特許 7422185 端末装置の位置を特定するシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-17

(45)【発行日】2024-01-25

(54)【発明の名称】端末装置の位置を特定するシステム

(51)【国際特許分類】

   G08B 25/04 20060101AFI20240118BHJP

   G01S 5/02 20100101ALI20240118BHJP

   H04W 4/029 20180101ALI20240118BHJP

   H04W 84/06 20090101ALI20240118BHJP

   G08B 21/10 20060101ALI20240118BHJP

   B64C 27/08 20230101ALI20240118BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20240118BHJP

   B64F 3/02 20060101ALI20240118BHJP

【ＦＩ】

G08B25/04 K

G01S5/02 A

H04W4/029

H04W84/06

G08B21/10

B64C27/08

B64C39/02

B64F3/02

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2022102087

(22)【出願日】2022-06-24

(65)【公開番号】P2024002715

(43)【公開日】2024-01-11

【審査請求日】2022-06-30

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501440684

【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(74)【代理人】

【識別番号】100128691

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 弘通

(72)【発明者】

【氏名】藤井 輝也

【審査官】大橋 達也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－０８３２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３１８６０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００４３８７２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／０９４８４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２３３９６４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－０９２７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２１７９５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１８９３２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｂ ２１／００－２５／００

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

Ｂ６４Ｃ １／００－３９／００

Ｂ６４Ｄ １／００－４７／００

Ｂ６４Ｆ ３／００

Ｂ６４Ｕ ５０／３０

Ｇ０１Ｓ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動通信の端末装置の位置を特定するシステムであって、
移動通信の端末装置の通信を中継する主ドローンに搭載された無線中継装置と、前記無線中継装置と基地局との通信を中継する地上に設置された地上中継装置と、移動通信網又は他の通信網に設けられた情報処理装置と、前記主ドローン及び前記無線中継装置で消費される電力を地上の電力供給装置から供給するように前記主ドローンに接続された主ドローン給電ケーブルと、前記主ドローンと前記地上の電力供給装置との間で前記主ドローン給電ケーブルを係留するケーブル係留部を具備する複数の補助ドローンと、を備え、
前記無線中継装置は、
地上方向に指向性を有する指向性アンテナと、
人工衛星からＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信装置と、
前記情報処理装置と通信する通信装置と、
地上の対象エリアの上空を飛行しながら、前記指向性アンテナから地上方向に向けて電波を送信し、前記ＧＮＳＳ受信装置で受信したＧＮＳＳ信号に基づいて得られた前記無線中継装置の位置情報を前記情報処理装置に送信するように制御する制御装置と、を有し、
前記情報処理装置は、
前記無線中継装置が前記対象エリアの上空を飛行した飛行時間帯において前記無線中継装置から送信された電波を受信した前記端末装置の受信電力又は受信品質の測定結果に関する受信測定情報及び時刻情報を取得する測定情報取得部と、
前記飛行時間帯において前記無線中継装置から前記無線中継装置の位置情報及び時刻情報を受信する位置情報受信部と、
前記無線中継装置の位置情報及び時刻情報と前記受信測定情報及び時刻情報とに基づいて、前記対象エリアにおける前記端末装置の位置を推定する位置推定部と、を有し、
前記複数の補助ドローンはそれぞれ、前記地上の電力供給装置に接続された１本の補助ドローン給電ケーブルを前記補助ドローンで分岐して電力が供給され、
前記複数の補助ドローンそれぞれにおける前記ケーブル係留部は、前記主ドローン及び前記補助ドローンの少なくとも一方の移動に伴って前記主ドローン給電ケーブルが支持された状態で通過可能に構成され、
前記複数の補助ドローンのうち前記主ドローンに近い先頭の補助ドローンにおける前記ケーブル係留部は、前記主ドローン給電ケーブルの前記主ドローンと前記先頭の補助ドローンとの間のケーブル長を可変とする機構を備える、
ことを特徴とするシステム。

【請求項2】

請求項１のシステムにおいて、
前記主ドローン給電ケーブルは、電力供給線と光ファイバーとを統合した１本のケーブルであり、
前記光ファイバーを介して、前記地上中継装置と前記無線中継装置とを接続し、前記端末装置と前記基地局との間の通信を中継する信号を伝送する、
ことを特徴とするシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動通信の端末装置の位置を特定するシステムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、人工衛星からＧＰＳ（全地球測位システム）等のＧＮＳＳ（全球測位衛星システム）の信号の電波を受信して位置情報を取得した端末装置から位置情報を受信するシステムが知られている。

【0003】

例えば、特許文献１には、遭難者救助支援装置と遭難者が所持する携帯電話とにより構成された遭難者救助支援システムが開示されている。遭難者が所持する携帯電話は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号から自携帯電話の位置を計算し、その位置情報を遭難者救助支援装置に送信する。遭難者救助支援装置は、遭難者が所持する携帯電話の位置情報を捜索者側（のパソコン等）に転送する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１１－０４３９５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来のシステムでは、遭難者が持つ端末装置（携帯電話）が雪や土砂などに深く埋まってＧＮＳＳ信号（ＧＰＳ信号）を受信できない状態や端末装置のＧＮＳＳ信号受信機能がＯＦＦに設定されている状態（以下「ＧＮＳＳ非受信状態」という。）にある場合、端末装置から位置情報を受信して端末装置の位置を特定できない、という課題がある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係るシステムは、移動通信の端末装置の位置を特定するシステムである。このシステムは、移動通信の端末装置の通信を中継する主ドローンに搭載された無線中継装置（子機）と、前記無線中継装置（子機）と基地局との通信を中継する地上に設置された地上中継装置（親機）と、移動通信網又は他の通信網に設けられた情報処理装置と、前記主ドローン及び前記無線中継装置（子機）で消費される電力を地上の電力供給装置から供給するように前記主ドローンに接続された主ドローン給電ケーブルと、を備える。以下では特に断らない限り無線中継装置（子機）を「無線中継装置」と呼ぶことにする。

【0007】

前記無線中継装置は、地上方向に指向性を有する指向性アンテナと、人工衛星からＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳ受信装置と、前記情報処理装置と通信する通信装置と、地上の対象エリアの上空を飛行しながら、前記指向性アンテナから地上方向に向けて電波を送信し、前記ＧＮＳＳ受信装置で受信したＧＮＳＳ信号に基づいて得られた前記無線中継装置の位置情報を前記情報処理装置に送信するように制御する制御装置と、を有する。前記情報処理装置は、前記無線中継装置が前記対象エリアの上空を飛行した飛行時間帯において前記無線中継装置から送信された電波を受信した前記端末装置の受信電力又は受信品質の測定結果に関する受信測定情報及び時刻情報を取得する測定情報取得部と、前記飛行時間帯において前記無線中継装置から前記無線中継装置の位置情報及び時刻情報を受信する位置情報受信部と、前記無線中継装置の位置情報及び時刻情報と前記受信測定情報及び時刻情報とに基づいて、前記対象エリアにおける前記端末装置の位置を推定する位置推定部と、を有する。

【0008】

前記システムにおいて、前記主ドローンと前記地上の電力供給装置との間で前記主ドローン給電ケーブルを係留するケーブル係留部を具備する補助ドローンを、更に備えてもよい。

【0009】

前記システムにおいて、前記補助ドローンの前記ケーブル係留部は、前記主ドローン及び前記補助ドローンの少なくとも一方の移動に伴って前記主ドローン給電ケーブルが支持された状態で移動可能に構成され、前記主ドローン給電ケーブルの前記主ドローンと前記補助ドローンとの間のケーブル長を可変とする機構を備えてもよい。

【0010】

前記システムにおいて、前記補助ドローンで消費される電力を地上の電力供給装置から供給するように前記補助ドローンに接続された補助ドローン給電ケーブルを、前記主ドローン給電ケーブルとは別に備えてもよい。

【0011】

前記システムにおいて、前記補助ドローンを複数備えてもよい。ここで、前記主ドローン給電ケーブルが１本であり、前記複数の補助ドローンそれぞれにおける前記ケーブル係留部は、前記補助ドローンの移動に伴って前記１本の主ドローン給電ケーブルを通過させて前記主ドローンと前記補助ドローンとの間のケーブル長を可変とする機構を備え、前記複数の補助ドローンごとに主ドローン給電ケーブルとは別の補助ドローン給電ケーブルにより電力が供給されてもよい。
また、各補助ドローンは各補助ドローンに備えている前記ケーブル係留部により、各補助ドローン給電ケーブルにおいて補助ドローン間のケーブル長を可変とする機構を備えてもよい。
また、複数の補助ドローンは共通の一本の補助ドローン給電ケーブルを有し、各補助ドローンで分岐して各々の補助ドローンに給電してもよい。

【0012】

前記システムにおいて、前記補助ドローンを複数備え、前記複数の補助ドローンはそれぞれ、前記主ドローン給電ケーブルを前記補助ドローンで分岐して電力が供給されてもよい。

【0013】

前記システムにおいて、前記補助ドローンを複数備え、前記複数の補助ドローンはそれぞれ、前記地上の電力供給装置に接続された複数の補助ドローン給電ケーブルを介して電力が個別供給され、前記複数の補助ドローンのうち前記主ドローンに近い先頭の補助ドローンにおける前記ケーブル係留部は、前記主ドローン及び前記補助ドローンの少なくとも一方の移動に伴って前記主ドローン給電ケーブルが支持された状態で通過可能に構成され、前記主ドローン給電ケーブルの前記主ドローンと前記先頭の補助ドローンとの間のケーブル長を可変とする機構を備え、前記複数の補助ドローンのうち先頭以外の補助ドローンにおける前記ケーブル係留部は、前記主ドローン及び前記補助ドローンの少なくとも一方の移動に伴って前記主ドローン給電ケーブルが支持された状態で通過可能に構成され、前記主ドローン給電ケーブルの前記主ドローンと前記先頭以外の補助ドローンとの間のケーブル長を可変とし、前記補助ドローンの移動に伴ってより先頭側に位置する他の補助ドローンに電力を供給する他の補助ドローン給電ケーブルが支持された状態で通過可能に構成され、前記他の補助ドローン給電ケーブルの前記先頭側の他の補助ドローンと前記先頭以外の補助ドローンとの間のケーブル長を可変とする機構を備えてもよい。

【0014】

前記システムにおいて、前記補助ドローンを複数備え、前記複数の補助ドローンはそれぞれ、前記地上の電力供給装置に接続された１本の補助ドローン給電ケーブルを前記補助ドローンで分岐して電力が供給され、前記複数の補助ドローンそれぞれにおける前記ケーブル係留部は、前記主ドローン及び前記補助ドローンの少なくとも一方の移動に伴って前記主ドローン給電ケーブルが支持された状態で通過可能に構成され、前記主ドローン給電ケーブルの前記主ドローンと前記先頭の補助ドローンとの間のケーブル長を可変とする機構を備えてもよい。

【0015】

前記システムにおいて、前記主ドローン給電ケーブルは、電力供給線と光ファイバーとを統合した１本のケーブルであり、前記光ファイバーを介して、前記地上中継装置（親機）と前記無線中継装置（子機）とを接続し、前記端末装置と前記基地局との間の通信を中継する信号を伝送してもよい。

【0016】

前記システムにおいて、前記端末装置の位置を推定するプログラムには、機械学習を用いて作成された学習済モデルを含んでもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、移動通信の端末装置がＧＮＳＳ信号の非受信又は受信不可の状態であっても、端末装置の現在位置を推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態に係るドローン無線中継システムを用いた端末位置特定システムの概略構成の一例を示す説明図。

【図2】（ａ）及び（ｂ）は、実施形態に係る端末位置特定システムにおける携帯端末の位置推定の原理を示す説明図。

【図3】実施形態に係る位置特定対象の携帯端末における電源の間欠ＯＮ／ＯＦＦ動作の一例を示す説明図。

【図4】実施形態に係るドローン無線中継装置のビームカバーエリアと滞在時間との関係の一例を示す説明図。

【図5】参考例に係るドローンの一飛行当たりの探索エリアとバッテリー交換との関係を示す説明図。

【図6】実施形態に係る端末位置特定システムにおけるドローン無線中継装置、サーバ及び携帯端末の主要な構成の一例を示すブロック図。

【図7】実施形態に係るドローン無線中継システムを用いた端末位置特定システムの概略構成の他の例を示す説明図。

【図8】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、ドローン無線中継装置における給電ケーブルの重量の負荷及び地上の障害物との干渉を示す説明図。

【図9】実施形態に係る補助ドローンを備えたドローン無線中継システムの概略構成の一例を示す説明図。

【図10】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、補助ドローンの係留位置及び飛行高度の調整の一例を示す説明図。

【図11】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ、補助ドローンへの電力供給方法の一例を示す説明図。

【図12】実施形態に係る補助ドローンを備えたドローン無線中継システムの概略構成の他の例を示す説明図。

【図13】実施形態に係る複数の補助ドローンを備えたドローン無線中継システムの概略構成の一例を示す説明図。

【図14】実施形態に係る複数の補助ドローンを備えたドローン無線中継システムの概略構成の他の例を示す説明図。

【図15】実施形態に係る複数の補助ドローンを備えたドローン無線中継システムの概略構成の更に他の例を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
本書に記載された実施形態に係るシステムは、移動通信のユーザ装置や移動局等の端末装置（以下「携帯端末」という。）がＧＰＳ非受信状態にある場合に、ドローン搭載無線中継装置（以下「ドローン無線中継装置」という。）のＧＰＳ位置情報と携帯端末の受信電力又は受信品質の測定結果の情報だけで、雪、土砂、土壌、瓦礫などに埋もれた携帯端末の位置を推定して特定することができるシステムである。

【0020】

ドローン無線中継装置は、例えば、台風、地震などの災害発生箇所や雪崩などの遭難発生箇所等の対象エリアの上空に位置するように停止飛行（ホバリング）させ、移動通信網などの通信網と対象エリアの携帯端末との通信を中継する臨時又は緊急時のリピータ（子機）又は基地局（ｅＮｏｄｅＢ）として機能させることができる。これにより、例えば、災害発生箇所での携帯電話やスマートフォンなどの通信を早期に復旧させたり、遭難発生箇所で遭難者の携帯電話やスマートフォンなどの通信を中継して遭難者の捜索や救助を支援したりすることができる。

【0021】

特に、本実施形態のシステムでは、地上から有線の給電ケーブルを介して上空のドローン無線中継装置に電力を供給することにより長時間の連続した探索が可能である。更に、給電ケーブルを補助ドローンに係留して持ち上げることにより、給電ケーブルがビルなどの障害物で切断されてドローン無線中継装置が墜落することを回避できるとともに、給電ケーブルが長い場合でもドローン無線中継装置（主ドローン）にかかる給電ケーブルの重量を補助ドローンに分散させて低減することができる。

【0022】

また、遭難者が持つＧＰＳ搭載携帯端末がサービスエリア外（圏外エリア）にいた場合、本実施形態のドローン無線中継システムを用いてその携帯端末を圏内エリア化して、ＧＰＳ搭載携帯端末のＧＰＳ情報（位置情報）を捜索側に通知することができる。

【0023】

なお、以下の実施形態では、携帯端末の位置の推定に携帯端末の受信電力の測定結果の情報を用いているが、携帯端末の受信品質の測定結果の情報を用いてもよい。また、ドローン無線中継装置で受信した携帯端末から送信された電波の受信電力の測定結果の情報を用いてもよい。

【0024】

図１は、実施形態に係るドローン無線中継システム１を用いた端末位置特定システム２の概略構成の一例を示す説明図である。本実施形態の端末位置特定システム２は、ドローン無線中継システム１と、端末位置特定の情報処理を行う情報処理装置としてのサーバ８１と、を含む。サーバ８１は、例えば単体又は複数のコンピュータ装置で構成され、移動通信網８０、又は、移動通信網８０と通信可能な他の通信網に設けられている。端末位置特定システム２は、所定のアプリケーションプログラム（以下「探索支援アプリケーション」という。）が起動した位置特定対象（探索対象）の端末装置（「ユーザ装置」、「移動局」ともいう。）としての携帯端末４０を含んでもよい。

【0025】

端末位置特定システム２は、オペレータがサーバ８１にアクセスするときに操作するコンピュータ装置などからなるコンソール装置８５を含んでもよい。コンソール装置８５は、移動通信網８０又は他の通信網を介してサーバ８１と通信することができる。コンソール装置８５は、通信網を介さずにサーバ８１に直接接続されたものであってもよい。

【0026】

図１において、本実施形態に係るドローン無線中継システム１は、地上に設置、又は地上に位置する車両である自動車（無線中継車）５０に搭載された地上中継装置である第１無線中継局としての網側中継局（以下「親機」又は「リピータ親機」という。）２０と、ドローン無線中継装置（以下、省略して「ドローン」ともいう。）１０に搭載された第２無線中継局としての中継局（以下、「子機」又は「リピータ子機」という。）１２と、を備える。

【0027】

親機２０及び子機１２は、非再生周波数変換型の無線中継リピータであり、通信オペレータ（通信事業者）の移動通信網８０のコアネットワークそれぞれに接続されたマクロセル基地局などの固定基地局３０と、通信オペレータに対応する携帯端末４０との間の無線通信を中継する。この無線中継により、固定基地局３０のセルの圏外エリア（サービスエリア外）に臨時にセル４００を形成して圏内化することできる。

【0028】

親機２０は、固定基地局３０との間の中継対象の第１周波数（中継対象周波数）Ｆ１（下り信号）及びＦ１'（上り信号）の無線信号と、子機１２との間の第２周波数（中間周波数）Ｆ２（下り信号）及びＦ２'（上り信号）の無線信号とを中継する周波数変換型の無線中継装置である。親機２０は、固定基地局３０向けの第１アンテナ２０１と、子機１２向けの第２アンテナ２０２とを有する。

【0029】

子機１２が搭載されたドローン無線中継装置１０は、地上から所定高度（例えば１００～１５０ｍ）の上空に滞在するように飛行制御される。ドローン無線中継装置１０は、ＧＮＳＳとしてのＧＰＳの人工衛星６０からの電波を受信して自装置の位置情報を取得する測位機能を有する。ドローン無線中継装置１０の測位機能は、ＧＰＳ以外の他のＧＮＳＳの人工衛星の電波を受信して行ってもよい。

【0030】

子機１２は、親機２０向けのフィーダリンク用アンテナ（以下「ＦＬアンテナ」ともいう。）１１０Ｆと、臨時のセル４００に位置する携帯端末４０向けのサービスリンク用アンテナ（以下「ＳＬアンテナ」ともいう。）１１０Ｓと、位置不明の携帯端末４０の位置を推定する端末探索に用いる狭ビーム指向性アンテナ（以下「探索アンテナ」ともいう。）１１０Ｔと、を有する。

【0031】

探索アンテナ１１０Ｔは、ドローン無線中継装置１０が基本姿勢を維持して飛行しているときに地上方向へ指向性を有するようにドローン本体に取り付けられる。探索アンテナ１１０Ｔは、地上方向の電波強度を強い指向性ビーム特性を有し、その指向性ビームＢのビーム幅がＳＬアンテナ１１０Ｓのビーム幅よりも狭い。ＳＬアンテナ及び探索アンテナ１１０Ｔから送受信される電波の周波数はＦ１（下り信号）及びＦ１'（上り信号）である。

【0032】

なお、ＳＬアンテナ１１０Ｓを探索アンテナ１１０Ｔとして兼用してもよい。この場合、携帯端末４０の無線通信を中継するときはサービスリンク用のビーム幅にし、携帯端末４０の位置を特定する端末探索を行うときはサービスリンク用のビーム幅よりも狭いビーム幅にするように、携帯端末４０のＳＬアンテナ１１０Ｓのビーム幅を切り替える制御を行ってもよい。

【0033】

子機１２は、親機２０との間の第２周波数（中間周波数）Ｆ２/Ｆ２'の無線信号と、携帯端末４０との間の第１周波数（中継対象周波数）Ｆ１/Ｆ１'の無線信号とを中継する周波数変換型の無線中継装置である。

【0034】

親機２０及び子機１２それぞれにおいて、第１周波数（中継対象周波数）Ｆ１/Ｆ１'及び第２周波数（中間周波数）Ｆ２/Ｆ２'は、親機２０で送受信される無線信号どうしの回り込み干渉及び子機１２で送受信される無線信号どうしの回り込み干渉が発生しないように互いに異なる周波数である。

【0035】

中継局１２は、リピータ（子機）の機能のほか、基地局（ｅＮｏｄｅＢ）の機能を有してもよい。また、ドローン無線中継装置１０は、ドローン本体フレームに設けられた子機１２、ＦＬアンテナ１１０Ｆ、ＳＬアンテナ１１０Ｓ、探索アンテナ１１０Ｔなどのほか、ドローン飛行制御装置、モータ駆動のプロペラ等を備える。ドローン飛行制御装置は、例えば、外部からの飛行制御信号を受信する通信部により遠隔制御、又は自律制御により各プロペラの回転駆動を制御する制御部と、バッテリー等を有する電源部とを備える。

【0036】

上記構成のシステムにおいて、携帯端末４０が雪や土砂などに深く埋まってＧＮＳＳ信号としてのＧＰＳ信号を受信できない状態や携帯端末４０のＧＰＳ信号受信機能がＯＦＦに設定されている状態（以下「ＧＰＳ非受信状態」という。）にある場合、携帯端末４０から位置情報を受信して携帯端末４０の位置を特定できない。

【0037】

本実施形態の端末位置特定システム２では、ドローン無線中継システム１とサーバ８１と携帯端末４０で起動されている探索支援アプリケーションとが連携することにより、携帯端末４０がＧＰＳ非受信状態であっても携帯端末４０の現在位置を推定して特定することができるようにしている。

【0038】

なお、携帯端末４０の探索支援アプリケーションは、常時起動した状態にしておいてもよいし、携帯端末４０がＧＰＳ非受信状態になったときに自動起動するようにしてもよい。

【0039】

図２（ａ）及び（ｂ）は、実施形態に係る端末位置特定システム２における携帯端末４０の位置推定の原理を示す説明図である。図２（ａ）は、携帯端末４０が雪、土砂、土壌などに埋まっている地面Ｇの上空を、ドローン無線中継装置１０が矢印Ａの水平方向に飛行している様子を例示している。携帯端末４０は瓦礫に埋まっていてもよい。図示の例において、ドローン無線中継装置１０は、上空の探索アンテナ１１０Ｔから対象エリアＴＡの地面Ｇに向けて地上方向に所定ビームＢの電波Ｓｔを送信している。ビームＢの電波Ｓｔは所定のフットプリントＣのサイズで地面Ｇに到達する。

【0040】

図２（ｂ）は、携帯端末４０が埋まっている対象エリアＴＡの地面Ｇの上空を一方向（ｘ軸方向）にドローン無線中継装置１０が飛行しながら地上方向に電波Ｓｔを送信しているときに携帯端末４０が電波Ｓｔを受信して測定した受信電力Ｅの変化の一例を示すグラフである。

【0041】

ドローン無線中継装置１０は、狭ビーム指向性である探索アンテナ１１０Ｔを地上方向に向けていることから、ドローン無線中継装置１０が送信した電波Ｓｔの電界強度は、ドローン無線中継装置１０の真下が最も強く、ドローン無線中継装置１０の真下に携帯端末４０が位置するときに携帯端末４０が測定する受信電力Ｅが最も高くなる。携帯端末４０の受信電力Ｅの測定値が最も高くなるときに、その携帯端末４０の真上方向にドローン無線中継装置１０が位置していることになる。すなわち、携帯端末４０の受信電力Ｅの測定値が最も高くなったときの携帯端末４０の位置とドローン無線中継装置１０の位置（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ）は同じであり、そのドローン無線中継装置１０のＧＰＳで測位したＧＰＳ位置情報（飛行位置（ｘ_ｐ，ｙ_ｐ））を、携帯端末４０の位置と推定することができる。

【0042】

上記構成の端末位置特定システム２において、例えば遭難者の携帯端末４０が基地局のセルの圏外となった場合、バッテリーの消費を削減するために通信できる基地局の探索を連続的に行わずに、図３に示すように携帯端末４０は一定時間（ΔＴ）毎に一定の時間（Δｔ）の間だけ基地局の電波の有無のチェックを行う。その間に通信可能な電波を見つけることができなければ、携帯端末４０はまた一定時間（ΔＴ）受信を休止する。このように圏外となった携帯端末４０は、一定周期のΔｔ以外の時間は電波の有無のチェックをしない。

【0043】

従って、図４に示すようにドローン無線中継装置１０の中継局（子機）１２は携帯端末４０が少なくとも基地局の電波の有無のチェックを行う上記一定時間（ΔＴ）以上の間は同一場所にとどまって電波を送受信する必要がある。例えばΔＴを１２０秒（２分）とすると、ドローン無線中継装置１０の中継局（子機）１２は、１２０秒以上は同一場所にとどまり、電波の送受信を行う必要がある。ドローン無線中継装置１０の中継局（子機）１２は、ドローンに搭載した中継局（無線中継器）１２は埋まった方向に電波を放射することから、中継局（子機）１２がとどまる１回あたりの探索エリアは狭くその領域をΔＤ（例えば１０ｍ）四方とすると、一回の飛行において搭載バッテリー１３０でΔＤ四方の領域からなる探索エリアを何か所探索できるかが重要となる。

【0044】

図５は、参考例に係るドローン１１の一飛行当たりの探索エリア１５２（１），１５２（２）とバッテリー交換との関係を示す説明図である。図５の一飛行探索エリア１５２（１），１５２（２）のそれぞれにおいて、ドローン１１は所定の飛行ルートＲを間欠的に飛行し、ΔＤ四方の探索エリア１５１の中央部（図中の黒丸の位置）に所定時間とどまっているときに地上に向けて電波を放射する。

【0045】

一般に、ドローンは、搭載されているバッテリーで動作し、連続飛行時間はドローンの積載重量（ペイロード）やバッテリーに依存するが２０分～３０分程度である。例えば、ドローンの連続飛行時間を２０分、ΔＴを１２０秒（２分）とした場合、１０（＝２０分／２分）箇所の探索ごとに、図５に示すように、（１）探索位置からドローン１１の出発位置（バッテリー交換位置）に戻って、（２）バッテリー１３０を交換し、（３）次の捜索場所に戻る必要があり、（１）～（３）の捜索以外にも探索場所への往復の移動時間も要することから、捜索場所が広い場合には探索を完了するための時間が大幅に増加することが懸念される。

【0046】

そこで、本実施形態の端末位置特定システム２では、土壌や瓦礫等の中にある携帯端末４０の位置特定を長時間、効率的に行うため、ドローン無線中継装置（ドローン本体及び子機）１０への電力を、ＤＣ電源１３として搭載したバッテリー１３０からではなく、図１に示すように地上の電力供給装置としての電源装置９０から有線の給電ケーブル９５を介して連続的に電力を給電する有線給電探索ドローン無線中継システム１を用いている。給電ケーブル９５は、例えば数十ｍ～数百ｍ（例えば１００ｍ～３００ｍ）程度の長さを有するケーブルである。

【0047】

図１のシステムは、地上の電源装置（電力供給装置）９０から給電ケーブル（有線電力ケーブル）でドローン無線中継装置（ドローン本体及び子機）１０に電力を連続的に供給する有線給電探索ドローン無線中継システム（有線給電ドローン）である。例えば、直流の数１００Ｖの電圧で数ＫＷの電力をドローン及びドローン無線中継装置１０に連続的に供給することから、バッテリーが不要であり、その交換も必要としない。そのため、バッテリーの交換場所へ戻る必要もないことから、その往復時間、バッテリー取り換え時間も不要であり、探索時間の大幅な削減が期待できる。

【0048】

図６は、実施形態に係る端末位置特定システム２におけるドローン無線中継装置１０、サーバ８１及び携帯端末４０の主要な構成の一例を示すブロック図である。図６において、ドローン無線中継装置１０は、前述の中継局（子機）１２と、ＧＮＳＳ受信装置としてのＧＰＳ受信機１０１と、通信装置としての通信モジュール１０２と、制御装置１０３と、電力供給装置である直流（ＤＣ）電源１３とを有する。

【0049】

ＧＰＳ受信機１０１は、ＧＰＳの複数の人工衛星６０からの電波を受信して自装置であるドローン無線中継装置１０の現在位置（例えば、緯度、経度及び高度）の情報を算出する。通信モジュール１０２は、例えば移動通信の端末装置である携帯端末（ユーザ装置、移動局）の機能を有する携帯通信モジュールであり、基地局３０及び移動通信網８０を介してサーバ８１と通信することができる。

【0050】

制御装置１０３は、例えばＣＰＵ等のプロセッサやメモリ等で構成され、予め組み込まれた又は通信網を介してダウンロードした所定のプログラムコードからなる制御プログラムを実行することにより、データ処理を行ったり各部を制御したりする。本実施形態において、制御装置１０３は、地上の対象エリアＴＡの全体にわたって対象エリアＴＡの上空を飛行しながら、探索アンテナ１１０Ｔから地上Ｇ方向に向けて電波Ｓｔを送信し、ＧＰＳ受信機１０１で受信したＧＮＳＳ信号としてのＧＰＳ信号に基づいて得られたドローン無線中継装置１０の位置情報（例えば緯度及び経度）を周期的（一定時間間隔毎）にサーバ８１に送信するように制御する。

【0051】

ＤＣ電源１３は、電力供給線を含む所定長の給電ケーブル９５の一端部が接続されている。給電ケーブル９５の他端部は地上の電源装置９０に接続されている。ＤＣ電源１３は、電源装置９０から給電ケーブル９５を介して電力を受ける受電機能を有し、電源装置９０から受けた電力を所定電圧又は所定電流に変換して各部に供給することができる。

【0052】

ＤＣ電源１３は、充電可能なバッテリーを有してもよい。例えば、電源装置が故障して電源装置９０から電力を受けることができない場合、ＤＣ電源１３は、バッテリーから各部に所定電圧又は所定電流の電力を供給してもよい。また、バッテリーは電源装置９０から受けた電力で充電してもよい。

【0053】

携帯端末４０は、移動通信システムの端末装置（携帯端末、ユーザ装置、移動局）としての通常の構成を有するほか、受信測定部としての受信電力測定部４０１と、受信測定情報送信部としての受信電力情報送信部４０２と、制御装置４０３とを有する。

【0054】

受信電力測定部４０１は、ドローン無線中継装置１０から送信された狭ビームの送信電波Ｓｔの受信電力Ｅを測定する。受信電力情報送信部４０２は、前記受信電力Ｅの測定結果を含む受信電力情報を、ドローン無線中継装置１０の子機１２、親機２０、基地局３０及び移動通信網８０を介してサーバ８１に送信する。

【0055】

制御装置４０３は、例えばＣＰＵ等のプロセッサやメモリ等で構成され、予め組み込まれた又は通信網を介してダウンロードした所定のプログラムコードからなる探索支援アプリケーションのプログラムを実行することにより、データ処理を行ったり各部を制御したりする。本実施形態において、制御装置４０３は、サーバ８１からの情報要求に応じて、又は自律的に所定のタイミングあるいは周期的（一定時間間隔毎）に、受信電力測定部４０１で測定した受信電力Ｅの測定結果を含む受信電力情報をサーバ８１に送信するように制御する。

【0056】

サーバ８１は、例えば単数又は複数のコンピュータ装置で構成され、情報受信部８１１と、情報記録部８１２と、位置推定部８１３と、地図上に受信電力や特定した位置を表示する画像生成部８１４と、外部アクセス処理部８１５とを備える。

【0057】

情報受信部８１１は、ドローン無線中継装置１０が対象エリアＴＡの上空を飛行した飛行時間帯について、ドローン無線中継装置１０からドローン無線中継装置１０のＧＰＳ位置情報及び時刻情報を受信し、携帯端末４０から受信測定情報としての受信電力情報及び時刻情報を受信する。

【0058】

情報記録部８１２は、前記飛行時間帯について、ドローン無線中継装置１０の位置情報及び携帯端末４０の受信電力情報のそれぞれと、対応する時刻情報とを互いに関連付けて記録する。

【0059】

時刻情報は、例えばドローン無線中継装置１０がＧＰＳ位置情報を取得したときの時刻情報（タイムスタンプ）であり、携帯端末４０が受信電力を測定したときの時刻情報（タイムスタンプ）である。

【0060】

また、情報記録部８１２に記録するドローン無線中継装置１０の位置情報は、ドローン無線中継装置１０のＧＰＳ位置情報でもよいし、ＧＰＳ位置情報に基づいて算出した、対象エリアＴＡに定義した直交座標系における原点を基準にした相対距離の位置情報（ｘ，ｙ）であってもよい。また、情報記録部８１２に記録する情報は、前記飛行時間帯における複数の時刻のそれぞれについて、同時刻に対応するドローン無線中継装置１０の位置情報（ｘ，ｙ）と受信測定情報（Ｅ）を結合した受信測定データとしての受信電力データ（ｘ，ｙ，Ｅ）であってもよい。

【0061】

位置推定部８１３は、ドローン無線中継装置１０の位置情報と受信電力情報と時刻情報とに基づいて、対象エリアＴＡにおける携帯端末４０の位置を推定する。例えば、位置推定部８１３は、前記飛行時間帯における複数の時刻に対応する複数組の受信電力データ（ｘ，ｙ，Ｅ）に基づいて、受信電力Ｅが最大となるドローン無線中継装置１０の位置（ｘ_ｐ、ｙ_ｐ）を検出し、そのドローン無線中継装置１０の位置（ｘ_ｐ、ｙ_ｐ）を携帯端末４０の位置として推定する。

【0062】

画像生成部８１４は、前記飛行時間帯における複数の時刻に対応する複数組のドローン無線中継装置１０の位置情報（ｘ，ｙ）及び受信電力（Ｅ）に基づいて、平面地図上のドローン無線中継装置１０の位置（ｘ，ｙ）におけるｚ軸方向に受信電力（Ｅ）を３次元的に表示した地図画像を生成する。画像生成部８１４が生成する画像は、平面地図上のドローン無線中継装置１０の位置（ｘ，ｙ）の色相、彩度若しくは明度を受信電力（Ｅ）に応じて変化させた地図画像であってもよい。

【0063】

外部アクセス処理部８１５は、オペレータが操作する外部のコンソール装置８５からサーバ８１へのアクセスを処理する。オペレータはコンソール装置８５を操作することにより、携帯端末４０の探索を要求したり、携帯端末４０の位置の表示を含む平面地図の画像をサーバ８１から受信して表示したりすることができる。

【0064】

図７は、実施形態に係るドローン無線中継システム１を用いた端末位置特定システム２の概略構成の他の例を示す説明図である。なお、図７において、前述の図１と共通する部分については同じ符号を付し、説明を省略する。

【0065】

図７のドローン無線中継システム１は、ドローン無線中継装置１０の中継局（リピータ子機）１２と地上側の自動車（無線中継車）５０に搭載されたリピータ親機２０との通信を、光ファイバー９５Ｂを用いたＲＯＦ（Ｒａｄｉｏ ｏｎ Ｆｉｂｅｒ）で行うことにより、同一周波数の電波の回り込み干渉を防止できるとともに中継用周波数を必要としない有線給電ドローン無線中継システムである。

【0066】

図７の例では、同一の給電ケーブル９５内に電力供給線９５Ａと光ファイバー９５Ｂとが収容されている。なお、電力供給線９５Ａ及び光ファイバー９５Ｂは別々のケーブルに収容してもよく、電力供給線９５Ａのケーブルと光ファイバー９５Ｂのケーブルを束ねてもよい。

【0067】

ドローン無線中継装置１０は、中継局（リピータ子機）１２に接続されて光ファイバー９５Ｂを介して下り及び上りの光信号を送受信するＲＯＦ通信のためのＲＯＦ装置１４を備える。また、地上側のリピータ親機２０には、光ファイバー９５Ｂを介してドローン無線中継装置１０との間で下り及び上りの光信号を送受信するＲＯＦ通信のためのＲＯＦ装置２０３が接続されている。ＲＯＦ装置１４及びＲＯＦ装置２０３はそれぞれ、例えば、電子信号を光信号に変換するＥ／Ｏ変換部、光信号を電気信号に変換するＯ／Ｅ変換部等を有する。

【0068】

図７において、親機２０で受信した無線中継電波を、ＲＯＦ装置２０３を用いて子機１２に光信号で送信する。具体的には、親機２０で受信した電波の電気信号を光信号に変換し（Ｅ／Ｏ変換）、光ファイバー９５Ｂにより子機１２に伝送する。ドローン無線中継装置１０では、光ファイバー９５Ｂで受信した光信号を電気信号に変換し（Ｏ／Ｅ変換）、変換後の電気信号の電波を子機１２から送信する。

【0069】

図７のドローン無線中継システム１では、親機２０と子機１２との間の無線中継波Ｆ２，Ｆ２'が不要となり、親機及び子機においてＦ２，Ｆ２'対応の無線中継装置及びアンテナが不要となり、小型化及び軽量化が図れる。

【0070】

次に、本実施形態のドローン無線中継装置１０と地上の電源装置９０との間で給電ケーブル（以下「主ドローン給電ケーブル」ともいう。）を支持可能な補助ドローンを備えるドローン無線中継システム１について説明する。

【0071】

図８（ａ）及び図８（ｂ）はそれぞれ、ドローン無線中継装置１０における給電ケーブル９５の重量の負荷及び地上の障害物との干渉を示す説明図である。
本実施形態のドローン無線中継システム１において、ビルや家屋が倒壊した現場で給電ケーブル９５が接続されたドローン無線中継装置１０を運用すると、捜索現場の上空に向かう途中に図８（ｂ）に示すように家屋やビルの倒壊物、倒壊した木々等の障害物７５があり、それらに給電ケーブル９５が引っ掛かったりすることから、ドローン無線中継装置１０の飛行への障害となる。また、障害物７５に給電ケーブル９５が引っ掛かったりすると、給電ケーブル９５が切断され、ドローン無線中継装置１０が墜落する可能性もある。

【0072】

特に、給電ケーブル９５が長い場合（例えば、１００ｍよりも長い２００ｍ～３００ｍの長さの場合）は、図８（ａ）に示すように給電ケーブル９５の重量Ｗがドローン無線中継装置１０への負荷となり、ドローン無線中継装置１０が安定して飛行できなくなるおそれもある。

【0073】

そこで、以下に示すように、（ｉ）ドローン無線中継装置（以下「主ドローン」ともいう。）１０の負荷になる給電ケーブル（以下「主ドローン給電ケーブル」ともいう。）９５の重量を分散し、（ｉｉ）主ドローン給電ケーブル９５が途中の障害物７５に引っ掛からないように制御できるように、補助ドローン７０を組み合わせた有線給電探索ドローン無線中継システムを構成してもよい。

【0074】

図９は、実施形態に係る補助ドローン７０を備えたドローン無線中継システム（主ドローン）１の概略構成の一例を示す説明図である。なお、図９において、前述の図１と共通する部分については同じ符号を付し、説明を省略する（後述の図１０～図１５においても同様）。また、図９の給電ケーブル９５のうち第１のケーブル部分９５１は、電源装置９０と補助ドローン７０との間に掛け渡されたケーブル部分であり、第２のケーブル部分９５２は、補助ドローン７０と主ドローン１０の間に掛け渡されたケーブル部分である。また、補助ドローン７０は、その補助ドローンの各部に電力を供給する電源装置としての直流（ＤＣ）電源７３を備えている。

【0075】

図９のドローン無線中継システム１では、補助ドローン７０を用意して主ドローン給電ケーブル９５の途中を補助ドローン７０の係留部７２に係留し、次の（１）の制御及び給電ケーブル９５の重量Ｗの分散を行う。
（１）途中に障害物７５がある場合は、主ドローン給電ケーブル９５が障害物７５に引っ掛からないように補助ドローン７０の飛行高度（図中の矢印Ｅ方向の高度）を制御する。
（２）給電ケーブル９５の先頭に位置する主ドローン１０にかかる給電ケーブル９５の重量Ｗを分散する。

【0076】

なお、先頭の主ドローン１０は無線中継のための中継局（子機）１２等を搭載しており、給電ケーブル９５を搭載するための重量（ペイロード）に制限があるが、補助ドローン７０の搭載重量は給電ケーブル９５の重量だけであり、補助ドローン７０に給電ケーブルを搭載するための重量は先頭の主ドローン１０に比べて大きい。

【0077】

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）はそれぞれ、補助ドローン７０の係留位置及び飛行高度の調整の一例を示す説明図である。例えば、図１０（ａ）に示すように、給電ケーブル９５の第２のケーブル部分９５２の全体にかかる重量Ｗを、補助ドローン７０側の重量Ｗ１と先頭の主ドローン１０側の重量Ｗ２とに分散する。このように主ドローン１０への給電ケーブル９５の重量の分散を適宜行うために、補助ドローン７０の係留位置や飛行高度を適宜変更する。図１０（ｂ）の例では、補助ドローン７０の高度を上げ、併せて係留位置をずらして、先頭の主ドローン１０への給電ケーブル９５（第２のケーブル部分９５２）の重量Ｗ１を低減している。

【0078】

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）はそれぞれ、補助ドローン７０への電力供給方法の一例を示す説明図である。補助ドローン７０への電力供給も長時間の飛行を補助するため、先頭の主ドローン１０と同様に給電ケーブルを用いる。

【0079】

図１１（ａ）の例では、先頭の主ドローン１０への給電ケーブル９５を、補助ドローン７０のケーブル係留部７２における分岐点で分岐して、同一の給電ケーブル９５を用いて補助ドローン７０へ電力を供給する。同一の給電ケーブル９５を用いることで１本の給電ケーブルで実現できる。但し、分岐点が補助ドローン７０となることから先頭の主ドローン１０と補助ドローン７０との間で給電ケーブルの長さを変更できない。

【0080】

図１１（ｂ）の例では、先頭の主ドローン１０への給電ケーブル９５を補助ドローン７０のケーブル係留部７２で分岐するが、補助ドローン７０のケーブル係留部７２には給電ケーブル９５を左右に移動させて通過させるケーブル移動機構を設け、先頭の主ドローン１０と補助ドローン７０との間の給電ケーブル長（第２のケーブル部分９５２の長さ）を可変にする。これにより、先頭の主ドローン１０への給電ケーブル９５の重量を補助ドローン７０との間で適宜分散できることから、給電ケーブル長が長くても、主ドローン１０への給電ケーブル９５の重量を低減できる。但し、本構成では、移動する給電ケーブル９５から補助ドローン７０へ電力を供給するために、例えば、上記ケーブル移動機構にスリップリングのような電源供給機構を取り付ける必要がある。一般に、スリップリングは非常に高価であり、また、そのスリップリングの重量も無視できない。

【0081】

図１２は、実施形態に係る補助ドローン７０を備えたドローン無線中継システム１の概略構成の他の例を示す説明図である。図１２の例では、補助ドローン７０への電力供給も長時間の飛行を補助するため、先頭の主ドローン１０と同様に給電ケーブル９６を用いる。図１２の電力供給方法は、先頭の主ドローン１０と補助ドローン７０との間の給電ケーブル長を可変とすることができるとともに、補助ドローン７０のケーブル係留部におけるケーブル移動機構にスリップリングのような高価な機構を用いない方法である。

【0082】

図１２に示すように先頭の主ドローン１０への電力供給と補助ドローン７０への電力供給を互いに異なる２本の給電ケーブル（主ドローン給電ケーブル９５と補助ドローン給電ケーブル９６）を用いる。補助ドローン７０のケーブル係留部７２は主ドローン給電ケーブル９５を図中の左右方向（横方向）に移動させて通過させるケーブル移動機構を有し、主ドローン給電ケーブル９５は補助ドローン７０で通過させる。従って、先頭の主ドローン１０に接続される主ドローン給電ケーブル９５を途中で分岐しないため、補助ドローン７０のケーブル係留部７２に設けたケーブル移動機構にはスリップリングのような電源供給機構は不要として、先頭の主ドローン１０と補助ドローン７０との間の給電ケーブル長（第２のケーブル部分９５２の長さ）を可変とすることができる。補助ドローン７０へ電力を供給する補助ドローン給電ケーブル９６を必要とするが、主ドローン給電ケーブル９５の重量を主ドローン１０と補助ドローン７０との間で適宜分散できることから、主ドローン給電ケーブル９５の給電ケーブル長が長くても、主ドローン１０への給電ケーブルの重量を低減できる。

【0083】

図１３は、実施形態に係る複数の補助ドローン７０（１），７０（２）を備えたドローン無線中継システム１の概略構成の一例を示す説明図である。なお、図１３の例では、補助ドローン７０の数が２であるが、３以上であってもよい（後述の図１４及び図１５においても同様）。

【0084】

図１３に示すように、補助ドローンの数を２又は３以上に増大することにより、先頭の主ドローン１０に掛かる主ドローン給電ケーブル９５の重量を分散することができることから、主ドローン給電ケーブル９５を更に長くできるので、捜索範囲の拡大が図れる。但し、主ドローン給電ケーブル９５を各補助ドローン７０（１），７０（２）で分岐して各補助ドローン７０（１），７０（２）に電力が供給されるように、例えば複数の補助ドローン７０（１），７０（２）のそれぞれのケーブル係留部７２のケーブル移動機構にスリップリングのような電源供給機構を取り付ける必要がある。

【0085】

図１４は、実施形態に係る複数の補助ドローン７０（１），７０（２）を備えたドローン無線中継システム１の概略構成の他の例を示す説明図である。図１４の構成例において、複数の補助ドローン７０（１），７０（２）はそれぞれ、地上の電源装置９０に接続された複数の補助ドローン給電ケーブル９６（１），９６（２）を介して電力が個別供給される。

【0086】

また、複数の補助ドローン７０（１），７０（２）のうち主ドローン１０に近い先頭の補助ドローン７０（２）におけるケーブル係留部７２は、主ドローン１０及び補助ドローン７０（２）の少なくとも一方の移動に伴って主ドローン給電ケーブル９５が支持された状態で左右方向（横方向）に移動して通過可能に構成され、主ドローン給電ケーブル９５の主ドローン１０と先頭の補助ドローン７０（２）との間のケーブル長を可変とするケーブル移動機構を搭載する。

【0087】

また、複数の補助ドローン７０（１），７０（２）のうち先頭以外の補助ドローン７０（１）におけるケーブル係留部７２は、主ドローン１０及び補助ドローン７０（１）の少なくとも一方の移動に伴って主ドローン給電ケーブル９５が支持された状態で左右方向（横方向）に移動して通過可能に構成され、主ドローン給電ケーブル９５の主ドローン１０と先頭以外の補助ドローン７０（１）との間のケーブル長を可変とするケーブル移動機構を搭載する。更に、この補助ドローン７０（１）のケーブル係留部７２は、補助ドローン７０（１），７０（２）の少なく一方の移動に伴ってより先頭側に位置する他の補助ドローン７０（２）に電力を供給する他の補助ドローン給電ケーブル９６（２）が支持された状態で左右方向（横方向）に移動して通過可能に構成され、他の補助ドローン給電ケーブル９６（２）の先頭側の他の補助ドローン７０（２）と先頭以外の補助ドローン７０（１）との間のケーブル長を可変とするケーブル移動機構も搭載する。

【0088】

図１４に示すように、主ドローン給電ケーブル９５を通過させるケーブル移動機構を有した補助ドローン７０の数を２又は３以上に増大することにより、先頭の主ドローン１０に掛かる主ドローン給電ケーブル９５の重量を分散することができることから、主ドローン給電ケーブル９５を長くできるので、捜索範囲の拡大が図れる。また、複数の補助ドローン７０（１），７０（２）のそれぞれのケーブル係留部７２に主ドローン給電ケーブル９５を通過させるケーブル移動機構を用いることで、構成が簡易であり、低コスト化が図れる。

【0089】

図１５は、実施形態に係る複数の補助ドローン７０（１），７０（２）を備えたドローン無線中継システム１の概略構成の更に他の例を示す説明図である。図１５の構成例において、複数の補助ドローン７０（１），７０（２）はそれぞれ、地上の電源装置９０に接続された１本の補助ドローン給電ケーブル９６を各補助ドローン７０（１），７０（２）で分岐して電力が供給される。また、複数の補助ドローン７０（１），７０（２）それぞれにおけるケーブル係留部７２は、主ドローン１０及び補助ドローン７０（１），７０（２）の少なくとも一方の移動に伴って主ドローン給電ケーブル９５が支持された状態で左右方向（横方向）に移動して通過可能に構成され、主ドローン給電ケーブル９５の主ドローン１０と先頭の補助ドローン７０（２）との間のケーブル長を可変とするケーブル移動機構を搭載する。

【0090】

図１５に示すように、先頭の主ドローン１０へ電力を供給する１本の主ドローン給電ケーブル９５に関しては、主ドローン１０と補助ドローン７０（１），７０（２）それぞれとの間の給電ケーブル長を可変とするために、前述の図１２及び図１４に示すように主ドローン給電ケーブル９５を図中の左右方向（横方向）に移動させて通過させるケーブル移動機構を各補助ドローン７０（１），７０（２）のケーブル係留部７２に搭載して主ドローン１０へ電力を給電する。一方、各補助ドローン７０（１），７０（２）へは、図１１（ａ）及び図１３に示すように１本の補助ドローン給電ケーブル９６を先頭の補助ドローン以外の各補助ドローン（図示の例では、電源装置９０側の第１の補助ドローン７０（１））で分岐して、同一の１本の補助ドローン給電ケーブル９６を用いて各補助ドローン７０（１），７０（２）へ電力を供給する。これにより、各補助ドローン７０（１），７０（２）にかかる補助ドローン給電ケーブル９６の重量を低減できる。

【0091】

図１５の例によれば、先頭の主ドローン１０に掛かる主ドローン給電ケーブル９５の重量を分散することができることから、主ドローン給電ケーブル９５を長くできるので、捜索範囲の拡大が図れる。また、各補助ドローンへ電力を供給する補助ドローン給電ケーブル９６を一本とすることで、補助ドローン給電ケーブル９６の軽量化が図れる。

【0092】

以上、本実施形態によれば、地上から有線の給電ケーブル９５でドローン無線中継装置（主ドローン）１０に電力を給電する有線給電探索型のドローン無線中継システム１であるため、長時間の連続した捜索が可能である。
特に、本実施形態によれば、ビルや家屋が倒壊した災害現場で有線給電探索型のドローン無線中継システム１を運用した場合に、家屋やビルの倒壊物等の障害物７５があっても、その障害物７５に給電ケーブル９５が引っ掛かったりすることを回避できることから、給電ケーブル９５が障害物７５により切断してドローン無線中継装置１０が墜落するような危険を回避できる。
また、本実施形態によれば、先頭の主ドローン１０へ電力を供給する主ドローン給電ケーブル９５の重量を主ドローン１０と補助ドローン７０との間で適宜分散できることから、主ドローン給電ケーブル９５のケーブル長が長くても、主ドローン１０にかかる主ドローン給電ケーブル９５の重量を低減できる。
また、本実施形態によれば、補助ドローン７０の「ケーブル移動機構」に主ドローン給電ケーブル９５を通過させる「ケーブル移動機構」を用いることで、「ケーブル移動機構」にスリップリングのような電源供給機構が不要であり、構成が簡易であり、低コスト化が図れる。

【0093】

また、本実施形態によれば、移動通信の携帯端末（端末装置）４０がＧＰＳ非受信状態であっても、携帯端末４０の現在位置を推定して特定することができる。
また、本実施形態によれば、携帯端末４０がＧＰＳ非受信状態の場合に、ドローン無線中継装置１０のＧＰＳ位置情報と携帯端末４０の受信電力Ｅの測定結果だけで携帯端末４０の位置を推定（特定）できる。
また、移動通信の携帯端末４０の受信電力Ｅの測定は携帯端末４０が通常有する機能であり、新たな測定機能は不要である。
更に、ドローン無線中継装置１０のドローンは飛行制御用に一般にＧＰＳ受信機を有しているので、ＧＰＳ受信機の追加機能は不要である。

【0094】

また、本発明は、携帯端末（端末装置）４０の位置を特定する捜索を長時間にわたって連続して行うことができるシステムを提供できるため、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「産業と技術革新の基盤をつくろう」の達成に貢献できる。

【0095】

なお、本明細書で説明された処理工程並びに中継局、無線中継装置、端末装置（携帯端末、ユーザ装置、移動局）、サーバ及び基地局における基地局装置の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。

【0096】

ハードウェア実装については、実体（例えば、中継局、無線中継装置、端末装置、サーバ及び基地局における基地局装置、コンピュータ装置、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。

【0097】

また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。

【0098】

また、前記媒体は非一時的な記録媒体であってもよい。また、前記プログラムのコードは、コンピュータ、プロセッサ、又は他のデバイス若しくは装置機械で読み込んで実行可能であればよく、その形式は特定の形式に限定されない。例えば、前記プログラムのコードは、ソースコード、オブジェクトコード及びバイナリコードのいずれでもよく、また、それらのコードの２以上が混在したものであってもよい。

【0099】

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

【符号の説明】

【0100】

１０ ：ドローン無線中継装置（ドローン搭載無線中継装置、主ドローン）
１２ ：子機（中継局）
１３ ：ＤＣ電源
２０ ：親機
３０ ：固定基地局
４０ ：携帯端末（端末装置）
５０ ：自動車（無線中継車）
６０ ：人工衛星
７０、７０（１）、７０（２） ：補助ドローン
７２ ：ケーブル係留部
７３ ：ＤＣ電源
７５ ：障害物
８０ ：移動通信網
８１ ：サーバ
８５ ：コンソール装置
９０ ：電源装置（地上の電力供給装置）
９５ ：給電ケーブル（主ドローン給電ケーブル）
９５Ａ ：電力供給線
９５Ｂ ：光ファイバー
９６ ：給電ケーブル（補助ドローン給電ケーブル）
１１０Ｆ ：ＦＬアンテナ（フィーダリンク用アンテナ）
１１０Ｓ ：ＳＬアンテナ（サービスリンク用アンテナ）
１１０Ｔ ：探索アンテナ（狭ビーム指向性アンテナ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】