JP7334132B2 - Mobile base station, program and method for determining progress speed for mobile terminal search - Google Patents

Mobile base station, program and method for determining progress speed for mobile terminal search Download PDF

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Description

本発明は、移動基地局を用いて、携帯端末を発見する技術に関する。 The present invention relates to technology for discovering a mobile terminal using a mobile base station.

災害時における人命救助を目的として、端末から位置情報を取得するためのガイドラインが公開されている（例えば非特許文献１参照）。ここでは、位置登録に基づく基地局情報と、端末で測位可能なＧＰＳ(Global Positioning System)情報とが利用されている。端末は、移動基地局から放射された電波を検知した際に、移動基地局との間で位置登録に基づく認証シーケンスを実行し、ＧＰＳによって測位した位置情報を移動基地局へ送信する。この技術によれば、移動基地局は、ドローンやヘリコプタ、気球、飛行船のような飛行物体に、基地局機能を搭載したものである。 A guideline for acquiring location information from a terminal has been published for the purpose of saving lives in the event of a disaster (see, for example, Non-Patent Document 1). Here, base station information based on location registration and GPS (Global Positioning System) information that enables positioning by terminals are used. When the terminal detects radio waves emitted from the mobile base station, it executes an authentication sequence based on location registration with the mobile base station, and transmits location information determined by GPS to the mobile base station. According to this technology, mobile base stations are flying objects such as drones, helicopters, balloons, and airships equipped with base station functions.

図１は、空中を飛行する移動基地局を表す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing a mobile base station flying in the air.

図１によれば、移動基地局１は、ＧＰＳによって自らの位置を測位しながら自律的に移動する。このとき、移動基地局１は、携帯端末２を発見するために、電波を放射しながら飛行する。その電波範囲は、電波到達距離を半径とする円状のものとなる。
これに対し、携帯端末２は、ユーザが所持する既存のスマートフォンや携帯電話機のようなものである。携帯端末２も、ＧＰＳによって自らの位置（緯度経度）を測位することができる。 According to FIG. 1, a mobile base station 1 moves autonomously while positioning itself by GPS. At this time, the mobile base station 1 flies while emitting radio waves in order to find the mobile terminal 2 . The radio wave range is circular with the radius equal to the radio wave reaching distance.
On the other hand, the mobile terminal 2 is like an existing smart phone or mobile phone owned by the user. The mobile terminal 2 can also measure its own position (latitude and longitude) by GPS.

従来、山岳遭難者を発見する際に、ドローンを用いて、自律航法や遠隔操縦を問わず、適切に運航計画を立案する技術がある（例えば特許文献１参照）。この技術によれば、受注データファイルを参照してドローンの出発地と目的地とを特定し、次に、ドローン用航空ネットワークデータベースを参照して出発地から目的地までの飛行ルートからなる運行計画を作成し、運行計画に基づいて飛行するドローンから順次に送信される現在位置を含む状態情報を受信しながら当該ドローンの動態を管理する。 Conventionally, there is a technique for properly planning an operation plan using a drone, regardless of autonomous navigation or remote control, when finding a person in distress in a mountain (see Patent Document 1, for example). According to this technology, an order data file is referenced to specify the departure point and destination of the drone, and then an air network database for drones is referenced to make an operation plan consisting of a flight route from the departure point to the destination. and manages the dynamics of the drone while receiving state information including the current position that is sequentially transmitted from the drone flying based on the flight plan.

特開２０１８－１６５９３２号公報JP 2018-165932 A

総務省, 「人命救助等における GPS位置情報の取扱いに関するとりまとめ,”報道資料, 2013年 7月、[online]、［令和２年３月１９日検索］、インターネット＜URL:http://www.soumu.go.jp/main_content/000237319.pdf＞Ministry of Internal Affairs and Communications, “Summary on Handling of GPS Location Information in Lifesaving,” Press Release, July 2013, [online], [searched March 19, 2020], Internet <URL: http://www .soumu.go.jp/main_content/000237319.pdf＞

精度が高い位置情報を取得するべくＧＰＳによる測位技術があるが、携帯端末が測位した位置情報をサーバ等に送信するためには、認証設備が必要となるという制約がある。被災地などでは、必ずしも利用者が端末を利用できる環境にあるわけではなく、また、認証設備を事前に準備できないことが想定される。そのために、必ずしも携帯端末の位置情報を利用できない場合もある。
これに対し、携帯端末の滞在位置を特定するために、携帯端末が基地局とやり取りするアクセス信号を用いることができる。移動基地局から電波を発射して、携帯端末からの応答を受信した際に、その電波範囲内に携帯端末が滞在するとみなせる。 There is a positioning technology using GPS to acquire highly accurate position information, but there is a restriction that an authentication facility is required in order to transmit the position information measured by the mobile terminal to a server or the like. In disaster-stricken areas, it is not always possible for users to use terminals, and it is assumed that authentication facilities cannot be prepared in advance. Therefore, the location information of the mobile terminal may not necessarily be used.
On the other hand, an access signal exchanged between the mobile terminal and the base station can be used to identify the location of the mobile terminal. When radio waves are emitted from the mobile base station and a response from the mobile terminal is received, it can be assumed that the mobile terminal stays within the range of the radio waves.

しかしながら、滞在位置が不明な携帯端末を発見するためには、移動基地局は、広い探索領域を、網羅的に飛行する必要がある。移動基地局は、電波を放射し続けながら、その広い探索領域をあたかも塗りつぶすように飛行する。
一方で、携帯端末は、移動基地局から放射される電波の受信を待機すると共に、その電波を検知した際に、移動基地局へ向けて信号を送信する。 However, in order to find a mobile terminal whose staying position is unknown, the mobile base station needs to fly exhaustively over a wide search area. The mobile base station continues to radiate radio waves and flies as if to cover the wide search area.
On the other hand, a mobile terminal waits to receive radio waves emitted from a mobile base station, and upon detecting the radio waves, transmits a signal to the mobile base station.

また、移動基地局が照射する電波範囲が広いほど、探索結果としての位置範囲も広くなってしまう。一方で、移動基地局が照射する電波範囲が狭いほど、探索結果としての位置範囲も狭くできるが、網羅的な探索のためには移動基地局の飛行距離が長くならざるを得ない。 In addition, the wider the range of radio waves emitted by the mobile base station, the wider the position range as a search result. On the other hand, the narrower the radio wave range emitted by the mobile base station, the narrower the position range as a search result can be, but the mobile base station must travel a longer flight distance for exhaustive search.

また、携帯端末は、移動基地局からの信号を常時待機するほど、バッテリの蓄電量の消費を早めてしまう。特に被災地や僻地では、ユーザ自ら携帯端末を操作できない環境にある場合も多い。最終的に、携帯端末のバッテリが完全に切れてしまうと、そのユーザを発見する手段が全く無くなってしまう。 In addition, the more a mobile terminal constantly waits for a signal from a mobile base station, the more quickly it consumes the power stored in the battery. In particular, in disaster areas and remote areas, there are many cases where users cannot operate mobile terminals by themselves. Ultimately, when the battery of a mobile device dies completely, there is no means of discovering the user.

これに対して、携帯端末は、基地局からの電波を受信できない圏外にあっても、バッテリの消費を軽減するために、基地局から到来する電波を間欠的にウォッチする（インターバル時間毎に検知動作を起動する）ように動作する。
しかしながら、移動基地局は、携帯端末のインターバル時間（検知動作の起動時点の間の時間間隔）など関係なく飛行している。携帯端末としては、移動基地局の電波範囲内に滞在していても、インターバル時間内に移動基地局が通り過ぎてしまった場合、その移動基地局が放射する電波を検知することもできない。 On the other hand, mobile terminals intermittently watch radio waves coming from base stations (detection at intervals) in order to reduce battery consumption even if they are out of range where they cannot receive radio waves from base stations. to initiate an action).
However, the mobile base station is flying regardless of the mobile terminal's interval time (the time interval between the activation points of the sensing operation). Even if the mobile terminal stays within the radio wave range of the mobile base station, if the mobile base station passes by within the interval time, the mobile terminal cannot detect the radio waves emitted by the mobile base station.

これに対し、本願の発明者は、移動基地局にとって、携帯端末を探索するための全体的な飛行距離が短くなる、最適な進行速度を決定することはできないか、と考えた。 In response to this, the inventor of the present application wondered if it would be possible to determine an optimal travel speed that shortens the overall flight distance for searching for mobile terminals for mobile base stations.

そこで、本発明は、携帯端末の探索のための進行速度を決定する移動基地局、プログラム及び方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a mobile base station, a program, and a method for determining the progress speed for mobile terminal search.

本発明によれば、携帯端末を発見するべく、空中を所定方向及び所定高度で進行する移動基地局であって、
携帯端末が移動基地局から放射される電波を検知する起動時点の間のインターバル時間Ｉと、当該移動基地局から放射される円状の電波範囲の直径Ｒとを用いて、進行方向への移動速度ｖを、以下のように決定する
ｖ＝Ｒ／（√2・Ｉ）
ことを特徴とする。 According to the present invention, a mobile base station that travels in the air in a predetermined direction and at a predetermined altitude in order to discover a mobile terminal,
Using the interval time I between the activation points at which the mobile terminal detects radio waves radiated from the mobile base station and the diameter R of the circular radio wave range radiated from the mobile base station, movement in the traveling direction Determine the velocity v as
v=R/(√2・I)
It is characterized by

本発明の移動基地局における他の実施形態によれば、
当該移動基地局から放射される円状の電波範囲の直径Ｒと、インターバル時間Ｉにおける検知可能進行距離ｄ（＝Ｉ・ｖ）とを用いて、移動基地局の進行方向に対して垂直方向となる検知可能進行幅ｃを算出する
ことも好ましい。 According to another embodiment of the mobile base station of the present invention,
Using the diameter R of the circular radio wave range radiated from the mobile base station and the detectable traveling distance d (=I·v) in the interval time I, the direction perpendicular to the traveling direction of the mobile base station It is also preferable to calculate the detectable travel width c.

本発明の移動基地局における他の実施形態によれば、
検知可能進行幅ｃは、以下のように決定する
ｃ＝√（Ｒ２－ｄ２）
ことも好ましい。 According to another embodiment of the mobile base station of the present invention,
The detectable travel width c is determined as follows: c=√(R 2 −d 2 )
is also preferred.

本発明の移動基地局における他の実施形態によれば、
携帯端末の探索領域が予め規定されている場合に、
携帯端末から信号を受信した場合、検知地点の電波範囲と携帯端末の探索領域との重畳範囲に、当該携帯端末が滞在しているものと推定し、
携帯端末から信号を受信しなかった場合、検知可能進行幅ｃの外側範囲と携帯端末の探索領域との重畳範囲に、当該携帯端末が滞在しているものと推定する
ことも好ましい。 According to another embodiment of the mobile base station of the present invention,
When the search area of the mobile terminal is defined in advance,
When a signal is received from a mobile terminal, it is estimated that the mobile terminal is staying in the overlapping range of the radio wave range of the detection point and the search area of the mobile terminal,
When no signal is received from the mobile terminal, it is also preferable to estimate that the mobile terminal is staying in the overlapping range of the outer range of the detectable travel width c and the search area of the mobile terminal.

本発明によれば、携帯端末を発見するべく、空中を所定方向及び所定高度で進行する移動基地局の移動速度を決定するプログラムであって、
携帯端末が移動基地局から放射される電波を検知する起動時点の間のインターバル時間Ｉと、当該移動基地局から放射される円状の電波範囲の直径Ｒとを用いて、進行方向への移動速度ｖを、以下のように決定する
ｖ＝Ｒ／（√2・Ｉ）
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする。 According to the present invention, a program for determining a moving speed of a mobile base station traveling in a predetermined direction and at a predetermined altitude in order to discover a mobile terminal,
Using the interval time I between the activation points at which the mobile terminal detects radio waves radiated from the mobile base station and the diameter R of the circular radio wave range radiated from the mobile base station, movement in the traveling direction Determine the velocity v as
v=R/(√2・I)
characterized by making the computer function as

本発明によれば、携帯端末を発見するべく、空中を所定方向及び所定高度で進行する移動基地局の移動速度決定方法であって、
携帯端末が移動基地局から放射される電波を検知する起動時点の間のインターバル時間Ｉと、当該移動基地局から放射される円状の電波範囲の直径Ｒとを用いて、進行方向への移動速度ｖを、以下のように決定する
ｖ＝Ｒ／（√2・Ｉ）
ことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a moving speed determination method for a mobile base station traveling in a predetermined direction and at a predetermined altitude in order to discover a mobile terminal, comprising:
Using the interval time I between the activation points at which the mobile terminal detects radio waves radiated from the mobile base station and the diameter R of the circular radio wave range radiated from the mobile base station, movement in the traveling direction Determine the velocity v as
v=R/(√2・I)
It is characterized by

本発明の移動基地局、プログラム及び方法によれば、携帯端末の探索のための進行速度を決定することができる。 According to the mobile base station, program and method of the present invention, it is possible to determine the progress speed for mobile terminal search.

空中を飛行する移動基地局を表す説明図である。1 is an explanatory diagram showing a mobile base station flying in the air; FIG. 本発明における移動基地局の機能構成図である。1 is a functional configuration diagram of a mobile base station according to the present invention; FIG. 移動基地局の進行速度と検知可能範囲との関係を表す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the traveling speed of the mobile base station and the detectable range; 本発明における移動基地局の進行速度と検知可能範囲とを表す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the traveling speed and detectable range of a mobile base station in the present invention; 携帯端末からの信号の検知有りの場合における当該携帯端末の探索領域を表す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a search area of a mobile terminal when a signal from the mobile terminal is detected; 携帯端末からの信号の検知無しの場合における当該携帯端末の探索領域を表す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a search area of a mobile terminal when no signal is detected from the mobile terminal;

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図２は、本発明における移動基地局の機能構成図である。 FIG. 2 is a functional configuration diagram of a mobile base station according to the present invention.

図２によれば、移動基地局１は、携帯端末２と通信可能な基地局機能１０１と、自ら移動可能なマルチコプタ（移動機能）１０２と、自らの位置を測位するＧＰＳ機能（測位機能）１０３とを搭載する。 According to FIG. 2, the mobile base station 1 has a base station function 101 capable of communicating with the mobile terminal 2, a multicopter (mobile function) 102 capable of moving by itself, and a GPS function (positioning function) 103 for positioning itself. and

基地局機能１０１は、広域無線通信網に基づくＬＴＥ(Long Term Evolution)基地局として説明するが、例えば３Ｇ(3rd Generation)、５Ｇ(5th Generation)又はＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)に基づく基地局（例えばＬＴＥにおけるｅＮＢ(evolved Node B)）であってもよい。勿論、狭域無線通信網に基づく無線ＬＡＮのアクセスポイントやBluetooth（登録商標）に基づくものであってもよい。 The base station function 101 is described as an LTE (Long Term Evolution) base station based on a wide area wireless communication network, but for example, a base station based on 3G (3rd Generation), 5G (5th Generation) or WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access). (eNB (evolved Node B) in LTE, for example). Of course, it may be a wireless LAN access point based on a short-range wireless communication network or based on Bluetooth (registered trademark).

また、移動基地局１は、携帯端末２からの信号を受信する端末検知機能１１と、自律的な移動（方向、高度、速度）を制御する移動制御機能１２と、本発明の特徴となる移動速度決定機能１３とを有する。
これら機能構成部は、移動基地局に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによって実現できる。また、これら機能構成部の処理の流れは、移動速度決定方法しても理解できる。 The mobile base station 1 also has a terminal detection function 11 that receives signals from the mobile terminal 2, a movement control function 12 that controls autonomous movement (direction, altitude, speed), and a movement control function that is a feature of the present invention. and a speed determination function 13 .
These functional components can be realized by executing a program that causes a computer installed in the mobile base station to function. In addition, the flow of processing of these functional configuration units can also be understood from the movement speed determination method.

端末検知機能１１は、当該移動基地局１の進行中に、任意の地点（検知地点）で、端末からの信号を受信する。その時、その検知位置（緯度経度）を中心として電波到達距離を半径とする円状の電波範囲に、当該携帯端末２が滞在していると認識する。但し、このとき、移動基地局１から見て、何れの位置に携帯端末２が存在しているかは不明であるが、少なくとも電波範囲内に存在していることは確かである。 The terminal detection function 11 receives a signal from a terminal at an arbitrary point (detection point) while the mobile base station 1 is moving. At that time, it is recognized that the mobile terminal 2 is staying in a circular radio wave range centered on the detected position (latitude and longitude) and having a radio wave reaching distance as a radius. However, at this time, although it is unknown at which position the mobile terminal 2 is present as viewed from the mobile base station 1, it is certain that it is at least within the radio wave range.

移動制御機能１２は、ＧＰＳ機能１０３によって自らの現在位置を認識すると共に、飛行計画に沿って移動するべくマルチコプタ１０２を制御する。 The movement control function 12 recognizes its current position by the GPS function 103 and controls the multicopter 102 to move along the flight plan.

移動速度決定機能１３は、移動制御機能１２へ、当該移動基地局１の進行速度を指示する。移動速度決定機能１３は、当該移動基地局１に一体的に組み込まれたものであってもよいし、無線によって通信可能な遠隔の制御装置から指示されるものであってもよい。 The movement speed determination function 13 instructs the movement control function 12 about the movement speed of the mobile base station 1 . The moving speed determination function 13 may be integrally incorporated in the mobile base station 1, or may be instructed from a remote control device capable of wireless communication.

図３は、移動基地局の進行速度と検知可能範囲との関係を表す説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the traveling speed of the mobile base station and the detectable range.

図３（ａ）は、移動基地局１の進行速度が遅い場合を表す。
図３（ｂ）は、移動基地局１の進行速度が早い場合を表す。
図３（ａ）（ｂ）の両方とも、携帯端末２は、移動基地局１の電波範囲に対して側部に滞在しているとする。
尚、移動基地局１の進行について、方向及び高度は一定に制御されているとする。 FIG. 3(a) shows the case where the mobile base station 1 moves slowly.
FIG. 3(b) shows the case where the mobile base station 1 moves fast.
In both FIGS. 3(a) and 3(b), it is assumed that the mobile terminal 2 stays on the side of the radio wave range of the mobile base station 1. FIG.
It is assumed that the traveling direction and altitude of the mobile base station 1 are controlled to be constant.

前述したように、携帯端末２は、基地局と通信できない圏外時の無線動作として、バッテリの消費を軽減するために、インターバル時間を空けながら、基地局から到来する電波の検知動作を起動する。そのために、携帯端末２の滞在位置によっては、インターバル時間内で、移動基地局が通過してしまう場合があり、当然、その移動基地局の電波を検知することはできない。 As described above, the mobile terminal 2 activates the operation of detecting radio waves coming from the base station at intervals in order to reduce battery consumption as a wireless operation when the mobile terminal 2 cannot communicate with the base station and is out of range. Therefore, depending on the position where the mobile terminal 2 stays, the mobile base station may pass within the interval time, and the radio wave of the mobile base station cannot be detected.

ここで、以下のような検知可能進行距離ｄを算出する。
検知可能進行距離ｄ＝インターバル時間Ｉ×進行速度ｖ
検知可能進行距離ｄは、移動基地局１から放射される電波範囲について、進行側に向かう距離が当該検知可能進行距離ｄ以上の場合、検知可能とするものである。即ち、移動基地局１の電波範囲について、進行側に向かう距離が当該検知可能進行距離ｄよりも短い場合、携帯端末２は、検知時点に移動基地局１の電波を受信できない場合が生じる。 Here, the detectable traveling distance d is calculated as follows.
Detectable travel distance d = interval time I x travel speed v
The detectable travel distance d is a range of radio waves emitted from the mobile base station 1 that can be detected when the distance toward the traveling side is greater than or equal to the detectable travel distance d. That is, in the radio wave range of the mobile base station 1, if the distance toward the advancing side is shorter than the detectable traveling distance d, the mobile terminal 2 may not be able to receive the radio waves of the mobile base station 1 at the time of detection.

図３（ａ）によれば、移動基地局１の進行速度が遅いために、検知可能進行距離ｄも比較的短くなり、側部に滞在する携帯端末も検知される。即ち、側部の携帯端末の滞在位置では、進行側に向かう距離が当該検知可能進行距離ｄ以上となっている。
一方で、図３（ｂ）によれば、移動基地局１の進行速度が速いために、検知可能進行距離ｄも比較的長くなり、側部に滞在する携帯端末が検知されない場合が生じる。即ち、側部の携帯端末の滞在位置では、進行側に向かう距離が当該検知可能進行距離ｄよりも短いためである。 According to FIG. 3(a), since the moving speed of the mobile base station 1 is slow, the detectable moving distance d becomes relatively short, and the mobile terminal staying on the side is also detected. That is, at the staying position of the mobile terminal on the side, the distance toward the traveling side is equal to or greater than the detectable traveling distance d.
On the other hand, according to FIG. 3(b), since the traveling speed of the mobile base station 1 is fast, the detectable traveling distance d becomes relatively long, and there are cases where the mobile terminal staying on the side is not detected. This is because the distance toward the advancing side is shorter than the detectable traveling distance d at the staying position of the mobile terminal on the side.

図３（ａ）（ｂ）によれば、移動基地局１が携帯端末２を確実に検知できる「検知可能進行幅」が明示されている。
図３（ａ）によれば、移動基地局１の進行速度が遅いために、検知可能進行距離ｄが比較的短く、且つ、検知可能進行幅ｃが比較的長くなる。
一方で、図３（ｂ）によれば、移動基地局１の進行速度が早いために、検知可能進行距離ｄが比較的長く、且つ、検知可能進行幅ｃが比較的短くなる。 According to FIGS. 3A and 3B, the “detectable travel width” with which the mobile base station 1 can reliably detect the mobile terminal 2 is clearly shown.
According to FIG. 3A, since the traveling speed of the mobile base station 1 is slow, the detectable traveling distance d is relatively short and the detectable traveling width c is relatively long.
On the other hand, according to FIG. 3(b), since the traveling speed of the mobile base station 1 is fast, the detectable traveling distance d is relatively long and the detectable traveling width c is relatively short.

このような関係に基づいて、本発明によれば、携帯端末２のインターバル時間を考慮して、探索時間が最小となるように飛行体の速度を決定しようとする。即ち、移動基地局１は、広い探索領域を、できる限り短い飛行時間で携帯端末を発見するべく、効率良く飛行させる。 Based on this relationship, according to the present invention, the interval time of the mobile terminal 2 is taken into account to determine the velocity of the flying object so as to minimize the search time. That is, the mobile base station 1 efficiently flies over a wide search area to find the mobile terminal in the shortest possible flight time.

図４は、本発明における移動基地局の進行速度と検知可能範囲とを表す説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing the traveling speed and detectable range of the mobile base station in the present invention.

図４（ａ）によれば、移動基地局１から放射される電波範囲の円周に、４頂点が接する正方形（最大面積）を規定できるように移動速度ｖが決定される。但し、移動基地局１は、携帯端末２の探索の際、所定方向及び所定高度で空中を進行するものとする。
Ｉ：携帯端末が移動基地局から放射される電波を検知する起動時点の間の
インターバル時間（ｓ）
Ｒ：当該移動基地局から放射される円状の電波範囲の直径（ｍ）
ｖ：進行方向への移動速度（ｍ／ｓ）
ｖ＝Ｒ／（√2・Ｉ）
移動基地局１が、自ら放射する電波範囲の中で、検知可能範囲を最大化（正方形）する移動速度ｖで移動することによって、１回の飛行によって携帯端末２を発見可能な範囲も最大化することができ、それを繰り返すことによって、全体的な飛行時間も短縮化することができる。 According to FIG. 4A, the moving speed v is determined so as to define a square (maximum area) with four vertices in contact with the circumference of the range of radio waves emitted from the mobile base station 1 . However, it is assumed that the mobile base station 1 travels in the air in a predetermined direction and at a predetermined altitude when searching for the mobile terminal 2 .
I: During the startup time when the mobile terminal detects radio waves emitted from the mobile base station
Interval time (s)
R: Diameter (m) of the circular radio range radiated from the mobile base station
v: moving speed in the direction of travel (m/s)
v=R/(√2・I)
The mobile base station 1 moves at a moving speed v that maximizes the detectable range (square) within the range of radio waves it emits, thereby maximizing the range in which the mobile terminal 2 can be found in one flight. can be repeated, and the overall flight time can also be shortened.

図４（ｂ）によれば、進行方向に対する両側の電波範囲について、以下のように規定する。
検知可能範囲：当該正方形の進行内側の電波範囲（検知可能進行幅ｃの決定）
検知不明範囲：当該正方形の進行外側の電波範囲 According to FIG. 4B, the radio wave ranges on both sides with respect to the traveling direction are defined as follows.
Detectable range: Radio wave range inside the progress of the square (decision of detectable progress width c)
Unknown detection range: Radio wave range outside the direction of the square

また、検知可能範囲における検知可能進行幅ｃは、以下のように算出される。
ｄ（＝Ｉ・ｖ）：インターバル時間Ｉで進行可能な検知可能進行距離（ｍ）
ｃ：移動基地局の進行方向に対して垂直方向となる検知可能進行幅（ｍ）
ｃ＝√（Ｒ２－ｄ２） Further, the detectable advance width c in the detectable range is calculated as follows.
d (=I·v): Detectable travel distance (m) that can travel in interval time I
c: Detectable travel width (m) perpendicular to the direction of travel of the mobile base station
c=√(R 2 −d 2 )

移動基地局１における時間tあたりの探索面積Ｓは、以下のように算出される。
Ｓ＝√（Ｒ２－ｄ２）・ｖｔ＝ｖｔ√(Ｒ２－Ｉ２ｖ２）
次に、ｔに関して変形すると、以下のようになる。
ｔ＝Ｓ／（ｖ√(Ｒ２－Ｉ２ｖ２)）
次に、ｔをｖに関して微分すると、以下のようになる。
∂ｔ／∂ｖ＝Ｓ（２Ｉ２ｖ２－Ｒ２）／（ｖ２(Ｒ２－Ｉ２ｖ２）3/2）
上式について、∂ｔ／∂ｖ＝０のとき、ｔは最小となり、以下のように表すことができる。
ｖ＝Ｒ／（√2・Ｉ）
この進行速度ｖで、移動基地局１を進行させることによって、携帯端末２の飛行距離及び飛行時間を最小化することができる。 The search area S per time t in the mobile base station 1 is calculated as follows.
S=√(R 2 −d 2 )·vt=vt√(R 2 −I 2 v 2 )
Next, when transformed with respect to t, it becomes as follows.
t=S/(v√(R 2 −I 2 v 2 ))
Next, differentiating t with respect to v gives:
∂t/∂v=S(2I 2 v 2 −R 2 )/(v 2 (R 2 −I 2 v 2 ) 3/2 )
Regarding the above equation, when ∂t/∂v=0, t is minimized and can be expressed as follows.
v=R/(√2・I)
By advancing the mobile base station 1 at this traveling speed v, the flight distance and flight time of the mobile terminal 2 can be minimized.

図５は、携帯端末からの信号の検知有りの場合における当該携帯端末の探索領域を表す説明図である。
図６は、携帯端末からの信号の検知無しの場合における当該携帯端末の探索領域を表す説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing the search area of the mobile terminal when a signal from the mobile terminal is detected.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the search area of the mobile terminal when no signal is detected from the mobile terminal.

図５及び図６によれば、携帯端末２が滞在するであろう広い「探索領域」が予め規定されている。探索領域は、例えば山岳遭難者を発見する場合、自治体や救助機関から伝えられた遭難想定範囲である。
このとき、移動基地局１は、探索領域に対して、電波を放射し続けながら、網羅的に飛行する必要がある。 According to FIGS. 5 and 6, a large “search area” is defined in advance in which the mobile terminal 2 will stay. The search area is, for example, a range of possible distress reported by a local government or a rescue agency when finding a person in distress in a mountain.
At this time, the mobile base station 1 needs to fly exhaustively over the search area while continuing to radiate radio waves.

図５によれば、移動基地局１は、携帯端末２から信号を受信した場合、「検知地点の電波範囲」と「携帯端末の探索領域」との重畳範囲に、当該携帯端末が滞在しているものと推定する。この重畳範囲は、移動基地局１にとって、次の「探索領域」となる。
Ａn ：次に決定された探索領域
Ａn-1：先に決定された探索領域
Ｂn ：移動基地局における携帯端末の検知地点の電波範囲
Ａn ＝ Ａn-1 ∩ Ｂn According to FIG. 5, when the mobile base station 1 receives a signal from the mobile terminal 2, the mobile terminal stays in the overlapping range of the "radio wave range of the detection point" and the "search area of the mobile terminal". presumed to be This overlapping range becomes the next “search area” for the mobile base station 1 .
An: Next determined search area An-1: Previously determined search area Bn: Radio wave range of mobile terminal detection point in mobile base station An = An-1 ∩ Bn

図６によれば、移動基地局１は、携帯端末２から信号を受信しなかった場合、検知可能進行幅ｃの外側範囲と携帯端末の探索領域との重畳範囲に、当該携帯端末が滞在しているものと推定する。この重畳範囲は、移動基地局１にとって、次の「探索領域」となる。
Ａn ：次に決定された探索領域
Ａn-1：先に決定された探索領域
Ｃn ：移動基地局の進行における検知可能進行幅ｃの外側範囲
Ａn ＝ Ａn-1 ∩ Ｃn According to FIG. 6, when the mobile base station 1 does not receive a signal from the mobile terminal 2, the mobile terminal stays in the overlapping range of the outer range of the detectable travel width c and the search area of the mobile terminal. presumed to be This overlapping range becomes the next “search area” for the mobile base station 1 .
An: Next determined search area An-1: Previously determined search area Cn: Outer range of detectable progress width c in the progress of the mobile base station An = An-1 ∩ Cn

移動基地局１は、次に決定された探索領域Ａnに対して、飛行ルートを自律的に設定する。例えば探索領域Ａnの中心を飛行するものであってもよいし、側部から飛行するものであってもよい。
このように、図５及び図６を繰り返す（nの増分）ことによって、移動基地局１は、少なくとも探索領域Ａnを自律的に絞り込んでいきながら、自らの飛行ルートを決定していくことができる。結果的に、移動基地局１における飛行距離の短縮化と、携帯端末２を発見するまでの時間の短縮化とにつながる。 The mobile base station 1 then autonomously sets a flight route for the determined search area An. For example, it may fly in the center of the search area An, or it may fly from the side.
Thus, by repeating FIGS. 5 and 6 (incrementing n), the mobile base station 1 can determine its own flight route while autonomously narrowing down at least the search area An. . As a result, it leads to shortening of the flight distance in the mobile base station 1 and shortening of the time until the mobile terminal 2 is found.

最終的に、絞り込まれていった探索領域の面積|Ａn|が、絞り込み要求面積α以下となったときに、移動基地局１は、携帯端末２の探索飛行を終了する。
次に決定された探索領域|Ａn| ＜ 絞り込み要求面積α Finally, the mobile base station 1 terminates the search flight of the mobile terminal 2 when the area |An|
Next determined search area |An|

以上、詳細に説明したように、本発明の移動基地局、プログラム及び方法によれば、携帯端末の探索のための進行速度を決定することができる。 As described in detail above, according to the mobile base station, program and method of the present invention, it is possible to determine the progress speed for searching for mobile terminals.

特に、特定の通信事業者に依存しない、移動基地局の運用制御のみによって、携帯端末の滞在位置を推定することができる。また、移動基地局は自律的に移動可能であって、人手を要することなく携帯端末を発見することができる。 In particular, it is possible to estimate the staying position of the mobile terminal only by operating control of the mobile base station without depending on a specific communication carrier. Also, the mobile base station can move autonomously and can find the mobile terminal without human intervention.

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。 For the various embodiments of the present invention described above, various changes, modifications and omissions within the spirit and scope of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The foregoing description is exemplary only and is not intended to be limiting. The invention is to be limited only as limited by the claims and the equivalents thereof.

１ 移動基地局
１０１ 基地局機能
１０２ 移動機能（マルチコプタ）
１０３ ＧＰＳ機能
１１ 端末検知機能
１２ 移動制御機能
１３ 移動速度決定機能
２ 携帯端末

1 mobile base station 101 base station function 102 mobile function (multicopter)
103 GPS function 11 Terminal detection function 12 Movement control function 13 Movement speed determination function 2 Portable terminal

Claims (6)

携帯端末を発見するべく、空中を所定方向及び所定高度で進行する移動基地局であって、
携帯端末が移動基地局から放射される電波を検知する起動時点の間のインターバル時間Ｉと、当該移動基地局から放射される円状の電波範囲の直径Ｒとを用いて、進行方向への移動速度ｖを、以下のように決定する
ｖ＝Ｒ／（√2・Ｉ）
ことを特徴とする移動基地局。 A mobile base station that travels through the air in a predetermined direction and at a predetermined altitude to find a mobile terminal,
Using the interval time I between the activation points at which the mobile terminal detects radio waves radiated from the mobile base station and the diameter R of the circular radio wave range radiated from the mobile base station, movement in the traveling direction Determine the velocity v as follows: v=R/(√2·I)
A mobile base station characterized by: 当該移動基地局から放射される円状の電波範囲の直径Ｒと、インターバル時間Ｉにおける検知可能進行距離ｄ（＝Ｉ・ｖ）とを用いて、移動基地局の進行方向に対して垂直方向となる検知可能進行幅ｃを算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の移動基地局。 Using the diameter R of the circular radio wave range radiated from the mobile base station and the detectable traveling distance d (=I·v) in the interval time I, the direction perpendicular to the traveling direction of the mobile base station 2. The mobile base station according to claim 1 , wherein the detectable travel width c is calculated. 検知可能進行幅ｃは、以下のように決定する
ｃ＝√（Ｒ２－ｄ２）
ことを特徴とする請求項２に記載の移動基地局。 The detectable travel width c is determined as follows: c=√(R 2 −d 2 )
The mobile base station according to claim 2 , characterized by: 携帯端末の探索領域が予め規定されている場合に、
携帯端末から信号を受信した場合、検知地点の電波範囲と携帯端末の探索領域との重畳範囲に、当該携帯端末が滞在しているものと推定し、
携帯端末から信号を受信しなかった場合、検知可能進行幅ｃの外側範囲と携帯端末の探索領域との重畳範囲に、当該携帯端末が滞在しているものと推定する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の移動基地局。 When the search area of the mobile terminal is defined in advance,
When a signal is received from a mobile terminal, it is estimated that the mobile terminal is staying in the overlapping range of the radio wave range of the detection point and the search area of the mobile terminal,
Claims characterized in that, when no signal is received from a mobile terminal, it is estimated that the mobile terminal is staying in the overlapping range of the outer range of the detectable travel width c and the search area of the mobile terminal. 4. The mobile base station according to 2 or 3 . 携帯端末を発見するべく、空中を所定方向及び所定高度で進行する移動基地局の移動速度を決定するプログラムであって、
携帯端末が移動基地局から放射される電波を検知する起動時点の間のインターバル時間Ｉと、当該移動基地局から放射される円状の電波範囲の直径Ｒとを用いて、進行方向への移動速度ｖを、以下のように決定する
ｖ＝Ｒ／（√2・Ｉ）
ようにコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 A program for determining a moving speed of a mobile base station traveling in a predetermined direction and at a predetermined altitude in order to find a mobile terminal,
Using the interval time I between the activation points at which the mobile terminal detects radio waves radiated from the mobile base station and the diameter R of the circular radio wave range radiated from the mobile base station, movement in the traveling direction Determine the velocity v as follows: v=R/(√2·I)
A program characterized by causing a computer to function as 携帯端末を発見するべく、空中を所定方向及び所定高度で進行する移動基地局の移動速度決定方法であって、
携帯端末が移動基地局から放射される電波を検知する起動時点の間のインターバル時間Ｉと、当該移動基地局から放射される円状の電波範囲の直径Ｒとを用いて、進行方向への移動速度ｖを、以下のように決定する
ｖ＝Ｒ／（√2・Ｉ）
ことを特徴とする移動速度決定方法。 A moving speed determination method for a mobile base station traveling in a predetermined direction and at a predetermined altitude in order to find a mobile terminal, comprising:
Using the interval time I between the activation points at which the mobile terminal detects radio waves radiated from the mobile base station and the diameter R of the circular radio wave range radiated from the mobile base station, movement in the traveling direction Determine the velocity v as follows: v=R/(√2·I)
A movement speed determination method characterized by:
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008236435A (en) 2007-03-20 2008-10-02 Ntt Docomo Inc Method of transmitting cell information in mobile communication system, and user device
JP2017069803A (en) 2015-09-30 2017-04-06 ソフトバンク株式会社 Safety confirmation method, small base station, and drone
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Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008236435A (en) 2007-03-20 2008-10-02 Ntt Docomo Inc Method of transmitting cell information in mobile communication system, and user device
JP2017069803A (en) 2015-09-30 2017-04-06 ソフトバンク株式会社 Safety confirmation method, small base station, and drone
WO2018110382A1 (en) 2016-12-12 2018-06-21 Kddi株式会社 Flying device, flying control device and flying control method
US20190326981A1 (en) 2016-12-30 2019-10-24 Huawei Technologies Co., Ltd. High-Altitude Communications System, Method, and Apparatus
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