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JP7547294B2 - MOBILE COMMUNICATION CONTROL DEVICE, MOBILE COMMUNICATION CONTROL METHOD, AND COMPUTER PROGRAM - Google Patents
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JP7547294B2 - MOBILE COMMUNICATION CONTROL DEVICE, MOBILE COMMUNICATION CONTROL METHOD, AND COMPUTER PROGRAM - Google Patents

MOBILE COMMUNICATION CONTROL DEVICE, MOBILE COMMUNICATION CONTROL METHOD, AND COMPUTER PROGRAM Download PDF

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Description

本発明は、移動体通信制御装置移動体通信制御方法及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a mobile communication control device , a mobile communication control method, and a computer program.

近年、ミリ波帯等の高周波数帯を利用する無線通信システムにおいて、ビームフォーミングによって電波を特定のビーム方向へ集中的に発射し、端末の移動に応じてビーム方向を効率的に制御することが検討されている。
特許文献1に記載された技術は、現在のサービングセルのネットワーク機器とそれに隣接するネットワーク機器とがビームフォーミング情報を交換し、端末が移動した場合に、現在サービング中のネットワーク機器が隣接するネットワーク機器のビーム測定関連情報に基づいて端末を予め設定している。
特許文献2に記載された技術は、端末が、基地局からあらかじめ定義された信号を受信し、あらかじめ定義された信号に基づいて端末の垂直ビームフォーミング方向移動速度及び水平ビームフォーミング方向移動速度のうち少なくとも一つの移動速度情報を算出し、少なくとも一つの移動速度情報を基地局に報告している。
特許文献3に記載された技術は、データ送信装置に対応するミリ波地上局が、車両に設けられた端末に対応するミリ波車上局との間でビームフォーミング処理を行い、その結果に基づきビーム角度を検出し、検出したビーム角度とミリ波地上局の設置位置情報とから車両の位置を推定し、位置推定した車両に向けてスポット的にコンテンツデータを送信している。
In recent years, in wireless communication systems that use high frequency bands such as millimeter waves, beamforming has been studied to efficiently control the beam direction in response to the movement of the terminal by concentrating the emission of radio waves in a specific beam direction.
The technology described in Patent Document 1 involves the network equipment of the current serving cell exchanging beamforming information with its adjacent network equipment, and when the terminal moves, the currently serving network equipment pre-configures the terminal based on beam measurement-related information of the adjacent network equipment.
The technology described in Patent Document 2 involves a terminal receiving a predefined signal from a base station, calculating at least one of the terminal's vertical beamforming direction moving speed and horizontal beamforming direction moving speed based on the predefined signal, and reporting the at least one of the moving speed information to the base station.
The technology described in Patent Document 3 involves a millimeter wave ground station corresponding to a data transmission device performing beamforming processing between the millimeter wave on-board station corresponding to a terminal installed in a vehicle, detecting a beam angle based on the results of the beamforming processing, estimating the position of the vehicle from the detected beam angle and installation location information of the millimeter wave ground station, and transmitting content data in a spot manner to the vehicle whose position has been estimated.

特表2020-500443号公報Special Publication No. 2020-500443 特表2016-528778号公報Special Publication No. 2016-528778 特開2020-28055号公報JP 2020-28055 A

しかし、上述した従来の技術では、端末が移動する将来位置での通信が問題なく確立されるとは限らない可能性があった。 However, with the conventional technology described above, there was a possibility that communication would not necessarily be established without problems at the future location to which the terminal moved.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、自律的に移動するロボット等の移動体に対して将来位置での通信の確立の信頼性を向上させることにある。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and its purpose is to improve the reliability of establishing communication at a future position for a mobile object such as an autonomously moving robot.

本発明の一態様は、無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体についての将来位置を推定する将来移動体位置推定部と、前記将来移動体位置推定部によって推定された前記移動体の将来位置に基づいて、前記移動体が将来移動する範囲で前記移動体と前記無線通信ネットワークの基地局との間の通信を確立することができるように、前記基地局のビームフォーミングを制御するビームフォーミング制御部と、を備え、前記将来移動体位置推定部は、ビームフォーミングを行う前記基地局の利用周波数帯に基づいて、前記移動体の動作計画情報を利用した精細な将来位置の推定を行うか否かを判断する、移動体通信制御装置である。
本発明の一態様は、無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体についての将来位置を推定する将来移動体位置推定部と、前記将来移動体位置推定部によって推定された前記移動体の将来位置に基づいて、前記移動体が将来移動する範囲で前記移動体と前記無線通信ネットワークの基地局との間の通信を確立することができるように、前記基地局のビームフォーミングを制御するビームフォーミング制御部と、前記移動体が外部装置へ送信した送信データに関する情報に基づいて、前記移動体のタスクを判定する移動体タスク判定部と、前記移動体タスク判定部によって判定された前記移動体のタスクに基づいて、所要の通信リソース量を判定する通信リソース量判定部と、を備え、前記ビームフォーミング制御部は、前記通信リソース量判定部によって判定された所要の通信リソース量に基づいて、前記基地局のビームフォーミングの制御を行うか否かを判断する、移動体通信制御装置である。
本発明の一態様は、上記の移動体通信制御装置において、前記移動体タスク判定部は、前記移動体が外部装置へ送信した送信データに関する情報に基づいて、前記移動体に対する運用監視及び遠隔操作のタスクを判定する、移動体通信制御装置である。
本発明の一態様は、上記の移動体通信制御装置において、前記通信リソース量判定部は、前記移動体タスク判定部によって判定された前記移動体のタスクが実行される場所の状況に応じて、所要の通信リソース量を判定する単位の量を変える、移動体通信制御装置である。
本発明の一態様は、上記の移動体通信制御装置において、前記通信リソース量判定部は、前記移動体タスク判定部によって判定された前記移動体のタスクが実行される場所の状況に基づいて許容通信品質を決定し、決定された許容通信品質を満たすように所要の通信リソース量を決定する、移動体通信制御装置である。
本発明の一態様は、無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体についての将来位置を推定する将来移動体位置推定部と、前記将来移動体位置推定部によって推定された前記移動体の将来位置に基づいて、前記移動体が将来移動する範囲で前記移動体と前記無線通信ネットワークの基地局との間の通信を確立することができるように、前記基地局のビームフォーミングを制御するビームフォーミング制御部と、前記移動体に備わる無線送受信機が対応している無線通信方式及び無線周波数帯の情報を格納する移動体無線機情報格納部と、を備え、前記移動体無線機情報格納部は、前記移動体に備わる無線送受信機が対応している無線通信方式及び無線周波数帯とビームフォーミングを行う基地局が対応している無線通信方式及び無線周波数帯とを照合し、ビームフォーミングを行う基地局に対して前記移動体が無線接続することができるか否かを判断し、前記ビームフォーミング制御部は、前記移動体無線機情報格納部による判断結果に基づいて、ビームフォーミングを行う基地局に無線接続することができる移動体のみを、基地局のビームフォーミングの制御の対象に決定する、移動体通信制御装置である。
One aspect of the present invention is a mobile communication control device that includes a future mobile object position estimation unit that estimates a future position of a mobile object that communicates with an external device via a wireless communication network, and a beamforming control unit that controls beamforming of the base station so that communication can be established between the mobile object and a base station of the wireless communication network within the range that the mobile object will move in the future based on the future position of the mobile object estimated by the future mobile object position estimation unit, wherein the future mobile object position estimation unit determines whether to perform a fine future position estimation using operation plan information of the mobile object based on the frequency band used by the base station that performs beamforming .
One aspect of the present invention is a mobile communication control device comprising a future mobile body position estimation unit that estimates a future position of a mobile body that communicates with an external device via a wireless communication network; a beamforming control unit that controls beamforming of the base station so as to establish communication between the mobile body and a base station of the wireless communication network within the range in which the mobile body will move in the future based on the future position of the mobile body estimated by the future mobile body position estimation unit; a mobile body task determination unit that determines a task of the mobile body based on information regarding transmission data transmitted by the mobile body to an external device; and a communication resource amount determination unit that determines a required amount of communication resources based on the task of the mobile body determined by the mobile body task determination unit, wherein the beamforming control unit determines whether to control the beamforming of the base station based on the required amount of communication resources determined by the communication resource amount determination unit.
One aspect of the present invention is a mobile communication control device as described above, wherein the mobile task determination unit determines the tasks of operational monitoring and remote control for the mobile body based on information regarding transmission data sent by the mobile body to an external device.
One aspect of the present invention is a mobile communication control device in which, in the above-mentioned mobile communication control device, the communication resource amount determination unit changes the amount of units used to determine the required communication resource amount depending on the situation of the location where the mobile task determined by the mobile task determination unit is executed.
One aspect of the present invention is a mobile communication control device in which, in the above-mentioned mobile communication control device, the communication resource amount determination unit determines an acceptable communication quality based on the situation of the location where the task of the mobile body determined by the mobile task determination unit is executed, and determines the required communication resource amount to satisfy the determined acceptable communication quality.
One aspect of the present invention is a mobile communication control device comprising: a future mobile unit position estimation unit that estimates a future position of a mobile unit that communicates with an external device via a wireless communication network; a beamforming control unit that controls beamforming of the base station so that communication can be established between the mobile unit and a base station of the wireless communication network within the range in which the mobile unit will move in the future based on the future position of the mobile unit estimated by the future mobile unit position estimation unit; and a mobile radio information storage unit that stores information on a wireless communication method and wireless frequency band supported by a wireless transceiver provided in the mobile unit, wherein the mobile radio information storage unit compares the wireless communication method and wireless frequency band supported by the wireless transceiver provided in the mobile unit with the wireless communication method and wireless frequency band supported by a base station performing beamforming, and determines whether the mobile unit can wirelessly connect to a base station performing beamforming, and the beamforming control unit determines, based on the determination result by the mobile radio information storage unit, that only mobile units that can wirelessly connect to a base station performing beamforming are to be subject to control of the beamforming of the base station .

本発明の一態様は、移動体通信制御装置が、無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体についての将来位置を推定する将来移動体位置推定ステップと、前記移動体通信制御装置が、前記将来移動体位置推定ステップによって推定された前記移動体の将来位置に基づいて、前記移動体が将来移動する範囲で前記移動体と前記無線通信ネットワークの基地局との間の通信を確立することができるように、前記基地局のビームフォーミングを制御するビームフォーミング制御ステップと、を含み、前記将来移動体位置推定ステップは、ビームフォーミングを行う前記基地局の利用周波数帯に基づいて、前記移動体の動作計画情報を利用した精細な将来位置の推定を行うか否かを判断する、移動体通信制御方法である。
本発明の一態様は、移動体通信制御装置が、無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体についての将来位置を推定する将来移動体位置推定ステップと、前記移動体通信制御装置が、前記将来移動体位置推定ステップによって推定された前記移動体の将来位置に基づいて、前記移動体が将来移動する範囲で前記移動体と前記無線通信ネットワークの基地局との間の通信を確立することができるように、前記基地局のビームフォーミングを制御するビームフォーミング制御ステップと、前記移動体通信制御装置が、前記移動体が外部装置へ送信した送信データに関する情報に基づいて、前記移動体のタスクを判定する移動体タスク判定ステップと、前記移動体通信制御装置が、前記移動体タスク判定ステップによって判定された前記移動体のタスクに基づいて、所要の通信リソース量を判定する通信リソース量判定ステップと、を含み、前記ビームフォーミング制御ステップは、前記通信リソース量判定ステップによって判定された所要の通信リソース量に基づいて、前記基地局のビームフォーミングの制御を行うか否かを判断する、移動体通信制御方法である。
本発明の一態様は、移動体通信制御装置が、無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体についての将来位置を推定する将来移動体位置推定ステップと、前記移動体通信制御装置が、前記将来移動体位置推定ステップによって推定された前記移動体の将来位置に基づいて、前記移動体が将来移動する範囲で前記移動体と前記無線通信ネットワークの基地局との間の通信を確立することができるように、前記基地局のビームフォーミングを制御するビームフォーミング制御ステップと、前記移動体通信制御装置が、前記移動体に備わる無線送受信機が対応している無線通信方式及び無線周波数帯の情報を格納する移動体無線機情報格納ステップと、前記移動体通信制御装置が、前記移動体に備わる無線送受信機が対応している無線通信方式及び無線周波数帯とビームフォーミングを行う基地局が対応している無線通信方式及び無線周波数帯とを照合し、ビームフォーミングを行う基地局に対して前記移動体が無線接続することができるか否かを判断する判断ステップと、を含み、前記ビームフォーミング制御ステップは、前記判断ステップによる判断結果に基づいて、ビームフォーミングを行う基地局に無線接続することができる移動体のみを、基地局のビームフォーミングの制御の対象に決定する、移動体通信制御方法である。
One aspect of the present invention is a mobile communications control method including a future mobile body position estimation step in which a mobile communications control device estimates a future position of a mobile body that communicates with an external device via a wireless communications network, and a beamforming control step in which the mobile communications control device controls beamforming of the base station so that communication can be established between the mobile body and a base station of the wireless communications network within a range in which the mobile body will move in the future based on the future position of the mobile body estimated by the future mobile body position estimation step, wherein the future mobile body position estimation step determines whether to perform a fine future position estimation using operation plan information of the mobile body based on the frequency band used by the base station that performs beamforming.
One aspect of the present invention is a mobile communications control method including a future mobile unit position estimation step in which a mobile communications control device estimates a future position of a mobile unit communicating with an external device via a wireless communications network; a beamforming control step in which the mobile communications control device controls beamforming of the base station so that communication can be established between the mobile unit and a base station of the wireless communications network within a range in which the mobile unit will move in the future based on the future position of the mobile unit estimated by the future mobile unit position estimation step; a mobile unit task determination step in which the mobile communications control device determines a task of the mobile unit based on information regarding transmission data transmitted by the mobile unit to an external device; and a communication resource amount determination step in which the mobile communications control device determines a required amount of communication resources based on the task of the mobile unit determined by the mobile unit task determination step, wherein the beamforming control step determines whether to control beamforming of the base station based on the required amount of communication resources determined by the communication resource amount determination step.
One aspect of the present invention is a mobile communications control method including: a future mobile unit position estimation step in which a mobile communications control device estimates a future position of a mobile unit that communicates with an external device via a wireless communications network; a beamforming control step in which the mobile communications control device controls beamforming of the base station so that communication can be established between the mobile unit and a base station of the wireless communications network within a range in which the mobile unit will move in the future based on the future position of the mobile unit estimated by the future mobile unit position estimation step; a mobile radio information storage step in which the mobile communications control device stores information on a wireless communications method and a wireless frequency band supported by a wireless transceiver provided in the mobile unit; and a determination step in which the mobile communications control device compares the wireless communications method and the wireless frequency band supported by the wireless transceiver provided in the mobile unit with the wireless communications method and the wireless frequency band supported by a base station performing beamforming, and determines whether the mobile unit can wirelessly connect to a base station performing beamforming, and the beamforming control step determines, based on a result of the determination by the determination step, that only mobile units that can wirelessly connect to a base station performing beamforming are to be subject to beamforming control of the base station.

本発明の一態様は、上記のいずれかの移動体通信制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムである。
One aspect of the present invention is a computer program for causing a computer to execute any one of the above mobile communication control methods .

本発明によれば、自律的に移動するロボット等の移動体に対して将来位置での通信の確立の信頼性を向上させることができるという効果が得られる。 The present invention has the effect of improving the reliability of establishing communication at a future position for a moving object such as an autonomously moving robot.

一実施形態に係るロボットシステムの構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of a configuration of a robot system according to an embodiment. FIG. 一実施形態に係る移動ロボット通信制御方法を説明するための説明図である。1 is an explanatory diagram for explaining a mobile robot communication control method according to an embodiment; 一実施形態に係る移動ロボット通信制御方法の手順の例を示すフローチャートである。1 is a flowchart showing an example of a procedure of a mobile robot communication control method according to an embodiment. 一実施形態に係るロボットシステムの一実施例を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a robot system according to an embodiment.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、自律的に移動するロボット(以下、移動ロボットと称する)を使用して配送を行う配送サービスシステムにおけるロボットシステムを例に挙げて説明する。配送サービスシステムにおいて、移動ロボットは、配送サービス利用者が指定した目的地まで街中を移動し、商品等の荷物を配送する。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a robot system in a delivery service system that uses an autonomously moving robot (hereinafter referred to as a mobile robot) to perform delivery will be described as an example. In the delivery service system, the mobile robot moves around the city to a destination specified by a delivery service user, and delivers packages such as goods.

図1は、一実施形態に係るロボットシステムの構成例を示すブロック図である。図1において、移動ロボット2は、無線通信ネットワークMNWを介してナビゲーション装置3と通信を行う。移動ロボット2は、移動体の一例である。ナビゲーション装置3は、移動ロボット2の出発地から目的地までの経路を示す経路情報を提供する。また、ナビゲーション装置3は、ナビゲーション機能に加えてさらに遠隔監視機能及び遠隔操作機能を備える。 Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a robot system according to an embodiment. In Fig. 1, a mobile robot 2 communicates with a navigation device 3 via a wireless communication network MNW. The mobile robot 2 is an example of a moving body. The navigation device 3 provides route information showing the route from the starting point to the destination of the mobile robot 2. In addition to the navigation function, the navigation device 3 also has a remote monitoring function and a remote operation function.

ナビゲーション装置3は、遠隔監視機能により、移動ロボット2を無線通信により遠隔で監視する。例えば、ナビゲーション装置3は、移動ロボット2が撮像する画像や収音する音を移動ロボット2から無線通信ネットワークMNWを介して受信し、受信した画像や音を表示や再生する。監視者が当該画像や当該音を視聴することにより、リアルタイムで移動ロボット2の移動の状況の監視が行われる。 The navigation device 3 uses a remote monitoring function to remotely monitor the mobile robot 2 via wireless communication. For example, the navigation device 3 receives images captured by the mobile robot 2 and sounds picked up by the mobile robot 2 via the wireless communication network MNW, and displays and plays the received images and sounds. A monitor can view the images and sounds, thereby monitoring the movement status of the mobile robot 2 in real time.

また、ナビゲーション装置3は、遠隔操作機能により、移動ロボット2の動作モードを、自律モードから遠隔操作モードに切り替えたり又は遠隔操作モードから自律モードに切り替えたりする。自律モードでは、移動ロボット2が自律的に動作する。一方、遠隔操作モードでは、ナビゲーション装置3が遠隔操作コマンドを移動ロボット2へ送信することにより、移動ロボット2の操作が遠隔で行われる。 The navigation device 3 also uses a remote operation function to switch the operation mode of the mobile robot 2 from autonomous mode to remote operation mode, or from remote operation mode to autonomous mode. In the autonomous mode, the mobile robot 2 operates autonomously. On the other hand, in the remote operation mode, the navigation device 3 transmits remote operation commands to the mobile robot 2, whereby the mobile robot 2 is operated remotely.

本実施形態に係る配送サービスシステムでは、ナビゲーション装置3が、無線通信ネットワークMNWを介して、移動ロボット2の遠隔監視や遠隔操作を行う。このため、無線通信ネットワークMNWを介した移動ロボット2の安定的な無線通信が実現されることが好ましい。 In the delivery service system according to this embodiment, the navigation device 3 remotely monitors and remotely controls the mobile robot 2 via the wireless communication network MNW. For this reason, it is preferable to realize stable wireless communication of the mobile robot 2 via the wireless communication network MNW.

ナビゲーション装置3は、移動ロボット通信制御装置4と通信を行う。移動ロボット通信制御装置4は、移動ロボット2と通信を行う無線通信ネットワークMNWの基地局(図示せず)のビームを特定の方向へ集中的に発射するように制御する。本実施形態では、移動ロボット通信制御装置4は、移動ロボット2が将来移動する範囲での当該移動ロボット2と基地局との間の通信を確立することができるように、当該基地局のビームフォーミングを制御する。これにより、移動ロボット2に対して将来位置での通信の確立の信頼性を向上させることを図る。 The navigation device 3 communicates with the mobile robot communication control device 4. The mobile robot communication control device 4 controls the beam of a base station (not shown) of the wireless communication network MNW that communicates with the mobile robot 2 to be emitted in a concentrated manner in a specific direction. In this embodiment, the mobile robot communication control device 4 controls the beamforming of the base station so that communication can be established between the mobile robot 2 and the base station in the range in which the mobile robot 2 will move in the future. This aims to improve the reliability of establishing communication with the mobile robot 2 at its future position.

以下、図1を参照して本実施形態に係るロボットシステムの構成を詳細に説明する。 The configuration of the robot system according to this embodiment will be described in detail below with reference to Figure 1.

[利用者端末]
利用者端末1は、本実施形態に係る配送サービスシステムの利用者(配送サービス利用者)が利用する端末である。配送サービス利用者は、荷物を配送する宛先である目的地を指定して配送を依頼する。利用者端末1は、スマートフォンやタブレット型のコンピュータ(タブレットPC)等の携帯通信端末装置であってもよく、又は据置き型の通信端末装置(例えば据置き型のパーソナルコンピュータ等)であってもよい。
[User terminal]
The user terminal 1 is a terminal used by a user (delivery service user) of the delivery service system according to this embodiment. The delivery service user requests delivery by specifying a destination to which a package is to be delivered. The user terminal 1 may be a mobile communication terminal device such as a smartphone or a tablet computer (tablet PC), or may be a stationary communication terminal device (e.g., a stationary personal computer).

利用者端末1は、商品発注部101と、目的地情報入力部102とを備える。商品発注部101は、配送サービス利用者による操作に応じて、商品の選択及び選択した商品の発注を行う。 The user terminal 1 includes a product ordering unit 101 and a destination information input unit 102. The product ordering unit 101 selects a product and places an order for the selected product in response to operations performed by the delivery service user.

なお、商品発注部101は、配送サービス利用者が所有する物品の残量をリアルタイムに管理し、物品の残量が予め設定された閾値以下になったときに、補充用の商品を自動的に発注してもよい。 The product ordering unit 101 may manage the remaining quantity of items owned by the delivery service user in real time, and automatically order replenishment products when the remaining quantity of items falls below a preset threshold.

目的地情報入力部102は、商品発注部101が商品を発注する際に、住所等の目的地を示す目的地情報を入力する。目的地情報は、配送サービス利用者が毎回指定してもよく、又は目的地情報入力部102が過去に配送サービス利用者から指定された目的地情報を記録しておき当該記録の目的地情報を自動的に再利用してもよい。 The destination information input unit 102 inputs destination information indicating the destination, such as an address, when the product ordering unit 101 orders a product. The destination information may be specified by the delivery service user each time, or the destination information input unit 102 may record destination information previously specified by the delivery service user and automatically reuse the recorded destination information.

また、目的地情報入力部102は、利用者端末1が備えるGPS(Global Positioning System)による測位機能を用いて、GPSで取得した現在位置を目的地としてもよい。また、目的地情報入力部102は、利用者端末1のカメラで撮影した利用者端末1の周囲の景色の画像を目的地の参考情報として目的地情報に付加してもよい。 The destination information input unit 102 may use a positioning function of the GPS (Global Positioning System) provided in the user terminal 1 to set the current location acquired by the GPS as the destination. The destination information input unit 102 may also add an image of the scenery around the user terminal 1 captured by a camera of the user terminal 1 to the destination information as reference information for the destination.

[移動ロボット]
移動ロボット2は、自律走行可能なロボットである。移動ロボット2は、無線通信部201と、経路情報格納部202と、現在位置取得部203と、状態取得部204と、撮像部205と、動作計画部206と、動作制御部207と、遠隔操作切替部208と、遠隔操作部209と、を備える。
[Mobile robot]
The mobile robot 2 is a robot capable of autonomous travel and includes a wireless communication unit 201, a route information storage unit 202, a current position acquisition unit 203, a status acquisition unit 204, an imaging unit 205, an operation planning unit 206, an operation control unit 207, a remote operation switching unit 208, and a remote operation unit 209.

無線通信部201は、無線通信ネットワークMNWを介してナビゲーション装置3との間で無線通信を行う。無線通信部201は、無線通信ネットワークMNWの基地局に無線接続して当該基地局との間の通信を確立する。無線通信部201は、例えば4G(第4世代移動通信システム)や5G(第5世代移動通信システム)等の無線通信方式に対応し、自己が対応する無線通信方式の基地局を介して無線通信を行う。なお、無線通信方式として、将来の実用化が見込まれる6G(第6世代移動通信システム)等が利用されてもよい。 The wireless communication unit 201 performs wireless communication with the navigation device 3 via the wireless communication network MNW. The wireless communication unit 201 wirelessly connects to a base station of the wireless communication network MNW and establishes communication with the base station. The wireless communication unit 201 supports wireless communication methods such as 4G (fourth generation mobile communication system) and 5G (fifth generation mobile communication system), and performs wireless communication via a base station of the wireless communication method that it supports. Note that 6G (sixth generation mobile communication system), which is expected to be put to practical use in the future, may also be used as the wireless communication method.

無線通信部201は、ナビゲーション装置3の経路配信部306から送信された経路情報を受信して経路情報格納部202に格納する。経路情報格納部202に格納された経路情報は、移動ロボット2の出発地から目的地までの経路を示す経路情報であって、移動ロボット2の動作の判断に活用される。 The wireless communication unit 201 receives route information transmitted from the route distribution unit 306 of the navigation device 3 and stores it in the route information storage unit 202. The route information stored in the route information storage unit 202 indicates the route from the starting point to the destination of the mobile robot 2, and is used to determine the operation of the mobile robot 2.

現在位置取得部203は、GPS等の測位システムによって、現在位置を示す位置情報を取得する。
状態取得部204は、移動ロボット2に備わる各種センサから、バッテリー残量や温度や移動速度等のデータ(状態情報)を取得する。
撮像部205は、移動ロボット2の周辺を撮像する。撮像部205は、例えば移動ロボット2の進行方向を撮像する。
The current position acquisition unit 203 acquires position information indicating the current position by a positioning system such as GPS.
The status acquisition unit 204 acquires data (status information) such as the remaining battery level, temperature, and moving speed from various sensors provided in the mobile robot 2 .
The imaging unit 205 captures an image of the surroundings of the mobile robot 2. The imaging unit 205 captures an image of the traveling direction of the mobile robot 2, for example.

動作計画部206は、移動ロボット2の動作を計画する。動作計画部206は、経路情報格納部202内の経路情報に示される経路を移動する際に、現在位置取得部203により取得した位置情報、状態取得部204により取得した状態情報及び撮像部205により撮像された撮像画像に基づいて、移動ロボット2の周囲の環境に応じた動作を計画する。例えば、動作計画部206は、経路情報に示される経路上において、位置情報に示される位置から進行方向の前方に、撮像画像の画像認識結果の障害物が存在する場合、障害物回避時の所定の速度で当該障害物を避ける経路を移動するように動作を計画する。 The motion planning unit 206 plans the motion of the mobile robot 2. When moving along a route indicated in the route information in the route information storage unit 202, the motion planning unit 206 plans motion according to the surrounding environment of the mobile robot 2 based on the position information acquired by the current position acquisition unit 203, the status information acquired by the status acquisition unit 204, and the captured image captured by the imaging unit 205. For example, when an obstacle is present on the route indicated in the route information ahead in the direction of travel from the position indicated in the position information as a result of image recognition in the captured image, the motion planning unit 206 plans motion to move along a route that avoids the obstacle at a predetermined speed for obstacle avoidance.

動作制御部207は、自律モードにおいて、動作計画部206が計画した計画動作に従って移動ロボット2の動作を制御する。一方、動作制御部207は、遠隔操作モードにおいて、遠隔操作部209からの動作指示に従って移動ロボット2の動作を制御する。動作制御部207は、移動ロボット2の前進や後退や右左折等の走行種別及び走行速度、並びに撮像部205の撮像方向の変更等の走行以外の動作種別を制御する。 In the autonomous mode, the operation control unit 207 controls the operation of the mobile robot 2 according to the planned operation planned by the operation planning unit 206. On the other hand, in the remote operation mode, the operation control unit 207 controls the operation of the mobile robot 2 according to operation instructions from the remote operation unit 209. The operation control unit 207 controls the traveling type and traveling speed of the mobile robot 2, such as moving forward, backward, and turning right or left, as well as the type of operation other than traveling, such as changing the imaging direction of the imaging unit 205.

遠隔操作切替部208は、ナビゲーション装置3の遠隔操作命令発出部308から発出された遠隔操作切替命令に従って、移動ロボット2の動作モードを、自律モードから遠隔操作モードに切り替えたり又は遠隔操作モードから自律モードに切り替えたりする。 The remote operation switching unit 208 switches the operation mode of the mobile robot 2 from the autonomous mode to the remote operation mode or from the remote operation mode to the autonomous mode in accordance with a remote operation switching command issued from the remote operation command issuing unit 308 of the navigation device 3.

遠隔操作部209は、遠隔操作モードにおいて、遠隔操作コマンドに応じた動作を動作制御部207へ指示する。遠隔操作コマンドは、遠隔操作者の操作に応じてナビゲーション装置3の遠隔操作命令発出部308から送信される。遠隔操作コマンドとして、例えば前進や後退や右折や左折等のコマンドがある。 In the remote operation mode, the remote operation unit 209 instructs the operation control unit 207 to perform an operation corresponding to a remote operation command. The remote operation command is transmitted from the remote operation command issuing unit 308 of the navigation device 3 in response to an operation by a remote operator. Examples of remote operation commands include commands to move forward, backward, turn right, turn left, etc.

無線通信部201は、現在位置取得部203が取得した位置情報、状態取得部204が取得した状態情報、撮像部205が撮像した撮像画像、動作計画部206が計画した計画動作等の各種の情報をナビゲーション装置3へ送信する。 The wireless communication unit 201 transmits various information to the navigation device 3, such as the location information acquired by the current location acquisition unit 203, the status information acquired by the status acquisition unit 204, the captured images captured by the imaging unit 205, and the planned operations planned by the operation planning unit 206.

[ナビゲーション装置]
ナビゲーション装置3は、一又は複数の移動ロボット2に対して出発地から目的地までのナビゲーションを行う。また、ナビゲーション装置3は、一又は複数の移動ロボット2に対して運用監視や遠隔操作を行う。
[Navigation device]
The navigation device 3 navigates one or more mobile robots 2 from a starting point to a destination. The navigation device 3 also performs operational monitoring and remote control of one or more mobile robots 2.

ナビゲーション装置3は、運用監視部301と、オーダー情報格納部302と、目的地取得部303と、地図情報格納部304と、経路探索部305と、経路配信部306と、映像受信部307と、遠隔操作命令発出部308と、を備える。 The navigation device 3 includes an operation monitoring unit 301, an order information storage unit 302, a destination acquisition unit 303, a map information storage unit 304, a route search unit 305, a route distribution unit 306, a video receiving unit 307, and a remote operation command issuing unit 308.

ナビゲーション装置3の各機能は、ナビゲーション装置3がCPU(Central Processing Unit:中央演算処理装置)及びメモリ等のコンピュータハードウェアを備え、CPUがメモリに格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。なお、ナビゲーション装置3として、汎用のコンピュータ装置を使用して構成してもよく、又は、専用のハードウェア装置として構成してもよい。 The functions of the navigation device 3 are realized by the navigation device 3 being equipped with computer hardware such as a CPU (Central Processing Unit) and memory, and the CPU executing computer programs stored in the memory. Note that the navigation device 3 may be configured using a general-purpose computer device, or may be configured as a dedicated hardware device.

運用監視部301は、一又は複数の移動ロボット2に対して運用監視を行う。運用監視部301は、移動ロボット2からリアルタイムに受信した位置情報や状態情報等を当該移動ロボット2の個体を識別する情報(移動ロボットID)と関連付けて、運用監視を行う。運用監視部301は、定期的に、例えば1秒間隔で更新される情報(位置情報や状態情報等)に基づいて運用監視する。運用監視部301は、移動ロボット2から受信した位置情報や状態情報等を解析し、移動ロボット2の障害を検出した場合には、例えば、監視者に対して警報を発出する。 The operation monitoring unit 301 performs operation monitoring of one or more mobile robots 2. The operation monitoring unit 301 performs operation monitoring by associating position information, status information, etc. received in real time from the mobile robot 2 with information that identifies the individual mobile robot 2 (mobile robot ID). The operation monitoring unit 301 performs operation monitoring based on information (position information, status information, etc.) that is updated periodically, for example, at one-second intervals. The operation monitoring unit 301 analyzes the position information, status information, etc. received from the mobile robot 2, and if it detects a fault in the mobile robot 2, it issues an alarm, for example, to a supervisor.

運用監視部301は、移動ロボット2から受信した各種の情報を移動ロボット通信制御装置4へ送信する。 The operation monitoring unit 301 transmits various information received from the mobile robot 2 to the mobile robot communication control device 4.

オーダー情報格納部302は、利用者端末1から商品発注のオーダー情報を受信し、受信したオーダー情報を格納する。オーダー情報格納部302は、購買システム(図示せず)と連携して購買処理を行い、商品配送計画を策定する。オーダー情報格納部302は、策定した商品配送計画により、移動ロボット2が商品を配送する出発地や目的地や時間帯等の予定配送情報を格納する。 The order information storage unit 302 receives order information for ordering products from the user terminal 1 and stores the received order information. The order information storage unit 302 works in conjunction with a purchasing system (not shown) to process purchases and formulate a product delivery plan. The order information storage unit 302 stores planned delivery information such as the departure point, destination, and time period for the mobile robot 2 to deliver the products according to the formulated product delivery plan.

目的地取得部303は、オーダー情報格納部302に格納されたオーダー情報又は予定配送情報から目的地情報を取得する。 The destination acquisition unit 303 acquires destination information from the order information or scheduled delivery information stored in the order information storage unit 302.

地図情報格納部304は、全国の道路地図データや、それに付随する各種施設や店舗等の施設データ等を格納する。道路地図データは、例えば、地図上の道路を、交差点等をノードとして複数の部分に分割し、各ノード間の部分をリンクとして規定したリンクデータとして与えられる。このリンクデータは、リンク固有の識別子(リンクID)、リンク長、リンクの始点・終点(ノード)の位置情報(経度、緯度)、角度(方向)データ、道路幅、道路種別などのデータを含んで構成される。道路地図データは、移動ロボット2が通行可能なレーンを示すレーン情報を含んでもよい。また、地図情報格納部304は、さらに屋内地図データを格納してもよい。 The map information storage unit 304 stores nationwide road map data and associated facility data such as various facilities and shops. The road map data is provided as link data in which roads on a map are divided into multiple parts with intersections and the like as nodes, and the parts between each node are defined as links. This link data includes data such as a link-specific identifier (link ID), link length, position information (longitude, latitude) of the start and end points (nodes) of the link, angle (direction) data, road width, and road type. The road map data may also include lane information indicating lanes that the mobile robot 2 can travel on. The map information storage unit 304 may also store indoor map data.

経路探索部305は、地図情報格納部304内の地図情報を使用して、移動ロボット2の出発地から目的地までの経路を探索する。 The route search unit 305 uses the map information in the map information storage unit 304 to search for a route from the starting point of the mobile robot 2 to the destination.

移動ロボット2の目的地は、目的地取得部303が取得した目的地情報が示す場所である。移動ロボット2の出発地は、予め設定される。例えば、商品の配送拠点(例えば、商品が貯蔵されている物流倉庫や目的地の最寄りの配送取り扱い店舗等)が、移動ロボット2の出発地として予め設定される。また、移動ロボット2が車両により目的地付近まで運送される場合には、当該移動ロボット2の運送先の場所が当該移動ロボット2の出発地として予め設定される。 The destination of the mobile robot 2 is the location indicated by the destination information acquired by the destination acquisition unit 303. The starting point of the mobile robot 2 is set in advance. For example, a product distribution base (e.g., a logistics warehouse where the products are stored or a distribution store nearest to the destination) is set in advance as the starting point of the mobile robot 2. In addition, when the mobile robot 2 is transported to the vicinity of the destination by a vehicle, the location of the transport destination of the mobile robot 2 is set in advance as the starting point of the mobile robot 2.

経路探索部305が利用する経路探索方法として、例えば、ダイクストラ法やA*アルゴリズムや遺伝的アルゴリズム等が利用可能である。ここでは、経路探索方法の一例としてダイクストラ法を用いて経路探索を行う方法を説明する。 The route search unit 305 can use, for example, the Dijkstra algorithm, the A* algorithm, or a genetic algorithm as a route search method. Here, we will explain a method of performing a route search using the Dijkstra algorithm as an example of a route search method.

経路探索部305は、出発地から目的地へ向けて、次に到達できる交差点(ノード)までの道路(リンク)のコストの計算(積算)を順次行なっていき、出発地から目的地までが最小コストとなる経路を選択する。各リンクのコストは、リンクの距離が短いほど、小さな値である。 The route search unit 305 sequentially calculates (accumulates) the cost of the roads (links) from the starting point to the destination to the next reachable intersection (node), and selects the route from the starting point to the destination with the smallest cost. The cost of each link is smaller the shorter the link distance.

また、各リンクのコストに対して、安全性や無線通信品質等の観点から重み付けを行ってもよい。 The cost of each link may also be weighted based on safety, wireless communication quality, etc.

例えば、所定の閾値未満の道幅の道路のリンクは、移動ロボット2が安全に移動することが難しくなるので、当該リンクに対してコストを大きくする重み付けを行ってもよい。 For example, links on roads with widths less than a certain threshold value may be weighted to have a higher cost since it is difficult for the mobile robot 2 to move safely along those links.

例えば、移動ロボット2がサイズや構造等により種類分けされる場合、移動ロボット2の種類によっては道路の段差を乗り越えることが難しくなることが考えられる。このため、当該種類の移動ロボット2の経路を探索する場合には、段差が存在する道路のリンクに対してコストを大きくする重み付けを行ってもよい。 For example, when mobile robots 2 are classified according to size, structure, etc., it is conceivable that some types of mobile robots 2 may have difficulty overcoming road bumps. For this reason, when searching for a route for that type of mobile robot 2, weighting may be applied so that the cost is increased for links of roads that have bumps.

例えば、移動ロボット2が利用可能な無線通信方式及び無線周波数帯により種類分けされる場合、移動ロボット2の種類によっては移動するエリアにおける無線通信品質にバラツキが生じることが考えられる。このため、当該種類の移動ロボット2の経路を探索する場合には、無線通信品質が劣化する可能性が高い道路のリンクに対してコストを大きくする重み付けを行ってもよい。 For example, if mobile robots 2 are classified according to the wireless communication methods and wireless frequency bands that they can use, it is conceivable that there will be variation in wireless communication quality in the area in which the robots move depending on the type of mobile robot 2. For this reason, when searching for a route for that type of mobile robot 2, weighting may be applied so that the cost is increased for links of roads where the wireless communication quality is likely to deteriorate.

経路配信部306は、経路探索部305が探索した結果の経路を示す経路情報を移動ロボット2へ送信する。また、経路配信部306は、当該経路情報を移動ロボット通信制御装置4へ送信する。 The route distribution unit 306 transmits route information indicating the route searched by the route search unit 305 to the mobile robot 2. The route distribution unit 306 also transmits the route information to the mobile robot communication control device 4.

映像受信部307は、移動ロボット2から送信される撮像部205により撮像されたリアルタイムの映像(撮像画像)を受信する。映像受信部307で受信された映像は、例えば、遠隔操作者が当該映像を見ながら移動ロボット2を遠隔操作するために利用される。 The video receiving unit 307 receives real-time video (captured image) captured by the imaging unit 205 and transmitted from the mobile robot 2. The video received by the video receiving unit 307 is used, for example, by a remote operator to remotely control the mobile robot 2 while viewing the video.

遠隔操作命令発出部308は、移動ロボット2に対して、遠隔操作者がコントローラ(図示せず)に入力した遠隔操作切替命令や遠隔操作コマンドを送信する。 The remote control command issuing unit 308 transmits to the mobile robot 2 remote control switching commands and remote control commands input by the remote operator to a controller (not shown).

[移動ロボット通信制御装置]
移動ロボット通信制御装置4は、将来ロボット位置推定部401と、ロボットタスク判定部402と、通信リソース量判定部403と、ロボット無線機情報格納部404と、ビームフォーミング制御部405と、を備える。
[Mobile robot communication control device]
The mobile robot communication control device 4 comprises a future robot position estimating unit 401 , a robot task determining unit 402 , a communication resource amount determining unit 403 , a robot radio information storage unit 404 , and a beamforming control unit 405 .

移動ロボット通信制御装置4の各機能は、移動ロボット通信制御装置4がCPU及びメモリ等のコンピュータハードウェアを備え、CPUがメモリに格納されたコンピュータプログラムを実行することにより実現される。なお、ナビゲーション装置3として、汎用のコンピュータ装置を使用して構成してもよく、又は、専用のハードウェア装置として構成してもよい。 The functions of the mobile robot communication control device 4 are realized by the mobile robot communication control device 4 being equipped with computer hardware such as a CPU and memory, and the CPU executing a computer program stored in the memory. The navigation device 3 may be configured using a general-purpose computer device, or may be configured as a dedicated hardware device.

ここで、図2を参照して本実施形態に係る移動ロボット通信制御方法の概略を説明する。図2は、本実施形態に係る移動ロボット通信制御方法を説明するための説明図である。図2において、移動ロボット2は、出発地SPから目的地EPまでの経路70を移動している。経路70は、ナビゲーション装置3の経路探索部305によって探索された経路である。移動ロボット2は、経路配信部306から送信された経路情報に基づいて、経路70上を、出発地SPから目的地EPまで移動する。 Here, an outline of the mobile robot communication control method according to this embodiment will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the mobile robot communication control method according to this embodiment. In FIG. 2, the mobile robot 2 moves along a route 70 from a starting point SP to a destination EP. The route 70 is a route searched by the route search unit 305 of the navigation device 3. The mobile robot 2 moves along the route 70 from the starting point SP to the destination EP based on the route information transmitted from the route distribution unit 306.

移動ロボット2が移動する経路70を含むエリアには、4台の基地局6-1,6-2,6-3,6-4が配置されている。各基地局6-1,6-2,6-3,6-4は、自己の通信範囲を形成するための電波を送受するアンテナを備える。移動ロボット2の無線通信部201は、経路70上において、各基地局6-1,6-2,6-3,6-4と電波を送受することによって無線通信を行う。 Four base stations 6-1, 6-2, 6-3, and 6-4 are located in an area including the route 70 along which the mobile robot 2 moves. Each base station 6-1, 6-2, 6-3, and 6-4 is equipped with an antenna that transmits and receives radio waves to form its own communication range. The wireless communication unit 201 of the mobile robot 2 performs wireless communication on the route 70 by transmitting and receiving radio waves to and from each of the base stations 6-1, 6-2, 6-3, and 6-4.

図2には、一例として基地局6-2が行うビームフォーミングが示される。移動ロボット通信制御装置4は、移動ロボット2の現在位置と経路情報とに基づいて移動ロボット2の将来位置を推定し、推定された将来位置に基づいて、移動ロボット2が将来移動する範囲(候補座標範囲)で移動ロボット2と基地局6-2との間の通信を確立することができるように、基地局6-2のビームフォーミングを制御する。 Figure 2 shows an example of beamforming performed by the base station 6-2. The mobile robot communication control device 4 estimates the future position of the mobile robot 2 based on the current position and route information of the mobile robot 2, and controls the beamforming of the base station 6-2 based on the estimated future position so that communication can be established between the mobile robot 2 and the base station 6-2 in the range (candidate coordinate range) in which the mobile robot 2 will move in the future.

図2において、移動ロボット2は、経路70上の現在位置において、基地局6-2の現在のビーム60-1によって基地局6-2との間の通信を確立している。移動ロボット通信制御装置4は、移動ロボット2の現在位置と経路70とから推定した移動ロボット2の将来位置に基づいた候補座標範囲をカバーするように、基地局6-2のビームフォーミングを制御する。このビームフォーミング制御によって、基地局6-2のビーム60-2が形成される。移動ロボット2は、経路70上を移動し、候補座標範囲の経路70上において、基地局6-2のビーム60-2によって基地局6-2との間の通信を確立する。このように本実施形態によれば、移動ロボット2の現在位置から将来位置までの経路70上の移動に追随するように、基地局6-2のビーム方向をビーム60-1からビーム60-2へと変えることができる。これにより、移動ロボット2に対して将来位置での通信の確立の信頼性を向上させることができる。 In FIG. 2, the mobile robot 2 establishes communication with the base station 6-2 at its current position on the path 70 by the current beam 60-1 of the base station 6-2. The mobile robot communication control device 4 controls the beamforming of the base station 6-2 so as to cover a candidate coordinate range based on the future position of the mobile robot 2 estimated from the current position of the mobile robot 2 and the path 70. This beamforming control forms the beam 60-2 of the base station 6-2. The mobile robot 2 moves on the path 70, and establishes communication with the base station 6-2 by the beam 60-2 of the base station 6-2 on the path 70 of the candidate coordinate range. Thus, according to this embodiment, the beam direction of the base station 6-2 can be changed from the beam 60-1 to the beam 60-2 so as to follow the movement of the mobile robot 2 on the path 70 from its current position to its future position. This improves the reliability of establishing communication with the mobile robot 2 at its future position.

説明を図1に戻す。
将来ロボット位置推定部401は、ナビゲーション装置3の経路配信部306から送信された経路情報と、運用監視部301から送信された移動ロボット2の現在位置を示す位置情報とに基づいて、移動ロボット2の将来位置を推定する。
Returning to FIG.
The future robot position estimation unit 401 estimates the future position of the mobile robot 2 based on the route information transmitted from the route distribution unit 306 of the navigation device 3 and the position information indicating the current position of the mobile robot 2 transmitted from the operation monitoring unit 301.

なお、将来ロボット位置推定部401は、ビームフォーミングを行う基地局の利用周波数帯に基づいて、移動ロボット2の動作計画情報を利用した精細な将来位置の推定を行うか否かを判断してもよい。ビームフォーミングを行う基地局の利用周波数帯によって当該基地局の通信エリアの広さが変わるので、移動ロボット2の移動に対してビームフォーミング制御によりビームをどの程度まで的確に追随させる必要があるのかが変わってくる。 The future robot position estimation unit 401 may determine whether or not to perform a detailed estimation of the future position of the mobile robot 2 using the motion plan information based on the frequency band used by the base station performing beamforming. Since the size of the communication area of the base station performing beamforming varies depending on the frequency band used by the base station, the degree to which the beam needs to be accurately tracked by the beamforming control in response to the movement of the mobile robot 2 also varies.

例えば、基地局が28GHz程度のミリ波帯やそれに近い周波数帯を利用する場合は、移動ロボット2が走行する道路の道幅全体を単一ビームでカバーすることができる可能性が高い。したがって、移動ロボット2が障害物を避ける程度の細かな動きに対してはビームを追随させなくてもよいと考えられる。 For example, if a base station uses a millimeter wave band of about 28 GHz or a frequency band close to that, it is highly likely that a single beam can cover the entire width of the road along which the mobile robot 2 travels. Therefore, it is thought that it is not necessary to have the beam follow the small movements of the mobile robot 2, such as when it is avoiding an obstacle.

一方、基地局が300GHz程度のテラヘルツ波帯を利用する場合は、移動ロボット2が走行する道路の道幅全体を単一ビームでカバーすることができないと考えられる。したがって、移動ロボット2が障害物を避ける程度の細かな動きに対してもビームを追随させることが好ましい。 On the other hand, if the base station uses a terahertz wave band of about 300 GHz, it is considered that a single beam cannot cover the entire width of the road on which the mobile robot 2 travels. Therefore, it is preferable to have the beam follow even the small movements of the mobile robot 2 when it is avoiding an obstacle.

そこで、ビームフォーミングを行う基地局の利用周波数帯が例えばテラヘルツ波帯である場合には、移動ロボット2が走行する道路の道幅全体を基地局の単一ビームでカバーすることが難しいので、精細な将来位置の推定を行って、基地局のビームをより的確に移動ロボット2に向けるようにする。精細な将来位置の推定には、経路情報と移動ロボット2の現在位置に加えて、移動ロボット2の動作計画部206が計画した計画動作を利用する。移動ロボット2の動作計画部206が計画した計画動作を示す動作計画情報は、運用監視部301から移動ロボット通信制御装置4へ送信される。 Therefore, when the frequency band used by the base station performing beamforming is, for example, the terahertz wave band, it is difficult to cover the entire width of the road on which the mobile robot 2 travels with a single beam from the base station, so a precise estimation of the future position is performed to more accurately direct the base station beam to the mobile robot 2. To estimate the precise future position, in addition to the route information and the current position of the mobile robot 2, the planned operation planned by the operation planning unit 206 of the mobile robot 2 is used. Operation plan information indicating the planned operation planned by the operation planning unit 206 of the mobile robot 2 is transmitted from the operation monitoring unit 301 to the mobile robot communication control device 4.

一方、ビームフォーミングを行う基地局の利用周波数帯が例えばミリ波帯である場合には、移動ロボット2が走行する道路の道幅全体を単一ビームでカバーすることができる可能性が高いので、精細な将来位置の推定は行わない。 On the other hand, if the frequency band used by the base station performing beamforming is, for example, the millimeter wave band, it is highly likely that a single beam can cover the entire width of the road on which the mobile robot 2 is traveling, so a precise estimation of the future position is not performed.

ここで、移動ロボット2の移動に対して基地局のビームフォーミングによりビームを追随させる方法について説明する。
移動ロボット通信制御装置4には、基地局が形成する各ビームについて通信可能な範囲がビームカバー座標範囲として予め設定される。ビームカバー座標範囲は、緯度及び経度で示される。
Here, a method of tracking the movement of the mobile robot 2 with a beam by beamforming of the base station will be described.
A communicable range for each beam formed by the base station is set in advance as a beam coverage coordinate range in the mobile robot communication control device 4. The beam coverage coordinate range is indicated by latitude and longitude.

将来ロボット位置推定部401は、移動ロボット2の将来位置の推定結果を候補座標範囲で表す。候補座標範囲は緯度及び経度で示される。将来ロボット位置推定部401は、経路情報と移動ロボット2の現在位置の座標(緯度、経度)とに基づいて、移動ロボット2の将来位置の推定結果を、時刻(例えば1秒単位)と候補座標範囲との組合せデータとして算出する。 The future robot position estimation unit 401 expresses the estimation result of the future position of the mobile robot 2 as a candidate coordinate range. The candidate coordinate range is indicated by latitude and longitude. The future robot position estimation unit 401 calculates the estimation result of the future position of the mobile robot 2 as combined data of time (e.g., in units of one second) and the candidate coordinate range based on the route information and the coordinates (latitude, longitude) of the current position of the mobile robot 2.

移動ロボット2の将来位置の推定結果における時刻において、基地局のビームがカバーするビームカバー座標範囲が当該推定結果の移動ロボット2の候補座標範囲を全てカバーするように、基地局のビームフォーミングを制御することによって、例えば、移動ロボット2が曲がり角を曲がった時などにおいても、当該移動ロボット2の移動に追随して当該移動ロボット2と基地局との間の通信を確立し続けることができる。 By controlling the beamforming of the base station so that the beam coverage coordinate range covered by the base station's beam covers all of the candidate coordinate ranges of the mobile robot 2 in the estimated future position at the time of the estimated future position of the mobile robot 2, it is possible to continue to establish communication between the mobile robot 2 and the base station by following the movement of the mobile robot 2, even when the mobile robot 2 turns a corner, for example.

将来ロボット位置推定部401が経路情報に基づいて算出する候補座標範囲は粗くなる。一方、将来ロボット位置推定部401がさらに動作計画情報を利用して算出する候補座標範囲は精細になる。これは、経路情報が出発点から目的地までの大局的な経路を示すのに対して、動作計画情報が障害物を避けるといった局所的な経路を示すからである。 The candidate coordinate range that the future robot position estimation unit 401 calculates based on the route information is coarse. On the other hand, the candidate coordinate range that the future robot position estimation unit 401 calculates by further using the motion plan information is fine. This is because the route information indicates a global route from the starting point to the destination, whereas the motion plan information indicates a local route that avoids obstacles, etc.

ロボットタスク判定部402は、移動ロボット2がナビゲーション装置3へ送信した送信データに関する情報に基づいて、当該移動ロボット2のタスクを判定する。より具体的には、ロボットタスク判定部402は、移動ロボット2が送信した送信データの種類や頻度に基づいて、当該移動ロボット2のタスクを判定する。例えば、移動ロボット2から周期的に(例えば、1秒に1回の頻度で)位置情報や状態情報が送信される場合、運用監視のタスクであると判定する。例えば、移動ロボット2から常時、高品質の映像情報が送信される場合、遠隔操作のタスクであると判定する。 The robot task determination unit 402 determines the task of the mobile robot 2 based on information related to the transmission data transmitted by the mobile robot 2 to the navigation device 3. More specifically, the robot task determination unit 402 determines the task of the mobile robot 2 based on the type and frequency of the transmission data transmitted by the mobile robot 2. For example, if the mobile robot 2 transmits position information and status information periodically (e.g., once per second), it determines that the task is an operational monitoring task. For example, if the mobile robot 2 constantly transmits high-quality video information, it determines that the task is a remote control task.

通信リソース量判定部403は、ロボットタスク判定部402によって判定された移動ロボット2のタスクに基づいて、所要の通信リソース量を判定する。例えば、移動ロボット2のタスクが遠隔操作である場合、移動ロボット2からデータ量が大きな映像情報が送信されるので、通信リソース量判定部403は所要の通信リソース量を大容量と判定する。一方、移動ロボット2のタスクが運用監視である場合、移動ロボット2からデータ量が小さい位置情報や状態情報が送信されるので、通信リソース量判定部403は所要の通信リソース量を小容量と判定する。 The communication resource amount determination unit 403 determines the required amount of communication resources based on the task of the mobile robot 2 determined by the robot task determination unit 402. For example, if the task of the mobile robot 2 is remote operation, the mobile robot 2 transmits video information with a large amount of data, and the communication resource amount determination unit 403 determines the required amount of communication resources to be large. On the other hand, if the task of the mobile robot 2 is operational monitoring, the mobile robot 2 transmits position information and status information with a small amount of data, and the communication resource amount determination unit 403 determines the required amount of communication resources to be small.

なお、通信リソース量判定部403は、ロボットタスク判定部402によって判定された移動ロボット2のタスクが実行される場所の状況に応じて、所要の通信リソース量を判定する単位の量を変えてもよい。例えば、移動ロボット2のタスクが遠隔操作であっても、移動ロボット2が走行する道路の道幅が狭かったり、道路上に人が密集していたり、移動ロボット2の移動速度が大きかったりするほど、人や障害物を避けるために、より高解像度の映像やより低遅延の遠隔操作コマンドの送信が要求される。このため、通信リソース量判定部403は、経路情報に関連付けられた道幅や屋外人口密度の統計情報等に基づいて、所要の通信リソース量を判定する単位の量を小さくしてきめ細かく所要の通信リソース量を判定したり、又は所要の通信リソース量を判定する単位の量を大きくして大まかに所要の通信リソース量を判定したりする。 The communication resource amount determination unit 403 may change the amount of units for determining the required communication resource amount according to the situation of the location where the task of the mobile robot 2 determined by the robot task determination unit 402 is executed. For example, even if the task of the mobile robot 2 is remote operation, the narrower the road on which the mobile robot 2 travels, the denser the number of people on the road, and the faster the moving speed of the mobile robot 2, the higher the resolution of the images and the lower the delay of the remote operation commands required to avoid people and obstacles. For this reason, the communication resource amount determination unit 403 reduces the amount of units for determining the required communication resource amount based on statistical information such as road width and outdoor population density associated with the route information, thereby determining the required communication resource amount in a finer manner, or increases the amount of units for determining the required communication resource amount to roughly determine the required communication resource amount.

また、通信リソース量判定部403は、ロボットタスク判定部402によって判定された移動ロボット2のタスクが実行される場所の状況に基づいて許容通信品質を決定し、決定された許容通信品質を満たすように所要の通信リソース量を決定してもよい。例えば、移動ロボット2のタスクが遠隔操作である場合において、より高解像度の映像やより低遅延の遠隔操作コマンドの送信が要求されるときには、通信リソース量判定部403は許容通信品質を通常よりも高品質に決定して所要の通信リソース量を通常よりも大容量に決定する。一方、移動ロボット2のタスクが遠隔操作である場合において、それほど高解像度の映像や低遅延の遠隔操作コマンドの送信が要求されないときには、通信リソース量判定部403は許容通信品質を通常品質に決定して所要の通信リソース量を通常容量に決定する。 The communication resource amount determination unit 403 may also determine the allowable communication quality based on the situation of the location where the task of the mobile robot 2 determined by the robot task determination unit 402 is executed, and determine the required communication resource amount to satisfy the determined allowable communication quality. For example, when the task of the mobile robot 2 is remote operation and transmission of higher resolution video or remote operation commands with lower latency is required, the communication resource amount determination unit 403 determines the allowable communication quality to be higher than normal and determines the required communication resource amount to be larger than normal. On the other hand, when the task of the mobile robot 2 is remote operation and transmission of higher resolution video or remote operation commands with lower latency is not required, the communication resource amount determination unit 403 determines the allowable communication quality to be normal quality and determines the required communication resource amount to be normal capacity.

ロボット無線機情報格納部404は、各移動ロボット2(無線通信部201)に備わる無線送受信機が対応している無線通信方式(例えば5Gや4Gなど)や無線周波数帯等の情報を格納する。ロボット無線機情報格納部404は、各移動ロボット2に備わる無線送受信機が対応している無線通信方式や無線周波数帯と、ビームフォーミングを行う基地局が対応している無線通信方式や無線周波数帯とを照合し、各移動ロボット2がビームフォーミングを行う基地局に無線接続することができるか否かを判断する。 The robot radio information storage unit 404 stores information such as the wireless communication method (e.g., 5G or 4G) and wireless frequency band supported by the wireless transceiver equipped in each mobile robot 2 (wireless communication unit 201). The robot radio information storage unit 404 compares the wireless communication method and wireless frequency band supported by the wireless transceiver equipped in each mobile robot 2 with the wireless communication method and wireless frequency band supported by the base station performing beamforming, and determines whether each mobile robot 2 can wirelessly connect to the base station performing beamforming.

ビームフォーミング制御部405は、将来ロボット位置推定部401によって推定された移動ロボット2の将来位置に基づいて、当該移動ロボット2が将来移動する範囲で当該移動ロボット2と無線通信ネットワークMNWの基地局との間の通信を確立することができるように、基地局のビームフォーミングを制御する。 The beamforming control unit 405 controls the beamforming of the base station so that communication can be established between the mobile robot 2 and the base station of the wireless communication network MNW within the range in which the mobile robot 2 will move in the future, based on the future position of the mobile robot 2 estimated by the future robot position estimation unit 401.

将来ロボット位置推定部401によって推定された移動ロボット2の将来位置は候補座標範囲で表される。ビームフォーミング制御部405は、基地局の各ビームで通信可能な範囲をビームカバー座標範囲で表す。移動ロボット通信制御装置4には、ビームカバー座標範囲が予め設定される。ビームフォーミング制御部405は、基地局の各ビームのビームカバー座標範囲によって移動ロボット2の候補座標範囲をカバーするように、基地局のビームフォーミングを制御する。より具体的には、ビームフォーミング制御部405は、候補座標範囲に対応する時刻において、基地局のビームがカバーするビームカバー座標範囲が当該候補座標範囲を全てカバーするように、基地局のビームフォーミングを制御する。 The future position of the mobile robot 2 estimated by the future robot position estimation unit 401 is represented by a candidate coordinate range. The beam forming control unit 405 represents the range in which communication is possible with each beam of the base station as a beam cover coordinate range. The beam cover coordinate range is set in advance in the mobile robot communication control device 4. The beam forming control unit 405 controls the beam forming of the base station so that the beam cover coordinate range of each beam of the base station covers the candidate coordinate range of the mobile robot 2. More specifically, the beam forming control unit 405 controls the beam forming of the base station so that at the time corresponding to the candidate coordinate range, the beam cover coordinate range covered by the beam of the base station covers the entire candidate coordinate range.

また、ビームフォーミング制御部405は、ロボット無線機情報格納部404による判断結果に基づいて、ビームフォーミングを行う基地局に無線接続することができる移動ロボット2のみを、基地局のビームフォーミングの制御の対象に決定する。 In addition, based on the result of the judgment made by the robot radio information storage unit 404, the beamforming control unit 405 determines that only the mobile robots 2 that can wirelessly connect to the base station performing beamforming are to be subject to the beamforming control of the base station.

また、ビームフォーミング制御部405は、通信リソース量判定部403によって判定された所要の通信リソース量に基づいて、基地局のビームフォーミングの制御を行うか否かを判断する。移動ロボット2に必要な通信要件によって、ミリ波帯等の高周波数帯を利用しビームフォーミングを行う基地局との無線接続の要否が変わることが考えられる。高速大容量の通信が必要な場合には、高周波数帯を利用しビームフォーミングを行う基地局との無線接続が必要であるが、高速大容量の通信が不要な場合には、通信エリアが広い低周波数帯の基地局との無線接続でよいので、高周波数帯を利用しビームフォーミングを行う基地局との無線接続が不要である。 The beamforming control unit 405 also determines whether or not to control the beamforming of the base station based on the amount of required communication resources determined by the communication resource amount determination unit 403. It is considered that the need for a wireless connection with a base station that uses a high frequency band such as the millimeter wave band and performs beamforming may change depending on the communication requirements necessary for the mobile robot 2. When high-speed, large-capacity communication is required, a wireless connection with a base station that uses a high frequency band and performs beamforming is required, but when high-speed, large-capacity communication is not required, a wireless connection with a base station that uses a low frequency band and has a wide communication area will suffice, and therefore a wireless connection with a base station that uses a high frequency band and performs beamforming is not required.

例えば、移動ロボット2の遠隔操作が行われる場合は、移動ロボット2からデータ量が大きな映像情報が送信されるので、高周波数帯を利用しビームフォーミングを行う基地局と無線接続することが好ましい。一方、移動ロボット2の運用監視が行われる場合は、移動ロボット2からデータ量が小さい位置情報や状態情報が送信されるので、高周波数帯を利用しビームフォーミングを行う基地局との無線接続はなくてもよい。したがって、ビームフォーミング制御部405が通信リソース量判定部403によって判定された所要の通信リソース量に基づいて、基地局のビームフォーミングの制御を行うか否かを判断することは好ましい。 For example, when the mobile robot 2 is remotely operated, the mobile robot 2 transmits video information with a large amount of data, so it is preferable to connect wirelessly to a base station that uses a high frequency band and performs beamforming. On the other hand, when the mobile robot 2 is monitored for operation, the mobile robot 2 transmits position information and status information with a small amount of data, so a wireless connection to a base station that uses a high frequency band and performs beamforming is not necessary. Therefore, it is preferable for the beamforming control unit 405 to determine whether or not to control the beamforming of the base station based on the amount of required communication resources determined by the communication resource amount determination unit 403.

次に図3を参照して、本実施形態に係る移動ロボット通信制御方法を説明する。図3は、本実施形態に係る移動ロボット通信制御方法の手順の例を示すフローチャートである。 Next, the mobile robot communication control method according to this embodiment will be described with reference to FIG. 3. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the procedure of the mobile robot communication control method according to this embodiment.

(ステップS1) ナビゲーション装置3は、出発地及び目的地を取得する。 (Step S1) The navigation device 3 acquires the departure point and destination.

(ステップS2) ナビゲーション装置3は、ステップS1で取得された出発地から目的地までの経路を探索する。ナビゲーション装置3は、当該探索の結果の経路を示す経路情報を移動ロボット2及び移動ロボット通信制御装置4へ送信する。 (Step S2) The navigation device 3 searches for a route from the departure point obtained in step S1 to the destination. The navigation device 3 transmits route information indicating the route resulting from the search to the mobile robot 2 and the mobile robot communication control device 4.

(ステップS3) 移動ロボット通信制御装置4は、移動ロボット2に関する情報(経路情報、位置情報、動作計画情報等)を取得する。 (Step S3) The mobile robot communication control device 4 acquires information about the mobile robot 2 (route information, position information, operation plan information, etc.).

(ステップS4) 移動ロボット通信制御装置4は、ステップS3で取得された情報に基づいて、移動ロボット2の将来位置を推定する。 (Step S4) The mobile robot communication control device 4 estimates the future position of the mobile robot 2 based on the information acquired in step S3.

(ステップS5) 移動ロボット通信制御装置4は、ステップS4で推定された移動ロボット2の将来位置に基づいて、当該移動ロボット2が将来移動する範囲で当該移動ロボット2と無線通信ネットワークMNWの基地局との間の通信を確立することができるように、基地局のビームフォーミングを制御する。 (Step S5) Based on the future position of the mobile robot 2 estimated in step S4, the mobile robot communication control device 4 controls the beamforming of the base station so that communication can be established between the mobile robot 2 and the base station of the wireless communication network MNW within the range in which the mobile robot 2 will move in the future.

(ステップS6) 移動ロボット通信制御が終了である場合には図3の処理を終了する。移動ロボット通信制御が継続である場合にはステップS3に戻る。 (Step S6) If the mobile robot communication control is to end, the process in FIG. 3 ends. If the mobile robot communication control is to continue, the process returns to step S3.

次に図4を参照して本実施形態に係るロボットシステムの実施例を説明する。図4は、本実施形態に係るロボットシステムの一実施例を示す概略構成図である。図4において、無線通信ネットワークMNWの基地局は、信号処理機能を有する収容局装置22と、アンテナを有する張出局装置6とに、光ファイバ無線(Radio over Fiber:RoF)技術を用いて分離される。一の収容局装置22は、複数の張出局装置6-1,6-2,・・・,6-pを収容する。 Next, an example of the robot system according to this embodiment will be described with reference to FIG. 4. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the robot system according to this embodiment. In FIG. 4, the base station of the wireless communication network MNW is separated into an accommodation station 22 having a signal processing function and a base station 6 having an antenna, using Radio over Fiber (RoF) technology. One accommodation station 22 accommodates multiple base station devices 6-1, 6-2, ..., 6-p.

収容局装置22は、バックホールネットワークBNWを介して集約局装置20と通信により接続される。集約局装置20は、複数の収容局装置22を収容する。ビームフォーミングに関して、集約局装置20は、張出局装置6が形成するビームを遠隔で制御する遠隔ビームフォーミング機能を備えてもよい。 The accommodating station device 22 is connected by communication with the aggregation station device 20 via the backhaul network BNW. The aggregation station device 20 accommodates multiple accommodating station devices 22. Regarding beamforming, the aggregation station device 20 may be equipped with a remote beamforming function that remotely controls the beam formed by the base station device 6.

図4の実施例では、移動ロボット通信制御装置4が収容局装置22に設けられる。当該収容局装置22に収容される複数の張出局装置6-1,6-2,・・・,6-pのうち少なくともいずれかの張出局装置6は、移動ロボット2が移動するエリアにおける無線接続を提供するためのアンテナを有する。これにより、移動ロボット2を対象にしたビームフォーミング制御の遅延をできる限り小さくすることができる。 In the embodiment of FIG. 4, the mobile robot communication control device 4 is provided in the accommodation station device 22. At least one of the multiple base station devices 6-1, 6-2, ..., 6-p accommodated in the accommodation station device 22 has an antenna for providing wireless connection in the area in which the mobile robot 2 moves. This makes it possible to minimize delays in beamforming control for the mobile robot 2.

また図4の実施例では、ナビゲーション装置3が集約局装置20に設けられる。これは、集約局装置20が収容する複数の収容局装置22にそれぞれ設けられた複数の移動ロボット通信制御装置4に対して、共通のナビゲーション装置3を設けるためである。なお、ナビゲーション装置3が一の移動ロボット通信制御装置4のみに対応する場合には、ナビゲーション装置3及び移動ロボット通信制御装置4を同じ収容局装置22に設けてもよい。 In the embodiment of FIG. 4, the navigation device 3 is provided in the central station 20. This is to provide a common navigation device 3 for multiple mobile robot communication control devices 4 provided in multiple accommodation station devices 22 accommodated by the central station 20. Note that if the navigation device 3 corresponds to only one mobile robot communication control device 4, the navigation device 3 and the mobile robot communication control device 4 may be provided in the same accommodation station device 22.

上述した実施形態によれば、移動ロボット2に対して将来位置での通信の確立の信頼性を向上させることができるという効果が得られる。 The above-described embodiment has the effect of improving the reliability of establishing communication with the mobile robot 2 at its future position.

なお、これにより、例えば配送サービスシステムにおける総合的なサービス品質の向上を実現することができることから、国連が主導する持続可能な開発目標(SDGs)の目標9「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」に貢献することが可能となる。 Furthermore, this will make it possible to improve the overall service quality in, for example, delivery service systems, thereby contributing to Goal 9 of the United Nations-led Sustainable Development Goals (SDGs), which is to "build resilient infrastructure, promote sustainable industrialization and foster innovation."

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 The above describes an embodiment of the present invention in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment and includes design modifications within the scope of the present invention.

上述した実施形態では、ロボットシステムを、配送サービスシステムに適用したが、配送サービスシステム以外の他のシステムに適用してもよい。例えば、移動ロボットにより道路を検査する道路検査サービスシステムに、上述した実施形態に係るロボットシステムを適用してもよい。 In the above-described embodiment, the robot system is applied to a delivery service system, but it may also be applied to systems other than delivery service systems. For example, the robot system according to the above-described embodiment may be applied to a road inspection service system that inspects roads using a mobile robot.

また、上述した実施形態では、移動体として移動ロボットを例に挙げたが、これに限定されない。移動体として、自動運転を行う車両(自動運転車両)や、ドローンと称される自律的に飛行する飛行体等を適用してもよい。 In the above-described embodiment, a mobile robot is given as an example of a mobile body, but the present invention is not limited to this. As a mobile body, a vehicle that performs automatic driving (automatic driving vehicle) or an autonomous flying object called a drone may be used.

また、上述した各装置の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disc)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
In addition, a computer program for implementing the functions of each of the above-mentioned devices may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed. Note that the term "computer system" may include hardware such as an OS and peripheral devices.
In addition, the term "computer-readable recording medium" refers to a storage device such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a writable non-volatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a DVD (Digital Versatile Disc), or a hard disk built into a computer system.

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Furthermore, the term "computer-readable recording medium" includes devices that retain a program for a certain period of time, such as volatile memory (e.g., DRAM (Dynamic Random Access Memory)) within a computer system that serves as a server or client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line.
The program may be transmitted from a computer system in which the program is stored in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium, or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the "transmission medium" that transmits the program refers to a medium that has a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
The program may be a program for implementing some of the above-mentioned functions, or may be a so-called differential file (differential program) that can implement the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system.

1…利用者端末、2…移動ロボット、3…ナビゲーション装置、4…移動ロボット通信制御装置、20…集約局装置、22…収容局装置(基地局)、6-1,6-2,・・・,6-p…張出局装置(基地局)、201…無線通信部、202…経路情報格納部、203…現在位置取得部、204…状態取得部、205…撮像部、206…動作計画部、207…動作制御部、208…遠隔操作切替部、209…遠隔操作部、301…運用監視部、302…オーダー情報格納部、303…目的地取得部、304…地図情報格納部、305…経路探索部、306…経路配信部、307…映像受信部、308…遠隔操作命令発出部、401…将来ロボット位置推定部、402…ロボットタスク判定部、403…通信リソース量判定部、404…ロボット無線機情報格納部、405…ビームフォーミング制御部 1...user terminal, 2...mobile robot, 3...navigation device, 4...mobile robot communication control device, 20...aggregation station device, 22...accommodation station device (base station), 6-1, 6-2, ..., 6-p...base station device (base station), 201...wireless communication unit, 202...route information storage unit, 203...current position acquisition unit, 204...status acquisition unit, 205...imaging unit, 206...operation planning unit, 207...operation control unit, 208...remote operation switching unit, 2 09...Remote control unit, 301...Operation monitoring unit, 302...Order information storage unit, 303...Destination acquisition unit, 304...Map information storage unit, 305...Route search unit, 306...Route distribution unit, 307...Video reception unit, 308...Remote control command issuing unit, 401...Future robot position estimation unit, 402...Robot task determination unit, 403...Communication resource amount determination unit, 404...Robot radio information storage unit, 405...Beam forming control unit

Claims (10)

無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体についての将来位置を推定する将来移動体位置推定部と、
前記将来移動体位置推定部によって推定された前記移動体の将来位置に基づいて、前記移動体が将来移動する範囲で前記移動体と前記無線通信ネットワークの基地局との間の通信を確立することができるように、前記基地局のビームフォーミングを制御するビームフォーミング制御部と、
を備え
前記将来移動体位置推定部は、ビームフォーミングを行う前記基地局の利用周波数帯に基づいて、前記移動体の動作計画情報を利用した精細な将来位置の推定を行うか否かを判断する、
移動体通信制御装置。
a future moving object position estimating unit for estimating a future position of a moving object that communicates with an external device via a wireless communication network;
a beamforming control unit that controls beamforming of the base station so as to establish communication between the moving object and a base station of the wireless communication network in a range in which the moving object will move in the future based on the future position of the moving object estimated by the future moving object position estimation unit;
Equipped with
the future moving object position estimating unit determines whether or not to perform a precise estimation of the future position of the moving object using the operation plan information based on a frequency band used by the base station that performs beamforming;
Mobile communication control device.
無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体についての将来位置を推定する将来移動体位置推定部と、
前記将来移動体位置推定部によって推定された前記移動体の将来位置に基づいて、前記移動体が将来移動する範囲で前記移動体と前記無線通信ネットワークの基地局との間の通信を確立することができるように、前記基地局のビームフォーミングを制御するビームフォーミング制御部と、
前記移動体が外部装置へ送信した送信データに関する情報に基づいて、前記移動体のタスクを判定する移動体タスク判定部と、
前記移動体タスク判定部によって判定された前記移動体のタスクに基づいて、所要の通信リソース量を判定する通信リソース量判定部と、を備え、
前記ビームフォーミング制御部は、前記通信リソース量判定部によって判定された所要の通信リソース量に基づいて、前記基地局のビームフォーミングの制御を行うか否かを判断する、
移動体通信制御装置。
a future moving object position estimating unit for estimating a future position of a moving object that communicates with an external device via a wireless communication network;
a beamforming control unit that controls beamforming of the base station so as to establish communication between the moving object and a base station of the wireless communication network in a range in which the moving object will move in the future based on the future position of the moving object estimated by the future moving object position estimation unit;
a mobile object task determination unit that determines a task of the mobile object based on information about transmission data transmitted by the mobile object to an external device;
a communication resource amount determination unit that determines a required communication resource amount based on the task of the mobile body determined by the mobile body task determination unit;
The beamforming control unit determines whether or not to control beamforming of the base station based on the required communication resource amount determined by the communication resource amount determination unit.
Mobile communication control device.
前記移動体タスク判定部は、前記移動体が外部装置へ送信した送信データに関する情報に基づいて、前記移動体に対する運用監視及び遠隔操作のタスクを判定する、
請求項に記載の移動体通信制御装置。
the mobile object task determination unit determines a task of operational monitoring and remote control for the mobile object based on information regarding transmission data transmitted by the mobile object to an external device;
The mobile communication control device according to claim 2 .
前記通信リソース量判定部は、前記移動体タスク判定部によって判定された前記移動体のタスクが実行される場所の状況に応じて、所要の通信リソース量を判定する単位の量を変える、
請求項に記載の移動体通信制御装置。
the communication resource amount determination unit changes a unit amount for determining a required communication resource amount according to a situation of a location where the task of the mobile body is executed, the situation being determined by the mobile body task determination unit;
The mobile communication control device according to claim 2 .
前記通信リソース量判定部は、前記移動体タスク判定部によって判定された前記移動体のタスクが実行される場所の状況に基づいて許容通信品質を決定し、決定された許容通信品質を満たすように所要の通信リソース量を決定する、
請求項に記載の移動体通信制御装置。
the communication resource amount determination unit determines an acceptable communication quality based on the situation of a location where the task of the mobile body is executed determined by the mobile body task determination unit, and determines a required communication resource amount so as to satisfy the determined acceptable communication quality.
The mobile communication control device according to claim 2 .
無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体についての将来位置を推定する将来移動体位置推定部と、
前記将来移動体位置推定部によって推定された前記移動体の将来位置に基づいて、前記移動体が将来移動する範囲で前記移動体と前記無線通信ネットワークの基地局との間の通信を確立することができるように、前記基地局のビームフォーミングを制御するビームフォーミング制御部と、
前記移動体に備わる無線送受信機が対応している無線通信方式及び無線周波数帯の情報を格納する移動体無線機情報格納部と、を備え、
前記移動体無線機情報格納部は、前記移動体に備わる無線送受信機が対応している無線通信方式及び無線周波数帯とビームフォーミングを行う基地局が対応している無線通信方式及び無線周波数帯とを照合し、ビームフォーミングを行う基地局に対して前記移動体が無線接続することができるか否かを判断し、
前記ビームフォーミング制御部は、前記移動体無線機情報格納部による判断結果に基づいて、ビームフォーミングを行う基地局に無線接続することができる移動体のみを、基地局のビームフォーミングの制御の対象に決定する、
移動体通信制御装置。
a future moving object position estimating unit for estimating a future position of a moving object that communicates with an external device via a wireless communication network;
a beamforming control unit that controls beamforming of the base station so as to establish communication between the moving object and a base station of the wireless communication network in a range in which the moving object will move in the future based on the future position of the moving object estimated by the future moving object position estimation unit;
a mobile radio information storage unit that stores information on a wireless communication system and a wireless frequency band supported by a wireless transceiver provided in the mobile object;
the mobile radio information storage unit compares a wireless communication method and a wireless frequency band supported by a wireless transceiver provided in the mobile unit with a wireless communication method and a wireless frequency band supported by a base station that performs beamforming, and determines whether or not the mobile unit can wirelessly connect to the base station that performs beamforming;
The beamforming control unit determines, based on a result of the determination by the mobile radio device information storage unit, only mobile units that can be wirelessly connected to a base station that performs beamforming as targets for the beamforming control of the base station.
Mobile communication control device.
移動体通信制御装置が、無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体についての将来位置を推定する将来移動体位置推定ステップと、
前記移動体通信制御装置が、前記将来移動体位置推定ステップによって推定された前記移動体の将来位置に基づいて、前記移動体が将来移動する範囲で前記移動体と前記無線通信ネットワークの基地局との間の通信を確立することができるように、前記基地局のビームフォーミングを制御するビームフォーミング制御ステップと、を含み、
前記将来移動体位置推定ステップは、ビームフォーミングを行う前記基地局の利用周波数帯に基づいて、前記移動体の動作計画情報を利用した精細な将来位置の推定を行うか否かを判断する、
移動体通信制御方法。
a future moving object position estimating step in which the mobile object communication control device estimates a future position of a moving object that communicates with an external device via a wireless communication network;
a beamforming control step of controlling beamforming of the base station by the mobile communication control device so that communication between the mobile object and a base station of the wireless communication network can be established in a range in which the mobile object will move in the future based on the future position of the mobile object estimated by the future mobile object position estimation step ,
the future moving object position estimating step determines whether to perform a precise estimation of the future position of the moving object using operation plan information based on a frequency band used by the base station that performs beamforming;
A mobile communication control method.
移動体通信制御装置が、無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体についての将来位置を推定する将来移動体位置推定ステップと、a future moving object position estimating step in which the mobile communication control device estimates a future position of a moving object that communicates with an external device via a wireless communication network;
前記移動体通信制御装置が、前記将来移動体位置推定ステップによって推定された前記移動体の将来位置に基づいて、前記移動体が将来移動する範囲で前記移動体と前記無線通信ネットワークの基地局との間の通信を確立することができるように、前記基地局のビームフォーミングを制御するビームフォーミング制御ステップと、a beamforming control step of controlling beamforming of the base station so that the mobile communication control device can establish communication between the mobile object and a base station of the wireless communication network in a range in which the mobile object will move in the future based on the future position of the mobile object estimated by the future mobile object position estimation step;
前記移動体通信制御装置が、前記移動体が外部装置へ送信した送信データに関する情報に基づいて、前記移動体のタスクを判定する移動体タスク判定ステップと、a mobile object task determination step of the mobile object communication control device determining a task of the mobile object based on information regarding transmission data transmitted by the mobile object to an external device;
前記移動体通信制御装置が、前記移動体タスク判定ステップによって判定された前記移動体のタスクに基づいて、所要の通信リソース量を判定する通信リソース量判定ステップと、a communication resource amount determination step in which the mobile communication control device determines a required communication resource amount based on the task of the mobile body determined in the mobile task determination step;
を含み、Including,
前記ビームフォーミング制御ステップは、前記通信リソース量判定ステップによって判定された所要の通信リソース量に基づいて、前記基地局のビームフォーミングの制御を行うか否かを判断する、The beamforming control step determines whether or not to control beamforming of the base station based on the required communication resource amount determined in the communication resource amount determination step.
移動体通信制御方法。A mobile communication control method.
移動体通信制御装置が、無線通信ネットワークを介して外部装置との間の通信を行う移動体についての将来位置を推定する将来移動体位置推定ステップと、a future moving object position estimating step in which the mobile communication control device estimates a future position of a moving object that communicates with an external device via a wireless communication network;
前記移動体通信制御装置が、前記将来移動体位置推定ステップによって推定された前記移動体の将来位置に基づいて、前記移動体が将来移動する範囲で前記移動体と前記無線通信ネットワークの基地局との間の通信を確立することができるように、前記基地局のビームフォーミングを制御するビームフォーミング制御ステップと、a beamforming control step of controlling beamforming of the base station so that the mobile communication control device can establish communication between the mobile object and a base station of the wireless communication network in a range in which the mobile object will move in the future based on the future position of the mobile object estimated by the future mobile object position estimation step;
前記移動体通信制御装置が、前記移動体に備わる無線送受信機が対応している無線通信方式及び無線周波数帯の情報を格納する移動体無線機情報格納ステップと、a mobile radio device information storage step in which the mobile communication control device stores information on a wireless communication system and a wireless frequency band supported by a wireless transceiver provided in the mobile device;
前記移動体通信制御装置が、前記移動体に備わる無線送受信機が対応している無線通信方式及び無線周波数帯とビームフォーミングを行う基地局が対応している無線通信方式及び無線周波数帯とを照合し、ビームフォーミングを行う基地局に対して前記移動体が無線接続することができるか否かを判断する判断ステップと、a determination step in which the mobile communication control device compares a wireless communication method and a wireless frequency band supported by a wireless transceiver provided in the mobile object with a wireless communication method and a wireless frequency band supported by a base station performing beamforming, and determines whether or not the mobile object can wirelessly connect to the base station performing beamforming;
を含み、Including,
前記ビームフォーミング制御ステップは、前記判断ステップによる判断結果に基づいて、ビームフォーミングを行う基地局に無線接続することができる移動体のみを、基地局のビームフォーミングの制御の対象に決定する、The beamforming control step determines, based on a result of the determination step, only a mobile object that can be wirelessly connected to a base station that performs beamforming as a target of the beamforming control of the base station.
移動体通信制御方法。A mobile communication control method.
請求項7から9のいずれか1項に記載の移動体通信制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。 A computer program for causing a computer to execute the mobile communication control method according to any one of claims 7 to 9 .
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