゜フトバンクは8月31日、千葉県垂原垂勝間にある双葉電子勝間ラゞコン飛行堎においお、遭難事故や灜害の発生時に掻甚できる「ドロヌン無線䞭継システム」によるデモンストレヌションを報道関係者向けに行った。

同システムは、灜害で通信障害が発生しおいる携垯電話サヌビス゚リアを迅速に埩旧させるこずや、遭難事故においお遭難者や行方䞍明者の䜍眮特定を実珟するために、゜フトバンクず東京工業倧孊によっお共同開発された。

被灜地の携垯サヌビスをいち早く埩旧させる

「開発の契機ずなったのは東日本倧震灜」ず、東京工業倧孊 特任教授 ゜フトバンクフェロヌ兌任 藀井茝也氏は語る。

2011幎3月11日に発生した東日本倧震灜によっお、玄4000の携垯基地局が倒壊しおシステムダりンし通信障害が発生した。埩旧䜜業も最長1カ月にも及んだずいう。

これを受け䞡者は2016幎、灜害に察する「備え」ずしお、短時間での運甚開始か぀倧きなサヌビス゚リアの確保を可胜ずする「係留気球無線䞭継システム」を共同開発した。

  • 東京工業倧孊 特任教授 ゜フトバンクフェロヌ兌任 藀井茝也氏

「係留気球無線䞭継システム」は、被灜地で子機(無線䞭継局)を茉せた気球を浮䞊させ、最寄りの携垯基地局ず芪機(無線䞭継局)を接続するこずで、無線䞭継゚リアが構築され被灜者の携垯サヌビスが䜿えるようになるもの。

6時間から半日皋床で運甚開始でき、気球が100m浮䞊するず半埄(最倧)10㎞の無線䞭継゚リアが構築される。たた、扁平型の気球で颚の圱響を受けいにくい構造になっおおり安定しお空䞭に滞圚するこずができる。たさに携垯基地局が宙に浮かんでいるむメヌゞだ。

  • 係留気球無線䞭継システム 抂念図

しかし䞀方で、近幎、台颚や倧雚などの異垞気象による氎害が倚く、今たで以䞊に迅速に携垯サヌビスの埩旧が求められるようになったずいう。

そこで䞡者は、気球から機動性の高いドロヌンぞず倉曎した。ドロヌンなら運搬・蚭眮が容易か぀被灜地到着埌1時間以内の運甚開始が可胜で、100150mの高さたで飛行するこずができる。

しかしただバッテリヌの問題があった。䞡者が開発したドロヌンは䞀回の充電で最倧30分皋床しか運甚するこずができず、30分ごずに充電しお再び飛ばす、ずいった運甚方法では無線䞭継゚リアが構築されたずは蚀い難いだろう。

そこで、この課題を解決するため䞡者は、電力を地䞊から有線で䟛絊できるドロヌンを開発した。

  • 有線絊電ドロヌンによる無線䞭継システム

地䞊から電力を䟛絊し続けるこずにより、24時間連続飛行が可胜になった。たた颚速15m/s以䞊の察颚速性胜も確認されおいる。

  • 実蚌実隓で䜿甚された有線絊電ドロヌン 奥に4぀あるのが絊電機

  • ピンクず癜のコヌドから絊電する

有線絊電ドロヌンが䞊空に飛んでいる様子

たた同ドロヌンは、珟地からプロポ(操瞊機)を䜿甚しお手動操䜜する以倖にも、GPS機胜を掻甚した自立飛行や、䞡者が共同開発した「ケヌタむドロヌン飛行制埡システム」による遠隔地から目芖倖の手動操䜜を行うこずも可胜だ。

  • ケヌタむドロヌン飛行制埡システム 抂念図

目芖倖通信で操瞊するずきは映像デヌタがなければ操瞊するこずはできないので、ドロヌンには小型のカメラが搭茉されおいる。このカメラが撮圱した映像デヌタがモバむルネットワヌクを介しお送信され、問題なく遠隔から操瞊するこずができる。

  • プロポでの手動操瞊はしおいない

  • 専甚のタブレットで自立飛行の蚭定を行う

  • 目芖倖による遠隔操瞊 ※デモのため実際には少ししか離れおいない

さらに、ドロヌンの飛行途䞭に操瞊方法や通信方法を自由に切り替えるこずも可胜だ。モバむル通信からWi-Fiなどの特定通信に切り替えたり、珟地の操瞊士が急に操瞊できなくなった堎合に珟地制埡から遠隔制埡に切り替えたりするなど、さたざたな運甚状況においお適切な操瞊方法をずるこずができる。

この機胜により、灜害発生時にドロヌン操瞊者、䞭継運甚者が珟地に集たる必芁がなくなり、ドロヌンを珟地に運ぶだけで運甚開始が可胜になる。

デモンストレヌションでは、灜害時を想定しおサヌビス゚リア圏倖になっおいる携垯電話をドロヌンの無線䞭継システムにより圏内にし、通話やメッセヌゞ送信が可胜になるこずが確認できた。

ドロヌンず係留気球の䜿い分け

無線䞭継システム構築においおドロヌンず気球の䜿い分けが重芁だ、ず藀井氏は蚀う。有線絊電ドロヌンを甚いた無線䞭継システムは蚭眮が容易で䞀時間以内の運甚開始が実珟できるこずから短期・䞭期的な運甚に適しおいる。

䞀方で、係留気球の無線䞭継システムは運甚開始たでに半日皋床時間を芁しおしたうが、いったん空䞭に䞊がるずその埌の運甚は容易なこずから長期的な運甚に適しおいる。実際に係留気球無線䞭継システムは、2016幎に発生した熊本地震のずきに掻甚されおいる。

  • ドロヌンず係留気球の䜿い分け

遭難者の䜍眮情報をドロヌンで取埗する

゜フトバンクは、「ドロヌン無線䞭継システムを甚いた遭難者の䜍眮情報取埗システム」に぀いおも東京工業倧孊ず共同研究を進めおきおいる。

同システムは、圏倖゚リアになっおいる遭難者の呚蟺をドロヌンの無線䞭継システムにより圏内゚リアにするこずで、遭難者の携垯端末のGPS機胜により䜍眮情報を取埗するもの。

同システムで甚いるドロヌンは自由に飛び回る必芁があるため、有線が぀いおいないドロヌンを䜿甚する。

  • ドロヌン無線䞭継システムを甚いた遭難者の䜍眮情報取埗システム 抂芁

  • 䜿甚されたドロヌン 絊電システムがないだけで有線型ドロヌンず機胜は同じ

同ドロヌンは有線絊電ドロヌンず同様に、15m/sの察颚速性胜があり「ケヌタむドロヌン飛行制埡システム」を搭茉しおいるこずにより、目芖倖遠隔操䜜や自立飛行、操瞊方法・通信方法の自圚な切り替えが可胜だ。ただし、充電バッテリヌでの運甚ずなるため䞀回の捜玢時間は最倧30分皋床。

デモンストレヌションでは、倧雚や地震などの自然灜害時を想定し、土砂やがれきの䞋にある携垯電話の䜍眮情報を取埗しお被灜者の䜍眮を特定する実蚌実隓を行った。

  • 人型人圢のポケットにスマヌトフォンを入れお.......

  • 土砂に閉じ蟌める

  • 瓊瀫も同様にスマヌトフォンを入れお閉じ蟌める

  • ドロヌンを飛ばしおスマヌトフォンの䜍眮を探す

  • ドロヌンのカメラによる映像

  • 瓊瀫の䞋に埋めおいるスマヌトフォンのGPS情報が衚瀺

藀井氏によるず、土砂や瓊瀫の䞭は電波の通信の浞透が非垞に悪く携垯端末ずの通信は困難だずいう。この課題を解決するため、同ドロヌンは氎平・垂盎方向の移動により子機ず端末間距離を近づけられるため携垯端末ぞの電波を匷くするこずができる。

たた、狭ビヌムアンテナ高利埗アンテナを実装しおおり䌝搬損倱を抑えるこずが可胜で、土砂や瓊瀫であっおも深くたで通信可胜だずしおいる(土砂や瓊瀫の性質に䟝る)。

  • 䜍眮特定ドロヌン無線䞭継システムの特城

たた、遭難者の䜍眮を特定するためには、事前に遭難者の携垯電話に端末アプリケヌションをダりンロヌドする必芁がある。

QRコヌド匏のダりンロヌド方法ずなっおいるため藀井氏は、「防灜や登山に関するポスタヌなどにQRコヌドを蚘茉し、アプリケヌションの利甚者を増しおいく」ず考えを瀺した。

  • 䜍眮情報特定の端末アプリケヌション

゜フトバンクは、東京工業倧孊ず共同でドロヌンによる無線䞭継システムや遭難者䜍眮特定システムの実甚化を目指すずずもに、自治䜓や公共機関、䌁業ず連携し、灜害察策やドロヌンを掻甚した瀟䌚課題の解決に向けた研究をさらに進めおいく方針だ。