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公開番号2025110746
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-29
出願番号2024004765
出願日2024-01-16
発明の名称光空間通信装置、光空間通信方法、およびプログラム
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類H04B 10/112 20130101AFI20250722BHJP(電気通信技術)
要約【課題】光空間通信において擾乱による影響を低減させることできる技術を実現する。
【解決手段】光空間通信装置は、位置情報を参照して第1の目標値を算出し、算出した第1の目標値に基づいてジンバル部を制御し、制御後の光強度情報を参照して算出された擾乱の特性に基づいて第2の目標値を算出し、第1の目標値と第2の目標値とを参照して目標補正値を算出し、目標補正値に基づいてジンバル部を制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
光受信センサが受信した、相手局からの送信光の強度を示す光強度情報を取得する光強度情報取得手段と、
撮像装置が前記相手局からの送信光を撮像した画像に基づいて画像センサが推定した前記相手局の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記光受信センサおよび前記画像センサの向きと、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向との少なくとも何れかを変化させるジンバル部を、前記光受信センサおよび前記画像センサが前記相手局を追尾するように駆動させる第１の目標値を、前記位置情報を参照して算出する協調制御手段と、
前記第１の目標値に基づいて、前記ジンバル部を制御する追尾制御手段と、
前記位置情報または前記追尾制御手段によって第１の目標値に基づいて前記ジンバル部が制御された後の前記光強度情報を参照することによって算出した前記送信光の擾乱の特性に基づいて、前記光受信センサおよび前記画像センサが前記相手局からの送信光を追尾するように前記ジンバル部を駆動させる第２の目標値を算出する擾乱補正手段と、を備え、
前記協調制御手段は、前記第１の目標値と前記第２の目標値とを参照して、前記ジンバル部を駆動させる目標補正値を算出し、
前記追尾制御手段は、前記目標補正値に基づいて、前記ジンバル部を制御する、
光空間通信装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記擾乱補正手段は、前記送信光の擾乱の特性として、パン方向およびチルト方向のそれぞれにおいて、前記光強度情報が示す前記相手局からの送信光の強度が高い角度および周波数を算出する、
請求項１に記載の光空間通信装置。
【請求項３】
前記擾乱補正手段は、前記送信光の擾乱の特性として、前記位置情報から算出した推定位置情報と、前記位置情報との差分に基づいて、前記送信光のベクトル方向および共振周波数を算出する、
請求項１に記載の光空間通信装置。
【請求項４】
前記擾乱補正手段は、前記送信光の擾乱の特性として、
パン方向およびチルト方向のそれぞれにおいて、前記光強度情報が示す前記相手局からの送信光の強度が高い方向および周波数と、
前記送信光の擾乱の特性として、前記位置情報から算出した推定位置情報と、前記位置情報との差分に基づいて、前記送信光のベクトル方向および周波数と、
を算出し、算出した値を互いに比較することにより、前記第２の目標値を算出する、
請求項１に記載の光空間通信装置。
【請求項５】
少なくとも１つのプロセッサが、
撮像装置が相手局からの送信光を撮像した画像に基づいて画像センサが推定した前記相手局の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得処理と、
光受信センサおよび前記画像センサの向きと、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向との少なくとも何れかを変化させるジンバル部を、前記光受信センサおよび前記画像センサが前記相手局を追尾するように駆動させる第１の目標値を、前記位置情報を参照して算出する第１の協調制御処理と、
前記第１の目標値に基づいて、前記ジンバル部を制御する第１の追尾制御処理と、
前記第１の追尾制御処理において、第１の目標値に基づいて前記ジンバル部が制御された後、前記光受信センサが受信した、相手局からの送信光の強度を示す光強度情報を取得する光強度情報取得処理と、
前記位置情報または前記光強度情報を参照することによって算出した前記送信光の擾乱の特性に基づいて、前記光受信センサおよび前記画像センサが前記相手局からの送信光を追尾するように前記ジンバル部を駆動させる第２の目標値を算出する擾乱補正処理と、
前記第１の目標値と前記第２の目標値とを参照して、前記ジンバル部を駆動させる目標補正値を算出する第２の協調制御処理と、
前記目標補正値に基づいて、前記ジンバル部を制御する第２の追尾制御処理と、
を含む光空間通信方法。
【請求項６】
光空間通信装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記コンピュータに、
光受信センサが受信した、相手局からの送信光の強度を示す光強度情報を取得する光強度情報取得処理と、
撮像装置が前記相手局からの送信光を撮像した画像に基づいて画像センサが推定した前記相手局の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得処理と、
前記光受信センサおよび前記画像センサの向きと、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向との少なくとも何れかを変化させるジンバル部を、前記光受信センサおよび前記画像センサが前記相手局を追尾するように駆動させる第１の目標値を、前記位置情報を参照して算出する協調制御処理と、
前記第１の目標値に基づいて、前記ジンバル部を制御する追尾制御処理と、
前記位置情報または前記追尾制御処理において第１の目標値に基づいて前記ジンバル部が制御された後の前記光強度情報を参照することによって算出した前記送信光の擾乱の特性に基づいて、前記光受信センサおよび前記画像センサが前記相手局からの送信光を追尾するように前記ジンバル部を駆動させる第２の目標値を算出する擾乱補正処理と、を実行させ、
前記協調制御処理において、前記第１の目標値と前記第２の目標値とを参照して、前記ジンバル部を駆動させる目標補正値を算出させ、
前記追尾制御処理において、前記目標補正値に基づいて、前記ジンバル部を制御させる、
プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、光空間通信装置、光空間通信方法、およびプログラムに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
光空間通信において、光を出射する装置の光軸と光を受信する装置との光軸とを近付ける技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、第１光空間通信装置と第２光空間通信装置との間において、光空間通信を行う光空間通信システムが開示されている。当該光空間通信システムでは、第１光空間通信装置は、第２光空間通信装置からの拡散光および通信光の発光状態に基づいて、発光する第１通信光の出射方向を調整し、発光する拡散光の発光状態を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－０６８４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の光空間通信システムでは、例えば大気圏内における大気擾乱といった、擾乱による影響について考慮されていない。
【０００６】
大気圏内では空気の状態が安定しないため、大気擾乱により、光が屈折したり、ぼやけたりする。大気圏内における光空間通信では、このような大気擾乱によって、受信側に光が届かなかったり、波面の状態が乱されたりしてしまう。そのため、大気圏内における光空間通信では、光軸が屈折したり揺らいだりする現象が発生し、受信した光を適切な情報として処理できない、または通信が途絶してしまうという問題がある。
【０００７】
本開示は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その一例示的目的は、光空間通信において擾乱による影響を低減させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一例示的側面に係る光空間通信装置は、光受信センサが受信した、相手局からの送信光の強度を示す光強度情報を取得する光強度情報取得手段と、撮像装置が前記相手局からの送信光を撮像した画像に基づいて画像センサが推定した前記相手局の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記光受信センサおよび前記画像センサの向きと、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向との少なくとも何れかを変化させるジンバル部を、前記光受信センサおよび前記画像センサが前記相手局を追尾するように駆動させる第１の目標値を、前記位置情報を参照して算出する協調制御手段と、前記第１の目標値に基づいて、前記ジンバル部を制御する追尾制御手段と、前記位置情報または前記追尾制御手段によって第１の目標値に基づいて前記ジンバル部が制御された後の前記光強度情報を参照することによって算出した前記送信光の擾乱の特性に基づいて、前記光受信センサおよび前記画像センサが前記相手局からの送信光を追尾するように前記ジンバル部を駆動させる第２の目標値を算出する擾乱補正手段と、を備え、前記協調制御手段は、前記第１の目標値と前記第２の目標値とを参照して、前記ジンバル部を駆動させる目標補正値を算出し、前記追尾制御手段は、前記目標補正値に基づいて、前記ジンバル部を制御する。
【０００９】
本開示の一例示的側面に係る光空間通信方法は、少なくとも１つのプロセッサが、撮像装置が相手局からの送信光を撮像した画像に基づいて画像センサが推定した前記相手局の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得処理と、光受信センサおよび前記画像センサの向きと、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向との少なくとも何れかを変化させるジンバル部を、前記光受信センサおよび前記画像センサが前記相手局を追尾するように駆動させる第１の目標値を、前記位置情報を参照して算出する第１の協調制御処理と、前記第１の目標値に基づいて、前記ジンバル部を制御する第１の追尾制御処理と、前記第１の追尾制御処理において、第１の目標値に基づいて前記ジンバル部が制御された後、前記光受信センサが受信した、相手局からの送信光の強度を示す光強度情報を取得する光強度情報取得処理と、前記位置情報または前記光強度情報を参照することによって算出した前記送信光の擾乱の特性に基づいて、前記光受信センサおよび前記画像センサが前記相手局からの送信光を追尾するように前記ジンバル部を駆動させる第２の目標値を算出する擾乱補正処理と、前記第１の目標値と前記第２の目標値とを参照して、前記ジンバル部を駆動させる目標補正値を算出する第２の協調制御処理と、前記目標補正値に基づいて、前記ジンバル部を制御する第２の追尾制御処理と、を含む。
【００１０】
本開示の一例示的側面に係るプログラムは、光空間通信装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、光受信センサが受信した、相手局からの送信光の強度を示す光強度情報を取得する光強度情報取得処理と、撮像装置が前記相手局からの送信光を撮像した画像に基づいて画像センサが推定した前記相手局の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得処理と、前記光受信センサおよび前記画像センサの向きと、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向との少なくとも何れかを変化させるジンバル部を、前記光受信センサおよび前記画像センサが前記相手局を追尾するように駆動させる第１の目標値を、前記位置情報を参照して算出する協調制御処理と、前記第１の目標値に基づいて、前記ジンバル部を制御する追尾制御処理と、前記位置情報または前記追尾制御処理において第１の目標値に基づいて前記ジンバル部が制御された後の前記光強度情報を参照することによって算出した前記送信光の擾乱の特性に基づいて、前記光受信センサおよび前記画像センサが前記相手局からの送信光を追尾するように前記ジンバル部を駆動させる第２の目標値を算出する擾乱補正処理と、を実行させ、前記協調制御処理において、前記第１の目標値と前記第２の目標値とを参照して、前記ジンバル部を駆動させる目標補正値を算出させ、前記追尾制御処理において、前記目標補正値に基づいて、前記ジンバル部を制御させる。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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