JP2020080371A - 可視光通信システム - Google Patents
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Abstract
Description
可視光通信システムは、大口径のレンズ910、受光部920を備え、外部からの通信光は、大口径のレンズ910を経て受光部920にて受信される。なお、990は太陽を示す。
放物鏡を用いた場合にも(引用文献1,引用文献2)、太陽光や屋内の照明光の入射により受光系などが損傷する可能性があるため、太陽光や照明光の入射の可能性を低減することが望ましい。
本構成により、大口径の光学レンズに比べて10倍程度コストの低い放物鏡を用いることができる。特に長距離通信システムの場合、受信用大口径受信レンズが不要になり、システムの低廉化・耐震化・軽量化が期待できる。
本発明の請求項2に係る可視光通信システムは、前記受光素子を支持する受光素子固定部、および、前記オフセット放物鏡および前記受光素子支持部を支持する固定基部を備え、前記受光素子固定部は、前記固定基部に対して固定される受光素子固定本体部、および、前記受光素子固定本体部に対して所定角度を形成して配置され前記受光素子の位置を定める受光素子固定角度決定部を有することを特徴とする、請求項1に記載の可視光通信システムである。
オフセット放物鏡の焦点位置は決まっているため、受光素子固定角度決定部により予め所定の角度で受光素子の位置を定めるよう設定・調整しておけば、オフセット放物鏡を支持する固定基部に対して固定される受光素子固定本体部と、受光素子固定本体部に対して所定角度を形成して配置され受光素子の位置を定める受光素子固定角度決定部とを用いることにより、受光素子をオフセット放物鏡の焦点位置に配置することが容易となる。
本発明の請求項3に係る可視光通信システムは、前記受光素子を支持する受光素子固定部、および、前記オフセット放物鏡および前記受光素子支持部を支持する固定基部を備え、前記固定基部は、前記受光素子の位置を定める受光素子固定角度決定部を有することを特徴とする、請求項1に記載の可視光通信システムである。
オフセット放物鏡に応じた受光素子固定角度決定部により、焦点位置に予め受光素子を配置することができ、製造や設置、調整がスムーズとなる。
本発明の請求項4に係る可視光通信システムは、前記受光素子角度決定部が可動式であり前記受光素子の位置が調整可能であることを特徴とする、請求項2または3のいずれかに記載の可視光通信システムである。
角度の調整により受光素子の位置を調整できるため、設置場所に応じて、受光素子の微調整も可能となる。
本発明の請求項5に係る可視光通信システムは、前記固定基部が、対地固定部およびオフセット放物鏡角度決定部を有することを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の可視光通信システムである。
通常の設置場所では鉛直または水平に設置できるため、対地固定部に対してオフセット放物鏡の角度を決定するオフセット放物鏡角度決定部を調整するだけで、多くの場合、予めオフセット放物鏡の設置をスムーズに行うことができる。
本発明の請求項6に係る可視光通信システムは、オフセット放物鏡角度決定部が可動式であり前記オフセット放物鏡の角度が調整可能であることを特徴とする、請求項5に記載の可視光通信システムである。
角度の調整により、オフセット放物鏡を設置場所に応じた角度で設置することができる。特に、従来の電波を用いる方式に比べ、可視光通信システムでは角度の調整が重要となるため、オフセット放物鏡の角度が調整可能である本構成により、精度の高い通信が可能となる。
本発明の請求項7に係る可視光通信システムは、前記オフセット放物鏡は鏡面を備え、前記鏡面上に、耐環境性の鏡面メッキ部を有する、請求項1ないし6のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本構成により、可視光通信システムの設置される環境において、粉じんや風雨など、光学系の受ける影響を軽減し、受光効率の低下を防止することができる。これにより、可視光通信システムの耐久性を向上させることができる。
本発明の請求項8に係る可視光通信システムは、前記オフセット放物鏡が水平面より下向きであって太陽光が直接入射しない角度で設置された、請求項1ないし7のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本構成により、太陽光入射を減らし、受光系の損傷を防ぐことができる。
本発明の請求項9に係る可視光通信システムは、前記オフセット放物鏡が樹脂で形成される、請求項1ないし8のいずれかに記載の可視光通信システムである。
樹脂製のオフセット放物鏡は大量生産が容易、かつ軽量であるため、本構成により、可視光通信システムの量産性が上がり、軽量化を図ることもできる。
図1は、本発明の一実施例における、可視光通信システム100の構成例を示す。
可視光通信システム100は、オフセット放物鏡、オフセット放物鏡110の焦点位置に設置された受光素子120を備え、受光素子120がオフセット放物鏡110より鉛直方向において下に配置される。
通常、可視光通信は、長距離通信になるほど、通信方向が水平方向となることが甥が、本構成では、受光素子120がオフセット放物鏡110より鉛直方向において下に配置されることから、オフセット放物鏡110の水平方向に受光素子120がないため、通信に影響することがない。
本構成により、大口径の光学レンズに比べて10倍程度コストの低い放物鏡を用いることができる。特に長距離通信システムの場合、受信用大口径受信レンズが不要になり、可視光システムの低廉化、耐震化や軽量化が期待できる。
樹脂製のオフセット放物鏡110は大量生産が容易、かつ軽量であるため、本構成により、可視光通信システム100の量産性が上がり、軽量化を図ることもできる。
本実施例では、可視光通信システム100は、オフセット放物鏡110、受光素子120、受光素子120を支持する受光素子固定部121、および、オフセット放物鏡110と受光素子120固定部を支持する固定基部130を有する。
オフセット放物鏡110の焦点位置は決まっているため、受光素子固定角度決定部123により予め適切な所定の角度で受光素子の位置を定めるよう設定しておけば、オフセット放物鏡110を支持する固定基部130に対して固定される受光素子固定本体部122と、受光素子固定本体部122に対して所定角度を形成して配置され受光素子120の位置を定める受光素子固定角度決定部123とを用いることにより、受光素子120をオフセット放物鏡110の焦点位置に配置することが容易となる。
オフセット放物鏡110が水平面より下向きであって太陽光や屋内照明が直接入射しない角度で設置される構成では、構成部品が増えることなく、光学性能にも影響がない。
本実施例において、固定基部130は、受光素子120の位置を定める受光素子固定角度決定部123を有する点が、上述の実施例と異なる。
オフセット放物鏡に応じた受光素子固定角度決定部123により、焦点位置に予め受光素子を配置することができ、製造や設置、調整がスムーズとなる。
本構成では、受光素子角度決定部123での角度の調整により受光素子120の位置を調整できるため、設置場所に応じて、受光素子の微調整も可能となる。
本実施例では、固定基部130が、対地固定部131およびオフセット放物鏡角度決定部132を有する点が、上述の実施例と異なる。
通常の設置場所では鉛直または水平に設置できるため、対地固定部131に対してオフセット放物鏡110の角度を決定するオフセット放物鏡角度決定部132を調整するだけで、多くの場合、予めオフセット放物鏡110の設置をスムーズに行うことができる。
オフセット放物鏡角度決定部132での角度の調整により、オフセット放物鏡110を設置場所に応じた角度で設置することができる。特に、従来の電波を用いる方式に比べ、可視光通信システムでは角度の調整が重要となるため、オフセット放物鏡の110角度が調整可能である本構成により、精度の高い通信が可能となる。
本実施例において、固定基部130が、対地固定部131およびオフセット放物鏡角度決定部132を有する。そして、受光素子120の位置を定める受光素子固定角度決定部123がオフセット放物鏡角度決定部132と一体に形成されている。
本校背では、オフセット放物鏡110と受光素子120の位置関係が一定で固定されている。オフセット放物鏡110の焦点位置は定まっているため、予め受光素子120が焦点位置に配置されるようにしておけば、オフセット放物鏡110を所望の角度に調整するだけで、受光素子120の調整が不要となる。
本構成により、太陽光や屋内照明の入射を減らし、受光系の損傷を防ぐことができる。
特に、可視光通信システム100が屋外に設置される場合、太陽光の影響が強く、かつ保守が難しいため、本構成により耐久性を向上させることは、コスト面でも有利である。
本実施例における可視光通信システム100は、室内に設置されている。201は天井を、202は壁部を、203は窓ガラスを示す。
受光素子120はオフセット放物鏡110より鉛直方向において下に配置されている。
本実施例における可視光通信システム100は、移動体210に設置されている。
受光素子120はオフセット放物鏡110より鉛直方向において下に配置されている。
可視光通信システム100は、オフセット放物鏡110が鏡面111を備え、鏡面111の内面側、つまり、受光素子120側に、耐環境性の鏡面メッキ部112を有する。
受光素子120はオフセット放物鏡110より鉛直方向において下に配置されている。
しかし、本構成では、可視光通信システム100の設置される環境において、粉じんや風雨など、光学系の受ける影響を軽減し、受光効率の低下を防止することができる。これにより、可視光通信システム100の耐久性を向上させることができる。
例えば、固定基部を遠隔操作により可動式である基部とし、受光素子を用いて通信状況を検知し、固定基部を遠隔操作により稼働させて通信状況に応じてオフセット放物鏡や受光素子の位置や角度を調整する構成とすることもできる。さらに、受光素子を複数の受光素子で構成することで、複数の受光素子の光量を比較することにより通信光の到来方向などを検知し、通信状況に応じてオフセット放物鏡や受光素子の位置や角度を調整する構成とすることもできる。
例えば、鏡面メッキ部111は、オフセット放物鏡110の内側にある鏡面の全てを覆う構成でもよく、あるいは、環境の影響の強い、例えば鏡面の外周部のみを覆う構成でもよい。
110 オフセット放物鏡
111 鏡面
112 鏡面メッキ部
120 受光素子
121 受光素子固定部
122 受光素子固定本体部
123 受光素子固定角度決定部
130 固定基部
131 対地固定部
132 オフセット放物鏡角度決定部
190 レンズ
191 庇
201 天井
202 壁部
203 窓ガラス
210 移動体
900 大口径レンズ
920 受光部
990 太陽
Claims (9)
- オフセット放物鏡、前記オフセット放物鏡の焦点位置に設置された受光素子を備え、前記受光素子が前記オフセット放物鏡より鉛直方向において下に配置される、可視光通信システム。
- 前記受光素子を支持する受光素子固定部、および、
前記オフセット放物鏡および前記受光素子支持部を支持する固定基部
を備え、
前記受光素子固定部は、
前記固定基部に対して固定される受光素子固定本体部、および、
前記受光素子固定本体部に対して所定角度を形成して配置され前記受光素子の位置を定める受光素子固定角度決定部を有することを特徴とする、請求項1に記載の可視光通信システム。 - 前記受光素子を支持する受光素子固定部、および、
前記オフセット放物鏡および前記受光素子支持部を支持する固定基部
を備え、
前記固定基部は、前記受光素子の位置を定める受光素子固定角度決定部を有することを特徴とする、請求項1に記載の可視光通信システム。 - 前記受光素子角度決定部が可動式であり前記受光素子の位置が調整可能であることを特徴とする、請求項2または3のいずれかに記載の可視光通信システム。
- 前記固定基部が、対地固定部およびオフセット放物鏡角度決定部を有することを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の可視光通信システム。
- 前記オフセット放物鏡角度決定部が可動式であり前記オフセット放物鏡の角度が調整可能であることを特徴とする、請求項5に記載の可視光通信システム。
- 前記オフセット放物鏡は内側に鏡面を備え、前記鏡面上に、耐環境性の鏡面メッキ部を有する、請求項1ないし6のいずれかに記載の可視光通信システム。
- 前記オフセット放物鏡が水平面より下向きであって太陽光が直接入射しない角度で設置された、請求項1ないし7のいずれかに記載の可視光通信システム。
- 前記オフセット放物鏡が樹脂で形成される、請求項1ないし8のいずれかに記載の可視光通信システム。
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