WO2020195114A1 - 通信用装置、通信装置、通信方法、充電用装置、及びプログラム - Google Patents

通信用装置、通信装置、通信方法、充電用装置、及びプログラム Download PDF

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gimbal
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弘道 今井
勝 岡田
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    • H04W12/06—Authentication

Definitions

  • the present invention relates to a communication device, a communication device, a communication method, a charging device, and a program.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-069803
  • a communication device may include a gimbal and a communication unit rotatably supported by the gimbal and having a communication port for optical wireless communication and an imaging unit that captures the optical wireless communication direction of the communication port.
  • the vector of the optical wireless communication direction of the communication port and the vector of the image pickup main direction by the image pickup unit may be the same.
  • the gimbal may be a 3-axis gimbal.
  • the communication device may include the communication device and a communication execution unit that executes optical wireless communication using the communication port.
  • a program for causing the computer to function as the communication device is provided.
  • a communication method executed by a communication device includes a gimbal, a communication unit rotatably supported by the gimbal, a communication port for optical wireless communication, and a communication unit having an imaging unit for imaging the optical wireless communication direction of the communication port, and optical wireless communication using the communication port.
  • the communication execution unit may have a communication execution unit, and in the communication method, the optical axis of the communication port and the optical axis of the communication port of the communication device to be communicated match, based on the image captured by the imaging unit.
  • a link establishment step for establishing an optical wireless communication link with the communication device to be communicated may be provided when it is determined that the communication has been performed.
  • the communication method may include a rotation control step of controlling the rotation of the communication unit by the gimbal in order to maintain the coincidence of the optical axes based on the image captured by the imaging unit.
  • a charging device may include a gimbal and a charging unit supported by the gimbal that has a wireless power receiving port and an imaging unit that captures an image in a direction opposite to the direction in which the wireless power receiving port receives power.
  • the vector in the direction opposite to the direction in which the wireless power receiving port receives power may be the same as the vector in the main imaging direction by the imaging unit.
  • a communication device may include a gimbal, an imaging unit supported by the gimbal, and a light emitting unit.
  • the communication device may include an information transmission unit that transmits information by controlling light emission by the light emitting unit.
  • the communication device may include an information acquisition unit that acquires information transmitted by the other communication device based on the light emitted by the light emitting unit included in the other communication device imaged by the image pickup unit.
  • the light emitting unit may emit visible light.
  • a program for causing the computer to function as the communication device is provided.
  • a communication method executed by a communication device may include a gimbal, an imaging unit supported by the gimbal, and a light emitting unit, and the communication method may include an information transmission step of transmitting information by controlling light emission by the light emitting unit.
  • the communication method may include an information acquisition step of acquiring information transmitted by another communication device based on light emitted by a light emitting unit included in the other communication device imaged by the imaging unit.
  • An example of the communication device 100 is shown schematically. An example of using the communication device 100 is shown schematically. An example of using the communication device 100 is shown schematically. An example of using the communication device 100 is shown schematically. An example of using the communication device 100 is shown schematically. An example of the functional configuration of the communication device 200 is shown schematically. An example of the processing flow by the communication device 200 is shown schematically. An example of using the charging device 400 and the power feeding device 500 is schematically shown. An example of the functional configuration of the charging device 400 is schematically shown. An example of the functional configuration of the power feeding device 500 is schematically shown. An example of the hardware configuration of the computer 1200 that functions as the communication execution unit 210, the charging execution unit 450, or the power supply execution unit 550 is schematically shown.
  • FIG. 1 schematically shows an example of a communication device 100.
  • the communication device 100 includes a gimbal 140 and a communication unit 110 rotatably supported by the gimbal 140.
  • the gimbal 140 is a gimbal having one or more axes.
  • the gimbal 140 is, for example, a biaxial gimbal or a triaxial gimbal.
  • the communication unit 110 has a communication port 120 for optical wireless communication.
  • the communication port 120 may have a light emitting port 122 and a light receiving port 124.
  • the type of light used for optical wireless communication by the communication unit 110 may be any type, and for example, light having a wavelength between infrared rays and visible light is used.
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • infrared rays since the wavelength of infrared rays is longer than that of visible light, it is possible to reach a long distance with a small output. In addition, it is safe for the eyes and invisible to the naked eye, so it is possible to conceal communication.
  • the communication unit 110 has an imaging unit 130.
  • the imaging unit 130 images the optical wireless communication direction of the communication port 120.
  • the image pickup unit 130 captures, for example, the light emission direction by the light emission port 122.
  • the vector of the optical wireless communication direction of the communication port 120 and the vector of the image pickup main direction by the image pickup unit 130 may be the same.
  • the image pickup main direction by the image pickup unit 130 is, for example, the direction of the optical axis of the lens included in the image pickup unit 130.
  • Optical wireless communication has high directivity, and communication is not possible unless the optical axes of the communication ports of the communication targets match.
  • the communication device 100 according to the present embodiment has a mechanism for automatically matching the optical axis of the communication port 120 with the optical axis of the communication port 120 of the communication device 100 included in the communication target.
  • FIG. 2 schematically shows a usage example of the communication device 100.
  • the communication device 100 is attached to, for example, an unmanned aerial vehicle 20 such as a drone and a controller 30 for controlling the unmanned aerial vehicle 20.
  • an unmanned aerial vehicle 20 such as a drone
  • a controller 30 for controlling the unmanned aerial vehicle 20.
  • the unmanned aerial vehicle 20 and the controller 30 track each other by, for example, analyzing the captured images captured by the respective imaging units 130 to recognize each other and continuously adjusting the angle of the communication port 120 by the gimbal 140. To do. Then, the unmanned aerial vehicle 20 and the controller 30 establish an optical wireless communication link when it is determined by the image captured by the imaging unit 130 that the optical axes of the communication ports 120 match each other.
  • the establishment of the optical wireless communication link is performed, for example, before the unmanned aerial vehicle 20 starts flying.
  • the operator 32 is moving the controller 30 so that the communication device 100 attached to the controller 30 and the communication device 100 of the unmanned aerial vehicle 20 arranged at an arbitrary location face each other, it is unmanned.
  • the aircraft 20 and the controller 30 establish an optical wireless communication link according to the above-mentioned flow.
  • another person may hold the unmanned aerial vehicle 20 and cooperate with the operator 32 so that the communication device 100 of the unmanned aerial vehicle 20 and the communication device 100 of the controller 30 face each other.
  • the establishment of the optical wireless communication link may be performed after the unmanned aerial vehicle 20 starts flying.
  • the operator 32 moves the controller 30 so that the unmanned aerial vehicle 20 has a function of autonomously flying, and the communication device 100 of the unmanned aerial vehicle 20 that is flying autonomously and the communication device 100 of the controller 30 face each other.
  • the unmanned aerial vehicle 20 and the controller 30 establish an optical wireless communication link according to the above-mentioned flow.
  • the unmanned aerial vehicle 20 and the controller 30 recognize each other's captured images captured by the respective imaging units 130, and adjust the angle of the communication port 120 by the gimbal 140.
  • the tracking of each other is continued, and the optical axes of the communication ports 120 of each other are maintained in the same state.
  • the unmanned aerial vehicle 20 freely moves in the three-dimensional space, the state in which the optical axes of the communication ports 120 are aligned can be maintained, and optical wireless communication can be continued.
  • Radio waves make multipaths near devices that generate jamming radio waves, when a magnetic storm occurs, in ships, in tunnels, etc. Normal flight is hindered in an environment that causes it. It may be desired to enable the unmanned aerial vehicle 20 to fly even in such an environment, but according to the communication device 100 according to the present embodiment, it is possible to use optical wireless communication without depending on the radio wave environment. It is possible to control the unmanned aerial vehicle 20.
  • the unmanned aerial vehicle 20 equipped with the communication device 100 while preventing the unmanned aerial vehicle 20 from being invaded by a third party by the jamming radio wave generator. it can. Further, for example, the unmanned aerial vehicle 20 can be safely flown even in a magnetic storm or in a multipath environment.
  • FIG. 3 schematically shows a usage example of the communication device 100.
  • the communication device 100 can be attached to any object.
  • FIG. 3 illustrates a case where a communication device 100 is attached to each of the drone port 40, the vehicle 50, and the radio base station 62 in addition to the unmanned aerial vehicle 20 and the controller 30.
  • the unmanned aerial vehicle 20 to which the communication device 100 is attached may execute optical wireless communication with the unmanned aerial vehicle 20, the controller 30, the drone port 40, the vehicle 50, and the radio base station 62 to which the communication device 100 is attached.
  • the unmanned aerial vehicle 20 has, for example, an operation management system 70 that manages the operation of the unmanned aerial vehicle 20 on the network 60 via the wireless base station 62 by executing optical wireless communication with the wireless base station 62. Can communicate.
  • the vehicles 50 to which the communication device 100 is attached may execute optical wireless communication.
  • the objects to which the communication device 100 is attached may execute optical wireless communication.
  • FIG. 4 schematically shows an example of an unmanned aerial vehicle 20 having a communication device 100 and a light emitting unit 300.
  • the light emitting unit 300 outputs light having a directivity lower than the directivity of the light output from the light emitting port 122 of the communication port 120.
  • the light output by the light emitting unit 300 may have a directivity lower than the directivity of the light output from the light emitting port 122 of the communication port 120, or may be omnidirectional.
  • the light emitting unit 300 may output visible light.
  • the light emitting unit 300 may output colorless light or may output colored light.
  • the light emitting unit 300 may output light of a plurality of colors.
  • a case where the light emitting unit 300 is an LED strobe light that outputs three colors of light will be described as an example.
  • the unmanned aerial vehicle 20 may transmit information to another unmanned aerial vehicle 20 by controlling the light emission by the light emitting unit 300.
  • Information transmission by light emission may be performed by any method. For example, a blinking signal that transmits information depending on the difference in light emission pattern is used.
  • the unmanned aerial vehicle 20 may acquire the information transmitted by the other unmanned aerial vehicle 20 by controlling the light emission by the light emitting unit 300 by analyzing the light emission by the light emitting unit 300 imaged by the imaging unit 130.
  • the unmanned aerial vehicle 20 executes communication by the light emitting unit 300 as a communication means until an optical wireless communication link is established with another unmanned aerial vehicle 20, for example.
  • the first unmanned aerial vehicle 20 and the second unmanned aerial vehicle 20 transmit the authentication number by controlling the light emission by the light emitting unit 300 and can determine that the authentication is possible, the optical wireless communication link. Execute the establishment process of.
  • the unmanned aerial vehicle 20 executes communication by the light emitting unit 300 as a communication means when communication is interrupted or communication is unstable due to an optical axis shift or too far away. You may. Further, the unmanned aerial vehicle 20 may communicate information related to optical wireless communication by the light emitting unit 300 after establishing an optical wireless communication link with another unmanned aerial vehicle 20. For example, the unmanned aerial vehicle 20 transmits an error correction signal corresponding to optical wireless communication by the light emitting unit 300.
  • the use of communication by the light emitting unit 300 is not limited to these, and may be used for any purpose.
  • FIG. 5 schematically shows an example of the functional configuration of the communication device 200.
  • the communication device 200 may be an unmanned aerial vehicle 20, a controller 30, a drone port 40, a vehicle 50, a radio base station 62, or the like.
  • the communication device 200 may be a device installed in each of the unmanned aerial vehicle 20, the controller 30, the drone port 40, the vehicle 50, and the radio base station 62.
  • the communication device 200 includes a communication unit 110, a gimbal 140, a communication execution unit 210, and a light emitting unit 300.
  • the communication execution unit 210 executes optical wireless communication using the communication unit 110.
  • the communication execution unit 210 includes a communication target detection unit 212, a link establishment unit 214, and a rotation control unit 216.
  • the communication target detection unit 212 detects the communication target communication device 200 based on the image captured by the imaging unit 130.
  • the communication target detection unit 212 communicates with the other communication device 200, for example, when the light emitted by the light emitting unit 300 of the other communication device 200, which is imaged by the image pickup unit 130, satisfies a predetermined condition. It is detected as the target communication device 200.
  • the predetermined condition is, for example, that the light emitted by the light emitting unit 300 of the other communication device 200 represents a preset authentication signal.
  • the link establishment unit 214 establishes an optical wireless communication link with the communication device 200 to be communicated.
  • the link establishment unit 214 determines that the optical axis of the communication unit 110 and the optical axis of the communication unit 110 of the communication device 200 to be communicated match, for example, based on the image captured by the image pickup unit 130, An optical communication wireless link is established with the communication device 200 to be communicated.
  • the rotation control unit 216 communicates with the gimbal 140 in order to maintain the coincidence between the optical axis of the communication unit 110 and the optical axis of the communication unit 110 of the communication device 200 to be communicated. Controls the rotation of the unit 110.
  • the rotation control unit 216 may rotate the communication unit 110 on the gimbal 140 according to the change in the relative positional relationship between the communication device 200 and the communication device 200 to be communicated.
  • the communication execution unit 210 transmits information by controlling the light emission by the light emitting unit 300.
  • the communication execution unit 210 transmits, for example, an authentication signal for performing authentication with another communication device 200 to the other communication device 200 by controlling the light emission by the light emitting unit 300.
  • the communication execution unit 210 transmits information related to optical wireless communication using the communication unit 110 to the communication device 200 to be communicated by controlling the light emission by the light emitting unit 300.
  • the communication execution unit 210 transmits, for example, an error correction signal corresponding to optical wireless communication using the communication unit 110 to the communication device 200 to be communicated by controlling the light emission by the light emitting unit 300.
  • the communication device 200 includes all of the communication unit 110, the gimbal 140, the communication execution unit 210, and the light emitting unit 300.
  • the communication device 200 may not include, for example, the light emitting unit 300.
  • the communication device 200 does not have to include, for example, the communication port 120. That is, the communication device 200 does not have a function of executing optical wireless communication, and executes communication by the imaging unit 130 and the light emitting unit 300.
  • the communication execution unit 210 transmits the authentication signal, the data signal, and the like by controlling the light emission by the light emitting unit 300.
  • the communication execution unit 210 may be an example of an information transmission unit.
  • the communication execution unit 210 captures the light emitting unit 300 included in the communication device 200 to be communicated by the imaging unit 130, and the communication device 200 to be communicated controls the light emission by the light emitting unit 300 to transmit the authentication signal. And acquire data signals and the like.
  • the communication execution unit 210 may be an example of an information acquisition unit.
  • FIG. 6 schematically shows an example of the processing flow by the communication device 200.
  • the communication execution unit 210 continuously analyzes the image captured by the image pickup unit 130, and the communication device 200 and another communication device 200 establish an optical wireless communication link to obtain optical light.
  • the flow of processing from communication via a wireless communication link to termination of communication is shown schematically.
  • the communication execution unit 210 determines whether or not there is a communication device 200 to be communicated. When the communication target communication device 200 is detected by the communication target detection unit 212, the communication execution unit 210 determines that the communication target communication device 200 is present.
  • the rotation control unit 216 controls the gimbal 140 to rotate the communication unit 110 based on the image captured by the image pickup unit 130.
  • the link establishment unit 214 determines whether or not the optical axis of the communication unit 110 and the optical axis of the communication unit 110 of the communication device 200 to be communicated match, based on the image captured by the imaging unit 130. .. If it is determined that they match, the process proceeds to S108, and if it is determined that they do not match, the process returns to S104.
  • the link establishment unit 214 establishes an optical wireless communication link with the communication device 200 to be communicated.
  • the rotation control unit 216 determines whether or not the relative positional relationship between the communication device 200 and the communication device 200 to be communicated has changed. If it is determined that the change has occurred, the process proceeds to S112, and if it is determined that the change has not occurred, the process proceeds to S114.
  • the rotation control unit 216 causes the gimbal 140 to rotate the communication unit 110 in order to maintain the alignment between the optical axis of the communication unit 110 and the optical axis of the communication unit 110 of the communication device 200 to be communicated. Control.
  • S114 it is determined whether or not the communication between the communication device 200 and the communication device 200 to be communicated is completed. If it is determined that the process has ended, the process returns to S110, and if it is determined that communication has been completed, the process ends.
  • FIG. 7 schematically shows a usage example of the charging device 400 and the power feeding device 500.
  • the charging device 400 adds a wireless charging function to the attached device.
  • FIG. 7 illustrates a case where the charging device 400 is attached to the unmanned aerial vehicle 20.
  • the charging device 400 includes a gimbal 440 and a charging unit 410 rotatably supported by the gimbal 440.
  • the gimbal 440 may be similar to the gimbal 140.
  • the charging unit 410 has a wireless power receiving port 420 for wireless power reception and an imaging unit 430.
  • the image pickup unit 430 takes an image in a direction opposite to the direction in which the wireless power receiving port 420 receives power.
  • the vector in the direction opposite to the direction in which the wireless power receiving port 420 receives power may be the same as the vector in the image pickup main direction by the image pickup unit 430.
  • the power supply device 500 is attached to the wireless power supply device 80 and has a function of supplying power to the charging device 400.
  • the power feeding device 500 includes a gimbal 540 and a power feeding unit 510 rotatably supported by the gimbal 540.
  • the gimbal 540 may be similar to the gimbal 140.
  • the power supply unit 510 has a wireless power supply port 520 for wireless power supply and an imaging unit 530.
  • the imaging unit 530 images, for example, the wireless power feeding direction by the wireless power feeding port 520.
  • the vector of the wireless power feeding direction of the wireless power feeding port 520 and the vector of the imaging main direction by the imaging unit 430 may be the same.
  • the unmanned aerial vehicle 20 and the wireless power feeding device 80 analyze the captured images captured by the imaging unit 430 and the imaging unit 530, respectively, and recognize each other.
  • the unmanned aerial vehicle 20 continuously adjusts the angle of the charging unit 410 by the gimbal 440, and the wireless power supply device 80 tracks each other by continuously adjusting the angle of the power supply unit 510 by the gimbal 540.
  • the unmanned aerial vehicle 20 and the wireless power feeding device 80 establish a charging link when it is determined from the captured image that the axes of the wireless power receiving port 420 and the wireless power feeding port 520 are aligned.
  • the establishment of the charging link may be performed in the same manner as the establishment of the optical wireless communication link described with reference to FIG.
  • the unmanned aerial vehicle 20 and the wireless power supply device 80 recognize each other by the captured image, and the angles of the charging unit 410 and the power supply unit 510 are adjusted to adjust the wireless power receiving port 420 and the wireless power supply port.
  • the state in which the axis is aligned with 520 is maintained.
  • FIG. 8 schematically shows an example of the functional configuration of the charging execution unit 450 that executes charging using the charging device 400.
  • the charging execution unit 450 is arranged in a device to which the charging device 400 is attached.
  • the charging execution unit 450 includes a target detection unit 452, a link establishment unit 454, and a rotation control unit 456.
  • the target detection unit 452 detects a target for executing wireless power supply.
  • the target detection unit 452 detects the target wireless power feeding device 80 based on the image captured by the image pickup unit 430.
  • the target detection unit 452 may identify the wireless power feeding device 80 by analyzing the image captured by the image pickup unit 430. Further, for example, when the wireless power feeding device 80 has a light emitting unit similar to the light emitting unit 300, the light emitted by the light emitting unit of the wireless power feeding device 80 imaged by the imaging unit 430 satisfies a predetermined condition. In addition, the wireless power feeding device 80 is detected as a target.
  • the link establishment unit 454 establishes a charging link with the target wireless power supply device 80.
  • the link establishment unit 454 for example, based on the image captured by the image pickup unit 430, the axis of the wireless power receiving port 420 coincides with the axis of the wireless power supply port 520 included in the power supply device 500 attached to the wireless power supply device 80. If it is determined, a charging link is established.
  • the charging execution unit 450 may charge the device to which the charging device 400 is attached by the electric power received through the charging link established by the link establishment unit 454.
  • the rotation control unit 456 controls the rotation of the charging unit 410 by the gimbal 440 in order to maintain the alignment between the axis of the wireless power receiving port 420 and the axis of the wireless power feeding port 520 based on the image captured by the imaging unit 430.
  • the rotation control unit 456 may rotate the charging unit 410 on the gimbal 440 according to the change in the relative positional relationship between the device to which the charging device 400 is attached and the wireless power feeding device 80.
  • FIG. 9 schematically shows an example of the functional configuration of the power supply executing unit 550 that executes power supply using the power supply device 500.
  • the power supply execution unit 550 is arranged in the wireless power supply device 80 to which the charging device 400 is attached.
  • the power supply execution unit 550 includes a target detection unit 552, a link establishment unit 554, and a rotation control unit 556.
  • the target detection unit 552 detects a target for executing wireless power supply.
  • the target detection unit 552 detects the unmanned aerial vehicle 20 having the target charging device 400 based on the image captured by the image capturing unit 530.
  • the target detection unit 552 may identify the unmanned aerial vehicle 20 by analyzing the image captured by the image pickup unit 530. Further, for example, when the unmanned aerial vehicle 20 has a light emitting unit 300, the light emitted by the light emitting unit 300 of the unmanned aerial vehicle 20 captured by the imaging unit 530 satisfies a predetermined condition. Is detected as a target.
  • the link establishment unit 554 establishes a charging link with the target unmanned aerial vehicle 20. According to the link establishment unit 554, for example, based on the image captured by the image pickup unit 530, the axis of the wireless power supply port 520 and the axis of the wireless power receiving port 420 included in the charging device 400 attached to the unmanned aerial vehicle 20 are aligned. If determined, a charging link is established.
  • the rotation control unit 556 controls the rotation of the power supply unit 510 by the gimbal 540 in order to maintain the alignment between the axis of the wireless power receiving port 420 and the axis of the wireless power feeding port 520 based on the image captured by the imaging unit 530.
  • the rotation control unit 556 may rotate the power supply unit 510 on the gimbal 540 according to the change in the relative positional relationship between the unmanned aerial vehicle 20 to which the charging device 400 is attached and the wireless power supply device 80.
  • FIG. 10 schematically shows an example of a hardware configuration of a computer 1200 that functions as a communication execution unit 210, a charging execution unit 450, or a power supply execution unit 550.
  • a program installed on the computer 1200 causes the computer 1200 to function as one or more "parts" of the device according to the present embodiment, or causes the computer 1200 to perform an operation associated with the device according to the present embodiment or the one or more.
  • a plurality of "parts" can be executed and / or a computer 1200 can be made to execute a process according to the present embodiment or a stage of the process.
  • Such a program may be run by the CPU 1212 to cause the computer 1200 to perform certain operations associated with some or all of the blocks of the flowcharts and block diagrams described herein.
  • the computer 1200 includes a CPU 1212, a RAM 1214, and a graphic controller 1216, which are connected to each other by a host controller 1210.
  • the computer 1200 also includes an input / output unit such as a communication interface 1222, a storage device 1224, and an IC card drive, which are connected to the host controller 1210 via an input / output controller 1220.
  • the storage device 1224 may be a hard disk drive, a solid state drive, or the like.
  • the computer 1200 also includes a legacy I / O unit such as a ROM 1230 and a keyboard, which are connected to the I / O controller 1220 via an I / O chip 1240.
  • the CPU 1212 operates according to the programs stored in the ROM 1230 and the RAM 1214, thereby controlling each unit.
  • the graphic controller 1216 acquires the image data generated by the CPU 1212 in a frame buffer or the like provided in the RAM 1214 or itself so that the image data is displayed on the display device 1218.
  • the communication interface 1222 communicates with other electronic devices via the network.
  • the storage device 1224 stores programs and data used by the CPU 1212 in the computer 1200.
  • the IC card drive reads the program and data from the IC card and / or writes the program and data to the IC card.
  • the ROM 1230 stores in it a boot program or the like executed by the computer 1200 at the time of activation, and / or a program depending on the hardware of the computer 1200.
  • the input / output chip 1240 may also connect various input / output units to the input / output controller 1220 via a USB port, a parallel port, a serial port, a keyboard port, a mouse port, and the like.
  • the program is provided by a computer-readable storage medium such as an IC card.
  • the program is read from a computer-readable storage medium, installed in a storage device 1224, RAM 1214, or ROM 1230, which is also an example of a computer-readable storage medium, and executed by the CPU 1212.
  • the information processing described in these programs is read by the computer 1200 and provides a link between the program and the various types of hardware resources described above.
  • the device or method may be configured to implement the operation or processing of information in accordance with the use of computer 1200.
  • the CPU 1212 executes a communication program loaded in the RAM 1214, and performs communication processing on the communication interface 1222 based on the processing described in the communication program. You may order.
  • the communication interface 1222 reads the transmission data stored in the transmission buffer area provided in the recording medium such as the RAM 1214, the storage device 1224, or the IC card, and sends the read transmission data to the network.
  • the received data transmitted or received from the network is written in the reception buffer area or the like provided on the recording medium.
  • the CPU 1212 allows the RAM 1214 to read all or necessary parts of a file or database stored in an external recording medium such as a storage device 1224 or an IC card, and performs various types of processing on the data on the RAM 1214. May be executed. The CPU 1212 may then write back the processed data to an external recording medium.
  • an external recording medium such as a storage device 1224 or an IC card
  • the CPU 1212 describes various types of operations, information processing, conditional judgment, conditional branching, unconditional branching, and information retrieval described in various parts of the present disclosure with respect to the data read from the RAM 1214, and is specified by the instruction sequence of the program. Various types of processing may be performed, including / replacement, etc., and the results are written back to the RAM 1214. Further, the CPU 1212 may search for information in a file, a database, or the like in the recording medium.
  • the CPU 1212 is the first of the plurality of entries.
  • the attribute value of the attribute of is searched for the entry that matches the specified condition, the attribute value of the second attribute stored in the entry is read, and the first attribute satisfying the predetermined condition is selected. You may get the attribute value of the associated second attribute.
  • the program or software module described above may be stored on a computer 1200 or in a computer-readable storage medium near the computer 1200.
  • a recording medium such as a hard disk or RAM provided in a dedicated communication network or a server system connected to the Internet can be used as a computer-readable storage medium, whereby the program can be transferred to the computer 1200 via the network.
  • the block in the flowchart and the block diagram in the present embodiment may represent a stage of the process in which the operation is executed or a "part" of the device having a role of executing the operation.
  • Specific stages and "parts" are supplied with dedicated circuits, programmable circuits supplied with computer-readable instructions stored on computer-readable storage media, and / or computer-readable instructions stored on computer-readable storage media. It may be implemented by the processor.
  • Dedicated circuits may include digital and / or analog hardware circuits, and may include integrated circuits (ICs) and / or discrete circuits.
  • Programmable circuits include logical products, logical sums, exclusive logical sums, negative logical products, negative logical sums, and other logical operations, such as, for example, field programmable gate arrays (FPGAs), programmable logic arrays (PLAs), and the like. , Flip-flops, registers, and reconfigurable hardware circuits, including memory elements.
  • the computer-readable storage medium may include any tangible device capable of storing instructions executed by the appropriate device, so that the computer-readable storage medium having the instructions stored therein is in a flow chart or block diagram. It will include a product that contains instructions that can be executed to create means for performing the specified operation.
  • Examples of computer-readable storage media may include electronic storage media, magnetic storage media, optical storage media, electromagnetic storage media, semiconductor storage media, and the like. More specific examples of computer-readable storage media include floppy (registered trademark) disks, diskettes, hard disks, random access memory (RAM), read-only memory (ROM), and erasable programmable read-only memory (EPROM or flash memory).
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory
  • SRAM Static Random Access Memory
  • CD-ROM Compact Disc Read Only Memory
  • DVD Digital Versatile Disc
  • Blu-ray® Disc Memory Stick
  • Integrated circuit cards and the like may be included.
  • Computer-readable instructions are assembler instructions, instruction set architecture (ISA) instructions, machine instructions, machine-dependent instructions, microcode, firmware instructions, state-setting data, or object-oriented programming such as Smalltalk, JAVA®, C ++, etc. Includes either source code or object code written in any combination of one or more programming languages, including languages and traditional procedural programming languages such as the "C" programming language or similar programming languages. Good.
  • Computer-readable instructions are used to generate means for a general-purpose computer, a special-purpose computer, or the processor of another programmable data processing device, or a programmable circuit, to perform an operation specified in a flowchart or block diagram.

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Abstract

ジンバルと、ジンバルによって回転可能に支持された、光無線通信用の通信ポート及び通信ポートの光無線通信方向を撮像する撮像部を有する通信ユニットとを備える通信用装置が提供される。また、通信用装置と、通信ポートを用いた光無線通信を実行する通信実行部とを備える通信装置が提供される。

Description

通信用装置、通信装置、通信方法、充電用装置、及びプログラム
　本発明は、通信用装置、通信装置、通信方法、充電用装置、及びプログラムに関する。
　コントローラからの無線信号によって遠隔制御されるドローン等の装置が知られていた。（例えば、特許文献１参照）。
　［先行技術文献］
　［特許文献］
　［特許文献１］特開２０１７－０６９８０３号公報
解決しようとする課題
　電波環境に依らずにドローン等の装置を適切に遠隔制御可能にする技術を提供することが望ましい。
一般的開示
　本発明の第１の態様によれば、通信用装置が提供される。通信用装置は、ジンバルと、ジンバルによって回転可能に支持された、光無線通信用の通信ポート及び通信ポートの光無線通信方向を撮像する撮像部を有する通信ユニットとを備えてよい。上記通信ポートの光無線通信方向のベクトルと、上記撮像部による撮像主方向のベクトルとは同一であってよい。上記ジンバルは、３軸ジンバルであってよい。
　本発明の第２の態様によれば、通信装置が提供される。通信装置は、上記通信用装置と、上記通信ポートを用いた光無線通信を実行する通信実行部とを備えてよい。
　本発明の第３の態様によれば、コンピュータを、上記通信装置として機能させるためのプログラムが提供される。
　本発明の第４の態様によれば、通信装置によって実行される通信方法が提供される。通信装置は、ジンバルと、ジンバルによって回転可能に支持された、光無線通信用の通信ポート及び通信ポートの光無線通信方向を撮像する撮像部を有する通信ユニットと、通信ポートを用いた光無線通信を実行する通信実行部とを有してよく、通信方法は、上記撮像部による撮像画像に基づいて、上記通信ポートの光軸と、通信対象の通信装置が有する通信ポートの光軸とが一致したと判定した場合に、上記通信対象の上記通信装置との間で光無線通信リンクを確立するリンク確立段階を備えてよい。通信方法は、上記撮像部による撮像画像に基づいて、上記光軸の一致を維持すべく、上記ジンバルによる上記通信ユニットの回転を制御する回転制御段階を備えてよい。
　本発明の第５の態様によれば、充電用装置が提供される。充電用装置は、ジンバルと、ジンバルによって支持された、無線受電ポート及び無線受電ポートが受電する方向と反対の方向を撮像する撮像部を有する充電ユニットとを備えてよい。上記無線受電ポートが受電する方向と反対の方向のベクトルと、上記撮像部による撮像主方向のベクトルとは同一であってよい。
　本発明の第６の態様によれば、通信装置が提供される。通信装置は、ジンバルと、ジンバルによって支持された撮像部と、発光部とを備えてよい。通信装置は、発光部による発光を制御することによって情報を送信する情報送信部を備えてよい。通信装置は、撮像部によって撮像された他の通信装置が備える発光部による発光に基づいて、他の通信装置によって送信された情報を取得する情報取得部を備えてよい。発光部は可視光を発光してよい。
　本発明の第７の態様によれば、コンピュータを、上記通信装置として機能させるためのプログラムが提供される。
　本発明の第８の態様によれば、通信装置によって実行される通信方法が提供される。通信装置は、ジンバルと、ジンバルによって支持された撮像部と、発光部とを有してよく、通信方法は、発光部による発光を制御することによって情報を送信する情報送信段階を備えてよい。通信方法は、撮像部によって撮像された他の通信装置が備える発光部による発光に基づいて、他の通信装置によって送信された情報を取得する情報取得段階を備えてよい。
　なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
通信用装置１００の一例を概略的に示す。 通信用装置１００の使用例を概略的に示す。 通信用装置１００の使用例を概略的に示す。 通信用装置１００の使用例を概略的に示す。 通信装置２００の機能構成の一例を概略的に示す。 通信装置２００による処理の流れの一例を概略的に示す。 充電用装置４００及び給電用装置５００の使用例を概略的に示す。 充電用装置４００の機能構成の一例を概略的に示す。 給電用装置５００の機能構成の一例を概略的に示す。 通信実行部２１０、充電実行部４５０又は給電実行部５５０として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。
　以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
　図１は、通信用装置１００の一例を概略的に示す。通信用装置１００は、ジンバル１４０と、ジンバル１４０によって回転可能に支持された通信ユニット１１０とを備える。ジンバル１４０は、１軸以上のジンバルである。ジンバル１４０は、例えば、２軸ジンバル又は３軸ジンバルである。
　通信ユニット１１０は、光無線通信用の通信ポート１２０を有する。通信ポート１２０は、発光ポート１２２及び受光ポート１２４を有してよい。通信ユニット１１０による光無線通信に用いられる光の種類は任意の種類であってよく、例えば、赤外線から可視光線までの間の波長の光が用いられる。
　例えば、可視光を用いる場合、各種波長のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を安価に入手することができるので、多重波長の重畳による広帯域化が容易であったり、通信用装置１００の製造コストを低減したりすることができる。また、例えば、赤外線を用いる場合、赤外線は波長が可視光より長いので、小出力で遠距離まで届かせることができる。また、目に安全であるとともに、肉眼では見えないので、通信していることを秘匿できる。
　通信ユニット１１０は、撮像部１３０を有する。撮像部１３０は、通信ポート１２０の光無線通信方向を撮像する。撮像部１３０は、例えば、発光ポート１２２による発光方向を撮像する。通信ポート１２０の光無線通信方向のベクトルと、撮像部１３０による撮像主方向のベクトルとは、同一であってよい。撮像部１３０による撮像主方向とは、例えば、撮像部１３０が備えるレンズの光軸の方向である。
　光無線通信は指向性が高く、通信対象同士の通信ポートの光軸が一致していなければ通信をすることができない。本実施形態に係る通信用装置１００は、通信ポート１２０の光軸と、通信対象が備える通信用装置１００の通信ポート１２０の光軸とを自動的に一致させるための機構を有する。
　図２は、通信用装置１００の使用例を概略的に示す。通信用装置１００は、例えば、ドローン等の無人航空機２０と、無人航空機２０をコントロールするためのコントローラ３０とのそれぞれに取り付けられる。
　無人航空機２０及びコントローラ３０は、例えば、それぞれの撮像部１３０によって撮像される撮像画像を解析してお互いを認識し、ジンバル１４０によって通信ポート１２０の角度を継続的に調整することによって、お互いをトラッキングする。そして、無人航空機２０及びコントローラ３０は、撮像部１３０による撮像画像によって、お互いの通信ポート１２０の光軸が一致していると判定した場合に、光無線通信リンクを確立する。
　光無線通信リンクの確立は、例えば、無人航空機２０が飛行を開始する前に行われる。例えば、コントローラ３０に取り付けられた通信用装置１００と、任意の場所に配置された無人航空機２０の通信用装置１００とが対向するように操縦者３２がコントローラ３０を移動させている間に、無人航空機２０とコントローラ３０とが上述した流れに従って光無線通信リンクを確立する。また、例えば、他者が無人航空機２０を保持して、操縦者３２と協力して、無人航空機２０の通信用装置１００とコントローラ３０の通信用装置１００とが対向させてもよい。
　光無線通信リンクの確立は、無人航空機２０が飛行を開始した後に行われてもよい。例えば、無人航空機２０が自律飛行する機能を有し、自律飛行している無人航空機２０の通信用装置１００とコントローラ３０の通信用装置１００とが対向するように操縦者３２がコントローラ３０を移動させている間に、無人航空機２０とコントローラ３０とが上述した流れに従って光無線通信リンクを確立する。
　光無線通信リンクが確立した後は、無人航空機２０とコントローラ３０とが、それぞれの撮像部１３０によって撮像される撮像画像をお互いに認識し、ジンバル１４０によって通信ポート１２０の角度を調整することによって、お互いのトラッキングを継続し、互いの通信ポート１２０の光軸が一致している状態を維持する。これにより、無人航空機２０が３次元空間上を自由に移動しても、通信ポート１２０の光軸が一致している状態を維持することができ、光無線通信を継続することを可能にできる。
　無人航空機２０を無線電波によってコントロールする技術が知られているが、妨害電波を発生する装置の近くや、磁気嵐が発生した場合や、船の中及びトンネルの中などのように電波がマルチパスを起こしてしまう環境内等では、正常な飛行が阻害されてしまう。これらのような環境下でも、無人航空機２０を飛行可能にすることが望まれる場合があるが、本実施形態に係る通信用装置１００によれば、電波環境に依存することなく、光無線通信によって無人航空機２０をコントロールすることを可能とする。
　これにより、例えば、要人警護を行う場合に、妨害電波発生装置によって第三者による無人航空機２０の侵入を防ぎつつ、通信用装置１００を取り付けた無人航空機２０による要人警護を実現することができる。また、例えば、磁気嵐の中や、マルチパス環境においても、無人航空機２０を安全に飛行させることができる。
　図３は、通信用装置１００の使用例を概略的に示す。通信用装置１００は、任意の対象に取り付けられ得る。図３では、無人航空機２０及びコントローラ３０の他、ドローンポート４０、車両５０、及び無線基地局６２のそれぞれに通信用装置１００が取り付けられている場合を例示している。
　通信用装置１００が取り付けられた無人航空機２０は、通信用装置１００が取り付けられた無人航空機２０、コントローラ３０、ドローンポート４０、車両５０、及び無線基地局６２と光無線通信を実行してよい。無人航空機２０は、例えば、無線基地局６２との間で光無線通信を実行することによって、無線基地局６２を介して、ネットワーク６０上の、無人航空機２０の運行を管理する運行管理システム７０と通信し得る。
　また、例えば、通信用装置１００が取り付けられた車両５０同士が光無線通信を実行してもよい。また、他の任意の組み合わせで、通信用装置１００が取り付けられた対象同士が光無線通信を実行してもよい。
　図４は、通信用装置１００及び発光部３００を有する無人航空機２０の一例を概略的に示す。発光部３００は、通信ポート１２０の発光ポート１２２から出力される光の指向性よりも指向性が低い光を出力する。発光部３００によって出力される光は、通信ポート１２０の発光ポート１２２から出力される光の指向性よりも低い指向性を有していてよく、また、無指向性であってもよい。
　発光部３００は、可視光を出力してよい。発光部３００は、無色の光を出力してよく、また、有色の光を出力してもよい。発光部３００は、複数の色の光を出力してもよい。ここでは、発光部３００が、３色の光を出力するＬＥＤストロボライトである場合を例に挙げて説明する。
　無人航空機２０は、発光部３００による発光を制御することによって、他の無人航空機２０に対して情報を送信してよい。発光による情報の送信は、任意の手法で行われてよい。例えば、発光パターンの違いによって情報を送信する明滅信号が用いられる。また、無人航空機２０は、他の無人航空機２０が発光部３００による発光を制御することによって送信した情報を、撮像部１３０によって撮像した当該発光部３００による発光を解析することによって取得してよい。
　無人航空機２０は、例えば、他の無人航空機２０との間で光無線通信リンクが確立するまでの間の通信手段として、発光部３００による通信を実行する。具体例として、第１の無人航空機２０と第２の無人航空機２０とが、発光部３００による発光を制御することによって、認証番号を送信し、認証可と判定できた場合に、光無線通信リンクの確立処理を実行する。
　無人航空機２０は、他の無人航空機２０と光無線通信リンクを確立した後に、光軸ずれや距離が離れすぎる等の理由による通信断や通信不安定時の通信手段として、発光部３００による通信を実行してもよい。また、無人航空機２０は、他の無人航空機２０と光無線通信リンクを確立した後、光無線通信に関連する情報を、発光部３００によって通信してもよい。例えば、無人航空機２０は、光無線通信に対応するエラー訂正信号を、発光部３００によって送信する。発光部３００による通信の用途は、これらに限らず、任意の用途に用いられてよい。
　図５は、通信装置２００の機能構成の一例を概略的に示す。通信装置２００は、無人航空機２０、コントローラ３０、ドローンポート４０、車両５０、及び無線基地局６２等であってよい。通信装置２００は、無人航空機２０、コントローラ３０、ドローンポート４０、車両５０、及び無線基地局６２のそれぞれに設置される装置であってもよい。
　通信装置２００は、通信ユニット１１０、ジンバル１４０、通信実行部２１０、及び発光部３００を備える。通信実行部２１０は、通信ユニット１１０を用いた光無線通信を実行する。通信実行部２１０は、通信対象検出部２１２、リンク確立部２１４、及び回転制御部２１６を有する。
　通信対象検出部２１２は、撮像部１３０による撮像画像に基づいて、通信対象の通信装置２００を検出する。通信対象検出部２１２は、例えば、撮像部１３０によって撮像された、他の通信装置２００が有する発光部３００による発光が、予め定められた条件を満たした場合に、当該他の通信装置２００を通信対象の通信装置２００として検出する。予め定められた条件は、例えば、他の通信装置２００が有する発光部３００による発光が、予め設定された認証信号を表すものであること等である。
　リンク確立部２１４は、通信対象の通信装置２００との間で光無線通信リンクを確立する。リンク確立部２１４は、例えば、撮像部１３０による撮像画像に基づいて、通信ユニット１１０の光軸と、通信対象の通信装置２００が有する通信ユニット１１０の光軸とが一致したと判定した場合に、通信対象の通信装置２００との間で光通信無線リンクを確立する。
　回転制御部２１６は、撮像部１３０による撮像画像に基づいて、通信ユニット１１０の光軸と、通信対象の通信装置２００が有する通信ユニット１１０の光軸との一致を維持すべく、ジンバル１４０による通信ユニット１１０の回転を制御する。回転制御部２１６は、通信装置２００と、通信対象の通信装置２００との相対的な位置関係に変化に合わせて、ジンバル１４０に、通信ユニット１１０を回転させてよい。
　通信実行部２１０は、発光部３００による発光を制御することによって情報を送信する。通信実行部２１０は、例えば、発光部３００による発光を制御することによって、他の通信装置２００との間で認証を行うための認証信号を、他の通信装置２００に送信する。
　また、例えば、通信実行部２１０は、発光部３００による発光を制御することによって、通信ユニット１１０を用いた光無線通信に関連する情報を、通信対象の通信装置２００に送信する。通信実行部２１０は、例えば、発光部３００による発光を制御することによって、通信ユニット１１０を用いた光無線通信に対応するエラー訂正信号を、通信対象の通信装置２００に送信する。
　なお、通信装置２００が、通信ユニット１１０、ジンバル１４０、通信実行部２１０、及び発光部３００の全てを備えることは必須とは限らない。通信装置２００は、例えば、発光部３００を備えなくてもよい。
　また、通信装置２００は、例えば、通信ポート１２０を備えなくてもよい。すなわち、通信装置２００は、光無線通信を実行する機能を有さずに、撮像部１３０及び発光部３００による通信を実行する。この場合、例えば、通信実行部２１０は、発光部３００による発光を制御することによって、認証信号の送信及びデータ信号の送信等を行う。通信実行部２１０は、情報送信部の一例であってよい。また、通信実行部２１０は、撮像部１３０によって通信対象の通信装置２００が有する発光部３００を撮像することによって、通信対象の通信装置２００が発光部３００による発光を制御することによって送信した認証信号及びデータ信号等を取得する。通信実行部２１０は、情報取得部の一例であってよい。
　図６は、通信装置２００による処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、通信実行部２１０が、撮像部１３０によって撮像される撮像画像の解析を継続的に実行しており、通信装置２００と他の通信装置２００とが光無線通信リンクを確立して、光無線通信リンクを介して通信した後、通信を終了するまでの処理の流れを概略的に示す。
　Ｓ１０２では、通信実行部２１０が、通信対象の通信装置２００が有るか否かを判定する。通信実行部２１０は、通信対象検出部２１２によって通信対象の通信装置２００が検出された場合に、通信対象の通信装置２００が有ると判定する。
　Ｓ１０４では、回転制御部２１６が、撮像部１３０による撮像画像に基づいて、ジンバル１４０に、通信ユニット１１０を回転させるよう制御する。Ｓ１０６では、リンク確立部２１４が、撮像部１３０による撮像画像に基づいて、通信ユニット１１０の光軸と、通信対象の通信装置２００が有する通信ユニット１１０の光軸とが一致したか否か判定する。一致したと判定した場合、Ｓ１０８に進み、一致していないと判定した場合、Ｓ１０４に戻る。
　Ｓ１０８では、リンク確立部２１４が、通信対象の通信装置２００との間で光無線通信リンクを確立する。Ｓ１１０では、回転制御部２１６が、通信装置２００と通信対象の通信装置２００との相対的な位置関係が変化したか否かを判定する。変化したと判定した場合、Ｓ１１２に進み、変化していないと判定した場合、Ｓ１１４に進む。
　Ｓ１１２では、回転制御部２１６が、通信ユニット１１０の光軸と、通信対象の通信装置２００が有する通信ユニット１１０の光軸との一致を維持すべく、ジンバル１４０に、通信ユニット１１０を回転させるよう制御する。
　Ｓ１１４では、通信装置２００と通信対象の通信装置２００との間の通信が終了したか否かを判定する。終了したと判定した場合、Ｓ１１０に戻り、通信したと判定した場合、処理を終了する。
　図７は、充電用装置４００及び給電用装置５００の使用例を概略的に示す。充電用装置４００は、取り付けられた装置に対して、無線充電機能を追加する。図７では、充電用装置４００が無人航空機２０に取り付けられた場合を例示している。
　充電用装置４００は、ジンバル４４０と、ジンバル４４０によって回転可能に支持された充電ユニット４１０とを備える。ジンバル４４０は、ジンバル１４０と同様であってよい。
　充電ユニット４１０は、無線受電用の無線受電ポート４２０と、撮像部４３０とを有する。撮像部４３０は、例えば、無線受電ポート４２０が受電する方向とは反対の方向を撮像する。無線受電ポート４２０が受電する方向とは反対の方向のベクトルと、撮像部４３０による撮像主方向のベクトルとは同一であってよい。
　給電用装置５００は、無線給電装置８０に取り付けられて、充電用装置４００に向けて給電する機能を有する。給電用装置５００は、ジンバル５４０と、ジンバル５４０によって回転可能に支持された給電ユニット５１０とを備える。ジンバル５４０は、ジンバル１４０と同様であってよい。
　給電ユニット５１０は、無線給電用の無線給電ポート５２０と、撮像部５３０とを有する。撮像部５３０は、例えば、無線給電ポート５２０による無線給電方向を撮像する。無線給電ポート５２０の無線給電方向のベクトルと、撮像部４３０による撮像主方向のベクトルとは同一であってよい。
　無人航空機２０及び無線給電装置８０は、例えば、撮像部４３０及び撮像部５３０によってそれぞれ撮像される撮像画像を解析してお互いを認識する。無人航空機２０は、ジンバル４４０によって充電ユニット４１０の角度を継続的に調整し、無線給電装置８０は、ジンバル５４０によって給電ユニット５１０の角度を継続的に調整することによって、お互いがお互いをトラッキングする。そして、無人航空機２０及び無線給電装置８０は、撮像画像によって、無線受電ポート４２０と無線給電ポート５２０との軸が一致していると判定した場合に、充電用のリンクを確立する。充電用のリンクの確立は、図２において説明した光無線通信リンクの確立と同様に行われてよい。
　充電リンクが確立した後は、無人航空機２０と無線給電装置８０とが撮像画像によってお互いを認識し、充電ユニット４１０及び給電ユニット５１０の角度が調整されることによって、無線受電ポート４２０と無線給電ポート５２０との軸が一致している状態が維持される。
　図８は、充電用装置４００を用いて充電を実行する充電実行部４５０の機能構成の一例を概略的に示す。充電実行部４５０は、充電用装置４００が取り付けられる装置に配置される。
　充電実行部４５０は、対象検出部４５２、リンク確立部４５４、及び回転制御部４５６を備える。対象検出部４５２は、無線給電を実行する対象を検出する。対象検出部４５２は、撮像部４３０による撮像画像に基づいて、対象の無線給電装置８０を検出する。対象検出部４５２は、撮像部４３０による撮像画像を解析することによって、無線給電装置８０を特定してよい。また、例えば、無線給電装置８０が発光部３００と同様の発光部を有する場合、撮像部４３０によって撮像された、無線給電装置８０が有する発光部による発光が、予め定められた条件を満たした場合に、当該無線給電装置８０を対象として検出する。
　リンク確立部４５４は、対象の無線給電装置８０との間で充電リンクを確立する。リンク確立部４５４は、例えば、撮像部４３０による撮像画像に基づいて、無線受電ポート４２０の軸と、無線給電装置８０に取り付けられた給電用装置５００が有する無線給電ポート５２０の軸とが一致したと判定した場合に、充電リンクを確立する。充電実行部４５０は、リンク確立部４５４によって確立された充電リンクを介して受電した電力によって、充電用装置４００が取り付けられている装置を充電してよい。
　回転制御部４５６は、撮像部４３０による撮像画像に基づいて、無線受電ポート４２０の軸と、無線給電ポート５２０の軸との一致を維持すべく、ジンバル４４０による充電ユニット４１０の回転を制御する。回転制御部４５６は、充電用装置４００が取り付けられている装置と、無線給電装置８０との相対的な位置関係に変化に合わせて、ジンバル４４０に、充電ユニット４１０を回転させてよい。
　図９は、給電用装置５００を用いて給電を実行する給電実行部５５０の機能構成の一例を概略的に示す。給電実行部５５０は、充電用装置４００が取り付けられる無線給電装置８０に配置される。
　給電実行部５５０は、対象検出部５５２、リンク確立部５５４、及び回転制御部５５６を備える。対象検出部５５２は、無線給電を実行する対象を検出する。対象検出部５５２は、撮像部５３０による撮像画像に基づいて、対象となる充電用装置４００を有する無人航空機２０を検出する。対象検出部５５２は、撮像部５３０による撮像画像を解析することによって、無人航空機２０を特定してよい。また、例えば、無人航空機２０が発光部３００を有する場合、撮像部５３０によって撮像された、無人航空機２０が有する発光部３００による発光が、予め定められた条件を満たした場合に、当該無人航空機２０を対象として検出する。
　リンク確立部５５４は、対象の無人航空機２０との間で充電リンクを確立する。リンク確立部５５４は、例えば、撮像部５３０による撮像画像に基づいて、無線給電ポート５２０の軸と、無人航空機２０に取り付けられた充電用装置４００が有する無線受電ポート４２０の軸とが一致したと判定した場合に、充電リンクを確立する。
　回転制御部５５６は、撮像部５３０による撮像画像に基づいて、無線受電ポート４２０の軸と、無線給電ポート５２０の軸との一致を維持すべく、ジンバル５４０による給電ユニット５１０の回転を制御する。回転制御部５５６は、充電用装置４００が取り付けられている無人航空機２０と、無線給電装置８０との相対的な位置関係に変化に合わせて、ジンバル５４０に、給電ユニット５１０を回転させてよい。
　図１０は、通信実行部２１０、充電実行部４５０又は給電実行部５５０として機能するコンピュータ１２００のハードウェア構成の一例を概略的に示す。コンピュータ１２００にインストールされたプログラムは、コンピュータ１２００を、本実施形態に係る装置の１又は複数の「部」として機能させ、又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係る装置に関連付けられるオペレーション又は当該１又は複数の「部」を実行させることができ、及び／又はコンピュータ１２００に、本実施形態に係るプロセス又は当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ１２００に、本明細書に記載のフローチャート及びブロック図のブロックのうちのいくつか又はすべてに関連付けられた特定のオペレーションを実行させるべく、ＣＰＵ１２１２によって実行されてよい。
　本実施形態によるコンピュータ１２００は、ＣＰＵ１２１２、ＲＡＭ１２１４、及びグラフィックコントローラ１２１６を含み、それらはホストコントローラ１２１０によって相互に接続されている。コンピュータ１２００はまた、通信インタフェース１２２２、記憶装置１２２４、及びＩＣカードドライブのような入出力ユニットを含み、それらは入出力コントローラ１２２０を介してホストコントローラ１２１０に接続されている。記憶装置１２２４は、ハードディスクドライブ及びソリッドステートドライブ等であってよい。コンピュータ１２００はまた、ＲＯＭ１２３０及びキーボードのようなレガシの入出力ユニットを含み、それらは入出力チップ１２４０を介して入出力コントローラ１２２０に接続されている。
　ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ１２１６は、ＲＡＭ１２１４内に提供されるフレームバッファ等又はそれ自体の中に、ＣＰＵ１２１２によって生成されるイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス１２１８上に表示されるようにする。
　通信インタフェース１２２２は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。記憶装置１２２４は、コンピュータ１２００内のＣＰＵ１２１２によって使用されるプログラム及びデータを格納する。ＩＣカードドライブは、プログラム及びデータをＩＣカードから読み取り、及び／又はプログラム及びデータをＩＣカードに書き込む。
　ＲＯＭ１２３０はその中に、アクティブ化時にコンピュータ１２００によって実行されるブートプログラム等、及び／又はコンピュータ１２００のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入出力チップ１２４０はまた、様々な入出力ユニットをＵＳＢポート、パラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入出力コントローラ１２２０に接続してよい。
　プログラムは、ＩＣカードのようなコンピュータ可読記憶媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読記憶媒体から読み取られ、コンピュータ可読記憶媒体の例でもある記憶装置１２２４、ＲＡＭ１２１４、又はＲＯＭ１２３０にインストールされ、ＣＰＵ１２１２によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ１２００に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置又は方法が、コンピュータ１２００の使用に従い情報のオペレーション又は処理を実現することによって構成されてよい。
　例えば、通信がコンピュータ１２００及び外部デバイス間で実行される場合、ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インタフェース１２２２に対し、通信処理を命令してよい。通信インタフェース１２２２は、ＣＰＵ１２１２の制御の下、ＲＡＭ１２１４、記憶装置１２２４、又はＩＣカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、又はネットワークから受信した受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ領域等に書き込む。
　また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＩＣカード等のような外部記録媒体に格納されたファイル又はデータベースの全部又は必要な部分がＲＡＭ１２１４に読み取られるようにし、ＲＡＭ１２１４上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。ＣＰＵ１２１２は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックしてよい。
　様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、及びデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。ＣＰＵ１２１２は、ＲＡＭ１２１４から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプのオペレーション、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索／置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をＲＡＭ１２１４に対しライトバックする。また、ＣＰＵ１２１２は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第２の属性の属性値に関連付けられた第１の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、ＣＰＵ１２１２は、当該複数のエントリの中から、第１の属性の属性値が指定されている条件に一致するエントリを検索し、当該エントリ内に格納された第２の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第１の属性に関連付けられた第２の属性の属性値を取得してよい。
　上で説明したプログラム又はソフトウエアモジュールは、コンピュータ１２００上又はコンピュータ１２００近傍のコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステム内に提供されるハードディスク又はＲＡＭのような記録媒体が、コンピュータ可読記憶媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ１２００に提供する。
　本実施形態におけるフローチャート及びブロック図におけるブロックは、オペレーションが実行されるプロセスの段階又はオペレーションを実行する役割を持つ装置の「部」を表わしてよい。特定の段階及び「部」が、専用回路、コンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、及び／又はコンピュータ可読記憶媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタル及び／又はアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路（ＩＣ）及び／又はディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、及びプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）等のような、論理積、論理和、排他的論理和、否定論理積、否定論理和、及び他の論理演算、フリップフロップ、レジスタ、並びにメモリエレメントを含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。
　コンピュータ可読記憶媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読記憶媒体は、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読記憶媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、コンパクトディスクリードオンリメモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
　コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、又はＳｍａｌｌｔａｌｋ、ＪＡＶＡ（登録商標）、Ｃ＋＋等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、及び「Ｃ」プログラミング言語又は同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、１又は複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコード又はオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。
　コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路が、フローチャート又はブロック図で指定されたオペレーションを実行するための手段を生成するために当該コンピュータ可読命令を実行すべく、ローカルに又はローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を介して、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサ、又はプログラマブル回路に提供されてよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
　以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
　請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
２０　無人航空機、３０　コントローラ、３２　操縦者、４０　ドローンポート、５０　車両、６０　ネットワーク、６２　無線基地局、７０　運行管理システム、８０　無線給電装置、１００　通信用装置、１１０　通信ユニット、１２０　通信ポート、１２２　発光ポート、１２４　受光ポート、１３０　撮像部、１４０　ジンバル、２００　通信装置、２１０　通信実行部、２１２　通信対象検出部、２１４　リンク確立部、２１６　回転制御部、３００　発光部、４００　充電用装置、４１０　充電ユニット、４２０　無線受電ポート、４３０　撮像部、４４０　ジンバル、４５０　充電実行部、４５２　対象検出部、４５４　リンク確立部、４５６　回転制御部、５００　給電用装置、５１０　給電ユニット、５２０　無線給電ポート、５３０　撮像部、５４０　ジンバル、５５０　給電実行部、５５２　対象検出部、５５４　リンク確立部、５５６　回転制御部、１２００　コンピュータ、１２１０　ホストコントローラ、１２１２　ＣＰＵ、１２１４　ＲＡＭ、１２１６　グラフィックコントローラ、１２１８　ディスプレイデバイス、１２２０　入出力コントローラ、１２２２　通信インタフェース、１２２４　記憶装置、１２３０　ＲＯＭ、１２４０　入出力チップ

Claims (18)

  1. 　ジンバルと、
    　前記ジンバルによって回転可能に支持された、光無線通信用の通信ポート及び前記通信ポートの光無線通信方向を撮像する撮像部を有する通信ユニットと
    　を備える通信用装置。
  2. 　前記通信ポートの光無線通信方向のベクトルと、前記撮像部による撮像主方向のベクトルとが同一である、請求項１に記載の通信用装置。
  3. 　請求項１又は２に記載の通信用装置と、
    　前記通信ポートを用いた光無線通信を実行する通信実行部と
    　を備える通信装置。
  4. 　前記通信実行部は、
    　前記撮像部による撮像画像に基づいて、前記通信ポートの光軸と、通信対象の通信装置が有する通信ポートの光軸とが一致したと判定した場合に、前記通信対象の前記通信装置との間で光無線通信リンクを確立するリンク確立部と、
    　前記撮像部による撮像画像に基づいて、前記光軸の一致を維持すべく、前記ジンバルによる前記通信ユニットの回転を制御する回転制御部と
    　を有する、請求項３に記載の通信装置。
  5. 　前記撮像部による撮像画像に基づいて、通信対象の通信装置を検出する通信対象検出部
    　を備え、
    　前記リンク確立部は、前記通信対象検出部によって検出された前記通信対象の通信装置との間で前記光無線通信リンクを確立する、請求項４に記載の通信装置。
  6. 　前記通信対象検出部は、前記撮像部によって撮像された、他の通信装置が有する発光部による発光が、予め定められた条件を満たした場合に、前記他の通信装置を前記通信対象の通信装置として検出する、請求項５に記載の通信装置。
  7. 　前記他の通信装置が有する発光部は、可視光を発光する、請求項６に記載の通信装置。
  8. 　前記通信ポートから出力される光の指向性よりも指向性が低い光を出力する発光部
    　を備え、
    　前記通信実行部は、前記発光部による発光を制御することによって情報を送信する、請求項４から７のいずれか一項に記載の通信装置。
  9. 　前記通信実行部は、前記発光部による発光を制御することによって、他の通信装置との間で認証を行うための認証信号を送信する、請求項８に記載の通信装置。
  10. 　前記通信実行部は、前記発光部による発光を制御することによって、前記通信ポートを用いた光無線通信に関連する情報を送信する、請求項８又は９に記載の通信装置。
  11. 　前記通信実行部は、前記発光部による発光を制御することによって、前記通信ポートを用いた光無線通信に対応するエラー訂正信号を送信する、請求項１０に記載の通信装置。
  12. 　コンピュータを、請求項４から１１のいずれか一項に記載の通信装置として機能させるためのプログラム。
  13. 　通信装置によって実行される通信方法であって、
    　前記通信装置は、ジンバル、前記ジンバルによって回転可能に支持された、光無線通信用の通信ポート及び前記通信ポートの光無線通信方向を撮像する撮像部を有する通信ユニット、及び前記通信ポートを用いた光無線通信を実行する通信実行部を有し、
    　前記撮像部による撮像画像に基づいて、前記通信ポートの光軸と、通信対象の通信装置が有する通信ポートの光軸とが一致したと判定した場合に、前記通信対象の前記通信装置との間で光無線通信リンクを確立するリンク確立段階と、
    　前記撮像部による撮像画像に基づいて、前記光軸の一致を維持すべく、前記ジンバルによる前記通信ユニットの回転を制御する回転制御段階と
    　を備える通信方法。
  14. 　ジンバルと、
    　前記ジンバルによって支持された、無線受電ポート及び前記無線受電ポートが受電する方向と反対の方向を撮像する撮像部を有する充電ユニットと
    　を備える充電用装置。
  15. 　前記無線受電ポートが受電する方向と反対の方向のベクトルと、前記撮像部による撮像主方向のベクトルとが同一である、請求項１４に記載の充電用装置。
  16. 　通信装置であって、
    　ジンバルと、
    　前記ジンバルによって支持された撮像部と、
    　発光部と、
    　前記発光部による発光を制御することによって情報を送信する情報送信部と、
    　前記撮像部によって撮像された他の通信装置が備える発光部による発光に基づいて、前記他の通信装置によって送信された情報を取得する情報取得部と
    　を備える通信装置。
  17. 　コンピュータを、請求項１６に記載の通信装置として機能させるためのプログラム。
  18. 　通信装置によって実行される通信方法であって、
    　前記通信装置は、ジンバル、前記ジンバルによって支持された撮像部、及び発光部を有し、
    　前記発光部による発光を制御することによって情報を送信する情報送信段階と、
    　前記撮像部によって撮像された他の通信装置が備える発光部による発光に基づいて、前記他の通信装置によって送信された情報を取得する情報取得段階と
    　を備える通信方法。
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