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公開番号2020171192
公報種別公開特許公報(A)
公開日20201015
出願番号2020102805
出願日20200615
発明の名称充電用装置、制御方法、及びプログラム
出願人ソフトバンク株式会社
代理人龍華国際特許業務法人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20200918BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【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充電用装置、制御方法及びプログラム技術を提供する。
【解決手段】充電用装置400は、無線充電用の無線受電ポート420と、画像を取得する撮像部430と、無線受電ポート及び撮像部を支持するジンバル440と、を備える。画像に基づいて、無線受電ポートと対象の無線給電ポートとの間で無線電力伝送が可能であるか否かを判定し、可能な場合に、充電を開始するように制御する。撮像部は、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。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項1】
無線充電用の無線受電ポートと、
画像を取得する撮像部と、
前記無線受電ポート及び前記撮像部を支持するジンバルと、
を備え、
前記画像に基づいて、前記無線受電ポートと対象の無線給電ポートとの間で無線電力伝送が可能であるか否かを判定し、可能な場合に、充電を開始するように制御する、
充電用装置。
続きを表示(約 1,300 文字)【請求項2】
前記撮像部は、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、
請求項1に記載の充電用装置。
【請求項3】
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1又は2に記載の充電用装置。
【請求項4】
前記画像に基づいて、前記無線受電ポートの光軸と、対象の無線給電装置が有する無線給電ポートの光軸とが一致しているか否かを判定し、一致した場合に、充電を開始するように制御する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の充電用装置。
【請求項5】
前記画像に基づいて、前記無線受電ポートの光軸と対象の無線給電ポートの光軸とが一致するように、前記ジンバルの回転を制御する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の充電用装置。
【請求項6】
前記画像に基づいて、対象の無線給電装置を検出し、検出した前記対象の無線給電装置との間で前記充電を開始するように制御する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の充電用装置。
【請求項7】
前記撮像部は、他の無線給電装置が有する発光部による発光を撮像し、
前記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、前記他の無線給電装置を前記対象の無線給電装置として検出するように制御する、請求項6に記載の充電用装置。
【請求項8】
前記他の無線給電装置が有する発光部は、可視光を発光する、請求項7に記載の充電用装置。
【請求項9】
前記ジンバルに支持された光無線通信用の通信ポート
をさらに備え、
前記撮像部は、前記通信ポートの光無線通信方向を撮像する、
請求項1から8のいずれか一項に記載の充電用装置。
【請求項10】
コンピュータを、請求項1〜9のいずれか一項に記載の充電用装置として機能させるためのプログラム。
【請求項11】
無線充電用の無線受電ポート、画像を取得可能な撮像部、前記無線受電ポートと前記撮像部を支持するジンバル、を有する充電用装置の制御方法であって、
前記画像を取得する画像取得段階と、
前記画像に基づいて、前記無線受電ポートと、対象の給電ポートとの間で無線電力伝送が可能であるか否かを判定する判定段階と、
可能な場合に、前記充電用装置の無線充電を開始する充電段階と、
を備える制御方法。
【請求項12】
前記画像に基づいて、前記無線受電ポートの光軸と対象の給電ポートの光軸とが一致するように、前記ジンバルの回転を制御する回転制御段階
をさらに備える、請求項11に記載の制御方法。
【請求項13】
他の無線給電装置が有する発光部による発光を撮像する撮像段階、をさらに備え、
前記判定段階において、前記発光部による発光が、予め定められた条件を満たすか否かを判定し、満たす場合に、前記充電段階において、前記他の無線給電装置を対象の無線給電装置として検出する、
請求項11又は12に記載の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、充電用装置、制御方法、及びプログラムに関する。
続きを表示(約 5,100 文字)【背景技術】
【0002】
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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
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。
【課題を解決するための手段】
【0004】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【0012】
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。
【図面の簡単な説明】
【0013】
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。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
(【0031】以降は省略されています)

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