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公開番号2024150263
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-23
出願番号2023063595
出願日2023-04-10
発明の名称水中光無線通信装置
出願人株式会社島津製作所
代理人個人,個人
主分類H04B 10/80 20130101AFI20241016BHJP(電気通信技術)
要約【課題】通信光とともに外乱光が受光された場合でも、外乱光によって通信光による通信が阻害されることを抑制することが可能な水中光無線通信装置を提供する。
【解決手段】この水中光無線通信装置1は、他の無線通信装置2から照射された通信光90を受光する第1受光部11と、通信光90以外の光である外乱光91を受光する第2受光部13と、第1受光部11によって受光された通信光90の強度と、第2受光部13によって受光された外乱光91の強度35とに基づいて、第1受光部11のゲインを調整する制御を行う制御部14と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
他の無線通信装置から照射された通信光を受光する第１受光部と、
前記通信光以外の光である外乱光を受光する第２受光部と、
前記第１受光部によって受光された前記通信光の強度と、前記第２受光部によって受光された前記外乱光の強度とに基づいて、前記第１受光部のゲインを調整する制御を行う制御部と、を備える、水中光無線通信装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１受光部によって受光された前記通信光の強度に基づいてゲインにより増幅された電流値を取得する電流値取得部をさらに備え、
前記制御部は、前記第２受光部によって受光された前記外乱光の強度に基づいて、前記電流値取得部によって取得される前記通信光の強度に基づく前記電流値が、予め設定された目標値に近づくように、前記第１受光部のゲインを調整する制御を行うように構成されている、請求項１に記載の水中光無線通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１受光部によって受光された前記通信光の強度に基づく前記電流値が、設定された前記目標値に近づくように、前記第１受光部に印加するゲイン制御電圧を調整することにより、前記第１受光部のゲインを調整する制御を行うように構成されている、請求項２に記載の水中光無線通信装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記外乱光の強度が大きい場合には、前記目標値を大きくする制御を行い、前記外乱光の強度が小さい場合には、前記目標値を小さくする制御を行うように構成されている、請求項３に記載の水中光無線通信装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記外乱光の強度が大きく、前記目標値を大きくする制御を行う場合には、前記第１受光部から出力される前記電流値が、前記第１受光部の定格電流以下となるように、前記目標値を設定する制御を行うように構成されている、請求項２に記載の水中光無線通信装置。
【請求項６】
前記第１受光部は、複数の受光素子を含み、
前記制御部は、前記複数の受光素子の各々によって受光された前記通信光の強度に基づく前記電流値と、前記目標値と、前記外乱光の強度とに基づいて、前記複数の受光素子の各々のゲインを独立して調整する制御を行うように構成されている、請求項２に記載の水中光無線通信装置。
【請求項７】
複数の受光素子から出力された電流を電圧に変化する複数の電流電圧変換部をさらに備え、
前記制御部は、ゲインが調整された後の前記複数の受光素子から出力され、前記複数の電流電圧変換部によって変換された電圧の合計値を、前記通信光の信号として取得する制御を行うように構成されている、請求項６に記載の水中光無線通信装置。
【請求項８】
前記第１受光部によって受光された前記通信光の強度に基づく前記電流値の前記目標値と、前記外乱光の強度との相関関係を示す目標値相関情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記第２受光部によって受光された前記外乱光の強度と、前記目標値相関情報とに基づいて、前記目標値を調整する制御を行うように構成されている、請求項２に記載の水中光無線通信装置。
【請求項９】
前記第１受光部と、前記第２受光部と、前記制御部とを収容する筐体をさらに備え、
前記第１受光部および前記第２受光部の各々は、前記筐体において、前記外乱光の入射方向が等しくなる位置に設けられる、請求項１に記載の水中光無線通信装置。
【請求項１０】
前記第１受光部は、光電子増倍管を含み、
前記第２受光部は、前記光電子増倍管よりも強度の高い光を受光することが可能なフォトダイオードを含む、請求項１に記載の水中光無線通信装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中光無線通信装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、水中光無線通信装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、第１の水中通信装置と、第２の水中通信装置とを備える水中光無線通信装置が開示されている。第１の水中通信装置は、可視光を照射する照射部と、可視光を受光する受光部と、照射部および受光部を制御する制御部と、を有する。第２の水中通信装置は、可視光を照射する照射部と、可視光を受光する受光部と、照射部および受光部を制御する制御部と、を有する。第１の水中通信装置は、第２の水中通信装置から照射された可視光を受光することにより、第２の水中通信装置と通信を行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－２２８８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記特許文献１には開示されていないが、第１の水中通信装置（水中光無線通信装置）が配置される位置（水深）によっては、水中光無線通信装置に対して、可視光（通信光）とともに、通信光以外の外乱光が入射される場合がある。すなわち、水中光無線通信装置の受光部（第１受光部）において、水中光無線通信装置が配置される水深が浅い場合には、通信光および外乱光の両方が受光される場合がある。この場合、通信光とともに受光された外乱光によって、通信光による通信が阻害されるという不都合がある。そこで、通信光とともに外乱光が受光された場合でも、外乱光によって通信光による通信が阻害されることを抑制することが可能な水中光無線通信装置が望まれている。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、通信光とともに外乱光が受光された場合でも、外乱光によって通信光による通信が阻害されることを抑制することが可能な水中光無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における水中光無線通信装置は、他の無線通信装置から照射された通信光を受光する第１受光部と、通信光以外の光である外乱光を受光する第２受光部と、第１受光部によって受光された通信光の強度と、第２受光部によって受光された外乱光の強度とに基づいて、第１受光部のゲインを調整する制御を行う制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一の局面による水中光無線通信装置では、上記のように、第１受光部によって受光された通信光の強度と、第２受光部によって受光された外乱光の強度とに基づいて、第１受光部のゲインを調整する制御を行う制御部を備える。これにより、第１受光部によって受光された通信光の強度と、第２受光部によって受光された外乱光の強度とに基づいて第１受光部のゲインが調整されるので、外乱光が大きい場合には、通信光の振幅を大きくすることができる。したがって、通信光に含まれる外乱光によるノイズに対して、通信光の振幅の比率を大きくすることが可能となるので、通信光のＳＮ比を向上させることができる。その結果、通信光とともに外乱光が受光される場合でも、外乱光によって通信光９０による通信が阻害されることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態による第１水中光無線通信装置を備える水中光無線通信システムの概略を示した模式図である。
一実施形態による第１水中光通信装置の概略を示したブロック図である。
一実施形態による第２水中光通信装置の概略を示したブロック図である。
第１水中光通信装置において、第１受光部のゲインを調整する構成を説明するための模式図である。
第１受光部のゲインを調整する前の第１受光部が出力する電流信号を説明するためのグラフである。
第１受光部のゲインを調整した後の第１受光部が出力する電流信号を説明するためのグラフである。
面積を小さくした複数の受光素子を含む第１受光部のゲインを調整する前の第１受光部が出力する電流信号を説明するためのグラフである。
面積を小さくした複数の受光素子を含む第１受光部のゲインを調整した後の第１受光部が出力する電流信号を説明するためのグラフである。
外乱光によるオフセットを含む通信光に基づく電圧信号を説明するためのグラフである。
外乱光によるオフセットを除外した通信光に基づく電圧信号を説明するためのグラフである。
外乱光によるオフセットを除外した通信光に基づく複数の電圧信号を加算した後の電圧信号を説明するためのグラフである。
通信光の信号を取得する処理を説明するためのフローチャートである。
第１受光部のゲインを調整する処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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