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公開番号2025131269
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2024028907
出願日2024-02-28
発明の名称追尾制御装置、追尾制御方法、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 20130101AFI20250902BHJP(電気通信技術)
要約【課題】光空間通信において高精度に相手局を追尾する追尾制御装置を実現する。
【解決手段】追尾制御装置は、防振機構部を介して対象装置に搭載され、姿勢情報を参照して光受信センサおよび画像センサの光軸方向が一定の方向になるための補正量を算出し、光強度情報、位置情報、および補正量を参照して目標値を算出し、目標値に基づいて光受信センサおよび画像センサの光軸方向の少なくとも何れかを変化させる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】
対象装置に搭載され、相手局からの送信光を追尾する追尾制御装置であって、
当該追尾制御装置は、
前記対象装置による振動の少なくとも一部を防振する防振機構部を介して前記対象装置に搭載され、
光受信センサが受信した、前記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、
画像センサが前記相手局からの送信光を撮像した画像に基づいて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、
当該追尾制御装置の姿勢に関する姿勢情報を取得する姿勢情報取得手段と、
前記姿勢情報を参照して、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向が一定の方向になるための補正量を算出する空間安定補償手段と、
前記光強度情報、前記位置情報、および前記補正量を参照して、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、前記光受信センサおよび前記画像センサの向き、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向の少なくとも何れかを変化させるジンバル部を駆動させる目標値を算出する協調制御手段と、
前記目標値に基づいて、前記ジンバル部を制御する追尾制御手段と、
を備える追尾制御装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記防振機構部は、除振する振動の周波数を調整するための調整部を備え、
前記協調制御手段は、前記防振機構部が除振する振動の周波数を制御する、
請求項１に記載の追尾制御装置。
【請求項３】
前記空間安定補償手段は、姿勢情報を入力として、補正量を出力するように学習済の機械学習モデルを用いて、補正量を算出する、
請求項１または２に記載の追尾制御装置。
【請求項４】
前記空間安定補償手段は、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向と、目標とする光軸方向との誤差が小さくなる補正量を出力するように、前記機械学習モデルを学習させる、
請求項３に記載の追尾制御装置。
【請求項５】
少なくとも１つのプロセッサを備え、対象装置に搭載された追尾制御装置が、相手局からの送信光を追尾する追尾制御方法であって、
前記追尾制御装置は、前記対象装置による振動の少なくとも一部を防振する防振機構部を介して前記対象装置に搭載され、
前記少なくとも１つのプロセッサが、光受信センサが受信した、前記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、
前記少なくとも１つのプロセッサが、画像センサが前記相手局からの送信光を撮像した画像に基づいて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、
前記少なくとも１つのプロセッサが、当該追尾制御装置の姿勢に関する姿勢情報を取得する姿勢情報取得処理と、
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記姿勢情報を参照して、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向が一定の方向になるための補正量を算出する空間安定補償処理と、
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記光強度情報、前記位置情報、および前記補正量を参照して、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、前記光受信センサおよび前記画像センサの向き、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向の少なくとも何れかを変化させるジンバル部を駆動させる目標値を算出する協調制御処理と、
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記目標値に基づいて、前記ジンバル部を制御する追尾制御処理と、
を含む追尾制御方法。
【請求項６】
対象装置に搭載され、相手局からの送信光を追尾する追尾制御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、
前記追尾制御装置は、前記対象装置による振動の少なくとも一部を防振する防振機構部を介して前記対象装置に搭載され、
前記コンピュータを、
光受信センサが受信した、前記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、
画像センサが前記相手局からの送信光を撮像した画像に基づいて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、
当該追尾制御装置の姿勢に関する姿勢情報を取得する姿勢情報取得手段と、
前記姿勢情報を参照して、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向が一定の方向になるための補正量を算出する空間安定補償手段と、
前記光強度情報、前記位置情報、および前記補正量を参照して、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、前記光受信センサおよび前記画像センサの向き、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向の少なくとも何れかを変化させるジンバル部を駆動させる目標値を算出する協調制御手段と、
前記目標値に基づいて、前記ジンバル部を制御する追尾制御手段と、
として機能させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、追尾制御装置、追尾制御方法、およびプログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
光空間通信において、光を送信する相手局等の目標物を追尾する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、予測推定した目標物の現在位置に基づいて、光学部全体を指向させて目標物を粗追尾する粗追尾駆動部を制御する追尾制御装置が記載されている。また、当該追尾制御装置は、光路上に配置した駆動ミラーおよび反射ミラーの法線ベクトルを算出し、算出した法線ベクトルに基づいて、駆動ミラーおよび反射ミラーの角度を微調整して目標物を精追尾する精追尾駆動部を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１６１６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光空間通信において相手局を追尾する技術では、装置の製造誤差、および装置を車両、艦船、または航空機等に搭載した場合の動揺振動といった外乱の影響を考慮し、さらに高精度に追尾する技術が求められている。
【０００６】
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高精度に相手局を追尾す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】
【０００７】
本開示の一例示的側面に係る追尾制御装置は、対象装置に搭載され、相手局からの送信光を追尾する追尾制御装置であって、当該追尾制御装置は、前記対象装置による振動の少なくとも一部を防振する防振機構部を介して前記対象装置に搭載され、光受信センサが受信した、前記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、画像センサが前記相手局からの送信光を撮像した画像に基づいて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、当該追尾制御装置の姿勢に関する姿勢情報を取得する姿勢情報取得手段と、前記姿勢情報を参照して、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向が一定の方向になるための補正量を算出する空間安定補償手段と、前記光強度情報、前記位置情報、および前記補正量を参照して、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、前記光受信センサおよび前記画像センサの向き、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向の少なくとも何れかを変化させるジンバル部を駆動させる目標値を算出する協調制御手段と、前記目標値に基づいて、前記ジンバル部を制御する追尾制御手段と、を備える。
【０００８】
本開示の一例示的側面に係る追尾制御方法は、少なくとも１つのプロセッサを備え、対象装置に搭載された追尾制御装置が、相手局からの送信光を追尾する追尾制御方法であって、前記追尾制御装置は、前記対象装置による振動の少なくとも一部を防振する防振機構部を介して前記対象装置に搭載され、前記少なくとも１つのプロセッサが、光受信センサが受信した、前記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、前記少なくとも１つのプロセッサが、画像センサが前記相手局からの送信光を撮像した画像に基づいて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、前記少なくとも１つのプロセッサが、当該追尾制御装置の姿勢に関する姿勢情報を取得する姿勢情報取得処理と、前記少なくとも１つのプロセッサが、前記姿勢情報を参照して、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向が一定の方向になるための補正量を算出する空間安定補償処理と、前記少なくとも１つのプロセッサが、前記光強度情報、前記位置情報、および前記補正量を参照して、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、前記光受信センサおよび前記画像センサの向き、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向の少なくとも何れかを変化させるジンバル部を駆動させる目標値を算出する協調制御処理と、前記少なくとも１つのプロセッサが、前記目標値に基づいて、前記ジンバル部を制御する追尾制御処理と、を含む。
【０００９】
本開示の一例示的側面に係るプログラムは、対象装置に搭載され、相手局からの送信光を追尾する追尾制御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、前記追尾制御装置は、前記対象装置による振動の少なくとも一部を防振する防振機構部を介して前記対象装置に搭載され、前記コンピュータを、光受信センサが受信した、前記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、画像センサが前記相手局からの送信光を撮像した画像に基づいて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、当該追尾制御装置の姿勢に関する姿勢情報を取得する姿勢情報取得手段と、前記姿勢情報を参照して、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向が一定の方向になるための補正量を算出する空間安定補償手段と、前記光強度情報、前記位置情報、および前記補正量を参照して、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、前記光受信センサおよび前記画像センサの向き、前記光受信センサおよび前記画像センサの光軸方向の少なくとも何れかを変化させるジンバル部を駆動させる目標値を算出する協調制御手段と、前記目標値に基づいて、前記ジンバル部を制御する追尾制御手段と、として機能させるプログラム。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の一例示的側面によれば、光空間通信において高精度に相手局を追尾する技術を提供することができるという一例示的効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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