特許 7443440 無線通信システム、無線通信方法、無線給電システム、及び無線給電方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-26

(45)【発行日】2024-03-05

(54)【発明の名称】無線通信システム、無線通信方法、無線給電システム、及び無線給電方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 16/28 20090101AFI20240227BHJP

   H04W 84/10 20090101ALI20240227BHJP

   G06T 7/70 20170101ALI20240227BHJP

   H02J 50/90 20160101ALI20240227BHJP

【ＦＩ】

H04W16/28

H04W84/10

G06T7/70 B

H02J50/90

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022139174

(22)【出願日】2022-09-01

【審査請求日】2022-12-13

(73)【特許権者】

【識別番号】501440684

【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】今井 弘道

(72)【発明者】

【氏名】林 英誉

【審査官】松野 吉宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０５０９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１７７６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０５５５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１３６７７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１５３８２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４ － ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

Ｇ０６Ｔ ７／７０

Ｈ０２Ｊ ５０／９０

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

指向性の無線通信を実行する無線通信システムであって、
移動可能であって、撮像部及び無線通信部を有する第１装置と、
少なくとも３つのマーカを含むマーカ部であって、第１マーカが配置された第１の面と、第２マーカが配置された、前記第１の面の横方向に位置して前記第１の面に対して傾いている第２の面と、第３マーカが配置された、前記第１の面の前記第２の面とは逆の横方向に位置して前記第１の面に対して傾いている第３の面とを有するマーカ部及び無線通信部を有する第２装置と
を備え、
前記第１装置は、
前記撮像部によって撮像された前記マーカ部の前記少なくとも前記第１マーカ、前記第２マーカ、及び前記第３マーカの３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定する姿勢関係特定部と、
前記姿勢関係特定部によって特定された前記姿勢関係に基づいて、前記第１装置の前記無線通信部の中心軸と前記第２装置の前記無線通信部の中心軸とを合わせるように、前記第１装置の位置及び姿勢を制御する制御部と
を有する、
無線通信システム。

【請求項2】

前記第１の面が、前記第２装置の正面に位置し、
前記第２の面が、前記第１の面から前記第２装置の側に傾いており、
前記第３の面が、前記第１の面から前記第２装置の側に傾いており、
前記姿勢関係特定部は、前記撮像部によって前記第１マーカ及び前記第２マーカが撮像されている場合、前記第１装置が前記第２装置の前記第２の面側に位置すると推定し、前記撮像部によって前記第１マーカ及び前記第３マーカが撮像されている場合、前記第１装置が前記第２装置の前記第３の面側に位置すると推定して、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定する、請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項3】

前記第２マーカと前記第３マーカとは、形状及び色の少なくともいずれかが異なる、請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項4】

前記マーカ部は、前記第１の面、前記第２の面、及び前記第３の面の色とは異なる色で縁取られている、請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項5】

前記第１装置は、
カメラと前記マーカ部との姿勢関係と前記カメラによって撮像された前記マーカ部の撮像画像とを学習データとして生成された、入力を前記マーカ部の撮像画像とし、出力を前記カメラと前記マーカ部との姿勢関係とする学習モデルを記憶する学習モデル記憶部
を更に有し、
前記姿勢関係特定部は、前記撮像部によって撮像された前記マーカ部の前記撮像画像を前記学習モデルに入力することによって、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定する、請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項6】

前記第１装置は、少なくとも３つのマーカを含むマーカ部をさらに有し、
前記第２装置は、
撮像部と、
前記第２装置の前記撮像部によって撮像された前記第１装置の前記マーカ部の前記少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組み合わせに基づいて、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定する姿勢関係特定部と、
前記第２装置の前記姿勢関係特定部によって特定された前記姿勢関係に基づいて、前記第２装置の前記無線通信部の通信方向を調整する方向調整部と
を有する、請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項7】

移動可能であって、撮像部及び無線通信部を有する第１装置が、前記撮像部によって、少なくとも３つのマーカを含むマーカ部であって、第１マーカが配置された第１の面と、第２マーカが配置された、前記第１の面の横方向に位置して前記第１の面に対して傾いている第２の面と、第３マーカが配置された、前記第１の面の前記第２の面とは逆の横方向に位置して前記第１の面に対して傾いている第３の面とを有するマーカ部及び無線通信部を有する第２装置の前記マーカ部を撮像する撮像段階と、
前記第１装置が、前記撮像段階において撮像した前記マーカ部の前記少なくとも前記第１マーカ、前記第２マーカ、及び前記第３マーカの３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定する姿勢関係特定段階と、
前記姿勢関係特定段階において特定した前記姿勢関係に基づいて、前記第１装置の前記無線通信部の中心軸と前記第２装置の前記無線通信部の中心軸とを合わせるように、前記第１装置の位置及び姿勢を制御する制御段階と
を備える無線通信方法。

【請求項8】

指向性の無線給電を実行する無線給電システムであって、
移動可能であって、撮像部及び無線受電部を有する第１装置と、
少なくとも３つのマーカを含むマーカ部であって、第１マーカが配置された第１の面と、第２マーカが配置された、前記第１の面の横方向に位置して前記第１の面に対して傾いている第２の面と、第３マーカが配置された、前記第１の面の前記第２の面とは逆の横方向に位置して前記第１の面に対して傾いている第３の面とを有するマーカ部及び無線送電部を有する第２装置と
を備え、
前記第１装置は、
前記撮像部によって撮像された前記マーカ部の前記少なくとも前記第１マーカ、前記第２マーカ、及び前記第３マーカの３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定する姿勢関係特定部と、
前記姿勢関係特定部によって特定された前記姿勢関係に基づいて、前記第１装置の前記無線受電部の中心軸と前記第２装置の前記無線送電部の中心軸とを合わせるように、前記第１装置の位置及び姿勢を制御する制御部と
を有する、
無線給電システム。

【請求項9】

移動可能であって、撮像部及び無線受電部を有する第１装置が、前記撮像部によって、少なくとも３つのマーカを含むマーカ部であって、第１マーカが配置された第１の面と、第２マーカが配置された、前記第１の面の横方向に位置して前記第１の面に対して傾いている第２の面と、第３マーカが配置された、前記第１の面の前記第２の面とは逆の横方向に位置して前記第１の面に対して傾いている第３の面とを有するマーカ部及び無線送電部を有する第２装置の前記マーカ部を撮像する撮像段階と、
前記第１装置が、前記撮像段階において撮像した前記マーカ部の前記少なくとも前記第１マーカ、前記第２マーカ、及び前記第３マーカの３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定する姿勢関係特定段階と、
前記姿勢関係特定段階において特定した前記姿勢関係に基づいて、前記第１装置の前記無線受電部の中心軸と前記第２装置の前記無線送電部の中心軸とを合わせるように、前記第１装置の位置及び姿勢を制御する制御段階と
を備える無線給電方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信システム、無線通信方法、無線給電システム、及び無線給電方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、光無線装置および光ファイバ位置決め方法に関し、特に、光無線装置用の光ファイバの先端部の位置を決定する技術について記載されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０２２－７３６２９号公報

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0003】

本発明の一実施態様によれば、指向性の無線通信を実行する無線通信システムが提供される。前記無線通信システムは、移動可能であって、撮像部及び無線通信部を有する第１装置と、少なくとも３つのマーカを含むマーカ部及び無線通信部を有する第２装置とを備えてよい。前記第１装置は、前記撮像部によって撮像された前記マーカ部の前記少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定する姿勢関係特定部を備えてよい。前記第１装置は、前記姿勢関係特定部によって特定された前記姿勢関係に基づいて、前記第１装置の前記無線通信部の中心軸と前記第２装置の前記無線通信部の中心軸とを合わせるように、前記第１装置の位置及び姿勢を制御する制御部を備えてよい。

【0004】

前記無線通信システムにおいて、前記マーカ部は、第１マーカが配置された第１の面と、第２マーカが配置された、前記第１の面の横方向に位置して前記第１の面に対して傾いている第２の面と、第３マーカが配置された、前記第１の面の前記第２の面とは逆の横方向に位置して前記第１の面に対して傾いている第３の面とを有してよく、前記姿勢関係特定部は、前記撮像部によって撮像された前記第１マーカ、前記第２マーカ、及び前記第３マーカのうちの少なくとも２つの組合せに基づいて、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定してよい。前記第１の面が、前記第２装置の正面に位置し、前記第２の面が、前記第１の面から前記第２装置の側に傾いており、前記第３の面が、前記第１の面から前記第２装置の側に傾いていてよく、前記姿勢関係特定部は、前記撮像部によって前記第１マーカ及び前記第２マーカが撮像されている場合、前記第２装置が前記第１装置の前記第２の面側に位置すると推定し、前記撮像部によって前記第１マーカ及び前記第３マーカが撮像されている場合、前記第２装置が前記第１装置の前記第３の面側に位置すると推定して、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定してよい。

【0005】

前記いずれかの無線通信システムにおいて、前記第２マーカと前記第３マーカとは、形状及び色の少なくともいずれかが異なってよい。

【0006】

前記いずれかの無線通信システムにおいて、前記マーカ部は、前記第１の面、前記第２の面、及び前記第３の面の色とは異なる色で縁取られていてよい。

【0007】

前記いずれかの無線通信システムにおいて、前記第１装置は、カメラと前記マーカ部との姿勢関係と前記カメラによって撮像された前記マーカ部の撮像画像とを学習データとして生成された、入力を前記マーカ部の撮像画像とし、出力を前記カメラと前記マーカ部との姿勢関係とする学習モデルを記憶する学習モデル記憶部を更に有してよく、前記姿勢関係特定部は、前記撮像部によって撮像された前記マーカ部の前記撮像画像を前記学習モデルに入力することによって、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定してよい。前記学習モデル記憶部は、前記学習データを用いて機械学習を実行することによって生成された前記学習モデルを記憶してよい。

【0008】

前記いずれかの無線通信システムにおいて、前記第１装置は、少なくとも３つのマーカを含むマーカ部をさらに有し、前記第２装置は、撮像部と、前記第２装置の前記撮像部によって撮像された前記第１の装置の前記マーカ部の前記少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組み合わせに基づいて、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定する姿勢関係特定部と、前記第２の装置の前記姿勢関係特定部によって特定された前記姿勢関係に基づいて、前記第２装置の前記無線通信部の方向を調整する方向調整部とを有してよい。

【0009】

本発明の一実施態様によれば、無線通信方法が提供される。無線通信方法は、無線通信システムにおいて実行される方法であってよい。前記無線通信方法は、移動可能であって、撮像部及び無線通信部を有する第１装置が、前記撮像部によって、少なくとも３つのマーカを含むマーカ部及び無線通信部を有する第２装置の前記マーカ部を撮像する撮像段階を備えてよい。前記無線通信方法は、前記第１装置が、前記撮像段階において撮像した前記マーカ部の前記少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定する姿勢関係特定段階を備えてよい。前記無線通信方法は、前記姿勢関係特定段階において特定した前記姿勢関係に基づいて、前記第１装置の前記無線通信部の中心軸と前記第２装置の前記無線通信部の中心軸とを合わせるように、前記第１装置の位置及び姿勢を制御する制御段階とを備えてよい。

【0010】

本発明の一実施態様によれば、指向性の無線給電を実行する無線給電システムが提供される。前記無線給電システムは、移動可能であって、撮像部及び無線受電部を有する第１装置と、少なくとも３つのマーカを含むマーカ部及び無線送電部を有する第２装置とを備えてよい。前記第１装置は、前記撮像部によって撮像された前記マーカ部の前記少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定する姿勢関係特定部を有してよい。前記第１装置は、前記姿勢関係特定部によって特定された前記姿勢関係に基づいて、前記第１装置の前記無線受電部の中心軸と前記第２装置の前記無線送電部の中心軸とを合わせるように、前記第１装置の位置及び姿勢を制御する制御部を有してよい。

【0011】

本発明の一実施態様によれば、無線給電方法が提供される。無線給電方法は、無線給電システムにおいて実行される方法であってよい。前記無線給電方法は、移動可能であって、撮像部及び無線受電部を有する第１装置が、前記撮像部によって、少なくとも３つのマーカを含むマーカ部及び無線送電部を有する第２装置の前記マーカ部を撮像する撮像段階を備えてよい。前記無線給電方法は、前記第１装置が、前記撮像段階において撮像した前記マーカ部の前記少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、前記第１装置と前記第２装置との相対的な姿勢関係を特定する姿勢関係特定段階を備えてよい。前記無線給電方法は、前記姿勢関係特定段階において特定した前記姿勢関係に基づいて、前記第１装置の前記無線受電部の中心軸と前記第２装置の前記無線送電部の中心軸とを合わせるように、前記第１装置の位置及び姿勢を制御する制御段階を備えてよい。

【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】

【図1】無線通信システム１０の一例を概略的に示す。

【図2】マーカ部３００の一例を概略的に示す。

【図3】マーカ部３００の一例を概略的に示す。

【図4】マーカ部３００の一例を概略的に示す。

【図5】マーカ部３００の一例を概略的に示す。

【図6】無線通信システム１０における無線通信処理の流れの一例を概略的に示す。

【図7】無線通信システム１０における無線通信処理の流れの一例を概略的に示す。

【図8】通信装置１００の機能構成の一例を概略的に示す。

【図9】通信装置２００の機能構成の一例を概略的に示す。

【図10】学習データテーブル５００の一例を概略的に示す。

【図11】無線給電システム２０の一例を概略的に示す。

【図12】受電装置１８０の機能構成の一例を概略的に示す。

【図13】送電装置２８０の機能構成の一例を概略的に示す。

【図14】通信装置１００、通信装置２００、受電装置１８０、又は送電装置２８０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】

例えば、従来のトラッキング光無線通信及びトラッキング無線給電等では、お互いの装置が相手を画像認識等で認識し、光軸が合うように装置の向きを自動的に調整させている。この場合に、装置そのものを画像認識等で認識する必要があり、背景が複雑な場合等に、認識困難になる可能性がある。それに対して、トラッキング対象物体に、視認性の高いマーカを取り付けることによって、背景との区別が容易となり、画像認識及びＬｉＤＡＲ（Ｌａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等における対象装置の認識率を向上させることが可能である。このときに、単純なマーカを用いた場合、角度によっては、画像認識やＬｉＤＡＲにおける認識率が低下するというデメリットが考えられる。トラッキング対象の装置同士は、必ずしもトラッキング開始時に正面で向かい合っているわけではないため横向きでも認識できるようにすることが望ましい。また、相手のマーカが横を向いておりこちらを認識できていない場合、光軸を合わせるために相手の正面に回り込むような制御が必要になる。本実施形態に係る無線通信システム及び無線給電システムにおいては、画像認識やＬｉＤＡＲによる認識率向上のために利用するマーカを改良することによって、これらの課題解決に貢献する。具体例として、本実施形態に係る無線通信システム及び無線給電システムにおいては、マーカに両翼を取り付ける。これにより、横向きの状態でも左翼又は右翼を視認可能にでき、画像認識やＬｉＤＡＲによる認識率向上に貢献できる。また、左翼及び右翼のマークの向きや形状からマーカの角度を画像認識によって推定することを可能にできる。本実施形態に係る無線通信システム及び無線給電システムにおいては、さらに、相手が正面を向いていないと判定した場合に、光軸を合わせるために回り込むような制御を実行する。

【0015】

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。

【0016】

図１は、無線通信システム１０の一例を概略的に示す。無線通信システム１０は、通信装置１００、及び通信装置２００を備える。

【0017】

通信装置１００及び通信装置２００は、少なくとも通信装置１００が移動可能であって、互いに指向性の無線通信を実行可能であれば、それぞれどのような装置であってもよい。図１では、通信装置１００が無人航空機であり、通信装置２００が鉄塔８００に設置された固定通信装置である場合を例示している。

【0018】

図１に示す例において、通信装置１００は、撮像部１０２、無線通信部１１０、及びマーカ部３００を備える。マーカ部３００は、少なくとも３つのマーカを有する。無線通信部１１０は、指向性の無線通信を実行する。無線通信部１１０は、例えば、光無線通信を実行する。無線通信部１１０は、例えば、ミリ波無線通信を実行する。

【0019】

図１に示す例において、通信装置２００は、撮像部２０２、無線通信部２１０、及びマーカ部３００を備える。無線通信部２１０は、無線通信部１１０と同様に、指向性の無線通信を実行する。無線通信部２１０は、例えば、光無線通信を実行する。無線通信部２１０は、例えば、ミリ波無線通信を実行する。

【0020】

通信装置１００は、撮像部１０２によって通信装置２００のマーカ部３００を撮像することによって、通信装置１００と通信装置２００との相対的な姿勢関係を特定する。通信装置１００は、通信装置２００のマーカ部３００の少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組み合わせに基づいて、通信装置１００と通信装置２００との相対的な姿勢関係を特定してよい。通信装置１００は、特定した姿勢関係に基づいて、通信装置１００の無線通信部１１０の中心軸と、通信装置２００の無線通信部２１０の中心軸とを合わせるように、位置や姿勢を調整する。

【0021】

通信装置２００の無線通信部２１０は、通信方向が固定されていても、通信方向を調整可能であってもよい。通信方向を調整可能である場合、通信装置２００自体が方向を調整可能に構成されていてよく、また、通信装置２００の無線通信部２１０が、ジンバル等によって、方向調整可能に構成されていてもよい。

【0022】

無線通信部２１０の通信方向が調整可能である場合、通信装置２００は、撮像部２０２によって通信装置１００のマーカ部３００を撮像することによって、通信装置１００と通信装置２００との相対的な姿勢関係を特定してよい。通信装置２００は、通信装置１００のマーカ部３００の少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組み合わせに基づいて、通信装置１００と通信装置２００との相対的な姿勢関係を特定してよい。通信装置２００は、特定した姿勢関係に基づいて、通信装置１００の無線通信部１１０の中心軸と、通信装置２００の無線通信部２１０の中心軸とを合わせるように、無線通信部２１０の通信方向を調整してよい。

【0023】

図２は、マーカ部３００の一例を概略的に示す。マーカ部３００は、面３０２、面３０４、面３０６を有する。面３０４は、面３０２の横方向に位置し、面３０６は、面３０２の面３０４とは逆の横方向に位置する。面３０２にマーカ３１２が配置されており、面３０４にマーカ３１４が配置されており、面３０６にマーカ３１６が配置されている。

【0024】

面３０２は第１の面の一例であってよく、マーカ３１２は第１マーカの一例であってよい。面３０４は第２の面の一例であってよく、マーカ３１４は第２マーカの一例であってよい。面３０６は第３の面の一例であってよく、マーカ３１６は第３マーカの一例であってよい。

【0025】

マーカ部３００が、面３０２及びマーカ３１２のみを有する場合と比較して、面３０４及びマーカ３１４と、面３０６及びマーカ３１６とを有することによって、マーカ部３００の認識精度を向上することができ、かつ、マーカ部３００を撮像した撮像部と、マーカ部３００との姿勢関係の認識精度を向上することができる。

【0026】

図２に示す例において、マーカ３１４とマーカ３１６とは、同一形状で異なる向きで配置されているが、これに限らない。マーカ３１４とマーカ３１６とは、異なる形状を有してもよい。これにより、マーカ３１４とマーカ３１６の識別精度を高めることができる。

【0027】

図２では、マーカ３１２、マーカ３１４、及びマーカ３１６が図形である場合を例示しているが、これに限られない。マーカ３１２、マーカ３１４、及びマーカ３１６の少なくともいずれかは文字であってもよい。この場合、マーカ３１２、マーカ３１４、及びマーカ３１６は同じ文字であってよく、互いに異なる文字であってもよい。特に、マーカ３１４とマーカ３１６を異なる文字とすることによって、マーカ３１４とマーカ３１６の識別精度を高めることができる。

【0028】

マーカ３１２、マーカ３１４、及びマーカ３１６は、同じ色を有してよく、互いに異なる色を有してもよい。特に、マーカ３１４とマーカ３１６を異なる色とすることによって、マーカ３１４とマーカ３１６の識別精度を高めることができる。

【0029】

面３０２、面３０４、及び面３０６は、無色であってよく、色付けされていてもよい。この場合、面３０２、面３０４、及び面３０６は、同じ色であってよい。例えば、面３０２、面３０４、及び面３０６は、エメラルドグリーンのような、明度の高い、背景との区別がつきやすい色を有してよい。面３０２、面３０４、及び面３０６は、互いに異なる色であってもよい。

【0030】

図２に示すように、マーカ部３００は、面３０２、面３０４、面３０６の色とは異なる色で縁取られていてよい。マーカ部３００は、例えば、黒枠で縁取られていてよい。これにより、背景とマーカ部３００との区別をしやすくすることができる。また、面３０２、面３０４、面３０６の境界を認識しやすくすることができる。

【0031】

図３～５は、マーカ部３００の一例を概略的に示す。ここでは、図２と異なる点を主に説明する。

【0032】

図３～５に示すマーカ部３００は、面３０４及び面３０６が、面３０２に対して傾いている。図３～５に示す例では、面３０４及び面３０６が、面３０２に対して奥側に向かって傾いている。すなわち、例えば、マーカ部３００が通信装置２００に設置された場合に、面３０２が通信装置２００の正面に位置し、面３０４が、面３０２から通信装置２００の側に傾いており、面３０６が、面３０２から通信装置２００の側に傾いている。

【0033】

図３は、正面側から見たマーカ部３００を示しており、図４は、正面の左側から見たマーカ部３００を示しており、図５は、正面の右側から見たマーカ部３００を示している。このように、面３０４及び面３０６を面３０２に対して傾けることによって、マーカ部３００を左側から見た場合と、右側から見た場合における、マーカ部３００の視認性を向上することができ、マーカ部３００の認識精度を向上することができる。

【0034】

また、マーカ３１２、マーカ３１４、及びマーカ３１６の向きや形状から、マーカ部３００の角度を画像認識によって推定することが可能となる。例えば、通信装置１００は、撮像部１０２が撮像した通信装置２００のマーカ部３００の撮像画像を解析し、マーカ３１２、マーカ３１４、及びマーカ３１６のうちの少なくとも２つの向きから、マーカ部３００の角度を推定してよい。

【0035】

面３０２は、２面によって構成されてもよい。例えば、面３０２は、上側の斜面と下側の斜面とを有する、突き出した形状を有してもよい。この場合、面３０２の上側の斜面と、面３０２の下側の斜面との両方にマーカが配置されてよい。これにより、上下方向の角度のずれに対して、認識精度を高めることができる。同様に、面３０４も、２面によって構成されてよい。同様に、面３０６も、２面によって構成されてよい。

【0036】

マーカ部３００は、面３０２の上下方向のそれぞれに更に面を備えてもよい。この場合、上下方向の面のそれぞれにマーカが配置されてよい。これにより、上下方向の角度のずれに対して、認識精度を高めることができる。

【0037】

図６は、無線通信システム１０における無線通信処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、通信装置１００と通信装置２００とが、無線通信をしていない状態から、無線通信を開始するまでの処理内容を説明する。通信装置１００及び通信装置２００のそれぞれが、連続的、定期的、又は不定期に、撮像部１０２、撮像部２０２によって撮像を実行しているものとする。

【0038】

ステップ（ステップをＳと省略して記載する場合がある。）１０２では、通信装置１００が、予め記憶された通信装置２００の位置情報を基に、通信装置２００の付近まで移動する。Ｓ１０４では、通信装置１００が、通信装置２００のマーカ部３００を検知する。

【0039】

Ｓ１０６では、通信装置１００が、Ｓ１０４で検知したマーカ部３００を基に、通信装置１００と通信装置２００との相対的な位置姿勢関係を特定する。位置姿勢関係については後述する。Ｓ１０８では、通信装置１００が、Ｓ１０６で特定した相対な位置姿勢関係を基に、通信装置２００をトラッキングしながら、通信装置２００が向いている方向に移動すべく、通信装置１００の位置及び姿勢を制御する。この結果、通信装置２００が、通信装置１００のマーカ部３００を検知する（Ｓ２０２）。

【0040】

Ｓ１１０では、通信装置１００が、位置及び姿勢の制御によって、通信装置２００のマーカ部３００が正面を向いていることを確認する。Ｓ１１２では、通信装置１００が、通信装置１００の無線通信部１１０の中心軸と、通信装置２００の無線通信部２１０の中心軸とを合わせるように、位置及び姿勢を制御する。Ｓ１１４では、通信装置１００と通信装置２００とが、指向性の無線通信を開始する。

【0041】

通信装置２００が無線通信部２１０の通信方向を調整可能である場合、通信装置１００及び通信装置２００は、無線通信を開始した後に、相互に調整を実行してよい。例えば、まず、通信装置１００が、撮像部１０２によって撮像した通信装置２００のマーカ部３００に基づいて、通信装置１００の位置及び姿勢を制御する。通信装置１００は、制御完了後、通知データを通信装置２００に送信する。通知データを受信するまで、通信装置２００は、無線通信部２１０の通信方向の調整を行わない。通知データを受信した通信装置２００は、撮像部２０２によって撮像した通信装置１００のマーカ部３００に基づいて、無線通信部２１０の通信方向を調整する。通信装置２００は、調整後、通知データを通信装置１００に送信する。通知データを受信するまで、通信装置１００は、無線通信部１１０と無線通信部２１０との中心軸を合わせるための位置及び姿勢の制御を行わない。このように、互いに通知データを送信しながら、交互に調整を行うことによって、一方が調整中に他方が調整してしまうことによって、ずれが生じてしまうことを防止できる。

【0042】

図７は、無線通信システム１０における無線通信処理の流れの一例を概略的に示す。ここでは、図６と異なる点を主に説明する。図７では、通信装置２００が無線通信部２１０の通信方向を調整可能である場合の処理の一例について説明する。

【0043】

Ｓ２０２では、通信装置１００が、予め記憶された通信装置２００の位置情報を基に、通信装置２００の付近まで移動する。Ｓ２０４では、通信装置１００が、通信装置２００のマーカ部３００を検知する。Ｓ２０６では、通信装置１００が、Ｓ２０４で検知したマーカ部３００を基に、通信装置１００と通信装置２００との相対的な位置姿勢関係を特定する。Ｓ２０８では、通信装置１００が、Ｓ２０６で特定した相対な位置姿勢関係を基に、通信装置２００をトラッキングしながら、通信装置２００が向いている方向に移動すべく、通信装置１００の位置及び姿勢を制御する。

【0044】

Ｓ２１０では、通信装置２００が、通信装置１００のマーカ部３００を検知する。Ｓ２１２では、通信装置２００が、Ｓ２１０で検知したマーカ部３００を基に、通信装置１００と通信装置２００との相対的な位置姿勢関係を特定する。Ｓ２１４では、通信装置２００が、Ｓ２０６で特定した相対な位置姿勢関係を基に、トラッキング制御により、無線通信部２１０の通信方向が通信装置１００の方向を向くように、無線通信部２１０の通信方向を調整する。

【0045】

Ｓ２１６では、通信装置１００が、位置及び姿勢の制御によって、通信装置２００のマーカ部３００が正面を向いていることを確認する。Ｓ２１８では、通信装置１００が、通信装置１００の無線通信部１１０の中心軸と、通信装置２００の無線通信部２１０の中心軸とを合わせるように、位置及び姿勢を制御する。通信装置１００及び通信装置２００は、無線通信部１１０の中心軸と、無線通信部２１０の中心軸とが、通信可能なレベルにまで整合するまで、通信装置１００の位置及び姿勢の制御と、無線通信部２１０の通信方向の調整とをそれぞれが継続してよい。Ｓ２２０では、通信装置１００と通信装置２００とが、指向性の無線通信を開始する。

【0046】

通信装置１００及び通信装置２００は、無線通信を開始した後に、相互に調整を継続してよい。通信装置１００及び通信装置２００は、相互に通知データを送信することによって、交互に調整を実行してよい。例えば、まず、通信装置１００が位置及び姿勢の制御を実行し、制御完了後、通知データを通信装置２００に送信する。通知データを受信するまで、通信装置２００は、無線通信部２１０の通信方向の調整を行わない。通知データを受信した通信装置２００は、無線通信部２１０の通信方向を調整する。通信装置２００は、調整後、通知データを通信装置１００に送信する。通知データを受信するまで、通信装置１００は、無線通信部１１０と無線通信部２１０との中心軸を合わせるための位置及び姿勢の制御を行わない。

【0047】

通信装置１００及び通信装置２００が、例えば、無指向性の電波通信等の、指向性の無線通信以外の通信手段を有している場合、Ｓ２２０における無線通信の開始前に、当該通信手段によって相互に通知データを送信することによって、交互に調整を実行するようにしてもよい。例えば、通信装置１００は、Ｓ２０８において通信装置１００の位置及び姿勢を制御した後、通信装置２００に対して通知データを送信する。通信装置２００は、通信装置１００のマーカ部３００を検知したとしても、通信装置１００から通知データを受信するまで、無線通信部２１０の通信方向の調整を行わない。通知データを受信した通信装置２００は、無線通信部２１０の通信方向を調整する。通信装置２００は、調整後、通知データを通信装置１００に送信する。通知データを受信するまで、通信装置１００は、無線通信部１１０と無線通信部２１０との中心軸を合わせるための位置及び姿勢の制御を行わない。Ｓ２２０において、指向性の無線通信を開始した後は、通知データの送信は、指向性の無線通信以外の通信手段を用いてもよく、指向性の無線通信を用いてもよい。例えば、通信装置１００及び通信装置２００は、指向性の無線通信が維持されている間は、指向性の無線通信によって通知データを送信し、指向性の無線通信が切断された場合に、指向性の無線通信以外の通信手段によって通知データを送信する。

【0048】

図８は、通信装置１００の機能構成の一例を概略的に示す。通信装置１００は、記憶部１０１、撮像部１０２、制御部１０４、姿勢関係特定部１０６、無線通信部１１０、及び学習モデル記憶部１１２を備える。

【0049】

記憶部１０１は、各種情報を記憶する。記憶部１０１は、例えば、通信装置１００の目的地の位置情報を記憶する。記憶部１０１は、例えば、通信装置１００の通信相手の位置情報を記憶する。記憶部１０１は、例えば、通信装置１００の通信相手の形状と、通信相手におけるマーカ部３００及び無線通信部の配置とを記憶する。記憶部１０１は、例えば、マーカ部３００の情報を記憶する。マーカ部３００の情報は、マーカ部３００の形状、マーカ部３００の色、マーカ３１２、マーカ３１４、及びマーカ３１６の形状などを含む。記憶部１０１は、例えば、撮像部１０２によって撮像された撮像画像を記憶する。

【0050】

制御部１０４は、通信装置１００の移動や、通信装置１００の通信を制御する。制御部１０４は、例えば、記憶部１０１に記憶された通信装置１００の目的地又は通信相手の位置情報に向けて移動すべく、動力部１２０を制御する。通信装置１００が無人航空機である場合、動力部１２０は、プロペラ等であってよい。

【0051】

姿勢関係特定部１０６は、撮像部１０２によって撮像された撮像画像に基づいて、通信装置１００の通信相手を検出する。姿勢関係特定部１０６は、通信相手が有するマーカ部３００を検出してよい。姿勢関係特定部１０６は、撮像画像に含まれるマーカ部３００を解析することによって、通信装置１００と通信相手との相対的な姿勢関係を特定する。姿勢関係特定部１０６は、撮像部１０２によって撮像されたマーカ部３００の少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、通信装置１００と通信相手との相対的な姿勢関係を特定する。

【0052】

通信装置１００と通信相手との相対的な姿勢関係とは、撮像部１０２の撮像方向を基準とした、通信相手の角度を示してよく、具体的には、撮像部１０２の撮像方向を基準とした、通信相手のヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の角度を示してよい。姿勢関係特定部１０６は、記憶部１０１に記憶されているマーカ部３００の情報を用いて、撮像画像に含まれるマーカ部３００を解析することによって、マーカ部３００の姿勢を、通信相手の姿勢として特定してよい。

【0053】

姿勢関係特定部１０６は、記憶部１０１に記憶された通信相手の位置情報と、撮像部１０２によって撮像された撮像画像とに基づいて、通信装置１００と通信相手との位置姿勢関係を特定してもよい。通信装置１００と通信相手との位置姿勢関係とは、通信装置１００と通信相手との位置関係と、通信装置１００と通信相手との姿勢関係との両方を含む。

【0054】

ここでは、通信相手が通信装置２００である場合を主に例に挙げて説明する。例えば、姿勢関係特定部１０６は、撮像部１０２によって、通信装置２００のマーカ部３００のうち、マーカ３１２及びマーカ３１４のみが撮像されている場合、通信装置１００が、通信装置２００の面３０４側、すなわち、通信装置２００の向かって左側に位置すると推定して、通信装置１００と通信装置２００との相対的な姿勢関係を特定する。また、例えば、姿勢関係特定部１０６は、撮像部１０２によって、通信装置２００のマーカ部３００のうち、マーカ３１２及びマーカ３１６のみが撮像されている場合、通信装置１００が、通信装置２００の面３０６側、すなわち、通信装置２００の向かって右側に位置すると推定して、通信装置１００と通信装置２００との相対的な姿勢関係を特定する。

【0055】

制御部１０４は、姿勢関係特定部１０６によって特定された通信装置１００と通信装置２００との姿勢関係に基づいて、通信装置１００の無線通信部１１０の中心軸と、通信装置２００の無線通信部２１０の中心軸とを合わせるように、動力部１２０によって通信装置１００の位置及び姿勢を制御する。制御部１０４は、例えば、姿勢関係特定部１０６によって特定された姿勢関係と、記憶部１０１に記憶されている通信装置２００の位置情報及びマーカ部３００及び無線通信部２１０の配置とを用いて、通信装置１００の無線通信部１１０の中心軸と、通信装置２００の無線通信部２１０の中心軸とを合わせるように、動力部１２０によって通信装置１００の位置及び姿勢を制御する。

【0056】

学習モデル記憶部１１２は、カメラとマーカ部３００との姿勢関係とカメラによって撮像されたマーカ部の撮像画像とを学習データとして生成された、入力をマーカ部３００の撮像画像とし、出力をカメラとマーカ部３００との姿勢関係とする学習モデルを記憶する。学習モデルの生成は、任意の他の装置によって行われてよく、従来周知の任意の学習手法によって学習されてよい。学習アルゴリズムとして、例えば、ＣＮＮ（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が用いられてよい。学習モデル記憶部１１２は、他の装置によって生成された学習モデルを記憶してよい。なお、通信装置１００が学習モデルを生成してもよい。この場合、通信装置１００は、カメラとマーカ部３００との姿勢関係とカメラによって撮像されたマーカ部の撮像画像とを学習データとして収集し、収集した複数の学習データを用いた学習を実行することによって、学習モデルを生成する。

【0057】

姿勢関係特定部１０６は、撮像部１０２によって撮像されたマーカ部３００の撮像画像を、学習モデル記憶部１１２に記憶されている学習モデルに入力することによって、通信装置１００と通信装置２００との相対的な姿勢関係を特定してもよい。

【0058】

図９は、通信装置２００の機能構成の一例を概略的に示す。ここでは、無線通信部２１０の通信方向が調整可能に構成されている場合について、説明する。通信装置２００は、記憶部２０１、撮像部２０２、姿勢関係特定部２０６、方向調整部２０８、無線通信部２１０、及び学習モデル記憶部２１２を備える。

【0059】

記憶部２０１は、各種情報を記憶する。記憶部２０１は、例えば、通信装置２００の通信相手の形状と、通信相手におけるマーカ部３００及び無線通信部の配置とを記憶する。記憶部２０１は、例えば、マーカ部３００の情報を記憶する。記憶部２０１は、例えば、撮像部２０２によって撮像された撮像画像を記憶する。

【0060】

姿勢関係特定部２０６は、撮像部２０２によって撮像された撮像画像に基づいて、通信装置２００の通信相手を検出する。姿勢関係特定部２０６は、通信相手が有するマーカ部３００を検出してよい。姿勢関係特定部２０６は、撮像画像に含まれるマーカ部３００を解析することによって、通信装置２００と通信相手との相対的な姿勢関係を特定する。姿勢関係特定部２０６は、撮像部２０２によって撮像されたマーカ部３００の少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、通信装置２００と通信相手との相対的な姿勢関係を特定する。

【0061】

通信装置２００と通信相手との相対的な姿勢関係とは、撮像部２０２の撮像方向を基準とした、通信相手の角度を示してよく、具体的には、撮像部２０２の撮像方向を基準とした、通信相手のヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸の角度を示してよい。姿勢関係特定部２０６は、記憶部２０１に記憶されているマーカ部３００の情報を用いて、撮像画像に含まれるマーカ部３００を解析することによって、マーカ部３００の姿勢を、通信相手の姿勢として特定してよい。

【0062】

ここでは、通信相手が通信装置１００である場合を主に例に挙げて説明する。例えば、姿勢関係特定部２０６は、撮像部２０２によって、通信装置１００のマーカ部３００のうち、マーカ３１２及びマーカ３１４のみが撮像されている場合、通信装置２００が、通信装置１００の面３０４側、すなわち、通信装置１００の向かって左側に位置すると推定して、通信装置２００と通信装置１００との相対的な姿勢関係を特定する。また、例えば、姿勢関係特定部２０６は、撮像部２０２によって、通信装置１００のマーカ部３００のうち、マーカ３１２及びマーカ３１６のみが撮像されている場合、通信装置２００が、通信装置１００の面３０６側、すなわち、通信装置１００の向かって右側に位置すると推定して、通信装置２００と通信装置１００との相対的な姿勢関係を特定する。

【0063】

方向調整部２０８は、姿勢関係特定部２０６によって特定された通信装置１００と通信装置２００との姿勢関係に基づいて、無線通信部２１０の通信方向を調整する。方向調整部２０８は、例えば、無線通信部２１０の中心軸を、通信装置１００の無線通信部１１０の中心軸に合わせるように、動力部２２０によって、無線通信部２１０の通信方向を調整する。動力部２２０は、例えば、通信装置２００を搭載したジンバル、又は、無線通信部２１０を搭載したジンバルであってよい。

【0064】

学習モデル記憶部２１２は、カメラとマーカ部３００との姿勢関係とカメラによって撮像されたマーカ部の撮像画像とを学習データとして生成された、入力をマーカ部３００の撮像画像とし、出力をカメラとマーカ部３００との姿勢関係とする学習モデルを記憶する。学習モデルの生成は、任意の他の装置によって行われてよく、従来周知の任意の学習手法によって学習されてよい。学習アルゴリズムとして、例えば、ＣＮＮが用いられてよい。学習モデル記憶部２１２は、他の装置によって生成された学習モデルを記憶してよい。学習モデル記憶部２１２が記憶する学習モデルは、学習モデル記憶部１１２が記憶する学習モデルと同一であってもよい。なお、通信装置２００が学習モデルを生成してもよい。この場合、通信装置２００は、カメラとマーカ部３００との姿勢関係とカメラによって撮像されたマーカ部の撮像画像とを学習データとして収集し、収集した複数の学習データを用いた学習を実行することによって、学習モデルを生成する。

【0065】

姿勢関係特定部２０６は、撮像部２０２によって撮像されたマーカ部３００の撮像画像を、学習モデル記憶部２１２に記憶されている学習モデルに入力することによって、通信装置２００と通信装置１００との相対的な姿勢関係を特定してもよい。

【0066】

図１０は、学習データテーブル５００の一例を概略的に示す。学習データテーブル５００には、マーカ部３００を含む画像の画像ファイル名と、マーカ部３００の３軸回転軸であるヨー軸の角度、ピッチ軸の角度、及びロール軸の角度とが対応付けて登録されている。

【0067】

マーカ部３００を含む画像は、実際にカメラによって、様々な角度からマーカ部３００が撮像された画像であってよい。この場合、カメラの位置及び撮像方向を基準とした、マーカ部３００のヨー軸の角度、ピッチ軸の角度、及びロール軸の角度が登録されてよい。なお、当該画像は、不特定多数のカメラによって撮像されたものであってもよい。

【0068】

マーカ部３００を含む画像は、３Ｄモデリングによって生成された、様々な角度から仮想的にマーカ部３００を撮像した疑似画像であってもよい。この場合、仮想的なカメラの位置及び撮像方向を基準とした、マーカ部３００のヨー軸の角度、ピッチ軸の角度、及びロール軸の角度が登録されてよい。疑似画像を用いることによって、学習データの数を容易に増やすことができる。

【0069】

画像は、マーカ部３００の画像そのものを含むのではなく、マーカ部３００から特徴点のみを抽出した処理画像であってもよい。

【0070】

通信装置１００、通信装置２００、又は他の装置が、学習データテーブル５００を参照して、複数のマーカ部３００の画像と、学習データテーブル５００のヨー軸、ピッチ軸、及びロール軸とを学習データとして、学習モデルを生成してよい。

【0071】

なお、学習データテーブル５００には、マーカ部３００とカメラとの距離が更に登録されてもよい。通信装置１００、通信装置２００、又は他の装置が、当該距離を更に含む学習データテーブル５００を参照して学習を実行することによって、マーカ部３００の撮像画像を入力とし、マーカ部３００と撮像元との位置関係及び姿勢関係を出力とする学習モデルを生成することが出来る。姿勢関係特定部１０６は、当該学習モデルを用いることによって、通信装置１００と通信装置２００との位置姿勢関係を特定してよい。姿勢関係特定部２０６は、当該学習モデルを用いることによって、通信装置１００と通信装置２００との位置姿勢関係を特定してよい。

【0072】

上記実施形態では、指向性の無線通信を実行する場合に、マーカ部３００を用いる例を説明したが、これに限らず、マーカ部３００は、指向性の無線給電を実行する場合に用いられてもよい。

【0073】

図１１は、無線給電システム２０の一例を概略的に示す。無線給電システム２０は、マーカ部３００を用いる点において、無線通信システム１０と共通する部分が多くあるので、無線通信システム１０と異なる点を主に説明する。

【0074】

無線給電システム２０は、受電装置１８０及び送電装置２８０を備える。受電装置１８０及び送電装置２８０は、少なくとも通信装置１００が移動可能であって、指向性の無線給電を実行可能であれば、それぞれどのような装置であってもよい。図１１では、受電装置１８０が無人航空機であり、送電装置２８０が鉄塔８００に設置された装置である場合を例示している。

【0075】

図１１に示す例において、受電装置１８０は、撮像部１０２、無線受電部１３０、及びマーカ部３００を備える。送電装置２８０は、撮像部２０２、無線送電部２３０、及びマーカ部３００を備える。無線受電部１３０は、無線送電部２３０によって無線送電された電力を受電する。

【0076】

受電装置１８０は、撮像部１０２によって送電装置２８０のマーカ部３００を撮像することによって、受電装置１８０と送電装置２８０との相対的な姿勢関係を特定する。受電装置１８０は、送電装置２８０のマーカ部３００の少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組み合わせに基づいて、受電装置１８０と送電装置２８０との相対的な姿勢関係を特定してよい。受電装置１８０は、特定した姿勢関係に基づいて、受電装置１８０の無線受電部１３０の中心軸と、送電装置２８０の無線送電部２３０の中心軸とを合わせるように、位置や姿勢を調整する。

【0077】

送電装置２８０の無線送電部２３０は、送電方向が固定されていても、送電方向を調整可能であってもよい。送電装置２８０自体が方向を調整可能に構成されていてよい。また、送電装置２８０の無線送電部２３０が、ジンバル等によって、方向調整可能に構成されていてもよい。

【0078】

無線送電部２３０の送電方向が調整可能である場合、送電装置２８０は、撮像部２０２によって受電装置１８０のマーカ部３００を撮像することによって、送電装置２８０と受電装置１８０との相対的な姿勢関係を特定する。送電装置２８０は、受電装置１８０のマーカ部３００の少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組み合わせに基づいて、送電装置２８０と受電装置１８０との相対的な姿勢関係を特定してよい。送電装置２８０は、特定した姿勢関係に基づいて、送電装置２８０の無線送電部２３０の中心軸と、受電装置１８０の無線受電部１３０の中心軸とを合わせるように、無線送電部２３０の送電方向を調整する。

【0079】

図１２は、受電装置１８０の機能構成の一例を概略的に示す。受電装置１８０は、記憶部１０１、撮像部１０２、制御部１０４、姿勢関係特定部１０６、無線受電部１３０、及び学習モデル記憶部１１２を備える。

【0080】

記憶部１０１は、各種情報を記憶する。記憶部１０１は、例えば、送電装置２８０の位置情報を記憶する。記憶部１０１は、例えば、送電装置２８０の形状と、送電装置２８０におけるマーカ部３００及び無線送電部２３０の配置とを記憶する。記憶部２０１は、例えば、マーカ部３００の情報を記憶する。記憶部１０１は、例えば、撮像部１０２によって撮像された撮像画像を記憶する。

【0081】

制御部１０４は、受電装置１８０の移動や、受電装置１８０の受電を制御する。制御部１０４は、例えば、記憶部１０１に記憶された送電装置２８０の位置情報に向けて移動すべく、動力部１２０を制御する。

【0082】

姿勢関係特定部１０６は、撮像部１０２によって撮像された撮像画像に基づいて、送電装置２８０を検出する。姿勢関係特定部１０６は、送電装置２８０が有するマーカ部３００を検出してよい。姿勢関係特定部１０６は、撮像画像に含まれるマーカ部３００を解析することによって、受電装置１８０と送電装置２８０との相対的な姿勢関係を特定する。姿勢関係特定部１０６は、撮像部１０２によって撮像されたマーカ部３００の少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、受電装置１８０と送電装置２８０との相対的な姿勢関係を特定する。

【0083】

姿勢関係特定部１０６は、記憶部１０１に記憶された送電装置２８０の位置情報と、撮像部１０２によって撮像された撮像画像とに基づいて、受電装置１８０と送電装置２８０との位置姿勢関係を特定してもよい。

【0084】

例えば、姿勢関係特定部１０６は、撮像部１０２によって、送電装置２８０のマーカ部３００のうち、マーカ３１２及びマーカ３１４のみが撮像されている場合、受電装置１８０が、送電装置２８０の面３０４側、すなわち、送電装置２８０の向かって左側に位置すると推定して、受電装置１８０と送電装置２８０との相対的な姿勢関係を特定する。また、例えば、姿勢関係特定部１０６は、撮像部１０２によって、送電装置２８０のマーカ部３００のうち、マーカ３１２及びマーカ３１６のみが撮像されている場合、受電装置１８０が、送電装置２８０の面３０６側、すなわち、送電装置２８０の向かって右側に位置すると推定して、受電装置１８０と送電装置２８０との相対的な姿勢関係を特定する。

【0085】

制御部１０４は、姿勢関係特定部１０６によって特定された受電装置１８０と送電装置２８０との姿勢関係に基づいて、無線受電部１３０の中心軸と、無線送電部２３０の中心軸とを合わせるように、動力部１２０によって受電装置１８０の位置及び姿勢を制御する。 制御部１０４は、例えば、姿勢関係特定部１０６によって特定された姿勢関係と、記憶部１０１に記憶されている送電装置２８０の位置情報及びマーカ部３００及び無線送電部２３０の配置とを用いて、無線受電部１３０の中心軸と、無線送電部２３０の中心軸とを合わせるように、動力部１２０によって受電装置１８０の位置及び姿勢を制御する。

【0086】

姿勢関係特定部１０６は、撮像部１０２によって撮像されたマーカ部３００の撮像画像を、学習モデル記憶部１１２に記憶されている学習モデルに入力することによって、受電装置１８０と送電装置２８０との相対的な姿勢関係を特定してもよい。

【0087】

図１３は、送電装置２８０の機能構成の一例を概略的に示す。ここでは、無線送電部２３０の送電方向が調整可能に構成されている場合について、説明する。送電装置２８０は、記憶部２０１、撮像部２０２、姿勢関係特定部２０６、方向調整部２０８、無線送電部２３０、及び学習モデル記憶部２１２を備える。

【0088】

記憶部２０１は、各種情報を記憶する。記憶部２０１は、例えば、受電装置１８０の形状と、受電装置１８０におけるマーカ部３００及び無線受電部１３０の配置とを記憶する。記憶部２０１は、例えば、マーカ部３００の情報を記憶する。記憶部２０１は、例えば、撮像部２０２によって撮像された撮像画像を記憶する。

【0089】

姿勢関係特定部２０６は、撮像部２０２によって撮像された撮像画像に基づいて、受電装置１８０を検出する。姿勢関係特定部２０６は、受電装置１８０が有するマーカ部３００を検出してよい。姿勢関係特定部２０６は、撮像画像に含まれるマーカ部３００を解析することによって、送電装置２８０と受電装置１８０との相対的な姿勢関係を特定する。姿勢関係特定部２０６は、撮像部２０２によって撮像されたマーカ部３００の少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、送電装置２８０と受電装置１８０との相対的な姿勢関係を特定する。

【0090】

例えば、姿勢関係特定部２０６は、撮像部２０２によって、受電装置１８０のマーカ部３００のうち、マーカ３１２及びマーカ３１４のみが撮像されている場合、送電装置２８０が、送電装置２８０の面３０４側、すなわち、受電装置１８０の向かって左側に位置すると推定して、送電装置２８０と送電装置２８０との相対的な姿勢関係を特定する。また、例えば、姿勢関係特定部２０６は、撮像部２０２によって、受電装置１８０のマーカ部３００のうち、マーカ３１２及びマーカ３１６のみが撮像されている場合、送電装置２８０が、受電装置１８０の面３０６側、すなわち、受電装置１８０の向かって右側に位置すると推定して、送電装置２８０と受電装置１８０との相対的な姿勢関係を特定する。

【0091】

方向調整部２０８は、姿勢関係特定部２０６によって特定された送電装置２８０と受電装置１８０との姿勢関係に基づいて、無線送電部２３０の送電方向を調整する。方向調整部２０８は、例えば、無線送電部２３０の中心軸を、無線受電部１３０の中心軸に合わせるように、動力部２２０によって、無線送電部２３０の送電方向を調整する。動力部２２０は、例えば、送電装置２８０を搭載したジンバル、又は、無線送電部２３０を搭載したジンバルであってよい。

【0092】

姿勢関係特定部２０６は、撮像部２０２によって撮像されたマーカ部３００の撮像画像を、学習モデル記憶部２１２に記憶されている学習モデルに入力することによって、送電装置２８０と無線受電部１３０との相対的な姿勢関係を特定してもよい。姿勢関係特定部２０６は、撮像部２０２によって撮像されたマーカ部３００の撮像画像を、学習モデル記憶部２１２に記憶されている学習モデルに入力することによって、送電装置２８０と無線受電部１３０との相対的な位置姿勢関係を特定してもよい。

【0093】

図１４は、通信装置１００、通信装置２００、受電装置１８０、又は送電装置２８０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。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、ＤＶＤドライブ、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。ＤＶＤドライブは、ＤＶＤ－ＲＯＭドライブ及びＤＶＤ－ＲＡＭドライブ等であってよい。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。

【0094】

ＣＰＵ１２１２は、ＲＯＭ１２３０及びＲＡＭ１２１４内に記憶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。

【0095】

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記憶する。ＤＶＤドライブは、プログラム又はデータをＤＶＤ－ＲＯＭ等から読み取り、記憶装置１２２４に提供する。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。

【0096】

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記憶する。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。

【0097】

プログラムは、ＤＶＤ－ＲＯＭ又は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。

【0098】

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、ＤＶＤ－ＲＯＭ、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記憶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。

【0099】

また、ＣＰＵ１２１２は、記憶装置１２２４、ＤＶＤドライブ（ＤＶＤ－ＲＯＭ）、ＩＣカード等のような外部記録媒体に記憶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。

【0100】

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記憶され、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記憶される場合、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、当該エントリ内に記憶された第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。

【0101】

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記憶されてよい。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。

【0102】

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記憶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記憶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。

【0103】

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記憶可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに記憶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。

【0104】

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（登録商標）、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。

【0105】

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。

【0106】

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、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【0107】

特許請求の範囲、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。特許請求の範囲、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。

【符号の説明】

【0108】

１０ 無線通信システム、２０ 無線給電システム、１００ 通信装置、１０１ 記憶部、１０２ 撮像部、１０４ 制御部、１０６ 姿勢関係特定部、１１０ 無線通信部、１１２ 学習モデル記憶部、１２０ 動力部、１３０ 無線受電部、２００ 通信装置、２０２ 撮像部、２０６ 姿勢関係特定部、２０８ 方向調整部、２１０ 無線通信部、２２０ 動力部、２３０ 無線送電部、３００ マーカ部、３０２、３０４、３０６ 面、３１２、３１４、３１６ マーカ、５００ 学習データテーブル、８００ 鉄塔、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

【要約】      （修正有）

【課題】指向性の無線通信を実行する無線通信システムを提供する。
【解決手段】指向性の無線通信を実行する無線通信システムであって、移動可能であって、撮像部及び無線通信部を有する第１装置と、少なくとも３つのマーカを含むマーカ部及び無線通信部を有する第２装置とを備え、第１装置は、撮像部によって撮像されたマーカ部の少なくとも３つのマーカのうちの少なくとも２つのマーカの組合せに基づいて、第１装置と第２装置との相対的な姿勢関係を特定する姿勢関係特定部と、姿勢関係特定部によって特定された姿勢関係に基づいて、第１装置の無線通信部の中心軸と第２装置の無線通信部の中心軸とを合わせるように、第１装置の位置及び姿勢を制御する制御部とを有する無線通信システム。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】