JP2021013062A - 光照射装置、光通信システム、及び光照射方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】光を利用した通信を行うことができ、かつ設置された位置における環境の状態を把握することができる光照射装置の提供。【解決手段】設置された場所に関連する関連情報を利用者に提供するために、光を利用する光通信により、前記関連情報に対応する対象情報の信号を含む光を照射する光照射装置であって、前記対象情報の信号を含む前記光を発光する発光部と、前記設置された場所の環境情報を計測する計測部と、前記計測部が計測した前記環境情報を送信する通信部と、を有する光照射装置である。【選択図】図１
Description
本発明は、光照射装置、光通信システム、及び光照射方法に関する。
近年、身の回りに存在するＬＥＤ等による光照射装置などの可視光源から簡単な情報やその可視光源に固有のＩＤ情報を放射送信させることにより、物の識別、位置情報の提供、各種案内システムなどに応用できる可視光通信システムが開発されている。
具体的には、博物館や美術館などの施設において展示物の説明を行う可視光通信システムへの応用が考えられている。例えば、ＱＲコード（登録商標）や画像認識を用いたシステムなどでは、混雑している場合や車椅子を利用されている方には、展示物の説明を受けるためにカメラでＱＲコードやその展示物を撮影することが困難な場合がある。この点、可視光通信は、その展示物の近傍に設置されている光照射装置からＩＤ情報を含む可視光を受光するだけで、各展示物に応じたコンテンツを取得できるため、その展示物の説明を容易に受けることができるという利点を有する。
このような利点を有する可視光通信を行うことができる光照射装置が提案されており例えば、高速大容量の可視光通信を行うことができるバックライト装置を用いた可視光通信送信機が提案されている（例えば、特許文献１など参照）。
このように、通信量などに着目した光照射装置についての提案が見られるが、場所が特定された各展示物の近傍に設置され、博物館や美術館などの施設のいたるところに点在しているという光照射装置の利点を活かしたいという要望がある。
そこで、本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、光を利用した通信を行うことができ、かつ設置された位置における環境の状態を把握することができる光照射装置、光通信システム、及び光照射方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下のとおりである。即ち、
＜１＞ 設置された場所に関連する関連情報を利用者に提供するために、光を利用する光通信により、前記関連情報に対応する対象情報の信号を含む光を照射する光照射装置であって、前記対象情報の信号を含む前記光を発光する発光部と、前記設置された場所の環境情報を計測する計測部と、前記計測部が計測した前記環境情報を送信する通信部と、を有することを特徴とする光照射装置である。
＜１＞ 設置された場所に関連する関連情報を利用者に提供するために、光を利用する光通信により、前記関連情報に対応する対象情報の信号を含む光を照射する光照射装置であって、前記対象情報の信号を含む前記光を発光する発光部と、前記設置された場所の環境情報を計測する計測部と、前記計測部が計測した前記環境情報を送信する通信部と、を有することを特徴とする光照射装置である。
前記＜１＞に記載の光照射装置においては、例えば、博物館や美術館などの展示物の近傍に光照射装置が設置されている場合には、その展示物に関連する関連情報に対応する対象情報の信号を含む光、即ちその展示物を説明するコンテンツに対応するＩＤ情報の信号を含む光を照射する。これにより、光照射装置は、光通信端末に、ＩＤ情報に対応するその展示物を説明するコンテンツを情報処理装置から取得させ、光通信端末を携帯している利用者（入館者）に対し、コンテンツを出力させることができる。また、光照射装置は、設置された位置における環境情報を計測する計測部と、環境情報を送信する通信部とを有することにより、光照射装置が設置されている位置、即ちその展示物が展示されている位置における環境の状態を定量的に把握することができるビッグデータを構築することができる。
なお、環境情報はＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｉｎｇｓ）情報ともいえる。
なお、環境情報はＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｅ Ｔｈｉｎｇｓ）情報ともいえる。
＜２＞ 前記環境情報が、前記設置された場所における、人の存否、照度、気圧、温度、湿度、二酸化炭素及び総揮発性有機化合物の少なくともいずれかの情報を含む前記＜１＞に記載の光照射装置である。
前記＜２＞に記載の光照射装置においては、例えば、環境情報が人の存否の情報を含む場合には、人の存否の情報により各展示物における混雑の程度を定量的に把握することができる。つまり、人の存否の情報を得るために、人感センサを用いることにより、人気の展示物であれば途切れることなく人の存在が検知され、不人気の展示物であれば人の存在を検知する頻度が少なくなることが定量的に把握できることから、入館者の動態解析を行うことができる。さらに、各展示物に対する定量的な混雑の程度を把握できることにより、人気の展示物を見やすくするため、あるいは不人気な展示物を注目されやすくするために展示位置やレイアウトを変更する指標とすることができる。
また、環境情報が気圧、温度、湿度などの情報を含んでいると、気圧、温度、湿度などの情報に基づき、館内の空調装置を動作させることにより入館者に対し快適な環境を提供することができる。
さらに、環境情報が二酸化炭素や総揮発性有機化合物の濃度情報を含んでいると、館内の空気の品質を確認することができる。あるいは、環境情報が二酸化炭素の情報を含んでいると、館内の人の混雑状態や、館内で火災が発生している場所を特定しやすくなる。
なお、環境情報が照度の情報を含む場合には、以下の＜３＞のようにすることができる。
また、環境情報が気圧、温度、湿度などの情報を含んでいると、気圧、温度、湿度などの情報に基づき、館内の空調装置を動作させることにより入館者に対し快適な環境を提供することができる。
さらに、環境情報が二酸化炭素や総揮発性有機化合物の濃度情報を含んでいると、館内の空気の品質を確認することができる。あるいは、環境情報が二酸化炭素の情報を含んでいると、館内の人の混雑状態や、館内で火災が発生している場所を特定しやすくなる。
なお、環境情報が照度の情報を含む場合には、以下の＜３＞のようにすることができる。
＜３＞ 前記環境情報が前記照度の情報を含む場合、前記照度の情報に応じて、電源のＯＮ／ＯＦＦの切替え、及び、前記発光部から発光する前記光の光度の調節の少なくともいずれかを行う制御部を更に有する前記＜２＞のいずれかに記載の光照射装置である。
前記＜３＞に記載の光照射装置においては、環境情報が照度の情報を含む場合には、開館時に館内が明るくなることを検知して、光照射装置を自動的に立ち上げるようにしてもよい。あるいは、光照射装置が設置されている位置が外窓に面している場合、ＩＤ情報を含む光にとって外窓から入り込む太陽光はノイズになるため、計測した照度が高ければ発光部から発光する光の強度を高くするようにしてもよい。
＜４＞ 前記発光部、前記計測部、前記通信部及び前記制御部に補助電力を供給可能なバッテリーを更に有し、前記制御部が、停電と判定した場合に、前記関連情報に対応する対象情報の信号の代わりに、前記設置された場所からの避難に関する情報に対応する対象情報の信号を含む光を照射する制御を行う前記＜３＞に記載の光照射装置である。
前記＜４＞に記載の光照射装置においては、館内のコンセントから主電力が供給されている場合には、地震や火災などの災害により停電になったときでも、バッテリーから発光部に補助電力を供給することができ、館内に光を照射することができる。これにより、館内が真っ暗にならず、入館者は館外に安全に避難することができる。このとき、光照射装置においては、コンテンツに対応するＩＤ情報の信号の代わりに、設置された場所からの避難に関する情報に対応するＩＤ情報の信号を含む光を照射する制御を行う制御部を有し、かつ計測部、通信部及び制御部にも補助電力が供給されることにより、入館者に対し避難経路を案内することができ、より安全に入館者を避難させることができる。さらに、計測部により、人の存否や温度などの環境情報を取得できることから、館内のどの場所に人が存在しているのか、あるいは火災が発生しているのかを把握して、救出活動や消火活動を迅速に行うことができるため、災害による被害を小さくできる。
＜５＞ 前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光照射装置と、前記光照射装置から照射された対象情報の信号を含む光を受光し、前記対象情報に対応する関連情報を取得して出力する光通信端末と、前記光通信端末からの要求により前記対象情報に対応する関連情報を前記光通信端末に前記関連情報を送信するとともに、前記光照射装置が計測した環境情報を格納し、格納した前記環境情報に基づき、前記光照射装置が設置された場所における環境の状態の動態解析を行う情報処理装置と、を有することを特徴とする光通信システムである。
前記＜５＞に記載の光通信システムにおいて、例えば、博物館や美術館などの展示物が展示されている天井に光照射装置が設置されている場合には、その展示物に関連する関連情報に対応するＩＤ情報の信号を含む光、即ちその展示物を説明するコンテンツに対応するＩＤ情報の信号を含む光を照射する。光通信端末は、ＩＤ情報に対応するその展示物を説明するコンテンツを情報処理装置から取得し、光通信端末を携帯している入館者に対し、コンテンツを出力することができる。また、光照射装置は、設置された位置における環境情報を計測する計測部と、環境情報を情報処理装置に送信する通信部とを有することにより、その展示物が展示されている位置における環境の状態を定量的に把握することができるビッグデータを情報処理装置に構築することができる。さらに、情報処理装置は、構築したビッグデータに基づき、光照射装置が設置された場所における環境の状態の動態解析を、人工知能などにより統計的に行うことができる。
＜６＞ 前記情報処理装置が、複数の前記光照射装置から送信され、格納した前記環境情報に基づき、複数の前記光照射装置が設置された場所を含む範囲における環境の状態の動態解析を行う前記＜５＞に記載の光通信システムである。
前記＜６＞に記載の光通信システムにおいて、情報処理装置は、複数の光照射装置から送信された環境情報に基づき、複数の光照射装置が設置された場所を含む範囲である館内の環境について、環境の状態の動態解析を人工知能などにより統計的に行うことができる。
＜７＞ 前記情報処理装置が、前記光通信端末からの要求の回数を計数する前記＜５＞から＜６＞のいずれかに記載の光通信システムである。
前記＜７＞に記載の光通信システムにおいて、情報処理装置が、光通信端末からの要求の回数、即ち対象情報に対応するコンテンツの送信要求の回数を計数することにより、その光照射装置が設置された位置の展示物を鑑賞しに来た人の人数を計数できる。これにより、この光通信システムでは、人の存否のみを検知できる人感センサでは把握できなかった人数を把握することができる。なお、入館者全員に光通信端末を携帯させることで、より正確な人数を計数することができる。
＜８＞ 設置された場所に関連する関連情報を入館者に提供するために、光を利用する光通信により前記関連情報に対応する対象情報の信号を送信する光照射方法であって、前記対象情報の信号を含む前記光を発光する発光工程と、前記設置された場所の環境情報を計測する計測工程と、前記計測工程において計測した前記環境情報を送信する通信工程と、を含むことを特徴とする光照射方法である。
前記＜８＞に記載の光照射方法においては、前記＜１＞に記載の光照射装置と同様に、例えば、博物館や美術館などの展示物の近傍に光照射装置が設置されている場合には、その展示物に関連する関連情報に対応する対象情報の信号を含む光、即ちその展示物を説明するコンテンツに対応するＩＤ情報の信号を含む光を照射する。これにより、光照射装置は、光通信端末に、ＩＤ情報に対応するその展示物を説明するコンテンツを情報処理装置から取得させ、光通信端末を携帯している利用者（入館者）に対し、コンテンツを出力させることができる。また、光照射装置は、設置された位置における環境情報を計測する計測部と、環境情報を送信する通信部とを有することにより、光照射装置が設置されている位置、即ちその展示物が展示されている位置における環境の状態を定量的に把握することができるビッグデータを構築することができる。
本発明によると、従来における前記諸問題を解決することができ、光を利用した通信を行うことができ、かつ設置された位置における環境の状態を把握することができる光照射装置、光通信システム、及び光照射方法を提供することができる。
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明は、この実施形態に何ら限定されるものではない。
本実施形態では、博物館や美術館などの施設において展示物の説明を行う光通信システムについて説明する。
本実施形態では、博物館や美術館などの施設において展示物の説明を行う光通信システムについて説明する。
（光通信システム）
図１は、本実施形態における光通信システムを示す概略図である。
図１に示すように、本実施形態における光通信システム１０は、光照射装置１００ａ〜１００ｎと、光通信端末２００と、情報処理装置３００とを有する。
情報処理装置３００は、環境情報データベース３１０と、可視光ＩＤデータベース３２０と、テンプレートデータベース３３０と、コンテンツデータベース３４０とを有する。
図１は、本実施形態における光通信システムを示す概略図である。
図１に示すように、本実施形態における光通信システム１０は、光照射装置１００ａ〜１００ｎと、光通信端末２００と、情報処理装置３００とを有する。
情報処理装置３００は、環境情報データベース３１０と、可視光ＩＤデータベース３２０と、テンプレートデータベース３３０と、コンテンツデータベース３４０とを有する。
光照射装置１００ａ〜１００ｎは、ネットワークＮ１を介して情報処理装置３００の環境情報データベース３１０とそれぞれ通信可能に接続されている。
光通信端末２００は、ネットワークＮ２を介して情報処理装置３００の可視光ＩＤデータベース３２０、テンプレートデータベース３３０及びコンテンツデータベース３４０とそれぞれ通信可能に接続されている。
なお、本実施形態では、ネットワークＮ１とネットワークＮ２は別個のものとしたが、これに限ることなく、同一のネットワークとしてもよい。また、各データベースは、単一の情報処理装置、コンピュータなどに搭載されていてもよく、複数の情報処理装置、コンピュータなどに搭載されていてもよい。
光通信端末２００は、ネットワークＮ２を介して情報処理装置３００の可視光ＩＤデータベース３２０、テンプレートデータベース３３０及びコンテンツデータベース３４０とそれぞれ通信可能に接続されている。
なお、本実施形態では、ネットワークＮ１とネットワークＮ２は別個のものとしたが、これに限ることなく、同一のネットワークとしてもよい。また、各データベースは、単一の情報処理装置、コンピュータなどに搭載されていてもよく、複数の情報処理装置、コンピュータなどに搭載されていてもよい。
本実施形態における光通信システム１０は、展示物を鑑賞する入館者が持つ光通信端末２００に対し、各展示物の設置場所にそれぞれ配置されている光照射装置１００ａ〜１００ｎのいずれかから、その展示物に対応付けられた対象情報としてのＩＤ情報の信号を含む光が照射されると、光通信端末２００が対象情報としてのＩＤ情報の信号を検出する。光通信端末２００は、可視光ＩＤデータベース３２０から、ＩＤ情報に応じたテンプレートＵＲＬ及びコンテンツＵＲＬを取得すると、テンプレートデータベース３３０からテンプレートＵＲＬに対応するテンプレートを取得し、コンテンツデータベース３４０からコンテンツＵＲＬに対応するコンテンツを取得する。
光通信端末２００は、取得したテンプレート及びコンテンツを画像や音声などにより出力する。
このようにして、本実施形態における光通信システム１０は、展示物を鑑賞する入館者に対し、その展示物の説明を行うことができる。
光通信端末２００は、取得したテンプレート及びコンテンツを画像や音声などにより出力する。
このようにして、本実施形態における光通信システム１０は、展示物を鑑賞する入館者に対し、その展示物の説明を行うことができる。
また、光照射装置１００ａ〜１００ｎは、それぞれ設置された場所における、前記環境情報が、前記設置された場所における、人の存否、照度、気圧、温度及び湿度の少なくともいずれかの情報を含む情報を環境情報として計測し、更に計測した時刻と対応付けて情報処理装置３００に送信する。
なお、本実施形態では、光照射装置１００ａ〜１００ｎを複数としたが、これに限ることなく、単数としてもよい。
なお、本実施形態では、光照射装置１００ａ〜１００ｎを複数としたが、これに限ることなく、単数としてもよい。
次に、光照射装置１００ａ〜１００ｎについての説明を行う。
なお、光照射装置１００ａ〜１００ｎは、いずれも機能及びハードウェアが同様であるため、光照射装置１００ａ〜１００ｎのいずれか１つ（以下、光照射装置１００と称する）について説明する。
なお、光照射装置１００ａ〜１００ｎは、いずれも機能及びハードウェアが同様であるため、光照射装置１００ａ〜１００ｎのいずれか１つ（以下、光照射装置１００と称する）について説明する。
（光照射装置及び光照射方法）
本発明の光照射装置は、発光部と、計測部と、通信部とを有し、更に必要に応じてその他の部を有するようにしてもよい。
本発明の光照射方法は、発光工程と、計測工程と、通信工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含むようにしてもよい。
本発明の光照射方法は、本発明の光照射装置により好適に行うことができ、発光工程は発光部により好適に行うことができ、計測工程は計測部により好適に行うことができ、通信工程は通信部により好適に行うことができることから、本発明の光照射装置における実施形態の説明を通して本発明の光照射方法の詳細についても明らかにする。
本発明の光照射装置は、発光部と、計測部と、通信部とを有し、更に必要に応じてその他の部を有するようにしてもよい。
本発明の光照射方法は、発光工程と、計測工程と、通信工程とを含み、更に必要に応じてその他の工程を含むようにしてもよい。
本発明の光照射方法は、本発明の光照射装置により好適に行うことができ、発光工程は発光部により好適に行うことができ、計測工程は計測部により好適に行うことができ、通信工程は通信部により好適に行うことができることから、本発明の光照射装置における実施形態の説明を通して本発明の光照射方法の詳細についても明らかにする。
図２は、本実施形態における光照射装置の概略図である。
図２に示すように、光照射装置１００は、各展示物の近傍にそれぞれ配置され、ＩＤ情報の信号を含む光を照射可能な装置である。即ち、光照射装置１００は、設置された場所に関連する関連情報を入館者に提供するために、光を利用する光通信により、関連情報に対応するＩＤ情報の信号を含む光を照射する。
この光照射装置１００は、図２に示すように円筒形であり、円形の底面の一方（前部）には、人感センサ１３１ａと、その周りに６個のＬＥＤ１２２とが配置されている。また、光照射装置１００の側面に設けられた開口部には、照度センサ１３１ｂが配置されている。
なお、本実施形態では、光照射装置１００がＬＥＤ１２２を有するようにしたが、これに限ることはなく、ＩＤ情報の信号を含む光を照射できるものであればよい。
図２に示すように、光照射装置１００は、各展示物の近傍にそれぞれ配置され、ＩＤ情報の信号を含む光を照射可能な装置である。即ち、光照射装置１００は、設置された場所に関連する関連情報を入館者に提供するために、光を利用する光通信により、関連情報に対応するＩＤ情報の信号を含む光を照射する。
この光照射装置１００は、図２に示すように円筒形であり、円形の底面の一方（前部）には、人感センサ１３１ａと、その周りに６個のＬＥＤ１２２とが配置されている。また、光照射装置１００の側面に設けられた開口部には、照度センサ１３１ｂが配置されている。
なお、本実施形態では、光照射装置１００がＬＥＤ１２２を有するようにしたが、これに限ることはなく、ＩＤ情報の信号を含む光を照射できるものであればよい。
図３Ａは、本実施形態における光照射装置の前部の概略図である。
図３Ａに示すように、光照射装置１００の前部には、中心に配置されている人感センサ１３１ａを挟んでそれぞれ対向する、一対のＬＥＤ１２２ａと、一対のＬＥＤ１２２ｂと、一対のＬＥＤ１２２ｃと、が配置されている。
図３Ａに示すように、光照射装置１００の前部には、中心に配置されている人感センサ１３１ａを挟んでそれぞれ対向する、一対のＬＥＤ１２２ａと、一対のＬＥＤ１２２ｂと、一対のＬＥＤ１２２ｃと、が配置されている。
各ＬＥＤ１２２（１２２ａ〜１２２ｃ）は、その展示物に対応付けられた対象情報としてのＩＤ情報の信号を含む光を照射するための光源である。光照射装置１００は、１つの光照射装置１００から複数のＩＤ情報の信号を含む光を照射できるように、一対のＬＥＤ毎を制御することができる。
人感センサ１３１ａは、赤外線や超音波などにより人の存否を検知するためのセンサである。
人感センサ１３１ａは、赤外線や超音波などにより人の存否を検知するためのセンサである。
図３Ｂは、本実施形態における光照射装置の後部の概略図である。
図３Ｂに示すように、光照射装置１００の後部には、気圧・温度・湿度センサボード１３６と、デバッグポート１３７と、電源ジャック１３８とが設けられている。
図３Ｂに示すように、光照射装置１００の後部には、気圧・温度・湿度センサボード１３６と、デバッグポート１３７と、電源ジャック１３８とが設けられている。
気圧・温度・湿度センサボード１３６は、気圧センサ、温度センサ及び湿度センサを備え、各センサの出力が後述する通信手段１４０に接続されている。
デバッグポート１３７は、光照射装置１００を動作させるプログラムの書込みや設定などのために用いられる。
電源ジャック１３８は、光照射装置１００の後部の中心に配置され、光照射装置１００に電源を供給するための端子である。
デバッグポート１３７は、光照射装置１００を動作させるプログラムの書込みや設定などのために用いられる。
電源ジャック１３８は、光照射装置１００の後部の中心に配置され、光照射装置１００に電源を供給するための端子である。
図４Ａは、本実施形態における光照射装置のハードウェアを示すブロック図である。
図４Ａに示すように、光照射装置１００は、制御手段１１０と、発光手段１２０と、計測手段１３０と、通信手段１４０と、電力供給手段１５０とを有する。
図４Ａに示すように、光照射装置１００は、制御手段１１０と、発光手段１２０と、計測手段１３０と、通信手段１４０と、電力供給手段１５０とを有する。
＜制御手段＞
制御手段１１０は、発光手段１２０、通信手段１４０及び電力供給手段１５０にそれぞれ通信可能に接続されており、各手段を制御する。
また、制御手段１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、光照射装置１００全体の動作を制御する。
制御手段１１０は、発光手段１２０、通信手段１４０及び電力供給手段１５０にそれぞれ通信可能に接続されており、各手段を制御する。
また、制御手段１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、光照射装置１００全体の動作を制御する。
＜発光手段＞
発光手段１２０は、ＬＥＤドライバ１２１ａ〜１２１ｃと、ＬＥＤ１２２ａ〜１２２ｃとを有する。
ＬＥＤドライバ１２１ａ〜１２１ｃは、ＬＥＤ１２２ａ〜１２２ｃを定電流駆動させて発光させるための回路である。
なお、本実施形態では、光照射装置１００はＬＥＤを発光させるようにしたが、これに限ることはなく、光を照射できるものであればよい。
発光手段１２０は、ＬＥＤドライバ１２１ａ〜１２１ｃと、ＬＥＤ１２２ａ〜１２２ｃとを有する。
ＬＥＤドライバ１２１ａ〜１２１ｃは、ＬＥＤ１２２ａ〜１２２ｃを定電流駆動させて発光させるための回路である。
なお、本実施形態では、光照射装置１００はＬＥＤを発光させるようにしたが、これに限ることはなく、光を照射できるものであればよい。
＜計測手段＞
計測手段１３０は、人感センサ１３１ａと、照度センサ１３１ｂと、気圧センサ１３１ｃと、温度センサ１３１ｄと、湿度センサ１３１ｅとを有する。各センサが計測した環境情報としての、人の存否、照度、気圧、温度及び湿度の情報は、制御手段１１０により収集され、計測した時刻に対応付けられて通信手段１４０から情報処理装置３００に送信される。
なお、本実施形態では、環境情報を人の存否、照度、気圧、温度及び湿度の情報としたが、これに限ることなく、例えば、人の存否、照度、気圧、温度及び湿度の少なくともいずれかの情報であればよく、また他の情報が含まれていてもよい。他の情報としては、例えば、二酸化炭素、総揮発性有機化合物（ＴＶＯＣ；Ｔｏｔａｌ Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）などの情報が挙げられる。二酸化炭素、総揮発性有機化合物などは、例えば、二酸化炭素センサ、ガスセンサなどを用いて計測することができる。二酸化炭素相当物（ｅＣＯ２）及び金属酸化物（ＭＯＸ）レベルを含む総揮発性有機化合物を感知するガスセンサの市販品としては、例えば、空気品質センサモジュール（スイッチサイエンス社）などが挙げられる。
計測手段１３０は、人感センサ１３１ａと、照度センサ１３１ｂと、気圧センサ１３１ｃと、温度センサ１３１ｄと、湿度センサ１３１ｅとを有する。各センサが計測した環境情報としての、人の存否、照度、気圧、温度及び湿度の情報は、制御手段１１０により収集され、計測した時刻に対応付けられて通信手段１４０から情報処理装置３００に送信される。
なお、本実施形態では、環境情報を人の存否、照度、気圧、温度及び湿度の情報としたが、これに限ることなく、例えば、人の存否、照度、気圧、温度及び湿度の少なくともいずれかの情報であればよく、また他の情報が含まれていてもよい。他の情報としては、例えば、二酸化炭素、総揮発性有機化合物（ＴＶＯＣ；Ｔｏｔａｌ Ｖｏｌａｔｉｌｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）などの情報が挙げられる。二酸化炭素、総揮発性有機化合物などは、例えば、二酸化炭素センサ、ガスセンサなどを用いて計測することができる。二酸化炭素相当物（ｅＣＯ２）及び金属酸化物（ＭＯＸ）レベルを含む総揮発性有機化合物を感知するガスセンサの市販品としては、例えば、空気品質センサモジュール（スイッチサイエンス社）などが挙げられる。
＜通信手段＞
通信手段１４０は、各センサが計測したデータを無線通信により情報処理装置３００に送信する。
無線通信としては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標；Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）などが挙げられる。
通信手段１４０は、各センサが計測したデータを無線通信により情報処理装置３００に送信する。
無線通信としては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標；Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）などが挙げられる。
＜電力供給手段＞
電力供給手段１５０は、差込プラグ１５１ａと、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）アダプタ１５１ｂと、バッテリー１５１ｃと、電力制御回路１５１ｄとを有する。
電力供給手段１５０は、差込プラグ１５１ａと、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ Ｃｕｒｒｅｎｔ）アダプタ１５１ｂと、バッテリー１５１ｃと、電力制御回路１５１ｄとを有する。
差込プラグ１５１ａは、電気コンセントに差し込まれることにより、電気コンセントから交流電力をＡＣアダプタ１５１ｂに導入する。
ＡＣアダプタ１５１ｂは、差込プラグ１５１ａを通じて供給された交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を電力制御回路１５１ｄに供給する。
バッテリー１５１ｃは、ニッケル水素電池であり、ＡＣアダプタ１５１ｂからの直流電力を電力制御回路１５１ｄから供給され、充電される。また、バッテリー１５１ｃは、光照射装置１００の動作時において、停電などによりＡＣアダプタ１５１ｂからの直流電力の供給が停止した場合には、制御部１１５の指示により、直流電力を電力制御部１５２ｄに供給する。
なお、本実施形態では、バッテリー１５１ｃをニッケル水素電池としたが、これに限ることはなく、例えば、アルカリマンガン乾電池やマンガン乾電池等の一次電池、リチウムイオン二次電池やニッケルカドミウム蓄電池等の二次電池などとしてもよい。
なお、本実施形態では、バッテリー１５１ｃをニッケル水素電池としたが、これに限ることはなく、例えば、アルカリマンガン乾電池やマンガン乾電池等の一次電池、リチウムイオン二次電池やニッケルカドミウム蓄電池等の二次電池などとしてもよい。
電力制御回路１５１ｄは、ＡＣアダプタ１５１ｂあるいはバッテリー１５１ｃから供給された直流電力を、制御手段１１０、発光手段１２０、計測手段１３０及び通信手段１４０に供給する。
図４Ｂは、本実施形態における光照射装置の機能を示すブロック図である。
図４Ｂに示すように、光照射装置１００は、制御部１１５と、発光部１２５と、計測部１３５と、通信部１４５と、電力供給部１５５とを有する。
以下、図４Ｂの機能を示すブロック図について、図４Ａのハードウェアを示すブロック図を参照しながら各部について説明する。
図４Ｂに示すように、光照射装置１００は、制御部１１５と、発光部１２５と、計測部１３５と、通信部１４５と、電力供給部１５５とを有する。
以下、図４Ｂの機能を示すブロック図について、図４Ａのハードウェアを示すブロック図を参照しながら各部について説明する。
＜制御部＞
制御部１１５は、発光部１２５、計測部１３５及び通信部１４５とそれぞれ通信可能に接続されており、各部を制御する。
また、制御部１１５は、各種プログラムを実行し、光照射装置１００全体の動作を制御する。
制御部１１５は、発光部１２５、計測部１３５及び通信部１４５とそれぞれ通信可能に接続されており、各部を制御する。
また、制御部１１５は、各種プログラムを実行し、光照射装置１００全体の動作を制御する。
＜発光部＞
発光部１２５は、制御部１１５からの指示に基づき、ＬＥＤドライバ１２１ａ〜１２１ｃ及びＬＥＤ１２２ａ〜１２２ｃを用いて、ＩＤ情報の信号を含む光を発光する。
発光部１２５は、制御部１１５からの指示に基づき、ＬＥＤドライバ１２１ａ〜１２１ｃ及びＬＥＤ１２２ａ〜１２２ｃを用いて、ＩＤ情報の信号を含む光を発光する。
＜計測部＞
計測部１３５は、人感センサ１３１ａ、照度センサ１３１ｂ、気圧センサ１３１ｃ、温度センサ１３１ｄ及び湿度センサ１３１ｅを用いて、光照射装置１００が設置された場所の環境情報を計測する。これにより、博物館や美術館などの施設のいたるところに点在している光照射装置１００ａ〜１００ｎは、全館の環境情報を計測することができる。
計測部１３５は、人感センサ１３１ａ、照度センサ１３１ｂ、気圧センサ１３１ｃ、温度センサ１３１ｄ及び湿度センサ１３１ｅを用いて、光照射装置１００が設置された場所の環境情報を計測する。これにより、博物館や美術館などの施設のいたるところに点在している光照射装置１００ａ〜１００ｎは、全館の環境情報を計測することができる。
計測部１３５が計測した人の存否の情報により、各展示物における混雑の程度を定量的に把握することができる。つまり、人の存否の情報を得るために、人感センサを用いることにより、人気の展示物であれば途切れることなく人の存在が検知され、不人気の展示物であれば人の存在を検知する頻度が少なくなることが定量的に把握できることから、入館者の動態解析を行うことができる。さらに、各展示物に対する定量的な混雑の程度を把握できることにより、人気の展示物を見やすくするため、あるいは不人気な展示物を注目されやすくするために展示位置やレイアウトを変更する指標とすることができる。
また、計測部１３５が計測した気圧、温度、湿度などの情報に基づき、館内の空調装置を動作させることにより入館者に対し快適な環境を提供することができる。
さらに、計測部１３５が計測した照度の情報に応じて、制御部１１５は、光照射装置１００における電源のＯＮ／ＯＦＦの切替え、及び、発光部１２５から発光する光の光度の調節の少なくともいずれかを行うようにしてもよい。
具体的には、開館時に館内が明るくなることを検知して、光照射装置１００を自動的に立ち上げるようにしてもよい。あるいは、光照射装置１００が設置されている位置が外窓に面している場合、ＩＤ情報を含む光にとって外窓から入り込む太陽光はノイズになるため、計測した照度が高ければ発光部１２５から発光する光の強度を高くするようにしてもよい。なお、光の光度の調節は、図６Ａ〜図６Ｃのように印加電流値を変化させることで実現できる。
具体的には、開館時に館内が明るくなることを検知して、光照射装置１００を自動的に立ち上げるようにしてもよい。あるいは、光照射装置１００が設置されている位置が外窓に面している場合、ＩＤ情報を含む光にとって外窓から入り込む太陽光はノイズになるため、計測した照度が高ければ発光部１２５から発光する光の強度を高くするようにしてもよい。なお、光の光度の調節は、図６Ａ〜図６Ｃのように印加電流値を変化させることで実現できる。
＜通信部＞
通信部１４５は、制御部１１５からの指示に基づき、計測部１３５が計測した環境情報を無線通信で情報処理装置３００に送信する。
このように、博物館や美術館などの施設のいたるところに点在している光照射装置１００ａ〜１００ｎの各通信部１４５が環境情報を情報処理装置３００に送信することにより、各展示物が展示されているそれぞれ位置における環境の状態を定量的に把握することができるビッグデータを構築することができる。また、ほぼリアルタイムで各通信部１４５が環境情報を情報処理装置３００に送信することにより、そのときの全館における環境の状態を定量的に把握し、各展示物で混雑している場所をディスプレイなどで表示することができるため、スムーズに鑑賞できる経路に入館者を誘導することができる。さらに、既に館内に設置されている防犯カメラなどの画像と得られたビッグデータを撮影時間及び計測時間で対応付けてもよく、これにより混雑の程度や照度・温度などが変化した原因を確認することが容易になる。
なお、本実施形態では、各センサが計測したデータを無線通信で送信するようにしたが、これに限ることはなく、各センサが計測したデータを有線通信で送信するようにしてもよい。
通信部１４５は、制御部１１５からの指示に基づき、計測部１３５が計測した環境情報を無線通信で情報処理装置３００に送信する。
このように、博物館や美術館などの施設のいたるところに点在している光照射装置１００ａ〜１００ｎの各通信部１４５が環境情報を情報処理装置３００に送信することにより、各展示物が展示されているそれぞれ位置における環境の状態を定量的に把握することができるビッグデータを構築することができる。また、ほぼリアルタイムで各通信部１４５が環境情報を情報処理装置３００に送信することにより、そのときの全館における環境の状態を定量的に把握し、各展示物で混雑している場所をディスプレイなどで表示することができるため、スムーズに鑑賞できる経路に入館者を誘導することができる。さらに、既に館内に設置されている防犯カメラなどの画像と得られたビッグデータを撮影時間及び計測時間で対応付けてもよく、これにより混雑の程度や照度・温度などが変化した原因を確認することが容易になる。
なお、本実施形態では、各センサが計測したデータを無線通信で送信するようにしたが、これに限ることはなく、各センサが計測したデータを有線通信で送信するようにしてもよい。
＜電力供給部＞
電力供給部１５５は、交流電力導入部１５２ａと、交流直流変換部１５２ｂと、補助電力供給部１５２ｃと、電力制御部１５２ｄとを有する。
交流電力導入部１５２ａは、差込プラグ１５１ａにより、電気コンセントから供給される交流電力を交流直流変換部１５２ｂに導入する。
電力供給部１５５は、交流電力導入部１５２ａと、交流直流変換部１５２ｂと、補助電力供給部１５２ｃと、電力制御部１５２ｄとを有する。
交流電力導入部１５２ａは、差込プラグ１５１ａにより、電気コンセントから供給される交流電力を交流直流変換部１５２ｂに導入する。
交流直流変換部１５２ｂは、ＡＣアダプタ１５１ｂにより、交流電力導入部１５２ａを通じて導入された交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を電力制御部１５２ｄに供給する。
補助電力供給部１５２ｃは、交流直流変換部１５２ｂからの直流電力を電力制御部１５２ｄから供給され、充電される。また、補助電力供給部１５２ｃは、光照射装置１００の動作時において、停電などにより交流直流変換部１５２ｂからの直流電力の供給が停止した場合には、電力制御部１５２ｄの指示により、直流電力を電力制御部１５２ｄに供給する。これにより、光照射装置１００への電力供給を中断させないようにすることができる。
電力制御部１５２ｄは、制御部１１５の指示により、光照射装置１００の動作時において、交流直流変換部１５２ｂからの直流電力の供給が停止したか否かを判定することができる。電力制御部１５２ｄは、交流直流変換部１５２ｂからの直流電力の供給が停止したと判定した場合には、バッテリー１５１ｃからの直流電力を、制御部１１５、発光部１２５、計測部１３５及び通信部１４５に供給する。これにより、光照射装置１００は、停電時であっても照明として用いることができる。
本実施形態の光通信システム１０では、光照射装置１００ａ〜１００ｎのいずれかと光通信端末２００との通信に、ＪＥＩＴＡ ＣＰ−１２２３の規格に準ずる可視光ビーコンシステムを用いる。このため、光照射装置１００ａ〜１００ｎは、図５に示すように、６ビットのプリアンブルと１バイトのフレームタイプからなるスタート部と、１６バイトのＩＤ情報のデータからなる情報部（ペイロード）と、２バイトのチェック用のＣＲＣ（周期冗長コード）からなる終端部とを配するフレーム構造のデータを光通信端末２００に送信する。
本実施形態の符号化方式としては、４ＰＰＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）符号方式を用いる。４ＰＰＭ符号方式は、シンボル時間として定義される一定の時間を４つのスロットに等分し、１シンボル時間に１つのスロット幅のパルスを許容し、そのパルスの存在スロット時間位置に割り当てた情報を送信する。１バイトは４シンボルからなり、その１シンボルは４スロットからなる。この４スロットのうち１スロットだけが必ず光る（ＯＮ）ようなシンボルとしているため、４スロットが全て光ることがないように、あるいは全て光らないことがないようにして、人の目に光のちらつきを感じさせないようにしている。
なお、本実施形態の光通信システム１０では、ＪＥＩＴＡ ＣＰ−１２２３の規格に準ずる可視光ビーコンシステムを用いるとしたが、これに限ることはなく、他の規格でもよく、可視光ではなく赤外線などを用いたものでもよい。また、本実施形態では、対象情報としてＩＤ情報としたが、これに限ることはない。
なお、本実施形態の光通信システム１０では、ＪＥＩＴＡ ＣＰ−１２２３の規格に準ずる可視光ビーコンシステムを用いるとしたが、これに限ることはなく、他の規格でもよく、可視光ではなく赤外線などを用いたものでもよい。また、本実施形態では、対象情報としてＩＤ情報としたが、これに限ることはない。
図６Ａ〜図６Ｅは、本実施形態における光通信システムが扱うデータ信号の一例を示す説明図である。
図６Ａでは、ＬＥＤ１２２に印加する印加電流信号のＨｉｇｈレベル電流値を１０ｍＡとし、Ｌｏｗレベル電流値を０ｍＡとし、振幅レベルを１０ｍＡとしている。図６Ｂでは、例えば、光照射装置１００が設置された位置が図６Ａよりも暗い場合、光照射装置１００を照明としても有効に用いるために、図６Ａで示した印加電流信号に＋１０ｍＡのバイアスを加えている。図６Ｃでは、例えば、光照射装置１００が設置された位置が図６Ａよりも、ノイズとしての太陽光が差し込んで明るい場合や照射光自体にノイズが多い場合には、これらのノイズの影響を受けにくくするために、図６Ａで示した印加電流信号の振幅レベルを２０ｍＡとして大きくしている。
なお、光照射装置１００を単なる照明として使用する場合には、図６Ｃに示すように、印加電流値を２０ｍＡ一定として信号成分を重畳させないようにすることができる。また、光照射装置１００を単なる照明としても使用しない場合には、図６Ｅに示すように、印加電流値を０ｍＡ一定として消費電力を抑制することができる。
図６Ａでは、ＬＥＤ１２２に印加する印加電流信号のＨｉｇｈレベル電流値を１０ｍＡとし、Ｌｏｗレベル電流値を０ｍＡとし、振幅レベルを１０ｍＡとしている。図６Ｂでは、例えば、光照射装置１００が設置された位置が図６Ａよりも暗い場合、光照射装置１００を照明としても有効に用いるために、図６Ａで示した印加電流信号に＋１０ｍＡのバイアスを加えている。図６Ｃでは、例えば、光照射装置１００が設置された位置が図６Ａよりも、ノイズとしての太陽光が差し込んで明るい場合や照射光自体にノイズが多い場合には、これらのノイズの影響を受けにくくするために、図６Ａで示した印加電流信号の振幅レベルを２０ｍＡとして大きくしている。
なお、光照射装置１００を単なる照明として使用する場合には、図６Ｃに示すように、印加電流値を２０ｍＡ一定として信号成分を重畳させないようにすることができる。また、光照射装置１００を単なる照明としても使用しない場合には、図６Ｅに示すように、印加電流値を０ｍＡ一定として消費電力を抑制することができる。
次に、光照射装置１００がＩＤ情報の信号を含む光を照射する処理の流れを、図７Ａに示すフローチャートの図中Ｓで表すステップにしたがって説明する。
図７Ａに示すように、まず、制御部１１５は、フレームを更新するか否かを判定し（Ｓ１０１）、フレームを更新すると判定するとＣＲＣ計算を行い（Ｓ１０２）、Ｆ＝０としてＦを初期化する（Ｓ１０３）。制御部１１５は、フレームを更新しないと判定すると、ＣＲＣの演算を行わずにＦ＝０としてＦを初期化する（Ｓ１０３）。
続いて、制御部１１５は、プリアンブルデータを出力すると（Ｓ１０４）、フレームを更新するか否かを判定する（Ｓ１０５）。制御部１１５は、フレームを更新すると判定すると、フレームを更新して（Ｓ１０６）、フレームデータを出力する（Ｓ１０７）。制御部１１５は、フレームを更新しないと判定すると、処理をＳ１０１に戻す。
このように、制御部１１５は、ＩＤ情報の信号を含む光を照射する処理を行う。
このように、制御部１１５は、ＩＤ情報の信号を含む光を照射する処理を行う。
次に、光照射装置１００が環境情報を取得して情報処理装置３００に送信する処理の流れを、図７Ｂ及び図７Ｃに示すフローチャートの図中Ｓで表すステップにしたがって説明する。
まず、図７Ｂに示すように、制御部１１５は、Ｔ＝０としてＴを初期化し（Ｓ２０１）、タイマを確認し、次式、Ｔ＞Ｔｉｎｔを満たすか否かを判定する（Ｓ２０２）。制御部１１５は、次式、Ｔ＞Ｔｉｎｔを満たしていると判定すると、人感センサ１３１ａ、照度センサ１３１ｂ、気圧センサ１３１ｃ、温度センサ１３１ｄ及び湿度センサ１３１ｅで環境情報の計測を行い（Ｓ２０３〜Ｓ２０７）、処理を図７ＣのＳ２０８に移行する。なお、制御部１１５は、次式、Ｔ＞Ｔｉｎｔを満たしていないと判定すると、Ｔ＞Ｔｉｎｔを満たすまで待機する。
次に、Ｓ２０３〜Ｓ２０７で各センサにより環境情報の計測をさせた制御部１１５は、図７Ｃに示すように、Ｒ＝０としてＲを初期化し（Ｓ２０８）、情報処理装置３００に環境情報を送信する（Ｓ２０９）。
続いて、制御部１１５は、情報処理装置３００が応答しているか否かを判定し（Ｓ２１０）、情報処理装置３００が応答していると判定すると、Ｔ＝０としてＴを初期化し（Ｓ２１２）、処理をＳ２０２に戻す。また、制御部１１５は、情報処理装置３００が応答していないと判定すると、次式、Ｒ＝Ｒ＋１の演算を行い、Ｒ＝３になったか否かを判定し（Ｓ２１１）、情報処理装置３００が応答するまで情報処理装置３００に環境情報を送信する処理を３回繰り返す。制御部１１５は、環境情報を送信する処理を３回繰り返しても情報処理装置３００が応答しないと判定すると、Ｔ＝０としてＴを初期化し（Ｓ２１２）、処理をＳ２０２に戻す。
＜光通信端末＞
光通信端末２００は、図１に示すように、片手で持ち運びが可能な小型の装置であり、受光素子２１０を有する。光通信端末２００は、ＩＤ情報の信号を含む光を照射する光照射装置１００ａ〜１００ｎのいずれかから光を受光素子２１０により受光し、受光した光がＩＤ情報を含むか否かを判定する制御を行い、ＩＤ情報を検出する。検出するＩＤ情報は各展示物と対応しており、光通信端末２００は、ネットワークＮ２を介して、検出したＩＤ情報を情報処理装置３００に送信する。
光通信端末２００は、情報処理装置３００からＩＤ情報に対応するコンテンツを受信し、入館者に対しコンテンツの音声を出力する。
つまり、光通信端末２００は、光照射装置１００から照射されたＩＤ情報の信号を含む光を受光し、ＩＤ情報に対応するコンテンツを取得し、入館者に対し出力する。
なお、本実施形態では、説明を簡単にするため光通信端末２００を単数としているが、これに限ることなく、複数としてもよい。
光通信端末２００は、図１に示すように、片手で持ち運びが可能な小型の装置であり、受光素子２１０を有する。光通信端末２００は、ＩＤ情報の信号を含む光を照射する光照射装置１００ａ〜１００ｎのいずれかから光を受光素子２１０により受光し、受光した光がＩＤ情報を含むか否かを判定する制御を行い、ＩＤ情報を検出する。検出するＩＤ情報は各展示物と対応しており、光通信端末２００は、ネットワークＮ２を介して、検出したＩＤ情報を情報処理装置３００に送信する。
光通信端末２００は、情報処理装置３００からＩＤ情報に対応するコンテンツを受信し、入館者に対しコンテンツの音声を出力する。
つまり、光通信端末２００は、光照射装置１００から照射されたＩＤ情報の信号を含む光を受光し、ＩＤ情報に対応するコンテンツを取得し、入館者に対し出力する。
なお、本実施形態では、説明を簡単にするため光通信端末２００を単数としているが、これに限ることなく、複数としてもよい。
図８Ａは、本実施形態における光通信端末の概略図である。
図８Ａに示すように、光通信端末２００は、受光素子２１０と、スピーカ２３０と、発光素子２４０と、設定ボタン２５０と、電源スイッチ２６０と、イヤホンジャック２７０と、液晶ディスプレイ２８０と、ＵＳＢ端子２９０とを有する。
図８Ａに示すように、光通信端末２００は、受光素子２１０と、スピーカ２３０と、発光素子２４０と、設定ボタン２５０と、電源スイッチ２６０と、イヤホンジャック２７０と、液晶ディスプレイ２８０と、ＵＳＢ端子２９０とを有する。
受光素子２１０は、本実施形態ではフォトダイオードであり、光通信端末２００の正面最上部及び上面に配置され、可視光を受光する。受光素子２１０は、後述する受光部２１１を動作させるために用いられる。
スピーカ２３０は、光通信端末２００の正面下部に配置され、コンテンツを音声で出力することができる。
発光素子２４０は、光通信端末２００の上面に配置され、本実施形態ではＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であり、光により通信可能なデバイスに情報を送信することができる。発光素子２４０は、後述する投光部２４２を動作させるために用いられる。
設定ボタン２５０は、光通信端末２００の正面中央に配置され、コンテンツの音声の言語を選択することができるため、多言語対応とすることができる。また、設定ボタン２５０は、光通信端末２００を動作させるためのプログラムを設定する際に用いられる。
電源スイッチ２６０は、光通信端末２００の右側面に配置され、スライドさせることにより、光通信端末２００の電源をＯＮ／ＯＦＦすることができる。
イヤホンジャック２７０は、光通信端末２００の左側面に配置され、コンテンツの音声をスピーカ２３０からではなくイヤホンで出力したいときに、イヤホンの端子が挿入される。
液晶ディスプレイ２８０は、光通信端末２００の正面上部に配置され、光通信端末２００を動作させるためのプログラムの設定を確認する際に用いられる。
ＵＳＢ端子２９０は、光通信端末２００の端面に配置されており、ＵＳＢメモリが着脱可能である。ＵＳＢメモリにテンプレートデータやコンテンツデータを保存させておくと、情報処理装置３００とのデータの送受信を行わずに処理することができる。
図８Ｂは、本実施形態における光通信端末のハードウェアを示すブロック図である。
図８Ｂに示すように、ＭＰＵ２２０は、図８Ａで示した各部と接続されている。
ＭＰＵ２２０は、プロセッサの一種であり、種々の制御や演算を行う処理装置である。ＭＰＵ２２０は、図示しない記憶手段などが記憶するファームウェアなどを実行することにより、種々の機能を実現する。具体的には、図８Ｃの点線で示したように、ＭＰＵ２２０は、Ａ／Ｄ変換部２２１、制御部２２２、タイマ部２２３、及びＩ／Ｆ部２２４の機能を実現する。なお、ＭＰＵ２２０は、光通信端末２００全体の制御を行うために用いられる。
図８Ｂに示すように、ＭＰＵ２２０は、図８Ａで示した各部と接続されている。
ＭＰＵ２２０は、プロセッサの一種であり、種々の制御や演算を行う処理装置である。ＭＰＵ２２０は、図示しない記憶手段などが記憶するファームウェアなどを実行することにより、種々の機能を実現する。具体的には、図８Ｃの点線で示したように、ＭＰＵ２２０は、Ａ／Ｄ変換部２２１、制御部２２２、タイマ部２２３、及びＩ／Ｆ部２２４の機能を実現する。なお、ＭＰＵ２２０は、光通信端末２００全体の制御を行うために用いられる。
図８Ｃは、本実施形態における光通信端末の機能を示すブロック図である。
図８Ｃに示すように、光通信端末２００は、受光部２１１で受光した可視光を電気信号に変換し、変換した電気信号を増幅部２１２のアナログ回路で増幅する。次に、光通信端末２００は、増幅させた電気信号をＡ／Ｄ変換部２２１でサンプリングする。そして、制御部２２２は、ＪＥＩＴＡ ＣＰ−１２２３の規格に従ってファームウェアでサンプリング後の電気信号を復調する。このとき、制御部２２２は、タイマ部２２３と、ファームウェアを記憶する記憶部２５１とにより、サンプリング後の電気信号を復調する。その後、制御部２２２は、復調した信号をＵＳＢ通信部２３１により情報処理装置３００に送信する。
言い換えると、制御部２２２は、受光部２１１が受光した可視光がＩＤ情報の信号を含むか否かを判定し、受光部２１１で受光した可視光がＩＤ情報の信号を含むと判定した場合に、可視光から検出したＩＤ情報を情報処理装置３００に送信する制御を行う。
図８Ｃに示すように、光通信端末２００は、受光部２１１で受光した可視光を電気信号に変換し、変換した電気信号を増幅部２１２のアナログ回路で増幅する。次に、光通信端末２００は、増幅させた電気信号をＡ／Ｄ変換部２２１でサンプリングする。そして、制御部２２２は、ＪＥＩＴＡ ＣＰ−１２２３の規格に従ってファームウェアでサンプリング後の電気信号を復調する。このとき、制御部２２２は、タイマ部２２３と、ファームウェアを記憶する記憶部２５１とにより、サンプリング後の電気信号を復調する。その後、制御部２２２は、復調した信号をＵＳＢ通信部２３１により情報処理装置３００に送信する。
言い換えると、制御部２２２は、受光部２１１が受光した可視光がＩＤ情報の信号を含むか否かを判定し、受光部２１１で受光した可視光がＩＤ情報の信号を含むと判定した場合に、可視光から検出したＩＤ情報を情報処理装置３００に送信する制御を行う。
次に、受光部２１１が受光した可視光がＩＤ情報の信号を含むか否かを判定し、可視光がＩＤ情報の信号を含むと判定した場合に、ＩＤ情報を情報処理装置３００に送信する処理の流れを、図９Ａ及び図９Ｂに示すフローチャートの図中Ｓで表すステップにしたがって説明する。
図９Ａに示すように、まず、制御部２２２は、各変数の初期化を行う（Ｄ＝０,Ｆ＝０,Ｎ＝０,Ｐ＝０）（Ｓ３０１）。ここで、Ｄは信号のエッジの検出フラグ、Ｆはプリアンブルの検出フラグ、Ｎはフレーム番号（データのバイト数）、Ｐはシンボル数を意味する。
次に、光通信端末２００は、受光部２１１で受光した可視光を電気信号に変換し、変換した電気信号を増幅部２１２のアナログ回路で増幅して、Ａ／Ｄ変換部２２１でサンプリングする（Ｓ３０２）。
次に、光通信端末２００は、受光部２１１で受光した可視光を電気信号に変換し、変換した電気信号を増幅部２１２のアナログ回路で増幅して、Ａ／Ｄ変換部２２１でサンプリングする（Ｓ３０２）。
制御部２２２は、Ａ／Ｄ変換部２２１でサンプリングした方形波の信号において、立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出するために微分処理する（Ｓ３０３）。なお、以下では、エッジを検出するために微分処理した信号を「エッジ検出した信号」と称することもある。制御部２２２は、エッジ検出した信号において、エッジの変化に基づいてＩＤ情報の信号を検出するために、正側にピークがあればＤ＝１とし（Ｓ３０４、Ｓ３０５）、負側にピークがあればＤ＝０とする（Ｓ３０６、Ｓ３０７）。なお、正側及び負側のいずれにもピークがなければ処理をＳ３０２に戻す。
制御部２２２は、エッジ検出した信号において正側及び負側のいずれかにピークを検出すると、プリアンブルがすでに検出されているか否かを判定する（Ｓ３０８）。制御部２２２は、プリアンブルがすでに検出されていると判定すると処理を図９Ｂに示すＳ３１２に移行し、プリアンブルが検出されていないと判定すると、エッジ検出した信号がプリアンブルであるか否かを判定する（Ｓ３０９）。制御部２２２は、エッジ検出した信号がプリアンブルであると判定するとＦ＝１とし（Ｓ３１０）、エッジ検出した信号がプリアンブルでないと判定するとＦ＝０として（Ｓ３１１）、処理をＳ３０２に戻す。
次に、制御部２２２は、プリアンブルがすでに検出されていると判定すると、４ＰＰＭ信号の最初の４ビットを取得できたか否かを判定する（Ｓ３１２）。制御部２２２は、最初の４ビットを取得できたと判定すると、エッジ検出した信号を４ＰＰＭ信号に変換してＰ番目のシンボルに保存し（Ｓ３１３）、４ＰＰＭ変換できていないと判定すると、処理を図４ＡのＳ３０２に戻す。
制御部２２２は、エッジ検出した信号を４ＰＰＭ信号に変換してＰ番目のシンボルに保存すると、Ｐ＝Ｐ＋１の演算を行い、Ｐ＝４であるか否かを判定する（Ｓ３１４）。制御部２２２は、Ｐ＝４であると判定すると、４シンボル（１バイト）完了であるとしてＰ＝０としてＰを初期化し（Ｓ３１５）、Ｐ＝４でないと判定すると、処理を図４ＡのＳ３０２に戻す。
制御部２２２は、Ｐ＝０としてＰを初期化すると、フレームのＮ番目に得られたバイトを保存して（Ｓ３１６）、Ｎ＝Ｎ＋１の演算を行い、Ｎ＝１９であるか否かを判定する（Ｓ３１７）。制御部２２２は、Ｎ＝１９であると判定すると、フレームの最後であるとしてＮ＝０としてＮを初期化し（Ｓ３１８）、Ｎ＝１９でないと判定すると、処理を図４ＡのＳ３０２に戻す。
制御部２２２は、Ｎ＝０としてＮを初期化するとＣＲＣの演算を行い、終端部のＣＲＣと一致するか否かを判定する（Ｓ３１９）。制御部２２２は、一致すると判定すると、情報処理装置３００にデータを送信し（Ｓ３２０）、処理を図４ＡのＳ３０２に戻す。また、制御部２２２は、一致しないと判定すると、処理を図４ＡのＳ３０２に戻す。
このように、光通信端末２００は、受光部２１１が受光した可視光がＩＤ情報の信号を含むか否かを判定し、可視光がＩＤ情報の信号を含むと判定した場合に、ＩＤ情報を情報処理装置３００に送信する。
このように、光通信端末２００は、受光部２１１が受光した可視光がＩＤ情報の信号を含むか否かを判定し、可視光がＩＤ情報の信号を含むと判定した場合に、ＩＤ情報を情報処理装置３００に送信する。
＜情報処理装置＞
情報処理装置３００は、光通信端末２００からの要求によりＩＤ情報に対応するコンテンツを光通信端末２００に送信する。情報処理装置３００は、図１に示すように、環境情報データベース３１０と、可視光ＩＤデータベース３２０と、テンプレートデータベース３３０と、コンテンツデータベース３４０とを有する。
情報処理装置３００は、光通信端末２００からの要求によりＩＤ情報に対応するコンテンツを光通信端末２００に送信する。情報処理装置３００は、図１に示すように、環境情報データベース３１０と、可視光ＩＤデータベース３２０と、テンプレートデータベース３３０と、コンテンツデータベース３４０とを有する。
情報処理装置３００は、光通信端末２００からの要求により、可視光ＩＤデータベース３２０から、ＩＤ情報に応じたテンプレートＵＲＬ及びコンテンツＵＲＬを光通信端末２００に送信する。次に、情報処理装置３００は、光通信端末２００からの要求により、テンプレートデータベース３３０からテンプレートＵＲＬに対応するテンプレートを送信し、コンテンツデータベース３４０からコンテンツＵＲＬに対応するコンテンツを送信する。
このとき、情報処理装置３００は、光通信端末２００からの要求の回数を計数することにより、光照射装置１００が設置された位置の展示物を鑑賞しに来た人の人数を計数できるため、人の存否のみを検知できる人感センサでは把握できなかった人数を把握することができる。なお、入館者全員に光通信端末２００を携帯させることで、より正確な人数を計数することができる。
このとき、情報処理装置３００は、光通信端末２００からの要求の回数を計数することにより、光照射装置１００が設置された位置の展示物を鑑賞しに来た人の人数を計数できるため、人の存否のみを検知できる人感センサでは把握できなかった人数を把握することができる。なお、入館者全員に光通信端末２００を携帯させることで、より正確な人数を計数することができる。
また、情報処理装置３００は、光照射装置１００が計測した環境情報を受信して格納する。これにより、情報処理装置３００は、各展示物が展示されている位置における環境の状態を定量的に把握することができるビッグデータを構築することができる。
また、情報処理装置３００は、１以上の光照射装置１００から送信され、格納した環境情報に基づき、１以上の光照射装置１００が設置された場所を含む範囲における環境の状態を動態解析する。さらに、各展示物に対する定量的な混雑の程度を把握できることにより、人気の展示物を見やすくするため、あるいは不人気な展示物を注目されやすくするために展示位置やレイアウトを変更する指標とすることができる。
なお、情報処理装置３００は、本実施形態ではサーバであり、各データベースを構築、編集及び管理することができる。
以上では、博物館や美術館などの施設において展示物の説明を行う光通信システムについて説明したが、光照射装置の電力制御部が停電と判定した場合に、コンテンツに対応するＩＤ情報の信号の代わりに、設置された場所からの避難に関する情報に対応する対象情報の信号を含む光を照射する制御を行うこともできる。
具体的には、光照射装置は、館内のコンセントから主電力が供給されている場合には、地震や火災などの災害により停電になったときでも、バッテリーから発光部に補助電力を供給することができ、館内に光を照射することができる。これにより、館内が真っ暗にならず、入館者は館外に安全に避難することができる。さらにこのとき、光照射装置においては、制御部が、コンテンツに対応するＩＤ情報の信号の代わりに、設置された場所からの避難経路などを示すＩＤ情報の信号を含む光を照射する制御を行い、かつ計測部、通信部及び制御部にもバッテリーから補助電力が供給されるので、入館者に対し避難経路を案内することができ、より安全に入館者を避難させることができる。さらに、計測部により、人の存否や温度などの環境情報を取得できることから、館内のどの場所に人が存在しているのか、あるいは火災が発生しているのかを把握して、救出活動や消火活動を迅速に行うことができるため、災害による被害を小さくできる。
以上説明したように、本発明の光照射装置は、設置された場所に関連する関連情報を入館者に提供するために、光を利用する光通信により、関連情報に対応する対象情報の信号を含む光を照射する光照射装置であって、対象情報の信号を含む光を発光する発光部と、設置された場所の環境情報を計測する計測部と、計測部が計測した環境情報を送信する通信部と、を有する。
これにより、本発明の光照射装置は、光を利用した通信を行うことができ、かつ設置された位置における環境の状態を把握することができる。
これにより、本発明の光照射装置は、光を利用した通信を行うことができ、かつ設置された位置における環境の状態を把握することができる。
また、本発明の光通信システムは、例えば、本実施形態で示したように、博物館や美術館などの施設において展示物の説明を行うシステムに応用することができる。
１０ 光通信システム
１００ 光照射装置
１１５ 制御部
１２５ 発光部
１３５ 計測部
１４５ 通信部
１５５ 電力供給部
２００ 光通信端末
２１１ 受光部
３００ 情報処理装置
１００ 光照射装置
１１５ 制御部
１２５ 発光部
１３５ 計測部
１４５ 通信部
１５５ 電力供給部
２００ 光通信端末
２１１ 受光部
３００ 情報処理装置
前記＜３＞に記載の光照射装置においては、環境情報が照度の情報を含む場合には、開館時に館内が明るくなることを検知して、光照射装置における発光部を自動的に立ち上げるようにしてもよい。あるいは、光照射装置の発光部が設置されている位置が外窓に面している場合、ＩＤ情報を含む光にとって外窓から入り込む太陽光はノイズになるため、計測した照度が高ければ発光部から発光する光の強度を高くするようにしてもよい。
さらに、計測部１３５が計測した照度の情報に応じて、制御部１１５は、光照射装置１００における発光部の発光のＯＮ／ＯＦＦの切替え、及び、発光部１２５から発光する光の光度の調節の少なくともいずれかを行うようにしてもよい。
具体的には、開館時に館内が明るくなることを検知して、光照射装置１００における発光部を自動的に立ち上げるようにしてもよい。あるいは、光照射装置１００の発光部が設置されている位置が外窓に面している場合、ＩＤ情報を含む光にとって外窓から入り込む太陽光はノイズになるため、計測した照度が高ければ発光部１２５から発光する光の強度を高くするようにしてもよい。なお、光の光度の調節は、図６Ａ〜図６Ｃのように印加電流値を変化させることで実現できる。
具体的には、開館時に館内が明るくなることを検知して、光照射装置１００における発光部を自動的に立ち上げるようにしてもよい。あるいは、光照射装置１００の発光部が設置されている位置が外窓に面している場合、ＩＤ情報を含む光にとって外窓から入り込む太陽光はノイズになるため、計測した照度が高ければ発光部１２５から発光する光の強度を高くするようにしてもよい。なお、光の光度の調節は、図６Ａ〜図６Ｃのように印加電流値を変化させることで実現できる。
前記＜３＞に記載の光照射装置においては、環境情報が照度の情報を含む場合には、開館時に館内が明るくなることを検知して、光照射装置を自動的に立ち上げるようにしてもよい。あるいは、光照射装置が設置されている位置が外窓に面している場合、ＩＤ情報を含む光にとって外窓から入り込む太陽光はノイズになるため、計測した照度が高ければ発光部から発光する光の強度を高くするようにしてもよい。
さらに、計測部１３５が計測した照度の情報に応じて、制御部１１５は、光照射装置１００における電源のＯＮ／ＯＦＦの切替え、及び、発光部１２５から発光する光の光度の調節の少なくともいずれかを行うようにしてもよい。
具体的には、開館時に館内が明るくなることを検知して、光照射装置１００を自動的に立ち上げるようにしてもよい。あるいは、光照射装置１００が設置されている位置が外窓に面している場合、ＩＤ情報を含む光にとって外窓から入り込む太陽光はノイズになるため、計測した照度が高ければ発光部１２５から発光する光の強度を高くするようにしてもよい。なお、光の光度の調節は、図６Ａ〜図６Ｃのように印加電流値を変化させることで実現できる。
具体的には、開館時に館内が明るくなることを検知して、光照射装置１００を自動的に立ち上げるようにしてもよい。あるいは、光照射装置１００が設置されている位置が外窓に面している場合、ＩＤ情報を含む光にとって外窓から入り込む太陽光はノイズになるため、計測した照度が高ければ発光部１２５から発光する光の強度を高くするようにしてもよい。なお、光の光度の調節は、図６Ａ〜図６Ｃのように印加電流値を変化させることで実現できる。
Claims (8)
- 設置された場所に関連する関連情報を利用者に提供するために、光を利用する光通信により、前記関連情報に対応する対象情報の信号を含む光を照射する光照射装置であって、
前記対象情報の信号を含む前記光を発光する発光部と、
前記設置された場所の環境情報を計測する計測部と、
前記計測部が計測した前記環境情報を送信する通信部と、
を有することを特徴とする光照射装置。 - 前記環境情報が、前記設置された場所における、人の存否、照度、気圧、温度、湿度、二酸化炭素及び総揮発性有機化合物の少なくともいずれかの情報を含む請求項１に記載の光照射装置。
- 前記環境情報が前記照度の情報を含む場合、前記照度の情報に応じて、電源のＯＮ／ＯＦＦの切替え、及び、前記発光部から発光する前記光の光度の調節の少なくともいずれかを行う制御部を更に有する請求項２に記載の光照射装置。
- 前記発光部、前記計測部、前記通信部及び前記制御部に補助電力を供給可能なバッテリーを更に有し、
前記制御部が、停電と判定した場合に、前記関連情報に対応する対象情報の信号の代わりに、前記設置された場所からの避難に関する情報に対応する対象情報の信号を含む光を照射する制御を行う請求項３に記載の光照射装置。 - 請求項１から４のいずれかに記載の光照射装置と、
前記光照射装置から照射された対象情報の信号を含む光を受光し、前記対象情報に対応する関連情報を取得して出力する光通信端末と、
前記光通信端末からの要求により前記対象情報に対応する関連情報を前記光通信端末に前記関連情報を送信するとともに、前記光照射装置が計測した環境情報を格納し、格納した前記環境情報に基づき、前記光照射装置が設置された場所における環境の状態の動態解析を行う情報処理装置と、
を有することを特徴とする光通信システム。 - 前記情報処理装置が、複数の前記光照射装置から送信され、格納した前記環境情報に基づき、複数の前記光照射装置が設置された場所を含む範囲における環境の状態の動態解析を行う請求項５に記載の光通信システム。
- 前記情報処理装置が、前記光通信端末からの要求の回数を計数する請求項５から６のいずれかに記載の光通信システム。
- 設置された場所に関連する関連情報を利用者に提供するために、光を利用する光通信により前記関連情報に対応する対象情報の信号を送信する光照射方法であって、
前記対象情報の信号を含む前記光を発光する発光工程と、
前記設置された場所の環境情報を計測する計測工程と、
前記計測工程において計測した前記環境情報を送信する通信工程と、
を含むことを特徴とする光照射方法。
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