JP3843321B2

JP3843321B2 - 情報支援システム

Info

Publication number: JP3843321B2
Application number: JP2003081513A
Authority: JP
Inventors: 拓一西村; 嘉志中村; 日出男伊藤; 秀之中島; 武志蔵田
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2002-11-27
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2023-03-24
Also published as: US7474855B2; JP2004229262A; GB0512933D0; GB2412026A; GB2412026B; US20060153571A1; AU2003284449A1; WO2004049603A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、情報支援システムに関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、光空間通信において複数のユーザに対する個別の情報支援を可能ならしめる、新しい情報支援システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、「いつでも、どこでも、だれでも」情報にアクセスできるユビキタスな情報環境の実現が盛んに提唱されており、これにおいてこの出願の発明の発明者等は、環境側から提供される膨大な情報のなかで「いま、ここで、私が」欲しい情報をユーザが簡便に取得可能ならしめるべく、環境側に任意に設置された情報送信装置からの音声情報をユーザがユーザ端末を適切な位置で適切な方向に向けるだけで取得できるようにした情報支援システムを既に提案しており、そこではさらに、ユーザ端末をシンプルで小型軽量な無電源端末化し、この携帯性・装着性に優れた無電源端末によってより手軽な情報アクセスを実現している（たとえば非特許文献１〜３参照および特許文献１参照）。
【０００３】
この情報支援システムについてさらに説明すると、たとえば図９に示したように、ユーザが携帯または装着する無電源端末（１）を、情報送信装置（２）により強度変調されて発信された光信号を受光して電気信号に変換する太陽電池等の光電変換手段（１１）と、光電変換手段（１１）により変換された電気信号を音声出力するイヤホンやヘッドホン等の音声出力手段（１２）とを備えたものとし、環境側に設置される情報送信装置（２）を、光信号の光源（２１）と、発信すべき音声情報の電気信号に応じて光信号を強度変調する変調手段（２２）とを備えたものとしており、これによって、ユーザが自分の無電源端末（１）を情報送信装置（２）の信号送出領域内にてその方向に向けるだけで必要な音声情報を自由に取得し聞くことができるという、ユビキタスな情報支援を実現している。無電源端末（１）については、光電変換手段（１１）により得られる電気信号で音声出力手段（１２）を駆動し、当該電気信号をそのまま再生出力しており、このとき音声出力手段（１２）の駆動に利用しているのは情報信号を割り当てた交流成分であり、光電変換手段（１１）で同時に発生される直流成分は利用していないため、交流成分のみにより無電源で音声出力を実現しているのである。
【０００４】
またこの情報支援システムでは、たとえば図１０に示したように、ユーザの位置を検出可能ならしめるべく、環境側に赤外光撮像を利用する位置検出装置（３）をさらに配置して、無電源端末（１）を、位置検出装置（３）により発信された赤外光を反射させる再帰型反射部材等の反射手段（１３）をさらに備えたものとし、位置検出装置（３）を、赤外光の赤外線光源（３１）と、無電源端末（１）により反射されて戻されてきた赤外光を撮像する赤外線撮像手段（３２）と、赤外線撮像手段（３２）により撮像された赤外光像に基づいて無電源端末（１）の位置を検出する位置検出手段（３３）とを備えたものとすることで、ユーザ側での音声情報の取得だけでなく環境側でのユーザ位置情報の取得をも同時にできるという、インタラクティブな情報支援をも実現している。
【０００５】
図１１は、以上の情報支援システムのより具体的な一例を示した概略外観図である。この例では、無電源端末（１）は、光電変換手段（１１）としての太陽電池（１１ａ）と、音声出力手段（１２）としてのイヤホン（１２ａ）と、反射手段（１３）としての再帰型反射シート（１３ａ）を一体に備えたイヤホン型端末となっている。より具体的には、太陽電池（１１ａ）を囲むように再帰型反射シート（１３ａ）をほぼ同一面にて配置してなる板状の光送受部がイヤホン（１２ａ）を有する耳装着部に取り付けられており、イヤホン（１２ａ）がユーザの耳に装着された状態において太陽電池（１１ａ）の光受光面および再帰型反射シート（１３ａ）の光反射面がユーザの視線方向を向くように、それぞれが配置されて一体的に構成されている。端末内部には太陽電池（１１ａ）の出力端子とイヤホン（１２ａ）の入力端子とを結線する導線（図示なし）が内蔵されているだけで、イヤホン（１２ａ）駆動用の電池等の電源は組み込まれていない。これは、前述したように太陽電池（１１ａ）により得られた電気信号でそのままイヤホン（１２ａ）を駆動し音声出力しているので、別途の専用電源を必要としないためである。このようなイヤホン型の無電源端末（１）によって、より優れた端末装着性を実現でき、端末使用者であるユーザはさらに手軽に環境側との情報支援を体験できるようになる。
【０００６】
他方、環境側の情報送信装置（２）は、光信号の光源（２１）としてのＬＥＤ（２１ａ）を備えたものとなっており、その筐体内あるいは外部別体として変調手段（２２）としての変調回路（２２ａ）を備えている。変調回路（２２ａ）では、たとえば送信すべき音声情報の発生源である音声発生源（図示なし）が発生する音声信号の電圧レベルに応じてＬＥＤ（２１ａ）の駆動電圧を変化させることにより、光信号の強度変調制御を行うことができる。ＬＥＤ（２１ａ）は、十分な光量の光を発光可能なたとえば赤外線ＬＥＤを用いることができ、必要な送信距離に応じて送出する光量をより多くするためにアレイ状にして用いてもよい。また用途に応じて、ＬＥＤ（２１ａ）の光が特定方向のみに対して発射されるよう指向性を持たせることが好ましく、そのためにたとえば放物反射面をもつ反射鏡の焦点位置にＬＥＤアレイを設けた態様を考慮できる。
【０００７】
また、位置検出装置（３）は、赤外線光源（３１）としての赤外線ＬＥＤ（３１ａ）と赤外線撮像手段（３２）としての赤外線カメラ（３２ａ）とを一体に備えたものとなっており、その筐体内にあるいは外部別体として位置検出手段（３３）としての位置検出器（３３ａ）を備えている。無電源端末（１）が備える再帰型反射シート（１３ａ）は受光した光を入射方向と同方向に反射するものであるので、反射されて戻されてきた赤外光を的確に撮像するために赤外線カメラ（３２ａ）を赤外線ＬＥＤ（３１ａ）と近接配置させて一体構成としている。
【０００８】
そして、たとえば図１２に例示したように、イヤホン型の無電源端末（１）を耳に装着したユーザが、情報送信装置（２）および位置検出装置（３）が配置されている環境内に入り、それら環境側装置の方向を向くと、声や音楽、信号音などの様々な音声情報を聞くことができ、また自分の位置を環境側へ知らせることができる。図１２では美術館での一適用例を示しており各絵画についての音声案内情報を聞くことができる。
以上のとおり、この出願の発明の発明者等が既に提案している情報支援システムはユビキタス、インタラクティブという非常に優れた特性の情報支援を実現しているのである。
【０００９】
【非特許文献１】
西村拓一、外４名，「インタラクティブ情報支援のための無電源小型情報端末」，信学技報，社団法人電子情報通信学会，平成１４年１１月２２日，ｐ．１−６
【非特許文献２】
中村嘉志、外４名，「無電源小型通信端末CoBITによる近距離情報支援の実現」，情報処理学会研究会報告，社団法人情報処理学会，平成１４年６月８日，２００２−ＩＣＩＩ−３，ｐ．１−７
【非特許文献３】
西村拓一、外３名，「無電源小型通信端末を用いた位置に基づく情報支援システム」，情報処理学会研究会報告，社団法人情報処理学会，平成１４年１月２８日，２００２−ＩＣＩＩ−２，ｐ．１−６
【特許文献１】
ＰＣＴ／ＪＰ０２／１２３０６
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のとおりの情報支援システムでは、環境側の情報送信装置（２）から発せられる音声情報はユーザ全てに対して一様に聞こえるものであり、各ユーザに個別に対応した音声情報とはなっていない。すなわち、ユーザの個別情報支援はまだ可能とされていないのである。
【００１１】
たとえば、美術館や博物館、展覧会等に上記情報支援システムを活用する場合、情報送信装置（２）を展示品の近辺に設置しておき、当該情報送信装置（２）からの信号発信領域となる展示品の前方に無電源端末（１）を装着した入場者が立つと（たとえば図１２参照）、全ての入場者が同じ音声情報を聞くことになるのであるが、当然入場者が必要とする情報あるいは好みの情報は千差万別であり、たとえば日本人であれば日本語での情報を必要とし、外国人であれば自国語での情報を必要とすると考えられ、またたとえば小学生はより平易な言葉での情報を好み、中高生はその教育言語レベルに合った情報を好むと考えられ、このような各ユーザに個別に対応した情報支援を実現するための改良の余地が残されている。
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑み、上記情報支援システムを改良して、ユーザの個別情報支援を実現することのできる、新しい情報支援システムを提供することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、図１にその機能ブロック図を例示したとおりの、無電源端末（１）に音声情報を送る情報送信装置（２）、無電源端末（１）の位置情報を検出する位置検出装置（３）、および無電源端末（１）のＩＤ情報を検出するＩＤ検出装置（４）を備え、無電源端末（１）は、情報送信装置（２）により強度変調されて発信された光信号を受光して電気信号に変換する光電変換手段（２１）と、光電変換手段（２１）により変換された電気信号を音声出力する音声出力手段（１２）と、位置検出装置（３）により発信された位置用赤外光を反射させる反射手段（１３）と、ＩＤ用赤外光の赤外線光源（１４）と、ＩＤデータを記憶するＩＤ記憶手段（１５）と、ＩＤデータに応じてＩＤ用赤外光を変調する変調手段（１６）とを有し、情報送信装置（２）は、光信号の光源（２１）と、発信すべき音声情報の電気信号に応じて光信号を強度変調する変調手段（２２）とを有し、位置検出装置（３）は、位置用赤外光の赤外線光源（３１）と、無電源端末（１）により反射されて戻されてきた位置用赤外光を撮像する赤外線撮像手段（３２）と、赤外線撮像手段（３２）により撮像された赤外光像に基づいて無電源端末（１）の位置を検出する位置検出手段（３３）とを有し、ＩＤ検出装置（４）は、無電源端末（１）により変調されて発信されたＩＤ用赤外光を受光してＩＤデータを出力する赤外線センサ（４１）を有しており、位置検出装置（３）の赤外線撮像手段（３２）は無電源端末（１）により変調されて発信されたＩＤ用赤外光をも撮像し、位置検出装置（３）の位置検出手段（３３）は当該赤外線撮像手段（３２）により撮像されたＩＤ用赤外光像に基づいて無電源端末（１）の位置をさらに検出することを特徴とする情報支援システムを提供する。
【００１３】
また、この出願の発明は、第２には、前記無電源端末（１）の前記赤外線光源（１４）は、ＩＤ用赤外光を断続的に発行することを特徴とする情報支援システム、第３には、前記断続的発光の時間間隔がランダムであることを特徴とする情報支援システム、第４には、前記無電源端末（１）の前記赤外線光源（１４）は、ＩＤ用赤外光の発光から所定時間ずらして別の赤外光を撮像用赤外光として発光することを特徴とする情報支援システム、第５には、前記無電源端末（１）の前記赤外線光源（１４）は、ＩＤ用赤外光発光の直前もしくは直後またはその両方に所定時間ずらして撮像用赤外光を発光することを特徴とする端末検出システム、第６には、前記無電源端末（１）の反射手段（２）による反射光路上に透過率変化手段を設け、この透過率変化手段による透過率変化を前記赤外線光源（１４）によるＩＤ用赤外光の発光に同期させることを特徴とする情報支援システム、第７には、前記情報送信装置（２）が、所定のＩＤデータに対応させて音声情報を記憶した音声情報データベース（２３）と、前記ＩＤ検出装置（４）の前記赤外線センサ（４１）から出力されたＩＤデータに対応した音声情報を音声情報データベースから選出する音声情報選出手段（２４）とをさらに有しており、音声情報選出手段（２４）により選出された音声情報の電気信号に応じて強度変調した光信号を発信することを特徴とする情報支援システム、第８には、前記情報送信装置（２）は、前記位置検出装置（３）の前記位置検出手段（３３）により検出された前記無電源端末（１）の位置へ光信号の発信方向を向ける発信方向制御手段（２５）をさらに有していることを特徴とする情報支援システムを提供する。
【００１４】
上記のとおりの特徴を有するこの出願の発明によれば、環境側では情報送信装置（２）および位置検出装置（３）に加えてさらにＩＤ検出装置（４）を配置し、ユーザ側では無電源端末（１）から自己のＩＤ情報を赤外光により発信することで、ユーザ端末の位置情報とともにＩＤ情報をも同時に検出可能とし、この位置情報およびＩＤ情報とに基づいて各ユーザに個別に対応した情報支援を実現できるようになる。たとえば、ある位置にあるユーザがいる場合において、当該ユーザのＩＤ情報に母国語情報が含まれているとその母国語情報での音声情報を当該位置にいる当該ユーザにのみ送ることができるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図２および図３はこの出願の発明の一実施形態を示したものであり、ＩＤ用赤外光の赤外線光源（１４）としての赤外線ビーコン（１４ａ）とＩＤ記憶手段（１５）としてのＩＤメモリ（１５ａ）と変調手段（１６）としての変調回路（１６ａ）とをさらに備えた無電源端末（１）を用意し、環境側には赤外線センサ（４１）を備えたＩＤ検出装置（４）を新たに配置している。
【００１６】
まず、無電源端末（１）では、ＩＤメモリ（１５ａ）に記憶されている自己のＩＤデータに応じて変調回路（１６ａ）により変調されたＩＤ用赤外光を、赤外線ビーコン（１４ａ）から予め設定した時間間隔で断続的に出射する。赤外線ビーコン（１４ａ）としては赤外線ＬＥＤを用いることができる。このＩＤ用赤外光は、図２に示したように別々の経路を経て二つの異なるセンサつまりＩＤ検出装置（４）の赤外線センサ（４１）および位置検出装置（３）の赤外線カメラ（３２ａ）に到達する。赤外線センサ（４１）では、変調されたＩＤ用赤外光を受信しこれを復調してＩＤビット列を取り出す。赤外線カメラ（３２ａ）では、ＩＤ用赤外光を撮像して輝点として捕らえ、その画像に基づき位置検出器（３３ａ）を介してフレーム座標からカメラ相対の位置を画像処理により検出する。このとき、ビーコン発光は上記既定の時間間隔をおいて繰り返されているので、輝点の変化からその出力タイミングを知ることができる。すなわち、赤外線センサ（４１）の出力と赤外線カメラ（３２ａ）によるカメラ画像を同期させることができるのである。
【００１７】
一方、位置検出装置（３）では、位置用赤外光を赤外線ＬＥＤ（３１ａ）から常時出射しており、その出射範囲内に無電源端末（１）が入って出射方向を向くと、再帰型反射シート（１３ａ）により位置用赤外光が入射方向とほぼ同方向に反射される。再帰型反射シート（１３ａ）からの位置用赤外光は赤外線ＬＥＤ（３１ａ）に近接配置された赤外線カメラ（３２ａ）に再帰反射する。この再帰型反射シート（１３ａ）は、たとえば再帰型コーナーキューブをシート状に複数配置したもので構成することができる。赤外線カメラ（３２ａ）では、可視光カットフィルタを通して位置用赤外光を輝点として撮像し、この画像に基づき位置検出器（３３ａ）を介してフレーム座標からカメラ相対位置を画像処理により検出する。この位置用赤外光つまり再帰型反射シート（１３ａ）の輝点はＩＤ用赤外光つまり赤外線ビーコン（１４ａ）のものとは異なりロストしにくいので、無電源端末（１）の位置を常に追跡しておくことができる。したがって、再帰型反射シート（１３ａ）の輝点の近傍に赤外線ビーコン（１４ａ）の輝点が現れれば、赤外線センサ（４１）で得られた上記ＩＤを再帰型反射シート（１３ａ）に対応付けることができる。
【００１８】
これにより、無電源端末（１）を装着したユーザを常に追跡しながら、断続的に検出されるＩＤ情報と位置情報とを対応付けることができ、そのユーザに対する個別の情報支援を行えるようになる。また、ＩＤ検出を赤外線センサ（４１）を用いた時系列処理とし、位置検出を赤外線カメラ（３２ａ）を用いた画像処理とすることで、負荷分散がなされるため、たとえばカメラのみで両者を検出する場合に比べて低負荷で処理できるようにもなる。
【００１９】
図４は、赤外線カメラ（３２ａ）による撮影像おいて再帰型反射シート（１３ａ）からの位置用赤外光の輝点（白枠内のやや大きめな下側の輝点。シート形状がほぼ現れている）および赤外線ビーコン（１４ａ）からのＩＤ用赤外光の輝点（白枠内の小さく丸い上側の輝点。ＬＥＤビーコンの形状がほぼ現れている）の位置に赤外線センサ（４１）によるＩＤを対応付けた一例を示しており、ＩＤ番号６５の無電源端末（１）が検出された位置にいることを検出できている。
【００２０】
ここで、赤外線カメラ（３２ａ）による赤外線ビーコン（１４ａ）からのＩＤ用赤外光の撮像およびその位置検出についてさらに説明すると、ビーコンのキャリア周波数がカメラのフレーム周期に比べて十分に高く、かつビーコンの一つのシーケンスがカメラのフレーム時間に比べて十分に長く光れば、カメラでビーコンを輝点として検出することができる。一方で反射シートからの反射光は連続光なのでフレーム周期・時間とは関係なく検出でき、ビーコン周辺に存在するより大きな輝点が反射シートのものである。この反射シートの輝点の大きさに基づいて、赤外線カメラ（３２ａ）と無電源端末（１）間のおよその距離を算出できる。したがって、撮像した画像にカメラレンズの歪み補正をかければ、ビーコンの位置を検出できることになる。
【００２１】
いま、カメラのフレーム周期を３０Ｈｚ（３０ｆｐｓ）とすると、フレーム時間は約３３ミリ秒である。少なくともこの倍の６６ミリ秒のシーケンス時間があれば、ビーコンを安定して撮像することができる。
また、赤外線センサ（４１）による赤外線ビーコン（１４ａ）からのＩＤ用赤外光のセンシングおよびそのＩＤ検出についてさらに説明すると、まずビーコンは、自身のＩＤをたとえばＰＰＭ(Pulse Phase Modulation)・ＰＷＭ(Pulse Width Modulation)等のパルス変調し、それをたとえば３８ｋＨｚの搬送波に載せて赤外光で発信する。このときセンサは、搬送波からパルスを取り出し、その時間的位置に基づいて復調し、ＩＤであるビット列を取り出す。これによりＩＤを検出できる。
【００２２】
ただし、赤外線センサ（４１）は単受光素子であるため、同時に一つのビーコンしか受信することができない。複数のビーコンが同時に発生されると、衝突して波形が混ざり、物理層である搬送波もしくはその一つ上の変調方式の層でエラーとなり、復調できないのである。したがって、衝突が生じた場合には誤ったＩＤを検出してしまうことは無いが、衝突したどのビーコンも正しく受信できない。しかしながら、衝突したことはセンサ側で検出できる。そこで、断続的な発光の時間間隔をランダムにする、つまりビーコンの出力タイミングをランダムにすれば、ユーザ数つまり端末数に応じたある確立の下でＩＤを正しく検出できるようになる。
【００２３】
いま、二つの無電源端末（１）のビーコン出力が同期してしまい、衝突した場合を考えると、センサ側で衝突は検知できるため、誤ったＩＤを検出してしまうことはない。次のビーコン出力はランダムであるため、ビーコンのシーケンス時間に対してインターバル時間が十分に長ければ次回の送信も同期してしまう確率は極めて小さい。したがって、端末数を考慮しながらビーコンのシーケンス時間に対してビーコン出力間の平均インターバル時間を十分に長いものとしておくことで、インターバル時間後にはそれぞれのＩＤを正しく検出できることとなる。ＩＤが一度検出できれば上記カメラ撮像による反射シートの輝点がロストしない限りその端末を追跡できるので、その後の衝突は無視することができる。これにより、複数のユーザが同一領域内に入り、かつ各々の無電源端末（１）からＩＤ用赤外光が同期する場合が生じたとしても、各人のＩＤ情報および位置情報を正確に対応付けできるのである。
【００２４】
さて、図５は上述した赤外線ビーコン（１４ａ）を無電源端末（１）に実装した一例を示したものであり、この例では、赤外線ＬＥＤからなる赤外線ビーコン（１４ａ）を前述の図１０に示したイヤホン型の無電源端末（１）に取り付けている。その他にも図示していないが、ＩＤメモリや変調回路等の集積回路をも取り付けている。もちろん、無電源端末（１）は、イヤホン型の他にも、耳掛け型やヘッドホン型、カード型など様々な形態とすることが可能で、それぞれ適宜の位置に赤外線ビーコン（１４ａ）を取り付ければよい。
【００２５】
赤外線ビーコン（１４ａ）の駆動については、ボタン型電池（図示なし）を端末に取り付けてその電力を用いるようにすることもできるが、太陽電池（１１ａ）を介して環境側から提供されるエネルギーのみによって駆動させることも可能である。より具体的には、前述したように情報発信装置（２）からの音声情報光信号を太陽電池（１１ａ）により受光して電気信号に変換し、その電気信号をイヤホン（１２ａ）から音声出力する際に利用しているのは、太陽電池（１１ａ）で発生する交流成分であり、同時に発生される直流成分は利用していない。そこで、この直流成分をビーコン駆動に利用することで、別途の電源を必要としない無電源化を実現できる。もちろん直流成分を蓄える二次電池等の蓄電手段を具備させてもよい。
【００２６】
これによれば、赤外線ビーコン（１４ａ）や集積回路を付加した無電源端末（１）であっても、従来と同様に小型で携帯性・装着性に優れた端末とすることができる。
そして、ＩＤ送信に上述の赤外線ビーコン（１４ａ）を代表とする赤外線光源（１４）を用いているので、数メートルの距離からでも安定してＩＤを発信／検出でき、ユーザは、ビーコンを発信する上記小型軽量な無電源端末（１）を装着して展示ブース等に入るだけで、ＩＤのことを意識することなく自然にこれをシステムに伝えることができ、その結果、個人情報支援を極めて手軽に受けることができるようになる。
【００２７】
ところで、前述したように、赤外線撮像手段（３２）の代表例である赤外線カメラ（３２ａ）で赤外線光源（１４）からのＩＤ用赤外光を撮像する場合、通常のカメラのフレーム周期が３０ｆｐｓであることから、赤外光がこのフレーム時間約３３ミリ秒よりも短いと安定した撮像が難しくなるが、これに対し、赤外線センサ（４１）では一般に、受信する赤外光が短いほど検出率が高くなる。ＩＤ検出は本情報支援システムの要であるため、赤外線センサ（４１）による検出率はなるべく高く保つことが望ましい。
【００２８】
そこで、両者の条件を満足すべく、無電源端末（１）が赤外線光源（１４）よりＩＤ用赤外光を発光する際に、そのＩＤ用赤外光の発光から所定時間ずらして別の赤外光を撮像用赤外光として発光するようにすることを考慮できる。
より具体的には、たとえば図６に例示したように、ＩＤ用赤外光発光の直前（図６（ａ））もしくは直後（図６（ｂ））またはその両方（図６（ｃ））に所定時間ずらして撮像用赤外光を発光するように、赤外線光源（１４）の発光タイミングを制御する。この制御は、たとえば前述の集積回路に組み込んだ制御回路（図示なし）により行う。当然、ＩＤ用赤外光は赤外線センサ（４１）に応じて十分に短光であり、撮像用赤外光は赤外線カメラ（３２ａ）に応じて十分に長く発光される。これによれば、赤外線センサ（４１）によるＩＤ検出率を高く保つとともに、赤外線カメラ（３２ａ）による撮像も安定して行えることとなる。
【００２９】
また、この他にも、たとえば、再帰型反射シート（１３ａ）を代表とする反射手段（１３）の反射光路上に（シートであれば反射面の前に）、位置検出装置（３）の赤外線光源（３１）からの位置用赤外光の反射率を変化させる透過率変化手段を設けるようにすることも考慮できる。
【００３０】
より具体的には、透過率変化手段としてはたとえば液晶シャッターを用いることができ、これを光路上（反射面前）に設け、透過率変化をＩＤ用赤外光の発光に同期させて行う。すなわち、発光と同時に透過率をほぼ０に変化または半減させ、次の発光時間の前に透過率を十分に高くするように制御する。この制御は、たとえば前述の集積回路に組み込んだ制御回路（図示なし）により行う。これにより、ＩＤ用赤外光を短光としても、位置検出装置（３）からの位置用赤外光に邪魔されずに、精度高く赤外線センサ（４１）による検出を実現することができる。
【００３１】
最後に、図１に例示したように、情報送信装置（２）に、所定のＩＤデータに対応させて音声情報を記憶した音声情報データベース（２３）と、ＩＤ検出装置（４）の赤外線センサ（４１）から出力されたＩＤデータに対応した音声情報を音声情報データベース（２３）から選出する音声情報選出手段（２４）とを具備させておき、上述のとおりにユーザの位置情報およびＩＤ情報を検出しそれぞれを対応付けした際には、ＩＤ検出手段（４）の赤外線センサ（４１）によるＩＤデータ出力を音声情報選択手段（２４）に送り、そのＩＤデータに従った音声情報を音声情報データベース（２３）から検索選択して読み出して、その音声情報を光信号として前述したとおりに変調手段（２２）および光源（２１）を介して発信することで、そのＩＤデータを持つユーザにのみ対応した情報による個人支援を行うことができる。
【００３２】
またこのとき、図１に例示したように、情報送信装置（２）に、位置検出装置（３）の位置検出手段（３３）により検出された無電源端末（１）の位置へ光信号の発信方向を向ける発信方向制御手段（２５）をさらに具備させておくことで、その位置にいるユーザのみに対して上記ＩＤデータに従った音声情報光信号をよりピンポイントで送信することもでき、さらに一層優れた個人情報支援を実現できるようになる。この方向制御は、たとえば、図３にも例示したように発信方向制御手段（２５）により光源（２１）（ＬＥＤ（２１ａ））をパン・チルト等させることで可能である。
【００３３】
ところで、上述した無電源端末（１）では、赤外線ビーコン（１４ａ）を駆動するために、従来では利用していなかった太陽電池（１１ａ）で発生する直流成分を駆動源としたり、その蓄電手段（二次電池等）を設けたり、あるいはボタン型電池などを用いたりしており、またこれらの電源はＩＤメモリ（１５ａ）や変調回路（１６ａ）等の集積回路の駆動源ともされており、別途の外部電源を必要としない無電源化が実現され、小型且つ軽量な端末となっている。
【００３４】
そこで、上述したように環境側にてこの無電源端末（１）の位置情報およびＩＤ情報を検出できるようにするだけでなく、ユーザ側にて無電源端末（１）により音声情報を受けるとともに環境側へ自分のＹｅｓ／Ｎｏ等の簡単な意思を伝えることができるようにすべく、たとえば図７および図８に例示したように、上記内部電源、さらには赤外線ビーコン（１４ａ）および集積回路を活用して、内部電源駆動の応答ボタン（１１０）（１１１）を無電源端末（１）にさらに付与する実施形態も考えられる。
【００３５】
より具体的には、図７に示した実施形態では、無電源端末（１）自体がカード型となっており、これにおいて、太陽電池（１１ａ）、ヘッドホン（１２ｂ）、再帰型反射シート（１３ａ）、赤外線ビーコン（１４ａ）、ＩＤメモリ（１５ａ）、変調処理等を行うＣＰＵ（１７）、電源となるボタン型電池（１８）、太陽電池（１１ａ）で受信し光電変換して得られた音声信号をヘッドホン（１２ｂ）へ導く導線（１９）が設けられており、さらに、ある一つの情報を発するための応答ボタン（１１０）およびそれとは別の一つの情報を発するための応答ボタン（１１１）が配設されている。なお、カード型である本無電源端末（１）は、首紐（１１２）などによってユーザが携帯できるようになっている。
【００３６】
その動作については、まず、ユーザが上述したとおりに環境側からの音声情報を取得して聞き、その中に環境側が何らかのユーザの意思を求める問合せ情報（たとえば「次の音声ガイドに進みますか」等の選択問合せなど）が含まれている場合に、それに対して応答指示する（たとえば「はい」「いいえ」など）とき、ユーザは対応する応答ボタン（１１０）（１１１）（たとえば一方は「はい」、他方は「いいえ」に対応）を押すまたは触れるなどする。
【００３７】
無電源端末（１）内では、たとえば、ＩＤメモリ（１５ａ）あるいは別途のメモリに応答ボタン（１１０）（１１１）に対応する応答情報が予め記憶されており、ＣＰＵ（１７）が、用いられた応答ボタン（１１０）または（１１１）に予め設定されている応答情報を読み出し、それに応じて赤外線ビーコン（１４ａ）の発光を制御する。赤外線ビーコン（１４ａ）では、上述したようにＩＤデータに応じて変調したＩＤ用赤外光を出射しているので、応答信号はその出射光に重畳させればよい。たとえばＩＤをパルス変調し搬送波に載せて赤外光で発信している場合、応答信号を別途パルス変調して周波数の異なる搬送波に載せて発信できる。
【００３８】
環境側では、この赤外光を上記赤外線センサ（４１）または応答赤外光専用の別途の赤外線センサによって受光し、復調して応答信号を取り出す。
後は、取り出した応答信号に従って送信すべき音声情報を変更するなどして、ユーザは自分の指示どおりの音声情報を受けることができる。このとき、上述したように環境側では応答信号を送ってきた無電源端末（１）の位置情報およびＩＤ情報を検出しているので、それに基づいてピンポイントで的確なインタラクティブ個人支援を実現できるのである。
【００３９】
またさらに、環境側から音声情報とともにＣＰＵやメモリに対する応答情報書き換え信号を送ることにより、問合せ信号別にその都度各応答ボタン（１１０）（１１１）の操作で発信できる応答情報を変えるようにすれば、よりインタラクティブ性の高い情報支援を実現することができる。
なお、図７では駆動電源としてボタン電池（１８）を用いているが、たとえば図８に示したように太陽電池（１１ａ）を直結してその発電直流成分を利用してもよく、またそれを蓄電する二次電池等を設けて蓄電力を用いたりしてもよい。
【００４０】
また、図７および図８では、二つの応答ボタン（１１０）（１１１）が配設されているが、一つでも二つ以上でもよい。なお、ここで最低限意図しているのは、ユーザによる簡易な意思表示伝達の実現であるため、これを考慮すると、あまり多くのボタンがあっても複雑化し過ぎ、また電力消費も多くなるので、一つもしくは二つ、あるいは数個程度に抑えることが好ましいとも言える。ただしこの個数に限定しないことは言うまでもない。
【００４１】
また、図７および図８では、カード型無電源端末（１）となっているので、たとえばイベント会場など様々なシチュエーションで使われているスタッフカードやパスカード、会員カード、ＩＤカードなどのカード状物としても使用することができ、逆に言うと、それらカード状物を上記各構成素子を内蔵させることで無電源端末（１）として使用することができる。図７および図８中の（１１３）は表面にあるユーザの名刺等のＩＤ表示を指している。従来存在する各種情報機器の多くは人が従来から携帯あるいは装着して使用している物とは別体となっており、これに対し、この出願の発明における無電源端末（１）はイヤホンと一体化したり、カードと一体化したりしたものとできるため、ユーザに新型情報機器の使用というプレシャーをかけることなく、使い勝手の良い、簡単に入り込めるユビキタス・インタラクティブ情報空間を構築できる。たとえばこれを各種のイベント空間に利用すれば、個人レベルでのイベント支援が簡単に可能になる。
もちろん、この出願の発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能である。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明の情報支援システムによれば、ユーザ端末の位置情報だけでなくＩＤ情報を同時に検出することができ、この検出結果に基づいてユーザの個別情報支援を実現できるようになり、また環境側とユーザとのより優れたインタラクティブ支援も実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明を説明するための機能ブロック図である。
【図２】この出願の発明の一実施形態を示した概略構成図である。
【図３】この出願の発明の一実施形態を示した別の概略構成図である。
【図４】赤外線カメラによる撮影像の一例を示した図である。
【図５】赤外線光源の無電源端末への一実装例を示した概略外観図である。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、各々、無電源端末の赤外線光源によるＩＤ用赤外光および撮像用赤外光の発光タイミングを例示した図である。
【図７】この出願の発明の別の一実施形態を示した概略構成図である。
【図８】この出願の発明のさらに別の一実施形態を示した概略構成図である。
【図９】従来の情報支援システムを説明するための機能ブロック図である。
【図１０】従来の情報支援システムを説明するための別の機能ブロック図である。
【図１１】従来の情報支援システムの一具体例を示した概略外観図である。
【図１２】従来の情報支援システムの一使用例を示した概略外観図である。
【符号の説明】
１無電源端末
１１光電変換手段
１１ａ太陽電池
１２音声出力手段
１２ａイヤホン
１２ｂヘッドホン
１３反射手段
１３ａ再帰型反射シート
１４赤外線光源
１４ａ赤外線ビーコン
１５ＩＤ記憶手段
１５ａＩＤメモリ
１６変調手段
１６ａ変調回路
１７ＣＰＵ
１８ボタン電池
１９導線
１１０、１１１応答ボタン
１１２首紐
１１３ＩＤ表示
２情報送信装置
２１光源
２１ａＬＥＤ
２２変調手段
２２ａ変調回路
２３音声情報データベース
２４音声情報選出手段
２５発信方向制御手段
３位置検出装置
３１赤外線光源
３１ａ赤外線ＬＥＤ
３２赤外線撮像手段
３２ａ赤外線カメラ
３３位置検出手段
３３ａ位置検出器
４ＩＤ検出装置
４１赤外線センサ

Claims

無電源端末に音声情報を送る情報送信装置、無電源端末の位置情報を検出する位置検出装置、および無電源端末のＩＤ情報を検出するＩＤ検出装置を備え、
無電源端末は、情報送信装置により強度変調されて発信された光信号を受光して電気信号に変換する光電変換手段と、光電変換手段により変換された電気信号を音声出力する音声出力手段と、位置検出装置により発信された位置用赤外光を反射させる反射手段と、ＩＤ用赤外光の赤外線光源と、ＩＤデータを記憶するＩＤ記憶手段と、ＩＤデータに応じてＩＤ用赤外光を変調する変調手段とを有し、
情報送信装置は、光信号の光源と、発信すべき音声情報の電気信号に応じて光信号を強度変調する変調手段とを有し、
位置検出装置は、位置用赤外光の赤外線光源と、無電源端末により反射されて戻されてきた位置用赤外光を撮像する赤外線撮像手段と、赤外線撮像手段により撮像された位置用赤外光像に基づいて無電源端末の位置を検出する位置検出手段とを有し、
ＩＤ検出装置は、無電源端末により変調されて発信されたＩＤ用赤外光を受光してＩＤデータを出力する赤外線センサを有しており、
位置検出装置の赤外線撮像手段は、無電源端末により変調されて発信されたＩＤ用赤外光をも撮像し、位置検出装置の位置検出手段は、当該赤外線撮像手段により撮像されたＩＤ用赤外光像に基づいて無電源端末の位置をさらに検出する
ことを特徴とする情報支援システム。
無電源端末の赤外線光源は、ＩＤ用赤外光を断続的に発光することを特徴とする請求項１記載の情報支援システム。
断続的発光の時間間隔がランダムであることを特徴とする請求項２記載の情報支援システム。
無電源端末の赤外線光源は、ＩＤ用赤外光の発光から所定時間ずらして別の赤外光を撮像用赤外光として発光することを特徴とする請求項１記載の情報支援システム。
無電源端末の赤外線光源は、ＩＤ用赤外光発光の直前もしくは直後またはその両方に所定時間ずらして撮像用赤外光を発光することを特徴とする請求項４記載の端末検出システム。
無電源端末の反射手段による反射光路上に透過率変化手段を設け、この透過率変化手段による透過率変化を赤外線光源によるＩＤ用赤外光の発光に同期させることを特徴とする請求項１記載の情報支援システム。
情報送信装置は、所定のＩＤデータに対応させて音声情報を記憶した音声情報データベースと、ＩＤ検出装置の赤外線センサから出力されたＩＤデータに対応した音声情報を音声情報データベースから選出する音声情報選出手段とをさらに有しており、音声情報選出手段により選出された音声情報の電気信号に応じて強度変調した光信号を発信することを特徴とする請求項１記載の情報支援システム。
情報送信装置は、位置検出装置の位置検出手段により検出された無電源端末の位置へ光信号の発信方向を向ける発信方向制御手段をさらに有していることを特徴とする請求項１記載の情報支援システム。