(本発明の基礎となった知見)
可視光通信では、可視光発信機器から送信される、ユニークに特定可能な可視光IDが長いほど、受信装置で可視光IDの受信を完了するまでの時間が長くなる。これにより、(1)ユーザは可視光IDの受信完了まで一定時間待たなければならない、及び、(2)可視光IDの受信に失敗する可能性が高くなるという課題があることを本発明者は見出した。また、本発明者は、この課題が、特に、周波数変調方式を採用する可視光発信機器でを用いる場合に顕著となることを見出した。
このように、可視光通信を用いる技術では、可視光IDを短くできることが望まれている。また、ユーザに適した情報を提供できることが望まれている。
以下の実施の形態では、可視光IDを短くできる可視光通信システム及び可視光通信方法、及びユーザに適した情報を提供できる可視光通信システム及び可視光通信方法、について説明する。
本発明の一態様に係る可視光通信方法は、受信装置が存在するエリアを特定する第1IDを取得する第1ID取得ステップと、前記受信装置が、特定された前記エリアにおいて可視光通信により第2IDを取得する第2ID取得ステップと、前記受信装置が、前記第1IDと前記第2IDとを合わせた第3IDに対応する情報を取得する情報取得ステップとを含む。
これによれば、当該可視光通信方法では、受信装置が存在するエリアを特定する第1IDが、情報を取得するためのIDの一部として用いられる。これにより、可視光通信より取得する第2IDを短くできるので、可視光通信の完了までの時間を短縮でき、かつ、可視光通信が失敗する確率を低減できる。
例えば、前記第1ID取得ステップでは、前記受信装置で得られた前記受信装置の位置を示す位置情報と、前記第1IDとの対応関係を示すテーブルを参照することにより、前記第1IDを取得してもよい。
例えば、 前記位置情報は、前記受信装置が備えるGPS(Global Positioning System)により特定される前記受信装置の位置を示す情報であってもよい。
例えば、前記位置情報は、前記受信装置がアクセス可能な無線LANのアクセスポイントを示す情報であってもよい。
例えば、前記位置情報は、前記受信装置が取得した前記受信装置が存在する店舗を示す情報であってもよい。
また、本発明の一態様に係る可視光通信方法は、受信装置の姿勢を示す第1IDを取得する第1ID取得ステップと、前記受信装置が、可視光通信により第2IDを取得する第2ID取得ステップと、前記受信装置が、前記第1IDと前記第2IDとを合わせた第3IDに対応する情報を取得する情報取得ステップとを含む。
これによれば、当該可視光通信方法では、受信装置の姿勢を示す第1IDが、情報を取得するためのIDの一部として用いられる。これにより、可視光通信より取得する第2IDを短くできるので、可視光通信の完了までの時間を短縮でき、かつ、可視光通信が失敗する確率を低減できる。
例えば、前記受信装置は、第1カメラ及び第2カメラを備え、前記第2ID取得ステップでは、前記受信装置の姿勢に応じて、前記第1カメラ及び前記第2カメラの一方を選択し、選択されたカメラを用いて前記第2IDを取得してもよい。
これによれば、受信装置の姿勢に応じて、適切なカメラが起動されるので、意図しない信号の誤認識等を抑制できる。
例えば、前記第1ID取得ステップでは、前記受信装置の傾きを示す前記第1IDを取得してもよい。
例えば、前記第1ID取得ステップでは、前記受信装置の傾きと、前記第1IDとの対応関係を示すテーブルを参照することにより、前記第1IDを取得してもよい。
また、本発明の一態様に係る可視光通信方法は、受信装置のユーザの属性を示す第1IDを取得する第1ID取得ステップと、前記受信装置が、可視光通信により第2IDを取得する第2ID取得ステップと、前記受信装置が、前記第1IDと前記第2IDとを合わせた第3IDに対応する情報を取得する情報取得ステップとを含む。
これによれば、当該可視光通信方法では、ユーザの属性を示す第1IDが、情報を取得するためのIDの一部として用いられる。これにより、ユーザに適した情報の提供を実現できる。
例えば、前記可視光通信方法は、さらに、イメージセンサが有する複数の露光ライン各々の露光を順次異なる時刻で開始し、かつ、各前記露光ラインの露光時間が、隣接する露光ラインとの間で、部分的に時間的な重なりを持つように、第1の露光時間で撮影を行うことにより第1の画像データを取得する通常撮影ステップを含み、前記第2ID取得ステップは、前記各露光ラインの露光を順次異なる時刻で開始し、かつ、前記各露光ラインの露光時間が、隣接する露光ラインとの間で、部分的に時間的な重なりを持つように、前記第1の露光時間よりも短い第2の露光時間で撮影を行うことにより第2の画像データを取得し、前記第2の画像データに現れる、前記各露光ラインに対応する輝線パターンを復調することにより前記第2IDを取得する可視光通信ステップを含み、前記可視光通信ステップでは、前記第2の露光時間を、1/480秒以下に設定することにより、前記輝線パターンを前記第2の画像データに発生させてもよい。
例えば、前記可視光通信方法は、さらに、依頼者から情報の配信の依頼を受け付ける処理を行う依頼受け付けステップと、前記第3IDに対応する情報として、前記依頼者より依頼された前記情報を配信する配信ステップと、前記情報の配信に応じて、前記依頼者に課金するための情報処理を行う課金ステップとを含んでもよい。
本発明の一態様に係る識別信号は、前記可視光通信方法により生成され、前記第1IDと前記第2IDとを含む。
これによれば、可視光通信より取得する第2IDを短くできるので、可視光通信の完了までの時間を短縮でき、かつ、可視光通信が失敗する確率を低減できる。
本発明の一態様に係る受信装置は、可視光通信により信号を受信する受信装置であって、前記受信装置が存在するエリアを特定する第1IDを取得する第1ID取得部と、特定された前記エリアにおいて可視光通信により第2IDを取得する第2ID部と、前記第1IDと前記第2IDとを合わせた第3IDに対応する情報を取得する情報取得部とを備える。
これによれば、当該受信装置は、当該受信装置が存在するエリアを特定する第1IDを、情報を取得するためのIDの一部として用いる。これにより、可視光通信より取得する第2IDを短くできるので、可視光通信の完了までの時間を短縮でき、かつ、可視光通信が失敗する確率を低減できる。
本発明の一態様に係るプログラムは、前記可視光通信方法をコンピュータに実行させる。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
また、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
(実施の形態1)
本実施の形態では、最終的に用いられる問合せIDを、エリア毎に固有に設定されたエリアIDと、可視光通信により伝達される可視光IDとに分割する。これにより、受信装置が可視光通信により受信する可視光IDを短くできる。具体的には、モバイル端末は、モバイル端末の現在いるエリアを特定し、特定したエリアに対応するエリアIDを先行して取得する。これにより、可視光IDの受光時に、可視光IDの取得先の可視光発信機器をユーザの意図に応じた機器に限定することが可能となる。
また、モバイル端末の現在いるエリアを指定するというような明示的なユーザ操作以外にも、モバイル端末の筐体姿勢を検知することで自動的に可視光IDの取得先の可視光発信機器を限定できる。また、モバイル端末の筐体姿勢が、モバイル端末に複数搭載されるカメラのいずれかを利用するかを決定するため等に利用される。これらにより、ユーザの暗示的な意図をくみ取ることも可能となる。
以下、本実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態に係る可視光通信システムの構成を示すブロック図である。この可視光通信システムは、受信装置であるモバイル端末B0101と、可視光発信機器B0120と、ID対応情報変換サーバB0111と、エリアID情報サーバB0141とを含む。モバイル端末B0101は、エリア検出部B0102と、センシング部B0103と、問合せID生成部B0104と、可視光ID受光処理部B0105と、前面カメラB0106と、背面カメラB0107と、通信部B0108と、表示部B0109と、ユーザ情報保持部B0151とを備える。
モバイル端末B0101は、前面カメラB0106又は背面カメラB0107を用いて、可視光発信機器B0120が発光する可視光を受光する。そして、可視光ID受光処理部B0105は、受光された可視光を可視光IDへ変換する。
また、モバイル端末B0101は、可視光IDを選別するための情報として、ユーザが持つモバイル端末B0101が現在いるエリアの情報を用いる。具体的には、エリア検出部B0102は、センシング部B0103が取得したセンシングデータを用いてモバイル端末B0101が現在いるエリアに関するエリア情報を検出することで、モバイル端末B0101が現在いるエリアを特定する。
問合せID生成部B0104は、エリア検出部B0102にて特定されたエリアのIDをエリアID情報サーバB0141へ通信部B0108を介して問合せるために、検出したエリア情報をエリアID情報サーバB0141へ送信する。
エリアID情報サーバB0141は、通信部B0142と、エリア情報判定部B0143と、エリアID情報保持部B0144とを備える。
エリアID情報サーバB0141は、モバイル端末B0101から受信したエリア情報を受信する。このエリア情報は、通信部B0142を介して、エリア情報判定部B0143へ渡される。
エリアID情報保持部B0144は、各エリアと、当該エリアを一意に特定するエリアIDとの対応関係を示すエリアID情報テーブルを保持する。
エリア情報判定部B0143は、エリアID情報保持部B0144に保持されているエリアID情報テーブルを参照することで、モバイル端末B0101から受信したエリア情報に対応するエリアIDを判定する。その後、エリア情報判定部B0143は、通信部B0142を介して、モバイル端末B0101へ判定したエリアIDを送信する。
問合せID生成部B0104は、エリアID情報サーバB0141から受信したエリアIDと、可視光ID受光処理部B0105で生成された可視光IDとを合わせることで問合せIDを生成する。その後、問合せID生成部B0104は、通信部B0108へ問合せIDに対応するID対応情報の取得を依頼することで、公衆ネットワークB0130を介して、ID対応情報変換サーバB0111から問合せIDに対応するID対応情報を取得する。
但し、問合せID生成部B0104は、エリアIDと可視光IDとを合わせた問合せIDが、予め定めれらた問合せIDの条件を満たさない場合には、補間ID生成部B0110に、問合せIDの不足部分を補間するための補間IDの生成を指示する。
補間ID生成部B0110は、センシング部B0103で得られたセンシングデータを用いてモバイル端末B0101の姿勢を検出し、検出結果に基づき補間IDを生成する。または、補間ID生成部B0110は、ユーザ情報保持部B0151に保持されているユーザ情報で示されるユーザ属性に基づき補間IDを生成する。そして、補間IDを含む問合せIDを含む情報取得要求が、ID対応情報変換サーバB0111へ送信される。
ID対応情報変換サーバB0111は、通信部B0112と、変換情報判定部B0113と、ID対応情報保持部B0114とを備える。
ID対応情報保持部B0114は、複数の問合せIDの各々に対応する複数のID対応情報を保持している。
通信部B0112が、モバイル端末B0101の通信部B0108から、問合せIDを含む情報取得要求を受付けた場合、変換情報判定部B0113は、受信した問合せIDに対応するID対応情報をID対応情報保持部B0114から取得する。そして、変換情報判定部B0113は、取得したID対応情報を通信部B0112へ渡す。通信部B0112は、公衆ネットワークB0130を介して、モバイル端末B0101へID対応情報を送信する。
以下、上記の動作を詳細に説明する。まず、モバイル端末B0101によるエリア検出処理について説明する。図2は、モバイル端末B0101によるエリア検出処理のフローチャートである。
まず、ステップSB0202では、エリア検出部B0102は、センシング部B0103からの通知の監視を開始し、モバイル端末B0101がいるエリアの算出準備を行う。
次に、ステップSB0203では、エリア検出部B0102は、センシング部B0103からの通知があったか否かを確認する。通知がない場合(SB0203でNO)は、所定時間後に再度確認が行われる(SB0203)。一方、通知があった場合(SB0203でYES)、ステップSB0204に進む。
ステップSB0204において、エリア検出部B0102は、センシング部B0103からの通知に基づき、モバイル端末B0101がいるエリアを示すエリア情報を生成する。そして、エリア検出部B0102は、問合せID生成部B0104に対して生成したエリア情報を渡す。
ステップSB0205では、問合せID生成部B0104は、エリア検出部B0102から受取ったエリア情報をエリアID情報サーバB0141へ送信する。
図3は、モバイル端末B0101からエリアID情報を要求された場合のエリアID情報サーバB0141による処理のフローチャートである。
図2のステップSB0205から図3のステップSB0301へ進む。ステップSB0301では、エリアID情報サーバB0141の通信部B0142は、モバイル端末B0101で検出されたエリア情報を受信したかどうかを確認する。受信していない場合(SB0301でNO)、再度確認が行われる。受信した場合(SB0301でYES)、ステップSB0302へ進む。
ステップSB0302では、通信部B0142は、受信したエリア情報をエリア情報判定部B0143へ渡す。次に、ステップSB0303では、エリア情報判定部B0143は、通知されたエリア情報に対応するエリアIDをエリアID情報保持部B0144へ問合せる。
ステップSB0304では、エリア情報判定部B0143は、エリアID情報保持部B0144が保持するエリアID情報テーブルに、通知されたエリア情報に合致する情報が存在するかどうかを確認する。
図4は、エリアID情報サーバB0141が保持するエリアID情報テーブルの一例を示す図である。このエリアID情報テーブルは、エリアID B1901と、エリアID B1901に対応するエリア情報とを含む。エリア情報は、例えば、GPS(Global Positioning System)情報B1902、無線LANアクセスポイント識別子B1903、及び店舗情報B1904のうち少なくとも一つを含む。
無線LANアクセスポイント識別子B1903には、例えば、アクセスポイントの識別子SSID、又は特定の無線LANアクセスポイントを複数合わせて構成される識別子ESSID等が用いられる。また、例えば、モバイル端末B0101は、入店時等に、店舗内に設置されたWi−Fi(登録商標)のアクセスポイント又はBluetooth(登録商標)通信機器から店舗情報B1904を受け取る。
ステップSB0304において、エリア情報に合致する情報が存在する場合(SB0304でYES)、ステップSB0305に進む。ステップSB0305では、エリアID情報保持部B0144は、該当するエリアIDをエリア情報判定部B0143へ通知する。次に、ステップSB0306では、エリア情報判定部B0143は、エリアIDを示すエリアID通知を生成し、生成されたエリアID通知を通信部B0142へ渡す。次に、ステップSB0307では、通信部B0142は、エリアID要求元のモバイル端末B0101へ、エリア情報判定部B0143から受取ったエリアID通知を送信する。
一方、ステップSB0304において、合致する情報が存在しない場合(SB0304でNO)、ステップSB0308に進む。ステップSB0308では、エリアID情報保持部B0144は、エリアID情報テーブルに対応する情報が存在しない旨をエリア情報判定部B0143へ通知する。次に、ステップSB0309では、エリア情報判定部B0143は、対応するエリアIDが存在しない旨を示す対応情報無し通知を生成し、生成された対応情報無し通知を通信部B0142へ渡す。次に、ステップSB0307では、通信部B0142は、エリアID要求元のモバイル端末B0101へ、エリア情報判定部B0143から受取った対応情報無し通知を送信する。
図5は、モバイル端末B0101がエリアID情報サーバB0141からエリアIDを受信した際の当該モバイル端末B0101による処理のフローチャートである。
図3のステップSB0307から図5のステップSB0401へ進む。ステップSB0401では、通信部B0108は、エリアID情報サーバB0141からエリアIDを含むエリアID通知を受信し、受信したエリアIDを問合せID生成部B0104へ渡す。次に、ステップSB0402では、問合せID生成部B0104は、エリア検出部B0102から新たなエリア情報が提供されるまでの間、エリアID通知で示されるエリアIDを保持する。
図6は、モバイル端末B0101が可視光発信機器B0120から可視光IDを受光した際のモバイル端末B0101による処理のフローチャートである。
図5のステップSB0402から図6のステップSB0501へ進む。ステップSB0501では、可視光ID受光処理部B0105は、可視光IDの受光に用いるカメラのシャッタースピードを上げて、カメラからの入力を待つ。
ステップSB0502では、問合せID生成部B0104は、可視光ID受光処理部B0105が可視光IDを受光したかどうかを確認する。可視光IDが受信されていない場合(SB0502でNO)、所定時間後に再度確認が行われる(SB0502)。一方、可視光IDが受信された場合(SB0502でYES)、ステップSB0503へ進む。
ステップSB0502では、問合せID生成部B0104は、受光した可視光IDが全ビット(128ビット)揃っているかどうかを確認する。つまり、問合せID生成部B0104は、受光した可視光IDが予め定めれれたビット数(128ビット)であるか、それより少ないかを判定する。揃っている場合(SB0502でYES)、図7のステップSB0601へ進む。揃っていない場合(SB0502でNO)、ステップSB0504へ進む。
ステップSB0504では、問合せID生成部B0104は、受光した可視光IDとエリアID情報サーバB0141から受信したエリアIDとを合わせると全ビット(128ビット)揃っているかどうかを確認する。つまり、問合せID生成部B0104は、受光した可視光IDとエリアIDとの合計のビット数が予め定めれれたビット数(128ビット)であるか、それより少ないかを判定する。揃っていない場合(SB0504でNO)、図10のステップSB0801へ進む。揃っている場合(SB0504でYES)、ステップSB0505へ進む。
ステップSB0505では、問合せID生成部B0104は、保持しているエリアIDと可視光IDとを合わせた問合せIDを生成する。
図7は、モバイル端末B0101によるID対応情報を要求する処理のフローチャートである。
図6のステップSB0502でNOの場合、及び、ステップSB0505の後、ステップSB0601へ進む。ステップSB0601では、問合せID生成部B0104は、問合せID(可視光IDそのもの、又は、可視光IDとエリアIDをあわせたID)に関する情報を取得するために、通信部B0108へ情報取得依頼を行う。次に、ステップSB0602では、通信部B0108は、公衆ネットワークB0130を介してID対応情報変換サーバB0111へ問合せIDに対応するID対応情報を取得するための情報取得要求を送信する。
図8は、ID対応情報変換サーバB0111による、モバイル端末B0101からID対応情報を要求された場合の処理のフローチャートである。
図7のステップSB0602から図8のステップSB0702へ進む。ステップSB0702では、ID対応情報変換サーバB0111の通信部B0112は、問合せIDを含む情報取得要求を受信したかどうかを確認する。受信していない場合(SB0702でNO)、所定時間後に再度確認される(SB0702)。受信した場合(SB0702でYES)はステップSB0703に進む。
ステップSB0703では、通信部B0112は、受信した問合せIDを変換情報判定部B0113へ通知する。次に、ステップSB0704では、変換情報判定部B0113は、通知された問合せIDに対応するID対応情報をID対応情報保持部B0114へ問合せる。次に、ステップSB0705では、ID対応情報保持部B0114は、保持する対応情報テーブルに通知された問合せIDに合致する情報が存在するかどうかを確認する。
図9は、ID対応情報保持部B0114が保持する対応情報テーブルの一例を示す図である。図9に示す対応情報テーブルは、複数の問合せID B1801と、各問合せID B1801に対応するID対応情報B1802とを含む。問合せID B1801は、モバイル端末B0101の問合せID生成部B0104で生成された問合せIDに対応し、モバイル端末B0101が可視光発信機器B0120から受信した可視光IDを含む例えば128ビットのビット列からなる。ID対応情報B1802は、問合せID B1801に対応するURL等の各IDに対応する情報である。
ステップSB0705で問合せIDに合致する情報が存在する場合(SB0705でYES)、ステップSB0706に進む。ステップSB0706では、ID対応情報保持部B0114は、対応情報テーブルにおいて問合せIDに対応するID対応情報を変換情報判定部B0113へ通知する。
次に、ステップSB0707では、変換情報判定部B0113は、通知されたID対応情報を含むID対応情報通知を生成し、生成されたID対応情報通知を通信部B0112へ渡す。次に、ステップSB0708では、通信部B0112は、ID対応情報要求元のモバイル端末B0101へ、変換情報判定部B0113から受取ったID対応情報通知を送信する。
一方、ステップSB0702で、合致する情報が存在しない場合(SB0702でNO)、ステップSB0709に進む。ステップSB0709では、ID対応情報保持部B0114は、対応情報テーブルに対応する情報が存在しない旨を変換情報判定部B0113へ通知する。次に、ステップSB0710では、変換情報判定部B0113は、対応情報テーブルに対応する情報が存在しない旨を示す対応情報無し通知を生成し、生成された対応情報無し通知を通信部B0112へ渡す。次に、ステップSB0708では、通信部B0112は、ID対応情報要求元のモバイル端末B0101へ、変換情報判定部B0113から受取った対応情報無し通知を送信する。
図10は、モバイル端末B0101が可視光発信機器B0120から短いIDを受光した際のモバイル端末B0101による処理のフローチャートである。
図6のステップSB0504でNOの場合、図10のステップSB0801へ進む。ステップSB0801では、問合せID生成部B0104は、可視光ID受光処理部B0105に対して、受光された可視光IDが前面カメラB0106及び背面カメラB0107のいずれで取得されたかを問合せる。次に、ステップSB0802では、可視光ID受光処理部B0105は、問合せID生成部B0104に対して、可視光IDが前面カメラB0106及び背面カメラB0107のいずれで取得されたかについて応答する。
次に、ステップSB0803では、問合せID生成部B0104は、補間ID生成部B0110に対して、可視光IDに付与する補間IDの生成を要求する。次に、ステップSB0804では、補間ID生成部B0110は、センシング部B0103から受取るセンシングデータ、又はユーザ情報保持部B0151が保持するユーザ情報を用いて、補間IDを生成し、生成された補間IDを問合せID生成部B0104へ渡す。
次に、ステップSB0805では、問合せID生成部B0104は、保持するエリアIDと可視光IDと補間IDとを合わせた問合せIDを生成する。
図11は、モバイル端末B0101による情報表示時の処理のフローチャートである。
図8のステップSB0708から、図11のステップSB0901に進む。ステップSB0901では、モバイル端末B0101の通信部B0108は、公衆ネットワークB0130を介してID対応情報変換サーバB0111からID対応情報を含むID対応情報通知を受信する。次に、ステップSB0902では、モバイル端末B0101の通信部B0108は、問合せID生成部B0104へ受信したID対応情報を渡す。
次に、ステップSB0903では、問合せID生成部B0104は、表示部B0109に対して、可視光IDを受光したことを通知する。次に、ステップSB0904では、表示部B0109は、受け取った通知内容に関する情報を表示する。
図12は、補間ID生成部B0110がユーザ属性に基づき補間IDを生成する処理のフローチャートである。本フローチャートでは、図13に示すユーザ情報と、図14に示す補間IDとユーザ属性との対応関係を示すユーザ属性対応テーブルとが用いられる。
図13は、ユーザ情報保持部B0151が保持するユーザ情報の一例を示す図である。このユーザ情報は、ユーザ属性を表す氏名及び性別等の属性名B1601と、属性名B1601に対応するユーザの属性値B1602とを含む。
図14は、補間ID生成部B0110がユーザ属性に基づき補間IDを選定するために用いるユーザ属性対応テーブルの一例である。このユーザ属性対応テーブルは、補間ID B1701と、補間ID B1701に対応付けられたユーザ属性B1702とを含む。
補間ID生成部B0110は、図13に示すユーザ属性テーブルで示されるユーザ情報が、ユーザ属性B1702に示される条件に合致するか否かを確認し、合致する条件に対応付けられている補間ID B1701を選択する。
例えば、図13に示すユーザ情報は、性別B1603が男であり、会員ランクB1604がプレミアムであり、年齢B1605が35歳であることから、図14に示す補間ID「1B1」が選択される。
以下、図11に示す処理を説明する。まず、ステップSB1002では、補間ID生成部B0110は、ユーザ情報保持部B0151が保持する全てのユーザ属性を読み込む。次に、ステップSB1003では、補間ID生成部B0110は、補間IDを選定するために自らが保持する補間IDとユーザ属性との対応関係を示すユーザ属性対応テーブルを取り出す。なお、補間ID生成部B0110は、ユーザ属性対応テーブルを保持していない場合は、ネットワークを介して外部サーバからユーザ属性対応テーブルを取得してもよい。
次に、ステップSB1004では、補間ID生成部B0110は、ユーザ情報保持部B0151から読み込んだユーザ属性に対応する、ユーザ属性対応テーブルで定義された補間IDを判定する。次に、ステップSB1005では、補間ID生成部B0110は、ユーザ情報保持部B0151から読み込んだ全てのユーザ属性に対して、補間IDとの対応を確認したかどうかを確認する。確認していない場合(SB1005でNO)、ステップSB1004に戻る。一方、全てのユーザ属性に対して補間IDとの対応を確認した場合(SB1005でYES)、ステップSB1006へ進む。
ステップSB1006では、補間ID生成部B0110は、例えば、ユーザ属性に最も多く対応する補間IDを、モバイル端末B0101を利用するユーザに合った補間IDであると判定し、当該補間IDを問合せID生成部B0104へ渡す。
以下、補間ID生成部B0110がセンシングデータと受信カメラ情報に基づき可視光発信機器B0120の設置位置を特定する処理について説明する。図15は、この処理のフローチャートである。本フローチャートは、図17で示す状況下での可視光発信機器B0120の位置特定を想定している。
まず、ステップSB1102では、補間ID生成部B0110は、モバイル端末B0101が可視光発信機器B0120から可視光IDを受信した際のモバイル端末B0101のX、Y、Z軸方向の傾きを、センシング部B0103から受け取る加速度センサ、ジャイロセンサ、及び地磁気センサにより検知されたセンシングデータから推定する。
次に、ステップSB1103では、補間ID生成部B0110は、問合せID生成部B0104から可視光IDを受け取る際に、当該可視光IDがモバイル端末B0101の前面カメラB0106及び背面カメラB0107のいずれで受信されたかを示す受信カメラ情報を取得する。
次に、ステップSB1104では、補間ID生成部B0110は、ステップSB1102で推定されたモバイル端末B0101の傾きと、ステップSB1103で取得された受信カメラ情報とに基づき、可視光発信機器B0120の位置を特定する。
図16は、補間ID生成部B0110が可視光発信機器B0120の設置位置に基づき補間IDを生成する処理のフローチャートである。
図15のステップSB1104から図16のステップSB1201へ進む。ステップSB1201では、補間ID生成部B0110は、可視光発信機器B0120の設置位置に応じた補間IDを選別するために、自らが保持する補間IDと可視光発信機器B0120の位置との対応関係を示す位置対応テーブルを取り出す。なお、補間ID生成部B0110は、位置対応テーブルを保持していない場合は、ネットワークを介して外部サーバ等から位置対応テーブルを取得してもよい。
次に、ステップSB1202では、補間ID生成部B0110は、特定された可視光発信機器B0120の設置位置に対応する補間IDを位置対応テーブルより取得し、当該補間IDを問合せID生成部B0104へ渡す。
図17、図18A、図18B及び図19は、図15及び図16のフローチャートで示す、補間ID生成部B0110が可視光発信機器B0120の設置位置に基づき補間ID生成を行う場合の詳細を示す図である。
図17は、モバイル端末B0101を使用しているユーザを取り巻く可視光発信機器B0120を表す図である。
可視光発信機器B1302は、天井に設置された照明等の可視光発信機器であり、可視光発信機器B1303は、ユーザ前方に設置されたサイネージ等の可視光発信機器であり、可視光発信機器B1304はユーザ後方に設置されたサイネージ等の可視光発信機器であり、可視光発信機器B1305は床に設置された照明等の可視光発信機器である。
補間ID生成部B0110は、モバイル端末B0101の傾きの角度Rと、可視光IDを受信したカメラが前面カメラB0106及び背面カメラB0107のいずれであるかを示す受信カメラ情報とを用いて、受信された可視光IDが、可視光発信機器B1302、B1303、B1304及びB1305のいずれから受信されたかを特定する。
また、モバイル端末B0101は、センシング部B0103を用いて検知された筐体姿勢を用いて、可視光IDを受信するカメラを選択する。図18A及び図18Bは、この動作の例を示す図である。
モバイル端末B0101は、センシング部B0103で生成されたセンシングデータから筐体姿勢を検知し、筐体姿勢に基づき前面カメラB0106及び背面カメラB0107の一方を選択し、選択したカメラのみで可視光B1401の受光を行う。これにより、反射光等による不正動作の誘発を軽減することができる。また、電力消費を抑えることができる。
例えば、図18Aに示すように、モバイル端末B0101の傾きが45度以上である場合は、モバイル端末B0101は、前面カメラB0106のみを起動する。また、図18Bに示すように、モバイル端末B0101の傾きが45度未満の場合は、モバイル端末B0101は、背面カメラB0107のみを起動する。なお、ここで示す角度は、図18A及び図18Bに示すように、鉛直上方向を基準とし、前面(表示面)がうえになるように傾けた角度である。
図19は、補間ID生成部B0110が機器位置に基づき補間IDを選定するために用いる位置対応テーブルの一例を示す図である。
図19に示す位置対応テーブルは、補間ID B1504と、可視光IDの受光に利用されたカメラを示す受信カメラ情報B1501と、モバイル端末B0101の傾きの角度Rを示す角度情報B1502と、受信カメラ情報B1501及び角度情報B1502に基づき推定される可視光発信機器B0120の位置を示す位置情報B1503とを含む。また、位置情報B1503で同じ可視光発信機器B0120が指定される場合には、同じ補間ID B1504が割り当てられている。
例として、図19の1行目の情報を説明する。可視光IDが前面カメラB0106を利用して受信され、モバイル端末B0101の角度が315度から360度又は0度から45度の範囲である場合、モバイル端末B0101は、可視光IDの送信元の可視光発信機器が、モバイル端末B0101を使用するユーザの後方に設置されている可視光発信機器(図17に示す可視光発信機器B1304)であると判定する。更に、モバイル端末B0101は、この場合の補間IDを、「1C1」と特定する。
以下、本実施の形態の具体的なユースケースを説明する。図20は、本実施の形態のユースケースを示す図である。
図20の(1)でユーザが店舗へ来店し、(2)で店舗内の特定の売り場でユーザがモバイル端末B0101を取り出し、(3)でモバイル端末B0101の画面にID対応情報変換サーバB0111から受取った情報が表示される。
図21は、モバイル端末B0101がID対応情報変換サーバB0111へ送信する問合せIDの構成例を示す図である。
問合せIDは、特定の情報へWEB経由でアクセスを行うための識別番号である。本実施の形態では、問合せID全体のビット列長を128ビットとして説明するが、問合せIDは任意のビット長でよい。
問合せIDは、エリアID情報サーバB0141から提供される120ビットのエリアID B2101と、8ビットの特定ID B2102とで構成される。特定ID B2102は、可視光発信機器B0120から受信された可視光ID、及びモバイル端末B0101が保持するユーザ情報から生成される補間IDの少なくとも一方を含む。エリアID B2101は店舗又はエリア等を特定するために用いられるビット列である。特定ID B2102は店舗又はエリア内の任意の場所を特定するために用いられるビット列である。
なお、問合せIDの内部構成は、上記以外の構成であってもよい。例えば、エリアID B2101と、特定ID B2102とのビット数は上記に限定されない。例えば、問合せIDは、110ビットのエリアIDと18ビットの特定IDとを含んでもよい。
また、エリアID B2101と、特定ID B2102との並び順は任意でよく、特定ID B2102がエリアID B2101より前に配置されてもよい。また、問合せIDにエリアID B2101が含まれず、128ビットの特定ID 2102のみが含まれてもよい。例えば、問合せIDは、可視光ID及び補間IDのみを含んでもよい。ここで、補間IDとは、モバイル端末B0101の姿勢等に対応するID、及び、ユーザ属性に対応するIDのうち少なくとも一方を含む。
図22は、モバイル端末B0101が問合せIDの生成を行う例を示す図である。
例1では、モバイル端末B0101は、エリアID情報サーバB0141を介さずに可視光発信機器B0120から問合せIDの128ビットの全てを受信する。
例2では、モバイル端末B0101は、エリアID情報サーバB0141から120ビットのエリアID B2101を受信し、可視光発信機器B0120から残りの8ビットを受信する。
例3では、モバイル端末B0101は、エリアID情報サーバB0141から120ビットのエリアIDを受信し、可視光発信機器B0120から4ビットの可視光IDを受信し、残り4ビットをモバイル端末B0101が保持するユーザ属性等から生成する。
図23は、図22の例2の詳細なユースケースを示す図である。
図23の(1)は、ユーザが店舗へ来店した際に実施されるモバイル端末B0101の処理を示す。モバイル端末B0101は、GPS、又は、Wi−Fi、Bluetooth或いは音等の通信を用いて店舗を特定し、エリアID情報サーバB0141へ、特定した店舗に対応する120ビットのエリアIDを要求する。
図23の(2)は、店舗内の特定の売り場でユーザがモバイル端末B0101を取出した際に実施されるモバイル端末B0101の処理を示す。モバイル端末B0101は、可視光発信機器B0120より8ビットの可視光IDを受信し、その後、(1)で受信した120ビットのエリアIDと、受信した8ビットの可視光IDとを合わせた128ビットの問合せIDを生成し、当該問合せIDに対応する情報をID対応情報変換サーバB0111へ要求する。
図23の(3)では、ID対応情報変換サーバB0111は、モバイル端末B0101から受取った128ビットの問合せIDに対応する情報を判別し、判別した情報をモバイル端末B0101へ通知する。モバイル端末B0101は、ID対応情報変換サーバB0111から受取った情報を画面へ表示する。
図24は、図22の例3の詳細なユースケースを示す図である。
図24の(1)は、ユーザが店舗へ来店した際に実施されるモバイル端末B0101の処理を示す。モバイル端末B0101は、GPS、又は、Wi−Fi、Bluetooth或いは音等の通信を用いて店舗を特定し、エリアID情報サーバへ、特定した店舗に対応する120ビットのエリアIDを要求する。
図24の(2)は、店舗内の特定の売り場でユーザがモバイル端末B0101を取出した際に実施されるモバイル端末B0101の処理を示す。モバイル端末B0101は、可視光発信機器B0120より4ビットの可視光IDを受信する。また、モバイル端末B0101は、モバイル端末B0101の姿勢等から可視光発信機器B0120の位置を特定し、特定した機器位置を示す4ビットの補間IDを生成する。
次に、モバイル端末B0101は、(1)で受信した120ビットのエリアIDと、(2)で受信した4ビットの可視光ID及び4ビットの補間IDとを合わせた128ビットの問合せIDを生成し、当該問合せIDに対応する情報をID対応情報変換サーバB0111へ要求する。
図24の(3)では、ID対応情報変換サーバB0111は、モバイル端末B0101から受取った128ビットの問合せIDに対応する情報を判別し、判別した情報をモバイル端末B0101へ通知する。モバイル端末B0101は、ID対応情報変換サーバB0111から受取った情報を画面へ表示する。
なお、上記説明では、モバイル端末B0101は、センシングデータからモバイル端末B0101が現在いるエリアを特定し、特定したエリアに対応するエリアIDをエリアID情報サーバB0141に問い合わせているが、モバイル端末B0101は、Wi−Fiアクセスポイント又はBluetooth通信機器から、例えば上記店舗情報としてエリアIDそのものを受け取ってもよい。
以上のように、本実施の形態に係る可視光通信システムは、以下の図25〜図27に示す特徴を有する。図25に示すように、第1ID取得部(エリア検出部B0102及び問合せID生成部B0104)は、受信装置(モバイル端末B0101)が存在するエリアを特定するエリアID(第1ID)を取得する(SB3001)。なお、第1ID取得部は、エリアIDを、外部のサーバ(エリアID情報サーバB0141)から取得してもよいし、店舗等に設置されているBluetooth通信機器等から、直接取得してもよい。例えば、第1ID取得部は、受信装置で得られた当該受信装置の位置を示す位置情報と、エリアIDとの対応関係を示す、例えば図4に示すエリアID情報テーブルを参照することにより、エリアIDを取得する。また、この位置情報は、例えば、(1)受信装置が備えるGPSにより特定される当該受信装置の位置を示す情報、(2)受信装置がアクセス可能な無線LANのアクセスポイントを示す情報、又は(3)受信装置が取得した当該受信装置が存在する店舗を示す情報である。
次に、第2ID取得部(可視光ID受光処理部B0105)は、ステップSB3001で特定されたエリアにおいて可視光通信により可視光ID(第2ID)を取得する(SB3002)。
最後に、情報取得部(問合せID生成部B0104)は、エリアID(第1ID)と可視光ID(第2ID)とを合わせた問合せID(第3ID)に対応する情報を取得する(SB3003)。例えば、情報取得部は、エリアID(第1ID)と可視光ID(第2ID)とを合わせた問合せID(第3ID)を生成し、外部のサーバ(ID対応情報変換サーバB0111)から問合せIDに対応する情報を取得する。
また、図26に示すように、第1ID取得部(補間ID生成部B0110)は、受信装置(モバイル端末B0101)の姿勢を示す補間ID(第1ID)を取得する(SB3101)。例えば、第1ID取得部は、センサで得られた情報を用いて、受信装置の姿勢(傾き)を示す補間IDを取得する。具体的には、第1ID取得部は、受信装置の傾きと、補間IDとの対応関係を示す、例えば図19に示す位置対応テーブルを参照することにより、補間IDを取得する。
次に、第2ID取得部(可視光ID受光処理部B0105)は、可視光通信により可視光ID(第2ID)を取得する(SB3102)。
最後に、情報取得部(問合せID生成部B0104)は、補間ID(第1ID)と可視光ID(第2ID)とを合わせた問合せID(第3ID)に対応する情報を取得する(SB3003)。例えば、情報取得部は、補間ID(第1ID)と可視光ID(第2ID)とを合わせた問合せID(第3ID)を生成し、外部のサーバ(ID対応情報変換サーバB0111)から問合せIDに対応する情報を取得する。
なお、受信装置は、前面カメラB0106及び背面カメラB0107(第1カメラ及び第2カメラ)を備えてもよい。また、第2ID取得部は、受信装置の姿勢に応じて、前面カメラB0106及び背面カメラB0107の一方を選択し、選択されたカメラを用いて可視光IDを取得してもよい。
また、図27に示すように、第1ID取得部(補間ID生成部B0110)は、受信装置(モバイル端末B0101)のユーザの属性を示す補間ID(第1ID)を取得する(SB3301)。例えば、第1ID取得部は、ユーザの属性と、補間IDとの対応関係を示す、図14に示すユーザ属性対応テーブルを参照することにより、補間IDを取得する。
次に、第2ID取得部(可視光ID受光処理部B0105)は、可視光通信により可視光ID(第2ID)を取得する(SB3202)。
最後に、情報取得部(問合せID生成部B0104)は、補間ID(第1ID)と可視光ID(第2ID)とを合わせた問合せID(第3ID)に対応する情報を取得する(SB3003)。例えば、情報取得部は、補間ID(第1ID)と可視光ID(第2ID)とを合わせた問合せID(第3ID)を生成し、外部のサーバ(ID対応情報変換サーバB0111)から問合せIDに対応する情報を取得する。
なお、ここでは、これらの3つの動作を別々に説明したが、これらを組み合わせてもよい。つまり、問合せIDは、エリアID、受信装置の姿勢を示す第1の補間ID、ユーザ属性を示す第2の補間IDのうち少なくとも一つと、可視光IDとを含む。
また、本発明は、上記の方法により生成された問合せIDとして実現されてもよい。
また、上記図25〜図27に示すように、本実施の形態では、第1ID取得部は、可視光通信以外の方法で、第1IDを取得し、第2ID取得部は、可視光通信により第2IDを取得する。そして、情報取得部は、第1IDと第2IDとを合わせた第3IDに対応する情報を取得する。このように、本実施の形態では、可視光通信により取得されたIDに加え、可視光通信以外の方法で取得されたIDを用いるこで、可視光通信より取得するIDのデータ量の削減、又は、ユーザに適した情報の提供を実現できる。
なお、可視光通信とは、受信装置が備える撮像素子(イメージセンサ)で、送信情報に対応する可視光を発する被写体を撮影し、撮像により得られた画像から送信情報を取得する通信方式である。また、この送信情報は、例えば、被写体を示す(特定する)情報である。なお、可視光通信方法の詳細については実施の形態2で説明する。
(実施の形態2)
本実施の形態では、上記実施の形態1における可視光通信システムで用いられる、可視光通信方法の一例を説明する。
(発光部の輝度の観測)
1枚の画像を撮像するとき、全ての撮像素子を同一のタイミングで露光させるのではなく、撮像素子ごとに異なる時刻に露光を開始及び終了する撮像方法を提案する。図28は、1列に並んだ撮像素子を同時に露光させ、列が近い順に露光開始時刻をずらして撮像する場合の例を示す。ここでは、同時に露光する撮像素子を露光ラインと呼び、その撮像素子に対応する画像上の画素のラインを輝線と呼ぶ。
この撮像方法を用いて、点滅している光源を撮像素子の全面に写して撮像した場合、図29のように、撮像画像上に露光ラインに沿った輝線(画素値の明暗の線)が生じる。この輝線のパターンを認識することで、撮像フレームレートを上回る速度の光源輝度の変化を推定することができる。これにより、信号を光源輝度の変化として送信することで、撮像フレームレート以上の速度での通信を行うことができる。光源が2種類の輝度値をとることで信号を表現する場合、低い方の輝度値をロー(LO)、高い方の輝度値をハイ(HI)と呼ぶ。ローは光源が光っていない状態でも良いし、ハイよりも弱く光っていても良い。
この方法によって、撮像フレームレートを超える速度で情報の伝送を行う。
一枚の撮像画像中に、露光時間が重ならない露光ラインが20ラインあり、撮像のフレームレートが30fpsのときは、1.67ミリ秒周期の輝度変化を認識できる。露光時間が重ならない露光ラインが1000ラインある場合は、3万分の1秒(約33マイクロ秒)周期の輝度変化を認識できる。なお、露光時間は例えば10ミリ秒よりも短く設定される。
図29は、一つの露光ラインの露光が完了してから次の露光ラインの露光が開始される場合を示している。
この場合、1秒あたりのフレーム数(フレームレート)がf、1画像を構成する露光ライン数がlのとき、各露光ラインが一定以上の光を受光しているかどうかで情報を伝送すると、最大でflビット毎秒の速度で情報を伝送することができる。
なお、ラインごとではなく、画素ごとに時間差で露光を行う場合は、さらに高速で通信が可能である。
このとき、露光ラインあたりの画素数がm画素であり、各画素が一定以上の光を受光しているかどうかで情報を伝送する場合には、伝送速度は最大でflmビット毎秒となる。
図30のように、発光部の発光による各露光ラインの露光状態を複数のレベルで認識可能であれば、発光部の発光時間を各露光ラインの露光時間より短い単位の時間で制御することで、より多くの情報を伝送することができる。
露光状態をElv段階で認識可能である場合には、最大でflElvビット毎秒の速度で情報を伝送することができる。
また、各露光ラインの露光のタイミングと少しずつずらしたタイミングで発光部を発光させることで、発信の基本周期を認識することができる。
図31は、一つの露光ラインの露光が完了する前に次の露光ラインの露光が開始される場合を示している。即ち、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりを持つ構成となっている。このような構成により、(1)一つの露光ラインの露光時間の終了を待って次の露光ラインの露光を開始する場合に比べ、所定の時間内におけるサンプル数を多くすることができる。所定時間内におけるサンプル数が多くなることにより、被写体である光送信機が発生する光信号をより適切に検出することが可能となる。即ち、光信号を検出する際のエラー率を低減することが可能となる。更に、(2)一つの露光ラインの露光時間の終了を待って次の露光ラインの露光を開始する場合に比べ、各露光ラインの露光時間を長くすることができるため、被写体が暗い場合であっても、より明るい画像を取得することが可能となる。即ち、S/N比を向上させることが可能となる。なお、全ての露光ラインにおいて、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりを持つ構成となる必要はなく、一部の露光ラインについて部分的に時間的な重なりを持たない構成とすることも可能である。一部の露光ラインについて部分的に時間的な重なりを持たないように構成するにより、撮像画面上における露光時間の重なりによる中間色の発生を抑制でき、より適切に輝線を検出することが可能となる。
この場合は、各露光ラインの明るさから露光時間を算出し、発光部の発光の状態を認識する。
なお、各露光ラインの明るさを、輝度が閾値以上であるかどうかの2値で判別する場合には、発光していない状態を認識するために、発光部は発光していない状態を各ラインの露光時間以上の時間継続しなければならない。
図32は、各露光ラインの露光開始時刻が等しい場合に、露光時間の違いによる影響を示している。7500aは前の露光ラインの露光終了時刻と次の露光ラインの露光開始時刻とが等しい場合であり、7500bはそれより露光時間を長くとった場合である。7500bのように、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりを持つ構成とすることにより、露光時間を長くとることが可能となる。即ち、撮像素子に入射する光が増大し、明るい画像を得ることができる。また、同一の明るさの画像を撮像するための撮像感度を低く抑えられることで、ノイズの少ない画像が得られるため、通信エラーが抑制される。
図33は、露光時間が等しい場合に、各露光ラインの露光開始時刻の違いによる影響を示している。7501aは前の露光ラインの露光終了時刻と次の露光ラインの露光開始時刻とが等しい場合であり、7501bは前の露光ラインの露光終了より早く次の露光ラインの露光を開始する場合である。7501bのように、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりを持つ構成とすることにより、時間あたりに露光できるラインを増やすことが可能となる。これにより、より解像度が高くなり、多くの情報量が得られる。サンプル間隔(=露光開始時刻の差)が密になることで、より正確に光源輝度の変化を推定することができ、エラー率が低減でき、更に、より短い時間における光源輝度の変化を認識することができる。露光時間に重なりを持たせることで、隣接する露光ラインの露光量の差を利用して、露光時間よりも短い光源の点滅を認識することができる。
図32、図33で説明したように、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりをもつように、各露光ラインを順次露光する構成において、露光時間を通常撮影モードよりも短く設定することにより発生する輝線パターンを信号伝送に用いることにより通信速度を飛躍的に向上させることが可能になる。ここで、可視光通信時における露光時間を1/480秒以下に設定することにより適切な輝線パターンを発生させることが可能となる。ここで、露光時間は、フレーム周波数=fとすると、露光時間<1/8×fと設定する必要がある。撮影の際に発生するブランキングは、最大で1フレームの半分の大きさになる。即ち、ブランキング時間は、撮影時間の半分以下であるため、実際の撮影時間は、最も短い時間で1/2fとなる。更に、1/2fの時間内において、4値の情報を受ける必要があるため、少なくとも露光時間は、1/(2f×4)よりも短くする必要が生じる。通常フレームレートは、60フレーム/秒以下であることから、1/480秒以下の露光時間に設定することにより、適切な輝線パターンを画像データに発生させ、高速の信号伝送を行うことが可能となる。
図34は、各露光ラインの露光時間が重なっていない場合、露光時間が短い場合の利点を示している。露光時間が長い場合は、光源は7502aのように2値の輝度変化をしていたとしても、撮像画像では7502eのように中間色の部分ができ、光源の輝度変化を認識することが難しくなる傾向がある。しかし、7502dのように、一つの露光ラインの露光終了後、次の露光ラインの露光開始まで所定の露光しない空き時間(所定の待ち時間)tD2を設ける構成とすることにより、光源の輝度変化を認識しやすくすることが可能となる。即ち、7502fのような、より適切な輝線パターンを検出することが可能となる。7502dのように、所定の露光しない空き時間を設ける構成は、露光時間tEを各露光ラインの露光開始時刻の時間差tDよりも小さくすることにより実現することが可能となる。通常撮影モードが、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりを持つ構成である場合において、露光時間を通常撮影モード時よりも、所定の露光しない空き時間が生じるまで短く設定することにより、実現することができる。また、通常撮影モードが、前の露光ラインの露光終了時刻と次の露光ラインの露光開始時刻とが等しい場合であっても、所定の露光しない時間が生じるまで露光時間を短く設定することにより、実現することができる。また、7502gのように、各露光ラインの露光開始時刻の間隔tDを大きくすることによっても、一つの露光ラインの露光終了後、次の露光ラインの露光開始まで所定の露光しない空き時間(所定の待ち時間)tD2を設ける構成をとることができる。この構成では、露光時間を長くすることができるため、明るい画像を撮像することができ、ノイズが少なくなることからエラー耐性が高い。一方で、この構成では、一定時間内に露光できる露光ラインが少なくなるため、7502hのように、サンプル数が少なくなるという欠点があるため、状況によって使い分けることが望ましい。例えば、撮像対象が明るい場合には前者の構成を用い、暗い場合には後者の構成を用いることで、光源輝度変化の推定誤差を低減することができる。
なお、全ての露光ラインにおいて、隣接する露光ラインの露光時間が、部分的に時間的な重なりを持つ構成となる必要はなく、一部の露光ラインについて部分的に時間的な重なりを持たない構成とすることも可能である。また、全ての露光ラインにおいて、一つの露光ラインの露光終了後、次の露光ラインの露光開始まで所定の露光しない空き時間(所定の待ち時間)を設ける構成となる必要はなく、一部の露光ラインについて部分的に時間的な重なりを持つ構成とすることも可能である。このような構成とすることにより、それぞれの構成における利点を生かすことが可能となる。また、通常のフレームレート(30fps、60fps)にて撮影を行う通常撮影モードと、可視光通信を行う1/480秒以下の露光時間にて撮影を行う可視光通信モードとにおいて、同一の読み出し方法または回路にて信号の読み出しを行ってもよい。同一の読み出し方法または回路にて信号を読み出すことにより、通常撮影モードと、可視光通信モードとに対して、それぞれ別の回路を用いる必要がなくなり、回路規模を小さくすることが可能となる。
図35は、光源輝度の最小変化時間tSと、露光時間tEと、各露光ラインの露光開始時刻の時間差tDと、撮像画像との関係を示している。tE+tD<tSとした場合は、必ず一つ以上の露光ラインが露光の開始から終了まで光源が変化しない状態で撮像するため、7503dのように輝度がはっきりとした画像が得られ、光源の輝度変化を認識しやすい。2tE>tSとした場合は、光源の輝度変化とは異なるパターンの輝線が得られる場合があり、撮像画像から光源の輝度変化を認識することが難しくなる。
図36は、光源輝度の遷移時間tTと、各露光ラインの露光開始時刻の時間差tDとの関係を示している。tTに比べてtDが大きいほど、中間色になる露光ラインが少なくなり、光源輝度の推定が容易になる。tD>tTのとき中間色の露光ラインは連続で2ライン以下になり、望ましい。tTは、光源がLEDの場合は1マイクロ秒以下、光源が有機ELの場合は5マイクロ秒程度となるため、tDを5マイクロ秒以上とすることで、光源輝度の推定を容易にすることができる。
図37は、光源輝度の高周波ノイズtHTと、露光時間tEとの関係を示している。tHTに比べてtEが大きいほど、撮像画像は高周波ノイズの影響が少なくなり、光源輝度の推定が容易になる。tEがtHTの整数倍のときは高周波ノイズの影響がなくなり、光源輝度の推定が最も容易になる。光源輝度の推定には、tE>tHTであることが望ましい。高周波ノイズの主な原因はスイッチング電源回路に由来し、多くの電灯用のスイッチング電源ではtHTは20マイクロ秒以下であるため、tEを20マイクロ秒以上とすることで、光源輝度の推定を容易に行うことができる。
図38は、tHTが20マイクロ秒の場合の、露光時間tEと高周波ノイズの大きさとの関係を表すグラフである。tHTは光源によってばらつきがあることを考慮すると、グラフより、tEは、ノイズ量が極大をとるときの値と等しくなる値である、15マイクロ秒以上、または、35マイクロ秒以上、または、54マイクロ秒以上、または、74マイクロ秒以上として定めると効率が良いことが確認できる。高周波ノイズ低減の観点からはtEは大きいほうが望ましいが、前述のとおり、tEが小さいほど中間色部分が発生しづらくなるという点で光源輝度の推定が容易になるという性質もある。そのため、光源輝度の変化の周期が15〜35マイクロ秒のときはtEは15マイクロ秒以上、光源輝度の変化の周期が35〜54マイクロ秒のときはtEは35マイクロ秒以上、光源輝度の変化の周期が54〜74マイクロ秒のときはtEは54マイクロ秒以上、光源輝度の変化の周期が74マイクロ秒以上のときはtEは74マイクロ秒以上として設定すると良い。
図39は、露光時間tEと認識成功率との関係を示す。露光時間tEは光源の輝度が一定である時間に対して相対的な意味を持つため、光源輝度が変化する周期tSを露光時間tEで割った値(相対露光時間)を横軸としている。グラフより、認識成功率をほぼ100%としたい場合は、相対露光時間を1.2以下にすれば良いことがわかる。例えば、送信信号を1kHzとする場合は露光時間を約0.83ミリ秒以下とすれば良い。同様に、認識成功率を95%以上としたい場合は相対露光時間を1.25以下に、認識成功率を80%以上としたい場合は相対露光時間を1.4以下にすれば良いということがわかる。また、相対露光時間が1.5付近で認識成功率が急激に下がり、1.6でほぼ0%となるため、相対露光時間が1.5を超えないように設定すべきであることがわかる。また、認識率が7507cで0になった後、7507dや、7507e、7507fで、再度上昇していることがわかる。そのため、露光時間を長くして明るい画像を撮像したい場合などは、相対露光時間が1.9から2.2、2.4から2.6、2.8から3.0となる露光時間を利用すれば良い。例えば、図40の中間モードとして、これらの露光時間を使うと良い。
図41のように、撮像装置によっては、露光を行わない時間(ブランキング)が存在することがある。
ブランキングが存在する場合には、その時間の発光部の輝度は観察できない。
発光部が同じ信号を2回以上繰り返して送信する、または、誤り訂正符号を付加することで、ブランキングによる伝送損失を防ぐことができる。
発光部は、同じ信号が常にブランキングの間に送信されることを防ぐために、画像を撮像する周期と互いに素となる周期、または、画像を撮像する周期より短い周期で信号を送信する。
(実施の形態3)
図42は、既に説明した実施の形態に記載の受信方法を用いたサービス提供システムを示す図である。
まず、サーバex8002を管理する企業A ex8000に対して、他の企業Bや個人ex8001が、携帯端末への情報の配信を依頼する。例えば、サイネージと可視光通信した携帯端末に対して、詳細な広告情報や、クーポン情報、または、地図情報などの配信を依頼する。サーバを管理する企業A ex8000は、任意のID情報に対応させて携帯端末へ配信する情報を管理する。携帯端末ex8003は、可視光通信により被写体ex8004からID情報を取得し、取得したID情報をサーバex8002へ送信する。サーバex8002は、ID情報に対応する情報を携帯端末へ送信するとともに、ID情報に対応する情報を送信した回数をカウントする。サーバを管理する企業A ex8000は、カウントした回数に応じた料金を、依頼した企業Bや個人ex8001に対して課金する。例えば、カウント数が大きい程、課金する額を大きくする。
図43は、サービス提供のフローを示すフローチャートである。
Step ex8000において、サーバを管理する企業Aが、他企業Bより情報配信の依頼を受ける。次に、Step ex8001において、企業Aが管理するサーバにおいて、配信依頼を受けた情報を、特定のID情報と関連付ける。Step ex8002では、携帯端末が、可視光通信により、被写体から特定のID情報を受信し、企業Aが管理するサーバへ送信する。可視光通信方法の詳細については、他の実施の形態において既に説明しているため省略する。サーバは、携帯端末から送信された特定のID情報に対応する情報を携帯端末に対して送信する。Step ex8003では、サーバにおいて、情報配信した回数をカウントする。最後に、Step ex8004において、情報配信したカウント数に応じた料金を企業Bに対して課金する。このように、カウント数に応じて、課金を行うことにより、情報配信の宣伝効果に応じた適切な料金を企業Bに課金することが可能となる。
図44は、他の例におけるサービス提供を示すフローチャートである。図43と重複するステップについては説明を省略する。
Step ex8008において、情報配信の開始から所定時間が経過したか否か判断する。所定時間内と判断されれば、Step ex8011において、企業Bに対しての課金は行わない。一方、所定期間が経過していると判断された場合には、Step ex8009において、情報を配信した回数をカウントする。そして、Step ex8010において、情報配信したカウントに応じた料金を企業Bに対して課金する。このように、所定期間内は無料で情報配信を行うことから、企業Bは宣伝効果などを確認した上で、課金サービスを受けることができる。
図45は、他の例におけるサービス提供を示すフローチャートである。図44と重複するステップについては説明を省略する。
Step ex8014において、情報を配信した回数をカウントする。Step ex8015において、情報配信開始から所定期間が経過していないと判断された場合には、Step ex8016において課金は行わない。一方、所定期間が経過していると判断された場合には、Step ex8017において、情報を配信した回数が所定値以上か否か判断を行う。情報を配信した回数が所定値に満たない場合には、カウント数をリセットし、再度、情報を配信した回数をカウントする。この場合、情報を配信した回数が所定値未満だった、所定期間については企業Bに対して課金は行わない。Step ex8017において、カウント数が所定値以上であれば、Step ex8018においてカウント数を一度リセットし、再度カウントを再開する。Step ex8019において、カウント数に応じた料金を企業Bに対して課金する。このように、無料で配信を行った期間内におけるカウント数が少なかった場合に、再度、無料配信の期間を設けることで、企業Bは適切なタイミングで課金サービスを受けることができる。また、企業Aもカウント数が少なかった場合に、情報内容を分析し、例えば、季節と対応しない情報になっているような場合に、情報内容を変更するように企業Bに対し提案することが可能となる。なお、再度、無料の情報配信期間を設ける場合には、初回の所定の期間よりも短い期間としてもよい。初回の所定の期間よりも短くすることにより、企業Aに対する負担を小さくすることができる。また、一定期間を空けて、無料の配信期間を再度設ける構成としてもよい。例えば、季節の影響を受ける情報であれば、季節が変わるまで一定期間を空けて、再度、無料の配信期間を設けることができる。
なお、情報の配信回数によらず、データ量に応じて、課金料金を変更するとしてもよい。一定のデータ量の配信は無料として、所定のデータ量以上は、課金する構成としてもよい。また、データ量が大きくなるにつれて、課金料金も大きくしてもよい。また、情報を特定のID情報に対応付けて管理する際に、管理料を課金してもよい。管理料として課金することにより、情報配信を依頼した時点で、料金を決定することが可能となる。
以上、本発明の実施の形態に係る表示装置、受信装置、及び可視光通信システムについて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
また、上記実施の形態に係る表示装置、受信装置、又は可視光通信システムに含まれる各処理部は典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように1チップ化されてもよい。
また、集積回路化はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後にプログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、又はLSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
また、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPUまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
さらに、本発明は上記プログラムであってもよいし、上記プログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。また、上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
また、上記で用いた数字は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。さらに、ハイ/ローにより表される論理レベル又はオン/オフにより表されるスイッチング状態は、本発明を具体的に説明するために例示するものであり、例示された論理レベル又はスイッチング状態の異なる組み合わせにより、同等な結果を得ることも可能である。
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
また、上記可視光通信信号表示方法に含まれる複数のステップが実行される順序は、本発明を具体的に説明するために例示するためのものであり、上記以外の順序であってもよい。また、上記ステップの一部が、他のステップと同時(並列)に実行されてもよい。
以上、例示的な各実施の形態について説明したが、本願の請求の範囲は、これらの実施の形態に限定されるものではない。添付の請求の範囲に記載された主題の新規な教示および利点から逸脱することなく、上記各実施の形態においてさまざまな変形を施してもよく、上記各実施の形態の構成要素を任意に組み合わせて他の実施の形態を得てもよいことを、当業者であれば容易に理解するであろう。したがって、そのような変形例や他の実施の形態も本発明に含まれる。