JP6579069B2

JP6579069B2 - 光通信装置、光通信方法、及び、プログラム

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Publication number: JP6579069B2
Application number: JP2016183064A
Authority: JP
Inventors: 正哲菊地
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2016-09-20
Filing date: 2016-09-20
Publication date: 2019-09-25
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Description

本発明は、光通信装置、光通信方法、及び、プログラムに関する。

光を用いた情報伝送（光通信）においては、送信装置における光源が光を発し、受信装置が撮像した画像に含まれる光の変化に応じた情報を取得する技術が存在する（例えば、特許文献１参照）。このような光通信では、光源の非点灯期間が同期タイミングとして用いられることがある。

特開２０１６−３８８０９号公報

しかしながら、光源が発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等である場合、非点灯であっても光源の周囲に配置された反射板によって受信装置側では明るく見えたり、環境によっては受信装置側で非点灯に見えない場合がある。すなわち、受信装置側では、光源の発光態様の判別が適切に行うことができないことがある。

本願発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、光通信における光源の発光態様の適切な判別を可能とすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る光通信装置は、
所定の周期で変化する光信号のフォーマットに対応する期間分の複数の画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された複数の画像における所定の画像領域について、所定の可視光通信システムで定義される可視光情報が含まれる第１の色と前記可視光情報が含まれていない第２の色との何れか一方を含むか否かを、所定周期で判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、光通信における光源の発光態様の適切な判別が可能となる。

本発明の実施形態に係る光通信システムの構成を示す図である。図１に示す送信装置の構成を示す図である。図１に示す受信装置の構成を示す図である。受信装置の動作を示す第１のフローチャートである。受信装置の動作を示す第２のフローチャートである。受信装置の動作を示す第３のフローチャートである。光信号のフォーマットの一例を示す図である。色空間の一例を示す図である。色平面の一例を示す図である。色平面における色境界の一例を示す図である。光信号フォーマットの他の例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態に係る光通信システムについて説明する。本発明の実施形態に係る光通信システム１は、図１に示すように、送信装置１００と受信装置２００とを含んで構成されている。

光通信システム１では、送信装置１００と受信装置２００とは、光を通信媒体として送信装置１００から受信装置２００への通信を行うことができる。

送信装置１００は、受信装置２００への通信対象の情報を、変調により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の時系列で変化するとともに消灯期間であるヘッダ部分の黒（Ｂｋ）を含む光信号に変換して出力する。

受信装置２００は、例えばスマートフォンであり、撮像範囲に含む送信装置１００を撮像することにより、送信装置１００からの光信号を受光する。また、受信装置２００は、撮像により得られた画像を表示する。また、受信装置２００は、受光した光信号から通信対象の情報を復号し、表示する。

次に、送信装置１００について説明する。送信装置１００は、図２に示すように、制御部１０２、メモリ１０４、送信部１１４を含んで構成される。

制御部１０２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備え、メモリ１０４に格納されているプログラムに従ってソフトウェア処理を実行し、送信装置１００が具備する各種機能を実現するために機能する。

メモリ１０４は、例えばワークエリアとなるＲＡＭ（Random Access Memory）、基本動作プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）である。メモリ１０４は、送信装置１００における制御等に用いられる各種情報（プログラム等）を記憶する。

制御部１０２内の符号化・変調部１１０は、通信対象である情報をビットデータ列に符号化する。更に、符号化・変調部１１０は、ビットデータ列に基づくデジタル変調を行う。変調方式として例えば周波数を２８．８（ｋＨｚ）とする搬送波を用いた４ＰＰＭ（Pulse Position Modulation）が採用される。制御部１０２内の駆動部１１２は、符号化・変調部１１０が生成した信号と、予め定められた光信号のフォーマットとに基づいて、送信部１１４に対して、波長の異なる光である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光を同一の輝度で、変化周期ｔ１で時間的に変化しながら点灯させるとともに、ヘッダに対応する消灯期間において消灯させる制御を行う。

送信部１１４は、例えば発光ダイオードである。送信部１１４は、駆動部１１２の制御により、点灯期間において赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各波長の光を同一の輝度で、変化周期ｔ１で時間的に変化させながら出力するともに、ヘッダに対応する消灯期間において消灯する。

次に、受信装置２００について説明する。受信装置２００は、撮像画像を表示するとともに、送信装置１００と情報を受信するための通信装置として機能する。受信装置２００は、図３に示すように、制御部２０２、メモリ２０４、操作部２０６、表示部２０７、無線通信部２０８、アンテナ２１０、撮像部２１４を含んで構成される。

制御部２０２は、ＣＰＵによって構成される。制御部２０２は、メモリ２０４に記憶されたプログラムに従ってソフトウェア処理を実行することにより、受信装置２００が具備する各種機能を実現するために機能する。

メモリ２０４は、例えばＲＡＭやＲＯＭである。メモリ２０４は、受信装置２００における制御等に用いられる各種情報（プログラム等）を記憶する。

操作部２０６は、表示部２０７の表示領域の上面に配置されるタッチパネルであり、ユーザの操作内容を入力するために用いられるインタフェースである。表示部２０７は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等によって構成され、画像を表示する。

無線通信部２０８は、例えば無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）回路やベースバンド（ＢＢ：Base Band）回路等を用いて構成される。無線通信部２０８は、アンテナ２１０を介して、無線信号の送信及び受信を行う。また、無線通信部２０８は、送信信号の変調と、受信信号の復調とを行う。

撮像部２１４は、受信装置２００の筐体において、表示部２０７が設置された面とは反対側の面に配置される。撮像部２１４は、レンズと受光素子により構成される。レンズは、ズームレンズ等により構成され、制御部２０２によるズーム制御及び合焦制御により移動する。撮像部２１４の撮像画角、光学像は、レンズの移動によって制御される。受光素子は、受光面に規則的に二次元配列された複数の受光素子により構成される。受光素子は、例えば、フォトダイオード、ベイヤー配列のカラーフィルターを実装する撮像デバイス、あるいは三板式のＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像デバイスである。

撮像部２１４は、送信装置１００内の送信部１１４における光の変化周期ｔ１と同一の撮像周期ｔ２で、且つ、一度の撮像に要する期間（露光期間）ｔ３で撮像を行う。撮像部２１４は、入光された光学像を、制御部２０２からの制御信号に基づいて所定範囲の撮像画角で撮像（受光）し、その撮像画角内の画像信号を逐次、制御部２０２へ出力する。

制御部２０２内の画像取得部２３２は、撮像部２１４からの画像信号を取得する毎に、当該画像信号をデジタルデータに変換してフレームを生成する。上述したように、撮像部２１４の撮像周期はｔ２であることに対応して、画像取得部２３２は、時間ｔ２毎にフレームを生成する。

制御部２０２内の判定部２３３は、時系列的に連続して取得される、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームにおいて、色相（Ｈ：Hue）が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかに逐次切り替わる画素の領域を色変化領域として検出する。なお、複数のフレームにおいて、色変化領域の位置が変化する場合、判定部２３３は、位置の変化に追随して色変化領域を検出することができる。次に、判定部２３３は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームにおいて、色変化領域の色相、明度（Ｖ：Value）、彩度（Ｓ：Saturation）の各値を取得する。更に、判定部２３３は、取得した色相、明度、彩度に基づいて、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームにおいて、色変化領域の色が第１の色としての赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかと、消灯期間であるヘッダに対応する第２の色としての黒（Ｂｋ）とを含むか否かを判定する。

光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームにおいて、色変化領域が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかと、黒（Ｂｋ）とを含む場合、判定部２３３は、色変化領域が黒（Ｂｋ）となるフレームのタイミングの情報を光信号のヘッダのタイミングの情報としてメモリ２０４に記憶する。また、判定部２３３は、黒（Ｂｋ）である色変化領域の色相、明度、彩度の各値をヘッダの色の値としてメモリ２０４に記憶する。

制御部２０２内の決定部２３４は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームにおいて、点灯期間に対応するフレームの色変化領域の色相値を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に区分する。次に、決定部２３４は、赤（Ｒ）の色相値の平均値、緑（Ｇ）の色相値の平均値、青（Ｂ）の色相値の平均値を算出する。更に、決定部２３４は、赤（Ｒ）の色相値の平均値と緑（Ｇ）の色相値の平均値との中間値を赤（Ｒ）と緑（Ｇ）の境界値として算出し、緑（Ｇ）の色相値の平均値と青（Ｂ）の色相値の平均値との中間値を緑（Ｇ）と青（Ｂ）の境界値として算出し、青（Ｂ）の色相値の平均値と赤（Ｒ）の色相値の平均値との中間値を青（Ｂ）と赤（Ｒ）の境界値として算出し、それぞれメモリ２０４に記憶する。

制御部２０２内の取得制御部２３５は、メモリ２０４に記憶されているヘッダのタイミングの情報に基づいて、画像取得部２３２がフレームを生成する際に、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームのうちの先頭（ヘッダ）のフレームから生成を開始するように、画像取得部２３２を制御する。

制御部２０２内の復号部２３６は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームにおいて、色変化領域が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかと、ヘッダに対応する消灯期間の黒（Ｂｋ）とを含む場合、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応するビットデータ列を復号するよう制御し、通信対象の情報を取得する。

制御部２０２内の表示制御部２３７は、フレームの画像と、通信対象の情報の画像とを表示部２０７に表示させる制御を行う。

次に、受信装置２００の動作を説明する。図４〜図６は、受信装置２００の動作を示すフローチャートである。

送信装置１００は、送信装置１００と受信装置２００との間で予め定められた光信号のフォーマットに対応する光信号を出力する。図７は、光信号のフォーマットの一例を示す図である。図７に示す光信号のフォーマットに対応する光信号は、１２個の時間ｔ１（変化周期ｔ１）の発光パターンからなる。具体的には、図７に示す光信号のフォーマットに対応する光信号は、ヘッダに対応する消灯期間の２個の黒（Ｂｋ）の発光パターン、タイプに対応する１個の赤（Ｒ）の発光パターン、データに対応する７個の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかの発光パターン、及び、パリティに対応する２個の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかの発光パターンを含む。

まず、受信装置２００内の制御部２０２は、メモリ２０４に記憶されている色相、明度、彩度の各値を初期化する（ステップＳ１０１）。その後、撮像部２１４は、送信装置１００の方向の撮像を開始し、画像信号を制御部２０２へ出力する。制御部２０２内の画像取得部２３２は、撮像部２１４からの画像信号を取得する毎に、当該画像信号をデジタルデータに変換してフレームを生成する。制御部２０２内の表示制御部２３７は、生成されたフレームの画像を表示部２０７に表示させる制御を行う（ステップＳ１０２）。

次に、制御部２０２内の判定部２３３は、受信装置２００の利用者の操作によってフレーム内の色変化領域が指定されたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。例えば、利用者は、表示部２０７にフレームの画像が表示されているときに、表示部２０７の表示領域の上面に配置されたタッチパネルである操作部２０６に触れることによって色変化領域を指定することができる。判定部２３３は、操作部２０６からの操作信号に基づいて、フレームの画像において、利用者が指定した位置を検出し、その位置を色変化領域として特定する。

受信装置２００の利用者の操作によってフレーム内の色変化領域が指定されていない場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、判定部２３３は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームに基づいて、色変化領域を探索する（ステップＳ１０４）。

具体的には、判定部２３３は、画像取得部２３２から光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームを取得する。本実施形態では、上述したように、光信号の変化周期はｔ１であり、撮像周期およびフレームの生成周期ｔ２とは同一である。また、図７に示す光信号のフォーマットに対応する光信号は、１２個の時間ｔ１（変化周期ｔ１）の発光パターンを含む。従って、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームの数は１２個となる。更に、判定部２３３は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームにおいて、色が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかに逐次切り替わる画素の領域を色変化領域として検出する。

次に、判定部２３３は、ステップＳ１０４の処理の結果、色変化領域が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０５）。色変化領域が存在しない場合（ステップＳ１０５；ＮＯ）、再び、ステップＳ１０３以降の動作が繰り返される。

一方、色変化領域が存在する場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）、又は、操作により色変化領域が指定された場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、次に、判定部２３３は、フレームにおける色変化領域の情報（例えば座標）をメモリ２０４に記憶させる（ステップＳ１０６）。

次に、判定部２３３は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームのそれぞれにおける、色変化領域の色相、明度、彩度の各値をメモリ２０４に記憶させる（ステップＳ１０７）。

図８は、色空間の一例を示す図であり、図９は、色平面の一例を示す図である。色は、色相、明度、彩度によって特定され、図８に示すような円柱の色空間上の位置で特定される。図８の色空間においては、円周方向が色相（Ｈ）を示し、高さ方向（垂直方向）が明度（Ｖ）を示し、半径方向が彩度（Ｓ）を示す。また、図８を上方向から見た平面（色平面）は図９に示すものとなる。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）は色相値によって区分され、初期状態においては、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）の色相の境界値は境界値５２１で示され、緑（Ｇ）と青（Ｂ）の色相の境界値は境界値５２２で示され、青（Ｂ）と赤（Ｒ）の色相の境界値は境界値５２３で示される。

図４のステップＳ１０７の処理の後、図５に示す動作に移行し、判定部２３３は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームのうち、消灯期間に対応する数のフレーム内の色変化領域においてのみ、明度値が予め定められた規定値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。本実施形態では、上述したように、図７に示す光信号のフォーマットに対応する光信号は、消灯期間であるヘッダに対応する黒（Ｂｋ）は、２個の時間ｔ１（変化周期ｔ１）の発光パターンを含んでおり、時間ｔ１と撮像周期およびフレームの生成周期ｔ２とは同一である。従って、消灯期間に対応する数のフレームとは２個のフレームを示す。

また、図８に示すように、赤（Ｒ）５０１、緑（Ｇ）５０２、青（Ｂ）５０３は、明度値が大きいのに対して、黒（Ｂｋ）５０４は、明度値が小さい。このため、消灯期間に対応する数のフレーム内の色変化領域においてのみ、明度値が予め定められた規定値未満である場合には、明度値が規定値未満の色変化領域を含むフレームのタイミングは、色変化領域が黒（Ｂｋ）と認識されるタイミングであり、当該タイミングはヘッダのタイミングであるとみなすことができる。

消灯期間に対応する数のフレーム内の色変化領域においてのみ、明度値が予め定められた規定値未満であることを満たさない場合（ステップＳ１１１；ＮＯ）、判定部２３３は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームのうち、色変化領域が最小の明度となるフレーム（最小明度フレーム）を選択する（ステップＳ１１２）。

次に、判定部２３３は、ステップＳ１１２において選択した最小明度フレームの数が消灯期間に対応するフレームの数と一致するか否かを判定する（ステップＳ１１３）。最小明度フレームの数が消灯期間に対応するフレームの数と一致する場合には、最小明度フレームのタイミングは、色変化領域が黒（Ｂｋ）と認識されるタイミングであり、当該タイミングはヘッダのタイミングであるとみなすことができる。

最小明度フレームの数が消灯期間に対応するフレームの数と一致しない場合（ステップＳ１１３；ＮＯ）、判定部２３３は、最小明度フレームのうち、色変化領域が最小の彩度となるフレーム（最小彩度フレーム）を選択する（ステップＳ１１４）。

次に、判定部２３３は、ステップＳ１１４において選択した最小彩度フレームの数が消灯期間に対応するフレームの数と一致するか否かを判定する（ステップＳ１１５）。図８に示すように、赤（Ｒ）５０１、緑（Ｇ）５０２、青（Ｂ）５０３は、彩度値が大きいのに対して、黒（Ｂｋ）は、彩度値が小さい。このため、最小彩度フレームの数が消灯期間に対応するフレームの数と一致する場合には、最小彩度フレームのタイミングは、色変化領域が黒（Ｂｋ）と認識されるタイミングであり、当該タイミングはヘッダのタイミングであるとみなすことができる。

最小彩度フレームの数が消灯期間に対応するフレームの数と一致しない場合（ステップＳ１１５；ＮＯ）、図４のステップＳ１０３以降の動作が繰り返される。

一方、消灯期間に対応する数のフレーム内の色変化領域においてのみ、明度値が予め定められた規定値未満である場合（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）、判定部２３３は、明度値が規定値未満の色変化領域を含むフレームのタイミングを、色変化領域が黒（Ｂｋ）と認識されるヘッダのタイミングであるとみなして、当該ヘッダのタイミングの情報をメモリ１０４に記憶させる。また、判定部２３３は、黒（Ｂｋ）と認識される色変化領域の色の色相、明度、彩度の各値をヘッダの色としてメモリ２０４に記憶させる（ステップＳ１１６）。

また、最小明度フレームの数が消灯期間に対応するフレームの数と一致する場合（ステップＳ１１３；ＹＥＳ）、判定部２３３は、最小明度フレームのタイミングを、色変化領域が黒（Ｂｋ）と認識されるヘッダのタイミングであるとみなして、当該ヘッダのタイミングの情報をメモリ１０４に記憶させる。また、判定部２３３は、黒（Ｂｋ）と認識される色変化領域の色の色相、明度、彩度の各値をヘッダの色としてメモリ２０４に記憶させる（ステップＳ１１６）。

また、最小彩度フレームの数が消灯期間に対応するフレームの数と一致する場合（ステップＳ１１５；ＹＥＳ）、判定部２３３は、最小彩度フレームのタイミングを、色変化領域が黒（Ｂｋ）と認識されるヘッダのタイミングであるとみなして、当該ヘッダのタイミングの情報をメモリ１０４に記憶させる。また、判定部２３３は、黒（Ｂｋ）と認識される色変化領域の色の色相、明度、彩度の各値をヘッダの色としてメモリ２０４に記憶させる（ステップＳ１１６）。

図５のステップＳ１１６の処理の後、図６の動作に移行し、制御部２０２内の決定部２３４は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームにおいて、点灯期間に対応するフレームの色変化領域の色相値を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に区分する（ステップＳ１２１）。例えば、図９において、色５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃの色相値は、赤判定領域に含まれるため、赤（Ｒ）と判定される。また、色５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃの色相値は、緑判定領域に含まれるため、緑（Ｇ）と判定される。また、色５１３ａ、５１３ｂ、５１３ｃの色相値は、青判定領域に含まれるため、青（Ｂ）と判定される。

次に、決定部２３４は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれについて、色相値の平均値を算出する（ステップＳ１２２）。例えば、決定部２３４は、図９において、赤（Ｒ）５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃの色相値の平均値と、緑（Ｇ）５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃの色相値の平均値と、青（Ｂ）５１３ａ、５１３ｂ、５１３ｃの平均値とを算出する。

次に、決定部２３４は、赤（Ｒ）の色相値の平均値と緑（Ｇ）の色相値の平均値との中間値を赤（Ｒ）と緑（Ｇ）の色相の境界値として算出し、緑（Ｇ）の色相値の平均値と青（Ｂ）の色相値の平均値との中間値を緑（Ｇ）と青（Ｂ）の色相の境界値として算出し、青（Ｂ）の色相値の平均値と赤（Ｒ）の色相値の平均値との中間値を青（Ｂ）と赤（Ｒ）の色相の境界値として算出し、それぞれメモリ２０４に記憶させる（ステップＳ１２３）。これにより、例えば、図１０に示すように、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）の色相の境界値は、初期状態の境界値５２１から新たな境界値５３１となり、緑（Ｇ）と青（Ｂ）の色相の境界値は、初期状態の境界値５２２から新たな境界値５３２となり、青（Ｂ）と赤（Ｒ）の色相の境界値は、初期状態の境界値５２３から新たな境界値５３３となる。

図４〜図６の動作が行われた後、制御部２０２内の取得制御部２３５は、メモリ２０４に記憶されているヘッダのタイミングの情報に基づいて、画像取得部２３２がフレームを生成する際に、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームのうちの先頭のフレームから生成を開始するように、画像取得部２３２を制御する。

また、制御部２０２内の復号部２３６は、メモリ２０４に記憶されている色変化領域の情報からフレーム内の色変化領域の位置を特定する。更に、復号部２３６は、メモリ２０４に記憶されている黒（Ｂｋ）と認識される色変化領域の色の色相、明度、彩度の各値と、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）の境界値、緑（Ｇ）と青（Ｂ）の境界値、青（Ｂ）と赤（Ｒ）の境界値とに基づいて、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームにおいて、色変化領域が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、黒（Ｂｋ）の何れかであるかを判定し、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応するビットデータ列を復号するよう制御して、通信対象の情報を取得する。

以上説明したように、本実施形態に係る光通信システム１では、受信装置２００は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームを取得し、これらのフレーム内の色変化領域が第１の色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかと第２の色であるヘッダに対応する消灯期間の黒（Ｂｋ）とを含むか否かを判定する。これにより、光信号のフォーマットに基づいて行われる光通信における色（発行態様）の適切な判別が可能となる。

また、受信装置２００は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレーム内の色変化領域が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかと黒（Ｂｋ）とを含む場合には、色変化領域における赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応するビットデータ列を復号するよう制御して、通信対象の情報を取得する。これにより、光通信において、適切に判別された色に応じた情報の取得が可能となる。

また、受信装置２００は、色変化領域の色相、明度、彩度に基づいて、色変化領域が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかと黒（Ｂｋ）とを含むか否かを判定する。これにより、光通信における色の適切な判別が可能となる。

また、受信装置２００は、色変化領域の明度が規定値未満である場合、色変化領域が黒（Ｂｋ）であると判定する。このように明度に基づいて黒（Ｂｋ）の判別を行うことにより、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）と、黒（Ｂｋ）との区別を適切に行うことができる。

また、受信装置２００は、消灯期間に対応する数のフレーム内の色変化領域においてのみ、明度値が予め定められた規定値未満であることを満たさない場合、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレーム内の色変化領域のうち、最小の明度である色をヘッダに対応する消灯期間の黒（Ｂｋ）であると判定する。このように、最小の明度の色を黒（Ｂｋ）であると判定することにより、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）と、黒（Ｂｋ）との区別を適切に行うことができる。
また、受信装置２００は、消灯期間に対応する数のフレーム内の色変化領域においてのみ、明度値が予め定められた規定値未満であることを満たさない場合、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレーム内の色変化領域のうち、最小の彩度である色をヘッダに対応する消灯期間の黒（Ｂｋ）であると判定する。このように、最小の明度の色を黒（Ｂｋ）であると判定することにより、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）と、黒（Ｂｋ）との区別を適切に行うことができる。

また、受信装置２００は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレーム内の色変化領域が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかと黒（Ｂｋ）とを含む場合には、フレームを生成する際に、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームのうちの先頭のフレームから生成を開始するように制御する。これにより、光信号のフォーマットに応じてヘッダの部分からのフレームの取得が可能となり、復号による情報取得を容易に行うことができる。

また、受信装置２００は、取得した赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色相値に応じて、赤（Ｒ）と緑（Ｇ）の色相の境界値、緑（Ｇ）と青（Ｂ）の色相の境界値、青（Ｂ）と赤（Ｒ）の色相の境界値を算出して記憶する。これにより、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の判別を実際の環境に応じて適切に行うことができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。例えば、上述した実施形態では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）と黒（Ｂｋ）とを光通信に用いる場合について説明したが、他の色が用いられてもよい。例えば、図１１に示す光信号のフォーマットのように点灯期間に対応する白（Ｗ）と消灯期間に対応する（Ｂｋ）とが光通信に用いられるようにしてもよい。この場合、受信装置２００は、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレーム内の色変化領域が白（Ｗ）と黒（Ｂｋ）とを含むか否かを判定する。

また、図１１においては、ヘッダのみならず、データにも黒（Ｂｋ）を含んでいるが、ヘッダにおいてのみ、黒（Ｂｋ）が２個連続する。このため、受信装置２００は、２個の連続する黒（Ｂｋ）を判別することにより、ヘッダを特定することができる。

また、上述した実施形態では、第１の色が赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）であり、第２の色が黒（Ｂｋ）である場合について説明したが、第１の色及び第２の色はこれら以外の色であってもよい。例えば、第１の色が赤（Ｒ）、第２の色が緑（Ｇ）である場合、受信装置２００は、色相値の相違によって、第１の色である赤（Ｒ）と、第２の色である緑（Ｇ）とを判別することができる。

また、上述した実施形態では、送信装置１００が発する光の変化周期ｔ１と、受信装置２００における撮像周期およびフレームの生成周期ｔ２とは同一であるようにしたが、ｔ２はｔ１以下であればよい。例えば、受信装置２００における撮像周期およびフレームの生成周期ｔ２が、送信装置１００が発する光の変化周期ｔ１の１／２である場合、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームとは、上述した実施形態の２倍の数のフレームとなる。

更には、受信装置２００は、光信号のフォーマットに対応する期間分以上の複数のフレームを取得すれば、フレーム内の色変化領域が第１の色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の何れかと第２の色であるヘッダに対応する消灯期間の黒（Ｂｋ）とを含むか否かの判定等の各種処理を行うことができる。

また、上述した実施形態では、受信装置２００は、記憶しているヘッダのタイミングの情報に基づいて、フレームを生成する際に、光信号のフォーマットに対応する期間分の複数のフレームのうちの先頭のフレームから生成を開始するように制御した。しかしこれに限定されず、例えば、受信装置２００は、ヘッダのタイミングの情報に基づいて、撮像の開始タイミングが光信号におけるヘッダのタイミングと一致するように制御してもよいし、復号が光信号におけるヘッダから開始されるように制御してもよい。

また、送信装置１００内の送信部１１４は、例えば、表示部の一部に構成されていてもよい。

また、受信装置２００は、撮像が可能であれば、どのような装置でもよい。例えば、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant又はPersonal Data Assistance）、タブレットＰＣ（Personal Computer）、ゲーム機器、携帯型音楽再生装置等であってもよい。

また、受信装置２００の機能と送信装置１００の機能とを両方備える装置を用意し、場面に応じて、両機能を使い分けることができるようにしてもよい。

また、上記各実施形態において、実行されるプログラムは、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read - Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＭＯ（Magneto - Opticaldisc）等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをインストールすることにより、上述の処理を実行するシステムを構成することとしてもよい。

また、プログラムをインターネット等のネットワーク上の所定のサーバが有するディスク装置等に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、ダウンロード等するようにしてもよい。

なお、上述の機能を、ＯＳ（Operating System）が分担して実現する場合又はＯＳとアプリケーションとの協働により実現する場合等には、ＯＳ以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、ダウンロード等してもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲が含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記１）
所定時間連続して画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された複数の画像における所定の画像領域について、所定の可視光通信システムで定義される可視光情報が含まれる第１の色と前記可視光情報が含まれていない第２の色との何れか一方を含むか否かを、所定周期で判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする光通信装置。

（付記２）
前記判定手段により前記複数の画像における所定の画像領域について、前記第１の色と前記第２の色との何れか一方を含むと判定された場合に、前記複数の画像における所定の画像領域の色の変化に応じた情報を復号する復号手段を更に備えることを特徴とする付記１に記載の光通信装置。

（付記３）
前記判定手段は、前記複数の画像における所定の画像領域の色相、明度及び彩度に基づいて、前記複数の画像における所定の画像領域について、前記第１の色と前記第２の色との何れか一方を含むか否かを判定することを特徴とする付記１又は２に記載の光通信装置。

（付記４）
前記判定手段は、前記所定の画像領域の色の明度が所定値未満である場合、前記所定の画像領域に前記第２の色が含まれると判定することを特徴とする付記３に記載の光通信装置。

（付記５）
前記判定手段は、前記複数の画像における所定の画像領域について、最小の明度の色により前記第２の色が含まれると判定することを特徴とする付記３又は４に記載の光通信装置。

（付記６）
前記判定手段は、前記複数の画像における所定の画像領域について、最小の彩度の色により前記第２の色が含まれると判定することを特徴とする付記５に記載の光通信装置。

（付記７）
前記判定手段により前記複数の画像における所定の画像領域について、前記第１の色と前記第２の色との何れか一方を含むと判定された場合に、前記取得手段による前記画像の取得を制御する取得制御手段を更に備えることを特徴とする付記１から６の何れか１つに記載の光通信装置。

（付記８）
前記取得制御手段は、前記第２の色の出現タイミングが光信号の所定のタイミングとなるように、前記取得手段を制御することを特徴とする付記７に記載の光通信装置。

（付記９）
前記第１の色の色相に基づいて、前記第１の色を区別する際の色相の境界を決定する決定手段を備えることを特徴とする付記１から８の何れか１つに記載の光通信装置。

（付記１０）
所定時間連続して画像を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得された複数の画像における所定の画像領域について、所定の可視光通信システムで定義される可視光情報が含まれる第１の色と前記可視光情報が含まれていない第２の色との何れか一方を含むか否かを、所定周期で判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする光通信方法。

（付記１１）
前記判定ステップにおいて前記複数の画像における所定の画像領域について、前記第１の色と前記第２の色との何れか一方を含むと判定された場合に、前記複数の画像における所定の画像領域の色の変化に応じた情報を復号する復号ステップを含むことを特徴とする付記１０に記載の光通信方法。

（付記１２）
コンピュータを、
所定時間連続して画像を複数取得する取得手段、
前記取得手段により取得された複数の画像における所定の画像領域について、所定の可視光通信システムで定義される可視光情報が含まれる第１の色と前記可視光情報が含まれていない第２の色との何れか一方を含むか否かを、所定周期で判定する判定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。

（付記１３）
コンピュータを、
前記判定手段により前記複数の画像における所定の画像領域について、前記第１の色と前記第２の色との何れか一方を含むと判定された場合に、前記複数の画像における所定の画像領域の色の変化に応じた情報を復号する復号手段、
として機能させることを特徴とする付記１２に記載のプログラム。

１…光通信システム、１００…送信装置、１０２、２０２…制御部、１０４、２０４…メモリ、１１０…符号化・変調部、１１２…駆動部、１１４…送信部、２００…受信装置、２０６…操作部、２０７…表示部、２０８…無線通信部、２１０…アンテナ、２１４…撮像部、２３２…画像取得部、２３３…判定部、２３４…決定部、２３５…取得制御部、２３６…復号部、２３７…表示制御部、５０１、５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ…赤、５０２、５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ…緑、５０３、５１３ａ、５１３ｂ、５１３ｃ…青、５０４…黒、５２１、５３１…赤と緑の色相の境界値、５２２、５３２…緑と青の色相の境界値、５２３、５３３…青と赤の色相の境界値

Claims

所定の周期で変化する光信号のフォーマットに対応する期間分の複数の画像を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された複数の画像における所定の画像領域について、所定の可視光通信システムで定義される可視光情報が含まれる第１の色と前記可視光情報が含まれていない第２の色との何れか一方を含むか否かを、所定周期で判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする光通信装置。
前記判定手段により前記複数の画像における所定の画像領域について、前記第１の色と前記第２の色との何れか一方を含むと判定された場合に、前記複数の画像における所定の画像領域の色の変化に応じた情報を復号する復号手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の光通信装置。
前記判定手段は、前記複数の画像における所定の画像領域の色相、明度及び彩度に基づいて、前記複数の画像における所定の画像領域について、前記第１の色と前記第２の色との何れか一方を含むか否かを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信装置。
前記判定手段は、前記所定の画像領域の色の明度が所定値未満である場合、前記所定の画像領域に前記第２の色が含まれると判定することを特徴とする請求項３に記載の光通信装置。
前記判定手段は、前記複数の画像における所定の画像領域について、最小の明度の色により前記第２の色が含まれると判定することを特徴とする請求項３又は４に記載の光通信装置。
前記判定手段は、前記複数の画像における所定の画像領域について、最小の彩度の色により前記第２の色が含まれると判定することを特徴とする請求項５に記載の光通信装置。
前記判定手段により前記複数の画像における所定の画像領域について、前記第１の色と前記第２の色との何れか一方を含むと判定された場合に、前記取得手段による前記画像の取得を制御する取得制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の光通信装置。
前記取得制御手段は、前記第２の色の出現タイミングが光信号の所定のタイミングとなるように、前記取得手段を制御することを特徴とする請求項７に記載の光通信装置。
前記第１の色の色相に基づいて、前記第１の色を区別する際の色相の境界を決定する決定手段を備えることを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の光通信装置。
所定の周期で変化する光信号のフォーマットに対応する期間分の複数の画像を取得する取得ステップと、
前記取得ステップにおいて取得された複数の画像における所定の画像領域について、所定の可視光通信システムで定義される可視光情報が含まれる第１の色と前記可視光情報が含まれていない第２の色との何れか一方を含むか否かを、所定周期で判定する判定ステップと、
を含むことを特徴とする光通信方法。
前記判定ステップにおいて前記複数の画像における所定の画像領域について、前記第１の色と前記第２の色との何れか一方を含むと判定された場合に、前記複数の画像における所定の画像領域の色の変化に応じた情報を復号する復号ステップを含むことを特徴とする請求項１０に記載の光通信方法。
コンピュータを、
所定の周期で変化する光信号のフォーマットに対応する期間分の複数の画像を取得する取得手段、
前記取得手段により取得された複数の画像における所定の画像領域について、所定の可視光通信システムで定義される可視光情報が含まれる第１の色と前記可視光情報が含まれていない第２の色との何れか一方を含むか否かを、所定周期で判定する判定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
コンピュータを、
前記判定手段により前記複数の画像における所定の画像領域について、前記第１の色と前記第２の色との何れか一方を含むと判定された場合に、前記複数の画像における所定の画像領域の色の変化に応じた情報を復号する復号手段、
として機能させることを特徴とする請求項１２に記載のプログラム。