JPWO2018189980A1 - 光通信方法 - Google Patents

Abstract

光通信方法は、通信対象となる発光装置と光通信を行う光通信方法であって、あらかじめ記憶した発光装置までの距離に関する情報及び発光装置が備える発光領域のサイズに関する情報を読み出す第１ステップと、距離に関する情報及びサイズに関する情報に基づいて、発光装置からの光を撮像するカメラの撮像範囲を制御する第２ステップと、カメラが撮像範囲において撮像した画像データに基づいて発光装置の発光から信号を抽出する第３ステップと、を備える。

Description

本開示は、受光した光から信号を復調する光通信方法に関する。

特許文献１は、データ信号を変調した変調信号に基づいてバックライトを点灯させることにより、データ信号を送信する可視光通信送信機を開示する。これにより、可視光による通信が可能となる。

特開２００７−４３７０６号公報

本開示は、複数の光信号から必要な信号を抽出することが容易な光通信方法を提供する。

本開示の第１の態様の光通信方法は、通信対象となる発光装置と光通信を行う光通信方法であって、あらかじめ記憶した発光装置までの距離に関する情報及び発光装置が備える発光領域のサイズに関する情報を読み出す第１ステップと、距離に関する情報及びサイズに関する情報に基づいて、発光装置からの光を撮像するカメラの撮像範囲を制御する第２ステップと、カメラが撮像範囲において撮像した画像データに基づいて発光装置の発光から信号を抽出する第３ステップと、を備える。

本開示の第２の態様の光通信方法は、通信対象となる発光装置と光通信を行う光通信方法であって、カメラが撮像して出力した画像データ中に含まれる少なくとも１つの発光装置の発光領域に対応する画像領域を特定する第１ステップと、少なくとも１つの画像領域の中から、所定の条件に基づいて１つの画像領域を選択領域として選択する第２ステップと、選択領域の情報に基づいて信号を抽出する第３ステップと、を備える。

本開示における光通信方法は、複数の光信号から必要な信号を抽出するのに有効である。

実施の形態１における映像表示装置と乗客の携帯端末との位置関係を概略的に示す図 実施の形態１における映像表示装置と携帯端末との位置関係を横から見た図 実施の形態１における映像表示装置と携帯端末のカメラとの位置関係を示す模式図 実施の形態１における携帯端末の電気的構成を示すブロック図 実施の形態１における携帯端末がＩＤ情報を取得する処理を示すフローチャート 実施の形態２における携帯端末が取得した画像データの一例を示す図 実施の形態２における携帯端末がＩＤ情報を取得する処理を示すフローチャート 他の実施の形態における携帯端末が取得した画像データの一例を示す図

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。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

航空機や鉄道車両等において、各座席に配置された映像表示装置により映像等の情報を表示することが出来る。また乗客が保有する携帯端末（スマートフォン、タブレット等）を、映像表示装置とペアリングすることにより、携帯端末と映像表示装置との間で無線通信を行うことが出来る。これにより、携帯端末を映像表示装置のリモコンとして使用することや、携帯端末が映像表示装置から映像等を受信して再生することができる。

映像表示装置と乗客が保有する携帯端末とをペアリングするためには、それぞれの固有情報（ＩＤ情報）が必要となる。そこで、映像表示装置が備える液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライトやスポットライト等の光にＩＤ情報を光信号として重畳して送信し、これを携帯端末が備えるカメラのイメージセンサを用いて撮像することにより、ＬＣＤやスポットライト等からＩＤ情報を受信することができる。

映像表示装置のＬＣＤのバックライトの光に、固有情報を光信号として重畳して送信し、これを携帯端末が読み取る場合、乗客が座っている座席に対応する映像表示装置ではなく、隣席等、他の座席に対応する映像表示装置からの光信号が携帯端末のイメージセンサに入力されることにより、意図しない映像表示装置からのＩＤ情報を読み取ってしまう場合がある。

本開示は、複数の装置からの光信号を受信可能な状況であっても、必要な信号を抽出することが容易な光通信方法を提供する。

（実施の形態１）
本開示の実施の形態１における光通信方法について、図１〜図５を用いて説明する。

［１−１．構成］
図１は、本実施の形態における映像表示装置と乗客の携帯端末との位置関係を概略的に示す図である。以下では、航空機の客室に備え付けられた座席に設けられた映像表示装置と、乗客の携帯端末とをペアリングする場合を例に挙げて説明する。乗客は、航空機に搭乗する際に、所有する携帯端末１０１を航空機内に持ち込む。乗客は、座っている座席に対応する映像表示装置１０２と携帯端末１０１とをペアリングし、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）（登録商標、以下同様）による通信を行うことが可能である。ペアリングは、映像表示装置１０２から送信される光信号が示すＩＤ情報を携帯端末１０１が受信することにより行われる。ＩＤ情報は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈにおいてパスコード、ＰＩＮコードとも呼ばれる。ただし携帯端末１０１は、ペアリングを行いたい映像表示装置１０２からのＩＤ情報だけでなく、他の映像表示装置１０３（ペアリング対象である映像表示装置１０２以外の映像表示装置を他の映像表示装置１０３と称する）からのＩＤ情報も受信可能である。映像表示装置は、発光装置の一例である。

図２は、航空機客室内に設置された映像表示装置１０２と、乗客１０４の携帯端末との位置関係を横から見た図である。映像表示装置１０２は、乗客の前方に配置される座席１０５の背面に設置される。乗客が所有する携帯端末１０１は、カメラ２０１を備えている。前方の座席１０５の背面から乗客１０４が座る座席１０６の背面までの距離を座席間隔Ｌ１、座席１０６の背面から乗客が前方へ向けた携帯端末１０１までの距離を端末距離Ｌ２とする。ただし端末距離Ｌ２は、座席に着座した平均的な体格の大人がカメラ２０１で映像表示装置１０２を撮像するために携帯端末１０１を構えたときの、座席１０６の背面から携帯端末１０１までの平均的な距離を示すものとする。

図３は、映像表示装置と携帯端末のカメラとの位置関係を示す模式図である。図３において、携帯端末１０１のカメラ２０１は、映像表示装置１０２の正面において、映像表示装置１０２に向けて配置されているものとする。映像表示装置１０２は、ＬＣＤモニター等で構成される映像表示部１０２ａを備える。映像表示部１０２ａは、発光領域の一例である。カメラ２０１の光軸が、映像表示装置１０２の映像表示部１０２ａの中央において表示面に対して垂直に交わるように、カメラ２０１と映像表示装置１０２とが配置される。映像表示装置１０２から携帯端末１０１のカメラ２０１までの距離を撮像距離Ｌ３とする。

携帯端末１０１のカメラ２０１は画角θ１を有する。カメラ２０１は単焦点カメラであるとすると、画角θ１は固定の値となる。画角θ１により撮像できる範囲がカメラ２０１の撮像範囲である。

携帯端末１０１のカメラ２０１と映像表示装置１０２とを結ぶ直線と垂直、映像表示部１０２ａの長手方向と平行、且つ映像表示部１０２ａを通る直線ＬＬを仮定する。携帯端末１０１のカメラ２０１が映像表示装置１０２の方向を撮像したときに、直線ＬＬのうち画角θ１の範囲に含まれる長さ（携帯端末１０１が取得する画像データに含まれる直線ＬＬの実際の長さ）を撮像幅Ｌ４とすると、撮像幅Ｌ４は、式（１）で求められる。
Ｌ４＝２×Ｌ３×ｔａｎ（θ１／２） （１）
ただし
Ｌ３＝Ｌ１−Ｌ２ （２）
また、カメラ２０１の撮像動作により得られる画像データの横方向の画素数をＰ４とする。画素数Ｐ４は、カメラ２０１の記録画素数に基づいて決定される。例えば、カメラの記録画素数が横４０００画素×縦３０００画素である場合、画素数Ｐ４は４０００画素となる。

映像表示装置１０２の映像表示部１０２ａの幅を表示幅Ｌ５とする。また、画像データにおける映像表示部１０２ａが映る範囲（即ち、表示幅Ｌ５に対応する）の画素数を画素数Ｐ５とする。画素数Ｐ５は式（３）で求められる。
Ｐ５＝Ｌ５／Ｌ４×Ｐ４
＝Ｌ５／（２×Ｌ３×ｔａｎ（θ１／２））×Ｐ４ （３）
座席間隔Ｌ１、端末距離Ｌ２及び撮像距離Ｌ３は、携帯端末から発光装置までの距離に関する情報の一例である。表示幅Ｌ５は、発光領域のサイズに関する情報の一例である。

図４は、本実施の形態における携帯端末の電気的構成を示すブロック図である。携帯端末１０１は、カメラ２０１と、コントローラ２０５と、メモリ２０６と、ＬＣＤ２０７と、タッチパネル２０８と、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）２０９とを備える。

カメラ２０１は、レンズ２０２と、イメージセンサ２０３と、画像処理プロセッサ２０４とを備える。レンズ２０２は、被写体からの光を集光し、被写体像を形成する。イメージセンサ２０３は、レンズ２０２で形成された被写体像を撮像して、画像データを生成する。

画像処理プロセッサ２０４は、画像データに対して所定の画像処理を実行する回路を含む。画像処理は、画像全体を拡大縮小する、または画像データの一部を切り出す（トリミングする）処理を行った後で拡大縮小するデジタルズーム処理、画像データに含まれる物体の形状認識処理、プログラムにより作成される画像データとの合成処理等を含む。デジタルズーム処理は、カメラの撮像範囲を制御する処理の一例である。

メモリ２０６は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。メモリ２０６は、画像データを記憶するフレームメモリや、データを一時的に記憶するためのワークメモリとしても機能する。メモリ２０６は、コントローラ２０５が実行するプログラム、コントローラ２０５の演算結果、画角θ１の値、カメラ２０１の記録画素数の情報を含む各種データを格納する。

コントローラ２０５は、メモリ２０６に格納されたプログラムを実行し、携帯端末１０１の各部を制御し、また、各種演算や情報処理を行う。例えば、コントローラ２０５は、メモリ２０６に対して読み出しと書き込みが可能である。コントローラ２０５は、画像処理プロセッサ２０４から送られてくる画像データをメモリ２０６に記憶させる。コントローラ２０５は、メモリ２０６から画像データを読み出して、画像処理プロセッサに所定の画像処理を実行させる。コントローラ２０５は、メモリ２０６から画像データを読み出して、ＬＣＤ２０７に表示させる。また、コントローラ２０５は、ネットワークインターフェース２０９を介して外部装置との通信を行う。

ＬＣＤ２０７は、コントローラ２０５からの命令に従い、各種コンテンツを表示する。

タッチパネル２０８は、ＬＣＤ２０７の表面に配置される。ユーザがＬＣＤ２０７上の表示に触れると、タッチパネル２０８が触れた位置を示す情報をコントローラ２０５に伝送する。コントローラ２０５がこの情報に応じて制御を行うことで、ユーザは直感的な操作が可能である。

ネットワークインターフェース２０９は、コントローラ２０５が、外部装置（図示せず）とＢｌｕｅｔｏｏｔｈによる無線通信を実施するためのインターフェースである。

［１−２．動作］
図５に示すフローチャートを参照して、携帯端末のペアリングの動作について説明する。なお、以下の説明では、画像処理プロセッサ２０４が実行する画像処理のうち、画像データに対してのデジタルズーム処理を例に挙げて説明する。

携帯端末１０１は、ペアリングの動作よりも前に、座席間隔Ｌ１、端末距離Ｌ２及び表示幅Ｌ５を取得してメモリ２０６に記憶しているものとする。すなわち乗客は、携帯端末１０１を航空機内に持ち込む前に、携帯端末１０１を操作して、インターネット経由で座席間隔Ｌ１、端末距離Ｌ２及び表示幅Ｌ５の情報を携帯端末１０１にダウンロードする。例えば、乗客が、航空会社が提供するアプリケーションプログラムを携帯端末１０１にインストールして実行する。携帯端末１０１は、航空会社のサーバにインターネット経由でアクセスして、座席間隔Ｌ１、端末距離Ｌ２及び表示幅Ｌ５を取得する。

具体的には、航空会社のサーバは、管理している航空機を特定する機体記号（ａｉｒｃｒａｆｔ ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）と便名とを関連付ける情報をデータベースに保持している。また、サーバは、各航空機の各座席についての、座席間隔Ｌ１及び備え付けられた映像表示装置１０２の映像表示部１０２ａの表示幅Ｌ５の情報をデータベースに保持している。また、サーバは、端末距離Ｌ２については所定の値をデータベースに保持している。乗客がアプリケーションプログラムを実行して航空機のチケットを購入するときに、サーバは、搭乗日、便名及び座席番号を決定し、航空会社、搭乗日、便名（Ｆｌｉｇｈｔ Ｃｏｄｅ）、及び座席番号を含むチケット情報として携帯端末１０１に送信する。このときにサーバは、チケット情報に基づいてデータベースから座席間隔Ｌ１及び表示幅Ｌ５を特定し、端末距離Ｌ２と共に携帯端末１０１に送信する。携帯端末１０１は、航空会社のサーバから、チケット情報と共に座席間隔Ｌ１、端末距離Ｌ２及び表示幅Ｌ５を受信してメモリ２０６に保存する。

乗客が、所有する携帯端末１０１を座席の映像表示装置１０２とペアリングして通信可能にしようとする場合、乗客は、映像表示装置１０２を操作して、ペアリング可能状態に遷移させる。映像表示装置１０２は、ペアリング可能状態に遷移すると、ＩＤ情報をランダムに生成する。次に映像表示装置１０２は、あらかじめ決められたルールにより、ＩＤ情報からＢｌｕｅｔｏｏｔｈのデバイス名を生成する。そして映像表示装置１０２は、デバイス名をネットワークＩ／Ｆを通じて発信する。また、映像表示装置１０２は、表示すべき画像にＩＤ情報を示す光信号を重畳して一定時間毎（例えば１秒毎）に送信する。

また、乗客は、携帯端末１０１を操作してアプリケーションプログラムを実行し、着座した座席に対応する映像表示装置１０２とのペアリングを開始することを指示する。すると携帯端末１０１は、携帯端末１０１のカメラ２０１を、映像表示装置１０２に向けて構えるように乗客に通知し、カメラ２０１の撮像動作を開始する。そして携帯端末１０１は、以下の動作により映像表示装置１０２からＩＤ情報を取得し、ＩＤ情報を基にＢｌｕｅｔｏｏｔｈにより無線通信を行うためのペアリングを行う。図５は、携帯端末１０１がペアリングのためにＩＤ情報を取得する処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１００２：携帯端末１０１のコントローラ２０５は、各パラメータを取得する。具体的には、コントローラ２０５は、カメラ２０１のレンズ２０２で取得出来る画像の画角θ１、座席間隔Ｌ１、端末距離Ｌ２及び表示幅Ｌ５の情報をメモリ２０６から読み出す。また、コントローラ２０５は、メモリ２０６からカメラ２０１の記録画素数の情報を読み出す。

ステップＳ１００３：コントローラ２０５は、画素数Ｐ４、画素数Ｐ５を計算する。具体的には、コントローラ２０５は、記録画素数の情報を基に、画像データの横方向の画素数Ｐ４を計算する。次にコントローラ２０５は、式（３）を用いて、画像データにおける映像表示部１０２ａが映る範囲の画素数Ｐ５を計算する。

ステップＳ１００４：コントローラ２０５は、カメラ２０１に撮像動作を行わせることにより、画像データを取得する。取得した画像データは、フレーム単位でメモリ２０６に記憶される。

ステップＳ１００５：コントローラ２０５は、画像処理プロセッサ２０４を制御して、画像データに対してデジタルズーム処理（補正処理）を行う。具体的にはコントローラ２０５は、画像データから切り出す領域（切り出し範囲）を決定する。切り出す領域の横方向の画素数は、画素数Ｐ５とする。切り出す領域の縦方向の画素数は、元の画像データの縦横比と、切り出した画像データの縦横比とが等しくなるように決定される。コントローラ２０５は、このように決定した画素数の画像領域を画像データの中央から切り出すように、画像処理プロセッサ２０４を制御する。そしてコントローラ２０５は、切り出した画像データをＬＣＤ２０７に表示可能なサイズに拡大または縮小するように、画像処理プロセッサ２０４を制御する。以上により、画像データに対するデジタルズーム処理が完了する。デジタルズーム処理により、画像データに写っているであろう映像表示部１０２ａとほぼ同じ大きさの画像領域が、画像データのサイズと同じサイズに拡大される。したがって、画像データの中央に映像表示部１０２ａが写っている場合、デジタルズーム処理により、映像表示部１０２ａが画像データ全体に拡大される。

ステップＳ１００６：コントローラ２０５は、デジタルズーム処理後の画像データをＬＣＤ２０７に表示させる。乗客は、ＬＣＤ２０７に表示された画像を見ることにより、映像表示装置が表示されていること、つまり正しい方向にカメラ２０１を向けていることが分かる。また、カメラ２０１の向きが映像表示装置１０２からずれた方向に向けられている場合も、乗客は、ずれの程度を容易に認識し、カメラ２０１を映像表示装置１０２の方向に向けなおすことができる。

ステップＳ１００７：コントローラ２０５は、映像表示装置１０２から送られてくるＩＤ情報を取得する。具体的には、乗客は、携帯端末１０１のカメラ２０１を、映像表示装置１０２の映像表示部１０２ａに向けて構えているため、カメラ２０１が撮像して得た画像データのうち、ステップＳ１００５でデジタルズーム処理を行った画像データ（又は、デジタルズーム処理において元の画像データから切り出した画像データ）には、映像表示部１０２ａが映っている。コントローラ２０５は、デジタルズーム処理後の画像データ（又は、切り出した画像データ）を解析することにより、画像データに重畳された光信号を抽出し、光信号からＩＤ情報を取得する。

ステップＳ１００８：コントローラ２０５は、画像データからのＩＤ情報の取得が完了したかどうかを判定する。ＩＤ情報は、複数フレームの画像データに亘って重畳される場合がある。また、撮像した画像データにはＩＤ情報が含まれていない場合もあり得る。コントローラ２０５は、画像データからＩＤ情報の一部しか取得できていない等、ＩＤ情報の取得が完了していないと判断した場合（Ｓ１００８においてＮＯ）、ステップＳ１００４に戻り、次の画像データを撮像し、ＩＤ情報を取得する処理（Ｓ１００４〜Ｓ１００７）を繰り返す。コントローラ２０５は、画像データからＩＤ情報の取得が完了したと判断した場合（Ｓ１００８においてＹＥＳ）、取得したＩＤ情報をメモリ２０６に格納し、処理を終了する。

以上の動作により、携帯端末１０１は、映像表示装置１０２からＩＤ情報を取得する。そして携帯端末１０１のコントローラ２０５は、ネットワークＩ／Ｆ２０９を制御して、取得したＩＤ情報を基に、映像表示装置１０２とのＢｌｕｅｔｏｏｔｈにより無線通信を行うためのペアリングを行う。

ペアリングは次のようにして行われる。携帯端末１０１のアプリケーションプログラムは、映像表示装置１０２と同じルールで、ＩＤ情報からＢｌｕｅｔｏｏｔｈのデバイス名を生成することができる。携帯端末１０１は、取得したＩＤ情報からデバイス名を生成する。次に携帯端末１０１は、ネットワークＩ／Ｆ２０９により、周囲の機器（映像表示装置１０２）が発信するＢｌｕｅｔｏｏｔｈのデバイス名を受信し、その中から、生成したデバイス名と同じデバイス名を特定する。携帯端末１０１は、特定したデバイス名を発信している映像表示装置１０２に対して、ＩＤ情報を送信する。映像表示装置１０２は、携帯端末１０１からＩＤ情報を受信すると、保持しているＩＤ情報と比較し、同一であればこの携帯端末１０１と接続する。以上の動作により、携帯端末１０１と映像表示装置１０２とがペアリングされ、以後、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈによる通信が可能となる。

［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、光通信方法は、通信対象となる映像表示装置１０２と光通信を行う光通信方法であって、あらかじめ記憶した携帯端末１０１から映像表示装置１０２までの撮像距離Ｌ３及び映像表示装置１０２が備える映像表示部１０２ａの表示幅Ｌ５に関する情報を読み出す第１ステップと、撮像距離Ｌ３に関する情報及び表示幅Ｌ５に関する情報に基づいて、映像表示装置１０２からの光を撮像するカメラ２０１の撮像範囲を制御する第２ステップと、カメラ２０１が撮像範囲において撮像した画像データに基づいて映像表示装置１０２の発光から信号を抽出する第３ステップと、を備える。

これにより、複数の映像表示装置の中から、乗客が意図した映像表示装置１０２（乗客が着座する座席に対応する映像表示装置１０２）が発信する光信号を受信して必要な信号を抽出することが容易となる。すなわち、本実施の形態の光通信方法は、複数の光信号から必要な信号を抽出するのに有効である。

（実施の形態２）
図６および図７を参照して、実施の形態２における光通信方法について説明する。図６は、携帯端末１０１が取得した画像データの一例を示す図である。画像データ５０１には、ペアリングを行いたい映像表示装置１０２の映像表示部１０２ａ、及び他の映像表示装置１０３の映像表示部１０３ａが映っている。本実施の形態では、画像データ５０１中に、映像表示装置１０２の映像表示部１０２ａが写っている画像領域５０２、及び他の映像表示装置１０３の映像表示部１０３ａが写っている画像領域５０３が存在する。映像表示装置１０２は、携帯端末１０１を使用する乗客が座っている座席に対応して配置されているため、相対的に大きく写っている。一方、映像表示装置１０３は、例えば乗客が座っている座席の斜め前の座席に配置されている（図１参照）。すなわち映像表示装置１０３は、携帯端末１０１から見て、映像表示装置１０２よりも遠い位置に配置されているため、映像表示装置１０２よりも小さく写っている。すなわち、乗客が所有する携帯端末１０１とペアリングすべき映像表示装置１０２は、画像データ内に最も大きく写っている可能性が高い。

そこで本実施の形態の携帯端末１０１は、カメラ２０１が撮像して出力した画像データ中に、複数の映像表示装置の映像表示部の画像領域を含むときに、複数の領域の中から最も大きな画像領域を選択する。画像領域の大きさは、例えば画像領域を構成する頂点の座標（図６に示す（Ｘ５０２ａ，Ｙ５０２ａ）、（Ｘ５０２ｂ，Ｙ５０２ｂ）、（Ｘ５０３ａ，Ｙ５０３ａ）、（Ｘ５０３ｂ，Ｙ５０３ｂ））から算出できる。そして携帯端末１０１は、選択した画像領域からＩＤ情報を取得してペアリングを行う。

［２−１．構成］
本実施の形態の携帯端末１０１の外観や電気的構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

［２−２．動作］
図７に示すフローチャートを参照して、携帯端末１０１のペアリングの動作について説明する。本実施の形態の携帯端末１０１におけるペアリングに関する動作のうち、画像データを取得する前の動作及びＩＤ情報取得後のペアリングの動作については、実施の形態１の動作と同様であるため、説明を省略する。以下では、実施の形態１とは異なる動作である、携帯端末１０１がペアリングのためにＩＤ情報を取得する動作について説明する。図７は、携帯端末１０１がペアリングのためにＩＤ情報を取得する処理を示すフローチャートである。

ステップＳ３００１：携帯端末１０１のコントローラ２０５は、カメラ２０１に撮像動作を行わせることにより、画像データを取得する。取得した画像データは、フレーム単位でメモリ２０６に記憶される。

ステップＳ３００２：コントローラ２０５は、取得した画像データから映像表示装置（映像表示装置１０２及び／又は映像表示装置１０３）の映像表示部（映像表示部１０２ａ及び／又は映像表示部１０３ａ）が写っている画像領域を抽出する。このとき、画像データ中に複数の映像表示部が写っているときは、すべての画像領域を抽出する。画像データから映像表示部の画像領域を抽出する方法の一例としては、画像データから四辺形の画像領域を抽出する方法が考えられる。また、ここからさらに特定の条件で対象とする画像領域を絞り込むようにしてもよい。例えば、乗客は、携帯端末１０１のカメラ２０１を、ペアリングしようとする映像表示装置１０２を真正面にとらえて撮影すると考えられることから、長方形の画像領域のみを抽出するようにしてもよい。

ステップＳ３００３：コントローラ２０５は、ステップＳ３００２で抽出した映像表示部の画像領域のうちの１つを対象として、画像領域の大きさを算出し、メモリ２０６に記憶する。画像領域の大きさとは例えば画像領域の面積であり、画像領域を構成する画素数で表すことができる。コントローラ２０５は、画像データにおいて対象となる画像領域を構成する画素数を数えることで面積を示す情報を取得し、画像領域の大きさを示す情報としてメモリ２０６に記憶する。

ステップＳ３００４：コントローラ２０５は、ステップＳ３００２で抽出した画像領域であって、画像領域の大きさを未算出の領域が残っているかどうかを確認する。未算出の画像領域が残っていると判断した場合（Ｓ３００４においてＹＥＳ）、ステップＳ３００３に戻り、未算出の画像領域を対象として画像領域の大きさの算出を繰り返す。未算出の画像領域が残っていないと判断した場合（Ｓ３００４においてＮＯ）、ステップＳ３００５へ遷移する。

ステップＳ３００５：コントローラ２０５は、メモリ２０６から映像表示部の画像領域の大きさに関する情報をすべて読み出し、その中から最も大きい画像領域を特定する。

ステップＳ３００７：コントローラ２０５は、ステップＳ３００５で特定した映像表示部の画像領域から、ＩＤ情報を取得する。具体的には、コントローラ２０５は、画像データ中の最も大きな映像表示部の画像領域を解析することにより、重畳された光信号を抽出し、光信号からＩＤ情報を取得する。

ステップＳ３００８：コントローラ２０５は、画像データからのＩＤ情報の取得が完了したかどうかを判定する。ＩＤ情報は、複数フレームの画像データに亘って重畳される場合がある。また、撮像した画像データにはＩＤ情報が含まれていない場合もあり得る。コントローラ２０５は、画像データからＩＤ情報の一部しか取得できていない等、ＩＤ情報の取得が完了していないと判断した場合（Ｓ３００８においてＮＯ）、ステップＳ３００９に遷移する。コントローラ２０５は、画像データからＩＤ情報の取得が完了したと判断した場合（Ｓ３００８においてＹＥＳ）、取得したＩＤ情報をメモリ２０６に格納し、処理を終了する。

ステップＳ３００９：コントローラ２０５は、カメラ２０１に撮像動作を行わせることにより、再度画像データを取得する。取得した画像データは、フレーム単位でメモリ２０６に記憶される。この後、コントローラ２０５は、ステップＳ３００７に遷移し、ＩＤ情報を取得する処理を繰り返す。

以上の動作により、携帯端末１０１は、映像表示装置１０２からＩＤ情報を取得する。そして携帯端末１０１のコントローラ２０５は、ネットワークＩ／Ｆ２０９を制御して、取得したＩＤ情報を基に、映像表示装置１０２とのＢｌｕｅｔｏｏｔｈのペアリングを行う。ペアリングＩＤ情報を基にしたペアリングの動作は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

［２−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、光通信方法は、通信対象となる映像表示装置１０２と光通信を行う光通信方法であって、携帯端末１０１のカメラ２０１が撮像して出力した画像データ中に含まれる映像表示装置の映像表示部に対応する少なくとも１つの画像領域を特定ずる第１ステップと、特定した少なくとも１つの画像領域の中から、面積が最も大きな画像領域を選択領域として選択ずる第２ステップと、選択領域の情報に基づいて信号を抽出する第３ステップと、を備える。

これにより、複数の映像表示装置の中から、乗客が意図した映像表示装置１０２（乗客が着座する座席に対応する映像表示装置１０２）が発信する光信号を受信して必要な信号を抽出することが容易となる。すなわち、本実施の形態の光通信方法は、複数の光信号から必要な信号を抽出するのに有効である。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

（１）上記実施の形態１では、発光領域のサイズに関する情報として、映像表示部１０２ａの表示幅Ｌ５を用いる構成について説明した。発光領域のサイズに関する情報は、矩形の発光領域の対角線の長さを示す情報であってもよいし、面積を示す情報であってもよい。

（２）上記実施の形態１では、映像表示装置がＩＤ情報を生成し、ＩＤ情報からデバイス名を生成する構成について説明した。映像表示装置は、まずデバイス名を生成し、デバイス名から所定のルールに従ってＩＤ情報を生成するようにしてもよい。この場合、携帯端末１０１と映像表示装置１０２とは、デバイス名からＩＤ情報を生成するルールを共有している。また、映像表示装置１０２は、表示すべき画像にデバイス名を示す光信号を重畳して送信する。携帯端末１０１は、映像表示部１０２ａを撮像してデバイス名を取得し、デバイス名から上記ルールによりＩＤ情報を生成し、ペアリングを行う。

（３）上記実施の形態２では、画像データ中の複数の映像表示部の中から１つを特定するために、画像データ内の映像表示部の画像の大きさに基づいて判断する構成について説明した。１つの映像表示部を特定するための所定の条件はこれに限らない。例えば、所定の条件として、画像データ内における画像領域の位置を基に判断してもよい。具体的には、画像領域の中心位置が画像データ内の中心位置に最も近い画像領域を選択するようにしてもよい。また、画像領域の輝度を基に判断してもよい。具体的には、画像領域の平均輝度が最も高い画像領域を選択するようにしてもよい。この場合、映像表示装置は、乗客の操作によりペアリング可能状態に遷移すると、デバイス名及びＩＤ情報の発信と共に、映像表示部に表示する映像の輝度を高くするようにする。これは、それまでに表示されていた映像と同じ映像で輝度を高めたものを表示してもよいし、より輝度の高い別の映像を表示してもよい。

また、所定の条件として、抽出した映像表示部の画像領域の形状を基に判断してもよい。具体的には、画像領域の形状が最も長方形に近い画像領域を選択するようにしてもよい。画像領域の形状がどの程度長方形に近いかは、次のようにして求めてもよい。図８は、携帯端末が取得した画像データの一例を示す図である。コントローラ２０５は、画像データ８０１から四辺形を探索し、その結果、２つの画像領域８０２及び画像領域８０３を抽出する。このときコントローラ２０５は、四辺形の頂点の位置を検出し、４つの頂点の位置から、各頂点の内角を算出する。４つの頂点の画像データ内での座標を（ＸＬＴ，ＹＬＴ）、（ＸＲＴ，ＹＲＴ）、（ＸＬＢ，ＹＬＢ）、（ＸＲＢ，ＹＲＢ）とする。また、頂点（ＸＬＴ，ＹＬＴ）の内角をθＬＴ（度）とする。頂点（ＸＲＴ，ＹＲＴ）の内角をθＲＴ（度）とする。頂点（ＸＬＢ，ＹＬＢ）の内角をθＬＢ（度）とする。頂点（ＸＲＢ，ＹＲＢ）の内角をθＲＢ（度）とする。ここで、長方形は、角頂点の内角が９０度となる四辺形として定義できる。そこで、四辺形がどの程度長方形に近い形状であるかを示す長方形度αを、下記式（４）で表わす。
α＝｜９０−θＬＴ｜＋｜９０−θＲＴ｜＋｜９０−θＲＢ｜＋｜９０−θＬＢ｜ （４）
コントローラ２０５は、抽出した四辺形の画像領域のそれぞれについて長方形度αを求め、長方形度αが最小となる画像領域を、最も長方形に近い画像領域とすることができる。

また、最も長方形に近い画像領域を選択するときに、上記の条件（長方形度αが最小となる画像領域）に加え、さらに長辺と短辺の長さの比に基づいて、画像領域を選択するようにしてもよい。例えば、四辺形の４つの辺のうち、２組の向かい合う２辺の長さの和をそれぞれ求め、これらの比が１６：９等の特定の比にどの程度近いかを示す値を算出し、これを用いて画像領域を選択するようにしてもよい。

（４）上記実施の形態では、映像表示部がＬＣＤモニター等で構成される例を説明した。映像表示部は、有機ＥＬ等の他の方式で映像を表示するものであってもよい。

（５）上記実施の形態では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのペアリングを行う構成について説明した。通信方式（通信規格）は、ＷｉＦｉ等、他の方式であってもよい。

（６）上記実施の形態１では、デジタルズーム処理を行う構成について説明した。デジタルズームの代わりに、カメラの光学系を制御することにより光学的にズームを行う光学ズーム処理を行う構成や、デジタルズーム処理と光学ズーム処理を併用する構成としてもよい。

（７）上記実施の形態２では、ＩＤ情報の取得が完了していないと判断した場合（Ｓ３００８においてＮＯ）、再度画像データを取得し（Ｓ３００９）、ステップＳ３００７に遷移してＩＤ情報を取得する方法を例示した。ＩＤ情報の取得が完了していないと判断した場合（Ｓ３００８においてＮＯ）、ステップＳ３００１に遷移して再度画像データを取得し、映像表示部の画像領域の特定を再度行ってもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略等を行うことができる。

本開示における光通信方法は、複数の光信号から必要な信号を抽出するのに有効であり、航空機や列車等における無線通信システムに適用可能である。

１０１ 携帯端末
１０２ 映像表示装置
１０２ａ 映像表示部
１０３ 映像表示装置
１０３ａ 映像表示部
１０４ 乗客
１０５ 座席
１０６ 座席
２０１ カメラ
２０２ レンズ
２０３ イメージセンサ
２０４ 画像処理プロセッサ
２０５ コントローラ
２０６ メモリ
２０７ ＬＣＤ
２０８ タッチパネル
２０９ ネットワークインターフェース
５０１ 画像データ
５０２ 画像領域
５０３ 画像領域
８０１ 画像データ
８０２ 画像領域
８０３ 画像領域

Claims (4)

1. 通信対象となる発光装置と光通信を行う光通信方法であって、
   あらかじめ記憶した前記発光装置までの距離に関する情報及び前記発光装置が備える発光領域のサイズに関する情報を読み出す第１ステップと、
   前記距離に関する情報及び前記サイズに関する情報に基づいて、前記発光装置からの光を撮像するカメラの撮像範囲を制御する第２ステップと、
   前記カメラが前記撮像範囲において撮像した画像データに基づいて前記発光装置の発光から信号を抽出する第３ステップと、
   を備える、光通信方法。
2. 前記第２ステップにおいて、前記距離に関する情報及び前記サイズに関する情報に基づいて前記撮像範囲に対する切り出し範囲を決定し、前記カメラが撮像した前記画像データに対して前記切り出し範囲に対応する画像データを切り出す処理を行い、
   前記第３ステップにおいて、切り出された前記画像データに基づいて前記発光装置の発光から信号を抽出する、
   請求項１記載の光通信方法。
3. 通信対象となる発光装置と光通信を行う光通信方法であって、
   カメラが撮像して出力した画像データ中に含まれる少なくとも１つの発光装置の発光領域に対応する画像領域を特定する第１ステップと、
   少なくとも１つの前記画像領域の中から、所定の条件に基づいて１つの画像領域を選択領域として選択する第２ステップと、
   前記選択領域の情報に基づいて信号を抽出する第３ステップと、
   を備える、光通信方法。
4. 前記所定の条件は、形状が最も長方形に近い画像領域、画像データ中の最も中央に近い位置にある画像領域、面積が最も大きな画像領域、及び、平均輝度が最も高い画像領域、のうちの少なくとも１つである、
   請求項３記載の光通信方法。

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