WO2006013755A1 - 空間光通信を用いた情報処理システム及び空間光通信システム - Google Patents

空間光通信を用いた情報処理システム及び空間光通信システム Download PDF

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WO2006013755A1
WO2006013755A1 PCT/JP2005/013689 JP2005013689W WO2006013755A1 WO 2006013755 A1 WO2006013755 A1 WO 2006013755A1 JP 2005013689 W JP2005013689 W JP 2005013689W WO 2006013755 A1 WO2006013755 A1 WO 2006013755A1
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WO
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information
communication
signal
communication node
light
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/013689
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English (en)
French (fr)
Inventor
Keiichiro Kagawa
Yuki Maeda
Jun Ohta
Original Assignee
Japan Science And Technology Agency
National University Corporation Nara Institute Ofscience And Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to JP2006531407A priority patent/JP4803385B2/ja
Publication of WO2006013755A1 publication Critical patent/WO2006013755A1/ja

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/1141—One-way transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J14/00—Optical multiplex systems
    • H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
    • H04J14/0227—Operation, administration, maintenance or provisioning [OAMP] of WDM networks, e.g. media access, routing or wavelength allocation

Definitions

  • the present invention is an information collection function for collecting predetermined information possessed by a plurality of communication nodes located at positions distant from the information terminal by using an information terminal at hand of the operator using spatial light communication
  • the present invention relates to an information processing system including a spatial optical communication system that performs communication between an information terminal and one communication node using light or using light and radio waves in combination.
  • IrDA Infrared Data Association
  • the IrDA standard uses near-infrared light with relatively high directivity (about ⁇ 15 °) to perform communication between one-to-one devices.
  • users can connect both devices to each other. Communication is performed by adjusting the position and orientation so that they face each other. A communication speed of 4 Mbps has been put into practical use, and the IrBurst standard that realizes a communication speed of 100 Mbps is being developed.
  • Infrared data communication as described above is easy and low-cost under the condition that the communication partner who does not need to connect wiring for data transfer can be seen and the distance is somewhat close. It is an available system. For this reason, infrared data communication functions are also installed in mobile phones that are rapidly spreading in recent years, and data such as telephone numbers can be exchanged with other mobile phones.
  • some mobile phones have functions such as a digital audio player and GPS, and can handle image data and audio data. For example, they are stored in a personal computer. Transfer image data and audio data to a mobile phone It can also be used to transfer data to the computer, or to transfer the image data taken with the mobile phone camera.
  • an ID recognition camera system (sometimes called an ID cam) that combines a light beacon that emits various types of information such as I blueprints as blinking light and a camera equipped with a high-speed image sensor.
  • an image captured by an ID recognition camera is output as a scene image, and an ID image can be created by decoding the blinking data of an optical beacon with all pixels.
  • voice guidance systems see, for example, Patent Document 2
  • automatic photography systems see, for example, Patent Document 3
  • the identification information of a plurality of optical beacons included in the captured image is displayed on or near the detection position of each optical beacon on the display of the captured image captured by the camera.
  • An overlay display is made so that the user can select the desired optical beacon as appropriate and use the information.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-323239
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-345376
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-348390
  • the present invention has been made to solve these problems, and one of its main purposes is to use spatial optical communication from the information terminal by the information terminal at hand of the user.
  • another object of the present invention is to perform optical communication between a device such as an information terminal at hand of a user and one device among a plurality of other devices at positions away from each other.
  • Spatial optical communication a spatial optical communication system that can easily perform alignment for establishing a communication path for optical communication and that can secure a stable communication state by correcting misalignment due to camera shake or the like. It is to be.
  • the present invention which has been made to solve the above problems, includes an information collection device and one or more communication nodes, and the communication node located at a remote location has spatial optical communication. Place In the information processing system in which the information collection collects constant information,
  • Each of the one or more communication nodes is a
  • Signal generating means for generating a signal in which a pilot signal having a predetermined frequency and a discrimination signal that is higher than the pilot signal and belongs to the frequency band and includes the predetermined information are superimposed;
  • the information collecting device includes:
  • the position recognition means for recognizing the position of each communication node in the image,
  • the position of each communication node recognized by the position recognition means and the detection signal obtained by the micro light receiving element arranged in the vicinity thereof are selectively read out at a higher speed than the imaging rate of the two-dimensional image.
  • an identification information acquiring means for acquiring the predetermined information of each communication node within the imaging range based on the read signal.
  • the information collection device is an information terminal at hand of an operator, and the identification signal superimposed by the signal generation means provided in each communication node is at least
  • the identification signal may include identification information that can identify the communication node itself as the predetermined information.
  • the operator places the information node at hand close to the direction of the communication node that is the desired communication target, and the force that captures a two-dimensional image by the imaging means is placed close to the communication node.
  • one or more communication nodes other than the desired communication node are also included in the image. Since each communication node emits light including pilot signals and identification signals as information over a wide angular range, the information terminal can enter the range of those lights and receive light emitted from each communication node. Based on the optical signal coming from the communication node included in the imaging range by the imaging means, the position recognition means Recognize the signal.
  • the pilot signal is a low frequency signal of 30 Hz or less, for example, it can be detected even by reading a signal at a frame rate of a normal image.
  • the pilot signal does not include information until each communication node is specified, and if there is a light source that is blinking at the same frequency as the pilot signal, that light source is also one of the communication nodes. There is a risk of false detection.
  • the identification information acquisition unit acquires the identification signal of each communication node.
  • the location of the communication node recognized by the pilot signal and the vicinity thereof are not limited to reading out the detection signals of all the micro light receiving elements (pixels) of the image sensor. Only the detection signals of a small number of light receiving elements in the specified range are read out. Compared with the case of reading all pixels, the number of readout pixels is significantly reduced, so that the rate of reading out the same pixel can be increased, and thereby an identification signal in a higher frequency band than the pilot signal can be captured.
  • the identification signal includes, for example, unique identification numbers assigned to all communication nodes as identification information, it is determined whether or not what is present at the position recognized based on the pilot signal is really a communication node.
  • the communication node can be specified. For example, as described later, this information can be used when selecting a desired communication node.
  • the pixels to be read out are limited to a specific range, so that all the pixels are read out at the same rate. Thus, the power consumption in the imaging means can be suppressed.
  • the information processing system of the present invention in the information collecting apparatus such as an information terminal, the power consumption in the image sensor is suppressed, and one or more communication scattered in the real space in front of the user's eyes. Node identification information can be obtained accurately. Then, using this information, a desired communication node can be selected to establish a communication path between the communication node and the information terminal, and communication using light or radio waves can be performed. Alternatively, the identification information of the communication node can be used to retrieve information stored in the information terminal related to the communication node or stored in another server that can communicate with the information terminal. wear.
  • the identification information acquisition means includes a minute light reception at a position on the image recognized by the position recognition means at the imaging means and a position corresponding to the vicinity thereof.
  • the range in which pixel signals obtained by the elements are selectively read out is narrowed down step by step to identify one or more pixels from which the identification information of each communication node is finally obtained and to acquire the signals Can do.
  • the identification information acquisition unit is arranged around a center pixel when acquiring a signal by specifying one or more pixels from which identification information of each communication node is obtained.
  • a configuration may be adopted in which a plurality of pixels are set auxiliary in the range, and processing for reducing or correcting the influence of camera shake is performed using the readout signals of the plurality of pixel forces.
  • the camera shake is obtained by smoothing detection signals obtained from one or a plurality of central pixels and a plurality of pixels that are set supplementarily within a predetermined range so as to surround the central pixels. It is preferable to track the movement of the optimum light receiving position by reading out each pixel signal within the pixel range at high speed, or the force that allows the movement of the optimum light receiving position of light within that pixel range. According to this, even when the information terminal moves or shifts due to camera shake, the identification information included in the optical signal transmitted from the communication node can be reliably acquired.
  • the information terminal is configured to detect the communication node identification information at least for a predetermined time even when the imaging range force communication node by the imaging means is disconnected.
  • Storage means for storing incidental information associated with the identification information as necessary;
  • a return processing means for returning to the state immediately before the communication node is out of the imaging range based on the information stored in the storage means
  • the information terminal corresponds to the shape of the communication node from the two-dimensional image acquired by the imaging means, or at least a part of the communication node.
  • Partial image extraction means for extracting partial image information included in a range of a predetermined shape including
  • Information converting means for converting the partial image information extracted by the partial image extracting means to a icon or equivalent symbol information on the information terminal;
  • the symbol information converted by the information conversion means may be associated with the identification information of the communication node that is the basis of the information.
  • information (image) captured from the real space can be used in a GUI (Graphical User Interface) environment of the information terminal, and intuitively understood when the user operates. A significant improvement in operability can be expected.
  • GUI Graphic User Interface
  • the information terminal comprises:
  • Display information indicating the position of each communication node confirmed based on the identification information acquired by the identification information acquired by the display means for displaying the captured image by the imaging means and the identification information acquisition means on the captured image. Operate either position information display means to be displayed in superposition or display information indicating the position of the communication node on the image displayed on the screen of the display means in order to select one desired communication node. And a selection means for the person to select.
  • the display screen of the information terminal at hand of the operator All communication nodes that can be selected (or communicable) at that time are displayed in the screen, so that the displayed image power can be easily visually recognized as a communication partner, and one of them can be selected by the selection means. Can be accurately selected as a communication partner, for example. Therefore, for example, even in a situation where communication with a plurality of communication nodes is possible, one desired communication node is surely selected and one-to-one communication is performed, or predetermined processing related to the communication node is performed. Can be executed.
  • the information terminal and each communication node are capable of bidirectional communication with light or radio waves, and the selection means in the information terminal After one of the plurality of communication nodes is selected by, one-way or two-way communication between the selected communication node and the information terminal is attempted by attempting bidirectional communication between the selected communication node and the information terminal. It can be configured to establish a one-to-one communication path.
  • the spatial optical communication system is a spatial optical communication system using the information processing system as described above, and is a one-to-one communication path between a selected communication node and an information terminal. Then, one-way or two-way data communication is performed using light having higher directivity than light including the identification signal as information. By using such highly directional light, the received light intensity on the receiving side is relatively high. SZN ratio can be improved. Further, in order to prevent interference with light including the identification signal, the frequency band of the signal for data communication is preferably set to a region higher than the frequency band of the identification signal.
  • the above-described data communication using light can be based on, for example, the IrDA standard.
  • a pilot signal and an identification signal are transmitted and received using a relatively wide angle range, that is, light with low directivity, and communication between a desired one communication node and an information terminal can be performed easily.
  • After establishing the route it is possible to transmit a relatively large amount of data such as image data and digital audio data using light capable of high-speed data communication.
  • the operability when data transmission / reception using spatial optical communication between the information terminal and the communication node is greatly improved.
  • the information terminal force can also adjust the optical axis of the light directed to the communication node.
  • a mechanical adjustment mechanism is not required, the configuration can be simplified, and the system can be constructed at low cost.
  • the operator can select a communication node intuitively and visually, and high operability can be achieved.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a usage pattern of an embodiment of a spatial light communication system according to the present invention.
  • FIG. 2 is a radiance distribution diagram showing a difference in directivity between data light and ID light in the spatial light communication system of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram of a main part responsible for optical communication of a communication terminal in the spatial optical communication system of the present embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an operation procedure of communication path establishment processing in the spatial optical communication system of the present embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a method of selecting a communication node in the spatial optical communication system of the present embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining an optical axis alignment method in the spatial light communication system of the present embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining ID data read control in the spatial optical communication system of the present embodiment.
  • FIG. 8 is a graph showing frequency bands of various signals included in light emitted from a communication node in the spatial light communication system of the present embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining camera shake correction processing in the spatial light communication system of the present embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining another overlapping method of ID data and communication data in the spatial optical communication system according to the present invention.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining another overlapping method of ID data and communication data in the spatial optical communication system according to the present invention.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram showing an overall configuration of an example of a remote control system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram showing a communication form between the information terminal and each information device in the remote control system of FIG.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of a startup process sequence in the remote control system of FIG.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of an example of processing when the user performs remote control of the information device by an operation on the information terminal in the remote control system of FIG.
  • FIG. 1 is an overall schematic diagram showing one usage pattern of the spatial light communication system of the present embodiment.
  • the operator has a mobile phone 1 having a spatial optical communication function as an information terminal in the present invention.
  • a communication node capable of performing bidirectional data communication with the mobile phone 1 Nosocon 2, digital camera 3, portable music player 4 are relatively close Are arranged.
  • Cellular phone 1, personal computer 2, digital camera 3 and music player 4, each emits light containing ID signals as information (hereinafter referred to as ID light) and also includes data signals such as image data and audio data as information Emits light (hereinafter, data light)
  • FIG. 3 is a block configuration diagram of a main part for performing optical communication characteristic of the present embodiment, which is built in the mobile phone 1.
  • the cellular phone 1 includes a first light transmitting unit 30 that is a highly directional light emitting optical system including a light source 300 such as an LED and a lens 301 that emits light in a narrow angular range as a light transmitting unit, and a light source 310 such as an LED.
  • a second light transmission unit 31 that is a diffusion emission optical system including a lens 311 that emits diffusion light over a wide angle range.
  • a first light receiving section 10 that is an imaging optical system including a light receiving lens 101 and an image sensor 100 that is an imaging element, and a second data communication optical system that includes a light receiving lens 111 and a light receiving element 110. It includes a light receiving unit 11.
  • the image sensor 100 is, for example, a CMOS image sensor in which minute light receiving elements are arranged two-dimensionally. Note that the light source 300 of the first light transmitting unit 30 and the light source 310 of the second light transmitting unit 31 may be integrated into a single element. Similarly, the image sensor 100 and the second light receiving unit of the first light receiving unit 10 may be combined.
  • the light receiving element 110 of the part 11 may be integrated into a single element.
  • the image data processing unit 13 that receives the (pixel signal) and creates a two-dimensional image, and also performs data demodulation processing based on the signal (pixel signal) read from the minute light receiving element of the image sensor 100 to obtain the ID ( ID data reception processing unit 12 that extracts an identification signal, communication data reception processing unit 14 that performs data demodulation processing or the like based on a detection signal from the light receiving element 110 and extracts desired data, and ID data reception processing unit 12
  • a communication establishment control unit 15 that executes various processes for establishing one-to-one communication between the information terminal and the communication node based on the received signal, and a main controller that executes various controls and processes related to communication.
  • Main controller 20 and communication confirmation An ID data transmission processing unit 33 that modulates predetermined ID data and drives the light source 310 under the control of the vertical control unit 15 is provided.
  • Each communication node basically includes an optical system and a circuit having the same configuration as that of the mobile phone.
  • the information terminal is a device that is a master for communication and is directly operated by an operator
  • a communication node is a device that is a slave for communication and is not directly operated by an operator.
  • processing functions are slightly different. This will be described later.
  • FIG. 2 (a) is a radiance distribution diagram showing the difference in directivity between the data light emitted from the first light transmission unit 30 and the ID light emitted from the second light transmission unit 31.
  • the ID light is diffused light and covers a wide range of angles as shown in the figure, but it is difficult to increase the received light intensity on the receiving side, and it is unsuitable for sending data at high speed.
  • the data light is highly directional light and the angle range that can be covered is narrow, but it is possible to increase the communication speed by relatively increasing the received light intensity on the receiving side.
  • the light sources are provided separately, the light emitted from both light sources has a directivity by using an appropriate deformable lens that partially overlaps as shown in FIG.
  • light having both a highly directional light component and a diffused light component may be emitted from one light transmitting unit.
  • Step MS1 The operator directs the camera of the mobile phone 1, that is, the first light receiving unit 10 to a desired communication node, performs a predetermined operation on the operation unit 22, and displays an image of an area including the communication node on the display unit 21.
  • Step MS1 This is the same as the operation of displaying on the screen of the display unit 21 a subject image to be photographed with a conventional camera-equipped mobile phone.
  • the ID data transmission processing unit 33 transmits the activation signal light from the second light transmission unit 31 (step MS2). As a result, the activation signal light is emitted toward a wide range displayed on the screen of the display unit 21.
  • each communication node is in a sleep state in which the activation signal light can be received at all times.
  • each communication node starts up (step SS1).
  • Each activated communication node transmits an activation completion signal and a unique address assigned to each communication node in advance on the ID light (step SS2). Since the ID light transmitted from each communication node is diffused light, the ID light reaches the position where the mobile phone 1 is placed.
  • the unique address is, for example, an address with a long bit length corresponding to IPv6, and is assigned to all communication nodes so that the same address does not exist. Note that each communication node does not necessarily have to be in a sleep state first, and may be always in an activated state, for example, when the power is turned on.
  • steps MS2 and SS1 can be omitted. Further, since the position of the communication node can already be recognized at the time of imaging with the camera of the mobile phone 1, the processing content of step MS1 can be included in the processing content of step MS3 described later.
  • the cellular phone 1 recognizes the position of each communication node based on the information included in the ID light transmitted from each communication node. The characteristic operation at that time will be described in detail. .
  • FIG. 8 is a graph showing frequency bands of various signals included in light (ID light + data light) emitted from the communication node in this system.
  • the pilot signal and the ID signal are signals that are placed on the ID light
  • the data signal is a signal that is placed on the data light.
  • the pilot signal is a signal that blinks (or weakens) at fp, which is a frequency lower than 1Z2 of 30Hz or 60Hz, which is the imaging frame frequency of the image sensor, and is common to all communication nodes.
  • the main purpose of this pilot signal is to have the information terminal (mobile phone 1 in this example), the communication partner for the communication node, recognize its location.
  • the ID signal is centered on a frequency f of about 1 kHz, which is higher than the frequency f of the nolot signal.
  • this ID signal basically does not include data intended for transmission purposes such as audio data and image data (it is difficult to transmit such a large amount of data from the viewpoint of data rate).
  • the main purpose is to exchange information necessary to establish a communication path for data communication.
  • the data signal It has a high and wide frequency band. That is, the frequency band of pilot signal, ID data, and communication data is completely separated from each other, and even if they exist at the same time, each signal can be separated and extracted on the receiving side.
  • the power at which the ID light including the activation completion signal and the unique address as information is transmitted from all the communication nodes at the same time in step SS2 includes the pilot signal.
  • the power at which the image shown in FIG. 7 (a) is displayed on the screen of the display unit 21 of the mobile phone 1 At least the light emission of the personal computer 2, the digital camera 3 and the music player 4 included in this image
  • the ID light emitted from the light enters the first light receiving part 10 of the mobile phone 1 and is captured by the image sensor 100.
  • the image data processing unit 13 is capable of reading all pixel signals of the image sensor 100 every 30 Hz, which is the frame frequency.
  • the main control unit 20 Since the pilot signal is blinking at a frequency of 1Z2 or less of this frame frequency, the main control unit 20 is continuous in time. A pilot signal can be detected by taking a difference between images to be processed or by performing frequency filtering on each pixel. That is, it can be recognized that the pilot signal exists at the position indicated by the dotted line in FIG. However, if there is another light source that blinks at the same period, the light source may be misrecognized as a pilot signal.
  • ID data is acquired by increasing the reading speed of the pixel signal limited to the portion where the pilot signal is recognized.
  • a technique called hierarchical narrowing is used. That is, the communication establishment control unit 15 acquires the position information of the pixel from which the pilot signal is obtained from the main control unit 20, and sets a readout range of a predetermined size around the position. Then, the ID data reception processing unit 12 reads out only the signals of the pixels included in the range at a rate faster than the imaging frame rate. At that time, for example, as shown in FIG. 7 (b), a pixel signal is first read out at a frame rate of about 240 Hz in a state where a reading range of a certain size is set, and an ID signal is included in the pixel signal.
  • the pixel signal is read out at a higher frame rate of about 960 Hz with the size of the readout range reduced, and the range of pixels receiving the ID signal is further narrowed down.
  • the range of pixels to be read out is gradually reduced, and the detection speed of the ID signal is finally improved by increasing the readout speed, such as S.
  • the readout speed such as S.
  • a small number of pixels are identified and the ID signal is obtained by decoding the pixel signal.
  • the image sensor After reading the signals of the pixels (including the center pixel) included in this smoothing area, all the signals of these pixels are smoothed and the processing result is decoded as a signal value. As a result, even if the ID signal detection position moves within the smooth area, the ID signal can be continuously acquired without any problem.
  • the image sensor itself may be provided with a function capable of outputting processing results of a plurality of pixel signals included in a predetermined range.
  • the detection state of the ID signal is always the best by reading out the signals of pixels within a predetermined range set around the center pixel as described above and comparing the signals. It is also conceivable to reselect a pixel that is. That is, change the pixel to be decoded following the camera shake.
  • a flashing light source similar to the pilot signal may be erroneously recognized as a pilot signal as described above. Since it is not possible to obtain ID data from the incoming light, it is possible to detect erroneous recognition. Then, it receives ID data from a legitimate communication node (in this example, PC 2, digital power camera 3, portable music player 4) and confirms each unique address. When the position of each communication node is confirmed on the captured image, the main control unit 20 and an arrow symbol 21a indicating the position and a serial number (in this example, (1), (2) and (3) (3 locations) are superimposed and displayed on the imaging screen (step MS3). Note that the size of the light source of ID light may be large or reflected on surrounding objects. Even if the same ID light is distributed in multiple areas, it is divided that there are no multiple communication nodes with the same ID. To avoid multiple communication nodes with the same ID being displayed on the imaging screen of the display unit 21! /
  • Step MS4 light including the received unique address and the temporary address assigned to each communication node as ID data is emitted as diffused light from the second light transmitting unit 31 via the ID data transmission processing unit 33.
  • Each communication node checks whether or not the power is the ID light addressed to itself by decoding the ID data contained in the received ID light and identifying whether or not the power is a unique address of itself. . If it is recognized as ID data addressed to itself, the temporary address is acquired and a confirmation signal indicating that the temporary address has been received is emitted as ID light (step SS3). Thereafter, the temporary address is used to identify each communication node until communication is completed. However, if an error such as inconsistency of the temporary address occurs during the process, it is recommended to reissue the temporary address using the unique address. Or, you can check errors using a unique address at regular intervals.
  • each communication node emits a position notification signal as an ID light together with a temporary address.
  • the position notification signal has the following functions. That is, since data communication uses highly directional light, the communication node of the communication partner needs to exist on or near the optical axis of the first light transmitting unit 30 of the mobile phone 1 as well. The mobile phone 1 needs to be located on or near the optical axis of the light transmission unit for data communication in the communication node of the communication partner. For the former optical axis alignment, the operator only needs to change the orientation and orientation of the mobile phone 1 at hand, but for the latter optical axis alignment, the optical axis is automatically adjusted to the communication node side (that is, the light transmitting unit).
  • a position notification signal is used to provide
  • each communication node is a pseudo-display in which a frame 41a representing a position where the optical axis is aligned is superimposed on the captured two-dimensional image 41.
  • “pseudo” means that such a display screen does not actually exist but has a recognition function corresponding to such a screen internally.
  • the position of the mobile phone 1 as the communication partner is recognized, the positional relationship with respect to the frame body 41a is recognized, and the moving direction for the mobile phone 1 to enter the frame body 41a is obtained.
  • the direction of movement is converted into information corresponding to the actual direction of movement of the mobile phone 1, and this becomes the position notification signal.
  • the display unit 21 As shown in FIG. 2 (b).
  • the node selection frame 21b is superimposed on the approximate center of the screen.
  • the operator changes the orientation and orientation of the mobile phone 1 so that the communication node desired to be the communication partner is within the node selection frame 21b among the plurality of communication nodes displayed on the screen.
  • Fig. 2 (b) shows a state where the digital camera 3 is going to be selected as the communication partner.
  • information for instructing the moving direction of the mobile phone (or operator) is displayed superimposed on the screen. (Step MS5). Therefore, the operator moves the position according to the instruction.
  • the optical axis of the data light matches when the communication node side force is viewed.
  • step MS6 when the communication node is instructed by a predetermined button operation on the operation unit 22 when the desired communication node is within the node selection frame 21b, the selection of the communication node is confirmed (step MS6). For example, when the operator executes a confirmation instruction for the communication node in the state of FIG. 2 (b), the digital camera 3 is confirmed as a one-to-one communication partner. Since the optical axis of the first light transmission unit 30 is aligned with the communication node that has entered the node selection frame 21b, the data light between the mobile phone 1 and the desired communication node is operated by the above operation. The optical axes of are aligned with each other.
  • the cellular phone 1 sends the temporary address and the communication start signal as ID light to the communication node (step MS7). At this time, other communication nodes also The power to which the ID light is incident Since it is immediately determined that the signal is not addressed to itself by decoding the temporary address, only the communication node selected as the communication partner substantially receives the communication start signal.
  • a communication start acceptance signal is transmitted as a response (step SS5), and a high-speed data communication with the mobile phone 1 is enabled.
  • the cellular phone 1 receives a communication start acceptance signal and enters a state where high-speed data communication with the selected communication node is possible (step MS8). As a result, a communication path for data communication between the mobile phone 1 and the selected communication node (here, the digital camera 3) is established, and data communication in accordance with a predetermined format is started.
  • ID data and communication data are superimposed by completely separating the frequency band, but both data may be superimposed by another method.
  • 10 and 11 are diagrams for explaining such a method.
  • relatively high frequency data is put on a carrier signal of a predetermined frequency by performing frequency direction modulation (PWM, PFM, etc.), and on the other hand, amplitude modulation is applied to the carrier signal.
  • relatively low frequency data For example, first, ID data can be sent by frequency modulation and a pilot signal can be sent by amplitude modulation. After data communication is started, communication data can be sent by frequency modulation and ID data can be sent by amplitude modulation.
  • the communication data is PSK that distinguishes OZ1 according to the difference in the phase of the pulse signal.
  • the ID data is superimposed by changing the pulse width of the signal. Other methods may be used.
  • the direction of light emission for data communication is fixed.
  • the light is emitted using a micro mirror driven by a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) device or the like.
  • the direction can be changed at high speed, and the optical axis may be adjusted automatically.
  • the orientation of the mobile phone 1 is temporarily changed during ID communication or data communication, so that the communication node that is the communication target also loses the imaging screen power. It can happen. In some cases, the communication node itself moves. It is also conceivable that the imaging screen power will be lost by doing so. If the communication target communication node has been out of the imaging screen for a certain amount of time, it can be considered that the communication has been interrupted. For example, the communication target node is disconnected from the imaging screen for a short time, such as several seconds. Then, if it appears again in the imaging screen, it can be determined that there is an intention to continue the previous communication.
  • ID data for the communication node is stored for a predetermined time, and the same communication node is again stored within that time. If it is recognized that appears in the imaging screen, it is advisable to execute a restoration process so that the identity and continuity with the state before disappearance can be maintained. Specifically, it is good to continue the communication at the time when it was interrupted using the same temporary address as before it disappeared or when it was a little later. Of course, it is also possible to store the correspondence between temporary addresses and unique addresses and store various information associated with them by storing ID data as needed.
  • the target data is transmitted / received by optical communication using data light! /
  • the data communication itself is A method other than optical communication, specifically, communication using radio waves such as wireless LAN and Bluetooth (registered trademark) is used, and preliminary information (such as a unique address) for such communication is provided.
  • radio waves such as wireless LAN and Bluetooth (registered trademark)
  • preliminary information such as a unique address
  • the mobile phone 1 which is an information terminal
  • the personal computer 2 which is a communication node
  • the digital camera 3 and the music player 4 each include an ID signal as information.
  • it contains data signals such as image data and audio data as information, and radiates radio waves according to a predetermined format (or standard).
  • a predetermined format or standard.
  • data communication is performed using radio waves instead of light.
  • a wireless communication function is required, but a component for emitting and receiving highly directional light is not necessary.
  • each communication node in step SS2 The unique address is transmitted from the mobile phone to the mobile phone using spatial light communication, but after that, all transmission / reception of steps SS4, SS3, SS4, MS7, SS5, and MS8 should be performed by radio waves. be able to. That is, when a mobile phone as an information terminal collects identification information called a unique address assigned to each communication node, it uses spatial optical communication, and thereafter, it is a radio wave that is not affected by the orientation of the mobile phone. The operability is improved by switching to communication using.
  • various home appliances that do not have a special light source as a light source that emits data light or ID light from a communication node.
  • a special light source for example, power lamps (LEDs) that indicate the power on / off status of information devices can be used as light sources.
  • LEDs power lamps
  • LEDs that indicate the power on / off status of information devices
  • not only infrared light but also visible light may be used as a pilot signal. In that case, it is preferable to use a frequency with little flickering for human eyes.
  • the object shape of the communication node is extracted from an image captured as shown in Fig. 5 (a), and the pixel information is extracted based on the extracted image. It is advisable to create icons by reducing the number of icons or drawing them so that processing using the icons can be performed on the mobile phone GUI environment. In order to perform such processing, after creating an icon for each communication node, it is only necessary to store the correspondence between each icon and the unique address or temporary address of the original communication node.
  • the communication node since it is actually difficult to accurately capture the object shape of the communication node, for example, an image can be cut out within a predetermined size range centered on the ID light position of the communication node, Appropriate modifications and simplifications such as making it possible to specify can be considered.
  • the communication node provides information that assists in image cropping or gives a hint of a clipping range, for example, information indicating the shape of the communication node. By performing such processing, information input from the real space in front of the user can be freely used in a virtual space such as a mobile phone.
  • the spatial optical communication system according to the present invention does not necessarily perform bidirectional data communication. It can also be applied to devices that perform optical data communication in only one direction.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram showing the overall configuration of an example of this remote control system.
  • the information terminal 51 which is the center of remote control
  • the resource center 57 is also connected to this network 50.
  • the network 50 is connected to the network 50 and means that each information device can communicate data with each other, and the connection is achieved through a specific device such as a server. Not necessarily. Further, the connection between the network 50 and each information device may be wireless or wired. Further, the information device to be controlled is not limited to the above description.
  • the resource center 57 stores resources related to each information device.
  • the resources mentioned here include individual definition information of information devices, images for simple display of each information device, such as icon data, and a user interface corresponding to each information device at the information terminal 51.
  • Control program typically ⁇ AVA (registered trademark) app
  • the resource center 57 can be configured by a computer having a server function, for example, but may be a simple storage medium such as a flash memory (specifically, various memory cards using the flash memory).
  • each device such as a DVD recorder 52, a nosocon 53, a digital camera 54, a portable music player 55, and a television 56 corresponds to a communication node.
  • each of these information devices has a function of sending at least a nolot signal indicating the position and an ID signal as an optical signal.
  • other data communication and the like are separate from the optical communication described above. This is done via the network 50.
  • These information devices to be controlled can be divided into noisy devices and active devices. You can.
  • the passive device shown as information device A in the figure can accept control signals, but cannot perform bidirectional communication of data signals.
  • the active device shown as information device B in the figure is a device that can accept control signals and can communicate data signals with each other (see Fig. 13 (b)).
  • the ID signal transmitted to the information terminal by optical communication can be shifted between the noisy device and the active device (see Fig. 13 (a)).
  • communication is started by starting the information device before performing data communication between the information terminal 51 and one of the plurality of information devices. Need to establish. The sequence at that time depends on whether the other party is a passive device or an active device. The start-up process sequence for the noisy device will be described with reference to Fig. 14 (b).
  • an activation signal is sent from the information terminal 51 to each information device A (passive device) via the data communication, that is, the network 50.
  • each information device A Upon receiving this activation signal, each information device A sends out an ID signal on which a low-frequency pilot signal is superimposed as an optical signal.
  • the information terminal 51 detects the pilot signal superimposed on the ID signal by the method described above, thereby recognizing the position of the information device A included in the imaging range of the mobile phone 41, and the pilot signal. Receives and demodulates faster ID signals.
  • the ID signal includes a fixed ID (an ID unique to each device) such as a vendor identification code, a product type identification code, and a manufacturing number code of each information device.
  • the resource center 57 is contacted via the network 50 for the identified information device A, and the corresponding resource is downloaded and stored in the internal memory. As a result, the information terminal 51 can manually handle resources for the information device A.
  • the activation signal that is first output from the information terminal 51 is not necessarily required, but in this case, each passive device must always transmit the ID signal as an optical signal. In general, this is a waste of power consumption, so it is preferable to start driving the light source only after receiving the activation signal and to start emitting an optical signal.
  • a search signal is sent from the information terminal 51 to each information device B (active device) via the network 50.
  • This search signal corresponds to the activation signal.
  • a plurality of information devices B can be obtained by using the CGI of the web server function activated on each information device B side from the web browser activated on the information terminal 51. You can search for information devices B one by one, or you can search for multiple information devices B all at once using UDP (User Datagram Protocol).
  • UDP User Datagram Protocol
  • each information device B When each information device B receives this search signal, it sends a response signal including the property information possessed by the information device B to the information terminal 51 via the network 50. In response to this response, the information terminal 51 recognizes the controllable information device B that exists in the surroundings (physical surroundings, surroundings on the network, and force S), and refers to the property information.
  • the resource center 57 is inquired, and the corresponding resource information is downloaded and temporarily stored in the internal memory. Furthermore, the information terminal 51 assigns a different ID to each information device B that has responded, and transmits the information. This is equivalent to the temporary address temporarily assigned to each communication node in step MS4 in FIG. 4 of the above embodiment. Therefore, the ID assigned to each information device B at this time is not fixed, and may change, for example, every time it is activated.
  • the information device B that has received temporary ID assignment transmits an ID signal including the fixed ID of the information device B as an optical signal.
  • the content of the transmitted information is the same as that of the passive device. Therefore, the information terminal 51 detects the pilot signal superimposed on the ID signal by the above-described method, thereby recognizing the position of each information device B and receiving the ID signal faster than the pilot signal. Demodulate. Until this time, it is unclear whether or not the information device B that is performing bidirectional data communication as described above exists within the imaging range of the information terminal 51. It is possible to identify whether the device is the information device B within the imaging range, that is, displayed on the display screen or the information device B outside the screen.
  • information terminal 5 1 sends a resource transmission request signal to information device B.
  • the information device B that has received the resource transmission request transmits the resource held to the information terminal 51.
  • resources have a much larger data volume than ID signals and so on, so it is better to send them with appropriate compression processing.
  • the received resource is stored in place of the invalid resource previously held in the memory, and can be used in the subsequent processing.
  • resources related to control programs such as JAVA applications, especially control programs related to user operations, should be started immediately after downloading, so that operations using them can be performed at any time. . Of course, you may make it start a control program as needed.
  • an ID signal based on an optical signal does not arrive from the information device B that does not exist in the imaging screen of the information terminal 51, it is recognized that it does not exist in the display screen, and the ID is transmitted via the network 50. A signal can be received to proceed in the same manner.
  • this remote control system there is a high possibility of controlling information equipment that is actually visible to the user, that is, within the imaging range by the information terminal 51, and therefore depends on whether or not it exists within the imaging range. By giving priority to each information device and obtaining resources in order of priority, it is possible to increase the apparent speed.
  • the information terminal 51 can obtain resources for the information devices A and B. Next, processing when the user performs remote control of the information device by operating on the information terminal 51 using the obtained resource will be described with reference to FIG.
  • FIG. 15 on the upper portion 51b of the display screen 51a of the information terminal 51, three information devices existing within the imaging range are displayed with icons Cl, C2, and C3.
  • icons Cl, C2, and C3 are displayed with icons C4 and C5.
  • Icons corresponding to these information devices are also based on data such as image files included in the previously obtained resources.
  • the information device cl indicated by the icon C1 is a portable music player
  • the information device c2 indicated by the icon C2 is a stereo audio system
  • a music file stored in the portable music player is stored.
  • Each information device cl, c2 receives the control signal, and the music file stored in the portable music player, which is the information device cl, is stored by the function of the application (control software) built in each device. It is read out and sent to the stereo audio system, which is the information device c2, via the network 50, and stored in the storage medium built in the stereo audio system.
  • stereo audio systems play music by processing music file data stored on storage media. Of course, not only music files but also image files and any other data can be sent, and such data can also be sent to the mobile phone 41 at hand.
  • the information terminal 51 at hand of the user is made to function as a very advanced and versatile remote controller, and the operation of various information devices in the vicinity and data between devices are performed. Can be freely controlled. Further, an icon of an information device outside the imaging range is also displayed in the lower part 5 lc of the display screen 5 la of the information terminal 51, and it is possible to perform some control by specifying this.

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Abstract

　本発明は、操作者の手元にある情報端末と離れた位置にある通信ノードとの間でのデータ通信を行う際の情報端末での消費電力を抑制することを目的とする。そのために、各通信ノード２、３、４はそれぞれ、通信ノードの存在を知らせるために低周波で点滅するパイロット信号とそれよりも高い周波数領域に属し各通信ノードを特定するための固有アドレス等を含むＩＤ信号とを重畳した信号を、拡散光に乗せて出射する。情報端末である携帯電話１では、撮像画像を構成する画像データに基づいてまず各通信ノードのパイロット信号を検出し、その位置情報を取得して読み出し画素範囲を限定し、次にその限定した範囲に含まれる画素の検出信号を高速に読み出して識別信号を取得する。そして識別信号によって各通信ノードを識別するととともに、パイロット信号に類似した発光源の影響を除外する。

Description

空間光通信を用いた情報処理システム及び空間光通信システム 技術分野
[0001] 本発明は、空間光通信を利用して、操作者の手元にある情報端末により、該情報 端末から離れた位置に在る複数の通信ノードがそれぞれ持つ所定情報を収集する 情報収集機能を有する情報処理システムと、該システムを利用して情報端末と 1つの 通信ノードとの間で光を利用して又は光と電波とを併用して通信を行う空間光通信シ ステムに関する。
背景技術
[0002] パーソナルコンピュータ（以下、パソコンと略す）、携帯型情報端末、パソコン周辺機 器など、比較的近距離に配置された機器同士の間でのデータ通信を無線で行うため に、従来より、 IrDA (Infrared Data Association)と総称される赤外線データ通信の規 格が知られている（例えば非特許文献 1など参照)。 IrDA規格は、比較的指向性の 高い（± 15° 程度)近赤外光を用いることで一対一の機器の間での通信を行うもの であり、基本的には、ユーザが両機器を互いに対向するようにその位置や姿勢を調 整することによって通信を行う。通信速度としては 4Mbpsが実用化されており、 100 Mbpsの通信速度を実現する IrBurst規格などの策定も進められている。
[0003] 近年、パソコンや携帯型情報端末以外にも、デジタル画像データやデジタル音声 データなどを取り扱う機器が非常に増加しており、こうした機器同士でデータを転送 する必要性が増している。上記のような赤外線データ通信は、データ転送のために 一々配線を接続する必要がなぐ通信相手が見通しできる状態であって或る程度距 離が近いという条件の下では、手軽に且つ低コストで利用可能なシステムである。そ のため、近年、急速に普及している携帯電話などにも赤外線データ通信機能が搭載 されており、他の携帯電話との間で電話番号等のデータ交換が行えるようになつてい る。また、携帯電話にはデジタルカメラの機能のほか、デジタルオーディオプレーヤ、 GPSなどの機能を有しているものもあり、画像データや音声データを取り扱うこともで きるから、例えばパソコンに格納されている画像データや音声データを携帯電話に取 り込んだり、逆に携帯電話のカメラで撮影した画像データをパソコンに転送したりする ような用途も考えられる。
[0004] し力しながら、上記のような従来の赤外線データ通信では、例えば携帯電話と他の 機器との間でデータ通信を行おうとする際に、必ずしも良好な操作性が確保されてい るとは言い難い。即ち、上述したようにデータ通信のための光の指向性は比較的高 いため、例えばユーザは手元の携帯電話力も発した光が通信相手の機器 (例えばパ ソコン)をカバーするように携帯電話の向きを合わせる必要があるが、通信相手の位 置や通信相手が光通信可能な範囲内に入っている力否かを感覚的にしか確認する ことができないため、そうした位置合わせは必ずしも容易ではない。し力も、携帯電話 のようにユーザが手に持って操作する機器では、手振れなどによる時間経過に伴つ た位置ずれが生じるため、安定した通信状態を継続的に確保することは困難である。 また、光通信可能な範囲内に通信可能な機器が複数入ってしまっている場合に、そ の中から任意の 1つの機器を選択して通信を行うことはできな 、。
[0005] ところで、最近、 Iひ f青報等の各種情報を点滅光として発する光ビーコンと高速ィメ ージセンサを搭載したカメラとを組み合わせた ID認識カメラシステム (IDカムと呼ば れる場合もある）が提案されている。例えば特許文献 1に記載のシステムでは、 ID認 識カメラで撮影した画像をシーン画像として出力するとともに、光ビーコンの点滅デ 一タを全画素でデコードして ID画像を作成することができるようになって 、る。また、 こうした ID認識カメラシステムの具体的な用途として、音声案内システム（例えば特許 文献 2参照)や自動写真撮影システム (例えば特許文献 3参照)などが提案されて!、 る。
[0006] 上記のような ID認識カメラシステムでは、カメラで撮影した撮影画像の表示上に、そ の撮影画像に含まれる複数の光ビーコンの識別情報を各光ビーコンの検出位置又 はその近傍にオーバレイ表示し、ユーザが所望の光ビーコンを適宜取捨選択してそ の情報を利用できるようにしている。こうしたシステムを利用することにより、ユーザの 手元の情報端末力 離れた位置にある複数の通信ノードの 1つを選択して、それを 通信相手としてデータ通信を行うことが可能である。
[0007] 特許文献 1：特開 2003— 323239号公報 特許文献 2：特開 2003 - 345376号公報
特許文献 3：特開 2003 - 348390号公報
非特許文献 1： "アバウト 'アイアールディーエー（About IrDA) スペシャル 'インタレ スト'グループス'オア'エスアイジーズ（Special Interest Groups or SIGs)，，、 [Online] 、インフラレッド 'データ'ァソシェイシヨン（Infrared Data Association)、 [平成 16年 7 B 2日検索」、インターネットく URL: http://www.irda. org/ displaycommom.cftn?an=l〉 発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] しかしながら、上記特許文献 1のようなシステムでは、光ビーコンから送られて来る 情報を取得するために、通常の画像撮影に利用されるイメージセンサに比べて格段 に高速のイメージセンサを必要とする。例えば駆動速度の速 、CMOSイメージセン サなどを利用することにより上記のような高速動作は技術的には可能であるものの、 そうした高速動作を行う場合にはイメージセンサの消費電力が非常に大きくなる。そ のため、例えば携帯電話などの小型の情報端末機器にこうした機能を搭載しようとす る場合には、実用性に乏しくなる。
[0009] 本発明はこうした課題を解決するために成されたものであり、その主な目的の 1つは 、空間光通信を利用して、ユーザの手元にある情報端末により、該情報端末から離 れた位置に在る複数の通信ノードがそれぞれ持つ所定情報を収集する際に、その処 理における消費電力を抑制することで、携帯型の情報端末に特に適合した情報処理 システムを提供することである。
[0010] また、本発明の他の目的は、ユーザの手元にある情報端末等の機器とそこ力も離 れた位置にある他の複数の機器の中の 1つの機器との間で光通信を行う空間光通信
Figure imgf000005_0001
、て、光通信の通信経路を確立するための位置合わせを容易に行うこ とができるとともに、手振れなどによる位置ずれを修正して安定した通信状態を確保 することができる空間光通信システムを提供することである。
課題を解決するための手段
[0011] 上記課題を解決するために成された本発明は、情報収集装置と 1乃至複数の通信 ノードとを含み、空間光通信を利用して、離れた位置に在る前記通信ノードが持つ所 定情報を前記情報収集が収集する情報処理システムにおいて、
前記 1乃至複数の通信ノードはそれぞれ、
所定周波数のパイロット信号と、該パイロット信号よりも高!、周波数帯域に属し前 記所定情報を含む識別信号とを重畳した信号を生成する信号生成手段と、
該信号生成手段により生成された信号を情報として含む光を出射する送光手段と を備え、
前記情報収集装置は、
多数の微小受光素子が二次元状に配置された撮像素子を含む撮像手段と、 該撮像手段による二次元の撮像範囲に含まれる通信ノードから到来する光信号 に基づいて前記パイロット信号を認知することにより、その画像内での各通信ノードの 位置を認識する位置認識手段と、
前記撮像素子において前記位置認識手段により認識された各通信ノードの位置 及びその近傍に配置された微小受光素子で得られる検出信号を選択的に且つ二次 元画像の撮像のレートよりも高速で読み出し、その読み出された信号に基づいて撮 像範囲内の各通信ノードの前記所定情報を取得する識別情報取得手段と、 を備えることを特徴として 、る。
[0012] 本発明の典型的な一態様として、前記情報収集装置は操作者の手元にある情報 端末であって、前記各通信ノードが備える前記信号生成手段により重畳される前記 識別信号は、少なくともその通信ノード自体を特定可能な識別情報を前記所定情報 として含む識別信号である構成とすることができる。
[0013] この構成においては、操作者 (ユーザ）は手元の情報端末を所望の通信対象であ る通信ノードの方向に向けて撮像手段により二次元画像を撮像する力 通信ノードが 近接して配置されて！、る場合、その画像内に所望の通信ノード以外の他の 1つ以上 の通信ノードも入ってしまう。各通信ノードはパイロット信号と識別信号とを情報として 含む光を広い角度範囲に出射しているため、情報端末はそれら光の範囲に入り、各 通信ノードからの出射光を受光可能となる。この撮像手段による撮像範囲に含まれる 通信ノードから到来する光信号に基づいて、位置認識手段は、撮像画像内でパイ口 ット信号を認知する。パイロット信号は例えば 30Hz以下の低周波信号であるため、 通常の画像のフレームレート程度の信号読み出しでも検出が可能である。但し、パイ ロット信号は各通信ノードを特定するまでの情報は含まず、またパイロット信号と同程 度の周波数で点滅しているような発光源が存在すると、その発光源も通信ノードの 1 つであると誤検出するおそれがある。
[0014] そこで、パイロット信号に基づ 、て各通信ノード (及び類似の発光源)の位置を認識 した後に、識別情報取得手段が各通信ノードの識別信号を取得する。このときには、 先のパイロット信号の検出時とは異なり、撮像素子の全ての微小受光素子 (画素）の 検出信号を読み出すのではなぐパイロット信号により認知された通信ノードの存在 位置及びその近傍の限られた範囲の少数の受光素子の検出信号のみを読み出す。 全画素を読み出す場合に比べて読み出し画素数が大幅に減るため、同一画素を読 み出すレートを上げることができ、それによつてパイロット信号よりも高い周波数帯域 の識別信号を捉えることができる。識別信号は例えば全ての通信ノードに割り当てら れた固有の識別番号などを識別情報として含むため、パイロット信号に基づいて認 知された位置に存在するものが本当に通信ノードであるの力否かを識別することがで きるほか、通信ノードを特定することができ、例えば後述するように所望の通信ノード の選択の際にこの情報を利用することができる。
[0015] このように通常の撮像レートに比べて読み出しレートを上げる場合であっても、その 読み出し対象画素を特定の範囲に限定しているため、全画素を同様のレートで読み 出す場合に比べて、撮像手段における消費電力を力なり抑えることができる。
発明の効果
[0016] このように本発明に係る情報処理システムによれば、情報端末等の情報収集装置 において特に撮像素子における消費電力を抑制しつつ、ユーザの眼前の実空間に 散在する 1乃至複数の通信ノードの識別情報を正確に取得することができる。そして 、この情報を利用して所望の通信ノードを選択して該通信ノードと情報端末との間で の通信経路を確立して、光や電波による通信を行うことができる。或いは、通信ノード の識別情報を利用し、該通信ノードに関連して情報端末内に保存されている又は該 情報端末と通信可能な他のサーバ内などに保存されている情報を引き出すこともで きる。
[0017] 本発明に係る情報処理システムの一実施態様として、前記識別情報取得手段は、 前記撮像手段において該位置認識手段により認識された画像上の位置及びその近 傍に相当する位置の微小受光素子で得られる画素信号を選択的に読み出す範囲を 段階的に絞ることにより、最終的に各通信ノードの識別情報が得られる一乃至複数 の画素を特定してその信号を取得する構成とすることができる。
[0018] この構成によれば、撮像素子の消費電力を抑制しながら、通信ノードから到来する 光に基づく識別信号が最も良好に得られる画素を確実に且つ迅速に選択することが できる。
[0019] また上記構成において、好ましくは、前記識別情報取得手段は、各通信ノードの識 別情報が得られる一乃至複数の画素を特定して信号を取得する際に、中心画素の 周囲に所定範囲で補助的に複数の画素を設定し、該複数の画素力 の読み出し信 号を利用して手振れの影響を軽減又は補正する処理を実行する構成とするとよい。
[0020] 具体的には、一乃至複数の中心画素とこの中心画素を取り囲むように所定範囲で 補助的に設定した複数の画素で得られた検出信号を平滑ィ匕することによって、手振 れによるその画素範囲内での光の最適受光位置の移動を許容する力 或いは、その 画素範囲内での各画素信号をそれぞれ高速に読み出して最適受光位置の移動を 追跡するようにするとよい。これによれば、情報端末が手振れによって移動したりずれ たり場合でも、通信ノードから送られてくる光信号に含まれる識別情報を確実に取得 することができる。
[0021] また、本発明に係る情報処理システムの一実施態様として、前記情報端末は、 前記撮像手段による撮像範囲力 通信ノードが外れた場合でも、少なくとも所定時 間だけ該通信ノードの識別情報と、必要に応じて該識別情報に対応付けられた付帯 情報とを記憶しておく記憶手段と、
一旦撮像範囲カゝら外れた通信ノードが再び撮像範囲に現れたときに、前記記憶手 段に格納されている情報に基づいて該通信ノードが撮像範囲を外れる直前の状態 に復帰させる復帰処理手段と、
をさらに備える構成とするとよ 、。 [0022] この構成によれば、一旦識別情報を取得した後に、情報端末の向きが変わってしま つたり通信ノードが移動してしまったりした場合でも、比較的短時間の間に再び撮像 範囲内にその通信ノードを捉えることができさえすれば、その通信ノードが先の通信 ノードであると認識して処理を実行することができる。したがって、例えば、通信ノード 力 収集した識別情報に含まれる固有アドレスを参照して 1乃至複数の通信ノードに それぞれ一時アドレスを付与するような場合に、或る通信ノードが撮像範囲を外れる 直前と再び撮像範囲に出現した直後とで同一の一時アドレスを使用することができ、 処理の連続性を保持することができる。
[0023] また、本発明に係る情報処理システムの別の実施態様として、記情報端末は、 前記撮像手段により取得した二次元画像中から通信ノードの形状に対応した又は 該通信ノードの少なくとも一部を含む所定形状の範囲に含まれる部分的な画像情報 を抽出する部分画像抽出手段と、
該部分画像抽出手段により抽出された部分的な画像情報を当該情報端末上でァ イコン又はそれに相当するシンボル情報に変換する情報変換手段と、
を備え、前記情報変換手段により変換されたシンボル情報と該情報の基となった通 信ノードの識別情報とを関連付ける構成としてもよい。
[0024] この構成によれば、実空間内から取り込んだ情報 (画像)を情報端末の GUI(Graphi cal User Interface)環境上で利用することができ、ユーザが操作する際に直感的に理 解し易ぐ操作性の大幅な向上が期待できる。
[0025] さらにまた本発明に係る情報処理システムの別の実施態様として、前記情報端末 は、
前記撮像手段による撮像画像を表示する表示手段と、前記識別情報取得手段によ り取得された識別情報に基づいて確認された各通信ノードについて、その位置を示 す表示情報を前記撮像画像上に重畳して表示する位置情報表示手段と、所望の 1 つの通信ノードを選択するために、前記表示手段の画面上に表示された画像上で通 信ノードの位置を示す表示情報のいずれかを操作者が選択するための選択手段と、 を備える構成とすることができる。
[0026] この実施態様による情報処理システムでは、操作者の手元の情報端末の表示画面 内に、その時点で選択可能 (又は通信可能)な通信ノードが全て表示されるから、表 示された画像力も通信可能な相手を視覚的に容易に認識でき、選択手段によりその うちの 1つを例えば通信相手として的確に選択することができる。したがって、例えば 複数の通信ノードとの通信が可能な状況である場合にでも、その中の 1つの所望の 通信ノードを確実に選択して一対一通信を行ったり、該通信ノードに関する所定の処 理を実行したりすることができる。
[0027] さらにまた、本発明に係る情報処理システムの一実施態様として、前記情報端末と 各通信ノードとは光又は電波により双方向通信が可能であって、前記情報端末にお ける前記選択手段により複数の通信ノードの中の 1つが選択された後に、その選択さ れた通信ノードと前記情報端末との間で双方向通信を試みることにより、その両者の 間での一方向又は双方向の一対一の通信経路を確立させる構成とすることができる
[0028] この構成では、各通信ノードと唯一の情報端末との間で上述したような光通信又は 別の電波通信を利用して順番に交信しながら、通信ノードの指定や信号受け取りの 確認などを実行し、最終的に一方向又は双方向の一対一の通信経路を確立すること ができる。それにより、確実に良好な通信状態での通信経路を確立することができる
[0029] さらにまた、上記のようにして、選択された通信ノードと情報端末との間の一対一の 通信経路が確立された後に、光又は電波により、前記識別信号よりも高いビットレート でのデータ通信を実行する構成とすることもできる。
[0030] こうしたデータ通信で送受されるデータ内容としては、静止画像データ、動画像デ ータ、音声データなど、従来力も知られている一般的な通信で取り扱われる各種のデ ータが考え得る。
[0031] また、本発明に係る空間光通信システムは、上記のような情報処理システムを用い た空間光通信システムであって、選択された通信ノードと情報端末との間の一対一の 通信経路が確立された後に、前記識別信号を情報として含む光よりも高い指向性を 有する光を用いて、一方向又は双方向のデータ通信を実行することを特徴として 、る 。このような高指向性の光を利用することにより、受信側での受光強度を相対的に高 めて SZN比を改善することができる。また、識別信号を含む光との混信を防止する ために、データ通信のための信号の周波数帯域は前記識別信号の周波数帯域より も高い領域に設定するとよい。
[0032] 上述した光によるデータ通信は例えば IrDA規格に準拠したものとすることができる 。こうした構成によれば、比較的広い角度範囲、つまり低い指向性の光を利用してパ ィロット信号及び識別信号を送受し、容易な操作によって所望の 1つの通信ノードと 情報端末との間の通信経路を確立した後に、高速のデータ通信が可能な光を利用 して、画像データやデジタル音声データなどの比較的大量のデータを送信すること が可能となる。それによつて、情報端末と通信ノードとの間での空間光通信を利用し たデータ送受を行う際の操作性が大幅に向上する。
[0033] なお、空間光通信によるデータ通信を行う場合に、上述したように選択手段により 所望の通信ノードを選択する際の一実施態様として、前記表示手段の画面上に通信 ノードを選択するための指示体を重畳して表示し、該指示体により指示された対象物 に対して当該情報端末力 出射する通信用の光の光軸が向力うようにした構成とす るとよ 、。
[0034] この構成によれば、操作者による通信ノードの選択に伴って、情報端末力もその通 信ノードに向力う光の光軸合わせが行えるので、少なくとも情報端末側には光軸を機 械的に調節するような機構が不要になり、構成が簡素化でき、システムを安価に構築 することができる。また、操作者も直感的且つ視覚的に通信ノードの選択が可能とな り、高い操作性を達成できる。
図面の簡単な説明
[0035] [図 1]本発明に係る空間光通信システムの一実施例の使用形態を示す概略図。
[図 2]本実施例の空間光通信システムにおけるデータ光と ID光との指向性の相違を 示す放射輝度分布図。
[図 3]本実施例の空間光通信システムにおける通信端末の光通信を担う要部のプロ ック構成図。
[図 4]本実施例の空間光通信システムにおいて通信経路確立処理の動作手順を示 すフローチャート。 [図 5]本実施例の空間光通信システムにおける通信ノード選択の方法を説明するた めの模式図。
[図 6]本実施例の空間光通信システムにおける光軸合わせの方法を説明するための 模式図。
[図 7]本実施例の空間光通信システムにおける IDデータ読み出し制御を説明するた めの模式図。
[図 8]本実施例の空間光通信システムにおいて通信ノードから出射される光に含まれ る各種信号の周波数帯域を示すグラフ。
[図 9]本実施例の空間光通信システムにおける手振れ補正処理を説明するための模 式図。
[図 10]本発明に係る空間光通信システムにおける IDデータと通信データとの別の重 畳方法を説明するための図。
[図 11]本発明に係る空間光通信システムにおける IDデータと通信データとの別の重 畳方法を説明するための図。
[図 12]本発明の他の実施例による遠隔制御システムの一例の全体構成を示す概念 図。
[図 13]図 12の遠隔制御システムにおける情報端末と各情報機器との間の通信形態 を示す概念図。
[図 14]図 12の遠隔制御システムにおける起動処理シーケンスの説明図。
[図 15]図 12の遠隔制御システムにお 、てユーザーが情報端末上の操作によって情 報機器の遠隔制御を行う際の処理の一例の説明図。
発明を実施するための最良の形態
[0036] 以下、本発明に係る情報処理システムを用いた空間光通信システムの一実施例に ついて、図面を参照しつつ詳細に説明する。
[0037] 図 1は本実施例の空間光通信システムの一使用形態を示す全体概略図である。こ の例において、操作者の手元には本発明における情報端末として、空間光通信機 能を有する携帯電話 1があり、この携帯電話 1との間で双方向データ通信を行い得る 通信ノードとして、ノ ソコン 2、デジタルカメラ 3、携帯型音楽プレーヤ 4が比較的近接 して配置されている。携帯電話 1、パソコン 2、デジタルカメラ 3及び音楽プレーヤ 4、 それぞれ ID信号を情報として含む光 (以下、 ID光という）を出射するとともに、画像デ ータ、音声データ等のデータ信号を情報として含む光 (以下、データ光)を出射する
[0038] 図 3は、携帯電話 1に内蔵される、本実施例に特徴的な光通信を行うための要部の ブロック構成図である。携帯電話 1は、送光部として、 LEDなどの光源 300や狭い角 度範囲に光を出射するレンズ 301を含む高指向性出射光学系である第 1送光部 30 と、 LEDなどの光源 310や広い角度範囲に拡散光を出射するレンズ 311などを含む 拡散出射光学系である第 2送光部 31とを備える。一方、受光部として、受光レンズ 10 1と撮像素子であるイメージセンサ 100とを含む撮像光学系である第 1受光部 10と、 受光レンズ 111と受光素子 110を含むデータ通信光学系である第 2受光部 11とを備 える。イメージセンサ 100は微小受光素子が二次元状に配列された、例えば CMOS イメージセンサである。なお、第 1送光部 30の光源 300と第 2送光部 31の光源 310と は単一の素子に集約してもよぐ同様に、第 1受光部 10のイメージセンサ 100と第 2 受光部 11の受光素子 110とは単一の素子に集約してもよ 、。
[0039] 電気系回路としては、イメージセンサ 100の各微小受光素子力も読み出された信号
(画素信号)を受けて二次元画像を作成する画像データ処理部 13、同じくイメージセ ンサ 100の微小受光素子から読み出された信号 (画素信号）に基づいてデータ復調 処理等を行って ID (識別)信号を取り出す IDデータ受信処理部 12と、受光素子 110 による検出信号に基づいてデータ復調処理等を行って所望のデータを取り出す通信 データ受信処理部 14と、 IDデータ受信処理部 12で得た信号に基づいて当該情報 端末と通信ノードとの間での一対一の通信を確立するための各種処理を実行する通 信確立制御部 15と、通信に係わる各種の制御及び処理を実行する主制御部 20と、 主制御部 20に接続された操作部 22及び表示部 21と、主制御部 20の制御の下に、 所定のデータを変調して光源 300を駆動する通信データ送信処理部 32と、主制御 部 20及び通信確立制御部 15の制御の下に所定の IDデータを変調して光源 310を 駆動する IDデータ送信処理部 33とを備える。
[0040] なお、各通信ノードも基本的には上記携帯電話と同様の構成の光学系や回路を備 えるが、情報端末は通信の際のマスターであるとともに操作者に直接的に操作される 機器であり、他方、通信ノードは通信の際のスレーブであるとともに操作者により直接 的に操作されない機器であるという本質的な相違に応じて、処理機能が多少異なつ ている。その点については後述する。
[0041] 図 2 (a)は、第 1送光部 30から出射されるデータ光と第 2送光部 31から出射される I D光との指向性の相違を示す放射輝度分布図である。 ID光は拡散光であって、図示 するように広い角度範囲をカバーするが、その分だけ受信側での受光強度を高める ことが難しく高速でデータを送るのには不適である。それに対し、データ光は高指向 性光であってカバーし得る角度範囲は狭いが、受信側での受光強度を相対的に高 めて通信速度を上げることが可能となる。なお、本実施例では、光源を別々に設けて いるため、両光源力 発する光は図 2 (a)に示すように一部が重なるものとなる力 適 宜の変形レンズを用いることにより指向性を調節し、図 2 (b)に示すように、高指向性 光成分と拡散光成分とを両方備えるような光を 1つの送光部から出射させるようにし てもよい。図 2 (a)、 （b)のいずれにおいても、高指向性光と拡散光の光軸をできるだ け一致させておくほうがよい。
[0042] 次に、本実施例の空間光通信システムにおいて、情報端末である携帯電話 1と複 数の通信ノードのうちの 1つとの間での光によるデータ通信を行うまでの通信経路の 確立に関する制御動作を、図 4のフローチャートに従って説明する。
[0043] 操作者は携帯電話 1のカメラつまり第 1受光部 10を所望の通信ノードに向け、操作 部 22で所定の操作を行って表示部 21にその通信ノードが含まれる領域の画像を表 示させる (ステップ MS1)。これは、従来のカメラ付き携帯電話で撮影しょうとする被 写体像を表示部 21の画面に表示させる動作と同じである。携帯電話 1に搭載された カメラを上記通信ノードが配置された位置に向けて画像を取得したとき、その表示画 面上には例えば図 5 (a)に示すような撮影画像が得られる。その状態で、携帯電話 1 にあって、主制御部 20の制御の下に、 IDデータ送信処理部 33は起動信号光を第 2 送光部 31から送出する (ステップ MS2)。これによつて起動信号光が表示部 21の画 面に表示されている広い範囲に向けて放射される。
[0044] ここでは各通信ノードは起動信号光を常時受信可能なスリープ状態にあり、起動信 号光を受けると各通信ノードはそれぞれ起動する (ステップ SS1)。そして、起動した 各通信ノードは、起動完了信号と各通信ノードに予め割り当てられた固有アドレスと を ID光に乗せて送出する (ステップ SS2)。各通信ノードから送出される ID光は拡散 光であるため、 ID光は携帯電話 1の置かれた位置に到達する。固有アドレスは例え ば IPv6に相当するような長いビット長のアドレスであり、同一のものが存在しないよう に全ての通信ノードに割り当てられている。なお、各通信ノードは必ずしも始めにスリ ープ状態となっている必要はなぐ例えば電源が投入されている状態では常に起動 状態であってもよい。この場合にはステップ MS2及び SS1は省略することができる。 また、携帯電話 1のカメラで撮像する時点で既に通信ノードの位置が認識可能である から、ステップ MS 1の処理内容は後述のステップ MS3の処理内容に含めることがで きる。
[0045] 携帯電話 1では、各通信ノードから送られて来る ID光に含まれる情報に基づいて各 通信ノードの位置を認識するわけであるが、その際の特徴的な動作について詳細に 説明する。
[0046] 図 8は、本システムにおいて通信ノードから出射される光 (ID光 +データ光）に含ま れる各種信号の周波数帯域を示すグラフである。パイロット信号及び ID信号は ID光 に乗せられる信号であり、データ信号はデータ光に乗せられる信号である。パイロット 信号はイメージセンサの撮像のフレーム周波数である 30Hz又は 60Hzの 1Z2よりも 低い周波数である fpで点滅する（又は強弱する）信号であって、全ての通信ノードに 共通の信号である。このパイロット信号の主たる目的は、通信ノードにとっての通信相 手である情報端末 (本例では携帯電話 1)に自らの存在位置を認識してもらうことにあ る。
[0047] ID信号はノ ィロット信号の周波数 fよりも高い 1kHz程度の周波数 f を中心とした
p ID
周波数帯域を有し、上述したような固有アドレスや起動完了信号、そのほかの各種の 情報を含む。但し、基本的には、この ID信号には音声データや画像データなど、本 来の伝送目的であるデータは含まず (データレートの点からもそうした大量のデータ を送信するのは困難である）、データ通信を行うための通信経路を確立するまでに必 要な情報のやり取りを行うことを主目的としている。これに対し、データ信号はさらに 高い且つ広い周波数帯域を有する。即ち、パイロット信号、 IDデータ、通信データは 、それぞれ周波数帯域が完全に分離されており、これらが同時に存在したとしても、 受信側ではそれぞれの信号を分離して取り出すことができる。
[0048] 上述したようにステップ SS2において各通信ノードから一斉に起動完了信号及び 固有アドレスを情報として含む ID光が送出される力 この ID光には上記のパイロット 信号も含まれる。携帯電話 1の表示部 21の画面には図 7 (a)に示すような画像が表 示された状態にある力 少なくともこの画像中に含まれるパソコン 2、デジタルカメラ 3 、及び音楽プレーヤ 4の発光部から出射した ID光は携帯電話 1の第 1受光部 10に入 射してイメージセンサ 100で捉えられる。画像データ処理部 13はイメージセンサ 100 の全画素信号をフレーム周波数である 30Hz毎に読み出す力 パイロット信号はこの フレーム周波数の 1Z2以下の周波数で点滅しているため、主制御部 20は時間的に 連続する画像の差分をとることにより又は各画素において周波数フィルタリングを行う ことにより、パイロット信号を検出することができる。即ち、図 7 (a)中で点線で示す位 置にパイロット信号が存在することが認識できる。但し、仮に同程度の周期で点滅す る発光源が別に存在した場合には、その発光源もパイロット信号であるものと誤認識 し得る。
[0049] 次に、今度はパイロット信号が存在すると認識された箇所に限定して画素信号の読 み出し速度を上げることによって IDデータを取得する。ここでは階層的絞り込みと呼 ぶ手法を用いる。即ち、通信確立制御部 15は主制御部 20よりパイロット信号が得ら れた画素の位置情報を取得し、その位置の周辺に所定サイズの読み出し範囲を設 定する。そして、 IDデータ受信処理部 12はその範囲に含まれる画素の信号のみを 撮像のフレームレートよりも速いレートで読み出す。その際に、例えば、まず図 7 (b) に示すように或る程度の大きなサイズの読み出し範囲を設定した状態で 240Hz程度 のフレームレートで画素信号を読み出し、その画素信号の中で ID信号を受けている 画素の範囲を絞る。そして、次に図 7 (c)に示すように読み出し範囲のサイズを縮小し た状態で 960Hz程度のより高いフレームレートで画素信号を読み出し、 ID信号を受 けている画素の範囲をさらに絞る。このように読み出す画素の範囲を段階的に絞りな 力 Sら読み出し速度を上げてゆくことによって、最終的に、 ID信号の検出状態が最も良 好である少数の画素を特定し、その画素信号をデコードすることによって ID信号を取 得する。このように読み出し速度を上げたときに読み出し画素を減らすことによって、 イメージセンサ 100の消費電力の増加を抑制することができる。
[0050] 但し、実際には次のような手振れ補正処理を行うため、 ID信号の検出状態が最も 良好である 1個の画素の検出信号を読み出すのではなぐその周囲の所定範囲の画 素の検出信号も常に (又は所定間隔で)読み出すようにする。即ち、携帯電話 1は操 作者に把持されているため、完全に位置が固定されているわけではなぐ無意識の 手振れ等による微妙な位置ずれを考慮する必要がある。そこで、例えば図 9に示すよ うに、イメージセンサ 100の受光面において ID信号の検出状態が最も良好である中 心画素の周囲に、所定の範囲の平滑ィ匕領域を設定する。この平滑ィ匕領域が位置ず れの許容範囲である。この平滑ィ匕領域に含まれる画素（中心画素も含む)の信号を 読み出した後にそれら画素の全信号を平滑ィ匕処理し、その処理結果を信号値として デコードする。それによつて、平滑ィ匕領域内で ID信号の検出位置が移動しても、何ら 問題なく ID信号を取得し続けることができる。なお、イメージセンサ自体に、所定の範 囲に含まれる複数の画素信号の処理結果を出力できるような機能を持たせてもよい。
[0051] また、別の手法として、上記のように中心画素の周囲に設定された所定範囲内の画 素の信号を読み出し、その信号を比較することによって、常に ID信号の検出状態が 最も良好である画素を選び直すことも考え得る。即ち、手振れに追従してデコード対 象の画素を変更するようにしてもょ 、。
[0052] 仮に、パイロット信号と同様に点滅する発光源が画像内に存在していた場合、上述 したようにこれをパイロット信号であると誤認識する可能性があるが、当然のことながら そうした発光源力 到来する光からは IDデータを得ることはできな 、ため、誤認識で あることが検知できる。そして、正規の通信ノード（この例では、パソコン 2、デジタル力 メラ 3、携帯型音楽プレーヤ 4)からの IDデータを受けて、それぞれの固有アドレスな どを確認する。主制御部 20は、撮像画像上で各通信ノードの位置が確認されたなら ば、図 5 (a)に示すように、その位置を指し示す矢印記号 21aと連番 (この例では（1) 、（2)、（3)の 3箇所）とを撮像画面上に重畳して表示させる (ステップ MS3)。なお ID 光の光源のサイズが大き力つたり周囲の物体に映り込んだりしていてが撮影画像上 で同一 ID光が複数の領域に分散している場合にでも、同一 IDを有する複数の通信 ノードが存在しないことは分力つているので、それらの分散した領域を統合して同一 I Dであることを認識し、同一 IDを有する通信ノードが表示部 21の撮像画面上に複数 表示されてしまうことを回避して！/、る。
[0053] それから、所定の順番で、受け取った固有アドレスと各通信ノードに割り当てる一時 アドレスを IDデータとして含む光を、 IDデータ送信処理部 33を介して第 2送光部 31 から拡散光として出射する (ステップ MS4)。これは上述したように固有アドレスはビッ ト長が長く伝送に時間が掛カるため、より短いビット長（例えば 8ビット、 16ビット等）の 一時アドレスを各通信ノードに割り当てることにより通信データ量を減らすためである
[0054] 各通信ノードはそれぞれ、受光した ID光に含まれる IDデータを解読して自らの固 有アドレスである力否かを識別することで自分宛の ID光である力否かをチェックする 。そして、自分に宛てられた IDデータであると認識すると、その一時アドレスを取得し て一時アドレスを受け取つたことを示す確認信号を ID光として出射する (ステップ SS 3)。以降は、通信が終了するまで、各通信ノードを特定するために一時アドレスを使 用する。但し、途中で一時アドレスの不整合などのエラーが発生した場合には、固有 アドレスを利用して一時アドレスを再発行する処理を行うとよい。或いは、一定時間毎 に固有アドレスを利用してエラーチェックを行うようにしてもょ 、。
[0055] それから、各通信ノードは一時アドレスとともに位置通知信号を ID光として出射する
(ステップ SS4)。位置通知信号は次のような機能を有する。即ち、データ通信では高 指向性光を利用するため、携帯電話 1の第 1送光部 30の光軸上又はその近傍に通 信相手の通信ノードが存在している必要がある力 同様に、通信相手の通信ノードに おけるデータ通信用の送光部の光軸上又はその近傍に携帯電話 1が位置している 必要がある。前者の光軸合わせは操作者が手元の携帯電話 1の向きや姿勢を変更 すればよいが、後者の光軸合わせは、通信ノード側に自動的に光軸を調整する（つ まり送光部の光の出射方向を変更する)機能が備えられていない場合には、携帯電 話 1を手にした操作者自身が相手側の光軸に合う位置まで移動する必要がある。伹 し、どの位置まで移動すれば良いの力操作者は正確には分力 ないから、その情報 を与えるために位置通知信号が利用される。
[0056] 即ち、各通信ノードは、図 6 (a)に示すように、撮影した二次元画像 41に対して光軸 が合った位置を表す枠体 41aが重畳して表示された擬似的な表示画面を有している 。ここでいう「疑似的」とは、実際にこうした表示画面が存在するわけではなぐ内部的 にこうした画面に相当する認識機能を有しているという意味である。この表示画面上 にお 、て通信相手である携帯電話 1の位置を認識し、枠体 41aに対する位置関係を 認識し、携帯電話 1が枠体 41a内に入るための移動方向を求める。ここでの移動方 向は実際の携帯電話 1の移動方向に対応した情報に変換され、これが位置通知信 号となる。
[0057] 携帯電話 1にあって通信確立制御部 15は、各通信ノードからの確認信号又は位置 通知信号が戻って来たことを認識すると、図 2 (b)に示したように表示部 21の画面の 略中央にノード選択フレーム 21bを重畳して表示させる。操作者は画面に表示され た複数の通信ノードの中で、通信相手としたい通信ノードがノード選択フレーム 21b 内に入るように携帯電話 1の向きや姿勢を変更する。例えば図 2 (b)はデジタルカメラ 3を通信相手として選択しょうとしている状態である。さらに、ノード選択フレーム 21b 内に入った通信ノードから得られた位置通知信号に基づ 、て、携帯電話 (又は操作 者)の移動方向を指示するための情報が画面に重畳して表示される (ステップ MS5) 。したがって、操作者はその指示に従って位置を移動する。それによつて、図 6 (b)に 示すように、通信ノード側力 見たときのデータ光の光軸が合うようになる。
[0058] そして、所望の通信ノードがノード選択フレーム 21b内に収まっているときに、操作 部 22での所定のボタン操作により通信ノードの確定指示を行うと、通信ノードの選択 が確定する (ステップ MS6)。例えば図 2 (b)の状態で操作者が通信ノードの確定指 示を実行すると、デジタルカメラ 3が一対一の通信相手として確定する。ノード選択フ レーム 21b内に入った通信ノードに対しては第 1送光部 30の光軸が合っているから、 上記のような操作によって携帯電話 1と所望の通信ノードとの間のデータ光の光軸が 互いに合致する。
[0059] 通信ノードが確定すると、携帯電話 1はその通信ノードに対して、その一時アドレス と通信開始信号を ID光として送る（ステップ MS7)。このとき、他の通信ノードにもこの ID光が入射する力 一時アドレスを解読することにより自分宛の信号でないことが直 ちに判明するから、通信相手として選択された通信ノードのみが実質的に通信開始 信号を受ける。この通信開始信号を受けると、その応答として通信開始受理信号を 送信し (ステップ SS5)、携帯電話 1との間での高速のデータ通信が可能な状態に入 る。一方、携帯電話 1は通信開始受理信号を受けて、選択された通信ノードとの高速 のデータ通信が可能な状態に入る (ステップ MS8)。これによつて、携帯電話 1と選択 された通信ノード (ここではデジタルカメラ 3)との間のデータ通信の通信経路が確立 され、所定の形式に則ったデータ通信が開始される。
[0060] 上記実施例は各種形態に変形することができる。例えば上記実施例では IDデータ と通信データとを周波数帯域を完全に分離することで重畳させていたが、別の方法 により両データを重畳させるようにしてもょ 、。図 10及び図 11はこうした方法を説明 するための図である。
[0061] 図 10の例は、所定周波数のキャリア信号に周波数方向の変調 (PWM、 PFM等） を施すことで相対的に高周波のデータを乗せ、他方、そのキャリア信号に振幅変調 を施すことで相対的に低周波のデータを乗せる。例えば、まず、周波数変調で IDデ ータを送るとともに振幅変調でパイロット信号を送り、データ通信の開始後は周波数 変調で通信データを送るとともに振幅変調で IDデータを送るようにすることができる。 図 11の例では、通信データをパルス信号の位相の相違で OZ1を区別する PSKとし 、それを一定の時定数を持ったローパスフィルタ（又はバンドパスフィルタ）に通すか 否かを切り換えることでパルス信号のパルス幅を変化させて IDデータを重畳する。ま た、これら以外の方法でもよい。
[0062] また、上記実施例では、データ通信用の光の出射方向が固定されていたが、例え ば MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイスなどで駆動される超小型ミラ 一などを利用して出射方向を高速で変化可能とし、自動的に光軸を調整する構成と してちよい。
[0063] また、上記実施例の構成のようなシステムでは、例えば ID通信又はデータ通信の 途中で携帯電話 1の向きが一時的に変えられて、通信対象である通信ノードが撮像 画面力も外れてしまうことが有り得る。また、場合によっては、通信ノード自体が移動 することによって撮像画面力も外れてしまうことも考え得る。通信対象の通信ノードが 撮像画面力 外れている時間が或る程度長い場合には通信を打ち切つたと捉えるこ とができるが、例えば数秒程度の短時間、通信対象のノードが撮像画面から外れて、 その後に再び撮像画面内に出現したような場合には、先の通信を継続する意図があ るものと判断できる。そこで、上記構成では、通信対象の通信ノードの発生する ID光 が撮像画面内から消えたときに、その通信ノードに対する IDデータを所定時間だけ 記憶しておき、その時間内に再び同一の通信ノードが撮像画面内に出現したことを 認識したならば、消える前の状態との同一性、連続性を維持できるように復帰処理を 実行するとよい。具体的には、消える前と同一の一時アドレスを使用して途切れた時 点又は少し遡った時点力もの通信を «I続するとよい。もちろん、必要に応じて IDデー タを記憶しておくだけでなぐ一時アドレスと固有アドレスとの対応関係や、それに付 随する各種情報を記憶しておくようにしてもょ 、。
[0064] また、上記実施例では、 IDデータを利用して通信経路を確立した後にデータ光に よる光通信で目的とするデータの送受信を行うようにして!/、たが、データ通信自体は 光通信とは別の方法、具体的には無線 LAN、 Bluetooth (登録商標）などの電波を 利用した通信で以て行い、そうした通信を行うための予備的な情報 (例えば固有アド レスなど）を取得するために上述したような空間光通信システムを利用するようにして ちょい。
[0065] 即ち、こうした構成では、例えば図 1において、情報端末である携帯電話 1、通信ノ ードであるパソコン 2、デジタルカメラ 3、音楽プレーヤ 4は、それぞれ ID信号を情報と して含む ID光を出射するとともに、画像データ、音声データ等のデータ信号を情報と して含み、所定の形式 (又は規格）に則った電波を放射する。そして、図 4に示すフロ 一チャートにおいて、通信経路が確立した後には光でなく電波によりデータ通信を実 行する。勿論、データ通信を光で行わない場合には、無線通信の機能が必要になる 代わりに、高指向性光を出射したり受光したりする構成要素は不要になる。
[0066] さらにまた、こうした電波無線の機能を搭載している場合には、データ通信にのみ 電波を利用するのではなぐ IDデータの通信の一部にも電波無線を利用すると都合 がよい。具体的には、図 4のフローチャートにおいて、ステップ SS2における各通信ノ ードから携帯電話への固有アドレスの送信は空間光通信を利用して行うが、それ以 降、つまりステップ SS4、 SS3、 SS4、 MS7、 SS5、 MS8の送受信は全て電波無線 により行うようにすることができる。即ち、情報端末である携帯電話が各通信ノードに 割り当てられた固有アドレスという識別情報を収集する際には空間光通信を利用し、 それ以降は、携帯電話の向きなどの影響を受けない電波無線を利用した通信に切り 換えると操作性が高まる。
[0067] 上述したような本発明に係る情報処理システム及び空間光通信システムの一形態 として、通信ノードからデータ光や ID光を出射する光源として特別に光源を用意する のではなぐ各種の家電製品や情報機器がもともと備える例えば電源のオン/オフを 示す電源ランプ (LED)を光源として利用することができる。これによれば、内部的な 回路の追カ卩は必要であるものの、見かけ上は従来の機器と変わらなくなる。また、同 一パッケージ内等で可視光 LEDに IR— LEDを追カ卩した LEDを利用してもよい。ま た、パイロット信号としては赤外光だけでなく可視光を利用してもよいが、その場合に は、人間の目にとつてちらつきの少ない周波数を利用するとよい。
[0068] さらにまた、より操作性を高めるために、例えば図 5 (a)に示すように撮像した画像 の中から、通信ノードの物体形状を抽出して切り出し、その切り出し画像を基に画素 情報を減らしたり図形ィ匕したりしてアイコンを作成して携帯電話の GUI環境上でその アイコンを利用した処理を行えるようにするとよい。こうした処理を行うためには、各通 信ノードのアイコンを作成した後に、各アイコンと元の通信ノードの固有アドレスや一 時アドレスとの対応関係を記憶しておけばよい。但し、通信ノードの物体形状を正確 に捉えることは実際上困難であるので、例えば通信ノードの ID光の位置を中心にし た所定サイズの範囲で画像の切り出しを行ったり、ユーザ自身がその切り出し範囲を 指定できるようにしたりする等の適宜の変形、簡略ィ匕が考え得る。或いは、画像の切 り出しを補助したり切り出し範囲のヒントを与えるような情報、例えば通信ノードの形状 を示す情報を通信ノードが提供するようなことも考え得る。このような処理を行うことに より、ユーザの眼前の実空間内から入力した情報を携帯電話等の仮想的な空間内で 自由に利用することができる。
[0069] さらにまた、本発明に係る空間光通信システムは必ずしも双方向にデータ通信を行 うものだけでなぐ一方向のみに光によるデータ通信を行うものにも適用が可能であ る。
[0070] 次に、本発明に係る情報提供システムの他の実施例として、携帯型の情報端末 (携 帯電話でもよい）を用いた家庭内の遠隔制御システムについて図 12〜図 15を参照 して説明する。図 12はこの遠隔制御システムの一例の全体構成を示す概念図である 。遠隔制御の中心となる情報端末 51のほか、制御対象の情報機器として、 DVDレコ ーダ 52、 ノソコン 53、デジタルカメラ 54、携帯型音楽プレーヤ 55、テレビ 56などが 家庭内のネットワーク (もちろん、外部のネットワークに接続されていてもよい） 50に接 続されており、さらにこのネットワーク 50にはリソースセンター 57も接続されている。伹 し、ここで 、うネットワーク 50はこれに接続されて 、る各情報機器が相互にデータ通 信可能であることを意味しており、サーバ等の特定の機器を介して接続が達成される とは限らない。また、ネットワーク 50と各情報機器との接続は無線でも有線でもよい。 また、制御対象の情報機器も上記記載のものに限らない。
[0071] リソースセンター 57は各情報機器に関するリソースを保存するものである。ここで言 うリソースとは、情報機器の個々の定義情報、各情報機器を簡易表示する際の画像、 例えばアイコンデータ、情報端末 51で各情報機器に対応したユーザーインタフエ一 スを提供したり各情報機器と通信'制御を行ったりするための制御プログラム (典型的 に ίお AVA (登録商標）アプリ）又はそれに相当する動作記述 (具体的にはプログラミ ング言語によるものでなくマークアップランゲージのようなものでもよ 、）など、である。 リソースセンター 57は例えばサーバの機能を有するコンピュータで構成することもで きるが、単なるストレージメディア、例えばフラッシュメモリ（具体的にはフラッシュメモリ を用いた各種メモリカード)などであってもよ 、。
[0072] 図 12による本実施例のシステム構成を図 1の構成と対照すれば、 DVDレコーダ 52 、 ノソコン 53、デジタルカメラ 54、携帯型音楽プレーヤ 55、テレビ 56などの各機器は 通信ノードに相当する。但し、これら各情報機器は最低限、それぞれの位置を示す ノ ィロット信号と ID信号とを光信号で送出する機能を有しているものの、それ以外の データ通信などは光通信とは別の上述したネットワーク 50を介して行われるようにな つている。これら制御対象の情報機器は、ノッシブ機器とアクティブ機器とに分けるこ とができる。図中に情報機器 Aとして示すパッシブ機器とは、制御信号の受け付けは 可能であるが、データ信号の双方向通信はできないものである。これに対し、図中に 情報機器 Bとして示すアクティブ機器は制御信号の受け付けが可能であるとともに、 データ信号の相互通信も可能な機器である（図 13 (b)参照)。情報端末に対しての 光通信による ID信号の送信は、ノッシブ機器とアクティブ機器との 、ずれも可能であ る（図 13 (a)参照）
[0073] この実施例の遠隔制御システムにおいても、上記実施例と同様に、情報端末 51と 複数の情報機器のうちの 1つとの間でのデータ通信を行うまでに情報機器を起動し て通信を確立を必要がある。その際のシーケンスは相手がパッシブ機器であるかァク ティブ機器であるのかによつて異なる。ノッシブ機器に対する起動処理シーケンスに ついて図 14 (b)により説明する。
[0074] まず情報端末 51からデータ通信、つまりネットワーク 50を介して各情報機器 A (パッ シブ機器)に対し起動信号を送る。各情報機器 Aはこの起動信号を受けると、低周波 のパイロット信号が重畳された ID信号を光信号として送出する。ここで、情報端末 51 は既に説明したような手法で ID信号に重畳されているパイロット信号を検出し、それ によって携帯電話 41の撮像範囲に含まれる情報機器 Aの位置を認識し、ノ ィロット 信号よりも高速な ID信号を受信して復調する。上述のように ID信号には例えばそれ ぞれの情報機器のベンダー識別コード、製品種別識別コード、製造番号コードなど の固定 ID (各機器に固有の ID)が含まれるから、携帯電話 41はこれによってその情 報機器 Aを特定する。そして、ネットワーク 50を介してリソースセンター 57にその特定 した情報機器 Aにつ 、ての問 、合わせを行 、、該当するリソースをダウンロードして 内部のメモリに保存する。これによつて、情報端末 51はその情報機器 Aについてのリ ソースを人手することができる。
[0075] なお、情報端末 51から最初に出される起動信号は必ずしも必須ではないが、その 場合には、各パッシブ機器は常時 ID信号を光信号として送出している必要がある。 一般にこれは消費電力の無駄であるので、起動信号を受けた後に始めて光源を駆 動して光信号を出し始めるほうが好ましい。
[0076] 次に、アクティブ機器に対する起動処理シーケンスについて図 14 (a)により説明す る。まず、情報端末 51からネットワーク 50を介して各情報機器 B (アクティブ機器）に 対し探索信号を送る。この探索信号は上記起動信号に相当するものである。ここで、 探索のためのユーザーの操作としては、情報端末 51で起動している Webブラウザか ら各情報機器 B側で起動している Webサーバ機能の CGIを利用することにより複数 の情報機器 Bを 1つずつ順番に探すようにしてもよいし、 UDP(User Datagram Protoc ol)を用いて一斉に複数の情報機器 Bを探索できるようにしてもょ 、。
[0077] 各情報機器 Bはこの探索信号を受けると、その情報機器 Bが有して 、るプロパティ 情報を含む応答信号をネットワーク 50を介して情報端末 51に送る。情報端末 51はこ の応答によって周囲（物理的に周囲である場合とネットワーク上で周囲である場合と 力 Sあり得る）に存在する制御可能な情報機器 Bを認識するとともに、プロパティ情報を 参照してリソースセンター 57に問い合わせを行い、該当するリソース情報をダウン口 ードしてきて内部のメモリに一時的に格納する。さらに情報端末 51は、応答して来た 各情報機器 Bにそれぞれ異なる IDを割り当て、その情報を送信する。これは上記実 施例の図 4中のステップ MS4で各通信ノードに一時的に割り当てられる一時アドレス と同等のものである。したがって、このとき各情報機器 Bに割り当てられる IDは固定し たものでなぐ例えば起動の度に変わる可能性のあるものである。
[0078] 次に一時的な IDの割り当てを受けた情報機器 Bは、その情報機器 Bが有する固定 I Dを含む ID信号を光信号として送出する。送出される情報の内容はパッシブ機器と 同じである。したがって、情報端末 51は上述したような手法で ID信号に重畳されてい るパイロット信号を検出し、それによつて各情報機器 Bの位置を認識してパイロット信 号よりも高速な ID信号を受信して復調する。このときまで、上記のように双方向のデ ータ通信を行っている情報機器 Bがその情報端末 51の撮像範囲内に存在するもの であるか否かは不明である力 光信号による ID信号の受信によって撮像範囲内つま り表示画面内に表示される情報機器 Bであるか画面外の情報機器 Bであるのかが識 別できる。
[0079] 続いて、先にプロパティ情報を参照してメモリ内に取り込んだリソースが無効である 場合には (例えばキャッシングして!/、るデータ中のプロパティ情報に含まれるバージョ ンが取得した情報機器 Bのプロパティ中のバージョンより古い場合など）、情報端末 5 1からその情報機器 Bに対してリソースの送信要求信号を送る。リソース送信要求を 受けた情報機器 Bは情報端末 51に対して保有するリソースを送信する。通常、リソー スは ID信号等に比べて格段にデータ量が多いため、適宜の圧縮処理を行って送信 するとよい。そして、こうして受けたリソースを先にメモリ内に保持してある無効なリソー スに代えて記憶し、以降の処理で使用可能とする。なお、 JAVAアプリ等の制御プロ グラムに関するリソースは、特にユーザー操作に関する制御プログラムはダウンロード じた時点ですぐに起動させて 、つでもそれを用いた操作が可能であるようにしておく と便利である。もちろん、必要に応じて制御プログラムを起動するようにしてもよい。
[0080] なお、情報端末 51の撮像画面内に存在しない情報機器 Bからは光信号による ID 信号は到来しないから、表示画面内に存在しないことを認識した上で、ネットワーク 5 0を介して ID信号を受け取って同様に処理を進めることができる。但し、この遠隔制 御システムでは、実際上、ユーザーから見える範囲、つまり情報端末 51による撮像範 囲内に存在する情報機器を制御する可能性が高 ヽから、撮像範囲内に存在するか 否かによって各情報機器に優先順位を付け、優先順位の高 、順にリソースの入手を 行うことで見かけ上の高速ィ匕を図ることができる。
[0081] 上述したような起動処理により、情報端末 51は各情報機器 A、 Bについてのリソー スを入手することができる。次に、こうした入手したリソースを用いて、ユーザーが情報 端末 51上の操作によって情報機器の遠隔制御を行う際の処理について図 15により 説明する。
[0082] 図 15において、情報端末 51の表示画面 51aの上側部分 51bには、その撮像範囲 内に存在する 3つの情報機器がアイコン Cl、 C2、 C3で以て表示されている。また、 表示画面 51aの下側部分 41cにはこの撮像範囲内には存在しないもののネットヮー ク 50上に存在することが確認されて 、る情報機器がアイコン C4、 C5で以て表示され ている。これら各情報機器に対応したアイコンも先に入手したリソースに含まれる画像 ファイル等のデータに基づくものである。いま、例えばアイコン C1で示される情報機 器 clが携帯型音楽プレーヤであり、アイコン C2で示される情報機器 c2がステレオォ 一ディォシステムであり、携帯型音楽プレーヤに保存されて ヽる音楽ファイルをステ レオオーディオシステムに取り込んで音楽再生を行う場合について考える。 [0083] 情報機器 cl、 c2についてのそれぞれのリソースはユーザーの手元の情報端末 51 内に保持されているから、アイコン C1について所定の操作を行うことにより、情報機 器 clである携帯型音楽プレーヤに保持されている音楽ファイルの情報、例えばァー テイスト名、アルバム名（曲名）などを表示させ、ユーザーはその中力も所望のものを 選択する。こうした操作は上述したようにその情報機器 clに対応し^ JAVAアプリ等 の制御プログラムの上で可能となる。そして、表示画面 51a上でアイコン C1を選択し てアイコン C2の上まで移動させて重ねる、つまりドラッグ &ドロップに相当する操作を 行う。これによつて、情報端末 51内の情報機器 cl、 c2のリソースに含まれる応答規 定リソースの機能により操作に応じた制御信号が、ネットワーク 50を介して各情報機 器 cl、 c2に送られる。
[0084] 各情報機器 cl、 c2は上記制御信号を受け、それぞれの機器が内蔵するアプリケー シヨン (制御ソフトウェア）の機能により、情報機器 clである携帯型音楽プレーヤに保 持されている音楽ファイルが読み出されてネットワーク 50を介して情報機器 c2である ステレオオーディオシステムに送られ、ステレオオーディオシステムが内蔵するストレ ージメディアに格納される。さらにステレオオーディオシステムではストレージメディア に保存された音楽ファイルのデータを処理することで音楽を再生する。もちろん、音 楽ファイルだけでなく画像ファイルやそのほかの如何なるデータをも送ることができる し、手元の携帯電話 41へもこうしたデータを送ることが可能である。
[0085] 以上のように、この遠隔制御システムでは、ユーザーの手元にある情報端末 51を非 常に高度な且つ汎用性のあるリモートコントローラとして機能させ、周囲の各種情報 機器の動作や機器間のデータの送受信などを自在に制御することができる。また、 情報端末 51の表示画面 5 laの下側部分 5 lcには撮像範囲外の情報機器のアイコン も表示されており、これを指定して何らかの制御を行うことも可能である。
[0086] なお、上記実施例は 、ずれも本発明の一例にずぎず、本発明の趣旨の範囲で適 宜変形、修正、追加等を行っても本願特許請求の範囲に包含されることは明らかで ある。

Claims

請求の範囲
[1] 情報収集装置と 1乃至複数の通信ノードとを含み、空間光通信を利用して、離れた 位置に在る前記通信ノードが持つ所定情報を前記情報収集が収集する情報処理シ ステムにおいて、
前記 1乃至複数の通信ノードはそれぞれ、
所定周波数のパイロット信号と、該パイロット信号よりも高!、周波数帯域に属し前 記所定情報を含む識別信号とを重畳した信号を生成する信号生成手段と、
該信号生成手段により生成された信号を情報として含む光を出射する送光手段と を備え、
前記情報収集装置は、
多数の微小受光素子が二次元状に配置された撮像素子を含む撮像手段と、 該撮像手段による二次元の撮像範囲に含まれる通信ノードから到来する光信号 に基づいて前記パイロット信号を認知することにより、その画像内での各通信ノードの 位置を認識する位置認識手段と、
前記撮像素子において前記位置認識手段により認識された各通信ノードの位置 及びその近傍に配置された微小受光素子で得られる検出信号を選択的に且つ二次 元画像の撮像のレートよりも高速で読み出し、その読み出された信号に基づいて撮 像範囲内の各通信ノードの前記所定情報を取得する識別情報取得手段と、 を備えることを特徴とする、空間光通信を用いた情報処理システム。
[2] 前記情報収集装置は操作者の手元にある情報端末であって、前記各通信ノードが 備える前記信号生成手段により重畳される前記識別信号は、少なくともその通信ノー ド自体を特定可能な識別情報を前記所定情報として含む識別信号であることを特徴 とする請求項 1に記載の、空間光通信を用いた情報処理システム。
[3] 前記識別情報取得手段は、前記撮像手段にお!ヽて該位置認識手段により認識さ れた画像上の位置及びその近傍に相当する位置の微小受光素子で得られる画素信 号を選択的に読み出す範囲を段階的に絞ることにより、最終的に各通信ノードの識 別情報が得られる一乃至複数の画素を特定してその信号を取得することを特徴とす る請求項 2に記載の、空間光通信を用いた情報処理システム。
[4] 前記識別情報取得手段は、各通信ノードの識別情報が得られる一乃至複数の画 素を特定して信号を取得する際に、中心画素の周囲に所定範囲で補助的に複数の 画素を設定し、該複数の画素からの読み出し信号を利用して手振れの影響を軽減 又は補正する処理を実行することを特徴とする請求項 2又は 3に記載の、空間光通 信を用いた情報処理システム。
[5] 前記情報端末は、
前記撮像手段による撮像範囲カゝら通信ノードが外れた場合でも、少なくとも所定 時間だけ該通信ノードの識別情報と、必要に応じて該識別情報に対応付けられた付 帯情報とを記憶しておく記憶手段と、
一旦撮像範囲カゝら外れた通信ノードが再び撮像範囲に現れたときに、前記記憶 手段に格納されている情報に基づいて該通信ノードが撮像範囲を外れる直前の状 態に復帰させる復帰処理手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項 2〜4のいずれかに記載の、空間光通信を 用いた情報処理システム。
[6] 前記情報端末は、
前記撮像手段により取得した二次元画像中から通信ノードの形状に対応した又 は該通信ノードの少なくとも一部を含む所定形状の範囲に含まれる部分的な画像情 報を抽出する部分画像抽出手段と、
該部分画像抽出手段により抽出された部分的な画像情報を当該情報端末上でァ イコン又はそれに相当するシンボル情報に変換する情報変換手段と、
を備え、前記情報変換手段により変換されたシンボル情報と該情報の基となった通 信ノードの識別情報とを関連付けることを特徴とする請求項 2〜5のいずれかに記載 の、空間光通信を用いた情報処理システム。
[7] 前記情報端末は、
前記撮像手段による撮像画像を表示する表示手段と、
前記識別情報取得手段により取得された識別情報に基づいて確認された各通信 ノードにっ 、て、その位置を示す表示情報を前記撮像画像上に重畳して表示する位 置情報表示手段と、
所望の 1つの通信ノードを選択するために、前記表示手段の画面上に表示された 画像上で通信ノードの位置を示す表示情報のいずれかを操作者が選択するための 選択手段と、
を備えることを特徴とする請求項 2〜6のいずれかに記載の、空間光通信を用いた 情報処理システム。
[8] 前記情報端末と各通信ノードとは光又は電波により双方向通信が可能であって、 前記情報端末における前記選択手段により複数の通信ノードの中の 1つが選択され た後に、その選択された通信ノードと前記情報端末との間で双方向通信を試みること により、その両者の間での一方向又は双方向の一対一の通信経路を確立させること を特徴とする請求項 7に記載の、空間光通信を用いた情報処理システム。
[9] 選択された通信ノードと情報端末との間の一対一の通信経路が確立された後に、 光又は電波により、前記識別信号よりも高いビットレートでのデータ通信を実行するこ とを特徴とする請求項 8に記載の、空間光通信を用いた情報処理システム。
[10] 請求項 9に記載の情報処理システムを用いた空間光通信システムであって、選択さ れた通信ノードと情報端末との間の一対一の通信経路が確立された後に、前記識別 信号を情報として含む光よりも高い指向性を有する光を用いて、一方向又は双方向 のデータ通信を実行することを特徴とする空間光通信システム。
[11] 前記データ通信のための信号の周波数帯域は前記識別信号の周波数帯域よりも 高い領域に設定されることを特徴とする請求項 10に記載の空間光通信システム。
[12] 前記表示手段の画面上に通信ノードを選択するための指示体を重畳して表示し、 該指示体により指示された対象物に対して当該情報端末から出射する通信用の光 の光軸が向力 ようにしたことを特徴とする請求項 10に記載の空間光通信システム。
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