WO2018096852A1

WO2018096852A1 - 機器監視システム

Info

Publication number: WO2018096852A1
Application number: PCT/JP2017/037857
Authority: WO
Inventors: 聡一朗亀谷; 由比多野口; 杉原　隆嗣
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2018-05-31
Also published as: TW201820136A; WO2018096595A1

Abstract

発光素子の状態を点灯状態とユーザに認識させる場合は、符号化部は、送信情報保持部から取得した情報を、当該情報のビット数より多いビット数でありマーク率が第１の値である系列を生成し、発光素子の状態を消灯状態とユーザに認識させる場合は、符号化部は、送信情報保持部から取得した情報を、当該情報のビット数より多いビット数でありマーク率が第１の値より小さい第２の値である系列を生成し（ステップＳ１０３）、発光部は、符号化後の系列に基づいて発光素子が発光または消光するように駆動される（ステップＳ１０４）。

Description

機器監視システム

　本発明は、機器の監視を可能とさせる機器監視システムに関する。

　電子機器は、当該電子機器の状態を表示するＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）といった発光素子を備えることがある。人間が目視により発光素子が光っているように見える発光素子の状態を点灯状態という。人間が目視により発光素子が光っていないように見える発光素子の状態を消灯状態という。電子機器の状態と発光素子の点灯状態および消灯状態とは関連付けされており、人間は目視により発光素子の点灯状態または消灯状態を認識することにより、当該電子機器の状態を認識することができる。

　従来、発光素子の点灯状態において、当該発光素子が短い時間繰り返し消光することにより、電子機器の異常状態の詳細情報を伝達するための、人間が目視することによっては認識することができない信号を、発光素子の点灯状態の信号に重畳して送信する方法が提案されている。

　特許文献１では、可視光を発生する発光ダイオードを点灯もしくは視認できる周期で点滅させて、運転状態もしくは異常状態を告知する換気装置において、発光ダイオードの点灯もしくは点滅を制御する制御装置内にマイコンなどのデジタル符号発生部を備え、制御装置が保有する運転情報もしくは異常情報をデジタル符号発生部により高速のデジタル符号に変換し、デジタル符号を発光ダイオードの発光に重畳し、発光ダイオードの発光を高速点滅させるようにした換気装置が提案されている。

特開２００７－７８２２４号公報

　特許文献１では、換気装置本体に設けられた点滅する点検ランプの点灯または点滅で示される信号にデジタル符号を重畳している。特許文献１では、視認性を確保するために、符号１および０の定義としては光パルス幅、すなわち点灯時間の長さの大小で定義している。すなわち、光パルス幅が１ｍ秒より大きい場合を１、小さい場合を０と定義している。

　特許文献１に記載の技術は、発光素子の光パルス幅の大小で符号１および０を定義しているため、１ビットを送信するためには発光素子の最短発光時間または受光素子の最短応答時間の数倍の時間が必要となる。そのため、特許文献１に記載の技術では、１ビットを送信する時間を発光素子の最短発光時間または受光素子の最短応答時間の数倍の時間より長くしなければいけないため、人間が目視することによっては認識することができない信号の送信において、ビットレートに制約がある、という問題があった。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、発光素子の視認性を確保しつつ、当該発光素子を介した人間が目視することによっては認識することができない信号の送信において、ビットレートを向上させることができる機器監視システムを得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる機器監視システムは、発光部を有する機器を備える。機器監視システムは、発光部が発した光を受光する受光部を有する端末を備える。発光部は発光素子の状態を点灯状態または消灯状態とユーザに認識させることにより機器の第１の情報をユーザに伝える。機器は、発光素子の状態を点灯状態とユーザに認識させる場合は、機器の第１の情報とは異なる第２の情報のうち第１のビット数の情報を符号化して、第１のビットより多いビット数でありマーク率が第１の値である系列を生成し、発光素子の状態を消灯状態とユーザに認識させる場合は、第２の情報のうち第１のビット数の情報を符号化して、第１のビットより多いビット数でありマーク率が第１の値より小さい第２の値である系列を生成する符号化部を備える。発光部は、系列に基づいて発光素子が発光または消光するように駆動される。端末は、受光部によって検出された光の検出結果に基づいて、発光素子の発光状態または消光状態から系列を識別する識別部を備える。端末は、識別部により識別された系列に対して、符号化部が符号化時に行った対応付けと逆の対応付けを行い、第２の情報を復元する復号部を備える。

　本発明にかかる機器監視システムは、発光素子の視認性を確保しつつ、当該発光素子を介した人間が目視することによっては認識することができない信号の送信において、ビットレートを向上させることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる機器監視システムの構成の一例を示す図図１における電子機器が有する送信部の機能構成の一例を示す図図１における電子機器が備える送信信号処理回路が専用のハードウェアで実現される場合のハードウェア構成を示す図図１における電子機器が備える送信信号処理回路がＣＰＵで実現される場合のハードウェア構成を示す図図１における受信端末が有する受信部の機能構成の一例を示す図図１における受信端末が備える受信信号処理回路が専用のハードウェアで実現される場合のハードウェア構成を示す図図１における受信端末が備える受信信号処理回路がＣＰＵで実現される場合のハードウェア構成を示す図図１における機器監視システムが実行する電子機器の状態を監視させるための処理のシーケンス図実施の形態１における符号化部の処理および復号部の処理の一例を説明するための図実施の形態１における符号化部の処理および復号部の処理の一例を説明するための図本発明の実施の形態２における電子機器が有する送信部の機能構成の一例を示す図本発明の実施の形態２における受信端末が有する受信部の機能構成の一例を示す図本発明の実施の形態２にかかる機器監視システムが実行する電子機器の状態を監視させるための処理のシーケンス図本発明の実施の形態３にかかる機器監視システムの構成の一例を示す図本発明の実施の形態４における発光部の状態と受光部の積分時間とを説明するための図実施の形態４における符号化部の出力に重畳する符号系列の一例を説明するための図実施の形態４における符号化部の出力に重畳する符号系列の一例を説明するための図本発明の実施の形態５における送信部の機能構成の一例を示す図本発明の実施の形態５における送信部が実行する符号選択処理のフローチャート

　以下に、本発明の実施の形態にかかる機器監視システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
　まず、本発明の実施の形態１にかかる機器監視システムについて説明する。図１は、本発明の実施の形態１にかかる機器監視システムの構成の一例を示す図である。

　図１に示すように、機器監視システム１００は、機器監視システム１００の監視対象である電子機器２００と、受信端末３００とを備える。電子機器２００は、機器の一例である。受信端末３００は、端末の一例である。受信端末３００は、専用のハードウェアであってもよいし、スマートフォンまたはタブレット端末といった汎用の端末であってもよい。

　電子機器２００は、発光素子２０１を備える。受信端末３００は、発光素子２０１が発した光を受光する受光素子３０１を備える。人間が目視により発光素子２０１が光っているように見える発光素子２０１の状態を点灯状態という。人間が目視により発光素子２０１が光っていないように見える発光素子２０１の状態を消灯状態という。電子機器２００の状態と発光素子２０１の点灯状態および消灯状態とは関連付けされている。機器監視システム１００のユーザは、発光素子２０１の点灯状態または消灯状態を認識することにより、電子機器２００の状態を認識することができる。電子機器２００の状態は、たとえば電子機器が正常に動作している状態である正常状態、または電子機器の動作に異常が発生している状態である異常状態である。電子機器２００の状態の情報は、第１の情報の一例である。機器監視システム１００のユーザは、受信端末３００を使用することにより、たとえば電子機器２００の異常状態の詳細を認識することができる。

　図２は、図１における電子機器が有する送信部の機能構成の一例を示す図である。図２に示すように、電子機器２００が有する送信部２１０は、送信情報保持部２１１と、符号化部２１２と、発光部２１３とを有する。

　送信情報保持部２１１は、受信端末３００に送信する、たとえば電子機器２００の異常状態の詳細情報といった情報を保持する。電子機器２００の異常状態の詳細情報は、第２の情報の一例である。符号化部２１２は、送信情報保持部２１１が保持している受信端末３００に送信する情報を符号化して、系列（以下、当該系列を「符号化後の系列」という。）を生成する。当該符号化後の系列に基づいて発光部２１３に含まれる発光素子２０１の状態が、後述する発光状態または後述する消光状態に制御される。

　発光部２１３は、発光素子２０１を含む。発光素子２０１は、たとえばＬＥＤである。発光部２１３は、発光または消光を行う、すなわち発光素子２０１を発光または消光させることにより、ユーザに対して発光素子２０１の点灯状態または消灯状態を知らせる。発光部２１３は、発光素子２０１の点灯状態において、発光素子２０１を短い時間繰り返し消光することにより、たとえば電子機器２００の正常状態の詳細情報を伝達するための人間が目視することによっては認識することができない信号を発光素子２０１の点灯状態の信号に重畳して受信端末３００へ送信する。発光部２１３は、発光素子２０１の消灯状態において、発光素子２０１を短い時間繰り返し発光することにより、たとえば電子機器２００の異常状態の詳細情報を伝達するための人間が目視することによっては認識することができない信号を発光素子２０１の消灯状態の信号に重畳して受信端末３００へ送信する。発光素子２０１の点灯状態において、発光素子２０１を短い時間繰り返し消光する際の、消光している間の発光素子２０１の状態を消光状態という。発光素子２０１の消灯状態において、発光素子２０１を短い時間繰り返し発光する際の、発光している間の発光素子２０１の状態を発光状態という。

　送信情報保持部２１１および符号化部２１２は、電子機器２００が備える送信信号処理回路の一部で実現される。送信情報保持部２１１および符号化部２１２は、専用のハードウェアで実現されてもよく、メモリに格納されたプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう。）で実現されてもよい。

　図３は、図１における電子機器が備える送信信号処理回路が専用のハードウェアで実現される場合のハードウェア構成を示す図である。

　図３に示すように、ハードウェア２２０は、送信信号処理回路２２１を含む。送信信号処理回路２２１は、たとえば単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。送信情報保持部２１１および符号化部２１２の各部の機能は、それぞれ別の処理回路で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。

　図４は、図１における電子機器が備える送信信号処理回路がＣＰＵで実現される場合のハードウェア構成を示す図である。

　図４に示すように、ハードウェア２３０は、プロセッサ２３１と、メモリ２３２とを含む。送信情報保持部２１１および符号化部２１２の各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ２３２に格納される。プロセッサ２３１は、メモリ２３２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、送信情報保持部２１１および符号化部２１２の各部の機能を実現する。これらのプログラムは、送信情報保持部２１１および符号化部２１２の手順および方法をコンピュータに実行させるものである。メモリ２３２は、たとえばＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）といった不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤが該当する。

　送信情報保持部２１１および符号化部２１２の各部の機能については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。たとえば、送信情報保持部２１１については専用のハードウェアである処理回路でその機能を実現し、符号化部２１２についてはＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現してもよい。

　電子機器２００が備える送信信号処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせにより、送信情報保持部２１１および符号化部２１２の各部の機能を実現することができる。

　図５は、図１における受信端末が有する受信部の機能構成の一例を示す図である。図５に示すように、受信端末３００が有する受信部３１０は、受光部３１１と、信号検出処理部３１２と、復号部３１３と、受信信号処理部３１４とを有する。

　受光部３１１は、受光素子３０１を含む。受光部３１１は、光を検出するものであり、たとえばＰＤ（Ｐｈｏｔｏ－Ｄｉｏｄｅ）である。受光部３１１は、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサまたはカメラであってもよい。

　信号検出処理部３１２は、受光部３１１によって検出された光の検出結果に基づいて、発光素子２０１の発光状態および消光状態から符号化後の系列を識別し、識別した符号化後の系列を復号部３１３に出力する。信号検出処理部３１２は、識別部の一例である。復号部３１３は、信号検出処理部３１２から出力された符号化後の系列に対して、符号化部２１２が符号化時に行う対応付けとは逆の対応付けを行い、送信情報保持部２１１から送信された情報を復元する。受信信号処理部３１４は、復号部３１３により復元された情報に基づく処理を行う。たとえば、受信信号処理部３１４は、復元された情報が電子機器２００の異常状態の詳細情報であった場合には、当該詳細情報を受信端末３００が備える表示部に表示させるための処理を行う。

　信号検出処理部３１２、復号部３１３および受信信号処理部３１４は、受信端末３００が備える受信信号処理回路の一部で実現される。信号検出処理部３１２、復号部３１３および受信信号処理部３１４は、専用のハードウェアで実現されてもよく、メモリに格納されたプログラムを実行するＣＰＵで実現されてもよい。

　図６は、図１における受信端末が備える受信信号処理回路が専用のハードウェアで実現される場合のハードウェア構成を示す図である。

　図６に示すように、ハードウェア３２０は、受信信号処理回路３２１を含む。受信信号処理回路３２１は、たとえば単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらを組み合わせたものが該当する。信号検出処理部３１２、復号部３１３および受信信号処理部３１４の各部の機能は、それぞれ別の処理回路で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。

　図７は、図１における受信端末が備える受信信号処理回路がＣＰＵで実現される場合のハードウェア構成を示す図である。

　図７に示すように、ハードウェア３３０は、プロセッサ３３１と、メモリ３３２とを含む。信号検出処理部３１２、復号部３１３および受信信号処理部３１４の各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ３３２に格納される。プロセッサ３３１は、メモリ３３２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、信号検出処理部３１２、復号部３１３および受信信号処理部３１４の各部の機能を実現する。これらのプログラムは、信号検出処理部３１２、復号部３１３および受信信号処理部３１４の手順および方法をコンピュータに実行させるものである。メモリ３３２は、たとえばＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭといった不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤが該当する。

　信号検出処理部３１２、復号部３１３および受信信号処理部３１４の各部の機能については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。たとえば、信号検出処理部３１２については専用のハードウェアである処理回路でその機能を実現し、復号部３１３および受信信号処理部３１４についてはＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現してもよい。

　受信端末３００が備える受信信号処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせにより、信号検出処理部３１２、復号部３１３および受信信号処理部３１４の各部の機能を実現することができる。

　次に、図１における機器監視システムが実行する電子機器の状態を監視させるための処理について説明する。図８は、図１における機器監視システムが実行する電子機器の状態を監視させるための処理のシーケンス図である。

　図８において、まず、電子機器２００の送信情報保持部２１１は、受信端末３００へ送信すべき情報を格納する（ステップＳ１０１）。

　次いで、電子機器２００の符号化部２１２は、送信情報保持部２１１から受信端末３００へ送信すべき情報を符号化の対象とするビット数分だけ取得する（ステップＳ１０２）。

　次いで、電子機器２００の符号化部２１２は、ステップＳ１０２で取得した情報を符号化して、当該情報のビット数よりも多いビット数で構成される符号化後の系列を生成する（ステップＳ１０３）。

　ステップＳ１０３では、符号化後の系列がステップＳ１０２で取得した情報のビット数よりも多いビット数で構成されるため、符号化後の系列を構成するビット系列の組み合わせの数は送信情報保持部２１１から取得した情報のビット系列の組み合わせの数よりも多くなる。

　ステップＳ１０３では、発光素子２０１の状態を点灯状態とする場合は、符号化後の系列を構成するビット系列はマーク率の高いもので構成する。マーク率はビット系列における１の割合である。たとえば、送信情報保持部２１１から取得する情報のビット数を８とし、符号化後の系列を構成するビット数を１０とすると、２の１０乗である１０２４通りある１０ビットの組み合わせのうち、１０ビット中の１の数が上位から２の８乗である２５６位までにあるビットの組み合わせを符号化後の系列として用いる。８ビットは、第１のビット数の一例である。１０ビットは、第１のビット数より多いビット数の一例である。そして、図９に示すように、送信情報保持部２１１から取得するビット系列の組み合わせと、符号化後の系列とを対応付ける。送信情報保持部２１１から取得するビット系列の組み合わせのそれぞれの発生率が均一である場合、対応付け後の符号化後の系列を構成するビット系列のマーク率は０．７となる。マーク率の値である０．７は、第１の値の一例である。

　符号化後の系列として用いるビットの組み合わせは上記に限られない。１０ビットのビット系列の組み合わせのうち、１０ビット中６ビット以上が１である組み合わせの数は３８６であるため、当該組み合わせの数は符号を構成するために必要な符号化後の系列の数である２５６よりも多くなる。１０ビットのビット系列の組み合わせのうち、１０ビット中７ビット以上が１である組み合わせの数は１７６であるため、１０ビット中６ビットが１となるビット系列を符号化後の系列として構成する場合、どの組み合わせを用いて符号化後の系列を構成するかを選定する選択肢が多くなる。ステップＳ１０３では、１０ビット中６ビットが１となるビット系列を符号化後の系列として構成する場合、各符号化後の系列間でハミング距離が大きくなるビット系列を符号化後の系列として選定する。これにより、誤りに強い符号を構成することができ、通信の信頼性を向上することができる。さらに、符号化後の系列を構成するビット系列の組み合わせのマーク率を上位のものだけに限る必要はなく、マーク率を大きく低下させないように、マーク率が上位から２５６位にある一部の組み合わせを符号化後の系列として選定せずにマーク率が上位から２５６位以下の組み合わせからも符号化後の系列を選定することで、ハミング距離が大きくなるビット系列を符号化後の系列として選定することができ、マーク率の低下を抑えつつ誤りに強い符号を構成することもできる。

　ステップＳ１０３では、発光素子２０１の状態を消灯状態とする場合は、符号化後の系列はマーク率の低いもので構成する。たとえば、送信情報保持部２１１から取得する情報のビット数を８とし、符号化後の系列を構成するビット数を１０とすると、２の１０乗である１０２４通りある１０ビットの組み合わせのうち、１０ビット中の０の数が上位から２の８乗である２５６位までにあるビットの組み合わせを符号化後の系列として用いる。そして、図１０に示すように、送信情報保持部２１１から取得するビット系列の組み合わせと、符号化後の系列とを対応付ける。送信情報保持部２１１から取得するビット系列の組み合わせのそれぞれの発生率が均一である場合、対応付け後の符号化後の系列を構成するビット系列のマーク率は０．３となる。マーク率の値である０．３は、第２の値の一例である。

　符号化後の系列として用いるビットの組み合わせは上記に限られない。１０ビットのビット系列の組み合わせのうち、１０ビット中６ビット以上が０である組み合わせの数は３８６であるため、当該組み合わせの数は符号を構成するために必要な符号化後の系列の数である２５６よりも多くなる。１０ビットのビット系列の組み合わせのうち、１０ビット中７ビット以上が０である組み合わせの数は１７６であるため、１０ビット中６ビットが０となるビット系列を符号化後の系列として構成する場合、どの組み合わせを用いて符号化後の系列を構成するかを選定する選択肢が多くなる。ステップＳ１０３では、１０ビット中６ビットが０となるビット系列を符号化後の系列として構成する場合、各符号化後の系列間でハミング距離が大きくなるビット系列を符号化後の系列として選定する。これにより、誤りに強い符号を構成することができ、通信の信頼性を向上することができる。さらに、符号化後の系列を構成するビット系列の組み合わせのマーク率を下位のものだけに限る必要はなく、マーク率を大きく増加させないように、マーク率が下位から２５６位にある一部の組み合わせを符号化後の系列として選定せずにマーク率が下位から２５６位以上の組み合わせからも符号化後の系列を選定することで、ハミング距離が大きくなるビット系列を符号化後の系列として選定することができ、マーク率の増加を抑えつつ誤りに強い符号を構成することもできる。

　次いで、電子機器２００の発光部２１３は、符号化部２１２で得られた符号化後の系列を構成するビット系列に基づいて駆動され（ステップＳ１０４）、発光および消光する（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０４では、発光素子２０１を最大の駆動速度で駆動させた場合における、発光素子２０１の最短発光時間の間隔で、符号化後の系列を構成するビット系列に基づいて発光素子２０１が発光または消光するように駆動される。たとえば、符号化部２１２で得られた符号化後の系列を構成するビット系列が、１１１１１１１１１０であった場合には、発光素子２０１を最大の駆動速度で駆動させた場合における、発光素子２０１の駆動周期において、１番目の周期から９番目の周期までは発光素子２０１が発光するように駆動され、１０番目の周期では発光素子２０１が消光するように駆動される。発光素子２０１の最短発光時間はｍｓｅｃオーダ以下であることが好ましい。発光素子２０１の最短発光時間は受光素子３０１の最短応答時間よりも長い時間である必要がある。発光素子２０１の最短発光時間は発光素子２０１の発光状態と消光状態との間で十分な光量の違いが得られる時間であることが好ましい。上述したように発光部２１３を駆動することにより、発光部２１３が発光する時間が長くなるため、平均照度が高くなり人間に対しては点灯状態と認識させることができる。また、送信情報保持部２１１から取得した情報を伝達するための信号が発光素子２０１の点灯状態の信号に重畳される。

　人間に対する点灯状態としての視認性を向上する手段としては、マーク率が特に高い、たとえば０．７以上の組み合わせを、データ送信を行っていないことを意味する符号化後の系列と定義し、符号化部２１２の出力に適宜当該符号化後の系列の挿入を行うことで、マーク率を向上することができ、人間に対する点灯状態としての視認性を向上することができる。発光部２１３の駆動に用いられる符号化後の系列のビット系列のマーク率を一定時間積算し、積算したマーク率が一定の閾値以下となった時点で、データ送信を行っていないことを意味する高いマーク率のアルファベットを挿入するようにしてもよい。データの送受信をパケットのように取り扱いたい場合にはアイドル状態を示す符号化後の系列と、データの始まりを示す符号化後の系列とを別に設けてもよい。符号化の対象となる情報のビット数と各符号化後の系列を構成するビット系列のビット数とは上述したものに限られない。たとえば、符号化の対象となる情報のビット数を１６とし、各符号化後の系列を構成するビット系列のビット数を３２とした場合、対応付け後の符号化後の系列により構成されるビット系列のマーク率は０．９となり、マーク率を向上させることができる。

　人間に対する消灯状態としての視認性を向上する手段としては、マーク率が特に低い、例えば０．３以下の組み合わせを、データ送信を行っていないことを意味する符号化後の系列と定義し、符号化部２１２の出力に適宜当該符号化後の系列の挿入を行うことで、マーク率を低下させることができ、人間に対する消灯状態としての視認性を向上することができる。発光部２１３の駆動に用いられる符号化後の系列のビット系列のマーク率を一定時間積算し、積算したマーク率が一定の閾値以上となった時点で、データ送信を行っていないことを意味する低いマーク率の符号化後の系列を挿入するようにしてもよい。符号化の対象となる情報のビット数と各符号化後の系列を構成するビット系列のビット数とは上述したものに限られない。たとえば、符号化の対象となる情報のビット数を１６とし、各符号化後の系列を構成するビット系列のビット数を３２とした場合、対応付け後の符号化後の系列により構成されるビット系列のマーク率は０．１となり、マーク率を低下させることができる。

　次いで、受信端末３００の受光部３１１は、受光素子３０１を駆動して（ステップＳ１０６）、発光部２１３が発した光を受光する。

　次いで、受信端末３００の信号検出処理部３１２は、受光部３１１での光の検出結果に基づいて、発光素子２０１の発光状態および消光状態から符号化後の系列を識別する（ステップＳ１０７）。受光部３１１に含まれる受光素子３０１が単一であれば受光素子３０１に対する各時刻での検出レベルに基づき識別を行う。受光部３１１に含まれる受光素子３０１が複数であれば各受光素子３０１で光の検出を行うタイミングをずらすようにして、時間分解能を高めてもよい。受光部３１１に含まれる受光素子３０１が複数であれば受光素子グループを構成して、グループ単位で受光を行うタイミングをずらすようにして時間分解能を高めてもよい。送信部２１０と受信部３１０とは同一の周波数で同期したクロックを備えてもよい。受光部３１１のサンプル周波数は発光部２１３の駆動周波数と同一である必要はない。受光部３１１において、個々のビットを識別するために必要となる発光部２１３を駆動するクロックとの周波数同期は、符号化部２１２の出力する１０ビットのビット系列としてデータ送信を行っていないことを意味する符号化後の系列を定義し、既知パタンとして学習をするようにしてもよい。送信部２１０は上述した周波数同期用の符号化後の系列を特定の周期で発光部２１３から送信し、受信部３１０は当該符号化後の系列の発生頻度を測定することにより発光部２１３の駆動周波数を得ることができる。周波数同期用の符号化後の系列は、上述したマーク率を向上させる目的の符号化後の系列と同じでもよい。周波数同期用の符号化後の系列は、プリアンブルのような０と１との交番パタンといった１０ビットのビット系列であってもよい。また、ＩＥＥＥ　１５８８に記載されているＰＴＰ（Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　Ｔｉｍｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）と同様の手法により発光部２１３の出力する情報として時刻情報を示す情報を一定の周期で送信し、受信部３１０にて同期を行うこともできる。時刻情報を示す符号化後の系列を定義して、当該符号化後の系列を、発光部２１３の駆動に用いられる符号化後の系列に挿入するようにしてもよい。送信情報保持部２１１によって保持される情報を、フレーム検出ビットを有するフレームとして構成する場合には、時刻情報をフレームヘッダに挿入して、受信信号処理部３１４で検出する構成としてもよい。受信部３１０は、受光部３１１において各サンプル時刻での受信レベルに基づいて、ＣＤＲ（Ｃｌｏｃｋ　Ｄａｔａ　Ｒｅｃｏｖｅｒｙ）処理またはＮＣＯ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）処理により発光部２１３の駆動周波数を得ることもできる。

　受光部３１１の受光レベルに対する０または１のレベル判定については、事前に信号検出処理部３１２が発光部２１３が発光状態にある際の受光レベルと発光部２１３が消光状態にある際の受光レベルとを保持しておいた上で判定を行ってもよいし、発光部２１３を点滅させて信号検出処理部３１２が較正を行ってもよい。上述したレベル判定では、周波数同期用の符号化後の系列といったデータ送信を行っていないことを意味する符号化後の系列を用いてもよいし、受信した符号化後の系列から推定してもよい。受光部３１１が色を識別可能なものであれば、発光部２１３が発光状態にある場合と発光部２１３が消光状態にある場合との間でのスペクトル分布の差分によりレベル判定の基準を設けてもよい。

　ステップＳ１０７の後、受信端末３００の復号部３１３は、信号検出処理部３１２から出力された符号化後の系列に対して、符号化部２１２が符号化時に行った対応付けと逆の対応付けを行い、送信情報保持部２１１から送信された情報を復元する（ステップＳ１０８）。たとえば、図９および図１０に示すように、信号検出処理部３１２が識別したビット系列から符号化部２１２が出力する符号化後の系列を識別し、符号化部２１２が送信情報保持部２１１から取得したビットを復元する。

　符号化後の系列の先頭位置を識別するためのパタン同期の手段としては同期用の符号化後の系列を定義して、当該符号化後の系列を、発光部２１３の駆動に用いられる符号化後の系列に挿入することで実現される。発光部２１３から送信する各符号化後の系列に対して同期用のビットを設定し、復号部３１３によって同期用のビットを検出することにより、符号化後の系列の先頭位置を検出してもよい。送信情報保持部２１１が保持する情報を、フレーム検出ビットを有するフレームとして構成し、受信した符号化後の系列から先頭ビットを走査してフレーム同期が可能であるか否かの判定を行い、同期成功の結果を基に符号化後の系列の先頭位置を検出してもよい。

　次いで、受信端末３００の受信信号処理部３１４は、復号部３１３により復元された情報に基づく処理を行う（ステップＳ１０９）。送信情報保持部２１１によって保持される情報を、フレーム検出ビットを有するフレームとして構成する場合にはフレーム同期または受信可否判定をする機能と、フレームからの通信の対象となるデータの取り出しを行う機能とを受信信号処理部３１４に設ける。フレームヘッダとして監視制御を有する場合には制御情報の読み出しを行う機能を受信信号処理部３１４に設ける。送信情報保持部２１１からの情報とは無関係である、たとえばマーク率の調整または信号同期を目的とする符号化後の系列は、復号部３１３において廃棄される。

　図８の電子機器の状態を監視するための処理によれば、電子機器２００の状態に基づき発光素子２０１の状態を点灯状態とする場合は、符号化部２１２は、送信情報保持部２１１から取得した情報を符号化して、当該情報のビット数よりも多いビット数で構成され、発光素子２０１の状態を点灯状態とさせる高いマーク率のビット系列で構成される符号化後の系列を生成する。電子機器２００の状態に基づき発光素子２０１の状態を消灯状態とする場合は、符号化部２１２は、送信情報保持部２１１から取得した情報を符号化して、当該情報のビット数よりも多いビット数で構成され、発光素子２０１の状態を消灯状態とさせる低いマーク率のビット系列で構成される符号化後の系列を生成する。発光部２１３は、符号化後の系列に基づいて発光素子２０１が発光または消光するように駆動される。これにより、発光素子２０１の視認性を確保しつつ、発光素子２０１を介した人間が目視することによっては認識することができない信号の送信において、ビットレートを向上させることができる。

　上記の説明においては簡便のため、発光部２１３が完全に発光あるいは完全に消光する場合の説明としているが、発光部２１３に対する入力電圧を完全な発光よりも低いものを使用することにより、完全に発光した状態と完全に消光した状態との中間の状態を利用することもできる。この場合にはＤｕｏ－Ｂｉｎａｒｙ変調またはパルス振幅変調を用いて、通信の信頼性または容量を向上することができる。人間に点灯状態と認識させたい場合には１を示す信号として最も高い発光レベルを用い、０を示す信号として中間の発光レベルを用いることにより、マーク率を増加させることもできる。人間に消灯状態と認識させたい場合には０を示す信号として最も低い発光レベルを用い、１を示す信号として中間の発光レベルを用いることにより、マーク率を低下させることもできる。

　送信部２１０が複数の発光部２１３を有する場合には、それぞれの発光部２１３を個別に駆動することにより通信の容量を発光部２１３の数だけ向上させることができる。複数の発光部２１３の発光状態の組み合わせを符号化部２１２において統合的に管理し、各発光部２１３の組み合わせによって符号化後の系列を構成してもよい。この場合、発光部２１３の違いも含めて互いのハミング距離を高く設定する、または相互情報量が最小化されるように符号を構成することにより、通信の信頼性を高めることができる。たとえば複数の発光部２１３間で信号検出処理部３１２での受信スペクトル状態が比較的近いものといった干渉が高いものの相関状態には積極的に情報を乗せないような符号化後の系列を構成することで通信の信頼性は向上する。この場合に用いる受信レベル較正用、または同期用の符号化後の系列もしくは発光部２１３の点滅状態としては、各発光部２１３間の相関関係を受信信号処理部３１４が判別できるものがよい。たとえば１つの発光部２１３が発光状態にある場合には他の発光部２１３は消光状態となるような符号化後の系列を構成したり、全ての発光部２１３が消光状態にあるような状態を構成するビット系列を有するような符号化後の系列にしたりすることが好ましい。複数の発光素子２０１間で発光状態を同一のものとして通信の信頼性を向上させるようにしてもよい。

　送信部２１０より送信する情報に対してパリティ情報を送信するようにし、受信部３１０において誤り訂正復号処理を行うことで通信の信頼性を向上させてもよい。この場合、符号化部２１２で出力する個々の符号化後の系列にパリティ情報を付与したり、符号化後の系列を構成するビット系列をフレームとして構成してパリティ情報を付与したりしてもよい。送信情報保持部２１１にて保持する情報を、フレーム検出ビットを有するフレームとして構成する場合には、構成したフレームに対してパリティ情報を付与してもよい。誤り訂正符号化演算により得られたパリティは符号化を行い、マーク率を意図的に高めた、または低減した符号化後の系列で構成することもできる。インタリーブ処理を施すように構成することでバースト誤りの耐性を向上することもできる。符号化後の系列のビット系列に対してインタリーブ処理を行う際にはパリティを付与した後にデインタリーブ処理を行うことで、系列のマーク率を高めた、または低減した状態に構成することができる。受信部３１０においては各ビットに対して検出された受信レベルとビット判定を行うレベルに対する差分から尤度情報を算出し、受信レベルや複数の発光部２１３間の相互情報量を基にした軟判定誤り訂正またはビタビ復号のような系列推定を行うことにより通信の信頼性をさらに高めることができる。

　１つの電子機器２００に対して受信端末３００が複数存在する場合には、各受信端末３００は同時に電子機器２００からの情報を受信することができる。送信情報保持部２１１において送信するデータに対してＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ　Ｓｔａｎｄａｒｄ）２５６に代表されるような暗号方式による暗号化を電子機器２００の保持する暗号鍵を用いて行う機能を持たせ、受信信号処理部３１４にて復号機能を持たせることで復号鍵を有する受信端末３００以外は発光部２１３から出力されたビット系列から送信情報保持部２１１にて保持する情報を復元することができないようなシステムを構成することができる。

　電子機器２００が無線または有線による通信手段を有する場合、遠隔地からの情報を送信情報保持部２１１に格納し、遠隔地からの情報を受信端末３００で受信することができる。送信情報保持部２１１におけるデータの暗号化において暗号化鍵を遠隔地から更新することができる。受信端末３００がディスプレイを具備する場合には、受信信号処理部３１４の受信したデータまたはそれに基づく電子機器２００の解析情報を表示することもできる。受信端末３００が無線または有線による通信手段を有する場合、受信信号処理部３１４の受信したデータまたはそれに基づく電子機器２００の解析情報を遠隔地に転送すること、または送信情報保持部２１１におけるデータの暗号化において受信信号処理部３１４の復号鍵を更新することができる。

実施の形態２．
　次に、本発明の実施の形態２にかかる機器監視システムについて説明する。本発明の実施の形態２にかかる機器監視システムは、電子機器２５０の送信部２４０が符号化部２４１、同期部２４５および視認状態保持部２４６を有するとともに、受信端末３５０の受信部３４０が復号部３４１および視認照度検出部３４５を有し、図８の電子機器の状態を監視させるための処理に代えて図１３の電子機器の状態を監視させるための処理を実行する点が、上述した実施の形態１と異なり、重複した構成および作用については説明を省略し、以下に異なる構成および作用についての説明を行う。また、本発明の実施の形態２にかかる機器監視システムでは、発光部２１３を人間に対して点灯状態と消灯状態との組み合わせ、すなわち点滅状態として認識させる場合を含め、点灯状態と人間に認識させる場合と消灯状態と人間に認識させる場合との双方において発光部２１３を介して人間が目視することによっては認識することができない信号を送信する。電子機器２５０は、機器の一例である。受信端末３５０は、端末の一例である。

　図１１は、本発明の実施の形態２における電子機器が有する送信部の機能構成の一例を示す図である。

　図１１に示すように、電子機器２５０が有する送信部２４０は、送信情報保持部２１１と、発光部２１３と、符号化部２４１と、同期部２４５と、視認状態保持部２４６とを有する。符号化部２４１は、高照度符号化部２４２と、低照度符号化部２４３と、符号選択部２４４とを有する。

　高照度符号化部２４２は、送信情報保持部２１１が保持している受信端末３５０に送信する情報を符号化して、発光部２１３に含まれる発光素子２０１を点灯状態とさせる高いマーク率のビット系列で構成される符号化後の系列を生成する。

　低照度符号化部２４３は、送信情報保持部２１１が保持している受信端末３５０に送信する情報を符号化して、発光部２１３に含まれる発光素子２０１を消灯状態とさせる低いマーク率のビット系列で構成される符号化後の系列を生成する。

　符号選択部２４４は、発光部２１３の駆動を高照度符号化部２４２により符号化されたビット系列の符号化後の系列を用いて行うか低照度符号化部２４３により符号化されたビット系列の符号化後の系列を用いて行うかを選択する。符号選択部２４４は、第１の選択部の一例である。

　同期部２４５は、送信情報保持部２１１、符号化部２４１および視認状態保持部２４６を同期させる。視認状態保持部２４６は、発光素子２０１の状態を点灯状態、消灯状態または点滅状態のうちのいずれの状態にするかを示す視認状態情報を保持する。

　図１２は、本発明の実施の形態２における受信端末が有する受信部の機能構成の一例を示す図である。

　図１２に示すように、受信端末３５０が有する受信部３４０は、受光部３１１と、信号検出処理部３１２と、受信信号処理部３１４と、復号部３４１と、視認照度検出部３４５とを有する。復号部３４１は、高照度復号部３４２と、低照度復号部３４３と、復号結果選択部３４４とを有する。信号検出処理部３１２は、第１の識別部の一例である。視認照度検出部３４５は、第２の識別部の一例である。

　高照度復号部３４２は、信号検出処理部３１２から出力された符号化後の系列に対して、高照度符号化部２４２が符号化時に行う対応付けとは逆の対応付けを行い、送信情報保持部２１１から送信された情報を復元する。

　低照度復号部３４３は、信号検出処理部３１２から出力された符号化後の系列に対して、低照度符号化部２４３が符号化時に行う対応付けとは逆の対応付けを行い、送信情報保持部２１１から送信された情報を復元する。

　復号結果選択部３４４は、受信信号処理部３１４への出力を高照度復号部３４２の復号結果とするか低照度復号部３４３の復号結果とするかを選択する。復号結果選択部３４４は、第２の選択部の一例である。

　視認照度検出部３４５は、受光部３１１の光の検出結果に基づいて、発光素子２０１が点灯状態であるか、消灯状態であるかまたは点滅状態であるかを検出する。

　次に、本発明の実施の形態２にかかる機器監視システムが実行する電子機器の状態を監視させるための処理について説明する。図１３は、本発明の実施の形態２にかかる機器監視システムが実行する電子機器の状態を監視させるための処理のシーケンス図である。

　図１３において、まず、電子機器２５０の送信情報保持部２１１は、受信端末３５０へ送信すべき情報を格納する（ステップＳ２０１）。電子機器２５０の視認状態保持部２４６は、発光素子２０１の状態を点灯状態、消灯状態または点滅状態のうちのいずれの状態にするかを示す視認状態情報を格納する。

　次いで、電子機器２５０の高照度符号化部２４２および低照度符号化部２４３は、送信情報保持部２１１から受信端末３５０へ送信すべき情報を符号化の対象とするビット数分だけ取得する（ステップＳ２０２）。

　次いで、電子機器２５０の高照度符号化部２４２は、ステップＳ２０２で取得した情報を符号化して、当該情報のビット数よりも多いビット数で構成され、発光部２１３に含まれる発光素子２０１を点灯状態とさせる高いマーク率のビット系列で構成される符号化後の系列を生成する。電子機器２５０の低照度符号化部２４３は、ステップＳ２０２で取得した情報を符号化して、当該情報のビット数よりも多いビット数で構成され、発光部２１３に含まれる発光素子２０１を消灯状態とさせる低いマーク率のビット系列で構成される符号化後の系列を生成する（ステップＳ２０３）。

　次いで、電子機器２５０の符号選択部２４４は、視認状態保持部２４６が保持している視認状態情報に基づいて、発光部２１３の駆動を高照度符号化部２４２により符号化された符号化後の系列を用いて行うか低照度符号化部２４３により符号化された符号化後の系列を用いて行うかを選択する（ステップＳ２０４）。視認状態保持部２４６が保持している視認状態情報が発光素子２０１の点灯状態にすることを示す情報である場合は、符号選択部２４４は、高照度符号化部２４２により符号化された符号化後の系列を選択する。視認状態保持部２４６が保持している視認状態情報が発光素子２０１の消灯状態にすることを示す情報である場合は、符号選択部２４４は、低照度符号化部２４３により符号化された符号化後の系列を選択する。視認状態保持部２４６が保持している視認状態情報が発光素子２０１の点滅状態にすることを示す情報である場合は、符号選択部２４４は、発光素子２０１の点滅状態における点灯状態の時刻では、高照度符号化部２４２により符号化された符号化後の系列を選択し、発光素子２０１の点滅状態における消灯状態の時刻では、低照度符号化部２４３により符号化された符号化後の系列を選択する。

　符号化部２４１の構成はこれに限るものではなく、たとえば送信情報保持部２１１の情報から符号化のためのルックアップテーブルそのものを切り替えるといった符号化方法を視認状態保持部２４６により制御する構成でもよい。送信情報保持部２１１から取得した同一の情報に対して高照度符号化部２４２による符号化後の系列を構成するビット系列と低照度符号化部２４３による符号化後の系列を構成するビット系列とが反転関係にある場合には符号化を行う回路を高照度符号化部２４２に限定し、出力の反転制御を視認状態保持部２４６が行う構成としてもよい。

　次いで、電子機器２５０の発光部２１３は、符号選択部２４４により選択された符号化後の系列を構成するビット系列に基づいて駆動され（ステップＳ２０５）、発光および消光する（ステップＳ２０６）。

　次いで、受信端末３５０の受光部３１１は、受光素子３０１を駆動して（ステップＳ２０７）、発光部２１３が発した光を受光する。

　次いで、受信端末３５０の信号検出処理部３１２は、受光部３１１での光の検出結果に基づいて、発光素子２０１の発光状態および消光状態から符号化後の系列を識別する（ステップＳ２０８）。

　次いで、受信端末３５０の高照度復号部３４２は、信号検出処理部３１２から出力された符号化後の系列に対して、高照度符号化部２４２が符号化時に行った対応付けと逆の対応付けを行い、送信情報保持部２１１から送信された情報を復元する。受信端末３５０の低照度復号部３４３は、信号検出処理部３１２から出力された符号化後の系列に対して、低照度符号化部２４３が符号化時に行った対応付けと逆の対応付けを行い、送信情報保持部２１１から送信された情報を復元する（ステップＳ２０９）。

　次いで、受信端末３５０の復号結果選択部３４４は、視認照度検出部３４５での識別結果に基づいて、受信信号処理部３１４へ出力する復号結果を高照度復号部３４２の復号結果とするか低照度復号部３４３の復号結果とするかを選択する（ステップＳ２１０）。視認照度検出部３４５で発光素子２０１の状態が点灯状態であると識別された場合は、復号結果選択部３４４は、高照度復号部３４２の復号結果を選択する。視認照度検出部３４５で発光素子２０１の状態が消灯状態であると識別された場合は、復号結果選択部３４４は、低照度復号部３４３の復号結果を選択する。視認照度検出部３４５で発光素子２０１の状態が点滅状態であると識別された場合は、復号結果選択部３４４は、発光素子２０１の点滅状態における点灯状態の時刻では、高照度復号部３４２の復号結果を選択し、発光素子２０１の点滅状態における消灯状態の時刻では、低照度復号部３４３の復号結果を選択する。

　受信端末３５０の視認照度検出部３４５は、受光部３１１での光の検出結果に基づいて、発光素子２０１の状態が点灯状態、消灯状態または点滅状態のうちのいずれの状態であるかを識別する。視認照度検出部３４５は、受光部３１１の検出する受信レベルの変化に対してＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ　Ｉｍｐｕｌｓｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ等のＬＰＦ（Ｌｏｗ　Ｐａｓｓ　Ｆｉｌｔｅｒ）を構成することで、各時刻での発光部２１３の照度状態を検出することができる。視認照度検出部３４５は、信号検出処理部３１２においてビット系列を識別する過程または識別したビット系列に対してＬＰＦを構成することで発光部２１３の照度状態を検出することができる。ＬＰＦを用いて視認照度検出部３４５を構成する場合には視認状態保持部２４６と符号化部２４１とを同期して視認状態保持部２４６が点灯状態と消灯状態とを切り替える前後の期間は周波数同期用の符号化後の系列やアイドル状態を示す符号化後の系列のような受信信号処理部３１４での受信を目的としない符号化後の系列により発光部２１３を駆動するようにすることで、視認照度検出部３４５を構成するＬＰＦの時定数に応じた照度、すなわち点灯状態または消灯状態と認識する状態の検出における誤動作のために発生する通信品質の劣化を回避することができる。

　視認照度検出部３４５は、高照度復号部３４２と低照度復号部３４３のそれぞれに対して有効な符号化後の系列を検出している頻度を検出し、高照度復号部３４２と低照度復号部３４３のうちで有効な符号化後の系列の頻度が高い復号部の復号結果を復号結果選択部３４４が選択するようにしてもよい。

　符号選択部２４４が出力選択を切り替える直前に、周波数同期用の符号化後の系列と同様に符号選択部２４４の出力選択の切り替えを示す符号化後の系列を発光部２１３の駆動に用いられる符号化後の系列に挿入し、受信部３４０で当該符号化後の系列の検出を行うことで復号結果選択部３４４の出力選択を切り替える時刻を決定してもよい。送信情報保持部２１１にて保持する情報を、フレーム検出ビットを有するフレームとして構成する場合には、フレームヘッダ情報に復号結果選択部３４４が出力選択を切り替える時刻を埋め込んでおき、受信信号処理部３１４において抽出した切り替え時刻情報を復号結果選択部３４４に通知するようにしてもよい。個別の符号化後の系列に対しては周波数同期と同様に符号化後の系列中に通知制御用のビットを埋め込んでもよい。

　視認照度検出部３４５で検出した照度検出結果の情報は復号結果選択部３４４の制御以外に受信信号処理部３１４においても利用することができる。送信情報保持部２１１によって保持される情報を、フレーム検出ビットを有するフレームとして構成する場合には、フレームヘッダに視認状態保持部２４６の情報を埋め込んでおき、視認照度検出部３４５の照度検出結果と照合することで、受信信号処理部３１４における受信状態の正常性を確認することができる。

　図１３の電子機器の状態を監視するための処理によれば、高照度符号化部２４２は、送信情報保持部２１１から取得した情報を符号化して、当該情報のビット数よりも多いビット数で構成され、発光素子２０１の状態を点灯状態とさせる高いマーク率のビット系列で構成される符号化後の系列を生成する。低照度符号化部２４３は、送信情報保持部２１１から取得した情報を符号化して、当該情報のビット数よりも多いビット数で構成され、発光素子２０１の状態を消灯状態とさせる低いマーク率のビット系列で構成される符号化後の系列を生成する。符号選択部２４４は、視認状態保持部２４６が保持している視認状態情報に基づいて、発光部２１３の駆動を高照度符号化部２４２により符号化された符号化後の系列を用いて行うか低照度符号化部２４３により符号化された符号化後の系列を用いて行うかを選択する。発光部２１３は、符号選択部２４４により選択された符号化後の系列に基づいて発光素子２０１が発光または消光するように駆動される。これにより、発光素子２０１の視認性を確保しつつ、発光素子２０１を介した人間が目視することによっては認識することができない信号の送信において、ビットレートを向上させることができる。

実施の形態３．
　次に、本発明の実施の形態３にかかる機器監視システムについて説明する。図１４は、本発明の実施の形態３にかかる機器監視システムの構成の一例を示す図である。本発明の実施の形態３にかかる機器監視システム４００は、電子機器５００が発光素子５０１と受光素子５０２とを備え、端末６００が受光素子６０１と発光素子６０２とを備えている点が、上述した実施の形態１および実施の形態２と異なる。本発明の実施の形態３にかかる機器監視システム４００は、電子機器５００が送信部２１０または送信部２４０を有するとともに受信部３１０または受信部３４０を有し、端末６００が受信部３１０または受信部３４０を有するとともに送信部２１０または送信部２４０を有し、電子機器５００と端末６００とが相互に通信を行う点が、上述した実施の形態１および実施の形態２と異なる。電子機器５００は、機器の一例である。端末６００は、端末の一例である。

　機器監視システム４００では、電子機器５００が発光部の状態を人間に点灯状態として認識させるように発光を行う間、端末６００の発光部は人間に消灯状態として認識させるように制御することで、互いの発光による干渉を低減させることができる。

　機器監視システム４００では、電子機器５００と端末６００とは、互いに消灯状態とする期間を設け、互いに自身のデータ送信を行う間は消灯状態とする構成をとることでも互いの発光による干渉を低減させることができる。消灯状態とする期間は電子機器５００と端末６００とで予め定められた周期でも良いし、送信が完了した方がトークンを渡す構成、または自身が送信を行う期間もしくは相手側が送信を行っても良い期間を通知する構成としてもよい。

実施の形態４．
　上述した実施の形態１では、発光部２１３を完全に発光した状態と完全に消光した状態との中間の状態としたい場合に、発光部２１３に対する入力電圧として完全に発光させる場合の入力電圧よりも低い入力電圧を使用する構成について説明した。上述した実施の形態１または実施の形態２の構成において、受光部３１１が積分時間内において光の強度を積分して受光を行う構成である場合には、発光部２１３の発光素子２０１の最短発光時間および最短消光時間を受光部３１１の積分時間よりも短くなるように発光素子２０１を高速に駆動させて、受光部３１１の積分時間内のマーク率を変化させることで、受光部３１１の受光強度を変化させることもできる。この場合、たとえば、受光部３１１はコンデンサと同等であるアナログ素子を利用して光の強度を積分して受光を行う構成であってもよく、受光部３１１が光の強度を積分するための演算装置を備える構成であってもよい。

　図１５は、本発明の実施の形態４における発光部の状態と受光部の積分時間とを説明するための図である。図１５に示すように、受光部３１１の積分時間内において発光部２１３が発光している時間と、受光部３１１の積分時間内において発光部２１３が消光している時間とが調整されることにより、受光部３１１の積分時間に亘って発光部２１３が発光している場合（以下、「完全点灯状態」という。）と、受光部３１１の積分時間に亘って発光部２１３が消光している場合（以下、「完全消灯状態」という。）との中間の状態（以下、「中間状態」という。）を、発光部２１３が受光部３１１に対して提供することができる。

　この場合にはＤｕｏ－Ｂｉｎａｒｙ変調またはパルス振幅変調を用いて、通信の信頼性または容量を向上することができる。人間に点灯状態と認識させたい場合には、１を示す信号として完全点灯状態の信号を用い、０を示す信号として中間状態の信号を用いることにより、マーク率を増加させることもできる。人間に消灯状態と認識させたい場合には、０を示す信号として完全消灯状態の信号を用い、１を示す信号として中間状態の信号を用いることにより、マーク率を低下させることもできる。

　本実施の形態によれば、発光部２１３に対する入力電圧として完全に発光させる場合の入力電圧よりも低い入力電圧を使用する構成と比較して、各ビットレベルでの発光強度が損なわれること、すなわち信号対雑音比を低下させることなく、中間状態を発光部２１３が受光部３１１に対して提供することができる。

　本実施の形態では、通信の秘匿性を高めるために、符号化部２１２からの出力に符号系列を重畳して、発光部２１３の発光素子２０１の発光または消光を示すパタンである駆動パタンを拡散符号化することもできる。以下、拡散符号化された駆動パタンを、拡散符号系列と称する。図１６および図１７は、実施の形態４における符号化部の出力に重畳する符号系列の一例を説明するための図である。たとえば、図１６および図１７に示す符号系列を符号化部２１２からの出力に重畳して、発光素子２０１の駆動パタンを拡散符号化すると、受信端末が復号鍵を有していなければ、符号化部２１２からの出力を復号することができないため、通信の秘匿性が確保される。

　さらに、受光部３１１の積分時間の開始タイミングと、符号系列のチップ、すなわち符号系列のビットとの同期が行われない場合、図１６および図１７に示すように、ある期間と、当該ある期間と異なる期間では、受光部３１１の積分時間の符号系列に対する開始タイミングが異なる。このため、受光部３１１では拡散符号系列に対して位相レベルで異なる信号を受信する、すなわち異なる擾乱を受けることとなり、さらに通信の秘匿性が高められる。

実施の形態５．
　次に、本発明の実施の形態５にかかる機器監視システムについて説明する。本発明の実施の形態５にかかる機器監視システムは、上述した実施の形態２にかかる電子機器２５０が、送信部２４０に代えて送信部２６０を有する点が、上述した実施の形態２と異なる。送信部２６０は、図１９の符号選択処理を実行する。実施の形態２と重複する構成および作用については説明を省略し、異なる構成および作用についての説明を行う。

　本実施の形態における送信部２６０は、発光部２１３を任意の発光した状態にする、すなわち調光するために、発光部２１３を駆動するための符号化後の系列を、高照度符号化部２４２からの出力と、低照度符号化部２４３からの出力とから選択して用いる。

　図１８は、本発明の実施の形態５における送信部の機能構成の一例を示す図である。

　図１８に示すように、送信部２６０は、送信情報保持部２１１と、発光部２１３と、符号化部２４１と、閾値保持部２６１と、マーク率積算部２６２と、比較部２６３とを有する。符号化部２４１は、高照度符号化部２４２と、低照度符号化部２４３と、符号選択部２４４とを有する。

　閾値保持部２６１は、発光部２１３の発光強度を調整するための閾値を保持する。

　マーク率積算部２６２は、符号選択部２４４により選択されて、発光部２１３へ出力される符号化後の系列を構成するビット系列のマーク率を積算する。

　比較部２６３は、マーク率積算部２６２が積算したマーク率の積算値と、閾値保持部２６１が保持している発光部２１３の発光強度を調整するための閾値とを比較する。

　符号選択部２４４は、発光部２１３の駆動を高照度符号化部２４２により符号化されたビット系列の符号化後の系列を用いて行うか、低照度符号化部２４３により符号化されたビット系列の符号化後の系列を用いて行うかを選択する。本実施の形態では、符号選択部２４４は、比較部２６３からの出力によって制御される。

　次に、本発明の実施の形態５における送信部２６０が実行する符号選択処理について説明する。図１９は、本発明の実施の形態５における送信部が実行する符号選択処理のフローチャートである。

　ステップＳ３０１において、送信部２６０のマーク率積算部２６２は、符号選択部２４４により選択されて、発光部２１３へ出力される符号化後の系列を構成するビット系列のマーク率を積算する。たとえば、１回目に発光部２１３へ出力される符号化後の系列を構成するビット系列が、１１１１１１１１１０であり、２回目に発光部２１３へ出力される符号化後の系列を構成するビット系列が、１１１１１１１１００であった場合は、マーク率の積算値は、０．９＋０．８＝１．７となる。マーク率の積算を直近の、たとえば２つの出力に基づいて行う場合は、３回目に発光部２１３へ出力される符号化後の系列を構成するビット系列が、１１１１１１１０００であった場合は、２回目に発光部２１３へ出力された符号化後の系列を構成するビット系列は、１１１１１１１１００であったため、マーク率の積算値は、０．８＋０．７＝１．５となる。本実施の形態では、マーク率積算部２６２は、直近の３つ以上の出力に基づいてマーク率を積算してもよい。

　次いで、送信部２６０の比較部２６３は、マーク率積算部２６２が積算したマーク率の積算値（以下、単に「積算値」という。）と、閾値保持部２６１が保持している発光部２１３の発光強度を調整するための閾値（以下、単に「閾値」という。）とを比較して、積算値が閾値よりも小さいか否かを判別する（ステップＳ３０２）。マーク率の積算を直近の、たとえば２つの出力に基づいて行う場合は、閾値は、たとえば１．３といった値である。

　ステップＳ３０２での判別の結果、積算値が閾値よりも小さいときは（ステップＳ３０２でＹｅｓ）、符号選択部２４４は、比較部２６３からの出力により、高照度符号化部２４２からの出力である、高照度符号化部２４２により符号化された符号化後の系列を選択するように制御されて（ステップＳ３０３）、ステップＳ３０１の処理に戻る。

　ステップＳ３０２での判別の結果、積算値が閾値よりも小さくないときは（ステップＳ３０２でＮｏ）、符号選択部２４４は、比較部２６３からの出力により、低照度符号化部２４３からの出力である、低照度符号化部２４３により符号化された符号化後の系列を選択するように制御されて（ステップＳ３０４）、ステップＳ３０１の処理に戻る。

　図１９の符号選択処理によれば、発光部２１３は、閾値に見合った任意の発光した状態、すなわち調光された状態となる。これにより、人間に対して求められる調光された状態を提供することができるとともに、単純に光量を下げるというわけではないため信号対雑音比の高い通信を提供することができる。

　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略および変更することも可能である。

　１００，４００　機器監視システム、２００，２５０，５００　電子機器、２０１，５０１，６０２　発光素子、２１０，２４０，２６０　送信部、２１１　送信情報保持部、２１２，２４１　符号化部、２１３　発光部、２２０，２３０，３２０，３３０　ハードウェア、２２１　送信信号処理回路、２３１，３３１　プロセッサ、２３２，３３２　メモリ、２４２　高照度符号化部、２４３　低照度符号化部、２４４　符号選択部、２４５　同期部、２４６　視認状態保持部、２６１　閾値保持部、２６２　マーク率積算部、２６３　比較部、３００，３５０　受信端末、３０１，５０２，６０１　受光素子、３１０，３４０　受信部、３１１　受光部、３１２　信号検出処理部、３１３，３４１　復号部、３１４　受信信号処理部、３２１　受信信号処理回路、３４２　高照度復号部、３４３　低照度復号部、３４４　復号結果選択部、３４５　視認照度検出部、６００　端末。

Claims

　発光部を有する機器と、前記発光部が発した光を受光する受光部を有する端末とを備え、前記発光部は発光素子の状態を点灯状態または消灯状態とユーザに認識させることにより前記機器の第１の情報をユーザに伝える機器監視システムであって、
　前記機器は、
　前記発光素子の状態を点灯状態とユーザに認識させる場合は、前記機器の前記第１の情報とは異なる第２の情報のうち第１のビット数の情報を符号化して、前記第１のビットより多いビット数でありマーク率が第１の値である系列を生成し、
　前記発光素子の状態を消灯状態とユーザに認識させる場合は、前記第２の情報のうち前記第１のビット数の情報を符号化して、前記第１のビットより多いビット数でありマーク率が前記第１の値より小さい第２の値である系列を生成する符号化部を備え、
　前記発光部は、前記系列に基づいて前記発光素子が発光または消光するように駆動され、
　前記端末は、
　前記受光部によって検出された光の検出結果に基づいて、前記発光素子の発光状態または消光状態から前記系列を識別する識別部と、
　前記識別部により識別された前記系列に対して、前記符号化部が符号化時に行った対応付けと逆の対応付けを行い、前記第２の情報を復元する復号部とを備える、
　ことを特徴とする機器監視システム。
　前記発光部は、前記発光素子を最大の駆動速度で駆動させた場合における、前記発光素子の最短発光時間の間隔で、前記系列に基づいて前記発光素子が発光または消光するように駆動されることを特徴とする請求項１に記載の機器監視システム。
　前記符号化部は、符号化後の系列間のハミング距離が大きくなるように前記系列の生成を行うことを特徴とする請求項１に記載の機器監視システム。
　前記符号化部は、前記発光素子の状態を点灯状態とする場合は、前記発光部の駆動に用いられる前記系列に、マーク率が前記第１の値よりも大きい値のビット系列を挿入し、前記発光素子の状態を消灯状態とする場合は、前記発光部の駆動に用いられる前記系列に、マーク率が前記第２の値よりも小さい値のビット系列を挿入することを特徴とする請求項１に記載の機器監視システム。
　前記符号化部は、前記発光素子の状態を点灯状態とする場合は、前記発光部の駆動に用いられる前記系列のマーク率を積算し、積算したマーク率が予め定められた閾値以下となったときに、前記発光部の駆動に用いられる前記系列に、マーク率が前記第１の値よりも大きい値のビット系列を挿入し、前記発光素子の状態を消灯状態とする場合は、前記発光部の駆動に用いられる前記系列のマーク率を積算し、積算したマーク率が予め定められた閾値以上となったときに、前記発光部の駆動に用いられる前記系列に、マーク率が前記第２の値よりも小さい値のビット系列を挿入することを特徴とする請求項１に記載の機器監視システム。
　発光部を有する機器と、前記発光部が発した光を受光する受光部を有する端末とを備え、前記発光部は発光素子の状態を点灯状態、消灯状態または点滅状態とユーザに認識させることにより前記機器の第１の情報をユーザに伝える機器監視システムであって、
　前記機器は、
　前記機器の前記第１の情報とは異なる第２の情報のうち第１のビット数の情報を符号化して、前記第１のビットより多いビット数でありマーク率が第１の値である系列を生成する高照度符号化部と、
　前記第２の情報のうち前記第１のビット数の情報を符号化して、前記第１のビットより多いビット数でありマーク率が前記第１の値より小さい第２の値である系列を生成する低照度符号化部と、
　前記発光素子の状態を点灯状態、消灯状態または点滅状態のうちのいずれの状態にするかを示す視認状態情報に基づいて、前記発光部の駆動を前記高照度符号化部により符号化された前記系列を用いて行うか前記低照度符号化部により符号化された前記系列を用いて行うかを選択する第１の選択部とを備え、
　前記発光部は、前記第１の選択部により選択された前記系列に基づいて前記発光素子が発光または消光するように駆動され、
　前記端末は、
　前記受光部によって検出された光の検出結果に基づいて、前記発光素子の発光状態または消光状態から前記第１の選択部により選択された前記系列を識別する第１の識別部と、
　前記受光部によって検出された光の検出結果に基づいて、前記発光素子の状態が点灯状態、消灯状態または点滅状態のうちのいずれの状態であるかを識別する第２の識別部と、
　前記第１の識別部により識別された前記系列に対して、前記高照度符号化部が符号化時に行った対応付けと逆の対応付けを行い、前記第２の情報を復元する高照度復号部と、
　前記第１の識別部により識別された前記系列に対して、前記低照度符号化部が符号化時に行った対応付けと逆の対応付けを行い、前記第２の情報を復元する低照度復号部と、
　前記第２の識別部での識別結果に基づいて、出力する前記第２の情報を前記高照度復号部の復号結果とするか前記低照度復号部の復号結果とするかを選択する第２の選択部とを備える、
　ことを特徴とする機器監視システム。
　前記受光部が積分時間内において前記発光部が発した前記光の強度を積分して受光を行い、前記発光部の前記発光素子の最短発光時間および最短消光時間を前記受光部の前記積分時間よりも短くなるように前記発光素子を駆動させて、前記受光部の前記積分時間内のマーク率を変化させることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の機器監視システム。
　前記系列に拡散符号化のための符号系列を重畳して、前記発光部の前記発光素子の発光または消光を示すパタンを拡散符号化することを特徴とする請求項７に記載の機器監視システム。
　前記機器は、
　前記発光部の発光強度を調整するための閾値を保持する閾値保持部と、
　前記発光部へ出力される系列を構成するビット系列のマーク率を積算するマーク率積算部と、
　前記マーク率積算部が積算したマーク率の積算値と、前記閾値保持部が保持している前記閾値とを比較する比較部とをさらに備え、
　前記第１の選択部は、前記比較部からの出力により、前記発光部の駆動を前記高照度符号化部により符号化された前記系列を用いて行うか前記低照度符号化部により符号化された前記系列を用いて行うかを選択し、
　前記発光部は、前記第１の選択部により選択された前記系列に基づいて前記発光素子が発光または消光するように駆動される、
　ことを特徴とする請求項６に記載の機器監視システム。