(57)【要約】      （修正有）【課題】特殊なレンズを必要とせず、既存の部材を用いて、無駄な光の拡散を抑え、光通信に求められる範囲へ光を集光する可視光通信システムを提供する。【解決手段】可視光通信システムは、通信光を送信する通信光送信装置１１０、または、通信光を受信する通信光受信装置１１０を備え、レンズ拡散板１２０を有する。レンズ拡散板１２０は光を楕円形に集光する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信光を送信する通信光送信装置、または、通信光を受信する通信光受信装置を備えた可視光通信システムであって、
レンズ拡散板を有し、
前記レンズ拡散板は光を楕円形に集光することを特徴とする、可視光通信システム。
【請求項２】
前記レンズ拡散板は鉛直方向より水平方向に広く光を拡散することを特徴とする、請求項１に記載の可視光通信システム。
【請求項３】
前記レンズ拡散板は、高分子樹脂で形成されることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の可視光通信システム。
【請求項４】
通信対象の位置または移動状況に応じて前記レンズ拡散板を駆動するレンズ拡散板駆動装置を備えることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の可視光通信システム。
【請求項５】
前記レンズ拡散板を挿入または嵌合するレンズ拡散板挿入部、および、前記レンズ拡散板を固定するレンズ拡散板固定部を備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の可視光通信システム。
【請求項６】
移動体に搭載するための移動体接続端子および移動体固定部を有することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の可視光通信システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の可視光通信システムを備えた移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光域の光を用いて通信を行う、可視光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は、従来の可視光通信システム９００の構成例を示す。可視光通信システム９００は、通信構想受信部９１０およびレンズ９２０を備える。従来の可視光通信システムでは通信可能な範囲を広げる場合、レンズを具備しないか、レンズ９２０として広角レンズを用いていた。このため、通信範囲９３０は円形に拡散している。なお、９９０は太陽を示す。
【０００３】
限られた光量で効率的な通信を行うためには、通信範囲が円形に拡散するよりも、指向性を持つことが望まれる。
シリンドリカルレンズなど特殊なレンズを用いることにより、通信範囲が特定方向へ指向性を有するものも知られている（引用文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７ー０５０７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の広角レンズを用いた場合、通信範囲が指向性なく広がるため、例えば情報に太陽が出る時間帯では、太陽光も受光してしまい、機器の損傷につながる。
シリンドリカルレンズなど特殊なレンズを用いた場合、コスト、重量、サイズとも増加する原因となっている。
本発明は、特殊なレンズを必要とせず、既存の部材を用いて、無駄な光の拡散を抑え、光通信に求められる範囲へ光を集光する、可視光通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る可視光通信システムは、通信光を送信する通信光送信装置、または、通信光を受信する通信光受信装置を備えた可視光通信システムであって、レンズ拡散板を有し、前記レンズ拡散板はシステム外部からの光を楕円形に集光する可視光通信システムである。
本構成により、特殊なレンズを用いることなく、レンズ拡散板により楕円形に光を集光することにより、無駄な光の拡散を抑え、通信に適した範囲へ光を集光することができる。
レンズ拡散板は、照明機器に使用されているものであり、特殊なレンズに比べて安価である。特に、赤外光など他の帯域の光と異なり、可視光通信においては特性が良好である。
本発明の請求項２に係る可視光通信システムは、前記レンズ拡散板は鉛直方向より水平方向に広く光を拡散することを特徴とする、請求項１に記載の可視光通信システムである。
本構成により、通常は鉛直方向において上側から入射し得る太陽光が、可視光通信システムのレンズを通って通信光送信装置や通信光受信装置などに入射するのを防ぐことができ、機器の損傷を防ぐことができる。
本発明の請求項３に係る可視光通信システムは、前記レンズ拡散板は、高分子樹脂で形成されることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本構成により、レンズ拡散板を軽量化、かつ、量産容易なものとすることができ、可視光通信システム全体の軽量化、生産性の容易化を図ることができる。
本発明の請求項４に係る可視光通信システムは、通信対象の位置または移動状況に応じて前記レンズ拡散板を駆動するレンズ拡散板駆動装置を備えることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本構成により、通信対象の状況に応じて、より効率的に通信が行える。
本発明の請求項５に係る可視光通信システムは、前記レンズ拡散板を挿入または嵌合するレンズ拡散板挿入部、および、前記レンズ拡散板を固定するレンズ拡散板固定部を備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本構成により、レンズ拡散板を入れ替えることにより、楕円度、つまり、所定方向への拡散角度を数種類から選択でき、変更や調整が容易となる。
本発明の請求項６に係る可視光通信システムは、移動体に搭載するための移動体接続端子および移動体固定部を有することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本発明の請求項７に係る移動体は、請求項１ないし６のいずれかに記載の可視光通信システムを備えた移動体。
本構成により、可視光通信システムを移動体に用いることができる。特に、移動体においては、水平方向に移動する場合は水平方向において広範囲な通信が求められるが、本構成により垂直方向における通信範囲を狭くすることができ、求められる指向性に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施例における可視光通信システムの構成例を示す。
【図２】本発明の一実施例における通信範囲を示す。
【図３】本発明の一実施例における可視光通信システムの構成例を示す。
【図４】本発明の一実施例における可視光通信システムの構成例を示す。
【図５】本発明の一実施例における可視光通信システムの構成例を示す。
【図６】本発明の一実施例における可視光通信システムの動作例を示す。
【図７】本発明の一実施例における可視光通信システムの動作例を示す。
【図８】本発明の一実施例における可視光通信システムの構成例を示す。
【図９】本発明の一実施例における可視光通信システムを搭載した移動体の構成を示す。
【図１０】本発明の一実施例における可視光通信システムを搭載した移動体の構成を示す。
【図１１】本発明の一実施例における可視光通信システムを搭載した移動体の構成を示す。
【図１２】本発明の一実施例における可視光通信システムの構成例を示す。
【図１３】従来の可視光通信システムの構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は本発明の一実施例における可視光通信システム１００の構成例を示し、図２は本実施例における通信範囲１３０を示す。
図１に示されるように、可視光通信システムは、通信光を送信する通信光送信装置、通信光を受信する通信光受信装置、または、通信光送受信部１１０、および、レンズ拡散板１２０を有する。
【０００９】
図２に示されるように、レンズ拡散板１２０は、通信光を楕円形に集光する。
本構成により、特殊なレンズを用いることなく、レンズ拡散板１２０により楕円形に光を集光することにより、無駄な光の拡散を抑え、通信に適した範囲へ光を集光することができる。
レンズ拡散板１２０は、照明機器に使用されているものであり、特殊なレンズに比べて安価である。特に、赤外光など他の帯域の光と異なり、可視光通信においては特性が良好である。
一実施例において、レンズ拡散板１２０は、高分子樹脂で形成されることができる。この場合、レンズ拡散板１２０を軽量化、かつ、量産容易なものとすることができ、可視光通信システム全体の軽量化、生産性の容易化を図ることができる。
【００１０】
図３は本発明の一実施例における可視光通信システムの構成を示す。
図３に示されるように、可視光通信システムは、通信光送受信部１１０、レンズ、および、レンズ拡散板１２０を有する構成とすることもできる。
【００１１】
図４は本発明の一実施例における可視光通信システムの構成を示す。
本実施例において、２つの可視光通信システム１００は、屋内の上部に設置され、水平方向に通信を行っている。レンズ拡散板１２０を用いているため、通信光である可視光は水平方向にのみ拡散し、鉛直方向にはほとんど拡散していない。このため、下方に人がいても、人が通信光による光のちらつきなどによりまぶしさを感じたりすることがない。
【００１２】
図５は本発明の一実施例における可視光通信システムの構成を示す。また、図６、図７は本発明の一実施例における可視光通信システムの動作例を示す。
図５に示されるように、本実施例において、可視光通信システム２００は、通信対象２３１の位置または移動状況に応じてレンズ拡散板２２０を駆動するレンズ拡散板駆動装置２１１を備える。
【００１３】
図６に示されるように、通信対象２３１が図６において右方向に移動する場合、レンズ拡散板駆動装置２１１は通信範囲２３０を図６において左右方向に設定する。そして、図７に示されるように、通信対象２３１が図７において下方向に移動する場合、レンズ拡散板駆動装置２１１がレンズ拡散板２２０を駆動して方向を変え、通信範囲２３０を図７において上下方向に設定する。
【００１４】
例えば本構成のように、レンズ拡散板２２０を駆動する構成では、レンズ拡散板２２０は通常のレンズより軽いため、レンズ自体を駆動することに比べて駆動装置も小型化でき、より応答性のよい駆動も可能となる。
本構成により、通信対象の状況に応じて、より効率的に通信が行える。
【００１５】
また、本実施例において、可視光通信システム２００は、レンズ拡散板２２０を挿入または嵌合するレンズ拡散板挿入部２２１、および、レンズ拡散板２２０を固定するレンズ拡散板固定部２２２を備える。
本構成により、レンズ拡散板２２０を入れ替えることにより、楕円度、つまり、所定方向への拡散角度を数種類から選択でき、変更や調整が容易となる。
【００１６】
図８は本発明の一実施例における可視光通信システムの構成を示す。
【００１７】
本実施例において、可視光通信システム３００は、移動体に搭載するための移動体接続端子３０１および移動体固定部としての可視光通信システム固定部３０２、３０３を有する。
本構成により、可視光通信システム３００を移動体３３１に用いることができる。特に、移動体３３１においては、水平方向に移動する場合は水平方向において広範囲な通信が求められるが、本構成により垂直方向における通信範囲３３０を狭くすることができ、求められる指向性に対応できる。
【００１８】
図９、図１０および図１１は、発明の一実施例における、可視光通信システムを搭載した移動体の構成を示す。
移動体３３１、３３２は、可視光通信システム３００を備える。
【００１９】
移動体３３１、３３２においては、水平方向に移動する場合は水平方向において広範囲な通信が求められるが、本構成により垂直方向における通信範囲３３０を狭くすることができ、求められる指向性に対応できる。
さらに、図１０、図１１に示されるように、レンズ拡散板駆動装置３１１を有する場合、移動体であるトラック３３２の車体が、重みや振動により水平でなくなった場合にも、レンズ拡散板駆動装置３１１を駆動させることにより、水平方向において広範囲な通信を可能とすることができる。
【００２０】
図１２は本発明の一実施例における可視光通信システムの構成を示す。
可視光通信システム３００は、地上に設置されており、天井走行クレーン３３３に対して通信を行う。
【００２１】
天井走行クレーン３３３は、高さにおいてほぼ一定の箇所を、前後、左右方向に走行するため、走行範囲が平面状となる。このため、可視光通信システムから見た、通信対象となる範囲は、ほぼ平面ないし水平方向に広い楕円状となる。
天井走行クレーン３３３の走行範囲に合わせて、レンズ拡散板における光の拡散方向を、例えば水平方向としておくことで、効率のよい通信が可能となる。
【００２２】
本発明は以上の実施例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な実施例を含むことは言うまでもない。
例えば、天井走行クレーンに対して通信を行う可視光通信システムにおいて、地上側だけでなく、通信対象となる天井走行クレーン側にも可視光通信システムを搭載することができる。この場合、天井走行クレーン側の可視光通信システムにおいても、楕円拡散板の向きを、地上側の可視光通信システムの位置に合わせて、例えば水平方向において広範囲な通信を可能とする方向に設置することにより、より外来光など周囲のノイズの影響を受けることの少ない、高精度な通信システムを実現することができる。
【００２３】
また、例えば、移動体として、エレベーターに適用し、水平方向ではなく鉛直方向において広範囲での通信を実現することもできる。
また、例えば、レンズ拡散板駆動装置は、レンズ拡散板と通信光送受信装置の双方を駆動する以外に、レンズ拡散板のみを駆動する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１００  可視光通信システム
１１０  通信光送受信部
１２０  レンズ拡散板
１２１  レンズ
１３０  通信範囲
２００  可視光通信システム
２１０  通信光送受信部
２１１  レンズ拡散板駆動装置
２１２  支持部
２２０  レンズ拡散板
２２１  レンズ拡散板挿入部
２２２  レンズ拡散板固定部
２３０  通信範囲
２３１  通信対象
３００  可視光通信システム
３０１  移動体接続端子
３０２  可視光通信システム固定部
３０３  可視光通信システム固定部
３１０  通信光送受信部
３１１  レンズ拡散板駆動装置
３２０  レンズ拡散板
３２１  レンズ
３３０  通信範囲
３３１  移動体
３３２  トラック
３３３  天井走行クレーン
９００  可視光通信システム
９１０  通信光送受信部
９２０  レンズ
９３０  通信範囲
９９０  太陽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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