(57)【要約】【課題】光通信装置の位置や数の変化に柔軟に対応できるようにする。【解決手段】机２に置かれた通信端末２００（ａ〜ｘ）と、教室１の天井に置かれ通信端末２００へ赤外光を通信媒体として情報を放射する赤外線送信ユニット５（ａ〜ｄ）と、この赤外線送信ユニット５から放射された情報に応答して通信端末２００から送信される可視光を撮像により受信する撮像ユニット４（ａ〜ｄ）と、この撮像ユニット４により撮像された可視光による輝度の変化を情報へ復号する中継装置６とからなり、中継装置６は、通信端末２００の識別情報とこの通信端末２００が含まれる撮像範囲４１（ａ〜ｄ）とを互いに対応付けて記憶し、この記憶された内容に基づいて赤外線送信ユニット５が赤外光を放射するタイミングを撮像範囲毎に異なるように設定するタイミング制御部６５を備える。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
行及び列の少なくとも一方の配列に沿って存在する複数の第１の光通信装置と、前記複数の第１の光通信装置へ特定波長帯域の光を通信媒体として情報を放射する情報放射手段と、撮像範囲に含まれ、この情報放射手段によって放射された情報に応答して前記複数の第１の光通信装置から送信される時系列的に輝度が変化する可視光を撮像により受信する複数の受信手段と、この受信手段により受信された時系列的な輝度の変化を情報へ復号する第２の光通信装置とからなる光通信システムにおいて、
前記第１の光通信装置に個別に設定された第１の情報とこの第１の光通信装置が含まれる撮像範囲とを互いに対応付けて記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された内容に基づいて、前記情報放射手段が放射する際のタイミングを、前記撮像範囲毎に異なるように設定する放射タイミング設定手段と、
を備えることを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記第１の光通信装置は、行及び列の少なくとも一方の配列に沿って並べられた机の上に存在する一方、前記受信手段は、これら机が設置された室内の天井に設置されることを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記第１の情報とは、前記第１の光通信装置を使用するユーザ毎に個別に設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信システム。
【請求項４】
特定波長帯域の光を通信媒体として情報を放射する情報放射手段と、
この情報放射手段によって放射された情報に応答して光通信装置が発光する可視光を含む範囲を撮像する撮像手段と、
この撮像手段により撮像された範囲に含まれる可視光を送信した光通信装置を、前記情報の送信先として特定する特定手段と、
前記特定手段によって特定された光通信装置のみが前記情報を受信できるよう、前記情報放射手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする情報放射制御装置。
【請求項５】
前記光通信装置が発光する可視光は時系列的に輝度が変化するものであるとともに、前記撮像手段は、この輝度の変化を受光するために連続して撮像し、
この撮像手段によって連続して撮像された可視光の輝度変化から前記光通信装置に個別に設定されている情報を復号する復号手段を更に備え、
前記特定手段は、前記復号手段によって復号された情報に基づいて、前記情報の送信先を特定することを特徴とする請求項４記載の情報放射制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記特定手段によって特定された光通信装置のみが前記情報を受信できるよう、特定波長帯域の光を放射するタイミングを制御することを特徴とする請求項５記載の情報放射制御装置。
【請求項７】
行及び列の少なくとも一方の配列に沿って存在する複数の第１の光通信装置と、前記複数の第１の光通信装置へ特定波長帯域の光を通信媒体として情報を放射する情報放射手段と、撮像範囲に含まれ、この情報放射手段によって放射された情報に応答して前記複数の第１の光通信装置から送信される時系列的に輝度が変化する可視光を撮像により受信する複数の受信手段と、この受信手段により受信された時系列的な輝度の変化を情報へ復号する第２の光通信装置とからなる光通信システムを制御するコンピュータを、
前記第１の光通信装置に個別に設定された第１の情報とこの第１の光通信装置が含まれる撮像範囲とを互いに対応付けて記憶部に記憶させる記憶手段、
この記憶手段に記憶された内容に基づいて、前記情報放射手段が放射する際のタイミングを、前記撮像範囲毎に異なるように設定する放射タイミング設定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
特定波長帯域の光を通信媒体として情報を放射する情報放射部と、撮像部とに接続されるコンピュータを、
前記情報放射部によって放射された情報に応答して光通信装置が発光する可視光を含む範囲を、前記撮像部に撮像させる撮像制御手段、
この撮像制御手段により撮像された範囲に含まれる可視光を送信した光通信装置を、前記情報の送信先として特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された光通信装置のみが前記情報を受信できるよう、前記情報放射部を制御する制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光通信システム、送信放射制装置、及び、プログラムに関し、詳細には、赤外線等、特定波長帯域の光を通信媒体として通信を行う光通信システム、送信放射制装置、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、教師と複数の生徒と間で赤外線を通信媒体とした双方向通信を行う技術が考案されている。
より具体的には、教師と複数の生徒との赤外線による双方向通信を実現させるため、教師側は時分割多重した各チャネルを各生徒に割り当て、これと同期信号とからなる赤外光を放射し、各生徒側は、パルス変調された信号を自己に割り当てられたタイミングで教師側の受信装置に向けて送信する技術が考えられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２２２７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載される技術では、教師側では複数の生徒毎に時分割でチャネルを割り当てることから、生徒の数が変化する毎にこの割り当てを修正しなくてはならないという問題があり、また生徒側では教師側に情報を送信する場合、送信方向を教師側の端末に向けて赤外光送信を行わなくてはならないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、光通信装置の位置や数の変化に柔軟に対応できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、行及び列の少なくとも一方の配列に沿って存在する複数の第１の光通信装置と、前記複数の第１の光通信装置へ特定波長帯域の光を通信媒体として情報を放射する情報放射手段と、撮像範囲に含まれ、この情報放射手段によって放射された情報に応答して前記複数の第１の光通信装置から送信される時系列的に輝度が変化する可視光を撮像により受信する複数の受信手段と、この受信手段により受信された時系列的な輝度の変化を情報へ復号する第２の光通信装置とからなる光通信システムにおいて、前記第１の光通信装置に個別に設定された第１の情報とこの第１の光通信装置が含まれる撮像範囲とを互いに対応付けて記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された内容に基づいて、前記情報放射手段が放射する際のタイミングを、前記撮像範囲毎に異なるように設定する放射タイミング設定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、前記第１の光通信装置は、行及び列の少なくとも一方の配列に沿って並べられた机の上に存在する一方、前記受信手段は、これら机が設置された室内の天井に設置されることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３記載の発明は、上記請求項１又は２記載の発明において、前記第１の情報とは、前記第１の光通信装置を使用するユーザ毎に個別に設定されることを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するため、請求項４記載の発明は、特定波長帯域の光を通信媒体として情報を放射する情報放射手段と、この情報放射手段によって放射された情報に応答して光通信装置が発光する可視光を含む範囲を撮像する撮像手段と、この撮像手段により撮像された範囲に含まれる可視光を送信した光通信装置を、前記情報の送信先として特定する特定手段と、前記特定手段によって特定された光通信装置のみが前記情報を受信できるよう、前記情報放射手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５記載の発明は、上記請求項４記載の発明において、前記光通信装置が発光する可視光は時系列的に輝度が変化するものであるとともに、前記撮像手段は、この輝度の変化を受光するために連続して撮像し、この撮像手段によって連続して撮像された可視光の輝度変化から前記光通信装置に個別に設定されている情報を復号する復号手段を更に備え、前記特定手段は、前記復号手段によって復号された情報に基づいて、前記情報の送信先を特定することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６記載の発明は、上記請求項５記載の発明において、前記制御手段は、前記特定手段によって特定された光通信装置のみが前記情報を受信できるよう、特定波長帯域の光を放射するタイミングを制御することを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するため、請求項７記載の発明は、行及び列の少なくとも一方の配列に沿って存在する複数の第１の光通信装置と、前記複数の第１の光通信装置へ特定波長帯域の光を通信媒体として情報を放射する情報放射手段と、撮像範囲に含まれ、この情報放射手段によって放射された情報に応答して前記複数の第１の光通信装置から送信される時系列的に輝度が変化する可視光を撮像により受信する複数の受信手段と、この受信手段により受信された時系列的な輝度の変化を情報へ復号する第２の光通信装置とからなる光通信システムを制御するコンピュータを、前記第１の光通信装置に個別に設定された第１の情報とこの第１の光通信装置が含まれる撮像範囲とを互いに対応付けて記憶部に記憶させる記憶手段、この記憶手段に記憶された内容に基づいて、前記情報放射手段が放射する際のタイミングを、前記撮像範囲毎に異なるように設定する放射タイミング設定手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【００１３】
また、上記目的を達成するため、請求項８記載の発明は、特定波長帯域の光を通信媒体として情報を放射する情報放射部と、撮像部とに接続されるコンピュータを、前記情報放射部によって放射された情報に応答して光通信装置が発光する可視光を含む範囲を、前記撮像部に撮像させる撮像制御手段、この撮像制御手段により撮像された範囲に含まれる可視光を送信した光通信装置を、前記情報の送信先として特定する特定手段、前記特定手段によって特定された光通信装置のみが前記情報を受信できるよう、前記情報放射部を制御する制御手段、として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光通信装置の位置や数の変化に柔軟に対応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用した光通信システムのシステム構成図である。
【図２】教室における各机の配列状況と、撮像部の撮像範囲との対応関係を示す図である。
【図３】教室における各机の配列状況と、赤外線送信部が放射する赤外線の送信範囲との対応関係を示す図である。
【図４】通信端末の外観図を示す図である。
【図５】通信端末の回路構成を示す図である。
【図６】中継装置を中心とした光通信システムの回路構成を示す図である。
【図７】（Ａ）は記憶部に登録される記憶内容を示す図であり、（Ｂ）は赤外線送信部から放射される赤外線信号のデータ構成を示す図である。
【図８】中継装置と通信端末のフローチャートである。
【図９】図８のステップＡ０６における記憶部の記憶内容を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を具体的に適用した実施形態について詳述する。
図１は、本発明を適用した教室を横から見た場合のシステム構成図を示すものである。
また図２は、教室１を上から見た場合の各机２（通信端末２００ａ〜２００ｘ）の配置構成と撮像ユニット４ａ〜４ｄの撮像範囲との対応関係を、図３は、各机２（通信端末２００ａ〜２００ｘ）の配置構成と赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄの赤外線放射範囲との対応関係を示すものである。
【００１７】
同図において、教室１には、複数の机２、及び、教壇３が備えられる。
各机２には主として生徒が使用する通信端末（第１の光通信装置）２００ａ〜２００ｘが、また、教壇３には、主として教師が使用するコントロール端末３００が置かれている。
また、教室１の天井には、撮像ユニット４ａと赤外線送信ユニット５ａ、撮像ユニット４ｂと赤外線送信ユニット５ｂ、更に、図１では図示していないが、撮像ユニット４ｃと赤外線送信ユニット５ｃ、撮像ユニット４ｄと赤外線送信ユニット５ｄが夫々隣接するように、又、どの机２に対しても大きく仰角の角度をつけることなくほぼ直上の位置にくるように設置されている。これは、生徒が机に着席することによって全ての通信端末２００ａ〜２００ｘへの赤外線信号の送信の妨げや、撮像ユニットにおける可視光受信の妨げにならないようにとられる措置の一つである。中継装置６（情報放射制御装置、第２の光通信装置）は撮像ユニット４ａ〜４ｄ、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄ、及び、コントロール端末３００と電気的に接続され、情報の送受信をコントロールする。
また、図１において、通信端末２００ａ〜２００ｘは赤外線信号を自己へのダウンリンク光（ＤＬ）として受光する一方、アップリンク光（ＵＬ）として、情報を時系列的な輝度変化に変調させた可視光を発光する。撮像ユニット４ａ〜４ｄはこのアップリンク光（ＵＬ）を連続的に撮像することにより受信する。
【００１８】
また、撮像ユニット４ａ〜４ｄ、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄの赤外線放射角度は概ね共通する角度Ｇになるよう設定される。
撮像ユニット４ａ〜４ｄが時間的に連続して撮像する教室１の撮像範囲は夫々が具備する撮像デバイスの形状に沿い、図２に示すように、４１ａ〜４１ｄに矩形状に区分される。
一方、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄが放射する赤外線信号の各放射範囲は、図３に図示するように５１ａ〜５１ｄといった円形状になっている。
したがって、共に角度Ｇで放射及び撮像するとはいえ、撮像範囲と放射範囲にはその形状に基づく若干のずれが生じている。
例えば、放射範囲５１ａに含まれている通信端末２００ａ〜２００ｃ、２００ｇ〜２００ｉ、及び、２００ｍ〜２００ｎのうち、撮像範囲４１ａに含まれている通信端末は２００ａ〜２００ｃ、及び、２００ｇ〜２００ｉであり、２００ｍ〜２００ｎについては、赤外線送信ユニット５ａから放射される赤外線信号を受光することはできても、これに応答してアップリンク光（情報を時系列的な輝度変化に変調させた可視光）を発光しても撮像ユニット４ａはこれを受光できないことになる。
【００１９】
図４は、通信端末２００ａ〜２００ｘの外観図を示すものである。
通信端末２００ａ〜２００ｘは折り畳み可能な二つのケースで構成され、ユーザ（生徒）が持ち歩くことが出来る大きさ及び重さである。そして一方のケースには、表示部２０１を有し、他方のケースには、ＱＷＥＲＴＹ型のフルキーボードを備えるキー入力部２０２を有する。
また、折り畳んだ状態を解除し、ユーザが表示部２０１を閲覧可能に、且つ、キー入力部２０２にて入力可能にした状態において、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄから放射される赤外線信号を受光するための赤外光受光部２０３、及び、上記アップリンク光を発光させるための発光部２０４とを表示部２０１を有するケース側に備えている。
【００２０】
尚、赤外光受光部２０３、及び、発光部２０４は共に、撮像ユニット４ａ〜４ｄ、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄと対向する位置関係であれば、キー入力部２０２を有するケース側に備えていてもよい。また、赤外光受光部２０３、及び、発光部２０４は共に、複数の方向について情報の送信／受信が可能なように、ケース本体から突出するように備えられるのが望ましい。
【００２１】
図５は、通信端末２００ａ〜２００ｘの回路構成を示す図である。同図において、通信端末２００ａ〜２００ｘは、上述の表示部２０１、キー入力部２０２、赤外光受光部２０３、発光部２０４の他、制御部２０５、情報復調部２０６、ドライバ２０７、識別情報記憶部２０８、プログラムメモリ２０９、ワークメモリ２１０、ストレージデバイス２１１、及び、情報変調部２１２を備える。
【００２２】
制御部２０５はプログラムメモリ２０９に記憶されたプログラムに基づいて各回路部を制御する機能を有する。情報復調部２０６は、赤外光受光部２０３にて受光された赤外線信号から情報へ復調する機能を有する。ドライバ２０７は、発光部２０４にある白色ＬＥＤの輝度を調整するための回路部であり、後述の情報変調部２１２にて輝度変調信号に変調された情報に基づいて時間的に輝度を変化させながら発光させる機能を有する。識別情報記憶部は当該通信端末に個別に設定された識別情報を記憶する。また、氏名、生徒IDといったユーザ情報も記憶する。
【００２３】
プログラムメモリ２０９は、通信端末２００ａ〜２００ｘを制御するためのプログラムの他、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄから放射される赤外線信号を受信することによって取得したデータやキー入力部２０２によって入力されたデータに基づいて動作するプログラム、及び、発光部２０４を時間的な輝度変化を含ませて発光させ撮像ユニット４ａ〜４ｄに撮像させるためのプログラムを記憶する。
また、本実施例においては、教師との質疑応答処理を含む学科教育に関するアプリケーションプログラム（例えば、辞書アプリケーションプログラム、理数系の演算アプリケーションプログラム）も記憶する。
【００２４】
ワークメモリ２１０は、プログラムメモリ２０９からロードしたプログラムを実行するに際し、処理経過上発生する一時的なデータを記憶する。ストレージデバイス２１１は、通信端末２００ａ〜２００ｘにて生成されたデータや、通信端末２００ａ〜２００ｘにて実行可能なデータを記憶する。尚、ストレージデバイス２１１については、通信端末２００ａ〜２００ｘに対し着脱可能に構成されるのが望ましい。
【００２５】
情報変調部２１２は、赤外光受光部２０３にて受光された赤外線信号（詳細には、その後情報復調部２０６にて復調された情報）に応答する形で、制御部２０５によって生成された情報を“１”、“０”のシリアルビットデータに変調するための回路部である（この情報の輝度変調の詳細な技術については、特開２００３−１７９５５６号公報にて公知であるため詳述は省略する。）。この変調されたシリアルビットデータの“１”、“０”に基づいて、ドライバ２０７は“１”ならば“点灯”、“０”ならば“消灯”として発光部２０４を時間的に連続して明滅するよう制御する。
【００２６】
図６は、中継装置６を中心とした光通信システムの回路構成を示す図である。
同図において、中継装置６は、ＬＡＮ等のデータ通信線１００を介して上記撮像ユニット４ａ〜４ｄ、及び、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄに接続される一方、他のデータ通信線１０２を介して図１の教壇３に置かれたコントロール端末３００にも接続されている。
上記図１の説明で述べた撮像ユニット４ａ〜４ｄは、夫々、ＣＣＤ、又は、ＣＭＯＳ等の撮像デバイス及びそれを駆動させるドライバを含む撮像部４２と、撮像部４２によって撮像された画像についてＡ／Ｄ変換処理や所定の画像補正処理、及び、処理された画像をデータ通信線１００に出力するための出力処理を行う信号処理部４３を備える。
【００２７】
また、図１の説明で述べた赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄは、夫々、特定波長帯域である赤外線の波長帯域で明滅発光する赤外線送信部５３、この赤外線送信部５３の発光部の全面に設けられ赤外線送信部５３にて発光した赤外線信号を角度Ｇの広範囲に放射させるための拡散フィルタ５２、及び、データ通信線１００を介して入力されたデータに基づいて、赤外線送信部５３を駆動させる駆動制御部５４を備える。
【００２８】
中継装置６は所謂ハブコントローラとして位置付けされ、入出力部６１〜６２、制御部６３、記憶部６４、及び、タイミング制御部６５を備える。
入出力部６１は、制御部６３の制御によってデータ通信線１００を介して撮像ユニット４ａ〜４ｄから出力された画像信号を受け取る一方、特にタイミング制御部６５の制御によって赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄにデータ通信線１００を介して情報（データ）を出力する機能を有する。
【００２９】
入出力部６２は、制御部６３の制御によって、データ通信線１０２を介してコントロール端末３００と情報（データ）の送受信を行う機能を有する。
制御部６３は、本発明に係るプログラムを記憶し、これが実行させることにより中継装置６全体を制御する機能を有する。
【００３０】
記憶部６４は、図７（Ａ）に図示するような記憶領域を有し、詳細には、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄに夫々割り当てられた送信期間を示すタイムスロット＃Ａ〜＃Ｄ、これらに対応付けて赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄに個別に割り当てられた送信ＩＤ０１〜０４、対応する（物理的には隣接する）撮像ユニットの撮像範囲４１ａ〜４１ｄ、及び、送信対象となる通信端末２００の識別情報とを一組として記憶する。
【００３１】
タイミング制御部６５は、図７（Ｂ）に示すようなタイムスロットで巡回的に前記通信端末２００の識別情報とデータとを送信するため、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄに出力すべきタイミングを設定制御する機能を有する。
【００３２】
尚、タイミング制御部６５を備える理由は、図２、及び、図３を用いて上述したように、放射範囲５１に含まれている複数の通信端末２００ａ〜２００ｘのうち同一撮像範囲４１から外れる通信端末が存在することによる各通信端末の識別情報のダウンリンクとアップリンクとでの不一致を回避するため、また、複数の赤外線送信ユニットの放射範囲に含まれている通信端末に対し、複数の赤外線送信ユニットが同時に異なる情報を放射した場合の情報の混信を回避するためである。
【００３３】
コントロール端末３００はデータ通信線１０２を介して中継装置６に接続され、中継装置６、及び、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄを介して各通信端末２００ａ〜２００ｘに対し一斉に応答要求信号を送信したり、情報送信要求信号を  中継装置６、及び、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄを介して各通信端末２００ａ〜２００ｘに対し記憶部６４に記憶されたタイムスロットで対応する通信端末２００ａ〜２００ｘに送信したりする機能を有する他、前記撮像ユニット４ａ〜４ｄによって撮像された撮像範囲４１ａ〜４１ｄからなる映像と、この映像に含まれるアップリンク光の輝度変化を有する画素領域から復調された情報とを対応付けて受信する機能を有する。
【００３４】
次に図８、９を用いて本光通信システムの動作を説明する。図８においてステップＡ〜で示されるフローチャートは、中継装置６の処理の流れを示し、ステップＢ〜で示されるフローチャートは、各通信端末２００ａ〜２００ｘの処理の流れを示す。
【００３５】
先ず、中継処理６側で処理がスタートすると、制御部６３は記憶部６４について、図７（Ａ）に図示したような内容で通信端末２００ａ〜２００ｘ識別情報が登録されていないか否かを判断する（ステップＡ０１）。そして、識別情報が登録されている場合は、コントロール端末３００からの指示により初期設定を検出したか否かを判断する（ステップＡ０２）。初期設定の指示を検出した、若しくは、上記ステップＡ０１にて識別情報が登録されていないと判断したときには、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄを介し、全ての通信端末２００に対し、応答要求信号を送信するよう制御する（ステップＡ０３）。
【００３６】
一方、通信端末２００ａ〜２００ｘは、ステップＡ０３にて赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄから赤外線で放射された応答要求信号を赤外光受光部２０３で受光したか否かを常時判断しており（ステップＢ０１）、上記ステップＡ０３の処理により、応答要求信号を受光したと判断すると、制御部２０５は、識別情報記憶部２０８に記憶されている通信端末固有の識別情報を情報変調部２１２へ出力し、情報変調部２１２ではこれを発光部２０４が時間的に連続して輝度変化させるための情報に輝度変調する（ステップＢ０２）、そしてこの輝度変調された情報はドライバ２０７に出力され、発光部２０４は、このドライバ２０７の制御により輝度を変化させながら発光する（ステップＢ０３）。
【００３７】
ステップＢ０３にて通信端末２００ａ〜２００ｘの発光部２０４が時間的に連続して輝度を変化させた可視光をアップリンク光として発光すると、撮像ユニット４ａ〜４ｄの撮像部４２はこれを時間的に連続して撮像することにより受光し、信号処理部４３はこの受光による輝度を含んだ画素領域を含む撮像範囲のフレームを逐次画像処理し、その画像を個別にデータ通信線１００に出力するので、制御部６３はこれらの画像を検証する（ステップＡ０４）。そしてこれらの画像に含まれる輝度変調された領域（詳細には上記受光による輝度を含んだ領域）を特定し（ステップＡ０５）、その時間的な輝度の変化から、輝度が所定値より高ければ“１”、逆に低ければ“０”として二値化したビットデータに復号し、更にその復号したビットデータを解析して、通信端末２００ａ〜２００ｘの識別情報に変換し、変換された各識別情報をこの識別情報が輝度変調領域として含まれていた画像毎に区分し、この画像を撮像した撮像ユニットに隣接する赤外線送信ユニットに割り当てられた送信ＩＤと対応付けて記憶部６４に書込む（ステップＡ０６）。
【００３８】
図９はステップＡ０６における記憶部６４の記憶内容を示すものである。同図の記憶内容を登録する場合は、先ず、赤外線送信ユニット５ａ〜５ｄを介して、応答要求信号を一斉放射すると、通信端末２００ａ〜２００ｘはほぼ同時に、識別情報記憶部２０８に記憶された識別情報を時間的な輝度変化を伴う可視光に変調して発光する。そして、この時間的な輝度変化を伴う可視光を含む撮像範囲４１ａ〜４１ｄを撮像ユニット４ａ〜４ｄが夫々連続的に撮像し、自己の撮像範囲に含まれる輝度変調領域を特定し、この特定された輝度変調領域から復号された識別情報を撮像範囲と対応付けるように記憶部６４に登録する。
【００３９】
例えば上記の処理を実行した場合、図２に示すように、撮像範囲４１ａには、通信端末２００ａ〜２００ｃ、２００ｇ〜２００ｉが時間的に輝度を変化させて発光した可視光による輝度領域が、撮像範囲４１ｂには、通信端末２００ｄ〜２００ｆ、２００ｊ〜２００ｌが時間的に輝度を変化させて発光した可視光による輝度領域が、撮像範囲４１ｃには、通信端末２００ｍ〜２００ｏ、２００ｓ〜２００ｕが時間的に輝度を変化させて発光した可視光による輝度領域が、撮像範囲４１ｄには、通信端末２００ｐ〜２００ｒ、２００ｖ〜２００ｘが時間的に輝度を変化させて発光した可視光による輝度領域が、夫々含まれるため、図９に図示するように記憶部６４にはこの対応関係が登録される。
【００４０】
中継装置６において、上記ステップＡ０２にて初期設定指示を検出しなかった場合、更に、コントロール端末３００から送信される通信端末２００ａ〜２００ｘに対する情報送信要求信号を検出したか否かを判断する（ステップＡ０７）。この情報送信要求信号を検出しなかった場合は、本処理のスタートの状態に戻るが、情報送信要求信号を検出した場合は、記憶部６４に記憶された内容に基づいて、この情報送信要求信号に含まれる送信を要求する通信端末の識別情報と要求内容とを、この識別情報に対応する赤外線送信ユニットから、対応するタイムスロットで送信（赤外線放射）する（ステップＡ０８）。
【００４１】
具体的なケースで説明すると、図２、図３における通信端末２００ｎに対し、コントロール端末３００が、特定の質問に対して通信端末２００ｎのユーザが入力した回答の送信を要求する情報送信要求信号を送信した場合、中継装置６の制御部６３はこの情報送信要求信号から通信端末２００ｎに対する要求であることを判断し、図９に示す記憶部６４を参照して、通信端末２００ｎを撮像範囲を特定する。この場合、通信端末２００ｎについては撮像範囲４１ｃが特定され、更に、送信ＩＤは０３、対応する赤外線送信ユニットは５ｃ、タイムスロット＃Ｃであることを判断する。そして、タイミング制御部６５に対し、タイムスロット＃Ｃで赤外線送信ユニット５ｃに対して、今回の情報送信要求信号を放射するよう設定制御する。
【００４２】
一方、通信端末２００ａ〜２００ｘでは、赤外線信号により自己宛の情報送信要求信号を受信したか否かを常時判断する（ステップＢ０４）。そして、赤外光受光部２０３により自己宛の情報送信要求信号を受信したと判断すると、制御部２０５はこれに応答して要求内容に基づいた情報を生成し（ステップＢ０５）、この生成された情報を、情報変調部２１２にて“１”、“０”のシリアルビットデータに変調させ（ステップＢ０６）、ドライバ２０７に対し“１”ならば“点灯”、“０”ならば“消灯”として発光部２０４を時間的に連続させて明滅するように発光制御する（ステップＢ０７）。
【００４３】
上記のケースの続きとして具体的に説明すると、通信端末２００ｎは赤外線送信ユニット５ｃから放射された赤外線信号を常時受信・解析し、受光した赤外線信号が自己宛の情報送信要求信号を含んでいるか否かを、その信号に含まれる識別情報と識別情報記憶部２０８に記憶されている識別情報との照合により判断する。そして、自己宛の情報送信要求信号を含んでいると判断すると、更にこの情報送信要求信号から要求内容を解析して自己の識別情報を含む応答要求に対応する情報を生成し、情報変調部２１２にて変調し、時間的に連続して輝度が変化する可視光として発光する。
【００４４】
ステップＢ０７における発光による輝度変化は、撮像ユニット４にて連続的に撮像される。詳細には、撮像ユニット４ａ〜４ｄは監視カメラのような要領で常時担当するする撮像範囲を撮像し、中継装置６は、その画像をコントロール端末３００にモニター画像として常時送信している。そして、発光部２０４の発光によるアップリンク光の輝度変化について、輝度が所定値より高ければ“１”、逆に低ければ“０”として二値化したビットデータに復号し（ステップＡ０９）、更にその復号したビットデータを解析して、情報に変換し、この変換された情報をこの情報が輝度変調領域として含まれていた画像に重畳させてコントロール端末３００に出力する（ステップＡ１０）。
【００４５】
上記のケースの続きとして具体的に説明すると、通信端末２００ｎからアップリンク光を撮像ユニット４１ｃが受光すると、中継装置６の制御部６３は、このアップリンク光の輝度変化について、輝度が所定値より高ければ“１”、逆に低ければ“０”として二値化したビットデータに復号し更にその復号したビットデータを解析して、情報を送信した識別情報と回答情報に変換し、この識別情報と回答情報とを撮像した画像に重畳させてコントロール端末３００へ出力する。
【００４６】
したがって、本実施の形態によれば、席替えや編入等により複数の通信端末（光通信装置）の位置関係や数が変化しても、上記ステップＡ０３〜Ａ０６、及び、ステップＢ０１〜Ｂ０３の処理を行うことで容易に対応することができる。
また、赤外線信号の放射範囲と撮像範囲とが完全に一致しない場合であっても、通信端末２００ａ〜２００ｘは混信することなく自己宛の赤外線信号を受光することができるともに、コントロール端末では、回答を要求した通信端末の位置とその回答内容との関係を容易に把握することができる。
【００４７】
尚、上記実施の形態においては、通信端末２００ａ〜２００ｘに個別に割り当てられた識別情報を送受信するようにしたが、これに限ることなく、ユーザ情報（氏名、生徒ID）を送受信するようにしてもよい。
また、本実施の形態においては、教室を用いた情報の送受信システムを例示したがこれに限ることなく、特定範囲の空間において、行又は列の少なくとも一方に整列して配置された通信装置に対し、特定の波長帯域による応答要求の送信、及びそれに対する応答を撮像により受信するシステムであれば、例えば、アンケート収集システムや投票システム等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１                  教室
２                  机
４ａ〜４ｄ          撮像ユニット
５ａ〜５ｄ          赤外線送信ユニット
６                  中継装置
４１ａ〜４１ｄ      撮像範囲
４２                撮像部
４３                信号処理部
５１ａ〜５１ｄ      放射範囲
５３                赤外線送信部
５４                駆動制御部
６３                制御部
６４                記憶部
６５                タイミング制御部
２００ａ〜２００ｘ  通信端末
２０３              赤外光受光部
２０４              発光部
２０５              制御部
２０６              情報復調部
２０８              識別情報記憶部
２０９              プログラムメモリ
２１２              情報変調部
３００              コントロール端末
【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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