(57)【要約】  光通信システム（１）は、光を発することができる曲面形状の表示パネル（１１）と、情報信号を表す光を表示パネル（１１）において発光させる送信制御部（１４）と、を有する送信部（１０）と、表示パネル（１１）から発せられた光を受光するイメージセンサー（２１）と、イメージセンサー（２１）で受光された光から前記情報信号を抽出する受信制御部（２４）と、を有する受信部（２０）と、を備える。表示パネル（１１）は、背景光を透過できる透明な表示パネルであってもよい。
2020145311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発することができる曲面形状の表示パネルと、情報信号を表す光を前記表示パネルにおいて発光させる送信制御部と、を有する送信部と、
前記表示パネルから発せられた光を受光するイメージセンサーと、前記イメージセンサーで受光された光から前記情報信号を抽出する受信制御部と、を有する受信部と、
を備える光通信システム。
【請求項２】
前記送信制御部は、所定の形状の画像を前記表示パネルにおいて表示させ、
前記受信制御部は、前記イメージセンサーで撮像された前記画像の形状と前記所定の形状との差異に基づいて、前記表示パネルの前記画像が表示されている領域と前記イメージセンサーとが正対しているか否かを判定する、
請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記受信制御部は、前記表示パネルの前記イメージセンサーと正対していると判定された領域に表示される画像のみから前記情報信号を抽出する、
請求項２に記載の光通信システム。
【請求項４】
光を発しかつ背景光を透過することができる表示パネルと、情報信号を表す光を前記表示パネルにおいて発光させる送信制御部と、を有する送信部と、
前記表示パネルから発せられた光を受光するイメージセンサーと、前記イメージセンサーで受光された光から前記情報信号を抽出する受信制御部と、を有する受信部と、
を備える光通信システム。
【請求項５】
前記送信部は移動体に設置され、
前記表示パネルは前記移動体の外表面を構成する透明部材上に設置されている、
請求項４に記載の光通信システム。
【請求項６】
前記表示パネルは、各々が背景光を透過することができる第１の表示パネルと第２の表示パネルとを光の出射方向に重ねて構成されている、
請求項４または５に記載の光通信システム。
【請求項７】
前記送信制御部は、前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとを交互に発光させる、
請求項６に記載の光通信システム。
【請求項８】
前記表示パネルは、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネルである、
請求項１から７のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項９】
前記送信部は移動体に設置され、
前記有機ＥＬ表示パネルは、前記移動体の外表面を構成する部材に固定され、
前記有機ＥＬ表示パネルの全面および前記部材の少なくとも一部は、透明樹脂で覆われている、
請求項８に記載の光通信システム。
【請求項１０】
前記部材は前記有機ＥＬ表示パネルの裏面に対応する位置に貫通孔を有し、
前記有機ＥＬ表示パネルと前記送信制御部とが、前記貫通孔に通されたケーブルで接続されている、
請求項９に記載の光通信システム。
【請求項１１】
前記送信制御部は、前記表示パネルが発する光の強度を、前記情報信号に応じて時間的に変化させる、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項１２】
前記表示パネルは、複数色の可視光を発することができるカラー表示パネルであり、
前記送信制御部は、前記表示パネルが発する可視光の色を、前記情報信号に応じて時間的に変化させる、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項１３】
前記送信制御部は、発光している複数の画素と消光している複数の画素との二次元配列により前記情報信号を表す二次元コードを、前記表示パネルにおいて表示させる、
請求項１から１０のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項１４】
前記送信制御部は、前記表示パネルにおいて、前記二次元コードを構成する前記複数の画素の各々の発光と消光とを周期的に反転させる、
請求項１３に記載の光通信システム。
【請求項１５】
前記表示パネルの光の出射方向に設けられた清掃機を、さらに備える、
請求項１から１４のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項１６】
前記清掃機は、前記表示パネルの光の出射面に設けられたワイパーである、
請求項１５に記載の光通信システム。
【請求項１７】
前記送信部は第１の自動車に設置され、前記受信部は第２の自動車に設置されている、
請求項１から１６のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項１８】
前記送信部は第１のドローンに設置され、前記受信部は第２のドローンに設置されている、
請求項１から１６のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項１９】
前記送信部および前記受信部のうち、一方はドローンに設置され他方は飛行船に設置されている、
請求項１から１６のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項２０】
前記送信部は、電波を用いて信号を送信する無線通信部をさらに備える、
請求項１または４に記載の光通信システム。
【請求項２１】
画像を撮影する撮像用イメージセンサーと、前記撮像用イメージセンサーを制御する撮像制御部と、を有する撮像部をさらに備える、
請求項１または４に記載の光通信システム。
【請求項２２】
前記撮像部は、前記撮像部の動作を開始および停止するためのスイッチをさらに備える、
請求項２１に記載の光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
照明機器やディスプレイなどの発光体から情報信号で変調した光を出射させ、その光を受光素子やカメラなどで受信することによって通信する光通信システムが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１５１０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動車などの移動体に光通信システムを設置する場合、移動体の外表面の形状が複雑であり、また大きな面積を占めるウィンドウが透明材料で構成されているため、発光体の設置場所に制約を生じ、発光部の大面積化が困難である。【０００５】
そこで、本発明は、発光体の設置場所の制約を緩和することができる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】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る光通信システムは、光を発することができる曲面形状の表示パネルと、情報信号を表す光を前記表示パネルにおいて発光させる送信制御部と、を有する送信部と、前記表示パネルから発せられた光を受光するイメージセンサーと、前記イメージセンサーで受光された光から前記情報信号を抽出する受信制御部と、を有する受信部と、を備える。【０００７】
このような構成によれば、発光体を曲面形状の表示パネルで構成するので、移動体の外表面の複雑な形状を有する部分にも発光体を設置することが容易になる。これにより、発光体の設置場所の制約が緩和された光通信システムが得られる。【０００８】
また、前記送信制御部は、所定の形状の画像を前記表示パネルにおいて表示させ、前記受信制御部は、前記イメージセンサーで撮像された前記画像の形状と前記所定の形状との差異に基づいて、前記表示パネルの前記画像が表示されている領域と前記イメージセンサーとが正対しているか否かを判定してもよい。【０００９】
また、前記受信制御部は、前記表示パネルの前記イメージセンサーと正対していると判定された領域に表示される画像のみから前記情報信号を抽出してもよい。【００１０】
このような構成によれば、曲面形状の表示パネルの領域ごとに、当該領域と当該領域に正対するイメージセンサーとの間で指向性のある通信ができるので、１つの送信部と複数の受信部との間で、指向性に基づく空間分割による多重通信が可能になる。【００１１】
本発明の一態様に係る光通信システムは、光を発しかつ背景光を透過することができる表示パネルと、情報信号を表す光を前記表示パネルにおいて発光させる送信制御部と、を有する送信部と、前記表示パネルから発せられた光を受光するイメージセンサーと、前記イメージセンサーで受光された光から前記情報信号を抽出する受信制御部と、を有する受信部と、を備える。【００１２】
このような構成によれば、発光体を透明で目立ちにくい表示パネルで構成するので、移動体の外表面の意匠が重視される部分にも発光体を設置することが容易になる。これにより、発光体の設置場所の制約が緩和された光通信システムが得られる。【００１３】
また、前記送信部は移動体に設置され、前記表示パネルは前記移動体の外表面を構成する透明部材上に設置されていてもよい。【００１４】
このような構成によれば、透明部材を透過する本来の光を表示パネルでも透過させることができるので、例えば、自動車のウィンドウガラスやウィンカーレンズといった、遮光性のある発光体を設置できない場所に表示パネルを設置することが可能になる。【００１５】
また、前記表示パネルは、各々が背景光を透過することができる第１の表示パネルと第２の表示パネルとを光の出射方向に重ねて構成されていてもよい。【００１６】
このような構成によれば、実質的な設置面積を増やすことなく発光体を二重化して信頼性を高めることができる。【００１７】
また、前記送信制御部は、前記第１の表示パネルと前記第２の表示パネルとを交互に発光させてもよい。【００１８】
このような構成によれば、第１の表示パネルおよび第２の表示パネルの全体としての発光体の寿命を延長することができる。【００１９】
また、前記表示パネルは、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネルであってもよい。【００２０】
このような構成によれば、薄型、軽量に構成でき、かつ高速な応答性を利用した低電力駆動が可能な有機ＥＬ表示パネルを利用することにより、例えば、移動体への搭載に有利な光通信システムが得られる。【００２１】
また、前記送信部は移動体に設置され、前記有機ＥＬ表示パネルは、前記移動体の外表面を構成する部材に固定され、前記有機ＥＬ表示パネルの全面および前記部材の少なくとも一部は、透明樹脂で覆われていてもよい。【００２２】
このような構成によれば、有機ＥＬ表示パネルの薄さを活かして、移動体の外表面を構成する部材と有機ＥＬ表示パネルとを一体化して構成できるので、移動体の外観の意匠性を損ないにくい光通信システムが得られる。【００２３】
また、前記部材は前記有機ＥＬ表示パネルの裏面に対応する位置に貫通孔を有し、前記有機ＥＬ表示パネルと前記送信制御部とが、前記貫通孔に通されたケーブルで接続されていてもよい。【００２４】
このような構成によれば、有機ＥＬ表示パネルと送信制御部とを接続するケーブルの引き回しが容易になるので、実装性に優れた光通信システムが得られる。【００２５】
また、前記送信制御部は、前記表示パネルが発する光の強度を、前記情報信号に応じて時間的に変化させてもよい。【００２６】
このような構成によれば、光の強度を情報信号で変調することにより通信を行うことができる。【００２７】
また、前記表示パネルは、複数色の可視光を発することができるカラー表示パネルであり、前記送信制御部は、前記表示パネルが発する可視光の色を、前記情報信号に応じて時間的に変化させてもよい。【００２８】
このような構成によれば、可視光の色を情報信号で変調することにより通信を行うことができる。【００２９】
また、前記送信制御部は、発光している複数の画素と消光している複数の画素との二次元配列により前記情報信号を表す二次元コードを、前記表示パネルにおいて表示させてもよい。【００３０】
このような構成によれば、情報信号を表す二次元コードを光で表示することにより通信を行うことができる。【００３１】
また、前記送信制御部は、前記表示パネルにおいて、前記二次元コードを構成する前記複数の画素の各々の発光と消光とを周期的に反転させてもよい。【００３２】
このような構成によれば、発光時間に応じて進行する劣化の度合いを画素間で平準化できるので、表示パネルの実効的な寿命を延長することができる。【００３３】
また、前記表示パネルの光の出射方向に設けられた清掃機を、さらに備えてもよい。【００３４】
また、前記清掃機は、前記表示パネルの光の出射面に設けられたワイパーであってもよい。【００３５】
このような構成によれば、表示パネルから出射される光の視認を妨げる汚れを除去できるので、通信の信頼性を確保しやすくなる。【００３６】
また、前記送信部は第１の自動車に設置され、前記受信部は第２の自動車に設置されていてもよい。【００３７】
このような構成によれば、自動車間での通信を行う光通信システムが得られる。【００３８】
また、前記送信部は第１のドローンに設置され、前記受信部は第２のドローンに設置されていてもよい。【００３９】
このような構成によれば、ドローン間での通信を行う光通信システムが得られる。【００４０】
また、前記送信部および前記受信部のうち、一方はドローンに設置され他方は飛行船に設置されていてもよい。【００４１】
このような構成によれば、ドローンと飛行船との間での通信を行う光通信システムが得られる。【００４２】
また、前記送信部は、電波を用いて信号を送信する無線通信部をさらに備えてもよい。【００４３】
また、本発明の一態様に係る光通信システムは、画像を撮影する撮像用イメージセンサーと、前記撮像用イメージセンサーを制御する撮像制御部と、を有する撮像部をさらに備えてもよい。【００４４】
また、前記撮像部は、前記撮像部の動作を開始および停止するためのスイッチをさらに備えてもよい。【００４５】
このような構成によれば、不要な画像が取得されることでプライバシーが侵害されるおそれを低減できる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明に係る光通信システムによれば、発光体に曲面形状の表示パネルもしくは背景光を透過できる表示パネルを用いるので、発光体の設置場所の制約を緩和することができる光通信システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、実施の形態１に係る光通信システムの機能的な構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る光通信システムの適用例を示す模式図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る変調の一例を示す模式図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る変調の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る変調の一例を示す模式図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る表示動作の一例を示す模式図である。
【図７Ａ】図７Ａは、実施の形態１に係る指向性の形成の一例を示す模式図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、実施の形態１に係るテストパターンの一例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係る光通信システムの機能的な構成の他の一例を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係る表示パネルの設置構造の一例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、実施の形態１に係る清掃機の一例を示す模式図である。
【図１１】図１１は、実施の形態１に係る光通信システムの他の適用例を示す模式図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１に係る光通信システムのさらに他の適用例を示す模式図である。
【図１３】図１３は、実施の形態２に係る光通信システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図１４】図１４は、実施の形態２に係る光通信システムの適用例を示す模式図である。
【図１５】図１５は、実施の形態３に係る光通信システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、実施の形態３に係る光通信システムの適用例を示す模式図である。
【図１７】図１７は、実施の形態３に係る光通信システムにおける認証方法の流れを示すシーケンスチャートである。
【図１８】図１８は、実施の形態４に係る光通信システムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図１９】図１９は、実施の形態４に係る光通信システムの適用例を示す模式図である。
【図２０】図２０は、実施の形態５に係る光通信システムの適用例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
本発明の複数の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。
【００４９】
（実施の形態１）
実施の形態１に係る光通信システムについて、発光体に透明かつ曲面形状の表示パネルを用いた可視光通信システムの例を挙げて説明する。なお、本明細書において、透明とは背景光を透過することを意味し、曲面形状とは非平面形状を意味することとする。
【００５０】
図１は、本実施の形態に係る光通信システムの機能的な構成の一例を示すブロック図である。図１に示されるように、表示パネル１１と送信制御部１４とを有する送信部１０と、イメージセンサー２１と受信制御部２４とを有する受信部２０とを備える。
【００５１】
表示パネル１１は、光を発することができる透明かつ曲面形状の表示パネルである。表示パネル１１は、一例として、可視光画像を表示する有機ＥＬ表示パネルであってもよい。例えば、透明樹脂からなる可撓性の基板に、陰極、電子輸送層、発光層、ホール輸送層、および陽極を含む積層体を透明材料にて形成することにより、透明かつ曲面形状の有機ＥＬ表示パネルは構成される。
【００５２】
送信制御部１４は、図示していない応用装置から情報信号を取得し、情報信号を表す可視光を表示パネル１１において発光させる。送信制御部１４は、一例として、プロセッサ、メモリ、入出力ポートを含むワンチップマイコンで構成されてもよく、送信制御部１４の機能は、メモリに記録されているプログラムをプロセッサが実行することで実現されてもよい。
【００５３】
イメージセンサー２１は、表示パネル１１から発せられた光を受光する。イメージセンサー２１は、一例として、光学系２２および撮像素子２３を有するカメラであってもよい。
【００５４】
受信制御部２４は、イメージセンサー２１で受光された光から当該光によって表される情報信号を抽出し、抽出した情報信号を図示しない応用装置へ供給する。受信制御部２４は、一例として、プロセッサ、メモリ、入出力ポートを含むワンチップマイコンで構成されてもよく、受信制御部２４の機能は、メモリに記録されているプログラムをプロセッサが実行することで実現されてもよい。
【００５５】
図２は、光通信システム１の適用例を示す模式図であり、自動車３１、３２間での通信への適用例が示されている。図２に示されるように、自動車３１には、表示パネル１１ａおよびイメージセンサー２１ａが設置され、自動車３２には、表示パネル１１ｂおよびイメージセンサー２１ｂが設置されている。
【００５６】
表示パネル１１ａ、１１ｂは、透明かつ曲面形状の有機ＥＬ表示パネルであり、可視光Ｌ１、Ｌ２による画像をそれぞれ表示する。表示パネル１１ａ、１１ｂは、自動車３１のフロントのウィンカーレンズ上および自動車３２のリアウィンドウガラス上にそれぞれ設置されている。
【００５７】
イメージセンサー２１ａ、２１ｂは、車載カメラであり、それぞれ自動車３１の前方および自動車３２の後方を撮像する。イメージセンサー２１ａ、２１ｂは、自動車３２のリアパネルおよび自動車３１の車内にそれぞれ設置されている。表示パネル１１ａ、１１ｂにおいて可視光Ｌ１、Ｌ２にて表示された画像は、車載カメラであるイメージセンサー２１ｂ、２１ａにてそれぞれ撮像される。
【００５８】
このように、光通信システム１では、発光体として曲面形状の表示パネル１１ａ、１１ｂを用いるので、自動車の外表面の複雑な形状を有する部分にも発光体を設置することが容易になる。
【００５９】
また、発光体として透明な表示パネル１１ａ、１１ｂを用いるので、自動車の外表面の意匠が重視される部分にも、透明で目立ちにくい発光体を設置することが容易になる。また、ウィンドウガラスやウィンカーレンズといった、遮光性のある表示パネルは設置できない場所にも発光体を設置することが可能になる。
【００６０】
これにより、発光体の設置場所の制約が緩和された光通信システムが得られる。
【００６１】
図２の例では、表示パネル１１ａとイメージセンサー２１ｂとを含む光通信システムおよび表示パネル１１ｂとイメージセンサー２１ａとを含む光通信システムの２組の光通信システムにより、自動車３１、３２間で双方向の通信機能が提供される。また、自動車３１のリア部および自動車３２のフロント部にも、表示パネルおよびイメージセンサーが配置される（図示せず）。これにより、例えば、縦列走行をしている車列間での通信など、さらに他の自動車との通信が可能となる。
【００６２】
光通信システム１を用いて、速度、加速度、操舵などの運転操作、障害物などの道路状況など、車載の電子制御ユニットで処理される情報信号を自動車間で交換することにより、例えば、自動車の自動運転を支援することができる。この場合、車載の電子制御ユニットは、前述した応用装置の一例である。
【００６３】
次に、光画像による情報信号の表現方法、つまり、光画像の情報信号による変調方法について、いくつかの例を挙げて説明する。
【００６４】
図３は、光の発光強度を情報信号で変調する一例を示す模式図である。図３の例は、表示パネル１１を、情報信号に応じて時間的に点滅させることを模式的に表している。このように、送信制御部１４は、表示パネル１１において発光する光の強度（点滅を含む）を、情報信号に応じて時間的に変化させてもよい。送信制御部１４は、表示パネル１１の全ての画素を同時に点滅させてもよい。
【００６５】
これにより、光通信システム１は、光の強度を情報信号で変調することにより通信を行うことができる。
【００６６】
図４は、光の発光色を情報信号で変調する一例を示す模式図である。図４の例は、表示パネル１１を、情報信号に応じて赤、緑および青の中から時間的に変化する色で発光させることを模式的に表している。このように、表示パネル１１が、カラー表示パネルである場合、送信制御部１４は、表示パネル１１において発光する可視光の色を、情報信号に応じて時間的に変化させてもよい。送信制御部１４は、表示パネル１１の全ての画素の発光色を同時に変化させてもよい。
【００６７】
これにより、光通信システム１は、光の色を情報信号で変調することにより通信を行うことができる。
【００６８】
図５は、光画像のパターンを情報信号で変調する一例を示す模式図である。図５の例は、表示パネル１１に、情報信号を表す二次元パターンを表示させることを模式的に表している。このように、送信制御部１４は、表示パネル１１において、発光している複数の画素と消光している複数の画素との二次元配列により情報信号を符号化した二次元コードを表示させてもよい。
【００６９】
これにより、光通信システム１は、光画像のパターンを情報信号で変調することにより通信を行うことができる。
【００７０】
図６は、二次元パターンの表示動作の一例を示す模式図である。図６の例では、送信制御部１４は、表示パネル１１に、図５の二次元パターンとその反転画像とを交互に表示させている。このように、送信制御部１４は、表示パネル１１において、二次元コードを構成する各画素の発光と消光とを周期的に反転して表示させてもよい。
【００７１】
これにより、発光時間に応じて進行する画素の劣化の度合いを画素間で平準化できるので、表示パネルの実効的な寿命を延長することができる。
【００７２】
次に、表示パネルの曲面形状を利用して通信の指向性を形成する光通信システムの応用例について説明する。
【００７３】
図７Ａは、通信における指向性の形成の一例を示す模式図である。図７Ａの例では、表示パネル１１は、自動車３１の側面から前面にかけて、自動車３１のボディーに沿って曲面形状で設置されている。
【００７４】
送信制御部１４（図１を参照）は、所定の形状のテストパターンＰ１、Ｐ２を、表示パネル１１の互いに異なる複数の領域に表示する。
【００７５】
図７Ｂは、テストパターンＰ１、Ｐ２の一例を示す平面図である。図７Ｂに示されるように、テストパターンＰ１、Ｐ２は、正方領域の３隅に配置された読み取り領域の端部を表すコーナーマークＣと、当該正方領域の中央に配置された歪検出パターンＤとで構成されている。歪検出パターンＤは、一例として、等方図形（例えば正円）を多角形（例えば正方形）で囲んで構成されている。
【００７６】
図７Ａの例では、テストパターンＰ１、Ｐ２は、表示パネル１１のうち自動車３１の前面に位置する領域および側面に位置する領域に、それぞれ表示されている。点線円内に示すフロントビューＶ１およびサイドビューＶ２は、自動車３１の前方に位置する先行車のリア部に設置された車載カメラおよび自動車３１の側方に位置する並走車の側方に設置された車載カメラにてそれぞれ撮像されるテストパターンＰ１、Ｐ２の一例を示している。
【００７７】
先行車の車載カメラは、テストパターンＰ１とは正対する（言い換えれば、表示パネル１１のうちテストパターンＰ１が表示された領域の法線方向に位置する）が、テストパターンＰ２とは正対しない。そのため、フロントビューＶ１では、テストパターンＰ１は正方形に見え、テストパターンＰ２は歪んで見える。
【００７８】
また、並走車の車載カメラは、テストパターンＰ２とは正対する（言い換えれば、表示パネル１１のうちテストパターンＰ２が表示された領域の法線方向に位置する）が、テストパターンＰ１とは正対しない。そのため、サイドビューＶ２では、テストパターンＰ２は正方形に見え、テストパターンＰ１は歪んで見える。
【００７９】
このような見え方の特性を利用して、先行車および並走車の受信制御部２４は、イメージセンサー２１が、表示パネル１１のうちテストパターンが表示されている領域と正対しているか否かを判定する。
【００８０】
例えば、受信制御部２４（図１を参照）は、テストパターンの所定の形状（一例として、図７Ｂ）を記憶しておき、撮像されたテストパターンの形状と記憶されている形状との差異に基づいて、当該判断を行ってもよい。具体的な一例として、撮像されたテストパターンにおける、パターンＤの４辺の長さの偏差および隣接する２辺がなす角度の直角からのずれ量がいずれも所定のしきい値未満である場合に、テストパターンが表示されている領域がイメージセンサー２１と正対していると判定してもよい。
【００８１】
このようにして表示パネル１１のイメージセンサー２１と正対している領域を判定することによって、受信制御部２４は、当該領域に表示される画像のみから情報信号を抽出する。
【００８２】
これにより、表示パネル１１の領域ごとに、当該領域と当該領域に正対するイメージセンサーとの間で指向性のある通信ができるので、１つの送信部と複数の受信部との間で、指向性に基づく空間分割による多重通信が可能になる。
【００８３】
次に、光通信システムのその他の特徴について説明する。
【００８４】
図８は、光通信システムの機能的な構成の他の一例を示すブロック図である。図８に示されるように、光通信システム２は、図１の光通信システム１と比べて、表示パネル１１が二重化されている点で相違する。
【００８５】
光通信システム２の送信部１５において、表示パネル１１は、透明かつ曲面形状の有機ＥＬ表示パネル１２、１３を、光の出射方向に重ねて構成され、送信制御部１６は、有機ＥＬ表示パネル１２、１３を交互に発光させる。
【００８６】
これにより、表示パネル１１を、実質的な設置面積を増やすことなく、有機ＥＬ表示パネル１２、１３により二重化して信頼性を高めることができる。また、有機ＥＬ表示パネル１２、１３を交互に駆動することで、有機ＥＬ表示パネル１２、１３の全体としての表示パネル１１の寿命を延長することができる。
【００８７】
また、表示パネル１１は、自動車の外表面を構成する部材と一体化して構成されていてもよい。
【００８８】
図９は、表示パネルの設置構造の一例を示す模式図である。図９において、表示パネル１１は、透明かつ曲面形状の有機ＥＬ表示パネルであり、自動車の外表面を構成する部材３３に固定されている。表示パネル１１の表面（光の出射面）の全体および部材３３の少なくとも一部は、透明樹脂３６で覆われている。部材３３は、前述したように、ウィンドウガラスまたはウィンカーレンズなどの透明部材であってもよく、また、自動車のボディーを構成する鋼板または樹脂板であってもよい。
【００８９】
これにより、有機ＥＬ表示パネルの薄さを活かして、自動車の外表面を構成する部材３３と表示パネル１１とを一体化して構成できるので、自動車の外観の意匠性を損ないにくい光通信システムが得られる。
【００９０】
部材３３は表示パネル１１の裏面に対応する位置に貫通孔３４を有し、表示パネル１１と送信制御部（図１を参照）とが、貫通孔３４に通されたケーブル３５で接続されている。ケーブル３５は、電源ケーブルおよび信号ケーブルを含んでいる。
【００９１】
これにより、表示パネル１１と送信制御部とを接続するケーブル３５の引き回しが容易になるので、実装性に優れた光通信システムが得られる。
【００９２】
また、光通信システムは、表示パネル１１の光の出射方向に設けられた清掃機をさらに備えてもよい。
【００９３】
図１０は、光通信システムが備える清掃機の一例として自動車のワイパーを示す模式図である。図１０の例では、表示パネル１１は、透明かつ曲面形状の有機ＥＬ表示パネルであり、自動車のリアウィンドウガラス３８のうち、ワイパー３７によって清掃される領域３９に設置されている。
【００９４】
これにより、表示パネル１１から出射される光の視認を妨げる汚れを除去できるので、通信の信頼性を確保しやすくなる。なお、清掃機は、ウィンドウガラス用のワイパーには限られず、表示パネル１１の光の出射面に設けられた専用のワイパーであってもよい。
【００９５】
次に、光通信システムのその他の適用例について説明する。
【００９６】
図１１は、光通信システムの他の適用例を示す模式図であり、光通信システムのドローン４１、４２間の通信への適用例が示されている。図１１に示されるように、ドローン４１には、表示パネル１１ｃおよびイメージセンサー２１ｃが設置され、ドローン４２には、表示パネル１１ｄおよびイメージセンサー２１ｄが設置されている。
【００９７】
表示パネル１１ｃ、１１ｄは、透明かつ曲面形状の有機ＥＬ表示パネルであり、光による画像を表示する。表示パネル１１ｃ、１１ｄは、ドローン４１、４２のプロペラガードの外周に設置されている。
【００９８】
イメージセンサー２１ｃ、２１ｄは、全周カメラであり、ドローン４１、４２の外周を撮像する。イメージセンサー２１ｃ、２１ｄは、ドローン４１、４２の頂部に設置されている。表示パネル１１ｃ、１１ｄにおいて光にて表示された画像は、全周カメラであるイメージセンサー２１ｄ、２１ｃにて撮像される。
【００９９】
このように、光通信システムでは、発光体として曲面形状の表示パネル１１ｃ、１１ｄを用いるので、プロペラガードなどドローンの曲面形状を有する部分にも発光体を設置することが容易になる。また、前述したように、表示パネルの曲面形状を利用して通信の指向性を形成すれば、多数のドローン間で空間多重による通信を行うこともできる。
【０１００】
光通信システムを用いて、速度、高度、加速度、進行方向などの飛行状況など、ドローンの電子制御ユニットで処理される情報信号をドローン間で交換することにより、例えば、ドローンの自動操縦を支援することができる。
【０１０１】
図１２は、光通信システムの他の適用例を示す模式図であり、ドローン４１と飛行船４３との間の通信への適用例が示されている。図１２に示されるように、ドローン４１には、表示パネル１１ｃおよびイメージセンサー２１ｃが設置され、飛行船４３には、表示パネル１１ｅおよびイメージセンサー２１ｅが設置されている。
【０１０２】
ドローン４１と飛行船４３とは、例えば、物流システムを構成していてもよい。飛行船４３は、中継点を結ぶ基幹経路で荷物を輸送し、ドローン４１は、飛行船４３と配送点および集荷点との間の末端経路で荷物を輸送してもよい。ドローン４１は、ハッチ４４から飛行船４３に乗り込んで荷物の積み降ろしを行ってもよい。
【０１０３】
光通信システムを用いて、配送点、集荷点、荷物の寸法、重量、個数などの情報信号を、飛行船４３とドローン４１との間で交換することにより、ドローンを末端経路へ適時に割り当てるなど、物流システムの効率的な運用が可能となる。
【０１０４】
以上、実施の形態１において、光通信システムの送信部として、可視光を発する有機ＥＬ表示パネルを用い、受信部としてこの表示パネルから発せられた可視光を受光するイメージセンサーを用いる構成を例に説明したが、通信に供する光の波長は可視光に限らない。例えば、赤外光を発する表示パネルとこの赤外光を受信できるイメージセンサーを用いてもよいし、紫外光発する表示パネルとこの紫外光を受信できるイメージセンサーを用いてもよく、赤外光、可視光、および紫外光の光波長領域に限定されることなく、送信部として二次元に配列された発光体と、その発光を受光できる二次元に配列されたセンサーとの組み合わせであれば本発明の効果を奏することができる。
【０１０５】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る光通信システムについて説明する。本実施の形態に係る光通信システムは、従来の画像認証システムにおける誤認識を低減するために利用できるシステムである。従来の自動運転車、顔認証システムなどの画像認証システムにおいては、対象物の認識を、イメージセンサーによって取得された画像に映った当該対象物の外観のみに基づいて行うため、誤認識のリスクが比較的高い。本実施の形態に係る光通信システムは、対象物を認証するための情報を、対象物に付された表示パネルからイメージセンサーに光通信によって送信することで、上記誤認識のリスクを低減する。以下、本実施の形態に係る光通信システムについて、実施の形態１に係る光通信システムとの相違点を中心に図１３および図１４を用いて説明する。
【０１０６】
図１３は、本実施の形態に係る光通信システム３の機能的な構成を示すブロック図である。図１３に示されるように、光通信システム３は、機能的には、表示パネル１１と送信制御部１４とを有する送信部１０と、イメージセンサー２１と受信制御部３２４とを有する受信部３２０とを備える。
【０１０７】
本実施の形態に係る受信制御部３２４は、表示パネル１１から発せられた光を受光するイメージセンサー２１で受光された光から情報信号を抽出し、かつ、表示パネル１１が付された対象物の画像認証を行う。本実施の形態では、受信制御部３２４は、表示パネル１１が付された対象物の画像をイメージセンサー２１から取得し、当該画像に基づいて対象物の認証を行う。対象物は、特に限定されないが、例えば、人、動物、車などである。また、画像認証によって、例えば、人、動物などの種類を認証してもよいし、特定の人などを認証してもよい。また、受信制御部３２４は、画像データを用いて画像認証を行ってもよい。受信部３２０は、画像認証において用いるデータを記憶する記憶部を有してもよい。
【０１０８】
また、本実施の形態では、受信制御部３２４が光から抽出する情報信号は、対象物の属性情報を含む。属性情報は、例えば、人、動物などの種類に関する情報を示す信号であってもよいし、年齢、性別、名称などの情報であってもよいし、個人を特定する身分証明情報などの認証情報を示す信号であってもよい。
【０１０９】
本実施の形態に係る光通信システム３の適用例について図１４を用いて説明する。図１４は、本実施の形態に係る光通信システム３の適用例を示す模式図である。図１４に示されるように、本実施の形態に係る光通信システム３は、例えば、人３９０の顔認証に適用される。図１４に示される適用例では、認証を受ける対象物である人３９０には、表示パネル１１が付されている。表示パネル１１は、人３９０の腕に巻かれた腕章３９２に付されている。なお、図１４には示されないが、腕章３９２には、送信制御部１４が含まれる。つまり、腕章３９２が送信部１０を構成する。
【０１１０】
図１４に示される受信部３２０は、人３９０の顔認証を行う。図１４に示される適用例では、受信部３２０は筐体状の外形を有し、外表面に配置されるイメージセンサー２１を有する。図１４には示されないが、受信部３２０は、図１３に示される受信制御部３２４とを有する。受信制御部３２４は、表示パネル１１が付された対象物である人３９０の画像をイメージセンサー２１から取得し、当該画像に基づいて人３９０の認証を行う。具体的には、受信制御部３２４は、当該画像に基づいて人３９０が誰であるかを特定する。
【０１１１】
また、本実施の形態に係る表示パネル１１は、人３９０を特定するための個人認証情報を含む情報信号を表す光を発する。つまり、受信制御部３２４は、イメージセンサー２１で受光された表示パネル１１が発する光から、人３９０を特定する個人認証情報を抽出する。
【０１１２】
図１４に示される適用例において、受信制御部３２４が取得する画像が、画像認証に適していない場合に、誤認識のリスクが高まる。画像が画像認証に適しない場合とは、例えば、画像の画質が低い場合、当該画像が人３９０の顔の一部だけを含む場合などである。しかしながら、本実施の形態では、人３９０に付された表示パネル１１が個人認証情報を含む情報信号を表す光を発し、受信制御部３２４がイメージセンサー２１が受光した当該光から個人認証情報を抽出することができるため、顔認証において誤認証のおそれがある場合においても、人３９０を精度良く認証することができる。
【０１１３】
以上のように、本実施の形態に係る光通信システム３によれば、従来の画像認証システムより画像認証の精度を高めることができる。また、本実施の形態に係る光通信システム３の表示パネル１１が発する光は、イメージセンサー２１が受光できればよく、必ずしも人が認識できなくてもよい。このため、表示パネル１１は、人の目には単なる模様に見えるような可視光を発しつつ、人の目では認識できない程度に短い時間で情報信号を含む可視光を発してもよい。これにより、人の目には、例えば、衣服、装飾品などの一部のように見える表示パネル１１において、情報信号を含む可視光を発することができる。
【０１１４】
なお、本実施の形態に係る光通信システム３は、一つのイメージセンサー２１を備えたが、本実施の形態に係る光通信システム３は、表示パネル１１からの光の受光する第一のイメージセンサーと、対象物の画像を取得する第二のイメージセンサーとを備えてもよい。
【０１１５】
（実施の形態３）
実施の形態３に係る光通信システムについて説明する。本実施の形態に係る光通信システムは、なりすましが困難な個人認証システムとして利用される。以下、本実施の形態に係る光通信システムについて、実施の形態１に係る光通信システムとの相違点を中心に図１５および図１６を用いて説明する。
【０１１６】
図１５は、本実施の形態に係る光通信システム４の機能的な構成を示すブロック図である。図１５に示されるように、光通信システム４は、機能的には、被認証部４３０ａと、認証部４３０ｂとを備える。
【０１１７】
被認証部４３０ａは、認証部４３０ｂによって認証される対象物であり、送信部４１０ａと、受信部４２０ａとを備える。
【０１１８】
受信部４２０ａは、認証部４３０ｂからの光を受光する機能部であり、イメージセンサー４２１ａと、受信制御部４２４ａとを有する。本実施の形態では、受信部４２０ａは、さらにスイッチ４８０を有する。
【０１１９】
イメージセンサー４２１ａは、実施の形態１に係るイメージセンサー２１と同様の構成を有する。本実施の形態では、イメージセンサー４２１ａは、認証部４３０ｂから発せられた、チャレンジ信号に対応する光を受光する。ここで、チャレンジ信号とは、認証部４３０ｂにおいて被認証部４３０ａの認証のために用いられる信号であり、認証部４３０ｂから被認証部４３０ａへ送信される。チャレンジ信号の構成は特に限定されない。チャレンジ信号として、例えば、認証のたびに生成されるランダムな文字列などを用いることができる。
【０１２０】
なお、イメージセンサー４２１ａは、認証部４３０ｂから発せられる信号を受信できるものであれば特に限定されない。例えば、認証部４３０ｂから赤外線信号が発せられる場合には、イメージセンサー４２１ａは、赤外線センサーであってもよい。
【０１２１】
受信制御部４２４ａは、実施の形態１に係るイメージセンサー２１と同様の機能を有する。本実施の形態では、受信制御部４２４ａは、認証部４３０ｂから発せられた光からチャレンジ信号を抽出し、さらに、抽出したチャレンジ信号に対応するレスポンス信号を生成する。受信制御部４２４ａは、生成したレスポンス信号を送信部４１０ａに出力する。なお、レスポンス信号は、チャレンジ信号に基づいて生成される信号である。レスポンス信号は、例えば、チャレンジ信号に対して、公開されていない所定の処理を施すことで生成される。当該所定の処理を、被認証部４３０ａと認証部４３０ｂとが共有することで、認証部４３０ｂが被認証部４３０ａを認証するためのワンタイムパスワードとしてレスポンス信号を用いることができる。なお、所定の処理は特に限定されないが、例えば、文字列に対応する数値に演算を施すような処理であってもよい。
【０１２２】
スイッチ４８０は、受信部４２０ａの動作を開始および停止する操作部である。これにより、ユーザは、認証時にだけ受信部４２０ａを動作させることができる。例えば、被認証部４３０ａを人が保持する場合に、認証時以外に不要な画像が取得されることでプライバシーが侵害されるおそれを低減できる。
【０１２３】
送信部４１０ａは、表示パネル４１１ａと、送信制御部４１４ａとを有する。表示パネル４１１ａおよび送信制御部４１４ａは、それぞれ、実施の形態１に係る表示パネル１１および送信制御部１４と同様の構成を有する。本実施の形態に係る送信制御部４１４ａは、受信部４２０ａからのレスポンス信号を受けて、レスポンス信号に対応する光の画像を表示パネル４１１ａに表示させる。なお、送信部４１０ａは、認証部４３０ｂによる認証を開始するために、認証を要求する信号を認証部４３０ｂに送信してもよい。
【０１２４】
認証部４３０ｂは、被認証部４３０ａを認証する処理部であり、送信部４１０ｂと、受信部４２０ｂとを有する。
【０１２５】
受信部４２０ｂは、被認証部４３０ａからの光を受光する機能部であり、イメージセンサー４２１ｂと、受信制御部４２４ｂとを有する。本実施の形態では、受信部４２０ｂは、記憶部４２６をさらに有する。
【０１２６】
イメージセンサー４２１ｂは、実施の形態１に係るイメージセンサー２１と同様の構成を有する。本実施の形態では、イメージセンサー４２１ｂは、被認証部４３０ａから発せられた、レスポンス信号に対応する光を受光する。
【０１２７】
受信制御部４２４ｂは、実施の形態１に係るイメージセンサー２１と同様の機能を有する。本実施の形態では、受信制御部４２４ｂは、さらに、被認証部４３０ａから発せられた光からレスポンス信号を抽出し、抽出したレスポンス信号に基づいて、被認証部４３０ａの認証を行う。具体的には、抽出したレスポンス信号が、認証部４３０ｂから送信したチャレンジ信号に対応するか否かを判定して、被認証部４３０ａの公認の可否を決定する。例えば、受信制御部４２４ｂは、被認証部４３０ａの受信制御部４２４ａにおいて行う所定の処理と同等の処理をチャレンジ信号に対して施すことでレスポンス信号を生成し、生成したレスポンス信号が抽出したレスポンス信号と等しい場合にだけ、被認証部４３０ａが認証部４３０ｂによって公認された被認証部４３０ａであると判定してもよい。
【０１２８】
本実施の形態では、受信制御部４２４ｂは、被認証部４３０ａが付された対象物の画像をイメージセンサー４２１ｂから取得し、当該画像に基づいて対象物の認証を行う。これにより、本実施の形態では、チャレンジアンドレスポンス方式のワンタイムパスワードによって被認証部４３０ａの認証を行い、かつ、画像認証によって被認証部４３０ａが付された対象物を認証する。このため、被認証部４３０ａと対象物とがそれぞれ認証され、かつ、それらの組み合わせが適切かについても認証できる。例えば、被認証部４３０ａが公認された対象物とは異なる対象物に付されている場合に、被認証部４３０ａと対象物との組み合わせが公認されていないと判定できる。このように、本実施の形態に係る光通信システム４によれば従来の認証システムより、なりすましに対して誤って公認することを低減できる。
【０１２９】
受信制御部４２４ｂは、被認証部４３０ａから送信された認証を要求する信号を受信して、当該信号に基づいて、認証を開始してもよい。また、受信制御部４２４ｂは、イメージセンサー４２１ｂが被認証部４３０ａの画像に対応する光を受光した場合に、認証を開始してもよい。例えば、受信制御部４２４ｂは、イメージセンサー４２１ｂが、被認証部４３０ａの表示パネル４１１ａの画像に対応する光を受光した場合に、認証を開始してもよい。認証部４３０ｂが認証を開始すると、受信制御部４２４ｂは、送信部４１０ｂにチャレンジ信号を出力する。
【０１３０】
記憶部４２６は、認証に必要な情報を記憶する。記憶部４２６は、画像認証に必要な公認された対象物の画像を記憶する。また、記憶部４２６は、レスポンス信号の生成に必要な情報を記憶してもよい。
【０１３１】
送信部４１０ｂは、表示パネル４１１ｂと、送信制御部４１４ｂとを有する。
【０１３２】
表示パネル４１１ｂおよび送信制御部４１４ｂは、それぞれ、実施の形態１に係る表示パネル１１および送信制御部１４と同様の構成を有する。本実施の形態に係る送信制御部４１４ｂは、受信部４２０ｂからのチャレンジ信号を受けて、チャレンジ信号に対応する光の画像を表示パネル４１１ｂに表示させる。なお、表示パネル４１１ｂは、必ずしも実施の形態１に係る表示パネル１１と同様の構成を有さなくてもよい。例えば、表示パネル４１１ｂは、平面形状の表示パネルであってもよい。また、表示パネル４１１ｂは、光以外を用いて信号を送信してもよい。例えば、赤外線などを用いて信号を送信してもよい。この場合、被認証部４３０ａの受信部４２０ａも、表示パネル４１１ｂに対応する構成を有してもよい。
【０１３３】
次に、本実施の形態に係る光通信システム４の適用例について図１６を用いて説明する。図１６は、本実施の形態に係る光通信システム４の適用例を示す模式図である。本実施の形態に係る光通信システム４は、入場が制限された施設などの入場ゲートに配置され、人４９０の認証を行う個人認証システムに適用できる。図１６に示される例では、光通信システム４の認証部４３０ｂは、筐体状の外形を有し、外表面に配置されるイメージセンサー４２１ｂと、表示パネル４１１ｂとを有する。図１６には示されないが、認証部４３０ｂは、図１５に示される受信制御部４２４ｂと、送信制御部４１４ｂとを有する。
【０１３４】
図１６に示される適用例では、認証を受ける対象物である人４９０には、被認証部４３０ａが付されている。被認証部４３０ａは、人４９０の腕に巻かれた腕章４９２に付されている。図１６に示されるように、腕章４９２の表面には、表示パネル４１１ａと、イメージセンサー４２１ａと、スイッチ４８０とが配置されている。なお、図１６には示されないが、腕章４９２は、図１５に示される送信制御部４１４ａと、受信制御部４２４ａとを有する。
【０１３５】
次に、本実施の形態に係る光通信システム４における認証方法について、図１６および図１７を用いて説明する。図１７は、本実施の形態に係る光通信システム４における認証方法の流れを示すシーケンスチャートである。
【０１３６】
図１６に示される光通信システム４において、まず、被認証部４３０ａは、認証要求を行う（Ｓ１０）。具体的には、人４９０が施設の入場ゲートの認証部４３０ｂに近づき、被認証部４３０ａの表示パネル４１１ａを認証部４３０ｂから見える位置に配置する。このように表示パネル４１１ａを認証部４３０ｂから見える位置に配置することが認証要求の一例である。認証部４３０ｂは、人４９０の腕章４９２の表示パネル４１１ａの画像を取得する。これにより、認証部４３０ｂの受信制御部４２４ｂは、認証要求を受けたと判断する。
【０１３７】
続いて、要求を受けた認証部４３０ｂは、被認証部４３０ａにチャレンジ信号を送信する（Ｓ１２）。具体的には、受信制御部４２４ｂが生成したチャレンジ信号が、送信部４１０ｂの送信制御部４１４ｂに送信され、送信制御部４１４ｂが、表示パネル４１１ｂにチャレンジ信号に対応する光の画像を表示させる。
【０１３８】
続いて、被認証部４３０ａのイメージセンサー４２１ａは、表示パネル４１１ｂから発せられる光を受光する。受信制御部４２４ａは、イメージセンサー４２１ａが受光した光からチャレンジ信号を抽出し、チャレンジ信号に対応するレスポンス信号を生成する（Ｓ１４）。受信制御部４２４ａは、生成したレスポンス信号を送信制御部４１４ａに出力する。
【０１３９】
続いて、被認証部４３０ａは、レスポンス信号を認証部４３０ｂに送信する（Ｓ１６）。具体的には、被認証部４３０ａの送信制御部４１４ａは、表示パネル４１１ａにレスポンス信号に対応する光の画像を表示させる。
【０１４０】
認証部４３０ｂは、レスポンス信号を受信して、被認証部４３０ａの認証を行う（Ｓ１８）。具体的には、認証部４３０ｂのイメージセンサー４２１ｂは、表示パネル４１１ａからの光を受光する。認証部４３０ｂの受信制御部４２４ｂは、表示パネル４１１ａが受光した光からレスポンス信号を抽出し、抽出したレスポンス信号、および、認証部４３０ｂが送信したチャレンジ信号に対応するレスポンス信号の、二つのレスポンス信号が一致するか否かを判定する。認証部４３０ｂは、二つのレスポンス信号が一致した場合には、被認証部４３０ａが認証部４３０ｂによって公認されていると判定し、二つレスポンス信号が一致しない場合には、被認証部４３０ａが認証部４３０ｂによって公認されていないと判定する。
【０１４１】
また、本実施の形態に係る被認証部４３０ａは、以上の処理に加えて、被認証部４３０ａが付された人４９０の画像認証を行う。例えば、人４９０の顔認証を行う。具体的には、認証部４３０ｂの受信制御部４２４ｂは、イメージセンサー４２１ｂによって取得された人４９０の顔の画像と、記憶部４２６に記憶された被認証部４３０ａに対応する人４９０の顔の画像とが、一致するか否かを判定する。受信制御部４２４ｂが一致すると判断すれば、人４９０は、認証部４３０ｂによって公認されていると判定され、一致しないと判断すれば、人４９０は、認証部４３０ｂによって公認されていないと判定される。なお、認証部４３０ｂにおいて、画像認証処理と、図１７に示される処理とを、同時に行ってもよいし、順次行ってもよい。
【０１４２】
このように、本実施の形態に係る光通信システムによれば、なりすましに対して誤って公認することを低減できる。
【０１４３】
（実施の形態４）
実施の形態４に係る光通信システムについて説明する。本実施の形態に係る光通信システムは、主に、システムの周辺の画像を撮影する撮像部を備える点において、実施の形態１に係る光通信システムと相違する。以下、本実施の形態に係る光通信システムについて、実施の形態１に係る光通信システムとの相違点を中心に図１８および図１９を用いて説明する。
【０１４４】
図１８は、本実施の形態に係る光通信システム５の機能的な構成を示すブロック図である。図１８に示されるように、光通信システム５は、機能的には、送信部５１０と、受信部５２０ｂと、撮像部５２０ａとを備える。
【０１４５】
受信部５２０ｂは、イメージセンサー５２１ｂと、受信制御部５２４ｂとを有する。イメージセンサー５２１ｂおよび受信制御部５２４ｂは、それぞれ、実施の形態１に係るイメージセンサー２１および受信制御部２４と同様の構成を有する。
【０１４６】
撮像部５２０ａは、撮像用イメージセンサー５２１ａと、撮像制御部５２４ａとを有する。本実施の形態では、撮像部５２０ａは、記憶部５２６と、スイッチ５８０と、非常ボタン５７０とをさらに備える。
【０１４７】
撮像用イメージセンサー５２１ａは、画像を撮影するセンサーである。本実施の形態では、撮像用イメージセンサー５２１ａは、実施の形態１に係るイメージセンサー２１と同様に光を受光し、光学系２２と、撮像素子２３とを備える。なお、本実施の形態では、撮像用イメージセンサー５２１ａは、光を受光するが、画像を撮影する撮像用イメージセンサー５２１ａの構成はこれに限定されない。画像を撮影する撮像用イメージセンサー５２１ａは、画像を撮影するセンサーであればよく、赤外線を受けるセンサーなどであってもよい。
【０１４８】
撮像制御部５２４ａは、撮像用イメージセンサー５２１ａを制御する処理部である。本実施の形態では、撮像制御部５２４ａは、非常ボタン５７０が押されたことを示す信号を非常ボタン５７０から受けて、撮像用イメージセンサー５２１ａで撮影された画像を示すデータを記憶部５２６に記憶させる。また、撮像制御部５２４ａは、撮影された画像を示す信号を送信部５１０に出力し、送信部５１０に外部へ送信させる。これにより、非常時に撮影された画像を記憶し、かつ、外部に送ることができる。
【０１４９】
また、撮像制御部５２４ａは、スイッチ５８０からの信号に応じて、動作を開始または停止する。つまり、スイッチ５８０から動作開始を示す信号が撮像制御部５２４ａに入力されると、撮像制御部５２４ａは動作を開始し、スイッチ５８０から動作停止を示す信号が撮像制御部５２４ａに入力されると、撮像制御部５２４ａは動作を停止する。
【０１５０】
記憶部５２６は、撮像用イメージセンサー５２１ａによって撮影された画像に対応する信号を記憶する。
【０１５１】
スイッチ５８０は、撮像部５２０ａの動作を開始および停止するための操作部である。これにより、ユーザは、必要な時にだけ撮像部５２０ａを動作させることができる。例えば、撮像部５２０ａを人が保持する場合に、不要な画像が撮影されることでプライバシーが侵害されるおそれを低減できる。
【０１５２】
非常ボタン５７０は、非常時に操作されることが想定される操作部である。非常ボタン５７０が押されたことを示す信号は撮像制御部５２４ａに出力される。
【０１５３】
送信部５１０は、表示パネル１１と、送信制御部５１４とを有する。本実施の形態では、送信部５１０は、無線通信部５１８と、アンテナ５５０とをさらに有する。
【０１５４】
送信制御部５１４は、実施の形態１に係る送信制御部１４と同様の機能を有する。本実施の形態に係る送信制御部５１４は、さらに、撮像部５２０ａから入力された信号を無線通信部５１８に出力する。また、送信制御部５１４は、無線通信部５１８から入力された信号に対応する画像を表示パネル１１に表示させてもよい。
【０１５５】
無線通信部５１８は、電波を用いて信号を送信する通信部である。本実施の形態では、無線通信部５１８は、撮像用イメージセンサー５２１ａで撮像された画像に対応する信号を送信する。無線通信部５１８は、送信部５１０の外部と通信を行う。無線通信部５１８は、例えば、受信部５２０ｂとの通信を行ってもよい。この場合、受信部５２０ｂは、無線通信部５１８と同様の無線通信部を有してもよい。また、無線通信部５１８は、光通信システム５の外部と通信を行ってもよい。例えば、無線通信部５１８は、光通信システム５の外部に配置されたサーバーなどと無線通信を行ってもよい。また、無線通信部５１８は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）信号を受信してもよい。これにより、無線通信部５１８は、現在地を示す信号を取得できる。
【０１５６】
アンテナ５５０は、電波を送受する機器である。本実施の形態では、アンテナ５５０は、無線通信部５１８からの信号を含む電波を生成し、外部からの電波を受ける。
【０１５７】
次に、本実施の形態に係る光通信システム５の適用例について、図１９を用いて説明する。図１９は、本実施の形態に係る光通信システム５の適用例を示す模式図である。本実施の形態に係る光通信システム５は、人５９０の行動を見守る見守りシステムに適用できる。図１９に示される例では、光通信システム５の受信部５２０ｂは、電信柱などの構造物に設置された監視カメラとして実現されている。図１９には示されないが、受信部５２０ｂは、図１８に示されるイメージセンサー５２１ｂと、受信制御部５２４ｂとを有する。
【０１５８】
図１９に示される適用例では、見守られる対象である人５９０には、表示パネル１１が付されている。表示パネル１１は、人５９０の腕に巻かれた腕章５９２に付されている。腕章５９２には、スイッチ５８０と、非常ボタン５７０とが配置されている。なお、図１９には示されないが、腕章５９２には、送信制御部１４が含まれる。つまり、腕章５９２が送信部５１０を構成する。
【０１５９】
図１９に示される受信部５２０ｂは、人５９０の認証を行う。人５９０に付された表示パネル１１は、人５９０を特定するための個人認証情報を含む情報信号を表す光を発する。受信部５２０ｂの受信制御部３２４は、表示パネル１１の画像を受信部５２０ｂのイメージセンサー５２１ｂから取得し、当該画像に基づいて人５９０の認証を行う。具体的には、受信制御部５２４ｂは、当該画像に基づいて人５９０が誰であるかを特定する。受信部５２０ｂは、以上のようにして特定された人５９０を見守る。具体的には、受信部５２０ｂは、人５９０を認証することで人５９０の現在地が受信部５２０ｂの付近であることを把握する。光通信システム５は、複数の受信部５２０ｂを備えてもよい。複数の受信部５２０ｂを人５９０の行動範囲の異なる場所に配置することで、より詳細に人５９０の現在地を把握できる。
【０１６０】
また、送信部５１０の無線通信部５１８がＧＰＳ信号を受信する場合には、無線通信部５１８は、ＧＰＳ信号に対応する信号を定期的に外部に送信してもよい。
【０１６１】
また、送信部５１０は、撮像部５２０ａによって撮影された画像を示す信号を外部に定期的に送信してもよい。これにより、受信部５２０ｂによって、人５９０の現在地が確認できない場合にも、当該画像を人５９０の現在地を特定するために利用できる。なお、撮像部５２０ａによる画像の撮影は、人５９０がスイッチ５８０を用いて適宜停止できる。このため、人５９０のプライバシーを守ることができる。
【０１６２】
また、本実施の形態に係る光通信システム５によれば、非常時に人５９０を救助するために利用できる。例えば、人５９０が暴漢に襲われた場合などに、人５９０は非常ボタン５７０を押してもよい。これにより、撮像部５２０ａは、暴漢の画像の撮影を開始し、当該画像を示すデータを記憶部５２６に記憶し、当該画像を示す信号を送信部５１０から外部に送信できる。当該画像を示す信号は、例えば、警備会社、警察などに送信されてもよい。このとき、当該画像を示す信号の他に、人５９０の属性などの情報、ＧＰＳ信号などに対応する信号も併せて送信されてもよい。なお、当該画像は、表示パネル１１に表示されてもよい。これにより、受信部５２０ｂは、当該画像を取得することができる。また、暴漢が撮影されていることに気付くことで、襲撃を中止し得る。また、非常ボタン５７０が押された際に、撮像制御部５２４ａは、非常事態であることを示す信号を送信部５１０から外部に送信してもよい。また、非常ボタン５７０が押された際に、警備会社などから送信部５１０に、警備員が現場に向かっていることを示す画像、警備員の画像など、暴漢を威嚇し得る画像を示す信号を送信してもよい。表示パネル１１においてこれらの画像を表示することで、暴漢に襲撃の中止を促してもよい。なお、記憶部５２６に記憶された画像は、暴漢を特定する用途などに利用し得る。
【０１６３】
以上のように、本実施の形態に係る光通信システム５によれば、人５９０のプライバシーを守りつつ、人５９０を見守るシステムを実現できる。
【０１６４】
（実施の形態５）
実施の形態５に係る光通信システムについて説明する。本実施の形態に係る光通信システムは、実施の形態１に係る光通信システムをロボットに適用したシステムである。以下、本実施の形態に係る光通信システムについて、図２０を用いて説明する。
【０１６５】
図２０は、本実施の形態に係る光通信システム６の適用例を示す模式図である。本実施の形態に係る光通信システム６は、ロボット６３１および６３２に適用されている。ロボット６３１、６３２は、特に限定されないが、例えば、所定の作業を行うことができ、かつ、自在に移動できる。図２０に示されるように、ロボット６３１には、表示パネル６１１ａおよびイメージセンサー６２１ａが設置され、ロボット６３２には、表示パネル６１１ｂおよびイメージセンサー６２１ｂが設置されている。
【０１６６】
表示パネル６１１ａ、６１１ｂは、実施の形態１に係る表示パネル１１と同様の構成を有する。表示パネル６１１ａ、６１１ｂの各々は、実施の形態１に係る送信制御部と同様の送信制御部によって制御される。送信制御部は、例えば、各ロボットの内部に設置される。
【０１６７】
イメージセンサー６２１ａおよび６２１ｂは、実施の形態１に係るイメージセンサー２１と同様の構成を有する。イメージセンサー６２１ａおよび６２１ｂの各々は、実施の形態１に係る受信制御部と同様の送信制御部によって制御される。受信制御部は、例えば、各ロボットの内部に設置される。
【０１６８】
図２０に示される光通信システム５は、表示パネル６１１ａとイメージセンサー６２１ｂとを含む光通信システムおよび表示パネル６１１ｂとイメージセンサー６２１ａとを含む光通信システムの２組の光通信システムを含む。これにより、ロボット６３１、６３２間で双方向の通信機能が提供される。
【０１６９】
また、表示パネル６１１ａおよび表示パネル６１１ｂにおいて、それぞれ、ロボット６３１およびロボット６３２の状態を示す画像、文字などを表示してもよい。例えば、各ロボットが移動中である場合には、移動先を示す文字などが表示されてもよい。これにより、周囲に居る人は、各ロボットの状態を把握することができる。
【０１７０】
また、各表示パネルには、各ロボットの状態を示す画像として、人の顔の表情を模した画像が表示されてもよい。例えば、各ロボットが作業のスケジュールが隙間時間なく埋まっている場合には、険しい表情の顔を示す画像を表示してもよいし、各ロボットが時間に余裕をもって作業を行う場合には、笑顔を示す画像を表示してもよい。これにより、各ロボットの表示パネルを見るだけで、各ロボットの状態を把握することができる。例えば、各ロボットの周囲に居る人は、各ロボットが急いでいることを把握した場合には、そのロボットに近づかないように注意できる。なお、ロボット間においては、光通信によって、各ロボットの状態などを通信できる。このような光通信は、上述したとおり、人の目では認識できない程度に短い時間で行うことができるため、各表示パネルにおいて、人の目で認識できる画像を表示しながら光通信を行うことができる。
【０１７１】
以上のように、本実施の形態に係る光通信システム６によれば、各表示パネルにおいて、ロボットの状態などを示す画像を表示しながら、ロボット間において光通信を行うことができる。
【０１７２】
以上、本発明の実施の形態に係る光通信システムについて説明したが、本発明は、個々の実施の形態には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明は、光通信システムとして、例えば、移動体間での通信に利用できる。
【符号の説明】
【０１７４】
１、２、３、４、５、６  光通信システム
１０、１５、４１０ａ、４１０ｂ、５１０  送信部
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、４１１ａ、４１１ｂ、６１１ａ、６１１ｂ  表示パネル
１２、１３  有機ＥＬ表示パネル
１４、１６、４１４ａ、４１４ｂ、５１４  送信制御部
２０、３２０、４２０ａ、４２０ｂ、５２０ｂ  受信部
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ、４２１ａ、４２１ｂ、５２１ｂ、６２１ａ、６２１ｂ  イメージセンサー
２２  光学系
２３  撮像素子
２４、３２４、４２４ａ、４２４ｂ、５２４ｂ  受信制御部
３１、３２  自動車
３３  部材
３４  貫通孔
３５  ケーブル
３７  ワイパー
３８  リアウィンドウガラス
３９  領域
４１、４２  ドローン
４３  飛行船
４４  ハッチ
３９０、４９０、５９０  人
３９２、４９２、５９２  腕章
４２６、５２６  記憶部
４３０ａ  被認証部
４３０ｂ  認証部
４８０、５８０  スイッチ
５１８  無線通信部
５２０ａ  撮像部
５２１ａ  撮像用イメージセンサー
５２４ａ  撮像制御部
５５０  アンテナ
５７０  非常ボタン
６３１、６３２  ロボット
【図１】
2020145311.tif 000003
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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【図１４】
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【図１５】
2020145311.tif 000018
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年7月9日(2021.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発することができる曲面形状の表示パネルと、情報信号を表す光を前記表示パネルにおいて発光させる送信制御部と、を有する送信部と、
前記表示パネルから発せられた光を受光するイメージセンサーと、前記イメージセンサーで受光された光から前記情報信号を抽出する受信制御部と、を有する受信部と、
を備え、
前記送信制御部は、所定の形状の画像を前記表示パネルにおいて表示させ、
前記受信制御部は、前記イメージセンサーで撮像された前記画像の形状と前記所定の形状との差異に基づいて、前記表示パネルの前記画像が表示されている領域と前記イメージセンサーとが正対しているか否かを判定する、
光通信システム。
【請求項２】
前記受信制御部は、前記表示パネルの前記イメージセンサーと正対していると判定された領域に表示される画像のみから前記情報信号を抽出する、
請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記表示パネルは、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネルである、
請求項１又は２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記送信部は移動体に設置され、
前記有機ＥＬ表示パネルは、前記移動体の外表面を構成する部材に固定され、
前記有機ＥＬ表示パネルの全面および前記部材の少なくとも一部は、透明樹脂で覆われている、
請求項３に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記部材は前記有機ＥＬ表示パネルの裏面に対応する位置に貫通孔を有し、
前記有機ＥＬ表示パネルと前記送信制御部とが、前記貫通孔に通されたケーブルで接続されている、
請求項４に記載の光通信システム。
【請求項６】
前記送信制御部は、前記表示パネルが発する光の強度を、前記情報信号に応じて時間的に変化させる、
請求項１から５のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項７】
前記表示パネルは、複数色の可視光を発することができるカラー表示パネルであり、
前記送信制御部は、前記表示パネルが発する可視光の色を、前記情報信号に応じて時間的に変化させる、
請求項１から５のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項８】
前記送信制御部は、発光している複数の画素と消光している複数の画素との二次元配列により前記情報信号を表す二次元コードを、前記表示パネルにおいて表示させる、
請求項１から５のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項９】
前記送信制御部は、前記表示パネルにおいて、前記二次元コードを構成する前記複数の画素の各々の発光と消光とを周期的に反転させる、
請求項８に記載の光通信システム。
【請求項１０】
前記表示パネルの光の出射方向に設けられた清掃機を、さらに備える、
請求項１から９のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項１１】
前記清掃機は、前記表示パネルの光の出射面に設けられたワイパーである、
請求項１０に記載の光通信システム。
【請求項１２】
前記送信部は第１の自動車に設置され、前記受信部は第２の自動車に設置されている、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項１３】
前記送信部は第１のドローンに設置され、前記受信部は第２のドローンに設置されている、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項１４】
前記送信部および前記受信部のうち、一方はドローンに設置され他方は飛行船に設置されている、
請求項１から１１のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項１５】
前記送信部は、電波を用いて信号を送信する無線通信部をさらに備える、
請求項１に記載の光通信システム。
【請求項１６】
画像を撮影する撮像用イメージセンサーと、前記撮像用イメージセンサーを制御する撮像制御部と、を有する撮像部をさらに備える、
請求項１に記載の光通信システム。
【請求項１７】
前記撮像部は、前記撮像部の動作を開始および停止するためのスイッチをさらに備える、
請求項１６に記載の光通信システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１０】
図１４に示される受信部３２０は、人３９０の顔認証を行う。図１４に示される適用例では、受信部３２０は筐体状の外形を有し、外表面に配置されるイメージセンサー２１を有する。図１４には示されないが、受信部３２０は、図１３に示される受信制御部３２４を有する。受信制御部３２４は、表示パネル１１が付された対象物である人３９０の画像をイメージセンサー２１から取得し、当該画像に基づいて人３９０の認証を行う。具体的には、受信制御部３２４は、当該画像に基づいて人３９０が誰であるかを特定する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４１】
また、本実施の形態に係る認証部４３０ｂは、以上の処理に加えて、被認証部４３０ａが付された人４９０の画像認証を行う。例えば、人４９０の顔認証を行う。具体的には、認証部４３０ｂの受信制御部４２４ｂは、イメージセンサー４２１ｂによって取得された人４９０の顔の画像と、記憶部４２６に記憶された被認証部４３０ａに対応する人４９０の顔の画像とが、一致するか否かを判定する。受信制御部４２４ｂが一致すると判断すれば、人４９０は、認証部４３０ｂによって公認されていると判定され、一致しないと判断すれば、人４９０は、認証部４３０ｂによって公認されていないと判定される。なお、認証部４３０ｂにおいて、画像認証処理と、図１７に示される処理とを、同時に行ってもよいし、順次行ってもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６７】
イメージセンサー６２１ａおよび６２１ｂは、実施の形態１に係るイメージセンサー２１と同様の構成を有する。イメージセンサー６２１ａおよび６２１ｂの各々は、実施の形態１に係る受信制御部と同様の受信制御部によって制御される。受信制御部は、例えば、各ロボットの内部に設置される。
【国際調査報告】
2020145311.tif 000024
2020145311.tif 000025
2020145311.tif 000026
2020145311.tif 000027
2020145311.tif 000028
2020145311.tif 000029
2020145311.tif 000030
2020145311.tif 000031