データ送信装置およびプログラム

【課題】無駄な電力消費を招くことなく光源光の反射を利用してデータを送信するデータ送信装置を実現する。
【解決手段】ＣＰＵ２０は、受光センサ１０が所定レベル以上の強度の光を受光すると、液晶シャッタ１７が駆動可能な状態（駆動フラグＫが「１」）になると判別する。さらにＣＰＵ２０は、振動センサ１０の出力ＶＢおよびマイク２１の出力ＭＣに基づき本装置１００を装着したユーザ（ミュージシャン）が音楽に合わせてダンス中か否かを判断する。音楽に合わせてダンス中と判別されると、ＣＰＵ２０は光源光反射部ＲＥＦの液晶シャッタ１７が反射する光を「送信すべきデータ」に応じて変調（光強度変調）するように液晶駆動部２４を制御する。したがって、従来のように、光源光を受光しているかどうかにかかわらず常時、反射変調手段を駆動させることが無くなるので、無駄な電力消費を招くことなく光源光の反射を利用してデータを送信することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光通信に用いて好適なデータ送信装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
単一光源方式と呼ばれ、光源光の反射を利用してデータを送信する可視光通信が知られている。例えば特許文献１には、光源からの光を送信すべきデータに従って変調して反射する反射変調手段を備えたデータ送信装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２１７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に開示のデータ送信装置では、光源用の電力を不要として低消費電力化を招致する利点を有しているが、光源光を受光しているかどうかにかかわらず常時、反射変調手段を駆動させており、省エネルギーという観点から言えば、無駄な電力消費を招いてしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、無駄な電力消費を招くことなく光源光の反射を利用してデータを送信することができるデータ送信装置およびプログラムを提供することを目的としている。
【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に記載の発明では、送信すべきデータを記憶する記憶手段と、状況を取得する状況取得手段と、前記状況取得手段により取得された状況が予め定められた駆動条件を満たすか否かを判別する条件判別手段と、前記条件判別手段によって駆動条件を満たすと判別された場合に、前記記憶手段に記憶される送信すべきデータに応じて、光源からの光を変調して反射させる光変調駆動手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
上記請求項１に従属する請求項２に記載の発明では、前記状況取得手段は、光源から受光した光の強さを検出する受光検出手段と、自装置が装着されるユーザの動作を検出する動作検出手段とから構成され、前記条件判別手段は、当該受光検出手段が所定レベル以上の強度の光を受光し、かつ当該動作検出手段が所定の動作を検出した場合に、駆動条件を満たすと判別することを特徴とする。
【０００８】
上記請求項２に従属する請求項３に記載の発明では、前記動作検出手段は、自装置が装着されるユーザの動きに対応した振動を検出する振動検出手段と、自装置周囲の音を抽出する音抽出手段とを備え、当該振動検出手段により検出される振動の成分と当該音抽出手段により抽出される音の成分とに応じてユーザの動作を検出することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、コンピュータに、状況を取得する状況取得ステップと、前記状況取得ステップにより取得された状況が予め定められた駆動条件を満たすか否かを判別する条件判別ステップと、前記条件判別ステップによって駆動条件を満たすと判別された場合に、予め記憶しておいた送信すべきデータに応じて、光源からの光を変調して反射させるよう制御する光変調駆動ステップとを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、無駄な電力消費を招くことなく光源光の反射を利用してデータを送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】データ送信装置１００の利用形態の一例を示す図である。
【図２】データ送信装置１００の利用形態の一例を示す図である。
【図３】第１実施形態によるデータ送信装置１００の外観並びに構造を示す正面図および断面図である。
【図４】第１実施形態における光源光反射部ＲＥＦの構造を示す断面図である。
【図５】再帰反射プリズム１６の構造を示す上面図および斜視図である。
【図６】データ送信装置１００の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】メインルーチンの動作を示すフローチャートである。
【図８】受光処理の動作を示すフローチャートである。
【図９】動作検知処理の動作を示すフローチャートである。
【図１０】液晶駆動処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態によるデータ送信装置１００の外観並びに構造を示す正面図および断面図である。
【図１２】第２実施形態における光源光反射部ＲＥＦの構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
Ａ．利用形態
図１および図２に図示するように、本発明によるデータ送信装置１００は、例えばステージ上でギター演奏しながらダンスするユーザ（ミュージシャン）の腕に装着される他、装飾品（指輪やイヤリング）のように指に嵌めたり耳に飾ったりして利用される。ステージ上のミュージシャンに照光される光を光源光として、データ送信装置１００がその反射光を送信すべきデータに従って変調する。送信すべきデータには、例えばミュージシャンのメールアドレスやＵＲＬなどを用いる。図示していない受光装置側では、光強度変調された反射光を受光復調してミュージシャンのメールアドレスやＵＲＬなどを取得する。受光装置には、例えば周知の携帯電話のカメラ機能を用いることも可能である。
【００１３】
Ｂ．構造
次に、図３を参照して第１実施形態によるデータ送信装置１００の構造を説明する。この図に示すように、データ送信装置１００は、略直方体形状の外観を為す筐体Ｃから形成される。内部に回路基板ＰＣＢおよび光源光反射部ＲＥＦを嵌合固持する筐体Ｃの正面側には、受光センサ１１に対向して穿設される受光孔Ｈと、光源光反射部ＲＥＦに対向する開口部ＡＰとを備える。筐体Ｃに嵌合固持される回路基板ＰＣＢの背面側には、操作部１３および回路部１４が設けられる。回路部１４は、後述する構成要素２０〜２４（図６参照）および駆動電池（不図示）から構成される。
【００１４】
回路基板ＰＣＢの上面側には、振動センサ１０、受光孔Ｈに対向配置される受光センサ１１、マイク１２および開口部ＡＰに対向配置される光源光反射部ＲＥＦが設けられる。光源光反射部ＲＥＦは、図４に図示するように、反射板１５、再帰反射プリズム１６および液晶シャッター部１７から構成される。反射板１５は、例えば基材にアルミ蒸着してクリアコートを施してなるアルミシートから構成される。
【００１５】
再帰反射プリズム１６は、図５に図示するように、直方体の１頂点を形成するよう互いに直交する三角錐面を反射面とするプリズムを複数２次元配列したものであり、再帰反射特性を備える。再帰反射プリズム１６上に積層される液晶シャッター部１７は、偏光フィルタ１７１、ガラス基板１７２ａ，１７２ｂ、透明電極１７３ａ，１７３ｂ、配向膜１７４ａ，１７４ｂおよび液晶層１７５から形成される。こうした構造の光源光反射部ＲＥＦによれば、液晶シャッター部１７を通過した光は、再帰反射して光源の入射方向と同じ方向へ反射する。
【００１６】
Ｃ．電気的構成
次に、図６はデータ送信装置１００の電気的構成を示すブロック図である。この図において、操作部１３は、例えば電源スイッチや、送信すべきデータを選択するデータ選択スイッチなどを備える。ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２１に記憶される各種プログラムを実行して装置各部を制御する。本発明の要旨に係わるＣＰＵ２０の動作については追って述べる。ＲＯＭ２１は、ＣＰＵ２０にロードされる各種プログラムデータが記憶される。ここで言う各種プログラムとは、後述するメインルーチン、受光処理、動作検知処理および液晶駆動処理を含む。
【００１７】
ＲＡＭ２２は、各種レジスタ・フラグデータが一時記憶されるワークエリアと、送信すべきデータ（メールアドレスやＵＲＬなど）を記憶するデータエリアとを備える。振動センサ１０は、例えばピエゾ素子を用いて本装置に加わる振動を検出する。受光センサ１１は、例えばフォトダイオードを用いて光源光から本装置に照射される光量を検出する。マイク１２は、本装置周囲の音を検出する。入力信号処理部２３は、ＣＰＵ２０の制御の下に、振動センサ１０、受光センサ１１およびマイク１２の各出力信号をＡ／Ｄ変換して取り込む。液晶駆動部２４は、ＣＰＵ２０の制御の下に、液晶シャッタ１７をオンオフ制御する。すなわち、送信すべきデータに従って反射光を変調する。
【００１８】
Ｄ．動作
次に、図７〜図１０を参照して、上記構成による第１実施形態の動作について説明する。以下では、ＣＰＵ２０が実行するメインルーチン、受光処理、動作検知処理および液晶駆動処理の各動作について述べる。
【００１９】
（１）メインルーチンの動作
装置電源がパワーオンされると、ＣＰＵ２０は図７に図示するメインルーチンを実行し、ステップＳＡ１に進み、ＲＡＭ２２に設けられる各種レジスタ・フラグデータをゼロリセットもしくは初期値セットするイニシャライズを実行する。具体的には、後述する駆動フラグＫをゼロリセットし、終了フラグＥを「１」にセットする。そして、イニシャライズが完了すると、ステップＳＡ２に進み、例えばデータ選択スイッチの操作に応じて送信すべきデータを選択する等のスイッチ処理を実行する。
【００２０】
続いて、ステップＳＡ３では、所定レベル以上の強度の光を受光して受光センサ１１の出力が所定値以上になると、駆動フラグＫを「１」にセットして液晶シャッタ１７が駆動可能な状態になったことを表す受光処理を実行する。次いで、ステップＳＡ４では、液晶シャッタ１７が駆動可能（駆動フラグＫが「１」の場合）であると、振動センサ１０の出力ＶＢおよびマイク１２の出力ＭＣを取り込み、取り込んだ振動センサ１０の出力ＶＢおよびマイク１２の出力ＭＣに基づき本装置１００を装着したユーザ（ミュージシャン）が音楽に合わせてダンス中であるか否かを判別し、ダンス中と判別した場合にはダンスフラグＤＴを「１」にセットしてダンス中であることを表す動作検知処理を実行する。
【００２１】
次いで、ステップＳＡ５では、現在の状態が駆動条件（駆動フラグＫが「１」）であり、かつ液晶駆動が完了しておらず（終了フラグＥが「０」）、しかもユーザがダンス中（ダンスフラグＤＴが「１」）に合致した場合に、光源光反射部ＲＥＦの液晶シャッタ１７が反射する光を「送信すべきデータ」に応じて変調（光強度変調）するよう液晶駆動部２４を制御する液晶駆動処理を実行する。この後、上述のステップＳＡ２に処理を戻し、以後、装置電源がオフされるまで上述したステップＳＡ２〜ＳＡ５の各処理を繰り返し実行する。
【００２２】
（２）受光処理の動作
次に、図８を参照して受光処理の動作を説明する。上述したメインルーチンのステップＳＡ３（図７参照）を介して本処理が実行されると、ＣＰＵ２０は図８に図示するステップＳＢ１に進み、受光センサ１０の出力を取り込んでレジスタＪＫにストアする。以下、レジスタＪＫの内容を受光センサ出力ＪＫと称す。次いで、ステップＳＢ２では、駆動フラグＫが「０」であるか否か、すなわち液晶シャッタ１７の駆動の可否を判断する。液晶シャッタ１７が駆動可能（駆動フラグＫが「１」の場合）ならば、判断結果は「ＮＯ」となり、本処理を終える。
【００２３】
一方、液晶シャッタ１７が駆動不可（駆動フラグＫが「０」の場合）であると、上記ステップＳＢ２の判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＢ３に進む。ステップＳＢ３では、受光センサ出力ＪＫが所定値以上であるか否か、つまり所定レベル以上の強度（照度）の光を受光している状態であるかどうかを判断する。
【００２４】
所定レベル以上の強度の光を受光しておらず、受光センサ出力ＪＫが所定値未満の状態ならば、上記ステップＳＢ３の判断結果は「ＮＯ」となり、本処理を終える。これに対し、所定レベル以上の強度の光を受光して受光センサ出力ＪＫが所定値以上になると、上記ステップＳＢ３の判断結果は「ＹＥＳ」となり、駆動フラグＫを「１」にセットし、これにより液晶シャッタ１７が駆動可能な状態になった旨を表して本処理を終える。このように、受光処理では、所定レベル以上の強度の光を受光して受光センサ出力ＪＫが所定値以上になると、駆動フラグＫを「１」にセットして液晶シャッタ１７が駆動可能な状態になったことを表す。
【００２５】
（３）動作検知処理の動作
次に、図９を参照して動作検知処理の動作を説明する。上述したメインルーチンのステップＳＡ４（図７参照）を介して本処理が実行されると、ＣＰＵ２０は図９に図示するステップＳＣ１に進み、駆動フラグＫが「１」であるか否かを判断する。駆動フラグＫが「０」の場合、つまり液晶シャッタ１７が駆動不可であると、判断結果は「ＮＯ」になり、ステップＳＣ２に進み、終了フラグＥおよびダンスフラグＤＴをそれぞれゼロリセットして本処理を終える。
【００２６】
一方、駆動フラグＫが「１」の場合、つまり液晶シャッタ１７が駆動可能であると、上記ステップＳＣ１の判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＣ３に進み、振動センサ１０の出力をレジスタＶＢに、マイク１２の出力をレジスタＭＣにそれぞれ取り込む。以下、レジスタＶＢの内容を振動センサ出力ＶＢ、レジスタＭＣの内容をマイク出力ＭＣと称す。
【００２７】
そして、ステップＳＣ４に進むと、振動センサ出力ＶＢが閾値１より大きく、かつマイク出力ＭＣが閾値２より大きいか否かを判断する。本実施形態では、ステージ上でギター演奏しながらダンスするユーザ（ミュージシャン）にデータ送信装置１００を装着した場合を想定している。したがって、このステップＳＣ４では、振動センサ出力ＶＢが閾値１より大きく、かつマイク出力ＭＣが閾値２より大きければ、本装置１００を装着したユーザ（ミュージシャン）が何らかの動作を行っていると見なし、判断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳＣ５に進む。
【００２８】
これに対し、上記判別条件を満たさない場合、すなわち振動センサ出力ＶＢが閾値１より小さかったり、マイク出力ＭＣが閾値２より小さかったりすると、本装置１００を装着したユーザ（ミュージシャン）が何らかの動作を行っていないと見なし、上記ステップＳＣ４の判断結果は「ＮＯ」となり、上述したステップＳＣ２に進み、終了フラグＥおよびダンスフラグＤＴをそれぞれゼロリセットして本処理を終える。
【００２９】
さて、上記判別条件を満たし、本装置１００を装着したユーザ（ミュージシャン）が何らかの動作を行っていると見なしてステップＳＣ５に進むと、振動センサ出力ＶＢおよびマイク出力ＭＣのそれぞれについて公知のＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を施し、これにより振動センサ出力ＶＢおよびマイク出力ＭＣの各１次振動数（基本波成分）であるｆ（ＶＢ）およびｆ（ＭＣ）を抽出する。
【００３０】
次いで、ステップＳＣ６では、振動センサ出力ＶＢの１次振動数ｆ（ＶＢ）とマイク出力ＭＣの１次振動数ｆ（ＭＣ）との差分絶対値が所定値以下であるか否かを判断する。本装置１００を装着したユーザ（ミュージシャン）が曲に合わせて踊ると、振動センサ出力ＶＢの１次振動数ｆ（ＶＢ）はダンスで揺れる振動数となり、一方、とマイク出力ＭＣの１次振動数ｆ（ＭＣ）は曲のバスドラの振動数となる。したがって、曲に合わせて踊れば、振動センサ出力ＶＢの１次振動数ｆ（ＶＢ）とマイク出力ＭＣの１次振動数ｆ（ＭＣ）とがほぼ一致する。
【００３１】
したがって、このステップＳＣ６では、振動センサ出力ＶＢの１次振動数ｆ（ＶＢ）とマイク出力ＭＣの１次振動数ｆ（ＭＣ）との差分絶対値が所定値以下であるか否かによって、ユーザ（ミュージシャン）が音楽に合わせてダンスしているかどうかを判断する。振動センサ出力ＶＢの１次振動数ｆ（ＶＢ）とマイク出力ＭＣの１次振動数ｆ（ＭＣ）との差分絶対値が所定値より大きければ、ユーザ（ミュージシャン）が音楽に合わせてダンスしていないと見なして判断結果が「ＮＯ」となり、上述したステップＳＣ２に進み、終了フラグＥおよびダンスフラグＤＴをそれぞれゼロリセットして本処理を終える。
【００３２】
一方、振動センサ出力ＶＢの１次振動数ｆ（ＶＢ）とマイク出力ＭＣの１次振動数ｆ（ＭＣ）との差分絶対値が所定値以下であると、ユーザ（ミュージシャン）が音楽に合わせてダンスしていると見なして判断結果が「ＹＥＳ」となり、ステップＳＣ７に進み、ダンスフラグＤＴを「１」にセットしてダンス中であることを表した後、本処理を終える。
【００３３】
以上のように、動作検知処理では、液晶シャッタ１７が駆動可能（駆動フラグＫが「１」の場合）であると、振動センサ出力ＶＢおよびマイク出力ＭＣを取り込み、取り込んだ振動センサ出力ＶＢおよびマイク出力ＭＣに基づき本装置１００を装着したユーザ（ミュージシャン）が音楽に合わせてダンス中であるか否かを判別し、ダンス中と判別した場合にはダンスフラグＤＴを「１」にセットしてダンス中であることを表す。
【００３４】
（４）液晶駆動処理の動作
次に、図１０を参照して液晶駆動処理の動作を説明する。上述したメインルーチンのステップＳＡ５（図７参照）を介して本処理が実行されると、ＣＰＵ２０は図１０に図示するステップＳＤ１に進み、現在の状態が駆動条件（液晶シャッタ１７が駆動可能（駆動フラグＫが「１」）であり、かつ液晶駆動が完了しておらず（終了フラグＥが「０」）、しかもユーザがダンス中（ダンスフラグＤＴが「１」）に合致しているか否かを判断する。何れかのフラグが駆動条件に合致しなければ、判断結果は「ＮＯ」となり、本処理を終える。
【００３５】
一方、現在の状態が駆動条件（駆動フラグＫが「１」）であり、かつ液晶駆動が完了しておらず（終了フラグＥが「０」）、しかもユーザがダンス中（ダンスフラグＤＴが「１」）に合致していると、上記ステップＳＤ１の判断結果は「ＹＥＳ」となり、ステップＳＤ２に進む。ステップＳＤ２では、光源光反射部ＲＥＦに入射する光について、前述のスイッチ処理（ステップＳＡ２）において選択された「送信すべきデータ」に応じて変調（光強度変調）するように液晶駆動部２４を制御する。これにより、光源光反射部ＲＥＦの液晶シャッタ１７が反射する光を変調する。そして、ステップＳＤ４〜ＳＤ６では、終了フラグＥを「１」にセットして液晶駆動の完了を表すと共に、駆動フラグＫおよびダンスフラグＤＴを各々ゼロリセットして本処理を終える。
【００３６】
このように、液晶駆動処理では、現在の状態が駆動条件（駆動フラグＫが「１」）であり、かつ液晶駆動が完了しておらず（終了フラグＥが「０」）、しかもユーザがダンス中（ダンスフラグＤＴが「１」）に合致した場合に、光源光反射部ＲＥＦの液晶シャッタ１７が反射する光を「送信すべきデータ」に応じて変調（光強度変調）する。
【００３７】
以上説明したように、第１実施形態では、所定レベル以上の強度の光を受光して液晶シャッタ１７が駆動可能な状態（駆動フラグＫが「１」）になり、さらに振動センサ出力ＶＢおよびマイク出力ＭＣに基づき本装置１００を装着したユーザ（ミュージシャン）が音楽に合わせてダンス中と判別されると、光源光反射部ＲＥＦの液晶シャッタ１７が反射する光を「送信すべきデータ」に応じて変調（光強度変調）するように液晶駆動部２４を制御するので、従来のように、光源光を受光しているかどうかにかかわらず常時、反射変調手段を駆動させることが無くなり、この結果、無駄な電力消費を招くことなく光源光の反射を利用してデータを送信することができる。
【００３８】
［第２実施形態］
次に、図１１〜図１２を参照して第２実施形態によるデータ送信装置２００の構造について説明する。これらの図において、上述した第１実施形態と共通する構成要素には、同一の番号を付し、その説明を省略する。第２実施形態が前述の第１実施形態（図３〜図４参照）と相違する点は、駆動電池に替えて、受光孔Ｈに対応する部分を開口したソーラーパネルＳＰを筐体Ｃの正面側に設けると共に、光源光反射部ＲＥＦを構成する再帰反射プリズム１６に替えて、ガラスビーズを用いた再帰反射層３０を形成した点にある。
【００３９】
このような構造によれば、光源光を受光するたソーラーパネルＳＰの駆動出力によって回路部１４を駆動する為、無駄な電力消費を招くことなく光源光の反射を利用してデータを送信することができる。また、再帰反射層３０をガラスビーズで形成することによって再帰反射プリズム１６よりも変調された反射光を広範囲に拡散できる。言い換えれば、広い範囲にデータ送信することが可能になる。
【符号の説明】
【００４０】
１００，２００データ送信装置
１０振動センサ
１１受光センサ
１２マイク
１３操作部
１４回路部
１５反射板
１６再帰反射プリズム
１７液晶シャッター
１７１偏光フィルタ
１７２ａ，１７２ｂガラス基板
１７３ａ，１７３ｂ透明電極
１７４ａ，１７４ｂ配向膜
１７５液晶層
２０ＣＰＵ
２１ＲＯＭ
２２ＲＡＭ
２３入力信号処理部
２４液晶駆動部
Ｃ筐体
ＲＥＦ光源光反射部
ＰＣＢ回路基板

【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信すべきデータを記憶する記憶手段と、
状況を取得する状況取得手段と、
前記状況取得手段により取得された状況が予め定められた駆動条件を満たすか否かを判別する条件判別手段と、
前記条件判別手段によって駆動条件を満たすと判別された場合に、前記記憶手段に記憶される送信すべきデータに応じて、光源からの光を変調して反射させる光変調駆動手段と
を具備することを特徴とするデータ送信装置。
【請求項２】
前記状況取得手段は、光源から受光した光の強さを検出する受光検出手段と、自装置が装着されるユーザの動作を検出する動作検出手段とから構成され、
前記条件判別手段は、当該受光検出手段が所定レベル以上の強度の光を受光し、かつ当該動作検出手段が所定の動作を検出した場合に、駆動条件を満たすと判別することを特徴とする請求項１記載のデータ送信装置。
【請求項３】
前記動作検出手段は、自装置が装着されるユーザの動きに対応した振動を検出する振動検出手段と、自装置周囲の音を抽出する音抽出手段とを備え、当該振動検出手段により検出される振動の成分と当該音抽出手段により抽出される音の成分とに応じてユーザの動作を検出することを特徴とする請求項２記載のデータ送信装置。
【請求項４】
コンピュータに、
状況を取得する状況取得ステップと、
前記状況取得ステップにより取得された状況が予め定められた駆動条件を満たすか否かを判別する条件判別ステップと、
前記条件判別ステップによって駆動条件を満たすと判別された場合に、予め記憶しておいた送信すべきデータに応じて、光源からの光を変調して反射させるよう制御する光変調駆動ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。

【図１】