JP5687033B2 - 通信装置 - Google Patents
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Description
(1)光通信で情報を送受する親機と子機とを備えた通信装置である。
(2)前記子機は、前記親機に設けられた親機受光部に対して送信用の光を照射する子機発光部と、子機に加えられる加速度を検知する加速度センサと、前記親機送信機の位置を記憶した親機位置記憶部を有する。
(3)前記子機は、前記加速度センサで測定された情報、前記子機の初期の位置、及び前記親機位置記憶部で記憶された親機の位置に基づいて、前記子機発光部からの照射方向を演算する通信方向演算部を有する。
(4)前記子機は、前記通信方向演算部で演算された照射方向に基づいて、前記子機発光部の照射方向を制御する方向制御部を有する。
(α)前記方向制御部は、前記加速度センサからの情報を一定の時間ごとに記憶する加速度情報記憶部を有する。
(β)前記通信方向演算部は、前記加速度情報記憶部に記憶された過去の情報と現在の情報との差分量に基づいて、前記方向制御部に設けられた制御信号出力部に照射方向の制御信号を出力する。
(5)照射方向が異なる複数の発光体と、前記方向制御部に設けられた制御信号出力部から供給された制御信号に応じて、前記複数の発光体から前記親機受光部に向けて光を照射する一の発光体を選択する選択部とを有する。
(6)子機発光部からの光の照射方向が変化するように子機発光部を駆動するアクチュエータを備え、このアクチュエータに対して前記方向制御部に設けられた制御信号出力部からの制御信号を供給し、この制御信号に基づいて、このアクチュエータを駆動し、前記子機発光部をその光が前記親機受光部を照射する方向に変化させる。
(7)前記通信方向演算部は、前記加速度情報記憶部に記憶された過去の情報と現在の情報との差分量の変化を加算して、加算量が一定値を超えた場合に前記方向制御部に設けられた制御信号出力部に照射方向の制御信号を出力する。
(8)前記通信方向演算部は、前記加速度情報記憶部に記憶された過去の情報と現在の情報との差分量が減少傾向にある場合には、前記方向制御部に設けられた制御信号出力部に照射方向の制御信号を出力しない。
(9)それぞれ異なる領域を照射する複数の親機を有し、前記子機に設けられた親機位置記憶部は前記複数の親機の各位置情報を記憶し、前記通信方向演算部は、加速度センサからの情報により、前記子機が他の親機の領域に進入したと判断した場合に、新たな領域に属する親機の方向に子機発光部の照射方向を切り換える。
(構成)
図1の装置の外観図に示すとおり、第1実施形態の通信装置は、次のような基本的な構成を有する。
この親機10には、LEDを用いた光通信で情報の送受信を行う親機発光部11と、親機受光部12とが設けられている。なお、図示してはいないが、この親機発光部11と親機受光部12には、親機10と子機間で送受信する光信号を通話用の音声信号に変換する変調・復調部、送受信する光信号の周波数に応じてLEDを高速で点滅させるLED駆動部などが設けられている。
この子機20は、使用者の首に固定するようにネックバンド型に形成され、この使用者と共に移動する。なお、本実施形態の子機20はネックバンド型であるが、これに限定されず、例えば、ヘッドセット型でも良い。この子機20には、親機10からの光信号を受信する子機受光部21と、親機10に対して光信号を送信する子機発光部22と、音声を出力するスピーカやイヤホンなどの出力部23と、音声を入力するマイクロホンなどの入力部24が設けられている。また、前記子機発光部22からの光信号の照射方向を親機10の方向に制御する方向制御部40と、親機10に対する子機20の相対位置を検出するために使用する加速度センサ50を有している。
前記子機受光部21は、親機10から受信した信号を音声信号に復調する復調部25に接続されている。この復調部25は復調した音声信号を前記出力部23に供給するもので、出力部23は復調された信号を音声として出力する。
この加速度センサ50は、方向制御部40に設けられた信号入力部51に接続され、前記加速度センサ50で計測された3軸加速度センサ情報がこの信号入力部51に供給される。この信号入力部51は、同じく方向制御部40に設けられた通信方向演算部52に接続されている。
第1実施形態の作用について説明する。まず、使用者は、図1に示すように、ネックバンド型の子機20を首に装着した状態で、子機20に設けられた親機位置記憶部53に、親機10の設けられている位置を設定する。また、子機20についても、その加速度情報記憶部54に加速度センサ50の初期位置を設定する。
第1実施形態の通信装置は、次のような効果を奏する。
(1)加速度センサ50を用いることにより、親機10と子機20との相対位置を把握することができ、子機発光部22からの照射の方向を、常に親機受光部12の方向にすることができる。その結果、使用者の位置や姿勢に合わせた最適な光通信を行うことができる。
(2)光通信は、電波と異なり直進性が高いため発光部と受光部の動きに影響を受けやすい。しかし、照射の方向が変化できることより、移動に適した通信装置とすることができる。
(3)子機20の消費電力を低減できるため、長時間の連続使用が可能となる。
(4)加速度情報記憶部に記憶されている過去のベクトル方向量と現在のベクトル方向量との差分を利用することで、使用者の位置や姿勢の変化を予測して、過度の切換動作による第1LED33aと第2LED33bの過剰頻度の切換を防止することができ、通信の連続性を確保できる。
図3を用いて第2実施形態の通信装置について説明する。第2実施形態は、複数のLEDを切り換える代わりに、単一あるいは複数のLEDについて、その照射方向を親機10の方向に追従させるものである。
第2実施形態の通信装置は、第1実施形態に比べて、子機発光部22の構成が異なっている。すなわち、図3に示すように、子機発光部22は、変調部26に接続されている駆動回路36と、変調部26からの変調信号に基づいて駆動回路36により点滅駆動されるLED37とを有している。このLED37は、子機20に対して傾斜可能(首振り自在)に支持されている。
前記のような構成を有する本実施形態において、初期状態では、前記第1実施形態と同様に、親機位置記憶部53に親機10の位置を、また加速度情報記憶部54に子機20の初期位置を設定する。これにより、たとえ初期状態においてLED37が親機10の方向を向いていなくても、通信方向演算部52は親機10と子機20の位置に基づいて、LED37から見た親機10の方向を演算することができる。そして、その演算結果を受信した制御信号出力部55からの制御信号により、アクチュエータ38が駆動され、LED38が親機10の方向を向くようにセットされる。
本実施形態によれば、前記第1実施形態の効果に加え、LED37の子機20に対する取り付け角度をアクチュエータ38を用いて制御することより、複数のLED37を必要とせず、単一のLED37で常時親機10の方向に光を照射することができる。
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような他の実施形態も含有する。
11…親機発光部
12…親機受光部
20…子機
21…子機受光部
23…出力部
24…入力部
25…復調部
26…変調部
30…子機発光部
31…選択部
32a…第1駆動回路
33a…第1LED
32b…第2駆動回路
33b…第2LED
36…駆動回路
37…LED
38…アクチュエータ
40…方向制御部
50…加速度センサ
51…信号入力部
52…通信方向演算部
53…親機位置記憶部
54…加速度情報記憶部
55…制御信号出力部
M…自動車
Claims (6)
- 光通信で情報を送受する親機と子機とを備えた通信装置であって、
前記子機は、
前記親機に設けられた親機受光部に対して送信用の光を照射する子機発光部と、
子機に加えられる加速度を検知する加速度センサと、
前記親機送信機の位置を記憶した親機位置記憶部と、
前記加速度センサで測定された情報、前記子機の初期の位置、及び前記親機位置記憶部で記憶された親機の位置に基づいて、前記子機発光部からの照射方向を演算する通信方向演算部と、
前記通信方向演算部で演算された照射方向に基づいて、前記子機発光部の照射方向を制御する方向制御部と、を有し、
前記方向制御部は、前記加速度センサからの情報を一定の時間ごとに記憶する加速度情報記憶部を有し、
前記通信方向演算部は、前記加速度情報記憶部に記憶された過去の情報と現在の情報との差分量に基づいて、前記方向制御部に設けられた制御信号出力部に照射方向の制御信号を出力することを特徴とする通信装置。 - 前記子機発光部は、
照射方向が異なる複数の発光体と、前記方向制御部に設けられた制御信号出力部から供給された照射方向に応じて、前記複数の発光体から前記親機受光部に向けて光を照射する一の発光体を選択する選択部とを有することを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記子機発光部は、
子機発光部からの光の照射方向が変化するように子機発光部を駆動するアクチュエータを備え、このアクチュエータに対して前記方向制御部に設けられた制御信号出力部からの制御信号を供給し、この制御信号に基づいて、このアクチュエータを駆動し、前記子機発光部をその光が前記親機受光部を照射する方向に移動させることを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 - 前記通信方向演算部は、前記加速度情報記憶部に記憶された過去の情報と現在の情報との差分量を加算して、加算量が一定値を超えた場合に前記方向制御部に設けられた制御信号出力部に照射方向の制御信号を出力することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の通信装置。
- 前記通信方向演算部は、前記加速度情報記憶部に記憶された過去の情報と現在の情報との差分量が減少傾向にある場合には、前記方向制御部に設けられた制御信号出力部に照射方向の制御信号を出力しないことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の通信装置。
- それぞれ異なる領域を照射する複数の親機を有し、前記子機に設けられた親機位置記憶部は前記複数の親機の各位置情報を記憶し、前記通信方向演算部は、加速度センサからの情報により、前記子機が他の親機の領域に進入したと判断した場合に、新たな領域に属する親機の方向に子機発光部の照射方向を切り換えることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の通信装置。
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