JP2016066957A - 光無線通信装置、光無線通信方法および光無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信側には、情報を2次元コードに対応した光パターンで表示可能な表示手段と、送信情報を光パターンで表示させるための2次元符号化データに変換する手段と、送信情報を時系列データに変換する手段と、光パターンが時系列データに基づいて強度変調されるように、2次元符号化データと時系列データとを重畳する手段と、そのデータに基づいて前記表示手段を駆動する手段と、を有する送信装置100を設ける。受信側には、表示手段を撮影するカメラ210と、カメラが撮影した映像から光パターンを読取って送信情報を復元する手段と、光パターンの強度変調状態から送信情報を復元する手段と、を有する受信装置200を設ける。
【選択図】図1
Description
前記表示手段を撮影するカメラと、該カメラが撮影した映像から前記光パターンを読取って前記送信情報を復元する手段と、前記光パターンの強度変調状態から前記送信情報を復元する手段と、
を有する受信装置、を備えたことを特徴とする。
送信情報を前記パターンで表示させるための2次元符号化データに変換する工程と、
前記送信情報を時系列データに変換する工程と、
前記光パターンが前記時系列データに基づいて強度変調されるように、前記2次元符号化データと前記時系列データとを重畳する工程と、
当該重畳されたデータに基づいて前記表示手段を駆動する工程と、
前記カメラが撮影した映像から前記光パターンを読取って前記送信情報を復元する工程と、
前記光パターンの強度変調状態から前記送信情報を復元する工程と、
を備えたことを特徴とする。
少なくとも1台の前記送信装置が設置されるとともに、
前記受信装置は、
前記カメラにより撮影された映像に基づいて前記少なくとも1台の送信装置を特定する手段と、
当該特定された送信装置に送信情報を関連付ける手段と、
を備えることを特徴とする。
前記送信装置を撮影する少なくとも1台の前記カメラと、
前記少なくとも1台のカメラにより撮影された映像に基づいて前記送信装置を特定する手段と、
当該特定されたそれぞれの送信装置に送信情報を関連付ける手段と、
を備えることを特徴とする。
なお、本明細書および図面に現れる用語を以下のように定義する。
図1は、本発明の一実施形態に係る光無線通信システムを示し、概して送信対象データの送信装置100および受信装置200を備えるものである。なお、以下では使用済み核燃料プール(以下、単に燃料プールという)等の環境条件(放射線(ガンマ線)がある場合を含む)を測定する環境条件の通信システムに具現化し光通信システムについて説明するが、本発明はこれに限られないことは勿論である。
図2は、送信対象データの送信装置の外観構成を示す模式的斜視図である。本実施形態の送信装置100は、水中に投入されることを考慮して防水構造を有し、且つ電池156を電源として作動するものである。送信装置には、その設置箇所における燃料プール10の水温を検出する温度センサ110および水圧を検出する圧力センサ120が設けられる。また、送信装置100には、燃料プール10内の音響をピックアップするマイクロフォンを有し、ピックアップされた音響を解析していくつかの周波数帯域に分け、さらに帯域毎に周波数のレベル化を行う音響処理部130が設けられる。音の波形は情報量が多いので、ピックアップされた音響を音響処理部130によりIIRやFFTなどのフィルタを通して分析し、スペクトルとして送信することで、圧縮できる。さらに送信装置100の一側面141には、LEDが2次元配列されたLEDアレイ140が配置されており、送信装置100は当該側面141を上に向けた状態(すなわちカメラ210に向く状態)として燃料プール10内に設置される。なお、送信装置の外観形状は、直方体、円柱、円錐台、角錘台など適宜のものとすることができる。但し、設置されたときにカメラが捉えやすい側面141を有するものであることが好ましい。
図7(a)、(b)および(c)は、それぞれ、水温、水圧および音響に関する送信対象データを16進情報として2次元コード化した例を示す。例えば、水温に関する送信対象データは、種類に関する情報を「1」とし、00.0℃〜99.9℃を表わす3桁の数値「000」〜「999」のいずれかを付加した4桁の数値情報に対応したものとすることができる。また、水圧に関する送信対象データは、種類に関する情報を「2」とし、想定される範囲の水圧を表わす3桁の数値を付加した4桁の数値情報に対応したものとすることができる。さらに音響に関する送信対象データについては、種類に関する情報を「3」とし、100Hz〜1kHzの周波数を9帯域に分けた場合の各帯域を示す1桁の数値と、帯域内での周波数レベルを表わす2桁の数値とを付加した4桁の数値情報に対応したものとすることができる。なお、これらのような送信対象データの表現はあくまでも例示である。
図9は受信装置200のハードウェア構成の一例を示す。図9においては、燃料プール10の異なる位置に設置された2台の送信装置100を2台のカメラ210で撮影する構成が例示されており、各カメラ140はその視野の中心に一方の送信装置100を捉えるとともに、視野の端で他方の送信装置100を捉えるように配置されている。なお、送信装置100およびカメラ210の台数および配置箇所はあくまでも例示であって、それらは適宜定め得るものである。また、カメラとしては、CCDまたはCMOSなどを利用した2次元センサで構成されたものとすることができる。
カメラ210で撮影された燃料プール10内の映像は、映像解析ブロック241で解析され、カメラ210自体の動作確認および各送信装置100ないしはその設置箇所の特定が行われた後、送信情報取得ブロック243で各送信装置100から送信された光情報(LEDの発光状態)が抽出される。通信状態判定ブロック225は取得されたLEDアレイ140の送信対象データ領域142の表示状態を判定する。一方、積算放射線量判定ブロック249は積算線量情報提示領域146の各色LEDに由来する光の強度を観測し、積算放射線量を判定する。これらの確定データおよび判定データはデータ加工ブロック251にて加工され、表示処理ブロック253にてユーザに呈示される。
まず、映像の取り込みを行い(ステップS201)、取り込んだ映像から各送信装置100の映像の切り出しないしはその設置位置の特定が行われる(ステップS205)。
なお、本発明は、以上説明した実施形態および随所で述べた変形例に限らず、種々の変更が可能である。
100 送信装置
110 水温センサ
120 水圧センサ
130 音響処理部
140 LEDマトリクス
142 送信対象データ領域
143 LED
146 積算線量情報提示領域
200 受信装置
210 カメラ
220 データ処理装置
227 表示装置
Claims (6)
- 情報を2次元コードに対応した光パターンで表示可能な表示手段と、
送信情報を前記パターンで表示させるための2次元符号化データに変換する手段と、
前記送信情報を時系列データに変換する手段と、
前記光パターンが前記時系列データに基づいて強度変調されるように、前記2次元符号化データと前記時系列データとを重畳する手段と、
当該重畳されたデータに基づいて前記表示手段を駆動する手段と、
を有する送信装置、および
前記表示手段を撮影するカメラと、
該カメラが撮影した映像から前記光パターンを読取って前記送信情報を復元する手段と、
前記光パターンの強度変調状態から前記送信情報を復元する手段と、
を有する受信装置、
を備えたことを特徴とする光無線通信装置。 - 温度、圧力および音響の少なくとも1つを前記送信情報とするために、前記送信装置は、温度測定手段、圧力測定手段および音響処理手段の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1に記載の光無線通信装置。
- 前記表示手段には、
前記光パターンを長波長の可視光で表示する領域と、
波長の異なる光源と、該光源の前面に配されたブラウニング現象を生じる部材と、を有する領域と、
が設けられ、
前記受信装置は、前記光源からの光の強度に基づいて積算放射線量を算出する手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の光無線通信装置。 - 情報を2次元コードに対応した光パターンで表示可能な表示手段と、前記表示手段を撮影するカメラと、を用い、
送信情報を前記パターンで表示させるための2次元符号化データに変換する工程と、
前記送信情報を時系列データに変換する工程と、
前記光パターンが前記時系列データに基づいて強度変調されるように、前記2次元符号化データと前記時系列データとを重畳する工程と、
当該重畳されたデータに基づいて前記表示手段を駆動する工程と、
前記カメラが撮影した映像から前記光パターンを読取って前記送信情報を復元する工程と、
前記光パターンの強度変調状態から前記送信情報を復元する工程と、
を備えたことを特徴とする光無線通信方法。 - 請求項2または3に記載の光無線通信装置を用いる光無線通信システムであって、
少なくとも1台の前記送信装置が設置されるとともに、
前記受信装置は、
前記カメラにより撮影された映像に基づいて前記少なくとも1台の送信装置を特定する手段と、
当該特定された送信装置に送信情報を関連付ける手段と、
を備えることを特徴とする光無線通信システム。 - 請求項2または3に記載の光無線通信装置を用いる光無線通信システムであって、
前記受信装置は、
前記送信装置を撮影する少なくとも1台の前記カメラと、
前記少なくとも1台のカメラにより撮影された映像に基づいて前記送信装置を特定する手段と、
当該特定されたそれぞれの送信装置に送信情報を関連付ける手段と、
を備えることを特徴とする光無線通信システム。
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