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JP2009239800A - Communication device and communicating system - Google Patents

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JP2009239800A
JP2009239800A JP2008085558A JP2008085558A JP2009239800A JP 2009239800 A JP2009239800 A JP 2009239800A JP 2008085558 A JP2008085558 A JP 2008085558A JP 2008085558 A JP2008085558 A JP 2008085558A JP 2009239800 A JP2009239800 A JP 2009239800A
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JP
Japan
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light
response
response pattern
information
pattern
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Application number
JP2008085558A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Nakamura
公一 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the amount of information in optical space communication. <P>SOLUTION: A communication device includes a light receiving unit which receives a light beam carrying information, a decoder which reads the information from the light beam, a retroreflector which reflects the light beam, and a response pattern forming unit which determines a response pattern based on the information and forms the response pattern by interrupting a portion of reflected light from the retroreflector. Information can be returned not only by ON/OFF of the reflected light but also by the response pattern, thereby a large amount of information can be communicated by optical space communication. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光空間通信技術に関する。   The present invention relates to an optical space communication technology.

光源から入射した入射光を、入射光と概ね平行で反対方向に反射して光源の方向へ戻す再帰性反射体(例示:コーナーキューブ)が知られている。再帰性反射体の反射面側に光シャッタを配置して光シャッタのオン/オフを制御することにより、反射光に情報を載せて光空間通信を実現することができる。   A retroreflector (eg, a corner cube) is known in which incident light incident from a light source is reflected in the opposite direction by being substantially parallel to the incident light and returning to the direction of the light source. By arranging an optical shutter on the reflective surface side of the retroreflector and controlling on / off of the optical shutter, it is possible to implement optical space communication by placing information on the reflected light.

以下に光空間通信に関して出願人が知り得た先行技術文献を挙げる。
特開2000−244408号公報 特開2001−298420号公報 特開2007−163014号公報 特開平6−317757号公報 特開平7−218636号公報 特開平7−264135号公報 特開平9−080165号公報 特開平10−086770号公報
Listed below are prior art documents that the applicant has learned about optical space communications.
JP 2000-244408 A JP 2001-298420 A JP 2007-163014 A JP-A-6-317757 JP 7-218636 A JP 7-264135 A JP-A-9-080165 JP-A-10-086770

再帰性反射体と光シャッタを用いた光通信によって大量の情報を伝達するためには、高速のシャッタ動作が必要である。しかし高速動作できる光シャッタは高価であり、光シャッタの駆動部にハイパワーが要求されるという問題がある。   In order to transmit a large amount of information by optical communication using a retroreflector and an optical shutter, a high-speed shutter operation is required. However, an optical shutter that can operate at a high speed is expensive, and there is a problem that high power is required for the drive unit of the optical shutter.

安価な光シャッタとして、例えば液晶による光シャッタを用いることができる。しかし液晶の動作速度は数10msレベルであり、高速なスイッチングができない。こうした安価な光シャッタを用いた光通信では、大量の情報を送受信することが困難である。   As an inexpensive optical shutter, for example, an optical shutter using liquid crystal can be used. However, the operation speed of the liquid crystal is on the order of several tens of ms, and high-speed switching cannot be performed. In optical communication using such an inexpensive optical shutter, it is difficult to transmit and receive a large amount of information.

本発明による通信装置は、情報を搬送する光線を受光する受光部と、光線から情報を読み取るデコード部と、光線を反射する再帰性反射体と、情報に基づいて応答パターンを決定し、再帰性反射体による反射光の一部を遮ることによって応答パターンを形成する応答パターン形成部とを備える。   A communication apparatus according to the present invention determines a response pattern based on information, a light receiving unit that receives a light beam carrying information, a decoding unit that reads information from the light beam, a retroreflector that reflects the light beam, and a recursive property A response pattern forming unit that forms a response pattern by blocking a part of the reflected light from the reflector.

本発明による通信システムは、送信装置と、応答装置とを備える。送信装置は、情報を搬送する光線を発光する発光部と、カメラと、受光パターン解析部とを備える。応答装置は、本発明による通信装置の構成を備える。カメラは反射光を撮影する。受光パターン解析部は、撮影された反射光から応答パターンを読み取る。   The communication system according to the present invention includes a transmission device and a response device. The transmission device includes a light emitting unit that emits a light beam that carries information, a camera, and a light reception pattern analysis unit. The response device includes the configuration of the communication device according to the present invention. The camera captures the reflected light. The light reception pattern analysis unit reads the response pattern from the captured reflected light.

本発明により、光シャッタのオン/オフのみならず応答パターンによっても反射光に情報を載せることができるため、光空間通信によって大量の情報を通信することが可能となる。   According to the present invention, information can be put on reflected light not only by turning on / off the optical shutter but also by a response pattern, so that a large amount of information can be communicated by optical space communication.

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

[射撃システムの例]
戦闘状態にあるような地域で、敵味方が入り乱れた状況では、目標(人、車両等)を特定して、それが敵方か味方かを識別する機能が必要とされる。このような運用場面においては、秘匿性(目標に対する問い掛けが周囲に探知されないこと)が要求される。電波媒体で通信すると、指向性が悪く、且つ周囲に反射した電波が敵方に検出される可能性がある。そのため、通信媒体としてはレーザ光などの指向性の高い光が望ましい。こうした光の場合は指向性が高いため、光を受けた目標が信号を返信する方向(質問装置の所在)を正確につかむ必要がある。さもなければ、広角度に返信光を発射しなければならず、大電力を要し、且つ秘匿性の点でも問題である。
[Example of shooting system]
In a situation where an enemy or ally is confused in an area that is in a battle state, a function for identifying a target (person, vehicle, etc.) and identifying whether it is an enemy or ally is required. In such an operation scene, confidentiality (a question about a target is not detected in the surroundings) is required. If communication is performed using a radio wave medium, directivity is poor and radio waves reflected to the surroundings may be detected by the enemy. Therefore, light with high directivity such as laser light is desirable as the communication medium. In the case of such light, since directivity is high, it is necessary to accurately grasp the direction (location of the interrogation device) in which the target receiving the light returns a signal. Otherwise, the reply light must be emitted at a wide angle, which requires a large amount of power and is also problematic in terms of confidentiality.

この点の解決方法の1つとして、応答装置に再帰性反射体を使用する方法が考えられる。再帰性反射体は、入射した光をその光の入射してきた方向に反射する特性(再帰性反射retroreflection)を有している。そのため、その反射光を変調し情報を乗せることにより、質問装置の所在を検出する必要なく応答信号を返信することが可能である。このような方式の光通信装置において、より安価な仕組みで、より多くの情報を伝達することが望まれる。   One possible solution to this problem is to use a retroreflector as a response device. The retroreflector has a characteristic of reflecting incident light in a direction in which the light has entered (retroreflection retroreflection). Therefore, by modulating the reflected light and carrying information, it is possible to return a response signal without having to detect the location of the interrogator. In such an optical communication apparatus, it is desired to transmit more information with a cheaper mechanism.

図4を参照して、本実施の形態における通信システムは、複数の車両15を個別に識別して射撃を制御する射撃システムである。本実施の形態における光通信システムは、送信装置1と応答装置2とを含む。送信装置1は、例えばヘリコプタに搭載される。応答装置2は、複数の車両15にそれぞれ取り付けられる。   Referring to FIG. 4, the communication system according to the present embodiment is a shooting system that controls shooting by individually identifying a plurality of vehicles 15. The optical communication system in the present embodiment includes a transmission device 1 and a response device 2. The transmission device 1 is mounted on, for example, a helicopter. The response device 2 is attached to each of the plurality of vehicles 15.

送信装置1を搭載するヘリコプタ等が車両15に対して射撃を行う場合、送信装置1は、レーザ光を変調して質問情報を搬送する質問信号3を生成し、通信対象の車両15に送信する。   When a helicopter or the like equipped with the transmission device 1 shoots at the vehicle 15, the transmission device 1 generates a question signal 3 that carries the question information by modulating the laser light, and transmits the question signal 3 to the communication target vehicle 15. .

応答装置2は質問信号3をデコードして質問情報を認識し、その認識に基づいて、予め定められた応答パターンを生成し、応答パターンを搬送する応答信号4を質問信号3の光源の方向へ送り返す。   The response device 2 decodes the question signal 3 to recognize the question information, generates a predetermined response pattern based on the recognition, and sends the response signal 4 carrying the response pattern in the direction of the light source of the question signal 3. Send back.

送信装置1は応答信号4を受信し、応答信号4に含まれる応答パターンを解析する。送信装置は、その解析の結果に基づいて車両15の認証を行う。認証の結果、車両15が味方であると認識すると、ヘリコプタ等は射撃を停止する。   The transmission device 1 receives the response signal 4 and analyzes the response pattern included in the response signal 4. The transmission device authenticates the vehicle 15 based on the result of the analysis. As a result of authentication, if the vehicle 15 recognizes that it is a friend, the helicopter or the like stops shooting.

この射撃システムは、ミサイルシーカに応用することができる。その場合、目標に質問信号3を照射して反射光を解析することにより、ミサイルが目標に近づいた際に、その目標が敵か味方を判定できる。味方の場合はミサイルの信管動作を停止する等することにより、誤射の発生を低減できる。   This shooting system can be applied to missile seekers. In that case, by irradiating the target with the question signal 3 and analyzing the reflected light, when the missile approaches the target, it can be determined whether the target is an enemy. In the case of an ally, the occurrence of misfiring can be reduced by stopping the fuze operation of the missile.

[搬出量管理システムの例]
図5は、光空間通信によってトラックの搬出量を管理するシステムを示す。複数のトラック16の各々に応答装置2が取り付けられる。各々の応答装置2は、入力装置と記憶装置とを備える。各々のトラック16に土砂等を積載する際に、入力装置によって積載量をインプットして記憶装置に記録する。
[Example of carry-out amount management system]
FIG. 5 shows a system for managing the unloading amount of a truck by optical space communication. The response device 2 is attached to each of the plurality of tracks 16. Each response device 2 includes an input device and a storage device. When loading soil or the like on each truck 16, the loading amount is input by the input device and recorded in the storage device.

トラック16の搬出量を管理する側の設備に送信装置1が設置される。送信装置1は、目標のトラック16に質問信号3を照射する。目標のトラック16の応答装置2は、質問信号3を受信すると、記憶している積載量に応じて質問信号3を変調して反射することにより積載量の情報を搬送する応答信号4を生成して送信装置1の方向に送り返す。送信装置1は応答信号4を受信してデコードし、積載量の情報を読み取る。こうした通信により、トラックによる土砂等搬出管理において、複数のトラックが互いに近距離に存在する場合でも、送信装置1は個々のトラックの搬出量を把握することができる。   The transmission device 1 is installed in equipment on the side that manages the carry-out amount of the truck 16. The transmission device 1 irradiates the target track 16 with the question signal 3. When the response device 2 of the target truck 16 receives the question signal 3, the response device 4 generates a response signal 4 that conveys information on the loading amount by modulating and reflecting the question signal 3 according to the stored loading amount. To send back in the direction of the transmitter 1. The transmission device 1 receives and decodes the response signal 4 and reads information on the load amount. With such communication, the transmission device 1 can grasp the carry-out amount of each truck even when a plurality of trucks are present at a short distance in the carry-out management of earth and sand by the truck.

図6は、応答装置2が送信装置1に送り返す応答信号4の例を示す。応答装置2の光シャッタは、2次元のマトリクス状に配列された複数の区画を有する。これらの複数の区画が独立に制御されることにより、応答信号4は反射光の有無によって形成される2次元の応答パターンを有する。図6のパターン例P2では、2次元の応答パターンの行のうち、全ての区画に反射光が有る行(1行目と2行目の間と、2行目と3行目の間)は、データを含むデータ行を区切る区切りラインとして扱われる。この区切りラインによって互いに区切られた1行目、2行目、3行目に、それぞれコード化されたデータが示される。例えば反射光が有る区画が1、反射光が無い区画が0であるとすると、1行目、2行目、3行目を続けて、「011100100101110」という2進数が得られる。トラック16に土砂を積載するときに、応答装置2が備える入力部に積載量を示す数値を入力すると、応答装置2はその数値を所定の規則によってコード化して、図6に示されるような応答パターンを形成するように光シャッタを制御する。送信装置1は、応答信号4の応答パターンをデコードすることにより、積載量を示す数値を復元する。   FIG. 6 shows an example of the response signal 4 sent back from the response device 2 to the transmission device 1. The optical shutter of the response device 2 has a plurality of sections arranged in a two-dimensional matrix. By controlling these plural sections independently, the response signal 4 has a two-dimensional response pattern formed by the presence or absence of reflected light. In the pattern example P2 in FIG. 6, among the rows of the two-dimensional response pattern, the rows where the reflected light is present in all the sections (between the first row and the second row and between the second row and the third row) , It is treated as a delimiter line that separates the data lines containing the data. Coded data is shown in the first, second, and third lines separated from each other by the separation line. For example, if the section having reflected light is 1 and the section having no reflected light is 0, the first row, the second row, and the third row are continued, and a binary number “011100100101110” is obtained. When loading the earth and sand on the truck 16, if a numerical value indicating the loading amount is input to the input unit of the response device 2, the response device 2 encodes the numerical value according to a predetermined rule, and the response as shown in FIG. 6. The optical shutter is controlled to form a pattern. The transmission device 1 restores a numerical value indicating the load amount by decoding the response pattern of the response signal 4.

[通信システムの構成]
図1は、通信システムの構成を示す。送信装置1は、発光部1−1、コード信号発生部1−2、カメラ1−3、及び受光パターン解析部1−4を備える。発光部1−1はレーザ光を無線送信する。コード信号発生部1−2は発光部1−1に発光コード信号を出力する。カメラ部1−3は、発光部1−1の発光するレーザ光の反射光のパターンであるカメラ受光パターンを撮影する。受光パターン解析部1−4はカメラ部1−3が撮影したカメラ受光パターンから、応答装置2からの情報である応答パターンを読み取り、その応答パターンに含まれる情報を抽出する。
[Configuration of communication system]
FIG. 1 shows a configuration of a communication system. The transmission device 1 includes a light emitting unit 1-1, a code signal generating unit 1-2, a camera 1-3, and a light receiving pattern analyzing unit 1-4. The light emitting unit 1-1 wirelessly transmits laser light. The code signal generator 1-2 outputs a light emission code signal to the light emitter 1-1. The camera unit 1-3 captures a camera light reception pattern that is a reflected light pattern of the laser light emitted from the light emitting unit 1-1. The light reception pattern analysis unit 1-4 reads a response pattern, which is information from the response device 2, from the camera light reception pattern captured by the camera unit 1-3, and extracts information included in the response pattern.

応答装置2は、受光部2−1、デコード部2−2、応答パターン生成制御部2−3、及び応答パターン生成部2−4を備える。受光部2−1は応答装置1の発光部1−1が発したレーザ光である質問信号3を受信して電気信号に変換する。デコード部2−2は受光部2−1が質問信号3に応答して生成した電気信号をデコードして質問情報を取り出す。応答パターン生成制御部2−3は、デコードによって得られた質問情報が予め記憶した所定の規則に従っていたとき正当な質問であると判定し、質問情報に応じて応答パターンを決定し、その応答パターンを指定する応答情報を生成する。応答パターン生成部2−4はレーザ光3を再帰性反射により送信装置1の方向に送り返す。その際、応答パターン生成部2−4は、質問信号3を搬送するレーザ光の反射光の一部を遮ることによって応答パターンを形成する。応答パターンとして例えば図1のパターン例P1に示すように十字パターンを味方の印と決めておけば、送信装置1が十字パターンを検出したときはその目標が味方であると識別できる。   The response device 2 includes a light receiving unit 2-1, a decoding unit 2-2, a response pattern generation control unit 2-3, and a response pattern generation unit 2-4. The light receiving unit 2-1 receives the interrogation signal 3 which is a laser beam emitted from the light emitting unit 1-1 of the response device 1, and converts it into an electrical signal. The decoding unit 2-2 decodes the electric signal generated by the light receiving unit 2-1 in response to the question signal 3, and extracts the question information. The response pattern generation control unit 2-3 determines that the question information obtained by the decoding conforms to a predetermined rule stored in advance and is a legitimate question, determines a response pattern according to the question information, and the response pattern Generate response information that specifies. The response pattern generation unit 2-4 returns the laser beam 3 in the direction of the transmission device 1 by retroreflection. At that time, the response pattern generation unit 2-4 forms a response pattern by blocking a part of the reflected light of the laser beam that carries the interrogation signal 3. As a response pattern, for example, as shown in pattern example P1 in FIG. 1, if the cross pattern is determined as a friend mark, when the transmitting apparatus 1 detects the cross pattern, the target can be identified as the friend.

図2は、応答パターン生成部2−4を側面から見た断面図を示す。応答パターン生成部2−4は、再帰性反射シート10を備える。再帰性反射シート10の反射面は、受光部2−1の受光面と同じ側に配置される。再帰性反射シート10は、多数のガラスビーズ11が基材上にマトリクス状に配列された二次元的な再帰性反射体である。入射するレーザ光14は、ガラスビーズ11に入射する入射面で屈折し、ガラスビーズ11の裏側に面して配置された反射面12により反射される。反射されたレーザ光はガラスビーズ11から出射するときに出射面で屈折し、その結果、入射光と平行で反対向きの反射光4となって、入射光の光源の方に送り返される。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the response pattern generation unit 2-4 as viewed from the side. The response pattern generation unit 2-4 includes the retroreflective sheet 10. The reflective surface of the retroreflective sheet 10 is disposed on the same side as the light receiving surface of the light receiving unit 2-1. The retroreflective sheet 10 is a two-dimensional retroreflector in which a large number of glass beads 11 are arranged in a matrix on a substrate. The incident laser beam 14 is refracted at the incident surface incident on the glass bead 11 and is reflected by the reflecting surface 12 disposed facing the back side of the glass bead 11. The reflected laser light is refracted at the exit surface when exiting from the glass beads 11, and as a result, the reflected light 4 is reflected in the opposite direction in parallel to the incident light, and is sent back to the light source of the incident light.

再帰性反射シート10の反射面側、即ち入射光の光源側に、液晶シャッタ13が配置される。液晶シャッタ13は、平行に配置された2枚の偏光板と、その間に配置された液晶層とを備える。液晶シャッタ13は、再帰性反射シート10の表面に平行な面上にマトリクス状に配列され、オン/オフが独立に制御される複数の区画を有する。液晶シャッタ13の駆動部である応答パターン生成制御部2−3は、液晶に印加する電圧を制御して、複数の区画の各々の液晶の旋光性を変化させる。この制御された旋光性により、光が入射する方向から見て一枚目の偏光板を通過した偏光の偏向方向を回転、または未回転する状態となる。その結果、液晶シャッタ13の光透過率が変化し、光シャッタのオン/オフが実現される。   A liquid crystal shutter 13 is disposed on the reflective surface side of the retroreflective sheet 10, that is, on the light source side of incident light. The liquid crystal shutter 13 includes two polarizing plates arranged in parallel and a liquid crystal layer arranged therebetween. The liquid crystal shutter 13 is arranged in a matrix on a surface parallel to the surface of the retroreflective sheet 10, and has a plurality of sections on / off controlled independently. The response pattern generation control unit 2-3 that is a drive unit of the liquid crystal shutter 13 controls the voltage applied to the liquid crystal to change the optical rotation of the liquid crystal in each of the plurality of sections. With this controlled optical rotation, the polarization direction of polarized light that has passed through the first polarizing plate as viewed from the direction in which the light enters is rotated or not rotated. As a result, the light transmittance of the liquid crystal shutter 13 changes and the optical shutter is turned on / off.

図3は、送信装置1と応答装置2との間での通信タイミングを説明するための図である。横軸が時間軸を示す。送信装置1は、複数のレーザパルスを所定のタイミングで送出することにより、ヘッダとパスワードを含んだ質問信号3を生成する。応答装置2は、ヘッダを受光すると、それに引き続いてパスワードを受信し、そのパスワードをデコードする。   FIG. 3 is a diagram for explaining the communication timing between the transmission device 1 and the response device 2. The horizontal axis indicates the time axis. The transmitting device 1 generates a question signal 3 including a header and a password by transmitting a plurality of laser pulses at a predetermined timing. When the response device 2 receives the header, the response device 2 subsequently receives the password and decodes the password.

パスワードの受信が終わり、デコード部2−2によるデコードの結果、質問信号3の正当性が認証されると、所定の時刻の間(図3(b)の時刻t0から時刻t2の間)、応答パターン生成制御部2−3は予め記憶している応答パターンを生成するように液晶シャッタ13を駆動する。送信装置1は、時刻t0から時刻t2の間の時刻t1に、応答装置2にレーザパルスを照射する。このレーザ光は、再帰性反射シート10によって送信装置1の方向に反射光4として送り返される。反射光4には、液晶シャッタ13によって応答パターンが形成されている。カメラ1−3は反射光4を撮影する。受光パターン解析部1−4は撮影された反射光4を解析して所定の基準と比較して、敵味方の判定結果を出力する。   When the reception of the password is completed and the validity of the question signal 3 is authenticated as a result of decoding by the decoding unit 2-2, the response is made during a predetermined time (between time t0 and time t2 in FIG. 3B). The pattern generation control unit 2-3 drives the liquid crystal shutter 13 so as to generate a response pattern stored in advance. The transmission device 1 irradiates the response device 2 with a laser pulse at time t1 between time t0 and time t2. This laser light is sent back as reflected light 4 in the direction of the transmitter 1 by the retroreflective sheet 10. A response pattern is formed on the reflected light 4 by the liquid crystal shutter 13. The camera 1-3 captures the reflected light 4. The light reception pattern analysis unit 1-4 analyzes the photographed reflected light 4 and compares it with a predetermined reference, and outputs an enemy friend determination result.

応答パターン生成制御部2−3は、時系列的に順次に形成される複数の2次元パターンを記憶することができる。この場合、デコード部2−2が質問信号3の認証を行うと、この複数の2次元パターンに従って順次に液晶シャッタ13が駆動され、反射光4として複数の2次元パターンの各々を担うレーザ光が順次に送信装置1に送り返される。   The response pattern generation control unit 2-3 can store a plurality of two-dimensional patterns formed sequentially in time series. In this case, when the decoding unit 2-2 authenticates the question signal 3, the liquid crystal shutter 13 is sequentially driven according to the plurality of two-dimensional patterns, and the laser light that bears each of the plurality of two-dimensional patterns as the reflected light 4. Sequentially sent back to the transmitter 1.

次に、以上の構成を備える通信システムの効果について説明する。
応答側に再帰性反射特性を使用することによって、以下の点が有効である。
(1)光媒体を使用するので、狭い範囲に対して質問を行なうことができる。この特性により、目標を特定して質問することができる。また、目標以外の方向に質問信号が届かないため秘匿性が高い。
(2)再帰性反射体での反射は、鏡面反射である他、入射した光が同じ方向に反射する再帰性を有しているため、送信光の省電力化がはかれる。
(3)再帰性反射体の反射光を変調して応答する方式のため、応答信号の指向すべき方向を検出する必要なく応答できる。
Next, effects of the communication system having the above configuration will be described.
By using the retroreflective property on the response side, the following points are effective.
(1) Since an optical medium is used, it is possible to ask questions over a narrow range. This characteristic allows questions to be identified and identified. In addition, since the question signal does not reach in a direction other than the target, confidentiality is high.
(2) Reflection by the retroreflector is not only specular reflection but also recursion in which incident light is reflected in the same direction, so that power saving of the transmitted light can be achieved.
(3) Since the system responds by modulating the reflected light of the retroreflector, the response can be made without detecting the direction in which the response signal should be directed.

仮に再帰性反射特性を備える通信システムを、1つのコーナーキューブによって実現した場合、通信回線は1回線になる。そのため、例えば、再帰性反射体の前に光シャッタを配置し、光シャッタの駆動によって反射光の有無を制御することによって応答信号の変調を行うデジタル通信の場合、光シャッタの動作速度は、データ量が増えるに従ってより高速であることが要求される。   If a communication system having a retroreflective characteristic is realized by one corner cube, there is one communication line. Therefore, for example, in the case of digital communication in which an optical shutter is arranged in front of a retroreflector and response signals are modulated by controlling the presence or absence of reflected light by driving the optical shutter, the operation speed of the optical shutter is the data Higher speed is required as the amount increases.

このような光シャッタの構成としては、例えば、偏光方向が同じ2枚の偏光板間に、電気光学効果を持った光学結晶(以下、EO結晶という)を配置し、このEO結晶に印加する電圧をオン/オフすることによって、2枚の偏光器を通過する光をオン/オフする構成がある。この方法の場合、EO結晶自体が高価であり、また印加電圧が高電圧となるため、EO結晶駆動部が大型化する。   As a configuration of such an optical shutter, for example, an optical crystal having an electro-optic effect (hereinafter referred to as an EO crystal) is disposed between two polarizing plates having the same polarization direction, and a voltage applied to the EO crystal. There is a configuration in which light passing through two polarizers is turned on / off by turning on / off. In the case of this method, the EO crystal itself is expensive and the applied voltage becomes a high voltage, so that the size of the EO crystal driving unit is increased.

また、EO結晶の代わりに、液晶を使用する場合は、光シャッタを構成することはできるが、液晶の動作速度が約30ms程度と遅いため、高速な反射光ON/OFFができない。従って、上述のような1回線デジタルデータ伝送を考えた場合、伝送できるデータ量は少なくなってしまう。   In addition, when a liquid crystal is used instead of the EO crystal, an optical shutter can be configured. However, since the operation speed of the liquid crystal is as low as about 30 ms, high-speed reflected light cannot be turned on / off. Therefore, when the one-line digital data transmission as described above is considered, the amount of data that can be transmitted is reduced.

これに対し、本実施の形態の応答装置2では、再帰性反射シート10と液晶シャッタ13を組み合わせた反射体を用いることにより、2次元的に再帰性反射パターンを生成でき、2次元パターンでのデータ伝送ができる。そのため、液晶のスイッチング時間が遅い欠点を補い、より大量のデータを伝送することが可能である。   On the other hand, in the response device 2 of the present embodiment, a retroreflective pattern can be generated two-dimensionally by using a reflector in which the retroreflective sheet 10 and the liquid crystal shutter 13 are combined. Data transmission is possible. Therefore, it is possible to compensate for the disadvantage that the switching time of the liquid crystal is slow and to transmit a larger amount of data.

再帰性反射体として、図3ではガラスビーズを用いた再帰性反射シートを記述したが、その代わりに、複数のコーナーキューブ形状の反射面を平面状に配列したものを用いても良い。また、光シャッタ機能として、液晶シャッタを図中に記述したが、本機能は、光の透過を制御する機能であり、材料を特定するものではない。例えば、液晶シャッタ13に代えて前述したEO結晶を用いた場合、本実施の形態の構成を採用することにより、前述した問題点を緩和することができる。   As the retroreflector, a retroreflective sheet using glass beads is described in FIG. 3, but instead, a plurality of corner cube-shaped reflective surfaces arranged in a plane may be used. Moreover, although the liquid crystal shutter is described in the drawing as the optical shutter function, this function is a function for controlling the transmission of light and does not specify a material. For example, when the above-mentioned EO crystal is used instead of the liquid crystal shutter 13, the above-described problems can be alleviated by adopting the configuration of the present embodiment.

通信システムの構成を示す。1 shows a configuration of a communication system. 応答パターン生成部の構成を示す。The structure of a response pattern production | generation part is shown. データ送受信について説明するためのタイミングチャートである。It is a timing chart for demonstrating data transmission / reception. 射撃システムの運用例を示す。An operation example of the shooting system is shown. 搬出量管理システムの運用例を示す。An operation example of the carry-out amount management system is shown. 送信データの例を示す。An example of transmission data is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1 送信装置
1−1 発光部
1−2 コード信号発生部
1−3 カメラ
1−4 受光パターン解析部
2 応答装置
2−1 受光部
2−2 デコード部
2−3 応答パターン生成制御部
2−4 応答パターン生成部
3 質問信号
4 反射光
10 再帰性反射シート
11 ガラスビーズ
12 反射面
13 液晶シャッタ
14 レーザ光
15 車両
16 トラック
P1、P2 パターン例
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission apparatus 1-1 Light emission part 1-2 Code signal generation part 1-3 Camera 1-4 Light reception pattern analysis part 2 Response apparatus 2-1 Light reception part 2-2 Decoding part 2-3 Response pattern generation control part 2-4 Response pattern generator 3 Question signal 4 Reflected light 10 Retroreflective sheet 11 Glass beads 12 Reflecting surface 13 Liquid crystal shutter 14 Laser light 15 Vehicle 16 Tracks P1, P2 Pattern examples

Claims (8)

情報を搬送する光線を受光する受光部と、
前記光線から前記情報を読み取るデコード部と、
前記光線を反射する再帰性反射体と、
前記情報に基づいて応答パターンを決定し、前記再帰性反射体による反射光の一部を遮ることによって前記応答パターンを形成する応答パターン形成部と
を具備する通信装置。
A light receiving portion for receiving a light beam carrying information;
A decoding unit for reading the information from the light beam;
A retroreflector that reflects the light beam;
A response pattern forming unit that determines a response pattern based on the information and forms the response pattern by blocking a part of the reflected light from the retroreflector.
請求項1に記載された通信装置であって、
前記応答パターン形成部は、
前記再帰性反射体の反射面側に配置され、複数の区画を有する光シャッタと、
前記情報に基づいて、前記複数の区画の光透過率を独立に制御することによって前記応答パターンを形成する制御部と
を備える通信装置。
The communication device according to claim 1,
The response pattern forming unit includes:
An optical shutter disposed on the reflective surface side of the retroreflector and having a plurality of sections;
And a control unit that forms the response pattern by independently controlling light transmittance of the plurality of sections based on the information.
請求項2に記載された通信装置であって、
前記光シャッタは液晶シャッタである
通信装置。
A communication device according to claim 2, wherein
The communication apparatus, wherein the optical shutter is a liquid crystal shutter.
請求項1から3のいずれかに記載された通信装置であって、
前記応答パターン形成部は、前記情報が予め記憶した所定の規則に従っていなかった場合、前記再帰性反射体による反射光をすべて遮る
通信装置。
The communication device according to any one of claims 1 to 3,
The said response pattern formation part is a communication apparatus which interrupts | blocks all the reflected light by the said retroreflector, when the said information does not follow the predetermined rule memorize | stored previously.
請求項1から4のいずれかに記載された通信装置であって、
前記応答パターンは時系列的に順次に形成される複数の2次元パターンである
通信装置。
The communication device according to any one of claims 1 to 4,
The response pattern is a plurality of two-dimensional patterns formed sequentially in time series.
請求項1から5のいずれかに記載された通信装置であって、
更に、入力装置を具備し、
前記応答パターン形成部は、前記入力装置に対して入力されたデータを所定の変換規則によって前記応答パターンに変換する
通信装置。
A communication device according to any one of claims 1 to 5,
Furthermore, an input device is provided,
The said response pattern formation part is a communication apparatus which converts the data input with respect to the said input device into the said response pattern by a predetermined conversion rule.
送信装置と、
応答装置とを具備し、
前記送信装置は、
情報を搬送する光線を発光する発光部と、
カメラと、
受光パターン解析部とを備え、
前記応答装置は、
前記光線を受光する受光部と、
前記光線から前記情報を読み取るデコード部と、
前記光線を反射する再帰性反射体と、
前記情報に基づいて応答パターンを決定し、前記再帰性反射体による反射光の一部を遮ることによって前記応答パターンを形成する応答パターン形成部とを備え、
前記カメラは前記反射光を撮影し、
前記受光パターン解析部は、撮影された前記反射光から前記応答パターンを読み取る
通信システム。
A transmitting device;
A response device;
The transmitter is
A light-emitting unit that emits a light beam carrying information;
A camera,
A light receiving pattern analysis unit,
The response device is:
A light receiving portion for receiving the light beam;
A decoding unit for reading the information from the light beam;
A retroreflector that reflects the light beam;
A response pattern is determined based on the information, and a response pattern forming unit that forms the response pattern by blocking a part of light reflected by the retroreflector,
The camera captures the reflected light;
The light reception pattern analysis unit reads the response pattern from the reflected light that has been photographed.
請求項7に記載された通信システムであって、
前記受光パターン解析部は、前記応答パターンを予め記憶した照合用パターンと照合することによって、前記光線を照射した対象の認証を行う
通信システム。
A communication system according to claim 7,
The said light reception pattern analysis part authenticates the target irradiated with the said light ray by collating the said response pattern with the pattern for the comparison memorize | stored previously. The communication system.
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