(57)【要約】【課題】  容量の大きなマルチメディア・データの送受信を可能にするとともに、照明装置としての機能を損なうことのない可視光通信システムを提供する。【解決手段】  可視光通信システムは、送信されるべきデータをＱＡＭ方式で変調してＱＡＭ変調信号を生成する変調部と、所定のバイアス電圧を生成し、バイアス電圧にＱＡＭ変調信号を重畳させるバイアス電圧生成部と、バイアス電圧にＱＡＭ変調信号が重畳された電圧が印加される発光素子駆動部と、発光素子駆動部からの駆動信号に従って駆動することによって可視光を放射する発光素子と、発光素子から放射された可視光を受光し、可視光をＱＡＭ変調信号に変換する受光素子と、ＱＡＭ変調信号を元のデータに復調する復調部とを含むことを特徴とする。【選択図】  図１
2010239350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子から放射される可視光を送信されるべきデータの媒体とすることによって該データの送受信を行う可視光通信システムであって、
送信されるべき前記データをＱＡＭ方式で変調してＱＡＭ変調信号を生成する変調部と、
所定のバイアス電圧を生成し、該バイアス電圧に前記ＱＡＭ変調信号を重畳させるバイアス電圧生成部と、
前記バイアス電圧に前記ＱＡＭ変調信号が重畳された電圧が印加される発光素子駆動部と、
前記発光素子駆動部からの駆動信号に従って駆動することによって可視光を放射する発光素子と、
前記発光素子から放射された前記可視光を受光し、該可視光を前記ＱＡＭ変調信号に変換する受光素子と、
前記ＱＡＭ変調信号を前記データに復調する復調部と、
を含むことを特徴とする可視光通信システム。
【請求項２】
発光素子から放射される可視光を送信されるべきデータの媒体とすることによって該データの送受信を行う送信装置と受信装置とを含む可視光通信システムであって、
前記送信装置は、
送信されるべき前記データをＱＡＭ方式で変調してＱＡＭ変調信号を生成する変調部と、
所定のバイアス電圧を生成し、該バイアス電圧に前記ＱＡＭ変調信号を重畳させるバイアス電圧生成部と、
前記バイアス電圧に前記ＱＡＭ変調信号が重畳された電圧が印加される発光素子駆動部と、
前記発光素子駆動部からの駆動信号に従って駆動することによって可視光を放射する発光素子と、
を含み、
前記受信装置は、
前記発光素子から放射された前記可視光を受光し、該可視光を前記ＱＡＭ変調信号に変換する受光素子と、
前記ＱＡＭ変調信号を前記データに復調する復調部と、
を含むことを特徴とする可視光通信システム。
【請求項３】
送信されるべき前記データとフレーム同期信号とを含むフレームを生成するフレーム生成部をさらに含み、前記変調部は、前記フレームをＱＡＭ方式で変調してＱＡＭ変調信号を生成し、
前記ＱＡＭ変調信号の前記フレームに含まれる前記フレーム同期信号に基づいてフレーム同期をとるフレーム同期処理部をさらに含み、前記復調部は、フレーム同期処理が行われた前記ＱＡＭ変調信号を前記データに復調する、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の可視光通信システム。
【請求項４】
送信されるべき前記データは第１の形式のパケットであり、
前記第１の形式のパケットから所定の情報を取り出し、前記フレーム生成部によって生成される前記フレームに含まれることになる第２の形式のパケットの所定の領域に前記所定の情報を割り当てる処理を行う、第１のインターフェース部と、
前記第２の形式のパケットから前記所定の情報を取り出し、前記第１の形式のパケットの所定の領域に前記所定の情報を割り当てる処理を行う、第２のインターフェース部と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項４に記載の可視光通信システム。
【請求項５】
前記変調部は、前記ＱＡＭ変調信号又は前記データをＯＦＤＭ方式で変調してＯＦＤＭ変調信号を生成するＯＦＤＭ変調信号生成部をさらに含み、
前記復調部は、前記ＯＦＤＭ変調信号を前記ＱＡＭ変調信号又は前記データにするＯＦＤＭ復調部をさらに含む、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の可視光通信システム。
【請求項６】
前記バイアス電圧生成部によって生成される前記バイアス電圧の大きさを変化させるための制御部をさらに含むことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の可視光通信システム。
【請求項７】
前記発光素子は、青色発光素子、赤色発光素子、緑色発光素子、ＲＧＢ一体型発光素子、白色発光素子、ＥＬパネル、及びプラズマパネルのいずれか又はこれらを組み合わせたものであることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の可視光通信システム。
【請求項８】
前記発光素子は、少なくとも青色発光素子、赤色発光素子、及び緑色発光素子を含み、
前記変調部は、前記発光素子の数に対応する複数のＱＡＭ変調信号を生成し、
前記バイアス電圧生成部は、前記青色発光素子、前記赤色発光素子、及び緑色発光素子の各々に印加されるバイアス電圧の各々を生成して、該バイアス電圧の各々に前記複数のＱＡＭ変調信号の各々を重畳させ、
前記制御部は、前記青色発光素子、前記赤色発光素子、及び前記緑色発光素子の各々に印加される前記バイアス電圧の大きさを個別に制御する、
ことを特徴とする、請求項６に記載の可視光通信システム。
【請求項９】
前記受光素子は複数の受光素子を含み、
前記複数の受光素子の各々から出力された複数の信号を加算して出力する信号加算処理部をさらに含むことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の可視光通信システム。
【請求項１０】
前記受光素子は複数の受光素子を含み、
前記複数の受光素子のうちどの受光素子が前記可視光を受光しているかを判断し、前記複数の受光素子のうち前記可視光を受光した受光素子から出力された信号以外の信号を除去することによって、前記可視光を受光した受光素子からの信号を出力する信号選択処理部をさらに含むことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の可視光通信システム。
【請求項１１】
前記発光素子の可視光放射方向側に、前記可視光の到達距離及び到達時のスポット径を調整するための送信用レンズをさらに含むことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の可視光通信システム。
【請求項１２】
前記受光素子の受光面の前に、前記可視光以外の光ノイズを除去するためのフィルタ、及び／又は、前記可視光を前記受光素子の前記受光面に集光するための集光レンズをさらに含むことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の可視光通信システム。
【請求項１３】
発光素子から放射される可視光を送信されるべきデータの媒体とすることによって該データの送受信を行う可視光通信システムにおいて用いられる送信装置であって、
送信されるべき前記データをＱＡＭ方式で変調してＱＡＭ変調信号を生成する変調部と、
所定のバイアス電圧を生成し、該バイアス電圧に前記ＱＡＭ変調信号を重畳させるバイアス電圧生成部と、
前記バイアス電圧に前記ＱＡＭ変調信号が重畳された電圧が印加されることによって前記発光素子を駆動させるための駆動信号を出力する発光素子駆動部と、
を含むことを特徴とする送信装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載される送信装置から送信された可視光を受信するための受信装置であって、
前記発光素子から放射された前記可視光を受光し、該可視光を前記ＱＡＭ変調信号に変換する受光素子と、
前記ＱＡＭ変調信号を前記データに復調する復調部と、
を含むことを特徴とする受信装置。
【請求項１５】
前記受光素子は太陽光発電装置であり、
前記太陽光発電装置によって生成された電力を用いて構成要素の少なくとも一部が動作するように構成されており、
前記太陽光発電装置が前記ＱＡＭ変調信号を含む前記可視光を受光したときのみ、前記構成要素の前記少なくとも一部に電力を供給するように動作する電源制御部をさらに含む、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の可視光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光通信システムに関する。より具体的には、本発明は、データをＱＡＭ方式で変調した変調信号を、発光素子を駆動させるための所定の大きさのバイアス電圧に重畳し、変調信号が重畳された電圧によって駆動される光源から放射される可視光信号としてデータを送信する送信装置と、可視光信号を受光して元のデータに復調する受信装置とを含む可視光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ユビキタス・コンピューティングとネットワーク技術との融合により、現在では、あらゆる機器にコンピュータ機能及びネットワーク機能が組み込まれている。携帯電話に代表されるデジタル携帯端末、モバイルＰＣ、デジタル家電、センサ、ＲＦタグ等が、インターネットを介して互いに結合され、さらに放送サービスも融合したユビキタス社会が到来しつつある。
【０００３】
このユビキタス社会においては、従来考えられなかった技術の融合により、新たな産業の芽が生まれてきている。中でも、照明技術と情報技術は、今までは接点のない領域であった。しかしながら、ＬＥＤ（発光ダイオード）が照明分野において普及してきたことにより、照明技術と情報技術との融合によって生まれた可視光通信技術を基盤とするＬＥＤ照明によるユビキタス・アプリケーションには、大きなビジネス創造が期待されている。
【０００４】
可視光通信は、波長が約３６０Å〜約８３０Åの可視光帯域の光を用いて通信を行う通信技術である。可視光通信は、可視光を通信媒体とすることから、（１）電磁波が発生しないため安全であること、（２）照明に用いられる数ワットの電力で通信が可能であるため省エネルギーであること、（３）通信可能範囲が目に見えるため、対象物に受光s装置を向けると対象物の情報が得られること、（４）照明機器は至るところに存在しており（すなわちユビキタス性を有する）、インフラの構築が容易で安価であること、などといった利点を有する。今後、照明機器は省資源、低電力、長寿命の点から、ＬＥＤ化が急速に進むと予想されている。一方、ユビキタス・ネットワーク社会においては、従来の無線通信技術を利用する場合には、あらゆる場所にアンテナ等の通信インフラを新たに設置することが必要となるため、コスト、景観、環境への負担が大きくなることが予想される。したがって、あらゆる場所に存在する照明機器からの可視光を通信媒体として利用すれば、これらの負担を大幅に軽減することが可能であると考えられている。
【０００５】
可視光を利用した可視光通信技術として、従来、特許文献１に開示されるようなＰＰＭ（パルス・ポジション・モジュレーション）方式による通信技術の開発が主に行われてきた。特許文献２は、追随速度の遅いＬＥＤを用いて高速無線通信を実現するための技術であり、複数の送光部を用いて並列に送出される光を利用した技術を開示している。
【０００６】
ＰＰＭ方式を用いてＬＥＤ照明機器を可視光の送信装置として利用する場合には、照明のちらつき（フリッカ）が懸念される。すなわち、従来の可視光通信技術において用いられているＰＰＭ方式では、ＬＥＤから放射される可視光の強度をベースバンド信号のＯＮ／ＯＦＦに対応させて変化させるため、送信されるデータの内容によってＬＥＤの照明としての明るさが変化し、光のちらつきが発生するという問題がある。こういった問題を解決するための技術として、例えば特許文献３又は特許文献４の技術が提案されている。特許文献３は、赤色、青色、及び緑色の発光ダイオードのうち赤色発光ダイオードからの光のみに情報を持たせることによって、通信時と非通信時とで可視光の輝度変化を低減する技術である。また、特許文献４は、共振回路を用いて、ベースバンド信号にキャリア信号を加えた時のＬＥＤ電流の平均値とキャリア信号を加えない時のＬＥＤ電流の平均値とを等しくすることによって、キャリア信号の有無によって照明の明るさが変わらないようにする技術である。
【０００７】
さらに、従来の可視光通信技術では、ベースバンド信号のＯＮ／ＯＦＦに対応させてＬＥＤから放射される可視光の強度を変化させるため、通信が可能となっても照明機器として調光制御することは難しかった。このため、特許文献５に開示されるように、ＰＰＭ方式を用いてパルス高による調光制御と通信制御とを独立に行う技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−９７０７１号公報
【特許文献２】特開２００２−３５３９００号公報
【特許文献３】特開２００８−３４９８８号公報
【特許文献４】特開２００８−３１２０８１号公報
【特許文献５】特開２００８−２０６０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の可視光通信技術のほとんどは、いずれにしてもベースバンド信号に対応させて発光素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する方式を用いるものである。これらの技術は、発光素子をＯＮ／ＯＦＦさせることによってデータを送信するものであるため、発光素子を応答周波数以上の周波数で点滅させることが不可能であり、可視光によって送信できるデータ容量には限界がある。したがって、これらの技術を大容量のマルチメディア・データの通信に利用することは難しい。
【００１０】
また、ベースバンド信号を用いる従来技術における方法では、上述のように、送信されるデータの内容によって発光素子の照明としての明るさが変化し、光のちらつきが発生するという問題も存在する。さらに、この方式では、照明機器の機能として重要な調光機能及び調色機能の実現が難しい。特許文献４の技術は、ＰＰＭ方式を用いるものではないが、ＡＳＫ又はＦＳＫ変調方式を用いた技術であるため大容量のマルチメディア・データの通信は難しい。
【００１１】
本発明は、マルチメディア・データ（映像、画像、音声、テキストなどのデータ）に対応した通信サービスを安定的に提供することを可能にすると同時に、可視光通信の送信源となる照明機器本来の機能を損なうことのない、すなわち、照明のちらつきを防止し、容易に調光及び調色を行うことができる、可視光通信システム並びに可視光通信システムの送信装置及び受信装置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】
【００１２】
本発明の一つの態様においては、発光素子から放射される可視光を送信されるべきデータの媒体とすることによって該データの送受信を行う可視光通信システムが提供される。可視光通信システムは、送信されるべきデータをＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation：直交振幅変調）方式で変調してＱＡＭ変調信号を生成する変調部と、所定のバイアス電圧を生成し、該バイアス電圧にＱＡＭ変調信号を重畳させるバイアス電圧生成部と、バイアス電圧にＱＡＭ変調信号が重畳された電圧が印加される発光素子駆動部と、発光素子駆動部からの駆動信号に従って駆動することによって可視光を放射する発光素子と、発光素子から放射された可視光を受光し、該可視光をＱＡＭ変調信号に変換する受光素子と、ＱＡＭ変調信号を元のデータに復調する復調部とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の別の態様においては、発光素子から放射される可視光を送信されるべきデータの媒体とすることによって該データの送受信を行う送信装置と受信装置とを含む可視光通信システムが提供される。可視光通信システムに含まれる送信装置は、送信されるべきデータをＱＡＭ方式で変調してＱＡＭ変調信号を生成する変調部と、所定のバイアス電圧を生成し、該バイアス電圧にＱＡＭ変調信号を重畳させるバイアス電圧生成部と、バイアス電圧にＱＡＭ変調信号が重畳された電圧が印加される発光素子駆動部と、発光素子駆動部からの駆動信号に従って駆動することによって可視光を放射する発光素子とを含むことを特徴とする。可視光通信システムに含まれる受信装置は、発光素子から放射された可視光を受光し、該可視光をＱＡＭ変調信号に変換する受光素子と、ＱＡＭ変調信号を元のデータに復調する復調部とを含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の一実施形態においては、可視光通信システムは、送信されるべきデータとフレーム同期信号とを含むフレームを生成するフレーム生成部をさらに含み、変調部は、該フレームをＱＡＭ方式で変調してＱＡＭ変調信号を生成することが好ましい。また、可視光通信システムは、ＱＡＭ変調信号のフレームに含まれるフレーム同期信号に基づいてフレーム同期をとるフレーム同期処理部をさらに含み、復調部は、フレーム同期処理が行われたＱＡＭ変調信号を元のデータに復調することが好ましい。本発明の一実施形態においては、送信されるべきデータは、例えばＵＳＢプロトコル又はイーサネット（登録商標）・プロトコルなどによって規定される第１の形式のパケットであり、可視光通信システムはさらに、第１の形式のパケットから所定の情報を取り出し、フレーム生成部によって生成されるフレームに含まれることになる第２の形式のパケットの所定の領域に所定の情報を割り当てる処理を行う第１のインターフェース部と、第２の形式のパケットから所定の情報を取り出し、第１の形式のパケットの所定の領域に所定の情報を割り当てる処理を行う第２のインターフェース部とを含むことが好ましい。
【００１５】
本発明の別の実施形態においては、可視光通信システムの変調部は、ＱＡＭ変調信号又は送信されるべきデータをＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式で変調してＯＦＤＭ変調信号を生成するＯＦＤＭ変調信号生成部をさらに含むことが好ましい。可視光通信システムの復調部は、ＯＦＤＭ変調信号をＱＡＭ変調信号又は元のデータにするＯＦＤＭ復調部をさらに含むことが好ましい。
【００１６】
本発明のさらに別の実施形態においては、可視光通信システムは、バイアス電圧生成部によって生成されるバイアス電圧の大きさを変化させるための制御部をさらに含むことが好ましい。
【００１７】
本発明のさらに別の実施形態においては、可視光通信システムの発光素子は、青色発光素子、赤色発光素子、緑色発光素子、ＲＧＢ一体型発光素子、白色発光素子、ＥＬパネル、及びプラズマパネルのいずれか又はこれらを組み合わせたものであることが好ましい。
【００１８】
本発明のさらに別の実施形態においては、可視光通信システムの発光素子は、少なくとも青色発光素子、赤色発光素子、及び緑色発光素子を含むことが好ましく、変調部は、発光素子の数に対応する複数のＱＡＭ変調信号を生成する。バイアス電圧生成部は、青色発光素子、赤色発光素子、及び緑色発光素子の各々に印加されるバイアス電圧の各々を生成して、該バイアス電圧の各々に、変調部によって生成されたＱＡＭ変調信号を重畳させる。制御部は、青色発光素子、赤色発光素子、及び緑色発光素子の各々に印加されるバイアス電圧の大きさを個別に制御する。
【００１９】
本発明のさらに別の実施形態においては、可視光通信システムの受光素子は、複数の受光素子を含むことが好ましく、可視光通信システムは、複数の受光素子の各々から出力された複数の信号を加算して出力する信号加算処理部をさらに含むことが好ましい。
【００２０】
本発明のさらに別の実施形態においては、受光素子は複数の受光素子を含むことが好ましく、可視光通信システムは、該複数の受光素子のうちどの受光素子がＱＡＭ変調信号などを含む必要な可視光を受光しているかを判断し、複数の受光素子のうち必要な可視光を受光した受光素子から出力された信号以外の信号を除去することによって、必要な可視光を受光した受光素子からの信号を復調処理のために出力する信号選択処理部をさらに含むことが好ましい。
【００２１】
本発明のさらに別の実施形態においては、可視光通信システムは、発光素子の可視光放射方向側に、可視光の到達距離及び到達時のスポット径を調整するための送信用レンズをさらに含むことが好ましい。
【００２２】
本発明のさらに別の実施形態においては、可視光通信システムは、受光素子の受光面の前に、必要な可視光以外の光ノイズを除去するためのフィルタ、及び／又は、可視光を受光素子の受光面に集光するための集光レンズをさらに含むことが好ましい。
【００２３】
本発明のさらに別の態様においては、発光素子から放射される可視光を送信されるべきデータの媒体とすることによって該データの送受信を行う可視光通信システムにおいて用いられる送信装置が提供される。送信装置は、送信されるべきデータをＱＡＭ方式で変調してＱＡＭ変調信号を生成する変調部と、所定のバイアス電圧を生成し、該バイアス電圧にＱＡＭ変調信号を重畳させるバイアス電圧生成部と、バイアス電圧にＱＡＭ変調信号が重畳された電圧が印加されることによって発光素子を駆動させるための駆動信号を出力する発光素子駆動部とを含むことを特徴とする。
【００２４】
本発明のさらに別の態様においては、発光素子から放射される可視光を送信されるべきデータの媒体とすることによって該データの送受信を行う可視光通信システムにおいて用いられる送信装置から送信された可視光を受信するための受信装置が提供される。受信装置は、発光素子から放射された可視光を受光し、該可視光をＱＡＭ変調信号に変換する受光素子と、ＱＡＭ変調信号を元のデータに復調する復調部とを含むことを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る可視光通信システムは、上述の通りの構成とすることによって以下のような効果を奏する。
（１）発光素子を発光させるためのバイアス電圧に、送信すべきデータの信号をＱＡＭ変調信号として重畳することによって、フリッカの影響を除去するとともに、調光及び調色機能などの照明機器本来の性能を損なうことなく、安定した可視光通信を行うことができる。
（２）ＱＡＭ変復調方式を採用することによって、搬送波１波に対して振幅４値及び位相４値のように情報を持たせることにより帯域圧縮を行うことが可能になる。したがって、周波数応答性能の低い発光素子を用いても数十Ｍｂｐｓの通信速度が可能になる。
（３）さらに、発光素子を発光させるためのバイアス電圧に、送信すべき信号をＯＦＤＭ変調信号として重畳することによって、チャネル同士の混信がなくなるために搬送波干渉ガード帯域が必要とされず、送受信機の設計を単純化することができる。
（４）ＰＰＭ方式のようなベースバンド信号を用いるのではなく、搬送波を用いて周波数を多重化することが可能であるため、大容量のデータ通信が可能になる。また、アップリンクとダウンリンクの周波数を別々にすることが可能であるため、容易に双方向通信を実現することができる。
（５）ＵＳＢパケット又はイーサネット（登録商標）・パケットなどといった既存のパケットを可視光パケットに変換する処理を行うようにすることによって、本発明に係る可視光通信システムと現在普及している種々のアプリケーションとの相互接続が容易に可能になる。
（６）複数の受光素子を用いる構成とするとともに、複数の受光素子からの出力信号の処理を加算方式又は選択方式で行うことによって、可視光通信システムの通信距離の延長、通信可能範囲の拡大、及び通信の安定が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る可視光通信システムのブロック図を示す。
【図２】本発明の一実施形態に係る可視光通信システムにおいて行われる、ＵＳＢプロトコル又はイーサネット（登録商標）・プロトコルに規定されるパケットから可視光通信に適したパケットへの変換を示す。
【図３】本発明の一実施形態において用いられる可視光フレームを示す。
【図４】本発明の一実施形態に係る可視光通信システムのＱＡＭ変調部によって生成されるＱＡＭ変調信号の一例を示す。
【図５ａ】本発明の一実施形態に係る可視光通信システムのバイアス電圧生成部の構成の例を示す。
【図５ｂ】本発明の一実施形態に係る可視光通信システムのバイアス電圧生成部の構成の例を示す。
【図６】バイアス電圧の大きさの説明に用いられる、ＬＥＤの順電流―相対光束特性図を示す。
【図７】バイアス電圧にＱＡＭ変調信号が重畳された電圧波形の一例の模式図を示す。
【図８】本発明の一実施形態に係る可視光通信システムの調光制御の概念を示す。
【図９】本発明の一実施形態に係る可視光通信システムのバイアス電圧の大きさ制御の概念を示す。
【図１０】本発明の一実施形態に係る可視光通信システムの調色制御の概念を示す。
【図１１】本発明の一実施形態に係る可視光通信システムにおける、調光・調色制御部を有する場合の構成を示す。
【図１２】本発明の一実施形態に係る可視光通信システムにおける、複数の受光素子からの信号を加算する方式の場合の構成を示す。
【図１３】加算方式を用いた場合における、信号加算処理部への入力信号と信号加算処理部からの出力信号の一例を示す。
【図１４】本発明の一実施形態に係る可視光通信システムにおける、複数の受光素子からの信号を選択する方式の場合の構成を示す。
【図１５】選択方式を用いた場合における、選択すべき信号を判定する方法を概念的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る可視光通信システム１００のブロック図である。可視光通信システム１００は、送信装置１１０と受信装置１３０とを含む。本発明の一実施形態に係る送信装置１１０は、第１のインターフェース部１１１と、可視光フレーム生成部１１２と、ＱＡＭ変調部１１３と、ＯＦＤＭ変調部１２０と、ＤＡ変換部１１４と、バイアス電圧生成部１１５と、発光素子駆動部１１６と、発光素子１１７と、送信レンズ１１８と、調光・調色制御部１１９とを含む。本発明の一実施形態に係る受信装置１３０は、色フィルタ１３１と、集光レンズ１３２と、受光素子１３３と、増幅部１３４と、ノイズ・フィルタ１３５と、オートマチック・ゲイン・コントローラ（ＡＧＣ）１３６と、ＡＤ変換部１３７と、信号同期処理部１３８と、ＱＡＭ復調部１３９と、ＯＦＤＭ変調部１４０と、可視光フレーム処理部１４１と、第２のインターフェース部１４２と、を含む。
【００２８】
（インターフェース部）
送信装置１１０の第１のインターフェース部１１１は、例えば外部機器によって生成されるか又は外部記憶装置に格納された送信されるべきデジタル・データをデータ伝送路から受け取り、可視光フレーム生成部１１２に出力する。本発明に係る可視光通信システム１００は、従来のＰＰＭ方式の可視光通信システムとは異なり数十Ｍｂｐｓの通信速度を実現するものである。したがって、ここで扱うことができるデジタル・データは、例えば映像、画像、音声、テキストなどを含むマルチメディア・データとすることができる。インターフェース部１１１に入力されるデジタル・データは、パケット形式のデータとすることもできる。
【００２９】
可視光通信を効果的に広く活用できる形態とするには、可視光通信システムを現在普及している種々のアプリケーションと相互接続できるようにすることが重要である。この観点からは、情報家電機器、モバイル・コンピュータ、携帯電話などの携帯情報機器において最も幅広く適用されているＵＳＢインターフェースと可視光通信システムとを相互接続できるようにすることが好ましい。ＵＳＢインターフェースは、プリンタ、スキャナ、デジタルカメラ、不揮発性メモリ、キーボード、各種駆動機構（ストレージ類）、マウス、テレビ・チューナ、ＡＤＳＬモデム、端末アダプタ、ＮＩＣ（Network Interface Card）、携帯電話、オーディオ・デバイス等といった種々の機器を接続することが可能であり、新規ハードウェアであってもプラグ・アンド・プレイで自動的に認識するため、アプリケーション開発にとって非常に利便性が高い。可視光通信システムとＵＳＢインターフェースとを相互接続できるようにすることで、ＵＳＢ機能を有するデバイスやシステムに簡単に可視光通信機能を持たせることができる。さらに、可視光通信を用いて種々のサービスやコンテンツを提供するためには、可視光通信システムとインターネットとの相互接続が必要である。インターネットとの相互接続を可能とするためには、インターネットの通信基盤であるイーサネット（登録商標）・インターフェースと可視光通信システムとの相互接続を可能とすることが好ましい。
【００３０】
そのために、本発明に係る可視光通信システムには、図１に示されるように、インターフェース部が設けられることが好ましい。これらの構成を加えることによって、本発明に係る可視光通信システムは、ＵＳＢインターフェース又はイーサネット（登録商標）・インターフェースなどといった既存のインターフェースとの相互接続が容易に可能になる。
【００３１】
第１のインターフェース部１１１は、例えばＵＳＢ（Universal Serial BUS）インターフェース又はイーサネット（Ethernet）（登録商標）・インターフェースなどといった既存のインターフェースと相互接続することができるように構成されることが好ましい。このため、インターフェース部１１１は、図２に示されるように、ＵＳＢプロトコルにおいて規定されるＵＳＢパケット２０２を後述する可視光フレーム（図３）に適した可視光パケット２０１に変換する機能を有する。また、インターフェース部１１１は、イーサネット（登録商標）・プロトコルにおいて規定されるイーサネット（登録商標）・パケット２０３を可視光フレームに適した可視光パケット２０１に変換する機能を有するようにしてもよい。なお、インターフェース部１１０の機能は、ＵＳＢプロトコル又はイーサネット（登録商標）・プロトコルにおいて規定されているデータ形式を変換することに限定されるものではなく、例えばＩｒＤＡ（infrared Data Association）規格によって規定されるデータ形式、又は、ＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）規格によって規定されているデータ形式などといった他のデータ形式を、可視光フレームに適したデータ形式に変換する機能を有するようにしてもよい。
【００３２】
ＵＳＢパケット２０２を可視光パケット２０１に変換する処理は、例えば、１ｍｓ周期のＵＳＢパケットとの同期をとる同期処理、データにエラーがないことを確認するＣＲＣチェック処理、ＵＳＢパケットのトークン及びデータを識別して取り出し、それらのうちの所定の情報を可視光パケットの所定の領域に割り当てるパケット変換処理（図２を参照されたい）、及び、ＵＳＢの転送種別毎に転送タイミングの調整を行う転送処理を含む。また、イーサネット（登録商標）・パケット２０３を可視光パケット２０１に変換する処理は、例えば、イーサネット（登録商標）・パケット２０３のプリアンブルを検出及び除去して有効データを取り出す処理、有効データのうち所定の情報を可視光パケットの所定の領域に割り当てるパケット変換処理（図２を参照されたい）を含む。
【００３３】
（可視光フレーム生成部）
可視光フレーム生成部１１２は、インターフェース部１１１から受け取ったパケット及び／又はデジタル・データを用いて可視光フレームを生成する機能を有する。データをインターフェース部１１１及び可視光フレーム生成部１１２を介して可視光フレームに変換して取り扱うことによって、本発明に係る可視光通信システムとＵＳＢインターフェース又はイーサネット（登録商標）・インターフェースなどといった既存のインターフェースとの相互接続が可能になるとともに、可視光に適したフォーマットで通信を行うことができる。図３は、本発明の一実施形態において用いられる可視光フレームの構成を示す。図３に示されるように、１つの可視光フレームは、スタート信号領域、フレーム同期信号領域、１：Ｎ又はＮ：Ｍの通信に対応するための宛先アドレス領域、可視光領域でのリセット通知、光遮断通知などの固有通信のための制御コマンド領域、送信されるべきデータ、及び、データエラー検出のためのエラーチェック・コードを含むように構成することができる。可視光フレームにおけるフレーム同期信号は、後述される復調部１３９でＱＡＭ変調データを元のデジタル・データに復調する際の基準となる信号である。また、フレーム同期信号は、後述される受信装置１３０における信号選択方式を用いる実施形態において、処理すべき信号を選択するための制御に用いることもできる。
【００３４】
（ＱＡＭ変調部）
可視光フレーム生成部１１２によって生成された可視光フレームは、ＱＡＭ変調部１１３によって、ＱＡＭ方式で変調されたＱＡＭ変調信号に変換される。ＱＡＭ変調は、搬送波の振幅及び位相を変更することによってデジタル・データを変調する変調方式である。例えば、１つの搬送波に対して振幅４値、位相４値の変調を行うことによって、それぞれ振幅及び位相の異なる１６個の情報を搬送波に持たせることができる（この場合の変調は、「１６値ＱＡＭ」という）。本発明に係る可視光通信システムにおいては、ＱＡＭ変調方式を用いることによって１つの搬送波で多くの情報を伝送することが可能になるため、発光素子として白色ＬＥＤのような周波数応答特性の悪い光源を用いても、数十Ｍｂｐｓの通信速度を達成することが可能になる。また、本発明に係る可視光通信システムは、搬送波を変調するＱＡＭ変調方式を採用することによって、周波数の異なる複数の搬送波を用いて多重化することが可能となるため、上り方向の通信と下り方向の通信とを別々の周波数で行うことができ、容易に双方向通信システムを構築することが可能になる。図４は、ＱＡＭ変調部１１３によって生成されたＱＡＭ変調信号の一例であり、上の信号はデータ「００００」を表し、下の信号はデータ「０００１」を表している。
【００３５】
このようにして生成されたデジタル信号であるＱＡＭ変調信号（これ以降、「ＱＡＭ変調信号Ｄ」という）は、ＤＡ変換部１１４によってアナログ信号であるＱＡＭ変調信号（これ以降、「ＱＡＭ変調信号Ａ」という）に変換される。
【００３６】
（ＯＦＤＭ変調部）
本発明の別の実施形態においては、ＱＡＭ変調方式に加えて、又はＱＡＭ変調方式とは別に、ＯＦＤＭ変調方式を用いることもできる。ＯＦＤＭ変調部１２０は、可視光フレーム生成部１１２によって生成された可視光フレーム又はＱＡＭ変調部１１３によって生成されたＱＡＭ変調信号Ｄを、ＯＦＤＭ変調信号に変換する。ＯＦＤＭ変調方式は、１チャネルのデータを互いに独立な複数の搬送波に分散させて変調する方式であり、この方式を用いることによって、チャネル同士の混信がなくなるために搬送波干渉ガード帯域が必要とされず、送受信機の設計を単純化することができる。また、ＯＦＤＭ変調方式を用いることによって、単一搬送波で伝送する場合に比べてシンボル期間をはるかに長くすることができること、ガードインターバルが付加されていることによりマルチパスが加わっても符号間干渉が小さくなること、などといった特徴があるため、伝送特性の劣化が小さく、ゴーストを抑制することができる。
【００３７】
（バイアス電圧生成部）
変調部１１３又は１２０によって生成され、ＤＡ変換部１１４によってアナログ信号に変換されたＱＡＭ変調信号Ａ（データがＯＦＤＭ変調された場合には、ＯＦＤＭ変調信号）は、発光素子１１７を駆動させて常時発光させるためのバイアス電圧に重畳される。図５（ａ）及び（ｂ）は、バイアス電圧生成部１１５の構成の一例である。バイアス電圧生成部１１５は、発光素子１１７を駆動させる所定のバイアス電圧を生成するとともに、ＱＡＭ変調信号Ａをそのバイアス電圧に重畳する機能を有する。図５（ａ）は、調光・調色制御部１１９からの制御信号によってバイアス電圧生成部１１９のトランジスタをＯＮ／ＯＦＦし、抵抗１と抵抗２〜４との分圧比によりバイアス電圧を調整する方法である。図５（ｂ）は、調光・調色制御部１１９からのバイアスレベルデータ（デジタル信号）をＤＡ変換器でバイアス電圧（アナログ電圧）に変換し、ＱＡＭ変調信号Ａと重畳させる方法である。
【００３８】
バイアス電圧は、発光素子を駆動する電圧と発光素子の輝度との関係が線形性を有する範囲の大きさの電圧を用いることが好ましい。例えば、発光素子としてＬＥＤを用いる場合には、図６の例示的な順電流―相対光束特性図において○で囲われた部分のような、線形性を有する範囲の電流すなわちバイアス電圧が用いられる。
図７は、生成されたバイアス電圧にＱＡＭ変調信号Ａが重畳された電圧波形の一例の模式図である。この図は、所定のバイアス電圧にＱＡＭ変調信号Ａが重畳されていることを表しており、実線で表されている波形がバイアス電圧生成部１１５の出力の電圧波形を示す。波形のＡの部分はＱＡＭ変調信号Ａが重畳されていないバイアス電圧、Ｂの部分はフレーム同期信号、Ｃの部分は送信されるべきデータに相当する。ＱＡＭ変調信号Ａは、信号波形に含まれる正弦波１波の上下面積が等しいため、ＱＡＭ変調信号Ａの平均電圧はバイアス電圧と等しくなり、その結果、発光素子１１７の発光強度は一定となり、ちらつきの影響が除去される。
【００３９】
（調光・調色制御部）
本発明に係る可視光通信システムは、以上のように、発光素子１１７を常時駆動させるための所定のバイアス電圧にＱＡＭ変調信号Ａを重畳させた電圧を印加することによって発光素子１１７を発光させるため、大容量通信機能と照明機能とを安定的に両立させることが可能になるという利点を有する。本発明に係る可視光通信システムにおいては、図１に示される調光・調色制御部１１９を設けることによって、調光機能及び調色機能を実現することを特徴とする。
【００４０】
本発明に係る可視光通信システムは、可視光を通信媒体として利用することによって、通信機能と照明機能とを両立させることを特徴とする。照明機能として重要な機能の一つに、照明の明るさを任意に変更できるようにする調光機能がある。本発明においては、調光制御の概念を表す図８に示されるように、調光・調色制御部１１９がＱＡＭ変調信号Ａを重畳したバイアス電圧のレベルを変化させることによって、発光素子１１７の発光強度を制御することができる。このようにバイアス電圧のレベルを変化させても、バイアス電圧に重畳されたＱＡＭ変調信号Ａの状態は変化しないため、本発明に係る可視光通信システムは、通信システムとしての機能である大容量可視光通信と、照明機器としての機能である調光機能とを両立させることができる。
【００４１】
調光制御においては、バイアス電圧を低くしすぎると、ＱＡＭ変調信号Ａの振幅の下限が発光素子の発光下限電圧値（発光素子が発光しない電圧値）を下回り、可視光領域でのＱＡＭ変調信号Ａの波形に歪みが生じる。また、バイアス電圧を高くしすぎると、ＱＡＭ変調信号Ａの振幅の上限が発光素子の最大定格電圧値（それ以上印加すると発光素子が破損する電圧値）を上回る恐れがある。したがって、本発明に係る可視光通信システムにおいては、図９（ａ）に示されるように、バイアス電圧の調整範囲（すなわち調光制御の範囲）は、以下の式で表される範囲に設定される。
【数１】
2010239350.tif 000003
図９には、バイアス電圧範囲の例として、ＱＡＭ変調信号Ａの振幅が小さい場合のバイアス電圧範囲（図９（ｂ）に示される例１）、及び、ＱＡＭ変調信号Ａの振幅が大きい場合のバイアス電圧範囲（図９（ｃ）に示される例２）を示す。
【００４２】
照明機能として重要な別の機能として、調色機能がある。この機能は、発光素子１１７が、例えば、青色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、及び緑色ＬＥＤの３つのＬＥＤから構成され、この３色を混合することによって白色光を生成する場合に、３つのＬＥＤの各々から放射される発光強度のバランスを調整することによって、照明全体の色調を様々に変化させる機能である。本発明においては、調色制御の概念を表す図１０に示されるように、青色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、及び緑色ＬＥＤの各々に印加されるバイアス電圧を別々に生成し、それぞれのバイアス電圧に同一のＱＡＭ変調信号Ａを重畳させることによって、この機能を実現することができる。例えば、照明の色調を赤みを帯びた色にしたい場合には、調光・調色制御部１１９が、赤色ＬＥＤに印加されるバイアス電圧が大きくなり、緑色ＬＥＤ及び／又は青色ＬＥＤに印加されるバイアス電圧が小さくなるようにバイアス電圧の大きさを制御することによって、赤色ＬＥＤから放射される光の強度が大きくなる一方、青色ＬＥＤ及び／又は緑色ＬＥＤから放射される光の強度が小さくなり、その結果、赤色が強い色調の照明とすることができる。図１１は、このような調色機能を実現するための、ＱＡＭ変調部１１３以降の構成の一例である。以上のようにバイアス電圧生成部１１５によって生成されるバイアス電圧の大きさを制御する調光・調色制御部１１９を設けるとともに、各々の色の発光素子の数に対応する複数のＤＡ変換部１１４及びバイアス電圧生成部１１５を設けることによって、本発明に係る可視光通信システムは、通信システムとしての機能である大容量可視光通信と、照明機器としての機能である調光・調色機能との両立を実現することができる。
【００４３】
（発光素子駆動部及び発光素子）
バイアス電圧生成部１１５によって生成されたＱＡＭ変調信号Ａが重畳された電圧は、発光素子駆動部１１６に印加される。発光素子駆動部１１６は、その電圧に従って発光素子１１７を駆動させ、その結果、発光素子１１７から可視光が放射される。発光素子１１７から放射される可視光には、図７に示されるようにＱＡＭ変調信号Ａが含まれている。発光素子１１７は、ＬＥＤを用いることが好ましいが、可視光を発光するものであれば特に限定されない。本発明の一実施形態の可視光通信システム１００に用いられる発光素子１１７は、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、又は緑色ＬＥＤといった単色ＬＥＤを単独で用いるか又は組み合わせたものを用いることができ、ＲＧＢのＬＥＤが一体型に構成されたＲＧＢ一体型ＬＥＤ又は白色ＬＥＤを用いることもできる。また、本発明の別の実施形態においては、ＬＥＤに代えて、有機ＥＬパネル、プラズマパネルなどの発光デバイスを発光素子として用いることもできる。
【００４４】
本発明の一実施形態においては、発光素子１１７から放射される可視光の進行方向に見て発光素子１１７の前に、送信用レンズ１１８を配置することが好ましい。送信用レンズ１１８を用いることによって、通信距離と、発光素子１１７から放射される可視光のスポット径とを調節し、可視光通信の精度を向上させることができる。
【００４５】
（色フィルタ及び集光レンズ）
送信装置１１０から放射されたＱＡＭ変調信号Ａが含まれた可視光は、受信装置１３０の受光素子１３３に入射する。本発明の一実施形態においては、受光素子１３３に入射する前に可視光が色フィルタ１３１及び集光レンズ１３２を通るようにすることが好ましい。色フィルタ１３１は、受信装置１３０に入射する可視光から光ノイズを除去するためのものである。集光レンズ１３２は、送信装置１１０から受信装置１３０に到達するまでに弱まったＱＡＭ変調信号Ａを含む可視光が効率的に受光面に集光されるようにするために設けられる。集光レンズ１３２としては、例えば凸レンズ又は反射鏡を用いることができる。
【００４６】
（受光素子）
受信装置１３０に到達したＱＡＭ変調信号Ａを含む可視光、又は、色フィルタ及び集光レンズを通過したＱＡＭ変調信号Ａを含む可視光は、１つ又は複数の受光素子１３３に入射する。受光素子１３３は、入射した可視光を電気信号に変換して出力するものであれば特に限定されない。本発明の一実施形態においては、受光素子１３３は、受光感度の観点から、ＰＩＮフォトダイオード又はアバランシェフォトダイオードを用いることが好ましい。別の実施形態においては、受光素子１３３として太陽光発電装置を用いることもできる。この実施形態の場合には、太陽光発電装置は、ＱＡＭ変調信号Ａを含む可視光を受光することだけでなく、受信したＱＡＭ変調信号Ａを処理するための各処理部の動作に必要な電力をバイアス電圧から生成することができるため、太陽光発電装置を受光素子１３３として用いることによって、ＡＣアダプタ又はバッテリなどの外部電源の不要な受信装置１３０の構成が可能となる。また、送信装置１１０と受信装置１３０とが一体に構成された可視光通信システム１００において太陽光発電装置を受光素子１３３として用い、太陽光発電装置がＱＡＭ変調信号Ａを含む可視光を受光したことを検知したときのみ動作に必要な電力（この電力は、太陽光発電装置によって生成される電力であることが好ましい）を送信装置１１０の各処理部に供給し、それ以外の場合は供給しないように機能する電源ＯＦ／ＯＦＦ制御部を可視光通信システム１００に設けることによって、不要な電力の使用を防ぐことが可能となる。
【００４７】
本発明においては、複数の受光素子１３３を用いることが好ましい。複数の受光素子１３３を用いることによって、可視光通信システムの通信距離を延長し、通信可能範囲を拡大し、及び通信を安定させることができる。複数の受光素子１３３を用いる場合に、各々の受光素子１３３からの出力を処理するための構成及び方法として、以下に、２つの実施形態を説明する。
【００４８】
（１）加算方式
図１２は、加算方式を採用する場合の構成を示す。この方式においては、発光素子１１７から放射された可視光は、同時に３つの受光素子１３３に入射し、それぞれの受光素子１３３からは、可視光の受光量に応じた電気信号が出力される。受光素子１３３の各々から出力される電気信号の波形、すなわち図１２におけるＡ点、Ｂ点、及びＣ点における信号波形の例が、図１３に示される。これらの電気信号は、信号加算処理部１５０に入力され、信号加算処理部１５０において加算され、加算された電気信号が信号加算処理部１５０から出力される。図１３には、信号加算処理部１５０から出力される加算された信号波形の例も示されている。図１３から、受光素子１３３の各々から出力される信号のレベルと比べて、信号加算処理部１５０から出力される信号のレベルが大きくなっていることが分かる。このように複数の受光素子１３３を用いた加算方式を利用することによって、通信距離が延長され、通信可能範囲が広がり、通信が安定するようになる。
【００４９】
（２）選択方式
図１４は、選択方式を採用する場合の構成を示す。この方式においては、複数の受光素子１３３を用いることは上述の加算方式と同様であるが、それぞれの受光素子１３３からの信号は、信号加算処理部１５０ではなく信号選択処理部１５１によって処理される。信号選択処理部１５１は、複数の受光素子１３３からの信号のうちのいずれを復調処理すべきかを選択し、選択された信号のみを復調部１３９又は１４０に出力する。
【００５０】
図１５は、選択方式を採用する場合に、選択すべき信号を判定する方法を示す。図１５に示されるように、ここでは、３つの受光素子１３３ａ〜１３３ｃに、発光素子１１７からの可視光と、発光素子１１７以外の光源、例えば蛍光灯１６０からの可視光とのいずれかが入射しているものとする。このとき、受光素子１３３ｃが受光する可視光は、ＱＡＭ変調信号Ａを含まないノイズであるため除外する必要がある。しかしながら、受光した可視光の強度のみで信号の選択を行うと、蛍光灯や太陽光などの外乱光を取り込んだ受光素子からの信号を選択する可能性がある。したがって、信号選択処理部１５１は、受光素子１３３からの信号のうち、どれがＱＡＭ変調信号Ａを含む信号であるかを識別し、かつ、電圧レベルの高い信号を選択するように構成される。このように信号選択を行うことによって、本発明に係る可視光通信システムは、図１４に示されるように、例えば発光素子１１７を含む送信装置１１０又は受光素子１３３を含む受信装置１３０のいずれか又は両方が移動している場合においても、安定した通信を行うことが可能になる。
【００５１】
図１５に示される例では、受光素子１３３ａには発光素子１１７からの可視光が入射しており、一方、受光素子１３３ｂ及び１３３ｃには外乱光である蛍光灯１６０等からの可視光が入射している。受光素子１３３ａによって可視光から変換された電気信号の電圧は、図１５中の上部の模式図に示されるように、蛍光灯１６０等からの外乱光による電圧レベルに、送信装置１１０のバイアス電圧生成部１１５によって生成されたバイアス電圧とＱＡＭ変調信号Ａとが加わった電圧レベルになっている。一方、受光素子１３３ｂ及び１３３ｃに入射した外乱光から変換された電気信号の電圧レベルは、例えば図１５中の下部の図に示されるように、一定の電圧レベル又はノイズの電圧レベルである。信号選択処理部１５１は、これらの発光素子１３３ａ〜１３３ｃによって変換された電気信号から後述するフレーム同期処理部１３８において同期信号の再生処理が行われた後の信号を受け取り、それらの信号のうち、同期信号が含まれており且つバイアス電圧に相当する分だけ電圧レベルが高い信号を選択して、出力する。複数の発光素子からの信号のいずれにも同期信号が含まれている場合には、信号選択処理部１５１は、各々の信号に含まれる同期信号の最大振幅値の大きさを比較し、最も大きい振幅を有する信号を選択する。
【００５２】
再び図１を参照すると、送信装置１３０は、必要に応じて、増幅部１３４、ノイズ・フィルタ１３５、及び／又は、オートマチック・ゲイン・コントローラ（ＡＧＣ）１３６とを含むものとすることができる。ＡＧＣ１３６は、所定のレベルを超えた強いレベルの信号が入力した時は利得を制御して信号飽和を防ぎ、 弱い信号が入力した時には所定のレベルまで上げて一定の信号レベルを保つ自動利得調整を行う機能を有する。ＡＧＣ１３６によって、本発明に係る可視光通信システムは、通信距離の変動によるＱＡＭ変調信号Ａが含まれた可視光の強度の変動に対応することができる。受光素子１３３から出力された電気信号は、増幅部１３４、ノイズ・フィルタ１３５、及び／又は、ＡＧＣ１３６を通すことによって品質を安定させた後、ＡＤ変換部１３７に入力される。ＡＤ変換部１３７は、入力したアナログ信号であるＱＡＭ変調信号Ａを、デジタル信号であるＱＡＭ変調信号Ｄに変換する。
【００５３】
（フレーム同期処理部）
ＡＤ変換部１３７から出力されたＱＡＭ変調信号Ｄは、フレーム同期処理部１３８に入力される。フレーム同期処理部１３８は、ＱＡＭ変調信号Ｄに含まれる可視光フレームのスタート信号の検知、フレーム同期信号の検知、フレーム同期信号の再生処理、及び、フレーム同期処理を行う。
【００５４】
（ＱＡＭ復調部）
フレーム同期処理部１３８においてフレーム同期処理が行われたＱＡＭ変調信号Ｄは、ＱＡＭ復調部１３９において、元の可視光フレームに復調される。なお、ＯＦＤＭ変調信号部１２０によってＯＦＤＭ変調信号が生成される実施形態においては、ＱＡＭ復調部１３９とは別に設けられたＯＦＤＭ復調部１４０によって、ＯＦＤＭ変調信号が元の可視光フレームに復調される。復調部１３９及び／又は１４０において復調された可視光フレームは、可視光フレーム処理部１４１において処理され、可視光フレームからパケット又は送信されるべきデータが取り出される。
【００５５】
（インターフェース部）
ＱＡＭ復調部１３９によって復調され、可視光フレーム処理部１４１で取り出されたパケットは、第２のインターフェース部１４２によって受け取られ、外部記憶装置などの外部機器に繋がるデータ伝送路に出力される。インターフェース部１４２は、例えばＵＳＢインターフェース又はイーサネット（登録商標）・インターフェースなどといった既存のインターフェースと相互接続することができるように構成されることが好ましい。このため、インターフェース部１４２は、図２に示される処理と逆の処理を行う。すなわち、インターフェース部１４２は、可視光フレームに適した可視光パケット２０１をＵＳＢプロトコルにおいて規定されるＵＳＢパケット２０２に変換する機能を有する。また、インターフェース部１４２は、可視光フレームに適した可視光パケット２０１をイーサネット（登録商標）・プロトコルにおいて規定されるイーサネット（登録商標）・パケット２０３に変換する機能を有するようにしてもよい。
【００５６】
（可視光通信システムの別の形態）
本発明の一実施形態である図１においては、可視光通信システム１００は、送信装置１１０と受信装置１３０とが分離された構成、すなわち、送信装置１１０を表す実線と受信装置１３０を表す実線とによって分離された構成を持つように記載されている。この構成は、一般に、データの流れが一方向の可視光通信システムにおいて用いられる。この形態とは別に、データの流れが双方向の可視光通信システムの形態も考えられる。この場合には、本発明に係る可視光通信システムは、図１において点線１７０によって囲まれるように、送信装置１１０を構成する要素と受信装置１３０を構成する要素とを一体としたシステムとして構築されることが好ましい。
【００５７】
また、本発明に係る可視光通信システムを既存の照明システムに組み込む形態も考えられる。この場合には、図１において点線１７０によって囲まれる構成要素のうち、発光素子１１７及び送信用レンズ１１８を除いた構成を有するように可視光通信システムを構築し、発光素子駆動部１１６からの出力を既存の照明システムの発光素子に入力させるようにすればよい。
【図１】
2010239350.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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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１４】
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【図１５】
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【図１３】
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