(57)【要約】【課題】可視光送信時のデューティ比の均一化を図り、可視光通信時の照明のちらつき現象を抑制して、実用的に優れた可視光通信を実現することにある。【解決手段】可視光通信システムにおいて、送信バッファ１０に格納された送信データ１００を監視するデータ監視部１１及び変調テーブル１４を含む発光制御部１２を有する可視光送信装置１である。データ監視部１１は、発光部１５のＬＥＤ照明のデューティ比が不均一化になる送信データを監視し、発光制御部１２に対してデューティ比を均一化するための変調テーブルに変更する指示を行なう。【選択図】      図１
2010041476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を発光する発光素子と、
パルス信号を出力して記発光素子を駆動する駆動手段と、
可視光受信装置に対して前記照明光に重畳して送信する送信データから、前記発光素子の点灯と消灯のデューティ比に基づいて設定された不適切なビット列を検出するデータ検出手段と、
前記送信データを変調し、前記パルス信号のオン、オフ時間を制御するための変調データを生成する手段で、前記データ検出手段の検出結果に従って適切なデューティ比を設定できるように前記変調データを変更する手段を含む変調手段と、
前記可視光受信装置に対して、前記変調手段による変調データの変更を指示する指示情報を前記駆動手段を制御して送信する通知手段と
を具備したことを特徴とする可視光送信装置。
【請求項２】
前記データ検出手段は、前記送信データのビット列が論理０または論理１のビット数が基準値を超えて連続するビット列を検出する構成であることを特徴とする請求項１に記載の可視光送信装置。
【請求項３】
前記変調手段は、
前記送信データを変調するための複数種の符号化変換テーブルを含む変調テーブル情報を有し、
初期時には指定の符号化変換テーブルを使用して、前記送信データのビット列を符号化して変調データを生成し、
前記データ検出手段の検出結果に従って、適切な前記デューティ比を設定できるように、符号化変換テーブルを切替えて変調データを変更するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の可視光送信装置。
【請求項４】
前記可視光受信装置に対して、前記変調手段により生成された変調データから前記送信データを復調するための復調用情報を、前記駆動手段を制御して送信する手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の可視光送信装置。
【請求項５】
前記可視光受信装置に対して、前記変調手段により生成された変調データから前記送信データを復調するための復調用情報として、前記変調テーブル情報を前記駆動手段を制御して送信する手段を有することを特徴とする請求項３に記載の可視光送信装置。
【請求項６】
前記通知手段は、
前記復調用情報を送信した後に、前記変調手段による変調データの変更時に前記指示情報を送信するように構成されていることを特徴とする請求項４または請求項５のいずれか１項に記載の可視光送信装置。
【請求項７】
前記変調手段は、
前記データ検出手段の検出結果に従って、前記発光素子の点灯時間が一定になるように、前記変調データを変更することを特徴とする請求項１または請求項３のいずれか１項に記載の可視光送信装置。
【請求項８】
可視光送信装置から発光された照明光を受光して電気信号に変換する受光素子と、
前記可視光送信装置から前記照明光に重畳された情報を復調し、可視光送信装置が送信する変調データの変更を指示する指示情報を受信する手段と、
前記照明光に重畳された変調データから、復調用情報を使用して前記可視光送信装置からの送信データを復調する手段で、前記指示情報に応じて復調用情報を変更して復調する復調手段と
を具備したことを特徴とする可視光受信装置。
【請求項９】
前記復調手段は、
前記可視光送信装置から前記送信データを変調するための複数種の符号化変換テーブルに対応する複数種の復調テーブルを前記復調用情報として有し、
前記指示情報に応じて復調テーブルを切替える構成であることを特徴とする請求項８に記載の可視光受信装置。
【請求項１０】
前記可視光送信装置から照明光により送信された前記復調用情報を受信する手段を有することを特徴とする請求項８または請求項９のいずれか１項に記載の可視光受信装置。
【請求項１１】
前記復調手段は、
特定の照明エリアにおいて、前記可視光送信装置から、前記送信データを変調するための複数種の符号化変換テーブルに対応する複数種の復調テーブルを前記復調用情報として受信し、
前記可視光送信装置からの更新コマンドに応じて復調テーブルを更新する構成であることを特徴とする請求項８に記載の可視光受信装置。
【請求項１２】
外部から伝送される前記送信データを入力して格納する送信バッファ手段と、
前記送信バッファ手段を監視し、前記送信データが入力されない期間を検出し、前記駆動手段により一定の送信データを送信した後に、当該期間だけ前記駆動手段を制御して前記送信データの反転データを送信させるテータ監視手段と
を更に具備したことを特徴とする請求項１に記載の可視光送信装置。
【請求項１３】
前記駆動手段の駆動電圧を制御するための電圧コントローラを有し、
前記電圧コントローラは、前記データ検出手段により不適切なビット列が検出されたときに、前記駆動手段の駆動電圧を制御して、前記発光素子の照度を一定に保持するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の可視光送信装置。
【請求項１４】
照明光を発光する発光素子と、
パルス信号を出力して記発光素子を駆動する駆動手段と、
可視光受信装置に対して前記照明光に重畳して送信する複数の送信データを格納する送信バッファ手段と、
前記送信バッファ手段から、前記発光素子の点灯と消灯のデューティ比に基づいて設定された不適切なビット列を有する送信データを検出するデータ検出手段と、
前記データ検出手段の検出結果に従って、適切なデューティ比を設定できるように前記各送信データの送信順序を変更する変更手段と、
前記変更手段により設定された送信順序の各送信データに基づいて、前記駆動手段を制御する発光制御手段と、
前記可視光受信装置に対して、前記変更手段による各送信データの送信順序を指示する通知手段と
を具備したことを特徴とする可視光送信装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の可視光送信装置に設けられた前記送信バッファ手段に対応する受信バッファ手段を有し、
前記可視光送信装置から発光された照明光を受光し、当該照明光からデータを復調する復調手段と、
前記通知手段により通知された各送信データの送信順序に基づいて、前記復調手段により復調された受信データを並び換えて、前記受信バッファ手段に格納するように構成されていることを特徴とする可視光受信装置。
【請求項１６】
照明光に送信データを重畳して送信する可視光送信装置と、前記照明光を受光して前記送信データを復調して受信する可視光受信装置と間で可視光通信を行なう可視光通信システムに適用する可視光通信方法において、
前記可視光送信装置において、前記送信データから照明光の点灯と消灯のデューティ比に基づいて設定された不適切なビット列を検出するデータ検出処理と、
前記データ検出処理の検出結果に従って、適切なデューティ比を設定できるような変調方法を変更して前記送信データを変調する処理と、
前記可視光受信装置において、前記可視光送信装置から通知された変調方法に対応する復調方法を選択し、前記送信データを復調する処理と
を有する可視光通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にＬＥＤ照明光を利用した可視光通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード素子（以下、ＬＥＤと呼ぶ）を使用したＬＥＤ照明光を利用して、データの送受信を行なう可視光通信技術の開発が推進されている（例えば、特許文献１を参照）。ＬＥＤ照明は、ビルや空港、あるいは一般家庭などにおいて、蛍光灯による照明に代わるものとしても注目されている。
【０００３】
可視光通信は、照明設備としてのＬＥＤ照明機器を通信用として兼用できる利点以外に、電波を利用した無線通信と比較して、通信データの秘匿性が高く、人体への悪影響がほとんど無いという特長を備えている。即ち、可視光通信は、可視光の届く範囲に通信エリアを限定できるため、通信データのセキュリティ性に優れている。
【特許文献１】特開２００７−７８２２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
可視光通信は、電波を利用した無線通信と比較して各種の特長を備えている。可視光通信は、ＬＥＤを点灯と消灯を高周期で切換えることにより、符号化したデータを送信する。一方、可視光通信では、データ通信時にも照明機能を維持する必要がある。従って、照明のちらつき現象を抑制するためには、ＬＥＤの点灯時間と消灯時間の分布（デューティ比）をできだけ一定に保持することが要求される。また、デューティ比の不均一が大きい場合に、可視光受信側で送信データを復調する場合に、復調処理に必要な同期クロックを復元できない事態を招くことがある。
【０００５】
従来からデューティ比の均一性を確保するための方法が提案されているが、必ずしも有効な方法がない。特に、可視光送信側で、送信データを変調するときの符号変換方式により、周期的に特定のビット列（例えば、連続した論理０のビット列）が出現し、デューティ比が周期的に偏り、結果として照明のちらつき現象が顕著になることがある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、可視光送信時のデューティ比の均一化を図り、可視光通信時の照明のちらつき現象を抑制して、実用的に優れた可視光通信を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の観点は、ＬＥＤの点灯、消灯時間を設定するパルス信号のデューティ比を一定に保持するために、送信データのデータ列（ビット列）を監視し、送信データを変調する機能を有する可視光送信装置である。
【０００８】
本発明の観点に従った可視光送信装置は、照明光を発光する発光素子と、パルス信号を出力して記発光素子を駆動する駆動手段と、可視光受信装置に対して前記照明光に重畳して送信する送信データから、前記発光素子の点灯と消灯のデューティ比に基づいて設定された不適切なビット列を検出するデータ検出手段と、前記送信データを変調し、前記パルス信号のオン、オフ時間を制御するための変調データを生成する手段で、前記データ検出手段の検出結果に従って適切なデューティ比を設定できるように前記変調データを変更する手段を含む変調手段と、前記可視光受信装置に対して、前記変調手段による変調データの変更を指示する指示情報を前記駆動手段を制御して送信する通知手段とを備えた構成である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、可視光送信時のデューティ比の均一化を図り、可視光通信時の照明のちらつき現象を抑制して、実用的に優れた可視光通信を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
［第１の実施形態］
図１は、本実施形態に関する可視光通信システムの要部を示す図である。
【００１２】
可視光通信システムは大別して、図１に示すように、送信データをＬＥＤ照明光２００に重畳して送信する可視光送信装置１と、ＬＥＤ照明光２００を受光して送信データを復調して受信する可視光受信装置２とから構成されている。
【００１３】
可視光送信装置１は、送信バッファ１０と、データ監視部１１と、発光制御部１２と、発光部１５とを有する。可視光送信装置１は、例えばビル内に設置されたＬＥＤ照明設備であり、ネットワーク（例えばローカルエリアネットワーク：ＬＡＮ）３に接続されている。
【００１４】
送信バッファ１０は、ネットワーク３を介して、例えばサーバ（図示せず）から伝送される送信データ（ディジタル信号）１００を格納する。データ監視部１１は、送信バッファ１０に格納された送信データ１００のビット列を監視し、後述するようにＬＥＤ素子の点灯、消灯のデューティ比が不適切になるビット列を検出する。ここで、デューティ比とは、ＬＥＤ素子の点灯時間と消灯時間の比、換言すればＬＥＤ素子を駆動するためのパルス信号（駆動パルス電流）のオン時間とオフ時間の比である。ＬＥＤ照明のちらつき現象を抑制するためには、デューティ比の均一化が望ましい。換言すれば、不適切なデューティ比とは、不均一なデューティ比である。
【００１５】
発光制御部１２は、発光部１５に含まれるＬＥＤ（発光ダイオード）素子を駆動制御し、ＬＥＤ照明光２００を点灯、消灯を制御する。発光制御部１２は、ＬＥＤ照明光２００の発光による照明機能と共に、後述する送信データを変調（符号化）した変調データに応じてＬＥＤ素子を駆動制御する可視光通信機能を実現している。
【００１６】
発光制御部１２は、発光部１５に含まれるＬＥＤ素子を駆動制御するＬＥＤドライバ１３と、送信データを変調（符号化）するための変調テーブル（Ｄ／Ａ変調テーブルまたはＤ／Ａ符号化テーブル）１４を有する。変調テーブル１４は、図２（Ａ）に示すように、
複数種の変調（符号化）方式の変調テーブル（１〜ｎ）を含む。発光制御部１２は、各変調テーブル（１〜ｎ）を選択することにより、送信データを異なる変調（符号化）方式の変調データに変換する。ＬＥＤドライバ１３は、各変調データに応じたオン、オフ時間のデューティ比に応じたパルス信号（アナログ信号）１１０を出力して、発光部１５のＬＥＤ素子を駆動制御する。
【００１７】
一方、可視光受信装置２は、受信バッファ２０と、復調部２１と、受光部２３と、データ処理部２４とを有する。可視光受信装置２は、可視光送信装置１との間で可視光通信により各種の情報（送信データ）を受信する例えば携帯端末である。
【００１８】
受信バッファ２０は、復調部２１により復調されたデータ２２０を受信データ（即ち、送信データ１００）として格納する。受光部２３は、可視光送信装置１の発光部１５から発光されたＬＥＤ照明光２００を受光し、電気信号（アナログ信号）に変換する受光素子（例えば、フォトダイオード素子）を含む。
【００１９】
復調部２１は、受光部２３から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換し、さらに復調テーブル２２を使用してデータ２２０（即ち、送信データ１００）を復調する。復調テーブル２２は、図２（Ｂ）に示すように、可視光送信装置１の複数種の変調（符号化）方式の変調テーブル（１〜ｎ）に対応する複数種の復調（復号化）方式の復調テーブル（１〜ｎ）を含む。従って、復調部２１は、可視光送信装置１で使用された変調テーブル（１〜ｎ）のいずれかで変調されたアナログ信号２１０から、それに対応する復調テーブル（１〜ｎ）のいずれかでディジタル信号のデータ２２０を復調する。
【００２０】
データ処理部２４は、受信バッファ２０に格納されたデータ２２０（送信データ１００）を取り出して、指定のアプリケーション・プログラムによるデータ処理を実行するマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）である。具体的には、データ処理部２４は、可視光送信装置１から送信された情報（送信データ１００）を、携帯端末のディスプレイに表示する処理を実行する。
【００２１】
（可視光通信システムの動作）
以下、図３及び図４のフローチャートを参照して、本実施形態の可視光通信システムの動作を説明する。
【００２２】
まず、本実施形態の可視光送信装置１は、図４に示すように、一定間隔で変調テーブル１４を、ＬＥＤ照明光２００を使用する可視光通信により可視光受信装置２に送信（配信）する（ステップＳ１）。可視光受信装置２は、復調して受信した変調テーブル１４に対応する復調テーブル２２を生成して復調部２１に設定する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【００２３】
この場合、可視光送信装置１は、変調テーブル１４を識別する識別情報を付加した送信データ（変調テーブル１４）を、基本の変調テーブル（例えば変調テーブル１とする）を使用して変調して送信する。可視光受信装置２では、復調部２１は、基本の変調テーブル（変調テーブル１）に対応する復調テーブル（復調テーブル１）を使用して復調する。
【００２４】
次に、可視光送信装置１では、送信バッファ１０は、ネットワーク３を介して伝送される送信データ（ディジタル信号）１００を格納する。データ監視部１１は、送信バッファ１０に格納された送信データ１００のビット列を監視し、デューティ比が不適切になるビット列を検出する（ステップＳ２）。具体的には、データ監視部１１は、例えば論理０のビット数が基準値を超えて連続するビット列であるか否かを判定する。
【００２５】
データ監視部１１により不適切なビット列が検出されない場合には、発光制御部１２は、変調テーブル１４に含まれる基本の変調テーブル（１）を使用して、送信バッファ１０に格納された送信データ１００を変調する（ステップＳ３のＮＯ）。ここで、発光制御部１２は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、基本の変調テーブル（１）を使用して、例えば４Ｂ／５Ｂ符号化方法により、例えば４ビット（４Ｂ）の送信用データ１００を５ビット（５Ｂ）の変調データ（符号化データ）に変換する。
【００２６】
発光制御部１２のＬＥＤドライバ１３は、図３（Ｃ）に示すように、変調データに応じたパルス信号（制御信号）１１０を発光部１５に出力し、ＬＥＤ素子を駆動する（ステップＳ６）。これにより、発光部１５からは、送信用データ１００が重畳されたＬＥＤ照明光２００が発光される（ステップＳ７）。このとき、図３（Ｃ）に示すように、デューティ比は、パルス信号１１０のオン（ＯＮ）、オフ（ＯＦＦ）時間の比に相当し、ＬＥＤ素子の点灯時間、消灯時間の比に相当する。
【００２７】
可視光受信装置２では、受光部２３は、発光部１５から発光されたＬＥＤ照明光２００を受光すると、電気信号（アナログ信号）２１０に変換して復調部２１に出力する（ステップＳ１５のＹＥＳ，Ｓ１６）。復調部２１は、アナログ信号２１０をディジタル信号に変換し、さらに基本の変調テーブル（１）に対応する復調テーブル（１）を使用して、復号化データ２２０である送信データ１００を復調する（ステップＳ１７）。
【００２８】
受信バッファ２０は、復調部２１により復調されたデータ２２０を受信データ（即ち、送信データ１００）として格納する（ステップＳ１８）。データ処理部２４は、受信バッファ２０に格納された送信データ１００を取り出して、指定のアプリケーション・プログラムによるデータ処理を実行し、例えば携帯端末のディスプレイに表示する処理を実行する。
【００２９】
以上のような基本的動作に対して、データ監視部１１により、送信バッファ１０に格納された送信データ１００からデューティ比が不適切になるビット列が検出された場合の動作を説明する。
【００３０】
即ち、データ監視部１１は、例えば論理０のビット数が基準値を超えて連続するビット列を検出すると、変調テーブルの切替えを実行する（ステップＳ３のＹＥＳ）。発光制御部１２は、変調テーブル１４から、適切なデューティ比が得られるビット列の変調データに変調するための変調テーブル（例えばテーブル２とする）に切替える（ステップＳ４）。このとき、発光制御部１２は、変調テーブルを切替えたことを示す切替コマンドを、発光部１５を介して可視光受信装置２に送信する（ステップＳ５）。
【００３１】
発光制御部１２は、切替えられた変調テーブル（２）を使用して、送信バッファ１０に格納された送信データ１００を変調する。発光制御部１２のＬＥＤドライバ１３は、変調データに応じたパルス信号（制御信号）を発光部１５に出力し、ＬＥＤ素子を駆動する（ステップＳ６）。これにより、発光部１５からは、送信用データ１００が重畳されたＬＥＤ照明光２００が発光される（ステップＳ７）。このとき、ＬＥＤ素子の点灯時間、消灯時間の比は、変調テーブルを切替えにより、送信用データ１００に不適切なビット列が含まれていても、均一化されたデューティ比となる。
【００３２】
可視光受信装置２では、受光部２３は、発光部１５から発光されたＬＥＤ照明光２００を受光すると、電気信号（アナログ信号）２１０に変換して復調部２１に出力する（ステップＳ１５のＹＥＳ，Ｓ１６）。ここで、可視光受信装置２は、可視光送信装置１から送信された切替コマンドを受信する（ステップＳ１３のＹＥＳ）。これにより、復調部２１は、基本の変調テーブル（１）に対応する復調テーブル（１）から、切替えられた変調テーブル（２）に対応する復調テーブル（２）に切替える（ステップＳ１４）。
【００３３】
復調部２１は、アナログ信号２１０をディジタル信号に変換し、さらに切替えた復調テーブル（２）を使用して、復号化データ２２０である送信データ１００を復調する（ステップＳ１７）。受信バッファ２０は、復調部２１により復調されたデータ２２０を受信データ（即ち、送信データ１００）として格納する（ステップＳ１８）。データ処理部２４は、受信バッファ２０に格納された送信データ１００を取り出して、指定のアプリケーション・プログラムによるデータ処理を実行し、例えば携帯端末のディスプレイに表示する処理を実行する。
【００３４】
以上のように本実施形態によれば、可視光送信装置１は、送信データ１００のビット列を監視することにより、ＬＥＤ素子の点灯時間、消灯時間の分布に相当するデューティ比が不均一になるビット列が存在する場合に、変調テーブルを切替える。これにより、デューティ比が均一化されたパルス信号でＬＥＤ素子を駆動制御することが可能となり、点灯時間、消灯時間の分布が均一化されたＬＥＤ照明光２００を発光することができる。即ち、ＬＥＤ照明光２００にちらつき現象が発生することを抑制し、送信データ１００を可視光に重畳して送信する可視光通信機能と共に、ちらつき現象のない安定したＬＥＤ照明を実現することができる。
【００３５】
具体的には、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、送信データ１００の中に、デューティ比が不均一になるビット列の特定データが存在する場合に、変調テーブルを切替えることにより、ＬＥＤ素子の発光タイミングを調整して、ＬＥＤ照明光のデューティ比が均一化を図ることができる。
【００３６】
一方、ＬＥＤ照明光２００を受光して送信データ１００を復調する可視光受信装置２は、可視光送信装置１からの変調テーブルの切替えを示す切替コマンドを受信することにより、切替えられた変調テーブルに対応する復調テーブルに切替えて、送信データを復調することができる。従って、可視光受信装置２は、送信された送信データ１００を確実に復調することができる。
【００３７】
従って、本実施形態の可視光通信システムであれば、可視光通信によるデータ通信機能と、ちらつき現象のない安定したＬＥＤ照明機能を有する実用的に優れた可視光通信を実現することが可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態では、可視光送信装置１が初期動作時に、変調テーブル１４を可視光受信装置２に送信する構成について説明したが、これに限ることなく、可視光送信装置１及び可視光受信装置２はそれぞれ、予め変調テーブル及び復調テーブルをセットされている構成でも良い。可視光送信装置１は、切替コマンドを送信することにより、可視光受信装置２との間で、変調と復調の対応関係を維持することができる。
【００３９】
［第２の実施形態］
以下、第２の実施形態に関する可視光通信システムを説明する。なお、本実施形態の可視光通信システムの要部は、図１に示すものと同様のため、説明を省略する。
【００４０】
本実施形態は、可視光受信装置２において、可視光通信の秘匿性を向上させることを目的として、復調部２１の復調テーブル２２が、いわば暗号キーとしての機能を有する構成である。
【００４１】
具体的には、例えば特定のＬＥＤ照明エリアにおいて、可視光送信装置１は、特定の変換テーブル更新コマンドにより任意にテーブル更新の可能な復調テーブル２２を、可視光受信装置２に配信する。可視光受信装置２は、可視光送信装置１から、当該復調テーブル２２に対応する変調テーブル１４により変調された可視光送信データを復調する。
【００４２】
以上のように本実施形態によれば、特定のＬＥＤ照明エリアでは、可視光受信装置２は、いわば暗号キーとしての機能を有する復調テーブル２２を受信してセットされている場合に、可視光送信装置１から送信された可視光送信データを復調することができる。一方、特定のＬＥＤ照明エリアにおいて、暗号キーとしての機能を有する復調テーブル２２を受信してセットしていない可視光受信装置２は、可視光送信装置１から送信された可視光送信データを復調できない。従って、特定のＬＥＤ照明エリアにおいて、いわば暗号化／復号化機能を可視光通信に持たせることにより、可視光通信の秘匿性を実現することができる。
【００４３】
［第３の実施形態］
以下、第３の実施形態に関する可視光通信システムを説明する。なお、本実施形態の可視光通信システムの要部は、図１に示すものと同様のため、説明を省略する。
【００４４】
本実施形態は、可視光送信装置１において、データ監視部１１は、ネットワーク３から送信バッファ１０に、常に一定の送信データが入力されているか否かを監視する。データ監視部１１は、ある期間だけ送信データが送信バッファ１０に入力されない状態を検出すると、一定の送信データが発光制御部１２により送信された後に、検出した非入力期間だけ所定のデータを発光制御部１２により送信させる。具体的には、発光制御部１２は、一定の送信データを送信した後に、例えば当該送信データの反転データを検出した非入力期間だけ送信する。
【００４５】
以上のように本実施形態によれば、送信データの送信状態により、発光部１５から発光するＬＥＤ照明光２００が、明るくなり過ぎたり、または暗くなり過ぎたりするような偏った点灯比率になる事態を回避することが可能となる。即ち、常に一定の送信データが送信バッファ１０に入力されない状態が発生すると、ＬＥＤ照明光２００が、偏った点灯比率になり、照明のちらつき現象が顕著になる可能性が高くなる。
【００４６】
そこで、本実施形態は、一定の送信データを送信した後に、例えば当該送信データの反転データを非入力期間だけ送信することにより、ＬＥＤ照明光２００の点灯比率を均一化させることが可能となる。なお、当然ながら、可視光受信装置２は、可視光送信装置１から一定の送信データが送信された後に、当該送信データの反転データが送信された場合には、当該反転データについては受信データとしては処理しない。
【００４７】
［第４の実施形態］
図５は、第４の実施形態に関する可視光通信システムの構成を説明するためのブロック図である。なお、本実施形態の可視光通信システムにおいて、電圧コントローラ１６以外の構成は、図１に示すものと同様のため、説明を省略する。
【００４８】
本実施形態では、発光制御部１２は、ＬＥＤドライバ１３の駆動電圧を制御するための電圧コントローラ１６を有する構成である。電圧コントローラ１６は、データ監視部１１からの指示に応じて、ＬＥＤドライバ１３の駆動電圧を制御する。
【００４９】
具体的には、データ監視部１１は、送信バッファ１０に格納された送信データ１００のビット列を監視し、ＬＥＤ素子の点灯時間、消灯時間の分布に相当するデューティ比が不均一になるビット列が存在する場合に、電圧コントローラ１６に対してＬＥＤ照明光量を一定に保持する指示を行なう。電圧コントローラ１６は、データ監視部１１からの指示に応じて、ＬＥＤドライバ１３の駆動電圧を制御して、発光部１５に含まれるＬＥＤ素子の照明光量を一定に保持する。
【００５０】
以上のように本実施形態によれば、送信データのビット列がデューティ比が不均一になる不適切なビット列が存在する場合に、ＬＥＤドライバ１３の駆動電圧を制御して、ＬＥＤ素子の照明光量を一定に保持することにより、ＬＥＤ照明の点灯比率の不均一化による照明のちらつき現象を回避することが可能となる。これにより、変調テーブル１４及び復調テーブル２２のそれぞれの各テーブル数を削減し、ＬＥＤ照明の点灯比率の不均一が大きい場合のみ、変調テーブル１４及び復調テーブル２２の各テーブルの切り替えを行なう制御が可能となる。
【００５１】
なお、本実施形態の電圧コントローラ１６により、人が認識できないＬＥＤ照明光量を制御することで、例えば点滅時にＬＥＤ照明を消灯させずに、弱い照度で点灯させることができる。また、点灯時にはＬＥＤ照明を強い照度で点灯させることができる。これにより、ＬＥＤ照明の強弱を制御することで、照明のちらつき現象を抑制することができる。
【００５２】
［第５の実施形態］
図６は、第５の実施形態に関する可視光通信システムの構成を説明するためのブロック図である。本実施形態の可視光通信システムは、複数の送信バッファ（１〜ｎ）を含む送信バッファ１７、複数の受信バッファ（１〜ｎ）を含む受信バッファ２５、及びデータ復元部２６を有する構成である。また、本実施形態の可視光通信システムでは、変調テーブル１４及び復調テーブル２２は設けられていない。なお、これら以外の構成は、図１に示すものと同様のため、説明を省略する。
【００５３】
本実施形態の可視光通信システムでは、可視光送信装置１は、データ監視部１１が、送信バッファ１７の各送信バッファ（１〜ｎ）に格納される送信データのビット列を監視する。データ監視部１１は、連続して各送信バッファ（１〜ｎ）に格納される送信データを送信する場合に、発光部１５でＬＥＤ照明光２００の点灯デューティ比率が不均一化にならないように、各送信バッファ（１〜ｎ）から送信する各送信データの送信順序を変更する。なお、発光制御部１２は、データ監視部１１により指示された送信順序で、各送信データを変調して、発光部１５からＬＥＤ照明光２００に重畳して送信する。
【００５４】
一方、可視光受信装置２では、復調部２１は、可視光送信装置１からのＬＥＤ照明光２００を受光した受光部２３からの電気信号から、各送信データを受信データとして復調する。データ復元部２６は、データ監視部１１が変更指示した各送信データの送信順序に基づいて、復調した各受信データを、本来の正しい順序に並び替えて受信バッファ２５に格納する。ここで、可視光送信装置１は、データ監視部１１が変更指示を、発光部１５を介して可視光受信装置２に送信する。データ復元部２６は、当該変更指示に基づいて、各送信データの送信順序を認識する。可視光受信装置２は、データ復元部２６により、可視光送信装置１の各送信バッファ（１〜ｎ）に格納された送信データを復調して、対応する各受信バッファ（１〜ｎ）に格納する。
【００５５】
以上のように本実施形態によれば、連続して各送信バッファ（１〜ｎ）に格納される送信データを送信する場合に、送信データの送信順序を並び換えることにより、発光部１５から発光するＬＥＤ照明光２００のデューティ比が不均一になるような事態を回避することができる。従って、可視光通信におけるＬＥＤ照明のちらつき現象を抑制することができる。
【００５６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施形態に関する可視光通信システムの構成を示すブロック図。
【図２】本実施形態に関する変調テーブルと復調テーブルの構成を説明するための図。
【図３】本実施形態に関する可視光送信装置での基本的な変調動作を説明するための図。
【図４】本実施形態に関する可視光通信システムの動作を説明するためのフローチャート。
【図５】第４の実施形態に関する可視光通信システムの構成を示すブロック図。
【図６】第５の実施形態に関する可視光通信システムの構成を示すブロック図。
【図７】第１の実施形態の作用効果を説明するための図。
【符号の説明】
【００５８】
１…可視光送信装置、２…可視光受信装置、３…ネットワーク、
１０…送信バッファ、１１…データ監視部、１２…発光制御部、１３…ＬＥＤドライバ、
１４…変調テーブル、１５…発光部、１６…電圧コントローラ、１７…送信バッファ、
２０…受信バッファ、２１…復調部、２２…復調テーブル、２３…受光部、
２４…データ処理部、２５…受信バッファ、２６…データ復元部、
１００…送信データ、２００…ＬＥＤ照明光。
【図１】
2010041476.tif 000003
【図２】
2010041476.tif 000004
【図３】
2010041476.tif 000005
【図４】
2010041476.tif 000006
【図５】
2010041476.tif 000007
【図６】
2010041476.tif 000008
【図７】
2010041476.tif 000009