(57)【要約】【課題】通信装置、通信方法、および通信システムを提供すること。【解決手段】水中に配置される電極と、水を通信媒体として前記電極により送受信される信号を変調または復調する電力線通信モデムと、を備える通信装置。【選択図】図２
2010021874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中に配置される電極と；
水を通信媒体として前記電極により送受信される信号を変調または復調する電力線通信モデムと；
を備える通信装置。
【請求項２】
前記通信装置は、水中に配置される水密構造の容器をさらに備え、前記電力線通信モデムは前記容器内に配置される、請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記電力線通信モデムは空気中に配置される、請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
水中に配置される電極により送受信される信号を、電力線通信モデムを利用して変調または復調する、通信方法。
【請求項５】
水中に配置される電極、および、
水を通信媒体として前記電極により送受信される信号を変調または復調する電力線通信モデム、
を有する通信装置を複数備える通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信方法、および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近日、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）や非接触通信などの無線通信が広く普及している。無線通信は、空気中で離隔する複数の通信装置間での通信が可能となる点でユーザにとって利便性が高い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の通信装置は、空気中で離隔する他の通信装置と通信できるものの、水中で離隔する他の通信装置と通信を行うことができなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、水を通信媒体として通信を行うことが可能な、新規かつ改良された通信装置、通信方法、および通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、水中に配置される電極と、水を通信媒体として前記電極により送受信される信号を変調または復調する電力線通信モデムと、を備える通信装置が提供される。
【０００６】
前記通信装置は、水中に配置される水密構造の容器をさらに備え、前記電力線通信モデムは前記容器内に配置される、請求項１に記載の通信装置。
【０００７】
前記電力線通信モデムは空気中に配置される、請求項１に記載の通信装置。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、水中に配置される電極により送受信される信号を、電力線通信モデムを利用して変調または復調する、通信方法が提供される。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、水中に配置される電極、および、水を通信媒体として前記電極により送受信される信号を変調または復調する電力線通信モデム、を有する通信装置を複数備える通信システムが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明にかかる通信装置、通信方法、および通信システムによれば、水を通信媒体として通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１２】
また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
〔１〕第１の実施形態
〔２〕第２の実施形態
〔３〕第３の実施形態
〔４〕補足
【００１３】
〔１〕第１の実施形態
まず、図１および図２を参照し、本発明の第１の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる通信システム１の構成を示した説明図である。図１に示したように、第１の実施形態にかかる通信システム１は、複数の通信装置１０Ａおよび１０Ｂを備える。なお、本明細書においては、実質的に同一機能を有する複数の構成の各々は、同一符号の後に異なるアルファベットを付することで区別する。しかし、同一機能を有する複数の構成の各々を特に区別する必要が無い場合、同一符号のみを付する。例えば、通信装置１０Ａおよび１０Ｂを特に区別する必要が無い場合、単に無線通信装置１０と総称する。
【００１５】
通信装置１０Ａは、水密構造を有する容器１２Ａ内に配置されており、当該容器１２Ａは水８の中に配置されている。また、通信装置１０Ａに設けられている一対の電極１４Ａは、容器１２Ａ外、すなわち水８の中に配されている。一方、通信装置１０Ｂは空気中に配置されており、通信装置１０Ｂに設けられている一対の電極１４Ｂが水８の中に配されている。なお、容器１２内には、通信装置１０Ａを駆動するための電力源となるバッテリや、容器１２を水没させるための重りが設けられてもよい。
【００１６】
このような第１の実施形態にかかる通信システム１によれば、水中に配された電極１４Ａおよび１４Ｂを介し、通信装置１０Ａおよび通信装置１０Ｂが水中―空気中通信を実現することができる。以下、このような通信装置１０について図２を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図２は、通信装置１０の構成を示したブロック図である。図２に示したように、通信装置１０は、電極１４と、信号処理部１１０と、ＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ  Ｌｉｎｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：電力線通信）モデム１２０と、増幅器１３０と、バラン１４０と、を備える。
【００１８】
信号処理部１１０は、電極１４を介して送信する信号の信号源としての機能を有する。また、信号処理部１１０は、電極１４により受信された信号に応じた信号処理を行う。このような信号処理部１１０は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。以下では、通信装置１０Ａの信号処理部１１０が、Ｌｉｎｕｘで動作し、アプリケーションとして音楽再生機能を有するボードＰＣであり、通信装置１０Ｂの信号処理部１１０が通常のイーサネット（登録商標）接続可能なＰＣである例に重きを置いて説明する。
【００１９】
ＰＬＣモデム１２０は、例えばボードＰＣである信号処理部１１０とイーサネット（登録商標）で接続されており、信号処理部１１０から入力される信号を変調し、増幅器１３０から入力される信号を復調する。ここで、ＰＬＣモデム１２０は、電力線通信システムに従った変調、および復調を行なう。
【００２０】
増幅器１３０は、ＰＬＣモデム１２０から入力される変調信号を増幅する送信増幅器としての機能、およびバラン１４０から入力される変調信号を増幅する受信増幅器としての機能を有する。バラン１４０は、増幅器１３０の出力が不平衡である場合に平衡させる不平衡―平衡変換器である。１対の電極１４は、バラン１４０に接続されており、バラン１４０から出力される変調信号を送信し、水８を通信媒体として送信された変調信号を受信する。
【００２１】
上記構成を有する通信装置１０Ａが、電源を投入され、オペレーティングシステムが起動した状態（少なくとも外部からＬＡＮ経由でアクセス可能な状態）で水中の容器１２内に配置されているとする。この場合、通信装置１０Ｂの電極１４Ｂを水８の中に配することにより、水８を通信媒体とする物理レイヤでの通信が可能となる。
【００２２】
その結果、例えば、通信装置１０Ｂの例えばＰＣである信号処理部１１０が、通信装置１０Ａの音楽再生機能を有する信号処理部１１０へアクセスして再生開始や再生停止などの制御を行なうことが可能となる。通信装置１０Ａの信号処理部１１０により再生された音楽信号は、通信装置１０Ｂの電極１４が水８の中に存在すれば通信装置１０Ｂの電極１４により受信されるため、通信装置１０Ｂの信号処理部１１０が、当該音楽信号に基づいて音楽を再生することができる。
【００２３】
なお、通信装置１０Ａおよび１０Ｂ間で送受信される信号は音楽信号に限られず、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像信号や、ゲームおよびソフトウェアなどの任意のデータ信号が送受信されてもよい。
【００２４】
また、上述した第１の実施形態にかかる通信システム１によれば、水中の通信装置１０Ａおよび空気中の通信装置１０Ｂ間での通信を実際に実現することができた。より詳細には、水８として通常の水道水を利用し、ＰＬＣモデム１２０としてＬＩＮＫＳＹＳ製ＰＬＥＢＲ１０（ＩＥＥＥ８０２．２、８０２．３ｕ、ＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０準拠）を利用した。その結果、５０ｃｍ程度の通信距離で、約８Ｍｂｐｓ（上記モデムのカタログ上の最高速度は１４Ｍｂｐｓ）の通信速度が得られた。
【００２５】
また、本実施形態においては、ＰＬＣモデム１２０および増幅器１３０として通常の電力線通信モデムを利用することを想定している。これは、通常の電力線通信モデムは、入力増幅機能が高感度であり、比較的大きなＡＧＣ機能を有し、かつ、スプレッドスペクトラムまたはＯＦＤＭなどの高速通信に資する変復調を行なうことができることに着目したためである。本実施形態によれば、このような電力線通信モデムを水８という通信媒体に応用することにより、簡易かつ効率的な水中―空気中通信を実現することが可能である。
【００２６】
〔２〕第２の実施形態
次に、図３を参照し、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００２７】
図３は、本発明の第２の実施形態にかかる通信システム２の構成を示した説明図である。図３に示したように、本実施形態にかかる通信システム２は、空気中に配された複数の通信装置１０Ｃおよび１０Ｄを備える。また、通信装置１０Ｃおよび１０Ｄに設けられている電極１４および１４Ｄは、水８の中に配置されている。また、通信装置１０Ｃおよび１０Ｄの内部構成は、第１の実施形態で説明した通信装置１０と実質的に同一に構成される。
【００２８】
このような第２の実施形態にかかる通信システム２においても、実際に通信装置１０Ｃおよび１０Ｄ間の通信を実現することができた。より詳細には、水８として海水を利用し、第１の実施形態と同一のモデムを利用したところ、約１０ｍの通信距離、および約１Ｍｂｐｓ（距離に応じて異なる）の通信速度が得られた。
【００２９】
〔３〕第３の実施形態
次に、図４を参照し、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００３０】
図４は、本発明の第３の実施形態にかかる通信システム３の構成を示した説明図である。図４に示したように、本実施形態にかかる通信システム３は、複数の通信装置１０Ｅおよび１０Ｆを備える。
【００３１】
通信装置１０Ｅは、水密構造を有する容器１２Ｅ内に配置されており、当該容器１２Ｅは水８の中に配置されている。同様に、通信装置１０Ｆは、水密構造を有する容器１２Ｆ内に配置されており、当該容器１２Ｆは水８の中に配置されている。また、本実施形態にかかる通信装置１０Ｅおよび通信装置１０Ｆは自立的に動作可能な通信用アプリケーションを有するものとする。
【００３２】
このような第３の実施形態にかかる通信システム３においても、通信装置１０Ｅの電極１４Ｅおよび通信装置１０Ｆの電極１４Ｆが水８を通信媒体として信号を送受信することにより、通信装置１０Ｅおよび通信装置１０Ｆ間の水中―水中通信が実現される。
【００３３】
〔４〕補足
水中における無線通信は電波の減衰により３ｍ程度と考えられており、水中におけるイーサネット（登録商標）による通信の簡易的な実現手段は存在しなかったが、本実施形態によれば、水８を通信媒体として利用し、短距離ではあっても水中を介するイーサネット（登録商標）通信が可能となる。
【００３４】
なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３５】
例えば、上記実施形態では、アンテナとして機械的構造が対称な一対の電極１４を例にあげて説明したが、本発明はかかる例に限定されない。変形例として、通信装置１０を収容する容器１２を金属で構成し、一方のアンテナを当該金属の容器１２に接続し、他方を当該金属の容器１２と絶縁させてもよい。また、上記では２の通信装置１０が双方向に通信を行う例を説明したが、同様の方法により、３台以上の通信装置１０が双方向に通信することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる通信システムの構成を示した説明図である。
【図２】通信装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施形態にかかる通信システムの構成を示した説明図である。
【図４】本発明の第３の実施形態にかかる通信システムの構成を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１、２、３    通信システム
１０    通信装置
１２    容器
１４    電極
１１０  信号処理部
１２０  ＰＬＣモデム
１３０  増幅器
１４０  バラン
【図１】
2010021874.tif 000003
【図２】
2010021874.tif 000004
【図３】
2010021874.tif 000005
【図４】
2010021874.tif 000006