(57)【要約】【課題】光信号受信装置による変調光の復調と正確な位置情報の取得を可能にする光通信システム及び光通信方法、並びに光信号送信装置及び光信号受信装置を提供する。【解決手段】光通信システムにおいて、光信号送信装置（１）は、データ系列（Ｘ）に基づく変調データ系列（Ｍ）と固有パターン系列（Ｓ）を用いて既知信号系列（Ｐ）を変調して既知信号系列（Ｐ）に基づいて生成された変調パターン系列（Ｑ）との合成信号（Ｃ）に基づく強度で変調光（Ｔ）を送信し、隣り合う光信号送信装置の固有パターン系列（Ｓ）は互いに異なり、光信号受信装置（２）は、複数の光信号送信装置の固有パターン系列と解析信号（Ｂ）との相関値を示す複数の相関信号（Ｆ）を生成し、複数の相関信号（Ｆ）の各々の電力を計算して得られた複数の相関電力（Ｊ）を出力し、複数の相関電力の大小関係に基づいて複数の光信号送信装置に対する光信号受信装置の位置を求める。【選択図】図３
2018182439.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル情報に基づく変調光を送信する複数の光信号送信装置と、前記変調光を受信する光信号受信装置とを有する光通信システムであって、
複数の前記光信号送信装置の各々は、
前記デジタル情報を含むデータ系列を変調して、前記データ系列に基づく変調データ系列を生成するデータ変調部と、
既知信号系列を出力する既知信号生成部と、
固有パターン系列を用いて前記既知信号系列を変調して、前記既知信号系列に基づく変調パターン系列を生成する既知信号変調部と、
前記変調データ系列と前記変調パターン系列との合成によって生成された合成信号から駆動信号を生成する駆動部と、
前記駆動信号の値に応じた強度で前記変調光を送信する発光部と、を備え、
複数の前記光信号送信装置の内の隣り合う光信号送信装置の前記固有パターン系列は、互いに異なり、
前記光信号受信装置は、
前記発光部から送出された前記変調光を受光し、前記変調光の受光強度に応じた強度信号を出力する受光部と、
前記強度信号を振幅値に変換することで解析信号を生成する変換部と、
前記解析信号を復調することで前記解析信号に基づく復調データ系列を生成するデータ復調部と、
複数の前記光信号送信装置の前記固有パターン系列の各々と前記解析信号との相関値を算出することで、複数の前記光信号送信装置についての複数の相関信号を生成する既知信号検出部と、
複数の前記相関信号の各々の電力を計算して得られた複数の相関電力を出力する電力算出部と、
複数の前記相関電力の大小関係に基づいて複数の前記光信号送信装置に対する前記光信号受信装置の位置を求め、前記位置を示す位置信号を出力する推定部と、を備える
ことを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記データ変調部は、前記固有パターン系列を用いて前記データ系列を変調し、
前記データ復調部は、複数の前記相関電力の内の最大の相関電力の算出に用いられた前記固有パターン系列を用いて、前記解析信号の復調を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の光通信システム。
【請求項３】
前記推定部は、前記光信号送信装置に紐付けされた前記固有パターン系列に対応する前記相関電力の値が大きいほど、当該光信号送信装置から前記光信号受信装置までの距離が小さくなるように、前記光信号受信装置の位置を推定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記推定部は、複数の前記相関電力の内の最大の相関電力の算出に用いられた前記固有パターン系列に紐付けされた前記光信号送信装置に最も近接するように、前記光信号受信装置の位置を推定することを特徴とする請求項１又は２に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記電力算出部は、複数の前記相関電力のうち、予め決められた最小電力を下回る少なくとも１つの前記相関電力の値を０に置換して出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項６】
前記推定部は、複数の前記相関電力の内の任意の２つの相関電力の差分絶対値が予め決められた閾値電力を下回る場合に、前記差分絶対値の算出に用いた２つの相関電力の値が等しいと判断することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項７】
前記推定部は、複数の前記相関電力の値を互いに比較し、当該比較の結果を予め決められた複数のラベルによって分類し、複数の前記ラベルのいずれかを位置信号として出力することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項８】
前記発光部は、複数の発光素子を備え他発光ユニットを少なくとも１個含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光通信システム。
【請求項９】
デジタル情報に基づく変調光を送信する複数の光信号送信装置と前記変調光を受信する光信号受信装置とを有する光通信システムにおける複数の前記光信号送信装置の内の１つである光信号送信装置であって、
前記デジタル情報を含むデータ系列を変調して、前記データ系列に基づく変調データ系列を生成するデータ変調部と、
既知信号系列を出力する既知信号生成部と、
固有パターン系列を用いて前記既知信号系列を変調して、前記既知信号系列に基づく変調パターン系列を生成する既知信号変調部と、
前記変調データ系列と前記変調パターン系列との合成によって生成された合成信号から駆動信号を生成する駆動部と、
前記駆動信号の値に応じた強度で前記変調光を送信する発光部と、を備え、
前記光信号送信装置の前記固有パターン系列は、複数の前記光信号送信装置の内の隣り合う他の光信号送信装置の固有パターン系列と異なる
ことを特徴とする光信号送信装置。
【請求項１０】
デジタル情報を含むデータ系列を変調した変調データ系列と固有パターン系列を用いて既知信号系列を変調することで生成された変調パターン系列との合成信号に基づく強度の変調光を送信する複数の光信号送信装置と、前記変調光を受信する光信号受信装置とを有する光通信システムにおける前記光信号受信装置であって、
前記光信号送信装置の発光部から送出された前記変調光を受光し、前記変調光の受光強度に応じた強度信号を出力する受光部と、
前記強度信号を振幅値に変換することで解析信号を生成する変換部と、
前記解析信号を復調することで前記解析信号に基づく復調データ系列を生成するデータ復調部と、
複数の前記光信号送信装置の前記固有パターン系列の各々と前記解析信号との相関値を算出することで、複数の前記光信号送信装置についての複数の相関信号を生成する既知信号検出部と、
複数の前記相関信号の各々の電力を計算して得られた複数の相関電力を出力する電力算出部と、
複数の前記相関電力の大小関係に基づいて複数の前記光信号送信装置に対する前記光信号受信装置の位置を求め、前記位置を示す位置信号を出力する推定部と、
を備えることを特徴とする光信号受信装置。
【請求項１１】
デジタル情報に基づく変調光を送信する複数の光信号送信装置と、前記変調光を受信する光信号受信装置とを有する光通信システムにおける光通信方法であって、
複数の前記光信号送信装置の各々が行う処理ステップは、
前記デジタル情報を含むデータ系列を変調して、前記データ系列に基づく変調データ系列を生成するステップと、
固有パターン系列を用いて既知信号系列を変調して、前記既知信号系列に基づく変調パターン系列を生成するステップと、
前記変調データ系列と前記変調パターン系列との合成によって生成された合成信号から駆動信号を生成するステップと、
前記駆動信号の値に応じた強度で前記変調光を送信するステップと、
を含み、
複数の前記光信号送信装置の内の隣り合う光信号送信装置の前記固有パターン系列は、互いに異なり、
前記光信号受信装置が行う処理ステップは、
複数の前記光信号送信装置の各々から送出された前記変調光を受光し、前記変調光の受光強度に応じた強度信号を出力するステップと、
前記強度信号を振幅値に変換することで解析信号を生成するステップと、
前記解析信号を復調することで前記解析信号に基づく復調データ系列を生成するステップと、
複数の前記光信号送信装置の前記固有パターン系列の各々と前記解析信号との相関値を算出することで、複数の前記光信号送信装置についての複数の相関信号を生成するステップと、
複数の前記相関信号の各々の電力を計算して得られた複数の相関電力を出力するステップと、
複数の前記相関電力の大小関係に基づいて複数の前記光信号送信装置に対する前記光信号受信装置の位置を求め、前記位置を示す位置信号を出力するステップと
を含む
ことを特徴とする光通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル情報に基づく変調光を送受信する光通信システム及び光通信方法、並びに、光通信システムの構成要素である光信号送信装置及び光信号受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）照明機器の照明光を用いてデータを送受信する光通信システムが注目されている。照明光を用いた光通信システムは、既設のインフラを利用して構築することができる。
【０００３】
照明光等の可視光を通信媒体として用いる光通信システムである可視光通信システムは、通信可能な範囲を明確に規定することができること及び無線電波の使用が制限されているエリアにおける通信が可能であること等の利点を持つ。このため、無線電波を用いる既存の無線通信システム及び赤外線を用いる既存の赤外線通信アプリケーションによる通信を補完する利用法以外の、新しい利用法が検討されている。可視光通信システムの利用法としては、信号灯及びデジタルサイネージ等の屋外設備に使用されているＬＥＤ光源を用いる利用法が考えられる。例えば、高速のデータ通信、車両運転の補助及び制御を行うためのポジショニングのためのデータ通信、及び、商業施設における利用客の動線情報の取得のためのデータ通信等のような新しい利用法が考えられる。
【０００４】
照明光を用いる通信方法の代表例として、１又は０（「１／０」とも記す）のデータをパルス信号のＯＮ又はＯＦＦ（「ＯＮ／ＯＦＦ」とも記す）に対応させ、このパルス信号のＯＮ／ＯＦＦをＬＥＤの明滅に変換して、光信号（変調光）を送出（送光）するものがある。この方法では、光信号受信装置は、受光素子を用いて光信号を検出し、光信号の明滅パターンからパルス信号を復元する。
【０００５】
図１は、照明光を用いる光通信システムの構成例を示す図である。図１に示される光通信システムでは、照明機器＃１から送出された光信号は、複数の受信端末α、β、及びγによって受信される。図１に示される光通信システムは、通信エリア内で複数の受信端末α、β、及びγに共通のデータを配信する場合等に適用される。
【０００６】
図２は、照明光を用いる光通信システムの他の構成例を示す図である。図２に示される光通信システムでは、照明機器＃１から送出された光信号は受信端末αによって受信され、照明機器＃２から送出された光信号は受信端末βによって受信され、照明機器＃３から送出された光信号は受信端末γによって受信される。図２に示される光通信システムは、複数の照明機器＃１、＃２、及び＃３から、互いに異なるデータを、複数の受信端末α、β、及びγにそれぞれ配信する場合等に適用される。
【０００７】
一般に、照度確保のために設置される照明機器は、通信装置としての利用が想定されていない。図１に示される光通信システムでは、複数の受信端末α、β、及びγに配信されるデータは共通のデータであるため、送出された光信号の干渉は発生しない。しかし、図２に示される光通信システムでは、受信端末α、β、及びγは、最も近い照明機器＃１、＃２、又は＃３から送出された所望の光信号だけでなく、近接する他の照明機器から送出された不要な光信号をも検出するおそれがある。言い換えれば、図２に示される光通信システムでは、受信端末α、β、及びγは、不要な光信号をも検出するので、所望の光信号を正確に検出することができないおそれがある。
【０００８】
この対策として、特許文献１は、送信情報に対応する送信信号を放電灯の光出力とする放電灯点灯装置を有する照明機器を複数備えると共に、送信信号を受信する受信端末を備える光伝送システムを開示している。複数の照明機器の各々は、他の照明機器から送出される光出力を受信する受信部を備えており、受信部で受信された送信信号と放電灯の光出力に含めた送信信号とから双方の一致、不一致の判別を行い、判別結果が不一致である場合、他の照明機器と異なる所定時間の経過後に、放電灯点灯装置により、同じ送信情報に対応する送信信号を放電灯の光出力に含める再出力を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−１７６２５７号公報（段落００１３〜００１８、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１の装置では、受信端末を携帯する者の移動中に光信号の再出力（所定時間の経過後における光信号の再出力）が発生した場合に、送信情報のリアルタイム性が低下するため、特に位置情報を配信するシステムでは位置情報を正確に取得することができないという課題がある。
【００１１】
また、特許文献１の装置では、照明機器の各々に受光デバイスを装備する必要があるため、照明機器の物理的構成が複雑になるという課題がある。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、構造を複雑化せずに、光信号受信装置による変調光の復調と正確な位置情報の取得を可能にする光通信システム及び光通信方法、並びにその構成要素である光信号送信装置及び光信号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】
【００１３】
本発明の光通信システムは、デジタル情報に基づく変調光を送信する複数の光信号送信装置と、前記変調光を受信する光信号受信装置とを有する光通信システムであって、複数の前記光信号送信装置の各々は、前記デジタル情報を含むデータ系列を変調して、前記データ系列に基づく変調データ系列を生成するデータ変調部と、既知信号系列を出力する既知信号生成部と、固有パターン系列を用いて前記既知信号系列を変調して、前記既知信号系列に基づく変調パターン系列を生成する既知信号変調部と、前記変調データ系列と前記変調パターン系列との合成によって生成された合成信号から駆動信号を生成する駆動部と、前記駆動信号の値に応じた強度で前記変調光を送信する発光部と、を備え、複数の前記光信号送信装置の内の隣り合う光信号送信装置の前記固有パターン系列は、互いに異なり、前記光信号受信装置は、前記発光部から送出された前記変調光を受光し、前記変調光の受光強度に応じた強度信号を出力する受光部と、前記強度信号を振幅値に変換することで解析信号を生成する変換部と、前記解析信号を復調することで前記解析信号に基づく復調データ系列を生成するデータ復調部と、複数の前記光信号送信装置の前記固有パターン系列の各々と前記解析信号との相関値を算出することで、複数の前記光信号送信装置についての複数の相関信号を生成する既知信号検出部と、複数の前記相関信号の各々の電力を計算して得られた複数の相関電力を出力する電力算出部と、複数の前記相関電力の大小関係に基づいて複数の前記光信号送信装置に対する前記光信号受信装置の位置を求め、前記位置を示す位置信号を出力する推定部と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の光信号送信装置は、デジタル情報に基づく変調光を送信する複数の光信号送信装置と前記変調光を受信する光信号受信装置とを有する光通信システムにおける複数の前記光信号送信装置の内の１つである光信号送信装置であって、前記デジタル情報を含むデータ系列を変調して、前記データ系列に基づく変調データ系列を生成するデータ変調部と、既知信号系列を出力する既知信号生成部と、固有パターン系列を用いて前記既知信号系列を変調して、前記既知信号系列に基づく変調パターン系列を生成する既知信号変調部と、前記変調データ系列と前記変調パターン系列との合成によって生成された合成信号から駆動信号を生成する駆動部と、前記駆動信号の値に応じた強度で前記変調光を送信する発光部と、を備え、前記光信号送信装置の前記固有パターン系列は、複数の前記光信号送信装置の内の隣り合う他の光信号送信装置の固有パターン系列と異なることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の光信号受信装置は、デジタル情報を含むデータ系列を変調した変調データ系列と固有パターン系列を用いて既知信号系列を変調することで生成された変調パターン系列との合成信号に基づく強度の変調光を送信する複数の光信号送信装置と、前記変調光を受信する光信号受信装置とを有する光通信システムにおける前記光信号受信装置であって、前記発光部から送出された前記変調光を受光し、前記変調光の受光強度に応じた強度信号を出力する受光部と、前記強度信号を振幅値に変換することで解析信号を生成する変換部と、前記解析信号を復調することで前記解析信号に基づく復調データ系列を生成するデータ復調部と、複数の前記光信号送信装置の前記固有パターン系列の各々と前記解析信号との相関値を算出することで、複数の前記光信号送信装置についての複数の相関信号を生成する既知信号検出部と、複数の前記相関信号の各々の電力を計算して得られた複数の相関電力を出力する電力算出部と、複数の前記相関電力の大小関係に基づいて複数の前記光信号送信装置に対する前記光信号受信装置の位置を求め、前記位置を示す位置信号を出力する推定部と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、構造を複雑化せずに、光信号受信装置による変調光の復調と正確な位置情報の取得を可能にすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】照明光を用いる光通信システムの構成例を示す図である。
【図２】照明光を用いる光通信システムの他の構成例を示す図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る可視光通信システムにおける可視光信号送信装置と可視光信号受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る可視光信号送信装置におけるデータ変調部の動作例を示す図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る可視光信号送信装置をＬＥＤ照明機器に装備する場合におけるＩＤ割当ての例を示す図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る可視光信号送信装置における既知信号変調部の動作例を示す図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る可視光信号送信装置における合成部の動作例を示す図である。
【図８】実施の形態１に係る可視光信号送信装置における合成部の他の動作例を示す図である。
【図９】（ａ）から（ｄ）は、実施の形態１に係る可視光信号送信装置における発光部の構成例を示す図である。
【図１０】（ａ）及び（ｄ）は、実施の形態１に係る可視光信号送信装置における受光部の構成例を示す図である。
【図１１】実施の形態１に係る可視光信号受信装置におけるデータ復調部の動作例を説明するための図である。
【図１２】実施の形態１に係る可視光信号受信装置におけるデータ復調部の動作例を示す図である。
【図１３】実施の形態１に係る可視光信号受信装置における既知信号検出部の動作例を示す図である。
【図１４】実施の形態１に係る可視光信号受信装置における既知信号検出部と電力算出部の動作例を示す図である。
【図１５】実施の形態１に係る可視光信号受信装置における推定部の構成例を示すブロック図である。
【図１６】実施の形態１に係る可視光信号受信装置における位置推定部の動作例を示す図である。
【図１７】実施の形態１に係る可視光信号受信装置における位置推定部の他の動作例を示す図である。
【図１８】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る可視光通信システムにおける可視光信号送信装置と可視光信号受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１９】（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態２に係る可視光信号送信装置におけるデータ変調部の動作例を示す図である。
【図２０】実施の形態２に係る可視光信号受信装置におけるデータ復調部の動作例を示す図である。
【図２１】実施の形態１及び２に係る可視光信号送信装置の変形例の構成を示すハードウェア構成図である。
【図２２】実施の形態１及び２に係る可視光信号受信装置の変形例の構成を示すハードウェア構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態に係る光通信システム、光信号送信装置、光信号受信装置、及び光通信方法を、添付図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態では、光信号（変調光）を用いてデータの送受信を行う可視光通信システム（光通信システム）、及びその構成要素である可視光信号送信装置（光信号送信装置）、可視光信号受信装置（光信号受信装置）、及び可視光通信方法（光通信方法）について説明する。以下の説明では光信号（変調光）が可視光信号である場合を説明する。ただし、本発明は、可視光よりも長い波長の光又は可視光よりも短い波長の光を用いる装置及び方法にも適用可能である。
【００１９】
以下の実施の形態に係る可視光通信システムは、デジタル情報に基づく変調光を送信する複数の可視光信号送信装置と、変調光を受信する少なくとも１つの可視光信号受信装置とを有する。可視光通信システムは、実施の形態に係る可視光通信方法を実施することができるシステムである。
【００２０】
可視光信号送信装置は、例えば、ＬＥＤ光源などの発光素子を有する照明機器に装備される。可視光通信システムは、複数の可視光信号送信装置を含む。ただし、可視光信号送信装置は、ＬＥＤなどの発光素子を有する装置であれば、照明機器以外の装置にも適用可能である。
【００２１】
可視光信号受信装置は、例えば、可視光信号送信装置から送信された変調光を受光する受光素子を有する情報端末装置である。また、可視光信号受信装置は、受光素子を有する装置であれば、情報端末装置以外の各種電気機器に適用可能である。可視光信号受信装置は、可視光信号送信装置から送信された変調光に基づくデータ系列を生成すると共に、可視光信号受信装置の位置情報を出力する。
【００２２】
実施の形態１．
図３（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る可視光通信システムの構成例を示すブロック図である。可視光通信システムは、複数の可視光信号送信装置１と、少なくとも１つの可視光信号受信装置２とを有している。
【００２３】
図３（ａ）に示されるように、可視光信号送信装置１は、データ変調部１１と、合成部１２と、駆動部１３と、発光部１４と、既知信号生成部１５と、変調指示部１６と、既知信号変調部１７とを有している。可視光信号送信装置１は、入力信号としてデータ系列Ｘを受け取り、データ系列Ｘに対して信号処理を行うことで、データ系列Ｘに対応する変調光Ｔを生成する。データ系列Ｘは、例えば、１又は０（１／０）で表現されるデジタル信号系列である。
【００２４】
また、図３（ｂ）に示されるように、可視光信号受信装置２は、受光部２１と、変換部２２と、データ復調部２３と、既知信号検出部２４、すなわち、第１から第Ｎ既知信号検出部２４−１，２４−２，…，２４−Ｎ（Ｎは２以上の整数）と、電力算出部２５と、推定部２６とを有している。可視光信号受信装置２は、複数の可視光信号送信装置１から変調光Ｒを受け取り、データ系列Ｘに対応するデータ系列Ｙを出力すると共に、可視光信号受信装置２の位置情報Ｚを出力する。
【００２５】
図３（ａ）において、データ変調部１１は、データ系列Ｘを変調して変調データ系列Ｍを出力する機能を有する。データ変調部１１は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス振幅変調（ＰＡＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス密度変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス位置変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス符号変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｃｏｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などのようなパルス変調方式を採用可能である。特に、可視光信号送信装置１の発光部１４の発光素子として、ＬＥＤ照明機器のＬＥＤを用いる場合には、パルス位置変調を適用すれば変調データ系列Ｍにおける“１”と“０”の比率を所望の値に維持することができるので、ＬＥＤ照明機器のＬＥＤ照明光の強度の揺らぎを解消又は抑制することが可能である。
【００２６】
図４は、パルス位置変調によるデータ変調方法の一例を示す。図４の例は、データ系列Ｘを変調することで、データ系列Ｘの２倍のレートを持つ変調データ系列Ｍを生成する手法を示す。この方法においては、Ｘ＝“００”のときはＭ＝“０１１１”であり、Ｘ＝“０１”のときはＭ＝“１０１１”であり、Ｘ＝“１０”のときはＭ＝“１１０１”であり、Ｘ＝“１１”のときはＭ＝“１１１０”である。このようにすれば、変調データ系列Ｍにおける“１”と“０”の比率が常に３：１となり、ＬＥＤ照明光に揺らぎが生じない。
【００２７】
また、データ変調部１１は、振幅偏移変調（ＡＳＫ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、位相偏移変調（ＰＳＫ：Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、周波数偏移変調（ＦＳＫ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、直角位相振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などのようなデジタル変調方式を採用することもできる。
【００２８】
データ変調部１１は、パルス変調方式又はデジタル変調方式により変調された信号を予め決められた周波数のキャリアに重畳し、これを変調データ系列Ｍとして出力することができる。すなわち、データ変調部１１は、シングルキャリア変調又はマルチキャリア変調を行う機能を有してもよい。
【００２９】
図３（ａ）において、既知信号生成部１５は、既知信号系列Ｐを生成して出力する機能を有する。既知信号系列Ｐは、予めメモリなどの記憶部（図示せず）に記憶された情報であり、例えば、１／０で表現されるデジタル信号系列であり、可視光信号送信装置１又は複数の可視光信号送信装置（可視光信号送信装置群）の各々を識別するための固有番号などの固有識別情報（固有ＩＤ）に対応した系列であることが望ましい。
【００３０】
図５（ａ）及び（ｂ）は、可視光信号送信装置１をＬＥＤ照明機器に装備する場合におけるＩＤ割当ての例を示す。図５（ａ）に示される例の場合、８個のＬＥＤ照明機器の各々に固有ＩＤである「ＩＤ１」〜「ＩＤ８」が割当てられている。このため、８個の可視光信号送信装置の各々に対し、異なる既知信号系列Ｐを対応させる。
【００３１】
一方、図５（ｂ）に示される例の場合、４個のＬＥＤ照明機器からなるＬＥＤ照明機器群に対し共通ＩＤである「ＩＤ１」と「ＩＤ２」が割当てられている。このため、４個の可視光信号送信装置１からなる可視光信号送信装置群に対し、同一の既知信号系列Ｐを対応させる。
【００３２】
図３（ａ）において、変調指示部１６は、固有パターン系列Ｓを生成して出力する機能を有する。固有パターン系列Ｓは、予めメモリなどの記憶部（図示せず）に記憶された情報であり、例えば、１又は０で表現されるデジタル信号系列であり、既知信号系列Ｐの信号レートを上回るレートのデジタル信号系列であることが望ましい。
【００３３】
また、固有パターン系列Ｓは、可視光信号送信装置１を互いに識別又は可視光信号送信装置群を互いに識別するためのＩＤ情報（例えば、固有番号など）に対応した系列であることが望ましい。例えば、図５（ａ）のような場合は、ＩＤ１〜ＩＤ８で示される８個の可視光信号送信装置１の各々に対し異なる固有パターン系列Ｓを対応させる。一方、図５（ｂ）のような場合は、４個の可視光信号送信装置１を含む可視光信号送信装置群に対し、同一の固有パターン系列Ｓを対応させる。
【００３４】
図５（ａ）に示されるように複数（８個）の可視光信号送信装置１が隣り合っている場合又は図５（ｂ）に示されるように複数（２個）の可視光信号送信装置群が隣り合っている場合、複数（８個）の可視光信号送信装置１の相互間で又は複数（２個）の可視光信号送信装置群の相互間で、可能な限り低相関となる固有パターン系列Ｓを割当てることが望ましい。また、既知信号系列Ｐは、複数（８個）の可視光信号送信装置１の相互間で又は複数（２個）の可視光信号送信装置群の相互間で、異なる信号系列であることが望ましい。
【００３５】
図３（ａ）において、既知信号変調部１７は、固有パターン系列Ｓを用いて既知信号系列Ｐを変調することで、変調パターン系列Ｑを生成する機能を有する。より具体的には、既知信号変調部１７は、既知信号系列Ｐが“０”の場合は、固有パターン系列Ｓをそのまま変調パターン系列Ｑとして出力し、既知信号系列Ｐが“１”の場合は、固有パターン系列Ｓに対し予め決められた信号処理を行い、その結果を変調パターン系列Ｑとして出力する。固有パターン系列と既知信号系列は、時間同期が確立されていることが望ましい。
【００３６】
図６（ａ）及び（ｂ）は、既知信号変調部１７の具体的な動作例を示す。図６（ａ）は、既知信号系列Ｐが“１”の場合に、固有パターン系列Ｓのビットを反転させた系列を変調パターン系列Ｑとして出力する例を示す。図６（ｂ）は、既知信号系列Ｐが“１”の場合に、固有パターン系列Ｓを−１だけシフトさせた系列を変調パターン系列Ｑとして出力する例を示す。
【００３７】
既知信号変調部１７の動作は、既知信号系列Ｐが“０”又は“１”の場合に、固有パターン系列Ｓに対し異なる信号処理を行い、その結果を変調パターン系列Ｑとして出力する動作であれば、上記以外の動作であってもよい。
【００３８】
図３（ａ）において、合成部１２は、変調データ系列Ｍと変調パターン系列Ｑとを合成し、その結果を合成信号Ｃとして出力する機能を有する。
【００３９】
図７（ａ）及び（ｂ）は、合成部１２の具体的な動作例を示す。図７（ａ）は、変調データ系列Ｍと変調パターン系列Ｑとを時間的に多重した例を示す。図７（ｂ）は、変調データ系列Ｍと変調パターン系列Ｑとを時間的に多重する際、変調パターン系列Ｑを複数回（例えば、２回）繰り返して挿入する例を示す。
【００４０】
図８は、図３（ａ）に示される合成部１２の他の具体的な動作例を示す。図８の例は、変調データ系列Ｍと変調パターン系列Ｑとを周波数的に多重した例を示す。図８では、変調パターン系列Ｑを複数回（例えば、３回）繰り返して挿入する場合の例を示しているが、この回数は、３回以外（例えば、１回）であってもよい。
【００４１】
図３（ａ）において、駆動部１３は、合成信号Ｃの値を非負値の強度に変換して駆動信号Ｄを出力する機能を有する。例えば、駆動部１３は、合成信号Ｃの振幅に基づいて瞬時電力を算出し、その結果を駆動信号Ｄとして出力することができる。また、駆動部１３は、合成信号Ｃにオフセットを印加することで合成信号Ｃを非負値に変換し、その結果を駆動信号Ｄとして出力することもできる。
【００４２】
図３（ａ）において、発光部１４は、駆動信号Ｄの値に応じた強度で可視光すなわち変調光Ｔを出力する機能を有する。発光部１４は、単一の発光素子で、又は、複数の発光素子からなる発光素子群（つまり、発光素子の集合）で構成される。
【００４３】
図９（ａ）から（ｄ）は、可視光信号送信装置１を構成する発光部１４の例を示す。図９（ａ）は、単一のＬＥＤ発光素子で発光部１４を構成する例を示す。図９（ｂ）は、直線状に配列された９個のＬＥＤ発光素子で発光部１４を構成する例であり、直管ＬＥＤ照明機器に好適な構成例である。図９（ｃ）は、マトリクス状に配列された４２個のＬＥＤ発光素子で発光部１４を構成する例であり、シーリングライト等が好適な構成例である。図９（ｄ）は、直方体で描かれた室内空間の天井に２０個のＬＥＤ照明機器からなるＬＥＤ照明機器群で発光部１４を構成する例であり、室内空間を照明するＬＥＤ照明機器群の一部又は全てのＬＥＤ照明機器に本実施の形態の可視光信号送信装置１を適用する構成例である。
【００４４】
図３（ｂ）において、受光部２１では、複数の可視光信号送信装置１における発光部１４から送出された可視光線を受光し、受光強度に応じた非負値の強度信号Ａを出力する機能を有する。受光部２１は、単一の受光素子で、又は、複数の受光素子からなる受光素子群（つまり、受光素子の集合）で構成される。
【００４５】
図１０（ａ）から（ｄ）は、可視光信号受信装置２を構成する受光部２１の例を示す。図１０（ａ）は、単一のＰＤ（ＰｈｏｔｏＤｅｔｅｃｔｏｒ）素子で受光部２１を構成する例を示す。図１０（ｂ）は、直線状に配列された９個のＰＤ素子で受光部２１を構成する例を示す。図１０（ｃ）は、単一の光センサ素子で受光部２１を構成する例を示す。図１０（ｄ）は、マトリクス状に配列された４２個の光センサ素子で受光部２１を構成する例であり、スマート端末に搭載されるカメラ等で用いられるイメージセンサが好適な構成例である。
【００４６】
図３（ｂ）において、変換部２２は、強度信号Ａを振幅に変換することで解析信号Ｂを生成する機能を有する。より具体的には、変換部２２は、信号処理可能な値となるよう強度信号Ａを増幅すると共に、その増幅結果を電圧値に変換した信号を解析信号Ｂとして出力することができる。
【００４７】
図３（ｂ）において、データ復調部２３は、解析信号Ｂからデータ系列Ｙを復調する機能を有する。より具体的には、データ復調部２３は、解析信号Ｂに含まれる変調パターン系列Ｑの検出及び除去機能と、変調データ系列Ｍの復調機能とを有している。
【００４８】
図１１を参照して、データ復調部２３における変調パターン系列Ｑの検出及び除去機能の実現例を説明する。図１１は、変調データ系列Ｍの先頭に、独自の系列であるプリアンブルＷを付加する例を示す。可視光信号受信装置２は、このような信号系列を受信すれば、プリアンブルＷが定期的に検出されることとなるため、プリアンブルＷの直前の信号系列が変調パターン系列Ｑであると認識することが可能である。従って、変調パターン系列Ｑの検出及び除去機能が実現可能になる。
【００４９】
図１２は、パルス位置変調を用いてデータが変調されている場合の、データ復調部２３における、変調データ系列の復調機能の具体的な構成例を示す。図１２は、図４に示されるデータ変調を施した場合における、データ復調例に相当しており、簡素な信号処理でデータ復調を行うことができる。解析信号Ｂに含まれる変調パターン系列Ｑの検出及び除去機能と、復調により変調データ系列Ｙを生成する復調機能とは、上述と異なる方法で実現されてもよい。
【００５０】
図３（ｂ）において、既知信号検出部２４は、同じ機能を有するＮ種類の信号処理ブロック、すなわち、第１既知信号検出部２４−１〜第Ｎ既知信号検出部２４−Ｎを含む。ここで、Ｎは２以上の整数である。
【００５１】
第Ｎ既知信号検出部２４−Ｎは、解析信号Ｂと固有パターン系列Ｓ（Ｎ）との相関値を第Ｎ相関信号Ｆ（Ｎ）として出力する機能を有する。固有パターン系列Ｓ（Ｎ）は、可視光信号送信装置１における固有パターン系列Ｓと同等の信号系列であり、Ｎ種類の固有パターン系列Ｓ（１）〜Ｓ（Ｎ）は、互いに異なる信号系列であることが望ましい。
【００５２】
図１３は、Ｎ＝２の場合の、既知信号検出部２４の具体的な動作例を示す。図１３の例では、第１既知信号検出部２４−１は、解析信号Ｂと固有パターン系列Ｓ（１）との乗算を行い、その結果を第１相関信号Ｆ（１）として出力する。同様に、第２既知信号検出部２４−２は、解析信号Ｂと固有パターン系列Ｓ（２）との乗算を行い、その結果を第２相関信号Ｆ（２）として出力する。このような信号処理を行うことで、解析信号Ｂと固有パターン系列Ｓ（１）との相関が最大になるタイミング、及び解析信号Ｂと固有パターン系列Ｓ（２）との相関が最大となるタイミングで、相関信号Ｆ（１）及びＦ（２）の値がピークとなる。Ｎが３以上の場合であっても、同様の信号処理を行う。
【００５３】
図３（ｂ）において、電力算出部２５は、Ｎ種類の相関信号Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）の各々の電力を計算し、その結果をＮ種類の相関電力Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）として出力する機能を有する。
【００５４】
図１４は、Ｎ＝２の場合の、既知信号検出部２４と電力算出部２５の具体的な動作例を示す。図１４に示される既知信号検出部２４の動作例は、図１３に示される例と同一である。図１４に示されるように、電力算出部２５は、相関信号Ｆ（１）を２乗した値を相関電力Ｊ（１）として出力し、相関信号Ｆ（２）を２乗した値を相関電力Ｊ（２）として出力することができる。電力算出部２５は、図１４に示される方法以外の方法、例えば、相関信号Ｆ（１）及びＦ（２）の包絡線を検出する方法など、によって相関電力Ｊ（１）及びＪ（２）を算出することもできる。
【００５５】
電力算出部２５は、基準値である最小電力εを保持することができ、電力算出結果が最小電力εを下回る場合に、当該算出結果を０に置き換えて出力することができる。最小電力εは、予め決められた固定値であってもよいし、予め決められた時間区間内における相関電力Ｊ（Ｎ）の平均値又は複数の相関電力Ｊ（Ｎ）の瞬時平均値に基づいた可変値であってもよい。このような信号処理を行うことで、後段の信号処理において有意ではないと判断される相関電力Ｊ（Ｎ）の出力を、０に置き換えることができ、その結果、演算量の削減を図ることが可能となる。
【００５６】
解析信号Ｂが、隣り合う２種類の可視光信号送信装置１から発せられた信号光が合成された信号であり、かつ固有パターン系列Ｓ（１）及びＳ（２）がその２種類のＬＥＤ照明機器の固有番号に対応した信号系列である場合、２種類の相関電力Ｊ（１）及びＪ（２）のピーク値（図１４に示される）の比は、受信信号光に含まれる２種類の信号光の強度比に対応した値となる。Ｎが３以上の場合であっても、同様の信号処理を行うことで、受光信号光に含まれる複数種類の信号光の強度比に対応したピーク値が得られる。
【００５７】
図３（ｂ）において、推定部２６は、Ｎ種類の相関電力Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）の大小関係に基づいて複数の可視光信号送信装置１と可視光信号受信装置２との空間的な位置関係を推定（算出）し、その推定の結果を示す位置信号Ｚを出力する機能を有する。
【００５８】
図１５は、図３（ｂ）に示される推定部２６の具体的な構成例を示す。推定部２６は、相関電力Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）の正規化を行う正規化部２６１と、正規化された相関電力Ｊｚ（１）〜Ｊｚ（Ｎ）の比率（電力比率）Ｌを算出する比率算出部２６２と、電力比率Ｌに基づいて複数の可視光信号送信装置１と可視光信号受信装置２との空間的な位置関係を推定する位置推定部２６３とを有している。
【００５９】
具体的に言えば、図３（ｂ）に示される推定部２６では、まず相関電力Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）が正規化部２６１に入力される。正規化部２６１は、例えば、以下の式（１）の演算を行う。
【００６０】
Ｊｚ（ｎ）＝Ｊ（ｎ）／（Ｊ（１）＋Ｊ（２）＋…＋Ｊ（Ｎ））      （１）
（ｃ∈｛１，２，…，Ｎ｝）
【００６１】
図３（ｂ）に示される電力算出部２５において、予め決められた最小電力εを下回る場合に相関電力算出結果を０に置き換える信号処理を採用した場合、正規化部２６１は、値が０である相関電力Ｊ（Ｎ）を正規化信号処理から除外することができる。
【００６２】
次に、比率算出部２６２は、正規化されたＮ種類の正規化相関電力Ｊｚ（１）〜Ｊｚ（Ｎ）の電力比率を計算する。電力比率Ｌは、比率算出部２６２の出力であり、全ての正規化相関電力が正値である場合、例えば、Ｊｚ（１）〜Ｊｚ（Ｎ）の電力比率Ｌは、以下の式（２）で表わされる。
【００６３】
Ｌ＝Ｊｚ（１）：Ｊｚ（２）：…：Ｊｚ（Ｎ）          （２）
【００６４】
図３（ｂ）に示される電力算出部２５において、予め決められた最小電力εを下回る場合に相関電力の算出結果を０に置き換える信号処理を採用した場合、正規化部２６１は、値が０である相関電力Ｊ（Ｎ）を正規化信号処理から除外することができ、残存する正値の正規化相関電力の比率を電力比率Ｌとして出力することができる。
【００６５】
最後に、位置推定部２６３は、電力比率Ｌに基づく位置情報を推定し、その結果を位置信号Ｚとして出力する。より具体的には、位置推定部２６３は、予め決められた複数のラベルに対応する複数の電力比率又は電力比率範囲を保持する機能と、電力比率Ｌの構成要素各々が属する電力比率又は電力比率範囲を検出し、当該電力比率又は電力比率範囲に対応する予め決められたラベルを位置信号Ｚとして出力することができる。
【００６６】
図１６は、Ｎ＝２の場合の位置推定部２６３の動作例を示す。図１６に示されるように、位置推定部２６３は、５種類のラベル「I」〜「V」を保持しており、各々のラベルに対応する電力比率Ｊｚ（１）：Ｊｚ（２）は、
「I＝１：０、
II＝０．７５：０．２５、
III＝０．５：０．５、
IV＝０．２５：０．７５、
V＝０：１」
である。例えば、Ｊｚ（１）＝０．７５、Ｊｚ（２）＝０．２５である場合、位置情報「II」を位置信号Ｚとして出力する。
【００６７】
実際の電力比率Ｌは、様々な値を取り得ることが考えられるため、位置推定部２６３では、電力比率Ｌの端数処理を行う機能を有してもよい。例えば、Ｊｚ（１）＝０．７、Ｊｚ（２）＝０．３であり、Ｌ＝７：３である場合、位置推定部２６３において保持されている５種類のラベルに対応する電力比率のうち最も近い値は、
「II＝０．７５：０．２５＝３：１」であるため、
電力比率Ｌの値を３：１に置換してから該当ラベルを検出することができる。
【００６８】
さらに、Ｊｚ（１）＝０．５５、Ｊｚ（２）＝０．４５すなわちＬ＝１１：９である場合、位置推定部２６３において保持されている５種類のラベルに対応する電力比率のうち最も近い値は、
「III＝０．５：０．５＝１：１」であるため、電力比率Ｌの値を１：１に置換してから該当ラベルを検出することができる。特に、電力比率Ｌが１：１の場合は、複数の可視光信号送信装置１の中間地点に位置することが自明であるため、該当ラベルの検出信号処理を省略することが可能である。同様に、置換後の電力比率Ｌが１：０又は０：１の場合も、特定の可視光信号送信装置の直下に位置することが自明であるため、該当ラベルの検出信号処理を省略することが可能である。
【００６９】
以上に説明したように、複数の正規化相関電力Ｊｚ（１）〜Ｊｚ（Ｎ）の最大値を与える固有パターン系列に紐付けされた可視光信号送信装置１に最も近接するように可視光信号受信装置２の位置を推定する機能、及び、複数の正規化相関電力Ｊｚ（Ｎ）の内の任意の２つの正規化相関電力の差分絶対値が予め決められた基準値を下回る場合に、当該比較に用いた２つ相関電力値が等しいと判断する機能を備えることで、位置推定精度を維持しつつ、演算量の削減を図ることが可能となる。なお、「複数の正規化相関電力Ｊｚ（Ｎ）の最大値を与える固有パターン系列に紐付けされた可視光信号送信装置１に最も近接するように可視光信号受信装置２の位置を推定する」とは、複数の正規化相関電力の内の最大の正規化相関電力の算出に用いられた固有パターン系列に紐付けされた可視光信号送信装置１（複数の可視光信号送信装置の内の１つ）が、可視光信号受信装置２に最も近い位置の可視光信号送信装置１であることを意味している。
【００７０】
一方、位置推定部２６３は、５種類のラベル「I」〜「V」に対応する電力比率Ｊｚ（１）：Ｊｚ（２）の代わりに、電力比率範囲を保持することも可能である。例えば、
「I＝１：０から０．９：０．１までの範囲、
II＝０．９：０．１から０．６：０．４までの範囲、
III＝０．６：０．４から０．４：０．６までの範囲、
IV＝０．４：０．６から０．１：０．９までの範囲、
V＝０．１：０．９から０：１までの範囲」
というように保持する方法を採用してもよい。
【００７１】
図１７は、Ｎ＝４の場合の位置推定部２６３の動作例を示す。図１７は、４種類の照明機器が設置されている空間を上部から俯瞰した図である。図１７によれば、位置推定部２６３では、９種類のラベル「I」〜「IX」が保持されており、各々のラベルに対応する電力比率が規定されている。例えば、
「Ｊｚ（１）＝０．１２５、
Ｊｚ（２）＝０．１２５、
Ｊｚ（３）＝０．３７５、
Ｊｚ（４）＝０．３７５」
である場合、位置情報「VIII」を位置信号Ｚとして出力する。この数値例は、照明機器＃１及び照明機器＃２から遠い位置であって、照明機器＃３及び照明機器＃４から近い位置であることを推定すべき例であり、図１７の結果から、このことが正しく実現できていることが分かる。
【００７２】
以上に説明したように、実施の形態１に係る可視光通信システム又は可視光通信方法を用いることで、複数の可視光信号送信装置１から到来した複数の可視光信号（変調光）の各々の電力を可視光信号受信装置２において算出可能となるため、可視光信号送信装置１を有する複数の照明機器から可視光信号受信装置２の位置（受信点）までの距離の比を推定することができる。従って、隣り合う照明機器の間隔よりも短い分解能で可視光信号受信装置２の位置が推定できるため、特に位置情報を配信するシステムにおいて測位精度を向上することが可能となる。
【００７３】
実施の形態１に係る可視光通信システム又は可視光通信方法によれば、従来のようにデータの再送信を行う必要がなくなるので、検出位置のリアルタイム性が向上する。
【００７４】
実施の形態１に係る可視光通信システム又は可視光通信方法を適用すれば、隣り合う照明機器から送信された可視光信号を受光するためのデバイスを照明機器に付与する必要がなくなるため、照明機器の物理的構成を複雑化する必要がない。
【００７５】
実施の形態２．
図１８（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態２に係る可視光通信システムにおける可視光信号送信装置（光信号送信装置）３と可視光信号受信装置（光信号受信装置）４の構成例を示すブロック図である。図１８（ａ）及び（ｂ）において、図３（ａ）及び（ｂ）に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図３（ａ）及び（ｂ）に示される構成要素と同じ符号が付されている。
【００７６】
図１８（ａ）に示されるように、実施の形態２に係る可視光信号送信装置３は、図３（ａ）のデータ変調部１１が、固有パターン系列Ｓを用いてデータ系列Ｘを変調して変調データ系列Ｍを出力するデータ変調部３１に置き換えられている点が、実施の形態１に係る可視光信号送信装置１と異なる。
【００７７】
また、図１８（ｂ）に示されるように、実施の形態２に係る可視光信号受信装置４は、図３（ｂ）の電力算出部２５が、複数の相関電力Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）に加え、複数の相関電力Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）の内の最大の相関電力の算出に用いられた固有パターン系列Ｓを有効パターン系列Ｖとして出力する電力算出部４５に置き換えられている点と、図３（ｂ）のデータ復調部２３が、有効パターン系列Ｖに基づいてデータ復調を行うデータ復調部４３に置き換えられている点とが、実施の形態１に係る可視光信号受信装置２と異なる。
【００７８】
図１９（ａ）及び（ｂ）は、データ変調部３１の具体的な動作例を示す。図１９（ａ）は、データ系列Ｘが“１”の場合に、固有パターン系列Ｓのビットを反転させた系列を変調データ系列Ｍとして出力する例を示す。図１９（ｂ）は、データ系列Ｘが“１”の場合に、固有パターン系列Ｓを−１だけシフトさせた系列を変調データ系列Ｍとして出力する例を示す。
【００７９】
図１８（ａ）に示されるデータ変調部３１の動作は、データ系列Ｘが“０”又は“１”の場合に、固有パターン系列Ｓに対し異なる信号処理を行い、その結果を変調データ系列Ｍとして出力する構成であれば、上記以外の構成であってもよい。
【００８０】
図１８（ｂ）に示される電力算出部４５は、実施の形態１で説明した通りの方法で複数の相関電力Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）を出力する機能に加え、複数の相関電力Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）の内の最大の相関電力の算出に用いられた固有パターン系列Ｓを有効パターン系列Ｖとして出力する機能を有する。複数の相関電力Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）の内の最大の相関電力の検出は、予め決められた周期毎に実施されることが望ましい。図１４に示される動作例を参照すると、固有パターン系列Ｓ（１）を用いて計算した場合の相関電力Ｊ（１）が最大（図１４に示されるＪ（１）のピーク値がＪ（２）のピーク値より大きい）となるため、有効パターン系列は、Ｓ（１）となる。
【００８１】
図１８（ｂ）に示されるデータ復調部４３では、有効パターン系列Ｖを用いて解析信号Ｂの復調を行う。図２０は、データ復調部４３の具体的な構成例であり、解析信号Ｂと有効パターン系列Ｖの乗算を行うことで、データ復調が可能となる。ただし、データ復調部４３における変調パターン系列Ｑの検出及び除去機能は、実施の形態１において図１１を参照して説明した方法などにより実現することができる。
【００８２】
以上に説明したように、実施の形態２に係る可視光通信システム又は可視光通信方法を用いることで、複数の可視光信号送信装置３から到来した複数の可視光信号（変調光）の各々の電力を可視光信号受信装置４において算出可能となるため、可視光信号送信装置３を備えた複数の照明機器から可視光信号受信装置４の位置（受信点）までの距離の比を推定することができる。従って、隣り合う照明機器の間隔よりも短い分解能で可視光信号受信装置４の位置が推定できるため、特に位置情報を配信するシステムにおいて測位精度を向上することが可能となる。
【００８３】
実施の形態２に係る可視光通信システム又は可視光通信方法を適用することで、可視光信号受信装置４の移動に応じて通信対象とする可視光信号送信装置３を切換えることができるため、データ系列の継続受信が可能となる。
【００８４】
実施の形態２に係る可視光通信システム又は可視光通信方法を適用すれば、隣り合う照明機器から送信された可視光信号を受光するためのデバイスを照明機器に付与する必要がなくなるため、照明機器の物理的構成を複雑化する必要がない。
【００８５】
なお、上記以外の点について、実施の形態２は、実施の形態１と同じである。
【００８６】
変形例．
図２１は、上記実施の形態１及び２に係る可視光信号送信装置１及び３の変形例の構成を示すハードウェア構成図である。図３（ａ）及び図１８（ａ）に示される可視光信号送信装置１及び３はいずれも、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ５１と、メモリ５１に格納されたプログラム（光送信プログラム）を実行する情報処理部としてのプロセッサ５２とを用いて（例えば、コンピュータにより）実現することができる。この場合には可視光信号送信装置１及び３における各構成１１〜１７，３１の少なくとも一部を、プログラムを実行するプロセッサ５２によって実現することができる。
【００８７】
この場合、複数の可視光信号送信装置１又は３の各々が行う処理は、デジタル情報を含むデータ系列Ｘを変調して、データ系列Ｘに基づく変調データ系列Ｍを生成するステップと、固有パターン系列Ｓを用いて既知信号系列Ｐを変調して、既知信号系列Ｐに基づく変調パターン系列Ｑを生成するステップと、変調データ系列Ｍと変調パターン系列Ｑとの合成によって生成された合成信号Ｃから駆動信号Ｄを生成するステップと、駆動信号Ｄの値に応じた強度で変調光Ｔを送信するステップとを含み、複数の可視光信号送信装置１又は３の内の隣り合う可視光信号送信装置の固有パターン系列Ｓは、互いに異なっている。
【００８８】
また、図２２は、上記実施の形態１及び２に係る可視光信号受信装置２及び４の変形例の構成を示すハードウェア構成図である。図２２に示される可視光信号受信装置２及び４は、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ６１と、メモリ６１に格納されたプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサ６２とを用いて（例えば、コンピュータにより）実現することができる。この場合には、図３（ｂ）及び図１８（ｂ）における各構成２１〜２６，４３，４５の一部は、プログラムを実行するプロセッサ６２によって実現することができる。
【００８９】
この場合、可視光信号受信装置２又は４が行う処理は、複数の可視光信号送信装置１又は３の各々から送出された変調光Ｒ（Ｔ）を受光し、変調光Ｒの受光強度に応じた強度信号Ａを出力するステップと、強度信号Ａを振幅値に変換することで解析信号Ｂを生成するステップと、解析信号Ｂを復調することで解析信号に基づく復調データ系列Ｙを生成するステップと、複数の可視光信号送信装置１又は３の固有パターン系列Ｓの各々と解析信号との相関値を算出することで、複数の可視光信号送信装置１又は３についての複数の相関信号Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）を生成するステップと、複数の相関信号Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）の各々の電力を計算して得られた複数の相関電力Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）を出力するステップと、複数の相関電力Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）の大小関係に基づいて複数の可視光信号送信装置１又は３に対する可視光信号受信装置２又は４の位置を求め、位置を示す位置信号Ｚを出力するステップとを含んでいる。
【００９０】
また、上記実施の形態１及び２の内容は、本発明の光通信システムにおける適用可能な態様を例示したものであって、本発明は、これに限られるものではない。また、本発明の光信号送信装置及び光信号受信装置は、上述の態様に限られるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１，３  可視光信号送信装置（光信号送信装置）、  ２，４  可視光信号受信装置（光信号受信装置）、  １１，３１  データ変調部、  １２  合成部、  １３  駆動部、  １４  発光部、  １５  既知信号生成部、  １６  変調指示部、  １７  既知信号変調部、  ２１  受光部、  ２２  変換部、  ２３，４３  データ復調部、  ２４  既知信号検出部、  ２４−１  第１既知信号検出部、  ２４−２  第２既知信号検出部、  ２４−Ｎ  第Ｎ既知信号検出部、  ２５，４５  電力算出部、  ２６  推定部、  ２６１  正規化部、  ２６２  比率算出部、  ２６３  位置推定部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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