(57)【要約】【課題】本発明は、ＣＳＫを用いた通信において、第三者による盗聴を防止することを目的とする。【解決手段】本発明に係る可視光通信システムは、送信装置は、描画形状ごとに色度座標値を定めた送信側テーブルに従ってデータを色度座標値に変換するデータ変調部と、データ変調部の変換した色度座標値の色及び描画形状を表示する表示部と、送信側テーブルにおける描画形状と色度座標値の関連付けを所定のタイミングで変化させる送信側テーブル更新部と、を備え、受信装置は、表示部に表示されている描画形状を識別し、受信側テーブルを参照し、識別した描画形状に基づいて色度座標値をデータに変換するデータ復調部と、受信側テーブルにおける描画形状と色度座標値の関連付けを送信側テーブルと同期して変化させる受信側テーブル更新部と、を備える。【選択図】図１
2015216633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光を用いて送信装置と受信装置が通信を行う可視光通信システムであって、
前記送信装置は、
データと色度座標値との対応関係を当該対応関係ごとに描画形状と関連づける送信側テーブルと、
前記送信側テーブル内の前記描画形状のいずれかを参照し、参照した描画形状と関連付けられている前記対応関係に基づいて、送信するデータを色度座標値に変換するデータ変調部と、
前記データ変調部の参照した描画形状を表示しかつ当該描画形状の表示位置に対する予め定められた相対位置に前記データ変調部の変換した色度座標値の色を表示する表示部と、
前記送信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを所定のタイミングで変化させる送信側テーブル更新部と、を備え、
前記受信装置は、
データと色度座標値との対応関係を当該対応関係ごとに描画形状と関連づける受信側テーブルと、
前記表示部に表示されている描画形状を識別し、識別した描画形状に基づいて前記受信側テーブルに記載されたデータと色度座標値との対応関係を求め、当該対応関係に基づいて前記表示部の前記相対位置に表示されている色の色度座標値をデータに変換するデータ復調部と、
前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを前記所定のタイミングで変化させる受信側テーブル更新部と、
を備える可視光通信システム。
【請求項２】
前記表示部に色度座標値の色が表示される前記相対位置は、色度座標面上の相対位置と一致し、
前記描画形状の少なくとも１つは、前記色度座標面上に前記描画形状を配置した際の前記描画形状の重心に一致する前記色度座標面上の座標の色を有する、
請求項１に記載の可視光通信システム。
【請求項３】
前記送信装置は、
前記描画形状のうちの少なくとも２つを前記表示部に表示する試験形状表示部と、
前記受信装置からの識別結果に基づいて、前記データ変調部の参照可能な描画形状を決定する描画形状決定部と、をさらに備え、
前記受信装置は、
前記表示部に表示されている描画形状を識別し、識別結果を前記送信装置に送信する描画形状情報送信部をさらに備え、
前記データ変調部は、前記描画形状決定部の決定した描画形状のいずれかを参照する、
請求項１又は２に記載の可視光通信システム。
【請求項４】
前記送信側テーブル及び前記受信側テーブルは、前記描画形状の大きさに応じた色度座標値の組み合わせを格納し、
前記試験形状表示部は、色度座標値の組み合わせのうちの少なくとも２つの組み合わせの色を前記表示部に表示し、
前記描画形状情報送信部は、前記表示部に表示されている色の色度座標値の組み合わせを識別し、識別結果を前記送信装置に送信し、
前記描画形状決定部は、前記受信装置からの識別結果に基づいて、前記データ変調部の変換可能な色の組み合わせを決定し、
前記データ変調部は、送信するデータを、前記描画形状決定部の決定した組み合わせの色に変換する、
請求項３に記載の可視光通信システム。
【請求項５】
前記データ変調部は、送信するデータとは異なるデータを、前記送信側テーブルに記載されている色度座標値とは異なる色度座標値の色に変換し、
前記データ復調部は、前記表示部に表示されている色が前記受信側テーブルに記載されている色度座標値と一致するか否かを判定し、前記表示部に表示されている色が前記受信側テーブルに記載されている色度座標値と一致する場合は前記表示部に表示されている色をデータに変換し、前記表示部に表示されている色が前記受信側テーブルに記載されている色度座標値と一致しない場合は前記表示部に表示されている色をデータに変換しない、
請求項１から４のいずれかに記載の可視光通信システム。
【請求項６】
前記表示部は、前記描画形状の表示位置に対する予め定められた相対位置に前記所定のタイミングを通知するための特定の色度座標値の色を表示し、
前記データ復調部は、前記特定の色度座標値の色を識別し、識別した前記特定の色度座標値の色に対応する特定の色度座標値を求め、
前記受信側テーブル更新部は、前記特定の色度座標値を受け取った場合に、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを変化させる、
請求項１から５のいずれかに記載の可視光通信システム。
【請求項７】
前記特定の色度座標値の色は複数有り、
前記複数の特定の色度座標値の色は、それぞれ異なるデータと色度座標値との対応関係と関連付けられ、
前記表示部は、前記複数の特定の色度座標値の色のうち、いずれかの色を表示し、
前記受信側テーブル更新部は、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを、前記特定の色度座標値の色に関連付けられたものに変化させる、
請求項６に記載の可視光通信システム。
【請求項８】
前記特定の色度座標値の色は複数有り、
前記複数の特定の色度座標値の色のうち、２以上の色の組み合わせパターンのそれぞれが、異なるデータと色度座標値との対応関係と関連付けられ、
前記表示部は、前記複数の特定の色度座標値の色のうち、２以上の色を同時に又は時間的に連続して表示し、
前記受信側テーブル更新部は、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを、前記２以上の特定の色度座標値の色の組み合わせパターンに対応するものに変化させる、
請求項６に記載の可視光通信システム。
【請求項９】
前記送信装置及び前記受信装置は、時計機能を有し、
前記受信側テーブル更新部及び前記受信側テーブル更新部は、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを、前記時計機能を用いて所定の時刻に変化させる、
請求項１から５のいずれかに記載の可視光通信システム。
【請求項１０】
前記色度座標値が分布する色度座標面は、複数の領域に区切られ、
前記送信装置及び前記受信装置は、前記複数の領域のいずれかに含まれる前記色度座標値の色を用いて通信を行う、
請求項１から５のいずれかに記載の可視光通信システム。
【請求項１１】
前記送信装置及び前記受信装置は、前記複数の領域のうちで、通信に用いる領域を変更可能であり、
前記受信側テーブル更新部は、前記通信に用いる領域が変更されたときに、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを変化させる、
請求項１０に記載の可視光通信システム。
【請求項１２】
前記複数の領域のそれぞれは、それぞれ異なるデータと色度座標値との対応関係と関連付けられ、
前記受信側テーブル更新部は、前記通信に用いる領域が変更されたときに、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを、変更後の領域に対応するものに変化させる、
請求項１１に記載の可視光通信システム。
【請求項１３】
変更前の領域と変更後の領域との組み合わせパターンそれぞれは、異なるデータと色度座標値との対応関係と関連付けられ、
前記受信側テーブル更新部は、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを、前記変更前の領域と前記変更後の前記領域との組み合わせパターンに対応するものに変化させる、
請求項１１に記載の可視光通信システム。
【請求項１４】
前記表示部は、表示する描画形状の色、形状、線幅又は輝度を、１／ｆゆらぎの周期で変化させる、
請求項１から１３のいずれかに記載の可視光通信システム。
【請求項１５】
前記受信装置は、
脈波を測定する脈波測定部と、
前記脈波測定部の測定結果を前記送信装置に送信する測定結果送信部と、
をさらに備え、
前記送信装置は、前記測定結果送信部から送信された測定結果を受信する測定結果受信部と、
前記測定結果受信部の受信した測定結果に基づいて、前記表示部に表示する前記データ変調部の変換した色の輝度を調整する輝度調整部と、をさらに備える、
請求項１から１４のいずれかに記載の可視光通信システム。
【請求項１６】
前記データ復調部は、前記表示部に表示されている描画形状が予め定められた特定描画形状である場合、前記表示部に表示されている色を音声信号に変換する、
請求項１から１５のいずれかに記載の可視光通信システム。
【請求項１７】
前記音声信号は、自然音である、
請求項１６に記載の可視光通信システム。
【請求項１８】
可視光を用いて送信装置と受信装置が通信を行う可視光通信方法であって、
前記送信装置が、データと色度座標値との対応関係を当該対応関係ごとに描画形状と関連づける送信側テーブル内の前記描画形状を参照し、参照した描画形状と関連付けられている前記対応関係に基づいて、送信するデータを色度座標値に変換し、参照した描画形状を表示部に表示するとともに当該表示部のうちの当該描画形状の表示位置に対する予め定められた相対位置にデータ変調部の変換した色度座標値の色を表示する表示手順と、
前記受信装置が、データと色度座標値との対応関係を当該対応関係ごとに描画形状と関連づける受信側テーブルを参照し、前記表示部に表示されている描画形状を識別し、識別した描画形状に基づいて前記受信側テーブルに記載されたデータと色度座標値との対応関係を求め、当該対応関係に基づいて前記表示部の前記相対位置に表示されている色の色度座標値をデータに変換するデータ復調手順と、
前記送信装置が前記送信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを変化させるとともに、前記受信装置が前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを変化させるテーブル更新手順と、
を順に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、可視光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＥＤの普及に伴い、ＬＥＤ光源を利用した可視光通信が実現されている（例えば、特許文献１参照。）。なかでも、ＣＳＫ（Ｃｏｌｏｒ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）は、ＩＥＥＥ８０２．１５．７で標準化された可視光通信の変調方式であり、今後はディスプレイとカメラ間で通信を行うための有効な手段として活用される可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５２５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＣＳＫを用いた通信は、送信データを可視光の色彩情報に変換してディスプレイに表示すれば、通信を行うことが可能である。しかし、送信データに対応した色をディスプレイに表示するため、第三者から盗聴されるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、ＣＳＫを用いた通信において、第三者による盗聴を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る可視光通信システムは、
可視光を用いて送信装置と受信装置が通信を行う可視光通信システムであって、
前記送信装置は、
データと色度座標値との対応関係を当該対応関係ごとに描画形状と関連づける送信側テーブルと、  前記送信側テーブル内の前記描画形状のいずれかを参照し、参照した描画形状と関連付けられている前記対応関係に基づいて、送信するデータを色度座標値に変換するデータ変調部と、
前記データ変調部の参照した描画形状を表示しかつ当該描画形状の表示位置に対する予め定められた相対位置に前記データ変調部の変換した色度座標値の色を表示する表示部と、
前記送信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを所定のタイミングで変化させる送信側テーブル更新部と、を備え、
前記受信装置は、
データと色度座標値との対応関係を当該対応関係ごとに描画形状と関連づける受信側テーブルと、
前記表示部に表示されている描画形状を識別し、識別した描画形状に基づいて前記受信側テーブルに記載されたデータと色度座標値との対応関係を求め、当該対応関係に基づいて前記表示部の前記相対位置に表示されている色の色度座標値をデータに変換するデータ復調部と、
前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを前記所定のタイミングで変化させる受信側テーブル更新部と、
を備える。
【０００７】
本発明に係る可視光通信システムでは、前記表示部は、前記描画形状の表示位置に対する予め定められた相対位置に前記所定のタイミングを通知するための特定の色度座標値の色を表示し、
前記データ復調部は、前記特定の色度座標値の色を識別し、識別した前記特定の色度座標値の色に対応する特定の色度座標値を求め、
前記受信側テーブル更新部は、前記特定の色度座標値を受け取った場合に、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを変化させる構成を採用しうる。
【０００８】
本発明に係る可視光通信システムでは、前記特定の色度座標値の色は複数有り、
前記複数の特定の色度座標値の色は、それぞれ異なるデータと色度座標値との対応関係と関連付けられ、
前記表示部は、前記複数の特定の色度座標値の色のうち、いずれかの色を表示し、
前記受信側テーブル更新部は、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを、前記特定の色度座標値の色に関連付けられたものに変化させる構成を採用しうる。
請求項６に記載の可視光通信システム。
【０００９】
本発明に係る可視光通信システムでは、前記特定の色度座標値の色は複数有り、
前記複数の特定の色度座標値の色のうち、２以上の色の組み合わせパターンのそれぞれが、異なるデータと色度座標値との対応関係と関連付けられ、
前記表示部は、前記複数の特定の色度座標値の色のうち、２以上の色を同時に又は時間的に連続して表示し、
前記受信側テーブル更新部は、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを、前記２以上の特定の色度座標値の色の組み合わせパターンに対応するものに変化させる構成を採用しうる。
【００１０】
本発明に係る可視光通信システムでは、前記送信装置及び前記受信装置は、時計機能を有し、
前記受信側テーブル更新部及び前記受信側テーブル更新部は、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを、前記時計機能を用いて所定の時刻に変化させる構成を採用しうる。
【００１１】
本発明に係る可視光通信システムでは、前記色度座標値が分布する色度座標面は、複数の領域に区切られ、
前記送信装置及び前記受信装置は、前記複数の領域のいずれかに含まれる前記色度座標値の色を用いて通信を行う構成を採用しうる。
【００１２】
本発明に係る可視光通信システムでは、前記送信装置及び前記受信装置は、前記複数の領域のうちで、通信に用いる領域を変更可能であり、
前記受信側テーブル更新部は、前記通信に用いる領域が変更されたときに、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを変化させる構成を採用しうる。
【００１３】
本発明に係る可視光通信システムでは、前記複数の領域のそれぞれは、それぞれ異なるデータと色度座標値との対応関係と関連付けられ、
前記受信側テーブル更新部は、前記通信に用いる領域が変更されたときに、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを、変更後の領域に対応するものに変化させる構成を採用しうる。
【００１４】
本発明に係る可視光通信システムでは、変更前の領域と変更後の領域との組み合わせパターンそれぞれは、異なるデータと色度座標値との対応関係と関連付けられ、
前記受信側テーブル更新部は、前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを、前記変更前の領域と前記変更後の前記領域との組み合わせパターンに対応するものに変化させる構成を採用しうる。
【００１５】
本発明に係る可視光通信システムでは、前記表示部は、表示する描画形状の色、形状、線幅又は輝度を、１／ｆゆらぎの周期で変化させる構成を採用しうる。
【００１６】
本発明に係る可視光通信システムでは、前記表示部に色度座標値の色が表示される前記相対位置は、色度座標平面上の相対位置と一致し、前記描画形状の少なくとも１つは、前記色度座標平面上に前記描画形状を配置した際の前記描画形状の重心に一致する前記色度座標平面上の座標の色を有する構成を採用しうる。
【００１７】
本発明に係る可視光通信システムでは、
前記送信装置は、
前記描画形状のうちの少なくとも２つを前記表示部に表示する試験形状表示部と、
前記受信装置からの識別結果に基づいて、前記データ変調部の参照可能な描画形状を決定する描画形状決定部と、をさらに備え、
前記受信装置は、
前記表示部に表示されている描画形状を識別し、識別結果を前記送信装置に送信する描画形状情報送信部をさらに備え、
前記データ変調部は、前記描画形状決定部の決定した描画形状のいずれかを参照する構成を採用しうる。
【００１８】
本発明に係る可視光通信システムでは、
前記送信側テーブル及び前記受信側テーブルは、前記描画形状の大きさに応じた色度座標値の組み合わせを格納し、
前記試験形状表示部は、色度座標値の組み合わせのうちの少なくとも２つの組み合わせの色を前記表示部に表示し、
前記描画形状情報送信部は、前記表示部に表示されている色の色度座標値の組み合わせを識別し、識別結果を前記送信装置に送信し、
前記描画形状決定部は、前記受信装置からの識別結果に基づいて、前記データ変調部の変換可能な色の組み合わせを決定し、
前記データ変調部は、送信するデータを、前記描画形状決定部の決定した組み合わせの色に変換する構成を採用しうる。
【００１９】
本発明に係る可視光通信システムでは、
前記データ変調部は、送信するデータとは異なるデータを、前記送信側テーブルに記載されている色度座標値とは異なる色度座標値の色に変換し、
前記データ復調部は、前記表示部に表示されている色が前記受信側テーブルに記載されている色度座標値と一致するか否かを判定し、前記表示部に表示されている色が前記受信側テーブルに記載されている色度座標値と一致する場合は前記表示部に表示されている色をデータに変換し、前記表示部に表示されている色が前記受信側テーブルに記載されている色度座標値と一致しない場合は前記表示部に表示されている色をデータに変換しない構成を採用しうる。
【００２０】
本発明に係る可視光通信システムでは、
前記受信装置は、
脈波を測定する脈波測定部と、
前記脈波測定部の測定結果を前記送信装置に送信する測定結果送信部と、
をさらに備え、
前記送信装置は、前記測定結果送信部から送信された測定結果を受信する測定結果受信部と、
前記測定結果受信部の受信した測定結果に基づいて、前記表示部に表示する前記データ変調部の変換した色の輝度を調整する輝度調整部と、をさらに備える構成を採用しうる。
【００２１】
本発明に係る可視光通信システムでは、前記データ復調部は、前記表示部に表示されている描画形状が予め定められた特定描画形状である場合、前記表示部に表示されている色を音声信号に変換する構成を採用しうる。
【００２２】
本発明に係る可視光通信システムでは、前記音声信号は、自然音である構成を採用しうる。
【００２３】
本発明に係る可視光通信方法は、
可視光を用いて送信装置と受信装置が通信を行う可視光通信方法であって、
前記送信装置が、データと色度座標値との対応関係を当該対応関係ごとに描画形状と関連づける送信側テーブル内の前記描画形状を参照し、参照した描画形状と関連付けられている前記対応関係に基づいて、送信するデータを色度座標値に変換し、参照した描画形状を表示部に表示するとともに当該表示部のうちの当該描画形状の表示位置に対する予め定められた相対位置にデータ変調部の変換した色度座標値の色を表示する表示手順と、
前記受信装置が、データと色度座標値との対応関係を当該対応関係ごとに描画形状と関連づける受信側テーブルを参照し、前記表示部に表示されている描画形状を識別し、識別した描画形状に基づいて前記受信側テーブルに記載されたデータと色度座標値との対応関係を求め、当該対応関係に基づいて前記表示部の前記相対位置に表示されている色の色度座標値をデータに変換するデータ復調手順と、
前記送信装置が前記送信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを変化させるとともに、前記受信装置が前記受信側テーブルにおける前記対応関係と前記描画形状との関連付けを変化させるテーブル更新手順と、
を順に有する。
【００２４】
なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ＣＳＫを用いた通信において、第三者による盗聴を防止することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る可視光通信システムの構成例を示す。
【図２】送信装置の構成例を示す。
【図３】受信装置の構成例を示す。
【図４】輪郭形状の一例を示す。
【図５】送信側テーブル及び受信側テーブルの一例を示す。
【図６】色度座標値の一例を示す。
【図７】図６に示す色度座標値の一例を模式化した図を示す。
【図８】ディスプレイ１３への表示例を示す。
【図９】ディスプレイ１３に表示された輪郭形状ＣＴ２の拡大図を示す。
【図１０】テーブル更新手順を実行後の送信側テーブル及び受信側テーブルの一例を示    す。
【図１１】色度情報を用いたテーブル更新の一例を示す。
【図１２】複数の色度情報を用いたテーブル更新の一例を示す。
【図１３】複数のデータを示す色度情報を用いたテーブル更新の一例を示す。
【図１４】色度座標値が分布する色度座標面を複数の領域に分ける一例を示す。
【図１５】変更前後の領域と更新後のテーブルとの対応関係の一例を示す。
【図１６】本実施形態の描画形状識別方法の一例を示すＣＰＵ２２のフローチャート    を示す。
【図１７】テンプレートマッチングの処理フローの一例を示す。
【図１８】実施形態３に係る送信装置１０の制御処理フローを示す。
【図１９】実施形態３に係る受信装置２０の制御処理フローの第１例を示す。
【図２０】カラーセンサの検出したテスト信号の照度の一例を示す。
【図２１】実施形態３に係る受信装置２０の制御処理フローの第２例を示す。
【図２２】テスト信号の誤り率の一例を示す。
【図２３】実施形態４の可視光通信システムの構成例を示す。
【図２４】実施形態５に係る受信装置２０の制御処理フローの一例を示す。
【図２５】実施形態５に係る安静状態判定の制御処理フローの一例を示す。
【図２６】実施形態７に係る輪郭形状の周期的な変化のパターンの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２８】
本発明は、ディスプレイと受信用カメラ間で通信を行うための手段として、ＣＳＫ変調を活用して送信データを可視光の色度座標値に変換して通信を行う場合の、盗聴の問題を解決する手段を提供する。具体的には、本発明の可視光通信システムは、ディスプレイ内のＣＳＫ変調信号の表示領域の輪郭形状自身に暗号機能をもたせることにより、第三者が容易には受信情報を解読できない技術を提供する。
【００２９】
更に、可視光通信システムにおいて、ディスプレイの表示の際に１／ｆゆらぎを含ませることにより、データ通信における情報伝達に加え、ユーザに癒しとなる刺激を与え、医療効果を向上させることも可能である。
【００３０】
更に、特定の輪郭形状内には、音声信号を含むことを、予め送受信部間で決めることにより、音声信号を用いた通知を第三者には知られないように実現できる。さらに、音声信号の代わりに、特定の自然音、例えば、「川のせせらぎ」、「心地よい風の音」「波の音」等を、特定の輪郭形状内に、含めることにより、ユーザに癒しの刺激を与えることが可能である。また、輪郭形状を周期的に変化させることにより、癒しの刺激を与えることも可能である。
【００３１】
（実施形態１）
図１に、本実施形態に係る可視光通信システムの一例を示す。本実施形態に係る可視光通信システムは、可視光を用いて送信装置１０と受信装置２０が通信を行う。送信装置１０は、メモリ１１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１２、ディスプレイ１３、制御信号送受信部１４を備える。受信装置２０は、メモリ２１、ＣＰＵ２２、受光部２３、制御信号送受信部２４、脈波測定部２５、スピーカ２６を備える。
【００３２】
送信装置１０は、ディスプレイ１３に画像を表示可能な任意の端末であり、例えばＰＣ、携帯電話又はスマートフォンを用いることができる。受信装置２０は、ディスプレイ１３に表示された画像の撮像及び解析が可能な任意の端末であり、例えばＰＣ、携帯電話、スマートフォン又はカメラを用いることができる。受光部２３は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサである。
【００３３】
図２に、本実施形態に係る送信装置の一例を示す。図３に、本実施形態に係る受信装置の一例を示す。メモリ１１は、送信側テーブルとして機能する。メモリ２１は、受信側テーブルとして機能する。ディスプレイ１３は表示部として機能する。ＣＰＵ１２は、データ変調部２１１、送信側テーブル更新部２１２、試験形状表示部２１３、描画形状決定部２１４、測定結果受信部２１５、輝度調整部２１６として機能する。ＣＰＵ２２は、データ復調部２２１、受信側テーブル更新部２２２、描画形状情報送信部２２３、測定結果送信部２２４として機能する。送信装置１０は、ＣＳＫ変調信号を作成するためのＣＳＫ変調回路またはプログラムを備えていてもよい。
【００３４】
送信側テーブル及び受信側テーブルは、データと色度座標値との対応関係を対応関係ごとに描画形状に関連付ける。データと色度座標値との対応関係は、ＣＳＫ変調を行う際のデータと色度座標値との対応関係である。ここで、データは、例えば、任意のビット数のディジタル値である。ビット数は、色度座標値のバリエーションに応じた任意の数である。例えば、バリエーションが８であれば３ｂｉｔが可能であるし、バリエーションが１６であれば４ｂｉｔが可能である。描画形状は、ディスプレイ１３に表示可能な任意の形状である。
【００３５】
ＣＳＫ変調信号は、描画形状の表示位置に対する予め定められた相対位置に表示される。すなわち、データに対応する色度座標値の色で表示される画素が集合したセルは、描画形状の表示位置に対する予め定められた相対位置に表示される。相対位置は、例えば、描画形状の内側である。相対位置は、描画形状を構成する複数の点を色度座標値の座標に合わせてディスプレイ１３上に色度座標面を表示した場合の当該色度座標の座標であってもよい。
【００３６】
図４に、描画形状の一例を示す。描画形状は、例えば、四角形のＣＴ１や三角形のＣＴ３などの多角形、円形のＣＴ４のほか、ＣＴ２などの任意の形状を用いることができる。描画形状は、閉じた線のほか、パターン識別の可能な任意の形状を用いることができる。また、描画形状は、線のほか、複数の点の集合を用いることができる。以下においては、一例として、描画形状がＣＳＫ変調信号を取り囲む輪郭形状である場合について説明する。
【００３７】
図５に、送信側テーブル及び受信側テーブルの一例を示す。送信側テーブル及び受信側テーブルは、データと色度座標値が１対１で対応した対応関係を定める。例えば、８色の色度座標値Ｚ１〜Ｚ８と８種類のデータは１対１で対応する。この対応関係は、輪郭形状ＣＴ１〜ＰＮ４ごとに異なる。例えば、輪郭形状ＣＴ１と輪郭形状ＣＴ２のように、Ｚ１〜Ｚ８のすべてのデータが異なる。また、輪郭形状ＣＴ１と輪郭形状ＣＴ３のように、Ｚ６及びＺ７のみが異なってもよい。このように、データと色度座標値の対応関係の少なくとも１つが異なることで、ＣＳＫ変調信号の通信において暗号機能をもたせることができる。
【００３８】
図６に、色度座標値の一例を示す。また、図７に、図６に示す色度座標値の一例を模式化した図を示す。色度座標値は、色相と彩度とで表現される色度座標面上の座標の値である。一般に、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍまでの可視光線のスペクトルにおける色彩はＸＹＺ表色系と呼ばれる仮想の原色が使用される場合もあるが、ここでは、示すｘ−ｙ座標にプロットした馬蹄形の色度座標を用いる場合で説明する。色度座標は、混色比を表し、色の明るさによらず、彩度（あるいは色度）を示す。
【００３９】
馬蹄形で囲まれた任意の色度座標値を情報伝送に使用するシンボルに用いることができる。例えば、図５のＺ１〜Ｚ８は、馬蹄形で囲まれた任意の色度座標値のなかから選択することができる。例えば、８色のＺ１〜Ｚ８の代わりに、４色のＺＧ１、ＺＧ２、ＺＧ３、ＺＧ４を用いたり、４色のＺＢ１、ＺＢ２、ＺＢ３、ＺＢ４を用いたり、４色のＺＲ１、ＺＲ２、ＺＲ３、ＺＲ４を用いたり、４色のＺＷ１、ＺＲ２、ＺＲ３、ＺＲ４を用いたり、或いはこれらの組み合わせを用いることができる。
【００４０】
図５では、すべての輪郭形状が共通の色度座標値を用いる例を示したが、輪郭形状によって用いる色度座標値が異なってもよい。例えば、輪郭形状ＣＴ１は色度座標値ＺＧ１、ＺＧ２、ＺＧ３及びＺＧ４を用い、輪郭形状ＣＴ２は色度座標値ＺＢ１、ＺＢ２、ＺＢ３、ＺＢ４を用いる。また、輪郭形状の色によって用いる色度座標値が異なる。例えば、図４に示すように、色度座標値ＺＧ１、ＺＧ２、ＺＧ３及びＺＧ４を用いる場合、輪郭形状ＣＴ４Ｇの色が、色度座標面上に輪郭形状ＣＴ４Ｇを配置した際の輪郭形状ＣＴ４Ｇの重心に一致する色度座標面上の座標ＺＧ３の色を有する。同様に、輪郭形状ＣＴ４ＢはＺＢ３の色を有し、輪郭形状ＣＴ４ＲはＺＲ３の色を有し、輪郭形状ＣＴ４ＷはＺＷ３の色を有する。このように、色度座標値ＺＧ１、ＺＧ２、ＺＧ３及びＺＧ４に応じて輪郭形状の色を変化させてもよい。
【００４１】
本実施形態に係る可視光通信方法は、表示手順と、データ復調手順と、テーブル更新手順と、を順に有する。テーブル更新手順の後に、表示手順及びデータ復調手順をさらに実行してもよい。
【００４２】
表示手順では、送信装置１０が、輪郭形状及び色をディスプレイ１３に表示する。このとき、データ変調部２１１が、メモリ１１に格納されている送信側テーブルの輪郭形状ＣＴ１〜ＣＴ３のいずれかを参照し、送信側テーブルに基づいて送信するデータを色度座標値の色に変換する。例えば、データ変調部２１１は、輪郭形状ＣＴ２を参照し、データ「００１」を色度座標値「Ｚ１」に変換する。他のデータについても同様である。そして、データ変調部２１１が、輪郭形状ＣＴ２をディスプレイ１３に表示するとともに、色度座標値「Ｚ１」の色をディスプレイ１３のセルに表示する。これにより、データをＣＳＫで変調したＣＳＫ変調信号を送信することができる。
【００４３】
図８に、ディスプレイ１３への表示例を示す。ディスプレイ１３には、輪郭形状ＣＴ２が表示される。図９に、ディスプレイ１３に表示された輪郭形状ＣＴ２の拡大図を示す。輪郭形状ＣＴ２を基準に予め定められた相対的な位置にＺ１〜Ｚ８のセルが表示される。例えば、セルは輪郭形状ＣＴ２の頂点に表示される。また、ディスプレイ１３に色度座標値の色が表示されるセルの相対位置は、色度座標面上の相対位置と一致してもよい。例えば、図６及び７に示す馬蹄形の色度座標面上に輪郭形状ＣＴ２を重ね合わせた場合の、Ｚ１〜Ｚ８の色を示す色度座標の位置にＺ１〜Ｚ８のセルを表示してもよい。この場合、輪郭形状ＣＴ２は、ＣＴ２の重心に一致する座標ＺＣの色を有していてもよい。なお、Ｚ１〜Ｚ８を有する各セルは、受光部２３が色度座標値を識別可能な任意の範囲である。
【００４４】
データ復調手順では、受信装置２０が、輪郭形状及び色をディスプレイ１３に基づいて、データを復調する。このとき、受光部２３がディスプレイ１３に表示されている輪郭形状及びセルの色を撮像し、撮像した画像をＣＰＵ２２に出力する。データ復調部２２１は、メモリ２１に格納されている受信側テーブルを参照し、画像に含まれる輪郭形状ＣＴ２及びセルの色度座標値「Ｚ１」を識別する。そして、データ復調部２２１は、受信側テーブルに基づいて、色度座標値「Ｚ１」をデータ「００１」に変換する。
【００４５】
図５の送信側テーブルに示すように、輪郭形状によって送信する色度情報のデータ内容は異ならせるように構成することができる。例えば、同じ色度座標値Ｚ１及びＺ２の場合でも、輪郭形状が異なる場合には、表現できる情報種別が異なるように、データを構成できる。例えば、三角形の輪郭形状ＣＴ３の色度座標値Ｚ１及びＺ２は、情報「０００」及び情報「００１」を表現する。円形の輪郭形状ＣＴ４の色度座標値Ｚ１及びＺ２は、情報「０１０」及び情報「１００」を表現する。
【００４６】
ここで、データ復調部２２１は、セルの色度座標値が受信側テーブル一致するか否かを判定し、一致する場合は色度座標値をデータに変換し、一致しない場合はデータに変換しないことが好ましい。これにより、ＣＳＫ変調信号とディスプレイ１３に表示された単なる表示色とを識別し、ディスプレイ１３に表示された単なる表示色のデータへの変換を防ぐことができる。またこの場合、データ復調部２２１は、送信側テーブルに記載されている色度座標値とは異なる色度座標値の色に変換してもよい。このように、ディスプレイ１３に送信するデータとは異なるダミーのデータを表示することで、第三者による送信データの受信を防ぐことができる。
【００４７】
テーブル更新手順では、送信装置１０が送信側テーブルを更新するとともに、受信装置２０が受信側テーブルを更新する。このとき、送信側テーブル更新部２１２が、メモリ１１にアクセスし、送信側テーブルにおけるデータ及び色度座標値の対応関係と輪郭形状との関連付けを変化させる。これと同時に、受信側テーブル更新部２２２が、メモリ２１にアクセスし、受信側テーブルにおけるデータ及び色度座標値の対応関係と輪郭形状との関連付けを変化させる。例えば、図４における輪郭形状ＣＴ１を輪郭形状ＣＴ２に変更する。図１０に、変化後の送信側テーブル及び受信側テーブルの一例を示す。このように送信側テーブル及び受信側テーブルを更新することで、送信側テーブルの更新を事前に知らされていない受信装置による受信を防ぐことができる。
【００４８】
ここで、送信側テーブルと受信側テーブルの内容は常に一致している必要がある。そこで、送信装置１０及び受信装置２０は、これらのテーブルを同期させる構成を備えることが好ましい。例えば、送信側テーブル更新部２１２及び受信側テーブル更新部２２２は、関連付けのバリエーションを予め複数用意し、あらかじめ定められた順序で関連付けを変更する。
【００４９】
また、送信側テーブル及び受信側テーブルを更新するタイミングは任意である。例えば、所定のタイミングは、あらかじめ定められた時刻又は時間間隔のほか、あらかじめ定められた環境の変化である。環境の変化に応じてテーブルを更新することで、ディスプレイ１３の周囲の明るさや天候の変化に応じて輪郭形状の色や輝度を変化させることができる。これにより、ディスプレイ１３の環境に合わせた適切な癒し効果を視聴者に与えることができるとともに、環境の変化によってＣＳＫ変調信号の誤り率が高くなってしまうことを未然に防ぐことができる。また、送信装置１０及び受信装置２０は、テーブルを更新した旨の制御信号を送受信する構成を備えていてもよい。
【００５０】
例えば、受信装置２０が受信側テーブルを更新する場合、送信側テーブル更新部２１２は、受信側テーブルを更新した旨の制御信号を、制御信号送受信部２４を用いて送信装置１０に送信する。制御信号送受信部１４は、制御信号を受信してＣＰＵ１２に出力する。送信側テーブル更新部２１２は、メモリ１１に格納されている送信側テーブルを更新する。送信側テーブル更新部２１２は、送信側テーブルの更新が完了すると、送信側テーブルの更新が完了した旨の制御信号を、制御信号送受信部１４を用いて受信装置２０に送信する。この構成を採用することによって、受信装置２０は、任意のタイミングで受信側テーブルを更新することができる。送信装置１０が送信側テーブルを更新する場合も同様に、制御信号送受信部１４及び２４を用いて制御信号を送受信する。
【００５１】
（色度情報を用いたテーブル更新）
更新にあたり、送信側テーブル更新部２１２は、データを示す色度座標値以外の特定の色度座標値を示す色度情報を受信装置２０に送信してもよい。この特定の色度座標値を示す色度情報は、受信側テーブル更新部２２２に対して受信側テーブルの更新を指示する制御信号として機能する。受信側テーブル更新部２２２は、特定の色度座標値を示す色度情報を受け取ったならば、受信側テーブルを更新する。図１１に、色度情報を用いたテーブル更新の一例を示す。なお、以下では説明の明確化のために、送信側テーブル及び受信側テーブルの内容を、単に「テーブル」とも称する。図１１に示すように、送信側テーブル更新部２１２は、送信側テーブルをテーブルＴＡＢ０からテーブルＴＡＢ１に更新する。そして、受信側テーブル更新部２２２は、特定の色度座標値を示す色度情報を受け取ったならば、受信側テーブルをテーブルＴＡＢ０からテーブルＴＡＢ１に更新する。この際、送信装置１０及び受信装置２０が更新によって新たに使用するテーブルは、予め決定しておいてもよいし、色度情報に応じて決定してもよい。
【００５２】
また、上述の特定の色度座標値を複数用意し、色度座標値のそれぞれが特定のテーブルへの更新に対応するようにしてもよい。図１２に、複数の色度情報を用いたテーブル更新の一例を示す。図１２に示すように、送信側テーブル更新部２１２は、送信側テーブルをテーブルＴＡＢ０からテーブルＴＡＢ１〜ＴＡＢ４のいずれに更新し、かつ、更新後のテーブルに対応する色度情報（色度座標値Ｚ１１〜Ｚ１４のいずれか）を送信する。受信側テーブル更新部２２２は、特定の色度座標値を示す色度情報（色度座標値Ｚ１１〜Ｚ１４のいずれか）を受け取ったならば、受信側テーブルを、テーブルＴＡＢ０から受け取った色度情報に対応するテーブルＴＡＢ１〜ＴＡＢ４のいずれかに更新する。
【００５３】
更に、輪郭形状によって送信されたデータを示す複数の色度情報のパターンに応じて、更新後のテーブルを特定してもよい。この場合、複数の色度情報は、複数の輪郭形状を用いて同時に表示されてもよいし、単一の輪郭形状を用いて時間的に離散して（例えば連続して）表示されてもよい。図１３に、複数のデータを示す色度情報を用いたテーブル更新の一例を示す。この例では、データを示す色度座標値として、Ｚ１〜Ｚ４が用いられる。連続的に又は同時に送信されたデータを示す３つの色度座標値の組み合わせパターンに応じて、テーブルＴＡＢ１〜ＴＡＢ４のいずれかを更新後のテーブルとして特定してもよい。なお、組み合わせパターンを構成する色は３つに限られず、２以上の任意の色としてもよい。また、組み合わせパターンに同一色が含まれてもよい。
【００５４】
更にまた、データを示す色度座標値以外の特定の色度座標値を示す色度情報（特定の色度座標値）が同一の場合であっても、送信される輪郭形状の違いに応じて、更新後のテーブルを特定してもよい。なお、特定の色度情報と輪郭形状とのマトリックスにより、更新後のテーブルを特定してもよい。これによれば、より多くのテーブルを更新後のテーブルとして特定することができる。
【００５５】
上述のように、色度情報を用いてテーブルを更新することで、制御信号送受信部を有していない場合でも、送信装置１０と受信装置２０との間でテーブルの更新タイミングを示す情報をやり取りすることができる。これにより、テーブルを任意のタイミングで更新することが可能である。この場合、データを示す色度情報とテーブル更新タイミングを示す色度情報との判別が第三者には困難であるため、より送受信の内容秘匿強度を上げることができる。
【００５６】
（時計機能を用いたテーブル更新）
テーブルを更新するにあたり、送信装置１０及び受信装置２０のそれぞれが有する時計機能を用いて、所定の時刻にテーブルを更新するようにしてよい。例えば、送信側テーブル更新部２１２及び受信側テーブル更新部２２２は、時計を参照し、１秒ごとに、又は、１分ごとに等、テーブルを更新してもよい。この場合、更新タイミングを同期させるため、送信装置１０及び受信装置２０の時計機能は、ＧＰＳ、Ｗｅｂ情報、ネットワークなどを用いた時刻合わせ機能により、正確に時刻合わせができることが望ましい。
【００５７】
例えば、第三者が送信装置１０のディスプレイの表示を撮像し、後に撮像情報を別のディスプレイに表示することで、本来の送信装置１０になりすまそうとすることが考え得る。しかし、この場合、撮像情報を別のディスプレイに表示しても撮像時からは時間が経過しているので、送信装置１０及び受信装置２０は、この時点では撮像時のテーブルとは異なるテーブルを使用していることとなる。これにより、第三者によるなりすましを防止することが可能となる。
【００５８】
（色度座標エリアを用いたテーブル更新）
色度座標値を送信するに当たり、色度座標値が分布する色度座標面を複数の領域に分けて送受信を行うことが考え得る。図１４に、色度座標値が分布する色度座標面を複数の領域に分ける一例を示す。図１４に示すように、この例では、緑色近傍の領域を領域Ａ１とした。緑色、赤色、青色の中間領域である白色領域を領域Ａ２とした。赤色近傍の領域を領域Ａ３、青色近傍の領域を領域Ａ４とした。この例では、送信装置１０から受信装置２０への送信を行う際に、領域Ａ１〜Ａ４のいずれかを使用するものとする。
【００５９】
この例では、送信装置１０及び受信装置２０は、領域Ａ１〜Ａ４のうちで使用するものを適宜変更することができる。この際、使用領域を変更するごとに、テーブルを更新する。例えば、送信装置１０及び受信装置２０は、使用領域をＡ１→Ａ４→Ａ２→Ａ３と変更するごとに、使用するテーブルをテーブルＴＡＢ０→テーブルＴＡＢ１→テーブルＴＡＢ２→テーブルＴＡＢ３のように変更することができる。この際、送信装置１０及び受信装置２０が更新によって新たに使用するテーブルは、予め決定しておいてもよい。
【００６０】
また、使用領域と使用するテーブルには対応関係があってもよい。例えば、領域Ａ１〜Ａ４のそれぞれにテーブルＴＡＢ１〜ＴＡＢ４が対応するように、領域変更時にテーブルを更新してもよい。
【００６１】
更に、テーブルの変更パターンに応じて、使用するテーブルを更新してもよい。図１５に、変更前後の領域と更新後のテーブルとの対応関係の一例を示す。図１５に示すように、領域Ａ１〜Ａ４のいずれかを用いる例において、変更前の領域と変更後の領域との組み合わせに応じて、テーブルＴＡＢ１〜ＴＡＢ１２のいずれかを更新後のテーブルとして特定してもよい。
【００６２】
上述のように、領域の変更にあわせてテーブルを更新することで、制御信号送受信部を有していない場合でも、送信装置１０と受信装置２０との間でテーブルの更新タイミングを示す情報をやり取りすることができる。これにより、テーブルを任意のタイミングで更新することが可能である。この場合、領域の変更、又は、領域変更後にいずれのテーブルを用いるかを判別することは第三者には困難であるため、より送受信の内容秘匿強度を上げることができる。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態に係る発明は、輪郭形状の種別に応じて、同一の色度座標値であっても、異なる情報表現をすることが可能になる。このため、本実施形態に係る発明は、第三者には解読が困難な暗号通信として、活用することができる。
【００６４】
本実施形態では、表示手順において、データをＣＳＫで変調してデータ通信を行う場合に、描画形状の色、線幅又は輝度を１／ｆゆらぎの周期で変化させたり、セルの明るさや点滅に対応する輝度信号に１／ｆゆらぎを含ませてもよい。これにより、ホタルの光や木漏れ日のような自然現象において発生する光の変化をディスプレイ１３に表示することができるため、ディスプレイ１３を観るユーザに癒しとなる刺激を提示することが可能である。
【００６５】
また、輪郭形状ＣＴ２の識別に際して図４に示す８つの頂点を用いる場合、ディスプレイ１３に表示する輪郭形状ＣＴ２は、図４に示す８つの頂点を通る任意の形状に変化しうる。この場合、表示手順において、ディスプレイ１３は、表示する輪郭形状の形状を、１／ｆゆらぎの周期で変化させてもよい。データをＣＳＫで変調してデータ通信を行う場合、ＣＳＫ変調信号を覆うセルの全体を、特定の、複数の輪郭形状の色や線幅（太さ）を適切に変化させる手段をとることにより、ディスプレイ１３を観るユーザにとって、癒しとなる刺激を提示することが可能となる。このとき、例えば、輪郭形状の変化は、１／ｆ特性に近い周波数成分を含む形態で変化させることが可能である。
【００６６】
（実施形態２）
本実施形態では、データ復調手順における輪郭形状の識別方法について説明する。
図１６は、データ復調部２２１の描画形状識別方法の一例を示すフローチャートを示す。背景画像の中からＣＳＫ変調信号の表示されている領域をその輪郭形状とともに、正しく識別する必要があるため、輪郭形状の検出する手順としては、以下に述べる方法が有効である。
【００６７】
画像の読み込み（Ｓ１０１）：カメラによりディスプレイの画像が読み込まれる。
グレースケールへ変換（Ｓ１０２）：ＲＧＢのそれぞれの値に適当な係数を掛けた後に和を取り、これを輝度としたグレースケール画像を得る。
【００６８】
おおまかな領域抽出（Ｓ１０３）：輝度変化の周波数分布を手がかりにＣＳＫ変調信号領域の存在する大まかな領域を決定する。この領域を含みさらに縦横に若干拡大させた領域をＣＳＫ変調信号の探索領域とする。
【００６９】
平滑化によるノイズ除去（Ｓ１０４）：平滑化処理にはいくつかの種類があるが、一例として縦および横のサイズがｎのｎ×ｎの要素を持つフィルタ係数を用いる方法がある。フィルタ係数の全ての要素の値は１／（ｎ×ｎ）と設定される。入力画像の全領域にこのフィルタ係数を重ね合わせながら走査し、出力画像のフィルタ係数の中心に位置する画素の値は、フィルタ係数と入力画像の対応する画素の値との積を計算した後に全ての和をとることにより得られる。
微分フィルタ等を用いたエッジ検出（Ｓ１０５）：微分フィルタ等を画像の横方向と縦方向にそれぞれ適用して、画像中で輝度が急峻に変化しているエッジの部分を検出する。
この処理により得られたエッジの中にＣＳＫ変調信号領域の輪郭が含まれる。
ボケ処理（Ｓ１０６）：各点の近傍にガウス形の重みをかけて平均してエッジをぼかす。
定正準化処理（Ｓ１０７）：定正準化処理により一様濃度成分を除去する。
【００７０】
正規化（Ｓ１０８）：位置、大きさ、回転の正規化を行う。回転の正規化では、形状の最も長い軸を特定の方向に向けるなどの規則により画像の向きを各形状で一定にそろえる。この処理によりＣＳＫ変調信号領域の輪郭形状により位置、大きさ、向きが常に一定になるため、次のテンプレートマッチングによる輪郭形状の判定が容易になる。
【００７１】
テンプレートマッチング（Ｓ１０９）：あらかじめ想定される輪郭形状の正規化されたテンプレートの輪郭形状を用意しておき、得られた画像との間で相関係数の自乗値を計算する。その結果、最も１に近い値が得られたテンプレートの輪郭形状であると判定する。これにより、ディスプレイ１３に輪郭形状ＣＴ２が表示されていることを判定することができる。相関係数の自乗値を用いるのはエッジの値が正の場合でも負の場合でも正しく認識するためである。
【００７２】
図１７に、テンプレートマッチングの処理フローの一例を示す。この例では、テンプレートの数がＮの場合を示す。ｉ番目のテンプレートＴｉとの相関係数の自乗値Ｓｉを計算する（Ｓ１３３）。Ｓｉをこれまでの自乗値の最大値Ｓｍａｘと比較して、より大きい場合（Ｓ１３４においてＹｅｓ）、ＳｍａｘはＳｉで置き換えられ、その時のテンプレートの番号がＭａｘｉに記録される（Ｓ１３５）。全てのテンプレートで上記の比較処理が終了したとき（Ｓ１３７）、Ｍａｘｉに格納されている番号のテンプレートが、画像中に存在するテンプレートの形状であると判定する（Ｓ１３８）。
【００７３】
ここで、ステップＳ１３４における自乗値Ｓｉは次式で求められる。
【数１】
2015216633.tif 000003
ただし、「，」は内関、「||  ||」はノルムを表す。
【００７４】
以上、背景画像の中からＣＳＫ変調信号が表示されている領域の輪郭形状を抽出する一連の手順の実施形態を示したが、この方法に限られるものではないことはいうまでもない。
【００７５】
一般に、輪郭を抽出するためには、現在では、ＯｐｅｎＣＶなどの使用が可能である。例えば、原画像をラスター走査して、最初に検出した図形画素を開始点Ｎｏ．１とする。次に、この開始点を起点として左下の画像から反時計周りに８つの画素の近傍のセルを調べ、図形画素が検出できたら、その画素をＮｏ．２とする。以下、この過程を繰り返し、最初の開始点に戻った時点で、それまでの画素列を、輪郭を構成する画素と見なす方法を用いても、輪郭形状を判断することもできる。
【００７６】
輪郭形状を判断する際の正確度を高めるために、面積、縦横比、短長軸比、真円度、形状の上部下部のラスターの長さなどの、形状の特長量を抽出し、予め、格納された参照図形とのパターンマッチングを行う方法もあり、前述した方法に限定されないことはいうまでもない。
【００７７】
（実施形態３）
本実施形態の可視光通信方法は、表示手順の前に、描画形状選択手順を有する。描画形状選択手順では、送信装置１０が複数の輪郭形状を表示し、受信装置２０が各輪郭形状の識別結果を送信装置１０に通知し、送信装置１０が受信装置２０の識別結果に基づいて表示する輪郭形状を選択する。描画形状選択手順は、表示手順の前に限らず、常時又は判定を行う必要がある場合に行ってもよい。
【００７８】
本実施形態の可視光通信システムは、描画形状選択手順を実行するために、送信装置１０が試験形状表示部２１３及び描画形状決定部２１４を備え、受信装置２０が描画形状情報送信部２２３を備える。受信装置２０から送信装置１０へ信号を返送するために、別の通信経路が必要となる。また、ＣＳＫ変調信号の送信を行う前に、受信装置２０からの通知用の制御信号を待ち受ける処理は、受信装置２０が、ＣＳＫ変調信号の受信準備ができているかどうかを判定するための処理が必要な場合があり、不要な場合は省略することができる。
【００７９】
試験形状表示部２１３は、輪郭形状ＣＴ１〜ＣＴ４のいずれかを試験形状としてディスプレイ１３に表示する。
受光部２３がディスプレイ１３に表示されている試験形状を受光する。描画形状情報送信部２２３が、試験形状を識別し、制御信号送受信部２４を介して識別結果を送信装置１０に送信する。例えば、描画形状情報送信部２２３は、輪郭形状ＣＴ２及びＣＴ４は識別できたが、ＣＴ１及びＣＴ３は識別できなかった場合、その旨を識別結果として制御信号を用いて送信装置１０に通知する。
制御信号送受信部１４は、受信した制御信号をＣＰＵ１２へ出力する。描画形状決定部２１４は、制御信号を受信し、受信装置２０からの識別結果に基づいて、データ変調部２１１の参照可能な輪郭形状を決定する。例えば、データ変調部２１１の参照可能な輪郭形状をＣＴ２及びＣＴ４に決定する。この決定内容は、データ変調部２１１へ通知され、送信側テーブルに反映させてもよい。
【００８０】
描画形状選択手順では、さらに表示する色度座標値を選択してもよい。この場合、送信側テーブル及び受信側テーブルが輪郭形状の大きさに応じた色度座標値の組み合わせを格納していることが好ましい。輪郭形状の大きさを拡大し、色度座標値の組み合わせを増やすことで、情報通信速度を上げることができる。一方、輪郭形状の大きさを縮小し、色度座標値の組み合わせを減らすことで、情報通信速度を下げることができる。この場合、本実施形態の可視光通信システムは、以下のように動作する。
【００８１】
試験形状表示部２１３は、色度座標値の組み合わせのうちの少なくとも２つの組み合わせをディスプレイ１３に表示する。
受光部２３がディスプレイ１３に表示されているＣＳＫ変調信号を受光する。描画形状情報送信部２２３は、ＣＳＫ変調信号に用いられている色度座標値の組み合わせを識別し、識別結果を、制御信号送受信部２４を介して送信装置１０に送信する。
描画形状決定部２１４は、受信装置２０からの識別結果に基づいて、データ変調部２１１の変換可能な色度座標値の組み合わせを決定する。
データ変調部２１１は、送信するデータを、描画形状決定部２１４の決定した組み合わせの色度座標値に変換する。
【００８２】
図１８に、本実施形態に係る送信装置１０の制御処理フローを示す。送信装置１０は、試験形状及びテスト信号をディスプレイ１３に表示し、テスト信号の送信開始を示す制御信号を受信装置２０に送信すると（Ｓ１４０）、受信装置２０からの制御信号を待つ（Ｓ１４１）。送信装置１０は、制御信号を受信すると、制御信号から受信装置２０での識別結果を取得し、識別結果に基づいて輪郭形状を選択する（Ｓ１４２）。これにより、送信装置１０は、受信装置２０が、特定の輪郭形状の識別を十分に実現できているかどうかを確認することができる。
【００８３】
送信装置１０は、テスト信号を作成し（Ｓ１４３）、テスト信号のＣＳＫ変調信号をディスプレイ１３に表示すると（Ｓ１４４）、受信装置２０からの制御信号を待つ（Ｓ１４５）。このとき、ステップＳ１４４において、輪郭形状の大きさの異なる拡大又は縮小された複数の輪郭形状を表示する。輪郭形状内に表示するシンボル数も、輪郭形状の大きさに合わせて変化させる。例えば、輪郭形状を大きくした場合はシンボル数を増やし、輪郭形状を小さくした場合はシンボル数を減らす。送信装置１０からのＣＳＫ変調信号の送信用の輪郭形状の拡大または縮小を可能とすることにより、情報通信速度を可変に設定することができる。
【００８４】
送信装置１０は、制御信号を受信すると、制御信号から受信装置２０での識別結果を取得し、識別結果に基づいてＣＳＫ変調信号に用いる色度座標値を決定する（Ｓ１４６）。
１つの輪郭形状について色度座標値の組み合わせが複数存在する場合は、ステップＳ１４３〜Ｓ１４６を組み合わせごとに繰り返す。
【００８５】
図１９に、送信装置１０がステップＳ１４０を実行した後の受信装置２０の制御処理フローの一例を示す。
試験形状の送信開始を示す制御信号を受信すると（Ｓ１５１）、ディスプレイ１３に表示された試験形状を受信する（Ｓ１５２）。受信装置２０は、試験形状が識別可能か否かを判定する（Ｓ１５３）。例えば、図２０に示すように、試験形状の照度が閾値超か否かを判定する。
試験形状の照度が閾値以下の場合（Ｓ１５３においてＮｏ）、使用不可である旨の通知を送信装置１０に行う（Ｓ１５８）。一方、試験形状の照度が閾値より高い場合（Ｓ１５３においてＹｅｓ）、使用可能である旨の通知を送信装置１０に行う（Ｓ１５４）。
ステップＳ１５４の後、受信装置２０は、送信装置１０からの情報通信用データの待ち状態となる。受信装置２０は、情報通信用データを受信すると（Ｓ１５５）、ＣＳＫ変調信号の分析処理を行い（Ｓ１５６）、色度座標値をデータに変換する（Ｓ１５７）。
【００８６】
なお、受信装置２０では、送信装置１０から受信した特定の輪郭形状を判別する際には、事前に、送信装置１０から、どのような輪郭形状が、どの順番で送られてくるかを知っていることが好ましい。また、各々の場合において、受信信号誤り率を測定し、ある閾値以下であることが判定できた場合には、当該の輪郭形状が使用可能である旨を、送信装置１０に通知してもよい。
【００８７】
図２１に、送信装置１０がステップＳ１４４を実行した後の受信装置２０の制御処理フローの一例を示す。
通信速度調整用のテスト信号の送信開始を示す制御信号を受信すると（Ｓ１６１）、ディスプレイ１３に表示されたテスト信号を受信する（Ｓ１６２）。ＣＳＫ変調されたデータ通信用の信号速度の増加や減少を行う場合には、送信装置１０からの通知情報に基づいて、受信装置２０が、適切に対応した処理を行う必要がある。例えば、図２２に示すように、当該の輪郭形状の大きさ毎に、受信信号の誤り率を判定する（Ｓ１６３）。
テスト信号の誤り率が閾値以上の場合（Ｓ１６３においてＮｏ）、輪郭形状の大きさに対応する通信速度での通信が不可能である旨を、制御信号を用いて送信装置１０へ通知する（Ｓ１６８）。一方、テスト信号の誤り率が閾値未満の場合（Ｓ１６３においてＹｅｓ）、使用可能である旨の通知を送信装置１０に行う（Ｓ１６４）。
ステップＳ１６４の後、受信装置２０は、送信装置１０からの情報通信用データの待ち状態となる。受信装置２０は、情報通信用データを受信すると（Ｓ１６５）、ＣＳＫ変調信号の分析処理を行い（Ｓ１６６）、色度座標値をデータに変換する（Ｓ１６７）。
【００８８】
この場合、全てのＣＳＫ変調信号または一部のＣＳＫ変調信号が、使用可能であり、当該の輪郭形状の面積比に対応して、情報信号のスループットを増減することが可能となる。なお、受信信号の誤り率を測定する前に、予め、どのようなテスト信号が送信されるかは、送信装置１０及び受信装置２０の双方で知っている必要がある。
【００８９】
さらに、輪郭形状の大きさと共に、輪郭形状の色により色度座標上で使用できるシンボルの範囲を規定する機能を追加することができる。図６及び７に示すように、輪郭形状の色を中心とし、輪郭形状の形と大きさに対応した色度座標上のシンボルのみを用いた情報伝送を行うことができる。
【００９０】
（実施形態４）
図２３に、本実施形態の可視光通信システムの構成例を示す。
本実施形態では、輪郭形状ＣＴ１、ＣＴ２又はＣＴ３等の描画形状種別に基づいて、送信側テーブルに定められた色度座標値を用い、ＣＳＫ信号が作成され、受信装置へ送信されることを想定している。受信装置２０は、大別して、ＣＳＫ信号受信回路として、例えばＣＣＤカメラ１２３、画像信号処理部１２２、ＣＳＫ信号の復調回路１２５、信号制御回路１２４を備える。ＣＣＤカメラ１２３は受光部２３として機能し、画像信号処理部１２２は描画形状情報送信部２２３として機能する。
【００９１】
ＣＣＤカメラ１２３は、カラーセンサが内蔵され、予め定められた受光帯域において、送信装置１０から送られたＣＳＫ変調信号を、適切に受信する。
画像信号処理部１２２は、輪郭形状の判定及び比較を行う。画像信号処理部１２２は、描画形状判定回路１２２１及び描画形状指示回路１２２２を備える。画像信号処理部１２２の構成要素は、プログラムによる実現が可能である。描画形状判定回路１２２１は、輪郭形状を判定する。描画形状指示回路１２２２は、試験用のＣＳＫ変調信号であるテスト信号の誤り率を比較する。復調回路１２５は、ＣＳＫ変調信号の復調を行う。信号制御回路１２４は、描画形状判定回路１２２１及び描画形状指示回路１２２２の閾値制御を行う。
【００９２】
送信装置１０は、ＣＳＫ変調を用いた既知のテスト信号を送信する。例えば、輪郭形状がＣＴ１である場合の、初期設定用のテスト信号「１１０１１０１１０１１０１１０」がある場合、受信装置２０は事前にこの輪郭形状を識別できれば、輪郭形状ＣＴ１が送られているはずであることを認識することができる。前述した、輪郭形状の抽出方法に基づいた判定結果と比較を行うことにより、輪郭形状を正確に判定できる。または、このような輪郭形状は、事前に送らずに、「四角」の形状を抽出して輪郭形状ＣＴ１を認識することによって、輪郭形状の枠内に含まれるＣＳＫ変調の情報を判断することができる。
【００９３】
受信装置２０にＰＣ等の情報通信端末を備える場合には、描画形状判定回路１２２１は、ＣＣＤカメラ１２３の各カラーセンサからの出力信号から、変調信号が抽出可能か否かを判定する判定するためのプログラムを実装することが好ましい。復調回路１２５は、描画形状判定回路１２２１の判定処理によって変調信号が抽出可能と判定した信号のみを復調してもよい。描画形状判定回路１２２１の判定処理においては、受信データに、既知のテスト信号として、例えば「１１０１１０１１０１１０」が含まれているか否かを判定できる。このように、送信装置１０が既知のテスト信号をＣＳＫ変調して送信することにより、描画形状判定回路１２２１はＣＳＫ変調信号が含まれているか否かを認識でき、上記の判定処理を行うことができる。ここで、送信装置１０は、ＣＣＤカメラ１２３のカラーセンサが採光できる適切な速度の範囲でテスト信号を表示する。
【００９４】
ディスプレイ内の輪郭形状毎に、どのようなテスト信号が送出されるかは、受信装置２０で予め通知されていることを前提とする場合も、そうでない場合も、同様に実現可能である。後者の場合は、より、安全性の面で優位であるが、受信装置２０に輪郭形状を認識するための、前述した、輪郭形状を認識処理するための画像信号処理ソフトウェアを活用する必要がある。また、当該の画像信号処理用ソフトウェアを内蔵させかつ、輪郭形状に対応したテスト信号を送出する方法も同様に可能である。この場合には、画像認識した輪郭形状の結果と、受信したテスト信号の一致をもって、それ以後のＣＳＫ変調信号を、正確に受信できる。このようにして、信頼度の向上を図ることが好ましい。
【００９５】
ＣＣＤカメラ１２３のカラーセンサの出力信号は、描画形状判定回路１２２１で輪郭形状の種別を表現するデータ信号に変換されて、描画形状指示回路１２２２に出力される。描画形状判定回路１２２１は、例えば、それぞれの輪郭形状のもとで送信されたＣＳＫ変調信号が、どのようなテスト信号に対応するかを予め知っており、この場合、テスト信号を受信した際に、ビット誤り率を算出できる。描画形状判定回路１２２１は、それぞれの輪郭形状毎のテスト信号の種別に対応して、ビット誤り率を算定し、出力する。描画形状指示回路１２２２は、予め定めた基準となる閾値以下の受信誤り率が達成できる輪郭形状の種別が見つけると、その種別を示す使用描画形状を信号制御回路１２４に通知する。信号制御回路１２４は、その種別情報が載せられた制御信号をネットワーク経由で送信装置１０に通知する。また、信号制御回路１２４は、使用描画形状を描画形状判定回路１２２１に通知する。
【００９６】
図２０及び図２２を用いて、描画形状判定回路１２２１の動作の一例を示す。図２０は、各試験形状の照度の一例を示す。図２２は、各輪郭形状でのテスト信号の誤り率の一例を示す。図２０及び図２２に示すように、輪郭形状ごとに、テスト信号の照度及び誤り率が異なる。図２２に示す閾値を１０−７とした場合、描画形状判定回路１２２１は、ビット誤り率が１０−７以下の輪郭形状ＣＴ１を識別し、その識別された形状を示すための信号を描画形状指示回路１２２２に通知する。閾値の設定は、復調回路１２５から通知される使用描画形状に基づいて、信号制御回路１２４が適宜行う。
【００９７】
描画形状判定回路１２２１は、ＣＳＫ変調信号を抽出する際の使用描画形状を信号制御回路１２４から取得すると、以後のＣＳＫ変調信号の情報を判別することができる。このように、描画形状指示回路１２２２が描画形状判定回路１２２１からの通知に基づいてビット誤り率が閾値以下となる輪郭形状および使用する色度座標値の種別を識別し、信号制御回路１２４が可視光通信に使用可能な輪郭形状及び色度座標値の種別を送信装置１０に通知する。送信装置１０は、この通知情報に基づいて、１つまたは複数の輪郭形状を用いて、当該の色度座標値を用いて、データをＣＳＫ変調により送信する。
【００９８】
画像信号処理部１２２は、誤り率等を計数処理し、どの範囲に渡る色度座標値が適切であるかを判定してもよい。このとき、ＣＣＤカメラ１２３に備わるカラーセンサの受光感度を適切に調節しながら行うことが好ましい。これにより、受信装置２０は通信環境に適した受信を行うことができる。さらに、受信装置２０は、カラーセンサの受光する閾値レベルを、輪郭形状の種別毎に、可変とするための閾値制御部（不図示）をさらに備えてもよい。この場合、カラーセンサは、閾値制御部（不図示）の設定する閾値レベルよりも、小さいビット誤り率を達成できる輪郭形状内の光を選択的に受光することが可能となる。なお、図２３において、一旦、輪郭形状が決定された後に、送信装置１０と受信装置２０において、逆方向の通信路を使用して、輪郭形状内に含まれる、色度座標値とデータとの対応関係を、適宜、変更してもよい。
【００９９】
（実施形態５）
本実施形態では、送信装置１０が送信データのほかに音声データを送信し、受信装置２０が音声を出力する。受信装置２０は、スピーカやイヤホン端子等の音声信号を出力するスピーカ２６を備える。データ復調部２２１は、ディスプレイ１３に表示されている輪郭形状が予め定められた特定描画形状である場合、ディスプレイ１３に表示されている色を音声信号に変換する。これにより、本実施形態に係るシステムは、暗号通信を実施しながら、音声信号の受信を同時に行うことが可能となる。
【０１００】
図２４に、本実施形態に係る受信装置２０の制御処理フローの一例を示す。図２４では送信装置１０からのＣＳＫ変調信号を、予め特別に規定された輪郭形状内に含まれた、ディジタル音声信号を抽出して、音声出力を行うための受信装置２０の処理フローの例を示している。
【０１０１】
受信装置２０は、ＣＳＫ変調信号で送信された情報のなかに、特定の輪郭形状を送る旨の制御情報が含まれているか否かを判定する（Ｓ２０１）。
次に、受信装置２０は、当該制御情報を受信すると（Ｓ２０２）、受信したＣＳＫ変調信号群で構成される特定の輪郭形状の種別を識別し、その形状種別を認識後に、輪郭形状内に踏まれる当該のディジタル信号のみを抽出して音声信号に変換する（Ｓ２０３）。
次に、受信装置２０は、変換した音声信号を音声信号出力手段から出力する（Ｓ２０４）。
【０１０２】
図８において、ＣＴ２が送信データ用の輪郭形状であり、ＣＴＭが音声信号用の輪郭形状である。ＣＴ２の内側に送信データ用のシンボルが表示され、ＣＴＭの内側に音声信号用の色度座標値の色を用いたシンボルが表示される。輪郭形状と使用コードは対応する。このように、ディスプレイ１３の画面上で、複数（この場合は２つ）のＣＳＫ変調信号群を用いて、音声通信用とデータ通信用の画面を２つ以上に分離して構成する。
【０１０３】
ＣＴＭは、ＣＴ２とは離れた位置に表示してもよいし、ＣＴ２の内側に表示してもよい。音声信号用の色度座標値は、任意の値を用いてもよいし、図６に示すようなシンボルの位置に応じた色度座標値を用いてもよい。
【０１０４】
特定の輪郭形状が受信装置２０で判別された場合に、当該輪郭形状内のＣＳＫ変調信号を、音声信号として識別し、スピーカあるいはイヤホン等に出力する方法を用いることにより、情報伝達と同時に、癒し刺激を与えることも可能である。
【０１０５】
なお、音声信号は、例えば、「風の音」「波の音」「雨の音」「川のせせらぎ」等の自然音であることが好ましい。このような「音」の信号を送信データと同時に受信することにより、ユーザに、快適な感覚刺激となるような、癒し環境を提供することが可能となる。
【０１０６】
（実施形態６）
ユーザにとって癒しとなる刺激であるか否かを判別するためには、受信装置２０に、脈波測定部２５を搭載し、ユーザの脈拍数、自律神経の活性度、動脈硬化度等を計測し、ユーザの体の状態や変化を確認することが有効である。脈波測定部２５から随時計測される脈波データをもとに、ユーザの健康状態や緊張状態、交感神経・副交感神経の活性状態に適合する光のゆらぎを発生させ、ユーザに最適な癒し環境を提供することにより、ストレスの大きい状態で頻発する生活習慣病等の予防も期待できる。
【０１０７】
そこで、本実施形態の可視光通信システムは、システムのユーザのバイタルデータに基づいて、ディスプレイ１３の表示を変化させる。具体的には、図１に示す可視光通信システムにおいて、受信装置２０は脈波測定部２５を備え、ＣＰＵ２２が測定結果送信部２２４として機能し、ＣＰＵ１２は輝度調整部２１６として機能する。
【０１０８】
脈波測定部２５は、ユーザの脈波を測定する。測定結果送信部２２４は、脈波測定部２５の測定結果を、制御信号送受信部２４を介して送信装置１０に送信する。制御信号送受信部１４は、制御信号送受信部２４から送信された制御信号をＣＰＵ１２に出力する。輝度調整部２１６は、測定結果に基づいて、データ変調部２１１がディスプレイ１３に表示する色度座標値の色の輝度を調整する。
【０１０９】
可視光通信システムにおいて、セルの輝度信号に１／ｆゆらぎ等を含ませることにより、データ通信における情報伝達に加え、癒しの効果を提供することが可能である。非侵襲的に生体の状態を把握するものの１つに、循環器機能に関する数値を測定する脈波測定部２５が脈波測定部２５として活用される。脈波は人の各種状態を客観的に計測するための情報として、医療やスポーツ科学、心理学分野などで用いられてきた。脈波を測定することにより、脈拍数に加えて自律神経の状態などを解析できることから、健康管理やストレスチェックなどヘルスケア分野における活用も進んでいる。
【０１１０】
このような観点から、本実施形態の可視光通信システムが、癒し効果を提供するため、受信装置２０に脈波測定部２５を搭載することが好ましい。脈波測定部２５は、生体の皮膚面から光を照射して、その透過光または反射光を受光し、血管を流れる血液を検出することで脈波を測定できる。検出された脈波は、その値を微分し、循環動態の１つである加速度脈波が算出できる。得られた加速度脈波は、生体の状態を把握することに使用できる。例えば、自律神経系機能や血管弾性特性を評価することにより、生体の状態を把握することが可能である。脈波により識別できる状態としては、例えば、その人の体の状態変化、緊張状態の把握、自律神経に属する交感神経及び副交感神経の活性度を推定することが可能である。
【０１１１】
一般に自律神経には、主に安静状態の時に機能する副交感神経と、主に活性状態の時に機能する交感神経とがある。人が安静状態の時には、自律神経の状態が副交感神経優位の状態となり、緊張・興奮・活性状態の時には、交感神経優位の状態になることが知られている。この科学的な知見を活用するに際し、交感神経の活動度、副交感神経の活動度、自律神経系機能バランスを計る指標として、脈波から得られた脈拍数や加速度脈波データによるＬＦ（Ｌｏｗ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）成分やＨＦ（Ｈｉ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）成分等を用いることができる。副交感神経機能の評価を行うためには、ＨＦ値を指標マーカーとして活用できる。例えば、ＨＦ値は安静状態の時には、高くなることが活用できる。交感神経機能の評価に当たっては、ＬＦ／ＨＦ値を指標マーカーとして活用できる。例えば、緊張・興奮・ストレス状態の時にはＬＦ／ＨＦ値は高くなることが活用できる。また、一般的には、緊張時の脈拍数は高くなる。
【０１１２】
脈波測定部２５を用いて、ユーザの脈拍数、自律神経の活性度、動脈硬化度の計測を行い、ディスプレイ１３は、ユーザの体の状態や変化を確認しながら、ユーザに適した癒し刺激を提示すことができる。受信装置２０の脈波測定部２５から随時計測される脈波データをもとに、ユーザの健康状態や緊張状態、交感神経・副交感神経の活性状態に適合した適切な癒し環境を提供することができる。
【０１１３】
ユーザの安静状態を判定するためには、例えば、図２５に示す受信装置２０の安静状態判定の制御処理フローを活用することが可能である。ここで、受信装置２０には脈波測定部２５を搭載し、人体の生理的状態（精神的な「癒し」状態を判定するための人体の生理的情報）を検知するために、脈波を測定することが必要である。
ステップＳ２２１では、ユーザの脈波を、脈波測定部２５を用いて計測する。
ステップＳ２２２では、測定結果送信部２２４が、ステップＳ２２１で計測した脈波から、脈拍数、ＨＦ値、ＬＦ／ＨＦ値等のバイタルデータを算出する。ここで、受信装置２０がディスプレイ（不図示）を備える場合、受信装置２０はディスプレイにバイタルデータを表示してもよい。
ステップＳ２２３では、測定結果送信部２２４が、ステップＳ２２２で計算した値を予め登録されている閾値と比較する。比較によって、安静状態であるか否かを判定する。比較の結果、測定値が閾値を超えなければステップＳ２２４に移行し、値が閾値を超えればステップＳ２２５に移行する。
ステップＳ２２４では、測定結果送信部２２４が、安静状態である旨を、制御信号送受信部２４を介して送信装置１０に通知する。
ステップＳ２２５では、測定結果送信部２２４が、安静状態以外である旨を、制御信号送受信部２４を介して送信装置１０に通知する。
【０１１４】
この手順を活用することにより、脈波測定部２５から随時、計測される脈波データをもとにして、ユーザの健康状態や緊張状態、交感神経・副交感神経の活性状態に最も適した心理的状態となるように、光ゆらぎを発生させることにより、癒しの環境を提供することが可能となる。
【０１１５】
（実施形態７）
本実施形態では、輪郭形状の種別を周期的に変化させる例について説明する。輪郭形状の種別や色の変化を周期的に繰り返すことにより、暗号通信と癒し環境を同時に提示する。
【０１１６】
図２６に、輪郭形状の周期的な変化のパターンの一例を示す。輪郭形状がＣＴ４、ＣＴ２、ＣＴ５、ＣＴ６の順に変化する。輪郭形状の種別とともに輪郭形状の色を変化させてもよい。例えば、ＣＴ４を黄色で表示し、ＣＴ２を青色で表示し、ＣＴ５を緑色で表示し、ＣＴ６を橙色で表示する。
【０１１７】
この例では、ヒトに癒しを与えるために、事前に輪郭形状となる図形をどのような順序で変化させるかを、送信装置１０で登録を行うことも可能である。例えば、送信側テーブルの参照する輪郭形状の順序を予め定めておく。
【０１１８】
受信装置２０では、輪郭形状によって、同一のＣＳＫ変調信号であったとしても、情報種別が異なるため、暗号通信を行うと同時に、ヒトに癒しの効果を同時に提供することが可能となる。なお、受信装置２０で、予め、どのような輪郭形状が、どのような順序で変化するかを、事前に通知されている場合には、信号の誤り判定を同時に実現することができることは、いうまでも無い。このときの通知手段は、例えば、制御信号送受信部１４及び制御信号送受信部２４を用いる。
【０１１９】
各輪郭形状を用いる時間は、一定であってもよいが、異なってもよい。例えば、ＣＴ４のときはＮ１秒継続させ、ＣＴ２のときはＮ２秒継続させ、ＣＴ５のときはＮ３秒継続させ、ＣＴ６のときはＮ４秒継続させる。
【０１２０】
ここで、輪郭形状ＣＴ４、ＣＴ２、ＣＴ５、ＣＴ６の中のＣＳＫ変調信号とデータの情報種別との対応関係は、予め規定することも可能であるし、また、送信装置１０と受信装置２０とで、制御信号送受信部１４及び制御信号送受信部２４などの別の通信手段によって、相互に認識させることも可能である。
【０１２１】
輪郭形状の継続する時間Ｎ１〜Ｎ４を適切に選定し、かつ、輪郭形状を適切な形状に選定することにより、ヒトにとって心地良さを与えることを可能とするような変化を与えることが好ましい。ここで、送信装置１０が伝達する送信データのセルＺＤ情報は、中央の破線で描かれた円形の部分の枠内にのみ、限定させて、当該のＣＳＫ変調信号で表現することができる。また、中央の円形の部分の枠は、敢えて、重畳することをしないで当該ＣＳＫ変調信号を送ることができる場合も、同様に可能であることはいうまでも無い。
【０１２２】
輪郭形状ＣＴ４、ＣＴ２、ＣＴ５、ＣＴ６に関しては、その輝度を変化させたり、その輪郭形状の太さを適切に変化させたり、あるいは、当該輝度の変化を１／ｆゆらぎ特性に近い変動を、周期的あるいは、非周期的に起こすように、表示させることができることはいうまでもない。
【０１２３】
また、輪郭形状の輝度のみを、変化させ、情報を送る中心部分の輝度は一定に保つことにより、情報通信用に活用するデータの受信品質を安定に保つことも可能である。さらに、輪郭形状を構成する色度によって、中央の円形内に含む情報信号の意味を異ならせることも可能である。さらに、データ送信用の輪郭形状の色度の種別によって、円形の中の情報を識別し易くすると共に、使用するＣＳＫ変調の種別を限定することにより、ＣＳＫ変調信号の受信時の情報伝送の誤りを迅速に検出することも可能である。また、輪郭形状ＣＴ４、ＣＴ２、ＣＴ５、ＣＴ６は、その形状を微妙に異ならせるように構成することや、それらの継続時間Ｎ１〜Ｎ４の選定を個人毎に心地よさが感じられるように、生理学的、心理学的に適した値となるように、脈波測定部２５等で得られた値を活用して、選定できることが可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明はディスプレイの周囲に存在する人への癒し効果が期待できるため、情報通信産業だけでなく医療産業にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１０：送信装置
１１、２１：メモリ
１２、２２：ＣＰＵ
１３：ディスプレイ
１４、２４：制御信号送受信部
２０：受信装置
２３：受光部
２５：脈波測定部
２６：スピーカ
１２２：画像信号処理部
１２３：ＣＣＤカメラ
１２４：信号制御回路
１２５：復調回路
１２２１：描画形状判定回路
１２２２：描画形状指示回路
２１１：データ変調部
２１２：送信側テーブル更新部
２１３：試験形状表示部
２１４：描画形状決定部
２１５：測定結果受信部
２１６：輝度調整部
２２１：データ復調部
２２２：受信側テーブル更新部
２２３：描画形状情報送信部
２２４：測定結果送信部
【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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