(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を備え、前記各発光素子は視感度が互いに異なる色の光を発する発光素子であり、各発光素子の明滅又は照度の変動により、各通信チャネルによる送信を行う可視光通信装置であって、
複数の通信チャネルにてそれぞれ異なるビット列を送信するに際し、デューティー比に応じて前記通信チャネルを前記各発光素子のいずれかに対応させて入れ替えることにより、各発光素子の発する光の合成光の見かけの照度を変更する見かけの照度変更手段、
を含むことを特徴とする可視光通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の可視光通信装置において、
前記各通信チャネルのデューティー比が、それぞれの所定値になるよう制御するデューティー比制御手段、
をさらに含むことを特徴とする可視光通信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の可視光通信装置において、
見かけの照度を示す見かけ照度データの入力を受け付ける見かけ照度データ入力手段、
をさらに含み、
前記見かけの照度変更手段は、
前記各通信チャネルのデューティー比を示すデューティー比データに基づいて、前記視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子について、通信チャネルとの対応付けを入れ替えた場合の合成光の見かけの照度を示す見かけ照度予測データを生成する見かけ照度予測データ取得手段、
を含み、
前記見かけの照度変更手段は、前記生成される見かけ照度予測データにより示される見かけの照度が、前記入力される見かけ照度データにより示される見かけの照度になるよう、前記視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子について、対応する通信チャネルを入れ替える、
ことを特徴とする可視光通信装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の可視光通信装置において、
前記見かけの照度変更手段による通信チャネルの入れ替えに応じて、前記視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子とは色度座標が異なる色であって、さらに互いに色度座標が異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子のいずれか一方について、ビット列を送信するための通信チャネルを対応させ、該ビット列に含まれるビットに応じた該一方の発光素子の明滅又は照度の変動により該通信チャネルによる通信を行う、
ことを特徴とする可視光通信装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の可視光通信装置において、
前記見かけの照度変更手段による通信チャネルの入れ替えに応じて、所定の通信チャネル入替情報を送信する送信手段、
をさらに含むことを特徴とする可視光通信装置。
【請求項６】
複数の発光素子を備え、前記各発光素子は視感度が互いに異なる色の光を発する発光素子であり、各発光素子の明滅又は照度の変動により、各通信チャネルによる通信を行う可視光通信システムにおいて、
当該可視光通信システムは、少なくとも前記視感度が互いに異なる色の光を発する発光素子を備える送信装置と、
少なくとも前記視感度が互いに異なる色の光を発する発光素子が発する光を受光する受光素子を備える受信装置と、
を含み、
前記送信装置は、
複数の通信チャネルにてそれぞれ異なるビット列を送信するに際し、デューティー比に応じて前記通信チャネルを前記各発光素子のいずれかに対応させて入れ替えることにより、各発光素子の発する光の合成光の見かけの照度を変更する見かけの照度変更手段と、
前記見かけの照度変更手段による通信チャネルと発光素子の対応付けを示す通信チャネル対応情報を前記受信装置に対し送信する送信手段と、
を含み、
前記受信装置は、
前記送信される通信チャネル対応情報を受信する受信手段と、
前記受信される通信チャネル対応情報に応じて、当該受信装置に備えられる各受光素子において、それぞれ受信する通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段と、
を含む、
ことを特徴とする可視光通信システム。
【請求項７】
複数の発光素子のうちの少なくとも２つであって、視感度が互いに異なる色の光を発する発光素子のそれぞれについて通信チャネルを１つずつ対応させ、各通信チャネルの通信内容に応じて各発光素子を明滅させ、又は各発光素子の照度を変動させることにより各通信チャネルによる通信を行う可視光通信であって、該視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子が発する光単独での照度が互いに異なる可視光通信において、前記各発光素子の発する光の合成光の見かけの照度を変更するための見かけの照度変更方法であって、
前記視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子について、対応する通信チャネルを入れ替えることにより、前記各発光素子の発する光の合成光の見かけの照度を変更することを特徴とする見かけの照度変更方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可視光通信装置、可視光通信システム、及び見かけの照度変更方法に関し、例えば可視光通信システムにおいて発する可視光の見かけの照度を変更するための技術にする。
【背景技術】
【０００２】
赤・青・緑（光３原色）の発光素子にそれぞれ通信チャネルを対応させ、各発光素子の明滅又は照度の変動により３つの通信チャネルでのデジタル信号通信を行う可視光通信システムが知られている。このような可視光通信システムでは、発光素子の照度（光に照らされた面の単位面積が受ける光束の量）が、通信信号の受信強度となる。
【０００３】
なお、特許文献１には、このような可視光通信システムの例が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−７２３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
可視光通信システムにおいて、各発光素子の発する光の合成により得られる合成光を、照明光やディスプレイ等の表示装置の表示光としても利用しようとする場合、合成光の照度は各発光素子の照度の合計で表される。そして、合成光の照度の調節は各発光素子の照度の調節により行うことができる。
【０００５】
しかしながら、このように各発光素子の照度の調節により照明光の照度の調節を行うと、照度の調節が通信信号の受信強度に影響してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的の一つは、通信信号の受信強度に影響を与えることなく、可視光通信システムにおける可視光の人間が感じる明るさ（見かけの照度）を調節することを可能にする可視光通信装置、可視光通信システム、及び見かけの照度変更方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明に係る可視光通信装置は、複数の発光素子を備え、前記各発光素子は視感度が互いに異なる色の光を発する発光素子であり、各発光素子の明滅又は照度の変動により、各通信チャネルによる送信を行う可視光通信装置であって、複数の通信チャネルにてそれぞれ異なるビット列を送信するに際し、デューティー比に応じて前記通信チャネルを前記各発光素子のいずれかに対応させて入れ替えることにより、各発光素子の発する光の合成光の見かけの照度を変更する見かけの照度変更手段、を含むことを特徴とする。
【０００８】
視感度とは、光に対する目の感度である。この視感度は、光の色によって異なることが知られている。このため、合成光の照度と人間が感じる明るさ（見かけの照度）とは必ずしも一致しない。
【０００９】
また、デューティー比とは、ビット列中「１」が占める割合である。発光素子の見かけの照度は、このデューティー比によって変わる。例えば、「１」が「点灯」、「０」が「消灯」である場合、デューティー比が高いほど発光素子の見かけの照度は明るくなる。
【００１０】
そこで本発明によれば、光の色とデューティー比との対応付けを変更できるので、通信信号の受信強度に影響を与えることなく、見かけの照度を変更することができる。
【００１２】
本発明によれば、前記視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子について、対応する通信チャネルを入れ替えることにより、光の色とデューティー比との対応付けを変更できる。
【００１３】
また、上記可視光通信装置において、前記各通信チャネルのデューティー比が、それぞれの所定値になるよう制御するデューティー比制御手段、をさらに含むこととしてもよい。
【００１４】
このようにすることにより、各通信チャネルのデューティー比を所定値とすることができるので、各通信チャネルが対応する前記視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子の照度を一定に保つことができる。
【００１５】
また、上記可視光通信装置において、見かけの照度を示す見かけ照度データの入力を受け付ける見かけ照度データ入力手段、をさらに含み、前記見かけの照度変更手段は、前記各通信チャネルのデューティー比を示すデューティー比データに基づいて、前記視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子について、通信チャネルとの対応付けを入れ替えた場合の合成光の見かけの照度を示す見かけ照度予測データを生成する見かけ照度予測データ取得手段、を含み、前記見かけの照度変更手段は、前記生成される見かけ照度予測データにより示される見かけの照度が、前記入力される見かけ照度データにより示される見かけの照度になるよう、前記視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子について、対応する通信チャネルを入れ替える、こととしてもよい。
【００１６】
このようにすることにより、入力される見かけ照度データにより示される見かけの照度になるよう、前記視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子について、対応する通信チャネルを変更することができる。
【００１７】
また、上記可視光通信装置において、前記見かけの照度変更手段による通信チャネルの入れ替えに応じて、前記視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子とは色度座標が異なる色であって、さらに互いに色度座標が異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子のいずれか一方について、ビット列を送信するための通信チャネルを対応させ、該ビット列に含まれるビットに応じた該一方の発光素子の明滅又は照度の変動により該通信チャネルによる通信を行う、こととしてもよい。
【００１８】
前記見かけの照度変更手段による通信チャネルの入れ替えを行うと、それぞれの照度が変化するので、合成光の色味が変化してしまう。本発明によれば、この通信チャネルの入れ替えに応じて、前記互いに色度座標が異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子の通信チャネルの対応付けを変更することができるので、合成光の色味の調整を行うことが可能になる。
【００１９】
また、上記可視光通信装置において、前記見かけの照度変更手段による通信チャネルの入れ替えに応じて、所定の通信チャネル入替情報を送信する送信手段、をさらに含むこととしてもよい。
【００２０】
このようにすることにより、送信した信号を受信する装置に対し、通信チャネルの入替を通知することができる。
【００２１】
また、本発明の別の一側面に係る可視光通信システムは、複数の発光素子を備え、前記各発光素子は視感度が互いに異なる色の光を発する発光素子であり、各発光素子の明滅又は照度の変動により、各通信チャネルによる通信を行う可視光通信システムにおいて、当該可視光通信システムは、少なくとも前記視感度が互いに異なる色の光を発する発光素子を備える送信装置と、少なくとも前記視感度が互いに異なる色の光を発する発光素子が発する光を受光する受光素子を備える受信装置と、を含み、前記送信装置は、複数の通信チャネルにてそれぞれ異なるビット列を送信するに際し、デューティー比に応じて前記通信チャネルを前記各発光素子のいずれかに対応させて入れ替えることにより、各発光素子の発する光の合成光の見かけの照度を変更する見かけの照度変更手段と、前記見かけの照度変更手段による通信チャネルと発光素子の対応付けを示す通信チャネル対応情報を前記受信装置に対し送信する送信手段と、を含み、前記受信装置は、前記送信される通信チャネル対応情報を受信する受信手段と、前記受信される通信チャネル対応情報に応じて、当該受信装置に備えられる各受光素子において、それぞれ受信する通信チャネルを決定する通信チャネル決定手段と、を含む、ことを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、光の色とデューティー比との対応付けを変更できるので、見かけの照度を変更することができるとともに、送信装置と受信装置の双方において、発光素子又は受光素子と対応する通信チャネルを入れ替えることができるようになる。
【００２４】
本発明によれば、前記視感度が互いに異なる色の光を発する発光素子と同光を受光する受光素子の少なくとも２つの組み合わせについて、対応する通信チャネルを入れ替えることにより、光の色とデューティー比との対応付けを変更できる。
【００２５】
また、本発明に係る見かけの照度変更方法は、複数の発光素子のうちの少なくとも２つであって、視感度が互いに異なる色の光を発する発光素子のそれぞれについて通信チャネルを１つずつ対応させ、各通信チャネルの通信内容に応じて各発光素子を明滅させ、又は各発光素子の照度を変動させることにより各通信チャネルによる通信を行う可視光通信であって、該視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子が発する光単独での照度が互いに異なる可視光通信において、前記各発光素子の発する光の合成光の見かけの照度を変更するための見かけの照度変更方法であって、前記視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子について、対応する通信チャネルを入れ替えることにより、前記各発光素子の発する光の合成光の見かけの照度を変更することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は、本実施の形態に係る可視光通信システム１のシステム構成図である。同図に示すように、本実施の形態に係る可視光通信システム１は、少なくとも１つの送信装置１０と少なくとも１つの受信装置２０とを含み、送信装置１０が受信装置２０に対して通信信号を送信することにより、可視光を通信媒体とする片方向の可視光通信を行っている。
【００２８】
送信装置１０は、データ処理部１２と、制御部１４と、発光部１６と、を含んで構成される。また、発光部１６は、複数の発光素子１６０を含んで構成されている。この送信装置１０は、複数の通信チャネルをそれぞれ各発光素子１６０に対応付ける。そして各通信チャネルを使用して複数の通信を行う。
【００２９】
データ処理部１２は、制御部１４に対して、受信装置２０に対して可視光通信により各通信チャネルにおいて送信すべき通信信号を出力する。制御部１４は、データ処理部１２から入力された通信信号に基づいて発光部１６から送信すべき信号であるビット列を取得する。そして取得した通信信号を、該通信信号を送信すべき通信チャネルに対応する発光部１６に対して出力する。発光部１６は、制御部１４から入力されたビット列に応じて各発光素子の明滅又は照度の変更を行う。なお、以下では発光部１６は、制御部１４から入力されたビット列に応じて発光素子の明滅を行うものとして説明する。
【００３０】
また、各発光素子１６０には、ＬＥＤ(Light Emitting Diode,発光ダイオード)、電球、薄膜トランジスタなど、発光することのできる発光素子を使用することができる。そして、各発光素子は通信用として使用されるとともに、照明用や表示用としても使用される。換言すれば、可視光通信システム１は、照明用や表示用として使用される発光素子１６０を、通信用としても使用できるようにしている。そして本実施の形態では、各発光素子１６０の照度の調節により照明光の照度の調節を行っても、該照度の調節が通信信号の受信強度に影響することがないようにしている。
【００３１】
受信装置２０は、データ処理部２２と、制御部２４と、受光部２６と、を含んで構成される。また、受光部２６は、複数の受光素子２６２を含んで構成されている。
【００３２】
受光部２６は、各受光素子２６２において、発光部１６における発光素子の明滅又は照度の変更を取得してビット列に変換し制御部２４に出力する。このとき受光素子２６２において受光される光の照度が通信信号の受信強度である。制御部２４は、後述する所定の処理によって、入力されたビット列に基づいて各通信チャネルにおける通信信号を取得し、データ処理部２２に出力する。データ処理部２２は、入力された通信信号に応じた所定の処理を行う。
【００３３】
可視光通信について、より詳細に説明する。
【００３４】
各発光素子１６０は、それぞれ制御部１４から入力された、複数の「０」又は「１」のいずれかのビットから構成されるビット列を取得する。そして、ビット列に含まれるビットを順次取得し、取得されるビットに応じて、順次該発光素子１６０の明滅を行う。
【００３５】
この具体的な例を図２に示す。同図は、発光素子１６０の出力と時間との関係を示す図である。また、「０」と「１」の数字は、順次取得されるビットである。同図に示すように送信装置１０は、「１」のビットが取得された場合には、発光素子１６０の出力を「明」の状態に、「０」のビットが取得された場合には、発光素子の出力を「滅」の状態にしている。
【００３６】
ここで、デューティー比について説明する。デューティー比とは、ビット列中において「１」が含まれる割合で表される値である。このため、このデューティー比は発光素子１６０の明滅の割合に影響する。すなわち、デューティー比の高低に応じて、発光素子１６０の明出力率（出力が「明」である割合）の割合が変化する。
【００３７】
この具体的な例を図３に示す。同図は、発光素子１６０の出力の移動平均の時間変化を示したものである。発光素子１６０の出力の移動平均は、「明」、「滅」をそれぞれ「１」、「０」として順次算出される。すなわち、発光素子１６０の出力の移動平均は、所定時間内の明出力率を示す数値である。同図に示すように送信装置１０の発光素子１６０の出力の移動平均は時間によって変化する。具体的には、所定時間内の発光素子１６０の明出力率が高いほど大きくなる。
【００３８】
発光素子１６０の照度は、当該発光素子１６０の出力の移動平均によって表される。すなわち、照度は所定時間内の明出力率に応じて変化する。さらには、発光素子１６０の照度は、該発光素子１６０において送信されるビット列の所定時間内のデューティー比に応じて変化する。このため、送信されるビット列のデューティー比が大きいほど照度が大きくなる（明るくなる）。逆に、送信ビット列のデューティー比が小さいほど照度が小さくなる（暗くなる）。
【００３９】
ところで、上述した発光素子１６０の照度は人間の目が実際に感じる明るさとは異なる。すなわち、各発光素子１６０はそれぞれ色を有している。そしてこの色によって人間の感じる明るさ（見かけの照度）が異なる。これは、色によって光に対する目の感度（視感度）が異なるためである。すなわち、発光素子１６０の照度が同じでも、その発光素子１６０の色によっては、明るく見える色と暗く見える色とがある。本実施の形態では、このように照度と見かけの照度が異なるという性質を利用している。
【００４０】
視感度の具体的な例を図４に示す。同図は、電磁波のうちの可視光域の周波数と、比視感度（最も視感度が高い周波数に対応する視感度を「１．０」とする比率で示した視感度）と、の対応関係を示したグラフである。同図に示すように、例えば緑色は、青色や赤色に比べて視感度が高い。このため、同じ照度であれば、見かけの照度は青色や赤色よりも緑色の方が大きい（明るい）。
【００４１】
照度と見かけの照度の違いについて、具体的に説明する。図５及び図６は、青色の発光素子１６０と、緑色の発光素子１６０と、において、それぞれ所定デューティー比のビット列を送信した場合の、照度及び見かけの照度を示すグラフである。図５では、青色の発光素子１６０でデューティー比２５％のビット列を、緑色の発光素子１６０でデューティー比５０％のビット列を、それぞれ送信する場合の照度と見かけの照度を示している。図６では、青色の発光素子１６０でデューティー比５０％のビット列を、緑色の発光素子１６０でデューティー比２５％のビット列を、それぞれ送信する場合の照度と見かけの照度を示している。両図に示すように、照度はデューティー比に応じて変化するためデューティー比の高い方が大きくなっているが、見かけの照度はそうなっていない。すなわち、見かけの照度の差は、デューティー比の高さに応じて変化しているものの、見かけの照度の値は青色の方が緑色に比べて両図ともに小さい。このように視感度が互いに異なる色の光を発する発光素子１６０では、照度のデューティー比に対する変化率と、見かけの照度のデューティー比に対する変化率と、が異なっている。
【００４２】
以上説明したようなデューティー比の変化率の差は、複数の各色の光（単色光）を合成して得られる合成光においても引き継がれる。すなわち、視感度が互いに異なる単色光を発する複数の発光素子１６０と、各発光素子１６０を使用して送信されるビット列のデューティー比と、の組み合わせを変えた場合、合成光の照度の変化率と、合成光の見かけの照度の変化率と、は異なることになる。この性質を利用し、本実施の形態では、各発光素子１６０で送信するビット列のデューティー比の合計を変えずに、各発光素子で送信するビット列を入れ替えることにより、合成光の見かけの照度を調節している。
【００４３】
次に、各色の色度座標と合成光の色味との関係について説明する。色度座標とは、各色の色度図上の座標である。図７にこの色度図の例（ＣＩＥ表色系色度図）を示す。同図では白黒になっているが、実際には同図の座標と、色と、が対応付けられて表示される。さらに、無彩色（白）が色度図の中心点近傍にあり、周辺になるほど彩度が上がるようになっている。例えば緑色の光を発する発光素子１６０（図７の緑色ＬＥＤ）と、青色の光を発する発光素子１６０（図７の青色ＬＥＤ）と、赤色の光を発する発光素子１６０（図７の赤色ＬＥＤ）と、はそれぞれ色度図上では同図に示す位置にある。そして、その合成光の色は概ね色度図の中心点からの合成ベクトルによって示される位置の色となる。このため、例えば上記３色の発光素子１６０が発する光の合成光の色は、概ね白色となる。人間の目の彩度及び色相についての感度によれば、人間はこの合成光を白色である感じる。一方、緑色の光を発する発光素子１６０と、青色の光を発する発光素子１６０との合成光は、緑色と青色とを直線で結んだ線上の色となる。この線上のどこに来るかについては、各発光素子１６０の照度によって決定される。
【００４４】
本実施の形態では、このような合成光の色に関する性質を利用して、発光素子１６０に対応する通信チャネルの入れ替えにより、合成光の色味の調整も行っている。
【００４５】
以下、本実施の形態における送信装置１０及び受信装置２０の構成及び機能について、より詳細に説明する。
【００４６】
図８は、本実施の形態における送信装置１０の機能ブロックを示す機能ブロック図である。同図に示すように、送信装置１０は、データ処理部１２においてＣＰＵ１２０、記憶部１２２、送信データ取得部１２４、調光スイッチ部１２６、を含み、制御部１４においてフレーム化部１４０、送信データ列取得部１４２、デューティー比制御部１４４、スイッチ部１５０、スイッチ部１５２、デューティー比制御部１４８、同期フレーム生成部１４６、を含み、発光部１６において、各色（ここでは、青、緑、赤、黄とする）の発光素子１６０を含んで構成されている。
【００４７】
なお、発光素子１６０としては、互いに視感度の異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子（ここでは、青と緑）と、及び該２つの発光素子とは異なる色であって、互いに色度座標が異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子（ここでは、赤と黄）と、を備えるようにすることが望ましい。なお、色度座標についても、視感度と同様に、人間が感じることのできる程度に異ならせることが望ましい。さらに言えば、互いに視感度の異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子の発する光と、該２つの発光素子とは異なる色であって、互いに色度座標が異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子のいずれか一方が発する光と、の合成光が、白色となることが望ましい。
【００４８】
まず、データ処理部１２に含まれる各部の機能について説明する。
【００４９】
ＣＰＵ１２０は、記憶部１２２に記憶されるプログラムを実行するための処理ユニットであり、送信装置１０の各部を制御するとともに、通信用データの処理も行う。記憶部１２２は、本実施の形態を実施するためのプログラムを記憶している。また、ＣＰＵ１２０のワークメモリとしても動作する。
【００５０】
送信データ取得部１２４は、図示しない通信ネットワークから送信データである通信用データ（ユーザデータ）を取得する。そして、ＣＰＵ１２０の制御に従い、各通信チャネル（本実施の形態では通信チャネルＡと通信チャネルＢの２つとする）に振り分けて制御部１４に出力する。
【００５１】
調光スイッチ部１２６は、可視光通信システム１のユーザが行う照明光としての発光素子の合成光の照度調節を受け付ける。具体的には、ユーザは調光スイッチ部１２６において所望の見かけの照度を示す見かけ照度データを入力する。ここでは簡単のため、入力される見かけ照度データは、「現状より明るくする」／「現状より暗くする」の２種類のいずれかを示すデータであるとする。調光スイッチ部１２６は入力される見かけ照度データをＣＰＵ１２０に出力する。
【００５２】
次に、制御部１４に含まれる各部の機能について説明する。
【００５３】
フレーム化部１４０は、各通信チャネルに対応付けて複数用意される。そしてフレーム化部１４０は、送信データ取得部１２４から対応する通信チャネルにおいて順次入力される送信データをフレーム化し、送信データ列取得部１４２に順次出力する。具体的には、送信データを所定長ごとに区切り、さらに必要なヘッダを付加して、順次１つのフレームとする。そして取得したフレームを、送信データ列取得部１４２に順次出力する。なお、本実施の形態では、フレーム化部１４０−１には通信チャネルＡにおいて送信すべき送信データが、フレーム化部１４０−２には通信チャネルＢにおいて送信すべき送信データが、送信データ取得部１２４から入力されるものとして説明を進める。
【００５４】
送信データ列取得部１４２は、フレーム化部１４０においてフレーム化された送信データを、「０」又は「１」のビットからなるビット列として順次取得する。そして取得したビット列をデューティー比制御部１４４に順次出力する。
【００５５】
デューティー比制御部１４４は、入力されたビット列のデューティー比を制御し、所定のデューティー比のビット列になるよう、入力されたビット列を変換する。通常、送信データであるビット列を所定長ごとに区切った場合、そのデューティー比は一定していない。そこで、例えばビット列が所定長ごとに所定のデューティー比となるよう、デューティー比の変換制御を行っている。すなわち、各通信チャネルにおいて送信されるビット列のデューティー比が、それぞれの所定値になるよう、制御している。
【００５６】
具体的には、所定長の送信データであるビット列を、所定デューティー比の置換用ビット列と置換することにより、ビット列のデューティー比が一定になるよう制御するＰＰＭ制御を使用することとしてもよい。また、所定長の送信データであるビット列に対し、得たいデューティー比に応じたデューティー比の予め記憶される演算用ビット列による可逆な排他的論理和演算を施すことにより、デューティー比が一定になるよう制御することとしてもよい。
【００５７】
なおこのデューティー比制御処理のために、デューティー比制御部１４４は、受信装置２０との間で共通な置換用ビット列や演算用ビット列及び制御規則を保持している。そしてデューティー比制御部１４４は、各ビット列を、各通信チャネルにおいて１タイムスロットで送信されるデータである通信ペイロードに含めて、スイッチ部１５０又はスイッチ部１５２に対して出力する。本実施の形態では、デューティー比制御部１４４−１はビット列のデューティー比を５０％としてスイッチ部１５０に対して出力し、デューティー比制御部１４４−１はビット列のデューティー比を５０％としてスイッチ部１５２に対して出力する。
【００５８】
同期フレーム生成部１４６は、ＣＰＵ１２０の指示に従って、送信装置１０と受信装置２０との間で同期通信を行うために送信する同期フレームを生成する。この同期フレームは、同期通信の制御のために設けられる同期制御チャネルにおいてその送信が行われるフレームである。具体的には、同期フレーム生成部１４６は、各通信チャネルの通信ペイロード開始タイミングで、該通信チャネルを識別するためのユニークワードを含める。このユニークワードは、予め記憶部１２２に通信チャネルと対応付けて記憶されているものをＣＰＵ１２０が取得する。そして、受信装置２０はこのユニークワードに応じたタイミングで通信チャネルの受信を行うことにより、送信装置１０との間での同期を確立する。
【００５９】
同期フレームは同期制御チャネルで送信すべき送信データである。この同期フレームの詳細については、後に説明するが、同期制御チャネルは、送信されるデータの内容がユーザデータではなく同期フレームである通信チャネルである。そして同期フレーム生成部１４６は、同期フレームを「０」又は「１」のビットからなるビット列として順次取得する。そして同期フレーム生成部１４６は、取得したビット列をデューティー比制御部１４８に順次出力する。
【００６０】
デューティー比制御部１４８は、入力されたビット列のデューティー比を制御し、所定のデューティー比のビット列になるよう、入力されたビット列を変換する。具体的な処理はデューティー比制御部１４４と同様である。本実施の形態では、デューティー比制御部１４８はビット列のデューティー比を２５％としてスイッチ部１５０に対して出力する。
【００６１】
スイッチ部１５０は、デューティー比制御部１４８から入力される同期制御チャネルで送信すべき送信データであるビット列と、デューティー比制御部１４４−１から入力される通信チャネルＡで送信すべき送信データであるビット列と、をＣＰＵ１２０からの指示に応じて、青色発光素子１６０−１、緑色発光素子１６０−２のいずれかに出力する。
【００６２】
スイッチ部１５２は、デューティー比制御部１４４−１から入力される通信チャネルＢで送信すべき送信データであるビット列を、ＣＰＵ１２０からの指示に応じて、黄色発光素子１６０−３、赤色発光素子１６０−４のいずれかに出力する。
【００６３】
そして、発光部１６に含まれる各発光素子１６０は、入力されたビット列に応じて明滅を行うことにより、各通信チャネルにおけるデータの送信を行う。
【００６４】
ここで、再度ＣＰＵ１２０の機能について説明する。ＣＰＵ１２０では、調光スイッチ部１２６から入力された見かけ照度データに応じて、同期制御チャネル、通信チャネルＡ、通信チャネルＢをそれぞれ送信すべき発光素子１６０を決定する。より具体的には、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子（ここでは青色発光素子１６０−１と緑色発光素子１６０−２）のいずれにおいて、同期制御チャネルと、通信チャネルＡと、をそれぞれ送信するかを決定する。すなわち、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子について、対応する通信チャネルを入れ替えることを決定する通信チャネル入替決定処理を行う。この通信チャネル入替決定処理の詳細については、後述する。
【００６５】
また、この決定に応じて、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子とは色度座標が異なる色であって、さらに互いに色度座標が異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子（ここでは黄色発光素子１６０−３と赤色発光素子１６０−４）のいずれにおいて、通信チャネルＢを送信するかを決定する。すなわち、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子とは色度座標が異なる色であって、さらに互いに色度座標が異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子のいずれか一方について、ビット列を送信するための通信チャネルを対応させることを決定する通信チャネル対応変更決定処理を行う。この通信チャネル対応変更決定処理の詳細についても、後述する。
【００６６】
そしてＣＰＵ１２０は、上記処理により決定した態様で信号送信を行うよう指示するための指示情報を、スイッチ部１５０とスイッチ部１５２に対して出力している。
【００６７】
さらにＣＰＵ１２０は、同期フレーム生成部１４６において生成される同期フレームに含める内容を生成する。具体的には、通信チャネルと発光素子の対応付けを示す通信チャネル入替情報（通信チャネル対応情報）を生成する。この通信チャネル入替情報は、受信装置２０に対して、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子についての対応する通信チャネルの入れ替え、及び、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子とは色度座標が異なる色であって、さらに互いに色度座標が異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子のいずれか一方について、ビット列を送信するための通信チャネルの対応付けの変更、を通知するための情報である。この通信チャネル入替情報には、さらに通信チャネル入替のタイミングを示すタイミング情報も含まれる。そして、この通信チャネル入替情報を同期フレーム生成部１４６に対して出力する。
【００６８】
ここで、同期制御チャネル、通信チャネルＡ、通信チャネルＢにおいてそれぞれ送信される信号の内容について、より具体的に説明する。
【００６９】
図１０は、同期制御チャネル、通信チャネルＡ、通信チャネルＢのフレーム構成を示す図である。同図に示すように、同期制御チャネルはユニークワード（図では「ＵＷ」と記す）及び通信チャネル入替情報（図では「入替情報」と記す）を含む。同図におけるユニークワードは、通信チャネルＡを識別するためのＵＷＡと、通信チャネルＢを識別するためのＵＷＢと、がある。また、通信チャネルＡに関する通信チャネル入替情報を含むチャネルＡ入替情報と、通信チャネルＢに関する通信チャネル入替情報を含むチャネルＢ入替情報と、が送信される。これらの情報は所定の順序で繰り返し同期制御チャネルに含められる。なお、１つのタイムスロットには、少なくとも１つずつこれらの情報が含まれるようにしている。また、通信ペイロードＡは、通信チャネルＡにおいて送信すべき所定長のビット列である。通信ペイロードＢは、通信チャネルＢにおいて送信すべき所定長のビット列である。これらの通信ペイロードの長さは、時分割多重におけるタイムスロットの長さと等しくなるように設計されている。
【００７０】
まず、ＣＰＵ１２０は、ＵＷＢ１１００−１を同期フレーム生成部１４６において同期制御チャネルに含めさせる。そして、ＵＷＢ１１００−１の送信終了時点が通信チャネルＢにおける通信ペイロードＢ１０１２−１の送信開始時点となるように、送信データ取得部１２４に対して、通信ペイロードＢに含めるべき送信データをフレーム化部１４０−２に出力させる指示を行う。以下ＣＰＵ１２０は、順次送信される通信ペイロードＢについて同様の処理を順次行う。
【００７１】
次に、ＣＰＵ１２０は、通信チャネル入替情報を生成した否かを判断する。チャネルＢ入替情報１１１０−１の送信時には生成していないので、チャネルＢ入替情報１１１０−１には通信チャネル入替情報がないことを示す情報を含めるよう、同期フレーム生成部１４６に対して指示を行う。以下同様に、順次送信されるチャネルＡ入替情報又はチャネルＢ入替情報の送信時において、通信チャネル入替情報を生成していないと判断する場合には、チャネルＡ入替情報又はチャネルＢ入替情報に通信チャネル入替情報がないことを示す情報を含めるよう、同期フレーム生成部１４６に対して指示を行う。
【００７２】
次に、ＣＰＵ１２０は、ＵＷＡ１０００−１を同期フレーム生成部１４６において同期制御チャネルに含めさせる。そして、ＵＷＡ１０００−１の送信終了時点が通信チャネルＡにおける通信ペイロードＡ１００２−１の送信開始時点となるように、送信データ取得部１２４に対して、通信ペイロードＡに含めるべき送信データをフレーム化部１４０−１に出力させる指示を行う。以下ＣＰＵ１２０は、順次送信される通信ペイロードＡについて同様の処理を順次行う。
【００７３】
同図では、このＵＷＡ１０００−１を送信している間に、調光スイッチ部１２６からＣＰＵ１２０に対して、見かけ照度データが入力され、ＣＰＵ１２０が通信チャネル入替情報を生成している。
【００７４】
このため、ＵＷＡ１０００−１の次に送信するチャネルＡ入替情報１０１０−１の送信時には通信チャネル入替情報が生成されており、チャネルＡ入替情報１０１０−１には通信チャネル入替情報を含めるよう、同期フレーム生成部１４６に対して指示を行う。
【００７５】
通信チャネル入替情報には、以下の情報が含まれる。すなわち、上記タイミング情報と、入れ替え後の通信チャネルと発光素子との対応を示す通信チャネル対応情報と、が含まれる。具体的には、タイミング情報は、入れ替えまでのタイムスロット数で示される。また、通信チャネル対応情報は、通信チャネルのユニークワードと、該通信チャネルを送信する発光素子の波長を識別するための発光素子識別情報と、が含まれる。
【００７６】
図１０では、チャネルＡ入替情報１０１０−１には、同期制御チャネルを識別するユニークワードに対応付けて緑色発光素子１６０−２の波長を識別するための発光素子識別情報が含まれる。また、ＵＷＡに対応付けて青色発光素子１６０−１の波長を識別するための発光素子識別情報が含まれる。さらに、ＵＷＢに対応付けて黄色発光素子１６０−３の波長を識別するための発光素子識別情報が含まれる。そしてその他に、２タイムスロット後に入れ替えがあることを示すタイミング情報が含まれる。
【００７７】
同様に、チャネルＢ入替情報１１１０−２には、まず、同期制御チャネルを識別するユニークワードに対応付けて緑色発光素子１６０−２の波長を識別するための発光素子識別情報が含まれる。また、ＵＷＡに対応付けて青色発光素子１６０−１の波長を識別するための発光素子識別情報が含まれる。さらに、ＵＷＢに対応付けて黄色発光素子１６０−３の波長を識別するための発光素子識別情報が含まれる。そしてその他に、２タイムスロット後に入れ替えがあることを示すタイミング情報が含まれる。
【００７８】
以下同様に、各タイムスロットにおいて送信されるチャネルＡ入替情報及びチャネルＢ入替情報にユニークワード、発光素子識別情報、タイミング情報、を含める。そして、タイミング情報によるタイミングが到来した場合、通信チャネル対応情報に含まれるユニークワードにより示される通信チャネルと、発光素子識別情報に示される発光素子と、が対応するよう、通信チャネルを入れ替える。このようにチャネルＡ入替情報及びチャネルＢ入替情報を送信しておくことにより、送信装置２０において通信チャネルの入れ替え及び対応付けの変更を行った場合、受信装置２０でも同様に入れ替え及び対応付けを行うことができるようにしている。
【００７９】
次に、受信装置２０の構成及び機能について説明する。図９は、本実施の形態における受信装置２０の機能ブロックを示す機能ブロック図である。同図に示すように、受信装置２０は、データ処理部２２においてＣＰＵ２２０、記憶部２２２、データ取得部２２４、を含み、制御部２４においてスイッチ部２４０、ユニークワード検出部２４２、デューティー比制御部２４４、チャネル入れ替え検出部２４６、同期回路２４８、デューティー比制御部２５０、を含み、受光部２６において、複数の受光素子２６２と、各受光素子２６２に対応する光フィルタ２６０と、等化回路２６４と、を含んで、構成されている。
【００８０】
まず、データ処理部２２に含まれる各部の機能について説明する。
【００８１】
ＣＰＵ２２０は、記憶部２２２に記憶されるプログラムを実行するための処理ユニットであり、受信装置２０の各部を制御するとともに、通信用データの処理も行う。記憶部２２２は、本実施の形態を実施するためのプログラムを記憶している。また、ＣＰＵ２２０のワークメモリとしても動作する。
【００８２】
データ取得部２２４は、制御部２４から受信データである通信用データを取得する。そして、ＣＰＵ２２０の制御に従い、所定の通信処理を行う。
【００８３】
次に、受光部２６に含まれる各部の機能について説明する。
【００８４】
まず、光フィルタ２６０は、特定の波長の光のみを通過させるフィルタである。チャネル入れ替え検出部２４６からの指示に従って、受信する光の波長を切り替える。このようにして波長を切り替えることにより、各受光素子２６２において、特定の色の光のみを受光できるようにしている。
【００８５】
受光素子２６２は、例えば光センサであり、発光素子１６０の明滅の速さ以上の時間分解能で、対応して設けられる光フィルタ２６０を通過する光を受光している。そして、受光した光を電気信号に変えて対応する等化回路２６４に出力する。
【００８６】
等化回路２６４は、受光素子２６２から出力された電気信号の周波数を、制御部２４で取り扱うための周波数に変換する。そして、変換された電気信号をスイッチ部２４０に対して出力する。
【００８７】
次に、制御部２４に含まれる各部の機能について説明する。
【００８８】
スイッチ部２４０は、チャネル入れ替え検出部２４６からの指示に従い、各等化回路２６４から入力された信号を、ユニークワード検出部２４２又は同期回路２４８のいずれかに出力する。このとき、通信チャネルにおいて送信された信号は同期回路２４８に、同期制御チャネルにおいて送信された信号はユニークワード検出部２４２に、それぞれ出力される。
【００８９】
ユニークワード検出部２４２は、スイッチ部２４０から入力される信号である同期フレームに含まれるユニークワードを取得する。具体的には、信号中ユニークワードであると予想される部分と、予め記憶している複数のユニークワードと、の相関をそれぞれ計算することにより、相関が高いユニークワードが受信されたとして判断する。そして、同期フレームをビット列としてデューティー比制御部２４４に出力するとともに、各同期回路２４８に対して、通信チャネルの同期タイミングを通知する。
【００９０】
デューティー比制御部２４４は、入力されたビット列に対して、デューティー比制御部１４８で行われたデューティー比制御の逆変換を行い、デューティー比制御部１４８でデューティー比制御が行われる前のビット列を取得する。なおこのために、デューティー比制御部２４４は、送信装置１０との間で共通な置換用ビット列や演算用ビット列及び制御規則を保持している。そしてデューティー比制御部２４４は、取得したビット列を、チャネル入れ替え検出部２４６に対して出力する。
【００９１】
チャネル入れ替え検出部２４６は、入力されたビット列に含まれるチャネルＡ入替情報又はチャネルＢ入替情報に含まれる通信チャネル入替情報を取得する。そして、通信チャネル入替情報に含まれるタイミング情報により示されるタイミングでチャネル入れ替えがあることを検出する。また、通信チャネル入替情報に含まれるユニークワードと発光素子識別情報とにより、チャネル入れ替えタイミング以降の通信チャネルと光の波長との対応付けを示す対応付け情報を取得する。
【００９２】
なお、チャネルＡ入替情報又はチャネルＢ入替情報は同じものが複数回送信されている。このうちのひとつでも受信すれば、チャネル入れ替え検出部２４６は、下記の処理を行う。
【００９３】
チャネル入れ替え検出部２４６は、チャネル入れ替えタイミングに応じて、以下の指示処理を行う。すなわち、上記対応付け情報に基づいて、各光フィルタ２６０において透過させるべき波長を決定し、各光フィルタ２６０に対して決定した波長の光を透過させるよう指示を行う。また、各光フィルタ２６０において透過させるべきであるとして指示した波長と、上記対応付け情報とに基づいて、スイッチ部２４０における各等化回路２６４から入力される信号の出力先を決定し、スイッチ部２４０に対して決定した出力先に各等化回路２６４から入力される信号を出力するよう指示を行う。
【００９４】
このようにして、受信装置２０は、チャネル入れ替えタイミング以前及び以降において、ユニークワード検出部２４２には同期制御チャネルにおける通信信号が、同期回路２４８−１には通信チャネルＡにおける通信信号が、同期回路２４８−２には通信チャネルＢにおける通信信号が、それぞれ入力されるようにしている。
【００９５】
そして、各同期回路２４８は、ユニークワード検出部２４２により通知される通信チャネルの同期タイミングに応じてスイッチ部２４０から入力された信号を取得する。このようにして各同期回路２４８は、通信ペイロードを取得している。そして、取得した通信ペイロードをビット列としてデューティー比制御部２５０に対して出力する。
【００９６】
デューティー比制御部２５０は、入力されたビット列に対して、デューティー比制御部１４４で行われたデューティー比制御の逆変換を行い、デューティー比制御部１４４でデューティー比制御が行われる前のビット列を取得する。なおこのために、デューティー比制御部２５０は、送信装置１０との間で共通な置換用ビット列や演算用ビット列及び制御規則を保持している。そしてデューティー比制御部２５０は、取得したビット列を、データ取得部２２４に対して出力する。
【００９７】
以上のようにして受信装置２０は、送信装置１０において通信チャネルの入れ替え及び対応付けの変更が行われた場合に、通信チャネル入替情報に応じて通信チャネルの入れ替え及び対応付けを行うことが可能になるようにしている。
【００９８】
次に、ＣＰＵ１２０における通信チャネル入替決定処理及び通信チャネル対応変更決定処理の詳細について説明する。
【００９９】
まず、通信チャネル入替決定処理について説明する。
【０１００】
記憶部１２２は、送信装置１０が備える各発光素子１６０の比視感度を記憶する。また、各通信チャネルに対応付けて、該各通信チャネルにおいて送信されるビット列のデューティー比を示すデューティー比データを記憶している。このデューティー比データは、例えばデューティー比そのものであってもよいし、各通信チャネルのデューティー比の比率であってもよい。また、単に大小を示すデータであってもよい。また、ここで記憶されるデューティー比は、デューティー比制御部１４４又はデューティー比制御部１４８において変換され、所定値となったデューティー比である。
【０１０１】
そしてＣＰＵ１２０は、上記デューティー比データに基づいて、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子１６０（ここでは青色発光素子１６０−１と緑色発光素子１６０−２）について、通信チャネルとの対応付けを入れ替えた場合の合成光の見かけの照度を示す見かけ照度予測データを生成する。
【０１０２】
見かけ照度予測データの具体的な生成は、以下の式（１）により行われる。
［見かけ照度予測データ］＝［通信チャネルＡにおいて送信されるビット列のデューティー比でビット列を送信した場合の照度］×［通信チャネルＡに対応する発光素子が発する光の色の比視感度］＋［通信チャネルＢにおいて送信されるビット列のデューティー比でビット列を送信した場合の照度］×［通信チャネルＢに対応する発光素子が発する光の色の比視感度］  ・・・（１）
【０１０３】
ＣＰＵ１２０は、式（１）によって、通信チャネル入れ替え後の見かけ照度を見かけ照度予測データとして生成している。さらに、通信チャネル入れ替え前の見かけ照度も、同様に、見かけ照度実況データとして生成している。そして、見かけ照度予測データと見かけ照度実況データとが、調光スイッチ部１２６から入力される見かけ照度データにより示される見かけ照度の変更内容、すなわち「現状より明るくする」／「現状より暗くする」のいずれか、を満たしているか否かを判断する。そして満たしていれば、通信チャネル入替を行うことを決定する。一方、満たしていなければ、通信チャネル入替を行うことを決定しない。この場合、他の調光手段があれば、その調光手段に対し、通信チャネル入れ替えによる調光を行わない旨を通知することとしてもよい。
【０１０４】
次に、通信チャネル対応変更決定処理について説明する。
【０１０５】
通信チャネル対応変更決定処理では、まずＣＰＵ１２０は通信チャネル入替決定処理において通信チャネル入れ替えによる調光を行うと決定したか否かを判断する。そして、通信チャネル入れ替えによる調光を行うと決定した場合に以下の処理を行う。通信チャネル入れ替えによる調光を行うと決定していない場合には以下の処理行わない。すなわち、通信チャネル対応変更決定処理は通信チャネル入替決定処理において通信チャネル入れ替えによる調光を行うと決定したことを契機として開始される処理である。
【０１０６】
具体的には、記憶部１２２は、送信装置１０が備える各発光素子１６０の色度座標を記憶する。
【０１０７】
そしてＣＰＵ１２０は、該色度座標に基づいてベクトル演算を行う。具体的には、まず、上記デューティー比データに基づいて、各通信チャネルのデューティー比率（通信チャネル間でのデューティー比の比率）を取得する。そして、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子１６０（ここでは青色発光素子１６０−１と緑色発光素子１６０−２）が発する各色についての、色度図の中心点からのベクトルに、各発光素子１６０に対応する通信チャネル（ここでは通信チャネルＡ又は同期制御チャネル）で送信されるビット列のデューティー比率を乗算して第１補正後ベクトルとする。すなわち、デューティー比に応じた量だけ、各色の色味への寄与量を少なくする。そして、上記各第１補正後ベクトルを合成し、合成補正後ベクトル（図７ではベクトル１又はベクトル２）を取得する。
【０１０８】
次に、ＣＰＵ１２０は、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子とは色度座標が異なる色であって、さらに互いに色度座標が異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子（ここでは黄色発光素子１６０−３と赤色発光素子１６０−４）のうちからひとつの発光素子を選択し、該発光素子に対応付けられるべき通信チャネル（ここでは通信チャネルＢ）のデューティー比率を取得する。そして、該選択した発光素子が発する色についての、色度図の中心点からのベクトルに、取得したデューティー比率を乗算して第２補正後ベクトルとする（図７ではベクトル１’又はベクトル２’）。そして、上記合成補正後ベクトルにさらに該第２補正後ベクトルを合成し、通信チャネル対応変更判断用ベクトルを取得する。この通信チャネル対応変更判断用ベクトルを、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子とは色度座標が異なる色であって、さらに互いに色度座標が異なる色の光を発する少なくとも２つの各発光素子について、それぞれ取得する。
【０１０９】
そして、この通信チャネル対応変更判断用ベクトルによって示される色が、最も望ましい色（例えば白色）となる発光素子を選択し、ビット列を送信するための通信チャネル（ここでは通信チャネルＢ）を対応させることを決定する。
【０１１０】
以上説明したように、本発明によれば、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子について、対応する通信チャネルを入れ替えることにより、光の色とデューティー比との対応付けを変更できるので、通信信号の受信強度に影響を与えることなく、見かけの照度を変更することができる。また、通信信号の受信強度に影響があることにより、通信信号の到達距離に影響が与えられることも回避することができる。
【０１１１】
また、各通信チャネルのデューティー比を所定値とすることができるので、各通信チャネルが対応する前記視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子の照度を一定に保つことができる。また、入力される見かけ照度データにより示される見かけの照度になるよう、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子について、対応する通信チャネルを入れ替えることができる。また、この通信チャネルの入れ替えに応じて、前記互いに色度座標が異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子の通信チャネルの対応付けを変更することができるので、合成光の色味の調整を行うことが可能になる。さらに、送信装置と受信装置の双方においてタイミングを合わせて、発光素子又は受光素子と対応する通信チャネルを入れ替えることができるようになる。また、チャネルＡ入替情報及びチャネルＢ入替情報を、一度の通信チャネルの入れ替え又は対応付けの変更について複数回送信しているので、受信装置２０でチャネルＡ入替情報及びチャネルＢ入替情報を受信し、通信チャネル入替情報を取得できる確率を高めることができる。
【０１１２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えは、上記実施の形態では２値（「０」と「１」）のビット列について説明したが、多値のビット列を、多値レベルに応じた発光素子の照度の変動により送信する可視光通信システムに適用してもよい。すなわち、上記可視光通信システムにおいて、視感度が互いに異なる色の光を発する少なくとも２つの発光素子が発する光単独での照度が互いに異なるので、これらの発光素子について、対応する通信チャネルを入れ替えることにより、前記各発光素子の発する光の合成光の見かけの照度を変更することができる。
【０１１３】
また、上記実施の形態では、見かけ照度データを「現状より明るくする」／「現状より暗くする」の２種類のいずれかを示すデータであるとしたが、さらに細かく調光することを可能にするため、より多数種類のいずれかを示すデータであることとしてもよい。このような場合、上記実施の形態におけるデューティー比制御部１４４又は／及びデューティー比制御部１４８において、見かけ照度データに応じて各通信チャネルのデューティー比を大きくすることにより、発光素子の明出力率を上げ、照度を大きくすることができる。逆に、見かけ照度データに応じて各通信チャネルのデューティー比を小さくすることにより、発光素子の明出力率を下げ、照度を小さくすることができる。この各デューティー比制御部によるデューティー比制御を細かく行うことにより、より細かく発光素子の発する光の合成光の照度を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る可視光通信システムのシステム構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る発光素子の出力と時間との関係を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る発光素子の出力の移動平均の時間変化を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る電磁波のうちの可視光域の周波数と、比視感度と、の対応関係を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る青色の発光素子と、緑色の発光素子と、において、それぞれ所定デューティー比のビット列を送信した場合の、照度及び見かけの照度を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る青色の発光素子と、緑色の発光素子と、において、それぞれ所定デューティー比のビット列を送信した場合の、照度及び見かけの照度を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る色度図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る送信装置の機能ブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る受信装置の機能ブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る通信チャネルのフレーム構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１１５】
１  可視光通信システム、１０  送信装置、１２  データ処理部、１４  制御部、１６  発光部、２０  受信装置、２２  データ処理部、２４  制御部、２６  受光部、１２０  ＣＰＵ、１２２  記憶部、１２４  送信データ取得部、１２６  調光スイッチ部、１４０  フレーム化部、１４２  送信データ列取得部、１４４  デューティー比制御部、１４６  同期フレーム生成部、１４８  デューティー比制御部、１５０  スイッチ部、１５２  スイッチ部、１６０  発光素子、２２０  ＣＰＵ、２２２  記憶部、２２４  データ取得部、２４０  スイッチ部、２４２  ユニークワード検出部、２４４  デューティー比制御部、２４６  チャネル入れ替え検出部、２４８  同期回路、２５０  デューティー比制御部、２６０  光フィルタ、２６２  受光素子、２６４  等化回路、１０００  ＵＷＡ、１００２  通信ペイロードＡ、１０１０  チャネルＡ入替情報、１１００  ＵＷＢ、１１０２  通信ペイロードＢ、１１１０  チャネルＢ入替情報。
【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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