(57)【要約】【課題】電波によるデータ通信の秘匿性を守ることができる送信装置および受信装置を提供する。【解決手段】実施形態の送信装置は、発信部と、発光部と、光変調部と、電波変調部と、を備える。前記発信部は、アンテナから電波を発信する。前記発光部取得部は、予め設定された方向に可視光を発光するように設けられている。前記光変調部は、前記発信部により発信する電波に関する電波規則情報を、前記発光部から発光する可視光にする。前記電波変調部は、前記発信部により発信する電波に載せて送信する送信情報を、前記電波規則情報に則って変調する。【選択図】図３
2013149038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナから電波を発信する発信部と、
予め設定された方向に可視光を発光するように設けられた発光部と、
前記発信部により発信する電波に関する電波規則情報を、前記発光部から発光する可視光にする光変調部と、
前記発信部により発信する電波に載せて送信する送信情報を、前記電波規則情報に則って変調する電波変調部と、
を備えた送信装置。
【請求項２】
前記光変調部は、前記発信部により発信する電波の変調方式を示す前記電波規則情報を、前記発光部から発光する可視光にする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記光変調部は、前記送信情報のデータ形式を示す前記電波規則情報を、前記発光部から発光する可視光にする請求項１に記載の送信装置。
【請求項４】
前記送信情報の送信に用いられていない空き周波数帯域を検出する検出部を備え、
前記発信部は、前記検出した空き周波数帯域の電波を発信し、
前記光変調部は、前記検出した空き周波数帯域を示す前記電波規則情報を、前記発光部から発光する可視光にする請求項１に記載の送信装置。
【請求項５】
前記発信部により発信する電波の変調に同期する同期信号を前記電波規則情報として取得する同期信号取得部を備え、
前記光変調部は、前記取得された電波規則情報が示す前記同期信号を、前記発光部から発光する可視光にする請求項１に記載の送信装置。
【請求項６】
前記発信部により発信する電波の周波数帯域を所定時間毎に変更する変更部を備えた請求項１から５のいずれか一に記載の送信装置。
【請求項７】
アンテナを介して電波を受信する電波受信部と、
前記電波受信部により受信した電波に載せられている送信情報を復調する電波復調部と、
予め設定された方向から発光された可視光を受光するように設けられた受光部と、
前記受光した可視光から、前記電波受信部により受信する電波に関する電波規則情報を復調する光復調部と、を備え、
前記電波受信部は、前記復調した電波規則情報に則って電波を受信する受信装置。
【請求項８】
前記光復調部は、前記受光した可視光から、前記電波受信部により受信する電波の変調方式を示す前記電波規則情報を復調し、
前記電波受信部は、前記復調した電波規則情報が示す変調方式の電波を受信する請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
前記光復調部は、前記受光した可視光から、前記電波受信部により受信する電波の電波形式を示す前記電波規則情報を復調し、
前記電波受信部は、前記復調した電波規則情報が示す電波形式の電波を受信する請求項７に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記光復調部は、前記受光した可視光から、前記電波受信部により受信する電波の周波数帯域を示す前記電波規則情報を復調し、
前記電波受信部は、前記復調した電波規則情報が示す周波数帯域の電波を受信する請求項７に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記光復調部は、前記受光した可視光から、前記電波受信部により受信する電波の変調に同期する同期信号を示す前記電波規則情報を復調し、
前記電波復調部は、前記復調した電波規則情報が示す同期信号に同期して、前記電波受信部により受信した電波に含まれる前記送信情報を復調する請求項７から１０のいずれか一項に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、送信装置および受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
データ通信を行う方法として、電波を用いた無線通信がある。この電波を用いた無線通信は、テレビ、ラジオ、携帯電話等、数え切れない装置に使用され、現代の生活に欠かせないものとなっている。電波を用いた無線通信によれば、無線通信に使用可能な予め設定された周波数の範囲内であれば、どの周波数を使用して無線通信を行っても良いので、数多くの周波数を用いて無線通信を行うことができ、かつ電波が届く範囲内であればどこでも電波を受信することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１８２２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電波を用いた無線通信においては、電波が目に見えないために電波が届く範囲を特定することができず、電波を発信した周波数や変調方式等が特定できれば、特定の装置以外の他の装置においても電波を受信することができるので、特定の装置でのみ電波を受信したり、特定の装置から発信された電波のみを受信したりすることができず、データ通信の秘匿性を守ることができない、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の送信装置は、発信部と、発光部と、光変調部と、電波変調部と、を備える。前記発信部は、アンテナから電波を発信する。前記発光部は、予め設定された方向に可視光を発光するように設けられている。前記光変調部は、前記発信部により発信する電波に関する電波規則情報を、前記発光部から発光する可視光にする。前記電波変調部は、前記発信部により発信する電波に載せて送信する送信情報を、前記電波規則情報に則って変調する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、データ受信装置とデータ送信装置との間でのデータ通信を説明するための図である。
【図３】図３は、データ送信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、データ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、第１の実施形態にかかる通信システムにおいて送信情報を送受信する処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】図６は、データ送信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、データ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、第２の実施形態にかかる通信システムにおいて送信情報を送受信する処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】図９は、受信した電波から送信情報を復調するタイミングを表すタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、変調する電波の周波数帯域を変更するタイミングを表すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる通信システムの構成を示すブロック図である。本実施形態にかかる通信システム１は、図１に示すように、道路を走行しながら、電波および可視光による無線通信を用いて、隊列走行を行う自動車２（車両）間においてデータを送受信するシステムである。なお、本実施形態では、自動車２間においてデータを送受信する通信システムについて説明するが、これに限定するものではなく、例えば、自動車２と路側に設置された自動速度違反取締器等との間においてデータを送受信する通信システムや、海上の船と灯台との間においてデータを送受信する通信システム等においても、本実施形態にかかる通信システムを適用することができる。
【０００８】
具体的には、隊列走行を行う先行の自動車２は、電波を発信するアンテナ２１と、隊列走行を行う後続の自動車２に可視光を発光するように設けられたテールランプなどの発光部２２と、を有するデータ送信装置２０を備えている。一方、隊列走行を行う後続の自動車２は、電波を受信するアンテナ２４と、隊列走行を行う先行の自動車２からの可視光を受光するように設けられた受光部２５と、を有するデータ受信装置２３を備えている。
【０００９】
そして、隊列走行を行う先行の自動車２のデータ送信装置２０は、アンテナ２１から電波を通信キャリア（搬送波）として、通信キャリアに載せて送信する送信情報を、発信する電波に関する電波規則情報（例えば、各々異なる周波数、変調方式、データ形式、同期信号等）に則って変調することにより、データを送信する。また、データ送信装置２０は、アンテナ２１から発信した電波に関する電波規則情報（例えば、各々異なる周波数、変調方式、データ形式、同期信号等）を、発光部２２から発光される可視光にすることにより、電波規則情報を送信する。
【００１０】
従来、照明は蛍光灯や電球が主流であったが、近年は、消費電力や寿命等の観点から、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）照明が急速に普及してきている。このＬＥＤ照明は、応答性が速く、電気的に光の発光が制御可能であるために通信手段として使用することが考えられている。例えば、建物内、道路、車両等に多数存在するＬＥＤ照明を利用することで、新たに通信のための装置を配備しなくても、現存のＬＥＤ照明に、当該ＬＥＤ照明から発光する光を変調する通信装置を接続するだけで容易にデータ通信が実現できる、というメリットがある。具体的には、ＬＥＤ照明から発光される光を搬送波として、光を変調することにより、データ通信を行うものである。
【００１１】
一方、隊列走行を行う後続の自動車２のデータ受信装置２３は、受光部２５により先行の自動車２の発光部２２から発光された可視光を受光し、受光した可視光から電波規則情報を復調する。また、データ受信装置２３は、復調した電波規則情報に則って、アンテナ２４を介して電波を受信した、受信した電波に載せられている送信情報を復調することにより、隊列走行を行う先行の自動車２のデータ送信装置２０から送信されたデータを受信する。
【００１２】
図２は、データ受信装置とデータ送信装置との間でのデータ通信を説明するための図である。図２に示すように、データ受信装置２３が備えるアンテナ２４により電波を受信可能な範囲内に、複数のデータ送信装置Ａ〜Ｃ（２０）が存在する場合、データ受信装置２３は、データ送信装置Ａ〜Ｃ（２０）から発信された電波Ａ〜Ｃのうち、いずれの電波が隊列走行を行う先行の自動車２が備えるデータ送信装置２０から発信された電波なのかを判別して電波を受信することができない。
【００１３】
しかしながら、本実施形態にかかる通信システム１によれば、隊列走行を行う後続の自動車２のデータ受信装置２３は、受光部２５によって隊列走行を行う先行の自動車２の発光部２２から発光された可視光を受光し、当該受光した可視光から電波規則情報を復調し、さらに、復調した電波規則情報に則って、アンテナ２４を介して電波を受信することにより、データ送信装置Ａ〜Ｃ（２０）から発信された電波Ａ〜Ｃのうち、隊列走行を行う先行の自動車２のデータ送信装置Ｂ（２０）から発信された電波Ｂからデータを受信することができる。
【００１４】
図３は、データ送信装置の構成を示すブロック図である。図３に示すように、データ送信装置２０は、アンテナ２１、発光部２２、アンテナデータ取得部３１、電波変調部３２、増幅部３３、空き周波数検出部３４、搬送波周波数変更部３５、可視光データ取得部３６、光変調部３７、電源部３９、および発信部４０を備えている。
【００１５】
電源部３９は、データ送信装置２０が備える各部に電源を供給するものである。アンテナ２１は、電波の発信に用いられるものである。発信部４０は、アンテナ２１から電波を発信するものである。
【００１６】
発光部２２は、ＬＥＤ駆動部３７ｂからの電流の供給を受けて、可視光を発光するものである。また、発光部２２は、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）照明など、特定のデータ受信装置２３で受信可能な可視光を発光するように設けられたものである。言い換えると、発光部２２は、予め設定された方向（例えば、後方など）に可視光を発光するように設けられている。本実施形態では、隊列走行を行う先行の自動車２の後方に設置されたテールランプを、隊列走行を行う後続の自動車２が備えるデータ受信装置２３で受光可能な可視光を発光するように設けられた発光部２２として用いるものとする。
【００１７】
アンテナデータ取得部３１は、アンテナ２１から発信する電波に載せて送信する送信情報（例えば、自動車の進路、方向変更、速度、ブレーキ操作、自動車２の位置情報など）を取得する取得部である。例えば、アンテナデータ取得部３１は、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）機能により取得した自動車２の位置情報を、送信情報として取得するものとする。
【００１８】
なお、本実施形態では、アンテナデータ取得部３１は、当該アンテナデータ取得部３１自身で送信情報を作成しているが、これに限定するものではなく、例えば、データ送信装置２０の外部機器から送信情報を取得しても良い。
【００１９】
電波変調部３２は、アンテナデータ取得部３１により取得された送信情報を、電波規則情報（例えば、各々異なる周波数、変調方式、データ形式、同期信号等）に則って変調するものである。本実施形態では、電波変調部３２は、アンテナデータ取得部３１により取得された送信情報を、後述する空き周波数検出部３４により検出された空き周波数帯域に変調する。具体的には、電波変調部３２は、アンテナデータ取得部３１により取得された送信情報を、電気信号（例えば、電圧や電流等）に変換する。次いで、電波変調部３２は、変換した電気信号を、電波規則情報に則って変えることにより、当該取得された送信情報を変調する。
【００２０】
増幅部３３は、電波変調部３２により変調された送信情報をアンテナ２１から発信するために増幅するものである。
【００２１】
空き周波数検出部３４は、発信部４０から発信する電波の周波数帯域のうち、送信情報の送信に用いられていない空き周波数帯域を検出するものである。本実施形態では、データ送信装置２０は、発信部４０により発信可能な電波の周波数帯域と、当該周波数帯域が送信情報の送信に用いられているか否かを示す使用情報と、を対応付けて記憶する記憶部（図示しない）を有するものとする。そして、空き周波数検出部３４は、当該記憶部に記憶された周波数帯域のうち、送信情報の送信に用いられていないことを示す使用情報と対応付けて記憶された周波数帯域を、空き周波数帯域として検出する。
【００２２】
搬送波周波数変更部３５は、発信部４０により発信する電波の周波数帯域を変更する変更部である。本実施形態では、搬送波周波数変更部３５は、空き周波数検出部３４により検出された空き周波数帯域のうち、搬送波として使用する電波の周波数帯域を決定する。そして、搬送波周波数変更部３５は、決定（変更）した周波数帯域（空き周波数帯域）を発信部４０および可視光データ取得部３６に入力する。
【００２３】
可視光データ取得部３６は、発信部４０により発信する電波に関する電波規則情報を取得するものである。本実施形態では、可視光データ取得部３６は、搬送波周波数変更部３５から入力された周波数帯域を示す電波規則情報を取得するものとする。
【００２４】
光変調部３７は、可視光データ取得部３６により取得された電波規則情報を、発光部２２から発光される可視光にするものである。本実施形態では、光変調部３７は、発信部４０により発信する電波の周波数帯域を示す電波規則情報を、発光部２２から発光される可視光にするものとする。具体的には、光変調部３７は、変換部３７ａおよびＬＥＤ駆動部３７ｂを備えている。変換部３７ａは、可視光データ取得部３６により取得された電波規則情報を、電圧や電流等の電気信号に変換する。
【００２５】
ＬＥＤ駆動部３７ｂは、変換部３７ａにより変換された電気信号に従って、発光部２２に供給する電流を生成するものである。
【００２６】
なお、本実施形態では、光変調部３７は、発信部４０から発信する電波の周波数帯域を示す電波規則情報を、発光部２２から発光される可視光にしているが、これに限定するものではなく、例えば、発信部４０により発信する電波の変調方式や、送信情報のデータ形式等を示す電波規則情報を、発光部２２から発光される可視光にしても良い。
【００２７】
図４は、データ受信装置の構成を示すブロック図である。図４に示すように、データ受信装置２３は、アンテナ２４、受光部２５、電波制御部４１、電波復調部４２、受信データ出力部４３、光復調部４５、可視光データ抽出部４６、受信周波数入力部４７、および電源部４８を備えている。
【００２８】
電源部４８は、データ受信装置２３が備える各部に電源を供給するものである。アンテナ２４は、電波を受信するものである。受光部２５は、フォトセンサやＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）など、特定のデータ送信装置２０から発光された可視光を受光するように設けられたものである。言い換えると、受光部２５は、予め設定された方向（例えば、前方など）から発光された可視光を受光するように設けられている。本実施形態では、隊列走行を行う先行の自動車２が備えるデータ送信装置２０から発光された可視光を受光するように設けられた受光部２５として、隊列走行を行う後続の自動車２の前方に設けられているものとする。
【００２９】
電波受信部４１は、アンテナ２４を介して電波を受信するものである。また、電波受信部４１は、後述する光復調部４５により復調された電波規則情報に則って、アンテナ２４を介して電波を受信するものである。本実施形態では、電波受信部４１は、後述する光復調部４５により復調された電波規則情報が示す周波数帯域の電波を受信するように、アンテナ２４を介して受信する電波の周波数帯域をチューニングする。
【００３０】
なお、本実施形態では、周波数帯域を示す電波規則情報に則って、アンテナ２４を介して電波を受信しているが、これに限定するものではなく、例えば、電波受信部４１は、電波の変調方式やデータ形式等を示す電波規則情報に則って、アンテナ２４を介して電波を受信しても良い。
【００３１】
電波復調部４２は、電波受信部４１により受信した電波に載せられている送信情報を復調するものである。具体的には、電波復調部４２は、電波受信部４１により受信した電波の特性（例えば、周波数、振幅、位相等）から電気信号を取得し、取得した電気信号を送信情報に変換するものである。
【００３２】
受信データ出力部４３は、電波復調部４２により復調された送信情報を、データ受信装置２３に接続された外部機器等に出力するものである。
【００３３】
光復調部４５は、受光部２５により受光した可視光から、電波規則情報を復調するものである。本実施形態では、光復調部４５は、受光部２５により受光した可視光から、電波受信部４１により受信する電波の周波数帯域を電波規則情報として復調するものとする。
【００３４】
具体的には、光復調部４５は、復調部４５ａおよび電気信号変換部４５ｂを備えている。電気信号変換部４５ｂは、受光部２５により受光した可視光を、当該可視光の特性（例えば、周波数、振幅、位相等）を表す電気信号に変換する。復調部４５ａは、電気信号変換部４５ｂにより変換された電気信号から、電波規則情報を含む情報を復調するものである。
【００３５】
なお、本実施形態では、光復調部４５は、受光部２５により受光した可視光から、電波受信部４１により受信する電波の周波数帯域を示す電波規則情報を復調しているが、これに限定するものではなく、例えば、受光部２５により受光した可視光から、電波受信部４１により受信する電波の変調方式や、電波受信部４１により受信する電波に載せられた送信情報のデータ形式等を示す電波規則情報を復調しても良い。
【００３６】
可視光データ抽出部４６は、復調部４５ａにより復調された情報から、電波受信部４１により受信する電波に関する電波規則情報を抽出する抽出部である。本実施形態では、可視光データ抽出部４６は、復調部４５ａにより復調された情報から、電波受信部４１により受信する電波の周波数帯域を示す電波規則情報を抽出するものとする。
【００３７】
受信周波数入力部４７は、可視光データ抽出部４６により抽出された電波規則情報を、電波受信部４１に入力するものである。
【００３８】
図５は、第１の実施形態にかかる通信システムにおいて送信情報を送受信する処理の流れを示すフローチャートである。まず、データ送信装置２０側の処理について説明する。
【００３９】
まず、アンテナデータ取得部３１が、発信部４１から発信する電波に載せて送信する送信情報を取得する（ステップＳ５０１）。アンテナデータ取得部３１により送信情報が取得されると、電波変調部３２は、当該取得された送信情報を電気信号に変換する（ステップＳ５０２）。そして、電波変調部３２は、変換した電気信号を、電波規則情報に則って変換して、当該取得された送信情報を変調する（ステップＳ５０３）。
【００４０】
また、可視光データ取得部３６は、発信部４１により発信される電波の周波数帯域を示す電波規則情報を取得する（ステップＳ５０４）。次いで、変換部３７ａが、可視光データ取得部３６により取得された電波規則情報を電気信号に変換する（ステップＳ５０５）。そして、ＬＥＤ駆動部３７ｂは、変換部３７ａにより変換された電気信号に従って、発光部２２に供給する電流を生成することにより、電波規則情報を発光部２２から発光される可視光を変調する（ステップＳ５０６）。
【００４１】
次に、データ受信装置２３側の処理について説明する。まず、電気信号変換部４５ｂは、受光部２５により受光した可視光を電気信号に変換する（ステップＳ５０７）。復調部４５ａは、電気信号変換部４５ｂにより変換した電気信号から、電波受信部４１により受信する電波の周波数帯域を示す電波規則情報を含む情報を復調する（ステップＳ５０８）。
【００４２】
また、電波受信部４１は、復調された情報に含まれる電波規則情報が示す周波数帯域の電波を受信するように、アンテナ２４を介して受信する電波の周波数帯域をチューニングする（ステップＳ５０９）。電波復調部４２は、アンテナ２４により受信した電波に載せられた送信情報を復調する（ステップＳ５１０）。そして、受信データ出力部４３が、電波復調部４２により復調された送信情報を、データ受信装置２３に接続された外部機器等に出力する（ステップＳ５１１）。
【００４３】
このように、第１の実施形態のデータ送信装置２０によれば、アンテナ２１から電波を発信する発信部４０と、予め設定された方向に可視光を発光するように設けられた発光部２２と、発信部４０により発信する電波に関する電波規則情報を、発光部２２から発光する可視光にする光変調部３７と、発信部４０から発信する電波に載せて送信する送信情報を、電波規則情報に則って変調する電波変調部３２と、を備えることにより、発光部２２から発光された可視光を受光可能な特定のデータ受信装置２３だけが、データ送信装置２０から電波に載せられた送信情報を受信することができるので、電波によるデータ通信の秘匿性を守ることができる。
【００４４】
また、データ受信装置２３によれば、アンテナ２４を介して電波を受信する電波受信部４１と、電波受信部４１により受信した電波に載せられている送信情報を復調する電波復調部４２と、予め設定された方向から発光された可視光を受光するように設けられた受光部２５と、受光した可視光から、電波受信部４１により受信する電波に関する電波規則情報を復調する光復調部４５と、を備え、電波受信部４１は、復調した電波規則情報に則って電波を受信することにより、受光部２５により受光する可視光を発光する特定のデータ送信装置２０だけから送信情報を受信することができるので、電波によるデータ通信の秘匿性を守ることができる。
【００４５】
例えば、図２に示すように、隊列走行を行う後続の自動車２に搭載されたデータ受信装置２３が備えるアンテナ２４により電波を受信可能な範囲内に、複数の自動車２に搭載されたデータ送信装置Ａ〜Ｃ（２０）が存在する場合に、データ受信装置２３が備える受光部２５によって隊列走行を行う先行の自動車２の発光部２２（テールランプ）から発光された可視光を受光し、当該受光した可視光から電波規則情報を復調し、さらに、復調した電波規則情報に則って、アンテナ２４を介して電波を受信する。これにより、隊列走行を行う自動車２が搭載するデータ送信装置２０とデータ受信装置２３との間でのみ電波による送信情報の送受信が可能となるので、電波によるデータ通信の秘匿性を守ることができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、自動車２間においてデータを送受信する通信システム１について説明したが、これに限定するものではない。例えば、自動車２と路側等に設置された自動速度違反取締器との間においてデータを送受信する通信システムにも適用することができる。具体的には、自動速度違反取締器に搭載されたデータ受信装置２３は、受光部２５によって速度違反を犯した自動車２の発光部２２（例えばヘッドランプ）から発光された可視光を受光し、当該受光した可視光から電波規則情報を復調し、さらに、復調した電波規則情報に則って、アンテナ２４を介して電波を受信して、受信した電波から自動車２の位置情報（送信情報）を復調する。これにより、自動速度違反取締器に搭載されたデータ受信装置２３は、速度違反を犯した自動車２に搭載されたデータ送信装置２０とのみ電波によるデータ通信を行うことができる。また、速度違反を犯した自動車２が受光部２５により可視光を受信できる範囲から外れた場合でも、電波による無線通信を行うことにより、当該速度違反を犯した自動車２から位置情報を受信することができるので、当該速度違反を犯した自動車２を追跡することができる。
【００４７】
また、海上の船と灯台との間においてデータを送受信する通信システムにも、本実施形態にかかる通信システム１を適用することができる。灯台に設置されたデータ受信装置２３が備えるアンテナ２４により電波を受信可能な範囲内に、複数の船に搭載されたデータ送信装置が存在する場合に、データ受信装置２３が備える受光部２５によって、特定の船の発光部２２から発光された可視光を受光し、当該受光した可視光から電波規則情報を復調し、さらに、復調した電波規則情報に則って、アンテナ２４を介して電波を受信する。これにより、灯台に設置されたデータ受信装置２３は、海上にいる船に搭載されたデータ送信装置２０のうち特定の船に設置されたデータ送信装置２０からのみ送信情報の受信が可能となる。
【００４８】
（第２の実施形態）
本実施形態は、データ送信装置が、発信部から発信する電波の変調に同期する同期信号を電波規則情報として取得し、取得した電波規則情報が示す同期信号を、発光部から発光される可視光にし、データ受信装置が、受光した可視光から同期信号を復調するとともに、復調した同期信号に同期して、電波受信部により受信した電波から送信情報を復調するものである。なお、以下の説明では、第１の実施形態と同様の箇所については説明を省略し、第１の実施形態と異なる箇所についてのみ説明する。
【００４９】
図６は、データ送信装置の構成を示すブロック図である。図６に示すように、データ送信装置６０は、アンテナ２１、発光部２２、アンテナデータ取得部３１、電波変調部６２、増幅部３３、同期信号取得部６１、可視光データ取得部６３、光変調部６４、および電源部３９を備えている。
【００５０】
同期信号取得部６１は、アンテナ２１から発信する電波の変調に同期する同期信号を電波規則情報として取得するものである。
【００５１】
電波変調部６２は、同期信号取得部６１により取得された電波規則情報が示す同期信号に同期して、アンテナ２１から発信する電波を変調する。本実施形態では、電波変調部６２は、同期信号取得部６１からの同期信号の入力をトリガにして、アンテナデータ取得部３１から入力された送信情報を変調する。
【００５２】
可視光データ取得部６３は、同期信号取得部６１により取得された同期信号を示す電波規則情報を光変調部６４ａに入力するものである。
【００５３】
光変調部６４は、可視光データ取得部６３から入力された電波規則情報が示す同期信号を、発光部２２から発光される可視光にするものである。具体的には、光変調部６４は、変換部６４ａおよびＬＥＤ駆動部６４ｂを備えている。変換部６４ａは、可視光データ取得部６３により入力された電波規則情報が示す同期信号を、電圧や電流等の電気信号に変換する。ＬＥＤ駆動部６４ｂは、変換部６４ａにより変換された電気信号に従って、発光部２２に供給する電流を生成するものである。
【００５４】
図７は、データ受信装置の構成を示すブロック図である。図７に示すように、データ受信装置７０は、アンテナ２４、受光部２５、電波受信部４１、電波復調部７１、受信データ出力部４３、光復調部７２、可視光データ抽出部７３、同期信号入力部７４、および電源部４８を備えている。
【００５５】
電波復調部７１は、後述する光復調部７２により復調される電波規則情報が示す同期信号に同期して、電波受信部４１により受信した電波から、送信情報を復調するものである。本実施形態では、電波復調部７１は、後述する光復調部７２により復調される電波規則情報が示す同期信号の入力をトリガにして、電波受信部４１により受信した電波から送信情報を復調する。
【００５６】
光復調部７２は、受光部２５により受光した可視光から、電波受信部４１により受信する電波の変調に同期する同期信号を復調する。具体的には、光復調部７２は、復調部７２ａおよび電気信号変換部７２ｂを備えている。電気信号変換部７２ｂは、受光部２５により受光した可視光を、当該可視光の特性（例えば、周波数、振幅、位相等）を表す電気信号に変換するものとする。復調部７２ａは、電気信号変換部７２ｂにより変換された電気信号から、同期信号を含む情報を復調する。
【００５７】
可視光データ抽出部７３は、光復調部７２により復調された情報から、同期信号示す電波規則情報を抽出する。同期信号取得部７４は、可視光データ抽出部７３により抽出された電波規則情報を、電波復調部７１に出力する。
【００５８】
図８は、第２の実施形態にかかる通信システムにおいて送信情報を送受信する処理の流れを示すフローチャートである。まず、データ送信装置６０側の処理について説明する。
【００５９】
電波変調部６２は、同期信号取得部６１から出力された同期信号の入力をトリガにして、送信情報を変換した電気信号を、電波規則情報に則って変換して、当該送信情報を変調する（ステップＳ８０１）。
【００６０】
また、可視光データ取得部６３は、同期信号取得部６１により取得された同期信号を示す電波規則情報を取得する（ステップＳ８０２）。次いで、変換部６４ａが、可視光データ取得部６３により取得された電波規則情報が示す同期信号を電気信号に変換する（ステップＳ８０３）。
【００６１】
次に、データ受信装置７０側の処理について説明する。まず、電気信号変換部７２ｂは、受光部２５により受光した可視光を電気信号に変換する（ステップＳ８０４）。復調部７２ａは、電気信号変換部７２ｂにより変換した電気信号から、アンテナ２４により受信する電波の変調に同期する同期信号を含む情報を復調する（ステップＳ８０５）。
【００６２】
また、電波復調部７１は、復調された情報に含まれる電波規則情報が示す同期信号の入力をトリガにして、電波受信部４１により受信した電波から、送信情報を復調する（ステップＳ８０６）。
【００６３】
図９は、受信した電波から送信情報を復調するタイミングを表すタイミングチャートである。図９に示すように、電波復調部７１は、同期信号取得部７４によって同期信号を示す電波規則情報が取得されるのをトリガにして、アンテナ２４により受信した電波からの送信情報の復調を開始して、当該送信情報を全て受信するまで当該送信情報の復調を継続する。
【００６４】
このように、第２の実施形態のデータ送信装置６０によれば、発信部４０により発信する電波の変調に同期する同期信号を示す電波規則情報を取得する同期信号取得部７４と、取得した同期信号を、発光部２２から発光する可視光にする光変調部６４と、を備えることにより、発光部２２から発光された可視光を受光可能な特定のデータ受信装置７０だけが、データ送信装置６０から電波に載せて送信された送信情報を受信することができるので、電波によるデータ通信の秘匿性を守ることができる。
【００６５】
また、データ受信装置７０によれば、受光した可視光から、電波受信部４１により受信する電波の変調に同期する同期信号を示す電波規則情報を復調する光復調部４５と、を備え、電波復調部７１は、復調した電波規則情報が示す同期信号に同期して、アンテナ２４による受信した電波から送信情報を復調することにより、受光部２５により受光する可視光を発光する特定のデータ送信装置６０だけから送信情報を受信することができるので、電波によるデータ通信の秘匿性を守ることができる。
【００６６】
（第３の実施形態）
本実施形態は、データ送信装置が、発信部により発信する電波の周波数帯域を所定時間毎に変更するものである。なお、以下の説明では、第１の実施形態と同様の箇所については説明を省略し、第１の実施形態と異なる箇所についてのみ説明する。
【００６７】
搬送波周波数変更部３５は、発信部４０により発信する電波の周波数帯域を所定時間毎に変更する変更部である。
【００６８】
電波変調部３２は、アンテナデータ取得部３１により取得された送信情報を、アンテナ２１から発信する電波であって、変更された周波数帯域の電波に変調する。
【００６９】
図１０は、変調する電波の周波数帯域を変更するタイミングを表すタイミングチャートである。まず、データ送信装置２０側の処理について説明する。図１０に示すように、搬送波周波数変更部３５は、空き周波数検出部３４により検出された空き周波数帯域の中から、所定時間毎に異なる周波数帯域を選択することにより、変調する電波の周波数帯域を、周波数帯域ｆ１〜ｆｎに変更する。そして、電波変調部３２は、送信情報を、搬送波周波数変更部３５により変更された周波数帯域の電波に変調する。
【００７０】
可視光データ取得部３６は、搬送波周波数変更部３５により周波数帯域が変更される度に、変更された周波数帯域ｆ１〜ｆｎを示す電波規則情報を光変調部３７に入力する。光変調部３７は、入力された周波数帯域を示す電波規則情報を、発光部２２から発光される可視光にする。
【００７１】
次に、データ受信装置２３側の処理について説明する。図１０に示すように、光復調部４５は、所定時間毎に、受光部２５により受光した可視光から、周波数帯域ｆ１〜ｆｎを示す電波規則情報を復調する。電波受信部４１は、復調された周波数帯域ｆ１〜ｆｎの電波を受信する。そして、電波復調部４２は、周波数帯域ｆ１〜ｆｎの電波から、送信情報を復調する。
【００７２】
このように、第３の実施形態の通信システム１によれば、データ送信装置が、発信部４０から発信する電波の周波数帯域を所定時間毎に変更し、送信情報を、変更された周波数帯域の電波に変調することにより、より秘匿性の高い無線によるデータ通信を実現することができる。
【００７３】
以上説明したとおり、第１から第３の実施形態によれば、電波によるデータ通信の秘匿性を守ることができる。
【００７４】
なお、本実施形態のデータ送信装置およびデータ受信装置で実行されるプログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。また、本実施形態のデータ送信装置およびデータ受信装置で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital  Versatile  Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００７５】
さらに、本実施形態のデータ送信装置およびデータ受信装置で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態のデータ送信装置およびデータ受信装置で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【００７６】
本実施形態のデータ送信装置で実行されるプログラムは、上述した各部（アンテナデータ取得部、発信部、電波変調部、増幅部、搬送波周波数変更部、空き周波数検出部、可視光データ取得部、光変調部、同期信号取得部など）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、アナログデータ取得部、発信部、電波変調部、増幅部、搬送波周波数変更部、空き周波数検出部、可視光データ取得部、光変調部、同期信号取得部などが主記憶装置上に生成されるようになっている。
【００７７】
一方、本実施形態のデータ受信装置で実行されるプログラムは、上述した各部（電波受信部、電波復調部、受信データ出力部、光復調部、可視光データ抽出部、受信周波数入力部、同期信号入力部など）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭからプログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、電波受信部、電波復調部、受信データ出力部、光復調部、可視光データ抽出部、受信周波数入力部、同期信号入力部などが主記憶装置上に生成されるようになっている。
【００７８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７９】
２０，６０  データ送信装置
２１，２４  アンテナ
２２  発光部
２３，７０  データ受信装置
２５  受光部
３１  アンテナデータ取得部
３２，６２  電波変調部
３４  空き周波数検出部
３７，６４  光変調部
３７ａ，６４ａ  変換部
３７ｂ，６４ｂ  ＬＥＤ駆動部
４０  発信部
４１  電波受信部
４２，７１  電波復調部
４５，７２  光復調部
４５ａ，７２ａ  復調部
４５ｂ，７２ｂ  電気信号変換部
６１  同期信号取得部
【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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