光通信システム、送信装置および受信装置
【課題】 状況に応じた適切な並列度でのデータ通信を実現する。
【解決手段】 送信装置１０は、光源部１１を複数のサブエリアに分割し、同一のサブエリアに属するＬＥＤ１２を同一のデータを変調した変調信号により駆動して、サブエリアを示す情報を含むデータを送信する。受信装置２０は、データを含む光を受光して、復調によりデータを取得し、画素と受信したデータに含まれるサブエリアを示す情報に基づいて、サブエリアごとに送信すべきデータを特定する情報を割り当て、サブエリアを示す情報と送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを生成する。割り当てマップは送信装置１０に送信され、送信装置１０は、割り当てマップに割り当てマップに基づいて、サブエリアごとに送信すべきデータを特定する情報にしたがって、並列にデータを送信する。
【解決手段】 送信装置１０は、光源部１１を複数のサブエリアに分割し、同一のサブエリアに属するＬＥＤ１２を同一のデータを変調した変調信号により駆動して、サブエリアを示す情報を含むデータを送信する。受信装置２０は、データを含む光を受光して、復調によりデータを取得し、画素と受信したデータに含まれるサブエリアを示す情報に基づいて、サブエリアごとに送信すべきデータを特定する情報を割り当て、サブエリアを示す情報と送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを生成する。割り当てマップは送信装置１０に送信され、送信装置１０は、割り当てマップに割り当てマップに基づいて、サブエリアごとに送信すべきデータを特定する情報にしたがって、並列にデータを送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間中に放射される光信号を通信媒体として用いる光通信システムおよび光通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＤ（レーザーダイオード）やＬＥＤ（発光ダイオード）の発達に伴い、照明器具から発せられる可視光を通信媒体として用いる方式が提案されている。照明器具は至るところに存在するので、照明器具からの照明光を通信に用いることができれば、照明器具に新たな機能を付加するだけで無線通信を実現することができる。近年、超寿命で低消費電力という優れた特徴を持つ白色ＬＥＤが次世代の光源として期待されている。
【０００３】
このような可視光の光源を利用した光通信システムにおいては、送信装置が、送信したいデータに基づいて可視光を変調した変調光を放射し、受信装置は、変調光を受光して、復調することによりデータを取得できる。
【０００４】
たとえば、現在入手可能な白色ＬＥＤの通信に利用できる帯域幅は、数ＭＨｚ〜１０数ＭＨｚ程度であり、システム全体のスループットがＬＥＤの応答速度によって制限されてしまう。そこで、複数のＬＥＤで異なるパケットを並列に伝送し、２次元センサ（イメージセンサ）で各ＬＥＤからの信号を並列に受信するシステム（並列可変光通信システム）が提案されている（特許文献１、非特許文献１、非特許文献２）。
【０００５】
提案されたシステムにおいては、送信データを複数のパケットに分割し、それぞれのパケットを各ＬＥＤから並列に伝送することで、単独のＬＥＤの応答速度に依存しない高速通信を可能とする。
【特許文献１】特開２００６−１９１３１３号公報
【非特許文献１】「Parallel Wireless Optical CommunicationUsing High Speed CMOS Image Sensor」、Ｓ．Ｍｉｙａｕｃｈｉ他著、情報理論とその応用国際シンポジウム(InternationalSymposium on Information Theory and its Applications) （ＩＳＩＴＡ２００４）, Parma, Italy、２００４年１０月
【非特許文献２】「２次元送受信機による高速な並列空間可視光通信システムの設計」、石田正徳他著、信学技報、ＯＣＳ２００５−２０、第４９頁〜第５４頁、２００５年５月
【非特許文献３】「Analysis of LED AllocationAlgorithms for Parallel Wireless Optical Communication」、Ｓ．Ｍｉｙａｕｃｈｉ他著、ＩＥＥＥ Radioand Wireless Symposium （ＲＷＳ） ２００６、San Diego, USA、第１９１頁〜第１９４頁、２００６年１月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
並列可変光通信システムにおいては、ＬＥＤの数と受信する２次元センサの画素数を増やせば増やすほど、すなわち、並列度を上げるほどスループットが向上するため、高速な可視光無線ＬＡＮを実現することが期待できる。
【０００７】
並列可変光通信システムにおいては、図１４に示すように、受信装置１００において、２次元センサ１０１の前にレンズ１０２を配置することで、ＬＥＤ１１０の照明の像を２次元センサ１０１上に結像させている。
【０００８】
図１５は、２次元センサ１０１上に結像されたＬＥＤ１１０の像を示す図である。図１５において、矩形が、それぞれ２次元センサ１０１の画素を表し、黒丸が、それぞれＬＥＤ１１０の像を表す。図１５（ａ）に示すように、２次元センサの画素と、ＬＥＤの像とが、すべて１対１で対応していれば、全ての画素が異なるＬＥＤからの光を受けることができる。しかしながら、実際には、図１５（ｂ）に示すように、一方が回転した状態で像が投影され、或いは、図１５（ｃ）に示すように、ＬＥＤアレイと２次元センサとが平行ではなく、歪んだ状態で像が投影される場合もある。このように、ＬＥＤと画素との対応関係は変化する。
【０００９】
また、ＬＥＤの数が２次元センサの画素数より多く、２次元センサの画素に複数のＬＥＤの像が結ばれる場合も考えられる。このような場合には、１つの画素に複数のＬＥＤの像が投影されるため、送信機のＬＥＤ間の干渉が問題となる。
【００１０】
図１６に示す例では、２×２個のＬＥＤについて同じデータを送信するように構成している。図１６において、ＬＥＤの像を示す円内の模様が同じものについて、同じデータを送信している。図１６に示す２次元センサの画素のうち、左上、右上、左下、右下、中央の５つの画素については、同じデータを送信するＬＥＤの像が投影されており、問題なくデータを受信することができる。しかしながら、他の４つの画素については、異なるデータを送信するＬＥＤの像が投影されており、干渉によりデータを受信することができない。
【００１１】
本発明は、状況に応じた適切な並列度でデータ通信が可能な光通信システム、送信装置および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】
【００１２】
本発明の目的は、複数の光源を発光することにより、並列にデータを送信する光通信システムにおいて、
光を放射する複数の光源を含む光源部と、
前記光源部を複数のサブエリアに分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成してメモリに記憶する分割処理手段と、
与えられたデータを変調して変調信号を生成し、当該変調信号により、前記光源のそれぞれを駆動して、前記光源のそれぞれから変調光を発光させて、前記データを送信する送信処理手段であって、同一のサブエリアに属する光源を同一のデータを変調した変調信号により駆動可能に構成された送信処理手段と、
受信装置からの信号を受信可能な受信手段と、を備えた送信装置であって、前記送信処理手段が、前記サブエリアを示す情報を含むデータを変調した変調信号により光源を駆動するような送信装置、並びに、
光を受光する複数の画素を含む受光センサ部と、
前記画素のそれぞれにより受光された光に基づく信号を復調して、データを取得する受信処理手段と、
前記受信処理手段により取得された画素ごとのデータに基づいて、前記画素と、当該画素により取得されたデータに含まれる、前記サブエリアを示す情報とが対応付けられた受信マップを生成するとともに、前記受信マップに基づいて、前記サブエリアごとに、前記送信すべきデータを特定する情報を割り当て、前記サブエリアを示す情報と、送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを生成する割り当て手段と、
前記割り当てマップを含む信号を、前記送信装置の受信手段に送信する送信手段と、を備えた受信装置を備え、
前記送信装置が、前記割り当てマップに基づいて、前記サブエリアごとに前記送信すべきデータを特定する情報にしたがって、並列にデータを送信することを特徴とする光通信システムにより達成される。
【００１３】
好ましい実施態様においては、前記送信装置の前記分割処理手段が、前記割り当てマップにサブエリアを示す情報が含まれていないサブエリアについて、分割対象から除外するように構成される。
【００１４】
別の好ましい実施態様においては、前記画素により受信された光に基づき取得されたデータを参照して、伝送品質を示す値が所定の第１の閾値よりも良好であることを示す場合に、前記受信装置の前記送信手段が、並列度増加の指示を示す信号を、前記送信装置の受信手段に送信するように構成され、
前記送信装置の前記分割処理手段が、前記並列度増加の指示にしたがって、前記サブエリアを分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成される。
【００１５】
また、別の好ましい実施態様においては、前記画素により受信した光に基づき取得されたデータを参照して、伝送品質を示す値が所定の第２の閾値よりも劣化したことを示す場合に、前記受信装置の前記送信手段が、並列度減少の指示を示す信号、前記送信装置の受信手段に送信するように構成され、
前記送信装置の前記分割処理手段が、前記並列度減少の指示にしたがって、前記サブエリアをマージして、新たなサブエリアを生成し、新たなサブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成される。
【００１６】
より好ましい実施態様においては、前記送信装置の前記分割処理手段が、前記並列度減少の指示にしたがって、現在のサブエリアに分割される前の状態のサブエリアとなるように、前記サブエリアをマージするように構成される。
【００１７】
また、好ましい実施態様においては、前記サブエリアが単一の光源から構成される場合に、前記受信装置の前記割り当て手段が、一つの画素には同一のデータが受信されるような前記割り当てマップを生成するように構成される。
【００１８】
また、本発明の目的は、複数の光源を発光することにより、並列にデータを送信する光通信システムにおいて、
光を放射する複数の光源を含む光源部と、
前記光源部を複数のサブエリアに分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成してメモリに記憶する分割処理手段と、
与えられたデータを変調して変調信号を生成し、当該変調信号により、前記光源のそれぞれを駆動して、前記光源のそれぞれから変調光を発光させて、前記データを送信する送信処理手段であって、同一のサブエリアに属する光源を同一のデータを変調した変調信号により駆動可能に構成された送信処理手段と、
受信装置からの信号を受信可能な受信手段と、を備えた送信装置であって、
前記送信処理手段が、前記サブエリアを示す情報を含むデータを変調した変調信号により光源を駆動するように構成され、かつ、
前記光源部から発光された光を受光した受信装置から、前記サブエリアごとに、当該サブエリアを示す情報と、送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを受信し、当該割り当てマップに基づいて、前記サブエリアごとに前記送信すべきデータを特定する情報にしたがって、並列にデータを送信するように構成されたことを特徴とする送信装置により達成される。
【００１９】
好ましい実施態様においては、前記分割処理手段が、前記割り当てマップにサブエリアを示す情報が含まれていないサブエリアについて、分割対象から除外するように構成される。
【００２０】
別の好ましい実施態様においては、前記分割処理手段が、前記受信装置から送信された、当該受信装置における伝送品質に基づいて生成した並列度増加の指示を受信することに応答して、前記サブエリアを分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成される。
【００２１】
また、別の好ましい実施態様においては、前記分割処理手段が、前記受信装置から送信された、当該受信装置における伝送品質に基づいて生成した並列度減少の指示を受信することに応答して、前記サブエリアをマージして、新たなサブエリアを生成し、新たなサブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成する。
【００２２】
より好ましい実施態様においては、前記分割処理手段が、前記並列度減少の指示にしたがって、現在のサブエリアに分割される前の状態のサブエリアとなるように、前記サブエリアをマージするように構成される。
【００２３】
さらに、本発明の目的は、上記送信装置からの光を受光する受信装置であって、
前記光を受光する複数の画素を含む受光センサ部と、
前記画素のそれぞれにより受光された光に基づく信号を復調して、データを取得する受信処理手段と、
前記受信処理手段により取得された画素ごとのデータに基づいて、前記画素と、当該画素により取得されたデータに含まれる、前記サブエリアを示す情報とが対応付けられた受信マップを生成するとともに、前記受信マップに基づいて、前記サブエリアごとに、前記送信すべきデータを特定する情報を割り当て、前記サブエリアを示す情報と、送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを生成する割り当て手段と、
前記割り当てマップを含む信号を、前記送信装置に送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする受信装置により達成される。
【００２４】
好ましい実施態様においては、前記サブエリアが単一の光源から構成される場合に、前記受信装置の前記割り当て手段が、一つの画素には同一のデータが受信されるような前記割り当てマップを生成するように構成される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、状況に応じた適切な並列度でデータ通信が可能な光通信システム、送信装置および受信装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる光通信システムのブロックダイヤグラムである。図１に示すように、光通信システムは、送信装置１０と受信装置２０とを有している。
【００２７】
図１に示すように、送信装置１０は、光源部１１と、送信処理部１３、分割処理部１４、メモリ１５、受信処理部１６およびセンサ１７を有する。本実施の形態において、光源部１１は、複数のＬＥＤ１２を２次元状に配置したＬＥＤアレイである。無論、ＬＤ（レーザダイオード）などＬＥＤ以外の発光素子を利用しても良い。また、ＬＥＤ１２は２次元状の配置に限定されず、直線状（１次元状）に配置していても良い。本実施の形態においては、光源部１１から可視光が放射される。つまり、この光源部１１は、照明器具としても機能できる。
【００２８】
送信処理部１３は、各ＬＥＤ１２を駆動するための駆動信号を生成する。たとえば、送信処理部１３は、与えられたデータを変調した変調信号を生成して、光源部１２の各ＬＥＤ１２を駆動する。これにより、光源部１１からはデータを含む光を放射することができる。本実施の形態においては、送信処理部１３は、全てのＬＥＤ１２に対して同一のデータを変調した駆動信号を与えることもできる。或いは、送信処理部１３は、後述するサブエリアごとに、同一のサブエリアに属するＬＥＤ１２に対して同一のデータを変調した駆動信号を与えて変調光を放射させるような動作も可能である。さらに、送信処理部１３は、サブエリアごと、或いは、ＬＥＤ１２ごとに、順次、変調した駆動信号を与えて、当該サブエリアに属するＬＥＤ、或いは、それぞれのＬＥＤを順次発光させることもできる。
【００２９】
なお、送信処理部１３により生成された変調された駆動信号により光源部１１のＬＥＤ１２が変調光を放射することも、データ送信に含まれるため、本明細書においては、上記変調光の放射もデータ送信と称する。
【００３０】
分割処理部１４は、後述する受信装置２０からの情報（割り当てマップ）に基づいて、光源部１１を複数のサブエリアに分割して、サブエリアの情報（たとえば、各サブエリアを特定するサブエリア番号および各サブエリアに含まれるＬＥＤのＬＥＤ番号）などをメモリ１５に記憶する。
【００３１】
メモリ１５は、変調光として送信すべキデータや、送信処理部１３、分割処理部１４および受信処理部１６により実行されるプログラムなどを記憶する。
【００３２】
センサ１７は、後述する受信装置２０に設けられた赤外線発光素子２７からの赤外線を受光する。受信処理部１６は、センサ１７により受光された光に基づく信号からデータを取り出す。
【００３３】
受信装置２０は、レンズ２１、受光センサ部２２、受信処理部２３、メモリ２４、割り当て処理部２５、送信処理部２６および赤外線発光素子２７を有する。
【００３４】
受光センサ部２２は、レンズ２１を介して投影された光源部１１からの光を受光する。本実施の形態にかかる受光センサ部２２においては、複数の受光素子（以下、「画素」と称する）２８が２次元アレイ状に配置されている。レンズ２１は、オートフォーカスおよびズームの機能を有し、所定のズームの率で、受光センサ部２２上に、光源部１１のＬＥＤ１２の像を投影することができる。
【００３５】
受信処理部２３は、それぞれの画素２８が受光した光を変換した電気信号を受け入れ、それぞれの電気信号を復調してデータを取り出すことができる。復調されたデータに基づいて、割り当て処理部２５は、それぞれの画素が受信したデータを特定し、画素とサブエリアを特定する情報（たとえば、サブエリア番号）とを関連付けた受信マップを生成するとともに、受信マップに基づいて、サブエリアごとに送信すべきパケット番号を割り当てた割り当てマップを生成する。
【００３６】
送信処理部２６は、割り当てマップの情報を含む信号を生成して、赤外線発光素子２７に出力する。これにより、赤外線発光素子２７から割り当てマップの情報を含む赤外光が発せられ、送信装置１０のセンサ１７により受光される。
【００３７】
このように、本実施の形態においては、送信装置１０から受信装置２０へのデータ送信（ダウンリンクの通信）は、光源部１１の複数のＬＥＤ１２から受光センサ部２２の複数の画素２８への可視光（ＬＥＤ１２が白色ＬＥＤであれば白色の可視光）によるものとなる。その一方、受信装置２０から送信装置１０へのデータ送信（アップリンクの通信）は、赤外線発光素子２７からセンサ１７への赤外光を利用したものとなる。
【００３８】
以下、本実施の形態にかかる光通信システムにおいて実行される処理について説明する。図２および図３は、本実施の形態にかかる光通信システムにおいて実行される処理およびデータ通信を示すフローチャートである。
【００３９】
まず、送信装置１０の送信処理部１３は、光源部１１の各ＬＥＤ１２に駆動信号を与え、光源部１１のＬＥＤ１２から予め決められたパターン（既定パターン）を送信させる（ステップ２０１）。受信装置２０の受信処理部２３は、全画素２８で、既定パターンを検索する（ステップ２０２）。既定パターンが捕捉されると（ステップ２０３）、受信装置２０の送信処理部２６は、送信装置１０から発せられた光であるかどうかを確認するためのデータを送信する（ステップ２０４）。これは、まだこの時点では、送信装置１０と受信装置２０との間でリンクが切断されている状態だからである。送信装置１０からの応答を受信することにより（ステップ２０５）、既定パターンの認識は完了する（ステップ２０６）。
【００４０】
図４（ａ）は、初期状態の受光センサ部１２の状態を概略的に示す図である。この例では、受光センサ部１２には、４×４＝１６個の画素が配置されている（たとえば、符号４０１、４０２参照）、図４（ｂ）は、図２のステップ２０６での状態を示す。符号４１０で示す部分が認識された既定パターンである。
【００４１】
次いで、受信装置２０はレンズ２１を移動させて、各ＬＥＤ１２の像を受光センサ部１２上に焦点があった状態で投影させる（ステップ２０７）。図４（ｃ）は、ステップ２０７が完了した状態である。この例では、８×８＝６４個のＬＥＤの像（符号４２０参照）が、受光センサ部１２上に投影されている。
【００４２】
次いで、受信装置２０の送信処理部２６により、赤外線発光素子２７からシリアル伝送要求が送信され（ステップ２０８）、シリアル伝送要求が送信装置１０のセンサ１７に受信されると、これに応答して、送信装置１０はシリアル伝送によるデータ送信を開始する（ステップ２０９）。ステップ２０９のシリアル伝送によるデータ送信においては、送信処理部１３は、同一のデータを変調した駆動信号で各ＬＥＤ１２を駆動する。ステップ２０９のシリアル伝送ないしシリアル送信とは、並列度が「１」であるデータ送信であり、全てのＬＥＤから同一のデータが送信される。
【００４３】
シリアル伝送の間に、受信装置２０はレンズを移動させてズーミングを行う（ステップ２１０）。ズーミングにおいては、像が明瞭な範囲内で、受光センサ１２のできるだけ多くの画素２８がデータを受信できるように、像の拡大率が調整される。
【００４４】
ズーミングが完了すると、伝送品質を示す値が所定の閾値より良好な状態（たとえば、ＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）が所定の閾値Ｔｈ１より小さい状態）で一定時間が経過したら、つまり、伝送品質が安定したら（ステップ３０１でＹｅｓ）、受信装置２０の送信処理部２６により、赤外線発光素子２７から並列度増加指示が送信される（ステップ３０２）。
【００４５】
なお、送信装置１０においてパラレル伝送によるデータ送信の並列度を高めるために、以下、ステップ３０３〜３０７の処理が実行されるが、このステップ３０３〜３０７の処理は、伝送品質が所定のレベルである（たとえば、ＰＥＲ＜Ｔｈ１）である限り繰り返すことができる。
【００４６】
並列度増加指示を受信すると、送信装置１０のエリア分割処理部がサブエリア分割処理を実行する（ステップ３０３）。図５は、本実施の形態にかかる分割処理部１４にて実行されるサブエリア分割処理の例を示すフローチャート、図６は、サイズにしたがったサブエリア分割を規定するテーブルの例を示す図、図７および図８は、本実施の形態にかかるサブエリア分割の例を示す図である。
【００４７】
サブエリアとは、光源部１１を分割して得られる、１以上の画素群からなる小エリアをいう。図７（ａ）は、ステップ２１０のズーミングが終了した状態であり、符号７００が、受光センサ１２上に投影されたＬＥＤ１２の像のエリアとする。これをサブエリア分割処理によってたとえば、図７（ｂ）に示すように４つのサブエリア７１１〜７１３に分割する。なお、サブエリアにはそれぞれを特定する番号（サブエリア番号）が付与され、サブエリア番号および当該サブエリアを構成するＬＥＤの情報（たとえば、ＬＥＤ番号）が、メモリ１５に記憶されている。なお、図７（ａ）、（ｂ）および後述する図８（ａ）、（ｂ）において、サブエリア中或いはサブエリアに隣接して記載されている数字はサブエリア番号である。
【００４８】
図５に示すように、分割処理部１４は、処理対象となるサブエリアを特定する（ステップ５０１）。たとえば、図７（ａ）の状態では、エリア７００が処理対象となり特定される。また、図７（ｂ）の例では、サブエリア７１１〜７１４が、順次処理対象となる。
【００４９】
次いで、分割処理部１４は、分割不可能と判断されない限り（ステップ５０２でＹｅｓ）、以下のステップ５０３〜５０６の処理を実行する。分割不可能な状態とは、サブエリアが単一のＬＥＤで構成される場合である。
【００５０】
また、分割処理部１４は、割り当てマップに、処理対象となるサブエリアを示す情報（サブエリア番号）が存在するか否かを判断する（ステップ５０３）。割り当てマップは後に詳述するが、サブエリアごとに、当該サブエリアを示す情報（サブエリア番号）と、送信すべきデータを特定する情報（パケット番号）とが対応付けられているマップであり、受信装置２０から送信装置１０に送信され、送信装置１０のメモリ１５に記憶されている。
【００５１】
処理対象となるサブエリアのサブエリア番号が最新の割り当てマップに存在すれば、ステップ５０３でＹｅｓと判断され、その一方、最新の割り当てマップに存在しなければ、ステップ５０３でＮｏと判断される。ステップ５０３でＹｅｓと判断された場合には、分割処理部１４は、サブエリアのサイズ（横方向および縦方向の画素数）にしたがって、サブエリアを分割して新たなサブエリアを生成する（ステップ５０５）。
【００５２】
図６に示すように、横方向（ｘ軸方向）のＬＥＤ数ｘと、縦方向（ｙ軸方向）のＬＥＤ数ｙとによって、サブエリアの分割が規定される。ｘ＝１、ｙ＝１の場合（符号６０１）にはそれ以上の分割は不可能である（これは、ステップ５０２で処理が除外される）。
【００５３】
ｘ≦３かつｙ≦３の場合には、それぞれのサブエリアが単一のＬＥＤから構成されるように分割する（符号６０２）。その一方、ｘ／ｙ≧２であれば横方向に２分割して新たに２つのサブエリアが生成され（符号６０３）、ｘ／ｙ≦０．５であれば、縦方向に２分割して新たに２つのサブエリアが生成される（符号６０４）。また、上記符号６０３で示す場合と符号６０４で示す場合の間、つまり、０．５＜ｘ／ｙ＜２であれば、縦横両方向にそれぞれ２分割して新たに４つのサブエリアが生成される（符号６０５）。
【００５４】
ステップ５０３でＮｏと判断された場合には、分割処理部１４は、当該サブエリアを処理対象、つまり、分割の対象から除外する（ステップ５０４）。
【００５５】
分割処理部１４は、新たに生成されたサブエリアについての情報（たとえば、サブエリア番号およびサブエリアを構成するＬＥＤの番号）をメモリ１５に格納する。ステップ５０４で処理対象から除外されたサブエリアについての情報も同様にメモリ１５に格納される。
【００５６】
すべてのサブエリアについて処理が終了していなければ（ステップ５０７でＮｏ）、ステップ５０１に戻り、次のサブエリアについて同様の処理が実行される。
【００５７】
たとえば、図７（ｂ）の状態では、後述する割り当てマップには、サブエリア７１１、サブエリア７１３、サブエリア７１４のサブエリア番号「１」、「３」、「４」のみが含まれる。したがって、サブエリア番号「２」を付されているサブエリア７１２に関して図５の処理を実行しているときに、ステップ５０３においてＮｏと判断され、サブエリア７１２は処理対象から除外される。図８（ａ）は、サブエリア７１２が処理対象から除外されて、さらに、サブエリア７１１、７１３、７１４が、それぞれ複数のサブエリアに分割された状態を示す。
【００５８】
図８（ａ）の状態において、後述する割り当てマップには、サブエリア８０３〜８０７、サブエリア８０９〜８１１、のサブエリア番号「３」〜「７」および「９」〜「１１」のみが含まれる。したがって、サブエリア番号「１」、「２」、「８」、「１２」をそれぞれ付されているサブエリア８０１、８０２、８０８、８１２に関して図５の処理を実行しているときに、ステップ５０３においてＮｏと判断され、サブエリア８０１、８０２、８０８、８１２は処理対象から除外される。
【００５９】
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すサブエリアをさらに分割して新たなサブエリアを生成した状態を示す。この状態では、サブエリアは、単一のＬＥＤから構成されている。
【００６０】
サブエリア分割処理が終了すると、送信処理部１３は、サブエリアごとに、順次サブエリアのサブエリア番号のデータを含むデータ送信を実行する（ステップ３０４）。データ送信により、あるサブエリア番号を有するサブエリアに属する各ＬＥＤ１２が、当該サブエリア番号のデータを含む変調光を放射する。このデータ送信は、小さなサブエリア番号が与えられたサブエリアから順次行われる。
【００６１】
受信装置２０の受光センサ部２２は、サブエリアに属するＬＥＤ１２から放射された光を受信する。各画素２８からの信号は、受信処理部２３に与えられ、受信処理部２３が、各画素２８からの信号を復調してデータを取り出す。ここで、ＬＥＤ１２から放射された光の像が投影された画素２８からはサブエリア番号を示すデータが取得され、それ以外の画素２８からはデータが取得されないことになる。
【００６２】
割り当て処理部２５は、得られたデータの有無に基づいて、画素番号（画素座標）とサブエリア番号とを対応付けた受信マップを生成して、メモリ２４に記憶する（ステップ３０５）。図９（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態にかかる受信マップの例を示す図である。図９（ａ）〜（ｄ）に示す受信マップ９０１〜９０４は、それぞれ、図７（ａ）、（ｂ）、図８（ａ）、（ｂ）に示すサブエリアからデータ送信されたときに受信装置２０において生成された受信マップに相当する。
【００６３】
次いで、割り当て処理部２５は、受信マップに基づいて、サブエリアごとにパケット番号を割り当てた割り当てマップを生成して、メモリ２４に記憶する（ステップ３０６）。サブエリアに複数のＬＥＤ１２が含まれる場合には、サブエリアとパケット番号とは１対１に対応する。これにより、同一のサブエリアに属するＬＥＤには同一のパケット番号が割り当てられ、サブエリアが異なれば割り当てられるパケット番号が異なるものとなる。
【００６４】
したがって、サブエリアに複数のＬＥＤ１２が含まれる場合には、サブエリア番号のそれぞれに、パケット番号を、たとえば昇順で割り当てればよい。また、受光センサ部２２の画素２８によって受光されなかったサブエリアのサブエリア番号は、割り当てマップから除外されることになる。この結果、送信装置１０は、サブエリアに複数のＬＥＤ１２が含まれる場合には、同一のサブエリアに属する複数のＬＥＤ１２が同一のデータを送信することになる。
【００６５】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、図９（ａ）〜（ｃ）に示す受信マップに基づいて割り当て処理部２５により生成された割り当てマップの例を示す図である。図９（ａ）に示す受信マップ９０１においては、サブエリア番号１を有するサブエリアに属するＬＥＤからの光のみが受光されているため、図１０（ａ）に示すように、割り当てマップ１００１は、サブエリア番号１にパケット番号１のデータを割り当てたことを示す。
【００６６】
図９（ｂ）に示す受信マップ９０２においては、サブエリア番号１、３および４をそれぞれ有するサブエリアに属するＬＥＤからの光が受光されていることがわかる。したがって、図１０（ｂ）に示すように、割り当てマップ１００２は、サブエリア番号１、３、４に、それぞれ、パケット番号１、２、３を割り当てたことを示す。
【００６７】
同様に、図９（ｃ）に示す受信マップ９０３においては、サブエリア番号３〜７、９〜１１をそれぞれ有するサブエリアに属するＬＥＤからの光が受光されていることがわかる。したがって、図１０（ｃ）に示すように、割り当てマップ１００３は、サブエリア３〜７、９〜１１に、それぞれ、パケット番号１〜８を割り当てたことを示す。
【００６８】
生成された割り当てマップは、アップリンクの通信によって受信装置２０から送信装置１０に送信される（ステップ３０７）。
【００６９】
その一方、サブエリアが単一のＬＥＤ１２から構成されている場合には、単にサブエリアごとに異なる信号を送るのではなく、画素２８が同一の信号を受けられるようには配慮する必要がある。
【００７０】
１つの画素２８で複数のサブエリア（この場合には、サブエリアはＬＥＤと同じ意味となる）からの光を受光する可能性がある。この場合、ＬＥＤ１２で異なるデータを送信すると互いの信号が干渉してどちらのデータも受信できなくなる可能性がある。そこで、本実施の形態においては、サブエリアが単一のＬＥＤ１２から構成される場合には、１つの画素２８には同一のデータを含む光を受光できるような処理を施す。
【００７１】
本実施の形態において、この処理においては、各画素２８について、各ＬＥＤ１２から受光した光の電力をテーブル（受信電力テーブル）にメモリ２４に保持しておき、受信電力テーブルを参照して、所望の信号および非所望の信号の電力の比であるＤ／Ｕ比を算出し、算出されたＤ／Ｕ比に基づき、ＬＥＤ１２にパケットが割り当てられる。この割り当ての手法は、非特許文献３に開示されている。
【００７２】
図１１は、本実施の形態にかかる割り当て処理の処理例を示すフローチャートである。割り当て処理部２５は、受光した光に基づいて、発光したサブエリア（この場合にはＬＥＤに相当する）、受信電力、および、送信すべきデータのパケット番号を含む受信電力マップを生成し、当該受信電力マップを受信電力にしたがってソートする（ステップ１１０１）。受信電力マップは、送信装置１０のＬＥＤ１２からの光を受光したすべての画素２８について生成される。
【００７３】
また、割り当て処理部２５は、各画素２８の受信電力マップにおいて、それぞれのＬＥＤから別のデータが送信されているように、パケット番号を割り当てる（ステップ１１０２）。実際には、ＬＥＤ１２はそれぞれ異なるサブエリア番号を含むデータを発光するため、このサブエリア番号を初期的なパケット番号としておけばよい。
【００７４】
次いで、割り当て処理部２５は、演算の繰り返し回数を計数するためのパラメータｋを初期化する（ステップ１１０３）。
【００７５】
割り当て処理部２５は、各画素について、受光した信号の電力（受信電力）が大きい方からｋ個の和を「Ｄ」、他の信号の受信電力の和を「Ｕ」として、Ｄ／Ｕ比を算出する（ステップ１１０４）。ＤＵ比（Ｄ／Ｕ）が所定の閾値ＴＨＲ以上であれば（ステップ１１０５でＹｅｓ）、ｋ個のＬＥＤの光で十分にデータが受信できると判断し、割り当て処理部２５は、処理対象となっている画素にｋ個のＬＥＤを割り当て、受信電力マップにおいて、当該ｋ個のＬＥＤについて、同一のデータを送信すべく同一のパケット番号を与える（ステップ１１０６）。ＬＥＤが割り当てられた画素については、以後の処理対象から除外される。また、ｋ個のＬＥＤについても、以後の処理対象から除外される。
【００７６】
ステップ１１０５でＮｏと判断された場合には、割り当て処理部２５は、第ｋ＋１番のＬＥＤについて、パケット番号の割り当てが完了しているか否かを判断し（ステップ１１０７）、パケット番号が確定している（割り当てが完了している）場合（ステップ１１０７でＮｏ）には、割り当て処理部２５は、当該第ｋ＋１番のＬＥＤからの受信電力を、他の信号の受信電力の和である「Ｕ」に加算する（ステップ１１０８）。
【００７７】
全ての画素について処理が終了していなければ（ステップ１１０９でＮｏ）、割り当て処理部２５は、次の画素について、ステップ１１０５〜１１０８の処理を実行する。ステップ１１０９でＹｅｓと判断された場合には、パラメータｋが最大繰り返し回数Ｋ以上となったか否かが判断される（ステップ１１１０）。ステップ１１１０でＮｏと判断された場合には、パラメータｋがインクリメントされて（ステップ１１１１）、ステップ１１０４に戻る。
【００７８】
ステップ１１１０でＹｅｓと判断された場合には、割り当て処理部２５は、各画素についての受信電力マップを参照して、画素ごとに、同一のパケット番号を与えられたＬＥＤの番号（サブエリア番号）を特定し、サブエリア番号とパケット番号とが対応付けられた割り当てマップを生成する（ステップ１１１２）。生成された割り当てマップは、アップリンクの通信によって受信装置２０から送信装置１０に送信される（図３のステップ３０７）。
【００７９】
図１２は、図９（ｄ）に示す受信マップに基づいて割り当て処理部２５により生成された割り当てマップの例を示す図である。図１２に示すように、サブエリアが単一のＬＥＤ１２から構成される場合には、異なるサブエリア番号を有するサブエリア（ＬＥＤ）に、同一のパケット番号が割り当てられる場合がある（符号１２０１および１２０２、符号１２０３および１２０４、並びに、符号１２０５〜１２０７参照）。
【００８０】
図８（ｂ）および図１２から理解できるように、複数のＬＥＤからの光を受光できる画素については、当該複数のＬＥＤに同じパケット番号が割り当てられ、これらＬＥＤからは同一のデータが送信されることになる。これにより、後述するパラレル伝送において、画素において信号の衝突や干渉が起こることが防止できる。
【００８１】
送信装置１０に送信された割り当てマップは、送信装置１０のメモリ１５に記憶され、パラレル伝送によるデータ送信のために参照されるとともに、上述したようにエリア分割処理において参照される。上述したように、ステップ３０３〜３０７の処理は、伝送品質が所定のレベルである（たとえば、ＰＥＲ＜Ｔｈ１）である限り繰り返すことができる。したがって、受信装置２０は、さらに並列度増加を指示し（ステップ３０２）、さらにサブエリアを細分化することを求めることもできる。送信装置１０は、この場合には、ステップ３０３、３０４を実行し、受信装置２０も、ステップ３０４のデータ送信に基づいて、さらに割り当てマップを生成する処理を実行する。
【００８２】
このような処理の後、送信装置１０は、メモリ１５に記憶された割り当てマップにしたがって、パラレル伝送によるデータ送信を開始する（ステップ３０８）。パラレル伝送によるデータ送信においては、割り当てマップにしたがって、同一サブエリアに属するＬＥＤは同じデータを送信するように、同時に複数種類のデータが送信される。これにより、パケット番号の数に相当する並列度でのパラレル伝送が実現される。
【００８３】
このように、本実施の形態においては、送信装置１０が、光源部１１を分割したサブエリアごとに、送信すべきデータを示すパケット番号が割り当てられた割り当てマップをメモリ１５に記憶し、当該割り当てマップ中のパケット番号にしたがって、同一のサブエリアに属するＬＥＤが同一のデータを送信するようなパラレル伝送を実現する。割り当てマップは、受信装置２０において、受光センサ部２２の画素２８が受信したデータに含まれるサブエリア番号に基づいて生成され、アップリンクの通信によって受信装置２０から送信装置１０に送信される。これにより、送信装置１０の光源部１１のＬＥＤ１２と、受信装置２０の受光センサ部２２の画素２８との間に１対１の関係が成立しない場合でも、パラレル伝送によるデータ送信が実現される。
【００８４】
また、本実施の形態においては、伝送品質が所定の状態（伝送品質を示す値が所定の閾値より良好であることを示す場合）には、受信装置２０から並列度増加が指示され、送信装置１０は、並列度増加の指示に応じて、サブエリアをさらに分割して、並列度を増加させ、分割されたサブエリアのそれぞれからのデータ送信が実現される。
【００８５】
さらに、本実施の形態においては、サブエリアが単一のＬＥＤから構成される場合には、それぞれの画素において、信号の衝突や干渉が無いように、ある画素には同じデータが送信されるような割り当てが行われる。
【００８６】
このように、本発明によれば、フォーカス合わせが終了すると、早期にデータ通信が開始されるため、リンク確立までの時間を短くすることもできる。
【００８７】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【００８８】
たとえば、上記実施の形態においては、伝送品質が所定の状態である場合（伝送品質を示す値が所定の閾値より良好であることを示す場合）には、受信装置２０から並列度増加が指示され、送信装置１０は、並列度増加の指示に応じて、サブエリアがさらに分割される。さらに、伝送品質が劣化した場合（伝送品質を示す値が所定の閾値より劣化していることを示す場合）には、受信装置２０から送信装置１０に対して並列度減少の指示が与えられるように構成しても良い。
【００８９】
図１３は、本実施の形態にかかる光通信システムにおいて実行される処理およびデータ通信を示すフローチャートである。図３に示すような処理によりパラレル伝送によるデータ送信が行われている状態で、伝送品質を示す値が所定の閾値よりも劣化した場合（たとえば、ＰＥＲが所定の閾値Ｔｈ２より大きくなった場合：ステップ１３０１でＹｅｓ）に、受信装置２０の送信処理部２６により、赤外線発光素子２７から並列度減少指示が送信される（ステップ１３０２）。
【００９０】
送信装置１０の分割処理部１４は、メモリ１５に記憶されたサブエリアに関する情報を参照して、現在のサブエリアに分割される前の状態のサブエリアの情報（サブエリア番号および当該サブエリアを構成するＬＥＤの情報）を取得する（ステップ１３０３）。たとえば、現在のサブエリアが図８（ｂ）に示す状態であれば、図８（ａ）に示すサブエリアの情報を取得し、現在のサブエリアが図８（ａ）に示す状態であれば、図７（ｂ）に示すサブエリアの情報を取得する。
【００９１】
次いで、送信処理部１３は、サブエリアごとに、順次サブエリアのサブエリア番号のデータを含むデータ送信を実行する（ステップ１３０４）。この処理は、図３のステップ３０４と同様である。
【００９２】
受信装置２０における処理（ステップ１３０５〜１３０７）は、図３のステップ３０５〜３０７と同様である。また、送信装置２０が受信装置２０から送信された、新たな割り当てマップに基づいてパラレル伝送によりデータ送信すること（ステップ１３０８）は、図３のステップ３０８と同様である。
【００９３】
このような構成により、伝送品質が劣化した場合には、並列度を減少させることで、減少された並列度でのパラレル伝送によるデータ送信を継続させることができる。
【００９４】
図１３の例においては、受信装置２０において新たに割り当てマップを生成し、送信装置１０が新たな割り当てマップにしたがってパラレル伝送によるデータ送信を行っているが、このような構成に限定されず、送信装置１０が、ステップ１３０３でマージされたサブエリアについての割り当てマップをメモリ１５から読み出して、当該割り当てマップに基づいて、パラレル伝送によるデータ送信を再開しても良い。
【００９５】
上記実施の形態によれば、伝送品質の劣化によっても動的に並列度を変化させることができる。特に、伝送品質が良好である限り、並列度を高め、劣化するのにともなって、並列度を減少させるような動的制御によって、受信装置が静止している場合だけではなく、移動している場合（移動端末である場合）にも、最適な並列度で最適なスループットを提供することができる。また、並列度の動的制御によって、安定した伝送を実現することが可能となる。
【００９６】
また、本実施の形態において、ダウンリンクの通信には白色ＬＥＤの光を利用したがこれに限定されるものではなく、他の色の光、或いは、他の素子による光を利用しても良い。また、アップリンクの通信には赤外線を利用したが、これに限定されるものではない。たとえば、ブルートゥース（登録商標）のような無線通信を利用しても良い。
【００９７】
また、光源部１１や、受光センサ部１２は、矩形であっても長方形であっても良いし、ＬＥＤ（光源）や画素が一次元的な配置（細長い形状）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる光通信システムのブロックダイヤグラムである。
【図２】図２は、本実施の形態にかかる光通信システムにおいて実行される処理およびデータ通信を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本実施の形態にかかる光通信システムにおいて実行される処理およびデータ通信を示すフローチャートである。
【図４】図４（ａ）は、初期状態の受光センサ部１２の状態を概略的に示す図、図４（ｂ）は、図２のステップ２０６での状態を示す図、図４（ｃ）は、ステップ２０７が完了した状態を示す図である。
【図５】図５は、本実施の形態にかかる分割処理部１４にて実行されるサブエリア分割処理の例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、サイズにしたがったサブエリア分割を規定するテーブルの例を示す図である。
【図７】図７は、本実施の形態にかかるサブエリア分割の例を示す図である。
【図８】図８は、本実施の形態にかかるサブエリア分割の例を示す図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態にかかる受信マップの例を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は、図９（ａ）〜（ｃ）に示す受信マップに基づいて割り当て処理部により生成された割り当てマップの例を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態にかかる割り当て処理の処理例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、図９（ｄ）に示す受信マップに基づいて割り当て処理部により生成された割り当てマップの例を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施の形態にかかる光通信システムにおいて実行される処理およびデータ通信を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、並列可視光通信システムの例を示すブロックダイヤグラムである。
【図１５】図１５は、並列可視光通信システムにおいて、２次元センサ上に結像されたＬＥＤの像を示す図である。
【図１６】図１６は、並列可視光通信システムにおいて、２次元センサ上に結像されたＬＥＤの像を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０ 送信装置
１１ 光源部
１２ ＬＥＤ
１３ 送信処理部
１４ 分割処理部
１５ メモリ
１６ 受信処理部
１７ センサ
２０ 受信装置
２１ レンズ
２２ 受信センサ部
２３ 受信処理部
２４ メモリ
２５ 割り当て処理部
２６ 送信処理部
２７ 赤外線発光素子
２８ 画素
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間中に放射される光信号を通信媒体として用いる光通信システムおよび光通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＤ（レーザーダイオード）やＬＥＤ（発光ダイオード）の発達に伴い、照明器具から発せられる可視光を通信媒体として用いる方式が提案されている。照明器具は至るところに存在するので、照明器具からの照明光を通信に用いることができれば、照明器具に新たな機能を付加するだけで無線通信を実現することができる。近年、超寿命で低消費電力という優れた特徴を持つ白色ＬＥＤが次世代の光源として期待されている。
【０００３】
このような可視光の光源を利用した光通信システムにおいては、送信装置が、送信したいデータに基づいて可視光を変調した変調光を放射し、受信装置は、変調光を受光して、復調することによりデータを取得できる。
【０００４】
たとえば、現在入手可能な白色ＬＥＤの通信に利用できる帯域幅は、数ＭＨｚ〜１０数ＭＨｚ程度であり、システム全体のスループットがＬＥＤの応答速度によって制限されてしまう。そこで、複数のＬＥＤで異なるパケットを並列に伝送し、２次元センサ（イメージセンサ）で各ＬＥＤからの信号を並列に受信するシステム（並列可変光通信システム）が提案されている（特許文献１、非特許文献１、非特許文献２）。
【０００５】
提案されたシステムにおいては、送信データを複数のパケットに分割し、それぞれのパケットを各ＬＥＤから並列に伝送することで、単独のＬＥＤの応答速度に依存しない高速通信を可能とする。
【特許文献１】特開２００６−１９１３１３号公報
【非特許文献１】「Parallel Wireless Optical CommunicationUsing High Speed CMOS Image Sensor」、Ｓ．Ｍｉｙａｕｃｈｉ他著、情報理論とその応用国際シンポジウム(InternationalSymposium on Information Theory and its Applications) （ＩＳＩＴＡ２００４）, Parma, Italy、２００４年１０月
【非特許文献２】「２次元送受信機による高速な並列空間可視光通信システムの設計」、石田正徳他著、信学技報、ＯＣＳ２００５−２０、第４９頁〜第５４頁、２００５年５月
【非特許文献３】「Analysis of LED AllocationAlgorithms for Parallel Wireless Optical Communication」、Ｓ．Ｍｉｙａｕｃｈｉ他著、ＩＥＥＥ Radioand Wireless Symposium （ＲＷＳ） ２００６、San Diego, USA、第１９１頁〜第１９４頁、２００６年１月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
並列可変光通信システムにおいては、ＬＥＤの数と受信する２次元センサの画素数を増やせば増やすほど、すなわち、並列度を上げるほどスループットが向上するため、高速な可視光無線ＬＡＮを実現することが期待できる。
【０００７】
並列可変光通信システムにおいては、図１４に示すように、受信装置１００において、２次元センサ１０１の前にレンズ１０２を配置することで、ＬＥＤ１１０の照明の像を２次元センサ１０１上に結像させている。
【０００８】
図１５は、２次元センサ１０１上に結像されたＬＥＤ１１０の像を示す図である。図１５において、矩形が、それぞれ２次元センサ１０１の画素を表し、黒丸が、それぞれＬＥＤ１１０の像を表す。図１５（ａ）に示すように、２次元センサの画素と、ＬＥＤの像とが、すべて１対１で対応していれば、全ての画素が異なるＬＥＤからの光を受けることができる。しかしながら、実際には、図１５（ｂ）に示すように、一方が回転した状態で像が投影され、或いは、図１５（ｃ）に示すように、ＬＥＤアレイと２次元センサとが平行ではなく、歪んだ状態で像が投影される場合もある。このように、ＬＥＤと画素との対応関係は変化する。
【０００９】
また、ＬＥＤの数が２次元センサの画素数より多く、２次元センサの画素に複数のＬＥＤの像が結ばれる場合も考えられる。このような場合には、１つの画素に複数のＬＥＤの像が投影されるため、送信機のＬＥＤ間の干渉が問題となる。
【００１０】
図１６に示す例では、２×２個のＬＥＤについて同じデータを送信するように構成している。図１６において、ＬＥＤの像を示す円内の模様が同じものについて、同じデータを送信している。図１６に示す２次元センサの画素のうち、左上、右上、左下、右下、中央の５つの画素については、同じデータを送信するＬＥＤの像が投影されており、問題なくデータを受信することができる。しかしながら、他の４つの画素については、異なるデータを送信するＬＥＤの像が投影されており、干渉によりデータを受信することができない。
【００１１】
本発明は、状況に応じた適切な並列度でデータ通信が可能な光通信システム、送信装置および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】
【００１２】
本発明の目的は、複数の光源を発光することにより、並列にデータを送信する光通信システムにおいて、
光を放射する複数の光源を含む光源部と、
前記光源部を複数のサブエリアに分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成してメモリに記憶する分割処理手段と、
与えられたデータを変調して変調信号を生成し、当該変調信号により、前記光源のそれぞれを駆動して、前記光源のそれぞれから変調光を発光させて、前記データを送信する送信処理手段であって、同一のサブエリアに属する光源を同一のデータを変調した変調信号により駆動可能に構成された送信処理手段と、
受信装置からの信号を受信可能な受信手段と、を備えた送信装置であって、前記送信処理手段が、前記サブエリアを示す情報を含むデータを変調した変調信号により光源を駆動するような送信装置、並びに、
光を受光する複数の画素を含む受光センサ部と、
前記画素のそれぞれにより受光された光に基づく信号を復調して、データを取得する受信処理手段と、
前記受信処理手段により取得された画素ごとのデータに基づいて、前記画素と、当該画素により取得されたデータに含まれる、前記サブエリアを示す情報とが対応付けられた受信マップを生成するとともに、前記受信マップに基づいて、前記サブエリアごとに、前記送信すべきデータを特定する情報を割り当て、前記サブエリアを示す情報と、送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを生成する割り当て手段と、
前記割り当てマップを含む信号を、前記送信装置の受信手段に送信する送信手段と、を備えた受信装置を備え、
前記送信装置が、前記割り当てマップに基づいて、前記サブエリアごとに前記送信すべきデータを特定する情報にしたがって、並列にデータを送信することを特徴とする光通信システムにより達成される。
【００１３】
好ましい実施態様においては、前記送信装置の前記分割処理手段が、前記割り当てマップにサブエリアを示す情報が含まれていないサブエリアについて、分割対象から除外するように構成される。
【００１４】
別の好ましい実施態様においては、前記画素により受信された光に基づき取得されたデータを参照して、伝送品質を示す値が所定の第１の閾値よりも良好であることを示す場合に、前記受信装置の前記送信手段が、並列度増加の指示を示す信号を、前記送信装置の受信手段に送信するように構成され、
前記送信装置の前記分割処理手段が、前記並列度増加の指示にしたがって、前記サブエリアを分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成される。
【００１５】
また、別の好ましい実施態様においては、前記画素により受信した光に基づき取得されたデータを参照して、伝送品質を示す値が所定の第２の閾値よりも劣化したことを示す場合に、前記受信装置の前記送信手段が、並列度減少の指示を示す信号、前記送信装置の受信手段に送信するように構成され、
前記送信装置の前記分割処理手段が、前記並列度減少の指示にしたがって、前記サブエリアをマージして、新たなサブエリアを生成し、新たなサブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成される。
【００１６】
より好ましい実施態様においては、前記送信装置の前記分割処理手段が、前記並列度減少の指示にしたがって、現在のサブエリアに分割される前の状態のサブエリアとなるように、前記サブエリアをマージするように構成される。
【００１７】
また、好ましい実施態様においては、前記サブエリアが単一の光源から構成される場合に、前記受信装置の前記割り当て手段が、一つの画素には同一のデータが受信されるような前記割り当てマップを生成するように構成される。
【００１８】
また、本発明の目的は、複数の光源を発光することにより、並列にデータを送信する光通信システムにおいて、
光を放射する複数の光源を含む光源部と、
前記光源部を複数のサブエリアに分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成してメモリに記憶する分割処理手段と、
与えられたデータを変調して変調信号を生成し、当該変調信号により、前記光源のそれぞれを駆動して、前記光源のそれぞれから変調光を発光させて、前記データを送信する送信処理手段であって、同一のサブエリアに属する光源を同一のデータを変調した変調信号により駆動可能に構成された送信処理手段と、
受信装置からの信号を受信可能な受信手段と、を備えた送信装置であって、
前記送信処理手段が、前記サブエリアを示す情報を含むデータを変調した変調信号により光源を駆動するように構成され、かつ、
前記光源部から発光された光を受光した受信装置から、前記サブエリアごとに、当該サブエリアを示す情報と、送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを受信し、当該割り当てマップに基づいて、前記サブエリアごとに前記送信すべきデータを特定する情報にしたがって、並列にデータを送信するように構成されたことを特徴とする送信装置により達成される。
【００１９】
好ましい実施態様においては、前記分割処理手段が、前記割り当てマップにサブエリアを示す情報が含まれていないサブエリアについて、分割対象から除外するように構成される。
【００２０】
別の好ましい実施態様においては、前記分割処理手段が、前記受信装置から送信された、当該受信装置における伝送品質に基づいて生成した並列度増加の指示を受信することに応答して、前記サブエリアを分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成される。
【００２１】
また、別の好ましい実施態様においては、前記分割処理手段が、前記受信装置から送信された、当該受信装置における伝送品質に基づいて生成した並列度減少の指示を受信することに応答して、前記サブエリアをマージして、新たなサブエリアを生成し、新たなサブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成する。
【００２２】
より好ましい実施態様においては、前記分割処理手段が、前記並列度減少の指示にしたがって、現在のサブエリアに分割される前の状態のサブエリアとなるように、前記サブエリアをマージするように構成される。
【００２３】
さらに、本発明の目的は、上記送信装置からの光を受光する受信装置であって、
前記光を受光する複数の画素を含む受光センサ部と、
前記画素のそれぞれにより受光された光に基づく信号を復調して、データを取得する受信処理手段と、
前記受信処理手段により取得された画素ごとのデータに基づいて、前記画素と、当該画素により取得されたデータに含まれる、前記サブエリアを示す情報とが対応付けられた受信マップを生成するとともに、前記受信マップに基づいて、前記サブエリアごとに、前記送信すべきデータを特定する情報を割り当て、前記サブエリアを示す情報と、送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを生成する割り当て手段と、
前記割り当てマップを含む信号を、前記送信装置に送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする受信装置により達成される。
【００２４】
好ましい実施態様においては、前記サブエリアが単一の光源から構成される場合に、前記受信装置の前記割り当て手段が、一つの画素には同一のデータが受信されるような前記割り当てマップを生成するように構成される。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、状況に応じた適切な並列度でデータ通信が可能な光通信システム、送信装置および受信装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる光通信システムのブロックダイヤグラムである。図１に示すように、光通信システムは、送信装置１０と受信装置２０とを有している。
【００２７】
図１に示すように、送信装置１０は、光源部１１と、送信処理部１３、分割処理部１４、メモリ１５、受信処理部１６およびセンサ１７を有する。本実施の形態において、光源部１１は、複数のＬＥＤ１２を２次元状に配置したＬＥＤアレイである。無論、ＬＤ（レーザダイオード）などＬＥＤ以外の発光素子を利用しても良い。また、ＬＥＤ１２は２次元状の配置に限定されず、直線状（１次元状）に配置していても良い。本実施の形態においては、光源部１１から可視光が放射される。つまり、この光源部１１は、照明器具としても機能できる。
【００２８】
送信処理部１３は、各ＬＥＤ１２を駆動するための駆動信号を生成する。たとえば、送信処理部１３は、与えられたデータを変調した変調信号を生成して、光源部１２の各ＬＥＤ１２を駆動する。これにより、光源部１１からはデータを含む光を放射することができる。本実施の形態においては、送信処理部１３は、全てのＬＥＤ１２に対して同一のデータを変調した駆動信号を与えることもできる。或いは、送信処理部１３は、後述するサブエリアごとに、同一のサブエリアに属するＬＥＤ１２に対して同一のデータを変調した駆動信号を与えて変調光を放射させるような動作も可能である。さらに、送信処理部１３は、サブエリアごと、或いは、ＬＥＤ１２ごとに、順次、変調した駆動信号を与えて、当該サブエリアに属するＬＥＤ、或いは、それぞれのＬＥＤを順次発光させることもできる。
【００２９】
なお、送信処理部１３により生成された変調された駆動信号により光源部１１のＬＥＤ１２が変調光を放射することも、データ送信に含まれるため、本明細書においては、上記変調光の放射もデータ送信と称する。
【００３０】
分割処理部１４は、後述する受信装置２０からの情報（割り当てマップ）に基づいて、光源部１１を複数のサブエリアに分割して、サブエリアの情報（たとえば、各サブエリアを特定するサブエリア番号および各サブエリアに含まれるＬＥＤのＬＥＤ番号）などをメモリ１５に記憶する。
【００３１】
メモリ１５は、変調光として送信すべキデータや、送信処理部１３、分割処理部１４および受信処理部１６により実行されるプログラムなどを記憶する。
【００３２】
センサ１７は、後述する受信装置２０に設けられた赤外線発光素子２７からの赤外線を受光する。受信処理部１６は、センサ１７により受光された光に基づく信号からデータを取り出す。
【００３３】
受信装置２０は、レンズ２１、受光センサ部２２、受信処理部２３、メモリ２４、割り当て処理部２５、送信処理部２６および赤外線発光素子２７を有する。
【００３４】
受光センサ部２２は、レンズ２１を介して投影された光源部１１からの光を受光する。本実施の形態にかかる受光センサ部２２においては、複数の受光素子（以下、「画素」と称する）２８が２次元アレイ状に配置されている。レンズ２１は、オートフォーカスおよびズームの機能を有し、所定のズームの率で、受光センサ部２２上に、光源部１１のＬＥＤ１２の像を投影することができる。
【００３５】
受信処理部２３は、それぞれの画素２８が受光した光を変換した電気信号を受け入れ、それぞれの電気信号を復調してデータを取り出すことができる。復調されたデータに基づいて、割り当て処理部２５は、それぞれの画素が受信したデータを特定し、画素とサブエリアを特定する情報（たとえば、サブエリア番号）とを関連付けた受信マップを生成するとともに、受信マップに基づいて、サブエリアごとに送信すべきパケット番号を割り当てた割り当てマップを生成する。
【００３６】
送信処理部２６は、割り当てマップの情報を含む信号を生成して、赤外線発光素子２７に出力する。これにより、赤外線発光素子２７から割り当てマップの情報を含む赤外光が発せられ、送信装置１０のセンサ１７により受光される。
【００３７】
このように、本実施の形態においては、送信装置１０から受信装置２０へのデータ送信（ダウンリンクの通信）は、光源部１１の複数のＬＥＤ１２から受光センサ部２２の複数の画素２８への可視光（ＬＥＤ１２が白色ＬＥＤであれば白色の可視光）によるものとなる。その一方、受信装置２０から送信装置１０へのデータ送信（アップリンクの通信）は、赤外線発光素子２７からセンサ１７への赤外光を利用したものとなる。
【００３８】
以下、本実施の形態にかかる光通信システムにおいて実行される処理について説明する。図２および図３は、本実施の形態にかかる光通信システムにおいて実行される処理およびデータ通信を示すフローチャートである。
【００３９】
まず、送信装置１０の送信処理部１３は、光源部１１の各ＬＥＤ１２に駆動信号を与え、光源部１１のＬＥＤ１２から予め決められたパターン（既定パターン）を送信させる（ステップ２０１）。受信装置２０の受信処理部２３は、全画素２８で、既定パターンを検索する（ステップ２０２）。既定パターンが捕捉されると（ステップ２０３）、受信装置２０の送信処理部２６は、送信装置１０から発せられた光であるかどうかを確認するためのデータを送信する（ステップ２０４）。これは、まだこの時点では、送信装置１０と受信装置２０との間でリンクが切断されている状態だからである。送信装置１０からの応答を受信することにより（ステップ２０５）、既定パターンの認識は完了する（ステップ２０６）。
【００４０】
図４（ａ）は、初期状態の受光センサ部１２の状態を概略的に示す図である。この例では、受光センサ部１２には、４×４＝１６個の画素が配置されている（たとえば、符号４０１、４０２参照）、図４（ｂ）は、図２のステップ２０６での状態を示す。符号４１０で示す部分が認識された既定パターンである。
【００４１】
次いで、受信装置２０はレンズ２１を移動させて、各ＬＥＤ１２の像を受光センサ部１２上に焦点があった状態で投影させる（ステップ２０７）。図４（ｃ）は、ステップ２０７が完了した状態である。この例では、８×８＝６４個のＬＥＤの像（符号４２０参照）が、受光センサ部１２上に投影されている。
【００４２】
次いで、受信装置２０の送信処理部２６により、赤外線発光素子２７からシリアル伝送要求が送信され（ステップ２０８）、シリアル伝送要求が送信装置１０のセンサ１７に受信されると、これに応答して、送信装置１０はシリアル伝送によるデータ送信を開始する（ステップ２０９）。ステップ２０９のシリアル伝送によるデータ送信においては、送信処理部１３は、同一のデータを変調した駆動信号で各ＬＥＤ１２を駆動する。ステップ２０９のシリアル伝送ないしシリアル送信とは、並列度が「１」であるデータ送信であり、全てのＬＥＤから同一のデータが送信される。
【００４３】
シリアル伝送の間に、受信装置２０はレンズを移動させてズーミングを行う（ステップ２１０）。ズーミングにおいては、像が明瞭な範囲内で、受光センサ１２のできるだけ多くの画素２８がデータを受信できるように、像の拡大率が調整される。
【００４４】
ズーミングが完了すると、伝送品質を示す値が所定の閾値より良好な状態（たとえば、ＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）が所定の閾値Ｔｈ１より小さい状態）で一定時間が経過したら、つまり、伝送品質が安定したら（ステップ３０１でＹｅｓ）、受信装置２０の送信処理部２６により、赤外線発光素子２７から並列度増加指示が送信される（ステップ３０２）。
【００４５】
なお、送信装置１０においてパラレル伝送によるデータ送信の並列度を高めるために、以下、ステップ３０３〜３０７の処理が実行されるが、このステップ３０３〜３０７の処理は、伝送品質が所定のレベルである（たとえば、ＰＥＲ＜Ｔｈ１）である限り繰り返すことができる。
【００４６】
並列度増加指示を受信すると、送信装置１０のエリア分割処理部がサブエリア分割処理を実行する（ステップ３０３）。図５は、本実施の形態にかかる分割処理部１４にて実行されるサブエリア分割処理の例を示すフローチャート、図６は、サイズにしたがったサブエリア分割を規定するテーブルの例を示す図、図７および図８は、本実施の形態にかかるサブエリア分割の例を示す図である。
【００４７】
サブエリアとは、光源部１１を分割して得られる、１以上の画素群からなる小エリアをいう。図７（ａ）は、ステップ２１０のズーミングが終了した状態であり、符号７００が、受光センサ１２上に投影されたＬＥＤ１２の像のエリアとする。これをサブエリア分割処理によってたとえば、図７（ｂ）に示すように４つのサブエリア７１１〜７１３に分割する。なお、サブエリアにはそれぞれを特定する番号（サブエリア番号）が付与され、サブエリア番号および当該サブエリアを構成するＬＥＤの情報（たとえば、ＬＥＤ番号）が、メモリ１５に記憶されている。なお、図７（ａ）、（ｂ）および後述する図８（ａ）、（ｂ）において、サブエリア中或いはサブエリアに隣接して記載されている数字はサブエリア番号である。
【００４８】
図５に示すように、分割処理部１４は、処理対象となるサブエリアを特定する（ステップ５０１）。たとえば、図７（ａ）の状態では、エリア７００が処理対象となり特定される。また、図７（ｂ）の例では、サブエリア７１１〜７１４が、順次処理対象となる。
【００４９】
次いで、分割処理部１４は、分割不可能と判断されない限り（ステップ５０２でＹｅｓ）、以下のステップ５０３〜５０６の処理を実行する。分割不可能な状態とは、サブエリアが単一のＬＥＤで構成される場合である。
【００５０】
また、分割処理部１４は、割り当てマップに、処理対象となるサブエリアを示す情報（サブエリア番号）が存在するか否かを判断する（ステップ５０３）。割り当てマップは後に詳述するが、サブエリアごとに、当該サブエリアを示す情報（サブエリア番号）と、送信すべきデータを特定する情報（パケット番号）とが対応付けられているマップであり、受信装置２０から送信装置１０に送信され、送信装置１０のメモリ１５に記憶されている。
【００５１】
処理対象となるサブエリアのサブエリア番号が最新の割り当てマップに存在すれば、ステップ５０３でＹｅｓと判断され、その一方、最新の割り当てマップに存在しなければ、ステップ５０３でＮｏと判断される。ステップ５０３でＹｅｓと判断された場合には、分割処理部１４は、サブエリアのサイズ（横方向および縦方向の画素数）にしたがって、サブエリアを分割して新たなサブエリアを生成する（ステップ５０５）。
【００５２】
図６に示すように、横方向（ｘ軸方向）のＬＥＤ数ｘと、縦方向（ｙ軸方向）のＬＥＤ数ｙとによって、サブエリアの分割が規定される。ｘ＝１、ｙ＝１の場合（符号６０１）にはそれ以上の分割は不可能である（これは、ステップ５０２で処理が除外される）。
【００５３】
ｘ≦３かつｙ≦３の場合には、それぞれのサブエリアが単一のＬＥＤから構成されるように分割する（符号６０２）。その一方、ｘ／ｙ≧２であれば横方向に２分割して新たに２つのサブエリアが生成され（符号６０３）、ｘ／ｙ≦０．５であれば、縦方向に２分割して新たに２つのサブエリアが生成される（符号６０４）。また、上記符号６０３で示す場合と符号６０４で示す場合の間、つまり、０．５＜ｘ／ｙ＜２であれば、縦横両方向にそれぞれ２分割して新たに４つのサブエリアが生成される（符号６０５）。
【００５４】
ステップ５０３でＮｏと判断された場合には、分割処理部１４は、当該サブエリアを処理対象、つまり、分割の対象から除外する（ステップ５０４）。
【００５５】
分割処理部１４は、新たに生成されたサブエリアについての情報（たとえば、サブエリア番号およびサブエリアを構成するＬＥＤの番号）をメモリ１５に格納する。ステップ５０４で処理対象から除外されたサブエリアについての情報も同様にメモリ１５に格納される。
【００５６】
すべてのサブエリアについて処理が終了していなければ（ステップ５０７でＮｏ）、ステップ５０１に戻り、次のサブエリアについて同様の処理が実行される。
【００５７】
たとえば、図７（ｂ）の状態では、後述する割り当てマップには、サブエリア７１１、サブエリア７１３、サブエリア７１４のサブエリア番号「１」、「３」、「４」のみが含まれる。したがって、サブエリア番号「２」を付されているサブエリア７１２に関して図５の処理を実行しているときに、ステップ５０３においてＮｏと判断され、サブエリア７１２は処理対象から除外される。図８（ａ）は、サブエリア７１２が処理対象から除外されて、さらに、サブエリア７１１、７１３、７１４が、それぞれ複数のサブエリアに分割された状態を示す。
【００５８】
図８（ａ）の状態において、後述する割り当てマップには、サブエリア８０３〜８０７、サブエリア８０９〜８１１、のサブエリア番号「３」〜「７」および「９」〜「１１」のみが含まれる。したがって、サブエリア番号「１」、「２」、「８」、「１２」をそれぞれ付されているサブエリア８０１、８０２、８０８、８１２に関して図５の処理を実行しているときに、ステップ５０３においてＮｏと判断され、サブエリア８０１、８０２、８０８、８１２は処理対象から除外される。
【００５９】
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すサブエリアをさらに分割して新たなサブエリアを生成した状態を示す。この状態では、サブエリアは、単一のＬＥＤから構成されている。
【００６０】
サブエリア分割処理が終了すると、送信処理部１３は、サブエリアごとに、順次サブエリアのサブエリア番号のデータを含むデータ送信を実行する（ステップ３０４）。データ送信により、あるサブエリア番号を有するサブエリアに属する各ＬＥＤ１２が、当該サブエリア番号のデータを含む変調光を放射する。このデータ送信は、小さなサブエリア番号が与えられたサブエリアから順次行われる。
【００６１】
受信装置２０の受光センサ部２２は、サブエリアに属するＬＥＤ１２から放射された光を受信する。各画素２８からの信号は、受信処理部２３に与えられ、受信処理部２３が、各画素２８からの信号を復調してデータを取り出す。ここで、ＬＥＤ１２から放射された光の像が投影された画素２８からはサブエリア番号を示すデータが取得され、それ以外の画素２８からはデータが取得されないことになる。
【００６２】
割り当て処理部２５は、得られたデータの有無に基づいて、画素番号（画素座標）とサブエリア番号とを対応付けた受信マップを生成して、メモリ２４に記憶する（ステップ３０５）。図９（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態にかかる受信マップの例を示す図である。図９（ａ）〜（ｄ）に示す受信マップ９０１〜９０４は、それぞれ、図７（ａ）、（ｂ）、図８（ａ）、（ｂ）に示すサブエリアからデータ送信されたときに受信装置２０において生成された受信マップに相当する。
【００６３】
次いで、割り当て処理部２５は、受信マップに基づいて、サブエリアごとにパケット番号を割り当てた割り当てマップを生成して、メモリ２４に記憶する（ステップ３０６）。サブエリアに複数のＬＥＤ１２が含まれる場合には、サブエリアとパケット番号とは１対１に対応する。これにより、同一のサブエリアに属するＬＥＤには同一のパケット番号が割り当てられ、サブエリアが異なれば割り当てられるパケット番号が異なるものとなる。
【００６４】
したがって、サブエリアに複数のＬＥＤ１２が含まれる場合には、サブエリア番号のそれぞれに、パケット番号を、たとえば昇順で割り当てればよい。また、受光センサ部２２の画素２８によって受光されなかったサブエリアのサブエリア番号は、割り当てマップから除外されることになる。この結果、送信装置１０は、サブエリアに複数のＬＥＤ１２が含まれる場合には、同一のサブエリアに属する複数のＬＥＤ１２が同一のデータを送信することになる。
【００６５】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、図９（ａ）〜（ｃ）に示す受信マップに基づいて割り当て処理部２５により生成された割り当てマップの例を示す図である。図９（ａ）に示す受信マップ９０１においては、サブエリア番号１を有するサブエリアに属するＬＥＤからの光のみが受光されているため、図１０（ａ）に示すように、割り当てマップ１００１は、サブエリア番号１にパケット番号１のデータを割り当てたことを示す。
【００６６】
図９（ｂ）に示す受信マップ９０２においては、サブエリア番号１、３および４をそれぞれ有するサブエリアに属するＬＥＤからの光が受光されていることがわかる。したがって、図１０（ｂ）に示すように、割り当てマップ１００２は、サブエリア番号１、３、４に、それぞれ、パケット番号１、２、３を割り当てたことを示す。
【００６７】
同様に、図９（ｃ）に示す受信マップ９０３においては、サブエリア番号３〜７、９〜１１をそれぞれ有するサブエリアに属するＬＥＤからの光が受光されていることがわかる。したがって、図１０（ｃ）に示すように、割り当てマップ１００３は、サブエリア３〜７、９〜１１に、それぞれ、パケット番号１〜８を割り当てたことを示す。
【００６８】
生成された割り当てマップは、アップリンクの通信によって受信装置２０から送信装置１０に送信される（ステップ３０７）。
【００６９】
その一方、サブエリアが単一のＬＥＤ１２から構成されている場合には、単にサブエリアごとに異なる信号を送るのではなく、画素２８が同一の信号を受けられるようには配慮する必要がある。
【００７０】
１つの画素２８で複数のサブエリア（この場合には、サブエリアはＬＥＤと同じ意味となる）からの光を受光する可能性がある。この場合、ＬＥＤ１２で異なるデータを送信すると互いの信号が干渉してどちらのデータも受信できなくなる可能性がある。そこで、本実施の形態においては、サブエリアが単一のＬＥＤ１２から構成される場合には、１つの画素２８には同一のデータを含む光を受光できるような処理を施す。
【００７１】
本実施の形態において、この処理においては、各画素２８について、各ＬＥＤ１２から受光した光の電力をテーブル（受信電力テーブル）にメモリ２４に保持しておき、受信電力テーブルを参照して、所望の信号および非所望の信号の電力の比であるＤ／Ｕ比を算出し、算出されたＤ／Ｕ比に基づき、ＬＥＤ１２にパケットが割り当てられる。この割り当ての手法は、非特許文献３に開示されている。
【００７２】
図１１は、本実施の形態にかかる割り当て処理の処理例を示すフローチャートである。割り当て処理部２５は、受光した光に基づいて、発光したサブエリア（この場合にはＬＥＤに相当する）、受信電力、および、送信すべきデータのパケット番号を含む受信電力マップを生成し、当該受信電力マップを受信電力にしたがってソートする（ステップ１１０１）。受信電力マップは、送信装置１０のＬＥＤ１２からの光を受光したすべての画素２８について生成される。
【００７３】
また、割り当て処理部２５は、各画素２８の受信電力マップにおいて、それぞれのＬＥＤから別のデータが送信されているように、パケット番号を割り当てる（ステップ１１０２）。実際には、ＬＥＤ１２はそれぞれ異なるサブエリア番号を含むデータを発光するため、このサブエリア番号を初期的なパケット番号としておけばよい。
【００７４】
次いで、割り当て処理部２５は、演算の繰り返し回数を計数するためのパラメータｋを初期化する（ステップ１１０３）。
【００７５】
割り当て処理部２５は、各画素について、受光した信号の電力（受信電力）が大きい方からｋ個の和を「Ｄ」、他の信号の受信電力の和を「Ｕ」として、Ｄ／Ｕ比を算出する（ステップ１１０４）。ＤＵ比（Ｄ／Ｕ）が所定の閾値ＴＨＲ以上であれば（ステップ１１０５でＹｅｓ）、ｋ個のＬＥＤの光で十分にデータが受信できると判断し、割り当て処理部２５は、処理対象となっている画素にｋ個のＬＥＤを割り当て、受信電力マップにおいて、当該ｋ個のＬＥＤについて、同一のデータを送信すべく同一のパケット番号を与える（ステップ１１０６）。ＬＥＤが割り当てられた画素については、以後の処理対象から除外される。また、ｋ個のＬＥＤについても、以後の処理対象から除外される。
【００７６】
ステップ１１０５でＮｏと判断された場合には、割り当て処理部２５は、第ｋ＋１番のＬＥＤについて、パケット番号の割り当てが完了しているか否かを判断し（ステップ１１０７）、パケット番号が確定している（割り当てが完了している）場合（ステップ１１０７でＮｏ）には、割り当て処理部２５は、当該第ｋ＋１番のＬＥＤからの受信電力を、他の信号の受信電力の和である「Ｕ」に加算する（ステップ１１０８）。
【００７７】
全ての画素について処理が終了していなければ（ステップ１１０９でＮｏ）、割り当て処理部２５は、次の画素について、ステップ１１０５〜１１０８の処理を実行する。ステップ１１０９でＹｅｓと判断された場合には、パラメータｋが最大繰り返し回数Ｋ以上となったか否かが判断される（ステップ１１１０）。ステップ１１１０でＮｏと判断された場合には、パラメータｋがインクリメントされて（ステップ１１１１）、ステップ１１０４に戻る。
【００７８】
ステップ１１１０でＹｅｓと判断された場合には、割り当て処理部２５は、各画素についての受信電力マップを参照して、画素ごとに、同一のパケット番号を与えられたＬＥＤの番号（サブエリア番号）を特定し、サブエリア番号とパケット番号とが対応付けられた割り当てマップを生成する（ステップ１１１２）。生成された割り当てマップは、アップリンクの通信によって受信装置２０から送信装置１０に送信される（図３のステップ３０７）。
【００７９】
図１２は、図９（ｄ）に示す受信マップに基づいて割り当て処理部２５により生成された割り当てマップの例を示す図である。図１２に示すように、サブエリアが単一のＬＥＤ１２から構成される場合には、異なるサブエリア番号を有するサブエリア（ＬＥＤ）に、同一のパケット番号が割り当てられる場合がある（符号１２０１および１２０２、符号１２０３および１２０４、並びに、符号１２０５〜１２０７参照）。
【００８０】
図８（ｂ）および図１２から理解できるように、複数のＬＥＤからの光を受光できる画素については、当該複数のＬＥＤに同じパケット番号が割り当てられ、これらＬＥＤからは同一のデータが送信されることになる。これにより、後述するパラレル伝送において、画素において信号の衝突や干渉が起こることが防止できる。
【００８１】
送信装置１０に送信された割り当てマップは、送信装置１０のメモリ１５に記憶され、パラレル伝送によるデータ送信のために参照されるとともに、上述したようにエリア分割処理において参照される。上述したように、ステップ３０３〜３０７の処理は、伝送品質が所定のレベルである（たとえば、ＰＥＲ＜Ｔｈ１）である限り繰り返すことができる。したがって、受信装置２０は、さらに並列度増加を指示し（ステップ３０２）、さらにサブエリアを細分化することを求めることもできる。送信装置１０は、この場合には、ステップ３０３、３０４を実行し、受信装置２０も、ステップ３０４のデータ送信に基づいて、さらに割り当てマップを生成する処理を実行する。
【００８２】
このような処理の後、送信装置１０は、メモリ１５に記憶された割り当てマップにしたがって、パラレル伝送によるデータ送信を開始する（ステップ３０８）。パラレル伝送によるデータ送信においては、割り当てマップにしたがって、同一サブエリアに属するＬＥＤは同じデータを送信するように、同時に複数種類のデータが送信される。これにより、パケット番号の数に相当する並列度でのパラレル伝送が実現される。
【００８３】
このように、本実施の形態においては、送信装置１０が、光源部１１を分割したサブエリアごとに、送信すべきデータを示すパケット番号が割り当てられた割り当てマップをメモリ１５に記憶し、当該割り当てマップ中のパケット番号にしたがって、同一のサブエリアに属するＬＥＤが同一のデータを送信するようなパラレル伝送を実現する。割り当てマップは、受信装置２０において、受光センサ部２２の画素２８が受信したデータに含まれるサブエリア番号に基づいて生成され、アップリンクの通信によって受信装置２０から送信装置１０に送信される。これにより、送信装置１０の光源部１１のＬＥＤ１２と、受信装置２０の受光センサ部２２の画素２８との間に１対１の関係が成立しない場合でも、パラレル伝送によるデータ送信が実現される。
【００８４】
また、本実施の形態においては、伝送品質が所定の状態（伝送品質を示す値が所定の閾値より良好であることを示す場合）には、受信装置２０から並列度増加が指示され、送信装置１０は、並列度増加の指示に応じて、サブエリアをさらに分割して、並列度を増加させ、分割されたサブエリアのそれぞれからのデータ送信が実現される。
【００８５】
さらに、本実施の形態においては、サブエリアが単一のＬＥＤから構成される場合には、それぞれの画素において、信号の衝突や干渉が無いように、ある画素には同じデータが送信されるような割り当てが行われる。
【００８６】
このように、本発明によれば、フォーカス合わせが終了すると、早期にデータ通信が開始されるため、リンク確立までの時間を短くすることもできる。
【００８７】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
【００８８】
たとえば、上記実施の形態においては、伝送品質が所定の状態である場合（伝送品質を示す値が所定の閾値より良好であることを示す場合）には、受信装置２０から並列度増加が指示され、送信装置１０は、並列度増加の指示に応じて、サブエリアがさらに分割される。さらに、伝送品質が劣化した場合（伝送品質を示す値が所定の閾値より劣化していることを示す場合）には、受信装置２０から送信装置１０に対して並列度減少の指示が与えられるように構成しても良い。
【００８９】
図１３は、本実施の形態にかかる光通信システムにおいて実行される処理およびデータ通信を示すフローチャートである。図３に示すような処理によりパラレル伝送によるデータ送信が行われている状態で、伝送品質を示す値が所定の閾値よりも劣化した場合（たとえば、ＰＥＲが所定の閾値Ｔｈ２より大きくなった場合：ステップ１３０１でＹｅｓ）に、受信装置２０の送信処理部２６により、赤外線発光素子２７から並列度減少指示が送信される（ステップ１３０２）。
【００９０】
送信装置１０の分割処理部１４は、メモリ１５に記憶されたサブエリアに関する情報を参照して、現在のサブエリアに分割される前の状態のサブエリアの情報（サブエリア番号および当該サブエリアを構成するＬＥＤの情報）を取得する（ステップ１３０３）。たとえば、現在のサブエリアが図８（ｂ）に示す状態であれば、図８（ａ）に示すサブエリアの情報を取得し、現在のサブエリアが図８（ａ）に示す状態であれば、図７（ｂ）に示すサブエリアの情報を取得する。
【００９１】
次いで、送信処理部１３は、サブエリアごとに、順次サブエリアのサブエリア番号のデータを含むデータ送信を実行する（ステップ１３０４）。この処理は、図３のステップ３０４と同様である。
【００９２】
受信装置２０における処理（ステップ１３０５〜１３０７）は、図３のステップ３０５〜３０７と同様である。また、送信装置２０が受信装置２０から送信された、新たな割り当てマップに基づいてパラレル伝送によりデータ送信すること（ステップ１３０８）は、図３のステップ３０８と同様である。
【００９３】
このような構成により、伝送品質が劣化した場合には、並列度を減少させることで、減少された並列度でのパラレル伝送によるデータ送信を継続させることができる。
【００９４】
図１３の例においては、受信装置２０において新たに割り当てマップを生成し、送信装置１０が新たな割り当てマップにしたがってパラレル伝送によるデータ送信を行っているが、このような構成に限定されず、送信装置１０が、ステップ１３０３でマージされたサブエリアについての割り当てマップをメモリ１５から読み出して、当該割り当てマップに基づいて、パラレル伝送によるデータ送信を再開しても良い。
【００９５】
上記実施の形態によれば、伝送品質の劣化によっても動的に並列度を変化させることができる。特に、伝送品質が良好である限り、並列度を高め、劣化するのにともなって、並列度を減少させるような動的制御によって、受信装置が静止している場合だけではなく、移動している場合（移動端末である場合）にも、最適な並列度で最適なスループットを提供することができる。また、並列度の動的制御によって、安定した伝送を実現することが可能となる。
【００９６】
また、本実施の形態において、ダウンリンクの通信には白色ＬＥＤの光を利用したがこれに限定されるものではなく、他の色の光、或いは、他の素子による光を利用しても良い。また、アップリンクの通信には赤外線を利用したが、これに限定されるものではない。たとえば、ブルートゥース（登録商標）のような無線通信を利用しても良い。
【００９７】
また、光源部１１や、受光センサ部１２は、矩形であっても長方形であっても良いし、ＬＥＤ（光源）や画素が一次元的な配置（細長い形状）であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる光通信システムのブロックダイヤグラムである。
【図２】図２は、本実施の形態にかかる光通信システムにおいて実行される処理およびデータ通信を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本実施の形態にかかる光通信システムにおいて実行される処理およびデータ通信を示すフローチャートである。
【図４】図４（ａ）は、初期状態の受光センサ部１２の状態を概略的に示す図、図４（ｂ）は、図２のステップ２０６での状態を示す図、図４（ｃ）は、ステップ２０７が完了した状態を示す図である。
【図５】図５は、本実施の形態にかかる分割処理部１４にて実行されるサブエリア分割処理の例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、サイズにしたがったサブエリア分割を規定するテーブルの例を示す図である。
【図７】図７は、本実施の形態にかかるサブエリア分割の例を示す図である。
【図８】図８は、本実施の形態にかかるサブエリア分割の例を示す図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態にかかる受信マップの例を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｃ）は、図９（ａ）〜（ｃ）に示す受信マップに基づいて割り当て処理部により生成された割り当てマップの例を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態にかかる割り当て処理の処理例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、図９（ｄ）に示す受信マップに基づいて割り当て処理部により生成された割り当てマップの例を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施の形態にかかる光通信システムにおいて実行される処理およびデータ通信を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、並列可視光通信システムの例を示すブロックダイヤグラムである。
【図１５】図１５は、並列可視光通信システムにおいて、２次元センサ上に結像されたＬＥＤの像を示す図である。
【図１６】図１６は、並列可視光通信システムにおいて、２次元センサ上に結像されたＬＥＤの像を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０ 送信装置
１１ 光源部
１２ ＬＥＤ
１３ 送信処理部
１４ 分割処理部
１５ メモリ
１６ 受信処理部
１７ センサ
２０ 受信装置
２１ レンズ
２２ 受信センサ部
２３ 受信処理部
２４ メモリ
２５ 割り当て処理部
２６ 送信処理部
２７ 赤外線発光素子
２８ 画素
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源を発光することにより、並列にデータを送信する光通信システムにおいて、
光を放射する複数の光源を含む光源部と、
前記光源部を複数のサブエリアに分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成してメモリに記憶する分割処理手段と、
与えられたデータを変調して変調信号を生成し、当該変調信号により、前記光源のそれぞれを駆動して、前記光源のそれぞれから変調光を発光させて、前記データを送信する送信処理手段であって、同一のサブエリアに属する光源を同一のデータを変調した変調信号により駆動可能に構成された送信処理手段と、
受信装置からの信号を受信可能な受信手段と、を備えた送信装置であって、前記送信処理手段が、前記サブエリアを示す情報を含むデータを変調した変調信号により光源を駆動するような送信装置、並びに、
光を受光する複数の画素を含む受光センサ部と、
前記画素のそれぞれにより受光された光に基づく信号を復調して、データを取得する受信処理手段と、
前記受信処理手段により取得された画素ごとのデータに基づいて、前記画素と、当該画素により取得されたデータに含まれる、前記サブエリアを示す情報とが対応付けられた受信マップを生成するとともに、前記受信マップに基づいて、前記サブエリアごとに、前記送信すべきデータを特定する情報を割り当て、前記サブエリアを示す情報と、送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを生成する割り当て手段と、
前記割り当てマップを含む信号を、前記送信装置の受信手段に送信する送信手段と、を備えた受信装置を備え、
前記送信装置が、前記割り当てマップに基づいて、前記サブエリアごとに前記送信すべきデータを特定する情報にしたがって、並列にデータを送信することを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記送信装置の前記分割処理手段が、前記割り当てマップにサブエリアを示す情報が含まれていないサブエリアについて、分割対象から除外するように構成された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】
前記画素により受信された光に基づき取得されたデータを参照して、伝送品質を示す値が所定の第１の閾値よりも良好であることを示す場合に、前記受信装置の前記送信手段が、並列度増加の指示を示す信号を、前記送信装置の受信手段に送信するように構成され、
前記送信装置の前記分割処理手段が、前記並列度増加の指示にしたがって、前記サブエリアを分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記画素により受信した光に基づき取得されたデータを参照して、伝送品質を示す値が所定の第２の閾値よりも劣化したことを示す場合に、前記受信装置の前記送信手段が、並列度減少の指示を示す信号、前記送信装置の受信手段に送信するように構成され、
前記送信装置の前記分割処理手段が、前記並列度減少の指示にしたがって、前記サブエリアをマージして、新たなサブエリアを生成し、新たなサブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記送信装置の前記分割処理手段が、前記並列度減少の指示にしたがって、現在のサブエリアに分割される前の状態のサブエリアとなるように、前記サブエリアをマージするように構成されたことを特徴とする請求項４に記載の光通信システム。
【請求項６】
前記サブエリアが単一の光源から構成される場合に、前記受信装置の前記割り当て手段が、一つの画素には同一のデータが受信されるような前記割り当てマップを生成するように構成されたことを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の光通信システム。
【請求項７】
複数の光源を発光することにより、並列にデータを送信する光通信システムにおいて、
光を放射する複数の光源を含む光源部と、
前記光源部を複数のサブエリアに分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成してメモリに記憶する分割処理手段と、
与えられたデータを変調して変調信号を生成し、当該変調信号により、前記光源のそれぞれを駆動して、前記光源のそれぞれから変調光を発光させて、前記データを送信する送信処理手段であって、同一のサブエリアに属する光源を同一のデータを変調した変調信号により駆動可能に構成された送信処理手段と、
受信装置からの信号を受信可能な受信手段と、を備えた送信装置であって、
前記送信処理手段が、前記サブエリアを示す情報を含むデータを変調した変調信号により光源を駆動するように構成され、かつ、
前記光源部から発光された光を受光した受信装置から、前記サブエリアごとに、当該サブエリアを示す情報と、送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを受信し、当該割り当てマップに基づいて、前記サブエリアごとに前記送信すべきデータを特定する情報にしたがって、並列にデータを送信するように構成されたことを特徴とする送信装置。
【請求項８】
前記分割処理手段が、前記割り当てマップにサブエリアを示す情報が含まれていないサブエリアについて、分割対象から除外するように構成されたことを特徴とする請求項７に記載の送信装置。
【請求項９】
前記分割処理手段が、前記受信装置から送信された、当該受信装置における伝送品質に基づいて生成した並列度増加の指示を受信することに応答して、前記サブエリアを分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成されたことを特徴とする請求項７または８に記載の送信装置。
【請求項１０】
前記分割処理手段が、前記受信装置から送信された、当該受信装置における伝送品質に基づいて生成した並列度減少の指示を受信することに応答して、前記サブエリアをマージして、新たなサブエリアを生成し、新たなサブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成されたことを特徴とする請求項９に記載の送信装置。
【請求項１１】
前記分割処理手段が、前記並列度減少の指示にしたがって、現在のサブエリアに分割される前の状態のサブエリアとなるように、前記サブエリアをマージするように構成されたことを特徴とする請求項１０に記載の送信装置。
【請求項１２】
請求項７から１１の何れか一項に記載の送信装置からの光を受光する受信装置であって、
前記光を受光する複数の画素を含む受光センサ部と、
前記画素のそれぞれにより受光された光に基づく信号を復調して、データを取得する受信処理手段と、
前記受信処理手段により取得された画素ごとのデータに基づいて、前記画素と、当該画素により取得されたデータに含まれる、前記サブエリアを示す情報とが対応付けられた受信マップを生成するとともに、前記受信マップに基づいて、前記サブエリアごとに、前記送信すべきデータを特定する情報を割り当て、前記サブエリアを示す情報と、送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを生成する割り当て手段と、
前記割り当てマップを含む信号を、前記送信装置に送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項１３】
前記サブエリアが単一の光源から構成される場合に、前記受信装置の前記割り当て手段が、一つの画素には同一のデータが受信されるような前記割り当てマップを生成するように構成されたことを特徴とする請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１】
複数の光源を発光することにより、並列にデータを送信する光通信システムにおいて、
光を放射する複数の光源を含む光源部と、
前記光源部を複数のサブエリアに分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成してメモリに記憶する分割処理手段と、
与えられたデータを変調して変調信号を生成し、当該変調信号により、前記光源のそれぞれを駆動して、前記光源のそれぞれから変調光を発光させて、前記データを送信する送信処理手段であって、同一のサブエリアに属する光源を同一のデータを変調した変調信号により駆動可能に構成された送信処理手段と、
受信装置からの信号を受信可能な受信手段と、を備えた送信装置であって、前記送信処理手段が、前記サブエリアを示す情報を含むデータを変調した変調信号により光源を駆動するような送信装置、並びに、
光を受光する複数の画素を含む受光センサ部と、
前記画素のそれぞれにより受光された光に基づく信号を復調して、データを取得する受信処理手段と、
前記受信処理手段により取得された画素ごとのデータに基づいて、前記画素と、当該画素により取得されたデータに含まれる、前記サブエリアを示す情報とが対応付けられた受信マップを生成するとともに、前記受信マップに基づいて、前記サブエリアごとに、前記送信すべきデータを特定する情報を割り当て、前記サブエリアを示す情報と、送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを生成する割り当て手段と、
前記割り当てマップを含む信号を、前記送信装置の受信手段に送信する送信手段と、を備えた受信装置を備え、
前記送信装置が、前記割り当てマップに基づいて、前記サブエリアごとに前記送信すべきデータを特定する情報にしたがって、並列にデータを送信することを特徴とする光通信システム。
【請求項２】
前記送信装置の前記分割処理手段が、前記割り当てマップにサブエリアを示す情報が含まれていないサブエリアについて、分割対象から除外するように構成された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】
前記画素により受信された光に基づき取得されたデータを参照して、伝送品質を示す値が所定の第１の閾値よりも良好であることを示す場合に、前記受信装置の前記送信手段が、並列度増加の指示を示す信号を、前記送信装置の受信手段に送信するように構成され、
前記送信装置の前記分割処理手段が、前記並列度増加の指示にしたがって、前記サブエリアを分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の光通信システム。
【請求項４】
前記画素により受信した光に基づき取得されたデータを参照して、伝送品質を示す値が所定の第２の閾値よりも劣化したことを示す場合に、前記受信装置の前記送信手段が、並列度減少の指示を示す信号、前記送信装置の受信手段に送信するように構成され、
前記送信装置の前記分割処理手段が、前記並列度減少の指示にしたがって、前記サブエリアをマージして、新たなサブエリアを生成し、新たなサブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成されたことを特徴とする請求項３に記載の光通信システム。
【請求項５】
前記送信装置の前記分割処理手段が、前記並列度減少の指示にしたがって、現在のサブエリアに分割される前の状態のサブエリアとなるように、前記サブエリアをマージするように構成されたことを特徴とする請求項４に記載の光通信システム。
【請求項６】
前記サブエリアが単一の光源から構成される場合に、前記受信装置の前記割り当て手段が、一つの画素には同一のデータが受信されるような前記割り当てマップを生成するように構成されたことを特徴とする請求項１ないし５の何れか一項に記載の光通信システム。
【請求項７】
複数の光源を発光することにより、並列にデータを送信する光通信システムにおいて、
光を放射する複数の光源を含む光源部と、
前記光源部を複数のサブエリアに分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成してメモリに記憶する分割処理手段と、
与えられたデータを変調して変調信号を生成し、当該変調信号により、前記光源のそれぞれを駆動して、前記光源のそれぞれから変調光を発光させて、前記データを送信する送信処理手段であって、同一のサブエリアに属する光源を同一のデータを変調した変調信号により駆動可能に構成された送信処理手段と、
受信装置からの信号を受信可能な受信手段と、を備えた送信装置であって、
前記送信処理手段が、前記サブエリアを示す情報を含むデータを変調した変調信号により光源を駆動するように構成され、かつ、
前記光源部から発光された光を受光した受信装置から、前記サブエリアごとに、当該サブエリアを示す情報と、送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを受信し、当該割り当てマップに基づいて、前記サブエリアごとに前記送信すべきデータを特定する情報にしたがって、並列にデータを送信するように構成されたことを特徴とする送信装置。
【請求項８】
前記分割処理手段が、前記割り当てマップにサブエリアを示す情報が含まれていないサブエリアについて、分割対象から除外するように構成されたことを特徴とする請求項７に記載の送信装置。
【請求項９】
前記分割処理手段が、前記受信装置から送信された、当該受信装置における伝送品質に基づいて生成した並列度増加の指示を受信することに応答して、前記サブエリアを分割して、当該サブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成されたことを特徴とする請求項７または８に記載の送信装置。
【請求項１０】
前記分割処理手段が、前記受信装置から送信された、当該受信装置における伝送品質に基づいて生成した並列度減少の指示を受信することに応答して、前記サブエリアをマージして、新たなサブエリアを生成し、新たなサブエリアを特定する情報および当該サブエリアに属する光源の情報を生成するように構成されたことを特徴とする請求項９に記載の送信装置。
【請求項１１】
前記分割処理手段が、前記並列度減少の指示にしたがって、現在のサブエリアに分割される前の状態のサブエリアとなるように、前記サブエリアをマージするように構成されたことを特徴とする請求項１０に記載の送信装置。
【請求項１２】
請求項７から１１の何れか一項に記載の送信装置からの光を受光する受信装置であって、
前記光を受光する複数の画素を含む受光センサ部と、
前記画素のそれぞれにより受光された光に基づく信号を復調して、データを取得する受信処理手段と、
前記受信処理手段により取得された画素ごとのデータに基づいて、前記画素と、当該画素により取得されたデータに含まれる、前記サブエリアを示す情報とが対応付けられた受信マップを生成するとともに、前記受信マップに基づいて、前記サブエリアごとに、前記送信すべきデータを特定する情報を割り当て、前記サブエリアを示す情報と、送信すべきデータを特定する情報とが対応付けられた割り当てマップを生成する割り当て手段と、
前記割り当てマップを含む信号を、前記送信装置に送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項１３】
前記サブエリアが単一の光源から構成される場合に、前記受信装置の前記割り当て手段が、一つの画素には同一のデータが受信されるような前記割り当てマップを生成するように構成されたことを特徴とする請求項１２に記載の受信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図４】
【図７】
【図８】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図４】
【図７】
【図８】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−２５２４６６（Ｐ２００８−２５２４６６Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９０５０１（Ｐ２００７−９０５０１）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度独立行政法人情報通信研究機構「民間基盤技術研究促進制度／（ＬＥＤ照明による可視光通信を利用した情報案内サービスに関する研究開発）」、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの
【出願人】（３０５００７８２７）株式会社中川研究所 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１８年度独立行政法人情報通信研究機構「民間基盤技術研究促進制度／（ＬＥＤ照明による可視光通信を利用した情報案内サービスに関する研究開発）」、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの
【出願人】（３０５００７８２７）株式会社中川研究所 (26)
【Ｆターム（参考）】
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