JP2006217492A - 光通信装置および光通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電波法の規制を受けずに自動車を中継装置として通信を行えるようにする。
【解決手段】 衛星を介して衛星との通信機能を持たない移動端末Ｂ２００にデータを送信する場合、移動端末Ａ１００が中継して移動端末Ｂ２００にデータを送信する。衛星通信装置１１０は衛星から移動端末Ｂ２００宛のデータを受信する。中継器１３１は送信先アドレスやフラグに基づいて中継要と判定する。変調器１３２は変調処理を行い、受信したデータに対応して電流を発光ダイオード式前照灯１４１に流す。発光ダイオード式前照灯１４１は光を発することで受信したデータに対応するデータ信号を発信する。このとき、切換部１４２は発光される光の周波数帯のホッピングを行う。切換部２６２は切換部１４２の周波数ホッピングと同期し、後部フォトダイオード受光器２６１は発光された光を受光する。復調器２３３において受光した光に基づいてデータの取得を行う。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光通信における光通信装置および光通信方法に関するものである。

現在行われている移動体に対する静止衛星からの放送サービスは、ビル街における遮蔽や影対策としてギャップフィラーと称する地上無線装置を配置して通信不能地帯を無くすようにしている。
また、車両に設けられた発光手段、受光手段により特定車両間の通信を行うものがある（特許文献１）。
特開２００４−３２６７０５号公報

準天頂衛星から放送を受信する受信装置を搭載する移動体（例えば、自動車）が増加すれば、準天頂衛星から放送電波を実際に受信している自動車が、ギャップフィラーとなり、受信している放送電波を中継して近辺を走行している自動車に再放送することができる。
ただし、電波による再放送は電波法の規制により、一般の人が自由に実施することができない。また、変調方式によっては衛星通信と地上通信を同じ周波数でできないこともある。

そこで、本発明は、電波法の規制を受けずに例えば自動車を中継装置として通信を行えるようにすることなどを目的とする。

本発明の光通信装置は、可視光を発する可視光発光部と、非可視光を発する非可視光発光部と、可視光と非可視光との少なくともいずれかを選択し、前記可視光発光部と前記非可視光発光部とを制御し選択した可視光と非可視光との少なくともいずれかを発することでデータ信号を発信する発信部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、光通信を行うことにより、電波法の規制を受けずに例えば自動車を中継装置として通信を行うことができる。
また、可視光と非可視光を発して光通信が行えることにより、夜間は自動車が点灯する前照灯の可視光を利用し、昼間は前照灯の可視光を点灯しなくても非可視光を使用することで通信を行うことができる。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１における光通信システムの構成図である。
地上から通信衛星を介して配信する放送を車両が光通信により中継するシステムを図１に基づいて以下に説明する。

光通信システムは、サーバ／端末６００、ゲートウェイ局５００、通信衛星４００、移動端末Ａ１００、移動端末Ｂ２００、移動端末Ｃ３００を備える。
地上にある各サーバ／端末６００は、各移動端末に放送する放送データをゲートウェイ局５００に送信する。
ゲートウェイ局５００は、各サーバ／端末６００から受信した放送データを電波により通信衛星４００に発信する。
通信衛星４００は、ゲートウェイ局５００から受信した放送データの電波を地上に発信する。
移動端末Ａ１００は、通信衛星４００から発信された放送データの電波を受信し、光通信により、他の移動端末に放送データを中継する。
移動端末Ｂ２００は、光通信により、移動端末Ａ１００が中継した放送データを受信し、他の移動端末に放送データを中継する。
移動端末Ｃ３００は、光通信により、移動端末Ｂ２００が中継した放送データを受信する。
また、移動端末Ｃ３００はサーバ／端末６００への返信データを作成して光通信により送信し、移動端末Ｂ２００は移動端末Ｃ３００の返信データを光通信により中継し、移動端末Ａ１００は光通信により移動端末Ｂ２００が中継した返信データを受信する。
そして、移動端末Ａ１００は電波により通信衛星４００に返信データを発信し、通信衛星４００は返信データをゲートウェイ局５００に発信し、ゲートウェイ局５００は返信データの送信先のサーバ／端末６００に返信データを送信する。
実施の形態１において各移動端末を車両として説明する。

図２，図３は、実施の形態１における各移動端末の構成図である。
実施の形態１における移動端末Ａ１００、移動端末Ｂ２００、移動端末Ｃ３００の構成を図２，図３に基づいて以下に説明する。

図２において、移動端末Ａ１００は、衛星通信装置１１０、端末装置１２０、光送受信装置１３０、発光ダイオード式前照灯１４１、切換部１４２、フォトダイオード受光器１５１、光度計１８０を備える。

衛星通信装置１１０は電波により通信衛星４００と通信を行う。

光送受信装置１３０は、中継器１３１、変調器１３２、復調器１３３、トランジスタ１３４を備え、他の車両と光通信を行う。
中継器１３１は受信したデータを他の移動端末に中継するかを判定する。
変調器１３２は中継するデータに対応して変調処理を行う。
トランジスタ１３４は変調器１３２の変調結果に対応して発光ダイオード式前照灯１４１に流す電流を制御する。

発光ダイオード式前照灯１４１は白色、赤色、緑色、青色などの可視光や赤外線、紫外線などの非可視光を発光するダイオードを光源とする前照灯である。
切換部１４２は発光ダイオード式前照灯１４１が発光する光の周波数帯を切り換える。

光度計１８０は外部の光度を計測する。

フォトダイオード受光器１５１は光を受光し、受光した光の強弱に対応して電流や電圧を発生する受光素子である。他の車両から発せられた光を受光する。

端末装置１２０は受信したデータの情報処理を行う。

図３において、移動端末Ｂ２００は、端末装置２２０、光送受信装置２３０、発光ダイオード式前照灯２４１、切換部２４２、前部フォトダイオード受光器２５１、後部フォトダイオード受光器２６１、切換部２６２、発光ダイオード式尾灯２７１、光度計２８０を備え、他の移動端末と光通信を行う。

端末装置２２０、光送受信装置２３０、発光ダイオード式前照灯２４１、切換部２４２、光度計２８０はそれぞれ、移動端末Ａ１００の端末装置１２０、光送受信装置１３０、発光ダイオード式前照灯１４１、切換部１４２、光度計１８０に対応する。

前部フォトダイオード受光器２５１、後部フォトダイオード受光器２６１は移動端末Ａ１００のフォトダイオード受光器１５１に対応する。それぞれ車両の前部、後部に位置し、それぞれ前方の車両から発せられた光、後方の車両から発せられた光を受光する。

切換部２６２は後部フォトダイオード受光器２６１が受光する光の周波数帯を切り換える。

発光ダイオード式尾灯２７１は白色、橙色、赤色などの可視光や赤外線、紫外線などの非可視光を発光するダイオードを光源とする尾灯である。

移動端末Ｃ３００の構成は移動端末Ｂ２００と同様である。

図４は、実施の形態１における各車両の処理の流れを示すフローチャートである。
サーバ／端末６００がゲートウェイ局５００と通信衛星４００を介して移動端末Ｃ３００にデータを送信し、移動端末Ｃ３００がサーバ／端末６００にデータを返信する場合の移動端末Ａ１００、移動端末Ｂ２００、移動端末Ｃ３００の処理の流れを図４に基づいて以下に説明する。

移動端末Ａ１００は、通信衛星４００から、移動端末Ｃ３００宛のデータを搬送する電波を受信する（Ｓ１０１）。
このとき、衛星通信装置１１０が電波を受信し、電波をデジタル変換して移動端末Ｃ３００宛のデータを取得する。
移動端末Ａ１００が衛星通信装置１１０を備えることにより、通信衛星を介してデータの送受信を行うことができる。また、通信衛星４００を、天頂近くを軌道とする準天頂衛星とすると、ビル等による電波の遮蔽の影響を減少することができる。

次に、移動端末Ａ１００は受信したデータが他の移動端末に中継すべきデータであるか判定する（Ｓ１０２）。
このとき、中継器１３１が、受信したデータの中継判定を行う。通信するデータをＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットとしてＩＰアドレスやＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスに基づいて中継判定を行ってもよいし、通信するデータにＩＰアドレスやＭＡＣアドレスのように送信先を示す情報を含むことで送信先を示す情報に基づいて中継判定を行ってもよいし、通信するデータに中継の有無を示すフラグを含むことでフラグに基づいて中継判定を行ってもよい。これにより、データ通信においてルート制御を行うことができる。
このとき、中継器１３１が、受信したデータを、自宛のデータまたはブロードキャストなどのように自らが受信すべきデータであると判定した場合、受信したデータを端末装置１２０に出力する。端末装置１２０は受信したデータに従い情報処理を行う。

次に、移動端末Ａ１００はデータを中継するために発光する光の周波数帯を選択する（Ｓ１０３）。
このとき、光送受信装置１３０が発光ダイオード式前照灯１４１で発光する光の周波数帯を選択する。

例えば、光度計１８０が外部の光度を測定して測定した光度を示す測定光度データを光送受信装置１３０に出力し、光送受信装置１３０は測定光度データと記憶部（図示しない）に記憶された特定の光度を示す特定光度データとを比較して比較結果に基づいて周波数帯を選択する。例えば、車両が走行する際に前照灯を点灯する程度の光度を特定の光度とする。このとき、測定光度データが特定光度データ以上の値（前照灯を点灯せずに走行できる程度の光度を示す値）である場合、光送受信装置１３０は非可視光の周波数帯を選択し、そうでない場合、光送受信装置１３０は可視光（または非可視光）の周波数帯を選択するとよい。また、前照灯の点灯時に可視光の周波数帯を選択し、消灯時に非可視光の周波数帯を選択してもよい。
光送受信装置１３０が光度に基づいて可視光の周波数帯を選択することにより、車両が夜間などに点灯する前照灯を利用して通信を行うことができる。また、昼間など明るい場面でも、周囲の光でマスクされてしまう可視光に代わり非可視光を選択できることで通信を行うことができる。

また、移動端末Ａ１００と移動端末Ｂ２００との関係のように、データの送信側と受信側において、特定のタイミングにおける同一の周波数帯を記憶部に記憶し、送信側と受信側の光送受信装置は特定のタイミングにおいて記憶部に記憶され示された周波数帯を選択し、送信側と受信側とで周波数帯の同期を取るとよい。つまり、特定のタイミングで周波数帯を切り換えるとよい。
周波数帯を切り換えることで、ある周波数帯域でのノイズの発生や他の光通信装置が通信に使用する周波数帯での混信により、通信できなくなることを防ぐことができる。
また、特定のタイミングで周波数帯を切り換え、送信側と受信側とで同期をとることにより、切り換える周波数帯とタイミングとがわからない他の光通信装置に通信データを取得されることを防ぐことができ、通信の機密性を向上することができる。
この周波数帯を切り換える方式は、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）で使用されるスペクトラム拡散通信における周波数ホッピング方式と同様な効果を得ることができる。

また、可視光の周波数帯域で周波数帯を選択して切り換える場合、赤色を示す周波数帯と緑色を示す周波数帯と青色を示す周波数帯との中から周波数帯を選択するとよい。
赤色、緑色、青色を各タイミングで発光することで人の目には白色の光と見える光を発することができ、車両の前照灯のような白色の光を発する機能を確保することができる。

次に、移動端末Ａ１００は中継するデータを搬送する光を発光する（Ｓ１０４）。
このとき、変調器１３２が中継するデータに対応して変調処理を行う。

図５，図６，図７，図８は、実施の形態１における光の変調方法を示す図である。
図５，図６，図７，図８において上段は通信するデータを示し、中段・下段は変調の際に発光する光の明るさ（光度）を示している。また、変調方法としてデータが１の場合には明るさを低い方から高い方へ、データが０の場合には明るさを高い方から低い方へ変化させる方法を示している。逆に、データが０の場合に明るさを低い方から高い方へ、データが１の場合に明るさを高い方から低い方へ変化させても構わない。

図５において明るさＢ−１は、変調器１３２がトランジスタ１３４を制御して、単に発光ダイオード式前照灯１４１への電源供給をオン／オフにすることにより変調する方法を示している。
この方法は、変調器１３２が行うトランジスタ１３４に対する制御処理を単純にすることができる。
なお、発光ダイオード式前照灯１４１が消灯する時間がある分、前照灯としての性能が落ちる。
その場合は、電源供給をオフにする時間を短くする方法を提案する。
図６における明るさＢ−２は、電源供給をオフにする時間を短くした場合を示している。

図５において明るさＡ−１は、変調器１３２がトランジスタ１３４を制御して、発光ダイオード式前照灯１４１に供給する電流量を調整することにより変調する方法を示している。
この方法は、発光ダイオード式前照灯１４１が通常の前照灯としての明るさよりも明るい光を発する時間と通常の前照灯としての明るさよりも暗い光を発する時間とが組み合わさることにより、変調しても平均的な明るさが通常の明るさと変わらず、前照灯としての性能を確保することができる。
なお、通常の前照灯としての明るさよりも明るい光を発するために一時的に過度な電流を流す必要がある。しかし、パルス状に電流を流すので平均的な電力は同じであり、光度の経年劣化の速度は通常の前照灯と同じ程度になると考えられる。
また、光度を上げる時間または光度を下げる時間を短くする方法を提案する。
光度を上げる時間を短くすれば、使用する電力量を軽減でき、光度の経年劣化を抑える効果が得られる。
光度を下げる時間を短くすれば、前照灯として十分な明るさを確保することができる。この場合、光度を下げる時間を短くすることに対応して、通常の前照灯としての明るさより上げる光度を低くしてもよい。

また、発光する平均的な明るさに関わらず、変調により変化させる光度の幅を一定に制御するとよい。
図７における明るさＣ−１および図８における明るさＤ−１は、発光する平均的な明るさが低い場合を示している。
図７における明るさＣ−２および図８における明るさＤ−２は、発光する平均的な明るさが高い場合を示している。
そして両図において、平均的な明るさが低い場合と平均的な明るさが高い場合とで、変調により変化させる光度の幅は同じである。つまり、発光の明るさに応じて変調の幅の割合を変化させ、明るく照らしているときには変調により瞬間的に明るさが変化する割合を少なくしている。
このような制御を行えば、データに対応する光度の変化量を一定にすることができることにより、平均的な明るさに関わらず、光通信できる通信距離を一定に保つことができる。このことは、例えば、車両において、通常走行時と制動時とで尾灯の発光する明るさが変化しても、光度調整により前照灯の発光する明るさが変化しても、照射方向の上下の切り換えにより前照灯の発光する明るさが変化しても光通信できる通信距離を一定に保てることを示している。

変調器１３２がトランジスタ１３４を制御するための電流量、電流量に対応する時間を示すデータ等は記憶部（図示しない）に記憶し、変調器１３２は記憶部を参照することでトランジスタ１３４を制御すればよい。

上記の方法により、変調器１３２はトランジスタ１３４を制御して発光ダイオード式前照灯１４１に電流を流し、中継するデータを搬送する光を発光する。
このとき、切換部１４２は、光送受信装置１３０がＳ１０３の処理で選択した周波数帯に含まれる周波数を持つ光を発光するために、発光ダイオード式前照灯１４１を制御する。

例えば、発光ダイオード式前照灯１４１において、切り換える周波数帯に対応する発光ダイオードを複数備え、選択された周波数帯に対応する発光ダイオードから発光を行うように切換部１４２が発光ダイオード式前照灯１４１を制御する。
また例えば、発光ダイオード式前照灯１４１において、異なる周波数帯に対応する蛍光物質を回転方向に並べて塗布した円盤など、特定な周波数帯の光を透過可能な構成を備え、切換部１４２が例えば円盤の回転を制御し、発光ダイオード式前照灯１４１が発した光から、選択された周波数帯に対応する光を透過させる。この場合、発光ダイオード式前照灯１４１は青色の発光ダイオードを備え、円盤には赤色、緑色に対応する蛍光物質を塗布することで可視光の周波数帯域から選択された周波数帯の赤色、緑色、青色の光を照射することができる。また、発光ダイオード式前照灯１４１は色を付加しやすい紫外線発光ダイオードを備えるのもよい。

また、前照灯は、ハロゲン灯や水銀灯の総称であるＨＩＤ（Ｈｉｇｈ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅｄ Ｌａｍｐ）やタングステンランプなどを主照明用とし、発光ダイオード前照灯を通信用に利用して両者を併用しても構わない。
なお、発光ダイオードを前照灯として使用することにより、高速に光スイッチングが行え、ちらつきが生じないことから本来の照光の性能を確保することができる。

次に、移動端末Ｂ２００は移動端末Ａ１００が発光した光を受光する（Ｓ１０５）。
このとき、後部フォトダイオード受光器２６１が移動端末Ａ１００が発光した光を受光し、光送受信装置２３０が受光した光の搬送するデータを取得する。
切換部２６２は、移動端末Ａ１００と同期して、移動端末Ａ１００の切換部１４２が発光ダイオード式前照灯１４１の発光する光の周波数帯を切り換えるのと同様に、後部フォトダイオード受光器２６１の受光する光の周波数帯を切り換える。
復調器２３３は、受光した光の復調を行ってデータを取得する。
また、後部フォトダイオード受光器２６１において、異なる受光角度を持つ複数のフォトダイオード（受光素子）を備えるとよい。これにより、異なる角度から受光することができ、受光する光量が増加するため、受光した光からデータ取得を行う受信処理の性能が向上する。

次に、移動端末Ｂ２００は取得したデータが他の移動端末に中継すべきデータであるか判定する（Ｓ１０６）。
このとき、中継器２３１および端末装置２２０が、移動端末Ａ１００の中継器１３１および端末装置１２０が行うＳ１０２の処理と同様な処理を行う。

次に、移動端末Ｂ２００はデータを中継するために発光する光の周波数帯を選択する（Ｓ１０７）。
このとき、光送受信装置２３０が、移動端末Ａ１００の光送受信装置１３０が行うＳ１０３の処理と同様な処理で、発光ダイオード式前照灯２４１で発する光の周波数帯を選択する。

次に、移動端末Ｂ２００は中継するデータを搬送する光を発光する（Ｓ１０８）。
このとき、変調器２３２および切換部２４２が、移動端末Ａ１００の変調器１３２および切換部１４２が行うＳ１０４の処理と同様な処理を行い、発光ダイオード式前照灯２４１が発光する。

次に、移動端末Ｃ３００は移動端末Ｂ２００が発光した光を受光する（Ｓ１０９）。
このとき、移動端末Ｃ３００の後部フォトダイオード受光器、光送受信装置および切換部が、移動端末Ｂ２００の後部フォトダイオード受光器２６１、光送受信装置２３０および切換部２６２が行うＳ１０５の処理と同様な処理を行う。

次に、移動端末Ｃ３００は取得したデータが他の移動端末に中継すべきデータであるか判定する（Ｓ１１０）。
このとき、移動端末Ｃ３００の中継器および端末装置が、移動端末Ａ１００の中継器１３１および端末装置１２０が行うＳ１０２の処理と同様な処理を行う。

次に、移動端末Ｃ３００の端末装置は、受信した自宛のデータを処理し、サーバ／端末６００に返信するデータを生成する（Ｓ１１１）。

次に、移動端末Ｃ３００は返信するデータを搬送する光を発光する（Ｓ１１２）。
このとき、移動端末Ｃ３００の変調器が、移動端末Ａ１００の変調器１３２が行うＳ１０４の処理と同様な処理を行い、発光ダイオード式尾灯が発光する。
また、切換部１４２と同様な切換部を備えて発光ダイオード式尾灯が発光する光の周波数帯を切り換えてもよい。

次に、移動端末Ｂ２００は移動端末Ｃ３００が発光した光を受光する（Ｓ１１３）。
このとき、前部フォトダイオード受光器２５１および光送受信装置２３０が、後部フォトダイオード受光器２６１および光送受信装置２３０が行うＳ１０５の処理と同様な処理を行う。
また、移動端末Ｃ３００が切換部を備えて発光ダイオード式尾灯が発光する光の周波数帯を切り換える場合、移動端末Ｂ２００も切換部を備え、移動端末Ｃ３００と同期して、前部フォトダイオード受光器２５１が受光する光の周波数帯を切り換える。
各移動端末が、発光ダイオード式前照灯および発光ダイオード式尾灯でデータを搬送する光を発光し、後部フォトダイオード受光器および前部フォトダイオード受光器でデータを搬送する光を受光し、光送受信装置でデータを取得することで、車車間通信を行うことができる。

次に、移動端末Ｂ２００は取得したデータが他の移動端末に中継すべきデータであるか判定する（Ｓ１１４）。
このとき、中継器２３１および端末装置２２０が、移動端末Ａ１００の中継器１３１および端末装置１２０が行うＳ１０２の処理と同様な処理を行う。

次に、移動端末Ｂ２００は中継するデータを搬送する光を発光する（Ｓ１１５）。
このとき、変調器２３２が、移動端末Ａ１００の変調器１３２が行うＳ１０４の処理と同様な処理を行い、発光ダイオード式尾灯２７１が発光する。
また、切換部１４２と同様な切換部を備えて発光ダイオード式尾灯２７１が発光する光の周波数帯を切り換えてもよい。

次に、移動端末Ａ１００は移動端末Ｂ２００が発光した光を受光する（Ｓ１１６）。
このとき、フォトダイオード受光器１５１および光送受信装置１３０が、移動端末Ｂ２００の後部フォトダイオード受光器２６１および光送受信装置２３０が行うＳ１０５の処理と同様な処理を行う。
また、移動端末Ｂ２００が切換部を備えて発光ダイオード式尾灯２７１が発光する光の周波数帯を切り換える場合、移動端末Ａ１００も切換部を備え、移動端末Ｂ２００と同期して、フォトダイオード受光器１５１が受光する光の周波数帯を切り換える。

次に、移動端末Ａ１００は取得したデータが他の移動端末または通信衛星４００に中継すべきデータであるか判定する（Ｓ１１７）。
このとき、中継器１３１および端末装置１２０がＳ１０２の処理と同様な処理を行う。

そして、移動端末Ａ１００は中継するデータを通信衛星４００に送信する（Ｓ１１８）。
このとき、衛星通信装置１１０が中継するデータを搬送する電波を発信する。
通信衛星４００に送信されたデータはゲートウェイ局５００を介して目的のサーバ／端末６００に送信される。

上記処理により、衛星通信機能を備えない移動端末が通信衛星を介した通信を行うことができる。つまり、通信衛星の電波を受信できない場所にも、データを放送することができ、放送範囲の拡大を行える。これにより、通信サービスの提供時間を長く確保できる。

実施の形態１において、各移動端末はＣＤＭＡ通信を行ってもよい。
各移動端末がＣＤＭＡ通信を行うことにより、ノイズや混信に強く、機密性の高い通信を行うことができる。

図９は、実施の形態１におけるＣＤＭＡ通信を行う場合の光通信装置７００の構成図である。
各移動端末のような光通信装置７００はＣＤＭＡ通信を行う場合、図９に示すような構成であればよい。

図９において、光通信装置７００は、情報源生成回路７０１、拡散符号発生回路７０２、乗算器７０３、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）駆動回路７０４、ＬＥＤ７０５を備える。
情報源生成回路７０１は、光通信により送信するデータに対応する信号を生成するものであり、移動端末Ａ１００における衛星通信装置１１０および変調器１３２に対応する。
拡散符号発生回路７０２は、ＣＤＭＡ通信で使用されるスペクトラム拡散における拡散符号を発生するものであり、移動端末Ａ１００における変調器１３２に対応する。
乗算器７０３は、送信するデータに対応する信号に拡散符号を乗算することで信号の周波数を拡散するものであり、移動端末Ａ１００における変調器１３２に対応する。
ＬＥＤ駆動回路７０４は、ＬＥＤ７０５を制御するものであり、移動端末Ａ１００における変調器１３２、トランジスタ１３４および切換部１４２に対応する。
ＬＥＤ７０５は、光を発光するダイオードであり、移動端末Ａ１００における発光ダイオード式前照灯１４１に対応する。

また、車車間通信が間歇するような場合は、各車両は受信データを記憶部に記憶し、車車間通信が可能になった際に通信を再開するとよい。

また、実施の形態１における各移動端末は車でなくても構わない。例えば、携帯電話やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）、建物などに設置されたギャップフィラーなどでもよい。

上記実施の形態１において、以下のことについて説明した。
衛星通信用のアンテナと無線送受信器、交換用の中継器、地上通信用の光送受信器を自動車に搭載する。衛星通信用のアンテナと無線送受信器を持たない自動車は地上通信用の光送受信器だけを搭載する。
前記光送受信器の送信器は発光器を白色発光ダイオードからなる前照灯および赤色発光ダイオードもしくは橙色発光ダイオードもしくは白色発光ダイオードからなる尾灯とする。自動車の前と後にフォトダイオードによる光受信器を持つ。これらの発光ダイオードはパルス変調による信号送信と照光源として機能する。
衛星通信用アンテナを持つ自動車の通信装置はルート制御を行う中継機能をルート装置として持つ。無線受信した対象のパケットにあるＩＰアドレス情報により、当該パケットが中継対象である場合には光送信器を通して周りの自動車へ送信する。当該パケットが自車宛てである場合は搭載端末へそのパケットを転送する。上記のいずれでもない場合には受信パケットを廃棄する。
アンテナを搭載しない自動車はアンテナ搭載自動車から中継送信する光信号を受信する。
アンテナ搭載自動車は光受信信号により他車からのパケットを受信する。内蔵するルート装置は中継依頼のパケットを検出すると当該パケットを一時蓄積し、無線送信のタイミングにあわせて衛星に向けて中継送信する。

また、光信号の送受信の補助として、赤外線発光ダイオードと赤外線フォトダイオードを用いる。

また、光信号の送受信の補助として、スペクトル帯で組となる発光ダイオードとフォトダイオードのセットを複数用いて、スペクトルホッピングにより時間的順序に送信スペクトルをスイッチングし、受信側も前記の時間的順序にダイオードから受信する信号をスイッチングするようにして受信するようにする。

また、紫外線発光ダイオードの前に発光スペクトルの異なるいくつかの蛍光物質を塗布した円盤を装着し、それを回転させてスペクトルを順次変更しながら送信し、受信側のフォトダイオードにおいても対応するスペクトルのフィルタを円盤型に配置する回転光学フィルタを設け、それを同期させて回転させて受信する。このようにして、光は高速に変化し、人間の目では三種混合して白色に見える。

また、中継対象のパケットであることをパケットフォーマットのヘッダに収容させ車載の中継器がそれを見て中継を行うようにする。

また、受光角度を持つ受光素子を複数つけてそれぞれで受光し、それらから別々に抽出した信号をかき集めるように復号する。

図１０は、実施の形態１における光通信装置の制御を行う計算機部のハードウェア構成図である。
光通信装置は、各部、各装置、各器、各回路を制御する計算機部を備える。
図１０において、光通信装置の計算機部は、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１１を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、インタフェース９１５、半導体不揮発性記憶装置９２０と接続されている。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、半導体不揮発性記憶装置９２０は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部の一例である。
インタフェース９１５は光通信装置の各部に接続されている。
例えば、インタフェース９１５は情報入出力部の一例である。

半導体不揮発性記憶装置９２０には、オペレーティングシステム（ＯＳ）９２１、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３は、ＣＰＵ９１１、ＯＳ９２１により実行される。

上記プログラム群９２３には、上記実施の形態の説明において「〜部」、「〜装置」、「〜器」、「〜回路」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、上記実施の形態の説明において、「〜を判定し」、「〜を判定した結果」、「〜を計算し」、「〜を計算した結果」、「〜を処理し」、「〜を処理した結果」のような表現で説明する結果情報が、「〜ファイル」として記憶されている。
また、上記実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータの入出力を示し、そのデータの入出力のためにデータは、半導体不揮発性記憶装置９２０などの記録媒体に記録され、制御を行う計算機部と光通信装置の各部、各装置、各器、各回路との間で処理伝達される。

また、上記実施の形態の説明において「〜部」、「〜装置」、「〜器」、「〜回路」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、ハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。

また、上記実施の形態を実施するプログラムは、半導体不揮発性記憶装置９２０としたが、搭載可能であれば、磁気ディスク装置、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｄｉｓｋ ｃａｒｔｒｉｄｇｅ）、光ディスク、ＣＤ（コンパクトディスク）、ＭＤ（ミニディスク）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、その他の記録媒体による記録装置を用いて記憶されても構わない。

実施の形態１における光通信システムの構成図。 実施の形態１における各移動端末の構成図。 実施の形態１における各移動端末の構成図。 実施の形態１における各移動端末の処理の流れを示すフローチャート。 実施の形態１における光の変調方法を示す図。 実施の形態１における光の変調方法を示す図。 実施の形態１における光の変調方法を示す図。 実施の形態１における光の変調方法を示す図。 実施の形態１におけるＣＤＭＡ通信を行う場合の光通信装置７００の構成図。 実施の形態１における光通信装置の制御を行う計算機部のハードウェア構成図。

符号の説明

１００ 移動端末Ａ、１１０ 衛星通信装置、１２０ 端末装置、１３０ 光送受信装置、１３１ 中継器、１３２ 変調器、１３３ 復調器、１３４ トランジスタ、１４１ 発光ダイオード式前照灯、１４２ 切換部、１５１ フォトダイオード受光器、１８０ 光度計、２００ 移動端末Ｂ、２２０ 端末装置、２３０ 光送受信装置、２３１ 中継器、２３２ 変調器、２３３ 復調器、２３４ トランジスタ、２４１ 発光ダイオード式前照灯、２４２ 切換部、２５１ 前部フォトダイオード受光器、２６１ 後部フォトダイオード受光器、２６２ 切換部、２７１ 発光ダイオード式尾灯、２８０ 光度計、３００ 移動端末Ｃ、４００ 通信衛星、５００ ゲートウェイ局、６００ サーバ／端末、７００ 光通信装置、７０１ 情報源生成回路、７０２ 拡散符号発生回路、７０３ 乗算器、７０４ ＬＥＤ駆動回路、７０５ ＬＥＤ、９１１ ＣＰＵ、９１２ バス、９１３ ＲＯＭ、９１４ ＲＡＭ、９１５ インタフェース、９２０ 半導体不揮発性記憶装置、９２１ ＯＳ、９２３ プログラム群、９２４ ファイル群。

Claims (11)

1. 可視光を発光する可視光発光部と、
   非可視光を発光する非可視光発光部と、
   可視光と非可視光との少なくともいずれかを選択し、前記可視光発光部と前記非可視光発光部とを制御し選択した可視光と非可視光との少なくともいずれかを発光することでデータ信号を発信する発信部と
   を備えたことを特徴とする光通信装置。
2. 光を発光する発光部と、
   特定のタイミングで周波数帯を選択する選択部と、
   前記発光部を制御し、前記選択部が選択した周波数帯に含まれる周波数を持つ光を発光することでデータ信号を発信する発信部と
   を備えたことを特徴とする光通信装置。
3. データ信号として光を発光する発光部と、
   特定のタイミングで周波数帯を選択し、前記発光部が発光した光の周波数帯のうち、選択した周波数帯の光を透過する選択部と
   を備えることを特徴とする光通信装置。
4. 前記選択部は、
   赤色を示す周波数帯と緑色を示す周波数帯と青色を示す周波数帯との中から周波数帯を選択する
   ことを特徴とする請求項２または請求項３いずれかに記載の光通信装置。
5. 前記光通信装置は、さらに、
   衛星からデータ転送情報を含むデータを示す衛星信号を受信して受信した衛星信号からデータ転送情報を含むデータを取得する衛星通信部と、
   前記衛星通信部が取得したデータを入力し、入力したデータに含まれるデータ転送情報がデータを転送することを示しているかを判定する判定部とを備え、
   前記発信部は、
   前記判定部が前記データ転送情報についてデータを転送することを示していると判定した場合にデータ信号を発信する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかに記載の光通信装置。
6. 前記発信部は、
   発光する光の光度をデータに対応させてデータ信号を発信する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかに記載の光通信装置。
7. 異なる受光角度を持つ複数の受光素子を備え、各受光素子でデータ信号を搬送する光を受光する受光部と、
   前記受光部の各受光素子で受光した各光に基づいてデータ信号を取得するデータ取得部と
   を備えたことを特徴とする光通信装置。
8. 光通信を行う地点の光度を計測し、
   計測した光度が特定の光度以上である場合に非可視光を選択し、計測した光度が特定の光度未満である場合に可視光と非可視光との少なくともいずれかを選択し、
   選択した光を発光することでデータ信号を発信する
   ことを特徴とする光通信方法。
9. 特定のタイミングで周波数帯を選択し、
   選択した周波数帯に含まれる周波数を持つ光を発光することでデータ信号を発信する
   ことを特徴とする光通信方法。
10. データ信号として光を発光し、
    特定のタイミングで周波数帯を選択し、発光した光の周波数帯のうち、選択した周波数帯の光を透過する
    ことを特徴とする光通信方法。
11. 異なる受光角度を持つ複数の受光素子でデータ信号を搬送する光を受光し、
    各受光素子で受光した各光に基づいてデータ信号を取得する
    ことを特徴とする光通信方法。

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