JP6482682B2 - 光信号発生装置、光信号受信装置、及び光通信システム - Google Patents

Description

本発明は、光信号として信号系列を送信する光信号発生装置、光信号として送信された信号系列を受信する光信号受信装置、並びにそれらを備えた光通信システムに関するものである。

近年、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）照明装置の照明光を用いてデータを送受信する光通信システムが注目されている。照明光を用いた光通信システムは、既設のインフラを利用して構築することができる。

照明光等の可視光を通信媒体として用いる光通信システムは、通信可能な範囲を明確に規定することができること及び無線電波の使用が制限されているエリアにおける通信が可能であること等の利点を持つ。このため、無線電波を用いる既存の無線通信システム及び赤外線を用いる既存の赤外線通信アプリケーションによる通信を補完する利用法以外の、新しい利用法が検討されている。可視光を用いる光通信システムの利用法としては、信号灯及びデジタルサイネージ等の屋外設備に使用されているＬＥＤ光源を用いる利用法が考えられる。例えば、高速のデータ通信、車両運転の補助及び制御を行うためのポジショニングのためのデータ通信、及び、商業施設における利用客の動線情報の取得のためのデータ通信等のような新しい利用法が考えられる。

照明光を用いる通信方法の代表例として、１又は０（すなわち、１／０）のデータをパルス信号のＯＮ又はＯＦＦに対応させ、このパルス信号のＯＮ又はＯＦＦをＬＥＤの明滅に変換して、光信号（変調光）を送出（送光）するものがある。この方法では、光信号受信装置は、受光素子を用いて光信号を検出し、光信号の明滅パターンからパルス信号を復元する。また、パルス変調方式、振幅変調方式、角度変調方式などを用いてデータを変調し、その変調信号の振幅や強度をＬＥＤの明滅に対応させて送光すれば、データの送受信速度を向上することができる。

図１は、照明光を用いる光通信システムの構成例を示す図である。図１に示される光通信システムでは、照明装置＃１から送出された光信号は、複数の受信端末α、β、及びγによって受信される。図１に示される光通信システムは、通信エリア内で複数の受信端末α、β、及びγに共通のデータを配信する場合等に適用される。

図２は、照明光を用いる光通信システムの他の構成例を示す図である。図２に示される光通信システムでは、照明装置＃１から送出された光信号は受信端末αによって受信され、照明装置＃２から送出された光信号は受信端末βによって受信され、照明装置＃３から送出された光信号は受信端末γによって受信される。図２に示される光通信システムは、複数の照明装置＃１、＃２、及び＃３から、互いに異なるデータを、複数の受信端末α、β、及びγにそれぞれ配信する場合等に適用される。

一般に、照度確保のために設置される照明装置は、通信装置としての利用が想定されていない。図１に示される光通信システムでは、複数の受信端末α、β、及びγに配信されるデータは共通のデータであるため、送出された光信号の干渉は発生しない。しかし、図２に示される光通信システムでは、照明装置＃１、＃２、及び＃３が同一室内に配置される場合など、各照明装置の照明光を完全に遮蔽する壁などの物体が存在しない場合、受信端末α、β、及びγは、最も近い照明装置＃１、＃２、又は＃３から送出された所望の光信号だけでなく、近接する他の照明装置から送出された不要な光信号をも検出するおそれがある。言い換えれば、図２に示される光通信システムでは、受信端末α、β、及びγは、不要な光信号をも検出するので、所望の光信号を正確に検出することができないおそれがある。

また、照明光を用いる光通信システムでは、例えばデータにおける０と１の配列に偏りがある場合などにおいて、ある程度長い期間毎にみると照明光の照度に揺らぎが生じる。図１に示される光通信システムでは、配信されるデータは共通であるため、照度の揺らぎへの対策は容易である。例えば特許文献１では、変調された照明光の所定期間当たりの光量が一定となるような制御を行う光量制限手段を備えた照明光通信装置が提案されている。この光量制御手段では、例えば、変調パルス信号の振幅や、変調パルス信号に付加する調整パルス信号の振幅、デューティ比、長さを変化させることで、変調された照明光の光量制御を可能とし、もって照明光の揺らぎを軽減している。

一方で、図２に示される光通信システムにおいては、複数の光信号から所望の光信号を検出させるために、照明装置＃１、＃２、及び＃３からそれぞれ異なる変調方式で変調された光信号が送出される。

国際公開第２００７／００４５３０号

図２に示される光通信システムにおいても、特許文献１に記載のような光量制御の手法により、照明装置個々に照明光の所定期間当たりの光量が一定の設定値になるようにし、その設定値を全ての照明装置において共通化することで、全ての照明装置から発せされる全体の照明光の揺らぎを軽減することはできる。

しかしながら、図２で示される光通信システムにおいて照明装置毎に異なる変調光を送出する場合、特許文献１に記載の光量制御の手法により照明光の揺らぎを軽減しようとすると、変調方式に依存して受信品質に差異が生じることがある。例えば、変調方式Ａを用いた変調信号を照明ａから送光し、変調方式Ｂを用いた変調信号を照明ｂから送光するような場合、照明ａと照明ｂの光量設定値が等しくても受信信号の品質に差異が生じ、所望の変調信号が正確に受信できなくなる可能性がある。また、特許文献１に記載の光量制御の手法において、調整パルス信号を挿入するとデータ伝送速度が低下する場合がある。

本発明は、上述のごとき実状に鑑みてなされたものであり、複数の光源から複数の信号系列をそれぞれ異なる変調方式で送光するに際し、複数の信号系列の受信品質のばらつきを小さくできるように送光することが可能な光信号発生装置、その光信号発生装置から送信された複数の光信号から所望の光信号を受信する光信号受信装置、並びにそれらの光信号発生装置及び光信号受信装置を備えた光通信システムを提供することを、その目的とする。

上述の課題を解決するために、本発明の光信号発生装置は、複数の信号系列の値に対応する複数の発光強度で複数の発光部を発光させる光信号発生装置であって、複数の送信情報系列を、前記複数の送信情報系列のそれぞれに対応する複数の変調多値数により変調して、前記複数の送信情報系列に対応する複数の変調信号系列を生成する信号変調部と、前記複数の変調信号系列をそれぞれ識別する複数の識別信号を出力する識別信号出力部と、前記複数の変調信号系列についての振幅値及び電力値の少なくとも一方である複数の第１の強度値を、前記複数の変調信号系列のそれぞれに対応する前記複数の変調多値数に基づいて決定し、前記複数の第１の強度値に応じて前記複数の変調信号系列を変更する信号変更部と、前記信号変更部で変更された前記複数の変調信号系列と前記複数の識別信号との内の、互いに対応する変調信号系列と識別信号とを時間的に多重して、前記複数の信号系列を生成する信号多重部と、を備え、前記信号変更部は、前記複数の第１の強度値を、前記複数の変調信号系列の内、前記変調多値数が大きい変調信号系列ほど大きくなるように決定することを特徴とする。

また、上述の課題を解決するために、本発明の光信号受信装置は、光信号として送信された複数の信号系列を受光部で受光する光信号受信装置であって、前記複数の信号系列は、複数の送信情報系列が前記複数の送信情報系列のそれぞれに対応する複数の変調多値数により変調され、変調後の振幅値及び電力値の少なくとも一方である複数の第１の強度値が前記複数の変調信号系列のそれぞれに対応する前記複数の変調多値数に基づいて変更された複数の変調信号系列と、前記複数の変調信号系列をそれぞれ識別する複数の識別信号との内、互いに対応する変調信号系列と識別信号とを時間的に多重化することで生成されたものであり、前記複数の第１の強度値は、前記複数の変調信号系列の内、前記変調多値数が大きい変調信号系列ほど大きくなるように決定されており、前記光信号受信装置は、前記受光部で受光された前記光信号の受光強度の値を振幅に変換することで、解析信号を生成する受信処理部と、前記解析信号から前記複数の識別信号の内の少なくとも１つの識別信号を検出し、検出された前記識別信号について、周期的に変化する同期信号を生成する識別信号検出部と、前記同期信号の周期に基づいて、前記解析信号から前記複数の送信情報系列の内の前記識別信号に対応付けられた送信情報系列を検出する情報検出部と、を備えることを特徴とする。

また、上述の課題を解決するために、本発明の光通信システムは、複数の発光部を備え、複数の信号系列の値に対応する複数の発光強度で前記複数の発光部を発光させることで、前記複数の信号系列を光信号として送信する光信号発生装置と、前記光信号を受光する受光部を備える光信号受信装置と、を有する光通信システムであって、前記光信号発生装置は、複数の送信情報系列を、前記複数の送信情報系列のそれぞれに対応する複数の変調多値数により変調して、前記複数の送信情報系列に対応する複数の変調信号系列を生成する信号変調部と、前記複数の変調信号系列をそれぞれ識別する複数の識別信号を出力する識別信号出力部と、前記複数の変調信号系列についての振幅値及び電力値の少なくとも一方である複数の第１の強度値を、前記複数の変調信号系列のそれぞれに対応する前記複数の変調多値数に基づいて決定し、前記複数の第１の強度値に応じて前記複数の変調信号系列を変更する信号変更部と、前記信号変更部で変更された前記複数の変調信号系列と前記複数の識別信号との内の、互いに対応する変調信号系列と識別信号とを時間的に多重して、前記複数の信号系列を生成する信号多重部と、を備え、前記信号変更部は、前記複数の第１の強度値を、前記複数の変調信号系列の内、前記変調多値数が大きい変調信号系列ほど大きくなるように決定し、前記光信号受信装置は、前記受光部で受光された前記光信号の受光強度の値を振幅に変換することで、解析信号を生成する受信処理部と、前記解析信号から前記複数の識別信号の内の少なくとも１つの識別信号を検出し、検出された前記識別信号について、周期的に変化する同期信号を生成する識別信号検出部と、前記同期信号の周期に基づいて、前記解析信号から前記複数の送信情報系列の内の前記識別信号に対応付けられた送信情報系列を検出する情報検出部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、複数の光源から複数の信号系列をそれぞれ異なる変調方式で送光するに際し、変調時の変調多値数に応じて変調信号系列の振幅値及び電力値の少なくとも一方を変更するため、複数の信号系列の受信品質のばらつきが小さくなるように送光することが可能となる。

照明光を用いる光通信システムの構成例を示す図である。 照明光を用いる光通信システムの他の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る光通信システムに含まれる光信号発生装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る光通信システムに含まれる光信号受信装置の構成例を示すブロック図である。 図３に示される光信号発生装置において入力される送信情報系列と信号変調部から出力される変調信号系列の一例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置において識別信号出力部から出力される識別信号の構成例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置において識別信号出力部から出力される識別信号の他の構成例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置において識別信号出力部から出力される識別信号の他の構成例を示す図である。 （ａ）から（ｃ）は、図３に示される光信号発生装置の信号変更部の入出力信号である変調信号系列及び新変調信号系列の振幅値の平均値の例を示す図である。 （ａ）から（ｃ）は、図３に示される光信号発生装置の信号変更部の入出力信号である識別信号及び新識別信号の振幅値の平均値の例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置において送信対象となるデータセットの一構成例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置の信号変更部において、図１１のデータセットの内、変調信号系列及び識別信号を変更した結果の振幅値の平均値の例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置の信号変更部において、図１１のデータセットの内、変調信号系列及び識別信号を変更した結果の振幅値の平均値の他の例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置の信号変更部において、図１１のデータセットの内、変調信号系列及び識別信号を変更した結果の振幅値の平均値の他の例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置の多重部が生成する１フレームのデータの構成例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置の多重部が生成する１フレームのデータの他の構成例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置の多重部が生成する複数フレームのデータの構成例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置の多重部が生成する複数フレームのデータの他の構成例を示す図である。 図３に示される光信号発生装置において、送信情報系列に対し送信処理部から出力される送信用電気信号の例を示す図である。 図１９に示される送信用電気信号を時間軸方向に拡大した図である。 本発明の実施の形態２に係る光通信システムに含まれる光信号発生装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る光通信システムに含まれる光信号発生装置の構成例を示すブロック図である。 （ａ）から（ｃ）は、図２２に示される光信号発生装置の信号変更部において、図１１のデータセットの内、変調信号系列及び識別信号を変更した結果の振幅値の平均値の例を示す図である。 図２２に示される光信号発生装置から送信されたデータセットを光信号受信装置で受光した際の受光強度の例を示す図である。 本発明の実施の形態４に係る光通信システムに含まれる光信号発生装置の構成例を示すブロック図である。 実施の形態１から４に係る光信号発生装置の変形例の構成を示すハードウェア構成図である。 実施の形態１から４に係る光信号受信装置の変形例の構成を示すハードウェア構成図である。

以下に、本発明の実施の形態を説明する。実施の形態では、光信号を通信媒体としてデータの送受信を行う光通信システム、及びその構成要素である光信号発生装置（光信号生成装置）及び光信号受信装置について説明する。なお、光信号としては、可視光を用いることができる。さらに、この可視光を照明光として利用することができ、その場合、この光通信システムは可視光照明通信システムと呼べる。但し、本発明は、可視光よりも長い波長の光信号又は可視光よりも短い波長の光信号にも適用可能である。

光信号発生装置は、例えば、ＬＥＤ光源などの発光素子を有する照明装置である。但し、光信号発生装置は、照明装置以外の発光素子を有する装置（例えば、信号灯、表示装置等）にも適用可能である。光信号受信装置は、例えば、受光素子を有する情報端末装置である。また、光信号受信装置は光信号受信処理装置、又は単に光信号処理装置とも呼べ、受光素子を有する装置であれば、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型情報端末、パーソナルコンピュータ、映像機器、音響機器、空調機器等のような各種電気機器に適用可能である。また、このような各種電気機器に光信号発生装置をさらに具備することで、電気機器同士での双方向通信も可能となる。それらの電気機器は、送信した光信号を送信側の電気機器自身で受光しないようにする必要がある。例えば、後述する識別信号に機器を特定する機器情報を含めておくこと、又は一方の電気機器では照明光を用いて他方の電気機器では可視光より短い波長の光信号を用いることなどの工夫を施しておけばよい。

《１》実施の形態１
《１−１》実施の形態１の構成
図３は、本発明の実施の形態１に係る光通信システムに含まれる光信号発生装置１の構成例を示すブロック図である。また、図４は、実施の形態１に係る光通信システムに含まれる光信号受信装置２の構成例を示すブロック図である。光通信システムは、光信号発生装置１と光信号受信装置２とを有する。

図３に示されるように、光信号発生装置１は、信号変調部１１、信号変更部１２、識別信号出力部１３、信号多重部１４、及び送信処理部１５を備え、複数の信号系列の値に対応する複数の発光強度（発光輝度、光度、光量などで表わされる強度）で複数の発光部１６を発光させる装置である。また、光信号発生装置１は、その全体を制御する制御部（図示せず）を有するように構成してもよい。

図３では、光信号発生装置１にＮ個（Ｎは２以上の整数）の発光部１６が外部接続された構成例を挙げるが、Ｎ個の発光部１６は光信号発生装置１の一部として備えてもよい。発光部１６から発生される光は照明光として利用することができ、その場合、発光部１６は照明灯に該当する。また、図３の構成例では、光信号発生装置１は送信処理部１５をさらに備え、この送信処理部１５が、Ｎ個（Ｎ種類）の信号系列の値に対応するＮ個の発光強度で、Ｎ個の発光部１６をそれぞれ発光させる。なお、１つの発光部１６は１つの発光素子で構成してもよいし、複数の発光素子の集合として構成してもよい。例えば、Ｎ個の発光部１６のそれぞれが、単一のＬＥＤ照明灯を構成する複数の発光素子の集合であってもよい。また、以下では、送信する信号系列の系列数をＮ個として説明し、送信のために光信号発生装置１がＮ個の発光部１６を備えることを前提として説明するが、光信号発生装置１は信号系列を送信せずに、信号系列の送信を目的としない発光を行う発光部を別途備えてもよい。

光信号発生装置１は、送信対象となるＮ個の情報系列（Ｎ個の送信情報系列）Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）を外部から受信するか、又は内部の記憶部（図示せず）から読み出し、Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）に対して後述するような信号処理を実行し、Ｎ個の発光部１６にＮ個の送信用電気信号Ｌ（１）〜Ｌ（Ｎ）をそれぞれ出力する。Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）は、例えば１又は０で表現されるデジタル信号系列である。また、Ｎ個の送信用電気信号Ｌ（１）〜Ｌ（Ｎ）は、例えば電圧値又は電流値である。

信号変調部１１は、Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）を、Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）のそれぞれに対応するＮ個の変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）により変調して、Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）に対応するＮ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）を生成する。また、信号変調部１１は、Ｎ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）とともに、それらに一対一に対応したＮ個の変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）を信号変更部１２に出力する。信号変調部１１は、処理速度向上のために送信信号系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）のそれぞれを並列的に処理するＮ個の変調部１１ａを有することが好ましい。Ｎ個の変調部１１ａは、送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）をＮ個の変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）によりそれぞれ変調して、Ｎ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）をそれぞれ信号変更部１２に出力する。

信号変更部１２は、Ｎ個の変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）に基づいて、Ｎ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）についての強度値（振幅値及び電力値の少なくとも一方）であるＮ個の第１の強度値を決定する。Ｎ個の変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）は、Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）のそれぞれ、つまりＮ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）のそれぞれに対応している。具体的には、信号変更部１２は、変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）に応じて、変調信号系列Ｐ（ｋ）の他の変調信号系列Ｐ（ｗ）に対する第１の強度値の相対比率を決定する。ここで、ｋは１≦ｋ≦Ｎの整数であり、ｗはｋとは異なる１≦ｗ≦Ｎの整数である。ここで、信号変更部１２は、Ｎ個の第１の強度値を、Ｎ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）の内、変調多値数が大きい変調信号系列ほど大きくなるように決定する。

そして、信号変更部１２は、決定されたＮ個の第１の強度値に応じて、Ｎ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）を変更し、信号多重部１４に出力する。変更後のＮ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）を、それぞれＮ個の新変調信号系列Ｑ（１）〜Ｑ（Ｎ）と呼ぶ。結果として、信号変更部１２から出力される新変調信号系列Ｑ（１）〜Ｑ（Ｎ）の強度値（振幅値及び電力値の少なくとも一方）は、変調多値数が大きい変調信号系列ほど大きくなるような相対比率になる。

信号変更部１２は、処理速度向上のためにＮ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）に対して並列処理を行うＮ個の変更部１２ａを有するとともに、Ｎ個の変更部１２ａを一元的に制御する制御信号生成部１２ｂを有することが好ましい。

次に、制御信号生成部１２ｂ及びＮ個の変更部１２ａにおける処理について説明する。まず、制御信号生成部１２ｂは、Ｎ個の変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）に基づいて、Ｎ個の第１の強度値を示すＮ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）を生成し、Ｎ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）をＮ個の変更部１２ａにそれぞれ出力する。具体的には、制御信号生成部１２ｂは、変調多値数Ｆ（ｋ）に基づいてｋ番目の制御信号Ｃ（ｋ）を生成し、それをｋ番目の変更部１２ａに出力する。但し、制御信号生成部１２ｂは、Ｎ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）の内、変調多値数Ｆ（ｋ）が大きい変調信号系列Ｐ（ｋ）ほど変調信号系列Ｐ（ｋ）の第１の強度値を大きくするように、Ｎ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）を生成する。例えば、制御信号生成部１２ｂは、変調多値数Ｆ（ｋ）を含むＮ個の変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）に基づいて、変調多値数Ｆ（ｋ）が大きい変調信号系列Ｐ（ｋ）ほど変調信号系列Ｐ（ｋ）の第１の強度値を大きくするように、ｋ番目の制御信号Ｃ（ｋ）を生成する。なお、制御信号生成部１２ｂは、変調多値数に応じてＮ個の第１の強度値、つまり変調信号系列Ｐ（ｋ）の変更後のレベルを決定するため、レベル制御部とも呼べる。

Ｎ個の変更部１２ａは、Ｎ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）に応じて、信号変調部１１から入力されたＮ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）の第１の強度値を変更し、Ｎ個の新変調信号系列Ｑ（１）〜Ｑ（Ｎ）として信号多重部１４に出力する。つまり、ｋ番目の変更部１２ａは、ｋ番目の変調部１１ａから入力された変調信号系列Ｐ（ｋ）の第１の強度値を、制御信号生成部１２ｂから入力された制御信号Ｃ（ｋ）に応じて変更し、新変調信号系列Ｑ（ｋ）として信号多重部１４に出力する。

識別信号出力部１３は、Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）をそれぞれ識別する（つまりＮ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）をそれぞれ識別する）Ｎ個の識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）を、信号変更部１２に出力する。このように、識別信号出力部１３は、変調信号系列の系列数と同数（つまり送信情報系列の系列数と同数）の識別信号を出力する。識別信号出力部１３は、Ｎ個の識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）を出力するに際し、識別信号Ｘ（ｋ）をｋ番目の変更部１２ａに出力する。

また、信号変更部１２は、Ｎ個の識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）をＮ個の第１の強度値に基づき変更してもよい。その場合、信号変更部１２は、Ｎ個の第１の強度値に基づき、Ｎ個の識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）についての強度値（振幅値及び電力値の少なくとも一方）であるＮ個の強度値（第３の強度値と称す）を決定し、Ｎ個の第３の強度値に基づき、Ｎ個の識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）を変更し、信号多重部１４に出力する。Ｎ個の第３の強度値は、Ｎ個の第１の強度値のそれぞれに対応している。以下、変更後のＮ個の識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）を、それぞれＮ個の新識別信号Ｙ（１）〜Ｙ（Ｎ）と呼ぶ。

なお、信号変更部１２は、Ｎ個の変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）からＮ個の第３の強度値を決定するようにしてもよいが、その場合にもＮ個の第３の強度値はＮ個の第１の強度値にそれぞれ依存する値とする。

このように、信号変更部１２が変調信号系列の変更に協調させて識別信号も変更する場合、信号変更部１２は協調制御部と呼べる。信号変更部１２が変調信号系列Ｐ（ｋ）だけでなく識別信号Ｘ（ｋ）の強度値（振幅値及び電力値の少なくとも一方）も変調信号系列Ｐ（ｋ）の変更に従って変更することで、発光部１６での発光強度を安定化させることができる。具体的には、後述する送信処理部１５は、発光部１６の発光強度を後述する多重信号系列Ｅ（ｋ）に応じて決めるが、時間的に多重された識別信号Ｘ（ｋ）と変調信号系列Ｐ（ｋ）（実際には新識別信号Ｙ（ｋ）と新変調信号系列Ｑ（ｋ））の振幅値等の差が大きいとちらつくことがある。信号変更部１２が識別信号Ｘ（ｋ）の第３の強度値も変更することで、このようなちらつきを防止することができる。

識別信号Ｘ（ｋ）に対する処理を説明すると、ｋ番目の変更部１２ａは、制御信号Ｃ（ｋ）に応じて識別信号Ｘ（ｋ）の第３の強度値を変更し、新識別信号Ｙ（ｋ）として信号多重部１４に出力する。以下では、このように信号変更部１２が識別信号Ｘ（ｋ）も変更し、信号多重部１４に新識別信号Ｙ（ｋ）として出力する例を説明する。但し、信号変更部１２で識別信号Ｘ（ｋ）の変更を行わず、識別信号Ｘ（ｋ）が識別信号出力部１３から直接又は信号変更部１２を経由して信号多重部１４に出力される例でも同様であり、その例は新識別信号Ｙ（ｋ）が識別信号Ｘ（ｋ）と同一である例に相当する。

信号多重部１４は、Ｎ個の新変調信号系列Ｑ（１）〜Ｑ（Ｎ）とＮ個の新識別信号Ｙ（１）〜Ｙ（Ｎ）との内の、互いに対応する新変調信号系列Ｑ（ｋ）と新識別信号Ｙ（ｋ）とを時間的に多重して、Ｎ個の信号系列（Ｎ個の多重信号系列）Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）を生成し、送信処理部１５に出力する。信号多重部１４は、処理速度向上のために、Ｎ個の新変調信号系列Ｑ（１）〜Ｑ（Ｎ）及びＮ個の新識別信号Ｙ（１）〜Ｙ（Ｎ）に対して並列処理を行うＮ個の多重部１４ａを有することが好ましい。ｋ番目の多重部１４ａは、新識別信号Ｙ（ｋ）と新変調信号系列Ｑ（ｋ）を時間的に多重することで、多重信号系列Ｅ（ｋ）を生成し、送信処理部１５に出力する。

上述したように、Ｎ個の多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）は、Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）がそれぞれに対応するＮ個の変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）により変調され、変調後の強度値（振幅値及び電力値の少なくとも一方）であるＮ個の第１の強度値がＮ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）のそれぞれに対応するＮ個の変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）に基づいて変更されたＮ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）と、変更後のＮ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）（Ｎ個の新変調信号系列Ｑ（１）〜Ｑ（Ｎ））をそれぞれ識別するＮ個の新識別信号Ｙ（１）〜Ｙ（Ｎ）との内、互いに対応する変調信号系列Ｑ（ｋ）と新識別信号Ｙ（ｋ）とを時間的に多重化することで生成される。そして、Ｎ個の第１の強度値は、Ｎ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）の内、変調多値数Ｆ（ｋ）が大きい変調信号系列Ｐ（ｋ）ほど大きくなるように、決定される。

図３に例示される光信号発生装置１は、Ｎ個の発光部１６を発光させるＮ個の発光強度を決定する送信処理部１５を備える。具体的には、送信処理部１５は、Ｎ個の多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）を信号多重部１４から受け取り、Ｎ個の多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）からＮ個の発光部１６を制御するためのＮ個の送信用電気信号Ｌ（１）〜Ｌ（Ｎ）を生成し、Ｎ個の発光部１６にそれぞれ出力する。ここで、送信用電気信号Ｌ（ｋ）は、多重信号系列Ｅ（ｋ）の第２の強度値に対応する発光強度でｋ番目の発光部１６を制御するための信号である。ここで、第２の強度値は、多重信号系列Ｅ（ｋ）の振幅値及び電力値のいずれか一方の値を指す。

送信処理部１５は、処理速度向上のために、Ｎ個の多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）に対して並列処理を行うＮ個の処理部１５ａを有することが好ましい。ｋ番目の処理部１５ａは、多重信号系列Ｅ（ｋ）をｋ番目の多重部１４ａから受け取り、その多重信号系列Ｅ（ｋ）からｋ番目の発光部１６を制御するための送信用電気信号Ｌ（ｋ）を生成し、それをｋ番目の発光部１６に出力する。これにより、ｋ番目の発光部１６は、多重信号系列Ｅ（ｋ）の第２の強度値に対応する発光強度で発光する。

図４に示されるように、光信号受信装置２は、受信処理部２２、識別信号検出部２３、及び情報検出部２４を備え、光信号として送信された複数の信号系列（複数の多重信号系列）を受光部２１で受光する。また、光信号受信装置２は、その全体を制御する制御部（図示せず）を有するように構成してもよい。

図４では、光信号受信装置２にＭ個（Ｍは正の整数であり、２以上の整数であってもよい）の受光部２１が外部接続された構成例を挙げるが、Ｍ個の受光部２１は光信号受信装置２の一部として備えてもよい。また、Ｍ＝Ｎであってもよく、その場合、光信号受信装置２は、光信号発生装置１で光信号として送信されるＮ個の多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）を、異なるＮ個の受光部２１でそれぞれ受信することができる。なお、１つの受光部２１は１つの受光素子で構成してもよいし、複数の受光素子の集合として構成してもよい。例えば、Ｍ個の受光部２１のそれぞれが、単一の受光モジュールを構成する複数の受光素子の集合であってもよい。受光部２１は、光信号を受光し、受光した際の受光強度を電気信号として出力する。Ｍ個の受光部２１から出力される電気信号を受信信号系列（受信電気信号系列）Ｒ（１）〜Ｒ（Ｍ）とする。

光信号受信装置２は、Ｍ個の受光部２１からＭ個の受信信号系列Ｒ（１）〜Ｒ（Ｍ）を受け取り、受信信号系列Ｒ（１）〜Ｒ（Ｍ）に対して後述するような信号処理を実行し、Ｍ個の復元信号系列（受信情報系列）Ｚ（１）〜Ｚ（Ｍ）を出力する。Ｍ個の復元信号系列Ｚ（１）〜Ｚ（Ｍ）は、光信号発生装置１で送信対象となったＮ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）の内のＭ個の情報系列を示す信号に該当する。

受信処理部２２は、Ｍ個の受信信号系列（受光強度を示す電気信号の系列）Ｒ（１）〜Ｒ（Ｍ）の値を振幅に変換することで、Ｍ個の解析信号Ｇ（１）〜Ｇ（Ｍ）を生成し、識別信号検出部２３及び情報検出部２４に出力する。受信処理部２２は、処理速度向上のために、Ｍ個の受信信号系列Ｒ（１）〜Ｒ（Ｍ）に対して並列処理を行うＭ個の処理部２２ａを有することが好ましい。ｉ番目の処理部２２ａは、受信信号系列Ｒ（ｉ）の値を振幅に変換することで解析信号Ｇ（ｉ）を生成し、識別信号検出部２３及び情報検出部２４に出力する。ここで、ｉは１≦ｉ≦Ｍの整数である。

識別信号検出部２３は、生成された解析信号Ｇ（１）〜Ｇ（Ｍ）から、多重されているＭ個の識別信号（光信号発生装置１で送信対象となったＮ個の識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の内のＭ個の識別信号）を検出し、検出されたＭ個の識別信号について、周期的に変化する同期信号Ｄ（１）〜Ｄ（Ｍ）を生成する。識別信号検出部２３は、処理速度向上のために、Ｍ個の解析信号Ｇ（１）〜Ｇ（Ｍ）に対して並列処理を行うＭ個の信号検出部２３ａを有することが好ましい。ｉ番目の信号検出部２３ａは、ｉ番目の処理部２２ａから入力された解析信号Ｇ（ｉ）から識別信号Ｘ（ｉ）を検出し、検出された識別信号Ｘ（ｉ）について周期的に変化する同期信号Ｄ（ｉ）を生成し、情報検出部２４に出力する。

情報検出部２４は、生成された同期信号Ｄ（１）〜Ｄ（Ｍ）の周期に基づいて、生成されたＭ個の解析信号Ｇ（１）〜Ｇ（Ｍ）からＭ個の復元信号系列Ｚ（１）〜Ｚ（Ｍ）を検出し、出力する。情報検出部２４は、処理速度向上のために、同期信号Ｄ（１）〜Ｄ（Ｍ）に対して並列処理を行うＭ個の検出部２４ａを有することが好ましい。ｉ番目の検出部２４ａは、ｉ番目の信号検出部２３ａから入力された同期信号Ｄ（ｉ）の周期に基づいて、ｉ番目の処理部２２ａから入力された解析信号Ｇ（ｉ）から復元信号系列Ｚ（ｉ）を検出し、出力する。

実施の形態１に係る光通信システムは、上述のように、複数の発光部１６を備え複数の信号系列の値に対応する複数の発光強度で複数の発光部１６を発光させることで、それら複数の信号系列を光信号として送信する光信号発生装置１と、それらの光信号を受光する受光部２１を備える光信号受信装置２と、を有する。

この光通信システムによれば、光信号発生装置１では、複数の光源から複数の信号系列をそれぞれ異なる変調方式で送光するに際し、変調時の変調多値数に応じて変調信号系列の強度値（振幅値及び電力値の少なくとも一方）を変更するため、複数の信号系列を、同じ受信位置において信号系列間のばらつきの小さい（望ましくは、同等の）受信品質（同等の誤り耐性、換言すれば同等の誤り率）で受信できるように送光することが可能となる。つまり、光信号受信装置２では、異なる変調方式で変調されて送光された複数の信号系列がばらつきの小さい（望ましくは、同等の）受信品質で受信できる。

《１−２》実施の形態１の動作
《１−２−１》光信号発生装置１
図５は、光信号発生装置１に入力される送信情報系列と、信号変調部１１から出力される変調信号系列の一例を示す図である。図６は、光信号発生装置１において識別信号出力部１３から出力される識別信号の構成例を示す図、図７及び図８は、図６の識別信号の他の構成例を示す図である。図９（ａ）から（ｃ）は、信号変更部１２の入出力信号である変調信号系列及び新変調信号系列の振幅値の平均値の例を示す図、図１０（ａ）から（ｃ）は、信号変更部１２の入出力信号である識別信号及び新識別信号の振幅値の平均値の例を示す図、図１１は、光信号発生装置１において送信対象となるデータセットの一構成例を示す図である。図１２、図１３、及び図１４は、図１１のデータセットの内、変調信号系列及び識別信号を信号変更部１２で変更した結果の振幅値の平均値の例を示す図である。図１５は、信号多重部１４が生成する１フレームのデータの構成例を示す図、図１６は、その１フレームデータの他の構成例を示す図である。図１７は、信号多重部１４が生成する複数フレームのデータの構成例を示す図、図１８は、その複数フレームのデータの他の構成例を示す図である。図１９は、送信情報系列に対し送信処理部１５から出力される送信用電気信号の例を示す図、図２０は、図１９に示される送信用電気信号を時間軸方向に異なる倍率で拡大した図である。なお、図５から図８、図１１、図１５、及び図１６において横方向は時間軸である。

信号変調部１１の各変調部１１ａは、例えば、パルス変調方式、すなわち、パルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス振幅変調（ＰＡＭ：Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス密度変調（ＰＤＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス位置変調（ＰＰＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、パルス符号変調（ＰＣＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などを信号変調に用いることができる。この場合、変調多値数Ｆ（ｋ）としては、変調を行うシンボル単位で表現可能な（１シンボルで表現可能な）信号波形の種類の数（最大種類数）を採用できる。ここで、ＰＷＭ、ＰＡＭ、ＰＤＭ、ＰＰＭ、ＰＣＭの場合、シンボル単位で表現可能なパルス幅の最大種類数、パルス振幅の最大種類数、パルス密度の最大種類数、パルス位置の最大種類数、パルス符号の最大種類数が、変調多値数Ｆ（ｋ）として採用できる。

また、信号変調部１１の各変調部１１ａは、例えば、デジタル変調方式、すなわち、振幅偏移変調（ＡＳＫ：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、位相偏移変調（ＰＳＫ：Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、周波数偏移変調（ＦＳＫ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、直角位相振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などを信号変調に用いることもできる。この場合も、変調多値数Ｆ（ｋ）としては、変調を行う１シンボルで表現可能な信号波形の種類の数（最大種類数）を採用できる。ここで、ＡＳＫ、ＰＳＫ、ＦＳＫ、ＱＡＭの場合、シンボル単位で表現可能な振幅の最大種類数、位相の最大種類数、周波数の最大種類数、振幅と位相の組合せの最大種類数が、変調多値数Ｆ（ｋ）として採用できる。

このように、信号変調部１１は、Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）のそれぞれについて、指定ビット数毎に分割することによって得られた送信情報系列を１シンボルとして変調することができる。その場合、送信情報系列Ｂ（ｋ）に対応する変調多値数Ｆ（ｋ）は、１シンボルで表現可能な信号波形の種類の数（最大種類数）とすることができる。

また、信号変調部１１の説明では、送信情報系列Ｂ（ｋ）毎に変調方式（つまりｋ番目の変調部１１ａでの変調方式）が予め定められていることを前提とするが、送信情報系列Ｂ（ｋ）毎の変調方式は予め定められた複数の変調方式の中から適応的に選択するようにしてもよい。これにより、例えば送信情報系列Ｂ（ｋ）の系列数Ｎ及び情報種類（例えば映像情報、音声情報、制御情報のいずれの種類に該当する情報であるか）の少なくとも一方に応じて、送信情報系列Ｂ（ｋ）に用いる変調方式を変更することができる。但し、Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）の変調方式は、互いにその種類及び変調多値数の少なくとも一方が異なる。

また、指定ビット数は、送信情報系列Ｂ（ｋ）に依らず一定数であってもよいし、変調方式に応じて送信情報系列Ｂ（ｋ）毎に異ならせるようにしてもよい。また、指定ビット数は、光信号発生装置１内で（好ましくは信号変調部１１）で予め指定してもよいが、例えば変調方式の適応的な変更とともに指定ビット数も適応的に選択するようにしてもよい。

特に、信号変調部１１では、Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）に対するＮ個の変調方式として、全て同種の変調方式を採用し、変調多値数Ｆ（ｋ）だけ全て異ならせるようにすることが好ましい。つまり、Ｎ個の変調部１１ａでは、いずれも同種の変調方式を採用し、変調多値数Ｆ（ｋ）を互いに異ならせることが好ましい。ここで、同種でかつ変調多値数が互いに異なる変調方式のセットとしては、例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫのセット、２値ＰＰＭ、４値ＰＰＭ、８値ＰＰＭのセットなど、様々なセットが挙げられる。このように同種の変調方式を取り扱うことで、信号変調部１１で採用したＮ個の変調方式についての受信品質の比較が変調多値数の比較となるため、信号変更部１２での変更の割合（換言すれば、上述した第１の強度値の相対比率）を同じ受信品質になるように決定し易くなる。

図５は、ｋ＝１，２，３について、送信情報系列Ｂ（ｋ）に対して信号変調部１１で変調された変調信号系列Ｐ（ｋ）の一例を概略的に示している。図５において、横軸は時間軸であり、送信情報系列Ｂ（１）を変調多値数２の変調方式で変調した変調信号系列Ｐ（１）、送信情報系列Ｂ（２）を変調多値数４の変調方式で変調した変調信号系列Ｐ（２）、及び送信情報系列Ｂ（３）を変調多値数８の変調方式で変調した変調信号系列Ｐ（３）を例示している。図５で例示したように、変調多値数を高くすることで、伝送レートを向上させることができる。

また、信号変調部１１は、パルス変調方式又はデジタル変調方式により変調された信号を所定周波数のキャリアに重畳し、これを変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）として出力することもできる。すなわち、信号変調部１１は、シングルキャリア変調又はマルチキャリア変調を行う機能を有していてもよい。

識別信号出力部１３は、Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）をそれぞれ識別するＮ個の識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）を、Ｎ個の変更部１２ａにそれぞれ出力する。識別信号出力部１３は、予め記憶された識別信号を順次出力してもよいし、識別信号を生成して出力してもよい。

識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）は、送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）を区別するための固有信号Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）そのものであってもよいし、固有信号Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）を含む信号であってもよい。固有信号Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）は、例えばインデックス値として次式（１）のように定義することができる。
Ｊ（ｋ）＝ｋ （但し、ｋは１≦ｋ≦Ｎの整数） 式（１）

また、送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）をそれぞれ送信するためのＮ個の発光部１６を独立したＮ個の照明装置で構成する場合、識別信号Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）は、Ｎ個の照明装置に対応するＩＤ（識別情報）とすることもできる。

識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）は、固有信号Ｊ（１）〜Ｊ（Ｎ）の他に、プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）信号Ｈａ（１）〜Ｈａ（Ｎ）、情報系列Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の種類や属性を示すための属性信号Ｈｂ（１）〜Ｈｂ（Ｎ）を含むこともできる。プリアンブル信号Ｈａ（１）〜Ｈａ（Ｎ）は、受信側における光信号検出時に参照するための信号であり、Ｎ個の送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）の開始時間位置を示している。

図６〜図８は、Ｎ＝３とした場合の、識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（３）の構成例を示している。図６〜図８で例示するように、プリアンブル信号Ｈａ（１）〜Ｈａ（Ｎ）の各々は、一部又は全部が同一の信号であってもよいし、属性信号Ｈｂ（１）〜Ｈｂ（Ｎ）の各々も、一部又は全部が同一の信号であってもよい。なお、図６〜図８に示した例では、識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（３）の時間長は互いに同一であるが、互いに異なる時間長であってもよい。

次に信号変更部１２について説明する。制御信号生成部１２ｂは、変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）に基づいて、変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）についてのＮ個の第１の強度値（振幅値及び電力値の少なくとも一方）を決定し、Ｎ個の第１の強度値を示すＮ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）を生成し、Ｎ個の変更部１２ａに出力する。ここで、制御信号生成部１２ｂは、変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）に応じて、変調多値数Ｆ（ｋ）が大きいほど変調信号系列Ｐ（ｋ）の第１の強度値が大きくなるようなＮ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）を生成する。例えば、制御信号生成部１２ｂは、変調信号系列Ｐ（ｋ）の他の変調信号系列に対する第１の強度値の相対比率（つまり振幅比率及び電力比率の少なくとも一方）が変調多値数Ｆ（ｋ）の大きさの比率に一致するように、Ｎ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）を生成する。そして、Ｎ個の変更部１２ａは、Ｎ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）に基づき、変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）を新変調信号系列Ｑ（１）〜Ｑ（Ｎ）にそれぞれ変更する。

ここで、信号変更部１２で決定される第１の強度値は、新変調信号系列Ｑ（ｋ）の強度値（振幅値及び電力値のいずれか一方）を指し、変調信号系列Ｐ（ｋ）の第１の強度値が全てのｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｎ）について同じ場合には、変調信号系列Ｐ（ｋ）を新変調信号系列Ｑ（ｋ）にするための乗算係数とすることもできる。以下では、簡略化のため、変更前の変調信号系列Ｐ（ｋ）の第１の強度値が全てのｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｎ）について同じであることを前提に説明する。

信号変更部１２は、上述のような処理により、異なる送信情報系列のそれぞれについて、所要信号品質に適したレベルの第１の強度値を算出することができる。以下、「第１の強度値」として振幅値を採用した例を説明するが、電力値を採用した場合も同様である。振幅値は、瞬時に変化することがあるため、実際には第１の強度値の一例としての振幅値は振幅平均値を適用することが望ましい。また、第１の強度値の一例としての電力値も同様に電力平均値を適用することが望ましい。

Ｎ＝３とし、変調信号系列Ｐ（１）、Ｐ（２）、Ｐ（３）が、ＢＰＳＫ（Ｆ（１）＝２）、ＱＰＳＫ（Ｆ（２）＝４）、８ＰＳＫ（Ｆ（３）＝８）でそれぞれ変調された信号である場合について説明する。なお、ここでは説明の簡略化のため、ｋ＝１，２，３の例を挙げる。この場合、制御信号生成部１２ｂは、新変調信号系列Ｑ（１）、Ｑ（２）、Ｑ（３）の振幅値の平均値（振幅平均値）を、それぞれ例えば変調信号系列Ｐ（１）の振幅平均値の１／２倍、変調信号系列Ｐ（２）の振幅平均値と同じ（１倍）、変調信号系列Ｐ（３）の振幅平均値の２倍とするような、制御信号Ｃ（１）、Ｃ（２）、Ｃ（３）を生成する。そして、１〜３番目の変更部１２ａは、制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（３）に応じて変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（３）を変更する。図９（ａ）、図９（ｂ）、及び図９（ｃ）は、このようにして変調信号系列Ｐ（ｋ）の振幅値を変更することで生成した新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅平均値の例（ｋ＝１，２，３の場合）を示している。図９（ａ）はｋ＝１の場合、図９（ｂ）はｋ＝２の場合、図９（ｃ）はｋ＝３の場合を示している。

ここで、振幅平均値とは、変調信号系列Ｐ（１）が複数シンボルのセット（セットＳｐと称す）でなる信号系列である例で説明すると、例えば、変調信号系列Ｐ（１）の振幅値をセットＳｐ内で時間的に平均した値を指す。簡略化のため、図９（ａ）から（ｃ）では、変調信号系列Ｐ（ｋ）及び新変調信号系列Ｑ（ｋ）の双方についての振幅平均値が時間経過に拘わらず一定である例を挙げている。但し、一般的に変調信号系列Ｐ（ｋ）の振幅平均値は、送信情報系列Ｂ（ｋ）に応じて時間的に変化するものであり、またそのような時間的な変化に応じて新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅平均値も時間的に変化する。よって、信号変更部１２は、変調信号系列Ｐ（ｋ）の振幅平均値を予め定めた一次式などの算出式に代入して新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅平均値を算出し、それらの振幅平均値の比率から新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅値を算出してもよい。他の例として、信号変更部１２は、変調信号系列Ｐ（ｋ）の振幅平均値の時間的変化に拘わらず、新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅平均値が時間的に一定になるように新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅値を算出してもよい。

また、ｋ番目の変更部１２ａは、制御信号Ｃ（ｋ）に基づき、識別信号Ｘ（ｋ）についての強度値（振幅値及び電力値の少なくとも一方）である第３の強度値を決定し、その第３の強度値に応じて識別信号Ｘ（ｋ）を変更し、変更後の新識別信号Ｙ（ｋ）を出力する。例えば、１〜３番目の変更部１２ａは、上述した制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（３）に応じて識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（３）を変更する。なお、変更前の識別信号Ｘ（ｋ）の第３の強度値はｋ（１≦ｋ≦Ｎ）について同じとすればよく、以下ではそのことを前提に説明するが、異ならせることも可能である。また、説明の簡略化のため、変更前の識別信号Ｘ（ｋ）の第３の強度値と変更前の変調信号系列Ｐ（ｋ）の第１の強度値も同じであることを前提に説明する。

ここでは、１〜３番目の変更部１２ａが、制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（３）が示す値の２倍になるように識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（３）を変更する例を挙げる。この場合、新識別信号Ｙ（１）、Ｙ（２）、Ｙ（３）の振幅平均値が、それぞれ識別信号Ｘ（１）の振幅平均値と同じ（１倍）、識別信号Ｘ（２）の振幅平均値の２倍、識別信号Ｘ（３）の振幅平均値の４倍となる。図１０（ａ）から（ｃ）には、このようにして識別信号Ｘ（ｋ）の振幅値を変更することで生成した新識別信号Ｙ（ｋ）の振幅平均値の例（ｋ＝１，２，３の場合）を示している。図１０（ａ）はｋ＝１の場合、図１０（ｂ）はｋ＝２の場合、図１０（ｃ）はｋ＝３の場合を示している。

識別信号Ｘ（ｋ）の振幅平均値は、変調信号系列等について説明した振幅平均値と同様に、識別信号Ｘ（１）が複数シンボルのセット（セットＳｘと称す）でなる信号系列である例で説明すると、識別信号Ｘ（１）の振幅値をセットＳｘ内で時間的に平均した値を指す。セットＳｘのシンボル数は、セットＳｐのシンボル数と同じであってもよいが、実際に送信したい変調信号の情報量を多くするため、セットＳｐのシンボル数より少なくしておくことが望ましい。ｋ番目の変更部１２ａは、変調信号系列Ｐ（ｋ）と同様の方法で、セットＳｘについての振幅平均値の算出、及び算出された振幅平均値に基づく識別信号Ｘ（ｋ）の変更を行う。

図１１に示すように、複数のシンボル単位からなる変調信号系列Ｐ（ｋ）とこれに対応する識別信号Ｘ（ｋ）とで構成される信号系列を１データセットと仮定する。この１データセットにおいて、新識別信号Ｙ（ｋ）及び新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅平均値は、例えば図１２に示すような値になる。図１２において、φ０は新識別信号Ｙ（ｋ）の振幅平均値を指し、φは新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅平均値を指す。また、Ｔｘは１データセット内の識別信号Ｘ（ｋ）の送信に要する送信時間、例えばセットＳｘの送信に要する送信時間を指す。Ｔｐは１データセット内の変調信号系列Ｐ（ｋ）の送信（つまり新変調信号系列Ｑ（ｋ）の送信）に要する送信時間、例えばセットＳｐの送信に要する送信時間を指す。１データセット内の新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅平均値φは、図９（ａ）等で例示したように変調信号系列Ｐ（ｋ）の振幅平均値から変更されたものであり、１データセット内の新識別信号Ｙ（ｋ）の振幅平均値φ０は、図１０（ａ）等で例示したように識別信号Ｘ（ｋ）の振幅平均値から変更されたものとすることができる。この例では、φ０＝２×φである。

このように、Ｎ個の変更部１２ａにおいて振幅制御値φと振幅制御値φ０の関係を予め定めておけば、制御信号生成部１２ｂは、各変更部１２ａに対して制御信号を１つずつ出力するだけで、変調信号系列Ｐ（ｋ）とこれに対応する識別信号Ｘ（ｋ）とで構成される１データセットについての変更を行うことができる。一方、Ｎ個の変更部１２ａにおいて振幅制御値φと振幅制御値φ０の関係を予め定めていない場合には、制御信号生成部１２ｂは、ｋ番目の第１の振幅値を示す情報とｋ番目の第３の振幅値を示す情報とを含む信号を制御信号Ｃ（ｋ）として生成し、ｋ番目の変更部１２ａに出力するようにしておけば、各変更部１２ａにおいて１データセットについての変更を行うことができる。

また、同様に図１１に示される１データセットの場合には、この１データセットにおいて、ｋ番目の変更部１２ａは、新識別信号Ｙ（ｋ）及び新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅平均値は、例えば図１３又は図１４に示される値にすることもできる。

図１３において、ψｘはφと同様に新識別信号Ｙ（ｋ）の振幅平均値を指し、ψｐはφ０と同様に新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅平均値を指す。図１３ではこのψｘとψｐとの関係性をも定めた例を示している。具体的に説明すると、まず、Ｎ個の変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）の変更に用いるＮ個の第１の強度値と、Ｎ個の識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の変更に用いるＮ個の第３の強度値は、振幅値及び電力値のいずれか一方の値、つまり同じ種類の値であることを前提とする。ここでは引き続き、これらの強度値が振幅値であるものとして説明する。振幅値自体は瞬時に変化するため、この振幅値としては振幅平均値を用いることが好ましい。

ｋ番目の変更部１２ａは、ｋ番目の第１の振幅値（第１の強度値の一例）とｋ番目の第３の振幅値（第３の強度値の一例）について、１データセット内における第１の振幅値の積算値と第３の振幅値の積算値が同じになるように、ｋ番目の第１の振幅値とｋ番目の第３の振幅値を変更する。この場合、制御信号生成部１２ｂは、ｋ番目の第１の振幅値を示す情報とｋ番目の第３の振幅値を示す情報とを含む信号を制御信号Ｃ（ｋ）として生成し、ｋ番目の変更部１２ａに出力すればよい。ここでも、振幅値としては振幅平均値を用いることができる。図１３では、振幅平均値を用いた例を示しており、ψｘ・Ｔｘ＝ψｐ・Ｔｐの関係が成り立っている。この場合、制御信号生成部１２ｂは、例えば、まず振幅平均値ψｐを決定し、次式（２）により振幅平均値ψｘを算出することで、制御信号Ｃ（ｋ）を生成することができる。
ψｘ＝Ｔｐ・ψｐ／Ｔｘ 式（２）

図１３の例では、ψｘ＞ψｐである。上式（２）とψｘ＞ψｐの双方の式を満たすことは、１データセット内での新識別信号Ｙ（ｋ）の送信時間Ｔｘを新変調信号系列Ｑ（ｋ）の送信時間Ｔｐより短くすることを意味する。これにより、実際の送信対象である送信情報系列の情報量を、識別信号の情報量より大きくすることもできる。

この例のように、制御信号生成部１２ｂは、ｋ番目の第３の振幅値がｋ番目の第１の振幅値より大きい値になるように、Ｎ個の第１の振幅値とＮ個の第３の振幅値を決定することが好ましい。これにより、ｋ番目の変更部１２ａは、新識別信号Ｙ（ｋ）の振幅値が新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅値より大きい値となるように、変調信号系列Ｐ（ｋ）及び識別信号Ｘ（ｋ）を変更することができ、識別信号Ｘ（ｋ）を送出する際の発光強度を、変調信号系列Ｐ（ｋ）を送出する際の発光強度に比べて大きくすることができるため、信号受信時の同期確度を向上させることができる。

また、ψｘ＞ψｐとするような第３の振幅値と第１の振幅値の決定方法は、上式（２）を満たすような決定の方法に限ったものではない。例えば、制御信号生成部１２ｂは、単にｋ番目の第１の振幅値に予め定められた正の値を足した値がｋ番目の第３の振幅値となるように制御信号Ｃ（ｋ）を生成することによっても、ψｘ＞ψｐを満足させることができる。また、図１２で説明した例によっても、第３の振幅値が第１の振幅値より大きくできることが分かる。

次に、図１４の例について説明する。この例でも、第１、第３の強度値としていずれも振幅値を採用した例を挙げる。この例におけるｋ番目の変更部１２ａは、ｋ番目の第３の振幅値をｋ番目の第１の振幅値と同じにするように、Ｎ個の第１の振幅値とＮ個の第３の振幅値を決定する。この場合、制御信号Ｃ（ｋ）はｋ番目の第１の振幅値を示す信号であればよい。振幅値自体は瞬時に変化することがあるため、これらの振幅値としては振幅平均値を用いることが好ましく、振幅平均値を用いた例が図１４で示すものとなる。図１４では、新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅平均値と新識別信号Ｙ（ｋ）の振幅平均値が、同じ値φとなっていることが分かる。

このように、ｋ番目の変更部１２ａが新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅値と新識別信号Ｙ（ｋ）の振幅値を同一（完全に同一でなくても略同等であってよい。以下同様。）とするように、変調信号系列Ｐ（ｋ）及び識別信号Ｘ（ｋ）の双方を変更することで、信号送出時の発光強度をより安定させることができる。また、図１４の例は、ｋ番目の変更部１２ａが、変調信号系列Ｐ（ｋ）の振幅平均値と識別信号Ｘ（ｋ）の振幅平均値とを制御信号Ｃ（ｋ）によって示される値と同一にする制御を、１データセット内において変調信号系列Ｐ（ｋ）と識別信号Ｘ（ｋ）に対して個別に行う例でもある。この制御により、識別信号Ｃ（ｋ）を送出する際の発光強度を調整できるようになり、信号受信時の同期確度を制御できる効果がある。また、図１２〜図１４を参照して、第１の強度値及び第３の強度値を決定する例を挙げたが、他の方法によってこれらを決定してもよい。

次に、信号多重部１４について説明する。図３に示されるように、ｋ番目の多重部１４ａは、ｋ番目の変更部１２ａから出力された新変調信号系列Ｑ（ｋ）とそれに対応する新識別信号Ｙ（ｋ）とを時間的に多重し、多重信号系列Ｅ（ｋ）を生成し、ｋ番目の処理部１５ａに出力する。より具体的には、ｋ番目の多重部１４ａでは、多重信号系列Ｅ（ｋ）が、新識別信号Ｙ（ｋ）の後部に新変調信号系列Ｑ（ｋ）が接続される構成（つまり新変調信号系列Ｑ（ｋ）の前方に新識別信号Ｙ（ｋ）を付加した構成）となるよう、信号多重処理が行われる。

ｋ番目の多重部１４ａは、図１５に例示されるように新識別信号Ｙ（ｋ）と新変調信号系列Ｑ（ｋ）とが時間的に多重された１フレームのデータ（多重信号）を生成する。図１５の例では、新識別信号Ｙ（ｋ）は、プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）信号と固有信号（ＩＤ）とから構成される。

また、ｋ番目の多重部１４ａは、図１６に例示されるように、ｋ番目の新変調信号系列Ｑ（ｋ）及びｋ番目の新識別信号Ｙ（ｋ）の少なくとも一方に対応するエラーチェック信号（ＣＲＣ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）を生成して、新識別信号Ｙ（ｋ）及び新変調信号系列Ｑ（ｋ）に時間的に多重して多重信号系列Ｅ（ｋ）を生成することもできる。但し、新変調信号系列Ｑ（ｋ）、新識別信号Ｙ（ｋ）、及びＣＲＣの多重順序は、この例に限られるものではない。

図１５及び図１６に示すように、新識別信号Ｙ（ｋ）、新変調信号系列Ｑ（ｋ）、ＣＲＣ（ＣＲＣは付加されない場合もある）で構成される信号系列を１フレーム単位とした場合について説明する。この場合、Ｎ個の多重部１４ａは、各フレームの開始時間位置を制御する機能をも有する。例えば、ｋ番目の多重部１４ａは、図１７に示されるフレーム配置例のように、隣接フレームが時間的に連続となるように制御することができる。また、ｋ番目の多重部１４ａは、図１８に示されるフレーム配置例のように、隣接フレームが時間軸上で間欠的に配置されるように制御することもできる。

次に、送信処理部１５について説明する。ｋ番目の処理部１５ａは、ｋ番目の多重部１４ａから入力された多重信号系列Ｅ（ｋ）の第２の強度値（以下、振幅値で例示）に対応する発光強度になるような送信用電気信号Ｌ（ｋ）を生成し、これをｋ番目の発光部１６に出力する。ｋ番目の処理部１５ａは、例えば多重信号系列Ｅ（ｋ）の振幅値を発光強度に変換する機能を有し、変換した値を送信用電気信号Ｌ（ｋ）としてｋ番目の発光部１６に出力する。ｋ番目の発光部１６は、入力された送信用電気信号Ｌ（ｋ）で制御され、多重信号系列Ｅ（ｋ）の振幅値に対応する発光強度で発光する。

各発光部１６は、例えばＰＷＭ制御（ＯＮ／ＯＦＦ比、つまりデューティ比の制御）でその発光強度を制御することができる。以下、ＰＷＭ制御の例を挙げるが、各発光部１６は、ＰＷＭ制御の代わりに、電源電圧は一定値で制限抵抗の値を可変する（電流値を変える）制御を採用することもでき、またＰＷＭ制御とその電流値を変える制御とを組み合わせた制御を採用することもできる。

図１９には、ｋ＝１，２，３について、送信情報系列Ｂ（ｋ）に対し処理部１５ａから出力されるＰＷＭ制御用の送信用電気信号Ｌ（ｋ）の電圧値の例を示している。但し、図１９では、ｋ＝１，２，３の全てについて共通の送信情報系列Ｂ（ｋ）を用いた例を示すとともに、送信用電気信号Ｌ（ｋ）の内、新変調信号系列Ｑ（ｋ）に対応する部分のみ図示し、識別信号Ｘ（ｋ）（又は新識別信号Ｙ（ｋ））に対応する部分については省略している。

図１９におけるＬ（１）は、図５の変調信号系列Ｐ（１）に対し図９（ａ）で例示したような振幅平均値を持つ新変調信号系列Ｑ（１）が生成された場合の送信用電気信号の例である。同様に、図１９におけるＬ（２）は、図５の変調信号系列Ｐ（２）に対し図９（ｂ）で例示したような振幅平均値を持つ新変調信号系列Ｑ（２）が生成された場合の送信用電気信号の例である。図１９におけるＬ（３）は、図５の変調信号系列Ｐ（３）に対し図９（ｃ）で例示したような振幅平均値を持つ新変調信号系列Ｑ（３）が生成された場合の送信用電気信号の例である。つまり、この例での送信用電気信号Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）に対応する変調多値数Ｆ（１）、Ｆ（２）、Ｆ（３）は、それぞれ２、４、８である。

図２０には、図１９に示される送信用電気信号Ｌ（１）、Ｌ（２）、及びＬ（３）を時間軸方向に異なる倍率で拡大した様子（ｔ１＝２×ｔ２＝４×ｔ３）を示している。図２０から、変調多値数が大きくなるに連れて発光部１６に対するＯＮ制御の割合が増えている様子が分かる。但し、図１９及び図２０において、ＰＷＭ制御によるデューティ信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）は定性的に図示したに過ぎない。実際には、この例におけるＰＷＭ制御の場合、例えば単位時間毎のＯＮ時間の合計値を比較すると、送信用電気信号Ｌ（３）が送信用電気信号Ｌ（２）の２倍となり、送信用電気信号Ｌ（２）が送信用電気信号Ｌ（１）の２倍となる。

図１９で説明した例は、変調多値数の異なる３個の変調信号系列（この例ではＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、８ＰＳＫ）を、３個の発光部１６を用いて送信する（例えばＢＰＳＫ信号を１番目の発光部１６から送信し、ＱＰＳＫ信号を２番目の発光部１６から送信し、８ＰＳＫ信号を３番目の発光部１６から送信する）という環境に対応する例である。この例の場合、１番目の発光部１６の光量を一番弱く、３番目の発光部１６の光量を一番強く、２番目の発光部１６の光量をそれらの中間の光量にするような制御が行われるため、１〜３番目の発光部１６から送信される光信号の品質（受信時の誤り率）のばらつきを小さくすることができる。

また、送信処理部１５は、Ｎ個の発光部１６をそれぞれ発光させるＮ個の発光強度を決定するに際し、外部入力により又は内部の記憶部（図示せず）に予め記憶されることにより設定されたオフセット値を印加する機能（オフセット印加機能）を有するように構成することもできる。具体的には、送信処理部１５のｋ番目の処理部１５ａは、多重信号系列Ｅ（ｋ）の強度値（振幅値及び電力値の少なくとも一方）である第２の強度値に、設定されたオフセット値を印加して、印加後の第２の強度値に対応する発光強度になるような送信用電気信号Ｌ（ｋ）を生成し出力すればよい。若しくは、ｋ番目の処理部１５ａは、多重信号系列Ｅ（ｋ）の第２の強度値に対応する発光強度に、設定されたオフセット値を印加して、印加後の発光強度になるような送信用電気信号Ｌ（ｋ）を生成し、出力することもできる。若しくは、ｋ番目の処理部１５ａは、多重信号系列Ｅ（ｋ）の第２の強度値に対応する発光強度に対応する送信用電気信号Ｌ（ｋ）を生成し、設定されたオフセット値をこれに印加し、印加後の送信用電気信号Ｌ（ｋ）を出力することもできる。このようなオフセット印加機能により、Ｎ個の発光部１６の特性（発光素子の特性）に応じた発光強度の最適化を行うことが可能となる。

例えば、Ｎ個の発光部１６として、既存の調光制御機能付きのＬＥＤ照明機器を用いる場合、部屋の壁面などに設置された外部機器から指示された調光制御値に応じて、ＬＥＤ駆動用電流値などが調整される。このような既存のＬＥＤ照明機器に発光部１６を具備しない光信号発生装置１を接続する場合、光信号発生装置１がオフセット値印加済みの送信用電気信号Ｌ（１）〜Ｌ（Ｎ）をそのＬＥＤ照明機器に送信すれば、その送信用電気信号Ｌ（１）〜Ｌ（Ｎ）を受信したＬＥＤ照明機器が、オフセット値印加済みの調光制御値で調光制御を行うことができる。例えば、送信処理部１５がＬＥＤ照明機器を制御するための調光制御値として、そのＬＥＤ照明機器の発光特性に応じたオフセット値を印加した値を示すような送信用電気信号Ｌ（１）〜Ｌ（Ｎ）を生成し、そのＬＥＤ照明機器に出力すればよい。

《１−２−２》光信号受信装置２
図４に示されるように、Ｍ個の受光部２１は、光信号発生装置１のＮ個の発光部１６から送光されたＮ個の多重信号系列Ｑ（１）〜Ｑ（Ｎ）の内、Ｍ個の多重信号系列が含まれた光信号を受光し、その光信号の受光強度の値を変換した結果の電気信号を、受信信号系列（受信電気信号系列）Ｒ（１）〜Ｒ（Ｍ）として光信号受信装置２に出力する。例えば、発光部１６と受光部２１が１対１に対応するような光通信システムである場合は、Ｎ＝Ｍとなる。

受信処理部２２のｉ番目の処理部２２ａは、ｉ番目の受光部２１から入力された受信信号系列（受光強度の値を示す電気信号の系列）Ｒ（ｉ）の値（振幅値又は電力値などの値）を振幅に変換することで、解析信号Ｇ（ｉ）を生成し、識別信号検出部２３のｉ番目の信号検出部２３ａと情報検出部２４のｉ番目の検出部２４ａに出力する。また、ｉ番目の処理部２２ａは、解析信号Ｇ（ｉ）を生成するに際し、受信信号系列Ｒ（ｉ）にノイズ除去処理を施して、ノイズ除去処理後の受信信号系列Ｒ（ｉ）の値を振幅に変換するように構成してもよい。このノイズ除去処理は、例えば受信信号系列Ｒ（ｉ）の値（振幅値及び電力値及び受光強度の値のいずれか１つから予め定められた値（オフセット値））を差し引くなどの処理が挙げられる。これにより、ｉ番目の受光部２１で受光された外乱光などの影響を低減することができる。

識別信号検出部２３のｉ番目の信号検出部２３ａは、入力された解析信号Ｇ（ｉ）から、多重されているＭ個の識別信号（光信号発生装置１で送信対象となったＮ個の識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）の内のＭ個の識別信号）を検出する処理を開始し、ｉ番目の識別信号Ｘ（ｉ）が検出された時点でその処理を停止し、検出された識別信号Ｘ（ｉ）について、周期的に変化する同期信号Ｄ（ｉ）を生成し、ｋ番目の検出部２４ａに出力する。同期信号Ｄ（ｉ）は、例えば識別信号Ｘ（ｉ）の開始時間位置又は終了時間位置に同期して周期的に立ち上がるパルス信号である。

情報検出部２４のｉ番目の検出部２４ａは、入力された同期信号Ｄ（ｉ）の周期に基づいて、入力された解析信号Ｇ（ｉ）から復元信号系列Ｚ（ｉ）を検出し、出力する。より具体的には、ｉ番目の検出部２４ａは、識別信号Ｘ（ｉ）の時間位置を示すｉ番目の同期信号Ｄ（ｉ）に基づいて、解析信号Ｇ（ｉ）から識別信号Ｘ（ｉ）を除去し、ｋ番目の変調された送信情報系列Ｂ（ｋ）に相当する復元信号系列Ｚ（ｉ）を抽出し、出力する。解析信号Ｇ（ｉ）には他の送信情報系列についての信号も混在しているが、この信号については、解析信号Ｇ（ｉ）の振幅変化から所望の復元信号系列Ｚ（ｉ）だけを抽出するなどの既存の技術で取り除くことができる。このように、光信号受信装置２では、復元信号系列Ｚ（ｉ）を送信情報系列Ｂ（ｋ）と一致させることが所望の信号処理動作となる。

なお、光信号受信装置２に受光部２１を処理系列の数（Ｍ個）接続した例を挙げたが、光信号受信装置２に例えばＭ個未満の受光部２１を接続した構成でもよく、その場合、受信処理部２２は、そのＭ個未満の受光部２１から入力された受信信号系列を分岐（又は分岐及び増幅）させ、Ｎ個の処理部２２ａに入力するように構成すればよい。

《１−３》実施の形態１の効果
実施の形態１によれば、複数の光源（発光部１６）から複数の信号系列をそれぞれ異なる変調方式で送光するに際し、変調時の変調多値数に応じて変調信号系列の強度値（振幅値及び電力値の少なくとも一方）を変更する（強度値の相対比率を決定し、その相対比率に従って変更する）ため、同じ受信位置で比較した場合、複数の光源から送光される複数の信号系列の受信品質のばらつきを小さくするように（例えば、同等とするように）受信できるように送光すること（例えば、同等の送信品質で送光すること）が可能となる。つまり、実施の形態１によれば、複数光源から異なる変調方式で変調され送光された複数の信号系列が同等の受信品質で受信可能であり、いずれの信号系列においても安定したデータ伝送速度を維持することが可能である。

さらに、実施の形態１によれば、複数の変調信号系列を識別するための識別信号（例えば固有信号）を時間的に多重しているため、光信号受信装置２において受光した光信号から元の変調信号系列に対応する信号系列を識別することができる。よって、実施の形態１によれば、所望の信号系列のみを正確に検出することが可能となる。また、実施の形態１によれば、上述のように複数の信号系列が同じ受信位置において同等の受信品質で受信可能に送光できるため、複数の光源から複数の信号系列をそれぞれ送光した場合に生じ得る複数の信号系列の光信号同士での干渉を抑圧し易い状態で送光することができ、それにより、信号系列の識別も容易になる。このように、実施の形態１によれば、安定した受信品質を維持しつつ、複数光源から発せられる光信号による干渉を抑圧し、所望の信号系列を正確に検出することができる。

《２》実施の形態２
《２−１》実施の形態２の構成
図２１は、本発明の実施の形態２に係る光通信システムに含まれる光信号発生装置１ａの構成例を示すブロック図である。図２１において、図３と同じ機能を持つ部位については図３で用いられた符号と同じ符号が付されている。

図２１に示されるように、実施の形態２に係る光信号発生装置１ａは、信号変更部１２ｃを有し、信号変更部１２ｃが外部から基準値（以下、レベル指示値Ａと称す）を受け取り、そのレベル指示値Ａに応じてＮ個の第１の強度値を決定する。信号変更部１２ｃは、図３における信号変更部１２においてこのレベル指示値Ａに基づく処理を行う機能を付加したものである。なお、図２１では光信号発生装置１ａがレベル指示値Ａを外部から受け取る例を挙げるが、レベル指示値ＡはＮ個の第１の強度値の決定時に参照できればよく、光信号発生装置１ａの内部に予め記憶された値であってもよい。

図２１に示される光信号発生装置１ａは、図３に示される光信号発生装置１において、制御信号生成部１２ｄにレベル指示値Ａが入力され、そのレベル指示値Ａに応じて変調信号系列Ｐ（１）〜Ｐ（Ｎ）が変更される構成を持つ。制御信号生成部１２ｄは、図３における制御信号生成部１２ｂにおいてレベル指示値Ａに基づき処理を行う機能を付加したものである。

制御信号生成部１２ｄは、Ｎ個の変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）だけでなくレベル指示値Ａにも基づき、Ｎ個の第１の強度値を決定し、Ｎ個の第１の強度値を示すＮ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）を、Ｎ個の変更部１２ａにそれぞれ出力する。レベル指示値Ａは、例えばＮ個の発光部１６全体の発光強度（又はＮ個の発光部１６の位置に対して予め定められた計測位置での照度）等のレベルを指示するための値である。なお、実施の形態２に係る光信号受信装置としては、実施の形態１において図４を挙げて例示した光信号受信装置２が適用できる。

実施の形態２によれば、Ｎ個の発光部１６から異なる変調方式で変調された光信号が発せられる場合であっても、レベル指示値Ａに基づきＮ個の発光部１６での発光強度を決定することで、Ｎ個の発光部１６から発せられる全体の光の照度を安定して維持することができる。なお、ここでの照度とは、例えばＮ個の発光部１６の位置に対して予め定められた計測位置での照度を指す。

《２−２》実施の形態２の動作
実施の形態２に係る光信号発生装置１ａの動作の例の一部を挙げて説明するが、実施の形態１の光信号発生装置１の動作として説明した様々な例が適用できる。また、実施の形態２に係る光信号受信装置２の動作については実施の形態１で説明した通りである。実施の形態２においても、信号変更部１２ｃが変調信号系列Ｐ（ｋ）だけでなくそれに対応する識別信号Ｘ（ｋ）も変更する例を挙げて説明する。

図２１に示されるように、制御信号生成部１２ｄは、入力されたＮ個の変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）及びレベル指示値Ａから、Ｎ個の第１の強度値を決定する。具体的には、制御信号生成部１２ｄは、実施の形態１と同様に、変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）に基づき変調多値数Ｆ（ｋ）が大きいほど変調信号系列Ｐ（ｋ）の第１の強度値が大きくなるように、Ｎ個の第１の強度値を決定する。例えば、制御信号生成部１２ｄは、変調信号系列Ｐ（ｗ）に対する変調信号系列Ｐ（ｋ）の第１の強度値の相対比率（つまり振幅比率及び電力比率の少なくとも一方）が変調多値数Ｆ（ｗ）に対する変調多値数Ｆ（ｋ）の大きさの比率に一致するように、Ｎ個の第１の強度値を決定する。

さらに、制御信号生成部１２ｄは、Ｎ個の第１の強度値の決定を、レベル指示値Ａに応じて、部屋等に設置されたＮ個全ての発光部１６から発せられる全体の光（部屋等の設置場所に発せされる全体の光）の照度を安定して維持できるように行う。実際には、制御信号生成部１２ｄは、Ｎ個の発光部１６の全体の発光強度（発光輝度の合計値若しくは平均値、又は光度の平均値若しくは合計値など）を安定して維持できるように、Ｎ個の第１の強度値を決定する。

レベル指示値Ａに応じた処理について、より具体的な例を挙げる。例えば、制御信号生成部１２ｄは、Ｎ個の第１の強度値の平均値をレベル指示値Ａに近づけるように、Ｎ個の第１の強度値を決定する。また、Ｎ個の第１の強度値の平均値をレベル指示値Ａに「近づける」とは、その平均値をレベル指示値Ａと同じにする場合も含む。以下でも同様に「近づける」とは「同じにする」ことも含むものとする。

また、レベル指示値Ａは、第１の強度値を決定するために用いる値であるが、振幅又は電力を示す値に限らず、振幅値及び電力値の少なくとも一方に基づき算出される他の値で規定することもできる。例えば、レベル指示値Ａとして、複数の発光部１６の全体での発光強度又は複数の発光部１６と予め定められた位置関係にある点での照度（例えば電流値に比例）を、所定値とするために必要な電流量に対応する値を採用することもできる。また、レベル指示値Ａは、固定値に限らず、時間的に変化する値としてもよい。

制御信号生成部１２ｄは、このようにして決定されたＮ個の第１の強度値をそれぞれ示すＮ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）を生成し、Ｎ個の変更部１２ａにそれぞれ出力する。例えば、制御信号生成部１２ｄは、変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）に応じてＮ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）を仮決めした後、それらのＮ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）の平均値がレベル指示値Ａとなるように、Ｎ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）を修正し、出力することもできる。

なお、制御信号生成部１２ｄは、レベル指示値Ａ及び変調多値数に応じてＮ個の第１の強度値、つまり変調信号系列Ｐ（ｋ）の変更後のレベルを決定するため、レベル制御部とも呼べる。実施の形態１と同様に、制御信号生成部１２ｄで生成される制御信号Ｃ（ｋ）にはｋ番目の変調信号系列Ｐ（ｋ）の第１の強度値を示す情報だけでなくｋ番目の識別信号Ｘ（ｋ）の第３の強度値を示す情報を含むこともできる。

以下、Ｎ個の制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）を生成する具体例について、実施の形態１と同様に、「第１の強度値」及び「第３の強度値」として振幅平均値を採用した例を挙げて説明するが、例えば瞬時値としての振幅値、又は電力値（瞬時値又は平均値）を採用した場合も同様に説明できる。

Ｎ＝３、Ａ＝７とし、変調信号系列Ｐ（１）、Ｐ（２）、Ｐ（３）がＢＰＳＫ（Ｆ（１）＝２）、ＱＰＳＫ（Ｆ（２）＝４）、８ＰＳＫ（Ｆ（３）＝８）でそれぞれ変調された信号である場合について説明する。制御信号生成部１２ｄは、次の２つの条件に基づき制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（３）を生成する。

第１の条件は、変調多値数Ｆ（１）〜Ｆ（Ｎ）の比率と制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）の比率を同一とするといった条件であり、具体的には、変調信号系列Ｐ（１）の振幅平均値に対する変調信号系列Ｐ（２）、Ｐ（３）の振幅平均値をそれぞれ２倍、４倍とする制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（３）を生成するといった条件である。第１の条件を式で表わすと、４×Ｃ（１）＝２×Ｃ（２）＝Ｃ（３）となる。なお、ここではＣ（１）〜Ｃ（３）が対応する制御信号の値であるとして説明している。

第２の条件は、Ｎ個の第１の強度値（振幅平均値で例示）の平均値をレベル指示値Ａに近づけるといった条件、例えば等式（Ｃ（１）＋Ｃ（２）＋Ｃ（３））／３＝Ａを満たすといった条件である。これらの条件を満たすように、制御信号生成部１２ｂは、例えばＣ（１）＝３、Ｃ（２）＝６、Ｃ（３）＝１２のセットを選択することができる。なお、第２の条件は、例えば等式（Ｃ（１）＋Ｃ（２）＋Ｃ（３））／３＝η×Ａを満たすといったより厳しい条件でもよい。ここで、ηは正の定数である。

なお、上記の第１の条件を採用しない場合、上記の第２の条件を満たす制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（３）の組合せは複数存在することになる。制御信号生成部１２ｄは、このように上記の第１の条件を採用しない代わりに、この組合せのうち最も小さい値を選択するなどの他の条件を採用すればよく、それにより制御信号Ｃ（１）〜Ｃ（Ｎ）を一意に決定することができる。

また、図２１における変更部１２ａ、信号多重部１４、送信処理部１５、及びＮ個の発光部１６の動作は、実施の形態１で説明した通りであるが、これらの動作のいくつかの例を挙げる。ｋ番目の変更部１２ａは、ｋ番目の制御信号Ｃ（ｋ）に応じて変調信号系列Ｐ（ｋ）の振幅平均値と識別信号Ｘ（ｋ）の振幅平均値を制御し、新変調信号系列Ｑ（ｋ）と新識別信号Ｙ（ｋ）をｋ番目の多重部１４ａに出力する。

例えば、ｋ番目の変更部１２ａは、変調信号系列Ｐ（ｋ）の振幅平均値と識別信号Ｘ（ｋ）の振幅平均値との双方を、制御信号Ｃ（ｋ）に応じて変更すればよい。ここでも、図１１に示される１データセットを仮定すると、この１データセットにおいて、ｋ番目の変更部１２ａで変更した結果である新識別信号Ｙ（ｋ）の振幅平均値及び新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅平均値は、図１４に示すようになる。図１４におけるφは制御信号Ｃ（ｋ）の値を指す。

また、制御信号生成部１２ｄは、図１３で例示したように、新識別信号Ｙ（ｋ）の振幅平均値が新変調信号系列Ｑ（ｋ）の振幅平均値より大きい値となるような制御信号Ｃ（ｋ）を生成してもよい。その場合、ｋ番目の変更部１２ａは、その制御信号Ｃ（ｋ）に応じて、変調信号系列Ｐ（ｋ）及び識別信号Ｘ（ｋ）を変更する。図１３で示される例の場合、制御信号Ｃ（ｋ）の値を示すφは、次式（３）の関係を満たす。
φ＝（Ｔｘ・ψｘ＋Ｔｐ・ψｐ）／（Ｔｘ＋Ｔｐ） 式（３）

その後、ｋ番目の多重部１４ａは、生成された新識別信号Ｙ（ｋ）及び新変調信号系列Ｑ（ｋ）から多重信号系列Ｅ（ｋ）を生成し、送信処理部１５のｋ番目の処理部１５ａに出力する。ｋ番目の処理部１５ａは、多重信号系列Ｅ（ｋ）の第２の強度値に対応する発光強度になるように、ｋ番目の発光部１６を発光させる。そのために、ｋ番目の処理部１５ａは、多重信号系列Ｅ（ｋ）からｋ番目の発光部１６を制御する送信用電気信号Ｌ（ｋ）を生成し、ｋ番目の発光部１６に出力する。

送信用電気信号Ｌ（ｋ）の例については、図１９を参照して説明したように、光信号発生装置１ａでも、１番目の発光部１６の光量を一番弱く、３番目の発光部１６の光量を一番強く、２番目の発光部１６の光量をそれらの中間の光量にするような制御により、１〜３番目の発光部１６の品質（受信時の誤り率）のばらつきを小さくしている。例えば、変調信号系列の「１」をＬＥＤの「明（点灯）」、「０」をＬＥＤの「滅（消灯）」に割り当て、変調に起因するちらつきが発光部１６で視認されないように高速に明滅させて光通信を行う場合を想定する。この想定では、１〜３番目の全ての発光部１６からの発光強度は発光部１６での明暗比率（平均値）を３つの発光部１６について合計した値で決まり、その値が３つの発光部１６の設置場所での全体の明るさに対応することになる。実施の形態２に係る光信号発生装置１ａでは、この全体の明るさをレベル指示値Ａにより決めることが可能になる。レベル指示値Ａは、上述のように外部から入力することができ、例えば壁面に設置した調光制御ダイヤルなどで調整することもできる。

以上のような処理により、異なる送信情報系列のそれぞれについて、所要信号品質に適したレベルの第１の強度値及び第３の強度値を算出することができるだけでなく、Ｎ個の発光部１６から発せられる全体の光（部屋全体の光）の照度を安定して維持させることができる。

また、第２の条件として示したＮ個の第１の強度値の平均値をレベル指示値Ａに近づけるといった条件は、送信処理部１５に上述したオフセット印加機能と備えることとともに採用することが望ましい。例えば発光部１６として既存の調光制御機能付きのＬＥＤ照明機器を用いる場合、光信号発生装置１ａは、そのＬＥＤ照明機器の発光特性に応じたオフセット値を印加した調光制御値を送信用電気信号Ｌ（１）〜Ｌ（Ｎ）として出力できる。よって、ＬＥＤ照明機器の発光特性に応じてレベル指示値Ａにオフセット値を印加した値をＮ個の発光部１６の発光強度とすることができる。

次に、レベル指示値Ａに応じた制御の３つの変形例を挙げる。なお、上述した例におけるレベル指示値Ａの最適値と以下の３つの変形例におけるレベル指示値Ａの最適値は基本的に異なるものとする。

第１の変形例として、制御信号生成部１２ｄは、Ｎ個の第１の強度値を合計した合計値をレベル指示値Ａに近づけるように、Ｎ個の第１の強度値を決定してもよい。第１の変形例では、送信処理部１５に上述したオフセット印加機能を有しなくてもＮ個の発光部１６の全体の発光強度を規定できる。よって、光信号発生装置１にＮ個の発光部１６を備えた一体型の構成を採用する場合、又は光信号発生装置１とそれに接続されたＮ個の発光部１６とを一体的に開発する場合には、特に有益となる。

第２の変形例として、制御信号生成部１２ｄは、Ｎ個の多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）のＮ個の第２の強度値を平均化した平均値を、レベル指示値Ａに近づけるように、Ｎ個の第１の強度値を決定してもよい。つまり、この変形例における制御信号生成部１２ｄは、新変調信号系列Ｑ（ｋ）だけでなく、それに対応する新識別信号Ｙ（ｋ）も含めた多重信号系列Ｅ（ｋ）について、全てのｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｎ）についての第２の強度値を平均した平均値をレベル指示値Ａに近づけるような制御信号Ｃ（ｋ）を生成する。第２の変形例は、第２の条件の場合と同様の理由から、送信処理部１５に上述したオフセット印加機能を備えることとともに、採用することが望ましい。

第３の変形例として、制御信号生成部１２ｄは、Ｎ個の多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）のＮ個の第２の強度値を合計した合計値をレベル指示値Ａに近づけるように、Ｎ個の第１の強度値を決定してもよい。第３の変形例でも、第１の変形例と同様に、送信処理部１５に上述したオフセット印加機能を有しなくてもＮ個の発光部１６の全体の発光強度を規定できる効果が得られる。

《２−３》実施の形態２の効果
実施の形態２によれば、実施の形態１の効果に加え、光信号発生装置１ａにおいて、異なる変調方式で変調された複数の変調信号系列の強度値（振幅値及び電力値の少なくとも一方）の平均値等をレベル指示値（基準値）に近づけるように制御するなど、レベル指示値に基づき複数の発光部での全体の発光強度を決定することで、複数光源となる上記複数の発光部から発せられる全体の光の照度を安定して維持することができる。

《３》実施の形態３
図２２は、本発明の実施の形態３に係る光通信システムに含まれる光信号発生装置１ｂの構成例を示すブロック図である。図２３（ａ）、図２３（ｂ）、及び図２３（ｃ）は、光信号発生装置１ｂの信号変更部１２ｃにおいて、図１１のデータセットの内、変調信号系列及び識別信号を変更した結果の振幅平均値の例を示す図で、それぞれｋ＝１、ｋ＝２、ｋ＝３の場合の例を示している。図２４は、光信号発生装置１ｂから送信されたデータセットを光信号受信装置で受光した際の受光強度の例を示す図である。実施の形態３について実施の形態２の一例に適用した例を挙げて説明するが、実施の形態３では実施の形態１及び２で説明した様々な例が適用できる。図２２において、図２１と同じ機能を持つ部位については図２１で用いられた符号と同じ符号が付されている。

図２２に示される光信号発生装置１ｂは、図２１に示される光信号発生装置１ａにおいて、タイミング生成部１７を備えるとともに、Ｎ個の多重部１４ａを有する信号多重部１４を、Ｎ個の多重部１４ｃを有する信号多重部１４ｂとしたものである。タイミング生成部１７は、信号多重部１４ｂからＮ個の多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）を出力するタイミングを制御するタイミング制御部の一例である。

タイミング生成部１７は、タイミング信号Ｔを生成し、そのタイミング信号ＴをＮ個の多重部１４ｃに出力する。タイミング生成部１７から出力されるタイミング信号Ｔは、周期的なパルス信号である。多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（Ｎ）が図１７又は図１８に示される構成である場合、タイミング信号Ｔは、フレーム先頭の時間位置においてパルスが立ち上がるようなタイミング信号であることが望ましい。

ｋ番目の多重部１４ｃは、入力されたタイミング信号Ｔに同期して多重信号系列Ｅ（ｋ）を出力する機能を有し、それ以外の機能については図２１におけるｋ番目の多重部１４ａと同じである。ｋ番目の多重部１４ｃは、タイミング信号Ｔに含まれるパルス信号に同期して多重信号系列Ｅ（ｋ）を出力することができる。そして、全てのｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｎ）について同じタイミング信号Ｔを用いることで、全ての新識別信号Ｙ（１）〜Ｙ（Ｎ）の出力時間の周期を一致させることができ、光信号受信装置側における受信時の同期確度を向上させることができる。但し、新識別信号Ｙ（ｋ）（又は識別信号Ｘ（ｋ））と新変調信号系列Ｑ（ｋ）との内、いずれを前に配置するかを、全てのｋ（ｋ＝１，２，・・・，Ｎ）について共通にする。

一例として、Ｎ＝３であり、多重信号系列Ｅ（１）、Ｅ（２）、Ｅ（３）が図２３（ａ）、図２３（ｂ）、及び図２３（ｃ）にそれぞれ示される構成である場合について説明する。この場合、１〜３番目の多重部１４ｃは、多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（３）におけるプリアンブルの出力タイミングをｋ＝１，２，３について一致させることができる。同様に、１〜３番目の多重部１４ｃは、多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（３）におけるＩＤの出力タイミング、新変調信号系列Ｑ（１）〜Ｑ（３）の出力タイミングを、ｋ＝１，２，３について一致させることができる。なお、図２３（ａ）、図２３（ｂ）、及び図２３（ｃ）で図示するように、多重信号系列Ｅ（１）、Ｅ（２）、及びＥ（３）の振幅平均値φ１、φ２、及びφ３は、変調多値数又は変調多値数及びレベル指示値Ａに応じて互いに異なっている。

このとき、識別信号出力部１３が識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（３）の全てにおいて同一のプリアンブル波形を使用していれば、多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（３）の全てにおいて同一のプリアンブル波形を有することとなり、図２４に示すように、１〜３番目の発光部１６から出力される合計の光信号はプリアンブル部分のみ受光強度が大きくなる。これにより、光信号受信装置側における信号受信時の同期確度をさらに向上させることができる。このように、Ｎ個の識別信号Ｘ（１）〜Ｘ（Ｎ）のそれぞれ、換言すればＮ個の新識別信号Ｙ（１）〜Ｙ（Ｎ）のそれぞれは、プリアンブル波形を含み、それらのプリアンブル波形は、互いに同じ波形であることが好ましい。なお、このように全ての識別信号に同一のプリアンブル波形を含む例は、実施の形態１及び２並びに後述の実施の形態４にも適用することができる。

図２３（ａ）から（ｃ）及び図２４の例は、多重信号系列Ｅ（１）〜Ｅ（３）を構成するフレームの時間長が全て同一である場合の例であるが、例えば新変調信号系列Ｑ（１）〜Ｑ（３）の時間長が異なる場合であっても、プリアンブルの出力タイミングを同一にしておけば、上述した効果と同様の効果が得られる。

以上のように、実施の形態３によれば、実施の形態１の効果又は実施の形態２の効果に加えて、複数の多重信号系列のそれぞれに対応する光信号の発光強度が小さい場合であっても、光信号受信装置側における信号受信時の同期確度を向上することが可能となる。

《４》実施の形態４
図２５は、本発明の実施の形態４に係る光通信システムに含まれる光信号発生装置１ｃの構成例を示すブロック図である。実施の形態４では実施の形態１から３で説明した様々な例が適用できる。実施の形態４について実施の形態３の一例に適用した例を挙げて説明するが、実施の形態４では実施の形態１から３で説明した様々な例が適用できる。図２５において、図２２と同じ機能を持つ部位については図２２で用いられた符号と同じ符号が付されている。

図２５に示される光信号発生装置１ｃは、図２２に示される光信号発生装置１ｂにおいて、Ｎ個の処理部１５ａを有する送信処理部１５を、Ｎ個の処理部１５ｃ及びオフセット制御部１５ｄを有する送信処理部１５ｂとしたものである。Ｎ個の処理部１５ｃは、上述したオフセット印加機能を有する。

ｋ番目の処理部１５ｃは、送信用電気信号Ｌ（ｋ）にオフセット値を含むように、送信用電気信号Ｌ（ｋ）を生成してｋ番目の発光部１６に出力する。オフセット制御部１５ｄはこのオフセット値を制御する。このオフセット値は、上述したように多重信号系列Ｅ（ｋ）の第２の強度値に印加する値（最終的にこの第２の発光強度に対応する発光強度になるような送信用電気信号Ｌ（ｋ）が生成される）、ｋ番目の発光部１６で発光させる発光強度に印加する値（最終的にｋ番目の発光部１６がこの発光強度になるような送信用電気信号Ｌ（ｋ）が生成される）、送信用電気信号Ｌ（ｋ）に印加する値、のいずれかを指す。

例えば、オフセット制御部１５ｄは、オフセット値を示す信号であるオフセット信号ＵをＮ個の処理部１５ｃに出力する。ｋ番目の処理部１５ｃは、オフセット信号で示されるオフセット値を、第２の強度値及び発光強度及び送信用電気信号のいずれかに印加し、送信用電気信号Ｌ（ｋ）を生成し、ｋ番目の発光部１６に出力する。

オフセット制御部１５ｄから出力されるオフセット信号Ｕは、送信対象となる送信情報系列Ｂ（１）〜Ｂ（Ｎ）の系列数Ｎに依存する値であり、系列数Ｎの増加に従い相対的に減少する値であることが望ましい。

このように、送信処理部１５ｂは、上述の系列数Ｎに応じてＮ個の発光部１６をそれぞれ発光させるＮ個の発光強度を決定する。送信処理部１５ｂは、特に系列数Ｎの増加に従い相対的にＮ個の発光強度を減少させるように、Ｎ個の発光強度を決定することが望ましい。なお、送信処理部１５ｂは、オフセット信号Ｕを出力するオフセット制御部１５ｄを別途設けない構成も採用できる。例えば、送信処理部１５ｂの各処理部１５ｃが、予め系列数Ｎに応じて定められたオフセット値を印加すればよい。

実施の形態４によれば、送信対象の送信情報系列数Ｎが増加しても、Ｎ個の発光部１６を増加に対応した発光強度で発光させることができる。特に、系列数Ｎの増加に従い相対的に減少するようなオフセット値を用いることで、系列数Ｎが増加した場合でもＮ個の発光部の全体の発光強度を一定レベルに維持することが可能になる。

《５》変形例Ｉ
図２６は、上記実施の形態１から４に係る光信号発生装置の変形例の構成を示すハードウェア構成図である。図３、図２１、図２２、及び図２５に示される光信号発生装置１，１ａ，１ｂ，１ｃはいずれも、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ５１と、メモリ５１に格納されたプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサ５２とを用いて（例えば、コンピュータにより）実現することができる。この場合には光信号発生装置１，１ａ，１ｂ，１ｃにおける信号変調部１１、信号変更部１２，１２ｃ、信号多重部１４，１４ｂ、及び送信処理部１５，１５ｂの一部は、プログラムを実行するプロセッサ５２によって実現することができる。また、このような送信側のソフトウェアとしてのプログラムは非一時的な記録媒体に記憶させて頒布することで流通させること、或いはサーバ装置に格納しておきインターネットを介して流通させることができる。

また、図２７は、上記実施の形態１から４に係る光信号受信装置の変形例の構成を示すハードウェア構成図である。図４に示される光信号受信装置２は、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ５３と、メモリ５３に格納されたプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサ５４とを用いて（例えば、コンピュータにより）実現することができる。この場合には、図４における受信処理部２２、識別信号検出部２３、及び情報検出部２４の一部は、プログラムを実行するプロセッサ５４によって実現することができる。また、このような受信側のソフトウェアとしてのプログラムも非一時的な記録媒体に記憶させて頒布することで流通させること、或いはサーバ装置に格納しておきインターネットを介して流通させることができる。

《６》変形例ＩＩ
上記実施の形態１から４に係る光通信システムは、本発明が適用された光通信システムを例示したものであって、本発明は、これらの内容に限られるものではない。また、上記実施の形態１から４において説明した光信号発生装置及び光信号受信装置は、本発明が適用された光信号発生装置及び光信号受信装置を例示したものであって、本発明は、これらの内容に限られるものではない。

１，１ａ，１ｂ，１ｃ 光信号発生装置、 ２ 光信号受信装置、 １１ 信号変調部、 １１ａ 変調部、 １２，１２ｃ 信号変更部、 １２ａ 変更部、 １２ｂ，１２ｄ 制御信号生成部、 １３ 識別信号出力部、 １４，１４ｂ 信号多重部、 １４ａ，１４ｃ 多重部、 １５，１５ｂ 送信処理部、 １５ａ，１５ｃ 処理部、 １５ｄ オフセット制御部、 １６ 発光部、 １７ タイミング生成部、 ２１ 受光部、 ２２ 受信処理部、 ２２ａ 処理部、 ２３ 識別信号検出部、 ２３ａ 信号検出部、 ２４ 情報検出部、 ２４ａ 検出部、 ５１，５３ メモリ、 ５２，５４ プロセッサ。

Claims (15)

1. 複数の信号系列の値に対応する複数の発光強度で複数の発光部を発光させる光信号発生装置であって、
   複数の送信情報系列を、前記複数の送信情報系列のそれぞれに対応する複数の変調多値数により変調して、前記複数の送信情報系列に対応する複数の変調信号系列を生成する信号変調部と、
   前記複数の変調信号系列をそれぞれ識別する複数の識別信号を出力する識別信号出力部と、
   前記複数の変調信号系列についての振幅値及び電力値の少なくとも一方である複数の第１の強度値を、前記複数の変調信号系列のそれぞれに対応する前記複数の変調多値数に基づいて決定し、前記複数の第１の強度値に応じて前記複数の変調信号系列を変更する信号変更部と、
   前記信号変更部で変更された前記複数の変調信号系列と前記複数の識別信号との内の、互いに対応する変調信号系列と識別信号とを時間的に多重して、前記複数の信号系列を生成する信号多重部と、を備え、
   前記信号変更部は、前記複数の第１の強度値を、前記複数の変調信号系列の内、前記変調多値数が大きい変調信号系列ほど大きくなるように決定する
   ことを特徴とする光信号発生装置。
2. 前記信号変更部は、外部から基準値を受け取り、前記基準値に応じて前記複数の第１の強度値を決定することを特徴とする請求項１に記載の光信号発生装置。
3. 前記信号変更部は、前記複数の第１の強度値の平均値を前記基準値に近づけるように、前記複数の第１の強度値を決定することを特徴とする請求項２に記載の光信号発生装置。
4. 前記信号変更部は、前記複数の信号系列についての振幅値及び電力値のいずれか一方である複数の第２の強度値を平均化した平均値を前記基準値に近づけるように、前記複数の第１の強度値を決定することを特徴とする請求項２に記載の光信号発生装置。
5. 前記複数の発光強度を決定する送信処理部をさらに備え、
   前記送信処理部は、前記複数の送信情報系列の系列数に応じて前記複数の発光強度を決定する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光信号発生装置。
6. 前記信号変更部は、前記複数の第１の強度値に基づき、前記複数の第１の強度値のそれぞれに対応する、前記複数の識別信号についての振幅値及び電力値の少なくとも一方である複数の第３の強度値を決定し、前記複数の第３の強度値に応じて、前記信号多重部に入力される前記複数の識別信号を変更することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光信号発生装置。
7. 前記信号変更部は、前記複数の第３の強度値を、前記複数の第３の強度値のそれぞれに対応する前記複数の第１の強度値より大きな値に決定することを特徴とする請求項６に記載の光信号発生装置。
8. 前記信号変更部は、前記複数の第３の強度値を、前記複数の第３の強度値のそれぞれに対応する前記複数の第１の強度値と同じ値に決定することを特徴とする請求項６に記載の光信号発生装置。
9. 前記信号変調部は、前記複数の送信情報系列のそれぞれについて、指定ビット数毎に分割することによって得られた送信情報系列を１シンボルとして変調し、
   前記送信情報系列に対応する前記変調多値数は前記１シンボルで表現可能な信号波形の種類の数である最大種類数である
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の光信号発生装置。
10. 前記信号多重部から前記複数の信号系列を出力するタイミングを制御するタイミング制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光信号発生装置。
11. 前記複数の識別信号のそれぞれはプリアンブル波形を含み、
    前記複数の識別信号の前記プリアンブル波形は互いに同じ波形である
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の光信号発生装置。
12. 前記光信号発生装置は、前記複数の発光部を備えることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の光信号発生装置。
13. 前記複数の発光部は照明灯であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の光信号発生装置。
14. 光信号として送信された複数の信号系列を受光部で受光する光信号受信装置であって、
    前記複数の信号系列は、複数の送信情報系列が前記複数の送信情報系列のそれぞれに対応する複数の変調多値数により変調され、変調後の振幅値及び電力値の少なくとも一方である複数の第１の強度値が前記複数の変調信号系列のそれぞれに対応する前記複数の変調多値数に基づいて変更された複数の変調信号系列と、前記複数の変調信号系列をそれぞれ識別する複数の識別信号との内、互いに対応する変調信号系列と識別信号とを時間的に多重化することで生成されたものであり、
    前記複数の第１の強度値は、前記複数の変調信号系列の内、前記変調多値数が大きい変調信号系列ほど大きくなるように決定されており、
    前記光信号受信装置は、
    前記受光部で受光された前記光信号の受光強度の値を振幅に変換することで、解析信号を生成する受信処理部と、
    前記解析信号から前記複数の識別信号の内の少なくとも１つの識別信号を検出し、検出された前記識別信号について、周期的に変化する同期信号を生成する識別信号検出部と、
    前記同期信号の周期に基づいて、前記解析信号から前記複数の送信情報系列の内の前記識別信号に対応付けられた送信情報系列を検出する情報検出部と、
    を備えることを特徴とする光信号受信装置。
15. 複数の発光部を備え、複数の信号系列の値に対応する複数の発光強度で前記複数の発光部を発光させることで、前記複数の信号系列を光信号として送信する光信号発生装置と、前記光信号を受光する受光部を備える光信号受信装置と、を有する光通信システムであって、
    前記光信号発生装置は、
    複数の送信情報系列を、前記複数の送信情報系列のそれぞれに対応する複数の変調多値数により変調して、前記複数の送信情報系列に対応する複数の変調信号系列を生成する信号変調部と、
    前記複数の変調信号系列をそれぞれ識別する複数の識別信号を出力する識別信号出力部と、
    前記複数の変調信号系列についての振幅値及び電力値の少なくとも一方である複数の第１の強度値を、前記複数の変調信号系列のそれぞれに対応する前記複数の変調多値数に基づいて決定し、前記複数の第１の強度値に応じて前記複数の変調信号系列を変更する信号変更部と、
    前記信号変更部で変更された前記複数の変調信号系列と前記複数の識別信号との内の、互いに対応する変調信号系列と識別信号とを時間的に多重して、前記複数の信号系列を生成する信号多重部と、を備え、
    前記信号変更部は、前記複数の第１の強度値を、前記複数の変調信号系列の内、前記変調多値数が大きい変調信号系列ほど大きくなるように決定し、
    前記光信号受信装置は、
    前記受光部で受光された前記光信号の受光強度の値を振幅に変換することで、解析信号を生成する受信処理部と、
    前記解析信号から前記複数の識別信号の内の少なくとも１つの識別信号を検出し、検出された前記識別信号について、周期的に変化する同期信号を生成する識別信号検出部と、
    前記同期信号の周期に基づいて、前記解析信号から前記複数の送信情報系列の内の前記識別信号に対応付けられた送信情報系列を検出する情報検出部と、を備える
    ことを特徴とする光通信システム。

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