JP7221863B2 - 受信装置および受信方法 - Google Patents

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Description

本開示は、受信装置および受信方法に関する。
端末の位置に基づいたサービスの利用などの目的で、端末自身の位置などの情報を取得する方法として、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）を用いる方法がある。ＧＰＳを用いる方法では、端末が衛星から送信された変調信号を受信し、測位計算を行うことで自身の場所を推定する。しかし、衛星が送信した電波を端末が受信することが困難である場合（例えば、屋内）、端末が自身の場所を推定することが困難となる。
このような場合に端末が自身の場所を推定する方法として、例えば、非特許文献１に開示されているように、端末が無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のアクセスポイント（ＡＰ（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ））から送信された電波を用いて、自身の場所などの情報を推定する方法がある。
Ｂａｙｅｓｉａｎ ｂａｓｅｄ ｌｏｃａｔｉｏｎ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｉｎｇ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ， Ｔｈｉｒｄ ＩＥＥＥ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐｅｒｖａｓｉｖｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎ． Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ， ｐｐ．２７３－２７８， ２００５． 「高機能イメージセンサ」映像情報メディア学会誌, ｖｏｌ.６６, ｎｏ３, ｐｐ.１７２－１７３, ２０１２. 「ＣＭＯＳイメージセンサにおける高速化技術の動向」映像メディア学会誌, ｖｏｌ.６６, ｎｏ.３, ｐｐ.１７４－１７７, ２０１２. 「画素サイズの微細化に適した新有機ＣＭＯＳイメージセンサー」ＦＵＪＩＦＩＬＭ ＲＥＳＥＡＲＣＨ & ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ, ｎｏ.５５, ｐｐ.１４－１７, ２０１０.
しかしながら、例えば、端末がアクセスすべきアクセスポイントのＳＳＩＤ（service set identifier）等の情報を保持していない場合、端末が周囲にある複数のアクセスポイントの中から、どのアクセスポイントに接続すべきかを適切に判断することは容易ではない。このため、例えば、端末が自身の場所などの情報を得るためにアクセスポイントに接続する際、安全ではないＳＳＩＤを持つアクセスポイントに接続する可能性があり、情報漏えいなどの脅威がある。
本開示の一態様は、例えば、端末が接続すべきアクセスポイントを識別するために用いる情報などを安全に入手することができる受信装置などを提供することを促進する。
本開示の一態様に係る受信装置は、撮影によって画像を取得するイメージセンサと、前記イメージセンサの撮像面に含まれるＮ（Ｎは２以上の整数）個の領域のそれぞれについて、当該領域に含まれる複数の画素をサンプリングすることによって、複数の光源から送信される互いに異なるＮ個の光信号を並列に受信する受信部と、少なくとも１つのレンズと、前記Ｎ個の光信号の受信状態を認識する認識部と、前記少なくとも１つのレンズを制御するレンズ制御部と、を備え、前記複数の光源のそれぞれから送信される光信号は、前記複数の光源から送信されている光信号の数に関する信号数情報を含み、前記認識部は、前記受信部によって受信されている光信号の数であるＮ個と、前記受信部によって受信されている前記光信号に含まれる前記信号数情報とに基づいて、前記受信状態を認識し、前記レンズ制御部は、前記認識部によって認識された前記受信状態に基づいて、前記複数の光源のそれぞれからの光が、前記少なくとも１つのレンズを介して前記イメージセンサに投影されるように、前記少なくとも１つのレンズの焦点距離を制御する。
本開示の一態様に係る受信方法は、イメージセンサによる撮影によって画像を取得し、前記イメージセンサの撮像面に含まれるＮ（Ｎは２以上の整数）個の領域のそれぞれについて、当該領域に含まれる複数の画素をサンプリングすることによって、複数の光源から送信される互いに異なるＮ個の光信号を並列に受信し、前記Ｎ個の光信号の受信状態を認識し、少なくとも１つのレンズを制御し、前記複数の光源のそれぞれから送信される光信号は、前記複数の光源から送信されている光信号の数に関する信号数情報を含み、前記受信状態の認識では、受信されている光信号の数であるＮ個と、受信されている前記光信号に含まれる前記信号数情報とに基づいて、前記受信状態を認識し、前記少なくとも１つのレンズの制御では、認識された前記受信状態に基づいて、前記複数の光源のそれぞれからの光が、前記少なくとも１つのレンズを介して前記イメージセンサに投影されるように、前記少なくとも１つのレンズの焦点距離を制御する。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の一態様によれば、端末が情報を安全に入手することができる。
本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施の形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
図１は、ラインスキャンサンプリングの原理の説明に供する図である。 図２は、露光時間が長い場合の撮像画像の一例を示す図である。 図３は、露光時間が短い場合の撮像画像の一例を示す図である。 図４Ａは、４ＰＰＭの説明に供する図である。 図４Ｂは、マンチェスタ符号方式の説明に供する図である。 図５は、可視光通信システムの構成例を示す図である。 図６は、実施の形態１に係る通信システムの構成例を示す図である。 図７は、実施の形態１に係るフレーム構成例を示す図である。 図８は、実施の形態２に係る機器と端末との位置関係を示す図である。 図９は、実施の形態３に係る通信システムの構成例を示す図である。 図１０は、実施の形態３に係る表示部の表示例を示す図である。 図１１は、実施の形態３に係る第１の機器が送信する変調信号のフレーム構成例を示す図である。 図１２は、実施の形態３に係る基地局が送信する変調信号のフレーム構成例を示す図である。 図１３は、実施の形態３に係る通信システムにおける処理例を示すフローチャートである。 図１４は、実施の形態３に係る表示部の表示例を示す図である。 図１５は、実施の形態４に係る通信システムの構成例を示す図である。 図１６は、実施の形態４に係る第１の機器が送信する変調信号のフレーム構成例を示す図である。 図１７は、実施の形態４に係る端末の無線装置が送信する変調信号のフレーム構成例を示す図である。 図１８は、実施の形態４に係る通信システムにおける処理例を示すフローチャートである。 図１９は、実施の形態５に係る通信システムの構成例を示す図である。 図２０は、実施の形態５に係る第３の機器が送信する、ＳＳＩＤを含む変調信号のフレーム構成例を示す図である。 図２１は、実施の形態５に係る第３の機器が送信する、暗号鍵を含む変調信号のフレーム構成例を示す図である。 図２２は、実施の形態５に係る通信システムにおける処理例を示すフローチャートである。 図２３は、実施の形態５に係る通信システムにおける他の処理例を示すフローチャートである。 図２４は、実施の形態５に係る通信システムを配置する空間の一例を示す図である。 図２５は、実施の形態６に係る通信システムの構成例を示す図である。 図２６は、実施の形態６に係る通信システムにおける処理例を示すフローチャートである。 図２７は、実施の形態７に係る通信システムの構成例を示す図である。 図２８は、実施の形態７に係る第５の機器が送信する変調信号のフレーム構成例を示す図である。 図２９は、実施の形態７に係る第５の機器が送信する変調信号のフレーム構成例を示す図である。 図３０は、実施の形態７に係る第５の機器が送信する変調信号のフレーム構成例を示す図である。 図３１は、実施の形態７に係る第５の機器によるフレームの送信方法の一例を示す図である。 図３２は、実施の形態７に係る通信システムを配置する空間の一例を示す図である。 図３３は、実施の形態７に係る通信システムにおける処理例を示すフローチャートである。 図３４は、実施の形態８に係る通信装置の構成例を示す図である。 図３５は、実施の形態８に係る通信装置の別の構成例を示す図である。 図３６は、実施の形態８に係る受光装置の第１の構成例を示す図である。 図３７は、実施の形態８に係る受光信号処理部の第１の構成例を示す図である。 図３８は、実施の形態８に係る受光信号処理部の第２の構成例を示す図である。 図３９は、実施の形態８にイメージセンサの制御例を示す図である。 図４０は、実施の形態８に係る受光信号処理部の第３の構成例を示す図である。 図４１は、実施の形態８に係る受光装置の第２の構成例を示す図である。 図４２は、複数領域で並列にラインスキャンサンプリングを行う例を示す図である。 図４３は、実施の形態８に係る制御部の物理的構成例を示す図である。 図４４は、実施の形態８に係る制御部の構成例を示す図である。 図４５は、実施の形態８に係る制御部の別の構成例を示す図である。 図４６は、実施の形態８に係る取得画像に基づく通信制御を説明する第１の図である。 図４７は、実施の形態８に係る取得画像に基づく通信制御を説明する第２の図である。 図４８は、実施の形態８に係る取得画像に基づく通信制御を説明する第３の図である。 図４９は、実施の形態８に係る取得画像に基づく通信制御を説明する第４の図である。 図５０は、実施の形態８に係る取得画像に基づく通信制御を説明する第５の図である。 図５１は、実施の形態８に係る取得画像に基づく通信制御を説明する第６の図である。 図５２は、光通信を行う他の通信システムの構成例を示す図である。 図５３は、実施の形態１０に係る送信装置と受信装置の構成例を示す図である。 図５４は、実施の形態１０に係る送信装置と受信装置の構成例を示す図である。 図５５は、実施の形態１０に係る光変調信号のフレーム構成の一例を示す図である。 図５６は、実施の形態１０に係る受信装置における受信状態の一例を示す図である。 図５７は、実施の形態１０に係るシンボルの構成の一例を示す図である。 図５８は、実施の形態１０に係るシンボルの構成の他の例を示す図である。 図５９は、実施の形態１０に係る受信装置における受信状態の他の例を示す図である。 図６０は、実施の形態１０に係る受信装置における受信状態の他の例を示す図である。 図６１は、実施の形態１０に係るシンボルの構成の他の例を示す図である。 図６２は、実施の形態１０に係るシンボルの構成の他の例を示す図である。 図６３は、実施の形態１１に係るシンボルの構成の他の例を示す図である。 図６４は、実施の形態１１に係る受信装置の構成の一例を示す図である。 図６５は、実施の形態１１に係る受信装置の構成の他の例を示す図である。 図６６は、実施の形態１１に係る受信装置の構成の他の例を示す図である。 図６７は、実施の形態１１に係る受信装置の構成の他の例を示す図である。 図６８は、車に具備されている複数の光源の一例を示す図である。 図６９は、車に具備されている複数の受光部の一例を示す図である。
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の可視光通信の変復調方法例］
本実施の形態では、変調信号を光信号として送受信する光通信方式を用いる。
まず、本開示の各実施の形態に適用可能な光通信方式の一例である、可視光通信の第１の例について説明する。
＜ラインスキャンサンプリング＞
スマートフォンまたはデジタルカメラなどには、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどのイメージセンサが搭載されている。ＣＭＯＳセンサで撮像された画像は、全体が厳密に同じ時刻の風景を写しているわけではなく、例えば、非特許文献２、非特許文献３に示されているように、行ごとにシャッタ動作を行うローリングシャッタ方式により、１ライン毎にセンサが受光した光の量を読み出す。そのため、読み出しに要する時間を見計らって、１ライン毎に時間差をおいて受光の開始、終了の制御が行われる。つまり、ＣＭＯＳセンサで撮像された画像は、露光期間に少しずつタイムラグのある多数のラインを重ねた形になる。
可視光通信方式の第１の例では、このＣＭＯＳセンサの性質に着目した方式に基づいて、可視光信号受信の高速化を実現している。すなわち、可視光通信方式の第１の例では、ライン毎に露光時間が少しずつ異なることを利用することで、図１に示すように、１枚の画像（イメージセンサの撮像画像）から、複数の時点における光源の輝度、色をライン毎に測定することができ、フレームレートよりも高速に変調された信号を捉えることができる。
以下では、このサンプリング手法を「ラインスキャンサンプリング」と呼び、同じタイミングで露光される１列の画素を「露光ライン」と呼ぶ。
なお、ＣＭＯＳセンサによるローリングシャッタ方式で「ラインスキャンサンプリング」を実現することができるが、ＣＭＯＳセンサ以外のセンサ、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ、非特許文献４を例とする有機（ＣＭＯＳ）センサなどにより、ローリングシャッタ方式を実現しても、同様に「ラインスキャンサンプリング」を実施することができる。
ただし、カメラ機能（動画または静止画の撮影機能）における撮像時の撮像設定では、高速で点滅する光源を撮影しても、点滅が露光ラインに沿った縞模様として現れることはない。なぜなら、この設定では、露光時間が光源の点滅周期よりも十分に長いため、図２に示すように、光源の点滅（発光パターン）による輝度の変化が平均化されて露光ライン間の画素値の変化が小さくなり、ほぼ一様な画像になるからである。
これに対して、図３に示すように、露光時間を光源の点滅周期程度に設定することで、光源の点滅の状態（発光パターン）を露光ラインの輝度変化として観測することができる。図３では、露光期間の長さを同じ発光状態が継続する最小の期間の長さより少し長く設定し、隣接する露光ライン間で露光期間の開始時刻の差を同じ発光状態が継続する最小の期間の長さよりも短く設定しているが、ライスキャンサンプリングにおける露光期間の設定はこれに限定されない。例えば、露光期間の長さは、同じ発光状態が継続する最小の期間の長さより短く設定してもよいし、同じ発光状態が継続する最小の期間の長さの２倍程度の長さに設定してもよい。また、光通信方式として、光信号が例えば図４Ａに示す矩形波の組み合わせで表現される方式だけでなく、光信号が連続的に変化する方式を用いる場合もある。いずれの場合においても、光通信方式の受信装置は、光信号を受信して復調するために必要なサンプリングレートに対して、時間的に隣接する露光ライン間で露光期間の開始時刻または終了時刻の差を当該サンプリングレートに対応するサンプリング間隔と同じか、それ以下に設定する。また、光通信方式の受信装置は、露光期間の長さをサンプリング間隔と同じか、それ以下に設定する。ただし、光通信方式の受信装置は、露光期間の長さをサンプリング間隔の１．５倍以下に設定してもよいし、２倍以下に設定してもよい。
例えば、露光ラインは、イメージセンサの長辺方向に平行になるように設計される。この場合、一例として、フレームレートを３０ｆｐｓ（frames per second）とすると、１９２０×１０８０のサイズの解像度では、毎秒３２４００以上のサンプルが得られ、３８４０×２１６０のサイズの解像度では、毎秒６４８００以上のサンプルが得られる。
＜ラインスキャンサンプリングの応用例＞
なお、上記説明では、一ライン毎に受光した光の量を示す信号を読み出すラインスキャンサンプリングについて説明したが、ＣＭＯＳなどのイメージセンサを用いた光信号のサンプリング方式はこれに限定されない。光信号の受信に用いるサンプリング方式としては、通常の動画の撮影に用いるフレームレートよりも高いサンプリングレートでサンプリングされた信号を取得できる様々な方式が適用可能である。例えば、非特許文献２、非特許文献３に示されている画素ごとにシャッタ機能を持たせるグローバルシャッタ方式により、画素ごとに露光期間を制御して信号を読み出す方式や、ライン状ではない形状に配置された複数の画素のグループ単位で露光期間を制御して信号が読み出される方式を用いてもよい。また、通常の動画の撮影に用いるフレームレートにおける１フレームに相当する期間内に、同一の画素から複数回信号が読み出される方式を用いてもよい。
＜フレームによるサンプリング＞
さらに、非特許文献２、非特許文献３に示されている画素ごとにシャッタ機能を持たせるフレームレート方式により、フレームレートを高速化した方式においても光信号をサンプリングすることは可能である。
以下で説明する実施の形態は、例えば、すでに説明を行った「ラインスキャンサンプリング」、「ラインスキャンサンプリングの応用例」、「フレームによるサンプリング」のいずれの方式においても実現することは可能である。
＜光源と変調方式＞
可視光通信では、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を送信機として利用することができる。ＬＥＤは、照明またはディスプレイのバックライト光源として普及しつつあり、高速に点滅させることが可能である。
ただし、可視光通信の送信機として利用する光源は、可視光通信のために自由に点滅させられるわけではない。可視光通信による輝度の変化が人間に認識できてしまうと、照明などの本来の光源の機能を損ねてしまう。そのため、送信信号は、人間の目にちらつきが感じられないよう、かつ、所望の明るさで照らすようにすることが求められる。
この要求に応える変調方式として、例えば、４ＰＰＭ（4-Pulse Position Modulation）と呼ばれる変調方式がある。４ＰＰＭは、図４Ａに示すように、光源の明暗の４回の組み合わせによって２ビットを表現する方式である。また、４ＰＰＭは、図４Ａに示すように、４回のうち３回が明るい状態、１回が暗い状態となるため、信号の内容に依らず、明るさの平均（平均輝度）は３／４＝７５％となる。
比較のため、同様の方式として、図４Ｂに示すマンチェスタ符号方式がある。マンチェスタ符号方式は、２状態で１ビットを表現する方式であり、変調効率は４ＰＰＭと同じ５０％であるが、２回のうち１回が明るい状態、１回が暗い状態となるため、平均輝度は１／２＝５０％となる。すなわち、可視光通信の変調方式としては、４ＰＰＭの方がマンチェスタ符号方式よりも適しているといえる。ただし、可視光通信による輝度の変化が人間に認識される場合であっても通信性能が低下するわけではないため、用途によっては人間に認識される輝度の変化が生じる方式を用いても問題は無い。したがって、送信機（光源）は、例えば、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）方式、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）方式、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）などの変調方式を用いて、変調信号を生成し、光源を点灯、照射させてもよい。
＜通信システムの全体構成例＞
図５に示すように、可視光通信を行う通信システムは、少なくとも、光信号を送信（照射）する送信機と、光信号を受信（受光）する受信機とを含む。例えば、送信機には、表示する映像またはコンテンツに応じて送信内容を変更する可変光送信機と、固定の送信内容を送信し続ける固定光送信機の２種類がある。ただし、可変光送信機、固定光送信機のいずれかが存在するという構成でも、光による通信システムを構成することができる。
受信機は、送信機からの光信号を受信し、例えば、当該光信号に対応付けられた関連情報を取得してユーザへ提供することができる。
以上、可視光通信方式の概要について説明したが、以下の実施の形態で説明する光通信に適用可能な通信方式は上記の方式に限定されない。例えば、送信機の発光部は、複数の光源を用いて、データ送信を行ってもよい。また、受信装置の受光部は、ＣＭＯＳなどのイメージセンサではなく、例えば、フォトダイオードなどの光信号を電気信号に変換可能なデバイスを用いることができる通信方式であってもよい。この場合、上述したラインスキャンサンプリングを用いてサンプリングを行う必要はないため、毎秒３２４００以上のサンプリングが必要な方式であっても適用可能である。また、用途によっては、例えば、赤外線、紫外線のような可視光以外の周波数の無線を用いた通信方式を用いてもよい。
（実施の形態１）
図６は、本実施の形態のおける機器１００および端末１５０の構成の一例を示す。
［機器１００の構成］
機器１００（可視光通信の送信機に対応）は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの可視光源、照明、あるいはライト（総称して、光源ともいう）を具備する。なお、以下では、機器１００を「第１の機器」と呼ぶこともある。
図６の第１の機器１００において、送信部１０２は、例えば、場所に関する情報または位置に関する情報１０１を入力とする。また、送信部１０２は、時刻に関する情報１０５を入力としてもよい。また、送信部１０２は、場所に関する情報または位置に関する情報１０１と、時刻に関する情報１０５との両方を入力としてもよい。
送信部１０２は、場所に関する情報または位置に関する情報１０１、および／または、時刻に関する情報１０５を入力とし、これらの入力信号に基づいて、（光）変調信号１０３を生成し、変調信号１０３を出力する。そして、変調信号１０３は、例えば、光源１０４から送信される。
ここで、場所に関する情報または位置に関する情報１０１の例について説明する。
＜例１＞
場所に関する情報または位置に関する情報１０１は、場所・位置の緯度および／または経度の情報であってもよい。例えば、「北緯４５度、東経１３５度」という情報を、場所に関する情報または位置に関する情報１０１としてもよい。
＜例２＞
場所に関する情報または位置に関する情報１０１は、住所の情報であってもよい。例えば、「東京と千代田区○○町１－１－１」という情報を、場所に関する情報または位置に関する情報１０１としてもよい。
＜例３＞
場所に関する情報または位置に関する情報１０１は、建物、施設などの情報であってもよい。例えば、「東京タワー」という情報を、場所に関する情報または位置に関する情報１０１としてもよい。
＜例４＞
場所に関する情報または位置に関する情報１０１は、建物、施設などに設置したものの固有の場所・位置に関する情報であってもよい。
例えば、駐車場において５台分の自動車を停めることができるスペースがあるものとする。そのとき、第１の駐車スペースをＡ－１、第２の駐車スペースをＡ－２、第３の駐車スペースをＡ－３、第４の駐車スペースをＡ－４、第５の駐車スペースをＡ－５と呼ぶ。この場合、例えば、「Ａ－３」という情報を、場所に関する情報または位置に関する情報１０１としてもよい。
なお、このような例は、駐車場でのケースに限ったものではない。例えば、コンサート施設、野球・サッカー・テニスなどのスタジアム、飛行機、空港ラウンジ、鉄道、駅、などにある、「エリア・座席・店舗・施設など」に関する情報を、場所に関する情報または位置に関する情報１０１としてもよい。
以上、場所に関する情報または位置に関する情報１０１の例について説明した。なお、場所に関する情報または位置に関する情報１０１の構成方法については、上述の例に限ったものではない。
［端末１５０の構成］
図６の端末１５０（可視光通信の受信機に対応）は、第１の機器１００から送信された変調信号１０３を受信する。
受光部（受光機）１５１は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）、または、有機ＣＭＯＳなどのイメージセンサである。受光部１５１は、第１の機器１００から送信された変調信号を含む光を受光し、受信信号１５２を出力する。
なお、受光部１５１から出力される受信信号１５２は、イメージセンサで取得された画像、動画の情報を含んだ信号であってもよく、その他の光－電気変換を行う（光から電気信号に変換する）素子の出力信号であってもよい。以降の説明では、受光部１５１で行われる処理について特に説明することなく受信側の装置が変調信号を受信すると記載した場合、受信側の装置が受光部１５１で、変調信号を含んだ光から、光－電気変換を行う（光から電気信号に変換する）ことにより、「情報を伝送するための変調信号」、または「画像・動画の信号」と「情報を伝送するための変調信号」を取得することを意味する。ただし、上述した方法は受信側の装置が変調信号の受信する方法の一例であり、変調信号の受信方法はこれらに限定されない。
そして、受信部１５３は、受信信号１５２を入力とし、受信信号１５２に含まれる変調信号に対して復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ１５４を出力する。
データ解析部１５５は、受信データ１５４を入力とし、受信データ１５４を解析することにより、例えば、端末１５０の場所・位置を推定し、少なくとも端末１５０の場所・位置情報を含む情報１５６を出力する。
表示部１５７は、情報１５６を入力とし、情報１５６に含まれる端末１５０の場所・位置情報から、端末１５０の場所・位置に関する表示を行う。
［フレーム構成］
図７は、第１の機器１００が送信する変調信号のフレーム構成の一例を示す。
図７において、横軸は時間である。第１の機器１００は、例えば、プリアンブル２０１を送信し、その後、制御情報シンボル２０２、場所情報または位置情報に関するシンボル２０３、時刻情報に関するシンボル２０４を送信する。
プリアンブル２０１は、第１の機器１００が送信する変調信号を受信する端末１５０が、例えば、信号検出、時間同期、フレーム同期などを行うためのシンボルである。
制御情報シンボル２０２は、例えば、変調信号の構成方法、使用している誤り訂正符号化方式の方法、フレーム構成方法などのデータを含んでいるシンボルである。
場所情報または位置情報に関するシンボル２０３は、図６で示した場所に関する情報または位置に関する情報１０１を含んだシンボルである。
なお、フレームには、シンボル２０１、２０２、２０３以外のシンボルを含んでいてもよい。例えば、図７に示すように、時刻情報に関するシンボル２０４を含んでいてもよい。時刻情報に関するシンボル２０４は、例えば、第１の機器１００が変調信号を送信する時刻に関する情報１０５が含まれているものとする。なお、第１の機器１００が送信する変調信号のフレームの構成は、図７に限ったものではなく、また、変調信号に含まれるシンボルは図７の構成に限ったものではない。フレームには、他のデータ・情報を含むシンボルが含まれていてもよい。
［効果］
図６、図７で説明したように、第１の機器１００が変調信号を送信し、端末１５０がその変調信号を受信した際の効果について説明する。
第１の機器１００は、可視光により変調信号を送信しているため、この変調信号を受信することができる端末１５０は、第１の機器１００が存在している場所から大きく離れた場所にはいない。したがって、第１の機器１００が送信した場所・位置情報を端末１５０が得ることで、端末１５０は、高精度な位置情報を簡単に（複雑な信号処理を行わずに）得ることが可能である。
また、ＧＰＳからの衛星電波を受信しにくい場所に第１の機器１００を設置すれば、端末１５０は、ＧＰＳの衛星からの電波が受信しづらい状況でも、第１の機器１００が送信する変調信号を受信することで、高精度な位置情報を安全に入手することができる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、実施の形態１で説明した第１の機器１００が複数台存在する場合について説明する。
本実施の形態では、例えば、図８のように、図６に示す第１の機器１００と同様の構成を持つ第１－１の機器３０１－１が変調信号を送信する。図６に示す端末１５０と同様の構成を持つ端末３０２は、第１－１の機器３０１－１が送信した変調信号を受信し、例えば、第１－１の場所・位置に関する情報、および、第１－１の時刻に関する情報を得る。
同様に、図６に示す第１の機器１００と同じ構成を持つ第１－２の機器３０１－２が変調信号を送信する。端末３０２は、第１－２の機器３０１－２が送信した変調信号を受信し、例えば、第１－２の場所・位置に関する情報、および、第１－２の時刻に関する情報を得る。
そして、端末３０２は、第１－１の場所・位置に関する情報、および、第１－２の場所・位置に関する情報から、図８における第１－１の機器３０１－１と第１－２の機器３０１－２との間の距離を算出することができる。また、端末３０２は、第１－１の時刻に関する情報と、例えば、端末３０２が第１－１の機器３０１－１が送信した変調信号を受信した時刻とに基づいて、端末３０２と第１－１の機器３０１－１との距離を算出することができる。同様に、端末３０２は、第１－２の時刻に関する情報と、例えば、端末３０２が第１－２の機器３０１－２が送信した変調信号を受信した時刻とに基づいて、端末３０２と第１－２の機器３０１－２との間の距離を算出することができる。
また、端末３０２は、第１－１の場所・位置に関する情報から、第１－１の機器３０１－１の位置が分かる。端末３０２は、第１－２の場所・位置に関する情報から、第１－２の機器３０１－２の位置が分かる。
また、端末３０２は、「第１－１の機器３０１－１と第１－２の機器３０１－２との間の距離」、「第１－１の機器３０１－１と端末３０２との間の距離」、「第１－２の機器３０１－２と端末３０２との間の距離」から、「第１－１の機器３０１－１と第１－２の機器３０１－２と端末３０２とが構成する三角形」が分かる。
したがって、端末３０２は、「第１－１の機器３０１－１の位置」、「第１－２の機器３０１－２の位置」、「第１－１の機器３０１－１と第１－２の機器３０１－２と端末３０２とが構成する三角形」から、端末３０２の位置を高精度に計算し、得ることができる。
ただし、端末３０２が、場所・位置情報を得るための測地測量方法は、上述の説明に限ったものではなく、どのような方法で測地測量を行ってもよい。例えば、測地測量方法の例としては、三角測量、多角測量、三辺測量、水準測量などがある。
以上のように、本実施の形態では、端末３０２が、場所情報を送信する光源を具備する複数の機器３０１から、上述のような情報を得ることで、端末３０２は、端末３０２の位置の推定を高精度に行うことができる。
また、本実施の形態では、実施の形態１で説明したように、ＧＰＳからの衛星電波を受信しにくい場所に、場所情報を送信する光源を具備する機器３０１を設置すると、端末３０２は、ＧＰＳの衛星からの電波が受信しづらい状況でも、機器３０１が送信する変調信号を受信することで、高精度な位置情報を安全に入手することができる。
なお、上述の例では、端末３０２が、２台の機器３０１が送信した変調信号を受信する例について説明しているが、端末３０２が、２台より多くの機器３０１が送信した変調信号を受信する場合でも同様に実施することができる。なお、機器３０１の台数が多いほど、端末３０２は位置情報を高精度に算出することができるという利点がある。
（実施の形態３）
図９は、本実施の形態のおける、機器４００、端末４５０、および、端末４５０と通信を行う基地局４７０（または、ＡＰ（access point））の構成の一例を示す。
機器４００は、例えば、ＬＥＤなどの可視光源、照明、光源、またはライトを具備する。なお、以下では、機器４００を「第１の機器」と呼ぶこともある。
なお、図９に示す第１の機器４００において、図６に示す第１の機器１００と同様に動作する構成については、同一の符号を付している。また、図９に示す端末４５０において、図６に示す端末１５０と同様に動作する構成については同一の符号を付している。
図９の第１の機器４００において、送信部１０２は、例えば、場所に関する情報または位置に関する情報１０１、基地局４７０の識別子であるＳＳＩＤ（service set identifier）に関する情報４０１－１、アクセス先に関する情報４０１－２を入力とする。また、送信部１０２は、時刻に関する情報１０５を入力としてもよい。
送信部１０２は、場所に関する情報または位置に関する情報１０１、ＳＳＩＤに関する情報４０１－１、および、アクセス先に関する情報４０１－２、および／または、時刻に関する情報１０５を入力とし、これらの入力信号に基づいて、（光）変調信号１０３を生成し、変調信号１０３を出力する。そして、変調信号１０３は、例えば、光源１０４から送信される。
なお、場所に関する情報または位置に関する情報１０１の例については、実施の形態１で説明したので、ここでは説明を省略する。
次に、ＳＳＩＤに関する情報４０１－１、および、アクセス先に関する情報４０１－２について説明する。
まず、ＳＳＩＤに関する情報４０１－１について説明する。
ＳＳＩＤに関する情報４０１－１は、図９における基地局４７０のＳＳＩＤを示す情報である。ここで、光信号により通知されるＳＳＩＤが安全な基地局のＳＳＩＤであることが判明している場合、第１の機器４００は、端末４５０に対して安全なアクセス先である基地局４７０へのアクセスを提供することができる。これにより、図９の端末４５０が、基地局４７０より、情報を安全に入手することができる。
一方、第１の機器４００は、基地局４７０に対してアクセスする端末を、第１の機器４００が送信（照射）した光信号を受信可能な空間に位置する端末に制限することができる。
なお、端末４５０は、予め定められた方式で送信された光信号を受信した場合に、通知されたＳＳＩＤが安全な基地局のＳＳＩＤであると判別してもよい。また、端末４５０は、通知されたＳＳＩＤが安全であるか否かを判別する処理を別途実施してもよい。例えば、第１の機器４００が所定の識別子を光信号に含めて送信し、端末４５０は、受信した識別子に基づいて、通知されたＳＳＩＤが安全な基地局のＳＳＩＤであるか否かを判断してもよい。また、端末４５０は、安全な基地局であるか否かを判断する処理を行わずに、可視光の特性を利用して、ユーザが安全性の高い第１の機器４００を選択して、端末４５０で第１の機器４００から光信号の受信を行い、安全性の高い基地局のＳＳＩＤを取得してもよい。
なお、図９では、基地局４７０のみを示しているが、例えば、基地局４７０以外の他の基地局（または、ＡＰ）が１つ以上存在する場合も、端末４５０は、第１の機器４００から取得したＳＳＩＤを用いて基地局４７０にアクセスし、情報を入手することになる。
次に、アクセス先に関する情報４０１－２について説明する。
アクセス先に関する情報４０１－２は、端末４５０が、基地局４７０にアクセスした後に、情報を入手するためのアクセス先に関する情報である。なお、本実施の形態の具体的な動作例については後述する。
以上、ＳＳＩＤに関する情報４０１－１、および、アクセス先に関する情報４０１－２について説明した。
端末４５０は、第１の機器４００から送信された変調信号１０３を受信する。
受光部１５１は、例えば、ＣＭＯＳ、または、有機ＣＭＯＳなどのイメージセンサである。受光部１５１は、第１の機器４００から送信された変調信号を含む光を受光し、受信信号１５２を出力する。
そして、受信部１５３は、受光部１５１で受信した受信信号１５２を入力とし、受信信号１５２に含まれる変調信号に対して復調・誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ１５４を出力する。
データ解析部１５５は、受信データ１５４を入力とし、受信データ１５４から、例えば、端末４５０の場所・位置を推定する。そして、データ解析部１５５は、少なくとも端末４５０の場所・位置情報を含む情報１５６、ＳＳＩＤに関する情報４５１、および、アクセス先に関する情報４５２を出力する。
表示部１５７は、端末４５０の場所・位置情報を含む情報１５６、ＳＳＩＤに関する情報４５１、アクセス先に関する情報４５２を入力とし、例えば、端末４５０の場所・位置、端末４５０が具備する無線装置４５３がアクセスする通信相手のＳＳＩＤ、および／または、アクセス先を表示する（以下、この表示を「第１の表示」と呼ぶ）。
例えば、第１の表示後、無線装置４５３は、ＳＳＩＤに関する情報４５１、および、アクセス先に関する情報４５２を入力とする。そして、無線装置４５３は、ＳＳＩＤに関する情報４５１に基づいて、通信を行う相手先と、例えば、電波を利用することで接続する。なお、図９の場合、無線装置４５３は、基地局４７０と接続することになる。
そして、無線装置４５３は、アクセス先に関する情報４５２に基づいて、アクセス先に関する情報を含むデータから変調信号を生成し、この変調信号を、基地局４７０に対して、例えば、電波を用いて送信する。
図９において端末４５０の通信相手である基地局４７０は、端末４５０が具備する無線装置４５３が送信した変調信号を受信する。
そして、基地局４７０は、受信した変調信号の復調、誤り訂正復号などの処理を行い、端末４５０から送信されたアクセス先の情報を含む受信データ４７１を出力する。基地局４７０は、このアクセス先の情報に基づいて、ネットワークを介し、所望のアクセス先にアクセスするとともに、例えば、アクセス先から所望の情報４７２を得る。そして、基地局４７０は、所望の情報４７２を入力とし、所望の情報４７２から変調信号を生成し、この変調信号を、端末４５０（無線装置４５３）に対して、例えば、電波を用いて送信する。
端末４５０の無線装置４５３は、基地局４７０から送信された変調信号を受信し、復調・誤り訂正復号などの処理を行い、所望の情報４７２を得る。
例えば、所望の情報４７２が、地図、建物の地図・フロアガイド、施設の地図・フロアガイド、駐車場の地図・フロアガイド、コンサート施設・スタジアム・飛行機・空港ラウンジ・鉄道・駅などにある「エリア・座席・店舗・施設」の情報などであるとする。
表示部１５７は、所望の情報４７２を含む情報４５４、少なくとも端末４５０の場所・位置情報を含む情報１５６、ＳＳＩＤに関する情報４５１を入力とし、第１の表示後、所望の情報４７２と、少なくとも端末４５０の場所・位置情報を含む情報１５６とから、地図・フロアガイド・施設の情報・座席の情報・店舗の情報の表示上に、端末４５０の位置をマッピングした表示を行う。
図１０は、表示部１５７の具体的な表示の例である。
図１０の表示は「３階のフロア」であることを示している。そして、Ａ－１、Ａ－２、Ａ－３、Ａ－４、Ａ－２１、Ａ－２２、Ａ－２３、Ａ－２４は、車の駐車スペースの位置をそれぞれ示している。また、ａ－１、ａ－２は、エレベータの位置を示している。この駐車スペースおよびエレベータの位置を含む地図の情報が、所望の情報４５４（４７２）の一例である。
図１０に示すように、表示部１５７は、端末４５０の現在位置を、地図上にマッピングして表示している。なお、現在位置は、少なくとも端末４５０の場所・位置情報を含む情報１５６から得られる情報である。
図１１は、図９に示す第１の機器４００が送信する変調信号のフレーム構成の一例を示す。図１１において、横軸は時間である。また、図１１において、図７と同様の情報を伝送するシンボルについては、同一の符号を付しており、その説明を省略する。
第１の機器４００は、プリアンブル２０１、制御情報シンボル２０２、場所情報または位置情報に関するシンボル２０３、時刻情報に関するシンボル２０４に加え、ＳＳＩＤに関するシンボル６００－１、アクセス先に関するシンボル６００－２を送信する。
ＳＳＩＤに関するシンボル６００－１は、図９におけるＳＳＩＤに関する情報４０１－１を送信するためのシンボルであり、アクセス先に関するシンボル６００－２は、図９のアクセス先に関する情報４０１－２を送信するためのシンボルである。なお、図１１のフレームにおいて、図１１に記載しているシンボル以外のシンボルが含まれていてもよい。また、シンボルの送信する順番を含め、フレーム構成は、図１１の構成に限ったものではない。
図１２は、図９に示す基地局４７０が送信する変調信号のフレーム構成の一例を示す。図１２において、横軸は時間である。
図１２に示すように、基地局４７０は、例えば、プリアンブル７０１を送信し、その後、制御情報シンボル７０２、情報シンボル７０３を送信する。
プリアンブル７０１は、基地局４７０が送信する変調信号を受信する端末４５０が、例えば、信号検出、時間同期、フレーム同期、周波数同期、周波数オフセット推定などを行うためのシンボルである。
制御情報シンボル７０２は、例えば、変調信号を生成するのに使用された、誤り訂正符号化方式の方法、変調方式に関する情報、フレーム構成に関する情報などのデータを含むシンボルである。端末４５０の無線装置４５３は、制御情報シンボル７０２の情報に基づいて、変調信号の復調などを実施する。
情報シンボル７０３は、情報を伝送するためのシンボルである。なお、本実施の形態の場合、情報シンボル７０３は、上述で説明した所望の情報４７２を伝送するためのシンボルである。
なお、図９に示す基地局４７０は、図１２に記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい。例えば、基地局４７０は、情報シンボル７０３の途中でパイロットシンボル（リファレンスシンボル）が含まれるフレームなどを送信してもよい。また、シンボルの送信する順番を含め、フレーム構成は、図１２の構成に限ったものではない。また、図１２において、周波数軸方向に複数のシンボルが存在してもよい。つまり、図１２において、複数の周波数（複数のキャリア）にシンボルが存在してもよい。
また、例えば、第１の機器４００が送信する図１１に示すフレーム構成の変調信号は、規則的なタイミングで、例えば、繰り返し、送信する方法が考えられる。これにより、複数の端末４５０が、上述したような動作を実施することができる。
図１３は、上述した、図９に示す「第１の機器４００」、「端末４５０」、「基地局４７０」が実施する処理の一例を示すフローチャートである。
まず、第１の機器４００は、図１１に示すフレーム構成の変調信号を送信する（ＳＴ８０１）。
そして、端末４５０は、第１の機器４００が送信した変調信号を受信し、端末４５０の場所・位置推定を行う（ＳＴ８０２）。
併せて、端末４５０は、第１の機器４００が送信した変調信号を受信し、端末４５０がアクセスする基地局４７０のＳＳＩＤを把握する（ＳＴ８０３）。
そして、端末４５０は、地図などの情報を入手するためのアクセス先に関する情報４５２を含むデータを含む変調信号を、例えば、電波を用いて、基地局４７０に送信する（ＳＴ８０４）。
基地局４７０は、端末４５０が送信した変調信号を受信し、アクセス先の情報を得て、ネットワークを介して、所望のアクセス先にアクセスし、地図などの所望の情報（端末４５０に送信する情報）を得る（ＳＴ８０５）。
そして、基地局４７０は、入手した地図などの所望の情報を含む変調信号を、例えば、電波を用いて、端末４５０に送信する（ＳＴ８０６）。
端末４５０は、基地局４７０が送信した変調信号を受信し、地図などの情報を得る。そして、端末４５０は、地図などの情報と、既に得ている端末４５０の場所・位置の情報に基づいて、図１０のような表示を行う。
次に、図１０に示す場所に、複数の第１の機器４００、および、基地局４７０を設置した場合の動作例について説明する。
図１４は、図１０と同様の場所の地図を記載している。すなわち、図１４は、図１０で説明したように「３階のフロア」の地図である。図１４において、Ａ－１、Ａ－２、Ａ－３、Ａ－４、Ａ－２１、Ａ－２２、Ａ－２３、Ａ－２４は、車の駐車スペースを示し、ａ－１、ａ－２はエレベータを示す。
また、図１４の「○」９０１－１の位置に、図９に示す第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を設置する。以下では、９０１－１の位置に設置される第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を「第１－１の機器４００」と呼ぶ。第１－１の機器４００は、場所に関する情報または位置に関する情報として「Ａ－１」という情報を持ち、「Ａ－１」という情報を送信する。
図１４の「○」９０１－２の位置に、図９の第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を設置する。以下では、９０１－２の位置に設置される第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を「第１－２の機器４００」と呼ぶ。第１－２の機器４００は、場所に関する情報または位置に関する情報として「Ａ－２」という情報を持ち、「Ａ－２」という情報を送信する。
図１４の「○」９０１－３の位置に、図９の第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を設置する。以下では、９０１－３の位置に設置される第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を「第１－３の機器４００」と呼ぶ。第１－３の機器４００は、場所に関する情報または位置に関する情報として「Ａ－３」という情報を持ち、「Ａ－３」という情報を送信する。
図１４の「○」９０１－４の位置に、図９の第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を設置する。以下では、９０１－４の位置に設置される第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を「第１－４の機器４００」と呼ぶ。第１－４の機器４００は、場所に関する情報または位置に関する情報として「Ａ－４」という情報を持ち、「Ａ－４」という情報を送信する。
図１４の「○」９０１－２１の位置に、図９の第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を設置する。以下では、９０１－２１の位置に設置される第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を「第１－２１の機器４００」と呼ぶ。第１－２１の機器４００は、場所に関する情報または位置に関する情報として「Ａ－２１」という情報を持ち、「Ａ－２１」という情報を送信する。
図１４の「○」９０１－２２の位置に、図９の第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を設置する。以下では、９０１－２２の位置に設置される第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を「第１－２２の機器４００」と呼ぶ。第１－２２の機器４００は、場所に関する情報または位置に関する情報として「Ａ－２２」という情報を持ち、「Ａ－２２」という情報を送信する。
図１４の「○」９０１－２３の位置に、図９の第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を設置する。以下では、９０１－２３の位置に設置される第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を「第１－２３の機器４００」と呼ぶ。第１－２３の機器４００は、場所に関する情報または位置に関する情報として「Ａ－２３」という情報を持ち、「Ａ－２３」という情報を送信する。
図１４の「○」９０１－２４の位置に、図９の第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を設置する。以下では、９０１－２４の位置に設置される第１の機器４００と同様の構成を持つ第１の機器を「第１－２４の機器４００」と呼ぶ。第１－２４の機器４００は、場所に関する情報または位置に関する情報として「Ａ－２４」という情報を持ち、「Ａ－２４」という情報を送信する。
また、図１４の「◎」９０２の位置に、図９の基地局４７０と同様の構成を持つ基地局（または、ＡＰ）を設置する。以下では、図９の基地局４７０と同様の構成を持つ基地局（または、ＡＰ）を単に「基地局４７０」と呼ぶ。また、ここでは、９０２の位置に設置された基地局４７０のＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」とする。
図１４の地図で示されている位置周辺に存在する端末４５０は、無線通信を行う場合、図１４の９０２の位置に設置した基地局４７０にアクセスすればよい。
したがって、図１４の９０１－１に設置されている「第１－１の機器４００」は、ＳＳＩＤに関する情報（図９の４０１－１参照）として「ａｂｃｄｅｆ」を送信する。
同様に、図１４の９０１－２に設置されている「第１－２の機器４００」は、ＳＳＩＤに関する情報（図９の４０１－１参照）として「ａｂｃｄｅｆ」を送信する。
図１４の９０１－３に設置されている「第１－３の機器４００」は、ＳＳＩＤに関する情報（図９の４０１－１参照）として「ａｂｃｄｅｆ」を送信する。
図１４の９０１－４に設置されている「第１－４の機器４００」は、ＳＳＩＤに関する情報（図９の４０１－１参照）として「ａｂｃｄｅｆ」を送信する。
図１４の９０１－２１に設置されている「第１－２１の機器４００」は、ＳＳＩＤに関する情報（図９の４０１－１参照）として「ａｂｃｄｅｆ」を送信する。
図１４の９０１－２２に設置されている「第１－２２の機器４００」は、ＳＳＩＤに関する情報（図９の４０１－１参照）として「ａｂｃｄｅｆ」を送信する。
図１４の９０１－２３に設置されている「第１－２３の機器４００」は、ＳＳＩＤに関する情報（図９の４０１－１参照）として「ａｂｃｄｅｆ」を送信する。
図１４の９０１－２４に設置されている「第１－２４の機器４００」は、ＳＳＩＤに関する情報（図９の４０１－１参照）として「ａｂｃｄｅｆ」を送信する。
以下、具体的な動作例を説明する。
図１４の９０３－１の位置に図９の端末４５０と同様の構成を持つ端末（以下、単に「端末４５０」と呼ぶ）が存在するものとする。この場合、端末４５０は、図１４の９０１－４の位置にある「第１－４の機器４００」が送信した変調信号を受信し、「Ａ－４」という位置情報を得る。また、端末４５０は、図１４の９０１－４の位置にある「第１－４の機器４００」が送信した変調信号を受信し、「ａｂｃｄｅｆ」というＳＳＩＤの情報を得る。これにより、端末４５０は、図１４の９０２に位置する基地局４７０にアクセスすることになる。また、端末４５０は、図１４の９０２に位置する基地局４７０から、地図などの情報を得る。そして、端末４５０は、地図情報と位置情報を表示する（例えば、図１０参照。ただし、図１０はあくまでも表示の例である）。
同様に、図１４の９０３－２の位置に図９の端末４５０と同様の構成を持つ端末（以下、単に「端末４５０」と呼ぶ）が存在するものとする。この場合、端末４５０は、図１４の９０１－２２の位置にある「第１の２２の機器４００」が送信した変調信号を受信し、「Ａ－２２」という位置情報を得る。また、端末４５０は、図１４の９０１－２２の位置にある「第１－４の機器４００」が送信した変調信号を受信し、「ａｂｃｄｅｆ」というＳＳＩＤの情報を得る。これにより、端末４５０は、図１４の９０２に位置する基地局４７０にアクセスすることになる。また、端末４５０は、図１４の９０２に位置する基地局４７０から、地図などの情報を得る。そして、端末４５０は、地図情報と位置情報を表示する（例えば、図１０参照。ただし、図１０はあくまでも表示の例である）。
なお、端末４５０は、図１４のような地図（周辺情報）と位置情報を、端末４５０が具備する記憶部（図示せず）に記録し、端末４５０を使用するユーザが必要なときに、記憶部に記録されている情報を取り出せるようにしてもよい。これにより、ユーザはより便利に地図（周辺情報）と位置情報を活用することができる。
以上のように、第１の機器４００は、可視光により変調信号を送信しているため、この変調信号を受信することができる端末４５０は、第１の機器４００の位置から光信号を受光できる範囲内に限定される。したがって、第１の機器４００が送信した場所・位置情報を端末４５０が受信することで、端末４５０は、高精度な位置情報を簡単に（複雑な信号処理をせずに）取得できる。
また、ＧＰＳからの衛星電波を受信しにくい場所に第１の機器４００を設置すると、端末４５０は、ＧＰＳの衛星からの電波が受信しづらい状況でも、第１の機器４００が送信する変調信号を受信することで、高精度な位置情報を、安全に入手することができる。
さらに、第１の機器４００から送信されたＳＳＩＤの情報に基づいて、端末４５０が、基地局（または、ＡＰ）４７０と接続して情報を得ることで、端末４５０は、情報を安全に入手することができる。なぜなら、端末４５０が可視光の変調信号から情報を得た場合、可視光であるが故に、ユーザは変調信号を送信した第１の機器４００を目視等により容易に認識することができ、情報元が安全かどうかの判断を行いやすいからである。これに対して、例えば、ＳＳＩＤを無線ＬＡＮが送信した電波の変調信号から取得した場合、ユーザは電波を送信した機器の判別が難しい。このため、情報の安全性の確保という点では、可視光通信は、無線ＬＡＮ通信と比較して、ＳＳＩＤを取得することに適している。
なお、図９の端末４５０の無線装置４５３に、さらに複数の信号が入力されてもよい。例えば、無線装置４５３を制御するための制御信号、および、基地局４７０に送信する情報などが、無線装置４５３に入力されてもよい。このとき、無線装置４５３が制御信号に基づいて通信を開始するという動作が一例として考えられる。以上のように、本実施の形態では、第１の機器の構成は図９の第１の機器４００の構成に限ったものではなく、端末の構成は、図９の端末４５０の構成に限ったものではなく、基地局の接続先および構成についても図９に示した基地局４７０の接続先および構成に限定されない。
また、図９において、基地局４７０が１つ配置されている場合について記載しているが、端末４５０がアクセス可能な（安全な）基地局（または、ＡＰ）が複数存在していてもよい。このとき、図９の第１の機器４００が送信するＳＳＩＤに関するシンボルには、これらの複数の基地局（または、ＡＰ）のそれぞれのＳＳＩＤを示す情報が含まれていてもよい。この場合、図９の端末４５０の表示部１５７には、アクセス先の表示（前述した「第１の表示」）として、複数の基地局のＳＳＩＤのリスト、および／または複数のアクセス先のリストが表示される。そして、図９の端末４５０は、複数の基地局（または、ＡＰ）のＳＳＩＤの情報に基づいて、実際に無線接続する１つ以上の基地局を選択してもよい（つまり、複数の基地局と同時に接続してもよい）。
例えば、基地局４７０が３つ配置されるとする。ここでは、３つの基地局４７０をそれぞれ基地局＃Ａ、基地局＃Ｂ、基地局＃Ｃと呼ぶ。また、基地局＃ＡのＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」とし、基地局＃ＢのＳＳＩＤを「ｇｈｉｊｋ」とし、基地局＃ＣのＳＳＩＤを「ｐｑｒｓｔｕ」とする。この場合、第１の機器４００が送信する変調信号の図１１に示すフレーム構成におけるＳＳＩＤに関するシンボル６００－１は、「基地局＃ＡのＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」」、「基地局＃ＢのＳＳＩＤを「ｇｈｉｊｋ」」、「基地局＃ＣのＳＳＩＤを「ｐｑｒｓｔｕ」」とする情報を含んでいる。そして、図９の端末４５０は、ＳＳＩＤに関するシンボル６００－１を受信し、「基地局＃ＡのＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」」、「基地局＃ＢのＳＳＩＤを「ｇｈｉｊｋ」」、「基地局＃ＣのＳＳＩＤを「ｐｑｒｓｔｕ」」の情報に基づいて、実際に無線接続する１つ以上の基地局４７０を選択する。
（実施の形態４）
図１５は、本実施の形態における通信システムの構成の一例を示す図である。
図１５の通信システムは、例えば、機器１０００、端末１０５０、および、端末１０５０と通信を行う基地局（または、ＡＰ）４７０を含む。
機器１０００は、例えば、ＬＥＤなどの可視光源、照明、光源、ライト（以下、光源１０４という）を具備する。なお、以下では、機器１０００を本実施の形態における「第２の機器」と呼ぶこともある。
なお、図１５に示す第２の機器１０００において、図６に示す第１の機器１００と同様に動作する構成要素については、同一の番号を付している。また、図１５に示す端末１０５０において、図６に示す端末１５０と同様に動作する構成要素については同一の番号を付している。また、図１５に示す端末１０５０の無線装置４５３と基地局４７０との間の通信は、例えば、電波を用いるものとする。
図１５の第２の機器１０００において、送信部１０２は、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１、暗号鍵に関する情報１００１－２、および、データ１００２を入力とし、これらの入力信号に基づいて、（光）変調信号１０３を生成し、変調信号１０３を出力する。そして、変調信号１０３は、例えば、光源１０４から送信される。
次に、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１、および、暗号鍵に関する情報１００１－２について説明する。
まず、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１について説明する。
ＳＳＩＤに関する情報１００１－１は、図１５における基地局４７０のＳＳＩＤを示す情報である。なお、例として、基地局４７０は、端末１０５０への変調信号を電波で送信し、端末１０５０からの変調信号を電波で受信する。つまり、第２の機器１０００は、端末１０５０に対して安全なアクセス先である基地局４７０へのアクセスを提供することができる。これにより、図１５の端末１０５０が、基地局４７０から、情報を安全に入手することができる。
一方、第２の機器１０００は、基地局４７０に対してアクセスする端末を、第２の機器１０００が送信（照射）した光信号を受信可能な空間に位置する端末に制限することができる。
なお、端末１０５０は、予め定められた方式で送信された光信号を受信した場合に、通知されたＳＳＩＤが安全な基地局のＳＳＩＤであると判別してもよい。また、端末１０５０は、通知されたＳＳＩＤが安全であるか否かを判別する処理を別途行ってもよい。例えば、第２の機器１０００が所定の識別子を光信号に含めて送信し、端末１０５０は、受信した識別子に基づいて、通知されたＳＳＩＤが安全な基地局のＳＳＩＤであるか否かを判断してもよい。
なお、図１５では、基地局４７０のみを示しているが、例えば、基地局４７０以外の基地局（または、ＡＰ）が存在する場合も、端末１０５０は、第２の機器１０００から取得したＳＳＩＤを用いて基地局４７０にアクセスし、情報を入手することになる。
次に、暗号鍵に関する情報１００１－２について説明する。
暗号鍵に関する情報１００１－２は、端末１０５０が基地局４７０と通信を行うために必要となる暗号鍵に関する情報である。端末１０５０は、第２の機器１０００から、暗号鍵に関する情報１００１－２を得ることで、基地局４７０との間で暗号化された通信を行うことが可能となる。
以上、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１、および、暗号鍵に関する情報１００１－２について説明した。
図１５の端末１０５０は、第２の機器１０００が送信した変調信号を受信する。なお、図１５の端末１０５０において、図６の端末１５０、図９の端末４５０と同様に動作する構成要素については、同一の番号を付している。
端末１０５０が具備する受光部１５１は、例えば、ＣＭＯＳ、または、有機ＣＭＯＳなどのイメージセンサである。受光部１５１は、第２の機器１０００から送信された変調信号を含む光を受光し、受信信号１５２を出力する。
そして、受信部１５３は、受光部１５１で受信した受信信号１５２を入力とし、受信信号１５２に含まれる変調信号に対して復調・誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ１５４を出力する。
データ解析部１５５は、受信データ１５４を入力とし、受信データ１５４から、例えば、接続先となる基地局のＳＳＩＤの情報１０５１、および、接続先となる基地局と通信を行うための暗号鍵の情報１０５２を出力する。例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）では、暗号化の方式として、ＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）、ＷＰＡ（Wi-Fi（登録商標） Protected Access）、ＷＰＡ２（Wi-Fi Protected Access 2）（ＰＳＫ(Pre-Shared Key）モード、ＥＡＰ（Extended Authentication Protocol）モード）がある。なお、暗号化方法はこれに限ったものではない。
表示部１５７は、ＳＳＩＤの情報１０５１、暗号鍵の情報１０５２を入力とし、例えば、端末１０５０が具備する無線装置４５３がアクセスする通信相手のＳＳＩＤ、および、暗号鍵を表示する（この表示を本実施の形態における「第１の表示」と呼ぶ）。
例えば、第１の表示後、無線装置４５３は、ＳＳＩＤの情報１０５１、および、暗号鍵の情報１０５２を入力とし、基地局４７０との接続を確立する（例えば、接続は電波を利用するものとする）。このとき、基地局４７０も、端末１０５０が具備する無線装置４５３と通信を行う場合、変調信号を、例えば電波を用いて送信する。
その後、無線装置４５３は、データ１０５３、および、制御信号１０５４を入力とし、制御信号１０５４に示される制御に従って、データ１０５３に対して変調を施し、変調信号を電波により送信する。
そして、例えば、基地局４７０は、ネットワークに対して、データの送信（４７１）、およびネットワークからのデータの受信（４７２）を行う。その後、例えば、基地局４７０は、端末１０５０に対して、変調信号を電波により送信する。
端末１０５０が具備する無線装置４５３は、電波により受信した変調信号に対し、復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ１０５６を取得する。表示部１５７は、受信データ１０５６に基づいて表示を行う。
図１６は、図１５に示す第２の機器１０００が送信する変調信号のフレーム構成の一例を示している。図１６において、横軸は時間である。また、図１６において、図７、図１１と同様のシンボルについては、同一の番号を付しており、その説明を省略する。
ＳＳＩＤに関するシンボル６００－１は、図１５のＳＳＩＤに関する情報１００１－１を送信するためのシンボルであり、暗号鍵に関するシンボル１１０１は、図１５の暗号鍵に関する情報１００１－２を送信するためのシンボルである。データシンボル１１０２は、図１５のデータ１００２を送信するためのシンボルである。
第２の機器１０００は、プリアンブル２０１、制御情報シンボル２０２、ＳＳＩＤに関するシンボル６００－１、暗号鍵に関するシンボル１１０１、データシンボル１１０２を送信する。なお、第２の機器１０００は、図１６で記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい。また、シンボルを送信する順番を含め、フレーム構成は図１６の構成に限ったものではない。
図１７は、図１５の端末１０５０が具備する無線装置４５３が送信する変調信号のフレーム構成の一例を示している。図１７において、横軸は時間である。
図１７に示すように、端末１０５０が具備する無線装置４５３は、例えば、プリアンブル１２０１を送信し、その後、制御情報シンボル１２０２、情報シンボル１２０３を送信する。
プリアンブル１２０１は、端末１０５０の無線装置４５３が送信する変調信号を受信する基地局４７０が、例えば、信号検出、時間同期、フレーム同期、周波数同期、周波数オフセット推定などを行うために用いるシンボルである。
制御情報シンボル１２０２は、例えば、変調信号を生成するのに使用した誤り訂正符号化方式の方法、変調方式に関する情報、フレーム構成に関する情報、送信方法に関する情報などのデータを含むシンボルである。基地局４７０は、制御情報シンボル１２０２に含まれる情報に基づいて、変調信号の復調などを実施する。
情報シンボル１２０３は、端末１０５０の無線装置４５３がデータを伝送するためのシンボルである。
なお、端末１０５０の無線装置４５３は、図１７に記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい。例えば、無線装置４５３は、情報シンボル１２０３の途中でパイロットシンボル（リファレンスシンボル）が含まれるフレームを送信してもよい。また、シンボルを送信する順番を含め、フレーム構成は、図１７の構成に限ったものではない。また、図１７において、周波数軸方向に複数のシンボルが存在していてもよい。つまり、図１７において、複数の周波数（複数のキャリア）にシンボルが存在していてもよい。また、実施の形態３において、図９の端末４５０が具備する無線装置４５３が変調信号を送信する際、図１７のフレーム構成を用いてもよい。
本実施の形態における基地局４７０が送信する変調信号のフレーム構成は、実施の形態３で説明した図１２のフレーム構成と同様である。すなわち、図１２に示すように、基地局４７０は、例えば、プリアンブル７０１を送信し、その後、制御情報シンボル７０２、情報シンボル７０３を送信する。
プリアンブル７０１は、基地局４７０が送信する変調信号を受信する端末１０５０の無線装置４５３が、例えば、信号検出、時間同期、フレーム同期、周波数同期、周波数オフセット推定などを行うためのシンボルである。
制御情報シンボル７０２は、例えば、変調信号を生成するのに使用された、誤り訂正符号化方式の方法、変調方式に関する情報、フレーム構成に関する情報、送信方法に関する情報などのデータを含むシンボルである。端末１０５０の無線装置４５３は、制御情報シンボル７０２の情報に基づいて、変調信号の復調などを実施する。
情報シンボル７０３は、基地局４７０がデータを伝送するためのシンボルである。
なお、図１５に示す基地局４７０は、図１２に記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい。例えば、基地局４７０は、情報シンボル７０３の途中でパイロットシンボル（リファレンスシンボル）が含まれるフレームなどを送信してもよい。また、シンボルを送信する順番を含め、フレーム構成は、図１２の構成に限ったものではない。また、図１２において、周波数軸方向に複数のシンボルが存在していてもよい。つまり、図１２において、複数の周波数（複数のキャリア）にシンボルが存在してもよい。
また、例えば、第２の機器１０００が送信する図１６のフレーム構成の変調信号は、規則的なタイミングで、例えば、繰り返し、送信する方法が考えられる。これにより、複数の端末１０５０が、上述したような動作を実施することができる。
図１８は、図１５に示す「第２の機器１０００」、「端末１０５０」、「基地局４７０」が実施する処理の一例を示すフローチャートである。
まず、第２の機器１０００は、図１６に示すフレーム構成の変調信号を送信する（ＳＴ１３０１）。
そして、端末１０５０は、第２の機器１０００が送信した変調信号を受信し、端末１０５０がアクセスする基地局４７０のＳＳＩＤを取得する（ＳＴ１３０２）。
併せて、端末１０５０は、端末１０５０がアクセスする基地局４７０との通信に用いる暗号鍵を取得する（ＳＴ１３０３）。
そして、端末１０５０は、基地局４７０との電波による接続を実施する（ＳＴ１３０４）。端末１０５０が基地局４７０の応答を受信することにより、基地局４７０との接続が完了する（ＳＴ１３０５）。
そして、端末１０５０は、基地局４７０に対して、接続先の情報を、電波を用いて送信する（ＳＴ１３０６）。
基地局４７０は、ネットワークから、端末１０５０に送信するための情報を入手する（ＳＴ１３０７）。
そして、基地局４７０は、入手した情報を端末１０５０に、電波を用いて送信し、端末１０５０は情報を得る（ＳＴ１３０８）。端末１０５０は、例えば、必要なとき、基地局４７０を介して、ネットワークから必要な情報を取得する。
以上のように、第２の機器１０００から送信されたＳＳＩＤの情報、暗号鍵の情報に基づいて、端末１０５０は、基地局４７０と接続し、情報を取得することで、安全性の保証された基地局４７０を介して情報を安全に入手することができる。なぜなら、端末１０５０が可視光の変調信号から情報を得た場合、可視光であるが故に情報元が安全かどうかの判断をユーザが行いやすいからである。これに対して、例えば、ＳＳＩＤを無線ＬＡＮが送信した電波の変調信号から取得した場合、ユーザは電波を送信した機器の判別が難しい。このため、情報の安全性の確保という点では、可視光通信は、無線ＬＡＮ通信と比較して、ＳＳＩＤを取得することに適している。
なお、本実施の形態では、第２の機器１０００が、暗号鍵の情報を送信する場合について説明した。しかし、例えば、基地局４７０が暗号鍵を用いた暗号化された通信を行っていない場合、第２の機器１０００は、暗号鍵の情報を送信せず、ＳＳＩＤに関する情報のみを送信してもよい。この場合、上述した構成のうち、暗号鍵に関する構成を削除するだけで、同様に実施することができる。
また、第２の機器の構成は図１５に示す第２の機器１０００の構成に限ったものではなく、端末の構成は図１５に示す端末１０５０の構成に限ったものではなく、基地局の接続先、構成は、図１５に示す基地局４７０の接続先、構成に限ったものではない。
また、図１５において、基地局４７０が１つ配置されている場合について記載しているが、端末１０５０がアクセス可能な（安全な）基地局（または、ＡＰ）が複数存在していてもよい。なお、これらの複数の基地局と端末１０５０は、電波を用いて、変調信号の送受信をそれぞれ行うことになる。このとき、図１５の第２の機器１０００が送信するＳＳＩＤに関するシンボルには、これらの複数の基地局（または、ＡＰ）のそれぞれのＳＳＩＤの情報が含まれていてもよい。この場合、図１５の端末１０５０の表示部１５７には、アクセス先の表示として、複数の基地局のＳＳＩＤのリスト、および／または複数のアクセス先のリストが表示される。また、図１５の第２の機器１０００が送信する暗号鍵に関するシンボルには、これらの複数の基地局（または、ＡＰ）のそれぞれと接続するために用いる暗号鍵の情報が含まれていてもよい。そして、図１５の端末１０５０は、複数の基地局のＳＳＩＤの情報、暗号鍵の情報に基づいて、（例えば、電波により）実際に無線接続する１つ以上の基地局を選択してもよい（つまり、複数の基地局と同時に接続してもよい）。
例えば、基地局４７０が３つ配置されるとする。ここでは、３つの基地局４７０をそれぞれ基地局＃Ａ、基地局＃Ｂ、基地局＃Ｃと呼ぶ。また、基地局＃ＡのＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」とし、基地局＃ＢのＳＳＩＤを「ｇｈｉｊｋ」とし、基地局＃ＣのＳＳＩＤを「ｐｑｒｓｔｕ」とする。また、基地局＃Ａと接続するための暗号鍵を「１２３」とし、基地局＃Ｂと接続するための暗号鍵を「４５６」とし、基地局＃Ｃと接続するための暗号鍵を「７８９」とする。
この場合、第２の機器１０００が送信する変調信号の図１６のフレーム構成におけるＳＳＩＤに関するシンボル６００－１は、「基地局＃ＡのＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」」、「基地局＃ＢのＳＳＩＤを「ｇｈｉｊｋ」」、「基地局＃ＣのＳＳＩＤを「ｐｑｒｓｔｕ」」とする情報を含んでいる。また、図１６のフレーム構成における暗号鍵に関するシンボル１１０１は、「基地局＃Ａと接続するための暗号鍵を「１２３」」、「基地局＃Ｂと接続するための暗号鍵を「４５６」」、「基地局＃Ｃと接続するための暗号鍵を「７８９」」とする情報を含んでいる。
そして、図１５の端末１０５０は、ＳＳＩＤに関するシンボル６００－１を受信し、「基地局＃ＡのＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」」、「基地局＃ＢのＳＳＩＤを「ｇｈｉｊｋ」」、「基地局＃ＣのＳＳＩＤを「ｐｑｒｓｔｕ」」の情報を得る。また、端末１０５０は、暗号鍵に関するシンボル１１０１を受信し、「基地局＃Ａと接続するための暗号鍵を「１２３」」、「基地局＃Ｂと接続するための暗号鍵を「４５６」」、「基地局＃Ｃと接続するための暗号鍵を「７８９」」に関する情報を得る。そして、端末１０５０は、これらの情報に基づいて、（例えば、電波により）実際に無線接続する１つ以上の基地局を選択し、接続する。
また、本実施の形態のように、ＬＥＤを例とする光源を利用して、端末１０５０がアクセスする基地局４７０を設定することで、端末１０５０が送信する無線のための変調信号に、端末１０５０と基地局４７０との無線通信の接続のための手続きを行う特別な設定のためのモードが不要となる。また、基地局４７０が送信する変調信号に、端末１０５０と基地局４７０との無線通信の接続のための手続きを行う特別な設定のためのモードが不要となる。よって、本実施の形態では、無線通信のデータ伝送効率を向上させることができる。
また、暗号鍵は、上述したように、無線ＬＡＮのＳＳＩＤのための暗号鍵であってもよく、接続形態、サービス形態、ネットワークの接続範囲などを制限するための暗号鍵であってもよい。つまり、何らかの制限のために暗号鍵が導入されればよい。
（実施の形態５）
図１９は、本実施の形態における通信システムの構成の一例を示す図である。
図１９の通信システムは、例えば、機器１４００Ａ、１４００Ｂ、端末１０５０、および、端末１０５０と通信を行う基地局（または、ＡＰ）４７０を含む。
機器１４００Ａ，１４００Ｂは、例えば、ＬＥＤなどの可視光源、照明、光源、ライト（以下、光源１４０６－１、１４０６－２という）を具備する。なお、以下では、機器１４００Ａを本実施の形態における「第３の機器」と呼び、機器１４００Ｂを本実施の形態における「第４の機器」と呼ぶ。
なお、図１９に示す端末１０５０において、図１に示す端末１５０又は図１５に示す端末１０５０と同様に動作する構成要素については、同一番号を付している。また、図１９に示す基地局（またはＡＰ）４７０についても、図９に示す基地局４７０と同様に動作する構成要素については、図９と同一番号を付している。また、図１９に示す端末１０５０の無線装置４５３と基地局４７０との間の通信は、例えば、電波を用いるものとする。
図１９の第３の機器１４００Ａにおいて、送信部１４０４－１は、ＳＳＩＤに関する情報１４０１－１、データ１４０２－１を入力とし、これらの入力信号に基づいて、（光）変調信号１４０５－１を生成し、変調信号１４０５－１を出力する。そして、変調信号１４０５－１は、例えば、光源１４０６－１から送信される。
図１９の第４の機器１４００Ｂにおいて、送信部１４０４－２は、暗号鍵に関する情報１４０３－２、データ１４０２－２を入力とし、これらの入力信号に基づいて、（光）変調信号１４０５－２を生成し、変調信号１４０５－２を出力する。そして、変調信号１４０５－２は、例えば、光源１４０６－２から送信される。
次にＳＳＩＤに関する情報１４０１－１、および、暗号鍵に関する情報１４０３－２について説明する。
まず、ＳＳＩＤに関する情報１４０１－１について説明する。
ＳＳＩＤに関する情報１４０１－１は、図１９における基地局４７０のＳＳＩＤを示す情報である。つまり、第３の機器１４００Ａは、端末１０５０に対して電波による安全なアクセス先である基地局４７０へのアクセスを提供することができる。これにより、図１９の端末１０５０は、基地局４７０から、情報を安全に入手することができる。
なお、端末１０５０は、予め定められた方式で送信された光信号を受信した場合に、通知されたＳＳＩＤが安全な基地局のＳＳＩＤであると判別してもよい。また、端末１０５０は、通知されたＳＳＩＤが安全であるか否かを判別する処理を別途行ってもよい。例えば、第３の機器１４００Ａが所定の識別子を光信号に含めて送信し、端末１０５０は、受信した識別子に基づいて、通知されたＳＳＩＤが安全な基地局のＳＳＩＤであるか否かを判断してもよい。
なお、図１９では、基地局４７０のみを示しているが、例えば、基地局４７０以外の基地局（または、ＡＰ）が存在する場合も、端末１０５０は、第３の機器１４００Ａから取得したＳＳＩＤおよび第４の機器１４００Ｂから取得した暗号鍵を用いて基地局４７０にアクセスし、情報を入手することになる。
次に、暗号鍵に関する情報１４０３－２について説明する。
暗号鍵に関する情報１４０３－２は、端末１０５０が基地局４７０と電波による通信を行うために必要となる暗号鍵に関する情報である。端末１０５０は、第４の機器１４００Ｂから、暗号鍵に関する情報１４０３－２を得ることで、基地局４７０との間で暗号化された通信を行うことが可能となる。
以上、ＳＳＩＤに関する情報１４０１－１、および、暗号鍵に関する情報１４０３－２について説明した。
図１９の端末１０５０は、第３の機器１４００Ａが送信した変調信号を受信する。
端末１０５０が具備する受光部１５１は、例えば、ＣＭＯＳ、または、有機ＣＭＯＳなどのイメージセンサである。受光部１５１は、第３の機器１４００Ａから送信された変調信号を含む光を受光し、受信信号１５２を出力する。
そして、受信部１５３は、受光部１５１で受信した受信信号１５２を入力とし、受信信号１５２に含まれる変調信号に対して復調・誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ１５４を出力する。
データ解析部１５５は、受信データ１５４を入力とし、受信データから、例えば、接続先となる基地局のＳＳＩＤの情報１０５１を出力する。無線装置４５３は、ＳＳＩＤの情報１０５１から、無線装置４５３が電波により接続する基地局４７０のＳＳＩＤの情報を得ることになる。
図１９の端末１０５０は、第４の機器１４００Ｂが送信した変調信号を受信する。
端末１０５０が具備する受光部１５１は、例えば、ＣＭＯＳ、または、有機ＣＭＯＳなどのイメージセンサなどである。受光部１５１は、第４の機器１４００Ｂから送信された変調信号を含む光を受光し、受信信号１５２を出力する。
そして、受信部１５３は、受光部１５１で受信した受信信号１５２を入力とし、受信信号１５２に含まれる変調信号に対して復調・誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ１５４を出力する。
データ解析部１５５は、受信データ１５４を入力とし、受信データから、例えば、接続先となる基地局と通信を行うための暗号鍵の情報１０５２を出力する。例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）では、暗号化の方式として、ＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）、ＷＰＡ（Wi-Fi Protected Access）、ＷＰＡ２（Wi-Fi Protected Access 2）（ＰＳＫ(Pre-Shared Key）モード、ＥＡＰ（Extended Authentication Protocol）モード）がある。なお、暗号化方法はこれに限ったものではない。
端末１０５０が具備する無線装置４５３は、（例えば、電波による）接続先となる基地局と通信を行うための暗号鍵の情報１０５２から、無線装置４５３が接続する基地局４７０の暗号鍵の情報を得ることになる。
表示部１５７は、ＳＳＩＤの情報１０５１、暗号鍵の情報１０５２を入力とし、例えば、端末１０５０が具備する無線装置４５３がアクセスする通信相手のＳＳＩＤ、および、暗号鍵を表示する（この表示を本実施の形態における「第１の表示」と呼ぶ）。
例えば、第１の表示後、無線装置４５３は、ＳＳＩＤの情報１０５１、および、暗号鍵の情報１０５２を入力とし、基地局４７０との電波による接続を確立する。このとき、基地局４７０も、端末１０５０が具備する無線装置４５３と通信を行う場合、変調信号を、例えば電波を用いて送信する。
その後、無線装置４５３は、データ１０５３、および、制御信号１０５４を入力とし、制御信号１０５４に示される制御に従って、データ１０５３に対して変調を施し、変調信号を電波により送信する。
そして、例えば、基地局４７０は、ネットワークに対して、データの送信（４７１）、およびネットワークからのデータの受信（４７２）を行う。その後、例えば、基地局４７０は、端末１０５０に対して、変調信号を電波により送信する。
端末１０５０が具備する無線装置４５３は、電波により受信した変調信号に対し、復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ１０５６を取得する。表示部１５７は、受信データ１０５６に基づいて表示を行う。
図２０は、図１９に示す第３の機器１４００Ａが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示している。図２０において、横軸は時間である。また、図２０において、図２、図１１、図１６と同様のシンボルについては、同一の符号を付しており、説明を省略する。
ＳＳＩＤに関するシンボル６００－１は、図１９のＳＳＩＤに関する情報１４０１－１を送信するためのシンボルである。データシンボル１１０２は、データ１４０２－１を送信するためのシンボルである。
第３の機器１４００Ａは、プリアンブル２０１、制御情報シンボル２０２、ＳＳＩＤに関するシンボル６００－１、データシンボル１１０２を送信する。なお、第３の機器１４００Ａは、図２０で記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい。また、シンボルを送信する順番を含め、フレーム構成は図２０の構成に限ったものではない。
図２１は、図１９の第４の機器１４００Ｂが送信する変調信号のフレーム構成の一例を示している。図２１において、横軸は時間である。また、図２１において、図７、図１６と同様のシンボルについては、同一符号を付しており、説明を省略する。
暗号鍵に関するシンボル１１０１は、図１９の暗号鍵に関する情報１４０３－２を送信するためのシンボルである。データシンボル１１０２は、データ１４０２－２を送信するためのシンボルである。
第４の機器１４００Ｂは、プリアンブル２０１、制御情報シンボル２０２、暗号鍵に関するシンボル１１０１、データシンボル１１０２を送信する。なお、図１９の第４の機器１４００Ｂは、図２１で記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい。また、シンボルを送信する順番を含め、フレーム構成は図２１に限ったものではない。
本実施の形態における無線装置４５３が送信する変調信号のフレーム構成は、実施の形態４で説明した図１７のフレーム構成と同様である。すなわち、図１７に示すように、端末１０５０が具備する無線装置４５３は、例えば、プリアンブル１２０１を送信し、その後、制御情報シンボル１２０２、情報シンボル１２０３を送信する。
プリアンブル１２０１は、図１９の端末１０５０の無線装置４５３が送信する変調信号を受信する基地局（または、ＡＰ）４７０が、例えば、信号検出、時間同期、フレーム同期、周波数同期、周波数オフセット推定などを行うために用いるシンボルである。
制御情報シンボル１２０２は、例えば、変調信号を生成するのに使用された、誤り訂正符号化方式の方法、変調方式に関する情報、フレーム構成に関する情報、送信方法に関する情報などのデータを含むシンボルである。基地局４７０は、制御情報シンボル１２０２に含まれる情報に基づいて、変調信号の復調などを実施する。
情報シンボル１２０３は、端末１０５０の無線装置４５３がデータを伝送するためのシンボルである。
なお、図１９に示す端末１０５０の無線装置４５３は、図１７に記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい。例えば、無線装置４５３は、情報シンボル１２０３の途中でパイロットシンボル（リファレンスシンボル）が含まれるフレームなどを送信してもよい。また、シンボルを送信する順番を含め、フレーム構成は、図１７の構成に限ったものではない。また、図１７において、周波数軸方向に複数のシンボルが存在していてもよい。つまり、図１７において、複数の周波数（複数のキャリア）にシンボルが存在していてもよい。
本実施の形態における基地局４７０が送信する変調信号のフレーム構成は、実施の形態３で説明した図１２のフレーム構成と同様である。すなわち、図１２に示すように、基地局４７０は、例えば、プリアンブル７０１を送信し、その後、制御情報シンボル７０２、情報シンボル７０３を送信する。
プリアンブル７０１は、基地局４７０が送信する変調信号を受信する図１９の端末１０５０の無線装置４５３が、例えば、信号検出、時間同期、フレーム同期、周波数同期、周波数オフセット推定などを行うためのシンボルである。
制御情報シンボル７０２は、例えば、変調信号を生成するのに使用された、誤り訂正符号化方式の方法、変調方式に関する情報、フレーム構成に関する情報、送信方法に関する情報などのデータを含むシンボルである。図１９の端末１０５０の無線装置４５３は、制御情報シンボル７０２の情報に基づいて、変調信号の復調などを実施する。
情報シンボル７０３は、図１９の基地局４７０がデータを伝送するためのシンボルである。
なお、図１９に示す基地局４７０は、図１２に記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい。例えば、基地局４７０は、情報シンボル７０３の途中でパイロットシンボル（リファレンスシンボル）が含まれるフレームなどを送信してもよい。また、シンボルを送信する順番を含め、フレーム構成は、図１２の構成に限ったものではない。また、図１２において、周波数軸方向に複数のシンボルが存在していてもよい。つまり、図１２において、複数の周波数（複数のキャリア）にシンボルが存在してもよい。
また、例えば、第３の機器１４００Ａが送信する図２０のフレーム構成の変調信号は、規則的なタイミングで、例えば、繰り返し、送信する方法が考えられる。これにより、複数の端末１０５０が、上述したような動作を実施することができる。同様に、第４の機器１４００Ｂが送信する図２１のフレーム構成の変調信号は、規則的なタイミングで、例えば、繰り返し、送信する方法が考えられる。これにより、複数の端末１０５０が、上述したような動作を実施することができる。
図２２は、図１９に示す「第３の機器１４００Ａ」、「第４の機器１４００Ｂ」、「端末１０５０」、「基地局４７０」が実施する処理の第１の例を示すフローチャートである。なお、図２２において、図１８と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
まず、第３の機器１４００Ａは、図２０に示すフレーム構成の変調信号を送信する（ＳＴ１７０１）。
そして、端末１０５０は、第３の機器１４００Ａが送信した変調信号を受信し、端末１０５０がアクセスする基地局４７０のＳＳＩＤを取得する（ＳＴ１７０２）。
次に、第４の機器１４００Ｂは、図２１に示すフレーム構成の変調信号を送信する（ＳＴ１７０３）。
そして、端末１０５０、第４の機器１４００Ｂが送信した変調信号を受信し、端末１０５０がアクセスする基地局４７０との通信に用いる暗号鍵を取得する（ＳＴ１７０４）。
そして、端末１０５０は、基地局４７０との電波による接続を実施する（ＳＴ１３０４）。端末１０５０が基地局４７０の応答を受信することにより、基地局４７０との電波による接続が完了する（ＳＴ１３０５）。
そして、端末１０５０は、基地局４７０に対して、接続先の情報を、電波を用いて送信する（ＳＴ１３０６）。
基地局４７０は、ネットワークから、端末１０５０に送信するための情報を入手する（ＳＴ１３０７）。
そして、基地局４７０は、入手した情報を端末１０５０に、電波を用いて送信し、端末１０５０は情報を得る（ＳＴ１３０８）。端末１０５０は、例えば、必要なとき、基地局４７０を介して、ネットワークから必要な情報を取得する。
図２３は、図１９に示す「第３の機器１４００Ａ」、「第４の機器１４００Ｂ」、「端末１０５０」、「基地局４７０」が実施する処理の第２の例を示すフローチャートである。なお、図２３において、図１８と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
まず、第４の機器１４００Ｂは、図２１に示すフレーム構成の変調信号を送信する（ＳＴ１８０１）。
そして、端末１０５０は、第４の機器１４００Ｂが送信した変調信号を受信し、端末１０５０がアクセスする基地局４７０との通信に用いる暗号鍵を取得する（ＳＴ１８０２）。
次に、第３の機器１４００Ａは、図２０に示すフレーム構成の変調信号を送信する（ＳＴ１８０３）。
そして、端末１０５０は、第３の機器１４００Ａが送信した変調信号を受信し、端末１０５０がアクセスする基地局４７０のＳＳＩＤを取得する（ＳＴ１８０４）。
そして、端末１０５０は、基地局４７０との電波による接続を実施する（ＳＴ１３０４）。端末１０５０が基地局４７０の応答を受信することにより、基地局４７０との電波による接続が完了する（ＳＴ１３０５）。
そして、端末１０５０は、基地局４７０に対して、接続先の情報を、電波を用いて送信する（ＳＴ１３０６）。
基地局４７０は、ネットワークから、端末１０５０に送信するための情報を入手する（ＳＴ１３０７）。
そして、基地局４７０は、入手した情報を端末１０５０に、電波を用いて送信し、端末１０５０は情報を得る（ＳＴ１３０８）。端末１０５０は、例えば、必要なとき、基地局４７０を介して、ネットワークから必要な情報を取得する。
以上のように、第３の機器１４００Ａから送信されたＳＳＩＤ、および、第４の機器１４００Ｂから送信された暗号鍵の情報に基づいて、端末１０５０は、基地局４７０と接続し、情報を取得する。すなわち、端末１０５０がＳＳＩＤの情報を取得する機器と暗号鍵の情報を取得する機器とが異なるので、安全性の保証された基地局４７０を介して情報を安全に入手することができる。なぜなら、端末１０５０が可視光の変調信号から情報を得た場合、可視光であるが故に情報元が安全かどうかの判断をユーザが行いやすいからである。これに対して、例えば、ＳＳＩＤを無線ＬＡＮが送信した電波の変調信号から取得した場合、ユーザは電波を送信した機器の判別が難しい。このため、情報の安全性の確保という点では、可視光通信は、無線ＬＡＮ通信と比較して、ＳＳＩＤを取得することに適している。
なお、本実施の形態では、第４の機器１４００Ｂが、暗号鍵の情報を送信する場合を説明した。しかし、例えば、基地局４７０が暗号鍵を用いた暗号化された通信を行っていない場合、第４の機器１４００Ｂによって暗号鍵の情報が送信されず、第３の機器１４００ＡによってＳＳＩＤに関する情報のみが送信されればよい。この場合、上述下構成のうち、暗号鍵に関する構成を削除するだけで、同様に実施することができる。
また、本実施の形態のように、ＳＳＩＤに関する情報を送信する機器（第３の機器１４００Ａ）と、暗号鍵に関する情報を送信する機器（第４の機器１４００Ｂ）とを別にすることで、端末１０５０は基地局４７０とより安全な通信を実現することができる。
例えば、図２４のような空間を考える。図２４には、エリア＃１とエリア＃２があり、エリア＃１とエリア＃２の間には出入口と壁がある。すなわち、図２４の空間では、エリア＃１からエリア＃２の移動、および、エリア＃２からエリア＃１の移動は、出入口からのみできるものとする。
図２４のエリア＃１に、基地局４７０、第３の機器１４００Ａ、および、第４の機器１４００Ｂがそれぞれ設置されるものとする。一方、エリア＃２には、第３の機器１４００Ａのみが設置されるものとする。また、図２４において、基地局４７０が送信する電波は、エリア＃１、エリア＃２いずれのエリアでも受信が可能であるとするものとする。
このとき、第４の機器１４００Ｂが設置されているエリア＃１に存在する端末１０５０は、第４の機器１４００Ｂから基地局４７０の暗号鍵を取得して、基地局４７０と通信が可能となる。また、エリア＃１で基地局４７０との接続を行った端末１０５０が、エリア＃２に移動した場合にも、エリア＃１において第４の機器１４００Ｂから取得していた暗号鍵を用いて、基地局４７０と通信が可能である。また、エリア＃１で基地局４７０との接続を行った端末１０５０が、エリア＃１、エリア＃２以外のエリアに移動し、その後、エリア＃１、エリア＃２の何れかのエリアに戻ってきた場合も、エリア＃１において第４の機器１４００Ｂから取得していた暗号鍵を用いて、基地局４７０との通信が可能となる。
一方で、エリア＃１に入ることができない端末１０５０は、第４の機器１４００Ｂから暗号鍵を入手することができない。この場合、端末１０５０は、基地局（または、ＡＰ）４７０のＳＳＩＤのみを知っていることになる。そこで、例えば、基地局４７０のＳＳＩＤのみを知っていることで享受することができるサービスによる当該基地局４７０との通信を、端末１０５０が受けられるようにしてもよい。基地局４７０のＳＳＩＤのみを知っていることで享受できるサービスは、ＳＳＩＤと暗号鍵の両方を知っている場合に享受できるサービスよりも限定的なものとすることができる。
したがって、エリア＃１に入ることができた端末１０５０のみが、基地局４７０と通信を行うことができるようになる。これにより、通信の安全性を確保することができる。また、エリア毎に異なるサービスを提供することができるというシステムを構築することも可能となる。
なお、端末１０５０が基地局４７０と通信を行うための暗号鍵を（例えば、ある時間区間ごとに）変更することで、変更前の暗号鍵を保持する端末１０５０は、基地局４７０と通信が行うことができなくなる。このような運用を行うことで、より安全な通信を行うことが可能となる。
また、第３の機器の構成、第４の機器の構成は図１９に示す第３の機器１４００Ａ、第４の機器１４００Ｂの構成に限ったものではなく、端末の構成は、図１９に示す端末１０５０の構成に限ったものではなく、基地局の接続先、構成は、図１９に示す基地局４７０の接続先、構成に限ったものではない。
また、図１９において、基地局４７０が１つ配置されている場合について記載しているが、端末１０５０がアクセス可能な（安全な）基地局（または、ＡＰ）が複数存在していてもよい。このとき、図１９の第３の機器１４００Ａが送信するＳＳＩＤに関するシンボルには、これらの複数の基地局４７０のそれぞれのＳＳＩＤの情報が含まれていてもよい。また、図１９の第４の機器１４００Ｂが送信する暗号鍵に関するシンボルには、これらの複数の基地局のそれぞれと接続するために用いる暗号鍵の情報が含まれていてもよい。この場合、図１９の端末１０５０の表示部１５７には、アクセス先の表示（前述した「第１の表示」）として、複数の基地局のＳＳＩＤのリスト、および／または複数のアクセス先のリストが表示される。そして、図１９の端末１０５０は、複数の基地局のＳＳＩＤの情報、暗号鍵の情報に基づいて、実際に無線接続する１つ以上の基地局を選択してもよい（つまり、複数の基地局と同時に接続してもよい）。
例えば、基地局４７０が３つ配置されるとする。ここでは、３つの基地局４７０をそれぞれ基地局＃Ａ、基地局＃Ｂ、基地局＃Ｃと呼ぶ。また、基地局＃ＡのＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」とし、基地局＃ＢのＳＳＩＤを「ｇｈｉｊｋ」とし、基地局＃ＣのＳＳＩＤを「ｐｑｒｓｔｕ」とする。また、基地局＃Ａと接続するための暗号鍵を「１２３」とし、基地局＃Ｂと接続するための暗号鍵を「４５６」とし、基地局＃Ｃと接続するための暗号鍵を「７８９」とする。
この場合、第３の機器１４００Ａが送信する変調信号の図２０のフレーム構成におけるＳＳＩＤに関するシンボル６００－１は、「基地局＃ＡのＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」」、「基地局＃ＢのＳＳＩＤを「ｇｈｉｊｋ」」、「基地局＃ＣのＳＳＩＤを「ｐｑｒｓｔｕ」」とする情報を含んでいる。また、第４の機器１４００Ｂが送信する変調信号の図２１のフレーム構成における暗号鍵に関するシンボル１１０１は、「基地局＃Ａと接続するための暗号鍵を「１２３」」、「基地局＃Ｂと接続するための暗号鍵を「４５６」」、「基地局＃Ｃと接続するための暗号鍵を「７８９」」とする情報を含んでいる。
そして、図１９の端末１０５０は、ＳＳＩＤに関するシンボル６００－１を受信し、「基地局＃ＡのＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」」、「基地局＃ＢのＳＳＩＤを「ｇｈｉｊｋ」」、「基地局＃ＣのＳＳＩＤを「ｐｑｒｓｔｕ」」の情報を得る。また、端末１０５０は、暗号鍵に関するシンボル１１０１を受信し、「基地局＃Ａと接続するための暗号鍵を「１２３」」、「基地局＃Ｂと接続するための暗号鍵を「４５６」」、「基地局＃Ｃと接続するための暗号鍵を「７８９」」に関する情報を得る。そして、端末１０５０は、これらの情報に基づいて、（例えば、電波による）無線接続する基地局を選択し、接続する。
また、本実施の形態のように、ＬＥＤを例とする光源を利用して、端末１０５０がアクセスする基地局４７０を設定することで、端末１０５０が送信する無線のための変調信号に、端末１０５０と基地局４７０との無線通信の接続のための手続きを行う特別な設定のためのモードが不要となる。また、基地局４７０が送信する変調信号に、端末１０５０と基地局４７０との無線通信の接続のための手続きを行う特別な設定のためのモードが不要となる。よって、本実施の形態では、無線通信のデータ伝送効率を向上させることができる。
また、暗号鍵は、上述したように、無線ＬＡＮのＳＳＩＤのための暗号鍵であってもよく、接続形態、サービス形態、ネットワークの接続範囲などを制限するための暗号鍵であってもよい。つまり、何らかの制限のために暗号鍵が導入されればよい。
（実施の形態６）
図２５は、本実施の形態における通信システムの構成の一例を示す図である。
図２５の通信システムは、例えば、基地局２０００、および、端末１０５０を含む。また、基地局２０００は、送信装置２００１と無線装置２００２とを備える。なお、図２５において、図６、図１５と同様に動作するものについては、同一番号を付している。また、図２５の無線装置２００２と無線装置４５３との通信は、例えば、電波を用いるものとする。
図２５の基地局（または、ＡＰ）２０００の送信装置２００１は、例えば、ＬＥＤなどの可視光源、照明、光源、ライト（以下、光源１０４という）を具備する。まず、送信装置２００１（つまり、「ＬＥＤなどの可視光源、照明、光源、ライトに関連する部分」）の動作について説明する。
送信装置２００１において、送信部１０２は、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１、暗号鍵に関する情報１００１－２、データ１００２を入力とし、これらの入力信号に基づいて、（光）変調信号１０３を生成し、変調信号１０３を出力する。そして、変調信号１０３は、例えば、光源１０４から送信される。
次に、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１、および、暗号鍵に関する情報１００１－２について説明する。
まず、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１について説明する。
ＳＳＩＤに関する情報１００１－１は、図２５における基地局２０００の、電波を用いる無線装置２００２のＳＳＩＤを示す情報である。つまり、送信装置２００１は、端末１０５０に対して安全な無線によるアクセス先である無線装置２００２へのアクセスを提供することができる。これにより、図２５の端末１０５０が、無線装置２００２から、情報を安全に入手することができる。
一方、送信装置２００１は、無線装置２００２に対してアクセスする端末を、送信装置２００１が送信（照射）した光信号を受信可能な空間に位置する端末に制限することができる。
なお、端末１０５０は、予め定められた方式で送信された光信号を受信した場合に、通知されたＳＳＩＤが安全な基地局のＳＳＩＤであると判別してもよい。また、端末１０５０は、通知されたＳＳＩＤが安全であるか否かを判別する処理を別途行ってもよい。例えば、送信装置２００１が所定の識別子を光信号に含めて送信し、端末１０５０は、受信した識別子に基づいて、通知されたＳＳＩＤが安全な基地局のＳＳＩＤであるか否かを判断してもよい。
なお、図２５では、基地局２０００のみを示しているが、例えば、基地局２０００以外の基地局（または、ＡＰ）が存在する場合も、端末１０５０は、送信装置２００１から取得したＳＳＩＤおよび暗号鍵を用いて基地局２０００の無線装置２００２にアクセスし、情報を入手することになる。
次に、暗号鍵に関する情報１００１－２について説明する。
暗号鍵に関する情報１００１－２は、端末１０５０が無線装置２００２と通信を行うために必要となる暗号鍵に関する情報である。端末１０５０は、送信装置２００１から、暗号鍵に関する情報１００１－２を得ることで、無線装置２００２との間で暗号化された通信を行うことが可能となる。
以上、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１、および、暗号鍵に関する情報１００１－２について説明した。
図２５の端末１０５０は、送信装置２００１が送信した変調信号を受信する。なお、図２５の端末１０５０において、図６の端末１５０、図１５の端末１０５０と同様に動作する構成要素については、同一の番号を付している。
端末１０５０が具備する受光部１５１は、例えば、ＣＭＯＳ、または、有機ＣＭＯＳなどのイメージセンサである。受光部１５１は、送信装置２００１から送信された変調信号を含む光を受光し、受信信号１５２を出力する。
そして、受信部１５３は、受光部１５１で受信した受信信号１５２を入力とし、受信信号１５２に含まれる変調信号に対して復調・誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ１５４を出力する。
データ解析部１５５は、受信データ１５４を入力とし、受信データから、例えば、接続先となる基地局２０００の無線装置２００２のＳＳＩＤの情報１０５１、および、接続先となる基地局２０００の無線装置２００２と通信を行うための暗号鍵の情報１０５２を出力する。例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）では、暗号化の方式として、ＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）、ＷＰＡ（Wi-Fi Protected Access）、ＷＰＡ２（Wi-Fi Protected Access 2）（ＰＳＫ（Pre-Shared Key）モード、ＥＡＰ（Extended Authentication Protocol）モード）がある。なお、暗号化方法はこれに限ったものではない。
表示部１５７は、ＳＳＩＤの情報１０５１、暗号鍵の情報１０５２を入力とし、例えば、端末１０５０が具備する無線装置４５３がアクセスする通信相手のＳＳＩＤ、および、暗号鍵を表示する（この表示を本実施の形態における「第１の表示」と呼ぶ）。
例えば、第１の表示後、無線装置４５３は、ＳＳＩＤの情報１０５１、および、暗号鍵の情報１０５２を入力とし、基地局２０００の無線装置２００２との接続を確立する（例えば、接続は電波を利用するものとする）。このとき、基地局２０００の無線装置２００２も、端末１０５０が具備する無線装置４５３と通信を行う場合、変調信号を、例えば電波を用いて送信する。
その後、無線装置４５３は、データ１０５３、および、制御信号１０５４を入力とし、制御信号１０５４に示される制御に従って、データ１０５３に対して変調を施し、変調信号を電波により送信する。
そして、例えば、基地局２０００の無線装置２００２は、ネットワークに対して、データの送信（４７１）、およびネットワークからのデータの受信（４７２）を行う。その後、例えば、基地局２０００の無線装置２００２は、端末１０５０に対して、変調信号を電波により送信する。
端末１０５０が具備する無線装置４５３は、電波により受信した変調信号に対し、復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ１０５６を取得する。表示部１５７は、受信データ１０５６に基づいて表示を行う。
本実施の形態における基地局２０００の送信装置２００１が送信する変調信号のフレーム構成は、実施の形態４で説明した図１６のフレーム構成と同様である。すなわち、図１６において、ＳＳＩＤに関するシンボル６００－１は、図２５のＳＳＩＤに関する情報１００１－１を送信するためのシンボルであり、暗号鍵に関するシンボル１１０１は、図２５の暗号鍵に関する情報１００１－２を送信するためのシンボルである。データシンボル１１０２は、図２５のデータ１００２を送信するためのシンボルである。
図１６に示すように、基地局２０００の送信装置２００１は、プリアンブル２０１、制御情報シンボル２０２、ＳＳＩＤに関するシンボル６００－１、暗号鍵に関するシンボル１１０１、データシンボル１１０２を送信する。なお、基地局２０００の送信装置２００１は、図１６で記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい。また、シンボルを送信する順番を含め、フレーム構成は図１６の構成に限ったものではない。
本実施の形態における端末１０５０が具備する無線装置４５３が送信する変調信号のフレーム構成は、実施の形態４で説明した図１７のフレーム構成と同様である。すなわち、図１７に示すように、図２５の端末１０５０が具備する無線装置４５３は、例えば、プリアンブル１２０１を送信し、その後、制御情報シンボル１２０２、情報シンボル１２０３を送信する。
このとき、プリアンブル１２０１は、無線装置４５３が送信する変調信号を受信する基地局２０００の無線装置２００２が、例えば、信号検出、時間同期、フレーム同期、周波数同期、周波数オフセット推定などを行うために用いるシンボルである。
制御情報シンボル１２０２は、例えば、端末１０５０が変調信号を生成するのに使用した誤り訂正符号化方式の方法、変調方式に関する情報、フレーム構成に関する情報、送信方法に関する情報などのデータを含むシンボルである。基地局２０００の無線装置２００２は、制御情報シンボル１２０２に含まれる情報に基づいて、変調信号の復調などを実施する。
情報シンボル１２０３は、端末１０５０の無線装置４５３がデータを伝送するためのシンボルである。
なお、端末１０５０の無線装置４５３は、図１７に記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい。例えば、無線装置４５３は、情報シンボル１２０３の途中でパイロットシンボル（リファレンスシンボル）が含まれるフレームを送信してもよい。また、シンボルを送信する順番を含め、フレーム構成は、図１７の構成に限ったものではない。また、図１７において、周波数軸方向に複数のシンボルが存在していてもよい。つまり、図１７において、複数の周波数（複数のキャリア）にシンボルが存在していてもよい。
本実施の形態における無線装置２００２が送信する変調信号のフレーム構成は、実施の形態３で説明した図１２のフレーム構成と同様である。すなわち、図１２に示すように、無線装置２００２は、例えば、プリアンブル７０１を送信し、その後、制御情報シンボル７０２、情報シンボル７０３を送信する。
プリアンブル７０１は、無線装置２００２が送信する変調信号を受信する端末１０５０の無線装置４５３が、例えば、信号検出、時間同期、フレーム同期、周波数同期、周波数オフセット推定などを行うためのシンボルである。
制御情報シンボル７０２は、例えば、変調信号を生成するのに使用された、誤り訂正符号化方式の方法、変調方式に関する情報、フレーム構成に関する情報、送信方法に関する情報などのデータを含むシンボルである。端末１０５０の無線装置４５３は、制御情報シンボル７０２の情報に基づいて、変調信号の復調などを実施する。
情報シンボル７０３は、無線装置２００２がデータを伝送するためのシンボルである。
なお、図２５に示す基地局２０００の無線装置２００２は、図１２に記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい。例えば、無線装置２００２は、情報シンボル７０３の途中でパイロットシンボル（リファレンスシンボル）が含まれるフレームなどを送信してもよい。また、シンボルを送信する順番を含め、フレーム構成は、図１２の構成に限ったものではない。また、図１２において、周波数軸方向に複数のシンボルが存在していてもよい。つまり、図１２において、複数の周波数（複数のキャリア）にシンボルが存在していてもよい。
また、例えば、送信装置２００１が送信する図１６のフレーム構成の変調信号は、規則的なタイミングで、例えば、繰り返し、送信する方法が考えられる。これにより、複数の端末１０５０が、上述したような動作を実施することができる。
図２６は、図２５に示す「基地局２０００の送信装置２００１」、「端末１０５０」、「基地局２０００の無線装置２００２」が実施する処理の一例を示すフローチャートである。
まず、送信装置２００１は、図１６のフレーム構成の変調信号を送信する（ＳＴ１３０１）。
そして、端末１０５０は、送信装置２００１が送信した変調信号を受信し、端末１０５０がアクセスする基地局２０００（無線装置２００２）のＳＳＩＤを取得する（ＳＴ１３０２）。
併せて、端末１０５０は、端末１０５０がアクセスする基地局２０００（無線装置２００２）との通信に用いる暗号鍵を取得する（ＳＴ１３０３）。
そして、端末１０５０は、基地局２０００の無線装置２００２との電波による接続を実施する（ＳＴ１３０４）。端末１０５０が基地局２０００の無線装置２００２の応答を受信することにより、端末１０５０と基地局２０００の無線装置２００２との接続が完了する（ＳＴ１３０５）。
そして、端末１０５０は、基地局２０００の無線装置２００２に対して、接続先の情報を、電波を用いて送信する（ＳＴ１３０６）。
基地局２０００の無線装置２００２は、ネットワークから、端末１０５０に送信するための情報を入手する（ＳＴ１３０７）。
そして、基地局２０００の無線装置２００２は、入手した情報を端末１０５０に、電波を用いて送信し、端末１０５０は情報を得る（ＳＴ１３０８）。端末１０５０は、例えば、必要なとき、基地局２０００の無線装置２００２を介して、ネットワークから必要な情報を取得する。
以上のように、基地局２０００の送信装置２００１から送信されたＳＳＩＤの情報、暗号鍵の情報に基づいて、端末１０５０は、基地局２０００の無線装置２００２と接続し、情報を取得することで、安全性の保証された基地局２０００を介して情報を安全に入手することができる。なぜなら、端末１０５０が可視光の変調信号から情報を得た場合、可視光であるが故に情報元が安全かどうかの判断をユーザが行いやすいからである。これに対して、例えば、ＳＳＩＤを無線ＬＡＮが送信した電波の変調信号から取得した場合、ユーザは電波を送信した機器の判別が難しい。このため、情報の安全性の確保という点では、可視光通信は、無線ＬＡＮ通信と比較して、ＳＳＩＤを取得することに適している。
なお、本実施の形態では、送信装置２００１が、暗号鍵の情報を送信する場合を説明した。しかし、例えば、基地局２０００の無線装置２００２が暗号鍵を用いた暗号化された通信を行っていない場合、送信装置２００１は、暗号鍵の情報を送信せず、ＳＳＩＤに関する情報のみを送信してもよい。この場合、送信装置２００１の構成のうち、暗号鍵に関する構成を削除するだけで、同様に実施することができる。
また、図２５のように、基地局２０００の無線装置２００２のＳＳＩＤおよび暗号鍵を書き換え可能な構成をとってもよい。例えば、図２５では、無線装置２００２には、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１、暗号鍵に関する情報１００１－２が入力される。基地局２０００の無線装置２００２は、入力されたＳＳＩＤに関する情報１００１－１、暗号鍵に関する情報１００１－２により、ＳＳＩＤと暗号鍵を書き換える。このようにすると、端末１０５０と基地局２０００の無線装置２００２との通信の安全性がさらに確保されることになる。なお、図２５では、基地局２０００の無線装置２００２がＳＳＩＤ及び暗号鍵の書き換え機能を有しているが、ＳＳＩＤ及び暗号鍵の双方又は何れか一方の書き換え機能がない構成であってもよい。
また、送信装置の構成は図２５に示す送信装置２００１の構成に限ったものではなく、端末の構成は、図２５に示す端末１０５０の構成に限ったものではなく、無線装置の接続先、構成は、図２５に示す無線装置２００２の接続先、構成に限ったものではない。
また、図２５において、基地局２０００が１つ配置されている場合について記載しているが、端末１０５０がアクセス可能な（安全な）基地局（または、ＡＰ）２０００の無線装置２００２が複数存在していてもよい。なお、これらの複数の基地局２０００の無線装置２００２と端末１０５０は、電波を用いて、変調信号の送受信を行うことになる。このとき、図２５の送信装置２００１が送信するＳＳＩＤに関するシンボルには、これらの複数の基地局２０００の無線装置２００２のそれぞれのＳＳＩＤの情報が含まれていてもよい。また、図２５の送信装置２００１が送信する暗号鍵に関するシンボルには、これらの複数の基地局２０００の無線装置２００２のそれぞれと接続するために用いる暗号鍵の情報が含まれていてもよい。そして、図２５の端末１０５０は、複数の基地局２０００の無線装置２００２のＳＳＩＤの情報、暗号鍵の情報に基づいて、（例えば、電波による）無線接続する基地局２０００の無線装置２００２を選択してもよい（または、複数の基地局の無線装置と接続してもよい）。
例えば、無線装置２００２を具備する基地局２０００が３つあるとする。ここでは、３つの基地局２０００の無線装置２００２をそれぞれ無線装置＃Ａ、無線装置＃Ｂ、無線装置＃Ｃと呼ぶ。また、無線装置＃ＡのＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」とし、無線装置＃ＢのＳＳＩＤを「ｇｈｉｊｋ」とし、無線装置＃ＣのＳＳＩＤを「ｐｑｒｓｔｕ」とする。また、無線装置＃Ａと接続するための暗号鍵を「１２３」とし、無線装置＃Ｂと接続するための無線装置を「４５６」とし、無線装置＃Ｃと接続するための暗号鍵を「７８９」とする。
この場合、送信装置２００１が送信する変調信号の図１６のフレーム構成におけるＳＳＩＤに関するシンボル６００－１は、「無線装置＃ＡのＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」」、「無線装置＃ＢのＳＳＩＤを「ｇｈｉｊｋ」」、「無線装置＃ＣのＳＳＩＤを「ｐｑｒｓｔｕ」」とする情報を含んでいる。また、図１６のフレーム構成における暗号鍵に関するシンボル１１０１は、「無線装置＃Ａと接続するための暗号鍵を「１２３」」、「無線装置＃Ｂと接続するための暗号鍵を「４５６」」、「無線装置＃Ｃと接続するための暗号鍵を「７８９」」とする情報を含んでいる。
そして、図２５の端末１０５０は、ＳＳＩＤに関するシンボル６００－１を受信し、「無線装置＃ＡのＳＳＩＤを「ａｂｃｄｅｆ」」、「無線装置＃ＢのＳＳＩＤを「ｇｈｉｊｋ」」、「無線装置＃ＣのＳＳＩＤを「ｐｑｒｓｔｕ」」の情報を得る。また、端末１０５０は、暗号鍵に関するシンボル１１０１を受信し、「無線装置＃Ａと接続するための暗号鍵を「１２３」」、「無線装置＃Ｂと接続するための暗号鍵を「４５６」」、「無線装置＃Ｃと接続するための暗号鍵を「７８９」」に関する情報を得る。そして、端末１０５０は、これらの情報に基づいて、（例えば、電波による）無線接続する基地局を選択し、接続する。
また、本実施の形態のように、ＬＥＤを例とする光源を利用して、端末１０５０がアクセスする基地局２０００の無線装置２００２を設定することで、端末１０５０が送信する無線のための変調信号に、端末１０５０と基地局２０００との無線通信の接続のための手続きを行う特別な設定のためのモードが不要となる。また、基地局２０００が送信する変調信号に、端末１０５０と基地局２０００との無線通信の接続のための手続きを行う特別な設定のためのモードが不要となる。よって、本実施の形態では、無線通信のデータ伝送効率を向上させることができる。
また、暗号鍵は、上述したように、無線ＬＡＮのＳＳＩＤのための暗号鍵であってもよく、接続形態、サービス形態、ネットワークの接続範囲などを制限するための暗号鍵であってもよい。つまり、何らかの制限のために暗号鍵が導入されればよい。
（実施の形態７）
図２７は、本実施の形態における通信システムの構成の一例を示す図である。
図２７の通信システムは、機器１０００、端末１０５０、端末１０５０と通信を行う基地局（またはＡＰ）４７０－１（基地局＃１）、基地局（またはＡＰ）４７０－２（基地局＃２）、基地局（またはＡＰ）４７０－３（基地局＃３）を含む。なお、図２７において、図６、図９、図１５と同様に動作するものについては同一番号を付している。
機器１０００は、例えば、ＬＥＤなどの可視光、照明、光源、ライト（光源１０４）を具備する。なお、以下では、機器１０００を本実施の形態における「第５の機器」と呼ぶ。また、図２７の無線装置４５３と基地局４７０－１（基地局＃１）の通信、無線装置４５３と基地局４７０－２（基地局＃２）の通信、無線装置４５３と基地局４７０－３（基地局＃３）の通信は、例えば、電波を用いるものとする。
図２７の第５の機器１０００において、送信部１０２は、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１、暗号鍵に関する情報１００１－２、データ１００２を入力とし、これらの入力信号に基づいて、（光）変調信号１０３を生成し、変調信号１０３を出力する。そして、変調信号１０３は、例えば、光源１０４から送信される。
次に、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１、および、暗号鍵に関する情報１００１－２について説明する。
まず、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１について説明する。
ＳＳＩＤに関する情報１００１－１は、例えば、図２７における基地局４７０－１（基地局＃１）のＳＳＩＤを示す情報、基地局４７０－２（基地局＃２）のＳＳＩＤを示す情報、および、基地局４７０－３（基地局＃３）のＳＳＩＤを示す情報を含む。なお、例として、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３は、変調信号を電波で送信し、電波の変調信号を受信する。つまり、第５の機器１０００は、端末１０５０に対して安全なアクセス先である基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３へのアクセスを提供することができる。これにより、図２７の端末１０５０が、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３から、情報を安全に入手することができる。
一方、第５の機器１０００は、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３に対してアクセスする端末を、第５の機器１０００が送信（照射）した光信号を受信可能な空間に位置する端末に制限することができる。
なお、端末１０５０は、予め定められた方式で送信された光信号を受信した場合に、通知されたＳＳＩＤが安全な基地局のＳＳＩＤであると判別してもよい。また、端末１０５０は、通知されたＳＳＩＤが安全であるか否かを判別する処理を別途行ってもよい。例えば、第５の機器１０００が所定の識別子を光信号に含めて送信し、端末１０５０は、受信した識別子に基づいて、通知されたＳＳＩＤが安全な基地局のＳＳＩＤであるか否かを判断してもよい。
なお、図２７では、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３を示しているが、例えば、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３以外の基地局（または、ＡＰ）が存在してもよい。
次に、暗号鍵に関する情報１００１－２について説明する。
暗号鍵に関する情報１００１－２は、端末１０５０が基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３と通信を行うために必要となる暗号鍵に関する情報である。端末１０５０は、第５の機器１０００から、暗号鍵に関する情報１００１－２を得ることで、「端末１０５０と基地局４７０－１との間」、「端末１０５０と基地局４７０－２との間」、「端末１０５０と基地局４７０－３との間」で、暗号化された通信を行うことが可能となる。
以上、ＳＳＩＤに関する情報１００１－１、および、暗号鍵に関する情報１００１－２について説明した。
図２７の端末１０５０は、第５の機器１０００が送信した変調信号を受信する。なお、図２７の端末１０５０において、図６の端末１５０、図９の端末４５０と同様に動作する構成要素については、同一の番号を付している。
端末１０５０が具備する受光部１５１は、例えば、ＣＭＯＳ、または、有機ＣＭＯＳなどのイメージセンサなどである。受光部１５１は、第５の機器１０００から送信された変調信号を含む光を受光し、受信信号１５２を出力する。
そして、受信部１５３は、受光部１５１で受信した受信信号１５２を入力とし、受信信号１５２に含まれる変調信号に対して復調・誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ１５４を出力する。
データ解析部１５５は、受信データ１５４を入力とし、受信データ１５４から、例えば、接続先となる基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３のＳＳＩＤの情報１０５１、および、接続先となる基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３と通信を行うための暗号鍵の情報１０５２を出力する。例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）では、暗号化の方式として、ＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）、ＷＰＡ（Wi-Fi Protected Access）、ＷＰＡ２（Wi-Fi Protected Access 2）（ＰＳＫ（Pre-Shared Key）モード、ＥＡＰ（Extended Authentication Protocol）モード）がある。なお、暗号化方法はこれに限ったものではない。
表示部１５７は、ＳＳＩＤの情報１０５１、暗号鍵の情報１０５２を入力とし、例えば、端末１０５０が具備する無線装置４５３がアクセスする通信相手のＳＳＩＤ、および、暗号鍵を表示する（この表示を本実施の形態における「第１の表示」と呼ぶ）。
例えば、第１の表示後、無線装置４５３は、ＳＳＩＤの情報１０５１、および、暗号鍵の情報１０５２を入力とし、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３のいずれかとの接続を確立する（例えば、接続は電波を利用するものとする）。このとき、接続された基地局４７０も、端末１０５０が具備する無線装置４５３と通信を行う場合、変調信号を、例えば電波を用いて送信する。
その後、無線装置４５３は、データ１０５３、および、制御信号１０５４を入力とし、制御信号１０５４に示される制御に従って、データ１０５３に対して変調を施し、変調信号を電波として送信する。
そして、例えば、接続された基地局４７０は、ネットワークに対し、データの送信（４７１－１、４７１－２、４７１－３のいずれか）、およびネットワークからのデータの受信（４７２－１、４７２－２、４７２－３のいずれか）を行う。その後、例えば、接続された基地局４７０は、端末１０５０に対して、変調信号を電波により送信する。
端末１０５０が具備する無線装置４５３は、電波により受信した変調信号に対し、復調、誤り訂正復号などの処理を行い、受信データ１０５６を取得する。表示部１５７は、受信データ１０５６に基づいて表示を行う。
第５の機器１０００が送信する変調信号として、図２７の場合、３種類のフレーム構成が存在する。図２８は３種類のフレーム構成のうちの１つであるフレーム２３００－１（フレーム＃１）であり、図２９は３種類のフレーム構成のうちの１つであるフレーム２３００－２（フレーム構成＃２）であり、図３０は３種類のフレーム構成のうちの１つであるフレーム２３００－３（フレーム構成＃３）である。
図２８は、第５の機器１０００が送信する変調信号のフレーム２３００－１（フレーム＃１）の構成の例を示している。図２８において、横軸は時間である。また、図２８において、図２、図１６と同様のシンボルについては、同一番号を付しており、説明を省略する。図２８のフレーム２３００－１（フレーム＃１）は、図２７の基地局４７０－１（基地局＃１）のＳＳＩＤの情報と基地局４７０－１（基地局＃１）の暗号鍵（基地局４７０－１へアクセスするための暗号鍵）の情報を送信するためのフレームである。
ＳＳＩＤに関するシンボル２３０１－１は、図２７のＳＳＩＤに関する情報１００１－１を送信するためのシンボルである。また、ＳＳＩＤに関するシンボル２３０１－１は、図２７の第５の機器１０００が基地局４７０－１（基地局＃１）のＳＳＩＤを送信するためのシンボルである。
暗号鍵に関するシンボル２３０２－１は、図２７の暗号鍵に関する情報１００１－２を送信するためのシンボルである。また、暗号鍵に関するシンボル２３０２－１は、図２７の第５の機器１０００が基地局４７０－１（基地局＃１）の暗号鍵（基地局４７０－１へアクセスするための暗号鍵）を送信するためのシンボルである。
第５の機器１０００は、プリアンブル２０１、制御情報シンボル２０２、ＳＳＩＤに関するシンボル２３０１－１、暗号鍵に関するシンボル２３０２－１、データシンボル１１０２を送信する。なお、第５の機器１０００は、図２８で記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレーム２３００－１（フレーム＃１）を送信してもよい。また、シンボルの送信する順番を含め、フレーム２３００－１（フレーム＃１）の構成は図２８の構成に限ったものではない。
図２９は、第５の機器１０００が送信する変調信号のフレーム２３００－２（フレーム＃２）の構成の例を示している。図２９において、横軸は時間である。また、図２９において、図２、図１６と同様のシンボルについては、同一番号を付しており、説明は省略する。図２９のフレーム２３００－２（フレーム＃２）は、図２７の基地局４７０－２（基地局＃２）のＳＳＩＤの情報と基地局４７０－２（基地局＃２）の暗号鍵（基地局４７０－２へアクセスするための暗号鍵）の情報を送信するためのフレームである。
ＳＳＩＤに関するシンボル２３０１－２は、図２７のＳＳＩＤに関する情報１００１－１を送信するためのシンボルである。また、ＳＳＩＤに関するシンボル２３０１－２は、図２７の第５の機器１０００が基地局４７０－２（基地局＃２）のＳＳＩＤを送信するためのシンボルである。
暗号鍵に関するシンボル２３０２－２は、図２７の暗号鍵に関する情報１００１－２を送信するためのシンボルである。また、暗号鍵に関するシンボル２３０２－２は、図２７の第５の機器１０００が基地局４７０－２（基地局＃２）の暗号鍵（基地局４７０－２へアクセスするための暗号鍵）を送信するためのシンボルである。
第５の機器１０００は、プリアンブル２０１、制御情報シンボル２０２、ＳＳＩＤに関するシンボル２３０１－２、暗号鍵に関するシンボル２３０２－２、データシンボル１１０２を送信する。なお、第５の機器１０００は、図２９で記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレーム２３００－２（フレーム＃２）を送信してもよい。また、シンボルの送信する順番を含め、フレーム２３００－２（フレーム＃２）の構成は図２９の構成に限ったものではない。
図３０は、第５の機器１０００が送信する変調信号のフレーム２３００－３（フレーム＃３）の構成の例を示している。図３０において、横軸は時間である。また、図３０において、図２、図１６と同様のシンボルについては、同一番号を付しており、説明は省略する。図３０のフレーム２３００－３（フレーム＃３）は、図２７の基地局４７０－３（基地局＃３）のＳＳＩＤの情報と基地局４７０－３（基地局＃３）の暗号鍵（基地局４７０－３へアクセスするための暗号鍵）の情報を送信するためのフレームである。
ＳＳＩＤに関するシンボル２３０１－３は、図２７のＳＳＩＤに関する情報１００１－１を送信するためのシンボルである。また、ＳＳＩＤに関するシンボル２３０１－３は、図２７の第５の機器１０００が基地局４７０－３（基地局＃３）のＳＳＩＤを送信するためのシンボルである。
暗号鍵に関するシンボル２３０２－３は、図２７の暗号鍵に関する情報１００１－２を送信するためのシンボルである。また、暗号鍵に関するシンボル２３０２－３は、第５の機器１０００が基地局４７０－３（基地局＃３）の暗号鍵（基地局４７０－３へアクセスするための暗号鍵）を送信するためのシンボルである。
第５の機器１０００は、プリアンブル２０１、制御情報シンボル２０２、ＳＳＩＤに関するシンボル２３０１－３、暗号鍵に関するシンボル２３０２－３、データシンボル１１０２を送信する。なお、第５の機器１０００は、図３０で記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレーム２３００－３（フレーム＃３）を送信してもよい。また、シンボルの送信する順番を含め、フレーム２３００－３（フレーム＃３）の構成は図３０の構成に限ったものではない。
図３１は、第５の機器１０００が、「図２８のフレーム２３００－１（フレーム＃１）」、「図２９のフレーム２３００－２（フレーム＃２）」、「図３０のフレーム２３００－３（フレーム＃３）」を送信する際の送信方法の例を示す。図３１において、横軸は時間である。
図３１において、「フレーム＃１群送信」２６０１－１、２６０１－２では、図２８のフレーム２３００－１（フレーム＃１）が１つ以上送信される。また、「フレーム＃２群送信」２６０２－１、２６０２－２では、図２９のフレーム２３００－２（フレーム＃２）が１つ以上送信される。また、「フレーム＃３群送信」２６０３－１、２６０３－２では、図３０のフレーム２３００－３（フレーム＃３）が１つ以上送信される。
このときの詳しい説明を以下で行う。
まず、「フレーム＃１群送信」２６０１－１、２６０１－２において図２８のフレーム２３００－１（フレーム＃１）が１つ以上送信される点について説明する。
例えば、受光部１５１において、ＣＭＯＳ、または、有機ＣＭＯＳなどのイメージセンサを用いた場合、動画または静止画におけるフレーム単位で、受信信号を処理する可能性がある。なお、例えば、動画において、「４Ｋ ３０ｐ」と記載されていた場合、１フレームの画素数が３８４０×２１６０であり、１秒間のフレーム数が３０であることを意味している。
したがって、第５の機器１０００が、１フレーム内に「図２８のフレーム２３００－１（フレーム＃１）」、「図２９のフレーム２３００－２（フレーム＃２）」、「図３０のフレーム２３００－３（フレーム＃３）」が存在するような構成の変調信号を送信すると、図２７の端末１０５０は、複数の基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３から、アクセスする基地局４７０の選択が難しくなる。
そこで、本実施の形態では、図３１に示すようなフレーム構成を提案する。
＜第１－１の方法＞
第１－１の方法として、「フレーム＃１群送信」２６０１－１、２６０１－２の各々に、図２８のフレーム２３００－１（フレーム＃１）を複数含めることで、「フレーム＃１群送信」２６０１－１、２６０１－２の各々が占める時間区間が、動画または静止画におけるフレームよりも長い時間になるようにする。
こうすることで、端末１０５０が、第５の機器１０００より、動画または静止画における１フレーム内に「図２８のフレーム２３００－１（フレーム＃１）」、「図２９のフレーム２３００－２（フレーム＃２）」、「図３０のフレーム２３００－３（フレーム＃３）」、つまり、異なるＳＳＩＤ、暗号鍵を含む変調信号を受信することを防ぐことができる。よって、図２７の端末１０５０は、複数の基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３から、アクセスする基地局４７０を容易に選択することができる。
＜第２－１の方法＞
第２－１の方法として、図２８のフレーム２３００－１（フレーム＃１）が占める時間区間を、動画または静止画におけるフレームよりも長い時間になるようにする。
例えば、図２８におけるＳＳＩＤに関するシンボル２３０１－１には、「基地局＃１のＳＳＩＤの情報」が複数含まれており（つまり、「基地局＃１のＳＳＩＤの情報」が繰り返し含まれている）、暗号鍵に関するシンボル２３０２－１には、「基地局＃１の暗号鍵の情報（基地局＃１と接続するための暗号鍵の情報）」が複数含まれている（つまり、「基地局＃１の暗号鍵の情報（基地局＃１と接続するための暗号鍵の情報）」が繰り返し含まれている）構成でもよい。
こうすることで、端末１０５０が、第５の機器１０００より、動画または静止画における１フレーム内に「図２８の２３００－１のフレーム＃１」、「図２９の２３００－２のフレーム＃２」、「図３０の２３００－３のフレーム＃３」、つまり、異なるＳＳＩＤ、暗号鍵を含む変調信号を受信することを防ぐことができる。よって、端末１０５０は、複数の基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３から、アクセスする基地局４７０を容易に選択することができる。
同様に考えると、「フレーム＃２群送信」２６０２－１、２６０２－２は、以下のような構成であるとよい。
＜第１－２の方法＞
第１－２の方法として、「フレーム＃２群送信」２６０２－１、２６０２－２の各々に、図２９のフレーム２３００－２（フレーム＃２）を複数含めることで、「フレーム＃２群送信」が占める時間区間が、動画または静止画におけるフレームよりも長い時間になるようにする。
＜第２－２の方法＞
第２－２の方法として、図２９のフレーム２３００－２（フレーム＃２）が占める時間区間が、動画または静止画におけるフレームよりも長い時間になるようにする。
例えば、図２９におけるＳＳＩＤに関するシンボル２３０１－２には、「基地局＃２のＳＳＩＤの情報」が複数含まれており（つまり、「基地局＃２のＳＳＩＤの情報」が繰り返し含まれている）、暗号鍵に関するシンボル２３０２－２には、「基地局＃２の暗号鍵の情報（基地局＃２と接続するための暗号鍵の情報）」が複数含まれている（つまり、「基地局＃２の暗号鍵の情報（基地局＃２と接続するための暗号鍵の情報）」が繰り返し含まれている）構成でもよい。
同様に考えると、「フレーム＃３群送信」２６０３－１、２６０３－２は、以下のような構成であるとよい。
＜第１－３の方法＞
第１－３の方法として、「フレーム＃３群送信」２６０３－１、２６０３－２の各々に、図３０のフレーム２３００－３（フレーム＃３）を複数含めることで、「フレーム＃３群送信」が占める時間区間が、動画または静止画におけるフレームよりも長い時間になるようにする。
＜第２－３の方法＞
第２－３の方法として、図３０のフレーム２３００－３（フレーム＃３）が占める時間区間が、動画または静止画におけるフレームよりも長い時間になるようにする。
例えば、図３０におけるＳＳＩＤに関するシンボル２３０１－３には、「基地局＃３のＳＳＩＤの情報」が複数含まれており（つまり、「基地局＃３のＳＳＩＤの情報」が繰り返し含まれている）、暗号鍵に関するシンボル２３０２－３には、「基地局＃３の暗号鍵の情報（基地局＃３と接続するための暗号鍵の情報）」が複数含まれている（つまり、「基地局＃３の暗号鍵の情報（基地局＃３と接続するための暗号鍵の情報）」が繰り返し含まれている）構成でもよい。
次に、図２８から図３１のように第５の機器１０００がフレームを送信した場合の効果について説明する。
一例として、図３２における２７００のエリアについて考える。図３２では、「○」２７０１－１、２７０１－２、２７０１－３、２７０１－４、２７０１－５、２７０１－６、２７０１－７、２７０１－８、２７０１－８、２７０１－９、２７０１－１０の位置に、第５の機器１０００が配置される。また、「◎」２７０２－１の位置に基地局４７０－１（基地局＃１）が配置され、「◎」２７０２－２の位置に基地局４７０－２（基地局＃２）が配置され、「◎」２７０２－３の位置に基地局４７０－３（基地局＃３）が配置される。
そして、例えば、エリア２７０３の内側に、端末１０５０の構成と同様の構成を具備する端末（以下、単に端末１０５０と表す）が９９台存在するものとする。
このとき、例えば、「○」２７０１－５、２７０１－１０の位置に配置された第５の機器１０００がともに、基地局４７０－３（基地局＃３）のＳＳＩＤの情報を送信し、基地局４７０－３（基地局＃３）にアクセスするための暗号鍵の情報を送信する。これは、「○」２７０１－５、２７０１－１０の位置から最も近い基地局が基地局４７０－３（基地局＃３）であるからである。
この場合、９９台の全ての端末１０５０は、基地局４７０－３（基地局＃３）にアクセスすることになる。すると、アクセス集中により、基地局４７０－３（基地局＃３）にアクセス困難な端末１０５０が存在する可能性が高くなってしまう。
この点を考慮すると、９９台の端末１０５０が、基地局４７０－１（基地局＃１）（「◎」２７０２－１の位置）、基地局４７０－２（基地局＃２）（［◎］２７０２－２の位置）、基地局４７０－３（基地局＃３）（［◎］２７０２－３の位置）にできる限り均等にアクセスするような制御を行うことで、上述したような、基地局４７０にアクセス困難な端末１０５０の存在を低減することができる。
例えば、９９台の端末１０５０が第５の機器１０００にアクセスするタイミングは一般的には異なることになるので、本実施の形態のように、第５の機器１０００が、図２８から図３１のようにフレームを送信した場合、９９台の端末１０５０は、各々が第５の機器１０００にアクセスするタイミングに応じて、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３の何れか１つのＳＳＩＤおよび暗号鍵を取得することになる。これにより、「９９台の端末１０５０が、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３にできる限り均等にアクセスするような制御を行う」ことになる。したがって、上述したような、基地局４７０にアクセス困難な端末１０５０の存在を低減することができる。
なお、図３１では、第５の機器１０００が、「図２８のフレーム２３００－１（フレーム＃１）」、「図２９のフレーム２３００－２（フレーム＃２）」、「図３０のフレーム２３００－３（フレーム＃３）」を送信する際の送信方法の例を示している。しかし、第５の機器１００が「図２８のフレーム２３００－１（フレーム＃１）」、「図２９のフレーム２３００－２（フレーム＃２）」、「図３０のフレーム２３００－３（フレーム＃３）」を送信する際の送信方法はこれに限ったものではない。
例えば、図３１では、第５の機器１０００が「フレーム＃１群送信」、「フレーム＃２群送信」、「フレーム＃３群送信」の順に繰り返し送信する構成を示しているが、「フレーム＃１群送信」、「フレーム＃２群送信」、「フレーム＃３群送信」は、図３１のような順番で送信する必要はない。または、例えば、第５の機器１０００が「フレーム群１送信」、「フレーム群＃２送信」、「フレーム群＃３送信」を時間的にランダムに送信してもよいし、「フレーム群１送信」、「フレーム群＃２送信」、「フレーム群＃３送信」の送信の順番を、図３１とは異なる規則的な順番で送信してもよい。少なくとも、第５の機器１０００が「フレーム＃１群送信」、「フレーム＃２群送信」、「フレーム＃３群送信」を送信していればよい。
また、図３１では、第５の機器１０００が「フレーム＃１群送信」、「フレーム＃２群送信」、「フレーム＃３群送信」を連続的に送信しているが、必ずしも連続的に送信しなくてもよい。例えば、図３１において、フレーム＃１群２６０１－１とフレーム＃２群送信２６０２－２に時間的な間隔があってもよい。
また、図３１では、「フレーム＃１群送信」、「フレーム＃２群送信」、「フレーム＃３群送信」のみで構成しているが、他のシンボル、他のフレームが存在していてもよい。さらに、図３１および図２７において、基地局４７０の数を３台としているが、基地局４７０の数はこれに限ったものではなく、基地局４７０を２台以上とした場合でも、基地局４７０が３台の場合と同様に動作することが可能である。したがって、例えば、基地局４７０がＮ台（Ｎは２以上の整数）ある場合、第５の機器１０００が図３１のような送信を行う場合、「フレーム＃ｋ群送信」が存在することになる。なお、ｋは１以上Ｎ以下の整数となる。そして、「フレーム＃ｋ群送信」には、ＳＳＩＤに関するシンボル（基地局＃ｋのＳＳＩＤの情報）が含まれており、暗号鍵に関するシンボル（基地局＃ｋのアクセスのための暗号鍵の情報）が含まれていることになる。
図２７の端末１０５０が具備する無線装置４５３が送信する変調信号のフレーム構成は、実施の形態４で説明した図１７のフレーム構成と同様である。すなわち、図１７に示すように、図２７の端末１０５０が具備する無線装置４５３は、例えば、プリアンブル１２０１を送信し、その後、制御情報シンボル１２０２、情報シンボル１２０３を送信する。
プリアンブル１２０１は、端末１０５０の無線装置４５３が送信する変調信号を受信する基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３が、例えば、信号検出、時間同期、フレーム同期、周波数同期、周波数オフセット推定などを行うために用いるシンボルである。
制御情報シンボル１２０２は、例えば、変調信号を生成するのに使用された、誤り訂正符号化方式の方法、変調方式に関する情報、フレーム構成に関する情報、送信方法に関する情報などのデータを含むシンボルである。基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３は、制御情報シンボル１２０２に含まれる情報に基づいて、変調信号の復調などを実施する。
情報シンボル１２０３は、端末１０５０の無線装置４５３がデータを伝送するためのシンボルである。
なお、図２７の端末１０５０の無線装置４５３は、図１７に記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい（例えば、情報シンボル１２０３の途中でパイロットシンボル（リファレンスシンボル）が含まれるフレームなど）。また、シンボルを送信する順番を含め、フレーム構成は、図１７の構成に限ったものではない。そして、図１７において、周波数軸方向に複数のシンボルが存在していてもよい、つまり、複数の周波数（複数のキャリア）にシンボルが存在していてもよい。
図２７の基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３が送信する変調信号のフレーム構成は、実施の形態３で説明した図１２のフレーム構成と同様である。すなわち、図１２に示すように、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３は、例えば、プリアンブル７０１を送信し、その後、制御情報シンボル７０２、情報シンボル７０３を送信する。
プリアンブル７０１は、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３が送信する変調信号を受信する端末１０５０の無線装置４５３が、例えば、信号検出、時間同期、フレーム同期、周波数同期、周波数オフセット推定などを行うためのシンボルである。
制御情報シンボル７０２は、例えば、変調信号を生成するのに使用された、誤り訂正符号化方式の方法、変調方式に関する情報、フレーム構成に関する情報、送信方法に関する情報などのデータを含むシンボルである。端末１０５０の無線装置４５３は、制御情報シンボル７０２の情報に基づいて、変調信号の復調などを実施する。
情報シンボル７０３は、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３がデータを伝送するためのシンボルである。
なお、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３は、図１２に記載しているシンボル以外のシンボルを含むフレームを送信してもよい。例えば、基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３は、情報シンボル７０３の途中でパイロットシンボル（リファレンスシンボル）が含まれるフレームなどを送信してもよい。また、シンボルを送信する順番を含め、フレーム構成は、図１２の構成に限ったものではない。そして、図１２において、周波数軸方向に複数のシンボルが存在していてもよい。つまり、図１２において、複数の周波数（複数のキャリア）にシンボルが存在していてもよい。
図３３は、「第５の機器１０００」、「端末１０５０」、「基地局＃Ｘ」が実施する処理の一例を示すフローチャートである。なお、Ｘは１または２または３となる。
まず、第５の機器１０００は、図３１のフレーム構成の変調信号を送信する（ＳＴ２８０１）。
そして、端末１０５０は、第５の機器１０００が送信した変調信号を受信し、端末１０５０がアクセスする基地局を図２７の基地局４７０－１（基地局＃１）、基地局４７０－２（基地局＃２）、基地局４７０－３（基地局＃３）から選択する（ＳＴ２８０２）。
以下、この点について説明する。端末１０５０は、基地局４７０の何れかとアクセスするために、第５の機器１０００が送信した変調信号を受信する。このとき、端末１０５０は、例えば、動画または静止画のある１フレームにおいて、図３１における「フレーム＃１群送信」、「フレーム＃２群送信」、「フレーム＃３群送信」のいずれかを得ることになる。そして、端末１０５０は、得られた基地局の情報（例えばＳＳＩＤ）から、端末１０５０がアクセスする基地局４７０を基地局４７０－１（基地局＃１）、基地局４７０－２（基地局＃２）、基地局４７０－３（基地局＃３）のいずれかに決定する。
次に、端末１０５０は、第５の機器１０００が送信した変調信号を受信し、端末１０５０がアクセスする基地局＃ＸのＳＳＩＤを取得する（ＳＴ２８０３）。
併せて、端末１０５０は、端末１０５０がアクセスする基地局＃Ｘとの通信に用いる暗号鍵を取得する（ＳＴ２８０４）。
そして、端末１０５０は、基地局＃Ｘとの電波による接続を実施する（ＳＴ２８０５）。端末１０５０が基地局＃Ｘの応答を受信することにより、端末１０５０と基地局＃Ｘとの接続が完了する（ＳＴ２８０６）。
そして、端末１０５０は、基地局＃Ｘに対し、接続先の情報を、電波を用いて送信する（ＳＴ２８０７）。
基地局＃Ｘは、ネットワークから、端末１０５０に送信するための情報を入手する（ＳＴ２８０８）。
そして、基地局＃Ｘは、入手した情報を端末１０５０に、電波を用いて送信し、端末１０５０は情報を得る（ＳＴ２８０９）。端末１０５０は、例えば、必要なとき、基地局＃Ｘを介して、ネットワークから必要な情報を取得する。
以上のように、第５の機器１０００から送信されたＳＳＩＤの情報、暗号鍵の情報に基づいて、端末１０５０は、基地局４７０と接続し、情報を取得することで、安全性の保証された基地局４７０を介して情報を安全に入手することができる。なぜなら、可視光の変調信号から情報を得た場合、可視光であるが故に情報元が安全かどうかの判断をユーザが行いやすいからである。これに対して、例えば、ＳＳＩＤを無線ＬＡＮが送信した電波の変調信号から取得した場合、ユーザは電波を送信した機器の判別が難しい。このため、情報の安全性の確保という点では、可視光通信は、無線ＬＡＮ通信と比較して、ＳＳＩＤを取得することに適している。
なお、本実施の形態では、第５の機器１０００が、暗号鍵の情報を送信する場合について説明した。しかし、例えば、基地局４７０が暗号鍵を用いた暗号化された通信を行っていない場合、第５の機器１０００は、暗号鍵の情報を送信せず、ＳＳＩＤに関する情報のみを送信してもよい。この場合、上述した構成のうち、暗号鍵に関する構成を削除するだけで、同様に実施することができる。
また、第５の機器の構成は図２７に示す第５の機器１０００の構成に限ったものではなく、端末の構成は、図２７に示す端末１０５０の構成に限ったものではなく、基地局＃１、＃２、＃３の接続先、構成についても図２７に示す基地局４７０－１、４７０－２、４７０－３の接続先、構成に限ったものではない。
また、本実施の形態によれば、あるエリアに端末１０５０が複数存在していた場合でも、基地局４７０にアクセス困難な端末１０５０の存在を低減することができる。
なお、図３２において、「○」２７０１－１、２７０１－２、２７０１－３、２７０１－４、２７０１－５、２７０１－６、２７０１－７、２７０１－８、２７０１－８、２７０１－９、２７０１－１０の位置に配置した第５の機器１０００が送信する変調信号のフレーム構成は、全てが図３１の構成と同様であってもよく、第５の機器１０００が送信する変調信号がそれぞれ異なるフレーム構成であってもよく、同一のフレーム構成の変調信号を送信する第５の機器１０００が複数存在していてもよい。
（実施の形態８）
本実施の形態では、上述した光信号を用いた通信方法の適用例の一つとして、光信号を用いた通信方法を画像処理と組み合わせて用いる場合について説明する。本願実施の形態に係る通信システムは、例えば、自動車と自動車との間の通信（車―車間通信）や、道路またはその付近に設置された通信機器と自動車との間の通信（路―車間通信）などに適用することもできる。
まず、本実施の形態における基本構成を簡単に説明する。ただし、この基本構成は自動車に限らず、スマートフォンやノートＰＣのような携帯端末にも適用可能であり、さらにその他の電子機器に対しても適用可能である。
図３４は、本実施の形態における通信装置の一例である通信装置Ａ１０００の構成を示すブロック図である。通信装置Ａ１０００は、受光装置Ａ１００２、制御部Ａ１００４、無線装置Ａ１００６を備える。
受光装置Ａ１００２は、図示しない送信機から照射された光信号Ａ１００１の受信および／または静止画像や動画像の撮影をして、受光データＡ１００３を出力する。制御部Ａ１００４は、通信装置Ａ１０００が備える他の機器の制御や、受光装置Ａ１００２から入力される受光データＡ１００３や無線装置Ａ１００６から入力される無線受信データに対する処理などを行う。無線装置Ａ１００６は、制御部Ａ１００４からの制御信号Ａ１００５に基づいて、他の通信装置Ａ１１００と無線接続して無線通信を行い、無線送信データの送信や無線受信データの受信を行う。無線送信データおよび無線受信データは無線通信データＡ１００８として無線装置Ａ１００６と制御部Ａ１００４との間で送受信される。制御部Ａ１００４は、受光装置Ａ１００２の動作を制御するための制御信号Ａ１００７を出力し、受光装置Ａ１００２は制御信号Ａ１００７に基づいて動作の制御を行う。
制御部Ａ１００４は、受光装置Ａ１００２で生成された受光データＡ１００３に静止画データや動画データを含む場合、静止画データや動画データを用いた画像処理を行ってもよい。制御部Ａ１００４が行う画像処理の例の詳細については、後で説明する。
図３５は、本実施の形態における通信装置の別の一例である通信装置Ａ２０００の構成を示すブロック図である。図３５において、図３４に示す通信装置Ａ１０００と同様の機能を備える構成要素は、図３４と同じ符号を付しており、説明を省略する。通信装置Ａ２０００は、提示部Ａ２００３及び入力部Ａ２００４を備える点で、通信装置Ａ１０００と異なる。
制御部Ａ１００４は、受光データＡ１００３および／または無線受信データやその他の入力された情報、メモリから読みだされた情報などに基づいて画像を生成し、生成された画像を提示情報Ａ２００２として、提示部Ａ２００３へ出力する。提示情報Ａ２００２は、例えば、受光データＡ１００３またはその他のデータに基づいて生成された画像情報や文字情報などを含む情報であり、提示部Ａ２００３は、例えば提示情報Ａ２００２として得られた画像情報や文字情報から生成された画像信号を表示する液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどであるが、これらに限定されない。例えば、提示情報Ａ２００２は音声情報であり、提示部Ａ２００３は音声情報に従って音声を出力するスピーカーであるとしてもよい。入力部Ａ２００４は、ユーザの操作に従って、ユーザが行った操作を示す情報や入力された文字情報等の入力情報Ａ２００５を制御部Ａ１００４に出力する。入力部Ａ２００４は、例えばタッチパネル、物理キー、フローティングタッチディスプレイ、モーションセンサーなどであるがこれらに限定されない。例えば、入力部Ａ２００４はマイクであり、入力情報Ａ２００５は音声情報であるとしてもよい。
次に、受光装置Ａ１００２の詳細な構成について説明する。
図３６は、本実施の形態における受光装置Ａ１００２の詳細な構成の第１の例である受光装置Ａ３０００の構成を示すブロック図である。
受光装置Ａ３０００は、受光部Ａ３００１および受光信号処理部Ａ３００３を備える。受光部Ａ３００１は、例えば図６の受光部１５１と同様の構成であり、外部から入射した光を受光し、受信信号Ａ３００２を出力する。受光信号処理部Ａ３００３は、受信信号Ａ３００２に対して所定の処理を施して得られる信号を受光データＡ１００３として送出する。
受光信号処理部Ａ３００３が、受信信号Ａ３００２に対して施す所定の処理は、一例では、受信信号Ａ３００２に含まれる変調信号の成分に対する復調、誤り訂正復号などの処理を含み、復調して得られた復調データＡ４００２を受光データＡ１００３として出力する。また別の一例では、受光信号処理部Ａ３００３は、所定の処理として、ＣＭＯＳまたは有機ＣＭＯＳなどのイメージセンサである受光部Ａ３００１で取得された受信信号Ａ３００２から静止画データまたは動画像データを生成して、生成された静止画データまたは動画像データを受光データＡ１００３として出力する。ここで、静止画データまたは動画像データは画像圧縮方式または動画像圧縮方式を用いて符号化された符号化後のデータであってもよいし、圧縮されていないデータであってもよい。以下で、受光信号処理部Ａ３００３の構成例の詳細について説明する。
図３７は、受光信号処理部Ａ３００３の構成の一例である受光信号処理部Ａ４０００の構成を示す。受光信号処理部Ａ４０００は、受信処理部Ａ４００１を有する。受信処理部Ａ４００１は受信信号Ａ３００２に対して復調、誤り訂正などの処理を施し、得られた復調データＡ４００２を受光データＡ１００３として出力する。受光信号処理部Ａ４０００に入力される受信信号Ａ３００２は、例えば、上述したラインスキャンサンプリング、ラインスキャンサンプリングの応用例、フレームによるサンプリング等の光信号の受信用のサンプリング方式を用いてＣＭＯＳセンサなどのイメージセンサで取得された信号であってもよいし、フォトダイオードなどの光信号を電気信号に変換可能な、イメージセンサとは異なる素子を用いて、光信号の受信に要求されるサンプリングレートでサンプリングされた信号であってもよい。
図３８は、受光信号処理部Ａ３００３の構成の別の一例である受光信号処理部Ａ５０００の構成を示す。受光信号処理部Ａ５０００は、画像データ生成部Ａ５００１を有し、光信号の情報を含んだ画像データＡ５００２を、受光データＡ１００３として出力する。すなわち、画像データ生成部Ａ５００１は受信信号Ａ３００２から静止画データまたは動画データを生成して、生成された静止画データまたは動画データである画像データＡ５００２を受光データＡ１００３として出力する。
以降の説明では、説明を簡単にするため、特に言及しない場合は、画像データＡ５００２が動画データである例について説明する。しかしながら、以降の説明における動画データを静止画データ、または動画データと静止画データの組み合わせに置き換えても同様に実施可能であることは言うまでもない。
受光装置Ａ１００２が受光信号処理部Ａ５０００を備える場合、受光部Ａ３００１はＣＭＯＳセンサなどのイメージセンサである。受光装置Ａ１００２は、例えば、受光部Ａ３００１の動作の制御を行い、図３９の第１の期間は光信号の受信用のサンプリング方式を用いて受信信号Ａ３００２を取得し、図３９の第２の期間は動画撮影用の撮像方式を用いて受信信号Ａ３００２を取得する。
以降では、光信号の受信用のサンプリング方式を用いて取得した信号を光通信用の撮像信号と呼び、動画撮影用の撮像方式を用いて取得した信号を動画用の撮像信号と呼ぶ。また、画像データ生成部Ａ５００１が光通信用の撮像信号から生成したデータを光通信用の撮像データと呼び、動画用の撮像信号から生成したデータを動画用の撮像データと呼ぶ。
図３９は、上述した、一つのイメージセンサを用いて光通信用の撮像信号と動画用の撮像信号の両方を時分割で取得する場合における、イメージセンサの制御方法の一例を示す。受光装置Ａ１００２は、図３９の第１の期間において、受光部Ａ３００１を光信号の受信用のサンプリング方式を用いて光通信用の撮像信号を取得し、第２の期間において、受光部Ａ３００１を動画撮影用の撮像方式を用いて動画用の撮像信号を取得する。
ここで、第１の期間及び第２の期間は、例えば、それぞれ動画における１または複数のフレームに相当する期間である。しかしながら、受光装置Ａ１００２は、動画におけるフレームと同期しないタイミングで、光信号の受信用のサンプリング方式と動画撮影用の撮像方式とを切り替えてもよい。受光装置Ａ１００２は、第１の期間を周期的に配置してもよいし、非周期的に配置してもよい。また、第１の期間を配置する周期などの第１の期間を配置するためのルールは動的に変更されてもよい。
なお、受光装置Ａ１００２は、第１の期間を開始する時刻および／または第１の期間を終了する時刻を、外部から入力された信号に基づいて決めてもよい。例えば、受光装置Ａ１００２は、制御部Ａ１００４から入力された制御信号Ａ１００７に基づいて受光部Ａ３００１の動作を制御する。このとき、制御部Ａ１００４は、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００の外部の送信装置から無線通信、有線通信、光通信などの通信方式を用いて受信した信号や、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００が備えるイメージセンサなどのセンサから取得されたデータに基づいて、受光部Ａ３００１の動作を制御するための制御信号を出力してもよい。
受光部Ａ３００１の動作を制御するための制御情報は、例えば、上述した第１の期間と第２の期間を配置するためのルールを指定する信号であってもよいし、通常は動画撮影用の撮像方式を用いて動画用の撮像信号を取得する受光部Ａ３００１に対し、一時的または継続的に光信号の受信用のサンプリング方式を用いて光通信用の撮像信号を取得するよう指示する信号であってもよい。なお、具体的な例については、後で説明する。
なお、上記説明では、第１の期間と第２の期間が交互に配置される例について説明したが、イメージセンサの制御方法はこれに限定されない。例えば、第１の期間及び第２の期間において実施される方式のいずれとも異なる撮像方式またはサンプリング方式でＣＭＯＳセンサを動作させる第３の期間が配置されていてもよいし、第１の期間と第２の期間の間にイメージセンサの動作を切り替えるための遷移期間が含まれていてもよい。
イメージセンサの制御方法によると、一つのイメージセンサを用いて、光通信用の撮像信号と動画用の撮像信号の両方を時分割の形式で取得することができる。その結果、通信装置が搭載するイメージセンサの数を減らすことができる。
なお、受光装置Ａ１００２は、受光部Ａ３００１を常に光信号の受信用のサンプリング方式で動作させて、受信信号Ａ３００２を取得してもよい。
画像データ生成部Ａ５００１は、動画データＡ５００２を生成する際に、受信信号Ａ３００２から生成された複数のフレームで構成される動画信号に対して動画像圧縮方式を用いた符号化処理を施してもよい。
例えば、受信信号Ａ３００２が光通信用の撮像信号と動画用の撮像信号を含む場合、画像データ生成部Ａ５００１は、光通信用の撮像信号から生成された画像（またはフレーム）を除いた、動画用の撮像信号から生成されたフレームに対して動画像圧縮処理を施してもよい。このとき、受光装置Ａ１００２は、符号化後の動画データと光通信用の撮像信号から生成された画像データとを、受光データＡ１００３として出力する。
上記説明では、光通信用の撮像信号は画像データとして受光装置Ａ１００２から出力されるとしたが、光通信用の撮像信号は光信号を復調できる形式のデータであればどのような形式のデータとして受光装置Ａ１００２から出力されてもよい。例えば、各露光ラインに含まれる画素の輝度値を平均または加算した値や、各露光ラインを複数の領域に分割した各領域に含まれる画素の輝度値を平均または加算した値を順に並べたデータであってもよい。
なお、受信信号Ａ３００２が光通信用の撮像信号と動画用の撮像信号を含む場合に画像データ生成部Ａ５００１が実施し得る動画像符号化処理は、上述した動画像符号化処理に限定されない。例えば、画像データ生成部Ａ５００１は、光通信用の撮像信号で構成されるフレームと動画用の撮像信号で構成されるフレームを含む動画に対して、共通の動画像圧縮処理を施して、受光装置Ａ１００２は、光通信用の撮像信号と動画用の撮像信号から生成された符号化後の動画データを受光データＡ１００３として出力してもよい。
次に、受光装置Ａ１００２が受光信号処理部Ａ５０００の構成を備える場合における、制御部Ａ１００４の動作について説明する。
受光装置Ａ１００２が受光信号処理部Ａ５０００の構成を備える場合、受光装置Ａ１００２は光通信用の撮像データに対して復調、誤り訂正などの処理を施さない。そのため、制御部Ａ１００４は、受光データＡ１００３に含まれる光通信用の撮像データを用いて、光信号に対する復調、誤り訂正などの処理を施し、光信号で伝送されたデータを取得する。
なお、受光データＡ１００３が光通信用の撮像データに加えて動画用の撮像データを含む場合、制御部Ａ１００４は、光通信用の撮像データに含まれる光信号に対する復調、誤り訂正の処理に加えて、動画用の撮像データに対してパターン認識などの画像処理を行ってもよいし、さらに、パターン認識などの画像処理の結果に基づいて受光装置Ａ１００２や無線装置Ａ１００６に対する制御を行ってもよい。
動画用の撮像データを用いた信号処理の一例としては、例えば、人や人の顔などの体の一部を検出する処理、人物を識別する処理、車やドローンなどの対象物を検出する処理、車やドローンなどの対象物を識別する処理、検出された人や対象物の動作や移動を検出する処理、検出された人や対象物を追跡する処理などが挙げられる。これらの処理は、当該信号処理の目的に応じて決められた特徴量を動画用の撮像データから抽出し、抽出された特徴量を用いて行われてもよいし、多層構造のニューラルネットワークを用いて機械学習により作成されたモデルで行われてもよい。なお、多層構造のニューラルネットワークを用いて機械学習により作成されたモデルを利用する場合、動画用の撮像データに対して前処理を行ったうえで、前処理後のデータを多層構造のニューラルネットワークを用いて機械学習により作成されたモデルに入力してもよい。
なお、上記の説明では、制御部Ａ１００４が行う信号処理には動画用の撮像データを用いるとしたが、動画用の撮像データに加えて音声データやその他のセンサ等で得られたデータを用いてよいし、動画用の撮像データの代わりに音声データやその他のセンサ等で得られたデータを用いてよい。
また、受光装置Ａ１００２が受光信号処理部Ａ５０００の構成を備え、受光装置Ａ１００２が受光データＡ１００３として符号化後の動画データを出力する場合、制御部Ａ１００４は、上記信号処理または信号処理の一部として、受光データＡ１００３に含まれる符号化後の動画データに対して、動画像符号化処理に対応する動画像復号化処理を行ってもよい。
次に、受光信号処理部Ａ３００３の構成の例について説明する。
図４０は、受光信号処理部Ａ３００３の構成の第３の例である受光信号処理部Ａ７０００の構成を示す。受光信号処理部Ａ７０００は、受信処理部Ａ７００１と画像データ生成部Ａ７００３とを有する。
受光信号処理部Ａ７０００の受信処理部Ａ７００１は、図３７を用いて説明した受光信号処理部Ａ４０００が備える受信処理部Ａ４００１と同様の機能を有する。
受光信号処理部Ａ７０００の画像データ生成部Ａ７００３は、図３８を用いて説明した受光信号処理部Ａ５０００が備える画像データ生成部Ａ５００１と同様の機能を有する。
受光装置Ａ１００２が受光信号処理部Ａ７０００を備える場合、受光装置Ａ１００２は受光部Ａ３００１を制御して、動画用の撮像信号と光通信用の撮像信号を受信信号Ａ３００２として取得する。受光信号処理部Ａ７０００は、動画用の撮像信号を画像データ生成部Ａ７００３に入力し、光通信用の撮像信号を受信処理部Ａ７００１に入力する。ただし、受光信号処理部Ａ７０００は、画像データ生成部Ａ５００１に対して、光通信用の撮像信号を入力してもよいことは言うまでもない。
受光信号処理部Ａ７０００は、受光データＡ１００３として復調データＡ７００２と動画データＡ７００４とを出力する。
このとき、復調データＡ７００２には、復調されたデータに対応する変調信号が受光された時刻を示す時刻情報などの付加情報、またはメタデータが付加されていてもよい。ここで、復調データＡ７００２に付加される時刻情報は、動画データＡ７００４に付与されている時刻情報との関係を識別できる形式であってもよい。例えば、受光信号処理部Ａ７０００は、復調データＡ７００２の時刻情報と動画データＡ７００４の時刻情報とを共通のクロック信号またはタイムラインに基づいて付与してもよいし、復調データＡ７００２の時刻情報に対する動画データＡ７００４の時刻情報のオフセットを示す情報などの復調データＡ７００２の時刻情報と動画データＡ７００４の時刻情報間の関係を示す情報が、復調データＡ４００２の時刻情報または動画データＡ５００２の時刻情報に含まれていてもよい。
また、復調データＡ７００２は、復調されたデータに対応する変調信号を送信した送信装置または光源の画像内における位置を示す位置情報を付加情報、またはメタデータとして含んでいてもよい。
復調データＡ７００２の付加情報は、時刻情報と位置情報の両方を含んでいてもよいし、いずれか一方のみを含んでいてもよい。また、復調データＡ７００２の付加情報は、時刻情報や位置情報以外の、復調されたデータに関連する関連情報を含んでいてもよい。
なお、位置情報は送信装置または光源の画像内における位置を示す情報であるとしたが、別の情報であってもよい。例えば、光信号の検出に用いた画像内の領域を示す情報であってもよいし、３次元空間中の位置を示す情報であってもよい。３次元空間中の位置情報は、例えば、受光装置Ａ１００２が撮影している方向と、動画用の撮像データの画像内における位置を示す情報であってもよいし、これらの情報から推定された受光装置または通信装置を中心とする座標系における座標の値や領域を示す情報であってもよい。また、通信装置または受光装置の位置情報を用いて推定した、ＧＰＳや３次元地図などで用いられている任意の座標系における座標の値や領域を示す情報であってもよい。また、受光装置Ａ１００２が、動画用の撮影データだけでなく、撮影された対象物までの奥行きを示す距離画像データを取得する場合、動画用の撮像データに加えて距離画像データを用いて、３次元空間中の位置を推定してもよい。
距離画像は、例えば、ＴＯＦ（Time-Of-Flight）方式、ステレオ視差を用いた距離測定方式、ＬＩＤＥＲ（Laser Imaging Detection and Ranging）方式などを用いて取得することが可能である。
復調データＡ７００２と動画データＡ７００４は、分離された複数のデータストリームまたはデータパケット列として通信装置Ａ１０００の制御部Ａ１００４または通信装置Ａ２０００の制御部Ａ１００４に送信されてもよいし、復調データＡ７００２と動画データＡ７００４の両方を格納可能なフォーマットのデータストリームに多重して、一つのデータストリームまたはデータパケット列で通信装置Ａ１０００の制御部Ａ１００４または通信装置Ａ２０００の制御部Ａ１００４に送信されてもよい。
図４１は、受光装置Ａ１００２の構成の第２の例である受光装置Ａ８０００の構成を示す。受光装置Ａ８０００は、第１の受光部Ａ８００１－１、第２の受光部Ａ８００１－２、第１の受光信号処理部Ａ８００３－１、および第２の受光信号処理部Ａ８００３－２を備える。
第１の受光部Ａ８００１－１はＣＣＤまたはＣＭＯＳまたは有機ＣＭＯＳなどのイメージセンサであり、第２の受光部Ａ８００１－２はＣＣＤまたはＣＭＯＳまたは有機ＣＭＯＳなどのイメージセンサ、またはフォトダイオードなどの光信号を電気信号に変換可能なデバイスである。受光装置Ａ８０００は、第１の受光部Ａ８００１－１を動画撮影用の撮像方式で動作させて受信信号Ａ８００２－１として動画用の撮像信号を取得する。
第２の受光部Ａ８００１－２がイメージセンサである場合、受光装置Ａ８０００は、第２の受光部Ａ８００１－２を光信号の受信用のサンプリング方式で動作させ、受信信号Ａ８００２－２として光通信用の撮像信号を取得する。一方、第２の受光部Ａ８００１－２がフォトダイオードなどの光信号を電気信号に変換可能なデバイスである場合、受光装置Ａ８０００は、第２の受光部Ａ８００１－２を用いて光信号の受信に要求されるサンプリングレートでサンプリングされた受信信号Ａ８００２－２を取得する。
第１の受光信号処理部Ａ８００３－１は、例えば、図３８に示す受光信号処理部Ａ５０００と同様の機能を有し、動画用の撮像データである画像データＡ８００４－１を受光データＡ１００３として出力する。
第２の受光信号処理部Ａ８００３－２は、例えば、図３７に示す受光信号処理部Ａ４０００と同様の機能を有し、復調データＡ８００４－２を受光データＡ１００３として出力する。なお、第２の受光信号処理部Ａ８００３－２は、図３８に示す受光信号処理部Ａ５０００と同様の機能を有し、光通信用の撮像データである画像データＡ８００４－２を受光データＡ１００３として出力する。
この構成によると、受光装置Ａ８０００は、動画用の撮像データである画像データＡ８００４－１と、復調データまたは光通信用の撮像データである画像データＡ８００４－２とを同時に取得することができるため、動画用の撮像データが取得できない期間を発生させることなく、光通信と動画の撮像の両方を行うことができる。
なお、受光装置Ａ８０００は、受光部と受光信号処理部の組み合わせを２系統備える場合を例に挙げて説明したが、Ｎ（Ｎは３以上の整数）系統の受光部と受光信号処理部を備えていてもよい。
また、第１の受光部Ａ８００１－１および第２の受光部Ａ８００１－２は別の素子である必要はなく、例えば、イメージセンサの一部の画素を第１の受光部Ａ８００１－１として動画撮影用の撮像方式で動作させて動画の撮影に用い、同じイメージセンサの別の一部の画素を第２の受光部Ａ８００１－２として光信号の受信用のサンプリング方式で動作させて光通信に用いてもよい。
同様に、受光装置Ａ８０００がＮ系統以上の受光部と受光信号処理部を備える場合、イメージセンサの第１の領域に含まれる画素を動画撮影用の撮像方式で動作させて動画の撮影に用い、イメージセンサの第２の領域から第Ｎの領域のそれぞれに含まれる画素を光信号の受信用のサンプリング方式で動作させて光通信に用いてもよい。なお、動画の撮影と光通信とを同時に行わなくてもよい場合は、イメージセンサのいずれの画素も動画撮影用の撮像方式で動作させることなく、イメージセンサの画素を複数の領域に分割し、各領域の画素を光信号の受信用のサンプリング方式で動作させて、複数の光通信を並列に行ってもよい。
なお、イメージセンサを用いて動画撮影または光通信を行う場合、常に全ての画素を動作させておく必要はなく、一時的または継続的に動作させない画素、すなわち光を受光することで蓄積された電荷の読み出しが行われない素子を含んでいてもよい。
次に、図４２を用いて、イメージセンサを用いて複数の光信号を同時に受信する場合における、イメージセンサの制御の一例を示す。
図４２の（Ａ）は、動画撮影用の撮像方式を用いた場合に撮影可能な撮影範囲に、それぞれ異なる光信号を送信する４つの光源Ａ－Ｄが含まれる状態を示している。図４２の（Ａ）の撮影範囲内の四角形はそれぞれ一つの画素に対応する。
このとき、受光装置Ａ８０００は、例えば図４２の（Ｂ）に示すように光源Ａ－Ｄのそれぞれが含まれる領域ＡからＤを判定し、領域ＡからＤの領域毎に当該領域に含まれる画素を光信号の受信用のサンプリング方式で動作させて光信号を取得する。
領域毎に光信号の受信用のサンプリングを行う構成の一例として、画素ごとにシャッタ機能を有するイメージセンサにおけるサンプリング方法について説明する。
（領域毎のラインスキャンサンプリングの例）
図４２の（Ｃ）に示すように領域Ａにおいて、垂直方向（列方向）に並んだ４つの画素で１つのラインを構成してラインスキャンサンプリングを行う場合について説明する。このとき、領域Ａは５つのラインで構成される。受光装置は、領域Ａの５つのラインについてラインごとに露光期間をずらして露光させることで、変調された光信号の輝度または色の変化を取得する。ただし、各領域のサイズ、すなわち各領域に含まれる行方向の画素の数および列方向の画素の数は図４２に示した例に限定されるものではなく、いくつであってもよい。また、各光源の画面内での大きさ、位置、互いの位置関係などに応じて、光通信用のサンプリングを行う領域のサイズを変更してもよい。そして、図４２の（Ｃ）の例では、列方向に並んだ４つの画素で１つのラインを形成しているが、例えば、行方向に並んだ５つの画素で１つのラインを形成し、図４２の（Ｃ）の場合、行方向の４つのラインがあると考えてもよい。
受光装置は、図４２の（Ｃ）の領域Ａにおいて、領域Ａの左端のラインであるＬｉｎｅ１の信号を読み出した後、順に直前に読み出したラインの右隣のラインの信号を読み出す。領域Ａの右端のラインであるＬｉｎｅ５の信号の読み出しが完了すると、左端のラインであるＬｉｎｅ１に戻って、ラインごとに信号を読み出す処理を繰り返す。
受光装置は、図４２の（Ｂ）の領域Ｂから領域Ｄのそれぞれにおいても、領域Ａと同様の処理で信号を取得することでラインスキャンサンプリングを行う。ここで、受光装置は全ての領域の左端のラインを同じ時間に露光させてもよいし、異なる時間に露光させてもよい。また、イメージセンサ上で同じ列に位置する領域Ａのラインと領域Ｃのラインとを同じ露光期間に露光させ、イメージセンサ上で同じ列に位置する領域Ｂのラインと領域Ｄのラインとを同じ露光期間に露光させてもよい。ただし、領域ＡからＤは、同一の露光期間に露光されるラインを含む。
ここでは、垂直方向（列方向）に並んだ複数の画素を１ラインとして同一の期間に露光させ、ラインごとに信号を読み出す場合について説明したが、水平方向（行方向）に並んだ複数の画素を１ラインとしてラインスキャンサンプリングを行ってもよい。
上記説明では、イメージセンサに含まれる少なくとも一つの画素を動画撮影と光通信の両方に用い、当該画素を動画撮影用の撮像方式で信号の取得を行うか、光通信用のサンプリング方式で信号の取得を行うかを切り替える場合について説明したが、イメージセンサを備える受光装置の構成はこれに限定されない。例えば、イメージセンサが動画撮影に用いる画素とは別に光通信に用いる画素を備えていてもよい。
イメージセンサが動画撮影に用いる画素とは別に光通信に用いる画素を備える場合、光通信に用いる画素の形状または大きさは、動画撮影に用いる画素の形状または大きさと異なっていてもよい。
また、動画撮影用の画素を用いた動画の撮影と、光通信用の画素を用いた光通信用のサンプリングとを独立して制御し、一方の処理が不要な状況に置いては、どちらか一方の処理を停止し、当該処理に必要な信号を取得するための回路への電源の供給を部分的、または全て停止して、電力消費を抑制できるようにしてもよい。
以上のように、ラインスキャンサンプリングを行うことで、図４２の（Ａ）に示しているように、複数の光源からのそれぞれ異なる変調信号を並列に受信することができるようになるため、データの伝送速度が向上するという効果を得ることができる。
次に、通信装置Ａ１０００または通信装置Ａ２０００が備える制御部Ａ１００４の構成の一例について説明する。
図４３は、制御部Ａ１００４の物理的構成の一例である制御部Ａ１００００を示す図である。制御部Ａ１００００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）Ａ１０００１及びメモリＡ１０００２を備える。メモリＡ１０００２は、制御部Ａ１００４で実施されるプログラムや、制御部で行われる処理に必要なデータなどを記憶している。ＣＰＵ Ａ１０００１は、例えば、メモリＡ１０００２から読み出されたプログラムに基づいて処理を行い、制御部Ａ１００４としての機能を実現する。また、メモリＡ１０００２は、例えば、受信装置で取得された画像データなどのデータの保存や保存されたデータの読み出しを行う。
なお、ここでは、制御部Ａ１００００を構成する要素として、ＣＰＵとメモリについて説明したが、その他の構成要素を含んでいてもよい。例えば、ＣＰＵとは別にＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を備えていてもよいし、動画像符号化処理や動画像復号化処理、動画用の撮像データに対するパターン認識などの画像処理を行うための回路を備えていてもよい。また、制御部Ａ１００００は、例えば無線装置Ａ１００６などの制御部Ａ１００００と接続される機器との間のデータの転送を制御するＩ／Ｏ（Input/Output）などを含んでいてもよい。
図４４は、制御部Ａ１００４の構成の第１の例である制御部Ａ１１０００の構成を示す図である。制御部Ａ１１０００は、信号処理部Ａ１１００２、無線制御部Ａ１１００４および受光装置制御部Ａ１１００６を有する。
信号処理部Ａ１１００２は、受光装置Ａ１００２から受光データＡ１００３として光通信用の撮像データを含む画像データ、または光信号として復調および誤り訂正を施した復調データを取得する。受光データＡ１００３が光通信用の撮像データを含む画像データの場合、信号処理部Ａ１１００２は、光通信用の撮像データから変調信号に対応する受信信号を取得して、受信信号に対して復調と誤り訂正の処理を施すことで、復調データを取得する。
無線制御部Ａ１１００４は、無線装置Ａ１００６の動作を制御するための制御信号Ａ１００５を無線装置Ａ１００６に出力する。無線制御部Ａ１１００４は無線装置Ａ１００６を介して受信した無線受信データを信号処理部Ａ１１００２に転送し、無線装置Ａ１００６を介して他の通信装置に送信する無線送信データを信号処理部Ａ１１００２から無線装置Ａ１００６に転送する。
信号処理部Ａ１１００２は、受光装置Ａ１００２および無線装置Ａ１００６を介して取得した光通信の復調データ、動画撮像データ、無線受信データなどの任意のデータを用いて信号処理を行う。信号処理部Ａ１１００２は、例えば、前述した信号処理の結果に基づいて、無線制御部Ａ１１００４に対する無線装置Ａ１００６の制御の指示や、受光装置制御部Ａ１１００６に対する受光装置の制御の指示（Ａ１１００５）を行う。
受光装置制御部Ａ１１００６は、信号処理部Ａ１１００２から指示に基づいて受光装置Ａ１００２の制御を行う。受光装置Ａ１００２に対する制御の一例としては、受光部Ａ３００１、Ａ８００１－１、Ａ８００１－２を動画撮影用の撮像方式を用いて信号の取得を行うか、光信号の受信用のサンプリング方式を用いて信号の取得を行うかの制御や、イメージセンサが備える一部の画素を用いて光信号の受信用のサンプリング方式を用いて信号を取得する場合における、光信号の受信用のサンプリング方式で動作させる画素領域の設定などが挙げられる。ただし、受光装置Ａ１００２に対する制御はこれに限定されるものではなく、例えば、受光装置Ａ１００２の電源のＯＮとＯＦＦを切り替える制御や、受光装置Ａ１００２の内部で行われる受光信号に対する信号処理を切り替える制御などを行ってもよい。また、ここで説明した一部の制御は、受光装置Ａ１００２の内部で受光信号に対する信号処理の結果に基づいて自動的に行われていてもよい。
図４５は、制御部Ａ１００４の構成の第２の例である制御部Ａ１２０００の構成を示す図である。制御部Ａ１２０００は、機器制御部Ａ１２００２を有する点で制御部Ａ１１０００と異なる。
機器制御部Ａ１２００２は、信号処理部Ａ１１００２で取得された動画撮像データや、信号処理部Ａ１１００２での処理結果を入力（Ａ１２００１）とし、提示部Ａ２００３において表示する画像の生成を行い、生成された画像信号を提示情報Ａ２００２として提示部Ａ２００３に対して出力する。機器制御部Ａ１２００２は、入力部Ａ２００４に対するユーザの操作に応じて入力部Ａ２００４が取得した入力情報Ａ２００５を取得し、信号処理部Ａ１１００２へと転送する。
この構成により、信号処理部Ａ１１００２は、受光装置Ａ１００２および無線装置Ａ１００６を介して取得した光通信の復調データ、動画撮像データ、無線受信データに加えて、ユーザの操作に応じて取得された入力情報Ａ２００５に基づいて信号処理を行うことができるようになる。信号処理部Ａ１１００２は、例えば、前述した信号処理の結果に基づいて、無線制御部Ａ１１００４に対する無線装置Ａ１００６の制御の指示や、受光装置制御部Ａ１１００６に対する受光装置の制御の指示（Ａ１１００５）、提示部Ａ２００３に表示する画像の変更の指示を行う。
以下では、制御部Ａ１００４が行う処理の一例として、光信号を受信して得られた復調データと、動画用の撮像データに対してパターン認識などの画像処理を施した結果とに基づいて、無線装置Ａ１００６を制御する通信制御方法について説明する。
信号処理部Ａ１１００２は、受光装置Ａ１００２から受光データＡ１００３として動画用の撮像データを取得し、動画用の撮像データに対してパターン認識などの画像処理を施す。無線制御部Ａ１１００４は、信号処理部Ａ１１００２における画像処理の結果に基づいて無線装置Ａ１００６の制御を行う。
本実施の形態で説明する通信制御方法では、光信号を受信して得られた復調データと、当該光信号の送信に用いられた光源または光信号を送信した送信機の画像上の位置を示す位置情報などの付加情報とを対応づけた、付加情報の付加された復調データを用いる。本実施の形態において、光通信を用いて伝送される情報は何でもよく、特定の情報の伝送に限定されないが、本通信制御方法に関する以下の説明では、一例として、実施の形態３から７で説明した基地局のＳＳＩＤなどの他の無線通信装置との接続または通信に必要な情報を含んだ接続情報を光信号で送信する場合について説明する。
信号処理部Ａ１１００２は、受光装置Ａ１００２または信号処理部Ａ１１００２内部で取得された付加情報の付加された復調データを用いて処理を行う。ここで、復調データは他の無線通信装置に対応する接続情報である。信号処理部Ａ１１００２は、取得された接続情報が複数ある場合、各接続情報に対応する付加情報と、パターン認識などの画像処理結果を用いて無線装置Ａ１００６が実施する通信処理を制御する。
以下では、画像処理の結果に基づく通信制御の第１の例について説明する。
画像処理の結果に基づく通信制御の第１の例において、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００は車、または車に搭載された装置であり、車に搭載されたカメラを受光装置Ａ１００２として用いる。図４６は、車の前方を撮影するカメラが撮影した画像の一例を模式的に示したものである。図４６では、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００に相当する車の前方を走行する３台の他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１３００３が写っている。
なお、本実施の形態では、車の前方を撮影するカメラを用いた例について説明するが、車の後方や横方向を撮影するカメラにおいても同様に適用可能であることは言うまでもない。
ここで、他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１３００３は、それぞれＬＥＤなどの光源と、当該光源を用いて光信号を送信する送信部１０２とを備えている。光通信に用いる光源としては、例えばヘッドライトやテールライトなどの車が備える任意の光源を用いることができ、車が備える複数の光源のうちどの光源を光信号の送信に用いるかは光通信の利用形態に応じて任意に設計すればよい。また、車が備える複数の光源を光信号の送信に用いる場合、車は複数の光源のそれぞれに対し、光通信用の送信部を備えていてもよいし、一つの送信部が複数の光源を用いて光信号を送信してもよい。なお、車はヘッドライトやテールライトとは別に、光通信に用いる光源を備えていてもよい。
他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１３００３は、光通信用の送信部と光源に加えて、図３４や図３５で説明した他の通信装置Ａ１１００に該当する、無線通信用の通信装置を備えている。なお、自車および他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１３００３が、光信号の送信と受信、および無線通信の機能を有する場合、それぞれの車は、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００に光通信用の送信部１０２と光源１０４を備えた構成となる。この場合、制御部Ａ１００４が送信部１０２で送信するデータの制御を行ってもよい。
画像処理の結果に基づく通信制御の第１の例では、他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１３００３は光通信により各車が備える通信装置に接続するために用いることが可能な情報である接続情報を送信する。以下では、接続情報が、各車が備える通信装置が基地局として動作する場合におけるＳＳＩＤと通信に使用している周波数チャネルを示す情報を含んでいる場合について説明する。
なお、上記説明では、接続情報に含まれる通信相手を判定するための識別子としてＳＳＩＤを通知する例について説明したが、接続情報に含まれる識別子情報はＳＳＩＤに限定されない。例えば、他の通信装置のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスのような物理アドレスでもよいし、他の通信装置のＩＰ（Internet Protocol）アドレスのような論理アドレスでもよい。なお、識別子情報を通信装置が直接通信を行う他の通信装置の選択に用いるのではなく、インターネットなどのネットワーク経由でアクセスするリソースの選択に用いる場合は、インターネットなどのネットワーク経由で通信を行うサーバのアドレスや、インターネット上のリソースを特定するために用いるＵＲＬ（Uniform Resource Locator）、ＵＲＮ（Uniform Resource Name）、ＵＲＩ（Uniform Resource Identifier）などであってもよい。接続情報に含まれる識別子情報は、アクセス先となる他の通信端末やインターネット上のリソースを識別できる情報であれば何を用いてもよい。
なお、上記説明では、接続情報が使用している周波数チャネルの情報を通知する場合について説明したが、接続情報は、使用している周波数チャネルの情報を含んでいなくてもよいし、それ以外の情報を含んでいてもよい。接続情報として利用可能な他の情報の例として、暗号鍵に関する情報、対応している物理層の伝送方式の規格の種類、対応しているデータフォーマットや通信プロトコルなどが挙げられる。
図４７は、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００の受光装置Ａ１００２または制御部Ａ１００４において、他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１３００３のそれぞれの送信部が光源を用いて送信した光信号を復調して得られた接続情報を模式的に示した図である。通信装置Ａ１０００、Ａ２０００は、他の車Ａ１３００１が送信した光信号からＳＳＩＤが「ＸＸＸ」であり、使用している周波数チャネルが「１」であるという接続情報を取得し、他の車Ａ１３００２が送信した光信号からＳＳＩＤが「ＹＹＹ」であり、使用している周波数チャネルが「３」であるという接続情報を取得し、他の車Ａ１３００３が送信した光信号からＳＳＩＤが「ＺＺＺ」であり、使用している周波数チャネルが「３」であるという接続情報を取得する。
これらの接続情報は、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００が備える無線装置Ａ１００６が一定の期間に亘ってキャリアセンスを行い、複数の他の通信装置のそれぞれから送信された信号を受信することで取得できる情報で代替できるものもある。しかしながら、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００は、それらの信号が周辺に存在する複数の他の通信装置のうち、どの他の通信装置から送信された信号であるかを識別することは困難であり、実際に通信を行いたい他の通信装置とは異なる通信装置と接続して通信を行う可能性がある。
そこで、画像処理の結果に基づく通信制御の第１の例では、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００の制御部Ａ１００４が、受光装置Ａ１００２で撮影された動画用の撮像データに対して画像処理を施して、例えば図４６の画像から他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１３００３のそれぞれを検出する。このとき、制御部Ａ１００４は、受信された３つの光信号の光源の位置に基づいて、画像から検出された他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１３００３のそれぞれと、光通信で受信された３つの接続情報とを対応付ける。これにより、画像から検出された３台の車のそれぞれと無線通信を行う場合に利用する接続情報を特定することができる。
次に、制御部Ａ１００４は、画像から他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１３００３の相互の位置関係や、それぞれの車と自車との位置関係などを判定し、無線通信を行う対象を選択する。制御部Ａ１００４は、例えば、自車との距離が最も近い他の車Ａ１３００３を通信対象として選択してもよい。また、制御部Ａ１００４は、車ごとに走行している車線を判定して、自車が走行中の車線を走行している車のうち、画像中で最も前の位置を走行している他の車Ａ１３００１を通信相手として選択してもよい。
この構成によると、無線通信におけるＳＳＩＤやアドレスなどの識別子のような、無線通信のみでは実空間中の装置との対応付けの困難な情報と、イメージセンサで取得された画像などのセンサで得られたセンシングデータからパターン認識などの信号処理で検出された物体との対応付けを行うことができる。その結果、例えば、運転支援を含む自動運転の制御などの目的で、周囲の環境や周囲の車の動きなどの情報を取得する場合に、情報の取得先として適切な通信相手への接続を容易にすることを促進する。
次に、画像処理の結果に基づく通信制御の第２の例について説明する。
画像処理の結果に基づく通信制御の第２の例において、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００または通信装置Ａ１０００、Ａ２０００を備える自車の構成および他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２の構成は、画像処理の結果に基づく通信制御の第１の例と同じである。画像処理の結果に基づく通信制御の第２の例では、他の車Ａ１３００３の代わりに光信号を送信する機能を有していない他の車Ａ１５００３が走行している点で、画像処理の結果に基づく通信制御の第１の例と異なる。
図４８は、画像処理の結果に基づく通信制御の第２の例における、車の前方を撮影するカメラが撮影した画像の一例を模式的に示した図である。図４８では、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００に相当する車の前方を走行する３台の他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１５００３が写っている。
図４９は、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００の受光装置Ａ１００２または制御部Ａ１００４において、他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２のそれぞれの送信部が光源を用いて送信した光信号を復調して得られた接続情報を模式的に示した図である。通信装置Ａ１０００、Ａ２０００は、他の車Ａ１３００１が送信した光信号からＳＳＩＤが「ＸＸＸ」であり、使用している周波数チャネルが「１」であるという接続情報を取得し、他の車Ａ１３００２が送信した光信号からＳＳＩＤが「ＹＹＹ」であり、使用している周波数チャネルが「３」であるという接続情報を取得する。このとき、他の車Ａ１５００３は、光信号を送信する機能を有していないため、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００は、他の車Ａ１５００３に関する接続情報を取得できない。
画像処理の結果に基づく通信制御の第２の例では、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００の制御部Ａ１００４が、受光装置Ａ１００２で撮影された動画用の撮像データに対して画像処理を施して、例えば図４８の画像から他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１５００３のそれぞれを検出する。このとき、制御部Ａ１００４は、受信された２つの光信号の光源の位置に基づいて、画像から検出された他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１５００３のうち、他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２に対して光通信で受信された２つの接続情報を対応付ける。これにより、画像から検出された他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２と無線通信を行う場合に利用する接続情報を特定することができるとともに、ＳＳＩＤが「ＸＸＸ」または「ＹＹＹ」の基地局または通信装置は他の車Ａ１５００３と通信を行うために用いるＳＳＩＤではないことを特定することができる。
まず、他の車Ａ１５００３が、光信号を送信する機能は有していないが、「ＰＰＰ」というＳＳＩＤを用いて無線通信を行う機能は有している場合について説明する。
このとき、無線装置Ａ１００６は、キャリアセンスを行うことで通信可能な距離にある車に搭載された他の通信装置のＳＳＩＤとして、「ＸＸＸ」、「ＹＹＹ」、「ＰＰＰ」の３つのＳＳＩＤを検出し、制御部Ａ１００４は、光信号として受信された接続情報に含まれるＳＳＩＤである「ＸＸＸ」、「ＹＹＹ」とは異なる、「ＰＰＰ」を他の車Ａ１５００３と通信を行うために用いるＳＳＩＤと判断して、他の車Ａ１５００３とＳＳＩＤ「ＰＰＰ」を対応付ける。
制御部Ａ１００４は、画像から他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１５００３の相互の位置関係や、それぞれの車と自車との位置関係などを判定し、無線通信を行う対象を選択する。制御部Ａ１００４は、例えば、自車との距離が最も近い他の車Ａ１５００３を通信対象として選択してもよい。また、制御部Ａ１００４は、車ごとに走行している車線を判定して、自車が走行中の車線を走行している車のうち、画像中で最も前の位置を走行している他の車Ａ１３００１を通信相手として選択してもよい。
この構成によると、無線通信におけるＳＳＩＤやアドレスなどの識別子のような、無線通信のみでは実空間中の装置との対応付けの困難な情報と、イメージセンサで取得された画像などのセンサで得られたセンシングデータからパターン認識などの信号処理で検出された物体との対応付けを行うことができる。その結果、例えば、運転支援を含む自動運転の制御などの目的で、周囲の環境や周囲の車の動きなどの情報を取得する場合に、情報の取得先として適切な通信相手への接続を容易にすることを促進する。
次に、他の車Ａ１５００３が、光信号を送信する機能と無線通信を行う機能の両方を有していない場合について説明する。
このとき、無線装置Ａ１００６は、キャリアセンスを行うことで通信可能な距離にある車に搭載された他の通信装置のＳＳＩＤとして、「ＸＸＸ」、「ＹＹＹ」の２つのＳＳＩＤを検出する。制御部Ａ１００４は、光信号として受信された接続情報に含まれるＳＳＩＤである「ＸＸＸ」、「ＹＹＹ」とは異なるＳＳＩＤが車に搭載された他の通信装置のＳＳＩＤとして検出されないため、他の車Ａ１５００３は無線通信を行う機能は有さない、または無線通信を行える関係にはないと判断する。
制御部Ａ１００４は、画像から他の車Ａ１３００１、Ａ１３００２、Ａ１５００３の相互の位置関係や、それぞれの車と自車との位置関係などを判定し、無線通信を行う対象として他の車Ａ１３００１または他の車Ａ１３００２のいずれかを選択する。制御部Ａ１００４は、例えば、自車との距離が最も近い通信可能な他の車Ａ１３００２を通信対象として選択してもよい。また、制御部Ａ１００４は、車ごとに走行している車線を判定して、自車が走行中の車線を走行している車のうち、画像中で最も前の位置を走行している他の車Ａ１３００１を通信相手として選択してもよい。
この構成によると、無線通信におけるＳＳＩＤやアドレスなどの識別子のような、無線通信のみでは実空間中の装置との対応付けの困難な情報と、イメージセンサで取得された画像などのセンサで得られたセンシングデータからパターン認識などの信号処理で検出された物体との対応付けを行うことができる。その結果、例えば、直前を走行している他の車Ａ１５００３とは通信により情報を取得できないことを判断でき、例えば、運転支援を含む自動運転の制御を行う場合において、通信可能な他の車Ａ１３００１や他の車Ａ１３００２を他の車Ａ１５００３と誤認することを防止して、適切な自動運転の制御の提供を促進することができる。
次に、画像処理の結果に基づく通信制御の第３の例について説明する。
画像処理の結果に基づく通信制御の第３の例において、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００または通信装置Ａ１０００、Ａ２０００を備える自車の構成および他の車Ａ１３００２、Ａ１３００３の構成は、画像処理の結果に基づく通信制御の第１の例と同じである。画像処理の結果に基づく通信制御の第３の例では、他の車Ａ１３００１の代わりに警察車両Ａ１７００１が走行している点で、画像処理の結果に基づく通信制御の第１の例と異なる。警察車両Ａ１７００１は、警察車両である点で他の車Ａ１３００１と異なるが、他の車Ａ１３００１と同様の構成を備え、光信号の送信と無線通信の機能を有している。
図５０は、画像処理の結果に基づく通信制御の第３の例における、車の前方を撮影するカメラが撮影した画像の一例を模式的に示した図である。図５０では、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００に相当する車の前方を走行する他の車Ａ１３００２、Ａ１３００３と警察車両Ａ１７００１が写っている。
図５１は、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００の受光装置Ａ１００２または制御部Ａ１００４において、他の車Ａ１７００１、Ａ１３００２、Ａ１３００３のそれぞれの送信部が光源を用いて送信した光信号を復調して得られた接続情報を模式的に示した図である。通信装置Ａ１０００、Ａ２０００は、警察車両Ａ１７００１が送信した光信号からＳＳＩＤが「ＱＱＱ」であり、使用している周波数チャネルが「１」であるという接続情報を取得し、他の車Ａ１３００２が送信した光信号からＳＳＩＤが「ＹＹＹ」であり、使用している周波数チャネルが「３」であるという接続情報を取得し、他の車Ａ１３００３が送信した光信号からＳＳＩＤが「ＺＺＺ」であり、使用している周波数チャネルが「３」であるという接続情報を取得する。
画像処理の結果に基づく通信制御の第３の例では、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００の制御部Ａ１００４が、受光装置Ａ１００２で撮影された動画用の撮像データに対して画像処理を施して、例えば図５０の画像から警察車両Ａ１７００１と他の車Ａ１３００２、Ａ１３００３のそれぞれを検出する。このとき、制御部Ａ１００４は、受信された３つの光信号の光源の位置に基づいて、画像から検出された警察車両Ａ１７００１と他の車Ａ１３００２、Ａ１３００３に対して、光通信で受信された３つの接続情報を対応付ける。これにより、画像から検出された警察車両Ａ１７００１および他の車Ａ１３００２、Ａ１３００２のそれぞれについて、無線通信を行う場合に利用する接続情報を特定することができる。
制御部Ａ１００４は、画像処理において認識された３台の車両について、車両の外観などの情報を用いて警察車両であるか否かといった車両の詳細な分類を行い、車両Ａ１７００１が警察車両であることを認識する。制御部Ａ１００４は、警察車両Ａ１７００１と他の車Ａ１３００２、Ａ１３００３のうち、情報を取得する優先度の高い警察車両Ａ１７００１を無線通信を行う対象として選択する。
この構成によると、イメージセンサで取得された画像などのセンサで得られたセンシングデータからパターン認識などの信号処理で対象物を認識する際に、認識された対象物をさらに詳細な分類を行い、当該分類に基づいて通信制御を行うことができる。
なお、上述した警察車両を情報取得の優先度の高い通信相手として選択する制御は、あくまで一例であり、警察車両を認識した場合に異なる制御を行ってもよい。例えば、警察車両Ａ１７００１が光信号に当該警察車両を識別するための識別子を含めて送信し、制御部Ａ１００４は、警察車両に対して直接無線接続するのではなく、他の車Ａ１３００２または他の車Ａ１３００３に対して、警察車両Ａ１７００１から光信号で受信した識別子を指定して、警察車両Ａ１７００１の情報を取得してもよい。
また、画像処理により警察車両を検出した場合に、常に同じ通信制御を行うのではなく、認識された警察車両の警光灯が点灯していることが認識された場合や、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００がイメージセンサ以外のセンサとしてマイクを備え、制御部Ａ１００４がマイクで取得された音声データに対してパターン認識の信号処理を施すことでサイレン音を検出した場合に、警察車両に関する情報収集を優先する通信制御を行ってもよい。
なお、マイクで取得した音声データを用いて他の装置が発生させた音を検出する場合、当該他の装置の識別子などの送信データに基づいて生成された変調信号が同時に送信されていてもよい。
この構成によると、パターン認識などの信号処理で認識された音を発生させた装置と、当該音信号として送信された識別子などの送信データとを対応付けることができる。その結果、例えば、識別子が既知の装置が複数ある環境で、検出された音を発生させた装置の特定を容易にできる可能性がある。
なお、光信号の代わりに音信号を用いてもよく、その場合は通信装置Ａ１０００、Ａ２０００における受光装置Ａ１００２をマイクなどの音検出装置に置き換えた構成となる。また、音検出装置としてアレイマイクなどの音の到来方向を特定できる装置を用いることで、検出対象の音を発生させた装置と音信号との対応付けをさらに正確にすることができる。
なお、本実施の形態に係る通信装置Ａ１０００、Ａ２０００は、複数の無線装置を有してもよい。例えば、通信装置Ａ１０００、Ａ２０００は、互いに異なる規格で規定された通信方式に対応した複数の無線装置を備えていてもよいし、互いに同一の通信方式に対応する複数の無線装置を備えていてもよい。
また、本実施の形態に係る通信装置Ａ１０００、Ａ２０００が車である、または車に搭載された通信装置である場合、受光装置Ａ１００２は、例えば、ドライブレコーダーに含まれるカメラ、バックモニター用のカメラ、車体の周辺確認用のカメラ、サイドミラーの代わりの映像をモニタに映すために用いられるカメラなどであってもよい。このように、光通信以外の目的で搭載されているカメラを用いて光信号の受信を行うことで、新たなカメラを追加することなく本実施の形態で開示した通信制御を実現することができ、コストの削減や光信号の受信機能の普及を促進することができる。また、このようなカメラは運転者にとって必要な、すなわち車両の操作を行う上で重要な情報が得られる領域が撮影できるよう設置されているため、画像認識などの信号処理と無線通信とを組み合わせてより多くの情報を収集することで、適切な自動運転の制御を提供や運転者への情報の提供を促進することができる。
本開示では、例えばイメージセンサやマイクなどのセンサで受信可能な通信方式を用いて送信された送信信号を、当該センサで得られたセンシングデータを用いて復調する方法および装置の態様について説明している。
上記態様において、さらに、センサで得られたセンシングデータに対して画像認識などのパターン認識の信号処理を行う態様によると、センシングデータから検出または認識された実空間の対象物と送信信号の送信元との対応を判断することが可能となる。
上記態様において、さらに、送信信号を用いて、通信を含むネットワークを介する処理で用いるＳＳＩＤ、アドレス、識別子などの情報を伝送する態様によると、通信を含むネットワークを介する処理で用いる情報と実空間の対象物との対応付けを容易にすることができる。すなわち、従来は、実空間における対象物と対応付けが困難だったネットワークを介する処理で用いる情報を、実空間から得られたセンシングデータに基づいて利用することができる。
上記態様において、さらに、センサとしてイメージセンサを用い、通信を含むネットワークを介する処理で用いる情報を光信号で送信する態様によると、可視の対象物と通信を含むネットワークを介する処理で用いる情報との対応付けの信頼性を向上させることができる。
上記態様において、さらに、ＳＳＩＤ、アドレスなどの通信に用いる識別子を光信号で送信し、画像認識の信号処理の結果に基づいて通信で接続する対象の識別子を選択する態様によると、実空間における対象物の位置関係や対象物の属性に基づいた通信制御を行うことができ、接続したい対象物を指定して通信を行い、情報を取得や制御の指示を行うことができるようになる。その結果、例えば、不特定多数の装置が通信可能範囲に含まれる環境で適切な通信相手との通信を実現する手段を提供できるようになり、通信を介した新たなサービスの創出や普及を促進できる。
以上、本開示の実施の形態８について説明した。
なお、可視光通信を行う通信システムの一例として、図５の構成について説明したが、可視光通信を行う通信システムの構成は、図５に示す構成に限らない。例えば、図５２に示すような構成でもよい（例えば、"IEEE 802.11-16/1499r1"を参照）。図５２では、送信信号は、アップコンバートされずにベースバンド帯において光信号として送信される。すなわち、本実施の形態の光信号を送信する機器（つまり、光源を具備する機器）が図５２に示す送信側の構成を具備し、本実施の形態の光信号を受光する端末が図５２に示す受信側の構成を具備してもよい。
（実施の形態９）
本実施の形態では、図５２について、補足説明を行う。
図５２の具体的な説明を行う。シンボルマッピング部は、送信データを入力し、変調方式に基づいたマッピングを行う、シンボル系列（ci）を出力する。
等化前処理部は、シンボル系列を入力とし、受信側での等化処理を軽減するために、シンボル系列に対し、等化前処理を行い、等化前処理後のシンボル系列を出力する。
エルミート対称性処理部は、等化前処理後のシンボル系列を入力とし、エルミート対称性が確保できるように、等化前処理後のシンボル系列に対しサブキャリア割り当てを行い、パラレル信号を出力する。
逆（高速）フーリエ変換部は、パラレル信号を入力とし、パラレル信号に対し、逆（高速）フーリエ変換を施し、逆（高速）フーリエ変換後の信号を出力する。
パラレルシリアル、および、サイクリックプレフィックス付加部は、逆（高速）フーリエ変換後の信号を入力とし、パラレルシリアル変換、および、サイクリックプレフィックスを付加し、信号処理後の信号として出力する。
デジタルアナログ変換部は、信号処理後の信号を入力とし、デジタルアナログ変換を行い、アナログ信号を出力し、アナログ信号は、１つ以上の例えばＬＥＤから、光として出力される。
なお、等化前処理部、エルミート対称性処理部は、なくてもよい。つまり、等化前処理部、エルミート対称性処理部での信号処理は、行わない場合もあり得る。
フォトダイオードは、光を入力とし、ＴＩＡ（Transimpedance Amplifier）により、受信信号を得る。
アナログデジタル変換部は、受信信号に対し、アナログデジタル変換を行い、デジタル信号を出力する。
サイクリックプレフィックス除去、および、シリアルパラレル変換部は、デジタル信号を入力とし、サイクリックプレフィックス除去を行い、その後、シリアルパラレル変換を行い、パラレル信号を入力とする。
（高速）フーリエ変換部は、パラレル信号を入力とし、（高速）フーリエ変換を行い、（高速）フーリエ変換後の信号を出力する。
検波部は、フーリエ変換後の信号を入力とし、検波を行い、受信シンボル系列を出力する。
シンボルデマッパーは、受信シンボル系列を入力とし、デマッピングを行い、受信データ系列を得る。
以上のようにして、光変調信号を送信する送信装置、光変調信号を受信する受信装置を、本明細書における各実施の形態に適用しても、各実施の形態は同様に実施することができる。
（実施の形態１０）
実施の形態８において、図４２を用いて、送信装置が光変調信号を複数送信し、受信装置が複数の光変調信号を受信する場合の例について説明した。本実施の形態では、このときの実施例について説明する。
図５３は、本実施の形態における送信装置と受信装置の構成例を示している。図５３において、送信装置１００が複数の光変調信号を送信し、受信装置１５０が複数の光変調信号を受信し、受信データを得ることになる。なお、図５３において、図６と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
図５３における送信装置は、Ｍ個の光変調信号を送信するものとする。なお、Ｍは２以上の整数であるものとする。
送信部Ａ２００２＿ｉは、データＡ２００１＿ｉ、制御信号Ａ２００５を入力とし、制御信号Ａ２００５に含まれる誤り訂正符号化方法に関する情報、送信方法に関する情報に基づいて、誤り訂正符号化、送信方法に基づく信号処理を施し、光変調信号Ａ２００３＿ｉを生成し、出力する。なお、ｉは１以上Ｍ以下の整数であるものとする。
そして、光変調信号Ａ２００３＿ｉは、光源Ａ２００４＿ｉから送信される。
イメージセンサなどの受光部Ａ２０５１は、光変調信号Ａ２００３＿ｉに対応する光を受信する。このとき、受光部Ａ２０５１は、Ｍ個の光変調信号に対応する光を受信することになる。受光部Ａ２０５１において、複数の光の受信信号を受信する方法については、例えば、実施の形態８で説明したとおりである。
受光部Ａ２０５１は光変調信号２００３＿ｉに対応する光受信信号Ａ２０５２＿ｉを出力する。なお、ｉは１以上Ｍ以下の整数であるものとする。
受信部Ａ２０５３＿ｉは、光変調信号Ａ２００３＿ｉに対応する光受信信号Ａ２０５２＿ｉを入力とし、復調、誤り訂正復号等の処理を行い、データＡ２００１＿ｉに対応する受信データＡ２０５４＿ｉを出力する。
データ取得部Ａ２０５５は、データＡ２０５４＿１、データＡ２０５４＿２、・・・、データＡ２０５４＿Ｍを入力とし、データＡ２０５６を生成、出力する。
図５４は、図５３とは異なる本実施の形態における送信装置と受信装置の構成例を示している。なお、図５４において、図５３と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
分配部Ａ２１０２は、情報Ａ２１０１、制御信号Ａ２００５を入力とし、制御信号Ａ２００５に含まれる誤り訂正符号化方法に関する情報に基づいて、情報Ａ２１０１に対し、誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化後のデータを生成する。そして、分配部Ａ２１０２は誤り訂正符号化後のデータを分配し、誤り訂正符号化後のデータＡ２００１＿ｉを出力する。
なお、Ｍ個の誤り訂正符号化後のデータＡ２００１＿ｉへの分配は、どのように行われてもよい。例えば、誤り訂正符号化後のデータをＭ個に分割し、分割したＭ個のデータ系列をそれぞれ誤り訂正符号化後のデータＡ２００１＿ｉに割り当ててもよい。また、誤り訂正符号化後のデータから、同一のデータで構成するＭ個のデータ系列を生成し、それぞれのデータ系列を誤り訂正符号化後のデータＡ２００１＿ｉに割り当ててもよい。誤り訂正符号化後のデータＡ２００１＿ｉへの割り当て方法はこれらに限ったものではなく、誤り訂正符号化後のデータからＭ個のデータ系列を生成し、それぞれのデータ系列を誤り訂正符号化後のデータＡ２００１＿ｉに割り当てればよい。
送信部Ａ２００２＿ｉはデータＡ２００１＿ｉ、制御信号Ａ２００５を入力とし、制御信号Ａ２００５に含まれる送信方法に関する情報に基づき、送信方法に基づく信号処理を施し、光変調信号Ａ２００３＿ｉを生成し、出力する。なお、ｉは１以上Ｍ以下の整数であるものとする。
そして、光変調信号Ａ２００３＿ｉは、光源Ａ２００４＿ｉから送信される。
イメージセンサなどの受光部Ａ２０５１は、光変調信号Ａ２００３＿ｉに対応する光を受信する。このとき、受光部Ａ２０５１は、Ｍ個の光変調信号に対応する光を受信することになる。受光部Ａ２０５１において、複数の光の受信信号を受信する方法については、例えば、実施の形態８で説明したとおりである。
受光部Ａ２０５１は光変調信号２００３＿ｉに対応する光受信信号Ａ２０５２＿ｉを出力する。なお、ｉは１以上Ｍ以下の整数であるものとする。
受信部Ａ２０５３＿ｉは、光変調信号Ａ２００３＿ｉに対応する光受信信号Ａ２０５２＿ｉを入力とし、復調などの処理を行い、データＡ２００１＿ｉに対応する受信データ（の対数尤度比）２０５４＿ｉを出力する。
誤り訂正復号部Ａ２１５１は、受信データ（の対数尤度比）２０５４＿１、受信データ（の対数尤度比）２０５４＿２、・・・、受信データ（の対数尤度比）２０５４＿Ｍを入力とし、誤り訂正復号を行い、受信データＡ２１５２を出力する。
図５５は、図５３、図５４における送信装置１００が送信する光変調信号のフレーム構成の一例を示している。
図５５におけるフレーム構成Ａ２２０１＿１は、図５３、図５４における光変調信号Ａ２００３＿１のフレーム構成の一例を示している。なお、フレーム構成Ａ２２０１＿１において、横軸は時間である。
したがって、図５５におけるフレーム構成Ａ２２０１＿ｉは、図５３、図５４における光変調信号Ａ２００３＿ｉのフレーム構成の一例を示している。なお、フレーム構成Ａ２２０１＿ｉにおいて、横軸は時間である。そして、ｉは１以上Ｍ以下の整数であるものとする。（つまり、図５５では、Ｍ個のフレーム構成を示している。）
フレーム構成Ａ２２０１＿ｉに示すように、図５３、図５４における送信装置１００は、光変調信号Ａ２００３＿ｉにおいて、プリアンブルＡ２２１０＿ｉ、制御情報シンボルＡ２２１１＿ｉ、データシンボルＡ２２１２＿ｉを送信することになる。
図５６に受信装置１５０における受信状態の一例を示す。なお、以下の例では、図５３、図５４における送信装置１００が１６（Ｍ＝１６）個の光源を具備しているものとする。
図５６において、Ａ２３００は受光部の一例であるイメージセンサを示しており、Ａ２３０１＿１は第１の光源が照らしている光であり、この光には、第１の光変調信号が含まれているものとする。なお、第１の光変調信号は図５５のＡ２２０１＿１に相当するものとする。
したがって、図５６において、Ａ２３０１＿ｉは第ｉの光源が照らしている光であり、この光には、第ｉの光変調信号が含まれているものとする。なお、第ｉの光変調信号は図５５のＡ２２０１＿ｉに相当するものとする。なお、ｉは１以上１６以下の整数である。
図５６の受信装置１５０における受信状態の例では、受信装置１５０の受光部は、第４の光変調信号を含む第４の光源の光、第８の光変調信号を含む第８の光源の光、第１２の光変調信号を含む第１２の光源の光の受信を行っている。
例えば、図５３、図５４の送信装置１００が１６個の光源から、１６個の光変調信号を送信していたとすると、図５６の状態の場合、図５３、図５４における受信装置１５０は、１６個のすべての光変調信号を受信できていないため、正しい受信データを得ることが難しい状態である。この課題を克服するため方法について、以下で説明する。
図５７は、図５５における光変調信号Ａ２００３＿ｉのフレーム構成Ａ２２０１＿ｉのプリアンブルＡ２２１０＿ｉ、制御情報シンボルＡ２２１１＿ｉが含む情報、および、シンボルの構成の一例を示している。なお、ｉは１以上Ｍ（＝１６）以下の整数とする。
フレーム構成Ａ２２０１＿ｉにおけるプリアンブルＡ２２１０＿ｉ、制御情報シンボルＡ２２１１＿ｉは、図５７に示すように、信号検出のためのシンボルＡ２４０１、同期のためのシンボルＡ２４０２、送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３、誤り訂正符号化方法、送信方法、変調方式に関する情報を含むシンボルＡ２４０４を含んでいるものとする。
信号検出のためのシンボルＡ２４０１は、受信装置１５０が、光変調信号の存在を知るためのシンボルであり、このシンボルを検出することで、受信装置１５０は、光変調信号が存在していることを知ることになる。
同期のためのシンボルＡ２４０２は、受信装置１５０が時間同期（周波数同期を含む場合がある）を行うためのシンボルであり、このシンボルを用いることで、受信装置１５０は、時間同期を行うことができ、各シンボルの高精度な復調が可能となる。
送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３は、送信装置１００が送信している光変調信号の数を通知するためのシンボルであり、図５６の状態のとき、送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３は、「１６」という情報を送信していることになる。
受信装置１５０は、図５６の受信状態において、送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３を受信することで、「１６」個の光変調信号を送信装置１００が送信していることを知ることになる。なお、図５６の受信状態の場合、受信装置１５０は、１６個の光変調信号のうち３個の光変調信号しか受信できていないことを知ることになる。
誤り訂正符号化方法、送信方法、変調方式に関する情報を含むシンボルＡ２４０４は、例えば、光変調信号Ａ２００３＿ｉのデータシンボル（データを伝送するためのシンボル）において使用されている誤り訂正符号化方法、送信方法、変調方式に関する情報を含むシンボルであり、受信装置１５０は、このシンボルを受信することで、光変調信号Ａ２００３＿ｉで用いられている誤り訂正符号化方法、送信方法、変調方式を知ることができる。
図５５のフレーム構成の場合、光変調信号Ａ２００３＿１から光変調信号Ａ２００３＿１６において、図５７に記載しているシンボルを、送信装置１００が送信していることになる。このようにすることで、図５６のように、受信装置１５０がすべての光変調信号を受信できていない状態においても、送信装置１００が送信している光変調信号の数を知ることができ、これにより、受信装置１５０は、「すべての光変調信号を受信できているか、受信できていないか」、を知ることができる。すべての光変調信号を受信できていない場合、途中で、信号処理を中止し、これにより、不必要な電力の消費を抑えることができるという効果を得ることができる。
図５８は、図５７と異なる、図５５における光変調信号Ａ２００３＿ｉのフレーム構成Ａ２２０１＿ｉのプリアンブルＡ２２１０＿ｉ、制御情報シンボルＡ２２１１＿ｉが含む情報、および、シンボルの構成の一例を示している。なお、ｉは１以上Ｍ（＝１６）以下の整数とし、また、図５８において、図５７と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、すでに説明を行っているので、説明を省略する。
図５８では、図５７に対し、光変調信号の番号に関する情報を含むシンボルＡ２５０１が、送信装置１００が送信するシンボルとして加わっている。
図５８は、図５５における光変調信号Ａ２００３＿ｉのフレーム構成Ａ２２０１＿ｉである、つまり、第ｉの光変調信号のフレーム構成であるので、光変調信号の番号に関する情報を含むシンボルＡ２５０１は、「ｉ」という情報を含んでいることになる。
例えば、送信装置１００が、第１の光変調信号で送信する光変調信号の番号に関する情報を含むシンボルＡ２５０１は、「１」という情報を含んでいることになる。
受信装置１５０は、図５６の受信状態において、送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３を受信することで、「１６」個の光変調信号を送信装置１００が送信していることを知ることになる。そして、第４の光変調信号に含まれる「光変調信号の番号に関する情報を含むシンボルＡ２５０１」、第８の変調信号に含まれる「光変調信号の番号に関する情報を含むシンボルＡ２５０１Ａ」、第１２の変調信号に含まれる「光変調信号の番号に関する情報を含むシンボルＡ２５０１Ａ」を、受信装置１５０が受信することになるので、第４の光変調信号、第８の光変調信号、第１２の光変調信号を受信できているということを、受信装置１５０は知ることになる。この状況を知ることで、受信装置１５０は、受信状況を改善するための動作を実行することになり、これにより、データの受信品質が改善することになるが、詳細の動作については、後で説明を行う。
受信装置１５０における受信状態の別の例を図５９、図６０に示す。なお、図５９、図６０において、図５６と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、すでに説明を行っているので、説明を省略する。
図５９の受信装置１５０における受信状態の例では、受信装置１５０の受光部Ａ２３００は、第１の光変調信号を含む第１の光源の光から第１６の光変調信号を含む第１６の光源の光、つまり、１６個の光変調信号の受信を行っている。図５９の場合、例えば、第１の光変調信号を受光部Ａ２３００の左上で受信していることになる。
図６０の受信装置１５０における受信状態の例では、受信装置１５０の受光部Ａ２３００は、第１の光変調信号を含む第１の光源の光から第１６の光変調信号を含む第１６の光源の光、つまり、１６個の光変調信号の受信を行っている。図６０の場合、例えば、第１の光変調信号を受光部Ａ２３００の右下で受信していることになり、これは、図５９とは異なる。
図５９、図６０の受信状態は、あくまでも例であり、受信装置１５０は、第１の光変調信号から第１６の光変調信号をどのような状況で受信するかは、環境によって異なる。この点を考慮した場合、図５８のように各光変調信号に「光変調信号の番号に関する情報を含むシンボルＡ２５０１」があるため、「受光部のどの部分で、どの光変調信号を受信できたか」、を受信装置１５０が把握することができる。そして、受信装置１５０は、第ｉの光変調信号の受信信号から得た第ｉの受信データを得、第１の受信データから第１６の受信データの並び替えが必要なとき、受信データが「どの光変調信号の受信データであるか」を「光変調信号の番号に関する情報を含むシンボルＡ２５０１」から識別することができるため、受信データの正しい並び替えが可能となり、これにより、データの受信品質が改善することになる。
次に、上述とは異なるフレームの構成方法について説明を行う。
図５５は、図５３、図５４における送信装置１００が送信する光変調信号のフレーム構成の一例を示しており、すでに説明を行っているので説明を省略する。
例えば、図５５における光変調信号Ａ２００３＿１におけるフレーム構成Ａ２２０１＿１におけるプリアンブル、制御情報シンボルの構成を図５７とし、「光変調信号Ａ２００３＿２におけるフレーム構成Ａ２２０１＿２」から「光変調信号Ａ２００３＿１６におけるフレーム構成Ａ２２０１＿１６」のプリアンブル、制御情報シンボルの構成を図６１とする。なお、図６１において、図５７と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、図６１の特徴的な点は、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３」を含んでいない点である。つまり、送信装置１００は、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３」を光変調信号Ａ２００３＿１のみで送信しているという点である。
このとき、図５６の受信装置１５０における受信状態の場合、受信装置１５０は、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３」を得ていないので、送信装置１００が送信した光変調信号の数を把握できない。すると、受信装置１５０は、データを正しく受信するのは難しいと判断し、受信動作の信号処理を停止させ、不必要な電力の消費を抑えることができる。
なお、この例の説明では、「送信装置１００は、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３」を光変調信号Ａ２００３＿１のみで送信している」として説明しているが、この例に限ったものではなく、「送信装置１００は、光変調信号Ａ２００３＿１からＡ２００３＿１６のうち、一部の光変調信号において、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３」を送信する」のであれば、上述と同様の効果を得ることができる。
さらに、別の例を説明する。
図５５は、図５３、図５４における送信装置１００が送信する光変調信号のフレーム構成の一例を示しており、すでに説明を行っているので説明を省略する。
例えば、図５５における光変調信号Ａ２００３＿１におけるフレーム構成Ａ２２０１＿１におけるプリアンブル、制御情報シンボルの構成を図５８とし、「光変調信号Ａ２００３＿２におけるフレーム構成Ａ２２０１＿２」から「光変調信号Ａ２００３＿１６におけるフレーム構成Ａ２２０１＿１６」のプリアンブル、制御情報シンボルの構成を図６２とする。なお、図６２において、図５７、図５８と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、図６２の特徴的な点は、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３」を含んでいない点である。つまり、送信装置１００は、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３」を光変調信号Ａ２００３＿１のみで送信しているという点である。
このとき、図５６の受信装置１５０における受信状態の場合、受信装置１５０は、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３」を得ていないので、送信装置１００が送信した光変調信号の数を把握できない。すると、受信装置１５０は、データを正しく受信するのは難しいと判断し、受信動作の信号処理を停止させ、不必要な電力の消費を抑えることができる。
なお、この例の説明では、「送信装置１００は、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３」を光変調信号Ａ２００３＿１のみで送信している」として説明しているが、この例に限ったものではなく、「送信装置１００は、光変調信号Ａ２００３＿１からＡ２００３＿１６のうち、一部の光変調信号において、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３」を送信する」のであれば、上述と同様の効果を得ることができる。
さらに別の例として、「送信装置１００は、光変調信号Ａ２００３＿１からＡ２００３＿１６のうち、一部の光変調信号において、プリアンブル、制御情報シンボルを送信するという構成であってもよい。」
以上のように、送信装置が複数の光変調信号を送信する際、本実施の形態で説明したように、光変調信号を送信することで、受信装置は、高いデータの受信品質を得ることができる、または、消費電力を低減することができる、という効果を得ることができる。
なお、本実施の形態において、送信装置が送信する光変調信号の数を１６として説明したが、これに限ったものではない。例えば、送信装置が図５３の１００のような構成の場合、送信する時間により、送信する光変調信号の数を変更してもよい。例えば、第１時間において、１６個の光変調信号を送信し、第２時間において、８個の光変調信号を送信し、第３時間において、１個の光変調信号を送信する、というようにしてもよい。また、この例の場合、第１時間において、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０４」では「１６」という情報を送信し、第２時間において、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０４」では「８」という情報を送信し、第３時間において、「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０４」では「１」という情報を送信することになる。
そして、本実施の形態では、図５５のフレーム構成を例に説明したが、フレーム構成はこれに限ったものではなく、フレームに他のシンボルが存在していてもよい。また、シンボルの送信する順番は、図５５の順番に限ったものではない。
さらに、プリアンブル、制御情報シンボルの構成として、図５７、図５８、図６１、図６２について説明したが、各図において、一部のシンボルが存在しない、または、各図において、別のシンボルが存在するような構成であっても同様に動作させることができることがある。つまり、プリアンブル、制御情報シンボルの構成は図５７、図５８、図６１、図６２の構成に限ったものではない。また、プリアンブル、制御情報シンボルを構成するシンボルの送信する順番は、図５７、図５８、図６１、図６２の例に限ったものではない。
（実施の形態１１）
本実施の形態では、例えば、受信装置１５０の受信状態が、図５６のような状況において、受信装置１５０のデータの受信品質を改善するための実施方法について説明する。
実施の形態１０で説明したように、受信装置１５０が、例えば、図５６のような状況となると、受信装置１５０は、正しく受信データを得ることが難しい。また、受信装置１５０の受信状態が図６３のようになる場合がある。図６３において、図５６と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
図６３の場合、イメージセンサなどの受光部における各光源が照射されている面積が小さいため、受信装置１５０におけるデータの受信品質が低下するという課題が発生する。また、ラインスキャン方式、領域毎ラインスキャンサンプリングを行った場合、受信装置１５０は、データの受信品質が著しく低下する可能性がある。
本実施の形態では、この課題を克服する受信装置１５０の構成例について説明する。
データを送信する送信装置の構成例として、図５３の送信装置１００がある。なお、図５３についてはすでに説明を行っているので、説明を省略する。
図５３の送信装置１００が送信する光変調信号を受信する受信装置１５０の構成が図６４である。
また、データを送信する送信装置の図５３と異なる構成例として、図５４の送信装置１００がある。なお、図５４について説明はすでに説明を行っているので、説明を省略する。
図５４の送信装置１００が送信する光変調信号を受信する受信装置１５０の構成が図６５である。
以下では、図６４、図６５の受信装置１５０について説明を行う。
図６４は、図５３の送信装置１００が送信した光変調信号を受信する受信装置１５０の構成の一例であり、図５３と同様に動作するものについては、同一番号を付している。
レンズ（群）Ａ３１０１はレンズ制御信号Ａ３１０９を入力とし、焦点距離、絞り、フォーカスなどの制御を行う。
イメージセンサ（受光部）Ａ３１０３は、レンズ通過後の光Ａ３１０２を入力とし、光受信信号Ａ２０５２＿１からＡ２５０２＿Ｍ、および、画像信号Ａ３１０４を出力する。なお、画像信号Ａ３１０４は、その後、信号処理が行われ、内部の表示部で画像として表示されてもよいし、インターフェースを介し、外部の表示部で画像として表示されてもよい。
データ取得部Ａ２０５５は、受信データＡ２０５４＿１からＡ２０５４＿Ｍを入力とし、データＡ２０５６、および、受信状態情報Ａ３１０７を出力する。
受信状態情報Ａ３１０７は、例えば、実施の形態１０における、送信装置１００が送信した「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３」から得た「送信している光変調信号数に関する情報」、送信装置１００が送信した「光変調信号の番号に関する情報を含むシンボルＡ２５０１」から得た「光変調信号の番号に関する情報」であってもよいし、また、受信状態情報Ａ３１０７は、「送信している光変調信号数に関する情報」、「光変調信号の番号に関する情報」から生成した受信状態の情報でもよい。なお、この例に限ったものではない。
物体認識部Ａ３１０５は、画像信号Ａ３１０４、受信状態情報Ａ３１０７、指示信号Ａ３１５０を入力とし、指示信号Ａ３１５０に基づいて、物体認識を行う。例えば、指示信号Ａ３１５０が、「通信を行う」ことを示していた場合、物体認識部Ａ３１０５は、光変調信号の認識を開始することになる。このとき、物体認識部Ａ３１０５は、画像信号Ａ３１０４、受信状態情報Ａ３１０７を入力とし、物体認識信号Ａ３１０６を出力する。具体的な動作については、後で説明を行う。
レンズ制御部Ａ３１０８は、物体認識信号Ａ３１０６を入力とし、例えば、図５６、図６３などの受信状態を認識し、「レンズ制御を行うか、レンズ制御を行う場合、焦点距離の設定値、絞りの設定値、フォーカスの設定を決定し」、これらの制御に相当するレンズ制御信号Ａ３１０９を出力する。図６４では、レンズ制御部Ａ３１０８は、物体認識信号Ａ３１０６を入力としているが、これ以外の入力信号が存在してもよい。
図６５は、図５４の送信装置１００が送信した光変調信号を受信する受信装置１５０の構成の一例であり、図５３、図５４と同様に動作するものについては、同一番号を付している。なお、レンズ（群）Ａ３１０１、イメージセンサＡ３１０３、物体認識部Ａ３１０５、レンズ制御部Ａ３１０８の動作については、すでに説明しているので、ここでは説明を省略する。
誤り訂正復号部Ａ２１５５は、受信データＡ２０５４＿１からＡ２０５４＿Ｍを入力とし、データＡ２０５６、および、受信状態情報Ａ３１０７を出力する。
次に、図６４、図６５におけるレンズ（群）Ａ３１０１の制御方法について、具体的な例を述べる。
実施の形態１０で説明したように、例えば、受信装置１５０の受信状態が図５６に示したとおりの場合、いくつかの光源が照射した光を受光部が受光していないため、受信装置１５０が、データを正しく受信するのが難しい。また、すでに説明したように、受信装置１５０の受信状態が図６３に示すような場合、受信装置１５０のデータの受信品質が悪いという課題がある。
一方で、受信装置１５０が、図５９、図６０のような受信状態の場合、データの受信品質が高い。
以上から、受信装置１５０は、図５９、図６０のような受信状態になるように、レンズ（群）Ａ３１０１を制御すると、データの受信品質が向上する。図６４、図６５の受信装置１５０はこれを実現するための構成の例である。
図６４、図６５の受信装置１５０の制御の具体例を述べる。
受信装置１５０の受信状態が例えば、図５６のような状態であったものとする。このとき、図６４、図６５における受信状態情報Ａ３１０７は、すでに説明したように「送信している光変調信号数に関する情報」、「光変調信号の番号に関する情報」に基づいて作成された情報であるので、１６個の光変調信号のうち３個の光変調信号が受信できていることを、図６４、図６５の物体認識部Ａ３１０５は認識する。
さらに、物体認識部Ａ３１０５は、画像信号Ａ３１０４から、「光変調信号の受信状態、例えば、３個の光変調信号をイメージセンサのどの位置で受信しているか」を認識することになる。つまり、物体認識部Ａ３１０５は、図５６のイメージの物体認識を行うことになる。そして、物体認識部Ａ３１０５は、「光変調信号の受信状態」、および、「１６個の光変調信号を受信できていないこと」を認識する。さらにこの例の場合、物体認識部Ａ３１０５は、これらの認識結果をもとに、レンズ制御を行うことを判断し、好適な通信を実現するための「好適な焦点距離の設定値、好適な絞りの設定値、好適なフォーカスの設定を決定し」、これらの情報を含む物体認識信号Ａ３１０６を出力する。なお、物体認識信号Ａ３１０６は、「好適な焦点距離の設定値」を少なくとも含んでいればよく、物体認識信号Ａ３１０６は、好適な絞りの設定値、好適なフォーカスの設定の情報を含んでいなくてもよい。
レンズ制御部Ａ３１０８は、物体認識信号Ａ３１０６を入力とし、物体認識信号Ａ３１０６に含まれる「好適な焦点距離の設定値、好適な絞りの設定値、好適なフォーカスの設定」などの情報に基づき、レンズ（群）Ａ３１０１を制御するためのレンズ制御信号Ａ３１０９を出力する。
このような一連の動作を実施することで、図６４、図６５の受信装置１５０は、例えば、図５９、図６０のような受信状態となり、これにより、高いデータの受信品質を得ることができるという効果が得られる。
上述の例では、受信装置１５０の受信状態を、図５６から「図５９、図６０」に制御する場合を例に説明したが、この例に限ったものではなく、受信装置１５０の受信状態を、図６３から「図５９、図６０」に制御してもよい。ただし、これに限ったものではない。
次に、図６４、図６５とは異なる図６６、図６７の受信装置１５０の制御の例を説明する。
図６６は、図５３の送信装置１００が送信した光変調信号を受信する受信装置１５０の構成の一例であり、図６４と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、すでに説明を行っている部分については説明を省略する。
図６６の受信装置１５０が、図６４の受信装置１５０と異なる点は、イメージセンサＡ３１０３の後に信号処理部Ａ３３０２が存在している点である。
信号処理部Ａ３３０２は少なくともズーム（画像の拡大（・縮小））の処理機能を有しているものとする。
したがって、信号処理部Ａ３３０２は、画像信号Ａ３３０１、ズーム用信号Ａ３３００、物体認識信号Ａ３１０６、指示信号Ａ３１５０を入力とし、指示信号Ａ３１５０が「撮影モード（撮影を行う）」であることを示している場合、信号処理部Ａ３３０２は、ズーム用信号Ａ３３００のズーム（画像拡大（・縮小））の情報に基づいて、画像信号Ａ３３０１に対し、ズーム用の信号処理を行い、信号処理後の画像信号Ａ３１０４を出力する。
指示信号Ａ３１５０が「通信モード（通信を行う）」であることを示している場合、信号処理部Ａ３３０２は、物体認識信号Ａ３１０６に含まれる「好適な焦点距離の設定値、好適な絞りの設定値、好適なフォーカスの設定」などの情報に基づき、画像信号Ａ３３０１に対し、ズーム用の信号処理を行い、信号処理後の画像信号Ａ３１０４、および、信号処理後の光受信信号２０５２＿１からＡ２０５２＿Ｍを出力する。これにより、上述の説明のように、受信状態が改善するため、データの受信品質が改善するという効果を得ることができる。
なお、レンズ制御部Ａ３１０８における受信状態を改善する方法については、すでに説明を行っているので、説明を省略する。
以上のようにすることで、受信装置１５０は、受信状態が改善するため、データの受信品質が改善するという効果を得ることができる。図６６において、レンズ（群）Ａ３１０１が焦点距離変更機能を有していない場合、受信改善を行うための焦点距離の変更は行われないことになる。
図６７は、図５４の送信装置１００が送信した光変調信号を受信する受信装置１５０の構成の一例であり、図６５と同様に動作するものについては、同一番号を付しており、すでに説明を行っている部分については説明を省略する。
図６７の受信装置１５０が、図６５の受信装置１５０と異なる点は、図６６と同様、イメージセンサＡ３１０３の後に信号処理部Ａ３３０２が存在している点である。
なお、信号処理部Ａ３３０２の動作の詳細については、すでに説明を行っているので、説明を省略する。また、このすでに行った説明のように、受信状態が改善するため、データの受信品質が改善するという効果を得ることができる。
なお、レンズ制御部Ａ３１０８における受信状態を改善する方法については、すでに説明を行っているので、説明を省略する。
以上のようにすることで、受信装置１５０は、受信状態が改善するため、データの受信品質が改善するという効果を得ることができる。図６７において、レンズ（群）Ａ３１０１が焦点距離変更機能を有していない場合、受信改善を行うための焦点距離の変更は行われないことになる。
ところで、図６４、図６５、図６６、図６７の受信装置１５０において、レンズ（群）Ａ３１０１が、焦点距離として複数の値の設定が可能であるものとする。例えば、焦点距離として１２ｍｍ以上３５ｍｍ以下の設定が可能、または、焦点距離として１２ｍｍ、および、２５ｍｍの設定が可能、というような方法が考えられる。以下では、この例をもとに説明を行う。
第１の例として、焦点距離として離散的な値を複数サポートしている場合を考える。
図６４、図６５、図６６、図６７の受信装置１５０は、指示信号Ａ３１５０により、「通信モード」に設定したされた場合、通信を開始することになるが、このとき、レンズ（群）Ａ３１０１の焦点距離を例えば最広角となる１２ｍｍに設定するとよい。というのも、最広角に設定した場合、図５６のように、一部の光変調の受信が難しいという受信状態を避けることができる可能性が高い。これにより、データの受信品質を改善することができるという効果を得ることができる。ただし、さらにデータの受信品質を改善するために、焦点距離などを好適な値に制御してもよい。
なお、この例では、焦点距離として、１２ｍｍ、２５ｍｍをサポートしている場合を例に説明しているが、２種類以上の焦点距離をサポートしていても、通信開始時に、例えば、最広角の焦点距離に設定することは、データの受信品質を改善するという点では、有効な方法となる。
第２の例として、焦点距離を連続的に（または、細かく）設定可能である場合を考える。
図６４、図６５、図６６、図６７の受信装置１５０は、指示信号Ａ３１５０により、「通信モード」と設定したされた場合、通信を開始することになるが、このとき、レンズ（群）Ａ３１０１の焦点距離を例えば最広角となる１２ｍｍに設定するとよい。というのも、最広角に設定した場合、図５６のように、一部の光変調の受信が難しいという受信状態を避けることができる可能性が高い。これにより、データの受信品質を改善することができるという効果を得ることができる。ただし、この例の場合、焦点距離を細かく設定することが可能であるので、例えば、１４ｍｍに設定しても、同等の効果を得ることができる可能性が高い。ただし、さらにデータの受信品質を改善するために、焦点距離などを好適な値に制御してもよい。
図６６、図６７の受信装置１５０において、信号処理部Ａ３３０２が、ズーム（画像の拡大（・縮小））の処理機能を有している場合を考える。このとき、１倍の画像の拡大（拡大を行わない）、２倍の画像の拡大、４倍の画像の拡大に対応している場合を例に説明を行う。
図６６、図６７の受信装置１５０は、指示信号Ａ３１５０により、「通信モード」に設定された場合、通信を開始することになるが、このとき、信号処理部Ａ３３０２のズーム（画像の拡大（・縮小））として、最も広角となる「１倍の画像の拡大（拡大を行わない）」に設定するとよい。というのも、最広角に設定した場合、図５６のように、一部の光変調の受信が難しいという受信状態を避けることができる可能性が高い。これにより、データの受信品質を改善することができるという効果を得ることができる。ただし、さらにデータの受信品質を改善するために、ズームの値を好適な値に制御してもよい。
（補足１）
当然であるが、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を複数組み合わせて、実施してもよい。
また、各実施の形態については、あくまでも例であり、例えば、「変調方式、誤り訂正符号化方式（使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等）、制御情報など」を例示していても、別の「変調方式、誤り訂正符号化方式（使用する誤り訂正符号、符号長、符号化率等）、制御情報など」を適用した場合でも同様の構成で実施することが可能である。
変調方式については、本明細書で記載している変調方式以外の変調方式を使用しても、本明細書において説明した実施の形態、その他の内容を実施することが可能である。例えば、ＡＰＳＫ（Amplitude Phase Shift Keying）（例えば、16APSK, 64APSK, 128APSK, 256APSK, 1024APSK, 4096APSKなど）、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）（例えば、4PAM, 8PAM, 16PAM, 64PAM, 128PAM, 256PAM, 1024PAM, 4096PAMなど）、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）（例えば、BPSK, QPSK, 8PSK, 16PSK, 64PSK, 128PSK, 256PSK, 1024PSK, 4096PSKなど）、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）（例えば、4QAM, 8QAM, 16QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 1024QAM, 4096QAMなど）などを適用してもよく、各変調方式において、均一マッピング、非均一マッピングとしてもよい。また、Ｉ－Ｑ平面における２個、４個、８個、１６個、６４個、１２８個、２５６個、１０２４個等の信号点の配置方法（２個、４個、８個、１６個、６４個、１２８個、２５６個、１０２４個等の信号点をもつ変調方式）は、本明細書で示した変調方式の信号点配置方法に限ったものではない。
本明細書で説明した無線装置を具備しているのは、例えば、放送局、基地局、アクセスポイント、端末、携帯電話（mobile phone）等の通信・放送機器、テレビ、ラジオ、端末、パーソナルコンピュータ、携帯電話、アクセスポイント、基地局等の通信機器であることが考えられる。また、本明細書で説明した無線装置は、通信機能を有している機器であって、その機器が、テレビ、ラジオ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等のアプリケーションを実行するための装置に何らかのインターフェースを解して接続できるような形態であることも考えられる。
また、本明細書で説明した受信部を具備しているのは、例えば、放送局、基地局、アクセスポイント、端末、携帯電話（mobile phone）等の通信・放送機器、テレビ、ラジオ、端末、パーソナルコンピュータ、携帯電話、アクセスポイント、基地局等の通信機器であることが考えられる。
本実施の形態における電波による無線通信では、データシンボル以外のシンボル、例えば、パイロットシンボル（プリアンブル、ユニークワード、ポストアンブル、リファレンスシンボル等）、制御情報用のシンボルなどが、フレームにどのように配置されていてもよい。そして、ここでは、パイロットシンボル、制御情報用のシンボルと名付けているが、どのような名付け方を行ってもよく、シンボルそれぞれの役割が重要となっている。
パイロットシンボルは、例えば、送受信機において、ＰＳＫ変調を用いて変調した既知のシンボル（または、受信機が同期をとることによって、受信機は、送信機が送信したシンボルを知ることができてもよい。）であればよく、受信機は、このシンボルを用いて、周波数同期、時間同期、（各変調信号の）チャネル推定（ＣＳＩ（Channel State Information）の推定）、信号の検出等を行うことになる。
また、制御情報用のシンボルは、（アプリケーション等の）データ以外の通信を実現するための、通信相手に伝送する必要がある情報（例えば、通信に用いている変調方式・誤り訂正符号化方式・誤り訂正符号化方式の符号化率、上位レイヤでの設定情報等）を伝送するためのシンボルである。
（補足２）
上記の各実施の形態で説明した動画像符号化方式は、例えば、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）２、Ｈ．２６４／ＡＶＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ． Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）、ＶＣ－１、ＶＰ８、ＶＰ９などの名称で規定された仕様に準拠した方式を用いることができる。ただし、上記の各実施の形態で説明した動画像符号化方式は、上記で列挙した方式とは異なる動画像符号化方式を用いてもよい。
なお、本開示は各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態では、通信装置として行う場合について説明しているが、これに限られるものではなく、この通信方法をソフトウェア、ハードウェア、又は、ハードウェアと連携したソフトウェアで実現することが可能である。
なお、例えば、上記通信方法、送信方法、または受信方法を実行するプログラムを予めＲＯＭ（Read Only Memory）に格納しておき、そのプログラムをＣＰＵ（Central Processor Unit）によって動作させるようにしても良い。
また、上記通信方法、送信方法、または受信方法を実行するプログラムをコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納し、記憶媒体に格納されたプログラムをコンピュータのＲＡＭ（Random Access Memory）に記録して、コンピュータをそのプログラムにしたがって動作させるようにしても良い。
そして、上記の各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、部分的に又は全体的に、集積回路であるＬＳＩ（Large Scale Integration）として実現され、上記の各実施の形態で説明した各プロセスは、部分的に又は全体的に、一つのＬＳＩ又はＬＳＩの組み合わせによって制御されてもよい。ＬＳＩは個々のチップから構成されてもよいし、機能ブロックの一部または全てを含むように一つのチップから構成されてもよい。ＬＳＩはデータの入力と出力とを備えてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。集積回路化の手法はＬＳＩに限られるものではなく、専用回路、汎用プロセッサ又は専用プロセッサで実現しても良い。また、ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）またはＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。本開示は、デジタル処理又はアナログ処理として実現されてもよい。さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
（補足３）
なお、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）およびＣＰＵ（Central Processing Unit）の少なくとも一方が、本開示において説明した通信方法、送信方法、または受信方法を実現するために必要なソフトウェアの全部あるいは一部を無線通信または有線通信によりダウンロードできるような構成であってもよい。さらに、更新のためのソフトウェアの全部あるいは一部を無線通信または有線通信によりダウンロードできるような構成であってもよい。そして、ダウンロードしたソフトウェアを記憶部に格納し、格納されたソフトウェアに基づいてＦＰＧＡおよびＣＰＵ少なくとも一方を動作させることにより、本開示において説明したデジタル信号処理を実行するようにしてもよい。
このとき、ＦＰＧＡおよびＣＰＵの少なくとも一方を具備する機器は、通信モデムと無線または有線で接続し、この機器と通信モデムにより、本開示において説明した通信方法、送信方法、または受信方法を実現してもよい。
例えば、本明細書で記載した基地局、ＡＰ、端末などの通信装置（送信装置または受信装置）が、ＦＰＧＡ、および、ＣＰＵのうち、少なくとも一方を具備しており、ＦＰＧＡ及びＣＰＵの少なくとも一方を動作させるためのソフトウェアを外部から入手するためのインターフェースを通信装置が具備していてもよい。さらに、通信装置が外部から入手したソフトウェアを格納するための記憶部を具備し、格納されたソフトウェアに基づいて、ＦＰＧＡ、ＣＰＵを動作させることで、本開示において説明した信号処理を実現するようにしてもよい。
本明細書で説明した送信装置を第１の「車、または、乗り物」が具備し、本明細書で説明した受信装置を第２の「車、または、乗り物」が具備し、データの送受信を実施してもよい。
本明細書で説明した「送信装置、または、送信装置の機能の一部」を、インターフェースを介して第１の「車、または、乗り物」に接続し、本明細書で説明した「受信装置、または、受信装置の一部」を、インターフェースを介して第２の「車、または、乗り物」に接続し、送受信によるデータの伝送を実施してもよい。
また、本明細書で説明した送信装置を第１の「車、または、乗り物」が具備し、この送信装置と本明細書で説明した受信装置とで、データの送受信を実施してもよい。
本明細書で説明した受信装置を第２の「車、または、乗り物」が具備し、この受信装置と本明細書で説明した送信装置とで、データの送受信を実施してもよい。
さらに、本明細書で説明した「送信装置、または、送信装置の機能の一部」を、インターフェースを介して第１の「車、または、乗り物」に接続し、この一連の送信装置と本明細書で説明した受信装置とで、データの送受信を実施してもよい。
本明細書で説明した「受信装置、または、受信装置の一部」を、インターフェースを介して第２の「車、または、乗り物」に接続し、本明細書で説明した送信装置とこの一連の受信装置とで、データの送受信を実施してもよい。
「「車、または、乗り物」が本明細書で説明した送信装置、または、送信装置の一部を具備している」、または、「「車、または、乗り物」が「本明細書で説明した送信装置」、または、「本明細書で説明した送信装置の一部の機能」と、インターフェースを介して接続している場合」、本明細書で説明した送信装置が具備している光源として、「車、または、乗り物」が具備している光源を使用してもよい。
例えば、図６８のように車Ｂ１００は、光源Ｂ１０１＿１、Ｂ１０１＿２、Ｂ１０１＿３、Ｂ１０１＿４を具備しており、これらの光源の１つ以上を本明細書で説明した送信装置が光変調信号を送信するための光源としてもよい。
また、車Ｂ１００が搭載している複数の光源のうち、「どの光源を、本明細書で説明した送信装置が光変調信号を送信するための光源として用いるか」、を選択する機能を送信装置、または、送信装置と接続した装置が具備していてもよい。また、光源の明るさ、光源の照射角度、光源の位置をあわせて設定できてもよい。
「「車、または、乗り物」が本明細書で説明した受信装置、または、受信装置の一部を具備している」、または、「「車、または、乗り物」が「本明細書で説明した受信装置」、または、「本明細書で説明した受信装置の一部の機能」と、インターフェースを介して接続している場合」、本明細書で説明した受信装置が具備している受光部として、「車、または、乗り物」が具備している受光部（例えば、イメージセンサ、フォトダイオードなど）を使用してもよい。
例えば、図６９のように車Ｂ１００は、受光部Ｂ２０１＿１、Ｂ２０１＿２、Ｂ２０１＿３、Ｂ２０１＿４、Ｂ２０１＿５、Ｂ２０１＿６を具備しており、これらの受光部の１つ以上を本明細書で説明した受信装置が光変調信号を受信するための受光部としてもよい。
また、車Ｂ１００が搭載している複数の受光部のうち、「どの受光部を、本明細書で説明した受信装置が光変調信号を受信するための受光部として用いるか」、を選択する機能を受信装置、または、受信装置と接続した装置が具備していてもよい。また、受光部の角度、受光部の位置をあわせて設定できてもよい。
さらに、本明細書で説明した受信装置が、データを受信することができていることを、車が搭載しているフロントパネル、乗り物が搭載しているコクピットに表示してもよい。また、本明細書で説明した受信装置が、データを受信することができていることを、車などのハンドル自身、または、ハンドルが具備するバイブレータを振動させることで、ユーザに知らせてもよい。
（補足４）
本明細書において、受信装置に関連する処理に関するアプリケーションをサーバが提供し、端末は、このアプリケーションをインストールすることで、本明細書で記載した受信装置の機能を実現してもよい。なお、アプリケーションは、本明細書に記載した送信装置を具備する通信装置がネットワークを介しサーバと接続することによって、端末に提供されてもよいし、アプリケーションは、別の送信機能を有する通信装置がネットワークを介しサーバと接続することによって、端末に提供されてもよい。
同様に、本明細書において、送信装置に関連する処理に関するアプリケーションをサーバが提供し、通信装置は、このアプリケーションをインストールすることで、本明細書で記載した送信装置の機能を実現してもよい。なお、アプリケーションは、他の通信装置がネットワークを介しサーバと接続することによって、この通信装置に提供されるという方法が考えられる。
また、送信装置が具備している光源、受信装置が具備している受光部に関するソフトウェアをサーバが提供し、このソフトウェアを得ることで、送信装置が具備している光源が光変調信号の送信に対応でき、受信装置が具備している受光部が光変調信号の受信に対応できるようにしてもよい。
さらに、本明細書における送信装置が、サーバの機能を有していてもよく、送信装置が具備するアプリケーションを、何らかの通信手段を用いて、通信装置に提供し、通信装置はダウンロードすることにより得たアプリケーションにより、本明細書における受信装置を実現することができてもよい。
なお、本明細書において、「照明部」、「光源」と記載しているが、画像、動画、広告などを表示するディスプレイ、プロジェクタが光を発しており、その光に光変調信号が含まれているというような方法であってもよい。つまり、「照明部」、「光源」が光を発する機能以外の機能を有していてもよい。また、「照明部」、「光源」が、複数の「照明」、「光源」により構成されていてもよい。
さらに、光変調信号を生成し、光を発する通信装置が用いる送信方法は、本明細書で記載された送信方法以外の方法であってもよい。また、光変調信号は、本明細書で説明した以外の情報が含まれていてもよい。
また、ＬＥＤなどの照明・光源自身が、本明細書で説明した送信装置の機能を有していてもよい。
さらに、本明細書で記載した、送信装置、受信装置を車に搭載する場合を例として説明しているが、これに限ったものではなく、送信装置、受信装置が、他のものに搭載されていてもよいし、送信装置、受信装置が単体で存在していても、本明細書で説明した動作を実施することができ、また、同様な効果を得ることができる。
（補足５）
本開示における通信装置および受信装置は、実施の形態１～１１の何れかの態様であってもよい。
すなわち、本開示の一態様である第１の通信装置は、第１の通信装置の識別子を示す第１の識別子情報を伝送する第１の光信号と、第２の通信装置の識別子を示す第２の識別子情報を伝送する第２の光信号とを受光して受信信号を生成する受光部と、前記受信信号を復調して前記第１の識別子情報と、前記第２の識別子情報とを取得する復調部と、前記第１の光信号及び前記第２の光信号を含む領域を撮影し、動画または静止画データを取得するカメラと、前記動画または静止画データに基づいて、前記第１の識別子情報及び前記第２の識別子情報のいずれか一方を選択する制御部と、前記選択された識別子情報に対応する通信装置と通信を行う通信部と、を備える。
本開示の一態様である第２の通信装置は、所定の領域を撮影し、前記所定の領域に照射された光信号を復調するための受信信号と、画像処理に用いるための動画または静止画データを取得する受光部と、前記画像データを復調し、それぞれ対応する他の通信装置の識別子を示す識別子情報を複数取得する復調部と、前記動画または静止画データに基づいて、前記複数の識別子情報のうちのいずれか一つの識別子情報を選択する制御部と、前記選択された識別子情報に対応する他の通信装置と無線通信を行う通信部と、を備える。
本開示の一態様である第１の受信装置は、第１の通信装置の識別子を示す第１の識別子情報を伝送する第１の光信号と、第２の通信装置の識別子を示す第２の識別子情報を伝送する第２の光信号とを受光して光受信信号を生成する第１の受光部と、前記光受信信号を復調して前記第１の識別子情報と、前記第２の識別子情報とを取得する復調部と、前記第１の光信号及び前記第２の光信号を含む領域を撮影した動画または静止画データを取得する第２の受光部と、前記動画データまたは静止画データに基づいて、前記第１の識別子情報及び前記第２の識別子情報のいずれか一方を選択する制御部と、を備える。
本開示の一態様である第２の受信装置は、第１の通信装置の識別子を示す第１の識別子情報を伝送する第１の光信号と、第２の通信装置の識別子を示す第２の識別子情報を伝送する第２の光信号とを受光して受信信号を生成する受光部と、前記受信信号を復調して前記第１の識別子情報と、前記第２の識別子情報とを取得する復調部と、前記第１の光信号及び前記第２の光信号を含む領域を撮影し、動画データまたは静止画データを取得するカメラと、前記動画データまたは静止画データを解析して、前記第１の光信号を送信した第１の送信機と、前記第２の光信号を送信した第２の送信機との位置関係を示す相対位置情報を生成する解析部と、を備える。
本開示の一態様である第３の受信装置は、第１の通信装置の識別子を示す第１の識別子情報を伝送する第１の光信号と、第２の通信装置の識別子を示す第２の識別子情報を伝送する第２の光信号とイメージセンサを用いて受光して受信信号に生成する受光部と、前記受信信号を復調して前記第１の識別子情報と、前記第２の識別子情報とを取得する復調部と、前記第１の光信号を送信した第１の送信機の位置を示す第１の位置情報と、前記第２の光信号を送信した第２の送信機の位置を示す第２の位置情報とを生成する解析部と、を備える。
本開示の一態様である第４の受信装置は、所定の領域を撮影し、前記所定の領域に照射された光信号を復調するための受信信号と、画像処理に用いるための動画または静止画データを取得する受光部と、前記受信信号を復調して復調データを生成する復調部と、前記動画または静止画データを解析して、前記復調データに対応する光信号を送信した送信機の属性を示す属性情報を生成する解析部と、を備える。
また、本開示における受信装置は、実施の形態８～１１の態様であってもよい。
すなわち、本開示の一態様である受信装置は、撮影によって画像を取得するイメージセンサと、前記イメージセンサの撮像面に含まれるＮ（Ｎは２以上の整数）個の領域のそれぞれについて、当該領域に含まれる複数の画素をサンプリングすることによって、複数の光源から送信される互いに異なるＮ個の光信号を並列に受信する受信部と、を備える。例えば、受信装置は、図４２に示すように、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃおよび領域Ｄのそれぞれについて、ラインスキャンサンプリングを行うことによって、それぞれの領域に対応する光源から互いに異なる光信号を並列に受信する。
これにより、受信装置は、光信号を受信することで、例えばＳＳＩＤなどの情報を安全に入手することができる。また、複数の光源から送信される互いに異なる光信号を並列に受信するため、データの伝送速度が向上するという効果を得ることができる。
また、前記受信装置は、さらに、少なくとも１つのレンズと、前記少なくとも１つのレンズを制御するレンズ制御部とを備え、前記レンズ制御部は、前記複数の光源のそれぞれからの光が、前記少なくとも１つのレンズを介して前記イメージセンサに投影されるように、前記少なくとも１つのレンズを制御してもよい。例えば、前記レンズ制御部は、前記少なくとも１つのレンズの焦点距離を制御してもよい。具体的には、少なくとも１つのレンズは、例えば図６４～図６７に示すレンズ（群）Ａ３１０１であり、レンズ制御部は、例えば図６４～図６７に示すレンズ制御部Ａ３１０８である。また、レンズ制御部による焦点距離の制御によって、例えば図５６および図６３に示す受信状態が、例えば図５９および図６０に示す受信状態に変更される。なお、焦点距離だけでなく、絞りおよびフォーカスを制御してもよい。
これにより、高いデータの受信品質を得ることができるという効果が得られる。
また、前記複数の光源のそれぞれから送信される光信号は、前記複数の光源から送信されている光信号の数に関する信号数情報を含み、前記受信装置は、さらに、前記Ｎ個の光信号の受信状態を認識する認識部を備え、前記認識部は、前記受信部によって受信されている光信号の数であるＮ個と、前記受信部によって受信されている前記光信号に含まれる前記信号数情報とに基づいて、前記受信状態を認識し、前記レンズ制御部は、前記認識部によって認識された前記受信状態に基づいて、前記少なくとも１つのレンズの焦点距離を制御してもよい。例えば、前記認識部は、前記受信部によって受信されている光信号の数であるＮ個と、前記信号数情報によって示される光信号の数とに基づいて、前記受信状態が、前記複数の光源から送信されている全ての光信号が前記受信部によって受信されている状態であるか否かを判定し、前記レンズ制御部は、前記認識部によって、前記全ての光信号が前記受信部に受信されている状態ではないと判定される場合には、前記少なくとも１つのレンズの焦点距離が短くなるように、前記少なくとも１つのレンズを制御してもよい。具体的には、信号数情報は、例えば図５７および図５８に示す「送信している光変調信号数に関する情報を含むシンボルＡ２４０３」に含まれる情報である。また、認識部は、図６４～図６７に示す物体認識部Ａ３１０５である。
これにより、受信されている光信号の数であるＮ個と、その信号数情報によって示される光信号の数とに基づいて、複数の光源から送信されている全ての光信号が受信されているか否かが判定される。そして、全ての光信号が受信されていない場合には、少なくとも１つのレンズの焦点距離が短くなる。その結果、画角が広くなることによって、複数の光源からの全ての光をイメージセンサに投影させ、全ての光信号を受信することができる。したがって、高いデータの受信品質を得ることができる。
本開示の一態様は、光通信システムに有用である。
１００，４００，１０００，１４００Ａ，１４００Ｂ 機器
１０２，１４０４－１、１４０４－２ 送信部
１０４，１４０６－１，１４０６－２ 光源
１５０，１０５０ 端末（受信装置）
１５１ 受光部
１５３ 受信部
１５５ データ解析部
１５７ 表示部
４５３，２００２ 無線装置
４７０，２０００ 基地局
２００１ 送信装置

Claims (6)

  1. 撮影によって画像を取得するイメージセンサと、
    前記イメージセンサの撮像面に含まれるＮ（Ｎは２以上の整数）個の領域のそれぞれについて、当該領域に含まれる複数の画素をサンプリングすることによって、複数の光源から送信される互いに異なるＮ個の光信号を並列に受信する受信部と、
    少なくとも１つのレンズと、
    前記Ｎ個の光信号の受信状態を認識する認識部と、
    前記少なくとも１つのレンズを制御するレンズ制御部と、を備え、
    前記複数の光源のそれぞれから送信される光信号は、前記複数の光源から送信されている光信号の数に関する信号数情報を含み、
    前記認識部は、
    前記受信部によって受信されている光信号の数であるＮ個と、前記受信部によって受信されている前記光信号に含まれる前記信号数情報とに基づいて、前記受信状態を認識し、
    前記レンズ制御部は、
    前記認識部によって認識された前記受信状態に基づいて、前記複数の光源のそれぞれからの光が、前記少なくとも１つのレンズを介して前記イメージセンサに投影されるように、前記少なくとも１つのレンズの焦点距離を制御する、
    受信装置。
  2. 前記認識部は、
    前記受信部によって受信されている光信号の数であるＮ個と、前記信号数情報によって示される光信号の数とに基づいて、前記受信状態が、前記複数の光源から送信されている全ての光信号が前記受信部によって受信されている状態であるか否かを判定し、
    前記レンズ制御部は、
    前記認識部によって、前記全ての光信号が前記受信部に受信されている状態ではないと判定される場合には、前記少なくとも１つのレンズの焦点距離が短くなるように、前記少なくとも１つのレンズを制御する、
    請求項１に記載の受信装置。
  3. レンズと、
    複数の光源から送信されるＮ（Ｎは２以上の整数）個の光信号から少なくとも１つの光信号を、前記レンズを介して受信し、受信信号を生成するイメージセンサと、
    プロセッサとを備え、
    前記プロセッサは、前記Ｎ個の光信号のうちの何れかの光信号が前記受信信号に含まれていない場合には、前記受信信号に前記Ｎ個の光信号を含めるように前記レンズを制御し、
    前記Ｎ個の光信号を復調し、
    前記Ｎ個の光信号のそれぞれは、並列に送信される前記光信号の数を表すＮの数値を示す情報を含んでいる、
    受信装置。
  4. イメージセンサによる撮影によって画像を取得し、
    前記イメージセンサの撮像面に含まれるＮ（Ｎは２以上の整数）個の領域のそれぞれについて、当該領域に含まれる複数の画素をサンプリングすることによって、複数の光源から送信される互いに異なるＮ個の光信号を並列に受信し、
    前記Ｎ個の光信号の受信状態を認識し、
    少なくとも１つのレンズを制御し、
    前記複数の光源のそれぞれから送信される光信号は、前記複数の光源から送信されている光信号の数に関する信号数情報を含み、
    前記受信状態の認識では、
    受信されている光信号の数であるＮ個と、受信されている前記光信号に含まれる前記信号数情報とに基づいて、前記受信状態を認識し、
    前記少なくとも１つのレンズの制御では、
    認識された前記受信状態に基づいて、前記複数の光源のそれぞれからの光が、前記少なくとも１つのレンズを介して前記イメージセンサに投影されるように、前記少なくとも１つのレンズの焦点距離を制御する、
    受信方法。
  5. 前記受信状態の認識では、
    受信されている光信号の数であるＮ個と、前記信号数情報によって示される光信号の数とに基づいて、前記受信状態が、前記複数の光源から送信されている全ての光信号が受信されている状態であるか否かを判定し、
    前記少なくとも１つのレンズの制御では、
    前記受信状態の認識において、前記全ての光信号が受信されている状態ではないと判定される場合には、前記少なくとも１つのレンズの焦点距離が短くなるように、前記少なくとも１つのレンズを制御する、
    請求項４に記載の受信方法。
  6. 複数の光源から送信されるＮ（Ｎは２以上の整数）個の光信号から少なくとも１つの光信号を、レンズを介して受信し、受信信号を生成し、
    前記Ｎ個の光信号のうちの何れかの光信号が前記受信信号に含まれていない場合には、前記受信信号に前記Ｎ個の光信号を含めるように前記レンズを制御し、
    前記Ｎ個の光信号を復調し、
    前記Ｎ個の光信号のそれぞれは、並列に送信される前記光信号の数を表すＮの数値を示す情報を含んでいる、
    受信方法。
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