(57)【要約】  照明光通信装置（１００）は、断続スイッチ（ＳＷ）により光源（５３）を流れる電流を断続することによって通信信号を照明光に重畳する変調を行う変調回路（１０）を備え、変調回路（１０）は、変調回路（１０）にかかる電圧をフィードバック電圧として、フィードバック電圧を分圧することによって基準電圧を生成する基準源（４）と、基準電圧に対応する電流設定値を超えないように光源（５３）を流れる電流を抑制する電流抑制回路（１）と、基準源（４）と並列に接続され、通信信号に基づいてフィードバック電圧のフィードバック経路を断続するスイッチトランジスタ（Ｑｆ）とを備える。
2019039216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を発する光源と、
前記光源に出力電流を供給し、前記出力電流の平均値を所定値にしようとする定電流フィードバック機能を有し、指定された調光比に応じて前記所定値を制御する電源回路と、
前記光源を流れる電流を断続することによって通信信号を前記照明光に重畳する変調を行う変調回路とを備え、
前記変調回路は、
前記光源と直列に接続され、前記光源を流れる電流を断続する断続スイッチと、
前記変調回路にかかる電圧をフィードバック電圧として、前記フィードバック電圧を分圧することによって基準電圧を生成する基準源と、
前記基準電圧に対応する電流設定値を超えないように前記光源を流れる電流を抑制する電流抑制回路と、
前記基準源と並列に接続され、前記通信信号に基づいて前記フィードバック電圧のフィードバック経路を断続するスイッチトランジスタとを備える
照明光通信装置。
【請求項２】
前記基準源は、
前記フィードバック電圧を入力する第１抵抗と、
前記第１抵抗と直列に接続された第２抵抗と、
前記第１抵抗と第２抵抗による分圧値を基準電圧として保持するコンデンサと、
前記第１抵抗と前記第２抵抗の間に直列に接続されたダイオードとを備え、
前記スイッチトランジスタは、前記ダイオードと前記第２抵抗とからなる直列回路に並列に接続される
請求項１に記載の照明光通信装置。
【請求項３】
前記断続スイッチは、ドレイン端子、ソース端子およびゲート端子を有するトランジスタであり、
前記電流抑制回路は、
前記断続スイッチのソース端子に接続され、前記断続スイッチに流れる電流の大きさを示す検出電圧を生成するためのソース抵抗と、
前記基準電圧を入力するプラス入力端子、前記検出電圧が入力されるマイナス入力端子、および、前記断続スイッチのゲート端子に接続された出力端子を有する演算増幅器とを備える
請求項１または２に記載の照明光通信装置。
【請求項４】
可視光通信機能を有しない照明器具に付加され、可視光通信機能を追加する通信モジュールであって、
照明光を発する光源と直列に接続され、通信信号を前記照明光に重畳する断続スイッチと、
前記通信モジュールにかかる電圧をフィードバック電圧として、前記フィードバック電圧を分圧することによって基準電圧を生成する基準源と、
前記基準電圧に対応する電流設定値を超えないように前記光源および前記断続スイッチを流れる電流を抑制する電流抑制回路と、
前記基準源と並列に接続され、前記通信信号に基づいて前記フィードバック電圧のフィードバック経路を実質的に断続するスイッチトランジスタとを備える
通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光を変調することにより可視光通信を行う照明光通信装置および通信モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、照明光を１００％変調したときに光源を流れるパルス状の電流に生じるオーバーシュートを低減する照明光通信装置を開示している。【０００３】
図３は、特許文献１の図１３６に開示された変調回路７０ｂを示す図である。この変調回路７０ｂの端子Ａおよび端子Ｂは、照明光を発する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなる光源に直列に接続される。【０００４】
ＭＯＳＦＥＴ(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)ｎ７１は、光源を流れるＬＥＤ電流を断続する断続スイッチ機能と、基準電圧に対応して定められる電流設定値をＬＥＤ電流が超えないように抑制する電流抑制機能とを有する。断続スイッチ機能は通信信号を照明光に重畳する変調を実現し、電流抑制機能はＬＥＤ電流のオーバーシュートを低減する。【０００５】
図３においてｎ７１〜ｎ７７の回路素子を含む回路部分は断続スイッチ機能および電流抑制機能に対応する。ｎ８０〜ｎ８５の回路素子を含む回路部分は、演算増幅器ｎ７３のプラス入力端子に与える上記の基準電圧を生成する基準源である。この基準源は、フィードバック制御により基準電圧を生成する。すなわち、この基準源は、端子Ａ−端子Ｂ間の電圧降下をフィードバック電圧として、抵抗ｎ８２、抵抗ｎ８１およびコンデンサｎ８０に帰還することにより、コンデンサｎ８０の電圧を基準電圧として生成する。フィードバック電圧は、端子Ａ−端子Ｂ間を流れる電流つまりＬＥＤ電流の大きさを表す。それゆえ、基準電圧はＬＥＤ電流に応じた値になる。また、スイッチｎ８３は、ＭＯＳＦＥＴｎ７１がオンであるときにフィードバック経路を接続し、ＭＯＳＦＥＴｎ７１がオフであるときにフィードバック経路を切断する電子シャッターとして機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１３９２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術によれば、フィードバック電圧の取り得る範囲が広くなれば、その広い範囲に渡って精度を維持することが困難であるという問題がある。【０００８】
図４は、図３の変調回路のシミュレーション結果として得られた各種信号波形を示す図である。同図の「ゲート電圧」は、ＭＯＳＦＥＴｎ７１のゲート端子の電圧を示す。「ＬＥＤ電流」は、光源であるＬＥＤを流れる電流であり、図３の端子Ａ−端子Ｂ間を流れる電流でもある。「印加電圧」は、図３の端子Ａ−端子Ｂ間に印加される電圧を示す。【０００９】
ゲート電圧がパルス状に変化しているのは、通信信号を照明光に重畳する変調をしているからである。このゲート電圧に応じてＭＯＳＦＥＴｎ７１は断続する。したがって、ＬＥＤ電流も、印加電圧もゲート電圧の変化に応じて変化する。【００１０】
図４では（ａ）〜（ｆ）の６つのケースを図示している。ケース（ａ）では、調光比が１００％すなわち最も明るい状態を示す。このとき基準電圧の平均値Ｖｒは０，２７Ｖで、ＬＥＤ電流の平均値ｌｄは２７０ｍＡである。ケース（ｂ）では、調光比８５．２％で、基準電圧の平均値Ｖｒは０．２３Ｖ、ＬＥＤ電流の平均値ｌｄは２３０ｍＡである。ケース（ｃ）〜（ｆ）では、調光比、６３％、４８．１％、４４．４％、４０．７％の状態を示し、調光比が順に小さくなっている。【００１１】
図４において、ケース（ａ）〜（ｃ）では、いずれの波形も歪のないほぼ矩形波になっている。ケース（ｄ）では、ゲート電圧の後縁が少し持ち上がり、ＬＥＤ電流もわずかに下がっている。ケース（ｅ）では、ゲート電圧の後縁の持ち上がりが顕著となり、ケース（ｆ）では、ゲート電圧がほぼ５Ｖまで持ち上がっている。ケース（ｄ）〜（ｆ）にかけてＭＯＳＦＥＴｎ７１は、導通しているオン期間のほとんどで定電流動作をしていないこと、すなわち、上記の電流抑制機能において抑制の上限である電流設定値が一定でなくなり、フィードバック制御の精度が劣化している。【００１２】
図４では、調光機能を付加することでＬＥＤ電流の取り得る範囲が調光しない場合よりも広くなっており、その分図３のフィードバック電圧の取り得る範囲も広くなっている。また、変調回路が複数種類の光源に対応するには、ＬＥＤ電流の広い範囲に対応する必要がある。ところが、図４に示したように従来技術によれば、フィードバック電圧の取り得る範囲が広くなれば、その広い範囲に渡って、電流抑制機能の精度を維持することができないという問題がある。【００１３】
本発明は、ＬＥＤ電流の取り得る範囲が広くても、広い範囲に渡ってフィードバック制御の精度を維持する照明光通信装置および通信モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明に係る照明光通信装置の一形態は、照明光を発する光源と、前記光源に出力電流を供給し、前記出力電流の平均値を所定値にしようとする定電流フィードバック機能を有し、指定された調光比に応じて前記所定値を制御する電源回路と、前記光源を流れる電流を断続することによって通信信号を前記照明光に重畳する変調を行う変調回路とを備え、前記変調回路は、前記光源と直列に接続され、前記光源を流れる電流を断続する断続スイッチと、前記変調回路にかかる電圧をフィードバック電圧として、前記フィードバック電圧を分圧することによって基準電圧を生成する基準源と、前記基準電圧に対応する電流設定値を超えないように前記光源を流れる電流を抑制する電流抑制回路と、前記基準源と並列に接続され、前記通信信号に基づいて前記フィードバック電圧のフィードバック経路を断続するスイッチトランジスタとを備える。【００１５】
また、本発明の係る通信モジュールの一形態は、可視光通信機能を有しない照明器具に付加され、可視光通信機能を追加する通信モジュールであって、照明光を発する光源と直列に接続され、通信信号を前記照明光に重畳する断続スイッチと、前記変調回路にかかる電圧をフィードバック電圧として、前記フィードバック電圧を分圧することによって基準電圧を生成する基準源と、前記基準電圧に対応する電流設定値を超えないように前記光源および前記断続スイッチを流れる電流を抑制する電流抑制回路と、前記基準源と並列に接続され、前記通信信号に基づいて前記フィードバック電圧のフィードバック経路を実質的に断続するスイッチトランジスタとを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る照明光通信装置および通信モジュールによれば、ＬＥＤ電流の取り得る範囲が広くても、広い範囲に渡ってフィードバック制御の精度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施の形態における照明光通信装置の構成例を示す回路図である。
【図２】図２は、実施の形態における変調回路のシミュレーション結果として得られた各種信号波形を示す図である。
【図３】図３は、特許文献１の図１３６に開示された変調回路を示す図である。
【図４】図４は、図３の変調回路のシミュレーション結果として得られた各種信号波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず、実施の形態における照明光通信装置を説明する前に、従来技術においてフィードバック制御の精度を広範囲で維持できない要因について考察する。
【００１９】
図４のシミュレーション結果において、（ａ）から（ｆ）にかけて調光比が小さいほど、つまり、ＬＥＤ電流が少なくなるほど、フィードバック制御の精度が劣化している。これは、調光比が小さいほど、フィードバック系以外からフィードバック系へのエネルギー供給の比率が大きくなって、精度を劣化させていることを示唆している。
【００２０】
図３の変調回路を検討すると、フィードバック系以外からフィードバック系（図３では抵抗ｎ８１およびコンデンサｎ８０）へのエネルギー供給源として、（Ａ）スイッチｎ８３の寄生容量、および（Ｂ）演算増幅器ｎ７３のプラス入力端子の入力バイアス電流、が考えられる。特に（Ａ）ではスイッチｎ８３の断続に伴ってゲート容量およびゲートソース間の寄生容量を介して、基準電圧を保持するコンデンサｎ８０にエネルギーが供給され、フィードバック制御の精度を劣化させていると考えられる。
【００２１】
以上の考察に基づいて、本実施の形態では主に（Ａ）を解消する照明光通信装置１００について説明する。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップおよびステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明する。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密な寸法を表すものではない。
【００２３】
（実施の形態）
実施の形態における照明光通信装置は、調光機能を有するが可視光通信機能を有しない照明器具に対して通信モジュールを追加することによって可視光通信機能を付加した照明光通信装置を例として説明する。
【００２４】
ここで、調光機能は、ユーザ操作等に基づいて照明光の明るさを変更する機能である。照明光の明るさは調光比で表される。調光比は、例えば、最も明るい点灯状態を１００％、最も暗い消灯状態を０％で表す。各実施の形態の調光機能は、光源を流れる電流量のアナログ的な調整によって照明光の明るさを調整するものとする。言い換えれば、デジタル的に電流を断続することによって調光するものではない。
【００２５】
また、可視光通信機能は、照明光の明るさを変調することによって２値の通信信号を照明光に重畳することをいう。各実施の形態における可視光通信は、変調率１００％つまり２値の通信信号を照明光の点灯と消灯の２状態に対応させて、光源を流れる電流をデジタル的に断続する変調を行うものとする。
【００２６】
［１．１  照明光通信装置１００の構成］
図１は、実施の形態における照明光通信装置１００を示す回路図である。図１に示すように照明光通信装置１００は、照明器具１０１と変調回路１０とを備える。この変調回路１０は、通信モジュール１０でもある。照明器具１０１は、電源回路５２ａ、光源５３、第１平滑コンデンサ６５を備える。電源回路５２ａは、整流ブリッジ６２、コンデンサ６３、ＤＣ−ＤＣコンバーター６４、定電流フィードバック回路６７、および抵抗６６を備える。定電流フィードバック回路６７は、入力抵抗６８、増幅器６９、コンデンサ７０、抵抗７１および基準電圧源７２を備える。
【００２７】
［１．２  照明器具１０１の構成］
まず、照明器具１０１の構成について説明する。
【００２８】
電源回路５２ａは、商用電源（例えば、交流１００Ｖ）を整流ブリッジ６２で全波整流し、コンデンサ６３で平滑した後、ＤＣ−ＤＣコンバーター６４で直流電圧に変換する。ＤＣ−ＤＣコンバーター６４の出力両端間に平滑コンデンサ６５が接続されている。また平滑コンデンサ６５と並列に、光源５３と、通信モジュール１０内の断続スイッチＳＷとの直列回路が接続されている。
【００２９】
電源回路５２ａは、光源５３を流れる電流を直接、或いは間接的に検出し、それら電流値を一定にするよう制御する機能を有する。この機能は、図１においては、光源５３の電流を直接検出するための検出抵抗６６および定電流フィードバック回路６７による。定電流フィードバック回路６７は、増幅器６９と、増幅器６９のプラス入力端子に接続された基準電圧源７２と、増幅器６９のマイナス入力端子に接続された入力抵抗６８と、増幅器６９の出力端子と増幅器６９のマイナス入力端子間に接続された利得調整用の抵抗７１、および位相補償用のコンデンサ７０を備える。定電流フィードバック回路６７は、検出抵抗６６の電圧降下と基準電圧源７２の電圧との高低を増幅器６９で比較し、その差分を増幅し、ＤＣ−ＤＣコンバーター６４に帰還する。
【００３０】
つまり、電源回路５２ａは、検出抵抗６６の電圧降下と基準電圧源７２の基準電圧とが一致するよう、ＤＣ−ＤＣコンバーター６４に負帰還制御をかけている。このフィードバック制御は、ＤＣ-ＤＣコンバーター６４が光源５３に供給する電流の平均値を、基準電圧源７２の基準電圧で定められる所定値にしようとする。
【００３１】
基準電圧源７２は、基準電圧を生成し、生成した基準電圧を増幅器６９のプラス入力端子に出力する。この基準電圧源７２は、調光比に応じた基準電圧を生成し、これにより照明器具１０１の調光機能を実現する。つまり、照明光の明るさを増減する調光機能は、基準電圧源７２の基準電圧の増減によって実現される。
【００３２】
また、増幅器６９の反転入力端子と出力端子の間に接続された抵抗７１と入力抵抗６８との分圧比で利得が設定され、抵抗７１と並列に設けられたコンデンサ７０は位相補償のための積分要素として機能する。
【００３３】
平滑コンデンサ６５は、電源回路５２ａの出力間に接続され、電源回路５２ａの出力を平滑する。
【００３４】
光源５３は、照明光を発する光源であり、電源回路５２ａの出力間に、直列接続された複数のＬＥＤを含む。
【００３５】
［１．３  通信モジュールの構成］
次に、通信モジュール１０の構成について説明する。通信モジュール１０は、光源を流れるＬＥＤ電流を断続する断続スイッチ機能と、基準電圧に対応して定められる電流設定値をＬＥＤ電流が超えないように抑制する電流抑制機能とを有する。断続スイッチ機能は通信信号を照明光に重畳する変調を実現し、電流抑制機能はＬＥＤ電流のオーバーシュートを低減する。
【００３６】
そのため、通信モジュール１０は、信号発生回路ＳＧ、電流抑制回路１、基準源４、バッファＢＦ、遅延回路ＤＬ、スイッチＱｆ、およびゲート抵抗Ｒｇを備える。電流抑制回路１は、断続スイッチＳＷ、ソース抵抗Ｒｓ、抵抗Ｒｉ、抵抗Ｒｄ、演算増幅器ＯＰを備える。基準源４は、帰還抵抗Ｒｆ、ダイオードＤ、抵抗Ｒｒ、コンデンサＣｒを備える。また、通信モジュール１０は端子Ｔ１および端子Ｔ２を有し、端子Ｔ１および端子Ｔ２を介して可視光通信機能のない照明器具１０１に付加可能になっている。
【００３７】
信号発生回路ＳＧは、二値の通信信号を発生する。信号発生回路ＳＧは、例えば、照明光通信装置１００、照明器具１０１または通信モジュール１０に固有のＩＤを示すＩＤ信号を通信信号として繰り返し発生し、または、外部の装置から入力された信号を通信信号として発生してもよい。この通信信号は、断続スイッチＳＷの断続に用いられる。つまり、通信信号に応じて断続スイッチＳＷを断続することにより照明光に通信信号を重畳する変調を行う。本実施例では、通信信号のハイレベルは断続スイッチＳＷのオン状態に対応し、通信信号のローレベルはＳＷのオフ状態に対応するものとする。
【００３８】
電流抑制回路１は、光源５３と直列に接続され、上記の断続スイッチ機能と電流抑制機能とを有する。すなわち、電流抑制回路１は、通信信号に応じて断続スイッチＳＷのオンおよびオフを制御し、断続スイッチＳＷがオンのとき電流設定値を超えないように光源５３を流れるＬＥＤ電流を抑制する。これにより、電流抑制回路１は、変調し、かつ、ＬＥＤ電流波形のオーバーシュートをカットする。
【００３９】
断続スイッチＳＷは、光源５３と直列に接続され光源５３を流れる電流を断続するとともに、オンのときに、自身を流れる電流が電流設定値を超えないように抑制する。図１のように断続スイッチＳＷはＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）でよい。
【００４０】
演算増幅器ＯＰは、基準源４から基準電圧が入力されるプラス入力端子と、ソース抵抗Ｒｓおよび抵抗ＲｉからＬＥＤ電流の大きさを示す検出電圧が入力されるマイナス入力端子と、断続スイッチＳＷのゲート端子に接続された出力端子とを有する。さらに、マイナス入力端子には、抵抗Ｒｄを介して通信信号が入力される。
【００４１】
基準源４は、断続スイッチＳＷおよびソース抵抗Ｒｓの直列回路に生じる電圧降下を、フィードバック電圧として帰還抵抗ＲｆおよびダイオードＤを介して入力し、抵抗ＲｒおよびコンデンサＣｒの並列回路に基準電圧を発生させる。ダイオードＤのアノード端子は帰還抵抗Ｒｆに接続され、カソード端子は抵抗Ｒｒに接続される。基準電圧は、帰還抵抗Ｒｆと抵抗Ｒｒによってフィードバック電圧を分圧した値であり、コンデンサＣｒに保持される。
【００４２】
スイッチＱｆは、並列に接続された抵抗ＲｒおよびコンデンサＣｒからなる並列回路とダイオードＤとからなる直列回路に並列に接続され、通信信号に基づいてフィードバック電圧のフィードバック経路を実質的に断続する。実質的にというのは、配線の物理的断続ではなく、電気的にまたは論理的にという意味である。具体的には、スイッチＱｆは、断続スイッチＳＷがオンのときの電圧降下を抵抗ＲｒおよびコンデンサＣｒに帰還させる電子シャッターとして機能する。スイッチＱｆと従来技術とを比べてみると、従来技術の図３では電子シャッター機能を果たすスイッチｎ８３が、基準電圧を生成および保持する抵抗ｎ８０およびコンデンサｎ８１に対して直列に接続されている。これに対して、図１では、電子シャッター機能を果たすスイッチＱｆが、基準電圧を生成および保持する抵抗ＲｒおよびコンデンサＣｒに対して並列に接続されている。この構成により、スイッチＱｆのゲート容量および寄生容量が、抵抗ＲｒおよびコンデンサＣｒに余分なエネルギー供給をすることが解消されている。したがって、調光比が小さくても、フィードバック系以外からフィードバック系へのエネルギー供給の比率が大きくならず、フィードバック制御の精度劣化を抑制すると考えられる。
【００４３】
ゲート抵抗Ｒｇは、スイッチＱｆのゲート電圧を調整するための抵抗である。
【００４４】
遅延回路ＤＬは、信号発生回路ＳＧからバッファＢＦを介して入力される通信信号を遅延させ、遅延した通信使等をスイッチＱｆのゲート端子に出力する。遅延回路ＤＬの遅延時間は、断続スイッチＳＷのオンおよびオフのタイミングに、スイッチＱｆのオンおよびオフタイミングを合わせるように設定される。
【００４５】
［１．４  照明光通信装置１００の動作］
以上のように構成された実施の形態における照明光通信装置１００について、その動作を説明する。
【００４６】
図２は、実施の形態における変調回路のシミュレーション結果として得られた各種信号波形を示す図である。同図の「ゲート電圧」は、断続スイッチＳＷのゲート端子の電圧を示す。「ＬＥＤ電流」は、光源であるＬＥＤを流れる電流であり、図１の断続スイッチＳＷおよびソース抵抗Ｒｓを流れる電流でもある。「印加電圧」は、図１の断続スイッチＳＷおよびソース抵抗Ｒｓに印加される電圧を示す。
【００４７】
ゲート電圧がパルス状に変化しているのは、通信信号を照明光に重畳する変調をしているからである。このゲート電圧に応じて断続スイッチＳＷは断続する。したがって、ＬＥＤ電流も印加電圧もゲート電圧の変化に応じて変化する。
【００４８】
図２では、調光比が次第に小さくなる（ａ）〜（ｆ）の６つのケースを図示している。ケース（ａ）では、調光比が１００％の状態を示す。このときは基準電圧の平均値Ｖｒは０，２７Ｖで、ＬＥＤ電流の平均値ｌｄは２７０ｍＡである。ケース（ｂ）では、調光比７７．８％で、基準電圧の平均値Ｖｒは０．１９Ｖ、ＬＥＤ電流の平均値ｌｄは１９０ｍＡである。ケース（ｃ）〜（ｆ）では、調光比、４０．７％、２５．９％、１４．８％、３．７％の状態を示している。
【００４９】
図２において、ケース（ａ）〜（ｆ）のいずれの波形も歪のないほぼ矩形波になっている。従来技術の図４と比較してみると、従来技術では、調光比１００％から約５０％の範囲ではフィードバック制御が精度よく機能しているが、調光比４０％台で波形が歪み、フィードバック制御の精度が劣化している。これに対して、図２では、少なくとも調光率１００％〜３．７％の範囲で、フィードバック制御の精度が劣化することなく機能している。
【００５０】
このように広い範囲でフィードバック制御の精度が劣化しなくなったことは、従来技術における上記の（Ａ）スイッチｎ８３のゲート容量および寄生容量からフィードバック系（図３の抵抗ｎ８１およびコンデンサｎ８０）への余分のエネルギー供給を、図１では解消した結果と考えられる。また、上記の（Ｂ）演算増幅器ｎ７３（図１では演算増幅器ＯＰ）のプラス入力端子の入力バイアス電流からフィードバック系への余分なエネルギー供給による精度の劣化も想定されたが、図２では（Ｂ）の影響は見られない。
【００５１】
以上のように実施の形態に係る照明光通信装置１００は、照明光を発する光源５３と、前記光源５３に出力電流を供給し、前記出力電流の平均値を所定値にしようとする定電流フィードバック機能を有し、指定された調光比に応じて前記所定値を制御する電源回路５２ａと、前記光源５３を流れる電流を断続することによって通信信号を前記照明光に重畳する変調を行う変調回路１０とを備える。前記変調回路１０は、前記光源５３と直列に接続され、前記光源５３を流れる電流を断続する断続スイッチＳＷと、前記変調回路１０にかかる電圧をフィードバック電圧として、前記フィードバック電圧を分圧することによって基準電圧を生成する基準源４と、前記基準電圧に対応する電流設定値を超えないように前記光源５３を流れる電流を抑制する電流抑制回路１と、前記基準源４と並列に接続され、前記通信信号に基づいて前記フィードバック電圧のフィードバック経路を断続するスイッチトランジスタＱｆとを備える。
【００５２】
これによれば、ＬＥＤ電流の取り得る範囲が広くても、広い範囲に渡ってフィードバック制御の精度を維持することができる。
【００５３】
ここで、前記基準源４は、前記フィードバック電圧を入力する第１抵抗Ｒｆと、前記第１抵抗Ｒｆと直列に接続された第２抵抗Ｒｒと、前記第１抵抗Ｒｆと第２抵抗Ｒｒによる分圧値を基準電圧として保持するコンデンサＣｒと、前記第１抵抗Ｒｆと前記第２抵抗Ｒｒの間に直列に接続されたダイオードＤとを備え、前記スイッチトランジスタは、前記ダイオードと前記第２抵抗とからなる直列回路に並列に接続されてもよい。
【００５４】
ここで、前記断続スイッチは、ドレイン端子、ソース端子およびゲート端子を有するトランジスタであり、前記電流抑制回路１は、前記断続スイッチＳＷのソース端子に接続され、前記断続スイッチＳＷに流れる電流の大きさを示す検出電圧を生成するためのソース抵抗Ｒｓと、前記基準電圧を入力するプラス入力端子、前記検出電圧が入力されるマイナス入力端子、および、前記断続スイッチＳＷのゲート端子に接続された出力端子を有する演算増幅器ＯＰとを備えていてもよい。
【００５５】
また、実施の形態に係る通信モジュールは、可視光通信機能を有しない照明器具１０１に付加され、可視光通信機能を追加する通信モジュールであって、照明光を発する光源５３と直列に接続され、通信信号を前記照明光に重畳する断続スイッチＳＷと、照明器具１０１から前記通信モジュール１０にかかる電圧をフィードバック電圧として、前記フィードバック電圧を分圧することによって基準電圧を生成する基準源４と、前記基準電圧に対応する電流設定値を超えないように前記光源５３および前記断続スイッチＳＷを流れる電流を抑制する電流抑制回路１と、前記基準源と並列に接続され、前記通信信号に基づいて前記フィードバック電圧のフィードバック経路を実質的に断続するスイッチトランジスタＱｆとを備える。
【００５６】
これによれば、ＬＥＤ電流の取り得る範囲が広くても、広い範囲に渡ってフィードバック制御の精度を維持することができる。また、ＬＥＤ電流値の異なる複数機種の照明器具に対応することができる。
【００５７】
以上、本発明に係る照明光通信装置１００および通信モジュール１０について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、実施の形態および変形例における一部の構成要素を任意に組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５８】
１  電流抑制回路
４  基準源
１０  変調回路（通信モジュール）
５２ａ  電源回路
５３  光源
１００  照明光通信装置
１０１  照明器具
Ｃｒ  コンデンサ
Ｄ  ダイオード
ＯＰ  演算増幅器
Ｒｆ  第１抵抗（帰還抵抗）
Ｒｒ  第２抵抗（抵抗）
Ｒｓ  ソース抵抗
ＳＷ  断続スイッチ
【図１】
2019039216.tif 000003
【図２】
2019039216.tif 000004
【図３】
2019039216.tif 000005
【図４】
2019039216.tif 000006
【国際調査報告】
2019039216.tif 000007
2019039216.tif 000008
2019039216.tif 000009