(57)【要約】【課題】照明光通信装置において、可視光通信及び電波による無線通信を、装置の大型化やコスト増を招くことなく導入できるようにする。【解決手段】照明光通信装置１は、ＬＥＤ２から成る光源部１１と、光源部１１に流れる負荷電流を制御して光源部１１を調光する電源回路３と、電源回路３から光源部１１へ供給される出力電流を変調させるスイッチ要素Ｑと、スイッチ要素Ｑのオンオフを制御して光源部１１が出射する照明光にユニークＩＤを含む可視光ビーコン信号を重畳するための変調信号を出力する可視光通信信号回路４と、可視光通信信号回路４へ電力を供給する制御用電源回路５と、ユニークＩＤを含む電波ビーコン信号を発信する無線モジュール１７と、無線モジュール１７から発信される電波ビーコン信号を制御する電波ビーコン制御送信回路１７ａと、を備え、電波ビーコン制御送信回路１７ａは、制御用電源回路５から電力を供給される。【選択図】図２
2015177213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光の光強度を変調して通信信号を重畳させる照明光通信装置であって、
固体発光素子から成る光源部と、
前記光源部に流れる負荷電流を制御して前記光源部を調光する電源回路と、
前記電源回路から前記光源部へ供給される出力電流を変調させるスイッチ要素と、
前記スイッチ要素のオンオフを制御して、前記光源部が出射する照明光にユニークＩＤを含む可視光ビーコン信号を重畳するための変調信号を出力する可視光通信信号回路と、
前記可視光通信信号回路へ電力を供給する制御用電源回路と、
ユニークＩＤを含む電波ビーコン信号を発信する無線モジュールと、
前記無線モジュールから発信される電波ビーコン信号を制御する電波ビーコン制御送信回路と、を備え、
前記電波ビーコン制御送信回路は、前記制御用電源回路から電力を供給されることを特徴とする照明光通信装置。
【請求項２】
前記可視光通信信号回路及び電波ビーコン制御送信回路の間に設けられる蓄電回路を更に備え、
前記前記無線モジュールは、前記光源部の消灯時に、前記蓄電回路から駆動電源を供給されて電波ビーコン信号を発信することを特徴とする請求項１に記載の照明光通信装置。
【請求項３】
前記無線モジュールは、前記光源部の消灯時は、前記光源部の点灯時に比べて、電波ビーコン信号を発信する間隔を短くすることを特徴とする請求項２に記載の照明光通信装置。
【請求項４】
前記無線モジュールは、外部端末から発信された電波モジュール信号を受信する受信部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の照明光通信装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の照明光通信装置と、前記照明光通信装置の間で双方向通信を行う端末と、を備えた可視光通信システムであって、
前記端末は、前記照明光通信装置から発信された電波ビーコン信号及び可視光ビーコン信号を夫々受信する電波受信部及び受光部を有することを特徴とする可視光通信システム。
【請求項６】
前記電波ビーコン信号及び可視光ビーコン信号は、夫々ユニークＩＤとして位置情報を含み、
前記端末は、前記電波ビーコン信号及び可視光ビーコン信号の夫々から得られる位置情報から、前記端末が存在する位置を認識することを特徴とする請求項５に記載の可視光通信システム。
【請求項７】
前記端末は、前記電波受信部において受信される電波ビーコン信号の電波強度が所定の閾値以下であるとき、前記受光部をオフ状態とする低消費電力モードを実行し、前記電波強度が前記閾値以上であるとき、前記受光部を駆動する受信準備モードを実行することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の可視光通信システム。
【請求項８】
前記端末は、ユーザへの案内情報を出力する情報出力部を有することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の可視光通信システム。
【請求項９】
前記端末は、前記受光部において受光される可視光の照度が所定の閾値以上であるとき、前記情報出力部を作動させることを特徴とする請求項８に記載の可視光通信システム。
【請求項１０】
前記端末は、前記電波受信部において受信される電波ビーコン信号の電波強度が所定の閾値以下であるとき、前記情報出力部を作動させることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の可視光通信システム。
【請求項１１】
前記端末は、ＧＰＳ衛星から位置情報を取得するためのＧＰＳ受信部を有することを特徴とする請求項５乃至請求項１０のいずれか一項に記載の可視光通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光の光強度を変調して通信信号を重畳させる照明光通信装置及びこれを用いた照明光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、照明光を用いて通信信号を伝送する可視光通信機能を搭載した照明装置が知られている。この種のものとして、照明装置から所定の領域内へ可視光通信方式で自己のアドレスデータを送信する照明装置と、そのアドレスデータを受信する端末と、を備えた照明システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。可視光通信モジュールを有する携帯端末との間で、可視光通信により位置情報等を送受信する照明装置を備えた可視光通信システムが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
また、可視光通信だけでなく、ＩＭＥＳ（Ｉｎｄｏｏｒ Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）通信といった複数の通信手段により自己の位置情報を送受信する位置検出システムが知られている（例えば、特許文献３参照）。照明装置を用いた可視光通信は、照明光が照射される範囲でのみ通信が可能であるため、位置情報を特定するには適しているが、照明光は常に点灯しているとは限らない。そのため、上記特許文献３のように、複数の通信手段を組み合わせることにより、通信端末の正確な位置情報をより確実に取得することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１６５５２２号公報
【特許文献２】特開２０１４−２７４１５号公報
【特許文献３】特開２０１４−１９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、可視光通信や電波による無線通信といった複数の通信手段を用いる場合、夫々の通信手段毎の制御用電源回路を商用電源から導出する必要があるので、電源回路が大型化し、コスト増となる。特に、照明装置を用いた可視光通信は、照明光により通信可能な範囲が狭いので、通信端末の位置を特定する位置情報システムに導入されるには、複数の照明装置が必要となり、個々の照明装置の大型化及びコスト増は、システム導入における障壁となる。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、可視光通信及び電波による無線通信を、装置の大型化やコスト増を招くことなく導入することができる照明光通信装置及びこれを用いた照明光通信システム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】
【０００７】
本発明は、照明光の光強度を変調して通信信号を重畳させる照明光通信装置であって、固体発光素子から成る光源部と、前記光源部に流れる負荷電流を制御して前記光源部を調光する電源回路と、前記電源回路から前記光源部へ供給される出力電流を変調させるスイッチ要素と、前記スイッチ要素のオンオフを制御して、前記光源部が出射する照明光にユニークＩＤを含む可視光ビーコン信号を重畳するための変調信号を出力する可視光通信信号回路と、前記可視光通信信号回路へ電力を供給する制御用電源回路と、ユニークＩＤを含む電波ビーコン信号を発信する無線モジュールと、前記無線モジュールから発信される電波ビーコン信号を制御する電波ビーコン制御送信回路と、を備え、前記電波ビーコン制御送信回路は、前記制御用電源回路から電力を供給されることを特徴とする。
【０００８】
上記照明光通信装置において、前記可視光通信信号回路及び電波ビーコン制御送信回路１７ａの間に設けられる蓄電回路を更に備え、前記前記無線モジュールは、前記光源部の消灯時に、前記蓄電回路から駆動電源を供給されて電波ビーコン信号を発信することが好ましい。
【０００９】
上記照明光通信装置において、前記無線モジュールは、前記光源部の消灯時は、前記光源部の点灯時に比べて、電波ビーコン信号を発信する間隔を短くすることが好ましい。
【００１０】
上記照明光通信装置において、前記無線モジュールは、外部端末から発信された電波モジュール信号を受信する受信部を有することが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、上記照明光通信装置と、前記照明光通信装置の間で双方向通信を行う端末と、を備えた可視光通信システムであって、前記端末は、前記照明光通信装置から発信された電波ビーコン信号及び可視光ビーコン信号を夫々受信する電波受信部及び受光部を有することを特徴とする。
【００１２】
上記可視光通信システムにおいて、前記電波ビーコン信号及び可視光ビーコン信号は、夫々ユニークＩＤとして位置情報を含み、前記端末は、前記電波ビーコン信号及び可視光ビーコン信号の夫々から得られる位置情報から、前記端末が存在する位置を認識することが好ましい。
【００１３】
上記可視光通信システムにおいて、前記端末は、前記電波受信部において受信される電波ビーコン信号の電波強度が所定の閾値以下であるとき、前記受光部をオフ状態とする低消費電力モードを実行し、前記電波強度が前記閾値以上であるとき、前記受光部を駆動する受信準備モードを実行することが好ましい。
【００１４】
上記可視光通信システムにおいて、前記端末は、ユーザへの案内情報を出力する情報出力部を有することが好ましい。
【００１５】
上記可視光通信システムにおいて、前記端末は、前記受光部において受光される可視光の照度が所定の閾値以上であるとき、前記情報出力部を作動させることが好ましい。
【００１６】
上記可視光通信システムにおいて、前記端末は、前記電波受信部において受信される電波ビーコン信号の電波強度が所定の閾値以下であるとき、前記情報出力部を作動させることが好ましい。
【００１７】
上記可視光通信システムにおいて、前記端末は、ＧＰＳ衛星から位置情報を取得するためのＧＰＳ受信部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、可視光通信信号回路及び電波ビーコン制御送信回路の各制御電源を兼用化することにより、照明装置を小型化及び低コスト化することができ、照明装置を複数用いた可視光通信システムの導入コストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る照明装置の外観を示す上面図、（ｂ）は同側面図、（ｃ）は同下面図。
【図２】上記照明装置の回路構成の概略を示すブロック図。
【図３】上記照明装置の詳細な回路図。
【図４】上記照明装置の変形例に係る回路構成を示すブロック図。
【図５】（ａ）は上記可視光通信システムにおける光源点灯時のビーコン信号の出力例を示す図、（ｂ）は光源消灯時のビーコン信号の出力例を示す図。
【図６】上記実施形態に係る照明装置を用いた可視光通信システムの構成を示す図。
【図７】上記可視光通信システムの一適用例を示す図。
【図８】上記一適用例における動作フローを示す図。
【図９】上記可視光通信システムの別の適用例を示す図。
【図１０】上記可視光通信システムの更に別の適用例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の第１の実施形態に係る照明光通信装置について、図１乃至図５を参照して説明する。ここでは、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、本実施形態の照明光通信装置（以下、照明装置１）の構成例として、天井等に埋め込まれるダウンライトを示す。ここでは、照明装置１としてダウンライトを用いた例に挙げるが、照明装置１は施設等の一定の範囲に照明光を照射できればよく、例えば、ベースライト、ブラケット、配線ダクト用照明器具、電球型ＬＥＤ照明器具等であってもよい。また、照明装置１は、天井吊り下げ式、又は壁面架設式の看板用照明器具であってもよい。
【００２１】
照明装置１は、回路基板上に複数の固体発光素子（ＬＥＤ２）が実装された光源部１１と、光源部１１のＬＥＤ２を点灯させる点灯回路１０（後述する図２、図３参照）を収容する本体部１２と、を備える。また、天井等に形成された開口部に嵌め込まれて光源部１１等を保持する枠体部１３と、商用電源ＡＣから電源供給を受けるための電源線が接続される端子台１４と、配光を制御する反射部材１５と、枠体部１３を天井等に固定するための取付バネ１６と、を備える。
【００２２】
また、照明装置１は、ユニークＩＤを含む電波ビーコン信号を発信する無線モジュール１７を備える。無線モジュール１７は、ユニークＩＤとして照明装置１の位置情報を含む電波ビーコン信号を制御する電波ビーコン制御送信回路１７ａと、電波信号を出力するアンテナ１７ｂと、を備える。反射部材１５は、アンテナ１７ｂを照明装置１外に露出させる孔部１５ａを有する。なお、照明装置１が図示したダウンライト以外の器具に適用される場合においても、器具が金属体で覆われている構造である場合、無線モジュール１７の少なくともアンテナ１７ｂは、器具外に設けられる、又は上記実施形態と同様に、金属体に孔部を設けて電波信号を出力し易い構造が好適に採用される。なお、無線モジュール１７のアンテナ１７ｂは、外部端末から発信された電波モジュール信号を受信する受信部としても機能する。
【００２３】
照明装置１の点灯回路は、所定の調光信号に基づいてＬＥＤ２から成る光源部１１に流れる負荷電流を制御して光源部１１を調光する回路である。図２に示すように、点灯回路１０は、調光信号に基づいて光源部１１に流れる負荷電流を制御する電源回路３と、光源部１１の照明光に通信信号を重畳するための変調信号を出力する可視光通信信号回路４と、可視光通信信号回路４への電力を供給する制御用電源回路５と、を備える。また、点灯回路１０において、電波ビーコン制御送信回路１７ａは、制御用電源回路５から電力を供給される。
【００２４】
図３に示すように、電源回路３は、商用電源ＡＣを入力とするＡＣ／ＤＣコンバータと、光源部１１への負荷電流を制御する出力制御部（不図示）と、を備える。制御用電源回路５は、電源回路３の両出力間に、整流用のダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１を介して接続され、また、平滑化のためのコンデンサＣＸが並列に接続されている。また、コンデンサＣ１が制御用電源回路５の入力端と可視光通信信号回路４のＰＧＮＤの間に配されている。
【００２５】
また、点灯回路１０は、光源部１１に直列に接続されたインピーダンス要素（変調用抵抗Ｒｘ）と、電源回路３から光源部１１へ供給される出力電流を変調させるスイッチ要素（変調用スイッチ素子Ｑ）と、を備える。変調用スイッチ素子Ｑには、例えば、ｎＭＯＳＦＥＴが用いられる。変調用抵抗Ｒｘは、変調用スイッチ素子Ｑに対して並列に接続されている。また、変調用抵抗Ｒｘの一端が、変調用スイッチ素子Ｑにゲート電圧を供給するための制御用電源回路５の入力端の一端に接続されている。
【００２６】
点灯回路１０は、可視光通信信号回路４の非駆動時に、電源回路３からの給電電力により変調用スイッチ素子Ｑをオンさせる強制オン回路６を備える。この強制オン回路６は、可視光通信信号回路４と変調用スイッチ素子Ｑにゲートとの間に、インバータとして機能するトランジスタＱ１，２、及び抵抗Ｒ２を介して接続される。また、この経路には、制御用電源回路５からの負荷電圧を調整する抵抗Ｒ３が配される。なお、可視光通信信号回路４の出力端にはｎＭＯＳＦＥＴが設けられる。強制オン回路６は、光源部１１と並列に配された抵抗Ｒ４と、電圧安定化及び電圧調整のためのツェナーダイオードＺＤ及び抵抗Ｒ５と、を備える。抵抗Ｒ４は、変調用スイッチ素子Ｑをオンさせ、且つ可視光通信信号回路４から出力されるオフ電圧によって打ち消される程度の電圧が、この強制オン回路６に負荷されるように適宜選択される。
【００２７】
光源部１１のＬＥＤ２には、照明装置１における所望の光色の照明光を出射できるＬＥＤ、例えば、ＧａＮ系青色ＬＥＤチップにＹＡＧ系黄色蛍光体が被覆され、青色光と黄色光とを混光させて白色光を出射する白色ＬＥＤが用いられる。なお、白色ＬＥＤに限らず、赤、緑及び緑の発光色が異なる複数のＬＥＤが適宜に組み合わされて用いられてもよく、また、光源部に有機発光材料を用いたＯＬＥＤが用いられてもよい。
【００２８】
電源回路３の出力制御部は、汎用のマイコン等から成り、例えば、リモコン等の調光操作を入力する外部装置（不図示）から送信される調光信号に基づいてＡＣ／ＤＣコンバータ内のスイッチ素子をスイッチングすることで、光源部１１をＰＷＭ制御により調光する。
【００２９】
可視光通信信号回路４は、汎用のマイコン等から成り、照明装置１の外部から入力された２値の情報信号に応じて、光源部１１の光強度を変調させて照明光に重畳する所定の変調信号を生成して変調用スイッチ素子Ｑに出力する。変調信号の周波数は、調光信号の一周期内に複数の波形が含まれるように、少なくとも調光信号の周波数よりも高く設定される。制御用電源回路５は、ＤＣ／ＤＣコンバータを備え、電源回路３からの直流電圧を、可視光通信信号回路４に適した所定の電圧値の直流電圧に変換する。
【００３０】
この構成において、可視光通信信号回路４は、制御用電源回路５からの給電を受けて、所定の通信信号に基づいて変調用スイッチ素子Ｑのオンオフを制御することによって、変調用抵抗Ｒｘが光源部１１に接続されるか否かの切り替えを行なう。具体的には、変調用スイッチ素子Ｑがオンのとき、光源部１１には変調用抵抗Ｒｘを介さずに負荷電流Ｉ１が流れる。一方、変調用スイッチ素子Ｑ１がオフのとき、光源部１１には変調用抵抗Ｒｘを介して負荷電流Ｉ２が流れる。そのため、変調用スイッチ素子Ｑがオンのときの負荷電流Ｉ１の電流値は、変調用スイッチ素子Ｑがオフのときの負荷電流Ｉ２の電流値よりも大きくなる。このように、光源部１１に流れる負荷電流の大きさを変化させることで、光源部１１の光強度に変調を付与し、光源部１１の照明光に通信信号を重畳させることができる。
【００３１】
また、変調用スイッチ素子Ｑがオフのときに、変調用スイッチ素子Ｑと並列に接続されている変調用抵抗Ｒｘが存在しているので、電源回路３から光源部１１への負荷電圧が遮断されない。そのため、点灯回路１０の回路上で光源部１１が無負荷状態にならず、電源回路３の電源電圧が上昇することもない。また、変調用抵抗Ｒｘの一端に制御用電源回路５の入力端が接続されているので、制御用電源回路５の入力端の電圧が、光源部１１に流れる電流と変調用抵抗Ｒｘによって定まる電圧に抑えられる。従って、電源回路３の電源電圧及び制御用電源回路５への入力電圧を安定化すると共に、回路損失を低減することができる。また、電源回路３や制御用電源回路５に、耐圧性の高い高価な部品や多数の部品ではなく、汎用の安価な回路品を用いることができ、しかも回路設計が簡素なので、点灯回路１０及びこれを用いた照明装置１の小型化及び低コスト化を実現することができる。
【００３２】
また、可視光通信信号回路４のマイコンが立ち上がっておらず、制御用電源回路５から変調用スイッチ素子Ｑ１への給電が無い状態においても、強制オン回路６によって電源回路３から変調用スイッチ素子Ｑ１のゲートにオン信号が流れ続ける。つまり、可視光通信信号回路４のマイコンが立ち上がっていない状態でも、変調用スイッチ素子Ｑはオンのままであり、光源部１１の電流は変調用抵抗Ｒｘを介さずに流れる。そのため、可視光通信信号回路４のマイコンが立ち上がり、制御用電源回路５からトランジスタＱ１を介してオン信号の出力が開始されても、電源回路３の出力端間のインピーダンスは変化せず、光源部１１への出力電流にサージ電流は発生しない。可視光通信信号回路４のマイコンが立ち上がってオフ信号を出力するときは、強制オン回路６からトランジスタＱ２方向へ戻り電流（図３のｏｆｆ）が生じるので、強制オン回路６による変調用スイッチ素子Ｑのゲートにオン信号が打ち消される。その結果、変調用スイッチ素子Ｑはオフとなり、変調用抵抗Ｒｘに負荷電流Ｉ２が流れる。従って、上述した構成によれば、電源回路３の電源電圧を安定化すると共に、変調用スイッチ素子Ｑがオン動作を開始したときのサージ電流の発生を抑制することができ、光源部１１への電流ストレスを低減することができる。
【００３３】
このように、電波ビーコン制御送信回路１７ａは、制御用電源回路５から電力を供給されるように構成されている。つまり、可視光通信信号回路４及び電波ビーコン制御送信回路１７ａの各制御電源を兼用化することにより、照明装置１を小型化及び低コスト化することができ、照明装置１を複数用いた可視光通信システムの導入コストを抑制することができる。また、可視光通信信号回路４及び電波ビーコン制御送信回路１７ａを同電位で制御することにより、それらを容易に同期して作動させることができる。
【００３４】
次に、上記実施形態の変形例に係る照明装置について、図４及び図５を参照して説明する。図４に示すように、この変形例に係る照明装置１の点灯回路１０には、可視光通信信号回路４及び電波ビーコン制御送信回路１７ａの間に設けられる蓄電回路７を更に備える。そして、電波ビーコン制御送信回路１７ａ（無線モジュール１７）は、光源部１１の消灯時に、蓄電回路７から駆動電源を供給されて電波ビーコン信号を発信する。
【００３５】
この変形例によれば、可視光ビーコン信号は光源部１１の点灯中しか発信されないが、可視光通信信号回路４と制御電源を共有している電波ビーコン制御送信回路１７ａは、可視光通信信号回路４の非駆動時であっても、電波ビーコン信号を発信することができる。
【００３６】
また、上記変形例において、電波ビーコン制御送信回路１７ａ（無線モジュール１７）は、光源部１１の消灯時は、光源部１１の点灯時に比べて、電波ビーコン信号を発信する間隔を短くする。図５（ａ）に示すように、光源部１１の点灯時は、可視光ビーコン信号と電波ビーコン信号との両方が発信される。一方、図５（ｂ）に示すように、光源部１１が消灯したときには、電波ビーコン信号のみが発信される。そこで、電波ビーコン信号を出力する間隔を短くして、時間あたりの電波ビーコン信号の出力回数を多くすることにより、照明装置１外の通信端末において通信信号を受信し易くすることができる。
【００３７】
次に、上記実施形態に係る照明装置を用いた可視光通信システムについて、図６乃至図８を参照して説明する。図６に示すように、可視光通信システム１００は、照明光の光強度を変調して可視光通信を行う照明装置１と、照明装置１と可視光通信する端末８と、を備える。なお、端末８とネットワークを介して接続されたサーバ（不図示）が更に備えられる。端末８は、例えば、図示したスマートフォンや、タブレット端末、又はその他の専用機器により構成されている。なお、端末８は、上記のような携帯端末に限らず、例えば、懐中電灯や台車に付加的に上記通信手段が組み込まれたものであってもよい。また、ここでは、照明装置１としてダウンライトを用いた例に挙げるが、上記実施形態同様、照明装置１は施設等の一定の範囲に照明光を照射できればよく、例えば、ベースライトやブラケット等であってもよい。
【００３８】
照明装置１は、光源部１１と、光源部１１の点灯を制御する点灯回路１０と、光源部１１から照射された光の配光を制御する反射部材１５と、を有する。また、照明装置１は、位置情報を含むユニークＩＤを発信するビーコン発信機を有する。ビーコン発信機は、通信媒体として電波を用いてユニークＩＤ（ＲＷ（Ｒａｄｉｏ  Ｗａｖｅ）ＩＤ）を発信する無線モジュール１７と、通信媒体として可視光を用いてユニークＩＤ（ＶＬ（Ｖｉｓｉｂｌｅ  Ｌｉｇｈｔ）ＩＤ）を発信する可視光ビーコン発信機と、を含む。無線モジュール１７の電波信号到達範囲は、照明装置１（可視光ビーコン発信機）の照明光到達範囲よりも広い。なお、図中の電波信号を実線矢印で、可視光信号を波線矢印で示す。
【００３９】
無線モジュール１７は、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）−ＬＥ等の特定省電力無線を利用した発信機により構成される。可視光ビーコン発信機は、主として、光源部１１と、点灯回路１０と、照明装置１の位置情報を示すＶＬＩＤを記憶したＩＤ記憶部１８と、点灯回路１０の動作を制御してＶＬＩＤを照明装置１からの照明光に重畳する可視光通信信号回路４と、から構成される。ＶＬＩＤは、各々の照明装置１毎に異なる固有番号であって、例えば、ＭＡＣアドレスやユビキタスＩＤセンタにより定められたユビキタスＩＤにより構成される。ＩＤ記憶部１８は、フラッシュメモリ等の書き込み可能なメモリにより構成される。
【００４０】
端末８は、無線モジュール１７からの電波信号（ＲＷＩＤ）を受信する電波受信部８１と、照明装置１からの照明光（ＶＬＩＤ）を受信する受光部８２と、を有する。電波受信部８１は、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）−ＬＥ等の特定省電力無線を受信する受信機を含むように構成される。なお、図６では、無線モジュール１７から発信されたＶＲＩＤが電波受信部８１に受信された例を示すが、無線モジュール１７及び電波受信部８１は双方向通信となるように構成される。受光部８２は、フォトダイオードやＰＩＮフォトダイオード等の受光素子（不図示）と、この受光素子で受光した光からＶＬＩＤを含む信号光のみを通過させる光学フィルタ（不図示）と、を有する。
【００４１】
また、端末８は、ユーザからの入力を受け付ける入力部８３と、サーバ（不図示）から受信したデータを表示する表示部８４と、ＧＰＳ衛星から位置情報を取得するためのＧＰＳ受信部８５と、を有する。入力部８３は、例えば、ある端末８が属するグループを特定するためのグループＩＤ、所定の端末８を保持するユーザを特定するためのユーザＩＤ、及び該ユーザを認証するためのパスワードのうち少なくとも一つの入力を受け付ける。このようなログイン機構を設けることで、周囲に不特定多数の端末８が存在している場合でも、特定の端末８の間だけでデータの送受信を行うことができる。表示部８４は、サーバから受信したデータを表示するタッチパネルディスプレイ等を有する。なお、ＧＰＳ受信部８５は、電波発信部としても機能し、無線モジュール１７から発信される電波信号の周波数とは異なる周波数の電波信号を発信することができ、無線ネットワークを通じて端末８をサーバに接続する。
【００４２】
更に、端末８は、ユニークＩＤが重畳された光を出射する光出射部（不図示）と、端末８の各部の動作を制御する制御部８６と、を有する。光出射部は、端末８に搭載されたフラッシュ機能用光源から出射される可視光に、上述した照明装置１と同様にして通信信号を重畳する。
【００４３】
ＲＷＩＤ及びＶＬＩＤは、夫々ユニークＩＤとして位置情報を含み、端末８は、ＲＷＩＤ及びＶＬＩＤの夫々から得られる位置情報から、端末８が存在する位置を認識することができる。例えば、照明装置１が設置されたエリアに端末８を持った人が近づいたとき、電波信号到達範囲は照明装置１の照明光到達範囲よりも広いので、電波受信部８１と無線モジュール１７との間の通信により、ＲＷＩＤを先に取得する。そして、端末８の受光部８２が、照明装置１の照明光からＶＬＩＤを受信したとき、ＲＷＩＤ及びＶＬＩＤの夫々から得られる位置情報から、端末８が存在する位置を認識することができる。
【００４４】
なお、端末８の受光部３２がＶＬＩＤを受信しないときであっても、無線モジュール１７との間で固有のＲＷＩＤを受信したときには、端末８のおおよその位置情報を識別することができる。つまり、可視光を受光できるときは位置情報を正確に識別することができ、可視光が受信できないときであっても、電波により位置情報を補完的に識別することができる。
【００４５】
表示部８４は、ユーザへの案内情報を出力する情報出力部として機能し、識別された位置情報を表示する。これにより、端末８のユーザは自己の存在位置を確認することができる。また、受光部８２において受光される可視光の照度が所定の閾値以上であるとき、表示部８４（情報出力部）を作動させる。こうすれば、表示部８４が必要以上に駆動されず、電力消費を抑制することができる。また、電波受信部８１において受信される電波ビーコン信号の電波強度が所定の閾値以下であるときに、上記と同様、表示部８４を作動させてもよい。
【００４６】
また、端末８は、電波受信部８１において受信される電波ビーコン信号の電波強度が所定の閾値以下であるとき、受光部８２をオフ状態とする低消費電力モードを実行し、電波強度が閾値以上であるとき、受光部８２を駆動する受信準備モードを実行する。つまり、端末８は、電波受信部８１が電波信号を所定の閾値以上の強度で受信しないときには、受光部８２への電力供給を遮断することで受光部８２のオフ状態とする。これにより、受光部３２がオン状態となる時間を少なくし、消費電力を抑制することができる。
【００４７】
本実施形態における端末８の適用例について、図７及び図８を参照して説明する。この適用例に係る端末８は、図７に示す配膳車のような自律移動ロボット８ａである。自律移動ロボット８ａは、上記端末８と同様に、無線モジュール１７からの電波信号（ＲＷＩＤ）を受信する電波受信部８１と、照明装置１からの照明光（ＶＬＩＤ）を受信する受光部８２と、ＧＰＳ衛星から位置情報を取得するためのＧＰＳ受信部８５と、を有する。
【００４８】
この自律移動ロボット８ａの動作例を、上記図７に加えて図８に示すフローを参照して説明する。まず、自律移動ロボット８ａは、ＧＰＳ受信部８５を動作させてＧＰＳにて位置情報を把握し、移動する（Ｓ１）。そして、電波受信部８１を動作させて、ＲＷＩＤを受信したとき（Ｓ２）、目的地近辺に設置された照明装置１からのＲＷＩＤにより、おおよその位置情報を取得する（Ｓ３）。また、受信したＲＷＩＤの電波強度が所定の閾値以上であるとき、受光部８２をスリープ状態から駆動を開始し、ＶＬＩＤの受信準備モード（Ｓ４）、及びＶＬＩＤ受信モードを実行する（Ｓ５）。そして、受光部８２がＶＬＩＤを受信すると（Ｓ６）、ＶＬＩＤの受信により、詳細な位置情報を取得する（Ｓ７）。その後、目的地に到達し（Ｓ８）、ＲＷＩＤ受信範囲外に出ると、ＶＬＩＤ受信モードをスリープさせて、低消費電力モードを実行する（Ｓ９）。このように、ＲＷＩＤ及びＶＬＩＤの夫々から得られる位置情報から、自律移動ロボット８ａが存在する正確な位置を認識することができると共に、電力の消費を抑制することができる。
【００４９】
本実施形態における照明装置１及び端末８の別の適用例について、図９を参照して説明する。この適用例に係る照明装置１は、駐車場等に複数設けられ、端末８は、自動車に配されたカーナビゲーション８ｂである。各照明装置１は、夫々の位置情報を含む固有のユニークＩＤを有しており、無線モジュール１７からＲＷＩＤが、照明器具１（光源部）からＶＬＩＤが発信される。また、カーナビゲーション８ｂは、照明装置１からのＶＬＩＤに加えて、各ＲＷＩＤの電波強度から各照明装置１との距離を算出し、自己の正確な位置情報を取得する。このように、複数のＲＷＩＤ及びＶＬＩＤの夫々から得られる位置情報から、カーナビゲーション８ｂが存在する正確な位置を認識することができる。
【００５０】
また、本実施形態における照明装置１及び端末８の別の適用例について、図１０を参照して説明する。この適用例に係る照明装置１は、自動車のヘッドライト１ａであり、端末８は、駐車場に設置された防犯カメラ８ｃである。この適用例においては、まず、ヘッドライト１ａに内蔵された無線モジュール１７からのＲＷＩＤが、ヘッドライト１ａの照射範囲よりも広い範囲に発信されて、防犯カメラ８ｃの受光部（不図示）をＶＬＩＤの受信準備モードとする。そして、ヘッドライトの光に重畳されたＶＬＩＤを受信したとき、防犯カメラ周囲の監視活動を開始する。なお、防犯カメラ８ｃは、ＲＷＩＤ及びＶＬＩＤの両方を駐車場の電動開閉扉Ｇで開く制御信号を出力するよう構成されていてもよい。
【００５１】
なお、本発明に係る可視光通信システムは、上記実施形態に限定されず種々の変形が可能である。例えば、上述した実施形態において、無線モジュール１７が照明装置１に組み込まれた構成を示したが、それらが別の器具から構成されていてもよく、無線モジュール１７と可視光ビーコン発信部として機能する装置が、ある同一器具に内蔵されていてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１  照明光通信装置（照明装置）
１ａ  ヘッドライト
１０  点灯回路
１１  光源部
１７  無線モジュール
１００  可視光通信システム
２  固体発光素子（ＬＥＤ）
３  電源回路
４  可視光通信信号回路
５  制御用電源回路
７  蓄電回路
８  端末
８１  電波受信部
８２  受光部
８５  ＧＰＳ受信部
８ａ  端末（自律移動ロボット）
８ｂ  端末（カーナビゲーション）
８ｃ  端末（防犯カメラ）
Ｑ  スイッチ素子
ＲＷＩＤ  電波を用いたユニークＩＤ
ＶＬＩＤ  可視光を用いたユニークＩＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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