(57)【要約】ＧＰＳ受信機を用いる点灯システムが開示される。特に、ＧＰＳを用いる点灯システムにおいて、受信されるＧＰＳ信号を用いて日出及び日没時間を算出し、算出された日出及び日没時間に合わせてオン／オフ信号と衛星感知有無信号を出力するＧＰＳ受信機と、前記ＧＰＳ受信機から出力されるオン／オフ信号によって点灯／消灯される保安灯と、前記ＧＰＳ受信機から出力される衛星感知有無信号によって動作されるＬＥＤと、を含んで構成される。前記のような本発明によれば、ＧＰＳ受信機自体でＧＰＳ衛星信号を受信し、受信された位置情報及び受信情報を算出公式に代入することで、日出及び日没時間を自動に生成して、日出及び日没時間に合わせて保安灯が点灯、消灯されるようにすることで、部品数を画期的に減らし、生産原価を節減して、安い価格で供給することができる。【選択図】図３
2008529214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＳを用いる点灯システムにおいて、
受信されるＧＰＳ信号を用いて日出及び日没時間を算出し、算出された日出及び日没時間に合わせてオン／オフ信号と衛星感知有無信号を出力するＧＰＳ受信機と、
前記ＧＰＳ受信機から出力されるオン／オフ信号によって点灯／消灯される保安灯と、
前記ＧＰＳ受信機から出力される衛星感知有無信号によって動作されるＬＥＤと、
を含んで構成されることを特徴とするＧＰＳ受信機を用いる点灯システム。
【請求項２】
前記ＧＰＳ受信機は、
アンテナを介してＧＰＳ衛星から受信されるＲＦ信号を増幅するＬＮＡと、
前記ＬＮＡから出力される増幅されたＲＦ信号をフィルタリングするＲＦフィルタと、
前記ＲＦフィルタから出力される信号をＩＦ信号に変換出力するＲＦフロントエンドＩＣと、
前記ＲＦフロントエンドＩＣから出力されるＩＦ信号をベースバンド周波数にダウン変換してＧＰＳ信号を抽出し、抽出されたＧＰＳ信号を用いて日出及び日没時間を算出し、算出された日出及び日没時間に合わせてオン／オフ信号と衛星感知有無信号を出力するベースバンドプロセッサと、
を含んで構成されることを特徴とする請求項１に記載の点灯システム。
【請求項３】
前記ベースバンドプロセッサは、
システムに必要な情報が格納されるフラッシュメモリと、
ＩＦ周波数を発振信号と混合しベースバンド信号に変換して、ＧＰＳ信号を抽出するＧＰＳ信号処理部と、
前記ＧＰＳ信号処理部から出力されるＧＰＳ信号を用いて、日出及び日没時間を算出する時間算出部と、
前記時間算出部を介して算出された日出及び日没時間に合わせて、オン／オフ信号と前記ＧＰＳ信号処理部の衛星感知有無信号をＩ／Ｏ端子を介して出力する出力制御部と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項２に記載のＧＰＳ受信機を用いる点灯システム。
【請求項４】
前記時間算出部は、
前記フラッシュメモリに格納されるプログラムであることを特徴とする請求項３に記載のＧＰＳ受信機を用いる点灯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧＰＳ受信機を用いる点灯システムに関し、特に、ＧＰＳの情報受信に使用されるベースバンドプロセッサで、日出及び日没時間を直接算出して、日出及び日没時間に合わせて保安灯を点灯／消灯するＧＰＳを用いる点灯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、保安灯は、照明と防犯を目的にビルディングの間、住宅街の小路などの電信柱に付着されており、一つの灯に一つの点滅器が設けられている。
現在、主に使用されている保安灯点滅器の制御方式には、光電式と電子式の二つがある。
【０００３】
光電式は、フォトダイオード（光電変換装置）を使用するが、Ｐ−Ｎ接合、または整流性を有する金属と半導体との接触の逆方向電流が光の照射による光起電力効果で増加することを用いる。
【０００４】
しかし、暗電流が発生したり、雲の多くて曇りの日であったり、フォトダイオードに埃がたまったとき、異常動作をすることで、電力の無駄使いや多くの苦情が発生している。
【０００５】
このような利用で、都市では次第に電子式点滅器に代替されている。
【０００６】
電子式は、ワンチップコントローラのメモリに、設置地域の１年分の日出、日没時間を記憶させ、時計チップで月、日と時間を読み出して、該当の月、日と該当の時間に点灯／消灯されるように設計されている。
【０００７】
しかし、時計チップで使用されるＸ−ＴＡＬ振動子が精密でなく、周囲環境と温度変化に敏感なので、点灯／消灯時間が遅くまたは早くなる問題点がある。
【０００８】
上記の問題点を解決するために、衛星ラジオの時報を受信して、定時から２秒内に入った時報に限って定時と認めて時間を設定しているが、雑音を時報と間違って認識してしまって、設定された時間が時計チップから３秒以上外れたときには、衛星ラジオの時報は受信できず、雑音により間違った時間を設定し続けるという問題がある。
【０００９】
このような問題点を解決するために、本出願人によりＧＰＳを用いる点灯システム（特許登録第０４６１０４７号）が開示されてある。
【００１０】
前記のＧＰＳを用いる点灯システムは、ＧＰＳ衛星信号を受信するＧＰＳ受信部１０と、前記ＧＰＳ受信部１０を介して位置情報及び時間情報を受信し、送信された位置情報及び時間情報を算出公式に代入して、太陽の位置と日出及び日没時間を算出する制御部２０と、キーボタンを備え、管理者からのキーボタン操作により日出及び日没時間の差を入力される入力部４０と、前記制御部２０により算出された日出／日没時間に合わせて、消灯／点灯の表示信号及び衛星感知表示信号を出力する出力部５０とで構成される。
【００１１】
以下、前記のような構成を有するＧＰＳを用いる点灯システムの全体的な動作を説明する。まず、ＧＰＳ受信部１０を介してＧＰＳ衛星信号が受信され、受信された位置情報及び時間情報がＲＳ−２３２Ｃ通信方式で制御部２０に送信される。
【００１２】
前記制御部２０は、前記ＧＰＳ受信部１０から受信された情報に基づいて、太陽の位置と日出及び日没時間を算出するための算出公式に代入して、日出及び日没時間を算出する。一方、前記制御部２０は、前記算出公式により算出された日出及び日没時間に合わせて、点灯、消灯動作が行われるようにするが、時間帯別交互の点灯と、地域別に農作物が育つ時期の深夜消灯などの情報を入力部４０を介して入力され、点灯及び消灯動作が行われるようにする。
【００１３】
このように、ＧＰＳ衛星信号を受信し、受信された位置情報及び時間情報を算出公式に代入することで、日出及び日没時間が自動に生成されるので、日出及び日没時間に合わせて点灯、消灯が自動に行われることができる。
【００１４】
一方、前記ＧＰＳ受信部１０は、図２に示すように、アンテナＡＮＴを介してＧＰＳ衛星から受信されるＲＦ信号を増幅するＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１１と、ＬＮＡ１１から出力されるＲＦ信号をフィルタリングするＲＦフィルタ１２と、ＲＦフィルタ１２から出力される信号をＩＦ信号に変換出力するＲＦフロントエンドＩＣ１３と、ＲＦフロントエンドＩＣ１３から出力されるＩＦ信号をベースバンド周波数にダウン変換して出力するベースバンドプロセッサ１４と、システムに必要な情報が格納されるフラッシュメモリ１５とで構成される。
【００１５】
しかし、このようなＧＰＳを用いる点灯システムは、ＧＰＳ受信部と、制御部と、入力部及び出力部がそれぞれ別々に形成されているため、多数の部品が使用され、過度な原価上昇要因として作用し、製品の補給に多くの差し支えをもたらすという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
そこで、本発明の目的は、ＧＰＳ受信機自体でＧＰＳ衛星信号を受信し、受信された衛位置報及び受信情報から、ベースバンドプロセッサを用いて日出及び日没時間を自動に生成し、日出及び日没時間に合わせて保安灯が点灯、消灯されるようにすることで、部品数を画期的に減らし、生産原価を節減して、安い価格で供給することができるＧＰＳ受信機を用いる点灯システムを提供することにある。
【００１７】
また、本発明の目的は、安い価格で人工知能化された点灯システムを設けて、設置地域に関わらず設置場所の日出及び日没時間に、消灯／点灯が正確且つ自動に行われるようにするＧＰＳ受信機を用いる点灯システムを提供することにある。
【００１８】
また、本発明の目的は、光電式点滅器のように熱的原因、絶縁性不良および周辺環境などによる異常動作で電力を無駄遣いせず、電子式点滅器のように時間歪曲現象がないので、必要のない時間帯に点灯されたり、点灯されているはずの時間に消灯される誤作動を防止することができるＧＰＳ受信機を用いる点灯システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記の目的を達成すべく、本発明に係るＧＰＳを用いる点灯システムは、受信されるＧＰＳ信号を用いて日出及び日没時間を算出し、算出された日出及び日没時間に合わせてオン／オフ信号と衛星感知有無信号を出力するＧＰＳ受信機と、前記ＧＰＳ受信機から出力されるオン／オフ信号によって点灯／消灯される保安灯と、前記ＧＰＳ受信機から出力される衛星感知有無信号によって動作されるＬＥＤと、を含んで構成される。
【００２０】
前記ＧＰＳ受信機は、アンテナを介してＧＰＳ衛星から受信されるＲＦ信号を増幅するＬＮＡと、前記ＬＮＡから出力されるＲＦ信号をフィルタリングするＲＦフィルタと、前記ＲＦフィルタから出力される信号をＩＦ信号に変換出力するＲＦフロントエンドＩＣと、前記ＲＦフロントエンドＩＣから出力されるＩＦ信号をベースバンド周波数にダウン変換してＧＰＳ信号を抽出し、抽出されたＧＰＳ信号を用いて日出及び日没時間を算出し、算出された日出及び日没時間に合わせてオン／オフ信号と衛星感知有無信号を出力するベースバンドプロセッサと、を含んで構成される。
【００２１】
前記ベースバンドプロセッサは、システムに必要な情報が格納されるフラッシュメモリと、ＩＦ周波数を発振信号と混合しベースバンド信号に変換して、ＧＰＳ信号を抽出するＧＰＳ信号処理部と、前記ＧＰＳ信号処理部から出力されるＧＰＳ衛生情報を日出及び日没時間を算出する公式に代入して、日出及び日没時間を自動に算出する時間算出部と、前記時間算出部を介して算出された日出及び日没時間に合わせて、オン／オフ信号と前記ＧＰＳ信号処理部の衛星感知有無信号をＩ／Ｏ端子を介して出力する出力制御部と、を含んで構成される。
前記時間算出部は、前記フラッシュメモリに格納されるプログラムである。
【発明の効果】
【００２２】
前記のように構成される本発明に係るＧＰＳ受信機を用いる点灯システムによれば、ＧＰＳ受信機自体でＧＰＳ衛星信号を受信し、受信された位置情報及び受信情報を算出公式に代入することで、日出及び日没時間を自動に生成して、日出及び日没時間に合わせて保安灯が点灯、消灯されるようにすることで、部品数を画期的に減らし、生産原価を節減して、安い価格で供給することができる。
【００２３】
また、本発明に係るＧＰＳ受信機を用いる点灯システムによれば、安い価格で人工知能化された点灯システムを設けて、設置地域に関わらず設置場所の日出及び日没時間に、消灯／点灯が正確且つ自動に行われるようにすることができる。
【００２４】
また、本発明に係るＧＰＳ受信機を用いる点灯システムによれば、光電式点滅器のように熱的原因、絶縁性不良および周辺環境などによる異常動作で電力を無駄遣いせず、電子式点滅器のように時間歪曲現象がないので、必要のない時間帯に点灯されたり、点灯されているはずの時間に消灯される誤作動を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面に基づき、本発明に係るＧＰＳ受信機を用いる点灯システムの構成を詳細に説明する。
【００２６】
図３は、本発明に係るＧＰＳ受信機を用いる点灯システムの構成を示すブロック図である。
【００２７】
図３に示すように、本発明に係るＧＰＳ受信機を用いる点灯システム１００は、ＧＰＳ受信機１１０と、保安灯１２０と、ＬＥＤ１３０とで構成される。
【００２８】
まず、ＧＰＳ受信機１１０は、ＬＮＡ１１１と、ＲＦフィルタ１１２と、ＲＦフロントエンドＩＣ１１３と、ベースバンドプロセッサ１１４とで構成される。
【００２９】
ＬＮＡ１１１は、アンテナＡＮＴを介してＧＰＳ衛星から受信されるＲＦ信号を増幅する。
【００３０】
ＲＦフィルタ１１２は、ＬＮＡ１１１から出力されるＲＦ信号をフィルタリングする。ここで、ＲＦフィルタ１１２としては、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、ローパスフィルタなどが使用される。
【００３１】
ＲＦフロントエンドＩＣ１１３は、ＲＦフィルタ１１２から出力される信号をＩＦ信号に変換出力する。
【００３２】
ベースバンドプロセッサ１１４は、フラッシュメモリ１１４−１と、ＧＰＳ信号処理部１１４−２と、時間算出部１１４−３と、出力制御部１１４−４と、Ｉ／Ｏ端子１１４−５とで構成される。
【００３３】
フラッシュメモリ１１４−１は、システムに必要な各種情報を格納し、特に、ベースバンドプロセッサ１１４の内部に一体に形成される。
【００３４】
ＧＰＳ信号処理部１１４−２は、ＩＦ周波数を発振信号と混合し、ベースバンド信号に変換して、ＧＰＳ信号を抽出する。
【００３５】
時間算出部１１４−３は、ＧＰＳ信号処理部１１４−２から出力されるＧＰＳ信号を用いて日出及び日没時間を算出する。ここで、時間算出部１１４−３は、ソフトウェア開発道具（ｓｏｆｔｗａｒｅ  ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  ｋｉｔ）を使用して、日出及び日没時間を算出する算出公式にＧＰＳ信号を挿入し、ＧＰＳ衛星から受信されたＧＰＳ信号に含まれた位置情報、高度と時間情報を代入して、日出及び日没時間を算出するプログラムで、これらをフラッシュメモリ１１４−１に格納する。
【００３６】
出力制御部１１４−４は、時間算出部１１４−３を介して算出された日出及び日没時間に合わせてオン／オフ信号と、ＧＰＳ信号処理部１１４−２の衛星感知有無信号をＩ／Ｏ端子１１４−５を介して出力する。ここで、出力制御部１１４−４は、衛星感知有無によってＬＥＤ１３０を動作させるが、衛星が感知されると１秒間隔で点滅させ、衛星が感知されないと点灯または消灯する。
【００３７】
Ｉ／Ｏ端子１１４−５は、信号の入出力端子である。
そして、保安灯１２０は、ＧＰＳ受信機１１０の出力制御部１１４−４から出力されるオン／オフ信号によって点灯／消灯される。
【００３８】
ＬＥＤ１３０は、ベースバンドプロセッサ１１４の出力制御部１１４−４から出力される衛星感知有無信号によって点灯／消灯される。ここで、ＬＥＤ１３０の衛星感知有無表示は、四つ以上の衛星が感知された状態でだけ、正確な情報を受信することができるので、衛星がうまく受信されているかを確認するための表示手段である。
【００３９】
以下、本発明に係るＧＰＳ受信機を用いる点灯システムの動作を図３及び図４を参照して詳細に説明する。
【００４０】
図４は、本発明に係るＧＰＳ受信機を用いる点灯システムの動作を説明するための動作フローチャートである。
【００４１】
まず、ベースバンドプロセッサ１１４のＧＰＳ信号処理部１１４−２は、ＧＰＳ衛星から受信したＲＦ信号を変調して、位置情報と時間情報及び感知衛星の個数が含まれたＧＰＳ信号を時間算出部１１４−３に伝送する（Ｓ１００）。ここで、ＧＰＳ信号は、２５ｍ水準の位置正確度を有する単一衛星航法システム（ｓｔａｎｄ−ａｌｏｎｅ  ＧＰＳ）を介して受信されるので、一つのＧＰＳ受信機１１０だけでも四つ以上のＧＰＳ衛星信号を受信して、地球のどこでも使用者の位置と高度、正確な時計機能を有する。
【００４２】
このとき、ＧＰＳ信号処理部１１４−２は、１秒単位で位置情報と高度、時間情報、感知衛星の個数などを時間算出部１１４−３に伝送する。
【００４３】
出力制御部１１４−４は、ＧＰＳ信号処理部１１４−２から１秒ごとにＧＰＳ衛星が感知されているかを、すなわち、ＧＰＳ信号の出力有無を確認して（Ｓ１２０）、位置及び高度をフラッシュメモリ１１４−１に格納し（Ｓ１２２）、１秒間隔でＬＥＤを点滅させる（Ｓ１３０）。もし、ＧＰＳ信号処理部１１４−２から１秒ごとにＧＰＳ衛星が感知されない場合、出力制御部１１４−４はＬＥＤを消灯または点灯する（Ｓ１２１）。
【００４４】
一方、ＧＰＳ信号処理部１１４−２からＧＰＳ信号が出力されると、時間算出部１１４−３は、ＧＰＳ信号を下記の算出公式に代入して、日出及び日没時間を算出する（Ｓ１４０）。
【００４５】
もし、ＧＰＳ信号処理部１１４−２からＧＰＳ信号が出力されなくても、位置及び高度が最初に格納されており、ＰＲＯＧＲＡＭ自体内の時間がたっているので、毎日の日出及び日没時間を算出するのには、何の異常もない。
【００４６】
日出及び日没時間が算出される算出公式は、下記の数１のように表れる。
【００４７】
【数１】
2008529214.tif 000003
【００４８】
ここで、ｓｕｎｒｉｓｅは日出及び日没時間であり、ｌｏｎｇｉｔｕｄｅは経度であり、ｈａは次の数２により算出された値であり、ｅｑｔｉｍｅは次の数３により算出された値である。
【００４９】
【数２】
2008529214.tif 000004
【００５０】
ここで、＋ａｒｃｃｏｓは日出時間を求めるときに使用し、−ａｒｃｃｏｓは、日没時間を求めるときに使用する。
ｔｌは次の数６または数７により算出された値である。
ｌａｔは緯度であり、ｄｅｃｌは次の数４により算出された値である。
【００５１】
【数３】
2008529214.tif 000005
【００５２】
ここで、γは次の数５により算出された値である。
【００５３】
【数４】
2008529214.tif 000006
【００５４】
【数５】
2008529214.tif 000007
【００５５】
【数６】
2008529214.tif 000008
【００５６】
日出及び日没時間を求めるときは、上記の式を使用する。
ここで、ａｌは設置地点の海抜高度である。
【００５７】
【数７】
2008529214.tif 000009
【００５８】
ここで、ｈｔは、常用薄明（市民薄明、ｃｉｖｉｌ  ｔｗｉｌｉｇｈｔ）時間の計算の際は９６、航海薄明（ｎａｕｔｉｃａｌ  ｔｗｉｌｉｇｈｔ）時間の計算の際は１０２、天文薄明（ａｓｔｒｏｎｏｍｉｃａｌ  ｔｗｉｌｉｇｈｔ）時間の計算の際は１０８である。
【００５９】
出力制御部１１４−４は、日出時間であるかを確認して（Ｓ１７０）、日出時間であればオフ信号を出力して保安灯を消灯し（Ｓ１８０）、日没時間を確認して（Ｓ１９０）、日没時間であればオン信号を出力して保安灯を点灯する（Ｓ２００）。
【００６０】
以上のように、本発明は、ＧＰＳ衛星信号を受信し、受信された情報を算出公式に代入して日出及び日没時間を算出することで、日出／日没時間に合わせて点灯／消灯動作が自動に行われるように制御するＧＰＳ受信機を用いる点灯システムを、好ましき実施の形態として説明しているが、本発明の技術的思想は、これに限定または制限されず、当業者により変形されて、多様に実施できることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】従来のＧＰＳを用いる点灯システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１のＧＰＳ受信機の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係るＧＰＳ受信機を用いる点灯システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係るＧＰＳ受信機を用いる点灯システムの動作を説明するための動作フローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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