(57)【要約】【課題】構成を簡略化することが可能な照明器具を提供する。【解決手段】インターフェース部１１は、電力線１００からデータ信号が重畳された電力を受け付ける。ＰＬＣモジュール１２は、その電力からデータ信号を抽出する。点灯制御回路１６は、その抽出されたデータ信号に基づいて、ＬＥＤ１７が発する可視光を変調する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光を発する照明用光源と、
電力線から、信号が重畳された電力を受け付ける受付部と、
前記電力から前記信号を抽出する抽出部と、
前記抽出部にて抽出された信号に基づいて、前記照明用光源が発する可視光を変調する制御部と、を含む照明器具。
【請求項２】
請求項１に記載の照明器具において、
前記制御部は、前記抽出部にて抽出された信号に基づいて、前記照明用光源を所定値以上の周波数で点滅させる、照明器具。
【請求項３】
請求項１または２に記載の照明器具において、
前記照明用光源は、ＬＥＤ、有機ＥＬ、無機ＥＬ、カーボンナノチューブまたは蛍光灯である、照明器具。
【請求項４】
可視光を発する照明用光源を含む照明器具が行なう可視光通信方法であって、
電力線から、信号が重畳された電力を受け付ける受付ステップと、
前記電力から前記信号を抽出する抽出ステップと、
前記抽出された信号に基づいて、前記照明用光源が発する可視光を変調する制御ステップと、を含む可視光通信方法。
【請求項５】
請求項４に記載の可視光通信方法において、
前記制御ステップでは、前記抽出された信号に基づいて、前記照明用光源を所定値以上の周波数で点滅させる、可視光通信方法。
【請求項６】
請求項４または６に記載の可視光通信方法において、
前記照明用光源は、ＬＥＤ、有機ＥＬ、無機ＥＬ、カーボンナノチューブまたは蛍光灯である、可視光通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具および可視光通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋内で用いられる通信方式には、様々な種類がある。近年、商用電源の電力線を通信線として用いた電力線搬送波通信が開発されている。電力線搬送波通信では、各種の情報機器をネットワークに接続する配線が新たに設けられなくても、それらの情報機器の間で通信を行なうことが可能になるため、屋内に通信網を設ける費用および手間を軽減することが可能になる。
【０００３】
電力線搬送波通信を用いた技術は、既に提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開２００４−３２０２２８号公報）には、天井に取り付けられる照明器具用の電力線を用いて通信を行なう通信ネットワーク接続方式が記載されている。
【０００５】
この通信ネットワーク接続方式では、その照明器具と電力線との間にネットワークアダプタが設けられる。ネットワークアダプタは、電力線に重畳されたデータを抽出するモデムと、そのデータを無線通信で送信する無線ユニットと、電力線からの電力を照明器具に供給するコンセントとを含む。
【０００６】
照明器具用の電力線は、屋内の多くの場所に設置されているため、より通信網を設ける費用および手間を軽減することが可能になる。
【特許文献１】特開２００４−３２０２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の通信ネットワーク接続方式では、無線通信ユニットは、赤外線を出力するＬＥＤまたは電波を出力する無線送信機などの通信装置を含む。したがって、照明器具用の電力線に、照明器具に加え、さらに通信装置が設けられるため、構成が大きくなる。
【０００８】
本発明の目的は、構成を簡略化することが可能な照明器具および可視光通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の照明装置は、可視光を発する照明用光源と、電力線から、信号が重畳された電力を受け付ける受付部と、前記電力から前記信号を抽出する抽出部と、前記抽出部にて抽出された信号に基づいて、前記照明用光源が発する可視光を変調する制御部と、を含む。
【００１０】
また、本発明の可視光通信方法は、可視光を発する照明用光源を含む照明器具が行なう可視光通信方法であって、電力線から、信号が重畳された電力を受け付ける受付ステップと、前記電力から前記信号を抽出する抽出ステップと、前記抽出された信号に基づいて、前記照明用光源が発する可視光を変調する制御ステップと、を含む。
【００１１】
上記の発明によれば、照明用光源から発せられる可視光は、電力に重畳された信号に基づいて変調される。このため、可視光信号の出力専用の光源が新たに設けられなくても、照明用光源を用いて可視光通信を行なうことが可能になる。よって、構成の簡略化を図ることが可能になる。
【００１２】
また、前記制御部は、前記抽出部にて抽出された信号に基づいて、前記照明用光源を所定値以上の周波数で点滅させることが望ましい。
【００１３】
上記の発明によれば、照明用光源は、抽出された信号に基づいて、所定値以上の周波数で点滅する。
【００１４】
このため、所定値が、人が連続的な可視光として感じる周波数（例えば、６０Ｈｚ以上の周波数）に設定されれば、ユーザは、点滅する可視光を連続的な可視光として感じることが可能になる。よって、可視光の点滅によるユーザの不快感を軽減することが可能になる。
【００１５】
また、前記照明用光源は、ＬＥＤ、有機ＥＬ、無機ＥＬ、カーボンナノチューブまたは蛍光灯であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、構成を簡略化することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施例の通信システムの構成を示したブロック図である。
【００１９】
図１において、通信システムは、照明器具１と、受信機２と、情報機器３とを含む。
【００２０】
照明器具１は、電力線１００と接続される。電力線１００は、商用電力の電力線である。また、電力線１００では、電力にデータ信号が重畳されている。なお、そのデータ信号は、アナログ信号であるとする。また、商用電力は、交流電力である。
【００２１】
照明器具１は、インターフェース部１１と、ＰＬＣモジュール１２と、電源部１３と、デジタル変調回路１４と、照明部１５とを含む。
【００２２】
インターフェース部１１は、受付部の一例であり、例えば、ローゼットである。インターフェース部１１は、電力線１００からデータ信号が重畳された電力を受け付ける。
【００２３】
ＰＬＣ（電力線搬送波通信：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）モジュール１２は、抽出部の一例である。ＰＬＣモジュール１２は、インターフェース部１１が受け付けた電力からデータ信号を抽出する。
【００２４】
具体的には、ＰＬＣモジュール１２は、インターフェース部１１から受け付けた電力をデータ信号と電力に分離する。ＰＬＣモジュール１２は、そのデータ信号をデジタル変調回路１４に出力し、データ信号が取り除かれた電力を電源部１３に供給する。
【００２５】
電源部１３は、ＰＬＣモジュール１２から受け付けた電力から、照明器具１用の電力を生成し、その生成した電力をデジタル変調回路１４および照明部１５に供給する。例えば、電源部１３は、ＰＬＣモジュール１２から受け付けた電力（交流電力）から整流電力（直流電流）を生成し、その整流電力をデジタル変調回路１４および照明部１５に供給する。
【００２６】
デジタル変調回路１４は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。具体的には、デジタル変調回路１４は、ＰＬＣモジュールから受け付けたアナログ信号であるデータ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号に変換したデータ信号を点灯制御回路１６に出力する。
【００２７】
照明部１５は、点灯制御回路１６と、ＬＥＤ１７とを含む。
【００２８】
点灯制御回路１６は、制御部の一例である。
【００２９】
点灯制御回路１６は、デジタル変調回路１４からデータ信号を受け付けていないときには、所定の可視光をＬＥＤ１７から出力する。例えば、点灯制御回路１６は、所定の光量の可視光を連続してＬＥＤ１７から出力する。
【００３０】
また、点灯制御回路１６は、デジタル変調回路１４からデータ信号を受け付けたときには、そのデータ信号に基づいてＬＥＤ１７を点滅させて、ＬＥＤ１７が発する可視光を変調し、そのデータ信号を可視光信号としてＬＥＤ１７から出力する。
【００３１】
本実施例では、この可視光信号は、ＬＥＤ１７の点灯および消灯のそれぞれに、互いに異なる符号を割り当てたデジタル信号とする。例えば、ＬＥＤ１７の点灯に符号「０」を割り当て、ＬＥＤ１７の消灯に符号「１」を割り当てる。また、ＬＥＤ１７の点灯に符号「１」を割り当て、ＬＥＤ１７の消灯に符号「０」を割り当ててもよい。なお、可視光信号は、この例に限らず適宜変更可能である。
【００３２】
また、点灯制御回路１６は、デジタル変調回路１４からデータ信号を受け付けたときには、ＬＥＤ１７を所定値以上の周波数で点滅させることが望ましい。
【００３３】
ＬＥＤ１７が可視光信号を出力しているときに、そのＬＥＤ１７が点滅すると、ユーザは、不快感を覚えるかもしれない。しかしながら、人は、６０Ｈｚ以上の周波数で点滅する可視光を連続的な可視光として感じるため、所定値が６０Ｈｚ以上であれば、ＬＥＤ１７がデータ信号を可視光信号として出力した場合でも、ユーザの不快感を軽減することが可能になる。
【００３４】
ＬＥＤ１７は、照明用光源の一例であり、可視光線を発する。なお、照明用光源は、ＬＥＤに限らず適宜変更可能である。例えば、照明用光源は、有機ＥＬ、無機ＥＬ、カーボンナノチューブまたは蛍光灯などでもよい。
【００３５】
図２は、照明部１５の構成の一例を示した回路図である。なお、図２において、図１と同じものには同じ符号が付してある。
【００３６】
図２では、照明部１５の、点灯制御回路１６と、ＬＥＤ１７と、端子１８とが示されている。
【００３７】
点灯制御回路１６は、変調回路１６ａと、トランジスタ１６ｂとを含む。
【００３８】
変調回路１６ａは、デジタル変調回路１４からデータ信号を受け付けていないときには、オンを示す制御信号をトランジスタ１６ｂのゲートに出力する。
【００３９】
また、変調回路１６ａは、デジタル変調回路１４からデータ信号を受け付けたときには、そのデータ信号に基づいて、制御信号をトランジスタ１６ｂのゲートに出力する。
【００４０】
トランジスタ１６ｂでは、ゲートが変調回路１６ａに接続され、コレクタがＬＥＤ１７のカソードに接続され、かつ、エミッタが接地されている。トランジスタ１６ｂは、そのゲートが変調回路１６ａから制御信号を受け付けると、その制御信号に応じてオンオフを切り替る。
【００４１】
ＬＥＤ１７は、アノードが端子１８に接続され、カソードがトランジスタ１６ｂのコレクタに接続される。ＬＥＤ１７は、トランジスタ１６ｂのオンオフに応じて点灯または消灯する。
【００４２】
端子１８は、電源部１３から電力を受け付ける。
【００４３】
受信機２は、照明装置１から可視光信号を受け付けると、その可視光信号をデータ信号に復調する。受信機２は、そのデータ信号を自己に接続された情報機器３に出力する。
【００４４】
情報機器３は、例えば、端末である。情報機器３は、そのデータ信号を受け付けると、そのデータ信号に応じた処理を行なう。例えば、情報機器３は、そのデータ信号を表示したり、音声として出力したりする。
【００４５】
次に動作を説明する。
【００４６】
図３は、照明器具１の動作を説明するためのフローチャートである。
【００４７】
ステップＳ３０１では、インターフェース部１１は、電力線１００からデータ信号が重畳された電力を受け付け、その電力をＰＬＣモジュール１２に出力する。ＰＬＣモジュール１２は、その電力を受け付けると、ステップＳ３０２を実行する。
【００４８】
ステップＳ３０２では、ＰＬＣモジュール１２は、その電力からデータ信号を抽出する。ＰＬＣモジュール１２は、データ信号を抽出すると、ステップＳ３０３を実行する。
【００４９】
ステップＳ３０３では、ＰＬＣモジュール１２は、そのデータ信号が取り除かれた電力を電源部１３に供給し、かつ、そのデータ信号をデジタル変調回路１４に出力する。
【００５０】
電源部１３は、その電力を受け付けると、その電力から照明器具１用の電力を生成する。電源部１３は、その照明器具１用の電力を、デジタル変調回路１４、点灯制御回路１６およびＬＥＤ１７に供給する。デジタル変調回路１４、点灯制御回路１６およびＬＥＤ１７は、その照明器具１用の電力を受け付け、その照明器具１用の電力を動力源として動作する。
【００５１】
一方、デジタル変調回路１４は、データ信号を受け付けると、ステップＳ３０４を実行する。
【００５２】
ステップＳ３０４では、デジタル変調回路１４は、そのデータ信号をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号に変換されたデータ信号を点灯制御回路１６の変調回路１６ａに出力する。変調回路１６ａは、そのデータ信号を受け付けると、ステップＳ３０５を実行する。
【００５３】
ステップＳ３０５では、変調回路１６ａは、そのデータ信号に基づいて、制御信号をトランジスタ１６ｂのゲートに出力する。
【００５４】
そのデータ信号は、デジタル信号であるため、符号列で示される。このため、例えば、ＬＥＤ１７の点灯に符号「０」が割り当てられ、ＬＥＤ１７の消灯に符号「１」が割り当てられている場合、変調回路１６ａは、その符号列の中の符号「０」を可視光信号としてＬＥＤ１７から出力するときには、オンを示す制御信号をトランジスタ１６ｂのゲートに出力する。一方、変調回路１６ａは、その符号列の中の符号「１」を可視光信号としてＬＥＤ１７から出力するときには、オフを示す制御信号をトランジスタ１６ｂのゲートに出力する。
【００５５】
トランジスタ１６ｂのゲートがその制御信号を受け付けると、トランジスタ１６ｂのオンオフが、その制御信号に応じて切り換えられる。
【００５６】
ＬＥＤ１７は、トランジスタ１６ｂのオンオフに応じて点滅して、そのデータ信号を可視光信号として受信機２に出力する。受信機２は、その可視光信号を受け付けると、ステップＳ３０６を実行する。
【００５７】
ステップＳ３０６では、受信機２は、その可視光信号をデータ信号に復調し、その復調したデータ信号を情報機器３に出力する。
【００５８】
情報機器３は、そのデータ信号を受け付けると、そのデータ信号に応じた処理を行なう。
【００５９】
本実施例によれば、インターフェース部１１は、電力線１００からデータ信号が重畳された電力を受け付ける。ＰＬＣモジュール１２は、その電力からデータ信号を抽出する。点灯制御回路１６は、その抽出されたデータ信号に基づいて、ＬＥＤ１７が発する可視光を変調する。
【００６０】
この場合、ＬＥＤ１７から発せられる可視光は、電力に重畳された信号に基づいて変調される。このため、可視光信号の出力専用の光源が新たに設けられなくても、照明用光源であるＬＥＤ１７を用いて可視光通信を行なうことが可能になる。よって、構成の簡略化を図ることが可能になる。
【００６１】
また、本実施例では、点灯制御回路１６は、ＰＬＣモジュール１２にて抽出された信号に基づいて、ＬＥＤ１７を所定値以上の周波数で点滅させる。
【００６２】
この場合、所定値が、人が連続的な可視光として感じる周波数（例えば、６０Ｈｚ以上の周波数）に設定されれば、ユーザは、点滅する可視光を連続的な可視光として感じることが可能になる。よって、可視光の点滅によるユーザの不快感を軽減することが可能になる。
【００６３】
照明用光源としてＬＥＤ１７を用いて説明したが、照明用光源は、ＬＥＤ１７に限らず適宜変更可能である。例えば、照明用光源は、有機ＥＬ、無機ＥＬ、カーボンナノチューブまたは蛍光灯などでもよい。
【００６４】
照明用光源として、ＬＥＤ１７の代わりに、有機ＥＬ、無機ＥＬまたはカーボンナノチューブを用いる場合は、図２のＬＥＤ１７を、有機ＥＬ、無機ＥＬまたはカーボンナノチューブに置き換えればよい。
【００６５】
以下、ＬＥＤ１７の代わりに蛍光灯を用いた照明装置を説明する。
【００６６】
図４は、ＬＥＤ１７の代わりに蛍光灯を用いた照明部１５の構成を示したブロック図である。
【００６７】
図４において、照明部１５は、蛍光灯１９と、電子安定器２０と、端子２１ａおよび２１ｂとを含む。
【００６８】
蛍光灯１９は、図２のＬＥＤ１７の代わりに用いられる照明用光源である。
【００６９】
蛍光灯１９の両端には、交流電圧が印加される。蛍光灯１９は、その交流電圧の周波数に応じた点灯周波数で点滅する。
【００７０】
その交流電圧の周波数は、一般的に、４０ｋＨｚないし１００ｋＨｚの範囲に設定される。また、蛍光灯１９は、その交流電圧の一周期当たりに２度点滅するため、蛍光灯１９の点灯周波数は、一般的に、交流電圧の周波数の２倍の８０ｋＨｚないし２００ｋＨｚの範囲になる。なお、蛍光灯１９の明るさは、その点灯周波数の変化に応じて変化する。
【００７１】
電子安定器２０は、蛍光灯１９を照明用光源として用いた照明器具１の点灯制御回路１６の一例である。
【００７２】
電子安定器２０は、デジタル変調回路１４からデータ信号を受け付けていないときには所定の周波数の交流電圧を蛍光灯１９に印加することで、所定の可視光を蛍光灯１９から出力する。この時、蛍光灯１９は、一定の明るさで点灯する。
【００７３】
また、電子安定器２０は、デジタル変調回路１４からデータ信号を受け付けたときには、そのデータ信号に基づいて、蛍光灯１９が発する可視光を変調し、そのデータ信号を可視光信号として蛍光灯１９から出力する。具体的には、電子安定器２０は、そのデータ信号に応じた周波数の交流電圧を蛍光灯１９に印加することで、蛍光灯１９が発する可視光を変調する。
【００７４】
本実施例では、その可視光信号は、蛍光灯１９の互いに異なる二つの点灯周波数のそれぞれに、互いに異なる符合を割り当てたデジタル信号とする。
【００７５】
図５は、蛍光灯１９が発する可視光信号の一例を説明するための説明図である。
【００７６】
図５では、点灯周波数３１と、調光レベル３２と、符号３３とが示されている。
【００７７】
点灯周波数３１は、蛍光灯１９の点灯周波数を示す。点灯周波数３１では、互いに異なる二つ値（ｆ１およびｆ２）が示されている。なお、点灯周波数３１の値ｆ１は、点灯周波数３１の値ｆ２より大きい。
【００７８】
調光レベル３２は、蛍光灯１９の明るさを示す。なお、調光レベル３２の値が大きいほど、蛍光灯は明るくなるとする。また、調光レベル３２の値は、点灯周波数３１の値に応じて決定される。点灯周波数３１の値「ｆ１」が点灯周波数３１の値「ｆ２」より大きいので、調光レベル３２は、点灯周波数３１が値「ｆ２」のときより、点灯周波数３１が値「ｆ１」のときの方が大きくなる。
【００７９】
符号３３は、蛍光灯１９が出力する可視光信号の符号を示す。符号３３では、点灯周波数３１の値「ｆ１」に「０」が割り当てられ、点灯周波数３１の値「ｆ２」に「１」が割り当てられている。
【００８０】
なお、点灯周波数３１の値に応じて調光レベル３２の値が決定されるので、その可視光信号は、蛍光灯１９の互いに異なる二つの明るさのそれぞれに、互いに異なる符合を割り当てたデジタル信号とみなすこともできる。
【００８１】
また、蛍光灯１９が出力する可視光信号は、図５を用いて説明した例に限らず、適宜変更可能である。
【００８２】
端子２１ａおよび２２ｂは、電源部１３から電力を受け付ける。
【００８３】
なお、電源部１３は、ＰＬＣモジュール１２から受け付けた電力（交流電力）から、デジタル変調回路１４に供給する分だけの整流電力を生成し、その整流電力をデジタル変調回路１４に供給する。また、電源部１３は、その受け付けた電力からその整流電力が除かれた電力（交流電力）を端子２１ａおよび２１ｂを介して電子安定器２０に供給する。
【００８４】
次に、照明用光源として蛍光灯１９を用いた通信システムの動作を説明する。なお、以下では、主に図３と異なる処理について説明する。
【００８５】
ステップＳ３０４で、デジタル変調回路１４は、そのデータ信号をデジタル信号に変換すると、そのデジタル信号に変換されたデータ信号を点灯制御回路１６の電子安定器２０に出力する。電子安定器２０は、そのデータ信号を受け付けると、以下の動作を行なう。
【００８６】
電子安定器２０は、そのデータ信号に応じた周波数の交流電流を蛍光灯１９に印加する。
【００８７】
例えば、図５において、電子安定器２０は、符号「０」を出力するときには、点灯周波数３１の値「ｆ１」の２分の１の値の周波数の交流電圧を蛍光灯１９に印加し、符号「１」を出力するときには、点灯周波数３１の値「ｆ２」の２分の１の値の周波数の交流電圧を蛍光灯１９に印加する。
【００８８】
蛍光灯１９は、その印加される交流電圧の周波数の２倍の点灯周波数で点滅して、そのデータ信号を可視光信号として出力する。受信機２は、その可視光信号を受け付けると、ステップＳ３０６を実行する。
【００８９】
以上説明した実施例において、図示した構成は単なる一例であって、本発明はその構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施例の照明器具の構成を示したブロック図である。
【図２】照明部の一例を示したブロック図である。
【図３】照明器具の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】照明部の他の例を示したブロック図である。
【図５】可視光信号の一例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００９１】
１        照明機器
２        受信機
３        情報機器
１１      インターフェース部
１２      ＰＬＣモジュール
１３      電源部
１４      デジタル変調回路
１５      照明部
１６      点灯制御回路
１６ａ    変調回路
１６ｂ    トランジスタ
１７      ＬＥＤ
１８      端子
１９      蛍光灯
２０      電子安定器
２１ａ    端子
２１ｂ    端子
１００    電力線
【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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