(57)【要約】【課題】消灯状態にある灯器を用いて情報を送出できる情報提供装置、情報提供システムおよび情報提供方法を提供すること。【解決手段】光量制御部６２１は、可視光を点滅させる灯器の周辺照度から、灯器が消灯していると知覚される肉眼の閾値を算出し、灯器の消灯時における単位時間あたりの光量を算出した閾値以下に設定する。輝度変調部６２３は、送信情報の符号と点灯／消灯状態との組合せごとに灯器の輝度パタンを対応付けたテーブルを用いて、送信情報および点灯／消灯状態から灯器の輝度パタンを決定する。灯器駆動部６２３は、決定された前記灯器の輝度パタンに従って灯器を駆動する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光を発生する灯器を用いて情報を送信する情報提供装置であって、
前記灯器の単位時間あたりの光量を、前記灯器が消灯していると知覚される肉眼の閾値以下に設定する光量設定手段と、
送信情報に基づいて、前記光量設定手段によって設定された単位時間あたりの光量の範囲内で前記灯器の発光輝度を変調する輝度変調手段と、
前記輝度変調手段の出力に基づいて、前記灯器を駆動する灯器駆動手段と、
を有する情報提供装置。
【請求項２】
前記灯器の周辺の明るさを入力する周辺照度入力手段、をさらに有し、
前記光量設定手段は、
前記灯器周辺の明るさから前記閾値を決定する、
請求項１記載の情報提供装置。
【請求項３】
前記送信情報を入力する送信情報入力手段、
をさらに有する請求項１記載の情報提供装置。
【請求項４】
前記灯器の点灯／消灯状態を入力する灯火状態入力手段、をさらに有し、
前記輝度変調手段は、
前記点灯／消灯状態に応じて、前記送信情報に基づく前記灯器の発光輝度の変調を行う、
請求項１記載の情報提供装置。
【請求項５】
前記輝度変調手段は、
前記変調を行う際に、前記送信情報の符号と前記点灯／消灯状態との組合せごとに前記灯器の輝度パタンを対応付けたテーブルを用いて、前記送信情報の符号および前記点灯／消灯状態から前記灯器の輝度パタンを決定し、
前記灯器駆動手段は、
前記輝度変調手段によって決定された前記灯器の輝度パタンに従って前記灯器を駆動する、
請求項４記載の情報提供装置。
【請求項６】
前記輝度変調手段によって決定された輝度パタンに基づいて、前記灯器の消灯時に単位時間あたりの光量が前記閾値を超えるか否かを判断し、超えると判断した場合は、前記送信情報の符号の出力を一時停止する光量制御手段、をさらに有し、
前記輝度変調手段は、
前記送信情報の符号が入力されない区間には前記灯器の発光を行わない輝度パタンを決定する、
請求項５記載の情報提供装置。
【請求項７】
前記光量制御手段は、
前記灯器の点灯時における単位時間あたりの光量を、肉眼で点灯していると知覚される閾値以上に設定する、
請求項１記載の情報提供装置。
【請求項８】
可視光を発生する灯器を用いて情報を送信する情報提供システムであって、
請求項１記載の情報提供装置と、
前記情報提供装置によって駆動される灯器と、
前記灯器を介して送信された情報を受信する受信装置と、を具備する情報提供システムであって、
前記受信装置は、
入射する光に応じた信号を出力する受光手段と、
前記受光手段の出力信号から前記灯器の輝度変調成分を抽出する輝度変調成分抽出手段と、
前記輝度変調成分抽出手段によって抽出された輝度変調成分から情報を抽出する情報抽出手段と、
を有する情報提供システム。
【請求項９】
可視光を発生する灯器を用いて情報を送信する情報提供方法であって、
前記灯器の単位時間あたりの光量を、前記灯器が消灯していると知覚される肉眼の閾値以下に設定する設定ステップと、
送信情報に基づいて、前記設定ステップで設定した単位時間あたりの光量の範囲内で前記灯器の発光輝度を変調する変調ステップと、
前記変調ステップの結果に基づいて、前記灯器を駆動する駆動ステップと、
を有する情報提供方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可視光を発生する灯器を用いた情報提供装置、情報提供システムおよび情報提供方法に係り、特に、ＬＥＤ（light emitting diode）式信号灯器など、高速での点滅が可能な灯器を用いた情報提供装置、情報提供システムおよび情報提供方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路の信号灯器やＬＥＤを用いた交通情報板など、可視光の点滅が可能な灯器は多く存在する。このような灯器を用いて情報を送信する技術が、たとえば特許文献１〜３に記載されている。
【０００３】
特許文献１〜３記載の技術では、点灯時の灯器の光を、送信の対象となる情報に基づいて変調する。たとえば、特許文献１には、灯台や航空機の光送出部から発せられる、警告や点滅周期による位置伝達を主目的とする光に、情報を重畳させて送る技術が記載されている。特許文献２には、信号灯器の光を、信号状態を示すステータス情報や、信号機設置点における地名等の道路情報により変調する技術が記載されている。特許文献３には、色信号の出力または車両の前方の照明などを主目的とする可視光線を、この主目的とは異なる情報に応じて変調して出力することが記載されている。これにより、肉眼で認識される情報はそのままで、さらに付加的な情報を灯器から送信できる。たとえば、信号灯器の光を用いて情報送信を行い、車両に受信機と情報の音声読み上げを行う装置を車両に搭載することにより、地名や渋滞情報といった情報を安全かつ容易に運転者に提供できる。
【特許文献１】特開平４−６９２０号公報
【特許文献２】特開平８−７１９３号公報
【特許文献３】特開２００６−１４０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１〜３記載の技術では、灯器が点灯または点滅している発光時に明減を高速に繰り返すことで情報を送信する。このため、通信は灯器の点灯期間に限られ、消灯時には情報を送信することができない。より多くの情報を提供するためには、消灯時にも情報を送信できることが望ましい。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、灯器の消灯時にも情報を送信できる情報提供装置、情報提供システムおよび情報提供方法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】
【０００６】
本発明の情報提供装置は、可視光を発生する灯器を用いて情報を送信する情報提供装置であって、前記灯器の単位時間あたりの光量を、前記灯器が消灯していると知覚される肉眼の閾値以下に設定する光量設定手段と、送信情報に基づいて、前記光量設定手段によって設定された単位時間あたりの光量の範囲内で前記灯器の発光輝度を変調する輝度変調手段と、前記輝度変調手段の出力に基づいて、前記灯器を駆動する灯器駆動手段とを具備する構成を採る。
【０００７】
本発明の情報提供システムは、可視光を発生する灯器を用いて情報を送信する情報提供システムであって、上記情報提供装置と、前記情報提供装置によって駆動される灯器と、前記灯器を介して送信された情報を受信する受信装置と、を具備する情報提供システムであって、前記受信装置は、入射する光に応じた信号を出力する受光手段と、前記受光手段の出力信号から前記灯器の輝度変調成分を抽出する輝度変調成分抽出手段と、前記輝度変調成分抽出手段によって抽出された輝度変調成分から情報を抽出する情報抽出手段とを有する構成を採る。
【０００８】
本発明の情報提供方法は、可視光を発生する灯器を用いて情報を送信する情報提供方法であって、前記灯器の単位時間あたりの光量を、前記灯器が消灯していると知覚される肉眼の閾値以下に設定する設定ステップと、送信情報に基づいて、前記設定ステップで設定した単位時間あたりの光量の範囲内で前記灯器の発光輝度を変調する変調ステップと、前記変調ステップの結果に基づいて、前記灯器を駆動する駆動ステップとを有するようにした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、灯器が消灯していると知覚される肉眼の閾値以下の光量で灯器の発光輝度を変調するため、灯器の消灯時にも情報を送信できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施の形態に係る情報提供システムの概略構成を示すシステム構成図である。この情報提供システムは、道路に設置された信号灯器を用い、交通整理のための本来の信号に加えて任意の情報を走行車両側に提供するシステムである。
【００１２】
図１において、情報提供システム１００は、信号灯器２００、信号制御装置３００、送信情報データベース４００、照度計５００、情報提供装置６００、および受信装置７００を有する。信号灯器２００は、情報提供装置６００を介して、信号制御装置３００に接続されている。また、送信情報データベース４００および照度計５００は、情報提供装置６００に接続されている。受信装置７００は、図示しない走行車両に搭載されている。
【００１３】
信号灯器２００は、道路交差点に設置された車両用のＬＥＤ式信号機であり、青色灯、黄色灯、および赤色灯を有する。信号灯器２００は、入力する制御信号によって信号色ごとに独立して駆動され、それぞれ制御信号に応じた輝度で発光する。
【００１４】
信号制御装置３００は、たとえば交通管制センター側からの指示に従い、信号灯器２００の信号状態を制御する。具体的には、信号制御装置３００は、信号灯器２００の各信号色の点灯・消灯・点滅状態を表す情報（以下「灯火状態」という）を生成し、出力する。
【００１５】
送信情報データベース４００は、送信の対象となる情報（以下「送信情報」という）をあらかじめ格納し、情報提供装置６００の要求に応じて任意の送信情報を出力する。送信情報は、たとえば、信号灯器２００の灯火状態、信号灯器２００の設置地点を表す緯度・経度、各進行方向における主な行き先、現在の時刻、交差点への緊急車両の接近の有無、渋滞情報、および迂回路情報を含む。
【００１６】
照度計５００は、信号灯器２００の設置箇所の照度を測定する。具体的には、照度計５００は、たとえば、信号灯器２００の設置箇所の照度を、信号灯器２００の背面に入射する単位面積あたりの光束で測定し、周辺照度［lx］として出力する。
【００１７】
情報提供装置６００は、送信情報データベース４００から任意の送信情報を読み出し、信号灯器２００を介して走行車両に送信する。具体的には、情報提供装置６００は、信号灯器２００の周辺照度から、信号灯器２００の単位時間あたりの光量を灯器が消灯していると知覚される肉眼の閾値以下に設定し、任意の送信情報に基づいて信号灯器２００の発光輝度を変調する。
【００１８】
受信装置７００は、信号灯器２００の光を受光して情報提供装置６００からの情報を受け取る。
【００１９】
まず、情報提供装置６００の構成について説明する。
【００２０】
図２は、情報提供装置６００の主要な構成を示すブロック図である。ここで，信号灯器２００の制御は、ある一定のサイクル（時間周期）毎に行われるものとする。
【００２１】
図２に示すように、情報提供装置６００は、通信部６１０、制御部６２０、メモリ部６４０、データベース部６５０、表示部６６０、操作部６７０、および出力部６３０を有する。
【００２２】
通信部６１０は、通信回線を介して、図１に示す信号制御装置３００、送信情報データベース４００、および照度計５００から、それぞれ灯火状態、送信情報および周辺照度を受信する。出力部６３０は、信号灯器２００を駆動する。
【００２３】
制御部６２０は、図示しないが、ＣＰＵ（central processing unit）と、このＣＰＵが使用するＲＯＭ（read only memory）およびＲＡＭ（random access memory）を有する。制御部６２０は、ＣＰＵにおいて制御プログラムを実行することにより制御処理部６２０ａを実現する。制御処理部６２０ａは、メモリ部６４０とデータベース部６５０とを用いて、出力部６３０を介して信号灯器２００の発光輝度を変調する。
【００２４】
メモリ部６４０は、制御部６２０のＣＰＵが実行する制御プログラムをあらかじめ格納するとともに、制御処理部６２０ａによって書き込まれる各種データを一時的に格納する。
【００２５】
データベース部６５０は、制御処理部６２０ａの処理に必要な各種情報をあらかじめ格納する。具体的には、点灯時光量をＱon、消灯時光量をＱoffとすると、データベース部６５０は、点灯時光量Ｑon、点灯サイクルＣ、輝度変換係数Ａ、光量制限係数Ｂ、および輝度パタン変換テーブルを格納する。
【００２６】
点灯時光量Ｑonは、点灯状態における信号灯器２００の単位時間あたりの最小光量である。ここでは、点灯時光量Ｑonとして、信号灯器２００が点灯していると知覚される肉眼の閾値以上の値が設定される。点灯サイクルＣは、上記した信号灯器２００の制御のサイクル長である。ここでは、点灯サイクルＣは、上記した単位時間と同一とし、１ミリ秒（ｍｓ）とする。輝度変換係数Ａは、信号灯器２００の正面における発光時の単位面積あたりの光束が周辺照度と同一となるように定められる係数である。輝度変換係数Ａは、たとえば、測定に基づいて、あらかじめ設定される。光量制限係数Ｂは、点灯時光量Ｑonに対する比で消灯時光量Ｑoffを定義する係数であり、たとえば、以下の式（１）で示される。
Ｂ ＝ Ｑoff ／ Ｑon      ・・・・・・（１）
【００２７】
光量制限係数Ｂは、たとえば、測定に基づいて、あらかじめ固定値（たとえば、０.０１）に設定される。ここで、消灯時光量Ｑoffとは、消灯とみなすことができる信号灯器２００の単位時間あたりの最大光量であり、信号灯器２００が消灯していると知覚される肉眼の閾値以下の値となる。輝度パタン変換テーブルについては、後に図を用いて説明する。
【００２８】
なお、点灯時光量Ｑonは、以下の式（２）を満たす値である。
Ｑon ＝ Ｅenv × Ａ      ・・・・・・（２）
【００２９】
表示部６６０は、オペレータに対して情報を表示するためのユーザインタフェースであり、たとえば液晶ディスプレイを有する。
【００３０】
操作部６７０は、オペレータからの操作を受け付けるためのユーザインタフェースであり、たとえばキーボードを有する。
【００３１】
図３は、図２に示す制御処理部６２０ａの主要な機能構成を示すブロック図である。
【００３２】
図３に示すように、制御処理部６２０ａは、光量制御部６２１、輝度変調部６２２、および灯器駆動部６２３を有する。
【００３３】
光量制御部６２１は、周辺照度から消灯時光量Ｑoffを決定し、送信情報を２ビットずつ切り出した送信符号のデータと灯火状態とを合わせた発光情報を、点灯時光量Ｑonおよび消灯時光量Ｑoffに適合するように生成する。
【００３４】
輝度変調部６２２は、発光情報から、信号灯器２００の輝度の変化を指定するデータ（以下「輝度パタン」という）生成する。
【００３５】
灯器駆動部６２３は、輝度パタンに従って、図１に示す信号灯器２００を駆動する。
【００３６】
次に、上記構成を有する情報提供装置６００の動作について説明する。
【００３７】
制御部６２０は、リアルタイムに、周辺照度Ｅenv、送信情報、および現点灯サイクルの開始時点を基準とした時刻ｔの輝度パタンＬ（ｔ）のデータを読み込み、制御処理部６２０ａによるデータ処理の際に、過去のデータを更新する形で随時メモリ部６４０に書き込む。周辺照度Ｅenvは、照度計５００から、信号灯器２００の発光波長ごとに読み込まれる。輝度変換係数Ａおよび光量制限係数Ｂは、固定の値を用いる場合にはあらかじめデータベース部６５０に格納された値が用いられる。ただし、照度計５００から周辺照度Ｅenvに応じた値が逐次出力される場合には、制御部６２０は、輝度変換係数Ａおよび光量制限係数Ｂについても同様にリアルタイムに照度計５００から読み込むようにしてもよい。
【００３８】
制御部６２０は、メモリ部６４０にデータの書き込みを行う一方、制御処理部６２０ａの光量制御部６２１、輝度変調部６２２および灯器駆動部６２３のそれぞれにおいて、所定の処理を繰り返し実行する。
【００３９】
図４は、図３に示す光量制御部６２１の処理の流れを示すフローチャートである。
【００４０】
まず、ステップＳ１０００で、光量制御部６２１は、灯火状態Ｓと周辺照度Ｅenvとを、メモリ部６４０から読み込む。
【００４１】
次に、ステップＳ１１００で、光量制御部６２１は、灯火状態Ｓと周辺照度Ｅenvから、１点灯サイクルあたりの閾値となる光量を決定する。具体的には、光量制御部６２１は、灯火状態Ｓが点灯であれば、データベース部６５０から点灯時光量Ｑonを読み込み、上記光量として決定する。
【００４２】
一方、光量制御部６２１は、灯火状態Ｓが消灯であれば、データベース部６５０およびメモリ部６４０から、点灯サイクルＣ、輝度変換係数Ａおよび光量制限係数Ｂを読み込み、たとえば以下の式（３）を用いて消灯時光量Ｑoffを算出し、上記光量として決定する。
Ｑoff ＝ Ｅenv × Ａ × Ｂ × Ｃ      ・・・・・・（３）
【００４３】
次に、ステップＳ１２００で、光量制御部６２１は、メモリ部６４０から輝度パタンＬ（ｔ）を読み込む。
【００４４】
次に、ステップＳ１３００で、光量制御部６２１は、輝度パタンＬ（ｔ）を時間積分し、現点灯サイクルの開始時点ｔ＝０から時刻ｔまでの光量を算出する。ここで、光量制御部６２１は、信号灯器２００の消灯時において、算出した光量が消灯時光量Ｑoffを超えたか否かを判断し、超えたと判断した場合には、次の点灯サイクル開始時点まで待機する。
【００４５】
次に、ステップＳ１４００で、光量制御部６２１は、送信情報をメモリ部６４０から読み込み、送信情報と灯火状態Ｓから、発光情報を決定する。ここでは、送信情報を２ビットずつ切り出したデータと灯火状態Ｓとを合わせて、発光情報として決定する。ここで、光量制御部６２１は、信号灯器２００の点灯時において、ステップＳ１３００で算出した光量が点灯時光量Ｑonに達したか否かを判断し、最終的に達していないと判断した場合には、点灯サイクルごとに用意された光量調整期間に、不足分の光量を補うのに必要な輝度の発光を追加する。
【００４６】
具体的には、光量制御部６２１は、後に説明する輝度パタン変換テーブルを参照し、算出した光量の不足分を補う輝度パタンに対応する送信符号を選択して、該当する点灯サイクルの光量調整期間に配置する。
【００４７】
そして、ステップＳ１５００で、光量制御部６２１は、ステップＳ１４００で決定した発光情報を、輝度変調部６２２に出力し、一連の処理を終了する。光量制御部６２１は、以上の処理を繰り返し実行する。
【００４８】
図５は、光量制御部６２１による光量制御の結果の一例を示す説明図である。図５において、横軸は時間を示し、縦軸は信号灯器２００の輝度を示す。
【００４９】
図５に示すように、図４に示す処理が行われることにより、輝度は異なっていても、各点灯サイクルの光量、つまり単位時間あたりの光量は一定となる。したがって、肉眼で観測した場合は、点灯サイクルの周期が非常に短いことと相俟って、信号灯器２００は一定の明るさで見える。
【００５０】
図６は、図３に示す輝度変調部６２２の処理の流れを示すフローチャートである。
【００５１】
まず、ステップＳ２０００において、輝度変調部６２２は、発光情報（灯火状態および光量補正）を読み込む。
【００５２】
次に、ステップＳ２１００において、輝度変調部６２２は、読み込んだ発光情報から、データベース６５０に格納された輝度パタン変換テーブルを用いて、輝度パタンを決定する。
【００５３】
図７は、輝度パタン変換テーブルの一例を示す説明図である。
【００５４】
図７に示すように、輝度パタン変換テーブル６４１は、発光情報に含まれる灯火状態および光量補正ならびに送信情報の送信符号の組み合わせごとに、３つの数値で輝度の変化を定義している。３つの数値は、ぞれぞれ、点灯サイクルＣよりも短い所定の周期ごとの信号灯器２００の輝度を示す。
【００５５】
輝度パタン変換テーブル６４１において、灯火状態が「消灯時」の場合と灯火状態が「点灯時」の場合のそれぞれで、送信符号ごとに輝度の変化は異なるものの輝度の積分値は全て同じ値となっている。また、灯火状態が「消灯時」の場合の輝度の積分値よりも、灯火状態が「点灯時」の場合の輝度の積分値のほうが高くなっている。
【００５６】
また、輝度パタン変換テーブル６４１は、光量補正に対応して、送信符号ごとに異なる輝度の積分値をとる輝度の変化を定義している。これは、光量制御部６２１が図４のステップＳ１４００で光量調整期間に不足分の光量を補うのに使用されるものである。たとえば、輝度パタン「２２２」に相当する光量が不足している場合には、送信符号「０１」が光量調整期間に配置されることになる。
【００５７】
このような輝度パタン変換テーブル６４１を用いることにより、輝度変調部６２２が決定する各点灯サイクルの輝度パタンは送信符号と灯火状態とを合わせた情報となり、かつ、点灯時における単位時間あたりの光量は点灯時光量Ｑon以上となる。
【００５８】
輝度変調部６２２は、図６のステップ２１００において、決定した輝度パタンを灯器駆動部６２３および光量制御部６２１に出力し、一連の処理を終了する。輝度変調部６２２は、以上の処理を繰り返し実行する。
【００５９】
このようにして、信号灯器２００の点灯時には、単位時間あたりの光量を肉眼で点灯していると知覚される閾値以上に保持しつつ送信符号に対応した波形の輝度パタンが生成される。また、図４で既に説明したように、光量制御部６２１は、信号灯器２００の消灯時には、各点灯サイクルにおける単位時間あたりの光量が消灯時光量Ｑoffを超えた時点でその点灯サイクルにおける送信符号の出力を一時停止する。したがって、信号灯器２００の消灯時には、単位時間あたりの光量を肉眼で消灯していると知覚される閾値以下に保持しつつ送信符号に対応した波形の輝度パタンが生成される。
【００６０】
図８は、ある点灯サイクルにおける輝度パタンの一例を示す説明図である。図８において、横軸は点灯サイクルの開始時点からの時間を示し、縦軸は輝度パタンが指定する輝度Ｌを示す。ここでは、消灯時に送信符号「０００１１０１１・・・」を送信情報として入力し、図７に示す輝度パタン変換テーブル６４１を用いた場合を示している。輝度変調部６２２から出力される輝度パタンは、送信情報の送信符号に応じて変化する。光量調整期間は、点灯サイクルＣの最後部に配置されている。光量制御部６２１は、この期間を使用して点灯時の点灯サイクルＣの光量の不足分を補うための送信符号を出力し、光量を調整する。
【００６１】
図３に示す灯器駆動部６２３は、輝度パタンに従って信号灯器２００を駆動する。
【００６２】
図９は、灯器駆動部６２３の処理の流れを示すフローチャートである。
【００６３】
まず、ステップＳ３０００において、灯器駆動部６２３は、輝度パタンを読み込む。
【００６４】
次に、ステップＳ３１００において、灯器駆動部６２３は、読み込んだ輝度パタンに従って輝度を変調して信号灯器２００を駆動する。具体的には、たとえば、灯器駆動部６２３は、信号灯器２００に設けられた各ＬＥＤに供給する電流により輝度を制御する。これにより、信号灯器２００の状態は輝度パタンに応じて変更され、一連の処理が終了する。
【００６５】
このようにして、信号灯器２００の輝度は、図８に示す輝度パタンと同様の波形で変化し、情報送信の目的に供される。つまり、信号灯器２００は、消灯時にも輝度変調による情報送信を行うことができる。
【００６６】
次に、図１に示す受信装置７００の構成および動作について説明する。図１０は、図１に示す受信装置７００の構成を示すブロック図である。
【００６７】
図１０において、受信装置７００は、受光部７１０、電圧変換部７２０、サンプリング部７３０、復号部７４０、および通知部７５０を有する。受信装置７００は、情報提供装置６００が制御する点灯サイクルＣと、図７に示す輝度パタン変換テーブル６４１と同様の変換テーブルとを記憶している。
【００６８】
受光部７１０は、信号灯器２００の各信号色に対応したカラーフィルタを備えた受光素子（図示せず）を有し、入射する光を電気信号に変換する。受光素子は、たとえば、フォトダイオード（ＰＤ：photodiode）、アバランシェ型フォトダイオード（ＡＰＤ：avalanche photodiode）、ＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）センサなど、数メガヘルツ（ＭＨｚ）以上の光の断続を検出可能なものである。受光部７１０は、たとえば車両が信号灯器２００の正面側に位置する状態で、信号灯器２００からの光が受光素子に入射するように、車両に設置されている。
【００６９】
受光部７１０は、受光素子の受光面に入射する光から、信号灯器２００の色ごとの輝度変化を独立して検出し、電気信号に変換する。
【００７０】
電圧変換部７２０は、受光部７１０から出力される電流を、光の輝度に応じた電圧信号に変換する。
【００７１】
サンプリング部７３０は、電圧変換部７２０から出力される電圧信号を、上記した所定の周期ごとにＡ／Ｄ変換し、ビット列として出力する。具体的には、サンプリング部７３０は、電圧信号から信号灯器２００の輝度変調成分を抽出し、上記した変換テーブルを用いて情報提供装置６００で行われた変換とは逆の変換を抽出結果に対して行うとともに、各点灯サイクルの光量調整期間の符号を除去する。これにより、元の送信符号が復元される。たとえば、電圧変換部７２０から出力される電圧信号が図８と同様の波形であった場合、「０００１１０１１・・・」のビット列が復元される。
【００７２】
復号部７４０は、サンプリング部７３０から出力されるビット列から、元の送信情報を復号し、受信情報として出力する。
【００７３】
通知部７５０は、復号部７４０から出力される受信情報を、対応する文字、画像、音声などとして出力したり、他の装置に通知する。たとえば、元の送信情報が信号灯器２００設置位置の交差点名であり、通知部７５０が音声読み上げ機能を備えている場合、受信情報として交差点名を音声で運転者に通知できる。また、元の送信情報が信号灯器２００の設置位置の緯度・経度であり、受信情報を車両に搭載されたカーナビゲーション機器に通知する場合、カーナビゲーション機器における測位の精度を向上させることができる。
【００７４】
このようにして、受信装置７００は、信号灯器２００の点灯／消灯状態にかかわらず、信号灯器２００を介して情報を受信することができる。
【００７５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、信号灯器の単位時間あたりの光量を一定とするので、点灯時および消灯時のそれぞれで、肉眼での見た目の明るさを一定にできる。また、消灯時の単位時間あたりの光量を肉眼の閾値以下に設定するので、消灯時においても信号灯器２００から任意の情報を送信できる。また、ＬＥＤは数メガヘルツといった高速点灯が可能であるため、既に広く普及しているＬＥＤを用いた信号灯器に適用することができる。つまり、ＬＥＤを用いた信号灯器が設置されている場所では、新たな灯器を新設することなく、上記した情報送信を実現できる。
【００７６】
なお、周囲の明るさにより、肉眼の点灯と消灯を区別する閾値は変化する。したがって、たとえば、昼間は周辺が明るいことから、夜間よりも光量が多くなるように、点灯時光量Ｑonおよび消灯時光量Ｑoffを設定してもよい。
【００７７】
また、肉眼の明所視と暗所視とでは，波長の比視感度分布が異なる。このため、肉眼は、周囲が明るい昼間は青よりも赤の光を知覚しやすく、夜間は逆に赤よりも青の光を知覚しやすい。この現象はプルキンエシフト（Purkinje shift）と呼ばれ、明所では色を感じる錐体が働き暗所では明暗を感じる杆体が働くという肉眼の特性によるものである。
【００７８】
そこで、消灯がより確実に判別されるように、周囲の明るさと信号灯器が点灯する色により光量を調節してもよい。具体的には、たとえば、昼間のように周囲がより明るい場合には、青色灯器・黄色灯器の光量を赤色灯器より多くし、夜間のように周囲がより暗い場合には、赤色灯器・黄色灯器の光量を青色灯器より多くすればよい。
【００７９】
さらに、情報の送信を行う信号灯器の他に灯器があり、他の灯器が高速に明滅を繰り返している場合には、他の灯器が瞬間的に消灯している期間を、信号灯器の消灯時の通信期間に割り当ててもよい。この場合、他の灯器が消灯している期間に瞬間的に信号灯器のみが発光することになり、観測時のＳ／Ｎ比（signal to noise ratio）を向上させることができる。
【００８０】
また、信号灯器においては、通常、青色灯が点灯しているときには黄色灯と赤色灯は消灯しているというように、点灯中の灯器の数よりも消灯中の灯器の数の方が多い。したがって、消灯中の複数の灯器のそれぞれで異なる周波数で輝度変調を行うなどして独立して情報送信を行うことにより、より多くの情報を送信することが可能となる。
【００８１】
また、制御処理部の機能をＣＰＵがプログラムを実行することにより実現するとしたが、ハードウェア回路で実現してもよい。
【００８２】
また、以上説明した実施の形態では、本発明を信号灯器に適用した場合について説明したが、これに限るものではなく、ＬＥＤを用いた交通情報板や車両の前照灯など、可視光の点灯／消灯状態を切り替えるとともに高速での点滅が可能な各種灯器に適用することができる。さらに、電光掲示板や照明など、道路網の設備以外の各種灯器に適用できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明に係る情報提供装置、情報提供システムおよび情報提供方法は、灯器の消灯時にも情報を送信できる情報提供装置、情報提供システムおよび情報提供方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る情報提供システムの概略構成を示すシステム構成図
【図２】本実施の形態に係る情報提供装置の主要な構成を示すブロック図
【図３】本実施の形態における制御部の主要な機能構成を示すブロック図
【図４】本実施の形態における光量制御部の処理の流れを示すフローチャート
【図５】本実施の形態における光量制御部による光量制御の結果の一例を示す説明図
【図６】本実施の形態における輝度変調部の処理の流れを示すフローチャート
【図７】本実施の形態における輝度パタン変換テーブルの一例を示す説明図
【図８】本実施の形態におけるある点灯サイクルにおける輝度パタンの一例を示す説明図
【図９】本実施の形態における灯器駆動部の処理の流れを示すフローチャート
【図１０】本実施の形態における受信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００８５】
１００  情報提供システム
２００  信号灯器
３００  信号制御装置
４００  送信情報データベース
５００  照度計
６００  情報提供装置
６１０  通信部
６２０  制御部
６２０ａ  制御処理部
６２１  光量制御部
６２２  輝度変調部
６２３  灯器駆動部
６３０  出力部
６４０  メモリ部
６５０  データベース部
６６０  表示部
６７０  操作部
７００  受信装置
７１０  受光部
７２０  電圧変換部
７３０  サンプリング部
７４０  復号部
７５０  通知部
【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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