(57)【要約】【課題】可視光通信用の情報を示す基本信号に高周波の搬送波を重畳して情報送信信号を生成する場合でも、可視光通信照明器具の大型化やコストアップを抑制することができる可視光通信システムを提供する。【解決手段】受信器２に特定周波数の情報要求信号を送信する送信部２６が設けられる一方、可視光通信照明器具１は、可視光通信用の情報を示す基本信号を高周波の搬送波で変調して情報送信信号として生成する信号生成部１５と、信号生成部１５で生成された情報送信信号に応じて光源１１を点滅制御する点滅制御部１３と、受信器２から送信される情報要求信号を受信する受信部１６で受光された情報要求信号に基づいて搬送波を生成して信号生成部１５に与える搬送波整形部１７とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明用の光源を点滅制御して各種情報を送信する可視光通信照明器具と、この可視光通信照明器具から送信される照明光を受光して情報を取り出す受信器とを備えた可視光通信システムであって、前記受信器には、特定周波数の情報要求信号を送信する送信部が設けられる一方、前記可視光通信照明器具は、可視光通信用の情報を示す基本信号を、当該信号よりも高周波の搬送波で変調して情報送信信号として生成する信号生成部と、この信号生成部で生成された情報送信信号に応じて光源を点滅制御する点滅制御部とを有するとともに、前記受信器から送信される情報要求信号を受信する受信部と、この受信部で受信された情報要求信号に基づいて搬送波を生成して前記信号生成部に与える搬送波整形部と、を備えることを特徴とする可視光通信システム。
【請求項２】
前記信号生成部は、前記受信器から送信される情報要求信号を受信したときのみこれに応じて情報送信信号を生成するものであることを特徴とする請求項１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、照明用の可視光を情報通信に使用する可視光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の可視光通信システムには、赤、緑、青の３原色の発光ダイオードからの発光を位置情報等の各種情報に応じて変調することで情報を発信する送信側装置と、復調手段を有する受信側装置とを備え、各３原色の発光ダイオードの発光を独立した情報に従って変調することで、波長多重通信を可能にしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この光通信を行う際には、照明の点滅による違和感を減少するとともに、受信器の受光距離を伸ばすために、可視光通信用の情報を表す基本信号の波形に対して、この基本信号よりも高周波である搬送波を重畳することが行われている。
【特許文献１】特開２００２−２９０３３５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、上記の特許文献１に記載されている従来技術において、可視光通信用の情報を示す基本信号に、基本信号よりも高周波の搬送波を重畳するためには、情報の送信側となる照明器具側に搬送波発生用の高周波発振器を設置する必要があり、照明器具の大型化、およびコストアップを招くことになる。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、可視光通信用の情報を示す基本信号に、これよりも高周波の搬送波を重畳して送信信号を生成する場合でも、可視光通信照明器具の大型化やコストアップを抑制することができる可視光通信システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、照明用の光源を点滅制御して各種情報を送信する可視光通信照明器具と、この可視光通信照明器具から送信される照明光を受光して情報を取り出す受信器とを備えた可視光通信システムにおいて、次の構成を採用している。
【０００７】
すなわち、請求項１記載の発明は、受信器に特定周波数の情報要求信号を送信する送信部が設けられる一方、可視光通信照明器具は、可視光通信用の情報を示す基本信号を、当該信号よりも高周波の搬送波で変調して情報送信信号として生成する信号生成部と、この信号生成部で生成された情報送信信号に応じて光源を点滅制御する点滅制御部とを有するとともに、前記受信器から送信される情報要求信号を受信する受信部と、この受信部で受信された情報要求信号に基づいて搬送波を生成して前記信号生成部に与える搬送波整形部と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成において、前記信号生成部は、前記受信器から送信される情報要求信号を受信したときのみこれに応じて情報送信信号を生成するものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、可視光通信照明器具の信号生成部が可視光通信用の情報を示す基本信号に、これよりも高周波の搬送波を重畳して情報送信信号を生成する際には、受信器側から送信される情報要求信号に基づいて搬送波を生成できるため、可視光通信照明器具側には従来のような搬送波発生用の専用の高周波発振器を設置する必要がない。このため、可視光通信照明器具の大型化やコストアップを抑制することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明によれば、使用者が可視光通信照明器具に対して情報要求を行うときにのみ、これに応じて信号生成部は情報送信信号を生成するので、システム全体のランニングコストを抑制できるとともに、情報要求を必要としない場合には照明器具の高周波点滅を停止させておけるので、照明環境を好ましいものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は本発明の実施の形態における可視光通信システムの構成を示すブロック図である。この実施の形態の可視光通信システムは、可視光通信照明器具１と受信器２とを備えている。
【００１２】
可視光通信照明器具１は、一般的な照明器具と同様に、照明用の光源１１と、この光源１１を発光するための点灯装置１２とを有している。この場合の光源１１は、約１００Ｈｚ以上の周波数応答性を有するものが好ましく、例えば複数のＬＥＤを接続して構成されている。点灯装置１２は、例えば、商用電源を受けてこれを整流平滑化するダイオードブリッジや、光源１１への供給電力を調整する可変抵抗などを備えている。そして、この点灯装置１２から光源１１に給電することで光源１１が所定の出力で発光する。また、この可視光通信照明器具１は、点滅制御部１３、記憶部１４、信号生成部１５、受信部１６、および搬送波整形部１７を有する。
【００１３】
点滅制御部１３は、後述の信号生成部１５によって生成される点滅パターンによって光源を点滅制御するものである。また、記憶部１４は半導体メモリ等からなり、可視光通信用のデータ信号が予め記憶されている。
【００１４】
信号生成部１５は、記憶部１４に予め記憶された可視光通信用のデータ信号に後述の搬送波整形部１７から入力される搬送波を重畳させて点滅パターンを形成するものである。この場合の点滅パターンは、マンチェスタ符号化方式のように、所定の符号化方式に従う基本信号に対して、これよりも高周波の搬送波が重畳されて変調されたものとなっている。このように、基本信号の波形に対して、これよりも高周波の搬送波を重畳することにより、照明の点滅による違和感が減少するとともに、受信器２の受光距離を伸ばすことができる。
【００１５】
受信部１６は、受信器２から必要に応じて光送信される情報要求信号を受信するもので、例えば一般家庭用のリモコン端末などで普及している近赤外線領域に受信周波数帯域をもつフォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光素子で構成されている。
【００１６】
搬送波整形部１７は、受信部１６で受信された情報要求信号に基づいて搬送波を生成して信号生成部１５に与えるもので、例えばコンパレータなどの比較器を用いた後にトランジスタやＦＥＴなどに代表されるドライバを用いて搬送波を波形整形する。
【００１７】
一方、受信器２は、可視光通信照明器具１の光源１１から出力される可視光通信の照明光を受光するとともに、その周波数に対応して二値化されたデータに復調するもので、受光部２１、復号部２２、および表示部２３に加えて、さらに操作部２４、発振器２５、および光送信部２６が設けられている。
【００１８】
上記の受光部２１は、光源１１から出力される可視光通信の信号を電気信号に変換するもので、例えばＰＩＮフォトダイオードと抵抗とで構成されている。
【００１９】
復号部２２は、増幅部２２ａ、バンドパスフィルタ２２ｂ、および判断部２２ｃで構成されている。ここに、増幅部２２ａは、例えばオペアンプからなり、受光部２１で光電変換された電気信号を増幅するものである。バンドパスフィルタ２２ｂは、増幅された電気信号の内、光源１１から送信される照明光に含まれる特定の点滅パターンをもつ情報信号の周波数成分のみを通過させるものである。判断部２２ｃは、例えばマイコンで構成され、バンドパスフィルタ２２ｂを通過した信号を、予め設定された通信速度に基づいて受信データに復調するものである。
【００２０】
表示部２３は、復調された受信データの内容、例えば位置情報を表示するもので、液晶表示パネル等の汎用のものが採用される。
【００２１】
また、操作部２４は、使用者の意思を伝える押しボタンなどのワンショット信号を送信するものである。発振器２５は、操作部２４からのワンショット信号入力に応じて特定の周波数で発振するもので、例えば水晶発振器などからなる。この場合、発振器２５の出力信号の周波数は、可視光通信照明器具１の記憶部１４から出力される基本信号の波形に対して重畳される搬送波の周波数に合致するように予め設定されている。
【００２２】
送信部２６は、ＬＥＤなどに代表される発光素子とそれを駆動するドライバ素子から構成され、発振器２５の出力を例えばＦＥＴなどのドライバ回路を介してＬＥＤを発光させる。この場合のＬＥＤは、一般に家庭用リモコンなどで普及している近赤外線領域に発光周波数帯域をもつものである。
【００２３】
次に、上記構成を備えた可視光通信システムの動作について、図２に示すタイムチャートを参照して説明する。
【００２４】
通常時において、照明器具は照明用として一定の出力で点灯している。この状態で、受信器２を持った使用者が操作部２４を操作することにより、ワンショット信号が出力され（図２（ａ）参照）、この信号が発振器２５に与えられるので、これに応じて発振器が所定期間にわたって発振し、所定の周波数をもつ信号を出力する。この場合の信号の周波数は、前述のように可視光通信用のデータ信号である基本信号に重畳される搬送波の周波数に一致している。これにより、光送信部２６からは可視光通信照明器具１に向けて情報要求信号が予め設定された一定期間だけ光送信される（図２（ｂ）参照）。
【００２５】
可視光通信照明器具１の受信部１６は、受信器２から光送信された情報要求信号を受け取るが、受信部１６から出力される信号波形はアナログ波形となっているため（図２（ｃ）参照）、次段の搬送波整形部１７において波形整形されて方形波状の搬送波に復元される（図２（ｄ）参照）。
【００２６】
こうして波形整形して得られる搬送波は、信号生成部１５に送出されるので、信号生成部１５は、記憶部１４から出力される基本波形であるデータ信号（図２（ｅ）参照）に搬送波を重畳して変調を行う（図２（ｆ）参照）。点滅制御部１３は、信号生成部１５で変調された波形で光源１１を点滅制御することで、光源が同様のパターンで点滅される（図２（ｇ）参照）。
【００２７】
一方、受信器２の受光部２１は、可視光通信照明器具１の照明光を受信すると、これを光電変換して復号部２２に送出する。受光部２１からの出力はアナログ信号であるため、復号部２２においてデジタル信号を生成し、図１の点滅制御部１３で点滅されるのと同じ点滅パターンと同様のルールに従って元の情報を表す信号へと復号化される。その後は、表示部２３において変換された情報が表示される。
【００２８】
上記の実施の形態では、受信器２側において、使用者が操作部２４を操作して情報要求を行うときにのみ特定周波数の情報要求信号が送信されるようにしている。このようにすれば、システム全体のランニングコストを抑制できるとともに、情報要求を必要としない場合には可視光通信照明器具１の高周波点滅を停止させておけるので、照明環境を好ましいものにできるために都合が良いが、受信器２の送信部２６から常時、情報要求信号が送信されている構成とすることも可能である。
【００２９】
また、この実施の形態では、受信器２側に使用者が情報要求を行うときに操作される専用の操作部２４、発振器２５、送信部２６を設けているが、例えば、可視光通信照明器具１を遠隔操作するようなリモコン端末が設けられるシステムの場合には、このリモコン端末の操作により発生される赤外通信用の光信号を情報要求信号として照明器具１側に送信するなどして、リモコン端末をこの受信器２と兼用させることも可能である。
【００３０】
さらに、この実施の形態では、可視光通信照明器具１から送信される情報送信信号は、所定の符号化方式によりパターン化されたデジタル信号に基づいて直接に点滅されるが、可視光通信照明器具１の情報送信信号にＦＭ変調などがかけられているような場合には、これに応じて受信器２の受光部と復号部との間に復調器を設けて信号復調を行うことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態における可視光通信照明システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の可視光通信照明システムの動作説明に供するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３２】
１    可視光通信照明器具
２    受信器
１１    光源
１２    点灯装置
１３    点滅制御部
１４    記憶部
１５    信号生成部
１６    受信部
１７    搬送波整形部
２１    受光部
２２    復号部
２３    表示部
２４    操作部
２５    発振器
２６    送信部
【図１】
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【図２】
2007266796.tif 000004