(57)【要約】【課題】複数の可視光通信照明器具が、照射面の照度を略均一にするために配光エリアが一部重複するように配設されている場合でも、可視光通信を行う際に情報の混信を確実に防止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】統括制御器３は、各可視光通信照明器具１に対して可視光通信用の情報信号に各照明器具１を個別に指定するアドレスを付加して送信する。各可視光通信照明器具１のアドレス比較部１４は、アドレス登録部１３に予め登録されている自己のアドレスと統括制御器３からの情報信号に付加されているアドレスとが一致するか否かを比較判別する。点滅制御部１５は、両アドレスが一致したときにのみ、これに応じて統括制御器３からの情報信号に基づいて光源１１を点滅制御して可視光通信を実行する。【選択図】図２
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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複数の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、前記各可視光通信照明器具は、その配光エリアが互いに一部重複するように配設されている可視光通信システムにおいて、各可視光通信照明器具に対して、可視光通信用の情報信号に各可視光通信照明器具を個別に指定するアドレスを付加して送信する統括制御器が設けられる一方、前記可視光通信照明器具は、当該照明器具に予め割り付けられたアドレスが登録されたアドレス登録部と、このアドレス登録部に登録されている自己のアドレスと前記統括制御器からの情報信号に付加されているアドレスとが一致するか否かを比較判別するアドレス比較部と、このアドレス比較部でアドレスが一致したと判断された場合には、これに応じて前記統括制御器からの情報信号に基づいて前記光源を点滅制御する点滅制御部と、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】
前記可視光通信照明器具の内、配光エリアが重複しない可視光通信照明器具同士をグループ化し、同一グループに属する可視光通信照明器具に対しては、前記アドレス登録部に同じアドレスが割り付けられる一方、前記統括制御器は、前記各グループに属する可視光通信照明器具を一括指定するアドレスを前記情報信号に付加して出力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、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光源を有する可視光送信部から、それぞれ異なる波長の可視光を変調して受信エリアの一部が重畳するように送信し、受信カードは、可視光送信部のいずれかにより送信された可視光の内から少なくとも１つの波長を色フィルタにより選択して受光し、受光した波長を光電変換して復調するように構成することにより、一部の受信エリアが重畳した場合でも、受信側の不要な信号を除去して所望の信号のみを受信することができるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１９３９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各光源を各楽器に対応させ、各楽器の音声信号でＲ，Ｇ，Ｂの各光源を変調して可視光通信するものであって、建屋内を明るく照らす照明器具を基本とした上で可視光通信を行うものではない。しかも、受信器側には信号光毎に色フィルタを設けておく必要があるため、受信器の大型化を招く可能性がある。
【０００４】
一方、可視光通信照明器具が通常の照明器具として兼用させる場合、基本的には白色光なので、特に色フィルタを設ける必要はない。しかも、通常の照明器具の役目を果たすためには、照射面の照度を略均一にする必要性から、照明光の配光エリアを重畳させることが多く、この場合には情報の混信が発生する可能性が高い。
【０００５】
その対策として、例えば、各々の照明器具に人感センサを個別に設け、人感センサが人体を検知した光照射エリアに対してのみ可視光通信を行うことが考えられるが、人感センサで人の存在を確実に検出させる上では、一定の検出保持時間を設定する必要があるため、人の移動に伴って複数の人感センサが同時に人の存在を検出するといった事態が発生し、その結果、互いに隣接する照明器具が同時に可視光通信を行う状態となって情報の混信が依然として生じ易い可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、複数の可視光通信照明器具が、照射面の照度を略均一にするために配光エリアが一部重複するように配設されている場合でも、可視光通信を行う際に情報の混信を確実に防止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】
【０００７】
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、各可視光通信照明器具は、その配光エリアが互いに一部重複するように配設されている可視光通信システムにおいて、次の構成を採用している。
【０００８】
すなわち、請求項１記載の発明の可視光通信システムは、各可視光通信照明器具に対して、可視光通信用の情報信号に各可視光通信照明器具を個別に指定するアドレスを付加して送信する統括制御器が設けられる一方、前記可視光通信照明器具は、当該照明器具に予め割り付けられたアドレスが登録されたアドレス登録部と、このアドレス登録部に登録されている自己のアドレスと前記統括制御器からの情報信号に付加されているアドレスとが一致するか否かを比較判別するアドレス比較部と、このアドレス比較部でアドレスが一致したと判断された場合には、これに応じて前記統括制御器からの情報信号に基づいて前記光源を点滅制御する点滅制御部と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
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、前記可視光通信照明器具の内、配光エリアが重複しない可視光通信照明器具同士をグループ化し、同一グループに属する可視光通信照明器具に対しては、前記アドレス登録部に同じアドレスが割り付けられる一方、前記統括制御器は、前記各グループに属する可視光通信照明器具を一括指定するアドレスを前記情報信号に付加して出力するものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、可視光通信照明器具は、統括制御器から順次送られてくる通信情報に付加されたアドレスが自己に割り付けられたアドレスと一致する場合にのみ可視光通信を開始するので、配光エリアが互いに一部重複している可視光通信照明器具が同時に可視光通信を開始することがない。このため、受信器が複数の可視光通信照明器具から同時に通信情報を受信して混信を起こすといった不具合を確実に防止することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、配光エリアが互いに一部重複する可視光通信照明器具が同時に可視光通信を開始することはないので、受信器が複数の通信情報を同時に受信して混信するといった不具合発生を抑制できるとともに、配光エリアが重複しないグループに属する可視光通信照明器具同士は同じタイミングで可視光通信を行えるため、広範囲にわたって可視光送信を実施することができ、さらに、アドレスの切り替えが一巡する周期が、各照明器具に対してアドレスを個別に指定する場合よりも短くなるので、効率良く可視光通信を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１における可視光通信システムにおいて、可視光通信照明器具を設置した状況の一例を示す説明図、図２は同可視光通信システムの構成要素を示すブロック図である。この実施の形態１の可視光通信システムは、複数の可視光通信照明器具１（１ａ〜１ｄ）、使用者Ｍが携帯する受信器２、および１台の統括制御器３を備えている。
【００１３】
各可視光通信照明器具１は、通常の照明器具として使用されるとともに、照明用の光源１１を点滅制御して各種情報を送信するものであって、照射面の照度を略均一にするために配光エリアが互いに一部重複するように隣接して配設されている。また、各可視光通信照明器具１は通信用のバス配線を介して統括制御器３に共通に接続されている。
【００１４】
そして、統括制御器３は、可視光通信のための情報発信を行う情報信号を時分割で順次送出するが、その際、これらの各情報信号に対して各可視光通信照明器具１を個別に指定するアドレスを付加して出力する。なお、このときに使用される通信方式は、例えばＲＳ４８５などの規格化された通信方式を採用することができる。
【００１５】
各可視光通信照明器具１は、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。また、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。
【００１６】
また、各可視光通信照明器具１は、アドレス登録部１３、アドレス比較部１４、点滅制御部１５、受信部１６、および信号解析部１７を有する。
【００１７】
アドレス登録部１３は、自己の可視光通信照明器具１に予め割り付けられた固有のアドレスが登録されるもので、例えばレジスタや半導体メモリ等の記憶素子からなる。
【００１８】
アドレス比較部１４は、アドレス登録部１３に登録されている自己のアドレスと統括制御器３から送られる情報信号に付加されているアドレスとが一致するか否かを比較判別するものである。
【００１９】
点滅制御部１５は、アドレス比較部１４でアドレス登録部１３に登録されている自己のアドレスと統括制御器３から情報信号に付加されて送られてくるアドレスとが一致すると判断された場合には、これに応じて統括制御器３からの情報信号に基づく所定の点滅パターンによって光源１１を点滅制御するものである。
【００２０】
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。
【００２１】
また、受信部１６は、統括制御部３から送られてくる信号を受信するバッファであり、また、信号解析部１７は、受信部１６で受信された統括制御部３からの信号を解析して当該信号に含まれるアドレス情報を抽出するものである。
【００２２】
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して情報を取り出すもので、受光部２１、復号部２２、および表示部２３を備えている。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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３に示すタイムチャートを参照して説明する。
【００２７】
各可視光通信照明器具１（１ａ〜１ｄ）は、点灯装置１２から光源１１への給電により光源１１が一定の明るさで点灯して所定の配光エリアをそれぞれ照明している。この場合、各可視光通信照明器具１は、照射面の照度を略均一にするために、その配光エリアが互いに一部重複している（図１参照）。
【００２８】
この状態で、統括制御器３からは、可視光通信のための情報発信を行う情報信号に対して、各可視光通信照明器具１を個別に指定するアドレスを付加した上で時分割で順次送出される（図２（ａ）参照）。この例では、各情報信号Ｄ１〜Ｄ４ごとにアドレスＡ１〜Ａ４が付加されて出力される。
【００２９】
各々の可視光通信照明器具１の受信部１６は、一様に統括制御器３からの信号を受信する。信号解析部１７は、受信部１６で受信された統括制御部３からの信号を解析して当該信号に含まれるアドレス情報を抽出し、このアドレスをアドレス比較部１４に与える。アドレス比較部１４は、アドレス登録部１３に登録されている自己の固有のアドレスと統括制御器３からの情報信号に付加されているアドレスとが一致するか否かを比較判別し、両者が一致しているときに一致信号を点滅制御部１５に出力する。
【００３０】
点滅制御部１５はアドレス比較部１４からこの一致信号が与えられたときにのみ、これに応じて統括制御器３からの情報信号に基づく所定の点滅パターンによって光源１１を点滅制御する（図２（ｂ）〜図２（ｅ）参照）。これにより、各可視光通信照明器具１からは通信情報が光伝送により受信器２に送られる。そして、各可視光通信照明器具１は、情報信号に応じた点滅を完了した後は、再び一定の明るさで点灯する。また、アドレス登録部１４に登録されている自己のアドレスと統括制御器３から送られてくるアドレスとが一致しない場合には、常時一定の明るさで点灯する。
【００３１】
しかも、この場合、各可視光通信照明器具１は時系列的に順次点滅制御されるため、互いに隣接する可視光通信照明器具１の配光エリアが一部重複していても、隣接する可視光通信照明器具１が同時に可視光通信を行うことはない。
【００３２】
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１５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。
【００３３】
以上のように、この実施の形態１では、各可視光通信照明器具１は、統括制御器３から順次送られてくる通信情報に付加されたアドレスが自己に割り付けられたアドレスと一致する場合にのみ可視光通信を開始するので、配光エリアが互いに一部重複している可視光通信照明器具１が同時に可視光通信を行うことはなく、したがって、受信器２が複数の通信情報を同時に受信して混信するといった不具合を確実に防止することができる。
【００３４】
［実施の形態２］
この実施の形態２の可視光通信システムの基本的構成は、実施の形態１の場合と同じであるが、この実施の形態２の特徴として、各可視光通信照明器具１（１ａ〜１ｄ）の内、配光エリアが重複しない可視光通信照明器具同士をグループ化し、同一グループに属する可視光通信照明器具に対しては、アドレス登録部１３に同じアドレスが割り付けられている。
【００３５】
具体例として、図１に示した４つの照明器具１ａ〜１ｄの内、符号１ａと１ｂ、１ｂと１ｃ、１ｃと１ｄで示す各照明器具は配光エリアが互いに重複するが、１ａと１ｃ、および１ｂと１ｄの各照明器具は配光エリアが重複していないので、配光エリアが重複しない一方のグループの照明器具１ａ，１ｃのアドレス登録部１３には同じアドレスＧ１が、配光エリアが重複しない他方のグループの照明器具１ｂ，１ｄのアドレス登録部１３には同じアドレスＧ２が、それぞれ割り付けられている。
【００３６】
そして、この実施の形態２における可視光通信システムでは、図４のタイムチャートに示すように、統括制御器３からは、可視光通信のための情報発信を行う情報信号に対して、各グループを指定するアドレス（この例ではＧ１，Ｇ２）が付加されて順次時分割で送出される（同図（ａ）参照）。
【００３７】
したがって、配光エリアが重複しない一方のグループに属する照明器具１ａ，１ｃが同時に点滅制御され、次に、配光エリアが重複しない他方のグループに属する照明器具１ｂ，１ｄが同時に点滅制御される（同図（ｂ）〜（ｅ）参照）。
【００３８】
この場合でも、実施の形態１と同様、配光エリアが一部重複する可視光通信照明器具１ａと１ｂ、１ｂと１ｃ、１ｃと１ｄが同時に可視光通信を開始することはないので、受信器２が複数の通信情報を同時に受信して混信するといった不具合を確実に防止することができる。しかも、この実施の形態２では、配光エリアが重複しない可視光通信照明器具１ａと１ｃ、および１ｂと１ｄは同じタイミングで可視光通信を行えるため、広範囲にわたって可視光送信を実施することができる。さらに、アドレスの切り替えが一巡する周期が、実施の形態１のように各照明器具１に対して個別にアドレスを指定する場合よりも短くなるので、効率良く可視光通信を実施することができる。
【００３９】
なお、上記の実施の形態１，２では、４つの可視光通信照明器具１（１ａ〜１ｄ）を配設した場合を例示したが、このような個数に限定されるものでないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１における可視光通信システムにおいて、可視光通信照明器具を配設した状況の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１における可視光通信システムの構成要素を示すブロック図である。
【図３】同可視光通信システムの動作説明に供するタイムチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２における可視光通信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】
【００４１】
１（１ａ〜１ｄ）    可視光通信照明器具
２    受信器
３    統括制御器
１１    光源
１２    点灯装置
１３    アドレス登録部
１４    アドレス比較部
１５    点滅制御部
１６    受信部
１７    信号解析部
２１    受光部
２２    復号部
２３    表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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