可視光通信システム
【解決手段】可視光通信システム１は、周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を可視光に重畳するように光源を制御する制御装置を有する照明器具２と、可視光を受信する受信部および周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を復調する制御部を有する受信装置３とを具備している。
【効果】受信装置が所定のアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を入力し復調する簡易な構成であるので、可視光通信システムを安価に形成することができる。
【効果】受信装置が所定のアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を入力し復調する簡易な構成であるので、可視光通信システムを安価に形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報を可視光信号により通信する可視光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば天井面に配設される複数の照明器具は、その照明領域を略一定の明るさ（照度）で照明するために、隣接する照明器具から出射される照明光（可視光）が重複するように配設されている。また、この種の照明器具には、出射される可視光に可視光信号を重畳させて、各種通信情報を受信端末側に送信するものがある。ここで、可視光が重複している照明領域において、隣接する照明器具から同時に可視光信号が送信されていると、受信端末は、複数の可視光信号が混信して、それぞれの可視光信号から情報を復調しにくいという問題がある。
【０００３】
そこで、隣接する照明器具から出射される可視光が重複している照明領域においても、可視光信号による通信が行える可視光通信システムが提案されている。例えば、各照明器具は、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のみ可視光通信を開始する可視光通信システムが提案されている（特許文献１参照。）。この従来技術の可視光通信システムは、配光エリアが互いに一部重複している照明器具が同時に可視光通信を行うことがないので、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う不具合を確実に防止できるというものである。
【０００４】
また、各照明器具は、出力される可視光通信用信号が同期するように構成され、隣接する各照明器具は、出力される可視光通信用信号の送信タイミングが相互にずれるように制御されている照明システムが提案されている（特許文献２参照。）。この従来技術の照明システムは、隣接する一方の照明器具が通信を行っている間、他方の照明器具は、非通信状態となり、他方の照明器具が通信を行っている間、一方の照明器具は、非通信状態となるので、通信用信号が隣接する照明器具から同時に送信されることがなく、これにより、高精度な可視光通信が可能となるというものである。
【０００５】
また、照明光の到達範囲が少なくとも一部で重複する複数の照明器具が存在する場合に、当該複数の照明器具では、データを重畳させるための変調周波数を互いに異ならせた光伝送システムが提案されている（特許文献３参照。）。この従来技術の光伝送システムは、その受信機が各々異なる通過帯域を有する複数のバンドパスフィルタを備え、照明光の到達範囲が重複しない照明器具の変調周波数に対応したバンドパスフィルタを設定するので、複数の照明器具から送信されたデータをほぼ同時に受信してしまい、何れのデータも正しく復調できなくなってしまうということがないというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２６６７９４号公報（第５−６頁、第３図）
【特許文献２】特開２００９−５３０４号公報（第６頁、第４図）
【特許文献３】特開２００５−１７６２５８号公報（第５頁、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の可視光通信システムは、統括制御部から複数の照明器具側に順次通信情報が送信されることになるので、統括制御部において、例えば一定の間隔で通信情報を送信するという制御動作が必要であり、通信情報の送信制御が複雑になるという欠点を有する。
【０００８】
また、特許文献２の照明システムは、隣接する各照明器具から出力される可視光通信用信号の送信タイミングが相互にずれるように制御する同期回路を備えるので、各照明器具の回路構成が複雑となり、コストアップするという欠点を有する。
【０００９】
また、特許文献３の光伝送システムは、受信機が各々異なる通過帯域を有する複数のバンドパスフィルタを備え、照明器具の変調周波数に対応したバンドパスフィルタを選択し設定するものであるので、受信機の構成が複雑であり、高価になるという欠点を有する。
【００１０】
本発明は、各照明器具からの照明光が重複する領域でも通信用情報を迅速に入手可能であって、簡素な構成で安価に形成可能な可視光通信システム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】
【００１１】
請求項１に記載の可視光通信システムの発明は、可視光を放射する光源を配設している器具本体および周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を前記可視光に重畳するように前記光源を制御する制御装置を有して構成された照明器具と；可視光信号を受信する受信部および前記アルゴリズムで変化する可視光信号を復調する制御部を有して構成された受信装置と；を具備していることを特徴とする。
【００１２】
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。
【００１３】
光源は、可視光を放射するものであればよく、蛍光ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを問わない。
【００１４】
照明器具は、所定の領域を照明する照明用の他、可視光通信を行うことを主体とするものであってもよい。
【００１５】
受信装置により復調された通信用情報は、受信装置に具備した表示部や音声部で認識されるようにしてもよく、他の表示装置や音声装置において認識されるようにしてもよい。
【００１６】
本発明によれば、照明器具は、通信用情報を周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号で送信し、受信装置は、当該可視光信号を入力して通信用情報を復調するので、受信装置において照明器具から送信された通信用情報が入手される。
【００１７】
請求項２に記載の可視光通信システムの発明は、請求項１記載の可視光通信システムの発明において、互いに異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を可視光に重畳する複数の照明器具を有し、前記受信装置は、前記異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号の少なくとも一つを復調することを特徴とする。
【００１８】
受信装置は、例えば、複数の照明器具から送信される周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号をそれぞれ記憶部に記憶している。そして、制御部は、記憶部から所望の照明器具の可視光信号を読み出し、受信部が受信した可視光信号のうちから前記読み出した可視光信号と一致する可視光信号を入力して通信用情報を復調することができる。
【００１９】
本発明によれば、隣接する照明器具から送信される可視光信号が互いに異なるので、隣接する照明器具から送信され互いの可視光信号が同時に重複している領域においても、受信装置は、隣接する照明器具のうちの一方の照明器具からの可視光信号を入力し、当該照明器具からの通信用情報を復調する。
【００２０】
請求項３に記載の可視光通信システムの発明は、請求項１または２記載の可視光通信システムの発明において、前記受信装置を複数個有し、その複数個の受信装置は、それぞれが異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を復調することを特徴とする。
【００２１】
照明器具は、一つの可視光信号を送信するものであってもよく、可視光信号の複数個を順次または要求に応じて送信するものであってもよい。
【００２２】
本発明によれば、照明器具から送信された可視光信号は、複数個の受信装置のそれぞれが異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を復調するので、複数個の受信装置のうちの一の受信装置に入力されて復調される。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１の発明によれば、照明器具は、通信用情報を周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号で送信し、受信装置は、照明器具から送信された当該可視光信号を入力して通信用信号を復調するので、可視光信号が同時に複数送信されている領域においても、所望の照明器具から送信された通信用情報を迅速に入手することができるとともに、受信装置が所定のアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を入力し復調する簡易な構成であるので、可視光通信システムを安価に形成することができる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、複数個からなる照明器具は、それぞれ互いに異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を送信し、受信装置は、異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号の少なくとも一つを復調するので、隣接する照明器具から出射された照明光が重複している領域においても、受信装置は、入力した可視光信号に基づいて、容易かつ迅速に照明器具から送信された通信用情報を入手することができる。
【００２５】
請求項３の発明によれば、複数個からなる受信装置は、それぞれ入力する可視光信号のアルゴリズムが互いに異なり、その一の受信装置が照明器具から送信された可視光信号を入力して通信用情報を入手するので、照明器具から送信される通信用情報を入手する専用の受信装置を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１を示す可視光通信システムの概略構成図。
【図２】同じく、照明器具の構成を示す概略ブロック図。
【図３】同じく、受信装置の構成を示す概略ブロック図。
【図４】同じく、可視光信号を示す概略波形図。
【図５】同じく、可視光信号に対するデジタルデータを示す関係図。
【図６】本発明の実施例２を示す可視光通信システムの概略構成図。
【図７】同じく、照明器具の構成を示す概略ブロック図。
【図８】同じく、受信装置の構成を示す概略ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２８】
本発明の可視光通信システムは、照明器具が通信用情報の送信を行うときには、周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を可視光に重畳して行い、受信装置が所望の照明器具からの通信用情報を入手するときには、当該照明器具から送信された周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を受信して復調するものである。照明器具から送信される可視光信号が異なることにより、可視光信号が同時に複数送信されている領域においても、所望の照明器具からの通信用情報が容易にかつ迅速に入手されるものである。
【実施例１】
【００２９】
図１ないし図４は、本発明の実施例１を示し、図１は可視光通信システムの概略構成図、図２は照明器具の構成を示す概略ブロック図、図３は受信装置の構成を示す概略ブロック図、図４は可視光信号を示す概略波形図である。
【００３０】
図１において、可視光通信システム１は、照明器具２および受信装置３を有する照明制御システムに構成されている。照明器具２は、天井側に複数個が直列的に配設されている。複数個の照明器具２は、隣接する照明器具により照明される照明エリアが一部重複するように天井側に配設されている。これにより、床面側が略一定の照度（明るさ）で照明されている。照明器具２は、天井に直付けされる直付け器具、天井に埋め込まれる埋込形器具または天井に吊り下げられる吊り下げ形器具などのいずれであってもよい。
【００３１】
そして、複数個の照明器具２は、それぞれ器具本体４にアドレス（ＩＤ番号）が付与されており、器具本体４には受光装置５が設けられている。受光装置５は、受信装置３から無線信号で送信された制御信号を受信する。この制御信号に応じて、器具本体４に配設されている図示しない光源が制御されるものである。また、照明器具２は、受光装置５が受信装置３から送信された通信用制御信号を受信すると、光源から放射される可視光に可視光信号を重畳させることにより、通信用情報を送信する可視光通信を行うものである。
【００３２】
照明器具２は、図２に示すように、器具本体４が制御端末装置６を収納し、かつ受光装置５、光源７およびモード表示灯８をそれぞれ配設している。制御端末装置６は、その入力端子９，９に商用交流電源Ｖｓに接続されている電源線１０，１０が接続されている。
【００３３】
受光装置５は、受信装置３から無線信号で送信された光源７を制御する制御信号を例えばフォトダイオードからなる受光素子１２により受信し、当該制御信号をデータ変換して制御装置１４に出力するように形成されている。受光素子１２は、図１に示すように、器具本体４の一端側下面に露出するように配設されている。光源７は、可視光例えば白色光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、器具本体４の長手方向に沿って多数個が配設されている。また、モード表示灯８は、例えば赤色光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
【００３４】
制御端末装置６は、ユニットに形成されて器具本体４の内部に配設され、図２に示すように、制御装置１４、記憶装置１５、点灯回路部１６および電源部１７を有して構成されている。
【００３５】
記憶装置１５は、周波数（変調周波数）が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を記憶している。すなわち、アドレス＃１の照明器具２の記憶装置１５には、図４（ａ）に示すように、可視光に５ｋＨｚの周波数を重畳させる可視光信号Ｓ１と、１５ｋＨｚの周波数を重畳させる可視光信号Ｓ２と、２５ｋＨｚの周波数を重畳させる可視光信号Ｓ３とからなり、可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の順序で組み合わせた可視光信号Ｓａを記憶している。そして、可視光信号Ｓ１は、可視光に例えば２０ミリ秒の期間内に３周期（６００マイクロ秒）重畳される。同様に、可視光信号Ｓ２は、例えば６．７ミリ秒の期間内に３周期（２００マイクロ秒）重畳され、可視光信号Ｓ３は、例えば４ミリ秒の期間内に３周期（１２０マイクロ秒）重畳されるものである。
【００３６】
また、アドレス＃２の照明器具２の記憶装置１５には、図４（ｂ）に示すように、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｂを記憶している。また、アドレス＃３の照明器具２の記憶装置１５には、図４（ｃ）に示すように、可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｃを記憶している。そして、アドレス＃4以降の照明器具２の記憶装置１５には、順次、可視光信号Ｓａ、可視光信号Ｓｂおよび可視光信号Ｓｃが記憶されている。
【００３７】
上述したように、アドレス＃１〜＃３のそれぞれの照明器具２の記憶装置１５に記憶されている可視光信号Ｓａ〜Ｓｃは、互いに異なっている。そして、アドレス＃２の照明器具２は、アドレス＃１およびアドレス＃３の照明器具２と隣接し、その照明光（可視光）の一部がアドレス＃１およびアドレス＃３の照明器具２からの照明光と重なり合っている。このように、少なくとも隣接する照明器具２のそれぞれの記憶装置１５に記憶している可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせが互いに異なるようにしている。すなわち、照明器具２は、それぞれ異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号Ｓａ〜Ｓｃを出力する。
【００３８】
また、各照明器具２の記憶装置１５は、器具本体４（照明器具２）に付与されたアドレス、照明用制御信号に対する調光比率、照明器具２が設置された年月日、光源の種類および累積点灯時間などの各種データを記憶している。これらの各種データは、通信用情報となるものである。
【００３９】
制御装置１４は、マイコンを有して形成され、受光装置５から出力された制御信号が入力される。そして、当該制御信号が照明用制御信号であるときには、当該照明用信号に応じて点灯回路部１６を制御し、光源７の点灯状態を制御するように形成されている。すなわち、照明用制御信号が点灯信号であるときには、光源７を点灯させ、消灯信号であるときには、光源７を消灯させ、調光信号であるときには、光源７を調光点灯させるように制御するものである。また、制御装置１４は、内部タイマーを備え、光源７の累積点灯時間を計時して、記憶装置１５に記憶させる。
【００４０】
そして、制御装置１４は、入力した制御信号が通信用制御信号（全ての照明器具２に共通）であるときには、記憶装置１５から可視光信号Ｓａ〜Ｓｃを読み出し、光源７から放射される可視光に可視光信号Ｓａ〜Ｓｃが重畳されるように点灯回路部１６を制御することにより光源７を制御するものである。すなわち、アドレス＃１の照明器具２の制御装置１４は、図４（ａ）に示すように、可視光に可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３を順次重畳させる。また、アドレス＃２の照明器具２の制御装置１４は、図４（ｂ）に示すように、可視光に可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２を順次重畳させる。また、アドレス＃３の照明器具２の制御装置１４は、図４（ｃ）に示すように、可視光に可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１を順次重畳させる。
【００４１】
光源７から放射される可視光に可視光信号Ｓ１〜Ｓ３が重畳されると、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、可視光の光出力が可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の周波数（５ｋＨｚ〜２５ｋＨｚ）に同期して変動する。制御装置１４は、可視光の光出力に可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の周波数が発生するように点灯回路部１６を制御するものである。こうして、制御装置１４は、記憶装置１５に記憶されている組み合わせの可視光信号Ｓａ〜Ｓｃ（可視光信号Ｓ１〜Ｓ３）を順次光源７から放射される放射光に重畳させることにより、通信用情報を送信させる。通信用情報が送信されているとき、制御装置１４によりモード表示灯８が点灯される。
【００４２】
点灯回路部１６は、入力端子９，９を介して電源線１０に接続され、商用交流電源Ｖｓから交流電力を入力する。そして、制御装置１４の制御により、入力した交流電力を所定の直流電力に変換し、この直流電力により光源７を点灯させるとともに、光源７から可視光信号Ｓ１〜Ｓ３が送信されるように光源７を制御するものである。可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を送信するときには、当該可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を周波数５ｋＨｚ〜２５ｋＨｚで出力するように、光源７に直流電力を供給する。
【００４３】
電源部１７は、入力端子９，９を介して電源線１０に接続され、商用交流電源Ｖｓからの交流電源を直流電源に変換して、当該直流電源を制御装置１４などに供給して動作させる。
【００４４】
そして、受信装置３は、手で持って移動可能な大きさに形成されたリモコン装置であり、図３に示すように、モード切替スイッチ１８、操作スイッチ１９、可視光信号を受信する受信部としての送受信部２０、記憶部２１、接続部２２、表示部２３、電源部２４および制御部２５を有して構成されている。
【００４５】
モード切替スイッチ１８は、受信装置３から通信用制御信号を送信させるためのスイッチであり、例えば１個の操作スイッチ（操作ボタン）からなっている。手動操作によりモード切替スイッチ１８を押下することにより、受信装置３から通信用制御信号が送信されるものである。
【００４６】
操作スイッチ１９は、受信装置３から照明用制御信号を送信させるためのスイッチであり、複数個の例えば操作ボタンからなっている。操作スイッチ１９には、数字０〜９、＃や＊などが表示されている。手動操作により操作スイッチ１９を押下することにより、受信装置３から当該操作スイッチ１９に対応付けられた照明器具２のアドレスを有する照明用制御信号を送信させるものである。
【００４７】
送受信部２０は、制御部２５の制御により、通信用制御信号または照明用制御信号を無線信号で送信する送信部と、照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を受信する受信部とにより形成されている。
【００４８】
記憶部２１は、照明器具２のアドレスと操作スイッチ１９との対応付けをテーブルで記憶しているとともに、照明器具２とのアドレスと、当該アドレスの照明器具２の記憶装置１５に記憶している可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせとを対応付けたテーブルで記憶している。また、記憶部１９は、照明器具２から送信された通信用情報などの各種データを記憶するものである。
【００４９】
接続部２２は、外部の表示装置や音声装置などに接続される。そして、制御部２５の制御により、記憶部２１に記憶させた通信用情報などを外部の表示装置や音声装置などに出力する。表示部２３は、制御部２５の制御により、照明器具２から送信された通信用情報などを表示するように形成されている。電源部２４は、乾電池または太陽電池を有して形成され、制御部２５などに直流電源を供給して動作させる。
【００５０】
そして、制御部２５は、マイコンを有して形成され、送受信部２０から通信用制御信号または照明用制御信号を送信させる。すなわち、モード切替スイッチ１８が一度押下されると、送受信部２０から通信用制御信号を無線信号で送信させる。また、操作スイッチ１９が押下されると、記憶部２１から当該操作スイッチ１９対応した照明器具２のアドレスを読み出し、当該アドレスを付与した照明用制御信号を演算生成して送受信部２０から無線信号で送信させる。照明用制御信号は、操作スイッチ１９が一度押下されると、光源７を例えば消灯状態から点灯させ、操作スイッチ１９が再度押下されると、光源７を例えば点灯状態から消灯させる反転制御信号である。
【００５１】
また、制御部２５は、送受信部２０が受信した可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を入力し、当該可視光信号Ｓ１〜Ｓ３から通信用情報を復調するように形成されている。すなわち、モード切替スイッチ１８が押下された後、通信用情報を入手する照明器具２のアドレスの数字を、当該数字を有する番号の操作スイッチ１９を押下して入力する。これにより、制御部２５は、記憶部２１に記憶されている可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせからなり、周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号Ｓａ〜Ｓｃを読み出すものである。
【００５２】
例えば、制御部２５は、番号１の操作スイッチ１６を押下すると、図４（ａ）に示したように、記憶部２１から可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の順序で組み合わされた可視光信号Ｓａを読み出す。同様に、番号２の操作スイッチ１６を押下すると、図４（ｂ）に示したように、記憶部２１から可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序で組み合わされた可視光信号Ｓｂを読み出し、番号３の操作スイッチ１６を押下すると、図４（ｃ）に示したように、記憶部２１から可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の順序で組み合わされた可視光信号Ｓｃを読み出す。
【００５３】
そして、制御部２５は、送受信部２０が受信した可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の周波数、受信順序や受信タイミングを解析し、その可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせが記憶部２１から読み出した可視光信号Ｓａ〜Ｓｃと一致すると判断すると、当該可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせからなる可視光信号Ｓａ〜Ｓｃを入力する。
【００５４】
そして、可視光信号Ｓ１〜Ｓ３のそれぞれの送信期間を４等分した期間（１シンボル期間）が送信期間のどの位置であるかによってデジタル値を演算する。例えば、可視光信号Ｓ１が、図５（ａ）に示すように、送信期間（２０ミリ秒）の１番目のシンボル期間で受信されると、デジタル値（デジタルデータ）０、１を演算する。同様に、図５（ｂ）に示すように、２番目のシンボル期間で受信されると、デジタル値１、１を演算し、図５（ｃ）に示すように、３番目のシンボル期間で受信されると、デジタル値１、０を演算し、図５（ｄ）に示すように、４番目のシンボル期間で受信されると、デジタル値０、０を演算する。可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３に対しても、図５（ａ）〜図５（ｂ）と同様に、それぞれデジタル値をする。
【００５５】
そして、順次入力する可視光信号Ｓａ〜Ｓｃに基づいて演算したデジタル値の組み合わせにより通信用情報の文字などを復調するものである。制御部２５は、復調した通信用情報を記憶部２１に記憶させるとともに、表示部２３に表示させる。
【００５６】
次に、本発明の実施例１の作用について述べる。
【００５７】
各照明器具２の記憶装置１５に記憶されている通信用情報を入手するときは、各照明器具２の光源７を点灯させる。そして、受信装置３のモード切替スイッチ１８を一度押下すると、受信装置３から通信用制御信号が送信される。当該通信制御信号は、各照明器具２の受光装置５により受信されて制御装置１４に入力される。
【００５８】
制御装置１４は、通信用制御信号を入力すると、記憶装置１５に記憶されている可視光信号Ｓ１〜Ｓ３のアルゴリズムおよび通信用情報を読み出し、通信用情報を変調するとともに点灯回路部１６を制御して、光源７から放射される可視光に可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を順次重畳させ、通信用情報を送信する。
【００５９】
アドレス＃１の照明器具２は、図４（ａ）に示すように、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の順序で順次送信され、かつ可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の順序の組み合わせ（可視光信号Ｓａ）で通信用情報を送信する。また、アドレス＃２の照明器具２は、図４（ｂ）に示すように、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序で順次送信され、かつ可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）で通信用情報を送信する。
【００６０】
また、アドレス＃３の照明器具２は、図４（ｃ）に示すように、可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の順序で順次送信され、かつ可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の順序の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）で通信用情報を送信する。そして、アドレス＃４以降の照明器具２は、順次、アドレス＃１〜＃３の照明器具２と同様に通信用情報を送信する。こうして、全ての照明器具２から同時に可視光信号Ｓ１〜Ｓ３が送信される。
【００６１】
そして、アドレス＃１の照明器具２の通信用情報を入手するときには、当該照明器具２の下に受信装置３を移動させる。受信装置３の送受信部２０は、可視光の光出力の変動周波数により可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を受信する。そして、アドレス＃１の照明器具２に対応している番号１の操作スイッチ１９を押下すると、制御部２５は、モード切替スイッチ１８が押下された後であるので、記憶部２１に記憶されているアドレス＃１の照明器具２に対応する可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の順序で組み合わせた可視光信号Ｓａを読み出す。
【００６２】
受信装置３がアドレス＃１の照明器具２の直下の領域に位置すると、送受信部２０が当該照明器具２から受信した可視光信号Ｓ１〜Ｓ３は、当該領域に照明器具２以外の電気機器などから可視光信号が送信されていない限り、記憶部２１から読み出した可視光信号Ｓａと一致することになるので、制御部２５に入力される。
【００６３】
そして、受信装置３は、アドレス＃１の照明器具２からの照明光と、隣接するアドレス＃２の照明器具２からの照明光が互いに重複する領域に位置していると、その送受信部２０は、アドレス＃１の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓａ）と、アドレス＃２の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）とを同時に受信する。ここで、制御部２５は、記憶部２１から読み出した可視光信号Ｓａと一致するアドレス＃１の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓａ）を入力し、アドレス＃２の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）を入力しない。
【００６４】
制御部２５は、順次入力する可視光信号Ｓ１〜Ｓ３に対して、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示すように、４シンボル期間の位置に応じてデジタル値を演算し、通信用情報を復調する。この復調した通信用情報は、記憶部２１に記憶されるとともに、表示部２３に表示される。こうして、アドレス＃１の照明器具２から送信された通信用情報例えば照明器具２の設置の年月日、光源７の種類や累積点灯時間などの各種データを入手することができる。
【００６５】
そして、アドレス＃２の照明器具２の通信用情報を入手するときには、当該照明器具２の下に受信装置３を移動させるとともに、アドレス＃２の照明器具２に対応している番号２の操作スイッチ１９を押下する。制御部２５は、記憶部２１に記憶されているアドレス＃２の照明器具２に対応する可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｂを読み出す。
【００６６】
受信装置３がアドレス＃２の照明器具２の直下の領域に位置していると、送受信部２０が当該照明器具２から受信した可視光信号Ｓ１〜Ｓ３は、記憶部２１から読み出した可視光信号Ｓｂと一致することになるので、制御部２５に入力される。
【００６７】
そして、受信装置３は、アドレス＃２の照明器具２からの照明光と、隣接するアドレス＃１の照明器具２からの照明光が互いに重複する領域に位置していると、その送受信部２０は、アドレス＃２の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）と、アドレス＃１の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓａ）とを同時に受信する。ここで、制御部２５は、記憶部２１から読み出した可視光信号Ｓｂと一致するアドレス＃２の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）を入力し、アドレス＃１の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓａ）を入力しない。
【００６８】
また、受信装置３は、アドレス＃２の照明器具２からの照明光と、隣接するアドレス＃３の照明器具２からの照明光が互いに重複する領域に位置していると、その送受信部２０は、アドレス＃２の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）と、アドレス＃３の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｃ）とを同時に受信する。ここで、制御部２５は、記憶部２１から読み出した可視光信号Ｓｂと一致するアドレス＃２の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）を入力し、アドレス＃３の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｃ）を入力しない。
【００６９】
そして、制御部２５は、順次入力する可視光信号Ｓｂからデジタル値を演算して通信用情報を復調し、記憶部２１に記憶されるとともに、表示部２３に表示される。こうして、アドレス＃２の照明器具２から送信された通信用情報を入手することができる。
【００７０】
以下、上記同様にして、アドレス＃３以降の照明器具２からの通信用情報を入手することができる。
【００７１】
上述したように、隣接する各照明器具２から送信される可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせが互いに異なり、受信装置３は、送受信部２０が受信した可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせに対して、記憶部２１に記憶されている各照明器具２に対応した可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせのうちの通信用情報を入手する所望の照明器具２に対応している可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせと一致する可視光信号Ｓ１〜Ｓ３のみを入力して通信用情報を復調する構成であるので、所望の照明器具２からの通信用情報を容易にかつ信頼性よく入手することができる。
【００７２】
そして、全ての照明器具２から同時に通信用情報を送信させ、受信装置３により当該通信用情報を順次入手可能であるので、照明器具２から送信される通信用情報を迅速に入手することができる。すなわち、受信装置３のモード切替スイッチ１８を押下したときに、アドレスを付与した通信用制御信号を送信させ、所望の照明器具２から通信用情報を送信させることが可能である。しかし、この場合には、受信装置３を移動させるごとに受信装置３からアドレスを付与した通信用制御信号を送信させることになるので、通信用情報の入手に手間と時間を要するものである。また、通信用制御信号にアドレスを付与するときに通信用情報を入手したい所望の照明器具２に隣接する照明器具２のアドレスを誤って付与することが想定されて、通信用情報の入手に対する信頼性が低下するものである。
【００７３】
そして、照明器具２から可視光に重畳されて順次送信される可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせは、周波数が一定のアルゴリズムで変化する可視光信号の比較的少ない数量で構成でき、受信装置３は、記憶部２１に可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせを記憶し、所望の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせのみを入力する簡易な構成であるので、可視光通信システム１を安価にすることができる。
【００７４】
また、可視光信号の周波数の範囲は、制限されているので、可視光信号を可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせで構成し、その組み合わせを変えることにより、使用可能な多数の可視光信号を得ることができる。すなわち、可視光信号を周波数の変化のみで構成すると、可視光信号の数量が限定的であるが、可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を組み合わせることにより、可視光信号の選択を向上させることができる。そして、当該選択の可視光信号をユーザー毎に割り当てることにより、ユーザーを区別することができる。また、可視光信号が可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせで構成することにより、可視光信号がユーザー等によって解析しにくくなり、可視光通信システム１のセキュリテイーが向上する。
【００７５】
なお、照明器具２は、受信装置３から送信された通信用制御信号に応じて通信用情報を送信させるように構成したが、これに限らず、他の制御装置からの有線信号や無線信号、電力線通信またはＬＡＮなどに応じて通信用情報を送信してもよく、また、常時または設定された時刻に通信用情報を送信するように構成されたものであってもよい。
【００７６】
また、可視光信号Ｓａ〜Ｓｃは、照明器具２の記憶装置１５および受信装置２１の記憶部２１に記憶させるように可視光通信システム１を構成したが、これに限らず、他の制御装置からの有線通信や無線通信、電力線通信またはＬＡＮなどから送信されるようにしてもよい。
【実施例２】
【００７７】
図６ないし図８は、本発明の実施例２を示し、図６は可視光通信システムの概略構成図、図７は照明器具の構成を示す概略ブロック図、図８は受信装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、図１ないし図４と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。
【００７８】
図６に示す可視光通信システム２６は、照明器具２７および受信装置２８を有する通行制御システムに構成されている。照明器具２７は、複数個からなり、それぞれ例えば建物の壁面、コンクリート壁、ポール（支柱）、歩道橋やアームなどに取り付けられている。各照明器具２７は、光源７から放射された可視光が互いに重複しないものである。
【００７９】
そして、照明器具２７は、図７に示すように、図２に示す照明器具２において、受光装置５が除去された構成となっている。その記憶装置１５は、周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を複数個記憶している。すなわち、図４において説明したように、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の順序で組み合わせた可視光信号Ｓａ、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｂ、可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｃなど、複数個の互いに異なる可視光信号の組み合わせを記憶している。
【００８０】
また、記憶装置１５は、人や自動車などを誘導、案内するための複数の通信用情報を記憶している。通信用情報は、例えば左折、直進、右折、停止などである。
【００８１】
そして、各照明器具２７の制御装置１５は、それぞれ独立して、所定の周波数でアルゴリズムが変化する可視光信号Ｓａ〜Ｓｃを複数、順次可視光に重畳させて、複数の通信用情報を送信するように光源７を制御する。例えば、照明器具２７Ａは、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓａ）を順次可視光に重畳させて、例えば「左折」の通信用情報を送信させる。また、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）を順次可視光に重畳させて、例えば「直進」の通信用情報を送信させる。また、可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の組み合わせ（可視光信号Ｓｃ）を順次可視光に重畳させて、例えば「右折」の通信用情報を送信させる。以下、同様にして、他の通信用情報を送信させる。
【００８２】
そして、照明器具２７Ｂは、可視光信号Ｓａ、可視光信号Ｓｂ、可視光信号Ｓｃにより、それぞれ例えば「直進」、「直進」、「左折」の通信用情報を送信させる。また、照明器具２７Ｃは、可視光信号Ｓａ、可視光信号Ｓｂ、可視光信号Ｓｃにより、それぞれ例えば「右折」、「左折」、「直進」の通信用情報を送信させる。以下の照明器具２７も同様にして、通信用情報を送信させる。各照明器具７の制御装置１４は、常時、通信用情報を送信させている。
【００８３】
受信装置２８は、複数個からなり、図８に示すように、図３に示す受信装置３２において、モード切替スイッチ１８、操作スイッチ１９および接続部２２が除去された構成となっている。また、送受信部２０の送信部が除去されて、受信部２９が設けられている
【００８４】
そして、各受信装置２８の記憶部２１は、互いに異なる一つのアリゴリズムの可視光信号を記憶している。例えば、受信装置２８Ａは、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の順序で組み合わせた可視光信号Ｓａのみを記憶し、受信装置２８Ｂは、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｂのみを記憶し、受信装置２８Ｃは、可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｃのみを記憶している。以下の受信装置２８においても、同様に互いに異なる一の可視光信号の組み合わせのみを記憶している。このように、各受信装置２８は、それぞれの記憶部２１に記憶している可視光信号の組み合わせが互いに異なっているものである。
【００８５】
次に、本発明の実施例２の作用について述べる。
【００８６】
受信装置２８Ａが照明器具２７Ａの可視光の照射範囲に移動すると、受信装置２８Ａの受信部２９は、照明器具２７Ａから送信された通信用情報のそれぞれの可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…を受信する。受信装置２８Ａの制御部２５は、記憶部２１に記憶されている可視光信号Ｓａに基づいて、受信部２９が受信した可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…のうち、可視光信号Ｓａを入力して通信用情報を復調する。表示部２３には、「左折」の通信用情報が表示される。人や自動車などは、「左折」の表示にしたがって移動する。
【００８７】
また、受信装置２８Ｂが照明器具２７Ａの可視光の照射範囲に移動すると、制御部２５は、受信部２９が受信した可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…のうちの可視光信号Ｓｂを入力して通信用情報を復調する。表示部２３には、「直進」の通信用情報が表示され、人や自動車などは、「直進」の表示にしたがって移動する。
【００８８】
また、受信装置２８Ｃが照明器具２７Ａの可視光の照射範囲に移動すると、制御部２５は、受信部２９が受信した可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…のうちの可視光信号Ｓｃを入力して通信用情報を復調する。表示部２３には、「左折」の通信用情報が表示され、人や自動車などは、「左折」の表示にしたがって移動する。
【００８９】
そして、受信装置２８Ａが照明器具２７Ｂの可視光の照射範囲に移動すると、受信部２９は、照明器具２７Ｂから送信された通信用情報のそれぞれの可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…を受信する。受信装置２８Ａの制御部２５は、記憶部２１に記憶されている可視光信号Ｓａに基づいて、受信部２９が受信した可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…のうち、可視光信号Ｓａを入力して通信用情報を復調する。照明器具２７Ｂにおいて、可視光信号Ｓａは、通信用情報の「直進」に対応付けられ、当該「直進」の通信用情報を送信するものであるので、受信装置２８Ａの表示部２３には、「直進」の通信用情報が表示される。人や自動車などは、「直進」の表示にしたがって移動する。
【００９０】
そして、受信装置２８Ａが照明器具２７Ｃの可視光の照射範囲に移動すると、受信部２９は、照明器具２７Ｃから送信された通信用情報のそれぞれの可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…を受信する。受信装置２８Ａの制御部２５は、記憶部２１に記憶されている可視光信号Ｓａに基づいて、受信部２９が受信した可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…のうち、可視光信号Ｓａを入力して通信用情報を復調する。照明器具２７ｃにおいて、可視光信号Ｓａは、通信用情報の「右折」に対応付けられ、当該「右折」の通信用情報を送信するものであるので、受信装置２８Ａの表示部２３には、「右折」の通信用情報が表示される。人や自動車などは、「右折」の表示にしたがって移動する。
【００９１】
このように、受信装置２８が照明器具２７の可視光の照射範囲に移動すると、受信装置２８の表示部２３に通信用情報が表示され、人や自動車は、通信用情報の表示にしたがって移動することができる。
【００９２】
上述したように、受信装置２８は、それぞれの記憶部２１に記憶している可視光信号の組み合わせＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…が互いに異なり、その一の受信装置２８が照明器具２７から送信された組み合わせの可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を入力して通信用情報を入手するので、照明器具２７から送信される通信用情報を入手する専用の受信装置２８を設けることができる。
【００９３】
なお、各照明器具２７は、通信用情報を複数個送信させるように構成したが、１個の通信用情報を送信するものであってもよい。この場合、少なくとも隣接する照明器具２７は、可視光に重畳する可視光信号の組み合わせＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…を互いに異ならせることにより、可視光の照射範囲が重複するようにしても配設することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の可視光通信システム１は、屋内または屋外に設置される照明器具により、情報提供装置、誘導装置や案内装置として適用可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１，２６…可視光通信システム ２，２７…照明器具 ３，２８…受信装置 ４…器具本体 １４…制御装置 ２０…受信部を構成する送受信部 ２５…制御部 ２９…受信部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報を可視光信号により通信する可視光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば天井面に配設される複数の照明器具は、その照明領域を略一定の明るさ（照度）で照明するために、隣接する照明器具から出射される照明光（可視光）が重複するように配設されている。また、この種の照明器具には、出射される可視光に可視光信号を重畳させて、各種通信情報を受信端末側に送信するものがある。ここで、可視光が重複している照明領域において、隣接する照明器具から同時に可視光信号が送信されていると、受信端末は、複数の可視光信号が混信して、それぞれの可視光信号から情報を復調しにくいという問題がある。
【０００３】
そこで、隣接する照明器具から出射される可視光が重複している照明領域においても、可視光信号による通信が行える可視光通信システムが提案されている。例えば、各照明器具は、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のみ可視光通信を開始する可視光通信システムが提案されている（特許文献１参照。）。この従来技術の可視光通信システムは、配光エリアが互いに一部重複している照明器具が同時に可視光通信を行うことがないので、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う不具合を確実に防止できるというものである。
【０００４】
また、各照明器具は、出力される可視光通信用信号が同期するように構成され、隣接する各照明器具は、出力される可視光通信用信号の送信タイミングが相互にずれるように制御されている照明システムが提案されている（特許文献２参照。）。この従来技術の照明システムは、隣接する一方の照明器具が通信を行っている間、他方の照明器具は、非通信状態となり、他方の照明器具が通信を行っている間、一方の照明器具は、非通信状態となるので、通信用信号が隣接する照明器具から同時に送信されることがなく、これにより、高精度な可視光通信が可能となるというものである。
【０００５】
また、照明光の到達範囲が少なくとも一部で重複する複数の照明器具が存在する場合に、当該複数の照明器具では、データを重畳させるための変調周波数を互いに異ならせた光伝送システムが提案されている（特許文献３参照。）。この従来技術の光伝送システムは、その受信機が各々異なる通過帯域を有する複数のバンドパスフィルタを備え、照明光の到達範囲が重複しない照明器具の変調周波数に対応したバンドパスフィルタを設定するので、複数の照明器具から送信されたデータをほぼ同時に受信してしまい、何れのデータも正しく復調できなくなってしまうということがないというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２６６７９４号公報（第５−６頁、第３図）
【特許文献２】特開２００９−５３０４号公報（第６頁、第４図）
【特許文献３】特開２００５−１７６２５８号公報（第５頁、第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の可視光通信システムは、統括制御部から複数の照明器具側に順次通信情報が送信されることになるので、統括制御部において、例えば一定の間隔で通信情報を送信するという制御動作が必要であり、通信情報の送信制御が複雑になるという欠点を有する。
【０００８】
また、特許文献２の照明システムは、隣接する各照明器具から出力される可視光通信用信号の送信タイミングが相互にずれるように制御する同期回路を備えるので、各照明器具の回路構成が複雑となり、コストアップするという欠点を有する。
【０００９】
また、特許文献３の光伝送システムは、受信機が各々異なる通過帯域を有する複数のバンドパスフィルタを備え、照明器具の変調周波数に対応したバンドパスフィルタを選択し設定するものであるので、受信機の構成が複雑であり、高価になるという欠点を有する。
【００１０】
本発明は、各照明器具からの照明光が重複する領域でも通信用情報を迅速に入手可能であって、簡素な構成で安価に形成可能な可視光通信システム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】
【００１１】
請求項１に記載の可視光通信システムの発明は、可視光を放射する光源を配設している器具本体および周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を前記可視光に重畳するように前記光源を制御する制御装置を有して構成された照明器具と；可視光信号を受信する受信部および前記アルゴリズムで変化する可視光信号を復調する制御部を有して構成された受信装置と；を具備していることを特徴とする。
【００１２】
本発明および以下の各発明において、特に言及しない限り、各構成は以下による。
【００１３】
光源は、可視光を放射するものであればよく、蛍光ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）などを問わない。
【００１４】
照明器具は、所定の領域を照明する照明用の他、可視光通信を行うことを主体とするものであってもよい。
【００１５】
受信装置により復調された通信用情報は、受信装置に具備した表示部や音声部で認識されるようにしてもよく、他の表示装置や音声装置において認識されるようにしてもよい。
【００１６】
本発明によれば、照明器具は、通信用情報を周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号で送信し、受信装置は、当該可視光信号を入力して通信用情報を復調するので、受信装置において照明器具から送信された通信用情報が入手される。
【００１７】
請求項２に記載の可視光通信システムの発明は、請求項１記載の可視光通信システムの発明において、互いに異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を可視光に重畳する複数の照明器具を有し、前記受信装置は、前記異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号の少なくとも一つを復調することを特徴とする。
【００１８】
受信装置は、例えば、複数の照明器具から送信される周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号をそれぞれ記憶部に記憶している。そして、制御部は、記憶部から所望の照明器具の可視光信号を読み出し、受信部が受信した可視光信号のうちから前記読み出した可視光信号と一致する可視光信号を入力して通信用情報を復調することができる。
【００１９】
本発明によれば、隣接する照明器具から送信される可視光信号が互いに異なるので、隣接する照明器具から送信され互いの可視光信号が同時に重複している領域においても、受信装置は、隣接する照明器具のうちの一方の照明器具からの可視光信号を入力し、当該照明器具からの通信用情報を復調する。
【００２０】
請求項３に記載の可視光通信システムの発明は、請求項１または２記載の可視光通信システムの発明において、前記受信装置を複数個有し、その複数個の受信装置は、それぞれが異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を復調することを特徴とする。
【００２１】
照明器具は、一つの可視光信号を送信するものであってもよく、可視光信号の複数個を順次または要求に応じて送信するものであってもよい。
【００２２】
本発明によれば、照明器具から送信された可視光信号は、複数個の受信装置のそれぞれが異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を復調するので、複数個の受信装置のうちの一の受信装置に入力されて復調される。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１の発明によれば、照明器具は、通信用情報を周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号で送信し、受信装置は、照明器具から送信された当該可視光信号を入力して通信用信号を復調するので、可視光信号が同時に複数送信されている領域においても、所望の照明器具から送信された通信用情報を迅速に入手することができるとともに、受信装置が所定のアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を入力し復調する簡易な構成であるので、可視光通信システムを安価に形成することができる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、複数個からなる照明器具は、それぞれ互いに異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を送信し、受信装置は、異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号の少なくとも一つを復調するので、隣接する照明器具から出射された照明光が重複している領域においても、受信装置は、入力した可視光信号に基づいて、容易かつ迅速に照明器具から送信された通信用情報を入手することができる。
【００２５】
請求項３の発明によれば、複数個からなる受信装置は、それぞれ入力する可視光信号のアルゴリズムが互いに異なり、その一の受信装置が照明器具から送信された可視光信号を入力して通信用情報を入手するので、照明器具から送信される通信用情報を入手する専用の受信装置を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１を示す可視光通信システムの概略構成図。
【図２】同じく、照明器具の構成を示す概略ブロック図。
【図３】同じく、受信装置の構成を示す概略ブロック図。
【図４】同じく、可視光信号を示す概略波形図。
【図５】同じく、可視光信号に対するデジタルデータを示す関係図。
【図６】本発明の実施例２を示す可視光通信システムの概略構成図。
【図７】同じく、照明器具の構成を示す概略ブロック図。
【図８】同じく、受信装置の構成を示す概略ブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２８】
本発明の可視光通信システムは、照明器具が通信用情報の送信を行うときには、周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を可視光に重畳して行い、受信装置が所望の照明器具からの通信用情報を入手するときには、当該照明器具から送信された周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を受信して復調するものである。照明器具から送信される可視光信号が異なることにより、可視光信号が同時に複数送信されている領域においても、所望の照明器具からの通信用情報が容易にかつ迅速に入手されるものである。
【実施例１】
【００２９】
図１ないし図４は、本発明の実施例１を示し、図１は可視光通信システムの概略構成図、図２は照明器具の構成を示す概略ブロック図、図３は受信装置の構成を示す概略ブロック図、図４は可視光信号を示す概略波形図である。
【００３０】
図１において、可視光通信システム１は、照明器具２および受信装置３を有する照明制御システムに構成されている。照明器具２は、天井側に複数個が直列的に配設されている。複数個の照明器具２は、隣接する照明器具により照明される照明エリアが一部重複するように天井側に配設されている。これにより、床面側が略一定の照度（明るさ）で照明されている。照明器具２は、天井に直付けされる直付け器具、天井に埋め込まれる埋込形器具または天井に吊り下げられる吊り下げ形器具などのいずれであってもよい。
【００３１】
そして、複数個の照明器具２は、それぞれ器具本体４にアドレス（ＩＤ番号）が付与されており、器具本体４には受光装置５が設けられている。受光装置５は、受信装置３から無線信号で送信された制御信号を受信する。この制御信号に応じて、器具本体４に配設されている図示しない光源が制御されるものである。また、照明器具２は、受光装置５が受信装置３から送信された通信用制御信号を受信すると、光源から放射される可視光に可視光信号を重畳させることにより、通信用情報を送信する可視光通信を行うものである。
【００３２】
照明器具２は、図２に示すように、器具本体４が制御端末装置６を収納し、かつ受光装置５、光源７およびモード表示灯８をそれぞれ配設している。制御端末装置６は、その入力端子９，９に商用交流電源Ｖｓに接続されている電源線１０，１０が接続されている。
【００３３】
受光装置５は、受信装置３から無線信号で送信された光源７を制御する制御信号を例えばフォトダイオードからなる受光素子１２により受信し、当該制御信号をデータ変換して制御装置１４に出力するように形成されている。受光素子１２は、図１に示すように、器具本体４の一端側下面に露出するように配設されている。光源７は、可視光例えば白色光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、器具本体４の長手方向に沿って多数個が配設されている。また、モード表示灯８は、例えば赤色光を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
【００３４】
制御端末装置６は、ユニットに形成されて器具本体４の内部に配設され、図２に示すように、制御装置１４、記憶装置１５、点灯回路部１６および電源部１７を有して構成されている。
【００３５】
記憶装置１５は、周波数（変調周波数）が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を記憶している。すなわち、アドレス＃１の照明器具２の記憶装置１５には、図４（ａ）に示すように、可視光に５ｋＨｚの周波数を重畳させる可視光信号Ｓ１と、１５ｋＨｚの周波数を重畳させる可視光信号Ｓ２と、２５ｋＨｚの周波数を重畳させる可視光信号Ｓ３とからなり、可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の順序で組み合わせた可視光信号Ｓａを記憶している。そして、可視光信号Ｓ１は、可視光に例えば２０ミリ秒の期間内に３周期（６００マイクロ秒）重畳される。同様に、可視光信号Ｓ２は、例えば６．７ミリ秒の期間内に３周期（２００マイクロ秒）重畳され、可視光信号Ｓ３は、例えば４ミリ秒の期間内に３周期（１２０マイクロ秒）重畳されるものである。
【００３６】
また、アドレス＃２の照明器具２の記憶装置１５には、図４（ｂ）に示すように、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｂを記憶している。また、アドレス＃３の照明器具２の記憶装置１５には、図４（ｃ）に示すように、可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｃを記憶している。そして、アドレス＃4以降の照明器具２の記憶装置１５には、順次、可視光信号Ｓａ、可視光信号Ｓｂおよび可視光信号Ｓｃが記憶されている。
【００３７】
上述したように、アドレス＃１〜＃３のそれぞれの照明器具２の記憶装置１５に記憶されている可視光信号Ｓａ〜Ｓｃは、互いに異なっている。そして、アドレス＃２の照明器具２は、アドレス＃１およびアドレス＃３の照明器具２と隣接し、その照明光（可視光）の一部がアドレス＃１およびアドレス＃３の照明器具２からの照明光と重なり合っている。このように、少なくとも隣接する照明器具２のそれぞれの記憶装置１５に記憶している可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせが互いに異なるようにしている。すなわち、照明器具２は、それぞれ異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号Ｓａ〜Ｓｃを出力する。
【００３８】
また、各照明器具２の記憶装置１５は、器具本体４（照明器具２）に付与されたアドレス、照明用制御信号に対する調光比率、照明器具２が設置された年月日、光源の種類および累積点灯時間などの各種データを記憶している。これらの各種データは、通信用情報となるものである。
【００３９】
制御装置１４は、マイコンを有して形成され、受光装置５から出力された制御信号が入力される。そして、当該制御信号が照明用制御信号であるときには、当該照明用信号に応じて点灯回路部１６を制御し、光源７の点灯状態を制御するように形成されている。すなわち、照明用制御信号が点灯信号であるときには、光源７を点灯させ、消灯信号であるときには、光源７を消灯させ、調光信号であるときには、光源７を調光点灯させるように制御するものである。また、制御装置１４は、内部タイマーを備え、光源７の累積点灯時間を計時して、記憶装置１５に記憶させる。
【００４０】
そして、制御装置１４は、入力した制御信号が通信用制御信号（全ての照明器具２に共通）であるときには、記憶装置１５から可視光信号Ｓａ〜Ｓｃを読み出し、光源７から放射される可視光に可視光信号Ｓａ〜Ｓｃが重畳されるように点灯回路部１６を制御することにより光源７を制御するものである。すなわち、アドレス＃１の照明器具２の制御装置１４は、図４（ａ）に示すように、可視光に可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３を順次重畳させる。また、アドレス＃２の照明器具２の制御装置１４は、図４（ｂ）に示すように、可視光に可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２を順次重畳させる。また、アドレス＃３の照明器具２の制御装置１４は、図４（ｃ）に示すように、可視光に可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１を順次重畳させる。
【００４１】
光源７から放射される可視光に可視光信号Ｓ１〜Ｓ３が重畳されると、図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、可視光の光出力が可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の周波数（５ｋＨｚ〜２５ｋＨｚ）に同期して変動する。制御装置１４は、可視光の光出力に可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の周波数が発生するように点灯回路部１６を制御するものである。こうして、制御装置１４は、記憶装置１５に記憶されている組み合わせの可視光信号Ｓａ〜Ｓｃ（可視光信号Ｓ１〜Ｓ３）を順次光源７から放射される放射光に重畳させることにより、通信用情報を送信させる。通信用情報が送信されているとき、制御装置１４によりモード表示灯８が点灯される。
【００４２】
点灯回路部１６は、入力端子９，９を介して電源線１０に接続され、商用交流電源Ｖｓから交流電力を入力する。そして、制御装置１４の制御により、入力した交流電力を所定の直流電力に変換し、この直流電力により光源７を点灯させるとともに、光源７から可視光信号Ｓ１〜Ｓ３が送信されるように光源７を制御するものである。可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を送信するときには、当該可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を周波数５ｋＨｚ〜２５ｋＨｚで出力するように、光源７に直流電力を供給する。
【００４３】
電源部１７は、入力端子９，９を介して電源線１０に接続され、商用交流電源Ｖｓからの交流電源を直流電源に変換して、当該直流電源を制御装置１４などに供給して動作させる。
【００４４】
そして、受信装置３は、手で持って移動可能な大きさに形成されたリモコン装置であり、図３に示すように、モード切替スイッチ１８、操作スイッチ１９、可視光信号を受信する受信部としての送受信部２０、記憶部２１、接続部２２、表示部２３、電源部２４および制御部２５を有して構成されている。
【００４５】
モード切替スイッチ１８は、受信装置３から通信用制御信号を送信させるためのスイッチであり、例えば１個の操作スイッチ（操作ボタン）からなっている。手動操作によりモード切替スイッチ１８を押下することにより、受信装置３から通信用制御信号が送信されるものである。
【００４６】
操作スイッチ１９は、受信装置３から照明用制御信号を送信させるためのスイッチであり、複数個の例えば操作ボタンからなっている。操作スイッチ１９には、数字０〜９、＃や＊などが表示されている。手動操作により操作スイッチ１９を押下することにより、受信装置３から当該操作スイッチ１９に対応付けられた照明器具２のアドレスを有する照明用制御信号を送信させるものである。
【００４７】
送受信部２０は、制御部２５の制御により、通信用制御信号または照明用制御信号を無線信号で送信する送信部と、照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を受信する受信部とにより形成されている。
【００４８】
記憶部２１は、照明器具２のアドレスと操作スイッチ１９との対応付けをテーブルで記憶しているとともに、照明器具２とのアドレスと、当該アドレスの照明器具２の記憶装置１５に記憶している可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせとを対応付けたテーブルで記憶している。また、記憶部１９は、照明器具２から送信された通信用情報などの各種データを記憶するものである。
【００４９】
接続部２２は、外部の表示装置や音声装置などに接続される。そして、制御部２５の制御により、記憶部２１に記憶させた通信用情報などを外部の表示装置や音声装置などに出力する。表示部２３は、制御部２５の制御により、照明器具２から送信された通信用情報などを表示するように形成されている。電源部２４は、乾電池または太陽電池を有して形成され、制御部２５などに直流電源を供給して動作させる。
【００５０】
そして、制御部２５は、マイコンを有して形成され、送受信部２０から通信用制御信号または照明用制御信号を送信させる。すなわち、モード切替スイッチ１８が一度押下されると、送受信部２０から通信用制御信号を無線信号で送信させる。また、操作スイッチ１９が押下されると、記憶部２１から当該操作スイッチ１９対応した照明器具２のアドレスを読み出し、当該アドレスを付与した照明用制御信号を演算生成して送受信部２０から無線信号で送信させる。照明用制御信号は、操作スイッチ１９が一度押下されると、光源７を例えば消灯状態から点灯させ、操作スイッチ１９が再度押下されると、光源７を例えば点灯状態から消灯させる反転制御信号である。
【００５１】
また、制御部２５は、送受信部２０が受信した可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を入力し、当該可視光信号Ｓ１〜Ｓ３から通信用情報を復調するように形成されている。すなわち、モード切替スイッチ１８が押下された後、通信用情報を入手する照明器具２のアドレスの数字を、当該数字を有する番号の操作スイッチ１９を押下して入力する。これにより、制御部２５は、記憶部２１に記憶されている可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせからなり、周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号Ｓａ〜Ｓｃを読み出すものである。
【００５２】
例えば、制御部２５は、番号１の操作スイッチ１６を押下すると、図４（ａ）に示したように、記憶部２１から可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の順序で組み合わされた可視光信号Ｓａを読み出す。同様に、番号２の操作スイッチ１６を押下すると、図４（ｂ）に示したように、記憶部２１から可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序で組み合わされた可視光信号Ｓｂを読み出し、番号３の操作スイッチ１６を押下すると、図４（ｃ）に示したように、記憶部２１から可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の順序で組み合わされた可視光信号Ｓｃを読み出す。
【００５３】
そして、制御部２５は、送受信部２０が受信した可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の周波数、受信順序や受信タイミングを解析し、その可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせが記憶部２１から読み出した可視光信号Ｓａ〜Ｓｃと一致すると判断すると、当該可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせからなる可視光信号Ｓａ〜Ｓｃを入力する。
【００５４】
そして、可視光信号Ｓ１〜Ｓ３のそれぞれの送信期間を４等分した期間（１シンボル期間）が送信期間のどの位置であるかによってデジタル値を演算する。例えば、可視光信号Ｓ１が、図５（ａ）に示すように、送信期間（２０ミリ秒）の１番目のシンボル期間で受信されると、デジタル値（デジタルデータ）０、１を演算する。同様に、図５（ｂ）に示すように、２番目のシンボル期間で受信されると、デジタル値１、１を演算し、図５（ｃ）に示すように、３番目のシンボル期間で受信されると、デジタル値１、０を演算し、図５（ｄ）に示すように、４番目のシンボル期間で受信されると、デジタル値０、０を演算する。可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３に対しても、図５（ａ）〜図５（ｂ）と同様に、それぞれデジタル値をする。
【００５５】
そして、順次入力する可視光信号Ｓａ〜Ｓｃに基づいて演算したデジタル値の組み合わせにより通信用情報の文字などを復調するものである。制御部２５は、復調した通信用情報を記憶部２１に記憶させるとともに、表示部２３に表示させる。
【００５６】
次に、本発明の実施例１の作用について述べる。
【００５７】
各照明器具２の記憶装置１５に記憶されている通信用情報を入手するときは、各照明器具２の光源７を点灯させる。そして、受信装置３のモード切替スイッチ１８を一度押下すると、受信装置３から通信用制御信号が送信される。当該通信制御信号は、各照明器具２の受光装置５により受信されて制御装置１４に入力される。
【００５８】
制御装置１４は、通信用制御信号を入力すると、記憶装置１５に記憶されている可視光信号Ｓ１〜Ｓ３のアルゴリズムおよび通信用情報を読み出し、通信用情報を変調するとともに点灯回路部１６を制御して、光源７から放射される可視光に可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を順次重畳させ、通信用情報を送信する。
【００５９】
アドレス＃１の照明器具２は、図４（ａ）に示すように、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の順序で順次送信され、かつ可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の順序の組み合わせ（可視光信号Ｓａ）で通信用情報を送信する。また、アドレス＃２の照明器具２は、図４（ｂ）に示すように、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序で順次送信され、かつ可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）で通信用情報を送信する。
【００６０】
また、アドレス＃３の照明器具２は、図４（ｃ）に示すように、可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の順序で順次送信され、かつ可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の順序の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）で通信用情報を送信する。そして、アドレス＃４以降の照明器具２は、順次、アドレス＃１〜＃３の照明器具２と同様に通信用情報を送信する。こうして、全ての照明器具２から同時に可視光信号Ｓ１〜Ｓ３が送信される。
【００６１】
そして、アドレス＃１の照明器具２の通信用情報を入手するときには、当該照明器具２の下に受信装置３を移動させる。受信装置３の送受信部２０は、可視光の光出力の変動周波数により可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を受信する。そして、アドレス＃１の照明器具２に対応している番号１の操作スイッチ１９を押下すると、制御部２５は、モード切替スイッチ１８が押下された後であるので、記憶部２１に記憶されているアドレス＃１の照明器具２に対応する可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の順序で組み合わせた可視光信号Ｓａを読み出す。
【００６２】
受信装置３がアドレス＃１の照明器具２の直下の領域に位置すると、送受信部２０が当該照明器具２から受信した可視光信号Ｓ１〜Ｓ３は、当該領域に照明器具２以外の電気機器などから可視光信号が送信されていない限り、記憶部２１から読み出した可視光信号Ｓａと一致することになるので、制御部２５に入力される。
【００６３】
そして、受信装置３は、アドレス＃１の照明器具２からの照明光と、隣接するアドレス＃２の照明器具２からの照明光が互いに重複する領域に位置していると、その送受信部２０は、アドレス＃１の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓａ）と、アドレス＃２の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）とを同時に受信する。ここで、制御部２５は、記憶部２１から読み出した可視光信号Ｓａと一致するアドレス＃１の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓａ）を入力し、アドレス＃２の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）を入力しない。
【００６４】
制御部２５は、順次入力する可視光信号Ｓ１〜Ｓ３に対して、図５（ａ）〜図５（ｄ）に示すように、４シンボル期間の位置に応じてデジタル値を演算し、通信用情報を復調する。この復調した通信用情報は、記憶部２１に記憶されるとともに、表示部２３に表示される。こうして、アドレス＃１の照明器具２から送信された通信用情報例えば照明器具２の設置の年月日、光源７の種類や累積点灯時間などの各種データを入手することができる。
【００６５】
そして、アドレス＃２の照明器具２の通信用情報を入手するときには、当該照明器具２の下に受信装置３を移動させるとともに、アドレス＃２の照明器具２に対応している番号２の操作スイッチ１９を押下する。制御部２５は、記憶部２１に記憶されているアドレス＃２の照明器具２に対応する可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｂを読み出す。
【００６６】
受信装置３がアドレス＃２の照明器具２の直下の領域に位置していると、送受信部２０が当該照明器具２から受信した可視光信号Ｓ１〜Ｓ３は、記憶部２１から読み出した可視光信号Ｓｂと一致することになるので、制御部２５に入力される。
【００６７】
そして、受信装置３は、アドレス＃２の照明器具２からの照明光と、隣接するアドレス＃１の照明器具２からの照明光が互いに重複する領域に位置していると、その送受信部２０は、アドレス＃２の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）と、アドレス＃１の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓａ）とを同時に受信する。ここで、制御部２５は、記憶部２１から読み出した可視光信号Ｓｂと一致するアドレス＃２の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）を入力し、アドレス＃１の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓａ）を入力しない。
【００６８】
また、受信装置３は、アドレス＃２の照明器具２からの照明光と、隣接するアドレス＃３の照明器具２からの照明光が互いに重複する領域に位置していると、その送受信部２０は、アドレス＃２の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）と、アドレス＃３の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｃ）とを同時に受信する。ここで、制御部２５は、記憶部２１から読み出した可視光信号Ｓｂと一致するアドレス＃２の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）を入力し、アドレス＃３の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓｃ）を入力しない。
【００６９】
そして、制御部２５は、順次入力する可視光信号Ｓｂからデジタル値を演算して通信用情報を復調し、記憶部２１に記憶されるとともに、表示部２３に表示される。こうして、アドレス＃２の照明器具２から送信された通信用情報を入手することができる。
【００７０】
以下、上記同様にして、アドレス＃３以降の照明器具２からの通信用情報を入手することができる。
【００７１】
上述したように、隣接する各照明器具２から送信される可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせが互いに異なり、受信装置３は、送受信部２０が受信した可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせに対して、記憶部２１に記憶されている各照明器具２に対応した可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせのうちの通信用情報を入手する所望の照明器具２に対応している可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせと一致する可視光信号Ｓ１〜Ｓ３のみを入力して通信用情報を復調する構成であるので、所望の照明器具２からの通信用情報を容易にかつ信頼性よく入手することができる。
【００７２】
そして、全ての照明器具２から同時に通信用情報を送信させ、受信装置３により当該通信用情報を順次入手可能であるので、照明器具２から送信される通信用情報を迅速に入手することができる。すなわち、受信装置３のモード切替スイッチ１８を押下したときに、アドレスを付与した通信用制御信号を送信させ、所望の照明器具２から通信用情報を送信させることが可能である。しかし、この場合には、受信装置３を移動させるごとに受信装置３からアドレスを付与した通信用制御信号を送信させることになるので、通信用情報の入手に手間と時間を要するものである。また、通信用制御信号にアドレスを付与するときに通信用情報を入手したい所望の照明器具２に隣接する照明器具２のアドレスを誤って付与することが想定されて、通信用情報の入手に対する信頼性が低下するものである。
【００７３】
そして、照明器具２から可視光に重畳されて順次送信される可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせは、周波数が一定のアルゴリズムで変化する可視光信号の比較的少ない数量で構成でき、受信装置３は、記憶部２１に可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせを記憶し、所望の照明器具２から送信された可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせのみを入力する簡易な構成であるので、可視光通信システム１を安価にすることができる。
【００７４】
また、可視光信号の周波数の範囲は、制限されているので、可視光信号を可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせで構成し、その組み合わせを変えることにより、使用可能な多数の可視光信号を得ることができる。すなわち、可視光信号を周波数の変化のみで構成すると、可視光信号の数量が限定的であるが、可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を組み合わせることにより、可視光信号の選択を向上させることができる。そして、当該選択の可視光信号をユーザー毎に割り当てることにより、ユーザーを区別することができる。また、可視光信号が可視光信号Ｓ１〜Ｓ３の組み合わせで構成することにより、可視光信号がユーザー等によって解析しにくくなり、可視光通信システム１のセキュリテイーが向上する。
【００７５】
なお、照明器具２は、受信装置３から送信された通信用制御信号に応じて通信用情報を送信させるように構成したが、これに限らず、他の制御装置からの有線信号や無線信号、電力線通信またはＬＡＮなどに応じて通信用情報を送信してもよく、また、常時または設定された時刻に通信用情報を送信するように構成されたものであってもよい。
【００７６】
また、可視光信号Ｓａ〜Ｓｃは、照明器具２の記憶装置１５および受信装置２１の記憶部２１に記憶させるように可視光通信システム１を構成したが、これに限らず、他の制御装置からの有線通信や無線通信、電力線通信またはＬＡＮなどから送信されるようにしてもよい。
【実施例２】
【００７７】
図６ないし図８は、本発明の実施例２を示し、図６は可視光通信システムの概略構成図、図７は照明器具の構成を示す概略ブロック図、図８は受信装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、図１ないし図４と同一部分には、同一符号を付して説明は省略する。
【００７８】
図６に示す可視光通信システム２６は、照明器具２７および受信装置２８を有する通行制御システムに構成されている。照明器具２７は、複数個からなり、それぞれ例えば建物の壁面、コンクリート壁、ポール（支柱）、歩道橋やアームなどに取り付けられている。各照明器具２７は、光源７から放射された可視光が互いに重複しないものである。
【００７９】
そして、照明器具２７は、図７に示すように、図２に示す照明器具２において、受光装置５が除去された構成となっている。その記憶装置１５は、周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を複数個記憶している。すなわち、図４において説明したように、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の順序で組み合わせた可視光信号Ｓａ、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｂ、可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｃなど、複数個の互いに異なる可視光信号の組み合わせを記憶している。
【００８０】
また、記憶装置１５は、人や自動車などを誘導、案内するための複数の通信用情報を記憶している。通信用情報は、例えば左折、直進、右折、停止などである。
【００８１】
そして、各照明器具２７の制御装置１５は、それぞれ独立して、所定の周波数でアルゴリズムが変化する可視光信号Ｓａ〜Ｓｃを複数、順次可視光に重畳させて、複数の通信用情報を送信するように光源７を制御する。例えば、照明器具２７Ａは、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の組み合わせ（可視光信号Ｓａ）を順次可視光に重畳させて、例えば「左折」の通信用情報を送信させる。また、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の組み合わせ（可視光信号Ｓｂ）を順次可視光に重畳させて、例えば「直進」の通信用情報を送信させる。また、可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の組み合わせ（可視光信号Ｓｃ）を順次可視光に重畳させて、例えば「右折」の通信用情報を送信させる。以下、同様にして、他の通信用情報を送信させる。
【００８２】
そして、照明器具２７Ｂは、可視光信号Ｓａ、可視光信号Ｓｂ、可視光信号Ｓｃにより、それぞれ例えば「直進」、「直進」、「左折」の通信用情報を送信させる。また、照明器具２７Ｃは、可視光信号Ｓａ、可視光信号Ｓｂ、可視光信号Ｓｃにより、それぞれ例えば「右折」、「左折」、「直進」の通信用情報を送信させる。以下の照明器具２７も同様にして、通信用情報を送信させる。各照明器具７の制御装置１４は、常時、通信用情報を送信させている。
【００８３】
受信装置２８は、複数個からなり、図８に示すように、図３に示す受信装置３２において、モード切替スイッチ１８、操作スイッチ１９および接続部２２が除去された構成となっている。また、送受信部２０の送信部が除去されて、受信部２９が設けられている
【００８４】
そして、各受信装置２８の記憶部２１は、互いに異なる一つのアリゴリズムの可視光信号を記憶している。例えば、受信装置２８Ａは、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ２および可視光信号Ｓ３の順序で組み合わせた可視光信号Ｓａのみを記憶し、受信装置２８Ｂは、可視光信号Ｓ１、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ２の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｂのみを記憶し、受信装置２８Ｃは、可視光信号Ｓ２、可視光信号Ｓ３および可視光信号Ｓ１の順序で組み合わせた可視光信号Ｓｃのみを記憶している。以下の受信装置２８においても、同様に互いに異なる一の可視光信号の組み合わせのみを記憶している。このように、各受信装置２８は、それぞれの記憶部２１に記憶している可視光信号の組み合わせが互いに異なっているものである。
【００８５】
次に、本発明の実施例２の作用について述べる。
【００８６】
受信装置２８Ａが照明器具２７Ａの可視光の照射範囲に移動すると、受信装置２８Ａの受信部２９は、照明器具２７Ａから送信された通信用情報のそれぞれの可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…を受信する。受信装置２８Ａの制御部２５は、記憶部２１に記憶されている可視光信号Ｓａに基づいて、受信部２９が受信した可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…のうち、可視光信号Ｓａを入力して通信用情報を復調する。表示部２３には、「左折」の通信用情報が表示される。人や自動車などは、「左折」の表示にしたがって移動する。
【００８７】
また、受信装置２８Ｂが照明器具２７Ａの可視光の照射範囲に移動すると、制御部２５は、受信部２９が受信した可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…のうちの可視光信号Ｓｂを入力して通信用情報を復調する。表示部２３には、「直進」の通信用情報が表示され、人や自動車などは、「直進」の表示にしたがって移動する。
【００８８】
また、受信装置２８Ｃが照明器具２７Ａの可視光の照射範囲に移動すると、制御部２５は、受信部２９が受信した可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…のうちの可視光信号Ｓｃを入力して通信用情報を復調する。表示部２３には、「左折」の通信用情報が表示され、人や自動車などは、「左折」の表示にしたがって移動する。
【００８９】
そして、受信装置２８Ａが照明器具２７Ｂの可視光の照射範囲に移動すると、受信部２９は、照明器具２７Ｂから送信された通信用情報のそれぞれの可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…を受信する。受信装置２８Ａの制御部２５は、記憶部２１に記憶されている可視光信号Ｓａに基づいて、受信部２９が受信した可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…のうち、可視光信号Ｓａを入力して通信用情報を復調する。照明器具２７Ｂにおいて、可視光信号Ｓａは、通信用情報の「直進」に対応付けられ、当該「直進」の通信用情報を送信するものであるので、受信装置２８Ａの表示部２３には、「直進」の通信用情報が表示される。人や自動車などは、「直進」の表示にしたがって移動する。
【００９０】
そして、受信装置２８Ａが照明器具２７Ｃの可視光の照射範囲に移動すると、受信部２９は、照明器具２７Ｃから送信された通信用情報のそれぞれの可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…を受信する。受信装置２８Ａの制御部２５は、記憶部２１に記憶されている可視光信号Ｓａに基づいて、受信部２９が受信した可視光信号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…のうち、可視光信号Ｓａを入力して通信用情報を復調する。照明器具２７ｃにおいて、可視光信号Ｓａは、通信用情報の「右折」に対応付けられ、当該「右折」の通信用情報を送信するものであるので、受信装置２８Ａの表示部２３には、「右折」の通信用情報が表示される。人や自動車などは、「右折」の表示にしたがって移動する。
【００９１】
このように、受信装置２８が照明器具２７の可視光の照射範囲に移動すると、受信装置２８の表示部２３に通信用情報が表示され、人や自動車は、通信用情報の表示にしたがって移動することができる。
【００９２】
上述したように、受信装置２８は、それぞれの記憶部２１に記憶している可視光信号の組み合わせＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…が互いに異なり、その一の受信装置２８が照明器具２７から送信された組み合わせの可視光信号Ｓ１〜Ｓ３を入力して通信用情報を入手するので、照明器具２７から送信される通信用情報を入手する専用の受信装置２８を設けることができる。
【００９３】
なお、各照明器具２７は、通信用情報を複数個送信させるように構成したが、１個の通信用情報を送信するものであってもよい。この場合、少なくとも隣接する照明器具２７は、可視光に重畳する可視光信号の組み合わせＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、…を互いに異ならせることにより、可視光の照射範囲が重複するようにしても配設することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明の可視光通信システム１は、屋内または屋外に設置される照明器具により、情報提供装置、誘導装置や案内装置として適用可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１，２６…可視光通信システム ２，２７…照明器具 ３，２８…受信装置 ４…器具本体 １４…制御装置 ２０…受信部を構成する送受信部 ２５…制御部 ２９…受信部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光を放射する光源を配設している器具本体および周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を前記可視光に重畳するように前記光源を制御する制御装置を有して構成された照明器具と； 可視光信号を受信する受信部および前記アルゴリズムで変化する可視光信号を復調する制御部を有して構成された受信装置と；を具備していることを特徴とする可視光通信システム。
【請求項２】
互いに異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を可視光に重畳する複数の照明器具を有し、前記受信装置は、前記異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号の少なくとも一つを復調す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。
【請求項３】
前記受信装置を複数個有し、その複数個の受信装置は、それぞれが異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を復調することを特徴とする請求項１または２記載の可視光通信システム。
【請求項１】
可視光を放射する光源を配設している器具本体および周波数が所定のアルゴリズムで変化する可視光信号を前記可視光に重畳するように前記光源を制御する制御装置を有して構成された照明器具と； 可視光信号を受信する受信部および前記アルゴリズムで変化する可視光信号を復調する制御部を有して構成された受信装置と；を具備していることを特徴とする可視光通信システム。
【請求項２】
互いに異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を可視光に重畳する複数の照明器具を有し、前記受信装置は、前記異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号の少なくとも一つを復調す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。
【請求項３】
前記受信装置を複数個有し、その複数個の受信装置は、それぞれが異なるアルゴリズムで周波数が変化する可視光信号を復調することを特徴とする請求項１または２記載の可視光通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１９３３６５（Ｐ２０１０−１９３３６５Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３７９２２（Ｐ２００９−３７９２２）
【出願日】平成２１年２月２０日（２００９．２．２０）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２０日（２００９．２．２０）
【出願人】（０００００３７５７）東芝ライテック株式会社 (2,710)
【Ｆターム（参考）】
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