照明器具及び同器具を用いた可視光通信システム
【課題】可視光通信を行なう照明器具において、回路電圧を安定し、低コスト化及び小型化を実現する。
【解決手段】照明器具１０は、ＬＥＤ２から成る光源部１１と、光源部１１を調光する電源部３と、電源部３から光源部１１へ供給される出力電流を変調させるスイッチ素子Ｑ１と、スイッチ素子Ｑ１と並列に接続された抵抗Ｒｘと、スイッチ素子Ｑ１のオンオフを制御する可視光通信信号回路部７と、これに供給する制御用電源部８と、を備える。制御用電源部８の入力端の少なくとも１端が、抵抗Ｒｘの１端に接続されている。この構成によれば、スイッチ素子Ｑ１がオフのときにおいても、抵抗Ｒｘにより、光源部１１が無負荷状態にならない。従って、電源部３の電源電圧及び制御用電源部８への入力電圧が安定化され、これら汎用の回路部品を用いることができ、また、回路設計が簡素で、低コスト化及び小型化を実現できる。
【解決手段】照明器具１０は、ＬＥＤ２から成る光源部１１と、光源部１１を調光する電源部３と、電源部３から光源部１１へ供給される出力電流を変調させるスイッチ素子Ｑ１と、スイッチ素子Ｑ１と並列に接続された抵抗Ｒｘと、スイッチ素子Ｑ１のオンオフを制御する可視光通信信号回路部７と、これに供給する制御用電源部８と、を備える。制御用電源部８の入力端の少なくとも１端が、抵抗Ｒｘの１端に接続されている。この構成によれば、スイッチ素子Ｑ１がオフのときにおいても、抵抗Ｒｘにより、光源部１１が無負荷状態にならない。従って、電源部３の電源電圧及び制御用電源部８への入力電圧が安定化され、これら汎用の回路部品を用いることができ、また、回路設計が簡素で、低コスト化及び小型化を実現できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光の光強度を変調して通信信号を重畳させて可視光通信を行なう照明器具及びこれを用いた可視光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、照明光を用いて通信信号を伝送する可視光通信機能を搭載した照明器具が知られている。この種のものとして、光源部が配設される光源部基板と、この光源部基板と電気的に接続されて光源部を点灯制御する点灯回路基板と、光源部からの出射光に通信信号を重畳する可視光通信制御基板と、を備えた照明器具がある（例えば、特許文献１参照）。この照明器具は、可視光通信制御基板を、点灯回路基板と光源部基板との間に分離可能に配置することにより、可視光通信機能の搭載器具と非搭載器具との間で設計を共通化することができる。可視光通信制御基板の制御用電源は、点灯回路基板の出力端子部から供給されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−３４７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の照明器具においては、可視光通信制御基板における変調用のスイッチング素子がオフであるとき、光源部の固体発光素子（ＬＥＤ）への負荷電圧が遮断されるので、光源部への実質的な負荷が無い状態になる。ところが、光源部が無負荷状態になると、点灯回路基板における電源部の出力端子部の両端電圧が急上昇し易くなる。すなわち、商用電源ＡＣを電源とする一般的な電源部には、入力電流の歪みを改善するために昇圧機能を有するＰＦＣ回路が用いられているので、光源部が無負荷状態になると、ＰＦＣ回路の出力電圧付近まで電源部の出力端子の両端電圧が上昇する。また、電源部の出力端子部の両端電圧が上昇すると、可視光通信制御基板の制御用電源部への入力電圧も上昇し、回路損失の原因となる。このような回路損失を抑制するには、電源部や制御用電源部に耐圧性の高い高価な部品や多数の部品を用いる必要があるので、コスト高となり、また、それらを実装するために複雑な回路設計を要するので、点灯回路が大型化し、照明器具の小型化が困難になる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであり、電源部の電源電圧及び制御用電源部への入力電圧を安定化し、電源部や制御用電源部に汎用の回路部品を用いることができ、回路設計が簡素で、低コスト化及び小型化を実現できる照明器具及びこれを用いた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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、照明光の光強度を変調して通信信号を重畳させて可視光通信を行なう照明器具であって、固体発光素子から成る光源部と、調光信号に基づいて前記光源部に流れる負荷電流を制御して前記光源部を調光する電源部と、前記電源部から前記光源部へ供給される出力電流を変調させるスイッチ要素と、前記スイッチ要素と並列に接続されたインピーダンス要素と、前記スイッチ要素のオンオフを制御して前記光源部の出射する照明光に変調信号を重畳させる可視光通信信号回路部と、前記可視光通信信号回路部へ電力を供給する制御用電源部と、を備え、前記制御用電源部の入力端の少なくとも１端が、前記インピーダンス要素の１端に接続されていることを特徴とする。
【０００７】
上記照明器具において、前記制御用電源部の入力端が、前記インピーダンス要素の両端に接続されていることが好ましい。
【０００８】
上記照明器具において、前記制御用電源部の入力端が、前記光源部の両端に接続されていることが好ましい。
【０００９】
上記照明器具において、前記制御用電源部の入力端が、前記電源部の両端に接続されていることが好ましい。
【００１０】
上記照明器具において、前記インピーダンス要素の両端、前記光源部の両端又は前記電源部の両端のうち、前記可視光通信信号回路部の電源電圧に最も近い電圧となる両端を選択して、前記制御用電源部の入力端に接続する比較選択回路部を有することが好ましい。
【００１１】
上記照明器具において、前記スイッチ要素は、ＭＯＳＦＥＴから成り、該スイッチ要素と前記インピーダンス要素との間に、前記スイッチ要素とは別のスイッチ要素が設けられていることが好ましい。
【００１２】
上記照明器具は、前記照明器具から送信される前記通信信号を受信する受信機と、を備える可視光通信システムに用いられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スイッチ要素がオフであるときに、スイッチ要素と並列に接続されたインピーダンス要素により光源部が無負荷状態にならないので、電源部の電源電圧及び制御用電源部への入力電圧が安定化する。また、電源部や制御用電源部に汎用の回路部品を用いることができ、回路設計が簡素で、照明器具の低コスト化及び小型化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る照明器具の上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図。
【図２】同照明器具に用いられる点灯回路の回路図。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は同照明器具の光源部の負荷電流とこれに重畳される変調信号の動作波形例を示す図。
【図４】上記点灯回路の第１の変形例の回路図。
【図５】上記点灯回路の第１の変形例の別の回路図。
【図６】上記点灯回路の第２の変形例の回路図。
【図７】上記点灯回路の第３の変形例の回路図。
【図８】上記点灯回路の第４の変形例の回路図。
【図９】本発明の一実施形態に係る照明器具に用いられる点灯回路の回路図。
【図１０】上記点灯回路の別の回路構成における回路図。
【図１１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る可視光通信システムを用いた空間を表す側面図、（ｂ）は同システムに用いられる受信機の正面図。
【究明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の第１の実施形態に係る照明器具について、図１乃至図３を参照して説明する。ここでは、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、本実施形態の照明器具１０の構成例として、天井等に埋め込まれるダウンライトを示す。照明器具１０は、回路基板上に複数の固体発光素子（ＬＥＤ２）が実装された光源部１１と、照明器具１０を保持すると共にＬＥＤ２を点灯させる点灯回路１（後述する図２参照）を収容する本体部１２と、を備える。また、天井等に形成された開口部に嵌め込まれて光源部１１等を保持する枠体部１３と、商用電源ＡＣから電源供給を受けるための電源線が接続される端子台１４と、枠体部１３を天井等に固定するための取付バネ１５と、を備える。
【００１６】
図２は、照明光の強度を変調して通信信号を重畳させて可視光通信を行なうための点灯回路１の回路構成を示す。点灯回路１は、調光信号に基づいてＬＥＤ２から成る光源部１１に流れる負荷電流を制御して光源部１１を調光する電源部３を備える。電源部３は、商用電源ＡＣを入力とするＡＣ／ＤＣコンバータ３１と、光源部１１に直列に接続された電流検出抵抗４と、電流検出抵抗４における降下電圧分の増幅信号を出力する定電流回路部５と、光源部１１への負荷電流を制御する出力制御部６と、を備える。すなわち、電源部３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１の出力端間に、複数のＬＥＤ２（光源部１１）、後述するインピーダンス要素及び電流検出抵抗４が直列に接続された回路構成になっている。
【００１７】
また、点灯回路１は、光源部１１に直列に接続されたインピーダンス要素（変調用抵抗Ｒｘ）と、電源部３から光源部１１へ供給される出力電流を変調させるスイッチ要素（変調用スイッチ素子Ｑ１）と、を備える。変調用スイッチ素子Ｑ１には、例えば、ｎＭＯＳＦＥＴが用いられる。変調用抵抗Ｒｘは、変調用スイッチ素子Ｑ１に対して並列に接続されている。また、点灯回路１は、変調用スイッチ素子Ｑ１のオンオフを制御して光源部１１が出射する照明光に変調信号を重畳させる可視光通信信号回路部７と、可視光通信信号回路部７への電力を供給する制御用電源部８と、を備える。これら可視光通信信号回路部７及び制御用電源部８といった可視光通信用回路は、電源部３の出力端間に接続された回路から分離可能となるように、電源部３の回路基板及び光源部１１の配線基板とは別の制御基板に構成されている。
【００１８】
制御用電源部８の入力端の少なくとも１端は、変調用抵抗Ｒｘの１端に接続される。本実施形態においては、制御用電源部８の入力端の両端が変調用抵抗Ｒｘの両端に接続される。変調用抵抗Ｒｘと制御用電源部８との間には、電流の逆流を防止するダイオードＤ１が配され、また、制御用電源部８と並列に平滑化のためのコンデンサＣ１が配される。
【００１９】
ＡＣ／ＤＣコンバータ３１は、商用電源ＡＣからの交流電圧を整流回路（不図示）により整流し、例えば、ＭＯＳＦＥＴから成るスイッチ素子Ｑ０でスイッチングして平滑コンデンサ（不図示）で平滑化することによって直流電圧に変換する。
【００２０】
光源部１１のＬＥＤ２には、照明器具１０における所望の光色の照明光を出射できるＬＥＤ、例えば、ＧａＮ系青色ＬＥＤチップにＹＡＧ系黄色蛍光体が被覆され、青色光と黄色光とを混光させて白色光を出射する白色ＬＥＤが用いられる。なお、白色ＬＥＤに限らず、赤、緑及び緑の発光色が異なる複数のＬＥＤが適宜に組み合わされて用いられてもよく、また、光源部に有機発光材料を用いたＯＬＥＤが用いられてもよい。
【００２１】
定電流回路部５は、電流検出抵抗４の一端に反転端子が接続された誤差増幅器５１と、電流検出抵抗４の他端に接続された基準電位源Ｅ１と、誤差増幅器５１の出力端子と反転入力端子との間に配置された位相補償回路５２と、を備える。誤差増幅器５１は、その反転人力端子に電流検出抵抗４の一端に接続され、非反転端子が基準電圧源Ｅ１を介して電流検出抵抗４の他端に接続される。この構成により、誤差増幅器５１は、電流検出抵抗４の電圧降下分と基準電圧源Ｅ１の電源電圧との差分に応じた増幅信号を出力制御部６に出力する。位相補償回路５２は、積分要素である抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ２から成り、低周波領域での利得を上げる共に、高周波領域での利得を抑制しながら、帰還信号の位相を調整する。なお、電流検出抵抗４には、例えば、電源部３のＭＯＳＦＥＴ等のスイッチ素子のＲｏｎ等が用いられてもよく、定電流回路部５等の光源部１１を定電流制御するため構成が、電源部３に組み込まれていてもよい。
【００２２】
出力制御部６は、汎用のマイコン等から成り、誤差増幅器５１から入力される増幅信号に基づいて、変調用スイッチ素子Ｑ１のオンオフを制御して、光源部１１に流れる負荷電流を一定に保つ。また、出力制御部６は、例えば、リモコン等の調光操作を入力する外部装置（不図示）から送信される調光信号に基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１のスイッチ素子Ｑ０をスイッチングすることで、光源部１１をＰＷＭ制御により調光する。すなわち、出力制御部６は、図３（ａ）に示すように、光源部１１に負荷電流が流れる期間（オン期間Ｔ１）と、光源部１１に負荷電流が流れない期間（オフ期間Ｔ２）とを交互に繰り返す。また、出力制御部６は、オン期間Ｔ１及びオフ期間Ｔ２の和である周期Ｔに対するオン期間Ｔ１の比率（オンデューティ比）を調光信号に対応させることによって光源部１１を調光制御する。なお、上記ＰＷＭ制御は、主として非通信時の調光制御の例であり、後述する可視光通信時には、図３（ａ）に示した上記調光信号とは異なる調光制御信号に変調信号を重畳させるものであってもよい。
【００２３】
可視光通信信号回路部７は、汎用のマイコン等から成り、照明器具１０の外部から入力された２値の情報信号に応じて、図３（ｂ）に示すように、光源部１１の光強度を変調させて照明光に重畳する所定の変調信号を生成して変調用スイッチ素子Ｑ１に出力する。変調信号の周波数は、調光信号の一周期内に複数の波形が含まれるように、少なくとも調光信号の周波数よりも高く設定される。制御用電源部８は、ＤＣ／ＤＣコンバータを備え、電源部３（本実施形態では変調用抵抗Ｒｘの両端電圧）からの直流電圧を、可視光通信信号回路部７に適した所定の電圧値の直流電圧に変換する。
【００２４】
この構成において、可視光通信信号回路部７は、制御用電源部８からの給電を受けて、所定の変調信号に基づいて変調用スイッチ素子Ｑ１のオンオフを制御することによって、変調用抵抗Ｒｘが光源部１１に接続されるか否かの切り替えを行なう。具体的には、変調用スイッチ素子Ｑ１がオンのとき、光源部１１には変調用抵抗Ｒｘを介さずに負荷電流Ｉ１が流れる。一方、変調用スイッチ素子Ｑ１がオフのとき、光源部１１には変調用抵抗Ｒｘを介して負荷電流Ｉ２が流れる。そのため、図３（ｃ）に示すように、変調用スイッチ素子Ｑ１がオンのときの負荷電流Ｉ１の電流値は、変調用スイッチ素子Ｑ１がオフのときの負荷電流Ｉ２の電流値よりも大きくなる。このように、光源部１１に流れる負荷電流の大きさを変化させることで、光源部１１の光強度に変調を付与し、光源部１１の照明光に通信信号を重畳させることができる。
【００２５】
そして、変調用スイッチ素子Ｑ１がオフのときにおいても、変調用スイッチ素子Ｑ１と並列に接続されている変調用抵抗Ｒｘが存在しているので、電源部３から光源部１１への負荷電圧が遮断されない。そのため、点灯回路１の回路上で光源部１１が無負荷状態にならず、電源部３の電源電圧が上昇することもない。また、変調用抵抗Ｒｘの一端に制御用電源部８の入力端が接続されているので、制御用電源部８の入力端の電圧が、光源部１１に流れる電流と変調用抵抗Ｒｘによって定まる電圧に抑えられる。例えば、制御用電源部８の出力電圧が５Ｖであり、光源部１１に流れる電流が５００ｍＡであれば、変調用抵抗Ｒｘを１０Ωにすれば、制御用電源部８と変調用抵抗Ｒｘとが同等の電圧となり、電圧差が少なくなるので、通信信号の重畳時の電力損失も抑えられる。従って、電源部３の電源電圧及び制御用電源部８への入力電圧を安定化すると共に、回路損失を低減することができる。また、電源部３や制御用電源部８に、耐圧性の高い高価な部品や多数の部品ではなく、汎用の安価な回路部品を用いることができ、しかも回路設計が簡素なので、点灯回路１及びこれを用いた照明器具１０の低コスト化及び小型化を実現することができる。
【００２６】
次に、上述した実施形態の第１の変形例について、図４及び図５を参照して説明する。この第１の変形例における点灯回路１は、電源部３からの電流を光源部１１と並列に接続された抵抗Ｒ２，Ｒ３へ分流させる構成を有する。また、図４に示す構成においては変調用抵抗Ｒｘが抵抗Ｒ２，Ｒ３と直列に、図５に示す構成においては変調用抵抗Ｒｘが光源部１１と直列に接続されている。いずれの構成においても、変調用スイッチ素子Ｑ１は、抵抗Ｒ２，Ｒ３と直列に、変調用抵抗Ｒｘと並列に接続されている。他の構成は、上述した実施形態と同様である。
【００２７】
これら第１の変形例の構成によれば、変調用スイッチ素子Ｑ１と並列に接続されている変調用抵抗Ｒｘ、及び抵抗Ｒ１，Ｒ２から成る分流回路が存在しているので、点灯回路１の回路上で電源部３の両出力端間が無負荷状態にはならない。そのため、上述した実施形態と同様に、変調用スイッチ素子Ｑ１がオフのときにおいても、電源部３の電源電圧が上昇することもなく、上述した実施形態と同様の効果が得られる。また、電源部３からの電流を抵抗Ｒ２，Ｒ３から成る分流回路へ分流させるので、光源部１１が開放した場合でも、電源部３からの電流経路が確保される。このとき、変調用スイッチ素子Ｑ１への印加電圧は、抵抗Ｒ２，Ｒ３の負荷電圧分だけ小さくなるので、変調用スイッチ素子Ｑ１に負荷されるストレスを低減することができる。
【００２８】
次に、上述した実施形態の第２の変形例について、図６を参照して説明する。この第２の変形例における点灯回路１は、可視光通信信号回路部７に電力を供給する制御用電源部８の入力端が、光源部１１の両端に接続されている。変調用スイッチ素子Ｑ１のオンオフによる変調時においても、光源部１１への負荷電流の電流値は２値なので、定電流回路から成る電源部３から供給される平均電流は一定であり、光源部１１に流れる平均電流も一定になる。従って、第２の変形例の構成によれば、制御用電源部８の入力端を一定の平均電流が流れる光源部１１の両端に接続することにより、制御用電源部８において安定した入力電圧が得られる。
【００２９】
次に、上述した実施形態の第３の変形例について、図７を参照して説明する。この第２の変形例における点灯回路１は、可視光通信信号回路部７に電力を供給する制御用電源部８の入力端が、電源部３の両端に接続されている。上記第２の変形例で述べた通り、定電流回路から成る電源部３から供給される平均電流は一定である。従って、第３の変形例の構成によれば、制御用電源部８の入力端を一定の平均電流を供給する電源部３の両端に接続することにより、制御用電源部８において安定した入力電圧が得られる。
【００３０】
次に、上述した実施形態の第４の変形例について、図８を参照して説明する。この第２の変形例における点灯回路１は、変調用抵抗Ｒｘの両端、光源部１１の両端又は電源部３の両端のうち、可視光通信信号回路部７の電源電圧に最も近い電圧となる両端を選択して、制御用電源部８の入力端に接続する比較選択回路部９を有する。光源部１１は、ＬＥＤ２の点灯状態や温度等により、その両端電圧が変化することがある。また、電源部３の両出力端間の回路部内に不具合等が発生すれば、その両端電圧が変化することがある。第４の変形例の構成によれば、制御用電源部８の入力端を、変調用抵抗Ｒｘ、光源部１１又は電源部３の両端のうち、可視光通信信号回路部７の電源電圧に最も近い電圧となる両端に接続することにより、制御用電源部８において安定した入力電圧が得られる。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態に係る照明器具について、図９及び図１０を参照して説明する。本実施形態の照明器具１０に用いられる点灯回路１は、変調用スイッチ素子Ｑ１がｎＭＯＳＦＥＴから成り、変調用スイッチ素子Ｑ１と変調用抵抗Ｒｘとの間に、変調用スイッチ素子Ｑ１とは別のスイッチ素子Ｑ２が設けられている。
【００３２】
上述したように、可視光通信信号回路部７及び制御用電源部８といった可視光通信用回路は、電源部３の出力端間に接続された回路から分離可能となるように、電源部３の回路基板及び光源部１１の配線基板とは別の制御基板に構成されている。つまり、照明器具１０は、可視光通信機能を付与する制御基板をユーザが後付けすることができる。しかしながら、ユーザがこの制御基板を、電源部３の回路基板及び光源部１１の配線基板に対して間違えて、逆接続してしまうことがある。このとき、変調用スイッチ素子Ｑ１としてＭＯＳＦＥＴが用いられると、ＭＯＳＦＥＴは内部ダイオードを有するので、逆接続した場合にこの内部ダイオード側に電流が流れ、変調用抵抗Ｒｘ側に電流が流れない。そのため、光源部１１の付加電流が変調用抵抗Ｒｘによって設定される変調率（変調幅）にならず、可視光通信に必要な変調率（変調幅）が得られない。
【００３３】
そこで、図９に示す構成においては、変調用スイッチ素子Ｑ１と変調用抵抗Ｒｘとの間に、ｎＭＯＳＦＥＴから成るスイッチ素子Ｑ２が設けられている。スイッチ素子Ｑ２のゲートは、抵抗Ｒ４及び逆流防止用のダイオードＤ２を介して制御用電源部８に接続されている。また、抵抗Ｒ４と光源部１１との間、及び抵抗Ｒ４と変調用スイッチ素子Ｑ１との間にも、逆流防止用のダイオードＤ３，Ｄ４が設けられている。この構成においては、可視光通信機能を付与する制御基板が正しく接続され、スイッチ素子Ｑ２のゲートに正電圧がかかった状態でなければ、変調用スイッチ素子Ｑ１と変調用抵抗Ｒｘとの間が接続されない。
【００３４】
また、図１０に示す構成においては、変調用スイッチ素子Ｑ１のドレインと変調用抵抗Ｒｘとの間に、ｐＭＯＳＦＥＴから成るスイッチ素子Ｑ２が設けられている。この構成においては、変調用スイッチ素子Ｑ１のゲートに正電圧が、スイッチ素子Ｑ２のゲートに負電圧がかかった状態でなければ、変調用スイッチ素子Ｑ１は通電しない。
【００３５】
つまり、本実施形態においては、可視光通信機能を付与する制御基板が正しく接続されなければ、変調用スイッチ素子Ｑ１が実質的に機能せず、照明光に通信信号を重畳させること自体ができない。つまり、ユーザは、照明器具１０に可視光通信機能を付与する制御基板を後付けし、通信信号が何ら送信されないときに、制御基板が正しく接続されていないことを認知することができる。
【００３６】
次に、本発明の一実施形態に係る可視光通信システムについて、図１１を参照して説明する。本実施形態の可視光通信システムは、上述したいずれかの実施形態の照明器具１０と、照明器具１０から送信される通信信号を受信する受信機２０と、から構成される。図１１（ａ）に示すように、照明器具１０は天井Ｃに埋め込まれ、光源部１１から床Ｆ方向の所定範囲に照明光Ｌを照射する。
【００３７】
受信機２０は、例えば、図１１（ｂ）に示すような携帯端末から成り、照明器具１０から照射される照明光を受光するフォトダイオード等から成る受光部２１を備える。また、受信機２０は、例えば、液晶ディスプレイ等から成る表示部２２と、操作部２３と、受光部２１で受光しか照明光Ｌの光強度に基づいて通信信号を読み取る信号処理回路（不図示）と、を備える。なお、表示部２２にタッチパネル機能を有するディスプレイを用いれば、操作部２３の機能をこの表示部２２において実現することができる。また、受光部２１は、ＣＭＯＳセンサから成るカメラであってもよい。すなわち、受信機２０には、一般的な携帯電話に、通信信号を読み取る信号処理用のソフトウェアをインストールしたものを用いることができる。なお、受信機２０は上記携帯端末に限定されず、他の構成から成る受信機であってもよい。
【００３８】
この構成によれば、図１１（ａ）に示したように、ユーザＵは、受信機２０を用いれば、照明器具１０の照明範囲内において照明器具１０からの照明光に重畳された通信信号を受信することができる。通信信号には、位置情報、画像情報及び音声情報等が含まれ、ユーザＵは、受信機２０を用いてこれら通信信号に含まれる情報を表示部２２に表示させる等により得ることができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、制御用電源部８には、２次電池、及びＡＣ／ＤＣコンバータ３１の出力により２次電池を充電させる充電回路から成るバックアップ電源（不図示）が設けられてもよい。また、インピーダンス要素として、変調用抵抗Ｒｘに加えてＬＥＤが用いられてもよく、このＬＥＤを、例えば、上記バックアップ電源からの給電により点灯させれば、災害時等により停電が発生して商用電源ＡＣを喪失したときの補助光源として機能させることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０ 照明器具
１１ 光源部
２ ＬＥＤ（固体発光素子）
２０ 受信機
３ 電源部
７ 可視光通信信号回路部
８ 制御用電源部
９ 比較選択回路部
Ｑ１ 変調用スイッチ素子（スイッチ要素、ＭＯＳＦＥＴ）
Ｑ２ 変調用スイッチ素子とは別のスイッチ素子（別のスイッチ要素、ＭＯＳＦＥＴ）
Ｒｘ 変調用抵抗（インピーダンス要素）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明光の光強度を変調して通信信号を重畳させて可視光通信を行なう照明器具及びこれを用いた可視光通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、照明光を用いて通信信号を伝送する可視光通信機能を搭載した照明器具が知られている。この種のものとして、光源部が配設される光源部基板と、この光源部基板と電気的に接続されて光源部を点灯制御する点灯回路基板と、光源部からの出射光に通信信号を重畳する可視光通信制御基板と、を備えた照明器具がある（例えば、特許文献１参照）。この照明器具は、可視光通信制御基板を、点灯回路基板と光源部基板との間に分離可能に配置することにより、可視光通信機能の搭載器具と非搭載器具との間で設計を共通化することができる。可視光通信制御基板の制御用電源は、点灯回路基板の出力端子部から供給されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−３４７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１の照明器具においては、可視光通信制御基板における変調用のスイッチング素子がオフであるとき、光源部の固体発光素子（ＬＥＤ）への負荷電圧が遮断されるので、光源部への実質的な負荷が無い状態になる。ところが、光源部が無負荷状態になると、点灯回路基板における電源部の出力端子部の両端電圧が急上昇し易くなる。すなわち、商用電源ＡＣを電源とする一般的な電源部には、入力電流の歪みを改善するために昇圧機能を有するＰＦＣ回路が用いられているので、光源部が無負荷状態になると、ＰＦＣ回路の出力電圧付近まで電源部の出力端子の両端電圧が上昇する。また、電源部の出力端子部の両端電圧が上昇すると、可視光通信制御基板の制御用電源部への入力電圧も上昇し、回路損失の原因となる。このような回路損失を抑制するには、電源部や制御用電源部に耐圧性の高い高価な部品や多数の部品を用いる必要があるので、コスト高となり、また、それらを実装するために複雑な回路設計を要するので、点灯回路が大型化し、照明器具の小型化が困難になる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであり、電源部の電源電圧及び制御用電源部への入力電圧を安定化し、電源部や制御用電源部に汎用の回路部品を用いることができ、回路設計が簡素で、低コスト化及び小型化を実現できる照明器具及びこれを用いた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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、照明光の光強度を変調して通信信号を重畳させて可視光通信を行なう照明器具であって、固体発光素子から成る光源部と、調光信号に基づいて前記光源部に流れる負荷電流を制御して前記光源部を調光する電源部と、前記電源部から前記光源部へ供給される出力電流を変調させるスイッチ要素と、前記スイッチ要素と並列に接続されたインピーダンス要素と、前記スイッチ要素のオンオフを制御して前記光源部の出射する照明光に変調信号を重畳させる可視光通信信号回路部と、前記可視光通信信号回路部へ電力を供給する制御用電源部と、を備え、前記制御用電源部の入力端の少なくとも１端が、前記インピーダンス要素の１端に接続されていることを特徴とする。
【０００７】
上記照明器具において、前記制御用電源部の入力端が、前記インピーダンス要素の両端に接続されていることが好ましい。
【０００８】
上記照明器具において、前記制御用電源部の入力端が、前記光源部の両端に接続されていることが好ましい。
【０００９】
上記照明器具において、前記制御用電源部の入力端が、前記電源部の両端に接続されていることが好ましい。
【００１０】
上記照明器具において、前記インピーダンス要素の両端、前記光源部の両端又は前記電源部の両端のうち、前記可視光通信信号回路部の電源電圧に最も近い電圧となる両端を選択して、前記制御用電源部の入力端に接続する比較選択回路部を有することが好ましい。
【００１１】
上記照明器具において、前記スイッチ要素は、ＭＯＳＦＥＴから成り、該スイッチ要素と前記インピーダンス要素との間に、前記スイッチ要素とは別のスイッチ要素が設けられていることが好ましい。
【００１２】
上記照明器具は、前記照明器具から送信される前記通信信号を受信する受信機と、を備える可視光通信システムに用いられることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スイッチ要素がオフであるときに、スイッチ要素と並列に接続されたインピーダンス要素により光源部が無負荷状態にならないので、電源部の電源電圧及び制御用電源部への入力電圧が安定化する。また、電源部や制御用電源部に汎用の回路部品を用いることができ、回路設計が簡素で、照明器具の低コスト化及び小型化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る照明器具の上面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図。
【図２】同照明器具に用いられる点灯回路の回路図。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は同照明器具の光源部の負荷電流とこれに重畳される変調信号の動作波形例を示す図。
【図４】上記点灯回路の第１の変形例の回路図。
【図５】上記点灯回路の第１の変形例の別の回路図。
【図６】上記点灯回路の第２の変形例の回路図。
【図７】上記点灯回路の第３の変形例の回路図。
【図８】上記点灯回路の第４の変形例の回路図。
【図９】本発明の一実施形態に係る照明器具に用いられる点灯回路の回路図。
【図１０】上記点灯回路の別の回路構成における回路図。
【図１１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る可視光通信システムを用いた空間を表す側面図、（ｂ）は同システムに用いられる受信機の正面図。
【究明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の第１の実施形態に係る照明器具について、図１乃至図３を参照して説明する。ここでは、図１（ａ）乃至（ｃ）に示すように、本実施形態の照明器具１０の構成例として、天井等に埋め込まれるダウンライトを示す。照明器具１０は、回路基板上に複数の固体発光素子（ＬＥＤ２）が実装された光源部１１と、照明器具１０を保持すると共にＬＥＤ２を点灯させる点灯回路１（後述する図２参照）を収容する本体部１２と、を備える。また、天井等に形成された開口部に嵌め込まれて光源部１１等を保持する枠体部１３と、商用電源ＡＣから電源供給を受けるための電源線が接続される端子台１４と、枠体部１３を天井等に固定するための取付バネ１５と、を備える。
【００１６】
図２は、照明光の強度を変調して通信信号を重畳させて可視光通信を行なうための点灯回路１の回路構成を示す。点灯回路１は、調光信号に基づいてＬＥＤ２から成る光源部１１に流れる負荷電流を制御して光源部１１を調光する電源部３を備える。電源部３は、商用電源ＡＣを入力とするＡＣ／ＤＣコンバータ３１と、光源部１１に直列に接続された電流検出抵抗４と、電流検出抵抗４における降下電圧分の増幅信号を出力する定電流回路部５と、光源部１１への負荷電流を制御する出力制御部６と、を備える。すなわち、電源部３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１の出力端間に、複数のＬＥＤ２（光源部１１）、後述するインピーダンス要素及び電流検出抵抗４が直列に接続された回路構成になっている。
【００１７】
また、点灯回路１は、光源部１１に直列に接続されたインピーダンス要素（変調用抵抗Ｒｘ）と、電源部３から光源部１１へ供給される出力電流を変調させるスイッチ要素（変調用スイッチ素子Ｑ１）と、を備える。変調用スイッチ素子Ｑ１には、例えば、ｎＭＯＳＦＥＴが用いられる。変調用抵抗Ｒｘは、変調用スイッチ素子Ｑ１に対して並列に接続されている。また、点灯回路１は、変調用スイッチ素子Ｑ１のオンオフを制御して光源部１１が出射する照明光に変調信号を重畳させる可視光通信信号回路部７と、可視光通信信号回路部７への電力を供給する制御用電源部８と、を備える。これら可視光通信信号回路部７及び制御用電源部８といった可視光通信用回路は、電源部３の出力端間に接続された回路から分離可能となるように、電源部３の回路基板及び光源部１１の配線基板とは別の制御基板に構成されている。
【００１８】
制御用電源部８の入力端の少なくとも１端は、変調用抵抗Ｒｘの１端に接続される。本実施形態においては、制御用電源部８の入力端の両端が変調用抵抗Ｒｘの両端に接続される。変調用抵抗Ｒｘと制御用電源部８との間には、電流の逆流を防止するダイオードＤ１が配され、また、制御用電源部８と並列に平滑化のためのコンデンサＣ１が配される。
【００１９】
ＡＣ／ＤＣコンバータ３１は、商用電源ＡＣからの交流電圧を整流回路（不図示）により整流し、例えば、ＭＯＳＦＥＴから成るスイッチ素子Ｑ０でスイッチングして平滑コンデンサ（不図示）で平滑化することによって直流電圧に変換する。
【００２０】
光源部１１のＬＥＤ２には、照明器具１０における所望の光色の照明光を出射できるＬＥＤ、例えば、ＧａＮ系青色ＬＥＤチップにＹＡＧ系黄色蛍光体が被覆され、青色光と黄色光とを混光させて白色光を出射する白色ＬＥＤが用いられる。なお、白色ＬＥＤに限らず、赤、緑及び緑の発光色が異なる複数のＬＥＤが適宜に組み合わされて用いられてもよく、また、光源部に有機発光材料を用いたＯＬＥＤが用いられてもよい。
【００２１】
定電流回路部５は、電流検出抵抗４の一端に反転端子が接続された誤差増幅器５１と、電流検出抵抗４の他端に接続された基準電位源Ｅ１と、誤差増幅器５１の出力端子と反転入力端子との間に配置された位相補償回路５２と、を備える。誤差増幅器５１は、その反転人力端子に電流検出抵抗４の一端に接続され、非反転端子が基準電圧源Ｅ１を介して電流検出抵抗４の他端に接続される。この構成により、誤差増幅器５１は、電流検出抵抗４の電圧降下分と基準電圧源Ｅ１の電源電圧との差分に応じた増幅信号を出力制御部６に出力する。位相補償回路５２は、積分要素である抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ２から成り、低周波領域での利得を上げる共に、高周波領域での利得を抑制しながら、帰還信号の位相を調整する。なお、電流検出抵抗４には、例えば、電源部３のＭＯＳＦＥＴ等のスイッチ素子のＲｏｎ等が用いられてもよく、定電流回路部５等の光源部１１を定電流制御するため構成が、電源部３に組み込まれていてもよい。
【００２２】
出力制御部６は、汎用のマイコン等から成り、誤差増幅器５１から入力される増幅信号に基づいて、変調用スイッチ素子Ｑ１のオンオフを制御して、光源部１１に流れる負荷電流を一定に保つ。また、出力制御部６は、例えば、リモコン等の調光操作を入力する外部装置（不図示）から送信される調光信号に基づいて、ＡＣ／ＤＣコンバータ３１のスイッチ素子Ｑ０をスイッチングすることで、光源部１１をＰＷＭ制御により調光する。すなわち、出力制御部６は、図３（ａ）に示すように、光源部１１に負荷電流が流れる期間（オン期間Ｔ１）と、光源部１１に負荷電流が流れない期間（オフ期間Ｔ２）とを交互に繰り返す。また、出力制御部６は、オン期間Ｔ１及びオフ期間Ｔ２の和である周期Ｔに対するオン期間Ｔ１の比率（オンデューティ比）を調光信号に対応させることによって光源部１１を調光制御する。なお、上記ＰＷＭ制御は、主として非通信時の調光制御の例であり、後述する可視光通信時には、図３（ａ）に示した上記調光信号とは異なる調光制御信号に変調信号を重畳させるものであってもよい。
【００２３】
可視光通信信号回路部７は、汎用のマイコン等から成り、照明器具１０の外部から入力された２値の情報信号に応じて、図３（ｂ）に示すように、光源部１１の光強度を変調させて照明光に重畳する所定の変調信号を生成して変調用スイッチ素子Ｑ１に出力する。変調信号の周波数は、調光信号の一周期内に複数の波形が含まれるように、少なくとも調光信号の周波数よりも高く設定される。制御用電源部８は、ＤＣ／ＤＣコンバータを備え、電源部３（本実施形態では変調用抵抗Ｒｘの両端電圧）からの直流電圧を、可視光通信信号回路部７に適した所定の電圧値の直流電圧に変換する。
【００２４】
この構成において、可視光通信信号回路部７は、制御用電源部８からの給電を受けて、所定の変調信号に基づいて変調用スイッチ素子Ｑ１のオンオフを制御することによって、変調用抵抗Ｒｘが光源部１１に接続されるか否かの切り替えを行なう。具体的には、変調用スイッチ素子Ｑ１がオンのとき、光源部１１には変調用抵抗Ｒｘを介さずに負荷電流Ｉ１が流れる。一方、変調用スイッチ素子Ｑ１がオフのとき、光源部１１には変調用抵抗Ｒｘを介して負荷電流Ｉ２が流れる。そのため、図３（ｃ）に示すように、変調用スイッチ素子Ｑ１がオンのときの負荷電流Ｉ１の電流値は、変調用スイッチ素子Ｑ１がオフのときの負荷電流Ｉ２の電流値よりも大きくなる。このように、光源部１１に流れる負荷電流の大きさを変化させることで、光源部１１の光強度に変調を付与し、光源部１１の照明光に通信信号を重畳させることができる。
【００２５】
そして、変調用スイッチ素子Ｑ１がオフのときにおいても、変調用スイッチ素子Ｑ１と並列に接続されている変調用抵抗Ｒｘが存在しているので、電源部３から光源部１１への負荷電圧が遮断されない。そのため、点灯回路１の回路上で光源部１１が無負荷状態にならず、電源部３の電源電圧が上昇することもない。また、変調用抵抗Ｒｘの一端に制御用電源部８の入力端が接続されているので、制御用電源部８の入力端の電圧が、光源部１１に流れる電流と変調用抵抗Ｒｘによって定まる電圧に抑えられる。例えば、制御用電源部８の出力電圧が５Ｖであり、光源部１１に流れる電流が５００ｍＡであれば、変調用抵抗Ｒｘを１０Ωにすれば、制御用電源部８と変調用抵抗Ｒｘとが同等の電圧となり、電圧差が少なくなるので、通信信号の重畳時の電力損失も抑えられる。従って、電源部３の電源電圧及び制御用電源部８への入力電圧を安定化すると共に、回路損失を低減することができる。また、電源部３や制御用電源部８に、耐圧性の高い高価な部品や多数の部品ではなく、汎用の安価な回路部品を用いることができ、しかも回路設計が簡素なので、点灯回路１及びこれを用いた照明器具１０の低コスト化及び小型化を実現することができる。
【００２６】
次に、上述した実施形態の第１の変形例について、図４及び図５を参照して説明する。この第１の変形例における点灯回路１は、電源部３からの電流を光源部１１と並列に接続された抵抗Ｒ２，Ｒ３へ分流させる構成を有する。また、図４に示す構成においては変調用抵抗Ｒｘが抵抗Ｒ２，Ｒ３と直列に、図５に示す構成においては変調用抵抗Ｒｘが光源部１１と直列に接続されている。いずれの構成においても、変調用スイッチ素子Ｑ１は、抵抗Ｒ２，Ｒ３と直列に、変調用抵抗Ｒｘと並列に接続されている。他の構成は、上述した実施形態と同様である。
【００２７】
これら第１の変形例の構成によれば、変調用スイッチ素子Ｑ１と並列に接続されている変調用抵抗Ｒｘ、及び抵抗Ｒ１，Ｒ２から成る分流回路が存在しているので、点灯回路１の回路上で電源部３の両出力端間が無負荷状態にはならない。そのため、上述した実施形態と同様に、変調用スイッチ素子Ｑ１がオフのときにおいても、電源部３の電源電圧が上昇することもなく、上述した実施形態と同様の効果が得られる。また、電源部３からの電流を抵抗Ｒ２，Ｒ３から成る分流回路へ分流させるので、光源部１１が開放した場合でも、電源部３からの電流経路が確保される。このとき、変調用スイッチ素子Ｑ１への印加電圧は、抵抗Ｒ２，Ｒ３の負荷電圧分だけ小さくなるので、変調用スイッチ素子Ｑ１に負荷されるストレスを低減することができる。
【００２８】
次に、上述した実施形態の第２の変形例について、図６を参照して説明する。この第２の変形例における点灯回路１は、可視光通信信号回路部７に電力を供給する制御用電源部８の入力端が、光源部１１の両端に接続されている。変調用スイッチ素子Ｑ１のオンオフによる変調時においても、光源部１１への負荷電流の電流値は２値なので、定電流回路から成る電源部３から供給される平均電流は一定であり、光源部１１に流れる平均電流も一定になる。従って、第２の変形例の構成によれば、制御用電源部８の入力端を一定の平均電流が流れる光源部１１の両端に接続することにより、制御用電源部８において安定した入力電圧が得られる。
【００２９】
次に、上述した実施形態の第３の変形例について、図７を参照して説明する。この第２の変形例における点灯回路１は、可視光通信信号回路部７に電力を供給する制御用電源部８の入力端が、電源部３の両端に接続されている。上記第２の変形例で述べた通り、定電流回路から成る電源部３から供給される平均電流は一定である。従って、第３の変形例の構成によれば、制御用電源部８の入力端を一定の平均電流を供給する電源部３の両端に接続することにより、制御用電源部８において安定した入力電圧が得られる。
【００３０】
次に、上述した実施形態の第４の変形例について、図８を参照して説明する。この第２の変形例における点灯回路１は、変調用抵抗Ｒｘの両端、光源部１１の両端又は電源部３の両端のうち、可視光通信信号回路部７の電源電圧に最も近い電圧となる両端を選択して、制御用電源部８の入力端に接続する比較選択回路部９を有する。光源部１１は、ＬＥＤ２の点灯状態や温度等により、その両端電圧が変化することがある。また、電源部３の両出力端間の回路部内に不具合等が発生すれば、その両端電圧が変化することがある。第４の変形例の構成によれば、制御用電源部８の入力端を、変調用抵抗Ｒｘ、光源部１１又は電源部３の両端のうち、可視光通信信号回路部７の電源電圧に最も近い電圧となる両端に接続することにより、制御用電源部８において安定した入力電圧が得られる。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態に係る照明器具について、図９及び図１０を参照して説明する。本実施形態の照明器具１０に用いられる点灯回路１は、変調用スイッチ素子Ｑ１がｎＭＯＳＦＥＴから成り、変調用スイッチ素子Ｑ１と変調用抵抗Ｒｘとの間に、変調用スイッチ素子Ｑ１とは別のスイッチ素子Ｑ２が設けられている。
【００３２】
上述したように、可視光通信信号回路部７及び制御用電源部８といった可視光通信用回路は、電源部３の出力端間に接続された回路から分離可能となるように、電源部３の回路基板及び光源部１１の配線基板とは別の制御基板に構成されている。つまり、照明器具１０は、可視光通信機能を付与する制御基板をユーザが後付けすることができる。しかしながら、ユーザがこの制御基板を、電源部３の回路基板及び光源部１１の配線基板に対して間違えて、逆接続してしまうことがある。このとき、変調用スイッチ素子Ｑ１としてＭＯＳＦＥＴが用いられると、ＭＯＳＦＥＴは内部ダイオードを有するので、逆接続した場合にこの内部ダイオード側に電流が流れ、変調用抵抗Ｒｘ側に電流が流れない。そのため、光源部１１の付加電流が変調用抵抗Ｒｘによって設定される変調率（変調幅）にならず、可視光通信に必要な変調率（変調幅）が得られない。
【００３３】
そこで、図９に示す構成においては、変調用スイッチ素子Ｑ１と変調用抵抗Ｒｘとの間に、ｎＭＯＳＦＥＴから成るスイッチ素子Ｑ２が設けられている。スイッチ素子Ｑ２のゲートは、抵抗Ｒ４及び逆流防止用のダイオードＤ２を介して制御用電源部８に接続されている。また、抵抗Ｒ４と光源部１１との間、及び抵抗Ｒ４と変調用スイッチ素子Ｑ１との間にも、逆流防止用のダイオードＤ３，Ｄ４が設けられている。この構成においては、可視光通信機能を付与する制御基板が正しく接続され、スイッチ素子Ｑ２のゲートに正電圧がかかった状態でなければ、変調用スイッチ素子Ｑ１と変調用抵抗Ｒｘとの間が接続されない。
【００３４】
また、図１０に示す構成においては、変調用スイッチ素子Ｑ１のドレインと変調用抵抗Ｒｘとの間に、ｐＭＯＳＦＥＴから成るスイッチ素子Ｑ２が設けられている。この構成においては、変調用スイッチ素子Ｑ１のゲートに正電圧が、スイッチ素子Ｑ２のゲートに負電圧がかかった状態でなければ、変調用スイッチ素子Ｑ１は通電しない。
【００３５】
つまり、本実施形態においては、可視光通信機能を付与する制御基板が正しく接続されなければ、変調用スイッチ素子Ｑ１が実質的に機能せず、照明光に通信信号を重畳させること自体ができない。つまり、ユーザは、照明器具１０に可視光通信機能を付与する制御基板を後付けし、通信信号が何ら送信されないときに、制御基板が正しく接続されていないことを認知することができる。
【００３６】
次に、本発明の一実施形態に係る可視光通信システムについて、図１１を参照して説明する。本実施形態の可視光通信システムは、上述したいずれかの実施形態の照明器具１０と、照明器具１０から送信される通信信号を受信する受信機２０と、から構成される。図１１（ａ）に示すように、照明器具１０は天井Ｃに埋め込まれ、光源部１１から床Ｆ方向の所定範囲に照明光Ｌを照射する。
【００３７】
受信機２０は、例えば、図１１（ｂ）に示すような携帯端末から成り、照明器具１０から照射される照明光を受光するフォトダイオード等から成る受光部２１を備える。また、受信機２０は、例えば、液晶ディスプレイ等から成る表示部２２と、操作部２３と、受光部２１で受光しか照明光Ｌの光強度に基づいて通信信号を読み取る信号処理回路（不図示）と、を備える。なお、表示部２２にタッチパネル機能を有するディスプレイを用いれば、操作部２３の機能をこの表示部２２において実現することができる。また、受光部２１は、ＣＭＯＳセンサから成るカメラであってもよい。すなわち、受信機２０には、一般的な携帯電話に、通信信号を読み取る信号処理用のソフトウェアをインストールしたものを用いることができる。なお、受信機２０は上記携帯端末に限定されず、他の構成から成る受信機であってもよい。
【００３８】
この構成によれば、図１１（ａ）に示したように、ユーザＵは、受信機２０を用いれば、照明器具１０の照明範囲内において照明器具１０からの照明光に重畳された通信信号を受信することができる。通信信号には、位置情報、画像情報及び音声情報等が含まれ、ユーザＵは、受信機２０を用いてこれら通信信号に含まれる情報を表示部２２に表示させる等により得ることができる。
【００３９】
なお、本発明は、上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。例えば、制御用電源部８には、２次電池、及びＡＣ／ＤＣコンバータ３１の出力により２次電池を充電させる充電回路から成るバックアップ電源（不図示）が設けられてもよい。また、インピーダンス要素として、変調用抵抗Ｒｘに加えてＬＥＤが用いられてもよく、このＬＥＤを、例えば、上記バックアップ電源からの給電により点灯させれば、災害時等により停電が発生して商用電源ＡＣを喪失したときの補助光源として機能させることができる。
【符号の説明】
【００４０】
１０ 照明器具
１１ 光源部
２ ＬＥＤ（固体発光素子）
２０ 受信機
３ 電源部
７ 可視光通信信号回路部
８ 制御用電源部
９ 比較選択回路部
Ｑ１ 変調用スイッチ素子（スイッチ要素、ＭＯＳＦＥＴ）
Ｑ２ 変調用スイッチ素子とは別のスイッチ素子（別のスイッチ要素、ＭＯＳＦＥＴ）
Ｒｘ 変調用抵抗（インピーダンス要素）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光の光強度を変調して通信信号を重畳させて可視光通信を行なう照明器具であって、
固体発光素子から成る光源部と、調光信号に基づいて前記光源部に流れる負荷電流を制御して前記光源部を調光する電源部と、前記電源部から前記光源部へ供給される出力電流を変調させるスイッチ要素と、前記スイッチ要素と並列に接続されたインピーダンス要素と、前記スイッチ要素のオンオフを制御して前記光源部の出射する照明光に変調信号を重畳させる可視光通信信号回路部と、前記可視光通信信号回路部へ電力を供給する制御用電源部と、を備え、
前記制御用電源部の入力端の少なくとも１端が、前記インピーダンス要素の１端に接続されていることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記制御用電源部の入力端が、前記インピーダンス要素の両端に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記制御用電源部の入力端が、前記光源部の両端に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項４】
前記制御用電源部の入力端が、前記電源部の両端に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項５】
前記インピーダンス要素の両端、前記光源部の両端又は前記電源部の両端のうち、前記可視光通信信号回路部の電源電圧に最も近い電圧となる両端を選択して、前記制御用電源部の入力端に接続する比較選択回路部を有することを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項６】
前記スイッチ要素は、ＭＯＳＦＥＴから成り、該スイッチ要素と前記インピーダンス要素との間に、前記スイッチ要素とは別のスイッチ要素が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明器具と、前記照明器具から送信される通信信号を受信する受信機と、を備えることを特徴とする可視光通信システム。
【請求項１】
照明光の光強度を変調して通信信号を重畳させて可視光通信を行なう照明器具であって、
固体発光素子から成る光源部と、調光信号に基づいて前記光源部に流れる負荷電流を制御して前記光源部を調光する電源部と、前記電源部から前記光源部へ供給される出力電流を変調させるスイッチ要素と、前記スイッチ要素と並列に接続されたインピーダンス要素と、前記スイッチ要素のオンオフを制御して前記光源部の出射する照明光に変調信号を重畳させる可視光通信信号回路部と、前記可視光通信信号回路部へ電力を供給する制御用電源部と、を備え、
前記制御用電源部の入力端の少なくとも１端が、前記インピーダンス要素の１端に接続されていることを特徴とする照明器具。
【請求項２】
前記制御用電源部の入力端が、前記インピーダンス要素の両端に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項３】
前記制御用電源部の入力端が、前記光源部の両端に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項４】
前記制御用電源部の入力端が、前記電源部の両端に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項５】
前記インピーダンス要素の両端、前記光源部の両端又は前記電源部の両端のうち、前記可視光通信信号回路部の電源電圧に最も近い電圧となる両端を選択して、前記制御用電源部の入力端に接続する比較選択回路部を有することを特徴とする請求項１に記載の照明器具。
【請求項６】
前記スイッチ要素は、ＭＯＳＦＥＴから成り、該スイッチ要素と前記インピーダンス要素との間に、前記スイッチ要素とは別のスイッチ要素が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の照明器具。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明器具と、前記照明器具から送信される通信信号を受信する受信機と、を備えることを特徴とする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９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１１０６３４（Ｐ２０１３−１１０６３４Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４９３０（Ｐ２０１１−２５４９３０）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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