JP2007258996A

JP2007258996A - 可視光通信用照明器具及びこれを備えた可視光通信照明システム

Info

Publication number: JP2007258996A
Application number: JP2006079871A
Authority: JP
Inventors: Junro Nanahara; 淳郎七原; Shinji Matsuda; 真二松田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】光出力が小さくなりにくく、照明環境に影響を与えにくい可視光通信用照明器具及びこれを備えた可視光通信照明システムを提供する。
【解決手段】光源３と、光源３の点滅を通信情報に基づいて制御する点滅制御器４と、を有する可視光通信用照明器具２であって、人感センサ５を有し、人感センサ５の検知信号発信後一定時間可視光通信を行う。また、人感センサ５の見地範囲６と、可視光通信の送信範囲７が重なる。さらに可視光通信用照明器具２から送信された信号を復号する復号部９を有する受信器８と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源と、光源の点滅を通信情報に基づいて制御する点滅制御器と、を有する可視光通信用照明器具及びこれを備えた可視光通信照明システムに関するものである。

従来から、光源と、光源の点滅を通信情報に基づいて制御する点滅制御器と、を有する可視光通信用照明器具及びこれを備えた可視光通信照明システムとして、特開２００４−１２０１０１号公報（特許文献１）に記載されている技術が参考技術として知られている。

これは、可視光領域で発光する照明用光源としてのＬＥＤを、通信情報に基づいて点滅動作させることで可視光通信を行うものであり、点滅動作における点灯時間と消灯時間を一定の割合で固定することで、点滅動作に基づく光出力の変動を抑制し、照明環境の変化、例えばちらつき、を小さくするものである。
特開２００４−１２０１０１号公報

しかしながら、かかる技術においては、可視光通信中には光出力が一定となるものの、一定の割合で消灯するため、全点灯する場合に比べて光出力が小さくなり、発光効率の低下を招き好ましくないという可能性があった。

さらに、照明設計の観点において、均一照度分布を得るために複数の照明器具を配光を重ねて配置することが一般的であるが、その様な配置をした場合に配光が重なる場所において、可視光通信の信号の混信により正確に情報を得ることが出来ない可能性もある。

本願発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、光出力が小さくなりにくく、照明環境に影響を与えにくい可視光通信用照明器具及びこれを備えた可視光通信照明システムを提供することである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載された発明は、光源と、光源の点滅を通信情報に基づいて制御する点滅制御器と、を有する可視光通信用照明器具であって、人感センサを有し、人感センサの検知信号発信後一定時間可視光通信を行うことを特徴とする可視光通信用照明器具である。

また請求項２に記載された発明は、人感センサの検知範囲と、可視光通信の送信範囲が重なることを特徴とする請求項１に記載の可視光通信用照明器具である。

また請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載の可視光通信用照明器具と、可視光通信用照明器具から送信された信号を復号する復号部を有する受信器と、を備えたことを特徴とする可視光通信用照明システムである。

請求項１に記載された発明によれば、人感センサを有し、人感センサの検知信号発信後一定時間可視光通信を行うので、可視光通信に基づく光源の点滅の機会を、受信者である人が存在する期間に略一致させることとなり、すなわち点滅による消灯を必要最小限とすることができるので、光出力が小さくなりにくく、また人感センサが人の存在を検知しない可視光通信用照明器具は、可視光通信を行うことなく、通常の点灯、例えば全点灯を維持継続することとなり、照明環境に与える影響を小さくすることができる。

請求項２に記載された発明によれば、人感センサの検知範囲と、可視光通信の送信範囲が重なるので、可視光通信の受信者に的確に可視光通信を送信することができる。

請求項３に記載された発明によれば、請求項１又は２に記載の可視光通信用照明器具と、可視光通信用照明器具から送信された信号を復号する復号部を有する受信器と、を備えているので、可視光通信用照明器具が複数ある場合に、隣接する可視光通信器具との干渉の小さい可視光通信照明システムを提供することができる。さらに、照明器具が人感センサを有しているので、別途の据付工事が不要となり施工が容易となる可視光通信照明システムを提供することができる。

本願発明の一実施形態として、本願の請求項１〜３に対応した可視光通信用照明器具及びこれを備えた可視光通信照明システムについて図１〜５により説明する。

本実施形態の可視光通信用照明器具２は、図１に示す如く、光源３と、光源３の点滅を通信情報に基づいて制御する点滅制御器４と、を有する可視光通信用照明器具２であって、人感センサ５を有し、人感センサ５の検知信号発信後一定時間可視光通信を行うことを特徴とする。

また、人感センサ５の検知範囲６と、可視光通信の送信範囲７が重なる。

また本実施形態の可視光通信照明システム１は、本実施形態に記載の可視光通信用照明器具２と、可視光通信用照明器具２から送信された信号を復号する復号部９を有する受信器８と、を備えたことを特徴とする。

以下、本実施形態による可視光通信用照明器具２及びこれを備えた可視光通信照明システム１を、より具体的詳細に説明する。

最初に、可視光通信用照明器具２であるが、これは図２に示す如く、光源３と、点滅制御器４と、点灯装置１０と、人感センサ５と、で構成されるもので、点灯装置１０に給電することで所定の出力で光源３が発光するようになしたものである。

光源３は、給電される電力の周波数に対する出力応答性が良好であるもので（約１００Ｈｚ以上の周波数で良好に応答することを目安とする）、本実施形態では、発光ダイオードを使用している。光源３にはレンズ等の光学部材が適宜設置され、その照射範囲、すなわち可視光通信の送信範囲７を設定することができる。

点滅制御器４は、人感センサ５の検出値に応じて、予め通信情報に基づいて設定された点滅パターンで光源を点滅させるように点灯装置１０を制御するもので、本実施形態では、メモリ４１とタイマ４２とマイコン４３を主要部として構成するものである。

メモリ４１は、予め設定された点滅パターンを記憶するもので、汎用のものが使用される。ここで通信情報とは、居場所、時刻、等の可視光通信によって受信器８に送信される情報をいい、点滅パターンは可視光通信される通信情報がマンチェスター方式等により符号化されたものである。

タイマ４２は、人感センサ５の検出値が予め定められたしきい値を超えた時点から所定の保持時間Ｔを計測するもので、汎用のものが使用される。

マイコン４３は、タイマ４２が保持時間Ｔを計測中であることを認識して、メモリ４１に記憶された点滅パターンに応じて点灯回路１０を点滅させる点滅信号をデジタル信号として出力するものである。ここで保持時間Ｔの計測が完了した時点で点滅信号の出力を停止する。

点灯装置１０は、点滅信号入力部１０１と、Ａ／Ｄ変換部１０２と、発振周期制御部１０３と、発振回路部１０４と、で構成される。

点滅信号入力部１０１は、点滅制御装置４からの点滅信号が入力されるもので、本実施形態においては、汎用のコネクタを用いている。

Ａ／Ｄ変換部１０２は、点滅信号入力部１０１が受けた点滅信号をアナログ信号に変換するものである。

発振周期制御部１０３は、Ａ／Ｄ変換部１０２が変換したアナログ信号に基づいて発振周波数を一意に決定するものである。

発振回路１０４は、発振周期制御部１０３が決定した発振周波数に基づいて、図示しない電源から供給される直流電力を高周波電力に変換して光源に供給するもので、汎用のスイッチング回路が用いられる。

人感センサ５は、人の存在を検知すると点滅制御器４へ検出値を出力するもので、赤外線センサ等の汎用のものを使用することができる。人感センサ５は、前面に設けられるカバー材やシャッター材の材質や厚みを適宜設計することや、個数と方向を設定することで、検知範囲６を設定することができ、本実施形態では、人感センサ５の検知範囲６と、可視光通信の送信範囲７が重なるようになしている。

受信器８は、光源３から出力される可視光通信の信号を受信するとともに、その周波数に対応する二値化されたデータに復調するもので、受光部１１と、復号部９と、表示部１２と、で構成される。

ここで受光部１１は、PINフォトダイオードと抵抗とで構成され、光源３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ある。

復号部９は、増幅部９１と、バンドパスフィルタ９２と、判断部９３と、で構成される。

増幅部９１は、オペアンプで構成されており、受光部１１からの電気信号を増幅するものである。

バンドパスフィルタ９２は、オペアンプで構成される汎用のものであり、増幅された電気信号の周波数の差を検出しやすくするものである。

判断部９３は、マイコンで構成され、バンドパスフィルタ９２からのデジタル信号を予め設定された通信速度から受信データに復調するものである。

表示部９３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。

次いで、本実施形態の可視光通信用照明器具２及びこれを備えた可視光通信照明システム１による動作を、図４により、より具体的詳細に説明する。

まず、図４に示す如く、可視光通信照明器具２の点灯スイッチ（図示しない）がオンされると、点灯装置１０に給電が開始されて、光源３は、予め設定された、照明器具として必要な出力にて点灯する。

このまま人感センサ５が人体の存在を検知しないでいると、光源３は、照明器具として必要な出力での点灯を継続する。

一方、人感センサ５が人体の存在を検知した（人感センサ５の検出値が予め定められたしきい値を超えた）場合には、点滅制御器４は、時間Ｔの計測を開始するとともに、人感センサ５の検出値に応じて、予め設定された点滅パターンで光源３を点滅させるように点灯装置１０を制御する。

人感センサ５が人体の存在を検知する度に、保持時間Ｔの計測が再開され、光源３の点滅を行うが、保持時間Ｔの経過後は、次に人感センサ５が人体の存在を検知するまで照明器具として必要な出力にて点灯する。

従って、本実施形態によれば、人感センサ５を有し、人感センサ５の検知信号発信後一定時間可視光通信を行うので、可視光通信に基づく光源３の点滅の機会を、受信者である人が存在する期間に略一致させることとなり、すなわち点滅による消灯を必要最小限とすることができるので、光出力が小さくなりにくく、また人感センサ５が人の存在を検知しない可視光通信用照明器具２は、可視光通信を行うことなく、通常の点灯、例えば全点灯を維持継続することとなり、照明環境に与える影響を小さくすることができる。

また、人感センサ３の検知範囲６と、可視光通信の送信範囲７が重なるので、可視光通信照明器具２の配光内全域で、受信者に的確に可視光通信を送信することができる。

さらに、請求項１又は２に記載の可視光通信用照明器具２と、可視光通信用照明器具２から送信された信号を復号する復号部９を有する受信器８と、を備えているので、可視光通信用照明器具２が複数ある場合に、隣接する可視光通信器具２との干渉が小さく、混信の少ない可視光通信照明システム１を提供することができる。さらに、可視光通信照明器具２が人感センサ３を有しているので、別途の据付工事が不要となり施工が容易となる可視光通信照明システム１を提供することができる。

本願発明の一実施形態における可視光通信照明システムの構成図本願発明の一実施形態における可視光通信照明器具及び受信器のブロック図本願発明の他の実施形態における可視光通信照明システムの構成図本願発明の一実施形態における可視光通信照明システムの動作タイムチャート

符号の説明

１可視光通信照明システム
２可視光通信用照明器具
３光源
４点滅制御器
５人感センサ
６検知範囲
７可視光通信の送信範囲
８受信器
９復号部

Claims

光源と、光源の点滅を通信情報に基づいて制御する点滅制御器と、を有する可視光通信用照明器具であって、人感センサを有し、人感センサの検知信号発信後一定時間可視光通信を行うことを特徴とする可視光通信用照明器具。
人感センサの検知範囲と、可視光通信の送信範囲が重なることを特徴とする請求項１に記載の可視光通信用照明器具。
請求項１又は２に記載の可視光通信用照明器具と、可視光通信用照明器具から送信された信号を復号する復号部を有する受信器と、を備えたことを特徴とする可視光通信用照明システム。