JP2011234184A - 情報提供通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】既存の蛍光灯照明器の取付け器具をそのまま利用し、電力線（ＰＬＣ規格）、赤外線通信（ＩｒＤＡ規格）を利用して照明器と利用者携帯端末装置との間の通信を容易かつ確実に行い、製作コストを安価にして実用性の高い情報提供通信システムを提供する。
【解決手段】この情報提供通信システムは、照明用発光部と赤外線発光部３０を有し赤外線発光部によって通信エリア内に情報配信用赤外線を発するＬＥＤ照明器１１と、電力線２２を含み、照明用電力を供給する電力供給システムと、照明器に対応して設けられ、電力供給システムの電力線を通して伝送されてくるデータを取り出し照明器の赤外線発光部に供給するデータ処理モジュール４０と、利用者に所持されかつ赤外線受信部を備える携帯電話１８から構成される。携帯電話が通信エリアに存在する時、赤外線発光部から与えられる赤外線を受信してデータを取得する。
【選択図】図３

Description

本発明は情報提供通信システムに関し、特に、直管型ＬＥＤ照明器等の照明器および当該照明器に電力を供給する電力線を利用して情報提供等の通信を行うものであり、駅構内等に設置された多数の照明器から旅客等の携帯電話に赤外線で情報提供（情報配信）を行う情報提供通信システムに関するものである。

ＬＥＤ照明器を利用した可視光通信に基づいて構成される交通案内情報処理装置および交通案内システムとして特許文献１に開示される従来技術が存する。この交通案内システム等の構成としては、利用者は可視光通信部を有する携帯端末を備え、他方、交通案内システム側ではＬＥＤで構成されかつ可視光通信部を有する複数の送受信機とサーバとを設け、複数の送受信機の各々と携帯端末との間で可視光通信を双方向に行って利用者は位置情報等を含む案内情報を取得する。こうして、この交通案内システムによれば、例えば鉄道を利用する者が目的地までの案内を希望する場合に、当該目的地まで、利用者の希望に沿って詳細な交通案内情報が提供される。

また、可視光通信や赤外線通信を利用した照明器通信あるいは情報送信における従来技術として特許文献２，３を挙げる。特許文献１のデータ転送装置は、携帯電話からマルチアクションプリンタへの単方向通信として IrSimple 規格を利用するとき、当該通信を行う携帯電話とマルチファンクションプリンタの各々にＬＥＤとＩｒＤＡコントローラが設けられている。特許文献３は、携帯電話等の携帯端末装置での情報送信についてＩｒＤＡ規格の赤外線送受信装置について言及しており、ＩｒＤＡ規格に基づく赤外線を用いた情報送信装置を開示している。

特開２００９−８５７８４号公報 特開２００８−５３９４７号公報 特開２００６−１１５１２１号公報

例えば鉄道交通機関において、駅構内に設置された多数の照明器（特にＬＥＤ照明器）および当該照明器に電力を供給する電力供給システム（電力線等）を利用して、当該鉄道交通機関を利用しようとする旅客に対して現在位置や移動路等の案内情報等を提供する場合、現時点で現に旅客等において活用されている携帯電話等の赤外線通信（ＩｒＤＡ規格）をさらに積極的に活用することが望まれる。

本発明の目的は、上記の課題に鑑み、鉄道交通機関の駅構内施設等に設けられた既存の蛍光灯照明器の取付け器具を基本的にそのまま利用し、さらに電力線通信（ＰＬＣ規格等）および赤外線通信（ＩｒＤＡ規格等）を利用して照明器と利用者携帯端末装置との間の通信を容易かつ確実に行い、製作コストを安価にして実用性の高い情報提供通信システムを提供することにある。

本発明に係る情報提供通信システムは、上記の目的を達成するため、次のように構成される。

第１の情報提供通信システム（請求項１に対応）は、照明用発光部と赤外線発光部を有し、照明用発光部によって照明を行いかつ赤外線発光部によって通信エリア内に情報配信用赤外線を発する照明器と、交流電源と電力線を含み、照明器の照明用発光部に電力を供給する電力供給システムと、照明器に対応して設けられ、例えばＰＬＣ規格を有する、電力供給システムの電力線を通して伝送されてくるデータを取り出し照明器の赤外線発光部に供給するデータ処理モジュールと、利用者に所持されかつ赤外線受信部を備える携帯端末とから構成され、携帯端末が通信エリアに存在する時、照明器の赤外線発光部から与えられる赤外線を受信することにより、利用者はデータを取得するように構成される。

上記の情報提供通信システムでは、照明器への電力供給システムの電力線を利用してＰＬＣ規格等に基づきデータの伝送・配信を行う構成とし、かつ照明器に内蔵させた赤外線発光部により赤外線を利用してデータの配信を利用者の携帯電話等に対して行う。携帯電話は通常的に赤外線通信機能を有しているので、照明器の赤外線発光部から供給される赤外線を受けてデータを取得することが可能となる。

第２の情報提供通信システム（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、データ処理モジュール内のマイコンチップのメモリに照明器を一義的に特定するアドレスデータが保存されることを特徴とする。当該アドレスデータに基づくアドレスによって照明器の各々を特定することができ、そのため特定の照明器に対して必要なデータを配信することが可能となる。

第３の情報提供通信システム（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、電力供給システムの電力線には例えばＰＬＣ規格のアダプタを介してデータ配信コンピュータが接続され、このデータ配信コンピュータは電力線を通して照明器のデータ処理モジュールにデータを配信することを特徴とする。例えば多数の照明器が対象である場合に、データ配信コンピュータによって統括的に全ての照明器の各々のデータ処理モジュールにデータを配信することが可能となり、またアドレスを適宜に指定することにより特定の照明器のデータ処理モジュールにデータを配信することが可能となる。

第４の情報提供通信システム（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは、照明器は、蛍光灯管と同形および同一構造の管型ＬＥＤ照明器であり、既設の蛍光灯管取付け器具に取付けられることを特徴とする。照明器を従来の蛍光灯管と同じものとすることにより、従来より設置されている照明器取付け具を利用して管型ＬＥＤ照明器を設置することが可能となる。

第５の情報提供通信システム（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは、管型ＬＥＤ照明器は、両端の２本の口金端子のうち一方の端の口金端子は電力供給用として使用され、他方の端の口金端子はデータ通信用として使用されることを特徴とする。

本発明に係る情報提供通信システムによれば、例えば鉄道交通機関の駅構内の施設等に設けられた既存の多数の蛍光灯照明器の取付け器具を基本的にそのまま利用し、赤外線発光部を有して当該赤外線発光部によって通信エリア内に情報配信用赤外線を発するＬＥＤ照明器等と、この照明器に電力を供給する電力供給システムと、照明器に対応して設けかつ電力線を通して伝送されるデータを取り出し赤外線発光部に供給するＰＬＣ規格のデータ処理モジュールと、利用者の赤外線受信部を備えた携帯電話等から構成するようにしたため、電力線通信（ＰＬＣ規格等）および赤外線通信（ＩｒＤＡ規格等）を利用して照明器と利用者の携帯電話等との間の通信を容易かつ確実に行い、安価な製作コストで実用性の高い情報配信を行うことができるという効果が発揮される。

本発明に係る情報提供通信システムの利用状態を示す図である。 蛍光灯管状のＬＥＤ照明器の外観形状を示す側面図である。 蛍光灯管状のＬＥＤ照明器に照明用電力を供給する構成および情報を提供する構成を示す系統図である。 蛍光灯管状のＬＥＤ照明器の内部構造を示す図である。

以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。

図１は例えば鉄道交通機関の駅構内等で利用者（旅客等）が赤外線通信を利用してＬＥＤ照明器から情報の提供を受ける状態の一例を示し、図２は蛍光灯管の形状を有したＬＥＤ照明器の例を拡大して示している。

図１において、１１はＬＥＤ照明器であり、設置場所に対応する特定の被照明領域に対して照明光を照射している。このＬＥＤ照明器１１は、外観形状および電気的接続構造の点で、従来より存する既知の蛍光灯管と基本的に同じある。すなわち、従来の蛍光灯管に関して規格で決められた直径および長さの円管部材１２で形成され、当該円管部材１２の両端部は口金１３Ａ，１３Ｂが設けられて当該口金１３Ａ，１３Ｂにより封止されている。ただし、ＬＥＤ発光体では、蛍光灯管の内部のように放電を生じさせるために真空状態であることは必須でないので、ＬＥＤ照明器１１の円管部材１２の内部は真空になるように作られていない。円管部材１２の下側部分１２Ａは、例えば光の拡散性を高めるポリカーボネイトで作られ、その上側部分１２Ｂは例えばヒートシンク型のアルミ合金で作られている。当該円管部材１２の内部にはＬＥＤ発光体となる多数の例えば砲弾型発光ダイオードが配置されている。多数の発光ダイオードは原則的に白色光を発するように構成され、さらに赤外線を発する赤外線発光用のダイオードを備えている。なお照明用の光は白色光には限らない。両端の口金１３Ａ，１３Ｂの構造は、従来の蛍光灯管の口金と同じであり、それぞれ外側に向かって２本の金属端子１４（図２に示す）を有している。

ＬＥＤ照明器１２は照明器取付け具１５に取り付けられている。照明器取付け具１５は両端にソケット１５Ａ，１５Ｂを備えている。照明器取付け具１５は、代表的に、従来より、例えば鉄道交通機関である駅等の構内において天井部１６やその他の壁部等に多数設置された既知の蛍光灯用取付け具である。駅の構内は、列車が入線するプラットホームや駅店も含む。当該プラットホームの天井部１６等に取り付けられた多数の蛍光灯用取付け具も利用して、本願発明のＬＥＤ照明器１１は装着される。図１において複数の矢印１９はＬＥＤ照明器１１から与えられる照明用の可視光を表している。この実施形態の説明では、さらに、ＬＥＤ照明器１１と、利用者（旅客等）１７が所持する携帯端末１８との間において、ＬＥＤ照明器１１に含まれる赤外線発光部３０から与えられる赤外線２０に基づいて赤外線通信が行われる。赤外線発光部３０は前述した通り赤外線発光用ダイオード（赤外線ＬＥＤ）によって構成されている。携帯端末１８は好ましくは携帯電話またはこれに類似した携帯用端末装置であり、ＩｒＤＡ規格に基づく赤外線通信機能を有するものである。図１で携帯端末１８は赤外線受光部１８ａを有している。現在の携帯電話では通常的にＩｒＤＡ規格に基づく赤外線通信機能を有するので、以下では携帯端末１８を「携帯電話１８」として説明する。

携帯電話１８は、赤外線発光部２１Ｂから与えられる赤外線通信（赤外線２０）を介してＬＥＤ照明器１１に関連する各種の情報を取得する。そして携帯電話１８は、赤外線２０による赤外線通信に基づいて利用者１７に対して各種の情報を提供し、例えば、ホームやホーム番線の情報、階段情報、エスカレータ情報、トイレ情報、駅店情報、利用者の自律移動支援のための情報等を提供する。

本実施形態に係る情報提供通信システムでは、好ましくは、駅構内の天井部１６等に取り付けられた全ての照明器（従来では蛍光灯管であったもの）は、上記の赤外線発光部３０を備えたＬＥＤ照明器１１として構成されることを前提としている。従って、利用者１７が例えば駅構内等と移動するとき、利用者１７は必要性に応じて、その携帯電話１８によって、駅構内の天井部１６等に取り付けられた多数のＬＥＤ照明器１１の各々から赤外線通信により情報配信される。必要な情報は、例えばメール配信形式にて提供される。携帯電話１８の赤外線受光部１８ａにおいてＩｒＤＡ受信モードで取得された情報は、携帯電話１８の表示画面等に出力される。

図３と図４を参照して、ＬＥＤ照明器１１の内部構造および電力供給システムを説明する。

図４に示すように、ＬＥＤ照明器１１は、その本体部分で、蛍光灯と同じ形状を有する円管部材１２の内部に発光ユニット２１が設けられている。本実施形態では、発光ユニット２１は、照明用白色発光を行う複数の発光ダイオード（白色光ＬＥＤ）２１Ａと、赤外線を発する少なくとも１つの発光ダイオード（赤外線ＬＥＤ）２１Ｂと、を備えている。ブロック２１Ａで示した白色光ＬＥＤおよびブロック２１Ｂで示した赤外線ＬＥＤは複数のＬＥＤ素子を集合体として示したものである。赤外線ＬＥＤ２１Ｂは上記の赤外線発光部３０を形成する。なお赤外線発光部３０の個数を、図示例では１つとしたが、通信エリア確保に最適な個数が目的または状況に応じて任意に設定される。また本実施形態の場合には赤外線発光部３０を赤外線ＬＥＤ２１Ｂとして発光ユニット２１の内部に設けたが、例えば赤外線発光ライトとして、ＬＥＤ照明器２１の内部であって発光ユニット２１とは別器具として設けることもできる。

図３と図４に示されるように、円管部材１２の両端には口金１３Ａ，１３Ｂが取り付けられている。２つの口金１３Ａ，１３Ｂの各々は２本の金属端子１４を有し、当該金属端子１４はソケット１５Ａ，１５Ｂの差込穴に差し込まれる。この実施形態では一例として、一方の口金１３Ａの金属端子１４は電源接続端子（ＡＣライン接続用端子）としての機能を持たせ、他方の口金１３Ｂは信号接続端子（信号ライン接続用端子）としての機能を持たせている。

ＬＥＤ照明器１１の内部の発光ユニット２１の一方の２本の給電入力線２５は、口金１３Ａの２本の金属端子１４にそれぞれ接続されている。給電入力線２５は、発光ユニット２１内の複数の白色光ＬＥＤに対して照明用の電力を供給するための入力線であり、そのため、電源接続端子として機能する口金１３Ａの金属端子１４に接続される。

ソケット１５Ａ，１５Ｂを備えた上記の照明器取付け具１５は、通常、駅の建物内に配線された電力線２２を経由して供給される商用交流を調整する電源部２３を備えている。電力線２２は商用の交流電源２４に接続されている。電源部２３は、例えば、商用交流を所望の周波数等の交流電気に変換するインバータ回路等である。電源部２３から出力される交流電気は、ソケット１５Ａおよび口金１３Ａの金属端子１４を介して発光ユニット２１の給電入力線２５に対して供給される。給電入力線２５に供給された交流電気は、さらに調整部２６を経由して発光ユニット２１の白色光ＬＥＤ２１Ａに供給される。

また他方の口金１３Ｂの２本の金属端子１４のうち一方が、データ処理モジュール４０の出力線４１に接続されている。データ処理モジュール４０は、入力端４２が電力線２２に接続され、電力線通信およびＬＥＤ照明器１１の上記赤外線発光部３０を利用したデータ配信を可能にするモジュールである。口金１２Ｂにおいて、出力線４１に接続された金属端子１４は、ＬＥＤ照明器１１の赤外線発光部３０に電気的に接続されている。これにより、データ処理モジュール４０の出力線４１に出力されたデータに係る信号は、口金１３Ｂの金属端子１４を経由して赤外線発光部３０（赤外線ＬＥＤ２１Ｂ）に供給され、当該データに係る信号に基づいて発光動作が制御された赤外線発光部３０（赤外線ＬＥＤ２１Ｂ）は発光動作を行って赤外線２０を出力する。赤外線発光部３０に対して２〜３ｍの距離範囲内に存在する携帯電話１８は、予め装備されている赤外線受光部１８ａによって赤外線２０を受信することが可能となる。受信データはメール形式で提供される。これにより赤外線通信による情報配信が行われる。

図３に示された構成において、データ処理モジュール４０は、図示された１つのＬＥＤ照明器１１に対して専用のものとして配置されている。データ処理モジュール４０は、ＬＥＤ照明器１１に関連づけられており、ＬＥＤ照明器１１を特定することができる固有のアドレスを有している。ＬＥＤ照明器１１については、前述の通り、駅構内等において多数のＬＥＤ照明器が配備されているが、これらのＬＥＤ照明器の各々（１本毎）は、ＬＥＤ照明器１１と同様に、対応するデータ処理モジュール４０を個別に備えている。データ処理モジュールの各々に割り与えられたアドレスによって多数のＬＥＤ照明器を個々に識別することができる。識別の内容は、例えばＬＥＤ照明器１１の設置場所等である。

上記の電力線２２の系統において、他の任意の箇所に、汎用のＰＬＣアダプタ４３を介してデータ配信コンピュータ４４が接続されている。ＰＬＣアダプタ４３は、ＰＬＣ（Power Line Control）規格に基づく汎用の電力線接続ターミナルである。またデータ配信コンピュータ４４は、データ処理モジュール４０に対して必要なデータＤ１を用意しかつ送るためのコンピュータ（パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）等）である。データＤ１は、メール形式で、電力線２２を通して伝送され、上記のデータ処理モジュール４０に供給される。

データ処理モジュール４０は、カップリング部４５とＰＬＣチップ４６とＩｒＤＡインターフェース部（IrDA I/F）４７とＶＬＣインターフェース部（VLC I/F）４８を内蔵している。ＰＬＣチップ４６は、前述したＰＬＣ（Power Line Control）規格に基づくデータ処理用マイコンのチップである。このＰＬＣチップ４６には例えばルネサス社製の「ＰＬＣ Chip Ｍ１６Ｃ／６０」が用いられ、データ演算処理部とメモリを有している。

なお上記のＰＬＣ規格としては、一例として、米国で制定された電力線搬送通信の仕様であるHomePlug（HomePlug Powerline Allance）1.0規格が用いられる。
また上記の構成では、ＶＬＣインターフェース部４８は、これはVLC（Visible Light Communication ：可視光通信）の通信方式も可能にするために設けられたものであるが、必須の要素ではない。可視光通信を利用する場合には、赤外線ＬＥＤ２１Ｂではなく、前述した複数の白色光ＬＥＤ２１Ａが利用されることになる。

データ処理モジュール４０のＰＬＣチップ４６がデータ配信コンピュータ４４から電力線２２を経由して送られてくるデータＤ１を受ける際には、上記のカップリング部４５によって、交流電力の印加を避けると共にデータのみがＰＬＣチップ４６に入力されるようにしている。ＰＬＣチップ４６の上記メモリには予めアドレスデータが保存され、前述した通り特定のアドレスが割り当てられている。そのため、データ配信コンピュータ４４の側から見ると、ＰＬＣチップ４６すなわちデータ処理モジュール４０を一義的に特定することができる。従って、データ配信コンピュータ４４は、特定の１つのＰＬＣチップ４６すなわち１つのデータ処理モジュール４０に対してメール形式でデータＤ１を送ることができる。複数のアドレスを指定すれば、任意の複数のデータ処理モジュール、あるいは全てのデータ処理モジュールに対してデータを送ることができる。

以上のごとく、図１および図３に示す通り、赤外線通信機能を備えた携帯電話１８を所持した利用者１７がその移動の際にＬＥＤ照明器１１の通信エリア内に進入した時には、携帯電話１８は、ＬＥＤ照明器１１に内蔵される赤外線発光部３０（赤外線ＬＥＤ２１Ｂ）から発する赤外線２０を受信し、赤外線通信を行い、ＬＥＤ照明器１１の設置場所に対応する各種の情報を取得する。
他方、ＬＥＤ照明器１１は、利用者１８の携帯電話１８との間で必要な情報についての赤外線通信（赤外線２０）を行えるように、当該必要情報を、データ配信コンピュータ４４から電力線２２、データ処理モジュール４０を経由して配信される。なお電力線２２は、ＬＥＤ照明器１１に対して、口金１３Ａの２本の金属端子１４に対して照明用交流電力を供給するための分岐路と、データ処理モジュール４０の入力端４２に対してデータ（Ｄ１）に係る信号を供給するための分岐路とを有している。データ処理モジュール４０に対して供給されたデータ（Ｄ１）に係る信号は、データ処理モジュール４０においてデータＤ１に含まれる送信先アドレスが確認された後に当該データＤ１のデータ内容を抽出され、ＩｒＤＡインターフェース部４７を経由して他方の口金１３Ｂの１つの金属端子１４に伝送される。

なお上記の実施形態の説明では、ＬＥＤ照明器として蛍光灯管に類似した例を説明したが、ＬＥＤ照明器の他の例として電球型ＬＥＤ照明器であっても同様に構成することができる。この場合には、電球型ＬＥＤ照明器は被照明用の照射範囲が略円形のスポット的に限定されるが、その意味では限定した正確な現在位置に関する情報を取得することができる。

以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。

本発明に係る情報提供通信システムは、鉄道交通機関等における駅構内等に配置される蛍光灯管等に類似した多数のＬＥＤ照明器に赤外線通信機能を持たせ、当該ＬＥＤ照明器等に割り当てられたアドレスに基づき、かつ通常の携帯電話の赤外線通信機能を利用して利用者に情報を提供するのに利用することが可能である。

１１ ＬＥＤ照明器
１２ 円管部材
１３Ａ，１３Ｂ 口金
１４ 金属端子
１５ 照明器取付け具
１５Ａ，１５Ｂ ソケット
１６ 天井部
１７ 利用者
１８ 携帯端末（携帯電話等）
１８ａ 赤外線受光部
１９ 照明用可視光
２０ 赤外線
２１ 発光ユニット
２１Ａ 白色光ＬＥＤ
２１Ｂ 赤外線ＬＥＤ
２２ 電力線
２３ 電源部
２４ 交流電源
２５ 給電入力線
３０ 赤外線発光部
４０ データ処理モジュール
４１ 出力線
４２ 入力端
４３ ＰＬＣアダプタ
４４ データ配信コンピュータ
４５ カップリング部
４６ ＰＬＣチップ
４７ ＩｒＤＡインターフェース部（IrDA I/F）

Claims (5)

1. 照明用発光部と赤外線発光部を有し、前記照明用発光部によって照明を行いかつ前記赤外線発光部によって通信エリア内に情報配信用赤外線を発する照明器と、
   交流電源と電力線を含み、前記照明器の照明用発光部に電力を供給する電力供給システムと、
   前記照明器に対応して設けられ、前記電力供給システムの前記電力線を通して伝送されてくるデータを取り出し前記照明器の前記赤外線発光部に供給するデータ処理モジュールと、
   利用者に所持されかつ赤外線受信部を備える携帯端末とから構成され、
   前記携帯端末が前記通信エリアに存在する時、前記照明器の前記赤外線発光部から与えられる前記赤外線を受信することにより、前記利用者は前記データを取得することを特徴とする情報提供通信システム。
2. 前記データ処理モジュール内のマイコンチップのメモリに前記照明器を一義的に特定するアドレスデータが保存されることを特徴とする請求項１記載の情報提供通信システム。
3. 前記電力供給システムの前記電力線にはアダプタを介してデータ配信コンピュータが接続され、このデータ配信コンピュータは前記電力線を通して前記照明器の前記データ処理モジュールに前記データを配信することを特徴とする請求項１または２記載の情報提供通信システム。
4. 前記照明器は、蛍光灯管と同形および同一構造の管型ＬＥＤ照明器であり、既設の蛍光灯管取付け器具に取付けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報提供通信システム。
5. 前記管型ＬＥＤ照明器は、両端の２本の口金端子のうち一方の端の口金端子は電力供給用として使用され、他方の端の口金端子はデータ通信用として使用されることを特徴とする請求項４記載の情報提供通信システム。

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