JP2016197556A - 点灯装置、照明装置および看板装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可視光通信の送信機能を持つ隣接する光源間で平均照度の差を低減し、違和感を抑制する点灯装置を提供する。【解決手段】転送装置３は、光源に電力を供給する駆動回路３０と、光源１０と直列に接続されたスイッチ２０と、第１区間においてスイッチのオンおよびオフによる可視光通信のためのパルス変調を制御し、第２区間においてパルス変調を休止させる制御部４０とを備え、制御部４０は、第１区間における平均電流値を、第２区間における平均電流値に合わせるように、駆動回路３０から光源１０へ供給されるパルス状電流の高い方の値であるピーク値を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、点灯装置、照明装置、および、複数の照明装置を備える看板装置に関する。

特許文献１は、電流駆動型の半導体発光素子を変調駆動可能な半導体発光素子用電源において、電圧の制御が可能な電圧源と、半導体発光素子を流れる平均電流を検出する平均電流検出回路とを有し、平均電流検出回路によって検出した平均電流が略一定となるように電圧源の出力電圧を制御する半導体発光素子用電源を開示している。これにより、半導体発光素子を変調駆動した場合（つまり可視光によるデータ伝送する場合）でも、変調駆動しない場合でも、半導体発光素子の平均発光量をほぼ一定となるようにしている。

特開２００６−１２０９１０号公報

しかしながら、特許文献１は、平均電流検出回路によって検出した平均電流をフィードバックすることにより半導体発光素子の平均発光量をほぼ一定となるようにしているため、発光量の変動を抑えられない場合がある。例えば、データ伝送する期間とデータ伝送しない期間とが交互に繰り返される場合、フィードバック系の応答速度が遅い場合には、発光量の変動が残ってしまい、視覚的にちらつきが生じることもあり得るという問題がある。

また、可視光通信の送信機能を持つ複数の光源を含む集合看板を想定すると、データ伝送している照明装置と、データ伝送を休止している照明装置との間で明るさの違いが目立ち、違和感を生じさせるという問題がある。

本発明は、可視光通信の送信機能を持つ隣接する光源間で平均照度の差を低減し、違和感を抑制する点灯装置、照明装置および看板装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る点灯装置の一形態は、光源に電力を供給する駆動回路と、前記光源と直列に接続されたスイッチと、第１区間において前記スイッチのオンおよびオフによる可視光通信のためのパルス変調を制御し、第２区間において前記パルス変調を休止させる制御部とを備え、前記制御部は、前記第１区間における平均電流値を、前記第２区間における平均電流値に合わせるように、前記駆動回路から前記光源へ供給されるパルス状電流の高い方の値であるピーク値を制御する。

また、本発明の照明装置の一形態は、前記点灯装置と前記光源とを備える。

また、本発明の看板装置の一形態は、前記照明装置複数台と、複数台の前記照明装置のそれぞれに可視光通信を指示する制御装置とを備え、前記複数台の照明装置のそれぞれは、前記光源により発光する平面発光部を有し、前記複数台の照明装置は、集合看板として配列される。

本発明に係る点灯装置、照明装置および看板装置によれば、可視光通信の送信機能を持つ隣接する光源間で平均照度の差を低減し、違和感を抑制する。

図１は、実施の形態１における看板装置の構成例を示すブロック図である。 図２は、実施の形態１における看板装置の一例を示す外観図である。 図３は、実施の形態１における照明装置の構成例を示すブロック図である。 図４は、実施の形態１における変調区間および休止区間のそれぞれで光源を流れる電流波形例を示すタイムチャートである。 図５は、実施の形態１における制御部の処理例を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態２における光源を流れる電流波形例を示すタイムチャートである。 図７は、実施の形態３におけるパルス変調例を示すタイムチャートである。 図８は、実施の形態４における変調区間および休止区間のそれぞれの光源を流れる電流波形例を示すタイムチャートである。 図９は、実施の形態５における照明装置の構成例を示すブロック図である。 図１０は、比較例における変調区間および休止区間のそれぞれの電流波形例を示すタイムチャートである。 図１１は、実施の形態５における抑制部の構成例を示すブロック図である。 図１２は、実施の形態５における抑制部の動作を示すタイムチャートである。 図１３は、実施の形態１における複数の照明装置２の排他制御の一例を示すタイムチャートである。 図１４は、照明装置の他の構成例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、より好ましい形態を構成する任意の構成要素として説明する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１に係る点灯装置、照明装置および看板装置について説明する。

［１．１ 看板装置の構成］
図１は、実施の形態１における看板装置１の構成例を示すブロック図である。また、看板装置１は、図１に示すように、複数の照明装置２と制御装置４とを備える。

複数の照明装置２のそれぞれは、可視光通信（ＶＬＣ（Visible Light Communication）とも呼ぶ）の送信機能および発光面を有する面発光装置である。複数の照明装置２は、集合看板として二次元状に配列される。

制御装置４は、例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）であり、複数の照明装置２と通信線で接続され、通信線を介して看板装置１に各種コマンドを送信することにより看板装置１の調光および可視光通信を制御する。各種コマンドは、例えば、調光レベルを指示するコマンド、可視光通信の実施を指示するコマンドを含む。なお、制御装置４と複数の照明装置２との通信は、有線であっても無線であってもよい。また、制御装置４は、複数の照明装置２に対して可視光通信の送信機能の排他制御を行う。この排他制御において、制御装置４は、複数の照明装置２のそれぞれに対して、所定の方向に隣接する照明装置２と排他的に送信機能を実行するよう制御し、所定の方向以外の方向に隣接する照明装置２と同時に送信機能を実行することを許容する。所定の方向は、左右方向、上下方向、斜め方向の何れかであり、隣接する照明装置２同士が所定の方向での重なりが最も大きくなるような方向を任意に定めればよい。

このような排他制御は、隣接する照明装置２からの光信号の誤認識を低減し、ユーザが情報を認識するまでの読み取り速度の劣化を低減するためである。

図１において、複数の照明装置２のそれぞれは、光源１０と駆動回路３０と制御部４０とを備える。なお、図中の複数の照明装置２を特に区別する場合は、パネルＡ１、Ａ２、・・・、Ｃ３と呼ぶ。

光源１０は、パネル状の発光体である。光源１０は、例えば、板状の透明樹脂板と、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）とを備える。複数のＬＥＤは、透明樹脂板の背面または側面から光を入射し、透明樹脂板の表面全体を発光させる。透明樹脂板の表面には、看板として、例えば、店舗の案内表示が描かれる。なお、光源１０は、透明樹脂板と複数のＬＥＤの組合せに限らず、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）発光パネルであってもよく、可視光通信可能な発光体であればよい。

駆動回路３０は、制御部４０からの指示（アナログ調光信号）に従って光源１０に調光レベルに応じた値の電力を供給し、また、制御部４０の指示（パルス変調信号）に従って可視光通信の送信機能としてパルス変調を行う。このパルス変調は、例えば、電子情報技術産業協会（JEITA）規格の「可視光ＩＤシステム」（ＣＰ−１２２２）にて定められた４ＰＰＭ（４値パルス位置変調）でよい。この４ＰＰＭでは、例えば１シンボル時間が０．４１６ｍＳ、１スロット時間が０．１０４ｍＳである。１シンボルが２ビットを表すので、ビットレートは４．８ｋｂｐｓである。本実施例でのパルス変調は、点灯時間比率を大きくするために、上記の４ＰＰＭを反転させたＩ４ＰＰＭ（反転４値パルス位置変調）であるものとする。

制御部４０は、マイコンであり、制御装置４からのコマンドに従って、アナログ調光信号とパルス変調信号とを駆動回路３０に指示する。アナログ調光信号は、調光レベルを示す信号であり、かつ、定電流の大きさを示す信号である。パルス変調信号は、上記のＩ４ＰＰＭの信号である。パルス変調は、制御装置４からのコマンドに指示された区間に実施される。パルス変調が実施される区間を変調区間、パルス変調が実施されない区間を休止区間と呼ぶ。以下では、変調区間は第１区間、休止区間は第２区間とも呼ぶ。

また、制御部４０は、制御装置４からコマンドに従って、変調区間と休止区間とを繰り返えすように駆動回路３０を制御する。その際、制御部４０は、変調区間における平均電流値を、休止区間における平均電流値に合わせるように、駆動回路３０から前記光源１０へ供給されるパルス状電流の高い方の値であるピーク値を制御する。具体的には、制御部４０は、変調区間の開始時にピーク値を増加させるように駆動回路３０を制御し、休止区間の開始時に前記ピーク値を元に戻すように駆動回路３０を制御する。例えば、制御部４０は、変調区間におけるピーク値として、休止区間における平均電流値を、パルス変調のデューティ比で除算した値にするよう制御する。ここで、デューティ比は、パルス変調信号のデューティ比であり、光源１０の電流をオンおよびオフするスイッチの（オン時間／（オン時間＋オフ時間））に相当する。上記のＩ４ＰＰＭでは、デューティ比は、７５％の一定値である。この場合、休止区間における平均電流値を、デューティ比で除算した値は、休止区間における平均電流値の１．３３倍となる。

このような変調区間の電流ピーク値の制御により、照明装置２における変調区間と休止区間での平均照度の差を低減し、違和感を抑制することができる。しかも、制御部４０は、平均電流値を検出して電流値を制御するフィードバック方式ではなく、変調区間および休止区間それぞれの開始時点において駆動回路３０を制御するので、応答遅延による変動やちらつきを抑制することができる。

なお、パルス変調がＩ４ＰＰＭ以外で、デューティ比が一定でない場合は、平均的なディーティ比を予め推定しておき、一定であると仮定した推定値を用いてもよい。

［１．２ 看板システムの構成］
次に、本実施の形態における看板システムの構成について説明する。

図２は、実施の形態１における看板システムの一例を示す外観図である。図２のように、看板システムは、看板装置１と複数の携帯装置５とを備える。

複数の照明装置２は、図２では、複数の発光面が３×３の行列状に配置されているが、配列は行列状に限らない。例えば、フロアのレイアウトに合わせた形状、大きさおよび配置であってもよい。また、各発光面の大きさは同じでなくてもよい。

携帯装置５は、例えば、スマートフォン、タブレット型端末装置であり、カメラを有し、カメラにより可視光通信を受信する。

また、図２の看板装置１は、複数の照明装置２（面発光装置）の配列の表面に、可視光通信の受信を誘引するアイコンまたは案内文を有する誘引表示部（１ａ等）を有する。
誘引表示部１ａ〜１ｅのそれぞれは、例えば、「可視光通信実施中、スマホで詳しい添付情報を受信可能」、「アプリを起動してお好みの店舗看板にカメラを向けて下さい」、「スマホを縦にして店舗看板を撮ろう。お勧めメニューが見られます」、「スマホを横にして店舗看板にカメラをかざそう。」、「可視光通信対応」等々の誘引文またはアイコンを含む。これにより、携帯装置５のユーザは、詳しい店舗情報として、例えば、店舗のＵＲＬ（Uniform Resource Locator）、店内画像、お勧めメニュー、料金、空席の有無、待ち時間、割引クーポン、等を得ることができる。

誘引表示部１ａ〜１ｃのように、複数の誘引表示部が発光面同士の間に略等間隔で配置されていてもよい。

［１．３ 照明装置の構成］
次に、面発光装置としての照明装置２の構成について説明する。

図３は、実施の形態１における照明装置２のより詳細な構成例を示すブロック図である。同図のように照明装置２は、光源１０と点灯装置３とを備える。

光源１０は、既に説明したように、パネル状の発光体である。

点灯装置３は、スイッチ２０、抵抗２１、駆動回路３０、制御部４０、電源部５０を備える。

スイッチ２０は、駆動回路３０から光源１０に供給される電流をオンおよびオフする。このオンおよびオフは、光源１０からの可視光をパルス変調する。このパルス変調は、例えば、既に説明したＩ４ＰＰＭである。

抵抗２１は、スイッチ２０と並列に接続され、光源１０と直列に接続される。抵抗２１は、スイッチ２０がオフのときに光源１０に電流を流すことができる。上記のパルス変調では、スイッチ２０のオンおよびオフに対応して光源１０を「暗い発光」と「明るい発光」の２状態を高速に切り替える。抵抗２１の抵抗値に応じて「暗い発光」のレベルを定めることができる。可視光を１００％変調する場合（「暗い発光」を「発光なし」にする場合）、抵抗２１は備える必要がない。なお、抵抗２１の代わりにＬＥＤを備えてもよい。

駆動回路３０は、第１受信部３１、電流制御部３２、定電流回路３３、第２受信部３４、変調部３５を備える。

第１受信部３１は、制御部４０からアナログ調光信号を受信し、電流制御部３２に調光レベルを指示する。

電流制御部３２は、第１受信部３１から指示された調光レベルに従って、定電流回路３３が光源１０に供給すべき定電流の大きさを定電流回路３３に指示する。

定電流回路３３は、電流制御部３２から指示された大きさの定電流を光源１０に供給する。

第２受信部３４は、制御部４０から可視光通信用のパルス変調信号を受信し、当該パルス変調信号のレベルを変換して変調部３５に出力する。

変調部３５は、第２受信部３４からのパルス変調信号に従って、スイッチ２０のオンおよびオフさせるスイッチ駆動信号をスイッチ２０に出力する。

制御部４０は、既に説明したように、制御装置４からのコマンドに従って、アナログ調光信号およびパルス変調信号を生成し、駆動回路３０に出力する。

電源部５０は、ＡＣ（Alternating Current）−ＤＣ（Direct Current）コンバータつまり交流―直流変換器であり、ＰＦＣ（Power Factor Correction）回路（力率改善回路）および高調波低減回路を含む。

次に、変調区間（第１区間）および休止区間（第２区間）において光源１０に供給される電流について説明する。

図４は、実施の形態１における変調区間および休止区間での光源１０の電流波形の例を示すタイムチャートである。図４の（ａ）は、変調区間の平均電流値を休止期間の電流値に合わせた場合のタイムチャートである。図４の（ｂ）は、変調区間の平均電流値を休止期間の電流値に合わせない場合のタイムチャートである。

図４の（ａ）（ｂ）のように、休止区間では、可視光通信のためのパルス変調が実施されていない。休止区間では、定電流回路３３から定電流が光源１０に供給される。この定電流の大きさは、制御装置４からの調光レベルを指示するコマンドに従って、制御部４０、第１受信部３１および電流制御部３２によって可変である。

図４の（ａ）（ｂ）のように、変調区間では、パルス変調が実施される。このパルス変調は、制御部４０からのパルス変調信号に従ってスイッチ２０のオンおよびオフによって実施される。

図４の（ａ）では、変調区間の平均電流値を休止期間の電流値に合わせるために、電流ピーク値を増加させている。これは、パルス変調区間の開始時に、制御部４０が、調光レベルを、休止区間の調光レベルを変調区間のデューティで除算した値に変更するようにアナログ調光信号を出力することにより実現される。こうすれば、休止区間および変調区間の周期が長い場合や、変調が深い場合（１００％変調等）でも、休止区間と変調区間との平均的な明るさを同じにするので、視覚上のちらつきを抑制することができる。

一方、図４の（ｂ）では、変調区間の電流ピーク値が、休止区間の平均電流値を同じである。そのため、休止区間と変調区間との明るさの差異が視覚上のちらつきとして目立つことがある。ちらつきを低減するためには、休止区間と変調区間の繰り返し周波数を高くすればよい。例えば、この周波数が６０Ｈｚ以上であれば、視覚上のちらつきを抑制することができる。なお、この周波数をあえて低速（例えば３０Ｈｚ以下）にしてもよい。こうすれば、視覚上のちらつきを発生させることにより看板装置１中の可視光通信しているパネルを明示することができる。

［２．１ 照明装置の動作］
以上のように構成された看板装置１についてその動作を説明する。

図５は、実施の形態１における制御部４０の処理例を示すフローチャートである。

まず、照明装置２は、電源投入直後の初期状態において可視光通信を休止している（Ｓ０）。つまり、変調部３５は、初期状態において変調と停止している。この状態で、制御部４０は、制御装置４から可視光通信の実施を指示するコマンドを受信したとき（Ｓ１でｙｅｓ）、可視光通信を開始または再開する、つまり、休止区間から変調区間に移行する（Ｓ２）。さらに、制御部４０は、変調区間の長さである時間Ｔ１が経過したとき（Ｓ３でｙｅｓ）、可視光通信を停止する、つまり、変調区間から休止区間に移行する（Ｓ４）。これにより、照明装置２は、上記コマンドの受信から時間Ｔ１の期間だけ変調区間として可視光通信を実施し、変調区間以外は休止区間として可視光通信を実施しない。

次に、ステップＳ２における休止区間から変調区間への移行について詳しく説明する。ステップＳ２において、制御部４０は、現在の調光レベルに対応する目標電流値を決定する、つまり、休止区間において現に駆動回路３０から光源１０に供給されている電流値を決定する（Ｓ２１）。制御部４０は、決定した目標電流値をパルス変調のデューティ比で除算する（Ｓ２２）。この除算値は、Ｉ４ＰＰＭの場合は、目標電流値の１．３３倍になる。さらに、制御部４０は、除算値をアナログ調光信号に反映し、駆動回路３０に出力する。これにより、駆動回路３０から光源１０に供給される電流は、休止区間における平均電流値を、変調区間のパルス変調信号のデューティ比で除算した値になる。Ｉ４ＰＰＭの場合は１．３３倍になる。さらに、制御部４０は、可視光通信のパルス変調を開始または再開する（Ｓ２４）。

さらに、ステップＳ４における変調区間から休止区間への移行について詳しく説明する。ステップＳ４において、制御部４０は、可視光通信のパルス変調を停止する（Ｓ４１）。さらに、直前の休止区間における調光レベルに対応する目標電流値を決定する（Ｓ４２）。この決定は、ステップＳ２１の目標電流値を保存しておいた値を用いてもよいし、現在（変調区間）の目標電流値に上記のデューティ比を乗算した値を用いてもよい。さらに、制御部４０は、ステップＳ４２で決定した目標電流値をアナログ調光信号に反映し、駆動回路３０に出力する（Ｓ４３）。これにより、駆動回路３０から光源１０に供給される電流の値は直前の休止区間と同じ値に戻ることになる。

このようにして、制御部４０は、変調区間における平均電流値を、休止区間における平均電流値に合わせるように、駆動回路３０から前記光源１０へ供給されるパルス状電流の高い方の値であるピーク値を制御する。こうすれば、照明装置２において第１区間と第２区間での平均照度の差を低減し、違和感を抑制することができる。しかも、制御部４０は、平均電流値を検出して電流値を制御するフィードバック方式ではなく、変調区間および休止区間それぞれの開始時点において駆動回路３０を制御するので、応答遅延による変動やちらつきを抑制することができる。

なお、パルス変調は、変調度が１００％、つまりＩ４ＰＰＭで点灯状態と消灯状態を用いているが、１００％以外でもよい。また、Ｉ４ＰＰＭの代わりにＩｎＰＰＭ（ｎは２以上の整数）でもよいし、他のパルス変調であってもよい。

また、照明装置２は内照式に限らず、外照式であってもよい。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２に係る看板装置および看板システムについて説明する。本実施の形態における看板装置１の構成は、実施の形態１と同じでよい。本実施の形態では、特に変調区間（第１区間）および休止区間（第２区間）の時間について規定する。

図６は、実施の形態２における光源を流れる電流波形例を示すタイムチャートである。同図では、負荷電流、パルス変調信号およびアナログ調光信号を示している。

負荷電流は、負荷つまり光源１０を流れる電流である。実施の形態１で説明したように、変調区間における電流ピーク値が、変調区間における平均電流値を、休止における平均電流値に合わせるように、設定されている。

パルス変調信号およびアナログ調光信号は、制御部４０から駆動回路３０に出力される。

同図において、変調区間をＴ１秒、休止区間をＴ２秒とする。本実施の形態では、１／（Ｔ１＋Ｔ２）は６０Ｈｚ以上である。こうすれば、変調区間および休止区間の明るさの差による視覚上のちらつきを低減し、目立たなくすることができる。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３に係る看板装置および看板システムについて説明する。本実施の形態における看板装置１の構成は、実施の形態１とほぼ同じであるが、Ｉ４ＰＰＭにおける反転パルスの幅がスロット幅よりも短い点が異なっている。以下異なる点を中心に説明する。

図７は、実施の形態３におけるパルス変調例を示すタイムチャートである。図７の（ａ）は実施の形態１に対応し、図７の（ｂ）は実施の形態３に対応する。

図７の（ａ）では、パルス変調信号は反転４値パルス位置変調（Ｉ４ＰＰＭ）信号であり、１シンボル期間は４スロットに等分されている。１スロット期間ｗは１シンボル期間の１／４である。反転パルスの幅は１スロット期間ｗと等しい。

これに対して、図７の(ｂ)のパルス変調信号もＩ４ＰＰＭ信号であるが、反転パルスの幅ｖは、１スロット期間ｗよりも短い。具体的には、反転パルスの幅ｖは、１スロット期間ｗの１／２〜１／３程度である。例えば、１スロット期間ｗが０．１０４ｍＳである場合、反転パルスの幅ｖは、０．０５ｍＳでよい。制御部４０は、パルス変調信号における反転パルスの前縁（立下りエッジ）および後縁（立ち上がりエッジ）の少なくとも一方の位置を調整することによって、反転パルス幅ｖを１スロット時間ｗよりも短くする。

こうすれば、図７の（ｂ）における電流ピーク値と平均電流値との差分Ｄ２は、図７の（ａ）における電流ピーク値と平均電流値との差分Ｄ１よりも小さくなる。言い換えれば、パルス変調信号のデューティ比は図７の（ｂ）の方が大きく、電流ピーク値を小さくすることができる。つまり、休止区間から変調区間への移行に際して、駆動回路３０から光源１０に供給される電流の変動を小さくし（つまり差分Ｄ２＜差分Ｄ１）、電流変動に起因するちらつき、および周辺との明るさの違いによる違和感を低減することができる。ここでいう、ちらつきは、主に休止区間から変調区間への移行時のパルス波形に生じるオーバーシュートに起因するものを含む。

（実施の形態４）
次に、実施の形態４に係る看板装置および看板システムについて説明する。本実施の形態における看板装置１の構成は、実施の形態１とほぼ同じであるが、変調区間（第１区間）で電流ピーク値を大きくする制御をしない点と、休止区間（第２区間）で変調区間（第１区間）におけるパルス変調の周波数とは異なる周波数で、かつ、パルス変調と同じデューティ比になるように、スイッチ２０のオンおよびオフを制御する点とが異なっている。以下異なる点を中心に説明する。

図８は、実施の形態４における変調区間および休止区間のそれぞれの光源を流れる電流波形例を示すタイムチャートである。

まず、変調区間で電流ピーク値を大きくする制御をしないことから、制御部４０から駆動回路３０に出力されるアナログ調光信号は、変調区間でも休止区間でも同じ信号である。その結果、図８のように、変調区間および休止区間の電流ピーク値は同じ大きさになる。

また、制御部４０が、休止区間でもスイッチ２０のオンおよびオフを制御することから、休止区間でも負荷電流はパルス列になる。このパルス列は、変調区間におけるパルス変調の周波数とは異なる周波数で、かつ、同じデューティ比になるように制御される。その結果、変調区間および休止区間の平均電流値は同じ大きさになる。

これによれば、変調区間における電流ピーク値を制御することなく、変調区間と休止区間での平均照度の差を低減し、視覚上の違和感を抑制することができる。

また、制御部４０は、休止区間において、可視光通信において無効と判定されるパルス列を発生させるようにスイッチ２０のオンおよびオフを制御する。こうすれば、休止区間におけるパルス列が可視光通信のデータとして誤って受信されるのを回避することができる。

（実施の形態５）
次に、実施の形態５に係る看板装置および看板システムについて説明する。

図９は、実施の形態５における照明装置２の構成例を示すブロック図である。同図の看板装置１は、図３と比べて、電流検出部３３ａおよび抑制部３６が追加された点が異なる。以下異なる点を中心に説明する。

電流検出部３３ａおよび抑制部３６は、休止区間から変調区間への移行時に負荷電流に発生しやすいオーバーシュートを抑制するために設けられている。

図１０は、比較例における変調区間および休止区間のそれぞれの電流波形例を示すタイムチャートである。同図では、負荷電流、パルス変調信号、アナログ調光信号の波形を示している。オーバーシュートは、回路構成に依存するが、各信号の立ち上がりエッジのそれぞれで、大なり小なり発生し得る。特に、休止区間から変調区間への移行時の立ち上がりエッジは、変動が大きいので大きなオーバーシュートが生じやすい。図１０では、休止区間から変調区間への移行時の立ち上がりエッジのオーバーシュートを模式的に強調して示している。

電流検出部３３ａは、光源１０に供給される電流値を検出する。

抑制部３６は、休止区間から変調区間への切り替え時に検出された電流値をサンプルホールドし、ホールド値と指令値信号との差分に基づいて光源１０に供給するパルス状電流のオーバーシュートを抑制する。ここで、指令値信号は、既に説明したアナログ調光信号に対応し、駆動回路３０が光源１０に供給すべき電流の大きさを示す信号である。

次に、抑制部３６の詳細な構成例について説明する。

図１１は、実施の形態５における抑制部３６の構成例を示すブロック図である。同図のように抑制部３６は、増幅回路３６１、サンプルホールド回路３６２、誤差増幅回路３６３を備える。図１１および図９のａ、ｂ、ｃ、ｄは、電流検出値、スイッチ駆動信号、指令値信号、抑制後の指令値信号にそれぞれ付与されている。

増幅回路３６１は、電流検出部３３ａによって検出された電流検出値を増幅する。

サンプルホールド回路３６２は、増幅回路３６１からの増幅された電流検出値を、スイッチ駆動信号の立ち下り（スイッチ２０がオンからオフになるタイミング）でサンプルし、サンプルした値をホールドする。

誤差増幅回路３６３は、制御部４０からの指令値信号と、サンプルホールド回路３６２にホールドされた値との誤差を増幅し、抑制後の指令値として定電流回路３３に出力する。

これにより、スイッチ２０がオンからオフになるタイミングで電流検出値をサンプルし、当該電流検出値をホールドすることにより、スイッチ２０がオフからオンになるタイミングでは、誤差増幅回路３６３には、急激に変化する電流検出値（つまりオーバーシュートをもつ電流検出値）そのものではなく、ホールドされた値がフィードバックされる。その結果、スイッチ２０がオフからオンになるタイミングで生じるオーバーシュートを抑制することができる。

図１２は、実施の形態５における抑制部３６の動作を示すタイムチャートである。同図は、変調区間Ｔ１および休止区間Ｔ２における、スイッチ駆動信号ａ、電流検出値ｂ、サンプルホールド回路３６２の出力値Ａ（ホールド値）、およびパルス変調信号を示す。電流検出値ａは、立ち上がりにオーバーシュートが生じやすいが、サンプルホールド回路３６２の出力値Ａは、破線枠に示すように、立下りでサンプルホールドした値であるため、電流検出値ａの急変が抑制されている。誤差増幅回路３６３から出力される指令値の急変も抑制され、光源１０に流れる負荷電流そのものの急変を抑制する。

以上のように、本実施の形態の看板装置１によれば、休止区間から変調区間に光源１０に流れる負荷電流のオーバーシュートを抑制し、オーバーシュートによる視覚上のちらつきを抑制することができる。

（変形例）
なお、上記各実施の形態において、制御装置４は、複数の照明装置２のそれぞれを、隣接する照明装置２と排他的に送信機能を実行するように排他制御をしてもよい。

図１３は、複数の照明装置２の排他制御の一例を示すタイムチャートである。図１３左側には、図１および図２の複数の照明装置２（ここでは、パネルＡ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３と呼ぶ）の配列を示してある。図１３右側には、パネル毎の変調区間（同図の「ＩＤ送信」の区間）を示すタイムチャートを示す。

制御装置４は、上記の複数のパネルをグループに分類して記憶している。同図ではグループＧ１はパネルＡ１、Ｂ３、Ｃ２からなる。グループＧ２は、パネルＡ２、Ｂ１、Ｃ３からなる。グループＧ３は、パネルＡ３、Ｂ２、Ｃ１からなる。このグループ分けは、上記の（Ａ）および（Ｂ）を満たす。つまり、グループＧ１〜Ｇ３はそれぞれ、複数のパネルのそれぞれが、上下左右に隣接するパネルと排他的に送信機能を実行するようにグループ分けされている。

制御装置４は、時刻ｔ１にグループＧ１に属するパネルＡ１、Ｂ３、Ｃ２に対して変調の開始を指示するコマンドを送信する。これにより、パネルＡ１、Ｂ３、Ｃ２は休止区間から変調区間に移行する。この変調区間では、パネルＡ１、Ｂ３、Ｃ２のそれぞれの上下左右に隣接する他のパネルは休止区間になっている。その後、パネルＡ１、Ｂ３、Ｃ２のそれぞれは、一定時間経過後に変調区間から休止区間に移行する。一定時間は、ｔ２−ｔ１以下の時間である。

さらに、制御装置４は、時刻ｔ２にグループＧ２に属するパネルＡ２、Ｂ１、Ｃ３に対して変調の開始を指示するコマンドを送信する。これにより、パネルＡ２、Ｂ１、Ｃ３は休止区間から変調区間に移行する。この変調区間では、パネルＡ２、Ｂ１、Ｃ３のそれぞれの上下左右に隣接する他のパネルは休止区間になっている。その後、パネルＡ２、Ｂ１、Ｃ３のそれぞれは、一定時間経過後に変調区間から休止区間に移行する。

さらに、制御装置４は、時刻ｔ３にグループＧ３に属するパネルＡ３、Ｂ２、Ｃ１に対して変調の開始を指示するコマンドを送信する。これにより、パネルＡ３、Ｂ２、Ｃ１は休止区間から変調区間に移行する。この変調区間では、パネルＡ３、Ｂ２、Ｃ１のそれぞれの上下左右に隣接する他のパネルは休止区間になっている。その後、パネルＡ３、Ｂ２、Ｃ１のそれぞれは、一定時間経過後に変調区間から休止区間に移行する。

時刻ｔ４以降も制御装置４は、上記ｔ１〜ｔ３のコマンド送信を同様にして繰り返す。

このように、制御装置４は、排他制御に対応するグループを記憶しておき、変調区間の開始を指示するコマンドをグループ毎に送信するだけで、簡単に排他制御を実現することができる。これにより、可視光通信の受信に際して、誤認識を低減し、ユーザが情報を認識するまでの読み取り速度の劣化を低減することができる。

なお、変調区間から休止区間への移行は、一定時間後ではなく、制御装置４からのコマンドをトリガーにしてもよい。また、グループ毎の変調区間の長さは、同じでなくてもよく、グループ毎に異なっていてもよい。

なお、図３の照明装置２は、定電流回路３３の代わりに定電圧回路を備える構成としてもよい。この場合の照明装置２の構成例について説明する。

図１４は、照明装置２の他の構成例を示すブロック図である。図１４の照明装置２は、図３と比べて、電流制御部３２、定電流回路３３および光源１０のの代わりに電圧制御部３２ａ、定電圧回路３３ｂおよび光源１０ａを備える点とが異なる。以下、異なる点を中心に説明する。

電圧制御部３２ａは、第１受信部３１から指示された調光レベルに従って、定電圧回路３３ｂが光源１０ａに供給すべき定電圧の大きさを定電圧回路３３ｂに指示する。

定電圧回路３３ｂは、光源１０ａに定電圧を供給する。たたし、この定電圧は、電圧制御部３２ａから指示された大きさの電圧に制御される。

光源１０ａは、並列に接続された複数の発光回路１０ｂを備える。各発光回路１０ｂは、複数のＬＥＤと抵抗素子とを備える。複数のＬＥＤおよび抵抗素子は直列に接続されている。抵抗素子は発光回路１０ｂを流れる電流制限用に設けられる。

駆動回路３０は、図３のような定電流回路３３を有する構成であっても、図１４のような定電圧回路３３ａを有する構成であっても、調光レベルに応じた大きさの電力を光源１０または光源１０ａに供給する。

なお、図１４の照明装置２は、図９に示した電流検出部３３ａおよび抑制部３６を備える構成としてもよい。この場合、電圧制御部３２ａの出力信号つまり、定電圧の大きさを指示する信号を、定電流の大きさを指示する信号に換算すればよい。

以上のように実施の形態に係る看板装置１は、光源に電力を供給する駆動回路３０と、光源（１０または１０ａ）と直列に接続されたスイッチ２０と、第１区間においてスイッチのオンおよびオフによる可視光通信のためのパルス変調を制御し、第２区間においてパルス変調を休止させる制御部４０とを備え、制御部４０は、第１区間における平均電流値を、第２区間における平均電流値に合わせるように、駆動回路３０から光源（１０または１０ａ）へ供給されるパルス状電流の高い方の値であるピーク値を制御する。

この構成によれば、照明装置２において第１区間と第２区間での平均照度の差を低減し、違和感を抑制することができる。

ここで、制御部４０は、第１区間および第２区間を周期的に繰り返すように駆動回路３０およびスイッチ２０を制御してもよい。

この構成によれば、照明装置２において第１区間と第２区間での平均照度の差によって生じる視覚上のちらつきを低減し、違和感を抑制することができる。

ここで、制御部４０は、第１区間の開始時にピーク値を増加させるように駆動回路３０を制御し、第２区間の開始時にピーク値を元に戻すように駆動回路３０を制御してもよい。

この構成によれば、制御部は、平均電流値を検出して電流値を制御するフィードバック方式ではなく、第１区間および第２区間それぞれの開始時点において駆動回路３０を制御するので、応答遅延による変動やちらつきを抑制することができる。

ここで、制御４０部は、第１区間におけるピーク値は、第２区間における平均電流値を、第１区間のパルス変調信号のデューティ比で除算した値にするよう制御してもよい。

この構成によれば、パルス変調信号のデューティ比を一定の値として扱うことができるので、第１区間および第２区間それぞれの開始時点において高い精度でよく電流を制御することができる。

ここで、制御部４０は、第２区間において、第１区間におけるパルス変調の周波数とは異なる周波数で、かつ、パルス変調と同じデューティ比にするように、スイッチ２０のオンおよびオフを制御してもよい。

この構成によれば、第１区間における電流ピーク値を制御することなく、第１区間と第２区間での平均照度の差を低減し、違和感を抑制することができる。

ここで、制御部４０は、第２区間において、可視光通信において無効なパルス列を発生させるようにスイッチ２０のオンおよびオフを制御してもよい。

この構成によれば、第２区間におけるパルス列が可視光通信のデータとして誤って受信されるのを回避することができる。

ここで、制御部４０は、第１区間および第２区間を周期的に発生させ、第１区間をＴ１秒、第２区間をＴ２秒とするとき、１／（Ｔ１＋Ｔ２）は６０Ｈｚ以上にしてもよい。

この構成によれば、第１区間および第２区間の明るさの差による視覚上のちらつきを低減する事ができる。

ここで、パルス変調は、１シンボルの値が複数個のスロットにおける反転パルスの位置で表される反転パルス位置変調であり、反転パルスの幅がスロット幅よりも短くしてもよい。

この構成によれば、パルス変調信号のデューティ比を大きくするので、第１区間における照度を高めることができる。

ここで、制御部４０は、駆動回路３０が光源１０に供給すべき電流の大きさを示す指令値信号を駆動回路３０に出力し、駆動回路３０は、光源に供給される電流値を検出する電流検出部３３ａと、第２区間から第１区間への切り替え時に検出された電流値をサンプルホールドし、ホールド値と指令値信号との差分に基づいて光源に供給するパルス状電流のオーバーシュートを抑制する抑制部３６とを備えてもよい。

この構成によれば、オーバーシュートによる視覚上のちらつきを抑制することができる。

また、各実施の形態に係る照明装置は、上記の点灯装置と光源とを備える。

また、各実施の形態に係る看板装置は、上記の照明装置２複数台と、複数台の照明装置２のそれぞれに可視光通信を指示する制御装置４とを備え、複数台の照明装置２は、集合看板として配列される。

以上、本発明に係る看板装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、実施の形態及び変形例における一部の構成要素を任意に組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。

１ 看板装置
２ 照明装置
３ 点灯装置
４ 制御装置
１０、１０ａ 光源
２０ スイッチ
３０ 駆動回路
３３ａ 電流検出部（検出部）
３６ 抑制部
４０ 制御部

Claims (11)

1. 光源に電力を供給する駆動回路と、
   前記光源と直列に接続されたスイッチと、
   第１区間において前記スイッチのオンおよびオフによる可視光通信のためのパルス変調を制御し、第２区間において前記パルス変調を休止させる制御部とを備え、
   前記制御部は、前記第１区間における平均電流値を、前記第２区間における平均電流値に合わせるように、前記駆動回路から前記光源へ供給されるパルス状電流の高い方の値であるピーク値を制御する
   点灯装置。
2. 前記制御部は、前記第１区間および前記第２区間を周期的に繰り返すように前記駆動回路および前記スイッチを制御する
   請求項１に記載の点灯装置。
3. 前記制御部は、前記第１区間の開始時に前記ピーク値を増加させるように前記駆動回路を制御し、前記第２区間の開始時に前記ピーク値を元に戻すように前記駆動回路を制御する
   請求項２に記載の点灯装置。
4. 前記制御部は、前記第１区間における前記ピーク値は、前記第２区間における平均電流値を、前記第１区間のパルス変調信号のデューティ比で除算した値にするよう制御する
   請求項１〜３の何れか１項に記載の点灯装置。
5. 前記制御部は、前記第２区間において、前記第１区間におけるパルス変調の周波数とは異なる周波数で、かつ、前記パルス変調と同じデューティ比にするように、前記スイッチのオンおよびオフを制御する
   請求項１に記載の点灯装置。
6. 前記制御部は、前記第２区間において、前記可視光通信において無効なパルス列を発生させるように前記スイッチのオンおよびオフを制御する
   請求項５に記載の点灯装置。
7. 前記制御部は、前記第１区間および第２区間を周期的に発生させ、
   前記第１区間をＴ１秒、前記第２区間をＴ２秒とするとき、１／（Ｔ１＋Ｔ２）は６０Ｈｚ以上である
   請求項１〜４の何れか１項に記載の点灯装置。
8. 前記パルス変調は、１シンボルの値が複数個のスロットにおける反転パルスの位置で表される反転パルス位置変調であり、
   前記反転パルスの幅がスロット幅よりも短い
   請求項１〜７の何れか１項に記載の点灯装置。
9. 前記制御部は、前記駆動回路が前記光源に供給すべき電流の大きさを示す指令値信号を前記駆動回路に出力し、
   前記駆動回路は、
   前記光源に供給される電流値を検出する検出部と、
   前記第２区間から前記第１区間への切り替え時に検出された電流値をサンプルホールドし、ホールド値と前記指令値信号との差分に基づいて前記光源に供給するパルス状電流のオーバーシュートを抑制する抑制部とを備える
   請求項１〜８の何れか１項に記載の点灯装置。
10. 請求項１に記載の点灯装置と前記光源とを備える照明装置。
11. 請求項１０に記載の照明装置複数台と、
    複数台の前記照明装置のそれぞれに可視光通信を指示する制御装置とを備え、
    前記複数台の照明装置は、集合看板として配列される
    看板装置。

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