JP2017010801A - 照明装置及びこれを用いたネットワークシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】 容易に制御することができ、離れた位置から通信を行うことができる照明装置及びこれを用いたネットワークシステムを提供する。【解決手段】 ネットワークシステム2は、携帯端末3、サーバ4、及び第1〜第6LED照明装置11〜16を備える。各LED照明装置11〜16では、切換スイッチ49が操作されると、第1〜第6LED31〜36のオン/オフが切り換えられる。携帯端末3では、第1の絵画21の近くに配置されたLED照明装置11の第1LED31から照射された第1白色光51の波形を検出し、検出波形データをサーバ4に送る。サーバ4では、入力された検出波形データと一致する検索用波形データを検索し、メモリ9に記憶された各種のデータの中から、一致した検索用波形データのIDに応じた絵画紹介データを検索し、携帯端末3に送る。携帯端末3は、受信した絵画紹介データをタッチパネル62に表示する。【選択図】 図2

Description

本発明は、LEDを用いて照明する照明装置及びこれを用いたネットワークシステムに関する。
近年、携帯電話、スマートフォン、ノートパソコン等の携帯端末を用いて無線で情報を取得する光通信システムが広く普及している。例えば、特許文献1の光通信システムでは、情報を搬送するダウンリンク信号光を、照明装置としてのマルチビーム送信機から照射し、このダウンリンク信号光を携帯端末で受光し、ダウンリンク信号光により搬送された情報を取得している。
特許文献1の光通信システムでは、マルチビーム送信機は、複数のビーム光源を備え、複数のビーム光源を所定パターンで点滅させることで、情報を搬送するダウンリンク信号光を照射させている。このため、マルチビーム送信機には、複数のビーム光源の駆動を制御する制御部が必要となる。また、複数のビーム光源を異なるパターンで点滅させることにより、種類(搬送する情報)の異なるダウンリンク信号光を照射している。
また、特許文献2の商取引方法では、自動販売機で商品を購入する場合、ユーザは、自動販売機の店舗ID、自分の暗証番号、決済方法、商品の購入金額を携帯電話機で入力して認証サーバに送る。認証サーバで決済が認証された場合、2次元コードで構成されたQR決済証明鍵が携帯電話機に送られる。このQR決済証明鍵を携帯電話機の表示部に表示して、自動販売機のQRコード(登録商標)読取装置で読み取らせて情報を取得させることで、商品を購入することができるようになる。
特開2003−069507号公報 国際公開第2002/08981号
特許文献1の光通信システムでは、複数のビーム光源自体は、一般的に演色性が同じ光を照射するものである。このため、種類の異なるダウンリンク信号光を照射するには、複数のビーム光源を異なるパターンで点滅させるように制御する必要があり、制御部での制御が複雑となる。
また、特許文献2の商取引方法のようにQRコードを用いて情報を取得する方法では、QRコードと読取装置とを近付ける必要があり、QRコードを読み取り可能な近距離に制限されている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、種類としての演色性が異なる複数の光を容易に照射することができ、且つ情報読み取りのための距離が制限されない光を照射することができる照明装置及びこれを用いたネットワークシステムを提供することを目的とする。
本発明の照明装置は、演色性の異なる白色光を照射する複数のLEDと、前記複数のLEDの発光を個別に制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
本発明の照明装置によれば、演色性の異なる白色光を照射する複数のLEDを備えるので、駆動するLEDを個別に制御するだけで、演色性の異なる白色光を照射することができる。また、情報読み取りのための距離が制限されない光を照射することができる。
本発明において、前記複数のLEDは、それぞれ青色又は赤色の波長がピークとなる白色光を照射することが好ましい。
本発明のネットワークシステムは、上記の照明装置と、前記LED照明装置から照射された白色光の波形を検出する検出手段、外部機器と通信する第1通信手段、及びデータを表示する表示手段を備える通信機器と、前記第1通信手段と通信する第2通信手段、前記通信機器から送られる前記検出手段での検出波形に基づいて白色光の種類を判別する判別手段、演色性の異なる複数種類の白色光の各々に対応した複数の表示用データを記憶した記憶手段、及び前記複数の表示用データの中から前記判別手段での判別結果に応じた表示用データを検索するデータ検索手段を有し、前記データ検索手段で検索された表示用データを前記通信機器に送信するサーバと、を備えることを特徴とする。
本発明のネットワークシステムによれば、照明装置から照射された白色光を通信機器で検出して、サーバで白色光の種類を判別し、この判別結果に応じた表示データを携帯端末で表示するので、照明装置から照射される白色光の種類を変えることにより、容易に複数の表示データを携帯端末に表示することができる。また、通信機器の検出手段は、白色光の波形を検出し、検出した波形に基づいて白色光の種類をサーバで判別するので、ピーク波長に基づいて種類を判別するものに比べて、確実に判別することができる。
本実施形態のネットワークシステムを示す概略斜視図。 ネットワークシステムを示す概略平面図。 Aは第1〜第6選択スイッチが全てオフ状態のLED照明装置の構成、Bは第1選択スイッチのみオン状態のLED照明装置の構成を示すブロック図。 第1白色光の波形を示すグラフ。 第2白色光の波形を示すグラフ。 第3白色光の波形を示すグラフ。 第4白色光の波形を示すグラフ。 第5白色光の波形を示すグラフ。 第6白色光の波形を示すグラフ。 携帯端末の構成を示すブロック図。 サーバに記憶された絵画紹介データを示す説明図。 AはID1の絵画紹介データを携帯端末のタッチパネルに表示した状態、BはID2の絵画紹介データを携帯端末のタッチパネルに表示した状態を示す正面図。 絵画の位置変更に対応して駆動するLEDを切り換えた状態のネットワークシステムを示す概略図。 第7白色光の波形を示すグラフ。 第8白色光の波形を示すグラフ。 第9白色光の波形を示すグラフ。
図1及び図2に示すように、ネットワークシステム2は、携帯端末3と、サーバ4と、第1〜第6LED照明装置11〜16とを備える。携帯端末3は、通信可能な端末であり、例えばスマートフォンから構成されている。携帯端末3は、インターネット等の通信ネットワーク6を介してサーバ4に無線接続されている。サーバ4には、通信部7、CPU8、及び各種データが記憶されたメモリ9が設けられている。なお、図1及び図2では、第1〜第6LED照明装置11〜16を拡大して表示している。
第1LED照明装置11は、例えば、美術館に展示される第1の絵画21の近くに配置されており、第1の絵画21を鑑賞する鑑賞者に向けて光を照射する。第2LED照明装置12は、美術館に展示される第2の絵画22の近くに配置されており、第2の絵画22を鑑賞する鑑賞者に向けて光を照射する。同様にして、第3〜第6LED照明装置13〜16は、第3〜第6の絵画23〜26の近くに配置されている。なお、図1では、第1,第2LED照明装置11,12、及び第1,第2の絵画21,22のみを図示している。また、各LED照明装置11〜16を、各絵画21〜26に向けて光を照射するようにしてもよい。
第3〜第6LED照明装置13〜16、及び第3〜第6の絵画23〜26は、第1,第2LED照明装置11,12、及び第1,第2の絵画21,22から離れた位置に配置されているが、図2では、簡略的に近くに図示している。
第1LED照明装置11は、本体ケース30と、本体ケース30の前面に設けられ、それぞれ演色性の異なる白色光を照射する第1LED31、第2LED32、第3LED33、第4LED34、第5LED35、及び第6LED36とを備える。本体ケース30には、側方からの光が各LED31〜36に入光するのを防ぐための四角筒状のシェイド30aが設けられている。なお、図2では、シェイド30aの図示を省略している。また、本体ケース30の後面には、放熱用のヒートシンク(図示せず)が取り付けられている。
図3Aに示すように、第1LED照明装置11は、第1〜第6LED31〜36が接続される第1〜第6選択スイッチ41〜46と、各選択スイッチ41〜46を制御して各LED31〜36のオン/オフを制御するLED選択回路47とを備える。
第1LED照明装置11は、各選択スイッチ41〜46を介して各LED31〜36に電力を供給するLED電源48と、駆動するLEDを切り換える切換スイッチ49とを備える。LED電源48は、美術館に設けられた電源50に接続されている。
第2〜第6LED照明装置12〜16は、第1LED照明装置11と同様に、本体ケース30と、第1〜第6LED31〜36と、第1〜第6選択スイッチ41〜46と、LED選択回路47と、LED電源48と、切換スイッチ49とを備える。なお、第1〜第6LED照明装置11〜16は、メモリ(図示せず)を備える。
切換スイッチ49を操作すると、LED選択回路47に切換信号が入力される。LED選択回路47は、切換信号が入力されると、第1〜第6選択スイッチ41〜46を制御して、第1〜第6LED31〜36のオン/オフを切り換える。
図3Aに示すように、LED選択回路47は、電源スイッチ(図示せず)により各LED照明装置11〜16の電源がオンされると、第1〜第6選択スイッチ41〜46の全てをオフにして、第1〜第6LED31〜36の全てを消灯した状態とする。この状態で切換スイッチ49が操作されて、切換信号が入力されると、図3Bに示すように、LED選択回路47は、第1選択スイッチ41のみをオンする。これにより、電源50から供給された電力が、LED電源48、第1選択スイッチ41を介して第1LED31にのみ供給され、第1LED31のみ点灯する。
第1LED31のみ点灯している状態で切換スイッチ49が操作されて、切換信号が入力されると、LED選択回路47は、第1選択スイッチ41をオフし、第2選択スイッチ42のみをオンして第2LED32のみを点灯する。以降は、切換信号が入力される毎に、LED選択回路47は、第3LED33のみを点灯、第4LED34のみを点灯、第5LED35のみを点灯、第6LED36のみを点灯、第1〜第6LED31〜36の全てを消灯の順に、第1〜第6選択スイッチ41〜46の駆動を切り換える。なお、切換スイッチ49は、保護カバー(図示せず)により保護されており、美術館の管理者のみ操作可能となっている。
第1LED31は、図4に示すような波形の第1白色光51を照射する。この第1白色光51は、663nmの赤色の光がピークとなり、演色性Raが44、ケルビン数(色温度)が6200Kとなる。
第2LED32は、図5に示すような波形の第2白色光52を照射する。この第2白色光52は、634nmの赤色の光がピークとなり、演色性Raが50、ケルビン数が10000Kとなる。
第3LED33は、図6に示すような波形の第3白色光53を照射する。この第3白色光53は、445nmの青色の光がピークとなり、演色性Raが70、ケルビン数が5200Kとなる。
第4LED34は、図7に示すような波形の第4白色光54を照射する。この第4白色光54は、449nmの青色の光がピークとなり、演色性Raが85、ケルビン数が6200Kとなる。
第5LED35は、図8に示すような波形の第5白色光55を照射する。この第5白色光55は、448nmの青色の光がピークとなり、演色性Raが89、ケルビン数が4300Kとなる。
第6LED36は、図9に示すような波形の第6白色光56を照射する。この第6白色光56は、447nmの青色の光がピークとなり、演色性Raが94、ケルビン数が5500Kとなる。なお、図4〜図9に示す第1〜第6白色光51〜56は、大塚電子株式会社製の分光光度計を用いて測定した。
本実施形態では、第1の絵画21の近くに配置された第1LED照明装置11では、第1LED31から第1白色光51が照射され、第2の絵画22の近くに配置された第2LED照明装置12では、第2LED32から第2白色光52が照射されるようにセットされている(図1参照)。また、第3LED照明装置13では、第3LED33から第3白色光53が照射され、第4LED照明装置14では、第4LED34から第4白色光54が照射され、第5LED照明装置15では、第5LED35から第5白色光55が照射され、第6LED照明装置16では、第6LED36から第6白色光56が照射されるようにセットされている。
図10に示すように、携帯端末3は、通信部61と、タッチパネル62と、レンズ63と、分光器64と、CPU65とを備える。タッチパネル62は、携帯端末3の前面に設けられ、レンズ63は後面に設けられている。また、携帯端末3には、CCD等の撮像素子を有する撮像部(図示せず)が設けられている。
携帯端末3は、待機モードと、電話モードと、インターネットモードと、光の波形を検出する光波形検出モードとに切り換え可能になっている。各モードの切り換えは、タッチパネル62を操作することで行われる。インターネットモードは、携帯端末3の通信部61と、サーバ4の通信部7とを通信ネットワーク6を介して接続する。
携帯端末3が光波形検出モードに切り換えられると、分光器64は、レンズ63を介して入射した光の波形を検出する。ユーザは、波形を検出したい光がレンズ63に入射するように携帯端末3をセットする。本実施形態では、分光器64は、第1の絵画21の近くに配置された第1LED照明装置11の第1LED31から照射された第1白色光51の波形を検出する。
ユーザは、波形を検出した場合、通信ネットワーク6を介して携帯端末3をサーバ4に接続する。携帯端末3は、検出波形データ(第1白色光51の検出波形データ)を、通信部61、通信ネットワーク6を介してサーバ4の通信部7に送る。
サーバ4のCPU8は、入力された検出波形データと、メモリ9に記憶された検索用波形データとを比較して、検出波形データと一致する検索用波形データを検索する。メモリ9には、第1〜第6白色光51〜56と同じ波形の6個の検索用波形データが記憶されている。各検索用波形データには、各々ID(ID1〜ID6)が付けられている。なお、一致とは、完全に一致だけではなく、ほぼ一致も含み、同じとは、完全に同じだけではなく、ほぼ同じも含む。
サーバ4のCPU8は、メモリ9に記憶された各種のデータの中から、一致した検索用波形データのID(ID1)に応じた絵画紹介データを検索する。図11に示すように、メモリ9には、ID1〜ID6の各々に対応した絵画紹介データが記憶されている。例えば、ID1に対応した絵画紹介データは、「作者:A山B男(1900〜1970)、作年度:1940、タイトル:郷」となっている。CPU8は、ID1に対応した絵画紹介データを、通信部7、通信ネットワーク6を介して携帯端末3の通信部61に送る。
図12Aに示すように、携帯端末3のCPU65は、通信部61で受信した絵画紹介データ(「作者:A山B男(1900〜1970)、作年度:1940、タイトル:郷」)をタッチパネル62に表示する。
また、携帯端末3の分光器64により、第2の絵画22の近くに配置された第2LED照明装置12の第2LED32から照射された第2白色光52の波形を検出すると、第2白色光52の検出波形データを、通信部61、通信ネットワーク6を介してサーバ4の通信部7に送る。サーバ4のCPU8は、メモリ9に記憶された各種のデータの中から、第2白色光52の検出波形データと一致する検索用波形データを検索する。
サーバ4のCPU8は、一致する検索用波形データのID(ID2)に応じた絵画紹介データ(「作者:C川D介(1910〜1975)、作年度:1950、タイトル:花」)を、携帯端末3に送る。図12Bに示すように、携帯端末3のCPU65は、受信した絵画紹介データをタッチパネル62に表示する。
同様にして、第3〜第6LED33〜36から照射された第3〜第6白色光53〜56の波形を検出すると、ID3〜ID6が検索され、ID3〜ID6に応じた絵画紹介データがタッチパネル62に表示される。なお、サーバ4から携帯端末3に送るデータは、絵画紹介データに限らず、例えば、絵画に関する情報が記載されたウェブサイトのURLデータを送るようにしてもよい。
第3〜第6白色光53〜56は、ピークとなる波長は似ているが、全体の波形は異なる。本実施形態では、各白色光51〜56の波形を検出しているので、いずれの白色光であるかを容易に識別することができる。
図13に示すように、美術館に展示される絵画は、展示する位置が変わることがある。例えば、第1の絵画21と、第2の絵画22との展示位置を変えた場合、第1の絵画21の近くには、第2LED照明装置12が配置され、第2LED32から第2白色光52が照射されることとなる。第2白色光52は、一致する検索用波形データのIDはID2であり、絵画紹介データは、「作者:C川D介(1910〜1975)、作年度:1950、タイトル:花」となる。この場合、第1の絵画21とは異なる絵画紹介データが携帯端末3に表示されるという問題が発生する。
上記問題を解決するために、第1の絵画21の近くに配置された第2LED照明装置12の切換スイッチ49を操作して、第1LED31から第1白色光51を照射するように切り換える。同様に、第2の絵画22の近くに配置された第1LED照明装置11の切換スイッチ49を操作して、第2LED32から第2白色光52を照射するように切り換える。
従来のQRコードを読み取ることにより絵画紹介データを表示するものでは、展示する絵画が変わった場合、QRコードを変更する、又は、サーバ4の絵画紹介データを変更する必要があり、手間がかかる。また、従来の所定パターンでLEDを点灯・消灯させることで、所定の情報を搬送する信号光を照射するものでは、展示する絵画が変わった場合、LEDの点灯・消灯パターンを変更する必要があり、照明装置の制御部での制御が複雑となる。さらに、複数のLED点灯・消灯パターンを照明装置のメモリに記憶しておく必要があり、容量の大きいメモリが必要となる。
本実施形態では、第1〜第6LED照明装置11〜16は、演色性の異なる白色光を照射する第1〜第6LED31〜36を備えているので、駆動するLEDを切り換えるだけで、照射する白色光の種類を容易に切り換えることができる。また、LEDの点灯・消灯パターンプログラムを照明装置のメモリに記憶させておく必要もないので、メモリの容量を小さくすることができる。
このように、第1〜第6LED照明装置11〜16自体を交換することなく、第1〜第6LED照明装置11〜16から照射する白色光の種類を切り換えることができる。また、サーバ4のデータを変更することなく、展示されている絵画に対応した絵画紹介データを携帯端末3で表示することができる。
さらに、LEDから照射される白色光の波形を携帯端末で検出し、検出波形に基づいて情報を取得するので、白色光の届く範囲であれば情報を取得することができる。これにより、QRコードの読み取りのように近距離でしか行うことができないものに比べて、遠距離での情報取得を行うことができる。例えば、高層ビルの屋上に設けた照明装置から地上に届く白色光を照射する場合、屋上からの白色光を地上で受光して波形を検出し、情報を取得することができる。
なお、上記実施形態では、第1〜第6LED31〜36を設けているが、LEDの数は適宜変更可能であり、照射する白色光の演色性及び波形も適宜変更可能である。
また、図14に示すように、第3LED33から第3白色光53を照射させ、且つ第5LED35から第5白色光55を照射させることで、これらがミックスされた第7白色光57を照射させるようにしてもよい。同様に、図15に示すように、第1,第3,第4LED31,33,34から第1,第3,第4白色光51,53,54を照射させることで、これらがミックスされた第8白色光58を照射させてもよく、図16に示すように、第2,第3,第5,第6LED32,33,35,36から第2,第3,第5,第6白色光52,53,55,56を照射させることで、これらがミックスされた第9白色光59を照射させてもよい。第1〜第6白色光51〜56の組合せにより、第1〜第6白色光51〜56を含む63種類の波形及び演色性の異なる白色光を照射することができる。これにより、例えば美術館であれば、63個の美術品まで1種類のLED照明装置で対応することができる。
上記実施形態では、美術館にLED照明装置を配置しているが、これに限定されることなく、例えば、複数の建築物の各々の近傍にLED照明装置を配置し、建築物の情報を取得して表示させるようにしてもよい。この場合、例えば、曜日毎に駆動するLEDを切り換えることで、同じ建築物でも曜日毎に異なる情報を表示させるようにしてもよい。
また、街並み等の景観の情報を取得して表示させるようにしてもよい。この場合、街並みの入口にLED照明装置を配置し、街並みの景観が変わる場所にもLED照明装置を配置する。さらに、情報を取得する対象物から離れた位置に、LED照明装置を配置してもよい。
上記実施形態では、操作スイッチにより駆動するLEDを切り換えているが、操作スイッチに代えて、駆動するLEDを入力する操作パネル等の操作手段を設けるようにしてもよい。上記した第1〜第6白色光をミックスして63種類の波形の異なる白色光を照射させる場合には、操作パネルを設けることが好ましい。
上記実施形態では、携帯端末の分光器により白色光の波形を検出しているが、撮像部のホワイトバランス機能により、白色光の種類(波形)を検出するようにしてもよい。また、白色光の種類判別は、携帯端末上で行うようにしてもよい。
2…ネットワークシステム、 3…携帯端末、4…サーバ、 6…インターネット、 7…通信部、8…CPU、 9…メモリ、 11〜16…第1〜第6LED照明装置、21〜26…第1〜第6の絵画、 31〜36…第1〜第6LED、41〜46…第1〜第6選択スイッチ、 47…LED選択回路、48…LED電源、 49…切換スイッチ、 50…電源、51〜59…第1〜第9白色光、 61…通信部、62…タッチパネル、 63…レンズ、 64…分光器、65…CPU

Claims (3)

  1. 演色性の異なる白色光を照射する複数のLEDと、
    前記複数のLEDの発光を個別に制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする照明装置。
  2. 請求項1に記載の照明装置において、
    前記複数のLEDは、それぞれ青色又は赤色の波長がピークとなる白色光を照射することを特徴とする照明装置。
  3. 請求項1又は2に記載の照明装置と、
    前記LED照明装置から照射された白色光の波形を検出する検出手段、外部機器と通信する第1通信手段、及びデータを表示する表示手段を備える通信機器と、
    前記第1通信手段と通信する第2通信手段、前記通信機器から送られる前記検出手段での検出波形に基づいて白色光の種類を判別する判別手段、演色性の異なる複数種類の白色光の各々に対応した複数の表示用データを記憶した記憶手段、及び前記複数の表示用データの中から前記判別手段での判別結果に応じた表示用データを検索するデータ検索手段を有し、前記データ検索手段で検索された表示用データを前記通信機器に送信するサーバと、を備えることを特徴とするネットワークシステム。
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