JP4661763B2

JP4661763B2 - 光伝送システム

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Publication number: JP4661763B2
Application number: JP2006285359A
Authority: JP
Inventors: 和史長添
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2011-03-30
Anticipated expiration: 2026-10-19
Also published as: JP2008104020A

Description

本発明は、放電灯の光の周波数を変調することによってデータの通信を行う光伝送システムに関するものである。

放電灯の光の周波数を変調することによってデータの通信を行う従来の光伝送システムとして、特許文献１には、ＮＲＺ方式によって変調するビットパターンによって光出力波形を制御する照明光伝送システムが開示されている。特許文献１の照明光伝送システムでは、送信信号における「０」のレベルに照明負荷の全点灯周波数が、「１」のレベルに全点灯用周波数より高周波である調光点灯周波数が、それぞれ対応し、インバータ回路によって全点灯周波数又は調光点灯周波数で照明負荷に流れるランプ電流波形が制御される。
特開２００６−２３７８６９号公報（段落００３０〜００４１及び第１，２図）

しかしながら、上記従来の光伝送システムには、送信信号の「０」及び「１」に対して固定の周波数が割り当てられているので、送信信号の「０」と「１」の割合が変化すると放電灯の調光レベルも変化し、放電灯の光がちらつくという問題があった。さらに、送信信号の「０」及び「１」のそれぞれの周波数が固定されていることから、送信信号を送信するときに放電灯の調光レベルをユーザの要望に応じて設定することができないという問題もあった。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、データの通信を行っているときであっても、放電灯の光のちらつきを低減することができるとともに、ユーザの要望に応じた調光レベルで放電灯を調光することができる光伝送システムを提供することにある。

請求項１の発明は、放電灯の光の周波数を変調することによってデータの通信を行う光伝送システムであって、前記データを作成する信号源と、前記放電灯の調光レベルを設定するための調光信号が入力される調光信号入力手段と、前記データが取り得るビットパターンごとに、２値レベルの組み合わせからなる変換パターンを、一方のレベルと他方のレベルとの比率が当該すべての変換パターンで等しくなるように対応付けている第１のデータテーブルを保持するとともに、前記調光信号ごとに、前記２値レベルのそれぞれに対応する動作周波数を、一方のレベルの動作周波数と他方のレベルの動作周波数との差分がすべての調光レベルにおける２値レベル間で一定になるように対応付けている第２のデータテーブルを保持する保持手段と、前記第２のデータテーブルを用いて、前記調光信号入力手段で入力された前記調光信号から前記２値レベルのそれぞれの前記動作周波数を設定し、前記信号源から前記データが入力されると、前記第１のデータテーブルを用いて、当該入力されたデータを前記ビットパターンごとに前記変換パターンに順次変換する変換手段と、前記変換手段からの前記変換パターンを構成する前記２値レベルの前記動作周波数に基づいて前記放電灯への供給電力の周波数を変動して当該放電灯を調光する点灯回路とを有する照明器具を備えるとともに、前記放電灯の光を受光し、受光した前記放電灯の光から前記２値レベルの周波数間の相対値を検出して前記データを復調する受信器を備えることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記受信器が、受光した前記放電灯の光の周波数の変化量と、前記一方のレベルの動作周波数と前記他方のレベルの動作周波数との差分から定められる閾値との比較に基づいて、前記データを復調することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記調光信号入力手段が、前記調光レベルを設定し当該設定した調光レベルに基づく調光信号を作成する調光制御コントローラと接続し、前記調光制御コントローラから前記調光信号入力手段に前記調光信号が入力されることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、データの通信を行っているときであっても、データのビットパターンの変化による放電灯のちらつきを低減することができるとともに、ユーザの要望に応じた調光レベルで放電灯を調光することができる。

請求項２の発明によれば、放電灯の光の周波数が変動した場合であっても、２値レベルのそれぞれに対応する動作周波数が混同してしまう可能性を低減することができ、受信器によってデータを確実に復調することができる。

請求項３の発明によれば、ユーザの要望や用途に応じた調光制御コントローラと組み合わせることができる。例えば省エネルギー対応の調光制御コントローラと組み合わせることによって、省エネルギー制御とデータの通信とを両立することができる。また、演出用調光制御コントローラと組み合わせることによって、例えば店舗などでの演出制御とデータの通信とを両立することができる。

（実施形態１）
まず、本発明の実施形態１に係る光伝送システムの構成について図１〜５を用いて説明する。この光伝送システムは、図１に示すように、放電灯の光１０の周波数を変調することによってデータの通信を行うものであり、放電灯１と、放電灯１を調光制御する照明器具２と、放電灯の光１０を受光する受信器３とを備えている。

放電灯１は、例えば蛍光灯や高輝度放電灯、無電極放電灯など高周波での点灯を可能とする照明用光源であり、照明器具２に保持され、調光制御される。放電灯１を保持する照明器具２の設置場所（例えば住宅や事務所、店舗、屋外など）や用途（例えば一般照明や演出用途など）、面積などによって、ユーザは最適な放電灯１を選択する。

続いて、実施形態１に係る照明器具２の構成について説明する。この照明器具２は、放電灯１に供給する高周波電力の周波数を制御することで放電灯の光１０の周波数を変調し、データを送信するものであり、データを作成する信号源２０と、信号源２０で作成されたデータを２値レベルの変換パターンに変換する制御回路部２１と、制御回路部２１で変換された２値レベルの動作周波数に基づいて放電灯１への供給電力の周波数を変動して放電灯１を調光する点灯回路部２２とを備えている。

信号源２０は、例えば歩行者ナビゲーション用の位置アドレス情報や、放電灯１が取り付けられる照明器具２の位置情報などから、ディップスイッチ（図示せず）で設定することで１０数ビットのデジタル値である２値化されたデータを作成する。

制御回路部２１は例えばマイコンなどで構成されるものであり、放電灯１の調光レベルを設定するための調光信号が入力される調光信号入力部２３と、信号源２０からのデータが取り得るビットパターンごとに、２値レベルの組み合わせからなる変換パターンを対応付けている第１のデータテーブル、及び、調光信号入力部２３からの調光信号ごとに、２値レベルのそれぞれに対応する動作周波数を対応付けている第２のデータテーブルを保持するデータ保持部２４と、データ保持部２４で保持されている第１データテーブル及び第２のデータテーブルを用いてデータを変換パターンに変換する変換部２５とを備えている。

調光信号入力部２３は例えば積分回路やマイコンなどで構成され、調光制御コントローラ４と接続している。この調光制御コントローラ４は例えば省エネルギー調光制御コントローラや演出用調光制御コントローラなどであり、放電灯１の調光レベルを設定し、設定した調光レベルに基づく調光信号を作成する。調光制御コントローラ４で作成された調光信号は、図２に示すように、例えば周波数１ｋＨｚのＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号であり、調光レベルに応じてオン・デューティの割合が変動する。オン・デューティ（％）は｛（オン状態の時間Ｔ１）／（１周期の時間Ｔ）｝×１００で表される。なお、調光信号は上記のようなＰＷＭ信号に限定されるものではなく、例えば調光レベルに応じて１Ｖ以上１０Ｖ以下の範囲で振幅が変動する直流電圧などであってもよい。

調光信号は、図１に示すように、調光制御コントローラ４から調光信号入力部２３に入力される。調光信号入力部２３は、入力された調光信号を積分回路で平滑して直流電圧に変換し、変換した直流電圧からマイコンのＡＤ変換機能又はカウンタ機能を用いてオン・デューティを求める。なお、調光信号が調光レベルに応じて振幅が変動する直流電圧である場合、調光信号入力部２３は、入力した直流電圧からマイコンのＡＤ変換機能又はカウンタ機能を用いてオン・デューティを求めればよい。

データ保持部２４は例えばＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）などで構成され、第１のデータテーブル及び第２のデータテーブルを保持している。第１のデータテーブルは、図３に示すように、信号源２０（図１参照）からのデータが取り得るビットパターンごとに、「ハイレベル」と「ローレベル」の組み合わせからなる変換パターンを、「ハイレベル」と「ローレベル」との比率がすべての変換パターンで等しくなるように対応付けているものである。

上記対応付けについて具体的に説明する。データのビットパターンが「００」の場合、図３（ａ）に示すように、第１スロットが「ハイレベル」、第２〜４スロットが「ローレベル」である１シンボルの変換パターンを対応付けている。データのビットパターンが「０１」の場合、図３（ｂ）に示すように、第２スロットが「ハイレベル」、第１，３，４スロットが「ローレベル」である１シンボルの変換パターンを対応付けている。データのビットパターンが「１０」の場合、図３（ｃ）に示すように、第３スロットが「ハイレベル」、第１，２，４スロットが「ローレベル」である１シンボルの変換パターンを対応付けている。データのビットパターンが「１１」の場合、図３（ｄ）に示すように、第４スロットが「ハイレベル」、第１〜３スロットが「ローレベル」である１シンボルの変換パターンを対応付けている。最後に、データのスタートに対しては、図３（ｅ）に示すように、第５，６スロットが「ハイレベル」、第１〜４，７，８スロットが「ローレベル」である２シンボルの変換パターンを対応付けている。なお、１シンボルは４スロットから構成される。上記より、データの取り得るすべてのビットパターンを、「ハイレベル」と「ローレベル」との比率が１：３となる変換パターンに変換することができる。

一方、第２のデータテーブルは、図４に示すように、調光信号入力部２３（図１参照）からの調光信号のオン・デューティ及び調光レベルごとに、変換パターンの「ハイレベル」及び「ローレベル」のそれぞれに対応する動作周波数を、「ハイレベル」の動作周波数と「ローレベル」の動作周波数との差分がすべての変換パターンで一定（実施形態１では５．０ｋＨｚ）になるように対応付けているものである。例えば、調光信号のオン・デューティが５％、調光レベルが１００％である場合、「ハイレベル」の動作周波数を５０．０ｋＨｚ、「ローレベル」の動作周波数を５５．０ｋＨｚとする。また調光信号のオン・デューティが９５％、調光レベルが２５％である場合、「ハイレベル」の動作周波数を７５．０ｋＨｚ、「ローレベル」の動作周波数を８０．０ｋＨｚとしている。なお、「ハイレベル」及び「ローレベル」の動作周波数の具体的な値及び「ハイレベル」の動作周波数と「ローレベル」の動作周波数との差分の具体的な値は上記に限定されるものではなく、例えば放電灯１（図１参照）の仕様などに応じて適宜設定されるものである。また、実施形態１において、調光信号のオン・デューティと「ハイレベル」及び「ローレベル」の動作周波数との関係は大きな範囲（図４の調光信号のオン・デューティ５％〜９５％）で見ると必ずしも１次関数ではないが、小さな範囲（図４の調光信号のオン・デューティ５％〜８％）で見ると１次関数と近似してもよい。

図１の変換部２５は、調光信号入力部２３から調光信号が入力されると、データ保持部２４で保持されている第２のデータテーブルを用いて、入力された調光信号から変換パターンの「ハイレベル」及び「ローレベル」のそれぞれの動作周波数を設定する。動作周波数を設定した変換部２５は、信号源２０からデータが入力されると、データ保持部２４で保持されている第１のデータテーブルを用いて、入力されたデータをビットパターンごとに変換パターンに順次変換する。

点灯回路部２２は、制御回路部２１の変換部２５からの変換パターンを構成する「ハイレベル」及び「ローレベル」のそれぞれの動作周波数に基づいて放電灯１への供給電力の周波数を変動して放電灯１を調光するものであり、直流電流を作成する直流電源２６と、変換部２５からの変換パターンに基づいて後述のインバータ回路部２８を制御する発振回路部２７と、放電灯１に高周波電力を供給するインバータ回路部２８とを備えている。

直流電源２６は、例えばダイオードブリッジ回路などで構成される整流平滑回路部と、例えばシャントレギュレータ又はカレントミラー回路などで構成される定電流回路部とを備え、入力側で交流電源（図示せず）と接続している。交流電源は例えば商用電源などである。このような構成の直流電源２６は、交流電源からの交流電流を整流平滑回路部で整流して平滑し、定電流回路部で大きさを一定にし、直流電流をインバータ回路部２８に供給する。

発振回路部２７は、インバータ回路部２８に備えられる後述の２つのスイッチング素子（図示せず）を、変換部２５からの変換パターンの「ハイレベル」の動作周波数又は「ローレベル」の動作周波数で交互に駆動する。

インバータ回路部２８は、例えばパワーＭＯＳＦＥＴやバイポーラトランジスタなどの２つのスイッチング素子（図示せず）を備えるハーフブリッジ式のものであり、発振回路部２７によってスイッチング素子が駆動されて、直流電源２６からの直流電流を高周波電流に変換し、変換した高周波電流を放電灯１に供給する。インバータ回路部２８は共振を利用して動作周波数の変化によって高周波電流を変化させている。具体的には、動作周波数が低くなると高周波電流が大きくなり、動作周波数が高くなると高周波電流が小さくなる。放電灯１から出力される光１０の周波数は上記動作周波数の２倍である。なお、インバータ回路部２８は、ハーフブリッジ式に限定されるものではなく、例えばフルブリッジ式や一石式など、放電灯１を点灯するために利用可能な汎用のインバータ回路であってもよい。また、インバータ回路部２８は、チョッパ回路と一部の部品を兼用するチョッパ兼用インバータ回路であってもよい。

ところで、人間の目の応答可能な周波数であるＣＦＦ（ＣｒｉｔｉｃａｌＦｕｓｉｏｎＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）は年齢（高年齢になると光の変化への応答性が悪くなる）や個人差によって異なるが、少なくとも１２０Ｈｚ以上であれば人間はちらつきを感じない。なぜなら、５０／６０Ｈｚの商用電源に接続された放電灯から放射される光の周波数は１００／１２０Ｈｚであるが、この光によって人間がちらつきを感じていないためである。実施形態１の４値ＰＰＭの変換パターンでは、データの「００」に対応する変換パターン（図３（ａ）参照）と、次のパケットにおけるデータの「スタート」に対応する変換パターン（図３（ｅ）参照）とが連続する場合に、「ローレベル」が７スロットも続いて最も長くなる。この「ローレベル」の連続する時間が、１２０Ｈｚの逆数である８．３ミリ秒以下であれば、人間はちらつきを感じないことになる。

また、インバータ回路部２８の「ハイレベル」の動作周波数と「ローレベル」の動作周波数とが発生する頻度が変換パターンに関係なく一定であることから、所定の動作周波数に相当する光１０が放電灯１から出力することになる。図５を用いて説明すると、「ハイレベル」時の放電灯の光１０は●印で表され（図５の（ａ））、「ローレベル」時の放電灯の光１０は▲印で表される（図５の（ｂ））。「ハイレベル」の動作周波数と「ローレベル」の動作周波数とが発生する頻度は１：３であるため、１シンボルあたりの放電灯の光１０の平均は図５の（ｃ）のようになる。具体的な数値を上げると、例えば「ハイレベル」の動作周波数を５０．０ｋＨｚ、「ローレベル」の動作周波数を５５．０ｋＨｚとすると、１シンボルあたりの放電灯の光１０の平均は、動作周波数が５３．７５ｋＨｚで一定とした場合と同等の大きさとなる。なお、インバータ回路部２８の動作周波数と放電灯の光１０の大きさとの関係は厳密には１次関数ではないが、「ハイレベル」の動作周波数と「ローレベル」の動作周波数との間隔が小さいため１次関数として近似してもよい。

続いて、実施形態１に係る受信器３の構成について説明する。この受信器３は、図１に示すように、放電灯の光１０を受光し、受光した放電灯の光１０から２値レベルの周波数間の相対値を検出してデータを復調するものであり、放電灯の光１０を受光する光電変換部３０と、受光した放電灯の光１０からデータを復調する復調部３１とを備えている。

光電変換部３０は例えばフォトダイオードや抵抗などで構成され、放電灯の光１０を受光し、受光した放電灯の光１０に含まれている変換パターンを電気信号に変換する。

復調部３１は、増幅回路部３２と、フィルタ回路部３３と、微分回路部３４と、比較部３５と、判断部３６とを備えている。増幅回路部３２は例えばオペアンプなどで構成され、光電変換部３０で変換された電気信号を増幅する。フィルタ回路部３３は、例えばオペアンプなどで構成される汎用のバンドパスフィルタであり、増幅回路部３２で増幅された電気信号の周波数の変化量を検出しやすくする。微分回路部３４は例えばオペアンプなどで構成され、フィルタ回路部３３でフィルタリングされた電気信号の周波数の変化量をアナログ信号として出力する。

比較部３５は例えばコンパレータなどで構成され、電気信号の周波数の変化量と、「ハイレベル」の動作周波数と「ローレベル」の動作周波数との差の絶対値の２倍として定められる閾値とを比較してデジタル信号に変換するものである。つまり、比較部３５は、受光した放電灯の光１０の周波数の変化量と、「ハイレベル」の動作周波数と「ローレベル」の周波数との差分から定められる閾値との比較を行う。

具体的に説明すると、電気信号の周波数の変化量が、上記のように定められる閾値を越えて増加した場合、「ローレベル」の動作周波数から「ハイレベル」の動作周波数に切り替わったものとして、デジタル信号を「ローレベル」から「ハイレベル」に切り替える。一方、電気信号の周波数の変化量が上記の閾値を越えて減少した場合、「ハイレベル」の動作周波数から「ローレベル」の動作周波数に切り替わったものとして、デジタル信号を「ハイレベル」から「ローレベル」に切り替える。また、電気信号の周波数の変化量が上記の閾値に満たない場合、動作周波数の切り替えがなかったものとして、デジタル信号を「ハイレベル」のときは「ハイレベル」のまま、「ローレベル」のときは「ローレベル」のままとする。

ここで、「ローレベル」の動作周波数と「ハイレベル」の動作周波数との差分そのものではなく、この差分の２倍を閾値としているのは、放電灯の光１０の周波数が上記動作周波数の２倍となっているからである。

なお、閾値を、「ローレベル」の動作周波数と「ハイレベル」の動作周波数との差分の絶対値の２倍としたが、部品特性や周辺環境による影響を考慮して閾値に補正係数を乗じてもよく、その結果、閾値は、数学的に２倍であることに限定されなくてもよい。

判断部３６は例えばマイコンなどで構成され、比較部３５からのデジタル信号に基づいてデータを復調する。なお、復調されたデータを表示する表示部（図示せず）が設けられた構成であってもよい。

次に、実施形態１の光伝送システムの動作について図１，６を用いて説明する。ここでは、放電灯１が調光レベル１００％で点灯する場合と、その後、調光レベルを２５％に変更した場合の動作を順に説明する。まず、図１の照明器具２の点灯回路部２２において直流電源２６が交流電源（図示せず）からの交流電流を直流電流に変換し、変換した直流電流をインバータ回路部２８に出力する。一方、制御回路部２１において、調光信号入力部２３が、調光レベル１００％に対応する調光信号（オン・デューティ５％のＰＷＭ信号）を調光制御コントローラ４から入力し、入力した調光信号からオン・デューティを求める。ここではオン・デューティが５％であるから、変換部２５は第２のデータテーブルを用いて「ハイレベル」の動作周波数を５０．０ｋＨｚ、「ローレベル」の周波数を５５．０ｋＨｚと設定する。信号源２０からのデータが変換部２５に入力されていない場合、インバータ回路部２８は、変換部２５で設定された「ハイレベル」の動作周波数５０．０ｋＨｚ及び「ローレベル」の動作周波数５５．０ｋＨｚに基づいて放電灯１に高周波電流を供給し、放電灯１を点灯させる。

これに対して、信号源２０から変換部２５に１バイトの２進数「１０１１０１００」からなるデータが入力されると、変換部２５は信号源２０からのデータを、図６（ａ）に示すように、スタートビットを含めて４値ＰＰＭのビット構成に変換し、発振回路部２７を制御してインバータ回路部２８の動作周波数を制御する。ここでは同一データである「スタート＋データ」を１パケットとして繰り返し送信する。図１のインバータ回路部２８が、変換部２５で設定された「ハイレベル」の動作周波数及び「ローレベル」の動作周波数に応じて放電灯１に高周波電流を供給し、この高周波電流に基づいて放電灯１を点灯させる。受信器３は放電灯の光１０を受光し、受光した光１０の周波数の変化量に基づいて、データを復調する。

その後、調光信号入力部２３が、調光レベル２５％に対応する調光信号（オン・デューティ９５％のＰＷＭ信号）を調光制御コントローラ４から入力した場合、「ハイレベル」の動作周波数及び「ローレベル」の動作周波数は、図６（ｂ）に示すように、７５．０ｋＨｚ、８０．０ｋＨｚとなる。このときの照明器具２の動作は、調光レベル１００％に対応する調光信号を入力したときと同じである。

以上、実施形態１によれば、データの通信を行っているときであっても、データのビットパターンの変化による放電灯１のちらつきを低減することができるとともに、ユーザの要望に応じた調光レベルで放電灯１を調光することができる。また、放電灯の光１０の周波数が変動した場合であっても、「ハイレベル」の動作周波数と「ローレベル」の動作周波数が混同してしまう可能性を低減することができ、受信器３によってデータを確実に復調することができる。さらに、ユーザの要望や用途に応じた調光制御コントローラ４と組み合わせることができる。例えば省エネルギー対応の調光制御コントローラと組み合わせることによって、省エネルギー制御とデータの通信とを両立することができる。また、演出用調光制御コントローラと組み合わせることによって、例えば店舗などでの演出制御とデータの通信とを両立することができる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２に係る光伝送システムの構成について図７，８を用いて説明する。この光伝送システムは、実施形態１の光伝送システム（図１参照）と同様に、照明器具２を備えているが、実施形態１の光伝送システムにはない以下に記載の特徴部分を有する。

実施形態２の光伝送システムは、実施形態１の受信器３（図１参照）に代えて図７に示すような受信器３ａを備えている。この受信器３ａは、光電変換部３０と、復調部３１ａとを備えている。なお、光電変換部３０は実施形態１の光電変換部と同様のものである。

一方、復調部３１ａは、増幅回路部３２と、アナログ／デジタル変換部３７と、判断部３６ａとを備えている。なお、増幅回路部３２は実施形態１の増幅回路部と同様のものである。

アナログ／デジタル変換部３７は、増幅回路部３２で増幅された電気信号をデジタル信号に変換して判断部３６ａに出力するものである。サンプリング周波数は「ローレベル」の動作周波数の２倍より十分に高い値が設定されている。

判断部３６ａは移動平均法を用いてデータを平滑化して瞬時的なノイズを除去する。次に、瞬時的なノイズが除去されたデジタル信号から周波数に変換するために周期（周波数の逆数）を求める波形整理処理の前処理として、図８に示す三段階の処理を行う。

まず、第１段階として、ノイズ除去した電気信号の波形のピーク値から振幅を求める（図８（ａ）参照）。続いて、第２段階として、振幅の中点を求める（図８（ｂ）参照）。最後に、第３段階として、求めた中点を基線に一致させる（図８（ｃ）参照）。なお、図８は説明のために波形変動を大きく記載しており、図８（ａ）中の●印はピーク値を表し、図８（ｂ）中の●印は中点を表している。

判断部３６ａは、隣接する中点距離の２倍が周期であるため、得られた中点距離（図８（ｄ）参照）の変化量の２倍の値と、「ローレベル」の動作周波数の逆数（「ローレベル」の周期）と「ハイレベル」の動作周波数の逆数（「ハイレベル」の周期）との差分（周期の差分）の絶対値を２分の１倍にした閾値とを比較する。

具体的に説明すると、得られた中点距離の変化量の２倍の値が、上記のように定められる閾値を越えて増加した場合、「ハイレベル」の周期から「ローレベル」の周期に切り替わったものとして、デジタル信号を「ハイレベル」から「ローレベル」に切り替える。一方、得られた中点距離の変化量の２倍の値が上記の閾値を越えて減少した場合、「ローレベル」の周期から「ハイレベル」の周期に切り替わったとして、デジタル信号を「ローレベル」から「ハイレベル」に切り替える。また、得られた中点距離の変化量の２倍の値が上記の閾値に満たない場合、「ハイレベル」と「ローレベル」の間で周期の切り替えがなかったものとして、デジタル信号を「ハイレベル」のときは「ハイレベル」のまま、「ローレベル」のときは「ローレベル」のままとする。その後、判断部３６ａは上記デジタル信号に基づいてデータを復調する。

なお、閾値を、「ローレベル」の周波数の逆数である周期と「ハイレベル」の周波数の逆数である周期との差分の２分の１の絶対値としたが、部品特性や周辺環境による影響を考慮して閾値に補正係数を乗じてもよく、その結果、閾値は、数学的に２倍であることに限定されなくてもよい。

また、隣接する中点距離同士を比較しても明確な変化を検出できない可能性があるため、所定周期（例えば１０周期）分のデータを記憶して所定周期の中点距離の和を用いてもよい。所定周期が何周期分になるかは動作周波数の変化に必要な時間から設定すればよい。

なお、受信器３ａは上記以外の点において実施形態１の受信器３（図１参照）と同様である。

以上、実施形態２によれば、実施形態１と同様に、データの通信を行っているときであっても、データのビットパターンの変化による放電灯１（図１参照）のちらつきを低減することができるとともに、ユーザの要望に応じた調光レベルで放電灯１を調光することができる。

また、放電灯の光１０（図１参照）の周波数が変動した場合であっても、「ハイレベル」の動作周波数と「ローレベル」の動作周波数が混同してしまう可能性を低減することができ、受信器３ａによってデータを確実に復調することができる。

なお、実施形態１又は２の変形例として、照明器具２が明るさセンサを備え、照度を一定にする制御を行ったり、２４時間タイマを備えて調光制御を行ったりしてもよい。また、上記のような制御を行う場合、放電灯の光１０を急激に変化させるとユーザが違和感をもつのを防止するために、放電灯の光１０を徐々に変化させてもよい（フェードイン、フェードアウト）。この場合、調光制御コントローラ４から調光信号入力部２３に調光信号が一定の変化幅で入力される。

本発明の実施形態１に係る光伝送システムの構成を示すブロック図である。同上に係る光伝送システムの調光信号を示す図である。同上に係る光伝送システムの変換パターンを示す図である。同上に係る光伝送システムの調光信号と動作周波数との関係を示す図である。同上に係る光伝送システムにおける放電灯の光を示す図である。同上に係る光伝送システムにおいて、（ａ）が調光レベル１００％時の動作周波数のタイミングチャート、（ｂ）が調光レベル２５％時の動作周波数のタイミングチャートである。本発明の実施形態２に係る受信器の構成を示すブロック図である。同上に係る受信器の周波数波形処理の説明図である。

符号の説明

１放電灯
１０光
２照明器具
２０信号源
２１制御回路部
２２点灯回路部
２３調光信号入力部
２４データ保持部
２５変換部
２７発振回路部
２８インバータ回路部
３，３ａ受信器
４調光制御コントローラ

Claims

放電灯の光の周波数を変調することによってデータの通信を行う光伝送システムであって、
前記データを作成する信号源と、
前記放電灯の調光レベルを設定するための調光信号が入力される調光信号入力手段と、
前記データが取り得るビットパターンごとに、２値レベルの組み合わせからなる変換パターンを、一方のレベルと他方のレベルとの比率が当該すべての変換パターンで等しくなるように対応付けている第１のデータテーブルを保持するとともに、前記調光信号ごとに、前記２値レベルのそれぞれに対応する動作周波数を、一方のレベルの動作周波数と他方のレベルの動作周波数との差分がすべての調光レベルにおける２値レベル間で一定になるように対応付けている第２のデータテーブルを保持する保持手段と、
前記第２のデータテーブルを用いて、前記調光信号入力手段で入力された前記調光信号から前記２値レベルのそれぞれの前記動作周波数を設定し、前記信号源から前記データが入力されると、前記第１のデータテーブルを用いて、当該入力されたデータを前記ビットパターンごとに前記変換パターンに順次変換する変換手段と、
前記変換手段からの前記変換パターンを構成する前記２値レベルの前記動作周波数に基づいて前記放電灯への供給電力の周波数を変動して当該放電灯を調光する点灯回路と
を有する照明器具を備えるとともに、
前記放電灯の光を受光し、受光した前記放電灯の光から前記２値レベルの周波数間の相対値を検出して前記データを復調する受信器を備える
ことを特徴とする光伝送システム。
前記受信器が、受光した前記放電灯の光の周波数の変化量と、前記一方のレベルの動作周波数と前記他方のレベルの動作周波数との差分から定められる閾値との比較に基づいて、前記データを復調することを特徴とする請求項１記載の光伝送システム。
前記調光信号入力手段が、前記調光レベルを設定し当該設定した調光レベルに基づく調光信号を作成する調光制御コントローラと接続し、
前記調光制御コントローラから前記調光信号入力手段に前記調光信号が入力される
ことを特徴とする請求項１又は２記載の光伝送システム。