JP6032611B2 - 無線通信装置及び無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、及びその無線通信装置で構成される無線通信システムに関する。

従来例として、特許文献１記載の照明システムを例示する。特許文献１記載の従来例は、複数の照明器具で構成されているが、各照明器具が互いに無線通信を行う機能を有している。すなわち、これら複数の照明器具がそれぞれ無線通信装置(無線通信端末)に相当する。

特許文献１記載の照明システムでは、複数の照明器具(道路灯)が道路に沿って設置されている。各照明器具は、道路を通行する移動体(例えば、自動車)を検知するセンサと、電波を媒体とした無線通信を行う無線通信部と、センサが移動体を検知したときに光源を点灯し且つ検知情報を含む無線信号を無線通信部から送信させる制御部とを備える。

そして、何れかの照明器具のセンサが移動体を検知すると、当該照明器具の制御部が自らの光源を点灯させるとともに、他の照明器具に対して無線通信部から検知情報を無線送信する。他の照明器具は、無線通信部で検知情報を受信すると、制御部が自らの光源を点灯させる。その結果、何れかの照明器具が移動体を検知することにより、複数の照明器具が連動して光源を点灯させるため、移動体の移動時の安全性を確保しつつ無駄な照明をしないことで省エネが図れる。

特開２０１２−２２６９９３号公報

ところで、特許文献１記載の従来例では、センサと無線通信部が何れも制御部に接続されている。つまり、制御部が、センサの検知情報を無線通信部から無線信号で送信させる送信処理と、センサの検知情報又は無線通信部で受信する無線信号から得られる検知情報に基づいて負荷(光源)を制御する負荷制御処理とを実行している。そのため、制御部の処理負担が大きくなってしまうという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、制御手段の処理負担の軽減を図ることを目的とする。

本発明の無線通信装置は、検知対象を検知して検知情報を出力する検知手段と、前記検知情報に応じて負荷を制御する制御手段と、前記検知手段並びに前記制御手段と有線の伝送路で接続され、且つ無線信号を送受信する無線通信手段とを備え、前記無線通信手段は、前記検知手段から前記伝送路を通して受け取る前記検知情報を前記無線信号で送信し、且つ前記検知情報を前記伝送路を通して前記制御手段に中継し、さらに、他の無線通信装置が送信した無線信号を受信し、受信した前記無線信号から取得する前記検知情報を前記伝送路を通して前記制御手段に中継することを特徴とする。

この無線通信装置において、前記無線通信手段は、特定の無線信号を受信した場合、所定の条件が満たされるまでの間、前記検知情報を前記伝送路を通して前記制御手段に継続して出力することが好ましい。

この無線通信装置において、前記無線通信手段は、電源供給が停止された後に電源供給が再開されたときに前記所定の条件が満たされたと判断して前記制御手段への前記検知情報の出力を終了することが好ましい。

この無線通信装置において、前記制御手段は、前記検知情報を受け取った場合、所定時間だけ前記負荷の状態を変化させることが好ましい。

本発明の無線通信システムは、前記複数の無線通信装置で構成されることを特徴とする。

本発明の無線通信装置及び無線通信システムは、検知情報を含む無線信号の送信を無線通信処理手段が行うため、従来例と比較して制御手段の処理負担の軽減を図ることができるという効果がある。

本発明に係る無線通信装置の実施形態である照明装置のブロック図である。 本発明に係る無線通信システムの実施形態である照明システムのシステム構成図である。

以下、本発明の技術思想を特許文献１記載の従来例と同様の照明装置並びに照明システムに適用した実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明の技術思想が適用可能な無線通信装置並びに無線通信システムは本実施形態に限定されるものではない。

本実施形態の照明システムは、各々が無線通信装置に相当する複数の照明装置１で構成される。照明装置１は、図２に示すように移動体(自動車６)が対面走行する２車線の道路５に沿って等間隔に設置されたポール３の先端に取り付けられている。

各照明装置１は、道路５を照明する道路灯であって、自動車６の走行方向(図２における左右方向)に沿った長円形の配光特性を有している。なお、ポール３の内部には、地中に埋設されている電源ケーブル(図示せず)から分岐された電源線(図示せず)が配線されており、当該電源線を通して照明装置１に給電される。

また、各照明装置１は、図１に示すように光源10、点灯回路部11、無線通信ユニット12、制御部13、センサ14などを備える。ただし、これらの光源10、点灯回路部11、無線通信ユニット12、制御部13、センサ14などは、金属板を加工して箱形に形成されたハウジング15内に収納される(図２参照)。

光源10は発光ダイオードで構成されるが、高輝度放電ランプなどであっても構わない。点灯回路部11は、電源線を通して給電される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を光源10に供給して点灯させるとともに、直流電力を増減することで光源10の光量を調節(調光)するように構成されている。ただし、このような点灯回路部11は、従来周知の技術を用いて実現可能であるから、詳細な回路構成の図示並びに説明は省略する。

無線通信ユニット12は、例えば、電波法に規定されている「小電力無線局」に該当し、電波法に定められた周波数帯の電波を媒体とした無線通信を行うように構成される。なお、無線通信ユニット12の構成については後述する。

センサ14は、例えば、電波を検知媒体とするアクティブ型の移動体検知センサからなり、道路５を含む監視領域における自動車６の存在と、自動車６が走行する向きとを検知し、その検知情報を無線通信ユニット12に渡すように構成される。ただし、このようなアクティブ型の移動体検知センサについては従来周知であるから、詳細な構成及び動作の図示並びに説明は省略する。

制御部13はマイクロコントローラを主構成要素とし、無線通信ユニット12で中継される検知情報に応じて点灯回路部11を制御するように構成される。ただし、このような制御部13は、従来周知の技術を用いて実現可能であるから、詳細な構成の図示並びに説明は省略する。

無線通信ユニット12は、センサインタフェース(Ｉ／Ｆ)部120、無線通信処理部121、ホストインタフェース(Ｉ／Ｆ)部122、アンテナ123などで構成される。

センサＩ／Ｆ部120は、センサ14からアナログ信号で出力される検知情報をディジタル信号(検知データ)に変換するように構成される。ただし、このようなセンサＩ／Ｆ部120は、従来周知の技術を用いて実現可能であるから、詳細な構成の図示並びに説明は省略する。

無線通信処理部121は、センサＩ／Ｆ部120から出力される検知データを含む送信フレーム(送信ベースバンド信号)を生成するとともに、当該送信ベースバンド信号で搬送波を変調した送信変調信号をアンテナ123に与えることで無線信号を送信する。また、無線通信処理部121は、他の照明装置１の無線通信処理部121が送信した無線信号をアンテナ123で受信すると、受信した信号(受信変調信号)から受信ベースバンド信号を復調し、さらに受信ベースバンド信号に含まれる検知データを取得する。なお、無線通信処理部121は、例えば、周波数シフトキーイング(ＦＳＫ)や位相シフトキーイング(ＰＳＫ)などのディジタル変復調を行うことが好ましい。

また、無線通信処理部121は、センサＩ／Ｆ部120を通してセンサ14から受け取る検知情報(検知データ)と、無線信号によって他の照明装置１から受け取る検知情報(検知データ)とをホストＩ／Ｆ部122を通して制御部13に伝送する。ホストＩ／Ｆ部122は、無線通信処理部121から出力される検知データをディジタル信号として制御部13に伝送するように構成される。ただし、このようなホストＩ／Ｆ部122は、従来周知の技術を用いて実現可能であるから、詳細な構成の図示並びに説明は省略する。

次に、本実施形態の照明システムの動作について、図２を参照して詳細に説明する。

まず、道路５を走行する自動車６がいない場合、各照明装置１では、制御部13が点灯回路部11を制御して光源10を相対的に少ない光量(例えば、定格点灯時の光量を１００％としたときに３０〜６０％の光量：第１光量)で調光点灯させる。

そして、図２に示すように自動車６が左から右に向かって走行し、左端の照明装置１のセンサ14で検知されたとする。この照明装置１では、センサ14から無線通信ユニット12を介して検知情報を受け取った制御部13が点灯回路部11を制御して光源10を定格点灯させる。さらに、この照明装置１では、無線通信ユニット12がセンサ14から受け取った検知情報を含む無線信号を他の照明装置１へ一斉同報する。

他の照明装置１(左端から２番目以降の照明装置１)では、無線通信ユニット12が無線信号を受信し、当該無線信号に含まれる検知情報を制御部13に中継する。制御部13は、無線通信ユニット12から検知情報を受け取ると、点灯回路部11を制御して光源10を定格点灯させる。

そして、自動車６が左から２番目の照明装置１における監視領域に進入すると、２番目の照明装置１のセンサ14で検知される。この照明装置１では、無線通信ユニット12が検知情報を含む無線信号を他の照明装置１へ一斉同報する。

さらに、自動車６が左から３番目の照明装置１における監視領域に進入すると、３番目の照明装置１のセンサ14で検知される。この照明装置１では、センサ14から無線通信ユニット12を介して検知情報を受け取った制御部13が点灯回路部11を制御して光源10を定格点灯させる。

また、自動車６が左端の照明装置１における監視領域から退出すると、左端の照明装置１のセンサ14が自動車６を検知しなくなる。そのため、左端の照明装置１の制御部13は、無線通信ユニット12を介してセンサ14の検知情報が入力されなくなった時点より所定時間(数秒間〜数十秒間)が経過した後に点灯回路部11を制御して光源10を調光点灯状態に戻す。なお、自動車６が４番目以降の照明装置１における監視領域に順次進入したときの各照明装置１の動作は、上述した動作と共通であるから省略する。

上述のように本実施形態における無線通信装置(照明装置１)は、検知手段(センサ14)から伝送路を通して受け取る検知情報を無線通信手段(無線通信ユニット12)が無線信号で送信し、且つ検知情報を伝送路を通して制御手段(制御部13)に中継する。さらに、無線通信ユニット12は、他の無線通信装置(他の照明装置１)が送信した無線信号を受信し、受信した無線信号から取得する検知情報を伝送路を通して制御部13に中継する。つまり、制御部13はセンサ14の検知情報に応じて負荷(光源10及び点灯回路部11)を制御し、検知情報を含む無線信号の送信を無線通信ユニット12が行うため、従来例と比較して制御部13の処理負担の軽減を図ることができる。

ところで、地震や火災などの災害が発生した場合等においては、移動体(自動車６)の有無に関わらず、各照明装置１を全て定格点灯させることが好ましい。

そこで本実施形態では、図示しない無線局などから特定の無線信号(常時点灯を指示するコマンドを含む無線信号。以下、同じ。)を送信し、無線通信ユニット12が、特定の無線信号を受信した場合、制御部13に検知情報を継続して出力することが好ましい。そして、制御部13は、無線通信ユニット12から検知情報を受け取っている間、点灯回路部11を制御して光源10を定格点灯させる。つまり、特定の無線信号を送信することにより、各照明装置１を強制的に定格点灯させることができ、地震や火災などの災害発生時における安全確保を図ることができる。

なお、無線通信ユニット12は、所定の条件が満たされたときに制御部13への検知情報の出力を終了することが好ましい。例えば、無線通信ユニット12は、電源供給が停止された後に電源供給が再開されたときに所定の条件が満たされたと判断して制御部13への検知情報の出力を終了すればよい。

１ 照明装置(無線通信装置)
10 光源(負荷)
11 点灯回路部(負荷)
12 無線通信ユニット(無線通信手段)
13 制御部(制御手段)
14 センサ(検知手段)

Claims (5)

1. 検知対象を検知して検知情報を出力する検知手段と、前記検知情報に応じて負荷を制御する制御手段と、前記検知手段並びに前記制御手段と有線の伝送路で接続され、且つ無線信号を送受信する無線通信手段とを備え、
   前記無線通信手段は、前記検知手段から前記伝送路を通して受け取る前記検知情報を前記無線信号で送信し、且つ前記検知情報を前記伝送路を通して前記制御手段に中継し、さらに、他の無線通信装置が送信した無線信号を受信し、受信した前記無線信号から取得する前記検知情報を前記伝送路を通して前記制御手段に中継することを特徴とする無線通信装置。
2. 前記無線通信手段は、特定の無線信号を受信した場合、所定の条件が満たされるまでの間、前記検知情報を前記伝送路を通して前記制御手段に継続して出力することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記無線通信手段は、電源供給が停止された後に電源供給が再開されたときに前記所定の条件が満たされたと判断して前記制御手段への前記検知情報の出力を終了することを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
4. 前記制御手段は、前記検知情報を受け取った場合、所定時間だけ前記負荷の状態を変化させることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の無線通信装置。
5. 請求項１〜４の複数の無線通信装置で構成されることを特徴とする無線通信システム。

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