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照明光通信裝置的製作方法

2023-07-04 17:39:36

專利名稱:照明光通信裝置的製作方法
技術領域:
本發明涉及利用照明光進行通信的技術。
背景技術:
近些年,隨著便攜終端等的普及利用了電波的通信系統已成為身 邊之物。最近隨著頻率的枯竭,進而波長較短的紅外線等的利用也得 以盛行。但是,除了頻率的枯竭以外電波對醫療設備或各種精密設備 的影響也得到確認,另外關於紅外線還擔心其對人體的影響(例如眼 睛安全等)。為此,作為可安全地進行通信的辦法利用光的通信就為 人所關注。
另一方面,通過藍色LED的開發而實現了白色LED。白色LED與 以往的白熱電燈或焚光燈等相比具有電力消耗格外少,另外小型且長 壽命之類的特徵。為此,就考慮將該白色LED作為照明光源進行利用。 白色LED進而還具有對於所輸入的電力應答速度快之類的特徵。著眼 於此特徵,通過以電氣方式控制亮滅或者光量而使之具有信號傳輸功 能的研究已經進行。
使利用了這種白色LED的藉助於光的信號傳輸功能,與如上述那 樣的電力線通信系統融合的研究也已進行。例如在電子信息通信學會 技術研究報告,社團法人電子信息通信學會,2002年3月12日,Vo 1. 101, No. 726, pp. 99 - 104等中發明者小峰敏彥,田中裕一, 中川正雄提出了 「白色LED照明信號傳輸與電力線信號傳輸的融合系 統J 。在這種系統中,由於使用了光所以可對人體沒有影響地、安全
地進行通信。而且,還期待著其進一步的應用。

發明內容
本發明就是鑑於上述情形而完成的,其目的是提供實現利用了照 明光的通信的各種構成及應用例。
第l發明的目的是提供一種通過電力線信號傳輸和利用了LED的 照明光信號傳輸,來配送多數信息的廣播系統,並且提供一種在這樣 的廣播系統中所用的照明用的電燈泡。
在廣播系統中,其特徵是作為其構成具有用於照明的LED光源; 用於向該LED光源供給電力的電力線;對多個信息進行調製和多路化
後使之與電力波形重疊並送出到該電力線的信息調製裝置;以及從電 力線上經過調製後的多個信息有選擇性地分離一個或多個並控制上述 LED光源的光量或者亮滅的濾波器裝置,其中,根據上述LED光源的 光量的變化或者亮滅來發送信息。
這樣在第l發明中,使多個信息乘載在電力線上進行傳輸。而且, 例如作為濾波器裝置,設置用於選擇信息的選擇裝置,如果根據所選 擇的信息來控制LED光源的光量或者亮滅,就那個從該LED光源有 選擇性地通過光來廣播信息。信息的選擇除了通過物理上的濾波器等 來進行以外,還能夠構成為按照電力線上的指示信息進行選擇,或者 在接收側裝置進行信息的選擇。
更具體地講,能夠構成為在信息調製裝置中通過頻率分割將多個 信息多路化後送出到電力線,在濾波器裝置中設置頻帶各自不同的多 個帶通濾波器,並選擇其一來分離信息。或者,能夠構成為在信息調 制裝置中通過時間分割將多個信息多路化並且在經過分割的信息上附 加標記信息後送出到電力線,在濾波器裝置中根據標記信息來識別信 息並有選擇性地分離信息。
另外,提供一種在這樣的廣播系統中所用的、利用所供給的電力 來發光並進行照明的電燈泡,其特徵在於,具有用於照明的LED光 源;以及從重疊於所供給的電力的經過調製後的多個信息有選擇性地
分離一個或多個並控制LED光源的光量或者亮滅的濾波器裝置。 一般 而言所利用的電力是交流,在以交流電力進行使用的情況下採用以下 構成為好,即,設置將交流變換成直流的AC/DC變換裝置,將用濾 波器裝置所分離的信息成分重疊於由AC/DC變換裝置所變換的直流 的電力來驅動LED光源。僅通過取代一般所用的電燈泡而使用這種電 燈泡,就能夠將電力線上的信息通過光來進行發送。從而,就能夠使 用原來的照明器具來實現藉助於光的信息的配送,而不用進行照明器 具的變更等施工。
第2發明的目的是提供一種在利用了照明光的通信中,利用照明 光進行下行鏈路,並且對於上行鏈路也通過光(包含紅外光等)來進 行通信,而實現藉助於光的雙向通信的照明光通信裝置。
在作為用於其的下行鏈路的發送側,另外成為上行鏈路的接收側 的照明光通信裝置中,其特徵在於,具有發光並進行照明的照明裝 置;依照數據來控制上述照明裝置的閃爍或者光量並對照明光進行調 制的調製裝置;以及對從外部所送來的調製光進行接受的受光裝置, 其中,根據上述照明裝置所發出的照明光來發送數據,並通過上述受 光裝置來接收數據。根據這種構成,就能夠與利用照明光的下行鏈路 一起,通過受光裝置上行鏈路也通過光來進行,而實現藉助於光的雙 向通信。
此外,作為照明裝置能夠由一個或多個LED構成,能夠藉助於活 用了LED的特性的照明光來進行下行鏈路。另外,受光裝置能夠接受 紅外光或者可見光作為調製光。進而,作為受光裝置能夠用二維傳感 器構成。由此,就能夠通過利用接受調製光的部分和其他部分的信號 效率良好地除去擾亂光等噪聲成分。另外,通過利用透鏡等光學系統, 就能夠分離並接受來自多個位置的調製光,接收來自多個發光源的上 行鏈路。
另外,在作為下行鏈路的接收側,另外成為上行鏈路的發送側的 照明光通信裝置中,其特徵在於,具有接受根據數據經過調製後的 照明光以取得上述數據的受光裝置;以及發出按照待發送的數據經過 調製後的光的發光裝置。根據這種構成,就能夠在受光裝置接受藉助 於照明光的下行鏈路,通過發光裝置來實現藉助於光的上行鏈路。由 此,就能夠實現藉助於光的雙向通信。例如在移動終端等也可進行雙 向通信。
能夠將發光裝置發出的光設為紅外光或可見光。另外通過採用發 光裝置具有將發光光朝向外部的受光裝置的跟蹤裝置的構成,就能夠 實現更為可靠的上行鏈路。
進而, 一種作為下行鏈路的接收側,另外成為上行鏈路的發送側
的其他照明光通信裝置,其特徵在於,具有接受根據數據經過調製 後的照明光以取得上述數據的受光裝置;以及反射上述照明光並且送 出按照待發送的數據經過調製後的反射光的反射調製裝置。以這種構 成,也能夠進行藉助於照明光的下行鏈路,並且利用該照明光的反射 光來進行上行鏈路,雙向均實現藉助於光的通信。進而,如上述那樣 照明光為非常大的電力,通過將其用於上行鏈路就能夠更為可靠地進 行通信。另外,由於不需要新的發光裝置等,所以就能夠將電力消耗 抑制到調製所要的電力程度,還能夠非常有助於省電力化。
作為這種反射調製裝置,能夠採用包含一個或多個角隅反射器 (以下,簡稱為CCR)的構成。CCR具有將光反射到光的入射方向的 性質,能夠朝向下行鏈路中所用的照明光的光源送出反射光。利用此 反射光來實現上行鏈路。在這種構成中,不需要用於將上行鏈路中所 用的光朝向受光裝置的跟蹤機構。另外,由於能夠將從多個光源入射 的光朝向各自的光源進行反射,所以在通過來自多個光源的照明光接 受下行鏈路的情況下就能夠對各自的光源返回用於上行鏈路的反射 光,能夠減輕通信錯誤等,而使通信品質得以改善。
此外,作為用於進行調製的裝置,能夠利用光閘根據數據對反射 光的透過及遮斷進行控制,以進行調製。或者能夠通過使CCR的反射 面變化,使CCR的反射特性變化來進行調製。
另外反射調製裝置能夠採用具有排列了多個CCR的角隅調製陣 列;進行配置以成像於上述角隅調製陣列的透鏡;和對上述角隅調製
陣列中的一個或多個CCR逐個控制反射光的調製的調製裝置的構成。 如上述那樣由於CCR具有朝光的入射方向反射光的性質,所以成像了 照明光的光源的CCR朝向其光源返回反射光。如果存在多個光源,則 各自的光源已成像的CCR就對相對應的光源返回反射光。利用此,通 過按對應於各自的光源的一個或多個CCR逐個進行反射光的調製,就 可進行並列傳輸。
此外在此情況下作為對一個或多個CCR逐個進行反射光的調製 的裝置,還能夠構成為利用光閘,或者通過使CCR的反射面變化來進 行調製。
因為照明有時會被熄滅,故第3發明的目的提供一種在滅燈時也 可進行通信,另外謀求紅外光通信的有效利用的照明光通信裝置,和 適合用於這種照明光通信裝置的照明元件。
在照明光通信裝置中,作為用於它的構成,其特徵在於,具有 發光並進行照明的照明裝置;依照數據來控制上述照明裝置的閃爍或 者光量並對照明光進行調製的調製裝置;通過照明光以外的光通信方 式來發送上述數據的通信裝置;以及依照上述照明裝置的亮燈及滅燈 來切換上述調製裝置及上述通信裝置的動作的切換裝置,其中,上述 切換裝置進行切換以在上述照明裝置滅燈時上述通信裝置進行動作。 作為通信裝置能夠構成為利用紅外光通信來發送數據
這樣,由照明裝置發出通過調製裝置進行了調製後的照明光,進 行照明光通信,並且組合如紅外光通信那樣歷來所進行的通信裝置, 在將照明裝置亮燈時進行照明光通信,在滅燈時進行利用紅外光通信 等的通信裝置的通信。由此,在照明被熄滅時也能夠繼續進行通信。
此外,作為通信裝置能夠在進行紅外光通信的情況下在設置於照 明裝置的多個LED元件上內置可選擇性地發出紅外光的紅外光發光元 件部而構成。由此,就不需要另行設置在滅燈時所用的通信裝置,並 且能夠在室內利用不會出現影子這樣所配置的照明裝置來進行紅外光 通信,能夠降低陰影的影響進行穩定的紅外光通信。
另外,在照明光通信裝置中,其特徵在於,具有發光並進行照
明的照明裝置;依照數據來控制上述照明裝置的閃爍或者光量並對照 明光進行調製的調製裝置,其中,上述調製裝置依照亮燈及滅燈的切 換指示在亮燈時為了進行照明對上述照明裝置一邊供給充分的電力一 邊進行與上述數據相應的調製控制,在滅燈時進行與上述數據相應的 調製控制並使上述照明裝置進行僅通信所必需的閃爍。
在這種構成中,也能夠進行作為照明具有充分的光量的亮燈時的 通信,和在光量不需要時通過僅通信所需要的發光來進行滅燈時的通 信。從而,用戶能夠進行照明的亮燈及滅燈,並且在滅燈時也可進行 藉助於光的通信。
進而,作為發出照明光的照明元件,其特徵在於,包括發出用 於照明的白色光的照明發光元件部;以及發出用於紅外線通信的紅外 光的紅外光發光元件部。能夠構成為通過上述照明發光元件部與上述 紅外光發光元件部區別進行調製驅動可進行利用了照明光的通信,如 上述那樣能夠進行作為照明在亮燈時藉助於照明發光元件部的照明光 通信,另外在照明的滅燈時進行藉助於紅外光發光元件部的紅外光通 信。由此,在以往的照明光通信中無法進行通信的滅燈時也可進行通 信。另外,不需要為了紅外光通信而另行設置通信裝置,並且能夠進 行降低了陰影的影響的穩定的紅外光通信,能夠提高紅外光通信的可 能性。
此外,作為照明元件的構成,能夠適用將紅、藍、綠的發光元件 部與紅外光發光元件部並列進行了配置的構成,或者將由藍或紫外光 的發光元件部和設置於該發光元件部的周圍的螢光劑所構成的照明發 光元件部與紅外光發光元件部進行了並列配置的構成等。
第4發明的目的是提供一種利用使用了光纖的照明裝置,能夠進 行高速、高品質的通信的照明光通信方式。
作為用於它的構成,在利用照明光來傳送信息的照明光通信方式 中,其特徵在於,具有放射照明用的光的光源;通過根據待發送的 信息控制光源的亮滅或者光量使調製光進行放射的光源控制裝置;對 從光源所放射的調製光進行導通的光纖;以及設置在光纖的端部對導
通於光纖的調製光進行散射後放射的光散射體,其中,將從光散射體 所放射的散射光用於照明並且通過該散射光來發送信息。
光纖及上述光散射體能夠用塑料材料構成。另外,光纖和光散射 體能夠一體化構成。
另外光源能夠使用放射紫外線或者藍色光的光源,此時,能夠構 成為在光散射體中混入螢光體通過螢光光來進行照明及通信。或者, 能夠設置發出各自不同顏色的光的多個光源。此時能夠構成為光源控 制裝置對多個光源之中的至少一個進行亮滅或者光量的控制。
第5發明的目的是提供一種不需要電纜或光纖的敷設施工,且不 會如利用電燈線的通信那樣產生頻帶的限制或電波輻射、噪聲的重疊 等問題的照明光通信系統,和在這種照明光通信系統中所用的照明裝 置及照明光源。
作為用於它的構成,在利用照明光進行通信的照明光通信系統 中,其特徵在於,具有發出照明光的多個照明裝置,以及對上述照 明裝置在空間中通過光來發送信息的光通信裝置,其中,上述照明裝 置接受來自上述光通信裝置的光以取得信息,並按照上述信息對照明 光進行調製。另外本發明,在相同的照明光通信系統中,其特徵在於, 具有發出照明光的多個照明裝置;以及對一個或多個上述照明裝置 在空間中通過光來發送信息的光通信裝置,其中, 一個或多個上述照 明裝置接受來自上述光通信裝置的光以取得信息,對其他照明裝置在 空間中通過光來進行通信以發送上述信息,在各照明裝置中,按照從 上述光通信裝置或者其他照明裝置接收到的上述信息對照明光進行調 制並通過照明光來發送信息。
根據這種構成,對於具有調製照明光進行通信的功能的照明裝 置,將發送的信息從光通信裝置或者周圍的其他照明裝置在空間中通 過光被送來。即使是利用相同的光的通信,在利用光纖的情況下,也 需要敷設該光纖,但如果在空間中通過光進行通信則不需要。為此, 可非常簡單地構築照明光通信系統。另外,如利用電力線的情況那樣 的頻帶的限制或電波輻射等之類的問題也不會發生。
此外,光通信裝置能夠構成為在光通信裝置或其他照明裝置之間 進行雙向通信。進而,通過設置從接受照明光以接收信息的終端裝置 接受調製光的受光裝置,還能夠進行與終端裝置之間的雙向通信。另
外照明裝置,能夠將LED等的半導體發光元件作為照明光源來利用。 作為照明裝置例如既可以是室內的照明燈,也可以是路燈等。
另外, 一種在如上述那樣的照明光通信系統中所用的照明裝置, 其特徵在於,具有發出照明光的一個或多個照明發光裝置;用於在 與設置於其他裝置的發光裝置之間的空間通過光來進行通信的光收發 裝置;以及基於由上述光收發裝置所接收到的信息來控制上述照明發 光裝置,並進行控制以根據上述信息對來自上述照明發光裝置的照明 光進行調製使上述信息發送的控制裝置。
根據這種構成,由於如上述那樣不需要電纜或光纖等的敷設,所 以通過例如僅僅將原有的照明裝置更換成本發明的照明裝置這樣的簡 單施工,就可構築照明光通信系統。
此外,能夠構成為將光收發裝置配置在通信方向不同的多個位 置,將由某光收發裝置所接收到的信息從其他光收發裝置對其他裝置 在空間中通過光來進行發送。據此,就可對照明裝置的配置賦予自由 度,並且不管照明裝置的配置如何都可進行信息的傳輸。另外,能夠 構成為光收發裝置可與其他裝置之間進行雙向通信。進而,通過設置 從接受照明光以接收信息的終端裝置接受調製光的受光裝置,還能夠 進行與終端裝置之間的雙向通信。另外照明發光裝置能夠將LED等的 半導體發光元件作為照明光源來利用。作為照明裝置例如既可以是室 內的照明燈,也可以是路燈等。
進而,在安裝於照明裝置所用的照明光源中,其特徵在於,具有 出照明光的一個或多個照明發光元件;用於在與設置於其他裝置的發 光裝置之間的空間通過光來進行通信的光收發裝置;以及基於由上述 光收發裝置所接收到的信息來控制上述照明發光元件,並進行控制以 根據上述信息對來自上述照明發光元件的照明光進行調製使上述信息 發送的控制裝置。
通過這樣在照明光源上設置光收發裝置或控制裝置,就能夠原封 不動地利用原有的照明裝置,僅通過例如將焚光燈或電燈泡與本發明 的照明光源進行更換這樣的簡單的施工就可構築照明光通信系統。
能夠構成為在通信方向不同的多個位置上配置光收發裝置,將由 某光收發裝置所接收到的信息從其他光收發裝置對其他裝置在空間中 通過光來進行發送。另外,通過可變更光收發裝置的光的收發方向地 進行構成,就在被安裝於怎樣的配置的照明裝置的情況下都可進行對 應。進而,例如像利用螢光燈的照明裝置那樣,為了對應配列多個照 明光源的情況,作為光收發裝置設置用於在與鄰接的其他照明光源之 間的空間通過光進行通信的裝置,和在與安裝於其他照明裝置的其他 照明光源之間的空間通過光進行通信的裝置為好。
在此照明光源中,也能夠構成為光收發裝置可與其他裝置之間進 行雙向通信。進而,通過設置從接受照明光以接收信息的終端裝置接 受調製光的受光裝置,還能夠進行與終端裝置之間的雙向通信。作為
照明發光元件,使用LED等的半導體發光元件為好。此外,該照明光 源除了室內照明用光源以外,還可以是路燈等室外用光源。
第6發明,作為第l應用例,其目的是將用於對於人們使光直接 可見的顯示裝置中所用的LED等的半導體發光元件,利用於裝置間的 通信。
作為用於它的構成,在具有顯示用的半導體發光元件的電氣設備 中,其特徵在於,具有按照信息來控制上述半導體發光元件的亮滅 或者發光量的控制裝置,並利用顯示用的上述半導體發光元件來發送 信息。例如,用於顯示裝置的狀態的LED光源或、顯示裝置的照明用 的LED光源等歷來根據各自的顯示目的來進行設置,通過將該半導體 發光元件利用於設備間的通信,就可進行信息的傳輸而不用設置新的 通信裝置。另外,即使在具有用於裝飾的LED光源的裝置中,也能夠 使諸如該裝飾的本來的功能持有信息的傳輸之類的新功能。另外,在 外觀上部件也不會增加,且不會損害與以往同樣的設計。
利用了顯示用的半導體發光元件的信息傳輸,可從本機向其他設
備進行信息發送,作為用於接收信息的構成,能夠原封不動地利用例
接收裝置。或者:'還:夠構成為設置接受來自外部的光的受光裝i,、 從其他裝置接收通過對光進行調製所送來的信息,發送接收均能夠利 用光來進行通信。 另外,在具有利用上述的紅外線的接收裝置的用於對電氣設備進
行指示的控制器中,其特徵在於,具有接受根據來自電氣設備的發 送信息經過調製而發出的光以接收發送信息的受光裝置;以及用於對 電氣設備發送指示信息的紅外光通信裝置。根據這種構成,就能夠如 上述那樣通過用設置於電氣設備的顯示用的半導體發光元件所發出的 光來接收信息,另外通過紅外線對電氣設備發送信息,並進行對於電 氣設備的指示。
進而,在具有上述的受光裝置的用於對電氣設備進行指示的控制 器中,其特徵在於,具有半導體發光元件;以及按照對上述電氣設
備發送的指示信息來控制上述半導體發光元件的亮滅或者光量的調製 裝置。特別是,若設置用於對從半導體發光元件發射的光進行聚光的 光學系統,則用於傳輸信息的光就作為聚光光到達電氣設備。如同遮 住手電筒那樣,能夠對欲發送信息的電氣設備朝向聚光光,就能可靠 地、而且有選擇性地、對電氣設備通過光來發送信息。
此外,在此情況下,通過設置接受自上述電氣設備發出並根據發 送信息經過調製後的光以接收上述發送信息的受光裝置,發送接收均 可進行藉助於光的通信。
另外,能夠在設置了受光裝置的控制器的構成中,設置用於對受 光裝置進行聚光的光學系統。根據這種構成,即使在外部的發光源存 在多個的情況下,也能夠通過光學系統來選擇發光源,並能夠有選擇 性地接收發送信息。
第7發明,作為第2應用例,其目的是提供一種具有電力效率良 好、長壽命的光源的應急燈,並且提供一種將這種應急燈作為異常時 的數據發送源進行利用的應急燈無線數據傳輸系統和在該系統中所利
用的應急燈。
作為用於它的構成,在搭載蓄電池,在異常時沒有外部電源而使
光源亮燈的應急燈中,其特徵在於作為光源使用了LED。由於作為 LED的特徵即較高的電力效率,就能夠抑制蓄電池的消耗、實現因蓄 電池的小型化帶來的裝置的小型化或者發光時間的長期化。另外,由 於是長壽命,所以能夠將光源的更換等的維護間隔變長,並能夠削減 維修費用。進而,LED在耐撞擊性上也出色,能夠提供可在劇烈災害 時不會破損地進行利用的應急燈。
進而,能夠構成為在這種應急燈上設置存儲著在異常時進行傳輸 的數據的存儲裝置;以及基於存儲裝置所存儲的數據來控制向LED供 給的電力並控制LED的發光量或者亮滅的光調製裝置,通過光來傳輸 數據。如上述那樣由於LED其應答特性較好,所以可進行基於這樣的 數據的調製,能夠將用於進行顯示的光原封不動地用於數據傳輸。根 據這種構成,就能夠將在以往僅僅在緊急出口或緊急樓梯等顯示的應 急燈作為異常時的信息源進行活用。此時,由於原封不動地利用作為 應急燈的光源,所以幾乎以光源中的電力消耗程度即可解決而不會如 聲音輸出等那樣與光源不同消耗很大功率。從而不需要為了這種數據 傳輸功能而重新搭載大容量的蓄電池,可以顯示用所搭栽的蓄電池程 度進行作為信息源的動作。
進而,還能夠構成為設置在異常時以外的時候通過外部電源來驅 動的狀態下將重疊於外部電源的電壓所送來的數據進行分離並解調的 解調裝置,使通過該解調裝置所得到的數據存儲在存儲裝置中。根據 這種構成,就能夠將在異常時傳輸的數據在異常時以外的時候通過電 源線對各自的應急燈進行配送。由此,就能夠容易地進行在異常時發 送的數據的設定或更新等。
另外本發明,在利用在異常時沒有外部電源而使光源亮燈的應急 燈將數據傳輸到終端裝置的應急燈無線數據傳輸系統中,其特徵在於, 應急燈具有蓄電池;作為光源的LED;存儲著在異常時進行傳輸的 數據的存儲裝置;以及基於存儲裝置所存儲的數據來控制向LED供給
的電力並控制LED的發光量或者亮滅的光調製裝置,終端裝置具有 接受從應急燈的LED放射的光並變換成電氣信號的受光裝置;以及對 從該受光裝置輸出的電氣信號進行解調以取得數據的解調裝置。根據 這種構成,就能夠在異常時從應急燈通過光將數據傳輸到終端裝置。 例如,能夠使避難路線或通報目標等各種各樣的信息與樓層的地圖或 文章等一起顯示在終端裝置,能夠在異常時順利地進行利用者的避難引導。
第8發明,作為第3應用例,其目的是提供一種將在路上多數設置 的照明裝置利用於照明以外的用途,實現順利的交通,並且對道路的 利用者提供種種信息。
作為用於它的構成,在用於通過路上所設置的多個照明裝置對路 上進行照明的道路照明控制系統及道路照明控制方法中,其特徵在於 將照明裝置以 一個或多個設為照明組,按照明組逐個進行例如亮滅或 者光量、或者發光光的顏色等的照明的控制。
例如能夠在路上發生了事故等異常時,利用者進行異常發生的操 作或者自動地感知異常來檢測異常,按照該異常檢測確定進行照明的 控制的照明組,就所確定的照明組控制亮滅或光量、顏色等,以報知 路上的異常發生。由於路上的照明裝置每隔數10米進行配置,所以能 夠將異常的發生細緻地傳給道路利用者。另外,由於照明裝置設置於
較高的位置所以可見性也高,可廣泛地通知異常的發生。
另外,在照明裝置用半導體發光元件構成的情況下,由於一般而 言半導體發光元件具有高速的應答特性,所以通過按照信息使半導體 發光元件發出調製光,就能夠通過照明光來發送信息。照明光為非常 大的電力,通過利用它來發送信息就能夠進行可靠的通信。另外,照 明裝置一般被配置成使路上變得不暗,所以如果從許多照明裝置發送 相同的信息,即使移動通信也不會中斷。反之由於一個照明裝置照明 的區域不那麼寬廣,所以通過按一處或數處的照明裝置逐個變更將要 發送的信息,還可對比較狹窄的區域逐個進行通信。
進而,在如上述那樣利用從半導體發光元件從照明裝置發送信息
的情況下,在彎曲的基板上設置多個上述半導體發光元件為好。根據 這種構成,就能夠使從路上的照明裝置離開的地方的明亮度稍微改善, 而維持高品質的通信。特別是,通過在照明裝置的彎曲的基板的端部 使指向性變窄,以進行遠距離的照明,就能夠進一步發揮該效果。
第9發明,作為第4應用例,其目的是提供一種可高速且高品質 地進行移動體通信的移動體光通信系統及移動體光通信方法。
作為用於它的構成,在對移動體發送信息的移動體光通信系統 中,其特徵在於對根據信息經過調製後的光信號進行導通並且自表 面將光信號洩漏的洩漏光纖沿上述移動體的移動路徑進行敷設,上述 移動體具有,大致相對著上述洩漏光纖設置並接受從上述洩漏光纖洩 漏的光信號的受光裝置;以及對由上述受光裝置所接受的光信號進行 解調以取得信息的解調裝置,通過上述洩漏光纖藉助於光將信息發送 到上述移動體。
另外,在對移動體發送信息的移動體光通信方法中,其特徵在於 將自表面洩漏光信號的洩漏光纖沿上述移動體的移動路徑進行敷設, 另外在上述移動體上使接受從上述洩漏光纖洩漏的光信號的受光裝置 大致相對著上述洩漏光纖進行設置,並且設置對用上述受光裝置所接 受的光信號進行解調以取得信息的解調裝置,使上述洩漏光纖導通根 據信息經過調製後的光信號並使光信號從上述洩漏光纖的表面洩漏, 通過設置於上述移動體的上述受光裝置接受從上述洩漏光纖的表面洩 漏的光信號後用上述解調裝置進行解調,而取得信息,由此通過上述 洩漏光纖藉助於光將信息發送到上述移動體。
在這樣對移動體發送信息的情況下,使光信號從敷設在移動體的 路徑的洩漏光纖洩漏,通過設置於移動體的受光裝置來接受所洩漏的 光信號。在敷設有連續的洩漏光纖的區間,由於從洩漏光纖洩漏相同 的光信號,所以如果在該區間內即使移動體移動也能夠接受相同的光 信號。此時,由於是用移動體接受沿移動路徑洩漏的光而不是來自固 定的點的光,所以能夠大致保持洩漏光纖與移動體的距離並且成為近 距離的收發光。從而就可進行高品質的通信。另外由於使用光所以難
以受到如電波那樣的多通路衰落的影響,即使在隧道內等也能夠保持 通信品質,另外還可實現高速的通信。
進而,在從移動體發送信息的移動體光通信系統中,其特徵在於 上述移動體具有,對信息進行調製的調製裝置;將經過調製後的信息 作為光信號進行放射的發光裝置;以及對從上述發光裝置放射的光信 號進行導通並且自表面將光信號洩漏的洩漏光纖,另外大致相對著上 述移動體的上述洩漏光纖設置,接受從上述洩漏光纖洩漏的光信號並 變換成電氣信號的受光裝置沿上述移動體的移動路徑以規定的間隔配 置多個,通過設置於上述移動體的上述洩漏光纖藉助於光將信息從上 述移動體發送。
進而,另外在從移動體發送信息的移動體光通信方法中,其特徵 在於在上述移動體上設置對信息進行調製的調製裝置;將經過調製 後的信息作為光信號進行放射的發光裝置;以及對從上述發光裝置放 射的光信號進行導通並且自表面將光信號洩漏的洩漏光纖,將接受從 上述移動體的上述洩漏光纖洩漏的光信號並變換成電氣信號的受光裝 置大致相對著上述洩漏光纖、沿上述移動體的移動路徑以規定的間隔 配置多個,在上述移動體中將信息用上述調製裝置進行調製並用上述 發光裝置作為光信號發射至上述洩漏光纖,通過上述受光裝置接受從 上述洩漏光纖的表面洩漏的光信號並變換成電氣信號,由此進行來自 上述移動體的信息的發送。
在這樣從移動體發送信息的情況下,也是使光信號從設置於移動 體的洩漏光纖洩漏,通過沿移動體的移動路徑以規定的間隔所配置的 受光裝置來接受所洩漏的光信號。即使移動體移動、洩漏光纖移動, 光信號在相當於洩漏光纖的長的區間洩漏。從而,如果多個配置的受 光裝置的至少一個接受從移動體的洩漏光纖所洩漏的光信號,就能夠 接收來自移動體的信息。另外,由於移動體上的洩漏光纖與受光裝置 的距離大致保持恆定,所以可進行高品質的通信。另外由於使用光所 以難以受到如電波那樣的多通路衰落的影響,即使在隧道內等也能夠 保持通信品質,另外還可實現高速的通信。
根據這些第9發明,就能夠進行向移動體的信息的發送或者來自 移動體的信息的發送。在此情況下,移動體側的洩漏光纖或受光裝置 能夠設置在移動體的地板裡,能夠將地上側的洩漏光纖或受光裝置設 置在軌道內。由於在進行通信之際移動體覆蓋軌道,所以能夠在黑暗 中進行藉助於光的通信,所以能夠降低太陽光等擾亂光的影響進行高 品質且高速的通信。


圖l是表示本申請第l發明的廣播系統的第l實施方式的框圖。 圖2 (A)是電線上的信號波形的一例的說明圖,圖2 (B)是其 部分放大圖。
圖3是表示本申請第1發明的廣播系統的第2實施方式的框圖。 圖4 (A)是表示可適用於本申請第l發明的廣播系統的電燈泡的 一實施方式的概念圖,圖4 (B)是電燈泡的裝卸形態的說明圖。 圖5是本申請第1發明的第1應用例的說明圖。 圖6是本申請第1發明的第2應用例的說明圖。 圖7是表示本申請第2發明第1實施方式的概略構成圖。 圖8是照明側通信裝置1的受光部13中的變形例的說明圖。 圖9是終端側通信裝置2的發光部22中的變形例的說明圖。 圖10是表示本申請第2發明的第2實施方式的概略構成圖。 圖11是利用鏡子作為反射調製部24的一構成例的說明圖。 圖12是CCR的概要的說明圖。
圖13是利用了CCR的情況下的調製方法的一例的說明圖,圖13 (A)是使用了光閘的形態的說明圖、圖13 (B)是使用了電介質的形 態的說明圖、圖13 (C)是使用了調節器的形態的說明圖。
圖14是至反射調製部24的入射光和經過調製後的反射光的一例 的說明圖,圖14 (A)是表示下行鏈路的數據傳輸速度與上行鏈路的 數據傳輸速度相比高速時的一例的波形圖,圖14 (B)是表示下行鏈
時的一例的波形圖。
圖15是將CCR作為反射調製部24進行了搭載的照明光通信裝置 的利用形態的一例的說明圖。
圖16是在將CCR作為反射調製部24進行了搭載的照明光通信裝 置的利用形態的 一例中設置了多個照明側通信裝置的情況下的接收信 號的合成方法的一例的說明圖。
圖17是終端側通信裝置2的反射調製部24中的可並列發送的構成 例的說明圖。
圖18是表示本申請第3發明的照明光通信裝置的第1實施方式的框圖。
圖19是利用開關12 14的接通切斷的動作的一例的說明圖。
圖20是表示適合用於本申請笫3發明的照明光通信裝置的本申請 第3發明的照明元件的一例的模式圖。
圖21是本申請第3發明的照明元件的一例的對本申請第3發明的 照明光通信裝置的適用例的說明圖。
圖22是表示適合用於本申請第3發明的照明光通信裝置的本申請 第3發明的照明元件的其他例子的模式圖。
圖23是本申請第3發明的照明元件的其他例子的對本申請笫3發
明的照明光通信裝置的適用例的說明圖。
圖24是表示本申請第3發明的照明光通信裝置的第2實施方式的框圖。
圖25是一般的白色LED的一例的構成圖,圖25 ( A)表示設置3 色的發光元件的例子,圖25 (B)表示利用了螢光材料的例子。 圖26是表示本申請第4發明的第1實施方式的概念圖。 圖27是表示本申請第4發明的第1實施方式中的第1變形例的概念圖。
圖28是表示本申請第4發明的第1實施方式中的第2變形例的概念圖。
圖29是表示本申請第4發明的第2實施方式的概念圖。
圖30是表示本申請第4發明的第2實施方式的變形例的概略構成圖。
圖31是本申請第4發明的應用例的說明圖。 圖32是以往的利用了光纖的照明裝置的一例的說明圖。 圖33是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第1實施方式的 概念圖。
圖34是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第2實施方式的 概念圖。
圖35是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第2實施方式中 的照明器具的 一 例的平面圖。
圖36是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第2實施方式的 第l變形例的概念圖,圖36(A)是截面圖,圖36(B)是斜視圖。
圖37是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第2實施方式的
第2變形例的概念圖。
圖38是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第2實施方式的
笫3變形例的概念圖。
圖39是表示本申請笫5發明的照明光通信系統的第3實施方式的
概念圖。
圖40是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第3實施方式的 其他概念圖。
圖41是本申請第5發明的照明光通信系統的第3實施方式中的照
明光源的一例的說明圖。
圖42是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第4實施方式的
概念圖。
圖43是本申請第5發明的照明光通信系統的第4實施方式中的照
明光源的一例的說明圖。
圖44是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第5實施方式的
概念圖。
圖45是表示本申請第6發明的電氣設備的一實施方式的框圖。
圖46是表示本申請第6發明的電氣設備的一實施方式中的第1應 用例的概略圖。
圖47是表示本申請第6發明的電氣設備的一實施方式中的第1應 用例的變形例的概略圖。
圖48是表示本申請第6發明的電氣設備的一實施方式中的第2應 用例的概略圖。
圖49是表示本申請第6發明的電氣設備的一實施方式中的第2應 用例的變形例的概略圖。
圖50是表示本申請第6發明的電氣設備的一實施方式中的第3應 用例的概略圖。
圖51是表示本申請第6發明的電氣設備的一實施方式中的第4應 用例的概略圖。
圖52是表示本申請第6發明的電氣設備的一實施方式中的第5應 用例的概略圖。
圖53是在電氣設備中將LED作為顯示用進行利用的形態的 一例 的說明圖,圖53 (A)表示電視接收機的例子,圖53(B)中表示音頻 設備的例子,圖53 (C)表示計測器等的儀表的例子。
圖54是在電氣設備中將LED作為顯示用進行利用的形態的其他 例子的說明圖,圖54(A)表示設置了液晶面板的設備的例,圖54(B) 表示節點個人計算機的例子,圖54 (C)表示利用於聖誕樹的燈飾的 例子。
圖55是表示本申請第7發明的應急燈以及應急燈無線數據傳輸系 統的一實施方式的框圖。
圖56是作為光源的LED陣列的一例的說明圖,圖56 (A)表示拆 掉應急燈的燈罩的外觀,圖56 (B)表示所用的LED陣列的一例,圖 56 (C)表示設置於燈罩的圖畫顯示的其他例子。
圖57是表示本申請第7發明的應急燈及應急燈無線數據傳輸系統 的其他實施方式的框圖。
圖58是表示本申請第8發明的道路照明控制系統的第1實施方式
的框圖。
圖5 9是異常發生時的照明燈的照明的形態的 一 例的說明圖。 圖60是表示本申請第8發明的道路照明控制系統的第2實施方式 的概略構成圖。
圖61是表示照明燈的發光部分的基板形狀的一例的概略截面圖。
圖62是表示本申請第9發明的一實施方式的概略構成圖。
圖63是向本申請第9發明的一實施方式中的移動體11發送信息時
(下行鏈路)的動作的一例的說明圖。
圖64是從本申請第9發明的一實施方式中的移動體11發送信息時
(上行鏈路)的動作的一例的說明圖。
具體實施方式
<第1發明〉
首先,就本申請第l發明進行說明。第l發明涉及通過光來配送信 息的廣播系統、和適合用於這種廣播系統的電燈泡。
作為通信系統之一,電力線通信系統得以研究。此電力線通信系 統是將敷設於房屋或大樓、供給電力的電力線原封不動用作信號傳輸 介質來傳輸信息的。電力線是普及率非常高的基本設施,基本上可在 用電力線所連結的設備間進行通信。但是,在例如像便攜終端等那樣 未用電力線所連結的設備之間則無法進行通信。本發明提供以下廣播 系統對未用該電力線所連結的設備,特別是對多數的設備配送信息。
圖l是表示本申請第l發明的廣播系統的第l實施方式的框圖。圖 中,101是信息源,102是電力線調製器,103是電力線,104、 105是萬 能插口, 106是LED照明器具,107是受光終端,111是AC/DC變換部, 112是帶通濾波器,113是選擇部,114是疊加部,115是LED組。信息 源101除了計算機以外,還能夠由TV或CATV,無線電收音機、有線 廣播等的調諧器或接收機等、輸出各種各樣的信息的設備構成。從而, 作為進行廣播的信息,還可以是映像或音樂、聲音、圖像、文宇數據 等各種各樣的信息。進行廣播的信息還可以為一個或多個,在這裡設
多個信息被輸出。
電力線調製器102對從信息源IOI輸出的 一個或多個信息進行調 制和多路化,並重疊於電力波形後送出到電力線103。此外,在通常的 電力線通信中,為了實現雙向通信還具有解調裝置的情況較多,但由 於在廣播系統中是單向的通信所以不需要解調裝置。另外,在此例子 中作為信息的多路化方法的 一例通過頻率分割來進行多路化。
電力線103—般是敷設於室內、室外的電線。該電力線103能夠使 用原有的電線。另外,為了從電力線103接受電力的供給,在牆面等上 設置萬能插口104, 105等。此萬能插口 104, 105也能夠使用原有的插 座。在圖l所示的例子中,設將電力線調製器102插入萬能插口104,另 外,將LED照明器具106插入萬能插口105來使用。當然,電力線103 以及萬能插口104, 105均重新進行設置也無妨。此外,在此例子中設 作為電力供給被用作一般的商用電力的交流電力。
LED照明器具106是連接到電力線103用於照明附近的照明器具。 例如若在室內則設置於頂棚等。除此以外還可以是聚光照明等、種種 用途的照明器具。在此例子中,LED照明器具106包含AC/DC變換部 111、帶通濾波器112、選擇部113、疊加部114、 LED組115等而構成。
由於為了使LED組115發光需要通過直流電力來進行驅動,所以 AC/DC變換部111是將從電力線103供給的交流電力變換成直流。作 為AC/DC變換部111能夠使用已有的技術。另外,還結合LED組115 的動作電壓來進行電壓的調整。進而,在帶通濾波器112中還進行動作 所需要的電力的供給。此外,如上述那樣由於在電力線103上重疊著經 過調製後的信息的波形,所以希望例如通過平滑化電路等使得信息的 波形儘量不出現在直流波形上。
帶通濾波器112是為了抽取在電力線103上所重疊的信息的信號 而設置的。如上述那樣,在該例子中由於各自的信息通過頻率分割被 多路化,所以可以由僅僅使特定頻率通過的帶通濾波器112從多個信息 之中有選擇性地分離一個信息。在圖1所示的例子中表示出分別並列設
置使通過的頻率不同的多個帶通濾波器的例子。或者、還能夠由可以 變更使通過的頻帶的帶通濾波器構成。此外,關於經過分離後的信息 的波形,還可以外加偏壓、或者實施整形或放大等。
選擇部113選擇在設置於帶通濾波器112的多個濾波器之中將使 用的一個或多個濾波器,由此來選擇用光來進行配送的信息。選擇除 了用手動進行以外,還可以有選擇性地解調作為某特定頻率所送來的 控制信號,並根據該控制信號來進行濾波器的選擇這樣來構成等、也 可以是通過其他方法來進行選擇這樣的構成。或者,也可以是採用可 以變更帶通濾波器112使之通過的頻率的構成,選擇部113對帶通濾波 器112設定與配送的信息相應的頻率這樣的構成。雖然在圖l中將選擇 部113設置在帶通濾波器112的前級,但也可以設置於其後級。另外, 在可以變更帶通濾波器112使之通過的頻帶的構成的情況下也可以是 作為選擇部113按照特定頻率的控制信號對帶通濾波器112設定頻帶這 樣的構成。進而,在作為該LED照明器具106僅僅配送以固定的頻率所 送來的信息的情況下則不設置選擇部113、作為帶通濾波器112具備使 固定的頻帶通過的濾波器即可。
疊加部114使由帶通濾波器112抽取出的信息的信號重疊在用AC /DC變換部111變換成直流的電力波形上。由此就能夠根據信息的信 號使外加於LED組115的電壓變化,並能夠控制LED組115的光量或者 亮滅。還可以是例如在使LED組115亮滅的情況下根據來自帶通濾波器
的構成。
LED組115基本上是用於進行照明的LED光源,例如能夠用多數 白色LED等構成。當然,採用匯集紅、藍、綠的LED的構成也同樣如 此。該LED組115由從疊加部114給與的電力進行驅動後發光。由於LED 應答特性較好,所以能夠通過根據信息的信號使光量變化,或者進行 亮滅利用光來配送信息。此時,即便使光量高速變化或使其亮滅,由 於人們的眼睛不會有知覺所以也能夠作為照明原封不動進行利用。
受光終端107是具有受光裝置,接受從LED照明器具106照射的光 並抽取信息的信號,進行解調以接收信息的終端。受光終端107隻要具
有受光裝置的話就可以是任意的裝置,除了個人計算機或便攜終端、 便攜電話等以外,還可以是設置有受光裝置的音頻設備、電視機等的 顯示設備等、各種各樣的設備。
其次,就本申請第l發明的廣播系統的第l實施方式中的動作的一
例簡單地進行說明。作為信息源101,準備進行廣播的各種各樣的內容。 例如除了來自計算機的數據以外,依照用途準備好TV或CATV、無線 電收音機、有線廣播等、各種各樣的信息。
從信息源101輸出的 一個或多個信息在電力線調製器102中經過 調製、多路化後被重疊於電力波形、並送出到電力線103。圖2是電線 上的信號波形的一例的說明圖。在該例子中,表示利用商用的交流電 源(50Hz/60Hz),使信息的信號波形重疊在電波形上的例子。為了 避免對其他設備的影響,重疊信息的信號波形比電力波形小的波形。 在圖2 (B)所示的放大圖中,表示以BPSK等方式對信息進行調製後 與電力波形進行重疊的例子。此外,電力線103能夠利用原有的電線。 另外,如果從萬能插口取得電力同時分離信息進行使用,則能夠進行 與 一般所利用的電力線通信同樣的信息提供。
通過電力線103、將電力及信息從萬能插口 105發送到LED照明器 具106。在LED照明器具106中,從萬能插口105獲得載有信號波形的電 力。然後, 一方面用AC / DC變換部111將其整流成用於驅動LED組115 的直流電力、發送到疊加部114。另一方面用由選擇部113所選擇的帶 通濾波器112內的濾波器僅取出規定的頻率成分。此時,根據需要外加 偏壓或者進行波形的整形或放大等為好。
將這樣用AC / DC變換部111變換成直流的電力波形和用帶通濾 波器112抽取出的信息的信號用疊加部114進行合成後外加給LED組 115。在LED組115上所印加的電壓按照經合成後的信息的信號波形進 行變化。由此LED組115的發光量就按照信息的信號波形進行變化,從 而能夠發送信息。
從該LED組115發射的光由設置於受光終端107側的受光元件進 行感光。然後,通過抽取所接受的光量的變化並進行解調就能夠在受 光終端107取得信息。這樣,從信息源101提供的信息之中,在LED照 明器具106中所選擇的信息就與照明光一起被送出,並在受光終端107 中進行接收。此時,即使受光終端107的受光部也可以不與LED照明器 具106 (LED組115)正確地相對,只要在某種程度上能夠接受照明光 就能夠通過良好的通信品質來取得信息的信號。這是根據因LED照明 光是為了照明而使用故表觀上的發送電力非常大。在通過歷來所用的 紅外線以同樣的信號強度發送信號的情況下,對人體(例如眼睛)的 影響未加迴避,即使在該意義上利用光的信息的傳輸也是有利的。
此外,雖然在這裡僅僅表示一個LED照明器具106,但是例如在 附近配置個LED照明器具106的情況下,通過選擇相同的信息進行廣 播,就能夠對於陰影就變得很強,另外對於移動也變得能夠對應。反 之即使在附近存在選擇其他信息進行廣播的LED照明器具106,如果在 一個LED照明器具106的附近進行接收,由於來自其他LED照明器具 106的光衰減所以影響變小。另外,在諸如這樣與其他LED照明器具的 幹擾成為問題的情況下在對來自信息源101的信息進行調製之際,採用 擅長於幹擾的調製方式,例如OOK-RZ (On-Off Keyin g, Return-to -Zero)或OFDM (Or t h o g o n al FrequencyDivision Multiple xing)等進行調製即可。
另外,在圖l所示的例子中設在LED照明器具106內設置AC / DC 變換部111或帶通濾波器112等進行了說明。但是並不限於此,也可以 構成為例如在照明的接通切斷用的牆面開關等上設置這些電路,在從 牆面開關到LED照明器具106的電力線部分供給重疊了信息的波形的 直流。在此情況下,作為選擇部113的開關也能夠與照明接通切斷用的 開關一起設置於牆面。當然,關於各部件的配置並不限於這些例子可 以是任意的。
圖3是表示本申請第1發明的廣播系統的第2實施方式的框圖。圖 中,對與圖l相同的部分附加相同符號並省略說明。116是帶通濾波器, 117是判定部,118是選擇部。在該例子中,按LED照明器具106或者信
息逐個分配固定的識別信息(IP、 PN代碼等),通過識別信息的比較 僅僅選擇特定的信息來進行廣播。
電力線調製器102,在這裡將來自信息源101的多個信息如分組那 樣進行分割,在開頭附加報頭通過時間分割多路復用使其重疊於電力 波形。在報頭中含有識別信息。
在LED照明器具106中與LED組115及AC/DC變換部111一起包 含帶通濾波器116,判定部117,選擇部118等而構成。帶通濾波器116 除去電力的交流成分以分離信息的信號成分。在該例子中,關於多個 信息全部的信號通過帶通濾波器116。
判定部117從由帶通濾波器116分離後的信息的信號中抽取出報 頭部分,與預先設定的識別信息進行比較,來判定被送來的信息是否 應通過光來進行發送。然後,在是應進行發送的信息的情況下對選擇 部118選擇信息部分的信號使其輸出到疊加部114。通過選擇部118的信 號在疊加部114中與用AC / DC變換部111變換成直流的電力波形進行 重疊並供給LED組115。以後與上述的笫l實施方式同樣,LED組115 根據信息的信號使光量變、或者控制亮滅、以進行利用光的信息的傳 輸。另外,通過LED組115的發光來進行照明。
在該第2實施方式中,如果例如按LED照明器具106逐個分配識別 信息,就能夠在將信息送出到電力線103的 一 側按LED照明器具106逐 個控制進行廣播的信息。另外,通過可設定識別信息地進行構成,就 能夠選擇從各自的LED照明器具106進行廣播的信息。在此情況下,還 可以構成為可設定多個識別信息,選擇多個信息通過光來送出。
在此第2實施方式中也與上述第1實施方式同樣能夠採取各種形 態。另外,關於其優點也與上述第l實施同樣。
除了這些實施方式以外,還可以構成為對於用照明光進行配送的 信息不進行選擇,而是將通過電力線103所送來的信息全部利用光來進 行配送,在進行接收的終端側對信息進行選擇。
圖4是表示可適用於本申請第1發明的廣播系統的電燈泡的一實 施方式的概念圖。圖中,121是電燈泡,122是燈頭,123是燈座。圖4
所示的例子,能夠作為上述廣播系統的各實施方式中的LED照明器具 106的一部分進行適用。作為照明器具歷來一般的用法是安裝白熱電燈 泡進行利用。在頂棚等預先設置燈座123,如圖4 (B)所示在燈座123 上擰進電燈泡121的燈頭122以實現電氣連接。在此例子中關於直到電 力線103或燈座123的配線部分原封不動利用原有的設備,如圖4 (A) 所示,在電燈泡121內容納在上述第1或者第2實施方式所示的LED照明 器具106內的構成。例如能夠收容於電燈泡121的燈頭122的部分。另夕卜, 與以往的白熱電燈泡那樣的使用燈絲的點光源不同,由於呈面狀地配
置多數LED,所以可在其裡面容納電路部分。
通過使用這種電燈泡121,就能夠僅僅將一般的白熱電燈泡更換 成本申請第1發明的電燈泡121,將電燈泡121作為藉助於光的信息的發 送源來使用。
當然,自以往所用的各種電燈泡的形狀除了如圖4所示的形狀以 外,還使用各種形狀的燈泡。關於本申請第1發明的電燈泡121的形狀 也並不限於圖4所示那樣的形狀,能夠以任意的形狀進行構成。例如還 可以如螢光燈那樣構成呈直線狀地排列了LED的形狀的電燈泡121。
其次,就本申請笫l發明的廣播系統的應用例進行若干說明。圖5 是本申請第l發明的第l應用例的說明圖。圖中,131是LED照明器具,
132是作品,133是受光終端。圖5所示的例子,表示將本申請第l發明 的廣播系統適用於美術館或博物館等的一例。在美術館或博物館等中 對作品或展示物(以下,稱為作品132)逐個實施諸如聚光燈那樣的照 明,另外還附著作品132的說明。作為照明該作品132的照明器具,使 用本申請第1發明的LED照明器具131。另一方面,在向LED照明器具 131供給電力的電力線103上重疊作品132的說明信息進行送出。此時重 疊在電力線103的說明信息對多數作品132事先進行重疊。然後,在對 各作品132逐個設置的LED照明器具131中,有選擇性地抽取出關於各 自作品的說明信息,如上述那樣通過控制照明光的光量或者亮滅利用 光將說明信息送出。
鑑賞者如果在作品132之前將受光終端133取出則光被照射到受
光終端133,通過取出其光量變化或者亮滅進行解調就能夠參照該作品 132的說明信息。另夕卜,若鑑賞者移動到下一作品之前,則該作品的說 明信息通過照明該作品的光得以傳輸,如果參照受光終端133就能夠參 照該作品的說明信息。
這樣,在使每個各作品132的說明信息重疊於電力波形送出到電 力線103,對各作品進行照明的LED照明器具131中,通過選擇對應的 作品132的說明信息利用光進行送出,就能夠與作品132的照明一起將 各作品132的說明信息提示給鑑賞者。
各作品每個的說明信息並不限於一個。例如在對各作品逐個提供 依據多個語言的說明信息的情況下在LED照明器具131中選擇對應於 進行照明的作品132的多個說明信息通過光來送出。然後,在受光終端 133側對通過光所送出的多個說明信息分別進行分離和解調,從其中選
擇依據鑑賞者所指定的語言的說明信息提示給鑑賞者即可。或者還可 以構成為將成人用的說明信息與少兒用的說明信息等、對一個作品132
將多個說明信息從同一LED照明器具131通過光來送出。此外,說明信 息並不限於文字信息,例如既可以是聲音信息也可以是圖像或動畫等。 另外,還可以是將它們進行適宜組合的信息。
圖6是本申請第1發明的第2應用例的說明圖。圖中,141是LED照 明器具,142、 143是座位,144是受光終端。該第2應用例,表示對航 空機或電車、公交車等適用本申請第l發明的廣播系統的例子。在圖6 所示的例子中,對各座位逐個設置LED照明器具141,並進行各自的座 位的照明。與其同時,將通過電力線103所送來的信息利用光進行送出。 另外,在前方的座位142的背面設置著受光終端144,就座於座位143 的乘客能夠參照受光終端144的畫面。從LED照明器具141照射的光由 受光終端144接受,利用該光所送出的信息由受光終端144取得。乘客 能夠通過操作受光終端144選擇所希望的信息進行視聽。
特別是,在包含宇宙飛船等的航空機中,由於擔心對儀器等的影 響所以必須避免在機內使用電波。但是如果是光,則不會有對儀器等 的影響,另外也沒有對人體的影響。為此,如圖6所示就能夠通過無線
來進行信息的配送。此外,信息的選擇除了用LED照明器具141進行以 外還可以在受光終端144一側進行。
此外,在航空機或電車、公交車等中作為用於照明的電力大多使 用直流。從而,在圖1或圖3所示的構成中,就不需要設置AC/DC變 換部lll。例如在利用光將通過電力線103所送來的全部信息進行送出 的情況下帶通濾波器112或疊加部114等也不需要,只要通過從電力線 103供給的重疊了信息的波形的電力原封不動驅動LED組就能夠利用 光來送出信息。
以上,在這裡就本申請第l發明的廣播系統表示了兩個應用例。 但是並不限於這些應用例,可以適用於通過光來配送信息的一切用途。 例如除了在一般的辦公室等中還用作對桌面上的個人計算機的配送系 統以外,也可以在工廠內用於向各工程的信息傳輸等。進而,還可以 進行家庭內的電視機或無線電收音機廣播的配送,還可通過可攜式的 顯示器在任意的房間進行視聽。在此情況下,還可構成為將相當於調 諧器的選擇部設置在LED照明器具內,通過用電視機控制器等對LED 照明器具內的選擇部進行控制來進行選臺。另外,還能夠構成為例如 在進行運動的運動場或節目會場等,將有關正在進行的運動或節目的 各種信息或其他會場的信息等重疊於照明光進行送出,用觀眾具有的 便攜終端等進行接受以取得信息。
這樣,根據本申請第l發明,就能夠原封不動地利用用於照明的 設備,通過光來配送多數信息。此時,不需要如以往那樣另行設置發 送裝置,也不需要重新敷設通信電纜等。從而,就可以低成本進行廣 播系統的構築。另外,也沒有如紅外線那樣眼睛安全等對人體的影響, 另外也不會如電波那樣針對航空機等的應用受到限制,而能夠構築安 全的廣播系統。

其次,就本申請第2發明進行說明。第2發明是用於通過光來實現 雙向通信,至少是在其單向(下行鏈路)上利用照明光。
如在上述第l發明中曽說明過那樣,利用照明光的通信,在從照 明裝置至移動終端的信號傳輸(以下,稱之為下行鏈路)中,由於能 夠將龐大的電力利用於通信,所以具有優良的特性。但是,以往的照 明光通信僅僅是下行鏈路的單向,關於從移動終端至照明裝置的信號 傳輸(以下,稱之為上行鏈路)則尚未得以研討。在進行除廣播外的
一般的通信的情況下,需要在通信設備間進行以用於進行AC K或N ACK等交接的控制信號的交換為首的種種數據交換。為此、上行鏈路 非常重要。
圖7是表示本申請第2發明的第1實施方式的概略構成圖。圖中, 201是照明側通信裝置、202是終端側通信裝置、211是調製部、212是 照明用光源、213是受光部、214是濾波器、221是受光部、222是發光 部、223是處理部。照明側通信裝置201作為照明器具被用於周圍的照 明,具有發光並進行照明的照明用光源212。雖然在這裡設光源為LED, 但當然並不限於此,也可以利用LD或其他應答速度較快的發光元件。
進而在照明側通信裝置201中作為用於進行照明光通信的構成具 有調製部211以及受光部213。調製部211是為了實現下行鏈路而設置 的,基於待發送的數據來控制用於驅動照明用光源212的電力。由此, 對照明用光源212的光量或者亮滅進行控制,並使基於數據經過調製後 的光進行發射。通過在後述的終端側通信裝置202中接受此經過調製後 的照明光,就能夠進行從照明側通信裝置201至終端側通信裝置202的 數據傳輸(下行鏈路)。
調製方式能夠利用OOK(ON-OFF Keying)或 BPSK等、任意的調製方式。另外,對光量或者亮滅進行控制的LED 既可以是為了進行照明所配置的照明用光源212的全部,或者也可以僅 僅利用一部分。此外,如上述那樣由於LED具有高速的應答特性,所 以光量的變化或亮滅不會被人們的眼睛感知,而感覺到是連續進行發 光。從而即使進行數據傳輸,照明用光源212也另外擔負照明的任務。
受光部213是為了接受從終端側通信裝置202發出的調製光(紅外 線或者可見光、紫外光等)而設置的,例如包含光電二極體等受光元
件而構成。另外,為了有選擇性地接受從終端側通信裝置202發出的調 制光,而在此例子中設置有濾波器214。例如在接受紅外線的情況下設 置使紅外線透過的濾波器214即可。當然也可以不設置濾波器214來構 成。將接受到的光變換成電氣信號,從終端側通信裝置202對數據進行 解調後輸出。
此外,通過照明光進行發送的數據也可以是從外部接收到的數據 或者在照明側通信裝置201內保持或者生成的數據。另外,關於由受光 部213接收到的數據,除了輸出到外部以外也可以是在照明側通信裝置 201內進行處理的構成。
終端側通信裝置202既可以是任意的終端裝置,也可以作為用於 進行照明光通信的構成而包含受光部221、發光部222、以及進行終端 裝置中的各種處理的處理部223等。受光部221接受從照明側通信裝置 201發射的經過調製後的發光光,進行解調後傳給處理部223。由此就 能夠接收從照明側通信裝置201藉助於照明光所送來的數據,下行鏈路 就成為可能。
發光部222包含例如LE D或LD等光源以及對光源進行驅動控制 的控制電路等,接收來自處理部223的待發送的數據,並基於數據對光 源的光量或者亮滅進行控制後發射經過調製後的光。調製方式為任意。 另外發光光能夠利用紅外線或者可見光、紫外光等。該調製光通過上 述的照明側通信裝置201的受光部213進行受光由此實現上行鏈路。
如以上那樣,在照明側通信裝置201中,由照明用光源212對周圍 進行照明,同時基於數據來調製該照明光,由此通過照明光來發送數 據。由終端側通信裝置202的受光部221來接收該照明光,由此就能夠 接收從照明側通信裝置201發送的數據。這樣來進行下行鏈路。另外, 在終端側通信裝置202中,基於數據從發光部222發出調製光以發送數 據。通過由照明側通信裝置201的受光部213接受該調製光,從終端側 通信裝置202發送的數據就在照明側通信裝置201中得以接收。這樣來 進行上行鏈路。這樣一來,下行鏈路、上行鏈路均能夠通過光來進行 通信,就能夠實現利用光的雙向通信。
例如終端側通信裝置202為可移動的終端裝置,例如節點個人計 算機或PDA、便攜電話等、可攜帶的終端裝置,不需要連接電纜等。 特別是在帶照相機的PDA或便攜電話等中可將該照相機作為受光部 221進行利用。另外,在利用電波的通信受到限制的利用環境,例如, 醫院或列車內、航空機、宇宙飛船、領導人的利用者居住的環境等中 也可進行利用,也不需要許可等。當然,可在一般的辦公室或店鋪、 家庭、公共設施等、各種各樣的環境下進行利用。另外,並不限於室 內,例如還可用於莧虹燈廣告牌或廣告照明,或者在交通系統中用於 車與車之間的通信或路上的設施與車之間的通信等,各種各樣的用途 下的利用。
進而,由於光的波長較短,所以能夠進行在電波以上的非常高速 的通信。進而, 一般而言照明器具被廣泛設置,另外在利用終端裝置 的環境中當然也可進行照明。由於能夠利用該照明器具來設置照明側 通信裝置201進行通信,所以設置成本也可非常降低。
此外,在如辦公室等那樣配置有多個照明器具的環境下可將各自 的照明器具作為照明側通信裝置201 ,以配置多個照明側通信裝置201 。 在此情況下,可在多個照明側通信裝置201中接受來自1臺終端側通信 裝置202的發光光。通過這樣在多個照明側通信裝置201中進行受光就 能夠使通信品質得以改善。另夕卜,即使在例如因人通過等而發生陰影, 無法用1臺照明側通信裝置201進行受光的情況下也能夠通過在其他照 明側通信裝置201中進行受光將陰影的問題解決。
其次,就該第l實施方式中的若干主要變形例進行說明。圖8是照 明側通信裝置201的受光部213中的變形例的說明圖。圖中,231是二維 傳感器,232是透鏡。能夠構成為使用二維傳感器231作為照明側通信 裝置201的受光部213,通過透鏡232使其在受光面上大致成像。在這種 構成中,例如來自終端側通信裝置202的發光光在二維傳感器231的受 光面進行成像,通過設置於二維傳感器231的多數受光單元之中的一部 分受光單元來接受來自終端側通信裝置202的發光光。此時,由於其他 受光單元接受環境光,所以通過使用它就能夠除去背景噪聲等,可進
行高品質的通信。
另外,例如在受光區域內存在多個終端側通信裝置202、 202,的 情況下,如圖8所示那樣在二維傳感器231中來自各自的終端側通信裝 置202、 202,的發光光成像於不同的位置。為此,就可並列地接收來自 各自的終端側通信裝置202、 202,的數據。當然,對於存在3臺以上的 終端側通信裝置的情況也同樣如此。
進而,在設置多臺照明側通信裝置201的環境中,能夠通過設置 於各自的照明側通信裝置201的二維傳感器231來接受來自各自的終端 側通信裝置202, 202,的發光光。在此情況下,可通過二維傳感器231 上的受光位置與照明側通信裝置201的設置位置等進行各自的二維傳 感器231中的受光點的同定而使通信品質得到改善。
圖9是終端側通信裝置202的發光部222中的變形例的說明圖。圖 中,241是跟蹤部,242是LED光源,243是鏡面,244是透鏡。在圖7 所示的基本構成中,在使用LED光源242作為終端側通信裝置202的發 光部222的光源的情況下,發光光將會發散、在照明側通信裝置201中 能夠受光的光量就會變少。在圖9所示的例子中,表示為了防止這種發 光光的發散、收攏光束,而設置鏡面243及透鏡244的例子。通過設置 這種光學系統就能夠將LED光源242的發光光效率良好地朝向照明側 通信裝置201,可進行良好的通信。當然,在使用指向性尖銳的LD等 作為光源的情況下鏡面243或透鏡244等就不需要。
另外,在這樣收攏光束或者使用LD作為光源的情況下,若發光 光沒有正確地照射到照明側通信裝置201的受光部213就會發生通信品 質低下,或者無法通信之類的事態。為此在圖9所示的例子中,設置著 用於將光束朝向照明側通信裝置201的受光部213的跟蹤部241。跟蹤部 241除了設置可用手動變更光束的方向的可動機構的構成以外,還可以 採用利用照明光等自動地或者根據來自終端裝置本體的控制進行動作 的構成,或者利用下行鏈路從照明側通信裝置201進行控制的構成等種 種構成。
以上,就照明側通信裝置201的受光部213中的變形例與終端側通
信裝置202的發光部222中的變形例各一個進行了說明。本申請第2發明 並不限於這些例子。例如圖8所示的構成也能夠適用於終端側通信裝置 202的受光部。由此,就能夠從多個照明側通信裝置通過照明光並列地 發送不同的數據,在終端側通信裝置202中將它們進行分離並接收。
另外,從照明側通信裝置201發送的數據以及所接收的數據除了 使用專用的數據線進行傳輸以外還可以利用供給用於照明的電力的電 力線,使數據重疊於電力波形來進行傳輸。當然,無需贅言除了它們 以外還可進行種種變形。
圖10是表示本申請第2發明的第2實施方式的概略構成圖。圖中, 對與圖7相同的部分附加相同的符號並省略重複的說明。224是反射調 制部。在上述的第l實施方式中,表示為了上行鏈路而在終端側通信裝 置202上設置發光部222,在終端側通信裝置202中進行發光的例子。相 對於此,在該第2實施方式中,表示原封不動使用在下行鏈路中所用的 照明光,在上行鏈路使用反射光的構成。如上述那樣照明光為非常大 的電力,通過將其用於上行鏈路,就能夠更為可靠地進行通信。另外, 由於不需要在終端側通信裝置202設置發光部222,所以能夠較大地抑 制終端側通信裝置202的電力消耗,也能夠大大有助於省電力化。此外, 由於照明側通信裝置201的構成與上述的第1實施方式及其變形例同 樣,所以在這裡省略說明,同時調製部211的圖示也省略。另外,關於 終端側通信裝置202的受光部221也與上述第1實施方式及其變形例等 同樣。
作為用於在上行鏈路上使用照明光的構成,在終端側通信裝置 202中設置有反射調製部224。反射調製部224對照明光進行反射,同時 送出根據通過上行鏈路發送的數據經過調製後的反射光。
圖11是作為反射調製部224利用了鏡子的一構成例的說明圖。圖 中,251是鏡子,252是光閘,253是遮蔽壁,254是跟蹤部。作為反射 照明光的裝置,單純使用鏡子251,設置與圖9所示的變形例中的跟蹤 部241同樣的跟蹤部254對反射方向進行控制即可。另外,作為諷制方 法在這裡使用光閘252,能夠通過對至鏡子251的入射光以及自鏡子251
的反射光進行透過/遮斷來進行。作為光閘252例如使用液晶光閘,能 夠通過基於數據對液晶的取向進行控制來進行反射光的開關控制以進 行調製。當然也可以是其他調製方法,例如還能夠僅僅基於數據使鏡 面的反射方向變化來進行調製。即,由於通過使鏡面的反射方向改變, 入射到照明側通信裝置201的受光部213的光量發生變化,所以如果檢 測該變化就能夠將數據取出。在此情況下,還可以例如將跟蹤部254 兼用作調製裝置。
另外在圖ll所示的例子中,在鏡251的周圍配置有遮蔽壁253。這 是為了防止來自進行通信的照明側通信裝置201以外的光源的光通過 鏡子251進行反射,進入到用戶的眼睛變得晃眼而設置。在照明側通信 裝置201的照明用光源212及受光部213接近而得以配置的情況下,僅僅 對來自照明用光源212的光進行反射以使其返回受光部213即可,所以 其他的光的反射就不需要。為了防止這樣的不需要的反射而設置有遮 蔽壁253。也能夠通過將該遮蔽壁253的內面也設為鏡面來使反射光量 增加。當然,也可以不設置遮蔽壁253來構成。
此外,除了將這種圖ll所示的單元單獨使用以外,還能夠配置多 個來構成。
在反射調製部224中作為反射照明光的裝置,能夠利用CCR ( C ornerCubeReflector).圖12是CCR概要的 說明圖。CCR具有使3面反射面向內相互垂直的形狀。例如圖12所示 那樣,通過將形成立方體或者直方體的1頂點的相互垂直的3個內面設 為反射面而得到。
作為該CCR的特徵,具有朝光的入射方向發射光的特性。從而, 如果照明光被入射就朝向該照明光的光源來反射照明光。雖然在本申 請第2發明中將照明光用於下行鏈路,但通過反射在該下行鏈路中所用 的照明光,就可原封不動也利用於上行鏈路。特別是由於朝向照明光 源進行反射,所以只要接近照明側通信裝置201的照明光源設置受光部 213就能夠接受反射光。另外,由於指向性較好、較強的反射光入射到 照明側通信裝置201的受光部213,所以還有難以受到因周邊光造成的
影響的優點。此外,照明側通信裝置201被設置於任意的位置即可,反 之即使終端側通信裝置202存在於任意的位置,反射光也朝向照明側通 信裝置201進行反射。
圖13是利用了CCR的情況下調製方法的一例說明圖。圖中,261 是CCR, 262是光閘,263是電介質,264是調節器。如上述那樣能夠 通過CCR將照明光朝向照明側通信裝置201進行反射,表示用於將該 反射光根據數據進行了調製的若干方法。在圖13(A)中表示將光閘 262配置在CCR前面進行調製的例子。作為光閘262能夠用例如使用了 液晶顯示裝置的液晶光閘進行構成。液晶光閘根據電壓的外加使液晶 的取向變化,以切換光的透過和遮斷。使用該液晶光閘,例如若控制 液晶光閘以使光透過,則如上述那樣來自照明側通信裝置201的照明光 入射至CCR261,反射光就朝向照明側通信裝置201。反之若控制液晶 光閘以使光遮斷,則至CCR261的入射光以及反射光均被遮斷、照明 側通信裝置201的受光部213就變得無法接受反射光。這樣就能夠通過 控制液晶光閘的液晶取向來進行反射光的開關控制。通過按照數據進 行該開關控制就能夠將經過調製後的反射光送至照明側通信裝置201。 當然作為液晶存在各種各樣,可適宜使用這些種種液晶。例如還可以 對光的透過和反射進行切換。另外,雖然在此例子中使用了液晶光閘 作為光閘262,但除此以外只要是能夠控制至CCR261的照明光以及反 射光的入出光的光閘機構,則怎樣構成光閘都能夠進行利用。
在圖13 (B)所示的例子中,通過在構成CCR261的鏡面的部分 或全部將電介質263接近(X/3)配置,使內面的全反射的量衰減。能 夠通過依照數據使電介質的位置變化,來控制CCR261中的反射光量, 並能夠將由此經過調製後反射光送至照明側通信裝置201。此外,此方 式利用了光的相干性,限於利用LD作為照明側通信裝置201的光源的 情況等。
圖13 (C)所示的例子,在構成CCR261的鏡面的1面安裝調節器 264,依照數據使鏡面變化。例如通過改變鏡面的角度、或者使鏡面歪 斜來使CCR261中的各鏡面間的光的反射角度變化,能夠破壞反射光 返回到入射光的方向這樣的關係。可通過按照數據來進行這種控制將
經過調製後的反射光送到照明側通信裝置201。作為調節器264除了借 助於機械的微型機等的驅動以外,還能夠適用利用藉助於壓電元件等 的變形等種種構成。
圖14是至反射調製部224的入射光與經過調製後的反射光的一例 的說明圖。如上述那樣入射到反射調製部224的光是從照明側通信裝置 201發射的經過調製後的照明光。從而,按照通過下行鏈路所發送的數 據來控制光量或者亮滅。若原樣用CCR261進行反射則在反射光上也 重疊了下行鏈路時的數據保持不變。但是,在與利用下行鏈路的數據 傳輸速度相比上行鏈路的數據傳輸速度較慢的情況下幾乎沒有問題。 例如圖14 (A)所示在照明光的光量高速變化的情況下如果上行鏈路 的數據傳輸速度慢則在1數據傳輸中照明光的光量就要變化好幾回。例 如在像圖13中所說明那樣進行調製,用CCR261對入射光進行了反射 時,在l數據傳輸中存在的變亮的部分及變暗的部分的平均光量就在照 明側通信裝置201的受光部213進行受光。相對於此在未用CCR261朝 向光源進行反射的情況下,就連平均光量都無法在照明側通信裝置201 的受光部213進行受光。從而,即使將下行鏈路的數據剩餘不變的照明 光用於上行鏈路也可良好地傳輸數據。
反之在利用下行鏈路的數據傳輸速度與上行鏈路的數據傳輸速 度程度相當或者在其以下時,在不存在照明光被完全遮斷的時間的情 況下能夠將照明光的反射光用於上行鏈路。在圖14(B)中表示下行 鏈路與上行鏈路的數據傳輸速度相同的情況。在該例子中,作為下行 鏈路的數據調製方式,利用副載波BPSK。在此情況下,由於在l數據 的傳輸時間中、照明光量不會連續為O,所以即使進行用於上行鏈路的 利用開關的調製也能夠在照明側通信裝置201的受光部213根據受光量 的變化來接收上行鏈路的數據。
這樣,即使照明光已被調製,通過反射該經過調製後的照明光, 並按照上行鏈路的數據進行調製也能夠實現從終端側通信裝置202至 照明側通信裝置201的上行鏈路。照明光為大功率,關於其反射光也具
有較大的電力。從而關於上行鏈路也能夠進行高品質的通信。另外,
在利用CCR261的構成中,由於反射光返回到入射光的光源,所以完 全不需要進行跟蹤能夠以簡易的構成來實現上行鏈路。進而,還有不 需要與下行鏈路取得同步這樣的優點。進而,在利用CCR261的情況 下,因亂反射等而使光進入用戶的眼睛的情況稀少,還有幾乎不會感 到晃眼這樣的優點。
圖15是將CCR作為反射調製部224進行了搭載的照明光通信裝置 的利用形態的一例說明圖,圖16是相同的多個照明側通信裝置中的接 收信號的合成方法的一例的說明圖。圖中,271是受光元件,272是延 遲修正部,273是合成部,274是解調部。如上述那樣CCR有將反射光 朝向光源返回的特性,這種特性在光從多個方向入射的情況下也同樣 如此。例如像圖15所示那樣在多個照明側通信裝置201、 201,、 201" 分別發出照明光,入射到終端側通信裝置202時,通過設置於終端側通 信裝置202的CCR,來自照明側通信裝置201的照明光朝向照明側通信 裝置201進行反射,同樣來自照明側通信裝置201 ,的照明光朝向照明側 通信裝置201,進行反射、來自照明側通信裝置201"的照明光朝向照明 側通信裝置201"進行反射。由此,來自終端側通信裝置202的上行鏈路 的數據就在多個照明側通信裝置201、 201,、 201,,中得以接收。
在多個照明側通信裝置201、 201,、 201"中,通過合成各自受光 而得到的電氣信號就能夠可靠地接收數據。在圖16中示出此時的電路 構成的一例。設置於各自的照明側通信裝置201、 201,、 201"的受光部 213中的受光元件271,將所接受的光變換成電氣信號。在將來自此受 光元件271的電氣信號以對各自的照明側通信裝置201、 201,、 201"逐 個設定的延遲量在延遲修正部272進行修正後,在合成部273進行合成。 合成除了例如單純地進行加法運算以外,還能夠取得平均電力或者進 行加權後合成。信號強度越強權重就設為越大的權重即可。通過將合 成後的電氣信號在解調部進行解調就能夠取得從終端側通信裝置202 送來的數據。
這樣,由於能夠對多個照明側通信裝置發送上行鏈路的數據,所
以即使例如因人通過等而使光沒有到達一個照明側通信裝置的陰影發 生,在其他照明側通信裝置中得以受光因此就能夠沒有問題地進行通
信。此時,跟蹤CCR的機構等就不需要,能夠以簡單的構成來解決作 為光通信的障害的陰影。此外,雖然在圖15中示出了3臺照明側通信裝 置,但並不限於此即使在2或者4臺以上也同樣如此。
雖然在上述的說明中就一個CCR進行了說明,但在配置了多個 CCR來構成的情況下也同樣如此,例如能夠2維狀進行配置來構成。 在配置了多個CCR的情況下,只要如圖13所示那樣的用於調製的構成 設置在各自的CCR261,全部同樣地進行控制就能夠使其與CCR為一 個的情況同樣地進行動作。在例如圖13 (A)所示的通過光閘262進行 調製的構成的情況下還能夠構成為在多個CCR上設置共通的光閘 262。
在這樣配置多個CCR的情況下,還可以對一個或多個的CCR逐 個進行調製控制。若利用這樣的構成,進行來自終端側通信裝置202 的並列的數據發送就成為可能。圖17是終端側通信裝置202的反射調製 部224中的可並列發送的構成例的說明圖。圖中,281是CCR陣列,282 是透鏡。CCR陣列281配置了多個CCR,可按一個或多個的CCR逐個 進行調製控制地構成。關於CCR陣列281中的各個CCR,若是進行例 如圖13 ( A)所示的利用了光閘262的調製控制,則對一個或多個CCR 逐個配置可控制的光閘262即可。另外,若是例如圖13 (C)所示那樣 使CCR的鏡面變化的構成,則能夠對各自的CCR設置同樣的構成,其 控制對一個或多個CCR逐個來進行。
在CCR陣列281的入射(出射)側設置有透鏡282,進行調整以使 的來自照明側通信裝置201,201,的照明光大致成像於CCR的鏡面或者 其附近。在這種構成中,例如來自照明側通信裝置201, 201,的發光光 只入射到CCR陣列281之中各自的一部分CCR。然後,根據CCR的特 性來自照明側通信裝置201的照明光所入射的 一部分CCR就對照明側 通信裝置201返回反射光,來自照明側通信裝置201,的照明光所入射的 一部分CCR就對照明側通信裝置201,返回反射光。此時,關於各自的
照明光所入射的CCR,只要同樣地進行調製控制就能夠如上述的圖15 所說明那樣將相同的數據發送至多個照明側通信裝置201, 201,。
這裡,關於各自的照明光所入射的CCR,還可以分別基於不同的 數據進行調製控制。即,能夠進行控制以使得關於來自照明側通信裝 置201的照明光被入射,對照明側通信裝置201返回反射光的CCR基於 第1數據進行調製控制,關於來自照明側通信裝置201 ,的照明光被入 射、對照明側通信裝置201,返回反射光的CCR則基於與第1數據不同的 第2數據進行調製控制。由此,就能夠對照明側通信裝置201發送第1 數據,對照明側通信裝置201,發送第2數據。這些數據可以並行進行發 送,並能夠進行並列傳輸。
此外,關於入射照明光的CCR的確定,除了預先決定以外,還能 夠構成為與CCR—起配置簡單的受光元件,或者在CCR的鏡面上組合 受光元件,或者作為終端側通信裝置202的受光部221用二維傳感器及 透鏡系統等進行構成,以確定照明側通信裝置的位置。當然,採用其 他方法也無妨。
以上,作為第2實施方式表示了反射照明光用於上行鏈路的例子。 在此第2實施方式中,也與上述笫l實施方式同樣,照明側通信裝置201 能夠與 一般所利用的照明器具同樣地進行設置,關於終端側通信裝置 202節點個人計算機或PDA、便攜電話等可攜帶的終端裝置為好。另外, 關於用途在一般的辦公室或店鋪、家庭、公共設施、進而利用電波的 通信受到限制的利用環境、例如,醫院或列車內、航空機、宇宙飛船、 領導人的利用者居住的環境等也可以利用,進而並不限於室內,例如 還可用於霓虹燈廣告牌或廣告照明,或者在交通系統中用於車車間通 信或路車間通信等、各種各樣的用途下的利用。
另外,在此第2實施方式中也可進行與上述第1實施方式同樣的各 種變形。能夠適用圖8所示的照明側通信裝置201中的受光部213的構 成、及圖9所示的終端側通信裝置202中的發光部222的構成,關於從照 明側通信裝置201發送的數據以及所接收的數據也可以利用電力線通 信。當然,無需贅言除了這些以外還可以進行種種變形。
這樣,雖然在以往的照明光通信中僅僅下行鏈路用光進行,但根
據本申請笫2發明,上行鏈路也能夠通過光來進行,利用光的雙向通信 就成為可能。
另外,還能夠反射照明光以用於上行鏈路,在此情況下,能夠利 用大功率的照明光來進行高品質的通信。進而通過利用CCR能夠不需 要跟蹤而以簡單的構成實現利用光的上行鏈路。

其次,就本申請第3發明進行說明。在使用照明光的通信的情況 下,存在若照明被熄滅則無法進行通信之類的問題。在該第3發明中, 表示並用紅外線通信以使即使在滅燈時也能夠進行通信的構成。首先, 關於在該本申請第3發明中所用的照明用的發光二極體(LED: L i g htEmittingDiode),表示一般的構成。
圖25是一般的白色LED的一例的構成圖。圖中,331、 341是LED 元件,332是紅髮光元件部,333是綠髮光元件部,334是藍發光元件部, 342是發光元件部,343是螢光劑。圖25 ( A)所示的白色LED的一例 表示在LED元件331中並列配置了發出紅色光的紅髮光元件部332、發 出綠色光的綠髮光元件部333、發出藍色光的藍發光元件部334的構成。 從各自的發光元件部發出的紅、綠、藍的光被混合後作為白色光而得 以視認。
另外在圖25 (B)所示的白色LED的一例,在LED元件341中設置 有藍或紫外用的發光元件部342,並在該發光元件部342的周圍設置有 螢光劑343。該LED元件341與螢光燈同樣,若發光元件部342所放射的 藍色光或紫外光照射到螢光劑343則螢光劑343發出白色光。由此白色 光就得以發射。
在這樣的一個LED元件中,現在為了用於照明發光量較少所以通 常作為匯集了多個的LED陣列進行利用。在以後的說明中有時也將 LED陣列稱之為LED。這種LED陣列被利用於例如一部分的交通信號 或、汽車的後部燈、檯燈、腳燈等。LED與白熱電燈泡或螢光燈等以 往的照明光源相比較,具有長壽命、小型、低電力消耗之類的優良特 徵,有望被視為將來的照明光源。
另外,由於LED等發光元件具有不需要預熱時間所以應答速度非 常快之類的特性。著眼於此快速的應答速度,以及能夠電氣控制,在 利用了LED的照明光上重疊信號使之具有信號傳輸功能的研究現在已 經進行。
在進行照明情況下,在頂棚或牆面等上廣泛設置照明器具,或者 通過建造電桿等從較高的位置照射光,遍及某區域不會出現影子的情 況較多。 一般在包含光的無線通信中,在物體的陰影中信號強度降低 在通信上引起故障的陰影就成為問題。但是,如上述那樣由於照明被 配置成不會出現影子的情況較多,所以將照明利用於通信就意味著能 夠不產生陰影地進行通信。另外,由於能夠利用較大的照明電力,所 以還具有通信的品質也變高這樣的優點。
但是,由於該照明光通信使用了照明光,故存在若使照明熄滅則 無法利用之類的問題。當然,雖然在照明不需要時也進行亮燈即可, 但從省能量的觀點出發在不需要時進行亮燈不取得到用戶的理解的情 況也存在,例如在夜間等不亮燈的情況也較多。而存在若滅燈就不能 進行通信,在不在時或夜間、或者在使用投影器時等不能進行通信之 類的問題。
另一方面,自以往紅外光通信被廣泛利用,IrDA等的標準化已 進行。在紅外光通信中,由於擔心眼睛安全等對人體的影響所以不能 進行大功率的通信。另外,因光的特性而具有若存在用戶等的障礙物 則通信品質降低的易於受到陰影的影響之類的特徵。由於這樣的理由, 而存在利用範圍狹隘不能穩定利用的情況。
針對這樣的問題,通過如以下那樣的構成並用照明光與紅外光而 實現即使在滅燈時等也可利用的通信裝置。
圖18是表示本申請第3發明的照明光通信裝置的第1實施方式的 框圖。圖中,311是光調製部,312~314是開關,315是功率分配器, 316是照明部,317是通信部,321是信息終端,322是受光部。在照明
部316中設置著用於通過發光來進行照明的光源。作為光源如白色LED 元件等那樣利用具有高速應答特性的半導體發光元件,可通過亮滅或 者光量的控制來進行照明光通信。另外通信部317能夠通過照明光以外 的光通信方式、例如紅外光通信來發送數據。此外,如後述那樣照明 部316與通信部317能夠構成於相同的元件內。當然,也可以作為不同 的裝置進行構成。
光調製部311及功率分配器315對應於本申請第3發明的調製裝 置,依照數據對照明部316的閃爍或者光量進行控制以調製照明光。在 該例子中,光調製部311按照規定的調製方式來調製所輸入的數據,將 經過調製後的數據重疊於電力波形經由開關313輸入至功率分配器 315,另外經由開關314輸入到通信部317。由此,進行對於照明部316 以及通信部317的ON/OFF (接通/切斷)控制或光量控制。
功率分配器315主要進行對於照明部316的電力供給。此時,在供 給從光調製部311經由開關313傳來的經過調製後的數據被重疊的電力 的情況下將該電力對照明部316進行供給。
開關312 314構成本申請第3發明的切換裝置,按照對於照明裝 置的亮燈及滅燈的指示等來自外部的指示切換各自的開關的ON/ OFF(接通/切斷)。開關312切換對於功率分配器315的電力供給的 ON/OFF,對照明的亮燈及滅燈進行切換。開關313切換是否對功率 分配器315供給經過調製後的數據,在照明部316中進行照明時,切換 是否利用該照明光來發送數據(照明光通信)。開關314切換是否對通 信部317供給經過調製後的數據。此外,開關312與開關313某一個為 ON,或者雙方都成為OFF。
圖19是利用開關312 ~ 314的接通切斷的動作的一例的說明圖。在 通過上述的開關312~314的接通切斷,開關312接通,開關313切斷的 情況下,如果開關314接通則如圖19①所示一邊用照明部316進行照明 一邊進行利用通信部317的通信。此外雖然在圖19中,作為利用通信部 317的通信進行紅外光通信被記載為『紅外光通信J,但利用通信部317 的通信並不限於此。在開關312、 313的設定相同的情況下如果開關切
斷,則如圖19②所示僅僅進行照明不進行通信。此情況下的照明光不 用於通信。在開關312切斷,開關313接通的情況下,如果開關314接通, 則如圖19③所示一邊進行利用照明部316的照明 一邊通過該照明光進 行通信,同時在通信部317中也進行相同數據的通信。在相同情況下如 果開關314切斷,則如圖19④所示進行利用照明部316的照明和利用該 照明光的通信。在開關312,開關313均切斷的情況下則不使用照明部 316,如果開關314接通則如圖19⑤所示進行利用通信部317的通信,如 果開關314切斷則如圖19⑥所示照明以及通信均不進行。
例如在需要照明時進行通信的情況下若如圖19①所示那樣接通 開關312,切斷開關313,接通開關314,或如圖19③、 那樣所示切斷 開關312,接通開關313,接通或切斷開關314則能夠進行藉助於通信部 317的通信或使用了藉助於照明部316的照明光的通信。另外,在照明 不需要的情況,通過如圖19⑤所示那樣使開關312,開關313均切斷、 使開關314接通就能夠進行藉助於通信部317的通信。
這樣,在利用照明之際就可進行利用照明光的通信,同時即使在 將照明熄滅的情況下也可進行通信。如上述那樣在採用紅外光通信作 為通信部317的通信方式的情況下,由於紅外光不會被眼睛看見所以即 使進行通信對人們來說也不會感知到明亮,因而在照明被熄滅的狀態 下能夠進行通信。
圖20是表示適合用於本申請第3發明的照明光通信裝置的本申請 第3發明的照明元件的一例的模式圖,圖21是本申請第3發明的照明元 件的一例的對本申請第3發明的照明光通信裝置的適用例的說明圖。圖 中,對與圖25相同的部分附加相同的符號並省略重複的說明。335是紅 外光發光元件部。如圖25所示那樣一般的照明用LED當然也僅僅發出 可見光,而不發出紅外光。為此,在如上述那樣用通信部317進行紅外 光通信的情況下,作為通信部317需要另行設置紅外光的LED。當然, 還可以分別設置照明部316與通信部317所用的LED,但兩者也可具有 類似的構造, 一體地構成。圖20中示出其一個例子。
圖20所示的例子,如圖25 (A)所示那樣在發出紅、綠、藍3色光
而作為白色光的LED上設置了紅外光發光元件部335。即使這樣設置紅 外光發光元件部335封裝的大小几乎跟一般的LED沒有變化,寬度為數 mm、高度也為數mm程度。
在將這樣的照明元件適用於照明光通信裝置的情況下,如圖21所 示將紅髮光元件部332、綠髮光元件部333、將發光元件部334的配線連 接到功率分配器315在照明時的電力供給以及照明光通信時接受經過 調製後的電力供給。另外,紅外光發光元件部335,能夠構成為經由開 關314連接到光調製部311,在開關314關閉著的情況下由光調製部311 進行調製驅動。另外,共通的電極與光調製部311或功率分配器315等 一起被接地即可。
在通常的照明中使紅髮光元件部332、綠髮光元件部333、藍發光 元件部334發光,通過3色的光在視覺上發出白色的照明光。通過高速 地調製該照明光就可進行照明光通信。另外,雖然即便使紅外光發光 元件部335發光在視覺上也看不見,但通過對發光光高速地進行調製就 可進行利用紅外光的無線通信。
通過如上述那樣切換開關312 ~ 314就能夠適宜切換對紅髮光元 件部332、綠髮光元件部333、藍發光元件部334高速地進行了調製的照 明光通信,和對紅外光發光元件部335高速地進行調製的紅外光通信來 進行利用。例如在需要照明且通信也需要的情況下使紅髮光元件部 332、綠髮光元件部333、藍發光元件部334發光同時高速地進行調製以 發送信息。由此,由於能夠將照明所要求的光功率也利用於通信,所 以可進行高速高品質的通信。另外,在照明不需要但通信需要的情況
在此情況下由於紅外光在視覺上看不見所以能夠在滅燈的狀態下進行 通信。另外,通常在滅燈時沒有人的情況較多,眼睛安全等對人體的 影響也能夠減輕。
當然,也可以在進行照明時也對紅外光發光元件部335進行調製 驅動,進行利用了紅外光的通信。在此情況下,在接收側常常僅接收 紅外光即可,由於不對應多個波長就可解決所以能夠使構成簡化。
或者,還能夠在進行照明之際對紅髮光元件部332、綠髮光元件 部333、藍發光元件部334進行調製驅動,並且紅外光發光元件部335 也進行調製驅動,與照明光一起利用紅外光進行通信。在此情況下, 由於能夠利用全部的功率所以可進行比上述的各方式還高速、高品質 的通信。
此外,在圖20所示的構成中,由於紅髮光元件部332、綠髮光元 件部333、藍發光元件部334、紅外光發光元件部335可分別獨立進行驅 動,所以如果區分波長就能夠同時發送多個信息。
圖22是表示適合用於本申請第3發明的照明光通信裝置的本申請 第3發明的照明元件的其他例子的模式圖。圖23是本申請第3發明的照 明元件的其他例子的對本申請第3發明的照明光通信裝置的適用例的 說明圖。圖中,對與圖25相同的部分附加相同的符號並省略重複的說 明。344是紅外光發光元件部。圖22所示的例子,在圖25(B)所示的 構成的LED元件341中設置了紅外光發光元件部344。
在將這樣的照明元件適用於照明光通信裝置的情況下,如圖23所 示將發光元件部342的配線連接到功率分配器315在照明時的電力供 給、以及照明光通信時接受經過調製後的電力供給。另外,紅外光發 光元件部335能夠構成為經由開關314連接到光調製部311、在開關314 關閉著的情況下由光調製部311進行調製驅動。另外,共通的電極與光 調製部311或功率分配器315等一起被接地即可。
在通常的照明時,發光元件部342放射的藍色光或紫外光被照射 到螢光劑343由此發出白色光。此時,通過對發光元件部342高速地進 行調製驅動就能夠將照明光用於通信。另外,通過對紅外光發光元件 部344進行調製驅動,雖然在視覺上看不見但可進行藉助於紅外光的無 線通信。
與圖20所示的例子同樣,例如在照明需要且通信也需要的情況下 對發光元件部342進行調製驅動來發送信息。由此,由於能夠將照明所 要求的光功率也利用於通信,所以可進行高速高品質的通信。另外, 在不需要照明但通信需要的情況下通過對紅外光發光元件部344進行
調製驅動使其發出紅外光來進行通信。在此情況下由於紅外光在視覺 上看不見所以能夠在滅燈的狀態下進行通信。另外,通常在滅燈時沒 有人的情況較多,眼睛安全等對人體的影響也能夠減輕。
當然,與圖20所示的例子同樣,也可以在進行照明時對紅外光發 光元件部344進行調製驅動,進行使用了紅外光的通信,或者對發光元 件部342與紅外光發光元件部344雙方進行調製驅動。此外,雖然在圖 22所示的構成中,可分別驅動發光元件部342和紅外光發光元件部344 並行發送不同的數據,但不能按照明光的紅、綠、藍的波長逐個發送 不同的數據。
圖24是表示本申請第3發明的照明光通信裝置的第2實施方式的 框圖。圖中的符號與圖18相同。在上述第l實施方式中,當在熄滅照明 的狀態進行通信的情況下,通過另行設置的通信部317來進行。在此第 2實施方式中,表示不設置通信部317在滅燈時也用照明部316進行通信 的例子。
在該例子中,為了切換照明的亮燈及滅燈而使用開關312,另外 為了切換是否進行通信而使用開關313。
功率分配器315按照開關312及開關313的接通切斷來驅動照明部 316,在進行通信之際,在亮燈時一邊對照明部316供給用於進行照明 的充分的電力一邊進行與待發送的信息相應的調製控制,在滅燈時進 行與待發送的信息相應的調製控制,使照明部316進行僅通信所需要的 程度的閃爍。
例如在開關312及開關313被關閉的情況下將照明部316以照明狀 態進行調製,來實現照明光通信。另外,在開關312被開放、開關313 -故關閉的情況下按照利用光調製部311的調製信號對照明部316進行驅 動,並按照將要發送的信息使照明部316在極短時間發光來進行通信。 若使極短時間的發光則在視覺上不會感知。為此,由於即使在實際上 使其發光但對人們的眼睛來說可看成滅燈,所以在滅燈時也能夠進行 通信。此外,在開關312被關閉、開關313被開放的情況下進行通常的 照明,在開關312, 313均被開放的情況下則滅燈並且通信也不進行。
這樣,通過進行控制以在滅燈時不使照明部316連續亮燈而是依 照信息使其極短時間發光,就能夠以對人們的眼睛而言滅燈的狀態, 利用照明部316進行藉助於可見光的通信。
如上述那樣,除了利用極短時間的發光的通信以外,還能夠以可 通信的程度的較弱的光強度使照明部316發光來進行通信。在此情況 下,雖然並不是完全被滅燈,但例如若是保護燈程度的光量則即使在 滅燈時也被允許的情況下也較多考慮。
這樣,根據本申請第3發明,就能夠提供一種在滅燈時也可進行 通信的照明光通信裝置,並且提供一種適合用於這樣的照明光通信裝 置的照明元件。
在照明設備的情況下,也有24小時經常利用的情況,根據情況的 不同,在不在時或在周圍有太陽光的情況下或者在利用投影器時等有 時進行滅燈。在這樣的情況下若僅僅用照明光來進行信息傳輸則在由 於在信息流動時照明也必須亮燈所以有問題。在本申請第3發明中,通 過在滅燈時利用紅外光通信,或者進行利用短時間或較弱的光強度的 通信即使在滅燈時也可以進行通信。
另外,在利用紅外光通信的情況下通過提供將照明用的發光元件 和紅外光的發光元件匯集成一個的發光元件,就能夠如上述那樣可在 滅燈時進行利用了紅外光的通信。進而,能夠通過將從可見光到紅外 線的光一體化的元件來進行發光,可使裝置構成小型化。即,可構築 利用被一體化的照明元件的新的緊湊的系統而不是照明為照明、紅外 線通信為紅外線通信不同的系統。如果改變視點,則雖然自以往就知 道利用了紅外光的無線信息傳輸但卻與照明無關地構築了系統。即, 與照明相區別在頂棚等設置有收發機。為此,難以在頂棚寬廣的範圍 進行設置,因陰影的影響等而在利用上存在妨礙的情況較多,但是通 過利用本申請第3發明的照明元件,就能夠容易地將紅外光通信系統與 照明系統一體化。由於照明在頂棚等以寬廣的範圍進行設置所以在信 息傳輸中也容易設置於寬廣範圍,陰影的影響也減少,就能夠穩定利 用藉助於紅外光的無線通信。
首先,就本申請第4發明進行說明。在上述第1至第3發明中,表 示了使用從照明器具直接發出的照明光來進行通信的例子。在本申請 第4發明中,表示構成為直至使用光纖進行照明以及通信的場所,使根 據信息經過調製後的照明光到達的例子。
圖32是以往的使用了光纖的照明裝置的 一例的說明圖。圖中,401 是光源,402是光纖。以往的使用了光纖402的照明器具如圖32所示從 光纖402的一端入射從卣素燈、LED、雷射等光源401所放射的光,使 光從另 一端發射到空間。將此該所發射的光利用作照明。
在此方式中,由於光從光纖402的一端之類的點光源發出、另外 直線傳播性較好的光被放射,所以在狹窄的視場角發射大量的光。為 此,在用眼睛直視光纖402的端部的情況下就相當晃眼。另外,還有無 法照明寬廣範圍之類的缺點。為此,在光纖402的出射端設置擴散板使 從光纖402的端部放射的光擴散、在某種程度寬的範圍將光進行放射並 且降低晃眼的處理也得以進行。
另一方面,伴隨著高速通信技術的進展,使用了光的室內無線通 信技術已經得以利用。特別是利用了紅外線的L AN並不限於辦公室 等,在家庭等也變得普及起來。但是紅外線LAN為了利用它就需要 特意在頂棚設置作為接入點的收發機。另外若在從該接入點到終端之 間有障礙物則一般而言就不能進行發送接收。進而,因眼睛安全等對
人體的影響而需要抑制功率,存在無法進行高速高品質的通信之類的 問題。
作為解決這樣的問題通信方式,考慮了使用照明光的通信方式, 在此本申請第4發明中就使用光纖進行照明以及通信的構成進行了表 示。
圖26是表示本申請第4發明的第1實施方式的概念圖。圖中,411 是光源控制部,412是光源,413是光纖,414是光散射體,415是反射 板,421是接收機,422是受光部,423是解調部。光源412放射照明用 的光,例如使用了LED或雷射二極體等具有高速應答特性的元件。
光源控制部411根據待發送的信息來控制光源412的亮滅或者光 量。由此使調製光從光源412放射出。
光纖413使來自光源412的光從一端導通至另一端。作為光纖413 的種類能夠利用玻璃纖維和塑料光纖(POF)雙方。在對兩者進行了 比較的情況下由於POF—方較輕, 一般而言能夠加大纖維直徑,所以 POF的單位截面積的光的能量密度與玻璃纖維相比較要低。從而,能 夠發送較高功率的光能量。另外,POF與玻璃纖維相比較連接容易且 具有柔軟性。
光散射體414設置於光纖413的端部,將導通於光纖413的光進行 散射放射。作為光散射體414能夠使用高亮度光散射聚合導光體。高亮 度光散射聚合導光體例如能夠用在光學子聚合物中使精密級的不均一 構造形成的、高亮度光散射導光體(HSOT)聚合物進行構成,作為 照明器具而成為高效率的可見光的散射體。在作為光纖413使用了POF 的情況下,由於光散射體414和光纖413用塑料構成,故還能夠進行兩 者的一體化。例如除了將兩者分別進行製造一體化以外,還可以通過 調整製造時的添加劑或製造條件等而一體地進行製造。光散射體414 的形狀為任意、例如在圖26中設為半球形的形狀在其中心連接著光纖 413的端部。
反射板415,與光散射體414相對的面由鏡面構成,將來自光散射 體414的上部的散射光再次返回光散射體414,使來自光散射體414的下 部的散射光增加。該反射板415除了用別的部材進行設置以外,還可以 通過在使其反射的面上塗敷反射材料或者使其蒸鍍等來形成反射面。 此外,在該例子中設想使用如圖26所示的半球形狀的光散射體414例如 從室內的頂棚等進行照明的情況。在這種情況下,由於半球的平面部 分為頂棚側,不需要來自此面的散射光的放射,所以在光散射體414 的平面部分設置反射板415以使照明效率改善。但是,在不需要使照明 的形態或照明光率改善等情況下,也能夠不設置此反射板415來進行構 成。
接收機421接受如上述那樣通過光纖413從光散射體414放射的, 經過調製後的散射光,以接收所送來的信息。作為用於它的構成,包 含受光部422以及解調部423等而構成。受光部422接受通過光纖413從 光散射體414放射的、經過調製後的散射光並變換成電氣信號,送往解 調部423。在解調部423中,對與受光部422所接受的光量相應的電氣信 號進行解調,以取出原來的信息。由此,就能夠接收所送來的信息。
就上述本申請第4發明的第1實施方式中的動作的一例進行說明。 在本申請第4發明中,在不發送信息的情況下能夠原封不動作為照明裝 置進行利用。即,使從光源412所放射的光入射到光纖413,在光纖413 導通後入射至光散射體414。在光散射體414中,使從光纖413入射的光 進行散射以放射散射光。此外,從半球形狀的上部平面放射的光由反 射板415進行反射後再次入射到光散射體414進行散射放射。將這樣由 光散射體414進行散射、放射後的放射光用作照明光即可。
在這樣用作照明裝置的情況下也在光纖413的出射端設置光散射 體414,通過光纖413的光作為散射光進行放射。為此,單位面積的亮 度與從光纖413端直接照射的方法等相比就變低。從而,即使直視也不 會感到那麼晃眼。另外,能夠通過光散射體414對廣泛的範圍進行照明。
進而,在將光散射體414與光纖413—體化進行構成的情況下僅僅 在室內設置光散射體414即可,而不需要如以往的照明器具那樣設置大 型的器具。另外,由於光源412到處存在,光用光纖413來發送即可, 所以還可以不是如以往的照明器具那樣在室內設置光源。從而,例如
設置光源412並將光纖413敷設到該場所,作為照明進行利用。由此, 就能夠不發生漏電或短路等問題安全地進行照明。
在發送信息之際將該待發送的信息給予光源控制部411。光源控 制部411根據接收到的待發送的信息對光源412的亮滅或者光量進行控 制,據此按照待發送的信息經過調製後的光從光源412進行放射。與上 述的照明的情況同樣、從光源412放射的調製光被入射光纖413、在光 纖413導通後被入射至光散射體414。在光散射體414中,對從光纖413
入射的調製光進行散射,並放射散射光。即便在光散射體414產生散射, 如果調製時的頻率比光的頻率低就不會受到影響。從而經過調製後的 散射光就從光散射體414進行放射。
另外,如上述那樣由於作為光源412使用具有高速應答特性的元 件所以可以進行利用光源控制部411的高速的亮滅或者光量控制,從光 散射體414放射的經過調製後的散射光也高速地進行亮滅或者光量變 動。但是,即使進行亮滅或者光量變動,若其為高速則亮滅或光量的 變動不會被人的眼睛所感知,而看成以大致一定的光量發光。從而, 從光散射體414所放射的散射光,即使進行了調製也能夠原封不動地作 為照明光來進行利用。
在接收信息的情況下,從光散射體414放射的經過調製的散射光 由接收機421的受光部422進行受光即可。由受光部422所接受的光被變 換成電氣信號並傳給解調部423。然後通過在解調部423進行解調就能 夠取得信息。
這樣一來,就能夠在進行照明的同時進行信息的傳輸。在以往的 利用光纖的通信中,需要將光纖拉線直到接收機,使接收機移動比較 困難。但是在本申請第4發明中,只要使能夠接受照明光的場所則在哪 裡都能夠接受信息。另外由於不需要與光纖直接連接,所以接收機可 以移動。例如還能夠使接收機421組合在便攜終端上來進行利用。另外, 在原有的紅外線通信或無線通信等情況下,需要與照明器具區別設置 專用的發送機。但是在本申請第4發明中,通常,作為設置於室內的照 明器具設置光散射體414,並取代電線而敷設光纖413,由此就能夠與 照明一起進行通信。
另外,通過光散射體414發射散射光,故能夠使照明範圍變寬, 所以可通信的範圍也能夠變寬。進而,為了進行照明需要數瓦特到數 十瓦特這樣高的功率,由於能夠在通信上利用該功率,所以可進行高 速、高品質的通信。
圖27是本申請笫4發明的第1實施方式中的第1變形例的概念圖。 圖中的符號與圖26同樣,並省略重複的說明。由於在如上述那樣的構 成中,只要接收機421能夠接受照明光就能夠進行通信,所以光散射體 414的形狀等為任意,能夠利用種種形狀的。在該第l變形例中,作為 一例表示利用了平板狀的光散射體414的例子。此外,除光散射體414 為平板狀外,構成及動作均與上述相同。
通過利用這種平板狀的光散射體414,從光纖413入射到光散射體 414的光向水平方向進行散射,同時向垂直方向散射的光就從平面進行 放射。通過將從該平面放射的散射光作為照明光進行利用就可作為二 維狀的照明光源進行利用。由此,就能夠實現光散射體414的厚度程度 這樣的、非常薄型的照明裝置。
此外,在有不需要散射光的放射的面的情況下也可以在該面上形 成相當於圖26所示的反射板415或者反射板415的反射面。在圖27所示 的例子中,表示在平板狀的光散射體414的上面設置了反射板415的例 子。通過該反射板415,就能夠將從光散射體414的上面放射的散射光 再次返回光散射體414,使照明效率改善。
另外,通過光纖413的光具有直線傳播性,存在僅僅用l片光散射 體414不能進行充分散射的情況。在這種情況下重疊使用多片光散射體 414為好。由此,就能夠使散射角增加,在更寬廣的角度範圍內放射更 均一的散射光。另外,還能夠在光散射體414的與光纖413的連接面相 對的面上設置反射板,對直線傳播來的光進行反射而改變方向,使其 進行充分的散射。或者通過從散射體414的多個方向藉助於多個光纖來 入射光也能夠獲得充分的散射。
圖28是表示本申請第4發明的第1實施方式中的第2變形例的概念 圖。圖中的符號與圖26同樣,並省略重複的說明。416是螢光體。在該 第2變形例中,使用紫外線或藍色的LED或者雷射二極體作為光源412。 另外,在光散射體414上事先混入螢光體416。
從光源412放射的紫外線或藍色光通過光纖413入射到光散射體 414。於是,與螢光燈等同樣藉助於所入射的紫外線或藍色光使光散射 體414內的螢光體416激勵而發射白色光。該白色光從光散射體414放射 出來。能夠將從該光散射體414所放射的光用作照明光來進行照明。另
外,通過按照待發送的信息對光源412進行亮滅或者光量控制,如果使 經過調製後的紫外線或藍色光從光源412放射,就從光散射體414放射 經過調製後的白色光,所以只要用接收機421的受光部422進行受光就 能 夠進行信息的傳輸。
此外,該情況下的光散射體414並不限於如圖28所示的半球形狀 還可以是如圖27所示的平板狀等、種種形態。
圖29是表示本申請第4發明的第2實施方式的概念圖。圖中的符號 與圖26同樣,並省略重複的說明。在此第2實施方式中,表示將多條光 纖413連接到一個光散射體414,對各自的光纖413分別使不同波長的光 導通的例子。在圖29所示的例子中,作為光源412使用紅、綠、藍的光 源,在3條光纖413上分別入射從各光源412放射的顏色的光。
被入射到各自的光纖413的紅、綠、藍的光通過各自的光纖413入 射到光散射體414。被入射到光散射體414的各自顏色的光通過在光散 射體414中進行散射被混合、成為白色光進行放射。從而,在將從光散 射體414所放射的光用作照明光的情況下,就能夠作為白色光源進行利 用。當然,除了作為白色光源使用以外,還能夠通過對各自顏色的光 的強度進行調整來造出任意顏色的照明光。
在進行通信之際,除了對這些多個光源412同時進行驅動控制以 外,還可以通過僅僅對一部分進行驅動控制來實現。在圖29所示的例 子中,表示僅僅對發出紅色光的LED或雷射二極體進行驅動控制,對 其他的綠、藍的LED或雷射二極體不進行驅動控制的例子。如果這樣 進行處理,則僅紅色的光被調製、其他顏色的光就未進行調製。例如 在接收機421的受光部422的感度對紅色或紅外具有峰值等情況下這樣 的構成就有效。
在這樣對一部分顏色的光進行了調製的情況下,希望在接收機 421中接受該經過調製後的光成分並進行解調。例如像圖29所示的例子 那樣在對紅色光實施了調製的情況下能夠如果通過設置透過紅色光的 濾波器,或者使用對紅色光具有高受光感度的受光部422,或者使用稜 鏡對紅色光進行分光等種種公知的方法有選擇性地接受紅色光,並用
解調部423進行解調就能夠更為可靠地接收信息。
此外,送往通過多條光纖413的光是任意的,並不限於如上述那 樣的紅、綠、藍的光,其光的強度也可自由地進行變更。例如還可以 設全部為同顏色的光使光量增加。另外,如上述那樣利用紅、綠、藍 的光源412的情況下,還可以構成為使3色的光入射到1條光纖413。另 外,在發送信息之際進行調製的光的顏色並不限於紅色,對於其他l 色以上的光進行調製即可。
另外,在圖29所示的構成中,還能夠按照各自不同的信息個別驅 動控制各自的光源412,以發送多個信息。即,可以通過紅色光來發送 信息l,通過綠色光來發送信息2,通過藍色光來發送信息3。在此情況 下只要在接收機421—側選擇將受光的光的顏色,就能夠接收由所選擇 的顏色的光發送來的信息。
進而,除了例如對照明用的光進行送通的一條或多條光纖413以 外,還能夠構成為設置信息發送用的光纖,控制對應於該光纖的光源 來發送信息。在此情況下,能夠通過使用例如白色光源不改變照明光 的顏色地發送信息。另外,還可以通過利用例如紅外光來進行藉助於 紅外線的信息的發送。
圖30是表示本申請第4發明的第2實施方式的變形例的概略構成 圖。在僅僅對一部分顏色的光實施了調製的情況下還可以是例如圖30 所示,僅僅對於由驅動控制部411進行驅動控制的光源412通過光纖413 將調製光供給光散射體414,對於發出其他顏色的光源412使發光光直 接入射光散射體414的構成。此情況下也能夠在光散射體414內混入所 入射的顏色的光進行合成,作為照明光進行使用。與此同時,對特定 色的光進行調製,能夠通過將該光成分用接收機421的受光部422進行 受光用解調部423進行解調來接收信息。雖然在圖30中表示對紅色光實 施調製的例子,但並不限於此,既可以對藍、綠的光實施調製另外也 可以對3色之中的任意2色實施調製。
圖31是本申請第4發明的應用例的說明圖。在該例子中表示在多 個室內配送信息的例子。如上述那樣在本申請第4發明中還能夠用作照
明器具。為此,表示在室內的頂棚上設置了光散射體414的例子。在通 過照明光進行通信的情況下,若出現影子則通信品質就降低。在這樣 將光散射體414設置於頂棚的情況下,由於因人或物等引起的影子難以 出現所以能夠極力迴避陰影的問題。
另外,表示在A室中設置了多個光散射體414的例子。通過這樣設 置多個光散射體414就可進一步減輕影子的影響。在這樣設置多個光散 射體414情況下,能夠通過光纖413從相同光源向多個光散射體414發送 調製光。為此,不需要對照明裝置逐個設置光源控制部411或光源,能 夠使發送機的設置成本大幅降低。當然,也可以構成為從多個光散射 體414發送不同的信息,在此情況下通過在接收機421側選擇將要受光 的照明光就能夠選擇將要接收的信息。
進而在B室也同樣設置著光散射體414。此時,能夠從與A室相同 的光源將調製光也送到B室。從而,即使房間不同也可以配送相同的 信息。在此情況下,即使房間不同也能夠使光源控制部411共通化,進 而對於光源412也能夠共通化。
此外,在上述第1以及第2實施方式中,設進行單向信息的傳輸進 行了說明。但是,由於光纖413是雙向來導通光,所以也可以進行雙向 通信。即,存在於光散射體414的外部的光源發出的光從光散射體414 通過光纖413從光源412的端部出射。利用此,對存在於光散射體414 的外部的光源進行驅動控制,使其發出調製光。該調製光通過光纖413 從光源412側的端部出射。在光源412與光纖413的端部之間設置例如半 透半反鏡等光分離裝置,使從光纖413的光源412側的端部出射的光進 行分離並受光,只要進行解調就能夠接收所送來的信息。由此,可進 行雙向通信。此外,雖然通過光散射體414入射到光纖413的光量由於 光散射體414的散射而變得非常微弱,但通過受光感度的提高或信號識 別技術的提高就可充分實現。
這樣根據本申請第4發明,如果設置光纖及光散射體,就能夠在 照明的同時利用該照明光進行通信,就不需要如以往那樣將照明器具 與通信裝置分別設置於頂棚等。另外,由於使用照明光來進行通信,所以能夠以大功率進行通信。為此,能夠進行高速、高品質的通信。 另外,在大功率的同時,通常照明被配置成產生影子的場所儘量不出
現,例如用紅外線LAN成為問題這樣的陰影、也就是因障礙物而使 通信中斷的現象就能夠大幅減輕。進而,雖然從光源放射的光通過光 纖從光散射體出射,但由於其中間不使用電氣電路而僅使用光,所以 系統變得簡單,另外漏電或短路等問題也不會發生。

其次,就本申請第5發明進行說明。在本申請第5發明中,表示關 於各照明器具間的信息的傳達也通過光來進行的構成。
照明器具在頂棚等廣泛設置,或者建造電桿從較高的位置照射光 以遍及某區域不會出現影子,來進行照明。將該照明光利用於通信由 於不會引起陰影且能夠利用較大的照明電力,所以有能夠進行高品質 的通信之類的優點。
但是,在如上述那樣照明由於器具被設置於頂棚等高處,所以有 施工等困難之類的問題。例如在像上述那樣通過照明光進行通信的情
況下,需要將藉助於通信來發送的信息送往照明器具。作為將信息送 往照明器具的方法,例如考慮敷設用於網絡的電纜或光纖等的方法。
但是,由於必須進行用於敷設電纜或光纖的新施工,所以無法簡單地 利用照明光通信,另外還需要高額的費用。
作為不需要進行新電纜或光纖的敷設的方法,例如像在本申請第 l發明中也進行那樣,還考慮也使信號重疊在用於照明的電力線上、傳 輸給照明器具的方法。但是,在使信號重疊在電力線來傳輸信息的情 況像下,若信號的頻率較高則引起電波放射等的情況也較多、還有對 無線通信成為幹擾的情況。另外,還有因電動機噪聲或逆變器噪聲等 而使信號易於受到影響之類的問題。
這樣,作為為了進行照明光通信向照明器具傳輸信息用的裝置, 以往不存在最佳的裝置,而成為用於進行照明光通信的障礙。在本申 請第5發明中,提供為了進行向各照明器具的信息傳達而最佳的裝置。
圖33是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第1實施方式的 概念圖。圖中,501是光通信裝置,502是照明器具,503是終端裝置, 511、 522、 531是光收發部,512是通信電纜,521是發光元件,523是 受光元件。在圖33所示的例子中,表示使用為了室內照明而設置的照 明器具來實現照明光通信系統的情況的例子。
在室內設置有用於將照明器具502通過照明光通信來進行傳輸用 的信息傳輸給照明器具502的光通信裝置501。該光通信裝置501連接到 網絡,通過網絡來進行信息的收發。網絡是設置於辦公室或學校、工 廠、家庭等的有線網絡,由光纖或同軸電纜、絞線等構成,大多還連 接到外部的電話網或網際網路等。這樣的網絡的端子如圖33所示那樣設 置於牆壁等的情況也較多、在這樣的情況下利用通信電纜512將牆面端 子與光通信裝置501以電氣方式連接起來。
光通信裝置501這樣通過網絡來進行通信,同時通過光收發部511 與照明器具502之間在空間中進行利用光的通信。在本申請第5發明中, 雖然利用光來進行通信,但由於在通信之際使其通過空間中,所以不 需要光纖的敷設等。當然不需要將通信電纜512敷設到各自的照明器具 502。由於照明器具502被設置於頂棚等的較高位置所以該光通信裝置 50l設置於進行通信的照明器具502不成為影子程度的較低位置為好。
在光收發部511中設置有發光元件與受光元件,通過依照信息來 進行調製驅動使發光元件發出調製光,對照明器具502傳輸信息。藉助 於發光元件的發光光,在此例子中希望能夠在多個照明器具502中進行 受光。為此,指向性不太尖銳為好。或者、還可以將可確定各照明器 具502的、指向性尖銳的發光光朝向各自的照明器具502來進行照射。
受光元件接受從照明器具502的光收發部522發出的光,以接收從 照明器具502送來的信息。此外,由於接受從照明器具502放射的照明 光,所以需要分離並取得從由照明器具502的光收發部522發出的光所 獲得的信息。在不接收來自照明器具502的信息的情況下也可以不設置 受光元件。
根據這種構成,光通信裝置501作為進行利用有線的通信電纜512
的通信和利用光的通信的變換的網關發揮功能。另外,由於進行對於
多個照明器具502的通信所以還完成作為無線(光)通信的基站的功能。 此外,在光收發部511用於通信的光並不限於可見光也可以是紅外光。
照明器具502是本申請第5發明的照明裝置,例如設置於頂棚等通 過發光元件521的發光對室內進行照明。在照明器具502中設置著包含 發光元件與受光元件的光收發部522,在該例子中與光通信裝置501之 間在空間中通過光來進行通信。在受光元件中設置例如透鏡系統等, 能夠用針尖(pi叩oint)來接受來自光通信裝置501的光收發部511的 光這樣來構成為好。當然,能夠考慮光的入射方向等適宜變更方向為 好。在從照明器具502向光通信裝置501發送信息的情況下設置發光元 件,仍然能夠用針尖向光通信裝置501的光收發部511進行發送為好。 例如若用LD( LAs e r D i o d e )等進行構成則直線傳播性較好、 另外能夠通過相干光使光通信裝置501中的識別性改善。能夠通過該光 收發部522實現照明器具502與光通信裝置501之間的雙向通信。
在照明器具502的內部設置有未圖示的控制部,用光收發部522接 受並經過解調後的信息被傳給控制部。控制部按照接收到的信息對發 光元件521的驅動進行控制,使按照該信息經過調製後照明光放射出 來。由此,進行從利用了照明光的照明器具502至終端裝置503的信息 的傳送。
在圖33所示的例子中,用o來表示發光元件521,在其中間配置有 用*所示的受光元件523。雖然發光元件521是如上述那樣進行照明的 元件,但由於是依照信息來發出調製光所以使用應答特性高速的元件。 例如LED或LD等半導體發光元件為最佳。
受光元件523用於接受來自終端裝置503的光的元件。能夠接受在 終端裝置503發出的調製光進行解調,從終端裝置503所送來的信息由 控制部取得。能夠通過光將所取得的信息從光收發部522向光通信裝置 501進行傳輸,將信息發送至網絡。通過設置該受光元件523就能夠實 現照明器具502與終端裝置503之間的雙向通信。此外,該受光元件523 也可以接受例如紅外光而不是可見光。另外,也可以是取代受光元件
523而設置天線,通過電波接收來自終端裝置503的信息的構成。只要 是廣播型的系統受光元件523就不需要。
終端裝置503是具有光收發部531的信息終端。由光收發部531接 受照明光進行解調,由此就能夠取得信息。另外,使光收發部531發光 並發射與信息相應的調製光,由此就能夠將信息從終端裝置503發送至 照明器具502 。只要是由照明器具502所照明的區域則終端裝置503的位 置為任意。從而,即使終端裝置503可以移動也能夠進行通信。另外, 照明器具一般被儘量配置成不出現陰影,另外照明光為大功率,所以 能夠進行高品質而且高速的通信。進而,只要是照明光則可如紅外線 等那樣安全地進行使用也不會有眼睛安全等對人體的影響。
在上述第l實施方式中,從網絡所送來的信息在光通信裝置501中 對光收發部511的發光進行控制,由此在空間中通過光進行發送。從該 光通信裝置501的光收發部511發射的光用各自的照明器具502的光收 發部522接受以接收信息。然後,在各自的照明器具502中,按照在光 收發部522接受所得到的信息來驅動發光元件521,使經過調製後的照 明光放射出來。在終端裝置503接受該經過調製後的照明光並進行解 調,由此信息到達終端裝置503。
反之終端裝置503的信息則是從終端裝置503的光收發部531發出 調製光,並用照明器具502的受光元件523接受它以接收信息,在照明 器具502的光收發部522發出根據信息經過調製後的光向光通信裝置 501發送信息。在光通信裝置501用光收發部511接受來自照明器具502 的調製光並變換成電氣信號,發送至網絡。由此,就能夠將來自終端 裝置503的信息送出至網絡。
圖34是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第2實施方式的 概念圖。圖35是表示相同照明器具的一例的平面圖。圖中的符號與圖 33同樣並省略重複的說明。502 - 1 ~4是照明器具,541是燈座,542 是棒狀照明光源。在上述第l實施方式中,表示了照明器具502分別接 受來自光通信裝置501的調製光的例子,在該第2實施方式中,表示在 照明器具502 - 1 ~4間進行信息交接的例子。另外,作為照明器具502-1 ~ 4與圖33所示的例子不同,表示按與一般所利用的直管螢光燈同 樣的形狀排列了發光元件521的例子。此外,照明器具502- 1 ~4是同 樣的照明器具,在不加區別時作為照明器具502進行說明。
在此第2實施方式中,如圖35所示那樣在照明器具502的四面配置 光收發部522,光收發部522也與照明器具502之間進行通信。另外,多 個照明器具502之中、僅僅某一個或多個照明器具502的光收發部522 與光通信裝置501進行通信,不與光通信裝置501直接進行通信的照明 器具502通過與其他照明器具502的通信來進行信息的交接。
在圖34所示的例子中,通過照明器具502 - 1與光通信裝置501直 接進行通信,照明器具502 - 2以及照明器具502 - 3與照明器具502 - 1 進行通信,另外通過照明器具502 - 4與照明器具502 - 2或照明器具502
-3進行通信,由此取得來自光通信裝置501的信息,或將信息傳輸至 光通信裝置501。例如,來自光通信裝置501的信息被送到照明器具502
-l,被送到照明器具502-l的信息被送往照明器具502 - 2、照明器具 502 - 3。然後從照明器具502 - 2或照明器具502 - 3向照明器具502 - 4 傳達信息。由此,對照明器具502 - 1 4傳達來自光通信裝置501的信 息,各自的照明器具502 -l 4分別通過照明光來發送信息,信息被送 到終端裝置503。反之若用照明器具502 - 4接受來自終端裝置503的調 制光則其信息被傳給照明器具502 - 2或照明器具502 - 3,進而從照明 器具502 - 2或照明器具502 - 3傳達給照明器具502 - 1,信息從照明器 具502 -l傳至光通信裝置501,信息就被送至網絡。
各自的照明器具502間的通信通過光收發部522在空間中利用光 來進行。由此,就可不敷設通信電纜或光纖等地從光通信裝置501進行 各自的照明器具502間的通信。另外,在第l實施方式還考慮在距光通 信裝置501較遠的照明器具502中,進行光通信裝置501與照明器具502 之間的通信的光量的衰減量變大,但在該第2實施方式中由於各自的照 明器具502以大致一定的間隔進行設置所以因照明器具502的設置位置 造成的通信品質的降低等不會發生。進而,由於在照明器具502間進行 通信來傳輸信息,所以對於不在自光通信裝置501的視野區域內的照明
器具502也通過與其他照明器具502的通信而間接地與光通信裝置501 進行通信由此能夠在照明光通信上進行利用。
這樣通過光收發部522實現照明器具502間以及照明器具502與光 通信裝置501間的雙向通信。此外,在如廣播型那樣以單向通信為好的 情況下,作為光收發部522用發光元件或受光元件中某個進行構成,在 交接信息的照明器具502間使發光元件與受光元件相對這樣來設置即 可。
在此第2實施方式中,表示如圖35所示那樣使用了與直管螢光管 同樣形狀的棒狀照明光源542的例子。在該棒狀照明光源542上配置1 乃至數列發光元件521,在其中間分散存在受光元件523。在設置新照 明器具的情況下照明光源的形狀為任意,依照照明光源及設計等來決 定照明器具的形狀等。但是在利用原有的照明器具的情況下,則希望 利用與直管螢光管同樣形狀的棒狀照明光源542。能夠通過將棒狀照明 光源542安裝於螢光間的燈座541對棒狀照明光源542供給電力來進行 照明。此時,在棒狀照明光源542內事先組裝未圖示的控制部。另外, 光收發部522在原有的照明器具的周圍進行配置,與棒狀照明光源542 電氣連接即可。這樣一來,就能夠利用原有的照明器具來實現本申請 第5發明的照明器具。通過利用原有的照明器具就能夠比更換成新照明 器具的情況以更低成本實現照明光通信。
當然,照明光源的形狀並不限於如直管螢光管那樣的棒狀,與圓 管螢光管(環形)同樣的圓環狀等也同樣如此。另外也可以如後述那 樣為電燈泡狀的照明光源。
圖36是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第2實施方式的 第l變形例的概念圖。在圖34所示的例子中,表示將照明器具設置於頂 棚面的例子,例如還有如圖36所示那樣照明器具502被嵌入頂棚面的情 況。在此情況下,例如能夠如圖36所示那樣使光收發部522比頂棚面還 要突出到下部,由此就可進行照明器具502間的利用光的通信。
圖37是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第2實施方式的 第2變形例的概念圖。該圖37所示的例子也表示將照明器具502嵌入頂棚進行設置的例子。在將照明器具502嵌入頂棚的情況下在頂棚裡嵌入 照明器具502的以上的空間空著。還能夠構成為利用該頂棚裡的空間將 光收發部522設置在頂棚裡在照明器具502間以及與光通信裝置501進 行通信。
圖38是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第2實施方式的 第3變形例的概念圖。該圖38所示的例子,表示作為照明器具502利用 懸掛燈罩的情況下的例子。在懸掛式的情況下作為光源大多利用電燈 泡,在本申請第5發明中也使用與電燈泡同樣形狀的照明光源。另夕卜, 光收發部522設置在照明器具502的燈傘的裡側上部。當然,設置光收 發部522的位置只要是可以與其他照明器具502或光通信裝置501等進 行通信的位置則為任意。
例如在店鋪等中在各客席上設置懸掛式的照明器具502的情況較 多、在這樣的用途中圖38所示的構成就較為有用。例如在開設網際網路 咖啡等之際就能夠僅僅通過利用光進行照明器具502間及照明器具502 與光通信裝置501的通信來提供寬帶通信而不需要在店內敷設電纜等。
圖39、圖40是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第3實施方 式的概念圖。圖41是相同照明光源的一例的說明圖。圖中,551是照明 光源,552是鄰接光源間光收發部,553是照明器具間光收發部。在上 述的圖35等所示的例子中,即使在利用原有的照明器具的情況下還需 要與照明光源一起安裝光收發部522。在此第3實施方式中,表示將照 明光源與光收發部522—體地進行構成的例子。
本申請第5發明的照明光源551,例如在圖41所示的例子中,與圖 35等同樣表示與直管螢光管與同樣的棒狀形狀。在照明光源551上設置 有發光元件521及受光元件523,同時在內部還設置有未圖示的控制部。 另外,在腹部設置有鄰接光源間光收發部552,在並列設置多個螢光管 這樣來配置照明光源551的情況下有用於與鄰接的照明光源551之間進 行通信的光收發部。此外,還設想設置3個以上的照明光源551的情況, 事先在腹部的兩側設置鄰接光源間光收發部552為好。
另外,設置有用於與鄰接的照明光源551以外的照明光源551或光
通信裝置501進行通信的照明器具間光收發部553 。由於照明器具間光 收發部553對應各種照明器具,所以長度或方向等可調節地進行構成為 好。此外,雖然在圖41中將照明器具間光收發部553分別設置在兩端部, 但也可以僅僅在某一方。
將這種照明光源551與原有的照明器具的螢光管更換後進行安 裝。此時,事先在保持著螢光管的燈座上原封不動安裝照明光源551 為好。由此照明光源551的電力就能夠從照明器具的燈座接受供給。然 後只要對照明器具間光收發部553的長度或方向進行調節就可進行使 用了照明光的信息的傳輸。
圖39所示的例子,表示適用於圖33所示的本申請笫5發明的第1實 施方式的構成的情況。在此情況下,將設置在各自的照明光源551的照 明器具間光收發部553朝向光通信裝置501即可。在此情況下,照明器 具間光收發部553設置於各自的照明器具中的一個照明光源551 ,關於 其他照明光源551還可以不設置照明器具間光收發部553地使用鄰接光 源間光收發部552來進行信息的傳輸。
圖40所示的例子表示適用於圖34所示的本申請第5發明的第2實 施方式的構成的例子。在此情況下,光通信裝置501與設置於某照明光 源551的照明器具間光收發部553之間進行通信,關於其他照明光源551 則通過鄰接光源間光收發部552或照明器具間光收發部553來進行通 信。若如至少一筆劃那樣設置通信路線,就可在全部照明光源551中進 行照明光通信。當然也可以事先設定多個通信路線。
此外,圖39、圖40中表示在被嵌入頂棚的照明器具上安裝照明光 源551的情況,在這種情況下照明器具間光收發部553如圖示那樣突出 到下部較為有效。同樣,根據安裝照明光源551的照明器具的不同,還 有周圍的燈罩比照明光源551還要延伸到下部的情況。在這樣的情況下 也同樣使照明器具間光收發部553突出到下部較為有效。
圖42是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第4實施方式的 概念圖。圖43是相同照明光源的一例的說明圖。在該第4實施方式中, 表示在照明光源551或者照明器具502上不設置光收發部522,由發光元
件521及受光元件523進行代用的例子。在這裡表示使用如圖43所示那 樣配備了發光元件521及受光元件523的照明光源551,在原有的照明器 具上安裝照明光源551由此來構築照明光通信系統的例子。如與圖41 所示的照明光源551進行比較可知那樣,在圖43所示的照明光源551的 例子中,未設置鄰接光源間光收發部552及照明器具間光收發部553。
受光元件523接受由光通信裝置501的光收發部511所發出的光 (可見光或紅外光等),以接收來自光通信裝置501的信息。根據該接 收到的信息來調製發光元件521的發光光,並發射出經過調製後的照明 光。如果在終端裝置503中對其進行受光並解調,就能夠在終端裝置503 中接收信息。
另外,在從終端裝置503發送信息的情況下,從終端裝置503發出 的調製光由照明光源551的受光元件523接受並進行解調,來自終端裝 置503的信息到達照明光源551。然後根據接收到的信息對發光元件521 的發光光進行調製,發射經過調製後的照明光。如果在光通信裝置501 的光收發部511接受它並進行解調,則來自終端裝置503的信息就到達 光通信裝置501。
這樣,在此第4實施方式中,不論光通信裝置501還是終端裝置503 就都是對照明光源551發光,或者接受照明光源551發出的照明光。與 光通信裝置501和終端裝置503通過光進行直接通信的情況相比,就能 夠利用照明光的大功率,同時由於照明器具被設置於頂棚等難以出現 影子的場所,所以陰影的影響能夠減輕,而能夠實現良好的通信。當 然,也不需要向照明器具502的通信電纜或光電纜等的敷設。
此外,雖然在圖42所示的例子中,表示利用如圖43那樣的專用照 明光源551的例子,但是在例如利用如圖33所示那樣的專用照明器具的 情況下也同樣如此,能夠不設置照明器具502中的光收發部522來進行 構成。
圖44是表示本申請第5發明的照明光通信系統的第5實施方式的 概念圖。圖中,561是路燈。設置在路上的路燈561現在以水銀燈或鈉 蒸氣燈、螢光燈等為主流,但也考慮LED等半導體發光元件的應用。
在作為路燈561的照明光源使用了半導體發光元件的情況下,能夠通過 照明光將各種各樣的信息對通行中的車輛或步行者進行發送。此時, 為了將待發送的信息對各自的路燈561進行傳輸而敷設通信電纜或光 纖等,這將會花費成本。
在本申請第5發明中,在路燈561上設置光收發部522,與上述第2 實施方式同樣,在路燈561間的空間通過光來進行信息的交接。由此, 就可對各自的路燈561傳輸信息並通過路燈561的照明光來發送信息。 在這樣構成之際,由於僅僅進行各自的路燈561中的施工就可而不用敷 設通信電纜或光纖等所以較為經濟。
此外,路燈561的間隔比起上述室內的情況要寬,儘管如此在高 速路上是30m程度,為可充分進行利用光的通信的範圍。另外,儘管 因地形或道路的構造等而需要進行調整以使光收發部522的方向朝向 鄰接的路燈,但只要是通常的路燈的間隔則不會有那麼困難。進而, 雖然還設想發生霧將視野遮住之類的問題,但由於間隔為30m程度所 以這也不會成為^艮大的問題。
在這裡作為室外的網絡的例子,關於設置在路上的路燈,表示了 通過光來進行路燈間的通信的例子,但本申請第5發明的應用例並不限 於此。例如還可以利用於航空機的引導燈或節目會場的照明燈等各種 各樣的用途。
以上,就本申請第5發明說明了若干實施方式及其變形例。在上 述說明中,將來自光通信裝置501的信息傳輸給照明器具502或者照明 光源551、路燈561等(在這裡稱之為照明器具等),但沒有必要在各 自的照明器具等中將接收到的信息原封不動地通過照明光進行送出。 例如也可以構成為在傳輸來的信息的報頭等上附加地址或ID等,以 此為基礎照明器具等對信息進行取捨選擇後通過照明光來進行傳輸。 另外,也可以存在不進行利用照明光的信息的傳輸,而是作為一種中 繼器或路由器發揮功能的照明器具等。
如以上那樣,根據本申請第5發明,各照明器具或照明光源等在 空間中通過光來進行通信,由此對進行照明光通信的各照明器具或照 明光源等傳達信息,所以可低價地構築照明光通信系統而不需要通信 電纜或光纖的敷設施工。此時、還可以利用原有的照明器具來進行構 築,能夠進而降低成本。另外,在利用光的通信中,就可按高的通信 品質來進行信息的傳輸而不會如利用電燈線的通信那樣發生頻帶的限 制或電波輻射、噪聲的重疊等問題。

以下,就利用這種照明光的通信的應用例表示若干發明。就本申 請第6發明進行說明。第6發明表示在通信中利用家電製品或電飾等、 各種各樣的照明的例子。
以往在各種各樣的電氣設備中,LED( L i g h t Em i t t i n g D i o d e )等半導體發光元件作為顯示用而得以使用。圖53、 圖54是在電氣設備中將LED作為顯示用加以利用的形態的 一 例的說明 圖。圖53 (A)表示電視接收機的例子,設置有用於顯示電源的接通 切斷或顯示時及待機時的區別、或者輸入端子的區別等的LED。另外 在圖53(B)中表示音頻設備的例子,但在此情況下仍然設置有表示 電源的接通切斷的LED。進而圖53 (C)所示的例子,在設置於計測 器等的儀表上分別設置LED,顯示著各自的儀表的動作狀態或儀表所 示的值的狀態等。
不僅是以這樣單純的發光對用戶傳達顯示內容,而且還在用於顯 示字符或圖畫等的顯示裝置上也利用LED等半導體發光元件。例如在 圖54(A)中表示設置了液晶面板的設備的例子。在這種液晶面板中, 作為背景光LED被廣泛得到利用。同樣在圖54(B)中表示節點個人 計算機的例子,但在該情況下也作為顯示裝置在許多時候利用帶背景 光的液晶面板。作為該情況下的背景光也利用LED。另外,排列了多 數LED的電光告示牌等的顯示裝置也得以開發和利用。
進而除了通過辨識如上述那樣的發光使用戶獲得信息這樣的用 途以外,例如在裝飾用上也廣泛利用了LED等半導體發光元件。在圖 54(C)所示的例子中,表示利用於聖誕樹的燈飾的例子。另外同樣,
被利用於商店的廣告牌或室內裝飾等的裝飾。除此以外還在各種各樣
的電氣設備上利用有LED等半導體發光元件。
直接看見,而引起信息的傳輸或美的感覺。以往就有僅僅用於該用途 的情況但卻沒有被用於其他用途。
圖45是表示本申請第6發明的電氣設備的一實施方式的框圖。圖 中,601是電氣設備,602是接收機,611是LED, 612是控制部,621 是受光部,622是光學系統,623是解調部。在這裡作為半導體發光元 件的一例表示使用了LED611的例子。除此以外雷射二極體或E L元件 及等離子體顯示元件等、其他半導體發光元件也同樣如此。
LED611是在電氣設備上歷來所設置的用於顯示的LED光源,在 這裡用於顯示例如電源等的裝置的狀態。此外,LED611有的用單一元 件所構成有的用多個元件所構成。另外,在單一的件內具有多色的發 光區域等、元件構成還有各種各樣。
控制部612按照信息對LED611的亮滅或者發光量進行控制,並對 LED611的發光光進行調製以發送信息。LED611如上述那樣具有應答 速度非常快之類的性質,能夠通過按照信息高速地控制亮滅或者發光 量來發送信息。另外,即使進行高速的亮滅或者發光量的控制,這樣 的亮滅或發光量的變化也無法為人們所看出,而是如同連續亮燈那樣 被看見。從而,能夠保持以往的LED611的亮燈狀態不變來進行信息的 發送。此外,調製方式為任意能夠適用各種數字或模擬的調製方式。
根據這種構成,就能夠利用歷來在電氣設備上作為顯示用所設置 的LED611,保持其顯示功能不變來進行信息的發送。電氣設備要求許 多功能但需要在有限的面積上且簡單的設計之中使功能增加。為此, 通過利用以往所設置的LED611,就可追加信息的發送功能而不會使裝 置大型化。
接收機602,接受電氣設備601的LED611發出的、經過調製後的 光,以接收信息。作為用於它的構成,包含接受光變換成電氣信號的 受光部621和對電氣信號進行解調以取出信息的解調部623而構成。來
自上述的電氣設備601的光用受光部621接受,用解調部623取出信息, 由此實現從電氣設備601向接收機602的信息傳輸。
另外還能夠在受光部621設置透鏡等光學系統622。通過設置該光 學系統622就可以對進行受光的光的光源進行限定,並能夠用針尖來接 收信息。為此,即使在類似的電氣設備排列著的情況下也能夠接收來 自特定的電氣設備的信息而不會受到來自其他電氣設備的信息傳輸的 幹擾。
圖46是表示本申請第6發明電氣設備的一實施方式中的第1應用 例的概略圖。圖中,631是電視接收機,632是LED, 633是紅外線受光 部,641是遙控器,642是受光部,643是紅外光發送部,644是顯示部, 651是便攜終端,652是照相機。在圖46所示的例子中,表示將本申請 第6發明適用於電視接收機的例子。
在電視接收機631中,歷來來進行利用遙控器641的遠距離操作。 從遙控器641向電視接收機631的通信一般是利用紅外線。在圖46所示 的例子中,作為用於它的構成,在遙控器641上設置紅外光發送部643, 另外在電視接收機631側設置紅外線受光部633。根據這種構成,若在 遙控器641用戶進行操作則對應於該操作的信息就通過紅外線被發送 到電視接收機631。例如若用遙控器641進行頻道的選擇操作,則所選 擇的頻道的信息就通過紅外線從紅外光發送部643送到電視接收機 631,電視接收機631的紅外線受光部633進行接收,切換成所選擇的頻 道。此外,在一般的電視接收機631中,只進行從遙控器641向電視接 收機631的單向通信。
在電視接收機631上通常設置有用於顯示電源的接通切斷以及是 顯示狀態還是待機狀態的一個或多個LED632。在本申請第6發明中, 將該LED632用作圖45所示的LED611來進行信息的發送。即,LED632 具有歷來所進行的電源的接通切斷或狀態顯示等功能,同時還具有進
行與信息相應的調製驅動並發射可視的調製光來發送信息的功能。
在遙控器641上設置有用於接受從電視接收機631發射的調製光 的受光部642。通過此受光部642來接受從電視接收機631發射的可視的
調製光,在內部進行解調由此就能夠接收從電視接收機631送來的信息。
由此,就能夠實現從電視接收機631向遙控器641的信息傳輸。以 往作為單向通信的電視接收機631與遙控器641之間的通信,就可成為 雙向通信,就能夠在遙控器641側接收電視接收機631的狀態並傳輸給 用戶。利用它就可將例如電視接收機631的操縱方法或節目預約狀態等 從電視接收機631發送至遙控器641,在遙控器641側進行接收並顯示在 顯示部644上進行確認。另外還可以一邊在遙控器641的顯示部644確認 電視接收機63 l的狀態一邊進行各種操作。
在圖46中,表示進一步設置了照相機652的便攜終端651的例子。 使用電視接收機631的LED632發送的信息可以不是用如遙控器641等
那樣的專用裝置,而是在可接受可見光的各種裝置上進行信息的接收。 近年,帶照相機的便攜電話或PDA已經盛行利用,能夠將它們作為便 攜終端651進行利用,以接收從電視接收機631送來的信息。另外,還 可以使例如數位照相機或數字攝像機等那樣原本具有撮像功能的設備 持有通信功能。
在遙控器641及便攜終端651任何一個都同樣如此,例如能夠將用 電視接收機631接收的節目內容從電視接收機631發送,顯示在便攜終 端651的顯示部,還從揚聲器進行聲音再生。例如還能夠使與電視接收 機631不同的節目(裡節目)顯示來檢查,或者例如不使文字廣播等顯 示在電視接收機631的畫面而是在遙控器641以及便攜終端651側進行 顯示來觀看。
由於這種利用了可見光的信息的傳輸只要在LED632亮燈的狀態 下就可進行,所以例如在不進行視聽的待機狀態的情況下也可進行通 信。另外,由於在遙控器641的受光部642設置了透鏡等光學系統的情 況或在便攜終端651的照相機652等中,能夠有選擇性地接受來自光源 的光,所以即便在例如並列設置多臺電視接收機的情況下也可有選擇 性地接收來自特定的電視接收機的信息。
圖47是表示本申請第6發明電氣設備的一實施方式中的第1應用
例的變形例的概略圖。圖中,對與圖46相同的部分附加相同的符號並 省略重複的說明。34是受光部,45是發光部。在圖46所示的例子中, 從遙控器641向電視接收機631的信息傳輸通過紅外線來進行,但在圖 47所示的變形例中,表示關於從遙控器641向電視接收機631的信息傳 輸也通過可見光來進行的例子。此外,關於從電視接收機631向遙控器 641的利用可見光的信息傳輸也與上述的例同樣。
為了實現從遙控器641向電視接收機631的利用可見光的信息傳 輸,在遙控器641側設置有發光部45同時在電視接收機631側設置有受 光部34。它們對應於圖46所示的紅外光發送部643以及紅外線受光部 633。
在從遙控器641側發送信息的情況下,使發光部45根據依照信息 進行了調製的信號進行發光即可。經過調製後的光在電視接收機631 側的受光部34中進行受光並解調由此就能夠接收從遙控器641所送來 的信息。
在設置於遙控器641的發光部45上設置反射鏡或透鏡等光學系 統,以收攏從發光部45發射的調製光的光束這樣來構成為好。由此, 對電視接收機631就可效率良好地使經過調製後的光到達。與此同時, 由於在此通信上所利用的光是可見光,所以若被收攏的光束到達電視 接收機631則例如與手電筒等同樣,如圖47所示那樣將電視接收機631 的面明亮地照明。由此,能夠辨識由從遙控器641發射的光所照射的區 域。例如即使在多臺電視接收機631存在的情況下也能夠可靠地確定成 為信息的發送目標的電視接收機並進行確認來發送信息。
由於紅外光不能被眼睛看見,所以無法確定信息的發送目標,另 外在多臺電視接收機存在的情況下就需要在控制器側進行變更I D等 的設定操作。但是,在本申請第6發明中不需要這樣的設定,用眼睛確 認光被照射到想進行操作的電視接收機來進行遙控器操作即可,能夠 簡單地進行可靠的操作。
此外,遙控器641並不限於電視接收機,例如在攝像機或DVD、 音頻設備、空調機、其他的各種各樣的設備中也可得以利用,在這些
設備中上述第l應用例可同樣適用。
進而,在存在通過LED等半導體發光元件來顯示電源狀態或設備 狀態的功的一切設備中都可以適用本申請發明,接著表示應用於測定 裝置等的例子。圖48是表示本申請第6發明電氣設備的一實施方式中的 第2應用例的概略圖。圖中,661是儀器,662是LED顯示器。此外,便 攜終端651與圖46所示的同樣,設置了照相機652。
如圖48所示,在飛行機的飛機座艙、工廠等的控制板等中排列著 各種各樣的儀器661。與此同時在各自的儀器661上通過LED顯示器662 來顯示對應於該儀器661的設備是否動作或者其狀態等的情況較多。將 此LED顯示器662用作圖45所示的LED611來進行信息的發送。即, LED顯示器662具有以往進行的顯示設備的動作狀態等的功能,同時還 持有進行與信息相應的調製驅動,發射可視的調製光以發送信息的功 能。例如,能夠發送各自的儀器661負責的裝置的狀態或儀器661所表 示的值,設置有儀器661的測定裝置或控制裝置的手冊等各種各樣的信 息。
這樣從設置於儀器661的LED顯示器662發射的調製光就可在設 置了例如照相機652的便攜終端651等中進行接收。特別是在如圖48所 示那樣設置多個儀器661的情況下通過由照相機652有選擇性地拍攝儀 器661的LED顯示器662,由此就能夠接收來自特定的儀器661的LED 顯示器662的信息。例如在想知道從左起第4個儀器661的詳細的狀態或 手冊的情況下僅僅拍攝第4個儀器661的LED顯示器662即可。由此,就 能夠有選擇性地僅僅接收從左起第4個儀器661的LED顯示器662發送 的信息。此時,只要用戶一邊觀看用照相機652所拍攝的映像一邊捕捉 LED顯示器662的位置就能夠可靠地取得所希望的信息而不會出錯。
如果將這樣的信息用電波等進行通信則由於電波在周圍傳播所 以有時無法由針尖捕捉,而接收到其他儀器的信息。另外,還需要使 頻率、時間、代碼等不同來進行發送,在接收側必須進行選擇來自特 定的儀器的電波等,麻煩的操作及確認。這樣在狹窄的場所有多個裝 置,能夠從其中沒有錯誤地直接選出一個,這就是利用可見光的通信
的優點。
通過依次進行如上述那樣的與儀器661的通信,來自儀器661的信 息就被儲存在便攜終端651中。可以將該被儲存的信息傳輸到便攜終端 651或者其他終端或主機來進行處理。例如還可以應用於電錶或水錶、 煤氣表等中的檢查用量。
圖49是表示本申請第6發明電氣設備的一實施方式中的第2應用 例的變形例的概略圖。圖中,653是發光部,663是受光部。與上述圖 46、圖47所示的例子同樣,對於儀器661也設置接受可見光或者紅外光 的受光部663,另外在便攜終端651上設置發出可見光或者紅外光的發 光部653,也能夠構成為可進行從便攜終端651向儀器661的通信以進行 雙向通信。通過可這樣進行雙向通信,就可以進行例如從便攜終端651 對儀器661進行儀器661的確認或信息的傳輸請求,或者將信息傳輸後 的確認返回到儀器661等可靠的通信。
另外,在這樣的儀器661與便攜終端651之間進行信號交換的情況 下,例如通過使儀器661的LED顯示器662進行用戶可看見程度的亮滅 或顏色的變更等,就還可以用同一LED顯示器662來顯示可通信或者通 信中等狀態。由此,對用戶而言也就能夠其可靠地選擇通信對象的儀 器661來進行通信而不會與其他儀器弄錯。
此外,如在圖47曾說明過那樣,在便攜終端651側的發光部653設 置光學系統,對光的光束進行收攏,由此就可進行向特定的儀器661 的針尖的信息傳輸,另外還能夠通過照射到儀器661的聚光光來判斷向 哪個儀器661發送信息,在視覺上進行確認。
如上述那樣,本申請第6發明不僅可應用於家電製品而且可應用 於計測器或工廠的控制板等的產業用設備。除此以外,還可以廣泛適 用於事務設備、汽車或航空機等運輸用設備等各種各樣的用途。
圖50是表示本申請第6發明電氣設備的一實施方式中的第3應用 例的概略圖。圖中,671是音頻設備,672是液晶面板,673是背景光用 LED。在上述第l、第2應用例中,表示LED單獨通過LED來顯示裝置 的電源狀況或裝置狀態等的例子,但本申請第6發明並不限於此。在該
第3應用例中,表示將組裝在顯示裝置中的LED等半導體發光元件利用 於通信的例子。此外,便攜終端651與圖46或圖48、圖49所示的相同, 至少設置了照相機652。
在這裡將音頻設備671作為具體例來表示。在最近的音頻設備671 上為了顯示各種信息而設置有液晶面板672。在此液晶面板672上作為 背景光大多利用LED。將此背景光用LED673用作圖45所示的LED611 來進行信息的發送。即,在液晶面板672上顯示有信息,用戶能夠參照 在液晶面板672所映出的圖像,與此不同通過按照將要發送的信息來調 制驅動背景光用LED673,就能夠利用背景光的光來發送信息。通過例 如在便攜終端651等中接受背景光的光並進行解調,就能夠接收信息。
另外,如上述第1應用例及其變形例或第2應用例的變形例那樣, 在進行雙向通信的情況下在液晶面板672的背景光用LED673的旁邊或 在液晶面板672的液晶層的背面設置受光元件或者受光層,以接受可見 光或紅外光這樣來進行構成為好。在背景光用LED673的光通過液晶層 的狀態下,由於來自外部的光也能夠通過液晶層所以可採用這樣在液 晶面板672的內部設置受光部的構成。然後,在便攜終端651上設置可 見光或者紅外光的發光元件,發出根據將要發送的信息進行了調製的 可見光或者紅外光,通過液晶面板672中的受光部接受並進行解調即 可。由此,關於從便攜終端651向音頻設備671的信息傳輸也能夠進行, 可進行雙向通信。
當然,如果音頻設備671是可通過遙控器來進行操作的設備,則 對於如上述第l應用例那樣使用遙控器的情況也能夠同樣地進行藉助 於利用了背景光用LED673的可見光的通信。另外,雖然在這裡以音頻 設備671作為具體例進行了表示但並不限於此,對於搭載了將LED用作 光源的各種各樣的顯示裝置的設備也能夠進行應用。例如可在家電制 品的顯示部或、無線機、節點式個人計算機、液晶顯示器、液晶電視 機、自動車等的內面板的液晶顯示、汽車導航等、利用將LED用作背 景光的液晶顯示裝置的一切設備中進行利用。另外,在上述的便攜終 端等中也可以在顯示部上利用照明用的LED同樣地進行通信。 進而,還可以適用在將LED以外的半導體發光元件作為光源進行 利用的各種各樣的顯示裝置中,並不限於液晶顯示裝置,只要是應答 特性非常高速的元件即使是其他方式的顯示裝置也可同樣地進行利用 可見光的通信。
圖51是表示本申請第6發明電氣設備的一實施方式中的第4應用 例的概略圖。圖中,681是聖誕樹,682是裝飾燈,683是LED, 684是 受光元件。在此第4應用例中,對於作為裝飾用利用了LED的情況進行 了表示,作為其一例表示聖誕樹681的情況。此外,便攜終端651與圖 46或圖48、圖49、圖50所示的同樣,至少設置了照相機652。
在聖誕樹681上實施各種各樣的裝飾,作為其一使用了裝飾燈 682。裝飾燈682是在電線上以恰當的間隔來配置光源,通過將其掛在 聖誕樹681等上使光源亮滅來進行藉助於光的裝飾。
近年,已開發出在裝飾燈682上也利用LED683的燈。能夠將此 LED683用作圖45所示的LED611來進行信息的發送。即,能夠在 LED683亮燈時使通過依照信息進行調製驅動而經過調製後的可見光 進行發光。能夠通過在例如便攜終端651等中接受該調製光進行解調來 接收信息。這樣一來,例如若行人等在觀看聖誕樹681時遮住便攜終端 651就能夠接收從聖誕樹681送來的消息或圖像、聲音等種種信息。
另外,由於在裝飾燈682中還有許多未配置LED683的部分,所以 能夠在此部分設置接受可見光或紅外光的受光元件684。然後,在便攜 終端651設置可見光或者紅外光的發光元件,發出根據將要發送的信息 進行了調製的可見光或者紅外光,通過受光元件684受光並進行解調即 可。由此,關於從便攜終端651向聖誕樹681的信息傳輸也能夠進行, 可進行雙向通信。當然,受光元件684也可以與裝飾燈682分開與其他 裝飾品 一起配置於聖誕樹681 。
雖然在該第4應用例中表示了聖誕樹的裝飾燈的例子,但除此以 外還能夠將利用於各種裝飾用的LED等半導體發光元件利用於藉助於 可見光的通信。例如能夠將實施了電飾的衣裝或,在遊行等中出現的 山車的燈飾、室內裝飾家具等的裝飾、店頭或建築物的電飾等、各種
圖52是表示本申請第6發明電氣設備的一實施方式中的第5應用 例的概略圖。圖中,691是電光告示牌。近年,配置了多數光源的電光 告示牌691已廣泛得以利用,作為其光源大多利用LED。另外,在電光 告示牌691中有除進行信息顯示的部分以外還配置用於裝飾的LED的 情況。能夠將這些用於進行信息顯示的LED或用於裝飾的LED等用作 圖45所示的LED611來進行信息的發送。例如若行人等在電光告示牌 691上遮住帶照相機的便攜終端651等就能夠接收從電光告示牌691送 來的消息或圖像、聲音等種種信息。
當然,如果在電光告示牌691上設置接受可見光或紅外光的受光 元件,就可以與設置了可見光或者紅外光的發光元件的便攜終端651 之間進行雙向通信。
電光告示牌691除了在街頭顯示新聞等以外,還在店頭作為廣告 牌得以利用,或者被利用於列車或公交車等的前往目的地顯示或種別 顯示、費用顯示等各種各樣的用途中的顯示。在這樣的種種用途中所 用的電光告示牌上可大大適用本申請第6發明。除此以外,關於施工中 的指示燈或引導員所持的引導燈、路上或路面所設置的標識燈等,利 用半導體發光元件的種種用途,可將該半導體發光元件作為通信用來 使用,以進行藉助於可見光的通信。
這樣,根據本申請笫6發明,將用於使光對於人們直接看到來傳 輸信息或者使人想起美感的顯示裝置中所用的LED等半導體發光元件 使作用顯示裝置的功能原封不動,通過按照信息進行調製驅動就能夠 利用於藉助於可見光的通信。通過這樣利用原有的半導體發光元件就 可進行通信而不用重新設置發送裝置,裝置的大型化或進行設計的變 更就不再需要。
另外,在以往使用遙控器的電氣設備中,通過其遙控器上搭載受 光裝置就能夠接收從電氣設備送來的信息。即使在遙控器以外也可用 帶照相機的便攜終端等進行信息的接收。在此情況下,若如照相機等 那樣具有光學系統並能夠收攏受光束,就能夠確定作為信息發送源的
光源,並可用針尖進行接收。
進而,只要具有可見光或紅外線等的發送功能就可在電氣設備之 間進行雙向通信。此外,在遙控器側具有藉助於可見光的發送功能的 情況下,通過發送所用的光的光束來照明作為發送目標的區域,由此 就能夠可靠地辨識發送目標的設備進行確定,容易地確定信息的發送 目標的通信就成為可能。
<第7發明〉
接著作為第2應用例,就本申請第7發明進行說明。本申請第7發 明是針對應急燈的應用例。
應急燈即便在顯示中也較少是若一旦亮燈則半永久性地照明滅 燈的情況。這是因為必須預備火災、災害等事故,在大樓、劇場、電 影院、醫院、飛機場、車站等、引人注目的場所設置多個應急燈。現 在的應急燈大多利用螢光燈作為光源。由於在應急燈中設想在災害時 外部的電力被切斷,在異常時使用內部的蓄電池來進行顯示。為了有
但是,期待因電力效率較好的光源^利用、長壽命"光源的採用而帶 來的維護費用的進一步降低。雖然如上述那樣LED電力效率良好且壽 命長,但卻沒有考慮對應急燈的適用。如在日本專利公開特開平9-19084號公報中所記載那樣,僅有在充電中的顯示等、次要的顯示上利 用LED的例子,卻沒有作為應急燈的主要光源來利用LED的情況。
另外, 一般設置的應急燈僅僅在視覺上顯示哪裡有緊急出口或非 常樓梯。作為除此以外的信息,例如在日本專利公開特開平8-299475 號公報中所記載那樣設置利用聲音的引導機構,或者在日本專利公開 特開平8- 67203號公報所記載那樣進行無線電收音機廣播等已為人所 知。但是,聲音輸出非常消耗電力。為此,與作為應急燈的根本意義 的緊急出口等的視覺上的顯示一起,為了進行這樣的聲音輸出而需要 搭載大容量的蓄電池,在價格變高的同時還有設備也大型化之類的問 題。
另一方面,利用LED的高速應答特性可進行高速調製,所以還進
行了將LED利用於光數據傳輸的研究。利用這一點,同時進行照明與 通信的想法也為人所知。但是,通常的照明器具若在災害等中使電力 供給停止則熄滅。為此,在異常時無法進行任何利用,另外,設想異 常時的傳輸系統尚未構築。
對於這樣的問題,在此本申請第7發明中,表示將應急燈發出的 光利用於通信的例子。
圖55是表示本申請第7發明的應急燈以及應急燈無線數據傳輸系 統的一實施方式的框圖。圖56是作為光源的LED陣列的一例的說明圖。 圖中,701是應急燈,702是便攜終端,711是蓄電池,712是切換部, 713是LED陣列,714是調製解調部,715是數據存儲器,716是光調製 部,721是受光部,722是解調部,723是顯示部,731是燈罩。應急燈 701與 一般的現有應急燈同樣作為電源與外部電源 一起具有蓄電池
自蓄電池711的電力供給的切換部712。
在本申請第7發明中,作為照明用的光源取代以往的螢光燈而使 用了LED陣列713。圖56中表示LED陣列713的形狀的一例。在圖56( A) 所示的例子中,與一般的應急燈同樣,在表記了圖形文字等的燈罩731 中設置有LED陣列713。在以這樣的形態進行使用的情況下,如圖56 (B)所示,利用與螢光燈同樣的棒狀LED陣列713。例如將一個或多 個LED元件呈列狀進行配置即可。另外,如果是這樣的LED陣列713, 則能夠作為直流亮燈的螢光燈的替代來進行利用,僅將一般所利用的 應急燈內的螢光燈替換成如圖56 (B)所示那樣LED陣列713也能夠構 成本申請第7發明的應急燈。此時,在從電力線供給交流電力的情況下 用AC/DC變換器變換成直流進行驅動即可。另外,在利用交流亮燈 的螢光燈的應急燈中,使DC/AC變換器內置在LED陣列713內,在利 用蓄電池711的驅動時進行使用即可。此外,通過利用作為這種螢光燈 的替代的形狀的LED陣列713,就能夠在外觀上與以往的應急燈沒有任 何變化。
除了作為這種以往的照明管的替代進行構成以外,還可以例如圖
56 (C)所示那樣,構成為將在燈罩731上所形成的圖形文字等的顯示 通過LED陣列713進行直接顯示。如果是表示緊急出口等的圖形文字, 一般是用白色和綠色來形成圖形文字,所以能夠將白色LED和綠色 LED適宜配置使圖形文字顯現出來。當然,也可以構成為與彩色顯示 裝置同樣配置LED,使圖形文字等進行顯示。此外,在此情況下作為 燈罩731使用透明的為好。
通過這樣使用LED陣列作為應急燈701的光源,因LED具有低電 力消耗之類的特徵,所以即使是較少的蓄電池容量也能夠實現與以往 同樣的亮燈時間,並實現蓄電池711的小型化、進而能夠實現應急燈701 的小型化以及輕量化、低價格化。反之,如果是相同的蓄電池容量就 能夠遍及長時間持續亮燈,可在災害時長時間顯示避難引導的顯示。 另外,由於LED為長壽命所以能夠延長更換光源之類的維護間隔,或 者能夠使維護作業的工數減少,就可降低維護費用。當然,希望去進 行汙漬或蓄電池壽命、災害時的亮燈檢查等、用於性能維持的維護。 進而LED具有較高的耐撞擊性,能夠期待在劇烈災害時也避免光源的 破損而持續進行亮燈。
在圖55所示的本申請第7發明的應急燈701中,進而內置有調製解 調部714、數據存儲器715、光調製部716。在這裡,利用使用了供給外 部電源的電力線的通信方式來對應急燈701傳輸數據。調製解調部"4
將重疊在外部電源的電壓上送來的經過調製的數據進行分離,解調後 保存在數據存儲器715中。例如,通過從計算機等利用電力線發送在異 常時應從應急燈701傳輸的數據,就能夠對應急燈701在異常時以外的 時候經由外部電源來配送數據,並能夠容易地將數據保存到數據存儲 器715。另外,還能夠對數據存儲器715中所保存的數據或、應急燈701 的狀態等種種信息進行調製後通過電力線進行發送。由此,即便在遠 方也能夠進行數據的改寫確認或應急燈701的動作確認等。此外,在不 進行雙向通信的情況下調製解調部714還能夠僅僅作為解調功能來進 行構成。另外,在數據存儲器715中預先保存著在異常時傳輸的數據的 情況下,該調製解調部714就不需要。
能夠在數據存儲器715中事先保存在異常時送出的數據。希望該 數據存儲器715儘量為低電力消耗,另夕卜,還需要在電源切換之際存儲 著的數據不會被消除。例如用可改寫的ROM、非易失性的RAM等進 行構成為好。
蓄電池711等異常時,就讀出保存在數據存儲器715的異常時的數據進 行調製,並使其重疊於被供給LED陣列713的電力波形。由此LED陣列 713的發光光就能夠根據由光調製部716調製後的數據對亮滅或者光量 進行控制。由此進行利用光的數據傳輸。當然,還可以在異常時以外 也對數據存儲器715中所保存的數據進行調製並供給LED陣列713來進 行數據傳輸。在此情況下,也可以與異常時應傳輸的數據不同。
便攜終端702是例如帶照相機的PDA或便攜電話等為好,包含受 光部721、解調部722、顯示部723等而構成。受光部721接受從應急燈 701的LED陣列713放射的光並變換成電氣信號,能夠用照相機或光電 二極體等進行構成。
解調部722抽取根據從受光部721輸出的電氣信號進行了調製的 數據信號進行解調以取得數據。所取得的數據可以有種種活用,在這 裡是顯示在顯示部723上。由此,在異常時從應急燈701通過光所傳輸 的數據就被顯示在顯示部723。例如能夠使有關設置於樓層的緊急出口 或避難路線的地圖等、文字或圖像顯示在顯示部723中。另外,還能夠 傳輸聲音信息,只要如便攜電話那樣內置揚聲器聲音信息也能夠簡單 地取得。
就本申請第7發明的應急燈及應急燈無線數據傳輸系統的一實施 方式中的動作以及利用的一例進行說明。在應急燈701中預先對數據存 儲器715進行異常時將要送出的數據的保存。作為方法之一,如上述那 樣利用電力線通信在外部電源的波形上重疊經過調製後的數據來發 送,在應急燈701中通過取得從外部電源送來的經過調製的數據進行解 調而得到。或者,也可以構成為在外部預先將數據保存於ROM等後在 應急燈701上將ROM作為數據存儲器715進行安裝。例如也可以上安裝
存儲卡等之類的構成。
在異常時光調製部716從數據存儲器715讀出數據進行調製,並在 被供給LED陣列713的電源波形上進行重疊。通過根據重疊了經過調製 的數據的電力來驅動LED陣列713,就能夠在LED陣列713發光的同時
對其發光量或者亮滅進行控制,通過光將數據送出。
另外便攜終端702的持有者在異常時通過將所持的便攜終端702
朝向應急燈701就能夠接收從應急燈701通過光送來的數據。例如在異 常時自分不知道位於何處的情況也較多,例如即使按照應急燈進行避 難也不知道還有多少才能夠避難而感到不安。但是,在本申請第7發明 中能夠從應急燈701在視覺上(或者進而也可用聲音等)取得建築物的 名稱或層數、樓層的地圖或避難路線的圖示、後面多少m程度有緊急 出口等、僅僅用以往的應急燈無法得到的、更詳細的各種各樣的信息。 為此,就能夠在某種程度上減輕不安,更為快速地進行避難。
通常,由於便攜終端702多為電池驅動,所以即使在異常時也能 夠有效地活用。從而,通過在異常時使用沒有外部電源發光的應急燈 和不需要外部電源的便攜終端702,就能夠在異常時、特別是在外部電
源切斷的情況下也能夠順利地進行避難引導等。
另外,雖然在本申請第7發明的應急燈701內需要用於光調製部 716等動作的電力,但與用於使其發光的電力相比,為了使它們的電子 電路部分動作所需要的電力非常少。為此,即使具有這種利用光的數 據傳輸功能也幾乎不需要使應急燈701的蓄電池711增強,與例如除光
以外送出電波或聲音等這樣的構成相比,就可顯著抑制電力消費、另 外也不需要另行設置用於送出數據的裝置。例如即使用紅外線也同樣 不能避免電力消費,另外還需要另行設置發送機。從這種電力消耗減 低及裝置簡易化的觀點出發利用藉助於LED光源的光的數據傳輸較為 有利。
當然,應急燈701通過LED陣列713的發光與通常的應急燈同樣地 進行照明,進行緊急出口或避難路線的顯示,即使對不具有便攜終端 702的人們而言在異常時也有效這一點沒有變化。即便為了數據傳輸而
控制發光量或亮滅,這樣的光量的變化人們的眼睛也完全不會感知,
就不會損害作為應急燈的功能。在此以上還能夠如上述那樣活用LED 的特性,所以能夠完成超過以往的作為應急燈的功能。
另外,利用這種應急燈701的數據傳輸,並不限於異常時。還可 以將數據存儲器715中所保存的信息經常通過光來進行發送。另外,如 果將非常用的數據以外的數據也保存在數據存儲器715中,用光調製部 716在異常時與其以外所時候變更讀出數據,就能夠將例如周圍的店鋪 信息或新聞等也傳輸給便攜終端702。應急燈701若一旦亮燈就不會熄 滅,不管晝夜經常亮燈。為此,便攜終端702的利用者就能夠經常從應 急燈701獲得信息。另外,如上述那樣由於能夠利用電力線通信隨時改 寫數據存儲器的內容,並能夠經常更新內容,所以能夠在異常時以外 的時候實時地將數據配送到便攜終端702。
在上述的例子中就通過電力線通信取得數據的例子、以及在數據 存儲器715中預先保存好數據的情況等進行了說明。但是並不限於這 些,作為將數據送入應急燈701的方法,還能夠利用種種方法。圖57 是表示本申請第7發明的應急燈以及應急燈無線數據傳輸系統的其他 實施方式的框圖。圖中,741是天線,742是調製解調部。在圖57所示 的例子中,表示自外部通過電波來發送數據,用應急燈701接收後保存 在數據存儲器715中的例子。由天線741接收到的數據用調製解調部742 進行解調,數據被保存在數據存儲器715中。這種數據的接收在異常時 以外的時候進行即可。由於在異常時以外的時候,能夠接受來自外部 電源的電力供給,所以還可進行這樣的利用電波的數據接收。當然, 在進行廣播型的數據配送的情況下調製解調部742僅為解調功能就可。
進而,在如圖57所示的那樣電波以外,也能夠利用光電纜或通信 電纜等、電力線以外的通信線來預先接受數據的配送。此外,通過利 用圖55所示的電力線通信就具有能夠接受數據的配送而不用另行設置 天線或其他電纜等之類的優點。
這樣,根據本申請第7發明,通過將LED用作光源,根據作為LED 的特徵的高電力效率就能夠抑制蓄電池的消費,並實現由蓄電池的小
型化帶來的裝置的小型化或者發光時間的長期化。另外,由於是長壽 命所以能夠將光源的更換等的維修的間隔延長,並能夠削減維護費用。
進而,LED在耐撞擊性上也表現出色,就能夠提供在劇烈災害之際也 不會破損地可以利用的應急燈。
另外,由於LED的應答特性較好,所以能夠通過控制亮滅或者光 量來作為利用光的數據的發送源加以利用。應急燈在內部搭栽蓄電池, 即使在因災害等電力切斷的情況下也持續發光。利用此發光光就能夠
在異常時發送預先保存的緊急出口或避難樓梯的位置的顯示或至緊急 出口的避難路線等、種種異常時的信息。關於這種發送數據的功能, 與另行設置電波或紅外線等的發送設備的情況相比也不花費成本,並 不會伴有太大的電力消費,所以不會損害在異常時發光之類的作為應 急燈的功能。
進而,應急燈一旦亮燈就不會半永久地滅燈,因此不會受到天氣 或季節影響,設置在引人注目的場所。為此,不僅是非常用的信息也 可以發送周圍的廣告或指南等一般的信息,能夠期待在異常時以外頻 繁地進行利用,並提高應急燈的附加價值。

接著作為第3應用例,就本申請第8發明進行說明。雖然在上述發 明中也作為應用例多少有所記栽,但在此本申請第8發明中,表示設置 於路上的照明燈的控制和利用該照明燈進行通信的例子。
道路照明的目的在於通過使道路上變得明亮,確保車輛或行人的 安全且舒適的通行,進而還用於防犯。路上的照明一般使用螢光燈、 滷素燈、鈉蒸氣燈等。另外,最近還研究了使用壽命更長的LED ( L ightEmittingDiode)等半導體發光元件的照明並 在實際上進行了設置。它們從光的電力效率、明亮度、易於看見、壽 命等觀點出發而得以採用,依照各自的照明的特性從一般道路到高速 路廣泛得以利用,在道路上每隔數10米進行配置。
一般而言,像這樣的照明大多是若一旦亮燈則長時間繼續使用,不會頻繁進行亮滅。例如若變暗則亮燈若變明則滅燈。另外,在如隧 道那樣的場所不分晝夜長時間得以使用。
另一方面,交通信號已與道路照明無關地開發出來。其目的是為 了對道路上的車輛或人們的交通進行整頓。由於固定設置在十字路口 或人行橫道等所以就有道路施工用的移動型等。它們與道路照明不同、 從紅到藍、黃色這樣改變顏色或者進行亮滅。為此、以往是利用白熱
電燈泡,在最近還利用LED。在作為交通信號的利用上要求容易亮滅、 且電力效率好、壽命也長。作為光源的白熱電燈泡雖然在電力效率上 比其他光源要差,但由於其亮滅性而得以利用。最近以來,亮滅性、 電力效率、進而長壽命的LED要將其置換。
以往作為道路照明用所用的萸光燈、卣素燈、鈉蒸氣燈等與交通 信號所用的白熱電燈泡等分別依照光源的特性區分使用。另外由於這 樣區分使用故將道路照明與交通信號兼用之類的想法以往不存在。
道路上的事故每年都有許多數目被報告,但事故發生以後的處理 也很重要。這是為了防止進一步的事故、不引起交通阻塞。如上述那 樣交通信號被設置在十字路口或人行橫道等,進行所設置的場所的交 通整頓,但在路上發生了事故等異常的情況下卻沒有對該異常進行交 通整頓的功能。因此在以往就是在事故剛剛發生之後只是後續的車輛 自行進行注意的現狀。如果有事故通報不久警察趕到現場來進行交通 整頓。但是,由於在此之前的安全不得不依賴於個人的注意,所以例 如引起碰到事故車、在伴隨事故的阻塞的最末尾追尾之類的事故的再 次發生的可能性很高。
一般而言有在發生了事故的情況下當事者等燒起發煙筒,告知後 續車輛等事故發生喚起注意方法。但是,實際情況是發煙筒不輕易利
用。另外,由於發煙筒冒起火或煙,在可燃性物的附近就較危險,還 有煙妨礙視線的情況。進而,由於是較低的位置所以無法從遠方進行 注意。另外,還有無法進行遠距離操縱等之類的缺點。
不是利用發煙筒而是在事故車等的後方設置反射板的情況也較 多。但是,由於放置於事故車的近處的情況較多、被置於較低的位置,
就有無法從遠方看見,若不接近到跟前就不能了解事故之類的問題。 另外,由於反射板是人進行設置所以還有無法進行遠距離操縱之類的 問題。
作為針對後續車的事故發生或注意喚起的方法汽車的危險燈是 簡單的方法。但是,有時車輛自身因事故等而無法利用燈。另外,由 於設置在汽車的車體範圍內,所以雖然從後續及周邊的數臺汽車等可 以辨識,但從遠方或大型車的背後等無法辨識的情況較多。另外在此 情況下由於在各自的汽車等由人進行操作所以無法進行遠距離操縱。
另外,如果警察趕到現場則設置手信號或簡易式的信號裝置來進 行交通整頓。但是,簡易式的信號裝置需要在事故發生後從警察局等 搬運,對於事故沒有適應性。另外,由於簡易式而無法進行遠距離操 縱。
在高速道路或幹線道等上,設置信息顯示板來顯示事故信息或阻 塞信息等,利用者能夠在視覺上取得信息。進行顯示的信息大多通過 遠距離操縱發送給信息顯示板。但是,由於該信息顯示板與上述的照 明或交通信號等分開進行設置,所以花費成本,另外其設置數與照明 或交通信號等相比也不可比較地少。為此,利用信息顯示板的信息的 取得就有非常受限制之類的問題。
照明光通信,以往沒有考慮對如上述那樣的交通系統的應用,在
本申請第8發明中,表示其適用例。
圖58是表示本申請第8發明的道路照明控制系統的第1實施方式 的框圖。圖中,801是異常檢測部,802是照明控制部,803是照明燈。 異常檢測部801對道路上的異常進行檢測。例如能夠在高速道路上設置 緊急電話,該緊急電話的由利用者的使用作為異常發生而檢測出,或 者在對應於該電話的監視中心由操作員指示異常發生。同樣還有將向 警察等的通報作為契機來指示異常發生的情況。或者,也可以構成為 通過對道路進行監視的監視裝置來檢測異常。
照明控制部802將多個照明燈803作為 一個或多個照明組,進行與 異常檢測部8 01中的異常檢測結果相應的進行照明控制的照明組的選
擇,和針對所選擇的照明組的照明控制。照明的控制例如能夠對照明
燈803控制亮滅,或者控制照明燈803的光量。另外,如果照明燈803 可變更發光光就能夠對其發光光的顏色進行控制。構成照明組的照明 燈803為任意,例如如果將一個照明燈803設為照明組就對一個照明燈 803逐個控制照明。另外也可以不是連續的照明燈803,而是每隔一個 來構成照明組。當然,構成照明組的照明燈803的個數或位置在各自的 照明組中也可以不同,例如還可以依照異常發生的位置或發生異常的 規模等進行變更。此外,在對全部照明燈803同樣進行控制的情況下(即 照明組只存在一個的情況下),照明組的選擇處理就不需要。
照明燈803與 一般所設置的照明燈同樣在路上設置多個,在黑暗 時對道路進行照明。與此同時,可按照來自照明控制部802的指示進行 亮滅控制或光量控制、或者光顏色的控制等照明控制這樣來構成。光 源與以往的水銀燈等不同,使用對亮滅或者光量的變更的應答在數秒 以下的光源。作為這樣的光源例如希望是LED或LD ( LAs e r D i o d e )等半導體發光元件。在例如使用混合3色光使其發出白色光的 方式的LED作為光源的情況下,就可容易地變更發光色。
圖59是異常發生時的照明燈的照明形態的一例的說明圖。811是 事故現場,812是緊急電話裝置,813 818是照明燈。在圖59所示的例 子中表示在高速道路上發生了事故的情況下的例子,用x來表示事故 現場811。在此例子中被設置於路側帶的緊急電話裝置812實現異常檢 測部801的功能,若事故當事者或其他的第3者用緊急電話裝置812將事 故的發生傳給中心等,則從該緊急電話裝置將事故發生傳給照明控制 部802。
照明控制部802就自進行了通報的緊急電話裝置812的位置起設 置於其跟前的照明燈813~818(對應於圖58的照明燈803),選擇進行 照明控制的照明組,並對所選擇的照明組進行照明控制。例如在將2 個照明燈作為照明組時,就距事故現場811最近的照明燈813, 814的照 明組和距事故現場811其次近的照明燈815,816作為進行照明控制的照 明組來選擇。然後,就這些照明組進行照明控制。
作為照明控制,例如能夠對於距事故現場811最近的照明燈813, 814進行快閃爍將事故現場811就在附近的情況傳給駕駛者,對於照明 燈815,816進行慢亮滅將事故現場811就在前面的情況傳給駕駛者這樣 來進行控制。或者,如果照明燈可進行照明色的控制,則還能夠例如 對於距事故現場811最近的照明燈813,814使照明色變更成紅色將事故 現場811就在附近的情況傳給駕駛者,對於照明燈815, 816則是照明色 變更成黃色以喚起駕駛者注意這樣來進行控制。
通過進行這樣的照明燈的照明控制,就能夠催促從這裡接近事故 現場的車輛的駕駛者進行注意,能夠作為一種交通信號使其發揮功能。 特別是由於照明燈被設置在路上較高的位置,所以即使從遠方也可以 良好地辨識。由於這樣的照明控制能夠在事故發生後立即進行,所以 能夠通過喚起注意來防止二次事故而不用等待警察的到達。另外,由 於照明燈每隔數10米進行配置所以能夠將異的發生細緻地傳給駕駛者 等道路利用者。由於照明燈一般被設置在道路上,所以能夠有效利用 已建成的基礎設施而不需要另行設置用於將事故發生等告知給駕駛者 的顯示裝置等。
此外,照明控制並不限於上述的例子。例如構成照明組的照明燈 的個數或位置均是任意,除了亮滅以外還可以組合對光量進行變更或 者與亮滅或光量的變更一起改變照明色等、種種照明方法。特別是, 由於在夜間將照明燈熄滅所以就不能保證路上的照度格外危險。在這 樣的情況下例如每隔一個對照明燈進行照明控制,或者交互進行亮滅 控制以確保路上的照度為好。
另外,雖然在上述的例子中說明了通過緊急電話裝置812的操作 來進行照明燈的照明控制,但也可以構成為例如在通過緊急電話裝置 812對中心等進行了通報後,從中心來指示照明控制。另外,除了緊急 電話裝置812以外,在用監視照相機等對事故等進行識別或者由操作員 進行判斷的情況下也同樣如此。進而,還可以按照例如來自通報者的 信息或來自監視照相機的信息來判斷事故的規模等,如果是輕微事故 或故障車等則僅僅指示喚起注意的照明控制。
另外,除了如上迷那樣事故發生以外,例如在阻塞的最後部近旁 事故也較多,還能夠在此近處進行照明燈的照明控制以喚起駕駛者進 行注意。同樣還能夠取代在施工區間另行設置注意燈,或者與注意燈 等並用,通過照明燈的照明控制來喚起注意。
進而,還可以在犯罪的發生或急病人的發生、火事等災害的發生 等情況下,以引導緊急車輛的目的來進行照明燈的照明控制。在此情 況下,除了與事故時同樣在發生場所周邊進行照明控制以外,還能夠 對緊急車輛的行駛前方的照明燈進行照明控制,對 一般車輛告知緊急 車輛的接近這樣來構成。例如按照來自緊急車輛的電波或來自中心的 引導等選擇進行照明控制的照明組,進行照明控制即可。
圖60是表示本申請第8發明的道路照明控制系統的第2實施方式 的概略構成圖。圖中,對與圖58相同的部分附加相同的符號並省略重 復的說明。821是車輛,822是受光部,831是行人,832是便攜終端。 如上述第1實施方式那樣通過進行照明燈803的照明控制就能夠對駕駛 者等傳達喚起注意等信息。如果高速地進行這樣的照明控制就能夠將 藉助於照明燈803的照明光利用於信息的通信。照明光是非常大的功 率,通過使用它來發送信息就能夠進行可靠的通信。
若作為照明燈803的發光裝置使用LED或LD等半導體發光元件 就能夠非常高速地進行亮滅或者光量的控制。在以某種程度的速度以 上的速度進行亮滅或者光量的控制的情況下,由於人們的眼睛無法感 知亮滅或光量的變動所以感覺到照明燈803是連續亮燈,就能夠實現作 為道路照明的功能。此外,由於使用光,所以就通信速度能夠以從人 們的眼睛看清楚的程度(數Hz以下)到數100MHz以上的通信速度進 行通信。
在該笫2實施方式中,對照明控制部802給予待發送的信息。然後, 按照該發送信息,照明控制部802對照明燈803的亮滅或者光量或顏色 等進行控制,使照明部3發出根據發送信息經過調製後的照明光。
另 一方面,能夠在正通行於道路中的車輛821上設置受光部822, 接受從照明燈803發射的光,在變換成電氣信號後,通過進行解調來取
得從照明燈803發送來的信息。由於一般而言照明燈803是使路上變得 不黑暗這樣來配置,所以如果在多個照明燈803中通過照明光發送相同 信息,即使車輛821在行駛中也能夠通過來自不同照明燈803的照明光 取得信息。例如能夠進行交通信息、新聞、音樂等節目信息的配送。
另外同樣,在行人8M攜帶著具有照相機等受光部的便攜終端832 的情況下,通過用該便攜終端832接受來自照明燈803的照明光就能夠 取得從照明燈803送來的信息。在發送面向行人831的信息的情況下, 由於一個照明燈803照明的區域不那樣寬廣,所以還可通過按一個乃至 數個照明燈803的照明組逐個變更將要發送的信息,對比較狹窄的區域 逐個進行通信。即使行人831在移動中,由於從某照明燈803之下到下 一照明燈803之下進行移動要花費時間,所以只要不是傳輸大量信息的 情況就能夠進行通信而不會在途中被中斷。例如考慮對照明燈803的位 置信息或周圍的地圖信息等進行配送,或者對其附近的商店或公共機 關等的信息進行配送等。當然,從照明燈803發送的信息是任意的,並 不限定於這些例子。
此外,還可以通過在照明燈803中設置受光部,例如4象日本專利 申請特願2003 - 4560號中所記載那樣進行利用光的雙向通信。通過可 進行雙向通信由車輛821在行駛中利用網際網路就成為可能。另外,由於 能夠取得來自車輛821的應答,所以還可進行與交通控制或交通監視系 統的聯動。
另外,還可以同時進行如在上述第l實施方式中所說明那樣的用 於對駕駛者等的喚起注意的照明控制和在第2實施方式中所說明的用 於信息傳輸的照明控制,能夠更為有效地活用照明燈803。
一般而言從照明燈803照射的光隨著從照明燈803離開其光量就 降低。如果是通常的道路照明則只要對步行或車輛的駕駛等沒有障礙 某種程度的光量降低就被容忍。但是,在如上述第2實施方式中所說明 那樣利用照明光進行通信情況下,就擔心因光量的降低而造成的通信 品質的劣化。為此,就希望即使從照明燈803離開也儘量防止光量降低 這樣的構成。
圖61是表示照明燈的發光部分的基板形狀的一例的概略截面圖。 圖中,841是基板,842是半導體發光元件。雖然一般在進行照明的情 況下使用多數半導體發光元件842,但在這裡將這些多數半導體發光元 件842安裝在基板841上以組裝進照明燈803。此時,若設基板841為平
向。為此,雖然在照明燈803之下明亮但若從照明燈803離開光量就降低。
為此在本申請第8發明中,如圖61所示那樣使基板841彎曲。特別 是在道路等的延伸的方向上使其彎曲為好。若這樣使基板841彎曲則安
此,不僅在照明燈803之下,在其周圍的方向來自半導體發光元件842 的光也直接照射,就能夠抑制從照明燈803離開的情況下的光量降低。
進而,若從照明燈803離開則從作為光源的半導體發光元件842到 路面的距離也變長,光量降低。為了防止因這種距離造成的光量降低, 例如越靠近基板的端部使指向性越狹窄,使從半導體發光元件842放射 的光的擴散變少即使是遠距離也儘量使光到達這樣來構成為好。簡單 地講,對於例如從自照明燈803正下方起的角度超過士S度的基板841的 部分上所配置的半導體發光元件842放射的光,使其指向性變得狹窄這 樣來構成為好。當然,也可以構成為隨著自正下方起的角度變大,緩 慢地使指向性變得狹窄。
根據這種構成,即便是從照明燈803離開的位置,由於使指向性 狹窄後的光到達所以能夠抑制光量降低。從而,即使從照明燈803離開 也可以通過來自照明燈803的光進行高品質的通信。
此外,這種指向性的控制例如考慮對各自的半導體發光元件842 的封裝進行變更,或者使路燈3的透明燈罩具有透鏡功能等。
這樣,根據本申請第8發明,將在路上多數設置的照明裝置利用 於照明以外的用途,例如進行照明燈的亮滅或光量控制、或者照明的 顏色控制等,由此就能夠在事故發生或阻塞、施工區間等,迅速地對 正在通行的人或車輛喚起注意,預防事故同時實現順利的交通。另外,
可通過進行照明燈的亮滅或光量控制、或者照明的顏色控制等來進行 信息的傳輸,由此就能夠對道路的利用者提供種種信息。
另外,在作為照明燈的光源使用多數半導體發光元件的情況下, 通過使安裝該半導體發光元件的基板彎曲,即便在從照明燈離開的情 況下也能夠抑制光量降低並維持高品質的通信。

接著作為笫4應用例,就本申請第9發明進行說明。在該本申請第 9發明中,表示在列車等移動體與地上之間進行利用光的通信的例子。
作為連結列車等移動體與地上的通信裝置,以往使用無線方式。 一般在便攜電話等所用的方法中,設置基站,並在該基站與移動站之 間進行通信。但是,由於在隧道內等電波被遮斷所以無法進行通信。 為此,例如在電話等中有通話被中斷或者在進行數據通信的情況下會 話切斷之類的問題。另外,由於電波依照與基站的距離衰減所以不能 很大地提高傳輸速度。進而,還受到衰減等的影響、通信品質不那麼 好。
在新幹線等中在線路上或者線路旁邊敷設洩漏同軸電纜(L C X: Leaky Coaxial Cable),利用於^sO:電話的 通信。該洩漏同軸電纜利用了在電纜上流過高頻電流和在周圍輻射電 磁波的性質。由於此洩漏同軸電纜接近行駛的新幹線等列車進行敷設, 所以因距離造成的衰減量不那樣變動,可進行高品質的通信。另外如 果在隧道內等也敷設洩漏同軸電纜就能夠進行通信。但是,由於在隧 道內發生因牆面而造成的電波的反射所以受多通路衰落的影響較強, 具有通信特性顯著劣化之類的缺點。另外,關於通信速度也是2. 6MBps 程度,希望進一步的高速化。
隨著近些年的網絡技術的改善,提倡構築可在任何地方任何時候 進行通信的無處不在網絡社會。作為擔負這樣的無處不在網絡社會的 通信裝置,在如上述那樣以往的通信裝置中通信速度、通信品質均不 夠,人們期待著能夠以進一步高速、高品質進行通信的通信技術。
另一方面,為了進行固定電臺間的高速大容量的通信而利用光 纖。在一般的光纖中光纖的技術是用於抑制傳輸損失的技術,人們盡 力使光纖所出射的光儘量到達受光側。為此,在通信用光纖中,構成 為極力抑制光的洩漏。
作為與這種一般的通信用光纖不同的光纖,例如像在日本專利公
開特開2001 - 133652號公報所記載那樣的、使光從光纖的表面進行洩 漏的洩漏光纖已經開發出來,在開發途上有種種方式。在日本專利公 開特開2001 - 133652號公報中記載了將這種洩漏光纖用於引導用,或 者裝飾用、用作光制導的意旨,進而,還記載有可作為通信用進行利 用的意旨。但是,雖然作為通信用進行利用,但關於怎樣利用洩漏光 纖卻完全沒有記載。如上述那樣光纖在固定電臺間得以利用,但在以 這種利用形態使用洩漏光纖的情況下,光的洩漏就成為傳輸損失,就 招致通信品質的劣化。為此,不僅無法將洩漏光纖利用於以往的固定 電臺間的通信,實際上就沒有使用洩漏光纖進行通信的事例。
圖62是表示本申請第9發明的一實施方式的概略構成圖。圖中, 911是移動體,912是受光部,913是解調部,914是調製部,915是發光 部,916是洩漏光纖,921是網絡,922是信號控制部,923是發光部, 924是洩漏光纖,925是受光部。移動體911在一定的路徑上移動,例如 考慮列車或搬運車等,本申請第9發明並不限於這些。在這裡作為一例 設移動體911為列車來進行說明。
在移動體911移動的路徑上,恰當長度的洩漏光纖924沿移動體 911的路徑進行敷設。例如在作為列車的軌道的線路內進行敷設,或者 還能夠在線路旁邊、或防音壁等的側壁、或者如果是電車則與架線一 起進行敷設。
洩漏光纖924能夠使用上述日本專利公開特開2001 - 133652號公 報中所記栽的光纖、或者除此以外的具有洩漏光的特性的一切光纖。1 條洩漏光纖924,例如若移動體911是列車則數十m以上的長度為好。 考慮因光的洩漏而造成的衰減等來決定每l條的敷設長度即可。此外, 洩漏光纖924除了敷設成一列以外,還可敷設成使發光區間一部分重複
使其不出現裂縫。
在洩漏光纖924的一端設置用於將光信號送到洩漏光纖924的發 光部923,通過信號控制部922來進行驅動控制。作為發光部923能夠使 用例如雷射二極體(LD: L a s e r Diode)或LED ( L i g ht Emitting Diode)等。特別是LD具有尖銳的指 向性為優選。在任一情況下都具有高速應答特性,通過由信號控制部 922高速地進行ON/OFF或者光量的控制來進行調製,能夠對洩漏光 纖924出射光信號。
信號控制部922依照從網絡921發送至移動體911的信息來驅動控 制發光部923,使光信號從發光部923送出至洩漏光纖924。另外,對由 受光部925所接受的光信號進行解調後將信息送至網絡921。此外,還 可以具有在向移動體911發送信息的情況下進行動作控制以在移動體 911進入利用洩漏光纖924的洩漏光的照射範圍時進行動作的功能。另 外,還能夠構成為在信號控制部922間進行通信,或者通過利用別的控 制裝置的控制,進行按照移動體911的移動的洩漏光纖924的切換控制。
此外,網絡921能夠由任意的信道構成,是有線的通信電纜等。 當然,也可以通過該通信電纜連接到網際網路等的骨幹網絡。
受光部925被設置成與設置於移動體911的洩漏光纖916大致相 對,接受從洩漏光纖916洩漏的光並變換成電氣信號,傳給信號控制部 922。作為受光部925能夠使用光電二極體(PD: PhotoDio d e )等受光元件。
另 一方面,在移動體911上作為用於接收信息的構成設置有受光 部912和解調部913,另外作為用於發送信息的構成設置有調製部914 及發光部915、洩漏光纖916。受光部912被設置成大致相對著沿移動路 徑敷設的洩漏光纖924,接受從洩漏光纖924洩漏的光信號並變換成電 氣信號。此受光部912也與上述的受光部925同樣能夠使用PD等受光 元件。
解調部913對由受光部925接受並變換成電氣信號的信號進行解 調,以取得所送來的信息。經過解調後的信息被送往移動體911內的計
算機或者網絡。
從移動體911發送的信息被傳給調製部914,調製部914按照將要 發送的信息進行驅動控制以使發光部915的ON / OFF或者光量發生變 化。發光部915與上述的發光部923同樣能夠用LD或LED等進行構成, 按照利用調製部914的驅動控制將光信號送出到洩漏光纖916。
洩漏光纖916與上述的洩漏光纖924同樣,沿移動體911的移動方 向進行設置。然後,將從發光部915送出的光信號從其表面進行洩漏。
圖63是向本申請第9發明一實施方式中的移動體911發送信息(下 行鏈路)時的動作的一例的說明圖。若移動體911來到洩漏光纖924上 則信號控制部922按照預先從網絡921接收到的待發送給移動體911的 信息對發光部923進行驅動控制,使經過調製後的光信號從發光部923 送出至洩漏光纖924。
從發光部923放射的光信號在洩漏光纖924中行進, 一部分從洩漏 光纖924的表面漏出。如圖63 (A)所示若移動體911的受光部912來到 洩漏光纖924之上,則受光部912接受從洩漏光纖924洩漏的光信號並變 換成電氣信號。然後,能夠將在受光部912變換成電氣信號的光信號用 解調部913進行解調以取得信息。
例如在洩漏光纖924被敷設於線路等的軌道的情況下,受光部912 被設置於移動體911的地板下。一般而言由於在軌道上照射太陽光或街 燈等周圍的光,所以從洩漏光纖924洩漏的光信號易於受到這些幹擾光 的影響。但是,在存在列車等移動體911的情況下移動體911覆蓋軌道。 因此,洩漏光纖924與移動體911的受光部912進入移動體911的陰影, 形成非常暗的狀態。因而能夠顯著減輕太陽光或街燈等的幹擾光等的 影響,可進行高品質的通信,還能夠將通信速度提高。當然,即使在 洩漏光纖924被敷設於軌道以外的情況下,例如將光信號與周圍光一起 用受光部912進行受光,在以後的信號處理中釆取例如對與周圍光的差 分等進行檢測等、通常的針對幹擾光的對策由此就可檢測出光信號。 另外,移動體911為電車等,雖然由於閃光等而頻繁地發生電磁噪聲, 但光信號能夠不受這種電磁噪聲的影響地進行通信。進而,即使在隧
道內等也不會受到衰減的影響,與以往的利用電波的情況相比就能夠 格外進行高品質的通信,另外還可進行高速通信。
移動體911原樣在軌道上進行行駛過來。例如從圖63中的(A)行 駛到(B)。其間,雖然在移動體911的移動的同時受光部912也進行 移動,但是與在移動體911的移動方向上延伸的洩漏光纖924的距離不 會很大改變。另外,由於洩漏光纖924使所入射的光大致一樣地進行漏 出,所以即使移動體911移動,移動體911的受光部912接受的光信號的 強度也不那樣變化。從而,即使移動體911移動也可原樣繼續維持高品 質、高速通信。
若移動體911進一步繼續移動就超過1條洩漏光纖924的一端進行 移動,但在此情況下通過接受來自下一敷設著的洩漏光纖924的洩漏光 就能夠繼續進行信息的接收。此時,例如若使洩漏光纖924的光的洩漏 範圍重複則通信就不會中斷。
這樣一來,就能夠進行向移動體911的信息發送(下行鏈路)。 此外,在如圖62所示敷設著多個洩漏光纖924的情況下,能夠任意地進 行控制對哪個發光部923進行驅動控制。例如若是列車則與道口等的控 制系統聯動或者同樣探測列車靠近開始發光部923的驅動控制即可。另 外,在移動體91 l之間進行雙向通信的情況下也可以探測用圖62所示一 個或多個跟前的受光部925接受來自移動體911的光信號的情況,開始 該發光部923的驅動控制。當然,也可以經常按照信息對發光部923進 行驅動控制。
圖64是從本申請第9發明的一實施方式中的移動體911發送信息 (上行鏈路)時的動作的一例說明圖。在從移動體911發送信息的上行 鏈路的情況下也能夠與上述的下行鏈路情況同樣地進行通信。在移動 體911中用調製部914調製待發送的信息,通過經過調製後的信息來進 行發光部915的驅動控制,使光信號出射到洩漏光纖916中。從發光部 915出射的光信號在洩漏光纖916中行進,一部分從洩漏光纖916的表面 漏出。
如圖64 (A)所示那樣若移動體911的洩漏光纖916的光漏出的區 域來到外部的受光部925,則受光部925接受從洩漏光纖916洩漏的光信 號並變換成電氣信號。然後,就能夠在信號控制部922對已變換成電氣 信號的光信號進行解調以取得信息。
在這種來自移動體911的信息發送(上行鏈路)情況下也與上述 下行鏈路的情況相同,例如在洩漏光纖924被敷設在線路等軌道的情況 下能夠在移動體911自身的陰影中進行通信,能夠減輕幹擾光的影響。 另外,由於電磁噪聲或衰減等的影響較少所以可進行高品質、高速通
移動體911原樣在軌道上行駛過來。例如從圖64中的(A)行駛到 (B)。在此情況下,與上述的下行鏈路的情況相反,在移動體911的 移動的同時洩漏光纖916進行移動。但是,移動體911的洩漏光纖916 與設置於外部的受光部925的距離不會很大變化。另外,由於洩漏光纖 916使所入射的光大致一樣地進行漏出,所以即使移動體911移動與受 光部925相對的洩漏光纖916的位置發生變化,外部的受光部925接受的 光信號的強度也不那樣變化。從而,即使移動體911移動也可原樣繼續 維持高品質、高速通信。
這樣,就能夠從移動體911進行信息的發送(上行鏈路)。此外, 進而在移動體911移動的情況下只要由以規定間隔所配置的下一別的 受光部925接受從移動體911的洩漏光纖916洩漏的光信號即可。受光部 925以設置於移動體911的洩漏光纖916的長度以內的間隔進行配置即 可。
通過組合上述下行鏈路及上行鏈路的通信進行利用,就能夠與移 動體911之間進行雙向通信。除了列車的運行管理等業務用途以外,例 如可對移動體911由乘車中的利用者從終端裝置利用網際網路等網絡 921。當然也可以是通過僅僅單向的構成來實現單向通信的構成。例如 還可以是構築將信息送至移動體911的僅僅下行鏈路的廣播型系統,將 映像信息配送至各移動體911等之類的利用。
如上述那樣,在本申請第9發明中移動體911與地上側的構成大致 同樣。即,作為發送側的構成具有洩漏光纖以及發光部和對發光部進
行驅動控制的構成,作為接收側的構成具有受光部與解調部即可。由
於構成相同所以能夠使向移動體911的信息發送與自移動體911的信息 發送之際的通信速度大致相同。通過對洩漏光纖動腦筋通信速度在上 行鏈路以及下行鏈路均在lGBp s以上也是可能的。例如在如上述那
10MBps同時進行通信也能夠確保充分的通信速度。
這樣,根據本申請第9發明,作為無線通信的媒體利用光,因它 的特性而能夠排除衰減的影響或電磁噪聲的影響,並實現高品質、高 速的移動體通信。另外,向移動體的信息的發送(下行鏈路)以及自 移動體的信息的發送(上行鏈路)均能夠通過同樣的構成來進行通信, 雙向都可以相同的通信速度來進行通信。進而,例如在列車的地板裡 和線路上進行通信等情況下在列車的陰影中能夠以暗的狀態進行通 信,就可將幹擾光的影響格外降低而進行高品質的通信。根據本申請 第9發明,如上述那樣就取得諸如在以往的利用電波的移動體通信中無 法實現的種種效果。
以上,就本申請第1至第9發明進行了說明。但是無需贅言本發明 並不限定於它們所記述的範圍,還可進行各種變形。
權利要求
1.一種照明光通信裝置,其特徵在於,具有發光並進行照明的照明裝置;調製裝置,依照數據來控制上述照明裝置的閃爍或者光量以對照明光進行調製;以及受光裝置,接受從外部送來的調製光,其中,根據上述照明裝置所發出的照明光來發送數據,並通過上述受光裝置來接收數據。
2. 按照權利要求l所述的照明光通信裝置,其特徵在於 上述照明裝置由一個或多個LED所構成。
3. 按照權利要求2所述的照明光通信裝置,其特徵在於 上述受光裝置接受紅外光作為上述調製光。
4. 按照權利要求2所述的照明光通信裝置,其特徵在於 上述受光裝置接受可見光作為上述調製光。
5. 按照權利要求1至權利要求4中任意一項所述的照明光通信裝 置,其特徵在於上述受光裝置是二維傳感器。
6. —種照明光通信裝置,其特徵在於,具有受光裝置,接受根據數據經過調製後的照明光,以取得上述數據;以及發光裝置,按照應發送的數據,發出調製後的光。
7. 按照權利要求1或權利要求2所述的照明光通信裝置,其特徵 在於上述發光裝置發出紅外光。
8. 按照權利要求1或權利要求2所述的照明光通信裝置,其特徵在於上述發光裝置發出可見光。
9. 按照權利要求6至權利要求8中任意一項所述的照明光通信裝 置,其特徵在於上述發光裝置具有將發光光朝向外部的受光裝置的跟蹤裝置。
10. —種照明光通信裝置,其特徵在於,具有受光裝置,接受根據數據經過調製後的照明光以取得上述數據;以及反射調製裝置,反射上述照明光並且送出按照應發送的數據經過 調製後的反射光。
11. 按照權利要求10所述的照明光通信裝置,其特徵在於 上述反射調製裝置包含一個或多個角隅反射器而構成,朝向上述照明光的光源送出反射光。
12. 按照權利要求10或權利要求11所述的照明光通信裝置,其特 徵在於上述反射調製裝置通過光閘來進行調製。
13. 按照權利要求ll所述的照明光通信裝置,其特徵在於 上述反射調製裝置通過使上述角隅反射器的反射面變化來進行調製。
14. 按照權利要求10所述的照明光通信裝置,其特徵在於 上述反射調製裝置具有,排列了多個角隅反射器的角隅調製陣列; 進行配置以成像於上述角隅調製陣列的透鏡;和 對上述角隅調製陣列中的一個或多個角隅反射器逐個控制反射 光的調製的調製裝置。
15. 按照權利要求14所述的照明光通信裝置,其特徵在於 上述調製裝置是光閘。
16. 按照權利要求14所述的照明光通信裝置,其特徵在於 上述調製裝置通過使上述角隅反射器的反射面變化來進行調製。
全文摘要
本發明就是鑑於上述情形而完成的,其目的是提供實現利用了照明光的通信的各種構成及應用例。第1發明的技術方案提供一種廣播系統,其特徵在於,作為其構成具有用於照明的LED光源(115);用於向LED光源(115)供給電力的電力線(103);對多個信息進行調製和多路化後使之與電力波形重疊並送出到電力線(103)的電力線調製器(102);以及從電力線上經過調製後的多個信息有選擇性地分離一個或多個、並控制LED光源(115)的光量或者亮滅的濾波器(112),其中,根據上述LED光源的光量的變化或者亮滅來發送信息。
文檔編號H04B10/22GK101350669SQ200810130498
公開日2009年1月21日 申請日期2003年10月23日 優先權日2002年10月24日
發明者中川正雄, 北野尚吾, 小峰敏彥, 小池康博, 春山真一郎, 石榑崇明, 菅原靖夫 申請人:株式會社中川研究所

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