JP2008282588A

JP2008282588A - 照明器具

Info

Publication number: JP2008282588A
Application number: JP2007123878A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Iwakiri; 敏哉岩切; Tomoyuki Fukuda; 智之福田
Original assignee: NEC Lighting Ltd
Current assignee: Hotalux Ltd
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2007-05-08
Publication date: 2008-11-20

Abstract

【課題】既存の電力線設備を有効活用し、ユーザ側からのデータ信号の入力に対応した照明器具を提供する。
【解決手段】照明器具１１に、インターフェース４及びＰＬＣモデム５を内蔵させる。インターフェース４は、電力線に接続された配線器具に、直接又は汎用のアダプターを介して接続されるような例えばローゼット型のプラグ等を含む。ＰＬＣモデム５は、電力とデータ信号とを重畳又は分離し、電力線２を介して外部のサーバ等と通信を行う。ＰＬＣモデム５には、点灯制御回路１３及び光源１４を順次直列に接続し、これとは別に、通信装置１２を接続する。更に、ユーザ側からのデータ信号７ｂの入力に対応したデータ信号入力手段を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は照明器具に関し、特に、電力線搬送通信（ＰＬＣ：Power Line Communications）機能を有する照明器具に関する。

従来から、照明は人間の日常生活にありあふれており、屋内外を問わず至る所に照明設備が設けられている。これに伴い、照明設備に電力を供給する電力線ネットワークも広く普及しており、例えば一般家庭においては、天井に設置された普及品・規格品の配線器具に直接又はアダプターを介して照明器具が取り付けられる。一方、技術の発展に伴い、通信ネットワークの普及が急速に拡がりつつある。しかしながら、通信ネットワークを構築するためには、ネットワークケーブル等を敷設する必要があった。

近年、このような課題を解決するためにＰＬＣ技術が注目されている。このＰＬＣ技術によれば、電力に通信信号を重畳して外部機器との間で電力線を介して通信を行うことができるため、通信ネットワーク構築に対してケーブル等の敷設に要するコストを削減することができる。このようなＰＬＣ技術を利用した照明器具（アダプターを含む）は、例えば特許文献１乃至５に開示されている。

特開昭６３−２６３８３８号公報特開２００１−２１７７５７号公報特開２００４−９６６０８号公報特開２００４−３２０２２８号公報特開２００６−１２１６３８号公報

しかしながら、上記の特許文献に記載された照明器具は、外部のホスト装置から電力線を経由して送られてきたデータ信号を分離して、照明器具の近傍の端末機器に一方向の通信（送信）を行うか、又は端末機器との間で送受信を行うものである。ここで、端末機器以外にユーザ側からのデータ信号の入力を行う場合には、別途通信装置を設ける必要があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、既存の電力線設備を有効活用し、ユーザ側からのデータ信号の入力に対応した照明器具を提供することを目的とする。

本願第１発明に係る照明器具は、電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うＰＬＣモデムと、このＰＬＣモデムに接続され外部機器との間で前記データ信号の通信を行う通信手段と、前記ＰＬＣモデムに接続された点灯制御回路と、この点灯制御回路に接続された光源と、を有し、前記ＰＬＣモデムは、前記通信手段以外に外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする。

本願第２発明に係る照明器具は、電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うＰＬＣモデムと、このＰＬＣモデムに接続され前記電力の変換を行う電源部と、前記電源部及び前記ＰＬＣモデムに接続され前記データ信号の変調を行う変調回路と、前記電源部及び前記変調回路に接続された点灯制御回路と、この点灯制御回路に接続されたＬＥＤと、を有し、前記ＬＥＤは、前記データ信号を外部機器に送信するための可視光通信の光源であり、前記ＰＬＣモデムは、外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする。

本願第３発明に係る照明器具は、電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うＰＬＣモデムと、このＰＬＣモデムに接続され前記電力の変換を行う電源部と、前記電源部及び前記ＰＬＣモデムに接続され前記データ信号の変調を行う変調回路と、前記ＰＬＣモデム及び前記変調回路に接続された電子安定器と、この点灯制御回路に接続された蛍光灯と、を有し、前記蛍光灯は、前記データ信号を外部機器に送信するための可視光通信の光源であり、前記ＰＬＣモデムは、外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする。

本願第４発明に係る照明器具は、電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うＰＬＣモデムと、このＰＬＣモデムに接続され前記電力の変換を行う電源部と、前記電源部及び前記ＰＬＣモデムに接続され前記データ信号の変調を行う変調回路と、この記変調回路及び前記電源部に接続された制御回路と、この制御回路に接続された赤外線発信機と、前記ＰＬＣモデムに接続された電子安定器と、この電子安定器に接続された蛍光灯と、を有し、前記蛍光灯は、前記データ信号を外部機器に送信するための可視光通信の光源であり、前記ＰＬＣモデムは、外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする。

本願第５発明に係る照明器具は、電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うＰＬＣモデムと、このＰＬＣモデムに接続され前記電力の変換を行う電源部と、前記電源部及び前記ＰＬＣモデムに接続され外部機器と無線ＬＡＮにより前記データ信号の通信を行う無線ＬＡＮ通信手段と、前記ＰＬＣモデムに接続された電子安定器と、この電子安定器に接続された蛍光灯と、を有し、前記ＰＬＣモデムは、外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする。

本発明の照明器具は、例えば、天井に固定された配線器具と接続するためのインターフェースと、電力と信号とを重畳又は分離して双方向にデータ信号を送ることが可能なＰＬＣモデムを内蔵している。これにより、照明器具が設置される建物等の設備側においては、既存の配線器具をそのまま使用することができ、新設する場合においても、通常の照明器具を設置するのと何ら変わりなく配線工事を行うことができる。また、ＰＬＣを利用することで、ネットワークケーブル等の敷設を新たに行う必要がないため、ネットワーク環境を容易に構築することができる。

また、照明器具は、その性質上照明器具の周囲に比較的障害物が少ない場所（上部等）に配置されていることが多い。このような特徴を利用して、例えば携帯端末との間で良好な通信状況を得ることができる。また、この場合に、照明器具の光源を利用した可視光通信を行うことができる。これにより、照明器具に新たに送信源を取り付けることなく通信を行うことができる。

更に、本発明の照明器具は、通信装置とは別にＰＬＣモデムに外部（例えば、ユーザ側）からの入力データを受け付けるデータ信号入力（アップリンク）手段を有している。これにより、端末機器とは別にユーザ側からデータ信号をアップリンクしてサーバ等との通信または照明の光源の制御等を行うことができる。

本発明によれば、既存の電力線設備を有効活用し、ユーザ側からのデータ信号の入力に対応した照明器具が得られる。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本第１実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の照明器具１１は、インターフェース４及びＰＬＣモデム５を備えている。インターフェース４は、電力線に接続された配線器具に、直接又は汎用のアダプターを介して接続されるような例えばローゼット型のプラグ等を含むものである。ＰＬＣモデム５は、電力とデータ信号とを重畳又は分離し、電力線２を介して外部のサーバ等と通信を行うものである。また、ＰＬＣモデム５には、点灯制御回路１３及び光源１４が順次直列に接続され、これとは別に、通信装置１２が接続されている。更に、照明器具１１は、ユーザ側からのデータ信号７ｂの入力に対応したデータ信号入力手段を備えている。

次に、本実施形態の動作について説明する。外部のサーバ等から送信されたデータ信号が電力に重畳された状態を示す電力＋データ信号３は、電力線２に接続されたインターフェース４を介してＰＬＣモデム５に送られる。ＰＬＣモデム５は、電力６とデータ信号７とを分離し、夫々個別に出力する。そして、電力は点灯制御回路１３及び光源１４に供給され、点灯制御回路１３が光源１４を駆動する。また、データ信号（及び通信装置１２の駆動に必要な電力）は通信装置１２に送られ、この通信装置１２から図示しない外部機器へ出力（ダウンリンク）される（７ａ）。上記と逆の場合には、外部から入力（アップリンク）されたデータ信号７ｂは、ＰＬＣモデム５で電力に重畳され、電力線２から外部へ出力される。ここで、データ信号７ｂは、ＰＬＣモデム５を経由して点灯制御回路１３に送るように構成することができる。

本実施形態においては、照明器具１１は、汎用の接続器具と接続できるインターフェース、ＰＬＣモデム、及び通信装置１２を備えている。これらの機能を内蔵させることにより、既存の電力線ネットワークを有効活用して容易に通信ネットワークを構築することができる。また、ユーザ側からデータ信号７ｂをアップリンクし、ＰＬＣモデム５に接続された点灯制御回路１３に送ることで、電力線を経由した外部との通信のみならず、点灯制御回路１３を経由した光源１４の制御を行うこともできる。なお、このデータ信号７ｂのアップリンク手段は、有線でも無線でもよく、無線の場合には、例えば無線電波、音声、超音波、赤外線等によることとしてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図２は、本第２実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本実施形態の照明器具１１は、データ信号７ａ及び７ｂの入出力機能を有している点において上述の第１の実施形態と同様であるが、データ信号７ａを可視光通信により外部へ送信する点において第１の実施形態と異なっている。なお、図２において、以下に示す事項以外は第２の実施形態と同様であるので、図１と同一構成物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図２に示すように、本実施形態の照明器具１１は、光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）１７並びにＬＥＤ１７を駆動するための点灯制御回路１３を有している。変調回路１５は、ＰＬＣモデム５及び点灯制御回路１３に接続されている。また、電源部１６は、ＰＬＣモデム５、変調回路１５及び点灯制御回路１３に接続されている。

図２において、電力線２を経由して入力された電力＋データ信号３は、ＰＬＣモデム５により分離される。このうち、電力は電源部１６に供給され、点灯制御回路１３、ＬＥＤ１７及び変調回路１５を駆動するための電源となる。また、データ信号は、変調回路１５によりアナログ／デジタル変換された後、点灯制御回路１３に送られる。点灯制御回路１３は、デジタル変換されたデータ信号に基づき、ＬＥＤ１７を人間の目で識別できない程度の高速でオン／オフ（点滅）させる。例えば、デジタル信号が１のときにオン（点灯）、０のときにオフ（消灯）するように、デジタル信号にＬＥＤ１７のオン／オフを割り当てる。このＬＥＤ１７の点滅により、照明器具１１は、図示しない外部機器にデータ信号７ａを送信（可視光通信）する。なお、上記と逆に、データ信号７ｂをアップリンクし照明器具１１から電力線２（又は点灯制御回路１３）へ信号を出力する場合については、上述の第１の実施形態と同様である。

本実施形態においては、ＬＥＤ１７のオン／オフにより外部機器との通信を行う。これにより、照明器具の光源であるＬＥＤ１７を利用して、照明器具本来の照明機能に加えて、可視光通信による通信機能を有する照明器具１１を得ることができる。また、照明器具の光源を通信に利用するため、照明器具に新たに送信源を取り付けることなく通信を行うことができる。なお、可視光通信は１方向の通信であるが、図２に示すように、データ信号７ｂをアップリンクするためのデータ信号入力手段を別途設けることにより、双方向の通信を行うことができる。また、データ信号７ｂによりＬＥＤ１７を制御できることは、第１の実施形態と同様である。

なお、上述した本実施形態において、光源としてＬＥＤを使用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、光源として有機ＥＬ（Electroluminescence：エレクトロルミネッセンス）又は無機ＥＬを使用することとしてもよい。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図３は、本第３実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本実施形態の照明器具１１は、可視光通信によりデータ信号７ａを外部へ送信する別の例である。なお、図３において、以下に示す事項以外は第２の実施形態と同様であるので、図２と同一構成物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図３に示すように、本実施形態の照明器具１１は、光源として蛍光灯１９を有している。また、図２の点灯制御回路１３に相当する部分に電子安定器１８を有している。上記以外の構成は、図２に示す第２の実施形態と同様である。

本実施形態におけるデータ信号７ａの送信の動作の１例について、図３及び図４を参照して説明する。図４は、本実施形態における可視光による通信方法の１例を示す図である。変調回路１５においてアナログ／デジタル変換されたデータ信号は、電子安定器１８に送られる。このデジタル信号は、図４における送信データに相当する。調光（明るさを調節する）可能な電子安定器においては、明るさが変わると点灯周波数も変化するため、デジタル信号データ（０又は１）に対応した異なる調光レベルで点灯するように蛍光灯１９が制御される。図４に示すように、電子安定器１８は、送信データ（デジタル信号）に基づいて蛍光灯１９の調光レベルを変化させる。これにより、照明器具１１は、外部にデータ信号７ａを光強度の強弱として送信（可視光通信）することができる。なお、図４に示すように、デジタル信号データを蛍光灯１９の点灯周波数の大小で表すこともできるため、これに基づいてデータ信号７ａを点灯周波数の大小として可視光通信することもできる。また、データ信号７ｂの場合については、上述の第１又は第２の実施形態と同様である。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図５は、本第４実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本実施形態の照明器具１１は、上述の第１の実施形態において説明した通信装置１２を赤外線通信装置として構成した例である。なお、図５において、以下に示す事項以外は第１及び第３の実施形態と同様であるので、図１及び図３と同一構成物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。

図５に示すように、本実施形態の照明器具１１は、ＰＬＣモデム５に電子安定器１８及び蛍光灯１９が接続されている。これは、図３に示す第３の実施形態と同様であるが、本実施形態においては、電子安定器１８にデータ信号が入力されない点、即ち、光源により通信を行わない点において第３の実施形態と異なっている。また、上述した図１における通信装置１２に相当するものとして、変調回路１５、電源部１６、制御回路２０及び赤外線発信器２１が設けられている。なお、電源部１６は、変調回路１５及び制御回路２０を駆動するための電源装置である。

本実施形態におけるデータ信号７ａの送信の動作について、図５により説明する。ＰＬＣモデム５により電力から分離されたデータ信号は、変調回路１５で変調された後、制御回路２０に送られる。制御回路２０は、この変調信号に基づき、赤外線発信機２１を駆動する。この赤外線発信機２１から、赤外線によるデータ信号７ａが図示しない外部機器へ送信される。なお、データ信号７ｂの場合については、上述の第１乃至第３の実施形態と同様である。

次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図６は、本第５実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本実施形態の照明器具１１は、第４の実施形態の照明器具１１における赤外線発信機２１及びこれに関連する回路部（変調回路１５及び制御回路２０）に代えて、無線ＬＡＮホスト部２２を有している。

本実施形態においては、通信装置の一形態である無線ＬＡＮホスト部２２が照明器具１１に内蔵されている。これにより、照明器具１１は、外部の例えば携帯端末と無線によりデータ信号７の送受信を行うことができる。現在、無線ＬＡＮには各種の方式が用いられているが、外部機器及び通信条件により適当な方式を適宜選択して用いることができる。なお、上述の第１乃至第４の実施形態と同様に、データ信号７ｂを、無線ＬＡＮホスト部２２を介さずＰＬＣモデム５に入力することも可能である。

なお、上述した各実施形態においては、照明器具１１にＰＬＣモデム５を内蔵させているが、天井に設置された配線器具と照明器具１１との間のアダプターにＰＬＣモデムを内蔵させることも可能である。図７乃至９は、ＰＬＣモデム５を内蔵したアダプター２４の例を示すブロック図、斜視図及び断面図である。図８及び図９に示すように、アダプター２４は、汎用のＡＣ接続用ローゼット９（引掛プラグ）を備えている。このＡＣ接続用ローゼット９により、アダプター２４は、例えば天井に設けられた配線器具に接続される。このように、従来の汎用アダプターと略同じ外形を有するＰＬＣモデム内蔵アダプターを実現することができる。なお、データ信号７は、配線器具１０により外部と入出力することとしてもよく、図１０に示すように、無線ＬＡＮホスト部２２により外部と通信することもできる。また、上述の各実施形態と同様に、ＰＬＣモデム５にデータ信号７ｂを入力するデータ信号入力手段を設けることとしてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本発明の第２の実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本発明の第３の実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本発明の第３の実施形態における可視光による通信方法の１例を示す図である。本発明の第４の実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本発明の第５の実施形態に係る照明器具を示すブロック図である。本発明の実施形態の変形例であるアダプターを示すブロック図である。本発明の実施形態の変形例であるアダプターの１例を示す斜視図である。本発明の実施形態の変形例であるアダプターの１例を示す断面図である。本発明の実施形態の他の変形例であるアダプターを示すブロック図である。

符号の説明

２；電力線
３；電力＋データ信号
４；インターフェース
５；ＰＬＣモデム
６；電力
７；データ信号
７ａ；データ信号
７ｂ；データ信号
８；ＰＬＣ基板
９；ＡＣ接続用ローゼット
１０；配線器具
１１；照明器具
１２；通信装置
１３；点灯制御回路
１４；光源
１５；変調回路
１６；電源部
１７；ＬＥＤ
１８；電子安定器
１９；蛍光灯
２０；制御回路
２１；赤外線発信機
２２；無線ＬＡＮホスト部
２３；外部機器
２４；アダプター

Claims

電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うＰＬＣモデムと、このＰＬＣモデムに接続され外部機器との間で前記データ信号の通信を行う通信手段と、前記ＰＬＣモデムに接続された点灯制御回路と、この点灯制御回路に接続された光源と、を有し、前記ＰＬＣモデムは、前記通信手段以外に外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする照明器具。
電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うＰＬＣモデムと、このＰＬＣモデムに接続され前記電力の変換を行う電源部と、前記電源部及び前記ＰＬＣモデムに接続され前記データ信号の変調を行う変調回路と、前記電源部及び前記変調回路に接続された点灯制御回路と、この点灯制御回路に接続されたＬＥＤと、を有し、前記ＬＥＤは、前記データ信号を外部機器に送信するための可視光通信の光源であり、前記ＰＬＣモデムは、外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする照明器具。
電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うＰＬＣモデムと、このＰＬＣモデムに接続され前記電力の変換を行う電源部と、前記電源部及び前記ＰＬＣモデムに接続され前記データ信号の変調を行う変調回路と、前記ＰＬＣモデム及び前記変調回路に接続された電子安定器と、この点灯制御回路に接続された蛍光灯と、を有し、前記蛍光灯は、前記データ信号を外部機器に送信するための可視光通信の光源であり、前記ＰＬＣモデムは、外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする照明器具。
電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うＰＬＣモデムと、このＰＬＣモデムに接続され前記電力の変換を行う電源部と、前記電源部及び前記ＰＬＣモデムに接続され前記データ信号の変調を行う変調回路と、この記変調回路及び前記電源部に接続された制御回路と、この制御回路に接続された赤外線発信機と、前記ＰＬＣモデムに接続された電子安定器と、この電子安定器に接続された蛍光灯と、を有し、前記蛍光灯は、前記データ信号を外部機器に送信するための可視光通信の光源であり、前記ＰＬＣモデムは、外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする照明器具。
電力線に接続するためのインターフェースと、電力とデータ信号とを分離又は重畳し前記インターフェースを介して電力線搬送通信を行うＰＬＣモデムと、このＰＬＣモデムに接続され前記電力の変換を行う電源部と、前記電源部及び前記ＰＬＣモデムに接続され外部機器と無線ＬＡＮにより前記データ信号の通信を行う無線ＬＡＮ通信手段と、前記ＰＬＣモデムに接続された電子安定器と、この電子安定器に接続された蛍光灯と、を有し、前記ＰＬＣモデムは、外部からの入力データ信号を受け付けるデータ信号入力手段を含むことを特徴とする照明器具。