JP5285301B2

JP5285301B2 - 光伝送システム

Info

Publication number: JP5285301B2
Application number: JP2008044688A
Authority: JP
Inventors: 和史長添
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-02-26
Filing date: 2008-02-26
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2028-02-26
Also published as: JP2009206620A

Description

本発明は、可視光通信を利用し、ユーザに対して現在位置やその周辺エリア情報等を提供する光伝送システムに関する。

従来より、建物の内部に設置された複数の照明器具と、照明器具から可視光により出力されるデータを受信する携帯用の受信端末を備えた光伝送システムが知られている。この種のシステムとして、例えば、受信端末が照明器具から位置情報を受信すると、情報管理サーバにアクセスして位置情報に関連する情報を受信し、現在位置や目的地に至る経路等の情報を出力するシステムがある（例えば、特許文献１参照）。また、上記システムのその他の形態として、照明器具が情報管理サーバと接続され、受信端末が照明器具から位置情報や緊急情報等を受信し、当該情報を出力するシステムがある（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、特許文献１に記載されるようなシステムでは、受信端末は照明器具から位置情報を取得する度に、サーバにアクセスすることになるので、ユーザに対して現在位置や目的地に至る経路等の情報を迅速に提供することができない。また、特許文献２に記載されるようなシステムでは、複数の照明器具とサーバとの間でネットワークを構築する必要があると共に、照明器具から多くの情報を送信するために光出力の制御が複雑となる。
特開２００７−３３１２５号公報特開２００６−１３５８５９公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、システムの簡素化を図りながらも、ユーザに対して現在位置やその周辺エリア情報等を迅速に提供することができる光伝送システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、光源の光出力に器具の識別情報を含める複数の照明器具と、前記照明器具から出力される識別情報を受信する受信端末とを備える光伝送システムであって、前記照明器具の識別情報を当該照明器具の位置情報に翻訳するデータテーブル及び当該位置情報に関連付けられた付加情報を記憶するサーバと、前記位置情報を設定するための設定端末と、をさらに備え、前記受信端末は、所定の照明器具から識別情報を受信したときに、前記サーバから当該所定の照明器具に関連する設定エリア毎に分割された部分的なデータテーブル及び付加情報を一括して取得し、当該設定エリアにある照明器具から識別情報を受信すると、当該データテーブルを参照して当該識別情報に対応する位置情報及び付加情報を出力し、前記設定端末は、所定の位置に設置された照明器具から識別情報を受信し、当該識別情報に当該照明器具の位置情報を対応付けて前記サーバに送信するものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の発明において、前記照明器具の識別情報は、当該照明器具の製造過程において自動的に設定されるものである。

請求項１の発明によれば、設定エリアにおけるデータテーブル及び付加情報が、受信端末によって一括して取得され、受信端末が当該データテーブルを参照して当該識別情報に対応する位置情報及び付加情報を出力するので、ユーザは現在位置の情報やその周辺エリア情報等を迅速に取得することができる。さらに、受信端末とサーバ間の通信回数が削減され、受信端末の省電力化を実現できる。また、照明器具が出力する情報は識別情報だけであるので、システムの簡素化を図れる。また、本システムの管理者は付加情報のメンテナンスをサーバにおいて行うことができるので、システムの利便性が向上する。

また、照明器具の据え付け後に行なう点検動作に併せて、照明器具の位置情報を識別情報に対応付けてサーバに送信することができるので、照明器具の位置情報を簡単に設定することができる。

請求項２の発明によれば、照明器具の識別情報を設定するためにＤＩＰスイッチや赤外線リモコン等の設定手段を照明器具に設ける必要がないので、照明器具の小型化と低コスト化を実現できる。

本発明の一実施形態に係る光伝送システムについて図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係る光伝送システム１の概略構成を示す。光伝送システム１は、病院やデパート、工場等の広規模な建物の内部において、可視光通信を利用し、ユーザに対して現在位置やその周辺エリア情報等を提供するためものである。光伝送システム１は、光源の光出力に器具のＩＤ情報（識別情報）を含める複数の照明器具２と、照明器具２から出力されるＩＤ情報を受信する受信端末３と、ネットワーク４を介して、受信端末３から送信されるＩＤ情報を受信し、ＩＤ情報に相関するデータを受信端末３に返信するサーバ５とを備える。また、光伝送システム１には、照明器具２の位置情報を設定するための機器として、設定端末６が設けられる。

ここで、ＩＤ情報に相関するデータとは、照明器具２のＩＤ情報を照明器具２の位置情報に翻訳する翻訳データテーブルと、照明器具２の位置情報に関連付けられた付加情報である。照明器具２は屋内の天井部分に設置され、受信端末３は屋内を徘徊するユーザに所持され、サーバ５は屋内又はシステムの管理者がいる施設等に設けられる。設定端末６は、照明器具２の据え付け時において施工者により操作されるものである。

図２は照明器具２の内部構成を示す。照明器具２は、光源２１と、光源２１を点灯させる点灯回路２２と、後述する製造装置７（図３）によって生成されるＩＤ情報を該装置から受信するＩＤ受信部２３と、ＩＤ受信部２３が受信したＩＤ情報を記憶するＩＤ記憶部２４と、ＩＤ記憶部２４に記憶されたＩＤ情報を可視光により出力するための制御を行う制御部２５とを有する。ここで、ＩＤ情報とは、照明器具２の各々で異なる固有番号であって、例えば、ＭＡＣアドレスやユビキタスＩＤセンタにより定められるユビキタスＩＤ等である。また、製造装置７とは、照明器具２の製造過程（例えば、検査工程）において、照明器具２の各々に対してＩＤ情報を自動的に設定するためのものである。

光源２１は、蛍光灯やＬＥＤ、有機ＥＬ、無電極ランプ等の可視光によるデータ送信が可能な照明用光源で構成される。点灯回路２２は、スイッチング速度が速いパワーMOS-FET等で構成され、パルス変調又は周波数変調等の方式で、ユーザが光の変化を感じることがないように光源２１の光出力を変調できる回路である。ＩＤ受信部２３は、汎用性の高いＲＳ−２３２Ｃ規格のインターフェイスＩＣ等で構成される。ＩＤ記憶部２４は、EEPROMやフラッシュメモリ等の書込み可能なメモリで構成され、自器具のＩＤ情報を記憶する。なお、ＩＤ記憶部２４は、制御部２５に内蔵されるものであってもよい。

制御部２５は、マイコン等で構成され、光源２１の光出力を点灯回路２２によって変調制御し、ＩＤ記憶部２４に記憶されたＩＤ情報を可視光により出力する。例えば、光源２１を調光点灯な蛍光灯で構成する場合には、調光レベルに応じて所定の周波数をＩＤ情報に割り当てた調光テーブルを予め設定しておき、制御部２５はこのテーブルに基づいて点灯回路２２を制御して蛍光灯を点灯させるようにする。制御部２５は、記憶されたＩＤ情報を可視光により一定間隔で繰り返し出力する。

図３は上述した製造装置７の内部構成を示す。製造装置７は、照明器具２のＩＤ情報を生成するＩＤ生成部７１と、ＩＤ生成部７１によって生成されたＩＤ情報を照明器具２に送信するＩＤ送信部７２と、ＩＤ生成部７１によって生成されたＩＤ番号をラベル印刷するＩＤ印刷部７３と、上記各部を制御する制御部７４とを有する。

ＩＤ生成部７１は、照明器具２の各々のＩＤ情報を管理し、照明器具２の各々で異なる固有番号となるようにＩＤ情報を生成する。なお、ＩＤ情報をユビキタスＩＤとした場合、番号の特定桁にはメーカ及び製造工場を示す番号が割り当てられる。ＩＤ送信部７２は、照明器具２のＩＤ受信部２３と同様のＲＳ−２３２Ｃ規格のインターフェイスＩＣ等で構成され、送信時において照明器具２のＩＤ受信部２３とＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル又は他の通信線により電気的に接続される。

ＩＤ印刷部７３は、プリンタで構成される。ＩＤ印刷部７３によって印刷されるＩＤラベルは、該ＩＤラベルに対応する照明器具２に貼り付けられる。ＩＤラベルは、本システムの運用中において、故障した照明器具２のＩＤ情報を外部から確認するためのものであり、ＩＤラベルの貼り付けは照明器具２の製造者等が行ってもよいし、制御部７４による制御の下、ラベル貼付装置（図示しない）によって自動的に行うようにしてもよい。制御部７４は、ＰＣ等で構成され、生成されたＩＤ情報を、ＩＤ送信部７２から該ＩＤ情報に対応する照明器具２のＩＤ受信部２３に送信し、照明器具２の各々に対してＩＤ情報を自動的に設定する。

図４は受信端末３の内部構成を示す。受信端末３は、可視光によるデータ受信が可能であり、かつネットワーク４と接続可能なＰＤＡ（Personal Digital Assistant）又は携帯電話機等で構成される。受信端末３は、照明器具２からの可視光を受光してＩＤ情報を受信可能な受光部３１と、アンテナから送出する無線信号によりネットワーク４を介してサーバ５と通信を行う無線部３２と、ユーザにより操作される操作部３３と、各種画像データを表示する液晶モニタ３４と、各種音声データを出力するスピーカ３５と、本システムの動作プログラムやサーバ５から送信されるデータを記憶するメモリ３６と、上記各部を制御する制御部３７とを有する。

受光部３１は、フォトダイオードやＰＩＮフォトダイオード等の受光素子と、受光素子によって受光された光からＩＤ情報を含んだ信号光のみを通過させる光学フィルタ等で構成される。メモリ３６は、書込み可能なメモリで構成される。ここで、メモリ３６が記憶する動作プログラムは、ユーザにより予めダウンロードされるものであり、屋内の歩行者をナビゲート可能なアプリケーションソフトを含む。上記ソフトは具体的に、ユーザが操作部３３から目的地を入力すると、液晶モニタ３４に地図データを表示し、この地図データ上に現在地や進む方向を示すようなものでよい。

制御部３７は、マイコン等で構成され、ユーザが操作部３３を操作して動作プログラムが起動した状態で、受光部３１によって所定の照明器具２からＩＤ情報を受信したときに、受信したＩＤ情報を無線部３２からネットワーク４を介してサーバ５に送信する。制御部３７は、上記送信したＩＤ情報を下にサーバ５から送信される、所定の照明器具２に関連する設定エリアにおける翻訳データテーブル及び付加情報を無線部３２によって一括して取得してメモリ３６に記憶させる。制御部３７は、上記翻訳データテーブル及び付加情報をメモリ３６に記憶させた後、設定エリアにある照明器具２からＩＤ情報を受光部３１によって受信するとメモリ３６に記憶された翻訳データテーブルを参照してＩＤ情報から位置情報への翻訳を行って、当該ＩＤ情報に対応する位置情報及び付加情報を液晶モニタ３４及びスピーカ３５に出力する。

ここで、上述した所定の照明器具と設定エリアは、動作プログラム中に予め登録されており、所定の照明器具は、設定エリアにある照明器具である必要はないし、さらに設定エリアに対して１つであってもよいし複数であってもよい。例えば、３箇所の出入口を有した建物が設定エリアとして登録してあるときに、各出入口付近にある３つの照明器具が所定の照明器具として登録してあってもよい。また、建物の２階部分が設定エリアとして登録してあるときに、２階から３階をつなぐ階段にある照明器具が所定の照明器具として登録してあってもよい。

図５はサーバ５の内部構成を示す。サーバ５は、翻訳データテーブル及び付加情報を管理するコンピュータシステムであって、ネットワーク４を介して受信端末３と通信を行う通信部５１と、上述の設定端末６によって作成される部分的な翻訳データテーブルが入力される入力部５２と、翻訳データテーブルと付加情報を記憶する記憶部５３と、ユーザが各種操作を行う操作部５４と、上記各部を制御する制御部５５とを備える。

制御部５５は、設定端末６からの翻訳データテーブル（例えば、建物単位又は建物の階単位で作成されたもの）を入力部５２によって取得し、当該翻訳データテーブルとその位置情報に関連付けられた付加情報を記憶部５３に記憶させ、これらを統合したものを位置情報データベースとして構築する。制御部５５は、受信端末３からＩＤ情報を通信部５１によって受信すると、当該ＩＤ情報が設定された照明器具２に関連する設定エリアにおける翻訳データテーブル及び付加情報を、記憶部５３に構築される位置情報データベースから取得して通信部５１から受信端末３に一括して返信する。

ここで、位置情報は、緯度及び経度で表されるグローバルな情報であってもよいし、所定の建物に対して設定した座標系におけるＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標（又は階層）で表されるローカルな情報であってもよい。また、付加情報は、ユーザが操作部５４を操作することにより位置情報と関連付けられるものである。付加情報としては、例えば、商店街における店舗名や、事務所における部署名及び座席名、周辺エリアの広告及びニュース、周辺エリアの地図データ、位置情報を表す音声ファイル、目的地にナビゲートするための音声ファイル等がある。

図６は設定端末６の内部構成を示す。設定端末６は、可視光によるデータ受信が可能でなＰＤＡで構成される。設定端末６は、照明器具２からの可視光を受光してＩＤ情報を受信可能な受光部６１と、サーバ５の入力部５２に翻訳データテーブルを出力する出力部６２と、照明器具２がある所定エリアの地図データ等を記憶するメモリ６３と、ユーザにより操作され、かつメモリ６３に記憶された地図データ等を表示するタッチパネル式の液晶モニタ６４と、上記各部を制御する制御部６５とを備える。

受光部６１は、受信端末３の受光部３１と同様に、受光素子と光学フィルタ等で構成され、メモリ６３は、書込み可能なメモリで構成される。制御部６５は、マイコン等で構成される。制御部６５は、液晶モニタ６４に地図データを表示させた状態において、所定の位置に設置された照明器具２からＩＤ情報を受光部６１により受信したときに、作業者がＩＤ情報を受信した照明器具２の設置位置を液晶モニタ６４にタッチ入力すると、当該ＩＤ情報に照明器具２の位置情報を対応付けて翻訳データテーブルを生成する。制御部６５は、出力部６２とサーバ５の入力部５２がＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル又は他の通信線等により接続されると、上記作成された翻訳データテーブルをサーバ５に出力する。

図７は、設定端末６によって部分的な翻訳データテーブルが作成されるエリアの一例として、病院のある階（８階）の間取りを示す。本エリアには、Ａ〜Ｘで表されるＸ座標と、１〜１４で表されるＹ座標が設定されている。本エリアの中央部分には「中庭」が配置され、「中庭」を囲む本エリアの外縁部分には、「病室1〜１１」、「倉庫」、「階段」、「ＷＣ」及び「ＥＶ」の各設備が配置されている。中庭と各設備の間に位置する「通路」には、ＩＤ情報として６１〜８２の各番号が設定された複数の照明器具２が配置されている。このようなエリアにおいて、設定端末６により作成される翻訳データテーブルは下記表１のようになる。

本表に示す翻訳データテーブルでは、照明器具２のＩＤ情報に対して、Ｘ座標−Ｙ座標−階層の形式で表された位置情報が関連付けられている。

次に、上記のように構成された光伝送システム１の動作について説明する。図８は、光伝送システム１の動作を時系列的に示す。ここでは、照明器具２の各々は、ＩＤ記憶部２４に記憶されたＩＤ情報を可視光により繰り返し出力している（Ｓ１０１）ものし、さらにユーザが受信端末３の操作部３３を操作し、受信端末３において本システムの動作プログラムが起動した状態（Ｓ１０２）であるものとする。受信端末３の受光部３１が所定の照明器具２から出力されるＩＤ情報を受信する（Ｓ１０３）と、受信端末３の制御部３７は、当該ＩＤ情報を無線部３２からネットワーク４を介してサーバ５に送信する（Ｓ１０４）。サーバ５の通信部５１が上記ＩＤ情報を受信すると（Ｓ１０５）、サーバ５の制御部５５は、当該ＩＤ情報が設定された照明器具２に関連する設定エリアにおける翻訳データテーブル及び付加情報を、記憶部５３に構築される位置情報データベースから取得し、通信部５１から受信端末３に一括して返信する（Ｓ１０６）。

受信端末３の無線部３２が上記翻訳データテーブル及び付加情報を取得すると、受信端末３の制御部３７は、当該翻訳データテーブル及び付加情報をメモリ３６に記憶させる（Ｓ１０７）。その後、受信端末３を所持するユーザが設定エリアを移動し、受信端末３の受光部３１が設定エリアにある照明器具２からＩＤ情報を受信すると（Ｓ１０８）、受信端末３の制御部３７は、メモリ３６に記憶された翻訳データテーブルを参照し、当該ＩＤ情報に対応する位置情報及び付加情報を液晶モニタ３４及びスピーカ３５に出力する（Ｓ１０９）。以後、受信端末３の受光部３１が設定エリアにある照明器具２からＩＤ情報を受信する度に、受信端末３の制御部３７は、上記動作（Ｓ１０９）を繰り返す。

以上、本実施形態に係る光伝送システム１によれば、設定エリアにおける翻訳データテーブル及び付加情報が、受信端末３によって一括して取得され、受信端末３が当該翻訳データテーブルを参照して当該ＩＤ情報に対応する位置情報及び付加情報を出力するので、ユーザは現在位置の情報やその周辺エリア情報等を迅速に取得することができる。さらに、受信端末３とサーバ５間の通信回数が削減され、受信端末３の省電力化を実現できる。また、照明器具２が出力する情報はＩＤ情報だけであるので、システムの簡素化を図れる。また、本システムの管理者は付加情報のメンテナンスをサーバ５において行うことができるので、システムの利便性が向上する。また、照明器具２の据え付け後に行なう点検動作に併せて、照明器具２の位置情報をＩＤ情報に対応付けてサーバ５に送信することができるので、照明器具２の位置情報を簡単に設定することができる。また、照明器具２のＩＤ情報を設定するためにＤＩＰスイッチや赤外線リモコン等の設定手段を照明器具２に設ける必要がないので、照明器具２の小型化と低コスト化を実現できる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、受信端末３は、屋外にいるユーザを所定の設定エリアまでナビゲートするためのＧＰＳ機能を有するものであってもよい。また、照明器具２は、ＩＤ情報に加え、例えば、火災発生時において非難指示に関するテキストデータ等を可視光により出力するものであってもよい。照明器具２のＩＤ情報を製造装置７によって自動的に設定する代わりに、照明器具２にDIPスイッチを設けて、ＩＤ情報を手動設定するようにしたものであってもよい。さらに、ＩＤ情報を手動入力するための赤外線リモコンを本システムに設け、リモコン受光モジュールを照明器具２の制御部２５の入力端子に接続するようにしたものであってもよい。また、照明器具２のＩＤ情報にその位置情報を対応付ける際には、設定端末６を用いずに、例えば、照明器具２が設置された建物の図面と、照明器具２に貼り付けられたＩＤラベルを参照し、ユーザがサーバ５に入力操作を行うようにしてもよい。また、ＩＤラベルは、上述のように故障した照明器具２のＩＤ情報を外部から確認するためのものであるので、ＩＤラベルを印刷するＩＤ印刷部７３は、製造装置７において必ずしも必要ではない。

本発明の一実施形態に係る光伝送システムを示す構成図。上記光伝送システムの照明器具を示すブロック図。上記照明器具のＩＤ情報を設定するための製造装置を示すブロック図。上記光伝送システムの受信端末を示すブロック図。上記光伝送システムのサーバを示すブロック図。上記光伝送システムの設定端末を示すブロック図。上記設定端末によって翻訳データテーブルが作成されるエリアの一例として、病院のある階を示す見取図。上記光伝送システム１の動作を示すシーケンス図。

符号の説明

１光伝送システム
２照明器具
３受信端末
５サーバ
６設定端末

Claims

光源の光出力に器具の識別情報を含める複数の照明器具と、前記照明器具から出力される識別情報を受信する受信端末とを備える光伝送システムであって、
前記照明器具の識別情報を当該照明器具の位置情報に翻訳するデータテーブル及び当該位置情報に関連付けられた付加情報を記憶するサーバと、前記位置情報を設定するための設定端末と、をさらに備え、
前記受信端末は、所定の照明器具から識別情報を受信したときに、前記サーバから当該所定の照明器具に関連する設定エリア毎に分割された部分的なデータテーブル及び付加情報を一括して取得し、当該設定エリアにある照明器具から識別情報を受信すると、当該データテーブルを参照して当該識別情報に対応する位置情報及び付加情報を出力し、
前記設定端末は、所定の位置に設置された照明器具から識別情報を受信し、当該識別情報に当該照明器具の位置情報を対応付けて前記サーバに送信することを特徴とする光伝送システム。
前記照明器具の識別情報は、当該照明器具の製造過程において自動的に設定されることを特徴とする請求項１に記載の光伝送システム。