JP6485767B2 - 照明器具及び可視光通信システム - Google Patents

Description

本発明は、照明器具及び可視光通信システムに関する。

照明器具の点灯又は消灯により情報を伝達する可視光通信システムがある。可視光通信システムでは、例えば、照明器具を特定する識別子、又は、照明器具が配置されている位置の位置情報を含む光が照明器具により送信される。送信された光を受光した端末は、受光した光に含まれる識別子又は位置情報に基づいて、自装置の位置情報を取得する。

可視光通信システムを用いて、展示会等の展示スペースにて見学者に適切な情報を提供するシステムが開示されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−１５４５８１号公報

しかしながら、照明器具が送信する光は広く拡散する。そのため、端末が取得できる位置情報の精度はそれほど高いものとはならない。

本発明は、端末が取得する位置情報の精度を向上する照明器具等を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る照明器具は、第一情報を可視光通信信号として含む光を出射する第一光源と、前記第一情報とは異なる第二情報を可視光通信信号として含む光を出射する第二光源であって、前記第一光源とは異なる位置に配置される第二光源とを備える。

本発明により、照明器具は、端末が取得する位置情報の精度を向上することができる。

本発明の実施の形態１に係る可視光通信システムの概観図である。 本発明の実施の形態１に係る照明器具の構造を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る照明器具の機能を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る端末の機能を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る端末が撮影した照明器具の画像の第一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る端末が撮影した照明器具の画像の第二例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る端末が判定する位置の精度の説明図である。 本発明の実施の形態１の変形例１に係る可視光通信システムの概観図である。 本発明の実施の形態１の変形例１に係る端末が撮影した照明器具の画像の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態１の変形例２に係る照明器具を示す外観図である。 本発明の実施の形態１の変形例２に係る端末による案内方法を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る可視光通信システムの概観図である。 本発明の実施の形態２に係る照明器具の構造を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る端末が撮影した照明器具の画像の第一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る端末が撮影した照明器具の画像の第二例を示す説明図である。 本発明の実施の形態３に係る照明器具の構造の第一例を示す模式図である。 本発明の実施の形態３に係る照明器具の構造の第二例を示す模式図である。

以下では、本発明の実施の形態に係る照明制御システムについて、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。

（実施の形態１）
本実施の形態において、端末が取得する位置情報の精度を向上する照明器具及び可視光通信システムについて説明する。

図１は、本実施の形態に係る可視光通信システム１の概観図である。図２は、本実施の形態に係る照明器具１０の構造を示す模式図である。図２は、照明器具１０を上面視した場合の照明器具１０の内部構造を示している。

なお、以下の説明において、図に示されるＸ、Ｙ、Ｚの座標軸を用いて説明することもある。また、Ｚ軸のプラス方向及びマイナス方向をそれぞれ上方向及び下方向といい、Ｙ軸のプラス方向及びマイナス方向をそれぞれ右方向及び左方向ということもある。

図１に示されるように、可視光通信システム１は、照明器具１０と、端末２０とを備える。

照明器具１０は、照明光を周囲に照射することで、照明器具１０の周囲を照明する照明器具である。照明器具１０が出射する光は、照明器具１０を一意に識別するための識別情報を可視光通信信号として含む照明光（以降、「通信光」ともいう）である。具体的には、識別情報は、例えば、照明器具１０の装置に固有に予め割り当てられた固有識別情報、又は、照明器具１０が設置されている位置を示す位置情報である。照明器具１０は、例えば、発光ダイオード（以降、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ともいう）を光源とする照明器具である。

照明器具１０は、パネル１１と、光源ユニット１５とを備える。また、照明器具１０は、仕切り板１２を備えてもよい。

光源ユニット１５は、パネル１１から出射される通信光の光源を備える部分である。より詳細には、光源ユニット１５は、通信光Ｌ１のための光源Ｓ１と、通信光Ｌ２のための光源Ｓ２とを備える。ここで、通信光Ｌ１は、照明器具１０の識別情報Ｉ１（第一情報）の可視光通信信号（以下、単に信号ともいう）を含む通信光である。また、通信光Ｌ２は、照明器具１０の識別情報Ｉ２であって、出射領域Ｒ１が出射する光に含まれる識別情報Ｉ１とは異なる識別情報Ｉ２（第二情報）を信号として含む通信光である。

光源Ｓ１は、識別情報Ｉ１を信号として含む光を出射する光源である。また、光源Ｓ２は、識別情報Ｉ１とは異なる識別情報Ｉ２を信号として含む光を出射する光源であって、光源Ｓ１とは異なる位置に配置される光源である。例えば、光源Ｓ１がＹ軸マイナス側に、光源Ｓ２がＹ軸プラス側に配置される。

また、これらの光源から出射された光は、パネル１１の内部の空間１３を伝搬してパネル１１の表面から外部へ出射される。

光源ユニット１５は、光源Ｓ１及びＳ２の他にも、光源Ｓ１及びＳ２が発光するための電力を供給する電源ユニット（不図示）、光源が出射する通信光に含まれる信号を生成する信号生成部（不図示）等、その他光源が発光するために必要な機能を備える。なお、照明器具１０は、使用状態において、光源ユニット１５の上面（Ｚ軸のプラス側から見える面）が天井に向くように、天井、壁又は柱などに設置されることが想定される。

パネル１１は、照明器具１０が照射する照明光を出射する、透光性を有する部材である。パネル１１は、例えば、長方形形状の平面部分を２面有する。言い換えれば、パネル１１は、長方形形状の互いに対向する平面部分を含んで構成される。なお、パネル１１は、３以上の平板又は曲板状部分を含んで構成されてもよいし、平面部分の形状が長方形でなく、三角形、五角形又はその他の図形であってもよい。以降では、パネル１１が互いに対向する長方形形状の平面部分を含んで構成される場合について説明する。

パネル１１の内部の空間１３は、中空の空間であってもよいし、導光材で満たされていてもよい。

なお、上記互いに対向する平面部分のそれぞれのことを、第一出射部及び第二出射部ともいう。

パネル１１上には、出射領域Ｒ１（第一部分）と出射領域Ｒ１（第二部分）とが設けられている。出射領域Ｒ１は、光源Ｓ１が出射した光を透過することで外部に通信光Ｌ１を出射する領域である。また、出射領域Ｒ２は、光源Ｓ２が出射した光を透過することで外部に通信光Ｌ２を出射する領域であって、出射領域Ｒ１とは異なる位置に配置される領域である。なお、パネル１１上の上記領域のことを、パネル１１の部分と表現することもある。

より具体的には、パネル１１上には、２つの出射領域Ｒ１と、２つの出射領域Ｒ２とが設けられており、２つの出射領域Ｒ１のうちの一方は、第一出射部に設けられており、２つの出射領域Ｒ１のうちの他方は、２つの出射領域Ｒ１のうちの上記一方と対向する、第二出射部の位置に設けられている。また、２つの出射領域Ｒ２のうちの一方は、第一出射部に設けられており、２つの出射領域Ｒ２のうちの他方は、２つの出射領域Ｒ２のうちの上記一方と対向する、第二出射部の位置に設けられている。

言い換えれば、パネル１１、つまり、第一出射部及び第二出射部のそれぞれにおいて、
Ｙ軸のマイナス側に出射領域Ｒ１が設けられ、Ｙ軸のプラス側に出射領域Ｒ２が設けられている。このように、出射領域Ｒ１と出射領域Ｒ２とは、その両方が一時に端末２０から見えるようにパネル１１上に配置されている。

パネル１１の、外部に接する面上には、人間により視認されるための文字又は図形などの情報等が付されていてもよい。上記のように文字又は図形が付された部分は、光の一部を透過させてもよいし、遮ってもよい。

照明器具１０は、出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２の２つの出射領域から光を出射することで、可視光通信システム１における端末が取得する位置情報の精度を、後述する方法により向上させる。

なお、出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２は、使用状態における鉛直方向と交差する方向（図１におけるＹ方向）において、互いに異なる位置に設けられていることが望ましい。端末は、端末から見た出射領域Ｒ１及びＲ２の位置関係に基づいた処理によって、位置情報の精度を向上させるからである。

仕切り板１２は、パネル１１の内部の空間１３内で光源からの光を仕切るための板状部材である。仕切り板１２は、光を透過しない材料で構成されていればよく、光を反射する材料であってもよいし、光を吸収する材料であってもよい。光を反射する材料であれば、出射領域から出射される光の量を増加させる効果がある。

上記のとおり、光源ユニット１５内には光源Ｓ１及びＳ２が配置されており、これらの光源から出射された通信光Ｌ１及びＬ２が空間１３内を伝搬し、それぞれ出射領域Ｒ１及びＲ２に到達する。しかし、通信光Ｌ１及びＬ２が混ざって一方の出射領域（例えば出射領域Ｒ１）から出射されると、端末２０が識別情報Ｉ１又はＩ２を取得することに失敗する。

そこで、仕切り板１２により空間１３内を、光源Ｓ１及び出射領域Ｒ１を含む部分空間と、光源Ｓ２及び出射領域Ｒ２を含む部分空間との２つの部分空間に分断することで、光源Ｓ１及びＳ２のそれぞれから出射された光が空間１３内で混じり合うことを防ぐことができる。言い換えれば、光源Ｓ１が出射した光が出射領域Ｒ２に届くことを禁止し、また、光源Ｓ２が出射した光が出射領域Ｒ１に届くことを禁止することができる。その結果、通信光Ｌ１及びＬ２が混じり合わずに独立に端末２０に到達し、端末２０による識別情報の取得の成功率が上昇する。

なお、仕切り板１２は、上記２つの部分空間のうちの少なくとも一方から他方へ向かう光を遮る、つまり、光が届くことを禁止することができれば、端末２０による情報取得の成功率が上昇する。

仕切り板１２は、光源Ｓ１及びＳ２を結ぶ仮想線分を横切る面を含むように配置される。仕切り板１２は、例えば、図２に示されるように、光源Ｓ１及びＳ２の間を横切り、ＸＺ平面に平行するように設けられる。

端末２０は、照明器具１０が送信する通信光を受光し、受光した通信光から信号を取得し、取得した信号から情報を取得する端末である。端末２０は、照明器具１０から出射された通信光Ｌ１及びＬ２を受光した場合、通信光Ｌ１及びＬ２からそれぞれ識別情報Ｉ１及びＩ２を取得する。端末２０は、取得した識別情報Ｉ１及び識別情報Ｉ２に基づいて、端末２０の位置を示す情報をユーザに提示する。

端末２０が位置２０Ａに位置する場合に端末２０が撮像する画像内の照明器具１０と、端末２０が位置２０Ｂに位置する場合に端末２０が撮像する画像内の照明器具１０とには、差異がある。この差異を利用して、端末２０は、端末２０の位置情報を精度よく取得することができる。位置情報の取得方法については後で詳しく説明する。

端末２０は、撮像素子により通信光を受光する。端末２０は、例えば、撮像素子を備える情報端末などで実現され、例えば、携帯電話端末、スマートフォン（高機能携帯電話端末）、又は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などである。

図３は、本実施の形態に係る照明器具１０の機能を示すブロック図である。

図３に示されるように、照明器具１０は、パネル１１と、光源ユニット１５とを備える。パネル１１は、出射領域Ｒ１及びＲ２を備える。光源ユニット１５は、信号生成部１０１及び１０２と、光源Ｓ１及びＳ２とを備える。なお、光源ユニット１５は、さらに、時分割制御部１０５を備えてもよい。

信号生成部１０１は、照明器具１０の識別情報Ｉ１に相当する可視光通信信号を含む電気信号を生成する。この電気信号は、光源Ｓ１から出射される通信光の強弱に対応した振幅を有する信号である。可視光通信信号は、照明器具１０の識別情報を含む信号である。可視光通信信号は、例えば、可視光ビーコンシステムにおける可視光通信信号のプロトコルであるＣＰ−１２２３に従う信号である。

信号生成部１０２は、照明器具１０の識別情報Ｉ２に相当する可視光通信信号を含む電気信号を生成する。この電気信号は、光源Ｓ２から出射される通信光における光の強弱に対応した振幅を有する信号である。識別情報Ｉ２は、照明器具１０の識別情報であって、識別情報Ｉ１とは異なる識別情報である。

光源Ｓ１は、信号生成部１０１が生成した電気信号の振幅に応じた強度の光を出力することで通信光を出射する光源である。信号生成部１０１が生成する電気信号には、識別情報Ｉ１が含まれている。よって、光源Ｓ１が出力する光には、識別情報Ｉ１が信号として含まれている。なお、光源Ｓ１は、信号生成部１０１から電気信号を取得できない場合には、信号を含まない照明光を出射してもよいし、光の出射を行わないようにしてもよい。

光源Ｓ２は、信号生成部１０２が生成した電気信号の振幅に応じた強度の光を出力することで通信光を出射する光源である。信号生成部１０２が生成する電気信号には、識別情報Ｉ２が含まれている。その他の点においては、光源Ｓ２は、光源Ｓ１と同じである。

光源Ｓ１及びＳ２は、例えば、ＬＥＤで実現される。

時分割制御部１０５は、出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２による通信光の出射が時分割となるように制御する時分割制御を行う処理部である。具体的には、時分割制御部１０５は、出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２のうち出射領域Ｒ１だけが通信光を出射する第一状態と、出射領域Ｒ２だけが通信光を出射する第二状態とを繰り返すように光源Ｓ１及びＳ２を制御する。例えば、時分割制御部１０５は、第一状態と第二状態とを数ミリ秒から数秒程度ごとに繰り返すように、光源Ｓ１及びＳ２を制御する。なお、出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２は、通信光の出射をしないときには、信号を含まない照明光を出射していてもよいし、光を出射しなくてもよい。

時分割制御部１０５は、具体的には、光源Ｓ１及びＳ２の通信光の出力を適切なタイミングでオンまたはオフすることにより時分割制御を行う。時分割制御部１０５は、例えば、第一状態に対応する第一期間と、第二状態に対応する第二期間とを繰り返し周期的に切り替えるようにし、第一期間には光源Ｓ１による通信光の出力をオンにし、かつ、光源Ｓ２による通信光の出力をオフにする。また、第二期間には光源Ｓ１による通信光の出力をオフにし、かつ、光源Ｓ２による通信光の出力をオンにする。このようにすることで、ある瞬間だけをみると光源Ｓ１又はＳ２のいずれか一方のみが通信光を出力しているようにすることができる。なお、光源Ｓ１及びＳ２の両方が通信光を出力していない期間があってもよい。

このようにすることで、照明器具１０は、たとえ光源Ｓ１が出射した通信光の一部が出射領域Ｒ２に届くことで、光源Ｓ１が出射した通信光の一部と光源Ｓ２が出射した通信光の両方が出射領域Ｒ２から出射された場合であっても、端末２０が識別情報Ｉ１及びＩ２を取得できなくなることを防ぐことができる。

なお、時分割制御部１０５は、光源Ｓ１及びＳ２を制御するとともに、又は、光源Ｓ１及びＳ２を制御する代わりに、信号生成部１０１及び信号生成部１０２を制御するようにしてもよい。具体的には、時分割制御部１０５は、第一期間には信号生成部１０１による信号の出力を行い、かつ、第一期間には信号生成部１０２による信号の出力を行わない（出力を禁止する）ようにする。また、第二期間には信号生成部１０１による信号の出力を行わず（出力を禁止し）、かつ、第二期間には信号生成部１０２による信号の出力を行うようにする。このようにすることで、ある瞬間だけをみると光源Ｓ１又はＳ２のいずれか一方のみが通信光を出力しているようにすることができる。

出射領域Ｒ１は、パネル１１上の一部の領域であり、光源Ｓ１から出射される光の一部又は全部を透過させる。これにより、出射領域Ｒ１は、識別情報Ｉ１を含む通信光Ｌ１を照明器具１０の外部に出射する。

出射領域Ｒ２は、パネル１１上の一部の領域であって、出射領域Ｒ１に含まれない部分を含む領域である。出射領域Ｒ２は、光源Ｓ２から出射される光の一部又は全部を透過させることにより、識別情報Ｉ２を含む通信光Ｌ２を照明器具１０の外部に出射する。

図４は、本実施の形態に係る端末２０の機能を示すブロック図である。

図４に示されるように、端末２０は、撮像部２０１と、信号取得部２０２と、処理部２０３と、提示部２０４とを備える。

撮像部２０１は、周囲を撮像することで画像を生成する撮像部である。撮像部２０１は、照明器具１０を撮像することで、照明器具１０を被写体として含む画像を生成する。撮像部２０１は、例えば、撮像素子により実現される。

信号取得部２０２は、撮像部２０１が生成した画像に基づいて、照明器具１０からの通信光に含まれる信号を取得し、取得した信号が可視光通信信号であるとみなして当該信号から識別情報を取得する。照明器具１０の出射領域Ｒ１及びＲ２が通信光を出射しているときには、画像内のそれぞれの出射領域から識別情報Ｉ１及びＩ２を取得する。端末２０が図２の位置２０Ａに位置するか、又は、位置２０Ｂに位置するかによって、撮像部２０１が生成する画像内の出射領域Ｒ１及びＲ２の位置関係が異なる。撮像部２０１が生成する画像については、後で説明する。

処理部２０３は、信号取得部２０２が取得した識別情報に基づいて、端末２０の位置を算出する処理部である。具体的には、処理部２０３は、照明器具１０が設置されている方位を示す情報（例えば、出射領域Ｒ１から出射領域Ｒ２への方位、又は、出射領域Ｒ２から出射領域Ｒ１への方位）の情報を、予め取得する。そして、予め取得した方位の情報と、識別情報Ｉ１及びＩ２と、撮像部２０１が生成する画像内の出射領域Ｒ１及びＲ２の位置関係とに基づいて、端末２０の位置を算出する。処理部２０３が算出する位置、及び、その精度については後で説明する。

提示部２０４は、処理部２０３が算出した端末２０の位置を示す情報をユーザに提示する。例えば、提示部２０４は、照明器具１０が設置されている位置を含む地図画像とともに、当該地図上での端末２０の位置を示す画像（印など）を表示する。なお、移動しているユーザの行先を示す情報が取得できている場合には、その行先までの道案内のための画像をあわせて表示してもよい。なお、提示部２０４は、端末２０の位置を示す情報として、単に緯度及び経度を示す数値を表示するだけでもよい。

次に、撮像部２０１が生成する画像について図５及び図６を用いて説明する。上記のとおり、撮像部２０１が生成する画像は、端末２０が図２の位置２０Ａに位置するか、又は、位置２０Ｂに位置するかによって異なる。

図５は、本実施の形態に係る端末２０が撮影した照明器具１０の画像の第一例を示す説明図である。この画像は、端末２０が、図２の位置２０Ａに位置するときに撮像部２０１が撮像する画像の一例である。なお、本画像において説明のため照明器具１０だけを示し、それ以外のもの（例えば、光源ユニット１５）を省略している。仮に照明器具１０以外のものが被写体として写っていても同様の処理が可能である。

図５に示される画像の被写体である照明器具１０の内部には、紙面上の左側に出射領域Ｒ１があり、紙面上の右側に出射領域Ｒ２がある。

図６は、本実施の形態に係る端末２０が撮影した照明器具１０の画像の第二例を示す説明図である。この画像は、端末２０が、図２の位置２０Ｂに位置するときに撮像部２０１が撮像する画像の一例である。

図６に示される画像の被写体である照明器具１０の内部には、紙面上の左側に出射領域Ｒ２があり、紙面上の右側に出射領域Ｒ１がある。

処理部２０３は、画像において出射領域Ｒ１及びＲ２が左右のいずれにあるかによって、この画像を生成した端末２０が、位置２０Ａに位置していたのか、又は、位置２０Ｂに位置していたのかを判定する。処理部２０３は、具体的には、上記画像が図５のようであれば位置２０Ａに位置していたと判定し、図６のようであれば位置２０Ｂに位置していたと判定する。

そして、処理部２０３は、識別情報Ｉ１又はＩ２から定められる照明器具１０の位置と、予め取得した方位の情報とを用いて、画像を生成したときの端末２０の位置を算出する。

なお、図２、図５及び図６では、端末２０がパネル１１の平面部分を正面から見る位置２０Ａ及び２０Ｂに位置する場合を説明したが、端末２０がパネル１１を斜め方向から見る位置に位置する場合であっても、同様の処理が可能である。また、端末２０がパネル１１を斜め方向から見る位置に位置する場合、撮像部２０１が撮像する画像内の照明器具１０は、長方形ではなく、台形、平行四辺形、又は一般の四角形の形状となる。その場合であっても、処理部２０３が、上記のように出射領域Ｒ１及びＲ２の左右の位置関係から端末２０の位置を判定することには変わりはない。したがって、処理部２０３は、端末２０が照明器具１０よりＸ軸のプラス側に位置しているか、又は、Ｘ軸のマイナス側に位置しているかを判定することができる。

図７は、本実施の形態に係る端末が判定する位置の精度の説明図である。図７は、可視光通信システム１を上面視した場合の図であり、紙面中央に照明器具１０が設置され、その周囲に端末が配置されていることを示している。

本実施の形態による位置の判定方法を用いない技術（以降、関連技術という）によれば、照明器具１０から通信光を受光した端末は、自身が、照明器具１０の通信光が届く範囲である範囲７０１のうちのどこかに位置することを判定することができる。言い換えれば、当該端末は、範囲７０１のうちのどこに位置するかを判定することができない。

本実施の形態による位置の判定方法を用いれば、照明器具１０から通信光を受光した端末２０は、さらに、照明器具１０のパネル１１の２つの平面部分のうちのどちらから出射される通信光を受光する位置に位置するか、言いかえれば、パネル１１の２つの平面部分のうちのどちらを見る位置に位置するかを判定することができる。具体的には、端末２０は、図７における範囲７１１に位置するのか、又は、範囲７１２に位置するのかを判定することができる。このように、端末２０は、関連技術における場合よりも高い精度に、自身の位置を判定することができる。

以上のように、本実施の形態に係る照明器具１０は、識別情報Ｉ１を可視光通信信号として含む光を出射する光源Ｓ１と、識別情報Ｉ１とは異なる識別情報Ｉ２を可視光通信信号として含む光を出射する光源Ｓ２であって、光源Ｓ１とは異なる位置に配置される光源Ｓ２とを備える。

これにより、照明器具１０は、２つの光源が出射する光によって、互いに異なる２つの識別情報を可視光通信により端末２０に送信する。端末２０は、この光を受光することで上記２つの識別情報を取得し、これらの識別情報と端末からみた２つの光源の位置関係とに基づいて、自身の位置を判定する。これにより、端末２０は、照明器具１０が１つの識別情報を送信する場合（関連技術による場合）と比較して、より高い精度で自身の位置を判定することができる。よって、照明器具１０は、端末２０が取得する位置情報の精度を向上することができる。

例えば、照明器具１０は、さらに、透光性を有するパネル１１を備え、パネル１１は、光源Ｓ１が出射した光を透過することで外部に光を出射する出射領域Ｒ１と、光源Ｓ２が出射した光を透過することで外部に光を出射する出射領域Ｒ２であって、出射領域Ｒ１とは異なる位置に配置される出射領域Ｒ２とを有する。

これにより、照明器具１０は、パネル１１上の出射領域Ｒ１から識別情報Ｉ１を含む通信光を出射するとともに、出射領域Ｒ２から識別情報Ｉ２を含む光を出射する。端末２０は、パネル１１上の出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２のそれぞれから光を受光することで上記２つの識別情報を取得し、これらの識別情報と端末からみた出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２の位置関係とに基づいて、自身の位置を判定する。よって、照明器具１０は、端末２０が取得する位置情報の精度を向上することができる。

例えば、出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２は、使用状態における鉛直方向と交差する方向において、互いに異なる位置に配置されている。

これにより、照明器具１０に対する端末２０の相対位置の変化に応じて、端末２０からみた出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２の位置関係が変化する。この位置関係の変化に基づいて、端末２０は、取得する位置情報の精度を向上することができる。

例えば、パネル１１の表面は、互いに対向する２つの平面である、第一出射部と第二出射部とを有し、パネル１１は、２つの出射領域Ｒ１と２つの出射領域Ｒ２とを有し、２つの出射領域Ｒ１のうちの一方は、第一出射部に配置されており、２つの出射領域Ｒ１のうちの他方は、２つの第一部分のうちの上記一方と対向する、第二出射部の位置に配置されており、２つの出射領域Ｒ２のうちの一方は、第一出射部に配置されており、２つの出射領域Ｒ２のうちの他方は、２つの第二部分のうちの上記一方と対向する、第二出射部の位置に配置されている。

これにより、端末２０は、端末２０からみた出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２の位置関係に基づいて、第一出射部又は第二出射部のうちのどちらが見える位置に端末２０が位置しているかを判定する。これにより、端末２０は、取得する位置情報の精度を向上することができる。

例えば、照明器具１０は、さらに、光源Ｓ１が出射した光が出射領域Ｒ２へ届くことを禁止する、又は、光源Ｓ２が出射した光が出射領域Ｒ１へ届くことを禁止する、仕切り板を備える。

これにより、照明器具１０は、光源Ｓ１が出射する光と光源Ｓ２が出射する光との伝搬空間を仕切り板により仕切ることにより、上記光が混じり合って出射領域Ｒ１又は出射領域Ｒ２から出射されることを抑制することができる。よって、端末２０は、光源Ｓ１が出射する光、又は、光源Ｓ２が出射する光をより正確に受光することができ、その結果、取得する位置情報の精度を向上することができる。

例えば、照明器具１０は、さらに、光源Ｓ１及び光源Ｓ２のうち光源Ｓ１だけが光を出射する第一状態と、光源Ｓ２だけが光を出射する第二状態とを繰り返すように、光源Ｓ１及び光源Ｓ２を制御する時分割制御部１０５を備える。

これにより、照明器具１０は、光源Ｓ１が出射する光と光源Ｓ２が出射する光との出射タイミングを分けることにより、上記光が出射領域Ｒ１又は出射領域Ｒ２から混じり合って出射されることを抑制することができる。よって、端末２０は、光源Ｓ１が出射する光、又は光源Ｓ２が出射する光をより正確に受光することができ、その結果、取得する位置情報の精度を向上することができる。

例えば、光源Ｓ１及び光源Ｓ２は、（ｉ）出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２のそれぞれから外部へ出射される光を受光した端末２０が、受光した光により照明器具１０を撮像することで照明器具１０を被写体とする画像を生成し、（ｉｉ）生成した画像における出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２の位置関係に基づいて、端末２０の位置を算出可能とするように、光を出射する。

これにより、端末２０は、照明器具１０を撮像することで生成した画像から、出射領域Ｒ１及び出射領域Ｒ２の位置関係を取得する。この方法により、端末２０は、より具体的に、取得する位置情報の精度を向上することができる。

例えば、パネル１１の、外部に接する面上には、人間に視認されるための文字又は図形が付されている。

これにより、照明器具１０は、端末２０が取得する位置情報の精度を向上するとともに、文字又は図形により人間に情報を伝えることができる。

また、本実施の形態に係る可視光通信システム１は、上記の照明器具１０と、照明器具１０から可視光通信により情報を取得する端末２０とを備える可視光通信システム１であって、端末２０は、光源Ｓ１及び光源Ｓ２が出射した光を受光することで照明器具１０を撮像することによって、照明器具１０を被写体とする画像を生成する撮像部２０１と、撮像部２０１が生成した画像に基づいて、識別情報Ｉ１及び識別情報Ｉ２を取得する信号取得部２０２と、撮像部２０１が生成した画像における、光源Ｓ１からの光が受光された位置と、光源Ｓ２からの光が受光された位置との位置関係に基づいて端末２０の位置を算出する処理部２０３と、処理部２０３が算出した端末２０の位置を示す情報を提示する提示部２０４とを備える。

これにより、上記照明器具１０と同様の効果を奏する。

（実施の形態１の変形例１）
本変形例では、実施の形態１における場合と比較して、さらに、端末が取得する位置情報の精度を向上する照明器具及び可視光通信システムについて説明する。

図８は、本変形例に係る可視光通信システムの概観図である。可視光通信システム１の構成要素は実施の形態１（図１）と同様であるが、実施の形態１とは、端末２０の位置が異なる。

具体的には、図８では、端末２０が、パネル１１を斜め方向から見る位置に位置する場合を示している。本変形例の可視光通信システム１の端末２０は、パネル１１の見た目の形状に基づいて、自装置の位置を判定する。

図９は、本変形例１に係る端末が撮影した照明器具の画像の一例を示す説明図である。

図９に示される画像の被写体である照明器具１０は、台形の形状となっている。このようになる理由は、端末２０が、パネル１１の平面部分に正対する位置ではなく、パネル１１を斜め方向から見る位置に位置しているからである。

処理部２０３は、実施の形態１における処理部２０３と同様に、画像において出射領域Ｒ１及びＲ２が左右のいずれにあるかによって、この画像を撮像した端末２０が、位置２０Ａに位置していたのか、又は、位置２０Ｂに位置していたのかを判定する。

処理部２０３は、さらに、画像上の照明器具１０の形状に基づいて、照明器具１０に対する端末２０の位置を精度よく取得する。具体的には、処理部２０３は、照明器具１０の形状の情報（Ｘ方向の長さ、Ｙ方向の長さ等）と、出射領域Ｒ１から出射領域Ｒ２への方位の情報を、予め取得する。そして、処理部２０３は、予め取得した上記の情報と、画像上の照明器具１０の左右方向の幅（長さ）Ｗ１、及び、上下方向に延びる辺の長さＶ１及びＶ２とに基づいて、照明器具１０から端末２０に至る直線の距離と、当該直線と基準線（例えばＸ軸）とのなす角の角度とを算出する。この算出は、従来知られている幾何学的な方法により可能であるので、これ以上の説明を省略する。

なお、上記算出には、上記Ｗ１、Ｖ１及びＶ２に代えて、または、共に、画像上の照明器具１０の四辺の長さ、又は、隣り合う辺がなす角の角度などの幾何学的な情報を用いてもよい。

本変形例による位置情報の精度について、再び図７を用いて説明する。

本変形例による位置の判定方法を用いれば、照明器具１０から通信光を受光した端末２０は、図７におけるどの位置に位置するかを判定することができる。具体的には、端末２０は、位置２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ又は２０Ｄのいずれに位置するのかを判定することができる。このように、端末２０は、実施の形態１における場合よりも高い精度で、自身の位置を判定することができる。

以上のように、本実施の形態に係る可視光通信システム１において、処理部２０３は、さらに、照明器具１０の形状と、画像における照明器具１０の形状とを比較することで、端末２０の位置と、端末２０が向いている方位とを算出し、提示部２０４は、端末２０の位置を示す情報とともに、処理部２０３が算出した方位を示す情報を提示する。

これにより、端末２０は、第一情報及び第二情報の２つの識別情報を取得し、これらの識別情報と端末からみた第一部分及び第二部分の位置関係と、照明器具１０の見た目の形状に基づいて、自身の位置を判定する。よって、照明器具１０は、端末２０が取得する位置情報の精度をさらに向上することができる。

（実施の形態１の変形例２）
本変形例では、実施の形態１、又は、実施の形態１の変形例１の可視光通信システム１を用いた道案内方法について説明する。この道案内方法では、端末２０が予めユーザの行先を示す情報、及び、地図情報を取得しており、それらに基づいて、現在の端末２０の位置から行先に行くための道をユーザに提示する。

図１０は、本変形例に係る照明器具１０Ａを示す外観図である。

照明器具１０Ａは、実施の形態１の照明器具１０のパネル１１に、道案内のための文字及び図形が付されたもの（サイン）である。パネル１１は、照明器具１０内部の光源Ｓ１等により内部から光が照射され、その光の一部又は全部を照明器具１０外部に出射する。よって、暗所においても、パネル１１に付された上記文字及び図形が人間により視認されることが可能である。

また、照明器具１０が出射する通信光Ｌ１等には、識別情報Ｉ１等が含まれている。そのため、端末２０は、照明器具１０から出射された光を受光することで、識別情報Ｉ１を取得することができる。

図１１は、本変形例に係る端末による案内方法を示す説明図である。

図１１は、地図画像３０とともに、端末２０の現在位置を示す図形３１（黒塗りの三角マーク）と、ユーザが行先に行くための道を示す図形３２（白抜き矢印）と、地図上での照明器具１０Ａの位置を示す図形３３とが付されている。

端末２０は、取得した識別情報Ｉ１と、予め取得したユーザの行先を示す情報及び地図情報とを用いて、ユーザが行先に行くための道を画像としてユーザに提示する。

なお、パネル１１に付された文字及び図形の内容と、通信光Ｌ１等に含まれる識別情報Ｉ１とは、何らかの関係を有するものであってもよいし、一切関係のないものであってもよい。例えば、図１０に示されるパネル１１に付された文字及び図形によれば、「左方向に出口がある」というような案内情報が示されている。これに対し、識別情報Ｉ１は、照明器具１０Ａの識別情報を示すものである。これら案内情報と識別情報とは、直接的な関係をもたないものである。

以上のように、本実施の形態に係る可視光通信システム１は、端末２０が取得する位置情報の精度を向上することで、端末２０を用いて適切にユーザの道案内をすることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態において、端末が取得する位置情報の精度を向上する照明器具であって、実施の形態１における照明器具とは異なる構成の照明器具、及び、可視光通信システムについて説明する。

なお、実施の形態１、及び、その変形例と同じ構成要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略することがある。

図１２は、本実施の形態に係る可視光通信システム２の概観図である。図１３は、本実施の形態に係る照明器具１０Ａの構造を示す模式図である。図２は、照明器具１０Ａを上面視した場合の照明器具１０Ａの内部構造を示している。

照明器具１０Ａは、照明器具１０と同様、照明光を周囲に照射することで、照明器具１０Ａの周囲を照明する照明器具である。照明器具１０Ａは、パネル１１Ａと、光源ユニット１５Ａとを備える。また、照明器具１０Ａは、仕切り板１２Ａを備えてもよい。

パネル１１Ａは、パネル１１と同様、照明器具１０Ａが照射する照明光を出射する透光部材である。パネル１１Ａ上には、出射領域Ｒ３と出射領域Ｒ４とが設けられている。より具体的には、出射領域Ｒ３が第一出射部に設けられ、出射領域Ｒ４が第二出射部に設けられている。

言い換えれば、Ｘ軸のプラス側の平面部分に出射領域Ｒ３が設けられ、Ｘ軸のマイナス側の平面部分に出射領域Ｒ４が設けられている。このように、出射領域Ｒ３と出射領域Ｒ４とは、そのうちの一方のみが一時に端末２０から見えるようにパネル１１Ａ上に配置されている。

その他の点では、パネル１１Ａは、パネル１１と同じである。

出射領域Ｒ３は、照明器具１０Ａの識別情報Ｉ３（第一情報）の信号を含む通信光Ｌ３を出射する領域である。また、出射領域Ｒ４は、照明器具１０Ａの識別情報Ｉ４であって、出射領域Ｒ３が出射する光に含まれる識別情報Ｉ３とは異なる識別情報Ｉ４（第二情報）の信号を含む通信光Ｌ４を出射する領域である。照明器具１０Ａは、この２つの出射領域から光を出射することで、可視光通信システム２における端末が取得する位置情報の精度を向上させる。

光源ユニット１５Ａは、パネル１１Ａ（出射領域Ｒ３及び出射領域Ｒ４）から出射される通信光の光源を備える部分である。より詳細には、光源ユニット１５Ａは、通信光Ｌ３のための光源Ｓ３と、通信光Ｌ４のための光源Ｓ４とを備える。光源Ｓ３及びＳ４は、それぞれ、出射領域Ｒ３及びＲ４へ光を出射するのに適した位置に配置される。具体的には、光源Ｓ３がＸ軸のプラス側に、光源Ｓ２がＸ軸のマイナス側に配置される。その他の点では、光源ユニット１５Ａは、光源ユニット１５と同じである。

仕切り板１２Ａは、パネル１１Ａにより囲まれた空間内で光源からの光を仕切るための板状部材である。仕切り板１２Ａは、例えば、光源Ｓ１及びＳ２の間を横切り、ＹＺ平面に平行するように設けられる。その他の点では、仕切り板１２Ａは、仕切り板１２と同じである。

照明器具１０Ａを構成する機能ブロックは、実施の形態１（図４）におけるものと同じであるので説明を省略する。

端末２１は、照明器具１０Ａが送信する通信光を受光し、受光した通信光から信号を取得し、取得した信号から情報を取得する端末である。端末２１は、取得した識別情報Ｉ３及びＩ４に基づいて、端末２１の位置を示す情報をユーザに提示する。端末２１が、その位置を示す情報を決定するまでの処理（処理部２０３による処理）が、端末２０とは異なる。この処理については、後で説明する。

図１４は、本実施の形態に係る端末２１が撮影した照明器具１０Ａの画像の第一例を示す説明図である。この画像は、端末２１が、図１３の位置２１Ａに位置するときに撮像部２０１が撮像する画像の一例である。

図１４に示される画像の被写体である照明器具１０Ａの内部には、出射領域Ｒ３があり、出射領域Ｒ４はない。

図１５は、本実施の形態に係る端末２１が撮影した照明器具１０Ａの画像の第二例を示す説明図である。この画像は、端末２１が、図１３の位置２１Ｂに位置するときに撮像部２０１が撮像する画像の一例である。

図１５に示される画像の被写体である照明器具１０Ａの内部には、出射領域Ｒ４があり、出射領域Ｒ３はない。

処理部２０３は、画像において出射領域Ｒ３及びＲ４のいずれがあるかによって、この画像を撮像した端末２０が、位置２１Ａに位置していたのか、又は、位置２１Ｂに位置していたのかを判定する。

以上のように、本実施の形態に係る照明器具１０Ａは、パネル１１の表面は、互いに対向する２つの平面である、第一出射部と第二出射部とを有し、出射領域Ｒ３は、第一出射部に配置されており、出射領域Ｒ４は、第二出射部に配置されている。

これにより、端末２０は、端末２０から第一部分又は第二部分のうちのどちらが見えるかに基づいて、第一出射部又は第二出射部のうちのどちらが見える位置に端末２０が位置しているかを判定する。これにより、端末２０は、取得する位置情報の精度を向上することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態において、端末が取得する位置情報の精度を向上する照明器具であって、上記各実施の形態における照明器具とは異なる構成の照明器具について説明する。

図１６は、本実施の形態に係る照明器具１０Ｂの構造の第一例を示す模式図である。

図１６に示される照明器具１０Ｂは、上面視においてクロス形状（十字形状）の照明器具である。照明器具１０Ｂは、４つの枝状の部分を有し、その部分それぞれが１つの出射領域となっている。よって、照明器具１０Ｂは、合計４つの出射領域Ｒ５〜Ｒ８を有しており、出射領域Ｒ５〜Ｒ８のそれぞれは、互いに異なる識別情報を含む通信光Ｌ５〜Ｌ８を出射する。

なお、図１６において、光源及び仕切り板は図示していない。照明器具１０Ｂは、上記各実施の形態と同様、各出射領域に光を出射する光源を備えている。また、照明器具１０Ｂは、その内部の空間を、光源と、当該光源の光を外部に透過する出射領域とを含む部分空間に分断するように仕切り板が設けられてもよい。

端末は、照明器具１０Ｂを撮像することで画像を生成し、生成した画像内に含まる出射領域が出射領域Ｒ５〜Ｒ８のうちのどれであるかに基づいて、端末の位置を判定する。具体的には、例えば、端末が位置２１Ｃに位置するときに照明器具１０Ｂを撮像することで生成する画像には、出射領域Ｒ５、Ｒ６及びＲ７が含まれる。また、端末が位置２１Ｄに位置するときに照明器具１０Ｂを撮像することで生成する画像には、出射領域Ｒ６及びＲ７が含まれる。このように、端末は、自装置の位置の違いにより生ずる画像の差異を利用して、自装置の位置を判定する。

図１７は、本実施の形態に係る照明器具の構造の第二例を示す模式図である。

図１７に示される照明器具１０Ｃは、上面視において矩形状（ロ字形状）の照明器具である。照明器具１０Ｃは、矩形の各辺を構成する４つの部分を有し、その部分それぞれが１つの出射領域となっている。よって、照明器具１０Ｂは、合計４つの出射領域ＲＡ〜ＲＤを有しており、出射領域ＲＡ〜ＲＤのそれぞれは、互いに異なる識別情報を含む通信光ＬＡ〜ＬＤを出射する。

なお、図１７において、図１６同様、光源及び仕切り板は図示していない。

端末は、照明器具１０Ｃを撮像することで画像を生成し、生成した画像内に含まる出射領域が出射領域ＲＡ〜Ｒ８のうちのどれであるかに基づいて、端末の位置を判定する。具体的には、例えば、端末が位置２１Ｅに位置するときに照明器具１０Ｃを撮像することで生成する画像には、出射領域ＲＢだけが含まれる。また、端末が位置２１Ｆに位置するときに照明器具１０Ｃを撮像することで生成する画像には、出射領域ＲＢ及びＲＣが含まれる。このように、端末は、自装置の位置の違いにより生ずる画像の差異を利用して、自装置の位置を判定する。

以上のように、本実施の形態に係る照明器具１０Ｂ及び照明器具１０Ｃにより、端末は、より適切に自装置の位置を判定することができる。

（その他）
以上、本発明に係る照明器具及び可視光通信システムについて、上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。

なお、上記実施の形態に係る包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体の任意の組み合わせで実現されてもよい。

その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１、２ 可視光通信システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 照明器具
１１、１１Ａ パネル
１２、１２Ａ 仕切り板
２０、２１ 端末
１０５ 時分割制御部
２０１ 撮像部
２０２ 信号取得部
２０３ 処理部
２０４ 提示部
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、ＲＡ、ＲＢ、ＲＣ、ＲＤ 出射領域
Ｓ１、Ｓ２ 光源

Claims (8)

1. 第一情報を可視光通信信号として含む光を出射する第一光源と、
   前記第一情報とは異なる第二情報を可視光通信信号として含む光を出射する第二光源であって、前記第一光源とは異なる位置に配置される第二光源と、
   透光性を有するパネルとを備え、
   前記パネルは、
   前記第一光源が出射した光を透過することで外部に光を出射する第一部分と、
   前記第二光源が出射した光を透過することで外部に光を出射する第二部分であって、前記第一部分とは異なる位置に配置される第二部分とを有し、
   前記第一部分及び前記第二部分は、使用状態における鉛直方向と交差する方向において、互いに異なる位置に配置されており、
   前記パネルの表面は、互いに対向する２つの平面である、第一出射部と第二出射部とを有し、
   前記パネルは、２つの前記第一部分と２つの前記第二部分とを有し、
   ２つの前記第一部分のうちの一方は、前記第一出射部に配置されており、
   ２つの前記第一部分のうちの他方は、２つの前記第一部分のうちの前記一方と対向する、前記第二出射部の位置に配置されており、
   ２つの前記第二部分のうちの一方は、前記第一出射部に配置されており、
   ２つの前記第二部分のうちの他方は、２つの前記第二部分のうちの前記一方と対向する、前記第二出射部の位置に配置されている
   照明器具。
2. 前記パネルの表面は、互いに対向する２つの平面である、第一出射部と第二出射部とを有し、
   前記第一部分は、前記第一出射部に配置されており、
   前記第二部分は、前記第二出射部に配置されている
   請求項１に記載の照明器具。
3. 前記照明器具は、さらに、
   前記第一光源が出射した光が前記第二部分へ届くことを禁止する、又は、前記第二光源が出射した光が前記第一部分へ届くことを禁止する、仕切り板を備える
   請求項１又は２に記載の照明器具。
4. 前記照明器具は、さらに、
   前記第一光源及び前記第二光源のうち前記第一光源だけが光を出射する第一状態と、前記第二光源だけが光を出射する第二状態とを繰り返すように、前記第一光源及び第二光源を制御する時分割制御部を備える
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明器具。
5. 前記第一光源及び前記第二光源は、
   （ｉ）前記第一部分及び前記第二部分のそれぞれから外部へ出射される光を受光した端末が、受光した光により前記照明器具を撮像することで前記照明器具を被写体とする画像
   を生成し、（ｉｉ）生成した前記画像における前記第一部分及び前記第二部分の位置関係に基づいて、前記端末の位置を算出可能とするように、前記光を出射する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明器具。
6. 前記パネルの、外部に接する面上には、人間に視認されるための文字又は図形が付されている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明器具。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明器具と、前記照明器具から可視光通信により情報を取得する端末とを備える可視光通信システムであって、
   前記端末は、
   前記第一光源及び前記第二光源が出射した光を受光することで前記照明器具を撮像することによって、前記照明器具を被写体とする画像を生成する撮像部と、
   前記撮像部が生成した前記画像に基づいて、前記第一情報及び前記第二情報を取得する信号取得部と、
   前記撮像部が生成した前記画像における、前記第一光源からの光が受光された位置と、前記第二光源からの光が受光された位置との位置関係に基づいて前記端末の位置を算出する処理部と、
   前記処理部が算出した前記端末の位置を示す情報を提示する提示部とを備える
   可視光通信システム。
8. 前記処理部は、さらに、
   前記照明器具の形状と、前記画像における前記照明器具の形状とを比較することで、前記端末の位置と、前記端末が向いている方位とを算出し、
   前記提示部は、
   前記端末の位置を示す情報とともに、前記処理部が算出した前記方位を示す情報を提示する
   請求項７に記載の可視光通信システム。

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