KR100970034B1 - 조명광통신장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상술한 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 조명광을 이용한 통신을 실현하는 여러 가지의 구성 및 응용예를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다. 제 1 의 발명은, 그 구성으로서, 방송시스템에 있어서, 조명을 위한 LED광원(115)과, LED광원(115)에 전력을 공급하기 위한 전력선(103)과, 전력선(103)에 복수의 정보를 변조하고 다중화하여 전력파형과 중첩시켜서 출력하는 전력선 모듈레이터(102)와, 전력선상의 변조된 복수의 정보로부터 1 내지 복수를 선택적으로 분리하고, LED 광원(115)의 광량 또는 점멸을 제어하는 필터(112)를 가지고, 상기 LED 광원의 광량의 변화 또는 점멸에 의하여 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

조명광통신장치{ILLUMINATION LIGHT COMMUNICATION DEVICE}

본 발명은, 조명광을 이용해서 통신을 행하는 기술에 관한 것이다

근년, 휴대 단말등의 보급과 함께 전파를 이용한 통신 시스템이 몸에 가까운 것으로 되어 왔다. 최근에는 전파수의 고갈과 함께 , 더욱 더 파장이 짧은 적외선 등의 이용도 활발히 이루어지고 있다. 그러나, 전파는 주파수의 고갈 이외에도 의료기기와 각종 정밀기기로의 영향이 확인되고 있고, 또한 적외선에 대해서도 인체로의 영향(예를 들면 아이세프등)이 부각되고 있다. 그 때문에 안전하게 통신이 가능한 수법으로서 광에 의한 통신이 주목되고 있다.

한편, 청색 LED의 개발에 의해서 백색 LED가 실현되었다. 백색LED는 종래의 백열전등과 형광등과 비교해서 현저히 소비전력이 적고, 또 소형이고 긴수명을 가졌다고 하는 특징을 가지고 있다. 이 특징에 착한하고 점멸 또는 광량을 상기적으로 제어하는 것에 의해서 신호전송기능을 가지게 하는 연구가 행해지고 있다.

이와 같은 백색 LED를 이용한 광에 의한 신호전송기능과, 상술한 바와 같은 전력선통신시스템등을 융합시키는 연구도 행해지고 있다, 예를 들면 고미네 도시히코, 다나카 유이치, 나카가와 마사오,「백색LED 조명신호전송과 전력선 신호전송의 융합 시스템」, 일본전자정보통신학회 기술연구소 보고, 사단법인 일본전자정보통 신학회, 2002년 3월 12일, Vol. 101, No 726, pp 99-104등에 있어서 발명자들이 제안하고 있다. 이와 같은 시스템에서는, 광을 이용하고 있기 때문에 인체에 영향은 없고, 안전하게 통신을 하는 것이 가능하다. 그리고 이전 보다 나은 응용이 기대되고 있다.

[발명의 개시]

본발명은 상술한 사정에 비추어 이루어진 것으로 조명광을 이용한 통신을 실현하는 각종의 구성 및 응용예를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

제 1의 발명은, 전력선신호전송과 LED를 이용한 조명광신호전송에 의해서, 다수의 정보를 송신하는 방송시스템을 제공하는 것과 함께 그와 같은 방송시스템에서 이용하는 조명광의 전구를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

그 구성으로서, 방송시스템에 있어서, 조명을 위한 LED광원과 그 LED광원에 전력을 공급하기 위한 전력선과 그 전력선에 복수의 정보를 변조하고 다중화해서 전력파형과 중첩시켜서 송출하는 정보변조수단과, 전력선상의 변조된 복수의 정보로부터 1 내지 복수개를 선택적으로 분리해서 상기 LED광선의 광량 또는 점멸을 제어하는 필터수단을 가지며, 상기 LED 광원의 광량의 변화 또는 점멸에 의한 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 제 1의 발명에서는, 전력선상에 복수의 정보를 실어서 송신한다. 그리고 예를 들면 필터수단으로서 정보를 선택하기 위한 선택수단을 설치해 놓고 선택된 정보에 의해서 LED광원의 광량 또는 점멸을 제어하면, 그 LED 광원으로부터 선택적으로 정보를 광에 의해서 방송할 수가 있다. 정보의 선택은 물리적인 스위치 등에 의해서 행해지는 것 이외에, 전력선상의 지시정보에 따라서 선택하거나 , 또는 수신측장치에서 정보의 선택을 행하도록 구성할 수 가 있다.

보다 구체적으로는, 정보변조수단에 있어서 복수의 정보를 주파수분할에 의해서 다중화해서 전력선으로 송출하고, 필터수단에 각각 주파수대역이 다른 복수의 밴드패스 필터를 설치해 두고 그 하나를 선택해서 정보를 분리할 수 있도록 구성할 수 있다. 또는 정보변조수단에 있어서 복수의 정보를 시분할에 의해서 다중화하는 것과 함께 분활된 정보에 태그정보를 부가해서 전력선에 송출하고 필터수단으로는 태그정보에 의해서 정보를 식별하고 정보를 선택적으로 분할하도록 구성할 수가 있다.

또한, 이와 같은 방송시스템이 이용되고, 공급되는 전력에 의해 발광되고 조명하는 전구로서, 조명을 위한 LED광원과, 공급되는 전력에 중첩되고 있는 변조된 복수의 정보로부터 1 내지 복수개를 선택적으로 분리해서 LED광원의 광량 또는 점멸을 제어하는 필터 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다. 일반적으로 이용되고 있는 전력은 교류이고, 교류전력으로 사용하는 경우에는 교류를 직류로 변환하는 AC/DC 변환수단을 설치하고, 필터수단으로 분리한 정보성분을 AC/DC 변환수단에 의해서 변환된 직류전력에 중첩해서 LED광원을 구동하도록 구성하면 좋다. 이와 같은 전구를, 일반적으로 이용되고 있는 전구에 대신해서 이용하는 것만으로, 전력선상의 구성을 광에 의해서 발신할 수가 있다. 따라서, 조명기구 변경등의 공사를 하는 것이 아니라, 그대로 조명기구를 이용해서 광에 의한 정보 송신을 실현할 수 가 있다.

제 2의 발명은, 조명광을 이용한 통신에 있어서, 조명광을 이용해서 다운링크을 행함과 함께, 업링크에 대해서도 광(적외선등을 포함한다)에 의해서 통신을 행하고, 광에 의한 쌍방향 통신을 실현한 조명광통신장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

그 목적의 다운링크의 송신측으로서, 또한 업링크의 수신측으로 되는 조명광통신장치에 있어서, 발광하여 조명을 행하는 조명수단과, 데이터에 따라서 상기 조명수단의 명멸 또는 광량을 제어해서 조명광을 변조하는 변조수단과, 외부로부터 보내져 오는 변조광을 수광하는 수광수단을 가지고, 상기 조명수단이 발하는 조명광에 의해서 데이터를 송신하고, 상기 수광수단에 의해 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 것이다. 이와 같은 구성에 의해서 조명광을 이용한 다운링크와 함께 수광수단에 의해서 업링크도 광에 의해서 할 수 가 있고 광에 의한 쌍방향 통신을 실현할 수 있다.

즉, 조명수단으로서는 1 내지 복수의 LED에 의해 구성할 수 있고, LED의 특성을 살린 조명광에 의한 다운링크를 할 수 있다. 또한, 수광수단은 변조광으로서 적외광 또는 가시광을 수광할 수 있다. 게다가, 수광수단으로서 2차원센서로 구성할 수 있다. 이것에 의해서 변조광을 수광하고 있는 부분과 그 밖의 부분의 신호를 이용하는 것으로 외란광등의 노이즈성분을 효율적으로 제거할 수 있다. 또한, 렌즈등의 광학계를 이용하는 것에 의해서, 복수의 위치로부터의 변조광을 분리해서 수광하고, 복수의 발광원으로부터 업링크를 수신할 수 있다.

또한 다운링크의 수신측으로서, 또한 업링크의 송신측으로 되는 조명광통신 장치에 있어서, 데이터에 의해서 변조된 조명광을 수광해서 상기한 데이터를 취득하는 수광수단과 송신해야할 데이터에 따라서 변조된 광을 발광하는 발광수단을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다. 이와 같은 구성에 의해서 조명광에 의한 다운링크를 수광수단으로 받고, 발광수단에 의해서 광에 의한 업링크를 실현할 수 있다. 이것에 의해서 광에 의한 쌍방향통신을 실현할 수 있다. 예를 들면 이동단말등에 있어서도 쌍방향 통신이 가능하다.

발광수단이 발하는 광은 적외광과 가시광이 가능하다. 또한 발광수단은, 발광광을 외부 수광수단으로 향하는 트래킹수단을 가지는 구성으로 하는 것에 의해서 보다 확실한 업링크를 실현할 수 있다.

게다가, 다운링크 수신측으로서, 또한 업링크의 송신측으로 되는 별개의 조명광통신장치로서, 데이터에 의해 변조된 조명광을 수광해서 상기 데이터를 취득하는 수광수단과, 상기조명광을 반사함과 함께 송신해야할 데이터에 따라서 변조된 반사광을 송출하는 반사변조수단을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다. 이와 같은 구성에서도 조명광에 의한 다운링크를 행하는 것과 함께, 그 조명광의 반사광을 이용해서 업링크를 행하고 쌍방향 모두 광에 의한 통신을 실현할 수 있다. 게다가 상술한 바와 같이 조명광은 대단히 대전력이고 이것을 업링크에 이용하는 것에 의해서 통신을 보다 확실히 행할 수 있다. 또 새로운 발광수단등이 불필요하기 때문에 소비전력을 변조에 요하는 전력정도로 제어할 수 있고, 전력절약화에도 크게 기여할 수 있다.

이와 같은 반사변조수단으로서는 1내지 복수의 코너큐브 리플렉터(이하, CCR 로 약칭함)를 포함한 구성이 가능하다. CCR은, 광의 입사방향으로 광을 반사하는 성질을 가지고 있고, 다운링크에 이용하는 조명광의 광원에 향해서 반사광을 송출할 수 있다. 이 반사광을 이용해서 업링크를 실현한다. 이와 같은 구성에서는 업링크에 이용하는 광을 수광수단으로 향하기 위한 트래킹구성은 불필요하다. 또 복수의 광원으로부터 입사하는 광을 각각의 광원으로 향하여 반사할 수 있기 때문에, 복수의 광원으로부터의 조명광에 의해서 다운링크를 받고 있는 경우에는 각각의 광원에 대해서 업링크를 위한 반사광을 되돌릴수 있고 통신에러등을 경감해서 통신품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 변조를 행하기 위한 수단으로서는, 광셔터를 이용해서 반사광의 투과 및 차단을 데이터에 의해서 제어하고, 변조를 행할 수 있다. 또는 CCR의 반사면을 변화시키고, CCR의 반사특성을 변화시키는 것에 의해서 변조를 행할 수 있다.

또한 반사변조수단은, 복수의 CCR이 배열된 코나큐브 변조어레이와 상기 코너큐브 변조어레이에 결상되도록 배치된 렌즈와, 상기 코너큐브 변조어레이중의 1 내지 복수의 CCR마다의 반사광의 변조를 제어하는 변조수단을 가지는 구성으로 할 수 있다. 상술한 바와 같이 CCR은, 광의 입사방향으로 광을 반사하는 성질을 가지고 있기 때문에, 조명광의 광원이 결상된 CCR은 그 광원으로 향해서 반사광을 되돌려 보낸다. 복수의 광원이 존재하면, 각각의 광원이 결상된 CCR이 대응하는 광원에 대해서 반사광을 되돌리게 된다. 이것을 이용해서 각각의 광원에 대응하는 1내지 복수의 CCR마다의 반사광 변조를 행함으로써, 병렬전송이 가능하게 된다.

또한, 이 경우도, 1 내지 복수의 CCR마다에 변조를 행하는 수단으로서, 광셔 터를 이용하거나 또는 CCR의 반사면을 변화시키는 것에 의해서 변조를 행하도록 구성할 수 있다.

제 3의 발명은, 조명은 소등되는 경우가 있는 것으로부터, 소등 때에도 통신을 가능하도록 하고 또한 적외광 통신의 유효이용을 꾀한 조명광통신 장치와, 그와 같은 조명광통신장치에 이용하기에 적합한 조명소자를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

그것을 위한 구성으로서 조명광통신장치에 있어서, 발광해서 조명을 행하는 조명수단과, 데이터에 따라서 상기 조명수단의 명멸 혹은 광량을 제어해서 조명광을 변조하는 변조수단과, 상기 데이터를 조명광 이외의 광통신 방식에 의해서 송신하는 통신수단과, 상기조명수단의 점등 및 소등에 따라서 상기 변조수단 및 상기 통신수단의 동작을 바꾸는 전환수단을 가지게 하고 상기 전환수단은 상기 조명수단이 소등하고 있을 때 상기 통신수단이 동작하도록 전환하는 것을 특징으로 하는 것이다. 통신수단으로서는 적외광통신을 이용해서 데이터를 송신하도록 구성할 수 있다.

이와 같이, 변조수단에 의해서 변조된 조명광을 조명수단에 의해서 발광하고 조명광통신을 행함과 함께 적외광통신과 같이 종래로부터 행해지고 있는 통신수단을 조합하여, 조명수단을 점등하고 있을 때에는 조명광통신을 행하고 소등시에는 적외광통신등의 통신수단에 의한 통신을 행한다. 이것에 의해서, 조명이 소등되어지는 때에도 통신을 지속할 수 있다.

즉, 통신수단으로서 적외광 통신을 행하는 경우에, 조명수단에 설치되어 있 는 복수의 LED 소자에, 선택적으로 적외광을 발광가능한 적외광 발광소자부를 내장해서 구성할 수 있다. 이것에 의해서 소등시에 이용하는 통신수단을 별도 설치할 필요가 없어짐과 함께 실내에 있어서는 그림자가 생기지 않도록 배치된 조명수단을 이용해서 적외광통신을 행할 수가 있고, 섀도우잉크의 영향을 절감해서 안정된 적외광 통신을 행할 수 있다.

또한 조명광통신장치에 있어서, 발광해서 조명을 행하는 조명수단과, 데이터에 따라서 상기 조명수단의 명멸 또는 광량을 제어해서 조명광을 변조하는 변조수단을 가지고, 상기 변조수단은 점등 및 소등의 전환지시에 따라서 점등 때에는 상기 조명수단에 대해서 조명을 하기에 충분한 전력을 공급하면서 상기 데이터에 따른 변조제어를 하고, 소등시에는 상기 데이터에 따른 변조제어를 행해서 상기 조명수단을 통신에 필요한 만큼의 명멸을 행하게 하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 구성에 있어서도, 조명으로서 충분한 광량을 가지는 점등시의 통신과, 광량이 불필요한 시에는 통신에만 필요한 발광에 의해서 소등시 통신을 행할 수 있다. 따라서 사용자는 조명 점등 및 소등을 행할 수 있고 소등시에도 광에 의한 통신이 가능하게 된다.

게다가 조명광을 발광하는 조명소자로서 조명을 위한 백색광을 발광하는 조명발광소자부와, 적외선통신을 위한 적외광을 발광하는 적외광 발광소자부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다. 상기 적외광 발광소자부라는 것은 특별히 변조구동하는 것에 의해 조명광을 이용한 통신이 가능하게 구성할 수 있고, 상술한 바와 같이 조명으로서 소등시에는 조명발광소자부에 의한 조명광통신을, 또 조명의 소등 시에는 적외광 발광소자부에 의한 적외광 통신을 행할 수 있다. 이것에 의해서 종래의 조명광통신에서는 통신을 행할 수 없었던 소등시에도 통신을 행하는 것이 가능하게 된다. 또 적외광통신을 위한 별도의 통신수단을 설치할 필요가 없어짐과 함께 섀도우잉크의 영향을 절감해서 안정된 적외광통신을 행할 수 있고, 적외광 통신의 가능성을 높일 수가 있다.

또한, 조명소자의 구성으로서 적, 청, 녹의 발광소자부와 적외광발광 소자부를 병렬해서 배치한 구성이나, 청 또는 자외광의 발광소자부 및 이 발광소자부 주위에 설치된 형광제에 의해서 구성된 조명발광소자부와 적외발광 소자부를 배치한 구성 등을 적용할 수 있다.

제 4의 발명은 광파이버를 이용한 조명장치를 이용해서 고속, 고품질의 통신을 행할 수 있는 조명광통신방식을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

그를 위한 구성으로서 조명광을 이용해서 정보를 전송하는 조명광통신방식에 있어서 조명용 광을 방사하는 광원과, 송신해야할 정보에 의해 광원의 점멸 또는 광량을 제어하는 것에 의해 변조광을 방사시키는 광원제어수단과, 광원에서 방사된 변조광을 도통하는 광파이버와 광파이버의 끝단부에 설치되어서 광파이버를 도통해 온 변조광을 산란해서 방사하는 광산란체를 가지고, 광산란체에서 방사된 산란광을 조명에 이용함과 함께 그 산란광에 의해 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 것이다.

광파이버 및 상기 광산란체는 플라스틱재료로 구성할 수 있다. 또 광파이버와 광산란체는, 일체화해서 구성할 수 있다.

또한 광원은 적외선 혹은 청색광을 방사하는 것을 이용할 수 있고, 이 때, 광산란체에는 형광체를 혼입해두고 형광광에 의해 조명 및 통신을 행하도록 구성할 수 있다. 또는, 각각 다른 색광을 발광하는 복수의 공원을 설치하는 것이 가능하다. 이 때 광원제어수단은 복수의 광원 중 적어도 하나에 대해서 점멸 혹은 광량의 제어를 행하도록 구성할 수 있다.

제 5의 발명은 케이블와 광파이버의 부설공사를 필요로 하지 않고 , 그 위에 전등선을 이용한 통신과 같이 대역의 제한이나 전파복사, 잡음의 중첩등의 문제를 발생시키지 않는 조명광통신 시스템과 그와 같은 조명광통신시스템에서 이용하고 있는 조명장치 및 광원을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

그를 위한 구성으로서, 조명광을 이용해서 통신을 행하는 조명광통신시스템에 있어서, 조명광을 발광하는 복수의 조명수단과, 상기 조명수단에 대해서 공간중을 광에 의해 정보를 송신하는 광통신수단을 가지며, 상기 조명수단은 상기 광통신수단으로부터의 광을 수광해서 정보를 취득하고, 상기 정보에 따라서 조명광을 변조하는 것을 특징으로 하는 것이다. 또한 본 발명은 동 조명광통신시스템에 있어서, 조명광을 발광하는 복수의 조명수단과, 1 내지 복수개의 상기 조명수단에 대해서 공간중을 광에 의해 정보를 송신하는 광통신수단을 가지며, 1 내지 복수개의 상기 조명수단은, 상기 광통신수단으로부터의 광을 수광해서 정보를 습득하고 다른 조명수단에 대해서 공간중을 광에 의해서 통신을 행하고 상기 정보를 송신하고, 각 조명수단에서는, 상기 광통신수단 또는 그 밖의 조명수단으로부터 수신한 상기정보에 따라서 조명광을 변조하여 조명광에 의해 정보를 송신하는 것을 특징으 로 하는 것이다.

이와 같은 구성에 의해서, 조명광을 변조해서 통신을 행하는 기능을 가지는 조명수단에 대해서, 송신하는 정보는 광통신수단 또는 주위의 다른 조명수단으로부터 공간중을 광에 의해서 보내어 온다. 같은 광을 이용한 통신에서도, 광파이퍼를 이용하는 경우에는 그 광파이버를 부설할 필요가 있지만 공간내를 광에 의해서 통신하면 그러한 필요는 없다. 그 때문에, 대단히 간단하게 조명광통신 시스템을 구축하는 것이 가능하다. 또 전력선을 이용하는 경우와 같은 대역의 제한이나 전파복사등과 같은 문제는 생기는 경우도 없다. 또한, 광통신수단이 광통신수단과 다른 조명수단과의 사이에서 쌍방향통신이 가능하도록 구성할 수가 있다. 게다가 조명광을 수광해서 정보를 수신하는 단말장치로부터 변조광을 수광하는 수광수단을 설치하는 것에 의해서, 단말장치와의 사이에서의 쌍방향통신도 행할 수 있다. 또한 조명수단은 LED등의 반도체발광소자를 조명광원으로서 이용한 것으로 할 수 있다. 조명수단으로서는 예를 들면 옥내의 조명등이라도 좋고, 가로등과 같은 것이어도 좋다.

또한 상술한 바와 같은 조명광통신시스템에서 이용되는 조명장치로서, 조명광을 발광하는 1 내지 복수개의 조명발광수단과 그 밖의 장치에 설치된 발광수단과의 사이의 공간을 광에 의해서 통신하기 위한 광송수신수단과, 상기 광송수신수단으로 받아들인 정보에 기초해서 상기 조명발광수단을 제어하고 상기 조명발광수단으로부터의 조명광을 상기 정보에 의해 변조해서 상기 정보를 발신시키도록 제어하는 제어수단을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 구성에 의해서 상술한 바와 같이 케이블과 광파이버 등의 부설의 필요가 없기 때문에, 예를 들면 기존의 조명장치를 본 발명의 조명장치로 교환하는 것뿐이라고 하는 간단한 공사에 의해서 조명광통신시스템을 구성하는 것이 가능하다.

또한, 광송수신수단을 통신방향이 다른 복수의 위치에 배치하고, 어느 광송수신수단으로 받아들인 정보를 다른 광송수신수단에서 다른 장치에 대해서 공간내를 광에 의해 송신하도록 구성할 수 있다. 이것에 의해 조명장치의 배치에 대해서 자유도를 부여함과 함께 조명장치의 배치에 의하지 않고 정보의 전송이 가능하게 된다. 또한, 광송수신수단이 다른 장치와의 사이에서 쌍방향통신이 가능하도록 구성할 수 있다. 또한 조명광을 수광해서 정보를 수신하는 단말장치로부터 변조광을 수광하는 수광수단을 설치하는 것에 의해서 단말장치와의 사이에서의 쌍방향통신도 행할 수 있다. 또한 조명발광수단은, LED등의 반도체발광소자를 조명광원으로서 이용한 것으로 할 수가 있다. 조명수단으로서는 예를 들면 옥내의 조명등이어도 좋고, 가로등이어도 괜찮다.

또한, 조명장치에 장착해서 이용되는 조명광원에 있어서, 조명광을 발광하는 1내지 복수의 조명발광소자와, 다른 장치에 설치된 발광수단과의 사이의 공간을 광에 의해서 통신하기 위한 광송수신수단과, 상기 광송수신수단에서 받아들인 정보에 기초해서 상기 조명발광소자를 제어하고 상기 조명발광소자로부터의 조명광을 상기 정보에 의해 변조해서 상기 정보를 송신시키도록 제어하는 제어수단을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 조명광원에 광송수신수단이나 제어수단을 설치하는 것에 의해서, 기존의 조명장치를 그대로 이용하고 예를 들면 형광등과 전구를 본 발명의 조명광원과 교환한다고 하는 간단한 공사만으로 조명광통신시스템을 구축하는 것이 가능하게 된다.

광송수신수단은 통신방향이 다른 복수 위치에 배치해 두고, 어느 광송수신수단에서 받아들인 정보를 다른 광송수신수단으로부터 다른 장치에 대해서 공간내를 광에 의해 송신하도록 구성할 수 있다. 또 광송수신수단의 광의 송수신방향을 변경가능하게 구성하는 것에 의해서, 어떠한 배치의 조명창치에 장착되는 경우라도 대응가능하게 할 수 있다. 게다가 예를 들면 형광등을 이용한 조명장치와 같이 조명광원을 복수배열하는 경우에 대응하기 위해 광송수신수단으로서, 인접한 다른 조명광원과의 사이 공간을 광에 의해 통신하기 위한 것과 다른 조명창치에 부착된 다른 조명광원과의 사이의 공간을 광에 의해 통신하기 위한 것등을 설치에 두면 좋다.

이 조명광원에 있어서, 광송수신수단이 다른 장치와의 사이에서 쌍방향통신이 가능하도록 구성할 수가 있다. 게다가 조명광을 수광해서 정보를 수신하는 단말장치에서 변조광을 수광하는 수광수단을 설치하는 것에 의해서 단말장치와의 사이에서의 쌍방향통신도 행할 수 있다. 조명발광소자로서는 LED등의 반도체발광소자를 이용하면 좋다. 즉 이 조명광원은 옥내조명용의 그 밖에 가로등의 옥외용이어도 좋다.

제 6의 발명은 제 1의 대응예로서 인간에 대해서 광을 직접 시인시키기 위한 표시 수단에 이용되고 있는 LED등의 반도체발광소자를, 장치간의 통신에 이용하는 것을 목적으로 하는 것이다.

그를 위한 구성으로서, 표시용의 반도체발광소자를 가지는 전기기기에 있어서, 정보에 따라서 상기 반도체발광소자의 점멸 또는 발광량을 제어하는 제어수단을 가지고, 표시용의 상기 반도체발광소자를 이용해서 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 것이다. 예를 들면 장치의 상태를 표시하기 위한 LED광원이나, 표시수단의 조명용 LED광원등은, 각각의 표시목적에 의해서 종래부터 설치되어 있고, 이 반도체발광소자를 기기간의 통신에 이용하는 것에 의해서, 새로운 통신수단을 설치하지 않고 정보전송을 행하는 것이 가능해진다. 또 장식을 위해 LED광선을 가지고 있는 경우에도 그 장식이라는 본래의 기능에 정보전송이라는 새로운 기능을 가지게 할 수 있다. 또 외관상도 부품이 증가하는 것이 아닌 종래와 동일의 디자인을 손상시키는 경우가 없다.

표시용 반도체 발광소자를 이용한 정보전송은 본기기로부터 다른 기기로의 정보 송신이 가능하지만 정보를 수신하기 위한 구성으로서는 예를 들면 TV세트와 비디오데크등에서 넓게 이용되고 있는 적외선을 이용한 수신수단을 그대로 이용할 수 있다. 또는 외부로부터의 광을 수광하는 수광수단을 설치하고, 다른 장치에서 광을 변조하는 것에 의해서 보내져온 정보를 수신하도록 구성하고, 송수신함께 광에 의한 통신을 행할 수 있다.

또 상술한 적외선을 이용한 수신수단을 가지는 전기기기에 대해서 지시를 행하는 콘트롤러에서 , 전기기기로부터의 송신정보에 의해 변조되고 발광된 광을 수광해서 송신정보를 수신하는 수광수단과 , 전기기기에 대해서 지시정보를 송신하기 위한 적외광통신수단을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다. 이와 같은 구성에 의해서 상술한 바와 같이 전기기기에 설치된 표시용 반도체발광소자에서 발광된 광에 의해 정보를 받아들이고 또 적외선에 의해 전기기기에 대해서 정보를 송신해서 전기기기에 대한 지시를 행할 수 있다.

또한 상술의 수광수단을 가지는 전기기기에 대해서 지시를 행하기 위한 콘트롤러에 있어서 반도체발광소자와, 상기 전기기기에 대해서 송신하는 지시 정보에 따라서 상기 반도체발광소자의 점멸 또는 광량을 제어하는 변조수단을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다. 특히 반도체 개발소자에서 방출된 광을 집광하기위한 광학계를 설치해 두는 것과, 정보를 전송하기 위한 광이 스포트광으로서 전기기기에 닿게 되는 것이다. 마치 회중전등을 들고 있는 것과 같이 정보를 송신하고 싶은 전기기기에 대해서 스포트 광을 향하게 할 수 있고 확실히 , 게다가 선택적으로 상기기기에 대해서 광에 의해 정보를 송신하는 것이 가능하게 된다.

또한, 이 경우 전기기기로부터 발광되고 송신정보에 의해 변조된 광을 수광해서 상기 송신정보를 송신하는 수광수단을 설치해 두는 것에 의해서 송수신으로도 광에 의한 통신이 가능하게 된다.

또 수광수단을 설치한 콘트롤러의 구성으로 수광수단에 집광하기 위한 광학계를 설치해 둘 수 있다. 이와 같은 구성에 의해서 외부의 발광원이 복수 존재하는 경우에라도 광학계의 의해서 발광원을 선택할 수 있고 송신정보를 선택적으로 수신가능 할 수 있다.

제 7의 발명은 제 2의 응용예로서 전력효율이 좋고 장수명의 광원을 가지는 비상등을 제공하는 것과 함께 그와 같은 비상등을 비상시 데이터의 송신원으로서 이용한 비상등 무선 데이터전송 시스템과 그 시스템에서 이용되는 비상등을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

그를 위한 구성으로서 배터리를 탑재하고, 비상시에는 외부전원 없이 광원을 점등시키는 비상등에 있어서, 광원으로서 LED를 이용하는 것을 특징으로 하는 것이다. LED의 특징인 높은 전력효율에 의해서 배터리의 소비를 억제하고, 배터리의 소형화에 의한 장치소형화 또는 발광시간의 장기화를 실현할 수 있다. 또한 장수명인 점에서 광원의 교환등의 메인티넌스의 간격을 길게 할 수 있고 보수비용을 삭감할 수 있다. 게다가 LED는 내충격성에도 우수하고 격심한 재해의 경우에도 파손없이 이용가능한 비상등을 제공할 수 있다.

또한, 이와 같은 비상등에, 비상시에 전송하는 데이터를 기억하고 있는 기억수단과 기억수단이 기억하고 있는 데이터에 기초해서 LED에 공급하는 전력을 제어해서 LED발광량 또는 점멸을 제어하는 광변조수단을 설치하고 광에 의해서 데이터를 전송하도록 구성할 수 있다. 상술한 바와 같이 LED는 응답특성이 좋은 점에서, 이와 같은 데이터에 기초한 변조가 가능해지고 표시를 행하기 위한 광을 그대로 테이터 전송해 이용할 수 있다. 이와 같은 구성에 의해서 종래에는 비상구와 비상계단등을 표시하는 것뿐이었던 비상등을 비상시의 정보원으로서 활용할 수 있다. 이 때 비상등으로서 광원을 그대로 이용하는 것이기 때문에 음성출력등과 같이 광원과는 별도로 대전력을 소비하는 것이 아닌 모든 광원에 있어서 소비전력정도로 끝낼 수 있다. 따라서 이와 같은 데이터전송 기능을 위해서 새로운 대용량의 배터리를 탑재할 필요없이 탑재용으로 탑재한 배터리 정도로 정보원으로서의 동작이 가능하다.

또한, 비상시 이외의 경우에 외부전원에 의해서 구동되는 상태에서 외부전원의 전압에 중첩되어서 보내져 오는 데이터를 분리해서 복조하는 복조수단을 설치하고, 그 그 복조수단에 의해서 얻어진 데이터를 기억수단에 기억시키도록 구성할 수 있다. 이와 같은 구성에 의해서, 비상시에 전송하는 데이터를 비상시 이외의 경우에 전원선을 통해서 각각의 비상등에 배송둘 수가 있다. 이것에 의해서 비상시에 송신하는 데이터의 설정과 변경등을 용이하게 할 수 있게 된다.

또한 본 발명은 비상시에 외부전원없이 광원을 점등시키는 비상등을 이용해서 데이터를 단말수단으로 전송하는 비상등 무선데이터 전송시스템에 있어서, 비상등은, 배터리와, 광원으로 되는 LED와, 비상시에 전송하는 데이터를 기억하고 있는 기억수단과, 기억수단이 기억하고 있는 데이터에 기초해서 LED에 공급하는 전력을 제어해서 LED의 발광량 또는 점멸을 제어하는 광변조수단을 가지며, 단말수단은 비상등 LED로부터 방사된 광을 수광해서 전기신호로 전환하는 수광수단과, 그 수광수단에서 출력된 전기신호를 복조해서 테이터를 취득하는 복조수단을 가지는 것을 특징으로 하는 것이다. 이와 같은 구성에 의해서 비상시에 비상등으로부터의 광에 의해 데이터를 단말수단에 전송할 수 있다. 예를 들면 단말수단에 플로어지도와 문장등과 함께 피난로와 통보처 등의 여러 가지 정보를 표시하게 할 수 있고, 비상시에는 이용자의 피난유도를 원활하게 행할 수 있다.

제 8의 발명은 제 3의 응용예로서 노상에 다수 설치되어 있는 조명수단을 조 명 이외의 용도로 이용하고 원활한 교통을 실현함과 함께 도로 이용자에게 여러 종의 정보제공을 행하는 것을 목적으로 하는 것이다.

그를 위한 구성으로서, 노상에 설치된 복수의 조명수단에 의해서 노상을 조명하기 위한 도로조명 제어시스템 및 도로조명 제어방법에 있어서, 조명수단을 1 내지 복수마다에 조명군으로 하고, 조명군마다에 예를들면 점멸 또는 광량, 또는 발광광의 색등의 조명 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

예를 들면 노상에서 사고등의 이상이 발생하는 때 이용자가 이상발생의 조작을 하거나 자동적으로 이상을 감지해서 이상을 검출하고, 그 이상검출에 따라서, 조명제어를 행하는 조명군을 특정하고, 특정한 조명군에 대해서 점멸이나 광량, 색등을 제어하고 노상에서의 이상발생을 보고받아 알 수 있다. 노상의 조명수단은 수 100미터마다 배치되어 있기 때문에 이상의 발생을 자세하게 도로이용자에게 전달할 수 있다. 또 조명수단은 높은 위치에 설치되어져 있기 때문에 인식성도 높고 이상의 발생을 넓게 알리는 것이 가능하다.

또한 조명수단이 반도체발광소자로 구성되어져 있는 경우, 일반적으로 반도체발광소자는 고속의 응답특성을 가지고 있으므로 정보에 따라서 반도체발광소자에 변조광을 발광시키는 것에 의해서 정보를 조명광에 의해 송신할 수 있다. 조명광은 굉장히 대전력이고 이것을 이용해서 정보를 송신하는 것에 의해서 확실한 통신을 행할 수 있다. 또 조명수단은 노상이 어두워지지 않도록 배치되는 것이 일반적이기 때문에 대다수의 조명수단에서 같은 정보를 송신하면, 이동하고 있어도 통신이 끊어지는 경우도 없다. 반대로 하나의 조명수단이 조명하는 지역은 그렇게 넓지는 않 기 때문에 송신하는 정보를 1내지 여러개의 조명수단마다 변경하는 것에 의해서 비교적 좁은 지역마다 통신을 행하는 것도 가능하다.

또한, 상술한 바와 같이 반도체발광소자를 이용해서 조명수단으로부터 정보를 송신하는 경우 만곡한 기판상에 복수의 상기 반도체발광소자를 설치하면 좋다. 이와 같은 구성에 의해서 노상에 있어서 조명수단에서 떨어진 장소에서의 밝기를 조금이라도 향상시켜서 고품질의 통신을 유지할 수가 있다. 특히 조명수단의 만곡한 기판부분에서 지향성을 좁게 하고 원거리 조명을 행하는 것에 의해서 그 결과를 보다 한층 끌어낼 수 가 있다.

제 9의 발명은 제 4의 응용예로서, 고속이면서 고품질로 이동체통신이 가능한 이동체 광통신시스템 및 이동체 광통신방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

그를 위한 구성으로서 이동체에 대해서 정보를 송신하는 이동체 광통신시스템에 있어서, 정보에 의해 변조된 광신호를 도통하는 것과 함께 표면으로부터 광신호를 누설하는 누설광파이버가 상기 이동체의 이동경로를 따라서 부설되어 있고, 상기 이동체는 상기 누설광파이버에 대략 대향해서 설치되고 상기 누설광파이버에서 누설하는 광신호를 수광하는 수광수단과, 상기 수광수단에서 수광한 광신호를 복조해서 정보를 취득하는 복조수단을 가지고 있고, 상기 누설광파이버를 통해서 광에 의해 정보를 상기 이동체로 송신하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또 이동체에 대해서 정보를 송신하는 이동체 광통신방법에 있어서, 표면에서 광신호를 누설하는 누설광파이버를 상기 이동체의 이동경로를 따라서 부설해 두고 또 상기 이동체에 상기 누설광파이버에서 누설하는 광신호를 수광하는 수광수단을 상기 누설광파이버에 대략 대향시켜서 설치함과 함께, 상기 수광수단에서 수광한 광신호를 복조해서 정보를 취득하는 복조수단을 설치해 두고, 정보에 의해 변조된 광신호를 상기 누설광파이버에 도통시켜서 상기 누설광파이버의 표면에서 광신호를 누설시키고, 상기 이동체에 설치된 상기 수광수단에 의해서 상기 누설광파이버의 표면에서 누설된 광신호를 수광하여 상기 복조수단에서 복조하고, 정보를 취득하는 것에 의해 상기 누설광파이버를 통해서 광에 의해 정보를 상기 이동체에 송신하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 이동체에 대해서 정보를 송신하는 경우에는 이동체 경로에 부설해 두었던 누설광파이버로부터 광신호를 누설시키고, 이동체에 설치된 수광수단에 의해서 누설된 광신호를 수광한다. 연속된 누설광파이버가 부설되어 있는 구간에 있어서는 누설광파이버에서 같은 광신호가 누설되고 있기 때문에, 그 구간내이면 이동체가 이동해도 같은 광신호를 수광할 수가 있다. 이 때, 고정된 점에서의 광이 아니고, 이동경로를 따라서 누설된 광을 이동체에서 수광하기 때문에 누설광파이버와 이동체와의 거리를 거의 유지할 수 있음과 동시에 근거리에서의 송수광으로 된다. 따라서 고품질의 통신이 가능하게 된다. 또 광을 이용하고 있기 때문에, 전파와 같은 멀티패스 페이징의 영향을 받기 어렵고 터널내등에서도 통신품질을 유지할 수 가 있고, 또한 고속의 통신을 실현하는 것이 가능하다.

게다가 이동체에서 정보를 송신하는 이동체 광통신시스템에 있어서, 상기 이동체는 정보를 변조하는 변조수단과, 변조된 정보를 광신호로서 방사하는 발광수단 과 상기 발광수단에서 방사된 광신호를 도통하는 것과 함께 표면에서 광신호를 누설하는 누설광파이버를 가지며, 또한 상기 이동체의 상기 누설광파이버에 대략 대향하여 설치되어 상기 누설광파이버에서 누설하는 광신호를 수광하고 전기신호로 변환하는 수광수단이 상기 이동체의 이동경로를 따라서 소정의 간격으로 복수배치 되어 있고, 상기 이동체에 설치된 상기 누설광파이버를 통해서 광에 의해 정보를 상기 이동체로부터 송신하는 것을 특징으로 하는 것이다.

더욱이 또한, 이동체에서 정보를 송신하는 이동체광통신방법에 있어서, 상기 이동체로 정보를 변조하는 변조수단과, 변조된 정보를 광신호로서 방사하는 발광수단과, 상기 발광수단에서 방사된 광신호를 도통함과 함께 표면에서 광신호를 누설하는 누설광파이버를 설치함과 함께, 상기 이동체의 상기 누설광파이버에서 누설된 광신호를 수광해서 전기신호로 변환하는 수광수단을 상기 누설광파이버로 대략 대향해서 상기 이동체의 이동경로를 따라서 소정의 간격으로 복수 배치해 두고, 상기 이동체에서 정보를 상기 변조수단에서 변조해서 상기 발광수단에서 광신호로서 상기 누설광파이버로 방사하고, 상기 누설광파이버 표면에서 누설하는 광신호를 상기 수광수단에 의해서 수광해서 전기신호로 변화하는 것에 의해서, 상기 이동체로부터의 정보의 송신을 행하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같이 이동체에서 정보를 송신하는 경우에 대해서도, 이동체에 설치해 둔 누설광파이버에서 광신호를 누설시키고, 이동체의 이동경로를 따라서 소정의 간격으로 배치해 둔 수광수단에 의해서 누설된 광신호를 수광한다. 이동체가 이동하고, 누설광파이버가 이동해도, 누설광파이버의 길이에 상당하는 구간에는 광신호가 누설된다. 따라서 복수배치한 수광수단의 적어도 한 개가 이동체 누설광파이버에서 누설된 광신호를 수광할 수 있으면 이동체로부터의 정보를 수신 할 수 있다. 또 이동체상의 누설광파이버와 수광수단과의 거리는 거의 일정하게 유지가 가능하기 때문에 고품질의 통신이 가능하게 된다. 또한 광을 이용하고 있기 때문에 전파와 같은 멀티패스페이징의 영향을 받기 어렵고 터널안 등에서도 통신품질을 유지할 수 있고, 또 고속의 통신을 실현하는 것이 가능하다.

이들 제 9발명에 의해서 이동체로의 정보의 송신 혹은 이동체로부터의 정보의 송신을 행할 수 있다. 이 경우, 이동체측의 누설광파이버와 수광수단은 이동체의 바닥뒤에 설치하고 지상측의 누설광파이버나 수광수단을 궤도안에 설치할 수 있다. 통신을 행하는 때에는 이동체가 궤도를 덮기 때문에 어두운 중에서 광에 의한 통신을 행할 수 있고, 태양광등의 외란광의 영향을 저감해서 고품질의 고속의 통신을 행할 수 있다.

[도면의 간단한 설명]

도 1은 본원 제 1의 발명인 방송시스템의 제 1의 실시의 형태를 나타내는 블록도이다.

도 2(A)는 전선상의 신호파형의 일례의 설명도이고, 도 2(B)는 그 일부확대도이다.

도 3은 본원 제 1의 발명의 방송시스템인 제 2실시형태를 나타내는 블록도이다.

도 4(A)는 본원 제 1의 발명의 방송시스템에 적용가능한 전구의 실시의 한 형태를 나타내는 개념도이고, 도 4(B)는 전구의 부착 및 이탈양상의 설명도이다.

도 5는 본원의 제 1발명의 제 1의 응용예의 설명도이다.

도 6은 본원의 제 1발명의 제 2의 응용예의 설명도이다.

도 7은 본원 제 2의 발명의 제 1 실시형태를 나타내는 개략 구성도이다.

도 8은 조명측 통신장치(1)의 수광부(13)에 있어서의 변형예의 설명도이다.

도 9는 단말측통신장치(1)의 수광부(13)에 있어서의 변형예의 설명도이다.

도 10은 본원의 제 2의 발명의 제 2 실시형태를 나타내는 개략구성도이다.

도 11은 반사변조부(24)로서 거울을 이용한 일구성예의 설명도이다.

도 12는 CCR의 개요 설명도이다.

도 13은 CCR을 이용한 경우의 변조방법의 일례의 설명도이고, 도13(A)는 광셔터를, 도13(B)는 유전체를, 도13(C)는 액츄에이터를 각각 이용한 형태의 설명도이다.

도 14는, 반사변조부(24)로의 입사광과 변조된 반사광의 일예의 설명도이고, 도14(A)는 다운링크 데이터 전송속도가 업링크 데이터전송속도와 비교해서 고속인 경우의 일례를 나타내고, 도14(B)는 다운링크 데이터 전송속도가 업링크데이터 전송속도 정도 혹은 그이하인 경우의 일례를 나타내는 파형도이다.

도 15는 CCR을 반사변조부(24)로서 탑재한 조명광통신장치의 이용형태 일예의 설명도이다.

도 16은 CCR을 반사변조부(24)로서 탑재한 조명광통신장치의 이용형태의 일례에 있어서 복수의 조명측 통신장치를 설치한 경우의 수신신호의 합성방법의 일례 의 설명도이다.

도 17은 단말측통신장치(2)의 반사변조부(24)에 있어서 병렬송신가능한 구성예의 설명도이다.

도 18은 본원 제 3의 발명의 조명광통신장치의 제 1의 실시형태를 나타내는 블록도이다.

도 19는 스위치(12) 내지 (14)의 온오프에 의한 동작일례의 설명도이다

도 20은 본원 제 3의 발명인 조명광통신장치에 이용해하기에 바람직한 본원 제 3의 발명인 조명소자의 일례를 나타내는 모식도이다.

도 21은 본원 제 3의 발명인 조명소자의 일례의 본원 제 3의 발명의 조명광통신장치로의 적용예의 설명도이다.

도 22는 본원 제 3의 발명인 조명광통신장치에 이용하기에 바람직한 본원 제 3의 발명의 조명소자의 다른 예를 나타내는 모식도이다.

도 23은 본원 제 3의 발명인 조명소자의 다른 예의 본원의 제 2 발명의 조명광통신 장치로의 적용예의 설명도이다.

도 24는 본원 제 3의 발명의 조명광통신장치의 제 2의 실시형태를 나타내는 블록도이다.

도 25는 일반적인 백색LED의 일례의 구성도로서, 도 25(A)는 3색의 발광소자를 설치한 예를 나타내고 도 25(B)는 형광재를 이용한 예를 나타낸 것이다.

도 26은 본원 제 4의 발명의 제 1의 실시형태를 나타내는 개념도이다.

도 27은 본원 제 4의 발명의 제 1의 실시형태에 있어서 제 1의 변형예를 나 타내는 개념도이다.

도 28은 본원 제 4의 발명의 제 1의 실시형태에 있어서 제 2의 변형예를 나타내는 개념도이다.

도 29는 본원 제 4의 발명의 제 2의 실시형태를 나타내는 개념도이다.

도 30은 본원 제 4의 발명의 제 2의 실시형태의 변형예를 나타내는 개략구성도이다.

도 31은 본원 제 4의 발명의 응용예의 설명도이다.

도 32는 종래의 광파이버를 이용한 조명장치 일례의 설명도이다.

도 33은 본원 제 5의 발명의 조명광 통신시스템의 제 1의 실시형태를 나타내는 개념도이다.

도 34는 본원 제 5의 발명의 조명광 통신시스템의 제 2 실시형태를 나타내는 개념도이다.

도 35는 본원 제 5의 발명의 조명광 통신시스템의 제 2실시형태에 있어서 조명기구의 일례를 나타내는 평면도이다.

도 36은 본원 제 5의 발명의 조명광 통신시스템의 제 2의 실시형태의 제 1 변형예를 나타내는 개념도로서, 도 36(A)는 단면도, 도 36(B)는 사시도이다.

도 37은 본원 제 5의 발명의 조명광 통신시스템의 제 2의 실시형태의 제 2 변형예를 나타내는 개념도이다.

도 38은 본원 제 5의 발명의 조명광통신시스템의 제 2의 실시형태의 변형예를 나타내는 개념도이다.

도 39는 본원 제 5의 발명인 조명광통신시스템의 제 3의 실시형태의 변형예를 나타내는 개념도이다.

도 40은 본원 제 5의 발명인 조명광통신시스템의 제 3의 실시형태를 나타내는 다른 개념도이다.

도 41은 본원 제 5의 발명인 조명광통신시스템의 제 3의 실시형태에 있어서 조명광원 일예의 설명도이다.

도 42는 본원 제 5의 발명인 조명광통신시스템의 제 4의 실시형태의 변형예를 나타내는 개념도이다.

도 43은 본원 제 5의 발명인 조명광통신시스템의 제 4의 실시형태에 있어서 조명광원 일예의 설명도이다.

도 44는 본원 제 5의 발명인 조명광통신시스템의 제 5의 실시형태를 나타내는 개념도이다.

도 45는 본원 제 6의 발명인 전기기기의 실시의 일형태를 나타내는 블록도이다.

도 46은 본원 제 6의 발명인 전기기기의 실시의 일형태에 있어서 제 1의 응용예를 나타내는 개략도이다.

도 47은 본원 제 6의 발명인 전기기기의 실시의 일형태에 있어서 제 1의 응용예의 변형예를 나타내는 개략도이다.

도 48은 본원 제 6의 발명인 전기기기의 실시의 일형태에 있어서 제 2의 응용 예를 나타내는 개략도이다.

도 49는 본원 제 6의 발명인 전기기기의 실시의 일형태에 있어서 제 2의 응용 예의 변형예를 나타내는 개략도이다.

도 50은 본원 제 6의 발명인 전기기기의 실시의 일형태에 있어서 제 3의 응용 예를 나타내는 개략도이다.

도 51은 본원 제 6의 발명인 전기기기의 실시의 일형태에 있어서 제 4의 응용 예를 나타내는 개략도이다.

도 52는 본원 제 6의 발명인 전기기기 실시의 일형태에 있어서 제 5의 응용 예를 나타내는 개략도이다.

도 53은 전기기기에서 LED를 표시용으로서 이용한 형태의 일례의 설명도로서, 도 53(A)는 TV세트의 예를 나타내고, 도 53(B)에는 오디오기기의 예를 나타내고, 도 53(C)는 계측기등의 미터예를 나타낸 것이다.

도 54는 전기기기에서 LED를 표시용으로서 이용한 형태의 다른 예의 설명도로서, 도 54(A)는 액정패널이 설치된 기기의 예를 나타내고, 도 54(B)는 노트북의 예를 나타내고, 도 54(C)는 크리스마스트리 장식에 이용한 예를 나타내고 있다.

도 55는 본원 제 7의 발명인 비상등 및 비상등 무선데이타 전송시스템의 실시 의 일형태를 나타내는 블록도이다.

도 56은 광원이 되는 LED 어레이의 일례의 설명도로서, 56(A)는 비상등의 커버를 벗긴 외관을 나타내고, 도 56(B)은 이용된 LED 어레이의 예를 나타내고, 도56(C)는 커버에 설치된 그림표시의 다른 예를 나타내고 있다.

도 57은 본원 제 7의 발명인 비상등 및 비상등 무선데이타 전송시스템의 다 른 실시형태를 나타내는 블록도이다.

도 58은 본원 제 8의 발명인 도로조명 제어시스템의 제 1 실시형태를 나타내는 블록도이다.

도 59는 이상발생시의 조명등의 조명의 태양의 일예의 설명도이다.

도 60은 본원 제 8의 발명인 도로조명 제어시스템의 제 2의 실시형태를 나타내는 개략구성도이다.

도 61은 조명등의 발광부분의 기초형상의 일례를 나타내는 개략단면도이다.

도 62는 본원 제 9의 발명의 실시의 일형태를 나타내는 개략구성도이다.

도 63은 본원 제 9의 발명의 실시의 일형태에 있어서 이동체(11)로 정보를 송신하는 경우(다운링크)의 동작일례의 설명도이다.

도 64는 본원 제 9의 발명의 실시 일형태에 있어서 이동체(11)에서 정보를 송신하는 경우(업링크)의 동작일례 설명도이다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

[제 1의 발명]

우선 본원 제 1의 발명에 대해서 설명한다. 제 1의 발명은 광에 의해서 정보를 배송하는 방송시스템과 그와 같은 방송시스템에 이용하기에 바람직한 전구에 관한 것이다.

통신 시스템의 하나로서, 전력선통신시스템이 연구되고 있다. 이 전력선 통신시스템은 가옥과 빌딩에 시설되어, 전력을 공급하고 있는 전력선을 그대로 신호방송매체로서 이용하고 정보를 전송하는 것이다. 전력선은 대단히 보급률이 높은 인프라이고 기본적으로는 전력선으로 묶여져 있는 기구사이의 통신이 가능하다. 그러나 예를 들면 휴대단말기 등과 같이 전력선으로 묶여져 있지 않은 기구와의 통신은 행할 수가 없다. 이 전력선으로 묶여져 있지 않은 기기에 대해서 특히 다수의 기기기에 대해서 정보를 배송하는 통신시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 본원 제 1의 발명인 방송시스템의 제 1의 실시형태를 나타내고 있는 블록도이다. 도면중 (101)은 정보원, (102)는 전력선모듈레이터, (103)은 전력선, (104) 및 (105)는 콘센트, (106)은 LED조명기구, (107)은 수광단말, (111)은 AC/DC변환부, (112)는 밴드패스필터, (113)은 선택부, (114)는 중첩부, (115)는 LED군이다. 정보원(101)은 컴퓨터외의 TV와 CATV, 라디오, 유선방송등의 튜너와 수신기등 여러 가지 정보를 출력하는 기기에 의해서 구성할 수 있다. 따라서 방송하는 정보로서는 영상과 음악, 음성, 화상, 문자데이타등 여러가지 정보이어도 좋다. 방송하는 정보는 1 내지 복수개도 좋고, 여기에서는 복수의 정보가 출력되어져 있는 것으로 한다.

전력선 모듈레이터(102)는 정보원(101)에서 출력되어진 1 내지 복수의 정보를 변조해서 다중화하고, 전력파형으로 중첩해서 전력선(103)으로 송출한다. 또한, 통상의 전력선통신에서는 쌍방향의 통신을 실현하기 위해서 복조수단도 가지고 있는 경우가 많지만, 방송시스템에서는 일방향의 통신이기 때문에 복조수단은 불필요하다. 또 이와 같은 예에서는 정보의 다중화 방법의 일례로서 주파수 분할에 의해서 다중화한다.

전력선(103)은, 일반적으로 옥내, 옥외에 설치되어져 있는 전선이다. 이 전 력선(103)은 기존의 것을 이용할 수 있다. 또 전력선(103)으로부터 전력의 공급을 받기 위하여 벽면등에 콘센트(104,105)등이 설치되어있다. 이 콘센트(104,105)도 기존의 것을 이용할 수 있다. 도 1에 나타낸 예에서는 콘센트(104)에 전력선 모듈레이터(102)를 삽입하고, 또 콘센트(105)에 LED조명기구(106)을 삽입해서 이용하는 것으로 되어 있다. 물론 전력선 (103) 및 콘센트(104,105)함께 부설해도 관계없다. 즉 이 예에서는 전력으로서 일반적의 상용전력으로서 이용되고 있는 교류의 전력이 공급되는 것으로 한다.

LED조명기구(106)는 전력선(103)에 접속해서 부근을 조명하기 위한 조명기구이다. 예를 들면 옥내이면 천정등에 설치된다. 그 외에도 스포트 조명등 여러 가지 용도의 조명기구도 괜찮다. 이 예에서는 LED조명기구(106)는 AC/DC변환부(11), 밴드패스필터(112), 선택부(113), 중첩부(114), LED군(115)등을 포함해서 구성되어있다.

AC/DC변환부(111)는 LED군(115)을 발광시키기 위해서는 직류전력에 의해서 소동할 필요가 있기 때문에, 전력선(103)에서 공급된 교류전력을 직류로 전환하는 것이다. AC/DC변환부(111)로서는 기존의 기술을 이용할 수 있다. 또한 LCD군(115)의 동작전압에 맞추어서 전압의 조정도 행한다. 게다가 밴드패스 필터 (112)에 있어서 동작에 필요한 전력 공급도 행한다. 즉 상술한 바와 같이 전력선(103)으로 변조된 정보의 파형이 중첩되어 있기 때문에, 예를 들면 평활화회로등에 의해서 직류파형에 정보의 파형이 되도록 나타나지 않도록 해 두는 것이 바람직하다.

밴드패스필터(112)는 전력선(103)위에 중첩되어 있는 정보의 신호를 추출하 기 위해 설치되어 있다. 상술과 같이, 이 예에서는 각각의 정보는 주파수 분할에 의해서 다중화되어져 있기 때문에, 특정 주파수만을 통과시키는 밴드패스필터(112)에 의해서 복수의 정보로부터 하나의 정보를 선택적으로 분리하는 것이 가능하다. 도 1에 나타난 예에서는 각각 통과시키는 주파수가 다른 복수의 밴드패스필터를 병렬로 설치한 예를 나타내고 있다. 또는 통과시키는 주파수대역을 변경가능한 밴드패스필터에 의해서 구성할 수도 있다. 즉 분리한 정보의 파형에 대해서 바이어스를 더하거나 정형이나 증폭 등을 실시해도 좋다.

선택부(113)은, 밴드패스필터(112)에 설치되어 있는 복수의 필터중 사용하는 1내지 복수의 필터를 선택하고, 이것에 의해서 광으로 송신하는 정보를 선택한다. 선택은 수동으로 행하는 것 이외에, 어느 특정의 주파수로 보내져 오는 제어 신호를 선택적으로 복조하고, 이 제어신호에 의해서 필터선택을 행하도록 구성하는 등, 다른 방법에 의해서 선택하는 구성도 좋다. 또는 밴드패스필터(112)가 통과시키는 주파수를 변경가능한 것을 이용하고 선택부(113)가 밴드패스필터(112)에 대해서 배송하는 정보에 따른 주파수를 설정하는 것과 같은 구성도 좋다. 도 1에서는 선택부(113)을 밴드패스필터(112)의 전단에 설치하고 있지만, 후단에 설치해도 된다. 또한 밴드패스필터(112)가 통과시키는 주파수 대역을 변경가능한 구성인 경우에는, 선택부(113)로서, 특정의 주파수의 제어신호에 따라서 밴드패스필터(112)에 대해서 주파수대역을 설정하는 구성도 괜찮다. 또한, 이 LED조명기구(106)으로서 고정된 주파수로 보내져 오는 정보밖에 배송하지 않는 경우에는 선택부(113)을 설치하지 않고 밴드패스필터(112)로서 고정된 주파수대역을 통과시키는 것을 준비하면 된다.

중첩부(114)는, AC/DC변환부(111)에서 직류로 변환된 전력파형에, 밴드패스필터(112)로 추출된 정보의 신호를 중첩시킨다. 이것에 의해서 LED군(115)에 인가하는 전압을 정보의 신호에 의해서 변화시킬 수가 있고 LED군(115)의 광량 또는 점멸을 제어할 수 있다. 예를 들면 LED군(115)을 점멸시키는 경우에는, AC/DC변화부(111)에서의 전력을 밴드패스필터(112)에서의 신호에 의해서 ON/OF F제어하도록 하는 구성이라도 된다.

LED군(115)은 기본적으로 조명을 행하기 위한 LED광원으로서, 예를 들면 다수의 백색 LED등으로 구성할 수 있다. 물론 적, 청, 녹색의 LED를 모은 구성의 경우에도 마찬가지이다. 이 LED군(115)은, 중첩부(114)로부터 부여된 전력에 의해서 구동되고 발광한다. LED는 응답특성이 좋기 때문에 정보신호에 의해서 광량을 변화시키고 혹은 점멸하는 것에 의해서 정보를 광으로 배송할 수 있다. 이 때 고속으로 광량을 변화시키거나 점멸시켜도 인간의 눈에는 지각되지 않으므로 조명으로서 그대로 이용할 수 있다.

수광단말(107)은 수광수단을 가지고 있고, LED조명기구(106)에서 조사된 광을 수광해서 정보의 신호를 추출하고 복조해서 정보를 받아들이는 단말이다. 수광단말(107)은 수광수단을 가지고 있으면 임의의 장치라도 좋고, 퍼스널컴퓨터나 휴대단말, 휴대전화 그 밖에 수광수단을 가지고 있는 오디오기기, 텔리비젼등의 표시기기등, 여러 가지 기구로 좋다.

다음으로 본원 제 1의 발명인 방송시스템의 제 1의 실시형태에 있어서의 동작의 일례에 대해서 간단히 설명해 둔다. 정보원(101)으로서, 방송하는 여러가지 콘텐츠가 준비된다. 예를 들면 컴퓨터에서의 데이터외에, TV나 CATV, 라디오, 유선방송등 여러 가지 정보를 용도에 맞게 준비해 둔다.

정보원(101)에서 출력된 1 내지 복수의 정보는 전력선 모듈레이터(102)에서 변조되고, 다중화되어서 전력파형으로 중첩되어, 전력선(103)으로 송출된다. 도 2는 전선상의 신호파형의 일례의 설명도이다. 이 예에서는 상용의 교류전원(50Hz/60Hz)을 이용하고 전파형상에 정보의 신호파형을 중첩시킨 예를 보여주고 있다. 다른 기기로의 영향을 피하기 위해서, 정보의 신호파형은 전력파형과 비교해서 작은 파형을 중첩하고 있다. 도 2(B)에서 보이는 확대도에서는, 정보를 BPSK등의 방식으로 변조해서 전력파형과 중첩된 예를 보여주고 있다. 즉, 전력선(103)은 기존의 전선을 이용할 수 있다. 또한 콘센트로부터 전력을 취득함과 함께 정보를 분리해서 사용하면, 일반적으로 이용되어지고 있는 전력선통신과 동일의 정보제공을 행할 수 있다.

전력선(103)을 통해서, 콘센트(105)에서 LED조명기구(106)로 전력 및 정보가 보내진다. LED조명기구(106)에서는 콘센트(105)에서 신호파형을 실은 전력을 얻는다. 그리고, 한편에서는 AC/DC변환부(111)에서 LED군(115)을 구동하기 위한 직류전력으로 정류하고, 중첩부(114)로 보낸다. 또 다른 한편에서는, 선택부(113)에 의해서 선택된 밴드패스필터(112)내의 필터에서 소정의 주파수성분만이 추출된다. 이때 필요에 따라서 바이어스를 더하거나, 파형의 정형이나 증폭등을 행해두면 좋다.

이와 같이 해서 AC/DC 변환부(111)에서 직류로 변환된 전력 파형과, 밴드패 스필터(112)에서 추출된 정보신호를, 중첩부(114)에서 합성해서 LED군(115)으로 인가한다. LED군(115)에 인가된 전압은 합성된 정보신호 파형에 따라서 변화한다. 이것에 의해서 LED군(115)의 발광량이 정보신호파형에 따라서 변화하게 되고 정보를 송신할 수 있다.

이 LED군(115)에서 방출된 광을, 수광단말(107)측에 설치되어 있는 수광소자에 의해서 수광한다. 그리고 수광된 광량의 변화를 추출하고 변조하는 것에 의해서 수광단말(107)에서 정보를 취득할 수 있다. 이와 같이 해서 정보원(101)에서 제공된 정보중 LED조명기구(106)에서 선택된 정보가 조명광과 함께 송출되어서, 수광단말(107)에서 수신되는 것이 된다. 이 때, 수광단말(107)의 수광부가 LED조명기구(106)[LED군(115)]와 정확히 맞추어 향해있지 않아도 되고, 어느 정도 조명광을 수광 할 수 있으면 양호한 통신 품질에 의해서 정보 신호를 습득할 수 있다. 이것은 LED조명광이 조명을 위해서 이용되는 것이기 때문에 외견상 송신전력이 대단히 큰 것에 의한 것이다. 종래 이용되어지고 있는 적외선에 의해서 동일의 신호강도에서 신호를 송신하는 경우 인체(예를 들면 눈)로의 영향은 피할 수 없고, 그런 의미에서도 광에 의한 정보전송은 유리하다.

또한, 여기에서는 LED군 조명기구(106)을 하나밖에 나타내고 있지 않지만, 예를 들면 근처에 LED조명기구(106)가 복수배치 되어 있는 경우, 같은 정보를 방송하는 것에 의해서 섀도잉에 대해서 강해지고, 또 이동에 대해서도 대응할 수 있게 된다. 역으로 근처에 다른 정보를 선택해서 방송하는 LED조명기구(106)가 존재해도, 하나의 LED조명기구(106) 근처에서 수신하면, 다른 LED조명기구(106)로부터의 광은 감쇠하기 때문에 영향은 작아진다. 또 그와 같은 다른 LED조명기구와의 간섭이 문제가 되는 경우에는, 정보원(101)에서의 정보를 변조하는 때에 간섭으로 강한 변조방식, 예를 들면 OOK-RZ(On-Off Keying, Return-to-Zero)나 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)등을 이용해서 변조하면 된다.

또한, 도 1에서 나타낸 예에서는 AC/DC변조부(111)와 밴드패스필터(112)등을 LED조명기구(106)내에 설치하는 것으로서 설명했다. 그러나 이것에 한하지 않고, 예를 들면 조명의 온오프용 벽면스위치등에 이들 회로를 설치하고, 벽면 스위치에서 LED조명기구(106)까지의 전력선부분에서는 정보의 파형이 중첩되었던 직류를 공급하도록 구성해도 좋다. 이 경우 선택부(113)로 되는 스위치도 조명온오프용 스위치와 함께 벽면에 설치할 수가 있다. 물론 각부 배치에 대해서는 이것들의 예에 한하지 않고 임의적이다.

도 3은 본원 제 1 발명의 방송시스템의 제 2실시형태를 보여주는 블록도이다. 도면중, 도1과 동일의 부분에는 같은 부호를 붙여서 설명을 생략한다. (116)은 밴드패스필터, (117)은 판정부, (118)은 선택부이다. 이 예에서는 LED조명기구(106)마다 또는 정보마다의 고정의 식별정보(IP, PN코드등)을 할당하여 부여하고 식별정보 비교에 의해서 특정정보만을 선택해서 방송하는 것이다.

전력선 모듈레터(102)는 여기에서는 정보원(101)에서의 복수의 정보를 패킷과 같이 분할하고, 선두에 헤더를 붙여서 시분할다중에 의해서 전력파형에 중첩시킨다. 헤더에는 식별정보를 포함해 놓는다.

LED조명기구(106)에는, LED군(115) 및 AC/DC변환부(111)와 함께 밴드패스필 터(116), 판정부(117), 선택부(118)등을 포함해서 구성되어 있다. 밴드패스필터(116)는 전력교류부분을 제거해서 정보신호 성분을 분리한 것이다. 이 예에서는 복수정보에 대해서 모든 신호가 밴드패스필터(116)을 통과한다.

판정부(117)는 밴드패스필터(116)에서 분리된 정보신호안에서 헤더부분을 추출하고, 미리 예정되어 있던 식별정보와 비교해서, 보내져온 정보가 광에 의해서 송신해야할 것인지 어떤지를 판명한다. 그리고, 송신해야할 경우에는, 선택부(118)에 대해서 정보부분의 신호를 선택해서 중첩부(114)로 출력시킨다. 선택부(118)를 통과한 신호는, 중첩부(114)에 있어서 AC/DC변환부(111)에서 직류로 변환된 전력파형과 중첩되고, LED군(115)로 공급된다. 이후는 상술한 제 1의 실시형태와 마찬가지로, LED군(115)는 정보신호에 의해서 광량이 변화하고, 또는 점멸이 제어되어서, 광에 의한 정보전송이 이루어진다. 또 LED군(115)의 발광에 의해서 조명이 이루어진다.

이 제 2실시형태에서는, 예를 들면 LED조명기구(106)마다 식별정보를 할당해 놓으면, 정보를 전력선(103)으로 보내는 측에서 LED조명기구(106)마다 방송하는 정보를 제어할 수 있다. 또한 식별정보를 설정가능하게 구성하는 것에 의해서 각각 LED조명기구(106)에서 방송하는 정보를 선택할 수 있게 된다. 이 경우, 식별정보를 복수설정가능으로 해서, 복수정보를 선택해서 광에 의해서 송출할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

이 제 2실시형태에서도 상술한 제 1실시형태와 마찬가지로, 각종의 양상을 취할 수 있다. 또 그 이점에 대해서도 상술한 제 1실시와 동일하다.

이들의 실시형태 이외에 조명광으로 배송하는 정보에 대해서는 선택을 행하지 않고, 전력선(103)을 통해서 보내져 온 정보를 모두 광에 의해서 배송하고, 수신한 단말측에서 정보를 선택하도록 구성해도 된다.

도 4는 본원 제 1발명인 방송시스템에 적용 가능한 전구의 일 실시형태을 나타내는 개념도이다. 도면중 (121)은 전구, (122)는 구금, (123)은 소켓이다. 도 4에서 나타내는 예는 상술의 방송시스템의 각 실시형태에 있어서의 LED조명기구(106)의 일부로서 적용할 수 있는 것이다. 조명기구로서 예전부터 백열전구를 장착해서 이용하는 것이 일반적으로 이용되고 있다. 천정 등에 소켓(123)이 미리 설치되어 있고, 도 4(B)에서 나타내는 것과 같이 소켓(123)에 전구(121)의 구금(122)을 돌려넣는 것에 의해서 전기적인 접속을 꾀할 수 있다. 이 예에서는 전력선(103)과 소켓(123)까지의 배선부분에 대해서 기존설비를 그대로 이용해서, 도 4(A)에서 보여주듯이 전구(121)내에 상술한 제 1 또는 제 2 실시의 형태에서 나타낸 LED조명기구(106)내의 구성을 수용한다. 예를 들면 전구(121)의 구금(122)의 부분에 수용할 수 있다. 또한 종래의 백열전구와 같은 필라멘트을 이용한 점광원과는 달리, 다수의 LED를 면형상으로 배치하기 때문에, 그 이면에 회로부분을 수용할 수 있다.

이와 같은 전구(121)을 이용하는 것에 의해서, 일반 백열전구를 본원 제 1발명의 전구(121)로 교환하는 것만으로, 전구(121)을 광에 의한 정보원으로서 이용할 수 있다.

물론, 종래부터 이용되고 있는 각종 전구의 형상은 도 4에서 나타낸 바와 같 은 형상이외에도 각종의 형상의 것이 이용되고 있다. 본원 제 1발명의 전구(121)의 형상에 대해서도 도 4에서 나타낸 형상에 한하지 않고, 임의의 형상으로 구성할 수 있다. 예를 들면 형광등과 같이 직선형상으로 LED을 배열한 형상의 전구(121)을 구성하는 것도 가능하다.

다음으로 본원 제 1의 발명인 방송시스템의 응용예에 대해서 몇 가지 설명한다. 도 5는 본원제 1의 발명의 제 1 응용예에 대한 설명도이다. 도면중, (131)은 LED조명기구, (132)는 작품, (133)은 수광단말이다. 도 5에 나타낸 예는 본원 제 1의 발명 방송시스템을 미술관과 박물관등에 적용한 일례를 보여주고 있다. 미술관이나 박물관 등에서는 작품과 전시물[이하, 작품(132)]마다 스포트라이트 같은 조명을 실시하고, 또한 작품(132)의 설명을 붙이는 것이 행해지고 있다. 이 작품(132)을 조명하는 조명기구로서 본원 제 1의 발명 LED조명기구(131)을 이용한다. 한편, LED조명기구(131)로 전력을 공급하는 전력선(131)에, 작품 (132)의 설명정보를 중첩해서 송출한다. 이 때 전력선(103)에 중첩하는 설명정보는, 다수의 작품(132)에 대해서 중첩해 놓는다. 그리고 각 작품(132)마다 설치되어 있는 LED조명기구(131)에서 각각의 작품의 설명정보를 선택적으로 추출하고 상술한 바와 같이 해서 조명광의 광량 또는 점멸을 제어하는 것에 의해서 설명정보를 광에 의해서 송출한다.

감상자는, 작품(132)의 앞에서 수광단말(133)을 꺼내면, 수광단말(133)에 광이 조사되어서, 그 광량변화 또는 점멸을 취출하여 복조하는 것에 의해서 당해 작품(132)의 설명정보를 참조할 수 있다. 또 감상자가 다음의 작품으로 이동하면, 당 해 작품의 설명정보가 당해 작품을 조명하는 광에 의해서 전송되고, 수광단말 (133)을 참조하면 당해 작품의 설명정보를 참조할 수 있다.

이와 같이 전력선(103)에 각 작품(132)마다의 설명정보를 전력파형으로 중첩시켜서 송출하고, 각 작품을 조명하는 LED조명기구 (131)에 대응하는 작품(132)의 설명정보를 선택해서 광에 의해서 송출하는 것에 의해서 작품(132)의 조명과 함께 각 작품(132)의 설명정보를 감상자에게 제시할 수 있다.

각 작품마다의 설명정보는 한 가지에 한하지 않는다. 예를 들면 각 작품마다에 복수 언어에 의한 설명정보를 제공하는 경우, LED조명기구(131)에는 조명하는 작품(132)에 대응하는 복수의 설명정보를 선택해서 광에 의해서 송출한다. 그리고 수광단말(133)측에서 광에 의해서 송출되고 있는 복수의 설명정보를 각각 분리해서 복조하고, 그 중에서 감상자가 지정한 언어에 의한 설명정보를 선택해서 감상자에게 제시하면 된다. 또는 대인용 설명정보와 어린이용 설명정보등, 하나의 작품(132)에 대해서 복수의 설명정보를 같은 LED조명기구(131)로부터의 광에 의해서 송출하도록 구성해도 된다. 즉, 설명정보는 문자정보에 한하지 않고, 예를 들면 음성정보라도 좋고, 화상이나 동화상등이라도 좋다. 또 이것들을 적절히 조합한 정보라도 좋다.

도 6은, 본원 제 1의 발명의 제 2의 응용예의 설명도이다. 도면 중, (141)은 LED조명기구, (142),(143)은 좌석, (144)는 수광단말이다. 이 제 2의 응용예는 항공기나 전차, 버스 등으로 본원 제 1의 발명의 방송시스템을 적용한 예를 나타내고 있다. 도 6에서 나타낸 예에서는, 각 좌석마다 LED조명기구 (141)을 설치해서, 각 각의 좌석의 조명을 행하고 있다. 그것과 함께 전력선(103)을 통해서 보내져 오는 정보를 광에 의해서 송출하고 있다. 또한 전방 좌석(142)의 뒷면에는 수광단말(144)이 설치되어 있고 좌석(143)에 착석하고 있는 승객이 수광단말(144)의 화면을 참조할 수 있도록 되어있다. LED조명기구(141)에서 조사된 광을 수광단말(144)이 수광하고, 그 광에 의해서 송출되고 있는 정보가 수광단말(144)에 의해서 취득된다. 승객은, 수광단말(144)을 조작하는 것에 의해서 소망의 정보를 선택하고 시청할 수 있다.

특히, 우주선등을 포함하는 항공기에서는, 계기등으로의 영향이 염려되기 때문에 기내에서의 전파사용은 피해야 한다. 그러나 광이라면, 계기등으로의 영향은 없고, 또 인체로의 영향도 없다. 그 때문에, 도 6에 나타낸 바와 같이 와이어리스에 의해서 정보의 배송을 행할 수 있다. 즉, 정보의 선택은 LED조명기구(141)로 행하는 것 이외에, 수광단말(144)측에서 행해도 좋다.

또한, 항공기나 전차, 버스등에서는 조명을 위한 전력으로서 직류가 이용되는 경우가 많다. 따라서 도 1 및 도 3에서 나타낸 구성 중, AC/DC변환부(111)을 설치할 필요가 없다. 예를 들면 전력선(103)을 통해서 보내져온 모든 정보를 광에 의해서 송출하는 경우, 밴드패스필터(112)와 중첩부(114)등도 불필요하고, 전력선(103)에서 공급된 정보의 파형이 중첩된 전력에 의해서 그대로 LED군을 구동하면 광에 의해서 정보를 송출할 수 있다.

이상, 여기에서는 본원 제 1의 발명의 방송시스템에 대해서 2개의 응용예를 보였다. 그러나 이들 응용예에 한하는 것은 아니고, 광에 의해서 정보를 배송하는 모든 용도로 적용가능하다. 예를 들면 일반적인 사무실에서도 책상 위의 컴퓨터로의 배송시스템으로서 이용하는 것 이외에, 공장내에서 각 공정으로의 정보전송등에 이용하는 것도 가능하다. 또한, 가정내에서 TV와 라디오 방송의 배송도 가능하고, 휴대용 디스크플레이에 의해서 임의의 방에서 시청하는 것이 가능하다. 이 경우, 튜너에 해당하는 선택부를 LED조명기구 내에 설치해 놓고, 텔레비전 콘트롤러등으로 선택부를 컨트롤 하는 것에 의해서 선국하도록 구성하는 것도 가능하다. 또 예를 들면 스포츠가 행해지는 스타디움과 이벤트 회장등에서, 행해지고 있는 스포츠와 이벤트에 관한 각종의 정보나 다른 회의장의 정보등을 조명광으로 중첩해서 송출하고, 관객이 소지하는 휴대 단말등으로 수광해서 정보를 습득하도록 구성할 수도 있다.

이와 같이, 본원 제 1의 발명에 의하면, 조명을 위한 설비를 그대로 이용해서, 광에 의해서 다수의 정보를 배송할 수 있다. 이 때 종래와 같이 송신장치를 별도 설치할 필요도 없고 통신케이블등을 다시 부설할 필요도 없다. 따라서 저비용으로 방송시스템 구축이 가능하다. 또 적외선과 같이 아이세이프등의 인체등으로의 영향도 없고, 또 전파와 같이 항공기 등에서 응용이 제한되는 것도 없이 안전한 방송시스템을 구축할 수 있다.

[제 2의 발명]

다음으로 본원 제 2의 발명에 대해서 설명한다. 제 2의 발명은 광에 의해서 쌍방향의 통신을 실현하기 위한 것으로, 적어도 그 일방향(다운링크)에 조명광을 이용한 것이다. 상술한 제 1의 발명에서도 설명했듯이, 조명광을 이용한 통신은, 조명장치롭터 이동단말기로의 신호전송(이하 다운링크라고 부른다)에서, 팽대한 전력을 통신으로 이용할수 있기 때문에 우수한 특성을 가지고 있다. 그러나 종래의 조명통신은 다운링크의 일방향뿐이고, 이동단말에서 조명장치로의 신호전송(이하, 업링크라고 부른다)에 대해서는 검토되어 있지 않다. 방송을 제외한 일반적인 통신을 행하는 경우, ACK나 NACK등의 밴드쉐이크를 행하기 위해서 제어신호의 주고받기를 위시한 각종의 데이터의 주고받음을 통신기구사이에서 행하는 필요가 있다. 그 때문에 업링크는 대단히 중요하다. 도 7은 본원 제 2발명의 제 1의 실시형태를 나타내는 개략구성도이다. 도면중 (201)은 조명측통신장치, (213)은 수광부, (202)는 단말측통신장치, (211)은 변조부, (212)는 조명용광원, (213)은 수광부, (214)는 필터, (221)은 수광부, (222)는 발광부, (223)은 처리부이다. 조명측통신장치(201)는 조명기구로서 주위의 조명으로 이용되는 것으로서, 발광해서 조명을 행하는 조명광원(212)을를 가지고 있다. 여기에서는 광원을 LED로 하지만, 물론, 이것에 한하지 않고 LD와 그 밖에 응답속도가 빠른 발광소자를 이용해도 좋다.

또한 조명측통신장치(201)에는, 조명광통신을 행하기 위한 구성으로서 변조부(211) 및 수광부(213)를 가지고 있다. 변조부(211)는, 다운링크를 실현하기 위해서 설치되어 있고, 조명용광원(212)을 구동하기 위한 전력을, 송신해야할 데이터에 기초하여 제어한다. 이것에 의해서, 조명용광원(212)의 광량 또는 점멸을 제어하고, 데이터에 기초하여 변조된 광을 방출시킨다. 이 변조된 조명광을 후술하는 단말측통신장치(202)에서 수광하는 것에 의해서, 조명측통신장치(201)로부터 단말측통신장치(202)로의 테이타전송(다운링크)을 행할 수 있다. 변조방식은, OOK(ON-OFF Keying)와 BPSK등, 임의의 변조방식을 이용할 수 있다. 또한, 광량 또는 점멸을 제어하는 LED는, 조명을 행하기 위해서 배치되어 있는 조명용 광원(21)의 전부라도 좋고 또는 일부만을 이용해도 좋다. 즉 상술한 바와 같이 LED는 고속의 응답특성을 가지고 있기 때문에, 광량의 변화와 점멸은 인간 눈에는 감지 되지 않고, 연속해서 발광하고 있는 것처럼 보인다. 따라서 데이터전송을 행해도, 조명용광원(212)은 조명 역할을 담당할 수 있다.

수광부(213)는, 단말측통신장치(202)에서 발광되는 변조광(적외선 또는 가시광, 자외광등)을 수광하기 위해서 설치된 것으로서, 예를 들면 포토다이오드등의 수광소자를 포함해서 구성되어 있다. 또한 단말측통신장치(202)에서 발광된진 변조광을 선택적으로 수광하기 위해서, 이 예에서는 필터(214)를 설치하고 있다. 예를 들면 적외선을 수광하는 경우에는 적외선을 투과시키는 필터(214)를 설치하면 된다. 물론 필터(214)를 설치하지 않고 구성하는 것도 가능하다. 수광한 광을 전기기호로 변환하고 단말측 통신장치(202)에서 데이터를 복조해서 출력한다.

또한, 조명광에 의해서 송신하는 데이터는, 외부에서 받아들인 데이터 혹은 조명측통신장치(201)내에서 보유하고 있는 혹은 생성한 데이터라도 좋다. 또한 수광부(213)에 의해서 수신한 데이터에 대해서도, 외부에 출력하는 외에 조명측통신장치(201)내에서 처리하는 구성이라도 좋다.

단말측통신장치(202)는 임의의 단말장치로 좋고, 조명광통신을 행하기 위한 구성으로서 수광부(221), 발광부(222) 및 단말장치에 있어서 각종처리를 행하는 처리부(223)등을 포함하고 있다. 수광부(221)는, 조명측통신장치(201)에서 방출된 변조된 발광광을 수광하고, 복조해서 처리부(223)로 전달한다. 이것에 의해서 조명측통신장치(201)로부터 조명광에 의해서 보내져 온 데이터를 송신할 수 있고, 다운링크가 가능해진다.

발광부(22)는 예를 들면 LED와 LD등의 광원 및 광원을 소동제어하는 제어회로등을 포함하고 있고, 처리부 (223)로부터의 송신해야할 데이터를 받아들이고, 데이터에 기초해서 광원의 광량 또는 점멸을 제어해서 변조된 광을 방출한다. 변조방식은 임의적이다. 또한 발광광은 적외선 또는 가시광, 자외광등을 이용할 수 있다. 이 변조광이 상술한 조명통신장치(201)의 수광부(213)에 의해서 수광되는 것에 의해서 업링크가 실현된다.

이상과 같이, 조명측통신장치(201)에는 조명용광원(212)에 의해 주위를 조명하는 것과 함께, 그 조명광을 데이터에 기초해서 변조하는 것에 의해서, 조명광에 의한 데이터를 송신한다. 이 조명광을 단말측통신장치(202)의 수광부(221)에 의해 수광하는 것에 의해서, 조명통신장치(201)에서 송신된 데이터를 수신할 수 있다. 이와 같이 하여 다운링크가 행해진다. 또한 단말측 통신장치(202)에서는 데이터에 기초해서 발광부(222)에서 변조광을 발광하고 데이터를 송신한다. 이 변조광을 조명측통신장치(222)에서 변조광을 발광하고, 데이터를 송신한다. 이 변조광을 조명측통신장치 (201)의 수광부(213)이 수광하는 것에 의해서 수신되는 것으로 된다. 이처럼 해서 업링크가 행해진다. 이와 같이 다운링크 업링크도 광에 의해서 통신을 행할 수 있고 광에 의한 쌍방향통신을 실현할 수 있다.

예를 들면 단말측통신장치(202)는 이동가능한 단말장치, 예를 들면 노트북이 나 PDA, 휴대전화등, 휴대가능한 단말장치로 좋고, 케이블등을 접속할 필요가 없다. 특히 카메라부착 PDA나 휴대전화등에서는 그 카메라를 수광부(221)로서 이용하는 것이 가능하다. 또한, 전파에 의한 통신이 제한된 이용환경, 예를 들면 병원과 열차내, 항공기, 우주선, 페이스메이커등의 이용자가 있는 환경등에서도 이용가능하고, 면허등도 불필요하다. 물론 일반 사무실과 점포, 가정, 공공시설등, 여러 가지 환경에서의 이용이 가능하다. 또한 옥내에 한하지 않고, 예를 들면 네온사인이나 광고조명에 이용하거나, 교통시스템에 있어서 차와 차 사이의 통신과 노상의 시설과 차사이의 통신에 이용하는 등, 여러 가지 용도에서의 이용도 가능하다.

또한, 광의 파장은 짧기 때문에 전파 이상의 대단히 고속인 통신을 행할 수 있다. 또한, 일반적으로 조명기구는 널리 설치되어 있고, 또 단말장치를 이용한 환경에서는 당연히 조명되고 있다. 이 조명기구를 이용해서 조명측통신장치(201)을 설치하고 통신을 행할 수 있기 때문에 설치비용도 상당히 절감하는 것이 가능하다. 즉 사무실등과 같이 복수조명기구가 배치되어져 있는 환경에서는 각각의 조명기구를 조명측통신장치(201)로 하고, 복수의 조명측통신장치(201)을 배치하는 것이 가능하다. 이 경우, 한대의 단말 통신장치(202)로부터의 발광광을 복수의 조명측통신장치(201)에서 수광하는 것이 가능하다. 이와 같이 복수의 조명측통신장치(201)에서 수광하는 것에 의해서 통신품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 예를 들면 사람이 지나다니는 것에 의해서 섀도잉이 발생하고, 한대의 조명측통신장치(201)로 수광할 수 없게 된 경우에도, 다른 조명측통신장치(201)에서 수광하는 것에 의해서 섀도잉의 문제도 해결할 수 있다.

다음으로 이 제 1의 실시의 형태에 있어서 몇 개의 주요한 변형예에 대해서 설명한다. 도 8은 조명측통신장치(201)의 수광부(213)에 있어서의 변형예의 설명도이다. 도면중, (231)은 2차원센서, (232)는 렌즈이다. 조명측통신장치(201)의 수광부(213)로서 2차원 센서(213)을 사용하고, 렌즈(232)에 의해서 수광면에 대략 결상시키도록 구성할 수 있다. 이와 같은 구성에서는 예를 들면 단말측통신장치(202)에서의 발광광은 2차원센서 (231)의 수광면에서 결상되어서, 2차원센서(231)에 설치되어 있는 다수의 수광셀중 일부의 수광셀에 의해서 단말측통신장치(202)에서의 발광광을 수광 하게 된다. 이 때 다른 수광셀은 환경광을 수광하고 있기 때문에, 이것을 이용하는 것에 의해서 배경 소음등을 제거할 수 있고 고품질의 통신이 가능해 진다.

또한, 예를 들면 수광지역내에 복수의 단말측통신장치(202, 202 )가 존재하는 경우, 도 8에 나타낸 것과 같이 2차원 센서(231)에는 각각의 단말측통신장치(202, 202 )에서의 발광광은 다른 위치에 결상한다. 그 때문에, 각각의 단말측통신장치(202, 202 )에서 데이터를 병렬적으로 수신하는 것이 가능해진다. 물론 3대이상의 단말측통신장치가 존재하는 경우에도 마찬가지이다.

게다가, 복수대의 조명측통신장치(201)이 설치되어 있는 환경에서는, 각각의 조명측통신장치(201)에 설치된 2차원센서(231)에 의해서 각각의 조명측통신장치(202, 202 )에서의 발광광을 수광할 수 있다. 이 경우 2차원 센서(231)상의 수광위치와 조명측통신장치(201)의 설치위치등으로부터, 각각의 2차원 센서(231)에 있어서 수광점의 동정을 행해서 통신품질을 향상시키는 것이 가능 하다.

도 9는, 단말측통신장치(202)의 발광부(222)에 있어서의 변형예의 설명도이다. 도면중 (241)은 트래킹부, (242)는 LED광원, (243)은 거울면, (244)는 렌즈이다. 도 7에 나타낸 기본구성에서, 단말측통신장치(202)의 발광부(222)의 광원으로서 LED광원(242)를 이용한 경우, 발광광은 발산해 버리고 조명측통신장치(201)에서 수광할 수 있는 광량은 적어져 버린다. 도 9에 나타난 예에서는, 이와 같은 발광광의 발산을 방지하고, 광빔을 조이기 위해 거울면(243) 및 렌즈(244)를 설치한 예를 나타내고 있다. 이와 같은 광학계를 설치하는 것에 의해서, LED광원(242)의 발광광을 효율적으로 조명측통신장치(201)로 향하게 할 수 있고 양호한 통신이 가능하다. 물론, 지향성이 예민한 LD등을 광원으로서 이용하는 경우에는 거울면(243)과 렌즈(244)등은 불필요하다.

또한, 이와 같이 광빔을 조이거나, 혹은 광원으로서 LD를 이용한 경우, 발광광이 정확히 조명측통신장치(201)의 수광부(213)로 조사되지 않으면 통신품질이 저하되거나, 혹은 통신할 수 없다고 하는 사태가 발생한다. 그 때문에 도 9에서 나타낸 예에서는, 광빔을 조명측통신장치(201)의 수광부(213)로 향하기 위한 트래킹부(241)를 설치하고 있다. 트래킹부(241)는, 수동으로 광빔의 방향을 변경가능한 가동기구를 설치한 구성 이외에, 조명광등을 이용해서 자동적으로 혹은 단말장치 본체의 제어에 의해서 동작하는 구성으로 하거나, 다운링크를 이용해서 조명측 통신장치(201)로부터 제어하는 구성등, 여러 가지 구성을 할 수 있다.

이상, 조명측통신장치(201)의 수광부(213)에 있어서의 변형예와 단말측통신 장치(202)의 발광부(222)에 있어서 변형예에 대해서 하나씩 설명했다. 본원의 제 2의 설명은 이들의 예에 한하는 것은 아니다. 예를 들면 도 8에 나타낸 구성은, 단말측통신장치(202)의 수광부에 대해서도 적용할 수 있다. 이것에 의해서, 복수의 조명측통신장치에서 다른 데이터를 조명광에 의해 병렬적으로 송신하고, 이것들을 단말측통신장치(202)에서 분리해서 수신할 수 있다.

또한, 조명측통신장치(201)에서 송신하는 데이터 및 수신한 데이터는 전용데이터선을 사용해서 전송하는 외에, 조명을 위한 전력을 공급하는 전력선을 이용하고, 전력파형으로 데이터를 중첩시켜서 전송하는 것도 가능하다. 물론 이들 외에 각종의 변형이 가능한 것을 말할 것도 없다.

도 10은, 본원 제 2의 발명의 제 2의 실시형태를 나타내는 개략구성도이다. 도면중, 도 7과 같은 부분에는 같은 부호를 붙여서 중복되는 설명을 생략한다. (224)는 반사변조부이다. 상술한 제 1의 실시형태에서는 업링크를 위해서 단말측통신장치(202)에 발광부 (222)를 설치하고, 단말측통신장치(202)에서 발광하는 예를 나타냈다. 이것에 대해서, 이 제 2의 실시형태에서는, 다운링크에서 이용하고 있는 조명광을 그대로 이용하고, 반사광을 업링크로 이용하는 구성을 나타내고 있다. 상술한 바와 같이 조명광은 굉장히 대전력이고 이것을 업링크로 이용하는 것에 의해서 통신을 보다 확실히 행할 수 있다. 또한 단말측통신장치(202)에 발광부(222)를 설치할 필요가 없기 때문에, 단말측통신장치(202)의 소비전력을 크게 억제할 수 있고 전력절약화에도 크게 기여할 수 있다. 또한 조명통신장치(201)의 구성은, 상술한 제 1의 실시형태 및 그 변형예와 동일한 것으로 되기 때문에, 여기에서는 설 명을 생략함과 함께, 변조부(211)의 표시도 생략하고 있다. 또한 단말측통신장치(202)의 수광부(221)에 대해서도 상술한 제 1의 실시형태 및 그 변형예등과 동일하다.

업링크에 조명광을 이용하기 위한 구성으로서, 단말측통신장치(202)에는 반사변조부(224)가 설치되어 있다. 반사변조부(224)는, 조명광을 반사하는 것과 함께, 업링크에 의해서 송신하는 데이터에 의해서 변조된 반사광을 송출한다.

도 11은, 반사변조부(224)로서 거울을 이용한 일구성예의 설명도이다. 도면중, (251)은 거울, (252)는 광셔터, (253)은 차폐벽, (254)는 트래킹부이다. 조명광을 반사하는 수단으로서는 단순하게는 거울(251)을 이용하여, 도 9에 나타낸 변형예에 있어서의 트래킹부(241)와 마찬가지인 트래킹부(254)를 설치해서 반사방향을 제어하면 된다. 또한, 변조방법으로서는, 여기에서는 광셔터(252)를 이용해서 거울(251)로의 입사광 및 거울(251)에서의 반사광을 투과/차단하는 것에 의해서 행할 수 있다. 광셔터(252)로서는 예를 들면 액정셔터를 이용하여, 데이터에 기초해서 결정의 배향을 제어하는 것에 의해서 반사광의 온오프제어를 행하고 변조할 수 있다. 물론 다른 변조방법이라도 좋고, 예를 들면 데이터에 기초해서 거울면 반사방향을 변화시키는 것만으로도 변조를 행할 수 있다. 다시 말해 거울면 반사방향이 바뀌는 것에 의해서 조명측통신장치(201)의 수광부(213)로 입사하는 광량이 변화하기 때문에, 이 변화를 검출하면 데이터를 취출할 수 있다. 이 경우, 예를 들면 트래킹부 (254)를 변조수단으로서 겸용하는 것도 가능하다.

또한 도 11에 나타낸 예에서는, 거울(251)의 주위에 차폐벽(253)을 배치하고 있다. 이것은 통신을 행하는 조명측통신장치(201)이외의 광원으로부터의 칩이 거울(251)에 의해서 반사되고, 사용자 눈에 들어가 눈이 부시게 되는 것을 방지하기 위해 설치되어 있다. 조명측통신장치(201)의 조명용 광원(212) 및 수광부(213)가 근접해서 배치되는 경우, 조명용광원(212)으로부터의 광을 수광부(213)으로 되돌리도록 반사하면 좋은 것 뿐이기 때문에, 그 밖의 광의 반사는 불필요하다. 이와 같은 불필요한 반사를 방지하기 위해서 차폐벅(253)을 설치하고 있다. 이 차폐벽(253)의 내면도 거울면으로 해서 반사광량을 증가시킬 수 있다. 물론 차폐벽(253)을 설치하지 않고 구성해도 된다.

또한, 이와 같은 도 11에 나타낸 유니트를 단일체로 이용하는 것 외에 복수개 배치해서 구성할 수도 있다.

반사변조부(224)에서 조명광을 반사하는 수단으로서 CCR(Corner Cube Reflector)를 이용할 수 있다. 도 12는 CCR의 개요의 설명도이다. CCR은, 3면의 반사면을 안쪽을 향하여 서로 직교시킨 형상을 하고 있다. 예를 들면 도 12에 나타낸 것과 같이 입방체 혹은 직방체의 1정점을 형성하는 서로 직교하는 3개의 내면을 반사면으로 하는 것에 의해 얻어진다.

이 CCR의 특징으로서, 광의 입사방향으로 광을 반사하는 특성을 가지고 있다. 따라서, 조명광이 입사하면 그 조명과의 광원으로 향해서 조명광이 반사되는 것이 된다. 본원의 제 2의 발명에서는 조명광을 다운링크에 이용하고 있지만, 그 다운링크에 이용한 조명광을 반사하는 것에 의하여, 그대로 업링크에도 이용하려고 하는 것이다. 특히 조명광원으로 향해서 반사되기 때문에, 조명측통신장치(201)의 조명광원에 근접해서 수광부(213)을 설치해 두면 반사광을 수광할 수 있다. 또한 지향성이 좋은, 강한 반사광이 조명측통신장치(201)의 수광부(213)에 입사하기 때문에, 주변광에 의한 영향을 받기 어려운 이점이 있다, 즉 조명측통신장치(201)는 임의의 위치에 설치되면 좋고 역으로 단말측통신장치(202)가 임의의 위치에 존재해도, 반사광은 조명측통신장치(201)을 향해 반사된다.

도 13은 CCR을 이용한 경우의 변조방법 일례의 설명도이다. 도면중, (261)은 CCR, (262)는 광셔터, (263)은 유전체, (264)는 액츄에이터이다. 상술한 바와 같이 CCR에 의해 조명광을 조명측통신장치(201)로 향해서 반사할 수 있지만, 이 반사광을 데이터에 의해 변조한 것으로 하기 위해 몇 개의 방법을 나타낸다. 도 13(A)에는 광셔터(262)를 CCR의 전면에 배치해서 변조를 행하는 예를 나타내고 있다. 광셔터(262)로서는, 예를 들면 액정표시장치를 이용한 액정셔터로 구성할 수 있다. 액정셔터는 전압의 인가에 의해서 액정의 배향이 변화하고, 광의 투과와 차단을 전환하는 것이다. 이 액정셔터를 이용해서, 예를 들면 광을 투과하도록 액정셔터를 제어하면, 상술한 바와 같이 CCR(261)로 조명측통신장치(201)로부터 조명광이 입사하고, 조명측통신장치(201)로 반사광이 향하게 된다. 역으로 차단하도록 액정셔터를 제어하면, CCR(261)로의 입사광 및 반사광도 차단되어, 조명측통신장치(201)의 수광부(213)은 반사광을 수광할 수 없게 된다. 이와 같이 액정셔터의 결정배향을 제어하는 것으로 반사광의 온오프제어를 행할 수 있다. 이 온오프제어를 데이터에 따라서 행하는 것으로, 변조된 반사광을 조명측통신장치(201)로 보낼 수 있다. 물론 액정으로서 각종의 것이 존재하고, 그들 각종의 액정을 적절히 이용하는 것이 가능하다. 예를 들면 광의 투과와 반사를 전환하는 것이어도 상관없다. 또 이 예에서는 광셔터(262)로서 액정셔터를 이용했지만, 이 외에도 CCR(261)로의 조명광 및 반사광의 입출광을 제어할 수 있는 셔터기구가 있으면 어떠한 구성의 것이라고 이용할 수 있다.

도 13(B)에 나타낸 예에서는, CCR(261)를 구성하는 거울면의 일부 또는 전부에 유전체(263)을 근접( /3)배치하는 것에 의해서, 내면에서의 전반사량을 감쇠시키는 것이다. 유전체의 위치를 데이터에 따라서 변화시키는 것으로, CCR(261)에 있어서의 반사광량을 제어할 수 있고, 이것에 따라서 변조된 반사광을 조명측통신장치(201)로 보낼 수 있다. 즉 이방식은 광의 코히어런트성을 이용한것이고, 조명측통신장치(201)의 광원으로서 LD를 이용한 경우등에 한정된다.

도 13(C)에 나타난 예는, CCR(261)을 구성하는 거울면의 일면에 액츄에이터(264)를 부착하고, 데이터에 따라서 거울면을 변화시키는 것이다. 예를 들면 거울면 각도를 변화시키거나, 또는 거울면을 구부리는 것에 의해서, CCR(261)에 있어서 각 거울면사이의 광의 반사각도를 변화시키고, 입사광의 방향으로 반사광이 돌아간다고 하는 관계를 무너뜨릴 수 있다. 이와 같은 제어를 데이터에 따라서 행하는 것으로 변조된 반사광을 조명측통신장치(201)로 보내는 것이 가능하다. 액츄에이터(264)로서는, 기계적인 마이크로머신등에 의한 구동 외에, 피에조소자등에 의한 왜를 이용하는 등, 각종의 구성을 적용할 수 있다.

도 14는, 반사변조부(224)로 입사광과 변조된 반사광의 일례의 설명도이다. 상술과 같이 반사변조부(224)로 입사하는 광은, 조명측통신장치(201)에서 방출된 변조된 조명광이다. 따라서, 다운링크(201)에 의해서 송신된 데이터에 따라서 광량 또는 점멸이 제어되고 있다. 이대로 CCR(261)에서 반사하면, 반사광에도 다운링크시의 데이터가 중첩된채로 된다. 그러나 다운링크에 의한 데이터전송속도와 비교해서 업링크의 데이터전송속도가 늦은 경우에는, 거의 문제는 없다. 예를 들면 도 14(A)에 나타난 것과 같이 조명광의 광량이 고속으로 변화하는 경우, 업링크의 데이터 전송속도가 늦으면 1 데이타 전송중에 몇 번이나 조명광의 광량이 변화한다. 예를 들면 도 13에서 설명한 바와 같이 변조를 행하고, CCR(261)에서 입사광을 반사한 때에는, 1 데이타전송중에 존재하는 밝아지는 부분 및 어둡워지는 부분의 평균 광량이 조명측통신장치(201)의 수광부(213)에서 수광되는 것으로 된다. 이것에 대해서 CCR(261)에서 광원으로 향해서 반사가 행해지지 않게 된 경우에는, 평균광량조차도 조명측통신장치(201)의 수광부(213)에서는 수광할 수 없게 된다. 따라서 다운링크 데이타가 남은 채로의 조명광을 업링크에 이용해도, 양호하게 데이터를 전송하는 것이 가능해진다. 거꾸로 다운링크에 의한 데이터 전송속도가 업링크 데이터 전송속도 정도 혹은 그 이하인 경우에는, 조명광이 완전히 차단되는 시간이 존재하지 않는 경우에, 조명광의 반사광을 업링크에 이용할 수 있다. 도 14(B)에서는, 다운링크와 업링크의 데이터 전송속도가 같은 경우를 나타낸다. 이 예에서는 다운링크 데이터변조방식으로서, 서브캐리어 BPSK을 이용하고 있다. 이 경우, 1 데이타의 전송시간중, 연속해서 조명광량이 0 으로 되는 경우가 없으므로, 업링크를 위한 온오프에 의한 변조를 행해도, 조명측통신장치(201)의 수광부(213)에서는 수광량의 변화에 의해서 업링크데이타를 수신할 수 있다.

이와 같이, 조명광이 변조되어 있어도, 그 변조된 조명광을 반사하고, 업링크 데이터에 따라서 변조하는 것에 의해서, 단말측통신장치(202)로부터 조명측통신장치(201)로의 업링크를 실현할 수 있다. 조명광은 대전력이고, 그 반사광에 대해서도 큰 전력을 가지고 있다. 따라서 업링크에 대해서도 고품질의 통신을 행할 수 있다. 또 한, CCR(261)을 이용한 구성에서는, 반사광은 입사광 광원으로 돌아가므로 트래킹을 행할 필요가 전혀 없고 간이한 구성으로 업링크를 실현할 수 있다. 또한, 다운링크와 동기를 취할 필요가 없다고 하는 이점이 있다. 또한, CCR(261)을 이용한 경우, 난반사등에 의한 광이 사용자 눈에 들어오는 일은 희박하고, 눈부심을 느끼게 하는 것은 거의 없다고 하는 장점도 있다.

도 15는, CCR을 반사변조부(224)로서 탑재한 조명광통신장치의 이용형태의 일례의 설명도, 도16은, 동일한 복수의 조명측통신장치에 있어서의 수신신호 합성방법의 일례 설명도이다. 도면중, (271)은 수광소자, (272)는 지연보정부, (273)은 합성부, (274)는 복조부이다. 상술한 바와 같이 CCR은 반사광을 광원으로 향해서 되돌리는 특성이 있고, 이와 같은 특성은 복수의 방향으로부터 광이 입사하는 경우에도 마찬가지이다. 예를 들면 도 15에 나타나듯이 복수의 조명측통신장치(201, 201 , 201 )이 각각 조명광을 발하고, 단말측통신장치(202)에 입사하고 있을 때, 단말측통신장치(202)에 설치되어 있는 CCR에 의해서, 조명측통신장치(201)로부터의 조명광은 조명측통신장치(201)을 향해 반사되고, 마찬가지로 조명측통신장치(201 )부터의 조명광은 조명측통신장치(201 )로 향해 반사되고, 조명측통신장치(201 )에서의 조명광은 조명측동신장치(201 )를 향해서 반사된다. 이 것에 의해서, 단말측통신장치(202)로부터의 업링크데이타는, 복수의 조명측통신장치(201, 201 , 201 )에서 수신된다.

복수의 조명측통신장치(201, 201 , 201 )에서는, 각각이 수광해서 얻어진 상기신호를 합성하는 것으로, 데이터를 확실히 수신할 수 있다. 이 때의 회로구성의 일례를 도 16에 나타내고 있다. 각각의 조명측통신장치(201, 201 , 201 )의 수광부 (213)에 설치되어 있는 수광소자(271)은, 수광한 광을 전기신호로 변환한다. 이 수광소자(271)에서의 전기신호를 각각의 조명측통신장치(201, 201 , 201 )마다 설정된 지연량을 지연보정부(272)에서 보정한 후, 합성부(273)에서 합성한다. 합성은 예를 들면 단순히 가산하는 것 외에 평균전력을 얻거나 혹은 *중첩을 행함으로써 합성할 수 있다. 중첩은 신호강도가 강한 만큼 큰 중첩으로 하면 된다. 합성후의 전기신호를 복조부에서 복조하는 것으로 단말통신장치(202)에서 보내 온 데이터를 취득할 수 있다.

이와 같이, 복수의 조명측통신장치에 대해서 업링크 데이터를 송신할 수 있기 때문에 예를 들면 인간이 다니는 등에 의해서 하나의 조명측통신장치로 광이 도착하지 못하게 되는 섀도잉이 발생해도 다른 조명측통신장치에서 수광되기 때문에 문제없이 통신을 할 수 있다. 이 때 CCR을 트래킹하는 기구등은 불필요하고 간단한 구성으로 광통신의 장애인 섀도잉을 해결할 수 있다. 또한, 도 15에는 조명측통신장치를 3대 나타내고 있지만 이것에 한하지 않고 2또는 4대 이상에서도 마찬가지이다.

상술의 설명에서는 하나의 CCR에 대해서 설명했지만, 복수의 CCR을 배치해서 구성한 경우도 마찬가지로서, 예를 들면 2차원 형상으로 배치해서 구성할 수 있다. 복수의 CCR을 배치한 경우, 도13에 나타낸 바와 같은 변조를 위한 구성은 각각의 CCR(261)에 설치하고, 모두 동일하게 제어하면 CCR이 하나인 경우와 같이 동작시킬 수 있다. 예를 들면 도 13(A)에 나타난 광셔터(262)에 의해 변조를 행하는 구성의 경우에는 복수의 CCR에 공통의 광셔터(262)를 설치하도록 구성할 수 있다.

이와 같이 복수의 CCR을 배치하는 경우, 1내지 복수개의 CCR마다 변조제어를 행하는 것도 가능하다. 이와 같은 구성을 이용하면 단말측통신장치(202)에서의 병렬적인 데이터 송신을 행하는 것이 가능해 진다. 도 17은 단말측통신장치(202)의 반사변조부(224)에 있어서 병렬송신가능한 구성예의 설명도이다. 도면중 (281)은 CCR어레이, (282)는 렌즈이다. CCR어레이(281)는 복수의 CCR이 배열된 것이고 1내지 복수개의 CCR마다에 변조제어가 가능하도록 구성되어 있다. CCR어레이(281)중 개개의 CCR에 대해서, 예를 들면 도 13(A)에 나타낸 광 셔터(262)를 이용한 변조제어를 행하는 것이면 1내지 복수의 CCR마다에 제어가능한 광셔터(262)를 배치하면 된다. 또ks 예를 들면 도 13(C)에 나타난 것같이 CCR의 거울면을 변화시키는 구성이면 각각의 CCR에 대해서 동일의 구성을 설치하고 그 제어는 1내지 복수의 CCR마다 행할 수 있다.

CCR어레이(281)의 입사(출사)측에 렌즈(282)가 설치되어 있고, CCR의 거울면 또는 그 부근에 조명측통신장치(201, 201 )로부터의 조명광이 대략 결상하도록 조정되어 있다. 이와 같은 구성에서는 예를 들면 조명측통신장치 (201,201 )에서의 발광광은 CCR어레이(281)중 각각 일부 CCR로밖에 입사하지 않는다. 그리고 CCR의 특성으로부터, 조명측통신장치(201)로부터의 조명광이 입사된 일부의 CCR은, 조명측통신장치(201)에 대해서 반사광을 되돌리고, 조명측통신장치(201 )에서의 조명광이 입사된 일부의 CCR은 조명측통신장치(201 )에 대해서 반사광을 되돌리게 된다. 이 때, 각각의 조명광이 입사한 CCR에 대해서 마찬가지로 변조제어를 행하면 상술한 도 15에서 설명한 바와 같이 동일의 데이터를 복수의 조명측통신장치(201, 201 )로 송신할 수 있다.

여기에서, 각각의 조명광이 입사한 CCR에 대해서 각각 다른 데이터에 기초해서 변조제어를 행하는 것도 가능해 진다. 즉, 조명측통신장치(201)에서 조명광이 입사되고, 조명측통신장치(201)에 대해서 반사광을 되돌리는 CCR에 대하여 제 1의 데이터에 기초해서 변조제어를 행하고 조명측통신장치(201 )에서 조명광이 입사되어서 조명측통신장치(201 )에 대해서 반사광을 되돌리는 CCR에 대해서 제 1의 데이터와 다른 제 2의 데이터에 기초해서 변조제어를 행하도록 제어할 수 있다. 이것에 의해서 조명측통신장치(201)에 대해서는 제 1의 데이터를 송신하고 조명측통신장치(201 )에 대해서는 제 2의 데이터를 송신할 수 있다. 이들 데이터는 병렬해서 송신하는 것이 가능하고 병렬전송을 행할 수 있다.

또한, 조명광이 입사하는 CCR의 특정에 대해서는, 미리결정해 놓는 것 외에, CCR과 함께 간단한 수광소자를 배치하거나, CCR 거울면에 수광소자를 조합하거나 혹은 단말측통신장치(202)의 수광부(221)로서 2차원 센서 및 렌즈계등으로 구성하고, 조명측통신장치의 위치를 특정하도록 구성할 수 있다. 물론 다른 방법이어도 상관없다.

이상 제 2의 실시형태로서 조명광을 반사해서 업링크에 이용하는 예를 보였다. 이 제 2 실시형태에서도 이상 제 1의 실시와 마찬가지로, 조명측통신장치(201)은 일반적으로 이용되고 있는 조명기구와 마찬가지로 설치할 수 있고, 단말측통신장치(202)에 대해서도 노트북과 PDA, 휴대전화등 휴대가능한 단말장치도 좋다. 또한 용도에 대해서도, 일반 사무실과 점포, 가정, 공공시설, 또한 전파에 의한 통신이 제한되는 이용환경, 예를 들면 병원과 열차내, 항공기, 우주선, 페이스메이커 사용자가 있는 환경등에서도 이용가능하고, 더욱이 옥내에 한하지 않고, 예를 들면 네온사인과 광고조명으로 이용하거나 교통시스템에서 차와 차사이 통신과 도로와 차간통신에 이용하는 등 여러 가지 용도에서의 이용도 가능하다.

또한, 이 제 2 실시형태에서도 상술한 제 1의 실시형태와 마찬가지의 각종의 형태가 가능하다. 도 8에 나타낸 조명측통신장치(201)에 있어서 수광부(213)의 구성이나, 도 9에 나타낸 단말측통신장치(202)에 있어서 발광부(222)의 구성을 적용할 수 있고 조명측통신장치(201)에서 송신하는 데이터 및 수신한 데이터에 대해서 전력선 통신을 이용하는 것도 가능하다. 물론 이것들 외에 각종의 변형이 가능한 것은 말할 것도 없다.

이와 같이, 종래 조명광통신에서는 다운링크만 광이었지만 본원 제 2 발명에 의하면 업링크도 광에 의해서 행할 수 있고 광에 의한 쌍방향통신이 가능해진다.

또한, 조명광을 반사해서 업링크에 이용할 수 있고 그 경우에는 대전력 조명광을 이용해서 고품질 통신을 할 수 있다. 게다가 CCR을 이용하는 것에 의해 트래킹이 불필요하고 간단한 구성으로 광에 의한 업링크를 실현할 수 있다.

[제 3의 발명]

다음으로, 본원 제 3의 발명에 대해서 설명한다. 조명광을 이용한 통신의 경우, 조명이 소등되면 통신을 할 수 없다고 하는 문제가 있다. 이 제 3의 발명에서는 적외선통신을 병용해서 소등시에도 통신을 할 수 있도록 한 구성을 나타내고 있다. 먼저, 이 본원 제 3의 발명에서 이용하고 있는 조명용 발광 다이오도(LED)에 대해서 일반적인 구성을 나타낸다.

도 25는 일반적인 백색 LED의 일례의 수성도이다. 도면중 (331), (341)은 LED소자, (332)는 적색 발광소자부, (333)은 녹색 발광소자부, (334)는 청색 발광소자부, (342)는 발광소자부, (343)은 형광제이다. 도 25(A)에 나타난 백색LED의 일례에서는 LED소자 (331)안에 적색광을 발광하는 적색 발광소자(332), 녹색광을 발광하는 녹색 발광소자부(333), 청색광을 발광하는 청색 발광소자부(334)를 나열해서 배치한 구성을 나타내고 있다. 각각의 발광소자부에서 발광된 적, 녹, 청의 광이 혼합되어서 백색광으로 인식되는 것이다.

또한, 도 25(B)에 나타난 백색LED의 일례에서는, LED소자(341)중에 청 또는 적외용 발광소자부(342)가 설치되어 있고, 이 발광소자부(342)주위에 형광제(343)가 형성되어 있다. 이 LED소자(341)은 형광등과 마찬가지로, 발광소자부(342)가 방사한 청색광 또는 적외광이 형광제(343)에 조사되면 형광제(343)가 백색광을 발광한다. 이것에 의해 백색광이 방출되어지게 된다.

이와 같은 LED소자 1개에서는 현재로는 조명에 이용하는 데에는 발광량이 적기 때문에, 통산은 복수개 모인 LED어레이로 이용하고 있다. 이후의 설명에서는 LED어레이를 LED로 칭하기로 한다. 이와 같은 LED어레이는 예를 들면 일부 교통신호나, 자동차후부램프, 전기스탠드, 풋램프등에 이용되고 있다. LED는 백열전구와 형광등등의 종래의 조명광원과 비교해서, 긴수명, 소형, 저소비전력으로 뛰어난 특징이 있고 장래의 조명광원으로서 유망시되고 있다.

또한, LED등의 발광소자는 여열시간이 불필요하기 때문에, 응답속도가 굉장히 빠르다고 하는 특성을 가진다. 이 빠른 응답속도 및 전기적으로 제어할 수 있는 것에 착안하여, LED를 이용한 조명광에 신호를 중첩해서, 신호전송기능을 가지게 하는 연구가 현재 행해지고 있다.

조명을 행하는 경우 조명기구를 천정과 벽면등에 넓게 설치하거나, 폴을 짓는 등에 의해 높은 위치에서 광을 조사하고, 어느 지역에 걸쳐서 그림자가 생기지 않도록하는 경우가 많다. 일반적으로 광을 포함한 무선통신에서는 물체의 그림자에는 신호강도가 저하해서 통신에 장해를 불러일으키는 섀도잉이 문제가 된다. 그러나 상술한 것 같이 조명은 그림자가 생기지 않도록 설치되는 경우가 많기 때문에, 조명을 통신으로 이용하는 것은, 섀도잉을 일으키지 않고 통신할 수 있는 것을 의미한다. 또 큰 조명전력을 이용할 수 있기 때문에 통신의 품질도 높게 유지할 수 있다는 이점이 있다.

그러나, 이 조명광통신은 조명광을 사용하고 있기 때문에 조명이 꺼져버리면 이용할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 물론, 조명이 불필요할 시에도 점등해 놓으면 되지만, 에너지절약 관점에서 불필요시에 점등해 놓은 것은 사용자 이해를 얻을 수 없는 경우도 있고, 예를 들면 야간등에는 점등해 놓지 않는 경우도 많다. 소등되어버리면 통신을 할 수 없게 되고 부재시와 야간 혹은 프로젝터를 이용하고 있을 경우에는 통신을 행할 수 없다고 하는 문제가 있다.

한편, 종래부터 적외선통신이 넓게 이용되어지고 있고 IrDA등의 규격화가 행해지고 있다. 적외광통신에서는 아이세이프등의 인체로의 영향이 염려되기 때문에 대전력에서의 통신을 행할 수 없다. 또한 광의 특성상 사용자등의 장해물이 존재하면 통신품질이 저하되는 섀도잉의 영향을 받기쉬운 특징을 가지고 있다. 이와 같이 이유에서 이용범위가 좁아지고 안정적으로 이용할 수 없는 경우가 있다.

이와 같은 문제에 대해서, 이하와 같은 구성에 의해서, 조명광과 적외광을 병용해서, 소등시등에도 이용가능한 통신장치를 실현하고 있다.

도 18은 본원 제 3의 발명의 조명광통신장치의 제 1의 실시형태를 나타내는 블록도이다. 도면중 (311)은 광변조부, (312) 내지 (314)는 스위치, (315)는 전력분배기, (316)은 조명부, (317)은 통신부, (321)은 정보단말, (322)는 수광부이다. 조명부(316)에는 발광에 의해 조명을 행하기 위한 광원이 설치되어 있다. 광원으로서는 백색LED소자 등과 같이 고속의 응답특성을 가지는 반도체발광소자가 이용되고 점멸 혹은 광량의 제어의 의해서 조명광통신이 가능하다. 또 통신부(317)는 같은 소자내에 구성할 수 있다. 물론 별개체로 구성해도 좋다.

광변조부(311) 및 전력분배기(315)는 본원 제 3의 발명의 변조수단에 대응하는 것으로, 데이터에 따라서 조명부(316)의 점멸 혹은 광량을 제어해서 조명광을 변조한다. 이 예에서는 광변조부(311)는 입력된 데이터를 소정 변조방식에 따라서 변조하고, 변조한 데이터를 전력파형에 중첩해서 스위치(313)을 통하여 전력분배기(315)로, 또한 스위치(314)를 통하여 통신부(317)로 입력하고 있다. 이것에 의해 조명부(316) 및 통신부(317)에 대한 ON/OFF제어와 광량제어를 행하는 것이 된다.

전력분배기(315)는 주로 조명부(316)에 대한 전력공급을 행한다. 이 때 광변조부(311)로부터 스위치(313)을 통하여 넘겨진 변조된 데이터가 중첩된 전력이 공급되는 경우, 그 전력을 조명부(316)에 공급한다.

스위치(313) 및 (314)는 본원 제 3의 발명의 전환수단을 구성하고 있고, 조명수단에 대한 점등 및 소등지시등의 외부에서의 지시에 따라서 각각의 스위치의 ON/OFF를 전환한다. 스위치(312)는 전력분배기(315)에 대한 전력공급의 ON/OFF를 전환하는 것으로, 조명점등 및 소등을 전환한다. 스위치(313)는 전력분배기(315)에 대해서 변조된 데이터를 공급할지 안할지를 전환하는 것으로, 조명부(316)에서 조명을 행하는 때에 그 조명광을 이용해서 데이터를 송신(조명광통신)할지 안할지를 전환하는 것이다. 스위치(314)는 통신부(317)에서 변조된 데이터를 공급할지 안할 지를 전환하는 것이다. 즉 스위치(312)와 스위치(313)는, 어는 것인가가 ON이 되던지, 혹은 양쪽모두 OFF가 되는 것이다.

도 19는, 스위치(312) 내지 (314)의 온오프에 의한 동작 일례의 설명도이다. 상술한 스위치(312) 내지 (314)의 온오프에 의해서 스위치(312)가 ON, 스위치(313)가 OFF의 경우, 스위치(314)가 ON이면 도 19①에서 나타낸 것처럼 조명부(316)에서 조명을 행하면서 통신부(317)에 의한 통신을 행한다. 또한, 도 19에서는 통신부(317)에 의한 통신으로서 적외광통신을 행하는 것으로서 「적외광통신」으로 기재하고 있지만, 통신부(317)에 의한 통신은 이것에 한정되는 것은 아니다. 스위치(312), (313)의 설정이 같은 경우에 스위치가 OFF이면, 도 19②에 나타내듯이 조명만 행해지고, 통신은 행해지지 않는다. 이 경우의 조명광은 통신에는 이용되지 않는다. 스위치(312)가 OFF, 스위치(313)가 ON인 경우, 스위치(314)가 ON이면, 도 19③에 나타내듯이 조명부(316)에 의한 조명을 행하면서 그 조명광에 의해서 통신을 행함과 함께 통신부(317)에서도 같은 데이터의 통신이 행해진다. 같은 장소에서 스위치(314)가 OFF이면, 도19④에서 나타내듯이 조명부(316)에 의한 조명과 그 조명광에 의한 통신이 행해진다. 스위치(312), 스위치(313) 함께 OFF인 경우에는 조명부(316)은 이용되지 않고, 스위치(314)가 ON이면 도 19⑤에 나타내듯이 통신부 (317)에 의한 통신이 행해지고, 스위치(314)가 OFF이면 도 19⑥에 나타낸 바와 같이 조명 및 통신과 함께 행해지지 않는다.

예를 들면 조명을 필요로 하고 있는 때에 통신을 행하는 경우에는, 도 19①에 나타내듯이 스위치(312)를 ON, 스위치(313)를 OFF, 스위치(314)을 ON으로 하던지, 도 19③,④에 나타내듯이 스위치(312)를 OFF, 스위치(313)를 ON, 스위치(314)를 ON또는 OFF로 하면, 통신부(317)에 의한 통신 또는 조명부(316)에 의한 조명광을 이용한 통신을 행할 수 있다. 또한 조명이 불필요한 경우에는, 도 19⑤에 나타내듯이 스위치(312), 스위치(317)에 의한 통신을 행할 수 있다.

이와 같이, 조명을 이용하는 때에는 조명광을 이용한 통신이 가능한 것과 함께 조명을 소등한 경우에라도, 통신이 가능해진다. 상술한 바와 같이 통신부(317)의 통신방식으로서 적외광통신을 채용하고 있는 경우, 적외광은 눈에 보이지 않기 때문에 통신을 행하고 있어도 인간에게는 밝기가 감지되지 않고, 따라서 조명은 소등된 상태에서 통신을 행할 수 있다.

도 20은 본원 제 3의 발명의 조명광통신장치에 이용하기에 적합한 본원 제 3의 발명 조명소자의 일례를 나타내는 모식도, 도 21은 본원 제 3의 발명의 조명소자의 일례의 본원 제 3의 발명의 조명광통신장치로의 적용례 설명도이다. 도면중 도 25와 동일의 부분에는 같은 부호를 부여하고 중복되는 설명은 생략한다. (335)는 적외광발광소자부이다. 도 25에도 나타냈듯이, 일반 조명용 LED는, 당연하지만 가시광만을 발광하고 적외광은 발광하지 않는다. 그 때문에, 상술한 바와 같이 통신부(317)에서 적외광통신을 행하는 경우에는, 통신부(317)로서 별도로, 적외광LED를 설치할 필요가 있다. 물론, 조명부(316)와 통신부(317)에서 이용하는 LED를 각각 설치해도 좋지만, 양자는 유사한 구조를 가지고 있고, 일체적으로 구성하는 것이 가능하다. 이 하나의 예를 도 20에 나타내고 있다.

도 2O에 나타낸 예는, 도 25(A)에 나타낸 바와 같이 적, 녹, 청의 3색광을 발광해서 백색광이 되는 LED에, 적외광발광소자부(335)을 설치한 것이다. 이와 같이 적외광 발광소자부(335)를 설치해도 팩키지의 크기는 거의 일반의 LED와 다르지 않고, 폭 수mm, 높이도 수mm 정도이다.

이와 같은 조명소자를 조명광통신장치에 적용하는 경우에는 도 21에 나타낸 바와 같이 적색 발광소자부(332), 적색 발광소자부(333), 청색 발광소자부(334)의 배선을 전력분배기(315)에 접속해서 조명시 전력공급, 및 조명광통신시에는 변조된 전력공급을 받는다. 또한, 적외광발광소자부(335)는 스위치(314)를 통하여 광변조 부(311)에 접속해서 스위치(314)가 폐쇄되어 있는 경우에 광변조부(311)에서 변조구동되도록 구성할 수 있다. 또한, 공통의 전구는 광변조부(311)과 전력분배기(315)등과 함께 접지되어 있으면 좋다.

통상의 조명에는 적색 발광소자부(332), 녹색 발광소자부(333), 청색 발광소자부(334)를 발광시켜서 3색의 광에 의해서 시각적으로 백색의 조명광을 발광한다. 이 조명광을 고속으로 변조하는 것에 의해서 조명광통신이 가능하다. 또한, 적외광발광소자부(335)는 발광시켜도 시각적으로는 보이지 않지만 발광광을 고속으로 변조하는 것으로 적외광에 의한 무선통신이 가능해진다.

상술한 바와 같이 스위치(312) 내지 (314)을 바꾸는 것에 의해서, 적색 발광소자부(332), 녹색 발광소자부(333), 청색 발광소자부(334)를 고속으로 변조한 조명광통신과, 적외광발광소자부(335)를 고속으로 변조한 적외선 통신등을 적절히 전환하여 이용할 수 있다. 예를 들면 조명이 필요하고 거기에다 통신도 필요한 경우는 적색 발광소자부(332), 녹색 발광소자부(333), 청색 발광소자부(334)을 발광시킴으로써 고속으로 변조해서 정보를 송신한다. 이것에 의해, 조명에 요구되는 광파워를 통신에도 이용할 수 있으므로 고속에서 고품질의 통신이 가능해 진다. 또한 조명은 불필요하지만, 통신이 필요한 경우에는 적외광발광소자의 경우는 적외광이 시각적으로 보이지 않기 때문에 소등되는 상태에서 통신을 행할 수 있다. 또 통산은 소등시에는 사람이 없는 경우가 많고 아이세이프등의 인체로의 영향도 경감할 수 있다.

물론 조명을 행하는 때에도 적외광발광소자부(335)을 변조구동해서, 적외광 을 사용한 통신을 해도 좋다. 이 경우 수신측에서는 항상 적외광만을 수신하면 좋고 복수파장에 대응하지 않고 끝나기 때문에 구성을 간단화할 수 있다.

또는, 조명을 행할 때에 적색 발광소자부(332), 녹색 발광소자부(333), 청색 발광소자부(334)를 변조구동함과 함께 적외광발광소자부(335)도 변조구동하고 조명광과 함께 적외광을 이용해서 통신을 행할 수 있다. 이 경우 모든 힘을 이용할 수 있기 때문에, 상술의 각 방식보다도 고속 고품질의 통신이 가능하다.

또한, 도 20에서 나타낸 구성에서는 적색 발광소자부(332), 녹색 발광소자부 (333), 청색 발광소자부(334), 적외광발광소자부(335)가 각각 독립해서 구동가능하기 때문에 파장을 나누면 복수의 정보를 동시에 송신할 수 있다.

도 22는 본원의 제 3의 발명의 조명광통신장치에 이용하기에 적합한 본원 제 3의 발명 조명소자의 다른 예를 나타내는 모식도, 도 23은 본원 제 3의 발명 조명소자의 다른 예인 본원 제 3의 발명 조명광통신장치로의 적용예의 설명도이다. 도중 도25와 동일의 부분에는 같은 부호를 부쳐서 중복되는 설명을 생략한다. (344)는 적외광발광소자부이다. 도 22에 나타낸 예는 도 25(B)에 나타낸 구성의 LED소자(341)중에 적외광발광소자부(344)를 설치한 것이다. 이와 같은 조명소자를 조명광통신장치에 적용하는 경우에는, 도 23에 나타낸 바와 같이 발광소자부(342)의 배선을 전력분배기(315)에 접속해서 조명시 전력공급 및 조명광통신시에는 변조된 전력공급을 받는다. 또한, 적외광발광소자부(335)는 스위치(314)을 통하여 광변조부(311)에 접속하고, 스위치(314)가 폐쇄되어 있는 경우에 광변조부(311)에서 변조구동되어지도록 구성할 수 있다. 또한, 공통의 전극은 광변조부(311)나 전 력분배기(315)등과 함께 접지되어 있으면 된다.

통상의 조명시에는, 발광소자부(342)가 방사한 청색광 또는 자외광이 형광제(343)에 조사되는 것에 의해서 백색광을 발광한다. 이 때 발광소자부(342)을 고속으로 변조구동하는 것에 의해서 조명광을 통신으로 이용할 수 있다. 또한 적외광발광소자부(344)를 변조구동하는 것에 의해서 시각적으로는 보이지 않지만 적외광에 의한 무선통신이 가능해 진다.

도 20에 나타낸 예와 마찬가지로, 예를 들면 조명이 필요하고 거기에다 통신도 필요한 경우는, 발광소자부(342)를 변조구동해서 정보를 송신한다. 이것에 의해 조명에 요구되는 광파워를 통신에도 이용할 수 있으므로 고속에서 고품질의 통신이 가능해진다. 또한, 조명은 불필요하지만 통신이 필요한 경우에는, 적외광발광소자부(344)를 변조구동하고 적외광을 발광시키는 것에 의해 통신을 한다. 이 경우는 적외광이 시각적으로 보이지 않기 때문에 소등되어 있는 상태에서 통신을 행할 수 있다. 또한, 통산은 소등시에는 사람이 없는 경우가 많고 아이세프등의 인체로의 영향도 경감할 수 있다.

물론, 도 20에 나타난 예와 마찬가지로 조명을 행하는 때에도 적외광발광소자부(344)를 변조구동해서 적외광을 사용한 통신을 하거나 발광소자부(342)와 적외광발광소자부(344) 양쪽을 변조구동해도 좋다. 즉 도 22에 나타낸 구성에서는 발광소자부(342)와 적외광발광소자부(344)를 별도로 구동해서 다른 데이터를 병행해서 송신하는 것이 가능하지만 조명광의 적, 녹, 청이 파장마다 다른 데이터를 보낼 수는 없다.

도 24는 본원 제 3의 발명 조명광통신장치인 제 2의 실시형태를 나타내는 블록도이다. 도면중의 부호는 도 18과 동일하다. 상술한 제 1실시형태에서는 조명을 소등한 상태에서 통신을 행하는 경우에는, 별도 설치한 통신부(317)에 의해서 행해지고 있다. 이 제 2의 실시형태에서는 통신부(317)을 설치하지 않고 소등시에도 조명부(316)에서 행하는 예를 나타낸다.

이 예에서는, 스위치 (312)는 조명 점등 및 소등을 전환하기 위해서 이용되고 또한 스위치(313)은 통신을 할지 안할지를 전한하기 위해서 이용된다.

전력분배기(315)는, 스위치(312) 및 스위치(313)의 온오프에 따라서 조명부 (316)을 구동하고, 통신을 행하는 때에는 점등시에는 조명부(316)에 대해서 조명을 행하는 것에 충분한 전력을 공급하면서 송신해야할 정보에 따른 변조제어를 행하고, 소등시에는 송신해야할 정보에 따른 변조제어를 행하고 조명부(316)을 통신에 필요한 만큼의 점멸을 행하게 한다.

예를 들면 스위치(312) 및 스위치(313)이 폐쇄되어 있는 경우에는 조명부 (316)을 조명상태에서 변조하고, 조명광통신을 실현한다. 또한 스위치(312)가 개방되어 있고 스위치(313)이 폐쇄 되어 있는 경우에는, 광변조부(311)에 의한 변조신호에 따라서 조명부(316)을 구동하고 송신하는 정보에 따라서 조명부(316)을 극히 단시간 발광시켜서 통신을 행한다. 극히 단시간의 발광이면 시각적으로는 감지되지 않는다. 그 때문에 실제로는 발광시켜 있어도 인간의 눈에는 소등되어 있는 것처럼 보이기 때문에 소등시에도 통신을 행할 수 있다. 또한, 스위치(312)가 폐쇄되고, 스위치(313)가 개방되어져 있는 경우는 통상의 조명을 행하고 스위치 (312, 313)모두 개방되어 있는 경우에는 소등하는 것과 함께 통신도 행할 수 없다.

이와 같이 소등시에는 조명부(316)을 연속점등시키지 않고 정보에 따라서 극히 단시간 발광시키도록 제어하는 것에 의해 인간의 눈에는 소등된 상태에서 조명부(316)을 이용해서 가시광에 의한 통신을 행할 수 있다. 상술한 바와 같이 극히 단시간 발광에 의한 통신외에 통신이 가능한 정도의 약한 강도에서 조명(316)을 발광시켜서 통신을 행할 수도 있다. 이 경우, 완전히 소등되는 것은 아니지만, 예를 들면 보안전구 정도의 광량이면 소등시에도 허가되는 경우도 많다고 생각된다.

이와 같이, 본원 제 3의 발명에 의하면 소등시에도 통신이 가능한 조명광통신장치를 제공하는 것과 함께 그와 같은 조명광통신장치에 이용하기에 적합한 조명소자를 제공할 수 있다.

조명설비의 경우, 24시간 항상 이용되는 경우도 있지만, 경우에 따라서는 부재시와 주위에 태양광이 있는 경우 혹은 프로젝터를 이용할 때등에서는 소등하는 때도 있다. 이러한 경우에 조명광만으로 정보전송하려고 하면 정보가 흐를때에 조명도 점등되어있지 않으면 않되므로 문제가 있다. 본원 제 3의 발명에서는 소등시에 적외광통신을 이용하거나 혹은 단시간 또는 약한 광 강도에 의한 통신을 행하는 것에 의해서 소등시에도 통신을 가능하게 하고 있다.

또한, 적외광통신을 이용하는 경우에는, 조명용 발광소자와 적외광 발광소자를 하나로 묶은 발광소자를 제공하는 것에 의해서 상술한 바와 같이 소등시에는 적외광을 이용한 통신을 가능케 한다. 또한 가시광으로부터 적외선까지의 광을 일체화된 소자에 의해서 발광할 수 있고 장치구성을 소형화하는 것이 가능하다. 다시 말해 조명은 조명, 적외선통신은 적외선통신으로, 별개의 시스템으로 하지 않고 일체화된 조명소자에 의한 새로운 콤팩트적인 시스템 구축이 가능하다. 시점을 바꾸면, 종래부터 적외광을 이용한 무선정보전송은 알려져 있지만 조명과는 무관하게 시스템이 구축되었다. 다시 말해서 조명과 별개로 천정등에, 송수신기가 설치되고 있다. 그 때문에 천정이 넓은 범위에 설치가 어렵고, 섀도잉의 영향등으로 이용에 지장이 있는 경우가 많다. 그러나, 본원 제 3의 발명 조명소자를 이용하는 것에 의해서, 쉽게 적외광통신시스템과 조명시스템을 일체화 할 수 있다. 조명은 천정등에 넓은 범위에서 설치되므로 정보전송에도 광범위하게 설치하기 쉬워지고 섀도잉의 영향도 감소하고 적외광에 의한 무선통신을 안정적으로 이용할 수 있게 된다.

[제4의 발명]

먼저, 본원 제 4의 발명에 대해서 설명한다. 상술의 제 1내지 제 3의 발명에서는 조명기구에서 직접 발광되는 조명광을 이용해서 통신을 행하는 예를 나타냈다. 이 본원 제 4의 발명에서는 광파이버를 이용해서 조명 및 통신을 행하는 장소까지 정보에 의해 변조된 조명광을 닿도록 구성한 예를 나타낸다.

도 32는 종래의 광파이버를 이용한 조명장치 일례의 설명도이다. 도면중, (401)은 광원, (402)는 광파이버이다. 종래의 광파이버(402)를 이용한 조명기구는, 도 32에 나타낸 바와 같이 광파이버(402)의 일단에서 할로겐램프, LED, 레이저등의 광원(401)에서 방사된 광을 입사하고, 다른 한편의 단에서 광을 공간으로 방출시킨다. 이 방출된 광을 조명으로서 이용하고 있다.

이 방식에서는 광을 광파이버(402)의 일단이라는 점광원에서 발해져서 도 직 진성이 좋은 광이 방사되어지기 때문에 좁은 시야각에서 다량의 광이 방출된다. 그 때문에, 눈으로서 광파이버(402)의 단부를 직시하는 경우, 꽤 눈부신 것이 된다. 또한 넓은 범위를 조명할 수 없다는 결점이 있다. 그 때문에 광파이버 (402)의 출사단에 확장판을 설치해 광파이버(402)의 단부에서 방사되는 광을 확산시키고 어느 정도 넓은 범위에 광을 방사함과 함께 눈부심을 절감하는 것도 행해지고 있다.

한편, 고속통신기술의 진보와 함께 광을 이용한 실내무선통신기술이 이용되게 되었다. 특히 적외선을 이용한 LAN은, 사무실등에 한하지 않고 가정등에도 보급되어 오고 있다. 그러나 적외선LAN은, 그것을 이용하기 위해서 일부러 천정에 액세스포인트로 되는 송수신기를 설치할 필요가 있다. 또 그 액세스포인트에서 단말까지 사이에 장해물이 있으면 일반적으로는 송수신이 불가능하게 된다. 게다가 아이세이프등의 인체로의 영향으로부터 전력을 억제할 필요가 있고 고속으로 고품질의 통신을 행할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

이와 같은 문제를 해결하는 통신방식으로서 조명광을 이용한 통신방식이 고안되었고 본원 제 4의 발명에서는 광파이버를 이용해서 조명 및 통신을 행하는 구성에 대해서 나타내고 있다.

도 26은 본원 제 4의 발명의 제 1의 실시형태를 나타내는 개념도이다. 도면중(411)은 광원제어부, (412)는 광원, (413)은 광파이버, (414)는 광산란체, (415)는 반사판, (421)은 수신기, (422)는 수광부, (423)은 복조부이다. 광원(412)은 조명용 광을 방사하는 것으로, 예를 들면 LED와 레져다이오도등 고속의 응답특성을 가지는 소자가 이용된다.

광원제어부(411)는 송신해야할 정보에 의해 광원 (412)의 점멸 또는 광량을 제어한다. 이것에 의해서 광원(412)에서 변조광을 방사시킨다.

광파이버(413)는 광원(412)으로부터의 광을 일단에서 타단으로 유통시킨다. 광파이버(413)의 종류로서는 글래스파이버와 플라스틱 광파이버(POF)의 양쪽을 이용할 수 있다. 양자를 비교하는 경우 POF의 쪽이 단위단면적당 광에저너지 밀도가 글래스파이버와 비교해서 낮다. 따라서, 보다 높은 파워의 광에너지를 보낼 수 있다. 또한, POF는 글래스파이버와 비교해서 접속이 용이하고 유연성이 있다.

광산란체(414)는 광파이버(413)의 단부에 설치되어 있고, 광파이버(413)을 도통하여 온 광을 산란방사한다. 광산란체(414)로서는, 고휘도광산란 폴리머유도체를 이용할 수 있다. 고휘도광산란 폴리머유도체는, 예를 들면 포토닉스폴리머중에 미크론급의 불균일 구조를 형성시킨 고휘도광산란 유도체(HSOT)폴리머로 구성할 수 있고, 조명기구로서 고효율적인 가시광의 산란체가 된다. 광파이버(413)로서 POF를 이용한 경우 광산란체(414)와 광파이버(413)가 플라스틱으로 구성되기 때문에, 양자의 일체화가 가능하다. 예를 들면 양자를 별도로 제조해서 일체화하는 것 외에 제조시의 첨가제와 제조조건등을 조정하는 것에 의해서 일체적으로 제조하는 것도 가능하다. 광산란체(414)의 형상은 임의적으로서, 예를 들면 도 26에는 반구형의 형상으로서, 그 중심에 광파이버(413)단부를 접속하고 있다

반사판(415)은 광산찬체(414)와 대항하는 면이 거울면에 의해서 구성되어 있고, 광산란체(414)의 상부에서 산란광을 다시 광산란체(414)로 되돌리고, 광산란체(414)의 하부로부터의 산란광을 증가시키고 있다. 이 반사판(415)은 별도 부재로 설치되는 것 외에, 반사시키는 면에 반사재료를 도포하거나 증착시키는 등에 의해서 반사면을 형성시켜도 좋다. 즉 본예에서는 도 26에서 보인 반구형상의 광산란체(414)를 이용해서, 예를 들면 실내의 천정등에서 조명을 행하는 경우를 상정하고 있다. 이와 같은 경우 반구 평면부분은 천정측이 되고, 이 면에서의 산란광의 방사는 불필요하기 때문에, 광산란체(414)의 평면부분에 반사판(415)를 설치해서 조명효율을 향상시키고 있다. 그러나 조명의 형태와 조명효율을 향상시킬 필요가 없는 경우에는 이 반사판(415)를 설치하지 않고 구성할 수도 있다.

수신기(421)는 상술한 바와 같이 광파이버(413)을 통해서 광산란체(414)에서 방출된, 변조된 산란광을 수광해서, 보내온 정보를 수신한다. 그를 위한 구성으로서, 수광부(422) 및 복조부(423)등을 포함하여 구성되어 있다. 수광부(422)는, 광파이버(413)를 통하여 광산란체(414)로부터 방사된, 변조된 산란광을 수광하여 전기신호로 변환하고, 복조부(423)으로 보낸다. 복조부(423)에서는 수광부(422)에서 수광한 광량에 따라서 전기신호를 복조하고 원래의 정보를 꺼낸다. 이것에 의해서 보내져 온 정보를 수신할 수 있다.

상술한 본원 제 4의 발명 제 1의 실시형태에 있어서 동작 일례에 대해서 설명한다. 본원 제 4의 설명에서는 정보를 보내지 않는 경우는 그대로 조명장치로서 이용할 수 있다. 즉, 광원(412)에서 방사된 광을 광파이버(413)에 입사시켜서 광파이버(413)을 유통해서 광산란체(414)로 입사한다. 광산란체(414)에서는 광파이버(413)에서 입사된 광을 산란하고 산란광을 방사한다. 또한, 반구형상의 상부평 면에서 방사된 광은 반사판(415)에 의해 반사되어 다시 광산란체(414)로 입사되고, 산란방사된다. 이렇하여 광산란체(414)에 의해서 산란되고 방사된 방사광을 조명광으로서 이용하면 좋다.

이와 같이 조명장치로서 이용하고 있는 경우에도, 광파이버(413)의 출사단에 광산란체(414)가 설치되고, 광파이버(413)을 통해 온 광은 산란광으로서 방사된진다. 그 때문에, 단위면적당 휘도는 광파이버(413)단으로부터 직접 조사하는 방법등과 비교해서 낮아진다. 따라서 직시해도 그만큼의 눈부심은 느끼지 않는다. 또한, 광산란체(414)에 의해서 넓은 범위를 조명할 수 있다.

또한, 광산란체(414)와 광파이버(413)을 일체화해서 구성한 경우, 실내에는 광산란체(414)를 설치하는 뿐만이 아니라 종래 조명기구와 같이 대형기구를 설치할 필요가 없게 된다. 또한, 광원(412)는 어디에 존재해도, 광을 광파이버(413)에서 보내면 되기 때문에, 종래 조명기구와 같이 실내에 광원을 설치하지 않아도 된다. 따라서, 예를 들면 전기쇼트등이 문제가 되는 장소에서 이용하는 경우는 별실에 광원(412)를 설치하고 당해 장소까지 광파이버(413)을 부설하고 조명으로서 이용하는 것도 가능하다. 이것에 의해서 누전이나 쇼트등의 문제는 발생하지 않고 안전하게 조명할 수 있다.

정보를 송신하는 때에는, 그 송신해야할 정보를 광원제어부(411)에 부여한다. 광원 제어부(411)는, 수취된 송신해야할 정보에 의해 광원(412)의 점멸 또는 광량을 제어하고, 이것에 의해서 송신해야할 정보에 따라서 변조된 광이 광원(412)에서 방사된다. 상술한 조명의 경우와 마찬가지로, 광원(412)에서 방사 된 변조광은 광파이버(413)으로 입사되고 광파이버(413)을 유통해서 광산란체(414)로 입사된다. 광산란체(414)에서는 광파이버(413)에서 입사된 변조광을 산란하고 산란광을 방사한다. 광산란체(414)에서 산란이 일어나도 변조시의 주파수가 광의 주파수와 비교해서 낮으면 영향을 받는 경우는 없다. 따라서 변조된 산란광이 광산란체(414)에서 방사되어는 것이된다.

또한, 상술한 바와 같이 광원(412)로서 고속응답특성을 가지는 소자를 이용하고 있으므로, 광원제어부(411)에 의한 고속의 점멸 또는 광량제어가 가능하고, 광산란체(414)로부터 방사되는 변조된 산란광도, 고속으로 점멸 또는 광량변동하게 된다. 그러나 점멸 또는 광량변동이 행해져도 그것이 고속이면 사람의 눈에는 점멸과 광량의 변동은 감지 되지 않고, 거의 일정한 광량을 비추고 있는 듯이 보인다. 따라서 광산란체(414)에서 방사되는 산란광은 변조되어도 그대로 조명광으로서 이용할 수 있다. 정보를 수신하는 경우에는 광산란체(414)에서 방사된 변조된 산란광을 수신기(421)의 수광부(422)에 의해서 수광하면 된다. 수광부(422)에서 수광된 광은 전기신호로 변환되어서 복조부(423)로 전해지게 된다. 그리고 복조부(423)에서 복조하는 것으로 정보를 습득할 수 있다.

이와 같이 하여, 조명을 행하는 것과 함께 정보의 전송을 행할 수 있다. 종래의 광파이버를 이용한 통신에서는 수신기까지 광파이버를 끌어들일 필요가 있고 수신기를 이동시키는 것은 곤란하다. 그러나 본원 제 4의 발명에서는 조명광이 수신할 수 있는 장소이면 어디라도 정보를 받아들일 수 있다. 또한 광파이버와 직접 접속될 필요가 없기 때문에 수신기가 이동가능하다. 예를 들면 휴대단말에 수신기(421)를 맞추어 이용하는 것도 가능하다. 또한 기존의 적외선통신과 무선통신등의 경우에는 조명기구와는 별도로 전용송신기를 설치할 필요가 있었다. 그러나 본원 제 4의 발명에서는 통상 실내에 설치된 조명기구로서 광산란체(414)를 설치하고, 전선대신에 광파이버(413)을 시설하는 것에 의해서 조명과 함께 통신을 할 수 가 있다.

또한, 광산란체(414)에 의해서 산란광을 방출하기 때문에, 조명범위를 넓게 할 수 있기에 통신가능한 범위도 넓게 가능하다. 게다가 조명을 행하기 위해서 수와트에서 수십와트정도의 높은 파워가 필요되지만 그 파워를 통신에 이용할 수 있기에 고속 고품질의 통신을 행하는 것이 가능하다.

도 27은 본원 제 4의 발명의 제 1의 실시형태에 있어서 제 1의 변형예를 나타내는 개념도이다. 도면중의 부호는 도 26과 동일하고 중복되는 설명을 생략한다. 상술한 바와 같은 구성에서는 수신기(421)가 조명광을 수광할 수 있으면 통신을 이용할 수 있으므로, 광산란체(414)의 형상등은 임의이고, 여러 종의 형상의 것을 이용할 수 있다. 이 제 1의 변형예에서는, 일예로서, 평판상의 광산란체(414)를 이용한 예를 보이고 있다. 즉 광산란체(414)가 평판상인 것을 제외하고는 구성 및 동작 모두 상술한바와 동일하다.

이와 같은 평판상의 광산란체(414)를 이용하는 것에 의해서, 광파이버(413)로부터 광산란체(414)를 이용하는 것에 의해서 광파이버(413)에서 광산란체(414)로 입사된 광은 수평방향으로 산란되어 감과 함께 수직방향으로 산란된 광이 평면에서 방사된다. 이 평면으로부터 방사된 산란광을 조명광으로 이용하는 것으로 이차원 상의 조명광원으로서 이용하는 것이 가능하게 된다. 이것으로 광산란체(414)의 두께 정도라고 하는 대단히 박형의 조명장치를 실현할 수 있다.

또한, 산란광의 방사가 불필요한 면이 있는 경우에는, 그 면에 도 26에 나타낸 반사판(415) 또는 반사판(415)에 상당하는 반사면을 형성해도 된다. 도 27에 나타낸 예에서는 평판상의 광산란체(414)의 상면에 반사판(415)를 설치한 예를 나타내고 있다. 이 반사판(415)에 의해서 광산란체(414)의 상면에서 방사된 산란광을 다시 광산란체(414)로 되돌리고 조명효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 광파이버(413)을 통해 온 광은 직진성이 있고, 한 장의 광산란체(414)만으로는 충분한 산란을 행할 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 경우에는 복수장의 광산란체(414)를 겹쳐서 이용하면 좋다. 이것에 의해서 산란각이 증가하고 보다 넓은 각도범위에 의해서 균일의 산란광을 방사할 수 있게 된다. 또한 광산란체(414)의 광파이버(413)과의 접속면과 대항하는 면에 반사판을 설치하고, 직진해오는 광을 반사해서 방향을 바꾸고, 충분한 산란을 행하게 할 수 있다. 또는, 산란체(414)의 복수방향에서 복수의 광파이버에 의해 광을 입사하는 것에 의해서도 충분한 산란을 얻을 수 있다.

도 28은, 본원 제 4의 발명 제 1의 실시형태에 있어서 제 2의 변형예를 나타내는 개념도이다. 도면중 부호는 도 26과 동일하고 중복되는 설명은 생략한다. (416)은 형광체이다. 이 제 2의 변형예에서는 광원(412)으로서 자외선 혹은 청색의 LED 혹은 레이저다이오드를 이용한다. 또한 광산란체(414)에는 형광체(416)를 혼입해 놓는다.

광원(412)에서 방사되는 자외선 또는 청색광은 광파이버(413)를 통해 광산란체(414)로 입사한다. 그러면 형광등등과 마찬가지로 입사한 자외선 또는 청색광에 의해 광산란체(414)내의 형광체(416)가 여기되어서 백색광이 방출된다. 이 백색광이 광산란체(414)에서 방사된다. 이 광산란체(414)에서 방사된 광을 조명광으로서 이용하고 조명을 행할 수 있다. 또 광원(412)를 송신해야 할 정보에 따라서 점멸 또는 광량제어하는 것에 의해서 광원(412)에서 변조된 자외선 또는 청색광을 방사시키면, 광산란체(414)에서 변조된 백색광이 방사되므로, 이것을 수신기(421)의 수광부(422)에서 수광하면 정보의 전송을 행할 수 있다.

또한, 이 경우의 광산란체(414)는 도 28에 나타낸 반구형상에 한하지 않고 도 27에 나타낸 것과 같은 평판상등 여러종의 형태가 가능하다.

도 29는 본원 제 4의 발명의 제 2의 실시형태를 나타내는 개념도이다. 도면중의 부호는 도 26과 동일하고 중복되는 설명은 생략한다. 이 제 2의 실시형태에서는 복수개의 광파이버(413)을 하나의 광산란체(414)로 접속하고 각각의 광파이버(413)에 대해서 각각 다른 파장의 광을 유통시키는 예를 나타내고 있다. 도 29에 나타낸 예에서는 광원(412)로서 적, 녹, 청의 광원을 이용하고 3개의 광파이버(413)의 각각에 각광원(412)에서 방사된 색의 광을 입사하고 있다.

각각의 광파이버(413)에 입사된 적, 녹, 청의 광은 각각 광파이버(413)을 통해 광산란체(414)로 입사된다. 광산란체(414)로 입사된 각각색광은 광산란체(414)안에서 산란되어지는 것으로 혼합되어 백색광으로 되어 방사된다. 따라서 광산란체(414)에서 방사되는 광을 조명광으로서 이용하는 경우 백색광원으로서 이용할 수 있다. 물론, 백색광원으로서 이용되는 것 외에, 각각 색광의 강도를 조정하는 것으로 임의의 색의 조명광을 만들어 낼 수 있다.

통신을 행하는 때에는, 이들 복수의 광원(412)를 동시에 구동제어하는 외에, 일부만을 구동제어하는 것으로도 실현가능하다. 도 29에 나타낸 예에서는 적색의 광을 발광하는 LED 또는 레이저 다이오드만을 구동제어하고, 다른 녹색, 청색의 LED 또는 레이저 다이오드에 대해서는 구동제어를 행하지 않는 예를 나타내고 있다. 이와 같이 하면 적색광만이 변조되어서 다른 색광은 변조되지 않게 된다. 예를 들면 수신기(421)의 수광부(422)의 감도가 적색이나 적외로 피크를 가지는 경우 등은 이와 같은 구성이 유효하다.

이와 같이 일부 색광에 대해서 변조한 경우 수신기(421)에서는 그 변조된 광성분을 수광해서 복조하는 것도 바람직하다. 예를 들면 도 29에 나타낸 예와 같이 적색광에 대해서 변조를 행한 경우, 적색광을 투과하는 필터를 설치하거나, 적색광에 높은 수광강도를 가지는 수광부(422)를 이용하거나, 프리즘을 이용해서 적색광을 분광하는 등 여러 가지 공지의 방법에 의해서 적색광을 선택적으로 수광하고, 복조부(423)로 복조하면 보다 확실히 정보를 수신할 수 있다.

또한, 복수본의 광파이버(413)에 보내어 통하는 광은 임의이고, 상술한 바와 같은 적, 녹, 청의 광에 한한 것이 아니고, 그 광의 강도도 자유롭게 변경가능하다. 예를 들면 모두 같은 색으로 하고, 광량을 증가시키는 것도 가능하다. 또한 상술한 바와 같이 적, 녹, 청의 광원(412)를 이용하는 경우, 한개의 광파이버(413)에 3색의 광을 입사시키도록 구성해도 된다. 또한 정보를 송신하는 때에 변조하는 광의 색도 적색에 한한 것이 아닌 다른 1색이상의 광에 대해서 변조하면 된다.

또한, 도 29에 나타낸 구성에서 각각의 광원(412)를, 각각 다른 정보에 따라서 개별적으로 구동제어하고 복수의 정보를 송신할 수 있다. 즉, 적색광에 의해서 정보 1를 송신하고, 적색광에 의해 정보 2를 송신하고 청색광에 의해 정보 3을 송신한다고 하는 것이 가능하다. 이 경우도 수신기(421)측에서 수광하는 광의 색을 선택하면, 선택한 광색에 의해서 송신되어 온 정보를 수신할 수 있다.

또한, 예를 들면 조명용 광을 보내어 통하는 1내지 복수의 광파이버(413)이외에, 정보송신용 광파이버를 설치하고, 당해 광파이버에 대응하는 광원을 제어해서 정보를 송신하도록 구성할 수 있다. 이 경우, 예를 들면 백색광원을 이용하는 것에 의해서 조명광색을 바꾸지 않고 정보를 송신할 수 있다. 또한, 예를 들면 적외광을 이용하는 것에 의해서, 적외선에 의한 정보송신도 가능하다.

도 30은 본원 제 4의 발명의 제 2의 실시형태의 변형예를 나타내는 개략구성도이다. 일부의 색의 광만으로 변조를 행하는 경우, 예를 들면 도 30에 나타낸 바와 같이, 구동제어부(411)에 의해서 구동제어를 행하는 광원(412)에 대해서 광파이버(413)을 통해 광산란체(414)에 변조광을 공급하고, 그 밖의 색을 발광하는 광원(412)에 대해서는 발광광을 광산란체(414)로 직접 입사시키는 구성도 가능하다. 이 경우에도, 광산란체(414)내애서 입사된 색광이 혼합되어 합성되고 조명광으로서 이용할 수 있다. 그와 함께 특정색광에 대해서는 변조되어져 있고 이 광성분을 수신기(421)의 수광부(422)로 수광하고 복조부(423)에서 복조하는 것에 의해서 정보를 수신할 수 있다. 도 30에서 적색광으로 변조를 행한 예를 나타내고 있지만, 이것에 한하지 않고, 청, 녹색광으로 변조를 행해도 좋고, 또한 3색중 어떤 2색으로 변조를 행해도 된다.

도 31은 본원 제 4의 발명 응용예의 설명도이다. 이 예에서는 복수의 실내로 정보를 배송하는 예를 나타내고 있다. 상술한 바와 같이 본원 제 4의 발명에서는 조명기구로서도 이용할 수 있다. 그 때문에 실내의 천정에 광산란체(414)을 설치한 예를 나타내고 있다. 조명광에 의해 통신을 행하는 경우, 그림자가 생기면 통신품질이 저하된다. 이와 같이 천정에 광산란체(414)를 설치한 경우 사람과 사물등에 의한 그림자가 생기기 어렵기 때문에 섀도잉문제를 적극 회피할 수 있다.

또한, A실에서는 광산란체(414)를 복수설치한 예를 나타내고 있다. 이와 같이 광산란체(414)를 복수 설치하는 것에 의해서, 더욱 그림자의 영향을 절감하는 것이 가능하다. 이와 같이 광산란체(414)를 복수 설치하는 경우 같은 광원에서 복수의 광산란체(414)로 광파이버(413)에 의한 복조광을 보낼 수 있다. 그 때문에 조명장치마다 광원제어부(411)나 광원을 설치할 필요없이 송신기 설치비용을 대폭으로 저감시킬 수 있다. 물론 복수의 광산란체(414)에서 다른 정보를 송신하도록 구성하는 것도 가능하고 그 경우에는 수신기(421)측에서 수광하는 조명광을 선택함으로서 수신하는 정보를 선택할 수 있다

또한 B실에도 동일하게 광산란체(414)를 설치하고 있다. 이 때 A실과 같은 광원에서 변조광을 B실에도 보낼 수 있다. 따라서 방이 달라도 같은 정보를 배송하는 것도 가능하다. 이 경우 방이 달라도 광원제어부(411)를 공통화 할 수 있고 게 다가 광원(412)에 대해서도 공통화 할 수 있다.

또한, 상술의 제 1 및 제 2의 실시의 형태에서는, 일방향의 정보전송을 행하는 것으로 설명했다. 그러나 광파이버(413)은 쌍방향으로 광을 도통하기 때문에 쌍방향의 통신도 가능하다. 즉, 광산란체(414)의 외부에 존재하는 광원이 발광한 광은, 광산란체(414)에서 광파이버(413)을 통해서 광원(412)의 끝단으로부터 출사된다. 이것을 이용해서 광산란체(414)의 외부에 존재하는 광원을 구동제어하고, 변조광을 발광시킨다. 이 변조광을 광파이버(413)을 통해서 광원(412)의 측단에서 출사되도록 한다. 광원(412)와 광파이버(413)의 끝단사이에 예를 들면 하프미러등의 광분리수단을 설치해 놓고, 광파이버(413)의 광원(412)측 끝단에서 출사된 광을 분리해서 수광하고, 복조하면 보내져 온 정보를 수신할 수 있다. 이것에 의해서 쌍방향 통신이 가능해진다. 즉 광산란체(414)를 통해서 광파이버(413)에 입사된 광량은, 광산란체(414)산란에 의해 대단히 미약해지지만 수광감도의 향상과 신호식별기술의 향상에 의해서 충분현실가능하다

이와 같이 본원 제 4의 발명에 의하면, 광파이버 및 광산란체를 설치하면, 조명과 함께 그 조명광을 이용해 통신을 행할 수 있고, 종래와 같이 조명기구와 통신장치를 별로로 천정등에 설치할 필요가 없게 된다. 또한 조명광을 이용해서 통신을 행함으로 대전력으로 통신을 할 수 있다. 그 때문에 고속 고품질의 통신을 행할 수 있다. 또한, 대전력과 함께 통상 조명은 그림자가 되는 장소가 될 수 있는 한 생기지 않도록 배치되기 때문에, 예를 들면 적외선LAN으로 문제가 되는 섀도잉, 다시 말해 장해물에 의해 통신이 중단 되어버리는 현상을 크게 경감할 수 있다. 게 다가 광원에서 방사된 광은 광파이버를 통해서 광산란체에서 출사되지만 그 사이는 전기회로를 사용하지 않고 광만을 이용하는 것이므로 시스템이 간단해지고 또 누전과 쇼트 등의 문제도 발생하지 않는다.

[제 5의발명]

다음으로 본원 제 5의 발명에 대해서 설명한다. 본원 제 5의 발명에서는, 각 조명기구 사이의 정보 전달에 대해서도 광에 의해 행하는 구성을 나타내고 있다.

조명기구는 천정등에 넓게 설치하거나, 폴을 세워서, 어느 지역에 걸쳐서 그림자가 생기지 않도록 높은 위치에서 광을 조사하고 조명을 행하고 있다. 이 조명광을 통신으로 이용하는 것은 섀도잉을 일으키지 않고 거기에 큰 조명전력을 이용할 수 있으므로 고품질 통신을 행할 수 있다는 이점이 있다.

그러나, 상술한 바와 같이 조명기구는 천정등의 높은 곳에 설치되어있기 때문에 공사등이 곤란하다고 하는 문제가 있다. 예를 들면 상술한 바와 같이 조명광에 의해서 통신을 행하는 경우, 통신에 의해 송신하는 정보를 조명기구로 보낼 필요가 있다. 조명기구로 조명을 보내는 방법으로서 예를 들면 네트워크를 위한 케이블과 광파이버등을 시설하는 방법이 생각된다. 그러나, 케이블과 광파이버를 시설하기 위한 새로운 공사를 행해야 하기에 조명광통신을 간단히 이용할 수 없고 또 고액의 비용이 요구된다.

새로운 케이블과 광파이버 시설을 필요로 하지 않는 방법으로서, 예를 들면 본원 제 1의 발명에서도 행하고 있는 것과 같이, 조명을 위한 전력선에 신호도 중 첩시켜서, 조명기구로 전송하는 방법도 생각된다. 그러나 전력선에 신호를 중첩시켜서 정보를 전송하는 경우, 신호 주파수가 높으면 전파방사등을 일으키는 경우도 많고, 무선통신에 방해가 되는 경우도 있다. 또한 모터소음과 인버터 소음등에 의해서 신호가 영향받기 쉬운 문제도 있다. 이처럼 조명광통신을 행하기 위해서 조명기구로 정보를 전송하기 위한 수단으로, 종래는 최적의 수단이 존재하지 않고, 조명광통신을 행하는 데에 장해가 되었다. 이 본원 제 5의 발명에서는 각 조명기구로의 정보전달을 행하기 위해서 최적의 수단을 제공하는 것이다.

도 33은 본원 제 5의 발명 조명광 통신시스템 제 1의 실시형태를 나타내는 개략도이다. 도면중 (501)은 광통신장치, (502)는 조명기구, (503)은 단말장치, (511, 522, 531)은 광송수신부, (512)는 통신케이블, (521)은 발광소자, (523)은 수광소자이다. 도 33에 나타낸 예에서는 실내조명을 위해서 설치된 조명기구를 이용해서 조명광통신시스템을 실현하는 경우의 예를 나타내고 있다.

실내에서는, 조명기구(502)가 조명광통신에 의해서 전송하기 위한 정보를 조명기구(502)로 전송하기 위한 광통신장치(501)이 설치되어 있다. 이 광통신장치(501)는, 네트워크에 접속되어 있고 네트워크를 통해서 정보의 주고받기를 행한다. 네트워크는 사무실과 학교, 공장, 가정등에 설치되어있는 유선 네트워크로서, 광파이버와 동축케이블, 간선등으로 구성되고, 대다수는 외부전화망과 인터넷 등에도 접속된다. 이와 같은 네트워크 단자는 도 33에서 나타내듯이 벽등에 설치되어 있는 경우도 많고, 이와 같은 경우에는 통신 케이블(512)에 의해 벽면단자와 광통신장치(501)를 전기적으로 접속하고 있다.

광통신장치(501)은, 이와 같이 네트워크를 통해서 통신을 행하는 것과 함께 광송수신부(511)에 의해서 조명기구(502)의 사이에서 공간내를 광에 의한 통신을 행한다. 본원 제 5의 발명에서는 광을 이용해서 통신을 행하지만 통신시에 공간 내를 통과시키기 위해 광파이버시설등은 불필요하다. 물론 통신케이블(512)을 각각의 조명기구(502)까지 시설할 필요는 없다. 조명기구(502)는 천정등의 높은 위치에 설치되어 있기 때문에 이 광통신장치(501)은 통신하는 조명기구(502)가 그림자가 되지 않을 정도의 낮은 위치에 설치해 놓으면 된다.

광송수신부(511)에는 발광소자와 수광소자가 설치되어 있고, 발광소자를 정보에 따라서 변조구동하는 것으로 변조광을 발광시켜서, 조명기구(502)에 대해서 정보를 전송한다. 발광소자에 의한 발광광은, 이 예에서는 복수의 조명기구(502)에서 수광할 수 있는 것이 요구된다. 그 때문에 그다지 지향성이 예민하지 않은 것이 좋다. 혹은 각 조명기구(502)를 특정가능한 지향성이 예민한 발광광을 각각 조명기구(502)에 향해서 조사해도 좋다.

수광소자는, 조명기구(502)의 광송수신부(522)로부터 발광되는 광을 수광하고, 조명기구(502)에서 보내오는 정보를 수신하는 것이다. 즉, 조명기구(502)에서 방사되어지는 조명광을 수광하는 것이 되기 때문에, 조명기구(502)의 광송수신부(522)에서 발광되는 광에서 얻을 수 있는 정보를 분리해서 습득할 필요가 있다. 조명기구(502)에서의 정보를 수신하지 않는 경우에는 수광소자를 설치하지 않아도 된다.

이와 같은 구성에 의해서, 광통신장치(501)은 유선통신케이블(512)에 의한 통신과, 광에 의한 통신의 변환을 행하는 게이트웨이로서 기능한다. 또한 복수의 조명기구(502)에 대해서 통신을 행하기에 무선(광)통신의 기지국으로서 기능을 하는 것이다. 또한, 광송수신부(511)에서 통신으로 이용하는 광은 가시광에 한하지 않고, 적외광이어도 좋다.

조명기구(502)는 본원 제 5의 발명 조명장치이고, 예를 들면 천정등에 설치되어져 발광소자(521)의 발광에 의해서 실내를 조명한다. 조명기구(502)에는 발광소자와 수광소자를 포함하는 광송수신부(522)가 설치되어 있고, 이 예에서는 광통신장치(501)과의 사이에서 공간내는 광에 의해 통신을 행한다. 수광소자에는, 예를 들면 렌즈계등을 설치하고, 광통신장치(501)의 광송수신부(511)로부터의 광을 핀포인트로 수광할 수 있도록 구성해 두면 좋다. 발광소자는 조명기구(502)에서 광통신장치(501)로의 정보를 송신하는 경우에 설치되고, 역시 광통신장치(501)의 광송신부(511)로 핀포인트로 광을 보낼 수 있으면 된다. 예를 들면 LD(Laser Diode)등에서 구성하면, 직진성이 좋고, 또 코히어런트광에 의해서 광통신장치(501)에 있어서 식별성을 향상시킬 수 있다. 이 광송수신부(522)에 의해서 조명기구(502)와 광통신장치(501)사이의 쌍방향통신을 실현할 수 있다.

조명기구(502) 내부에는 도시하지 않는 제어부가 설치되어져 있고, 광송수신부(522)에서 수광하고, 복조된 정보는 제어부로 전달된다. 제어부는 받아들인 정보에 따라서 발광소자(521)구동을 제어하고, 그 정보에 따라서 변조된 조명광을 방사시킨다. 이것에 의해서 조명광을 이용한 조명기구(502)에서 단말장치(503)로 정보의 전송을 행한다.

도 33에 나타난 예에서는, 발광소자(521)를 로 나타내고 있지만 그 사이에 로 나타내는 수광소자(523)을 배치하고 있다. 발광소자(521)는 상술한 바와 같이 조명을 행하는 것이지만, 정보에 따라서 변조광을 발광하기 때문에, 응답특성이 높은 것이 이용된다. 예를 들면 LED와 LD등의 반도체발광소자가 최적이다. 수광소자(523)는 단말장치(503)에서의 광을 수광하기 위한 것이다. 단말장치(503)에서 발광된 별조광을 수광하고, 복조해서, 단말장치(503)에서 보내온 정보를 제어부가 취득할 수 있다. 취득한 정보를 광송수신부(522)에서 광통신장치(501)로 광에 의해서 전송하고, 네트워트로 정보를 보낼 수 있다. 이 수광소자(523)을 설치하는 것에 의해서 조명기구(502)와 단말장치(503)과의 사이 쌍방향통신을 실현할 수 있다. 즉 이 수광소자(523)은 가시광이 아니더라도 예를 들면 적외광을 수광하는 것으로 된다. 또한, 수광소자(523)대신에 안테나를 설치하고, 전파에 의해서 단말장치(503)에서의 정보를 수신하는 구성으로 좋다. 방송형시스템이면 수광소자(523)은 불필요하다.

단말장치(503)은, 광송수신부(513)을 가지는 정보단말이다. 광송수신부(531)에 의해 조명광을 수광하고 복조하는 것에 의해서 정보를 습득할 수 있다. 또한 광송수신부(531)를 발광시켜서 정보에 따른 변조광을 방출하는 것으로 단말장치(503)에서 조명기구(502)로 정보를 보낼 수 있다. 조명기구(502)에 의해서 조명되고 있는 지역이라면, 단말장치(503)의 위치는 임의적이다. 따라서 단말 장치(503)이 이동가능해도 통신을 행할 수 있다. 또한 조명기구는 될 수 있는 한 그림자가 생기지 않도록 배치되어지는 것이 일반적이고 또 조명광은 대전력이므 로 고품질이어도 고속의 통신을 행할 수 있다. 또한 조명광이면 적외선등과 같이 아이세프등의 인체로의 영향도 없고 안전하게 사용하는 것이 가능하다.

상술한 제 1의 실시형태에서는, 네트워크에서 보내온 정보가, 광통신장치(501)에서 광송수신부(511)의 발광을 제어하는 것에 의해 공간내를 광에 의해서 송신된다. 이 광통신장치(501)의 광송수신부(511)에서 방출된 광을, 각각의 조명기구(502)의 광송수신부(522)에서 수광해서 정보를 수신한다. 그리고 각각의 조명기구(502)에서는 광송수신부(522)에서 수광해서 얻은 정보에 따라서 발광소자(521)을 구동하고, 변조된 조명광을 방사시킨다. 이 변조된 조명광을 단말장치(503)에서 수광하고, 복조하는 것에 의해서 단말장치(503)에 정보가 도달하게 된다.

역으로 단말장치(503)의 정보는, 단말장치(503)의 광송수신부(531)에서 변조광이 발광되고, 그것을 조명기구(502)의 수광소자(523)에서 수광해서 정보를 수신하고, 조명기구(502)의 광송수신부(522)에서 정보에 의해서 변조된 광을 발광해서 광통신장치(501)로 정보를 보낸다. 광통신장치(501)에서는 광송수신부(511)에서 조명기구(502)에서 변조광을 수광해서 전기신호로 전환하고 네트워크로 송신한다. 이것에 의해서 단말장치(503)에서의 정보를 네트워크로 송출할 수 있다.

도 34는, 본원 제 5의 발명 조명광통신시스템의 제 2의 실시형태를 나타내는 개념도, 도 35는 동일하게 조명기구 일례를 나타내는 평면도이다. 도면중의 부호는 도 33과 동일하고 중복되는 설명은 생략한다. (502-1) 내지 (502-4)는 조명기구, (541)은 소켓, (542)는 봉형상 조명광원이다. 상술한 제 1의 실시형태에서는 조명기구(502)가 각각 광통신장치(501)에서의 변조광을 수광하는 예를 나타냈지만 이 제 2의 실시형태에서는 조명기구(502-1) 내지 (502-4)로서 도 33에 나타낸 예와는 다르게 일반적으로 이용되고 있는 직관의 형광등과 동일의 형상으로 발광소자(521)를 배열한 예를 나타내고 있다. 즉 조명기구 (502-1) 내지 (502-4)는 동일의 조명기구이고 구별하지 않는 경우는 조명기구(502)로서 설명한다,

이 제 2 의 실시의 형태에서는, 도 35에 나타낸 바와 같이 조명기구(502)의 사방으로 광송수신부(522)를 배치하고, 광송수신부(522)는 조명기구(502)의 사이에서 통신도 행한다. 또한, 복수의 조명기구(502)중, 어느 한쪽인가 1내지 복수의 조명기구(502)의 광송수신부(522)만이 광통신장치(501)와의 통신을 행하고, 광통신장치(501)와 직접 통신을 행하지 않는 조명기구(502)와는 다른 조명기구(502)와의 통신에 의해서 정보의 주고받음을 행한다.

도 34에 나타낸 예에서는 조명기구(502-1)이 광통신장치(501)와 직접통신을 행하고 있고, 조명기구(502-2) 및 조명기구(502-3)은 조명기구(502-1)와의 통신을 행하는 것에 의해서, 또한 조명기구(502-4)는 조명기구(502-2) 또는 조명기구(502-3)와의 통신을 행하는 것에 의해서 광통신장치(501)에서 정보를 취득하고, 또한 광통신장치(501)로의 정보를 전송한다. 예를 들면, 광통신장치(501)에서의 정보는 조명기구(502-1)로 보내지고 조명기구(502-1)로 보내진 정보는 조명기구(502-2) 또는 조명기구(502-3)에서 조명기구(502-4)로 정보가 전달되어진다. 이것에 의해서 (502-1) 내지 (502-4)에 대해서 광통신장치(501)에서의 정보가 전달되어지고 각각의 조명기구(502-1) 내지 (502-4)가 각각 조명광에 의해서 정보를 송신 하고 단말장치(503)으로 정보가 보내진다. 역으로 단말장치(503)에서의 변조광을 조명기구(502-4)에서 수광하면, 그 정보가 조명기구(502-2)또는 조명기구(502-3)으로 전해지고 또한 조명기구(502-2) 또는 조명기구(502-3)으로 전달되며, 또한 조명기구(502-2) 또는 조명기구(502-3)에서 조명기구(502-1)로 전해져서, 조명기구(502-1)에서 광통신장치(501)로 정보가 전달되어서 네트워크로 정보가 전달되게 된다.

각각의 조명기구(502)사이의 통신은, 광송수신부(522)에 의해서 공간안을 광으로 행한다. 이것으로, 통신테이블과 광파이버들을 부설하지 않고 광통신장치(501)로부터 각각 조명기구(502)사이의 통신을 가능하게 하고 있다. 또한, 제 1의 실시형태에서는, 광통신장치(501)에서 먼 조명기구(502)에서는, 광통신장치(501)와 조명기구(502)사이의 통신을 행하는 광량을 감쇠량이 크게 되는 경우도 예상되지만, 이 제 2의 실시형태에서는 각각의 조명기구(502)가 거의 일정 간격으로 설치되어지기 때문에, 조명기구(502)의 설치위치에 의한 통신 품질 저하등은 발생하지 않는다. 또한 조명기구(502)사이에서 통신을 행해서 정보를 전송해 나아감으로 광통신장치(501)에서의 예상지역내에 없는 조명기구(502)에 대해서도 다른 조명기구(502)와의 통신에 의해서 간접적으로 광통신장치(501)와의 통신을 행하는 것으로 조명광통신에 이용할 수 있다.

이와 같이 광송수신부(522)에 의해서 조명기구(502) 사이 및 조명기구(502)와 광통신장치(501) 사이의 쌍방향 통신을 실현하고 있다. 즉 방송형과 같이 일방향통신으로 좋은 경우에는 광송수신부(522)로서 발광소자 또는 수광소자의 어느쪽 인가로 구성하고, 정보를 받아넘기는 조명기구(502)사이에서 발광소자와 발광소자가 대항하도록 설치하면 좋다.

이 제 2의 실시형태에서는, 도 35에 나타낸 것 같이 직관의 형광관과 마찬가지의 형상의 봉형상조명광원(542)를 사용한 예를 나타내고 있다. 이 봉형상 조명광원(542)에는, 발광소자(521)이 1내지 수열 배치되어 있고, 그 사이에 수광소자(523)가 산재되어있다. 새로운 조명기구를 설치하는 경우에는 조명광원의 형상은 임의적이고, 조명광원 및 디자인등에 따라서 조명기구 형상등이 결정된다. 그러나 기존의 조명기구를 이용하는 경우에는, 직관의 형광관과 동일한 형상의 봉상조명광원(542)를 이용하는 것이 바람직하다. 봉형상 조명광원(542)을 형광관 소켓(541)에 장착하는 것에 의해서 봉형상조명광원(542)에 전력이 공급되고 조명을 행할 수 있다. 이 때, 봉형상 조명광원(542)내에 도시하지 않은 제어부를 맞추어 놓는다. 또한 광송수신부(522)는 기존의 조명기구 주위에 배치하고 봉형상 조명광원(542)과 전기적으로 접속하면 좋다. 이와 같이 해서, 기존 조명기구를 이용하는 것으로, 새로운 조명기구로 교환하는 경우보다도 저비용으로 조명광통신을 실현할 수 있다.

물론, 조명광원의 형상은 직관의 형광관과 같은 봉형상에 한하지 않고, 원관의 형광관(서클라인)과 같은 고리형상등에서도 마찬가지이다. 또 후술하는 바와 같이 전구상의 조명광원이어도 된다.

도 36은 본원 제 5의 발명 조명광통신 시스템의 제 2의 실시형태의 제 1의 변형예를 나타내는 개념도이다. 도 34에 나타낸 예에서는 조명기구를 천정면에 설 치한 예를 나타냈지만, 예를 들면 도 36에 나타낸 바와 같이 조명기구(502)가 천정면에 묻혀 있는 경우도 있다. 이와 같은 경우에는, 예를 들면 도 36에 나타낸 바와 같이, 광송수신부(522)를 천정면보다도 하부쪽으로 돌출 시키는 것에 의해서, 조명기구(502) 사이의 광에 의한 통신을 가능하게 할 수 있다.

도 37은, 본원 제 5의 발명의 조명광통신시스템의 제 2실시형태의 제 2 변형예를 나타내는 개념도이다. 이 도 37에서 나타낸 예도, 조명기구(502)를 천정에 묻고 설치한 예를 나타내고 있다. 조명기구(502)를 천정에 묻는 경우 천정안쪽에는 조명기구(502)를 묻는 이상의 공간이 비워 있다. 이 천정내 공간을 이용하고 광송수신부(522)를 천정내에 설치해서 조명기구(502)사이 및 광통신장치(501)과의 통신을 행하도록 구성할 수 있다.

도 38은, 본원 제 5의 발명인 조명광통신시스템의 제 2의 실시형태의 제 3의 변형예를 나타내는 개념도이다. 이 도 38에 나타낸 예는 조명기구(502)로서 달아맴 쉐이드를 이용한 경우의 예를 나타내고 있다. 달아매는 방식의 경우 대다수는 광원으로서 전구를 이용하고 있고, 본원 제 5의 발명에서도 전구와 동일한 형상의 조명광원을 이용하고 있다. 또 광송수신부(522)는 조명기구(502)의 우산의 뒷면상부에 설치하고 있다. 물론 광송수신부(522)를 설치하는 위치는 다른 조명기구(502)와 광통신장치(501)등과 통신가능한 위치이면 임의적이다.

예를 들면 점포등에서는 각 객석위에 달아매는 방식의 조명기구(502)를 설치하는 경우가 많고, 그와 같은 용도에 있어서는 도 38에 나타낸 구성은 유용하다. 예를 들면 인터넷카페등을 개점하는 때에, 점포내에 케이블등을 부설할 필요가 없 이, 조명기구(502)사이 및 조명기구(502)와 광통신장치(501)의 통신을 광에 의해서 행하는 것만으로 광대역 통신을 제공할 수 있다.

도 39,40은 본원 제 5의 발명인 조명광통신시스템의 제 3의 실시형태를 나타낸 개념도, 도 41은, 동 조명광원의 일례의 설명도이다. 도면중, (551)은 조명광원, (552)는 인접광원간 광송수신부, (553)은 조명기구간 광송수신부이다. 상술한 도 35등에서 나타낸 예에서는, 기존 조명기구를 이용한 경우에도, 조명광원과 함께 광송수신부(522)를 부착할 필요가 있다. 이 제 3의 실시형태에서는, 조명광원과 광송수신부(522)를 일체적으로 구성한 예를 나타내고 있다

본원 제 5의 발명의 조명광원(551)은, 예를 들면 도 41에 나타낸 예에서는 도 35등과 동일하게 직관 형광관과 동일한 봉형상의 형상인 것을 나타내고 있다. 조명광원(551)에는, 발광소자(521) 및 수광소자(523)가 설치되는 것과 함께 내부에 도시되지 않는 제어부가 설치되어져 있다. 또한 동체부에는 인접광원간 광송수신부(522)를 설치하고 복수의 형광관을 병설하도록 조명광원(551)를 배치하는 경우에, 인접하는 조명광원(551)과의 사이에서 통신을 행하기 위한 광송수신부이다. 즉 3개 이상의 조명광원(551)를 설치하는 경우도 상정하고 동체부 양측에 인접광원간 광송수신부(552)를 설치해 놓으면 된다.

또한, 인접하는 조명광원(551)이외의 조명광원(551)이나 광통신장치(501)과의 통신을 행하기 위해서 조명기구간 광송수신부(553)가 설치되어 있다. 조명기구간 광송수신부(553)는 각종 조명기구에 대응하기 위해서 길이와 방향등이 조절가능하게 구성되어 있으면 좋다. 또한, 도 41에서는 조명기구간 광송수신부(553)를 양 단부에 각각 설치하고 있지만, 어느 한쪽편만 있어도 된다.

이러한 조명광원 (551)을 기존의 조명기구 형광관과 교환해서 부착한다. 이 때, 형광관을 유지하고 있던 소켓에 그대로 조명광원(551)을 부착되도록 해놓으면 좋다. 이것에 의해서 조명광원(551)의 전력은 조명기구 소켓에서 공급을 받을 수 있다. 그리고 조명기구간 광송수신부(553)의 길이와 방향을 조절하면, 조명광을 이용한 정보의 전송이 가능해 진다.

도 39에 나타난 예에서는, 도 33에 나타낸 본원 제 5의 발명의 제 1 실시의 형태의 구성에 적용한 경우를 나타내고 있다. 이 경우 각각의 조명광원(551)에 설치되어 있는 조명기구간 광송수신부(553)을 광통신장치(501)로 향해 놓으면 좋다. 이 경우 조명기구간 광송수신부(553)는 각각의 조명기구중의 하나의 조명광원(551)에 설치해 놓고, 다른 조명광원(551)에 대해서 정보 전송을 행해도 좋다.

도 40에 나타낸 예에서는, 도 34에 나타낸 본원 제 5의 발명의 제 2의 실시형태 구성에 적용한 예를 나타내고 있다. 이 경우, 어느 조명광원(551)에 설치되어 있는 조명기구간 광송수신부(553)와의 사이에서 광통신장치(501)가 통신을 행하고, 다른 조명광원(551)에 대해서는 인접광원간 광송수신부(552) 또는 조명기구간 광송수신부(553)에 의해 통신을 행한다. 적어도 한번에 쓰는 것과 같이 통신루트를 설정해 놓으면 모든 조명광원(551)에서 조명광통신이 가능해진다. 물론 복수의 통신루트를 설정해 놓아도 된다.

또한, 도 39, 도 40에는 천정에 묻혀진 조명기구에 조명광원(551)을 부착하는 경우를 나타내고 있고, 이와 같은 경우에는 조명기구간 광송수신부(553)가 도시 한 바와 같이 하부에 돌출되는 것이 유효하다. 마찬가지로, 조명광원(551)를 부착하는 조명기구에 따라서는, 주위의 섀도가 조명광원(551)보다도 하부로 뻗어 있는 경우도 있다. 이와 같은 경우에도, 마찬가지로 조명기구간 광송수신부(553)이 하부에 돌출되어 있는 것이 유효하다.

도 42는 본원 제 5의 발명의 조명광통신시스템의 제 4의 실시형태를 나타내는 개념도, 도 43은 동 조명광원의 일례의 설명도이다. 이 제 4의 실시형태에서는 조명광원(551) 혹은 조명기구(502)에 광송수신부(522)를 설치하지 않고, 발광소자(521) 및 수광소자(523)로 대용하는 예를 나타내고 있다. 여기에서는 도 43에 나타낸 것과 같은 발광소자(521) 및 수광소자(523)가 배열된 조명광원(551)을 이용하고 기존 조명기구에 조명광원(551)를 부착하는 것에 의해 조명광통신시스템을 구축하는 예를 나타내고 있다. 도 41에 나타낸 조명광원(551)과 비교해서 알 수 있는 바와 같이, 도 43에 나타낸 조명광원(551)의 예에서는 인접광원간 광송수신부(522) 및 조명기구간 광송수신부(553)를 설치하지 않았다.

수광소자(523)는 광통신장치(501)의 광송수신부(511)에서 발광된 광(가시광과 적외선등)을 수광하고, 광통신장치(501)에서의 정보를 받아들인다. 이 받아들인 정보에 의해서 발광소자(521)의 발광광을 변조하고, 변조된 조명광을 방출한다. 이것을 단말장치(503)에서 수광하고, 복조하면, 단말장치(503)에서 정보를 받아들일 수 있다.

또 단말장치(503)에서 정보를 보내는 경우도, 단말장치(503)에서 발광된 변조광이 조명광원(551)의 수광소자(523)으로 수광되고, 복조되어, 단말장치(503)에 서의 정보가 조명광원(551)에 달한다. 그리고 받아들인 정보에 의해서 발광소자(521)의 발광광을 변조하고 변조된 조명광을 방출한다. 이것을 광통신장치(501)의 광송수신부(511)에서 수광하고, 복조하면 단말장치(503)에서의 정보가 광통신장치(501)에 도착하게 된다.

이와 같이, 이 제 4의 실시형태에서는, 광통신장치(501)도 단말장치(503)도 조명광원(551)에 대해서 발광하고, 또한 조명광원(551)이 발광하는 조명광을 수광하는 것으로 된다. 광통신장치(501)와 단말장치(503)가 광에 의해 직접 통신을 행하는 경우와 비교해서, 조명광의 대전력을 이용할 수 있음과 함께, 조명기구가 천정등의 그림자가 생기기 어려운 장소에 위치되기 때문에. 섀도윙의 영향도 경감할 수 있고, 양호한 통신을 실현할 수 있다. 물론 조명기구(502)로의 통신 케이블과 광케이블등의 시설도 불필요하다.

또한, 도 42에서 나타낸 예에서는 도 43과 같은 전용 조명광원(551)을 이용한 예를 나타냈지만, 예를 들면 도 33에 나타낸 것과 같은 전용의 조명기구를 이용하는 경우도 동일하고, 조명기구(502)에 있어서 광송수신부(522)를 설치하지 않고 구성할 수 있다.

도 44는 본원 제 5의 발명의 조명광통신시스템의 제 5의 실시형태를 나타내는 개념도이다. 도면중, (561)은 가로등이다. 노상에 설치되어 있는 가로등(561)은 현재로서는 수은등과 나트륨등, 형광등이 주류이지만 LED등의 반도체발광소자의 적용도 생각된다. 가로등(561)의 조명광원으로서 반도체발광소자가 이용되는 경우, 조명광에 의해 여러 가지 정보를 통행중인 차량이나 보행자에게 보낼 수가 있다. 이 때 송신해야할 정보를 각각의 가로등(561)에 대해서 전송하기 위해서 통신 케이블과 광파이버등을 시설하는 것은 비용이 들게 된다.

본원 제 5의 발명에서는, 가로등(561)에 광송수신부(522)를 설치하고 있고, 상술한 제 2 실시형태와 마찬가지로, 가로등(561)사이의 공간을 광에 의해서 정보의 주고받기를 행한다. 이것에 의하여, 각각의 가로등(561)에 대해서 정보를 전송하고, 가로등(561) 의 조명등으로 정보를 송신하는 것이 가능해진다. 이와 같이 구성하는 때에, 통신케이블이나 광파이버 등을 부설하지 않고, 각각의 가로등(561)의 공사만으로 되기 때문에 경제적이다.

또한, 가로등(561)의 간격은 상술한 실내의 경우보다도 넓어지지만, 그래도 고속도로에서 30미터정도이므로, 충분히 광에 의한 통신이 가능한 범위이다. 또한 지형이나 도로의 구조등에 의해, 광송수신부(522)의 방향을 인접하는 가로등으로 향하도록 조정할 필요가 있지만, 통상의 가로등 간격이면 그렇게 곤란한 것은 아니다. 또한, 안개가 발생해서 시야를 차단하는 문제도 예상되지만, 이것도 간격이 30미터 정도이므로 큰 문제가 되지 않는다.

여기에서는 옥외 네트워트의 예로서, 노상에 설치된 가로등에 대해서, 가로등사이의 통신을 광에 의해서 행하는 예를 나타냈지만, 본원 제 5의 발명의 응용예는 이것에 한하는 것이 아니다. 예를 들면 항공기의 유도등이나, 이벤트회장의 조명등등 여러 가지 용도로 이용가능하다.

이상 본원 제 5의 발명에 대해서 몇 개의 실시형태 및 그 변형예에 대해서 설명했다. 상술의 설명에서는, 광통신장치(501)에서의 정보를 조명기구(502) 또는 조명광원(551), 가로등(561)등(여기에서는 조명기구등으로 부른다)으로 전송했지만 각각의 조명기구등에서는 받아들인 정보를 그대로 조명광에 의해서 송출할 필요는 없다. 예를 들면 송출되어오는 정보의 헤더 등에 주소와 ID등을 붙여 놓고, 그것을 기초로 조명기구등이 정보를 취사선택해서 조명광에 의해 전송하도록 구성해도 좋다. 또한, 조명기구에 의한 정보의 전송을 행하지 않는, 일종의 중계기나 루터로서 기능하는 조명기구등이 존재해도 좋다.

이상과 같이, 본원 제 5의 발명에 의하면, 각 조명기구나 조명광원등이 공간내를 광에 의해서 통신하는 것에 의하여, 조명광통신을 행하는 각 조명기구와 조명광원등에 정보를 전달하기 위한 통신케이블이나 광파이버 시설공사를 필요로 하지 않고, 저가로 조명광통신시스템을 구축하는 것이 가능하다. 이 때 기존 조명기구를 이용해서 구축하는 것도 가능하고 게다가 비용을 저감할 수 있다. 또한 광에 의한 통신에서는 전등선을 이용한 통신과 같이 대역의 제한이나 전파복사, 잡음의 중첩 등의 문제를 발생하는 일이 없이 높은 통신품질에 의해서 정보전달을 행하는 것이 가능하다.

[제6의 발명]

이하, 이와 같은 조명광을 이용한 통신 응용예에 대해서, 몇 개의 발명을 나타낸다. 본원 제 6의발명에 대해서 설명한다. 제 6의 발명은 가전제품과 전자장식등, 다양한 조명을 통신에 이용하는 예를 나타내고 있다. 종래로부터 다양한 전기제품에, LED등의 반도체발광소자가 표시용으로 이용되어지고 있다. 도 53, 도 54는 전기기기에서 LED를 표시용으로 이용한 형태의 일예의 설명도이다. 도 53(A)는 TV 셋트의 예를 나타내고 있고, 전원온오프와 표시시간 및 대기시간별, 혹은 입력단자별등을 표시하기 위한 LED가 설치되어져 있다. 또한 도 53(B)에는 오디오기기의 예를 나타내고 있지만, 역시 이 경우도 전원 온오프를 나타내는 LED가 설치되어 있다. 또한 도 53(C)에 나타난 예는, 계측기 등에 설치되어져 있는 미터와 각각의 LED가 설치되고 각각의 미터 동작상태가 나타내고 있는 값의 상태 등을 표시하고 있다.

이와 같은 단순한 발광으로 사용자에게 표시내용을 전달하는 것뿐만이 아닌, 문자와 그림들을 표시하기 위하 표시수단에도 LED등의 반도체발광소자가 이용되고 있다. 예를 들면 도 54(A)에는, 액정패널이 설치된 기기의 예를 나타내고 있다. 이와 같은 액정패널에서는 백라이트로서 LED가 넓게 이용되고 있다. 마찬가지로 도 54(B)에는 노트북의 예를 나타내고 있지만, 이경우도 표시수단으로서 대다수의 경우 백라이트 부착 액정패널을 이용하고 있다. 이 경우 백라이트로서도 LED가 이용되어지고 있다.

또한 다수의 LED를 배열한 전광 게시판등의 표시수단도 개발되어서 이용되고 있다.

또한, 상술한 바와 같이 발광을 시인하는 것에 의해서 사용자가 정보를 얻는 용도 이외에도, 예를 들면 장식용으로도 넓게 LED등의 반도체발광소자가 이용되고 있다. 도 54(C)에 나타낸 예에서는 크리스마스트리전구 장식에 이용한 예를 나타내고 있다. 또한 마찬가지로, 가게의 간판이나 인테리어 등의 장식에 이용되고 있다. 이 밖에도 다양한 상기기기에 LED등의 반도체 발광소자가 이용되고 있다.

이와 같은 전기기기에 설치되어 있는 LED등의 반도체발광소자는, 인간에 대해서 광을 직접 인식시켜서 정보전달과 미적감각을 불러일으키는 것이다. 종래는 그 용도에만 이용되어도 다른 용에 이용되는 경우는 없었다.

도 45는, 본원 제 6의 발명의 전기기기의 실시의 일형태를 나타내는 블록도이다. 도면중, (601)은 전기기기, (602)는 수신기, (611)은 LED, (612)는 제어부, (621)은 수광부, (622)는 광학계, (623)은 복조부이다. 여기에서는 반도체발광소자의 일례로서 LED(611)이 이용되었던 예를 나타내고 있다. 이외에도 레이저 다이오드나 EL소자와 플라즈마표시소자 등 다른 반도체발광소자에서도 마찬가지이다.

LED(611)는, 전기기기에 종래부터 설치되어 있는 표시를 위한 LED광원으로서, 여기에서는 예를 들면 전원등의 장치 상태를 나타내기 위한 것이다. 또한, LED(611)는, 단일의 소자로 구성된 것도 있고, 복수의 소자로 구성된 것도 있다. 또한 단일소자내에 복수색의 발광영역을 가지는 등 소자구성도 여러 가지의 것이 있다.

제어부(612)는, 정보에 따라서 LED(611)의 점멸 또는 발광량을 제어하고, LED(611)의 발광광을 변조해서 정보를 송신한다. LED(611)는 상술한 바와 같이 응답속도가 대단히 빠르다고 하는 성질을 가지고 있고, 정보에 따라서 고속으로 점멸 또는 발광량을 제어하는 것에 의해서 정보를 송신할 수 있다. 또한 고속의 점멸 또는 발광량의 제어를 행해도 그와 같은 점멸과 발행량의 변화는 인간은 알 수 없고 마치 연속점등하고 있는 것처럼 인식된다. 따라서 종래의 LED(611)의 점등상태를 유지한채로 정보 송신을 행할 수 있다. 즉 변조방식은 임의적이고 각종의 디지 털 또는 아나로그 변조방식을 적용할 수 있다.

이와 같은 구성에 의해서, 종래부터 전기기기에 표시용으로서 설치되고 있는 LED(611)을 이용해서 그 표시기능을 유지한 채로 정보송신을 행할 수 있다. 전기기기는 대다수의 기능을 요구되어지지만 한정된 면적에 심플한 디자인안에 기능을 증가시킬 필요가 있다. 그를 위해 종래부터 설치되고 있는 LED(611)을 이용하는 것으로 장치를 대형화 하지 않고, 정보송신기능을 추가하는 것이 가능하다.

수신기(602)는, 전기기기(601)의 LED(611)가 발광한, 변조된 광을 수광하고, 정보를 수신한다. 그를 위한 구성으로서 광을 받아들여서 전기신호로 변환하는 수광부(621)과 전기신호를 복조해서 정보를 꺼내는 복조부(623)을 포함해서 구성되어 있다. 상술의 전기기기(601)에서의 광은 수광부(621)에서 수광되어지고, 복조부(623)에서 정보가 꺼내지는 것에 의해 전기기기(601)에서 수신기(602)로의 정보전송이 실현된다.

또한 수광부(621)에 렌즈등의 광학계(622)를 설치할 수 있다. 이 광학계(622)를 설치하는 것으로 수광하는 광의 광원을 한정하는 것이 가능해지고 핀포인트로 정보를 수신할 수 있다. 그 때문에 유사 전기기기가 나열해 있는 경우에도 타른 전기기기에서의 정보전송의 간섭을 받는 것이 아닌 특정상기기기에서의 정보를 수신할 수 있다.

도 46은, 본원 제 6의 발명의 전기기기의 실시 일형태에 있어서 제 1의 응용례를 나타내는 개략도이다. 도면중, (631)은 TV세트, (632)는 LED, (633)은 적외선수광부, (641)은 리모콘, (642)는 수광부, (643)은 적외광송신부, (644)는 표시 부, (651)은 휴대단말, (652)는 카메라이다. 도 46에 나타난 예에서는, 본원 제 6의 발명을 TV세트에 적용한 예를 나타내고 있다.

TV세트(631)에서는, 종래부터 리모콘(641)에 의한 원격조작이 가능하다. 리모콘(641)에서 TV세트(631)로의 통신은 적외선을 이용하는 것이 일반적이다. 도 46에 나타낸 예에서는, 그것을 위한 구성으로 리모콘(641)에 적외광송신부(643)가 설냐〉품 , 또한 TV세트(631)측에 적외선수광부(633)가 설치되고 있다. 이와 같은 구성으로 리모콘(641)으로 사용자가 조작을 행하면, 그 조작에 대응하는 정보가 TV세트(631)의 적외선에 의해 송신된다. 예를 들면, 채널 선택조작을 리모콘(641)로 행하면, 선택된 채널의 정보가 적외광송신부(643)에서 적외선에 의해서 TV세트(631)로 보내지고, TV세트(631)의 적외선수광부(643)에서 수신되어 선택된 채널로 바꾸어진다. 또한, 일반 TV세트(631)에서는 리모콘(641)에서 TV세트(631)로의 편도방향 통신밖에 이루어지지 않는다.

TV세트(631)에는, 통상, 전원의 온오프나, 표시상태인지 대기상태인지를 표시하기 위한 1내지 복수의 LED(632)가 설치되어 있다. 본원 제6의 발명에서는 이 LED(632)를 도 45에 나타낸 LED(611)로 이용해서 정보의 송신을 행한다. 다시 말해서 LED(632)는, 종래부터 행해지고 있는 전원의 온오프와 상태표시등의 기능과 함께, 정보에 따른 변조구동이 이루어지고, 가시의 변조광을 방출해서 정보를 송신하는 기능을 가진다.

리모콘(641)에는, TV세트(631)에서 방출되는 변조광을 수광하기 위한 수광부(642)가 설치되어 있다. 이 수광부(643)에 의해서 TV세트(631)에서 방출된 가시변조광을 수광하고, 내부에서 복조하는 것에 의해서 TV세트(631)에서 보내온 정보를 수신할 수 있다.

이것에 의해서, TV세트(631)로부터 리모콘(641)으로 정보전송을 실현할 수 있다. 종래는 편방향의 통신이었던 TV세트(631)와 리모콘(641)사이의 통신은 양방향의 통신이 가능해지고, TV세트(631)의 상태를 리모콘(641)측에서 수신하고, 사용자에게 전할 수 있게 된다. 이것을 이용해서 예를 들면 TV세트(631)의 취급방법과 프로그램 예약 상태등을 TV세트(631)에서 리모콘(641)으로 송신하고, 리모콘(641)측에서 수신해서 표시부(644)에서 표시하고 확인하는 것이 가능해진다. 또한 TV세트(631)의 상태를 리모콘(641)의 표시부(644)에서 확인하면서 각종 조작을 행하는 것도 가능해진다.

도 46에서는, 또한 카메라(652)가 설치된 휴대단말(651)의 예를 나타내고 있다. TV세트(631)의 LED(632)를 이용해서 송신된 정보는, 리모콘(641)등과 같은 전용의 장치는 아니어도 가시광이 수광가능한 각종 장치에서 정보수신이 가능하다. 근년에, 카메라 부착 휴대전화와 PDA가 왕성하게 이용되고 있고, 이것들을 휴대단말(651)로서 이용하고, TV세트(631)에서 보내온 정보를 수신할 수 있다. 또한, 예를 들면 디지털카메라와 디지털비디오등과 같이 원래 촬상기능을 가지고 있는 기기에 통신기능을 가지게 하는 것도 가능하다.

리모콘(641) 및 휴대단말(651)의 어느쪽에도 마찬가지지만, 예를 들면 TV세트(631)에서 수신하고 있는 프로그램 내용을 TV세트(631)에서 송신하고, 휴대단말(651)의 표시부에 표시하고, 또한 스피커에서 음성재생할 수 있다. 예를 들면 TV세트(631)와 다른 프로그램(이면 프로그램)을 표시시켜서 찾아보거나, 예를 들면 문자방송등을 TV세트(631)의 화면에 표시하지 않고 리모콘(641) 및 휴대단말(651)측에서 표시해서 볼 수가 있다. 이와 같은 가시광을 이용한 정보의 전송은 LED(632)가 점등되어 있는 상태이면 가능하기 때문에, 예를 들면 시청하고 있지 않은 대기 상태의 경우라도 통신이 가능해진다. 또한, 리모콘(641)의 수광부(642)에 렌즈등의 광학계를 설치한 경우와, 휴대단말(651)의 카메라(652)등에서는 광원에서의 광을 선택적으로 수광할 수 있기 때문에 예를 들면 TV세트(631)가 복수대나열 위치되어 있는 경우라도 특정 TV세트에서의 정보를 선택적으로 수신하는 것이 가능하다.

도47은 본원 제6의 발명의 전기기기의 실시의 일형태에 있어서 제 1의 응용예의 변형예를 나타내는 개략도이다. 도면중 도 46과 동일의 부분에는 같은 부호를 붙여서 중복되는 설명은 생략한다. (34)는 수광부, (45)는 발광부이다. 도 46에 나타낸 예에서는 리모콘(641)에서 TV세트(631)에로의 정보전달은 적외선에 의해서 행했지만, 도47에 나타낸 변형예에서는, 리모콘(641)에서 TV세트(631)로 정보전송에 대해서도 가시광에 의해 행해지는 예를 나타내고 있다. 또한, TV세트(631)에서 리모콘(641)로의 가시광에 의한 정보전달에 대해서는 상술의 예와 동일하다.

리모콘(641)으로부터 TV세트(631)로의 가시광에 의한 정보전달을 실현하기 위해, 리모콘(641)측에는 발광부(45)가 설치됨과 함께, TV세트(631)측에는 수광부(34)가 설치되어 있다. 이들은 도 46에 나타낸 적외광송신부(643) 및 적외선수광부(633)에 대응하는 것이다.

리모콘(641)측에서 정보를 송신하는 경우에는, 발광부(45)를 정보에 따라서 변조한 신호에 의해서 발광시키면 된다. 변조된 광은 TV세트(631)측의 수광부(34)에서 발광되고 복조하는 것에 의해 리모콘(641)에서 보내진 정보를 수신할 수 있다.

리모콘(641)에 설치된 발광부(45)에는, 미러와 렌즈등의 광학계를 설치하고 발광부(45)에서 방출된 변조광빔을 조여지도록 구성하면 좋다. 이것으로 TV세트(631)에 대해서 효율적으로 변조된 광을 전달하는 것이 가능하다. 그것과 함께, 이 통신에서 이용하고 있는 광은 가시광이기 때문에 조여진 광빔이 TV세트(631)에 도달하면, 예를들면 회중전등 등과 마찬가지로, 도 47에 나타낸 것과 같이 TV세트(631)의 면을 밝게 조명한다. 이것에 의해서 리모콘(641)에서 방출된 광에 의해서 조사되고 있는 영역을 인식할 수 있다. 예를 들면 복수대의 TV세트(631)가 존재하는 경우라도 정보송신처가 되는 TV세트를 확실히 특정하고, 확인해서 송신할 수 있다.

적외광은 눈에 보이지 않기 때문에, 정보 송신처를 특정할 수 없고 또 복수대의 TV세트가 존재하는 경우 콘트롤측에서 ID등을 변경하는 설정조작이 필요했다. 그러나 본원 제 6의 발명에서는 그와 같은 설정은 불필요하고, 조작하고 싶은 TV세트(631)에 광이 조사되고 있는 것을 눈으로 확인하고 리모콘 조작을 하면 좋고 확실한 조작을 간단히 행할 수 있다

또한, 리모콘(641)은 TV세트에 한하지 않고 예를 들면 비디오와 DVD, 오디오기기, 에어콘, 그 외에 여러 가지 기기에서도 이용되어지고 그것들의 기기에서 상 술 제 1의 응용예는 동일하게 적용하능하다.

또한, LED등의 반도체발광소자에 의해서 전원 상태와 기기상태를 표시하는 기능이 존재하는 모든 기기에서 본원 발명을 적용가능하고 다음에 측정장치등에 적용한 예를 나타낸다. 도 48은 본원 제 6 의 발명의 전기기기의 실시의 일형태에 있어서 제 2의 응용예를 나타내는 개략도이다. 도면중, (661)은 계기, (662)는 LED표시기이다. 또한, 휴대단말(651)은 도46에 나타낸 것과 동일하고, 카메라 (652)가 설치된 것이다. 도 48에 나타낸 것과 같이, 비행기의 칵피트, 공장등의 제어판 등에는 다양한 계기(661)가 나열되어 있다. 그것과 함께 각각의 계기(661)에는, 그 계기(661)에 대응하는 기기가 동작하고 있는지 아닌지와, 그 상태등이 LED표시기(662)에 의해서 표시되어 있는 경우가 많다. 이 LED표시기(662)를 표45에 나타내는 LED(611)로서 이용하고 정보송신을 행한다. 즉, LED표시기(662)는 종래부터 사용되고 있는 기기동작상태등을 표시하는 기능과 함께 정보에 따른 변조구동이 이루어지고, 가시변조광을 방출해서 정보를 송신하는 기능을 가진다. 예를 들면 각각의 계기(661)가 담당하는 장치의 상태나, 계기(661)가 나타내고 있는 수치, 계기(661)가 설치되어 있는 측정장치나 제어장치의 매뉴얼등 여러 가지 정보를 송신할 수 있다.

이와 같이 해서 계기(661)에 설치되어져 있는 LED표시기(662)에서 방출된 변조광은, 예를 들면 카메라(652)가 설치되어 있는 휴대단말 (652)등에서 수신하는 것이 가능하다. 특히 도 48에 나타나듯이 계기(661)가 다수 설치되어 있는 경우에 카메라(652)에 의해서 선택적으로 계기(661)의 LED표시기(662)를 촬상하는 것으로 특정계기(661)의 LED표시기(662)에서의 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면 왼쪽에서 4번째 계기(661)의 상세한 상태와 매뉴얼을 알고 싶은 경우에는 4번째 계기의 LED표시기(662)만 촬상하면 된다. 이것에 의하여 계기(661)의 왼쪽에서 4번째 계기(661)의 LED표시기(662)에서 송신된 정보만을 선택적으로 수신할 수 있다. 이 때 카메라 (652)에서 촬상된 영상을 사용자가 보면서 LED표시기(662)의 위치를 포착하면, 틀림없이 확실한 소망의 정보를 취득할 수 있다.

만약 이와 같은 정보를 전파등으로 통신을 행하려고 한다면, 전파는 주위에 퍼지기 때문에, 핀포인트에 포착할 수 없고, 다른 계기의 정보를 수신해버리는 경우도 있다. 또는 주파수, 시간, 코드등을 다르게 해서 송신할 필요가 있고, 수신측에서 특정계기에서의 전파를 선택하는 등, 면밀한 조작 및 확인을 해야 한다. 이러한 좁은 장소에 복수의 장치가 있고, 그 중에서 한가지를 틀림없이 직접 선택해 꺼낼 수 있는 것은 가시광을 이용한 통신의 이점이다. 상술한 바와 같은 계기(661)과의 통신을 순차적으로 해나감에 의해서 휴대단말(651)에는 계기(661)에서의 정보가 축적된다. 이 축적된 정보를 휴대단말(651) 또는 다른 단말 호스트에 전송하고 처리하는 것이 가능해진다. 예를 들면 전력메이커와 수도, 가스미터등에 검침으로 응용하는 것도 가능하다.

도 49는 본원 제6의 발명의 전기기기의 실시의 일형태에 있어서 제 2의 응용예의 변형예를 나타내는 개략도이다. 도면중, (653)은 발광부, (663)은 수광부이다. 상술한 도 46, 도 47에서 나타낸 예와 마찬가지로 계기(661)에 대해서도 가시광 혹은 적외광을 수광하는 수광부(663)을 설치하고, 또한 휴대단말(651)에 가시광 또는 적외광을 발광하는 발광부(653)를 설치하고 휴대단말(651)에서 계기 (661)로의 통신도 가능하게 쌍방향 통신을 하도록 구성할 수 있다. 이와 같이 쌍방향통신을 가능케 해서 예를 들면 휴대단말(651)에서 계기(661)에 대하여 계기(661)의 확인과 정보의 전송요구를 행하거나, 혹은 정보 전송후 확인을 계기(661)로 되돌리는 등 확실한 통신이 가능해 진다.

또한, 이와 같은 계기(661)와 휴대단말(651)과의 사이에서 핸드쉐이크가 행해지는 경우, 예를 들면계기(661)의 LED표시기(662)을 사용자가 볼수 있는 정도의 점멸과 색의 변경등을 해서 같은 LED표시기(662)에서 통신가능 또는 통신중 등의 상태도 표시하는 것도 가능하다. 이것에 의해서 사용자에게도 다른 계기와 착각하는 일이 없이 확실히 통신대상의 계기(661)을 선택해서 통신을 할 수 있다.

또한, 도 47에서도 설명했듯이, 휴대단말(651)측의 발광부(653)에 광학계를 설치해 높고 광빔을 조이는 것에 의해서 특정계기(661)로의 핀포인트적인 정보전송이 가능해진다. 또 어느 계기(661)로의 정보를 보내고 있는 가는, 계기(661)에 조사된 스포트광에 의해 판단할 수 있고, 시각적으로 확인할 수 있다.

상술한 바와 같이 본원 제6의 발명은 가전제품만이 아닌 계측기와 공장 제어판등의 산업용기기에도 응용가능하다. 그 외에 넓게는 사무기기, 차와 항공기등의 운송용기기등 여러 가지 용도로 적용가능하다.

도 50은, 본원 제 6의 발명의 전기기기의 실시의 일형태에 있어서 제 3의 응용예를 나타내는 개략도이다. 도면중 (671)은 오디오기기, (672)는 액정패널, (673)은 백라이트용 LED이다. 상술의 제 1, 2의 응용예에서는 표시장치에 맞추어 들어있는 LED등의 반도체발광소자를 통신에 이용하는 예를 나타내고 있다. 또한, 휴대단말(651)은 도 46과 도 48, 도 49에 나타낸 것과 동일하고 적어도 카메라(652)가 설치되어진 것이다.

여기에서는 오디오기기(671)을 구체예로서 나타내고 있다. 최근의 오디오기기(671)에는, 각종의 정보를 표시하기 위하여 액정 패널(672)이 설치되어 있다. 이 액정패널(672)에는 백라이트로 LED가 많이 이용되어지고 있다. 이 백라이트용 LED(673)을 도 45에 나타낸 LED(611)로서 이용하고 정보의 송신을 한다. 다시 말해서 액정패널(672)에는 정보가 표시되어 있고 사용자는 액정패널(672)에 비추어 나온 화상을 참조할 수가 있지만, 이것과는 별도로 백라이트용 LED(673)를 송신하는 정보에 따라서 변조구동하는 것으로 백라이트의 광을 이용해서 정보를 송신할 수 있다. 백라이트의 광을 예를 들면 휴대단말(651)등에서 수광하고 복조하는 것에 의해서 정보를 수신할 수 있다.

또한 상술한 제 1의 응용예 및 그 변형예이나 제 2의 응용예의 변형예와 같이 쌍방향 통신을 행하는 경우에는, 액정패널(672)의 백라이트용 LED(673)의 근처나, 액정패널(672)의 액정층의 배면에 수광소자 또는 수광층을 설치하고, 가시광 또는 적외광을 수광하도록 구성하면 된다. 백라이트용 LED(673)의 광이 액정층을 투과하는 상태에서는 외부에서의 광도 액정층을 통과할 수 있으므로 이와 같이 액정패널(672)의 내부에 수광부를 설치한 구성이 가능해진다. 그리고 휴대단말(651)에 가시광 또는 적외광 발광소자를 설치하고 송신하는 정보에 의해 변조된 가시광 또는 적외광을 발광하고 액정패널(672)의 수광부에 의해 수광해서 복조하면 된다. 이것에 의해서 휴대단말(651)에서 오디오기기(671)로의 정보전송에 대해서도 행할 수 있고 쌍방향 통신이 가능해진다.

물론, 오디오 기기(671)가 리모콘에 의해 조작가능한 기구이면, 상술한 제 1의 응용예와 같이 리모콘을 이용한 경우에 대해서도, 동일하게 백라이트용 LED(673)을 이용한 가시광에 의한 통신을 행할 수 있다. 또한 여기에서는 오디오기기(671)을 구체예로서 나타냈지만, 이것에 한하지 않고, LED를 광원으로 이용한 여러 가지 표시장치를 탑재한 기기에 대해서 응용할 수 있다. 예를 들면 가전제품의 표시부와 무선기, 노트형 컴퓨터, 액정디스크플레이, 액정 테레비, 자동차등의 콘솔패널의 액정표시, 카네비게이션등, LED를 백라이트로 이용한 액정 표시장치를 이용하고 있는 모든 기기에서 이용가능하다. 또한 상술의 휴대단말등에서도 표시부에 조명용 LED를 이용해서 마찬가지로 통신을 하는 것이 가능하다.

또한 LED이외의 반도체발광소자를 광원으로 이용한 여러 가지 표시장치에서 적용가능하고, 액정표시장치에 한하지 않고 응답특성이, 굉장히 고속인 소자이면 다른 방식의 표시장치라도 동일하게 가시광에 의한 통신이 가능하다.

도 51은 본원 제 6의 발명의 전기기기의 실시의 일형태에 있어서의 제 4의 응용예를 나타낸 개략도이다. 도면중 (681)은 크리스마스트리, (682)는 일루미네이션램프, (683)은 LED, (684)는 수광소자이다. 이 제 4의 응용예에서는, 장식용으로 LED가 이용되고 있는 경우에 대해서 나타내고 있고, 그 일예로서 크리스마스트리(681)의 경우를 나타내고 있다. 즉 휴대단말(651)은 도 46과 도 48, 도 49, 도 50에 나타낸 것과 마찬가지로 적어도 카메라 (652)가 설치된 것이다.

크리스마스트리(681)에는 여러가지 장식이 사용되지만, 그 하나로서 일루미네이션램프(682)가 이용된다. 일루미네이션램프(682)는 전선상에 적당한 간격으로 광원을 배치한 것이기 때문에 이것을 크리스마스트리(681)등에 올리고 광원을 점멸 시키는 것에 의해서 광에 의한 장식을 하는 것이다.

근년 일루미네이션램프(682)에도 LED(683)을 이용한 것이 개발되고 있다. 이 LED(683)를 도 45에 나타낸 LED(611)로서 이용하고 정보의 송신을 행할 수 있다. 즉, LED(683)의 점등시에 정보에 따라서 변조구동하는 것에 의해서 변조된 가시광을 발광시킬 수 있다. 이 변조광을 예를 들면 휴대단말(651)등에서 수광하고 복조하는 것에 의해서 정보를 수신할 수 있다. 이렇게 해서, 예를 들면 통행인 등이 크리스마스트리(681)을 보고 있는 때에는 휴대단말(651)을 장식하면 크리스마스트리(681)에서 보내져 온 메시지와 화상 음성등의 여러종의 정보를 수신할 수 있다.

또한, 일루미네이션램프(682)에는 LED(683)가 배치되어 있지않은 부분도 많이 있으므로 이 부분의 가시광과 적외광을 수광하는 수광소자(684)를 설치해 놓을 수 있다. 그리고 휴대단말(651)에 가시광 또는 적외광 발광소자를 설치하고 송신하는 정보에 의해 변조된 가시광 또는 적외광을 발광하고, 수광소자(684)에 의해 수광해서 복조하면 된다. 이것으로 휴대단말(651)에서 크리스마스트리(681)로의 정보전송에 대해서도 행할 수 있고 쌍방향 통신이 가능해 진다. 물론, 수광소자(684)는 일루미네이션램프(682)와는 별도로 다른 장식품과 함께 크리스마스트리(681)에 배치해도 된다. 이 제 4의 응용예에서는 크리스마스트리 일루미네이션램프의 예를 보였지만, 이것 이외에도 각종 장식용에 이용되고 있는 LED등의 반도체발광소자를 가시광에 의한 통신에 이용할 수 있다. 예를 들면 전자장식을 한 장식과 팔렛트등에서 등장하는 산차의 일루미네이션, 인테리어 가구등의 장식, 가게나 건물의 장식등, 여러가지 장식에 이용되고 있는 LED등의 반도체 발광소자를 가시광통신에 이용할 수 있다.

도 52는, 본원 제 6의 발명의 전기기기의 실시의 일형태에 있어서 제 5의 응용예를 나타내는 개략도이다. 도면중, (691)은 전광게시판이다. 근년 다수의 광원을 배치한 전광게시판(691)이 넓게 이용되어지고 있고, 그 광원으로서 LED가 많이 이용되어 왔다. 또 전광게시판(691)에는 정보 표시를 하는 부분 이외에도 장식을 위한 LED가 배치되어지는 경우도 있다. 이것들의 정보표시를 하기 위한 LED와 장식을 위한 LED등을 도 45에 나타낸 LED(611)로서 이용하고 정보송신을 행할 수 있다. 예를 들면 통행인등이 전광게시판(691)에 카메라 부착 휴대단말(651)등을 장식하면 전광게시판(691)에서 보내져 온 메시지와 황상 음성등의 여러종의 정보를 수신할 수 있다.

물론, 전광게시판(691)에 가시광과 적외광을 수광하는 수광소자를 설치해 놓으면, 가시광 혹은 적외광의 발광소자가 설치된 휴대 단말(651)의 사이에서 쌍방향 통신을 하는 것이 가능하다.

전광게시판(691)은, 가두에서 뉴스등을 표시하는 것 이외에, 가게 앞에서 간판으로 이용되거나, 열차와 버스등의 행선표시와 종별표시, 요금표시등 여러가지 용도로서 표시로 이용되어지고 있다. 이와 같은 여러 가지 용도로 이용되고 있는 전광게시판에 따라서 본원 제 6의 발명을 적용가능하다. 그 외에 공사중 게시등과 유도원이 소지하고 있는 유도등, 노상과 노면에 설치되어 있는 표식등, 반도체발광소자가 이용되어지고 있는 여러종의 용도에 대해서 그 반도체발광소자를 통신용으로 이용하고 가시광에 의한 통신을 행하는 것이 가능하다.

이와 같이 본원 제 6의 발명에 의하면, 인간에 대해서 광을 직접 인식시켜서 정보를 전달하거나 미적감각을 상기시키기 위한 표시수단에 이용되어지고 있는 LED등의 반도체발광소자를, 표시수단으로서의 기능을 그대로, 정보에 따라서 변조구동하는 것에 의해서 가시광에 의한 통신에 이용할 수 있다. 이와 같이 기존의 반도체발광소자를 이용함으로서 새롭게 송신송신수단을 설치하는 것 없이 통신이 가능해지고 장치의 대형화와 의장적인 변경을 행할 필요가 없어진다.

또한, 종래부터 리모콘을 이용하고 있는 전기기기에서는 그 리모콘에 수광수단을 탑재함으로서 전기기기에서 보내져 오는 정보를 수신할 수 있다. 리모콘 이외에도 카메라부착 휴대단말 등에서 정보의 수신이 가능하다. 이 경우 카메라 등과 같이 광학계를 가지고 있고 수광빔을 모을 수 있으면 정보발신원인 광원을 특정할 수 있고 핀포인트의 수신이 가능해진다.

또한 가시광이나 적외선 등의 송신기능을 가지고 있으면, 전기기기와의 사이에서 쌍방향 통신이 가능해진다. 또한, 리모콘 측에 가시광에 의한 송신기능을 가지고 있는 경우에는 송신에 이용하는 광의 빔으로 송신처가 되는 지역이 조명되는 것으로, 송신처의 기기를 확실히 인식해서 특정할 수 있고 쉽게 정보 송신처를 특정한 송신이 가능해 진다.

[제7의 발명]

다음으로 두 번째 응용예로서, 본원 제 7의 발명에 대해서 설명한다. 본원 제 7의 발명은 비상등의 응용예이다.

표시중에서도 비상등은, 일단 점등되어지면 반영구적으로 조명되고, 소등되어지는 경우가 적다. 이 것은 화재, 재해등의 사고에 대비해야 하는 것이므로, 빌딩, 극장, 영화관, 병원, 비행장, 역등, 사람눈에 띄는 장소에 비상등이 다수 설치되어 있다. 현재 비상등의 대다수는 광원으로서 형광등을 이용하고 있다. 비상등으로는 재해시에 외부 전력이 끊어지는 것이 예상되어지므로, 비상시에 내부 배터리를 이용해서 표시를 한다. 한계가 있는 전력을 유용하게 이용하기 위해서, 백열전구와 비교해서 전력효율이 좋은 형광등이 이용되어지고 있다. 그러나, 또한 전력효율이 높은 광원의 이용과 긴수명의 광원 채용에 의한 보수비용의 감소가 기다리고 있다. 상술한 바와 같이 LED는 전력 효율이 높은 긴수명이지만 비상등으로의 적용은 생각되지 않았다. 일본국 특개평9-19084 호 공보에 기재되어 있듯이, 충전중 표시등, 부차적인 표시에는 LED가 이용되어지고 있는 예는 있지만 비상등으로서 메인의 광원으로서 LED가 이용된 적은 없었다.

또한, 일반적으로 설치되어 있는 비상등은, 어디에 비상구와 비상계단이 있는 가를 시각적으로 표시할 뿐이다. 그 이외의 정보로는, 예를 들면 일본국 특개평8-67203 호 공보에 기재되어 있듯이 라디오 방송을 하는 것 등으로 알려져 있다. 그러나, 음성 출력은 굉장히 전력을 소비한다. 그 때문에, 비상등의 제일의인 비상구등의 시각적인 표시와 함께, 이와 같은 음성출력을 하기 위해서는, 대용량의 배터리를 탑재할 필요가 있고, 고가가 됨과 함께, 설비도 대형화 되어 버리는 문제가 있었다.

한편, LED의 고속의 응답 특성을 이용하여, 고속의 변조가 가능하므로, LED를 광데이타 전송으로 이용하는 연구도 행해지고 있다. 이점을 이용해서 조명과 통신을 동시에 하는 아이디어도 알려져 있다. 그러나, 통상의 조명기구는, 재해 등으로 전력공급이 정지되면 소등되어 버린다. 그 때문에 비상시에는 아무것도 이용할 수 없고 또한 비상시를 예상한 전송시스템은 구축되어 있지 않았다.

이와 같은 문제에 대해서, 이 본원 제 7의 발명에서는 비상등이 발광하는 광을 통신에 이용한 예를 나타내고 있다.

도 55는 본원 제 7의 발명의 비상등 및 비상등 무선데이타 전송 시스템의 실시의 일형태를 나타내는 블록도, 도 56은 광원이 되는 LED어레이의 일예의 설명도이다. 도면중, (701)은 비상등, (702)는 휴대단말, (711)은 배터리, (712)는 전환부, (713)은 LED어레이, (714)는 변복조부, (715)는 데이터 메모리, (716)은 광변조부, (721)은 수광부, (722)는 복조부, (723)은 표시부, (731)은 커버이다. 비상등(701)은 일반적인 종래의 비상등과 마찬가지로, 전원으로 외부전원과 함께 배터리(711)을 가지고 있고, 또 외부 전원에서의 전력공급이 정지되는 경우에 배터리(711)에서의 전력공급으로 바꾸기 위한 전환부(712)를 가지고 있다.

본원 제 7의 발명에서는 조명용 광원으로서 종래의 형광등을 대신해서, LED어레이(713)을 이용하고 있다. 도 56에 LED어레이(713)의 형상의 일예를 나타내고 있다. 도 56(A)에 나타낸 예에서는 일반적인 비상등과 마찬가지로, 그림문자등이 표기된 커버(731)안에 LED어레이(713)을 설치한 것이다. 이와 같은 형태로 이용하 는 경우에는 도 56(B)에 나타낸 바와 같이 형광등과 동일의 봉형상 LED어레이(713)을 이용한다. 예를 들면 LED소자를 1내지 복수의 열상에 배치하면 된다. 또 이와 같은 LED어레이(713)이면 직류점등의 형광등의 대체물로서 이용할 수 있고, 일반적으로 이용되고 있는 비상등내 형광등을 도 56(B)에 나타낸 바와 같은 LED어레이(713)에 부착하는 것만으로 본원 제 7의 발명의 비상등을 구성할 수 있다. 이 경우 전력선에서 교류전력이 공급되어지는 경우에는 AC/DC교환부에서 직류로 교환해서 구동하면 된다. 또한, 교류점등의 형광등이 이용되어지는 비상등에서는, LED어레이(713)내에 DC/AC교환부를 내장시켜서 배터리(711)에 의한 구동시에 사용하면 좋다. 즉 이와 같은 형광등의 대체로 형상의 LED어레이(713)을 이용함으로서 외관상은 종래 비상등과 변함이 없게 할 수 있다.

이와 같은 종래의 조명관의 대체물로서 구성하는 것 이외에, 예를 들면 도 56(C)에 나타낸 것과 같이 커버(731)에 형성되어 있던 그림문자의 표시를 LED어레이(713)에 의해서 직접표시하도록 구성하는 것도 가능하다. 비상구등을 나타내는 그림문자이면 일반적으로는 백색과 녹색으로서 그림문자가 형성되어 있으므로 백색LED와 녹색LED을 적절히 배치해서 그림문자를 출현시킬 수 있다. 물론 칼라 표시장치와 마찬가지로 LED를 배치하고 그림문자등을 표시되도록 구성해도 된다. 즉 이 경우에는 커버(731)로 투명한 것을 이용하면 좋다.

이와 같이 비상등(701)의 광원으로 LED어레이를 이용함으로서 LED가 저소비전력인 특징으로부터, 적은 배터리 용량으로도 종래와 동일의 점등시간을 실현하고 배터리(711)의 소형화, 나아가서는 비상등(701)의 소형화 및 경량화, 저가가격을 실현할 수 있다. 역으로, 같은 배터리 용량이면 장시간에 걸쳐서 점등을 할 수 있고, 재해시에 피난유도표시를 장시간 표시하는 것이 가능해 진다. 또 LED는 장수명이므로 광원을 교환한다고 하는 보수의 간격을 늘릴 수 있고, 또는 보수작업의 공수를 감소시킬 수 있고 보수비용을 저감 하는 것이 가능하다. 물론 오염과 배터리의 수명 재해시의 점등 체크 등 성능유지를 위한 보수는 행하는 것이 바람직하다. 또한 LED는, 놓은 내충격성을 가지고 있고 격심한 재해시에도 광원의 파손을 피해 계속된 점등을 기대할 수 있다.

도 55에 나타낸 본원 제 7의 발명 비상등 (701)에서는, 더욱이 변복조부(714), 데이터 메모리(715), 광변조부(716)를 내장하고 있다. 여기에서는 외부전원을 공급하는 전력선을 이용한 통신방식을 이용해서 비상등(701)에 대해서 데이터를 전송한다. 변복조부(714)는, 외부전원 전압에 중첩되어서 보내져 오는 변조된 데이터를 분리하고 복조해서 데이터 메모리(715)에 격납한다. 예를 들면, 컴퓨터 등에서 전력선을 이용해서 비상시에 비상등(701)에서 전송해야할 데이터를 송신하는 것에 의해서, 비상등(701)에 비상시 이외의 경우에 외부전원을 통하여서 데이터를 배송할 수 있고, 데이터메모리(715)로의 데이터의 격납을 쉽게 할 수 있다. 또한, 데이터메모리(715)에 격납한 데이터와 비상등(701)의 상태 등 여러 종의 정보를 변조해서, 전력선을 통해 송신할 수 있다. 이것으로 데이터의 교환 확인과 비상등(701) 동작 확인 등을 멀리서도 할 수 있다. 즉 쌍방향 통신을 하지 않는 경우에는 변복조부(714)는 복조 기능만으로 구성할 수 있다. 또한 미리 데이터메모리(715)에 비상시에 전송하는 데이터를 격납해 놓는 경우에는 이 변복조 부(714)는 불필요하다.

데이터메모리(715)에는 비상시에 송출하는 데이터를 격납해 놓을 수 있다. 이 데이터메모리(715)는 가능한 저소비전력인 것이 바람직하고, 또 전원 전환시에는 기억하고 있는 데이터가 삭제되지 않도록 해 놓을 필요가 있다. 예를 들면 교환가능한 ROM과 불휘발성 ROM등으로 구성하면 좋다.

광변조부(716)는, 전환부(712)에서 전원을 외부전원으로부터 배터리(711)로 바꾸는 등 비상시인 것을 검출하면 데이터메모리(715)로 격납되어져 있는 비상시의 데이터를 읽어낼 수 있고, 변조해서 LED어레이(713)에 공급되어지는 전력파형에 중첩시킨다. 이것으로 LED어레이(713)의 발광광은 광변조부(716)에 의해서 변조된 데이터에 의해 점멸 또는 광량이 제어된다. 이것으로 광에 의한 데이터 전송을 행한다. 물론 비상시 이외에도 데이터메로리(715)에 격납되어져 있는 데이터를 변조해서 LED어레이(713)에 공급하고 데이터 전송을 행해도 좋다. 이 경우 비상시에는 전송해야할 데이터와 달라도 된다.

휴대단말 (702)은 예를 들면 카메라가 부착된 PDA와 휴대전화등으로 좋고 수광부(72), 복조부(722), 표시부(723)등을 포함해서 구성되어 있다. 수광부(721)는, 비상등(701)의 LED어레이(713)에서 방사된 광을 수광해서 전기기호로 전환하는 것이고 카메라와 포토 다이오도등으로 구성할 수 있다.

복조부(722)는, 수광부(721)에서 출력된 전기신호로부터 변조된 데이터 신호를 추출하고, 복조해서 데이터를 취득하는 것이다. 취득한 데이터는 여러 가지의 활용이 가능하지만 여기에서는 표시부(723)으로 표시한다. 이것에 의해서 비상시 에 비상등(701)에서 광으로 전송되어지는 데이터가 표시부(723)으로 표시된다. 예를 들면 플로어에 설치된 비상구와 피난로에 관한 지도등, 문자와 화상을 표시부(723)에 표시시킬 수 있다. 또 음성정보를 전송하는 것도 가능하고 휴대전화 등과 같이 스피커를 내장하고 있으면 간단히 음성 정보도 습득 할 수 있다. 본원 제 7의 발명 비상등 및 비상등무선데이터 방송시스템의 실시의 일 형태에 있어서 동작 및 이용의 일예에 대해서 설명한다. 비상등(701)에는 미리 데이터메모리(715)에 대해서 비상시에는 송출하는 데이터의 격납을 행하여 둔다. 하나의 방법으로서 상술한 바와 같이 전력선통신을 이용하고 외부전원의 파형으로 변조한 데이터를 중첩해서 보내고, 비상등(701)에서는 외부 전원에서 보내져 온 변조된 데이터를 습득해서 복조하는 것에 의해 얻어진다. 혹은 미리 ROM등에 외부에서 데이터를 격납한 후에 비상등 (701)로 ROM을 데이터 메모리(715)로서 부착되도록 구성하는 것도 가능하다. 예를 들면 메모리카드등을 장착한다고 하는 구성도 가능하다.

비상시에는, 광변조부(716)가 데이터 메모리(715)에서 데이터를 읽어내 변조하고, LED어레이(713)에 공급되어지는 전원파형에 중첩한다. 변조된 데이터가 중럽된 전력에 의해 LED어레이(713)을 구동해서 LED어레이(713)은 발광함과 함께 그 발광량 또는 점멸이 제어되어서 데이터를 광에 의해서 송출 할 수 있다.

또한, 휴대단말(702)의 소지자는, 비상시에 소지하고 있는 휴대단말(702)를 비상등(701)으로 향하는 것에 의해서 비상등(701)에서 광에 의해 보내져 온 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들면 비상시에는 자신이 어디에 있는지 조차 알 수 없는 경우도 많고, 예를 들면 비상등에 따라 피난을 해도 어느 정도 피난할 수 있는 지 를 알지 못한채 불안해 진다. 그러나 본원 제 7의 발명에서는 비상등(701)에서 건물의 명칭과 계단수, 바닥 지도와 피난로의 도시, 뒤쪽으로 몇미터정도에서 비상구인지 등의 종래의 비상등에서는 얻을 수 없었던 보다 상세한 여러 가지의 정보를 시각적으로 (혹은 음성등으로도) 취득할 수 있다. 그 때문에 어느 정도 불안을 경감시킬 수 있고, 보다 민첩하고 신속하게 피할 수 있다.

통상, 휴대단말(702)는 전파구동이 많기 때문에, 비상시에도 유효하게 활용할 수 있다. 따라서 비상시에 외부전원없이 광을 발하는 비상등과 외부전원을 필요로 하지 않는 휴대단말(702)등을 이용함으로써, 비상시, 특히 외부전원이 단절되어 버리는 경우라도 피난유도등을 원활히 할 수 있다.

또한, 본원 제 7의 발명 비상등(701)내에서는 광변조부(716)등이 동작하기 위한 전력이 필요하지만, 발광시키기 위한 전력과 비교해 보면 이것들의 전자회로부분이 동작하기 위해서 필요한 전력은 대단히 적다. 그 때문에 이와 같은 광에 의한 데이터전송기능을 가지고 있어도, 비상등(701)의 배터리(711)을 거의 증강할 필요없이, 예를 들면 광 이외에 전파와 음성등을 송출하는 구성과 비교해서, 전력소비를 극히 억제하고 또 데이터를 송출하기 위한 수단을 별도 설치할 필요가 없다. 예를 들면 적외선에서도 마찬가지로 전력소비는 피할 수 없고 또한 별도 송신기를 설치할 필요가 있다. 이와 같은 전력소모절감 및 장치의 간이화의 관점에서 LED광원에 의한 광을 이용한 데이터전송은 유리하다.

물론, 비상등(701)은 LED어레이(713)의 발광에 의해서 통상의 비상등과 동일하게 조명을 행하고, 비상구와 피난로의 표시를 하고 있고, 휴대단말(702)를 가 지지 않은 사람들에게도 비상시에는 유효한 것임에는 변함이 없다. 데이터전송을 위해서 발광량과 점멸을 제어해도 그와 같은 광량의 변화는 인간의 눈에는 전혀 감지되지 않아서, 비상등으로서의 기능이 손상되는 것은 없다. 그 이상으로 상술과 같이 LED의 특성을 살릴 수 있기 때문에 종래 이상의 비상등으로서의 기능을 다할 수 있다.

또한, 이와 같은 비상등(701)에 의한 데이터전송은 비상시에 한정된 것은 아니다. 데이터메모리(715)에 격납되어 있는 정보를 항상 광에 의해서 송신해도 된다. 또 비상용 데이터 이외에 데이터를 데이터메모리(715)에 격납해 놓고 광변조부(716)에서 비상시와, 그 이외의 때에 읽어 내는 데이터를 변경하면, 예를 들면 주위 점포정보와 뉴스등도 휴대단말(702)로 전송할 수 있다. 비상등(701)은 일단 점등되면 소등됨이 없이 주야를 불문하고 항상 점등되어 있다. 그 때문에 휴대단말(702)의 이용자는 항상 비상등(701)에서 정보를 습득할 수 있다. 또한 상술한 바와 같이 전력선통신을 이용해서 데이터메모리의 내용을 수시로 바꿔쓰고, 내용을 항상 변경할 수 있기 때문에 비상시이외의 시에는 리얼타임으로 데이터를 휴대단말(702)로 배송할 수 있다.

상술의 예에서는 데이터를 전력선통신에 의해 취득하는 예 및 데이터메모리(715)에 미리 데이터를 격납해 놓은 경우등에 대해서 설명했다. 그러나 이것들에 한하지 않고, 데이터를 비상등(701)로 보내는 방법으로서 여러 가지 방법을 이용할 수 있다. 도 57은 본원 제 7의 발명의 비상등 및 비상등부선데이터 전송시스템의 다른 실시형태를 나타내는 브록도이다. 도중 (741)은 안테나, (742) 는 변복조부이다. 도57에 나타낸 예에서는 외부보다 데이터를 전파에 의해서 송신하고 비상등(701)에서 수신해서 데이터메모리(715)에 격납하는 예를 나타내고 있다. 안테나(741)에 의해 수신된 데이터는 변복조부(742)에서 복조되어서 데이터가 데이터메모리(715)에 격납되어진다. 이와 같은 데이터의 수신은 비상시 이외에 행하면 된다. 비상시 이외에 경우에는 외부전원에서의 전력공급을 받을 수 있기 때문에 이와 같은 전파에 의한 데이터수신도 가능하다. 물론 방송형 데이터배송을 행하는 경우에는 변복조부(742)는 복조기능만으로 좋다.

게다가 도57에서 나타낸 전파이에에서도 광케이블과 통신케이블등 전력선이외의 통신선을 이용해서 데이터의 배송을 미리 받아 놓을 수 있다. 즉 도55에서 나타낸 전력선통신을 이용함으로서 안테나와 다른 케이블등을 별도 설정하는 것 없디 데이터의 배송을 받을 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 본원 제7의 발명에 의하면 LED를 광원으로서 이용하는 것에 의해서 LED의 특성인 높은 전력효율로 배터리의 소비를 억제하고 배터리의 소형화에 의한 장치의 소형화 혹은 발광시간의 장기화를 실현할 수 있다. 또 장수명 이므로 광원의 교환등 유지 간격등을 길게 할 수 있고 보수비용을 삭감할 수 있다. 게다가 LED는 내충격성에도 우수하고 격심 재해 시에도 파손없이 이용가능한 비상등을 제공할 수 있다. 또 LED는 응답특성이 좋은 점에서 점멸 혹은 광량을 제어하는 것에 의해서 광에 의한 데이터 송신원 으로서 이용할 수 있다. 비상등은 내부에 배터리를 탑재하고 있고, 재해등에 의해서 전력이 중단되는 경우에도 발광을 계속할 수 있다. 이 발광광을 이용해서 비상시에 미리 격납해 높은 비상구와 피난계단의 위치 표시와 비상구까지의 피난로등 여러 가지의 비상시의 정보를 송신할 수 있다. 이와 같은 데이터를 송신하는 기능에 대해서는 전파와 적외선등의 송신설비를 별도 설치하는 경우와 비교해서 비용에 관계없이 그 만큼의 전력소비를 동반하지 않기 때문에 비상시에 발광한다고 하는 비상등으로서의 기능을 손상시킨 적이 없다

게다가 비상등은 일단 점등되어지면 반영구적으로 소등되어지는 것이 없이 그 때문에 날씨와 계절에 영향을 받지 않고 사람 눈에 뛰는 장소에 설치되어 있다. 그 때문에 비상용 정보 뿐만아니라 주위의 광고와 안내 등 일반적 정보송신도 가능하고 비상시 이외에 빈번히 이용되어지는 것을 기대할 수 있고 비상등의 부가가치를 높일 수 있다.

[제8의 발명]

다음으로 3번째 응용으로서 본원 제8의 발명에 대해서 설명한다. 이 본원 제8의 발명에서는 상술의 발명중에서도 응용예로서 다소 기재했지만 길위에 설치된 조명등의 제어와 그 조명등을 이용해서 통신을 행하는 예를 나타내고 있다.

도로조명의 목적은, 도로위를 밝게 함으로서 차량과 통행인의 안전과 쾌적한 통행을 확보하고 게다가 방범을 위한 것이다. 길위 조명에는 일반적으로, 형광등, 할로겐등, 나트륨등 등이 이용되어지고 있다. 또한, 최근에는 보다 수명이 긴 LED(Light Emitting Diode)등의 반도체발광소자를 이용한 조명도 연구되어지고 실제로 설치되어지고 있다. 이것들은 광의 전력효율, 밝기, 간이함, 수명등의 관점에서 채택되어진 것이고 각각의 조명의 특성에 따라서 넓게 일반도로에서 고속도로에까지 이용되어지고 도로상에 수10미터마다 배치되어져 있다.

일반적으로 이러한 조명의 대다수는 일단 점등되면 장시간 지속해서 사용하고, 빈번히 점멸되는 적이 없다. 예를 들면, 어두워지면 점등되고 밝게 되면 소등한다. 또한, 터널과 같은 장소에서는 주야에 관계없이 장시간 사용되어진다.

한편 교통신호는 도로조명과는 관계없이 개발되었다. 그 목적은 도로상의 차량과 인간의 교통을 정리하기 위한 것이다. 교차점과 횡단보도 등에 고정설치된 것이므로 도로공사용과 가판용등이 있다. 이것들은 도로조명과는 다르고, 적에서 청, 황색과 색을 바꾸거나 점멸하거나 한다. 그 때문에 종래는 백열전구가 사용되어지고 최근에서는 LED도 이용되어지고 있다. 교통신호로서의 이용에는 점멸하기 쉽고 거기에다 전력효율이 좋고, 수명도 긴 것이 요구되어진다. 광원으로서 백열전구는 전력효율에서 다른 광원보다는 나쁘지만 그 점멸성에서 이용되어져 왔다. 최근에 점멸성, 전력효율, 게다가 긴수명의 LED가 이것에 교체되려고 하고 있다.

종래부터 도로조명용으로서 이용되어져 왔던 형광등, 할로겐등, 나트륨등 등과 교통신호로 이용되어져 온 백열전구등은 각각 광원의 특성에 따라서 구분되어서 사용되어져 왔다. 또한, 그와 같이 구분되어 사용된 이유로 도로조명과 교통신호를 겸용한다고 하는 발상은 종래는 존재하지 않았다.

도로상에서의 사고는 매년 엄청난 수가 보고되고 있지만, 일어난 후의 처리도 중요하다. 반복되는 사고의 방지와 교통정체를 일으키지 않기 위해서이다. 상술한 바와 같이 교통신호는 교차점과 횡단보도 등에 설치되어져 있고, 설치된 장소에서 교통정리를 행하고 있지만, 도로위에서 사고 등의 이상이 발생되는 경우에는 그 이상에 대해서 교통정리를 행하는 기능은 없다. 그 때문에 종래에는 사고 직후는 후속차량들이 주의할 수 밖에 없는 것이 현실이다. 사고의 통보가 있고 얼마지나면, 경찰관이 현장에 도착해서 교통정리가 이루어진다. 그러나 그때까지의 안전은 개인의 주의에 의존할 수 밖에 없기 때문에 예를 들면, 사고차에 추돌하거나 사고에 따른 정체의 최후미에서 추돌한다고 하는 사고의 재발을 일으킬 가능성이 높다.

일반적으로 사고가 발생하는 경우에는 당사자등이 발연통을 열어서 후속차량 등에 사고 발생을 알려서 주의를 환기하는 방법이 있다. 그러나 발연통이 거의 이용되어지지 않는게 현실이다. 또한, 발연통은 불과 연기를 만들기 때문에 가연성 물건 근처에서는 위험하고 연기는 시야를 방해하는 경우도 있다. 게다가 낮은 위치이므로 멀리서 주의를 할 수 없다. 또한, 원격조작은 할 수 없는 등 결점이 있다.

발연통까지 이용하지 않아도 사고차등의 후방에서 반사판을 설치하는 경우도 많다. 그러나, 사고차 근처에 놓이는 경우가 많고 낮은 위치에 놓이기 때문에, 멀리서는 보이지 않고 근처까지 접근하지 않게 되면 사고를 알 수 없는 문제가 있다. 또한, 반사판은 인간이 설치해야 하기에 원격조작을 할 수 없는 문제도 있다.

자동차 해저드 램프는 후속차에 대한 사고 발생과 주의 환기의 방법으로서 간단한 방법이다. 그러나, 차량자체가 사고등으로 램프를 이용할 수 없는 경우도 있다. 또한, 자동차 차체의 범위내에서 설치되어지기에 후속 및 주변 수대의 자동차에서는 시각적으로 인식이 가능하지만, 먼쪽과 대형차의 뒤에서는 시각적으로 인식할 수 없는 경우가 많다. 또한, 이경우도 각각의 자동차등에서 사람이 조작해야하는 것이기에 원격조작할 수 없다.

또한, 경찰관이 현장에 도착하면 수신호와 간이식 신호 장치를 설치해 교통정리를 한다. 그러나, 간이식의 신호장치는 사고가 발생한 후에 경찰서등에서 운반할 필요가 있고 사고에 대해서 즉응성은 없다. 또한, 간이식이기에 원격조작을 할 수 없다.

고속도로와 간선도로등에서는 정보표시판이 설치되어져 있고 사고정보와 정체정보등을 표시하고 이용자가 시각적으로 정보를 습득할 수 있도록 하고 있다. 표시하는 정보는 원격조작에 의해서 정보표시판으로 보내는 경우가 많다. 그러나 이 정보표시판은 상술한 조명과 교통신호등과는 별도로 설치를 하기 때문에 비용이 들고, 또한, 그 설치수도 조명과 교통신호등과는 비교가 되지 않을 정도로 적다. 그 때문에 정보표지만에 의한 정보의 습득은 대단히 한정되는 문제가 있다.

조명광통신은 종래는 상술한 바와 같은 교통시스템으로의 응용은 생각되어지지 않고 본원 제8의 발명에서 그 적용예를 나타낸 것이다.

도58은 본원 제 8 발명의 도로조명제어시스켐의 제 1의 실시형태를 나타내는 블록도이다. 도면에서, 801은 이상검출부, 802는 조명제어부, 803은 조명등이다. 이상검출부(801)는 도로상에서 이상을 검출하는 것이다. 예를 들면, 고속도로상에는 비상전화가 설치되어져 있어, 그 비상전화 이용자에 의한 사용을 이상발생으로서 검출하거나, 그 전화에 응대하는 감시센터에서 오퍼레이터가 이상발생을 지시할 수 있다. 마찬가지로 경찰에 통보를 계기로 해서 이상발생이 지시되어지는 경우도 있다. 혹은, 도로를 감시하는 감시장치에 의해서 이상을 검출하도록 구성해도 좋다.

조명제어부(802)는 복수조명등(803)을 1내지 복수이 조명군으로 하고, 이상검출부(801)에 있어서 이상의 검출결과에 대응한 조명제어를 행하는 조명군의 선택과, 선택한 조명군에 대한 조명제어를 한다. 조명의 제어는 예를 들면, 조명등 (803) 점멸을 제어하거나 혹은 조명등(803)의 광량을 제어할 수 있다. 또한, 조명등(803)의 발광광이 변경가능하면 그 발광광의 색을 제어할 수 있다. 조명군을 구성하는 조명등(803)은 임의적이고 예를 들면, 하나의 조명등(803)을 조명군으로 하면 조명등(803)마다에 조명을 제어하게 된다. 또한, 연속한 조명등(803)이 아니어도 되고 1개 건너서 조명군을 구성해도 좋다. 물론 조명군을 구성하는 조명등(803)의 수와 위치는 각각 조명군에서 달라도 되고 예를 들면, 이상발생의 위치와 발생한 이상의 규모등에 따라서 변경되어도 좋다. 즉, 모든 조명등(803)을 동일하게 제어하는 경우(다시 말해서 조명군이 한개밖에 존재하지 않는 경우)에는 조명군의 선택처리는 불필요하다.

조명등(803)은 일반적으로 설치되어 있는 조명군과 동일하게 길위에 복수설치되어져 있고 어두울때에 도로를 조명하는 것이다. 그것과 함께 조명제어부(802)에서의 지시에 따라서 점멸제어와 광량제어, 혹은 광색의 제어 등의 조명제어가 가능하도록 구성되어져 있다. 광원은 종래의 수은등과는 다르고, 점멸 또는 광량의 변경의 응답이 수초이하의 광원이 이용되어진다. 그와 같은 광원으로서 예를 들면, LED와 LD(Laser Diode)등의 반도체발광소자가 바람직하다. 예를 들면, 광원으로서 3색의 광을 혼합해서 백색광을 발광시키는 방식의 LED를 이용하는 경우 쉽게 발광색을 변경하는 것이 가능하다.

도59는 이상발생시에 조명등의 조명 양태의 일예의 설명도이다. 811은 사고 현장, 812는 비상전화장치, 813~818은 조명등이다. 도59에 나타낸 예에서는 고속도로위에서 사고가 발생한 경우의 예를 나타내고 있고 사고 현장(811)를 瀏 나타내고 있다. 이 예에서는 도로측에 설치되어져 있는 비상전화장치(812)가 이상 검출부(801)의 기능을 발휘하고, 사고 당사자와 그 외에 제 3자가 비상전화장치 (812)에서 사고 발생을 센터 등에 전하게 되면 그 비상 전화장치에서 사고 발생이 조명제어부(802)로 전달되어진다.

조명제어부(802)는 통보가 된 비상전화장치(812)의 위치에서 그 바로 앞에 설치되어 있는 조명등(813~818)(도58의 조명등(803)에 대응)에 대해서 조명제어를 행하는 조명군을 선택하고 선택한 조명군에 대해서 조명 제어를 행한다. 예를 들면, 두개의 조명등을 조명군으로 했을 때 사고현장(811)에 가장 가까운 조명등(813,814)의 조명군과, 다음으로 사고 현장(811)에 가까운 조명등(815,816)에 대해서 조명제어를 하는 조명군으로서 선택한다. 그리고 조명군에 대해서 조명의 제어를 행한다

조명의 제어로서는 예를들면, 사고현장(811)에 가장 가까운(813,814)에 대하여 빠른 명멸을 해서 사고현장(811)가 가까운 것을 운전자에게 전하고, 조명등 (815,816)에 대해서는 느린 점멸을 해서 사고현장(811)이 이 앞에 있는 것을 운전자에게 전화도록 제어할 수 있다. 혹은 조명등이 조명색의 제어가 가능하면 예를 들면, 사고현장(811)에 가장 가까운(813,814)에 대해서는 조명색을 적색으로 변경해서 사고현장(811)가 가까운 것을 운전자에게 전하고, 조명등(815,816)에 대해서 는 조명색을 황색으로 변경해서 운전자에게 주의를 환기하도록 제어할 수 있다.

이와 같은 조명등의 조명제어를 행하는 것으로 이제부터 사고현장에 근접하는 차량의 운전자에게 주의를 환기할 수 있고, 일종의 교통신호로서 기능하게 할 수 있다. 특히, 조명등은 도로상의 높은 위치에 설치되기 때문에 멀리서도 양호하게 시각적으로 인식하는 것이 가능하다. 이와 같은 조명제어는 사고 발생 후 바로 행할 수 있기 때문에 경찰관의 도착을 기다리는 것 없이 주의 환기에 의해서 이차적인 사고를 방지할 수 있다. 또한, 조명등은 수10미터 건너 배치되어져 있으므로 이상의 발생을 주의 깊게 운전자등의 도로 이용자들에게 전할 수 있다. 조명등은 일반적으로 도로상에 설치되어 있는 것이기에 사고 발생등을 운전자에게 알리기 위한 표시 수단 등을 별도 설치할 필요 없이 기존에 설치된 인프라를 유효하게 이용할 수 있다.

즉, 조명제어는 상술의 예에 한정된 것이 아니다. 예를 들면, 조명 군을 구성하는 조명등의 수와 위치는 임의적이고 점멸외에도 광량을 바꾸거나, 점멸과 광량의 변경과 함께 조명색을 바꾸는 등 여러 가지 조명방법을 맞추어도 좋다. 특히, 야간에 조명등을 소등했기 때문에 도로위에서의 조도를 확보할 수 없게 되면 더욱 위험하다. 그와 같은 경우에는 예를 들면, 조명등을 한개 마다 조명제어를 하거나 상호 점멸제어를 해서 도로위에서의 조도를 확보하면 된다.

또한, 상술한 예에서는 비상전화장치(812)의 조작에 의해서 조명등의 조명제어를 하는 것으로 설명했지만 예를 들면, 비상전화장치(812)에 의해서 센터등에 통보되어진 후 센터에서 조명제어를 지시하도록 구성해도 된다. 또한, 비상전화장치(812) 이외에 감시 카메라등으로 사고등을 인식 또는 오퍼레이터가 판단하는 경우도 마찬가지이다. 게다가 예를 들면, 통보자의 정보와 감시 카메라에서의 정보에 따라서 사고의 규모등을 판단하고 경미한 사고와 사고차 등이면 주의를 환기하는 조명제어만을 지시한다고 하는 것도 가능하다.

또한, 상술과 같은 사고 발생 이외에도 예를 들면, 정체의 최후부근에서 사고가 많아 이 근처에서 조명등의 조명제어를 해서 운전자에게 주의를 환기할 수도 있다. 동일하게 공사구간에서도 별도주의등을 설치하는 대신에 또는, 주의등과 함께 병용해서 조명등의 조명제어에 의해서 주의를 환기할 수 있다.

게다가 범죄의 발생, 급한 환자의 발생, 화재 등의 재해 발생의 경우에 긴급차량을 유도하는 목적으로 조명등의 조명제어를 하는 것도 가능하다. 이 경우 사고 때와 마찬가지로 발생장소주변에서 조명제어를 하고 긴급차량의 주행전방 조명등에 대해서 조명제어를 하고 일반차량에 긴급차량 근접을 알리도록 구성할 수 있다. 예를 들면 긴급 차량에서의 전파와 센터에서의 유도등에 따라서 조명제어를 행하는 조명군을 선택하고 조명제어를 하면 된다.

도60은 본원 제8의 발명 도로조명제어시스템 제 2의 실시형태를 나타내는 개략구성도이다. 도면 중에서, 도58과 동일의 부분에는 같은 부호를 붙여서 중복되는 설명은 생략한다. 821은 차량, 822는 수광부, 831은 통행인, 832는 휴대단말이다. 상술한 제 1의 실시형태와 같이 조명등(803)의 조명제어를 하는 것에 의해서 운전자등에게 주의환기등의 정보를 전할 수 있다. 이와 같은 조명제어를 고속으로 하면 조명등(803)에 의한 조명광을 정보통신에 이용할 수 있다. 조명광은 대단히 대전력 이고 이것을 이용해서 전력을 송신하는 것에 의해서 확실한 통신을 행할 수 있다.

조명광(803)의 발생수단으로서LED와 LD등의 반도체 발광소자를 이용하면 대단히 고속으로 점멸 또는 광량의 제어를 행할 수 있다. 어느 정도 이상의 속도에서 점멸 또는 광량의 제어를 행하는 경우, 인간의 눈에는 점멸과 광량의 변동은 감지할 수 없기 때문에 조명등(803)은 연속점등하고 있는 듯이 느껴지고 도로조명으로서의 기능을 다할 수 있다. 즉, 광을 이용하기 때문에 통신속도는 인간의 눈으로 보고 알 수 있는 정도(수Hz이하)에서 수100MHz이상의 통신속도에서의 통신을 행할 수 있다.

이제 제2실시형태에서는 조명제어부(802)에 대해서 송신해야할 정보가 주어진다. 그리고, 그 송신 정보에 따라서 조명제어부(802)는 조명등(803)의 점멸 또는 광량 또는 색등을 제어하고, 송신정보에 따라서 변조된 조명광을 조명부(3)에서 발광시킨다.

한편, 도로를 통행중의 차량(821)에는 수광부(822)를 설치해 높고 조명등(803)에서 방출된 광을 수광하고, 전기신호로 변환한 후 복조하는 것에 의해서 조명등(803)에서 보내져 온 정보를 습득할 수 있다. 일반적으로, 조명등(803)은 도로가 어두워지기 전에 배치되어져 있기 때문에 복수의 조명등(803)에서 같은 정보를 조명광에 의해서 송신하면 차량(821)이 주행중이어도 다른 조명등(803)에서의 조명광에 의해서 정보를 습득하는 것이 가능하다. 예를 들면, 교통정보와 뉴스 음악 등의 채널 정보의 배송을 행할 수 있다.

또한, 마찬가지로 통행인(831)이 카메라등의 수광부를 구비한 휴대단말(832) 을 가지고 통행하는 경우, 그 휴대단말(832)에서 조명등(803)에서의 조명광을 수광하는 것에 의해서 조명등(803)에서 보내져 오는 정보를 습득할 수 있다.

통행인(831)을 향해 정보를 송신하는 경우, 하나의 조명등(803)이 조명하는 지역은 그만큼 넓지 않기 때문에 송신하는 정보를 1내지 몇 개의 조명등(803)의 조명군마다 변경함으로서 비교적 좁은 지역마다에 통신을 하는 것도 가능하다. 통행인 (831)이 이동옥像潔諍 어느 조명등(803)아래에서 다음 조명등 (803)아래까지 이동하는 데에 시간이 걸리므로 대량의 정보를 전송하는 경우가 아닌 한 도중에서 끊기는 것 없이 통신을 행할 수 있다. 예를 들면, 조명등(803)의 위치정보와 주위 지도 정보 등을 배송하거나 그 부근의 가게와 공공기관 등의 정보를 배송하는 등의 것이 생각되어진다.

물론, 조명등(803)에서 송신하는 정보는 임의적이고 이것들의 예에 한정된 것은 아니다.

즉, 조명등(803)에 수광부를 설치해 둠으로서 예를 들면, 특원(2003-4560)호에도 기재되어 있는 것처럼 광에 의한 쌍방향 통신을 하는 것도 가능하다. 쌍방향 통신을 가능하게 하는 것에 의해서 차량(821)에서 주행중에 인터넷을 이용하는 것이 가능해진다. 또한, 차량(821)에서의 응답을 얻을 수 있기 때문에 교통제어와 교통감시시스템과의 연동도 가능해진다.

또한, 상술한 제 1의 실시형태에서 설명한 바와 같은 운전자에게 주의환기를 위한 조명제어와, 제 2 실시형태에서 설명한 정보전송을 위한 조명제어를 동시에 행하는 경우도 가능하고 보다 조명등(803)을 유효하게 활용할 수 있다.

일반적으로, 조명등(803)에서 조사된 광은 조명등(803)에서 떨어짐에 따라서 그 광량이 저하한다. 통상의 도로조명이면 주행과 차량의 운전 등에 지장이 없으면 어느 정도 광량저하는 용인되어진다. 그러나, 상술한 제 2의 실시형태에서 설명했듯이 조명광에 의한 통신을 하는 경우 광량의 저하에 의해 통신품질의 열화가 염려되어진다. 그 때문에 조명등(803)에서 떨어지더라도 되도록 광량의 저하를 막는 구성이 필요하다.

도61은 조명등의 발광부분의 기판형상의 일례를 보이는 개략단면도이다. 도면중에 841은 기판, 842는 반도체발광소자이다. 일반적으로 조명을 하는 경우에는 다수의 반도체발광소자(842)를 이용하지만 여기에서는 이것들 다수의 반도체발광소자(842)를 기판(841)에 붙여서 조명등(803)에 끼워 맞추는 것으로 하고 있다. 이 때, 기판(841)을 평면으로 하면 반도체발광소자(842)로부터 방사되는 광의 대부분이 기판(841)과 직교하는 방향으로 향해 버린다. 그 때문에 조명등(803)아래서는 밝지만 조명등(803)에서 떨어지면 광량이 저하되어 버린다.

그 때문에 본원 제8의 발명에서는 도61에 나타낸 것과 같이 기판(841)을 만곡시킨다. 특히, 도로등의 연재하는 방향으로 만곡시키면 좋다. 이와 같이 기판(841)을 만곡시키면 기판(841)에 부착되어져 있는 반도체발광소자(842)가 방사상으로 다른 방향을 향하게 된다. 그 때문에 조명등(803)아래만이 아닌 그 주위의 방향에도 반도체발광소자(842)에서의 광이 직접 조사되어지게 되고 조명등(803)에서 떨어진 경우의 광량저하를 억제할 수 있다.

게다가, 조명등(803)에서 떨어지면 광원인 반도체발광소자(842)에서 노면까 지의 거리도 길어지고 광량은 저하된다. 이와 같은 거리에 의한 광량저하를 막기 위해서 예를 들면, 기판단부에 가까이 할수록 지향성을 좁히고 반도체발광소자 (842)에서 방사된 광의 확산을 적게 해서 될 수 있는 한 원거리에서도 광이 닿을 수 있도록 구성하면 좋다. 간단하게는 예를 들면, 조명등(803)의 맨아래에서의 각도가 &도를 넘는 기판(841)부분에 배치된 반도체발광소자(842)에서 방사된 광에 대해서는 그 지향성이 좁아지게 구성하면 좋다. 물론 맨아래에서의 각도가 커지게 되면 서서히 방향성이 좁아지도록 구성하면 좋다.

이와 같은 구성에 의해서, 조명등(803)에서 떨어진 위치에서도 지향성을 좁게한 광이 도착하기 때문에 광량저하를 억제할 수 있다. 따라서 조명등(803)에서 떨어져도 조명등(803)에서의 광에 의한 고품질의 통신을 가능하게 한다.

즉, 이와 같은 지향성의 제어는 예를 들면, 각각의 반도체발광소자(842)의 패키지를 변경하거나 가로등(3)의 투명커버에 렌즈기능을 가지게 하는 등등을 고려할 수 있다.

이와 같이 본원 제8의 발명에 의하면 도로상에 다수설치 되어져 있는 조명 수단을 조명 이외의 용도로 이용하고 예를 들면, 조명등의 점멸과 광량의 제어 혹은 조명색의 제어등을 함으로서 사고발생과 정체 공사구간 등에서 보다 빨리 통행하고 있는 사람과 차량에 대해서 주의를 환기하고 사고를 예방함과 함께 원활한 교통을 실현할 수 있다. 또한, 조명등의 점멸과 광량의 제어 또는 조명색의 제어등을 통해 정보 전송을 하는 것도 가능하고 이것에 의해서 도로 이용자의 여러 가지 정보를 제공할 수 있다.

또한, 조명등의 광원으로서 다수의 반도체발광소자를 이용하는 경우 그 반도체발광소자를 부착한 기판을 만곡시키는 것에 의해서 조명등에서 떨어진 경우라도 광량저하를 억제하고 고품질의 통신을 유지할 수 있다.

[제9의 발명]

다음으로 4번째의 응용예로서 본원 제9의 발명에 대해서 설명한다. 이 본원 제9의 발명에서는 열차등의 이동체와 지상사이에서 광을 이용한 통신을 하는 예를 나타내고 있다.

열차등의 이동체와 지상을 연결하는 통신수단으로서는 종래부터 무선이 이용되어지고 있다. 일반적으로 휴대전화등에서 이용되어지고 있는 방법으로는 기지국을 설치하고 그 기지국과의 사이에서 통신을 행하고 있다. 그러나, 터널내등에서는 전파가 차단되어지기 때문에 통신을 할 수 없다. 그 때문에 예를 들면, 전화등에서는 통화가 끊기거나 데이터통신을 하는 경우에는 세션이 끊겨버리는 문제가 있다. 또한, 기지국과의 거리에 따라서 전파가 감쇠하기 때문에 그만큼 전송속도를 낼 수 없다. 게다가, 페이딩등의 영향도 받아서 통신 품질은 그렇게 좋지 않다.

신칸센등에서는 선로위 또는 선로옆에 누설동축케이블(LCX: Leaky Coaxial Cable)을 시설하고 공중전화 통신에 이용하고 있다. 이 누설동축케이블은 케이블에 고주파 전류을 흘리면 주위에 전자파가 폭사 되어지는 성질을 이용한 것이다. 이 누설동축케이블은 주행하는 신칸센등의 열차에 근접해서 시설되어 있기 때문에 거리에 의한 감쇠량은 그 만큼 변동하지 않고 고품질의 통신이 가능하다. 또한, 터널내등에서도 누설동축케이블을 설치해두면 통신을 할 수 있다. 그러나, 터널내에서 는 벽면에 의한 전파의 반사가 발생하기 때문에 멀티패스페이딩의 영향을 강하게 받고 통신특성이 현저히 떨어지는 결점이 있다. 또한, 통신속도에 대해서도 2.6Mbps정도이고 더 고속화되는 것이 요망되어지고 있다.

근년 네트워크기술의 향상과 함께 어디에서도 언제라도 통신이 가능한 유비쿼터스 네트워크사회의 구축이 제창되어지고 있다. 이와 같은 유비쿼터스 네트워크사회를 담당하는 통신수단으로서는 상술한 바와 같은 종래의 통신수단으로는 통신 속도, 통신품질도 충분하지 않고 더 고속의 고품질로 통신을 할 수 있는 통신기술이 기다려지고 있다.

한편, 고정국간의 고속대용량의 통신을 하기 위해서 광파이버가 이용되어지고 있다. 일반적인 광파이버에서는 광파이버 기술은 전송손실을 억제하기 위한 기술이고 광파이버에 출사된 광을 될 수 있는 한 수광측에 닿을 수 있도록 주력해 왔다. 그 때문에 통신용 광파이버에서는 광의 누수를 적극 억제하도록 구성되어져 있다.

이와 같은 일반적인 통신용 광파이버와는 다른 광파이버로서 예를 들면 특개(2001-133652)호 공보에 기재되어 있는 광파이버의 표면에서 광이 누수하는 누수광파이버가 개발되어져 있고 여러 종류의 방식이 개발 중에 있다.

특개(2001-133652)호 공보에는 이와 같은 누수광파이버를 유도용으로 이용하거나, 장식용과 라이트가이드로서 이용하는 취지가 기재되어 있고, 게다가 통신용으로 이용가능한 취지가 기재되어져 있다. 그러나, 통신용으로서 이용해도 어떻게 누수광파이버를 이용하는가에 대해서 전혀 기재되어있지 않다. 상술한 바와 같이 광파이버는 고정국사이에서 이용되어지지만 이와 같은 이용형태에서 누수광파이버를 이용하는 경우 광의 누수는 전송손실이 되고 통신품질의 열화를 초래해 버린다. 그 때문에 누수광파이버를 종래 고정국 사이에서 통신에 이용할 수 없는 것 뿐이 아닌 실제로 누수광파이버를 이용해서 통신을 행한 사례는 없다.

도62는 본원 제9의 발명의 일 실시형태를 나타내는 개략구성도이다. 도면에서, 911은 이동체, 912는 수광부, 913은 복조부, 914는 변조부, 915는 발광부, 916은 누수광파이버, 921은 네트워크 922는 신호제어부, 923은 발광부, 924는 누수광파이버, 925는 수광부이다. 이동체(911)은 일정 경로를 이용하는 것이고 예를 들면, 열차와 반송차등이 생각되어지는데 본원 제9의 발명은 이것들에 한정된 것이 아니다. 여기에서는 일예로서 이동체(911)가 열차인 것으로 설명한다.

이동체(911)가 이동하는 경로에는 적당한 길이의 누수광파이버(924)가 이동체(911)의 경로를 따라서 시설되어져 있다. 예를 들면, 열차의 궤도인 선로내에 시설되거나 혹은 선로옆 또는 방음벽의 측면 혹은 전차이면 가선과 함께 설치될 수 있다.

누수광(924)는 상술한 특개(2001-133652)호 공보에 기재되어 있는 것 혹은 그것 이외에 광을 누수하는 특성을 지니는 모든 광파이버를 이용할 수 있다. 하나의 누수광파이버(924)는 예를 들면 이동체(911)가 열차이면 몇십미터 이상의 길이로 하면 좋다. 광의 누수에 의한 감쇠등을 고쳐해서 하나당 시설길이를 결정하면 좋다. 즉, 누수광파이버(924)는 일렬로 설치하는 것 이외에 발광구간이 일부가 중복되도록 시설해서 마디가 생기지 않도록 해도 좋다.

누수광파이버(924)의 일단에는 누수광파이버(924)에 광신호를 보내기 위해 발광부(923)가 설치되어지고 신호제어부(922))에 의해서 구동 제어된다.

발광부(923)으로서는 예를 들면 LD와 LED등을 이용할 수 있다. 특히 LD는 예민한 지향성을 가지고 있고 적합하다. 어느쪽의 경우도 고속의 응답특성을 가지고 있고 신호제어부(922)에 의해서 고속으로 ON/OFF 혹은 광량의 제어를 행하는 것에 의해서 변조하고, 누수광파이버(924)에 대해서 광신호를 출사할 수 있다.

신호제어부(922)는 네트워크(921)에서 이동체(911)로 송신하는 정보에 따라서 발광부(923)를 구동제어하고, 발광부(923)에서 누수광파이버(924)로 광신호를 송출시킨다. 또한, 수광부(925)에서 수광한 광신호를 복조해서 네트워트(921)로 정보를 보낸다. 즉 이동체(911)로 정보를 송신하는 경우에 이동체(911)가 누수광파이버(924)에 의한 누수광의 조사범위에 들어있을 때에 동작하도록 동작제어를 하는 기능을 가지고 있어도 좋다. 또한, 신호제어부(922)사이에서 통신을 하고 또는 다른 제어 수단에 의한 제어에 의해서 이동체(911)의 이동에 따라 누수광파이버(924)의 전환제어를 행하도록 구성할 수 있다.

즉, 네트워크(921)는 임의의 통신로에 의해 구성할 수 있고 유선 통신케이블 등이다. 물론 그 통신 케이블을 통해서 인터넷 등의 백본네트워크로 접속되어 있어도 좋다.

수광부(925)는 이동체(911)에 설치되어져 있는 누수광파이버(916)와 대략 대향하도록 설치되어서 누수광파이버(916)에서 누수하는 광을 수광해서 상기기호로 변환하고 신호제어부(922)로 전한다. 수광부(925)로서는 PD(Photo Diode)등의 수광 소자를 이용할 수 있다.

한편, 이동체(911)에는 정보를 수신하기위한 구성으로서 수광부(912) 및 복조부(913)가 설치되어져 있고 또한, 정보를 송신하기 위한 구성으로서 변조부(914) 및 발광부(915) 누수광파이버(916)가 설치되어져 있다. 수광부(912)는 이동경로를 따라서 시설되어져 있는 수누광파이버(924)에 대략 대향하도록 설치되어져 누수광파이버(924)에서 누수하는 광신호를 수광해서 상기기호로 변환한다. 이 수광부 (912)도 상술한 수광부(925)와 동일하게 PD등의 수광소자를 이용할 수 있다.

복조부(913)는 수광부(925)에서 수광해서 상기신호로 변환한 신호를 복조하고 보내져 온 정보를 습득한다. 복조된 정보는 이동체(911)내의 컴퓨터 혹은 네트워크로 보내진다.

이동체(911)에서 송신한 정보는 변조부(914)로 전해지고 변조부(914)는 송신하는 정보를 따라서 발광부(915)의 ON/OFF 또는 광량을 변화시키도록 구동 제어한다. 발광부(915)는 상술한 발광부(923)와 동일하게 LD와 LED등으로 구성할 수 있고 변조부(914)에 의한 구동제어에 따라서 광신호를 누수광파이버(916)으로 송출한다.

누수광파이버(916)는 상술한 누수광파이버(924)와 동일하고 이동체(911)의 이동방향을 따라서 설치되어져 있다. 그리고 발광부(915)에서 송출된 광신호를 그 표면에서 누수한다.

도63은 본원 제9의 발명의 일 실시형태에 있어서 이동체(911)로 정보를 송신하는 경우(다운링크)의 동작의 일례의 설명도이다. 이동체(911)가 누수광파이버(924)위에 걸쳐지면 신호제어부(922)는 미리 네트워크(921)에서 수신 해 둔 이동체(911)에 송신해야할 정보에 따라서 발광부(923)를 구동제어하고 발광부(923)에서 누수광파이버(924)로 변조된 광신호를 송출시킨다.

발광부(923)에서 방사된 광신호는 누수광파이버(924)안을 진행하지만, 일부는 누수광파이버(924)의 표면에서 누설된다. 도63(A)에서 나타내듯이 누설광파이버(924)의 위에 이동체(911)의 수광부(912)가 오면 수광부(912)가 누수광파이버(924)에서 누설하고 있는 광신호를 수광하고 상기신호로 변환한다. 그리고 수광부(912)에서 상기신호로 변환된 광신호를 복조부(913)에서 복조해서 정보를 습득할 수 있다.

예를 들면, 누수광파이버(924)가 선로등의 궤도에 시설되어지는 경우 수광부 (912)는 이동체(911)아래에 설치되어진다. 일반적으로 궤도위에는 태양광과 가로등 등의 주위의 광이 조사하기 때문에 누수광파이버(924)에서 누수하는 광신호는 이것들의 외란광의 영향을 받기 쉽다. 그러나, 열차등의 이동체(911)가 존재하는 경우에는 이동체(911)가 궤도를 덮는다. 그 때문에 누수광파이버(924)와 이동체(911)의 수광부(912)는 이동체(911)의 그림자에 들어가고 대단히 어두운 상태가 형성되어진다. 그래서 태양광과 가로등 등의 외란광등의 영향을 현저하게 경감할 수 있고 고품질의 통신이 가능해지고 통신속도도 높일 수 있다. 물론 누수광파이버(924)가 궤도이외에 시설되어지는 경우에도 예를 들면, 주위광과 함께 광신호를 수광부(912)에서 수광하고 이후의 신호처리에서 예를 들면, 주위광과의 차분등을 검출하는 등 통상의 외란광으로의 대책을 강구하는 것에 의해서 광신호를 검출가능하다. 또한, 이동체(911)는 전차등에서 스파크등에 의해서 전자소음이 빈번이 발생하지만 광신 호는 이와 같은 전자소음의 영향을 받지 않고 통신을 행할 수 있다. 게다가, 터널내에서도 페이딩의 영향을 받지 않기 때문에 종래의 전파를 이용한 경우와 비교해서 대단히 고품질의 통신을 할 수 있고 고속의 통신이 가능하다.

이동체(911)는 그대로 궤도상을 주행해 간다. 예를 들면, 도63(A)에서 (B)까지 주행했다고 한다. 그 사이 이동체(911)의 이동과 함께 수광부(912)도 이동해 가지만 이동체(911)의 이동방향에 연재하는 누수광파이버(924)와의 거리는 크게 변하는 경우가 없다. 또한, 누수광파이버(924)는 입사된 광을 거의 일정하게 누출시키므로 이동체(911)가 이동해도 이동체(911)의 수광부(912)가 수광하는 수신호의 강도는 그만큼 변화지 않는다. 따라서 이동체(911)가 이동해도 고품질 고속의 통신을 그대로 유지할 수 있게 된다.

이동체(911)가 거기에다 이동을 지속하면 하나의 누수광파이버(924)의 일단을 넘어서 이동하게 되지만 그 경우에는 다음에 시설되어 있는 누수광파이버(924)에서 누수광을 수광함으로서 정보의 수신을 지속할 수 있다. 이때, 예를 들면 누수광파이버(924)의 광의 누수범위를 중복시켜 놓으면 통신이 끊어지는 경우는 없다.

이렇게 해서 이동체(911)로 정보의 송신(다운링크)를 행할 수 있다. 즉, 도62에 나타낸 것과 같이 복수의 누수광파이버(924)를 시설하고 있는 경우 어느쪽의 발광부(923)를 구동제어하는 지는 임의로 제어할 수 있다. 예를 들면, 열차이면 교차로등의 제어시스템과 연동 또는 동일시해서 열차가 근접한 것을 검지해서 발광부(923)의 구동제어를 개시하면 된다. 또한, 이동체(911)와의 사이에서 쌍방향의 통신을 행하고 있는 경우는 도62에서 나타낸 1내지 복수개 앞의 수광부(925)로 이 동체(911)에서의 광신호를 수광하고 있는 것을 검지해서 당해 발광부(923)를 구동제어해도 된다. 물론, 항상 정보에 따라 발광부(923)를 구동제어하는 것이 좋다.

도64는 본원 제9의 발명 일 실시형태에 있어서 이동체(911)에서 정보를 송신하는 경우(업링크)의 동작의 일예의 설명도이다. 이동체(911)에서 정보를 송신하는 업링크의 경우도 상술한 다운링크의 경우와 마찬가지로 통신을 행할 수 있다. 이동체(911)에 있어서는 송신해야 할 정보가 변조부(914)에서 변조되어서 변조된 정보에 의해서 발광부(915)의 구동제어가 행해져서 누설광파이버(916)안에 광신호가 출사되어진다. 발광부(915)에서 출사된 광신호는 누수광파이버(916)안을 진행하지만 일부는 누수광파이버(916)표면에서 누수된다.

도64(A)에 나타나 듯이 이동체(911)의 누수광파이버(916)의 광이 누출하는 영역이 외부 수광부(925)에 걸리면 수광부(925)가 누수광파이버(916)에서 누수하는 광신호를 수광하고 전기신호로 변환한다. 그리고, 신호제어부(922)에서 전기신호로 변환된 광신호를 복조해서 정보를 습득할 수 있다.

이와 같은 이동체(911)에서의 정보송신(업링크)의 경우에도 상술한 다운링크의 경우와 마찬가지로 예를 들면, 누수광파이버(924)가 선로등의 궤도에 시설되어지는 경우 이동체(911)자체의 그림자에서 통신을 행할 수 있고 외란광의 영향을 경감할 수 있다. 또한, 전자소음과 페이딩등의 영향이 적이 때문에 고품질 고속의 통신이 가능하다.

이동체(911)는 그대로 궤도상을 주행해 간다. 예를 들면 도64의 (A)에서(B)까지 주행했다고 한다. 이 경우 상술의 다운링크의 경우와는 반대로 이동체(911)의 이동과 함께 누수광파이버(916)가 이동해 간다. 그러나, 이동체(911)의 누수광파이버(916)와 외부에 설치되어있는 수광부(925)와의 거리는 크게 변하는 경우가 없다. 또한, 누수광파이버(916)는 입사된 광을 거의 일정하게 누출시키므로 이동체(911)가 이동해서 수광부(925)와 대향하는 누수광파이버(916)의 위치는 변해도 외부 수광부(925)가 수광하는 광신호의 강도는 그만큼 변하지 않는다. 따라서, 이동체(911)가 이동해도 고품질 고속의 통신을 그대로 유지시켜 나갈수 있다.

이처럼해서 이동체(911)에서의 정보의 송신(업링크)을 행할 수 있다. 즉, 거기에 이동체(911)가 이동한 경우에는 소정간격으로 배치되어져 있는 다음의 다른 수광부(925)에 의해서 이동체(911)의 누수광파이버(916)에서 누수하는 광신호를 수광하면 된다. 수광부(925)는 이동체(911)에 설치되어져 있는 누수광파이버(916)의 길이이내의 간격으로 배치되어 있으면 된다.

상술한 다운링크 및 업링크의 통신을 맞추어 이용하는 것에 의해서 이동체(911)와의 사이에서 쌍방향의 통신을 행할 수 있다. 열차의 운행관리 등의 업무용도 이외에 예를 들면, 이동체(911) 승차중의 이용자가 단말장치에서 인터넷등을 네트워크(921)을 이용하는 것이 가능해 진다. 물론, 일방향만의 구성에 의해서 일방향 통신을 실현하는 구성도 가능하다. 예를 들면, 이동체(911)로 정보를 보내는 다운링크만의 방송형 시스템을 구축하고 영상정보를 각 이동체(911)로 배송하는 등의 이용도 가능하다.

상술한 바와 같이 본원 제9의 발명에서는 이동체(911)와 지상측의 구성은 거의 동일하다. 다시 말해서, 송신측의 구성으로서 누수광파이버 및 발광부와, 발광 부를 구동제어하는 구성을 가지고 수신측의 구성으로서 수광부와 복조부를 가지면 된다. 구성이 같으므로 이동체(911)로의 정보 송신과 이동체(911)에서의 정보송신 시에 통신속도를 거의 같게 할 수 있다. 통신속도는 누수광파이버를 궁리하는 것으로 업링크 및 다운링크도 1Gbps이상이나 가능하다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 이동체(911)의 승객이 외부네트워크(921)를 이용하는 경우 승객 100인이 10Mbps로 동시에 통신을 해도 충분한 통신속도를 확보할 수 있다.

이와 같이 본원 제9의 발명에 의하면 무선통신의 매체로서 광을 이용하고 그 특성으로 페이딩의 영향과 전자소음이 영향을 배제하고 고품질 고속의 이동체 통신을 실현할 수 있다. 또한, 이동체로의 정보의 송신(다운링크) 및 이동체에서의 정보의 송신(업링크)도 같은 구성에 의해서 통신을 행할 수 있고 쌍방향 모두 같은 통신속도에서 통신을 할 수 있는 것이 가능하다. 게다가, 예를 들면 열차의 바닥위와 선로위에서의 통신을 행하는 경우 등에서는 열차에 그림자에서 어두운 상태에서 통신을 행할 수 있고 외란광의 영향을 급격히 저감해서 고품질의 통신이 가능하다. 본원 제9의 발명에 의하면 상술한 바와 같이 종래 전파를 이용한 이동체 통신에서는 실현할 수 없었던 여러 효과를 거둔 것이다.

이상 본원 1내지 제9의 발명에 대해서 설명했다. 그러나 본 설명은 이것들의 기술의 범위에 한정된 것이 아닌 각종의 변형이 가능한 것은 말할 필요도 없다.

Claims (100)

1. 조명을 위한 LED 광원과, 그 LED광원으로 전력을 공급하기 위한 전력선과, 그 전력선에 복수의 정보를 변조하고 다중화해서 전력파형과 중첩시켜서 송출하는 정보변조수단과, 전력선상의 변조된 복수의 정보로부터 1 내지 복수개를 선택적으로 분리하여 상기 LED광원의 광량 또는 점멸을 제어하는 필터수단을 가지고, 상기 LED광원의 광량의 변화 또는 점멸에 의해서 정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 방송시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 필터수단은, 정보를 선택하기 위한 선택수단을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 방송시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 선택수단은, 상기 전력선상의 지시정보에 따라서 LED 광원의 광량의 변화 또는 점멸에 의해서 송신하는 정보를 선택하는 것을 특징으로 하는 방송시스템.
4. 제 1항에 있어서, 상기 필터수단은, 복수의 정보가 다중화된 상태에서 상기 LED광원의 광량 또는 점멸을 제어하고, 그 LED광원으로부터의 광을 수광하는 수신측장치에서 정보의 선택을 하는 것을 특징으로 하는 방송시스템.
5. 제 1항에 있어서, 상기 정보변조수단은, 복수의 정보를 주파수 분할에 의해서 다중화하고, 상기 필터수단은, 각각 주파수대역이 다른 복수의 밴드패스필터로부터 하나를 선택해서 분리하는 것을 특징으로 하는 방송시스템.
6. 제 1항에 있어서, 상기 정보변조수단은, 복수의 정보를 시분할에 의해 다중화함과 함께 분할된 정보에 태그정보를 부가해서 송출하고, 상기 필터수단은 상기 태그정보에 의해 정보를 식별해서 정보를 선택적으로 분리하는 것을 특징으로 하는 방송시스템.
7. 공급되는 전력에 의해 발광하고 조명하는 전구로서, 조명을 위한 LED광원과, 공급되는 전력에 중첩되어 있는 변조된 복수의 정보로부터 1 내지 복수개를 선택적으로 분리해서 상기 LED광원의 광량 또는 점멸을 제어하는 필터 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 전구.
8. 제 7항에 있어서, 상기 전력은 교류이고, 교류를 직류로 변환하는 AC/DC 변환수단을 설치하고, 상기 필터수단으로 분리한 정보성분을 상기 AC/DC변환수단에 의해 변환된 직류의 전력에 중첩해서 상기 LED광원을 구동하는 것을 특징으로 하는 전구.
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