专利名称：照明光通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用电力线和照明光(可见光)传输数据的通信服务。
背景技术：
近年来，将LED等半导体发光元件逐渐利用于照明用的光源。 对于半导体发光元件，能够进行高速的闪烁或者光量的控制。使用该
特性开发出如下技术根据数据对照明用的半导体发光元件进行闪烁 或者光量的控制，由此利用照明光传输数据。如果半导体发光元件的 闪烁或者光量的变化速度很快，则人眼无法察觉其闪烁、光量的变化。 因而，不妨碍作为照明光而利用于人类，并能够传输数据。另外，照 明装置是众所周知的装置，还具有能够将这些照明装置使用于通信的 优点。
一般在想要进行数据的传输的情况下，将数据专用的数据线与电 力线分开设置。但是，照明装置一般被连接在电力线上而从电力线接 受电力的提供，因此考虑使用电力线向照明装置提供数据。在将已设 置的照明装置替换为能够利用照明光进行数据传输的照明光通信装 置的情况下，如果利用电力线传输数据，则可以不需要另外架设数据 线，因此能够大幅降低设置成本。作为这种以往的通信系统，例如在 专利文献l中记载了如下内容使用电力线向照明光通信装置传输数 据，照明光通信装置按照所接受的数椐调制照明光，将数据叠加在照 明光中而进行发送。
另一方面，作为前提，在进行照明的情况下亮度不发生变化。但 是，在利用电力线的数据传输中所使用的调制方式虽然适用于利用电 力线的传输，但是关于照明光没有进行任何考虑。因此，如果如专利文献1所记载的那样利用通过电力线传输过来的数据直接调制照明 光，则存在照明光的光强度根据数据而发生变化的问题。特别是，电 力线容易受到噪声等的影响，有时由于噪声等的影响而发生照明光的 闪烁。
另外，由于一般在电力线通信中具有取决于电源频率而产生噪声 这样的特有的环境，因此避免利用以固定定时发送信号的方式而利用
OFDMA、 CSMA作为MAC层中的通信方式。不能说这种方式一定 适用于照明光通信。
并且， 一般在电力线通信中传输速度在双方向上固定。然而，当 在通信中使用照明光的情况下，虽然在从照明光通信装置朝向各终端 的数据传输(下行线路)中可进行宽频带的通信，但是在从各终端开始 的数据传输(上行线路)通常是使用红外线通信的方式，传输速度比上 行线路低。这样，在使用照明光的通信中往往是非对称的通信速度， 从这一方面来看，仍旧以相同的协议进行电力线通信和照明光通信是 存在问题的。
专利文献1:日本特开2004-147063号7>报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种用于构建 如下的通信系统的照明光通信装置在使用电力线和照明光(可见光) 传输数据时不降低作为照明的功能，即抑制照明光的光强度的变动而 良好地进行使用电力线的通信和使用照明光的通信。
用于解决问题的方案
本发明的特征在于，在从电力线接受电力的提供而进行照明的照 明光通信装置中，具有半导体发光单元，其发出照明光；电力线解 调单元，其获取通过电力线发送过来的数椐并进行解调；协议变换单 元，其进行通过上述电力线进行通信的协议与利用照明光进行通信的 协议之间的变换；以及光调制单元，其根据利用照明光发送的数据对上述半导体发光单元的闪烁或者光量进行控制，根据数据调制照明 光。
作为由上述协议变换单元进行变换的、利用照明光进行通信的协
议的调制方式，能够使用将有脉冲设为关断(OFF)、将无脉冲设为 导通(ON)的多值PPM方式。 发明的效果
根据本发明，通过将电力线通信的协议变换为使用照明光的通信 中最合适的协议，不降低作为照明的功能而能够进行使用照明光的通 信。例如作为利用照明光进行通信的协议的调制方式，使用将有脉冲 设为关断、将无脉冲设为导通的多值PPM方式，由此无脉冲时成为 普通的照明光，有脉冲时也仅在几分之一左右的时间不点亮，因此能 够不那么降低照明的光量并且还抑制光量的变动而进行通信。
图1是表示包含本发明的一个实施方式的通信系统的一例的框图。
图2是光通信用的协议的调制方式的一例的说明图。 附图标记说明
11: AC/DC变换部；12:滤波器部；13:电力线调制解调部； 14:协议变换部；15:光源控制部；16:半导体发光元件；17:受光 元件；18:光解调部；21:接收装置；22:受光元件；23:光调制解 调部；24:半导体发光元件。
具体实施例方式
图l是包含本发明的一个实施方式的通信系统的一例的框图。图 中，11是AC/DC变换部，12是滤波器部；13是电力线调制解调部， 14是协议变换部，15是光源控制部，16是半导体发光元件，17是受 光元件，18是光解调部，21是接收装置，22是受光元件，23是光调 制解调部，24是半导体发光元件。在图1所示的结构中，本发明的照明光通信装置构成为包括
AC/DC变换部11、滤波器部12、电力线调制解调部13、协议变换部 l4、光源控制部15、半导体发光元件16、受光元件17、光解调部18 等。AC/DC变换部11将通过电力线提供的交流电压变换为直流电压， 并向各部分提供电力。
滤波器部12是提取高频成分的机构，提取通过电力线发送过来 的信号成分。
电力线调制解调部13对通过电力线发送过来的信号成分进行解 调，获取原来的数据。另外，通过与电力线通信相应的调制方式来调 制应发送的数据，并通过电力线进行发送。
协议变换部14进行通过电力线进行通信的电力线通信用的协议 (包括调制方式)、与利用照明光等的光进行通信的光通信用的协议(包 括调制方式)之间的协议变换。更具体地说，在接受通过电力线以电力 线通信用的协议发送过来的数据并暂时存储之后，按照光通信用的协 议将该数据发送到光源控制部15。另外，在将以光通信用的协议接收 到的数据暂时存储之后，利用电力线通信用的协议通过电力线调制解 调部13将该数据发送到电力线。
光源控制部15按照由协议变换部14变换得到的光通信用的协议 的发送用的数据，控制半导体发光元件16的闪烁或者光量。由此， 根据数据调制照明光。
半导体发光元件16使用从AC/DC变换部ll提供的直流电力进 行发光。利用该发出来的光作为照明光。例如能够利用LED、 LD、 EL等各种半导体发光元件。另外，通过光源控制部15对该半导体发 光元件16的闪烁或者光量进行控制，由此^^艮据数据来调制照明光。
受光元件17接收从接收装置21发送过来的光信号。另外，光解 调部18对由受光元件17接收到的光信号进行解调，获取从接收装置 21发送过来的数据。
接收装置21在与本发明的照明光通信装置之间进行利用可见光 的通信，在本例子中构成为包含受光元件22、光调制解调部23、半导体发光元件24等。受光元件22接收根据来自本发明的照明光通信 装置的数据进行调制得到的照明光。光调制解调部23对由受光元件 22接收到的被调制的照明光的信号进行解调，获取利用照明光发送过 来的数据。另外，进行对照明光通信装置发送的数据的调制。半导体
烁或者光量的光。该半导体发光无件24也可以利用例如LED、 LD、 EL等各种半导体发光元件。
接着，事先简单地说明包含这种本发明的一个实施方式的通信系 统的一例中的动作的概要。在普通的状态下，由AC/DC变换部11将 从电力线提供的交流电力变换为直流电力，并提供给半导体发光元件 16。半导体发光元件16接受电力的提供而进行发光，能够将该发出 来的光利用于照明。
当通过电力线发送过来应发送的数据时，由滤波器部12提取信 号成分，并由电力线调制解调部13进行解调而获取数据。将所获取 的数据暂时存储到协议变换部14中。之后，变换为光通信用的协议， 按照由光源控制部15发送的数据，对半导体发光元件16的闪烁或者 光量进行控制，由此调制照明光。由此，能够利用照明光来发送数据。 关于使用电力线的通信与利用照明光的通信之间的通信速度的变换、 定时的控制等的功能，也能够进行包括该调制方式的协议的变换。
关于电力线通信，如上所述，例如利用OFDMA、 CSMA作为 MAC层中的通信方式。在本发明中，作为光通信用的协议，不是将 该电力线通信用的协议直接进行中继，而是变换为特别是在使用照明 光的情况下最合适的光通信用的协议，并根据数据调制照明光而进行 发送。
图2是光通信用的协议的调制方式的一例的说明图。作为利用照 明光进行通信的协议的调制方式的 一例，能够使用将有脉冲设为关 断、将无脉沖设为导通的多值PPM方式。例如在图2中示出了4值 PPM方式的情况。在该方式中，根据脉冲的位置表示数据的值。例如 在图2的(A) (D)中，根据将用图中的虚线分割的四个脉冲位置中的一个设为关断的位置，来决定值。图2的(A) (D)分别对应于数据值0~3。
在如本例子那样的调制方式中，成为关断的时间至多为整体的 1/4。在通信速度较快的情况下人眼无法察觉这种关断的时间，也不会 感到闪烁。虽然平均的光量稍微降低，但是其也在l/4以下。这样， 不破坏作为照明光的功能而能够使用照明光来发送数据。当然，并不 限定于这种调制方式，但是能够通过进行协议变换来选择使用利用照 明光的通信中最合适的协议。
能够由接收装置21接收根据数据被调制的照明光。即，由受光 元件22接收来自照明光通信装置的半导体发光元件16的照明光，并 由光调制解调部23进行解调，由此能够获取从照明光通信装置使用 照明光发送过来的数据。
在从接收装置21发送数据的情况下，由光调制解调部23进行调 制之后按照数据对半导体发光元件24的闪烁或者光量进行控制。由 此，放射被调制的光。在这种情况下，半导体发光元件24无需进行 照明，只要利用光能够发送数据即可。
从接收装置21的半导体发光元件24放射的光由照明光通信装置 的受光部17接收并由光解调部进行解调。然后，暂时被存储到协议 变换部14中之后，变换为电力线通信用的协议而被发送到电力线。 在这种情况下，能够使用电力线通信中最合适的协议，并且也能够进
行通信速度的变换、定时的控制等。
这样，在本例子中，不仅在从照明光通信装置向接收装置21的
数据的发送(下行线路)中使用光，在从接收装置21向照明光通信装置 的数据的发送(上行线路)中也使用光。由此，在双方向上都能够进行 利用光的通信。例如即使接收装置21是便携式的终端，也能够进行 无线通信。当然，对于上行线路，除了使用可见光之外例如还可以使 用红外光。或者，在如固定型的终端等那样被连接在电力线上的情况 下，也可以通过电力线进行上行线路。在这种情况下，能够通过在下 行线路中使用照明光来对多个接收装置21分发相同的数据等，其利 用效果大。此外，一般上行线路的传输速度与下行线路相比慢，另外有时与
使用电力线的通信速度不同，但是能够通过在协议变换部14中暂时 存储数据来消除这些通信速度的差异。另外，利用将数据暂时存储到 协议变换部14中的情形，也能够重复发送相同的数据。
关于图l所示的各部分，例如能够使整体一体化，或者使除了半 导体发光元件16或半导体发光元件16和受光元件17等之外的结构 一体化，从而构成为照明器具。或者，进行小型化而构成为灯泡、管 状并进行安装以代替安装在通常利用的照明器具中的灯泡、荧光管 等。在这种结构的情况下，能够简单地使用，另外无需变更照明器具， 因此能够抑制设置成本。或者，能够直接利用已有的各种照明器具。
权利要求
1. 一种照明光通信装置，其特征在于，具有半导体发光单元，其发出照明光；电力线解调单元，其对通过电力线发送过来的信号成分进行解调而获取数据；协议变换单元，其进行通过上述电力线进行通信的协议与利用照明光进行通信的协议之间的变换；以及光调制单元，其根据利用照明光发送的数据对上述半导体发光单元的闪烁或者光量进行控制，根据数据调制照明光。
2. 根据权利要求l所述的照明光通信装置，其特征在于， 上述协议变换单元使用将有脉冲设为关断、将无脉冲设为导通的多值PPM方式作为利用照明光进行通信的协议的调制方式。
全文摘要
提供一种用于构建在使用电力线和照明光传输数据时抑制照明光的光强度的变动而能够良好地进行使用电力线的通信和使用照明光的通信的通信系统的照明光通信装置。当通过电力线发送过来应发送的数据时，由滤波器部(12)提取信号成分，并由电力线调制解调部(13)进行解调而获取数据。将所获取的数据暂时存储到协议变换部(14)中。之后，变换为光通信用的协议，按照由光源控制部(15)发送的数据，对半导体发光元件(16)的闪烁或者光量进行控制，由此调制照明光。由此，能够利用照明光来发送数据。作为光通信用的调制方式，能够使用将有脉冲设为关断、将无脉冲设为导通的多值PPM方式。
文档编号H04B10/22GK101432997SQ20078001562
公开日2009年5月13日 申请日期2007年3月30日 优先权日2006年3月31日
发明者中川正雄, 小峯敏彦, 山口武彦, 春山真一郎, 有田武美 申请人:株式会社中川研究所