JP6366015B2 - 可視光通信システム - Google Patents

Description

本発明は、可視光通信システムに関し、特に、可視光を利用して情報端末と情報提示機器との無線通信におけるペアリングを可能にする可視光通信システムに関する。

現在、照明器具から照射される可視光を変調させることによりデータを送信し、受信器において可視光を受信して、変調に用いたデータを復号する光通信（可視光通信）の技術が知られている。照明による可視光通信は、無線通信に比べ、通常、屋内設置される照明器具を照明と通信の２つの機能として用い、特別な装置を設置することがない。そのため、インテリアデザインに配慮できる点、可視光を用いるため照射範囲が目視できる点、及び、限られた空間又は領域で限定的に通信できる点が利点として挙げられる。そして、可視光通信の主な利用方法としては、各照明器具から位置情報をデータとして照射することで、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）の電波が届きにくい屋内での位置情報サービスに用いることが考えられる。

ところで、オフィス、会議室、あるいは公共施設などの空間において、同じ空間内で離れて設置された情報提示機器（スピーカ、ＴＶ、プロジェクタ、プリンタ、電子黒板など）に対して、ユーザが持つ情報端末内のコンテンツを出力したい場合がある。この場合には、これらの情報提示機器が接続された無線ネットワークにおける各情報提示機器の接続情報を入手し、ユーザが持つ情報端末にその接続情報（ＷｉＦｉの場合であれば、ＩＰアドレス、ＳＳＩＤ及びパスワード）を入力し、無線ネットワークに接続する。これにより、情報端末と情報提示機器との無線接続のペアリングが行われ、情報端末内のコンテンツを情報提示機器に送信して出力又は提示することが可能となる。また、情報端末でこれらの情報機器を遠隔制御することも可能となる。ここでより利便性を上げるために、２つの機器間で通信したい場合、一方の接続情報を他方の機器に簡単に入力する方法が求められる。なお、ペアリングとは、無線通信において通信し合う機器同士がお互いに相手機器を登録し合うことである。

このような機器間の接続方法について、例えば、特許文献１には、リモコンと、そのリモコンで制御されるＴＶ（被制御機器）とをペアリングする方法が開示されている。

特許文献１に記載された技術によれば、ＴＶを無線で制御するリモコンとＴＶと備えた無線制御装置において、リモコンのスイッチを押す。すると、リモコンは、赤外線ＬＥＤを用いてＴＶのフォトダイオードに接続要求パケットを出力するとともに無線通信のペアリングを行う。一方、ＴＶは、接続要求パケットを受光すると、無線通信のペアリングを行う。

特開２００９−１２４５８１号公報

特許文献１に記載された従来の技術は、リモコンとＴＶという決まった機器間でのペアリングである。そのために、リモコンからの赤外線をＴＶのフォトダイオードに向ける必要がある。つまり、操作者は、ＴＶの場所を知っている必要がある。また、一度ペアリングされたリモコンにより、比較的離れた場所（壁で区切られた隣の部屋、階上又は階下など）からもＴＶを制御できてしまうため、他の人がＴＶを利用していてもチャンネルを変えるなどの制御ができてしまう。さらに、ＴＶ（被制御機器）に、リモコンの赤外線ＬＥＤからの信号を受ける為の特別な機能（フォトダイオード及び復調部など）を設ける必要があり、上記従来の技術は、既存の被制御機器に適用できるものではない。

本発明は、このような従来の課題を解決するもので、無線通信の機能さえ備えれば情報提示機器に特別な機能を設ける必要がなく、かつ、無線接続のペアリングのための特別な操作を必要とすることなく、情報端末と情報提示機器とのペアリングを行う可視光通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一形態に係る可視光通信システムは、可視光による通信をする照明器具であって、当該照明器具を識別する識別情報を含む可視光を照射する照明器具と、前記可視光の照射範囲にいる人に対して情報を提示する情報提示機器と、前記可視光に含まれる前記識別情報を受信する情報端末と、前記照明器具の前記識別情報と、前記情報提示機器との無線通信による接続に必要となる接続情報とを対応づけたペアリング情報が記録された情報記録媒体とを備え、前記情報端末は、前記可視光が照射されると、前記情報記録媒体に記録された前記ペアリング情報を参照することにより、前記可視光に含まれる識別情報に対応する接続情報を特定し、特定した前記接続情報を用いて前記情報提示機器と接続する。

本発明の可視光通信システムによれば、無線通信の機能さえ備えれば情報提示機器に特別な機能を設ける必要がなく、かつ、無線接続のペアリングのための特別な操作を必要とすることなく、情報端末と情報提示機器とのペアリングが行われる。

実施の形態１における可視光通信システムの構成図 実施の形態１におけるペアリング情報の構成図 実施の形態１における可視光通信システムの動作を示すフローチャート 実施の形態２における可視光通信システムの構成図 実施の形態２における可視光通信システムの動作を示すフローチャート 実施の形態３における可視光通信システムの構成図 実施の形態３におけるペアリング情報の構成図 実施の形態３における可視光通信システムの動作を示すフローチャート 実施の形態３における情報端末の画面表示例を示す図 実施の形態４における可視光通信システムの構成図 実施の形態４におけるペアリング情報の構成図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における可視光通信システムの構成図である。

この可視光通信システム１は、可視光を利用して情報端末１０３と情報提示機器１０２との無線通信におけるペアリングを自動化したシステムであり、照明器具１０１と、情報提示機器１０２と、情報端末１０３とを備える。照明器具１０１は、可視光による通信をする照明器具であって、当該照明器具を識別する識別情報を含む可視光を照射する。情報提示機器１０２は、照明器具１０１からの可視光の照射範囲にいる人に対して情報を提示する機器である。情報端末１０３は、照明器具１０１からの可視光に含まれる識別情報を受信する端末である。

ここで、可視光を照射する照明器具１０１は、赤外光など他の波長の光を照射する照明器具、又は投光器具であってもかまわない。また、情報提示機器１０２は、例えば、スピーカ、プロジェクタ、ＴＶ、デジタルサイネージ、電子黒板、プリンタ、照明器具など、情報を提示する機器である。ここで、情報提示機器１０２が提示する情報には、映像、画像、音声、文字だけでなく、照明器具によって提供される光も含まれる。情報端末１０３による照明器具の調光及び調色などの制御を可能にするためである。また、「可視光の照射範囲にいる人に対して情報を提示する」とは、「可視光の照射範囲にいる人が直接、見たり、聞いたりできる位置に設置されていること」を含む意味であり、例えば、可視光の照射範囲近傍に設置されていることを含む。可視光の照射範囲近傍とは、例えば、照明器具１０１が設置されているドア及び壁で囲われた部屋又は建物、パーティションで区切られた領域、飲食店の個室、博物館又は美術館の各展示作品が占める領域などである。

以下、照明器具１０１、情報提示機器１０２及び情報端末１０３の詳細な構成を説明する。

照明器具１０１は、光源（例えばＬＥＤ）、光源に電力を供給する電源回路、及び光を変調して信号を重畳する可視光通信送信部を有する（図示せず）。この照明器具１０１から可視光通信で送信される信号（可視光通信信号、ここでは、識別情報）は、例えば照明器具１０１に対して予め定められた固定長のデジタル信号である。照明器具１０１の可視光通信送信部は、このデジタル信号の値（１か０）に応じて、電源回路の出力をＯＮ（電力供給する）又はＯＦＦ（電力供給しない）にすることで、照明光に信号を重畳することが可能となる。このデジタル信号には、例えば、ＩＴＵ（国際電気通信連合）において規格化された１２８ビットのｕＣｏｄｅを用いることができる。通常、照明器具１０１は空間に固定されており、全ての物に位置情報として用いることが考えられているｕＣｏｄｅを割り当てておくことは都合がいい。本実施の形態では、照明器具１０１の識別情報の一例として、位置情報を用いる。以降、照明器具１０１の識別情報を位置情報とも表記する。

情報端末１０３は、可視光による通信が可能な情報端末であり、可視光通信受信部１０４と、通信部１０５、情報記録媒体１０６、表示部１０７、入力部１０８、及び、制御部１０９を有する。可視光通信受信部１０４は、照明器具１０１から送信された可視光通信の信号を受信して復号する回路である。通信部１０５は、情報提示機器１０２と通信するための通信インタフェースである。情報記録媒体１０６は、照明器具１０１の識別情報（本実施の形態では、位置情報）と、情報提示機器１０２との無線通信による接続に必要となる接続情報とを対応づけたペアリング情報が記録された記録媒体である。本実施の形態では、情報記録媒体１０６は、情報提示機器１０２とネットワーク接続するのに必要となるペアリング情報に加え、情報提示機器１０２で再生するコンテンツ又はアプリケーションプログラムなどを格納する。表示部１０７は、操作ＧＵＩを表示するディスプレイである。入力部１０８は、操作をするための入力デバイスである。制御部１０９は、情報端末１０３を動作させるための制御を行う回路であり、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、作業用の揮発性メモリ、タイマーカウンタ、及び、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。情報端末１０３としては、例えば、スマートフォン、タブレット、ノートＰＣなどを用いることが可能であるが、これらに限らず、専用の端末でもかまわない。

情報提示機器１０２は、映像、画像、印刷物、音声又は光などによって情報を提示（又は、光を提供）する機器であり、通信部１１０と、情報提示部１１２及び制御部１１１を有する。通信部１１０は、情報端末１０３の通信部１０５と通信するための通信インタフェースである。情報提示部１１２は、情報端末１０３などから送られてきたコンテンツを出力する出力部である。制御部１１１は、情報提示機器１０２を動作させるための制御を行う回路であり、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、作業用の揮発性メモリ、及び、プログラムを実行するプロセッサなどを有している。情報提示機器１０２としては、例えば、ネットワーク機能付きの（無線通信の機能を有する）スピーカ、プロジェクタ、ＴＶ、デジタルサイネージ、電子黒板、プリンタ、照明器具、ＰＣなどの情報端末などを用いることが可能である。

図２を用いて、情報記録媒体１０６に格納されるペアリング情報を説明する。ペアリング情報２０１は、照明器具１０１の識別情報（本実施の形態では、位置情報）と、情報提示機器１０２との無線通信による接続に必要となる接続情報とを対応づけた情報である。本実施の形態では、異なる位置情報毎に、ペアリング情報が作成されている（図２の（ａ）のペアリング情報１〜ｍ）。各ペアリング情報２０１は、対応する照明器具１０１の位置情報２０２、及び、照明器具１０１からの可視光通信信号を受信可能な領域近傍において接続可能な情報提示機器１０２と接続するためのネットワーク接続情報２０３を有する（図２の（ｂ））。ここで、ネットワークは、通信ネットワークを意味し、具体的なネットワークとして、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など様々な種類のネットワークが考えられる。ネットワーク接続情報２０３は、無線通信による接続に必要となる接続情報であり、例えば、ＷｉＦｉであれば、ＳＳＩＤ、セキュリティパスワード、ＩＰアドレスなどである。また、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の場合、情報提示機器１０２のモデル名（あるいはＭＡＣアドレス）及びパスワードである。なお、同じ空間領域（例えば、同一の部屋）に、接続可能な情報提示機器１０２が複数設置されている場合もあるが、そのような場合は、後述する実施の形態３で説明する。本実施の形態では、位置情報２０２と情報提示機器１０２とは１対１（１つの位置情報２０２に１台の情報提示機器１０２が対応づけられる）とする。この構成が利用される例としては、博物館又は美術館などにおいて、展示物の近傍に設置されたスピーカ（情報提示機器１０２であり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）で接続される機器）から所定の説明用音声を出力する場合などが考えられる。

次に、図３のフローチャートを用いて本実施の形態１における可視光通信システム１の動作を説明する。図３には、情報端末１０３の動作手順が示されている。

まず、ステップ３０１において、情報端末１０３を起動した際、制御部１０９は、内蔵のタイマーカウンタをリセットしタイマーカウンタのカウントアップを開始する。ステップ３０２で、可視光通信受信部１０４は、照明器具１０１から送信された可視光通信信号（位置情報）の復号を試みる。ステップ３０３において、制御部１０９は、可視光通信受信部１０４によって位置情報２０２が受信できたかを判断する。もし、位置情報２０２が受信できた場合、ステップ３０４で、制御部１０９は、タイマーカウンタを０にリセットする。そして、ステップ３０５で、制御部１０９は、受信した位置情報２０２に基づき、情報記録媒体１０６のペアリング情報２０１から、位置情報２０２に対応するネットワーク接続情報２０３を読み出す。続いて、ステップ３０６において、制御部１０９は、読み出したネットワーク接続情報２０３の機器（つまり、情報提示機器１０２）に既に接続しているかを判定し、接続していればステップ３０２へ戻る。もし接続していなければ、ステップ３０７で、制御部１０９は、読み出したネットワーク接続情報２０３を用いて情報提示機器１０２に接続をする。そしてステップ３０８において、制御部１０９は、情報端末１０３の音声及び映像の出力先を、いま接続した情報提示機器１０２に設定する。

一方、ステップ３０３において位置情報が受信できなかった場合、ステップ３０９において、制御部１０９は、タイマーカウンタが所定の時間（例えば、５分）経過しているかを判断する。なお、所定の時間として、本実施の形態では５分としたが、これに限るものではない。ここで、位置情報を受信できない状況として情報端末１０３が照明器具１０１からの可視光の照射範囲から離脱した場合が考えられる。このような離脱には、照明器具１０１からの可視光に対して情報端末１０３の位置が何らかの物体の影になったり、情報端末１０３が物体を重畳されたりすることによる遮蔽、または、情報端末１０３が可視光の照射範囲から離れることなどが相当する。

そして、タイマーカウンタがリセットされてから５分経過していれば、ステップ３１０で、制御部１０９は、情報提示機器１０２とのネットワーク接続を切断（ペアリングを解消）し、ステップ３１１で、タイマーカウンタをリセットする。また、タイマーカウンタがリセットされてから５分経過していなければ、制御部１０９は、ステップ３０２へ戻る。

以上のように、本実施の形態では、情報端末１０３は、可視光が照射されると、情報記録媒体１０６に記録されたペアリング情報を参照することにより、可視光に含まれる位置情報に対応する接続情報を特定し、特定した接続情報を用いて情報提示機器１０２と接続する。つまり、照明器具１０１の照射範囲に情報端末１０３が入り、位置情報が受信されることで、情報端末１０３は、照明器具１０１によって可視光が照射された領域近傍に設置された予め決められた情報提示機器１０２に自動的に接続される。よって、無線通信の機能さえ備えれば情報提示機器１０２に特別な機能を設ける必要がなく、かつ、無線接続のペアリングのための特別な操作を必要とすることなく、情報端末１０３と情報提示機器１０２とのペアリングが行われる。その結果、情報端末１０３から、情報端末１０３の近傍に設置された情報提示機器１０２にコンテンツを出力したり、情報端末１０３から情報提示機器１０２を操作したりすることが可能となる。

また、情報端末１０３は、可視光の照射範囲から離脱した場合に、情報提示機器１０２との接続を切断する。これにより、情報提示機器１０２との接続は、情報端末１０３が可視光の照射範囲にいるときに限定されるので、可視光の照射範囲外にいる情報端末が情報提示機器１０２に接続するような妨害が回避される。

このとき、情報端末１０３は、離脱が予め定められた期間継続した場合に、情報提示機器１０２との接続を切断する。これにより、情報端末１０３が可視光の照射範囲の境界近辺にいるときに、情報端末１０３と情報提示機器１０２との接続と切断とが繰り返されるようなチャタリング現象が防止される。

なお、本実施の形態１では、情報端末１０３は、表示部１０７及び入力部１０８を備えたが、決まったコンテンツを再生するのであれば、これらは必要ない。

（実施の形態２）
実施の形態１では、情報端末１０３の情報記録媒体１０６にペアリング情報が保持されたが、これに限るものではなく、ネットワーク上のサーバ４０２にペアリング情報を保持してもかまわない。

図４は、本発明の実施の形態２における可視光通信システム２の構成図である。

この可視光通信システム２は、可視光を利用して情報端末１０３ａと情報提示機器１０２との無線通信におけるペアリングを自動化したシステムであり、照明器具１０１と、情報提示機器１０２と、情報端末１０３ａと、サーバ４０２とを備える。本実施の形態２において、照明器具１０１及び情報提示機器１０２は、実施の形態１と同等なので、その説明は省略する。また、情報端末１０３ａが備える構成要素についても、実施の形態１と同等の構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

情報端末１０３ａは、可視光による通信が可能な情報端末であり、可視光通信受信部１０４と、通信部１０５、情報記録媒体１０６ａ、表示部１０７、入力部１０８、制御部１０９ａ、及び、ＮＷ（ネットワーク）通信部４０１を有する。ＮＷ通信部４０１は、サーバ４０２と通信するための通信インタフェースである。情報記録媒体１０６ａは、本実施の形態では、ペアリング情報を格納しておらず、情報提示機器１０２で再生するためのコンテンツ又はアプリケーションなどを格納する。制御部１０９ａは、情報端末１０３ａを動作させるための制御を行う回路であり、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、作業用の揮発性メモリ、タイマーカウンタ、及び、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。

サーバ４０２は、情報端末１０３ａにペアリング情報を提供する装置であり、ＮＷ（ネットワーク）通信部４０３、制御部４０４及び情報記録媒体４０５を有する。情報記録媒体４０５は、照明器具１０１の識別情報（本実施の形態では、位置情報）と情報提示機器１０２の接続情報とを対応づけたペアリング情報が記録された記録媒体である。つまり、情報記録媒体４０５は、情報提示機器１０２にネットワーク接続（無線接続）するのに必要となるペアリング情報を格納する。ＮＷ通信部４０３は、情報端末１０３ａと通信するための通信インタフェースである。制御部４０４は、サーバ４０２を動作させる制御を行う回路であり、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、作業用の揮発性メモリ、及び、プログラムを実行するプロセッサなどを有している。サーバ４０２は、例えばＰＣを用いることが可能であり、ネットワークにつながれていれば情報端末１０３ａ及び情報提示機器１０２と離れた場所に設置されてもよい。

情報端末１０３ａのＮＷ通信部４０１とサーバ４０２のＮＷ通信部４０３とは、公共の携帯電話網又はＷｉＦｉを介したインターネット網などを利用可能な通信インタフェースである。また、情報端末１０３ａと情報提示機器１０２とを接続するネットワークと、情報端末１０３ａとサーバ４０２とをつなぐネットワークとが同種のネットワークである場合（例えばＷｉＦｉ）、次のことが可能となる。つまり、情報端末１０３ａにおいて、通信部１０５とＮＷ通信部４０１とは共用することが可能となり、それらの一方（例えば、ＮＷ通信部４０１）は必要なくなる。

次に、図５のフローチャートを用いて本実施の形態２における可視光通信システム２の動作を説明する。図５には、情報端末１０３ａの動作手順が示されている。

まず、ステップ５０１において、情報端末１０３ａを起動した際、制御部１０９ａは、内蔵のタイマーカウンタをリセットしタイマーカウンタによるカウントアップを開始し、前回のペアリング情報を消去する。ステップ５０２で、可視光通信受信部１０４は、照明器具１０１から送信された可視光通信信号（位置情報）の復号を試みる。ステップ５０３において、制御部１０９ａは、可視光通信受信部１０４によって位置情報が受信できたかを判断する。もし、位置情報が受信できた場合、ステップ５０４で、制御部１０９ａは、タイマーカウンタを０にリセットする。ステップ５０５で、制御部１０９ａは、今回受信した位置情報が、前回受信した位置情報（前回のペアリング情報として保存されている）と同じか否かを判定する。その結果、今回受信した位置情報が前回受信した位置情報と異なれば、ステップ５０６で、制御部１０９ａは、サーバ４０２に対し、受信した位置情報に対応する情報記録媒体４０５内のペアリング情報の探索を依頼する。つまり、制御部１０９ａは、受信した位置情報２０２に対応するネットワーク接続情報２０３を問い合わせ、ステップ５０７で、その問い合わせに対して取得したネットワーク接続情報２０３を用いて情報提示機器１０２に接続をする。そしてステップ５０８において、制御部１０９ａは、情報端末１０３ａの音声及び映像の出力先を接続した情報提示機器１０２に設定する。そして、ステップ５０９において、制御部１０９ａは、ペアリング情報（受信した位置情報と接続した情報提示機器のネットワーク接続情報）を前回のペアリング情報として記憶する。

一方、ステップ５０５において今回の位置情報が前回の位置情報と等しい場合、制御部１０９ａは、ステップ５１０にて、ネットワーク接続情報２０３の機器（つまり、情報提示機器１０２）にまだ接続しているかを判定する。ここで接続していると判定した場合、制御部１０９ａは、ステップ５０２に戻り、接続していないと判定した場合は、ステップ５０６〜ステップ５０９を実行する。

また、ステップ５０３において、位置情報が受信できなかった場合、ステップ５１１で、制御部１０９ａは、タイマーカウンタが所定の時間（例えば、５分）経過しているかを判断する。ここで、タイマーカウンタがリセットされてから５分経過していれば、ステップ５１２で、制御部１０９ａは、情報提示機器１０２とのネットワーク接続を切断（ペアリングを解消）し、ステップ５１３で、タイマーカウンタをリセットする。また、タイマーカウンタがリセットされてから５分経過していなければ、ステップ５１４で、制御部１０９ａは、前回のペアリング情報を消去し、ステップ５０２へ戻る。

以上のような動作により、照明器具１０１の照射範囲に情報端末１０３ａが入り、位置情報が受信されることで、情報端末１０３ａは、照明器具１０１によって可視光が照射された領域近傍に設置された予め決められた情報提示機器１０２に自動的に接続される。つまり、無線通信の機能さえ備えれば情報提示機器１０２に特別な機能を設ける必要がなく、かつ、無線接続のペアリングのための特別な操作を必要とすることなく、情報端末１０３ａと情報提示機器１０２とのペアリングが行われる。その結果、情報端末１０３ａから、情報端末１０３ａの近傍に設置された情報提示機器１０２にコンテンツを出力したり、情報端末１０３ａから情報提示機器１０２を操作したりすることが可能となる。

また、本実施の形態では、ペアリング情報は、情報端末１０３ａではなく、サーバ４０２に保持される。よって、サーバ４０２におけるペアリング情報を編集することで、情報端末１０３ａと情報提示機器１０２とのペアリングを容易に変更できるので、ペアリング情報の管理が集中され、効率化される。

また、本実施の形態では、最新のペアリング情報が情報端末１０３ａに保存されるので、不必要にネットワーク上のサーバ４０２に問い合わせることがないため、通信トラフィック量を減らすことが可能となる。

（実施の形態３）
実施の形態１あるいは２では、情報提示機器１０２が１つの場合であったが、実際には複数の情報提示機器が存在する場合がある。本発明の実施の形態３では、情報端末において出力する情報提示機器を、ユーザが複数の情報提示機器から選択できるようにする。

図６は、本発明の実施の形態３における可視光通信システム３の構成図である。

この可視光通信システム３は、可視光を利用して情報端末１０３ｂと情報提示機器１０２ａ〜１０２ｃとの無線通信におけるペアリングを自動化したシステムであり、照明器具１０１と、複数の情報提示機器１０２ａ〜１０２ｃと、情報端末１０３ｂとを備える。

本実施の形態３において、照明器具１０１及び各情報提示機器１０２ａ〜１０２ｃの構成は、それぞれ、実施の形態１における照明器具１０１及び情報提示機器１０２と同等なので説明は省略する。また、情報端末１０３ｂが備える構成要素についても、実施の形態１と同等の構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

情報端末１０３ｂは、可視光による通信が可能な情報端末であり、可視光通信受信部１０４と、通信部１０５、情報記録媒体１０６ｂ、表示部１０７、入力部１０８、及び、制御部１０９ｂを有する。情報記録媒体１０６ｂは、照明器具１０１の識別情報と、情報提示機器１０２ａ〜１０２ｃとの無線通信による接続に必要となる接続情報とを対応づけたペアリング情報が記録された記録媒体である。本実施の形態では、情報記録媒体１０６ｂには、１つの照明器具１０１の位置情報と、複数の情報提示機器１０２ａ〜１０２ｃとの無線通信による接続に必要となる接続情報とを対応づけたペアリング情報が記録されている。制御部１０９ｂは、情報端末１０３ｂを動作させるための制御を行う回路であり、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、作業用の揮発性メモリ、タイマーカウンタ、及び、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。なお、情報端末１０３ｂとしてスマートフォンを想定し、制御部１０９ｂで実行される処理プログラムは、インターネットなどからダウンロードされたアプリケーションによって与えられるものとする。

なお、ペアリング情報で対応づけられる１つの照明器具１０１に対応する複数の情報提示機器１０２ａ〜１０２ｃは、一つグループに属する情報提示機器であり、例えば、同じ部屋に設置された同じ種類、又は、異なる種類の情報提示機器である。

図７は、情報記録媒体１０６ｂに格納されたペアリング情報の構造を示す図である。ペアリング情報２０１は、照明器具１０１から送信される位置情報毎に定められている（図７の（ａ）のペアリング情報１〜ｍ）。各ペアリング情報２０１は、対応する位置情報２０２と複数の情報提示機器情報７０１とからなる（図７の（ｂ）の位置情報ｍと情報提示機器情報ｍ１〜ｍ５）。各情報提示機器情報７０１は、ネットワーク接続情報２０３、及び、情報提示機器の機器名などの識別情報７０２からなる（図７の（ｃ））。情報提示機器１０２ａ〜１０２ｃは、それぞれ出力できるコンテンツの内容あるいは種類が定まっている。例えば、スピーカであれば音情報のみ出力可能であり、ＴＶ又はプロジェクタなどは音と映像（動画や静止画）が出力可能である。

なお、情報端末１０３ｂには、携帯電話網又はＷｉＦｉを通じてアプリケーションがダウンロードされ、情報記録媒体１０６ｂに格納され、制御部１０９ｂによって実行される。また、このアプリケーションは常駐ソフトとして常に実行されていてもよいし、ユーザによる操作により起動されてもよい。ここでは常駐ソフトとして常に実行されていることを想定する。さらに、図３、図５、及び図８で示したフローチャートにおける処理に対応するプログラム（ソフトウェア）及びペアリング情報はこのアプリケーションに実装されている。なお、本アプリケーションは照明器具１０１からの位置情報を受信した時のみ操作可能となるのがセキュリティを確保する上で望ましい。より詳しくは、ペアリング情報に含まれている位置情報と一致する位置情報の下でのみ操作可能とするのが望ましい。これにより、動作が許可された照明器具１０１の下でのみアプリケーションの実行が可能となる。

このような状況において、図８のフローチャートを用いて本実施の形態３における可視光通信システム３の動作を説明する。図８には、情報端末１０３ｂの動作手順が示されている。

まず、アプリケーションを起動した後、ステップ８０１において、制御部１０９ｂは、タイマーカウンタをリセットしタイマーカウンタのカウントアップを開始する。ステップ８０２で、可視光通信受信部１０４は、照明器具１０１から送信された可視光通信信号（位置情報）の復号を試みる。ステップ８０３において、制御部１０９ｂは、位置情報が受信できたかを判断する。もし、位置情報が受信できた場合、ステップ８０４で、制御部１０９ｂは、タイマーカウンタを０にリセットし、ステップ８０５で、位置情報に基づいてペアリング情報を取得する。ステップ８０６で、制御部１０９ｂは、ペアリング情報に含まれる情報提示機器情報に対応するいずれかの情報提示機器に接続しているかを判断する。その結果、接続している情報提示機器がなければ、ステップ８０７で、制御部１０９ｂは、図９の画面表示例のように、情報提示機器のリストを表示部１０７に表示し、どの情報提示機器に接続するかの選択を促がす。そしてステップ８０８において、ユーザが入力部１０８を用いて（スマートフォンの場合はタッチパネルを用いて）、情報提示機器を少なくとも一つ選択すれば、制御部１０９ｂは、スマートフォンの音声及び映像の出力先を、選択された情報提示機器に設定する。その後、情報端末１０３ｂでは、図９の画面表示は非表示となり（常駐アプリケーションの場合、バックグラウンドで動作し）、他の機能（コンテンツの再生など）が可能となる。

一方、ステップ８０６において、情報提示機器情報に、現在接続している情報提示機器に対応する情報提示機器情報が存在する場合、ステップ８０９にて、制御部１０９ｂは、ユーザが情報提示機器の再選択操作（再び選択する操作）をしたかどうかを判定する。ここでユーザが再選択操作をしていない場合、制御部１０９ｂは、ステップ８０２に戻り、再選択操作をした場合は、ステップ８０７及びステップ８０８を実行する。

一方、ステップ８０３において、位置情報が受信できなかった場合、ステップ８１０で、制御部１０９ｂは、タイマーカウンタが所定の時間（例えば、５分）経過しているかを判断する。ここで、タイマーカウンタがリセットされてから５分経過していれば、ステップ８１１において、制御部１０９ｂは、情報提示機器とのネットワーク接続を切断し（ペアリングを解消）、ステップ８１２で、タイマーカウンタをリセットする。また、タイマーカウンタがリセットされてから５分経過していなければ、制御部１０９ｂは、ステップ８０２へ戻る。

なお、アプリケーションにペアリング情報を暗号化して格納し、照明器具１０１からの位置情報を受信した時のみ参照可能となる本実施の形態での構成は、実施の形態１にも適用することが可能である。実施の形態２においても、アプリケーションにサーバのアクセス権（ＩＰアドレス、ログインＩＤとパスワードなど）を暗号化して保持することで、同様に、セキュリティを確保できる。

以上のように、本実施の形態では、情報記録媒体１０６ｂには、照明器具１０１の位置情報と、複数の情報提示機器１０２ａ〜１０２ｃのそれぞれの接続情報とを対応づけたペアリング情報が記録される。そして、情報端末１０３ｂは、可視光が照射されると、可視光に含まれる位置情報に対応する複数の接続情報から少なくとも１つを選択し、選択した少なくとも１つの接続情報を用いて、少なくとも１つの情報提示機器と接続する。つまり、照明器具１０１によって可視光が照射された領域の近傍に複数の情報提示機器１０２ａ〜１０２ｃが存在しても、ユーザが情報提示機器を選択するだけで、情報端末１０３ｂと情報提示機器とのペアリングが可能となる。よって、無線通信の機能さえ備えれば情報提示機器に特別な機能を設ける必要がなく、かつ、複数の情報提示機器から選択する操作をするだけで、情報端末１０３ｂと所望の情報提示機器とのペアリングが行われる。その結果、情報端末１０３ｂから、所望の情報提示機器にコンテンツを出力したり、情報端末１０３ｂから情報提示機器を操作したりすることが可能となる。

また、本実施の形態では、情報端末１０３ｂ（本実施の形態ではスマートフォン）上にアプリケーションという形でペアリング情報が暗号化されて保持され、照明器具１０１からは、許可された位置情報が受信される。よって、不正に（例えば部屋の外から）情報提示機器に情報を出力することが不可能となる。

（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４における可視光通信システム４の構成図である。

この可視光通信システム４は、可視光を利用して情報端末１０３ｃと情報提示機器１０２との無線通信におけるペアリングを自動化したシステムであり、複数の照明器具１０１ａ〜１０１ｂと、情報提示機器１０２と、情報端末１０３ｃとを備える。

本実施の形態４において、照明器具１０１ａ〜１０１ｂは、異なる識別情報ｍ１〜ｍＭ（本実施の形態では、位置情報ｍ１〜ｍＭ）を含む可視光を照射する点を除いて、実施の形態１における照明器具１０１と同等である。さらに、情報提示機器１０２は実施の形態１と同等なので説明は省略する。また、情報端末１０３ｃが備える構成要素についても、実施の形態１と同等の構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略する。

情報端末１０３ｃは、可視光による通信が可能な情報端末であり、可視光通信受信部１０４と、通信部１０５、情報記録媒体１０６ｃ、表示部１０７、入力部１０８、及び、制御部１０９ｃを有する。情報記録媒体１０６ｃは、照明器具１０１ａ〜１０１ｂの識別情報と、情報提示機器１０２との無線通信による接続に必要となる接続情報とを対応づけたペアリング情報が記録された記録媒体である。本実施の形態では、情報記録媒体１０６ｃには、複数の照明器具１０１ａ〜１０１ｂの位置情報と、１つの情報提示機器１０２との無線通信による接続に必要となる接続情報とを対応づけたペアリング情報が記録されている。制御部１０９ｃは、情報端末１０３ｃを動作させるための制御を行う回路であり、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、作業用の揮発性メモリ、タイマーカウンタ、及び、プログラムを実行するプロセッサなどを有する。

なお、ペアリング情報で対応づけられる１つの情報提示機器１０２に対応する複数の照明器具１０１ａ〜１０１ｂは、一つグループに属する照明器具であり、例えば、同じ部屋に設置された照明器具である。

図１１は、本実施の形態４における情報端末１０３ｃの情報記録媒体１０６ｃに格納されているペアリング情報の構造を示す図である。図１１に示されるように、本実施の形態では、ペアリング情報２０１は、異なるネットワーク接続情報毎に作成されている（図１１の（ａ）のペアリング情報１〜ｍ）。各ペアリング情報２０１は、対応する複数の位置情報２０２と、１つのネットワーク接続情報２０３とからなる（図１１の（ｂ）の位置情報ｍ１〜ｍＭとネットワーク接続情報ｍ１）。

情報端末１０３ｃの動作は、図３に示される実施の形態１のフローチャートに示される手順と同等であるが、ステップ３０５の動作だけが異なる。つまり、情報端末１０３ｃの制御部１０９ｃは、受信した位置情報に基づいてペアリング情報２０１を検索する。その結果、ペアリング情報２０１内の位置情報２０２の中に、受信した位置情報と同じものがあれば、制御部１０９ｃは、対応するネットワーク接続情報２０３を取得し、取得したネットワーク接続情報２０３を用いて情報提示機器１０２に接続をする。それ以外は、図３のフローチャートに示される動作と同じである。

以上のように、本実施の形態では、情報記録媒体１０６ｃには、複数の照明器具１０１ａ〜１０１ｂの位置情報と情報提示機器１０２の接続情報とを対応づけたペアリング情報が記録されている。そして、情報端末１０３ｃは、複数の照明器具１０１ａ〜１０ｂの少なくとも１つからの可視光が照射されると、情報記録媒体１０６ｃに記録されたペアリング情報を参照することにより、可視光に含まれる位置情報に対応する接続情報を特定する。特定した接続情報を用いて、情報端末１０３ｃは、情報提示機器１０２と接続する。つまり、照明器具１０１ａ〜１０１ｂのいずれかの照射範囲に情報端末１０３ｃが入り、位置情報が受信されることで、情報端末１０３ｃは、照明器具によって可視光が照射された領域近傍に設置された予め決められた情報提示機器１０２に自動的に接続される。よって、無線通信の機能さえ備えれば情報提示機器１０２に特別な機能を設ける必要がなく、かつ、無線接続のペアリングのための特別な操作を必要とすることなく、情報端末１０３ｃと情報提示機器１０２とのペアリングが行われる。その結果、情報端末１０３ｃから、情報端末１０３ｃの近傍に設置された情報提示機器１０２にコンテンツを出力したり、情報端末１０３ｃから情報提示機器１０２を操作したりすることが可能となる。

また、同じ部屋又は領域に複数の照明器具があり、それぞれが異なる位置情報（位置情報を構成する桁の一部だけ等しくてもよいし、全て異なっていてもよい）を発信していても、情報端末１０３ｃと情報提示機器１０２とのペアリングが自動的に行われる。つまり、情報端末１０３ｃがいずれかの位置情報を受信して、対応する情報提示機器１０２と接続することが可能となる。

以上、本発明に係る可視光通信システムについて、実施の形態１〜４に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態１〜４に限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態１〜４に施して得られる形態、及び、各実施の形態１〜４の構成要素を任意に組み合わせて得られる形態も、本発明の範囲内に含まれてもよい。

たとえば、情報記録媒体に記録されるペアリング情報には、実施の形態１、３及び４で説明した３種類のペアリング情報が混在してもよい。つまり、第１の種類のペアリング情報は、実施の形態１で説明したような位置情報と接続情報とが１対１に対応づけられたペアリング情報である。第２の種類のペアリング情報は、実施の形態３で説明したような位置情報と接続情報とが１対多に対応づけられたペアリング情報である。第３の種類のペアリング情報は、実施の形態４で説明したような位置情報と接続情報とが多対１に対応づけられたペアリング情報である。

また、上記実施の形態１〜４では、情報提示機器は、スピーカ、プロジェクタ、ＴＶ、デジタルサイネージ、電子黒板、プリンタ、照明器具など、その場で情報を提示（又は、光を提供）する装置であったが、そのような装置に限定されない。情報提示機器は、映像又は音声などのコンテンツを無線通信で送出する再生装置であってもよい。これにより、情報端末と情報提示機器とがペアリングされると、情報提示機器から無線通信で送出されてきたコンテンツが情報端末で再生される。

１、２、３、４ 可視光通信システム
１０１、１０１ａ、１０１ｂ 照明器具
１０２、１０２ａ〜１０２ｃ 情報提示機器
１０３、１０３ａ〜１０３ｃ 情報端末
１０６、１０６ａ〜１０６ｃ 情報記録媒体
２０１ ペアリング情報
２０２ 位置情報
２０３ ネットワーク接続情報（接続情報）
４０２ サーバ

Claims (6)

1. 可視光による通信をする照明器具であって、当該照明器具を識別する識別情報を含む可視光を照射する照明器具と、
   前記可視光の照射範囲にいる人に対して情報を提示する情報提示機器と、
   前記可視光に含まれる前記識別情報を受信する情報端末と、
   前記照明器具の前記識別情報と、前記情報提示機器との無線通信による接続に必要となる接続情報とを対応づけたペアリング情報が記録された情報記録媒体とを備え、
   前記情報端末は、前記可視光が照射されると、前記情報記録媒体に記録された前記ペアリング情報を参照することにより、前記可視光に含まれる識別情報に対応する接続情報を特定し、特定した前記接続情報を用いて前記情報提示機器と接続する
   可視光通信システム。
2. 前記情報端末は、前記可視光の照射範囲から離脱した場合に、前記情報提示機器との接続を切断する
   請求項１記載の可視光通信システム。
3. 前記情報端末は、前記離脱が予め定められた期間継続した場合に、前記切断を行う
   請求項２記載の可視光通信システム。
4. さらに、前記情報端末と通信するサーバを備え、
   前記情報記録媒体は、前記サーバに備えられる
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の可視光通信システム。
5. 前記可視光通信システムは、複数の前記情報提示機器を備え、
   前記情報記録媒体には、前記識別情報と、前記複数の情報提示機器のそれぞれの接続情報とを対応づけたペアリング情報が記録され、
   前記情報端末は、前記可視光が照射されると、前記可視光に含まれる識別情報に対応する複数の接続情報から少なくとも１つを選択し、選択した少なくとも１つの接続情報を用いて、少なくとも１つの前記情報提示機器と接続する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の可視光通信システム。
6. 前記可視光通信システムは、複数の前記照明器具を備え、
   前記情報提示機器は、前記複数の照明器具それぞれの照明範囲にいる人に対して映像又は音声を提供し、
   前記情報記録媒体には、前記複数の照明器具の前記識別情報と、前記情報提示機器の接続情報とを対応づけたペアリング情報が記録され、
   前記情報端末は、前記複数の照明器具の少なくとも１つからの可視光が照射されると、前記情報記録媒体に記録された前記ペアリング情報を参照することにより、前記可視光に含まれる識別情報に対応する接続情報を特定し、特定した前記接続情報を用いて前記情報提示機器と接続する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の可視光通信システム。

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