JP2010041476A - Visible light communication system and visible light communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特にLED照明光を利用した可視光通信技術に関する。 The present invention particularly relates to a visible light communication technique using LED illumination light.
近年、発光ダイオード素子(以下、LEDと呼ぶ)を使用したLED照明光を利用して、データの送受信を行なう可視光通信技術の開発が推進されている(例えば、特許文献1を参照)。LED照明は、ビルや空港、あるいは一般家庭などにおいて、蛍光灯による照明に代わるものとしても注目されている。 In recent years, development of visible light communication technology for transmitting and receiving data using LED illumination light using a light emitting diode element (hereinafter referred to as LED) has been promoted (see, for example, Patent Document 1). LED lighting is attracting attention as an alternative to fluorescent lighting in buildings, airports, and homes.
可視光通信は、照明設備としてのLED照明機器を通信用として兼用できる利点以外に、電波を利用した無線通信と比較して、通信データの秘匿性が高く、人体への悪影響がほとんど無いという特長を備えている。即ち、可視光通信は、可視光の届く範囲に通信エリアを限定できるため、通信データのセキュリティ性に優れている。
可視光通信は、電波を利用した無線通信と比較して各種の特長を備えている。可視光通信は、LEDを点灯と消灯を高周期で切換えることにより、符号化したデータを送信する。一方、可視光通信では、データ通信時にも照明機能を維持する必要がある。従って、照明のちらつき現象を抑制するためには、LEDの点灯時間と消灯時間の分布(デューティ比)をできだけ一定に保持することが要求される。また、デューティ比の不均一が大きい場合に、可視光受信側で送信データを復調する場合に、復調処理に必要な同期クロックを復元できない事態を招くことがある。 Visible light communication has various features compared to wireless communication using radio waves. Visible light communication transmits encoded data by switching the LED on and off at a high cycle. On the other hand, in the visible light communication, it is necessary to maintain the illumination function even during data communication. Therefore, in order to suppress the flickering phenomenon of the illumination, it is required to keep the distribution (duty ratio) of the lighting time and the extinguishing time of the LED as constant as possible. In addition, when the duty ratio is very uneven, when the transmission data is demodulated on the visible light receiving side, a situation may arise in which the synchronization clock necessary for the demodulation processing cannot be recovered.
従来からデューティ比の均一性を確保するための方法が提案されているが、必ずしも有効な方法がない。特に、可視光送信側で、送信データを変調するときの符号変換方式により、周期的に特定のビット列(例えば、連続した論理0のビット列)が出現し、デューティ比が周期的に偏り、結果として照明のちらつき現象が顕著になることがある。
Conventionally, a method for ensuring the uniformity of the duty ratio has been proposed, but there is not necessarily an effective method. In particular, on the visible light transmission side, a specific bit sequence (for example, a
そこで、本発明の目的は、可視光送信時のデューティ比の均一化を図り、可視光通信時の照明のちらつき現象を抑制して、実用的に優れた可視光通信を実現することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to achieve a practically excellent visible light communication by making the duty ratio uniform during visible light transmission and suppressing the flickering phenomenon of illumination during visible light communication.
本発明の観点は、LEDの点灯、消灯時間を設定するパルス信号のデューティ比を一定に保持するために、送信データのデータ列(ビット列)を監視し、送信データを変調する機能を有する可視光送信装置である。 An aspect of the present invention is a visible light having a function of monitoring a data string (bit string) of transmission data and modulating the transmission data in order to maintain a constant duty ratio of a pulse signal for setting an LED on / off time. It is a transmission device.
本発明の観点に従った可視光送信装置は、照明光を発光する発光素子と、パルス信号を出力して記発光素子を駆動する駆動手段と、可視光受信装置に対して前記照明光に重畳して送信する送信データから、前記発光素子の点灯と消灯のデューティ比に基づいて設定された不適切なビット列を検出するデータ検出手段と、前記送信データを変調し、前記パルス信号のオン、オフ時間を制御するための変調データを生成する手段で、前記データ検出手段の検出結果に従って適切なデューティ比を設定できるように前記変調データを変更する手段を含む変調手段と、前記可視光受信装置に対して、前記変調手段による変調データの変更を指示する指示情報を前記駆動手段を制御して送信する通知手段とを備えた構成である。 A visible light transmitter according to an aspect of the present invention includes a light emitting element that emits illumination light, a driving unit that outputs a pulse signal to drive the light emitting element, and is superimposed on the illumination light with respect to the visible light receiver. Data detection means for detecting an inappropriate bit string set based on the duty ratio of turning on and off the light emitting element, and modulating the transmission data to turn on and off the pulse signal. Means for generating modulation data for controlling time, modulation means including means for changing the modulation data so that an appropriate duty ratio can be set according to the detection result of the data detection means, and the visible light receiving device On the other hand, there is provided a notification means for controlling the driving means to transmit instruction information for instructing a change of modulation data by the modulation means.
本発明によれば、可視光送信時のデューティ比の均一化を図り、可視光通信時の照明のちらつき現象を抑制して、実用的に優れた可視光通信を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the duty ratio at the time of visible light transmission can be equalize | homogenized, the flicker phenomenon of the illumination at the time of visible light communication can be suppressed, and practically excellent visible light communication can be implement | achieved.
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態に関する可視光通信システムの要部を示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a main part of a visible light communication system according to the present embodiment.
可視光通信システムは大別して、図1に示すように、送信データをLED照明光200に重畳して送信する可視光送信装置1と、LED照明光200を受光して送信データを復調して受信する可視光受信装置2とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the visible light communication system is broadly divided into a visible
可視光送信装置1は、送信バッファ10と、データ監視部11と、発光制御部12と、発光部15とを有する。可視光送信装置1は、例えばビル内に設置されたLED照明設備であり、ネットワーク(例えばローカルエリアネットワーク:LAN)3に接続されている。
The visible
送信バッファ10は、ネットワーク3を介して、例えばサーバ(図示せず)から伝送される送信データ(ディジタル信号)100を格納する。データ監視部11は、送信バッファ10に格納された送信データ100のビット列を監視し、後述するようにLED素子の点灯、消灯のデューティ比が不適切になるビット列を検出する。ここで、デューティ比とは、LED素子の点灯時間と消灯時間の比、換言すればLED素子を駆動するためのパルス信号(駆動パルス電流)のオン時間とオフ時間の比である。LED照明のちらつき現象を抑制するためには、デューティ比の均一化が望ましい。換言すれば、不適切なデューティ比とは、不均一なデューティ比である。
The
発光制御部12は、発光部15に含まれるLED(発光ダイオード)素子を駆動制御し、LED照明光200を点灯、消灯を制御する。発光制御部12は、LED照明光200の発光による照明機能と共に、後述する送信データを変調(符号化)した変調データに応じてLED素子を駆動制御する可視光通信機能を実現している。
The light
発光制御部12は、発光部15に含まれるLED素子を駆動制御するLEDドライバ13と、送信データを変調(符号化)するための変調テーブル(D/A変調テーブルまたはD/A符号化テーブル)14を有する。変調テーブル14は、図2(A)に示すように、
複数種の変調(符号化)方式の変調テーブル(1〜n)を含む。発光制御部12は、各変調テーブル(1〜n)を選択することにより、送信データを異なる変調(符号化)方式の変調データに変換する。LEDドライバ13は、各変調データに応じたオン、オフ時間のデューティ比に応じたパルス信号(アナログ信号)110を出力して、発光部15のLED素子を駆動制御する。
The light
It includes modulation tables (1 to n) of a plurality of types of modulation (encoding) systems. The light
一方、可視光受信装置2は、受信バッファ20と、復調部21と、受光部23と、データ処理部24とを有する。可視光受信装置2は、可視光送信装置1との間で可視光通信により各種の情報(送信データ)を受信する例えば携帯端末である。
On the other hand, the visible light receiving device 2 includes a
受信バッファ20は、復調部21により復調されたデータ220を受信データ(即ち、送信データ100)として格納する。受光部23は、可視光送信装置1の発光部15から発光されたLED照明光200を受光し、電気信号(アナログ信号)に変換する受光素子(例えば、フォトダイオード素子)を含む。
The
復調部21は、受光部23から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換し、さらに復調テーブル22を使用してデータ220(即ち、送信データ100)を復調する。復調テーブル22は、図2(B)に示すように、可視光送信装置1の複数種の変調(符号化)方式の変調テーブル(1〜n)に対応する複数種の復調(復号化)方式の復調テーブル(1〜n)を含む。従って、復調部21は、可視光送信装置1で使用された変調テーブル(1〜n)のいずれかで変調されたアナログ信号210から、それに対応する復調テーブル(1〜n)のいずれかでディジタル信号のデータ220を復調する。
The
データ処理部24は、受信バッファ20に格納されたデータ220(送信データ100)を取り出して、指定のアプリケーション・プログラムによるデータ処理を実行するマイクロプロセッサ(CPU)である。具体的には、データ処理部24は、可視光送信装置1から送信された情報(送信データ100)を、携帯端末のディスプレイに表示する処理を実行する。
The
(可視光通信システムの動作)
以下、図3及び図4のフローチャートを参照して、本実施形態の可視光通信システムの動作を説明する。
(Operation of visible light communication system)
Hereinafter, the operation of the visible light communication system of this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3 and 4.
まず、本実施形態の可視光送信装置1は、図4に示すように、一定間隔で変調テーブル14を、LED照明光200を使用する可視光通信により可視光受信装置2に送信(配信)する(ステップS1)。可視光受信装置2は、復調して受信した変調テーブル14に対応する復調テーブル22を生成して復調部21に設定する(ステップS11,S12)。
First, as shown in FIG. 4, the
この場合、可視光送信装置1は、変調テーブル14を識別する識別情報を付加した送信データ(変調テーブル14)を、基本の変調テーブル(例えば変調テーブル1とする)を使用して変調して送信する。可視光受信装置2では、復調部21は、基本の変調テーブル(変調テーブル1)に対応する復調テーブル(復調テーブル1)を使用して復調する。
In this case, the visible
次に、可視光送信装置1では、送信バッファ10は、ネットワーク3を介して伝送される送信データ(ディジタル信号)100を格納する。データ監視部11は、送信バッファ10に格納された送信データ100のビット列を監視し、デューティ比が不適切になるビット列を検出する(ステップS2)。具体的には、データ監視部11は、例えば論理0のビット数が基準値を超えて連続するビット列であるか否かを判定する。
Next, in the visible
データ監視部11により不適切なビット列が検出されない場合には、発光制御部12は、変調テーブル14に含まれる基本の変調テーブル(1)を使用して、送信バッファ10に格納された送信データ100を変調する(ステップS3のNO)。ここで、発光制御部12は、図3(A),(B)に示すように、基本の変調テーブル(1)を使用して、例えば4B/5B符号化方法により、例えば4ビット(4B)の送信用データ100を5ビット(5B)の変調データ(符号化データ)に変換する。
When an inappropriate bit string is not detected by the
発光制御部12のLEDドライバ13は、図3(C)に示すように、変調データに応じたパルス信号(制御信号)110を発光部15に出力し、LED素子を駆動する(ステップS6)。これにより、発光部15からは、送信用データ100が重畳されたLED照明光200が発光される(ステップS7)。このとき、図3(C)に示すように、デューティ比は、パルス信号110のオン(ON)、オフ(OFF)時間の比に相当し、LED素子の点灯時間、消灯時間の比に相当する。
As shown in FIG. 3C, the
可視光受信装置2では、受光部23は、発光部15から発光されたLED照明光200を受光すると、電気信号(アナログ信号)210に変換して復調部21に出力する(ステップS15のYES,S16)。復調部21は、アナログ信号210をディジタル信号に変換し、さらに基本の変調テーブル(1)に対応する復調テーブル(1)を使用して、復号化データ220である送信データ100を復調する(ステップS17)。
In the visible light receiving device 2, when the
受信バッファ20は、復調部21により復調されたデータ220を受信データ(即ち、送信データ100)として格納する(ステップS18)。データ処理部24は、受信バッファ20に格納された送信データ100を取り出して、指定のアプリケーション・プログラムによるデータ処理を実行し、例えば携帯端末のディスプレイに表示する処理を実行する。
The
以上のような基本的動作に対して、データ監視部11により、送信バッファ10に格納された送信データ100からデューティ比が不適切になるビット列が検出された場合の動作を説明する。
With respect to the basic operation as described above, an operation when the
即ち、データ監視部11は、例えば論理0のビット数が基準値を超えて連続するビット列を検出すると、変調テーブルの切替えを実行する(ステップS3のYES)。発光制御部12は、変調テーブル14から、適切なデューティ比が得られるビット列の変調データに変調するための変調テーブル(例えばテーブル2とする)に切替える(ステップS4)。このとき、発光制御部12は、変調テーブルを切替えたことを示す切替コマンドを、発光部15を介して可視光受信装置2に送信する(ステップS5)。
That is, for example, when the
発光制御部12は、切替えられた変調テーブル(2)を使用して、送信バッファ10に格納された送信データ100を変調する。発光制御部12のLEDドライバ13は、変調データに応じたパルス信号(制御信号)を発光部15に出力し、LED素子を駆動する(ステップS6)。これにより、発光部15からは、送信用データ100が重畳されたLED照明光200が発光される(ステップS7)。このとき、LED素子の点灯時間、消灯時間の比は、変調テーブルを切替えにより、送信用データ100に不適切なビット列が含まれていても、均一化されたデューティ比となる。
The light
可視光受信装置2では、受光部23は、発光部15から発光されたLED照明光200を受光すると、電気信号(アナログ信号)210に変換して復調部21に出力する(ステップS15のYES,S16)。ここで、可視光受信装置2は、可視光送信装置1から送信された切替コマンドを受信する(ステップS13のYES)。これにより、復調部21は、基本の変調テーブル(1)に対応する復調テーブル(1)から、切替えられた変調テーブル(2)に対応する復調テーブル(2)に切替える(ステップS14)。
In the visible light receiving device 2, when the
復調部21は、アナログ信号210をディジタル信号に変換し、さらに切替えた復調テーブル(2)を使用して、復号化データ220である送信データ100を復調する(ステップS17)。受信バッファ20は、復調部21により復調されたデータ220を受信データ(即ち、送信データ100)として格納する(ステップS18)。データ処理部24は、受信バッファ20に格納された送信データ100を取り出して、指定のアプリケーション・プログラムによるデータ処理を実行し、例えば携帯端末のディスプレイに表示する処理を実行する。
The
以上のように本実施形態によれば、可視光送信装置1は、送信データ100のビット列を監視することにより、LED素子の点灯時間、消灯時間の分布に相当するデューティ比が不均一になるビット列が存在する場合に、変調テーブルを切替える。これにより、デューティ比が均一化されたパルス信号でLED素子を駆動制御することが可能となり、点灯時間、消灯時間の分布が均一化されたLED照明光200を発光することができる。即ち、LED照明光200にちらつき現象が発生することを抑制し、送信データ100を可視光に重畳して送信する可視光通信機能と共に、ちらつき現象のない安定したLED照明を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the visible
具体的には、図7(A)〜(C)に示すように、送信データ100の中に、デューティ比が不均一になるビット列の特定データが存在する場合に、変調テーブルを切替えることにより、LED素子の発光タイミングを調整して、LED照明光のデューティ比が均一化を図ることができる。
Specifically, as shown in FIGS. 7A to 7C, when there is specific data of a bit string in which the duty ratio is non-uniform in the
一方、LED照明光200を受光して送信データ100を復調する可視光受信装置2は、可視光送信装置1からの変調テーブルの切替えを示す切替コマンドを受信することにより、切替えられた変調テーブルに対応する復調テーブルに切替えて、送信データを復調することができる。従って、可視光受信装置2は、送信された送信データ100を確実に復調することができる。
On the other hand, the visible light receiving device 2 that receives the
従って、本実施形態の可視光通信システムであれば、可視光通信によるデータ通信機能と、ちらつき現象のない安定したLED照明機能を有する実用的に優れた可視光通信を実現することが可能となる。 Therefore, if it is the visible light communication system of this embodiment, it becomes possible to implement | achieve practically excellent visible light communication which has the data communication function by visible light communication, and the stable LED illumination function without a flicker phenomenon. .
なお、本実施形態では、可視光送信装置1が初期動作時に、変調テーブル14を可視光受信装置2に送信する構成について説明したが、これに限ることなく、可視光送信装置1及び可視光受信装置2はそれぞれ、予め変調テーブル及び復調テーブルをセットされている構成でも良い。可視光送信装置1は、切替コマンドを送信することにより、可視光受信装置2との間で、変調と復調の対応関係を維持することができる。
In the present embodiment, the configuration in which the visible
[第2の実施形態]
以下、第2の実施形態に関する可視光通信システムを説明する。なお、本実施形態の可視光通信システムの要部は、図1に示すものと同様のため、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the visible light communication system according to the second embodiment will be described. In addition, since the principal part of the visible light communication system of this embodiment is the same as that shown in FIG. 1, description is abbreviate | omitted.
本実施形態は、可視光受信装置2において、可視光通信の秘匿性を向上させることを目的として、復調部21の復調テーブル22が、いわば暗号キーとしての機能を有する構成である。
In this embodiment, in the visible light receiving device 2, the demodulation table 22 of the
具体的には、例えば特定のLED照明エリアにおいて、可視光送信装置1は、特定の変換テーブル更新コマンドにより任意にテーブル更新の可能な復調テーブル22を、可視光受信装置2に配信する。可視光受信装置2は、可視光送信装置1から、当該復調テーブル22に対応する変調テーブル14により変調された可視光送信データを復調する。
Specifically, for example, in a specific LED illumination area, the visible
以上のように本実施形態によれば、特定のLED照明エリアでは、可視光受信装置2は、いわば暗号キーとしての機能を有する復調テーブル22を受信してセットされている場合に、可視光送信装置1から送信された可視光送信データを復調することができる。一方、特定のLED照明エリアにおいて、暗号キーとしての機能を有する復調テーブル22を受信してセットしていない可視光受信装置2は、可視光送信装置1から送信された可視光送信データを復調できない。従って、特定のLED照明エリアにおいて、いわば暗号化/復号化機能を可視光通信に持たせることにより、可視光通信の秘匿性を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, in a specific LED illumination area, when the visible light receiving device 2 receives and sets the demodulation table 22 having a function as an encryption key, visible light transmission is performed. The visible light transmission data transmitted from the
[第3の実施形態]
以下、第3の実施形態に関する可視光通信システムを説明する。なお、本実施形態の可視光通信システムの要部は、図1に示すものと同様のため、説明を省略する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a visible light communication system according to the third embodiment will be described. In addition, since the principal part of the visible light communication system of this embodiment is the same as that shown in FIG. 1, description is abbreviate | omitted.
本実施形態は、可視光送信装置1において、データ監視部11は、ネットワーク3から送信バッファ10に、常に一定の送信データが入力されているか否かを監視する。データ監視部11は、ある期間だけ送信データが送信バッファ10に入力されない状態を検出すると、一定の送信データが発光制御部12により送信された後に、検出した非入力期間だけ所定のデータを発光制御部12により送信させる。具体的には、発光制御部12は、一定の送信データを送信した後に、例えば当該送信データの反転データを検出した非入力期間だけ送信する。
In this embodiment, in the visible
以上のように本実施形態によれば、送信データの送信状態により、発光部15から発光するLED照明光200が、明るくなり過ぎたり、または暗くなり過ぎたりするような偏った点灯比率になる事態を回避することが可能となる。即ち、常に一定の送信データが送信バッファ10に入力されない状態が発生すると、LED照明光200が、偏った点灯比率になり、照明のちらつき現象が顕著になる可能性が高くなる。
As described above, according to the present embodiment, depending on the transmission state of transmission data, the
そこで、本実施形態は、一定の送信データを送信した後に、例えば当該送信データの反転データを非入力期間だけ送信することにより、LED照明光200の点灯比率を均一化させることが可能となる。なお、当然ながら、可視光受信装置2は、可視光送信装置1から一定の送信データが送信された後に、当該送信データの反転データが送信された場合には、当該反転データについては受信データとしては処理しない。
Therefore, in the present embodiment, after transmitting certain transmission data, for example, by transmitting inverted data of the transmission data only during a non-input period, the lighting ratio of the
[第4の実施形態]
図5は、第4の実施形態に関する可視光通信システムの構成を説明するためのブロック図である。なお、本実施形態の可視光通信システムにおいて、電圧コントローラ16以外の構成は、図1に示すものと同様のため、説明を省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 5 is a block diagram for explaining a configuration of a visible light communication system according to the fourth embodiment. In the visible light communication system of the present embodiment, the configuration other than the
本実施形態では、発光制御部12は、LEDドライバ13の駆動電圧を制御するための電圧コントローラ16を有する構成である。電圧コントローラ16は、データ監視部11からの指示に応じて、LEDドライバ13の駆動電圧を制御する。
In the present embodiment, the light
具体的には、データ監視部11は、送信バッファ10に格納された送信データ100のビット列を監視し、LED素子の点灯時間、消灯時間の分布に相当するデューティ比が不均一になるビット列が存在する場合に、電圧コントローラ16に対してLED照明光量を一定に保持する指示を行なう。電圧コントローラ16は、データ監視部11からの指示に応じて、LEDドライバ13の駆動電圧を制御して、発光部15に含まれるLED素子の照明光量を一定に保持する。
Specifically, the
以上のように本実施形態によれば、送信データのビット列がデューティ比が不均一になる不適切なビット列が存在する場合に、LEDドライバ13の駆動電圧を制御して、LED素子の照明光量を一定に保持することにより、LED照明の点灯比率の不均一化による照明のちらつき現象を回避することが可能となる。これにより、変調テーブル14及び復調テーブル22のそれぞれの各テーブル数を削減し、LED照明の点灯比率の不均一が大きい場合のみ、変調テーブル14及び復調テーブル22の各テーブルの切り替えを行なう制御が可能となる。
As described above, according to the present embodiment, when there is an inappropriate bit string in which the bit string of transmission data has a non-uniform duty ratio, the drive voltage of the
なお、本実施形態の電圧コントローラ16により、人が認識できないLED照明光量を制御することで、例えば点滅時にLED照明を消灯させずに、弱い照度で点灯させることができる。また、点灯時にはLED照明を強い照度で点灯させることができる。これにより、LED照明の強弱を制御することで、照明のちらつき現象を抑制することができる。
In addition, by controlling the amount of LED illumination light that cannot be recognized by the
[第5の実施形態]
図6は、第5の実施形態に関する可視光通信システムの構成を説明するためのブロック図である。本実施形態の可視光通信システムは、複数の送信バッファ(1〜n)を含む送信バッファ17、複数の受信バッファ(1〜n)を含む受信バッファ25、及びデータ復元部26を有する構成である。また、本実施形態の可視光通信システムでは、変調テーブル14及び復調テーブル22は設けられていない。なお、これら以外の構成は、図1に示すものと同様のため、説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 6 is a block diagram for explaining a configuration of a visible light communication system according to the fifth embodiment. The visible light communication system of this embodiment has a configuration including a
本実施形態の可視光通信システムでは、可視光送信装置1は、データ監視部11が、送信バッファ17の各送信バッファ(1〜n)に格納される送信データのビット列を監視する。データ監視部11は、連続して各送信バッファ(1〜n)に格納される送信データを送信する場合に、発光部15でLED照明光200の点灯デューティ比率が不均一化にならないように、各送信バッファ(1〜n)から送信する各送信データの送信順序を変更する。なお、発光制御部12は、データ監視部11により指示された送信順序で、各送信データを変調して、発光部15からLED照明光200に重畳して送信する。
In the visible light communication system according to the present embodiment, in the visible
一方、可視光受信装置2では、復調部21は、可視光送信装置1からのLED照明光200を受光した受光部23からの電気信号から、各送信データを受信データとして復調する。データ復元部26は、データ監視部11が変更指示した各送信データの送信順序に基づいて、復調した各受信データを、本来の正しい順序に並び替えて受信バッファ25に格納する。ここで、可視光送信装置1は、データ監視部11が変更指示を、発光部15を介して可視光受信装置2に送信する。データ復元部26は、当該変更指示に基づいて、各送信データの送信順序を認識する。可視光受信装置2は、データ復元部26により、可視光送信装置1の各送信バッファ(1〜n)に格納された送信データを復調して、対応する各受信バッファ(1〜n)に格納する。
On the other hand, in the visible light receiver 2, the
以上のように本実施形態によれば、連続して各送信バッファ(1〜n)に格納される送信データを送信する場合に、送信データの送信順序を並び換えることにより、発光部15から発光するLED照明光200のデューティ比が不均一になるような事態を回避することができる。従って、可視光通信におけるLED照明のちらつき現象を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, when transmission data stored in each transmission buffer (1 to n) is continuously transmitted, the
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
1…可視光送信装置、2…可視光受信装置、3…ネットワーク、
10…送信バッファ、11…データ監視部、12…発光制御部、13…LEDドライバ、
14…変調テーブル、15…発光部、16…電圧コントローラ、17…送信バッファ、
20…受信バッファ、21…復調部、22…復調テーブル、23…受光部、
24…データ処理部、25…受信バッファ、26…データ復元部、
100…送信データ、200…LED照明光。
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
14 ... modulation table, 15 ... light emitting unit, 16 ... voltage controller, 17 ... transmission buffer,
20 ... reception buffer, 21 ... demodulation unit, 22 ... demodulation table, 23 ... light receiving unit,
24 ... Data processing unit, 25 ... Reception buffer, 26 ... Data restoration unit,
100: Transmission data, 200: LED illumination light.
Claims (16)
パルス信号を出力して記発光素子を駆動する駆動手段と、
可視光受信装置に対して前記照明光に重畳して送信する送信データから、前記発光素子の点灯と消灯のデューティ比に基づいて設定された不適切なビット列を検出するデータ検出手段と、
前記送信データを変調し、前記パルス信号のオン、オフ時間を制御するための変調データを生成する手段で、前記データ検出手段の検出結果に従って適切なデューティ比を設定できるように前記変調データを変更する手段を含む変調手段と、
前記可視光受信装置に対して、前記変調手段による変調データの変更を指示する指示情報を前記駆動手段を制御して送信する通知手段と
を具備したことを特徴とする可視光送信装置。 A light emitting element that emits illumination light;
Driving means for driving the light-emitting element by outputting a pulse signal;
Data detection means for detecting an inappropriate bit string set based on the duty ratio of turning on and off the light emitting element from transmission data to be transmitted superimposed on the illumination light to the visible light receiving device;
A means for generating modulation data for modulating the transmission data and controlling the ON / OFF time of the pulse signal, and changing the modulation data so that an appropriate duty ratio can be set according to the detection result of the data detection means Modulation means including means to:
A visible light transmitting apparatus comprising: notification means for controlling the driving means to transmit instruction information for instructing the visible light receiving apparatus to change modulation data by the modulating means.
前記送信データを変調するための複数種の符号化変換テーブルを含む変調テーブル情報を有し、
初期時には指定の符号化変換テーブルを使用して、前記送信データのビット列を符号化して変調データを生成し、
前記データ検出手段の検出結果に従って、適切な前記デューティ比を設定できるように、符号化変換テーブルを切替えて変調データを変更するように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の可視光送信装置。 The modulating means includes
Modulation table information including a plurality of types of encoding conversion tables for modulating the transmission data;
Initially, using a specified encoding conversion table, the bit string of the transmission data is encoded to generate modulation data,
3. The modulation data is changed by switching an encoding conversion table so that an appropriate duty ratio can be set according to a detection result of the data detection means. The visible light transmitter according to any one of the above.
前記復調用情報を送信した後に、前記変調手段による変調データの変更時に前記指示情報を送信するように構成されていることを特徴とする請求項4または請求項5のいずれか1項に記載の可視光送信装置。 The notification means includes
6. The configuration according to claim 4, wherein after the demodulation information is transmitted, the instruction information is transmitted when the modulation data is changed by the modulation unit. 7. Visible light transmitter.
前記データ検出手段の検出結果に従って、前記発光素子の点灯時間が一定になるように、前記変調データを変更することを特徴とする請求項1または請求項3のいずれか1項に記載の可視光送信装置。 The modulating means includes
4. The visible light according to claim 1, wherein the modulation data is changed so that a lighting time of the light emitting element becomes constant according to a detection result of the data detection means. 5. Transmitter device.
前記可視光送信装置から前記照明光に重畳された情報を復調し、可視光送信装置が送信する変調データの変更を指示する指示情報を受信する手段と、
前記照明光に重畳された変調データから、復調用情報を使用して前記可視光送信装置からの送信データを復調する手段で、前記指示情報に応じて復調用情報を変更して復調する復調手段と
を具備したことを特徴とする可視光受信装置。 A light receiving element that receives illumination light emitted from the visible light transmitting device and converts it into an electrical signal;
Means for demodulating the information superimposed on the illumination light from the visible light transmitter, and receiving instruction information for instructing a change of modulation data transmitted by the visible light transmitter;
Demodulating means for demodulating transmission data from the visible light transmission device using demodulation information from the modulation data superimposed on the illumination light, changing the demodulation information according to the instruction information And a visible light receiving device.
前記可視光送信装置から前記送信データを変調するための複数種の符号化変換テーブルに対応する複数種の復調テーブルを前記復調用情報として有し、
前記指示情報に応じて復調テーブルを切替える構成であることを特徴とする請求項8に記載の可視光受信装置。 The demodulating means includes
A plurality of types of demodulation tables corresponding to a plurality of types of encoding conversion tables for modulating the transmission data from the visible light transmission device, as the demodulation information;
9. The visible light receiving device according to claim 8, wherein the demodulation table is switched according to the instruction information.
特定の照明エリアにおいて、前記可視光送信装置から、前記送信データを変調するための複数種の符号化変換テーブルに対応する複数種の復調テーブルを前記復調用情報として受信し、
前記可視光送信装置からの更新コマンドに応じて復調テーブルを更新する構成であることを特徴とする請求項8に記載の可視光受信装置。 The demodulating means includes
In a specific illumination area, a plurality of types of demodulation tables corresponding to a plurality of types of encoding conversion tables for modulating the transmission data are received as the demodulation information from the visible light transmitter.
The visible light receiving apparatus according to claim 8, wherein a demodulation table is updated in accordance with an update command from the visible light transmitting apparatus.
前記送信バッファ手段を監視し、前記送信データが入力されない期間を検出し、前記駆動手段により一定の送信データを送信した後に、当該期間だけ前記駆動手段を制御して前記送信データの反転データを送信させるテータ監視手段と
を更に具備したことを特徴とする請求項1に記載の可視光送信装置。 Transmission buffer means for inputting and storing the transmission data transmitted from the outside;
The transmission buffer means is monitored, a period during which the transmission data is not input is detected, and after the transmission means transmits a certain transmission data, the driving means is controlled only during the period to transmit the inverted data of the transmission data. The visible light transmitting apparatus according to claim 1, further comprising a data monitoring unit for controlling the visible light.
前記電圧コントローラは、前記データ検出手段により不適切なビット列が検出されたときに、前記駆動手段の駆動電圧を制御して、前記発光素子の照度を一定に保持するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の可視光送信装置。 A voltage controller for controlling the drive voltage of the drive means;
The voltage controller is configured to control the driving voltage of the driving unit to keep the illuminance of the light emitting element constant when an inappropriate bit string is detected by the data detecting unit. The visible light transmitter according to claim 1, wherein
パルス信号を出力して記発光素子を駆動する駆動手段と、
可視光受信装置に対して前記照明光に重畳して送信する複数の送信データを格納する送信バッファ手段と、
前記送信バッファ手段から、前記発光素子の点灯と消灯のデューティ比に基づいて設定された不適切なビット列を有する送信データを検出するデータ検出手段と、
前記データ検出手段の検出結果に従って、適切なデューティ比を設定できるように前記各送信データの送信順序を変更する変更手段と、
前記変更手段により設定された送信順序の各送信データに基づいて、前記駆動手段を制御する発光制御手段と、
前記可視光受信装置に対して、前記変更手段による各送信データの送信順序を指示する通知手段と
を具備したことを特徴とする可視光送信装置。 A light emitting element that emits illumination light;
Driving means for driving the light-emitting element by outputting a pulse signal;
A transmission buffer means for storing a plurality of transmission data to be transmitted by being superimposed on the illumination light to the visible light receiving device;
Data detection means for detecting transmission data having an inappropriate bit string set based on the duty ratio of turning on and off the light emitting element from the transmission buffer means;
Change means for changing the transmission order of the transmission data so that an appropriate duty ratio can be set according to the detection result of the data detection means,
Light emission control means for controlling the driving means based on each transmission data in the transmission order set by the changing means;
A visible light transmitting apparatus, comprising: a notifying unit that instructs the transmission order of transmission data by the changing unit to the visible light receiving apparatus.
前記可視光送信装置から発光された照明光を受光し、当該照明光からデータを復調する復調手段と、
前記通知手段により通知された各送信データの送信順序に基づいて、前記復調手段により復調された受信データを並び換えて、前記受信バッファ手段に格納するように構成されていることを特徴とする可視光受信装置。 Receiving buffer means corresponding to the transmitting buffer means provided in the visible light transmitting device according to claim 14,
Demodulating means for receiving illumination light emitted from the visible light transmitter and demodulating data from the illumination light;
Based on the transmission order of the transmission data notified by the notification means, the received data demodulated by the demodulation means is rearranged and stored in the reception buffer means. Optical receiver.
前記可視光送信装置において、前記送信データから照明光の点灯と消灯のデューティ比に基づいて設定された不適切なビット列を検出するデータ検出処理と、
前記データ検出処理の検出結果に従って、適切なデューティ比を設定できるような変調方法を変更して前記送信データを変調する処理と、
前記可視光受信装置において、前記可視光送信装置から通知された変調方法に対応する復調方法を選択し、前記送信データを復調する処理と
を有する可視光通信方法。 A visible light communication system that performs visible light communication between a visible light transmitter that transmits transmission data superimposed on illumination light and a visible light receiver that receives the illumination light and demodulates and receives the transmission data In the visible light communication method to be applied,
In the visible light transmitter, a data detection process for detecting an inappropriate bit string set based on the duty ratio of turning on and off the illumination light from the transmission data;
In accordance with the detection result of the data detection process, a process of modulating the transmission data by changing a modulation method so that an appropriate duty ratio can be set;
A visible light communication method comprising: a step of selecting a demodulation method corresponding to the modulation method notified from the visible light transmission device and demodulating the transmission data in the visible light reception device.
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