KR101141663B1 - 가시광을 이용한 수중 통신 장치 및 방법 - Google Patents

가시광을 이용한 수중 통신 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101141663B1
KR101141663B1 KR1020110100780A KR20110100780A KR101141663B1 KR 101141663 B1 KR101141663 B1 KR 101141663B1 KR 1020110100780 A KR1020110100780 A KR 1020110100780A KR 20110100780 A KR20110100780 A KR 20110100780A KR 101141663 B1 KR101141663 B1 KR 101141663B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
visible light
unit
water
illumination
Prior art date
Application number
KR1020110100780A
Other languages
English (en)
Inventor
우희성
류창형
송인호
정현철
조성원
이성준
Original Assignee
코아글림 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코아글림 주식회사 filed Critical 코아글림 주식회사
Priority to KR1020110100780A priority Critical patent/KR101141663B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101141663B1 publication Critical patent/KR101141663B1/ko
Priority to PCT/KR2012/007693 priority patent/WO2013051808A1/en
Priority to JP2013537624A priority patent/JP5554882B2/ja
Priority to AU2012319376A priority patent/AU2012319376B2/en
Priority to US13/703,130 priority patent/US20140308042A1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B13/00—Transmission systems characterised by the medium used for transmission, not provided for in groups H04B3/00 - H04B11/00
    • H04B13/02—Transmission systems in which the medium consists of the earth or a large mass of water thereon, e.g. earth telegraphy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2575—Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water

Abstract

본 발명은 가시광을 이용한 수중 통신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 본 발명은 수중에서 외부로부터 수신한 데이터 신호를 전기 신호로 변환하는 입력수단; 상기 전기 신호를 가시광 신호로 변환하여 수중으로 방출하는 송신수단; 수중에서 상기 가시광 신호를 인식하여 상기 전기 신호로 변환하는 수신수단; 및 수중에서 상기 전기 신호를 데이터 신호로 변환하여 출력하는 출력수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 저가의 비용으로 수중 통신 장치를 구현할 수 있으며, 광대역으로 통신이 가능하고, 보안성이 뛰어난 수중 통신 장치를 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

가시광을 이용한 수중 통신 장치 및 방법 {Using visible light underwater communication device and method}
본 발명은 가시광을 이용한 수중 통신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 본 발명은 데이터 전송 속도와 보안성이 보다 개선된 수중 통신 장치 및 수중에서의 통신 방법에 관한 것이다.
가시광 통신 기술은 유비 쿼터스 기술의 근간이 되는 무선 통신 기술들이 기존의 서비스와 더불어 새로운 서비스 도입에 따른 주파스 부족 심화와 스마트폰, 태블릿 PC등 휴대용 디지털 기기 성능 향상에 따른 고화질 정밀한 콘덴츠 수요 증가와 한정된 주파수 자원의 규제로 인한 무선 주파수 통신 기술 보완 및 고속의 대용량 데이터를 전송할 수 있는 차세대 무선 통신 기술의 필요성에 의해 대두되었다.
가시광 통신 기술은 자유공간 광학(Free Space Optic, Fso) 기술로서 Line-of-Sight (LOS)상에 설치된 두 기기들 사이의 데이터를 송수신하기 위한 자유공간에서의 전파되는 빛을 이용하는 광통신 기술로서, 눈에 보이지 않는 속도로 LED를 점멸시켜 데이터를 보내는 방식이며, 380nm~780nm의 파장을 사용하여 데이터 통신을 하는 것을 특징으로 한다.
일반적으로 수중 무선 통신은 수중에 있는 어류를 확인하는 어군탐지기나 해저 및 암초의 모양을 조사하는 측심의나 군사용으로서 잠수함 그 밖의 선박의 스크루 소리를 탐지하는 소나가 있고, 그 외에 공중의 초단파 레이더와 같이 짧은 초단파펄스를 내보내고 반사파에 의해서 선박이나 암초의 존재를 조사하는 액티브소나도 있으며, 최근에는 초음파를 이용하여 수중 무선 통신을 하는 방법도 개발되었다.
한편, 전파는 수중에서 산란 및 흡수되는 성질이 있어, 전파를 이용한 수중무선 통신은 많은 어려움이 있음에 따라, 수중에서는 초음파를 사용하여 통신을 하는 것이 일반적이다.
또한, 초음파는 전달 속도가 느려 시간 지연이 크고 대역폭이 좁아서 데이터 전송률이 낮다는 특징을 갖고 있다.
도 1은 종래 수중 무선통신을 위한 통신 장치의 사시도에 관해 도시하고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 한국 공개 특허 2010-0031445은 수중 무선 통신을 수행하는 통신 장치에 있어서, 초음파 신호를 입력 받아 변조 신호로 변조한 변조 구간 및 변조 구간의 전단 또는 후단에 삽입된 보호 구간을 포함하는 전송 심볼을 생성하는 변조기(22) 상기 초음파 신호를 증폭하는 증폭기(21) 상기 초음파 신호를 수중 채널을 이용하여 송수신하는 초음파 센서(10) 및 상기 수중 채널을 코딩하기 위한 채널 코딩부(24) 상기 변조 신호를 원래의 신호로 복조하기 위한 복조기(24)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 종래 기술은 수중에서 일어날 수 있는 다중 경로에 따른 신호간섭을 최소화하여 정보 전송의 효율성을 높이는 방법 및 장치를 제공하고, 수중무선통신에서 전송효율을 개선할 수 있는 수중환경을 고려하고 정보 송수신의 오류를 줄일 수 있고, 정보를 효율적으로 전송할 수 있으며, 송수신의 신뢰도를 높이는 수중 통신 장치 및 방법을 제공한다.
그러나 상기 종래 기술은 수중 통신할 때, 초음파의 전송 경로에 따른 간섭만 최소화함으로써, 통신의 대역폭이 짧아 데이터를 전송 속도가 느린 단점이 있다.
또한, 상기 종래 기술은 초음파 센서 및 채널 코딩부와 같은 고가의 장비를 사용함으로써, 장비 구현에 많은 비용이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 상기 종래 기술은 보안이 되지 않는 초음파 통신 방식으로 인해 도청이 가능한 문제점이 있다.
한국 공개 특허 2010-0031445(2010.03.22)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 LED 가시광을 통해 수중에서 통신하는 장치를 구성함으로서, 보안성이 뛰어나고, 데이터 전송 속도가 빠르고, 저가로 장비를 구현 할 수 있는 가시광을 이용한 수중 통신 장치 및 방법을 제공하려는 것이다.
본 발명은 가시광을 이용한 수중 통신 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 본 발명은 수중에서 데이터 신호를 입력하여 전기 신호로 변환하는 입력수단(100); 상기 전기 신호의 세기를 조절하는 신호 크기 조절부(210), LED 조명을 구동하거나 조명 신호를 생성하는 LED 구동부(220), 상기 전기 신호와 상기 조명 신호를 합하여 복합광 신호로 생성하는 신호 합산부(230), 상기 복합광 신호의 파장을 조절하여 수중으로 상기 가시광 신호를 방출하는 가시광 발광부(240)를 포함하며, 상기 LED 구동부(220)는 LED 조명을 항상 구동하고, 상기 신호 크기 조절부가 구동하는 것을 확인하면 조명 신호를 생성하는 자동모드, LED 조명을 항상 구동하는 조명모드, 조명 신호를 항상 생성하는 통신모드, LED 조명을 구동하지 않고, 조명 신호를 생성하지 않는 오프모드 중 어느 한가지 모드로 작동 되는 것을 특징으로 하는 송신수단(200); 수중에서 상기 가시광 신호를 인식하여 상기 전기 신호로 변환하는 수신수단(300); 및 수중에서 상기 전기 신호를 데이터 신호로 변환하여 출력하는 출력수단(400)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 데이터 신호는 음성 신호 또는 아날로그 신호인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 입력수단(100)는 마이크 또는 터치패드인 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 출력수단(400)는 헤드셋 또는 모니터인 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
또한, 상기 LED 구동부(220)는 상기 자동모드, 조명모드, 통신모드, 오프모드 중 어느 한가지 모드를 선택할 수 있는 모드 선택 스위치(225)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 수신수단(300)은 상기 가시광 신호를 인식하는 가시광 감광부(310), 상기 가시광 신호를 증폭하는 앰프(320), 상기 가시광 신호를 상기 전기 신호로 변환하는 복조부(330), 상기 전기 신호를 필터링 하는 필터부(340)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가시광 감광부(310)는 포토다이오드인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가시광을 이용한 수중 통신 장치(1000)가 수중에서 데이터 신호를 송신하는 방법에 있어서, 수중에서 상기 LED 구동부(220)를 자동모드 또는 통신 모드로 설정하는 단계(S01); 수중에서 상기 데이터 신호를 상기 입력수단(100)에 입력하여 상기 전기 신호로 변환하는 단계(S02); 상기 전기 신호의 크기를 상기 신호 크기 조절부(210)에서 조절하는 단계(S03); 상기 LED 구동부(220)에서 조명신호를 생성하는 단계(S04); 크기 조절된 상기 전기 신호와 상기 조명 신호를 상기 신호 합산부(230)에서 합하여 상기 복합광 신호를 생성하는 단계(S05); 및 상기 복합광 신호를 상기 가시광 발광부(240)에서 상기 가시광 신호를 변환하여 수중으로 방출하는 단계(S06)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 가시광을 이용한 수중 통신 장치(1000)가 수중에서 데이터 신호를 수신하는 방법에 있어서, 상기 가시광 발광부(240)에서 방출된 상기 가시광 신호를 수중에서 상기 가시광 감광부(310)가 인식하는 단계(S07); 상기 가시광 신호를 상기 앰프(320)에서 증폭하 는 단계(S08); 증폭된 상기 가시광 신호를 상기 복조부(330)에서 상기 전기 신호로 변환하는 단계(S09); 상기 전기 신호를 상기 필터부(340)에서 필터링하는 단계(S10); 및 필터링된 상기 전기 신호를 상기 출력수단(400)에서 데이터 신호로 변환하여 출력하는 단계(S11)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 LED 가시광을 이용하여 수중에서 통신함으로써, 데이터 전송 속도가 빠른 장점이 있다.
또한, 본 발명은 별도의 투자 없이 친환경적 조명인 LED를 이용하여 수중에서 통신을 함으로써, 친환경적이면서도 저가의 비용으로 수중 통신 장치를 구현할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 여러 모드로 LED를 제어하며 수중에서 통신을 함으로써, 조명 신호가 생성됨에 따라 통신이 필요한 상태를 효율적으로 확인 할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명은 LED 가시광을 이용하여 수중에서 통신함으로써, 광대역으로 통신이 가능하고, 보안성이 뛰어난 장점이 있다.
도 1은 종래 수중 무선통신을 위한 통신 장치의 사시도
도 2는 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치의 실시예
도 3은 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치의 블록구성도
도 4는 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치의 송신 방법 흐름도
도 5는 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치의 수신 방법 흐름도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치의 실시예이고, 도 3은 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치의 블록구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치(1000)는 입력수단(100), 송신수단(200), 수신수단(300) 및 출력수단(400)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고, 일 실시예로 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치(1000)는 일 실시예로 스킨 스쿠버 장비의 산소마스크에 구비되는 상기 입력수단(100), 상기 산소마스크와 연결되는 상기 송신수단(200), 상기 스킨 스쿠버 장비의 물안경의 단면과 연결되는 상기 수신수단(300) 및 상기 스킨 스쿠버 장비의 양단에 연결되는 출력수단(400)으로 각 구성 수단이 연결 될 수 있으나, 좀 더 다양한 위치로도 연결이 가능하다.
본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치(1000)는 수중에서 사용되기 위해, 상기 입력 수단(100), 송신수단(200), 수신수단(300) 및 출력수단(400)이 방수가 되도록 구성된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 입력수단(100)는 수중에서 전달되는 데이터 신호를 수신하여 전기 신호로 변환하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 데이터 신호는 수중에서 전달되는 음성 신호 또는 아날로그 신호인 것을 특징으로 하며 이에 한정하지 않고, 다양한 신호로도 적용이 가능하다.
아울러, 상기 입력수단(100)는 외부로부터 전달되는 음성신호를 입력하여 전기 신호로 변환하는 마이크 또는 외부로부터 전달되는 아날로그 신호를 입력하여 전기 신호로 변환하는 터치패드인 것을 특징으로 하나, 이에 한정하지 않고, 좀 더 다양한 신호를 입력할 수 있는 장치로 적용이 가능하다.
상기 송신수단(200)은 신호 크기 조절부(210), LED 구동부(220), 신호 합산부(230), 가시광 발광부(240)를 포함하여 이루어지며, 각 부에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 신호 크기 조절부(210)는 수중에서 상기 입력수단(100)로부터 상기 전기 신호를 수신하여 상기 전기 신호의 세기를 조절한다.
또한, 상기 LED 구동부(220)는 수중에서 LED 조명을 구동하거나 조명 신호를 생성한다.
여기에, 상기 LED 구동부(220)가 LED 조명을 구동한다는 것은 수중에서 조명의 역할로 상기 LED 구동부(220)가 흰색으로 LED 조명을 구동하는 것을 의미하고, 상기 LED 구동부(220)가 조명 신호를 생성한다는 것은 수중에서 통신을 위한 역할로 상기 LED 구동부(220)가 빨간색으로 조명 신호를 생성하는 것을 의미한다. 물론 이에 한정하지 않고, 상기 LED 조명부(220)는 흰색 외에도 좀 더 다양한 색깔로 LED 조명을 구동할 수 있고, 빨간색 외에도 좀 더 다양한 색깔로 조명 신호를 생성하는 것으로 적용이 가능하다.
또한, 상기 LED 구동부(220)는 LED 조명을 구동하고 상기 신호 크기 조절부(210)가 구동하는 것을 확인하면 LED 조명의 구동을 멈추고 자동으로 조명 신호를 생성하는 자동모드, 항상 LED 조명을 구동하는 조명모드, 항상 조명신호를 생성하는 통신모드, 전원이 꺼지는 오프모드 중 어느 한가지 모드로 제어 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 LED 구동부(220)는 상기 자동모드, 조명모드, 통신모드, 오프모드 중 어느 한가지 모드를 선택할 수 있는 모드 선택 스위치(225)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신호 합산부(230)는 수중에서 상기 신호 크기 조절부(210)로부터 크기가 조절된 상기 전기 신호와 상기 LED 구동부(220)로부터 상기 조명 신호를 수신하고, 상기 두 신호를 합하여 복합광 신호로 생성한다.
아울러, 상기 가시광 발광부(240)는 상기 복합광 신호의 파장을 조절하여 수중으로 상기 가시광 신호를 방출한다. 여기에서 상기 복합광 신호의 파장을 조절하는 것은 복합광 신호의 파장을 가시광 신호 파장의 대역폭인 380nm~780nm로 조절한다는 것을 의미한다.
상기 수신 수단(300)은 가시광 감광부(310), 앰프(320), 복조부(330), 필터부(340)를 포함하여 이루어지며, 각 부에 대해 보다 상세히 설명하자면 다음과 같다.
상기 가시광 감광부(310)는 수중에서 상기 가시광 발광부(240)에서 수중으로 방출된 상기 가시광 신호를 인식하며, 이 때, 상기 가시광 감광부(310)는 포토다이오드인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 앰프(320)는 수중에서 상기 가시광 감광부(310)로부터 인식된 상기 가시광 신호를 수신하여 상기 가시광 신호를 증폭한다.
또한, 상기 복조부(330)는 수중에서 상기 앰프(320)로부터 증폭된 상기 가시광 신호를 수신하여 상기 가시광 신호의 출력이 용이하게 이루어 질 수 있도록 상기 전기 신호로 변환한다.
또한, 상기 필터부(340)는 수중에서 상기 복조부(330)로부터 변환된 상기 전기 신호를 수신하여 수중 전송과정에서 잘못 수신한 상기 전기 신호의 오역폭을 제거한다.
가시광 광선은 수중에서의 송수신과정에서 초음파에 비해 비교적 적은 간섭을 받는 특징이 있다.
이에 따라, 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치(1000)는 LED 가시광을 이용하여 수중에서 통신함으로써, 광대역으로 통신이 가능하고, 보안성이 뛰어난 장점이 있다.
또한, 본 발명은 LED 가시광을 이용하여 수중에서 통신함으로써, 데이터 전송 속도가 빠른 장점이 있다.
상기 출력수단(400)는 수중에서 상기 수신 수단으로부터 상기 전기 신호를 수신하여 음성 신호 또는 아날로그 신호로 출력한다.
아울러, 상기 출력수단(400)는 상기 전기 신호를 변환하여 음성신호로 츨력하는 마이크 또는 상기 전기 신호를 변환하여 아날로그 신호로 출력하는 모니터인 것을 특징으로 하나, 이에 한정하지 않고, 좀 더 다양한 신호를 출력할 수 있는 장치로도 적용이 가능하다.
도 4는 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치의 송신 방법 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치의 수신 방법 흐름도이고, 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치의 데이터 신호를 송신하는 방법과 수신하는 방법에 대해 좀 더 상세히 설명하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가시광을 이용한 수중 통신 장치(1000)가 수중에서 데이터 신호를 송신하는 방법은 다음과 같은 각 단계로 이루어진다.
먼저, 상기 LED 구동부(220)를 상기 모드 선택 스위치(225)를 이용하여 자동모드 또는 통신모드로 설정한다. 조명모드 또는 오프모드로 설정하게 되면 데이터 신호를 송신할 수 없게 되므로, 자동모드 또는 통신모드로 설정한다. 상기 LED 구동부(220)가 자동모드로 구동되면 LED 조명을 구동하고, 통신모드로 구동되면 조명신호 생성 상태가 된다. 이는 도 4에 도시된 동작단계 S01에 해당한다.
또한, 수중에서 외부로부터 입력되는 상기 음성 신호 또는 아날로그 신호를 상기 입력수단(100)에 입력한다. 그리고 상기 신호 크기 조절부(210)로 전송할 수 있도록 상기 전기 신호로 변환한다. 이는 도 4에 도시된 동작단계 S02에 해당한다.
다음으로, 상기 입력수단(100)로부터 변환된 전기 신호를 상기 신호 크기 조절부(210)가 수신 한다. 그리고 상기 신호 크기 조절부(210)에서는 상기 전기 신호의 크기를 조절한다. 이는 도 4에 도시된 동작단계 S03에 해당한다.
다음으로, 상기 LED 구동부(220)에서 조명신호를 생성한다. 이 때, 상기 LED 구동부(220)는 S01단계의 모드 설정에 따라, 자동모드에서 상기 신호 크기 조절부(210)가 구동하는 것을 확인하면, 자동으로 LED 구동을 정지하고 조명 신호를 생성하고, 통신모드에서 조명 신호를 항상 생성한다. 이는 도 4에 도시된 동작단계 S04에 해당한다.
이제, 상기 신호 크기 조절부(210)에서 크기 조절된 상기 전기 신호와 상기 LED 조명부에서 생성된 상기 조명 신호가 상기 신호 합산부(230)에서 합해진다. 또한 상기 신호 합산부(230)는 상기 두 신호를 합하여 복합광 신호로 생성한다. 이는 도 4에 도시된 동작단계 S05에 해당한다.
다음으로, 상기 신호합산부에서 생성된 상기 복합광 신호를 상기 가시광 발광부(240)에서 380nm~780nm의 대역폭을 가지는 상기 가시광 신호로 변환한다. 그리고 상기 가시광 발광부(240)는 상기 가시광 신호를 수중으로 방출한다. 이 때, 기본 방출폭은 R(660nm), G(530nm), B(470)를 통해 방출된다.(여기에서 RGB란 R은 적색, G는 녹색, B는 청색으로 색을 정의하는 색 모델 또는 색 표시 방식을 의미한다.) 이는 도 4에 도시된 동작단계 S06에 해당한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가시광을 이용한 수중 통신 장치(1000)의 데이터 신호를 수신하는 방법은 다음과 같은 단계로 이루어진다.
먼저, 상기 가시광 발광부(240)에서 수중으로 방출된 상기 가시광 신호를 상기 가시광 감광부(310)가 수중에서 인식한다. 이는 도 5에 도시된 동작단계 S07에 해당한다.
다음으로, 상기 S07단계에서 상기 가시광 감광부(310)에서 인식된 상기 가시광 신호의 세기가 미약할 수 있으므로, 상기 앰프(320)에서 인식된 상기 가시광 신호를 수신하여 증폭한다. 이는 도 5에 도시된 동작단계 S08에 해당한다
다음으로, 상기 앰프(320)에서 증폭된 상기 가시광 신호를 상기 복조부(330)에서 상기 전기 신호로 변환한다. 이는 도 5에 도시된 동작단계 S09에 해당한다.
다음으로, 상기 S07단계에서 상기 가시광 감광부(310)에서 인식된 상기 가시광 신호에 잘못 수신된 신호가 존재할 수 있으므로, 상기 필터부(340)에서 잘못 수신된 부분을 제거하는 필터링을 한다. 이는 도 5에 도시된 동작단계 S10에 해당한다.
마지막으로, 상기 필터부(340)에서 필터링된 상기 전기 신호를 상기 출력수단(400)이 수중에서 상기 데이터 신호인 음성 혹은 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 이는 도 5에 도시된 동작단계 S11에 해당한다.
이에 따라, 본 발명은 별도의 투자 없이 친환경적 조명인 LED를 이용하여 수중에서 통신을 함으로써, 친환경적이면서도 저가의 비용으로 수중 통신 장치를 구현할 수 있는 장점이 있다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1 : 종래 기술의 수중 통신 장치
10 : 초음파 센서 20 : 통신 장치
30 : 채널 코딩부
1000 : 본 발명의 가시광을 이용한 수중 통신 장치
100 : 입력수단 200 : 송신수단
210 : 신호 크기 조절부 220 : LED 구동부
230 : 신호 합산부 240 : 가시광 발광부
300 : 수신수단 310 : 가시광 감광부
320 : 앰프 330 : 복조부
340 : 필터부 400 : 출력수단

Claims (11)

  1. 수중에서 데이터 신호를 입력하여 전기 신호로 변환하는 입력수단(100);
    상기 전기 신호의 세기를 조절하는 신호 크기 조절부(210), LED 조명을 구동하거나 조명 신호를 생성하는 LED 구동부(220), 상기 전기 신호와 상기 조명 신호를 합하여 복합광 신호로 생성하는 신호 합산부(230), 상기 복합광 신호의 파장을 조절하여 수중으로 상기 가시광 신호를 방출하는 가시광 발광부(240)를 포함하며, 상기 LED 구동부(220)는 LED 조명을 항상 구동하고, 상기 신호 크기 조절부가 구동하는 것을 확인하면 조명 신호를 생성하는 자동모드, LED 조명을 항상 구동하는 조명모드, 조명 신호를 항상 생성하는 통신모드, LED 조명을 구동하지 않고, 조명 신호를 생성하지 않는 오프모드 중 어느 한가지 모드로 작동 되는 것 중 어느 한가지 모드로 작동 되는 것을 특징으로 하는 송신수단(200);
    수중에서 가시광 신호를 인식하여 상기 전기 신호로 변환하는 수신수단(300); 및
    수중에서 상기 전기 신호를 데이터 신호로 변환하여 출력하는 출력수단(400)
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 수중 통신 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 신호는
    음성 신호 또는 아날로그 신호인 것을 특징으로 하는 수중 통신 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 입력수단(100)는
    마이크 또는 터치패드인 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 수중 통신 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 출력수단(400)는
    헤드셋 또는 모니터인 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 수중 통신 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서, 상기 LED 구동부(220)는
    상기 자동모드, 조명모드, 통신모드, 오프모드 중 어느 한가지 모드를 선택할 수 있는 모드 선택 스위치(225)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 수중 통신 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 수신수단(300)은
    상기 가시광 신호를 인식하는 가시광 감광부(310),
    상기 가시광 신호를 증폭하는 앰프(320),
    상기 가시광 신호를 상기 전기 신호로 변환하는 복조부(330),
    상기 전기 신호를 필터링 하는 필터부(340)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 수중 통신 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 가시광 감광부(310)는
    포토다이오드인 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 수중 통신 장치.
  10. 제 1항 내지 4항, 제 7항 중 선택되는 어느 한 항에 의한, 상기 가시광을 이용한 수중 통신 장치(1000)가 수중에서 데이터 신호를 송신하는 방법에 있어서,
    수중에서 상기 LED 구동부(220)를 자동모드 또는 통신모드로 설정하는 단계(S01);
    수중에서 상기 데이터 신호를 상기 입력수단(100)에 입력하여 상기 전기 신호로 변환하는 단계(S02);
    상기 전기 신호의 크기를 상기 신호 크기 조절부(210)에서 조절하는 단계(S03);
    상기 LED 구동부(220)에서 조명신호를 생성하는 단계(S04);
    크기 조절된 상기 전기 신호와 상기 조명 신호를 상기 신호 합산부(230)에서 합하여 상기 복합광 신호를 생성하는 단계(S05); 및
    상기 복합광 신호를 상기 가시광 발광부(240)에서 상기 가시광 신호를 변환하여 수중으로 방출하는 단계(S06)
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 수중 통신 장치의 데이터 신호를 송신하는 방법.
  11. 제 8항 또는 제 9항에 의한, 상기 가시광을 이용한 수중 통신 장치(1000)가 수중에서 데이터 신호를 수신하는 방법에 있어서,
    상기 가시광 발광부(240)에서 방출된 상기 가시광 신호를 수중에서 상기 가시광 감광부(310)가 인식하는 단계(S07);
    상기 가시광 신호를 상기 앰프(320)에서 증폭하는 단계(S08);
    증폭된 상기 가시광 신호를 상기 복조부(330)에서 상기 전기 신호로 변환하는 단계(S09);
    상기 전기 신호를 상기 필터부(340)에서 필터링하는 단계(S10); 및
    필터링된 상기 전기 신호를 상기 출력수단(400)에서 데이터 신호로 변환하여 출력하는 단계(S11)
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가시광을 이용한 수중 통신 장치의 데이터 신호를 수신하는 방법.
KR1020110100780A 2011-10-04 2011-10-04 가시광을 이용한 수중 통신 장치 및 방법 KR101141663B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110100780A KR101141663B1 (ko) 2011-10-04 2011-10-04 가시광을 이용한 수중 통신 장치 및 방법
PCT/KR2012/007693 WO2013051808A1 (en) 2011-10-04 2012-09-25 Underwater communication device using visible light and underwater communication method using the same
JP2013537624A JP5554882B2 (ja) 2011-10-04 2012-09-25 可視光線を利用した水中通信装置及びこれを用いたデータ信号の水中送・受信方法
AU2012319376A AU2012319376B2 (en) 2011-10-04 2012-09-25 Underwater communication device using visible light and underwater communication method using the same
US13/703,130 US20140308042A1 (en) 2011-10-04 2012-09-25 Underwater communication device using visible light and underwater communication method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110100780A KR101141663B1 (ko) 2011-10-04 2011-10-04 가시광을 이용한 수중 통신 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101141663B1 true KR101141663B1 (ko) 2012-05-15

Family

ID=46271369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110100780A KR101141663B1 (ko) 2011-10-04 2011-10-04 가시광을 이용한 수중 통신 장치 및 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20140308042A1 (ko)
JP (1) JP5554882B2 (ko)
KR (1) KR101141663B1 (ko)
AU (1) AU2012319376B2 (ko)
WO (1) WO2013051808A1 (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101438456B1 (ko) 2013-10-29 2014-10-30 한국해양대학교 산학협력단 다기능 수중 led 램프
KR101595877B1 (ko) 2014-10-08 2016-02-19 인제대학교 산학협력단 가시광을 이용한 물속 및 해저영역에서의 통신장치 및 방법
KR101631937B1 (ko) * 2014-12-19 2016-07-01 한국해양대학교 산학협력단 수중 가시광 송수신 단말기 및 그 단말기를 이용한 정보 송수신 시스템
KR101657698B1 (ko) 2015-04-27 2016-09-19 한국해양대학교 산학협력단 양방향 통신 시스템을 구비한 수중 가시광 조명 장치
WO2017086520A1 (ko) * 2015-11-19 2017-05-26 코아글림 주식회사 가시광의 디밍 제어를 통한 수중 통신 장치
KR20170141918A (ko) * 2016-06-16 2017-12-27 기민전자주식회사 조명 확산지원을 통한 수중 양방향 무선 영상데이터 통신 시스템
KR20190062920A (ko) 2017-11-29 2019-06-07 국민대학교산학협력단 하이브리드 수중무선통신 장치 및 그 통신 방법
WO2021177712A1 (ko) * 2020-03-03 2021-09-10 삼성전자 주식회사 사용자의 귀에 착용 가능한 웨어러블 장치 및 그의 통신 지원을 위한 액세서리
KR102453111B1 (ko) 2021-04-27 2022-10-12 주식회사 볼시스 수중 광통신 자동 조준 방법 및 장치

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9596993B2 (en) 2007-07-12 2017-03-21 Volcano Corporation Automatic calibration systems and methods of use
WO2009009802A1 (en) 2007-07-12 2009-01-15 Volcano Corporation Oct-ivus catheter for concurrent luminal imaging
WO2013033489A1 (en) 2011-08-31 2013-03-07 Volcano Corporation Optical rotary joint and methods of use
US10070827B2 (en) 2012-10-05 2018-09-11 Volcano Corporation Automatic image playback
US9367965B2 (en) 2012-10-05 2016-06-14 Volcano Corporation Systems and methods for generating images of tissue
EP2965263B1 (en) 2013-03-07 2022-07-20 Bernhard Sturm Multimodal segmentation in intravascular images
US10581531B2 (en) * 2013-05-22 2020-03-03 Zonaar Corporation System for making motion pictures under water
US9668041B2 (en) * 2013-05-22 2017-05-30 Zonaar Corporation Activity monitoring and directing system
WO2017087716A1 (en) 2015-11-17 2017-05-26 Elliptic Works LLC System for a pool including visual light communication and related methods
US9906870B2 (en) 2016-02-15 2018-02-27 Aalap Rajendra SHAH Apparatuses and methods for sound recording, manipulation, distribution and pressure wave creation through energy transfer between photons and media particles
KR101685563B1 (ko) * 2016-06-22 2016-12-12 허관 수중용 라이트라인 시스템
US10673539B2 (en) * 2016-08-25 2020-06-02 King Abdullah University Of Science And Technology Systems and methods for underwater illumination, survey, and wireless optical communications
KR102500054B1 (ko) * 2016-08-26 2023-02-15 킹 압둘라 유니버시티 오브 사이언스 앤드 테크놀로지 수중 조명, 조사, 및 무선 광 통신을 위한 시스템 및 방법
CN106843075A (zh) * 2017-03-23 2017-06-13 广东海洋大学 一种基于可见光通讯的机械鱼机器人
CN107528634A (zh) * 2017-09-06 2017-12-29 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） 水下蓝光通信装置及系统、水下移动目标跟踪方法
CN109347556A (zh) * 2018-10-30 2019-02-15 广西科技大学 一种基于可见光的水下通信系统
WO2020204849A1 (en) 2019-04-05 2020-10-08 Ozyegin Universitesi Optical data transmission system for swimmers.
CN110380781B (zh) * 2019-07-18 2021-07-16 Oppo广东移动通信有限公司 信号增强方法和系统，及存储介质
CN114024602B (zh) * 2021-11-18 2023-03-24 华中科技大学鄂州工业技术研究院 一种水下无线光通信系统以及方法
US11967995B2 (en) * 2022-08-11 2024-04-23 Borsys Corp. Automatic aiming method and apparatus for underwater optical communication

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100121448A (ko) * 2009-05-08 2010-11-17 삼성전자주식회사 가시광 통신에서 디밍을 지원하는 장치 및 방법
KR20110076840A (ko) * 2009-12-29 2011-07-06 경희대학교 산학협력단 가시광 통신 기반의 무선 음향 시스템

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3057039B2 (ja) * 1997-10-01 2000-06-26 ウエタックス株式会社 ダイバー用水中通話装置
US20050232638A1 (en) * 2004-04-02 2005-10-20 Woods Hole Oceanographic Institution Methods and apparatus for underwater wireless optical communication
US7953326B2 (en) * 2006-02-06 2011-05-31 Woods Hole Oceanographic Institution Systems and methods for underwater optical communication
JP2008154063A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Tamura Seisakusho Co Ltd 可視光通信機能付き可搬照明器及び情報通信システム
US8094518B2 (en) * 2007-06-05 2012-01-10 Robert Alan Fleming Inter-diver signaling device and process
US8750707B2 (en) * 2011-04-13 2014-06-10 Tyco Electronics Subsea Communications Llc System and method for establishing secure communications between transceivers in undersea optical communication systems

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100121448A (ko) * 2009-05-08 2010-11-17 삼성전자주식회사 가시광 통신에서 디밍을 지원하는 장치 및 방법
KR20110076840A (ko) * 2009-12-29 2011-07-06 경희대학교 산학협력단 가시광 통신 기반의 무선 음향 시스템

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101438456B1 (ko) 2013-10-29 2014-10-30 한국해양대학교 산학협력단 다기능 수중 led 램프
KR101595877B1 (ko) 2014-10-08 2016-02-19 인제대학교 산학협력단 가시광을 이용한 물속 및 해저영역에서의 통신장치 및 방법
KR101631937B1 (ko) * 2014-12-19 2016-07-01 한국해양대학교 산학협력단 수중 가시광 송수신 단말기 및 그 단말기를 이용한 정보 송수신 시스템
KR101657698B1 (ko) 2015-04-27 2016-09-19 한국해양대학교 산학협력단 양방향 통신 시스템을 구비한 수중 가시광 조명 장치
WO2017086520A1 (ko) * 2015-11-19 2017-05-26 코아글림 주식회사 가시광의 디밍 제어를 통한 수중 통신 장치
KR20170141918A (ko) * 2016-06-16 2017-12-27 기민전자주식회사 조명 확산지원을 통한 수중 양방향 무선 영상데이터 통신 시스템
KR20190062920A (ko) 2017-11-29 2019-06-07 국민대학교산학협력단 하이브리드 수중무선통신 장치 및 그 통신 방법
WO2021177712A1 (ko) * 2020-03-03 2021-09-10 삼성전자 주식회사 사용자의 귀에 착용 가능한 웨어러블 장치 및 그의 통신 지원을 위한 액세서리
KR102453111B1 (ko) 2021-04-27 2022-10-12 주식회사 볼시스 수중 광통신 자동 조준 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
AU2012319376B2 (en) 2015-05-21
JP5554882B2 (ja) 2014-07-23
WO2013051808A1 (en) 2013-04-11
AU2012319376A1 (en) 2014-04-17
US20140308042A1 (en) 2014-10-16
JP2013546256A (ja) 2013-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101141663B1 (ko) 가시광을 이용한 수중 통신 장치 및 방법
JP5866703B2 (ja) 可視光通信方法及び可視光通信装置
KR20170058731A (ko) 가시광의 디밍 제어를 통한 수중 통신 장치
JP5374202B2 (ja) 可視光通信装置
JP6267335B2 (ja) 信号の伝送方法及び装置
CA2761094A1 (en) Apparatus and method for generating visible signal according to amount of data transmission in visible light communication system
US8818197B2 (en) Methods and systems for high bandwidth optical communication
CN102098112A (zh) Led光源水下短距离数据通信的方法及系统
CN103795466A (zh) 信号的传输方法、装置及系统
CN113708838A (zh) 一种速率可调且距离可变的水下蓝绿光通信系统
WO2001005071A1 (en) Signalling system
US20010034253A1 (en) Headset based on optical transmission and cellular communications system employing such a headset
JP2005020422A (ja) 水中無線通信システムおよび光信号送信装置、光信号受信装置
CN112671467B (zh) 一种光通信识别装置
JP6687828B2 (ja) 空間光伝送装置
CN104601236A (zh) 一种基于反射原理的可见光通讯系统及方法
JP2011234204A (ja) 発光電力制御機能を有する光通信システム
CN203387512U (zh) 信号的传输装置及系统
WO2021040626A1 (en) Li-fi communication device
JP2005101853A (ja) 光送信装置および光無線装置
CN111510215B (zh) 一种基于蓝光led的便携式潜水通信设备
KR102028193B1 (ko) 단일 모듈 양방향 광 송수신 시스템
KR101744854B1 (ko) 초음파 신호를 이용한 스마트폰 통신 방법
Sharmila et al. Audio Transmission Using Li-Fi Technology
KR200184061Y1 (ko) 와이어리스 수화기를 구비한 전화기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150422

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160219

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170424

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190424

Year of fee payment: 8