JP2009290359A - Visible light communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放電灯の光の周波数を変調することによってデータの通信を行なう可視光通信システムに関する。 The present invention relates to a visible light communication system that performs data communication by modulating the frequency of light of a discharge lamp.
従来から、NRZ(Non Return to Zero)方式によって変調するビットパターンによって光出力波形を制御する可視光通信システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。この可視光通信システムでは、送信データの「0」と「1」にそれぞれ個別の動作周波数の照明光を割り当て、インバータ回路によって放電灯の点灯回路の動作周波数を送信データに基づいて変化させて通信を行なう。 Conventionally, a visible light communication system that controls an optical output waveform by a bit pattern modulated by an NRZ (Non Return to Zero) method is known (see, for example, Patent Document 1). In this visible light communication system, illumination light having individual operating frequencies is assigned to “0” and “1” of transmission data, and the inverter circuit changes the operating frequency of the discharge lamp lighting circuit based on the transmission data. To do.
この可視光通信システムにおいては、点灯回路が共振周波数を有するので、放電灯の点灯回路の動作周波数を変化させることにより放電灯の出力を変え、調光レベルを調整することができる。しかしながら、この可視光通信システムにおいては、送信データの「0」及び「1」のそれぞれの動作周波数が固定されていることから、送信データを送信するときには動作周波数を変化させて放電灯の調光レベルを変えることができない。 In this visible light communication system, since the lighting circuit has a resonance frequency, it is possible to adjust the dimming level by changing the output of the discharge lamp by changing the operating frequency of the lighting circuit of the discharge lamp. However, in this visible light communication system, the operating frequencies of “0” and “1” of the transmission data are fixed. Therefore, when transmitting the transmission data, the operating frequency is changed to dimm the discharge lamp. The level cannot be changed.
また、データを送信する送信器が、「0」及び「1」の動作周波数が調光レベルに応じて定められたデータテーブルを記憶するメモリを有し、入力された調光レベルに応じて「0」及び「1」の動作周波数を変化させて通信する可視光通信システムが知られている(例えば、特許文献2参照)。このデータテーブルには、「0」と「1」の動作周波数が一定の差を保って定められ、かつ、明るい調光レベルに対しては放電灯の出力が高くなる動作周波数が定められ、暗い調光レベルに対しては放電灯の出力が低くなる動作周波数が定められている。送信機は、データテーブルに基づいて、入力された調光レベルに応じた動作周波数で「0」と「1」の可視光信号を送信し、可視光信号を受信した受信器は、受信した可視光信号の動作周波数の変動量から「0」と「1」を識別する。これにより、可視光通信システムは、送信データを送信するときにも放電灯の動作周波数を変化させて放電灯の調光レベルを変えることができる。 Further, the transmitter for transmitting data has a memory for storing a data table in which the operating frequencies of “0” and “1” are determined according to the dimming level, and according to the input dimming level, “ There is known a visible light communication system that performs communication by changing operating frequencies of “0” and “1” (see, for example, Patent Document 2). In this data table, the operating frequencies of “0” and “1” are determined with a certain difference, and the operating frequency at which the output of the discharge lamp is increased for a bright dimming level is determined to be dark. An operating frequency at which the output of the discharge lamp is lowered is determined for the dimming level. The transmitter transmits visible light signals of “0” and “1” at an operating frequency corresponding to the input dimming level based on the data table, and the receiver that receives the visible light signal receives the received visible light signal. “0” and “1” are identified from the fluctuation amount of the operating frequency of the optical signal. Thus, the visible light communication system can change the dimming level of the discharge lamp by changing the operating frequency of the discharge lamp even when transmitting transmission data.
しかしながら、この可視光通信システムにおいては、動作周波数のデータテーブルを記憶するメモリ等を有しなければならないので、可視光通信システムの構成が複雑となりコスト高となる。
本発明は、上記問題を解消するものであり、可視光通信を行なっているときも調光レベルを変えることができ、かつ、構成が簡単な可視光通信システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a visible light communication system that can change the dimming level even during visible light communication and has a simple configuration.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、放電灯を光源とし、該光源からの光をパルス位置変調により変調した可視光信号を可視光通信により送信する送信器と、前記送信器から送信された可視光信号を復調する受信器と、を備えた可視光通信システムにおいて、前記送信器は、前記放電灯の調光レベルを入力される調光入力部と、送信する送信データを作成する信号源と、前記調光入力部に入力された調光レベルと前記信号源によって作成された送信データとに基づいて前記可視光信号を制御する制御信号を作成する制御部と、前記制御部によって作成された前記制御信号に基づいて前記放電灯を点灯させる点灯回路と、を備え、前記可視光信号は、前記放電灯の出力が高出力である高出力照明光からなるパルス光と、前記放電灯の出力が低出力である低出力照明光からなるパルス光とを含み、パルス位置変調により変調され、前記制御部は、入力された調光レベルに応じて前記可視光信号のうちの前記高出力照明光、又は低出力照明光のパルス長を増減するものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2の発明は、請求項1に記載の可視光通信システムにおいて、前記制御部は、前記高出力照明光、又は低出力照明光のパルス長を前記受信器に伝えるためのトレーニング信号を前記可視光信号の前に挿入するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the visible light communication system according to the first aspect, the control unit transmits a training signal for transmitting a pulse length of the high-power illumination light or low-power illumination light to the receiver. It is inserted before the visible light signal.
請求項1の発明によれば、入力された調光レベルに応じて可視光信号の内の高出力照明光、又は光低出力照明光のパルス長を増減させることにより、高出力照明光、又は低出力照明光による照明時間の割合が変化するので、可視光通信を行なっているときも調光レベルを変えることができる。また、放電灯の動作周波数を調光レベルに応じて変化させないので、可視光通信システムの構成が簡単になる。 According to the first aspect of the present invention, by increasing or decreasing the pulse length of the high-power illumination light or the light low-power illumination light in the visible light signal according to the input dimming level, Since the ratio of the illumination time by the low output illumination light changes, the dimming level can be changed even during visible light communication. Further, since the operating frequency of the discharge lamp is not changed according to the dimming level, the configuration of the visible light communication system is simplified.
請求項2の発明によれば、トレーニング信号により高出力照明光、又は低出力照明光のパルス長が受信器に伝えられるので、高出力照明光、又は低出力照明光のパルス光が連続するビットパターンを可視光信号に用いることができる。これにより、同一のパルス数で表すことができるデジタルデータの数を多くすることができるので、データの伝送効率が良い。
According to the invention of
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る可視光通信システムについて図1乃至図4を参照して説明する。図1は可視光通信システムの構成を示す。可視光通信システム1は、放電灯21を光源とし、放電灯21からの光をパルス位置変調により変調し、変調した可視光信号を可視光通信により送信する照明器具(送信器)2と、照明器具2から送信された可視光信号を受信して復調する受信器3と、を備えている。この可視光通信システム1は、例えば、歩行者のナビゲーション用に設置されるもので、照明器具2は、照明器具2が設置された場所の位置情報を可視光通信によって送信する。受信器3は、例えば携帯電話やPDA(携帯端末)であり、照明器具2からの信号を受信し、位置情報を表示や音声によって出力する。ユーザは、受信器3を所持し、照明器具2からの可視光信号を受信することにより現在位置を知ることができる。また、放電灯21は、省エネや照明による演出効果のために調光制御される。
(First embodiment)
A visible light communication system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the configuration of a visible light communication system. The visible
照明器具2は、放電灯21の調光レベルをユーザに入力される調光入力部22と、受信器3に送信する送信データを作成する信号源23と、可視光信号の周波数を制御する制御部24と、直流電源回路26から直流電力を供給され、周波数制御信号に基づいて放電灯21を点灯させる点灯回路25と、を備えている。
The
放電灯21は、高周波電流により点灯する照明用光源であり、例えば蛍光灯や高輝度放電灯や無電極放電灯等である。調光入力部22は、例えば調光レベルに応じて1kHzのPWM信号のオンデューティを変化させた調光信号を制御部24へ出力する。調光信号は、調光レベルに応じてDC電圧を1〜10Vに変化させられた信号でもよい。信号源23は、例えばDIPスイッチやROMメモリであり、受信器3へ送信するための位置情報の送信データを記憶しており、制御部24へ送信データを出力する。また、信号源23は、LAN等に接続されて外部装置から位置情報を取得してもよい。制御部24は、送信データを「0」「1」のデジタルデータに変換し、デジタルデータに基づいて可視光信号の周波数を制御する周波数制御信号を作成して点灯回路25を制御する。点灯回路25は交流電力を作成するインバータ回路27と、インバータ回路27を駆動させる駆動信号を作成する駆動回路28とを有している。
The
受信器3は、放電灯21からの可視光信号を受信して電気信号に変換する光電変換部31と、変換された電気信号を増幅する増幅部32と、バンドパスフィルタ33と、取り出された電気信号をデジタル信号に変換する変換部34と、受信器制御部35を備えている。光電変換部31は、例えばPINフォトダイオード等を有している。光電変換部31は、特定の波長の光のみを透過させる光学フィルタを有してもよい。光学フィルタによって可視光信号の受信精度が良くなる。増幅部32は、例えばオペアンプやトランジスタ等を有している。バンドパスフィルタ33は、増幅部32によって増幅された電気信号から所定の周波数の電気信号を取り出す。変換部34は、フィルタリングされた電気信号の周波数を所定の周波数と例えばコンパレータによって比較し、電気信号をデジタル信号に変換する。受信器制御部35は、変換されたデジタル信号を送信データに復調する。
The
図2は照明器具2の電気回路を示す。直流電源回路26は、商用電源からの交流電流をダイオードD1乃至D4によって整流し、コンデンサC1によって平滑にする。駆動回路28は制御部24からの周波数制御信号に基づいてインバータ回路27のスイッチング素子Q1、Q2をオンオフして任意の周波数の交流を作成し、放電灯21を点灯させる。ここで、インバータ回路27はチョークコイルL1とコンデンサC3とにより共振周波数を有している。このインバータ回路27はハーフブリッジ式であるが、例えばフルブリッジ式や一石式でもよい。
FIG. 2 shows an electric circuit of the
図3は、放電灯21を点灯させる動作周波数と放電灯21の出力との関係を示す。インバータ回路27は、共振周波数f0を有しているので、動作周波数が共振周波数f0から離れるに従って放電灯出力は小さくなる。制御部24は、放電灯21の出力が高出力になる動作周波数f1の照明光(高出力照明光)と、放電灯の出力が低出力になる動作周波数f2の照明光(低出力照明光)とによって可視光信号を作成する。動作周波数f1と動作周波数f2は、照明光のチラツキ防止等から40kHzから100kHzの間に設定されるのが望ましいが、その範囲に限定されない。ここで、動作周波数1サイクルの間に放電灯21での電流方向は1度反転するので、放電灯21は電流方向が反転するまでに1回点灯し、電流方向が反転した後に1回点灯する。従って、照明光の周波数は動作周波数の2倍になる。
FIG. 3 shows the relationship between the operating frequency for lighting the
図4(a)は、デジタルデータ「0」及び「1」に対応する可視光信号のビットパターンを示し、図4(b)は、調光レベル毎の可視光信号のビットパターンを示す。制御部24は、「0」「1」に変換されたデジタルデータを、動作周波数f1とf2のパルス光によるパルス位置変調により可視光信号に変調する。ここで、動作周波数f1のパルス光のパルス長は一定であるが、制御部24は、調光レベルに基づいて動作周波数f2のパルス光のパルス長を変える。
4A shows the bit pattern of the visible light signal corresponding to the digital data “0” and “1”, and FIG. 4B shows the bit pattern of the visible light signal for each dimming level. The
可視光信号は、1シンボルが3スロットより成っており、1つのスロットが1つのパルス光に対応する。デジタルデータの「0」は、シンボルの最初のスロットが動作周波数f1に、2番目のスロットが動作周波数f2に、3番目のスロットが動作周波数f3に符号化される(動作周波数f1→f2→f1に符号化されると略記、以下同様)。デジタルデータの「1」は、動作周波数f1→f1→f2に符号化される。そして、可視光信号の先頭には、例えば動作周波数f1→f1→f1→f1→f2に符号化されたスタート信号を挿入することにより、受信器3が可視光信号の先頭を認識することができるようにする。
In the visible light signal, one symbol consists of three slots, and one slot corresponds to one pulsed light. In the digital data “0”, the first slot of the symbol is encoded at the operating frequency f1, the second slot is encoded at the operating frequency f2, and the third slot is encoded at the operating frequency f3 (operating frequency f1 → f2 → f1). Abbreviated to be encoded, and so on). The digital data “1” is encoded in the operating frequency f1 → f1 → f2. Then, by inserting, for example, a start signal encoded at the
制御部24は、入力された調光レベルが明るい場合には動作周波数f2のパルス長を短くする。これにより、放電灯21の出力が高出力になる動作周波数f1のパルス光が占める時間が多くなるので、照明が明るくなる。他方、制御部24は、入力された調光レベルが暗い場合には動作周波数f2のパルス長を長くする。これにより、放電灯21の出力が高出力になる動作周波数f1のパルス光が占める時間が少なくなるので、照明が暗くなる。制御部24は、可視光通信を行なわずに単に照明だけを行なう場合は、動作周波数f1とf2の間であって調光レベルに応じた動作周波数によって放電灯21を点灯させる。制御部24は、このようにしてデジタルデータを符号化し、可視光信号を受信器3に送信する。
When the input dimming level is bright, the
次に、可視光通信システム1の動作について説明する。照明器具2の制御部24は、可視光通信を行なうときは、上述したように動作周波数f1とf2のパルス光からなる可視光信号を放電灯21から送信する。可視光信号を受信した受信器3は、光電変換部31で電気信号に変換し、増幅部32で増幅する。バンドパスフィルタ33は、増幅部32で増幅された電気信号から動作周波数f2の2倍の周波数を中心周波数としてフィルタリングする。ここで、動作周波数f2の2倍を中心としてフィルタリングするのは、前述したように、放電灯21の照明光の周波数は放電灯21を発光させる動作周波数の2倍になっており、光電変換部31で変換された電気信号の周波数は動作周波数の2倍のままだからである。変換部34は、フィルタリングされた電気信号の周波数を動作周波数f2の2倍の周波数と比較して、動作周波数f2の2倍の周波数の部分を検出する。
Next, the operation of the visible
変換部34は、動作周波数f2の2倍の周波数を検出した部分は「high」に変換し、それ以外の部分は「low」に変換する。続いて、受信器制御部35は、制御部24が行なったデジタルデータ「0」「1」からパルス光への変換と逆の変換を行なって、変換部34で変換された「high」「low」の信号を「0」「1」のデータに変換する。このとき、「high」は動作周波数f2のパルス光に対応し、「low」は動作周波数f1のパルス光に対応する。続いて、受信器制御部35は、「0」「1」のデータを、さらに位置情報に変換する。このようにして、受信器3は受信した可視光信号を位置情報に復調し、表示部(図示なし)等から位置情報を出力する。
The
この符号化方式では、「0」と「1」のどのような組み合わせによっても動作周波数f2のパルス光が連続せず、また、動作周波数f1のパルス長は一定であるので、受信器制御部35は可視光信号の先頭から、各パルス光の周波数を順に把握することによりデジタルデータに変換することができる。 In this encoding method, the pulse light of the operating frequency f2 is not continuous by any combination of “0” and “1”, and the pulse length of the operating frequency f1 is constant. Can be converted into digital data by sequentially grasping the frequency of each pulsed light from the head of the visible light signal.
このとき、動作周波数f1のパルス光についてはパルス長が予め決められているので、受信器制御部35は、動作周波数f1のパルス光の受信時間を計測してパルス数をカウントする。動作周波数f2のパルス光は、パルス長が調光レベルに応じて増減しているが、この符号化方式では動作周波数f2のパルス光は連続しないので、動作周波数f1のパルス光に変わるまでのパルス数は1個である。従って、受信器制御部35は、例えば「high」「low」に変換された信号の「立ち上がり/立ち下り」を検出することによって、動作周波数f2のパルス光を認識することができる。
At this time, since the pulse length of the pulsed light with the operating frequency f1 is determined in advance, the
このように、入力された調光レベルに応じて放電灯21の出力が低くなる動作周波数f2のパルス光のパルス長を増減させ、動作周波数f2のパルス光による照明時間の割合を変化させるので、可視光通信を行なっているときも調光レベルを調整することができる。また、調光レベルに応じて放電灯21の動作周波数を変化させないので、可視光通信システム1の構成が簡単になる。また、動作周波数f1のパルス光と動作周波数f2のパルス光の比率が、送信データの「0」「1」の構成によらずに一定であるので、照明光のチラツキが抑制される。
In this way, the pulse length of the pulsed light at the operating frequency f2 at which the output of the
次に本実施形態の第1の変形例について図5(a)及び(b)を参照して説明する。図5(a)は、デジタルデータ「0」及び「1」に対応する可視光信号のビットパターンを示し、図5(b)は、調光レベル毎の可視光信号のビットパターンを示す。本変形例では、符号化方式が第1の実施形態の可視光通信システムと異なる。可視光信号は、1シンボルが4スロットより成っている。デジタルデータの「0」は、動作周波数f1→f2→f1→f1に符号化され、「1」は、動作周波数f1→f1→f2→f1に符号化される。また、第1の実施形態と同様に制御部24は、入力された調光レベルが明るい場合には動作周波数f2のパルス長を短くし、入力された調光レベルが暗い場合には動作周波数f2のパルス長を長くする。このことにより、明るさが調整される。
Next, a first modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 (a) and 5 (b). 5A shows the bit pattern of the visible light signal corresponding to the digital data “0” and “1”, and FIG. 5B shows the bit pattern of the visible light signal for each dimming level. In this modification, the encoding method is different from the visible light communication system of the first embodiment. In the visible light signal, one symbol consists of four slots. The digital data “0” is encoded in the
この方式では可視光信号の先頭に、例えば動作周波数f1→f1→f1→f1→f1→f2に符号化されたスタート信号を挿入、すなわち、動作周波数f1のパルス光が5個続き、その後に動作周波数f2のパルス光が1個続くものとすることにより、受信器制御部35が可視光信号の先頭を認識することができる。受信器制御部35は、このスタート信号を検出すると可視光信号の先頭と解釈し、以降順番に「0」「1」のデータに変換する。
In this method, a start signal encoded at, for example, operating frequency f1 → f1 → f1 → f1 → f1 → f2 is inserted at the head of the visible light signal, that is, five pulse lights of the operating frequency f1 continue, and then the operation starts. By assuming that one pulsed light of frequency f2 continues, the
このような符号化方式にすることにより、第1の実施形態と比べて1シンボル当りのスロット数が多いので、送信するデータ数の効率が悪いが、デジタルデータのパルス数が4の倍数となるので、データ処理のソフト作成が容易になる。 By adopting such an encoding method, the number of slots per symbol is larger than in the first embodiment, so the efficiency of the number of data to be transmitted is poor, but the number of pulses of digital data is a multiple of four. Therefore, it is easy to create data processing software.
(第2の実施形態)
次に本発明の第2の実施形態に係る可視光通信システムについて図6(a)乃至(e)及び図7を参照して説明する。図6(a)乃至図6(e)は、デジタルデータ「00」、「01」、「10」、「11」、及びスタート信号に対応する可視光信号のビットパターンを示す。本実施形態では、周波数f2の照明光のパルス長を受信器3に伝えるためのトレーニング信号が可視光信号の前に挿入される。また、符号化の方式が、所謂4値PPMと呼ばれるものであり、4パルスで2ビットのデジタルデータを表す。
(Second Embodiment)
Next, a visible light communication system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (e) and FIG. 6A to 6E show digital data “00”, “01”, “10”, “11”, and a bit pattern of a visible light signal corresponding to the start signal. In the present embodiment, a training signal for transmitting the pulse length of the illumination light having the frequency f2 to the
可視光信号は、1シンボルが4スロットより成っている。デジタルデータの「00」は動作周波数f2→f1→f1→f1に符号化され、「01」は動作周波数f1→f2→f1→f1に符号化され、「10」は動作周波数f1→f1→f2→f1に符号化され、「11」は動作周波数f1→f1→f1→f2に符号化される。
In the visible light signal, one symbol consists of four slots. “00” of the digital data is encoded in the
また、図6(e)に示されるスタート信号が可視光信号の先頭に挿入される。デジタルデータのビットパターンが上述した実施形態でのビットパターンと異なるので、上述した実施形態のスタート信号のビットパターンでは、可視光信号の先頭を認識することができない。そこで、スタート信号も本実施形態でのデジタルデータのビットパターンに対応させて、動作周波数f1→f1→f1→f1→f2→f1→f2→f1に符号化する。このスタート信号は動作周波数f2のパルス長を受信器制御部35に伝達するためのトレーニング信号を含んでおり、制御部24は入力された調光レベルに応じてスタート信号中の動作周波数f2のパルス長を変える。可視光信号を受信した受信器3の受信器制御部35は、スタート信号中の動作周波数f2のパルス長を測定し、そのパルス長を記憶する。受信器制御部35は、動作周波数f2のパルス光を受信すると、記憶したパルス長に基づいて動作周波数f2のパルス光のパルス数をカウントする。これにより、デジタルデータの「11」に「00」が続いて動作周波数f2のパルス光が連続してもパルス数をカウントすることができる。
Further, the start signal shown in FIG. 6E is inserted at the head of the visible light signal. Since the bit pattern of the digital data is different from the bit pattern in the above embodiment, the start signal bit pattern in the above embodiment cannot recognize the head of the visible light signal. Therefore, the start signal is also encoded in the operation frequency f1 → f1 → f1 → f1 → f2 → f1 → f2 → f1 corresponding to the bit pattern of the digital data in this embodiment. This start signal includes a training signal for transmitting the pulse length of the operating frequency f2 to the
このように、スタート信号が動作周波数f2の照明光のパルス長を受信器に伝えるためのトレーニング信号を有しているので、可視光信号に動作周波数f2のパルス光が連続するビットパターンを用いることができる。これにより、本実施形態のように4パルスで2ビットのデジタルデータを表すことができるので、動作周波数f2のパルス光が連続しないビットパターンを用いる場合と比べデータを多く伝送することができる。 As described above, since the start signal has the training signal for transmitting the pulse length of the illumination light having the operating frequency f2 to the receiver, a bit pattern in which the pulse light having the operating frequency f2 is continuous with the visible light signal is used. Can do. As a result, 2-bit digital data can be represented by 4 pulses as in the present embodiment, so that a larger amount of data can be transmitted compared to the case where a bit pattern in which pulsed light of the operating frequency f2 is not continuous is used.
図7は、調光レベル毎の可視光信号のビットパターンを示す。制御部24は、第1の実施形態と同様に、入力された調光レベルが明るい場合には動作周波数f2のパルス長を短くし、入力された調光レベルが暗い場合には動作周波数f2のパルス長を長くする。これにより、入力された調光レベルに応じて明るさを調整することができる。
FIG. 7 shows a bit pattern of a visible light signal for each dimming level. As in the first embodiment, the
次に、本実施形態の第1の変形例について図8(a)及び(b)を参照して説明する。本変形例は、符号化の方式が異なる。図8(a)は、デジタルデータ「0」、「1」及びスタート信号に対応する可視光信号のビットパターンを示し、図8(b)は、調光レベル毎の可視光信号のビットパターンを示す。 Next, a first modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8 (a) and 8 (b). This modification is different in the encoding method. 8A shows the bit pattern of the visible light signal corresponding to the digital data “0”, “1” and the start signal, and FIG. 8B shows the bit pattern of the visible light signal for each dimming level. Show.
可視光信号は、1シンボルが4スロットより成っている。デジタルデータの「0」は、動作周波数f1→f2→f1→f2に符号化され、「1」は動作周波数f1→f2→f2→f1に符号化される。スタート信号は、本実施形態でのデジタルデータのビットパターンに対応させて動作周波数f1→f1→f1→f1→f2→f1→f2→f1に符号化され、このスタート信号は動作周波数f2のパルス長を受信器制御部35に伝達するためのトレーニング信号を含んでいる。制御部24は、第1の実施形態と同様に入力された調光レベルが明るい場合には動作周波数f2のパルス長を短くし、入力された調光レベルが暗い場合には動作周波数f2のパルス長を長くする。このことにより、明るさが調整される。
In the visible light signal, one symbol consists of four slots. The digital data “0” is encoded in the
この符号化では1シンボル当りのスロット数が多いので、送信することのできるデータ数の効率が悪いが、デジタルデータのパルス数が4の倍数となるので、データ処理のソフト作成が容易になる。 In this encoding, since the number of slots per symbol is large, the efficiency of the number of data that can be transmitted is poor. However, since the number of pulses of digital data is a multiple of 4, it is easy to create software for data processing.
次に、本実施形態の第2の変形例について図9(a)及び(b)を参照して説明する。本変形例は、符号化の方式が異なる。図9(a)は、デジタルデータ「0」、「1」及びスタート信号に対応する可視光信号のビットパターンを示し、図9(b)は、調光レベル毎の可視光信号のビットパターンを示す。可視光信号は、1シンボルが2スロットより成っている。デジタルデータの「0」は、動作周波数f1→f2に符号化され、「1」は動作周波数f2→f1に符号化される。所謂マンチェスター符号と呼ばれる方式である。スタート信号は、本実施形態でのデジタルデータのビットパターンに対応させて動作周波数f1→f1→f1→f2→f1→f2→f1→f1に符号化され、このスタート信号は動作周波数f2のパルス長を受信器制御部35に伝達するためのトレーニング信号を含んでいる。制御部24は、第1の実施形態と同様に入力された調光レベルが明るい場合には動作周波数f2のパルス長を短くし、入力された調光レベルが暗い場合には動作周波数f2のパルス長を長くする。このことにより、明るさが調整される。
Next, a second modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b). This modification is different in the encoding method. FIG. 9A shows the bit pattern of the visible light signal corresponding to the digital data “0” and “1” and the start signal, and FIG. 9B shows the bit pattern of the visible light signal for each dimming level. Show. In the visible light signal, one symbol consists of two slots. “0” of the digital data is encoded from the operating frequency f1 → f2, and “1” is encoded from the operating frequency f2 → f1. This is a so-called Manchester code. The start signal is encoded in the operation frequency f1 → f1 → f1 → f2 → f1 → f2 → f1 → f1 corresponding to the bit pattern of the digital data in this embodiment, and the start signal has a pulse length of the operation frequency f2. Is transmitted to the
この符号化により、2パルスで1ビットのデジタルデータを表すことができるので、データを多く伝送することができる。 By this encoding, 1-bit digital data can be represented by 2 pulses, so that a large amount of data can be transmitted.
次に、本実施形態の第3の変形例について図10(a)及び(b)を参照して説明する。本変形例は、符号化の方式が異なる。図10(a)は、デジタルデータ「0」、「1」及びスタート信号に対応する可視光信号のビットパターンを示し、図10(b)は、調光レベル毎の可視光信号のビットパターンを示す。可視光信号は、1シンボルが2スロットより成っている。デジタルデータの「0」は、動作周波数f2→f1に符号化される。デジタルデータの「1」は動作周波数f1→f1又は動作周波数f2→f2であって、「0」に続くときは動作周波数f1→f1に符号化され、「1」に続くときは前の「1」が動作周波数f1→f1なら動作周波数f2→f2に符号化され、前の「1」が動作周波数f2→f2なら動作周波数f1→f1に符号化される。所謂CMI符号と呼ばれる方式である。 Next, a third modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 10 (a) and 10 (b). This modification is different in the encoding method. 10A shows the bit pattern of the visible light signal corresponding to the digital data “0” and “1” and the start signal, and FIG. 10B shows the bit pattern of the visible light signal for each dimming level. Show. In the visible light signal, one symbol consists of two slots. “0” of the digital data is encoded to the operating frequency f2 → f1. “1” of the digital data is the operating frequency f1 → f1 or the operating frequency f2 → f2, and when “0” is followed, it is encoded to the operating frequency f1 → f1, and when “1” is followed, the previous “1” is encoded. Is encoded in the operating frequency f2 → f2, and if the previous “1” is the operating frequency f2 → f2, it is encoded in the operating frequency f1 → f1. This is a so-called CMI code.
スタート信号は、本実施形態でのデジタルデータのビットパターンに対応させて動作周波数f1→f1→f1→f1→f1→f2→f1→f2に符号化され、このスタート信号は動作周波数f2のパルス長を受信器制御部35に伝達するためのトレーニング信号を含んでいる。制御部24は、第1の実施形態と同様に入力された調光レベルが明るい場合には動作周波数f2のパルス長を短くし、入力された調光レベルが暗い場合には動作周波数f2のパルス長を長くする。このことにより、明るさが調整される。
The start signal is encoded in the operation frequency f1 → f1 → f1 → f1 → f1 → f2 → f1 → f2 corresponding to the bit pattern of the digital data in the present embodiment, and this start signal has a pulse length of the operation frequency f2. Is transmitted to the
この符号化によっても、2パルスで1ビットのデジタルデータを表すことができるので、データを多く伝送することができる。 Also by this encoding, 1-bit digital data can be represented by 2 pulses, so that a large amount of data can be transmitted.
なお、本発明は、上記各種実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、位置情報には、現在地の近傍の店舗情報等を含めてもよい。これにより可視光通信システムの利便性が向上する。また、上述した実施形態では、放電灯の出力が低出力になる動作周波数f2の照明光のパルス長を調光レベルに応じて増減したが、放電灯の出力が高出力になる動作周波数f1の照明光のパルス長を調光レベルに応じて増減してもよく、同様の効果を得ることができる。 In addition, this invention is not restricted to the structure of the said various embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not change the meaning of invention. For example, the location information may include store information in the vicinity of the current location. This improves the convenience of the visible light communication system. In the above-described embodiment, the pulse length of the illumination light at the operating frequency f2 at which the output of the discharge lamp becomes low is increased or decreased according to the dimming level, but at the operating frequency f1 at which the output of the discharge lamp becomes high. The pulse length of the illumination light may be increased or decreased according to the dimming level, and the same effect can be obtained.
1 可視光通信システム
2 照明器具(送信器)
21 放電灯
22 調光入力部
23 信号源
24 制御部
25 点灯回路
3 受信器
1 Visible
21
Claims (2)
前記送信器は、
前記放電灯の調光レベルを入力される調光入力部と、
送信する送信データを作成する信号源と、
前記調光入力部に入力された調光レベルと前記信号源によって作成された送信データとに基づいて前記可視光信号を制御する制御信号を作成する制御部と、
前記制御部によって作成された前記制御信号に基づいて前記放電灯を点灯させる点灯回路と、を備え、
前記可視光信号は、前記放電灯の出力が高出力である高出力照明光からなるパルス光と、前記放電灯の出力が低出力である低出力照明光からなるパルス光とを含み、パルス位置変調により変調され、
前記制御部は、入力された調光レベルに応じて前記可視光信号のうちの前記高出力照明光、又は低出力照明光のパルス長を増減することを特徴とする可視光通信システム。 A transmitter that uses a discharge lamp as a light source and transmits a visible light signal obtained by modulating light from the light source by pulse position modulation through visible light communication, and a receiver that demodulates the visible light signal transmitted from the transmitter. In the visible light communication system provided,
The transmitter is
A dimming input unit for inputting the dimming level of the discharge lamp;
A signal source for creating transmission data to be transmitted;
A control unit that creates a control signal for controlling the visible light signal based on a dimming level input to the dimming input unit and transmission data created by the signal source;
A lighting circuit for lighting the discharge lamp based on the control signal created by the control unit,
The visible light signal includes pulsed light composed of high-power illumination light with a high output of the discharge lamp and pulsed light composed of low-power illumination light with a low output of the discharge lamp, and a pulse position Modulated by modulation,
The said control part increases / decreases the pulse length of the said high output illumination light of the said visible light signals or the low output illumination light according to the input light control level, The visible light communication system characterized by the above-mentioned.
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