JP2009290361A - Visible light communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明用の可視光を用いて照明器具と信号受信部との間で通信を行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 communication between a lighting fixture and a signal receiving unit using visible light for illumination.
従来より、上述のような可視光通信システムとして、照明器具が発光ダイオード(以下、LEDという)と、このLEDの点灯及び消灯を切り替え制御する制御回路とを備えたシステムが知られている(特許文献1参照)。このシステムでは、制御回路がLEDの点灯及び消灯を高速に切り替え、信号受信部が該切り替えによる点滅周波数を解読することにより、通信データを送受信するようにしている。なお、このシステムにおいては、LEDの点灯時間と消灯時間を所定の割合で固定することにより、LEDからの放射される光の明るさを可視光通信時と非通信時において一定としている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a visible light communication system as described above, a system in which a lighting fixture includes a light emitting diode (hereinafter referred to as an LED) and a control circuit that switches on and off the LED is known (patent) Reference 1). In this system, the control circuit switches on and off of the LED at high speed, and the signal reception unit transmits and receives communication data by decoding the blinking frequency by the switching. In this system, the brightness of the light emitted from the LED is constant during visible light communication and non-communication time by fixing the lighting time and extinguishing time of the LED at a predetermined ratio.
また、上記システムの他の形態として、照明器具が赤色、緑色及び青色の3色のLEDで構成され、制御回路が赤色LEDからの放射光のみを変調することにより、通信データを含有する可視光信号を送出するものがある(特許文献2参照)。
ところで、可視光通信は、通信の際に同期のためのクロック信号を用いない非同期・ワイヤレス・シリアル通信である。また、可視光通信は、信号受信部となる受信端末が歩行者等に所持され、歩行者等の移動中に可視光信号が受信端末に受信されることにより、移動体通信として用いられることがある。従って、可視光通信の性能向上のためには、照明器具と信号受信部との間で同期を取ることが重要となる。 By the way, visible light communication is asynchronous wireless serial communication that does not use a clock signal for synchronization during communication. Visible light communication can be used as mobile communication when a receiving terminal serving as a signal receiving unit is possessed by a pedestrian or the like and a visible light signal is received by the receiving terminal while the pedestrian or the like is moving. is there. Therefore, in order to improve the performance of visible light communication, it is important to synchronize between the luminaire and the signal receiver.
図8は、上述したような従来のシステムにおけるLEDの電流波形を示す。ここでは、所定の通信データに応じて赤色LEDからの放射光を変調するための変調情報が設定され、この変調情報に応じた信号電流が赤色LEDに供給される電流に重畳されている。変調情報を設定する際の符号化方式としては、4パルスで2ビットのデータを表す4値PPM方式が用いられている。 FIG. 8 shows the current waveform of the LED in the conventional system as described above. Here, modulation information for modulating the emitted light from the red LED is set according to predetermined communication data, and a signal current corresponding to this modulation information is superimposed on the current supplied to the red LED. As an encoding method for setting modulation information, a 4-value PPM method that represents 2-bit data with 4 pulses is used.
ここで、照明器具と信号受信部との間で同期が取れるように、可視光信号には該信号の開始タイミングを知らせるためのスタート信号が追加されている。具体的には、赤色LEDに供給される電流には、4値PPM方式による上記信号電流に加えて、該方式とは異なった8パルス分のHighレベルとLowレベルからなる繰り返し信号が重畳されており、赤色LEDから放射される赤色光の変調パターンのみで可視光通信の始まりを知らせるようになっている。 Here, a start signal for informing the start timing of the signal is added to the visible light signal so that the lighting apparatus and the signal receiving unit can be synchronized. Specifically, the current supplied to the red LED is superimposed with a repetition signal composed of a high level and a low level for 8 pulses different from the signal current in the four-value PPM method. Thus, the start of visible light communication is notified only by the modulation pattern of red light emitted from the red LED.
そのため、このような従来のシステムでは、システム内においてS/N比が悪いとき、信号受信部が通信データを誤受信する可能性が高くなる。また、1つのLEDから送出される可視光信号に上述のようなスタート信号が追加されているので、システムの通信実効速度が低下する。 Therefore, in such a conventional system, when the S / N ratio is poor in the system, there is a high possibility that the signal receiving unit erroneously receives communication data. In addition, since the start signal as described above is added to the visible light signal transmitted from one LED, the effective communication speed of the system is reduced.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、通信データの受信性能を向上でき、且つシステムの通信実効速度を向上できる可視光通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a visible light communication system capable of improving the reception performance of communication data and improving the effective communication speed of the system.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、照明用の可視光を用いて照明器具と信号受信部との間で通信を行う可視光通信システムにおいて、前記照明器具は、赤色光を放射する赤色発光ダイオード、緑色光を放射する緑色発光ダイオード及び青色光を放射する青色発光ダイオードを有する光源部と、前記光源部から放射される光の色温度を設定するための色温度設定部と、前記色温度設定部によって設定された色温度に従って各色の発光ダイオードに供給される電流のデューティ比を定める点灯演算部と、所定の通信データが入力され、その通信データに応じた所定の発光ダイオードからの放射光を変調するための変調情報を設定する通信設定部と、前記通信データを含有する、所定の発光ダイオードからの放射光を変調した可視光信号が前記信号受信部に対して送出されるように上記各部を制御する送信制御部とを備え、前記送信制御部は、前記光源部のうち1つ又は2つの発光ダイオードのみに対して、前記点灯演算部によるデューティ比に基づき該発光ダイオードに供給される電流に、前記通信設定部における変調情報に応じた信号電流を重畳する変調制御部と、残りの光源部の中の少なくとも1つの発光ダイオードの点灯態様を前記可視光信号の開始タイミングにおいて切り替える変調トリガ制御部とを有するものである。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a visible light communication system that performs communication between a lighting fixture and a signal receiving unit using visible light for illumination, wherein the lighting fixture emits red light. A light source unit having a red light emitting diode, a green light emitting diode emitting green light, and a blue light emitting diode emitting blue light, a color temperature setting unit for setting the color temperature of light emitted from the light source unit, A lighting calculation unit that determines the duty ratio of the current supplied to the light emitting diodes of each color according to the color temperature set by the color temperature setting unit, and predetermined communication data is input, from a predetermined light emitting diode according to the communication data A communication setting unit for setting modulation information for modulating the emitted light, and a visible light signal obtained by modulating the emitted light from a predetermined light emitting diode, containing the communication data A transmission control unit that controls each of the units so as to be transmitted to the signal receiving unit, and the transmission control unit performs the lighting calculation only on one or two light emitting diodes of the light source unit. A modulation control unit for superimposing a signal current corresponding to modulation information in the communication setting unit on a current supplied to the light emitting diode based on a duty ratio by the unit, and lighting of at least one light emitting diode in the remaining light source units And a modulation trigger controller that switches the mode at the start timing of the visible light signal.
請求項2の発明は、請求項1に記載の発明において、前記変調制御部によって前記変調情報に応じた信号電流が重畳される変調用の発光ダイオードが赤色発光ダイオードであり、前記変調トリガ制御部によって点灯態様が切り替えられるトリガ用の発光ダイオードが青色発光ダイオードであるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the modulation light emitting diode on which the signal current corresponding to the modulation information is superimposed by the modulation control unit is a red light emitting diode, and the modulation trigger control unit The triggering light emitting diode whose lighting mode is switched by is a blue light emitting diode.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記変調制御部は、前記可視光信号を送出する可視光通信時と前記可視光信号を送出しない非通信時とにおいて前記変調用の発光ダイオードの光出力が等しくなるように、可視光通信時に該変調用の発光ダイオードに供給される電流の大きさを制御するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the modulation control unit is configured to transmit the visible light signal during visible light communication and during non-communication when the visible light signal is not transmitted. The magnitude of the current supplied to the light emitting diode for modulation is controlled during visible light communication so that the light output of the light emitting diode for modulation becomes equal.
請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の発明において、前記信号受信部は、前記可視光信号の開始タイミングにおけるトリガ用の発光ダイオードの点灯態様により、前記可視光信号の変調周期を取得するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects of the present invention, the signal receiving unit is configured to turn on the trigger light emitting diode at the start timing of the visible light signal. The modulation period of the visible light signal is acquired.
請求項1の発明によれば、変調情報に応じた信号電流が重畳される発光ダイオードとは別の発光ダイオードの点灯態様が、可視光信号の開始タイミングにおいて切り替わるので、この点灯態様の変化が可視光通信の始まりを示すトリガ信号となる。そのため、信号受信部は、該トリガ信号を可視光信号と独立した信号として受信でき、可視光通信の始まりを確実に認識できるので、データ受信性能が向上する。また、可視光信号に該信号の開始タイミングを知らせるためのスタート信号を追加する必要がないので、本システムの実効通信速度が向上する。 According to the first aspect of the present invention, since the lighting mode of the light emitting diode different from the light emitting diode on which the signal current corresponding to the modulation information is superimposed is switched at the start timing of the visible light signal, the change in the lighting mode is visible. This trigger signal indicates the start of optical communication. Therefore, the signal receiving unit can receive the trigger signal as a signal independent of the visible light signal, and can reliably recognize the start of visible light communication, thereby improving data reception performance. In addition, since it is not necessary to add a start signal for notifying the start timing of the signal to the visible light signal, the effective communication speed of the system is improved.
請求項2の発明によれば、変調用の発光ダイオードが赤色発光ダイオードであるので、信号受信部において該発光ダイオードからの可視光信号を受光する受光素子として、汎用性の高い赤色フォトダイオードを用いることができ、本システムを安価に構成できる。また、赤色光の波長領域は一般的な照明光から離れているため、本システムの照明器具の設置空間において他の蛍光灯等が点灯していたとしても、信号受信部におけるデータ受信性能が低下することがない。また、青色光は、白色光の輝度に与える影響が赤色光及び緑色光と比べて小さいため、各色の発光ダイオードの赤色光、緑色光及び青色光を合成して光源部から白色光を放射させる場合、トリガ用の発光ダイオードが青色発光ダイオードとされていることにより、該発光ダイオードの点灯態様の切り替えによる白色光の色温度への影響を低減することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、各色の発光ダイオードの赤色光、緑色光及び青色光を合成して光源部から白色光を放射させる場合、可視光通信時と非通信時とにおける光源部からの白色光の色変化を低減できる。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、照明器具と信号受信部との間で同期を取り易くなるので、信号受信部におけるデータ受信性能が向上する。また、信号受信部は、可視光信号を受光する前にその変調周期が取得できるので、本システムが複数のデータ通信速度を選択できる場合、自動的に通信速度を設定することが可能となる。 According to the invention of claim 4, since it becomes easy to achieve synchronization between the lighting fixture and the signal receiving unit, the data receiving performance in the signal receiving unit is improved. Further, since the signal receiving unit can acquire the modulation period before receiving the visible light signal, the communication speed can be automatically set when the system can select a plurality of data communication speeds.
(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3を参照して説明する。図1は本実施形態に係る可視光通信システム1の電気的なブロック構成を示す。可視光通信システム(以下、本システムという)1は、照明用の可視光を用いて通信を行うものであって、通信データを含む照明光を出力する照明器具2と、照明器具2から出力される照明光により通信データを受信する信号受信部としての受信端末3とで構成される。
(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 an electrical block configuration of a visible light communication system 1 according to the present embodiment. A visible light communication system (hereinafter referred to as this system) 1 performs communication using visible light for illumination, and is output from a
まず、本システム1の照明器具2の構成について詳述する。照明器具2は、複数の発光ダイオード(以下、LEDという)で成る光源部21と、光源部21を点灯させる複数のドライバ回路22と、光源部21から放射される光の色温度を制御する点灯制御部23とを備える。光源部21は、赤色光を放射する赤色LED21aと、緑色光を放射する緑色LED21bと、青色光を放射する青色LED21cとを備える。各ドライバ回路22は、各色のLED毎に設けられており、該回路としては、PWM方式やカレントミラー方式の回路が使用される。点灯制御部23は、光源部21から放射される光の色温度を設定するための色温度設定部23aと、色温度設定部23aによって設定された色温度に従って各色のLEDに供給される電流のデューティ比を定める点灯演算部23bとを備える。点灯制御部23は、マイコン等で構成される。
First, the structure of the
また、照明器具2は、受信端末3に送出する通信データを格納するデータ源24と、データ源24に格納された通信データが入力され、その通信データに応じた所定のLEDからの放射光を変調するための変調情報を設定する通信設定部25と、通信データを含有する、所定のLEDからの放射光を変調した可視光信号が受信端末3に対して送出されるよう制御を行う送信制御部26とを備える。データ源24としては、例えば、ROMやフラッシュメモリ等の記憶装置が挙げられる。また、データ源24は、照明器具2とネットワーク接続されたパソコン等や、通信データを切り替え設定するディップスイッチ等であってもよい。通信設定部25において、上記放射光を変調するための変調情報を設定する際の符号化方式として、例えば、4値PPM方式が用いられる。
In addition, the
図2は、上記4値PPM方式の構成を示す。この方式を用いることで、図示のように2ビットのデータが4個のパルス波形で表されることとなり、通信データの内容に関らず光源部21の光出力を一定にすることができる。
FIG. 2 shows the configuration of the 4-value PPM system. By using this method, as shown in the figure, 2-bit data is represented by four pulse waveforms, and the light output of the
送信制御部26は、光源部21のうち1つのLEDのみに対して、点灯演算部23bによるデューティ比に基づき該LEDに供給される電流に、通信設定部25における変調情報に応じた信号電流を重畳する変調制御部26aと、残りの光源部21の中の少なくとも1つのLEDの点灯態様を可視光信号の開始タイミングにおいて切り替える変調トリガ制御部26bとを備える。送信制御部26は、マイコン等で構成される。本実施形態において、変調制御部26aによって変調情報に応じた信号電流が重畳される変調用のLEDが赤色LED21aであり、変調トリガ制御部26bによって点灯態様が切り替えられるトリガ用のLEDが青色LED21cである。変調制御部26aは、可視光信号を送出する可視光通信時と可視光信号を送出しない非通信時とにおいて赤色LED21aの光出力が等しくなるように、可視光通信時に該LED21aに供給する電流の大きさを制御する。変調トリガ制御部26bは、可視光信号の開始タイミングにおいて青色LED21cの点灯態様を「消灯状態」から「点灯状態」に切り替える。
The
図3は各色のLED21a、21b、21cの電流波形を示す。赤色LED21a、青色LED21c、緑色LED21bには、点灯演算部23bにより定められたデューティ比に基づく電流が供給される。赤色LED21a、青色LED21c、緑色LED21bに流れる電流の電流値IR、IG、IBは、光源部21から照射される白色光が、色温度設定部23aにおいて設定された色温度となるように予め設定されている。ここで、各色のLED21a、21b、21cの点滅1周期当たりの時間は、人間が光のチラツキを感じないように設定され、具体的には、ちらついた光と見えるか連続光と感じるかの境界周波数である臨界融合頻度(critical fusion frequency)の逆数以下に設定される。この臨界融合頻度は30〜40Hz程度である。
FIG. 3 shows current waveforms of the
また、赤色LED21aに流れる電流には、通信設定部25における変調情報に応じた信号電流が重畳されており、変調波形部分は上述の4値PPM方式により通信データが符号化された構成となっている。ここで、変調波形部分の始まり部において、青色LED21cの電流値は0からIBとなっており、これにより、青色LED21cの点灯態様が、赤色LED21aからの可視光信号の開始タイミングにおいて「消灯状態」から「点灯状態」に切り替わることになる。
In addition, a signal current corresponding to the modulation information in the
次に、図1に戻って本システム1の受信端末3について詳述する。受信端末3は、可視光によるデータ受信が可能なPDA(Personal Digital Assistant)又は携帯電話等で構成され、受信した通信データに基づいてナビゲーションや静止画及び動画表示等の各種アプリケーションが利用できるものである。受信端末3は、赤色LED21aからの光のみを透過する赤色光透過フィルタ31と、青色LED21cからの光のみを透過する青色光透過フィルタ32と、赤色光透過フィルタ31を透過した光を受光して光電変換を行なう赤色光受光部33と、青色光透過フィルタ32から透過した光を受光して光電変換を行なう青色光受光部34とを備える。赤色光受光部33及び青色光受光部34は、フォトダイオード又はフォトトランジスタ等で構成される。また、赤色光受光部33及び青色光受光部34は、上述のようなフィルタがフォトダイオードに一体化された、各色のLEDからの光を独立して受光可能なカラーセンサであってもよい。
Next, returning to FIG. 1, the receiving
また、受信端末3は、赤色光受光部33によって光電変換された電気信号を増幅及びフィルタリング処理する信号処理部35と、信号処理部35による処理信号を復調して通信データを取得する復調制御部36と、復調制御部36が取得した通信データに応じた映像を表示するディスプレイ37と、該通信データに応じた音声を出力するスピーカ38とを備える。信号処理部35は、例えば、オペアンプとバンドパスフィルタで構成され、増幅及びフィルタリング処理により2値化された処理信号を取得する。復調制御部36は、マイコン等で構成され、信号処理部35によって2値化された処理信号を復調し、デジタル変換された通信データをディスプレイ37及びスピーカ38に送信する。このとき、復調制御部36は、必要に応じてエラー処理等を行う。
The receiving
次に、上記のように構成された可視光通信システム1の動作について説明する。まず、照明器具2の動作について説明する。ここでは、色温度設定部23aにおいて、光源部21から放射される光の色温度が設定されているものとする。例えば、光源部21から白色光を放射させる場合、色温度は5000ケルビンに設定され、この設定された色温度を各色のLED21a、21b、21cに供給される電流の電流値を一定としたパルス点灯で実現する場合、実験において赤色LED21aのデューティ比は約61%、緑色LED21bのデューティ比がGは約80%、青色LED21cのデューティ比は約15%となる。また、通信設定部25において、データ源24に格納された通信データに応じた赤色LED21aからの放射光を変調するための変調情報が設定されているものとする。
Next, the operation of the visible light communication system 1 configured as described above will be described. First, operation | movement of the
点灯演算部23bは、色温度設定部23aにおいて設定された色温度に従って各色のLED21a、21b、21cに供給される電流のデューティ比を定める。点灯演算部23bによって定められた各デューティ比は、各ドライバ回路22に設定される。変調制御部26aは、点灯演算部23bによるデューティ比に基づき赤色LED21aに供給される電流に、通信設定部25における変調情報に応じた信号電流を重畳する。これにより、通信データを含有する、赤色LED21aからの放射光を変調した可視光信号が送出される。このとき、通信データのパケット長さは、点灯演算部23bによるデューティ比に基づいた赤色LED21aにおける点滅1周期の点灯時間以下に制限される。また、変調トリガ制御部26bは、青色LED21cの点灯態様を可視光信号の開始タイミングにおいて「消灯状態」から「点灯状態」に切り替える。
The
次に、受信端末3の動作について説明する。赤色光受光部33は、赤色光透過フィルタ31を透過した光を受光して光電変換を行い、青色光受光部34は青色光透過フィルタ32から透過した光を受光して光電変換を行なう。信号処理部35は、赤色光受光部33によって光電変換された電気信号を増幅及びフィルタリング処理し、2値化された処理信号を取得する。復調制御部36は、信号処理部35による処理信号を復調して通信データを取得する。このとき、復調制御部36は、可視光通信の始まりを、青色光受光部34から出力された信号の「Low」から「High」へのレベル変化により判断する。復調制御部36は、ナビゲーションや静止画及び動画表示等の各種アプリケーションを動作させ、デジタル変換された通信データをディスプレイ37及びスピーカ38に送信する。
Next, the operation of the receiving
以上、本実施形態に係る可視光通信システム1によれば、変調情報に応じた信号電流が重畳される赤色LED21aとは別の青色LED21cの点灯態様が、可視光信号の開始タイミングにおいて切り替わるので、この点灯態様の変化が可視光通信の始まりを示すトリガ信号となる。そのため、受信端末3は、該トリガ信号を可視光信号と独立した信号として受信でき、可視光通信の始まりを確実に認識できるので、データ受信性能が向上する。また、可視光信号に該信号の開始タイミングを知らせるためのスタート信号を追加する必要がないので、本システム1の実効通信速度が向上する。
As described above, according to the visible light communication system 1 according to the present embodiment, the lighting mode of the
また、変調用のLEDが赤色LED21aであるので、受信端末3において該LED21aからの可視光信号を受光する受光素子として、汎用性の高い赤色フォトダイオードを用いることができ、本システム1を安価に構成できる。また、赤色光の波長領域は一般的な照明光から離れているため、本システム1の照明器具2の設置空間において他の蛍光灯等が点灯していたとしても、受信端末3におけるデータ受信性能が低下することがない。また、青色光は、白色光の輝度に与える影響が赤色光及び緑色光と比べて小さいため、各色のLED21a、21b、21cの赤色光、緑色光及び青色光を合成して光源部21から白色光を放射させる場合、トリガ用のLEDが青色LED21cとされていることにより、該LED21cの点灯態様の切り替えによる白色光の色温度への影響を低減することができる。
Further, since the modulation LED is a
また、各色のLED21a、21b、21cの赤色光、緑色光及び青色光を合成して光源部21から白色光を放射させる場合に、可視光通信時と非通信時とにおける光源部21からの白色光の色変化を低減できる。
Further, when the white light is emitted from the
(第2の実施形態)
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4及び図5を参照して説明する。図4は本実施形態に係る可視光通信システム1の電気的なブロック構成を示し、図5は各色のLED21a、21b、21cの電流波形を示す。本実施形態は、変調用のLEDとして、赤色LED21aと緑色LED21bを用いることにより、照明器具2が通信データを多重送信する点で第1の実施形態と相違する。
(Second Embodiment)
A visible light communication system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows an electrical block configuration of the visible light communication system 1 according to the present embodiment, and FIG. 5 shows current waveforms of
本システム1の通信設定部25は、データ源24から入力された通信データを、予め定めておいた所定のルールに従って赤色LED21aと緑色LED21bに対応する2つデータに分割し、分割したデータそれぞれに応じた変調情報を設定する。上記所定のルールとしては、例えば、分割したデータに番号を付与し、奇数番号を赤色LED21a、偶数番号を緑色LED21bに割り当てる方法が挙げられる。本システム1の変調制御部26aは、赤色LED21aに加えて、点灯演算部23bによるデューティ比に基づき緑色LED21bに供給される電流に、通信設定部25における変調情報に応じた信号電流を重畳する。ここで、緑色光は白色光の輝度に与える影響が大きいため、各色のLED21a、21b、21cの赤色光、緑色光及び青色光を合成して光源部21から白色光を放射させる場合、可視光通信時と非通信時とにおいて光源部21の光出力が等しくなるように、非通信時における点灯レベルは可視光通信時における点灯レベルの最大値の略3/4に設定される。また、各色のLED21a、21b、21cの点滅1周期当たりの時間は、第1の実施形態と同様に、臨界融合頻度(critical fusion frequency)の逆数以下に設定される。変調トリガ制御部26bは、第1の実施形態と同様に青色LED21cの点灯態様を可視光信号の開始タイミングにおいて切り替える。
The
本システム1の受信端末3は、赤色光透過フィルタ31と青色光透過フィルタ32と、赤色光受光部33、青色光受光部34に加えて、緑色LED21bからの光のみを透過する緑色光透過フィルタ39と、緑色光透過フィルタ39を透過した光を受光して光電変換を行なう緑色光受光部40とを備える。信号処理部35は、赤色光受光部33によって光電変換された電気信号に加えて、緑色光受光部40によって光電変換された電気信号を増幅及びフィルタリング処理し、赤色光受光部33と緑色光受光部40に対応する2種類の処理信号を取得する。復調制御部36は、信号処理部35による2種類の処理信号を復調し、2つのデジタル変換された通信データを合成する。
The
これにより、照明器具2と受信端末3との間で効率よくデータ通信を行うことが可能となり、本システム1の実効通信速度が向上する。
Thereby, it becomes possible to perform data communication efficiently between the
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る可視光通信システムについて図6及び上述の図1を参照して説明する。図6は本実施形態に係る可視光通信システム1における各色のLED21a、21b、21cの電流波形を示す。本実施形態は、データ源24に格納された通信データが複数のパケットに分割され、赤色LED21aの可視光信号が、該LEDのデューティ制御による複数の点滅周期にまたがる点で第1の実施形態と相違する。変調トリガ制御部26bは、先頭のパケットの始まり部分に対応する可視光信号の開始タイミングにおいて青色LED21cの点灯態様を「消灯状態」から「点灯状態」に切り替え、先頭のパケット以外のパケットの始まり部分に対応する可視光信号の開始タイミングにおいては、青色LED21cの点灯態様を切り替えないようにする。受信端末3の復調制御部36は、青色光受光部34により光電変換された電気信号に基づき、複数のパケットに分割された通信データを取得する。これにより、可視光信号がデューティ制御による複数の点滅周期にまたがった通信データを送出することができる。
(Third embodiment)
A visible light communication system according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 and FIG. FIG. 6 shows current waveforms of the
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態に係る可視光通信システムについて図7を参照して説明する。図7は本実施形態に係る可視光通信システム1における各色のLED21a、21b、21cの電流波形を示す。本実施形態おいては、変調トリガ制御部26bは、青色LED21cに供給される電流ドライブ電流に、赤色LED21aからの可視光信号の変調周期sと同じ周期としたパルス状の信号電流を重畳するようにしている。受信端末3は、上記のような、可視光信号の開始タイミングにおける青色LED21cの点灯態様により、可視光信号の変調周期を取得する。これにより、受信端末3は可視光信号と同期を取り易くなので、受信端末3におけるデータ受信性能が向上する。また、受信端末3は、可視光信号を受光する前に、その変調周期が取得できるので、本システム1が複数のデータ通信速度を選択できる場合、自動的に通信速度を設定することが可能となる。
(Fourth embodiment)
A visible light communication system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows current waveforms of the
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、変調トリガ制御部26bが、可視光信号の開始タイミングにおいて青色LED21cの点灯態様を「点灯状態」から「消灯状態」に切り替えるものであってもよい。
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 modulation
1 可視光通信システム
2 照明器具
3 受信端末(信号受信部)
21 光源部
21a 赤色LED(赤色発光ダイオード)
21b 緑色LED(緑色発光ダイオード
21c 青色LED(青色発光ダイオード)
23a 色温度設定部
23b 点灯演算部
25 通信設定部
26 送信制御部
26a 変調制御部
26b 変調トリガ制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Visible
21
21b Green LED (Green Light-Emitting
23a color
Claims (4)
前記照明器具は、
赤色光を放射する赤色発光ダイオード、緑色光を放射する緑色発光ダイオード及び青色光を放射する青色発光ダイオードを有する光源部と、
前記光源部から放射される光の色温度を設定するための色温度設定部と、
前記色温度設定部によって設定された色温度に従って各色の発光ダイオードに供給される電流のデューティ比を定める点灯演算部と、
所定の通信データが入力され、その通信データに応じた所定の発光ダイオードからの放射光を変調するための変調情報を設定する通信設定部と、
前記通信データを含有する、所定の発光ダイオードからの放射光を変調した可視光信号が前記信号受信部に対して送出されるように上記各部を制御する送信制御部とを備え、
前記送信制御部は、
前記光源部のうち1つ又は2つの発光ダイオードのみに対して、前記点灯演算部によるデューティ比に基づき該発光ダイオードに供給される電流に、前記通信設定部における変調情報に応じた信号電流を重畳する変調制御部と、
残りの光源部の中の少なくとも1つの発光ダイオードの点灯態様を前記可視光信号の開始タイミングにおいて切り替える変調トリガ制御部とを有することを特徴とする可視光通信システム。 In a visible light communication system that performs communication between a lighting fixture and a signal receiver using visible light for illumination,
The lighting fixture is:
A light source unit having a red light emitting diode that emits red light, a green light emitting diode that emits green light, and a blue light emitting diode that emits blue light;
A color temperature setting unit for setting a color temperature of light emitted from the light source unit;
A lighting operation unit that determines a duty ratio of current supplied to the light emitting diodes of the respective colors according to the color temperature set by the color temperature setting unit;
Predetermined communication data is input, a communication setting unit for setting modulation information for modulating the emitted light from a predetermined light emitting diode according to the communication data;
A transmission control unit that controls each of the above-described units so that a visible light signal that includes the communication data and that modulates the emitted light from a predetermined light-emitting diode is transmitted to the signal reception unit;
The transmission control unit
For only one or two light emitting diodes in the light source unit, a signal current corresponding to the modulation information in the communication setting unit is superimposed on the current supplied to the light emitting diode based on the duty ratio by the lighting calculation unit. A modulation control unit,
A visible light communication system, comprising: a modulation trigger control unit that switches a lighting mode of at least one light-emitting diode in the remaining light source units at a start timing of the visible light signal.
前記変調トリガ制御部によって点灯態様が切り替えられるトリガ用の発光ダイオードが青色発光ダイオードであることを特徴とする請求項1に記載の可視光通信システム。 The light emitting diode for modulation on which the signal current according to the modulation information is superimposed by the modulation control unit is a red light emitting diode,
2. The visible light communication system according to claim 1, wherein the light emitting diode for trigger whose lighting mode is switched by the modulation trigger control unit is a blue light emitting diode.
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011092894A1 (en) * | 2010-01-28 | 2011-08-04 | シャープ株式会社 | Lighting device and display device |
JP2013038489A (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | Information transmission system, mobile body position detection device, transmission device and receiving device |
JP2013512638A (en) * | 2009-12-03 | 2013-04-11 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | Apparatus and method for adjusting the brightness of a light source used for data transmission |
WO2013077334A1 (en) * | 2011-11-25 | 2013-05-30 | 株式会社 エヌ・ティ・ティ・ドコモ | Transmission device, reception device, and method |
CN104737473A (en) * | 2012-10-16 | 2015-06-24 | 皇家飞利浦有限公司 | Method, light module and receiving unit for light coding |
US9166685B2 (en) | 2011-11-21 | 2015-10-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Lighting apparatus for visible light communication, and visible light communication system using the apparatus |
JP2016531491A (en) * | 2013-07-31 | 2016-10-06 | 深▲セン▼光啓智能光子技術有限公司Kuang−Chi Intelligent Photonic Technology Ltd. | Visible light signal encoding and decoding method, apparatus and system |
US9814115B2 (en) | 2015-12-25 | 2017-11-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Illumination light communication apparatus and communication module |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007324671A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Kyocera Corp | Illumination light communication apparatus |
JP2007324672A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Kyocera Corp | Illumination light communication system and terminal |
JP2008034988A (en) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Works Ltd | Lighting fixture and lighting system |
JP2008092303A (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Sharp Corp | Optical transmitter, optical transmission system, optical receiver, and optical communication system |
-
2008
- 2008-05-27 JP JP2008138605A patent/JP5179260B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007324671A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Kyocera Corp | Illumination light communication apparatus |
JP2007324672A (en) * | 2006-05-30 | 2007-12-13 | Kyocera Corp | Illumination light communication system and terminal |
JP2008034988A (en) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Works Ltd | Lighting fixture and lighting system |
JP2008092303A (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Sharp Corp | Optical transmitter, optical transmission system, optical receiver, and optical communication system |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013512638A (en) * | 2009-12-03 | 2013-04-11 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | Apparatus and method for adjusting the brightness of a light source used for data transmission |
US8798479B2 (en) | 2009-12-03 | 2014-08-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Controlling brightness of light sources used for data transmission |
WO2011092894A1 (en) * | 2010-01-28 | 2011-08-04 | シャープ株式会社 | Lighting device and display device |
JP2013038489A (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-21 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | Information transmission system, mobile body position detection device, transmission device and receiving device |
US9166685B2 (en) | 2011-11-21 | 2015-10-20 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Lighting apparatus for visible light communication, and visible light communication system using the apparatus |
WO2013077334A1 (en) * | 2011-11-25 | 2013-05-30 | 株式会社 エヌ・ティ・ティ・ドコモ | Transmission device, reception device, and method |
CN103959749A (en) * | 2011-11-25 | 2014-07-30 | 株式会社Ntt都科摩 | Transmission device, reception device, and method |
CN104737473A (en) * | 2012-10-16 | 2015-06-24 | 皇家飞利浦有限公司 | Method, light module and receiving unit for light coding |
JP2016531491A (en) * | 2013-07-31 | 2016-10-06 | 深▲セン▼光啓智能光子技術有限公司Kuang−Chi Intelligent Photonic Technology Ltd. | Visible light signal encoding and decoding method, apparatus and system |
US9814115B2 (en) | 2015-12-25 | 2017-11-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Illumination light communication apparatus and communication module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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