JP2012191498A - Visible light communication device, visible light communication system, and visible light communication method - Google Patents

Visible light communication device, visible light communication system, and visible light communication method Download PDF

Info

Publication number
JP2012191498A
JP2012191498A JP2011054337A JP2011054337A JP2012191498A JP 2012191498 A JP2012191498 A JP 2012191498A JP 2011054337 A JP2011054337 A JP 2011054337A JP 2011054337 A JP2011054337 A JP 2011054337A JP 2012191498 A JP2012191498 A JP 2012191498A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
visible light
data
value
light communication
luminance
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2011054337A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideki Ueno
秀樹 上野
Shigeto Shimada
重人 島田
Minoru Fujita
稔 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Digital Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Solutions Corp
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 Toshiba Corp, Toshiba Solutions Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2011054337A priority Critical patent/JP2012191498A/en
Publication of JP2012191498A publication Critical patent/JP2012191498A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reliably provide transmission and reception of visible light data even when the lighting time of an LED lamp varies with time.SOLUTION: According to an embodiment, a visible light communication device comprises a light-emitting module, a detection module, and a transmission control module. The light-emitting module causes a light-emitting source to emit visible light according to variation with time in power output value. The detection module detects timing at which the power output value exceeds a reference set value. The transmission control module superimposes transmission data on the visible light and transmits the superimposed data according to the timing.

Description

本発明の実施形態は、可視光を利用してデータの送受信を行なう可視光通信装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a visible light communication apparatus that transmits and receives data using visible light.

近年、可視光を変調、復調してデータの送受信を行なう可視光通信装置の開発が推進されている。可視光通信装置の受信装置には、ビデオカメラなどの画像センサを利用して、送信された可視光からデータを抽出する受信装置がある。   In recent years, the development of visible light communication devices that transmit and receive data by modulating and demodulating visible light has been promoted. As a receiving device of a visible light communication device, there is a receiving device that extracts data from transmitted visible light using an image sensor such as a video camera.

このような画像センサを利用する可視光受信方式では、可視光送信装置側で可視光の発光源としてLED(発光ダイオード)の照明灯(以下、LED灯と表記する場合がある)などが使用される場合に、連続して一定の強度で点灯する直流点灯方式のLED灯が有効である。   In such a visible light receiving system using an image sensor, an LED (light emitting diode) illumination lamp (hereinafter sometimes referred to as an LED lamp) or the like is used as a visible light emission source on the visible light transmitter side. In this case, a DC lighting type LED lamp that is continuously lit at a constant intensity is effective.

特開2008−245231号公報JP 2008-245231 A

画像センサを利用する可視光受信方式おいて、連続して一定の強度でLED灯を点灯しない場合には、LED灯の点灯状態が時間的に変動するため、受光した可視光からデータを確実に抽出できないことがある。具体的には、交流電源を整流後に平滑化処理を実行しない駆動制御でLED灯を点灯する場合や、PWM(パルス幅変調)方式の光量調整を行なう調光制御を行なう場合などである。   In the visible light reception system using an image sensor, when the LED lamp is not lit continuously at a constant intensity, the lighting condition of the LED lamp fluctuates with time, so data is reliably obtained from the received visible light. Extraction may not be possible. Specifically, there are a case where the LED lamp is turned on by drive control in which the smoothing process is not performed after the AC power source is rectified, and a case where dimming control is performed to adjust the light amount by a PWM (pulse width modulation) method.

そこで、LED灯の点灯状態が時間的に変動する場合でも、確実に可視光データの送受信を可能にすることが求められる。   Therefore, even when the lighting state of the LED lamp fluctuates with time, it is required to reliably transmit / receive visible light data.

本実施形態によれば、可視光通信装置は、発光手段と、検知手段と、送信制御手段とを備えた構成である。発光手段は、発光源から電源出力値の時間的変化に応じた可視光を発光させる。検知手段は、前記電源出力値が基準設定値を超えるタイミングを検知する。送信制御手段は、前記タイミングに応じて前記可視光に送信データを重畳して送信する。   According to the present embodiment, the visible light communication device includes a light emitting unit, a detecting unit, and a transmission control unit. The light emitting means emits visible light corresponding to the temporal change of the power output value from the light emitting source. The detecting means detects a timing at which the power output value exceeds a reference set value. The transmission control means transmits transmission data superimposed on the visible light according to the timing.

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。The block diagram for demonstrating the structure of the visible light communication system regarding embodiment. 実施形態に関する可視光送信装置の動作を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating operation | movement of the visible light transmitter regarding embodiment. 実施形態に関する可視光送信装置の動作を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating operation | movement of the visible light transmitter regarding embodiment. 実施形態に関する可視光通信データのフォーマットを説明するための図。The figure for demonstrating the format of the visible light communication data regarding embodiment. 実施形態に関する送信制御装置の構成を説明するためのブロック図。The block diagram for demonstrating the structure of the transmission control apparatus regarding embodiment. 実施形態に関する可視光受信装置の構成を説明するためのブロック図。The block diagram for demonstrating the structure of the visible light receiver regarding embodiment. 実施形態に関する可視光受信装置の動作を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating operation | movement of the visible light receiver regarding embodiment. 実施形態に関する可視光受信装置の動作を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating operation | movement of the visible light receiver regarding embodiment. 実施形態に関する可視光受信装置の動作を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating operation | movement of the visible light receiver regarding embodiment. 実施形態に関する可視光送受信動作を説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the visible light transmission / reception operation | movement regarding embodiment.

以下図面を参照して、実施形態を説明する。   Embodiments will be described below with reference to the drawings.

[可視光通信装置の構成]
図1は、本実施形態に関する可視光通信(送受信)システムの構成を説明するためのブロック図である。
[Configuration of visible light communication device]
FIG. 1 is a block diagram for explaining a configuration of a visible light communication (transmission / reception) system according to this embodiment.

図1に示すように、本実施形態の可視光通信システムは、可視光100を発光してデータを送信する可視光送信装置と、可視光100を受光してデータを受信する可視光受信装置20とからなる。   As shown in FIG. 1, the visible light communication system of the present embodiment includes a visible light transmitter that emits visible light 100 and transmits data, and a visible light receiver 20 that receives visible light 100 and receives data. It consists of.

可視光送信装置は、可視光100を発光する発光源としてLED灯10、LED灯10を支持する支持部材11、及び送信制御装置12を有する。LED灯10は、例えば調光機能を有する照明灯である。送信制御装置12は、LED灯10を制御して送信データを可視光100に重畳させて送信する。LED灯10は、例えば道路に設置されている道路灯などである。   The visible light transmitter includes an LED lamp 10 as a light source that emits visible light 100, a support member 11 that supports the LED lamp 10, and a transmission controller 12. The LED lamp 10 is an illumination lamp having a dimming function, for example. The transmission control device 12 controls the LED lamp 10 to transmit the transmission data superimposed on the visible light 100. The LED lamp 10 is, for example, a road lamp installed on the road.

一方、可視光受信装置20は、ビデオカメラ23によりLED灯10から発光される可視光100を受光し、可視光100に重畳された送信データ(変調された送信データ)を復調する受信処理を行なう。ビデオカメラ23は、CCDやCMOSなどの画像センサが組み込まれており、LED灯10を含む撮影対象の画像データを出力する。   On the other hand, the visible light receiving device 20 receives the visible light 100 emitted from the LED lamp 10 by the video camera 23 and performs a receiving process for demodulating the transmission data (modulated transmission data) superimposed on the visible light 100. . The video camera 23 incorporates an image sensor such as a CCD or a CMOS, and outputs image data to be photographed including the LED lamp 10.

可視光受信装置20は大別して、コントローラ21及びメモリ22から構成されている。コントローラ21は、画像処理用ソフトウェアを実行するコンピュータ又は専用ハードウェアである。メモリ22は、後述する画像メモリや画像処理用ソフトウェアを格納するメモリである。可視光受信装置20は、例えば道路を走行する車両に搭載されており、可視光通信により配信される道路交通情報などを受信する。   The visible light receiving device 20 is roughly divided into a controller 21 and a memory 22. The controller 21 is a computer or dedicated hardware that executes image processing software. The memory 22 is a memory for storing an image memory and image processing software described later. The visible light receiving device 20 is mounted on a vehicle traveling on a road, for example, and receives road traffic information and the like distributed by visible light communication.

(可視光送信装置の構成)
図5は、本実施形態の可視光送信装置の送信制御装置12の構成を説明するためのブロック図である。送信制御装置12は、整流部13と、コンパレータ15と、ディレー(delay)部16と、バッファメモリ17と、エンコーダ18と、LED制御部19とを有する。
(Configuration of visible light transmitter)
FIG. 5 is a block diagram for explaining the configuration of the transmission control apparatus 12 of the visible light transmission apparatus according to this embodiment. The transmission control device 12 includes a rectification unit 13, a comparator 15, a delay unit 16, a buffer memory 17, an encoder 18, and an LED control unit 19.

整流部13は、交流電源14の電源出力を平滑化なしに整流し、コンパレータ15及びLED制御部19に供給する。即ち、図2に示すように、整流部13は、電源出力値である電流レベル(I)が変動する電源出力波形120をコンパレータ15及びLED制御部19に供給する。なお、本実施形態では、電源出力値として電流レベル(I)を想定するが、当然ながら電圧レベルでもよい。   The rectification unit 13 rectifies the power output of the AC power supply 14 without smoothing, and supplies the rectified unit 13 to the comparator 15 and the LED control unit 19. That is, as shown in FIG. 2, the rectifier 13 supplies a power output waveform 120 in which the current level (I), which is a power output value, fluctuates, to the comparator 15 and the LED controller 19. In the present embodiment, the current level (I) is assumed as the power supply output value.

コンパレータ15は、整流部13の電源出力値である電流レベルIと予め設定された基準レベル(基準設定値)RLとを比較し、整流部13からの電流レベルIが基準レベルRLを超えたタイミングで検知信号を出力する。ディレー部16は、コンパレータ15からの検知信号の立ち上がりから一定時間経過後に、エンコーダ18にスタート信号160を出力する。   The comparator 15 compares the current level I which is the power supply output value of the rectifier 13 with a preset reference level (reference set value) RL, and the timing when the current level I from the rectifier 13 exceeds the reference level RL. The detection signal is output with. The delay unit 16 outputs a start signal 160 to the encoder 18 after a predetermined time has elapsed since the rising edge of the detection signal from the comparator 15.

エンコーダ18は、スタート信号160に応じてバッファメモリ17に格納された送信データから、電源出力波形120の1回のオン期間中に重畳できるデータを読み込み、変調後にLED制御部19に出力する。LED制御部19は、整流部13から供給される電源出力波形120に変調されたデータ180を重畳し、LED灯10に供給して駆動制御する(図3を参照)。   The encoder 18 reads data that can be superimposed during one ON period of the power output waveform 120 from the transmission data stored in the buffer memory 17 in response to the start signal 160 and outputs the data to the LED control unit 19 after modulation. The LED control unit 19 superimposes the modulated data 180 on the power output waveform 120 supplied from the rectifying unit 13 and supplies the modulated data 180 to the LED lamp 10 to control driving (see FIG. 3).

(可視光受信装置の構成)
図6は、本実施形態の可視光受信装置20の構成を説明するためのブロック図である。
(Configuration of visible light receiver)
FIG. 6 is a block diagram for explaining the configuration of the visible light receiving apparatus 20 of the present embodiment.

可視光受信装置20は、画像入力制御部24と、画像メモリ25と、注目領域設定部26と、画像出力制御部27と、輝度値算出部28と、背景輝度算出部29と、輝度差分算出部30と、ビット列デコーダ31とを有する。   The visible light receiving device 20 includes an image input control unit 24, an image memory 25, an attention area setting unit 26, an image output control unit 27, a luminance value calculation unit 28, a background luminance calculation unit 29, and a luminance difference calculation. Part 30 and bit string decoder 31.

画像入力制御部24は、ビデオカメラの画像センサ23から出力される映像を入力し、画像データに変換してフレーム順に画像メモリ25に格納する。ここで、画像センサ23は、画像出力制御27の制御により、注目領域設定部26で指定される領域の映像を出力する。   The image input control unit 24 receives the video output from the image sensor 23 of the video camera, converts it into image data, and stores it in the image memory 25 in the order of frames. Here, the image sensor 23 outputs an image of an area specified by the attention area setting unit 26 under the control of the image output control 27.

輝度値算出部28は、画像メモリ25から画像データを順に読み取り、可視光信号(データが重畳された可視光)の強度の時間的変化を算出する。具体的には、輝度値算出部28は、画像メモリ25から読み出した画像データの注目領域の輝度値を算出し、その算出結果である輝度値の変動を算出する。この輝度値データは、画像センサ23により入力されたフレーム順の時系列データである。   The luminance value calculation unit 28 sequentially reads image data from the image memory 25 and calculates a temporal change in the intensity of the visible light signal (visible light on which the data is superimposed). Specifically, the luminance value calculation unit 28 calculates the luminance value of the attention area of the image data read from the image memory 25, and calculates the fluctuation of the luminance value as the calculation result. This luminance value data is time-series data in the frame order input by the image sensor 23.

背景輝度算出部29は、背景輝度算出部28により算出された可視光信号の強度時間変化からデータの重畳分を除いた背景輝度変動を算出する。輝度差分算出部30は、可視光信号の強度時間変化と背景輝度時間変化との差分を算出し、可視光通信データ(可視光に重畳された送信データ)を抽出する。ビット列デコーダ31は、抽出された可視光通信データをデコードし、送信データのデータビット列を復元する。   The background luminance calculation unit 29 calculates a background luminance variation obtained by removing the data superimposition from the change in the intensity time of the visible light signal calculated by the background luminance calculation unit 28. The luminance difference calculation unit 30 calculates the difference between the intensity time change of the visible light signal and the background luminance time change, and extracts visible light communication data (transmission data superimposed on the visible light). The bit string decoder 31 decodes the extracted visible light communication data and restores the data bit string of the transmission data.

(可視光送受信動作)
図10のフローチャートを参照して、本実施形態の可視光送受信動作を説明する。
(Visible light transmission / reception operation)
The visible light transmission / reception operation of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

本実施形態の可視光送信装置では、図1に示すように、送信制御装置12は、LED灯10を制御してLED灯10から発光される可視光100に送信データを重畳した可視光通信データを送信する。ここで、LED灯10は、図2に示すように、整流部13から電源出力値である電流レベル(I)が変動する電源出力が供給される。即ち、LED灯10に流れる電流は時間的に変化し、電流値が大きい期間と、電流値が小さい又はゼロの期間からなる。このようなLED灯10の制御は、例えば、照明の点灯と消灯を時間的に制御するような調光制御の場合などがある。   In the visible light transmission device of this embodiment, as shown in FIG. 1, the transmission control device 12 controls the LED lamp 10 and visible light communication data in which transmission data is superimposed on the visible light 100 emitted from the LED lamp 10. Send. Here, as shown in FIG. 2, the LED lamp 10 is supplied with power output from the rectifying unit 13 in which the current level (I) that is the power output value varies. That is, the current flowing through the LED lamp 10 changes with time, and consists of a period in which the current value is large and a period in which the current value is small or zero. Such control of the LED lamp 10 includes, for example, dimming control in which lighting on and off is controlled temporally.

図4は、可視光通信データのフォーマットの一例を示す図である。図4(A)に示すように、LED灯10の点灯状態で、フレーム単位の送信データが重畳される。図4(B)に示すように、フレーム構成は、スタートエリア(SOF)にはプリアンブル部(PRE)及びデータサイズ部(D-SIZE)が含まれる。ペイロード(Payload)には送信データの本体が含まれる。送信データは、図4(C)に示すように、例えば2ビット単位の符号が横軸である時間軸方向のパルス列に変調される。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a format of visible light communication data. As shown in FIG. 4A, transmission data in units of frames is superimposed while the LED lamp 10 is lit. As shown in FIG. 4B, in the frame configuration, the start area (SOF) includes a preamble part (PRE) and a data size part (D-SIZE). The payload includes the main body of transmission data. As shown in FIG. 4C, the transmission data is modulated into a pulse train in the time axis direction in which, for example, a 2-bit code is a horizontal axis.

以上のようなLED灯10の点灯状態において、送信制御装置12は、整流部13の電源出力値である電流レベルIを検知する(ステップS1)。即ち、コンパレータ15は、整流部13の電流レベルIと基準レベルRLとを比較し、整流部13からの電流レベルIが基準レベルRLを超えたタイミングで検知信号を出力する。この検知信号は、電流レベルIがLED灯10の点灯に有効なレベルに立ち上がるタイミングを示す信号である。換言すれば、検知信号は、整流部13からの電源出力のパルス波形の立ち上がりのタイミングを示す信号である。   In the lighting state of the LED lamp 10 as described above, the transmission control device 12 detects the current level I that is the power output value of the rectifying unit 13 (step S1). That is, the comparator 15 compares the current level I of the rectifying unit 13 with the reference level RL, and outputs a detection signal at a timing when the current level I from the rectifying unit 13 exceeds the reference level RL. This detection signal is a signal indicating the timing at which the current level I rises to a level effective for lighting the LED lamp 10. In other words, the detection signal is a signal indicating the rising timing of the pulse waveform of the power supply output from the rectifying unit 13.

ディレー部16は、コンパレータ15からの検知信号の立ち上がりから一定時間経過後に、エンコーダ18にスタート信号160を出力する(ステップS2)。エンコーダ18は、スタート信号160に応じてバッファメモリ17に格納された送信データから、電源出力波形120の1回のオン期間(LED灯10の点灯期間)中に重畳できるデータを読み込む(ステップS3)。ここで、バッファメモリ17には、図示しないサーバからネットワークにより配信される道路交通情報などの送信データが格納される。   The delay unit 16 outputs a start signal 160 to the encoder 18 after a predetermined time has elapsed from the rising edge of the detection signal from the comparator 15 (step S2). The encoder 18 reads from the transmission data stored in the buffer memory 17 in response to the start signal 160, data that can be superimposed during one ON period (the lighting period of the LED lamp 10) of the power output waveform 120 (step S3). . Here, the buffer memory 17 stores transmission data such as road traffic information distributed by a network from a server (not shown).

エンコーダ18は、送信データを所定の符号データ180にエンコード(変調)してLED制御部19に出力する(ステップS4)。LED制御部19は、図3に示すように、整流部13から供給される電源出力波形120において、基準レベルRLを超える電流レベルの期間に、変調されたデータ130を重畳するようにLED灯10を駆動制御する(ステップS5)。   The encoder 18 encodes (modulates) the transmission data into predetermined code data 180 and outputs it to the LED control unit 19 (step S4). As shown in FIG. 3, the LED control unit 19, in the power output waveform 120 supplied from the rectifying unit 13, the LED lamp 10 so as to superimpose the modulated data 130 in the period of the current level exceeding the reference level RL. Is controlled (step S5).

一方、本実施形態の可視光受信側では、図1に示すように、可視光送信側のLED灯10から発光される可視光100を受光し、可視光通信データを受信する。ここで、ビデオカメラ23及び可視光受信装置20は、例えば道路上を走行する車両に搭載されている。   On the other hand, as shown in FIG. 1, the visible light receiving side of the present embodiment receives visible light 100 emitted from the LED light 10 on the visible light transmitting side, and receives visible light communication data. Here, the video camera 23 and the visible light receiving device 20 are mounted on a vehicle traveling on a road, for example.

可視光受信装置20では、画像入力制御部24は、ビデオカメラの画像センサ23から出力される映像を入力する(ステップS11)。ここで、画像センサ23は、画像出力制御27の制御により、設定されたフレームレートと注目領域設定部26で指定される領域(出力範囲)の映像を出力する。即ち、画像センサ23は、可視光送信側のLED灯10を含む範囲の映像を出力する。   In the visible light receiving device 20, the image input control unit 24 inputs an image output from the image sensor 23 of the video camera (step S11). Here, the image sensor 23 outputs video of the set frame rate and the area (output range) specified by the attention area setting unit 26 under the control of the image output control 27. That is, the image sensor 23 outputs an image in a range including the LED lamp 10 on the visible light transmission side.

画像入力制御部24は、入力された映像を画像データに変換してフレーム順に画像メモリ25に格納する(ステップS12)。次に、輝度値算出部28は、画像メモリ25から画像データを順に読み取り、輝度値の変動から輝度値が所定値を超える期間の輝度値データを算出する(ステップS13)。即ち、輝度値算出部28は、図7に示すように、変調データ130が重畳された可視光信号の強度の時間的変化から所定の強度を示す期間の輝度値データを算出する。この輝度値データは、画像センサ23により入力されたフレーム順の時系列データである。   The image input control unit 24 converts the input video into image data and stores it in the image memory 25 in the order of frames (step S12). Next, the luminance value calculation unit 28 sequentially reads the image data from the image memory 25, and calculates luminance value data for a period in which the luminance value exceeds a predetermined value from the variation of the luminance value (step S13). That is, as shown in FIG. 7, the luminance value calculation unit 28 calculates luminance value data for a period indicating a predetermined intensity from a temporal change in the intensity of the visible light signal on which the modulation data 130 is superimposed. This luminance value data is time-series data in the frame order input by the image sensor 23.

さらに、背景輝度算出部29は、図8に示すように、背景輝度算出部28により算出された可視光信号の強度時間変化からデータの重畳分を除いた背景輝度変動120を算出する(ステップS14)。輝度差分算出部30は、可視光信号の強度時間変化と背景輝度時間変化との差分を算出し、図9に示すように、可視光通信データ140(可視光に重畳された送信データ)を抽出する(ステップS15)。ビット列デコーダ31は、抽出された可視光通信データ140をデコードし、送信データのデータビット列を復元する(ステップS16)。   Further, as shown in FIG. 8, the background luminance calculation unit 29 calculates a background luminance variation 120 obtained by removing the superimposed data from the intensity time change of the visible light signal calculated by the background luminance calculation unit 28 (step S <b> 14). ). The luminance difference calculation unit 30 calculates the difference between the intensity time change of the visible light signal and the background luminance time change, and extracts the visible light communication data 140 (transmission data superimposed on the visible light) as shown in FIG. (Step S15). The bit string decoder 31 decodes the extracted visible light communication data 140 and restores the data bit string of the transmission data (step S16).

以上のように本実施形態によれば、可視光送信装置は、LED灯10の電源出力値(電流値)の変動を検知し、電流値が基準値を超える点灯に有効な期間で送信データを重畳した可視光通信データを送信する。従って、LED灯10が例えば調光機能を有する照明灯であり、電源電流値が時間的に変化し、有効な点灯期間が連続的でない場合でも、可視光100に送信データを重畳して送信することが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the visible light transmission device detects a change in the power output value (current value) of the LED lamp 10 and transmits transmission data in a period effective for lighting in which the current value exceeds the reference value. The superimposed visible light communication data is transmitted. Therefore, even when the LED lamp 10 is an illumination lamp having a dimming function, for example, the power supply current value changes with time and the effective lighting period is not continuous, the transmission data is superimposed on the visible light 100 and transmitted. It becomes possible.

具体的には、LED灯10を例えば道路に設置されている道路灯として使用する場合に、LED灯10から非連続的に発光する可視光100を利用して、道路交通情報などの送信データを重畳して配信することが可能となる。   Specifically, when the LED lamp 10 is used as, for example, a road lamp installed on a road, transmission data such as road traffic information is transmitted using visible light 100 that is discontinuously emitted from the LED lamp 10. It becomes possible to superimpose and deliver.

一方、可視光受信装置は、画像センサ23によりに入力する映像から、LED灯10からの可視光の輝度変動を検知することで、輝度値が一定以上の期間で可視光通信データ130から送信データ140を抽出することができる。可視光受信装置は、この送信データ140をデコードすることにより、LED灯10から配信される例えば道路交通情報などの送信データを受信することができる。   On the other hand, the visible light receiving device detects the luminance fluctuation of the visible light from the LED lamp 10 from the video input to the image sensor 23, so that the transmission data is transmitted from the visible light communication data 130 in a period in which the luminance value is a certain level or more. 140 can be extracted. The visible light receiving device can receive transmission data such as road traffic information distributed from the LED lamp 10 by decoding the transmission data 140.

具体的には、道路上を走行する車両は、ビデオカメラ23及び可視光受信装置20を搭載することにより、道路灯であるLED灯10から非連続的に発光する可視光100を受光することにより、例えば道路交通情報などの送信データを受信することができる。   Specifically, a vehicle traveling on a road receives the visible light 100 that is discontinuously emitted from the LED lamp 10 that is a road light by mounting the video camera 23 and the visible light receiving device 20. For example, transmission data such as road traffic information can be received.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…LED灯、11…支持部材、12…送信制御装置、
13…整流部、14…交流電源、15…コンパレータ、16…ディレー(delay)部、
17…バッファメモリ、18…エンコーダ、19…LED制御部、
20…可視光受信装置、21…コントローラ、22…メモリ、
23…ビデオカメラ、24…画像入力制御部、25…画像メモリ、
26…注目領域設定部、27…画像出力制御部、28…輝度値算出部
29…背景輝度算出部、30…輝度差分算出部、31…ビット列デコーダ。
10 ... LED lamp, 11 ... support member, 12 ... transmission control device,
13 ... Rectifying unit, 14 ... AC power supply, 15 ... Comparator, 16 ... Delay unit,
17 ... Buffer memory, 18 ... Encoder, 19 ... LED control unit,
20 ... Visible light receiving device, 21 ... Controller, 22 ... Memory,
23 ... Video camera, 24 ... Image input controller, 25 ... Image memory,
26 ... attention area setting unit, 27 ... image output control unit, 28 ... luminance value calculation unit 29 ... background luminance calculation unit, 30 ... luminance difference calculation unit, 31 ... bit string decoder.

Claims (11)

発光源から電源出力値の時間的変化に応じた可視光を発光させる発光手段と、
前記電源出力値が基準設定値を超えるタイミングを検知する検知手段と、
前記タイミングに応じて前記可視光に送信データを重畳して送信する送信制御手段と
を具備したことを特徴とする可視光通信装置。
A light emitting means for emitting visible light corresponding to a temporal change in a power output value from a light source;
Detecting means for detecting a timing at which the power output value exceeds a reference set value;
A visible light communication apparatus comprising: a transmission control unit that transmits transmission data superimposed on the visible light according to the timing.
前記検知手段は、
前記電源出力値と基準設定値とを比較し、当該電源出力値が基準設定値を超える時点から所定の遅延時間後のタイミングを検知するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の可視光通信装置。
The detection means includes
The power supply output value is compared with a reference set value, and a timing after a predetermined delay time from the time when the power supply output value exceeds the reference set value is detected. The visible light communication apparatus described.
前記送信制御手段は、
前記タイミングに応じて前記送信データを変調する変調手段と、
前記変調手段により変調された送信データを前記可視光に重畳させる制御手段と
を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の可視光通信装置。
The transmission control means includes
Modulation means for modulating the transmission data according to the timing;
The visible light communication apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that superimposes the transmission data modulated by the modulation unit on the visible light.
前記検知手段は、
前記電源出力である所定レベルのパルス波形の立ち上がりを前記タイミングとして検知するように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の可視光通信装置。
The detection means includes
4. The visible light communication device according to claim 1, wherein the visible light communication device is configured to detect a rising edge of a pulse waveform of a predetermined level as the power output as the timing. 5.
前記検知手段は、
前記電源出力値として電流値又は電圧値のいずれかを使用するように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の可視光通信装置。
The detection means includes
The visible light communication apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein either one of a current value and a voltage value is used as the power supply output value.
前記発光手段は、
前記発光源としてLEDを使用し、
前記電源出力レベルの時間的変化に応じて前記LEDの点灯を制御する手段を含むことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の可視光通信装置。
The light emitting means includes
LED is used as the light source,
The visible light communication apparatus according to claim 1, further comprising means for controlling lighting of the LED in accordance with a temporal change in the power output level.
発光源から発光される可視光を受光して画像データに変換し、当該発光源を含む画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像データから輝度値の時間的変化を示す輝度値データを算出する輝度値算出手段と、
前記輝度値データに基づいて前記可視光に重畳されたデータを検出するデータ検出手段と
を具備したことを特徴とする可視光通信装置。
Image input means for receiving visible light emitted from a light source and converting it into image data, and inputting image data including the light source;
Luminance value calculating means for calculating luminance value data indicating temporal changes in luminance values from the image data;
A visible light communication apparatus comprising: data detection means for detecting data superimposed on the visible light based on the luminance value data.
前記データ検出手段は、
前記輝度値データに基づいて、前記可視光の輝度値変動において輝度値が所定値以上の可視光信号と背景信号との差分を算出する輝度差分手段と、
前記輝度差分手段により算出される輝度差分値に基づいて、前記可視光に重畳されたデータを抽出して復調する手段と
を含むことを特徴とする請求項7に記載の可視光通信装置。
The data detecting means includes
Based on the luminance value data, luminance difference means for calculating a difference between a visible light signal having a luminance value equal to or greater than a predetermined value in the luminance value variation of the visible light and a background signal;
The visible light communication apparatus according to claim 7, further comprising: means for extracting and demodulating data superimposed on the visible light based on the luminance difference value calculated by the luminance difference means.
可視光を利用してデータの送信を行なう可視光送信装置と当該データの受信を行なう可視光受信装置とからなる可視光通信システムであって、
前記可視光送信装置は、
発光源から電源出力値の時間的変化に応じた可視光を発光させる発光手段と、
前記電源出力値が基準設定値を超えるタイミングを検知する検知手段と、
前記タイミングに応じて前記可視光に送信データを重畳して送信する送信制御手段とを有し、
前記可視光受信装置は、
発光源から発光される可視光を受光して画像データに変換し、当該発光源を含む画像データを入力する画像入力手段と、
前記画像データから輝度値の時間的変化を示す輝度値データを算出する輝度値算出手段と、
前記輝度値データに基づいて前記可視光に重畳されたデータを検出するデータ検出手段とを有する構成であることを特徴とする可視光通信システム。
A visible light communication system comprising a visible light transmitting device for transmitting data using visible light and a visible light receiving device for receiving the data,
The visible light transmitter is
A light emitting means for emitting visible light corresponding to a temporal change in a power output value from a light source;
Detecting means for detecting a timing at which the power output value exceeds a reference set value;
Transmission control means for transmitting transmission data superimposed on the visible light according to the timing,
The visible light receiving device is:
Image input means for receiving visible light emitted from a light source and converting it into image data, and inputting image data including the light source;
Luminance value calculating means for calculating luminance value data indicating temporal changes in luminance values from the image data;
A visible light communication system comprising: data detection means for detecting data superimposed on the visible light based on the luminance value data.
発光源から電源出力値の時間的変化に応じた可視光を発光させる処理と、
前記電源出力値が基準設定値を超えるタイミングを検知する処理と、
前記タイミングに応じて前記可視光に送信データを重畳して送信する処理と
を実行する可視光通信方法。
A process of emitting visible light according to the temporal change of the power output value from the light source;
A process of detecting a timing at which the power output value exceeds a reference set value;
The visible light communication method which performs the process which superimposes transmission data on the said visible light according to the said timing, and transmits.
発光源から発光される可視光を受光して画像データに変換し、当該発光源を含む画像データを入力する処理と、
前記画像データから輝度値の時間的変化を示す輝度値データを算出する処理と、
前記輝度値データに基づいて前記可視光に重畳されたデータを検出する処理と
を実行する可視光通信方法。
Receiving visible light emitted from a light source, converting it into image data, and inputting image data including the light source;
Processing for calculating luminance value data indicating temporal changes in luminance values from the image data;
A visible light communication method for executing processing for detecting data superimposed on the visible light based on the luminance value data.
JP2011054337A 2011-03-11 2011-03-11 Visible light communication device, visible light communication system, and visible light communication method Pending JP2012191498A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011054337A JP2012191498A (en) 2011-03-11 2011-03-11 Visible light communication device, visible light communication system, and visible light communication method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011054337A JP2012191498A (en) 2011-03-11 2011-03-11 Visible light communication device, visible light communication system, and visible light communication method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012191498A true JP2012191498A (en) 2012-10-04

Family

ID=47084169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011054337A Pending JP2012191498A (en) 2011-03-11 2011-03-11 Visible light communication device, visible light communication system, and visible light communication method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012191498A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103116994A (en) * 2012-12-28 2013-05-22 方科峰 Transportation system of optical communication and transportation system management method
EP2874472A1 (en) 2013-11-14 2015-05-20 Renesas Electronics Corporation LED lamp, power-line network system, writing method for location information, projector, data processing method and collision avoidance system
JP2016178528A (en) * 2015-03-20 2016-10-06 カシオ計算機株式会社 Decoder, decoding method, and program
CN106375012A (en) * 2016-08-31 2017-02-01 北京艾普智城网络科技有限公司 Processing system of urban information basic network based on intelligent lamp post

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005217330A (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Matsushita Electric Works Ltd Light emitting diode (led) lighting system
JP2007043706A (en) * 2005-08-01 2007-02-15 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd Method and apparatus for communication using pulse-width-modulated visible light
JP2010130438A (en) * 2008-11-28 2010-06-10 Casio Computer Co Ltd Information restoration apparatus, and information restoration method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005217330A (en) * 2004-01-30 2005-08-11 Matsushita Electric Works Ltd Light emitting diode (led) lighting system
JP2007043706A (en) * 2005-08-01 2007-02-15 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd Method and apparatus for communication using pulse-width-modulated visible light
JP2010130438A (en) * 2008-11-28 2010-06-10 Casio Computer Co Ltd Information restoration apparatus, and information restoration method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103116994A (en) * 2012-12-28 2013-05-22 方科峰 Transportation system of optical communication and transportation system management method
WO2014101825A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 Fang Kefeng Traffic system for optical communication and traffic system management method
EP2874472A1 (en) 2013-11-14 2015-05-20 Renesas Electronics Corporation LED lamp, power-line network system, writing method for location information, projector, data processing method and collision avoidance system
US9686012B2 (en) 2013-11-14 2017-06-20 Renesas Electronics Corporation LED-lamp, power-line network system, writing method for location information, projector, data processing method and collision avoidance system
JP2016178528A (en) * 2015-03-20 2016-10-06 カシオ計算機株式会社 Decoder, decoding method, and program
CN106375012A (en) * 2016-08-31 2017-02-01 北京艾普智城网络科技有限公司 Processing system of urban information basic network based on intelligent lamp post

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9350449B2 (en) Visible light communication device, lighting fixture including the same, and lighting system
US8934784B2 (en) Methods and devices for transmitting/obtaining information by visible light signal
CN102901948B (en) Indoor positioning Apparatus and system
JP2007274566A (en) Illumination light communication device
US20150264784A1 (en) Wireless ready lighting driver
US9979477B2 (en) Method for driving a light source, a driver system to drive a light source and a luminaire comprising said light source and driver system
US20160088712A1 (en) Device for controlling brightness of lighting device
WO2009113067A3 (en) Systems and methods for communication
KR20150121112A (en) Method and apparatus for power-efficient joint dimming and visible light communication
JP2012191498A (en) Visible light communication device, visible light communication system, and visible light communication method
EP2651190A3 (en) Lighting system, lighting apparatus, and lighting control method
JP5896277B2 (en) Road-to-vehicle communication system and vehicle position detection device
RU2015114435A (en) INTERACTIVE SYSTEM, CONTROL METHOD FOR INTERACTIVE SYSTEM AND PROJECTOR
CN103582253A (en) Portable lamp, communication device, and method of controlling illumination power of portable lamp
EP3057382A3 (en) Electric energy supply device with data bridge function and wireless lighting control system including the same
JP2019012329A (en) Optical id transmission device, and optical id communication system
JP2008283446A (en) Visible light communication device and visible light communication method
JP2007251864A (en) Lighting fixture for visible light communication, and visible light communication illumination system comprising the same
US9763304B2 (en) Visible light communication apparatus and method for manufacturing visible light communication apparatus
JP2020507863A (en) Single-frame object tracking using thermal imaging
JP5139956B2 (en) LED lighting device
KR102294165B1 (en) Device for optical communication and communication method using the same
JP2010086686A (en) Lighting control system
US9307605B2 (en) Electronic lighting system and method for lighting synchronization
JP2014103462A (en) Visible light communication system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130709

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20130709

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130813

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20131205

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20131212

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20131219

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20131226

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20140109

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140305

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140311

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140715