JP2013128206A - Visible light communication method and visible light communication system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可視光通信方法およびそれを用いた可視光通信システムに関する。 The present invention relates to a visible light communication method and a visible light communication system using the same.
発光ダイオード(LED;Light EmittingDiode)等のLED集合体を利用した照明装置の普及が急速に進んでいる状況を背景に、屋内外に設置された照明装置を活用し、利便性に富んだデータ通信環境(可視光通信システム)を実現すべく研究開発が進められている。光通信に利用される光源としては、例えば、他の照明装置に比べて低消費電力で輝度の高いLEDが最も有力な候補である。 Convenient data communication using lighting devices installed indoors and outdoors against the background of the rapid spread of lighting devices using LED assemblies such as LEDs (Light Emitting Diodes) Research and development is underway to realize the environment (visible light communication system). As a light source used for optical communication, for example, an LED having lower power consumption and higher luminance than other lighting devices is the most promising candidate.
例えば、特許文献1には液晶表示装置のバックライトとして組み込まれたLEDの集合体を送信信号に基づいて点滅制御することで装置外部に送信できる液晶表示装置が開示されている。
For example,
特許文献2では、1つの液晶表示装置のバックライトとして組み込まれ、且つ表示パネルの出ディスプレイ領域上の複数の領域毎に分割されて配置されているLEDの集合体を用いて、領域毎に異なる情報を送信できるように構成した装置が開示されている。
In
いずれも、液晶表示装置の表示パネルに組み込まれたLEDを用いて可視光通信を行う技術であるが、特許文献1に記載されている液晶表示装置では、表示パネル全体で1つの情報を送信することしかできなかった。
Both are technologies for performing visible light communication using an LED incorporated in a display panel of a liquid crystal display device, but the liquid crystal display device described in
また、特許文献2に記載されている液晶表示装置では、受信装置において表示パネルの各ディスプレイ領域(領域毎に区別されるLEDの集合体)から送信される信号を、互いに識別、分離することができないため、受信装置の位置によっては混信が生じ受信した信号を再生できないという問題があった。
Further, in the liquid crystal display device described in
すなわち、特許文献2に記載されている液晶表示装置では、例えば、ディスプレイ領域を4つの領域に分割し、各ディスプレイ領域を照明するバックライトして配置されるLEDに対し、ディスプレイ領域毎に異なる情報を送信するよう制御しているところ、受信装置が1つのディスプレイ領域(当該領域に対応して配置されているLEDの集合体)にのみ近接している場合は、当該ディスプレイ領域に配置されたLEDの集合体から送信される信号のみを受信することができる。したがって、受信装置は、受信した信号から情報を取得することが可能である。一方、受信装置が例えば2つのディスプレイ領域に近接している場合、受信装置は2つのディスプレイ領域にそれぞれ配置されたLEDの集合体から送信される互いに異なる信号を同時に受信し、混信することから、各受信信号を復調することができず、どちらからも情報を取得することができないという状況が生じる問題があった。
That is, in the liquid crystal display device described in
上記問題を解決する方法として、各ディスプレイ領域にそれぞれ配置されたLEDの集合体が互いに異なる送信周波数を用いる方法(FDMA、周波数分割多重)が容易に考えられるが、分割による周波数帯域の縮小と各周波数間の干渉を避けるためのガードバンドが必要となるため、情報送信速度が著しく低下する。例を挙げて説明すると、例えば、搬送波(キャリア)数が4、ガードバンドが20%の場合、1つのディスプレイ領域に配置されたLEDの集合体で送信することが可能な伝送速度は、周波数分割多重をしない場合の約1/5になってしまう。 As a method for solving the above problem, a method (FDMA, frequency division multiplexing) in which a group of LEDs arranged in each display region uses different transmission frequencies can be easily considered. Since a guard band is required to avoid interference between frequencies, the information transmission speed is significantly reduced. For example, when the number of carriers is 4 and the guard band is 20%, the transmission rate that can be transmitted by the aggregate of LEDs arranged in one display area is frequency division. It becomes about 1/5 of the case without multiplexing.
また、TDMA(時間分割多重)やCDMA(符号分割多重)を用いた場合も同様の問題が生じる可能性が高い。 The same problem is likely to occur when TDMA (time division multiplexing) or CDMA (code division multiplexing) is used.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、表示装置のディスプレイ領域を複数の領域に分けて、表示装置のバックライトとして組み込まれた複数のLEDを、かかる複数の領域に対応づけてグループ分けをし、各グループのLEDの集合体からそれぞれ互いに異なる情報(すなわち、互いに異なる信号)を送信させる場合において、受信装置が互いに異なる信号を同時に受信しても、混信することなく、受信装置は各信号をそれぞれ復調することが可能な可視光通信方法およびそれを用いた可視光通信システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to divide a display area of a display device into a plurality of areas and incorporate a plurality of built-in backlights of the display device. When the LEDs are grouped in association with such a plurality of areas and different sets of information (ie, different signals) are transmitted from the group of LEDs in each group, the receiving device simultaneously receives different signals. Even so, it is an object of the present invention to provide a visible light communication method and a visible light communication system using the same, which can demodulate each signal without interference.
上記課題を解決するため、本発明においては、N個の情報をそれぞれ表示装置のN個のディスプレイ領域からなるディスプレイ領域に配置された複数の発光素子により生成された信号を用いて送信する送信装置と発光素子より生成された信号を受信する受信装置とからなる可視光通信システムにおいて、送信装置は、N個のデータがそれぞれ入力されるN個の入力端子と、N個の入力端子からそれぞれ入力されるN個のデータをそれぞれ変調してN個の変調信号を生成するN個の変調器と、Nの変調器からそれぞれ出力されるN個の変調信号に互いに直交するN個のキャリア信号のいずれかを各々乗算してN個の送信信号を生成するN個の送信側キャリア乗算器と、N個のサブディスプレイ領域と、N個のサブディスプレイ領域にそれぞれ対応づけられた各発光素子集合体を、N個のキャリア乗算器からそれぞれ出力されるN個の送信信号に応じて発光させるN個の発光素子ドライバとを有し、受信装置は、N個のサブディスプレイ領域にそれぞれ対応づけられた各発光素子集合体から送信された送信信号を受光し、該受光強度に応じた受信信号を出力する受光素子と、受光素子から出力された受信信号に対し、N個のキャリア信号のいずれかを乗算することでN個のキャリア毎に変調されたN個の変調信号をそれぞれ抽出するN個の受信側キャリア乗算器と、N個の受信側キャリア乗算器から出力されたN個の変調信号をそれぞれ積分する積分するN個の積分回路とN個の積分回路で積分された各変調信号を復調するN個の復調器と、を有することを特徴とする可視光通信システムが提供される。かかる構成により、液晶表示装置のディスプレイ領域を複数に分割し、複数の領域を照明するLEDの集合体毎に異なる情報を同時に送信するように構成しても、各情報をそれぞれ抽出し、再生することが可能となる。また、OFDMの原理による多重化を行っているので、情報伝送速度の低下が少ない、効率の良い情報伝送を行うことができる。たとえば、キャリア数が4の場合、1つのディスプレイ領域で送信し得る伝送速度は、OFDMによる多重化をしない場合の約2/5になる。これは、先に示した周波数分割多重に比べて2倍の伝送効率となる。 In order to solve the above-described problem, in the present invention, a transmission apparatus that transmits N pieces of information using signals generated by a plurality of light emitting elements arranged in a display area composed of N display areas of the display apparatus. And a receiving device that receives a signal generated by a light emitting element, the transmitting device inputs N data from N input terminals and N input terminals, respectively. N modulators that respectively modulate N data to be generated to generate N modulated signals, and N carrier signals that are orthogonal to the N modulated signals respectively output from the N modulators N transmission-side carrier multipliers that generate N transmission signals by multiplying each of them, N sub-display areas, and N sub-display areas, respectively. N light emitting element drivers that emit light according to N transmission signals respectively output from the N carrier multipliers, and the receiving apparatus includes N sub-elements. A light receiving element that receives a transmission signal transmitted from each light emitting element assembly associated with each display region and outputs a reception signal corresponding to the received light intensity, and N for the reception signal output from the light receiving element N receiving carrier multipliers that respectively extract N modulated signals modulated for each of N carriers by multiplying any of the carrier signals, and outputs from the N receiving carrier multipliers Visible light comprising N integrating circuits for integrating the N modulated signals respectively, and N demodulators for demodulating each modulated signal integrated by the N integrating circuits Communication system There is provided. With this configuration, even when the display area of the liquid crystal display device is divided into a plurality of pieces and different information is simultaneously transmitted for each group of LEDs that illuminate the plurality of areas, each information is extracted and reproduced. It becomes possible. Further, since multiplexing is performed based on the principle of OFDM, efficient information transmission can be performed with little reduction in information transmission speed. For example, when the number of carriers is 4, the transmission rate that can be transmitted in one display area is about 2/5 of the case without multiplexing by OFDM. This is twice the transmission efficiency compared to the frequency division multiplexing described above.
さらに、請求項1に記載の可視光通信システムにおいて、受信装置はN個の復調部で復調されたN個の変調信号の情報の中から受信装置の表示画面に再生する情報を選択する情報再生選択手段をさらに含んでもよい。かかる構成により、利用者は、受信装置の表示画面上で希望する情報を選択することによって、受信装置の表示画面に再生する情報を選択することが可能となる。
2. The visible light communication system according to
さらに、請求項1に記載の可視光通信システムにおいて、受信装置は、N個の積分回路でそれぞれ積分されたN個の変調信号を用いて積分されたN個の変調信号の受信信号強度をそれぞれ検出する受信信号検出回路をさらに有してもよい。かかる構成により、信信号強度の検出結果を用いた様々なアプリケーションを可視光通信システムに組み込むことが可能となる。
Furthermore, in the visible light communication system according to
さらに上記課題を解決するため、請求項1に記載の可視光通信システムにおいて、受信装置は、受信信号検出回路から出力された積分されたN個の変調信号の受信信号強度のうち、相対的に最も大きい値を有する受信信号強度に対応する変調信号の情報を受信装置に再生する最大強度受信信号再生手段をさらに含んでもよい。かかる構成により、利用者はディスプレイ上の任意の領域に受信装置を近接させることによって、再生する情報を選択することが可能となる。
Furthermore, in order to solve the above-described problem, in the visible light communication system according to
さらに上記課題を解決するため、請求項1に記載の可視光通信システムにおいて、受信装置は、受信信号検出回路から出力された積分されたN個の変調信号の受信信号強度の相対的な大きさの変化を検知することにより受信装置の動きを認識する動作認識手段をさらに含んでもよい。かかる構成により、例えば、受信装置でリモコン操作をすることが可能となる。
Furthermore, in order to solve the above-described problem, in the visible light communication system according to
さらに上記課題を解決するため、請求項1に記載の可視光通信システムにおいて、送信装置は、N個のサブディスプレイ領域にそれぞれ対応づけられた各発光素子集合体のすべてを用いて送信する共通情報を変調する共通情報変調器と変調された共通情報をN個のキャリア信号と互いに直交する共通情報のキャリア信号で乗算する送信側共通情報キャリア乗算器と共通情報を変調する変調器により変調された共通情報の変調信号とN個の変調器により変調されたN個のデータの変調信号とをそれぞれ加算合成するN個の加算合成器とをさらに含み、受信装置は、共通情報のキャリア信号で乗算することで共通情報の変調信号を抽出する受信側共通情報キャリア乗算器と、受信側共通情報キャリア乗算器から出力された共通情報の変調信号を積分する積分する共通情報積分回路と共通情報積分回路で積分された共通情報の変調信号を復調する共通情報復調器とをさらに有してもよい。かかる構成により、受信装置が液晶表示装置から比較的遠距離に位置する場合であっても、受信装置は共通データの送信信号を復調して再生することにより、共通データの情報を取得することが可能となる。
Furthermore, in order to solve the above-mentioned problem, in the visible light communication system according to
以上、説明した本発明によれば、本発明にかかる可視光通信システムは、液晶表示装置のディスプレイ領域を複数に分割し、複数の領域を照明するLEDの集合体毎に異なる情報を同時に送信するように構成しても、各情報をそれぞれ抽出し、再生することが可能となる。 As described above, according to the present invention described above, the visible light communication system according to the present invention divides the display area of the liquid crystal display device into a plurality of pieces, and simultaneously transmits different information for each group of LEDs that illuminate the plurality of areas. Even with this configuration, each information can be extracted and reproduced.
また、本発明では、OFDMの原理による多重化を行っているので、情報伝送速度の低下が少ない、効率の良い情報伝送を行うことができる。たとえば、キャリア数が4の場合、1つのディスプレイ領域で送信し得る伝送速度は、OFDMによる多重化をしない場合の約2/5になる。これは、先に示した周波数分割多重に比べて2倍の伝送効率となる。 Further, in the present invention, multiplexing is performed based on the principle of OFDM, so that efficient information transmission can be performed with little reduction in information transmission speed. For example, when the number of carriers is 4, the transmission rate that can be transmitted in one display area is about 2/5 of the case without multiplexing by OFDM. This is twice the transmission efficiency compared to the frequency division multiplexing described above.
また、各送信信号をドライバ回路30の前段で加算せず、各送信信号の信号振幅に応じた発光強度で各LED集合体40を発光させる構成を採用していることから、OFDM方式におけるPAPR増加の問題が発生せず、各キャリア周波数に対応するドライバ回路30及びLED集合体40に対して要求されるダイナミックレンジが低く抑えられる。その結果、小型で安価なLED駆動回路及びLEDを用いて、OFDM方式による通信性能の向上効果を得ることが可能となる。 Further, since each LED assembly 40 is made to emit light with the light emission intensity corresponding to the signal amplitude of each transmission signal without adding each transmission signal in the previous stage of the driver circuit 30, PAPR increase in the OFDM method is adopted. Thus, the dynamic range required for the driver circuit 30 and the LED assembly 40 corresponding to each carrier frequency is kept low. As a result, it is possible to obtain an effect of improving the communication performance by the OFDM system using a small and inexpensive LED drive circuit and LED.
また、受信装置に、複数のディスプレイ領域から受信した情報のうち利用者が受信装置の表示画面に表示することを望む情報を選択できるメニューが設定された場合、利用者は、受信装置の表示画面上で希望する情報を選択することによって、受信装置の表示画面に再生する情報を選択することが可能となる。 In addition, when the receiving device is set with a menu that allows the user to select information that the user wants to display on the display screen of the receiving device among the information received from the plurality of display areas, the user can display the display screen of the receiving device By selecting desired information above, it is possible to select information to be reproduced on the display screen of the receiving apparatus.
また、受信装置に、積分回路からの出力される各キャリア周波数成分の受信信号強度を検出するための受信信号検出回路を設け、最も受信信号強度が大きい送信信号の情報を再生する設定を設けた場合、利用者はディスプレイ上の任意の領域に受信装置を近接させることによって、再生する情報を選択することが可能となる。 In addition, the reception device is provided with a reception signal detection circuit for detecting the reception signal strength of each carrier frequency component output from the integration circuit, and a setting for reproducing the information of the transmission signal having the highest reception signal strength is provided. In this case, the user can select information to be reproduced by bringing the receiving device close to an arbitrary area on the display.
また、N個のサブディスプレイ領域にそれぞれ対応づけられた各発光素子集合体のすべてを用いて送信する共通情報が送信される場合、共通情報の受信信号強度が相対的に強いことを利用して受信装置が液晶表示装置から比較的遠距離に位置する場合であっても、受信装置は共通データの送信信号を復調して再生することにより、共通データの情報を取得することが可能となる。 In addition, when common information to be transmitted is transmitted using all of the light emitting element assemblies respectively associated with the N sub-display areas, the received signal strength of the common information is relatively strong. Even when the receiving device is located at a relatively long distance from the liquid crystal display device, the receiving device can acquire the information of the common data by demodulating and reproducing the transmission signal of the common data.
さらには、送信信号の受信信号強度の比の変化を監視することにより、受信装置の動きを認識することが可能となる。 Furthermore, by monitoring the change in the ratio of the received signal strength of the transmission signal, it is possible to recognize the movement of the receiving device.
以下、本発明の第1の実施の形態にかかる可視光通信方法およびこれを用いた可視光通信システムの構成について、まず概略を説明し、その後、図示例と共に説明する。 Hereinafter, the outline of the visible light communication method according to the first embodiment of the present invention and the configuration of the visible light communication system using the same will be described first, and then described together with illustrated examples.
本発明の第1の実施形態にかかる可視光通信システムは、表示装置のバックライトとして組み込まれたLEDをディスプレイ上の複数の領域毎にグループ分けをして、各領域に応じてグループ分けされたLEDの集合体が複数の情報を送信する可視光通信システムである。そして、ディスプレイの領域毎にグループ分けされたLEDの集合体に、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の周波数関係を持つキャリア周波数で乗算した送信信号を送信させるものである。したがって、受信装置は、各ディスプレイ領域に配置されたLEDの集合体からそれぞれ送信される信号を混信することなく、分離抽出することが可能となり、各LEDの集合体に割当てされた情報をそれぞれ再生することができるというものである。以下、より詳細に本発明の第1の実施形態にかかる視光通信方法およびこれを用いた可視光通信システムの構成について説明する。 In the visible light communication system according to the first embodiment of the present invention, the LEDs incorporated as the backlight of the display device are grouped into a plurality of regions on the display, and are grouped according to each region. A visible light communication system in which a collection of LEDs transmits a plurality of information. Then, a transmission signal multiplied by a carrier frequency having a frequency relationship of OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is transmitted to a group of LEDs grouped for each display area. Therefore, the receiving device can separate and extract signals transmitted from the LED aggregates arranged in each display area without interference, and reproduces the information assigned to each LED aggregate. It can be done. Hereinafter, the configuration of a visible light communication method and a visible light communication system using the same according to the first embodiment of the present invention will be described.
本発明にかかる可視光通信システムにおいて用いられる送信側の装置(送信装置100)は、例えば、液晶表示装置などの画像を表示する表示装置であって、表示装置のディスプレイ領域を複数の領域に分割し、各領域に配置されたLEDの集合体の駆動をそれぞれ制御することにより、各LEDの集合体に割当てられた互いに異なる情報を送信するように構成された装置である。なお、液晶表示装置を例に挙げて本発明を以下説明するが、LEDなどのLED集合体を用いて画像などを表示する装置であれば、液晶表示装置に限定されない。 The transmission-side device (transmission device 100) used in the visible light communication system according to the present invention is a display device that displays an image, such as a liquid crystal display device, and divides the display area of the display device into a plurality of regions. The apparatus is configured to transmit different information assigned to each LED group by controlling driving of the LED group arranged in each region. In addition, although this invention is demonstrated below taking a liquid crystal display device as an example, if it is an apparatus which displays an image etc. using LED aggregates, such as LED, it will not be limited to a liquid crystal display device.
図1は、本発明にかかる可視光通信システムに用いられる液晶表示装置のディスプレイ領域100−2を、例えば、サブディスプレイ領域#1乃至サブディスプレイ領域#4からなる4つの領域に分割し、各ディスプレイ領域を照明するバックライト100−1として配置される複数のLEDに対し、ディスプレイ領域毎に異なる情報(Data1乃至Data4)を送信するよう制御することを示す図である。尚、図1では直下型のバックライト、すなわち各々のサブディスプレイ領域に対抗する平面上に均等に配置された複数のLEDで照明する場合を示しているが、他の方式、例えばエッジ型のバックライト、すなわち各々のサブディスプレイ領域に対して上下あるいは左右のエッジに直線状に配置された複数のLEDで照明する場合も、例えば、各サブディスプレイ領域に対応する複数のLED集合体を定義することにより適用可能である。以下、送信装置100のディスプレイ領域を4つの領域(サブディスプレイ領域#1乃至サブディスプレイ領域#4)に分割し、各領域に対応するLEDの集合体を用いてそれぞれ異なる情報の信号を送信する場合を例にとって説明する。
FIG. 1 shows a display area 100-2 of a liquid crystal display device used in a visible light communication system according to the present invention, for example, divided into four areas consisting of a sub
図2は、サブディスプレイ領域#1乃至サブディスプレイ領域#4に対応するLEDの集合体を用いてそれぞれ異なる情報の信号を送信する場合における可視光通信システムの構成の概略を示す図である。可視光通信システムは、前述の送信装置100と、受信装置300とにより構成される。送信装置100は、4つの変調器10乃至13、4つのキャリア乗算器20乃至23、4つのドライバ回路D1乃至D4と、4つのLED集合体L1乃至L4とを有する。一方、受信装置300は、受光素子310、4つのキャリア乗算器330乃至333と、4つの積分器340乃至343と、4つの復調器350乃至353とを有する。なお、本実施の形態についてディスプレイ領域を4つの領域に分けた例で説明している関係で、変調器、キャリア乗算器、ドライバ回路、LED集合体、積分器などをいずれも4つずつ備えている例を示すが、本発明にかかる可視光通信方法およびこれを用いた可視光通信システムで用いられる変調器、キャリア乗算器、ドライバ回路、LED集合体、積分器などの個数は、これに限定されないことは言うまでもない。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the configuration of the visible light communication system in the case where signals of different information are transmitted using a set of LEDs corresponding to the sub
まず、送信データ(Data1乃至Data4)は、それぞれ対応する変調器10乃至13に入力され、それぞれ対応する変調器10乃至13において、送信データ毎に任意の変調(例えば、BPSK(Binary Phase shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)が行われる。変調器10乃至13から出力される送信データ毎の変調信号は、それぞれ対応するキャリア乗算器20乃至23に入力される。入力された変調信号は、キャリア乗算器20乃至23において、キャリア正弦波信号が乗算される。ここにおいて、送信データ毎に生成された変調信号に乗算されるキャリア周波数f1〜f4に対応する4個のキャリア正弦波信号cos(2πf1t)〜cos(2πf4t)は、互いに直交関係を有するものである。
First, transmission data (
乗算器20乃至23でキャリア正弦波信号が乗算された変調信号(以下、送信信号)は、それぞれ対応するドライバ回路30乃至33に入力される。ドライバ回路30乃至33は、LED集合体L1乃至L4毎に設けられ、各LED集合体L1乃至L4を駆動するために用いられる。対応する送信信号が入力されると、ドライバ回路D1乃至D4は、入力された送信信号に基づいてLED集合体L1乃至L4に供給される電流量を制御し、送信信号の信号振幅に応じた発光強度で各LED集合体を発光させる。各LED集合体L1乃至L4の発光によって各ディスプレイ領域から送信された各送信信号は空間で加算され、図3に示す4 Carrier−OFDMとなる。
Modulated signals (hereinafter referred to as transmission signals) multiplied by the carrier sine wave signals by the
各送信信号が空間で加算されることにより生成されたOFDM信号は、受信装置300が有する受光素子310で受光される。受光素子310は、例えば、1つのPD(Photo Diode)で構成される。光が受光されると、受光した光の強度に応じた電気信号(以下、受信信号)が受光素子310から出力される。受光素子310から出力された受信信号は、OFDM復調の原理に従ってFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)処理が行われる。すなわち、受光素子310から出力された受信信号は、キャリア乗算器330乃至333に入力される。キャリア乗算器330乃至333は、例えば、受信信号に対して、それぞれキャリア正弦波信号cos(2πf1t)、キャリア正弦波信号cos(2πf2t)、キャリア正弦波信号cos(2πf3t)、およびキャリア正弦波信号cos(2πf4t)を乗算するように構成されている。
An OFDM signal generated by adding each transmission signal in space is received by a
このように、各キャリア乗算器330乃至333において、受信信号にキャリア正弦波信号が乗算されることにより、各キャリア乗算器330乃至333から、各キャリア乗算器330乃至333においてそれぞれ乗算されたキャリア正弦波信号に対応する送信信号が抽出される。
In this way, the
乗算器330乃至333において抽出された各送信信号は、対応する積分回路350乃至353に入力される。積分回路350乃至353において、乗算器330乃至333において抽出された各送信信号(乗算器330乃至333の出力信号)に対し、時間軸上でOFDMシンボル長(T)までの積分区間において積分演算が施され、キャリア周波数f1〜f4の各々に対応する信号成分が抽出される。積分器340乃至343で抽出された各キャリア周波数成分は、対応する復調器350乃至353に入力される。復調器350乃至353において、各キャリア周波数成分に対して、対応した任意の復調処理(BPSK、QPSK、16QAM)が施されると、各送信信号に対応するデータ列が復元され、各送信データ(Data1乃至Data4)の情報を得ることが可能となる。なお、液晶表示装置の駆動方法でローカルディミングという駆動方法があるが、該駆動方法の液晶表示装置であっても本発明にかかる可視光通信システムは実施できる。
Each transmission signal extracted by the
以上、送信装置100のディスプレイ領域を4つの領域(サブディスプレイ領域#1乃至サブディスプレイ領域#4)に分割し、各領域に対応するLEDの集合体を用いてそれぞれ異なる情報の信号を送信する場合を例にとって説明した。すなわち、LEDの集合体の数(LEDの集合体をそれぞれ駆動するドライバ回路の数)をMとしキャリア周波数の数(それぞれ異なる情報の信号の数)をNとした場合、MとNの数が等しい場合を例にとって説明してきた。次に、MとNの関係がM<Nの場合における可視光通信システムについて、図4に基づいて以下説明する。
As described above, when the display area of the
図4は、M<Nの場合における、可視光通信システムの構成の概略図である。可視光通信システムの構成の概略を示す図である。本実施の形態にかかる可視光通信システムの送信装置100は、基本的には、サブディスプレイ領域#1乃至サブディスプレイ領域#4に対応するLEDの集合体を用いてそれぞれ異なる情報の信号を送信する場合における送信装置100とほぼ同じ構成であるが、LEDの集合体をそれぞれ駆動するドライバ回路の数とドライバ回路の数に対応するLEDの集合体の数と送信データの数および送信データの数に対応するキャリア周波数の数がそれぞれ異なる点で相違する。また、キャリア乗算器で生成された送信信号を加算合成する加算合成器をさらに含む点で相違する。
FIG. 4 is a schematic diagram of the configuration of the visible light communication system in the case of M <N. It is a figure which shows the outline of a structure of a visible light communication system. Transmitting
本例示では、LEDの集合体をそれぞれ駆動するドライバ回路の数は2つ(ドライバ回路D1およびD2)であり、LED集合体の数も2つ(LED集合体L1およびL2)にもかかわらず、送信データはData1乃至Data5からなり、キャリア正弦波信号はcos(2πf1t)乃至cos(2πf5t)が用意されている。5つの送信信号を2つの合成送信信号とする本例示では,加算合成器の数は3つ(加算合成器50乃至53)である。
In this example, the number of driver circuits for driving the LED assemblies is two (driver circuits D1 and D2), and the number of LED assemblies is two (LED assemblies L1 and L2). Transmission data includes Data1 to Data5, and carrier sine wave signals of cos (2πf 1 t) to cos (2πf 5 t) are prepared. In this example in which five transmission signals are two combined transmission signals, the number of addition synthesizers is three (
送信データはData1乃至Data5は、それぞれ対応する変調器10乃至14に入力され、それぞれ対応する変調器10乃至14において、送信データ毎に任意の変調(例えば、BPSK(Binary Phase shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)が行われる。変調器10乃至14から出力される送信データ(Data1乃至Data5)毎の変調信号は、それぞれ対応するキャリア乗算器20乃至24に入力される。入力された変調信号は、キャリア乗算器20乃至24において、キャリア正弦波信号が乗算される。ここにおいて、送信データ毎に生成された変調信号に乗算されるキャリア周波数f1〜f5に対応する5個のキャリア正弦波信号cos(2πf1t)〜cos(2πf5t)は、互いに直交関係を有する。
Transmission data Data1 to Data5 are input to the corresponding
乗算器20においてキャリア正弦波信号cos(2πf1t)またはキャリア正弦波信号cos(2πf1t)がそれぞれ乗算された送信データ(Data1)および送信データ(Data2)の各信号が加算合成されて送信データ(Data1)および送信データ(Data2)の合成送信信号が生成される。また、乗算器21においてキャリア正弦波信号cos(2πf3)、キャリア正弦波信号cos(2πf4t)またはキャリア正弦波信号cos(2πf5t)がそれぞれ乗算された送信データ(Data3)、送信データ(Data4)および送信データ(Data5)の各信号が加算合成されて送信データ(Data3)、送信データ(Data4)および送信データ(Data5)の合成送信信号が生成される。
ドライバ回路D1およびD2は、LED集合体L1およびL24毎に設けられ、各LED集合体L1およびL2を駆動するために用いられる。ドライバ回路D1およびD2は、加算合成器50および52から各合成送信信号が入力されると、入力された合成送信信号に基づいてLED集合体L1およびL2にそれぞれ供給される電流量を制御し、合成送信信号の信号振幅に応じた発光強度で各LED集合体L1およびL2を発光させる。したがって、LED集合体L1はData1およびData2の情報を送信することが可能となり、LED集合体L2はData3、Data4およびData5の情報を送信することが可能となる。
Driver circuits D1 and D2 are provided for each of the LED assemblies L1 and L24, and are used to drive the LED assemblies L1 and L2. When the combined transmission signals are input from the adder /
各LED集合体L1およびL2から出力された各合成送信信号は、第1の実施の形態と同様に、空間で加算されることにより、5 Carrier−OFDMとなる。各送信信号が空間で加算されることにより生成されたOFDM信号は、受信装置300が有する受光素子310で受光され、その後はサブディスプレイ領域#1乃至サブディスプレイ領域#4に対応するLEDの集合体を用いてそれぞれ異なる情報の信号を送信する場合における可視光通信システムの場合と同様に、OFDM復調の原理に従ってFFT処理が行われ、各情報をそれぞれ抽出し、再生することが可能となる。
As in the first embodiment, the combined transmission signals output from the LED assemblies L1 and L2 are added in space to become 5 Carrier-OFDM. The OFDM signal generated by adding the transmission signals in space is received by the
以上のとおり、本実施の形態にかかる可視光通信システムで用いられる受信装置300は、各送信データ(Data1乃至Data5)の情報をそれぞれ得ることが可能であるため、各送信データの情報をすべて受信装置300の表示画面に表示してもよい。あるいは、例えば、受信装置300に、複数のディスプレイ領域から受信した情報のうち利用者が受信装置300の表示画面に表示することを望む情報を選択できるメニューが設定された場合、利用者は、受信装置の表示画面上で希望する情報を選択することによって、受信装置の表示画面に再生する情報を選択することが可能となる。
As described above, the receiving
図5は、受信装置300に、積分回路350乃至353から出力される各キャリア周波数成分の受信信号強度を検出するための受信信号検出回路(Spectrum Detector)360がさらに設けられている例を示す。受信装置300において、上記抽出された各送信信号の強度(受信電力)を測定し、各送信信号の強度(受信電力)を比較することにより最も受信信号強度が大きい送信信号の情報を再生するよう設定した場合、利用者はディスプレイ上の任意の領域に受信装置を近接させることによって、再生する情報を選択することが可能となる。なお、各送信信号の強度(受信電力)を比較することにより最も受信信号強度が大きい送信信号の情報を再生する手段は、各送信信号の強度(受信電力)を比較する回路を設けてもよし、ソフトウェアで各送信信号の強度(受信電力)を比較する処理を設定してもよい。
FIG. 5 shows an example in which the receiving
以上の構成を有することから、本発明にかかる可視光通信システムは、液晶表示装置のディスプレイ領域を複数に分割し、複数の領域を照明するLEDの集合体毎に異なる情報を同時に送信するように構成しても、各情報をそれぞれ抽出し、再生することが可能となる。 With the above-described configuration, the visible light communication system according to the present invention divides the display area of the liquid crystal display device into a plurality of pieces, and simultaneously transmits different information for each group of LEDs that illuminate the plurality of areas. Even if configured, each information can be extracted and reproduced.
さらに、受信装置300に、積分回路350からの出力される各キャリア周波数成分の受信信号強度を検出するための受信信号検出回路360を設け、最も受信信号強度が大きい送信信号の情報を再生する設定を設けた場合、利用者はディスプレイ上の任意の領域に受信装置を近接させることによって、再生する情報を選択することが可能となる。
Further, the receiving
また、発明では、OFDMの原理による多重化を行っているので、情報伝送速度の低下が少ない、効率の良い情報伝送を行うことができる。たとえば、キャリア数が4の場合、1つのディスプレイ領域で送信し得る伝送速度は、OFDMによる多重化をしない場合の約2/5になる。これは、先に示した周波数分割多重に比べて2倍の伝送効率となる。 In the invention, since multiplexing is performed based on the principle of OFDM, efficient information transmission can be performed with little reduction in information transmission speed. For example, when the number of carriers is 4, the transmission rate that can be transmitted in one display area is about 2/5 of the case without multiplexing by OFDM. This is twice the transmission efficiency compared to the frequency division multiplexing described above.
さらに、各送信信号をドライバ回路30の前段で加算せず、各送信信号の信号振幅に応じた発光強度で各LED集合体40を発光させる構成を採用していることから、OFDM方式におけるPAPR増加の問題が発生せず、各キャリア周波数に対応するドライバ回路30及びLED集合体40に対して要求されるダイナミックレンジが低く抑えられる。その結果、小型で安価なLED駆動回路及びLEDを用いて、OFDM方式による通信性能の向上効果を得ることが可能となる。 Further, since each LED assembly 40 is made to emit light with the light emission intensity corresponding to the signal amplitude of each transmission signal without adding each transmission signal in the previous stage of the driver circuit 30, the PAPR increase in the OFDM method is adopted. Thus, the dynamic range required for the driver circuit 30 and the LED assembly 40 corresponding to each carrier frequency is kept low. As a result, it is possible to obtain an effect of improving the communication performance by the OFDM system using a small and inexpensive LED drive circuit and LED.
図6は、本発明の第2の実施の形態にかかる可視光通信システムに用いられる液晶表示装置のディスプレイ領域を、例えば、サブディスプレイ領域#1乃至サブディスプレイ領域#4からなる4つの領域に分割し、各ディスプレイ領域に対応するバックライトして配置されるLEDに対し、ディスプレイ領域毎に異なる情報(Data1乃至Data4)および共通情報(共通データ)を送信するよう制御することを示す図である。尚、本実施の形態においても、直下型のバックライトのみならず、例えばエッジ型のバックライトでも適用可能である。
FIG. 6 shows a display area of the liquid crystal display device used in the visible light communication system according to the second embodiment of the present invention, for example, divided into four areas consisting of sub
第1の実施の形態のサブディスプレイ領域#1乃至サブディスプレイ領域#4に対応するLEDの集合体を用いてそれぞれ異なる情報の信号を送信する場合における送信装置100は、そのディスプレイ領域を4つの領域(サブディスプレイ領域#1乃至サブディスプレイ領域#4)に分割し、各領域に対応するLEDの集合体を用いてそれぞれ異なる情報の信号を送信するものであったが、第2の実施の形態にかかる送信装置100は、各領域に対応するLEDの集合体がそれぞれ送信する互いに異なる情報の信号のみならず、全ての領域で共通に送信される情報の信号もあわせて送信するように構成されている。
In the case of transmitting different information signals using the LED aggregates corresponding to the
図7は、第2の実施の形態にかかる可視光通信システムの概略を示す図である。本実施の形態にかかる可視光通信システムの送信装置100は、基本的には、第1の実施の形態のサブディスプレイ領域#1乃至サブディスプレイ領域#4に対応するLEDの集合体を用いてそれぞれ異なる情報の信号を送信する場合における送信装置100とほぼ同じ構成であるが、送信データはData1乃至Data4のみならず、共通データを含む点で大きく異なる。したがって、第2の実施の形態にかかる可視光通信システムで用いられる送信装置100には、共通データを変調する変調器14、変調された共通データにキャリア正弦波信号cos(2πf5t)を乗算するキャリア乗算器24、共通データの変調信号とData1乃至Data4のいずれか一つの変調信号とを加算合成する加算合成器50をさらに含む。また、受信装置100は、共通データの送信信号も抽出して復調できるようにするために、キャリア乗算器334、積分器344および復調器354をさらに含む。以下、図7に従って第2の実施の形態にかかる可視光通信システムで用いられる送信装置100について第1の実施の形態とは異なる点を中心に説明する。
FIG. 7 is a diagram illustrating an outline of a visible light communication system according to the second embodiment. The
共通Dataは、他の送信データ(Data1乃至Data4)と同様に、送信データ毎に任意の変調(例えば、BPSK(Binary Phase shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)され、キャリア乗算器20において、キャリア正弦波信号cos(2πf5t)が乗算される。ここにおいて、キャリア正弦波信号cos(2πf5t)は、他の4個のキャリア正弦波信号cos(2πf1t)〜cos(2πf4t)と互いに直交関係を有するものである。
Similarly to other transmission data (
乗算器24でキャリア正弦波信号cos(2πf5t)が乗算された共通データの変調信号(以下、共通データの送信信号)は、加算合成器50において、各ディスプレイ領域にそれぞれ対応するData1乃至Data4のキャリア正弦波信号cos(2πf1t)乃至キャリア正弦波信号cos(2πf4t)がそれぞれ乗算された各変調信号と加算合成される。したがって、加算合成器50乃至53において、共通データの変調信号とData1の変調信号の加算合成された共通データおよびData1の合成送信信号、共通データの変調信号とData2の変調信号とが加算合成された共通データおよびData2の合成送信信号、共通データの変調信号とData3の変調信号とが加算合成された共通データおよびData3の合成送信信号、および共通データの変調信号とData4の変調信号とが加算合成された共通データおよびData1の合成送信信号がそれぞれ生成される。
The modulation signal of the common data (hereinafter referred to as a transmission signal of the common data) multiplied by the carrier sine wave signal cos (2πf 5 t) by the
ドライバ回路D1乃至D4は、LED集合体L1乃至L4毎に設けられ、各LED集合体L1乃至L4を駆動するために用いられる。ドライバ回路D1乃至D4は、加算合成器50乃至53から各合成送信信号が入力されると、入力された合成送信信号に基づいてLED集合体L1乃至L4にそれぞれ供給される電流量を制御し、合成送信信号の信号振幅に応じた発光強度で各LED集合体L1乃至L4を発光させる。したがって、各LED集合体L1乃至L4は、Data1乃至Data4のいずれか1つの情報および共通データの情報を送信することが可能となる。
The driver circuits D1 to D4 are provided for each of the LED assemblies L1 to L4, and are used to drive the LED assemblies L1 to L4. When the combined transmission signals are input from the adder /
各LED集合体L1乃至L4から出力された各合成送信信号が、第1の実施の形態と同様に、空間で加算されることにより、図8に示す5 Carrier−OFDMとなる。各送信信号が空間で加算されることにより生成されたOFDM信号は、受信装置300が有する受光素子310で受光され、その後は第1の実施の形態と同様に、OFDM復調の原理に従ってFFT処理が行われる。
As in the first embodiment, the combined transmission signals output from the LED aggregates L1 to L4 are added in space to form 5 Carrier-OFDM shown in FIG. The OFDM signal generated by adding each transmission signal in space is received by the
ところで、共通データの信号は、全ディスプレイ領域のLEDの集合体から送信されることから、受信装置300の受光素子310から出力される共通データに対応する受信信号の受信強度は、全ディスプレイ領域のLEDの集合体から送信された信号が加算されたものとなり、他のData1乃至Data4の信号に比べて強くなる。したがって、本実施の形態にかかる可視光通信システムにおいては、共通データの受信信号強度が相対的に強いことを利用して、受信装置300が液晶表示装置から比較的遠距離に位置する場合であっても、受信装置300は共通データの送信信号を復調して再生することにより、共通データの情報を取得することが可能となる。
By the way, since the signal of the common data is transmitted from the aggregate of LEDs in the entire display area, the reception intensity of the reception signal corresponding to the common data output from the
さらに、受信機300が液晶表示装置の比較的近距離に位置する場合は、共通データの情報に加えて、近接したディスプレイ領域(LED集合体)から送信された各ディスプレイ領域(LED集合体)毎に異なる情報をそれぞれ復調、再生することができる。
Further, when the
本実施例においても、第1の実施の形態と同様に、受信装置300に、複数のディスプレイ領域から受信した情報のうち、利用者が受信装置300の表示画面に表示することを望む情報を選択できるメニューの設定をすれば、利用者は容易に受信装置の表示画面に再生する情報を選択することが可能となる。また、受信装置300に、積分回路350乃至354からの出力される各キャリア周波数成分の受信信号強度を検出するための受信信号検出回路360を設け、最も受信信号強度が大きい送信信号の情報を再生する設定を設けた場合、利用者はディスプレイ上の任意の領域に受信装置を近接させることによって、再生する情報を選択することが可能となる。
Also in the present example, as in the first embodiment, the information that the user wants to display on the display screen of the receiving
本発明の第3の実施の形態にかかる可視光通信システムは、第1の実施の形態のサブディスプレイ領域#1乃至サブディスプレイ領域#4に対応するLEDの集合体を用いてそれぞれ異なる情報の信号を送信する可視光通信システムとほぼ同じ構成であるが、受信機300に、各キャリア周波数成分の受信信号強度を検出するための受信信号検出回路360から出力されたData1乃至Data4の各キャリア周波数成分の受信信号強度を監視し、各キャリア周波数成分の信号強度の比の変化から受信端末の動きを検出するよう設定されている点で異なる。
The visible light communication system according to the third embodiment of the present invention uses different LED signals corresponding to the
例えば、図1に示すように送信装置100のディスプレイ領域を4つの領域(サブディスプレイ領域#1乃至サブディスプレイ領域#4)に分割し、各領域に対応するLEDの集合体を用いてそれぞれ異なる情報の信号を送信する場合において、略矩形形状の受信装置300の長手方向の一先端部に受光素子310が配置されている場合を例に挙げて説明する。
For example, as shown in FIG. 1, the display area of the
送信装置300の受光素子310が配置された先端部の向きがサブディスプレイ領域#1乃至#4がそれぞれ接するディスプレイ領域の中心点に向いている場合、受光素子310と各サブディスプレイ領域#1乃至#4との距離が等しいことから、サブディスプレイ領域#11乃至#4に配置されたLED集合体から送信される送信信号の受信信号強度も、例えば、図9に示すように等しい。
When the direction of the front end where the
かかる状態から、送信装置300の受光素子310が配置された先端部の向きをサブディスプレイ領域#4に変えた場合、送信装置300の受光素子310が各ディスプレイ領域に配置されたLED集合体から送信される送信信号の受信信号強度に変化が生じる。ディスプレイ領域#4と受光素子310との距離が相対的に近くなり、サブディスプレイ領域#1と受光素子310との距離が相対的に遠くなることから、図9に示すように、受光素子310がサブディスプレイ領域#4に配置されたLEDから受ける送信信号の受信信号強度は相対的に強くなり、サブディスプレイ領域#1に配置されたLEDから受ける送信信号の受信信号強度は相対的に弱くなる。
In this state, when the direction of the tip portion where the
また、例えば、送信装置300の受光素子310が配置された先端部の向きをサブディスプレイ領域#1乃至#4がそれぞれ接するサブディスプレイ領域の中心点からサブディスプレイ領域#2およびサブディスプレイ領域#4の間の位置に変えた場合、サブディスプレイ領域#2および#4と受光素子310との距離が相対的に近くなり、サブディスプレイ領域#1および#3と受光素子310との距離が相対的に遠くなることから、図11に示すように、受光素子310がサブディスプレイ領域#2および#4に配置されたLEDから受ける送信信号の受信信号強度は相対的に強くなり、サブディスプレイ領域#1および#3に配置されたLEDから受ける送信信号の受信信号強度は相対的に弱くなる。
Further, for example, the direction of the front end portion where the
以上のとおり、受信装置300は、各送信信号の受信信号強度の比の変化は受信装置300の動きと相関関係があり、各送信信号の受信信号強度の比の変化を監視することにより、受信装置300の動きを認識することが可能となる。
As described above, the receiving
なお、各送信信号の受信信号強度の比の変化を監視し、変化に応じて受信装置300の動きを判断する手段は、別途各送信信号の受信信号強度の比の変化を比較し、変化に応じて受信装置300の動きを判断する回路を設けてもよいし、ソフトウェアで各送信信号の受信信号強度の比の変化を監視し、変化に応じて受信装置300の動きを判断する処理を設定してもよい。
The means for monitoring the change in the ratio of the received signal strength of each transmission signal and judging the movement of the receiving
なお、本実施の形態にかかる可視光通信方法およびこれを用いた可視光通信システムは、第1および第2の実施の形態にかかる可視光通信方法およびこれを用いた可視光通信システムと重畳的に用いることが可能であることから、第1および第2の実施の形態によって実現される可視光通信をしながら、各送信信号の受信信号強度の比の変化を監視することにより、受信装置300の動きを認識することが可能となるという作用効果が生じる。
The visible light communication method and the visible light communication system using the same according to the present embodiment are superimposed on the visible light communication method and the visible light communication system using the visible light communication method according to the first and second embodiments. Therefore, it is possible to use the
また、無線、赤外線あるいは可視光通信によって液晶表示装置との双方向通信が可能である環境ならば、受信装置300の動きに応じて、液晶表示装置へ情報を伝送することにより、受信装置300でリモコン操作をすることが可能となる。例えば、サブディスプレイ領域#1乃至#4のいずれかを受信装置300を使って選択するというリモコン操作を例に挙げて説明すると、受信装置300は各サブディスプレイ領域#1乃至#4から送信される送信信号の受信信号強度の比の変化を監視し、サブディスプレイ領域#1から送信された送信信号の受信信号強度が相対的に高くなったときは受信装置300はサブディスプレイ領域#1が選択されたことを意味すると判断するよう設定し、かかる判断に伴って、サブディスプレイ領域#1を選択することを意味する信号を液晶表示装置に送信することにより、リモコン操作が実現される。
In an environment where bidirectional communication with the liquid crystal display device is possible by wireless, infrared, or visible light communication, the receiving
リモコン操作の実現は、直下型のバックライトのみならず、例えばエッジ型のバックライトでも適用可能である。また、LEDの集合体の数(LEDの集合体をそれぞれ駆動するドライバ回路の数)をMとしキャリア周波数の数(それぞれ異なる情報の信号の数)をNとした場合において、MとNの関係がM<Nの場合における可視光通信システムにおいても適用可能である。 Realization of the remote control operation can be applied not only to a direct type backlight, but also to an edge type backlight, for example. Further, when the number of LED aggregates (the number of driver circuits that respectively drive the LED aggregates) is M and the number of carrier frequencies (the number of different information signals) is N, the relationship between M and N The present invention can also be applied to a visible light communication system when M <N.
特に、エッジ型のバックライトの場合またはM<Nの場合、各サブディスプレイ領域とLED集合体との対応付けは、例えば、各サブディスプレイ領域とLED集合体との間の距離に応じたものではなくなる場合が生じる。その場合、受信装置300が受光した光の強度に応じて、利用者が再生する情報を選択することが難しくなる。しかしながら、そのような場合であっても、受信装置300が各送信信号の受信信号強度の比の変化に応じて受信装置300の動きを判断し、かかる判断に伴ってリモコン操作を行う構成を有していれば、利用者はサブディスプレイ上の任意の領域に受信装置を近接することによって選択することが可能となる。
In particular, in the case of an edge-type backlight or in the case of M <N, the association between each sub-display area and the LED assembly is, for example, in accordance with the distance between each sub-display area and the LED assembly. In some cases, it will disappear. In that case, it becomes difficult for the user to select information to be reproduced according to the intensity of light received by the receiving
以上、本発明の実施例にかかる可視光通信方法およびこれを用いた視光通信システムに関して説明したが、本発明は上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The visible light communication method according to the embodiment of the present invention and the visible light communication system using the same have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment and does not depart from the gist of the present invention. Of course, various changes can be made within the range.
100 送信装置
100−1 バックライト
100−2 ディスプレイ領域
10 変調器
20 送信側キャリア乗算器
300 送信装置
330 受信側キャリア乗算器
340 積分器
350 復調器
360 受信信号検出回路
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記送信装置は、
前記N個のデータがそれぞれ入力されるN個の入力端子と、
前記N個の入力端子からそれぞれ入力されるN個のデータをそれぞれ変調してN個の変調信号を生成するN個の変調器と、
前記Nの変調器からそれぞれ出力されるN個の変調信号に互いに直交するN個のキャリア信号のいずれかを各々乗算してN個の送信信号を生成するN個の送信側キャリア乗算器と、
前記N個のサブディスプレイ領域と、
前記N個のサブディスプレイ領域にそれぞれ対応づけられた各発光素子の集合体を、前記N個のキャリア乗算器からそれぞれ出力されるN個の送信信号に応じて発光させるN個の発光素子ドライバとを有し、
前記受信装置は、
前記N個のサブディスプレイ領域にそれぞれ対応づけられた各発光素子の集合体から送信された送信信号を受光し、該受光強度に応じた受信信号を出力する受光素子と、
前記受光素子から出力された受信信号に対し、前記N個のキャリア信号のいずれかを乗算することで前記N個のキャリア毎に変調されたN個の変調信号をそれぞれ抽出するN個の受信側キャリア乗算器と、
前記N個の受信側キャリア乗算器から出力された前記N個の変調信号をそれぞれ積分する積分するN個の積分回路と、
前記N個の積分回路で積分された各変調信号を復調するN個の復調器と、
を有することを特徴とする可視光通信システム。 Transmitting device for transmitting N pieces of information using signals generated by a plurality of light emitting elements arranged in a display area composed of N sub display areas of the display device, and receiving signals generated by the light emitting elements In a visible light communication system comprising a receiving device,
The transmitter is
N input terminals to which the N data are respectively input;
N modulators for modulating N data respectively input from the N input terminals to generate N modulated signals;
N transmission-side carrier multipliers that generate N transmission signals by multiplying N modulation signals respectively output from the N modulators by N carrier signals orthogonal to each other;
The N sub-display areas;
N light-emitting element drivers that emit light in accordance with N transmission signals respectively output from the N carrier multipliers, each of the light-emitting elements associated with the N sub-display areas; Have
The receiving device is:
A light receiving element that receives a transmission signal transmitted from an assembly of light emitting elements respectively associated with the N sub-display areas, and outputs a reception signal corresponding to the received light intensity;
N reception sides that respectively extract N modulation signals modulated for each of the N carriers by multiplying the reception signal output from the light receiving element by any of the N carrier signals. A carrier multiplier,
N integrating circuits for integrating the N modulated signals output from the N receiving carrier multipliers, respectively,
N demodulators for demodulating each modulation signal integrated by the N integration circuits;
A visible light communication system characterized by comprising:
前記受信装置は、前記共通情報のキャリア信号で乗算することで前記共通情報の変調信号を抽出する受信側共通情報キャリア乗算器と、
前記受信側共通情報キャリア乗算器から出力された前記共通情報の変調信号を積分する積分する共通情報積分回路と、
前記共通情報積分回路で積分された前記共通情報の変調信号を復調する共通情報復調器と、
をさらに有することを特徴する請求項1に記載の可視光通信システム。 The transmission apparatus includes a common information modulator that modulates common information to be transmitted using all of the aggregates of the light emitting elements respectively associated with the N sub-display areas, and the modulated common information is the N information. A common-side information carrier multiplier that multiplies each carrier signal by a carrier signal of common information orthogonal to each other to generate a transmission signal of the common information, a transmission signal of the common information, and a transmission signal of the N data And N addition synthesizers that respectively add and synthesize
The reception apparatus extracts a modulation signal of the common information by multiplying by the carrier signal of the common information, and a reception side common information carrier multiplier,
A common information integration circuit for integrating the modulation signal of the common information output from the reception side common information carrier multiplier;
A common information demodulator that demodulates the modulation signal of the common information integrated by the common information integration circuit;
The visible light communication system according to claim 1, further comprising:
前記N個の入力端子からそれぞれ入力されるN個のデータをそれぞれ変調してN個の変調信号を生成するN個の変調器と、
前記Nの変調器からそれぞれ出力されるN個の変調信号に互いに直交するN個のキャリア信号のいずれかを各々乗算してN個の送信信号を生成するN個の送信側キャリア乗算器と、
前記ディスプレイ領域をN個のサブディスプレイ領域にグループ分けをすることにより、前記N個のサブディスプレイ領域にそれぞれ対応づけられた各発光素子の集合体を、前記N個のキャリア乗算器からそれぞれ出力されるN個の送信信号に応じて発光させるN個の発光素子ドライバとを有することを特徴とする送信装置。 N input terminals to which N pieces of data are respectively input;
N modulators for modulating N data respectively input from the N input terminals to generate N modulated signals;
N transmission-side carrier multipliers that generate N transmission signals by multiplying N modulation signals respectively output from the N modulators by N carrier signals orthogonal to each other;
By grouping the display area into N sub-display areas, a set of light-emitting elements respectively associated with the N sub-display areas is output from the N carrier multipliers. And N light emitting element drivers that emit light according to N transmission signals.
前記受光素子から出力された受信信号に対し、前記N個のキャリア信号のいずれかを乗算することで前記N個のキャリア毎に変調されたN個の変調信号をそれぞれ抽出するN個の受信側キャリア乗算器と、
前記N個の受信側キャリア乗算器から出力された各前記N個の変調信号をそれぞれ積分するN個の積分回路と、
前記N個の積分回路で積分されたN個の変調信号を復調するN個の復調器とを有することを特徴とする受信装置。 A light receiving element that receives a transmission signal transmitted from an assembly of light emitting elements respectively associated with the N sub-display areas and outputs a reception signal corresponding to the received light intensity;
N reception sides that respectively extract N modulation signals modulated for each of the N carriers by multiplying the reception signal output from the light receiving element by any of the N carrier signals. A carrier multiplier,
N integration circuits for integrating each of the N modulation signals output from the N reception-side carrier multipliers;
And a N demodulator for demodulating the N modulation signals integrated by the N integration circuits.
前記受信側共通情報キャリア乗算器から出力された前記共通情報の変調信号を積分する積分する共通情報積分回路と、
前記共通情報積分回路で積分された前記共通情報の変調信号を復調する共通情報復調器とを有することを特徴する請求項9に記載の受信装置。 A receiving-side common information carrier multiplier that extracts the modulation signal of the common information by multiplying by the carrier signal of the common information;
A common information integration circuit for integrating the modulation signal of the common information output from the reception side common information carrier multiplier;
The receiving apparatus according to claim 9, further comprising: a common information demodulator that demodulates a modulation signal of the common information integrated by the common information integration circuit.
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