JP2015154426A - Illumination light communication apparatus and illumination light communication system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination light communication apparatus capable of transmitting a data signal without widening a frequency band while preventing a ratio of an ON-state time and an OFF-state time from being changed in accordance with contents of data.SOLUTION: An illumination light communication apparatus 1 is configured to perform transmission of a data signal together with illumination by means of illumination light of an illumination lamp 2. The illumination lamp 2 is capable of switching an ON state where illumination light is radiated and an OFF state where the illumination light is not radiated or is radiated with the less quantity of light than that in the ON state. For the data signal, a symbol Sy constituting the data signal is divided into one or more partition slots SP1 and a plurality of data slots SD1-SD4. The partition slot SP1 is provided in the head or the tail of the symbol Sy and includes one term to be the OFF state. Regarding the plurality of data slots SD1-SD4, one term to be the OFF state is included in any one data slot and the other data slots are brought into ON state in accordance with contents of data.

Description

本発明は、照明灯の照明光によって照明とともにデータ信号の伝送を行う照明光通信装置、及び照明光通信システムに関する。   The present invention relates to an illumination light communication apparatus and an illumination light communication system for transmitting a data signal together with illumination by illumination light of an illumination lamp.

近年、照明灯の照明光を本来の照明の目的とともにデータ信号の伝送に用いる照明光通信装置或いは照明光通信システムが提案されている。これらは、照明光が届く範囲にデータ信号の伝送が限定されることを利用して、様々な特徴的な応用が可能である。例えば、商品や芸術品などの展示スポットエリアにおいて照明とともに音声データを伝送してイヤホーンなどで解説を聞けるようにしたり、公衆無線LANエリアにおいて照明とともにパスワードなどのセキュリティデータを伝送してネットワークへの不正侵入を防止したりすることができる。   In recent years, an illumination light communication device or an illumination light communication system that uses illumination light of an illumination lamp for data signal transmission along with the purpose of original illumination has been proposed. These have various characteristic applications by utilizing the fact that the transmission of the data signal is limited to the range where the illumination light reaches. For example, it is possible to transmit sound data with lighting in the exhibition spot area such as goods and arts and listen to explanations with earphones, etc., or transmit security data such as passwords along with lighting in the public wireless LAN area to illegally connect to the network. Intrusion can be prevented.

このような照明光通信装置或いは照明光通信システムは、データ信号の伝送のために照明灯をオンオフするのであるが、オン状態の時間とオフ状態の時間の比率が変化しなければ、人間の目にはちらつきのない照明とすることができる。このため、望ましいのは、それらの比率がデータの内容に応じては変化しないよう変調の処理をしてから、データ信号の伝送を行うことである。ここで、オン状態とは、オフ状態よりも光量が多い状態とし、オフ状態とは、照明灯が消灯している状態か或いは光量がオン状態よりも少ない状態とする。   Such an illumination light communication device or illumination light communication system turns on and off the illumination lamp for data signal transmission. If the ratio of the on-state time to the off-state time does not change, the human eye The lighting can be flicker-free. For this reason, it is desirable to transmit data signals after performing modulation processing so that their ratio does not change according to the contents of data. Here, the on state is a state in which the amount of light is larger than that in the off state, and the off state is a state in which the illumination lamp is turned off or the amount of light is less than the on state.

そのための変調として、特許文献1〜3などには、反転パルス位置変調(Inverted PPM)の記載がある。例えば、4値の反転パルス位置変調では、図6に示すように、伝送するデータ信号を構成するシンボル(図6においてはSyで示す。)の時間(例えば、0.1ミリ秒〜0.4ミリ秒程度)を4個のスロット(図6においてはS1〜S4で示す。)に分割し、これらのスロットS1〜S4のうちの1個のスロットにオフ状態となる期間を入れ、その他のスロットをオン状態にするようにして、2ビットのデータ、すなわち「00」、「01」、「10」、「11」の4種類のデータを4種類のデータ信号に変換する。   As a modulation for that purpose, Patent Documents 1 to 3 and the like describe the inverted pulse position modulation (Inverted PPM). For example, in quaternary inversion pulse position modulation, as shown in FIG. 6, the time (for example, 0.1 millisecond to 0.4) of a symbol (indicated by Sy in FIG. 6) constituting a data signal to be transmitted. (Milliseconds) is divided into four slots (indicated by S1 to S4 in FIG. 6), and one slot among these slots S1 to S4 is put in an OFF state, and the other slots Is turned on so that 2-bit data, that is, four types of data “00”, “01”, “10”, and “11” are converted into four types of data signals.

その他、シンボルを2個のスロットに分割して1ビットのデータ、すなわち「0」、「1」の2種類のデータを2種類のデータ信号に変換する2値の反転パルス位置変調が可能である。また、シンボルを8個のスロットに分割して3ビットのデータ、すなわち「000」〜「111」の8種類のデータを8種類のデータ信号に変換する8値の反転パルス位置変調が可能である。同様にして、16値以上の反転パルス位置変調も可能である。なお、1個のスロットに入れるオフ状態となる期間は、特許文献3に記載されているように、パルス列(副搬送波)という形で複数の場合も有る。   In addition, it is possible to perform binary inverted pulse position modulation by dividing a symbol into two slots and converting 1-bit data, that is, two types of data “0” and “1” into two types of data signals. . In addition, 8-level inversion pulse position modulation is possible in which a symbol is divided into 8 slots and 3-bit data, that is, 8 types of data “000” to “111” are converted into 8 types of data signals. . Similarly, inversion pulse position modulation of 16 values or more is also possible. In addition, as described in Patent Document 3, there may be a plurality of periods in which the slot is in the off state in one slot in the form of a pulse train (subcarrier).

このような照明光通信装置或いは照明光通信システムにおいては、照明光通信装置からの照明光を受けた受信装置は、その照明光をフォトダイオード又はフォトトランジスタなどから構成される受光器で電気信号に変換し、それから、照明光通信装置での変調に対応する復調の処理をすることでデータを復元する。   In such an illumination light communication device or illumination light communication system, a receiving device that has received illumination light from the illumination light communication device converts the illumination light into an electrical signal by a light receiver configured of a photodiode or a phototransistor. Then, the data is restored by performing a demodulation process corresponding to the modulation in the illumination light communication apparatus.

特開2004−072365号公報JP 2004-072365 A 特開2007−274566号公報JP 2007-274466 A 特開2008−283446号公報JP 2008-283446 A

ところで、このような照明光通信装置或いは照明光通信システムにおいては、照明光通信装置の照明光以外の光(例えば、蛍光灯の光)が混入したり、照明光が所望外の周波数成分を含んでいたりすることがあり、それらはノイズとなる。そのノイズは多くの場合、低周波ノイズ(例えば、50Hz又は60Hzの倍数などの周波数のノイズ)である。低周波ノイズによる影響を取り除くためには、受信装置において復調の処理をする前に、ハイパスフィルタを用いることになる。   By the way, in such an illumination light communication apparatus or illumination light communication system, light other than the illumination light of the illumination light communication apparatus (for example, fluorescent light) is mixed, or the illumination light includes an undesired frequency component. Sometimes they become noise. The noise is often low frequency noise (eg, noise at a frequency such as 50 Hz or multiples of 60 Hz). In order to remove the influence of low-frequency noise, a high-pass filter is used before demodulation processing in the receiving apparatus.

しかし、特許文献1〜3などに示す反転パルス位置変調した照明光は、周波数帯域が広く、低周波数の方向に広がっている。例えば、4値の反転パルス位置変調で、図7に示すように、1番目のスロットS1にオフ状態となる期間を有するシンボルSyの次に、4番目のスロットS4にオフ状態となる期間を有するシンボルSyが来ることも有り、そうするとシンボルSyの時間のほぼ2倍の周期の低周波数成分が発生する。この照明光は、周波数帯域が低周波数の方向に広がっている。照明光の周波数帯域が低周波数の方向に広がっていると、上述した低周波ノイズとの周波数の差が小さく余裕がないために、ハイパスフィルタで適切に低周波ノイズの影響を取り除くのが容易でない場合も生じ得る。   However, the inversion pulse position modulated illumination light shown in Patent Documents 1 to 3 and the like has a wide frequency band and spreads in a low frequency direction. For example, in quaternary inversion pulse position modulation, as shown in FIG. 7, after the symbol Sy having the off-period in the first slot S1, it has the off-period in the fourth slot S4. The symbol Sy may come, and a low frequency component having a period almost twice as long as the time of the symbol Sy is generated. The illumination light spreads in the direction of the low frequency band. If the frequency band of the illumination light spreads in the low frequency direction, the difference in frequency from the low frequency noise described above is small and there is no room, so it is not easy to properly remove the influence of the low frequency noise with a high pass filter. Cases can also arise.

本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、オン状態の時間とオフ状態の時間の比率がデータの内容に応じては変化せず、かつ、周波数帯域を広くしないデータ信号の伝送が可能な照明光通信装置及び照明光通信システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons, and the object thereof is data in which the ratio of the on-state time to the off-state time does not change according to the contents of the data and does not widen the frequency band. An illumination light communication apparatus and an illumination light communication system capable of transmitting a signal are provided.

上記目的を達成するために、請求項1に記載の照明光通信装置は、照明灯の照明光によって照明とともにデータ信号の伝送を行う照明光通信装置であって、前記照明灯は、前記照明光を放射するオン状態と、前記照明光を放射しないか又は光量がオン状態よりも少なく放射するオフ状態と、を切り換え可能であり、前記データ信号は、それを構成するシンボルが1個又は複数個の区切り用スロットと複数個のデータ用スロットに分割されたものであり、前記区切り用スロットは、前記シンボルの最初又は最後に設けられており、オフ状態となる期間が1個入っており、前記複数個のデータ用スロットは、データの内容に応じていずれか1個にオフ状態となる期間が1個入り、その他の前記データ用スロットがオン状態になっていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the illumination light communication apparatus according to claim 1 is an illumination light communication apparatus that transmits a data signal together with illumination by illumination light of the illumination lamp, and the illumination lamp includes the illumination light. Can be switched between an on-state that emits light and an off-state that emits less illumination light or emits less light than the on-state, and the data signal has one or more symbols constituting it. Is divided into a slot for data and a plurality of slots for data, and the slot for separation is provided at the beginning or end of the symbol, and includes one period in which the symbol is turned off. The plurality of data slots are characterized in that one of the data slots is in an OFF state according to the content of the data, and the other data slots are in the ON state. To do.

請求項2に記載の照明光通信装置は、請求項1に記載の照明光通信装置において、前記複数個のデータ用スロットは、4個以上であることを特徴とする。   The illumination light communication apparatus according to claim 2 is the illumination light communication apparatus according to claim 1, wherein the plurality of data slots are four or more.

請求項3に記載の照明光通信装置は、請求項1又は2に記載の照明光通信装置において、前記区切り用スロットは、1個であることを特徴とする。   The illumination light communication apparatus according to claim 3 is the illumination light communication apparatus according to claim 1 or 2, wherein the number of the slot for separation is one.

請求項4に記載の照明光通信装置は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の照明光通信装置において、前記データ信号は、変調回路によってデータが変換されたものであることを特徴とする。   The illumination light communication apparatus according to claim 4 is the illumination light communication apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the data signal is data converted by a modulation circuit. And

請求項5に記載の照明光通信システムは、請求項4に記載の照明光通信装置と、前記照明光通信装置からの前記照明光を電気信号に変換する受光器、低周波ノイズを取り除くハイパスフィルタ、前記変調回路に対応する復調の処理をする復調回路、を有する受信装置と、を備えることを特徴とする。   The illumination light communication system according to claim 5 is the illumination light communication apparatus according to claim 4, a light receiver that converts the illumination light from the illumination light communication apparatus into an electrical signal, and a high-pass filter that removes low-frequency noise. A receiving device having a demodulation circuit that performs demodulation processing corresponding to the modulation circuit.

本発明の照明光通信装置及び照明光通信システムによれば、オン状態の時間とオフ状態の時間の比率がデータの内容に応じては変化せず、かつ、周波数帯域を広くしないデータ信号の伝送が可能になる。   According to the illumination light communication apparatus and the illumination light communication system of the present invention, the transmission of the data signal in which the ratio of the on-state time to the off-state time does not change according to the content of the data and the frequency band is not widened. Is possible.

本発明の実施形態に係る照明光通信装置及び照明光通信システムを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the illumination light communication apparatus and illumination light communication system which concern on embodiment of this invention. 同上の照明光通信装置のデータ信号の構成を示す信号図である。It is a signal diagram which shows the structure of the data signal of an illumination light communication apparatus same as the above. 同上の照明光通信装置のデータ信号の例を示す信号図である。It is a signal diagram which shows the example of the data signal of an illumination light communication apparatus same as the above. 同上の照明光通信システムの実験の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the experiment of an illumination light communication system same as the above. 同上の照明光通信システムの実験結果を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the experimental result of an illumination light communication system same as the above. 従来の照明光通信装置のデータ信号の構成を示す信号図である。It is a signal diagram which shows the structure of the data signal of the conventional illumination light communication apparatus. 図6の照明光通信装置のデータ信号の例を示す信号図である。It is a signal diagram which shows the example of the data signal of the illumination light communication apparatus of FIG.

以下、本発明に係る照明光通信装置及び照明光通信システムを実施するための形態について説明する。本発明の実施形態に係る照明光通信装置1は、図1に示すように、照明灯2の照明光によって照明とともにデータ信号の伝送を行うものである。   Hereinafter, the form for implementing the illumination light communication apparatus and illumination light communication system which concern on this invention is demonstrated. As shown in FIG. 1, the illumination light communication apparatus 1 according to the embodiment of the present invention transmits a data signal together with illumination by illumination light of an illumination lamp 2.

照明灯2は、照明光を放射するオン状態と、照明光を放射しないオフ状態と、を高速で(例えば、0.01ミリ秒〜0.1ミリ秒以上で)切り換え可能である。オフ状態は、光量がオン状態よりも少なく放射する状態としてもよい。照明灯2は、発光ダイオード(LED)などの発光素子2a(図4参照)を複数個用いた照明灯が好適である。   The illuminating lamp 2 can be switched between an on state in which illumination light is emitted and an off state in which illumination light is not emitted at high speed (for example, 0.01 milliseconds to 0.1 milliseconds or more). The off state may be a state that emits less light than the on state. The illumination lamp 2 is preferably an illumination lamp using a plurality of light emitting elements 2a (see FIG. 4) such as light emitting diodes (LEDs).

照明光通信装置1は、照明光によって伝送すべく送られて来たデータをデータ信号に変換する変調回路3を有している。変調回路3からのデータ信号は、照明灯2に入力され、光信号として放射される。変調回路3は、照明光通信装置1の外に設けられることも可能である。   The illumination light communication device 1 includes a modulation circuit 3 that converts data sent to be transmitted by illumination light into a data signal. The data signal from the modulation circuit 3 is input to the illuminating lamp 2 and radiated as an optical signal. The modulation circuit 3 can also be provided outside the illumination light communication device 1.

このデータ信号を構成するシンボルSyは、図2に示すような、1個の区切り用スロットSP1と複数個(具体的には、4個)のデータ用スロットSD1〜SD4に分割されている。区切り用スロットSP1の時間と各々のデータ用スロットSD1〜SD4の時間は、互いに等しい。   The symbol Sy constituting this data signal is divided into one delimiter slot SP1 and a plurality (specifically, four) data slots SD1 to SD4 as shown in FIG. The time of the delimiter slot SP1 and the time of each of the data slots SD1 to SD4 are equal to each other.

区切り用スロットSP1は、シンボルSyの最初に設けられている。区切り用スロットSP1には、オフ状態となる期間が1個だけ入っている。オフ状態は、具体的には、図2に示すように区切り用スロットSP1に割り当てられた時間の全期間継続しているようにすればよい。区切り用スロットSP1の中では、パルス列(副搬送波)という形で複数のオフ状態となる期間は作られない。これは、パルス列(副搬送波)という形を用いると、後述する受光素子5aの応答速度の限界から区切り用スロットSP1の時間(ひいては、シンボル時間)が長くなって、データ信号の伝送速度が遅くなり易いからである。   The delimiter slot SP1 is provided at the beginning of the symbol Sy. The delimiter slot SP1 has only one period during which it is turned off. Specifically, as shown in FIG. 2, the OFF state may be continued for the entire period of time allocated to the slot for separation SP1. In the delimiter slot SP1, a plurality of off periods are not created in the form of a pulse train (subcarrier). This is because if the form of a pulse train (subcarrier) is used, the time of the separation slot SP1 (and hence the symbol time) becomes longer due to the limit of the response speed of the light receiving element 5a described later, and the transmission speed of the data signal becomes slower. It is easy.

区切り用スロットSP1は、シンボルSyの最後に設けてもよい。   The delimiter slot SP1 may be provided at the end of the symbol Sy.

また、区切り用スロットSP1は、単位時間に伝送するデータの量を多くするには、最初又は最後の1個とするのが好ましいが、最初又は最後に複数個設けてもよい。この場合、オフ状態となる期間は、1個の区切り用スロットSP1につき1個入ることになる。   In order to increase the amount of data transmitted per unit time, it is preferable to use the first slot or the last slot SP1. However, a plurality of slot slots SP1 may be provided at the beginning or end. In this case, one period is entered for each separation slot SP1 during the OFF state.

4個のデータ用スロットSD1〜SD4は、背景技術の欄で述べた4値の反転パルス位置変調によるものと同様の構成である。すなわち、4値の反転パルス位置変調と同様に、データ信号の1個のシンボルSyにおいて2ビットのデータ、すなわち「00」、「01」、「10」、「11」の4種類のデータが4種類のデータ信号に変換される。4個のデータ用スロットSD1〜SD4は、データの内容に応じていずれか1個にオフ状態となる期間が1個だけ入り、その他のデータ用スロットがオン状態になる。オフ状態は、具体的には、図2に示すように、データ用スロットSD1〜SD4のうちの1個に割り当てられた時間の全期間継続しているようにすればよい。このデータ用スロットSD1〜SD4のうちの1個の中では、パルス列(副搬送波)という形で複数のオフ状態となる期間が作られないのは、区切り用スロットSP1と同様である。   The four data slots SD1 to SD4 have the same configuration as that of the four-value inversion pulse position modulation described in the background section. That is, similarly to the quaternary inverted pulse position modulation, 2 bits of data in one symbol Sy of the data signal, that is, 4 types of data “00”, “01”, “10”, “11” are 4 Converted to a different type of data signal. Of the four data slots SD1 to SD4, only one of the periods in which one of the data slots SD1 to SD4 is in an OFF state is entered according to the content of the data, and the other data slots are in an ON state. Specifically, as shown in FIG. 2, the OFF state may be continued for the entire period of time allocated to one of the data slots SD1 to SD4. In one of the data slots SD1 to SD4, a plurality of OFF periods in the form of pulse trains (subcarriers) are not created, similar to the separation slot SP1.

このような区切り用スロットSP1を有するデータ信号は、図3に示すように、1番目のデータ用スロットSD1にオフ状態となる期間を有するシンボルSyの次に、4番目のデータ用スロットSD4にオフ状態となる期間を有するシンボルSyが来たとしても、2個のシンボルSy、Sy同士の間には、オフ状態となる期間が1個入っている区切り用スロットSP1が必ず有るので、周波数帯域がシンボルSy1個を1周期とする周波数以上の帯域となる。   As shown in FIG. 3, the data signal having such a delimiter slot SP1 is turned off in the fourth data slot SD4 next to the symbol Sy having a period in which the first data slot SD1 is turned off. Even if a symbol Sy having a period for entering a state comes, there is always a delimiter slot SP1 containing one period for the off state between the two symbols Sy and Sy. The frequency band is equal to or higher than the frequency of one symbol Sy as one cycle.

データ用スロットは、2値の反転パルス位置変調と同様に、データ信号の1個のシンボルSyにおいて1ビットのデータ、すなわち「0」、「1」の2種類のデータを2種類のデータ信号に変換するようにすることも可能である。また、8値の反転パルス位置変調と同様に、データ信号の1個のシンボルSyにおいて3ビットのデータ、すなわち「000」〜「111」の8種類のデータを8種類のデータ信号に変換するようにすることも可能である。同様にして、16値以上の反転パルス位置変調と同様にすることも可能である。   As in the case of binary inverted pulse position modulation, the data slot converts 1-bit data, that is, two types of data “0” and “1” into two types of data signals in one symbol Sy of the data signal. It is also possible to convert it. Similarly to 8-level inverted pulse position modulation, 3-bit data, that is, 8 types of data “000” to “111” are converted into 8 types of data signals in one symbol Sy of the data signal. It is also possible to make it. Similarly, it is also possible to perform the same as inversion pulse position modulation of 16 values or more.

ここで、シンボルSyは、データ用スロットとともに区切り用スロットSP1を有しているので、単位時間に伝送可能なデータの量の点においては、区切り用スロットSP1の時間の比率が比較的少なくなっているのが好ましい。よって、複数個のデータ用スロットは4個以上である(4値以上の反転パルス位置変調に対応する変調である)ことが好ましい。ただし、データ用スロットの個数が多すぎることで、シンボルSyの時間が長くなって周波数帯域が低周波数の方向に広がり、低周波ノイズに対する周波数の余裕が小さくならないようにする。1シンボルSy内のデータ用スロットの個数が多い場合、その途中で、規則的に区切り用スロットを追加することも可能である。   Here, since the symbol Sy has the delimiter slot SP1 together with the data slot, the time ratio of the delimiter slot SP1 is relatively small in terms of the amount of data that can be transmitted per unit time. It is preferable. Therefore, the number of data slots is preferably 4 or more (modulation corresponding to inverted pulse position modulation of 4 values or more). However, since the number of data slots is too large, the time of the symbol Sy is lengthened and the frequency band is expanded in the low frequency direction, so that the frequency margin for low frequency noise is not reduced. When the number of data slots in one symbol Sy is large, it is possible to regularly add delimiter slots along the way.

照明光通信システムを構成するものとして、照明灯2からの照明光を受けた受信装置4は、図1に示すように、その照明光をフォトダイオード等の受光素子5a(図4参照)などから構成される受光器5で電気信号に変換し、それから、ハイパスフィルタ6で低周波ノイズによる影響を取り除き、変調回路3に対応する復調の処理をする復調回路7を通してデータを復元する。ハイパスフィルタ6は、設定される遮断周波数以上の周波数帯域を通過させる機能を有するものであって、バンドパスフィルタなども含まれる。   As shown in FIG. 1, the receiving device 4 that has received the illumination light from the illuminating lamp 2 constitutes the illumination light communication system, and receives the illumination light from a light receiving element 5a (see FIG. 4) such as a photodiode. The light receiver 5 is converted into an electric signal, and then the high-pass filter 6 removes the influence of low-frequency noise, and the data is restored through a demodulation circuit 7 that performs demodulation processing corresponding to the modulation circuit 3. The high pass filter 6 has a function of passing a frequency band equal to or higher than a set cutoff frequency, and includes a band pass filter and the like.

このような照明光通信装置1或いは照明光通信システムにおいては、照明光通信装置1の照明光は、オン状態の時間とオフ状態の時間の比率が変化しないので、人間の目にはちらつきのない照明とすることができる。また、この照明光は、周波数帯域がシンボル1個を1周期とする周波数以上の帯域となるので、混入した照明光以外の光(例えば、蛍光灯の光)などの低周波ノイズに対して周波数の余裕が出来、受信装置4においてハイパスフィルタ6で適切に低周波ノイズの影響を取り除くのが容易になる。   In such an illumination light communication device 1 or illumination light communication system, the illumination light of the illumination light communication device 1 does not flicker in human eyes because the ratio of the on-state time to the off-state time does not change. It can be lighting. Further, since this illumination light has a frequency band that is equal to or higher than a frequency with one symbol as one cycle, the frequency is low with respect to low-frequency noise such as light other than mixed illumination light (for example, fluorescent light). This makes it easy to properly remove the influence of low frequency noise by the high-pass filter 6 in the receiver 4.

本願発明者が行った実験について述べる。この実験の照明光通信システムでは、図4に示すように、照明灯2は、複数個の白色発光ダイオードの発光素子2aとそれを制御する照明灯制御回路2bを有するものとした。照明灯2には、上述の図3に示したデータ信号を入力した。1シンボル時間を0.2ミリ秒(1スロット時間を0.04ミリ秒)とした。受信装置4は以下のように簡易な構成とした。すなわち、受光器5は、フォトダイオードの受光素子5aに抵抗5bを接続したものとし、ハイパスフィルタ6は、コンデンサ6aと抵抗6bとそれらの接続点の電圧を増幅する増幅器6cから構成した。受光器5における受光素子5aと抵抗5bの接続点は、ハイパスフィルタ6のコンデンサ6aの一端に接続されている。ハイパスフィルタ6は、遮断周波数を4kHzとし、また、その出力信号は増幅器6cの出力端子から出力される。   An experiment conducted by the present inventor will be described. In the illumination light communication system of this experiment, as shown in FIG. 4, the illumination lamp 2 has a plurality of light emitting elements 2a of white light emitting diodes and an illumination lamp control circuit 2b for controlling the light emitting elements 2a. The data signal shown in FIG. 3 was input to the illumination lamp 2. One symbol time was set to 0.2 milliseconds (one slot time was set to 0.04 milliseconds). The receiving device 4 has a simple configuration as follows. That is, the light receiver 5 has a resistor 5b connected to a light receiving element 5a of a photodiode, and the high-pass filter 6 includes a capacitor 6a, a resistor 6b, and an amplifier 6c that amplifies the voltage at the connection point. A connection point between the light receiving element 5 a and the resistor 5 b in the light receiver 5 is connected to one end of the capacitor 6 a of the high pass filter 6. The high-pass filter 6 has a cut-off frequency of 4 kHz, and its output signal is output from the output terminal of the amplifier 6c.

図5は、照明灯2に入力されたデータ信号の波形を上段に、ハイパスフィルタ6の出力信号の波形を下段に示したオシロスコープの画面の写真である。左端にそれぞれグランドレベルが示されている。図5より、ハイパスフィルタ6の出力信号の波形は、グランドレベルを基準に正負に、照明灯2に入力されたデータ信号に良く追従していることが分かる。このように、受信装置4において遮断周波数を高く設定してもデータ信号の伝達が可能であるので、適切に低周波ノイズの影響を取り除くことが容易になる。   FIG. 5 is a photograph of the oscilloscope screen showing the waveform of the data signal input to the illuminating lamp 2 in the upper stage and the waveform of the output signal of the high pass filter 6 in the lower stage. The ground level is shown at the left end. From FIG. 5, it can be seen that the waveform of the output signal of the high-pass filter 6 follows the data signal input to the illuminating lamp 2 in a positive and negative manner with respect to the ground level. As described above, since the data signal can be transmitted even if the cutoff frequency is set high in the receiving device 4, it is easy to appropriately remove the influence of the low frequency noise.

以上、本発明の実施形態である照明光通信装置及び照明光通信システムについて説明したが、本発明は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内でのさまざまな設計変更が可能である。   The illumination light communication apparatus and the illumination light communication system according to the embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to those described in the embodiments, and is within the scope of the matters described in the claims. Various design changes are possible.

1 照明光通信装置
2 照明灯
3 変調回路
4 受信装置
5 受光器
5a 受光素子
6 ハイパスフィルタ
7 復調回路
Sy シンボル
SP1 区切り用スロット
SD1〜SD4 データ用スロット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination light communication apparatus 2 Illumination lamp 3 Modulation circuit 4 Receiving device 5 Light receiver 5a Light receiving element 6 High pass filter 7 Demodulation circuit Sy symbol SP1 Separation slot SD1-SD4 Data slot

Claims (5)

照明灯の照明光によって照明とともにデータ信号の伝送を行う照明光通信装置であって、
前記照明灯は、前記照明光を放射するオン状態と、前記照明光を放射しないか又は光量がオン状態よりも少なく放射するオフ状態と、を切り換え可能であり、
前記データ信号は、それを構成するシンボルが1個又は複数個の区切り用スロットと複数個のデータ用スロットに分割されたものであり、
前記区切り用スロットは、前記シンボルの最初又は最後に設けられており、オフ状態となる期間が1個入っており、
前記複数個のデータ用スロットは、データの内容に応じていずれか1個にオフ状態となる期間が1個入り、その他の前記データ用スロットがオン状態になっていることを特徴とする照明光通信装置。
An illumination light communication device that transmits a data signal together with illumination by illumination light of an illumination lamp,
The illuminating lamp is switchable between an on state that emits the illumination light and an off state that does not emit the illumination light or emits less light than the on state.
The data signal is formed by dividing a symbol constituting the data signal into one or a plurality of separation slots and a plurality of data slots,
The delimiter slot is provided at the beginning or end of the symbol, and includes one period in which the symbol is turned off.
The plurality of data slots includes one period in which one of the data slots is turned off according to the content of data, and the other data slots are turned on. Communication device.
請求項1に記載の照明光通信装置において、
前記複数個のデータ用スロットは、4個以上であることを特徴とする照明光通信装置。
In the illumination light communication apparatus according to claim 1,
4. The illumination light communication apparatus according to claim 1, wherein the plurality of data slots are four or more.
請求項1又は2に記載の照明光通信装置において、
前記区切り用スロットは、1個であることを特徴とする照明光通信装置。
In the illumination light communication apparatus according to claim 1 or 2,
The illumination light communication apparatus according to claim 1, wherein the separation slot is one.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の照明光通信装置において、
前記データ信号は、変調回路によってデータが変換されたものであることを特徴とする照明光通信装置。
The illumination light communication apparatus according to any one of claims 1 to 3,
2. The illumination light communication apparatus according to claim 1, wherein the data signal is data converted by a modulation circuit.
請求項4に記載の照明光通信装置と、
前記照明光通信装置からの前記照明光を電気信号に変換する受光器、低周波ノイズを取り除くハイパスフィルタ、前記変調回路に対応する復調の処理をする復調回路、を有する受信装置と、
を備えることを特徴とする照明光通信システム。
The illumination light communication apparatus according to claim 4;
A receiver having a light receiver that converts the illumination light from the illumination light communication device into an electrical signal, a high-pass filter that removes low-frequency noise, and a demodulation circuit that performs demodulation processing corresponding to the modulation circuit;
An illumination light communication system comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019004349A (en) * 2017-06-16 2019-01-10 不二電機工業株式会社 Visible light communication system
CN110915149A (en) * 2017-07-19 2020-03-24 昕诺飞控股有限公司 Illumination system for transmitting data

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