JP4338387B2 - Visible light receiver and visible light communication device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の信号で可視光を変調して伝送する可視光受信装置及び可視光通信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、光を通信媒体として無線通信を行う場合には、目に見えない赤外光が用いられている。その理由は、赤外光の送信デバイスや受信デバイスの伝送効率が可視光のそれに対して高く、また、可視光を用いると人にとって視覚的に不快であったり、邪魔になることなどが挙げられる。一方、可視光を用いた場合には、受信可能エリアを人が視覚的に認識できるので、用途によっては利便性、娯楽性などに優れている。例えば2以上のPC(パーソナルコンピュータ)に光の送受信器を設けてお互いに向き合わせて通信を行うことを考えた場合、送信光は可視光の方がユーザにとって各PCの配置が容易である。
【0003】
上記のような配置を可能にする従来例としては、例えば特許文献1に開示されているものがある。特許文献1では、電子機器の状況を表示する可視光LEDと、送信光を出射する赤外LEDと、可視光LED及び赤外LEDの各出射光を結合するオプティカルガイドとで構成して、電子機器の1つの開口から可視光と赤外光の両方を出力するようにしている。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−303463号公報(要約、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、可視光LED及び赤外LEDの各出射光を結合するので、構成が複雑であるという問題点がある。また、複数の異なる信号光を一部が重なる形で別々のエリアに送信する場合に、ユーザにとって各受信エリアを視覚的に認識可能にすることが望まれる。
【0006】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑み、複数の異なる信号光を一部が重なる形で別々のエリアに送信する場合に、簡単な構成でユーザにとって各受信エリアを視覚的に認識することができる可視光受信装置及び可視光通信装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、複数の信号の各々でそれぞれ異なる波長でかつ異なる色の複数の可視光を強度変調して目視可能に、かつ受信エリアの一部が重畳するように光信号が送信され、重畳部分では、重畳される前のそれぞれの可視光の色と異なる色が視覚的に認識可能である態様であり、前記光信号を受信する可視光受信装置であって、
前記可視光受信装置が前記受信エリアにおける少なくとも2以上の可視光の重畳部分に配されたとき、重畳された2つ以上の可視光を受光し、それぞれの可視光の受信強度に比例した比率で混合された変調信号の強度に基づき前記混合された変調信号を復調する可視光受信手段を備えた可視光受信装置が提供される。
【0009】
また本発明によれば、複数の信号の各々でそれぞれ異なる波長でかつ異なる色の複数の可視光を強度変調して目視可能に、かつ受信エリアの一部が重畳するように光信号を送信し、重畳部分では、重畳される前のそれぞれの可視光の色と異なる色が視覚的に認識可能とする複数の可視光送信手段と、
前記受信エリアにおける少なくとも2以上の可視光の重畳部分において、重畳された2つ以上の可視光を受光し、それぞれの可視光の受信強度に比例した比率で混合された変調信号の強度に基づき前記混合された変調信号を復調する可視光受信手段とを、
備えた可視光通信装置が提供される。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明に係る可視光通信装置の一実施の形態を示す構成図、図2は図1の可視光通信装置の受信エリアを示す説明図、図3は図1の可視光通信装置のシステム構成を示すブロック図である。
【0011】
図1は、一例としてカラオケ装置を示し、三原色のR、G、Bの各可視光送信部1R、1G、1Bは、ステージ上を投影するようにステージの天井に設置されている。可視光送信部1R、1G、1Bの投影形状は、例えば図2に示すように加色法による色再現を説明するための形状であり、一部が重畳するように構成される。ステージ上には可視光送信部1R、1G、1Bの送信光を受信する受信カード2a、2bが任意に移動可能に載置され、受信カード2a、2bには、それぞれヘッドホン3a、3bが接続される。なお、受信カード2a、2bはマイクロホン(不図示)と一体で組み込むようにすれば、ユーザにとってより便利である。
【0012】
可視光送信部1R、1G、1Bからは、例えば図2に示すように、それぞれピアノ、ボーカル、ギターの各チャネルの音声信号でR、G、Bの各可視光を変調した光信号が送信される。このため、ステージ上に投影されたRのみのエリアでは、ピアノの音声信号でRの可視光を変調した光信号のみが受信され、Gのみのエリアでは、ボーカルの音声信号でGの可視光を変調した光信号のみが受信され、Bのみのエリアでは、ギターの音声信号でBの可視光を変調した光信号のみが受信される。
【0013】
さらに、RとGが重畳したY(イエロー)のエリアでは、ピアノ付きボーカルが受信され、GとBが重畳したC(シアン)のエリアでは、ギター付きボーカルが受信され、BとRが重畳したM(マゼンタ)のエリアでは、ピアノ/ギターの合奏(カラオケ)が受信され、このため、Y、M、Cの受信エリアでは2チャネルが受信される。また、R、G、Bのすべてが重畳したW(白)のエリアでは、3チャネル全て、すなわちピアノ/ギター付きボーカルが受信される。
【0014】
次に図3を参照して上記のカラオケ装置のシステム構成について説明する。まず、図3(a)に示す送信側では、R、G、Bの各可視光送信部1R、1G、1Bはそれぞれ、ステージ上に十分大きな広さを投影可能なように複数の赤LED、緑LED、青LEDを配列した赤LEDアレイ10R、緑LEDアレイ10G、青LEDアレイ10Bにより構成され、赤LEDアレイ10R、緑LEDアレイ10G、青LEDアレイ10Bにはユニバーサル電源11から共通に電源が供給されている。また、上記の3つのチャネルの各音声信号は、それぞれAM変調器12R、12G、12Bにより、局部発振器(局発)13からの共通の局部発振周波数信号をAM変調し、変調された各信号が赤LEDアレイ10R、緑LEDアレイ10G、青LEDアレイ10Bに供給される。
【0015】
このため、赤LEDアレイ10R、緑LEDアレイ10G、青LEDアレイ10Bからは、上記3つのチャネルの各音声信号により強度が変調された光信号がそれぞれ送信される。このため、ステージ上の色の重畳したY、M、C、Wの各エリアでは、R、G、Bの各受信強度に比例したレベルで受信される。
【0016】
図3(b)に示す受信カード2では、光信号はPD21により受光されてO/E変換器(O/E)22によりR、G、Bの光受信強度に比例した比率で混合されたAM変調信号として受信される。混合された各AM変調信号は、変調の際、共通の局部発信器により変調された信号であることから、同期関係が確保され混合される。したがって、次に、この混合されたAM変調信号はAM復調器23により音声信号に変換されるが、変換された音声信号は、各AM変調信号の強度に比例した比率で混合される。次いで混合された音声信号はヘッドホン(AMP)アンプ24により増幅されてヘッドホン3に印加される。
【0017】
なお、上記実施の形態では、可視光で送信する信号形態として音声信号を、また、システム構成としてカラオケ装置を例にしたが、本発明は音声信号、カラオケ装置に限定されず、コンテンツデータなどのあらゆる信号形態に適用することができるので、例えばゲーム機器やPC間通信などにも適用することができる。
【0018】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の信号の各々でそれぞれ異なる波長でかつ異なる色の可視光を変調して目視可能に送信するようにしたので、複数の異なる信号光を一部が重なる形で別々のエリアに送信する場合に、簡単な構成でユーザにとって各受信エリアを視覚的に認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る可視光通信装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図2】図1の可視光通信装置の受信エリアを示す説明図である。
【図3】図1の可視光通信装置のシステム構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1R、1G、1B 可視光送信部
2a、2b 受信カード
3a、3b ヘッドホン
10R 赤LEDアレイ
10G 緑LEDアレイ
10B 青LEDアレイ
11 ユニバーサル電源
12R、12G、12B AM変調器
13 局部発振器(局発)
21 PD
22 O/E変換器(O/E)
23 AM復調器
24 ヘッドホン(AMP)アンプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to various signals that be transmitted by modulating the visible light in the visible light receiver and a visible light communication device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, invisible infrared light is used when performing wireless communication using light as a communication medium. The reason for this is that the transmission efficiency of infrared light transmitting devices and receiving devices is higher than that of visible light, and that using visible light is visually uncomfortable or obstructive to humans. . On the other hand, when visible light is used, since the receivable area can be visually recognized by a person, it is excellent in convenience, entertainment, and the like depending on the application. For example, when it is considered that two or more PCs (personal computers) are provided with light transmitters / receivers and face each other for communication, visible light is easier for users to place each PC.
[0003]
As a conventional example that enables the above arrangement, there is one disclosed in Patent Document 1, for example. In Patent Literature 1, a visible light LED that displays the status of an electronic device, an infrared LED that emits transmission light, and an optical guide that combines the emitted light of each of the visible light LED and the infrared LED are used. Both visible light and infrared light are output from one opening of the device.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-303463 (summary, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above conventional example, the emitted light of the visible light LED and the infrared LED is combined, so that there is a problem that the configuration is complicated. It is also desirable for the user to be able to visually recognize each reception area when a plurality of different signal lights are transmitted to different areas in a partially overlapping manner .
[0006]
Therefore, in view of the above problems, the present invention allows a user to visually recognize each reception area with a simple configuration when transmitting a plurality of different signal lights to different areas in a partially overlapping manner. and to provide a can Ru the visible light receiver and a visible light communication device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the visible multiple visible light respectively in and different colors at different wavelengths of the plurality of signal intensity modulation to, and optical signals such that a portion of the receiving area is superimposed is transmitted, In the superimposition portion, a color different from the color of each visible light before being superimposed is visually recognizable, and a visible light receiving device that receives the optical signal,
When the visible light receiving device is arranged in at least two or more overlapping portions of visible light in the reception area, the visible light receiving device receives two or more superimposed visible lights at a ratio proportional to the reception intensity of each visible light. There is provided a visible light receiving device provided with visible light receiving means for demodulating the mixed modulated signal based on the intensity of the mixed modulated signal .
[0009]
Further, according to the present invention, an optical signal is transmitted such that each of a plurality of signals has a wavelength that is different from each other and a plurality of different colors of visible light is intensity- modulated and can be visually observed, and a part of the reception area is superimposed. In the superimposed portion, a plurality of visible light transmitting means that enables visually recognizing a color different from the color of each visible light before being superimposed,
In at least two superimposed portions of the visible light in the receiving area, based on said intensity of the superimposed two or more receiving the visible light, the modulated signal mixed at a ratio proportional to the reception intensity of each of the visible light Visible light receiving means for demodulating the mixed modulation signal;
A visible light communication device is provided.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a visible light communication device according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a reception area of the visible light communication device of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram of the visible light communication device of FIG. It is a block diagram which shows a system configuration.
[0011]
FIG. 1 shows a karaoke apparatus as an example, and the R, G, and B
[0012]
From the
[0013]
Further, in the Y (yellow) area where R and G are superimposed, a vocal with a piano is received, and in the C (cyan) area where G and B are superimposed, a vocal with a guitar is received, and B and R are superimposed. In the M (magenta) area, a piano / guitar ensemble (karaoke) is received. For this reason, in the Y, M, and C reception areas, two channels are received. In the W (white) area where all of R, G, and B are superimposed, all three channels, that is, vocals with piano / guitar are received.
[0014]
Next, the system configuration of the karaoke apparatus will be described with reference to FIG. First, on the transmission side shown in FIG. 3A, each of the R, G, and B
[0015]
Therefore, the red LED array 10R, the green LED array 10G, and the blue LED array 10B transmit optical signals whose intensity is modulated by the audio signals of the three channels. For this reason, in the Y, M, C, and W areas where the colors are superimposed on the stage, the signals are received at a level that is proportional to the R, G, and B received intensities.
[0016]
In the receiving card 2 shown in FIG. 3B, the optical signal is received by the
[0017]
In the above embodiment, an audio signal is used as a signal form to be transmitted by visible light, and a karaoke apparatus is taken as an example of a system configuration. However, the present invention is not limited to an audio signal and a karaoke apparatus, and content data, etc. Since it can be applied to all signal forms, it can also be applied to, for example, game machines and PC-to-PC communications.
[0018]
【The invention's effect】
According to the present invention described above, since the to transmit visibly modulates and different colors of visible light at each at different wavelengths of the plurality of signals, some of a plurality of different signal lights When transmitting to separate areas in an overlapping manner, each reception area can be visually recognized by the user with a simple configuration.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a visible light communication apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a reception area of the visible light communication device of FIG. 1;
3 is a block diagram illustrating a system configuration of the visible light communication apparatus in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1R, 1G, 1B
21 PD
22 O / E converter (O / E)
23
Claims (3)
前記可視光受信装置が前記受信エリアにおける少なくとも2以上の可視光の重畳部分に配されたとき、重畳された2つ以上の可視光を受光し、それぞれの可視光の受信強度に比例した比率で混合された変調信号の強度に基づき前記混合された変調信号を復調する可視光受信手段を備えた可視光受信装置。Optical signals are transmitted so that each of a plurality of signals has a different wavelength and a plurality of different colors of visible light can be viewed by intensity modulation, and a part of the reception area is superimposed. Is a visible light receiving device that receives the optical signal in a manner in which a color different from the color of each visible light before being received can be visually recognized,
When the visible light receiving device is arranged in at least two or more overlapping portions of visible light in the reception area, the visible light receiving device receives two or more superimposed visible lights at a ratio proportional to the reception intensity of each visible light. A visible light receiving device comprising visible light receiving means for demodulating the mixed modulated signal based on the intensity of the mixed modulated signal .
前記受信エリアにおける少なくとも2以上の可視光の重畳部分において、重畳された2つ以上の可視光を受光し、それぞれの可視光の受信強度に比例した比率で混合された変調信号の強度に基づき前記混合された変調信号を復調する可視光受信手段とを、
備えた可視光通信装置。Each of the plurality of signals transmits an optical signal so that a plurality of visible lights having different wavelengths and different colors are intensity- modulated to be visible, and a part of the reception area is superimposed. A plurality of visible light transmitting means for visually recognizing a color different from the color of each visible light before
In at least two superimposed portions of the visible light in the receiving area, based on said intensity of the superimposed two or more receiving the visible light, the modulated signal mixed at a ratio proportional to the reception intensity of each of the visible light Visible light receiving means for demodulating the mixed modulation signal;
Visible light communication device provided.
所定局部発振周波数で発振する局部発振器と、
前記局部発信器からそれぞれ供給される共通の局部発振周波数の複数の発振信号を、複数のチャネルの音声信号の各チャネルで、それぞれ強度変調する複数の変調手段と、
前記複数の変調手段の各々によりそれぞれ強度変調された各信号を異なる波長の可視光に変換し、その各可視光の2つ以上の受信エリアの一部が重畳するように送信する可視光発光手段とを備え、
前記可視光受信手段は、
前記受信エリアにおける各可視光の重畳部分に位置するとき、重畳された2つ以上の可視光を受光して光電変換する光電変換手段と、
前記光電変換手段により変換されて得られた信号を復調して、前記重畳された2つ以上の可視光の受信強度に比例した比率で各チャンネルが混合された変調信号の強度に基づき音声信号を再生する手段とを備えた請求項2に記載の可視光通信装置。The visible light transmitting means includes
A local oscillator that oscillates at a predetermined local oscillation frequency;
A plurality of modulation means for intensity- modulating a plurality of oscillation signals of a common local oscillation frequency respectively supplied from the local oscillator, with each channel of a plurality of channels of audio signals;
Visible light emitting means for converting each signal intensity- modulated by each of the plurality of modulating means into visible light having a different wavelength and transmitting the visible light so that a part of two or more receiving areas overlap each other. And
The visible light receiving means includes
Photoelectric conversion means for receiving and photoelectrically converting two or more superimposed visible lights when positioned in the overlapping portion of each visible light in the reception area;
It demodulates the signal obtained is converted by the photoelectric conversion means, based-out sound intensity of the superimposed two or more modulated signals each channel are mixed at a ratio proportional to the reception intensity of the visible light The visible light communication apparatus according to claim 2, further comprising means for reproducing a voice signal.
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