JP4516132B2 - Visible light communication system - Google Patents
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Description
本発明は、ＬＥＤによる可視光通信システムに関するものであって、特に、空間伝送部分の信号処理としてセッション情報を付与したＬＡＮ方式を採用することにより、ＬＥＤ照明を搭載した光送受信機とセッション管理を行う親機として機能するセンタとの連係により、親機と複数の子機間の通信（特に通話）を可能としたものである。 The present invention relates to a visible light communication system using LEDs, and in particular, by adopting a LAN system to which session information is added as signal processing in a spatial transmission portion, an optical transceiver equipped with LED lighting and session management. Communication (especially a telephone call) between the parent device and a plurality of child devices is made possible by cooperation with the center functioning as the parent device.
電波を使用した通話機器は、機械設備や医療機器へ電波による影響を与えるため、これらの装置や機器を誤動作させる問題がある。また、有線による通話機器は配線が必要なため、作業などで使用する場合足を引っ掛けるなど危険な場合がある。 A telephone device using radio waves has a problem of causing malfunctions of these devices and equipment because radio equipment affects mechanical equipment and medical equipment. In addition, since a wired telephone device requires wiring, it may be dangerous, for example, when it is used for work.
このような観点から、可視光通信システムに関する提案が、たとえば特許文献１に示すように従来からなされている。この特許文献１の発明は、親機と子機間の通信をＬＥＤを使用した可視光あるいは赤外線を使用することにより、ＬＥＤ照明が照らす部分のみ通信ができ、前記のような電波を使用した通信機器の欠点を解消することができると共に、電波のように隣りの部屋に通話が漏れることがなく、セキュリティの高いシステムを構築できる利点がある。
しかしながら、前記特許文献１の発明は、親機と子機との間で同一のデータを送受するものであるため、親機と複数の子機間でそれぞれ異なるデータを送受したり、あるいは子機間で通話を行うことはできなかった。すなわち、親機と子機間で、１対１及び１対多の通話形態を実現するためには、各通信機器間のセッション（呼接続、すなわち通信の開始から終了までの手順）を管理する必要があるが、前記特許文献１の発明では、そのような構成はなんら存在しなかった。 However, since the invention of Patent Document 1 transmits and receives the same data between the parent device and the child device, different data is transmitted or received between the parent device and the plurality of child devices, or the child device. I couldn't make calls between them. That is, in order to realize a one-to-one and one-to-many communication mode between the parent device and the child device, a session (call connection, that is, a procedure from the start to the end of communication) between communication devices is managed. Although it is necessary, in the invention of Patent Document 1, there is no such configuration.
特に、可視光通信には、電波の使用を避ける病院などにおいて、各部屋を巡回する医師や看護師の持つ子機と、コールセンタなどに設置された親機との間で通信を行う様な用途が期待されている。その場合に、各部屋に置かれた光送受信機を利用して、各部屋をわたって移動する複数の子機とセンタ間の通話を、１対１もしくは１対多で行うことが希望されているが、特許文献１の発明ではそのような要望に応えることは不可能であった。 Especially for visible light communication, in hospitals that avoid the use of radio waves, applications such as communication between the slaves of doctors and nurses who visit each room and the master unit installed in a call center, etc. Is expected. In that case, it is hoped that one-to-one or one-to-many calls between a plurality of slave units that move across each room and the center will be made using an optical transceiver placed in each room. However, the invention of Patent Document 1 cannot meet such a demand.
本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、光送受信機とセッション管理を行う親機となるセンタとを連係させることにより、センタと各子機間で１対１及び／または１対多の通信を可能とした可視光通信システムを提供することにある。 The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to link an optical transceiver with a center serving as a parent device for session management. Another object is to provide a visible light communication system that enables one-to-one and / or one-to-many communication between each slave unit.
前記の目的を達成するために、本発明は、ネットワークに接続された光送受信機と親機として機能するセンタと、前記光送受信機との間で可視光通信を行う複数の子機を備えた可視光通信システムにおいて、前記各子機とセンタには、通信データの入出力手段と、入力された通信データを送受信用のデータに変換しあるいは送受信用データを入出力手段に対する出力データに変換するデータ変換手段とが設けられ、前記子機及び光送受信機には、送受信用に変換されたデータを、子機と光送受信機間のアップリンクまたはダウンリンクの少なくとも一方について、可視光通信によって送受する可視光送信部と可視光受信部とが設けられ、前記光送受信機及びセンタには、複数の子機に対する呼接続を制御するセッション管理処理部が設けられ、前記各子機には、前記セッション管理処理部からの呼接続管理に対応して、自身の呼接続管理を行う呼接続管理部が設けられていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises an optical transceiver connected to a network, a center functioning as a master unit, and a plurality of slave units that perform visible light communication between the optical transceiver. In the visible light communication system, each of the slave units and the center has communication data input / output means and converts the input communication data into transmission / reception data or converts the transmission / reception data into output data for the input / output means. Data conversion means is provided, and the slave unit and the optical transceiver transmit and receive data converted for transmission and reception by visible light communication for at least one of the uplink and downlink between the slave unit and the optical transceiver. A visible light transmission unit and a visible light reception unit, and the optical transceiver and the center are provided with a session management processing unit for controlling call connection to a plurality of slave units. Wherein each slave unit, in response to the call connection management from the session management processing unit, wherein the call connection managing unit for performing its own call connection management is provided.
また、前記子機と光送受信機間のデータの授受のうち、ダウンリンクを可視光通信によって行い、アップリンクを赤外光通信にて行うことも本件発明の一態様である。更に、セッション管理処理部において、光送受信機やセンタが受信したデータの中から、呼接続情報と音声データとを判別して、呼接続情報に従って子機と光送受信機との呼接続の確立、光送受信機とセンタとの呼接続の確立を行うことも本件発明の一態様である。 Moreover, it is also an aspect of the present invention that, among data exchanges between the slave unit and the optical transceiver, the downlink is performed by visible light communication and the uplink is performed by infrared light communication. Further, the session management processing unit determines call connection information and voice data from the data received by the optical transceiver and the center, and establishes a call connection between the slave unit and the optical transceiver according to the call connection information. It is also an aspect of the present invention to establish a call connection between the optical transceiver and the center.
本発明によれば、セッション管理により1対１及び１対多の制御が可能となり、複数の人間が同時に通話する通話形態を確立することができ、複数作業者間の連絡による作業効率が向上する。 According to the present invention, one-to-one and one-to-many control can be performed by session management, and a call mode in which a plurality of people can talk at the same time can be established, and work efficiency by communication between a plurality of workers is improved. .
以下、本件発明の一実施の形態を図面に従って具体的に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
（１）実施形態の構成
以下、本発明の第１実施形態の構成を図１及び図２に従って具体的に説明する。図１は、本実施形態のシステムの全体構成を示すものであって、本システムは、ヘッドセット１を備えた複数の子機２（第１の子機と第２の子機）と、この子機２との間でダウンリンクとしての可視光及びアップリンクとしての赤外光通信を行う光送受信機３と、この光送受信機３とネットワークＮを介して接続された親機となるセンタ４と、このセンタ４に備えられたヘッドセット５とから構成される。
(1) Configuration of Embodiment The configuration of the first embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows an overall configuration of a system according to the present embodiment. This system includes a plurality of slave units 2 (first slave unit and second slave unit) provided with a headset 1, An optical transmitter / receiver 3 that performs visible light communication as a downlink and infrared light communication as an uplink with the slave unit 2, and a center 4 that is a master unit connected to the optical transmitter / receiver 3 via a network N. And a headset 5 provided in the center 4.
なお、図１では、光送受信機３は、ネットワークに１台しか接続していないが、設置する部屋数などに応じてより多数の光送受信機をネットワークに接続することもが可能である。同様に、子機２の数も図示の台数に限定されるものではなく、より多数台の使用が可能である。 In FIG. 1, only one optical transceiver 3 is connected to the network, but a larger number of optical transceivers can be connected to the network depending on the number of rooms to be installed. Similarly, the number of slave units 2 is not limited to the number shown, and a larger number can be used.
図２に示すとおり、前記子機２は、データの送信機能を実現するために、ヘッドセット１からのアナログの音声信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部２０１、変換されたデジタル信号からセッションＩＤを付与したＬＡＮデータを生成してパケット化する送信データ組立部２０２、パケット化されたＬＡＮデータをＬＥＤ２０４から発光する赤外光による通信にて光送受信機３に対してアップリンク送信する赤外送信部２０３を備えている。 As shown in FIG. 2, the slave unit 2 includes an A / D conversion unit 201 that converts an analog audio signal from the headset 1 into a digital signal to realize a data transmission function. A transmission data assembling unit 202 that generates and packetizes LAN data to which a session ID is assigned, and red that transmits packetized LAN data to the optical transmitter / receiver 3 through communication using infrared light emitted from the LED 204. An outer transmission unit 203 is provided.
この赤外送信部２０３には、呼接続管理部、キャリア確認部、変調及び送信部が設けられている。キャリア確認部は、子機に設けられた受光素子（以下、ＰＤ：フォトダイオードと言う）２０５の受信する赤外光により、他の子機２がデータ出力していないかを、通信空間上にキャリアとなる光がないことから検出する。呼接続管理部は、キャリア確認部により空間上に他の子機のキャリアがないことを確認した場合に、自身の通信を開始させるための指令を変調及び送信部に出力する。変調及び送信部は、前記ＬＡＮデータを変調して、赤外光を発光するＬＥＤ２０４を点滅させる。 The infrared transmission unit 203 is provided with a call connection management unit, a carrier confirmation unit, a modulation and transmission unit. The carrier confirmation unit displays on the communication space whether or not another slave unit 2 is outputting data by infrared light received by a light receiving element (hereinafter referred to as PD: photodiode) 205 provided in the slave unit. It is detected because there is no light as a carrier. The call connection management unit outputs a command for starting its own communication to the modulation and transmission unit when the carrier confirmation unit confirms that there is no carrier of another child device in the space. The modulation and transmission unit modulates the LAN data and blinks the LED 204 that emits infrared light.
また、子機２は、データの受信機能を実現するために、ダウンリンク用のＬＡＮデータが重畳された可視光を受光するＰＤ２０９、ＰＤ２０９で受信した光データを電気信号に変換する復調及び受信部と呼接続管理部を有する可視光受信部２０８、可視光受信部２０８から出力されたＬＡＮデータ（パケット）から音声となるデジタル信号を抽出する受信データ分解部２０７、前記デジタル信号を音声信号となるアナログ信号に変換してヘッドセット１に出力するＤ／Ａ変換部２０６を備えている。 The slave unit 2 receives visible light on which downlink LAN data is superimposed in order to realize a data reception function. The demodulator / receiver converts optical data received by the PD 209 and PD 209 into electrical signals. A visible light receiving unit 208 having a call connection management unit, a received data decomposing unit 207 for extracting a digital signal to be audio from LAN data (packets) output from the visible light receiving unit 208, and the digital signal to be an audio signal. A D / A converter 206 that converts the signal into an analog signal and outputs it to the headset 1 is provided.
光送受信機３は、受信機能を実現するために、子機２からのＬＡＮデータを重畳した赤外光を受光して電気信号に変換するＰＤ３０１、受信した赤外光を自身宛の信号か否かを判定すると共に自身宛の信号の場合にはそれを復調する赤外受信部３０２、赤外受信部３０２で受信した可視光通信用のパケットデータを、ネットワークを介してセンタ４と送受できるような形式のパケットデータに変換する受信パケット変換部３０３、変換されたネットワーク用のパケットデータをセッション管理処理部３１０の指示に従いネットワークに送信する受信転送処理部３０４を備えている。 In order to realize the reception function, the optical transceiver 3 receives the infrared light superimposed with the LAN data from the handset 2 and converts it into an electric signal, and whether the received infrared light is a signal addressed to itself. In the case of a signal addressed to itself, the infrared receiver 302 that demodulates the signal and the packet data for visible light communication received by the infrared receiver 302 can be transmitted to and received from the center 4 via the network. A reception packet conversion unit 303 that converts the packet data into a packet of a proper format, and a reception transfer processing unit 304 that transmits the converted packet data for the network to the network in accordance with an instruction from the session management processing unit 310.
また、光送受信機３は、送信機能を実現するために、センタ４からネットワークＮ上に送出されたパケットを受信すると共に受信した情報を前記セッション管理処理部３１０に出力する送信転送処理部３０９、前記セッション管理処理部３１０の指示に従い送信転送処理部３０９から出力されたセンタ４からのネットワーク用のパケットを、可視光通信用のパケットに変換する送信パケット変換部３０８、送信パケット変換部３０８からのパケットを可視光に変換して子機２へ送信するための可視光送信部３０７を備えている。 The optical transceiver 3 receives a packet sent from the center 4 to the network N and outputs the received information to the session management processing unit 310 in order to realize a transmission function, The packet from the center 4 output from the transmission transfer processing unit 309 according to the instruction of the session management processing unit 310 is converted from the transmission packet conversion unit 308 to the visible light communication packet. A visible light transmitting unit 307 is provided for converting the packet into visible light and transmitting the packet to the handset 2.
この可視光送信部３０７は、送受信部に設けられた可視光用のＰＤ３０６によって空間上に他の子機のキャリアとなる可視光が存在しないことを確認するキャリア確認部と、送信パケット変換部３０８からのＬＡＮデータを変調してＬＥＤ３０５を点滅させ、子機２へデータを送信する変調及び送信部とを備えている。 The visible light transmission unit 307 includes a carrier confirmation unit that confirms that there is no visible light serving as a carrier of another child device in space by the PD 306 for visible light provided in the transmission / reception unit, and a transmission packet conversion unit 308. And a modulation and transmission unit that modulates the LAN data from the terminal and blinks the LED 305 to transmit the data to the slave unit 2.
前記セッション管理処理部３１０は、呼接続管理を行うものであって、送信転送処理部３０９から受信したパケットが呼接続情報の場合には、送信転送処理３０９へ子機への接続許可及びセッション情報を送信する。一方、受信した情報が、送信元、宛先、送信データなどを含むＵＤＰパケット化された音声情報（前記受信転送処理部３０４から受信した情報）の場合には、前記受信転送処理部３０４及びネットワークＮを介してセンタ４にパケットを送信する。 The session management processing unit 310 performs call connection management, and when the packet received from the transmission transfer processing unit 309 is call connection information, the connection permission to the slave unit and session information are transmitted to the transmission transfer processing 309. Send. On the other hand, when the received information is voice information (information received from the reception transfer processing unit 304) that is converted into a UDP packet including a transmission source, a destination, transmission data, and the like, the reception transfer processing unit 304 and the network N The packet is transmitted to the center 4 via
前記センタ４は、通話用のヘッドセット５を備えていると共に、光送受信機３に対してネットワークＮを介して接続されている。そして、送信機能を実現するため、ベットセット５からの音声信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部４０１、デジタル信号をパケット化する送信データ組立部４０２、受信したデジタルデータを音声信号に変換するＤ／Ａ変換部４０３、受信パケットを分解してデジタル音声信号を抽出する受信データ分解部４０４、前記光送受信機２と同様にセッション管理を行うセッション管理処理部４０５を備えている。 The center 4 includes a headset 5 for calling and is connected to the optical transceiver 3 via the network N. In order to realize the transmission function, an A / D conversion unit 401 that converts the audio signal from the bet set 5 into a digital signal, a transmission data assembly unit 402 that packetizes the digital signal, and converts the received digital data into an audio signal. A D / A conversion unit 403 that performs a reception data decomposition unit 404 that extracts a digital audio signal by decomposing a received packet, and a session management processing unit 405 that performs session management in the same manner as the optical transceiver 2.
また、前記送信データ組立部４０２によってパケット化されている音声信号に対して、送信先の子機向けのＩＤを付与するなどのＬＡＮデータプロトコル処理を行ってネットワーク通信用のパケットに変換するＬＡＮデータ処理部４０６を備えている。 Also, LAN data that is converted into a packet for network communication by performing LAN data protocol processing such as assigning an ID for a transmission destination slave unit to the voice signal packetized by the transmission data assembling unit 402 A processing unit 406 is provided.
（２）実施形態の作用
前記のような構成を有する本実施形態の作用について、図３以下のフローチャートに従って説明する。
(2) Operation of Embodiment The operation of the present embodiment having the above-described configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
（２−１）子機の送信処理
図３は、子機２の光送受信機３に対する送信処理を示すフローチャートである。
図３において、子機２がそのヘッドセット１からの音声を入力すると、音声信号はＡ／Ｄ変換部２０１によりデジタル信号に変換される（ステップ１）。次いで送信データ組立部２０２によりセッションＩＤが付与されパケット化されたＬＡＮデータが生成される（ステップ２）。
(2-1) Slave Unit Transmission Process FIG. 3 is a flowchart showing a transmission process of the slave unit 2 to the optical transceiver 3.
In FIG. 3, when the handset 2 inputs the sound from the headset 1, the sound signal is converted into a digital signal by the A / D conversion unit 201 (step 1). Next, the transmission data assembling unit 202 assigns a session ID and generates packetized LAN data (step 2).
この状態で、赤外送信部２０３は、その呼接続管理部により、自身の子機が光送受信機３と呼接続中であるか否かを確認する（ステップ３）。呼接続中でない場合（ステップ３のＮｏ）には、赤外送信部２０３はその変調及び送信部からＬＥＤ２０４に対して、光送受信機３に向かっての呼接続要求を行わせるための指令を出力する（ステップ４）。 In this state, the infrared transmission unit 203 confirms whether or not its own handset is in a call connection with the optical transceiver 3 by using the call connection management unit (step 3). When the call connection is not in progress (No in Step 3), the infrared transmission unit 203 outputs a command for making a call connection request toward the optical transceiver 3 from the modulation and transmission unit to the LED 204. (Step 4).
この呼接続要求は、ヘッドセット１から入力されてセッションＩＤを付与された音声データとは別に、赤外送信部２０３の呼接続管理部によって生成される信号であるが、変調及び送信部及びＬＥＤ２０４によって赤外光の点滅信号として子機２から出力される。この呼接続要求は、光送受信機３の赤外光用のＰＤ３０１によって受信され、赤外受信部３０２、受信パケット変換部３０３、受信転送処理部３０４を介してセッション管理処理部３１０に入力される。 This call connection request is a signal generated by the call connection management unit of the infrared transmission unit 203 separately from the voice data input from the headset 1 and given the session ID. Is output from the slave unit 2 as a blinking signal of infrared light. This call connection request is received by the infrared light PD 301 of the optical transceiver 3 and input to the session management processing unit 310 via the infrared reception unit 302, the received packet conversion unit 303, and the reception transfer processing unit 304. .
セッション管理処理部３１０は、前記のように呼接続要求と音声データとを判別する機能を有するので、子機２からの呼接続要求を受信すると、例えばＳＩＰプロトコルに従い送信転送処理部３０９に対して呼接続要求を発信した子機に対する接続許可及びセッション情報を送信する。送信転送処理部３０９は、この接続許可及びセッション情報を送信パケット変換部３０８、可視光送信部３０７及び可視光用ＬＥＤ３０５を介して子機２に送信する。 Since the session management processing unit 310 has a function of discriminating between a call connection request and voice data as described above, when receiving a call connection request from the handset 2, for example, the session management processing unit 310 sends to the transmission transfer processing unit 309 according to the SIP protocol. The connection permission and session information for the handset that has transmitted the call connection request are transmitted. The transmission transfer processing unit 309 transmits the connection permission and session information to the slave unit 2 via the transmission packet conversion unit 308, the visible light transmission unit 307, and the visible light LED 305.
この接続許可及びセッション情報を子機２が可視光用ＰＤ２０９及び可視光受信部２０８を介して受信すると、これらの情報は、可視光受信部２０８から赤外送信部２０３に送信され、呼接続が完了する（ステップ５）。 When the handset 2 receives the connection permission and session information via the visible light PD 209 and the visible light receiving unit 208, these pieces of information are transmitted from the visible light receiving unit 208 to the infrared transmitting unit 203, and the call connection is established. Complete (step 5).
呼接続が完了しない場合には（ステップ６のＮｏ）、予め決められたリトライ回数呼接続要求を繰り返し（ステップ７のＮｏ）、所定のリトライ回数に達した場合には（ステップ７のＹｅｓ）、接続不能を示す接続ＮＧ表示を行った後（ステップ８）、処理を終了する。 If the call connection is not completed (No in Step 6), a predetermined number of retry call connection requests are repeated (No in Step 7). If the predetermined number of retries has been reached (Yes in Step 7), After performing connection NG display indicating that connection is not possible (step 8), the process is terminated.
一方、前記のように子機２が光送受信機３と呼接続中（ステップ３のＹｅｓ）の場合、または呼接続が完了した場合（ステップ６のＹｅｓ）には、子機２の送信データ組立部２０２は、Ａ／Ｄ変換部２０１からの音声データに基づいて作成したセクションＩＤを有するＬＡＮデータのパケットを生成して赤外送信部２０３に出力する（ステップ９）。 On the other hand, when the handset 2 is in a call connection with the optical transceiver 3 as described above (Yes in step 3) or when the call connection is completed (Yes in step 6), the transmission data assembly of the handset 2 is performed. The unit 202 generates a LAN data packet having a section ID created based on the audio data from the A / D conversion unit 201 and outputs the packet to the infrared transmission unit 203 (step 9).
前記のように、各子機２には赤外光受信部であるＰＤ２０５が設けられているので、このＰＤ２０５により他の子機が赤外光を発光しているか否か、すなわち、他の子機の空間キャリアの有無を確認することができる。そこで、赤外送信部２０３は、そのキャリア確認部により他の子機の空間キャリアの有無を確認し、空間キャリアがない場合には（ステップ１０の無）、送信データ組立部２０２からのＬＡＮデータをＦＭ変調し（ステップ１１）、変調された電気信号に従って赤外光用ＬＥＤ２０４を点滅して、データ送信を行う（ステップ１２）。 As described above, each slave unit 2 is provided with the PD 205 which is an infrared light receiving unit. Therefore, whether or not other slave units emit infrared light by this PD 205, that is, other slave units. The presence or absence of the space carrier of the machine can be confirmed. Therefore, the infrared transmission unit 203 confirms the presence / absence of a spatial carrier of another child device by the carrier confirmation unit, and if there is no spatial carrier (no in step 10), the LAN data from the transmission data assembly unit 202 Is modulated (step 11), and the infrared LED 204 blinks in accordance with the modulated electric signal to transmit data (step 12).
一方、空間キャリアが確認された場合には（ステップ１０の有）、他の子機が通話中であるから、自身の送信を開始することなく、所定の間隔で空間キャリアの有無の確認を行い（ステップ１３のＹｅｓ）、リトライ回数が一定数に達した場合には、通話を終了する。この場合、呼接続の完了ができなかった場合と同様に、接続ＮＧ表示を行っても良い。 On the other hand, when the spatial carrier is confirmed (Yes in step 10), since the other slave unit is busy, the presence / absence of the spatial carrier is confirmed at a predetermined interval without starting its own transmission. When the number of retries reaches a certain number (Yes in step 13), the call is terminated. In this case, connection NG display may be performed as in the case where the call connection cannot be completed.
（２−２）子機の受信処理
図４は子機２の光送受信機３に対する受信処理を示すフローチャートである。
子機の受信処理の場合には、子機２に設けられた可視光用ＰＤ２０９が光送受信機３からの可視光データを受光すると、その可視光受信部２０８の復調及び受信部が可視光データをＦＭ復調し（ステップ１）、受信した可視光通信用のパケットを分析して（ステップ２）、そこに含まれているセッションＩＤに基づいて自身宛のデータか否かを判定する（ステップ３）。
(2-2) Reception processing of slave unit FIG. 4 is a flowchart showing reception processing for the optical transceiver 3 of the slave unit 2.
In the case of reception processing of the slave unit, when the visible light PD 209 provided in the slave unit 2 receives visible light data from the optical transceiver 3, the demodulation and reception unit of the visible light reception unit 208 performs visible light data. Is demodulated (step 1), the received visible light communication packet is analyzed (step 2), and it is determined whether or not the data is addressed to itself based on the session ID included therein (step 3). ).
可視光受信部２０８は、受信データが自身宛のデータである場合には（ステップ３のＹｅｓ）、そのデータが呼接続要求か、それとも音声データのパケット化したものかを判定し、呼接続要求の場合には（ステップ４のＹｅｓ）、その呼接続管理部により呼接続応答処理を行う（ステップ５）。なお、呼接続を確立するために子機２と送受信部３との間でデータの授受を行う場合には、可視光受信部２０８の呼接続管理部から赤外送信部２０３の呼接続管理部に対して、データ送信の依頼を行い、赤外送信部２０３から赤外光用ＬＥＤ２０４により光送受信機３に呼接続確立用の信号を送信する。 When the received data is data addressed to itself (Yes in step 3), the visible light receiving unit 208 determines whether the data is a call connection request or a packet of voice data, and calls the call connection request. In the case of (Yes in Step 4), call connection response processing is performed by the call connection management unit (Step 5). When data is exchanged between the handset 2 and the transmission / reception unit 3 in order to establish a call connection, the call connection management unit of the visible light reception unit 208 to the call connection management unit of the infrared transmission unit 203 In response to this, a request for data transmission is made, and a signal for establishing a call connection is transmitted from the infrared transmitter 203 to the optical transceiver 3 by the infrared LED 204.
このようにして光送受信機３との間で呼接続が完了した場合（ステップ６のＹｅｓ）は、呼接続が確立された状態で処理を終了し、次の受信データの着信を待つ。そして、次の受信データが呼接続要求でない場合（ステップ４のＮｏ）は、可視光受信部２０８は、光送受信機３から続いて送信される音声データを含むパケットを受信して、受信データ分解部２０７に送出する。受信データ分解部２０７は、受信したパケットから音声信号を抽出し、これをＤ／Ａ変換部２０６によってアナログデータに変換して（ステップ８）、ヘッドセット１から音声として出力する。 When the call connection with the optical transceiver 3 is completed in this way (Yes in step 6), the process ends with the call connection established and waits for the arrival of the next received data. If the next received data is not a call connection request (No in Step 4), the visible light receiving unit 208 receives a packet containing audio data transmitted from the optical transceiver 3 and receives the received data. To the unit 207. The reception data decomposition unit 207 extracts an audio signal from the received packet, converts it into analog data by the D / A conversion unit 206 (step 8), and outputs it as audio from the headset 1.
なお、呼接続が完了しない場合（ステップ６のＮｏ）、呼接続応答処理を何度か繰り返す（ステップ７）のは、前記送信処理の場合と同様である。また、前記ステップ３において、自身宛のデータでない場合には、受信データを破棄して（ステップ９）、処理を終了する。 If the call connection is not completed (No in step 6), the call connection response process is repeated several times (step 7) as in the case of the transmission process. If the data is not addressed to itself in step 3, the received data is discarded (step 9) and the process is terminated.
（２−３）光送受信機の送信処理
図５は、光送受信機３の子機２に対する送信処理を示すフローチャートである。
光送受信機３の送信処理は、親機であるセンタ４からの通話データを可視光通信により子機に送信する処理である。すなわち、光送受信機３の送信転送処理部３０９が、センタ４からネットワークＮを介してデータを受信すると（ステップ１）、送信転送処理部３０９はそのデータをセッション管理処理部３１０に出力する。
(2-3) Transmission Processing of Optical Transmitter / Receiver FIG. 5 is a flowchart showing transmission processing of the optical transmitter / receiver 3 to the slave unit 2.
The transmission process of the optical transmitter / receiver 3 is a process of transmitting call data from the center 4 serving as a parent device to the child device by visible light communication. That is, when the transmission / transfer processing unit 309 of the optical transceiver 3 receives data from the center 4 via the network N (step 1), the transmission / transfer processing unit 309 outputs the data to the session management processing unit 310.
セッション管理処理部３１０は、センタ４から送信されたデータが呼接続情報であるか、パケット化された情報であるかを判定する。この場合、送信の開始時には、センタ４からは呼接続情報が発信されるので、セッション管理処理部３１０は、送信転送処理部３０９に対して、送信パケット変換部３０８により呼接続情報を抽出して、可視光通信用のパケットに変換する（ステップ２）。 The session management processing unit 310 determines whether the data transmitted from the center 4 is call connection information or packetized information. In this case, since the call connection information is transmitted from the center 4 at the start of transmission, the session management processing unit 310 extracts the call connection information to the transmission transfer processing unit 309 by the transmission packet conversion unit 308. And converted into a packet for visible light communication (step 2).
次いで、光送受信機３は、既に子機２と接続中であるか否かを確認し、子機２と呼接続中でない場合（ステップ３のＮｏ）は、変換されたパケットである呼接続要求を可視光通信により子機２に送信して、呼接続を確立する（ステップ４〜８）。なお、この呼接続の確立は、図３に示した子機の送信時の処理（ステップ４〜８）と同様である。 Next, the optical transceiver 3 confirms whether or not it is already connected to the slave unit 2, and if it is not connected to the slave unit 2 (No in step 3), the call connection request which is a converted packet Is transmitted to the subunit | mobile_unit 2 by visible light communication, and call connection is established (steps 4-8). The establishment of this call connection is the same as the processing (steps 4 to 8) at the time of transmission of the handset shown in FIG.
光送受信機２が既に子機２と接続中の場合（ステップ３のＹｅｓ）、または呼接続情報に基づいて呼接続が確立された場合（ステップ６のＹｅｓ）には、セッション管理処理部３１０が、センタ４からネットワークＮを通って送信されてくるパケット化された音声情報を検出すると、送信転送処理部３０９にその音声情報を送信パケット変換部３０８に送信するように指令する。送信パケット変換部３０８は、センタ４と光送受信機３とのネットワーク通信用に生成されたパケットを、可視光通信用のパケットに変換して、可視光送信部３０７に出力する（ステップ９）。 When the optical transceiver 2 is already connected to the slave unit 2 (Yes in Step 3) or when the call connection is established based on the call connection information (Yes in Step 6), the session management processing unit 310 When packetized voice information transmitted from the center 4 through the network N is detected, it instructs the transmission transfer processing unit 309 to transmit the voice information to the transmission packet conversion unit 308. The transmission packet converter 308 converts a packet generated for network communication between the center 4 and the optical transceiver 3 into a visible light communication packet and outputs the packet to the visible light transmitter 307 (step 9).
光送受信機３には、可視光受信部であるＰＤ３０６が設けられているので、このＰＤ３０６により空間上にキャリアとなる可視光がないことを検出する。空間キャリアがない場合には（ステップ１０の無）、送信パケット変換部３０８からのＬＡＮデータ（パケット）をＦＭ変調し（ステップ１１）、変調された電気信号に従って可視光用の白色ＬＥＤ３０５を点滅して、データ送信を行う（ステップ１２）。 Since the optical transceiver 3 is provided with a PD 306 that is a visible light receiving unit, the PD 306 detects that there is no visible light serving as a carrier in the space. When there is no spatial carrier (No in Step 10), the LAN data (packet) from the transmission packet converter 308 is FM-modulated (Step 11), and the white LED 305 for visible light blinks in accordance with the modulated electric signal. Then, data transmission is performed (step 12).
一方、空間キャリアが確認された場合には（ステップ１０の有）、送信を開始することなく、所定の間隔で空間キャリアの有無の確認を行い（ステップ１３のＹｅｓ）、リトライ回数が一定数に達した場合には、通話を終了する。この場合、呼接続の完了ができなかった場合と同様に、接続ＮＧ表示を行っても良い。 On the other hand, when the spatial carrier is confirmed (Yes in Step 10), the presence / absence of the spatial carrier is confirmed at a predetermined interval without starting transmission (Yes in Step 13), and the number of retries is set to a fixed number. If it reaches, the call is terminated. In this case, connection NG display may be performed as in the case where the call connection cannot be completed.
（２−４）光送受信機の受信処理
図６は、光送受信機３の子機２からの受信処理を示すフローチャートである。
光送受信機３は、そのＰＤ３０１が子機２からの赤外光データを受信すると、受信データは赤外光受信部３０２に送られてＦＭ復調された後（ステップ１）、受信パケット変換部３０３に送られ、セッション管理用のパケットデータ（ネットワーク送出用のパケット）に変換される（ステップ２）。変換されたパケットは、送受信処理部３０４を経てセッション管理処理部３１０に送られ、自身宛のデータであるか否かの判別が行われる。
(2-4) Reception Processing of Optical Transceiver FIG. 6 is a flowchart showing reception processing from the slave unit 2 of the optical transceiver 3.
When the PD 301 receives the infrared light data from the handset 2, the optical transceiver 3 sends the received data to the infrared light receiving unit 302 and is FM demodulated (step 1), and then receives the packet conversion unit 303. And converted into packet data for session management (packet for network transmission) (step 2). The converted packet is sent to the session management processing unit 310 via the transmission / reception processing unit 304, and it is determined whether or not the data is addressed to itself.
セッション管理処理部３１０は、受信データが自身宛のデータである場合には（ステップ３のＹｅｓ）、そのデータが呼接続要求か、それとも音声データのパケット化したものかを判定し、呼接続要求の場合には（ステップ４のＹｅｓ）、その呼接続情報を送信転送処理部３０９及び送信パケット変換部３０８を介して可視光送信部３０７に送り、可視光送信部において変調及びＬＥＤ３０５の点滅を制御することで、呼接続応答処理を行う（ステップ５）。 If the received data is data addressed to itself (Yes in step 3), session management processing unit 310 determines whether the data is a call connection request or a packet of voice data, and calls connection request In this case (Yes in step 4), the call connection information is sent to the visible light transmission unit 307 via the transmission transfer processing unit 309 and the transmission packet conversion unit 308, and the visible light transmission unit controls modulation and blinking of the LED 305. Thus, call connection response processing is performed (step 5).
このようにして子機２との間で呼接続が完了した場合（ステップ６のＹｅｓ）は、呼接続が確立された状態で処理を終了し、次の受信データの着信を待つ。そして、次の受信データが呼接続要求でない場合（ステップ４のＮｏ）は、受信転送処理部３０４は、子機２から続いて送信され、センタ４への送信用に変換されたパケットをネットワークＮを介してセンタ４に送信する（ステップ８）。なお、呼接続が完了しない場合（ステップ６のＮｏ）、呼接続応答処理を何度か繰り返す（ステップ７）のは、前記送信処理の場合と同様である。 When the call connection with the handset 2 is completed in this way (Yes in step 6), the process ends with the call connection established, and the next reception data is awaited. If the next received data is not a call connection request (No in step 4), the reception transfer processing unit 304 transmits a packet that is subsequently transmitted from the slave unit 2 and converted for transmission to the center 4 to the network N. To the center 4 (step 8). If the call connection is not completed (No in step 6), the call connection response process is repeated several times (step 7) as in the case of the transmission process.
（２−５）センタの受信処理
図７は、センタ４の光送受信機３に対する送信処理を示すフローチャートである。
図７において、センタ４が備えるヘットセット５からのアナログ音声信号が入力されると、この音声信号はＡ／Ｄ変換部４０１によりデジタル信号に変換され（ステップ１）、送信データ組立部４０２により、送信先の子機向けのセッションＩＤが付与されたパケットデータに変換される（ステップ２）。この場合、セッションＩＤの付与などは、センタ４に設けられたセッション管理処理部４０５によって行われる。
(2-5) Center Reception Processing FIG. 7 is a flowchart showing transmission processing for the optical transceiver 3 of the center 4.
In FIG. 7, when an analog audio signal from the head set 5 provided in the center 4 is input, this audio signal is converted into a digital signal by the A / D converter 401 (step 1), and the transmission data assembling unit 402 It is converted into packet data to which a session ID for the destination slave unit is assigned (step 2). In this case, the session ID is assigned by the session management processing unit 405 provided in the center 4.
なお、本実施形態では、送信データ組立部４０２によって音声データをパケット化した後、ＬＡＮデータ処理部４０６によりネットワークＮに対応したパケットに変換しているが、これらの処理を１つの処理部によって実現することも可能である。また、受信データの分解部４０４とＬＡＮデータ処理部４０６についても同様である。 In this embodiment, the voice data is packetized by the transmission data assembling unit 402 and then converted into a packet corresponding to the network N by the LAN data processing unit 406. However, these processes are realized by one processing unit. It is also possible to do. The same applies to the received data decomposing unit 404 and the LAN data processing unit 406.
次いで、センタ４は、自身が光送受信機３と呼接続中であるか否かを判定し、呼接続中でない場合には（ステップ３のＮｏ）、セッション管理処理部４０５の指令によりネットワークＮを介して光送受信機３へ呼接続要求を送信する（ステップ４）。この呼接続要求に対して、例えば、ＳＰＩプロトコルなどを用いて光送受信機３から呼接続情報を取得し（ステップ５）、呼接続の確立が完了した場合には（ステップ６のＹｅｓ）、光送受信機３に対して、セッション情報と音声データが一体にパケット化されたデータをＬＡＮデータ処理部４０６を介して送信する（ステップ９）。 Next, the center 4 determines whether or not the center 4 is in call connection with the optical transceiver 3. If the center 4 is not in call connection (No in step 3), the center 4 is connected to the network N according to a command from the session management processing unit 405. Then, a call connection request is transmitted to the optical transceiver 3 (step 4). In response to this call connection request, for example, the call connection information is acquired from the optical transceiver 3 using the SPI protocol or the like (step 5), and when the establishment of the call connection is completed (Yes in step 6), the optical connection is completed. Data in which session information and voice data are integrally packetized is transmitted to the transceiver 3 via the LAN data processing unit 406 (step 9).
一方、呼接続が完了しない場合には、前記の呼接続要求の送信と光送受信機３からの呼接続情報の取得処理を、予め定めた繰り返し回数に達するまで繰り返し、接続が確立できない場合には（ステップ７のＮｏ）、接続ＮＧ表示を行って（ステップ８）、処理を終了する。 On the other hand, when the call connection is not completed, the transmission of the call connection request and the call connection information acquisition process from the optical transceiver 3 are repeated until a predetermined number of repetitions is reached, and the connection cannot be established. (No in step 7), a connection NG display is performed (step 8), and the process is terminated.
（２−６）センタの受信処理
図８は、センタ４の光送受信機３からの受信処理を示すフローチャートである。
図８において、センタ４がネットワークＮを介して光送受信機３からのデータを受信するとステップ１、セッション管理処理部４０５は、その受信データのセッションＩＤに基づいて、受信したデータが自身宛のデータであるか否かを判定する（ステップ２）。受信データが自身宛のものでない場合には（ステップ２のＮｏ）、受信データを破棄する（ステップ９）。受信データが自身宛のデータである場合には、セッション管理処理部４０５は、そのデータが呼接続要求か否かを判定する（ステップ３）。
(2-6) Center Reception Processing FIG. 8 is a flowchart showing reception processing from the optical transceiver 3 of the center 4.
In FIG. 8, when the center 4 receives data from the optical transceiver 3 via the network N, the session management processing unit 405 determines that the received data is data addressed to itself based on the session ID of the received data. (Step 2). If the received data is not addressed to itself (No in step 2), the received data is discarded (step 9). If the received data is data addressed to itself, the session management processing unit 405 determines whether or not the data is a call connection request (step 3).
呼接続要求である場合には（ステップ３のＹｅｓ）、前記送信処理の場合と同様に、光送受信機３との間で呼接続の確立を行い（ステップ４〜６）、受信データが呼接続要求ではない場合（ステップ３のＮｏ）には、ネットワークＮ用にパケット化されている受信データ中からデジタル化された音声信号を抽出し、それをＤ／Ａ変換して（ステップ７）、ヘッドセット５にアナログ音声信号として出力する。 If the request is a call connection request (Yes in step 3), a call connection is established with the optical transceiver 3 (steps 4 to 6) as in the case of the transmission process, and the received data is a call connection. If it is not a request (No in step 3), a digitized voice signal is extracted from the received data packetized for the network N, and is D / A converted (step 7). Output to set 5 as an analog audio signal.
（３）実施形態の効果
以上の通り、本実施形態によれば、光送受信機３とセンタ４との間をネットワークにより接続することで、光送受信機とセンタ４とが離れた場所にある様な状況下で、複数の子機とセンタ４である親機との間での通話が可能となる。特に、光送受信機３とセンタ４とにセッション管理処理部３１０，４０５を設けることで、光送受信機３と複数の子機間の通話をセンタ４で管理することが可能になり、センタ４と複数の子機間の１対１、１対複数の通話が可能になる。
(3) Effects of the Embodiment As described above, according to the present embodiment, the optical transmitter / receiver 3 and the center 4 are connected to each other by a network so that the optical transmitter / receiver and the center 4 are located at a distance. Under such circumstances, a call can be made between a plurality of slave units and the master unit which is the center 4. In particular, providing session management processing units 310 and 405 in the optical transceiver 3 and the center 4 makes it possible to manage calls between the optical transceiver 3 and a plurality of slave units at the center 4. One-to-one and one-to-multiple calls between a plurality of slave units are possible.
また、セッション管理処理部を光送受信機３とセンタ４とで行うようにしたので、各子機では、自身のＩＤの管理や呼接続管理のみを行えば良く、子機の構造が単純化できる。また、子機は、音声データのパケット化やパケットデータからの音声データの抽出処理のみを行えば良く、ＬＡＮによって接続するセンタとの間のネットワークにかかる信号処理は、光送受信機側で負担するので、子機での情報処理が単純化され、処理速度が速く通話時に違和感がない。 In addition, since the session management processing unit is performed by the optical transceiver 3 and the center 4, each slave unit only needs to manage its own ID and call connection management, and the structure of the slave unit can be simplified. . Further, the slave unit need only perform packetization of voice data and extraction processing of voice data from the packet data, and the signal processing related to the network with the center connected by the LAN bears on the optical transceiver side. Therefore, the information processing in the handset is simplified, the processing speed is fast, and there is no sense of incompatibility during a call.
本実施形態は、ダウンリンクを可視光通信とし、アップリンクを赤外光通信としたので、光の干渉がなく、送受信時の混信も少ない。また、ダウンリンクを可視光としたため、通信のできる範囲が肉眼で確認することができ、ダウンリンクを赤外光とした場合に比較して、子機の使用者が通信可能範囲を適切に認識できる。 In the present embodiment, visible light communication is used for the downlink and infrared light communication is used for the uplink, so there is no light interference and there is little interference during transmission and reception. In addition, since the downlink is visible light, the communicable range can be confirmed with the naked eye. Compared to the case where the downlink is infrared light, the user of the slave unit appropriately recognizes the communicable range. it can.
（４）他の実施形態
本件発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、次のような他の実施形態も包含する。
(4) Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes the following other embodiments.
(1) 各子機２に光送受信機３やセンタ４に設けたものと同様な、セッション管理処理部を設けることにより、センタ４を介することなく、複数の子機間の通話を可能としたもの。
(2) 光送受信機３とセンタ４とのネットワークとして、有線ＬＡＮ以外に、無線ＬＡＮや電力線通信によるＬＡＮを使用したもの。
(1) By providing a session management processing unit similar to those provided in the optical transceiver 3 and the center 4 in each slave unit 2, it is possible to make a call between a plurality of slave units without going through the center 4. thing.
(2) As a network between the optical transceiver 3 and the center 4, in addition to a wired LAN, a wireless LAN or a LAN using power line communication is used.
(3) １つあるいは複数のセンタ４に対して、複数の光送受信機３をネットワークを介して接続することで、センタ４から離れた箇所にある複数の部屋など光送受信機３を設置し、各部屋ごとに設置された子機２や、あるいは複数の部屋を移動する子機２とセンタ４との間で通話を行うもの。
(4) 子機及びセンタにおいて、ヘッドセットの代わりに、電話型のマイクとスピーカなどの信号の入出力手段を設けたもの。
(3) By connecting a plurality of optical transceivers 3 to one or a plurality of centers 4 via a network, the optical transceivers 3 such as a plurality of rooms located away from the center 4 are installed. A communication is performed between the handset 2 installed in each room or the handset 2 moving in a plurality of rooms and the center 4.
(4) In the handset and center, instead of the headset, a signal input / output means such as a telephone microphone and speaker is provided.
(5) 子機、光送受信機及びセンタに設けられた送信データ組立部、受信パケット変換部、送信パケット変換部、受信データ分解部などのデータ変換部として、光送受信機とセンタを接続するネットワークや、可視光通信及び赤外光通信に使用する通信プロトコルに応じた他の構成を採用したもの。 (5) A network connecting the optical transceiver and the center as a data converter such as a slave unit, an optical transceiver, and a transmission data assembling unit, a received packet converting unit, a transmitting packet converting unit, and a received data decomposing unit provided in the center And other configurations according to the communication protocol used for visible light communication and infrared light communication.
１…ヘッドセット
２…子機
３…光送受信機
４…センタ
５…ヘッドセット
２０１…Ａ／Ｄ変換部
２０２…送信データ組立部
２０３…赤外送信部
２０４…ＬＥＤ
２０５…ＰＤ
２０６…Ｄ／Ａ変換部
２０７…受信データ分解部
２０８…可視光受信部
２０９…ＰＤ
３０１…ＰＤ
３０２…赤外受信部
３０３…受信パケット変換部
３０４…受信転送処理部
３０５…ＬＥＤ
３０６…ＰＤ
３０７…可視光送信部
３０８…送信パケット変換部
３０９…送信転送処理部
４０１…Ａ／Ｄ変換部
４０２…送信データ組立部
４０３…Ｄ／Ａ変換部
４０４…受信データ分解部
４０５…セッション管理処理部
４０６…ＬＡＮデータ処理部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Headset 2 ... Slave unit 3 ... Optical transceiver 4 ... Center 5 ... Headset 201 ... A / D conversion part 202 ... Transmission data assembly part 203 ... Infrared transmission part 204 ... LED
205 ... PD
206: D / A conversion unit 207 ... received data decomposition unit 208 ... visible light receiving unit 209 ... PD
301 ... PD
302 ... Infrared receiver 303 ... Received packet converter 304 ... Receive transfer processor 305 ... LED
306 ... PD
307: Visible light transmission unit 308 ... Transmission packet conversion unit 309 ... Transmission transfer processing unit 401 ... A / D conversion unit 402 ... Transmission data assembly unit 403 ... D / A conversion unit 404 ... Received data decomposition unit 405 ... Session management processing unit 406 ... LAN data processing unit
Claims (2)
前記各子機とセンタには、通信データの入出力手段と、入力された通信データを送受信用のデータに変換し、あるいは送受信用データを入出力手段に対する出力データに変換するデータ変換手段とが設けられ、
前記子機及び光送受信機には、子機と光送受信機間の送受信用に変換されたデータのダウンリンクを可視光通信によって送受する可視光送信部と可視光受信部と、前記子機と光送受信機間の送受信用に変換されたデータのアップリンクを赤外光通信によって送受する赤外光送信部と赤外光受信部とが設けられ、
前記光送受信機及びセンタには、複数の子機に対する呼接続を制御するセッション管理処理部が設けられ、
前記各子機には、前記セッション管理処理部からの呼接続管理に対応して、自身の呼接続管理を行う呼接続管理部が設けられ、
前記セッション管理処理部において、光送受信機やセンタが受信したデータの中から、呼接続情報と通信データとを判別し、判別された呼接続情報に従って子機と光送受信機との呼接続の確立、光送受信機とセンタとの呼接続の確立を行うことを特徴とする可視光通信システム。 In a visible light communication system comprising a plurality of slave units that are connected to a network and a center that functions as a master unit and performs visible light communication with the optical transceiver,
Each of the slave units and the center includes communication data input / output means and data conversion means for converting the input communication data into transmission / reception data or converting the transmission / reception data into output data for the input / output means. Provided,
The slave unit and the optical transceiver include a visible light transmitting unit and a visible light receiving unit that transmit and receive a downlink of data converted for transmission and reception between the slave unit and the optical transceiver, and the slave unit , An infrared light transmission unit and an infrared light reception unit for transmitting and receiving an uplink of data converted for transmission / reception between optical transceivers by infrared light communication are provided,
The optical transceiver and the center are provided with a session management processing unit for controlling call connection to a plurality of slave units,
Each of the slave units is provided with a call connection management unit that performs its own call connection management in response to the call connection management from the session management processing unit,
The session management processing unit determines call connection information and communication data from data received by the optical transceiver and the center, and establishes a call connection between the slave unit and the optical transceiver according to the determined call connection information. A visible light communication system characterized by establishing a call connection between an optical transceiver and a center .
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