JP7266993B2

JP7266993B2 - visible light communication system

Info

Publication number: JP7266993B2
Application number: JP2018212970A
Authority: JP
Inventors: 博高橋; 颯木本; 博一角田; 正人藤田; 秀樹浦邊
Original assignee: Denki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Denki Kogyo Co Ltd
Priority date: 2018-11-13
Filing date: 2018-11-13
Publication date: 2023-05-01
Anticipated expiration: 2038-11-13
Also published as: JP2020080477A

Description

本発明は、可視光域の光を用いて通信を行う、可視光通信システムに関する。 The present invention relates to a visible light communication system that uses light in the visible light range for communication.

可視光通信システムにおいては、方向調整が必要である。方向調整を行った後に通信を行う装置などが知られている（引用文献１）。また、手動で方向調整を行うことが知られている（引用文献２）。
Orientation is necessary in visible light communication systems. A device that performs communication after direction adjustment is known (Patent Document 1). It is also known to manually adjust the orientation (Reference 2).

特許第３３０２１４１号明細書Patent No. 3302141 specification 特開２０００－１７１２９３号公報JP-A-2000-171293

昼間の外来光がある時間帯は、通信相手光を目視しながら方向調整を行うことは困難であり、夜間調整が必要であった。 During the daytime when there is extraneous light, it is difficult to adjust the direction while looking at the light of the communication partner, and nighttime adjustment is necessary.

そこで、本発明は、太陽光など外来光がある場所、時間帯であっても機器設置時の方向調整を容易にすることを目的とする。
また、本発明は、通信を優先させながら、方向調整を行うことを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to facilitate direction adjustment at the time of installation of a device even in a place or a time period when extraneous light such as sunlight is present.
Another object of the present invention is to perform direction adjustment while giving priority to communication.

上述の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る可視光通信システムは、送信部、受信部を備え、送信部は通信信号を送信する通信信号送信回路、および、基準信号を送信する基準信号送信回路を備え、受信部は通信信号を受信する通信信号受信信号、および、基準信号を受信する基準信号受信回路を備えた可視光通信システムであって、基準信号は、通信信号の帯域に含まれ、送信部は、通信信号を検知した場合に基準信号送信回路に基準信号停止信号を送信する基準信号制御回路を備え、基準信号停止信号を受信した基準信号送信回路は基準信号を停止することを特徴とする、可視光通信システムである。

本発明の請求項２に係る可視光通信システムは、送信部は、通信信号送信回路、基準信号送信回路、および、発光素子に接続された加算器を備え、加算器は通信信号送信回路からの通信信号および基準信号送信回路からの基準信号を加算して発光素子に出力することを特徴とする、請求項１に記載の可視光通信システムである。

本発明の請求項３に係る可視光通信システムは、受信部は、通信信号受信回路、基準信号受信回路、および、受光素子に接続された分離器を備え、分離器は受光素子からの信号を通信信号および基準信号に分離して通信信号を通信信号受信回路に出力し基準信号を基準信号受信回路に出力することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本構成により、太陽光など外来光がある場所、時間帯であっても機器設置時の方向調整が容易となる。特に長距離通信システムの場合、方向調整時間の短縮が期待できる。また、通信を優先させながら、方向調整を行うことができる。

本発明の請求項４に係る可視光通信システムは、送信部は、通信信号を検知しなくなった場合に、基準信号送信回路に基準信号送信信号を送信し、基準信号送信信号を受信した基準信号送信回路は基準信号を送信することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本構成により、通信信号を検知しなくなった場合に、迅速に基準信号の送信を再開することができ、通信を優先させながら、迅速な方向調整を行うことができる。

本発明の請求項５に係る可視光通信システムは、基準信号制御回路は、単位時間当たりの通信信号が所定の値以上である場合に基準信号停止信号を送信し、単位時間当たりの通信信号が所定の値以下である場合に基準信号送信信号を送信する、請求項ないし４のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本構成により、通信信号を検知しなくなった場合のみならず、単位時間当たりの通信信号が所定値以下の間に、迅速に基準信号の送信を行うことができ、通信を優先させながら、迅速な方向調整を行うことができる。

本発明の請求項６に係る可視光通信システムは、受信部は、２以上の受光素子を有し、受光素子からの信号に基づいて光の到来方向を検出することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本構成により、光の到来方向をより容易に把握することができる。

本発明の請求項７に係る可視光通信システムは、受信した基準信号に基づいて光の強度または方向を表示する表示器を備えることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本構成により、方向調整がより容易に行うことができる。

本発明の請求項８に係る可視光通信システムは、基準信号が、送信側の位置または方向の情報を含むことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本構成により、複数の受光素子を備える場合にも１つの受光素子の結果に基づいて方向調整が可能となり、受光素子の故障に対応し、あるいは、回路を簡素化できる。

本発明の請求項９に係る可視光通信システムは、基準信号が送信側の位置または方向の情報を含み、受信部は単一の受光素子を有することを特徴とする、請求項１ないし５または７のいずれかに記載の可視光通信システムである。
本構成により、単一の受光素子の結果に基づいて方向調整が可能となり、受光素子のコストを削減でき、可視光通信システムを小型化することができる。
In order to solve the above-described problems, a visible light communication system according to claim 1 of the present invention comprises a transmitter and a receiver, the transmitter transmitting a communication signal transmitting circuit for transmitting a communication signal, and transmitting a reference signal. A visible light communication system comprising a reference signal transmission circuit, a reception unit comprising a communication signal reception signal for receiving the communication signal and a reference signal reception circuit for receiving the reference signal, wherein the reference signal is in the band of the communication signal The transmission unit includes a reference signal control circuit that transmits a reference signal stop signal to the reference signal transmission circuit when a communication signal is detected, and the reference signal transmission circuit that receives the reference signal stop signal stops the reference signal A visible light communication system characterized by:

In the visible light communication system according to claim 2 of the present invention, the transmission unit includes a communication signal transmission circuit, a reference signal transmission circuit, and an adder connected to the light emitting element, and the adder receives a signal from the communication signal transmission circuit. 2. The visible light communication system according to claim 1, wherein the communication signal and the reference signal from the reference signal transmission circuit are added and output to the light emitting element.

In the visible light communication system according to claim 3 of the present invention, the receiver includes a communication signal receiving circuit, a reference signal receiving circuit, and a separator connected to the light receiving element, and the separator receives the signal from the light receiving element. 3. The visible light communication system according to claim 1, wherein the communication signal and the reference signal are separated, the communication signal is output to the communication signal receiving circuit, and the reference signal is output to the reference signal receiving circuit. is.
With this configuration, it is easy to adjust the direction when installing the device even in a place or time period when there is extraneous light such as sunlight. Particularly in the case of long-distance communication systems, it is expected that the direction adjustment time will be shortened. Further, direction adjustment can be performed while giving priority to communication.

In the visible light communication system according to claim 4 of the present invention, the transmission unit transmits the reference signal transmission signal to the reference signal transmission circuit when the communication signal is no longer detected, and the reference signal received from the reference signal transmission circuit 4. The visible light communication system according to claim 1, wherein the transmission circuit transmits a reference signal.
With this configuration, when the communication signal is no longer detected, the transmission of the reference signal can be quickly restarted, and the direction can be adjusted quickly while giving priority to the communication.

In the visible light communication system according to claim 5 of the present invention, the reference signal control circuit transmits a reference signal stop signal when the communication signal per unit time is equal to or greater than a predetermined value, and the communication signal per unit time is 5. The visible light communication system according to claim 4, wherein the reference signal transmission signal is transmitted when the value is equal to or less than a predetermined value.
With this configuration, it is possible to quickly transmit the reference signal not only when the communication signal is no longer detected, but also when the communication signal per unit time is below a predetermined value. Orientation can be made.

A visible light communication system according to claim 6 of the present invention is characterized in that the receiving unit has two or more light receiving elements, and detects an incoming direction of light based on signals from the light receiving elements. 6. The visible light communication system according to any one of 1 to 5.
With this configuration, it is possible to more easily grasp the direction of arrival of light.

A visible light communication system according to claim 7 of the present invention is characterized by comprising an indicator for displaying the intensity or direction of light based on the received reference signal. It is a visible light communication system.
With this configuration, direction adjustment can be performed more easily.

The visible light communication system according to claim 8 of the present invention is the visible light communication system according to any one of claims 1 to 7, wherein the reference signal includes information on the position or direction of the transmitter. be.
With this configuration, even when a plurality of light-receiving elements are provided, it is possible to adjust the direction based on the result of one light-receiving element.

The visible light communication system according to claim 9 of the present invention is characterized in that the reference signal contains information on the position or direction of the transmitter, and the receiver has a single light receiving element. 8. The visible light communication system according to any one of 7.
With this configuration, it is possible to adjust the direction based on the result of a single light receiving element, the cost of the light receiving element can be reduced, and the size of the visible light communication system can be reduced.

本発明の一実施例における、可視光通信システムの構成例を示す。1 shows a configuration example of a visible light communication system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例における、可視光通信システムの構成例を示す。1 shows a configuration example of a visible light communication system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例における、分離器の構成例を示す。4 shows a configuration example of a separator in one embodiment of the present invention. 本発明の一実施例における、可視光通信システムの受光部の構成例を示す。1 shows a configuration example of a light receiving unit of a visible light communication system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例における、可視光通信システムの受光部の構成例を示す。1 shows a configuration example of a light receiving unit of a visible light communication system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例における、可視光通信システムの受光部の構成例を示す。1 shows a configuration example of a light receiving unit of a visible light communication system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例における、可視光通信システムの受光部の構成例を示す。1 shows a configuration example of a light receiving unit of a visible light communication system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例における、可視光通信システムの受光部の構成例を示す。1 shows a configuration example of a light receiving unit of a visible light communication system according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施例における、可視光通信システムの表示器の構成例を示す。1 shows a configuration example of a display for a visible light communication system according to an embodiment of the present invention;

図１は、本発明の一実施例における可視光通信システム１００の構成例を示す。
本実施例において、可視光通信システム１００は、送信部２００、受信部３００を備える。 FIG. 1 shows a configuration example of a visible light communication system 100 in one embodiment of the present invention.
In this embodiment, the visible light communication system 100 includes a transmitter 200 and a receiver 300 .

送信部２００は通信信号を送信する通信信号送信回路２１０、基準信号を送信する基準信号送信回路２２０、および、光信号を送信する発光部２３０Ａ、発光部２３０Ｂを備える。発光部２３０Ａは発光側レンズ２３５Ａおよび発光素子２４０Ａを備え、発光部２３０Ｂは発光側レンズ２３５Ｂおよび発光素子２４０Ｂを備える。通信信号送信回路２１０は発光部２３０Ａに接続され、基準信号送信回路２２０は発光部２３０Ｂに接続されている。
受信部３００は通信信号を受信する通信信号受信回路３１０、基準信号を受信する基準信号受信回路３２０、および、光信号を受信する受光部３３０Ａ、受光部Ｂを備える。受光部３３０Ａは受光側レンズ３３５Ａおよび受光素子３４０Ａを備え、受光部３３０Ｂは受光側レンズ３３５Ｂおよび受光素子３４０Ｂを備える。通信信号受信回路３１０は受光部３３０Ａに接続され、基準信号受信回路３２０は受光部３３０Ｂに接続されている。
基準信号は、通信信号の帯域に含まれる。 The transmission unit 200 includes a communication signal transmission circuit 210 that transmits communication signals, a reference signal transmission circuit 220 that transmits reference signals, and light emitters 230A and 230B that transmit optical signals. The light emitting section 230A includes a light emitting side lens 235A and a light emitting element 240A, and the light emitting section 230B includes a light emitting side lens 235B and a light emitting element 240B. The communication signal transmission circuit 210 is connected to the light emitting section 230A, and the reference signal transmission circuit 220 is connected to the light emitting section 230B.
The receiver 300 includes a communication signal receiver circuit 310 that receives a communication signal, a reference signal receiver circuit 320 that receives a reference signal, and light receivers 330A and 330B that receive optical signals. The light receiving section 330A includes a light receiving side lens 335A and a light receiving element 340A, and the light receiving section 330B includes a light receiving side lens 335B and a light receiving element 340B. The communication signal receiving circuit 310 is connected to the light receiving section 330A, and the reference signal receiving circuit 320 is connected to the light receiving section 330B.
The reference signal is included in the band of the communication signal.

図２は、本発明の一実施例における可視光通信システム１００の構成例を示す。
本実施例において、可視光通信システム１００は、送信部２００、受信部３００を備える。
送信部２００は通信信号を送信する通信信号送信回路２１０、基準信号を送信する基準信号送信回路２２０、通信信号と基準信号を加算する加算器２１５、および、光信号を送信する発光部２３０を備える。発光部２３０は発光側レンズ２３５および発光素子２４０を備える。 FIG. 2 shows a configuration example of a visible light communication system 100 in one embodiment of the present invention.
In this embodiment, the visible light communication system 100 includes a transmitter 200 and a receiver 300 .
The transmitter 200 includes a communication signal transmitter circuit 210 that transmits a communication signal, a reference signal transmitter circuit 220 that transmits a reference signal, an adder 215 that adds the communication signal and the reference signal, and a light emitter 230 that transmits an optical signal. . The light emitting section 230 includes a light emitting side lens 235 and a light emitting element 240 .

受信部３００は通信信号を受信する通信信号受信回路３１０、基準信号を受信する基準信号受信回路３２０、分離器３１５、および、光信号を受信する受光部３３０を備える。受光部３３０は受光側レンズ３３５および受光素子３４０を備える。
基準信号は、通信信号の帯域に含まれる。 The receiver 300 includes a communication signal receiver circuit 310 that receives a communication signal, a reference signal receiver circuit 320 that receives a reference signal, a separator 315, and a light receiver 330 that receives an optical signal. The light receiving section 330 includes a light receiving side lens 335 and a light receiving element 340 .
The reference signal is included in the band of the communication signal.

図３は、受信部３００における分離器の一構成例を示す。
分離器は内部にセパレータ３３１，バンドパスフィルタ３３１、バンドパスフィルタ３３２を有する。セパレータ３３１は、信号を２つの信号に分割し、分割された信号は、それぞれ、通信信号の帯域のバンドパスフィルタ３３２、および、基準信号の帯域のバンドパスフィルタ３３３に送られる。
なお、通信信号が基準信号より高い周波数帯域、あるいは、低い周波数帯域とした場合には、バンドパスフィルタの代わりに、ローパスフィルタやハイパスフィルタを用いることもできる。 FIG. 3 shows a configuration example of a separator in the receiving section 300. As shown in FIG.
The separator has a separator 331, a bandpass filter 331 and a bandpass filter 332 inside. Separator 331 splits the signal into two signals, which are sent to bandpass filter 332 in the band of the communication signal and bandpass filter 333 in the band of the reference signal, respectively.
If the frequency band of the communication signal is higher or lower than that of the reference signal, a low-pass filter or high-pass filter can be used instead of the band-pass filter.

図４は、本発明の一実施例における可視光通信システム１００の構成例を示す。
送信部２００は、基準信号受信回路３２０に接続され、通信信号を検知した場合に、基準信号送信回路２２０に基準信号停止信号を送信し基準信号を停止させる、基準信号制御回路４００を備える。 FIG. 4 shows a configuration example of a visible light communication system 100 in one embodiment of the present invention.
The transmitting section 200 includes a reference signal control circuit 400 connected to the reference signal receiving circuit 320 and configured to transmit a reference signal stop signal to the reference signal transmitting circuit 220 to stop the reference signal when a communication signal is detected.

本構成により、目視ではなく基準信号を用いて方向調整を行うため、太陽光など外来光がある場所、時間帯であっても機器設置時の方向調整が容易となる。特に長距離通信システムの場合、方向調整時間の短縮が期待できる。
また、通信信号が中断した時間を使って、基準信号を送受信するため、通信を優先させながら方向調整を行うことができる。 With this configuration, direction adjustment is performed using a reference signal instead of visual observation, so direction adjustment at the time of installation of the device is facilitated even in a place or time zone with extraneous light such as sunlight. Particularly in the case of long-distance communication systems, it is expected that the direction adjustment time will be shortened.
In addition, since the reference signal is transmitted and received using the time during which the communication signal is interrupted, direction adjustment can be performed while prioritizing communication.

一実施例において、基準信号制御回路４００は、通信信号を検知した場合に、基準信号送信回路２２０に基準信号停止信号を送信し基準信号を停止させ、かつ、基準信号制御回路４００は、通信信号を検知しなくなった場合に、基準信号送信回路２２０に基準信号送信信号を送信し基準信号を送信させるものとすることができる。
一実施例において、基準信号制御回路４００は、単位時間当たりの通信信号が所定の値以上である場合に基準信号停止信号を基準信号送信回路２２０に送信し、基準信号停止信号を受信した基準信号送信回路２２０は基準信号を停止し、また、基準信号制御回路４００は、単位時間当たりの通信信号が所定の値以下である場合に基準信号送信信号を基準信号送信回路２２０に送信し、基準信号送信信号を受信した基準信号送信回路２２０は基準信号を送信するものとすることができる。
受光部３４０における受光素子３５０には、フォトダイオード（以下「ＰＤ」）、アバランシェフォトダイオード（以下「ＡＰＤ」）、光位置センサー（以下「ＰＳＤ」）などを用いることができる。 In one embodiment, the reference signal control circuit 400 transmits a reference signal stop signal to the reference signal transmission circuit 220 to stop the reference signal when the communication signal is detected, and the reference signal control circuit 400 stops the communication signal. is no longer detected, the reference signal transmission circuit 220 can be made to transmit the reference signal by transmitting the reference signal transmission signal.
In one embodiment, the reference signal control circuit 400 transmits a reference signal stop signal to the reference signal transmission circuit 220 when the communication signal per unit time is equal to or greater than a predetermined value, The transmission circuit 220 stops the reference signal, and the reference signal control circuit 400 transmits the reference signal transmission signal to the reference signal transmission circuit 220 when the communication signal per unit time is equal to or less than a predetermined value. The reference signal transmission circuit 220 that has received the transmission signal can transmit the reference signal.
A photodiode (hereinafter “PD”), an avalanche photodiode (hereinafter “APD”), an optical position sensor (hereinafter “PSD”), or the like can be used for the light receiving element 350 in the light receiving section 340 .

図５は、本発明の一実施例における可視光通信システム１００の受光部３４０の構成例を示す。
本実施例において、受光素子３５０は、複数の光ダイオードＰＤ３５１、ＰＤ３５３、ＰＤ３５５、ＰＤ３５７、ＰＤ３５９から構成されている。具体的には、受光素子は、５つのPDが、ＰＤ３５９を中心として、鉛直方向にＰＤ３５１，３４９，３４５が並び、水平方向に、図４において右側からＰＤ３５３、ＰＤ３５９、ＰＤ３５７が並ぶ、十字状に配置されている。
鉛直方向および水平方向に十字状に配置された複数のPDの信号を比較することにより、受光した光信号が、鉛直方向、水平方向において、どの方向から来たかを検知して、光源の方向を検知することができる。 FIG. 5 shows a configuration example of the light receiving section 340 of the visible light communication system 100 in one embodiment of the present invention.
In this embodiment, the light receiving element 350 is composed of a plurality of photodiodes PD351, PD353, PD355, PD357 and PD359. Specifically, the five PDs are arranged in a cross shape, with PD 359 as the center, PDs 351, 349, and 345 arranged in the vertical direction, and PDs 353, PD359, and PD 357 arranged in the horizontal direction from the right side in FIG. are placed.
By comparing the signals of multiple PDs arranged in a cross shape in the vertical and horizontal directions, the direction of the light source can be determined by detecting which direction the received light signal came from, both in the vertical and horizontal directions. can be detected.

例えば、光信号を受光した際、鉛直方向については、ＰＤ３５１の信号が最も大きく、次いでＰＤ３５９の信号が大きく、ＰＤ３５５の信号が小さく、鉛直方向については、ＰＤ３５３の信号が最も大きく、次いでＰＤ３５９の信号が大きく、ＰＤ３５７の信号が小さい場合、光信号の焦点の位置はＰＤ３５１の側、水平方向においてＰＤ３５３の側にあると判断できる。そして、焦点位置から、対象とする光信号の到来方向を判断できる。
さらに、信号の大きさから定量的に判断し、焦点位置を定量的に判断すれば、対象とする光信号の到来方向を定量的に判断することができる。 For example, when optical signals are received, in the vertical direction, the signal of PD351 is the largest, followed by the signal of PD359, and the signal of PD355 is small. is large and the signal of the PD 357 is small, it can be determined that the focal position of the optical signal is on the PD 351 side and on the PD 353 side in the horizontal direction. Then, the arrival direction of the target optical signal can be determined from the focal position.
Furthermore, by quantitatively judging from the magnitude of the signal and quantitatively judging the focal position, it is possible to quantitatively judge the arrival direction of the target optical signal.

図６は、本発明の一実施例における可視光通信システム１００の受光部３４０の構成例を示す。
本実施例において、受光素子３５０は、複数の光ダイオードＰＤ３６１、ＰＤ３６２、ＰＤ３６３、ＰＤ３６４、ＰＤ３６５、ＰＤ３６６、ＰＤ３６７、ＰＤ３６８、ＰＤ３６９から構成され、９つのＰＤがアレイ状に配置されている。 FIG. 6 shows a configuration example of the light receiving section 340 of the visible light communication system 100 in one embodiment of the present invention.
In this embodiment, the light receiving element 350 is composed of a plurality of photodiodes PD361, PD362, PD363, PD364, PD365, PD366, PD367, PD368, and PD369, and nine PDs are arranged in an array.

鉛直方向および水平方向に十字状に配置された複数のPDの信号を比較することにより、受光した光信号が、鉛直方向、水平方向において、どの方向から来たかを検知して、光源の方向を検知することができる。さらに、斜め方向に配置された複数のＰＤ３６２、ＰＤ３６９、ＰＤ３６５を比較し、あるいは、斜め方向に配置された複数のＰＤ３６４、ＰＤ３６９、ＰＤ３６８を比較することにより、受光した光信号が、斜め方向において、どの方向から北かを検知して、受光した光信号の到来方向を検知することができる。
本実施例では、９つのＰＤのうち１つないし複数のＰＤが故障した場合であっても、その他のＰＤを使用することで受光した光信号の到来方向を検知することができ、フェールセーフ機能を有する受光部３４０とすることが可能となる。 By comparing the signals of multiple PDs arranged in a cross shape in the vertical and horizontal directions, the direction of the light source can be determined by detecting which direction the received light signal came from, both in the vertical and horizontal directions. can be detected. Furthermore, by comparing the plurality of PDs 362, PD369, and PD365 arranged in an oblique direction, or by comparing the plurality of PDs 364, PD369, and PD368 arranged in an oblique direction, the received optical signal is, in the oblique direction, The arrival direction of the received optical signal can be detected by detecting from which direction the north is.
In this embodiment, even if one or more of the nine PDs fail, the other PDs can be used to detect the direction of arrival of the received optical signal, thereby providing a fail-safe function. It is possible to make the light receiving unit 340 having a

図７は、本発明の一実施例における可視光通信システム１００の受光部３４０の構成例を示す。
本実施例において、受光素子３５０は、ＰＤ３７１、ＰＤ３７２、ＰＤ３７３、ＰＤＦ３７４に分割された４分割フォトダイオード３７０である。 FIG. 7 shows a configuration example of the light receiving section 340 of the visible light communication system 100 in one embodiment of the present invention.
In this embodiment, the light receiving element 350 is a quadrant photodiode 370 divided into PD371, PD372, PD373, and PDF374.

鉛直方向および水平方向に十字状に配置された複数のPDの信号を比較することにより、受光した光信号が、鉛直方向、水平方向において、どの方向から来たかを検知して、光源の方向を検知することができる。さらに、斜め方向に配置された複数のＰＤ３７１とＰＤ３７３、ＰＤ３７２とPD３７４を比較することにより、受光した光信号が、斜め方向において、どの方向から到来したかを検知して、受光した光信号の到来方向を検知することができる。
本実施例では、４つのＰＤのうちいずれかのＰＤが故障した場合であっても、その他のＰＤを使用することで受光した光信号の到来方向を検知することができ、フェールセーフ機能を有する受光部３４０とすることが可能となる。 By comparing the signals of multiple PDs arranged in a cross shape in the vertical and horizontal directions, the direction of the light source can be determined by detecting which direction the received light signal came from, both in the vertical and horizontal directions. can be detected. Furthermore, by comparing a plurality of PDs 371 and 373, and PDs 372 and 374 arranged in oblique directions, it is possible to detect from which direction the received optical signal has arrived in the oblique direction, and to detect the arrival of the received optical signal. Direction can be detected.
In this embodiment, even if one of the four PDs fails, the other PDs can be used to detect the direction of arrival of the received optical signal, thus providing a fail-safe function. A light receiving section 340 can be used.

図８は、本発明の一実施例における可視光通信システム１００の受光部３４０の構成例を示す。
本実施例において、受光素子３５０は、光位置センサー（以下「ＰＳＤ」という）３８０である。ＰＳＤを用いることにより、複数のPDを用いなくても、光信号の受光位置を検知することができ、受光した光信号の到来方向を検知することができる。
本構成により、光の到来方向をより容易に把握することができる。 FIG. 8 shows a configuration example of the light receiving section 340 of the visible light communication system 100 in one embodiment of the present invention.
In this embodiment, the light receiving element 350 is an optical position sensor (hereinafter referred to as “PSD”) 380 . By using the PSD, it is possible to detect the light receiving position of the optical signal and to detect the arrival direction of the received optical signal without using a plurality of PDs.
With this configuration, it is possible to more easily grasp the direction of arrival of light.

図９は、本発明の一実施例における表示器３９０の構成例を示す。
表示器は基準信号受信回路３２０に接続され、受信した基準信号に基づいて光の強度を矢印の長さまたは太さで、光の方向を矢印の向きを用いて表示する。
本構成により、作業者は表示器に表示された矢印を見ながら方向を調整することができ、方向調整をより容易に行うことができる。 FIG. 9 shows a configuration example of the display 390 in one embodiment of the present invention.
The display is connected to the reference signal receiving circuit 320 and displays the intensity of the light using the length or thickness of the arrow and the direction of the light using the direction of the arrow based on the received reference signal.
With this configuration, the operator can adjust the direction while looking at the arrow displayed on the display, and the direction can be adjusted more easily.

前述の実施例では、複数のＰＤのセンサを有する受光素子３５０からの信号を用いて方向調整を行っている。しかし、基準信号が、送信側の位置または方向の情報を含むものとすることができ、この場合には、１つのＰＤのみを有する受光素子３５０の結果に基づいて方向調整を行うことができる。
具体的には、例えば、送信側または受信側の機器において、時間順に、上方向、右方向、下方向、左方向の４つの方向に方向を変えた場合のそれぞれの信号を検出し、最も受光感度が高かった方向が、求められる方向に近いと判断して方向を修正し、必要に応じて修正を繰り返すことで、方向調整を行うことができる。 In the above-described embodiment, direction adjustment is performed using a signal from a light receiving element 350 having a plurality of PD sensors. However, the reference signal may contain transmitter position or orientation information, in which case orientation adjustments may be made based on the results of a photodetector 350 having only one PD.
Specifically, for example, in a device on the transmitting side or the receiving side, the signal is detected when the direction is changed in four directions in time order: upward, rightward, downward, and leftward. Direction adjustment can be performed by determining that the direction with high sensitivity is close to the required direction, correcting the direction, and repeating the correction as necessary.

本構成により、単一の受光部３４０の結果に基づいて方向調整が可能となる。このため、単一の受光部３４０を備える構成とした場合には、受光部３４０のコストを削減でき、可視光通信システム１００を小型化することができる。
また、複数の受光部３４０を備える場合にも１つの受光部３４０の結果に基づいて方向調整が可能となり、受光部３４０の故障に対応し、あるいは、回路を簡素化できる。 This configuration allows orientation adjustment based on the results of a single receiver 340 . Therefore, in the case of a configuration including a single light receiving unit 340, the cost of the light receiving unit 340 can be reduced, and the size of the visible light communication system 100 can be reduced.
Further, even when a plurality of light receiving units 340 are provided, it is possible to adjust the direction based on the result of one light receiving unit 340, so that failure of the light receiving unit 340 can be dealt with or the circuit can be simplified.

本発明は以上の実施例に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な実施例を含むことは言うまでもない。
例えば、フォトダイオードは通常のフォトダイオードの代わりにアバランシェフォトダイオードとしてもよい。この場合、感度の高い受光部とすることができる。また、フォトダイオードは、４分割フォトダイオードの代わりに９分割フォトダイオードやその他としてもよい。
例えば、発光部が発光素子とレンズを有し、受光部が受光素子とレンズを有する構成とする代わりに、レンズのない構成とし、発光素子のみ、または、受光素子のみの構成とすることもできる。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above examples, and includes various examples without departing from the scope of the present invention.
For example, the photodiodes may be avalanche photodiodes instead of normal photodiodes. In this case, the light receiving section can have high sensitivity. Also, the photodiode may be a 9-partitioned photodiode or the like instead of the 4-partitioned photodiode.
For example, instead of the light-emitting part having a light-emitting element and a lens and the light-receiving part having a light-receiving element and a lens, it is also possible to have a structure without a lens and to have only a light-emitting element or only a light-receiving element. .

１００可視光通信システム

２００送信部
２１０通信信号送信回路
２２０基準信号送信回路
２３０加算器
２４０、２４０Ａ、２４０Ｂ発光部
２４５、２４５Ａ、２４５Ｂ発光側レンズ
２５０、２５０Ａ、２５０Ｂ発光素子

３００受信部
３１０通信信号受信回路
３２０基準信号受信回路
３３０分離器
３３１セパレータ
３３２バンドパスフィルタ
３３３バンドパスフィルタ
３４０、３４０Ａ、３４０Ｂ受光部
３４５、３４５Ａ、３４５Ｂ受光側レンズ
３５０、３５０Ａ、３５０Ｂ受光素子
３５１から３５４ PD
３６１から３６９ PD
３７１から３７４ PD
３８０ PSD
３９０表示器 100 visible light communication system

200 transmission unit 210 communication signal transmission circuit 220 reference signal transmission circuit 230 adders 240, 240A, 240B light emitting units 245, 245A, 245B light emitting side lenses 250, 250A, 250B light emitting elements

300 receiving section 310 communication signal receiving circuit 320 reference signal receiving circuit 330 separator 331 separator 332 bandpass filter 333 bandpass filters 340, 340A, 340B light receiving sections 345, 345A, 345B light receiving side lenses 350, 350A, 350B from light receiving element 351 354 PD
361 to 369 PD
371 to 374 PD
380 PSD
390 display

Claims

Equipped with a transmitter and a receiver,
The transmission unit includes a communication signal transmission circuit that transmits a communication signal and a reference signal transmission circuit that transmits a reference signal,
The receiving unit is a visible light communication system comprising a communication signal receiving circuit for receiving the communication signal and a reference signal receiving circuit for receiving the reference signal,
the reference signal is included in the band of the communication signal;
The transmission unit includes a reference signal control circuit that transmits a reference signal stop signal to the reference signal transmission circuit when the communication signal is detected, and the reference signal transmission circuit that receives the reference signal stop signal controls the reference signal A visible light communication system characterized by stopping

The transmission unit includes the communication signal transmission circuit, the reference signal transmission circuit, and an adder connected to the light emitting element, and the adder receives the communication signal from the communication signal transmission circuit and the reference signal transmission circuit. 2. The visible light communication system according to claim 1, wherein said reference signals from are added and output to said light emitting element.

The receiving section includes the communication signal receiving circuit, the reference signal receiving circuit, and a separator connected to the light receiving element, and the separator separates the signal from the light receiving element into the communication signal and the reference signal. 3. The visible light communication system according to claim 1, wherein said communication signal is output to said communication signal receiving circuit, and said reference signal is output to said reference signal receiving circuit.

The transmission unit transmits a reference signal transmission signal to the reference signal transmission circuit when the communication signal is no longer detected, and the reference signal transmission circuit having received the reference signal transmission signal transmits the reference signal. 4. The visible light communication system according to any one of claims 1 to 3, characterized by:

The reference signal control circuit transmits the reference signal stop signal when the communication signal per unit time is equal to or greater than a predetermined value, and transmits the reference signal stop signal when the communication signal per unit time is equal to or less than the predetermined value. 5. A visible light communication system according to claim 4, characterized by transmitting a signaling signal.

6. The visible light communication system according to any one of claims 1 to 5, wherein said receiver has two or more light receiving elements, and detects an incoming direction of light based on signals from said light receiving elements.

7. The visible light communication system according to any one of claims 1 to 6, further comprising an indicator for displaying the intensity or direction of light based on said received reference signal.

8. The visible light communication system according to any one of claims 1 to 7, wherein said reference signal includes information on the position or direction of a transmitter.

6. The visible light communication system according to any one of claims 1 to 5, wherein said reference signal includes information on the position or direction of a transmitter, and said receiver has a single light receiving element.