KR101029523B1 - 가시광 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 명세서에는, 통신을 달성하기 위해, 발광 소자(13)로부터 발광된 가시광이 신호와 중첩(superpose)되는 가시광 통신 시스템이 개시되어 있다. 상기 시스템은 송신기(1)와 수신기(2)를 갖는다. 송신기(1)는, 통신 중에 복조 모드가 가시광의 상태에 따라 변경될 수 있는 변조 회로(10)를 갖는다. 수신기(2)는 송신기(1)로부터 발광된 가시광을 수광하고, 송신기(1)로부터 수신된 변조 신호를 복조하는 복조 회로(24)를 갖는다.

발광 소자, 변조 모듈, 반전/비반전 모듈, 스위칭 제어 모듈, 구동 모듈

Description

가시광 통신 시스템에서 신호를 송수신하는 장치{APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING A SIGNAL IN A VISIBLE LIGHT COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 가시광 통신을 활용하는 가시광 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 LED를 이용한 가시광 통신 시스템에 관한 것이다.

최근 몇 년 동안, 발광 다이오드(LED)와 같은 발광 소자로부터 발광되는 가시광을 활용한 가시광 통신 기술이 발전되어 왔다(예를 들면, 일본국 특허 제3391204호 참조). 보다 구체적으로, LED가 송신기에서 광원으로서 이용되고 고속으로 간헐적으로 구동됨으로써, 도로 상에서 주행하고 있는 자동차와 같은 차량에 교통 정보 등을 전송하는 기술이 제안되어 있다.

현재, LED는 조명에서의 광원으로서, 자동차의 적색광 램프와 헤드 램프로서, 디스플레이에서의 백라이트로서, 플래시램프(flash lamp) 및 신호 장치에서의 광원으로서 다양하게 이용되고 있다.

가시광 통신에서, LED는 광원으로서 기능하여, 신호 전송 기능과 물체 조명 기능을 수행한다. 그러므로, LED가 가시광 통신을 달성할 수 있는 영역은 LED에 의해 조명되는 영역으로 제한된다. 이에 의해, 가시광 통신은 제한된 영역을 담당하고 시각적으로 용이하게 인식될 수 있는 것을 특징으로 한다. 그러나, 가시광 통신은 문제점을 갖고 있다. 조명 기능이 수행되지 않는 동안에는 작동하지 않는다는 것이다.

자동차의 미등으로부터 발광되는 가시광을 활용하는, 차량에서 이용하는 통신 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 일본국 공개특허 제2006-323766호 공보 참조). 이 통신 장치는 미등으로부터 발광되는 가시광을 신호 펄스와 중첩(superpose)한다. 가시광은 신호 펄스와 중첩되는 경우, 위험 레벨을 나타내는 데이터를 나타낼 수 있다. 이 데이터는 가시광을 수신하게 되는 뒤따라 오는 자동차에 제공된다. 그러나, 이 가시광 통신에서는, 미등이 온(on)되어 있는 동안에만 상기 데이터가 송신된다. 미등이 오프(off)되어 있는 동안에는, 위험 레벨 데이터는 송신될 수 없다.

이러한 문제는 자동차 헤드 램프나 아웃도어 램프로부터 나오는 광을 이용한 가시광 통신에서도 발생한다. 즉, 낮에는 통신이 작동할 수 없다. 이 문제를 해결하기 위해, 램프를 항상 온 상태로 유지할 수 있다. 필요 여부와 상관없이 항상 램프를 온으로 하면, 환경적인 문제와 같은 또 다른 문제가 발생한다. 자동차 미등을 이용한 가시광 통신에서, 미등을 항상 온 상태로 유지할 수는 없다. 왜냐하면, 발광하는 것은 브레이크가 작동하고 있다는 것을 지시하는 것이고, 광을 발광하지 않는 것은 브레이크가 작동하고 있지 않다는 것을 지시하는 것이 그 고유 기능이기 때문이다.

이와 같이, 현재에 이용가능한 가시광 통신은, 램프가 항상 온으로 되어야 하거나, 또는 통신이 (램프가 오프로 되는) 특정 기간 동안에는 불필요한 장소나 상황에서만 수행된다. 터널에서의 램프는 가시광 통신을 채용하는 교통 정보 안내 시스템이 동작할 수 있도록 항상 온으로 되어야 한다. 즉, 램프가 밤낮으로 온 상태로 유지되어야 가시광 통신을 수행할 수 있다. 예를 들면, 사람에게 정보를 주는 인도어 시스템(indoor system)에서는, 특정 기간 동안은 가시광 통신이 불필요하다. 왜냐하면, 이 시스템은 상기 장소에서 어떤 사람이 머물러 있는 동안에는 램프가 온으로 유지된다는 가정에 기초한 것이기 때문이다. 즉, 정보 수신자가 상기 장소에 존재하지 않는 경우에는, 가시광 통신이 달성될 필요가 없다.

펄스 폭 변조(PWM) 회로에 의해 상기 광을 제어할 수 있는 가시광 통신 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 일본국 공개특허 제2006-325085호 공보). 이러한 형식의 가시광 통신 장치는 광원의 휘도를 단계적으로가 아니라 서서히 연속적으로 조정할 수 있다. 상기 장치는 상기 광을 제어하는 기능을 가짐으로써, 특히 사람에게 분위기가 중요한 거실이나 가게에서 사용된다면 유효하게 작동한다.

가시광 통신 시스템은 램프의 온 또는 오프에 상관없이 작동해야 한다. 그러나, 이를 달성하는 것이 용이하지는 않다. 이미 지적한 바와 같이, 통신 뿐만 아니라 물체를 조명하는 1차적인 기능을 수행할 필요가 있기 때문에, 상기 시스템이 용이하게 설치될 수 없다. (1차적인 기능은 미등을 온 오프하여 브레이크가 동작하는지 안하는지를 각각 나타내는 기능을 포함한다.) 광 제어 기능을 갖는 종래 기술의 가시광 통신 장치가 제안되어 있다. 상기 장치는 통상적인 광 기능만을 활 용하는 사람에게는, 다루기 어렵고 고가의 장치일 수 있다. 통상의 광 장치로서는, 2가지 상태(즉, 온 상태 및 오프 상태)만이거나, 또는 3가지 상태(즉, 고휘도의 온 상태, 저휘도의 온 상태 및 오프 상태)만을 취할 필요가 있을 뿐이다.

본 발명의 목적은 통신을 수행하면서 가시광의 상태에 따라 변조 모드를 변경할 수 있는 가시광 통신 시스템을 제공함으로써, 사용되는 램프가 온 또는 오프되는 것과는 상관없이 가시광 통신을 달성하는 것이다.

본 발명의 일 양태에 따른 가시광 통신에서 신호를 전송하는 장치는, 가시광을 발광하도록 구성된 발광 소자; 전송될 신호와는 상이한 형식의 변조 신호를 생성함으로써, 상기 변조 신호 중 하나로부터 구동 신호를 생성하도록 구성된 구동 신호 모듈; 및 상기 구동 신호에 따라 발광 소자를 구동하도록 구성된 구동 모듈을 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따른 가시광 통신에서 신호를 수신하는 장치는, 가시광을 수광하도록 구성된 수광 소자; 수광 소자에 의해 수광된 가시광에 중첩되는 신호를 수신 신호로서 추출하도록 구성된 수신 광신호 처리 모듈; 상기 수신 신호를 전송될 신호의 변조 신호로 변환하도록 구성된 변환 모듈; 및 상기 변조 신호를 상기 전송될 신호로 복조하도록 구성된 복조 모듈을 포함한다.

본 발명에 따르면, 통신이 수행되고 있는 동안에 가시광의 상태에 따라 변조 모드를 변경함으로써, 사용되는 램프가 온 또는 오프되는 것과는 상관없이 가시광 통신을 달성할 수 있는 가시광 통신 시스템이 제공될 수 있다.

본 명세서에 포함되어 그 일부를 구성하며 본 발명의 실시예를 도시하는 첨부 도면은, 전술한 일반적인 설명 및 후술하는 실시예의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는데 기여한다.

이 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

[제1 실시예]

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가시광 통신 시스템의 주요 구성요소를 나타내는 블록도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 시스템은 송신기(1)와 수신기(2)로 구성된다. 송신기(1)는 물체를 조명하는 기능 뿐만 아니라, 가시광(140)을 신호와 중첩한 후에 상기 가시광을 인가하여 상기 신호를 전송하는 기능을 수행하는 발광 소자(13)를 갖는다. 발광 소자(13)는 발광 다이오드(LED)이다. 상기 발광 소자(13)가 발광 소자 구동 회로(12)에 의해 구동되는 경우, 가시광(140)을 발광하거나, 가시광을 발광하지 않는다.

송신기(1)는 변조 회로(10)와 반전/비반전 회로(inverting/non-inverting circuit)(11)를 더 갖는다. 변조 회로(10)는 규정된 모드에서의 신호(100)를 변조된 신호(110)로 변환한다. 신호(100)는 송신기(1)로부터 전송될 디지털 데이터이다. 바람직하게는, 규정된 변조 모드는 신호(100)가 중간값으로부터 편의(deviate)된 평균 레벨을 갖는 신호(110)로 변환될 수 있다. 보다 구체적으로, 신호(110)의 신호가 0부터 1까지의 범위 내라면, 평균 레벨은 중간값인 0.5로부터 더 양호하게 편의되어야 한다. 즉, 평균 레벨은, 예를 들면 0.1 또는 0.9와 같이 가능한 한 0.5로부터 많이 편의되어야 한다. 본 실시예는 신호(110)의 평균 레벨이 가능한 한 1에 근접하는 규정된 변조 모드를 채택하고 있다.

반전/비반전 회로(11)는 반전 또는 비반전된 레벨을 갖는 변조 신호(110)를 구동 신호(120)로 변환한다. 신호(110)가 반전되었는지 아닌지의 여부는 반전/비반전 제어 회로(14)로부터 출력된 반전/비반전 제어 신호(이하, "제어 신호"로 지칭)(130)에 따라 판정된다. 반전/비반전 제어 회로(14)는 발광 소자(13)가 가시광(140)을 발광하거나 발광하지 않게 하는 스위치 회로이다.

이와 같이, 이 실시예에서는, 발광 소자(13)는 신호 전송 기능 뿐만 아니라, 물체 조명 기능도 수행하므로, 스위치 회로가 폐쇄된 경우에는 온되고 스위치 회로가 개방된 경우에는 오프된다. 반전/비반전 제어 회로(14)는, 물론, 이러한 스위치 회로와는 별개인 스위치 회로일 수도 있다.

발광 소자 구동 회로(12)는, 반전/비반전 회로(11)로부터 출력된 구동 신호(120)를 수신했을 때에 발광 소자(13)를 구동한다. 보다 정확하게는, 발광 소자 구동 회로(12)는 구동 신호(120)가 레벨 1로 유지되는 동안에는 발광 소자(13)를 온하고, 구동 신호(120)가 레벨 0으로 유지되는 동안에는 발광 소자(13)를 오프한다.

발광 소자(13)가 온되어 있는 동안에는, 가시광(140)을 계속하여 발광한다. 발광 소자(13)로부터 발광된 가시광(140)은 전송되어야 하는 신호(100)와 중첩된다. 송신기(1)는 신호(100)를 전송할 수 있다. 전술한 바와 같이, 발광 소자(13) 는 온되어 있는 동안에는 가시광(140)을 계속하여 발광하므로, 또한 물체도 비춘다.

한편, 수신기(2)는 수광 소자(20), 신호 파형 정형 회로(signal waveshaping circuit)(21), 반전/비반전 회로(22), 반전/비반전 판정 회로(23), 및 복조 회로(24)를 갖는다. 수광 소자(20)는 발광 소자(13)로부터 발광된 가시광을 수광하여 이를 전기 신호(이하, "수신 광신호"로 지칭)로 변환한다.

신호 파형 정형 회로(21)는 수광 소자(20)로부터 출력된 수신 광신호의 파형을 변경하므로, 신호가 복조 회로(24)에서 양호하게 복조될 수 있다. 보다 구체적으로, 신호 파형 정형 회로(21)는 수광 소자(20)로부터 출력된 약한 신호를 증폭하는 증폭기로서, 및 상기 신호로부터 잡음을 제거하는 필터로서 기능한다.

반전/비반전 회로(22)는 신호 파형 정형 회로(21)로부터 출력된 수신 광신호(200)를 수신한다. 그 후, 회로(22)는 반전 또는 비반전된 레벨을 갖는 수신 광신호(200)를 변조 신호(210)로 변환한다. 신호(200)가 변조되어야 하는지 아닌지의 여부는 반전/비반전 판정 회로(23)로부터 출력된 반전/비반전 신호(220)에 따라 판정된다. 반전/비반전 판정 회로(23)가 그 기능을 수행하는 방법은 이하에서 설명한다.

복조 회로(24)는 반전/비반전 회로(22)로부터 변조 신호(210)를 수신하고, 그 변조 신호(210)를 복조하여 변환해서 상기 신호(100)로 되돌린다. 수신기(2)는 상기 신호(100)를 수신 신호(230)로서 출력한다.

(시스템의 동작)

도 2의 (a) 내지 (j)의 타이밍 챠트를 참조하여, 본 발명에 따른 가시광 통신 시스템이 동작하는 방법을 설명한다.

먼저, 송신기(1)는 유선 네트워크 또는 무선 네트워크 중 어느 하나인 LAN과 같은 네트워크를 통하여 디지털 신호(100)를 수신한다. 송신기(1)에서, 발광 소자(13)는 신호(100)와 중첩되는 가시광(140)을 발광한다. 이에 의해, 발광 소자(13)는 송신기(1)의 신호 전송 기능을 수행한다. 또한, 상기 소자(13)는 설비 내에서 조명 기능을 수행한다.

한편, 수신기(2)가 가시광(140)을 수광한 후, 후술하는 바와 같이 상기 신호(100)를 복조함으로써 생성된 수신 신호(230)를 출력한다. 수신 신호(230)는, 예를 들면 개인용 컴퓨터나 이동식 단말기로 출력된다. 송신기(1) 및 수신기(2)는 가시광(140)을 이용하여, 예를 들면 네트워크에 의해 접속되는 서버와 이동식 단말기 간의 데이터 통신을 달성한다. 시스템이 동작하는 방법은 이하에서 더욱 상세히 설명한다.

송신기(1)에서, 변조 회로(10)는 상기 신호(100)를 변조 신호(110)로 변환한다. 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 신호(110)는 0 및 1의 두 레벨 중 하나를 갖는다. 상기 신호(110)는 평균값이 1에 매우 근접하는 모드로 변조된다.

반전/비반전 회로(11)는 반전 또는 비반전 중 하나의 레벨을 갖는 변조 신호(110)를 구동 신호(120)로서 출력한다. 반전/비반전 회로(11)는, 반전/비반전 제어 회로(14)로부터 출력된 반전/비반전 제어 신호(130)에 따라, 상기 신호(110)가 반전되어야 하는지 아닌지의 여부를 판정한다. 상기 회로(14)는 발광 소자(13) 가 가시광(140)을 발광시키거나 발광시키지 않도록 하는 스위치 회로이다. 이 실시예에서, 예를 들면 상기 소자(13)가 발광하지 않도록 스위치가 오프된 경우, 반전/비반전 제어 회로(14)는 반전/비반전 제어 신호(130)를 출력한다.

상기 소자(13)가 발광하지 않도록 스위치가 오프되는 경우, 반전/비반전 제어 회로(14)는, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 반전/비반전 회로(11)가 발광 소자(13)를 온하도록 하는 반전을 지시하는 반전/비반전 제어 신호(130)를 출력한다. 상기 소자(13)가 발광하도록 스위치가 온되는 경우, 반전/비반전 제어 회로(14)는, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이, 비반전을 지시하는 반전/비반전 제어 신호(130)를 출력한다. 비반전을 지시하는 반전/비반전 제어 신호(130)에 응답하여, 반전/비반전 회로(11)는 변조 신호(110)에 대한 레벨의 관점에서 반전 구동 신호(120)를 출력한다.

발광 소자 구동 회로(12)는 반전/비반전 회로(11)로부터 출력된 구동 신호(120)에 따라 발광 소자(13)를 구동한다. 더 구체적으로, 도 2의 (d)에 나타낸 바와 같이, 발광 소자 구동 회로(12)는 구동 신호(120)가 레벨 1로 유지되는 동안에는 발광 소자(13)가 발광하도록 하고, 구동 신호(120)가 레벨 0으로 유지되는 동안에는 발광 소자(13)가 발광하지 않도록 한다.

반전/비반전 회로(11)가 반전 구동 신호(120)를 출력하고 있는 기간 중 대부분에서는, 발광 소자(13)가 발광하지 않는다. 이 기간 중 나머지 부분에서는, 발광 소자(13)가 발광하기는 하지만, 육안으로는 광을 검출할 수 없을 만큼의 순간 동안만 발광한다. 그러므로, 상기 소자(13)는 마치 전혀 발광하지 않는 것처럼 보 이게 된다.

반면, 반전/비반전 회로(11)가 비반전 구동 신호(120)를 출력하고 있는 기간 중 대부분에서는, 발광 소자(13)가 발광한다. 이 기간 중 나머지 부분에서는, 발광 소자(13)가 발광하지 않기는 하지만, 육안으로는 발광하지 않는 것을 검출할 수 없을 만큼의 순간 동안만 발광하지 않는다. 그러므로, 상기 소자(13)는 마치 계속 발광하는 것처럼 보이게 된다.

수신기(2)는 송신기(1)의 발광 소자(13)로부터 발광된 가시광(140)을 수광한다. 더 정확하게, 수광 소자(20)는 가시광(140)을 수광하고 이 광(140)을 수신 광신호로 변환한다. 그 후, 신호 파형 정형 회로(21)는 수광 소자(20)로부터 출력된 수신 광신호를 처리하여 수신 광신호(200)를 생성한다. 이 실시예에서, 반전/비반전 판정 회로(23)는, 복조 회로(24)가 상기 신호(210)를 복조하여 디지털 신호(100)로 되돌리기 전에, 변조 신호(110)가 반전 또는 비반전된 레벨을 갖는지의 여부를 상기 신호(200)로부터 판정한다.

보다 구체적으로, 반전/비반전 판정 회로(23)는 수신 광신호(200)의 평균 움직임 값(200A)을 산출한다. 평균 움직임 값(200A)이 중간 값(200R)보다 작다면, 상기 회로(23)는 수신 광신호(200)가 반전되었다고 판정한다. 평균 움직임 값(200A)이 중간 값(200R)보다 크거나 동일하다면, 상기 회로(23)는 수신 광신호(200)가 반전되지 않았다고 판정한다. 이와 달리, 반전/비반전 판정 회로(23)는 상기 신호(200)가 반전되었는지 아닌지의 여부를 판정할 수 있다. 이 방법에서, 수신 광신호(200)는 저역 통과 필터(LPF)에 입력되고, 상기 신호(200)가 LPF를 통 과하기 전에 갖는 레벨 1이 상기 신호가 LPF를 통과한 후에 갖는 레벨 2와 비교된다. L1<L2의 비율이 높다면, 수신 광신호(200)는 반전된 것으로 간주된다. L1>L2의 비율이 높다면, 수신 광신호(200)는 반전되지 않은 것으로 간주된다.

이 실시예에서, 반전/비반전 판정 회로(23)는 제1 방법을 이용하여 상기 신호(200)의 레벨이 반전되었는지의 여부를 판정한다. 상기 제1 방법 또는 상기 제2 방법을 이용하는지와는 상관없이, 도 2의 (j)에 나타낸 바와 같이, 상기 회로(23)는 결정을 행하는데에 얼마의 시간이 필요하므로, 상기 회로(23)가 반전/비반전 신호(220)를 출력한 후에 얼마의 시간 동안 수신 에러(reception error)(230E)가 발생할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 가시광 통신 시스템은 광원이 발광하는 광 이외의 광의 양에 있어서의 변경으로 인해 발생할 수 있는 수신 에러에 대처하도록 설계되어 가시광 통신을 달성한다. 그러므로, 이 실시예에서 발생할 수 있는 수신 에러(230E) 및 약간의 다른 수신 에러는 본 실시예에서 그리 해결하기 어려운 것이 아니다. 임의의 다른 통신 시스템과 마찬가지로, 상기 가시광 통신 시스템은 다양한 에러 검출 기능 및 다양한 에러 보정 기능을 구비하여, 가능한 수신 에러에 대처한다.

상기 스위치가 반복적으로 온 오프되어 상기 소자(13)를 빈번하게 발광 및 비발광시키면, 상기 제어 신호(120)는 계속 반복하여 상호 반전 및 비반전될 수 있다. 이 경우, 허용되는 것 이상의 수신 에러가 발생하게 될 것이다. 그럼에도 불구하고, 이 발생 가능성은 실제로 극히 낮다.

반전/비반전 회로(22)는 상기 신호(200)의 레벨을 반전 또는 비반전하면서 수신 광신호(200)를 변조 신호(210)로 반전한다. 복조 회로(24)는 반전/비반전 회로(22)로부터 변조 신호(210)를 수신하고, 이를 복조하여 디지털 신호(100)로 되돌린다. 수신기(2)는 수신 신호(230)로서 디지털 신호(100)를 출력한다. 이 점에서, 수신 신호(230)에 포함되고 반전/비반전 신호(220)의 스위칭에 기인하는 수신 에러(230E)가 다양한 에러 검출 기능 및 에러 보정 기능에 의해 복원된다.

전술한 바와 같이 구성된 가시광 통신 시스템은 광원의 휘도 제어와 같은 복잡한 제어를 이행할 필요가 없다. 그러므로, 상기 시스템은 상기 광원이 온 오프 되는지의 여부와는 상관없이 가시광 통신을 수행할 수 있다. 그러므로, 이 실시예에 따른 가시광 통신 시스템은 저렴한 비용으로, 발광 소자(13)가 이용되는 물체 조명 및 정보 전송의 다양한 분야에 이용될 수 있다. "비발광(emitting no light)"의 상태는, 광이 발광되더라도 육안으로는 인지될 수 없는 것을 의미한다.

[제2 실시예]

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가시광 통신 시스템의 주요 구성요소를 나타내는 블록도이다.

제1 실시예에 따른 가시광 통신 시스템(도 1)의 구성요소와 동일 또는 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호에 의해 지시되며, 그 설명을 생략한다.

이 실시예에 따른 가시광 통신 시스템에서, 송신기(1)는 제1 내지 제3 변조 회로(10a~10c) 및 변조 신호 선택 회로(15)를 갖는다. 제1 내지 제3 변조 회로(10a~10c)는 상이한 변조 모드로 전송되어야 하는 디지털 신호(100)를 변환한다. 즉, 제1 내지 제3 변조 회로(10a~10c)는 디지털 신호(100)를 3개의 변조 신 호(110a~110c)로 변환한다.

바람직하게는, 제1 내지 제3 변조 회로(10a~10c)는 디지털 신호(100)를 상이한 평균값을 갖는 변조 신호(110a~110c)로 변환해야 한다. 보다 정확하게는, 각각의 신호가 0부터 1까지의 범위의 레벨을 가질 수 있다면, 제1 변조 회로(10a)는, 0.1과 같이, 0에 매우 가까운 평균값을 갖는 신호를 출력해야 한다. 제2 변조 회로(10b)는 0.5에 매우 가까운 평균값을 갖는 신호를 출력해야 한다. 제3 변조 회로(10c)는, 0.9와 같이, 1에 매우 가까운 평균값을 갖는 신호를 출력해야 한다. 이 실시예는 상기 신호(110a~110c)가 0 내지 1의 범위의 레벨을 가지며 상이한 평균값을 갖도록 변조된다는 가정에 근거한다.

변조 신호 선택 회로(15)는 변조 신호(110a~110c) 중 하나를 선택하고, 이 선택된 신호를 구동 신호(120)로서 출력한다. 즉, 변조 신호 선택 회로(15)는 변조 신호 지시 회로(16)로부터 선택 신호(150)를 수신하고, 이 선택 신호(150)에 따라 상기 신호(110a, 110b 또는 110c)를 선택한다. 변조 신호 지시 회로(16)는 발광 소자(13)를 온 및 오프할 수 있거나 상기 소자(13)가 고휘도의 광 또는 저휘도의 광을 발광하도록 할 수 있는 스위치 회로와 연동하여 동작하는 경우, 선택 신호(150)를 출력하도록 구성된다.

발광 소자 구동 회로(12)는 변조 신호 선택 회로(15)로부터 출력된 구동 신호(120)에 따라, 발광 소자(13)를 구동한다. 보다 구체적으로, 도 4의 (f)에 나타낸 바와 같이, 발광 소자 구동 회로(12)는 구동 신호(120)가 레벨 1로 유지되는 동안에는 발광 소자(13)가 발광하도록 하고, 구동 신호(120)가 레벨 0으로 유지되는 동안에는 발광 소자(13)가 발광하지 않도록 한다.

수신기(2)는 수광 소자(20) 및 신호 파형 정형 회로(21) 이외에도, 제1 내지 제3 복조 회로(24a~24c) 및 수신 신호 선택 회로(25)를 갖는다. 수광 소자(20)는 발광 소자(13)로부터 발광된 가시광(140)을 수광하고, 이 광(140)을 수신 광신호로 변환한다. 신호 파형 정형 회로(21)는 수광 소자(20)로부터 출력된 수신 광신호를 처리하여, 제1 내지 제3 복조 회로(24a~24c)에 의해 양호하게 처리될 수 있는 변조 신호(210)를 생성한다. (상기 신호(210)는 구동 신호(120)와 동일한 파형을 갖는다.)

제1 내지 제3 복조 회로(24a~24c)는 상기 변조 신호(210)를 제1 내지 제3 수신 신호(230a~230c)로 복조한다. 제1 내지 제3 복조 회로(24a~24c)는 제1 내지 제3 변조 회로(10a~10c)와 각각 연관됨에 유의한다. 수신 신호 선택 회로(25)는 제1 내지 제3 수신 신호(230a~230c) 중 하나를 선택한다. 이 선택된 수신 신호는 수신기(2)로부터 수신 신호(230)로서 출력된다.

후술하는 바와 같이, 수신 신호 선택 회로(25)는 허용되는 것 이상의 수신 에러를 포함하는 수신 신호(230a~230c) 중 하나를 선택하여, 이 선택된 신호를 수신 신호(230)로서 출력한다.

(시스템의 동작)

이 실시예에 따른 가시광 통신 시스템을 도 4의 (a) 내지 (l)의 타이밍 챠트를 참조하여 설명한다.

제1 실시예에서와 같이, 송신기(1)는 유선 네트워크 또는 무선 네트워크 중 어느 하나인 LAN과 같은 네트워크를 통하여, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같은 디지털 신호(100)를 수신한다. 송신기(1)에서, 발광 소자(13)는 상기 신호(100)와 중첩되는 가시광(140)을 발광한다. 이에 의해, 발광 소자(13)는 송신기(1)의 신호 전송 기능을 수행한다. 발광 소자(13)는 설비 내에서 조명 기능도 수행한다.

수신기(2)는 가시광(140)을 수신한다. 수신기(2)는 전술한 바와 같은 수신 신호(230)를 출력한다. 수신 신호(230)는, 예를 들면 개인용 컴퓨터 또는 이동식 단말기로 출력된다. 송신기(1)와 수신기(2)는 가시광(140)을 활용하여, 예를 들면 네트워크에 의해 접속되는 서버와 이동식 단말기 간의 데이터 통신을 달성한다. 상기 시스템이 동작하는 방법을 이하에서 보다 상세히 설명한다.

송신기(1)에서, 제1 내지 제3 변조 회로(10a~10c)는 디지털 신호(100)를 도 4의 (b) 내지 (d)에 나타낸 바와 같은 변조 신호(110a~110c)로 각각 변환한다. 변조 신호 선택 회로(15)는 상기 선택 신호(150)에 따라 변조 신호(110a~110c) 중 하나를 선택한다. 이 선택된 변조 신호인 신호(110a, 110b 또는 110c)는 구동 신호(120)로서 발광 소자 구동 회로(12)에 출력된다.

변조 신호 지시 회로(16)는 상기 선택 신호(150)를 출력하여, 발광 소자(13)를 온 및 오프할 수 있거나 상기 소자(13)가 고휘도의 광 또는 저휘도의 광을 발광할 수 있도록 하는 스위치 회로와 연동하여 동작한다. 보다 구체적으로, 변조 신호 선택 회로(15)는 상기 소자(13)가 발광하지 않는 동안(상기 신호(150)가 도 4의 (e)에 나타낸 바와 같이 레벨 1로 유지되는 동안)에 출력된 상기 선택 신호(150)에 응답하여 변조 신호(110a)를 선택한다. 보다 정확하게, 발광 소자(13)는 이 기간 중 매우 단시간 동안만 발광한다. 상기 소자(13)가 발광하는 기간이 매우 짧기 때문에, 광이 육안으로 인지될 수 없다. 그러므로, 발광 소자(13)는 이 기간 동안에는 조명 장치로서 작동하지 않는다.

상기 소자(13)가 고휘도의 광을 발광하는 동안(상기 신호(150)가 도 4의 (e)에 나타낸 바와 같이 레벨 3으로 유지되는 동안)에 출력된 선택 신호(150)에 응답하여, 상기 변조 신호 선택 회로(15)는 변조 신호(110c)를 선택하여, 이 선택된 신호를 구동 신호(120)로서 출력한다. 이 기간 동안, 상기 소자(13)는 장시간에 걸쳐 고휘도의 광을 발광하고, 매우 단시간 동안에만 발광하지 않는다. 그러므로, 발광 소자(13)가 육안으로는 조명 기구로서 완전하게 작동하는 것처럼 보인다.

상기 소자(13)가 저휘도의 광을 발광하는 동안(상기 신호(150)가 도 4의 (e)에 나타낸 바와 같이 레벨 2로 유지되는 동안)에 출력된 선택 신호(150)에 응답하여, 변조 신호 선택 회로(15)는 변조 신호(110b)를 선택하여, 이 선택된 신호를 구동 신호(120)로서 출력한다. 이 기간 동안, 상기 소자(13)는 반복하여 교대로 발광 및 비발광을 행하며, 매회 발광하는 시간은 매회 발광하지 않는 시간과 거의 동일하다. 그러므로, 상기 소자(13)가 발광하는 시간과 상기 소자(13)가 발광하지 않는 시간은 매우 짧아서, 상기 소자(13)가 반복하여 교대로 온 및 오프되는 것을 육안으로는 인식할 수 없다. 육안에는, 상기 소자(13)가 중간의 휘도로 발광하고 있는 것처럼 보이게 된다.

수신기(2)에는, 수광 소자(20)가 발광 소자(13)로부터 발광된 가시광(140)을 수광하고, 이 광(140)을 수신 광신호로 변환한다. 신호 파형 정형 회로(21)는 수 신 광신호를 처리하여, 구동 신호(120)에 대응하는 (도 4의 (h)에 나타낸) 변조 신호(210)를 생성한다.

제1 내지 제3 복조 회로(24a~24c)는 상기 변조 신호(210)를 제1 내지 제3 수신 신호(230a~230c)로 복조하여, 이를 수신 신호 선택 회로(25)로 출력한다. 수신 신호 선택 회로(25)는 제1 내지 제3 수신 신호(230a~230c) 중 하나를 선택한다. 이 선택된 수신 신호는 송신기(1)에 공급된 디지털 신호(100)에 대응하는 수신 신호(230)로서 출력된다.

제1 내지 제3 복조 회로(24a~24c)는 변조 신호(210)의 레벨이 변경되는 시기를 엄격하게 검사한다. 상기 신호(210)의 레벨이 변경되지 않아야 하는 시기에 변경되거나 변경되어야 하는 시기에 변경되지 않는다면, 복조 회로(24a~24c)는 상기 신호(21)가 에러 신호라고 판정한다. 이 결정을 나타내는 데이터는 도 4의 (i) 내지 (k)에 도시된 바와 같이 수신 신호(230a~230c)로 구현된다.

수신 신호 선택 회로(25)는 제1 내지 제3 수신 신호(230a~230c)로부터, 에러 신호가 아닌 임의의 수신 신호를 선택한다. 이 선택된 수신 신호는 수신 신호(230)로서 출력된다. 이 수신 신호(230)에서는, 변조 신호(210)가 선택 신호(150)에 대하여 지연되는 시간이 발생하므로, 수신 에러가 필연적으로 발생할 수 밖에 없다. 그럼에도 불구하고, 가시광 통신 시스템은 상기 지적한 바와 같이 다양한 에러 검출 기능과 다양한 에러 보정 기능을 구비하여, 발생가능한 수신 에러에 대처하므로, 이 수신 에러는 실제로는 크게 문제시 되지 않는다. 도 4의 (e)에 나타낸 바와 같이, 선택 신호(150)는 단시간 내에 매회 두번 스위칭된다. 이 스위 칭은 예시적인 방법에 지나지 않는다.

수신 신호 선택 회로(25)가 이용할 수 있는 다른 방법은, 수신 신호를 선택하여, 디지털 신호(100)에 포함된 에러 검출 중복 코드로부터 수신 신호(230a~230c)에 에러가 발생했는지의 여부를 판정하는 것이다. 상기 수신 신호(230a~230c) 중, 한 신호에 에러가 발생하지 않을 수 있다. 그 후, 상기 수신 신호 선택 회로(25)는 에러를 갖지 않는 상기 신호를 수신 신호(230)로서 선택한다.

도 4의 (e)에 나타낸 바와 같이, 변조 신호를 선택하는 선택 신호(150)의 레벨이 레벨 1, 레벨 3 및 레벨 2의 순으로 변경될 수 있다. 이것은 변조 신호 선택 회로(15)가 제일 먼저 제1 변조 회로(10a)로부터 출력된 변조 신호(110a)를 선택한 후, 제3 변조 회로(10c)로부터 출력된 변조 신호(110c)를 선택하고, 마지막으로 제2 변조 회로(10b)로부터 출력된 변조 신호(110b)를 선택하였음을 의미한다. 이에 의해, 발광 소자(13)의 동작 상태가 제일 먼저 비발광 상태로 스위칭된 후, 고휘도의 발광 상태로 스위칭되고, 마지막으로 저휘도의 발광 상태로 스위칭된다.

전술한 바와 같이, 이 실시예에 따른 가시광 통신 시스템은 광원의 휘도 제어와 같은 복잡한 제어를 이행할 필요가 없으므로, 광원이 온인지 오프인지와는 상관없이 가시광 통신을 수행할 수 있다. 그러므로, 이 실시예에 따른 가시광 통신 시스템은 저비용으로 발광 소자(13)가 사용되는 물체 조명 및 정보 전송의 다양한 분야에서 이용될 수 있다.

[제3 실시예]

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가시광 통신 시스템의 주요 구성요소를 나타내는 블록도이다.

제1 실시예에 따른 가시광 통신 시스템(도 1)의 구성요소와 동일 또는 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호에 의해 지시되며, 그 설명을 생략한다.

이 실시예에 따른 가시광 통신 시스템에서, 송신기(1)는 도 5에 도시한 바와 같이 변조 회로(10)와 발광 소자 구동 회로(12)를 갖는다. 변조 회로(10)는 규정된 모드에서의 상기 신호(100)를 변조 신호(110)로 변환한다. 상기 신호(100)는 송신기(1)로부터 전송될 디지털 데이터이다. 변조 회로(10)에 의해 생성된 변조 신호(110)는, 도 6의 (b) 및 (c)에 나타낸 바와 같이, 타이밍 변경 회로(17)로부터 출력된 타이밍 변경 신호(160)에 따라 시프트된 펄스의 리딩 에지(leading edge) 및 트레일링 에지(trailing edge)를 갖는다. 타이밍 변경 회로(17)는 발광 소자(13)를 온 및 오프하는 스위치 회로와 연동하여 타이밍 변경 신호(160)를 생성하도록 구성된다.

발광 소자 구동 회로(12)는 변조 회로(10)로부터 출력되고 구동 신호(120)로서 사용되는 변조 신호(110)에 따라 발광 소자(13)를 구동한다. 보다 구체적으로, 발광 소자 구동 회로(12)는, 도 6의 (d) 및 (e)에 도시한 바와 같이, 구동 신호(120)가 레벨 1로 유지되는 동안에는 발광 소자(13)가 발광하도록 하고, 구동 신호(120)가 레벨 0으로 유지되는 동안에는 발광하지 않도록 한다. 발광 소자(13)가 온되면, 상기 신호(100)와 중첩된 가시광(140)을 발광한다. 이에 의해, 발광 소자(13)는 신호 전송 기능 및 물체 조명 기능을 수행한다.

한편, 수신기(2)는 수광 소자(20), 신호 파형 정형 회로(21), 및 복조 회로(24)를 갖는다. 수광 소자(20)는 발광 소자(13)로부터 발광된 가시광을 수광하여, 이를 수신 광신호로 변환한다. 신호 파형 정형 회로(21)는 수광 소자(20)로부터 출력된 수신 광신호의 파형을 변경하므로, 상기 신호가 복조 회로(24)에서 양호하게 복조될 수 있다. 보다 구체적으로, 신호 파형 정형 회로(21)는 수광 소자(20)로부터 출력된 약한 신호를 증폭하는 증폭기로서, 및 상기 신호로부터 잡음을 제거하는 필터로서 기능한다. 복조 회로(24)는 수신 광신호(200)의 리딩 에지 및 트레일링 에지에서 상기 신호(100)를 복조한다. 상기 수신기(2)는 이렇게 복조된 상기 신호(100)를 수신 신호(230)로서 출력한다.

(시스템의 동작)

도 6의 (a) 내지 (g)의 타이밍 챠트를 참조하여, 이 실시예에 따른 가시광 통신 시스템이 동작하는 방법을 설명한다.

제1 실시예에서와 같이, 송신기(1)는 유선 네트워크 또는 무선 네트워크 중 어느 하나인 LAN과 같은 네트워크를 통하여 디지털 신호(100)를 수신한다. 송신기(1)에서, 발광 소자(13)는 상기 신호(100)와 중첩된 가시광(140)을 발광한다. 이에 의해, 발광 소자(13)는 송신기(1)의 신호 전송 기능을 수행한다. 발광 소자(13)는 설비 내에서 조명 기능도 수행한다.

한편, 수신기(2)는 가시광(140)을 수광한다. 수신기(2)는 후술하는 바와 같은 상기 신호(100)를 복조함으로써 생성된 수신 신호(230)를 출력한다. 수신 신호(230)는, 예를 들면 개인용 컴퓨터 또는 이동식 단말기로 출력된다. 송신기(1) 와 수신기(2)는 가시광을 활용하여, 예를 들면 네트워크에 의해 접속되는 서버와 이동식 단말기 간의 데이터 통신을 달성한다. 이하에서는 상기 시스템이 동작하는 방법을 보다 상세히 설명한다.

송신기(1)에서, 변조 회로(10)는 상기 신호(100)를 변조 신호(110)로 변환한다. 변조 신호(110)는 펄스의 고정된 리딩 에지와 타이밍 변경 회로(17)로부터 출력된 타이밍 변경 신호(160)에 따라 시프트된 트레일링 에지를 갖는다.

본 실시예에서, 타이밍 변경 회로(17)는 발광 소자(13)를 온 및 오프하는 스위치와 연동하여 타이밍 변경 신호(160)를 생성한다. 예를 들면, 상기 소자(13)가 발광을 중지하도록 스위치가 오프되는 경우, 타이밍 변경 회로(17)는 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이 레벨 1을 지시하는 타이밍 변경 신호(160)를 출력한다. 이와 달리, 상기 소자(13)가 발광하도록 스위치가 온되는 경우, 타이밍 변경 회로(17)는 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이 레벨 2를 지시하는 타이밍 변경 신호(160)를 출력한다. 레벨 2는 레벨 1의 반전임에 유의한다.

보다 구체적으로, 전송될 신호(100)가 레벨 1로 되는 경우, 변조 신호(110)는 레벨 0에서 레벨 1로 변경된다. 상기 신호(100)가 레벨 1로 되는 경우에만, 변조 신호(110)가 레벨 0에서 레벨 1로 변경된다. 임의의 다른 시간에서는, 변조 신호(110)가 고정 레벨로 유지되므로, 전송될 신호(100)와 동기된다.

반면, 변조 신호(110)가 레벨 0에서 레벨 1로 변경하는 타이밍은 일정하지 않다. 상기 타이밍은 타이밍 변경 회로(17)로부터 출력된 타이밍 변경 신호(160)에 의해 판정된다. 타이밍 변경 신호(160)가 레벨 1로 유지되는 동안에는(도 6의 (b) 참조), 변조 신호(110)가 레벨 0에서 레벨 1로 변경된 후에 미리 설정된 단시간의 경과로, 변조 신호(110)가 레벨 1에서 레벨 0으로 변경된다. 한편, 타이밍 변경 신호(160)가 레벨 2로 유지되는 동안에는, 변조 신호(110)가 그 다음 시간동안 레벨 0에서 레벨 1로 변경되기 직전에 미리 설정된 단시간의 경과로, 변조 신호(110)가 레벨 1에서 레벨 0으로 변경된다.

그 결과, 타이밍 변경 회로(17)로부터 출력된 타이밍 변경 신호(160)는 변조 신호(110)의 평균 레벨을 변경하는 기능을 갖는다. 즉, 타이밍 변경 신호(160)가 레벨 1이 되는 경우, 상기 변조 신호는 0에 가까운 평균값을 갖는다. 타이밍 변경 신호(160)가 레벨 2로 되는 경우, 상기 변조 신호는 1에 가까운 평균값을 갖는다.

발광 소자 구동 회로(12)는 변조 신호(110)를 구동 신호(120)로서 수신하고, 구동 신호(120)에 따라 발광 소자(13)를 구동한다. 발광 소자(13)는 변조 신호(110)가 레벨 1로 유지되는 동안에는 발광하고, 변조 신호(110)가 레벨 0으로 유지되는 동안에는 발광하지 않는다.

타이밍 변경 신호(160)가 레벨 1인 기간 동안에는, 발광 소자(13)는 단시간 동안 발광한다. 즉, 발광 소자(13)는 그 기간의 대부분 동안을 발광하지 않는다. 상기 소자(13)가 발광하는 시간이 매우 짧아서 육안으로는 발광이 인식될 수 없다. 이 경우, 발광 소자(13)는 전혀 발광하지 않은 것처럼 보이게 된다. 한편, 타이밍 변경 신호(160)가 레벨 2인 기간 동안에는, 발광 소자(13)는 장시간동안 발광한다. 즉, 발광 소자(13)는 매우 단시간 동안 발광하지 않는다. 상기 소자(13)가 발광하지 않는 시간이 매우 짧아서 육안으로는 비발광이 인식될 수 없다. 이 경우, 발광 소자(13)는 상기 신호(160)가 레벨 2로 유지되는 모든 시간 동안 발광하는 것처럼 보이게 된다.

다음으로, 수신기(2)는, 도 6의 (f)에 나타낸 바와 같이, 송신기(1)의 발광 소자(13)로부터 발광되는 가시광(140)을 수광한다. 보다 정확하게, 수광 소자(20)는 가시광(140)을 수광하여 이를 신호로 변환한다. 이 신호는 신호 파형 정형 회로(21)에 공급된다. 상기 회로(21)는 신호를 처리하여, 변조 신호(110)(구동 신호(120))에 대응하는 수신 광신호(200)를 생성한다.

복조 회로(24)는 수신 광신호(200)를 복조하여, 상기 전송될 신호(100)에 대응하는 수신 신호(230)를 생성한다. 즉, 도 6의 (g)에 나타낸 바와 같이, 수신 광신호(200)가 레벨 0에서 레벨 1로 변경하는 경우에 복조 회로(24)는 수신 신호(230)를 레벨 1로 출력하고, 다른 시간에서는 수신 신호(230)를 레벨 0으로 출력한다. 도 6의 (a) 내지 (g)에 나타낸 경우에서는, 시간 변경 신호(160)가 레벨 1에서 레벨 2로 변경된다. 이 레벨 스위칭은 변조 신호(110)가 레벨 1에서 레벨 0으로 변경되는 타이밍을 변경한다. 그 결과, 육안으로 인식될 수 있도록 발광 소자(13)가 발광을 개시한다. 발광의 상태나 비발광의 상태에 의해 영향을 받지 않고, 복조 회로(24)는 정상적인 수신 신호(230)를 출력한다.

이 실시예에 따른 가시광 통신 시스템은 광원의 휘도 제어와 같은 복잡한 제어도 이행할 필요가 없으므로, 광원이 온 또는 오프되는 것과는 상관없이 가시광 통신을 수행할 수 있다. 그러므로, 이 실시예에 따른 가시광 통신 시스템이 저렴한 비용으로 발광 소자(13)가 물체 조명 및 정보 전송에 이용되는 다양한 분야에서 이용될 수 있다.

추가적인 이점 및 변형예는 본 발명의 기술분야에 속하는 자로부터 용이하게 추론될 것이다. 그러므로, 더 넓은 양태에서의 본 발명은 본 명세서에서 설명되고 표현된 특정의 상세한 설명 및 대표적인 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부된 청구항 등에 의해 규정된 바와 같은 일반적인 발명의 개념의 요지 또는 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형예가 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가시광 통신 시스템의 주요 구성요소를 나타내는 블록도.

도 2의 (a) 내지 (j)는 제1 실시예에 따른 가시광 통신 시스템의 동작을 설명하는 타이밍 챠트.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가시광 통신 시스템의 주요 구성요소를 나타내는 블록도.

도 4의 (a) 내지 (l)은 제2 실시예에 따른 가시광 통신 시스템의 동작을 설명하는 타이밍 챠트.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가시광 통신 시스템의 주요 구성요소를 나타내는 블록도.

도 6의 (a) 내지 (g)는 제3 실시예에 따른 가시광 통신 시스템의 동작을 설명하는 타이밍 챠트.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 송신기 2 : 수신기

10 : 변조 회로 11 : 반전/비반전 회로

12 : 발광 소자 구동 회로 13 : 발광 소자

14 : 반전/비반전 제어 회로 20 : 수광 소자

21 : 신호 파형 정형 회로 22 : 반전/비반전 회로

23 : 반전/비반전 판정 회로 24 : 복조 회로

110, 210 : 변조 신호 120 : 구동 신호

130 : 반전/비반전 제어 신호 140 : 가시광

200 : 수신 광신호 230 : 수신 신호

Claims (11)

1. 가시광을 발광하도록 구성된 발광 소자;

   전송될 신호를 변조하도록 구성된 변조 모듈;

   상기 변조 모듈로부터 출력된 변조 신호의 레벨을 반전 또는 비반전시킴으로써, 상기 변조 신호로부터 구동 신호를 생성하도록 구성된 반전/비반전 모듈;

   상기 발광 소자를 오프(off)시키는 지시에 의거하여 상기 반전/비반전 모듈의 동작 모드를 반전 모드로 전환하고, 상기 발광 소자를 온(on)시키는 지시에 의거하여 상기 반전/비반전 모듈의 동작 모드를 비반전 모드로 전환하도록 구성된 스위칭 제어 모듈; 및

   상기 구동 신호에 따라 상기 발광 소자를 구동하도록 구성된 구동 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서 신호를 전송하는 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스위칭 제어 모듈은, 상기 발광 소자가 조명 장치로서 이용되는 경우에 상기 발광 소자를 온(on) 및 오프(off)하도록 구성된 스위치 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서 신호를 전송하는 장치.
3. 가시광을 수광하도록 구성된 수광 소자;

   상기 수광 소자에 의해 수광된 가시광에 중첩(superpose)되는 신호를 수신 신호로서 추출하도록 구성된 수신 광신호 처리 모듈;

   상기 수신 신호가 레벨의 관점에서 반전되었는지의 여부를 판정하도록 구성 된 판정 모듈;

   상기 수신 신호를, 상기 수신 신호가 반전되어 있다면 반전된 레벨을 갖는 변조 신호로, 또는 상기 수신 신호가 반전되어 있지 않다면 비반전된 레벨을 갖는 변조 신호로 변환하도록 구성된 출력 모듈; 및

   상기 변조 신호를 전송될 신호로 복조하여, 이 신호를 수신 신호로서 출력하도록 구성된 복조 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서 신호를 수신하는 장치.
4. 가시광을 발광하도록 구성된 발광 소자;

   전송될 신호를 몇 가지 형식의 변조 신호로 변조하도록 구성된 변조 모듈;

   상기 몇 가지 형식의 변조 신호 중 하나의 신호를 지시하도록 구성된 지시 모듈;

   상기 몇 가지 형식의 변조 신호 중에서 상기 지시된 하나의 신호를 선택하도록 구성된 선택 모듈; 및

   상기 선택 모듈에 의해 선택된 변조 신호에 따라 발광 소자를 구동하도록 구성된 구동 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서 신호를 전송하는 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 지시 모듈은, 상기 발광 소자가 조명 장치로서 이용되는 동안, 상기 발 광 소자의 동작 모드를 스위칭하도록 구성되어, 상기 소자가 발광하지 않게 하거나, 저휘도로 발광하게 하거나, 고휘도로 발광하게 하는 스위치 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서 신호를 전송하는 장치.
6. 가시광을 수광하도록 구성된 수광 소자;

   상기 수광 소자에 의해 수광된 가시광에 중첩되는 신호를 수신 광신호로서 추출하도록 구성된 수신 광신호 처리 모듈;

   복수의 변조 모드와 연관된 복수의 복조 모드로 상기 수신 광신호를 복조하도록 구성됨으로써, 수신되어야 하는 신호로서 복수의 신호를 생성하여 출력하는 복조 모듈; 및

   상기 복조 모듈에 의해 생성된 신호 중 하나를 선택하여 출력하도록 구성된 선택 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서 신호를 수신하는 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 선택 모듈은, 허용되는 것 이상의 수신 에러(reception error)를 포함하는, 상기 복조 모듈에 의해 복조되는 상기 수신 신호 중 하나를 선택하여 출력하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서 신호를 수신하는 장치.
8. 가시광을 발광하도록 구성된 발광 소자;

   전송될 신호를 변조하도록 구성된 변조 모듈;

   상기 변조 모듈의 동작 타이밍을 변경하도록 구성된 타이밍 변경 모듈; 및

   상기 변조 모듈로부터 출력된 변조 신호에 따라 상기 발광 소자를 구동하도록 구성된 구동 모듈을 포함하고,

   상기 타이밍 변경 모듈은 상기 변조 신호의 리딩 에지(leading edge)를 고정하고, 상기 변조 신호의 트레일링 에지(trailing edge)를 시프트(shift)하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서 신호를 전송하는 장치.
9. 삭제
10. 가시광을 수광하도록 구성된 수광 소자;

    상기 수광 소자에 의해 수광된 가시광에 중첩되는 전송될 신호를 수신 광신호로서 추출하도록 구성된 수신 광신호 처리 모듈; 및

    상기 수신 광신호의 리딩 에지에 따라, 상기 전송될 신호를 복조하도록 구성된 복조 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서 신호를 수신하는 장치.
11. 가시광을 수광하도록 구성된 수광 소자;

    상기 수광 소자에 의해 수광된 가시광에 중첩되는 신호를 수신 광신호로서 추출하도록 구성된 수신 광신호 처리 모듈; 및

    상기 수신 광신호의 트레일링 에지에 따라, 전송될 신호를 복조하도록 구성된 복조 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서 신호를 수신하는 장치.

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