KR101522720B1

KR101522720B1 - 가시광 통신 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR101522720B1
Application number: KR1020140011102A
Authority: KR
Inventors: 장영민; 셔립입데카르; 레투안남
Original assignee: 국민대학교산학협력단
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2015-05-22

Abstract

본 발명은 펄스속도가 낮은 광원의 깜빡임(flicker) 문제를 해결할 수 있도록 하는 가시광 통신 시스템 및 그 통신 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 가시광 통신 시스템은, 전송데이터에 대응하도록 온/오프(on/off)하되, 상기 전송데이터가 1인 경우 1과 0의 2비트로 설정하고 전송데이터가 0인 경우 0과 1의 2비트로 설정하여 상기 전송데이터에 따라 설정된 2비트 데이터를 각각 1비트씩 1펄스에 대응하도록 온/오프하는 광원; 및 상기 광원의 온/오프 펄스를 수신하고 상기 온/오프 펄스에 대응하는 데이터로부터 2펄스의 2비트 데이터를 조합하고 상기 조합된 2비트 데이터로부터 상기 1비트의 전송데이터를 추출하는 수신장치를 포함한다.

Description

가시광 통신 시스템 및 그 방법{CAMERA COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 가시광 통신 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 펄스속도가 작은 광원을 이용하여 카메라 통신을 수행할 때 깜빡임(flicker) 문제를 해결할 수 있도록 하는 가시광 통신 시스템 및 그 통신 방법에 관한 것이다.

LED 조명통신융합기술인 LED 가시광통신(VLC:Visible Light Communication)은 LED 조명의 빛에 정보를 실어 무선통신하는 기술로서, 디지털 반도체에 의해 발생된 빛으로 켜짐과 꺼짐을 반복하여 빛의 켜짐을 디지털정보 1로 하고 빛의 꺼짐을 디지털정보 0로 하여 정보를 전달하는 무선통신기술이다.

이러한 가시광통신에서는 송신측에서 광원의 온/오프를 통해 대응되는 데이터를 전송하면 수신측에서 포토다이오드(photodiode, PD) 등을 이용하여 온/오프 펄스를 수신하고, 이러한 온/오프 펄스에 대응하는 데이터를 추출하도록 함으로써 가시광통신이 이루어지도록 하고 있다.

더 나아가, 최근에는 빛의 켜짐(on)과 꺼짐(off)를 카메라로 촬영하여 데이터를 추출하도록 하는 카메라를 이용한 통신기술(camera communication, Camcom)이 제시되고 있으며 이러한 통신기술은 IEEE P802.15 Optical Camcom 표준화를 구축하기 위한 방향으로 연구되고 있다.

도 1은 카메라를 이용한 가시광 통신 시스템에서 카메라의 데이터 처리과정을 설명하기 위한 예시도이다. 광원이 온/오프(on/off)되는 동안 카메라가 연속프레임으로 이미지를 촬영할 때 제1프레임(10a)과 제3프레임(10c)에서 광원의 온(on) 이미지를 촬영하고 제2프레임(10b)과 제4프레임(10d)에서 광원의 오프(off) 이미지를 촬영한 예를 도시하고 있다. 카메라는 온(on)은 디지털 데이터 1로, 오프(off)는 디지털 데이터 0으로 처리하여 각 프레임(10a~10d)의 순서대로 1010의 데이터를 얻게 된다. 이러한 가시광 통신 시스템은 본 출원인에 의해 제안된 바 있으며 현재 특허출원 제2013-0083137호가 출원 중에 있다.

하지만, 광원을 조명분야와 통신분야에 동시에 적용함에 있어서 광원이 초당 110회 이상으로 깜빡이면 사람의 눈으로 그 깜빡임을 인지하지 못하고 계속 켜진 것으로 인식하지만, 이러한 펄스속도를 구현하기 위해서는 많은 비용이 든다. 반대로 펄스속도를 낮추면 비용은 적게 들지만 깜빡임(flicker) 문제로 인해 사람의 눈을 피로하게 하는 문제점이 있다.

종래에는 이러한 광원의 깜빡임(flicker) 문제를 해결하기 위해 맨체스터 코딩(Manchester coding)기술이 사용되었다. 이는 도 2와 도 3에서와 같이 각 온/오프 펄스마다 1비트의 데이터를 1과 0의 2비트 데이터로 변환하여 전송하도록 한다. 즉, 1펄스당 1비트의 데이터를 1펄스당 2비트의 데이터로 변환하되, 1비트의 데이터 1을 1과 0의 2비트로, 1비트의 데이터 0을 0과 1의 2비트로 변환하도록 함으로써 깜빡임 문제를 해결하도록 하였다. 하지만, 이 경우 상기한 바와 같이 1펄스의 1비트 데이터를 1펄스의 2비트 데이터로 코딩을 해야 하므로, 이러한 코딩을 위한 마이크로컨트롤러와 이를 디코딩하기 위한 마이크로컨트롤러가 각각 송신측 및 수신측에 구비되어야 한다. 이로써 두 번의 데이터 변환과정을 반드시 거쳐야 하므로 긴 시간이 소요되고 마이크로컨트롤러의 탑재에 따른 비용이 증가하는 문제가 발생한다. 뿐만 아니라, 기존의 PC, 휴대폰 등과 같이 포토다이오드, 카메라 등을 이용하는 경우 마이크로컨트롤러를 구비하기 위한 구조를 변경해야 하는 등 많은 문제점이 따른다.

공개특허공보 제2009-0016176호 (공개일:2009.02.13) 공개특허공보 제2009-0047615호 (공개일:2009.05.13)

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 가시광 통신에서 펄스속도가 낮은 광원을 사용하더라도 깜빡임(flicker) 문제를 해결하여 조명 및 통신이 동시에 가능하도록 하는 가시광 통신 시스템 및 그 통신방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명에서는 수신측에 데이터 변환을 위한 마이크로컨트롤러를 구비하지 않고도 깜빡임 문제를 해결하고 가격경쟁력을 갖는 가시광 통신 시스템 및 그 통신방법을 제공하는데 추가적인 목적이 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 시스템은,

1펄스에 대응하는 1비트의 전송데이터를 복수 개로 입력하는 입력장치; 상기 입력장치를 통해 입력되는 전송데이터를 변환하되, 기설정된 온(on) 또는 오프(off) 펄스에 대응하는 복수의 1펄스의 1비트 데이터를 2펄스의 2비트 데이터 조합으로 변환하는 데이터변환부; 상기 변환된 2펄스의 2비트 데이터에 대하여 1펄스 단위로 각각 대응하도록 후술하는 광원의 온/오프(on/off)를 제어하는 구동부; 상기 구동부의 제어에 의해 온/오프되는 광원; 상기 광원의 온/오프 이미지를 1펄스 단위로 각각 획득하는 이미지센서; 상기 획득된 온/오프 이미지에 각각 대응하는 1펄스 1비트 데이터로부터 2펄스 2비트 조합의 데이터를 추출하는 데이터추출부; 및 상기 추출된 2비트 조합의 데이터를 상기 복수의 1비트 데이터로 변환하는 제2변환부; 를 포함한다.

삭제

본 발명에서, 상기 데이터변환부는, 상기 1펄스의 1비트 전송데이터가 1인 경우 1과 0의 2펄스의 2비트 조합으로 변환하고 상기 1펄스 1비트 전송데이터가 0인 경우 0과 1의 2펄스의 2비트 조합으로 변환한다.

본 발명에서, 상기 데이터결정부는, 상기 2비트 조합의 데이터가 1과 0인 경우 상기 1비트의 전송데이터를 1로 결정하고 상기 2비트 조합의 데이터가 0과 1인 경우 상기 1비트 전송데이터를 0으로 결정한다.

또한, 본 발명에 따른 가시광 통신 방법은,

전송할 전송데이터를 변환하되, 기설정된 온(on) 또는 오프(off) 펄스에 대응하는 복수의 1펄스의 1비트 데이터를 2펄스의 2비트의 조합으로 변환하는 제1단계; 상기 변환된 2펄스의 2비트 조합의 데이터에 대하여 각각 1펄스의 1비트 데이터에 대응하도록 광원을 각각 온/오프시키는 제2단계; 카메라에서 상기 광원의 온/오프 이미지를 1펄스 단위로 각각 획득하는 제3단계; 상기 획득된 광원의 온/오프 이미지에 대응하는 1펄스 1비트 데이터로부터 2펄스 2비트 조합의 데이터를 추출하는 제4단계; 및 상기 추출된 2비트 조합의 데이터를 상기 복수의 1비트 데이터로 결정하는 제5단계; 를 포함한다.

본 발명에서, 상기 제1단계는, 상기 1펄스의 1비트 전송데이터가 1인 경우 1과 0의 2비트 조합으로 변환하고 상기 1펄스의 1비트 전송데이터가 0인 경우 0과 1의 2비트 조합으로 변환한다.

본 발명에서, 상기 제5단계는, 상기 2비트 조합의 데이터가 1과 0인 경우 상기 1비트의 전송데이터를 1로 결정하고 상기 2비트 조합의 데이터가 0과 1인 경우 상기 1비트 전송데이터를 0으로 결정한다.

본 발명에 의하면 광원을 조명과 통신에 동시에 적용하는 가시광 통신 시스템에 있어서 광원의 온/오프 펄스속도가 낮다하더라도 깜빡임(flicker) 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 광원의 온/오프 펄스속도를 낮은 경우에 고펄스의 광원을 구비하지 않아도 되므로 가시광 통신 시스템을 구현하는데 비용을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 종래의 맨체스터 코딩기술과 같이 수신측에 데이터 변환을 위한 마이크로컨트롤러가 불필요하므로 깜빡임(flicker) 문제를 해결하면서도 구조가 간단하고 비용이 절감되어 가격경쟁력이 있는 가시광 통신 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 가시광 통신 시스템의 데이터 처리과정을 보이는 예시도.
도 2는 종래의 맨체스터 코딩에 따른 온/오프 펄스의 예시도.
도 3은 종래의 전송데이터에 대한 광원의 온/오프 펄스의 변환 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 가시광 통신 시스템의 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라의 구성도.
도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 온/오프 펄스 및 데이터변환의 예시도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전송데이터에 대한 광원의 온/오프 펄스에 따른 데이터의 변환 예시도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 가시광 통신 방법을 보이는 흐름도.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 가시광 통신 시스템의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 가시광 통신 시스템은 입력장치(110), 데이터변환부(120), 구동부(130), 광원(140) 및 카메라(150)를 포함하여 구성된다.

입력장치(110)는 광원(140)을 통해 입력하고자 하는 디지털 데이터를 입력하는 장치로서, 예컨대 데이터입력이 가능한 프로그램을 탑재한 컴퓨터장치(PC)로 구현될 수 있다. 이러한 디지털 데이터는 예컨대 1 및 0의 1비트 이진데이터를 포함한다. 따라서, 1 및/또는 0의 각 1비트 이진데이터를 복수 개로 연결함으로써 원하는 데이터를 전송할 수 있도록 한다.

데이터변환부(120)는 입력장치(110)를 통해 입력되는 복수의 각 1비트 데이터를 각각 1 및 0의 2비트의 조합으로 변환한다. 이러한 데이터변환부(120)는 각 전송데이터의 1비트 데이터마다 각각 1과 0의 조합으로 변환한다. 예컨대, 전송데이터 1은 1과 0의 조합으로, 전송데이터 0은 0과 1의 조합으로 변환한다. 이때, 본 발명의 중요한 특징은 하나의 온/오프 펄스에 대응하는 1비트 데이터를 각각 하나의 펄스에 대응하는 1과 0의 2비트의 조합으로 변환하는 것이다. 다시 말하면, 1펄스의 1비트 데이터를 2펄스의 2비트 데이터의 조합으로 변환하는 것이다. 만약, 전송할 데이터가 1001이고 1비트를 1펄스로 하여 4개의 펄스로 전송하는 경우, 변환된 데이터는 10010110이며, 1비트를 1펄스로 하여 8개의 펄스가 되는 것이다. 따라서, 전송되는 시간은 2배로 증가하게 되어 데이터 속도는 1/2로 감소된다. 이와 같이 1펄스에 1비트의 데이터를 대응시킴으로써 이러한 데이터 속도의 감소에도 불구하고 수신측에서는 디코딩하기 위한 마이크로컨트롤러가 필요가 없게 된다. 이는 종래의 맨체스터 코딩기술과 비교해 보면, 맨체스터 코딩기술은 송신측에서 1펄스에 전송할 1비트의 데이터를 1펄스에 2비트의 조합으로 변환(코딩)하기 때문에 수신측에서는 이를 다시 1펄스의 1비트 데이터로 변환(디코딩)해야 하는 마이크로컨트롤러가 반드시 필요하게 되지만, 본 발명에서는 이러한 코딩이 이루어지는 것이 아니라, 1펄스의 1비트 데이터를 2펄스의 2비트 데이터의 조합으로 구현함으로써 데이터의 비트수는 증가하지만 결과적으로 1펄스의 1비트가 적용되어 수신측에서는 디코딩을 위한 변환기(마이크로컨트롤러)가 필요 없게 된다. 이로써, 본 발명은 종래기술에서의 광원의 깜빡임(flicker) 문제를 해결하면서도 종래의 맨체스터 코딩기술과는 마이크로컨트롤러가 필요 없으므로, 비용이 절감되고 구현이 간단하며 수신장치의 공간활용도가 높아지고 소형화가 가능하다는 장점이 있다.

이처럼 데이터변환부(120)에 전송데이터가 변환되는 경우 총 비트수가 2배가 되며 펄스수도 2배가 된다. 이는 1비트의 전송데이터를 2비트의 데이터의 조합으로 변환하고 그 변환된 2비트의 데이터는 각각의 1비트씩 펄스에 대응하기 때문이다. 본 실시 예에서 데이터변환부(120)는 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서 등으로 구현될 수 있으며, 입력장치(110)와는 RJ232 시리얼 통신 인터페이스를 통해 연결될 수 있다.

구동부(130)는 후술하는 광원(140)의 온/오프를 구동한다. 본 발명에 따른 구동부(130)는 데이터변환부(120)에 의해 변환된 2비트 조합의 데이터에 대응하여 온/오프되도록 한다. 예컨대, 상기 예에서 전송할 데이터는 1001이지만 변환된 데이터가 10010110이 된다. 또한, 전송할 데이터는 4비트로서 온-오프-오프-온의 4펄스로 구현되지만, 변환된 데이터는 8비트로서 온-오프-오프-온-오프-온-온-오프의 8펄스로 구현된다.

광원(140)은 적어도 하나 이상 구비되면 온/오프를 통해 데이터를 전송하기 위해 구비된다. 이러한 광원(140)은 가시광 통신 시스템에서 송신기(transmitter)의 역할을 하며, 구동부(130)의 구동제어에 의해 온/오프되며 이러한 온/오프를 통해 그에 대응되는 데이터가 전송되는 것이다. 본 실시 예에서 광원(140)은 예컨대 발광다이오드(LED)를 포함할 수 있다.

수신장치(150)는 기설정된 프레임속도에 따라 광원(140)의 온/오프 이미지를 연속프레임으로 촬영하고, 각 프레임별로 촬영된 온/오프 이미지로부터 대응되는 데이터를 추출한다. 이러한 수신장치(150)는 RS232 프레임 포맷을 지원하는 광수신장치로서, 예컨대 연속프레임으로 광원의 온/오프 이미지를 촬영하는 카메라(151), 광원의 온/오프 펄스를 추출하는 포토다이오드(PD)모듈(152), 또는 소정의 데이터추출 프로그램을 탑재한 컴퓨터(PC)장치(153) 등의 각종 장치들 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 컴퓨터(PC)장치(153)은 상기한 카메라(151)나 포토다이오드(PD)모듈(152)을 전단에 배치하거나 외부에 결합하여 구현될 수도 있다. 카메라(151)는 각 프레임마다 광원(140)의 온/오프 이미지를 촬영하고 그 온/오프 이미지에 대응하는 데이터를 추출하도록 한다. 포토다이오드(PD)모듈(152)은 광원(140)의 온/오프 펄스를 수신하고 그 펄스에 대응하는 데이터로부터 전송데이터를 추출하도록 한다. PC장치(153)는 내부에 기설치된 데이터추출 프로그램을 이용하여 RS232 시리얼 인터페이스를 통해 전송되는 광원의 온/오프 펄스에 대응하는 데이터를 추출하도록 한다.

본 발명의 일 실시 예로서, 수신장치(150)가 카메라(151)로 구현되는 경우, 이러한 카메라(151)는 도 5와 같이 이미지센서(1511), 데이터추출부(1512) 및 데이터결정부(1513)를 포함하여 구성된다. 이러한 이미지센서(1511)는 기설정된 프레임속도로 광원(140)의 온/오프 이미지를 획득한다. 이러한 이미지센서(1511)은 초당 수 내지 수백 프레임으로 이미지를 연속으로 획득할 수 있는 반도체센서로서 다양한 장치에 구현될 수 있다. 데이터추출부(1512)는 이미지센서(1511)에서 획득된 광원(140)의 온/오프 이미지에 대응하는 데이터를 추출한다. 즉, 데이터추출부(1512)는 온 이미지로부터 1비트의 데이터 1을 추출하고, 오프 이미지로부터 1비트의 데이터 0을 추출한다. 물론, 온/오프 이미지로부터 위와는 반대로 데이터를 추출하도록 설정할 수도 있다. 데이터결정부(1513)는 데이터추출부(1512)에서 추출된 데이터로부터 1과 0의 2비트 조합 데이터 또는 0과 1의 2비트 조합 데이터를 형성하고, 이러한 2비트 조합 데이터로부터 상기한 1비트의 전송데이터를 결정한다. 예커대, 데이터추출부(1512)에서 추출한 데이터가 1001이면, 먼저 앞의 두 비트, 1과 0의 2비트 조합, 그리고 뒤의 두 비트, 0과 1의 2비트 조합을 형성한 후, 그 2비트 조합으로부터 각각 1과 0의 각 1비트 데이터를 결정하는 것이다. 따라서, 전송데이터는 10이 됨을 알 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 다양한 수신장치(150)를 이용하여 광원(120)에서 전송되는 데이터 또는 입력장치(110)에서 입력된 데이터를 추출하여 전송하고자 하는 데이터가 무엇인지 확인할 수 있게 되며, 이로써 가시광 통신이 가능하게 된다. 이하에선, 본 실시 예에서는 설명의 편의상 카메라를 이용한 가시광통신을 예로 들어 설명하기로 한다. 하지만, 이는 일례이므로 다른 수신장치를 이용할 수 있음은 위에서 설명한 바와 같다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 데이터의 온/오프 펄스의 예시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 데이터의 온/오프 펄스를 살펴보면, 온 펄스에 대응하는 1비트의 데이터 1의 경우(A,B), 온 펄스의 1비트 데이터 1과 오프 펄스의 1비트 데이터 0의 2비트 조합(a,b)으로 구현된다. 즉, 1펄스의 1비트 데이터(A,B)를 2펄스의 2비트 데이터 1과 0의 조합(a,b)으로 구현되는 것이다. 또한, 오프 펄스에 대응하는 1비트의 데이터 0의 경우(C)는 오프 펄스의 1비트 데이터 0과 온 펄스의 1비트 데이터 1의 2비트 조합(c)으로 구현된다. 이 경우에도 1펄스의 1비트 데이터(C)를 2펄스의 2비트 데이터 0과 1의 조합(c)으로 구현된다. 이러한 온-오프 간의 전환은 전압의 인가/차단을 통해 구현될 수 있다. 예컨대, 온(on)의 경우는 전압을 5V로 인가하고 오프(off)는 전압을 차단하여 0V가 되도록 한다. 물론, 온-오프 간의 스위칭시간은 무시할 정도로 매우 짧다는 특징을 갖는다. 이와 같이 전송할 데이터가 0인 경우에도 0과 1의 조합으로 구현함으로써 종래의 깜빡임(flicker) 문제를 해결할 수 있다.

도 6에 도시된 본 발명에 따른 온/오프 펄스의 데이터 변환과정과 도 2에 도시된 종래의 맨체스터 코딩기술에서의 온/오프 펄스에 따른 데이터 변환과정을 비교해 보면, 종래의 맨체스터 코딩기술은 1펄스의 1비트 데이터를 1펄스의 2비트 데이터로 변환(코딩)하는 반면, 본 발명에서는 1펄스의 1비트 데이터를 2펄스의 2비트 데이터로 변환한다. 따라서, 종래의 맨체스터 코딩기술에서는 1펄스에 2비트를 대응시켜 코딩하므로 수신측에 이를 디코딩하는 장치(변환기:마이크로컨트롤러 등)가 반드시 필요하지만, 본 발명에서는 1펄스에 1비트를 대응시키므로 이러한 장치가 전혀 필요 없게 된다.

만약, 펄스속도가 낮고 전송할 데이터가 1000001인 경우 종래에는 광원이 처음에 온된 이후에 계속 오프되었다가 다시 마지막에 온되어 깜빡임 문제가 존재한다. 특히 펄스속도가 낮은 경우에는 깜빡임 문제는 더 크게 나타난다. 하지만, 본 발명에서는 100101010110으로 변환함으로써 중간중간에 온이 존재하여 온/오프를 반복하기 때문에 상대적으로 깜빡임 문제를 개선할 수 있게 된다. 물론, 도면에서 데이터의 변환은 반대로도 가능하다. 예컨대, 전송데이터가 1인 경우 0과 1의 조합으로, 전송데이터가 0인 경우 1과 0의 조합으로도 변환이 가능할 것이다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전송데이터에 대한 광원의 온/오프 펄스에 따른 데이터의 변환 예시도이다.

도 7의 일례를 참조하면, 본 발명에서 전송데이터가 110인 예를 도시하고 있다. 데이터변환부(120)에서는 이를 2비트 조합의 데이터로 변환하는데, 전송데이터 1은 1과 0으로, 전송데이터 0은 0과 1로 변환하도록 한다. 물론, 반대의 경우도 가능함은 당연한 것이다. 따라서, 그 변환된 데이터는 101001이 된다. 이때, 전송데이터는 1펄스에 1비트가 대응하므로 110은 총 3펄스에 대응되며, 변환된 데이터도 1펄스에 1비트가 대응되므로 101001은 총 6펄스에 대응된다. 이는 변환된 데이터는 전송데이터에 비해 2배의 비트수, 2배의 펄스수를 갖는 것이다. 이와 같이, 변환된 데이터에는 전송데이터가 어떠한 데이터를 갖더라도 데이터 1이 포함되어 있으므로 광원(140)은 데이터 전송 도중에 중간중간에 온이 되어 깜빡임 문제를 해결할 수 있도록 한다. 이때, 광원(140)은 계속해서 연속적으로 온/오프되므로 어느 순간부터 데이터인지를 확인할 수 있도록, 본 실시 예에서는 전송할 데이터의 비트수를 미리 설정할 수도 있고, 또한, 전송할 데이터의 전과 후에 각각 시작비트 및 종료비트가 추가할 수도 있다. 이러한 비트수 결정과, 시작비트 및 종료비트의 추가로 인해 어떤 온/오프부터 전송데이터인지 판단할 수 있을 것이다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 가시광 통신 방법을 보이는 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 가시광 통신 방법에서는, 전송할 1펄스의 1비트 데이터가 입력되면 데이터변환부(120)에서 이를 2펄스의 2비트 데이터의 조합으로 변환한다(S101). 이러한 전송데이터는 예컨대 스트림 형태로 입력될 수도 있다. 이를 위해, 데이터입력 프로그램을 탐재한 입력장치(110)에서 RJ232 시리얼통신을 이용하여 데이터변환부(120)로 전송데이터를 입력하게 되고, 이러한 데이터변환부(120)에서 이를 2비트의 조합으로 변환하는 것이다. 이후에, 이와 같이 변환된 2비트 조합의 데이터에 대응하도록 광원(140)을 온/오프시킨다(S103). 이때, 1비트를 1펄스에 대응시켜 온/오프시킨다. 따라서, 2비트 조합의 데이터에서 1은 1펄스의 온(on)에 대응시키고, 0은 1펄스의 오프(off)에 대응시킨다. 물론, 반대로 대응시킬 수도 있다.

계속해서, 수신장치(150)에서 광원의 온/오프 펄스 또는 이미지로부터 데이터를 추출한다. 구체적으로, 카메라(151)의 경우에 대하여 살펴보면 카메라(151)에서 광원(140)의 온/오프 이미지를 촬영한다(S105). 이를 위해 카메라(151)의 이미지센서(1511)는 기설정된 프레임속도에 따라 광원(140)의 온/오프 이미지를 연속프레임으로 획득한다. 이후에, 데이터추출부(1512)에서 그 획득된 광원(140)의 온/오프 이미지에 대응하는 데이터를 추출하고(S107), 이처럼 추출된 각 1비트의 데이터로부터 1과 0 또는 0과 1의 2비트 조합의 데이터로 형성한 후, 이러한 2비트 조합의 데이터로부터 상기한 각 1비트의 전송데이터를 결정하도록 한다(S109). 이러한 과정을 통해 최초에 전송하고자 하는 데이터를 카메라에서 추출함으로써 데이터 통신이 가능하게 되고, 데이터 변환을 통해 깜빡임 문제를 개선할 수 있도록 한다.

상술한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

110 : 입력장치 120 : 데이터변환부
130 : 구동부 140 : 광원
150 : 카메라 151 : 이미지센서
152 : 데이터추출부 153 : 데이터결정부

Claims

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1펄스에 대응하는 1비트의 전송데이터를 복수 개로 입력하는 입력장치;
상기 입력장치를 통해 입력되는 전송데이터를 변환하되, 기설정된 온(on) 또는 오프(off) 펄스에 대응하는 복수의 1펄스의 1비트 데이터를 2펄스의 2비트 데이터 조합으로 변환하는 데이터변환부;
상기 변환된 2펄스의 2비트 데이터에 대하여 1펄스 단위로 각각 대응하도록 후술하는 광원의 온/오프(on/off)를 제어하는 구동부;
상기 구동부의 제어에 의해 온/오프되는 광원;
상기 광원의 온/오프 이미지를 1펄스 단위로 각각 획득하는 이미지센서;
상기 획득된 온/오프 이미지에 각각 대응하는 1펄스 1비트 데이터로부터 2펄스 2비트 조합의 데이터를 추출하는 데이터추출부; 및
상기 추출된 2비트 조합의 데이터를 상기 복수의 1비트 데이터로 결정하는 데이터결정부; 를 포함하는 가시광 통신 시스템.
제5항에 있어서, 상기 데이터변환부는,
상기 1펄스의 1비트 전송데이터가 1인 경우 1과 0의 2펄스의 2비트 조합으로 변환하고 상기 1펄스 1비트 전송데이터가 0인 경우 0과 1의 2펄스의 2비트 조합으로 변환하는 가시광 통신 시스템.
제6항에 있어서, 상기 데이터결정부는,
상기 2비트 조합의 데이터가 1과 0인 경우 상기 1비트의 전송데이터를 1로 결정하고 상기 2비트 조합의 데이터가 0과 1인 경우 상기 1비트 전송데이터를 0으로 결정하는 가시광 통신 시스템.
전송할 전송데이터를 변환하되, 기설정된 온(on) 또는 오프(off) 펄스에 대응하는 복수의 1펄스의 1비트 데이터를 2펄스의 2비트의 조합으로 변환하는 제1단계;
상기 변환된 2펄스의 2비트 조합의 데이터에 대하여 각각 1펄스의 1비트 데이터에 대응하도록 광원을 각각 온/오프시키는 제2단계;
수신장치에서 상기 광원의 온/오프 이미지를 1펄스 단위로 각각 획득하는 제3단계;
상기 획득된 광원의 온/오프 이미지에 대응하는 1펄스 1비트 데이터로부터 2펄스 2비트 조합의 데이터를 추출하는 제4단계; 및
상기 추출된 2비트 조합의 데이터를 상기 복수의 1비트 데이터로 결정하는 제5단계; 를 포함하는 가시광 통신 방법.
제8항에 있어서, 상기 제1단계는,
상기 1펄스의 1비트 전송데이터가 1인 경우 1과 0의 2비트 조합으로 변환하고 상기 1펄스의 1비트 전송데이터가 0인 경우 0과 1의 2비트 조합으로 변환하는 가시광 통신 방법.
제9항에 있어서, 상기 제5단계는,
상기 2비트 조합의 데이터가 1과 0인 경우 상기 1비트의 전송데이터를 1로 결정하고 상기 2비트 조합의 데이터가 0과 1인 경우 상기 1비트 전송데이터를 0으로 결정하는 가시광 통신 방법.