KR101550376B1 - Dimming controling method for optical camera commnication system - Google Patents

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KR101550376B1
KR101550376B1 KR1020140117592A KR20140117592A KR101550376B1 KR 101550376 B1 KR101550376 B1 KR 101550376B1 KR 1020140117592 A KR1020140117592 A KR 1020140117592A KR 20140117592 A KR20140117592 A KR 20140117592A KR 101550376 B1 KR101550376 B1 KR 101550376B1
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Inventor
장영민
반 뉴엔 트랑
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국민대학교산학협력단
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication

Abstract

The present invention provides a dimming control method in an optical camera communication system wherein data are transmitted and received by capturing on/off images from a light source. The dimming control method includes the steps of: setting on/off pulses of transmission data to be transmitted through the light source; setting on/off pulses of reference data to be inserted in the transmission data; and turning on/off the light source depending on a predetermined pulse speed to correspond to on/off pulses of the transmission data in which the reference data has been inserted. In the step of setting on/off pulses of transmission data, when a frame speed of the camera, which captures the on/off images of the light source, is constant, the number of turning on and off a bit 1 and a bit 0 is set based on the length (Tb) of bits of the transmission data and each section of a data subframe (TDS), consisting of multiple bits.

Description

광학 카메라 통신 시스템에서의 디밍 제어방법{DIMMING CONTROLING METHOD FOR OPTICAL CAMERA COMMNICATION SYSTEM}Technical Field [0001] The present invention relates to a dimming control method for an optical camera communication system,

본 발명은 광학 카메라 통신(Optical Camera Communicatio: OCC) 시스템에서의 디밍(dimming) 제어방법에 관한 것으로서, 특히 광학 카메라 통신(OCC)에서 플리커 완화와 함께 디밍제어를 수행할 수 있도록 하는 광학 카메라 통신 시스템에서의 디밍 제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dimming control method in an optical camera communication (OCC) system, in particular, an optical camera communication system (OCC) And a method of controlling the dimming in the LCD.

LED(light emitting diode)의 많은 장점으로 인해 조명장치로서 그 사용이 늘어나고 있다. 최근에는 이러한 LED와 카메라를 이용한 가시광통신(VLC:Visible Light Communication)에서 새운 기술로서 부각되고 있다.Due to the many advantages of LEDs (light emitting diodes), their use as lighting devices is increasing. In recent years, such technology has emerged as a new technology in Visible Light Communication (VLC) using LEDs and cameras.

가시광통신에서의 LED는 광원으로서 조명장치의 역할뿐만 아니라 데이터 전송기(transmitter)의 역할도 하고, 카메라는 디지털 이미지센서의 역할뿐만 아니라 광원으로부터 데이터를 수신하는 데이터 수신기(receiver)의 역할도 한다.The LED in the visible light communication serves not only as a light source but also as a data transmitter, and the camera serves as a data receiver as well as a receiver of data from a light source.

이러한 가시광통신은 수신기로서 카메라를 이용한다는 점에서 광학 카메라 통신(Optical Camera Communication;OCC)으로도 불리며, 최근 IEEE 802.15.7a 연구그룹에서 표준화를 위한 작업이 시도되고 있다. Such visible light communication is also referred to as optical camera communication (OCC) in that a camera is used as a receiver, and work for standardization in the IEEE 802.15.7a research group has been attempted recently.

이러한 광학 카메라 통신(OCC)는 가시광통신의 확장이므로 조명과 통신을 위하여 LED를 사용하므로 플리커(flicker) 완화와 함께 디밍제어(dimming control)가 반드시 필요하다. 최근 LED의 시장이 확대됨에 따라 LED 조명의 종류가 증가하고 있고 이에 따라 밝기를 조절하는 기술인 디밍제어 방식도 다양해지고 있다.Since optical camera communication (OCC) is an extension of visible light communication, LEDs are used for lighting and communication, so dimming control is necessary together with flicker relaxation. Recently, as the market of LEDs has expanded, the kinds of LED lighting have been increasing. Accordingly, dimming control methods, which control brightness, have also been diversified.

하지만, 이들 방식은 LED에서 데이터를 전송하는 동안 LED의 평균밝기는 50%로 일정하므로 디밍제어는 사실상 불가능하다. 또한 종래에는 플리커 완화와 디밍제어를 동시에 고려하지 못했다.However, these methods are virtually impossible to control because the average brightness of the LED is constant at 50% during data transmission from the LED. Conventionally, flicker relaxation and dimming control are not considered at the same time.

공개특허 제10-2014-0030468호Published Japanese Patent Application No. 10-2014-0030468 등록특허 제10-1424245호Registration No. 10-1424245

본 발명은 광학 카메라 통신(OCC)에서 플리커 완화와 함께 디밍제어를 수행할 수 있도록 하는 광학 카메라 통신(OCC) 시스템에서의 디밍제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a dimming control method in an optical camera communication (OCC) system which enables dimming control in conjunction with flicker mitigation in optical camera communication (OCC).

본 발명에 따른 광학 카메라 통신 시스템에서의 디밍 제어방법은, 광원으로부터의 온/오프 이미지를 카메라로 촬영하여 데이터를 송수신하는 광학 카메라 통신 시스템에서의 디밍 제어방법에 있어서, 상기 광원을 통해 전송하고자 하는 전송데이터의 온/오프 펄스를 설정하는 단계; 상기 전송데이터에 삽입할 기준데이터의 온/오프 펄스를 설정하는 단계; 상기 기준데이터가 삽입된 전송데이터의 온/오프 펄스에 대응하여 기설정된 펄스속도에 따라 상기 광원을 온/오프시키는 단계; 를 포함하고, 상기 전송데이터의 온/오프 펄스 설정단계는, 상기 광원의 온/오프 이미지를 촬영하는 상기 카메라의 프레임속도가 일정한 경우 상기 전송데이터의 bit의 길이(Tb)와 다수의 bit로 구성된 데이터 서브프레임(TDS)의 구간에 따라 bit 1과 bit 0의 온 및 오프의 개수를 설정하도록 한다.A dimming control method in an optical camera communication system according to the present invention is a dimming control method in an optical camera communication system for photographing an on / off image from a light source with a camera and transmitting / receiving data, Setting on / off pulses of transmission data; Setting on / off pulses of reference data to be inserted into the transmission data; Turning on / off the light source according to a predetermined pulse rate corresponding to on / off pulses of transmission data in which the reference data is inserted; Wherein the step of setting the on / off pulse of the transmission data comprises the steps of: setting a length (Tb) of the bit of the transmission data and a number of bits when the frame rate of the camera capturing the on / off image of the light source is constant; The number of ON and OFF of bit 1 and bit 0 is set according to the interval of the data sub-frame T DS .

본 발명에서, 상기 전송데이터의 bit 1과 bit 0는 하기와 같이 설정된다.In the present invention, bit 1 and bit 0 of the transmission data are set as follows.

Figure 112014084789780-pat00001
Figure 112014084789780-pat00001

(k는 온 펄스를 나타내는 1의 개수, h는 오프 펄스를 나타내는 0의 개수, n은 온/오프의 쌍의 개수)(where k is the number of 1s representing on-pulses, h is the number of zeros representing off-pulses, and n is the number of on / off pairs)

본 발명에서, 상기 기준데이터는 적어도 하나 이상 설정되며 상기 기준데이터의 온/오프는 하기와 같이 설정된다In the present invention, at least one reference data is set and on / off of the reference data is set as follows

Figure 112014084789780-pat00002
Figure 112014084789780-pat00002

본 발명에서, 상기 광원의 평균밝기(AB)는 하기와 같이 정의된다.In the present invention, the average brightness AB of the light source is defined as follows.

Figure 112014084789780-pat00003
Figure 112014084789780-pat00003

(m=k+h로서 Tb/n 구간에서의 펄스의 개수)(the number of pulses in the Tb / n section as m = k + h)

본 발명에서, 상기 설정된 기준데이터 및 전송데이터의 온/오프는 상기 Tb 구간 내에서 반복된다.In the present invention, on / off of the set reference data and transmission data is repeated within the Tb interval.

본 발명에 의하면 광학 카메라 통신 시스템에서 플리커를 완화하면서도 디밍제어를 효율적으로 수행할 수 있다.According to the present invention, it is possible to efficiently perform dimming control while mitigating flicker in an optical camera communication system.

도 1은 본 발명에 따른 광학 카메라 통신방법이 적용되는 광학 카메라 통신시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 카메라 통신방법에 적용되는 카메라장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광학 카메라 통신(OCC) 시스템에서 디밍 제어방법을 설명하기 위한 bit 1과 bit 0의 온/오프 펄스 예시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 광학 카메라 통신(OCC)에서 전송 데이터 및 기준 데이터의 온/오프 펄스를 설정하는 예시도이다.1 is a block diagram of an optical camera communication system to which an optical camera communication method according to the present invention is applied.
2 is a configuration diagram of a camera device applied to an optical camera communication method according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary diagram of on / off pulses of bit 1 and bit 0 for explaining a dimming control method in an optical camera communication (OCC) system according to an embodiment of the present invention.
4A and 4B are exemplary diagrams for setting ON / OFF pulses of transmission data and reference data in an optical camera communication (OCC) according to an embodiment of the present invention.

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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명에 따른 광학 카메라 통신방법이 적용되는 광학 카메라 통신시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of an optical camera communication system to which an optical camera communication method according to the present invention is applied.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 광학 카메라 통신(OCC) 시스템은 적어도 하나의 광원(110)과 및 카메라(120)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, an optical camera communication (OCC) system according to an embodiment of the present invention includes at least one light source 110 and a camera 120.

광원(110)은 전송하고자 하는 전송데이터에 따라 온/오프가 결정된다. 예컨대, 서로 다른 이진데이터에 온(on)과 오프(off)를 대응시키도록 할 수 있다. 이러한 광원(110)은 하나일 수도 있고 다수 개일 수도 있다. 다수 개의 광원(110)인 경우 M×1으로 배열될 수 있고 1×N으로 배열될 수도 있으며, 바람직하게는 M×N으로 배열될 수도 있다. 물론, 매트릭스 형태가 아니라 원형, 방사형, 타원형 등 다양한 형태로 배열될 수 있음은 당연하다. 이하에서는 광원이 다수 개인 경우에는 M×N의 광원(110)으로 가정하여 설명한다.The light source 110 is turned on / off according to transmission data to be transmitted. For example, on and off can be associated with different binary data. The number of the light sources 110 may be one or more. For a plurality of light sources 110, they may be arranged in M × 1, 1 × N, and preferably M × N. Of course, it is natural that it may be arranged in various forms such as a circle, a radial shape, an elliptical shape, and the like. Hereinafter, when there are a plurality of light sources, it is assumed that the light source 110 is an M × N light source.

이러한 광원(110)은 m개(m은 자연수)의 기준광원(110a)과 나머지 다수의 데이터광원(110b)으로 이루어진다. 기준광원(110a)은 동일한 펄스속도(pps:pulse per second)로 기설정된 기준데이터에 대응하도록 각각 온/오프(on/off)를 반복한다. 이때, 본 실시 예에서 기준데이터의 온/오프는 하기와같이 설정된다. 제m 기준데이터를 Ref #m라 한다.The light source 110 includes m (m is a natural number) reference light source 110a and the remaining plurality of data light sources 110b. The reference light source 110a repeats on / off so as to correspond to preset reference data at the same pulse rate (pps). At this time, the on / off of the reference data in the present embodiment is set as follows. The m-th reference data is referred to as Ref #m.

Figure 112014084789780-pat00004
(1)
Figure 112014084789780-pat00004
(One)

여기서, 1과 0은 광원의 각각 온과 오프 펄스 상태이고, n은 1과 0의 쌍의 개수이다. 그리고 k는 1의 개수, h는 0의 개수를 나타낸다. 만약, n=4, k=2, h=1이면, k+h=3이므로 총 기준광원의 개수는 3개이다. 이 경우, 1은 2개, h는 1개가 되어 온/오프 펄스는 110이 되며, 이러한 110의 온/오프 펄스가 4쌍(n=4)이므로 제1기준광원(f#1)은 110 110 110 110가 되는 것이다. 이러한 원리로 제2기준광원(f#2)의 온/오프 펄스는 011 011 011 011이 되며, 제3기준광원(f#3)은 101 101 101 101이 되는 것이다. 이러한 기준광원(110a)의 온/오프 펄스로 이루어진 데이터를 기준데이터라 칭한다.Here, 1 and 0 are on and off pulse states of the light source, respectively, and n is the number of pairs of 1 and 0. K represents the number of 1s, and h represents the number of 0s. If n = 4, k = 2, h = 1, then k + h = 3, so the total number of reference light sources is three. In this case, 1 is 2, h is 1, and the on / off pulse is 110. Since the 110 on / off pulses are 4 pairs (n = 4), the first reference light source f # 110 < / RTI > On the basis of this principle, the on / off pulse of the second reference light source f # 2 becomes 011 011 011 011, and the third reference light source f # 3 becomes 101 101 101 101. The data composed of the on / off pulses of the reference light source 110a is referred to as reference data.

데이터광원(110b)는 다수 개로 구성된다. 이러한 데이터광원(110b)은 전송하고자 하는 전송데이터를 온/오프 펄스에 대응시켜 그 전송데이터에 따라 온/오프되도록한다. 본 실시 예에서 데이터광원(110b)은 광학 카메라 통신(OCC)시스템에서 데이터 송신기(transmitter)의 역할을 한다. 이러한 데이터광원(110b)은 기설정된 펄스속도(pps:pulse per second)에 따라 온/오프되지만 기준광원(110a)과 동일한 펄스속도를 가지며 서로 펄스의 동기를 이룬다. 물론, 데이터광원(110b)의 경우 기준광원(110a)과 펄스속도는 동일하지만 온/오프는 전송하고자 하는 전송데이터에 따라 결정된다. 예컨대 서로 다른 이진 데이터 1과 0을 온(on)과 오프(off)를 각각 대응시킨다.The data light sources 110b are composed of a plurality of data light sources. The data light source 110b is configured to turn on / off the transmission data to be transmitted according to the on / off pulse in accordance with the transmission data. In this embodiment, the data light source 110b serves as a data transmitter in an optical camera communication (OCC) system. The data light source 110b is turned on / off according to a predetermined pulse rate (pps), but has the same pulse rate as the reference light source 110a and synchronizes pulses with each other. Of course, in the case of the data light source 110b, the pulse rate is the same as that of the reference light source 110a, but on / off is determined according to transmission data to be transmitted. For example, different binary data 1 and 0 are associated with on and off, respectively.

본 실시 예에서 전송데이터로서 bit 1과 bit 0를 미리 설정한다. 이때, bit 1과 bit 0은 동일한 시점에 서로 반대의 온/오프 펄스가 적용되도록 다수의 바이트(byte)로 설정한다. 본 실시 예에서는 일례로 전송데이터의 온/오프는 하기와 같이 설정된다.In this embodiment, bit 1 and bit 0 are set in advance as transmission data. At this time, bit 1 and bit 0 are set to a plurality of bytes so that opposite on / off pulses are applied at the same time. In this embodiment, on / off of the transmission data is set as follows, for example.

Figure 112014084789780-pat00005
(2)
Figure 112014084789780-pat00005
(2)

상기한 일례에서와 같이, n=4, k=2, h=1인 경우에는 bit 1은 110 110 110 110의 온/오프 펄스로 구성되고, bit 0는 011 011 011 011의 온/오프 펄스로 구성된다. 이와 같이 1과 0의 개수 및 전체 1과 0의 쌍의 개수는 설계조건에 따라 변경될 수 있음은 당연하다. 여기서, 이러한 전송데이터의 bit 1과 bit 0는 각각 데이터 서브프레임(data subframe:DS)라 명명한다. In the case of n = 4, k = 2 and h = 1 as in the above example, bit 1 is composed of on / off pulses of 110 110 110 110 and bit 0 is composed of on / off pulses of 011 011 011 011 . It goes without saying that the number of 1's and 0's and the total number of pairs of 1's and 0's can be changed according to design conditions. Here, bit 1 and bit 0 of the transmission data are referred to as a data subframe (DS), respectively.

이때, 광원(110)의 평균밝기(average brightness:AB)는 하기 수학식 1과 같이 정의된다.At this time, the average brightness AB of the light source 110 is defined by the following equation (1).

Figure 112014084789780-pat00006
Figure 112014084789780-pat00006

상기 (1) 및 (2)에서 n=4, k=2, h=1인 경우 bit 1은 110의 온/오프 펄스를 가지며, 한 펄스의 시간이 동일하므로 이때의 평균밝기(AB)는 2/3가 되어 75%가 된다. 이와 같이 상기한 (1)과 (2)를 이용하여 기준데이터와 전송데이터에 대한 평균밝기(AB) N%를 수식화하면 하기 수학식 2과 같다.In the case of n = 4, k = 2 and h = 1 in the above (1) and (2), bit 1 has 110 on / off pulses and the time of one pulse is the same. / 3 and becomes 75%. The average brightness (AB) N% for the reference data and the transmission data can be expressed by the following equation (2) using the above-described (1) and (2).

Figure 112014084789780-pat00007
Figure 112014084789780-pat00007

여기서, 본 실시 예에서는 카메라(120)의 셔터속도를 고려하여 m=k+h<10으로 가정한다. m=k+h는 Tb/n 구간에서 펄스의 개수이다. N%는 1과 0의 쌍의 개수(비트구간)인 ndp 대하여 펄스의 개수에 독립적이다. 이는 플리커를 완화하면서 매 Tb/n 구간에서의 신호가 동일하기 때문이다.Here, it is assumed that m = k + h < 10 in consideration of the shutter speed of the camera 120 in this embodiment. m = k + h is the number of pulses in the Tb / n interval. N% is independent of the number of pulses for ndp, the number of pairs of 1s and 0s (bit interval). This is because the signal in each Tb / n section is the same while mitigating the flicker.

카메라(132)는 광학 카메라 통신(OCC)시스템에서 데이터 수신기(receiver)의 역할을 한다. 이러한 카메라(120)는 기준광원(110a)과 데이터광원(110b)을 동시에 촬영하고 기준광원(110)의 온/오프 펄스를 이용하여 데이터광원(110b)의 온/오프 이미지로부터 대응되는 데이터를 추출한다. 구체적으로 카메라(120)는 기설정된 프레임속도(fps:frame per second)에 따라 기준광원(110a) 및 데이터광원(110b)의 온/오프 이미지를 연속 프레임으로 촬영하고 그 촬영된 온/오프 이미지를 이용하여 데이터광원(110)의 온/오프로부터 데이터를 추출하도록 한다.The camera 132 serves as a data receiver in an optical camera communication (OCC) system. The camera 120 simultaneously captures the reference light source 110a and the data light source 110b and extracts corresponding data from the on / off image of the data light source 110b using the on / off pulses of the reference light source 110 do. Specifically, the camera 120 photographs the on / off images of the reference light source 110a and the data light source 110b in successive frames according to a predetermined frame rate (fps) and outputs the captured on / And data is extracted from the on / off state of the data light source 110 by using the on / off switch.

카메라(120)의 프레임속도가 30fps로 일정하다고 가정하면, 전송데이터 비트의 길이(Tb)와 데이터 프레임(TDS) 구간은 하기 수학식 2와 같이 정의된다.Assuming that the frame rate of the camera 120 is constant at 30 fps, the length T b of the transmission data bits and the data frame T DS are defined as shown in Equation 2 below.

Figure 112014084789780-pat00008
Figure 112014084789780-pat00008

Figure 112014084789780-pat00009
(6)
Figure 112014084789780-pat00009
(6)

본 발명에서 카메라(120)는 기설정된 프레임속도로 광원(110)의 온/오프 이미지를 촬영한다. 이때, 카메라(120)는 하나의 비트 길이(Tb) 내에 (k+h)개의 서로 다른 위치 중 하나에서 광원(110)의 온/오프 이미지를 촬영하게 된다. 따라서, 카메라(120)는 광원(110)에서 전송되는 전송데이터를 추출하기 위해서는 (k+h)개의 기준데이터가 필요하다. 왜냐하면 이들 (k+h)개의 기준데이터가 없다면 광원(110)의 온/오프 이미지를 촬영하는 프레임의 위치가 최대 (k+h)개가 되므로 이러한 카메라(120)는 bit 1과 bit 0를 구분할 수 없어 전송데이터의 추출이 불가능하기 때문이다.In the present invention, the camera 120 captures an on / off image of the light source 110 at a predetermined frame rate. At this time, the camera 120 takes on / off images of the light source 110 at one of (k + h) different positions within one bit length Tb. Accordingly, the camera 120 needs (k + h) reference data to extract the transmission data transmitted from the light source 110. [ This is because if the (k + h) pieces of reference data are absent, the position of the frame for photographing the on / off image of the light source 110 becomes maximum (k + h), so that the camera 120 can distinguish between bit 1 and bit 0 It is impossible to extract transmission data.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광학 카메라 통신방법에 적용되는 카메라장치의 구성도이다.2 is a configuration diagram of a camera device applied to an optical camera communication method according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 카메라(120)는 이미지센서(121), 동기화부(122) 및 데이터추출부(123)를 포함하여 구성된다.2, the camera 120 according to the present invention includes an image sensor 121, a synchronization unit 122, and a data extraction unit 123.

이미지센서(121)는 설정된 펄스속도로 온/오프(on/off)되는 기준광원(110a) 및 데이터광원(110b)을 연속프레임으로 촬영하여 각 광원(110a,110b)의 온/오프 이미지를 획득한다. 동기화부(122)는 이미지센서(121)에서 각 프레임별로 획득한 광원(110a,110b)의 온/오프 이미지를 분석하여 각 온/오프별로 각각 하나의 프레임이 대응되도록 프레임을 선택한다. 이는 데이터광원(110b)의 각 온/오프 이미지에 하나의 프레임이 대응되도록 함으로써 각 프레임별로 각 데이터광원(110b)의 온 또는 오프가 하나씩 촬영되도록 하여 오/오프 펄스당 하나의 데이터가 추출되도록 하는 것이다. 또한, 데이터추출부(123)은 동기화부(122)에서 선택된 온/오프별 하나의 프레임에 나타난 온/오프 이미지를 이용하여 해당 온/오프에 대응하는 데이터를 추출하도록 한다. 이러한 과정을 통해 데이터광원(110b)의 온/오프 펄스에 대응하는 데이터를 추출함으로써 카메라(120)는 데이터광원(110b)으로부터 전송되는 데이터를 수신할 수 있게 되어 카메라 통신이 가능하게 된다.The image sensor 121 photographs the reference light source 110a and the data light source 110b which are turned on / off at a set pulse rate in successive frames to acquire on / off images of the light sources 110a and 110b do. The synchronization unit 122 analyzes the on / off images of the light sources 110a and 110b acquired for each frame by the image sensor 121 and selects a frame so that one frame corresponds to each on / off. This allows one frame to correspond to each on / off image of the data light source 110b so that each data light source 110b is photographed one by one for each frame to extract one data per off / off pulse will be. In addition, the data extracting unit 123 extracts data corresponding to the on / off by using the on / off image displayed in one frame for each on / off selected by the synchronizing unit 122. By extracting the data corresponding to the on / off pulse of the data light source 110b through the above process, the camera 120 can receive data transmitted from the data light source 110b, thereby enabling camera communication.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 광학 카메라 통신(OCC) 시스템에서 디밍 제어방법을 설명하기 위한 bit 1과 bit 0의 온/오프 펄스 예시도이다.3 is an exemplary diagram of on / off pulses of bit 1 and bit 0 for explaining a dimming control method in an optical camera communication (OCC) system according to an embodiment of the present invention.

도 3의 (a)는 광원(110)이 하나인 경우(단일 광원)의 기준데이터 및 전송데이터의 온/오프 펄스를 나타내고, (b)는 광원(110)이 둘 이상인 경우(멀티 광원)에 대하여 온/오프 펄스를 나타낸다. 도 3에서는 일례로 n=4인 경우에 대하여 도시하고 있다. 도면을 참조하면, n=4이므로 bit 1과 bit 0는 다음과 같이 나타난다.3 (a) shows on / off pulses of reference data and transmission data when the light source 110 is one (single light source), and FIG. 3 (b) On / off &lt; / RTI &gt; In Fig. 3, for example, n = 4 is shown. Referring to the drawing, since n = 4, bit 1 and bit 0 appear as follows.

Figure 112014084789780-pat00010
(5)
Figure 112014084789780-pat00010
(5)

이 경우, 하나의 Tb 구간에서는 bit 1과 bit 0는 도 3의 일례와 같이 나타난다. 즉, Tb의 전체 구간에서도 AB=N%의 평균밝기가 유지되고, Tb/4의 구간에서도 AB=N%의 평균밝기가 유지됨을 알 수 있다. 상기 (5) 및 도 3에서 알 수 있듯이, 본원발명에서는 온 펄스의 개수 k와 오프 펄스의 개수 h의 변화에 따라 평균밝기 AB=N%In this case, bit 1 and bit 0 appear as one example of FIG. 3 in one Tb period. That is, the average brightness of AB = N% is maintained in the entire section of Tb, and the average brightness of AB = N% is maintained even in the section of Tb / 4. As can be seen from (5) and FIG. 3, in the present invention, the average brightness AB = N% according to the number k of on pulses and the number h of off pulses,

단일 광원인 경우에는 전송데이터 이후에 기준데이터를 삽입하여 연속적으로 전송하도록 하고, 멀티 광원인 경우에는 데이터광원에서의 전송데이터와는 별개로 기준광원에서의 기준데이터를 전송한다. 이에 카메라(120)에서는 단일 광원과 멀티 광원에서의 온/오프 이미지를 촬영하고 이에 대한 전송 데이터를 추출하도록 한다. 본 발명은 디밍 제어방법에 관한 것이므로 카메라(120)에서의 전송 데이터의 추출과정에 대해서는 생략하기로 한다.In case of a single light source, the reference data is inserted after the transmission data and continuously transmitted. In case of the multi-light source, the reference data in the reference light source is transmitted separately from the transmission data in the data light source. The camera 120 captures on / off images of a single light source and a multi-light source, and extracts transmission data therefrom. Since the present invention relates to the dimming control method, the process of extracting transmission data from the camera 120 will be omitted.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 광학 카메라 통신(OCC)에서 전송 데이터 및 기준 데이터의 온/오프 펄스를 설정하는 예시도이다.4A and 4B are exemplary diagrams for setting ON / OFF pulses of transmission data and reference data in an optical camera communication (OCC) according to an embodiment of the present invention.

도 4a는 단일 광원에서의 온/오프 펄스 예시이고, 도 4b는 멀티 광원에서의 온/오프 펄스 예시이다. 도 4a 및 도 4b에서는 모두 n=4, k=2, h=1인 경우에 대한 일례를 설명한다. 물론, 이러한 수치는 광학 카메라 통신(OCC) 시스템에서 다르게 변경이 가능하다.FIG. 4A is an example of on / off pulses in a single light source, and FIG. 4B is an example of on / off pulses in a multiple light source. 4A and 4B, an example will be described in which n = 4, k = 2, and h = 1. Of course, these numbers can be changed differently in optical camera communication (OCC) systems.

먼저, 펄스 클럭에 대응하여 데이터광원(110b)가 온/오프된다. 이때, 일례에 따라 n=4, k=2, h=1이므로 데이터광원(110b)의 온/오프 펄스는 110이 되고 이를 4번 반복한다. 또한, 기준광원(110a)는 k+h=3이므로 3개가 구비된다. 구체적으로 제1기준광원(Ref #1)은 110을 4번 반복하고, 제2기준광원(Ref #2)은 101을 4번 반복하며, 제3기준광원(Ref #3)은 011을 4번 반복한다. 이러한 기준광원(110a) 및 데이터광원(110b)에서의 4번의 반복은 도 3과 같이 하나의 데이터 서브프레임(DS)의 시간(TDS)의 전체 구간에서 발생된다. 이 경우, 평균밝기(AB)는 3/4로서 75%가 됨을 알 수 있다.First, the data light source 110b is turned on / off corresponding to the pulse clock. At this time, since n = 4, k = 2, and h = 1 according to an example, the on / off pulse of the data light source 110b is 110 and it is repeated four times. Also, since the reference light source 110a has k + h = 3, three reference light sources 110a are provided. More specifically, the first reference light source Ref # 1 repeats 110 times four times, the second reference light source Ref # 2 repeats 101 times four times, the third reference light source Ref # Repeat. The four iterations in the reference light source 110a and the data light source 110b are generated in the entire period of time T DS of one data sub-frame DS as shown in FIG. In this case, the average brightness AB is 3/4, which is 75%.

도 4a에서는 전송데이터에 기준데이터가 삽입되는 예를 도시하고 있으며, 도 4b에서는 특정 데이터광원(120)의 전송데이터의 온/오프 펄스와는 별개로 다수의 기준광원(110)별로 기준데이터의 온/오프 펄스를 예시하고 있다. 이와 같이 전송데이터 및 기준데이터의 온/오프 펄스를 조정함으로써 평균밝기(AB)를 조정할 수 있게 된다.4A shows an example in which reference data is inserted in the transmission data. In FIG. 4B, reference data is separately provided for a plurality of reference light sources 110 separately from ON / OFF pulses of transmission data of the specific data light source 120 / Off-pulse. In this manner, the average brightness AB can be adjusted by adjusting the on / off pulses of the transmission data and the reference data.

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.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the details of the illustrated embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope of the appended claims, The genius will be so self-evident. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

110 : 광원 110a : 기준광원
110b : 데이터광원 120 : 카메라
121 : 이미지센서 122 : 동기화부
123 : 데이터추출부110: light source 110a: reference light source
110b: data light source 120: camera
121: image sensor 122:
123: Data extraction unit

Claims (5)

광원으로부터의 온/오프 이미지를 카메라로 촬영하여 데이터를 송수신하는 광학 카메라 통신 시스템에서의 디밍 제어방법에 있어서,
상기 광원을 통해 전송하고자 하는 전송데이터의 온/오프 펄스를 설정하는 단계;
상기 전송데이터에 삽입할 기준데이터의 온/오프 펄스를 설정하는 단계;
상기 기준데이터가 삽입된 전송데이터의 온/오프 펄스에 대응하여 기설정된 펄스속도에 따라 상기 광원을 온/오프시키는 단계; 를 포함하고,
상기 전송데이터의 온/오프 펄스 설정단계는,
상기 광원의 온/오프 이미지를 촬영하는 상기 카메라의 프레임속도가 일정한 경우 상기 전송데이터의 bit의 길이(Tb)와 다수의 bit로 구성된 데이터 서브프레임(TDS)의 구간에 따라 bit 1과 bit 0의 온 및 오프의 개수를 설정하도록 하는 광학 카메라 통신 시스템에서의 디밍 제어방법.A dimming control method in an optical camera communication system for photographing an on / off image from a light source with a camera to transmit and receive data,
Setting an on / off pulse of transmission data to be transmitted through the light source;
Setting on / off pulses of reference data to be inserted into the transmission data;
Turning on / off the light source according to a predetermined pulse rate corresponding to on / off pulses of transmission data in which the reference data is inserted; Lt; / RTI &gt;
Wherein the step of setting on / off pulses of the transmission data comprises:
When the frame rate of the camera for capturing the on / off image of the light source is constant, bit 1 and bit 0 are set according to the length (Tb) of the bit of the transmission data and the interval of the data sub-frame (T DS ) Off &lt; / RTI &gt; of the optical camera communication system. 제1항에 있어서,
상기 전송데이터의 bit 1과 bit 0는 하기와 같이 설정되는 광학 카메라 통신 시스템에서의 디밍 제어방법.
Figure 112014084789780-pat00011

(k는 온 펄스를 나타내는 1의 개수, h는 오프 펄스를 나타내는 0의 개수, n은 온/오프의 쌍의 개수)The method according to claim 1,
Wherein bit 1 and bit 0 of the transmission data are set as follows.
Figure 112014084789780-pat00011

(where k is the number of 1s representing on-pulses, h is the number of zeros representing off-pulses, and n is the number of on / off pairs) 제2항에 있어서,
상기 기준데이터는 적어도 하나 이상 설정되며 상기 기준데이터의 온/오프는 하기와 같이 설정되는 광학 카메라 통신 시스템에서의 디밍 제어방법.
Figure 112014084789780-pat00012
3. The method of claim 2,
Wherein at least one reference data is set and on / off of the reference data is set as follows.
Figure 112014084789780-pat00012
 제3항에 있어서,
상기 광원의 평균밝기(AB)는 하기와 같이 정의되는 광학 카메라 통신 시스템에서의 디밍 제어방법.
Figure 112014084789780-pat00013

(m=k+h로서 Tb/n 구간에서의 펄스의 개수)The method of claim 3,
Wherein the average brightness (AB) of the light source is defined as follows.
Figure 112014084789780-pat00013

(the number of pulses in the Tb / n section as m = k + h) 제4항에 있어서,
상기 설정된 기준데이터 및 전송데이터의 온/오프는 상기 Tb 구간 내에서 반복되는 광학 카메라 통신 시스템에서의 디밍 제어방법.5. The method of claim 4,
Wherein the ON / OFF of the set reference data and the transmission data is repeated within the Tb interval.
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