KR101573385B1 - 가시광 통신기기 정렬방법 - Google Patents

Abstract

가시광 통신기기 정렬방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 가시광 정렬 방법은, 가시광을 수신하여, 수신된 가시광을 기초로 가시광 정렬 상태를 판단하고, 정렬 상태를 기초로 틸트 제어를 수행한다. 이에 의해, 가시광 통신시에 이용하는 가시광을 이용하여 정렬에 적용할 수 있어, 별도의 외부 광원이 필요 없다.

Description

가시광 통신기기 정렬방법{Method for Visible Light Communication Device Rectification}

본 발명은 가시광 통신기기 정렬방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 내에서 가시광 통신을 수행하는 기기들 간의 가시광 정렬 방법에 관한 것이다.

차량 내에 있는 가시광 통신기기들은 처음에는 하나의 기기가 출력한 가시광을 다른 기기가 상당 부분 수신할 수 있도록 위치가 정렬되어 있다. 하지만, 차량 내 진동 및 외부 충격 등에 의해 의한 정렬 변경이 발생할 경우, 새로운 작업과 재설치를 해야 한다.

도 1은 블랙 박스와 헤드 유닛 간의 가시광 정렬 방법의 설명에 제공되는 도면이다. 도 1에서 빨간 색으로 표시된 것은 레이저 빔으로, 이와 같이 기존에는 레이저 빔을 이용하여 블랙 박스와 헤드 유닛 간에 주고 받는 가시광의 방향을 조정한다.

이에 따라, 레이저 모듈이라는 고가의 장비가 필요함은 물론, 사용자의 입장에서는 정비센터에서 비용을 지불하고 수리받아야 하는 문제에 직면하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 별도의 외부 광원 없이, 가시광 통신시에 이용하는 가시광을 이용하여 가시광 정렬을 수행하는 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 가시광 정렬 방법은, 가시광을 수신하는 단계; 수신된 가시광을 기초로, 가시광 정렬 상태를 판단하는 단계; 및 상기 정렬 상태를 기초로, 틸트 제어를 수행하는 단계;를 포함한다.

그리고, 상기 가시광이 수신되지 않으면, 틸트 제어를 수행하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 판단단계는, 상기 가시광의 수신 상태를 기초로, 가시광 정렬 상태를 판단할 수 있다.

그리고, 상기 수신 상태는, 상기 가시광의 수광 면적을 포함할 수 있다.

또한, 상기 가시광은, 사각형 가시광이고, 상기 수광 면적은 산술 연산으로 계산할 수 있다.

그리고, 상기 정렬 상태를 송신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 가시광 통신기기는, 가시광을 수신하는 수신부; 수신된 가시광을 기초로, 가시광 정렬 상태를 판단하는 계산부; 및 상기 정렬 상태를 기초로, 틸트 제어를 수행하는 제어부;를 포함한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 가시광 통신시에 이용하는 가시광을 이용하여 정렬에 적용할 수 있어, 별도의 외부 광원이 필요 없다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 실시간 정렬이 가능하며, 정렬에 필요한 정보 교환을 통한 상호 정렬로, 정렬이 매우 빠르다.

그리고, 본 발명의 실시예들에 따르면, DOE(Diffraction Optical Elements)를 사용하여 렌즈에 대한 설계를 통해 광원의 패턴을 기존 원형에서 사각형태로 변경하고, 사각형태로 변경된 광원을 통해 정렬에 따라 수신 상태를 적은 연산으로 쉽게 파악할 수 있게 된다.

아울러, 간단한 알고리즘을 통해, 정확한 정렬 상태 기준값을 설정할 수 있으므로, 정렬 상태에 대한 판단이 용이하고 수동정렬이 아닌 자동정렬이 가능하다.

도 1은 블랙 박스와 헤드 유닛 간의 가시광 정렬 방법의 설명에 제공되는 도면,
도 2는 본 발명이 적용가능한 가시광 통신 시스템을 나타낸 도면,
도 3은 사각형 가시광에 의한 가시광 정렬 기법의 개념을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시광 통신기기의 블럭도, 그리고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가시광 정렬방법의 설명에 제공되는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명이 적용가능한 가시광 통신 시스템을 나타낸 도면이다. 도시된 가시광 통신 시스템은, 차량용 시스템으로, 가시광 블랙박스(10)와 가시광 헤드유닛(20)이 가시광 통신하여 정보를 송수신하는 시스템이다.

정보를 유실 없고 오류 없이 송수신하기 위해 가시광 블랙박스(10)와 가시광 헤드유닛(20)은 가시광 정렬이 필요하다. 가시광 정렬은, 송신단에서 송신된 가시광이 수신단에 거의 모두 수신될 수 있도록, 송신단과 수신단의 틸트 제어하는 과정이다.

가시광 정렬이 가능하도록, 도 1에 도시된 바와 같이, 가시광 블랙박스(10)와 가시광 헤드유닛(20) 모두 틸트 가능하도록 설계되어 있다. 가시광 블랙박스(10)가 송신단이 되는 경우 가시광 헤드유닛(20)는 수신단이 되며, 가시광 헤드유닛(20)이 송신단이 되는 경우 가시광 블랙박스(10)는 수신단이 된다.

본 발명의 실시예에서는, 가시광 정렬을 위해 원형 가시광이 아닌 사각형 가시광을 이용한다. 도 3에는 사각형 가시광에 의한 가시광 정렬 기법의 개념이 나타나 있다.

도 3에서 분홍색은 송신단에서 송신된 가시광이고, 빨간색은 수신단의 수광면이다. 도 3의 우측 상부에 도시된 바에 따르면, 송신단에서 송신된 가시광 중 일부만이 수신단의 수광면에 입사되었음을 확인할 수 있다.

한편, 송신단에서 송신된 가시광 모두가 수신단의 수광면에 입사되는 것이 가장 바람직하며, 이를 제어하기 위해 송싱된 가시광의 수광 면적을 계산하는 것이 선행되어져야 한다.

사각형 가시광을 이용하는 경우 이 수광 면적이 산술 연산으로 가능하다. 원형 가시광을 이용하는 경우 복잡한 미분 연산으로 수광 면적을 계산하는 것에 대비된다. 본 발명의 실시예에서는 사각형 가시광을 이용하여, 수광 면적을 계산하는데 소요되는 연산을 획기적으로 줄였다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시광 통신기기의 블럭도이다. 도시된 가시광 통신기기(100)는 가시광 블랙박스(10)일 수도 있고 가시광 헤드유닛(20)일 수도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신기기(100)는, 광수신부(110), 광송신부(120), 수신 증폭부(130), 송신 증폭부(140), OEC(Optical to Electrical)/EOC(Electrical to Optical)(150), 측정부(160), 계산부(165), 틸트 제어부(170), 처리부(180), 라우팅부(185) 및 프로세서(190)를 포함한다.

광수신부(110)는 상대기기가 송신한 가시광을 수광하고, 수신 증폭부(130)는 수광된 가시광을 증폭하여, OEC/EOC(150)에 전달한다.

OEC/EOC(150)는 수신된 가시광을 전기 신호로 바꾸어 측정부(160)와 처리부(180)로 전달한다.

처리부(180)는 OEC/EOC(150)에서 출력되는 전기 신호를 프레임으로 생성하고, 라우팅부(185)는 처리부(180)에서 생성한 프레임에서 헤더만을 분리하여 계산부(165)에 전달한다.

한편, 측정부(160)는 OEC/EOC(150)에서 출력되는 전기 신호의 전류를 측정한다.

계산부(165)는 측정부(160)에서 측정된 전류의 분포를 파악하고, 분포 면적을 계산하는데 이 면적이 전술한 수광 면적에 해당한다. 또한, 계산부(165)는 파악된 전류 분포와 계산된 수광 면적을 기초로 현재의 정렬 상태를 판단한다. 아울러, 계산부(165)는 라우팅부(185)로부터 전달받은 헤더를 통해 현재 초기 정렬중인지 통신중 정렬인지 파악한다.

틸트 제어부(170)는 계산부(165)에 의해 파악된 정렬 상태와 종류를 참고하여 광수신부(110)의 틸트를 제어한다.

한편, 프로세서(190)는 현재 정렬 상태를 라우팅부(185)를 통해 처리부(180)로 전달하여 전기 신호로 변환시킨다.

이후, OEC/EOC(150)는 이 전기 신호를 가시광으로 변환하고, 송신 증폭부(140)는 이 가시광을 증폭하며, 광송신부(120)는 증폭된 가시광을 상대기기로 출사한다.

이에, 상대기기는 수신된 정렬 상태 정보를 기초로 자신의 틸트를 제어한다. 즉, 상대기기도 틸트 제어를 수행하게 된다.

이하, 2대의 가시광 통신기기 상호 간에 가시광 정렬이 이루어지는 과정에 대해 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시광 정렬방법의 설명에 제공되는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 가시광 통신기기-1은 초기정렬 데이터를 송신하는데(S310), 가시광 통신기기-2로부터 응답이 없으면(S320-N), 초기정렬 데이터를 재송신한다(S330).

가시광 통신기기-2로부터 응답이 최적 상태가 아닌 경우(S340-N), 가시광 통신기기-1은 틸트 제어를 수행한 후(S350), 초기정렬 데이터를 재송신한다(S330).

한편, 가시광 통신기기-2로부터 응답이 최적 상태인 경우(S340-Y), 가시광 통신기기-1은 틸트 제어를 수행하지 않으며, 소정 시간 경과 후에 운행중 정렬을 위한 데이터를 송신한다(S360).

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 가시광 통신기기-2는 초기/운행중 정렬 데이터(이하, 정렬 데이터로 약칭)를 수신하지 못하면(S410-N), 수신될 때까지 틸트 제어를 수행한다(S420).

정렬 데이터를 수신하면(S410-Y), 현재 정렬 상태를 판단한다(S430). 현재 정렬 상태가 최적으로 판단되면(S430-Y), 가시광 통신기기-1에 최적 상태를 통보한다(S440).

하지만, 현재 정렬 상태가 최적이 아니면(S430-N), 가시광 통신기기-2는 현재 정렬 상태 정보를 가시광 통신기기-1에 통보하고(S450), 틸트 제어를 수행한다(S460).

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

110 : 광수신부 120 : 광송신부
150 : OEC(Optical to Electrical)/EOC(Electrical to Optical)
160 : 측정부 165 : 계산부
170 : 틸트 제어부 180 : 처리부
185 : 라우팅부 190 : 프로세서

Claims (7)

1. 가시광을 수신하는 단계;
   수신된 가시광을 기초로, 가시광 정렬 상태를 판단하는 단계; 및
   상기 정렬 상태를 기초로, 틸트 제어를 수행하는 단계;를 포함하고,
   상기 판단단계는, 상기 가시광의 수광 면적을 기초로, 가시광 정렬 상태를 판단하며.
   상기 가시광은, 사각형 가시광이고,
   상기 수광 면적은, 수광면에 가시광이 입사된 면적으로, 산술 연산으로 계산하는 것을 특징으로 하는 가시광 정렬 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가시광이 수신되지 않으면, 틸트 제어를 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 정렬 방법.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서,
   상기 정렬 상태를 송신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 정렬 방법.
   
7. 가시광을 수신하는 수신부;
   수신된 가시광을 기초로, 가시광 정렬 상태를 판단하는 계산부; 및
   상기 정렬 상태를 기초로, 틸트 제어를 수행하는 제어부;를 포함하고,
   상기 계산부는, 상기 가시광의 수광 면적을 기초로, 가시광 정렬 상태를 판단하며.
   상기 가시광은, 사각형 가시광이고,
   상기 수광 면적은, 수광면에 가시광이 입사된 면적으로, 산술 연산으로 계산되는 것을 특징으로 하는 가시광 통신기기.
   

Images