KR101706849B1 - Apparatus and method for transceiving data using a visible light communication system - Google Patents

Apparatus and method for transceiving data using a visible light communication system Download PDF

Info

Publication number
KR101706849B1
KR101706849B1 KR1020150071997A KR20150071997A KR101706849B1 KR 101706849 B1 KR101706849 B1 KR 101706849B1 KR 1020150071997 A KR1020150071997 A KR 1020150071997A KR 20150071997 A KR20150071997 A KR 20150071997A KR 101706849 B1 KR101706849 B1 KR 101706849B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
information
data packet
light
visible light
Prior art date
Application number
KR1020150071997A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20160137846A (en
Inventor
정성윤
유종호
Original Assignee
영남대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 영남대학교 산학협력단 filed Critical 영남대학교 산학협력단
Priority to KR1020150071997A priority Critical patent/KR101706849B1/en
Publication of KR20160137846A publication Critical patent/KR20160137846A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101706849B1 publication Critical patent/KR101706849B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116Visible light communication
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10Flow control; Congestion control
    • H04L47/34Flow control; Congestion control ensuring sequence integrity, e.g. using sequence numbers

Abstract

본 명세서는 가시광 통신 시스템에서 데이터를 수신하기 위한 방법에 관한 것으로써, 제 2 디바이스에게 정보를 요청하는 제 1 요청 신호를 전송하는 단계; 상기 제 1 요청 신호에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스의 광원으로부터 전송되는 정보를 포함하는 제 1 광을 롤링 셔터(Rolling Sutter) 방식을 이용하여 촬영하는 단계; 상기 제 2 디바이스에게 데이터를 요청하는 제 2 요청 신호를 전송하는 단계; 상기 제 2 요청 신호에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스의 광원으로부터 전송되는 데이터를 포함하는 제 2 광을 롤링 셔터(Rolling Sutter) 방식을 이용하여 촬영하는 단계; 및 상기 촬영된 제 2 광의 롤링 셔터 효과(Rolling Sutter Effect)에 의해 생성된 신호 프래임의 복조를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법을 제공한다.The present disclosure relates to a method for receiving data in a visible light communication system, comprising: transmitting a first request signal for requesting information to a second device; Capturing a first light including information transmitted from a light source of the second device in response to the first request signal using a rolling shutter; Transmitting a second request signal requesting data to the second device; Capturing a second light including data transmitted from a light source of the second device in response to the second request signal using a rolling shutter method; And performing a demodulation of a signal frame generated by a Rolling Sutter Effect of the photographed second light.

Description

가시광 통신 시스템을 이용한 데이터 송수신 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSCEIVING DATA USING A VISIBLE LIGHT COMMUNICATION SYSTEM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method and apparatus for transmitting / receiving data using a visible light communication system,

본 명세서는 가시광 통신 시스템을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a method and apparatus for transmitting and receiving data using a visible light communication system.

최근 LED(light-emitting diode) 조명이 각광을 받으면서 LED 조명 인프라와 IT 기술을 융합하는 시도가 많이 이루어지고 있다. 그 중에서 LED 조명의 가시광을 통신 매체로 이용하는 가시광통신(VLC; visible light communication) 분야가 활발히 연구되고 있으며, 실내/실외 조명, 자동차 램프 등 다양한 응용처를 가지고 있다. IEEE에서는 802.15.7 VLC Task Group에서 표준화를 최근 완료하였다. 일반적으로 LED 조명을 통신 수단으로 이용하는 방법으로 빛의 진폭 또는 강도를 조절하여 정보를 싣는 방식이 이용된다. 빛이 초당 수백 번 이상 깜박이면 사람의 눈은 평균으로밖에 인지하지 못하므로 조명과 통신이 동시에 구현된다. In recent years, light-emitting diode (LED) lighting has received a lot of attention, and many attempts have been made to integrate LED lighting infrastructure and IT technology. Of these, visible light communication (VLC) fields that use visible light of LED illumination as a communication medium are actively researched and have various applications such as indoor / outdoor lighting, automobile lamp, and the like. The IEEE recently completed standardization in the 802.15.7 VLC Task Group. Generally, LED light is used as a communication means, and information is loaded by controlling the amplitude or intensity of light. If the light blinks hundreds of times per second, the human eye can only perceive outside, so lighting and communication are realized at the same time.

다중레벨 펄스진폭변조(multi-level PAM; pulse amplitude modulation)도 가능하겠으나 진폭에 대한 비선형제어의 어려움으로 인해서 ON/OFF로 데이터를 보내는 OOK (on-off keying)가 가장 간단하며 보다 전력 효율적인 방식인 펄스위치변조(multi-level PPM; pulse position modulation)을 활용할 수 있다.Multi-level pulse amplitude modulation (PAM) is also possible, but on-off keying (OOK), which sends data on and off due to the difficulty of nonlinear control of amplitude, is the simplest and more power- Pulse position modulation (PPM) can be utilized.

이와 같이, 펄스를 데이터에 따라 전송하면 조명의 밝기는 항상 ON인 경우에 비해 감소하게 된다. 보통 소스 부호화된(source coded) 데이터는 같은 수의 “1”과 “0”을 가지므로 밝기(광도)는 약 50%로 감소한다. 게다가 초기 LED 조명을 설치하는 측에서는 가시광통신에 의한 밝기 감소를 고려하지 않을 것으로 예상되며, 또한 LED 조명의 고유 기능으로 조명 밝기를 최대값의 0~100%로 조절하는 광도 조절(디밍;Dimming) 기능을 가지도록 한다. 디밍은 보통 조명의 진폭을 낮추어 구현되기보다는 펄스 폭 변조(PWM;pulse width modulation)처럼 ON/OFF 구간의 비율을 조정하여 구현된다. 이를 고려하여 IEEE 802.15.7 VLC 표준 에서도 데이터 변조는 2진 PPM을 활용하고 디밍은 펄스 폭 변조를 활용하는 Variable PPM이라는 방식이 고려되고 있다.As described above, when the pulse is transmitted according to the data, the brightness of the illumination is always reduced as compared with the case of ON. Since the source coded data usually have the same number of "1" and "0", the brightness (luminosity) decreases to about 50%. In addition, on the side where the initial LED light is installed, it is expected that the brightness reduction by visible light communication will not be considered. Also, as a unique function of the LED light, a dimming (dimming) function of adjusting the brightness of the light to 0 to 100% . Dimming is usually implemented by adjusting the ratio of the ON / OFF interval, such as pulse width modulation (PWM), rather than being implemented by lowering the amplitude of the light. In consideration of this, in the IEEE 802.15.7 VLC standard, a scheme called Variable PPM in which binary modulation is used for data modulation and pulse width modulation is used for dimming is considered.

KRKR 102009002227102009002227 AA

본 명세서는 가시광 통신 시스템을 이용하여 데이터를 송수신하는 방법을 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a method of transmitting and receiving data by using a visible light communication system.

또한, 본 명세서는 가시광 통신 시스템에서 Fragmented 된 데이터 전송 시, 유실된 데이터를 재전송하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a method for retransmitting lost data when transmitting fragmented data in a visible light communication system.

또한, 본 명세서는 가시광 통신 시스템에서 Fragmented 된 데이터를 전송하기 위한 데이터 패킷(Data Packet)구조를 정의함에 그 목적이 있다.The present invention also aims to define a data packet structure for transmitting Fragmented data in a visible light communication system.

상술한 과제를 해결하기 위해서, 본 명세서의 가시광 통신 시스템에서 데이터를 수신하기 위한 방법은. 제 2 디바이스에게 정보를 요청하는 제 1 요청 신호를 전송하는 단계; 상기 제 1 요청 신호에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스의 광원으로부터 전송되는 정보를 포함하는 제 1 광을 롤링 셔터(Rolling Sutter) 방식을 이용하여 촬영하는 단계; 상기 제 2 디바이스에게 데이터를 요청하는 제 2 요청 신호를 전송하는 단계; 상기 제 2 요청 신호에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스의 광원으로부터 전송되는 데이터를 포함하는 제 2 광을 롤링 셔터(Rolling Sutter) 방식을 이용하여 촬영하는 단계; 및 상기 촬영된 제 2 광의 롤링 셔터 효과(Rolling Sutter Effect)에 의해 생성된 신호 프래임의 복조를 수행하는 단계를 포함하되, 상기 정보는 상기 제 2 광에 포함되어 있는 데이터 패킷의 개수, 데이터 패킷의 구성 정보, 동기화 정보, 데이터 패킷의 크기 정보, 또는 모듈레이션 정보(Modulation Information) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, a method for receiving data in a visible light communication system of the present specification is as follows. Transmitting a first request signal for requesting information to a second device; Capturing a first light including information transmitted from a light source of the second device in response to the first request signal using a rolling shutter; Transmitting a second request signal requesting data to the second device; Capturing a second light including data transmitted from a light source of the second device in response to the second request signal using a rolling shutter method; And performing a demodulation of a signal frame generated by a rolling shutter effect of the photographed second light, wherein the information includes at least one of a number of data packets included in the second light, And at least one of configuration information, synchronization information, size information of a data packet, or modulation information.

또한, 본 발명에서, 상기 데이터 패킷은, 각각의 데이터 패킷을 구별하기 위한 인덱스 비트와 데이터를 포함하는 데이터 비트로 구성되고, 상기 동기화 정보는, 동기화 비트의 위치, 또는 동기화 비트의 개수 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.Also, in the present invention, the data packet may be composed of an index bit for distinguishing each data packet and a data bit including data, and the synchronization information may include at least one of a position of a synchronization bit, And a control unit.

또한, 본 발명은, 데이터 패킷의 전송이 완료되지 않은 경우, 상기 제 2 디바이스로부터 특정 데이터 패킷의 전송을 요청하는 제 3 요청 신호를 전송 하는 단계; 및 상기 제 2 디바이스의 광원으로부터 전송되는 상기 요청된 데이터 패킷을 포함하는 제 3 광을 롤링 셔터(Rolling Sutter) 방식을 이용하여 촬영하는 단계를 포함하되, 상기 제 3 요청 신호는 상기 특정 데이터 패킷의 인덱스 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.The method may further include transmitting a third request signal requesting transmission of a specific data packet from the second device when transmission of the data packet is not completed; And a third light including the requested data packet transmitted from the light source of the second device using a rolling shutter method, And index information is included.

또한, 본 발명에서, 상기 데이터 패킷은 순차 전송 방법 또는 인터리빙(Interleaving) 방법을 이용하여 전송되는 것을 특징으로 한다.Also, in the present invention, the data packet is transmitted using a sequential transmission method or an interleaving method.

또한, 본 발명에서, 상기 제 1 요청 신호, 상기 제 2 요청 신호 및 상기 제 3 요청 신호 각각은 광 신호 또는 RF 신호인 것을 특징으로 한다.Also, in the present invention, each of the first request signal, the second request signal, and the third request signal may be an optical signal or an RF signal.

또한, 본 발명에서, 상기 제 1 요청신호가 광신호인 경우, 상기 제 1 요청신호의 광량은 상기 제 2 디바이스를 활성화 시키기 위해서 임계 값 이상인 것을 특징으로 한다.Further, in the present invention, when the first request signal is an optical signal, the light amount of the first request signal is greater than or equal to a threshold value for activating the second device.

또한, 본 발명은, 제 2 디바이스에게 정보를 요청하는 제 1 요청 신호 및 데이터를 요청하는 제 2 요청 신호를 전송하는 신호 전송부; 롤링 셔터(Rolling Sutter) 방식을 통해서 제 2 디바이스의 광원으로부터 전송되는 정보 및 데이터가 포함된 광을 촬영하는 A/V 입력부; 및 상기 촬영된 광으로부터 롤링 셔터 효과(Rolling Sutter Effect)에 의해 형성된 신호 프레임을 복조하는 복조부를 포함하되, 상기 정보는 상기 제 2 광에 포함되어 있는 데이터 패킷의 개수, 데이터 패킷의 구성 정보, 동기화 정보, 데이터 패킷의 크기 정보, 또는 모듈레이션 정보(Modulation Information) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an information processing apparatus including: a signal transmission unit transmitting a first request signal for requesting information to a second device and a second request signal for requesting data; An A / V input unit for photographing light including information and data transmitted from a light source of the second device through a rolling shutter system; And a demodulator for demodulating a signal frame formed by a rolling shutter effect from the photographed light, wherein the information includes a number of data packets included in the second light, a configuration information of a data packet, Information on the size of the data packet, information on the size of the data packet, or modulation information.

또한, 본 발명에서, 상기 신호 전송부는, 상기 제 1 요청 신호 또는 제 2 요청신호가 광 신호인 경우 광원(Light Source)이고, 상기 제 1 요청 신호 또는 제 2 요청신호가 RF(Radio Frequency) 신호인 경우 RF(Radio Frequency) 모듈인 것을 특징으로 한다.Also, in the present invention, the signal transmission unit may be a light source when the first request signal or the second request signal is an optical signal, and the first request signal or the second request signal may be an RF (Radio Frequency) And is an RF (Radio Frequency) module.

본 명세서는 가시광 통신 시스템을 이용하여 데이터를 전송함으로써, 별도의 무선 통신 인터페이스 모듈 없이도 데이터 통신을 할 수 있는 효과가 있다.The present specification has the effect of enabling data communication without a separate wireless communication interface module by transmitting data using a visible light communication system.

본 명세서는 가시광 통신 시스템에서 Framented 된 데이터 전송시, 데이터 패킷(Data Packet)마다 인덱스(Index)를 부여하여 유실된 데이터를 효과적으로 재전송 할 수 있다.In the present specification, an index is assigned to each data packet when transmitting a fragmented data in a visible light communication system, so that lost data can be effectively retransmitted.

본 명세서는 가시광 통신 시스템에서 Framented 된 데이터 전송시, 데이터 패킷(Data Packet)마다 인덱스(Index)를 부여하여 유실된 데이터의 인덱스 정보를 통해 재전송을 요청함으로써, 유실된 데이터를 효과적으로 재전송 할 수 있다.In this specification, in the visible light communication system, when data is fragmented, an index is assigned to each data packet to request retransmission through index information of the lost data, thereby effectively retransmitting the lost data.

본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않는 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present specification are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description .

도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 가시광 통신 시스템의 일 예를 나타낸 도이다.
도 2 는 본 명세서에서 제안하는 장치의 내부 구성도의 일 예를 나타낸 도이다.
도 3은 본 명세서에서 제안하는 가시광 통신 시스템의 데이터 처리 과정의 일 예를 간략히 나타낸 도이다.
도 4 는 본 명세서에서 제안하는 가시광 통신 시스템의 데이터 전송 과정의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 5 는 본 명세서에서 제안하는 가시광 통신 시스템의 데이터 전송 과정의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 6는 본 명세서에서 제안하는 데이터 패킷 형성 과정의 일 예를 나타낸 도이다.
도 7 은 본 명세서에서 제안하는 데이터 패킷 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
도 8 및 도 9은 본 명세서에서 제안하는 데이터 패킷의 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 10 및 도 11은 본 명세서에서 제안하는 유실된 데이터를 재전송하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 12은 본 명세서에서 제안하는 송/수신 프로세싱의 일 예를 나타낸 도이다.
도 13내지 도 15은 가시광 통신 시스템에서 롤링 셔터 효과(Rolling Sutter Effect)를 이용하여 전송된 데이터를 복조(Demodulation)하기 위한 프로파일(Profile)을 추출하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도16a 및 도 16b는 데이터 복조를 위한 모듈레이션 기법들의 일 예를 나타낸 도이다.
도 17은 본 명세서에서 제안하는, 펄스당 픽셀 수를 계산하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 18은 본 명세서에서 제안하는, 펄스의 데이터 추출 및 디모듈레이션 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 19 내지 도 22는 전송 조건에 따른 데이터 패킷(Data Packet)의 개수변화의 일 예를 나타낸 도이다.
1 is a diagram illustrating an example of a visible light communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.
2 is a diagram showing an example of an internal configuration diagram of the apparatus proposed in this specification.
3 is a diagram schematically illustrating an example of a data processing process of the visible light communication system proposed in the present specification.
4 is a flowchart illustrating an example of a data transmission process of the visible light communication system proposed in the present specification.
5 is a flowchart illustrating another example of a data transmission process of the visible light communication system proposed in the present specification.
6 is a diagram illustrating an example of a data packet forming process proposed in the present specification.
7 is a diagram illustrating an example of a data packet structure proposed in the present specification.
8 and 9 are diagrams illustrating an example of a data packet transmission method proposed in the present specification.
10 and 11 are views showing an example of a method for retransmitting lost data proposed in the present specification.
12 is a diagram illustrating an example of transmission / reception processing proposed in this specification.
13 to 15 are diagrams illustrating an example of a method for extracting a profile for demodulating data transmitted using a rolling shutter effect in a visible light communication system.
16A and 16B are diagrams illustrating an example of modulation schemes for data demodulation.
17 is a diagram illustrating an example of a method for calculating the number of pixels per pulse proposed in the present specification.
18 is a diagram showing an example of a pulse data extraction and demodulation method proposed in the present specification.
19 to 22 are diagrams illustrating an example of a change in the number of data packets according to transmission conditions.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 핵심을 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다. 또한 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다.However, the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. This is to omit the unnecessary description so as to convey the key of the present invention more clearly without fading. Also, the terms first, second, etc. are used for describing various components and are used only for the purpose of distinguishing one component from another component, and are not used to define the components.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.The same reference numerals are used for portions having similar functions and functions throughout the drawings.

또한, 본 발명에서 가시광 수신장치는 제 1 디바이스로 호칭될 수 있으며, 가시광 전송장치는 제 2 디바이스로 호칭될 수 있다.Further, in the present invention, the visible light receiving device may be referred to as a first device, and the visible light transmitting device may be referred to as a second device.

가시광 통신 시스템Visible light communication system

도 1은 본 명세서에서 제안하는 방법들이 적용될 수 있는 가시광 통신 시스템의 일 예를 나타낸 도이다.1 is a diagram illustrating an example of a visible light communication system to which the methods proposed in the present specification can be applied.

도 1에서 설명되는 가시광 통신 시스템(10)은 자가 발전 광원 센서 시스템(일 예로, 하이 패스, 마트Tag, 창고 물건 정보 수집, 전자 금융(T-money), 식물 공장 모니터링, 자동차 상태 모니터링 센서 시스템, 교통정보 제공 및 수집 시스템, 스마트 조명 시스템, 군용 식별 시스템…), 광 기반 무선 전력 전송 시스템(일 예로, 가정용 무선 충전기, 산업용 무선 충전기, 스마트 그리드 사업, 스마트 조명 시스템 …) 및 광 기반 데이터 전송 시스템(교통정보 제공 및 수집 시스템, 홈 네트워크, 지능형 조명 등) 등에서 이용 가능하다.The visible light communication system 10 illustrated in FIG. 1 can be used for a light source sensor system (for example, a high pass, a mart tag, a warehouse object information collection, a T-money, (Eg, home wireless chargers, industrial wireless chargers, smart grid projects, smart lighting systems ...) and optical-based data transmission systems (Traffic information providing and collecting system, home network, intelligent lighting, etc.).

이외에도 상기 가시광 통신 시스템은 다양한 통신 분야에도 활용 가능하다.In addition, the visible light communication system can be utilized in various communication fields.

상기 가시광 통신 시스템은 광원을 이용하여 데이터를 전송하는 가시광 전송 장치(200) 및 광원을 통해 전송된 데이터를 수신하는 가시광 수신 장치(100)를 포함한다.The visible light communication system includes a visible light transmission device 200 for transmitting data using a light source and a visible light receiving device 100 for receiving data transmitted through a light source.

상기 가시광 전송 장치(200)는 전송하고자 하는 데이터를 다양한 변조 방식을 이용하여 변조 신호를 생성하고, 상기 변조 신호를 상기 변조 신호의 특성에 맞는 파장 대역을 통해 광원을 이용하여 전송한다.The visible light transmission apparatus 200 generates a modulated signal using various modulation schemes for data to be transmitted and transmits the modulated signal using a light source through a wavelength band matching the characteristics of the modulated signal.

또한, 상기 가시광 수신 장치(100)는 광원을 통해 전송되는 광 신호를 수신하며, 상기 수신된 광 신호를 이용하여 상기 가시광 수신 장치를 구동하기 위한 전력을 생성한다. 여기서, 상기 가시광 수신 장치를 구동한다 함은 상기 가시광 전송 장치와 통신을 수행함을 의미할 수 있다.In addition, the visible light receiving apparatus 100 receives an optical signal transmitted through a light source, and generates power for driving the visible light receiving apparatus using the received optical signal. Here, driving the visible light receiving device may mean performing communication with the visible light transmitting device.

본 명세서에서 제안하는 가시광 수신 장치(100) 즉, 제 1 디바이스는 제 2 디바이스(가시광 송신 장치)에게 정보를 요청하는 제 1 요청 신호 및 데이터를 요청하는 제 2 요청 신호를 전송하는 신호 전송부; 롤링 셔터(Rolling Sutter) 방식을 통해서 제 2 디바이스의 광원으로부터 전송되는 정보 및 데이터가 포함된 광을 촬영하는 A/V 입력부; 상기 촬영된 광으로부터 롤링 셔터 효과(Rolling Sutter Effect)에 의해 형성된 신호 프레임을 복조하는 복조부를 포함하되, 상기 정보는 상기 제 2 광에 포함되어 있는 데이터 패킷의 개수, 데이터 패킷의 구성 정보, 동기화 정보, 데이터 패킷의 크기 정보, 또는 모듈레이션 정보(Modulation Information) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.The visible light receiving apparatus 100 proposed by the present invention includes a signal transmitter for transmitting a first request signal for requesting information to a second device (visible light transmitter) and a second request signal for requesting data; An A / V input unit for photographing light including information and data transmitted from a light source of the second device through a rolling shutter system; And a demodulator for demodulating a signal frame formed by a rolling shutter effect from the photographed light, wherein the information includes a number of data packets included in the second light, a configuration information of a data packet, , Size information of a data packet, or modulation information (Modulation Information).

여기서, 상기 신호 전송부는 상기 제 1 요청 신호 또는 제 2 요청신호가 광 신호인 경우 광원(Light Source)이고, 상기 제 1 요청 신호 또는 제 2 요청신호가 RF(Radio Frequency) 신호인 경우 RF(Radio Frequency) 모듈인 것을 특징으로 한다.Here, the signal transmission unit is a light source when the first request signal or the second request signal is an optical signal, and when the first request signal or the second request signal is an RF (Radio Frequency) signal, Frequency) module.

상기 가시광 전송 장치(200) 및 가시광 수신 장치(100)는 Tag와 같은 소형 센서, 휴대폰, PDA 등과 같은 이동 단말의 형태일 수도 있으며, 데스크 탑 형태의 고정 단말의 형태일 수도 있다. 또한, 상기 가시광 통신 시스템은 유, 무선 통신의 다른 통신 매체를 사용하는 통신 시스템과 결합하여 더욱 효율적으로 사용될 수 있다.The visible light transmitting apparatus 200 and the visible light receiving apparatus 100 may be in the form of a mobile terminal such as a small sensor such as a Tag, a mobile phone, a PDA or the like, or a fixed terminal in the form of a desktop. In addition, the visible light communication system can be used more efficiently in combination with a communication system using another communication medium of wired or wireless communication.

디바이스 내부 구조Device internal structure

도 2 는 본 명세서에서 제안하는 장치의 내부 구성도의 일 예를 나타낸 도이다.2 is a diagram showing an example of an internal configuration diagram of the apparatus proposed in this specification.

상기 도 2를 참조하면, 본 명세서에서 제안하는 장치는 RF 모듈(Radio Frequency Module, 110), 출력부(120), 프로세서(130), A/V입력부(140), 복조부(150), 및/또는 센서부(160)로 구성될 수 있다. 상기 도 2에 도시된 구성요소들은 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 장치가 구현될 수도 있다.2, the apparatus proposed in this specification includes an RF module (Radio Frequency Module) 110, an output unit 120, a processor 130, an A / V input unit 140, a demodulation unit 150, And / or a sensor unit 160. The components shown in FIG. 2 are not essential, and an apparatus having more or fewer components may be implemented.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.Hereinafter, the components will be described in order.

상기 RF 모듈(110)은 상기 프로세서(130)와 연결되어 무선 신호를 송/수신한다. 상기 RF 모듈(110)은 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다.The RF module 110 is connected to the processor 130 to transmit / receive a radio signal. The RF module 110 may include a baseband circuit for processing a radio signal.

상기 출력부(120)은 상기 프로세서에 의해 처리된 데이터를 시각, 청각 또는 촉각 등으로 출력할 수 있다.The output unit 120 may output the data processed by the processor by time, audio, tactile, or the like.

상기 프로세서(130)는 상기 RF 모듈(110), 상기 출력부(120), 상기 A/V 입력부(140), 상기 변/복조부(150) 및 상기 센서부(160)와 기능적으로 연결되어 본 명세서에서 제안하는 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 상기 프로세서(130)는 제어부, CPU등으로 표현될 수 있다.The processor 130 is functionally connected to the RF module 110, the output unit 120, the A / V input unit 140, the demodulation unit 150, and the sensor unit 160, Processes and / or methods suggested in the specification. The processor 130 may be represented by a controller, a CPU, or the like.

상기 A/V 입력부(140)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라와 마이크 등이 포함될 수 있다.The A / V input unit 140 is for inputting an audio signal or a video signal, and may include a camera and a microphone.

상기 카메라는 촬영을 통해 외부 광원으로부터 전송되는 빛을 수신할 수 있으며, 수신된 빛을 상기 프로세서에 전송할 수 있다. 상기 프로세서(130)는 상기 수신된 빛에 데이터가 포함되어 있는지 확인할 수 있으며, 데이터가 포함되어 있는 경우 포함되어 있는 데이터를 복조과정을 통해 복조하여 상기 출력부(120)를 통해 출력할 수 있다.The camera can receive light transmitted from an external light source through shooting and transmit the received light to the processor. The processor 130 can check whether the received light contains data. If the received data includes data, the processor 130 can demodulate the included data through a demodulation process and output the demodulated data through the output unit 120. [

상기 변/복조부(150)는 상기 가시광 수신 장치(100)로 입력되는 데이터를 전송을 위한 형태로 변조하거나, 상기 장치로 수신되는 신호 또는 메시지에 포함되어 있는 데이터를 확인할 수 있는 형태로 변조할 수 있다.The demodulator / demodulator 150 modulates the data input to the visible light receiver 100 into a form for transmission, or modulates data received in the device or data included in the message into a form that can be confirmed .

상기 센서부(160)는 상기 가시광 수신 장치(100)의 현 상태를 감지할 수 있다. 상기 센서부는 상기 가시광 수신 장치(100)의 현 상태를 감지하여 상기 프로세서(130)로 전송할 수 있으며, 상기 프로세서(130)는 상기 센서부(160)로부터 전송된 정보를 기초로 상기 A/V 입력부(140)로부터 획득된 영상 또는 신호의 획득 방향을 결정할 수 있다.The sensor unit 160 may sense the current state of the visible light receiving apparatus 100. The sensor unit may sense the current state of the visible light receiving apparatus 100 and may transmit the sensed state to the processor 130. The processor 130 may control the A / The acquisition direction of the image or signal acquired from the image acquisition unit 140 may be determined.

도 3은 본 명세서에서 제안하는 가시광 통신 시스템의 데이터 처리 과정의 일 예를 간략히 나타낸 도이다.3 is a diagram schematically illustrating an example of a data processing process of the visible light communication system proposed in the present specification.

가시광 전송 장치(200)는 전송될 데이터가 생기거나 사용자로부터 데이터가 입력되면(S310), 상기 데이터를 전송하기 적절한 크기로 단편화(Fragmentation)하여 각각의 데이터 패킷으로 만든다.When the data to be transmitted is generated or the data is input from the user (S310), the visible light transmission apparatus 200 fragmentizes the data into a proper size for transmission, thereby making each data packet.

상기 단편화된 각각의 데이터 패킷은 인덱싱(Indexing)과정을 통해서 인덱스(Index)가 부여된다(S320).Each of the fragmented data packets is indexed through an Indexing process (S320).

상기 인덱싱 과정은 상기 단편화된 데이터 패킷을 전송할 때 유실되거나, 손실되는 데이터 패킷의 양을 줄이고, 상기 유실되거나 손실된 데이터 패킷의 재전송을 요청할 때 각 패킷의 인덱스 정보를 기초로 데이터 패킷을 요청하기 위해 사용되는 인덱스 부여를 위해서 수행되게 된다.The indexing process reduces the amount of lost or lost data packets when transmitting the fragmented data packet and requests a data packet based on the index information of each packet when requesting retransmission of the lost or lost data packet This is done for indexing to be used.

상기 인덱싱 과정을 거친 데이터 패킷은 변조(Modulation)과정을 통해서 전송이 용이한 형태로 변경되며(S330), 변조된 데이터는 LED 또는 LED어레이를 통해서 송신되게 된다(S340).The data packet that has undergone the indexing process is changed into a form that can be easily transmitted through a modulation process (S330), and the modulated data is transmitted through an LED or an LED array (S340).

이때, 상기 송신되는 데이터는 LED 또는 LED 어레이(Array)를 통해서 송신되기 때문에, 빛 형태의 광 신호로 전송되게 되며, LED 또는 LED 어레이의 ON/OFF 과정을 통해서 전송될 수 있다.At this time, since the transmitted data is transmitted through an LED or an LED array, the data is transmitted through a light-type optical signal, and can be transmitted through an ON / OFF process of an LED or an LED array.

빛의 형태로 송신된 광 신호는 특정 채널을 통해 전송되게 되며, 상기 가시광 수신 장치(100)의 카메라의 촬영 절차를 통해 수신되게 된다(S350). The optical signal transmitted in the form of light is transmitted through a specific channel, and is received through a photographing procedure of the camera of the visible light receiving apparatus 100 (S350).

상기 카메라를 통해 촬영된 빛 형태의 광 신호는 이미지 프로세싱(Image Processing, S360) 및 데이터 복조 과정(S370)을 거쳐서 원래의 데이터로 복원 되며, 복원된 데이터는 출력부를 통해서 출력되게 된다(S380).The optical signal of the light type photographed through the camera is restored to the original data through the image processing (S360) and the data demodulation process (S370), and the restored data is output through the output unit (S380).

상기 이미지 프로세싱은 카메라를 통해서 수신된 LED의 ON/OFF영상으로부터 데이터를 획득하기 위한 처리 과정을 의미한다. 이러한 이미지 프로세싱을 통한 데이터 복조를 위해서 상기 카메라는 롤링 셔터(Rolling Sutter) 방식을 이용하여 상기 광 신호를 촬영하게 된다.The image processing refers to a process for acquiring data from an ON / OFF image of an LED received through a camera. In order to demodulate data through image processing, the camera captures the optical signal using a rolling shutter method.

롤링 셔터 효과(Rolling Sutter Effect)Rolling Sutter Effect

롤링 셔터 방식은 영상(또는 화면)의 좌우 또는 위아래로 일정한 영역씩을 스캔하여 하나의 영상으로 캡쳐하는 방식을 말한다.In the rolling shutter method, a certain area is scanned on the left and right or up and down sides of an image (or a screen), and the image is captured as a single image.

상기 롤링 셔터 방식은 현재 대부분의 CMOS 센서에서 사용되고 있는 전자식 셔터 방식을 말한다.The rolling shutter system is an electronic shutter system currently used in most CMOS sensors.

상기 롤링 셔터 방식으로 영상을 촬영하는 경우, 프래임의 속도를 높일 수 있지만 센서의 주사선 위치마다 노출의 타이밍이 다르기 때문에 왜곡 현상이 발생할 수 있다.When the image is photographed by the rolling shutter method, the frame speed can be increased. However, since the exposure timing is different for each scanning line position of the sensor, distortion may occur.

즉, 롤링 셔터 방식은 센서를 비선형으로 스캔하기 때문에 노출, 이미지 스캔, 스캔된 이미지의 조합 과정이 비 동기화 센서 크기와 해상도가 크면 클수록 이미지 왜곡이 더 심해지는 현상이 발생한다.In other words, since the rolling shutter method nonlinearly scans the sensor, the combination of exposure, image scanning, and scanned images causes image distortion to become worse as the size and resolution of the asynchronous sensor become larger.

이처럼, 왜곡 현상이 발생하는 것을 롤링 셔터 효과(Rolling Sutter Effect)라 한다.As described above, occurrence of a distortion phenomenon is referred to as a rolling sutter effect.

상기 카메라는 롤링 셔터를 구비하며, 상기 촬영되는 영상은 롤링 셔터 효과를 통해 얻어지는 이미지에 해당한다.The camera has a rolling shutter, and the photographed image corresponds to an image obtained through a rolling shutter effect.

또한, 상기 가시광 수신 장치(100)는 상기 카메라의 ISO(International Organization for Standardization) 감도 조절을 통해 상기 촬영되는 영상에 대한 롤링 셔터 효과를 더욱 강조할 수 있으며, 상기 카메라의 줌(ZOOM) 기능을 통해 원거리에서 롤링 셔터 효과를 관찰할 수 있게 된다.In addition, the visible light receiving apparatus 100 can further enhance the rolling shutter effect on the image to be photographed through the ISO (International Organization for Standardization) sensitivity adjustment of the camera, and the zooming function of the camera A rolling shutter effect can be observed at a long distance.

이와 같은 과정을 통해서 기존의 특정 무선 통신 인터페이스를 통한 데이터 전송이 아닌 LED(또는 LED 어레이)의 ON/OFF를 통해서 데이터를 전송할 수 있다.Through this process, data can be transmitted through ON / OFF of the LED (or LED array) instead of data transmission through the existing specific wireless communication interface.

도 4 는 본 명세서에서 제안하는 가시광 통신 시스템의 데이터 전송 과정의 일 예를 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating an example of a data transmission process of the visible light communication system proposed in the present specification.

상기 도 4를 참조하면, 가시광 수신 장치는 가시광 전송 장치를 활성화 시켜 데이터를 전송 받을 수 있다.Referring to FIG. 4, the visible light receiving apparatus can receive data by activating the visible light transmitting apparatus.

구체적으로, 상기 가시광 전송 장치(200)는 데이터를 전송하지 않는 상태에서는 비 활성 상태(Inactive State)로 존재하고 있다.Specifically, the visible light transmission apparatus 200 is in an inactive state when data is not transmitted.

상기 가시광 수신장치(100)는 구동되어 데이터를 수신할 수 있는 상태가 되면, 상기 가시광 전송 장치(200)에게 수신 처리를 위한 정보를 요청하는 Ack(Acknowledge)를 전송한다(S410).When the visible light receiving apparatus 100 is in a state capable of receiving data, it transmits an Ack (Acknowledge) requesting information for reception processing to the visible light transmission apparatus 200 (S410).

상기 Ack가 상기 가시광 수신 장치(100)의 광원을 통해 전송하는 광 신호인 경우에는, 빛의 형태, 즉 빛의 On/Off 등의 방법으로 전송될 수 있으며, RF(Radio Frequency) 모듈을 통해서 전송한 경우에는, RF 기반의 신호로 전송될 수 있다(예를 들면, 블루투스, NFC 등을 통한 전송).When the Ack is an optical signal transmitted through the light source of the visible light receiver 100, the Ack may be transmitted in a form of light, that is, on / off of light, and transmitted through a radio frequency (RF) In one case, it may be transmitted in an RF-based signal (e.g., via Bluetooth, NFC, etc.).

상기 Ack가 광원을 통한 빛인 경우, 상기 빛을 분석하여 단순한 플래쉬(Flash)인지, 데이터를 담고 있는지를 판단할 수 있다.When the Ack is light through a light source, the light is analyzed to determine whether it is a simple flash or whether it contains data.

단순한 플래쉬인 경우, 상기 가시광 전송 장치(200)는 이에 응답하지 않고 계속해서 비활성 상태(Inactive State)로 존재한다.In the case of a simple flash, the visible light transmission apparatus 200 does not respond thereto and remains in an inactive state continuously.

하지만 상기 빛이 데이터를 담고 있는 경우, 즉 상기 빛이 가시광 수신 장치(100)의 데이터 요청인 경우 상기 가시광 전송 장치(200)는 활성화 되며, 이에 응답해 정보(Information)을 상기 가시광 수신 장치(100)에게 전송할 수 있다(S420).However, when the light contains data, that is, when the light is a data request of the visible light receiving apparatus 100, the visible light transmitting apparatus 200 is activated and transmits information to the visible light receiving apparatus 100 (S420).

상기 AcK가 RF 모듈을 통한 전송인 경우에는, 상기 가시광 전송 장치(200)는 상기 수신된 AcK를 분석하여 정보를 요청하는 것인지, 아니면 잘못 전송된 AcK인지를 판단할 수 있다.When the AcK is transmitted through the RF module, the visible light transmitting apparatus 200 may analyze the received AcK to determine whether information is requested or whether it is an erroneously transmitted AcK.

상기 AcK가 잘못 전송된 경우에는 상기 가시광 전송 장치(200)는 비활성 상태로 존재하며, 상기 AcK가 정보를 요청하는 경우에는 활성화 상태(Active State)가 되어 상기 AcK에 응답하여 상기 정보(Information)를 상기 가시광 수신 장치(100)에게 전송 할 수 있다.When the AcK is erroneously transmitted, the visible light transmission apparatus 200 is in an inactive state. When the AcK requests information, the active light state becomes an active state, and the information is transmitted in response to the AcK. To the visible light receiving apparatus 100.

이때, 상기 가시광 전송 장치(200)는 상기 정보(Information)을 전송하기 위해 광원을 ON 시키게 되며, 광원을 통해 빛의 형태 신호(제 1 광)로 상기 정보를 전송한다.At this time, the visible light transmission apparatus 200 turns on the light source to transmit the information, and transmits the information to the light form signal (first light) through the light source.

상기 정보(Information)는 상기 가시광 수신 장치가 메인 정보 분석을 위한 사전 정보로서, 전송될 데이터 패킷(Data Packet)의 수, 데이터 패킷의 구성 정보, 동기화를 위한 Sync 정보의 위치 및 Sync 데이터의 길이 및/또는 모듈레이션 정보(OOK, M-PPM, PWM, VPPM, PSK, QAM, Manchester coding 등)를 포함할 수 있다.The information is information about the number of data packets to be transmitted, the configuration information of data packets, the position of Sync information for synchronization, the length of Sync data, And / or modulation information (OOK, M-PPM, PWM, VPPM, PSK, QAM, Manchester coding, etc.).

상기 가시광 수신 장치(100)는 상기 수신된 정보(Information)을 통해 데이터 패킷 분석을 위해 획득할 프레임(Frame)의 개수를 설정 또는 동영상 촬영 시간을 설정할 수 있다.The visible light receiving apparatus 100 may set the number of frames to be acquired for data packet analysis or set a moving picture photographing time through the received information.

이후, 상기 가시광 수신 장치(100)는 메인 정보 요청을 위한 Ack를 전송할 수 있다(S430).Thereafter, the visible light receiving apparatus 100 can transmit an Ack for requesting main information (S430).

상기 Ack를 전송 받은 상기 가시광 전송 장치(200)는 상기 가시광 수신 장치(100)로 광원을 통해 빛의 형태 신호(제 2 광)로 데이터 패킷을 전송할 수 있다(S440).The visible light transmission apparatus 200 having received the Ack can transmit the data packet to the visible light reception apparatus 100 through a light source in the form of a light signal (second light) (S440).

이때, 상기 가시광 전송 장치(200)는 비 고정 데이터 전송을 위해 인덱싱(Indexing) 기반의 단편화(Fragmentation)을 이용하여 상기 데이터 패킷을 전송할 수 있다.At this time, the visible light transmission apparatus 200 can transmit the data packet using indexing-based fragmentation for transmission of non-fixed data.

상기 인덱싱 기반의 단편화는 이하에서 자세히 설명하도록 한다.The indexing-based fragmentation will be described in detail below.

상기 가시광 수신 장치(100)는 상기 가시광 전송 장치(200)에게 수신된 데이터 패킷들을 분석하고 확인하여 손실되거나 전송되지 않은 데이터 패킷의 재전송을 Ack를 통해 요청할 수 있다(S450).The visible light receiving apparatus 100 analyzes and confirms data packets received by the visible light transmitting apparatus 200 to request retransmission of a lost or untransmitted data packet through an Ack in operation S450.

상기 가시광 전송 장치(200)는 상기 가시광 수신 장치(100)로부터 요청 받은 패킷들을 광원을 통해 빛의 형태 신호(제 3광)로 상기 가시광 수신 장치(100)에게 전송할 수 있다(S460).The visible light transmission apparatus 200 may transmit the packets received from the visible light receiving apparatus 100 to the visible light receiving apparatus 100 through a light source in the form of a light signal (third light) (S460).

상기 가시광 수신 장치(100)는 손실되거나 전송 받지 못한 패킷들을 모두 수신하였다면, 완료되었다는 정보를 Ack를 통해서 전송하고(S470), 손실되거나 전송 받지 못한 패킷을 모두 수신하지 못하였다면, 상기 손실되거나 전송 받지 못한 패킷을 모두 수신할 때까지 상기 S450 단계 및 S460 단계를 반복한다.If all of the packets that are lost or not received are received, the visible light receiving apparatus 100 transmits information indicating that the packets are lost or not received through the Ack (S470). If the lost or not received packets are not received, And repeats steps S450 and S460 until all the packets are received.

만약, 손실되거나 전송 받지 못한 패킷이 없다면 상기 S460 단계 및 상기 S470 단계는 생략될 수 있으며, Ack를 통해서 수신이 완료되었음을 알릴 수 있다.If there are no lost or untransmitted packets, steps S460 and S470 may be omitted and acknowledgment may be received via Ack.

상기 도 4의 흐름도에서 상기 가시광 전송 장치(200)는 상기 정보를 전송하거나 데이터 패킷을 전송할 때는 광원을 ON 상태로 하여 빛을 통해 상기 정보 또는 데이터 패킷을 전송할 수 있으며, 상기 가시광 수신 장치(100)로부터 Ack를 수신할때는 대기 상태로 존재한다.4, the visible light transmission apparatus 200 may transmit the information or data packet through the light by turning ON the light source when transmitting the information or transmitting the data packet. In the visible light transmission apparatus 200, Lt; RTI ID = 0.0 > Ack < / RTI >

상기 대기 상태에서 상기 가시광 전송 장치(200)는 LED를 OFF 하거나, Idle 패턴을 전송 또는 ON일때와는 다른 색을 나타낼 수 있다.In the standby state, the visible light transmission device 200 may display a different color from when the LED is turned off, when the Idle pattern is transmitted, or when it is turned on.

상기 가시광 수신 장치(100)는 광원을 통해 빛의 형태로 Ack를 전송할 수 있으며, RF 모듈을 통한 주파수 형태로 Ack를 전송할 수 있다.The visible light receiving apparatus 100 can transmit an Ack in the form of light through a light source and transmit an Ack in a frequency form through an RF module.

상기 빛의 형태로 Ack를 전송하는 경우, VLC(Flash 이용), 또는 Infrared를 이용할 수 있으며, RF 모듈을 이용하여 전송하는 경우에는 Bluetooth, NFC, Wi-Fi 또는 WiDi 등을 이용할 수 있다.In transmitting the Ack in the form of light, VLC (using Flash) or Infrared may be used. In the case of transmitting using the RF module, Bluetooth, NFC, Wi-Fi or WiDi may be used.

상기 도 4에서 설명한 방법을 통하여 상기 가시광 전송 장치(200)는 광원을 이용하여 빛의 형태로 정보를 전송할 수 있으며, RF(Radio Frequency) 전송과는 다르게 특별한 모듈을 필요로 하지 않고 정보를 전송할 수 있는 효과가 있다.4, the visible light transmission apparatus 200 can transmit information in the form of light using a light source. Unlike RF (Radio Frequency) transmission, the visible light transmission apparatus 200 can transmit information There is an effect.

도 5 는 본 명세서에서 제안하는 가시광 통신 시스템의 데이터 전송 과정의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating another example of a data transmission process of the visible light communication system proposed in the present specification.

상기 도 5 를 참조하면 디바이스에 부착된 광원을 이용하여 상대 장치를 활성화 시켜 광 기반 정보 전송을 할 수 있다.Referring to FIG. 5, a light source attached to a device can be used to activate an opponent device to perform optical-based information transmission.

구체적으로 상기 가시광 전송 장치(200)는 비활성 상태(inactive state) 또는 슬립 상태(Sleep State)로 존재하고 있으며, 상기 가시광 수신장치(100)는 RX 활성화 Ack(Acknowledge)를 비활성 상태의 가시광 전송 장치(200)에게 전송할 수 있다(S510).Specifically, the visible light transmission apparatus 200 is in an inactive state or a sleep state, and the visible light reception apparatus 100 transmits an RX activation acknowledgment (ACK) to an invisible visible light transmission apparatus 200) (S510).

상기 RX 활성화 Ack는 빛 형태의 광 신호이며, 상기 가시광 전송 장치(200)는 상기 수신된 RX 활성화 Ack의 광량이 일정 임계값(Threshold value)을 넘어서면 활성화 상태(Active State)가 된다.The RX activation Ack is an optical signal in the form of a light, and the visible light transmission apparatus 200 becomes an active state when the light amount of the received RX activation Ack exceeds a predetermined threshold value.

상기 활성화 된 가시광 전송 장치(200)는 상기 수신된 빛 형태의 광 신호에 포함되어있는 정보를 분석하여, 상기 수신된 빛이 단순한 플래쉬(Flash) 기능을 하는 빛인지, 시스템 구동을 위한 정보를 포함하고 있는 빛인지를 판단할 수 있다.The activated visible light transmission apparatus 200 analyzes the information included in the received optical signal of the light type to determine whether the received light is a simple flash function or information for driving the system It is possible to judge whether or not it is the light that is being made.

예를 들어, 상기 가시광 전송 장치(200)는 상기 수신된 광신호가 DC 또는 Idle 패턴(예를 들어 101010…. 과 같은 패턴의 반복)일 경우, 단순 플래쉬 기능으로 판단하고 다시 비활성화 상태 또는 OFF 상태가 된다.For example, when the received optical signal is a DC or Idle pattern (for example, a repetition of a pattern such as 101010 ....), the visible light transmission apparatus 200 determines that the optical signal is a simple flash function, do.

하지만, 상기 수신된 빛이 약속된 데이터 또는 랜덤 데이터를 포함하고 있는 경우, 시스템 구동을 위한 빛이라고 판단하고 시스템 구동을 위한 동작을 수행한다. 만약, 단순 플래쉬 기능의 빛이라도 패턴(Pattern)으로 전송된다면, DC 정보가 시스템 구동을 위한 정보라고 판단할 수 도 있다.However, if the received light includes promised data or random data, it is determined that the light is for driving the system and an operation for driving the system is performed. If light of a simple flash function is transmitted in a pattern, it may be determined that the DC information is information for driving the system.

이후, 상기 가시광 전송장치(200)는 상기 가시광 수신 장치(100)에게 시스템 구동 준비 완료와 관련된 정보를 포함하는 TX 활성화 Ack를 전송한다(S520).Thereafter, the visible light transmission apparatus 200 transmits a TX activation acknowledgment including information related to completion of system activation preparation to the visible light reception apparatus 100 (S520).

상기 TX 활성화 Ack를 수신한 상기 가시광 수신 장치(100)는 상기 가시광 전송 장치(200)에게 정보를 요청하기 위해 Ack를 전송한다(S530).The visible light receiving apparatus 100 receiving the TX activation acknowledgment transmits an Ack to the visible light transmission apparatus 200 to request information (S530).

이후 단계는 상기 도 4에서 살펴본 S440 단계 내지 S470 단계를 통해서 상기 가시광 전송 장치(200)로부터 데이터를 전송 받을 수 있다.The subsequent steps may receive data from the visible light transmission apparatus 200 through steps S440 through S470 of FIG.

본 실시예의 방법을 통해서 RF 통신의 주기적인 폴링(Polling) 기능 없이 시스템 구동이 필요할 때에만 광원을 이용하여 시스템을 구동할 수 있으며, 전력 소모를 감소 시킬 수 있는 효과가 있다.It is possible to drive the system using the light source only when the system is required to be driven without the periodic polling function of the RF communication through the method of this embodiment, and the power consumption can be reduced.

도 6는 본 명세서에서 제안하는 데이터 패킷의 형성 과정의 일 예를 나타낸 도이다.6 is a diagram illustrating an example of a process of forming a data packet proposed in the present specification.

상기 도 6을 참조하면, 전송될 데이터는 인덱스(Index)가 부여된 다수의 데이터 패킷으로 나누어 질 수 있다.Referring to FIG. 6, the data to be transmitted may be divided into a plurality of data packets to which an index is assigned.

구체적으로, 상기 도 4 및 상기 도 5의 실시예에서 상기 가시광 전송 장치(200)는 상기 가시광 수신 장치(100)에게 N 비트(bit)의 전송 데이터(510)를 전송할 수 있으며, 상기 N 비트의 전송 데이터(510)는 b1 내지 bN개의 정보로 구성될 수 있다.4 and FIG. 5, the visible light transmission apparatus 200 may transmit N-bit transmission data 510 to the visible light receiving apparatus 100, The transmission data 510 may be composed of b 1 to b N pieces of information.

상기 N 비트의 전송 데이터(510)는 데이터 그룹 형성 과정(520)을 거쳐 전송하기에 적당한 크기로 나뉘어 질 수 있다. 이때 형성된 그룹의 총 수는 아래 수식 1 에 의해 계산될 수 있다.The N-bit transmission data 510 may be divided into a size suitable for transmission through the data group forming process 520. [ The total number of groups formed at this time can be calculated by Equation 1 below.

Figure 112015049558810-pat00001
Figure 112015049558810-pat00001

상기 수식 1에서 N은 총 데이터의 비트 수를, n은 그룹당 포함되어 있는 비트 수를, K는 그룹의 개수를 나타낸다.In Equation (1), N represents the number of bits of total data, n represents the number of bits contained per group, and K represents the number of groups.

이후, 형성된 상기 데이터 그룹은 인덱싱 과정을 거쳐서 각 그룹마다 인덱스를 부여 받게 된다(530). 상기 인덱싱 과정은 비 고정 데이터 전송(Fragmentation)을 위해서 필요한 과정이다.Then, the data group formed is indexed and indexed for each group (530). The indexing process is necessary for non-fixed data transmission (Fragmentation).

이는 롤링 셔터 효과(Rolling Sutter Effect)로 인한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 상기 전송 데이터가 패킷 단위로 전송될 때, 유실 또는 손실된 데이터를 다시 전송 받기 위해서이다.This is for solving the problem caused by the rolling shutter effect (Rolling Sutter Effect), in order to receive the lost or lost data again when the transmission data is transmitted in units of packets.

1부터 K까지 인덱스가 부여된 각각의 패킷들은 상기 도 4 또는 상기 도 5에서 설명한 방식을 통해 상기 가시광 수신 장치(100)에게 전송되게 된다.Each of the packets indexed from 1 to K is transmitted to the visible light receiving apparatus 100 through the method illustrated in FIG. 4 or FIG.

도 7 은 본 명세서에서 제안하는 데이터 패킷 구조의 일 예를 나타낸 도이다.7 is a diagram illustrating an example of a data packet structure proposed in the present specification.

상기 도 7을 참조하면, 상기 도 6의 과정을 거친 데이터 패킷의 데이터 스트림은 동기화 정보(Synchronization information)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the data stream of the data packet that has undergone the process of FIG. 6 may include synchronization information.

상기 동기화 정보는 상기 데이터 전송의 시작점을 나타내며, 각 데이터 패킷을 구별하기 위해 사용될 수 있다.The synchronization information indicates the starting point of the data transmission and can be used to distinguish each data packet.

구체적으로, 상기 동기화 정보는 상기 데이터 스트림에 세 가지 방법을 통해 포함될 수 있다.In particular, the synchronization information may be included in the data stream in three ways.

(a) 첫 번째로, 각각의 패킷 마다 동기화 정보를 포함할 수 있다. 이때, 상기 동기화 정보는 각 패킷의 앞쪽에 위치할 수 있다. 이와 같은 방법을 통해 상기 데이터 패킷을 전송하는 경우, 상기 가시광 수신 장치는 정확한 패킷을 검출하여 데이터를 수신할 수 있다.(a) First, it may include synchronization information for each packet. At this time, the synchronization information may be located in front of each packet. When the data packet is transmitted through such a method, the visible light receiving apparatus can detect the correct packet and receive the data.

이 경우, 상기 도 4 및 상기 도 5의 정보(Information)는 상기 동기화 정보와 관련된 정보 또는 인덱스 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In this case, the information in FIG. 4 and FIG. 5 may include at least one of information or index information related to the synchronization information.

상기 동기화 정보와 관련된 정보는 상기 동기화 정보의 내용, 비트 수, 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The information related to the synchronization information may include at least one of the content, the number of bits, and the position of the synchronization information.

(b) 두 번째로 첫 번째 패킷에만 동기화 정보를 포함 시킬 수 있다. 이때, 상기 동기화 정보는 데이터 스트림의 가장 앞쪽에 위치하게 된다. 이와 같은 방법을 통해 상기 데이터 패킷을 전송하는 경우, 데이터 레이트(Data Rate)가 증가하는 효과가 있지만, 패킷 전송의 정확도가 떨어진다는 단점이 있다.(b) Synchronization information can be included only in the second packet. At this time, the synchronization information is located at the front of the data stream. When the data packet is transmitted through such a method, the data rate is increased, but the accuracy of the packet transmission is lowered.

이 경우, 상기 도 4 및 상기 도 5의 정보(Information)는 상기 동기화 정보와 관련된 정보 또는 인덱스 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In this case, the information in FIG. 4 and FIG. 5 may include at least one of information or index information related to the synchronization information.

상기 동기화 정보와 관련된 정보는 상기 동기화 정보의 내용, 비트 수, 위치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The information related to the synchronization information may include at least one of the content, the number of bits, and the position of the synchronization information.

(c) 세 번째로 J개의 패킷 당 하나의 동기화 정보가 포함될 수 있다. 여기서, 상기 J개는 임의로 결정될 수 있으며, 사전에 미리 정의되어 있을 수 있다.(c) Third, one synchronization information per J packets may be included. Here, the J numbers may be arbitrarily determined and may be defined in advance.

이와 같은 방법을 통해 상기 데이터 패킷을 전송하는 경우, 데이터 레이트(Data Rate)의 증가 및 상기 두 번째 방법보다 패킷 전송의 정확도가 높다는 장점이 있다.When the data packet is transmitted through such a method, the data rate is increased and the accuracy of packet transmission is higher than that of the second method.

이와 같은 방법을 통해서 상기 가시광 전송 장치(200)는 상기 가시광 수신 장치(100)에게 상기 동기화 정보가 포함된 데이터 패킷을 전송할 수 있다.In this way, the visible light transmission apparatus 200 can transmit the data packet including the synchronization information to the visible light reception apparatus 100.

도 8 및 도 9은 본 명세서에서 제안하는 데이터 패킷의 전송 방법의 일 예를 나타낸 도이다.8 and 9 are diagrams illustrating an example of a data packet transmission method proposed in the present specification.

상기 도 8을 참조하면, 상기 도 6의 과정을 통해 패킷 단위로 나뉜 데이터들은 세 가지의 데이터 스트리밍 방법을 통해서 전송될 수 있다.Referring to FIG. 8, the data divided in units of packets may be transmitted through three data streaming methods.

(a) 첫 번째로 특정 시간(t)에 모든 데이터 패킷을 반복적으로 전송할 수 있다. 상기 도 6을 통해 1부터 K까지의 인덱스를 가진 각각의 패킷을 시간 t 까지 반복하여 전송할 수 있다. 이때, 상기 시간 t는 임의(Random)로 정해지거나 사전에 미리 정의 되어 있을 수 있다.(a) First, all data packets can be repeatedly transmitted at a specific time (t). Referring to FIG. 6, each packet having an index of 1 to K can be repeatedly transmitted until time t. At this time, the time t may be determined to be random or may be predefined in advance.

(b) 두 번째로 상기 1부터 K까지의 인덱스를 가진 각각의 패킷을 특정 횟수만큼 반복하여 전송할 수 있다. 이때, 상기 반복 전송 횟수는 임의(Random)로 정해지거나 사전에 미리 정의되어 있을 수 있다.(b) Secondly, each packet having an index of 1 to K can be repeatedly transmitted a predetermined number of times. At this time, the number of repetitive transmissions may be determined to be random or predefined in advance.

(c) 세 번째로 상기 1부터 K까지의 인덱스를 가진 각각의 패킷을 한번만 전송할 수 있다.(c) Third, each packet having an index of 1 to K can be transmitted only once.

이와 같은 방법을 통해서 상기 1부터 K까지의 데이터 패킷은 상기 가시광 수신 장치(100)에게 전송될 수 있다. 이하, 상기 도 8의 세 가지 방법을 통해 1부터 K까지의 데이터 패킷을 전송하는 경우, 패킷 전송 순서에 대해 살펴 본다.Through this method, the data packets from 1 to K can be transmitted to the visible light receiving apparatus 100. Hereinafter, a description will be given of a packet transmission sequence when data packets 1 through K are transmitted through the three methods shown in FIG.

상기 도 9를 참조하면, 1부터 K까지의 데이터 패킷은 세 가지 방법의 전송 순서를 가질 수 있다.Referring to FIG. 9, a data packet from 1 to K can have a transmission order of three methods.

(a) 첫 번째로, 인덱스 번호에 따라 순차적으로 전송될 수 있다. (b) 두 번째로 인덱스 번호의 역순으로 전송 될 수 있다. (c) 세 번째로 인터리빙(Interleaving)을 통한 무작위 순서에 따라 상기 데이터 패킷들이 전송 될 수 있다.(a) First, it can be sequentially transmitted according to the index number. (b) in the reverse order of the index number. (c) thirdly, the data packets may be transmitted in a random order through interleaving.

상기 도 8의 (a) 첫 번째 또는 (b) 두 번째의 데이터 스트리밍 방법의 경우, 상기 도 9의 (a), (b), (c)의 방법을 혼합하여 사용할 수 있다. 즉, 1 부터 K 까지의 데이터 패킷을 전송할 때마다 상기 도 9의 (a), (b), (c) 방법 중 하나를 택해서 전송할 수 있다.In the case of the first or (b) second data streaming method of FIG. 8 (a), the methods of FIGS. 9 (a), 9 (b) and 9 (c) may be used in combination. That is, one of the methods (a), (b), and (c) shown in FIG. 9 can be selected and transmitted each time a data packet from 1 to K is transmitted.

도 10 및 도 11은 본 명세서에서 제안하는 유실된 데이터를 재전송하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.10 and 11 are views showing an example of a method for retransmitting lost data proposed in the present specification.

상기 도 10을 참조하면, 1부터 30까지의 데이터 패킷을 전송하는 경우 상기 가시광 전송 장치(200)는 빛의 형태로 상기 데이터를 전송하고, 상기 가시광 수신 장치(100)는 상기 빛의 형태의 데이터를 카메라를 통해 수신하게 된다.Referring to FIG. 10, in the case of transmitting data packets 1 to 30, the visible light transmission apparatus 200 transmits the data in the form of light, and the visible light reception apparatus 100 receives the data Through the camera.

예를 들면, 1번째 촬영을 통해 1번 패킷부터 7번 데이터 패킷을 수신한 상기 가시광 수신 장치(100)는 2번째 촬영을 통해 10번 패킷부터 16번 패킷을 수신하게 된다.For example, the visible light receiving apparatus 100 receiving the data packets from the first packet to the seventh data packet through the first photographing receives the packets 10 through 16 through the second photographing.

하지만, 상기 1번 촬영과 2번 촬영 사이에는 시간 간격이 발생하고, 이러한 시간 간격 때문에 상기 가시광 수신 장치(100)는 8번, 9번 패킷을 수신하지 못한다.However, a time interval occurs between the first shot and the second shot, and the visible light receiving apparatus 100 can not receive the packets # 8 and # 9 due to the time interval.

이후, 상기 가시광 수신 장치(100)는 4번의 촬영을 통해 30번까지의 데이터 패킷을 수신하고, 이때 6개의 데이터 패킷 손실이 발생한다.Thereafter, the visible light receiving apparatus 100 receives data packets of up to thirty times through four photographs, and at this time, six data packet losses occur.

이는, 앞에서 살펴본 롤링 셔터 효과(Rolling Sutter Effect)에 의한 손실로, 상기 가시광 수신 장치(200)가 연속된 사진 촬영을 하더라고 LED에서 전송되는 패킷은 연속성이 없어서 손실 패킷이 발생하게 되는 것이다. This is because, although the visible light receiving apparatus 200 takes a series of photographs due to the Rolling Sutter Effect described above, the packets transmitted from the LEDs are not continuous and thus lost packets are generated.

이하, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법을 살펴본다.Hereinafter, a method for solving such a problem will be described.

상기 도 11을 참조하면, 반복된 데이터 패킷의 순차 전송시 데이터 패킷 손실이 발생할 수 있으며, 이를 해결하기 위해 인터리빙 기법을 사용할 수 있다.Referring to FIG. 11, a data packet loss may occur during sequential transmission of repeated data packets. To solve this problem, an interleaving technique may be used.

구체적으로, 빛을 통해 1부터 15까지의 데이터 패킷을 전송할 때, 순차 전송을 이용하여 데이터 패킷을 전송하면, 상기 도 10에서 살펴본 바와 같이 데이터 패킷의 손실이 발생하게 된다.Specifically, when data packets 1 through 15 are transmitted through light, when a data packet is transmitted using sequential transmission, data packet loss occurs as illustrated in FIG.

상기 도 11의 (a)의 경우 4번의 촬영을 통해 순차 전송되는 데이터 패킷을 전송 받을 수 있다. 하지만, 상기 도 10에서 설명한 문제점 때문에 7, 8, 15번 패킷을 수신하지 못하게 된다.In the case of FIG. 11 (a), the data packet sequentially transmitted through four photographing operations can be received. However, due to the problem described in FIG. 10, packets 7, 8, and 15 are not received.

하지만 상기 도 11의 (b)의 경우에는 첫 번째 전송의 경우 순차 전송을 이용하고, 두 번째 전송의 경우, 데이터 패킷을 인터 리빙 기법을 이용하여 인덱스 번호와는 관계없이 임의적으로 전송하게 된다.However, in the case of FIG. 11 (b), sequential transmission is used for the first transmission and data packets are arbitrarily transmitted using the interleaving technique irrespective of the index number in the case of the second transmission.

이러한 순서를 섞어서 전송하는 방법을 인터리빙(Interleaving) 방법이라고 한다. 상기 인터리빙 방법을 통해 데이터 패킷을 전송하게 되면, 첫 번째 전송 때 손실된 패킷을 두번 째 전송 때는 수신하는 것을 살펴볼 수 있다.The method of interleaving and transmitting these sequences is called the interleaving method. When the data packet is transmitted through the interleaving method, it can be seen that the packet lost in the first transmission is received in the second transmission.

이와 같이, 각 패킷의 전송을 반복할 때, 동일한 방법이 아닌 다른 방법(예를 들면, 순차 전송 뒤에 인터리빙 방법을 통한 전송)의 전송을 통해서 손실되는 패킷을 최소화 할 수 있다.Thus, when repeating transmission of each packet, it is possible to minimize lost packets through transmission in a manner other than the same method (for example, transmission through an interleaving method after sequential transmission).

도 12은 본 명세서에서 제안하는 송/수신 프로세싱의 일 예를 나타낸 도이다.12 is a diagram illustrating an example of transmission / reception processing proposed in this specification.

상기 도 12를 참조하면, 상기 가시광 전송 장치(200)는 빛의 ON/OFF를 통해서 ‘1’ 또는 ‘0’을 나타내어 데이터를 전송 시킬 수 있다. Referring to FIG. 12, the visible light transmission apparatus 200 may transmit data indicating '1' or '0' through ON / OFF of light.

구체적으로, (a) 모듈레이션을 통해서 입력된 데이터를 이진화 한다. 상기 이진화된 데이터는 다시 Binary PPM(Manchester Coding)을 통해서 ‘1’은 ‘10’으로, ‘0’은 ‘10’으로 나타내어 진다.Specifically, (a) the input data is binarized through modulation. The binarized data is again represented by '10' and '0' through 'Binary PPM (Manchester Coding)'.

(b)상기 모듈레이션 과정을 거친 데이터는 이미지에 매칭되게 된다. 즉, ‘1’은 광원의 ‘ON’에, ‘0’은 광원의 ‘OFF’에 매칭되어 상기 가시광 전송 장치(200)의 광원을 통해 전송되게 된다.(b) The data that has undergone the modulation process is matched to the image. That is, '1' corresponds to 'ON' of the light source, '0' corresponds to 'OFF' of the light source, and is transmitted through the light source of the visible light transmission device 200.

상기 가시광 수신 장치(100)는 상기 가시광 전송 장치(200)의 광원을 통해 전송된 ON/OFF된 형태의 이미지(또는 빛)를 롤링 셔터 기법을 사용하여 촬영하게 된다. 이때, 상기 가시광 수신 장치(100)는 롤링 셔터 효과를 통해서 검은색 및/또는 하얀색으로 이루어지는 바코드 형태의 데이터 송신 영역, 즉, 상기 가시광 전송 장치(200)의 광원에서 빛의 깜박거림으로 신호를 전송하는 신호 프래임을 획득할 수 있다.The visible light receiving apparatus 100 photographs an ON / OFF image (or light) transmitted through a light source of the visible light transmission apparatus 200 using a rolling shutter technique. At this time, the visible light receiving apparatus 100 transmits a signal through a flashing light in a data transmission area in the form of a barcode composed of black and / or white through the rolling shutter effect, that is, the light source of the visible light transmission device 200 Lt; / RTI > signal frame.

상기 가시광 수신 장치(100)는 상기 획득된 신호 프래임에서 프로파일링 과정을 거쳐 프로파일을 추출하고 이를 통해서 전송된 데이터를 복원하게 된다.The visible light receiving apparatus 100 extracts a profile through a profiling process in the obtained signal frame, and restores the transmitted data.

도 13내지 도 15은 가시광 통신 시스템에서 롤링 셔터 효과(Rolling Sutter Effect)를 이용하여 전송된 데이터를 복조(Demodulation)하기 위한 프로파일(Profile)을 추출하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.13 to 15 are diagrams illustrating an example of a method for extracting a profile for demodulating data transmitted using a rolling shutter effect in a visible light communication system.

상기 도 13은 롤링 셔터를 이용하여 촬영하는 방법을 나타낸 것으로, 상기 가시광 전송 장치(200)는 광원의 ON/OFF를 촬영하여 검은색 및/또는 하얀색으로 구성된 바코드 형태의 이미지를 저장할 수 있다. 즉, 상기 가시광 수신 장치는 카메라를 통해서 롤링 셔터 방식을 이용하여 상기 가시광 전송 장치(200)의 광원의 ON/OFF의 변화를 시간별로 촬영하여 신호 프레임을 획득할 수 있다.13 shows a method of photographing using a rolling shutter. The visible light transmission device 200 can capture an ON / OFF state of a light source and store an image in the form of a barcode composed of black and / or white. That is, the visible light receiving apparatus can acquire a signal frame by photographing the ON / OFF change of the light source of the visible light transmission device 200 by time using a rolling shutter system through a camera.

예를 들면, 상기 가시광 전송 장치(200)의 광원이 ON, OFF, ON, OFF 순으로 변하는 경우, 상기 가시광 전송 장치(100)의 카메라는 이를 촬영하여 이미지의 위에서 아래 순으로 ON/OFF 변화에 따른 이미지를 순차적으로 저장할 수 있다.For example, when the light source of the visible light transmission apparatus 200 changes in the order of ON, OFF, ON, and OFF, the camera of the visible light transmission apparatus 100 photographs the light, Can be stored sequentially.

이와 같은 방법을 통해서 상기 가시광 전송 장치(200)가 빛을 통해 전송 하는 데이터를 촬영하여 복원할 수 있다.In this way, the visible light transmission apparatus 200 can photograph and restore data transmitted through the light.

상기 도 14 및 상기 도 15는 촬영된 이미지에서 데이터를 복원하기 위한 과정 중 프로파일 추출을 나타낸 도이다.FIG. 14 and FIG. 15 are diagrams illustrating profile extraction during the process of recovering data from a photographed image.

구체적으로 상기 가시광 수신 장치(100)는 롤링 셔터 방식으로 촬영된 이미지가 어느 방향으로 촬영된 것인지를 센서를 통해서 판단할 수 있다. 즉, 상기 이미지의 촬영 순서가 위에서 아래로인지, 아니면 우측에서 좌측 순서로 촬영된 것인지를 판단할 수 있다.Specifically, the visible light receiving apparatus 100 can determine through the sensor whether the image photographed by the rolling shutter system is photographed in which direction. That is, it can be determined whether the photographing order of the images is from the top to the bottom or from the right to the left.

상기 도 14의 (a)는 위에서 아래 방향으로 롤링 셔터 방식으로 촬영된 이미지를 나타내고, 상기 도 14의 (b)는 우측에서 좌측 방향으로 롤링 셔터 방식으로 촬영된 이미지를 나타내는 것으로, 밝은 부분은 상기 가시광 전송 장치가 ON인 경우를, 어두운 부분은 OFF인 경우를 나타낸다.14 (a) shows an image photographed in a rolling shutter manner in a top-down direction, and FIG. 14 (b) shows an image photographed in a rolling shutter manner in a right-to-left direction, The case where the visible light transmission device is ON, and the case where the dark portion is OFF.

상기 가시광 수신 장치(200)는 상기 도 14의 (a) 또는 상기 도 14의 (b)와 같이 촬영된 이미지에서 1개 또는 그 이상의 프로파일을 추출하게 된다.The visible light receiving apparatus 200 extracts one or more profiles from the photographed image as shown in FIG. 14 (a) or FIG. 14 (b).

이는 각각 추출된 프로파일의 데이터를 비교하여 보다 정확한 송신 데이터를 복원하기 위해서이다.This is to compare the data of the extracted profiles to restore more accurate transmission data.

상기 도 15는 추출된 프로파일을 처리하는 과정을 나타내는 것으로 추출된 프로파일은 이진화 과정(Binarization Procedure)을 거치게 된다.FIG. 15 shows a process of processing the extracted profile, and the extracted profile is subjected to a binarization procedure.

상기 이진화 과정은 상기 추출된 프로파일을 임계 값을 기준으로 나누는 것으로, 임계 값 이상인 경우, 1 아닌 경우, 0으로 나타나게 된다.The binarization process divides the extracted profile by a threshold value. When the extracted profile is equal to or larger than the threshold value, it is represented as 0 if the profile is not equal to 1.

아래 수식 2는 상기 임계 값을 계산하기 위한 일 예를 나타낸다.Equation 2 below shows an example for calculating the threshold value.

Figure 112015049558810-pat00002
Figure 112015049558810-pat00002

상기

Figure 112015049558810-pat00003
는 이진화를 위한 임계 값을 나타내고, NP는 픽셀들의 수, Pi는 i 번째 픽셀의 레벨을 나타낸다.remind
Figure 112015049558810-pat00003
Represents a threshold value for binarization, N P represents the number of pixels, and P i represents the level of the i-th pixel.

상기 이진화 과정을 거치면 상기 프로파일의 픽셀 레벨은 0 또는 1을 나타내게 된다. 상기 이진화 과정을 거친 프로파일은 양 끝의 영역을 제거(Elimination)하는 과정을 거치게 된다.After the binarization process, the pixel level of the profile is 0 or 1. The profiles that have been subjected to the binarization process are subjected to a process of eliminating regions at both ends.

이는 양 끝의 데이터는 상기 이진화 과정을 거치게 되면서 생기는 불필요한 값들이 존재하기 때문에 정확한 데이터 복원을 위하여 제거하게 된다.This is because data at both ends are unnecessary to be generated due to the above-mentioned binarization process, so that they are removed for correct data recovery.

본 발명의 또 다른 실시예로 색 공간에 따른 데이터를 복원할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, data according to the color space can be restored.

이러한 색 공간에 따른 데이터 복원의 예를 들면, 첫 번째로 On-Off 데이터 복원시 밝기 정보만을 이용하여 데이터를 처리할 수 있다. 촬영된 데이터의 포맷이 YUV 데이터 포맷인 경우 Y 정보(휘도 신호)만을 이용하여 데이터를 처리할 수 있으며, RGB 데이터 포맷인 경우, R(Red), G(Green), B(Blue) 정보 중 적어도 하나를 이용하여 데이터를 처리할 수 있다.As an example of data restoration according to such a color space, data can be processed using only brightness information when first restoring On-Off data. If the format of the photographed data is the YUV data format, the data can be processed using only the Y information (luminance signal). In the RGB data format, at least one of R (Red), G (Green) One can process the data.

두 번째로 Color 데이터 복원시에는, YUV 데이터 포맷의 경우 색차 신호를 나타내는 U-V 평면을 이용하여 데이터를 복원할 수 있으며, RGB 포맷인 경우 RGB를 이용하여 데이터를 복원할 수 있다.Second, when restoring the color data, the data can be restored using the U-V plane representing the color difference signal in the case of the YUV data format. In the case of the RGB format, data can be restored using the RGB.

도16a 및 도 16b는 데이터 복조를 위한 모듈레이션 기법들의 일 예를 나타낸 도이다.16A and 16B are diagrams illustrating an example of modulation schemes for data demodulation.

상기 도 16a및 상기 도 16b를 참조하면, 본 발명에 적용될 수 있는 모듈레이션 기법은 Binary 모듈레이션 또는 M-ary 모듈레이션이 사용될 수 있다.Referring to FIGS. 16A and 16B, Binary modulation or M-ary modulation may be used as a modulation technique applicable to the present invention.

구체적으로, Binary 모듈레이션 기법에는 OOK(On-Off Keying), 맨체스터 코딩(또는, binary-PPM) 또는 VPPM이 존재할 수 있다.Specifically, on-off keying (OOK), Manchester coding (or binary-PPM), or VPPM may exist in the binary modulation technique.

상기 OOK는 ON/OFF로 데이터를 보내는 형태로, ‘ON’인경우, ‘1’을, ‘OFF’인 경우 ‘0’을 나타내는 방식이다.The OOK is a method of transmitting data by ON / OFF. In the case of 'ON', '1' is displayed, and when it is 'OFF', '0' is indicated.

상기 맨체스터 코딩(또는, binary-PPM)은 10인 경우 ‘1’의 값을 01인 경우 ‘0’의 값을 나타내는 방식이다.The Manchester coding (or binary-PPM) indicates a value of '1' in case of 10 and a value of '0' in case of 01.

상기 VPPM(Variable Pulse Position Modulation)은 무선 통신 디지털 데이터 변조를 위한 2-PPM 변조 방법의 원리와 LED 조명의 밝기 조절을 위한 PWM 변조 방법의 원리를 함께 이용함으로써 가시광 무선 통신 기술에서 조명의 밝기 조절과 플리커 완화 및 데이터 송신 기능을 동시에 얻을 수 있는 변조 방법을 말한다.The VPPM (Variable Pulse Position Modulation) uses the principle of the 2-PPM modulation method for wireless communication digital data modulation and the PWM modulation method for controlling the brightness of the LED light, thereby controlling the brightness of the light in the visible light wireless communication technology Flicker mitigation and data transmission functions at the same time.

상기 VPPM의 디밍(Dimming)이 70%인 경우, 10개의 Chip 중 high chip의 위치에 따라 ‘1’또는 ‘0’의 값이 정해지는 것으로 10개의 chip 중 왼쪽에 7개의 high chip이 존재하는 경우 ‘1’의 값을 나타낸다.If the VPPM is 70% dimmed, a value of '1' or '0' is determined depending on the position of the high chip among the 10 chips. If there are seven high chips on the left side among the ten chips Represents the value of '1'.

상기 M-ary 모듈레이션의 일 예로는 4-PPM이 존재할 수 있다. 이는 high chip의 위치에 따라 ‘10’, ‘01’, ‘11’, ‘00’의 값을 나타낸다. 예를 들면, 4개의 chip 중 3 번째 chip이 high인 경우 ‘10’ 값을, 두 번째 chip이 high인 경우 ‘01’ 값을, 네 번째 chip이 high인 경우 ‘11’ 값을, 첫 번째 chip이 high인 경우 ‘00’ 값을 나타낸다.One example of the M-ary modulation may be 4-PPM. It shows '10', '01', '11', and '00' depending on the location of the high chip. For example, if the third chip of the four chips is high, a value of '10' is assigned. If the second chip is high, a value of '01' Is 'high'.

도 17은 본 명세서에서 제안하는, 펄스당 픽셀 수를 계산하기 위한 방법의 일 예를 나타낸 도이다.17 is a diagram illustrating an example of a method for calculating the number of pixels per pulse proposed in the present specification.

상기 도 17을 참조하면, 디바이스에 의해 촬영된 이미지에 포함되어 있는 픽셀들의 집합을 분석하여 각 펄스당 픽셀의 개수를 개산할 수 있다.Referring to FIG. 17, a set of pixels included in an image photographed by the device may be analyzed to estimate the number of pixels per pulse.

구체적으로, 맨체스터 코딩(Manchester Coding)을 통해서 변조된 광 신호를 롤링 셔터(Rolling Sutter) 방법을 통해 촬영된 이미지(또는 신호 프래임)는 상기 도 15의 과정을 거쳐서 다수의 픽셀들의 집합으로 나타내어진다.Specifically, an image (or a signal frame) photographed through a Rolling Shutter method of an optical signal modulated through Manchester Coding is represented by a set of a plurality of pixels through the process of FIG.

상기 다수의 픽셀들은 High 픽셀 그룹(그룹 1) 또는 low 픽셀 그룹(그룹 0)으로 나뉘어 질 수 있으며, 각각의 픽셀 그룹은 하나 또는 그 이상의 펄스(Pulse)값을 나타낸다.The plurality of pixels can be divided into a high pixel group (group 1) or a low pixel group (group 0), and each pixel group represents one or more pulse values.

상기 맨체스터 코딩의 경우 ‘1’의 값은 ‘10’으로 ‘0’ 값은 ‘01’으로 나타내어지기 때문에 ‘0’또는 ‘1’이 연속해서 최대 2개까지 나타날 수 있다.In case of the Manchester coding, '0' or '1' may be continuously displayed up to a maximum of two because '1' is '10' and '0' is represented by '01'.

따라서, 상기 픽셀 그룹들은 최대 2개의 펄스 값을 나타낼 수 있으며, 다수의 픽셀들의 히스토그램을 분석하여 각 펄스당 픽셀 수를 계산할 수 있다.Accordingly, the pixel groups may represent a maximum of two pulse values, and the histogram of a plurality of pixels may be analyzed to calculate the number of pixels per pulse.

상기 도 17의 (a)는 그룹 “0”의 히스토그램을 나타낸다. 하나의 그룹은 4, 5, 8 또는 9개의 픽셀로 구성되어 있으며, 칩 임계값(Chip Threshold)은 6.5이다.17 (a) shows the histogram of the group " 0 ". One group consists of 4, 5, 8 or 9 pixels, and the chip threshold is 6.5.

상기 칩 임계값은 하나의 픽셀 그룹에 포함되어 있는 펄스의 개수를 판단하기 위한 값으로, 상기 칩 임계값 이하의 픽셀 그룹은 1개의 펄스로, 이상의 픽셀 그룹은 2 개의 펄스로 구성되어 있다고 판단할 수 있다.The chip threshold value is a value for determining the number of pulses included in one pixel group, and it is determined that the pixel group below the chip threshold value is composed of one pulse and the pixel group of the chip threshold value is composed of two pulses .

상기 칩 임계값은 각 그룹을 형성하고 있는 픽셀 수의 중간 값으로 결정할 수 있고, 또는 양 쪽의 최대 값 사이에 존재하는 두개의 최소 값의 중간 값으로 결정할 수 있다.The chip threshold value may be determined as an intermediate value of the number of pixels forming each group, or may be determined as an intermediate value of two minimum values existing between the maximum values of both sides.

상기 도 17의 (b)는 그룹 1의 히스토그램(Histogram)을 나타내며, 위에서 살펴본 바와 같이 칩 임계값을 결정하면 7.5가 된다.FIG. 17 (b) shows the histogram of the group 1, and if the chip threshold value is determined as described above, it becomes 7.5.

이를 기초로 각 펄스당 픽셀의 개수를 계산하면, 하나의 펄스는 4개 내지 6개의 픽셀로 구성되어 있다는 것을 알 수 있다.Based on this, the number of pixels per pulse is calculated, and it can be seen that one pulse consists of four to six pixels.

상기 펄스당 포함되어 있는 픽셀 수는 해상도가 높아질수록 증가할 수 있으며, 상기 방법은 맨체스터 코딩으로 변조된 신호뿐만 아니라 다른 변조 방식에 의해 복조된 신호에서도 사용될 수 있다.The number of pixels included per pulse may increase as the resolution increases, and the method may be used not only for signals modulated by Manchester coding, but also for signals demodulated by other modulation schemes.

도 18은 본 명세서에서 제안하는, 펄스의 데이터 추출 및 디모듈레이션 방법의 일 예를 나타낸 도이다.18 is a diagram showing an example of a pulse data extraction and demodulation method proposed in the present specification.

상기 도 18을 참조하면, 상기 도 17에서 계산된 펄스당 픽셀수를 기초로 데이터를 추출할 수 있으며, 추출된 데이터를 이용하여 변조되기 전의 값을 계산할 수 있다.Referring to FIG. 18, data can be extracted based on the number of pixels per pulse calculated in FIG. 17, and a value before modulation can be calculated using the extracted data.

구체적으로, 상기 도 17에서 각 펄스는 4개 또는 5개의 픽셀로 구성되어 있다는 것을 계산하였다. 이를 기초로 도시된 다수의 픽셀을 분석하면, 첫 번째 도시되어 있는 그룹 1은 ‘1’의 값을, 두 번째로 도시되어 있는 그룹 0은 8개의 픽셀을 포함하므로 ‘00’의 값을 나타내는 것을 알 수 있다.Specifically, in FIG. 17, it is calculated that each pulse is composed of four or five pixels. When a plurality of pixels shown on the basis thereof are analyzed, the first group 1 includes a value of '1', and the second group 0 includes eight pixels, so that a value of '00' Able to know.

이와 같은 방법으로 나머지 그룹들도 계산하면 칩 데이터는 ‘1001011’을 나타내며, 상기 칩 데이터는 맨체스터 코딩을 통해서 변조된 값이므로, 이를 복조(Demodulation)하면 1 0 0 1의 값을 나타낸다.When the remaining groups are calculated in this manner, the chip data indicates '1001011', and the chip data is a value modulated through Manchester coding, so that demodulation of the chip data shows a value of 1 0 0 1.

상기 도 14 내지 상기 도 18의 방법을 통해서 상기 롤링 셔터 방식을 통해 촬영된 이미지(또는 신호 프래임)을 처리하여 상기 가시광 전송 장치(200)에 의해 전송된 광 신호에 포함된 데이터를 확인할 수 있다.The image included in the optical signal transmitted by the visible light transmission device 200 can be confirmed by processing the image (or signal frame) photographed through the rolling shutter method through the method shown in FIG. 14 to FIG.

도 19 내지 도 22는 전송 조건에 따른 데이터 패킷(Data Packet)의 개수변화의 일 예를 나타낸 도이다.19 to 22 are diagrams illustrating an example of a change in the number of data packets according to transmission conditions.

상기 도 19의 패킷 사이즈는 16 비트(동기화 정보 4 비트, 인덱스 정보 4비트, 데이터 8비트)이고, 동기화 패턴은 (0101), 인덱스 번호는 0(0000)부터 15까지, LED 주파수(Frequency)는 10Khz이다.The packet size shown in FIG. 19 is 16 bits (4 bits of synchronization information, 4 bits of index information, 8 bits of data), the synchronization pattern is 0101, the index number is 0 (0000) 10Khz.

이때, 카메라를 통해 한번에 촬영되는 데이터 패킷의 개수는 (a) 해상도가 1600 X 1200인 경우 7개의 패킷이, (b) 해상도가 3200 X 1920인 경우 9개의 패킷이, (c) 해상도가 3264 X 2448인 경우 11개의 패킷이, (d) 해상도가 4160 X 3120인 경우, 11개의 패킷이 포함될 수 있다.(A) 9 packets when the resolution is 1600 X 1200, (b) 9 packets when the resolution is 3200 X 1920, (c) when the resolution is 3264 X 11 packets in case of 2448, (d) 11 packets in case of resolution of 4160 X 3120.

상기 도 20의 패킷 사이즈는 18 비트(동기화 정보 6 비트, 인덱스 정보 4비트, 데이터 8비트)이고, 동기화 패턴은 (101011), 인덱스 번호는 0(0000) 부터 15까지, LED 주파수(Frequency)는 10Khz이다.The packet size in FIG. 20 is 18 bits (6 bits of synchronization information, 4 bits of index information, 8 bits of data), a synchronization pattern is 101011, an index number is 0 (0000) 10Khz.

이때, 카메라를 통해 한번에 촬영되는 데이터 패킷의 개수는 (a) 해상도가 1600 X 1200인 경우 6개의 패킷이, (b) 해상도가 3200 X 1920인 경우 8개의 패킷이, (c) 해상도가 4160 X 3120인 경우, 10개의 패킷이 포함될 수 있다.(A) six packets when the resolution is 1600 X 1200, (b) eight packets when the resolution is 3200 X 1920, (c) the resolution is 4160 X 3120, 10 packets may be included.

상기 도 21의 패킷 사이즈는 18 비트(동기화 정보 6 비트, 인덱스 정보 4비트, 데이터 8비트)이고, 동기화 패턴은 (101011), 인덱스 번호는 0(0000) 부터 15까지, LED 주파수(Frequency)는 16Khz이다.The packet size of FIG. 21 is 18 bits (6 bits of synchronization information, 4 bits of index information, 8 bits of data), the synchronization pattern is 101011, the index number is 0 (0000) 16Khz.

이때, 카메라를 통해 한번에 촬영되는 데이터 패킷의 개수는 (a) 해상도가 3200 X 1920인 경우 9개의 패킷이, (b) 해상도가 4160 X 3120인 경우, 16개의 패킷이 포함될 수 있다.At this time, the number of data packets taken at one time through the camera may include (a) nine packets when the resolution is 3200 x 1920, and (b) 16 packets when the resolution is 4160 x 3120.

상기 도 22의 패킷 사이즈는 16 비트(동기화 정보 4 비트, 인덱스 정보 4비트, 데이터 8비트)이고, 동기화 패턴은 (1010), 인덱스 번호는 0(0000) 부터 15까지, LED 주파수(Frequency)는 16Khz이다.The packet size in FIG. 22 is 16 bits (4 bits of synchronization information, 4 bits of index information, 8 bits of data), a synchronization pattern is 1010, an index number is 0 (0000) 16Khz.

이때, 카메라를 통해 한번에 촬영되는 데이터 패킷의 개수는 (a) 해상도가 3200 X 1920인 경우 14개의 패킷이, (b) 해상도가 4160 X 3120인 경우, 18개의 패킷이 포함될 수 있다.At this time, the number of data packets captured at one time through the camera may include (a) 14 packets when the resolution is 3200 X 1920, and 18 packets when the resolution is 4160 X 3120.

상기 도 19 내지 상기 도 22에서 살펴본 바와 같이 데이터 패킷의 사이즈, LED 주파수 및/또는 해상도에 따라서 한번의 촬영에 포함될 수 있는 데이터 패킷의 개수가 차이날 수 있다.As shown in FIG. 19 to FIG. 22, the number of data packets to be included in one shot may differ depending on the data packet size, LED frequency, and / or resolution.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.

본 발명은 가시광 통신 시스템을 이용하여 데이터를 송수신하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for transmitting and receiving data using a visible light communication system.

100: 가시광 수신 장치 110: RF 모듈
200: 가시광 전송 장치 120: 출력부
130: 프로세서 140: A/V 입력부
150: 변/복조부 160: 센서부
100: visible light receiving apparatus 110: RF module
200: visible light transmission device 120: output part
130: processor 140: A / V input unit
150: demodulating / demodulating unit 160:

Claims (7)

가시광 통신 시스템에서 데이터를 수신하기 위한 방법에 있어서,
제 1 디바이스에 의해 수행되는 방법은,
제 2 디바이스에게 상기 제 2 디바이스의 활성화 및 데이터 패킷의 수신을 위한 제 1 정보를 요청하는 제 1 요청 신호를 전송하는 단계;
상기 제 1 요청 신호에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스의 광원으로부터 전송되는 상기 제 1 정보를 포함하는 제 1 광을 롤링 셔터(Rolling Sutter) 방식을 이용하여 촬영하는 단계;
상기 제 2 디바이스에게 상기 데이터 패킷을 요청하는 제 2 요청 신호를 전송하는 단계;
상기 제 2 요청 신호에 대한 응답으로 상기 제 2 디바이스의 광원으로부터 전송되는 상기 데이터 패킷을 포함하는 제 2 광을 롤링 셔터(Rolling Sutter) 방식을 이용하여 촬영하는 단계; 및
상기 촬영된 제 2 광의 롤링 셔터 효과(Rolling Sutter Effect)에 의해 생성된 신호 프레임의 복조를 수행하는 단계를 포함하되,
상기 제 1 요청 신호는 상기 제 2 디바이스를 활성화시키는 임계 값 이상의 광량을 갖는 광 신호로서, 상기 제 2 디바이스의 시스템 구동을 위한 제 2 정보를 포함하고,
상기 제 1 정보는 상기 제 2 디바이스의 구동 준비 완료 여부를 나타내고, 상기 제 1 정보는 상기 제 2 광에 포함되어 있는 데이터 패킷의 개수, 데이터 패킷의 구성 정보, 동기화 정보, 데이터 패킷의 크기 정보, 데이터 패킷의 인덱스 정보, 또는 모듈레이션 정보(Modulation Information) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
A method for receiving data in a visible light communication system,
The method performed by the first device comprises:
Transmitting a first request signal to the second device requesting first information for activating the second device and for receiving a data packet;
Capturing a first light including the first information transmitted from a light source of the second device in response to the first request signal using a Rolling Shutter method;
Transmitting a second request signal for requesting the data packet to the second device;
Capturing a second light including the data packet transmitted from a light source of the second device in response to the second request signal using a rolling shutter method; And
And performing demodulation of a signal frame generated by a Rolling Sutter Effect of the photographed second light,
Wherein the first request signal is an optical signal having a light quantity greater than or equal to a threshold value for activating the second device and includes second information for driving the system of the second device,
Wherein the first information indicates whether the second device is ready to be driven, and the first information includes at least one of a number of data packets included in the second light, a configuration information of the data packet, synchronization information, The index information of the data packet, or the modulation information.
제 1항에 있어서,
상기 데이터 패킷은 각각의 데이터 패킷을 구별하기 위한 인덱스 비트와 데이터를 포함하는 데이터 비트로 구성되고,
상기 동기화 정보는 동기화 비트의 위치, 또는 동기화 비트의 개수 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1,
The data packet is composed of an index bit for distinguishing each data packet and a data bit including data,
Wherein the synchronization information includes at least one of a position of a synchronization bit or a number of synchronization bits.
제 1 항에 있어서,
상기 데이터 패킷의 전송이 완료되지 않은 경우, 상기 제 2 디바이스로부터 특정 데이터 패킷의 전송을 요청하는 제 3 요청 신호를 전송하는 단계; 및
상기 제 2 디바이스의 광원으로부터 전송되는 상기 요청된 특정 데이터 패킷을 포함하는 제 3 광을 롤링 셔터(Rolling Sutter) 방식을 이용하여 촬영하는 단계를 포함하되,
상기 제 3 요청 신호는 상기 특정 데이터 패킷의 인덱스 정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1,
Transmitting a third request signal requesting transmission of a specific data packet from the second device if transmission of the data packet is not completed; And
Capturing a third light including the requested specific data packet transmitted from a light source of the second device using a rolling shutter method,
And the third request signal includes index information of the specific data packet.
제 1 항에 있어서,
상기 데이터 패킷은 제 1 전송 방식 및 제 2 전송 방식을 교대로 이용하여 반복 전송되고, 상기 제 1 전송 방식 및 상기 제 2 전송 방식은 각각 순차 전송 방식 및 인터리빙(Interleaving) 방식에 해당하거나 또는 상기 제 1 전송 방식 및 상기 제 2 전송 방식은 각각 상기 인터리빙 방식 및 상기 순차 전송 방식에 해당하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the data packet is repeatedly transmitted using a first transmission scheme and a second transmission scheme alternately, and the first transmission scheme and the second transmission scheme correspond to a sequential transmission scheme and an interleaving scheme, respectively, 1 transmission scheme and the second transmission scheme correspond to the interleaving scheme and the sequential transmission scheme, respectively.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제 1 요청 신호의 상기 시스템 구동을 위한 상기 제 2 정보는, 약속된 데이터, 랜덤 데이터 또는 패턴 형태의 DC 신호 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the second information for driving the system of the first request signal is one of promised data, random data, or a DC signal in the form of a pattern.
제 1 디바이스에 있어서,
제 2 디바이스에게 상기 제 2 디바이스의 활성화 및 데이터 패킷의 수신을 위한 제 1 정보를 요청하는 제 1 요청 신호 또는 상기 데이터 패킷 전송을 요청하는 제 2 요청 신호를 전송하는 신호 전송부;
롤링 셔터(Rolling Sutter) 방식을 통해서 상기 제 2 디바이스의 광원으로부터 전송되는 상기 제 1 정보를 포함하는 제 1 광 또는 상기 데이터 패킷을 포함하는 제 2 광을 촬영하는 A/V 입력부;
촬영된 상기 제 1 광 또는 상기 제 2 광으로부터 롤링 셔터 효과(Rolling Sutter Effect)에 의해 형성된 신호 프레임을 복조하는 복조부를 포함하되,
상기 제 1 요청 신호는 상기 제 2 디바이스를 활성화시키는 임계 값 이상의 광량을 갖는 광 신호로서, 상기 제 2 디바이스의 시스템 구동을 위한 제 2 정보를 포함하고,
상기 제 1 정보는 상기 제 2 디바이스의 구동 준비 완료 여부를 나타내고, 상기 제 1 정보는 상기 제 2 광에 포함되어 있는 데이터 패킷의 개수, 데이터 패킷의 구성 정보, 동기화 정보, 데이터 패킷의 크기 정보, 또는 모듈레이션 정보(Modulation Information) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
In the first device,
A signal transmission unit transmitting a first request signal for requesting first information for activation of the second device and a data packet to the second device or a second request signal for requesting transmission of the data packet;
An A / V input unit for photographing a first light including the first information or a second light including the data packet transmitted from a light source of the second device through a Rolling Sutter scheme;
And a demodulator for demodulating a signal frame formed by a rolling shutter effect from the photographed first light or the second light,
Wherein the first request signal is an optical signal having a light quantity greater than or equal to a threshold value for activating the second device and includes second information for driving the system of the second device,
Wherein the first information indicates whether the second device is ready to be driven, and the first information includes at least one of a number of data packets included in the second light, a configuration information of the data packet, synchronization information, Or modulation information. ≪ RTI ID = 0.0 > 31. < / RTI >
KR1020150071997A 2015-05-22 2015-05-22 Apparatus and method for transceiving data using a visible light communication system KR101706849B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150071997A KR101706849B1 (en) 2015-05-22 2015-05-22 Apparatus and method for transceiving data using a visible light communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150071997A KR101706849B1 (en) 2015-05-22 2015-05-22 Apparatus and method for transceiving data using a visible light communication system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160137846A KR20160137846A (en) 2016-12-01
KR101706849B1 true KR101706849B1 (en) 2017-02-16

Family

ID=57577194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150071997A KR101706849B1 (en) 2015-05-22 2015-05-22 Apparatus and method for transceiving data using a visible light communication system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101706849B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101937607B1 (en) * 2018-02-28 2019-04-09 국민대학교산학협력단 Method and apparatus for dimmable optical wireless communication for hybrid communication system
KR102151873B1 (en) * 2018-04-23 2020-09-03 국민대학교산학협력단 Method and apparatus for transmitting and receiving signal using optical camera communication in communication access for land mobiles system
US11005564B2 (en) 2019-01-17 2021-05-11 Kookmin University Industry Academy Cooperation Foundation Communication method and apparatus using hybrid modulation scheme in communication system
KR102135526B1 (en) * 2019-01-17 2020-08-26 국민대학교산학협력단 Communication method and apparatus using hybrid modulation manner in communication system
KR102293920B1 (en) * 2020-02-18 2021-08-26 국민대학교산학협력단 Method and apparatus for transmitting and receiving signal using optical camera communication in communication access for land mobiles system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010516200A (en) * 2007-01-09 2010-05-13 ヴィドヨ,インコーポレーテッド System and method for improving error tolerance in video communication system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100895156B1 (en) * 2007-06-11 2009-05-04 삼성전자주식회사 Method and apparatus for transmitting/receiving data in a visible light communication system
KR101495535B1 (en) 2007-06-22 2015-02-25 삼성전자주식회사 Method and system for transmitting data through checking revocation of contents device and data server thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010516200A (en) * 2007-01-09 2010-05-13 ヴィドヨ,インコーポレーテッド System and method for improving error tolerance in video communication system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160137846A (en) 2016-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Danakis et al. Using a CMOS camera sensor for visible light communication
KR101706849B1 (en) Apparatus and method for transceiving data using a visible light communication system
Ji et al. Vehicular visible light communications with LED taillight and rolling shutter camera
Ferrandiz-Lahuerta et al. A reliable asynchronous protocol for VLC communications based on the rolling shutter effect
US9847976B2 (en) Shared secret arrangements and optical data transfer
US8879735B2 (en) Shared secret arrangements and optical data transfer
US9667865B2 (en) Optical demodulation using an image sensor
KR101937560B1 (en) Image sensor communication system based on dimmable M-PSK
CN106537816A (en) Derivation of an identifier encoded in a visible light communication signal
KR101568943B1 (en) Apparatus and method for transceiving data in a visible light communication system
WO2019005051A1 (en) Camera communications system using high speed camera sensors
Schmid et al. Using smartphones as continuous receivers in a visible light communication system
CN114157357A (en) Multi-amplitude visible light signal imaging communication demodulation method supporting terminal rotation translation
US11570355B2 (en) Method, system, and computer-readable medium for image sensor communication using different sending data sequence rate and receiving frame rate
CN109936713B (en) Method and apparatus for decoding information conveyed by a light source
CN107682692B (en) The self-adapting detecting system and method for light imaging communication
US9935709B2 (en) Header and payload signals with different optical properties
TWI620420B (en) Visible light communication system and method
KR20190032837A (en) Method and apparatus for configuring region of interest in an optical camera communication
Ohira et al. Novel demodulation scheme based on blurred images for image-sensor-based visible light communication
Teli et al. The first study of mimo scheme within rolling-shutter based optical camera communications
WO2018114579A1 (en) Detecting coded light
KR20170084708A (en) Image sensor communication system based on dimmable M-PSK
KR101617105B1 (en) Apparatus and method for transceiving data in a visible light communication system
Li et al. Digital image processing in led visible light communications using mobile phone camera

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200113

Year of fee payment: 4