KR102585142B1 - 하이브리드 기반의 occ 신호 송신 장치 및 방법 - Google Patents

하이브리드 기반의 occ 신호 송신 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102585142B1
KR102585142B1 KR1020210188812A KR20210188812A KR102585142B1 KR 102585142 B1 KR102585142 B1 KR 102585142B1 KR 1020210188812 A KR1020210188812 A KR 1020210188812A KR 20210188812 A KR20210188812 A KR 20210188812A KR 102585142 B1 KR102585142 B1 KR 102585142B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light source
signal
led light
receiving target
hybrid
Prior art date
Application number
KR1020210188812A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230099455A (ko
Inventor
장영민
응웬위이응옥
Original Assignee
국민대학교산학협력단
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 국민대학교산학협력단 filed Critical 국민대학교산학협력단
Priority to KR1020210188812A priority Critical patent/KR102585142B1/ko
Publication of KR20230099455A publication Critical patent/KR20230099455A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102585142B1 publication Critical patent/KR102585142B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/501—Structural aspects
    • H04B10/502—LED transmitters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/50—Transmitters
    • H04B10/516—Details of coding or modulation
    • H04B10/5161—Combination of different modulation schemes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/0008—Modulated-carrier systems arrangements for allowing a transmitter or receiver to use more than one type of modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/02—Amplitude-modulated carrier systems, e.g. using on-off keying; Single sideband or vestigial sideband modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 개시의 일 실시 예에 따른 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치 및 방법이 개시된다. 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법은 차량의 ID 정보 및 전송 데이터를 각각 서로 다른 변조 방식으로 변조한 후 하나의 파형으로 합성하여 송신 신호를 생성하는 단계와, 수신 타겟으로부터 반사되는 라이다(lidar) 신호를 수신하고, 라이다 신호에 기초하여 수신 타겟의 위치를 확인하는 단계와, 수신 타겟의 위치에 기초하여 송신 신호를 IR(Infrared Ray) LED 광원, VL(Visible Light) LED 광원 및 UV(Ultraviolet Ray) LED 광원으로 구성된 멀티 어레이 광원부를 이용하여 수신 타겟에 송신하되, IR LED 광원 또는 UV LED 광원 중 어느 하나의 광원에 기반한 통신 채널로 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING OPTICAL CAMERA COMMUNICATION SIGNAL BASED ON HYBRID}
본 개시는 라이다 신호로부터 획득된 상대 타겟의 위치를 기반으로 다양한 종류의 LED 광원이 포함된 멀티 어레이 광원부를 이용하여 OCC(Optical Camera Communication) 통신을 지원하는 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 및 수신 기술에 관한 것이다.
이하에서 기술되는 내용은 본 발명의 실시 예와 관련되는 배경 정보를 제공할 목적으로 기재된 것일 뿐이고, 기술되는 내용들이 당연하게 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
최근 백열전구와 형광등과 같은 조명이 반도체 LED(Light Emitting Diode) 조명으로 교체되는 인프라를 이용하여 가시광 파장에 통신기능을 부가한 무선 통신 기술인 가시광 통신(Visible Light Communication; VLC) 기술이 활발히 연구되고 있다.
선행기술은 가시광 송수신 기술을 개시하고 있으나, 통신하고자 하는 상대 장치의 위치를 전혀 고려하지 않음에 따라, 상대 장치와의 거리 및 방향 변화에 따른 신호 차이를 보완할 수 없어, 데이터의 정확도가 낮아질 수 있다.
또한, 선행기술은 가시광 LED만을 이용하여 통신함으로써, 전파 거리에 한계가 있으며 날씨에 따른 조도 변화에 취약할 수 있다.
선행기술: 등록특허 10-0899031(2009.05.15 등록)
본 개시의 일 실시 예는 라이다(lidar) 신호를 이용하여 상대 장치의 위치를 확인하고, 상대 장치의 위치를 고려하여 상대 장치와의 거리 및 방향 변화에 따른 신호 차이를 보완함으로써, LED 광원에 기반한 OCC(Optical Camera Communication) 통신 데이터의 정확도를 높일 수 있는 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 및 수신 기술을 제공한다.
본 개시의 일 실시 예는 송신측에서 IR(Infrared Ray) LED 광원, VL(Visible Light) LED 광원 및 UV(Ultraviolet Ray) LED 광원으로 구성된 멀티 어레이 광원부를 이용하여, IR LED 광원 또는 UV LED 광원 중 어느 하나의 광원에 기반한 통신 채널로 신호를 발생하고, 수신측에서 IR LED 광원, VL LED 광원 및 UV LED 광원을 모두 촬영할 수 있는 롤링 카메라를 이용하여 이미지 프레임을 생성하고 이로부터 데이터를 획득함으로써, 다양한 종류의 광원에 기반한 통신을 통해 환경 변화와 무관하게 안정적으로 통신할 수 있게 하는 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 및 수신 기술을 제공한다.
또한, 본 개시의 일 실시 예는 머신 러닝 기반의 학습 모델을 이용하여 멀티 어레이 광원부를 제어(예를 들어, 광원의 종류, 광원의 개수, 광원의 출력(파워), 광원(또는, 광원 어레이)의 방향 등)을 함으로써, 주변 환경에 적응적으로 통신하도록 하는 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 및 수신 기술을 제공한다.
본 개시의 일 실시 예는 상대 장치의 위치를 고려하여 상대 장치와의 거리 및 방향 변화에 따른 신호 차이를 보완함으로써, LED 광원 통신에 기반한 데이터의 정확도를 높일 수 있는 하이브리드 기반의 OCC(Optical Camera Communication) OCC 신호 송신 및 수신 장치 및 방법일 수 있다.
본 개시의 일 실시 예는 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치로서, 차량의 ID 정보 및 전송 데이터를 각각 서로 다른 변조 방식으로 변조한 후 하나의 파형으로 합성하여 송신 신호를 생성하는 합성부와, 수신 타겟으로부터 반사되는 라이다(lidar) 신호를 수신하고, 라이다 신호에 기초하여 수신 타겟의 위치를 확인하는 확인부와, 수신 타겟의 위치에 기초하여 송신 신호를 IR(Infrared Ray) LED 광원, VL(Visible Light) LED 광원 및 UV(Ultraviolet Ray) LED 광원으로 구성된 멀티 어레이 광원부를 이용하여 수신 타겟에 송신하되, IR LED 광원 또는 UV LED 광원 중 어느 하나의 광원에 기반한 통신 채널로 송신하는 컨트롤러를 포함하는, 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치일 수 있다.
본 개시의 일 실시 예는 각 단계가 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치에 의해 수행되는 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법으로서, 차량의 ID 정보 및 전송 데이터를 각각 서로 다른 변조 방식으로 변조한 후 하나의 파형으로 합성하여 송신 신호를 생성하는 단계와, 수신 타겟으로부터 반사되는 라이다(lidar) 신호를 수신하고, 라이다 신호에 기초하여 수신 타겟의 위치를 확인하는 단계와, 수신 타겟의 위치에 기초하여 송신 신호를 IR(Infrared Ray) LED 광원, VL(Visible Light) LED 광원 및 UV(Ultraviolet Ray) LED 광원으로 구성된 멀티 어레이 광원부를 이용하여 수신 타겟에 송신하되, IR LED 광원 또는 UV LED 광원 중 어느 하나의 광원에 기반한 통신 채널로 송신하는 단계를 포함하는, 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법일 수 있다.
본 개시의 일 실시 예는 하이브리드 기반의 OCC 신호 수신 장치로서, 송신 타겟의 IR(Infrared Ray) LED 광원, VL(Visible Light) LED 광원 및 UV(Ultraviolet Ray) LED 광원을 서로 다른 시간에 복수 회 촬영하여 이미지 프레임을 생성하는 롤링 카메라와, 송신 타겟으로부터 반사되는 라이다(lidar) 신호를 수신하고, 라이다 신호에 기초하여 송신 타겟의 위치를 확인하는 확인부와, 송신 타겟의 위치에 기초하여 이미지 프레임을 조정하는 컨트롤러와, 조정된 이미지 프레임 중 IR LED 광원 또는 UV LED 광원 중 하나인 통신 채널을 촬영한 이미지 영역에 기초하여 C-OOK(Camera- On-Off Keying) 변조 신호 및 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조 신호가 포함된 수신 신호를 생성하고, 수신 신호를 복조하여 C-OOK 변조 신호로부터 송신 타겟의 ID 정보를 획득하고, OFDM 변조 신호로부터 전송 데이터를 획득하는 프로세서를 포함하는, 하이브리드 기반의 OCC 신호 수신 장치일 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시 예는 각 단계가 롤링 카메라를 포함하는 하이브리드 기반의 OCC 신호 수신 장치에 의해 수행되는 하이브리드 기반의 OCC 신호 수신 방법으로서, 롤링 카메라가 송신 타겟의 IR(Infrared Ray) LED 광원, VL(Visible Light) LED 광원 및 UV(Ultraviolet Ray) LED 광원을 서로 다른 시간에 복수 회 촬영하여 이미지 프레임을 생성하는 단계와, 송신 타겟으로부터 반사되는 라이다(lidar) 신호를 수신하고, 라이다 신호에 기초하여 송신 타겟의 위치를 확인하는 단계와, 송신 타겟의 위치에 기초하여 이미지 프레임을 조정하는 단계와, 조정된 이미지 프레임 중 IR LED 광원 또는 UV LED 광원 중 하나인 통신 채널을 촬영한 이미지 영역에 기초하여 C-OOK(Camera- On-Off Keying) 변조 신호 및 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조 신호가 포함된 수신 신호를 생성하는 단계와, 수신 신호를 복조하여 C-OOK 변조 신호로부터 송신 타겟의 ID 정보를 획득하고, OFDM 변조 신호로부터 전송 데이터를 획득하는 단계를 포함하는, 하이브리드 기반의 OCC 신호 수신 방법일 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따른 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 및 수신 기술은 라이다(lidar) 신호를 이용하여 상대 장치의 위치를 확인하고, 상대 장치의 위치를 고려하여 상대 장치와의 거리 및 방향 변화에 따른 OCC 신호 차이를 보완함으로써, LED 광원 통신에 기반한 데이터의 정확도를 높일 수 있다.
본 개시의 실시 예에 따른 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 및 수신 기술은 송신측에서 IR(Infrared Ray) LED 광원, VL(Visible Light) LED 광원 및 UV(Ultraviolet Ray) LED 광원으로 구성된 멀티 어레이 광원부를 이용하여, IR LED 광원 또는 UV LED 광원 중 어느 하나의 광원에 기반한 통신 채널로 신호를 발생하고, 수신측에서 IR LED 광원, VL LED 광원 및 UV LED 광원을 모두 촬영할 수 있는 롤링 카메라를 이용하여 이미지 프레임을 생성하고 이로부터 데이터를 획득함으로써, 다양한 종류의 광원에 기반한 통신을 통해 환경 변화와 무관하게 안정적으로 통신할 수 있다.
또한, 본 개시의 실시 예에 따른 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 및 수신 기술은 머신 러닝 기반의 학습 모델을 이용하여 멀티 어레이 광원부를 제어(예를 들어, 광원의 종류, 광원의 개수, 광원의 출력(파워), 광원(또는, 광원 어레이)의 방향 등)을 함으로써, 주변 환경에 적응적으로 통신할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치 및 OCC 신호 수신 장치 사이의 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 OCC 신호 송신 장치의 구성 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 OCC 신호 수신 장치의 구성 일례를 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 OCC 신호 송신 장치에서의 OCC 신호 송신 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 OCC 신호 송신 장치에서 머신 러닝 기반의 학습 모델을 이용하여 광원을 제어하는 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 OCC 신호 수신 장치에서의 OCC 신호 수신 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 기반의 OCC 신호 수신 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치 및 OCC 신호 수신 장치 사이의 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치(100, 이하, 'OCC 신호 송신 장치'라고 칭함)는 예를 들어, 송신 차량에 포함될 수 있으며, 서로 다른 두 개의 데이터(예를 들어, 차량의 ID 정보 및 전송 데이터)를 각각 C-OOK 및 OFDM에 기반하여 변조하고 이를 합성부(130)에서 하나의 파형으로 합성하여 송신 신호를 생성한 후, 생성된 송신 신호를 제1 컨트롤러(140)의 제어에 따라 IR(Infrared Ray) LED 광원, VL(Visible Light) LED 광원 및 UV(Ultraviolet Ray) LED 광원으로 구성된 멀티 어레이 광원부(150)를 이용하여 통해, 수신 타겟에 송신하도록 구성될 수 있다.
OCC 신호 송신 장치(100)는 제1 확인부(도시하지 않음)를 통해, 수신 타겟으로부터 반사되는 라이다(lidar) 신호를 수신하고, 라이다 신호에 기초하여 수신 타겟의 위치를 확인할 수 있다.
실시예에서, OCC 신호 송신 장치(100)는 제1 컨트롤러(140)를 통해, 수신 타겟의 위치에 기초하여 송신 신호를 IR LED 광원 또는 UV LED 광원 중 어느 하나의 광원에 기반한 통신 채널로 송신할 수 있다.
본 개시의 실시 예에 있어서, 송신 신호의 하이브리드 파형은 광학 카메라 통신(Optical Camera Communication, OCC) 기술에 기반하여 C-OOK 방식으로 생성된 펄스파 신호에 OFDM 신호를 합성한 신호이다.
일 실시 예에서, 서로 다른 두 개의 데이터가 아날로그 데이터인 경우 OCC 신호 송신 장치(100)는 이를 디지털 변조한 후, 각각 C-OOK 인코더(110) 및 OFDM 인코더(120)에 입력할 수 있다.
일 실시 예에서, 서로 다른 두 개의 데이터는 각각 저속 데이터 및 고속 데이터일 수 있다.
일 실시 예에서, 구성된 멀티 어레이 광원부(150)는 적어도 하나 이상의 IR LED 광원, VL LED 광원 및 UV LED 광원이 각각 어레이 형태로 포함될 수 있다.
하이브리드 기반의 OCC 신호 수신 장치(200, 이하, 'OCC 신호 수신 장치'라고 칭함)는 예를 들어, 수신 차량에 포함될 수 있으며, OCC 신호 송신 장치(100)가 전송한 송신 신호를 롤링(rolling) 카메라(210)로 수신하고, 롤링 카메라의 이미지 센서의 각 열 또는 행에서 생성한 신호들을 롤링 셔터에 기반하여 디코딩한 후 각각 C-OOK 디코더(240) 및 OFDM 디코더(250)에서 복조함으로써 원래의 서로 다른 데이터들(예를 들어, 차량의 ID 정보 및 전송 데이터)을 추출할 수 있다.
실시예에서, OCC 신호 수신 장치(200)는 제2 확인부(도시하지 않음)를 통해 송신 타겟으로부터 반사되는 라이다 신호를 수신하고, 라이다 신호에 기초하여 송신 타겟의 위치를 확인할 수 있다.
실시예에서, OCC 신호 수신 장치(200)는 컨트롤러를 통해 송신 타겟의 위치에 기초하여 이미지 프레임을 조정할 수 있으며, 조정된 이미지 프레임으로부터 서로 다른 데이터들 추출할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 OCC 신호 송신 장치의 구성 일례를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, OCC 신호 송신 장치(100)는 C-OOK 인코더(110), OFDM 인코더(120), 합성부(130), 제1 확인부(도시하지 않음), 제1 컨트롤러(140) 및 멀티 어레이 광원부(150)를 포함할 수 있고, 클럭(clock) 신호를 발생시키는 클럭 제너레이터를 더 포함할 수 있다.
C-OOK 인코더(110)는 차량의 ID 정보를 C-OOK 변조 방식에 기반하여 펄스(pulse) 형태의 제1 신호를 생성할 수 있고, 펄스 형태의 제1 신호는 하이 듀티 및 로우 듀티로 구성되고 하이 듀티 및 로우 듀티 모드 모두 양의 진폭 값을 가질 수 있다.
C-OOK 인코더(110)는 FEC(Forward Error Correction) 인코더, Ab 비트(asynchronous bits) 삽입부(도시하지 않음) 및 차량의 ID 정보에 포함된 정보 비트를 C-OOK에 기반하여 각 정보 비트에 대응하는 0 또는 1의 비트를 할당하는 C-OOK 맵핑부를 포함할 수 있다.
또한, C-OOK 인코더(110)는 FEC 인코딩 된 데이터를 전송을 위한 패킷 구조, 예를 들어, 미리 설정된 크기대로 데이터를 분리하고, 각 패킷의 프리앰블(preamble)을 삽입하여 패킷을 생성할 수 있다. 이 경우, C-OOK 인코더(110)는 패킷의 순서에 따라 시퀀스 넘버(Sequence Number)를 삽입할 수 있다.
OFDM 인코더(120)는 전송 데이터를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조 방식에 기반하여 제2 신호를 생성할 수 있다.
OFDM 인코더(120)는 전송 데이터를 병렬로 변환하는 시리얼/패러럴 변환기(serial to parallel), FEC 인코더, 각 정보 비트에 따라 QAM(Quadrature amplitude modulation) 변조하는 QAM 변조부, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 변환부 및 OFDM 심볼들이 비 허수 값을 갖도록 하는 Hermitian 맵핑부 등을 포함할 수 있다.
합성부(130)는 C-OOK 인코더(110)에 의해 생성된 제1 신호 및 OFDM 인코더(120)에 의해 생성된 제2 신호를 하나의 파형으로 합성하여 송신 신호를 생성할 수 있다. 합성부(130)는 C-OOK 인코더(110) 및 OFDM 인코더(120)와 분리되어 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 C-OOK 인코더(110) 및 OFDM 인코더(120)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 확인부(도시하지 않음)는 수신 타겟으로부터 반사되는 라이다(lidar) 신호를 수신하고, 라이다 신호에 기초하여 수신 타겟의 위치를 확인할 수 있다. 실시예에서 제1 확인부는 제1 컨트롤러(140)에 포함되어 구성될 수 있다.
제1 컨트롤러(140)는 수신 타겟의 위치에 기초하여 송신 신호를 IR LED 광원, VL LED 광원 및 UV LED 광원으로 구성된 멀티 어레이 광원부를 이용하여 수신 타겟에 송신하되, IR LED 광원 또는 UV LED 광원 중 어느 하나의 광원에 기반한 통신 채널로 송신할 수 있다.
제1 컨트롤러(140)는 수신 타겟의 위치(예를 들어, 좌표, 지점)에 기반한 수신 타겟과의 거리(또는, 방향) 및 수신 타겟의 각도를 머신 러닝 기반의 학습 모델에 입력하여, 학습 모델의 출력으로서 IR LED 광원 및 UV LED 광원 중 어느 하나로 통신 채널에 선택된 광원 및 선택된 광원의 출력(광원의 신호 파워)을 획득하고, 학습 모델의 출력에 기반하여 선택된 광원을 제어하여 송신 신호를 송신할 수 있다.
제1 컨트롤러(140)는 수신 타겟이 복수일 경우, 복수의 수신 타겟에 순차적으로 송신 신호를 송신할 수 있다. 실시예에서, 제1 컨트롤러(140)는 복수의 수신 타겟의 개수(미리 설정된 범위 내에 위치한 수신 타겟의 개수) 및 멀티 어레이 광원부(150)의 각 LED 광원의 온(ON)/오프(OFF)에 기반한 신호대잡음비를 학습 모델에 더 입력하여, 학습 모델의 출력으로서 광원의 개수를 더 획득하고, 광원의 개수로 송신 신호를 송신할 수 있다.
즉, 제1 컨트롤러(140)는 머신 러닝 기반의 학습 모델을 이용하여 멀티 어레이 광원부를 제어(예를 들어, 광원의 종류, 광원의 개수, 광원의 출력(파워), 광원(또는, 광원 어레이)의 방향 등)을 함으로써, 주변 환경에 적응적으로 통신할 수 있다.
다른 일례로서, 제1 컨트롤러(140)는 수신 타겟의 위치에 기반한 수신 타겟과의 거리 및 주변 조도 정보에 기초하여 IR LED 광원 및 UV LED 광원 중 어느 하나를 통신 채널로서 선택하고, 선택한 통신 채널로 송신 신호를 송신할 수 있다. 제1 컨트롤러(140)는 수신 타겟과의 거리가 미리 설정된 제1 임계값 이하이거나, 주변 조도 정보의 조도가 제2 임계값 이상인 경우, IR LED 광원을 통신 채널로 선택할 수 있다. 즉, 제1 컨트롤러(140)는 수신 타겟이 근거리에 존재하거나 맑은 날일 경우, IR LED 광원을 통신 채널로 선택할 수 있다.
또한, 제1 컨트롤러(140)는 주변 조도 정보의 조도가 제2 임계값 미만이거나, 수신 타겟과의 거리가 제1 임계값 초과인 경우, UV LED 광원을 선택할 수 있다. 즉, 제1 컨트롤러(140)는 수신 타겟이 원거리에 존재하거나 흐린 날일 경우, IR LED 광원보다 상대적으로 파장이 짧아서 장거리 송신 효율이 좋은 UV LED 광원을 통신 채널로 선택할 수 있다.
실시예에서, 제1 컨트롤러(140)는 수신 타겟과의 거리 및 주변 조도 정보에 기초하여 선택된 광원의 세기를 결정하고, 결정된 광원의 세기로 송신 신호를 송신할 수 있다.
제1 컨트롤러(140)는 IR LED 광원의 어레이 및 UV LED 광원의 어레이 중 어느 하나의 광원 종류의 각 광원의 방향을 수신 타겟을 향하도록 조절함으로써, 데이터를 정확하게 전송할 수 있다(beam controlling). 이때, 제1 컨트롤러(140)는 LED 광원에 인접하여 광원의 방향을 변경하도록 배치된 미러(mirror)를 통해, 각 광원의 방향을 수신 타겟을 향하도록 조절할 수 있다. 미러는 각 LED 마다 복수로 존재할 수 있다.
멀티 어레이 광원부(150)는 IR LED 광원, VL LED 광원 및 UV LED 광원을 각각 어레이 형태로 포함할 수 있다. 이때, 상이한 종류의 LED 광원 어레이는 영역별로 구별되어 배치되거나, 또는 반복적으로 배치될 수 있다. 각 광원 어레이는 1개 이상의 LED 광원을 포함할 수 있으며, 제1 컨트롤러(140)의 제어에 따라 어레이별로 방향이 조절되거나, 또는 각 LED 광원별로 방향이 조절될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 OCC 신호 수신 장치의 구성 일례를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, OCC 신호 수신 장치(200)는 롤링 카메라(210), 제2 확인부(도시하지 않음), 제2 컨트롤러(220) 및 프로세서(230)를 포함할 수 있다.
롤링 카메라(210)는 송신 타겟의 IR LED 광원, VL LED 광원 및 UV LED 광원을 서로 다른 시간에 복수 회 촬영하여 이미지 프레임을 생성할 수 있다.
제2 확인부(도시하지 않음)는 송신 타겟으로부터 반사되는 라이다(lidar) 신호를 수신하고, 라이다 신호에 기초하여 송신 타겟의 위치를 확인할 수 있다. 실시예에서 제2 확인부는 제2 컨트롤러(220)에 포함되어 구성될 수 있다.
제2 컨트롤러(220)는 롤링 카메라(210)의 이미지 센서에서 획득한 이미지 프레임을 송신 타겟의 위치에 기초하여 조정함으로써, 데이터를 정확하게 획득할 수 있다. 실시예에서, 제2 컨트롤러(220)는 송신 타겟의 위치에 기초하여 이미지 프레임에서 송신 타겟의 통신 채널이 촬영된 영역을 특정함으로써, 송신 타겟 외 다른 차량에서 발생하는 광원을 제거하고, 송신 타겟에서 발생하는 광원을 촬영한 영상 부분에 기초하여 디코딩을 수행할 수 있다.
프로세서(230)는 조정된 이미지 프레임 중 IR LED 광원 또는 UV LED 광원 중 하나인 통신 채널을 촬영한 이미지 영역에 기초하여 C-OOK 변조 신호 및 OFDM 변조 신호가 포함된 수신 신호를 생성할 수 있다.
프로세서(230)는 수신 신호를 C-OOK 복조 방식을 기반으로 복조하여 송신 타겟의 ID 정보를 획득하는 C-OOK 디코더(240) 및 수신 신호를 OFDM 복조 방식을 기반으로 복조하여 전송 데이터를 획득하는 OFDM 디코더(250)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, C-OOK 디코더(240)는 수신 신호에 로우 패스 필터(Low Pass Filter)를 이용하여 C-OOK 변조 신호를 생성하는 로우 패스 필터부, 채널을 추정하는 채널 추정부 및 C-OOK 변조 신호에서 추정된 채널을 기반으로 FEC 디코딩하는 FEC 디코더부(C-OOK 복조 방식에 따라 C-OOK 변조 신호를 복조하여 ID 정보를 획득)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, OFDM 디코더(250)는 수신 신호에 하이 패스 필터(High Pass Filter)를 이용하여 OFDM 변조 신호를 생성하는 하이 패스 필터부, 채널을 추정하는 채널 추정부 및 OFDM 변조 신호에서 추정된 채널을 기반으로 FEC 디코딩하는 FEC 디코더부(OFDM 복조 방식에 따라 OFDM 변조 신호를 복조하여 전송 데이터를 획득)를 포함할 수 있다.
실시예에서, 프로세서(230)는 송신 타겟의 거리에 기초하여 이미지 프레임에서 복수의 차량의 서로 다른 통신 채널이 촬영된 영역에 서로 다른 임계값을 적용하여 수신 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 송신 타겟은 서로 다른 복수의 차량이고, 이미지 프레임은 복수의 차량의 서로 다른 통신 채널을 촬영한 이미지일 수 있다.
실시예에서, 프로세서(230)는 송신 타겟의 위치에 기반한 송신 타겟과의 거리 및 주변 조도를 머신 러닝 기반의 학습 모델에 입력하여, 학습 모델의 출력으로서 통신 채널의 온 또는 오프를 검출하기 위한 임계값을 획득하고, 임계값에 기초하여 수신 신호를 생성할 수 있다.
실시예에서, 프로세서(230)는 송신 타겟의 위치에 기반한 송신 타겟과의 거리, 주변 조도 및 통신 채널이 촬영된 영역의 적어도 일부 이미지를 머신 러닝 기반의 학습 모델에 입력하여, 학습 모델의 출력으로서 통신 채널이 촬영된 영역의 이미지를 임계값과 비교하여 디지털 신호로 변환한 수신 신호를 생성할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 OCC 신호 송신 장치에서의 OCC 신호 송신 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 송신 차량(410)에 포함된 OCC 신호 송신 장치는 송신 차량의 ID 정보 및 전송 데이터를 각각 서로 다른 변조 방식으로 변조하고, 하나의 파형으로 합성한 송신 신호를 수신 차량에 송신할 수 있다.
OCC 신호 송신 장치는 복수의 수신 차량의 위치를 확인하고, 설정된 순서(예를 들어, 수신 차량의 좌우의 배치 순서, 수신 차량과의 거리)에 따라 복수의 수신 차량의 위치에 기반하여 복수의 수신 차량 각각에 송신 신호를 송신할 수 있다. 예를 들어, OCC 신호 송신 장치는 제1 수신 차량(420)의 위치에 기반하여 제1 수신 차량(420)에 송신 신호를 송신하고, 미리 설정된 시간 경과 후에 제2 수신 차량(430)의 위치에 기반하여 제2 수신 차량(430)에 송신 신호를 송신할 수 있다.
실시예에서, OCC 신호 송신 장치는 도 5에 도시된 바와 같이, 수신 차량의 위치에 기반한 수신 차량과의 거리, 수신 차량의 각도, 수신 차량의 개수, 멀티 어레이 광원부의 각 LED 광원의 온 오프에 기반한 신호대잡음비를 머신 러닝 기반의 학습 모델에 입력하여, 학습 모델의 출력으로서 IR LED 광원 및 UV LED 광원 중 어느 하나로 통신 채널에 선택된 광원, 선택된 광원의 출력(광원의 파워) 및 광원의 개수를 획득하고, 학습 모델의 출력에 기반하여 선택된 광원의 개수만큼 해당 광원을 제어하여 송신 신호를 송신할 수 있다.
여기서, 수신 차량의 각도는 OCC 신호 송신 장치가 포함된 송신 차량(410)의 진행 방향에 따라 버드뷰(bird's eye view)에서 송신 차량(410)의 중심을 지나는 가상선을 기준으로 수신 차량이 좌측 또는 우측으로 위치하는 정도를 의미할 수 있다.
수신 타겟이 제1 수신 차량(420)일 경우, 제1 수신 차량(420)의 각도(411)는 송신 차량(410)의 중심을 지나는 가상선(412)을 기준으로 예를 들어, 30°일 수 있으며, 수신 타겟이 제2 수신 차량(430)일 경우, 제2 수신 차량(430)의 각도는 예를 들어, 0°일 수 있다.
또한, LED 광원의 온 오프에 기반한 신호대잡음비는 [수학식 1]에 의해 나타낼 수 있다.
Figure 112021151021524-pat00001
여기서, A는 온(ON)된 LED 광원의 신호 파워(pixel amplitude)를 의미하고, B는 주변 잡음(오프(OFF)된 LED 광원의 신호 파워))를 의미할 수 있다. n은 LED 광원의 개수를 의미할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 OCC 신호 수신 장치에서의 OCC 신호 수신 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 수신 차량(610)에 포함된 OCC 신호 수신 장치는 롤링 카메라를 통해, 송신 타겟의 IR LED 광원, VL LED 광원 및 UV LED 광원을 서로 다른 시간에 복수 회 촬영하여 이미지 프레임을 생성하고, 이미지 프레임으로부터 송신 차량의 ID 정보 및 전송 데이터를 획득할 수 있다.
OCC 신호 송신 장치는 복수의 송신 차량의 위치를 확인하고, 설정된 순서(예를 들어, 송신 차량의 좌우의 배치 순서, 송신 차량과의 거리)에 따라 복수의 송신 차량의 위치를 기반으로 복수의 송신 차량 각각의 광원으로부터 이미지 프레임을 생성할 수 있다. 예를 들어, OCC 신호 송신 장치는 제1 송신 차량(620)의 위치를 기반으로 제1 송신 차량(620)의 광원을 촬영하여 이미지 프레임을 생성하고, 미리 설정된 시간 경과 후에 제2 송신 차량(630)의 위치를 기반으로 제2 송신 차량(630)의 광원을 촬영하여 이미지 프레임을 생성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법을 도시한 흐름도이다. 하기 각 단계는 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 단계 S710에서, OCC 신호 송신 장치는 차량의 ID 정보 및 전송 데이터를 각각 서로 다른 변조 방식으로 변조한 후 하나의 파형으로 합성하여 송신 신호를 생성할 수 있다. OCC 신호 송신 장치는 차량의 ID를 C-OOK 변조 방식에 기반하여 펄스 형태의 제1 신호를 생성하고, 전송 데이터를 OFDM 변조 방식에 기반하여 제2 신호를 생성하고, 제1 신호 및 제2 신호를 하나의 파형으로 합성하여 송신 신호를 생성할 수 있다.
단계 S720에서, OCC 신호 송신 장치는 수신 타겟으로부터 반사되는 라이다 신호를 수신하고, 라이다 신호에 기초하여 수신 타겟의 위치를 확인할 수 있다.
단계 S730에서, OCC 신호 송신 장치는 수신 타겟의 위치에 기초하여 송신 신호를 IR LED 광원, VL LED 광원 및 UV LED 광원으로 구성된 멀티 어레이 광원부를 이용하여 수신 타겟에 송신하되, IR LED 광원 또는 UV LED 광원 중 어느 하나의 광원에 기반한 통신 채널로 송신할 수 있다.
OCC 신호 송신 장치는 수신 타겟의 위치에 기반한 수신 타겟과의 거리 및 수신 타겟의 각도를 머신 러닝 기반의 학습 모델에 입력하여, 학습 모델의 출력으로서 IR LED 광원 및 UV LED 광원 중 어느 하나로 통신 채널에 선택된 광원 및 선택된 광원의 출력을 획득하고, 학습 모델의 출력에 기반하여 선택된 광원을 제어하여 송신 신호를 송신할 수 있다.
OCC 신호 송신 장치는 수신 타겟이 복수일 경우, 복수의 수신 타겟에 순차적으로 송신 신호를 송신할 수 있다. 실시예에서, OCC 신호 송신 장치는 복수의 수신 타겟의 개수 및 멀티 어레이 광원부의 각 LED 광원의 온 오프에 기반한 신호대잡음비를 학습 모델에 더 입력하여, 학습 모델의 출력으로서 광원의 개수를 더 획득하고, 광원의 개수로 송신 신호를 송신할 수 있다.
다른 일례로서, OCC 신호 송신 장치는 수신 타겟의 위치에 기반한 수신 타겟과의 거리 및 주변 조도 정보에 기초하여 IR LED 광원 및 UV LED 광원 중 어느 하나를 통신 채널로서 선택하고, 선택한 통신 채널로 송신 신호를 송신할 수 있다. OCC 신호 송신 장치는 수신 타겟과의 거리가 미리 설정된 제1 임계값 이하이거나, 주변 조도 정보의 조도가 제2 임계값 이상인 경우, IR LED 광원을 통신 채널로 선택할 수 있다. 또한, OCC 신호 송신 장치는 주변 조도 정보의 조도가 제2 임계값 미만이거나, 수신 타겟과의 거리가 제1 임계값 초과인 경우, UV LED 광원을 선택할 수 있다.
실시예에서, OCC 신호 송신 장치는 수신 타겟과의 거리 및 주변 조도 정보에 기초하여 선택된 광원의 세기를 결정하고, 결정된 광원의 세기로 송신 신호를 송신할 수 있다.
OCC 신호 송신 장치는 IR LED 광원의 어레이 및 UV LED 광원의 어레이 중 어느 하나의 광원 종류의 각 광원의 방향을 수신 타겟을 향하도록 조절할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 기반의 OCC 신호 수신 방법을 도시한 흐름도이다. 하기 각 단계는 하이브리드 기반의 OCC 신호 수신 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 8을 참조하면, 단계 S810에서, OCC 신호 수신 장치는 롤링 카메라를 통해, 송신 타겟의 IR LED 광원, VL LED 광원 및 UV LED 광원을 서로 다른 시간에 복수 회 촬영하여 이미지 프레임을 생성할 수 있다.
단계 S820에서, OCC 신호 수신 장치는 송신 타겟으로부터 반사되는 라이다 신호를 수신하고, 라이다 신호에 기초하여 송신 타겟의 위치를 확인할 수 있다.
단계 S830에서, OCC 신호 수신 장치는 송신 타겟의 위치에 기초하여 이미지 프레임을 조정할 수 있다. OCC 신호 수신 장치는 송신 타겟의 위치에 기초하여 이미지 프레임에서 송신 타겟의 통신 채널이 촬영된 영역을 특정할 수 있다.
단계 S840에서, OCC 신호 수신 장치는 조정된 이미지 프레임 중 IR LED 광원 또는 UV LED 광원 중 하나인 통신 채널을 촬영한 이미지 영역에 기초하여 C-OOK 변조 신호 및 OFDM 변조 신호가 포함된 수신 신호를 생성할 수 있다.
단계 S850에서, OCC 신호 수신 장치는 수신 신호를 복조하여 C-OOK 변조 신호로부터 송신 타겟의 ID 정보를 획득하고, OFDM 변조 신호로부터 전송 데이터를 획득할 수 있다. OCC 신호 수신 장치는 수신 신호에 하이 패스 필터를 적용하여 C-OOK 변조 신호를 생성하고, 수신 신호에 로우 패스 필터를 적용하여 OFDM 변조 신호를 생성할 수 있다. 또한, OCC 신호 수신 장치는 C-OOK 복조 방식에 따라 C-OOK 변조 신호를 복조하여 송신 타겟의 ID 정보를 획득하고, OFDM 복조 방식에 따라 OFDM 변조 신호를 복조하여 전송 데이터를 획득할 수 있다.
실시예에서, OCC 신호 수신 장치는 송신 타겟의 거리에 기초하여 이미지 프레임에서 복수의 차량의 서로 다른 통신 채널이 촬영된 영역에 서로 다른 임계값을 적용하여 수신 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 송신 타겟은 서로 다른 복수의 차량이고, 이미지 프레임은 복수의 차량의 서로 다른 통신 채널을 촬영한 이미지일 수 있다.
실시예에서, OCC 신호 수신 장치는 송신 타겟의 위치에 기반한 송신 타겟과의 거리 및 주변 조도를 머신 러닝 기반의 학습 모델에 입력하여, 학습 모델의 출력으로서 통신 채널의 온 또는 오프를 검출하기 위한 임계값을 획득하고, 임계값에 기초하여 수신 신호를 생성할 수 있다.
실시예에서, OCC 신호 수신 장치는 송신 타겟의 위치에 기반한 송신 타겟과의 거리, 주변 조도 및 통신 채널이 촬영된 영역의 적어도 일부 이미지를 머신 러닝 기반의 학습 모델에 입력하여, 학습 모델의 출력으로서 통신 채널이 촬영된 영역의 이미지를 임계값과 비교하여 디지털 신호로 변환한 수신 신호를 생성할 수 있다.
전술한 본 개시는, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 각 장치의 프로세서를 포함할 수도 있다.
한편, 상기 프로그램은 본 개시를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.
본 개시의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 개시에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.
본 개시에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 개시가 한정되는 것은 아니다. 본 개시에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 개시를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 개시의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 인자(factor)에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 개시의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 개시의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치
110: C-OOK 인코더 120: OFDM 인코더
130: 합성부 140: 제1 컨트롤러
150: 멀티 어레이 광원부
200: 하이브리드 기반의 OCC 신호 수신 장치
210: 롤링 카메라 220: 제2 컨트롤러
230: 프로세서 240: C-OOK 디코더
250: OFDM 디코더

Claims (16)

  1. 각 단계가 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치에 의해 수행되는 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법으로서,
    차량의 ID 정보 및 전송 데이터를 각각 서로 다른 변조 방식으로 변조한 후 하나의 파형으로 합성하여 송신 신호를 생성하는 단계;
    수신 타겟으로부터 반사되는 라이다(lidar) 신호를 수신하고, 상기 라이다 신호에 기초하여 상기 수신 타겟의 위치를 확인하는 단계;
    상기 수신 타겟의 위치에 기반한 수신 타겟과의 거리 및 주변 조도 정보에 기초하여 IR(Infrared Ray) LED 광원 및 UV(Ultraviolet Ray) LED 광원 중 어느 하나를 통신 채널로서 선택하는 단계; 및
    상기 수신 타겟의 위치에 기초하여 상기 송신 신호를 IR(Infrared Ray) LED 광원, VL(Visible Light) LED 광원 및 UV(Ultraviolet Ray) LED 광원으로 구성된 멀티 어레이 광원부를 이용하여 상기 선택된 통신 채널로 상기 수신 타겟에 송신하는 단계를 포함하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송신 신호를 생성하는 단계는,
    상기 ID 정보를 C-OOK(Camera- On-Off Keying) 변조 방식에 기반하여 펄스(pulse) 형태의 제1 신호를 생성하는 단계;
    상기 전송 데이터를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조 방식에 기반하여 제2 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 하나의 파형으로 합성하여 상기 송신 신호를 생성하는 단계를 포함하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 수신 타겟의 위치에 기반한 상기 수신 타겟과의 거리 및 상기 수신 타겟의 각도를 머신 러닝 기반의 학습 모델에 입력하여, 상기 학습 모델의 출력으로서 상기 IR LED 광원 및 상기 UV LED 광원 중 어느 하나로 상기 통신 채널에 선택된 광원 및 상기 선택된 광원의 출력을 획득하고, 상기 학습 모델의 출력에 기반하여 상기 선택된 광원을 제어하여 상기 송신 신호를 송신하는 단계를 포함하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 수신 타겟이 복수일 경우, 상기 복수의 수신 타겟에 순차적으로 상기 송신 신호를 송신하되,
    상기 복수의 수신 타겟의 개수 및 상기 멀티 어레이 광원부의 각 LED 광원의 온 오프에 기반한 신호대잡음비를 상기 학습 모델에 더 입력하여, 상기 학습 모델의 출력으로서 상기 광원의 개수를 더 획득하고, 상기 광원의 개수로 상기 송신 신호를 송신하는 단계를 포함하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 선택하는 단계는,
    상기 수신 타겟과의 거리가 미리 설정된 제1 임계값 이하이거나, 상기 주변 조도 정보의 조도가 제2 임계값 이상인 경우, 상기 IR LED 광원을 상기 통신 채널로 선택하는 단계; 및
    상기 주변 조도 정보의 조도가 상기 제2 임계값 미만이거나, 상기 수신 타겟과의 거리가 상기 제1 임계값 초과인 경우, 상기 UV LED 광원을 선택하는 단계를 포함하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 수신 타겟과의 거리 및 주변 조도 정보에 기초하여 상기 선택된 통신 채널의 광원의 세기를 결정하고, 상기 결정된 광원의 세기로 상기 송신 신호를 송신하는 단계를 포함하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 멀티 어레이 광원부는 상기 IR LED 광원, 상기 VL LED 광원 및 상기 UV LED 광원을 각각 어레이 형태로 포함하고,
    상기 송신하는 단계는,
    상기 IR LED 광원의 어레이 및 상기 UV LED 광원의 어레이 중 어느 하나의 광원 종류의 각 광원의 방향을 상기 수신 타겟을 향하도록 조절하는 단계를 포함하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 방법.
  9. 하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치로서,
    차량의 ID 정보 및 전송 데이터를 각각 서로 다른 변조 방식으로 변조한 후 하나의 파형으로 합성하여 송신 신호를 생성하는 합성부;
    수신 타겟으로부터 반사되는 라이다(lidar) 신호를 수신하고, 상기 라이다 신호에 기초하여 상기 수신 타겟의 위치를 확인하는 확인부; 및
    상기 수신 타겟의 위치에 기반한 수신 타겟과의 거리 및 주변 조도 정보에 기초하여 IR(Infrared Ray) LED 광원 및 UV(Ultraviolet Ray) LED 광원 중 어느 하나를 통신 채널로서 선택하고, 상기 수신 타겟의 위치에 기초하여 상기 송신 신호를 IR(Infrared Ray) LED 광원, VL(Visible Light) LED 광원 및 UV(Ultraviolet Ray) LED 광원으로 구성된 멀티 어레이 광원부를 이용하여 상기 선택된 통신 채널로 상기 수신 타겟에 송신하는 컨트롤러를 포함하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 합성부는,
    상기 ID 정보를 C-OOK(Camera- On-Off Keying) 변조 방식에 기반하여 펄스(pulse) 형태의 제1 신호를 생성하고, 상기 전송 데이터를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조 방식에 기반하여 제2 신호를 생성하고, 상기 제1 신호 및 상기 제2 신호를 하나의 파형으로 합성하여 상기 송신 신호를 생성하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 수신 타겟의 위치에 기반한 상기 수신 타겟과의 거리 및 상기 수신 타겟의 각도를 머신 러닝 기반의 학습 모델에 입력하여, 상기 학습 모델의 출력으로서 상기 IR LED 광원 및 상기 UV LED 광원 중 어느 하나로 상기 통신 채널에 선택된 광원 및 상기 선택된 광원의 출력을 획득하고, 상기 학습 모델의 출력에 기반하여 상기 선택된 광원을 제어하여 상기 송신 신호를 송신하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 수신 타겟이 복수일 경우, 상기 복수의 수신 타겟에 순차적으로 상기 송신 신호를 송신하되,
    상기 복수의 수신 타겟의 개수 및 상기 멀티 어레이 광원부의 각 LED 광원의 온 오프에 기반한 신호대잡음비를 상기 학습 모델에 더 입력하여, 상기 학습 모델의 출력으로서 상기 광원의 개수를 더 획득하고, 상기 광원의 개수로 상기 송신 신호를 송신하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치.
  13. 삭제
  14. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 수신 타겟과의 거리가 미리 설정된 제1 임계값 이하이거나, 상기 주변 조도 정보의 조도가 제2 임계값 이상인 경우, 상기 IR LED 광원을 상기 통신 채널로 선택하고, 상기 주변 조도 정보의 조도가 상기 제2 임계값 미만이거나, 상기 수신 타겟과의 거리가 상기 제1 임계값 초과인 경우, 상기 UV LED 광원을 선택하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 수신 타겟과의 거리 및 주변 조도 정보에 기초하여 상기 선택된 통신 채널의 광원의 세기를 결정하고, 상기 결정된 광원의 세기로 상기 송신 신호를 송신하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 멀티 어레이 광원부는 상기 IR LED 광원, 상기 VL LED 광원 및 상기 UV LED 광원을 각각 어레이 형태로 포함하고,
    상기 컨트롤러는,
    상기 IR LED 광원의 어레이 및 상기 UV LED 광원의 어레이 중 어느 하나의 광원 종류의 각 광원의 방향을 상기 수신 타겟을 향하도록 조절하는,
    하이브리드 기반의 OCC 신호 송신 장치.
KR1020210188812A 2021-12-27 2021-12-27 하이브리드 기반의 occ 신호 송신 장치 및 방법 KR102585142B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210188812A KR102585142B1 (ko) 2021-12-27 2021-12-27 하이브리드 기반의 occ 신호 송신 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210188812A KR102585142B1 (ko) 2021-12-27 2021-12-27 하이브리드 기반의 occ 신호 송신 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230099455A KR20230099455A (ko) 2023-07-04
KR102585142B1 true KR102585142B1 (ko) 2023-10-05

Family

ID=87156248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210188812A KR102585142B1 (ko) 2021-12-27 2021-12-27 하이브리드 기반의 occ 신호 송신 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102585142B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102324904B1 (ko) * 2021-03-18 2021-11-10 국민대학교산학협력단 C-ook 및 ofdm에 기반한 하이브리드 파형을 이용한 통신 장치 및 통신 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100899031B1 (ko) 2007-05-29 2009-05-21 경희대학교 산학협력단 다수 사용자의 통신 서비스를 지원하는 가시광 송수신 장치및 이를 포함하는 가시광 통신 시스템
JP2010535334A (ja) * 2007-08-01 2010-11-18 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 車両位置測定システム及び方法
KR101891613B1 (ko) * 2015-09-07 2018-08-24 엘지전자 주식회사 센서, 헤드 램프 및 차량

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102324904B1 (ko) * 2021-03-18 2021-11-10 국민대학교산학협력단 C-ook 및 ofdm에 기반한 하이브리드 파형을 이용한 통신 장치 및 통신 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230099455A (ko) 2023-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Goto et al. A new automotive VLC system using optical communication image sensor
Nagura et al. Tracking an LED array transmitter for visible light communications in the driving situation
Nagura et al. Improved decoding methods of visible light communication system for ITS using LED array and high-speed camera
JP5048440B2 (ja) 光通信システム
JP2008252466A (ja) 光通信システム、送信装置および受信装置
US20130272717A1 (en) Transmission system, transmitter and receiver
Zheng et al. Visible light communications-recent progresses and future outlooks
JP5967643B2 (ja) 水中発散光通信装置
JP7395354B2 (ja) 受信方法および受信装置
KR102541019B1 (ko) C-ook 및 ofdm에 기반한 하이브리드 파형의 신호를 수신하고 필터를 이용하여 변조 신호를 분리하는 장치 및 방법
Kim et al. Performance improvement of visible light communications using optical beamforming
Raza et al. Optical wireless channel characterization for indoor visible light communications
KR102259055B1 (ko) 하이브리드 occ 및 lifi 시스템
KR102585142B1 (ko) 하이브리드 기반의 occ 신호 송신 장치 및 방법
US11483539B2 (en) Apparatus and method for generating three-dimensional image using optical system directing light in a dot pattern
KR102568717B1 (ko) 하이브리드 기반의 occ 신호 수신 장치 및 방법
JP7213494B2 (ja) 情報伝送システム
US11496224B2 (en) Communication device for adjusting communication channel depending on optical communication environment and communication method using the same
Sturniolo et al. ROI assisted digital signal processing for rolling shutter optical camera communications
Tian et al. Design and experimental demonstration of a real-time 95kbps optical camera communication system
KR102327442B1 (ko) 컬러 m-fsk 및 회색조 영상에 기반한 광학 무선 통신 방법 및 장치
Vu et al. Survey of indoor optical camera communication (OCC) systems for the Internet of lights
KR102324904B1 (ko) C-ook 및 ofdm에 기반한 하이브리드 파형을 이용한 통신 장치 및 통신 방법
Das et al. Performance analysis of color-independent visible light communication using a color-space-based constellation diagram and modulation scheme
Song et al. Undersampled digital PAM subcarrier modulation for optical camera communications

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant