KR20060103239A

KR20060103239A - 이동 통신 네트워크 시스템, 휴대용 통신 단말기, 인증장치, 및 구동 방법

Info

Publication number: KR20060103239A
Application number: KR1020060027007A
Authority: KR
Inventors: 겐이찌 고마쯔
Original assignee: 닛본 덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2006-09-28
Also published as: TW200642420A; JP2006270808A; CN1838681A; KR100808304B1; EP1705880A3; IL174404A0; EP1705880A2; US20060214815A1

Abstract

본 발명에서는, 가시광 통신 검증을 위한 장치 시스템 및 그 방법이 제공된다. 본 발명의 시스템은, 소정 횟수 반복하여 방출되는 색 패턴을 갖는 가시광 신호를 방출하는 발광 회로 및 발광 회로를 제어하며 반복 동안 패턴 주기를 점차 길게 변경하는 제어기를 포함하는, 이동 단말기를 포함한다. 또한, 본 발명의 시스템은, 소정 횟수 동안 반복하여 방출되는 색 패턴을 갖는 가시광 신호를 방출하는 발광 회로 및 발광 회로를 제어하며 각 색 패턴 반복 동안 색 패턴 주기를 점차 증가시키는 제어기를 포함하는, 인증 장치를 포함한다.

가시광, 통신, 검증, 인증, 발광 회로

Description

이동 통신 네트워크 시스템, 휴대용 통신 단말기, 인증 장치, 및 구동 방법{MOBILE COMMUNICATION NETWORK SYSTEM, PORTABLE COMMUNICATION TERMINAL, AND AUTHENTICATION DEVICE, AND DRIVING METHOD}

도 1은 가시광 통신을 실행하는 관련 휴대용 통신 단말기의 구조를 나타낸 블록도.

도 2a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 신호 구성을 나타낸 도면.

도 2b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 신호 구성을 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대폰의 화상 전화를 이용하는 게이트 잠금 시스템의 구성을 나타낸 블록도.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 인증 서버의 구성을 나타낸 블록도.

도 5는 인증 장치의 구성을 나타낸 블록도.

도 6은 휴대폰 단말기의 구성을 나타낸 블록도.

도 7a는 가시광 신호의 상세한 신호 구성을 나타낸 신호 구성도.

도 7b는 가시광 신호의 시작 신호 구성을 나타낸 신호 구성도.

도 7c는 가시광 신호의 종료 신호 구성을 나타낸 신호 구성도.

도 8a는 전송 주기와 수신 주기 간의 관계를 나타낸 신호 구성도.

도 8b는 시간에 따라 증가하고 있는 주기를 갖는, 반복된 색 패턴을 나타낸 신호 구성도.

도 9a는 전송 주기와 수신 주기 간의 관계를 나타낸 신호 구성도.

도 9b는 전송 주기와 수신 주기 간의 관계를 나타낸 신호 구성도.

도 10은 잡음 신호를 갖는 신호를 나타낸 신호 구성도.

도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동작을 나타낸 흐름도.

도 12는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 동작을 나타낸 흐름도.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

101 : 이동 통신 네트워크

102 : 인증 서버

103 : 인터넷

104 : 인증 장치

105 : 휴대폰 단말기

106 : 게이트

[참고 문헌1] 일본국 특개2004-221924

[참고 문헌2] 일본국 특개2004-297630

[참고 문헌3] 일본국 특개2003-084730

[참고 문헌4] 일본국 특개2003-505842

본 발명은, 이동 통신 네트워크 시스템, 휴대용 통신 단말기, 인증 장치, 및 그 구동 방법과 프로그램에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은, 만족할 만한 동작 또는 성공적인 통신을 제공하면서, 가시광 통신에 있어서 수신 장치에서의 기능상 차이를 수용할 수 있는, 이동 통신 네트워크 시스템, 휴대용 통신 단말기, 인증 장치, 및 그 구동 방법과 프로그램에 관한 것이다.

도 1은, 관련 가시광 통신이 수행되는 것을 가능하게 하는 휴대용 통신 단말기의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1에서, 참조 부호 "501"은 발광 소자(501a) 및 수광 소자(501b)를 포함하는 휴대용 통신 단말기를 나타내고, 참조 부호 "502"는 발광 소자(502a) 및 수광 소자(502b)를 포함하는 휴대용 통신 단말기를 나타낸다.

휴대용 통신 단말기(501)는 발광 소자(501a; 예를 들어, LED)를 이용하여 정보를 전송하고, 휴대용 통신 단말기(502)는 카메라와 같은 수광 소자(502b)에 의해 광신호를 수신하여 원래 정보를 얻는다.

본 발명의 기술분야에는, 참고 문헌1, 참고 문헌2, 참고 문헌3 및 참고 문헌4와 같은 여러 출원이 존재한다.

휴대용 단말기를 이용하여 외부 장치로부터 정보를 취득하는 일반적인 방법은, 카메라를 이용하여 바코드나 기호를 스캐닝하는 것이다. 그러나, 상기 스캐닝 방법은 렌즈의 초점이나 거리의 조정을 필요로 하므로, 동작이 복잡하게 된다.

카메라와 함께 가시광을 이용한 정보 취득 방법의 다른 예는, 시간선(timeline)에 있어서 복수의 연속적인 색 패턴을 구비하는 동영상을 이용한 통신 방법이 있다. 상기 방법에서는, 전송되는 정보가 연속적인 색 패턴으로 변환된다. 상기 방법은, 렌즈의 초점이나 거리를 조정할 필요가 없으므로 유용하다. 상기 방법을 이용하면, 화상 전화선을 통한 동영상을 이용한 인증을 실현할 수 있다. 상기 인증 방법은, 네트워크를 통하여 서버에 동영상을 전송하는 통상의 화상 전화 방법을 이용함으로써 실현될 수 있다.

그러나, 가시광 통신은, 수신기에서 이용되는 샘플링 주파수와 데이터 전송을 위한 주파수를 정합시키는 것을 필요로 한다. 따라서, 이들 장치 간의 통신시 에러나 통신 실패가, 이들 장치 간의 성능 차이 때문에 발생할 수 있다.

또한, 정보를 인증하기 위해 화상 전화를 통하여 발광 패턴의 형태로 정보를 전송하는 경우에 있어서, 초당 전송될 수 있는 프레임 수는 화상 전화 시스템의 한계에 의해 제한된다. 소정 시간 주기 당 동영상의 프레임 수는, 임의의 지연이나 변동 때문에, 예를 들어, 변하는 데이터 전송량 때문에, 동영상 전송시 변하게 된다. 따라서, 전송 데이터의 발광 패턴 주기는, 전송 지연 및 시스템 변동 때문에 항상 변하게 된다. 이 점에서, 전송 주기를 수신 샘플링 주기와 동기시키는 것이 어렵다.

또한, 인증을 위한 통신 동안에는, 패스워드와 같은 적은 양의 데이터만이 전송된다. 따라서, 적은 양의 데이터를 전송하기 전의 동기화 프로세스는 전체 처리 시간을 증가시킨다.

또한, 휴대용 단말기를 이용한 가시광 통신과 같이, 특허 문헌1은, LED 및 카메라를 이용한 휴대용 단말기 간의 가시광 통신을 제안한다. 그러나, 개시된 기술은 특정 단말기들 간의 통신, 및 근거리에서의 통신에 한정된다. 이러한 기술은 화상 전화와 같은 네트워크를 통한 동영상에 기초한 가시광 통신을 고려하지 않는다.

본 발명의 목적은, 데이터 전송을 위한 주기를 수신기에서의 샘플링 주기와 정합시킴 없이, 또한 수신 장치 간의 기능상 차이로 인한 어떤 통신 실패도 발생시킴 없이, 가시광 통신을 가능하게 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 정보를 인증하기 위해 화상 전화를 통하여 발광 패턴에 대응하는 정보 전송시, 전송 주기와 수신 샘플링 주기의 동기화를 용이하게 하는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예를 설명한다.

도 2a 및 도 2b는, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 가시광 통신의 시스템 구성을 나타낸다.

도 2a 및 도 2b에서, 1234의 패스워드 정보는, WRGBWRGBWRGBWRGBW의 시계열로 방출되는 발광 패턴으로 변환된다(W: 백색, R: 적색, G: 녹색, B: 청색). 전송기에서는, 발광 패턴이, 그 주기를 단주기(1T)에서 장주기(10T)로 변경하면서, 순차적으로 전송된다.

수신기에서는, 장치 성능에 따라 샘플링 주기를 임의로 설정함으로써, 수신기의 샘플링 주기에 관하여 색 변화점을 검출한다. 수신기의 샘플링 주기가 발광 패턴의 단주기에 적합하지 않은 경우에는, 장주기를 갖는 후속 발광 패턴이 검출될 수도 있다.

최장 주기, 최저 주파수를 갖는 발광 패턴은, 최저 주파수에 있는 데이터가 전송될 때까지 수신기가 대기하는 경우, 임의의 수신 장치가 발광 패턴을 검출할 수 있는 곳에 설정된다.

이 방법으로, 본 예시적인 실시예에서, 전송기는, 대상 정보를 색 정보의 발광 패턴으로 변환하고, 그 주기를 단주기에서 장주기로 변경하면서 발광 패턴을 순차적으로 전송한다. 그 다음에, 수신기는, 색 변경점을 검출하고, 수신기의 샘플링 주기에 검출될 수 있는 데이터만을 검출한다. 따라서, 전송기에서의 데이터 주기와 수신기에서의 샘플링 주기를 동기시킬 필요가 없고, 본 실시예에 따른 데이터를 상이한 샘플링 주기를 갖는 여러 수신 장치에 전송하여 검출할 수 있다. 데이터 전송을 위한 주기가 네트워크 시스템 상의 지연이나 변동 때문에 변하는 경우에도, ACK/NACK 처리 없이 일정량의 데이터에 의해 전송을 수신/인식할 수 있다. 따라서, 통신 환경이 충분하고 수신 장치가 고성능을 갖는 경우에는, 단주기를 갖는 발광 패턴의 검출을 단시간 내에 완료할 수 있으므로, 소량의 데이터의 검출 및 전송을 빠르게 완료할 수 있다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대폰의 화상 전화를 이용한 게이트 잠금 시스템의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 3에서, 게이트(106)는 사용자로부터의 액세스를 제한하기 위해 인증 장치(104)에 연결된다.

본 발명의 시스템은, 이동 통신 네트워크(101), 인증 서버(102), 인터넷(103), 인증 장치(104), 휴대폰 단말기(105) 및 게이트(106)를 구비한다.

상기 시스템은, 게이트(106)에 대한 사용자의 액세스를 제어하는데 이용되고, 사용자는 휴대폰 단말기(105)를 갖는다. 인증 장치(104)는 게이트(106)를 제어한다.

도 4는 인증 서버(102)의 구성을 나타낸 블록도이다. 인증 서버(102)는, ID 정보 데이터베이스(1021), 전화 번호 데이터베이스(1022), 제어기(1023), 네트워크 제어기(1024), ID 정보 처리 회로(1025) 및 동영상 처리 회로(1026)를 갖는다.

ID 정보 데이터베이스(1021)는 도 3의 시스템 사용자의 ID(identification) 정보(예를 들어, 패스워드)를 갖는다. 전화 번호 데이터베이스(1022)는 사용자 단말기(105)의 전화 번호나 IP 주소와 같은 휴대폰 단말기(105)의 ID(identification) 정보를 갖는다. 제어기(1023)는 인증 서버(102)의 모든 요소를 제어한다. 제어기(1023)는 사용자의 전화 번호에 대응하는 ID 정보를 얻는다. 사용자의 전화 번호는 네트워크 제어기(1024)로부터 전송된다. 네트워크 제어기(1024)는 이동 통신 네트워크(101) 및 인터넷(103)과 연결되고, 인증 장치(104) 및 휴대폰 단말기(105)와 통신한다. ID 정보 처리 회로(1025)는, ID 정보 데이터베이스(1021)로부터의 ID 정보를 화상 전화 프로토콜에 따라 전송되는데 적당한 색 정보로 부호화하는 부호화 기능을 갖는다. 또한, ID 정보 처리 회로(1025)는 네트워 크 제어기(1024)를 통하여 수신된 색 정보를 사용자의 ID 정보로 복호화한다. 동영상 처리 회로(1026)는, 화상 전화의 기능을 갖고, ID 정보를 동영상으로 변환하고, 그 다음에, 네트워크 제어기(1024)를 통하여 인증 장치(104) 및 휴대폰 단말기(105)와 같은 인증 서버(102)의 외부 장치에 대해 동영상을 전송/수신한다.

도 5는 인증 장치(104)의 구성을 나타낸 블록도이다. 인증 장치(104)는 네트워크 제어기(1041), 게이트 제어기(1042), ID 정보 처리 회로(1043), 발광 회로(1044; 예를 들어, LCD 디스플레이) 및 수광 회로(104a; 예를 들어, 카메라)를 갖는다.

네트워크 제어기(1041)는 인증 서버(102)와 통신하고 인증 서버(102)로부터 패스워드를 수신한다. 게이트 제어기(1042)는 게이트(106)를 열고 닫는다. 발광 회로(1044)는, 네트워크 제어기로부터의 패스워드가 임베딩되는 가시광 신호를 방출할 수 있다. 수광 회로(104a)는, 휴대폰 단말기(105)로부터 가시광 신호를 수신하고, 수신된 신호를 ID 정보 처리 회로(1043)에 전송한다. 수광 회로(104a)는 수신된 신호의 색 구성을 검출하는 색 필터를 갖는다. 수광 회로(104a)는, 색 정보를 패스워드로 복호화하고, 그 패스워드를 ID 정보 처리 회로(1043)에 전송한다. ID 정보 처리 회로(1043)는 수광 회로(104a)로부터의 패스워드와 네트워크 제어기(1041)로부터의 패스워드를 비교한다. 양쪽 패스워드가 동일한 경우, ID 정보 처리 회로(1043)는 게이트(106)를 열도록 게이트 제어기(1042)에 명령한다. 양쪽 패스워드가 동일하지 않은 경우, ID 정보 처리 회로(1043)는 게이트(106)를 열도록 게이트 제어기(1043)에 명령하지 않는다.

도 6은 휴대폰 단말기의 구성을 나타낸 블록도이다. 휴대폰 단말기(105)는 무선 신호 처리 회로(1051), 수광 회로(1052; 예를 들어, 카메라), 발광 회로(1053; 예를 들어, LCD 디스플레이) 및 제어기(1054)를 갖는다.

무선 신호 처리 회로(1051)는, 이동 통신 네트워크(101)를 통하여 인증 서버(102)로부터의 화상 전화 호출을 수신한다. 제어기(1054)는, 화상 전화의 동영상 데이터를 처리하여 그 데이터를 발광 회로(1054)에 전송하고, 수광 회로(1052)로부터 수신된 데이터를 처리하여 그 데이터를 무선 신호 처리 회로(1051)에 전송한다. 발광 회로(1053)는 사용자 패스워드의 정보를 포함하는 동영상을 표시한다. 수광 회로(1052)는 가시광을 수신하여 이를 제어기(1054)에 전송한다.

이하, 게이트 잠금 시스템의 동작을 설명한다. 휴대폰 단말기(105)의 사용자는 게이트(106)를 열기 위해 인증 서버(102)에 요구를 전송한다. 인증 서버(102)는 ID 정보 데이터베이스(1021)로부터 사용자에 대응하는 패스워드를 검색하고, 그 패스워드를 동영상 형태로 화상 전화선을 통하여 휴대폰 단말기(105)에 다시 전송한다. 그 동안, 인증 서버(102)도 데이터 전송선을 통하여 패스워드를 전송한다. 여기서, "화상 전화"는 소위 색 정보를 포함하는 화상 전화를 위한 동영상 형태의 통신에 이용되고, "데이터 전송"은 일반적인 데이터 형태의 통신에 이용된다. 휴대폰 단말기(105)는 사용자 패스워드의 정보를 포함하는 가시광 신호를 인증 장치(104)에 방출한다. 인증 장치(104)는 패스워드를 검사하고 이를 인증 서버(102)로부터 수신된 패스워드와 비교한다. 양쪽 패스워드가 동일한 경우에는, 인증 장치(104)가 게이트(106)를 열고, 동일하지 않은 경우에는, 인증 장치(104)가 게이트(106)를 열지 않는다.

요컨대, 상술한 예시적인 실시예에 따르면, 휴대폰 단말기(105)는 패스워드를 포함하는 색 정보를 인증 장치(104)에 방출하고, 인증 장치(104)는 그 패스워드를 인증 서버(102)로부터 수신된 패스워드와 대조한다.

이하, 다른 예시적인 실시예를 설명한다. 다른 예시적인 실시예에서, 게이트 잠금 시스템의 구성은 제1 예시적인 실시예의 구성과 동일하다. 본 예시적인 실시예에서는, 휴대폰 단말기(105)가 게이트(106)를 열기 위해 인증 서버(102)에 요구를 전송한 후, 인증 서버(102)는 대응하는 패스워드를 색 정보 형태로 화상 전화선을 통하여 인증 장치(104)에 전송한다. 또한, 인증 장치(104) 내의 발광 장치(1044)는 발광 회로(105a)를 이용함으로써 휴대폰 단말기(105)에 패스워드를 포함하는 가시광 신호를 방출한다. 휴대폰 단말기(105)는 수신된 색 정보를 패스워드의 정보로 변환하고, 이를 인증 서버(102)에 전송한다. 인증 서버(102)는 휴대폰 단말기(105)로부터 수신된 패스워드를 인증 장치(104)에 전송된 패스워드와 비교한다. 양쪽 패스워드가 동일한 경우, 인증 서버(102)는 게이트(106)를 열도록 인증 장치(104)에 명령을 전송한다. 양쪽 패스워드가 동일하지 않은 경우에는, 인증 서버(102)는 상기 명령을 전송하지 않는다.

도 7a 내지 도 7c는 도 2에 도시된 가시광 통신의 상세한 색 구성을 나타낸다.

도 7a 내지 도 7c는 시간에 따라 변하는 가시광에 기초한 데이터 통신을 시계열로 나타낸다. 여기에서는, 3원색, 즉, 적색, 녹색, 및 청색이 통신에 이용된 다. 표 1에 도시된 바와 같이, 색 정보는 0(하한)에서 255(상한)까지 스케일링되는 광강도에 의해 표현된다.

	R	G	B
적색	255	0	0
녹색	0	255	0
청색	0	0	255
백색	255	255	255

수신기는 소정의 임계값을 설정하고, 상한/하한에 더 가까운 값을 취득하여 색을 결정한다.

표 2에 도시된 바와 같이, 데이터(0 내지 B)는 각 색의 조합에 할당된다. 이 방법으로, 패스워드는, 색이 시간 방향으로 변하는 발광 패턴으로 변환된다. 본 예는 색의 변경점을 검출하는 방법을 채용하므로, 동일 색이 연속적인 시간 주기에 이용되지 않아야 한다. 본 예시적인 실시예 방법에서, 제1 및 최종 색은 시작/종료 신호로서 백색이어야 한다.

데이터	2색의 조합	3색의 조합
0	RG	RGR
1	RB	RGB
2	GR	RBR
3	GB	RBG
4	BR	GRG
5	BG	GRB
6		GBR
7		GBG
8		BRG
9		BRB
A		BGR
B		BGB

일부 임의의 시간 주기에 있어서, 전송기가 시작 백색으로부터 색을 2회 변경하는 경우, 3원색으로부터의 가능한 색 조합은 6(3 × 2)이다. 또한, 전송기가 동일 시간 주기 내에 시작 백색으로부터 색을 3회 변경하는 경우, 가능한 조합은 12(3 × 2 × 2)이다. 이 경우, 제1 변경점(백색) 이전의 색은 시작 위치를 의미하고, 최종 백색은 종료 위치를 의미한다.

본 예시적인 실시예에서는, 설명 목적을 위해, 3원색의 조합에 기초하여 데이터가 전송되지만, 다른 색, 예를 들어, 노란색, 시안색, 및 자색과 같은 그 혼합색을 조합하여 이용할 수도 있다. 색이 더 많아지면, 가능한 데이터의 색 조합도 더 많아지게 된다. 따라서, 더 복잡한 데이터를 효율적으로 전송할 수 있다.

또한, 데이터의 시작/종료 위치를 표시하는 정보가 준비되고, 수신기는 정보를 수신하여 전송 데이터의 시작/종료 위치를 검출한다. 본 예에서는, 시작/종료 위치에 백색이 이용되어야 한다.

도 7a는, 예로서, WRGBWBRGW의 데이터 전송을 나타낸다. 이 경우, 데이터 "2"는 RGB에 의해 전송되고, "8"은 BRG에 의해 전송된다. 도 7b는, 예로서, WGWGWGW를 시작 신호로서 이용하는 데이터 전송의 시작을 나타낸다. 이 경우, WGWGWGW 후에, 데이터 전송이 시작된다. 도 7c는, 예로서, WRWRWRW를 정지 신호로서 이용하는 데이터 전송의 종료를 나타낸다. 이 경우, WRWRWRW는 데이터 전송의 종료를 의미한다. 그 조합이 시작 또는 종료시 이외에 데이터 전송에서 나타나지 않는 한, 시작 신호 및 정지 신호로서, 다른 색 조합도 가능하다.

도 8a 및 도 8b는 도 3에 도시된 인증 서버(102)로부터 전송된 색 정보의 발광 패턴을 나타낸 상세한 구성이다.

상술한 바와 같이, 도 8a는, 3색의 여러 조합이 시작/정지 위치를 표시하는 2개의 백색 간에 나타나도록 색 정보에 대응하는 동영상 데이터가 표현되는 일 예를 나타낸다(W: 255, 255, 255 :W). 도 8a의 예에서는, "1"의 데이터가 전송된다. 예를 들어, "1234"의 패스워드에 관한 데이터를 전송하는 경우에는, WRGBWRBRWRBGWGRGW의 순서로 시간 방향으로 색이 변하는 발광 패턴이, 2개의 백색 간에 표 2에 도시된 바와 같이 교대로 나타나는 3색의 조합을 참조하여, 전송된다(W: 백색, R: 적색, G: 녹색, B: 청색).

도 8b는, 단주기(1T)에서 장주기(10T)로 패턴 주기를 변경함으로써 화상 전화 상의 동영상 형태로, 색 정보를 변환하는 예에 도시된 바와 같이 "1234"의 패스워드를 표현하는 색 정보의 발광 패턴(WRGBWRBRWRBGWGRGW)을 순차적으로 전송하는 일 예를 나타낸다.

예를 들어, 전송기에서 동영상의 프레임 수를 30 프레임/초로 설정하고 2프레임(약 0.0666초)마다 색이 변한다고 가정하면, 상기 "1234"의 발광 패턴은 17개의 색 변경점을 갖고, 한 주기(1T)인 약 1.13초(0.0666 × 17)동안 나타난다. 최대 주기(10T)에서, 주기는, 0.666초마다 색이 변하는 약 11.3초이다.

수신기 내의 수광 회로(104a)의 샘플링 주파수가 너무 느려 단주기의 데이터를 검출할 수 없는 경우, 수신기는, 수광 회로(104a)의 느린 샘플링 주파수에 대해 충분히 긴 주기의 데이터가 전송될 때까지, 반복하여 데이터 검출을 시도한다. 이 방법으로, 전송기와 수신기 간의 상이한 주파수를 이용한 통신을 실행하는 것이 가능하게 된다.

화상 전화에 있어서, 동영상의 전송된 프레임 수는 네트워크 성능에 의해 발생되는 임의의 지연 및 변동 때문에 종종 감소한다. 이 경우, 단주기를 갖는 데이터 전송 동안 프레임을 건너뛰면, 데이터 통신이 실패로 끝날 수 있다.

이러한 유형의 문제를 해결하기 위해, 데이터 전송의 최대 주기는 화상 전화의 최악의 조건하에서도 충분히 전송할 수 있도록 길게 설정된다.

예를 들어, 기본적으로 30 프레임/초인 화상 전화의 프레임 주기가 통신 환경에서의 변화 때문에 15 프레임/초로 변하는 경우에도, 수신기는 2T 이상의 주기를 갖는 후속 데이터를 대기함으로써 발광 패턴을 검출할 수 있다.

또한, 다른 예시적인 실시예에 따르면, 3원색을 혼합하거나, 0과 255 이외에, 광강도 임계값을 중간값으로서 128로 설정함으로써, 색의 수가 증가하는 경우에는, 발광 패턴의 수를 감소시켜, 동일한 양의 데이터를 전송할 수 있고, 통신 시간을 감소시킬 수 있다.

다른 예시적인 실시예에 따르면, 3원색 RGB 중 2색의 조합, 예를 들어, 6개의 발광 패턴이 가능하고(3 × 2), 6진수(senary) 데이터가 전송된다. 다른 예시적인 실시예에 따르면, 3원색 및 그 혼합색, 즉, 노란색, 시안색, 및 자색인, 6색 중 2색의 조합을 고려하면, 30개의 발광 패턴이 가능하고(6 × 5), 30진수 데이터가 전송된다. 여기서, "1234"는 십진수로 표현된 4자리 숫자이지만, 30진수로 표현되는 경우 3자리 숫자 "1B4"이다(30진수 숫자: 0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRST). 본 예시적인 실시예에서는, 발광 패턴의 수가 감소하고, 통신 시간이 75%로 줄어든다. 색 패턴의 수와 색 변경점의 수를 증가시킴으로써, 통신 시간을 더 줄일 수 있다.

상기 예시적인 실시예에서는, 인증 장치(104)로서, 카메라를 갖는 개인용 컴퓨터나 카메라와 같은 수광 회로(1052)를 갖는 휴대용 단말기(105)를 이용할 수도 있다.

또한, 휴대폰 단말기(105)는, 인증 서버(102)에 연결됨으로써 데이터를 취득하거나, 인증 서버(102)에 데이터를 미리 등록하도록, 구성될 수 있다.

도 9a는, 인증 장치(104) 내의 샘플링 주기가 휴대폰 단말기(105)로부터의 신호에 있어서 색 변경 주기보다 작은 상황을 나타낸다. 이 경우, 인증 장치(104)는 "WWRGGBBWG"를 검출한다. 인증 장치(104)가, ID 정보 처리 회로(1043)를 이용함으로써 신호 내의 하나의 색을 제외하고 연속적인 색을 제거하면, 인증 장치(104)는 소정의 데이터 포맷에 따르는 "WRGBWG"를 얻는다.

한편, 도 9b는, 인증 장치(104) 내의 샘플링 주기가 휴대폰 단말기(105)로부터의 신호에 있어서 색 변경 주기보다 큰 상황을 나타낸다. 이 경우, 인증 장치(104)는 "WRGWG"를 검출하고, 수신된 신호로부터 정확한 신호를 얻을 수 없다.

도 10은, 인증 장치(104)가 휴대폰 단말기(105)로부터의 신호 이외에 잡음 신호를 수신하는 상황을 나타낸다. 상기 잡음은, 예를 들어, 태양이나 램프로부터의 빛이다. 이 경우, 인증 장치(104)는 "WWRNGBBWG"를 검출하고, 잡음 신호를 무시하며 한 색을 제외하고 연속적인 색을 제거함으로써 정확한 신호 "WRGBWG"를 얻을 수 있다. 잡음 주기가 너무 커, 인증 장치(104)가 수신된 신호를 보정할 수 없는 경우, 인증 장치(104)는 더 긴 주기를 갖는 다음 데이터 전송을 대기한다.

다음으로, 도 11의 흐름도를 참조하여, 도 3의 가시광 통신 시스템인 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동작을 설명한다. 다음 설명에서, 휴대폰 단말기(105)는 패스워드를 포함하는 색 패턴을 전송하고, 인증 장치(104)는 색 패턴 형태의 패스워드를 수신한다. 따라서, 도 7에 도시된 동작은 인증 장치(104)에 의해 실행된다.

처음에, 도 11에서는, 인증 서버(102)로부터 사용자의 휴대폰 단말기(105)에 전송된 패스워드에 관한 정보를 표현하는 발광 패턴을 갖는 화상 전화 동영상이, 그 발광 회로(1053)로부터 빛의 형태로 전송된다. 사용자의 요구에 응답하여, 인증 장치(104)는 수광 회로(104a)에 의해 발광 패턴을 수신하고, 도 11에 설명된 프로세스를 시작한다(단계(701)).

인증 장치(104)는, 수신된 광 신호가 통신의 시작 신호를 표시하는지 여부를 결정한다(단계(702)).

시작 신호를 검출할 수 없는 경우, 인증 장치(104)는, 타이머가 종료할 때까지 시작 신호 검출을 계속 시도한다(단계(703)).

여기서, 전송 데이터가 반복하여 전송되고, 그 주기가 주기적으로 변하므로, 타이머 값은, 인증 장치(104)가 그 고유 샘플링 주파수를 이용함으로써 데이터를 검출할 수 있도록 하는 값으로 설정된다. 타이머가 종료하기 전에 인증 장치(104)가 시작 신호를 검출할 수 없는 경우에는, 프로세스가 종료한다(단계(704)).

도 9b에 도시된 바와 같이, 전송 데이터의 주기가 인증 장치(104)에서의 샘플링 주기보다 작은 경우에는, 색 변경점을 정확히 검출할 수 없다. 이 경우, 도 9b의 설명에 기술된 바와 같이, 검출될 수 있는 것보다 길거나 그와 동일한 긴 주기를 갖는 데이터가 전송될 때까지, 인증 장치는 반복하여 데이터 검출을 시도한다.(단계(702), 단계(703)).

시작 신호가 수신되면, 인증 장치(104)는 수신된 동영상으로부터 색 정보 검출을 시작한다(단계(705)).

상기 색은 소정의 임계값에 의해 결정된다. 그러나, 도 10에 도시된 바와 같이, 잡음 때문에 색 결정을 실행할 수 없는 경우에는, 그 색 변경점을 무시한다(단계(706)). 색 정보의 검출은, 종료 신호의 수신까지 계속된다. 그러나, 검출된 색 정보가 소정 포맷의 색 정보를 따르지 않거나, 열악한 통신 환경 때문에 판독 에러가 발생하는 경우에는, 더 긴 주기를 갖는 후속 데이터의 시작 신호 검출을 실행한다(단계(706)), NG).

인증 장치(104)는, 수신된 데이터가 소정의 데이터 포맷을 따르는지를 검사한다(단계(707)). 도 9a의 설명에 기술된 연속적인 동일 색에서의 제거 프로세스는 상기 단계에서 실행된다(단계(707)). 에러 없이 시작 신호와 종료 신호 간에 색 정보의 패턴을 검출할 수 있고 인증 장치(104)가 정지 신호를 수신하면(단계(708), 예), 인증 장치(104)는, 수광 회로(104a)에 가시광 판독을 종료하도록 명령하고(단계(709)), 그 다음에, 수신된 색 정보의 패턴을 패스워드로 변환한다(단계(710), 단계(711)). 그 후, 인증 장치(104)는 수신된 패스워드를 인증 서버(102)로부터 수신된 패스워드와 비교한다.

휴대폰 단말기(105)로부터 수신된 패스워드가 인증 서버(102)로부터의 패스워드와 일치하는 경우, 사용자는 액세스하는 것이 허용되고, 게이트는 열린다. 도 11의 흐름도는, 인증 장치(104)가 인증 서버(102)로부터의 패스워드를 포함하는 가시광 신호를 전송하고 휴대폰 단말기(105)가 패스워드를 수신하고 이를 인증 서버(102)에 전송하여 게이트(106)에 대해 인증하는 상황에 적용할 수 있다. 이 경우, 도 11에서 설명된 프로세스는 휴대폰 단말기(105)에서 실행된다.

도 12는, 인증 시스템의 흐름도로서, 휴대폰 단말기(105)가 가시광 신호 형태로 패스워드를 전송하는 경우, 휴대폰 단말기는 무선 신호 처리 회로(1501)를 통하여 인증 서버(102)로부터 전송된 패스워드 신호를 얻는다(단계(801)). 제어기(1054)는 패스워드를 발광 패턴으로 부호화한다(단계(802)). 제어기(1054)는, 색 변경 주기(T)로 패스워드를 임베딩하는 발광 패턴을 생성한다(단계(803)). 또한, 제어기(1054)는, 1.5T, 2T, 3T, 5T 및 10T의 색 변경 주기로 패스워드를 임베딩하는 발광 패턴을 생성한다(단계(804, 805, 806, 807, 808, 809)). 그 다음에, 발광 회로(1053)는 생성된 발광 패턴을 인증 장치(102)에 순서대로 방출한다(단계(809)).

도 12의 흐름도는, 인증 장치(104)가 인증 서버(102)로부터의 패스워드를 포함하는 가시광 신호를 전송하고 휴대폰 단말기(105)가 패스워드를 수신하고 이를 인증 서버(102)에 전송하여 게이트(106)에 대해 인증하는 상황에도 적용할 수 있다. 이 경우, 도 8에 설명된 프로세스는 인증 장치(104)에서 실행된다.

예시적인 실시예에 따르면, 최대 발광 패턴 주기를 갖는 경우에도, 데이터 취득이 실패로 끝나면, 판독 처리를 정지할 수도 있고, 또는 다시 자동으로 액세스를 수행하여 단주기로부터 발광 패턴의 전송을 재시작할 수도 있다.

본 발명은, 가시광 통신을 실행하는 휴대용 통신 단말기에 적용할 수 있다.

도 11 및 도 12를 따라 실행된 프로세스는, 프로그램으로서 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 프로그램은 휴대폰 단말기(105) 또는 인증 장치(104) 내의 프로세서에 의해 실행된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에서는, 다음과 같은 유익한 효과가 제공된다.

제1 효과는, 상이한 주파수를 이용하여 동일 데이터를 순차적으로 전송함으로써, 전송기에서의 주파수를 수신기에서의 샘플링 주파수와 동기시킴 없이 통신을 실행할 수 있고, 상이한 주파수를 이용하여 동일 데이터를 순차적으로 전송하는 본 발명의 일 실시예에 의해, 수신기에서의 상이한 샘플링 주파수를 갖는 장치들 간의 통신, 또는 데이터 전송 변동, 지연으로 인한 전송 주기 변화, 또는 동영상의 프레임 수 제한을 쉽게 적응시킬 수 있다는 것이다.

제2 효과는, 짧은 샘플링 주기에서 긴 샘플링 주기로 데이터 전송 주기를 변경하면서 데이터를 순차적으로 전송함으로써, 수신기가 짧은 샘플링 주기를 이용하여 단시간 내에 데이터를 취득할 수 있고, 수신 장치가 고성능을 갖고 동영상 전송을 위한 네트워크 성능이 충분한 경우, 단기간 내에 데이터 전송을 완료할 수 있다는 것이다.

제3 효과는, 미리 상이한 주기로 상이한 주기 데이터를 순차적으로 전송함으로써, 전송 주기와 수신 샘플링 주기의 동기화를 위한 프로세스를 생략할 수 있다는 것이다. 따라서, 전송 성공/실패를 표시하는 Ack/Nack 프로세스와 같은 동기화 에 이용되는 프로세스를 생략할 수 있게 된다. 따라서, 데이터 전송의 성공/실패에 관계없이 일정량으로 데이터를 전송할 수 있게 된다.

Claims

소정 횟수 동안 반복하여 방출되는 색 패턴을 갖는 가시광 신호를 방출하는 발광 회로; 및

상기 발광 회로를 제어하며, 각 색 패턴 반복 동안 상기 색 패턴의 주기를 점차 증가시키는 제어기

를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제1항에 있어서,

기지국으로부터 무선 신호를 수신하는 무선 신호 처리 회로를 더 포함하고,

상기 발광 회로는 상기 무선 신호 처리 회로에 의해 수신된 상기 무선 신호에 기초하여 상기 색 패턴을 방출하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
소정 횟수 동안 반복하여 방출되는 색 패턴을 갖는 가시광 신호를 수신하는 수광 회로; 및

소정의 샘플링 주파수를 가지며, 상기 소정의 샘플링 주파수에 적합한 주기를 갖는 상기 색 패턴을 검출하는 제어기

를 포함하고,

상기 색 패턴의 주기는 각 색 패턴 반복 동안 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
제3항에 있어서,

상기 검출된 색 패턴에 기초하여 무선 신호를 기지국에 전송하는 무선 신호 처리 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
소정 횟수 동안 반복하여 방출되는 색 패턴을 갖는 가시광 신호를 방출하는 발광 회로; 및

상기 발광 회로를 제어하며, 각 색 패턴 반복 동안 상기 색 패턴의 주기를 점차 증가시키는 제어기

를 포함하는 것을 특징으로 하는 인증 장치.
제5항에 있어서,

기지국으로부터 신호를 수신하는 네트워크 제어기를 더 포함하고,

상기 발광 회로는 상기 네트워크 제어기에 의해 수신된 상기 신호에 기초하여 상기 색 패턴을 방출하는 것을 특징으로 하는 인증 장치.
소정 횟수 동안 반복하여 방출되는 색 패턴을 갖는 가시광 신호를 수신하는 수광 회로; 및

소정의 샘플링 주파수를 가지며, 상기 소정의 샘플링 주파수에 적합한 주기를 갖는 상기 색 패턴을 검출하는 제어기

를 포함하고,

상기 색 패턴의 주기는 각 색 패턴 반복 동안 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 인증 장치.
제7항에 있어서,

상기 검출된 색 패턴에 기초하여 신호를 서버에 전송하는 네트워크 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인증 장치.
이동국의 통신 방법으로서,

색 패턴을 갖는 가시광 신호를 방출하는 단계;

상기 방출 단계를 소정 횟수 동안 반복하는 단계; 및

상기 색 패턴의 주기를 각 색 패턴 반복 동안 점차 증가시키는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
제9항에 있어서,

기지국으로부터 무선 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고,

상기 방출 단계는 상기 무선 신호에 기초하여 상기 색 패턴을 방출하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
이동국의 통신 방법으로서,

소정 횟수 동안 반복하여 방출되는 색 패턴을 갖는 가시광 신호를 수신하는 단계;

상기 수신된 가시광 신호를 소정의 샘플링 주파수에 의해 샘플링하는 단계; 및

상기 색 패턴의 주기가 상기 소정의 샘플링 주파수에 적합한 상기 색 패턴을 검출하는 단계를 포함하고,

상기 색 패턴의 주기는 각 색 패턴 반복 동안 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
제11항에 있어서,

상기 수신된 색 패턴에 기초하여 무선 신호를 기지국에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
인증 장치의 통신 방법으로서,

색 패턴을 갖는 가시광 신호를 방출하는 단계;

상기 방출 단계를 소정 횟수 동안 반복하는 단계; 및

상기 색 패턴의 주기를 각 색 패턴 반복 동안 점차 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
제13항에 있어서,

서버로부터의 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고,

상기 방출 단계는 상기 수신된 신호에 기초하여 상기 색 패턴을 방출하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
인증 장치의 통신 방법으로서,

소정 횟수 동안 반복하여 방출하는 색 패턴을 갖는 가시광 신호를 수신하는 단계;

상기 수신된 가시광 신호를 소정의 샘플링 주파수에 의해 샘플링하는 단계; 및

상기 색 패턴의 주기가 상기 소정의 샘플링 주파수에 적합한 상기 색 패턴을 검출하는 단계

를 포함하고,

상기 색 패턴의 주기는 각 색 패턴 반복 동안 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
제15항에 있어서,

상기 수신된 색 패턴에 기초하여 신호를 서버에 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
소정 횟수 동안 반복하여 방출되는 색 패턴을 갖는 가시광 신호를 방출하는 발광 회로, 및 상기 발광 회로를 제어하며, 각 색 패턴 반복 동안 상기 색 패턴의 주기를 점차 증가시키는 제어기를 포함하는 이동 단말기; 및

상기 이동 단말기로부터 상기 가시광 신호를 수신하는 수광 회로, 및 소정의 샘플링 주파수를 가지며, 상기 소정의 샘플링 주파수에 적합한 주기를 갖는 상기 색 패턴을 검출하는 제어기를 포함하는 인증 장치

를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템.
소정 횟수 동안 반복하여 방출되는 색 패턴을 갖는 가시광 신호를 방출하는 발광 회로, 및 상기 발광 회로를 제어하며, 각 색 패턴 반복 동안 상기 색 패턴의 주기를 점차 증가시키는 제어기를 포함하는 인증 장치; 및

상기 이동 단말기로부터 상기 가시광 신호를 수신하는 수광 회로, 및 소정의 샘플링 주파수를 가지며, 상기 소정의 샘플링 주파수에 적합한 주기를 갖는 상기 색 패턴을 검출하는 제어기를 포함하는 이동 단말기

를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 네트워크 시스템.