KR20120062553A - Apparatus and method for generating visible signal according to data transmitting rate in visible light communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 가시광 통신에 관한 것으로, 특히 데이터를 송수신하는 동안 사용자가 데이터 전송량을 확인할 수 있도록 하는 가시적인 신호 생성 방법 및 장치에 관한 것이다. 구체적으로 가시광 신호를 이용하여 데이터의 전송량 변화를 확인할 수 있도록 하기 위해 가시광 기기 사이에 필요한 조건(Parameter)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to visible light communications, and more particularly, to a method and apparatus for generating visible signals that enable a user to check the amount of data transmission while transmitting and receiving data. More specifically, the present invention relates to a parameter required between visible light devices in order to be able to confirm a change in the amount of transmission of data using a visible light signal.
가시광 통신이란 가시광 파장 영역 내의 빛을 이용한 무선 통신 기술로 LED(Light Emitting Diode)의 확산과 더불어 최근 활발한 연구가 진행되고 있다. 주로 LED를 통신용 광원으로 사용하는 가시광 통신은 최근 RF(Radio Frequency) 대역 주파수 고갈, 여러 무선 통신 기술 간의 혼성 가능성, 통신의 보안성 요구 증대 등으로 인하여 더욱 관심이 증대되고 있다. Visible light communication is a wireless communication technology using light in the visible light wavelength range and active research is being conducted in recent years with the spread of light emitting diodes (LEDs). In recent years, visible light communication using LEDs as a communication light source has been increasingly interested due to the depletion of radio frequency (RF) band frequency, the possibility of hybridization among various wireless communication technologies, and the increasing demand for security of communication.
일반적인 가시광 통신이란 송신기에서 LED 또는 LD(Laser Diode) 등을 광원으로 사용하여 가시광을 내보내고, 그 빛을 수신기에서 PD(Photo Detector) 등을 이용하여 처리함으로써 이루어진다. LED 발광 효율이 개선되고 가격이 떨어짐에 따라 휴대기기, 디스플레이, 자동차, 신호등, 광고판 등의 특수 조명 시장뿐만 아니라 형광등과 같은 일반 조명 시장에서도 LED가 보편화되어 가고 있다.In general, visible light communication is performed by emitting visible light by using an LED or a laser diode (LD) as a light source in a transmitter, and processing the light by using a PD (Photo Detector) or the like in a receiver. As LED luminous efficiency improves and prices fall, LEDs are becoming commonplace in general lighting markets such as fluorescent lamps as well as special lighting markets such as mobile devices, displays, automobiles, traffic lights, and billboards.
가시광 통신과 비슷한 특성을 지닌 기술로 현재 적외선 통신을 예로 들 수 있다. 도 1은 기존의 적외선을 이용하여 데이터 전송을 수행하는 과정을 나타낸 흐름도이다. A technology with similar characteristics to visible light communication is an example of current infrared communication. 1 is a flowchart illustrating a process of performing data transmission using a conventional infrared ray.
도 1을 참조하면, 적외선을 이용한 무선 통신은 적외선 통신 활성화 단계(101), 외부의 적외선 통신장치 탐색 단계(102), 통신 방식 결정 단계(103), 연결 단계(104), 데이터 전송 단계(105), 연결 해제 여부 판단 단계(106), 통신 연결 해제 단계(107)로 이루어진다. 이러한 일련의 단계들을 통하여 사용자는 적외선 통신 장치를 대략적으로 지향하여 통신 링크를 정렬하게 된다.Referring to FIG. 1, the wireless communication using infrared light includes an infrared
이러한 적외선 통신을 수행하는 송신측과 수신측 간의 데이터 전송 방식을 살펴보면 다음과 같다. 도 2는 기존의 적외선을 이용한 데이터 전송 방식을 나타낸 예시도이다. Looking at the data transmission method between the transmitting side and the receiving side performing the infrared communication as follows. 2 is an exemplary view illustrating a data transmission method using a conventional infrared ray.
도 2를 참조하면, 송신측(201)에서 수신측(202)으로 203단계에서와 같이 데이터를 전송하면, 수신측(202)에서는 204단계에서 수신된 데이터의 수신 응답을 위한 ACK(Acknowledge) 신호를 전송한다. 이와 같은 방식으로 송신측(201)과 수신측(202) 간에 데이터 전송이 이루어진다. Referring to FIG. 2, when data is transmitted from the transmitting
상기와 같은 적외선을 이용한 방식은 어느 대역의 광원을 사용하는가만 차이가 날 뿐, LED를 사용한다는 점에서 가시광을 이용한 방식과 비슷하다고 할 수 있다. 결국 적외선 통신과 가시광 통신의 가장 큰 차이는 가시성이라고 할 수 있고 이러한 점에서 현재 개발 중인 가시광 통신은 적외선 통신 대비 차별성을 가진다. 즉 가시광 통신이 적외선 통신과 대비되는 가장 큰 특징은 가시광 통신의 경우 가시광 대역의 광원을 사용함으로써 사용자에게 통신의 링크 상황을 직접 확인할 수 있도록 한다는데 있다. 이에 따라 통신 링크를 형성하는 과정에서도 적외선 통신은 사용자가 보내고자 하는 지점을 대략적으로 지향하는데 반하여 가시광 통신은 사용자가 보내고자 하는 방향으로 비교적 정확하게 통신 링크를 지향할 수 있다. The above-described method using infrared rays is similar to the method using visible light in that only a band of light source is used and there is a difference. After all, the biggest difference between infrared communication and visible light communication is visibility, and in this respect, visible light communication is different from infrared communication. That is, the biggest feature that visible light communication is in contrast to infrared communication is that the visible light communication uses a light source in the visible light band so that the user can directly check the link status of the communication. Accordingly, in the process of forming the communication link, the infrared communication is generally directed to the point to which the user wants to send, whereas the visible light communication may be directed to the communication link relatively accurately in the direction to be sent by the user.
적외선 통신은 사용 파장이 비가시광 대역이므로 통신 링크가 눈에 보이지 않는다. 따라서 통신이 이루어지는 상황에 대해서는 외부에서 사용자가 이를 알 방법이 없다. 이에 비해 가시광 통신에서는 가시광 대역의 광원을 이용하여 사용자가 직접 눈으로 통신되고 있는 채널의 상태를 확인할 수 있고, 이에 관한 여러 가지 연구가 진행 중이다. 현재 제안되는 방법으로는 가시성을 이용하여 사용자에게 현재의 통신 상태를 알려주는 단순한 방법에서 송수신되는 데이터의 전송량의 상태를 알려주는 방법까지 여러 가지 방법이 있다. 하지만 구체적인 방법보다는 개념적인 내용에 그치고 있다.Infrared communication uses invisible light bands, so the communication link is invisible. Therefore, there is no way for the user to know about the communication situation. On the other hand, in the visible light communication, the user can check the state of the channel that the user is directly communicating with the eye by using a light source in the visible light band, and various researches on this are in progress. Currently, there are a variety of methods, from a simple method of informing a user of a current communication state using visibility to a method of informing a state of a transmission / reception amount of data transmitted and received. But it is more conceptual than a concrete method.
따라서 본 발명은 가시광 통신 장치에서 가시신호 생성을 이용하여 데이터의 전송 정도를 표시하는 장치 및 방법을 제공한다. 구체적으로 가시신호 생성을 이용하여 데이터의 전송 정도를 표시하는 장치 및 방법에 있어서 통신하려고 하는 기기간 필요한 조건(Parameter)들을 제공한다. 이를 위하여 통신하려는 기기들은 이러한 조건들을 사전에 서로 인지하거나 알려주어야 한다. 실제 통신에서 전송 정도는 위에서 언급한 조건들에서 기 설정된 레벨의 수로 표시되고, 전송되는 데이터 크기의 정도에 따라서 기 설정된 가시신호를 발생한다.Accordingly, the present invention provides an apparatus and method for displaying a degree of data transmission using visible signal generation in a visible light communication device. Specifically, in the apparatus and method for displaying the degree of data transmission using visible signal generation, necessary parameters between devices to be communicated are provided. To do this, devices to communicate must be aware of or inform each other of these conditions in advance. In actual communication, the transmission degree is represented by the number of preset levels under the above-mentioned conditions, and generates a predetermined visible signal according to the degree of data size to be transmitted.
본 발명의 일 견지에 따르면, 데이터 전송량에 따른 가시 신호 생성 방법에 있어서, 전체 데이터 크기 정보를 획득하는 과정과, 상기 획득된 전체 데이터 크기 정보를 기 설정된 단계로 구분하는 과정과, 상기 기 설정된 단계별로 각각의 가시광 출력 패턴을 설정하는 과정과, 상기 전체 데이터 크기와 현재까지 수신된 데이터의 크기를 비교하여 수신 데이터 비율을 판단하는 과정과, 상기 데이터 비율에 대응하는 단계에 해당하는 패턴의 가시광을 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.According to one aspect of the invention, in the visible signal generation method according to the data transmission amount, the process of acquiring the total data size information, the process of dividing the obtained total data size information into a predetermined step, and the predetermined step Setting the respective visible light output patterns, comparing the total data size with the size of the data received so far, determining the received data rate, and displaying the visible light of the pattern corresponding to the data rate. Characterized in that the output process.
이를 위하여 가시광 통신 장치들은 기기들이 사용하는 가능한 광원의 특성을 서로 파악해야 한다. 사전에 두 개의 가시광 통신 기기 간에 혹은 그 이상의 기기 간에 미리 송신 또는 수신할 데이터의 크기 정보, 사용 가능한 색깔의 수, 전송 정도를 나타낼 레벨의 수, 전송 정도 단계별 지정 색 혹은 패턴 등 필요한 조건(Parameter)들의 정보를 교환해야 한다.To this end, visible light communication devices need to understand each other's possible light source characteristics. Required parameters such as size information of the data to be transmitted or received in advance between two visible light communication devices or more devices, the number of available colors, the number of levels to indicate the transmission degree, and the designated color or pattern for each transmission degree. Information must be exchanged.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 데이터 전송량에 따른 가시 신호 생성 장치에 있어서, 전체 데이터의 크기 정보 및 현재까지 수신된 데이터의 크기 정보를 가시광 신호를 통해 송수신하는 가시광 통신 송수신부와, 수신된 가시광 신호를 디지털 신호로 변환하는 가시광 통신 제어부와, 상기 획득된 전체 데이터의 크기 정보를 기 설정된 단계로 구분하고, 상기 기 설정된 단계별로 각각의 가시광 출력 패턴을 설정하며, 상기 전체 데이터의 크기와 상기 현재까지 수신된 데이터의 크기 정보를 비교하여 수신 데이터 비율을 판단 후 상기 데이터 비율에 대응하는 단계에 해당하는 패턴의 가시광을 출력하는 데이터 처리부를 포함함을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, in the visible signal generation apparatus according to the data transmission amount, the visible light communication transceiver for transmitting and receiving the size information of the total data and the size information of the data received so far through the visible light signal, and the received visible light signal A visible light communication control unit for converting the digital signal into a digital signal, and classifying the obtained size information of the entire data into preset stages, and setting the respective visible light output patterns according to the preset stages; And a data processor configured to compare the size information of the received data to determine a received data rate and to output visible light of a pattern corresponding to the step corresponding to the data rate.
가시광 통신을 이용한 둘 이상의 가시광 통신 장치 간의 데이터 통신에서 데이터 전송량에 따라서 기 설정된 레벨의 수로 데이터 전송 정도를 표시할 경우, 사용자로 하여금 데이터 전송에 대한 시인성을 높일 수 있게 되어 사용자의 편의성이 증대되는 효과가 있다. 이를 위한 통신기기 간의 구체적인 조건들을 제시하여 데이터 전송 방법을 명확히 하였다.In the data communication between two or more visible light communication devices using the visible light communication, when the data transmission degree is displayed at a predetermined number of levels according to the amount of data transmission, the user can increase the visibility of the data transmission, thereby increasing the convenience of the user. There is. For this purpose, specific conditions between communication devices were suggested to clarify the data transmission method.
도 1은 기존의 적외선을 이용하여 데이터 전송을 수행하는 과정을 나타낸 흐름도
도 2는 기존의 적외선을 이용한 데이터 전송 방식을 나타낸 예시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 장치의 내구 구성도
도 4, 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 전송량 변화에 따른 가시적 신호 전송 과정을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신되는 데이터량에 따른 가시광선 발생을 나타낸 예시도
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 장치에서 송수신되는 데이터량에 따라 가시광의 출력 패턴을 제어하기 위한 흐름도1 is a flowchart illustrating a process of performing data transmission using a conventional infrared ray
2 is an exemplary view showing a data transmission method using a conventional infrared ray
3 is a durable configuration diagram of a visible light communication device according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are views illustrating a visible signal transmission process according to a change in data transmission amount according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view showing generation of visible light according to the amount of data transmitted and received according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart for controlling an output pattern of visible light according to an amount of data transmitted and received in a visible light communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, specific details such as specific components are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and the specific details may be changed or changed within the scope of the present invention. It is self-evident to those of ordinary knowledge in Esau.
본 발명은 가시광 통신 장치에서 데이터의 전송 정도를 사용자에게 알리기 위한 방법을 제안한다. 이를 위해 본 발명은 가시광 통신 장치에서 미리 전체 데이터 크기 정보를 획득한 후, 실제 사용 가능한 광원의 컬러 수를 설정하고 송수신되는 데이터량에 따라 설정된 컬러 중 특정 컬러 또는 특정 패턴을 가시광선으로 발생하는 과정으로 이루어진다. The present invention proposes a method for notifying a user of a degree of data transmission in a visible light communication device. To this end, in the present invention, after obtaining the total data size information in advance in a visible light communication device, a process of generating a specific color or a specific pattern among the colors set according to the amount of data transmitted and received according to the amount of data transmitted and received as visible light Is done.
상기한 바와 같이 데이터의 전송이 진행됨에 따라 전송되는 데이터량의 비율도 커지게 되는데, 데이터량이 증가함에 따라 다른 컬러 또는 패턴을 가시광선으로 발생함으로써 사용자로 하여금 직관적으로 데이터 전송량을 확인할 수 있게 한다. 이에 따른 명확한 예시를 위해 본 발명의 실시 예들에서는 데이터 송수신 전에 실제 사용 가능한 컬러 수 또는 광원의 패턴을 설정하여 상대 가시광 통신 장치로 송신하고, 송신 또는 수신되는 데이터량에 따라 기 설정된 특정 컬러를 이용하거나, 송수신되는 데이터량에 따라 기 설정된 광원의 다양한 패턴을 이용하는 경우에 대해 상세히 기술한다. As described above, as the data is transmitted, the ratio of the amount of data to be transmitted is also increased. As the amount of data increases, another color or pattern is generated as visible light so that the user can intuitively check the amount of data. For the purpose of clarity, embodiments of the present invention set a number of colors or patterns of light sources that are actually available before transmitting and receiving data and transmit them to a counterpart visible light communication device, and use a specific color that is preset according to the amount of data transmitted or received. The case of using various patterns of a preset light source according to the amount of data to be transmitted and received will be described in detail.
상기한 바와 같은 기능이 구현된 가시광 통신 시스템에서의 가시광 통신 장치의 구조 및 그 동작을 도 3을 참조하여 살펴보기로 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 장치의 내구 구성도이다.The structure and operation of the visible light communication device in the visible light communication system in which the above function is implemented will be described with reference to FIG. 3. 3 is a durable configuration diagram of a visible light communication device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 가시광 통신 장치는 크게 가시광 통신 송수신부(300), 가시광 통신 제어부(310) 및 데이터량을 확인하고 이에 대응하는 신호를 발생하는 데이터 처리부(320)를 포함한다. 여기서 가시광 통신 장치는 송신측 및 수신측 가시광 통신 장치 모두 동일한 구성을 가질 수 있으며, 사용자 선택에 따라서 송신측 또는 수신측 가시광 통신 장치 중 적어도 하나의 가시광 통신 장치에서 가시광선을 발생할 수 있다. 또한 송신측과 수신측 가시광 통신 장치는 지원되는 광원의 컬러 수가 다를 수 있으므로 데이터를 송수신하기 전에 각 가시광 통신 장치가 사용 가능한 컬러 수 및 데이터량에 대응되는 컬러를 설정하고 설정된 정보들을 데이터 송수신 시에 서로 교환한다. 상기 정보들을 교환하는 이유는 가시광 통신 장치마다 지원 가능한 광원의 컬러 수가 다를 수 있으므로, 추후 데이터를 송수신할 때 교환한 정보들을 이용하여 용이하게 데이터의 전송 정도를 파악할 수 있다.Referring to FIG. 3, the visible light communication apparatus includes a visible
예를 들어 동일한 데이터량을 송수신하는 동안에도 송신측 가시광 통신 장치의 광원은 노란색을 발생하고, 수신측 가시광 통신 장치의 광원은 파란색을 발생할 수 있다. 만약, 상기와 같은 정보들의 교환이 없다면 사용자는 해당 컬러가 얼마만큼의 데이터량을 의미하는지 바로 알 수 없을 것이다. 하지만, 교환된 이후에는 해당 컬러에 대한 정보를 출력부 등을 통해서 사용자에게 알려줄 수 있으므로, 사용자는 훨씬 용이하게 데이터량에 대한 정보를 확인할 수 있다. 이는 사용자 설정에 관한 것으로 지원 가능한 광원의 컬러 수를 고려하여 다양하게 표현이 가능하다.For example, while transmitting and receiving the same amount of data, the light source of the visible light communication device of the transmitting side may generate yellow, and the light source of the visible light communication device of the receiving side may generate blue. If there is no exchange of such information, the user will not immediately know how much data the color represents. However, after the exchange, information about the corresponding color can be informed to the user through an output unit, etc., so that the user can check the information on the amount of data much more easily. This is related to user setting and can be expressed in various ways in consideration of the number of colors of light sources that can be supported.
또 예를 들어 실제 데이터를 포함하는 통신신호용 광원과 컬러와 사용자에게 현재 데이터 전송 상황을 알려주기 위한 가시신호용 광원의 컬러가 동일하다고 가정할 경우, 수신측 가시광 통신 장치에서는 수신되는 광원에 데이터가 포함되어 있는지를 먼저 확인한 후, 통신신호용 광원과 가시신호용 광원을 구분하여 수신한다. For example, if it is assumed that the color of the communication signal light source including the actual data and the color of the visible signal light source to inform the user of the current data transmission status are the same, the receiving side visible light communication device includes data in the received light source. First, check whether the light source for communication signal and the visible signal light source are separately received.
각 구성에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 먼저 가시광 통신 송수신부(300)는 송신측 가시광 통신 장치로부터 송신측 가시광 통신 장치에서 설정한 광원의 컬러 수 또는 데이터를 가시광을 통해 수신하는 가시광 통신 수신부(301)와, 이에 대한 응답으로 ACK 신호와 함께 지원되는 광원의 컬러 중 특정 컬러를 선택하여 가시광선으로 출력하는 가시광 통신 송신부(302)를 포함한다. 가시광 통신 수신부(301)는 송신측 가시광 통신 장치로부터 가시광 신호를 수신하여 가시광 통신 제어부(310)로 전달하며, 가시광 통신 제어부(310)로부터 입력되는 신호는 가시광 통신 송신부(302)를 통하여 송신측 가시광 통신 장치로 전송된다. 지원되는 컬러가 단일 컬러인 경우에는 광원의 점멸 속도를 조절하여 가시광선으로 출력한다.Looking at each configuration in detail as follows. First, the visible light communication transmitter /
다음으로 가시광 통신 제어부(310)는 임시 저장부(312) 및 변복조부(313)를 포함한다. 가시광 통신 수신부(301)로부터 수신되는 데이터는 임시 저장부(312)에 일시 저장된다. 수신되는 데이터에는 전체 데이터의 크기 정보와 현재 수신되는 데이터의 크기 정보가 포함되어 있으며, 수신되는 데이터는 디지털 신호로 변환되어 임시 저장부(312)에 저장된다. 변복조부(313)는 디지털 신호로 변환된 데이터를 가시광 통신 방식에 따른 데이터로 복조하여 가시광 통신 송신부(302)를 통해 출력한다.Next, the visible light
데이터 처리부(320)는 데이터가 수신될 때마다 응답으로 ACK 신호를 전송함과 동시에 전체 데이터 중 수신되는 데이터 비율에 대응하는 컬러 또는 광원의 점멸 속도를 선택하여 가시광선이 발생되도록 제어 신호를 출력한다. 수신되는 데이터 비율은 기 설정된 단계로 구분되며, 각 단계별로 지정된 컬러 정보를 포함한다. 이러한 데이터 처리부(320)는 데이터량 확인부(321), 제어부(322), 저장부(323), 신호 생성부(324)를 포함한다.The
구체적으로, 데이터량 확인부(321)에서는 현재 송수신되고 있는 데이터량을 파악하고 그 결과를 제어부(322)에 제공한다. 저장부(32)는 디지털 신호로 변환된 데이터, 지원되는 광원의 컬러 수 및 데이터량에 따른 컬러 맵핑 정보가 저장되어 있다. 제어부(322)는 저장부(323)로부터 전체 데이터량과 현재까지 송수신된 데이터량을 확인하고, 컬러 맵핑 정보를 근거로 확인되는 비율에 대응하는 특정 컬러를 가시광선으로 출력하도록 제어한다. 특정 컬러 또는 패턴을 위한 제어 신호는 신호 생성부(324)에서 생성되며, 이 제어 신호는 가시광 통신 송신부(302)로 전송된다. 이에 따라 가시광 통신 송신부(302)는 LED 소자 등을 이용하여 수신되는 제어 신호에 따른 컬러 또는 패턴을 가시광선으로 출력하게 된다.In detail, the data amount checking unit 321 grasps the data amount currently being transmitted and received and provides the result to the
데이터의 전송량을 기 설정된 단계로 구분하고 각 단계에 해당하는 특정 컬러를 맵핑하는 경우, 가시광 통신 장치가 지원하는 광원의 컬러 수가 구분된 단계 수보다 많을 경우에는 문제가 되지 않지만, 지원하는 광원의 컬러 수보다 적을 경우에는 지원하는 컬러를 서로 혼합하여 다른 종류의 색을 생성하여 사용할 수도 있다. 예를 들어 데이터 전송량을 구분하는 단계가 4단계로 구분되고 가시광 통신 장치의 광원이 3가지 컬러를 지원하는 경우 3가지 컬러만으로는 모든 단계 별로 맵핑이 불가능하므로 3가지 컬러 중 적어도 2개의 컬러를 혼합하여 3가지 컬러 이외에 다른 컬러를 만들어 사용할 수도 있다. 또한 가시광 통신 장치의 광원이 한 가지 컬러만을 지원하는 경우 단일 컬러의 일정한 점멸 패턴을 이용하여 전송 상태를 나타낼 수 있다. 일 예로 하기의 표를 이용하여 설명한다. If the amount of data is divided into preset stages and specific colors corresponding to the stages are mapped, this is not a problem when the number of colors of the light source supported by the visible light communication device is greater than the number of stages. If it is smaller than the number, it is possible to mix and support different colors to generate different kinds of colors. For example, if the data transmission volume is divided into four stages, and the light source of the visible light communication device supports three colors, only three colors cannot be mapped at every stage. Therefore, at least two of the three colors may be mixed. You can also make and use other colors in addition to the three colors. In addition, when the light source of the visible light communication device supports only one color, it may indicate a transmission state by using a constant blinking pattern of a single color. An example will be described using the following table.
상기 표 1에서는 전체 데이터량을 3 단계(3개의 밴드)로 분류하고, 각 단계에 해당하는 데이터량이 송수신되었을 경우, 각 단계에 대응하는 컬러를 발생한다. 물론 각 단계에 대응되는 컬러에 대한 정보는 데이터 송수신 시에 교환된다. 단, 가시광 충전 장치가 지원하는 광원의 컬러가 3가지 미만일 경우에는 지원되는 컬러를 서로 혼합하여 새로운 컬러를 만들어 사용할 수 있다.In Table 1, the total data amount is classified into three stages (three bands), and when the data amount corresponding to each stage is transmitted and received, a color corresponding to each stage is generated. Of course, information about the color corresponding to each step is exchanged at the time of data transmission and reception. However, when the light source supported by the visible light charging device has less than three colors, the supported colors may be mixed with each other to create a new color.
상기 표 2에서는 가시광 통신 장치가 단일 컬러만을 지원하는 경우, 전체 데이터량을 3 단계(3개의 밴드)로 분류하고, 각 단계에 해당하는 데이터량이 송수신되었을 경우, 각 단계에 대응하는 광원의 점멸 간격으로 가시광선을 발생한다. 한편 본 표에서는 광원의 점멸 간격을 조절하여 가시광선을 발생하였으나, 광원의 밝기를 조절하여 각 단계에 맞게 가시광선을 발생할 수도 있다.In Table 2, when the visible light communication device supports only a single color, the total data amount is classified into three levels (three bands), and when the data amount corresponding to each step is transmitted and received, the blinking interval of the light source corresponding to each step is Generates visible light. Meanwhile, in the table, visible light is generated by adjusting the blinking interval of the light source, but visible light may be generated according to each step by adjusting the brightness of the light source.
상기 가시광 통신 장치는 데이터량을 사용자에게 알려주고자 할 때 송수신된 데이터의 크기와 미리 저장된 정보들을 이용하여 가시적인 신호를 생성하는 구성을 전제로 하여 설명하였고, 이러한 본 발명의 가시광 통신 장치는 송신측 또는 수신측의 동작을 모두 수행할 수 있는 가시광 통신 장치임을 밝혀두는 바이다. 따라서 상기 도 3에 도시한 가시광 통신 장치의 내부 구성도에서는 가시적인 신호를 입력받아, 이를 LD, LED 또는 이들의 집합(Array)를 이용하여 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다. 만약 가시광 통신 장치가 송신 기능이 없이 수신 기능만 지원한다면 가시광 통신 송신부(302), 변복조부(312)의 변조부는 필요하지 않게 된다.The visible light communication device has been described on the premise that a visible signal is generated by using the size of data transmitted and received and information stored in advance when the user wants to inform the user of the amount of data. Or it is apparent that the visible light communication device that can perform all the operations of the receiving side. Accordingly, the internal configuration diagram of the visible light communication device illustrated in FIG. 3 may further include a display unit for receiving a visible signal and displaying the same by using an LD, an LED, or an array thereof. If the visible light communication apparatus supports only a reception function without a transmission function, the modulators of the visible
또한, 가시광 통신 장치의 광원으로 만들어지는 가시신호는 실제 송수신되는 데이터와 구별되어 사용되어야 한다. 데이터 전송 정도를 알려주는 가시신호는 가시광 통신 장치의 광원을 이용하여 생성되고, 실제로 데이터를 전송하기 위한 가시신호 또한 광원을 이용하여 생성되므로 동일한 컬러로 생성될 수 있다. 이러한 경우 실제 송수신되는 데이터를 포함하는 가시신호와 데이터 전송 정도를 알려주는 가시신호를 구분해야 하며, 이러한 경우에는 광원의 밝기나 해당 컬러의 점멸 속도 등 다양한 패턴을 이용하여 구분이 가능하다.In addition, the visible signal generated by the light source of the visible light communication device should be used separately from the data actually transmitted and received. The visible signal indicating the degree of data transmission is generated using the light source of the visible light communication device, and since the visible signal for actually transmitting data is also generated using the light source, the visible signal may be generated in the same color. In this case, a visible signal including data actually transmitted and received and a visible signal indicating a degree of data transmission must be distinguished. In this case, it is possible to distinguish using various patterns such as brightness of a light source or a blinking speed of a corresponding color.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따라 데이터 전송량 변화에 따른 가시신호 생성 및 전송 과정을 도 4, 5를 참조하여 설명한다. 도 4, 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 데이터 전송량 변화에 따른 가시적 신호 전송 과정을 나타낸 도면이다. 이하에서 송신측 가시광 통신 장치를 제1 장치(401), 수신측 가시광 통신 장치를 제2 장치(402)라 칭한다.Hereinafter, a visible signal generation and transmission process according to a change in data transmission amount according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. 4 and 5 are views illustrating a visible signal transmission process according to a change in data transmission amount according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the transmission visible light communication device is referred to as a
도 4를 참조하면, 제1 장치(401)는 403단계에서 실제 데이터를 전송하기 이전에 전체 데이터의 크기 정보를 전송한다. 제1 장치(401)가 전체 데이터 크기 정보 전송에 대한 응답으로 ACK 신호를 수신하면, 404단계에서 실제 전송하고자 하는 데이터를 가시광 신호를 통해 제2 장치(402)로 전송한다. 이때에 제1 장치(401)는 제1 장치(401)가 지원하는 광원의 컬러 수 및 데이터량에 따른 맵핑 정보를 함께 전송한다. Referring to FIG. 4, in
이에 대응하여 제2 장치(402)는 405단계에서 ACK 신호와 함께 제2 장치(402)가 지원하는 광원의 컬러 수 및 데이터량에 따른 컬러 맵핑 정보를 전송함과 동시에 수신된 데이터량에 따라서 지원되는 광원의 컬러 중 제1 컬러를 선택하고 제1 컬러의 가시광선을 발생한다. 406단계에서 데이터 전송이 진행됨에 따라서 데이터 송수신 비율도 변경되므로 제2 장치(402)는 407단계에서 변경된 데이터 송수신 비율에 대응하는 제 2 컬러의 가시광선을 발생하게 된다. 이와 같이 데이터의 전송이 진행됨에 따라서 수신되는 데이터 송수신 비율도 커지므로, 데이터 송수신 비율에 따라서 대응되는 컬러의 가시광선을 발생한다. 이와 같이 전체 데이터량을 기준으로 수신되는 데이터량의 송수신 비율에 따라 대응되는 컬러를 이용하여 사용자에게 알려줌으로써, 사용자는 현재의 데이터 송수신 정도를 용이하게 확인할 수 있게 된다. In response, the
본 도면에서는 제2 장치(402)가 가시광선을 발생하는 것으로 도시되어 있지만, 제1 장치(401)가 가시광선을 발생할 수도 있으며, 제1 장치(401)와 제2 장치(402) 모두 가시광선을 발생할 수도 있다. 이러한 경우에는 제1 장치(401)와 제2 장치(402)의 광원의 컬러 수가 달라도 맵핑 정보를 교환하였으므로, 사용자는 두 장치 중 어느 장치의 광원을 보더라도 현재의 데이터 송수신 정도를 용이하게 확인할 수 있다.Although the
도 5를 참조하면, 도 5에서 503단계 내지 504단계는 도 4에서 403단계 내지 405단계와 동일하므로, 구체적인 설명은 생략한다. 다만, 도 5에서는 전체 데이터량을 가준으로 수신되는 데이터량에 따라 기 설정된 광원의 점멸 간격을 달리한다. Referring to FIG. 5,
제2 장치(402)는 504단계에서 데이터를 수신하면 수신된 데이터량에 따라서 광원의 점멸 간격을 선택하고 광원의 점멸 간격으로 가시광선을 발생한다. 광원의 점멸 간격의 단계 및 데이터량에 따른 맵핑 과정은 사용자가 직접 설정할 수 있다. 506단계에서 데이터 전송이 진행됨에 따라서 데이터 송수신 비율도 변경되므로 제2 장치(402)는 수신된 데이터량의 변화에 따른 광원의 점멸 간격 단계를 재선택한다. 507단계에서 재선택된 광원의 점멸 간격으로 가시광선을 발생한다. 이와 같이 데이터의 전송이 진행됨에 따라서 수신되는 데이터 송수신 비율도 커지므로, 데이터 송수신 비율에 따라서 광원의 점멸 간격에 변화를 주어 가시광선을 발생한다. 예를 들어 데이터가 전송되는 동안 데이터의 송수신 정도가 100%에 가까워 질수록 광원의 점멸 속도가 빨라지게 하거나 반대로 초기에 빠르게 점멸하던 가시광선을 점차 점멸 속도를 느려지게 하는 방식으로 사용자에게 현재의 데이터 송수신 정도를 확인할 수 있게 한다.When the
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 송수신되는 데이터량에 따른 가시광선 발생을 나타낸 예시도이다. 도 6의 (a)~(c)는 각 데이터량에 도달하였을 경우 지정된 특정 컬러의 가시광선을 발생함을 보여주고 있다. 6 is an exemplary view showing generation of visible light according to the amount of data transmitted and received according to an embodiment of the present invention. 6 (a) to 6 (c) show that visible light of a specific color is generated when each data amount is reached.
도 6의 (a)의 경우에는 전체 데이터량 중 0%의 데이터가 송수신되었을 경우 지정된 제1 컬러의 가시광선을 발생한다. 도 6의 (b)의 경우에는 전체 데이터량 중 0%~33%의 데이터가 송수신되었을 경우 지정된 제2 컬러의 가시광선을 발생한다. 도 6의 (c)의 경우에는 33%~66%의 데이터가 송수신되었을 경우 지정된 제3 컬러의 가시광선을 발생한다. In the case of FIG. 6A, when 0% of the total data amount is transmitted and received, visible light of the designated first color is generated. In the case of FIG. 6B, when 0% to 33% of the total data amount is transmitted and received, visible light of the designated second color is generated. In the case of (c) of FIG. 6, when 33% to 66% of data is transmitted and received, visible light of a specified third color is generated.
이러한 가시광 통신 장치에서 송수신되는 데이터량에 따라 가시광의 출력 패턴을 제어하기 위한 제어 과정을 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 장치에서 송수신되는 데이터량에 따라 가시광의 출력 패턴을 제어하기 위한 흐름도이다.A control process for controlling the output pattern of visible light according to the amount of data transmitted and received in the visible light communication device will be described with reference to FIG. 7. 7 is a flowchart for controlling an output pattern of visible light according to an amount of data transmitted and received in a visible light communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 700단계에서 가시광 통신 모드가 시작되면 수신측 가시광 통신 장치는 705단계에서 통신 링크를 연결하는 등의 통신 링크를 초기화한다. 이러한 초기화 과정이 완료되면, 710단계에서 데이터 정보가 수신되는지를 판단한다. 이후 715단계에서 수신된 정보를 근거로 송신측 가시광 통신 장치로부터 전송될 데이터의 전체 크기를 판단하고, 송신측 및 수신측 장치가 지원하는 광원의 컬러 수 및 데이터량에 따른 컬러 맵핑 정보를 교환한다. 720단계에서 데이터가 수신되면 수신측 가시광 통신 장치는 725단계로 진행하여 전체 데이터량을 기준으로 수신되는 데이터량에 따른 출력 패턴을 선택하고, 730단계에서 선택된 출력 패턴의 가시광선을 발생한다. 출력 패턴은 가시광 통신 장치가 지원하는 광원의 컬러 수, 또는 광원의 점멸 간격의 설정에 따라서 다양하게 표현 가능하다. 이후 735단계에서 전체 데이터 수신이 완료되거나 강제적으로 통신 링크가 해제될 때까지 데이터 수신을 지속한다. Referring to FIG. 7, when the visible light communication mode is started in
한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 같은 청구범위와 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.
Meanwhile, in the foregoing description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the equivalents of the claims such as the claims.
Claims (15)
전체 데이터 크기 정보를 획득하는 과정과,
상기 획득된 전체 데이터 크기 정보를 기 설정된 단계로 구분하는 과정과,
상기 기 설정된 단계별로 각각의 가시광 출력 패턴을 설정하는 과정과,
상기 전체 데이터 크기와 현재까지 수신된 데이터의 크기를 비교하여 수신 데이터 비율을 판단하는 과정과,
상기 데이터 비율에 대응하는 단계에 해당하는 패턴의 가시광을 출력하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 가시 신호 생성 방법.In the visible signal generation method according to the data transmission amount,
Obtaining total data size information,
Dividing the obtained total data size information into a predetermined step;
Setting each visible light output pattern in the preset step;
Determining a received data rate by comparing the total data size with the size of data received so far;
And outputting visible light having a pattern corresponding to the data ratio.
상대 장치와 광원의 컬러 수 및 데이터량에 따른 맵핑 정보를 서로 교환하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 가시 신호 생성 방법.The method of claim 1,
And exchanging mapping information according to the number of colors and data amount of the counterpart device and the light source.
상기 교환된 광원의 컬러 수 및 데이터량에 따른 맵핑 정보를 기초로 하여 기 설정된 단계로 구분하는 과정임을 특징으로 하는 가시 신호 생성 방법.The method of claim 2, wherein the dividing into the predetermined step comprises:
And dividing the image into predetermined steps based on mapping information according to the number of colors and data of the exchanged light sources.
상기 기 설정된 단계별로 다른 컬러의 가시광을 출력하도록 설정하는 과정임을 특징으로 하는 가시 신호 생성 방법.The method of claim 1, wherein the setting of the visible light output pattern comprises:
And generating a visible light of a different color in the preset step.
상기 기 설정된 단계별로 광원의 점멸 속도를 달리하여 출력하도록 설정하는 과정임을 특징으로 하는 가시 신호 생성 방법.The method of claim 1, wherein the setting of the visible light output pattern comprises:
And a step of outputting the light source by varying the flashing speed of the light source in the preset step.
상기 기 설정된 단계별로 광원의 밝기를 달리하여 출력하도록 설정하는 과정임을 특징으로 하는 가시 신호 생성 방법.The method of claim 1, wherein the setting of the visible light output pattern comprises:
And generating the output by changing the brightness of the light source in the preset step.
상기 현재까지 수신된 데이터를 수신하고 다음 데이터가 수신되기 전까지의 시간 동안 출력됨을 특징으로 하는 가시 신호 생성 방법.The method of claim 1, wherein the visible light output pattern
And receiving the data received so far and outputting the data for a time until the next data is received.
전체 데이터의 크기 정보 및 현재까지 수신된 데이터의 크기 정보를 가시광 신호를 통해 송수신하는 가시광 통신 송수신부와,
수신된 가시광 신호를 디지털 신호로 변환하는 가시광 통신 제어부와,
상기 획득된 전체 데이터의 크기 정보를 기 설정된 단계로 구분하고, 상기 기 설정된 단계별로 각각의 가시광 출력 패턴을 설정하며, 상기 전체 데이터의 크기와 상기 현재까지 수신된 데이터의 크기 정보를 비교하여 수신 데이터 비율을 판단 후 상기 데이터 비율에 대응하는 단계에 해당하는 패턴의 가시광을 출력하는 데이터 처리부를 포함함을 특징으로 하는 가시 신호 생성 장치.In the visible signal generating device according to the amount of data transmission,
A visible light communication transceiver for transmitting and receiving the size information of the entire data and the size information of the data received so far through the visible light signal;
A visible light communication control unit for converting the received visible light signal into a digital signal;
The size information of the acquired total data is divided into predetermined steps, and each visible light output pattern is set according to the predetermined steps, and the received data is compared with the size information of the total data and the size information of data received so far. And a data processing unit for outputting visible light having a pattern corresponding to the data ratio after determining the ratio.
상기 가시 신호 생성 장치의 광원의 컬러 수 및 데이터량에 따른 맵핑 정보를 송신하고, 상대 장치로부터 상기 상대 장치의 광원의 컬러 수 및 데이터량에 따른 맵핑 정보를 수신함을 특징으로 하는 가시 신호 생성 장치.The method of claim 8, wherein the visible light communication transceiver
And transmitting mapping information according to the color number and data amount of the light source of the visible signal generating device, and receiving mapping information according to the color number and data amount of the light source of the counterpart device from the counterpart device.
상기 송신된 맵핑 정보를 기초로 하는 기 설정된 단계로 구분하는 것임을 특징으로 하는 가시 신호 생성 장치.The method of claim 9, wherein the dividing into the preset steps
And generating a predetermined step based on the transmitted mapping information.
상기 전체 데이터의 크기 정보, 상기 현재까지 수신된 데이터의 크기 정보, 상기 수신 데이터 비율 및 상기 기 설정된 단계별로 설정된 가시광 출력 패턴을 저장하는 저장부와,
상기 저장부에 저장되는 적어도 하나의 데이터의 크기 정보를 확인하여 상기 수신 데이터 비율을 파악하는 데이터량 확인부와,
상기 데이터량 확인부에서 파악한 상기 수신 데이터 비율을 이용하여 기 설정된 단계 중 대응되는 단계를 선택하고, 선택된 단계에 해당하는 패턴의 가시광이 출력되도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 가시 신호 생성 장치.The method of claim 8, wherein the data processing unit
A storage unit which stores the size information of the entire data, the size information of the data received so far, the received data rate, and the visible light output pattern set in the predetermined step;
A data amount checking unit checking the received data ratio by checking size information of at least one data stored in the storage unit;
And a control unit which selects a corresponding step among preset steps by using the received data ratio determined by the data amount checking unit, and controls to output visible light of a pattern corresponding to the selected step. .
상기 수신 데이터 비율에 따라 단계적으로 달라지는 컬러의 가시광을 발생시키기 위한 제어 신호를 출력함을 특징으로 하는 가시 신호 생성 장치.The method of claim 8, wherein the data processing unit
And a control signal for generating visible light having a color that varies in stages according to the received data rate.
상기 수신 데이터 비율에 따라 단계적으로 달라지는 광원의 점멸 간격의 가시광을 발생시키기 위한 제어 신호를 출력함을 특징으로 하는 가시 신호 생성 장치.The method of claim 8, wherein the data processing unit
And a control signal for generating visible light at a blinking interval of the light source that varies in stages according to the received data ratio.
상기 수신 데이터 비율에 따라 단계적으로 달라지는 광원의 밝기의 가시광을 발생시키기 위한 제어 신호를 출력함을 특징으로 하는 가시 신호 생성 장치.The method of claim 8, wherein the data processing unit
And a control signal for generating visible light of brightness of a light source that varies in stages according to the received data ratio.
상기 데이터 비율에 대응하는 단계가 바뀌면 바뀐 단계에 해당하는 패턴의 가시광을 출력함을 특징으로 하는 가시 신호 생성 장치.
The method of claim 8,
And outputting visible light having a pattern corresponding to the changed step when the step corresponding to the data ratio is changed.
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