KR20160083334A - Visible light communication apparatus using control of target points in 3 dimensions and method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for visible light communications capable of controlling a transmission point in a 3D way. The present invention provides an apparatus for visible light communications capable of controlling a transmission point in a 3D way, wherein the apparatus includes: a data modulating unit that modulates a transmission signal; a visible light transmitting unit that transmits a visible light signal corresponding to the modulated transmission signal; and a spatial light modulating unit that is provided at an output terminal of the visible light transmitting unit to spatially optically modulate the transmitted visible light signal to a control signal of a holographic technique and transmit the control signal to a 3D target point situated on the front side of an arbitrary distance and an arbitrary direction. According to the apparatus and method for visible light communications capable of controlling a transmission point in a 3D way, because a security and an accuracy of visible light transmission data can be improved by using a control signal by a hologram technique and a profile of a physically transmitted beam and a size of a 2D beam can be controlled, an interference from another channel can be spatially separated. And, because a signal delivery distance can be controlled by adjusting depth for a transmission forward direction, security can be improved by transmitting selectively transmitting a signal only to the user situated at a target distance on an optical forward propagation direction line.

Description

전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치 및 그 방법{Visible light communication apparatus using control of target points in 3 dimensions and method thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a visible light communication apparatus capable of three-dimensional control of a transmission point,

본 발명은 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 보안성을 증대시킬 수 있는 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a visible light communication device capable of three-dimensional control of a transmission point and a method thereof, and more particularly, to a visible light communication device and a method thereof capable of three-dimensional control of a transmission point that can increase security.

최근 무선 통신이 광범위하게 이용되면서 RF 대역 주파수 고갈, 여러 무선 통신 기술 간의 혼선 가능성, 보안성 취약, 초고속 유비쿼터스 통신 환경 요구 등의 문제가 부각되고 있다. 즉, 한정된 RF 자원 규제로 인하여 다수의 유사 대역의 RF 무선 통신 간의 혼선이 발생하면서 정밀도와 보안성 취약의 가능성이 매우 높아지고 있다. 따라서 비밀 보장이 요구되는 환경에서는 무선 통신의 제한적 접근이 요구된다.Recently, as wireless communication has been widely used, problems such as exhaustion of RF band frequency, possibility of confusion among various wireless communication technologies, weak security, and high-speed ubiquitous communication environment have been highlighted. In other words, due to limited RF resource regulations, there is a high possibility of poor accuracy and security due to confusion between RF bands of many similar bands. Therefore, a restricted access of wireless communication is required in an environment requiring confidentiality.

최근에는 이러한 단점을 보완하기 위한 대안으로서 LED와 같은 가시광 신호를 이용하여 정보를 송수신하는 가시광 통신 기술이 연구되고 있다. 가시광 통신은 빛의 직진성을 이용하여 물리적으로 보안성을 강화할 수 있으며, 상호 간에 혼선이 없고 고속의 정보 전송 및 저전력의 구동이 가능한 이점이 있다.In recent years, visible light communication technology for transmitting and receiving information using visible light signals such as LEDs has been researched as an alternative to overcome these drawbacks. Visible light communication can physically enhance security by utilizing the linearity of light, and there is no crosstalk between them, and there is an advantage that high-speed information transmission and low power driving can be performed.

하지만 기존의 가시광 통신 시스템은 어느 정도의 빛의 퍼짐성으로 인하여 조사각이 존재하므로 넓은 부위에 신호가 퍼질 수 있어 보안성이 완벽하지 못하다. 또한, 직진성을 이용한 신호의 전달은 공기 중 감쇄로 인하여 일정 거리 이상에서 신호의 세기가 줄어들긴 하지만 실질적으로 광 직진 범위 이내에 있는 사용자라면 누구나 신호에 접근할 수 있기 때문에 보안성에 한계가 따른다.However, the conventional visible light communication system has a radiation angle due to a certain degree of spread of light, so that the signal can spread over a wide area, so that the security is not perfect. In addition, although the intensity of the signal is reduced at a certain distance or more due to the attenuation of the air due to the linearity, the security is limited because the signal can be accessed by anyone who is substantially within the optical straight line range.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국공개특허 제2013-0009132호(2013.01.23 공개)에 개시되어 있다.The technology to be a background of the present invention is disclosed in Korean Laid-Open Patent Application No. 2013-0009132 (published on Mar. 13, 2013).

본 발명은, 가시광 신호의 전송 지점을 3차원적으로 제어하여 가시광 송신 데이터의 보안성을 증대시킬 수 있는 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a visible light communication device capable of three-dimensionally controlling transmission points capable of increasing the security of transmission data of visible light by three-dimensionally controlling transmission points of visible light signals, and a method thereof.

본 발명은, 전송 신호를 변조하는 데이터 변조부와, 상기 변조된 전송 신호에 대응하는 가시광 신호를 송출하는 가시광 송신부, 및 상기 가시광 송신부의 출력단에 구비되고 상기 송출된 가시광 신호를 홀로그래픽 기법의 제어 신호로 공간적 광 변조하여 전방의 임의 거리 및 방향에 위치한 3차원 타겟 지점 상에 전송하는 공간 광 변조부를 포함하는 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치를 제공한다.The present invention relates to an image display apparatus comprising a data modulator for modulating a transmission signal, a visible light transmitter for transmitting a visible light signal corresponding to the modulated transmission signal, and a control unit for controlling the transmitted visible light signal, And a spatial light modulator for spatially modulating light by a signal and transmitting the light on a three-dimensional target point located at an arbitrary distance and direction in front of the transmission point.

여기서, 상기 공간 광 변조부는, 상기 공간적 광 변조되어 전송된 빔의 세기가 최대가 되기 위한 상기 타겟 지점까지의 거리 조절이 가능하거나, 상기 타겟 지점에서의 상기 빔의 세기의 조절이 가능하거나, 상기 타겟 지점에서의 상기 빔의 사이즈에 대한 2차원적 성형이 가능할 수 있다.Here, the spatial light modulator may adjust the distance to the target point so that the spatially light-modulated beam has a maximum intensity, or it is possible to adjust the intensity of the beam at the target point, Two-dimensional shaping of the size of the beam at the target point may be possible.

또한, 상기 가시광 통신 장치는, 상기 타겟 지점에 위치하는 가시광 수신 장치를 더 포함하며, 상기 가시광 수신 장치는, 상기 타겟 지점 상에 전송된 신호를 수신하는 광 수신부, 및 상기 수신한 신호를 복조하여 상기 전송 신호를 복원하는 데이터 복조부를 포함할 수 있다.The visible light communication apparatus may further include a visible light receiving device located at the target point, the visible light receiving device including: a light receiving section that receives a signal transmitted on the target point; And a data demodulator for recovering the transmission signal.

그리고, 본 발명은, 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치의 가시광 통신 방법에 있어서, 전송 신호를 변조하는 단계와, 상기 변조된 전송 신호에 대응하는 가시광 신호를 송출하는 단계, 및 상기 송출된 가시광 신호를 공간적 광 변조하여 홀로그래픽 기법의 제어 신호로 공간적 광 변조하여 전방의 임의 거리 및 방향에 위치한 3차원 타겟 지점 상에 전송하는 단계를 포함하는 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 방법을 제공한다.The present invention also provides a visible light communication method of a visible light communication device capable of three-dimensional control of a transmission point, comprising the steps of: modulating a transmission signal; transmitting a visible light signal corresponding to the modulated transmission signal; And transmitting the visible light signal on the three-dimensional target point located at an arbitrary distance and direction at a front side by spatially modulating the visible light signal with the control signal of the holographic technique and transmitting the visible light signal on the three- .

여기서, 상기 가시광 통신 방법은, 상상기 공간적 광 변조되어 전송된 빔의 세기가 최대가 되기 위한 상기 타겟 지점까지의 거리를 조절하는 과정, 상기 타겟 지점에서의 상기 빔의 세기를 조절하는 과정, 상기 타겟 지점에서의 상기 빔의 사이즈에 대한 2차원적 성형을 수행하는 과정 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the visible light communication method may include the steps of adjusting a distance to the target point to maximize intensity of the beam transmitted through the imaginary device, modulating the intensity of the beam at the target point, And performing a two-dimensional shaping of the size of the beam at the target point.

본 발명에 따른 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치 및 그 방법에 따르면, 홀로그램 기법에 의한 제어 신호를 이용하여 가시광 송신 데이터의 보안성 및 정확도를 증대시키기 위한 것으로 물리적으로 전송되는 빔의 프로파일과 2차원적 빔 사이즈를 제어할 수 있기 때문에 다른 채널과의 간섭을 공간적으로 분리시킬 수 있으며, 전송 직진 방향에 대해서도 깊이를 조절하여 신호 전달 거리를 제어함에 따라 광 직진 전파방향 선 상에서 타겟 거리에 위치하는 사용자에게만 선별적으로 신호를 전송하여 보안성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a visible light communication device capable of three-dimensional control of a transmission point and a method thereof for enhancing the security and accuracy of visible light transmission data using a control signal by a hologram technique, And two-dimensional beam size can be controlled. Therefore, it is possible to spatially separate the interference with other channels. By controlling the depth of the beam in the direction of transmission, the signal transmission distance is controlled, There is an advantage that security can be enhanced by selectively transmitting a signal to only the user who is located.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1의 가시광 송신 장치를 도시한 구성도이다.
도 3은 도 1의 가시광 송신 장치를 이용한 가시광 송신 방법의 흐름도이다.
1 is a block diagram of a visible light communication system capable of three-dimensional control of transmission points according to an embodiment of the present invention.
2 is a configuration diagram showing the visible light transmitting apparatus of FIG.
3 is a flowchart of a visible light transmitting method using the visible light transmitting apparatus of FIG.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

본 발명은 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 가시광 통신을 이용한 데이터 전송 방식에 홀로그래픽 기법을 적용하여 기존보다 데이터의 보안성 및 정확도를 향상시키는 기법을 제공한다.The present invention relates to a visible light communication device capable of three-dimensional control of a transmission point and a method thereof, and provides a technique for improving data security and accuracy by applying a holographic technique to a data transmission scheme using visible light communication .

일반적으로 가시광 통신은 초당 수십 내지 수백 회 이상 꺼짐과 켜짐을 반복하면 계속 켜져 있는 빛으로 인식하는 원리를 이용하여 조명의 기능과 무선 통신의 기능을 동시에 실현하는 정보 전달 기술에 해당된다. In general, visible light communication is an information transmission technology that realizes the function of lighting and the function of wireless communication at the same time by using the principle of recognizing the light as continuous light if repeatedly turning on and off for several tens to several hundred times per second.

가시광 통신의 경우 빛의 퍼짐으로 인해 조사각이 존재하며 가시광이 송출되는 램프로부터 임의 거리 이내에 존재하는 사용자라면 해당 데이터의 접근이 가능하다. 또한, 직진성을 이용한 신호의 전달은 실질적으로 광 직진 범위 이내에 있는 사용자라면 누구나 신호에 접근할 수 있기 때문에 보안성에 한계가 따른다. 본 발명의 실시예는 이러한 점을 보완할 수 있는 기술로서 가시광 신호를 임의의 3차원 공간 상의 타겟 지점으로 전송하여 정확도와 데이터의 보안성을 높인다.In case of visible light communication, it is possible to access the data if the user exists within a certain distance from the lamp where visible light exists because of the spread of light. In addition, since the signal transmission using the linearity can substantially access the signal to any user who is substantially within the optical linear range, the security is limited. The embodiment of the present invention compensates for this point by transmitting the visible light signal to a target point on an arbitrary three-dimensional space, thereby improving the accuracy and security of data.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 시스템의 구성도이다. 도 2는 도 1의 가시광 송신 장치를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram of a visible light communication system capable of three-dimensional control of transmission points according to an embodiment of the present invention. 2 is a configuration diagram showing the visible light transmitting apparatus of FIG.

본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신 시스템은 가시광 송신 장치(100) 및 가시광 수신 장치(200)를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신 시스템에서 가시광 송신 장치(100)는 데이터 변조부(110), 가시광 송신부(120), 공간 광 변조부(SLM;Spatial Light Modulator)(130)를 포함한다. A visible light communication system according to an embodiment of the present invention includes a visible light transmission apparatus 100 and a visible light reception apparatus 200. [ The visible light transmitting apparatus 100 includes a data modulator 110, a visible light transmitter 120, and a spatial light modulator (SLM) 130. The visible light transmitter 100 includes a data modulator 110, a visible light transmitter 120, and a spatial light modulator (SLM)

데이터 변조부(110)는 전송 신호에 대응하는 아날로그 또는 디지털 신호를 채널 특성에 맞게 변조하는 부분이다. 데이터 변조 방식은 기 공지된 방식을 사용할 수 있다. 전송 신호는 본 실시예에 따른 가시광 송신 장치가 장착되는 대상과 용도에 따라 결정될 수 있다. 그 대상은 LED와 같은 조명 장치를 사용하는 디바이스(ex, TV, 차량, 모니터, 신호등, 전등)에 해당될 수 있다.The data modulator 110 modulates an analog or digital signal corresponding to a transmission signal according to a channel characteristic. The data modulation method can be a known method. The transmission signal can be determined according to the object and the application in which the visible light transmission apparatus according to the present embodiment is installed. The object may correspond to a device using an illumination device such as an LED (ex, TV, vehicle, monitor, traffic light, electric lamp).

가시광 송신부(120)는 상기 변조된 전송 신호에 대응하는 가시광 신호를 송출하는 부분이다. 이러한 가시광 송신부(120)는 일반적인 LED 램프로 구현 가능한데, 그 실시예로서 디지털 변조된 이진화 비트들(1과 0의 조합 신호)에 대응하여 LED 광원의 세기를 변조하여 구동을 제어하면 된다.The visible light transmitting unit 120 transmits the visible light signal corresponding to the modulated transmission signal. The visible light transmitter 120 may be implemented as a general LED lamp. In an embodiment of the present invention, the intensity of the LED light source may be modulated in response to digitally modulated binary bits (a combination signal of 1 and 0) to control driving.

공간 광 변조부(130)는 상기 가시광 송신부(120)의 출력단에 구비되며, 상기 송출된 가시광 신호를 홀로그래픽 기법의 제어 신호로 공간적 광 변조(Spatial Light Modulation)하여 전방의 임의 거리(d) 및 방향에 위치한 3차원 타겟 지점 상에 오류 성능이 최적화되도록 전송한다.The spatial light modulator 130 is provided at an output terminal of the visible light transmitter 120 and spatially light modulates the transmitted visible light signal with a control signal of a holographic technique to generate a predetermined arbitrary distance d Direction so that the error performance is optimized.

기존의 경우 가시광 신호가 단순히 램프를 통해 발광되는 형태이지만, 본 실시예의 경우 상기 가시광 신호를 임의 거리 떨어진 타겟 지점에 신호의 세기가 최적화 되도록 전송할 수 있다.In the conventional case, the visible light signal is simply emitted through the lamp. However, in the present embodiment, the visible light signal may be transmitted so that the intensity of the signal is optimized to a target point located at a certain distance.

여기서, 공간 광 변조부(130)는 홀로그래픽 기법의 제어신호 발생 단계에 내부 파라미터(깊이 d)의 조절을 통하여 상기 공간적 광 변조되어 전송된 빔의 세기가 최대가 되는 거리의 위치 즉, 도 2에 도시된 타겟 지점까지의 거리(깊이 d)를 조절하거나, 타겟 지점에서의 빔의 신호 세기를 조절할 수 있다. In this case, the spatial light modulator 130 adjusts the position of a distance at which the intensity of the transmitted beam is maximized through the adjustment of the internal parameter (depth d) in the control signal generating step of the holographic technique, (Depth d) to the target point shown in Fig. 4A, or to adjust the signal intensity of the beam at the target point.

또한, 기존 가시광 통신의 경우 광의 퍼짐으로 인하여 어느 정도 조사각이 존재하고 빔의 단면 사이즈가 커지지만 본 실시예는 공간 광 변조부(130)를 사용하여 가시광의 2차원적 빔 사이즈를 조절할 수도 있기 때문에 광을 특정 공간의 위치상에 집중시켜 전송하는 것도 가능하다.Further, in the conventional visible light communication, due to the spread of light, there is a certain irradiation angle and the cross-sectional size of the beam increases. However, in this embodiment, the spatial light modulator 130 may be used to adjust the two- Therefore, it is also possible to concentrate the light on the position of the specific space and transmit it.

여기서, 본 발명의 실시예는 공간 변조에 대해 거리, 방향, 빔 단면 사이즈 및 신호 강도를 사용자로부터 설정(입력)받아 파라미터 설정하고 제어신호를 발생시키는 제어부(140)를 더 포함할 수 있다. 공간 광 변조부(130)는 상기 설정받은 정보를 바탕으로 그에 대응하는 파라미터를 조절 제어 가능하게 하면 된다.Here, the embodiment of the present invention may further include a control unit 140 for setting (inputting) the distance, direction, beam cross-sectional size, and signal intensity from the user to spatial modulation and setting parameters and generating a control signal. The spatial light modulator 130 may adjust and control parameters corresponding to the set information.

이러한 본 발명의 실시예는 홀로그래픽 제어 기법을 기반으로 한 공간 광 변조를 이용하여 3차원적으로 광선을 빔포밍하여 물리적 광선 빔을 성형하며 이와 동시에 신호 전달 깊이(depth)를 조절함에 따라 신호 전달 거리를 제어할 수 있다.In this embodiment of the present invention, a physical ray beam is formed by three-dimensionally beam-forming a beam of light using spatial light modulation based on a holographic control technique, and at the same time, signal transmission depth You can control the distance.

이에 따라, 송신 장치(100)로부터 해당 거리(d) 지점에 위치한 수신 장치에서만 신호의 접근이 가능하도록 하여 가시광 송신 데이터의 보완성을 증대시킬 수 있다. 또한, 해당 거리(d) 부분에 광을 집중시킬 수도 있어 전송 신호의 신뢰성을 높일 수 있으며 전송 오류를 줄이고 전송 신호의 복호를 용이하게 할 수 있다. 또한 이러한 점을 이용하면 조명기능을 제외하고 LED 모듈의 광도를 낮출 수도 있으므로 저전력 구동으로 보안성을 강화시킨 가시광 통신도 가능하다.Accordingly, signals can be accessed only from the receiving apparatus located at the corresponding distance (d) from the transmitting apparatus 100, and the complement of the visible light transmitting data can be increased. Also, the light can be concentrated at the distance d, thereby increasing the reliability of the transmission signal, reducing the transmission error, and facilitating decoding of the transmission signal. In addition, by using this feature, the brightness of the LED module can be lowered, except for the lighting function, so that visible light communication with enhanced security can be performed with low power driving.

가시광 송신 장치(100)에 대응하는 가시광 수신 장치(200)의 경우 송신 데이터의 접근이 가능하기 위해서는 앞서와 같이 타겟 지점에 대응하는 지점에 위치하도록 한다. 따라서, 이를 위한 공간 정보와 거리 정보 등의 레인징(ranging) 처리 등이 포함될 수 있다. 또한 이러한 가시광 수신 장치(200)는 상기 타겟 지점 상에 전송된 신호를 수신하는 광 수신부(210)와, 수신한 신호를 복조하여 상기 전송 신호를 복원하는 데이터 복조부(220)를 포함한다. 광 수신부(210)는 광학 검출기나 광학 모듈(카메라)로 구현될 수 있다.In the case of the visible light receiving apparatus 200 corresponding to the visible light transmitting apparatus 100, in order to be able to access the transmission data, the visible light receiving apparatus 200 is positioned at a position corresponding to the target point as described above. Accordingly, ranging processing such as spatial information and distance information for this purpose may be included. The visible light receiving apparatus 200 further includes a light receiving unit 210 for receiving the signal transmitted on the target point and a data demodulating unit 220 for demodulating the received signal to recover the transmitted signal. The light receiving unit 210 may be implemented with an optical detector or an optical module (camera).

도 3은 도 1의 가시광 송신 장치를 이용한 가시광 송신 방법의 흐름도이다. 그 방법을 설명하면, 먼저 데이터 변조부(110)는 전송 신호에 대응하는 아날로그 또는 디지털 신호를 채널 특성에 맞게 변조한다(S310). 그러면, 가시광 송신부(120)는 LED 램프를 이용하여 상기 변조된 전송 신호에 대응하는 가시광 신호를 송출한다(S32O).3 is a flowchart of a visible light transmitting method using the visible light transmitting apparatus of FIG. To explain the method, the data modulator 110 modulates an analog or digital signal corresponding to a transmission signal according to a channel characteristic (S310). Then, the visible light transmitter 120 transmits the visible light signal corresponding to the modulated transmission signal using the LED lamp (S32O).

이후, 공간 광 변조부(130)는 상기 송출된 가시광 신호를 홀로그래픽 기법의 제어 신호로 공간적 광 변조하여 전방의 임의 거리 및 방향에 위치한 3차원 타겟 지점 상에 최적화시켜 전송한다(S330). Thereafter, the spatial light modulator 130 spatially modulates the transmitted visible light signal into a control signal of a holographic technique, and optimizes the spatial light modulator on a three-dimensional target point located at a certain distance and direction at a forward position (S330).

여기서 S330 단계에서, 공간 광 변조부(130)는 제어부(140)를 통해 신호가 최적으로 전송되는 타겟 지점까지의 거리(d)를 제어하거나, 상기 타겟 지점에서의 전송 신호의 강도를 제어하거나, 전송되는 신호의 사이즈를 2차원적으로 성형할 수 있다.In step S330, the spatial light modulator 130 controls the distance d to the target point at which the signal is optimally transmitted through the control unit 140, controls the intensity of the transmission signal at the target point, The size of the signal to be transmitted can be formed two-dimensionally.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 방법을 이용하면 공간 광 변조부(130)로부터 광 전파 방향의 특정 거리 떨어진 지점에 최적 밝기 값으로 전송이 되게 복원 조절할 수 있거나 그 지점의 광의 세기를 조절할 수 있다.By using the method according to the embodiment of the present invention, the spatial light modulator 130 can restore or adjust the transmittance at an optimal brightness value at a specific distance in the light propagation direction, or adjust the intensity of the light at that point .

이는 홀로그래픽 기법의 제어 신호 생성 과정에서 깊이(d)를 나타내는 변수를 다르게 설정하여 신호를 변조하여 구현하면 된다. 따라서 서로 다른 깊이(거리) 상에 존재하는 사용자에 대해 3차원 깊이를 조절하여 특정 지점의 사용자에게만 신호를 전달할 수 있다. This is achieved by modulating a signal by setting a variable representing the depth d in a process of generating a control signal of the holographic technique. Therefore, it is possible to transmit a signal only to a user at a specific point by adjusting the 3D depth for a user existing on different depths (distances).

이러한 방법으로, 실제 공간 상에 신호의 세기가 최적인 수신 위치를 달리 조절할 수 있으며, 해당 위치가 아닌 지점에서는 신호가 측정 불가하거나 오류가 증가하도록 하여 데이터의 보안성 및 정확도를 극대화한다.In this way, it is possible to differently adjust the reception position where the signal strength is optimal in the actual space, and to increase the security and accuracy of the data by making the measurement impossible or error increase at the non-corresponding position.

이상과 같은 본 발명의 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치 및 그 방법에 따르면, 홀로그램 기법에 의한 제어 신호를 이용하여 가시광 송신 데이터의 보안성 및 정확도를 증대시키기 위한 것으로 물리적으로 전송되는 빔의 프로파일과 2차원적 빔 사이즈를 제어할 수 있기 때문에 다른 채널과의 간섭을 공간적으로 분리시킬 수 있으며, 전송 직진 방향에 대해서도 깊이를 조절하여 신호 전달 거리를 제어함에 따라 광 직진 전파방향 선 상에서 타겟 거리에 위치하는 사용자에게만 선별적으로 신호를 전송하여 보안성을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, there is provided a visible light communication device capable of three-dimensional control of a transmission point and a method for enhancing security and accuracy of visible light transmission data using a control signal by a hologram technique, Since the profile of the beam and the two-dimensional beam size can be controlled, the interference with other channels can be spatially separated and the signal transmission distance can be controlled by controlling the depth in the transmission straight direction, There is an advantage that security can be enhanced by selectively transmitting a signal only to a user located at a distance.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 가시광 송신 장치 110: 데이터 변조부
120: 가시광 송신부 130: 공간 광 변조부
140: 제어부 200: 가시광 수신 장치
210: 광 수신부 220: 데이터 복조부
100: visible light transmitting apparatus 110: data modulating unit
120: visible light transmitter 130: spatial light modulator
140: controller 200: visible light receiver
210: light receiving unit 220:

Claims (6)

전송 신호를 변조하는 데이터 변조부;
상기 변조된 전송 신호에 대응하는 가시광 신호를 송출하는 가시광 송신부; 및
상기 가시광 송신부의 출력단에 구비되고 상기 송출된 가시광 신호를 홀로그래픽 기법의 제어 신호로 공간적 광 변조하여 전방의 임의 거리 및 방향에 위치한 3차원 타겟 지점 상에 전송하는 공간 광 변조부를 포함하는 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치.
A data modulator for modulating a transmission signal;
A visible light transmitter for transmitting a visible light signal corresponding to the modulated transmission signal; And
And a spatial light modulator provided at an output terminal of the visible light transmitter for spatially modulating the transmitted visible light signal with a control signal of a holographic technique and transmitting the spatial light modulator on a three- A visible light communication device capable of three-dimensional control.
청구항 1에 있어서,
상기 공간 광 변조부는,
상기 공간적 광 변조되어 전송된 빔의 세기가 최대가 되기 위한 상기 타겟 지점까지의 거리 조절이 가능하거나, 상기 타겟 지점에서의 상기 빔의 세기의 조절이 가능하거나, 상기 타겟 지점에서의 상기 빔의 사이즈에 대한 2차원적 성형이 가능한 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the spatial light modulator comprises:
The distance to the target point can be adjusted so that the intensity of the spatially light-modulated beam is maximized, or the intensity of the beam at the target point can be adjusted or the size of the beam at the target point Dimensional control of a transmission point capable of two-dimensionally forming a three-dimensional image.
청구항 1에 있어서,
상기 타겟 지점에 위치하는 가시광 수신 장치를 더 포함하며,
상기 가시광 수신 장치는,
상기 타겟 지점 상에 전송된 신호를 수신하는 광 수신부; 및
상기 수신한 신호를 복조하여 상기 전송 신호를 복원하는 데이터 복조부를 포함하는 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치.
The method according to claim 1,
And a visible light receiving device located at the target point,
The visible light receiving apparatus includes:
A light receiving unit for receiving a signal transmitted on the target point; And
And a data demodulator for demodulating the received signal and restoring the transmitted signal.
전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 장치의 가시광 통신 방법에 있어서,
전송 신호를 변조하는 단계;
상기 변조된 전송 신호에 대응하는 가시광 신호를 송출하는 단계; 및
상기 송출된 가시광 신호를 공간적 광 변조하여 홀로그래픽 기법의 제어 신호로 공간적 광 변조하여 전방의 임의 거리 및 방향에 위치한 3차원 타겟 지점 상에 전송하는 단계를 포함하는 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 방법.
A visible light communication method of a visible light communication device capable of three-dimensional control of a transmission point,
Modulating a transmission signal;
Transmitting a visible light signal corresponding to the modulated transmission signal; And
And a step of spatially modulating the transmitted visible light signal by spatially optically modulating the transmitted visible light signal and spatially optically modulating the transmitted visible light signal with a control signal of a holographic technique and transmitting the spatially lighted signal on a three- Communication method.
청구항 4에 있어서,
상기 공간적 광 변조되어 전송된 빔의 세기가 최대가 되기 위한 상기 타겟 지점까지의 거리를 조절하는 과정, 상기 타겟 지점에서의 상기 빔의 세기를 조절하는 과정, 상기 타겟 지점에서의 상기 빔의 사이즈에 대한 2차원적 성형을 수행하는 과정 중 적어도 하나를 수행하는 단계를 더 포함하는 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 방법.
The method of claim 4,
Modulating the intensity of the beam at the target point, adjusting a distance to the target point to maximize the intensity of the spatially light-modulated beam, adjusting the intensity of the beam at the target point, Performing at least one of a process for performing two-dimensional shaping on the transmission point and a process for performing two-dimensional shaping for the transmission point.
청구항 5에 있어서,
상기 타겟 지점에 위치하는 가시광 수신 장치에서는,
상기 타겟 지점 상에 전송된 신호를 수신한 다음 상기 수신한 신호를 복조하여 상기 전송 신호를 복원하는 전송 지점의 3차원 제어가 가능한 가시광 통신 방법.
The method of claim 5,
In the visible light receiving device located at the target point,
And transmitting the signal to the target point, and then demodulating the received signal to restore the transmission signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101988139B1 (en) * 2017-12-28 2019-09-30 세종대학교산학협력단 Iot system with enhanced efficiency and security and method of operating thereof

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