KR20170133826A - 가시광 통신 장치 및 이의 가시광 통신 방법 - Google Patents

Abstract

실시 예에 따른 가시광 통신 장치는, 복수의 조명을 포함하는 조명 장치; 및 상기 복수의 조명 중 특정 조명으로부터 전송되는 가시광 신호를 수신하고, 상기 수신한 가시광 신호를 토대로 데이터를 획득하는 가시광 수신장치를 포함하며, 상기 복수의 조명 각각은, 서로 다른 파장을 가지는 복수의 광을 발생하고, 상기 가시광 수신 장치는, 상기 특정 조명이 가지는 복수의 광들 중 어느 하나의 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 상기 가시광 신호를 수신한다.

Description

가시광 통신 장치 및 이의 가시광 통신 방법{APPARATUS FOR VISIBLE LIGHT COMMUNICATION AND METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 가시광 통신 장치에 관한 것으로, 특히 가시광 조명과의 가시광 통신 중에 발생하는 인접 조명과의 간섭을 억제할 수 있는 가시광 통신 장치 및 이의 가시광 통신 방법에 관한 것이다.

가시광 통신(Visible Light Communication; VLC)은 데이터(예를 들어, 음성 데이터, 숫자 데이터 및 영상 데이터)를 무선으로 송신하기 위해 가시광(예를 들어, 인간의 육안으로 볼 수 있는 약 400 내지 700 나노미터들(nm)의 범위의 파장을 갖는 광)을 이용하는 통신 매체이다. VLC를 이용하여 데이터를 송신하기 위해, 형광 전구 또는 발광 다이오드(LED)와 같은 가시광원은 매우 빠른 속도로 세기 변조 또는 턴 온 및 오프될 수 있다.

수신 디바이스(예를 들어, 카메라, 이동 전화의 화상기 또는 주위 광 센서)는 세기 변조된 광을 수신하고 이를 사용자의 사용 및/또는 향유를 위해 수신 디바이스가 처리할 수 있는 데이터로 변환할 수 있다.

가시광 통신이 이목을 끄는 하나의 주요한 원인은 데이터를 수신 디바이스들에 송신하는데 이용될 수 있는 가시광원의 유비쿼터스 특성(ubiquitous nature)이다. 예를 들어, LED 투과형 디스플레이들, 및 표시광들 및 교통 신호들과 같은 다른 LED들을 포함할 수 있는 소비자 전자기기들 및 램프들은 하나 이상의 가시광원들을 모두 포함한다. 따라서 가시광원들은 거의 모든 장소에 위치한 사용자에게 데이터를 무선을 송신하는 잠재성을 갖는다.

가시광 통신은 라디오 주파수 대역폭의 이용을 요구하지 않기 때문에, 다른 용도들을 위한 제한된 라디오 주파수 대역폭을 자유롭게 하는 것과 같은 이점들을 제공할 수 있다. 또한, 광원들은 이미 다른 목적들(예를 들어, 광을 제공하고 텔레비전 쇼들, 영화들 및 데이터를 디스플레이함)을 위해 배치되어 있기 때문에, 광원들은 이들을 제어 디바이스들에 단순히 결합함으로써 송신기들로 쉽게 변환될 수 있다.

그러나, 현재의 가시광 통신에서는 인접 조명과의 간섭으로 인하여 수신율이 저하되거나 통신 불능 현상이 발생한다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 가시광 통신에서 발생하는 인접 조명과의 간섭을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 가시광 통신 시스템은, 제 1 조명(10), 제 2 조명(20) 및 가시광 수신 장치(30)를 포함한다.

제 1 조명(10)은 가시광 조명이며, 그에 따라 가시광 신호를 가시광 수신장치로 전송한다. 제 2 조명(20)은 일반 조명이며, 그에 따라 설치된 위치의 주위 공간에 광을 발생한다.

가시광 수신 장치(30)는 상기 제 1 조명(10)으로부터 전송되는 가시광 신호를 수신하고, 상기 수신한 가시광 신호를 이용하여 데이터를 획득한다.

이때, 상기 제 1 조명(10)은 도 1에 도시된 바와 같은 가시광 신호를 가시광 수신 장치(30)에 전송한다. 여기에서 상기 제 1 조명(10)과 인접하게 위치한 제 2 조명(20)은 항상 온 상태로 동작하며, 그에 따라 상기 항상 온 상태로 동작함에 따른 이의 동작 신호가 간섭 신호로 발생하게 된다.

이에 따라, 상기 가시광 수신 장치(30)는 상기 제 1 조명(10)으로부터 전송되는 가시광 신호만을 수신하지 못하고, 상기 가시광 신호에 상기 제 2 조명(20)에서 발생하는 간섭 신호가 혼합된 가시광 신호를 수신하게 된다.

또한, 도 2를 참조하면, 제 1 조명과 제 2 조명은 모두 가시광 통신을 위한 가시광 조명이며, 그에 따라 제 1 조명은 제 1 가시광 신호를 송신하고, 제 2 조명은 제 2 가시광 신호를 송신한다.

이때, 가시광 수신 장치(30)는 상기 제 1 조명 또는 제 2 조명으로부터 전송되는 제 1 또는 2 가시광 신호만을 수신해야 하지만, 상기 제 1 또는 2 가시광 신호가 간섭 신호로 발생하여, 상기 제 1 및 2 가시광 신호가 혼합된 신호를 수신하게 된다.

본 발명에 따른 실시 예에서는 인접 조명과의 간섭을 최소화하여 가시광 통신의 성능을 향상시킬 수 있는 가시광 통신 장치 및 이의 가시광 통신 방법을 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에서는 다수의 가시광 조명 중 특정 가시광 조명으로부터 전송되는 가시광 신호만을 정확하게 수신할 수 있는 가시광 통신 장치 및 이의 가시광 통신 방법을 제공한다.

제안되는 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 제안되는 실시 예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

실시 예에 따른 가시광 통신 장치는, 복수의 조명을 포함하는 조명 장치; 및 상기 복수의 조명 중 특정 조명으로부터 전송되는 가시광 신호를 수신하고, 상기 수신한 가시광 신호를 토대로 데이터를 획득하는 가시광 수신장치를 포함하며, 상기 복수의 조명 각각은, 서로 다른 파장을 가지는 복수의 광을 발생하고, 상기 가시광 수신 장치는, 상기 특정 조명이 가지는 복수의 광들 중 어느 하나의 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 상기 가시광 신호를 수신한다.

또한, 상기 복수의 조명은, 서로 다른 파장을 가지는 복수의 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 1 조명과, 서로 다른 파장을 가지는 복수의 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 2 조명을 포함하며, 상기 제 1 조명에서 발생하는 복수의 광 중 적어도 하나는, 상기 제 2 조명에서 발생하는 복수의 광과 다른 파장을 가진다.

또한, 상기 가시광 수신 장치는, 상기 제 1 조명을 구성하는 광들의 파장 중 상기 제 2 조명에서 발생하는 광의 파장과 중복되지 않는 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 상기 제 1 조명으로부터 전송되는 가시광 신호를 수신한다.

또한, 상기 가시광 수신 장치는, 상기 제 1 조명을 구성하는 광들의 파장 중 상기 제 2 조명에서 발생하는 광의 파장과 중복되지 않는 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 상기 제 1 조명으로부터 전송되는 가시광 신호를 수신하는 제 1 광 수신부와, 상기 제 2 조명을 구성하는 광들의 파장 중 상기 제 1 조명에서 발생하는 광의 파장과 중복되지 않는 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 상기 제 2 조명으로부터 전송되는 가시광 신호를 수신하는 제 2 광 수신부를 포함한다.

또한, 상기 제 1 조명은, 제 1 파장의 적색 광, 제 2 파장의 녹색 광 및 제 3 파장의 청색 광을 발생하고, 상기 제 2 조명은, 제 4 파장의 청녹색 광 및 제 5 파장의 주황색 광을 발생하며, 상기 제 1 광 수신부는, 상기 상기 제 2 파장의 녹색 광만을 선택적으로 통과시키고, 상기 제 2 광 수신부는, 상기 제 5 파장의 주황색 광만을 선택적으로 통과시킨다.

또한, 상기 복수의 조명은, 제 1 파장의 청색 광 및 제 2 파장의 황색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 1 조명과, 제 3 파장의 적색 광, 제 4 파장이 녹색 광 및 상기 제 1 파장의 청색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 2 조명과, 제 5 파장의 청녹색 광 및 제 6 파장의 주황색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 3 조명을 포함한다.

또한, 상기 제 1 내지 3 조명은 각각 복수 개로 구성되며, 상기 복수의 제 2 조명은, 상호 인접하지 않는 영역에 각각 배치되고, 상기 복수의 제 3 조명은, 상호 인접하지 않는 영역에 각각 배치된다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 가시광 수신 장치는, 복수의 조명 내의 특정 조명에서 발생하는 복수의 광 중 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜, 상기 특정 조명으로부터 전송되는 가시광을 수신하는 광 수신부; 상기 광 수신부를 통해 수신된 가시광을 증폭하는 증폭부; 상기 증폭부를 통해 증폭된 가시광을 복조하는 복조부; 및 상기 광 수신부를 통해 상기 특정 파장의 광 광만이 선택적으로 통과되도록 하고, 그에 따라 상기 복조된 가시광을 토대로 데이터를 획득하는 제어부를 포함하고, 상기 광 수신부는, 제 1 조명이 가지는 복수의 광 중 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 가시광을 수신하는 제1 광 수신부와, 제 2 조명이 가지는 복수의 광 중 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 가시광을 수신하는 제 2 광 수신부를 포함하며, 상기 제 1 조명에 포함된 복수의 광 중 적어도 하나는, 상기 제 2 조명에 포함된 복수의 광 중 적어도 하나와 파장이 다르다.

또한, 상기 제 1 조명은, 제 1 파장의 적색 광, 제 2 파장의 녹색 광 및 제 3 파장의 청색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하고, 상기 제 2 조명은, 제 4 파장의 청녹색 광 및 제 5 파장의 주황색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하며, 상기 제 1 광 수신부는, 상기 제 2 파장의 녹색 광만을 선택적으로 통과시키고, 상기 제 2 광 수신부는, 상기 제 5 파장의 주황색 광만을 선택적으로 통과시킨다.

또한, 상기 제 1 광 수신부는, 상기 녹색 광이 포함된 520nm 파장 대역의 광을 선택적으로 통과시키는 제 1 광 필터와, 상기 제 1 광 필터를 통해 통과되는 광을 감지하는 제 1 포토 다이오드를 포함하고, 상기 제 2 광 수신부는, 상기 주황색 광이 포함된 595nm 파장 대역의 광을 선택적으로 통과시키는 제 2 광 필터와, 상기 제 2 광 필터를 통해 통과되는 광을 감지하는 제 2 포토 다이오드를 포함한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 제 1 및 2 조명이 가지는 각각이 광의 파장 정보를 저장하고, 상기 가시광 통신을 수행할 조명이 결정되면, 상기 결정된 조명이 가지는 광의 파장 정보를 확인하며, 상기 확인한 광의 파장 정보를 이용하여 상기 제 1 및 2 광 수신부 중 어느 하나의 광 수신부를 활성화시킨다.

한편, 실시 예에 따른 가시광 통신 방법은 복수의 조명 중 가시광 통신을 수행할 조명을 선택하는 단계; 상기 선택된 조명에서 발생하는 광의 파장을 확인하는 단계; 상기 확인한 광의 파장을 토대로 복수의 광 필터 중 어느 하나의 광 필터를 활성화하는 단계; 및 상기 활성화된 광 필터를 토대로 상기 선택된 조명으로부터 전송되는 가시광 신호를 수신하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 복수의 조명은, 제 1 파장의 청색 광 및 제 2 파장의 황색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 1 조명과, 제 3 파장의 적색 광, 제 4 파장의 녹색 광 및 상기 제 1 파장의 청색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 2 조명과, 제 5 파장의 청녹색 광 및 제 6 파장의 주황색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 3 조명을 포함한다.

또한, 상기 제 1 내지 3 조명은 각각 복수 개로 구성되며, 상기 복수의 제 2 조명은, 상호 인접하지 않는 영역에 각각 배치되고, 상기 복수의 제 3 조명은, 상호 인접하지 않는 영역에 각각 배치된다.

또한, 상기 광 필터는, 상기 제 2 조명이 가지는 복수의 광 중 어느 하나의 특정 파장의 광을 선택적으로 통과시키는 제 1 광 필터와, 상기 제 3 조명이 가지는 복수의 광 중 어느 하나의 특정 파장의 광을 선택적으로 통과시키는 제 2 광 필터를 포함하고, 상기 제 1 및 2 광 필터는, 서로 다른 파장의 광을 선택적으로 통과시킨다.

또한, 상기 제 1 광 필터는, 상기 녹색 광이 포함된 520nm 파장 대역의 광을 선택적으로 통과시키고, 상기 제 2 광 필터는, 상기 주황색 광이 포함된 595nm 파장 대역의 광을 선택적으로 통과시킨다.

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 일반 조명과 가시광 조명의 광 구현 방식을 서로 다르게 함으로써, 상기 가시광 조명과 인접한 일반 조명에 의해 상기 가시광 조명과의 가시광 통신이 정상적으로 이루어지지 못하는 현상을 개선할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 서로 인접해있는 가시광 조명의 광 구현 방식을 서로 다르게 함으로써, 가시광 조명들 사이에서의 상호 간섭을 해결할 수 있으며, 이에 따라 가시광 통신 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 서로 인접하게 위치한 조명들에서 발생하는 광의 색은 동일하게 유지하면서 광 구현 방식만을 서로 다르게 적용함으로써, 사용자에게는 상기 조명들이 모두 동일한 조명인 것처럼 인식되도록 하여 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.

도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 가시광 통신에서 발생하는 인접 조명과의 간섭을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가시광 통신 시스템을 도시한 구성도이다.
도 4는 도 3에 도시된 제 1 조명의 광 구현 방식을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 제 2 조명의 광 구현 방식을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 3에 도시된 제 3 조명의 광 구현 방식을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 각각의 조명의 상세 구조를 보여주는 사시도이다.
도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 가시광 통신 시스템의 가시광 통신 과정을 보여주는 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 가시광 조명에서 전송되는 신호 스펙트럼을 보여주는 도면이다.
도 11은 도 4에 도시된 가시광 조명의 상세 구성을 보여주는 구성도이다.
도 12는 도 4에 도시된 가시광 수신 장치의 상세 구성을 보여주는 구성도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 가시광 통신 장치의 가시광 통신 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

첨부된 도면의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 도면의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 도면의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 도면의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시 예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 가시광 통신 시스템을 도시한 구성도이고, 도 4는 도 3에 도시된 제 1 조명의 광 구현 방식을 설명하는 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 제 2 조명의 광 구현 방식을 설명하는 도면이며, 도 6은 도 3에 도시된 제 3 조명의 광 구현 방식을 설명하는 도면이다.

도 3을 참고하면, 실시 예에 따른 가시광 통신 시스템은 가시광 수신 장치(300) 및 조명 장치(100)를 포함한다. 여기에서, 상기 조명 장치(100)는 가시광을 송신할 수 있는 가시광 송신 장치일 수 있다.

또한, 상기 조명 장치(100)에 포함되는 조명 중 일부는 가시광 통신 기능이 구비되지 않은 일반 조명일 수 있다. 따라서, 상기 조명 장치(100)는 가시광 통신 기능이 구비되지 않은 일반 조명에 해당하는 제 1 조명(100A)과, 가시광 통신 기능이 구비된 가시광 조명에 해당하는 제 2 조명(100B)과, 가시광 통신 기능이 구비된 가시광 조명에 해당하는 제 3 조명(100C)을 포함한다.

또한, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 가시광 송신 장치(100)를 통해 송신되는 가시광을 수신하여, 상기 가시광 송신 장치(100)로부터 전송되는 데이터를 획득하고, 상기 획득한 데이터를 저장 또는 출력하는 이동 단말기일 수 있다.

상기 가시광 수신 장치(300)는 무선 네트워크를 통하여 복수의 조명 장치(100)와 연결된다.

상기 가시광 수신 장치(300)는 애플리케이션을 저장하고, 상기 저장한 애플리케이션을 실행시켜 상기 조명 장치(100)를 제어하기 위한 그래픽 유저 인터페이스를 제공할 수 있다.

또한, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 조명장치(100) 중 미등록된 조명 장치(100)를 검색하고, 상기 검색된 조명 장치(100)를 등록시켜 상기 등록된 조명 장치(100)의 동작을 제어할 수 있도록 하는 그래픽 유저 인터페이스를 제공할 수 있다.

상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 애플리케이션이 저장 및 실행될 수 있는 단말기일 수 있다. 상기 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

그러나, 본 실시 예는 이에 한정되지 않고, 애플리케이션을 다운받아 설치하는 것이 가능하면서, 다양한 무선 통신이 가능한 장치라면 모두 상기 가시광 수신 장치(300)에 포함될 수 있을 것이다.

상기 조명 장치(100)는 디밍 장치 등에 의해 제어된다. 상기 조명 장치(100)는 상기 설명한 바와 같이 복수 개로 구성될 수 있다.

예를 들어, 상기 조명 장치(100)는 침실의 천장에 설치된 침실 조명과, 침실의 탁자 위에 설치된 탁자 조명 등을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 조명 장치(100)가 사무실에 설치되는 경우, 제 1 회의실에 설치된 제 1 회의실 조명과, 제 2 회의실에 설치된 제 2 회의실 조명, 탕비실에 설치된 탕비실 조명 등으로 구분될 수 있다.

이때, 상기 조명 장치(100)는 상기 설명한 바와 같이 제 1 조명(100A), 제 2 조명(100B) 및 제 3 조명(100C)을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제 1 조명(100A), 제 2 조명(100B) 및 제 3 조명(100C)은 서로 인접한 위치에 설치된 조명일 수 있다.

다시 말해서, 상기 제 1 조명(100A)이 설치 공간의 중앙 영역에 위치한 조명일 수 있고, 제 2 조명(100B)은 상기 제 1 조명(100A)의 좌측 영역에 위치한 조명일 수 있고, 제 3 조명(100C)은 상기 제 1 조명(100A)의 우측 영역에 위치한 조명일 수 있다.

그리고, 상기 제 1 조명(100A)은 가시광 통신 기능이 구비되지 않은 일반 조명일 수 있다. 또한, 상기 제 2 조명(100B) 및 제 3 조명(100C)은 가시광 통신이 구비된 가시광 조명일 수 있다.

여기에서, 상기 제 1 조명(100A), 제 2 조명(100B) 및 제 3 조명(100C)은 서로 인접한 영역에 위치함으로써, 서로 다른 광 구현 방식을 가지며 백색 광을 출사한다.

다시 말해서, 상기 제 1 조명(100A)에서 출사되는 제 1 광과, 상기 제 2 조명(100B)에서 출사되는 제 2 광 및 상기 제 3 조명(100C)에서 출사되는 제 3 광은 모두 백색 광이다.

그러나, 상기 제 1 광을 발생하기 위한 복수의 원색 광과, 제 2 광을 발생하기 위한 복수의 원색 광과, 상기 제 3 광을 발생하기 위한 복수의 원색 광은 서로 다르다. 상기 원색 광은, 상기 광을 발생시키기 위한 소자에서 출사되는 광의 원래의 색상이다. 다시 말해서, 상기 1 광을 발생시키기 위한 복수의 파장의 광들과, 상기 제 2 광을 발생하기 위한 복수의 파장의 광들과, 상기 제 3 광을 발생하기 위한 복수의 파장의 광들은 서로 다르다.

다시 말해서, 상기 제 1 조명(100A)은 서로 다른 복수의 파장의 광의 조합에 따라 상기 백색 광을 출사한다. 그리고, 상기 제 2 조명(100B)은 서로 다른 복수의 파장의 광의 조합에 따라 상기 백색 광을 출사하는데, 상기 제 2 조명(100B)의 복수의 파장의 광에는, 상기 제 1 조명(100A)의 복수의 파장의 광과 다른 파장의 광이 포함된다.. 또한, 상기 제 3 조명(100C)은 서로 다른 복수의 파장의 광의 조합에 따라 상기 백색 광을 출사하는데, 상기 제 3 조명(100C)의 복수의 파장의 광은, 상기 제 1 조명(100A)의 복수의 파장의 광 및 상기 제 2 조명(100B)의 복수의 파장의 광과 서로 다르다.

구체적으로, 상기 제 1 조명(100A)의 광은, 제1 파장의 청색 광과 제 2 파장의 황색 광이다. 그리고, 상기 제 2 조명(100B)의 광은 제 3 파장의 적색 광, 제 4 파장의 녹색 광 및 상기 제 1 파장의 청색 광이다. 또한, 상기 제 3 조명(100C)의 광은 제 5 파장의 청녹색 광과 제 6 파장의 주황색 광이다.

다시 말해서, 상기 제 1 조명(100A)은 청색 발광 소자와 황색 형광체를 이용하여 상기 백색을 구현한다. 그리고, 상기 제 2 조명(100B)은 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자를 이용하여 상기 백색을 구현한다. 그리고, 상기 제 3 조명(100C)은 보색 관계를 갖는 청녹색 발광 소자와 주황색 발광 소자를 이용하여 상기 백색을 구현한다.

상기 가시광 수신 장치(300)는 사용자로부터 상기 조명 장치(100)를 제어하기 위한 명령(command)을 입력 받기 위한 입력수단일 수 있다. 가시광 수신 장치(300)는 무선 네트워크를 통하여 상기 조명 장치(100)와 연결되어 상기 명령에 따른 제어 신호를 상기 조명 장치(100)로 전송한다.

상기 가시광 수신 장치(300)의 무선 네트워크는 무선 환경에 따라 결정될 수 있다.

예를 들어, 상기 가시광 수신 장치(300)에는 지그비(ZigBee), 블루투스(Bluetooth) 및 지웨이브(Z-wave) 중 적어도 어느 하나의 네트워크가 적용되어 상기 조명 장치(100)와 무선 통신을 수행한다.

또한, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 조명 장치(100)를 제어하기 위한 수단뿐 아니라, 상기 조명 장치(100)로부터 전송되는 데이터를 수신할 수 있다. 여기에서, 상기 수신되는 데이터는 상기 조명 장치(100)가 가지는 고유 주소 정보일 수 있으며, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 조명 장치(100)로부터 전송되는 고유 주소 정보를 수신하여 각각의 조명 장치(100)를 구분할 수 있다.

또한, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 조명 장치(100)에 특정 데이터 서비스를 제공하기 위한 정보를 설정하고, 그에 따라 상기 조명 장치(100)로부터 전송되는 정보를 수신하여 그에 대응하게 연동된 데이터 서비스를 제공할 수 있다.

한편, 가시광 수신 장치(300)는 상기와 같은 제 2 조명(100B) 및 제 3 조명(100C)과 선택적으로 가시광 통신을 수행한다. 즉, 가시광 수신 장치(300)은 제 2 조명(100B)과 가시광 통신을 수행할 수 있으며, 상기 제 3 조명(100C)과 가시광 통신을 수행할 수 있다.

이때, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 제 2 조명(100B) 및 제 3 조명(100C)으로부터 전송되는 가시광을 수신하는 복수의 광 수신부를 포함한다. 여기에서, 상기 복수의 광 수신부 중 하나는 상기 제 2 조명(100B)으로부터 전송되는 가시광만을 수신할 수 있고, 다른 하나는 상기 제 3 조명(100C)으로부터 전송되는 가시광만을 수신할 수 있다.

이를 위해, 상기 광 수신부는 광 필터 및 포토 다이오드를 포함할 수 있다. 광 필터는 다수의 파장의 색 중 특정 파장의 색만을 통과시킬 수 있으며, 상기 포토 다이오드는 상기 광 필터를 통해 통과되는 특정 파장 대의 색에만 반응하도록 한다.

이때, 상기 제 2 조명(100B)은 적색, 녹색 및 청색의 원색 조합으로 이루어지고, 상기 제 3 조명(100C)은 청녹색 및 주황색의 원색 조합으로 이루어진다. 따라서, 상기 복수의 광 수신부 중 제 1 광 수신부는 520nm 대의 파장의 광만을 통과시켜 그에 따라 녹색 광의 파장만을 검출하며, 다른 하나의 제 2 광 수신부는 595nm 대의 파장의 광만을 통과시켜 그에 따라 주황색 광의 파장만을 검출하도록 할 수 있다.

따라서, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 제 2 조명(100B)과 가시광 통신을 수행할 때에는 상기 제 1 광 수신부를 통해 가시광 신호를 수신하고, 상기 제 3 조명(100C)과 가시광 통신을 수행할 때에는 상기 제 2 광 수신부를 통해 가시광 신호를 수신한다.

이에 따라, 상기 제 1 광 수신부를 통해서는 상기 제 1 조명(100A) 및 제 3 조명(100C)을 통해 발생된 광에 반응하지 않음으로써, 상기 제 2 조명(100B)에서 발생하는 가시광만을 효과적으로 수신할 수 있다. 또한, 제 2 광 수신부를 통해서는 상기 제 1 조명(100A) 및 제 2 조명(100B)을 통해 발생된 광에 반응하지 않음으로써, 상기 제 3 조명(100C)에서 발생하는 가시광만을 효과적으로 수신할 수 있다.

도 4를 참조하면, 상기 제 1 조명(100A)은 청색 발광 소자 및 황색 형광체(Yellow Phosphor)를 이용하여 백색 광을 출사할 수 있다.

이때, 상기 제 1 조명(100A)의 광은 청색 발광 소자에서 발생한 청색 광과, 상기 황색 형광체에 의해 발생하는 황색 광을 포함할 수 있으며, 상기 청색 광과 상기 황색 광의 조합에 따라 백색 광을 출사하게 된다.

도 5를 참조하면, 상기 제 2 조명(100B)은 청색 발광 소자, 적색 발광 소자 및 녹색 발광 소자를 이용하여 백색 광을 출사할 수 있다.

이때, 상기 제 2 조명(100B)의 광은 청색 발광 소자에서 발생한 청색 광과, 상기 적색 발광 소자에서 발생한 적색 광과, 상기 녹색 발광 소자에서 발생한 녹색 광을 포함할 수 있으며, 상기 청색 광, 적색 광 및 녹색 광의 조합에 따라 백색 광을 출사하게 된다.

또한, 도 6을 참조하면, 상기 제 3 조명(100C)은 청녹색 발광 소자, 주황색 발광 소자 및 녹색 발광 소자를 이용하여 백색 광을 출사할 수 있다.

이때, 상기 제 3 조명(100C)의 광은 청녹색 발광 소자에서 발생한 청녹색 광과, 상기 주황색 발광 소자에서 발생한 주황색 광을 포함할 수 있으며, 상기 청녹색 광 및 주황색 광의 조합에 따라 백색 광을 출사하게 된다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 조명 장치의 배치 구조를 나타낸 도면이다.

상기와 같이, 본 발명에서는 제 1 조명(100A), 제 2 조명(100B) 및 제 3 조명(100C)을 포함한다. 그리고, 상기 제 1 조명(100A), 상기 제 2 조명(100B) 및 상기 제 3 조명(100C)은 서로 다른 광 구현 방식에 따라 백색 광을 출사한다.

또한, 상기 제 1 조명(100A)은 일반 조명이고, 상기 제 2 조명(100B) 및 상기 제 3 조명(100C)은 가시광 통신 기능이 구비된 가시광 조명이다.

이때, 상기 제 1 조명(100A), 상기 제 2 조명(100B) 및 상기 제 3 조명(100C)은 서로 인접 영역에 배치되며, 그에 따라 인접 영역에는 자신과 동일한 광 구현방식으로 백색 광을 출사하는 조명이 배치되지 않는다.

다시 말해서, 제 1 조명(100A)을 중심으로 봤을 때, 좌측 상부 방향에는 제 2 조명(100B)이 배치되고, 우측 상부 방향에는 제 3 조명(100C)이 배치되며, 좌측 하부 방향에는 제 3 조명(100C)이 배치되고, 우측 하부 방향에는 제 2 조명(100B)이 배치된다. 따라서, 상기 제 1 조명(100A)의 인접 영역에는 자신과 동일한 일반 조명이 배치되지 않다는 것을 확인할 수 있다.

이와 마찬가지로, 제 2 조명(100B)의 인접 영역에는 상기 제 1 조명(100A) 또는 제 3 조명(100C)이 배치되도록 하고, 그에 따라 자신과 동일한 광 구현 방식을 가지는 조명은 배치되지 않도록 한다.

또한, 상기 제 3 조명(100C)의 인접 영역에는 상기 제 1 조명(100A) 또는 제 2 조명(100B)이 배치되도록 하고, 그에 따라 자신과 동일한 광 구현 방식을 가지는 조명은 배치되지 않도록 한다.

도 8은 도 4에 도시된 각각의 조명의 상세 구조를 보여주는 사시도이고, 도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 가시광 통신 시스템의 가시광 통신 과정을 보여주는 구성도이며, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 가시광 조명에서 전송되는 신호 스펙트럼을 보여주는 도면이며, 도 11은 도 4에 도시된 가시광 조명의 상세 구성을 보여주는 구성도이고, 도 12는 도 4에 도시된 가시광 수신 장치의 상세 구성을 보여주는 구성도이다.

조명 장치(100)를 구성하는 각각의 조명은 도 8과 같은 구성을 가질 수 있다.

상기 조명 장치(100)는 조명 모듈(500)과 통신 모듈(400)을 포함할 수 있다.

상기 조명 모듈(500)은 상부에 연결 단자(575)를 포함하고, 하부에 삽입부를 포함하는 내부 케이스(570)와, 상기 내부 케이스(570)의 삽입부가 삽입되는 방열몸체(도시하지 않음)와, 상기 방열몸체의 하면에 빛을 방출하면서 복수의 발광 소자를 포함하는 발광 모듈부와, 상기 방열몸체 하부의 둘레 영역에 결합되어 상기 발광 모듈부를 상기 방열몸체에 견고히 고정시키는 가이드부재(505)와, 상기 가이드부재(505)와 발광모듈부 사이에 형성되는 렌즈(510), 및 상기 방열몸체의 외측에 외부 케이스(580)를 포함할 수 있다.

상기 렌즈(510)는 통신 모듈(400)을 삽입하는 렌즈 개구부(512)를 포함한다. 그리고, 통신 모듈(400)은 상기 렌즈 개구부(512)에 삽입된다.

상기 렌즈 개구부(512)를 통해 삽입되는 통신 모듈(400)은 전원제어부의 커넥터와 연결되며, 그에 따라 상기 가시광 수신 장치(300)를 통해 전송되는 제어 신호를 상기 조명 모듈(500)에 전달한다.

이와 같이 무선으로 제어 가능한 복수의 조명 장치(100)를 포함하는 가시광 통신 시스템은 애플리케이션 실행에 따라 가시광 수신 장치(300)의 터치 스크린을 통해 제공되는 그래픽 유저 인터페이스를 통해 실시간으로 상기 조명 장치(100)의 제어가 가능하다.

이러한 가시광 통신 시스템은 상기 가시광 송신 장치(100)를 제어하기 위하여 도 9와 같이 상기 조명 장치(100)의 고유 주소를 등록하는 절차를 진행한다.

상기 조명을 등록한다는 것은, 조명 설치 장소를 보여주는 맵 상에서 상기 조명 장치(100)의 위치를 확인하고, 그에 따라 상기 확인한 위치와 상기 조명 장치(100)에 장착된 통신 모듈의 고유 주소를 매칭시켜 저장하는 것을 의미한다.

여기에서, 상기 조명 장치(100)의 고유주소는, 상기 조명 장치(100)에 장착된 통신 모듈이 가지는 MAC(Media Access Control) 어드레스 정보일 수 있다.

상기 조명 장치(100)는 자신의 고유 주소를 저장하고 있으며, 외부의 요청에 따라 상기 저장한 고유 주소에 대한 주소 정보(S1)를 출력한다.

이때, 상기 주소 정보(S1)는 가시광에 실려 출력된다. 상기 가시광은 전자파 중에서 인간의 눈으로 검지할 수 있는 파장 영역의 빛을 의미하며, 여기에서 상기 파장 영역은 380~700㎚이다.

이에 따라, 사용자는 상기 조명 장치(100)가 설치된 장소에 도 9와 같은 수신기(300)를 위치시키며, 상기 수신기는 상기 가시광 수신 장치(300)를 의미할 수 있다. 이때, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 등록하고자 하는 조명 장치(100)가 가지는 광 구현 방식을 확인하고, 상기 확인한 광 구현 방식을 토대로 상기 등록하고자 하는 조명 장치(100)로부터만 가시광을 수신하기 위한 수신부를 선택한다.

즉, 상기 가시광 수신 장치(300)는 복수의 광 수신부를 구비하고 있으며, 상기 복수의 광 수신부는 광 구현 방식에 따라 각각 구분될 수 있다.

이에 따라, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 복수의 광 수신부 중 상기 등록하고자 하는 조명 장치(100)가 가지는 광 구현 방식에 대응하는 광 수신부를 활성화하여, 상기 조명 장치(100)로부터 전송되는 가시광 신호를 수신한다.

여기에서, 상기 수신된 가시광 신호에는 상기 조명 장치(100)에 대한 주소 정보(S1)가 실려있을 수 있다.

그리고, 가시광 수신 장치(300)는 상기 가시광 신호가 수신되면, 상기 수신된 가시광 신호에 실린 주소정보(S1)를 추출하고, 상기 추출한 주소 정보(S1)를 이용하여 상기 조명 장치(100)의 고유 주소를 저장하여 등록한다.

도 10을 참조하면, 상기와 같은 가시광 신호는 가시광 스펙트럼 내에 실려 출력된다.

상기 조명 장치(100)가 방출하는 가시광은 400 내지 700nm 대의 스펙트럼 파장대를 가진다. 이에 따라, 상기 조명 장치(100)는 상기 파장대의 빛을 상기 주소 정보에 따라 디밍하여 방출한다.

이하에서는, 주소정보(S1)를 가시광에 실어 출력하는 조명 장치(100)를 설명한다.

한편, 상기에서는 가시광 통신을 통해 상기 조명 장치(100)의 주소 정보만이 출력된다고 하였지만, 이는 본 발명의 일 실시 예에 불과할 뿐, 상기 조명 장치(100)에서 가시광으로 전송될 수 있는 정보는 상기 주소 정보뿐 아니라, 다양한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 가시광을 수신하여 상기 가시광에 포함된 데이터를 복조할 수 있는 장치면 여기에 포함될 수 있으며, 상기 데이터 복조를 통해 복조된 데이터에 대응하는 정보를 출력할 수 있는 단말기가 이에 포함될 수 있다.

도 11을 참고하면, 본 발명의 조명 장치(100)는 변조부(110), 디밍부(120), 통신부(140), 제어부(150) 및 광원(130)을 포함한다.

여기에서, 상기 조명 장치(100)는 내부에 전송할 데이터를 저장하고 있을 수 있으며, 이와 다르게 외부에서 전송되는 데이터를 수신할 수 있다. 이를 위해, 상기 가시광 송신 장치(100)는 상기 외부에서 전송되는 데이터를 수신하는 데이터 입력부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.

광원(130)은 복수의 발광 다이오드 또는 형광램프를 포함할 수 있다. 이때, 상기 광원(130)는 상기 조명 장치(100)가 가지는 광 구현 방식에 따라 달라질 수 있다. 즉, 상기 조명 장치(100)가 상기 제 2 조명(100B)이면, 상기 광원(130)은 청색 발광 소자, 적색 발광 소자 및 녹색 발광 소자를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 조명 장치(100)가 상기 제 3 조명(100C)이면, 상기 광원(130)는 청녹색 발광 소자 및 주황색 발광 소자를 포함할 수 있다.

변조부(110)는 데이터를 수신하고, 상기 수신한 데이터를 변조한다. 여기에서, 상기 수신되는 데이터는 상기 가시광 송신 장치(100)의 고유 주소에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 변조부(110)는 상기 고유 주소 정보를 저장하고, 상기 저장하고 있는 고유 주소에 대한 정보를 변조할 수 있다.

상기 디밍부(120)는 외부로부터의 디밍 신호를 수신하고, 이를 가공하여 제어부(150)에 전달한다.

제어부(150)는 변조부(110)를 통해 변조된 데이터를 수신한다. 또한, 제어부(150)는 상기 디밍부(120)로부터 전달되는 디밍 신호를 수신한다.

그리고, 상기 제어부(150)는 상기 수신한 디밍 신호에 상기 변조된 데이터를 가공하여 광원(130)의 온오프 신호를 생성한다.

상기 제어부(150)는 광원(130)을 제어하는 전원회로일 수 있다.

여기에서, 상기 온오프 신호는 상기 가시광 송신 장치(100)에서 전송하고자 하는 데이터에 따른 이진화 심볼로 구성된다. 예를 들어, 상기 변조된 데이터의 심볼이 '1'인 경우에는 상기 제어부(150)에 의해 제 1 주파수 크기를 가지는 제 1 펄스 신호가 생성된다. 그리고, 상기 변조된 데이터의 심볼이 '0'인 경우에는 상기 제 1 주파수 크기와는 다른 제 2 주파수 크기를 가지는 제 2 펄스 신호가 생성된다.

이때, 상기 제 1 펄스 신호와 제 2 펄스 신호는 온 구간과 오프 구간으로 구성된다. 그리고, 상기 제 1 펄스 신호와 제 2 펄스 신호가 가지는 각각의 온 구간은 해당 주기 내에서 서로 동일한 지점에 각각 위치할 수 있다.

예를 들어, 종래에서는 상기 '1' 심볼을 가지는 펄스 신호는 온 구간이 해당 클럭 주기의 뒷 부분에 위치하였고, '0' 심볼을 가지는 펄스 신호는 온 구간이 해당 클럭 주기의 앞 부분에 위치하였다.

그러나, 본 발명에서는 '1' 심볼을 가지는 제 1 펄스 신호의 온 구간과, '0' 심볼을 가지는 제 2 펄스 신호의 온 구간을 모두 해당 클럭 주기의 앞 부분에 위치시키고, 그에 따라 상기 제 1 펄스 신호가 가지는 주파수 크기와 상기 제 2 펄스 신호가 가지는 주파수 크기를 서로 다르게 하여 상기 '1' 심볼과 '0' 심볼의 구분이 가능하도록 한다.

상기 광원(130)은 상기 제어부(150)를 통해 생성된 펄스 신호를 토대로 온오프 동작을 수행한다.

이에 따라, 상기 광원(130)을 통해 방출되는 가시광은 온오프 시간 및 순서에 의하여 상기와 같은 데이터를 싣고 출력된다. 상기 출력되는 데이터는 상기 가시광 송신 장치(100)의 고유 주소 정보일 수 있으며, 이와 다르게 실시간 이벤트, 광고 및 위치 서비스를 위한 데이터일 수 있다.

즉, 광원(130)은 상기 온오프 신호에 의해 복수의 동작 구간으로 구분되어 발광 동작을 한다.

예를 들어, 상기 변조된 데이터 값이 '01010000'인 경우, 상기 제어부(150)에 의해 생성된 온오프 신호는 8개의 심볼 구간으로 구분된다. 그리고, 상기 각각의 심볼 구간 내에서 펄스 신호의 시작 위치는 모두 동일하며, 다만 '0'과 '1'에 따라 주파수 크기만이 변화한다.

다시 말해서, '0' 심볼 구간의 펄스 신호의 주파수는 10KHz일 수 있으며, 이에 따라 해당 펄스 신호의 주기는 100ms일 수 있다. 또한, '1' 심볼 구간의 펄스 신호의 주파수는 5KHz일 수 있으며, 이에 따라 해당 펄스 신호의 주기는 200ms일 수 있다.

상기와 같이 본 발명에서는 '1' 심볼과, '0' 심볼의 구분을 온 구간의 위치가 아닌 주파수 변조를 통한 주파수 크기 변화에 따라 구현하도록 한다.

따라서, 상기 광원(130)은 상기 온오프 신호에 따라 온오프 동작을 수행한다. 이때, 상기 광원(130)의 온오프 동작도 상기 온오프 신호에 대응되게 복수의 동작 구간으로 구분되어 수행된다.

한편, 조명 장치(100)는 통신부(140)를 더 포함할 수 있으며, 상기 통신부(140)는 게이트웨이 시스템(도시하지 않음) 또는 이웃한 다른 조명 장치(100)와 통신을 수행하여 제어신호를 수신하고, 상기 수신한 제어 신호를 상기 제어부(150)로 전달한다.

또한, 통신부(140)는 별도의 서버(도시하지 않음)를 통해 전송되는 데이터를 수신할 수 있다.

상기 통신부(140)는 내부에 안테나를 포함하며, 외부로부터 제어 신호를 수신하고, 상기 수신한 제어 신호를 제어부(150)에 전송한다.

상기 통신부(140)는 상기 무선 네트워크의 종류에 따라 상기 제어 신호를 분석하는 통신집적회로를 포함할 수 있으며, 무선 네트워크 환경에 따라 다수의 통신집적회로 중 어느 하나의 특정 통신집적회로를 선택하여 실장될 수 있다.

상기 통신집적회로는 지그비, 지웨이브, 와이파이 또는 블루투스 등의 통신 방식 중 적어도 하나를 지원할 수 있다.

한편, 가시광 수신 장치(300)는 도 12와 같은 구성을 가질 수 있다.

가시광 수신 장치(300)는 광 수신부(310), 증폭부(320), 복조부(330), 무선 통신부(340), 인터페이스(350) 및 제어부(360)를 포함한다.

상기 광 수신부(310)는 빛을 수신하고, 상기 수신한 빛을 광전변환(photoelectric conversion)하여 전기적 신호로 출력하는 광전소자일 수 있다. 여기에서, 광 수신부(310)는 포토 다이오드로 구현될 수 있다.

여기에서, 상기 광 수신부(310)를 통해 출력되는 전기적 신호는 신호의 세기정보뿐 아니라, 신호의 유무에 대한 정보가 포함된다.

한편, 상기 광 수신부(310)는 상기 포토 다이오드뿐 아니라, 광 필터를 더 포함한다. 상기 광 필터는 특정 파장 대역의 광만을 선택적으로 통과시키며, 상기 포토 다이오드는 상기 광 필터를 통해 통과되는 빛을 광전변환하여 전기적 신호로 출력할 수 있다.

이때, 상기 광 수신부(310)는 서로 다른 파장대의 광을 수신하는 제 1 광 수신부(312)와 제 2 광 수신부(314)를 포함한다.

상기 제 1 광 수신부(312)는 520nm 파장 대역의 광을 통과시키는 제 1 광 필터와 상기 제 1 광 필터를 통해 통과되는 광을 검출하는 제 1 포토 다이오드를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제 2 광 수신부(314)는 595nm 파장 대역의 광을 통과시키는 제 2 광 필터와 상기 제 2 광 필터를 통해 통과되는 광을 검출하는 제 2 포토 다이오드를 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 제 1 광 수신부(312)는 상기 복수의 조명 중 상기 제 2 조명(100B)을 통해 출력되는 가시광만을 수신할 수 있다. 또한, 상기 제 2 광 수신부(314)는 상기 복수의 조명 중 상기 제 3 조명(100C)을 통해 출력되는 가시광만을 수신할 수 있다.

즉, 상기 제 1 광 수신부(312)는 녹색의 파장대의 광만을 검출할 수 있으며, 이때 상기 다수의 조명 중 녹색 광이 포함된 조명은 제 2 조명(100B) 뿐이며, 상기 제 1 광 수신부(312)는 상기 제 2 조명(100B)을 통해 출력되는 가시광 신호만을 선택적으로 수신할 수 있다.

또한, 상기 제 2 광 수신부(314)는 주황색 파장대의 광만을 검출할 수 있으며, 이때 상기 다수의 조명 중 주황색 광이 포함된 조명은 상기 제 3 조명(100C) 뿐이며, 이에 따라 상기 제 2 광 수신부(314)는 상기 제 3 조명(100C)을 통해 출력되는 가시광만을 선택적으로 수신할 수 있다.

상기 증폭부(320)는 상기 광 수신부(310)를 통해 출력되는 전기적신호를 증폭하여 상기 복조부(330)에서 가공 가능한(인식 가능한) 레벨로 변환한다.

상기 복조부(330)는 상기 조명의 변조부(110)에서 변조한 코드에 따라 상기 증폭된 전기적 신호를 복조한다.

상기 복조부(330)에 의해 복조된 신호는 상기 조명 장치(100)에서 전송한 데이터, 예를 들면 상기 조명 장치(100)의 고유 주소에 대한 주소정보(S1)를 의미한다. 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 데이터를 획득한다.

또한, 가시광 수신 장치(300)는 상기 수신된 데이터를 이용하여, 이에 대응하는 정보를 출력한다. 이때, 상기 수신된 데이터가 상기 조명 장치(100)의 고유 주소 정보이면, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 수신된 데이터를 이용하여 특정 위치에 설치된 상기 조명 장치(100)를 등록한다.

상기 무선통신부(340)는 가시광 수신 장치(300)를 구성하는 본체 내에 형성될 수 있으나, 무선 네트워크에 따라 해당 네트워크를 지원하는 무선 통신 칩을 포함하는 통신모듈(도시하지 않음)이 상기 본체로부터 탈착식으로 부착될 수도 있다.

제어부(360)는 메모리의 저장 데이터를 이용하여 가시광 수신 장치(300)의 동작을 제어한다.

상기 메모리에는 운용 및 통신 제어 프로그램/프로토콜 등이 저장되어 있을 수 있으며, 다양한 애플리케이션을 다운받아 저장할 수 있다.

상기 인터페이스(350)는 사용자로부터 제어 신호를 수신하여 제어부(360)로 전달하며, 마이크, 터치 가능한 터치 스크린, 및 다양한 로컬 버튼을 포함할 수 있다.

상기 제어부(360)는 저장되어 있는 프로그램에 따라 인터페이스(350)로 영상 데이터를 제공하고, 상기 인터페이스(350)의 터치 스크린은 상기 영상 데이터에 따라 화면을 사용자에게 제공한다.

사용자가 상기 터치 스크린을 터치 또는 기타 다양한 공지의 방법에 의해 선택 신호를 제공하면, 상기 제어부(360)는 상기 선택 신호에 대응하는 다른 영상 데이터를 제공한다.

한편, 상기 제어부(360)는 상기 수신된 데이터를 복조하여, 상기 가시광 통신을 통해 전송된 데이터를 파악한다.

또한, 상기 제어부(360)는 상기 복수의 조명 중 가시광 신호를 전송하는 조명이 가지는 광 구현 방식을 확인하고, 상기 확인한 광 구현 방식을 기준으로 상기 복수의 광 수신부 중 어느 하나의 광 수신부를 선택적으로 활성화시킨다.

다시 말해서, 상기 제어부(360)는 상기 가시광 신호를 전송하는 주체가 상기 제 2 조명(100B)이면, 상기 복수의 광 수신부 중 제 1 광 수신부(312)를 활성화하고, 상기 가시광 신호를 전송하는 주체가 상기 제 3 조명(100C)이면, 상기 복수의 광 수신부 중 제 2 광 수신부(314)를 활성화한다.

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 일반 조명과 가시광 조명의 광 구현 방식을 서로 다르게 함으로써, 상기 가시광 조명과 인접한 일반 조명에 의해 상기 가시광 조명과의 가시광 통신이 정상적으로 이루어지지 못하는 현상을 개선할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 서로 인접해있는 가시광 조명의 광 구현 방식을 서로 다르게 함으로써, 가시광 조명들 사이에서의 상호 간섭을 해결할 수 있으며, 이에 따라 가시광 통신 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 서로 인접하게 위치한 조명들에서 발생하는 광의 색은 동일하게 유지하면서 광 구현 방식만을 서로 다르게 적용함으로써, 사용자에게는 상기 조명들이 모두 동일한 조명인 것처럼 인식되도록 하여 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 가시광 통신 장치의 가시광 통신 방법을 단계별로 설명하기 위한 흐름도이다.

도 13을 참조하면, 가시광 수신 장치(300)는 먼저 가시광 통신 기능을 실행시킨다(110단계).

그리고, 가시광 수신 장치(300)는 다수의 조명 중 가시광 통신을 수행할 특정 조명 아래에 위치된다.

이때, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 가시광 통신을 수행할 특정 조명의 광 구현 방식을 확인한다(120단계). 이를 위해, 상기 가시광 수신 장치(300)는 상기 다수의 조명 각각에 대한 광 구현 방식 정보를 저장하고 있으며, 상기 저장된 광 구현 방식 정보를 이용하여 상기 가시광 통신을 수행할 조명 장치(100)의 광 구현 방식을 확인한다.

그리고, 가시광 수신 장치(300)는 상기 확인한 광 구현 방식을 토대로 복수의 광 수신부 중 어느 하나의 특정 광 수신부를 활성화시킨다(130단계).

이후, 가시광 수신 장치(300)는 상기 활성화된 광 수신부를 통해 상기 조명 장치(100)로부터 전송되는 가시광 신호를 수신한다(140단계).

그리고, 가시광 수신 장치(300)는 상기 수신된 가시광 신호를 토대로 데이터를 획득한다(150단계).

본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 일반 조명과 가시광 조명의 광 구현 방식을 서로 다르게 함으로써, 상기 가시광 조명과 인접한 일반 조명에 의해 상기 가시광 조명과의 가시광 통신이 정상적으로 이루어지지 못하는 현상을 개선할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 서로 인접해있는 가시광 조명의 광 구현 방식을 서로 다르게 함으로써, 가시광 조명들 사이에서의 상호 간섭을 해결할 수 있으며, 이에 따라 가시광 통신 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시 예에 의하면, 서로 인접하게 위치한 조명들에서 발생하는 광의 색은 동일하게 유지하면서 광 구현 방식만을 서로 다르게 적용함으로써, 사용자에게는 상기 조명들이 모두 동일한 조명인 것처럼 인식되도록 하여 사용자 만족도를 향상시킬 수 있다.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 조명 장치
110: 변조부
120: 디밍부
130: 광원
140: 통신부
150: 제어부
300: 가시광 수신 장치
310: 광 수신부
320: 증폭부
330: 복조부
340: 무선 통신부
350: 인터페이스
360: 제어부

Claims (16)

1. 복수의 조명을 포함하는 조명 장치; 및
   상기 복수의 조명 중 특정 조명으로부터 전송되는 가시광 신호를 수신하고, 상기 수신한 가시광 신호를 토대로 데이터를 획득하는 가시광 수신장치를 포함하며,
   상기 복수의 조명 각각은,
   서로 다른 파장을 가지는 복수의 광을 발생하고,
   상기 가시광 수신 장치는,
   상기 특정 조명이 가지는 복수의 광들 중 어느 하나의 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 상기 가시광 신호를 수신하는
   가시광 통신 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 조명은,
   서로 다른 파장을 가지는 복수의 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 1 조명과,
   서로 다른 파장을 가지는 복수의 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 2 조명을 포함하며,
   상기 제 1 조명에서 발생하는 복수의 광 중 적어도 하나는,
   상기 제 2 조명에서 발생하는 복수의 광과 다른 파장을 가지는
   가시광 통신 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 가시광 수신 장치는,
   상기 제 1 조명을 구성하는 광들의 파장 중 상기 제 2 조명에서 발생하는 광의 파장과 중복되지 않는 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 상기 제 1 조명으로부터 전송되는 가시광 신호를 수신하는
   가시광 통신 장치.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 가시광 수신 장치는,
   상기 제 1 조명을 구성하는 광들의 파장 중 상기 제 2 조명에서 발생하는 광의 파장과 중복되지 않는 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 상기 제 1 조명으로부터 전송되는 가시광 신호를 수신하는 제 1 광 수신부와,
   상기 제 2 조명을 구성하는 광들의 파장 중 상기 제 1 조명에서 발생하는 광의 파장과 중복되지 않는 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 상기 제 2 조명으로부터 전송되는 가시광 신호를 수신하는 제 2 광 수신부를 포함하는
   가시광 통신 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제 1 조명은,
   제 1 파장의 적색 광, 제 2 파장의 녹색 광 및 제 3 파장의 청색 광을 발생하고,
   상기 제 2 조명은,
   제 4 파장의 청녹색 광 및 제 5 파장의 주황색 광을 발생하며,
   상기 제 1 광 수신부는,
   상기 상기 제 2 파장의 녹색 광만을 선택적으로 통과시키고,
   상기 제 2 광 수신부는,
   상기 제 5 파장의 주황색 광만을 선택적으로 통과시키는
   가시광 통신 장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 조명은,
   제 1 파장의 청색 광 및 제 2 파장의 황색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 1 조명과,
   제 3 파장의 적색 광, 제 4 파장이 녹색 광 및 상기 제 1 파장의 청색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 2 조명과,
   제 5 파장의 청녹색 광 및 제 6 파장의 주황색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 3 조명을 포함하는
   가시광 통신 장치.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 제 1 내지 3 조명은 각각 복수 개로 구성되며,
   상기 복수의 제 2 조명은,
   상호 인접하지 않는 영역에 각각 배치되고,
   상기 복수의 제 3 조명은,
   상호 인접하지 않는 영역에 각각 배치되는
   가시광 통신 장치.
8. 복수의 조명 내의 특정 조명에서 발생하는 복수의 광 중 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜, 상기 특정 조명으로부터 전송되는 가시광을 수신하는 광 수신부;
   상기 광 수신부를 통해 수신된 가시광을 증폭하는 증폭부;
   상기 증폭부를 통해 증폭된 가시광을 복조하는 복조부; 및
   상기 광 수신부를 통해 상기 특정 파장의 광 광만이 선택적으로 통과되도록 하고, 그에 따라 상기 복조된 가시광을 토대로 데이터를 획득하는 제어부를 포함하고,
   상기 광 수신부는,
   제 1 조명이 가지는 복수의 광 중 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 가시광을 수신하는 제1 광 수신부와,
   제 2 조명이 가지는 복수의 광 중 특정 파장의 광만을 선택적으로 통과시켜 가시광을 수신하는 제 2 광 수신부를 포함하며,
   상기 제 1 조명에 포함된 복수의 광 중 적어도 하나는,
   상기 제 2 조명에 포함된 복수의 광 중 적어도 하나와 파장이 다른
   가시광 수신 장치.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 제 1 조명은,
   제 1 파장의 적색 광, 제 2 파장의 녹색 광 및 제 3 파장의 청색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하고,
   상기 제 2 조명은,
   제 4 파장의 청녹색 광 및 제 5 파장의 주황색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하며,
   상기 제 1 광 수신부는,
   상기 제 2 파장의 녹색 광만을 선택적으로 통과시키고,
   상기 제 2 광 수신부는,
   상기 제 5 파장의 주황색 광만을 선택적으로 통과시키는
   가시광 수신 장치.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1 광 수신부는,
    상기 녹색 광이 포함된 520nm 파장 대역의 광을 선택적으로 통과시키는 제 1 광 필터와,
    상기 제 1 광 필터를 통해 통과되는 광을 감지하는 제 1 포토 다이오드를 포함하고,
    상기 제 2 광 수신부는,
    상기 주황색 광이 포함된 595nm 파장 대역의 광을 선택적으로 통과시키는 제 2 광 필터와,
    상기 제 2 광 필터를 통해 통과되는 광을 감지하는 제 2 포토 다이오드를 포함하는
    가시광 수신 장치.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 및 2 조명이 가지는 각각이 광의 파장 정보를 저장하고,
    상기 가시광 통신을 수행할 조명이 결정되면, 상기 결정된 조명이 가지는 광의 파장 정보를 확인하며,
    상기 확인한 광의 파장 정보를 이용하여 상기 제 1 및 2 광 수신부 중 어느 하나의 광 수신부를 활성화시키는
    가시광 수신 장치.
12. 복수의 조명 중 가시광 통신을 수행할 조명을 선택하는 단계;
    상기 선택된 조명에서 발생하는 광의 파장을 확인하는 단계;
    상기 확인한 광의 파장을 토대로 복수의 광 필터 중 어느 하나의 광 필터를 활성화하는 단계; 및
    상기 활성화된 광 필터를 토대로 상기 선택된 조명으로부터 전송되는 가시광 신호를 수신하는 단계를 포함하는
    가시광 통신 방법.
13. 제 12항에 있어서,
    상기 복수의 조명은,
    제 1 파장의 청색 광 및 제 2 파장의 황색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 1 조명과,
    제 3 파장의 적색 광, 제 4 파장의 녹색 광 및 상기 제 1 파장의 청색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 2 조명과,
    제 5 파장의 청녹색 광 및 제 6 파장의 주황색 광의 조합을 통해 백색 광을 출사하는 제 3 조명을 포함하는
    가시광 통신 방법.
14. 제 12항에 있어서,
    상기 제 1 내지 3 조명은 각각 복수 개로 구성되며,
    상기 복수의 제 2 조명은,
    상호 인접하지 않는 영역에 각각 배치되고,
    상기 복수의 제 3 조명은,
    상호 인접하지 않는 영역에 각각 배치되는
    가시광 통신 방법.
15. 제 13항에 있어서,
    상기 광 필터는,
    상기 제 2 조명이 가지는 복수의 광 중 어느 하나의 특정 파장의 광을 선택적으로 통과시키는 제 1 광 필터와,
    상기 제 3 조명이 가지는 복수의 광 중 어느 하나의 특정 파장의 광을 선택적으로 통과시키는 제 2 광 필터를 포함하고,
    상기 제 1 및 2 광 필터는,
    서로 다른 파장의 광을 선택적으로 통과시키는
    가시광 통신 방법.
16. 제 15항에 있어서,
    상기 제 1 광 필터는,
    상기 녹색 광이 포함된 520nm 파장 대역의 광을 선택적으로 통과시키고,
    상기 제 2 광 필터는,
    상기 주황색 광이 포함된 595nm 파장 대역의 광을 선택적으로 통과시키는
    가시광 통신 방법.

Images