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JP4610511B2 - Visible light receiving apparatus and visible light receiving method - Google Patents

Visible light receiving apparatus and visible light receiving method Download PDF

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JP4610511B2
JP4610511B2 JP2006093851A JP2006093851A JP4610511B2 JP 4610511 B2 JP4610511 B2 JP 4610511B2 JP 2006093851 A JP2006093851 A JP 2006093851A JP 2006093851 A JP2006093851 A JP 2006093851A JP 4610511 B2 JP4610511 B2 JP 4610511B2
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Description

本発明は、複数の可視光通信光源から選択してデータを受信できる可視光受信装置および可視光受信方法に関するものである。   The present invention relates to a visible light receiving apparatus and a visible light receiving method capable of receiving data by selecting from a plurality of visible light communication light sources.

近年、照明光やLEDなどの可視光源とフォトディテクタなどの受光素子を用いて可視光の領域で通信を行う可視光通信の研究開発が進められており、信号機や車のブレーキランプ、オフィスの照明、駅の電光掲示板など、様々な応用用途が考えられている。通信速度は照明光源に使用されるLEDや受光素子であるフォトディテクタの応答速度、S/Nなどに依存するが、数Mbps(ビット/秒)以上のスループットも得られている。類似の技術として赤外光を使用した赤外光通信があるが、可視光通信は、可視光を使用することによって光源が人の目に見えるため、送信しているデバイスがすぐにわかる、通信できるエリアがわかりやすい、世の中にある照明をそのまま置き換えることが可能なために適用範囲が広い、などの利点がある。   In recent years, research and development of visible light communication that communicates in the visible light region using a visible light source such as illumination light or LED and a light receiving element such as a photodetector has been promoted, traffic lights, car brake lamps, office lighting, Various application uses such as an electric bulletin board at a station are considered. The communication speed depends on the response speed of an LED used as an illumination light source or a photodetector as a light receiving element, S / N, etc., but a throughput of several Mbps (bits / second) or more is also obtained. Infrared light communication using infrared light is a similar technology. However, visible light communication is a communication that uses a visible light so that the light source is visible to the human eye, so that the transmitting device can be immediately identified. There are advantages such as easy-to-understand areas that can be used, and wide application range because it can replace lighting in the world as it is.

また、フォトディテクタ以外の受光デバイスとして携帯電話機などの撮像デバイスを利用した技術もある(特許文献1)。これによると、撮像部で撮影しているエリア内にある発光源が特定のパターンで点滅をしているときに、時間軸方向に並ぶ複数の画像信号から光源の発光パターンのパターンマッチングを行い、発光領域を特定するステップと、特定された位置に任意の画像を貼り付けるステップを持つ画像処理装置が提案されている。これによって例えば携帯電話機のカメラなどで発光源を連続的に撮影することで、画面上の発光源を特定し、データを抽出することができる。   In addition, there is a technique that uses an imaging device such as a mobile phone as a light receiving device other than the photodetector (Patent Document 1). According to this, when the light emission source in the area where the image is captured by the imaging unit blinks in a specific pattern, pattern matching of the light emission pattern of the light source is performed from a plurality of image signals arranged in the time axis direction, There has been proposed an image processing apparatus having a step of specifying a light emitting area and a step of pasting an arbitrary image at the specified position. Thus, for example, by continuously photographing the light source with a camera of a mobile phone or the like, the light source on the screen can be specified and data can be extracted.

また、特許文献2は、赤外線通信技術とカメラを利用して、人の目では確認できない赤外線通信の光源の位置を赤外線波長領域までカバーするカメラで撮影し、所在地を確認し、ユーザを光源まで導いて赤外線通信を行うといったものである。
特開2002−262180号公報 特開2004−011226号公報
Patent Document 2 uses infrared communication technology and a camera to capture the position of an infrared communication light source that cannot be confirmed by the human eye with a camera that covers the infrared wavelength region, confirms the location, and directs the user to the light source. It guides you through infrared communication.
JP 2002-262180 A JP 2004-011226 A

特許文献1のように、受光デバイスとして携帯電話機などの撮像デバイスを利用した場合は、カメラの撮像部のフレームレートにデータレートが依存してしまい、携帯電話機に搭載されているCMOSカメラなどではフレームレートが30fps(フレーム/秒)程度であり、この場合最大でも30bps以下でしかデータレートが得られないため、大きなデータを扱うことが難しい。CMOSカメラやCCDカメラは、通常携帯機器に組み込まれて使われる場合には30fps程度のものが使用される。数百fpsといった高速のCMOSカメラも実現されているが、高価であることや、携帯機器で動画を記録するには30fps程度で十分であることや、携帯機器に取り付ける場合は小さいレンズでF値(絞り値)が大きいために露光を長くして光量を稼ぐ必要があること、といった理由のためである。   When an imaging device such as a cellular phone is used as the light receiving device as in Patent Document 1, the data rate depends on the frame rate of the imaging unit of the camera, and a frame is not obtained with a CMOS camera or the like mounted on the cellular phone. The rate is about 30 fps (frames / second). In this case, since the data rate can be obtained only at a maximum of 30 bps or less, it is difficult to handle large data. When a CMOS camera or a CCD camera is usually incorporated in a portable device, a camera of about 30 fps is used. A high-speed CMOS camera of several hundred fps has also been realized, but it is expensive, and about 30 fps is sufficient for recording a moving image on a portable device. This is because, since the (aperture value) is large, it is necessary to increase the amount of light by extending the exposure.

また、特許文献2の場合、赤外線通信源の位置特定にしかカメラを利用しておらず、複数の光源がカメラで撮影したエリア内にある場合に、画面上で任意の1つを選択して通信を行うといったことはできず、ユーザは赤外線通信のエリア内まで近づかなくてはならない。   In the case of Patent Document 2, when a camera is used only for specifying the position of an infrared communication source and a plurality of light sources are within an area photographed by the camera, an arbitrary one is selected on the screen. Communication is not possible, and the user must approach the area of infrared communication.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、フレームレートの低いカメラの撮像部と可視光通信に用いられる受光部との安価な組み合わせによって、カメラで撮影したエリア内の任意の1つの光源からデータを受信することができる可視光受信装置および可視光受信方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a camera with an inexpensive combination of an imaging unit of a camera with a low frame rate and a light receiving unit used for visible light communication. An object of the present invention is to provide a visible light receiving apparatus and a visible light receiving method capable of receiving data from any one light source in an imaged area.

上記目的を達成するため、本発明の可視光受信装置は、被写体を撮影する撮影手段と、光源が照射する光を受光して符号化された信号を取得する受光手段と、該受光手段により取得した符号化された信号を復号するための符号を前記撮影手段により前記光源から取得する取得手段と、該取得手段により取得した符号を用いて前記受光手段により取得した符号化された信号を復号する復号手段とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a visible light receiving apparatus according to the present invention includes a photographing means for photographing a subject, a light receiving means for receiving light emitted from a light source and obtaining a coded signal, and the light receiving means. An acquisition unit that acquires a code for decoding the encoded signal from the light source by the photographing unit, and a coded signal acquired by the light receiving unit using the code acquired by the acquisition unit And a decoding means.

また、前記撮影手段が撮影した被写体をリアルタイムに表示する表示手段と、該表示手段が表示する被写体から光源を選択する選択手段とをさらに備え、前記復号手段が、前記選択手段が選択した光源の符号を用いて前記受光手段により取得した符号化された信号を復号することが好ましい。   Further, the display device further includes a display unit that displays the subject photographed by the photographing unit in real time, and a selection unit that selects a light source from the subject displayed by the display unit, and the decoding unit includes the light source selected by the selection unit. It is preferable to decode the encoded signal obtained by the light receiving means using a code.

また、復号した信号を格納する記憶手段をさらに備え、前記選択手段により光源を選択した時点で、前記選択手段により選択した光源に対応する前記記憶手段に格納されている前記復号した信号を前記表示手段に表示することが好ましい。   Further, the display device further comprises storage means for storing the decoded signal, and when the light source is selected by the selection means, the decoded signal stored in the storage means corresponding to the light source selected by the selection means is displayed. It is preferable to display on the means.

また、本発明の可視光受信装置は、被写体を撮影する撮影手段と、光源が照射する光を受光して信号を取得する受光手段と、該受光手段により信号を取得するための受光タイミングを前記撮影手段により前記光源から取得する取得手段と、該取得手段により取得した受光タイミングを用いて前記受光手段が信号を取得するタイミングを設定する設定手段とを備えることを特徴とする。   In addition, the visible light receiving device of the present invention includes a photographing unit that photographs a subject, a light receiving unit that receives light emitted from a light source and obtains a signal, and a light receiving timing for obtaining a signal by the light receiving unit. The image processing apparatus includes an acquisition unit that acquires from the light source by an imaging unit, and a setting unit that sets a timing at which the light receiving unit acquires a signal using the light reception timing acquired by the acquisition unit.

また、前記撮影手段が撮影した被写体をリアルタイムに表示する表示手段と、該表示手段が表示する被写体から光源を選択する選択手段とをさらに備え、前記設定手段が、前記選択手段が選択した光源の受光タイミングを用いて前記受光手段が信号を取得するタイミングを設定することが好ましい。   The display unit further includes a display unit that displays a subject photographed by the photographing unit in real time, and a selection unit that selects a light source from the subject displayed by the display unit. The setting unit includes a light source selected by the selection unit. It is preferable to set a timing at which the light receiving unit acquires a signal using a light receiving timing.

また、本発明の可視光受信方法は、光源が照射する光を受光手段により受光して符号化された信号を取得する処理と、前記受光手段により取得した符号化された信号を復号するための符号を、被写体を撮影する撮影手段により前記光源から取得する処理と、前記撮影手段により取得した符号を用いて前記受光手段により取得した符号化された信号を復号する処理とを含むことを特徴とする。   In addition, the visible light receiving method of the present invention is a method for receiving a light emitted from a light source by a light receiving means and obtaining an encoded signal, and for decoding the encoded signal obtained by the light receiving means. Including a process of acquiring a code from the light source by an imaging unit that images a subject, and a process of decoding the encoded signal acquired by the light receiving unit using the code acquired by the imaging unit. To do.

また、本発明の可視光受信方法は、光源が照射する光を受光手段により受光して信号を取得する処理と、前記受光手段により信号を取得するための受光タイミングを、被写体を撮影する撮影手段により前記光源から取得する処理と、前記撮影手段により取得した受光タイミングを用いて前記受光手段が信号を取得するタイミングを設定する処理とを含むことを特徴とする。   Further, the visible light receiving method of the present invention includes a process for obtaining a signal by receiving light emitted from a light source by a light receiving means, and a light receiving timing for obtaining a signal by the light receiving means, and a photographing means for photographing a subject. And a process of setting a timing at which the light receiving unit acquires a signal using a light receiving timing acquired by the photographing unit.

本発明は、携帯電話機に用いられるフレームレートの低いカメラの撮像部と可視光通信に用いられる受光部との安価な組み合わせによって、カメラで撮影したエリア内の任意の1つの光源からデータを受信することができる。   The present invention receives data from an arbitrary light source in an area photographed by a camera by an inexpensive combination of an imaging unit of a low-frame-rate camera used for a mobile phone and a light-receiving unit used for visible light communication. be able to.

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。可視光通信システムは、データを受信する可視光受信装置とデータを送信する送信機とから構成される。図1は、本発明の可視光受信装置のブロック図である。可視光受信装置1は、撮像部2と、光源検出部3と、低速データ復調部4と、操作部5と、受光部6と、高速データ復調・復号部7と、同期捕捉部8と、記憶部9と、制御部10と、表示部11により構成される。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The visible light communication system includes a visible light receiving device that receives data and a transmitter that transmits data. FIG. 1 is a block diagram of a visible light receiving apparatus according to the present invention. The visible light receiving apparatus 1 includes an imaging unit 2, a light source detection unit 3, a low speed data demodulation unit 4, an operation unit 5, a light receiving unit 6, a high speed data demodulation / decoding unit 7, a synchronization acquisition unit 8, The storage unit 9, the control unit 10, and the display unit 11 are configured.

撮像部2は、被写体を撮影する撮影手段であり、撮像素子にCMOSまたはCCDを用いて低速フレームレート(ここでは30fps(フレーム/秒)とする)で撮影を行い、撮影された画像を光源検出部3と制御部10に出力する。光源検出部3は、撮像部2で撮影された画像の時間的な変化より可視光通信光源を検出して低速データ復調部4へ通知するとともに、光源が検出されない場合には撮像部2のフレームタイミングを所定時間分ずらしながら光源の探知を続ける。低速データ復調部4は、光源検出部3から可視光通信光源がある旨の通知を受けると、その光源の点滅パターンよりデータを復調し、復調されたデータを制御部10へと出力し、制御部10は記憶部9に記憶する。ここで復調されたデータは、高速データ復調・復号部7で復号に必要な符号である。表示部11は、制御部10から出力される画像データや、操作部5によって操作されるアイコン、ボタン、光源から取得したデータなどの表示を行う。受光部6は、フォトダイオードやフォトディテクタからなり、可視光通信光源からの光を受光し、高速データ復調・復号部7へ出力する。高速データ復調・復号部7は、受光部6が受信した受信光に対して低速データ復調部4で受信したデータを基にしてデータを復号する。同期捕捉部8は、高速データ復調・復号部7で符号を掛け合わせる際に適切なタイミングとなるように同期捕捉、同期保持を行う。   The imaging unit 2 is an imaging unit that captures a subject. The imaging unit 2 uses a CMOS or a CCD as an imaging element to capture at a low frame rate (here, 30 fps (frame / second)), and detects the captured image as a light source. To the unit 3 and the control unit 10. The light source detection unit 3 detects the visible light communication light source from the temporal change of the image captured by the imaging unit 2 and notifies the low-speed data demodulation unit 4, and if the light source is not detected, the frame of the imaging unit 2 The detection of the light source is continued while shifting the timing by a predetermined time. When the low-speed data demodulator 4 receives a notification from the light source detector 3 that there is a visible light communication light source, the low-speed data demodulator 4 demodulates the data from the blinking pattern of the light source, and outputs the demodulated data to the controller 10 for control. The unit 10 stores in the storage unit 9. The demodulated data is a code necessary for decoding by the high-speed data demodulating / decoding unit 7. The display unit 11 displays image data output from the control unit 10 and data acquired from icons, buttons, and light sources operated by the operation unit 5. The light receiving unit 6 includes a photodiode and a photodetector, receives light from the visible light communication light source, and outputs the light to the high-speed data demodulation / decoding unit 7. The high-speed data demodulation / decoding unit 7 decodes data based on the data received by the low-speed data demodulation unit 4 with respect to the received light received by the light receiving unit 6. The synchronization acquisition unit 8 performs synchronization acquisition and synchronization maintenance so that the timing is appropriate when the high-speed data demodulation / decoding unit 7 multiplies the codes.

図2は、送信機のブロック図である。送信機20は、記憶部21と、制御部22と、低速データ入力部23と、高速データ入力部24と、符号化・変調部25と、LED(可視光通信光源)26により構成される。   FIG. 2 is a block diagram of the transmitter. The transmitter 20 includes a storage unit 21, a control unit 22, a low-speed data input unit 23, a high-speed data input unit 24, an encoding / modulation unit 25, and an LED (visible light communication light source) 26.

記憶部21は、送信するデータ、および受信装置が復号に使用するデータを記憶する。制御部22は、受信装置に送信するデータを高速データ入力部24に出力し、受信装置が高速データを復号するのに使用するデータを低速データ入力部23へ出力する。低速データ入力部23、高速データ入力部24は、それぞれ所定のタイミングで入力されたデータを符号化・変調部25へ出力する。符号化・変調部25は、高速データ入力部24から入力されたデータを符号化するとともに、入力されたデータに対して所定のタイミング(後述する)でLED26が点滅をするように変調を行い、LED26に出力する。LED26は、符号化・変調部25で変調されたとおりにLEDを点滅させ、データを送信する。   The storage unit 21 stores data to be transmitted and data used by the receiving device for decoding. The control unit 22 outputs data to be transmitted to the receiving device to the high-speed data input unit 24, and outputs data used by the receiving device to decode the high-speed data to the low-speed data input unit 23. The low-speed data input unit 23 and the high-speed data input unit 24 output data input at predetermined timings to the encoding / modulation unit 25, respectively. The encoding / modulating unit 25 encodes the data input from the high-speed data input unit 24 and modulates the input data so that the LED 26 blinks at a predetermined timing (described later). Output to LED26. The LED 26 blinks the LED as modulated by the encoding / modulating unit 25 and transmits data.

ここで2つの光源がある場合に1つの光源からデータを受信する第1の方法を説明する。図3は、2つの光源(光源A、光源B)から1つを選択する第1の方法を説明する図である。光源Aおよび光源Bとも低速データ(15bpsの2値のPPM(パルス位置変調))に、図3(3)に示す高速データ(ここでは1Mbpsのデータが16シンボルの符号で拡散されたPPM)が重畳されている場合を示している。低速データのPPMでLEDが点灯している間に高速データを送信する。高速データは1Mbpsのデータを16シンボルの符号で拡散しているため16Msps(シンボル/秒)の速度での2値PPMとなり、LEDが32MHzでオン、オフされるため、高速データが送信されている間は、30fps程度の撮像部では光源が点灯していると判定される。   Here, the first method for receiving data from one light source when there are two light sources will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining a first method for selecting one of two light sources (light source A and light source B). Both the light source A and the light source B are low-speed data (binary PPM (pulse position modulation) of 15 bps), and high-speed data (PPM in which 1 Mbps data is spread with a code of 16 symbols) shown in FIG. The case where it is superimposed is shown. The high-speed data is transmitted while the LED is lit in the low-speed data PPM. High-speed data is binary PPM at a speed of 16 Msps (symbol / second) because data of 1 Mbps is spread with a code of 16 symbols, and the LED is turned on and off at 32 MHz, so high-speed data is being transmitted. In the meantime, it is determined that the light source is turned on in the imaging unit of about 30 fps.

図3(1)は、光源Aの低速データの送信パターンを示しており、図3(2)は、光源Bの低速データの送信パターンを示している。2値のPPMが使用され、前半が点灯している場合は‘0’、後半が点灯している場合は‘1’となる。またデータの先頭と後尾を示すフラグとして“0101”とする。撮像部2で撮影された光源A、光源Bから低速データ復調部4は、このフラグを検出し、その間にあるデータを復号符号として取得する。光源AからはW 16=“0011110000111100”という符号を取得し、光源BからはW 16=“0110011001100110”という符号を取得する。ここでは拡散符号としてシンボル長16のWalsh符号を使用している。 3 (1) shows a transmission pattern of low-speed data of the light source A, and FIG. 3 (2) shows a transmission pattern of low-speed data of the light source B. Binary PPM is used, and is “0” when the first half is lit and “1” when the second half is lit. Further, “0101” is set as a flag indicating the head and tail of the data. The low-speed data demodulating unit 4 detects the flag from the light sources A and B photographed by the imaging unit 2 and acquires the data between them as a decoding code. A code W 3 16 = “0011110000111100” is acquired from the light source A, and a code W 6 16 = “0110011001100110” is acquired from the light source B. Here, a Walsh code having a symbol length of 16 is used as the spreading code.

受光部6では光源A、B両方から同時に光を受光することになり、重ね合わせられた結果として受光される。これに対して高速データ復調・復号部7にてW 16を所定のタイミングで逆拡散する(排他的論理和をとる)ことで光源Aからのデータを復号して光源Aからのデータのみを取得することができる。ここで所定のタイミングは同期捕捉部8が捕捉したタイミングであり、同期捕捉部8では逆拡散するタイミングをずらしながらデータが適切に取得できるタイミングを捕捉し、その後は保持することでタイミングを維持することになる。同じくW 16で同期捕捉部8の捕捉、保持しているタイミングで逆拡散をすることで光源Bからのデータを取得することができる。 The light receiving unit 6 receives light from both the light sources A and B at the same time, and receives light as a result of superposition. On the other hand, the high-speed data demodulating / decoding unit 7 despreads W 3 16 at a predetermined timing (takes an exclusive OR) to decode the data from the light source A and only the data from the light source A. Can be acquired. Here, the predetermined timing is the timing captured by the synchronization capturing unit 8, and the synchronization capturing unit 8 captures the timing at which data can be appropriately acquired while shifting the timing of despreading, and then maintains the timing by holding it. It will be. Similarly, data from the light source B can be acquired by performing despreading at the timing at which the synchronization capturing unit 8 captures and holds the signal with W 6 16 .

ここではシンボル長16としたが、これを長くすることにより、データレートは遅くなるが、より多くの光源を分離することができるようになり、例えばシンボル長64とすると理論的には64個まで分離することができ、撮影エリア内に50個程度の光源がある場合にでも対応することができる。   Although the symbol length is 16 here, the data rate is slowed by increasing the symbol length. However, more light sources can be separated. For example, when the symbol length is 64, the theoretical number is 64. Even if there are about 50 light sources in the photographing area, it can be dealt with.

また、手ブレなどによって受信中に受光部が動いている場合でも、図4に示すように受光部が光源を受光できる範囲内にあれば、問題なく目的の光源からデータを受信できる。図4は、光源A、Bと受光部との位置関係を説明する図である。   Even when the light receiving unit moves during reception due to camera shake or the like, data can be received from the target light source without any problem as long as the light receiving unit is within a range capable of receiving the light source as shown in FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating the positional relationship between the light sources A and B and the light receiving unit.

以上のような処理によって複数の光源がカメラで撮影された範囲内にあった場合にも、特定の1つの光源から高速でデータを受信することができることが分かる。   It can be seen that data can be received from a specific single light source at high speed even when a plurality of light sources are within the range photographed by the camera by the above processing.

図5は、可視光受信装置の制御部の動作を説明するフロー図であり、図6は、使用例を説明するためのバス停留所を示す図であり、図7は、バス停留所の時刻表表示板にある複数の時刻表の中から特定の1つ(ここでは赤坂)の時刻表をダウンロードする場合を示す図である。   FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the control unit of the visible light receiving device, FIG. 6 is a diagram showing a bus stop for explaining an example of use, and FIG. 7 is a timetable display of the bus stop. It is a figure which shows the case where one specific timetable (here Akasaka) is downloaded from several timetables on a board.

ユーザが可視光通信源であるバス停留所の一部(図6)にカメラを向けてカメラをオンにすると(ステップ31)、光源検出部3は、撮像部2が撮影しているエリア内に可視光通信光源があるかどうかを判定する(ステップ32)。光源がある場合、表示部11に可視光通信光源がある旨を表示する(ステップ33)。図7(1)は、バス時刻表をカメラで映している画面を表し、撮影エリア内に4つの可視光通信光源があることを光源部分を強調することで示している。つづいて可視光通信光源が2つ以上あるか否かを判断し(ステップ34)、光源が2つ以上ある場合、ユーザがキー操作によって光源の1つを選択することを待つ(ステップ35)。ユーザがキー操作によって複数ある光源から1つを選択した場合(図7(2)で赤坂を選択した場合)、またはステップ34において、可視光通信光源が1つしかない場合、低速データ復調部4は、選択された可視光通信光源から復号に必要なデータ(赤坂の光源の拡散符号)を取得し(ステップ37)、記憶部9に記憶する。つづいてユーザによりダウンロードボタンが押下されたか否かを判断し(ステップ38)、ダウンロードボタンが押下された場合(図7(2)のDLボタンが押下された場合)、受光部6を起動して受光を開始し、高速データ復調・復号部7は、記憶部9にある復号データを用いて選択された光源からデータの復号をし、ダウンロードを行い、得られた赤坂の時刻表データ(図7(3))を記憶部9に記憶し、表示部11に表示する(ステップ39)。   When the user turns on the camera by turning the camera to a part of the bus stop (FIG. 6), which is a visible light communication source (step 31), the light source detection unit 3 is visible in the area captured by the imaging unit 2. It is determined whether there is an optical communication light source (step 32). If there is a light source, the display unit 11 displays that there is a visible light communication light source (step 33). FIG. 7A shows a screen in which a bus timetable is displayed by a camera, and shows that there are four visible light communication light sources in the photographing area by highlighting the light source portion. Next, it is determined whether or not there are two or more visible light communication light sources (step 34), and when there are two or more light sources, it waits for the user to select one of the light sources by key operation (step 35). When the user selects one of a plurality of light sources by key operation (when Akasaka is selected in FIG. 7 (2)), or when there is only one visible light communication light source in step 34, the low-speed data demodulator 4 Acquires the data necessary for decoding (the diffusion code of the Akasaka light source) from the selected visible light communication light source (step 37), and stores it in the storage unit 9. Subsequently, it is determined whether or not the download button has been pressed by the user (step 38). When the download button is pressed (when the DL button in FIG. 7 (2) is pressed), the light receiving unit 6 is activated. Light reception starts, and the high-speed data demodulation / decoding unit 7 decodes the data from the selected light source using the decoded data stored in the storage unit 9, downloads it, and obtains Akasaka timetable data (FIG. 7). (3)) is stored in the storage unit 9 and displayed on the display unit 11 (step 39).

以上のようにしてユーザは4つの光源から赤坂の時刻表データのみを受信することができる。   As described above, the user can receive only Akasaka timetable data from the four light sources.

ここではユーザのダウンロードボタンを押下後にダウンロードを開始しているが、一時バッファを設けておいて、撮像部で光源が検出され、符号を取得できた時点で、全ての光源から符号化された高速データを復号し、復号して得られたデータを一時バッファに一時的に保持しておき、ユーザが光源を選択した時点で直ちに対応するデータを表示するようにすれば、ユーザにとって時間の短縮となる。   Here, the download starts after the user presses the download button. However, a temporary buffer is provided, and when the light source is detected by the imaging unit and the codes can be acquired, the high speed encoded from all the light sources is obtained. If the data is decoded, the data obtained by decoding is temporarily stored in a temporary buffer, and the corresponding data is displayed immediately when the user selects the light source, the time is shortened for the user. Become.

また、図8は、光源の低速データの一部に光源のタイトルを含めたときの送信パターンを示す図である。低速データの一部に光源のタイトルを含めることで、図9に示すように、光源にタイトルを重ねて表示することでユーザにわかりやすく表示することができる。図9(1)は、時刻表表示板上部の停留所名表示板にある光源を選択して「バス停春日」のタイトルを表示したときの図であり、図9(2)は、時刻表表示板から東京の光源を選択して「行先東京」のタイトルを表示したときの図であり、図9(3)は、時刻表表示板から赤坂の光源を選択して「行先赤坂」のタイトルを表示したときの図である。   FIG. 8 is a diagram showing a transmission pattern when the title of the light source is included in a part of the low-speed data of the light source. By including the title of the light source in a part of the low-speed data, as shown in FIG. 9, the title can be displayed so as to be easily understood by the user by overlapping the title with the light source. FIG. 9 (1) is a diagram when the title “Bus Stop Kasuga” is displayed by selecting the light source on the stop name display plate at the top of the time table display plate, and FIG. 9 (2) is the time table display plate. Fig. 9 (3) shows the title of "Destination Akasaka" by selecting the Akasaka light source from the timetable display board. FIG.

次に、2つの光源がある場合に1つの光源からデータを受信する第2の方法を説明する。上述した処理では、符号によって光源を分離して光源から信号を受信しているが、時分割で光源を分離して光源から信号を受信することもできる。図10は、2つの光源(光源A、光源B)から1つを選択する第2の方法を説明する図である。光源Aと光源Bは、データを送信するタイミングが異なる。撮像部2が、タイムスロット0〜3で光源Aから低速データ“0000”を受信すると、次は、受光部6が、タイムスロット4〜7で高速のデータを受信する。撮像部2が、タイムスロット4〜7で光源Bから低速データ“0000”を受信すると、次は、受光部6が、タイムスロット8〜11で高速のデータを受信する。   Next, a second method for receiving data from one light source when there are two light sources will be described. In the processing described above, the light source is separated by the code and the signal is received from the light source. However, the light source can be separated by time division and the signal can be received from the light source. FIG. 10 is a diagram for explaining a second method of selecting one from two light sources (light source A and light source B). The light source A and the light source B have different data transmission timings. When the imaging unit 2 receives the low speed data “0000” from the light source A in the time slots 0 to 3, the light receiving unit 6 next receives the high speed data in the time slots 4 to 7. When the imaging unit 2 receives the low speed data “0000” from the light source B in the time slots 4 to 7, the light receiving unit 6 next receives the high speed data in the time slots 8 to 11.

このように、撮像部2が、低速データ“0000”を受信すると、次は、受光部6が、同じ時間だけ高速のデータを受信し、その後に低速データを受信するようにすれば、複数の光源がカメラで撮影された範囲内にあった場合にも、特定の1つの光源から高速でデータを受信することができる。   As described above, when the imaging unit 2 receives the low speed data “0000”, the light receiving unit 6 receives the high speed data for the same time and then receives the low speed data. Even when the light source is within the range photographed by the camera, data can be received at a high speed from one specific light source.

以上のように、本発明は、高速CMOSカメラなど高価な機器を搭載することなく、通常の携帯電話機に搭載されている30fps程度のCMOSカメラのほかに、可視光通信用の受光部を設けるといった簡単な構成によって、複数の可視光通信光源があった場合でも、ユーザの選択する特定の1つの光源からデータを受信することができる。   As described above, the present invention provides a light receiving unit for visible light communication in addition to a CMOS camera of about 30 fps mounted on a normal mobile phone without mounting expensive equipment such as a high-speed CMOS camera. With a simple configuration, even when there are a plurality of visible light communication light sources, data can be received from one specific light source selected by the user.

本発明の可視光受信装置のブロック図である。It is a block diagram of the visible light receiver of this invention. 送信機のブロック図である。It is a block diagram of a transmitter. 2つの光源(光源A、光源B)から1つを選択する第1の方法を説明する図である。It is a figure explaining the 1st method of selecting one from two light sources (light source A and light source B). 光源A、Bと受光部との位置関係を説明する図である。It is a figure explaining the positional relationship of the light sources A and B and a light-receiving part. 可視光受信装置の制御部の動作を説明するフロー図である。It is a flowchart explaining operation | movement of the control part of a visible light receiver. 使用例を説明する図である。It is a figure explaining an example of use. 使用例を説明する図である。It is a figure explaining an example of use. 光源の低速データの一部に光源のタイトルを含めたときの送信パターンを示す図である。It is a figure which shows the transmission pattern when the title of a light source is included in a part of low-speed data of a light source. 使用例を説明する図である。It is a figure explaining an example of use. 2つの光源(光源A、光源B)から1つを選択する第2の方法を説明する図である。It is a figure explaining the 2nd method of selecting one from two light sources (light source A, light source B).

符号の説明Explanation of symbols

1 可視光受信装置
2 撮像部
3 光源検出部
4 低速データ復調部
5 操作部
6 受光部
7 高速データ復調・復号部
8 同期捕捉部
9 記憶部
10,22 制御部
11 表示部
20 送信機
21 記憶部
23 低速データ入力部
24 高速データ入力部
25 符号化・変調部
26 LED(可視光通信光源)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Visible light receiver 2 Imaging part 3 Light source detection part 4 Low-speed data demodulation part 5 Operation part 6 Light-receiving part 7 High-speed data demodulation / decoding part 8 Synchronization acquisition part 9 Storage part 10,22 Control part 11 Display part 20 Transmitter 21 Storage Unit 23 Low-speed data input unit 24 High-speed data input unit 25 Encoding / modulation unit 26 LED (visible light communication light source)

Claims (7)

被写体を撮影する撮影手段と、
光源が照射する光を受光して符号化された信号を取得する受光手段と、
該受光手段により取得した符号化された信号を復号するための符号を前記撮影手段により前記光源から取得する取得手段と、
該取得手段により取得した符号を用いて前記受光手段により取得した符号化された信号を復号する復号手段と、
を備えることを特徴とする可視光受信装置。
Photographing means for photographing the subject;
A light receiving means for receiving the light emitted by the light source and obtaining an encoded signal;
An acquisition means for acquiring from the light source the code for decoding the encoded signal acquired by the light receiving means;
Decoding means for decoding the encoded signal obtained by the light receiving means using the code obtained by the obtaining means;
A visible light receiving device comprising:
前記撮影手段が撮影した被写体をリアルタイムに表示する表示手段と、
該表示手段が表示する被写体から光源を選択する選択手段と、をさらに備え、
前記復号手段は、前記選択手段が選択した光源の符号を用いて前記受光手段により取得した符号化された信号を復号することを特徴とする請求項1に記載の可視光受信装置。
Display means for displaying the subject photographed by the photographing means in real time;
Selecting means for selecting a light source from the subject displayed by the display means,
The visible light receiving apparatus according to claim 1, wherein the decoding unit decodes the encoded signal acquired by the light receiving unit using the code of the light source selected by the selection unit.
復号した信号を格納する記憶手段をさらに備え、
前記選択手段により光源を選択した時点で、前記選択手段により選択した光源に対応する前記記憶手段に格納されている前記復号した信号を前記表示手段に表示することを特徴とする請求項2に記載の可視光受信装置。
A storage means for storing the decoded signal;
3. The decoded signal stored in the storage unit corresponding to the light source selected by the selection unit is displayed on the display unit when a light source is selected by the selection unit. Visible light receiver.
被写体を撮影する撮影手段と、
光源が照射する光を受光して信号を取得する受光手段と、
該受光手段により信号を取得するための受光タイミングを前記撮影手段により前記光源から取得する取得手段と、
該取得手段により取得した受光タイミングを用いて前記受光手段が信号を取得するタイミングを設定する設定手段と、
を備えることを特徴とする可視光受信装置。
Photographing means for photographing the subject;
A light receiving means for receiving light emitted by the light source and acquiring a signal;
An acquisition means for acquiring from the light source the light receiving timing for acquiring a signal by the light receiving means;
Setting means for setting a timing at which the light receiving means acquires a signal using the light receiving timing acquired by the acquiring means;
A visible light receiving device comprising:
前記撮影手段が撮影した被写体をリアルタイムに表示する表示手段と、
該表示手段が表示する被写体から光源を選択する選択手段と、をさらに備え、
前記設定手段は、前記選択手段が選択した光源の受光タイミングを用いて前記受光手段が信号を取得するタイミングを設定することを特徴とする請求項4に記載の可視光受信装置。
Display means for displaying the subject photographed by the photographing means in real time;
Selecting means for selecting a light source from the subject displayed by the display means,
The visible light receiving apparatus according to claim 4, wherein the setting unit sets a timing at which the light receiving unit acquires a signal using a light reception timing of the light source selected by the selection unit.
光源が照射する光を受光手段により受光して符号化された信号を取得する処理と、
前記受光手段により取得した符号化された信号を復号するための符号を、被写体を撮影する撮影手段により前記光源から取得する処理と、
前記撮影手段により取得した符号を用いて前記受光手段により取得した符号化された信号を復号する処理と、
を含むことを特徴とする可視光受信方法。
A process of receiving the light emitted from the light source by the light receiving means and obtaining the encoded signal;
A process of acquiring a code for decoding the encoded signal acquired by the light receiving means from the light source by an imaging means for imaging a subject;
A process of decoding the encoded signal acquired by the light receiving means using the code acquired by the imaging means;
The visible light receiving method characterized by including.
光源が照射する光を受光手段により受光して信号を取得する処理と、
前記受光手段により信号を取得するための受光タイミングを、被写体を撮影する撮影手段により前記光源から取得する処理と、
前記撮影手段により取得した受光タイミングを用いて前記受光手段が信号を取得するタイミングを設定する処理と、
を含むことを特徴とする可視光受信方法。
A process of obtaining a signal by receiving light emitted from a light source by a light receiving means;
A process of acquiring a light reception timing for acquiring a signal by the light receiving unit from the light source by an imaging unit that captures a subject;
A process of setting a timing at which the light receiving means acquires a signal using the light receiving timing acquired by the photographing means;
The visible light receiving method characterized by including.
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