不闪式彩色可见光通信系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及可见光通信，其通过使三种原色的光闪烁但对闪烁样式有所限制来发送信息，以使得三种原色的光可被人眼视为白色。与使用白光的状况相比，使用三种原色的光可实现高速通信。这种高速通信可使用照明光源或彩色显示屏来实施。
【专利说明】不闪式彩色可见光通信系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及从彩色可见光通信移除闪烁的技术。
【背景技术】
[0002]本发明涉及通过调制光来发送信息且通过检测光的调制来接收信息的可见光通信。提出使用若干色彩的光源的彩色可见光通信系统以便提高通信速度。在专利文献1(第10-2009-7020581号韩国专利申请案，“可见光发送器、可见光接收器、可见光通信系统、可见光通信方法(VISIBLE LIGHT TRANSMITTER, VISIBLE LIGHT RECEIVER, VISIBLELIGHT COMMUNICAT1N SYSTEM, VISIBLE LIGHT COMMUNICAT1N METHOD)”)中，揭示将色彩调制用于高速通信的技术。在专利文献2(第10-2010-0116002号韩国专利申请案，“在可见光通信系统中使用色度信息来进行发送-接收的设备与方法(Apparatus and Methodand method that do send-receive using chrominance informat1n in visible lightcommunicat1n system)，，)中，揭示使用色彩调制代替亮度调制以便移除光的闪烁的技术。
【发明内容】
[0003]技术问题
[0004]本发明涉及如同上述文献I和文献2 —样从彩色可见光通信移除闪烁的技术，且本发明可分类为两个种类:第一种类为使用照明灯来进行的色彩通信，且第二种类为使用例如IXD、OLED和投影仪的彩色显示器来进行的色彩通信。
[0005]技术解决方案
[0006]为了实现上述目标，根据本发明的色彩通信系统通过在极短时间间隔(这在本发明中称为周期)期间以预定样式调制三种原色(红色、蓝色和绿色)中的每一者来发送色彩，其中在短周期期间发送的三种色彩的总和维持为恒定亮度的白色。建议使周期足够短(建议将周期选择为比0.01秒短，这是因为人眼无法检测频率大于100赫兹的闪烁)，以使得三种原色的闪烁无法被人眼检测到，而是被感测为如同色彩是同时且连续地辐射一样。以高频调制的这些光的颜色被人眼感测为白色，但高速色彩传感器可检测色彩调制且通过辨识色彩调制的样式来接收信息。根据本发明，人眼无法感测到色彩通信系统的闪烁，这是因为色彩通信系统在一周期期间以调制样式发送彩色光，同时通过限制所述调制样式而将在所述周期期间发送的总体光维持为白色，以使得人眼可始终感测到恒定亮度的白色。这与上述专利文献I和2不同，在上述专利文献I和2中，人眼可感测到由通信系统发送的每一不同色彩的光的闪烁，这是因为通信系统只是在每一周期发送不同色彩。通过使用本发明的色彩通信系统，可同时提供不闪式照明与高速的通信系统。
[0007]有利效果
[0008]通过使用本发明的色彩通信系统，可用不闪式照明执行高速通信。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1说明本发明的第二实施例。
[0010]图2为说明当在许多周期期间连续发送表2的比特O时从三种原色辐射的光的亮度的曲线图。
[0011]图3为当在许多周期期间连续发送表2的比特I时从三种原色辐射的光的亮度的曲线图。
[0012]图4为当蓝光发送比特1、接着在时间Si发送比特O并在时间s2再次发送比特I时从三种原色辐射的光的亮度的曲线图。
[0013]图5说明色彩UV平面中的16个格点。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
[0015]可见光照明通信系统为通过接通和切断照明光源来发送信息且通过以光传感器检测光脉冲来接收信息的系统。LED可用作这种通信系统的光源。且，除照明装置的LED外，用作LCD的背光的LED可通过高频地接通和切断照明灯来发送信息。曼彻斯特编码(Manchester coding)可用作用于接通和切断光源的方法。通过将预定短时间间隔划分为2个子间隔且仅在第二子间隔期间接通，可通过曼彻斯特编码来发送比特O。(这个短时间间隔在本发明中称为周期。建议将周期设置为比0.01秒短，这是因为人眼无法检测频率大于100赫兹的闪烁。)类似地，通过将预定短时间间隔划分为2个子间隔且仅在第一子时间间隔期间接通，可通过曼彻斯特编码来发送比特I。这种输出方法可通过下表来表示。
[0016]【表1】
[0017]
【权利要求】
1.一种不闪式可见光通信系统，包括: 发送部分；以及 接收部分， 其特征在于所述发送部分包括: 光编码部分，用于将数字值映射到编码矩阵； 发光控制部分，用于产生对应于所述编码矩阵的发光样式；以及 发光部分，用于根据所述发光样式而发射具有不同色彩的光， 其中所述接收部分包括: 光感测部分，用于感测光； 接收光计算部分，用于从接收光样式计算经解码的矩阵；以及 光解码部分，用于将由所述接收光计算部分计算的所述经解码的矩阵映射到所述数字值。
2.—种不闪式可见光发送装置，其特征在于包括: 发光部分，用于发射具有不同色彩的光； 光编码部分，用于将数字值映射到编码矩阵； 发光控制部分，用于产生对应于所述编码矩阵的发光样式；以及 发光部分，用于根据所述发光样式而发射具有不同色彩的光。
3.—种不闪式可见光接收装置，其特征在于包括: 光感测部分，用于感测光； 接收光计算部分，用于从接收光样式计算经解码的矩阵；以及 光解码部分，用于将由所述接收光计算部分计算的所述经解码的矩阵映射到数字值。
4.根据权利要求1所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，所述编码矩阵和所述经解码的矩阵为3行η列矩阵，其矩阵元素为O到I的实数，其中η为大于2或等于2的自然数， 其中所述发光控制部分在每一周期期间通过所述编码矩阵来控制所述发射的光，根据编码矩阵的第一行来控制第一种色彩的光源的所述发射的光，根据编码矩阵的第二行来控制第二种色彩的光源的所述发射的光，且根据编码矩阵的第三行来控制第三种色彩的光源的所述发射的光， 其中所述接收光计算部分从第一种色彩的所述所接收的样式计算经解码的矩阵的第一行，从第二种色彩的所述所接收的样式计算经解码的矩阵的第二行，且从第三种色彩的所述所接收的样式计算经解码的矩阵的第三行。
5.根据权利要求4所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，所述第一种色彩、所述第二种色彩和所述第三种色彩是三原色。
6.根据权利要求4所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，编码矩阵的行的所有元素的总和为介于O与I之间的恒定值，且所述恒定值针对所有周期而相同。
7.根据权利要求4所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，所述发光控制部分将I个周期划分为η个子时间间隔，其中η为所述编码矩阵的列的数量，且在第i子时间间隔期间控制所述光的亮度，以使得所述光的所述亮度与所述编码矩阵的第i列成比例， 其中所述接收光计算部分将I个周期划分为η个子时间间隔，其中η为所述解码矩阵的列的所述数量，且在所述第i子时间间隔期间从接收光产生所述经解码的矩阵的第i列，其中所述经解码的矩阵的所述第i列的矩阵元素与接收光的亮度成比例，且i为I到η的自然数。
8.根据权利要求1所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，所述发光部分为照明灯或显示器。
9.根据权利要求7所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，所述发光部分为显示器，其中所述发光控制部分在所述第i子时间间隔期间输出第i子帧，其像素值为新的像素值(R*Ri，G*Gi，B*Bi)，且其中(R，G，B)为原始帧的像素值，且(Ri，Gi, Bi)为所述编码矩阵的所述第i列。
10.根据权利要求9所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，所述发光控制部分将显示区域划分为子区域且通过将每一子区域指派给不同通信信道而控制从每一子区域发射的光，以使得每一子区域独立且同时地通信。
11.根据权利要求1所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，所述接收部分包含图像摄取构件，且将所接收的信息显示到由所述图像摄取构件摄取的图像上。
12.—种不闪式可见光通信系统的通信方法，其特征在于，包括具有发光部分的发送部分以及具有光感测部分的接收部分，所述不闪式可见光通信系统的通信方法的特征在于包括: 通过所述发送部分进 行光编码以将数字值映射到编码矩阵； 通过所述发送部分进行发光控制以产生对应于所述编码矩阵的发光样式； 通过所述接收部分进行接收光计算以从接收光样式计算经解码的矩阵；以及 通过所述接收部分进行光解码以将所述经解码的矩阵映射到所述数字值。
13.—种可见光发送装置的通信方法，其特征在于，包括发光部分，所述可见光发送装置的通信方法的特征在于包括: 进行光编码以将数字值映射到编码矩阵；以及 进行发光控制以产生对应于所述编码矩阵的彩色发光样式。
14.一种可见光接收装置的通信方法，其特征在于，包括光感测部分，所述可见光接收装置的通信方法的特征在于包括: 进行接收光计算以从接收光样式计算经解码的矩阵；以及 进行光解码以将在所述接收光计算期间计算的所述经解码的矩阵映射到数字值。
15.根据权利要求7所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，所述编码矩阵的列的所述数量η为2，且所述编码矩阵的第一列的色彩为所述矩阵的第二列的色彩的互补色。
16.根据权利要求15所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，所述编码矩阵的行中的一者为时钟信号，其中所述时钟信号的所述行的一列为1，且所述时钟信号的所述行的另一列为O。
17.根据权利要求15所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，所述编码矩阵的一行是发送经块编码的信号的通信信道，所述经块编码的信号包含表示周期的开始的信号和比特信息。
18.根据权利要求7所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，所述编码矩阵的列的所述数量η为3，且这些编码矩阵中的一者包含表示周期的开始点的色彩。
19.根据权利要求7所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，所述编码矩阵的列的所述数量为3，且所述编码矩阵的一列包含表示周期的开始点的色彩。
20.根据权利要求18或19中任一权利要求所述的不闪式可见光通信系统，其特征在于，表示周期的所述 开始点的所述色彩为灰色或黑色。
【文档编号】H04N1/46GK104081753SQ201280065575
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年12月31日 优先权日:2011年12月31日
【发明者】李汶基 申请人:李汶基