(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ送信に使用される光源の明るさを調節するための方法であって、
光源の所望する明るさレベルの選択を受信するステップと、
前記光源を用いて可視光通信を介して送信されるデータのピースを受信するステップと、
前記所望する明るさレベルに基づいて、符号化方式により記述されたデューティサイクルを選択するステップと、
前記符号化方式を用いて前記データを符号化するステップと、前記符号化するステップは、前記データのピースと前記選択されたデューティサイクルのすべてに対応するコードを確認するステップを含み、
前記光源を用いて可視光通信を介して前記確認されたコードを送信するステップと
を有し、前記符号化方式は異なるデューティサイクルで同一のデータに対して相異なるコードを提供し、相異なるデータに対して同一のデューティサイクルで相異なるコードを提供し、
前記送信されたコードは、前記コードが受信された後に他の光源によって再送信されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記デューティサイクルを選択するステップは、
前記所望する明るさレベルに最も近接した符号化方式により記述されたデューティサイクルを確認するステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記選択するステップは、
前記所望する明るさレベルが前記符号化方式により記述された２つのデューティサイクル間にある場合に、前記データのピースを符号化するために前記２つのデューティサイクルのうちの第１のデューティサイクルを選択し、前記光源を用いて可視光通信を介して送信されるデータの後続ピースのために前記２つのデューティサイクルのうちの第２のデューティサイクルを選択するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記選択するステップは、
前記所望する明るさレベルが前記符号化方式により記述された最低デューティサイクルよりさらに低い場合に、前記符号化方式により記述された最低デューティサイクルを選択するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記選択するステップは、
前記所望する明るさレベルが前記符号化方式により記述された最高デューティサイクルよりさらに高い場合に、前記符号化方式により記述された最高デューティサイクルを選択するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記デューティサイクル自体の選択を介して追加のデータを送信するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記光源と受信装置との間の同期化を行うことができるようにするために、同期化信号に対応するコードを送信するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
データ送信に使用される光源の明るさを調節するための方法であって、
光源から可視光通信を介して送信されたコードを受信するステップと、
変換テーブルを用いて前記送信されたコードを復号化するステップとを有し、前記変換テーブルは、前記送信されたコードに対応する生データ及び前記送信されたコードに対応するデューティサイクルを示し、符号化方式は異なるデューティサイクルで同一のデータに対して相異なるコードを提供し、相異なるデータに対して同一のデューティサイクルで相異なるコードを提供し、
前記送信されたコードは、前記コードが受信された後に他の光源によって再送信されることを特徴とする方法。
【請求項９】
前記復号化されたデューティサイクルは、前記復号化された生データに加えてデータを示すことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
データ送信に使用される光源の明るさを調節するための装置であって、
光源と、
光源制御部とを有し、前記光源制御部は、
前記光源の所望する明るさレベルの選択を受信し、
前記光源を用いて可視光通信を介して送信されるデータのピースを受信し、
前記所望する明るさレベルに基づいて符号化方式により記述されたデューティサイクルを選択し、
前記符号化方式を用いて前記データを符号化し、前記符号化は、前記データのピースと前記選択されたデューティサイクルのすべてに対応するコードを確認するステップを含み、
前記光源を用いて可視光通信を介して前記確認されたコードを送信するように構成され、前記符号化方式は異なるデューティサイクルで同一のデータに対して相異なるコードを提供し、相異なるデータに対して同一のデューティサイクルで相異なるコードを提供し、
前記送信されたコードは、前記コードが受信された後に他の光源によって再送信されることを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記符号化方式を記憶するメモリをさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記光源制御部は、前記所望する明るさレベルに最も近接した符号化方式により記述されたデューティサイクルを確認することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記光源制御部は、前記所望する明るさレベルが前記符号化方式により記述された２つのデューティサイクル間にある場合に、前記データのピースを符号化するために前記２つのデューティサイクルのうちの第１のデューティサイクルを選択し、前記光源を用いて可視光通信を介して送信されるデータの後続ピースのために前記２つのデューティサイクルのうちの第２のデューティサイクルを選択することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記光源制御部は、前記所望する明るさレベルが前記符号化方式により記述された最低デューティサイクルよりさらに低い場合に、前記符号化方式により記述された最低デューティサイクルを選択すること特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
データ送信に使用される光源の明るさを調節するための装置であって、
光源から可視光通信を介して送信されたコードを受信する光受信器と、
変換テーブルを用いて前記送信されたコードを復号化する復号化エンジンとを有し、前記変換テーブルは、前記送信されたコードに対応する生データ及び前記送信されたコードに対応するデューティサイクルを示し、符号化方式は異なるデューティサイクルで同一のデータに対して相異なるコードを提供し、相異なるデータに対して同一のデューティサイクルで相異なるコードを提供し、
前記送信されたコードを再送信する光源をさらに有することを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記デューティサイクルは、前記復号化された生データに加えてデータを示すことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源に関する装置及び方法に関し、特に、データ送信に使用される光源の明るさを調節する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可視光通信（Visible Light Communication：ＶＬＣ）は、可視光を通したデータの通信を処理する通信研究の１つの分野である。最近では、可視光を介してデータに対して目立つ性能を有する発光ダイオード（Light Emitting Diodes：ＬＥＤ）が普遍化されつつ可視光通信が脚光を浴びている。ＬＥＤは、光を非常に速くターンオンするか又はターンオフすることができる特性を有する。データは、超高速でＬＥＤをターンオンするか又はターンオフすることにより送信されることができる。
【０００３】
基本的なアイデアは、可視光を人々に送信するのに一般的に使用されるこのような光源が同時にデータを送信するのにも使用されることができる。ＬＥＤがさらに普遍化されつつ、ユビキタス的な量の光源がデータ送信リソースとして使用可能となった。照明器具（light fixture）、信号灯、制動灯（ブレーキライト）（brake light）、活性広告板などは、すべてただ光よりは情報を送信するのに使用されることができる。
【０００４】
一例において、信号灯が赤色で待機している間にエンジンをターンオフすることにより乗用車やトラックのガスを節約することができる。しかしながら、現在では、信号灯が青色に変わる時に乗用車やトラックの始動をさらに掛けるのに必要とされる遅延時間により交通を混雑しうるので、そのようにすることは非現実的である。しかしながら、信号灯がエネルギー節約のためにすでに普遍化されているＬＥＤを備える場合に、信号灯は、赤色と青色間の今にも切り替わろうとしている遷移状態について通知するデータ信号を車に送信するように構成されることもできる。車は、信号灯が青色に変わるやいなや始動をかけて前進する準備をするように構成されることもできる。
【０００５】
また、このような可視光通信は、他のタイプの無線送信に比べて長所を有する。例えば、無線周波数（ＲＦ）データ送信は、基本的に全方向性であり、そのことは、特定の位置にデータを集中させようとするとＲＦデータ送信の機能を限定することになる。信号灯の例において、他の方向に進行している又は信号灯に向いている車が、すべて同一の信号を受信するのでＲＦを使用することは非現実的である。可視光通信の見通し線（line-of-sight）の側面は、このような類型のデータ送信漏れ（data transmission leakage）を防止する。他の長所は、可視光通信が電力の制限を受けない点にある。もう１つの長所は、ＬＥＤが節電特性によりすでに光源として普遍化しており、このようなＬＥＤは、多量のハードウェアを取り替える必要なしに、可視光通信を送信するのに使用することができる。さらに、ＲＦ送信は、電子装備に対する干渉可能性ゆえに、動作している航空機で又はその近傍でそして病院のような特定の位置で禁止されている。可視光通信は、このような禁止にかかわらない。
【０００６】
また、可視光通信及び赤外線（ＩＲ）通信のすべては、類似した帯域幅（約１００ＴＨｚ）を有する。しかしながら、赤外線データ協会（ＩｒＤＡ）通信は、その非可視性ゆえに、可能な限り危険な高エネルギー密度と関連して視力の安全問題を有している。したがって、さらに高いデータ率の送信を、ＩＲ通信を介して達成することができない。ＩＲ通信に比べて、可視光通信は、“可視性”の観点で人間の視力に対しさらに適切であり、もっと高いデータ率でデータを送信することができる。
【０００７】
ＩＲを通した可視光通信の他の長所は、通信ビームが見られるために、ビームがポインティングする位置を観察することができ、これは、所望する受信者がビームを受信しているかを判定するのに役立つだけではなく、ハッカー又は盗聴者などのように不適切な受信者がビームを受信することを防止するのに役立つ。
【０００８】
ＬＥＤに関する一般的でない（そしてよく知られない）事実は、これが可視光通信を送信するだけでなく受信するのにも使用することができるという点である。これは、可視光通信の潜在的な応用性をはるかにさらに拡張する。上述した信号灯の例において、交通信号でトラックの後ろの乗用車は、信号灯に対する直接的な可視線を有しないこともあるので、信号灯と乗用車間の直接的なデータ送信が遮断される可能性もある。しかしながら、“システム”内の様々なＬＥＤを、デージーチェーン（daisy-chained）方式でともに接続することができる。トラックのヘッドライトは、信号灯からデータを受信する受信器の役割をすることができ、その後に、トラックの尾灯がこのデータを再送信し、このデータを乗用車のヘッドライトが受信することができる。
【０００９】
現在の可視光通信方法は、符号化されたデータの出力デューティサイクルを５０％の固定値に設定する方式を用いてデータを符号化する。このように固定された量であるため明るさが一定のレベルになる。明るさの変更は、データを全く示さないが、その代りに、５０％以外のデューティサイクルを提供するパターンを含む出力ストリームに挿入することによりなされる。このような“ブランク”フレームは、データをまったく含んでいないが、光源の明るさを制御するために使用される。これを介して光源の全般的な明るさを調節することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような可視光通信方式の問題点は、ブランクフレームがデータを送信するのに使用されることができる送信時間の一部をすべて使い果たすということである。これは、システムの潜在的なスループットを減少させ、事実上、システムが５０％から遠ざかる必要があればあるほど、明るさの認識を変えるのにさらに多くのブランクフレームが必要であるので、スループットはさらに低くなる。また、このような可視光通信方式は、全体的な明るさを精密に制御するためにブランクフレーム内のパターンのデューティサイクルがデータを含んでいるフレームの５０％デューティサイクルを補償しなければならないために、送信器に複雑性を一層高める。このような補償を実行するために、送信器は、多くのデータが送信されていることを認識しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記のような目的を達成するために、本発明の第１の実施形態において、光源の所望する明るさレベルの選択を受信するステップと、上記光源を用いて可視光通信を介して送信されるデータのピースを受信するステップと、上記所望する明るさレベルに基づいて符号化方式により記述されたデューティサイクルを選択するステップと、上記符号化方式を用いて上記データを符号化するステップと、上記符号化は、上記データのピースと上記選択されたデューティサイクルのすべてに対応するコードを確認するステップを含み、上記光源を用いて可視光通信を介して上記確認されたコードを送信するステップとを有する方法が開示される。
【００１２】
本発明の第２の実施形態において、光源から可視光通信を介して送信されたコードを受信するステップと、変換テーブルを用いて上記送信されたコードを復号化するステップとを有し、上記変換テーブルは、上記送信されたコードに対応する生データ及び上記送信されたコードに対応するデューティサイクルを示す方法が開示される。
【００１３】
本発明の第３の実施形態において、光源及び光源制御部を含み、上記光源制御部は、光源の所望する明るさレベルの選択を受信し、上記光源を用いて可視光通信を介して送信されるデータのピースを受信し、上記所望する明るさレベルに基づいて符号化方式により記述されたデューティサイクルを選択し、上記符号化方式を用いて上記データを符号化し、上記符号化は、上記データのピースと上記選択されたデューティサイクルのすべてに対応するコードを確認する手段を含み、上記光源を用いて可視光通信を介して上記確認されたコードを送信するように構成される装置が開示される。
【００１４】
本発明の第４の実施形態において、光源から可視光通信を介して送信されたコードを受信するように構成された光受信器と、変換テーブルを用いて上記送信されたコードを復号化する復号化エンジンとを有し、上記変換テーブルは、上記送信されたコードに対応する生データ及び上記送信されたコードに対応するデューティサイクルを示す装置が開示される。
【００１５】
本発明の第５の実施形態において、光源の所望する明るさレベルの選択を受信する手段と、上記光源を用いて可視光通信を介して送信されるデータのピースを受信する手段と、上記所望する明るさレベルに基づいて符号化方式により記述されたデューティサイクルを選択する手段と、上記符号化方式を用いて上記データを符号化する手段と、上記符号化する手段は、上記データのピースと上記選択されたデューティサイクルのすべてに対応するコードを確認する手段を含み、上記光源を用いて可視光通信を介して上記確認されたコードを送信する手段とを有する装置が開示される。
【００１６】
本発明の第６の実施形態において、光源から可視光通信を介して送信されたコードを受信する手段と、変換テーブルを用いて上記送信されたコードを復号化する手段とを有し、上記変換テーブルは、上記送信されたコードに対応する生データ及び上記送信されたコードに対応するデューティサイクルを示す装置が開示される。
【００１７】
本発明の第７の実施形態において、１つの方法を実行するために機器により実行可能な命令のプログラムを実体的に実現する機器により読み込まれることができるプログラム記憶装置であって、上記方法は、光源の所望する明るさレベルの選択を受信するステップと、上記光源を用いて可視光通信を介して送信されるデータのピースを受信するステップと、上記所望する明るさレベルに基づいて符号化方式により記述されたデューティサイクルを選択するステップと、上記符号化方式を用いて上記データを符号化するステップと、上記符号化は、上記データのピースと上記選択されたデューティサイクルのすべてに対応するコードを確認するステップを含み、上記光源を用いて可視光通信を介して上記確認されたコードを送信するステップとを有するプログラム記憶装置が開示される。
【００１８】
本発明の第８の実施形態において、１つの方法を実行するために機器により実行可能な命令のプログラムを実体的に実現する機器により読み込まれることができるプログラム記憶装置であって、上記方法は、光源から可視光通信を介して送信されたコードを受信するステップと、変換テーブルを用いて上記送信されたコードを復号化するステップとを有し、上記変換テーブルは、上記送信されたコードに対応する生データ及び上記送信されたコードに対応するデューティサイクルを示すプログラム記憶装置が開示される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の実施形態は、照明器具のそれぞれが可視光通信ＬＥＤを備える場合に、システムの物理ワイヤーリングを変更しなくても、どのスイッチがどの器具を制御するかを変更する簡単なプログラミング変更された器具間で、制御信号のやり取りをすることができるという長所を有する。
【００２０】
このような既存の装置を可視光通信送信器及び受信器として使用する場合の追加の長所は、これらがすでに電源を有しているという点である。専用可視光通信送信器を家庭に付加する場合には、電力線を追加するか又はバッテリ電力を使用すべき場合もある。しかしながら、電球を可視光通信互換ＬＥＤにアップグレードする場合は、照明器具がすでに専用電力線を有するので、そのような電力関連問題をおそれる必要がない。
【００２１】
本発明の他の目的、利点、及び顕著な特徴は、添付の図面及び本発明の実施形態からなされる以下の詳細な説明から、当業者にとって明確になるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】家庭の可視光通信システムの一例を示す図である。
【図２】照明器具間の伝統的な物理ケーブルが壁面照明スイッチ構成を変更するためにどのように変わらなければならないかを示す図である。
【図３】本発明の他の実施形態に従ってデータ送信に使用される光源の明るさを調節するシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に従ってデータ送信に使用される光源の明るさを調節する方法を示すフロー図である。
【図５】本発明の他の実施形態に従ってデータ送信に使用される光源の明るさを調節する方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明を実施するために発明者が考案した最善の形態を含む本発明の特定の実施形態を詳細に参照する。このような特定の実施形態の例は、添付の図面に示されている。本発明は、このような実施形態に関連して説明されるが、本発明が記述された実施形態に限定されるように意図されないことを理解するのであろう。他方、添付された特許請求の範囲に定義されたような本発明の思想及び範囲内に含まれることができる代案、修正、及び同等の事項を含むように意図される。下記の説明において、細部事項は、本発明の徹底した理解を提供するために記述される。本発明は、このような細部事項の一部又は全部がなくても実施されることができる。また、明瞭性と簡潔性の観点から、当業者に良く知られている機能や構成に関する具体的な説明は省略する。
【００２４】
本発明に従って、構成要素、工程ステップ、及び／又はデータ構造は、様々なタイプのオペレーティングシステム、プログラミング言語、コンピューティングプラットフォーム、コンピュータプログラム及び／又は汎用デバイスなどを用いて実現されることができる。また、当業者は、ハードワイヤー装置、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、アプリケーション特定集積回路（ＡＳＩＣ）などのような汎用の特性がより少ない装置もここで開示された発明概念の範囲及び思想から外れない限り使用されることができることを認識する。さらに、本発明は、メモリ装置のようにコンピュータ読み取り可能な媒体上に記憶されたコンピュータ命令のセットとして実体的に実現されることができる。
【００２５】
図１は、可視光通信システムの一例を示す図である。もちろん、類似した長所がハンドヘルド又はラップトップコンピュータ、又はＭＰ３プレーヤーのような携帯用装置を用いて得ることができるので、上述した実施形態は、携帯電話に限定されるものではない。また、携帯電話自体の状態ＬＥＤは、携帯電話からのデータを受信器に送信するのに使用されることができる。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態に従って照明器具間の伝統的な物理ケーブルが壁面照明スイッチ構成を変更するためにどのように変わらなければならないかを示す図である。図２に見られるように、照明スイッチに取り付けられる伝統的な照明器具は、各器具に対する専用電力を必要とするだけではなく、照明スイッチにより制御されるように照明スイッチから各器具及びすべての器具にハードワイヤー接続されなければならない。しかしながら、場合によっては、これは、照明器具を付加することがさらに困難になる場合がある。例えば、“前”シナリオにおいて、部屋は、部屋内の５個の照明をそれぞれ制御する２個の異なる照明スイッチを有することがある。ここで、ユーザが第１のスイッチを用いて６個の電灯を制御し、第２のスイッチを用いて４個の電灯を制御する場合に、“後”シナリオのようにループのリワイヤーリング（rewiring）を要求して制御しようとする６個の電灯が１つのスイッチループにあるようにし、他の４個の電灯が他のスイッチのループにあるようにする。これは、ユーザからワイヤーリングノウハウを要求し、さらには、追加のワイヤーリングを設置するために壁面を開くことが必要である。しかしながら、照明器具の各々が可視光通信ＬＥＤを備えると、制御信号は、器具とスイッチ間で伝達されるために簡単なプログラミング変化がシステムの物理的ワイヤーリングを変更しなくてもどのスイッチがどの器具を制御するかを変更するようにすることができる。
【００２７】
このような既存の装置を可視光通信送信器及び受信器として使用する場合の付加の長所は、これらがすでに電源を有しているという点である。家庭への専用可視光通信送信器の付加は、電力線を付加するか又はバッテリ電力を使用すべき場合もある。しかしながら、電球を可視光通信互換ＬＥＤにアップグレードすると、照明器具がすでに専用電力線を有するのでこのような電力関連問題をおそれる必要がない。
【００２８】
本発明の実施形態において、大量のデータは、光源明るさを同時に制御する間に可視光を介して送信されることができる。これは、異なるデューティサイクルで同一のデータに対する異なるコードを提供する符号化方式を提供することにより達成される。送信側において、特定のデューティサイクルは、所望する明るさに近接しつつ選択される。このデータは、データ及び特定のデューティサイクルとも関連したコードを選択することにより符号化される。受信側において、この符号化された情報を変換テーブルと比較して所望する生データに復号化する。
【００２９】
図３は、本発明の他の実施形態に従ってデータ送信に使用される光源の明るさを調節するシステムの構成を示すブロック図である。
【００３０】
まず、送信装置の光源３００は、光源制御部３０２に接続される。光源制御部３０２は、ユーザから光源の所望の明るさレベルに対する選択が受信される時に、受信された明るさレベルの光源を用いて可視光通信を介して送信されるデータのピース（piece）を受信する。また、光源制御部３０２は、選択された明るさレベルに基づいて符号化方式により説明されるデューティサイクルを選択し、このような符号化方式を用いてデータを符号化する。メモリ３０４は、光源制御部３０２に接続され、光源制御部３０２で使用する１つ以上の変換テーブルを記憶する。幾つかの実施形態において、光源制御部３０２及び／又はメモリ３０４が光源３００自体に組み込まれることもあり、他方、他の実施形態において、光源制御部３０２及び／又はメモリが分離されることもあることに留意すべきである。実施形態は、光源３００が光源制御部３０２から分離されるが、メモリ３０４が光源制御部３０２に組み込まれることもある。また、光源制御部３０２が複数の光源を制御するように設計されてもよく、他の光源に接続されてもよい。
【００３１】
受信装置の光受信部３０６は、光源から可視光通信を介して送信されたコードを受信するように構成されることができる。ここで、光受信部３０６は、ＬＣＤのようにそれ自体が光源であり得る。復号化エンジン３０８は、変換テーブルを用いて送信されたコードを復号化するように構成されてもよい。このような変換テーブルは、送信されたコードに対応する生データ及びこの送信されたコードに対応するデューティサイクルを示す。また、このような受信装置は、送信されたコードを再送信するように構成された光源３１０を含んでよい。
【００３２】
図４は、本発明の実施形態に従ってデータ送信に使用される光源の明るさを調節する方法を示すフロー図である。この図は、“送信側”を示す。ステップ４００で、送信装置は、光源の所望する明るさレベルに対する選択を受信する。実現に基づいて、このような明るさレベルに対する選択は、ユーザによりディマ（dimmer）照明スイッチのレベルを介して設定されるか又はコンピュータ又は携帯電話ディスプレー上の明るさ設定を介して設定されてもよい。他の実施形態において、明るさレベルは、昼又は夜の特定の部分でディミング（dimming）される街灯のようなセットシーケンスによって自動で設定されてもよい。また他の実施形態において、明るさレベルは、信号灯におけるように特定のレベルで多少固定されてもよい。
【００３３】
ステップ４０２で、送信装置は、光源を用いて可視光通信を介して送信されるデータのピースを受信する。この時に、送信されるデータは、ユーザにより明示的に言及されてもよく、制御信号のように自動で明示されてもよい。
【００３４】
ステップ４０４で、送信装置は、所望する明るさレベルに基づいて符号化方式により説明されるデューティサイクルを選択する。上述したように、この符号化方式は、特定の基本デューティサイクルを明示することができる。その後に、システムは、所望する明るさレベルに最も近接した基本デューティサイクルを選択することができる。さらなる制御のために、所望する明るさレベルが２つの基本デューティサイクルの間にある場合に、このシステムは、データの１ピースを送信するために２つの基本デューティサイクルのうちの１つを選択した後に、データの次のピースを送信するために残りの基本デューティサイクルを選択することにより、所望する明るさレベルに近接する一連のデータピースを生成する。
【００３５】
所望する明るさレベルが符号化方式により明示された最低基本デューティサイクル以下である場合に、送信装置は、０の明るさでの追加の光フレームは、データのピースの送信の後に付加されることにより複数のデータピースにわたって所望する明るさレベルに相当する（すなわち近接する）全デューティサイクルを得ることができる。同様に、所望する明るさレベルが符号化方式により明示された最高基本デューティサイクル以上である場合に、送信装置は、全明るさでの追加の光フレームをデータのピースの送信の後に付加することにより複数のデータのピースにわたって所望する明るさレベルに相当する（すなわち近接する）全デューティサイクルを得ることができる。１つの実施形態において、これは、デューティサイクル自体の選択を通して追加のデータの送信を含む場合もある。
【００３６】
ステップ４０６で、送信装置は、符号化方式を用いてデータを符号化する。ここで、符号化は、データのピース及び選択されたデューティサイクルのすべてに対応するコードの識別を意味する。言い換えれば、変換テーブルは、一方の軸上に生データ値を有し、他方の軸上にデューティサイクルを有し、このテーブルにおいて、各エントリーに対して固有コードを有する。このようなテーブルの例は、表１及び表２に示す。
【００３７】
ステップ４０８で、この識別されたコードは、光源を用いて可視光通信を介して送信される。
【００３８】
非常に単純な例において、この符号化方式は、以下の表１に見られるように、２個のデータビットを取り、これらを４個の送信ビットに符号化する。
【００３９】
【表１】
0005626930.tif 000002
【００４０】
このような符号化されたパターンは固有であることに留意する。受信装置は、この符号化されたパターンをデータに転換するためにデューティサイクルが何であるかを認識する必要がない。送信装置は、“デューティサイクル”及び“データ”の入力でデータを符号化するのに簡単なルックアップテーブルを使用することができるが、受信装置でデータを復旧し、選択的にデューティサイクルを復旧するように他の簡単なルックアップテーブルを使用することができる。
【００４１】
実施形態においては、３個のデータサイクル、すなわち、２５％、５０％、及び７５％が可能であることに留意する。しかしながら、送信装置は、連続した符号化のためにデューティサイクルを混合して２５％と７５％との間の混合された全デューティサイクルで３個の基本デューティサイクルを混合するようにすることができる。例えば、３７．５％の明るさレベルの全デューティサイクルを達成するために、システムは、２５％及び５０％での符号化の間で均等に交互にすることができる。
【００４２】
本発明の任意の実施形態において、送信装置は、符号化されたデータを示しない１００％又は０％のデューティサイクルに対応するビットパターンをデータストリームに挿入することができる。この時に、表１での符号化されたパターンがビットパターン“１１１１”及び“００００”を含まないことに留意する。２５％以下又は７５％以上のデューティサイクルが要求される場合に、このような２個の特別なデータパターンは、所望する割合で符号化されたストリームに挿入されることにより平均デューティサイクルが要求されるデューティサイクルとなるようにする。受信器がこの２個の特別なデータパターンを受信する時にこれらが廃棄される。“１１１１”又は“００００”の挿入の欠点は、このようなフレームが光の可視明るさを修正するために有用であるだけであり、いずれのデータも示されないために全データスループットが減少するものである。
【００４３】
本発明の任意の他の実施形態において、送信器と受信器間のデータが誤解されない程度に同期化を実行することができるように同期化パターンに対応するビットパターンをデータストリームに挿入することができる。ビットパターン“１０１０”及び“０１０１”が表１で使用されないので、必要な場合に同期化に使用されることができることに注意する。このような特定のビットパターンは、このパターン自体が１つのパターンのビットに対して最高周波数を示し、このパターンが迅速な同期化のために使用される最上のタイプのパターンとなるようにするという点でも有用である。
【００４４】
本発明の他の符号化方式において、３−ｔｏ−８ビット符号化（3-to-8 bit encoding）が活用される。これは、以下の表２に示される。
【００４５】
【表２】
0005626930.tif 000003
【００４６】
この符号化方式は、デューティサイクルレベルに対して固有の制御を有することができるという長所を提供する。しかしながら、３−ｔｏ−８ビット符号化方式は、表１の２−ｔｏ−４ビット符号化方式と同一の量の情報を送信するのにさらに多くのビットを活用する。
【００４７】
もちろん、このような符号化方式は単に例として提供されている。当業者は本発明と使用されることができる多くの異なる符号化方式があることを認識し、請求項で明確に引用されない限り、本文書でいずれにも符号化方式を特定のタイプに限定するものとして解釈してはいけない。もちろん、結局、システム設計者が明るさ制御のレベルとシステムのスループット間の均衡を取らなければならない。
【００４８】
本発明のまた他の任意の実施形態では、受信装置が可視光通信を復号化することによりデューティサイクルを復旧することができるので、デューティサイクルの選択を通して一部制限されたデータを送信することもできる。言い換えれば、送信装置は、送信される情報に基づいてデューティサイクルを選択することができ、受信装置は、デューティサイクルを復号化することにより受信することができる。
【００４９】
本文書に記述された新規の方法及び装置が適用されることができる様々な異なる実施形態が存在する。一例において、携帯電話は、可視光通信受信器を備えることができる。多くの携帯電話は、現在ディスプレー画面のためにＬＣＤ技術を使用しており、このようなＬＣＤは、可視光通信受信器として使用されることができるＬＥＤバックライトを含む。あるいは、専用可視光通信受信器は、多くの携帯電話が現在内部に専用ＩＲ受信器を備える方式で携帯電話ハウジングに集積することができる。本発明に従って可視光通信受信器を携帯電話に備えることは、典型的な携帯電話媒体（例えば、ＧＰＲＳ、３Ｇ）に貴重な帯域幅を活用しなくても高速のデータが携帯電話に伝達されるようにすることができる。様々な装置は、可視光送信器としてプログラムされることができる。例えば、ＬＣＤ  ＴＶセットは、ユーザの広帯域接続にハードワイヤーされた後に、携帯電話とＴＶセット間で広帯域接続から広帯域接続にデータを送信することができる。電球、冷蔵庫、オーブン、ディジタルビデオレコーダ（ＤＶＲ）などのような複数の異なる家庭用装置を介しても同様の接続が行われることができる。実際に、このような装置は、すべてこれらの間でデータを通信するように構成され、このような装置の中の１つを除外したすべてに対するハードワイヤー広帯域接続の必要性を除去する。
【００５０】
図５は、本発明の他の実施形態に従ってデータ送信に使用される光源の明るさを調節する方法を示すフロー図である。この図は、“受信側”を示す。
【００５１】
ステップ５００で、光源から可視光通信を介して送信されるコードを受信する。ステップ５０２で、送信されたコードを変換テーブルを用いて復号化し、この変換テーブルは、送信されたコードに対応する生データ及び送信されたコードに対応するデューティサイクルを示す。この変換テーブルは、一方の軸上には生データ値を有し、他方の軸上にはデューティサイクルを有し、テーブルで各エントリーに対して固有のコードを有する。このようなテーブルの例は、上述した表１及び表２に示されている。
【００５２】
ステップ５０４で、送信されたコードを他の光源を用いて再送信する。この復号化されたデータがこれに対して使用したモジュール又は装置により使用されることができるので選択的なステップである。しかしながら、上述したように、本発明の一実施形態において、受信装置は、光受信器だけでなく光源の役割もすることができるので、このステップは、本実施形態を含むことができる。
【００５３】
本発明は、上述した特定の実施形態を参照して図示され説明されたが、当業者は、本発明の思想又は範囲を逸脱せず開示された実施形態の形態及び細部事項における変更が行われてもよいことを理解するであろう。また、本発明の様々な長所、側面、及び目的が様々な実施形態を参照して論議されたが、本発明の範囲は、このような長所、態様、及び目的に対する参照により限定されるべきではないことを理解する。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。
【００５４】
以上、本発明を具体的な実施形態に関して図示及び説明したが、添付した特許請求の範囲により規定されるような本発明の精神及び範囲を外れることなく、形式や細部の様々な変更が可能であることは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【符号の説明】
【００５５】
３００  光源
３０２  光源制御部
３０４  メモリ
３０６  光受信部
３０８  復号化エンジン
３１０  光源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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