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KR101587059B1 - Apparatus and method for visible light communication using direct lit backlight - Google Patents

Apparatus and method for visible light communication using direct lit backlight Download PDF

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KR101587059B1
KR101587059B1 KR1020140161411A KR20140161411A KR101587059B1 KR 101587059 B1 KR101587059 B1 KR 101587059B1 KR 1020140161411 A KR1020140161411 A KR 1020140161411A KR 20140161411 A KR20140161411 A KR 20140161411A KR 101587059 B1 KR101587059 B1 KR 101587059B1
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KR
South Korea
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data
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signal
dimming
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Application number
KR1020140161411A
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Inventor
구현철
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건국대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an apparatus and a method for high-speed visible light communication using a direct-lit backlight. The apparatus for high-speed visible light communication using a direct-lit backlight comprises: a direct-lit backlight which is divided into a plurality of blocks and can control brightness of each block; a dimming control unit to control whether to dim each block based on a dimming signal; and a data decoder unit to generate the dimming signal based on inputted transmission data. The transmitted data are converted into an image pattern to improve transmission efficiency of visible light communication. The direct-lit backlight included in a display device is used in visible light communication to simplify a structure of a visible light communication device included in the display device and reduce manufacturing costs.

Description

직하형 백라이트를 이용하는 고속 가시광 통신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR VISIBLE LIGHT COMMUNICATION USING DIRECT LIT BACKLIGHT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a high-speed visible light communication apparatus and method using a direct-type backlight,

본 발명은 직하형 백라이트를 이용하는 고속 가시광 통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전송되는 데이터를 이미지 패턴으로 변환함으로써 전송 효율을 향상시킨 직하형 백라이트를 이용하는 고속 가시광 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a high-speed visible light communication apparatus and method using a direct-type backlight, and more particularly, to a high-speed visible light communication apparatus and method using a direct-type backlight that improves transmission efficiency by converting transmitted data into an image pattern .

발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 안정성 및 고효율성을 갖춘 발광 소자로서 기존의 조명 기구를 빠른 속도로 대체하고 있으며, 전기 회로에 의한 제어가 용이하다는 장점이 있어 조명 뿐 아니라 통신용으로도 사용될 수 있다.Light Emitting Diode (LED) is a light emitting device with stability and high efficiency, it replaces existing lighting fixtures at a high speed and is easy to control by electric circuit, so it can be used not only for lighting but also for communication .

이에 따라 LED 광을 이용한 가시광 통신(Visual Light Communication, VLC)은, 제안된 이후 현재 표준화가 진행되고 있을 정도로 주목받고 있다. 가시광 통신은 LED에서 생성되는 파장 380 ~ 780nm의 가시광에 변조된 통신 신호를 합성하여 보내는 기술로서, 사람의 눈이 빠르게 변화하는 가시광을 감지하지 못하는 것을 이용하여 조명으로서의 밝기를 유지하면서 정보를 전송하는 기법이다. 즉, 가시광 통신에 있어서, 송신되는 신호는 광신호로 변조되어 LED를 통하여 발광되며, 수신측에서 전송된 광신호를 감지하여 전기 신호로 변환한 뒤, 변환된 전기 신호를 복조하여 통신 신호를 복원하는 방법으로 통신이 이루어진다. 이러한 가시광 통신은 하나의 광원을 통하여 하나의 채널의 데이터를 전송하게 되므로 전송 속도에 한계가 있다는 문제가 있다.As a result, Visual Light Communication (VLC) using LED light has received much attention since its proposal is being standardized. Visible light communication is a technology that synthesizes communication signals modulated by visible light of wavelengths of 380 ~ 780nm generated by LEDs and transmits information while maintaining the brightness as illumination by using the fact that human eyes can not detect visible light which changes rapidly Technique. That is, in the visible light communication, the transmitted signal is modulated by the optical signal and is emitted through the LED. The optical signal transmitted from the receiving side is detected and converted into an electrical signal, and the demodulated electrical signal is demodulated The communication is performed in such a manner that Such a visible light communication has a problem that transmission speed is limited because data of one channel is transmitted through one light source.

그런데, 최근 액정 디스플레이 장치의 광원인 백라이트로서 LED를 사용하는 LED 디스플레이가 널리 이용되고 있으며, 이러한 LED 디스플레이의 백라이트 중 직하형 백라이트(Direct Lit Backlight)는 디스플레이 방향으로 LED 광원이 비추어지게 되는 특징이 있다. Recently, an LED display using LED as a backlight which is a light source of a liquid crystal display device has been widely used, and a direct lit backlight in the backlight of the LED display is characterized in that the LED light source is illuminated in the display direction .

한국공개특허 제10-2011-0063365호 (공개일: 2011.06.10., 발명의 명칭 : 데이터 전송에 이용되는 광원의 밝기 조절을 위한 장치 및 방법, 청구범위 제1항)가 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0063365 (published on June 10, 2011, entitled: Apparatus and Method for Adjusting Brightness of Light Sources Used for Data Transmission, Claim 1).

본 발명은 전송되는 데이터를 이미지 패턴으로 변환함으로써 전송 효율을 향상시킨 직하형 백라이트를 이용하는 고속 가시광 통신 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
An object of the present invention is to provide a high-speed visible light communication apparatus and method using a direct-type backlight which improves transmission efficiency by converting transmitted data into an image pattern.

본 발명의 일 측면에 따른 직하형 백라이트를 이용하는 고속 가시광 통신 장치는 복수 개의 블록으로 구분되고 각 블록별로 광신호 변조에 따른 발광의 제어 및 디밍의 제어가 가능한 직하형 백라이트, 상기 각 블록에 대하여, 디밍 신호에 근거한 디밍 여부의 제어 및 상기 광신호 변조를 나타내는 변조 신호에 근거한 발광의 제어 중 적어도 하나를 수행하는 디밍 제어부 및 송신되는 통신 신호를 나타내는 비트열인 직렬 데이터에 근거하여 상기 변조 신호 및 디밍 신호 중 적어도 하나를 생성하는 데이터 인코더부를 포함한다.A high-speed visible light communication device using a direct-type backlight according to an aspect of the present invention includes a direct-type backlight divided into a plurality of blocks, and capable of controlling light emission and dimming according to optical signal modulation for each block, A dimming control unit for performing at least one of control of dimming based on a dimming signal and control of light emission based on a modulation signal indicating the optical signal modulation, and a control unit for controlling the modulation signal and the dimming And a data encoder section for generating at least one of the signals.

바람직하게는, 상기 광신호 변조는, 온오프 키잉, 가변 펄스 위치 변조 및 컬러 시프트 키잉 중 적어도 하나이다.Preferably, the optical signal modulation is at least one of on-off keying, variable pulse position modulation, and color shift keying.

바람직하게는, 상기 데이터 인코더부는 입력받은 영상 신호 및 상기 직렬 데이터에 근거하여 사용 블록의 수를 결정하는 블록 정보 처리부, 상기 직렬 데이터를 상기 사용 블록의 수 만큼의 병렬 데이터로 변환하는 데이터 변환부 및 상기 각 병렬 데이터에 상기 블록 중 하나를 할당하는 블록 할당부를 포함한다.Preferably, the data encoder unit includes a block information processor for determining the number of used blocks based on the input video signal and the serial data, a data converter for converting the serial data into as many parallel data as the number of used blocks, And a block allocator for allocating one of the blocks to the parallel data.

바람직하게는, 상기 데이터 변환부는 상기 직렬 데이터의 일부를 상기 사용 블록의 수 만큼의 블록으로 구성되는 이미지 패턴으로 변환하고, 상기 블록 할당부는 상기 이미지 패턴을 상기 사용 블록의 수 만큼의 블록에 할당한다.Preferably, the data conversion unit converts a part of the serial data into an image pattern composed of as many blocks as the used blocks, and the block allocation unit allocates the image pattern to as many blocks as the used blocks .

바람직하게는, 상기 디밍 제어부는 상기 사용 블록의 수 만큼의 각 블록에 할당된 이미지 패턴에 근거하여 상기 이미지 패턴이 할당된 각 블록의 디밍을 제어한다.Preferably, the dimming control unit controls dimming of each block to which the image pattern is allocated based on an image pattern assigned to each block as many as the number of used blocks.

본 발명의 다른 측면에 따른 직하형 백라이트를 이용하는 고속 가시광 통신 방법은 데이터 인코더부가 송신되는 통신 신호를 나타내는 비트열인 직렬 데이터 및 입력받은 영상 신호 중 적어도 하나에 근거하여 사용 블록의 수를 포함하는 백라이트의 블록 정보를 획득하는 단계, 상기 데이터 인코더부가 상기 직렬 데이터를 상기 사용 블록의 수 만큼의 병렬 데이터로 변환하는 단계, 상기 데이터 인코더부가 상기 병렬 데이터를 상기 사용 블록의 수 만큼의 블록에 할당하는 단계, 상기 데이터 인코더부가 상기 병렬 데이터의 광신호 변조 결과에 근거하여 변조 신호를 생성하는 단계, 디밍 제어부가 상기 변조 신호에 근거하여 상기 병렬 데이터가 할당된 블록의 발광을 제어하는 단계를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a high-speed visible light communication method using a direct-view type backlight, the method comprising: a backlight unit including a number of used blocks based on at least one of serial data, which is a bit string representing a communication signal to be transmitted, Wherein the data encoder unit converts the serial data into as many pieces of parallel data as the number of used blocks, and the data encoder unit allocates the parallel data to as many blocks as the number of used blocks Generating a modulated signal based on the optical signal modulation result of the parallel data; and controlling the light emission of the block to which the parallel data is allocated, based on the modulated signal.

본 발명에 따르면, 전송되는 데이터를 이미지 패턴으로 변환함으로써 가시광 통신의 전송 효율을 향상시킬 수 있을 뿐더러 디스플레이 장치에 포함되어 있는 직하형 백라이트를 가시광 통신에 이용함으로써 디스플레이 장치에 포함되는 가시광 통신 장치의 구조를 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.
According to the present invention, transmission efficiency of visible light communication can be improved by converting transmitted data into an image pattern, and a direct-type backlight included in a display device can be used for visible light communication, And the manufacturing cost can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직하형 백라이트를 이용하는 고속 가시광 통신 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 가시광 통신 장치가 이미지 패턴을 생성하기 위한 백라이트의 블록의 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 가시광 통신 장치의 이미지 패턴의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직하형 백라이트를 이용하는 고속 가시광 통신 방법의 순서도이다.
1 is a block diagram of a high-speed visible light communication device using a direct-type backlight according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating an example of a backlight block for generating an image pattern by a high-speed visible light communication device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of an image pattern of a high-speed visible light communication apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a high-speed visible light communication method using a direct-type backlight according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 무선 충전 인증을 이용하는 자전거 잠금 장치 및 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a bicycle locking device and method using a wireless charging authentication according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직하형 백라이트를 이용하는 고속 가시광 통신 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a high-speed visible light communication device using a direct-type backlight according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 직하형 백라이트를 이용하는 고속 가시광 통신 장치는 직하형 백라이트(100), 디밍 제어부(200), 데이터 인코더부(400)를 포함하여 이루어질 수 있다.1, a high-speed visible light communication device using a direct-type backlight according to an embodiment of the present invention may include a direct-type backlight 100, a dimming control unit 200, and a data encoder unit 400 .

직하형 백라이트(100)는 복수 개의 블록(110)으로 구분되고 각 블록(110)별로 광신호 변조에 따른 발광의 제어 및 디밍(Dimming)의 제어가 가능하다.The direct-type backlight 100 is divided into a plurality of blocks 110, and control of light emission according to optical signal modulation and control of dimming of each block 110 can be performed.

상술한 바와 같이 자연광 통신에서는 통신 신호를 변조하여 LED 등의 발광체가 발광하는 광 신호에 실음으로써 통신 신호를 송신한다. 또한 이 때, 직하형 백라이트(100)에 포함된 디스플레이(600)의 백라이트로서 기능하는 LED 등의 발광 수단이 발광하는 광 신호에 통신 신호를 변조하여 실을 수 있다. 이 때 광신호에 통신 신호를 변조하여 싣는 방법으로는 온오프 키잉(On-Off Keying, OOK), 가변 펄스 위치 변조(Variable Pulse-Position Modulation, VPPM) 및 컬러 시프트 키잉(Color Shift Keying, CSK) 등의 변조 방법을 사용할 수 있다. 이 때, OOK와 VPPM은 11.67 내지 266.6 kb/s 속도의 통신을 제공하는 PHY I 물리 계층과 1.25 ~ 96 Mb/s 속도를 제공하는 PHY II 물리 계층에 사용될 수 있며, CSK는 12 ~ 16 Mb/s 속도를 제공하는 PHY III 물리 계층에 사용될 수 있다. 상술한 바와 같은 변조 방법을 통하여 직하형 백라이트(100)에서 통신 신호가 변조된 광 신호를 발광함으로써 발생하는 플리커(Flicker)를 사람이 인식할 수 없을 정도로 최소화하여 광 신호를 수신측에 전달할 수 있다. 또한 이 때, 직하형 백라이트(100)가 각각 별도로 발광 및 디밍의 제어가 가능한 복수 개의 블록(110)으로 구분됨으로써, 각 블록(110)별로 서로 다른 통신 신호를 광 신호로 변조하여 송신할 수 있다. As described above, in the natural light communication, the communication signal is modulated and transmitted to the optical signal emitted by the light emitting body such as the LED, thereby transmitting the communication signal. At this time, the communication signal can be modulated by modulating an optical signal emitted by the light emitting means such as an LED functioning as a backlight of the display 600 included in the direct type backlight 100. On-off keying (OOK), variable pulse-position modulation (VPPM), and color shift keying (CSK) are examples of methods for modulating and loading a communication signal on an optical signal. Or the like can be used. In this case, OOK and VPPM can be used for PHY I physical layer providing communication at 11.67 to 266.6 kb / s and PHY II physical layer providing 1.25 ~ 96 Mb / s speed, CSK for 12-16 Mb / lt; RTI ID = 0.0 > PHY < / RTI > Through the above-described modulation method, the flicker generated by emitting the optical signal modulated by the communication signal in the direct-type backlight 100 can be minimized to a level that can not be recognized by a person, and the optical signal can be transmitted to the receiving side . In this case, the direct-type backlight 100 is divided into a plurality of blocks 110, each of which is capable of controlling light emission and dimming, so that different communication signals can be modulated into optical signals for each block 110 and transmitted .

디밍 제어부(200)는 각 블록(110)에 대하여, 디밍 신호에 근거한 디밍 여부의 제어 및 광신호 변조를 나타내는 변조 신호에 근거한 발광의 제어 중 적어도 하나를 수행한다. 상술한 바와 같이, 각 블록(110)별로 서로 다른 통신 신호를 광 신호로 변조하여 송신하는 이외에, 백라이트(100) 전체에 포함된 각 블록(110)의 디밍의 정도를 구분함에 따라 백라이트(100) 상에서 블록(110)들의 위치와 디밍의 정도에 따라 형성되는 이미지 패턴을 통한 정보를 전송할 수 있다. The dimming control unit 200 performs at least one of the control of dimming based on the dimming signal and the control of light emission based on the modulation signal indicating optical signal modulation for each of the blocks 110. [ The degree of dimming of each block 110 included in the entire backlight 100 may be differentiated from that of the backlight 100 by modulating different communication signals into optical signals for each block 110, It is possible to transmit information through the image pattern formed according to the position of the blocks 110 and the degree of dimming.

전원부(700)는 고속 가시광 통신 장치의 각 부분에 전원을 공급할 수 있다.The power supply unit 700 can supply power to each part of the high-speed visible light communication device.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 가시광 통신 장치가 이미지 패턴을 생성하기 위한 백라이트의 블록의 예를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고속 가시광 통신 장치의 이미지 패턴의 예를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a block of a backlight for generating an image pattern by a high-speed visible light communication device according to an embodiment of the present invention. FIG. Fig.

도 2에서 p1 내지 p10으로 도시된 백라이트의 각 부분이 백라이트의 각 블록을 나타낸다. 도 3의 스크린 화면 항목에 도시된 바와 같이 각 블록은 개별적으로 디밍의 상태가 변화할 수 있으며, 각 블록의 디밍의 상태는 적어도 1 비트의 정보를 표현할 수 있다. 따라서 도 2 및 도 3의 예처럼 10개의 블록이 존재하는 경우 모든 블록의 디밍의 상태는 10 비트의 정보를 표시할 수 있고, 각 블록의 디밍의 상태의 차이는 전체 백라이트 상에서 이미지 패턴의 차이로 나타나게 된다. 이에 따라서 도 2 및 도 3의 예에서 가능한 이미지 패턴의 수는 모두 1024개이다. Each part of the backlight shown as p 1 to p 10 in FIG. 2 represents each block of the backlight. As shown in the screen screen item of FIG. 3, the dimming status of each block may individually change, and the dimming status of each block may represent at least one bit of information. Therefore, in the case where there are ten blocks as in the example of FIG. 2 and FIG. 3, the dimming state of all the blocks can display 10 bits of information, and the difference in the dimming states of the respective blocks is the difference . Accordingly, the number of possible image patterns in the example of FIGS. 2 and 3 is 1024 in all.

데이터 인코더부(400)는 입력받은 직렬(Serial) 데이터에 근거하여 변조 신호 및 디밍 신호 중 적어도 하나를 생성한다. 이 때, 직렬 데이터는 외부에서 입력받은 통신 신호를 데이터 디코더(300)가 변환하여 생성할 수 있다. 즉, 직렬 데이터는 가시광 통신 장치를 통하여 사용자가 송신하려는 신호인 통신 신호를 나타내는 하나의 비트열(Bit Sequence)인 직렬로 구성된 데이터일 수 있다. 변조 신호는 상술한 바와 같은 광신호 변조에 의하여 통신 신호가 변조되어 생성되는 각 백라이트 블록(110)의 밝기 또는 광량의 변동을 나타내는 신호일 수 있다. 디밍 신호는 각 백라이트 블록(110)의 디밍의 정도를 나타내는 신호일 수 있다.The data encoder unit 400 generates at least one of a modulation signal and a dimming signal based on the serial data received. At this time, the serial data can be generated by converting the externally input communication signal by the data decoder 300. That is, the serial data may be serial data, which is a bit sequence indicating a communication signal that is a signal to be transmitted by the user through the visible light communication device. The modulation signal may be a signal indicating a variation in brightness or light amount of each backlight block 110 generated by modulating a communication signal by optical signal modulation as described above. The dimming signal may be a signal indicating the degree of dimming of each backlight block 110.

이 때, 데이터 인코더부(400)는 입력받은 영상 신호 및 직렬 데이터에 근거하여 사용 블록의 수를 결정하는 블록 정보 처리부(430), 직렬 데이터를 사용 블록의 수 만큼의 병렬 데이터로 변환하는 데이터 변환부(410) 및 각 병렬 데이터에 블록 중 하나를 할당하는 블록 할당부(420)를 포함할 수 있다. 즉 데이터 변환부(410)는 입력받은 직렬 데이터를 사용 블록의 수 만큼의 병렬 데이터로 변환하여 각 블록(110)이 서로 독립적으로 통신 신호를 전송할 수 있도록 한다. 상술한 바와 같이 각 블록(110)별로 독립된 병렬 데이터가 각각 광신호 변조에 의하여 광신호로 변환되어 각 블록(110)을 통하여 가시광 통신에 의하여 송신될 수 있다. 블록 할당부(420)는 변환된 병렬 데이터 각각이 어느 블록(110)에 의하여 송신되는지를 결정할 수 있다.In this case, the data encoder 400 includes a block information processor 430 for determining the number of used blocks based on the input video signal and serial data, a data conversion unit 430 for converting the serial data into as many parallel data as the number of used blocks, And a block allocation unit 420 for allocating one of blocks to each parallel data. That is, the data conversion unit 410 converts input serial data into as many parallel data as the number of used blocks, so that each block 110 can transmit a communication signal independently of each other. As described above, parallel data independent of each block 110 can be converted into an optical signal by optical signal modulation and transmitted through visible light communication through each block 110. The block allocation unit 420 can determine which block 110 each of the converted parallel data is transmitted.

이 때, 블록 할당부(420)는 이미지 패턴이 나타내는 각 블록(110)에 대한 디밍 정보에 따라 각 블록(110)이 어떻게 디밍되는지를 결정하고 이를 나타내는 디밍 신호를 생성할 수 있고, 데이터 변환부(410)에 의하여 생성되고 블록 할당부(420)에 의하여 특정 블록에 할당된 병렬 신호를 광신호 변조하여 실제 백라이트(100)의 블록(110)으로 전달되는 변조 신호를 생성할 수도 있다.At this time, the block allocation unit 420 can determine how each block 110 is dimmed according to the dimming information for each block 110 indicated by the image pattern, and can generate a dimming signal indicating the dimming, A parallel signal generated by the block allocator 420 and assigned to a specific block may be optically modulated to generate a modulated signal that is transmitted to the block 110 of the actual backlight 100. [

여기에서, 데이터 변환부(410)는 직렬 데이터의 일부를 사용 블록의 수 만큼의 블록으로 구성되는 이미지 패턴으로 변환할 수 있고, 블록 할당부(420)는 이미지 패턴을 사용 블록의 수 만큼의 블록에 할당할 수 있다. 즉, 상술한 도 2 및 도 3의 예에서 최대 10 비트의 정보가 한번에 이미지 패턴에 의하여 전달될 수 있으므로, 데이터 변환부(410)는 백라이트(100)의 이미지 패턴이 변화할 수 있는 주기마다 직렬 데이터로부터 최대 10 비트인 사용 블록의 수 만큼의 비트의 정보를 이미지 패턴으로 변환하고, 그 나머지 정보를 병렬 데이터로 변환하여 각 블록(110)이 광신호 변조에 의하여 송신하도록 할 수 있다. 또한 블록 할당부(420)는 이러한 이미지 패턴을 사용 블록의 수 만큼의 블록에 할당할 수 있다. 즉, 예컨대 도 2 및 도 3의 예에서 사용 블록의 수가 8이라면 8비트의 정보를 전달하는 이미지 패턴을 10개의 블록(110) 중에서 실제로 사용하는 8개의 블록에 할당할 수 있다.Here, the data conversion unit 410 may convert a part of the serial data into an image pattern composed of as many blocks as used blocks, and the block allocation unit 420 may allocate the image pattern to the number of blocks . ≪ / RTI > That is, in the example of FIGS. 2 and 3, the information of up to 10 bits can be transferred by the image pattern at a time, so that the data conversion unit 410 converts the image pattern of the backlight 100 into serial It is possible to convert information of the number of used blocks having a maximum of 10 bits from the data into image patterns and convert the remaining information into parallel data so that each block 110 can transmit by optical signal modulation. The block allocation unit 420 may allocate such image patterns to as many blocks as the number of used blocks. For example, in the example of FIG. 2 and FIG. 3, if the number of used blocks is eight, an image pattern for transmitting 8 bits of information can be allocated to eight blocks actually used among the ten blocks 110.

디밍 제어부(200)는 사용 블록의 수 만큼의 각 블록(110)에 할당된 이미지 패턴에 근거하여 이미지 패턴이 할당된 각 블록(110)의 디밍을 제어한다. 예컨대 도 2 및 도 3의 예에서, 이미지 패턴이 s2라면, p10 블록에 해당하는 디밍은 1이고 나머지 블록에 해당하는 디밍은 0이며, 이 경우 p10 블록만을 디밍을 더 약하게 제어할 수도 있고 또는 p10 블록만을 디밍을 더 강하게 제어할 수도 있다. The dimming control unit 200 controls the dimming of each block 110 to which an image pattern is assigned based on the image pattern assigned to each block 110 as many as the number of used blocks. For example in Figure 2 and Figure 3, if the image pattern is s 2, dimming for the p 10 block is 1, and dimming for the rest of the block is zero, in which case p 10 block only may be weaker than the control a dimming Alternatively, only p 10 blocks can control dimming more strongly.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 직하형 백라이트를 이용하는 고속 가시광 통신 방법의 순서도이다. 4 is a flowchart of a high-speed visible light communication method using a direct-type backlight according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따른 직하형 백라이트를 이용하는 고속 가시광 통신 방법에 따르면 먼저 데이터 인코더부(400)가 입력받은 영상 신호 및 직렬 데이터에 근거하여 사용 블록의 수를 포함하는 백라이트의 블록 정보를 획득한다(S110). 즉, 데이터 인코더부(400), 특히 데이터 인코더부(400)에 포함된 블록 정보 처리부(430)는 디스플레이되는 영상의 상태 및 직렬 데이터의 내용에 근거하여 백라이트(100)의 블록 중 얼마나 많은 블록을 가시광 통신 에 사용할 것인지를 결정할 수 있다. 이 때 데이터 인코더부(400)는 전송 속도, 전송 환경, 영상 신호의 조건 등에 근거하여 사용 블록의 수를 결정할 수 있다.According to the high-speed visible light communication method using the direct-type backlight according to another embodiment of the present invention, the data encoder 400 acquires the block information of the backlight including the number of used blocks based on the input video signal and serial data (S110). That is, the block encoder 430 included in the data encoder 400, in particular, the data encoder 400, determines how many of the blocks of the backlight 100 based on the state of the displayed image and the contents of the serial data It is possible to decide whether to use it for visible light communication. At this time, the data encoder 400 can determine the number of used blocks based on the transmission rate, the transmission environment, the condition of the video signal, and the like.

이어서, 데이터 인코더부(400)가 직렬 데이터를 사용 블록의 수 만큼의 병렬 데이터로 변환한다. 또한 이 때, 데이터 인코더부(400)는 직렬 데이터의 일부를 사용 블록의 수 만큼의 블록으로 구성되는 이미지 패턴으로 변환하여 이미지 패턴을 생성할 수 있다(S120).Then, the data encoder unit 400 converts the serial data into as many parallel data as the number of used blocks. In this case, the data encoder 400 may convert the part of the serial data into an image pattern composed of as many blocks as the number of used blocks to generate an image pattern (S120).

상술한 바와 같이, 데이터 인코더부(400)에 포함된 데이터 변환부(410)는 입력받은 직렬 데이터를 사용 블록의 수 만큼의 병렬 데이터로 변환하여 각 블록(110)이 서로 독립적으로 통신 신호를 전송할 수 있도록 한다. 데이터 변환부(410)는 직렬 데이터의 일부를 사용 블록의 수 만큼의 블록으로 구성되는 이미지 패턴으로 변환할 수 있다. 예컨대, 상술한 도 2 및 도 3의 예에서 최대 10 비트의 정보가 한번에 이미지 패턴에 의하여 전달될 수 있으므로, 데이터 변환부(410)는 백라이트(100)의 이미지 패턴이 변화할 수 있는 주기마다 직렬 데이터로부터 최대 10 비트인 사용 블록의 수 만큼의 비트의 정보를 이미지 패턴으로 변환하고, 그 나머지 정보를 병렬 데이터로 변환하여 각 블록(110)이 광신호 변조에 의하여 송신하도록 할 수 있다.As described above, the data conversion unit 410 included in the data encoder unit 400 converts input serial data into parallel data corresponding to the number of used blocks, and each block 110 independently transmits communication signals . The data conversion unit 410 may convert a part of the serial data into an image pattern composed of as many blocks as the number of used blocks. For example, in the example of FIGS. 2 and 3, the maximum of 10 bits of information can be transmitted by the image pattern at a time, so that the data conversion unit 410 converts the image pattern of the backlight 100 into serial It is possible to convert information of the number of used blocks having a maximum of 10 bits from the data into image patterns and convert the remaining information into parallel data so that each block 110 can transmit by optical signal modulation.

이어서, 데이터 인코더부(400)가 병렬 데이터를 사용 블록의 수 만큼의 블록에 할당한다(S130). 예컨대 도 2 및 도 3의 예에서 사용 블록의 수가 8이라면 8비트의 정보를 전달하는 이미지 패턴을 10개의 블록(110) 중에서 실제로 사용하는 8개의 블록에 할당할 수 있다.Then, the data encoder unit 400 allocates the parallel data to as many blocks as the number of used blocks (S130). For example, in the example of FIG. 2 and FIG. 3, if the number of used blocks is 8, an image pattern carrying 8 bits of information can be allocated to eight blocks actually used among the ten blocks 110.

이후, 데이터 인코더부(400)가 병렬 데이터의 광신호 변조 결과에 근거하여 변조 신호를 생성하고, 디밍 제어부가 변조 신호에 근거하여 병렬 데이터가 할당된 블록의 발광을 제어함으로써 백라이트(100)의 각 블록(110)이 신호를 송출하고(S140) 프로세스를 종료한다.Thereafter, the data encoder unit 400 generates a modulation signal based on the optical signal modulation result of the parallel data, and the dimming control unit controls the light emission of the block to which the parallel data is allocated based on the modulation signal, The block 110 transmits a signal (S140) and ends the process.

이 때, 변조 신호는 상술한 바와 같은 온오프 키잉, 가변 펄스 위치 변조 및 컬러 시프트 키잉 중 적어도 하나의 광신호 변조에 의하여 생성될 수 있다. 또한 변조 신호의 생성은 데이터 인코더부(400)에 포함된 블록 할당부(420)는 이미지 패턴이 나타내는 각 블록(110)에 대한 디밍 정보에 따라 각 블록(110)이 어떻게 디밍되는지를 결정하고 이를 나타내는 디밍 신호를 생성할 수 있고, 데이터 변환부(410)에 의하여 생성되고 블록 할당부(420)에 의하여 특정 블록에 할당된 병렬 신호를 광신호 변조하여 실제 백라이트(100)의 블록(110)으로 전달되는 변조 신호를 생성할 수도 있다.At this time, the modulated signal can be generated by at least one of optical signal modulation of on-off keying, variable pulse position modulation and color shift keying as described above. The block allocation unit 420 included in the data encoder unit 400 determines how each block 110 is dimmed according to the dimming information of each block 110 indicated by the image pattern, And modulates a parallel signal generated by the data converting unit 410 and assigned to a specific block by the block allocating unit 420 to the block 110 of the actual backlight 100 And generate a modulated signal to be transmitted.

또한 디밍 제어부(200)는 블록의 수 만큼의 각 블록에 할당된 이미지 패턴에 근거하여 이미지 패턴이 할당된 각 블록의 디밍을 제어할 수 있다. 예컨대, 예컨대 도 2 및 도 3의 예에서, 이미지 패턴이 s2라면, p10 블록에 해당하는 디밍은 1이고 나머지 블록에 해당하는 디밍은 0이며, 이 경우 p10 블록만을 디밍을 더 약하게 제어할 수도 있고 또는 p10 블록만을 디밍을 더 강하게 제어할 수도 있다. In addition, the dimming control unit 200 can control the dimming of each block to which the image pattern is allocated based on the image pattern assigned to each block as many as the number of blocks. For example, the example in FIGS. 2 and 3 for example, if the image pattern is s 2, dimming for the p 10 block is 1, and a dimming for the rest of the block is 0, in which case the more the only dimming p 10 blocks weakly control Alternatively, only the p 10 block can control dimming more strongly.

이상 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 전송되는 데이터를 이미지 패턴으로 변환함으로써 가시광 통신의 전송 효율을 향상시킬 수 있을 뿐더러 디스플레이 장치에 포함되어 있는 직하형 백라이트를 가시광 통신에 이용함으로써 디스플레이 장치에 포함되는 가시광 통신 장치의 구조를 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.As described above, according to the present invention, transmission efficiency of visible light communication can be improved by converting transmitted data into an image pattern, and a direct-type backlight included in a display device is used for visible light communication, The structure of the communication device can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

100 : 직하형 백라이트 110 : 블록
200 : 디밍 제어부 300 : 데이터 디코더
400 : 데이터 인코더 410 : 데이터 변환부
420 : 블록 할당부 430 : 블록 정보 처리부
500 : 영상 신호 처리부 600 : 디스플레이
700 : 전원부
100: direct type backlight 110: block
200: a dimming control unit 300: a data decoder
400: Data encoder 410: Data conversion unit
420: block allocation unit 430: block information processing unit
500: video signal processor 600: display
700:

Claims (10)

복수 개의 블록으로 구분되고 각 블록별로 상기 블록의 수만큼 비트 수를 할당하여 직렬 데이터로 광신호 변조하여 발광의 제어 및 디밍의 제어가 가능한 직하형 백라이트;
상기 각 블록에 대하여, 디밍 신호에 근거한 디밍 여부의 제어 및 상기 광신호 변조를 나타내는 변조 신호에 근거한 발광의 제어 중 적어도 하나를 수행하는 디밍 제어부; 및
송신되는 통신 신호를 나타내는 비트열인 직렬 데이터에 근거하여 상기 변조 신호 및 디밍 신호 중 적어도 하나를 생성하는 데이터 인코더부를 포함하고,
상기 데이터 인코더부는
입력받은 영상 신호 및 상기 직렬 데이터에 근거하여 사용 블록의 수를 결정하는 블록 정보 처리부;
상기 직렬 데이터를 상기 사용 블록의 수 만큼의 병렬 데이터로 변환하는 데이터 변환부; 및
상기 각 병렬 데이터에 상기 블록 중 하나를 할당하는 블록 할당부로 구성되며,
상기 데이터 변환부는 상기 직렬 데이터의 일부를 상기 사용 블록의 수 만큼의 블록으로 구성되는 이미지 패턴으로 변환하고,
상기 블록 할당부는 상기 이미지 패턴을 상기 사용 블록의 수 만큼의 블록에 할당하며,
상기 디밍 제어부는 상기 사용 블록의 수 만큼의 각 블록에 할당된 이미지 패턴에 근거하여 상기 이미지 패턴이 할당된 각 블록의 디밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 고속 가시광 통신 장치.
A direct-type backlight which is divided into a plurality of blocks and is capable of controlling light emission and controlling dimming by optical-signal-modulating serial data by allocating as many bits as the number of blocks for each block;
A dimming control unit for each of the blocks to perform at least one of dimming control based on a dimming signal and control of light emission based on a modulation signal indicating the optical signal modulation; And
And a data encoder section for generating at least one of the modulation signal and the dimming signal based on serial data which is a bit string representing a communication signal to be transmitted,
The data encoder unit
A block information processing unit for determining the number of used blocks based on the input video signal and the serial data;
A data conversion unit for converting the serial data into parallel data of the number of used blocks; And
And a block allocation unit for allocating one of the blocks to each parallel data,
Wherein the data conversion unit converts a part of the serial data into an image pattern composed of as many blocks as the number of used blocks,
Wherein the block allocation unit allocates the image pattern to as many blocks as the number of used blocks,
Wherein the dimming control unit controls dimming of each block to which the image pattern is allocated based on an image pattern assigned to each block as many as the number of used blocks.
제 1항에 있어서,
상기 광신호 변조는,
온오프 키잉, 가변 펄스 위치 변조 및 컬러 시프트 키잉 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 고속 가시광 통신 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the optical signal modulation comprises:
On / off keying, variable pulse position modulation, and color shift keying.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 데이터 인코더부가 송신되는 통신 신호를 나타내는 비트열인 직렬 데이터 및 입력받은 영상 신호 중 적어도 하나에 근거하여 사용 블록의 수를 포함하는 백라이트의 블록 정보를 획득하는 단계;
상기 데이터 인코더부가 상기 직렬 데이터를 상기 사용 블록의 수 만큼의 병렬 데이터로 변환하는 단계;
상기 데이터 인코더부가 상기 병렬 데이터를 상기 사용 블록의 수 만큼의 블록에 할당하는 단계;
상기 데이터 인코더부가 상기 병렬 데이터의 광신호 변조 결과에 근거하여 변조 신호를 생성하는 단계;
디밍 제어부가 상기 변조 신호에 근거하여 상기 병렬 데이터가 할당된 블록의 발광을 제어하는 단계를 포함하고,
상기 데이터 인코더부는,
상기 병렬 데이터로 변환하는 단계에서 상기 직렬 데이터의 일부를 상기 사용 블록의 수 만큼의 블록으로 구성되는 이미지 패턴으로 변환하고,
상기 블록에 할당하는 단계에서 상기 이미지 패턴을 상기 사용 블록의 수 만큼의 블록에 할당하며,
상기 사용 블록의 수 만큼의 각 블록에 할당된 이미지 패턴에 근거하여 상기 이미지 패턴이 할당된 블록에 대한 디밍 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 고속 가시광 통신 방법.
Obtaining block information of a backlight including the number of used blocks based on at least one of serial data which is a bit string representing a communication signal to be transmitted by the data encoder and a received video signal;
The data encoder converting the serial data into as many parallel data as the number of used blocks;
The data encoder unit allocating the parallel data to as many blocks as the number of used blocks;
Generating a modulated signal based on an optical signal modulation result of the parallel data;
Wherein the dimming control unit controls light emission of a block to which the parallel data is allocated based on the modulation signal,
Wherein the data encoder unit comprises:
Converting a part of the serial data into an image pattern composed of as many blocks as the number of used blocks in the step of converting into parallel data,
Allocating the image pattern to as many blocks as the number of used blocks,
Wherein a dimming signal for a block to which the image pattern is allocated is generated based on an image pattern allocated to each block of the number of used blocks.
제 6항에 있어서,
상기 광신호 변조는,
온오프 키잉, 가변 펄스 위치 변조 및 컬러 시프트 키잉 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 고속 가시광 통신 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the optical signal modulation comprises:
On-off keying, variable pulse position modulation, and color shift keying.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
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