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INFORMATION TRANSMISSION SYSTEM

Foreign code F190009742
File No. S2017-0873-C0
Posted date May 7, 2019
Country WIPO
International application number 2018JP025024
International publication number WO 2019013023
Date of international filing Jul 2, 2018
Date of international publication Jan 17, 2019
Priority data
  • P2017-135654 (Jul 11, 2017) JP
Title INFORMATION TRANSMISSION SYSTEM
Abstract This information transmission system is provided with: an information transmission device which transmits, using a planar light source, planar-shaped visible light signals having a basic frequency, and frequencies that are multiple of said basic frequency, of a waveform of a frame frequency of a rolling shutter-type motion-picture camera of an information reception device, and having been modulated in accordance with modulated signals modulated using mutually different carrier waves of respective orders; and an information reception device which receives visible light signals using a motion-picture camera. The information transmission device is provided with a modulation means which generates a modulated signal by performing an inverse Fourier transform on the carrier wave of each order that has been quadrature-amplitude-modulated in accordance with an inputted digital data signal. The modulation means generates a modulated signal by quadrature-amplitude-modulating the carrier wave of each order, in accordance with the digital data signal, so that respective intensity signals obtained in a plurality of sections resulting from dividing a frame output signal at equal intervals becomes equal to a prescribed setting value.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Extraovarian visible light communication is attempted, is actively under research and development that is, a tablet terminal or a smart phone is popular in that after the year 2010.
Is attached to a product initiative Japan is, in the Casio Picapicamera (for example, see Patent Document 1 and 2). And the microcomputer board of the light source is embedded, is received together with a smart phone application software. The light source of the camera is not always synchronized with the video frame. Transmission rate is about 10bps or less.
On the other hand, the inventors have found that by using the light emission of the point light source, the higher speed as compared to the visible light communication of the 'visible light communication using the time synchronization method' disclosed in Non-Patent Document 1 for respectively.
Incidentally, by Panasonic Corporation are widely used in a smart phone the rolling shutter operation of the CMOS video camera using the characteristics of the visible light communication techniques attempt to (for example, see Patent Document 3). In the case of this patent, the light source of visible light using a point light source but a surface light source, in combination with the rolling shutter operation of the camera where there is a spot color. In addition, a high-speed light source for receiving a brightness change, the degree of opening of the camera's electronic shutter (1/60 second in the video frames, substantially after how much seconds, the light receiving elements of the same operation of, the ratio of the period) following a few percent, is set extremely short, so that the light emission of the strobe is performed, a rolling shutter scanning line 2 of the bright line, seeking to distinguish a dark line of the spot color. The effect of a few kbps of the commercially available camera can be transmitted and the advocate.
In addition, non-patent document 2 disclosed in the 'visible light communication method' in the same manner, the shutter opening of the light source emitting a short time and to shorten the moving camera taking the number of kbps communication speed is obtained, the black and white pattern in the modulation method, the invention disclosed in Patent Document 3 is used in different electrical characteristics.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
 情報受信装置のローリングシャッター方式の動画カメラのフレーム周波数の波形の基本周波数及びその倍数の周波数を有する、互いに異なる複数の各次搬送波を用いて変調された変調信号に従って変調された面形状の可視光信号を、面光源を用いて送信する情報送信装置と、前記動画カメラを用いて前記可視光信号を受信する前記情報受信装置とを備えた情報伝送システムのための情報送信装置であって、
 前記情報送信装置は、入力されるデジタルデータ信号に従って、前記各次搬送波を直交振幅変調した後、逆フーリエ変換することにより前記変調信号を発生する変調手段を備えたことを特徴とする情報送信装置。

[請求項2]
 前記変調手段は、前記デジタルデータ信号に従って、前記動画カメラのフレーム出力信号を等間隔に分割した複数の区画で得られる強度信号が所定の設定値となるように前記各次搬送波を直交振幅変調することにより前記変調信号を発生することを特徴とする請求項1記載の情報送信装置。

[請求項3]
 前記変調手段は、前記フレーム出力信号を等間隔に分割した複数の区画で得られる強度信号により決定される三角波ピークの位置が変更されるように前記変調信号を発生することを特徴とする請求項2記載の情報送信装置。

[請求項4]
 前記変調手段は、所定の低次の搬送波を除く各次搬送波を用いて変調することを特徴とする請求項1~3のうちのいずれか1つに記載の情報送信装置。

[請求項5]
 情報受信装置のローリングシャッター方式の動画カメラのフレーム周波数の波形の基本周波数及びその倍数の周波数を有する、互いに異なる複数の各次搬送波を用いて変調された変調信号に従って変調された面形状の可視光信号を、面光源を用いて送信する情報送信装置と、前記動画カメラを用いて前記可視光信号を受信する前記情報受信装置とを備えた情報伝送システムのための情報受信装置であって、
 前記情報受信装置は、前記動画カメラから出力される可視光信号のフレーム出力信号をフーリエ変換した後、直交振幅復調することにより、デジタルデータ信号に復調する復調手段を備えたことを特徴とする情報受信装置。

[請求項6]
 前記復調手段は、前記可視光信号のフレーム出力信号に対して、前記情報送信装置と前記情報受信装置との間に存在する障害物の伝達関数のフーリエ変換の逆畳み込みを乗算することで、前記障害物に関する情報を除去することを特徴とする請求項5記載の情報受信装置。

[請求項7]
 前記情報受信装置は、前記可視光信号に含まれる同期信号を用いて、前記動画カメラの動作タイミングを修正することで、前記情報送信装置と前記情報受信装置との間の動作タイミングを調整することを特徴とする請求項5又は6記載の情報受信装置。

[請求項8]
 前記情報受信装置は、複数の前記復調手段を備え、前記同期信号を用いて複数の前記復調手段の動作を互いに同期させることを特徴とする請求項7記載の情報受信装置。

[請求項9]
 請求項1~4のうちのいずれか1つに記載の情報送信装置と、
 請求項5~8のうちのいずれか1つに記載の情報受信装置とを備えたことを特徴とする情報伝送システム。

[請求項10]
 前記変調手段は、特定の情報受信装置に向けて、前記特定の情報受信装置に対応する搬送波次数の調波を用いて搬送波を変調し、
 前記復調手段は、前記搬送波次数に対応する所定のシャッター開度を前記動画カメラに設定することで、前記特定の情報受信装置でのみ選択的に前記デジタルデータ信号を復調することを特徴とする請求項9記載の情報伝送システム。

[請求項11]
 前記情報送信装置は、
 前記デジタルデータ信号を、送信する画面を複数の分割画面に分割したときの当該複数の分割画面に対応して、複数のデジタルデータ信号に分割するデータ分割手段と、
 前記分割された各デジタルデータ信号に従って搬送波を複数の前記変調信号に変調する複数の前記変調手段と、
 複数の前記変調信号に従って駆動される複数の前記面光源とを備え、
 前記情報受信装置は、
 前記複数の分割画面に対応する各デジタルデータ信号を復調する複数の前記復調手段と、
 複数の前記復調手段からのデジタルデータ信号を1つのデジタルデータ信号に合成する合成手段とを備えたことを特徴とする請求項9又は10記載の情報伝送システム。

[請求項12]
 前記情報送信装置は、
 前記デジタルデータ信号を、送信する画面を複数の色情報に分割したときの当該複数の色情報に対応して、複数のデジタルデータ信号に分割するデータ分割手段と、
 前記分割された各デジタルデータ信号に従って搬送波を複数の前記変調信号に変調する複数の前記変調手段と、
 複数の前記変調信号に従って対応する複数の色情報でそれぞれ駆動される複数の前記面光源とを備え、
 前記情報受信装置は、
 前記複数の色情報に対応する各デジタルデータ信号を復調する複数の前記復調手段と、
 複数の前記復調手段からのデジタルデータ信号を1つのデジタルデータ信号に合成する合成手段とを備えたことを特徴とする請求項9又は10記載の情報伝送システム。

[請求項13]
 情報受信装置のローリングシャッター方式の動画カメラのフレーム周波数の波形の基本周波数及びその倍数の周波数を有する、互いに異なる複数の各次搬送波を用いて変調された変調信号に従って変調された面形状の可視光信号を、面光源を用いて送信する情報送信装置と、前記動画カメラを用いて前記可視光信号を受信する前記情報受信装置とを備えた情報伝送システムのための情報受信装置のためのプログラムであって、
 前記情報受信装置が、前記動画カメラから出力される可視光信号のフレーム出力信号をフーリエ変換した後、直交振幅復調することにより、デジタルデータ信号に復調するステップを含むことを特徴とする、コンピュータにより実行されるプログラム。

[請求項14]
 前記情報受信装置は、電子機器であることを特徴とする請求項13記載のプログラム。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • RESEARCH ORGANIZATION OF INFORMATION AND SYSTEMS
  • HOKKAIDO UNIVERSITY
  • Inventor
  • HASHIZUME, Hiromichi
  • SUGIMOTO, Masanori
  • AKIYAMA, Takayuki
  • KUMAKI, Hayato
  • SHIMADA, Shota
IPC(International Patent Classification)
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