[發明專利]可見光通信系統及方法

在審

• 申請號: 201611105997.2
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN108156364A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 謝享金;鄒志偉;陳彥廷;陳佳偉;王瑋鈞
• 申請（專利權）人: 財團法人資訊工業策進會
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04B10/116
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 梁麗超;劉丹

本發明提供一種可見光通信系統及方法，于此系統中，信號發射器發送可見光信號，信號接收器捕獲可見光信號之影像，并根據該影像還原出可見光信號。信號接收器包括影像捕獲模塊、圖像處理模塊與信號還原模塊。此方法包括：捕獲該可見光信號之影像；對該可見光信號之影像進行圖像處理；根據經處理之影像判斷其中是否具有完整之一信號封包；若是，則根據該可見光信號之影像直接還原出該可見光信號，并取得該信號封包；若否，則根據該可見光信號之影像執行一封包還原處理，以取得該信號封包，并還原出信號發射器所發送之可見光信號。

技術領域

本發明乃是關于一種可見光通信系統及方法，特別是指一種可直接以行動裝置上之影像傳感器(如：CMOS影像傳感器)作為信號接收器的一種可見光通信系統及方法。

背景技術

可見光通信(Visible Light Communications，VLC)所使用的通信信號是用肉眼可看到的唯一無線通信信號，大部分是利用熒光燈或發光二極管等等光源來發出高速明暗閃爍信號來傳輸數據。尤其當所使用的光源為白光LED時，因其亮度很高，且調制速率亦高，人眼感受不到光的閃爍，因此，此種可見光通信技術即為一種在照明的同時亦能傳輸數據的通信技術。

于傳統的可見光通信技術中，多以光傳感器(Photo Detector；PD)來接收可見光信號。然而，設置光傳感器將使得信號接收器具有一定的體積，且還需要外接電源來驅動光傳感器。另外，于傳統的可見光通信技術中，為了能使信號封包完整地被接收，于一個影像捕獲周期內需將同一個封包信號至少傳送三次，然而，此種作法仍可能使封包遺失。

發明內容

本發明提供一種可見光通信系統，包括信號發射器與信號接收器。信號發射器用以發送可見光信號。信號接收器用以捕獲可見光信號之影像，并根據可見光信號之影像還原出可見光信號。于此種可見光通信系統中，信號接收器包括影像捕獲模塊、圖像處理模塊與信號還原模塊。圖像處理模塊連接于影像捕獲模塊，信號還原模塊連接于圖像處理模塊。影像捕獲模塊用以捕獲可見光信號之影像。圖像處理模塊用以對可見光信號之影像進行圖像處理。信號還原模塊用以根據經處理之可見光信號之影像判斷可見光信號之影像中是否具有完整之一信號封包。若信號還原模塊判斷可見光信號之影像中具有完整之信號封包，則信號還原模塊根據可見光信號之影像直接還原出可見光信號，并取得該信號封包。然而，若信號還原模塊判斷可見光信號之影像中不具有完整之信號封包，則信號還原模塊根據可見光信號之影像執行封包還原處理，以取得該信號封包，并還原出信號發射器所發送之可見光信號。

于此種可見光通信系統的一實施例中，影像捕獲模塊為一CMOS影像傳感器。另外，影像捕獲模塊之一影像捕獲周期恰等于信號發射器發送可見光信號時發送兩個相同信號封包的時間，其中影像捕獲周期包含一快門開啟時間與一快門關閉時間。

本發明另提供一種可見光通信方法，適用于一種可見光通信系統。此種可見光通信系統包括信號發射器與信號接收器。信號發射器用以發送可見光信號，信號接收器用以捕獲可見光信號之影像，并根據可見光信號之影像還原出可見光信號。信號接收器包括影像捕獲模塊、圖像處理模塊與信號還原模塊，且圖像處理模塊連接于影像捕獲模塊，信號還原模塊連接于圖像處理模塊。此種可見光通信方法包括：通過影像捕獲模塊，捕獲可見光信號之影像；通過圖像處理模塊，對可見光信號之影像進行圖像處理；通過信號還原模塊，根據經處理之可見光信號之影像判斷可見光信號之影像中是否具有完整之一信號封包。若信號還原模塊判斷可見光信號之影像中具有完整之信號封包，則通過信號還原模塊，根據可見光信號之影像直接還原出可見光信號，并取得該信號封包。然而，若信號還原模塊判斷可見光信號之影像中不具有完整之信號封包，則通過信號還原模塊，根據可見光信號之影像執行一封包還原處理，以取得該信號封包，并還原出信號發射器所發送之可見光信號。

于此種可見光通信方法的一實施例中，影像捕獲模塊為一CMOS影像傳感器。另外，影像捕獲模塊之一影像捕獲周期恰等于信號發射器發送可見光信號時發送兩個相同信號封包的時間，其中影像捕獲周期包含一快門開啟時間與一快門關閉時間。