專利名稱：移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、便攜通信終端、驗(yàn)證裝置和驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、便攜式通信終端和驗(yàn)證裝置，以及用于它們的驅(qū)動方法和程序。具體而言，本發(fā)明涉及能夠在提供令人滿意的操作或成功的通信的同時適應(yīng)可見光通信中接收裝置中的功能性差異的移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、便攜式通信終端、驗(yàn)證裝置和用于它們的驅(qū)動方法和程序。
背景技術(shù)：
圖1是示出使得能夠執(zhí)行相關(guān)的可見光通信的便攜式通信終端的配置的框圖。
在圖1中，標(biāo)號501表示包括光發(fā)射元件501a和光接收元件501b的便攜式通信終端；標(biāo)號502表示包括光發(fā)射元件502a和光接收元件502b的便攜式通信終端。
便攜式通信終端501利用光發(fā)射元件(例如LED)501a發(fā)送信息，便攜式通信終端502通過諸如照相機(jī)之類的光接收元件502b接收光學(xué)信號并得出原始信息。
在該領(lǐng)域中，存在若干個申請，例如日本專利申請?jiān)缙诠_No.2004-221924、日本專利申請?jiān)缙诠_No.2004-297630、日本專利申請?jiān)缙诠_No.2003-084730和日本專利申請?jiān)缙诠_No.2003-505842。
利用便攜式終端從外部裝置獲取信息的示例性方法是用照相機(jī)掃描條碼或符號。但是，這種掃描方法要求調(diào)整鏡頭的距離或焦點(diǎn)，從而導(dǎo)致了復(fù)雜的操作。
利用照相機(jī)使用可見光的信息獲取方法的另一個示例是利用包括時間線上的多個連續(xù)的顏色模式的運(yùn)動圖片的通信方法。在此方法中，要發(fā)送的信息被轉(zhuǎn)換為連續(xù)的顏色模式。此方法的有用之處在于它不要求調(diào)整鏡頭的距離或焦點(diǎn)。利用此方法，可實(shí)現(xiàn)通過視頻電話線使用運(yùn)動圖片進(jìn)行的驗(yàn)證。這種驗(yàn)證方法可通過使用通過網(wǎng)絡(luò)向服務(wù)器傳送運(yùn)動圖片的普通視頻電話方法來實(shí)現(xiàn)。
但是，可見光通信要求使數(shù)據(jù)發(fā)送的頻率與接收器中使用的采樣頻率相匹配。因此，由于這些裝置之間的性能差異，可能發(fā)生這些裝置之間的通信失敗或通信錯誤。
此外，在經(jīng)由視頻電話以光發(fā)射模式的形式傳送信息以驗(yàn)證信息的情況下，每秒種可發(fā)送的幀數(shù)受視頻電話系統(tǒng)的限制所限。由于任何延遲或波動，例如由于變化的數(shù)據(jù)發(fā)送量，每預(yù)定時間段的運(yùn)動圖片的幀數(shù)在傳送運(yùn)動圖片時發(fā)生變化。因此，發(fā)送數(shù)據(jù)的光發(fā)射模式的周期由于發(fā)送延遲和系統(tǒng)波動而不斷變化。于是難以同步發(fā)送周期和接收采樣周期。
此外，在針對驗(yàn)證的通信期間，只發(fā)送諸如密碼之類的少量數(shù)據(jù)。從而，在發(fā)送這樣的少量數(shù)據(jù)之前的同步過程增加了整體處理時間。
此外，作為利用便攜式終端的可見光通信，日本專利早期公開2004-221924提出了在使用LED和照相機(jī)的便攜式終端之間的可見光通信。但是，所公開的技術(shù)局限于特定終端之間的通信以及近距離的通信。此技術(shù)沒有考慮諸如視頻電話之類的經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)的基于運(yùn)動圖片數(shù)據(jù)的可見光通信。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是在無需使數(shù)據(jù)發(fā)送的周期與接收器的采樣周期匹配并且不會由于接收裝置之間的功能性差異而導(dǎo)致任何通信失敗的情況下實(shí)現(xiàn)可見光通信。
本發(fā)明的另一個目的是在經(jīng)由視頻電話傳送與光發(fā)射模式相對應(yīng)的信息以驗(yàn)證信息時，幫助使發(fā)送周期和接收采樣周期同步。
如上所述，在本發(fā)明中產(chǎn)生了以下有益效果。
第一個效果是用不同的頻率順序發(fā)送了相同的數(shù)據(jù)，從而可以在無需使發(fā)送器的頻率和接收器的采樣頻率同步的情況下執(zhí)行通信，在接收器上具有不同采樣頻率的裝置，或者具有由于延遲、傳送數(shù)據(jù)的波動或運(yùn)動圖片的幀數(shù)限制而引起的發(fā)送周期變化的裝置之間的通信很容易被本發(fā)明的利用不同頻率而被順序發(fā)送相同數(shù)據(jù)的實(shí)施例所適應(yīng)。
第二個效果是順序發(fā)送數(shù)據(jù)，而同時將數(shù)據(jù)發(fā)送的周期從短采樣周期改變到長采樣周期，從而如果接收裝置具有高性能并且用于傳送運(yùn)動圖片的網(wǎng)絡(luò)性能充分，則接收器可以利用短采樣周期在短時間內(nèi)獲取數(shù)據(jù)，并且數(shù)據(jù)傳送可在短周期中完成。
第三個效果是，利用不同的周期，數(shù)據(jù)被預(yù)先以不同的周期被順序發(fā)送，從而可以省略用于同步發(fā)送周期和接收采樣周期的過程。因此，可以省略用于同步的過程，例如指示發(fā)送成功/失敗的Ack/Nack過程。因此，不論數(shù)據(jù)發(fā)送成功還是失敗，都可以以恒定的量發(fā)送數(shù)據(jù)。
以下將參考附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。


圖1是示出執(zhí)行可見光通信的相關(guān)便攜式通信終端的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2的(a)示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的信號配置。
圖2的(b)示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的信號配置。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的利用蜂窩電話的視頻電話的門鎖系統(tǒng)的配置的框圖。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的驗(yàn)證服務(wù)器的配置的框圖。
圖5是示出驗(yàn)證裝置的配置的框圖。
圖6是示出蜂窩電話終端的配置的框圖。
圖7的(a)是示出可見光信號的詳細(xì)信號配置的信號配置圖。
圖7的(b)是示出可見光信號的開始信號配置的信號配置圖。
圖7的(c)是示出可見光信號的結(jié)束信號配置的信號配置圖。
圖8的(a)是示出發(fā)送周期和接收周期之間的關(guān)系的信號配置圖。
圖8的(b)是示出其周期隨時間增大的重復(fù)的顏色模式的信號配置圖。
圖9的(a)是示出發(fā)送周期和接收周期之間的關(guān)系的信號配置圖。
圖9的(b)是示出發(fā)送周期和接收周期之間的關(guān)系的信號配置圖。
圖10是示出具有噪聲信號的信號的信號配置圖。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的一個示例性實(shí)施例的操作的流程圖。
圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個示例性實(shí)施例的操作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖2的(a)和(b)示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的可見光通信的系統(tǒng)配置。
在圖2的(a)和(b)中，密碼1234的信息被轉(zhuǎn)換成以WRGBWRGBWRGBWRGBW(W白，R紅，G綠，B藍(lán))的時間序列順序發(fā)射的光發(fā)射模式。在發(fā)送器中，光發(fā)射模式被順序發(fā)送，同時將其周期從短周期(1T)改變到長周期(10T)。
在接收器中，根據(jù)裝置性能任意設(shè)置采樣周期，從而檢測相對于接收器采樣周期的顏色變化點(diǎn)。如果接收器的采樣周期不適合于光發(fā)射模式的短周期，則后續(xù)的具有長周期的光發(fā)射模式可以被檢測。
具有最長周期、最低頻率的光發(fā)射模式被設(shè)置成如果接收器等待直到最低頻率的數(shù)據(jù)被發(fā)送則任何接收裝置都能檢測到光發(fā)射模式的情況。
以這種方式，在此示例性實(shí)施例中，發(fā)送器將目標(biāo)信息轉(zhuǎn)換為顏色信息的光發(fā)射模式，并且在將光發(fā)射模式的周期從短周期改變到長周期的同時順序發(fā)送光發(fā)射模式。然后，接收器檢測顏色的變化點(diǎn)，并且只檢測能夠以接收器的采樣周期被檢測到的數(shù)據(jù)。從而，不必使發(fā)送器中的數(shù)據(jù)周期與接收器中的采樣周期同步，根據(jù)此實(shí)施例的數(shù)據(jù)可以被傳送到具有不同采樣周期的各種接收裝置，并被其檢測。即使數(shù)據(jù)發(fā)送的周期由于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的延遲或波動而發(fā)生變化，發(fā)送也能以恒定量的數(shù)據(jù)被接收/識別，而無需ACK/NACK處理。因此，如果通信環(huán)境能夠勝任并且接收裝置具有高性能，則少量數(shù)據(jù)的發(fā)送和檢測可被迅速完成，因?yàn)閷哂卸虝褐芷诘墓獍l(fā)射模式的檢測是在短時間中完成的。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的利用蜂窩電話的視頻電話的門鎖系統(tǒng)的配置的框圖。
在圖3中，門106與驗(yàn)證裝置104連接，以限制用戶的進(jìn)入。
該系統(tǒng)包括移動通信網(wǎng)絡(luò)101、驗(yàn)證服務(wù)器102、因特網(wǎng)103、驗(yàn)證裝置104、蜂窩電話終端105和門106。
該系統(tǒng)被用于控制擁有蜂窩電話終端105的用戶進(jìn)入門106。驗(yàn)證裝置104控制門106。
圖4是示出驗(yàn)證服務(wù)器102的配置的框圖。驗(yàn)證服務(wù)器102具有ID信息數(shù)據(jù)庫1021、電話號碼數(shù)據(jù)庫1022、控制器1023、網(wǎng)絡(luò)控制器1024、ID信息處理電路1025和運(yùn)動圖片處理電路1026。
ID信息數(shù)據(jù)庫1021具有圖3中的系統(tǒng)的用戶的標(biāo)識(ID)信息(例如密碼)。電話號碼數(shù)據(jù)庫1022具有蜂窩電話終端105的標(biāo)識(ID)信息，例如用戶終端105的電話號碼或ID地址。控制器1023控制驗(yàn)證服務(wù)器102的所有元件?？刂?023獲取與用戶的電話號碼相對應(yīng)的ID信息。用戶的電話號碼是從網(wǎng)絡(luò)控制器1024發(fā)送的。網(wǎng)絡(luò)控制器1024連接到移動通信網(wǎng)絡(luò)101和因特網(wǎng)103，并且與驗(yàn)證裝置104和蜂窩電話終端105通信。ID信息處理電路1025具有編碼功能，其將來自ID信息數(shù)據(jù)庫1021的ID信息編碼成適合于根據(jù)視頻電話協(xié)議發(fā)送的顏色信息。并且ID信息處理電路1025還將通過網(wǎng)絡(luò)控制器1024接收到的顏色信息解碼成用戶的ID信息。運(yùn)動圖片處理電路1026具有視頻電話的功能，并將ID信息轉(zhuǎn)換成運(yùn)動圖片，然后通過網(wǎng)絡(luò)控制器1024將運(yùn)動圖片發(fā)送到驗(yàn)證服務(wù)器102的外部設(shè)備或接收運(yùn)動圖片，所述外部設(shè)備例如是驗(yàn)證裝置104和蜂窩電話終端105。
圖5是示出驗(yàn)證裝置104的配置的框圖。驗(yàn)證裝置104具有網(wǎng)絡(luò)控制器1041、門控制器1042、ID信息處理電路1043、光發(fā)射電路1044(例如LDC顯示器)和光接收電路104a(例如照相機(jī))。
網(wǎng)絡(luò)控制器1041與驗(yàn)證服務(wù)器102通信并接收來自驗(yàn)證服務(wù)器102的密碼。門控制器1042打開和關(guān)閉門106。光發(fā)射電路1044能夠發(fā)射其中嵌入了來自網(wǎng)絡(luò)控制器的密碼的可見光。光接收電路104a接收來自蜂窩電話終端105的可見光，并將接收到的信號發(fā)送到ID信息處理電路1043。光接收電路104a具有濾色器，以檢測接收到的信號的顏色配置。光接收電路104a將顏色信息解碼成密碼，并將密碼發(fā)送到ID信息處理電路1043。ID信息處理電路1043將來自光接收電路104a的密碼與來自網(wǎng)絡(luò)控制器1041的密碼相比較。如果兩個密碼相同，則ID信息處理電路1043指示門控制器1042打開門106。否則，ID信息處理電路1043不指示門控制器1042打開門106。
圖6是示出蜂窩電話終端105的配置的框圖。蜂窩電話終端105具有無線電信號處理電路1051、光接收電路1052(例如照相機(jī))、光發(fā)射電路1053(例如LDC顯示器)和控制器1054。
無線電信號處理電路1051通過移動通信網(wǎng)絡(luò)101接收來自驗(yàn)證服務(wù)器102的視頻電話呼叫。控制器1054處理視頻電話的運(yùn)動圖片的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)發(fā)送到光發(fā)射電路1053，并且處理從光接收電路1052接收到的數(shù)據(jù)并發(fā)送到無線電信號處理電路1051。光發(fā)射電路1053顯示包括用戶密碼信息的運(yùn)動圖片。光接收電路1052接收可見光，并將其發(fā)送到控制器1054。
以下說明門鎖系統(tǒng)的操作。蜂窩電話終端105的用戶為了打開門106而向驗(yàn)證服務(wù)器102發(fā)送請求。驗(yàn)證服務(wù)器102從ID信息數(shù)據(jù)庫1021取得與用戶相對應(yīng)的密碼，并通過視頻電話線路將密碼以運(yùn)動圖片的形式發(fā)送回蜂窩電話終端105。同時，驗(yàn)證服務(wù)器102還通過數(shù)據(jù)傳輸線路發(fā)送密碼。在這里，“視頻電話”用于以包括顏色信息的所謂視頻電話的運(yùn)動圖片的形式通信，“數(shù)據(jù)傳輸”用于一般數(shù)據(jù)形式的通信。蜂窩電話終端105向驗(yàn)證裝置104發(fā)射包括用戶密碼信息的可見光信號。驗(yàn)證裝置104檢查密碼，并將其與從驗(yàn)證服務(wù)器102接收到的密碼相比較。如果兩個密碼相同，則驗(yàn)證裝置104打開門106，否則它不打開門106。
總之，根據(jù)上述示例性實(shí)施例，蜂窩電話終端105向驗(yàn)證裝置104發(fā)射包括密碼的顏色信息，并且驗(yàn)證裝置104對照從驗(yàn)證服務(wù)器102接收到的密碼檢查該密碼。
以下將說明另一個示例性實(shí)施例。在另一個示例性實(shí)施例中，門鎖系統(tǒng)的配置與第一示例性實(shí)施例中相同。在這個示例性實(shí)施例中，在蜂窩電話終端105為了打開門106而向驗(yàn)證服務(wù)器102發(fā)送請求之后，驗(yàn)證服務(wù)器102通過視頻電話線路將相應(yīng)密碼以顏色信息的形式發(fā)送到驗(yàn)證裝置104。并且驗(yàn)證裝置104中的光發(fā)射裝置1044通過使用光發(fā)射電路104a，向蜂窩電話終端105發(fā)射包括密碼的可見光。蜂窩電話終端105將接收到的顏色信息轉(zhuǎn)換為密碼信息，并將其發(fā)送到驗(yàn)證服務(wù)器102。驗(yàn)證服務(wù)器102將從蜂窩電話終端105接收到的密碼與發(fā)送到驗(yàn)證裝置104的密碼相比較。如果兩個密碼相同，則驗(yàn)證服務(wù)器102向驗(yàn)證裝置104發(fā)送打開門106的指示。如果兩個密碼不同，則驗(yàn)證服務(wù)器102不發(fā)送這樣的指示。
圖7的(a)至(c)示出圖2所示的可見光通信的詳細(xì)顏色配置。
圖7的(a)至(c)示出基于按時間順序隨時間變化的可見光的通信。這里，三原色(紅、綠和藍(lán))被用于通信。顏色信息由從0(下限)到255(上限)的比例的光強(qiáng)度表示，如表1所示。
表1

接收器設(shè)置預(yù)定的閾值，并獲取與上限/下限較接近的值以確定顏色。
如表2所示，從0到B的數(shù)據(jù)被分配到每種顏色組合。以這種方式，密碼被轉(zhuǎn)換為其中顏色在時間方向上變化的光發(fā)射模式。此示例采用了檢測顏色的變化點(diǎn)的方法，因此相同的顏色不應(yīng)當(dāng)被用于連續(xù)的時間段。在這個示例性實(shí)施例的方法中，第一個和最后一個顏色必須是白，以作為開始/結(jié)束信號。
表2


在某個任意時間段中，如果發(fā)送器從開始的白色兩次改變顏色，則來自三原色的顏色的可能組合為6個(3乘以2)。而如果發(fā)送器在相同的時間段中從開始的白色三次改變顏色，則可能的組合為12個(3乘以2乘以2)。在此情況下，第一變化點(diǎn)之前的顏色(白色)意指開始位置，最后的白色意指結(jié)束位置。
在此示例性實(shí)施例中，出于說明的目的，是基于三原色的組合來傳輸數(shù)據(jù)的，但是也可組合使用其他顏色，例如其混合顏色，如黃、青和紫。顏色越多，數(shù)據(jù)的可能的顏色組合就越多。因此，就可以高效地傳輸更復(fù)雜的數(shù)據(jù)。
此外，準(zhǔn)備了指示數(shù)據(jù)的開始/結(jié)束位置的信息，并且接收器接收到該信息以檢測發(fā)送數(shù)據(jù)的開始/結(jié)束位置。在此示例中，白色應(yīng)當(dāng)被用在開始/結(jié)束位置處。
圖7的(a)示出了WRGBWBRGW的數(shù)據(jù)發(fā)送作為示例。在此情況下，由RGB表示的數(shù)據(jù)“2”和由BRG表示的“8”被發(fā)送。圖7的(b)示出了利用WGWGWGW作為開始信號來開始數(shù)據(jù)發(fā)送，作為示例。在此情況下，在WGWGWGW之后，數(shù)據(jù)發(fā)送開始。圖7的(c)示出了利用WRWRWRW作為停止信號來結(jié)束數(shù)據(jù)發(fā)送，作為示例。在此情況下，WRWRWRW意指數(shù)據(jù)發(fā)送的結(jié)束。其他顏色組合也可能作為開始信號和停止信號，只要該組合除了在開始或結(jié)束之處外不出現(xiàn)在數(shù)據(jù)發(fā)送中。
圖8的(a)和(b)是示出從圖2所示的驗(yàn)證服務(wù)器102發(fā)送的顏色信息的光發(fā)射模式的詳細(xì)配置。
圖8的(a)示出了這樣一個示例，其中運(yùn)動圖片數(shù)據(jù)與被表達(dá)的顏色信息相對應(yīng)，以便三個顏色的若干個組合出現(xiàn)在指示開始/停止位置的兩個白色之間，如上所述(W255，255，255W)。在圖8的(a)的示例中，數(shù)據(jù)“1”被發(fā)送。例如，在發(fā)送關(guān)于密碼“1234”的數(shù)據(jù)的情況下，參考如表2所示在兩個白色之間交替出現(xiàn)的三個顏色的組合，發(fā)送按照WRGBWRBRWRBGWGRGW(W白，R紅，G綠，B藍(lán))的順序在時間方向上改變顏色的光發(fā)射模式。
圖8的(b)示出通過將模式的周期從短周期(1T)改變到長周期(10T)，從而以視頻電話上的運(yùn)動圖片的形式來順序發(fā)送如轉(zhuǎn)換顏色信息的示例中所示的代表密碼“1234”的顏色信息的光發(fā)射模式(WRGBWRBRWRBGWGRGW)的示例。
例如，假設(shè)將運(yùn)動圖片的幀數(shù)目設(shè)置為30幀/秒，并且在發(fā)送器中每兩幀(約0.0666秒)改變顏色，則上述“1234”的光發(fā)射模式具有17個顏色變化點(diǎn)，其出現(xiàn)約1.13秒(0.0666乘以17)，該1.13秒是一個周期(1T)。在最大周期(10T)的情況下，周期約為11.3秒，其中顏色每0.666秒發(fā)生變化。
在接收器中的光接收電路104a的采樣頻率對于檢測短周期的數(shù)據(jù)來說太慢時，接收器嘗試反復(fù)檢測數(shù)據(jù)，直到對光接收電路104a的慢采樣頻率來說足周期足夠長的數(shù)據(jù)被發(fā)送。以這種方式，可以在發(fā)送器和接收器之間利用不同的頻率來執(zhí)行通信。
在視頻電話中，發(fā)送的運(yùn)動圖片的幀數(shù)目有時由于網(wǎng)絡(luò)性能所造成的任何延遲和波動而減小。在這些情況下，如果在傳送具有短周期的數(shù)據(jù)期間幀被跳過，則數(shù)據(jù)通信可能以失敗而結(jié)束。
為了解決這類問題，數(shù)據(jù)發(fā)送的最大周期被設(shè)置為長到即使在視頻電話的最壞情況下也足夠發(fā)送。
例如，即使基本上為30幀/秒的視頻電話幀周期由于通信環(huán)境的變化而變?yōu)?5幀/秒，接收器也可以通過等待后續(xù)的具有2T或更長的周期的數(shù)據(jù)，檢測光發(fā)射模式。
此外，根據(jù)另一個示例性實(shí)施例，如果通過混合三原色，或通過除0和255之外設(shè)置在128處的光強(qiáng)度閾值作為中間值，從而增大了顏色數(shù)目，則為了發(fā)送相同量的數(shù)據(jù)，光發(fā)射模式的數(shù)目可被減小，并且通信時間可被減少。
根據(jù)另一個示例性實(shí)施例，例如，組合三原色RGB中的兩個顏色，則可以有六個光發(fā)射模式(3乘以2)，并且六進(jìn)制數(shù)據(jù)被發(fā)送。根據(jù)另一個實(shí)施例，考慮六個顏色(三原色及其混合顏色，即黃、青、紫)中的兩個顏色的組合，可以有30個光發(fā)射模式(6乘以5)，并且30進(jìn)制數(shù)據(jù)被發(fā)送。這里，“1234”是被表達(dá)為十進(jìn)制數(shù)字時的四位數(shù)字，而在被表達(dá)為30進(jìn)制數(shù)字時是三位數(shù)字“1B4”(30進(jìn)制數(shù)字0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRST)。在此示例性實(shí)施例中，光發(fā)射模式的數(shù)目減小，并且通信時間縮短到75％。通過增大顏色模式的數(shù)目以及顏色變化點(diǎn)的數(shù)目，可進(jìn)一步縮短通信時間。
在上述示例性實(shí)施例中，具有諸如照相機(jī)或帶照相機(jī)的個人計(jì)算機(jī)之類的光接收電路1052的便攜式終端105可被用作驗(yàn)證裝置104。
此外，蜂窩電話終端105可被配置為通過耦合到驗(yàn)證服務(wù)器102來獲取數(shù)據(jù)，或者被配置為預(yù)先向驗(yàn)證服務(wù)器102注冊數(shù)據(jù)。
圖9的(a)示出了驗(yàn)證裝置104中的采樣周期小于來自蜂窩電話終端105的信號中的改變顏色的周期的情形。在此情況下，驗(yàn)證裝置104檢測到“WWRGGBBWG”。如果驗(yàn)證裝置104通過使用ID信息處理電路1043將信號中的連續(xù)顏色消除為一個顏色，則驗(yàn)證裝置104得出與預(yù)定數(shù)據(jù)格式相符的“WRGBWG”。
另一方面，圖9的(b)示出了驗(yàn)證裝置104中的采樣周期大于來自蜂窩電話終端105的信號中的改變顏色的周期的情形。在此情況下，驗(yàn)證裝置104檢測到“WRGWG”，無法從接收到的信號獲取正確的信號。
圖10示出了驗(yàn)證裝置104除來自蜂窩電話終端105的信號外還接收到噪聲信號的情形。此噪聲信號例如是目光或燈光。在此情況下，驗(yàn)證裝置104檢測到“WWRNGBBWG”，并且可通過忽略噪聲信號并將連續(xù)顏色消除為一個顏色，來得出正確的信號“WRGBWG”。如果噪聲周期對于驗(yàn)證裝置104校正接收到的信號來說太大，則驗(yàn)證裝置104等待下一個具有更長周期的數(shù)據(jù)發(fā)送。
接下來，參考圖11中的流程圖描述圖3中的可見光通信系統(tǒng)的根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的操作。在以下說明中，蜂窩電話終端105發(fā)送包括密碼的顏色模式，并且驗(yàn)證裝置104接收顏色模式形式的密碼。因此，圖7中所示的操作被驗(yàn)證裝置104執(zhí)行。
在圖11中開始處，從驗(yàn)證服務(wù)器102發(fā)送到用戶的蜂窩電話終端105的具有代表關(guān)于密碼的信息的光發(fā)射模式的視頻電話運(yùn)動圖片被以光形式從其光發(fā)射電路1053發(fā)送。響應(yīng)于用戶的請求，驗(yàn)證裝置104通過光接收電路104a接收光發(fā)射模式，并開始圖11中所描述的過程(步驟701)。
驗(yàn)證裝置104判斷接收到的光信號是否指示通信的開始信號(步驟702)。
如果無法檢測到開始信號，則驗(yàn)證裝置104繼續(xù)嘗試檢測開始信號，直到定時器超時(步驟703)。
這里，發(fā)送數(shù)據(jù)被反復(fù)發(fā)送，其周期被周期性地改變，以便定時器值被設(shè)置成這樣一個值使得驗(yàn)證裝置104可通過用其自己的采樣頻率來檢測數(shù)據(jù)。如果在定時器超時之前驗(yàn)證裝置104無法檢測到開始信號，則過程結(jié)束(步驟704)。
在如圖9(b)所示的發(fā)送數(shù)據(jù)的周期小于驗(yàn)證裝置104中的采樣周期的情況下，顏色的變化點(diǎn)無法被正確檢測。在此情況下，如圖9(b)的說明中所描述的，驗(yàn)證裝置反復(fù)嘗試檢測數(shù)據(jù)，直到具有等于或長于可被檢測周期的較長周期的數(shù)據(jù)被發(fā)送(步驟702，步驟703)。
如果接收到開始信號，則驗(yàn)證裝置104開始從接收到的運(yùn)動圖片檢測顏色信息(步驟705)。
顏色是通過預(yù)定閾值來判定的。但是，如果由于如圖10所示的噪聲而無法執(zhí)行顏色判定，則忽略顏色的變化點(diǎn)(步驟706)。繼續(xù)顏色信息的檢測，直到接收到結(jié)束信號。但是，如果檢測到的顏色信息不符合預(yù)定的顏色信息格式，或者由于惡劣的通信環(huán)境而發(fā)生讀取錯誤，則執(zhí)行對具有較長周期的后續(xù)數(shù)據(jù)的開始信號的檢測(步驟706，NG)。
驗(yàn)證裝置104檢查接收到的數(shù)據(jù)是合符合預(yù)定的數(shù)據(jù)格式(步驟707)。在此步驟(步驟707)中，執(zhí)行圖9(a)的說明中所描述的從連續(xù)的相同顏色中進(jìn)行消除的過程。如果能夠在開始信號和結(jié)束信號之間無誤地檢測到顏色信息模式，并且驗(yàn)證裝置104接收到停止信號(步驟708，是)，則驗(yàn)證裝置104指示光接收電路104a結(jié)束讀取可見光(步驟709)，然后將接收到的顏色信息模式轉(zhuǎn)換成密碼(步驟710，步驟711)。然后，驗(yàn)證裝置104將此接收到的密碼與從驗(yàn)證服務(wù)器102接收到的密碼相比較。
當(dāng)從蜂窩電話終端105接收到的密碼匹配來自驗(yàn)證服務(wù)器102的密碼時，用戶被允許進(jìn)入，并且門被解鎖。圖11中的流程圖適用于以下情形驗(yàn)證裝置104發(fā)送包括來自驗(yàn)證服務(wù)器102的密碼的可見信號，并且蜂窩電話終端105接收該密碼并將其發(fā)送到驗(yàn)證服務(wù)器102以便被驗(yàn)證以被允許進(jìn)入門106。在此情況下，圖11中描述的過程是在蜂窩電話終端105中執(zhí)行的。
圖12是一個驗(yàn)證系統(tǒng)的流程圖，其中蜂窩電話終端105在其以可見光信號的形式發(fā)送密碼時，蜂窩電話終端通過無線電信號處理電路1051得出從驗(yàn)證服務(wù)器102發(fā)送來的密碼信號(步驟801)?？刂破?054將密碼編碼成光發(fā)射模式(步驟802)?？刂破?054以改變的顏色的周期(T)產(chǎn)生其中嵌入了密碼的光發(fā)射模式(步驟803)。此外，控制器1054以1.5T、2T、3T、5T和10T的改變顏色的周期產(chǎn)生其中嵌入了密碼的光發(fā)射模式(步驟804、805、806、807、808、809)。然后，光發(fā)射電路1053按順序向驗(yàn)證服務(wù)器102發(fā)射產(chǎn)生的光發(fā)射模式(步驟809)。
圖12中的流程圖適用于以下情形驗(yàn)證裝置104發(fā)送包括來自驗(yàn)證服務(wù)器102的密碼的可見信號，并且蜂窩電話終端105接收該密碼并將其發(fā)送到驗(yàn)證服務(wù)器102以便被驗(yàn)證以被允許進(jìn)入門106。在此情況下，圖8中描述的過程是在驗(yàn)證裝置104中執(zhí)行的。
根據(jù)示例性實(shí)施例，即使用光發(fā)射模式的最大周期，如果數(shù)據(jù)獲取以失敗告終，則可停止讀取處理，或者可自動再次嘗試進(jìn)入，以重新啟動從短周期開始的光發(fā)射模式的發(fā)送。
本發(fā)明適用于執(zhí)行可見光通信的便攜式通信終端。
按圖11和圖12中的流程圖執(zhí)行的過程可被提供為程序。在此情況下，該程序由蜂窩電話終端105或驗(yàn)證裝置104中的處理器執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種移動終端，包括發(fā)射可見光信號的光發(fā)射電路，所述可見光信號具有顏色模式，并且所述顏色模式被重復(fù)發(fā)射預(yù)定次數(shù)；控制器，所述控制器控制所述光發(fā)射電路，并且隨著每次顏色模式反復(fù)而逐漸增大所述顏色模式的周期。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動終端，還包括無線電信號處理電路，所述無線電信號處理電路接收來自基站的無線電信號，其中所述光發(fā)射電路基于由所述無線電信號處理電路接收到的所述無線電信號來發(fā)射所述顏色模式。
3.一種移動終端，包括接收可見光信號的光接收電路，所述可見光信號具有顏色模式，所述顏色模式被重復(fù)發(fā)射預(yù)定次數(shù)，其中所述顏色模式的周期隨每次顏色模式反復(fù)而逐漸增大；控制器，所述控制器具有預(yù)定的采樣頻率，并且檢測所述顏色模式，所述顏色模式具有適合于所述預(yù)定的采樣頻率的周期。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動終端，還包括無線電信號處理電路，所述無線電信號處理電路基于所述檢測到的顏色模式，向基站發(fā)送無線電信號。
5.一種驗(yàn)證裝置，包括發(fā)射可見光信號的光發(fā)射電路，所述可見光信號具有顏色模式，并且所述顏色模式被重復(fù)發(fā)射預(yù)定次數(shù)；控制器，所述控制器控制所述光發(fā)射電路，并且隨著每次顏色模式反復(fù)而逐漸增大所述顏色模式的周期。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的驗(yàn)證裝置，還包括網(wǎng)絡(luò)控制器，所述網(wǎng)絡(luò)控制器接收來自基站的信號，其中所述光發(fā)射電路基于由所述網(wǎng)絡(luò)控制器接收到的所述信號來發(fā)射所述顏色模式。
7.一種驗(yàn)證裝置，包括接收可見光信號的光接收電路，所述可見光信號具有顏色模式，所述顏色模式被重復(fù)發(fā)射預(yù)定次數(shù)，其中所述顏色模式的周期隨每次顏色模式反復(fù)而逐漸增大；控制器，所述控制器具有預(yù)定的采樣頻率，并且檢測所述顏色模式，所述顏色模式具有適合于所述預(yù)定的采樣頻率的周期。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的驗(yàn)證裝置，還包括網(wǎng)絡(luò)控制器，所述網(wǎng)絡(luò)控制器基于所述檢測到的顏色模式，向服務(wù)器發(fā)送信號。
9.一種移動臺的通信方法，包括發(fā)射可見光信號，所述可見光信號具有顏色模式；將所述發(fā)射過程重復(fù)預(yù)定次數(shù)；隨著每次顏色模式反復(fù)而逐漸增大所述顏色模式的周期。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信方法，還包括接收來自基站的無線電信號，其中所述發(fā)射過程基于所述無線電信號來發(fā)射所述顏色模式。
11.一種移動臺的通信方法，包括接收可見光信號，所述可見光信號具有顏色模式，所述顏色模式被重復(fù)發(fā)射預(yù)定次數(shù)，其中所述顏色模式的周期隨每次顏色模式反復(fù)而逐漸增大；通過預(yù)定的采樣頻率對所述接收到的可見光信號采樣；檢測其周期適合于所述預(yù)定的采樣頻率的所述顏色模式。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的通信方法，還包括基于所述接收到的顏色模式向基站發(fā)送無線電信號。
13.一種驗(yàn)證裝置的通信方法，包括發(fā)射可見光信號，所述可見光信號具有顏色模式；將所述發(fā)射過程重復(fù)預(yù)定次數(shù)；隨著每次顏色模式反復(fù)而逐漸增大所述顏色模式的周期。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的通信方法，還包括接收來自服務(wù)器的信號，其中所述發(fā)射過程基于所述接收到的信號來發(fā)射所述顏色模式。
15.一種驗(yàn)證裝置的通信方法，包括接收可見光信號，所述可見光信號具有顏色模式，所述顏色模式被重復(fù)發(fā)射預(yù)定次數(shù)，其中所述顏色模式的周期隨每次顏色模式反復(fù)而逐漸增大；通過預(yù)定的采樣頻率對所述接收到的可見光信號采樣；檢測其周期適合于所述預(yù)定的采樣頻率的所述顏色模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的通信方法，還包括基于所述接收到的顏色模式向服務(wù)器發(fā)送信號。
17.一種通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括移動終端，包括發(fā)射可見光信號的光發(fā)射電路，所述可見光信號具有顏色模式，并且所述顏色模式被重復(fù)發(fā)射預(yù)定次數(shù)；控制器，所述控制器控制所述光發(fā)射電路，并且隨著每次顏色模式反復(fù)而逐漸增大所述顏色模式的周期；驗(yàn)證裝置，包括光接收電路，所述光接收電路接收來自所述移動終端的所述可見光信號；控制器，所述控制器具有預(yù)定的采樣頻率，并且檢測所述顏色模式，所述顏色模式具有適合于所述預(yù)定的采樣頻率的周期。
18.一種通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括驗(yàn)證裝置，包括發(fā)射可見光信號的光發(fā)射電路，所述可見光信號具有顏色模式，并且所述顏色模式被重復(fù)發(fā)射預(yù)定次數(shù)；控制器，所述控制器控制所述光發(fā)射電路，并且隨著每次顏色模式反復(fù)而逐漸增大所述顏色模式的周期；移動終端，包括光接收電路，所述光接收電路接收來自所述移動終端的所述可見光信號；控制器，所述控制器具有預(yù)定的采樣頻率，并且檢測所述顏色模式，所述顏色模式具有適合于所述預(yù)定的采樣頻率的周期。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、便攜通信終端、驗(yàn)證裝置和驅(qū)動方法。用于可見光通信驗(yàn)證的裝置系統(tǒng)包括移動終端，該移動終端包括光發(fā)射電路，其發(fā)射可見光信號，該可見光信號具有顏色模式并且該模式被重復(fù)發(fā)射預(yù)定次數(shù)；以及控制器，其控制光發(fā)射電路并且在重復(fù)的同時使模式的周期逐漸變長。該系統(tǒng)還包括驗(yàn)證裝置，該驗(yàn)證裝置包括光發(fā)射電路，其發(fā)射可見光信號，該可見光信號具有顏色模式并且該模式被重復(fù)發(fā)射預(yù)定次數(shù)；以及控制器，其控制光發(fā)射電路并且隨著每次顏色模式反復(fù)而逐漸增大顏色模式的周期。
文檔編號H04M1/725GK1838681SQ200610067428
公開日2006年9月27日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者小松兼一 申請人:日本電氣株式會社