KR100467511B1

KR100467511B1 - 확산배열적외선송수신장치를이용한근거리데이터통신장치

Info

Publication number: KR100467511B1
Application number: KR1019970009598A
Authority: KR
Inventors: 조한진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-03-20
Filing date: 1997-03-20
Publication date: 2005-05-27
Also published as: KR19980073988A

Abstract

이 발명은 확산 배열 적외선 송수신장치를 이용한 근거리 데이터 통신장치에 관한 것으로, 원추 형태의 적외선 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다수의 반사송수신기와; 각 반사송수신기로부터 입력되는 신호를 원하는 반사송수신기로 전파시키기 위한 중계기로 구성되어, 송신 모듈로부터 신호를 받아 확산시켜주는 장치를 중간에 설치하여 이를 중계 및 제어해줌으로써 가시거리 통신 및 단거리 통신의 문제를 해결하는 확산 배열 적외선 송수신장치를 이용한 근거리 데이터 통신 장치에 관한 것이다.

Description

확산 배열 적외선 송수신장치를 이용한 근거리 데이터 통신장치

이 발명은 확산 배열 적외선 송수신장치를 이용한 근거리 데이터 통신장치에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 중계기를 이용하여 미약신호를 증폭시켜 가시거리 통신( Line-of-sight)의 문제를 해결하고, 송달 거리를 확대하는 확산 배열 적외선 송수신장치를 이용한 근거리 데이터 통신장치에 관한 것이다.

일반적으로 적외선(Infrared)을 이용한 데이터 통신 기술은 저속의 데이터 송수신에 널리 사용되고 있다. 특히, 전자제품에 사용되는 리모콘 등에 널리 사용된다.

그러나, 종래의 적외선 통신장치는 적외선의 특성상 단거리(10m 내외)와 가시거리 내에서만 통신이 가능한 단점이 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 종래의 단점을 해결하고자 하는 것으로, 송신 모듈로부터 신호를 받아 확산시켜주는 장치를 중간에 설치하여 이를 중계 및 제어해 줌으로써 가시거리 통신 및 단거리 통신의 문제를 해결하는 확산 배열 적외선 송수신장치를 이용한 근거리 데이터 통신장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하고자 하는 이 발명의 구성은,

원추형 반사체를 이용하여 데이터를 송수신하는 다수의 반사송수신기와;

각 반사송수신기로부터 입력되는 신호를 원하는 반사송수신기로 전파시키기 위한 중계기로 이루어진다.

상기 목적을 달성하고자 하는 반사송수신기의 구성은,

원추형 반사체로 입사되는 광신호를 반사시켜 집광하기 위한 수신수단과;

상기 수신수단의 광학신호를 전기적인 신호로 변환하기 위한 제1변환수단과;

상기 제1변환수단의 전기적인 신호를 입력받아 적절한 제어를 행하며, 외부 기기와 인터페이스를 제어하여 데이터를 입출력하고, 데이터 송신을 제어하는 제어 수단과;

상기 제어수단에서 출력되는 전기신호를 광신호로 변환하여 출력하는 제2변환수단과;

상기 제2변환수단의 광신호를 송신하기 위한 송신수단을 포함하여 이루어진다.

상기 목적을 달성하고자 하는 중계기의 구성은,

다수의 원추 형태의 집광기로 이루어져 입사되는 광신호를 반사시켜 집광하기 위한 수신부와;

상기 수신부의 광학신호를 증폭하여 필터링하고, 비교하여 티티엘 레벨의 신호로 변환하기 위한 제1변환부와;

상기 제1변환부의 신호를 입력받아 펄스의 형태를 조정하여 원래의 데이터로 출력하는 펄스 쉐이핑 회로와;

상기 펄스 쉐이핑 회로에서 출력되는 신호를 적외선 신호로 변환하여 출력하는 제2변환부와;

상기 제2변환부의 적외선신호를 송신하기 위한 송신부를 포함하여 이루어진다.

상기 구성에 의하여 이 발명을 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하면 다음과 같다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 반사송수신기의 블록 구성도이고,

도2는 이 발명의 실시예에 따른 중계기의 구성 블록도이고,

도3은 이 발명의 실시예에 따른 중계기에서 제1변환부의 상세 블록도이고,

도4는 이 발명의 실시예에 따른 중계기의 상세도이고,

도5는 이 발명의 실시예에 따른 반사송수신기 및 중계기에 사용되는 안테나의 구성도이고,

도6는 이 발명의 실시예에 따른 반사송수신기 및 중계기에 사용되는 안테나의 사용 예시도이다.

도1에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 반사송수신기의 구성은,

입사되는 광신호를 입력받는 제1핀 포토 다이오드(14)와;

상기 핀 포토 다이오드(14)의 출력신호를 초기 증폭하는 제1프리앰프(13)와;

상기 제1프리앰프(13)의 신호를 입력받아 기준전압(Vref)이상으로 증폭하여 출력하는 제1연산증폭기(3)와;

상기 제1연산증폭기(3)에서 출력되는 증폭된 광신호(RxD)를 전기적인 신호(RXD)로 변환하는 제1디코더(4)와;

상기 제1디코더(4)의 전기적인 신호(RXD)를 입력받고, 전송하는 제1모뎀(5)과;

상기 제1모뎀(5)의 신호를 입력받아 적절한 제어를 행하며, 외부기기와 인터페이스를 제어하여 데이터를 입출력하고, 데이터 송신을 제어하는 제1마이크로 프로세서(6)와;

상기 제1마이크로 프로세서(6)와 외부기기(10)인터페이스를 제어하며, 전원부(9)로부터 전원을 입력받아 전원을 공급하는 인터페이스부(8)와;

상기 제1마이크로 프로세서(6)의 제어에 의해 제1모뎀(5)에서 출력되는 송신전기신호(TXD)를 광신호(TxD)로 변환하는 제1엔코더(11)와;

상기 제1엔코더(11)의 출력신호(TxD)를 송신하기 위한 제1송신부(12)로 이루어진다.

도2에 도시되어 있듯이, 이 발명의 실시예에 따른 중계기의 구성은,

다수의 원추 형태의 집광기로 이루어져 입사되는 광신호를 반사시켜 집광하기 위한 수신부(21)와;

상기 수신부(21)의 광학신호를 증폭하여 필터링하고, 비교하여 티티엘 레벨의 신호로 변환하기 위한 제1변환부(22)와;

상기 제1변환부(22)의 신호를 입력받아 펄스의 형태를 조정하여 원래의 데이터로 출력하는 펄스 쉐이핑 회로(23)와;

상기 펄스 쉐이핑 회로(23)에서 출력되는 신호를 적외선 신호로 변환하여 출력하는 방사기 드라이버(24)와;

상기 방사기 드라이버(24)의 적외선신호를 송신하기 위한 송신 방사기(25)를 포함하여 이루어진다.

상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 확산 배열 적외선 송수신장치를 이용한 근거리 데이터 통신장치의 작용은 다음과 같다.

먼저, 사용자에 의해 전원이 인가되면 이 발명의 실시예에 따른 확산 배열 적외선 송수신장치를 이용한 근거리 데이터 통신장치의 동작이 시작된다.

동작이 시작된 후, 사용자가 외부기기 또는 키보드 등의 수단으로 송신 데이터를 입력하면, 버스 인터페이스부(8)를 통해 입력데이터가 제1마이크로 프로세서(6)로 전달된다.

다음, 마이크로 프로세서는 제1모뎀(5)을 통해 전기신호(TXD)를 출력하며, 상기 전기신호(TXD)는 엔코더(11)에서 광신호(TxD)로 변환되어 송신부(12)로 출력된다.

다음, 송신부(12)의 방사기(17)는 발광을 하여 광신호를 확산한다.

그러면, 도2에 도시된 바와 같은 중계기의 수신부(21)는 입사되는 광신호를 반사시켜 집광하여 제1변환부(22)로 전달한다.

이때, 중계기의 외형은 도5 또는 도6에 도시된 바와 같은 원추형태의 집광기(51) 구조를 이용한다. 도5 또는 도6에 도시되어 있듯이, 중계기(52)는 원추형태의 집광기(51)가 중계기(52)의 상단에 위치하면서 천장에 붙어 있는 구조로 될 수도 있고, 자유 스텐딩 포스트(61)에 지지되는 구조일 수도 있다. 여기서, 원추형태의 집광기는 코니컬 미러(Conical Mirror)이며, 코니컬 미러(51)와 중계기(52) 사이의 거리는 변화 가능하다.

다음, 제1변환부(22)는 도3에 도시된 구조로 포토 다이오드(21)에서 입력된 미세한 전류신호를 전류/전압 변환기(31)를 거쳐 전압으로 변환한 후, 증폭하여 밴드패스필터(32)를 거친후, 티티엘 레벨로 만든다.

상기 제1변환부(22)의 티티엘 레벨의 신호는 펄스 쉐이핑 회로(23)에서 펄스의 형태가 조정되어 원래의 데이터로 출력된다.

다음, 방사기 드라이버(24)는 상기 펄스 쉐이핑 회로(23)에서 출력되는 신호를 적외선 신호로 변환하여 출력한다.

다음, 방사기(25)가 상기 제2변환부(24)의 적외선신호를 여러개의 방사기로 송신한다.

그러면, 여러개의 반사송수신기에서 그 신호를 수신한다. 그러나, 그 중 하나의 그 정보를 원하는 반사송수신기만이 그 신호를 사용한다.

다음, 반사송수신기로 입사되는 광신호는 제1핀 포토 다이오드(14)로 입사된다.

다음, 제1프리앰프(13)는 상기 핀 포토 다이오드(14)의 출력신호를 초기 증폭하고, 그 출력신호는 제1연산증폭기(3)를 통해 기준전압(Vref)이상으로 증폭되어 출력된다.

다음, 상기 제1연산증폭기(3)에서 출력되는 증폭된 광신호(RxD)는 제1디코더(4)를 통하여 전기적인 신호(RXD)로 변환되어 제1모뎀(5)을 통해 제1마이크로 프로세서(6)로 입력된다.

제1마이크로 프로세서(6)는 제1모뎀(5)의 신호를 입력받아 그 신호를 메모리(7)를 이용하여 분석하여, 각 터미널에 관한 정보(예를 들면 네트워크 ID, 위치 configuration 등)를 가지고, 각 터미널간의 통신을 제어한다. 입력된 신호가 다른 정보(예를 들면 네트워크 ID, 위치 configuration 등)라면, 이 정보는 사용하지 않으며, 원하는 정보일 경우에만 이용한다.

상기한 과정의 중계기의 실제 회로도를 도4에 도시하였다.

도4에서 점선부분(41)은 일부만을 나타낸 것이며 실제로는 다수개가 있다. 여기서 펄스 쉐이핑 회로(23)는 74LS123을 사용하여 티티엘 레벨로 입력된 신호를 다시 원래의 데이터 신호로 바꾸어 주어야 하는데 가변저항(R)과 커패시터(C)를 이용하여 원하는 형태의 데이터신호로 바꾸어주면 된다. 또한 방사기(25)는 다수개의 어레이(Array) 형태로 된다.

상기한 반사중계기는 광신호를 입력받아 원래의 패켓(packet)으로 복원하여 거기에서 송신하고자 하는 주소를 검출하여 이 신호를 증폭하여 목적지 주소로 중계함으로써, 원래 전송 가능 거리의 두배이상 전송이 가능하며, 또한 중계기 내에 유선네트워크와 접속할 수 있는 장치를 부가할 경우 기존의 네트워크들과도 접속이 가능하다. 또한, 상기한 중계기는 복수개의 사용이 가능하며, 효과도 훨씬 좋아진다.

상기한 바와 같이, 반사중계기를 이용하여 데이터 통신을 하게 되면, 가시거리 뿐만 아니라 어느곳으로도 정확한 데이터 통신이 가능하고, 유선네트워크와도 연결하여 유무선 복합 통신을 할 수도 있다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 반사송수신기의 블록 구성도.

도2는 이 발명의 실시예에 따른 중계기의 구성 블록도.

도3은 이 발명의 실시예에 따른 중계기에서 제1변환부의 상세 블록도.

도4는 이 발명의 실시예에 따른 중계기의 상세도.

도5는 이 발명의 실시예에 따른 반사송수신기 및 중계기에 사용되는 안테나의 구성도.

도6는 이 발명의 실시예에 따른 반사송수신기 및 중계기에 사용되는 안테나의 사용 예시도.

Claims

원추형 반사체를 이용하여 데이터를 송수신하는 다수의 반사송수신기와;

각 반사송수신기로부터 입력되는 신호를 원하는 반사송수신기로 전파시키기 위한 중계기를 포함하며,

상기 중계기는,

다수의 원추 형태의 집광기로 이루어져 입사되는 광신호를 반사시켜 집광하기 위한 수신부와;

상기 수신부의 광학신호를 증폭하여 필터링하고, 비교하여 티티엘 레벨의 신호로 변환하는 제1변환부와;

상기 제1변환부의 신호를 입력받아 펄스의 형태를 조정하여 원래의 데이터로 출력하는 펄스 쉐이핑 회로와;

상기 펄스 쉐이핑 회로에서 출력되는 신호를 적외선 신호로 변환하여 출력하는 제2변환부와;

상기 제2변환부에서 출력되는 적외선신호를 송신하기 위한 송신부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 확산 배열 적외선 송수신장치를 이용한 근거리 데이터 통신장치.
입사되는 광신호를 반사시켜 집광하기 위한 수신수단과;

상기 수신수단의 광학신호를 전기적인 신호(RXD)로 변환하는 제1디코더와;

상기 제1디코더의 전기적인 신호(RXD)를 입력받고, 전송하는 제1모뎀과;

상기 제1모뎀의 신호를 입력받아 적절한 제어를 행하며, 외부기기와 인터페이스를 제어하여 데이터를 입출력하고, 데이터 송신을 제어하는 제1마이크로 프로세서와;

상기 제1마이크로 프로세서와 외부기기인터페이스를 제어하며, 전원부로부터 전원을 입력받아 전원을 공급하는 인터페이스부와;

상기 제1마이크로 프로세서의 제어에 의해 제1모뎀에서 출력되는 송신 전기신호(TXD)를 광신호(TxD)로 변환하는 제1엔코더와;

상기 제1엔코더의 출력신호(TxD)를 송신하기 위한 제1송신부를 포함하는 반사송수신기.
다수의 원추 형태의 집광기로 이루어져 입사되는 광신호를 반사시켜 집광하기 위한 수신부와;

상기 수신부의 광학신호를 증폭하여 필터링하고, 비교하여 티티엘 레벨의 신호로 변환하기 위한 제1변환부와;

상기 제1변환부의 신호를 입력받아 펄스의 형태를 조정하여 원래의 데이터로 출력하는 펄스 쉐이핑 회로와;

상기 펄스 쉐이핑 회로에서 출력되는 신호를 적외선 신호로 변환하여 출력하는 제2변환부와;

상기 제2변환부의 적외선신호를 송신하기 위한 송신부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 반사중계기.