KR101462140B1 - Infrared ray processing Method and apparatus for removing a light source of illumination - Google Patents

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Abstract

본 발명은 조명 광원의 잡음을 제거하는 적외선 광 처리 방법 및 장치에 관한 것으로, 상용 전원을 사용하는 조명 광원에 의한 잡음을 제거하도록 하기 위하여, 적외선 광을 방사하는 발광부와, 적외선 광의 방사직전의 광량과 방사직후의 광량을 수집하는 하나의 수광부와, 방사직후의 광량에서 방사직전의 광량만큼을 감쇄시켜 조명 광원의 잡음을 제거한 후, 전기 신호를 생성하는 잡음 제거부를 구비하는 적외선 광 처리 장치를 포함하여 구성되며, 이에 의하여 동작 환경이 가변되어 조명광원의 잡음 세기가 매우 커지더라도 조명광원의 잡음을 정확하고 효과적으로 제거할 수 있다. The present invention relates to an infrared light processing method and apparatus for eliminating noise from an illuminating light source. In order to eliminate noise caused by an illuminating light source using a commercial power source, a light emitting unit for emitting infrared light, An infrared light processing apparatus comprising a light receiving unit for collecting a light amount and a light amount immediately after radiation and a noise removing unit for removing noise from the illumination light source by attenuating light amount just before radiation in the light amount immediately after radiation, Thus, even if the noise intensity of the illumination light source is greatly increased, the noise of the illumination light source can be accurately and effectively removed.

적외선 광, 조명 광원의 잡음, 잡음 제거 Infra-red light, noise in the illuminating light source, noise rejection

Description

조명 광원의 잡음을 제거하는 적외선 광 처리 장치{Infrared ray processing Method and apparatus for removing a light source of illumination}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an infrared ray processing apparatus for removing noise from an illumination light source,

도1은 일반적인 송수신 모듈 일체형의 적외선 광을 이용한 표적 탐지 장치의 구성도,FIG. 1 is a block diagram of a target detection apparatus using infrared light, which is a typical integrated transmission /

도2는 도1의 표적 탐지 장치에 따른 신호 타이밍도,FIG. 2 is a signal timing diagram according to the target detection apparatus of FIG. 1;

도3은 본 발명의 기술에 따른 적외선 광을 이용한 표적 탐지 장치의 구성도,3 is a configuration diagram of a target detection apparatus using infrared light according to the technique of the present invention,

도4는 본 발명의 기술에 따른 적외선 광을 이용한 표적 탐지 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도, 그리고4 is a flowchart illustrating a method of detecting a target using infrared light according to the technique of the present invention, and

도5는 본 발명의 기술에 따른 적외선 광을 이용한 표적 탐지 방법에 따른 신호 타이밍도를 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a signal timing diagram according to a target detection method using infrared light according to the technique of the present invention.

<도면의 주요 부호><Key Signs of the Drawings>

31: 발광부 32: 수광부31: light emitting portion 32: light receiving portion

33: 잡음 제어부 34: 표적 탐지부33: noise control unit 34: target detection unit

본 발명은 적외선 광 처리 장치에 관한 것으로, 특히 상용 전원을 사용하는 조명 광원에 의한 잡음을 제거할 수 있도록 하는 적외선 광 처리 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared optical processing apparatus, and more particularly, to an infrared optical processing apparatus capable of removing noise caused by an illumination light source using a commercial power source.

적외선 광은 일반적으로 사람에게 보이지 않기 때문에 적외선 광의 송수신은 여러 분야에서 다양한 용도로 사용된다. 이는 송신 모듈과 수신 모듈이 분리된 형태이든 송신 모듈과 수신 모듈이 일체된 형태이든 송신된 적외선 광에 대한 수신된 적외선 광의 세기로 그 값을 판단한다. 일반적으로, 적외선 광은 수신 후 일정 문턱 값(threshold value) 이상인지 또는 이하인지를 확인하여 그 값을 판단하는 구조로 되어 있다. Since infrared light is generally invisible to humans, the transmission and reception of infrared light is used for various purposes in various fields. Whether the transmission module and the reception module are separated or whether the transmission module and the reception module are integrated, the value is determined by the intensity of the received infrared light for the transmitted infrared light. In general, the infrared light has a structure that determines whether the infrared light is received after confirming whether the infrared light is above or below a predetermined threshold value.

이와 같이 적외선 광을 이용한 장치의 일예로는 도1과 같이 구성되는 적외선 광을 이용한 표적 탐지 장치가 있다. One example of such an apparatus using infrared light is a target detection apparatus using infrared light as shown in FIG.

계속하여 도1을 참조하면, 발광부(11)에서 실선 형태로 적외선 광이 방사되고 표적(20)의 표면에서는 점선과 같은 형태로 반사된 적외선 광이 생성된다. 이에 수광부(12)는 수신된 광의 세기를 증폭하여 출력하는데, 표적(20)이 있다면 보다 큰 광량을 가지는 적외선 광이 입사되어 하이레벨의 신호를 발생하고, 표적(20)이 없다면 적외선 광이 입사되지 않아 로우레벨의 신호를 발생하게 된다. 1, infrared light is emitted in a solid line form in the light emitting portion 11 and infrared light reflected in the form of a dotted line on the surface of the target 20 is generated. The light receiving unit 12 amplifies and outputs the intensity of the received light. If the target 20 is present, infrared light having a larger light quantity is incident to generate a high-level signal. If the target 20 is absent, So that a low level signal is generated.

그런데, 수광부(12)의 부근에 상용 전원(또는 댁내 전원)을 사용하는 조명 광원(예를 들어, 형광등, 백열등, 및 할로겐등)이 위치하는 경우에는, 이들의 광량 또한 매우 커 영향을 받게 된다. 이때의 조명 광원은 상용 전원의 동작 주파수(예를 들어, 60kHz)에 따라 주기적으로 광량이 증감되는 특징을 가진다. However, when an illuminating light source (for example, a fluorescent lamp, an incandescent lamp, and a halogen lamp) using a commercial power source (or a domestic power source) is located near the light receiving unit 12, . The illumination light source at this time is characterized in that the light amount is periodically increased or decreased according to the operating frequency of the commercial power source (for example, 60 kHz).

예를 들어, 발광부(11)가 도2의 (a)와 같이 적외선 광을 표적(20)에 방사하 면, 적외선 광은 표적(20)에 반사된 후 (b)와 같이 조명 광원의 잡음이 가미된 후 수광부(12)에 입사된다. 그러면 수광부(12)는 조명 광원에 의한 잡음이 가미된 적외선 광의 최고치를 획득하여 (c)와 같은 출력신호를 발생하여 준다. 이에 조명 광원에 의한 잡음에 의한 영향이 커지면 커질수록 적외선 광을 처리하는 과정에서 오류가 발생할 확률이 높아지게 된다. For example, when the light emitting unit 11 emits infrared light to the target 20 as shown in FIG. 2A, the infrared light is reflected on the target 20, and then the noise of the illumination light source The light is incident on the light receiving portion 12. [ Then, the light receiving unit 12 acquires the maximum value of the infrared light added with the noise by the illumination light source and generates an output signal as shown in (c). As the influence of the noise caused by the illumination light source increases, the probability of occurrence of the error increases in the process of processing the infrared light.

상기의 문제점을 해결하기 위해 종래에는 회로적인 기법으로 조명 광원에 의한 잡음을 감쇄하거나 종래의 국내 출원 번호 10-1998-0023693(출원일 : 1998년 06월 23일)에서와 같이 디지털 코딩을 통해 잡음의 영향을 감쇄하는 방법이 제안되었었다. In order to solve the above problems, there has been proposed a method of attenuating a noise caused by an illumination light source by a circuit technique in the past, or a method of reducing noise by digital coding as in a conventional domestic application No. 10-1998-0023693 (filed on June 23, 1998) A method of attenuating the effects has been proposed.

그러나 상기의 방법을 이용하여도 잡음 레벨이 신호 레벨에 큰 영향을 미칠 정도로 큰 경우에는 감쇄가 완전하게 이루어지지 않는 문제가 발생했었다.However, even if the above method is used, there is a problem that attenuation is not completely performed when the noise level is large enough to greatly affect the signal level.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 조명 광원에 의한 잡음의 영향을 받지 않도록 하는 적외선 광을 이용한 조명 광원의 잡음을 제거하는 적외선 광 처리 장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide an infrared optical processing apparatus for removing noise of an illuminating light source using infrared light which is not affected by noise caused by an illuminating light source.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 적외선 광 처리 장치는 적외선 광을 방사하는 발광부; 상기 적외선 광의 방사직전의 광량과 방사직후의 광량을 수집하는 하나의 수광부; 상기 방사직후의 광량에서 상기 방사직전의 광량만큼을 감쇄시켜 상기 조명 광원의 잡음을 제거한 후, 전기 신호를 생성하는 잡음 제거부를 구비하는 적외선 광 처리 장치를 구비한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an infrared light processing apparatus comprising: a light emitting unit emitting infrared light; A light receiving unit for collecting the light amount immediately before the radiation of the infrared light and the light amount immediately after the radiation; And a noise removing unit for removing noise from the illumination light source by attenuating light just before the radiation in the light amount immediately after the radiation and generating an electric signal.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 표적 탐지 방법은 하나의 수광부에서, 적외선 광의 방사직전의 광량을 측정하는 제1 측정 단계; 상기 하나의 수광부에서, 상기 적외선 광의 방사직후의 광량을 측정하는 제2 측정 단계; 및 잡음 제거부에서, 상기 방사직전의 광량을 이용하여 상기 방사직후의 광량으로부터 조명 광원의 잡음을 제거한 후, 전기 신호로 변환하는 변환 단계를 구비를 구비한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a target detection method comprising: a first measurement step of measuring an amount of light immediately before emission of infrared light in one light receiving unit; A second measuring step of measuring the amount of light immediately after the radiation of the infrared light in the one light receiving unit; And a converting step of removing noise from the illumination light source from the quantity of light immediately after the radiation using the light quantity immediately before the radiation in the noise elimination, and then converting the noise into an electric signal.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.The same reference numerals are used for portions having similar functions and functions throughout the drawings.

도3은 본 발명의 기술에 따른 적외선 광을 이용한 표적 탐지 장치의 구성도를 도시한 도면이다. 3 is a block diagram of a target detection apparatus using infrared light according to the technique of the present invention.

도3을 참조하면, 본 발명의 표적 탐지 장치는 발광부(31), 수광부(32), 및 잡음 제어부(33), 표적 탐지부(34)를 구비한다. Referring to FIG. 3, the target detection apparatus of the present invention includes a light emitting unit 31, a light receiving unit 32, a noise control unit 33, and a target detection unit 34.

발광부(31)는 적외선 광을 방사하고, 수광부(32)는 잡음 제어부(33)의 제어하에 적외선 광의 방사직전의 광량과 방사직후의 광량을 각각 측정하여 제1 전기 신호와 제2 전기 신호를 각각 생성한다. The light emitting unit 31 emits infrared light and the light receiving unit 32 measures the amount of light immediately before the radiation of the infrared light and the amount of light immediately after the radiation of the infrared light under the control of the noise control unit 33 to obtain a first electric signal and a second electric signal Respectively.

잡음 제어부(33)는 수광부(32)를 통해 제1 전기 신호를 분석하여 적외선 광의 방사직전의 광량을 측정하여 현재 동작환경에 따른 조명 광원의 잡음을 측정한다. 그리고 이를 이용하여 제2 전기 신호로부터 조명 광원의 잡음을 제거한다. The noise control unit 33 analyzes the first electric signal through the light receiving unit 32, measures the amount of light immediately before the emission of the infrared light, and measures the noise of the illumination light source according to the current operating environment. And uses this to remove noise from the illuminating light source from the second electrical signal.

표적 탐지부(33)는 잡음 제어부(33)로부터 출력되는 전기신호의 신호 레벨을 분석하여, 표적(20)의 존재 여부를 탐지한다. The target detection unit 33 analyzes the signal level of the electric signal output from the noise control unit 33 and detects whether or not the target 20 exists.

도4는 본 발명의 기술에 따른 적외선 광을 이용한 표적 탐지 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a method of detecting a target using infrared light according to the technique of the present invention.

먼저, 적외선 광의 방사 직전(S1)에 수광부(32)를 통해 제1 광량을 측정하여 조명 광원의 잡음을 파악하고, 이에 상응하는 제1 전기 신호를 생성한다(S2). First, the first light amount is measured through the light receiving unit 32 immediately before the infrared ray is radiated (S1) to grasp the noise of the illuminating light source, and a first electric signal corresponding thereto is generated (S2).

그리고 적외선 광을 방사하고 그 직후에(S3), 수광부(32)를 통해 제2 광량을 측정하고 이에 상응하는 제2 전기 신호를 생성한다(S4). Immediately thereafter (S3), the second light amount is measured through the light receiving unit 32 and a second electric signal corresponding to the second light amount is generated (S4).

단계 S4를 통해 측정된 제2광량에는 표적(20)으로부터 반사되어 입사되는 적외선 광 뿐 만 아니라, 조명 광원의 잡음을 가지는 제1 광량도 포함되어 있다. The second light amount measured through step S4 includes not only the infrared light reflected and incident from the target 20 but also the first light amount having the noise of the illumination light source.

이에 단계 S4를 통해 생성된 제2 전기 신호의 신호 레벨에서 단계S2를 통해 생성된 제1 전기 신호의 신호 레벨만큼을 감쇄시켜, 조명 광원의 잡음을 제거된 적외선 광의 광량에 대응되는 전기 신호를 획득한다(S5).The signal level of the second electrical signal generated in step S4 is attenuated by the signal level of the first electrical signal generated in step S2 so as to obtain an electrical signal corresponding to the amount of infrared light whose noise is removed from the illuminating light source (S5).

그리고 획득된 전기 신호를 외부로 출력하여 사용자 또는 외부 장치에 현재의 상태를 통보한다(S6). The obtained electric signal is outputted to the outside to notify the user or the external device of the current state (S6).

따라서 본 발명은 조명 광원의 잡음의 세기가 가변되고 이에 따라 조명 광원의 잡음의 크기가 매우 커지더라도, 항상 표적(20)으로부터 반사되어 입사되는 적외선 광만을 보다 안정적이고 정확하게 획득할 수 있게 된다. Therefore, even if the intensity of the noise of the illumination light source is changed and the noise of the illumination light source becomes very large, the present invention can always obtain only the infrared light reflected from the target 20 and stably and accurately.

도5는 본 발명의 기술에 따른 적외선 광을 이용한 표적 탐지 방법에 따른 신호 타이밍도를 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a signal timing diagram according to a target detection method using infrared light according to the technique of the present invention.

먼저, 도5의 (a)에 도시된 바와 같이 조명 광원의 잡음(A)은 상용 전원의 동작 주파수에 따라 주기적으로 증감된다. First, as shown in FIG. 5A, the noise A of the illumination light source is periodically increased or decreased according to the operating frequency of the commercial power source.

이러한 상태에서 (b)에 도시된 바와 같이, 적외선 광(B)이 주기적으로 방사되면, 표적 탐지 장치로는 (c)에 도시된 바와 같이 표적(20)으로부터 반사되어 입사되는 적외선 광(B')와 (a)의 조명 광원 잡음(A)이 합해진 광량(A+B')이 입사되어 진다. In this state, as shown in (b), when the infrared ray B is periodically radiated, the target detection apparatus detects infrared light B 'reflected from the target 20 as shown in (c) ) And the sum (A + B ') of the sum of the illumination light source noise A of (a).

이에 본원 발명은 방사직전의 A시간(TA)과 방사직후의 B시간(TB) 즉, 두 번의 시간을 거쳐 광량(A, A+B')을 수신한 후, 방사직후의 B시간(TB)에 획득된 광량(A+B')에서 방사직전의 A시간(TA)의 광량(A)만큼을 감쇄시킨다. Therefore, the present invention is characterized in that after receiving the light amount (A, A + B ') through the time A immediately before the radiation (TA) and the radiation B (TB) immediately after the radiation, The light amount A of the A time TA immediately before the radiation is subtracted from the light amount A + B '

그러면, (d)에 도시된 바와 같이, (a)의 조명 광원 잡음은 제거되고 표적(20)의 표면으로부터 반사되어 입사되는 적외선 광(B')만이 남게 된다. Then, as shown in (d), the illumination light source noise in (a) is removed, and only the infrared light B 'that is reflected from the surface of the target 20 and strikes remains.

상기의 실시예에서는 적외선 광을 이용한 장치로 적외선 광을 이용한 표적 탐지 장치만을 설명하였지만, 본 발명에 따른 조명 광원의 잡음 제거 장치 및 방법의 원리는 여러 가지 형태의 장치에 적용 및 활용될 수 있음은 물론 당연하다.In the above embodiments, only a target detection apparatus using infrared light as an apparatus using infrared light has been described. However, the principle of the noise cancellation apparatus and method of the illumination light source according to the present invention can be applied and used in various types of apparatuses Of course, of course.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어 명백할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. To those skilled in the art.

상기와 같은 본 발명의 조명 광원의 잡음을 제거하는 적외선 광 처리 장치는 방사직전과 방사직후의 광량을 각각 측정한 후, 방사 직전에 측정된 광량을 이용하여 방사 직후에 측정된 광량을 이용하여 조명광원의 잡음을 제거할 수 있도록 한다. 이에 동작 환경이 가변되어 조명광원의 잡음 세기가 매우 커지더라도 조명광원의 잡음을 정확하고 효과적으로 제거할 수 있다. The infrared light processing apparatus for eliminating the noise of the illumination light source of the present invention as described above can measure the amount of light immediately before and after the radiation and then measure the amount of light immediately after the radiation, So that the noise of the light source can be removed. Therefore, even if the noise intensity of the illumination light source becomes very large, the noise of the illumination light source can be accurately and effectively removed.

Claims (5)

적외선 광을 방사하는 발광부;A light emitting portion for emitting infrared light; 상기 적외선 광의 방사직전의 광량과 방사직후의 광량을 수집하는 하나의 수광부;A light receiving unit for collecting the light amount immediately before the radiation of the infrared light and the light amount immediately after the radiation; 상기 방사직후의 광량에서 상기 방사직전의 광량만큼을 감쇄시켜 조명 광원의 잡음을 제거한 후, 전기 신호를 생성하는 잡음 제거부를 구비하는 적외선 광 처리 장치.And a noise canceling unit for generating an electric signal after attenuating the amount of light immediately before the radiation by the amount of light immediately before the radiation by removing the noise of the illumination light source. 제1항에 있어서, 상기 적외선 광 처리 장치는 The apparatus according to claim 1, wherein the infrared optical processing apparatus 상기 전기 신호를 분석하여 표적의 존재 여부를 탐지하는 표적 탐지부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 광 처리 장치.Further comprising a target detection unit for analyzing the electrical signal to detect the presence or absence of a target. 하나의 수광부에서, 적외선 광의 방사직전의 광량을 측정하는 제1 측정 단계;A first measuring step of measuring, in one light receiving section, the light quantity immediately before the radiation of the infrared light; 상기 하나의 수광부에서, 상기 적외선 광의 방사직후의 광량을 측정하는 제2 측정 단계; 및 A second measuring step of measuring the amount of light immediately after the radiation of the infrared light in the one light receiving unit; And 잡음 제거부에서, 상기 방사직후의 광량에서 상기 방사직전의 광량만큼을 감쇄시켜 조명 광원의 잡음을 제거한 후, 전기 신호로 변환하는 변환 단계를 구비하는 적외선 광 처리 방법. And a converting step of attenuating the amount of light just before the radiation in the light amount immediately after the radiation in the noise elimination to remove the noise of the illuminating light source and then converting it into an electric signal. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 전기 신호를 분석하여 표적의 존재 여부를 탐지하는 탐지 단계를 더 구 비하는 것을 특징으로 하는 적외선 광 처리 방법. And detecting a presence or absence of a target by analyzing the electrical signal. 삭제delete
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