KR101875878B1 - 인접 채널 간섭을 회피하기 위한 골프공 추적 장치 - Google Patents

인접 채널 간섭을 회피하기 위한 골프공 추적 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 인접 채널 간섭을 회피하기 위한 골프공 추적 장치는, 골프 연습장 내에 일정한 간격으로 배치된 타석에서 플레이어들이 각각의 골프공들을 타격 연습하는 중에, 신규 사용자 자신의 사용 주파수를 복수개의 채널 형태로 구성하고, 복수개의 채널 중 상기 플레이어들이 이미 사용 중인 채널과의 간섭이 최소화 되는 방향으로, 상기 신규 사용자가 사용 가능한 주파수를 추적하여 자동 채널 선택을 구현해 주는 골프공 추적장치를 제공함에 기술적 특징이 있다.

Description

인접 채널 간섭을 회피하기 위한 골프공 추적 장치{GOLF BALL TRACKING DEVICE TO AVOID ADJACENT CHANNEL INTERFERENCE}
본 발명은 인접 채널 간섭을 회피하기 위한 골프공 추적 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 골프 연습장 내에 일정한 간격으로 배치된 타석에서 플레이어들이 각각의 골프공들을 타격 연습하는 중에, 신규 사용자 자신의 사용 주파수를 복수개의 채널 형태로 구성하고, 복수개의 채널 중 상기 플레이어들이 이미 사용 중인 채널과의 간섭이 최소화 되는 방향으로, 상기 신규 사용자가 사용 가능한 주파수를 추적하여 자동 채널 선택을 구현해 주는 골프공 추적장치를 제공함으로써, 골프 연습장의 사용자들에게 다른 플레이어들이 이미 사용하고 있는 주파수와의 간섭을 회피하여 보다 안정적이고 편리하게 자신의 골프공 추적 장치를 이용할 수 있도록 해주는, 인접 채널 간섭을 회피하기 위한 골프공 추적 장치에 관한 것이다.
골프는 수백만 명의 골퍼가 즐기는 세계적으로 인기 있는 스포츠로써, 골퍼들을 훈련시키고 개발하는 데에는 엄청난 돈이 소비된다.
훈련 방법들은 골퍼가 자신의 게임을 개선하는 것을 도와주도록 구성된 다양한 기술 훈련 장비를 이용한다.
이에 대한 일환으로, 종래에는 프로 또는 아마추어 골퍼들의 훈련을 돕기 위해, 도플러 레이더 기술을 응용하여 골프공 추적을 위해 사용되고 있으며, 골프 연습장과 같이 인접된 곳에 여러 대의 장치를 설치하여 동시에 사용될 수 있도록 하였다.
하지만 종래의 골프공 추적 장치는 서로 인접된 장치 간의 주파수 간섭으로 인해 그 성능이 현저히 저하되어, 골프 연습장을 찾는 사용자들에게 편의를 제공하지 못하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0002733호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 골프 연습장 내에 일정한 간격으로 배치된 타석에서 플레이어들이 각각의 골프공들을 타격 연습하는 중에, 신규 사용자 자신의 사용 주파수를 복수개의 채널 형태로 구성하고, 복수개의 채널 중 상기 플레이어들이 이미 사용 중인 채널과의 간섭이 최소화 되는 방향으로, 상기 신규 사용자가 사용 가능한 주파수를 추적하여 자동 채널 선택을 구현해 주는 골프공 추적장치를 제공함으로써, 골프 연습장의 사용자들에게 다른 플레이어들이 이미 사용하고 있는 주파수와의 간섭을 회피하여 보다 안정적이고 편리하게 자신의 골프공 추적 장치를 이용할 수 있도록 해주는, 인접 채널 간섭을 회피하기 위한 골프공 추적 장치를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 인접 채널 간섭을 회피하기 위한 골프공 추적 장치는, 골프 연습장 내에 일정한 간격으로 배치된 타석에서 플레이어들이 각각의 골프공들을 타격 연습하는 중에, 신규 사용자 자신의 사용 주파수를 복수개의 채널 형태로 구성하고, 복수개의 채널 중 상기 플레이어들이 이미 사용 중인 채널과의 간섭이 최소화 되는 방향으로, 상기 신규 사용자가 사용 가능한 주파수를 추적하여 자동 채널 선택을 구현해 주는 골프공 추적장치를 제공한다.
본 발명은 골프 연습장의 사용자들에게 다른 플레이어들이 이미 사용하고 있는 주파수와의 간섭을 회피하여 보다 안정적이고 편리하게 자신의 골프공 추적 장치를 이용할 수 있도록 해주는 기술적 효과가 있다.
도 1a는 본 발명에 따른 골프공 추적 장치부와 골프장 연습실의 관계를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1b는 본 발명에 따른 골프공 추적 장치를 이용하여 골프장 연습실의 플레이어가 타격한 골프공의 위치 및 속도를 계산하는 원리를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 도플러 레이더 기술을 이용한 골프공 추적 장치의 회로구성을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 실시예로, 사용자가 자신의 골프공 추적 장치를 초기화하여 기존 플레이어들이 이미 사용하고 있는 채널 주파수를 회피하는 원리를 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 실시예로, 골프공 추적 장치의 회로구성 중 저역통과필터의 채널선택 스위치를 통한 다중 대역폭 선택 구성을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시예로, 저역통과필터 이후 단을 대체할 수 있는 디지털 신호 처리부의 구성을 나타낸 것이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1a는 본 발명에 따른 골프공 추적 장치부와 골프장 연습실의 관계를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 1b는 본 발명에 따른 골프공 추적 장치를 이용하여 골프장 연습실의 플레이어가 타격한 골프공의 위치 및 속도를 계산하는 원리를 나타낸 것이다.
도 1a를 참조하면, 본 발명은 골프 연습장(A10) 및 제1 골프공 추적장치(100-1) ~ 제N 골프공 추적장치(100-N)를 구비한 골프공 추적 장치부(100)를 포함한다.
이 경우 골프 연습장(A10) 내에 일정한 간격으로 배치된 타석에서 여러 명의 플레이어들(player1 ~ playerN)이 자신의 골프공들(10-1 ~ 10-N)을 타격하면, 각각의 타석에 설치된 제1 골프공 추적장치(100-1) ~ 제N 골프공 추적장치(100-N)가 작동하여 제1 플레이어(player1) ~ 제N 플레이어(playerN) 들이 타격한 제1 골프공(10-1) ~ 제N 골프공(10-N)의 위치 및 속도를 계산하여(도 1b 참조), 골프공의 비행 궤적을 추적한다.
즉 상기 제1 골프공 추적장치(100-1) ~ 제N 골프공 추적장치(100-N)는 도플러 레이더 기술을 응용하여 골프공의 비행 궤적을 추적할 수 있다.
이를 부연설명하면, 제1 골프공 추적장치(100-1) ~ 제N 골프공 추적장치(100-N)는 레이더 센서를 기반으로 움직이는 물체(이를테면, 골프공 등)에 레이더를 발사할 때 생기는 도플러 주파수의 변조 주파수를 이용하여 속도를 측정한다.
이를테면, 발신자가 정지하고 있는 상태에서 24GHz의 연속파를 물체(이를테면, 골프공 등)를 향해서 발사하면 발진 주파수와 조금 다른 주파수의 반사파가 돌아오는데, 이때 주파수 차이(Doppler Frequency)는 물체의 속도에 비례하는 특성을 가지므로, 그 주파수의 차이를 알면 물체(이를테면, 골프공 등)의 속도를 산출할 수 있고, 계산된 속도를 통해 도 1b에 도시된 바대로, 물체(이를테면, 골프공 등)의 비행 궤적(P1 ~ P3)을 추적할 수 있게 된다.
특히 본 발명의 제1 골프공 추적장치(100-1) ~ 제N 골프공 추적장치(100-N)는 자신의 사용 주파수를 다수의 채널 형태로 구성하여 간섭이 최소화될 수 있는 주파수를 추적하고, 이미 사용되고 있는 인접 채널과의 회피를 위한 자신의 최적 주파수를 자동으로 설정하는 기술을 제공함에 특징이 있는데, 이에 대한 구체적인 설명은 이하 도 2 ~ 도 4에서 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 도플러 레이더 기술을 이용한 골프공 추적 장치의 회로구성을 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명에 따른 실시예로, 사용자가 자신의 골프공 추적 장치를 초기화하여 기존 플레이어들이 이미 사용하고 있는 채널 주파수를 회피하는 원리를 설명하기 위해 도시한 것이며, 도 4는 본 발명에 따른 실시예로, 골프공 추적 장치의 회로구성 중 저역통과필터의 채널선택 스위치를 통한 다중 대역폭 선택 구성을 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명에 따른 실시예로, 저역통과필터 이후 단을 대체할 수 있는 디지털 신호 처리부의 구성을 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 도플러 레이더 기술을 이용한 골프공 추적 장치(100a)는 제1 구성부(C10) 및 제2 구성부(C20)를 포함하여 회로를 구성한다.
우선 제1 구성부(C10)는 수신 안테나(110a), 수신단 증폭기(120a), 송신 안테나(110b), 송신단 증폭기(120b), VCO(Voltage Controlled Oscillator, 130) 및 믹서(140)를 포함하는데, 이는 일반적인 도플러 레이더 장치의 일부분으로 중복하여 구현되거나, 인접 채널 회피를 목적으로 별도로 구현될 수도 있다.
여기서, 상기 제1 구성부(C10)의 구성 요소들의 각각의 기능을 간단히 설명하면, 수신 안테나(110a)는 외부(이를테면, 다른 플레이어들의 골프공 추적장치 등)로부터 송신되는 RF 신호를 수신하고, 수신단 증폭기(120a)는 상기 RF 신호를 입력받아 일정 세기로 증폭하여 출력하며, 믹서(140)는 상기 증폭기(120)로부터 증폭된 RF 신호 및 VCO(Voltage Controlled Oscillator, 130)가 생성한 LO(Local Oscillator) 신호를 입력 받아 믹싱한 후 중간 주파수(IF)를 출력한다.
한편 초기 인접채널을 확인할 때 송신 신호가 송신 안테나(110b)를 통해 외부로 송출될 경우, 현재 골프공 추적 장치를 사용하고 있는 인접 사용자의 간섭신호로 작용할 가능성이 있기 때문에, 송신단 증폭기(120b)의 바이어스(bias)를 제어(off) 하여 송신 전력이 출력되지 않도록 해야 하며, 이 경우 송신단 증폭기(120b)의 입력 단에 RF 스위치를 삽입하여 이를 통해 송출 출력을 제어할 수도 있다.
이 경우 VCO(130)는 외부에서 DC 전압을 조정하여(이를테면, 0~5V) 주파수를 가변 시킬 수 있는 장치로서, 처음에 장비의 스위치를 켜면 MPU(190)에서 VCO(130)의 제어 전압을 가변 하여 서로 다른 주파수를 가지는 복수개의 채널들(이를테면, CH1 ~ CH10)을 순차적으로 생성한다.
이때 VCO(130)는 PLLO(Phase Locking Loop Oscillator)와 같이 항상 일치하는 동일 주파수(locking)를 출력하는 것이 아니라, 원하는 주파수에서 적어도 수 KHz ~ 수십 KHz의 틀어진(가변된) 주파수를 출력한다.
이하 복수개의 채널 주파수의 발생, 채널 간격, 실제 출력되는 주파수, 저역통과 필터(150)의 대역폭에 따른 필터링 특성 및 이를 이용한 채널 회피 방법 등에 대해 개략적으로 설명한다.
만약 골프공 추적 장치(100a)의 사용 주파수가 24GHz ~ 24.10GHz 라면, 대역폭이 100MHz가 되고, 단순히 이를 10등분 하면 10개의 채널(이를테면, CH1=24.01GHz, CH2=24.02GHz, CH3=24.03GHz, CH4=24.04GHz, CH5=24.05GHz, CH6=24.06GHz, CH7=24.07GHz, CH8=24.08GHz, CH9=24.09GHz, CH10=24.10GHz)로 분리할 수 있으며, 이 경우 채널 간격은 10MHz가 되는데(실시예1), 이하 이를 기준으로 설명한다.
이를테면, VCO(130)가 CH1 = 24.01GHz 주파수를 출력하는 경우, 실제로는 24.01GHz±10KHz와 같은 주파수를 출력하게 된다.
따라서 제1 골프공 추적장치(100-1) ~ 제N 골프공 추적장치(100-N)가 VCO (130)를 통해 동일한 채널 주파수를 내보내더라도 실제로는 약간씩의 차이를 갖는 주파수를 출력하게 된다.
이를 보다 일반화 시키면, 만약 외부에서 플레이어가 RF=24.01±αGHz(CH1)를 이미 사용하고 있고, 사용자의 골프공 추적 장치(100a)의 LO=24.01±β(CH1)라면, IF는 α와 β의 합(+)이나 차(-)의 주파수를 출력하고(여기서, α 및 β는 통상 수 KHz ~ 수십 KHz 정도의 주파수), 저역통과 필터(150)의 대역폭이 10MHz 라면 이를 통과하여 검파기(160)에서 DC 전압으로 나타나게 된다.
따라서 검파기(160)의 출력에 신호가 존재하므로, 비교기(170)는 출력신호로 '1'(= 5V)을 표시하면, MPU(Microprocessor Unit, 190)는 상기 비교기(170)의 출력 정보를 토대로, 사용자 자신이 사용하려고 하는 주파수(LO)와 동일한 주파수를 인접 플레이어가 사용하고 있음을 체크할 수 있게 된다.
즉 사용자가 자신의 골프공 추적 장치(100a)를 초기화하는 과정에서 LO를 순차적으로 CH1 ~ CH10 까지 변화시키면서, 최종 출력되는 비교기(170)의 값('1' 또는'0')을 확인하면, 현재 설정된 LO(또는 채널)의 주파수가 인접된 타석에서 이미 사용되고 있는지 여부를 판단할 수 있으므로, 사용자는 이를 회피하여 자신의 사용 주파수를 선택하면 주파수의 간섭으로 인한 충돌을 자동으로 회피할 수 있게 된다.
이때 저역통과 필터(150)의 대역폭 주파수를 채널 간격(이를테면, 10MHz)과 동일하거나 이보다 약간 작게 설계하면, α, β의 차(-) 주파수에 영향을 받지 않고(IF 주파수는 RF와 LO의 차이로 나타나고, 그 것의 부호와는 관계없음), 채널을 회피할 수 있게 된다.
다음으로 제2 구성부(C20)는 저역통과 필터(150), 검파기(160), 비교기(170), 기준전압(Vref) 인가부(180) 및 MPU(Microprocessor Unit, 190)를 포함하는데, 이는 골프공 추적 장치를 제어하기 위한 별도의 제어부에 포함시켜 사용되거나, 디지털 신호처리 기술에 의해 동일한 목적으로 구현될 수 있다.
이하 도 2 ~ 도 4를 참조하여, 제2 구성부(C20)의 각각의 구성 요소에 대해 상세히 설명한다.
우선, 저역통과 필터(150)는 회로의 특성상, 상기 믹서(140)로부터 출력되는 중간 주파수(IF)를 입력 받아 크기를 비교한 후 저역통과 필터(150)의 정해진 대역폭 크기 이하인 경우에만 통과시켜 출력한다.
이를테면, 상기 VCO(130)의 출력에 의해 믹서(140)로 입력되는 LO(Local Oscillator) 신호의 주파수가 24GHz 이고, 안테나(110)로 수신된 RF(radio frequency) 신호가 증폭기(120)를 거쳐 믹서(140)로 입력되는 주파수가 24.010GHz 라면, 믹서(140)에서 출력되는 중간 주파수(IF)는 통상 f1 = RF + LO, f2 = RF - LO의 두 신호가 된다.
따라서 f1= 24.010 + 24 = 48.010GHz, f2 = 24.010- 24 = 10MHz의 두 신호가 출력되는데, 저역통과 필터(150)의 대역폭이 10MHz로 주어지는 경우, f1 신호의 주파수는 대역폭(10MHz)에 비해 너무 크기 때문에 저역통과 필터(150)에 의해 완전히 차단되고, f2 신호의 주파수는 대역폭(10MHz)과 동일한 크기를 가지므로 통과되어, f2 = 10MHz가 출력된다.
검파기(160)는 AC 신호를 DC 신호로 변환하는 기능을 갖는데, 특히 상기 저역통과 필터(150)에서 출력된 중간 주파수(IF)(이를테면, f1 또는 f2)의 유무에 따라 DC 전압의 발생 유무가 결정된다.
이 경우 만일 저역통과 필터(150)에서 출력된 중간 주파수(IF)가 존재하는 경우, 즉 N개의 채널 주파수 가운데 외부에서 1개 이상의 주파수가 이미 사용되고 있는 경우에는 DC 전압으로 이를테면, 5V를 발생시킨다.
반면, 만일 저역통과 필터(150)에서 출력된 중간 주파수(IF)가 존재하지 않는 경우, 즉 사용자가 사용하고자 하는 주파수(채널)가 외부에 존재하지 않는 경우, DC 전압으로 이를테면, 0V를 발생시킨다.
여기서, 검파기(160)에서 발생시키는 DC 전압의 크기는 중요하지 않는데, 왜냐하면 저역통과 필터(150)를 통과하는 신호가 존재한다는 것은 적어도 한 개 이상의 주파수가 LO 주파수 보다 10MHz(필터 대역폭) 이내로 근접하여 사용되고 있다는 것을 의미하는 것이고, 이때의 DC 전압은 신호가 존재하지 않을 때보다는 높게 나타나기 때문이다.
또한 저역통과 필터(150)를 통과하는 신호가 있을 때에는, 비교기(170)의 기준전압(Vref)을 낮게 조정해 놓으면(하기 표2 참조), 비교기(170)는 최종 출력으로 5V(='1')를 출력되게 된다.
비교기(170)는 상기 검파기(160)의 DC 출력 전압을 제1 입력 단자(+)에서 입력 받고, 기준전압 인가부(180)를 통해 인가되는 기준전압(Vref)을 제2 입력 단자(-)에서 입력 받으며, 입력되는 상기 DC 전압 값과 상기 기준전압(Vref) 간의 크기를 비교한 후 결과 값을 출력한다.
이 경우 만일 상기 DC 전압 값이 상기 기준전압(Vref) 보다 큰 경우, 비교기(170)는 출력 값으로 High('1')를 출력한다.
반면, 만일 상기 DC 전압 값이 상기 기준전압(Vref) 보다 작은 경우, 비교기(170)는 출력 값으로 Low('0')을 출력한다.
MPU(Microprocessor Unit, 190)는 상기 비교기(170)에서 출력되는 값을 입력받아, 사용자가 사용하고자 하는 주파수(채널)가 외부에 이미 존재하는 지 여부를 판단 한다.
이를테면, MPU(190)가 비교기(170)의 출력 값으로 High('1')를 입력받은 경우, 사용자가 사용하고자 하는 주파수(채널)가 외부에 이미 존재한다고 판단하지만, MPU(190)가 비교기(170)의 출력 값으로 Low('0')를 입력받은 경우, 사용자가 사용하고자 하는 주파수(채널)가 외부에 존재하지 않는다고 판단한다.
한편 도 5에 도시된 바대로, 도 2의 상기 저역통과 필터(150) 이후 단을 디지털 신호 처리부(155)로 대체하여 실시할 수도 있는데, 이하 디지털 신호 처리부(155)의 구성 및 기능에 대해 간단히 설명한다.
디지털 신호 처리부(155)는 A/D 변환기(155a), 디지털 필터(155b) 및 FFT(Fast Fourier Transform, 155c)를 포함하며, 디지털 필터(155b)와 FFT(Fast Fourier Transform, 155c)는 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 구현될 수 있다.
이 경우 상기 저역통과 필터(150)를 통과한 아날로그 신호를 디지털로 변환(A/D) 하고, 이를 다시 디지털 필터(155b)에 의해 완전히 필터링한 후 FFT(Fast Fourier Transform, 155c)를 통해 FFT(Fast Fourier Transform)를 하게 되면, 정확한 IF 주파수를 확인할 수 있고, 현재 LO 주파수와의 이격 주파수를 정확하게 산출할 수 있기 때문에, 이미 사용되고 있는 채널을 좀 더 정밀하게 회피할 수 있는 기술적 장점을 갖는다.
또한 디지털 필터(155b)는 프로그래밍에 의해 구현할 수 있기 때문에, 자신의 대역폭을 쉽게 가변 할 수 있는 기술적 장점을 제공한다.
이하 도 3을 참조하여, 사용자가 자신의 골프공 추적 장치(100a)를 초기화하여 기존 플레이어들이 이미 사용하고 있는 채널 주파수를 회피하는 원리를 실시예를 통해 상세히 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 골프 연습장(A10) 내의 A(CH1), B(CH3), D(CH7), E(CH9) 위치에서 이미 다른 플레이어들(player1 ~ player4)이 해당 골프공 추적장치(100-1 ~ 100-4)를 각각 사용하는 경우, 신규 사용자가 C 위치에서 자신의 골프공 추적장치(100-5)를 사용하여 초기화를 진행하는 과정을, 앞에서 10개 채널을 발생 시키는 예(실시예1 참조)를 토대로, 이하 설명한다.
우선 저역통과 필터(150)의 대역폭이 9MHz로 설정되어 있다면, LO 주파수가 CH1인 경우 A 타석의 신호가 약하게 나타나서(주파수 컷 오프), 비교기(170)는'0'을 출력하고, 이어서 LO 주파수가 CH2 이면 채널 간격이 10MHz 이상이므로 어떤 신호도 나타나지 않아 역시'0'을 출력하며, CH3 이면 B타석의 신호가 인접해 있기 때문에 '1'을 출력(주파수 로우 패스), 마찬가지 방식으로 CH4 이면 '0', CH5 이면 '0', CH6 이면 '0', CH7 이면 '1', CH8 이면 '0', CH9 이면 '0', CH10 이면'0'을 각각 출력한다.
상기 저역통과 필터(150)의 대역폭이 9MHz 인 경우와 동일한 방식으로, 저역통과 필터(150)의 대역폭이 21MHz까지 확장한 경우 각각의 LO 주파수에 따른 비교기의 출력은 하기 표1로 정리할 수 있다.
Figure 112017129676913-pat00001
표1을 참조하면, 저역통과 필터(150)의 대역폭이 9MHz인 경우, 사용자가 C 타석에서 선택할 수 있는 채널은 비교기의 출력 값이'0'인 채널들(CH1, CH2, CH4, CH5, CH6, CH8, CH9, CH10) 중 어느 하나가 될 수 있다.
이는 사용자가 위치한 C 타석과 인접한 B(CH3=1) 및 D(CH7=1)는 주파수 간섭이 크다는 것을 나타내고, 타석간의 거리가 멀어질수록 주파수 간섭의 최소화 되는 경향이 있음을 알 수 있다.
한편 저역통과 필터(150)의 대역폭이 21MHz인 경우, 사용자가 C 타석에서 선택할 수 있는 채널은 비교기의 출력 값이'0'인 채널들(CH1, CH5, CH9, CH10) 중 어느 하나가 될 수 있다.
이는 저역통과 필터(150)의 대역폭이 클수록(9MHz ---> 21MHz) 사용자가 위치한 C 타석에서 선택할 수 있는 채널들의 수는 감소하는(8개 --> 4개) 경향을 나타냄을 알 수 있다.
즉 본 발명은 저역통과 필터(150)의 대역폭의 크기를 조정함으로써, 사용자가 복수개의 채널 중 채널 간섭이 최소화 되는 방향으로 최적 채널을 자동 선택할 수 있도록 다양한 회로를 구성할 수 있는데, 이에 대한 실시예를 이하 도4를 참조하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 제1 저역통과 필터(150a)는 9MHz의 대역폭을 가지고, 제2 저역통과 필터(150b)는 21MHz의 대역폭을 가지며, 이들은 서로 병렬로 연결되는데, 입력단의 제1 채널선택 스위치(SW1) 및 출력단의 제2 채널선택 스위치(SW2)의 스위칭을 통해 대역폭을 다중으로 선택할 수 있게 된다.
이를테면, 9MHz의 대역폭을 갖는 제1 저역통과 필터(150a)를 선택할 경우, 제1 채널선택 스위치(SW1) 및 제2 채널선택 스위치(SW2)를 제1 저역통과 필터(150a)와 온(ON) 되도록 스위칭 하면 된다.
마찬가지로, 21MHz의 대역폭을 갖는 제2 저역통과 필터(150b)를 선택할 경우, 제1 채널선택 스위치(SW1) 및 제2 채널선택 스위치(SW2)를 제2 저역통과 필터(150b)와 온(ON) 되도록 스위칭 하면 된다.
본 발명의 경우 저역통과 필터의 9MHz 및 21MHz 대역폭에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 아니하고 다양한 대역폭을 갖는 3개 이상의 저역통과 필터들을 사용하여 회로를 구성할 수 있음은 당연하다.
다시 표1을 참조하면, 이 때 비교기(170)의 기준전압(Vref)을 조정하여 A나 E 타석의 신호 세기까지'1'이 출력되도록 한다면, 채널 선택의 범위는 더 좁아지게 되는데, 그 결과는 하기 표2로 정리할 수 있다.
Figure 112017129676913-pat00002
표2를 참조하면, 저역통과 필터(150)의 대역폭이 9MHz인 경우, 사용자가 C 타석에서 선택할 수 있는 채널은 비교기의 출력 값이'0'인 채널들(CH2, CH4, CH5, CH6, CH8, CH10) 중 어느 하나가 될 수 있다.
한편 저역통과 필터(150)의 대역폭이 21MHz인 경우, 사용자가 C 타석에서 선택할 수 있는 채널은 비교기의 출력 값이'0'인 채널들은 존재하지 않으므로, 해당사항은 없게 된다.
이와 같이 본 발명은 저역통과 필터(150)의 대역폭의 범위 뿐 만 아니라, 비교기(170)의 기준전압(Vref)을 가변적으로 조정함으로써, 사용자가 다수개의 채널 중 다른 플레이어들에 의해 이미 사용되고 있는 채널과의 간섭이 최소화 되는 방향으로 최적 채널을 자동 선택할 수 있도록 해준다.
이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
C10 : 제1 구성부
110a : 수신 안테나
120a : 수신단 증폭기
110b : 송신 안테나
120b : 송신단 증폭기
130 : VCO(Voltage Controlled Oscillator)
140 : 믹서
C20 : 제2 구성부
150 : 저역통과 필터
155 : 디지털 신호 처리부
155a : A/D 변환기
155b : 디지털 필터
155c : FFT(Fast Fourier Transform)
160 : 검파기
170 : 비교기
180 : 기준전압(Vref) 인가부
190 : MPU(Microprocessor Unit)

Claims (7)

  1. 골프 연습장 내에 일정한 간격으로 배치된 타석에서 플레이어들이 각각의 골프공들을 타격 연습하는 중에, 신규 사용자 자신의 사용 주파수를 복수개의 채널 형태로 구성하고, 복수개의 채널 중 상기 플레이어들이 이미 사용 중인 채널과의 간섭이 최소화 되는 방향으로, 상기 신규 사용자가 사용 가능한 주파수를 추적하여 자동 채널 선택을 구현해 주는 골프공 추적 장치를 제공하며,
    상기 골프공 추적 장치는,
    외부의 플레이어들로부터 전송된 RF 신호 및 서로 다른 주파수로 발진된 복수개의 채널들의 LO(Local Oscillator) 신호를 입력 받아 믹싱한 후 IF 신호를 출력하는 제1 구성부; 및
    상기 IF 신호를 입력받아 필터의 대역폭에 따라 필터링을 수행하고, 필터링 된 출력 주파수에 따라 상기 플레이어들이 이미 사용 중인 채널과의 간섭 유무를 판단하는 제2 구성부를 포함하여 회로를 구성하고,
    상기 제2 구성부는,
    상기 IF 신호를 입력받아 자신의 대역폭과 크기를 비교한 후 미리 정해진 대역폭 크기 이하인 경우에만 상기 IF 신호를 통과시켜 출력하는 저역통과 필터;
    상기 저역통과 필터에서 출력된 IF 신호의 유무에 따라 일정한 DC 전압을 발생시키는 검파기;
    상기 검파기에서 출력된 DC 전압을 입력받아 미리 설정된 기준전압과 비교하여 결과 값을 출력하는 비교기; 및
    상기 비교기에서 출력되는 결과 값을 입력받아, 신규 사용자가 사용하고자 하는 주파수와 상기 플레이어들이 이미 사용 중인 채널의 주파수 간의 간섭 여부를 판단하는 MPU(Microprocessor Unit)를 포함하고,
    상기 MPU(Microprocessor Unit)는,
    상기 비교기의 출력 결과 값이 High('1')인 경우, 신규 사용자가 사용하고자 하는 주파수와 상기 플레이어들이 이미 사용 중인 채널의 주파수 간에 간섭이 존재한다고 판단하고,
    상기 비교기의 출력 결과 값이 Low('0')인 경우, 신규 사용자가 사용하고자 하는 주파수와 상기 플레이어들이 이미 사용 중인 채널의 주파수 간에 간섭이 존재하지 않는다고 판단하는 것을 특징으로 하는 인접 채널 간섭을 회피하기 위한 골프공 추적 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제1 구성부는,
    외부의 플레이어들로부터 전송된 RF 신호를 수신하는 수신 안테나;
    서로 다른 주파수로 발진된 복수개의 채널들의 LO(Local Oscillator) 신호를 출력하는 서로 다른 주파수를 생성하여 복수개의 채널들의 LO(Local Oscillator) 신호를 출력하는 VCO(Voltage Controlled Oscillator); 및
    상기 수신 안테나가 수신한 RF 신호 및 상기 VCO(Voltage Controlled Oscillator)에서 출력된 LO(Local Oscillator) 신호를 입력받아 믹싱한 후 IF 신호를 출력하는 믹서를 포함하는 것을 특징으로 하는 인접 채널 간섭을 회피하기 위한 골프공 추적 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 저역통과 필터는,
    스위칭을 통해 서로 다른 크기를 갖는 대역폭 들이 다중으로 선택되도록 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 인접 채널 간섭을 회피하기 위한 골프공 추적 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 비교기는,
    신규 사용자가 사용하고자 하는 주파수와 상기 플레이어들이 이미 사용 중인 채널의 주파수 간의 간섭이 최소화 되는 방향으로 채널을 자동 선택할 수 있도록, 상기 기준전압의 크기가 가변적으로 조정되는 것을 특징으로 하는 인접 채널 간섭을 회피하기 위한 골프공 추적 장치.
  7. 삭제
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