KR102174718B1 - 적외선 노이즈 제거 시스템 및 이를 구비한 하이패스 과금 시스템 - Google Patents

Abstract

적외선 노이즈 제거 시스템은, 적외선신호를 수신하는 신호수신기로부터의 통신신호를 수신하여 반전신호와 비반전신호를 생성하는 신호생성기, 반전신호를 필터링하여 노이즈만 남은 노이즈신호를 출력하는 필터, 및 필터에서 출력되는 노이즈신호를 비반전신호와 조합하여 노이즈가 제거된 데이터신호를 생성하는 신호결합기를 구비한다. 수신되는 적외선 신호는 모두 받아들이되 노이즈만 따로 추출하여 통신 데이터를 보유한 적외선 신호만 남기는 방식으로, 자연광과 같은 외부 노이즈 및 Photo Diode 암전류 및 수신 장비의 전원 등에 의한 내부 노이즈에 강하다.

Description

적외선 노이즈 제거 시스템 및 이를 구비한 하이패스 과금 시스템 {Infrared Noise Cancelling System, and Highpass Fee Collecting System with the same}

본 발명은 적외선 노이즈 제거 시스템 및 이를 구비한 하이패스 과금 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 적외선 통신에 있어서 자연광이나 인공광 등의 외부 노이즈와 포토다이오드의 암전류나 전원으로 인한 내부 노이즈 등을 제거하여 통신 성능을 개선하기 위한 시스템에 관한 것이다.

2019년 기준 국내 하이패스 보급률은 80% 이상에 달하고 있다. 국내의 대표적인 ETCS(Electro Toll Collection System)인 하이패스의 경우 전파(Radio Frequency) 방식 또는 적외선(Infrared) 방식을 사용하고 있다. 그중 적외선 통신 방식의 하이패스 단말기는 전체 하이패스 보급량의 30% 이상을 차지하고 있다. 하이패스 단말기는 노후화, 배터리 전압 강하, 부분적 고장 등으로 인하여 통행료 과금에 필요한 통신 성공률을 유지하기 어렵다. 한국 도로공사에서는 2013년부터 2017년 까지 5년간 미납 통행료 징수를 위한 고지서 비용이 136억 9500만원에 달한다 발표하였고, 고객 민원 대응 대한 인원까지 생각한다면 낭비되는 금액은 더욱 커질 것이다. 한국도로공사뿐만 아니라 민간 도로를 운영하는 입장에서 위와 같은 낭비는 지양해야 할 부분이다. 특히 한국형 다차로 하이패스의 경우 빠른 속도에서 안정적인 적외선 통신 성능이 요구되는 만큼 Infrared Noise Canceling (이하 INC) 을 통한 통신 성능 확보가 필요하다.

일반적으로 적외선 통신은 0 과 1 의 데이터를 꺼짐과 켜짐의 반복으로 표현한다. 이와 같은 변조 방식을 온-오프 변조(ON-OFF keying) 방식이라 말하며 이를 통하여 데이터를 송수신한다. 이때 태양광과 같은 외란광들이 적외선 수신기로 들어오게 되면 외부 노이즈로 작용하며 정확한 적외선 데이터가 들어오는 것을 방해하는 요소가 된다. 외부 노이즈에 무방비한 적외선 통신은 원활한 데이터를 수신하지 못하게 되고, 정확하게 처리되어야 하는 하이패스 통행료 지불에 큰 영향을 주게 된다.

기존의 적외선 하이패스 안테나의 경우 물리적인 기구로 차양막을 만들거나 적외선 필터를 이용하여 통신 성능을 향상 시켜왔으나, 이 또한 한계가 존재하여 태양광과 같이 에너지가 큰 외란광의 경우 주변 구조물이나 바닥 반사로 인하여 통행료 과금 프로세스 수행의 성능에 영향을 주고 있다. 또한 내부 노이즈 중 암전류는 적외선 수신 장비에서 발생하는 주요 노이즈 중 하나로 암전류의 특성에 따라 제품의 품질이 차이가 나게 된다. 적외선 수신 장비의 핵심인 Photo-Diode 의 경우 제품에 따라 암전류가 각각 다르며, 같은 제품이라 하여도 생산 시 환경에 따라 암전류가 다르게 형성 되기 때문에 품질 관리가 어렵다. 기존 적외선 수신 장비들은 제품의 수신 성능을 위해 암전류 특성이 좋은 고가의 제품을 사용할 수 밖에 없었으며, 그마저도 암전류 특성이 상대적으로 좋을 뿐 통신에 영향을 주지 않는 것은 아니기 때문에 여전히 적외선 통신 품질을 저하하는 요소로 작용한다.

한국특허출원 제10-2017-0101389호(적외선 신호 처리를 위한 필터링 방법, 그를 이용한 적외선 신호 처리 장치 및 적외선 기반 전자 칠판 시스템)는, 적외선 센서에 의해 인식된 하나 이상의 적외선 신호의 속성을 분석하는 단계, 분석된 적외선 신호의 속성과 기준 신호의 속성을 비교하여 기준 신호 속성 범위 밖의 속성을 가지는 적외선 신호를 정렬 대상에서 제외시키는 단계, 정렬 대상에 포함된 적외선 신호의 고유 식별 정보를 이용하여 이전 프레임에서 인식된 적외선 신호 중 고유 식별 정보가 동일한 적외선 신호를 검출하는 단계, 및 정렬 대상에 포함된 적외선 신호 중에서 기준 신호와 가장 근접한 속성을 가지는 적외선 신호 또는 이전 프레임에서 검출된 적외선 신호와 동일한 고유 식별 정보를 가지는 적외선 신호를 선택하는 단계를 포함하는 구성을 제시하고 있다. 이 기술은 적외선을 이용한 신호 처리시 미리 설정된 기준 신호와 비교하여 기준 신호 범위 내의 적외선 신호만 처리하는 방식으로 디지털 필터를 이용한 방법이다. 그러나 위와 같은 방법은 자연광과 같이 무작위 적으로 발생시키는 강한 적외선 노이즈에 취약하다. 자연광의 경우 신호 세기가 강하여 기준 신호 속성 범위 밖의 적외선 신호라 할지라도 본 신호에 영향을 주어 기준 신호의 속성을 가지는 적외선 신호를 뭉게 버리는 현상에 대응할 방안이 없다.

한국특허출원 제10-2015-0083178호(적외선 통신 장치)는, RF 무선 통신을 이용하기 어려운 환경에서 사용될 수 있는 적외선 통신 장치에 관한 기술을 개시하고 있다. 이 적외선 통신 장치는, 내부에 실장 공간이 형성되도록 서로 결합되며, 중심부에서 기 설정된 각도만큼 기울어진 프레임을 포함하는 제1 및 제2하우징; 상기 제1 또는 제2하우징의 프레임에 위치하며, 제1적외선 신호를 전송하는 적외선 전송부; 및 상기 제1 또는 제2하우징의 프레임에 위치하며, 제2적외선 신호를 수신하는 적외선 수신부를 포함한다. 이 기술은 적외선을 이용한 통신 장치로 통신 장치 간 송신부, 수신부로 이루어져 있어 각도 조정을 통하여 통신 영역을 만들고 통신 장치 간 무선 통신이 이루어지는 방식이다. 이 방법의 경우 자연광 및 외란광과 같은 외부 노이즈가 없는 곳에서 사용할 수 있는 방식으로 외부 노이즈가 개입될 경우 장비간 원활한 통신이 어렵다.

한국특허출원 제10-2008-0095767호(대역제거필터를 가지는 적외선 수신기)는 수신 감도가 향상된 적외선 수신기를 개시하고 있다. 수신 감도 및 통달 거리를 향상시키기 위해, 적외선 수신기의 자동이득 증폭기의 이득은 증가하여야 한다. 자동이득 증폭기의 이득은 자동이득 조절기에 의해 설정된다. 자동이득 조절기는 입력되는 신호에 노이즈 성분이 많은 경우 자동이득 증폭기의 이득을 감쇠시키고, 노이즈 성분이 적은 경우 자동 이득 증폭기의 이득을 증가시킨다. 따라서, 대역통과필터의 전단에 대역제거필터를 구비하여 노이즈 성분을 최소화시킨다. 이를 통하여 자동이득 증폭기의 이득을 증가시키고, 수신 감도 및 통달 거리를 향상 할 수 있다. 이 기술은 본 발명과 유사한 방법을 가지고 있으나 태양광과 같이 강한 외란광의 경우 적외선 대역제거필터를 적용한다 하더라도 광범위한 적외선 노이즈를 발생시켜 적외선 통신 신호에 영향을 준다. 실제로 적외선 수신기의 이득을 조정하여 적외선 수신기에 영향을 주는 외부 노이즈를 줄일 수 있으나 해당 방법의 경우 적외선 수신기의 수신 감도 이득이 같이 감소되어 적외선 통신이 가능한 통신 거리 또한 함께 감소하게 된다. 특히 태양광과 같이 무작위적으로 강하게 들어오는 상시 노이즈 발생 시 적외선 수신기의 수신 감도 이득은 감쇄된 상태로 유지되어 통신이 가능한 적외선 통신 거리 또한 함께 감소하게 되어 원활한 적외선 통신 거리 확보가 어렵다.

1. 출원번호 10-2007-0112835, 명칭: 노이즈 캔슬링 시스템 및 노이즈 캔슬 방법, 출원인: 소니 주식회사 2. 출원번호: 10-2003-7010104, 명칭: 노이즈감소 방법 및 장치, 출원인: 오렌지 3. 출원번호: 10-2014-0027153, 명칭: 디지털 고주파 기억장치를 이용한 노이즈 제거 시스템, 출원인: 국방과학연구소 4. 출원번호: 10-2017-0101389, 명칭: 적외선 신호 처리를 위한 필터링 방법, 그를 이용한 적외선 신호 처리 장치 및 적외선 기반 전자 칠판 시스템, 출원인: 임성현 5. 출원번호: 10-2015-0083178, 명칭: 적외선 통신 장치, 출원인: 인천대학교 산학협력단 6. 출원번호: 10-2008-0095767, 명칭: 대역제거필터를 가지는 적외선 수신기, 출원인: 주식회사 네오디바이스

1. Moylan, William (2006). Understanding and crafting the mix: the art of recording. Focal Press. p. 26. ISBN 0-240-80755-3. 2. The average head is about 21.5 cm (8.5 in) from ear to ear. Assuming the speed of sound is 343 meters per second (1125 feet per second), the full wavelength of a tone of 1600 Hz reaches from ear to ear. A tone of half that frequency, 800 Hz, has a wavelength twice as long. A single such tone coming from the side will appear at the two ears 180 degrees out of phase―one ear compared to the other. An active noise control tone coming from a different angle will not be able to attenuate the original tone in both ears at once. 3. "Active Noise Control" (PDF). medialab. December 2005. Archived from the original (PDF) on April 26, 2012. 4. "Evaluation of an Improved Active Noise Reduction Microphone using Speech Intelligibility and Performance-Based Testing, n.d." (PDF). Archived from the original (PDF) on 2015-10-26. Retrieved 2006-08-29. 5. "Evaluation of an Improved Active Noise Reduction Microphone using Speech Intelligibility and Performance-Based Testing, n.d." (PDF). Archived from the original (PDF) on 2015-10-26. Retrieved 2006-08-29. 6. Special Lay-Language Paper for the 75th Anniversary Meeting of the Acoustical Society of America, May 2004 Archived May 9, 2007, at the Wayback Machine 7. Escape the Noise: Bose Learning Centre Archived February 19, 2012, at the Wayback Machine 8. Hansen, Colin; Snyder, Scott; Qiu, Xiaojun; Brooks, Laura; Moreau, Danielle (2012), Active Control of Noise and Vibration, Second Edition, CRC Press, p. 3, ISBN 9781482234008

본 발명의 적외선 노이즈 제거시스템(InfraRed Noise Canceling System)은 위에서 언급한 외부, 내부 노이즈로부터 올바른 적외선 통신 데이터를 유지하는 방안으로 적외선 신호를 Noise Canceling 하여 외부와 내부의 노이즈는 상쇄 시키고 원 신호만 온전히 전달하는 시스템을 제안하고자 한다.

본 발명은 적외선 통신 중 발생하는 자연광, 인공광 등의 외부 노이즈와 Photo-Diod의 암전류 및 전원으로 인한 내부 노이즈로 부터 원활한 통신 성능을 확보하는데 그 목적이 있다. 적외선 통신은 빛을 이용하여 빠르고 정확한 통신 성능을 제공하지만, 적외선 통신 신호와 같은 파장 대의 태양광, 인공광 등의 외부 노이즈로부터 취약한 부분이 있다. 또한 적외선 신호를 수신하는 수신 장비의 Photo-Diode암 전류와 전원으로 인한 내부 노이즈 역시 원활한 통신을 방해하는 원인이 된다. 위와 같이 적외선 통신에 영향을 주는 외부 노이즈 및 내부 노이즈를 제거하여 적외선 수신 장비의 성능을 최대한 활용할 수 있도록 개선하고자 한다.

특정 분야가 아닌 적외선 통신이 사용되는 모든 기술에 적용이 가능하며 특히 하이패스와 같은 적외선 통신, 적외선 검지기, 적외선 온도 측정기 등에 적용 시 효과적인 성능 개선을 할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부로부터의 적외선신호를 수신하여 통신신호를 생성하는 신호수신기로부터 상기 통신신호를 수신하여, 상기 통신신호에 대한 반전신호와 비반전신호를 생성하는 신호생성기; 상기 반전신호 및 상기 비반전신호 중 어느 하나를 필터링하여 노이즈만 남은 노이즈신호를 출력하는 필터; 및 상기 필터에서 출력되는 상기 노이즈신호를 상기 반전신호 및 상기 비반전신호 중 다른 하나와 조합하여, 상기 노이즈가 제거된 데이터신호를 생성하는 신호결합기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 노이즈 제거 시스템을 제공한다.

상기 신호수신기는 포토다이오드를 포함하여 구성된다.

상기 신호생성기는 상기 통신신호를 수신하여 위상을 반전시키는 위상반전기를 포함하여 구성된다.

상기 신호생성기는 상기 위상반전기에 입력되는 상기 통신신호를 증폭하는 증폭기를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.

상기 신호생성기는 상기 증폭기에 의해 증폭된 상기 통신신호를 분배하여 상기 위상반전기로 제공하는 분배기를 추가로 포함할 수 있다.

상기 노이즈 제거 시스템은, 상기 반전신호와 상기 비반전신호 사이의 시간차를 보상히기 위하여, 상기 반전신호와 상기 비반전신호 중 다른 하나에 대해 지연된 시간만큼의 시간 지연을 가하는 시간지연기를 추가로 구비할 수 있다.

본 발명에 의하면, 상기와 같은 구성의 적외선 노이즈 제거 시스템을 이용하여 노이즈가 제거된 적외선 데이터 통신을 수행하는 하이패스 과금 시스템이 제공된다.

본 발명은 수신되는 적외선 신호는 모두 받아들이되 노이즈만 따로 추출하여 통신 데이터를 보유한 적외선 신호만 남기는 방식으로 자연광과 같은 외부 노이즈 및 Photo Diode 암전류 및 수신 장비의 전원 등에 의한 내부 노이즈에 강하다. 또한 실내, 실외 상관 없이 적용할 수 있는 방식으로 적외선 수신기의 이득을 조정하여 외부 노이즈를 방어하는 방식에 비해 수신기의 이득과 상관없이 노이즈를 제거하는 방식으로 수신기의 수신 이득을 최대한으로 사용할 수 있기 때문에 보다 향상된 적외선 통신 거리를 확보할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 적외선 노이즈 제거 시스템의 블록도.
도 2 는 도 1 의 신호생성기의 세부 구성을 도시한 블록도.
도 3 은 신호수신기의 출력 신호의 일 예를 도시한 도면.
도 4 는 신호생성기에서 출력되는 비반전신호의 일 예를 도시한 도면.
도 5 는 신호생성기에서 출력되는 반전신호의 일 예를 도시한 도면.
도 6 은 필터에서 출력되는 신호의 일 예를 도시한 도면.
도 7 은 신호결합기에서 출력되는 신호의 일 예를 도시한 도면.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 적외선 노이즈 제거 시스템의 블록도이고, 도 2 는 도 1 의 신호생성기의 세부 구성을 도시한 블록도이다.

본 발명에 따른 적외선 노이즈 제거 시스템은, 신호수신기(10), 신호생성기(20), 필터(30), 시간지연기(40), 및 신호결합기(50)를 포함하여 구성된다.

신호수신기(10)는 외부로부터의 적외선신호(Sin)를 수신하여 본 발명의 시스템 내부에서 처리되는 통신신호(Vin)를 생성한다. 이 적외선신호는 예컨대 하이패스 과금 시스템에 마련된 적외선 통신 신호 발생기로부터의 신호일 수 있다. 신호수신기(10)는 본 발명의 적외선 노이즈 제거 시스템의 일부를 구성하도록 본 발명의 시스템에 포함되어 구서될 수도 있고, 본 발명의 적외선 노이즈 시스템과는 별도의 부품으로 구성될 수도 있다.

신호수신기(10)의 전형적인 예는 포토다이오드이다. 포토다이오드는 반도체 다이오드 중 하나로 충분한 광자 에너지의 빛이 다이오드에 닿게 되면 이동 전자와 양의 전하 정공이 생겨서 전자가 활동한다. 만약 접합의 공핍층 (Depletion Layer)에서 흡수 작용을 하면, 이런 캐리어는 공핍층의 세워진 필드에 의하여 흘려보내어 광 전류를 생성한다. 바이어스에서는 다이오드에 빛이 내려오면 소자를 교차하게 전개된 전압을 발생시키며, 순 바이어스 방향으로 전류를 흐르게 한다. Photo Diode에서 발생된 전압을 이용하여 0 과 1 의 통신 데이터로 변환, 적외선 통신에 사용한다. 암 전류는 Photo-Diode 에 빛이 닿지 않았음에도 생성되는 전류로 적외선 신호 수신 시 감지를 어렵게 하고 광 전류 측정을 방해한다. 주로 공핍층(Depletion Layer)에서 열적으로 생성된 전자 정공 쌍(Electron-Hole Pair)에 의해 발생한다.

도 3 에는 통신신호(Vin)의 일 예가 도시되어 있다. 이 통신신호(Vin)에는 종래기술에서 전술한 바와 같이 외부 요인에 의한 노이즈 및 시스템 내부 요인에 의한 노이즈가 포함되어 있다.

신호생성기(20)는 통신신호(Vin)에 대한 반전신호(Vin-)와 비반전신호(Vin+)를 생성하는 기능을 한다. 반전신호(Vin-)는 통신신호(Vin)에 대해 위상이 반전된 신호 신호이고, 비반전신호(Vin+)는 통신신호(Vin)와 동일한 신호이다.

신호생성기(20)는, 구체적인 구성의 일 예로서, 도 2 에 도시된 바와 같이 증폭기(22), 분배기(24), 및 위상반전기(26)를 포함하여 구성될 수 있다.

증폭기(22)는 통신신호(Vin)를 증폭하는 기능을 한다. 증폭기(22)는 분배기(24)에서 통신신호(Vin)를 분배하기 전에 증폭함으로써, 분배된 후의 통신신호(Vin)의 크기가 작아지지 않도록 하여 노이즈 제거의 전체적인 정확도를 높인다.

분배기(24)는 증폭기(22)에 의해 증폭된 통신신호(Vin)를 입력받고, 통신신호(Vin)를 분배하여 위상반전기(26)로 제공한다. 분배기(24)는 통신신호(Vin)를 동일한 크기의 두 신호로 분배한다. 따라서 분배기(24)에 의해 분배된 두 신호는 동일한 신호가 된다. 예컨대 증폭기(22)가 통신신호(Vin)를 2배 크기로 증폭한다면, 분배기(24)에서는 통신신호(Vin)와 동일한 두 개의 신호가 출력된다.

위상반전기(26)는 분배기(24)의 출력 중 하나를 입력받아 그 위상을 반전시킴으로써 반전신호(Vin-)를 생성한다. 분배기(24)의 출력 중 다른 하나는 그대로 출력됨으로써 비반전신호(Vin+)로서 사용된다. 도 4 는 신호생성기에서 출력되는 비반전신호(Vin+)의 일 예를 도시한 도면으로서, 기본적으로 도 3 에 도시된 통신신호와 동일하다. 도 5 는 신호생성기에서 출력되는 반전신호(Vin-)의 일 예를 도시한 도면으로서 도 4 와 비교할 때 그 위상이 반전되어 있고 신호의 크기와 형태는 동일하다.

이러한 신호생성기(20)의 구체적인 구현에 있어서는 Single-Ended to Differential Conversion Amp 가 사용될 수 있다. Single-Ended to Differential Conversion Amp 는 하나의 입력을 일정 이득으로 증폭시킨 후 180도 위상 차이가 생기는 Vin+와 Vin- 두개의 출력으로 Dividing(전력분배) 해주는 역할을 한다. 위상이 반전된 신호를 이용하여 노이즈 필터링에 사용된다.

신호생성기(20)에서 출력되는 반전신호(Vin-) 및 비반전신호(Vin+) 중 어느 하나는 필터로 입력되고 다른 하나는 시간지연기(40)로 입력된다. 도 1 의 예에서는 반전신호(Vin-)가 필터(30)로 입력되고 비반전신호(Vin+)가 시간지연기(40)로 입력되는 예를 도시하고 있다.

필터(30)는 입력되는 비반전신호(Vin-) 내에서 노이즈만을 남기고 나머지 신호를 제거한다. 노이즈는 데이터에 비해 통상적으로 그 주파수가 높으므로, 필터(30)는 예컨대 높은 주파수의 신호만 통과시키는 High-pass Filter 로 구성될 수 있다. 도 6 은 필터(30)에서 출력되는 노이즈신호의 일 예를 도시하는 도면으로서, 도 3 의 Vin 에서 데이터 성분을 제외한 노이즈 성분의 신호만이 위상반전된 상태로 출력된다.

시간지연기(40)는 입력되는 비반전신호(Vin+)에 대해 시간 지연을 가함으로써, 반전신호(Vin-)에 대해 발생한 시간 지연을 보상하는 기능을 한다. 반전신호(Vin-)에 대한 시간 지연은 주로 필터(30)가 필터링 동작을 하면서 발생한 시간 지연이며, 그 외에도 신호생성기(20) 내의 위상반전기(26)를 통과하면서 발생하는 시간 지연도 포함된다. 시간 지연기(40)에 의하여, 비반전신호(V+)는 필터(30)를 통과한 노이즈신호와 동기화된다.

필터(30)나 시간지연기(40)는 구체적인 구현을 하는 데에 있어서 FPGA(Field Programmable Gate Array)가 채용될 수 있다.

신호결합기(50)는 필터(30)에서 출력되는 노이즈신호와 시간지연기(40)에서 출력되는 비반전신호(Vin+)를 조합한다. 필터(30)가 출력하는 노이즈신호는 비반전신호(Vin+)내 노이즈 성분과 형태가 동일하고 위상이 반대이며 또한 동기화가 되어 있으므로, 신호결합기(50)의 출력 신호는 비반전신호(Vin+)에서 노이즈가 제거된 데이터신호(Dout)가 된다. 도 7 은 데이터신호(Dout)의 일 예가 도시되어 있다. 높은 주파수 성분의 노이즈가 제거됨으로써 구형파(rectangular wave)에 가까운 깨끗한 데이터신호(Dout)가 얻어질 수 있다.

이러한 과정을 거침으로써, 외부 요인에 의한 노이즈 및 포토다이오드로 구성된 신호수신기에 의한 노이즈가 제거된 데이터신호(Dout)를 얻을 수 있다.

본 발명은 하기와 같은 장점을 제공한다.

첫째, 외부 노이즈에 대한 적외선 통신 신호 분해 성능이 개선되어 적외선 통신 정확도 향상에 기여할 수 있다.

둘째, 수신 장비의 수신 성능 향상을 위해 수신 이득 값을 키워야 함에도 태양광과 같은 외부 노이즈와 Photo-Diode 에서 발생하는 암전류 및 전원 노이즈와 같은 내부 노이즈 역시 수신 이득 값에 따라 함께 증폭되어 수신 장비의 수신 이득 값을 제한 할 수 밖에 없었다. 하지만 본 발명은 수신 이득 값과 상관없이 노이즈를 제거 하기 때문에 외부 노이즈 및 내부 노이즈로 인하여 강제로 제한 되었던 수신 이득 값을 최대한으로 활용하여 적외선 통신 수신 성능이 향상된다.

예를 들어 수신 이득을 최대 5배까지 증폭이 가능하도록 설계한 적외선 수신 장비가 수신 이득에 따라 외부 노이즈 및 내부 노이즈도 함께 증폭 되는 문제로 인하여 최대 사용 가능한 수신이 최대 2배까지 제한되었다면 본 발명을 적용 시 적외선 수신 장비의 수신 이득을 최대 5배까지 증폭한다 하여도 함께 증폭된 노이즈는 반전된 노이즈와 서로 상쇄되어 사라지기 때문에 수신 이득과 상관없이 적외선 수신 장비의 성능을 최대한으로 활용 할 수 있다.

한편, 본 발명의 적외선 노이즈 제거 시스템은 특히 하이패스 과금 시스템에 적합하다. 하이패스 과금 시스템은 적외선 통신을 사용하면서도 태양광에 노출되어 있으므로 특히 외부 요인에 의한 노이즈가 많이 포함되어 있다. 따라서 본 발명의 시스템을 하이패스 과금 시스템에 포함시켜 적용할 경우, 정확한 과금 처리 동작의 수행이 가능하게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

1. 외부로부터의 적외선신호를 수신하여 통신신호를 생성하는 신호수신기로부터 상기 통신신호를 수신하여 증폭하는 증폭기, 상기 증폭기에 의해 증폭된 상기 통신신호를 동일한 크기의 두 신호로 분배하여 두 개의 비반전신호를 생성하는 분배기, 및 상기 분배기로부터 출력되는 두 개의 상기 비반전신호 중 하나를 위상반전시켜 반전신호를 생성하는 위상반전기를 포함하여 구성됨으로써, 상기 통신신호에 대한 상기 반전신호와 상기 비반전신호를 생성하는 신호생성기;
   상기 반전신호를 필터링하여 노이즈만 남은 노이즈신호를 출력하는 필터;
   상기 반전신호와 상기 비반전신호 사이의 시간차를 보상하기 위하여, 상기 비반전신호에 대해 시간 지연을 가하는 시간지연기; 및
   상기 필터에서 출력되는 상기 노이즈신호를 상기 시간지연기로부터 출력되는 지연된 신호와 조합하여, 상기 노이즈가 제거된 데이터신호를 생성하는 신호결합기;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 노이즈 제거 시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 기재된 적외선 노이즈 제거 시스템을 이용하여 노이즈가 제거된 적외선 데이터 통신을 수행하는 하이패스 과금 시스템.

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