KR19990024336U - Proximity Sensing Device in Eye Protection TV Using Ultrasonic Sensor - Google Patents

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Abstract

초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이(TV)에서 근접거리 감지에 대한 개선장치에 관한 것으로, 마이컴으로부터 입력된 초음파 신호에 대해 극성을 반전하여 스파이크(Spike)발생부와 합산부로 출력하는 반전부와, 극성이 반전된 송신신호로부터 스파이크 신호를 발생하는 스파이크 발생부와, 스파이크 신호에 의해 동기되어 톱니파를 발생하는 톱니파 발생부와, 톱니파의 출력신호를 적당한 크기의 레벨로 조정하는 레벨 조정부와, 반전부에서 반전된 신호와 일정크기로 레벨조정된 톱니파를 합하기 위한 합산부와, 합산부의 출력신호에 의해 수신부로 유입된 신호를 이득제어하는 이득제어부로 구성된 간섭신호 제거부에 의해 근접된 초음파 송신부로부터 직접 유입하는 불필요한 신호는 분리, 제거하고 물체(시청자)에 반사되어 온 수신신호만을 검출하는 초음파 센서를 이용한 근접거리 감지장치를 티브이에 적용 물체(시청자)와 수상기 사이의 거리를 감지하여 수상기 전원 온(on)/오프(off), 혹은 시력보호를 위한 화질 조정을 가능하게 할 수 있다.The present invention relates to a device for improving proximity distance detection in an eye care TV using an ultrasonic sensor. The inverter outputs a spike and an adder by inverting the polarity of the ultrasonic signal input from the microcomputer. A spike generator that generates a spike signal from the inverted transmission signal, a sawtooth generator that generates sawtooth waves in synchronization with the spike signal, a level adjuster that adjusts the output signal of the sawtooth waves to a level of an appropriate magnitude, Directly from the ultrasonic transmitter close to the interference signal eliminator comprising a summation unit for adding the inverted signal and the sawtooth wave level adjusted to a certain size, and a gain control unit for gain control of the signal introduced into the receiver by the output signal of the summation unit. Unnecessary incoming signal is separated and removed, and only the received signal reflected to the object (viewer) is detected. Proximity sensing device using an ultrasonic sensor to the TV can detect the distance between the object (viewer) and the receiver to enable the power on (on) / off (off) of the receiver or to adjust the image quality for vision protection. .

Description

초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이(TV)에서 근접거리 감지장치Proximity Sensing Device in Eye Protection TV Using Ultrasonic Sensor

본 고안은 티브이(TV)에 관한 것으로서, 특히 초음파 센서를 티브이에 적용, 물체(시청자)와 수상기 사이의 거리를 감지하여 수상기 전원 온(on)/오프(off), 혹은 화질 조정을 해주는 시력보호 티브이에서 근접거리 감지가 가능하도록 개선한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a TV (TV), in particular, by applying an ultrasonic sensor to the TV, eyesight protection to detect the distance between the object (viewer) and the receiver power on (on) / off (off) or adjust the image quality The present invention relates to an apparatus for improving proximity detection in a television.

일반적으로 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이는 수상기의 송신부에서 물체(시청자)를 향하여 신호를 출력한 후, 물체에 반사되어 수신부로 들어오는 입력신호를 감지하여 수상기와 물체(시청자)의 거리를 계산하고, 그 계산값에 따라 화질을 조절하여 시청자의 시력을 보호하기 위한 것이다.In general, an eye protection TV using an ultrasonic sensor outputs a signal toward an object (viewer) at a transmitter of a receiver, detects an input signal reflected by the object, and enters the receiver, and calculates a distance between the receiver and the object (viewer), It is to protect the eyesight of the viewer by adjusting the image quality according to the calculated value.

도 1은 종래 기술에 따른 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 근접거리 감지장치에 대한 블록도로서, 초음파 신호송출용 신호를 발생시키는 발진부(12)와,제어신호에 의해 온/오프 스위칭되어 출력하는 스위칭부(13)와, 스위칭부(13)에서 출력되는 신호파형을 증폭하는 출력부(14)와, 출력부(14)에서 출력된 신호를 초음파 형태로 공간상으로 송출하는 송신부(15)와, 물체에 반사된 초음파신호를 수신하는 수신부(16)와, 수신부(16)에 수신된 낮은 레벨의 신호를 충분한 전압레벨로 증폭하는 증폭부(17)와, 상기 증폭부(17)에서 출력된 신호파형에서 초음파 신호송출용 신호성분을 제거하는 검파부(18)와, 상기 검파부(18)에서 출력된 신호를 디지탈 신호화하여 마이컴(11)에 출력하는 A/D변환부(19)와, 일정 주기의 파형으로 스위칭부(13)를 온/오프 시키고 A/D변환부(19)에서 입력된 신호로 감지되는 물체와의 거리를 환산해서 그 거리에 대응하는 화질을 조절하는 마이컴(11)과, 비디오 신호를 상기 마이컴(11)에서 출력된 디지탈신호에 의해 영상처리하는 영상처리부(20)로 구성된다.1 is a block diagram of an apparatus for detecting a proximity distance of an eye protection television using an ultrasonic sensor according to the prior art, which is an oscillator 12 generating an ultrasonic signal transmission signal and switched on / off by a control signal and outputting the same; A switching unit 13, an output unit 14 for amplifying the signal waveform output from the switching unit 13, a transmitting unit 15 for transmitting the signal output from the output unit 14 in the form of an ultrasonic wave and The receiver 16 receives the ultrasonic signal reflected from the object, the amplifier 17 amplifies the low level signal received by the receiver 16 to a sufficient voltage level, and is output from the amplifier 17. A detector 18 for removing an ultrasonic signal transmission signal component from a signal waveform, an A / D converter 19 for digitally converting a signal output from the detector 18 and outputting the signal to the microcomputer 11; , Turns on / off the switching part 13 with a waveform of a certain period and A / D conversion The microcomputer 11 converts the distance from the object detected by the signal input at 19 and adjusts the image quality corresponding to the distance, and the video signal is processed by the digital signal output from the microcomputer 11. And an image processor 20.

이와 같이 구성된 종래 기술에 따른 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 동작원리를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the operation principle of the eye protection TV using the ultrasonic sensor according to the prior art configured as described above is as follows.

도 1의 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 근접거리 감지장치 블록도에서 먼저, 발진부(12)는 도 2a와 같은 초음파 신호 송출용 40㎑ 신호를 발생시켜 스위칭부(13)에 인가한다.In the block diagram of the apparatus for detecting the proximity distance of the TV using the ultrasonic sensor of FIG. 1, the oscillator 12 generates the 40 kHz signal for transmitting the ultrasonic signal as shown in FIG. 2A and applies it to the switching unit 13.

또한, 마이컴(11)에서는 도 2b와 같이 t1의 시간폭(일반적으로 1ms)을 가진 tcy주기의 신호로 스위칭부(13)를 온/오프 시킨다.In addition, as shown in FIG. 2B, the microcomputer 11 turns on / off the switching unit 13 with a signal having a t cy period having a time width of t 1 (generally 1 ms).

상기 스위칭부(13)는 마이컴(11)의 제어에 의해 온(on)되면, 상기 발진부(12)의 발진파형을 출력부(14)로 출력한다.When the switching unit 13 is turned on by the control of the microcomputer 11, the switching unit 13 outputs the oscillation waveform of the oscillation unit 12 to the output unit 14.

따라서, 도 2c와 같은 40㎑ 발진신호가 t1의 시간만큼 출력부(14)에 인가된다.Therefore, a 40 kHz oscillation signal as shown in FIG. 2C is applied to the output unit 14 for a time t 1 .

출력부(14)는 송신부(15)의 송출레벨을 발송할 수 있을만큼 전압을 충분히 증폭하여 송신부(15)에 인가하고, 송신부(15)는 초음파형태로 전면을 향해 송출한다.The output unit 14 amplifies the voltage enough to send the transmission level of the transmission unit 15 to the transmission unit 15, and the transmission unit 15 transmits toward the front surface in the form of an ultrasonic wave.

이 때, 도 1에서 전면에 물체(시청자)가 있으면 송출된 초음파는 물체(시청자)에 반사되어 수신부(16)로 입력된다.At this time, if there is an object (viewer) in the front in Figure 1, the transmitted ultrasound is reflected by the object (viewer) is input to the receiver 16.

상기 수신부(16)로 수신된 초음파 신호의 입력레벨은 작기 때문에 증폭부(17)를 통해 충분히 전압을 증폭시키면, 도 2d파형과 같은 40㎑ 성분의 신호가 검출된다.Since the input level of the ultrasonic signal received by the receiver 16 is small, if the voltage is sufficiently amplified by the amplifier 17, a signal of 40 Hz component as shown in FIG. 2D waveform is detected.

도 2e는 검파부(18)에서 다이오드 검파 혹은 적분회로를 적용하여 40㎑ 성분을 제거한 파형으로, 상기 검파부(18)에서 출력된 신호파형은 도 2f 같이 A/D변환부(19)에서 high/low의 비에 따라 디지틀 신호화하는데, 그 출력을 마이컴(11)에 입력시킨다.FIG. 2E is a waveform obtained by removing a 40 kHz component by applying a diode detection or integrating circuit in the detector 18. The signal waveform output from the detector 18 is high in the A / D converter 19 as shown in FIG. 2F. The digital signal is signaled according to the ratio of / low, and the output thereof is input to the microcomputer 11.

상기 설명중 티브이 수상기(21)에서 물체(시청자)까지 도 2c파형과 같은 초음파가 송출된 후, 송출된 신호가 반사되어 수신되기까지의 걸리는 시간을 거리로 환산하면,In the above description, after the ultrasonic wave such as the waveform of FIG. 2C is transmitted from the TV receiver 21 to the object (viewer), the time taken for the transmitted signal to be reflected and received is converted into a distance.

도 1의 l1(m) = 1/2 ×t(sec)×340m로 환산된다. 1 (m) = 1/2 x t (sec) x 340m of FIG.

여기서, 340m는 초음파가 초(sec)당 갈 수 있는 거리이고, 초음파가 물체(시청자)에 반사되어 수신부(16)에 유입되는데 걸린 시간이 t(sec)이라면 물체(시청자)와의 거리 l1까지의 소요시간은 반이므로 t/2 시간의 거리로 계산된다.Here, 340m is a distance that the ultrasonic waves can go per second (sec), and if the time taken for the ultrasonic wave to be reflected by the object (viewer) and enter the receiver 16 is t (sec), the distance to the object (viewer) l 1 Since the time required for is half, it is calculated as the distance of t / 2 hours.

그러면, 마이컴(11)에서 물체(시청자)와의 거리가 환산되고, 그 거리에 대응하여 시청자가 수상기(21)에 가까이 접근할 경우, 수상기(21)의 전원을 오프(off)하거나, 화면을 어둡게 조절하게 된다.Then, the distance from the microcomputer 11 to the object (viewer) is converted, and when the viewer approaches the receiver 21 corresponding to the distance, the power of the receiver 21 is turned off or the screen is darkened. Will be adjusted.

상기 종래 기술에 따른 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이는 초음파가 특성상 직선성이 강하기 때문에 시판되고 있는 센서의 일반적 감지각도가 30o정도에 불과하므로, 송수신기 1쌍으로는 감지각도가 충분치 않아 2쌍 이상을 사용하고 있다.In the eye protection TV using the ultrasonic sensor according to the related art, since the general ultrasonic sensor has a strong linearity, the general detection angle of a commercially available sensor is only about 30 o, so that the detection angle is not enough for one pair of transceivers. I'm using.

그러나, 도 3와 같이 2쌍의 센서를 적용시, 수상기 구조상 송신부(R)와 수신부(S) 한쌍을 근접시켜 배치 할 수 밖에 없고, 이 경우 도 4b파형에서와 같이 송신부에서 수신부로 직접 유입되는 신호가 발생한다.However, when two pairs of sensors are applied as shown in FIG. 3, the receiver has a structure in which the transmitter R and the receiver S are in close proximity to each other. In this case, as shown in FIG. Signal is generated.

즉, 도 4a파형에서 t1시간동안 송신신호가 가해지면, 송신부의 케이스(case) 내부에 벽과 벽사이에서 반사를 되풀이 하다가 송신되는 8tray성분이 발생하고, 수신부가 근접하다보니 레벨이 그리 높지않아도 수신부 회로에 도 4b와 같이 불필요한 신호파형이 검출된다.That is, when a transmission signal is applied in the waveform of FIG. 4A for t 1 hour, an 8tray component is generated, which is repeatedly reflected between the wall and the wall in the case of the transmitter, and the level is not high because the receiver is close. Even if unnecessary signal waveforms are detected in the receiver circuit as shown in Fig. 4B.

상기 검출된 신호파형을 다시 A/D변환부에서 검출하면 도 4c와 같은 파형이 출력되는데, 이것은 tp의 시간에 해당하는 거리만큼 수상기 근접부의 물체(시청자) 감지가 불가하다는 것을 의미한다.When the detected signal waveform is detected by the A / D converter again, a waveform as shown in FIG. 4C is output, which means that an object (viewer) in the vicinity of the receiver cannot be detected by a distance corresponding to a time of t p .

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 초음파 센서의 근접부에 있는 물체 감지시 송출된 초음파 신호가 반사를 거치지 않고 직접 수신되는 경우, 이와 같은 신호를 제거하는 것이 본 고안의 목적이다.The present invention has been made to solve such a problem, and when the ultrasonic signal transmitted when the object is detected in the vicinity of the ultrasonic sensor is directly received without reflection, it is an object of the present invention to remove such a signal. .

도 1는 종래 기술에 따른 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 근접거리 감지장치에 대한 블록도1 is a block diagram of an apparatus for detecting a proximity distance of a vision protecting TV using an ultrasonic sensor according to the related art.

도 2는 도 1에 따른 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 근접거리 감지장치에 대한 각 블록들의 신호파형도로써,FIG. 2 is a signal waveform diagram of each block of the apparatus for detecting a proximity distance of a vision protecting TV using the ultrasonic sensor of FIG. 1.

a)는 발진부에서 발생시켜 보내는 초음파 발진신호 파형도a) shows the waveform of the ultrasonic wave signal generated by the oscillator

b)는 마이컴에서 출력하는 신호파형도b) is the signal waveform output from the microcomputer

c)는 스위칭부를 통해 출력부로 송출되는 신호파형도c) is the signal waveform transmitted to the output through the switching unit

d)는 증폭부를 통해 출력되는 신호파형도d) is the signal waveform output through the amplifier

e)는 검파부를 통해 출력되는 신호파형도e) is the signal waveform output through the detector

f)는 A/D변환부를 통해 출력하여 마이컴에 입력되는 신호 파형도f) shows the signal waveform outputted through the A / D converter and input to the microcomputer

도 3은 종래 기술에 따른 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 구성도3 is a block diagram of an eye protection TV using the ultrasonic sensor according to the prior art

도 4a는 도 3의 송신부(R)에서 송출되는 신호파형도FIG. 4A is a signal waveform diagram transmitted from the transmitter R of FIG. 3.

도 4b는 도 3의송신부(R)에서 수신부(S)로 직접 유입되는 신호파형도4b is a signal waveform diagram directly flowing from the transmitter R of FIG. 3 to the receiver S;

도 4c는 도 4b에 의한 A/D변환부에서 검출되는 신호파형도4C is a signal waveform diagram detected by the A / D converter of FIG. 4B.

도 5는 본 고안에 따른 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 근접거리 감지장치의 블록도5 is a block diagram of an apparatus for detecting a proximity distance of a vision protecting TV using an ultrasonic sensor according to the present invention.

도 6은 도 5에 따른 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 근접거리 감지장치에 대한 각 블록들의 신호파형도로써,FIG. 6 is a signal waveform diagram of each block of the apparatus for detecting a proximity distance of a vision protecting TV using the ultrasonic sensor of FIG. 5.

a)는 마이컴에서 출력하는 신호파형도a) is the signal waveform output from the microcomputer

b)는 마이컴에서 인출되어 반전부를 통해 출력되는 신호파형도b) is the signal waveform drawn from the microcomputer and output through the inverting unit

c)는 스파이크 발생부를 통해 출력되는 신호파형도c) is the signal waveform output through the spike generator

d)는 스파이크 발생부에서 출력된 신호가 톱니파 발생부를 거쳐 레벨 조정부로 출력되는 신호파형도d) is a signal waveform diagram in which the signal output from the spike generator is output to the level adjuster via the sawtooth wave generator;

e)는 합산부를 통해 출력되는 신호파형도e) is the signal waveform output through the adder

f)는 증폭부에서 출력되어 이득제어부로 입력되는 신호파형도f) is the signal waveform output from the amplifier and input to the gain controller

g)는 이득제어부에서 출력되어 검파부로 입력되는 신호파형도g) is the signal waveform output from the gain control unit and input to the detector.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

21 : 반전부(INVERTER) 22 : 스파이크 발생부21: INVERTER 22: spike generating unit

23 : 톱니파 발생부 24 : 레벨조정부23: sawtooth wave generator 24: level adjustment unit

25 : 합산부 26 : 이득제어부25: adder 26: gain control unit

30 : 간섭 신호 제거부30: interference signal cancellation unit

본 고안에 따른 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 근접거리 감지 개선장치의 특징은 근접된 초음파 송신부로부터 직접 유입되는 불필요한 신호를 분리·제거하고, 반사되어 수신된 신호만을 검출하기위한 간섭신호 제거부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.A feature of the apparatus for improving the proximity detection of a vision-protected TV using the ultrasonic sensor according to the present invention includes an interference signal removing unit for separating and removing unnecessary signals directly flowing from the adjacent ultrasonic transmitter and detecting only the received signal reflected. Characterized in that configured.

본 고안에 따른 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이에서 초음파를 송출하는 과정은 종래와 동일하므로 설명을 생략하고, 본 고안에서는 간섭신호 제거부를 포함하는 수신과정의 구성과 작용만 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Since the process of transmitting ultrasound in the eye protection TV using the ultrasonic sensor according to the present invention is the same as in the prior art, the description is omitted, and in the present invention, only the configuration and operation of the receiving process including the interference signal removing unit will be described with reference to the accompanying drawings. do.

도 5는 본 고안에 따른 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 근접거리 감지장치 블록도로써, 초음파 센서를 이용한 근접거리 감지장치의 간섭신호 제거부를 포함한 수신과정은, 온/오프 제어신호를 반전하는 반전부(21)와, 반전된 제어신호로부터 양극성의 스파이크 신호를 출력하는 스파이크 발생부(22)와, 스파이크 신호로부터 톱니파를 출력하는 톱니파 발생부(23)와, 출력된 톱니파를 레벨조정하는 레벨조정부(24)와, 반전부(21)의 출력과 레벨조정부(24)의 출력을 합성하는 합산부(25)와, 물체(시청자)에 반사된 신호와 반사를 거치지 않은 신호가 유입되는 수신부(16)와, 수신부(16)에서 출력된 신호와 합산부(25)에서 출력된 신호를 이득제어하여 이득(Gain)이 0인 시간동안은 수신부(16)로부터 유입된 신호를 출력하지 않고 이득(Gain)이 변화하는 시간동안만 수신부(16)로부터 유입된 신호를 출력하는 이득제어부(26)와, 이득제어부(26)에서 출력된 신호에서 송출용 초음파 발진신호성분을 제거하는 검파부(18)와, 검파부(18)의 아날로그 신호 출력을 디지틀 신호로 변환하여 마이컴(11)으로 출력하는 A/D변환부(19)로 구성된다.FIG. 5 is a block diagram of an apparatus for detecting a proximity of a vision protection television using an ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention. In the receiving process including an interference signal removing unit of the apparatus for detecting a proximity using an ultrasonic sensor, an inversion on / off control signal may be reversed. All 21, the spike generator 22 for outputting the bipolar spike signal from the inverted control signal, the sawtooth wave generator 23 for outputting the sawtooth wave from the spike signal, and the level adjuster for level adjustment of the output sawtooth wave (24), a summation section (25) which combines the output of the inverting section (21) and the output of the level adjusting section (24), and a receiving section (16) into which a signal reflected from an object (viewer) and a signal not subjected to reflection are introduced. ) And the gain output from the receiver 16 without gaining the signal from the receiver 16 during the time when the gain is 0 by gain control of the signal output from the receiver 16 and the signal output from the adder 25. During the time that A gain control unit 26 for outputting a signal flowing from the receiver 16, a detector 18 for removing the ultrasonic wave oscillation signal component for transmission from the signal output from the gain control unit 26, and a detector 18 And an A / D converter 19 for converting the analog signal output of the digital signal into a digital signal and outputting the digital signal to the microcomputer 11.

이와 같이 구성된 초음파를 이용한 시력보호 티브이의 근접거리 감지장치에서 간섭신호 제거부를 포함한 수신과정의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the operation of the reception process including the interference signal removing unit in the apparatus for detecting the proximity of the vision-protected TV using the ultrasonic wave configured as described above is as follows.

도 6a와 같이 t1의 시간폭을 갖는 신호를 반전부(21)에 입력한다.As shown in FIG. 6A, a signal having a time width of t 1 is input to the inverting unit 21.

반전부(21)에서는 도 6b파형과 같이 t1의 시간폭을 갖는 신호는 반전되고, 이 반전된 신호를 콘덴서(C1), 저항(R1), 다이오드(D1)로 구성된 스파이크 발생부(22)에 입력시키면, 도 6c파형과 같은 양극성 천이부에서 양극성의 스파이크 신호가 발생한다.In the inverting section 21, a signal having a time width of t 1 is inverted as shown in the waveform of FIG. 6B, and the inverted signal is a spike generating section including a capacitor C 1 , a resistor R 1 , and a diode D 1 . If input to 22, a bipolar spike signal is generated in the bipolar transition portion as shown in FIG. 6C waveform.

상기 발생된 양극성의 스파이크 신호를 (단안정)톱니파 발생부(23)로 입력시키면, 스파이크부(22)를 통해 반전시킨 톱니파가 발생되고, 톱니파 발생부(23)에서 출력된 톱니파는 레벨조정부(24)를 통해 tga시간동안 레벨 조정하여 도 6d와 같은 파형을 출력한다.When the generated bipolar spike signal is input to the (monostable) sawtooth wave generator 23, a sawtooth wave inverted through the spike 22 is generated, and the sawtooth wave output from the sawtooth wave generator 23 is a level adjuster ( 24), the level is adjusted for the time t ga to output a waveform as shown in FIG. 6D.

합산부(25)는 도 6b의 반전부(21)의 출력(g)과 도 6d의 레벨 조정부(24)에서 레벨 조정된 톱니파를 합성하여, 도 6e와 같은 파형을 얻는다.The adder 25 synthesizes the output g of the inverter 21 of FIG. 6B and the sawtooth wave level adjusted by the level adjuster 24 of FIG. 6D to obtain a waveform as shown in FIG. 6E.

여기서, 수신부(16)로 입력되는 신호는 2가지가 있다.Here, there are two signals input to the receiver 16.

하나는 공간상으로 송출된 후 물체(시청자)에 반사되어 들어오는 신호이고, 다른 하나는 송신부(15)에서 직접 유입된 반사를 거치지 않은 신호이다.One is a signal that is reflected in an object (viewer) after being sent out in space, and the other is a signal that does not undergo the reflection directly introduced from the transmitter 15.

상기 두 신호가 송신부(15)에서 같은 시간시점에서 송출될 경우, 도 6f와 같은 송신부(15)에서 수신부(16)로 직접 유입된 고딕선 부분(40)과 물체(시청자)에 반사되어 들어온 점선 부분(50)이 합성된 상태의 신호가 된다.When the two signals are transmitted from the transmitter 15 at the same time point, the dotted line reflected by the gothic portion 40 and the object (viewer) directly introduced from the transmitter 15 to the receiver 16 as shown in FIG. 6F. The portion 50 is a synthesized signal.

이와 같이 수신부(16)에 유입되서 증폭부(17)를 거친 출력신호는 검파부(18)에 직접 인가하지않고 이득제어회로에 입력시킨다.As such, the output signal flowing into the receiver 16 and passing through the amplifier 17 is input to the gain control circuit without being directly applied to the detector 18.

도 6f에서 물체(시청자)에 반사되어 들어온 신호만을 검출하기 위한 도 6e의 이득제어 신호에 대해, 초음파 송출시간 t1을 통상 1ms로 하고, 이를 거리로 환산한다.The ultrasonic transmission time t 1 to the gain control signal in the Fig. 6f is reflected on the object (viewer) Figure 6e for detecting only the incoming signal to the normal 1ms, and converted them into the distance.

L = L =

에서 거리(L)는 17cm로 수상기(21)에서 반사될 물체(시청자)까지의 수신부(16)의 전면거리를 고려한다면 최소한 17cm이상이 되므로 초음파 송출시간 t1(통상 1ms)동안 송신부(15)에서 송출된 신호는 무시한다해도 기능구현상 별 문제가 없다.Since the distance (L) is 17 cm, considering the front distance of the receiver 16 from the receiver 21 to the object (viewer) to be reflected, the distance L is at least 17 cm, so that the transmitter 15 during the ultrasonic transmission time t 1 (typically 1 ms). Ignoring the signal sent from, there is no problem with the function implementation.

그러므로, (t1+ tga)동안 이득제어부(26)로 입력되는 신호에서 t1시간동안 반전된 신호부분을 게인0(gain zero)으로 처리하고, 스파이크 발생부(22) 출력의 스파이크부를 반전시켜 레벨조정한 tga시간동안은 게인상승(gain up)으로 처리, 즉 센서의 특성을 근거로 톱니파발생부(23) 및 레벨 조정부(24) 정수치로 결정된 신호레벨에 역비례하는 게인특성의 기울기로 처리한다.Therefore, in the signal input to the gain control unit 26 during (t 1 + t ga ), the signal portion inverted for t 1 time is treated as a gain zero, and the spike portion of the spike generator 22 output is inverted. In this case, the gain is processed during gain t ga time, i.e., the slope of the gain characteristic is inversely proportional to the signal level determined by the constant values of the sawtooth generator 23 and the level adjuster 24 based on the characteristics of the sensor. Process.

이러한, 이득제어신호는 도 6f에서 t1동안 수신부(16)로 유입된 신호는 제거하고, tga동안 유입된 신호만을 검출할 수 있도록 이득제어한다.The gain control signal removes a signal introduced into the receiver 16 during t 1 in FIG. 6F, and performs gain control to detect only a signal introduced during t ga .

도 6g파형은 도 6e에 의해 도 6f파형을 이득제어한 신호출력으로, 송신부(15)에서 수신부(16)로 직접 유입된 불필요한 신호는 제거된 순수한 감지거리 정보를 싣고 있는 신호부분을 검출한다.6G is a signal output obtained by gain control of the FIG. 6F waveform by FIG. 6E, and detects a signal portion carrying pure sensing distance information from which unnecessary signals introduced directly from the transmitter 15 to the receiver 16 are removed.

상기 검출된 도 6g의 신호파형은 검파부(18)와 A/D 변환부(19)를 거쳐 마이컴(11)에 입력되는데, 이들 동작과정은 종래 기술과 동일하므로 설명을 생략한다.The detected signal waveform of FIG. 6G is input to the microcomputer 11 through the detector 18 and the A / D converter 19, and the operation thereof is the same as the prior art, and thus description thereof is omitted.

본 고안에 따른 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이에서 근접거리 감지 장치에 의하면, 송신부에서 송출되는 신호중 물체(시청자)에 대해 반사를 거치지 않고 직접 수신부에 유입되는 신호는 제거하고, 물체(시청자)에 대해 반사된 신호만을 검출하게 하는 간섭신호 제거부를 첨가함으로써 근접한 초음파 송신부로 부터 직접 수신부로 유입하는 불필요한 신호를 제거할 수 있다.According to the apparatus for detecting a proximity distance in an eye protection TV using the ultrasonic sensor according to the present invention, the signal that is directly transmitted to the receiver without removing the object (viewer) from the signal transmitted from the transmitter is removed, and the object (viewer) is removed. By adding an interference signal canceller to detect only the reflected signal, it is possible to remove unnecessary signals flowing directly from the adjacent ultrasonic transmitter to the receiver.

이로 인해 초음파 수신부와 송신부를 근접 배치할 수 있어, 시력보호기능을 티브이에 적용할 때 구조적인 제약 없이 송수신부의 근접배치 설계가 가능해지고, 티브이뿐만 아니라 일반 초음파를 이용한 거리감지 관련기기에도 수신부와 송신부가 근접해야 하는 구조에서는 적용이 가능하다는 효과가 있다.As a result, the ultrasonic receiver and the transmitter can be arranged in close proximity, and when the vision protection function is applied to the television, it is possible to design the proximity arrangement of the transceiver without structural constraints. The effect is that it can be applied in the structure that must be close.

Claims (3)

초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이(TV)의 근접거리 감지장치에서,In the proximity detection device of the vision protection TV (TV) using the ultrasonic sensor, 소정의 시간폭을 가진 일정 주기의 신호를 출력하고, 입력되는 디지틀 신호에 따라 물체(시청자)와 티브이의 거리를 계산하여 화질을 조절하는 제어부와;A control unit which outputs a signal having a predetermined period of time and calculates a distance between the object (viewer) and the TV according to the input digital signal and adjusts the image quality; 상기 제어부의 제어에 의해 소정의 시간폭을 가진 일정 주기로 초음파 신호를 공간상으로 송출하는 초음파 송신부와;An ultrasonic transmitter for transmitting an ultrasonic signal to a space at a predetermined cycle having a predetermined time width under the control of the controller; 상기 송신부로부터 송출된 초음파 신호를 수신하여 증폭하는 초음파 수신부와;An ultrasonic receiver for receiving and amplifying the ultrasonic signals transmitted from the transmitter; 상기 초음파 수신부의 초음파 신호를 제공받아 이를 반사시키지 않고 직접 유입되는 신호는 분리 또는제거하고, 반사되어 수신된 신호만을 검출하는 간섭신호 제거부와;An interference signal removal unit which receives or receives an ultrasonic signal from the ultrasonic receiver and separates or removes a signal directly flowing thereto without detecting the ultrasonic signal; 상기 간섭신호 제거부에서 출력된 신호에서 초음파 송출용 발진신호성분을 제거한 후 디지틀 신호로 변환하여 제어부로 출력하는 검파부로 구성됨을 특징으로하는 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 근접 거리 감지장치.Apparatus for detecting the proximity distance of the eye protection TV using an ultrasonic sensor, characterized in that the detection unit for removing the ultrasonic signal oscillation signal component from the signal output from the interference signal removing unit and converts it into a digital signal to output to the control unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 간섭신호 제거부는 상기 제어부에서 소정의 시간폭을 가진 일정 주기의 신호를 출력하면, 이를 반전시키는 반전부와,The interference signal removing unit and an inverting unit for inverting the signal when the controller outputs a predetermined period of time having a predetermined time width; 상기 반전된 송신 신호의 양극성 천이부에서 스파이크 신호를 발생하는 스파이크 발생부와,A spike generator for generating a spike signal at the bipolar transition portion of the inverted transmission signal; 상기 스파이크 신호에 의해 동기되어 톱니파를 발생하는 톱니파 발생부와,A sawtooth wave generator for generating sawtooth waves in synchronization with the spike signal; 상기 톱니파의 출력 파형을 일정시간동안 일정크기로 레벨 조정하는 레벨 조정부와,A level adjusting unit for level adjusting the output waveform of the sawtooth wave to a predetermined size for a predetermined time; 상기 반전부에서 반전된 신호와 톱니파 발생부의 출력신호를 레벨조정한 신호와 합하는 합산부와,A summing unit for adding the signal inverted in the inverting unit and the output signal of the sawtooth wave generating unit with the level adjusted signal; 상기 합산부에서 출력되는 출력신호에 의해 상기 초음파 수신부의 신호 중 반사를 거치지않고 직접 수신된 신호를 이득제어하여, 이 신호를 제거하는 이득 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 근접 거리 감지장치.According to the output signal output from the adder to gain control of the signal received directly without the reflection of the signal of the ultrasonic receiver, the gain control unit for removing the signal, characterized in that the eye protection TV using an ultrasonic sensor Proximity distance sensor. 제 2항에 있어서, 상기 스파이크 발생부는 반전부를 통해 반전된 온/오프 제어신호를 제공받아 소정레벨로 미분하는 미분기(C1,R1)와, 상기 미분기를 통해 발생된 스파이크 신호중 양극성 레벨만 출력시키는 정류기(D1)로 구성함을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 시력보호 티브이의 근접거리 감지장치.The method of claim 2, wherein the spike generator receives the on / off control signal inverted through the inverting unit (C 1 , R 1 ) to differentiate to a predetermined level, and outputs only the bipolar level of the spike signal generated through the differentiator Proximity distance detection device of the eye protection TV using an ultrasonic sensor, characterized in that consisting of a rectifier (D 1 ).
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KR100384995B1 (en) * 1999-07-21 2003-05-22 한국전자통신연구원 The Equipment to isolate Electromagnetic

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