KR200209402Y1 - 전력절약 적외선검출 수신시스템 - Google Patents

Abstract

수신시스템의 주 컨트롤 유닛으로 제공되는 마이크로컨트롤러, 상기 수신시스템과 함께 사용되는 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 피변조 적외선 신호를 수신하기 위한 상기 마이크로컨트롤러를 통해 전력이 공급되는 적외선 모듈, 및 상기 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 저주파 적외선 프런트 가이드 신호를 검출하기 위한 초저 전력소모 및 독립적으로 전력이 공급되는 프리디텍터를 포함하는 전력절약 적외선검출 수신시스템. 상기 수신시스템은 스탠바이 상태에서 단지 매우 낮은 전력만이 상기 마이크로컨트롤러를 트리거하기 위해 상기 리모트 컨트롤에 의해 방사되는 적외선 프런트 가이드 신호를 검출하기 위해 상기 프리디텍터에 의해 소모된다. 상기 마이크로컨트롤러가 트리거될 때 상기 수신시스템은 동작상태로 들어가고 충분한 전류가 상기 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 완전한 피변조 적외선 신호를 검출하기 위해 상기 적외선 모듈에 공급된다.

Description

전력절약 적외선검출 수신시스템

본 고안은 전력절약 적외선검출 수신시스템에 관한 것으로, 특히 마이크로컨트롤러에 의해 제어되고 적외선 신호를 검출하기 위한 적외선 모듈과 적외선 프런트 가이드 신호를 검출하기 위한 초저 전력소모 및 독립적으로 전력이 공급되는 프리디텍터를 포함하는 시스템에 관한 것이다. 상기 수신시스템은 정상적으로 스탠바이 상태에서 대부분의 시스템 전력이 컷오프되고 단지 매우 낮은 전력만이 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 적외선 프런트 가이드 신호를 검출하기 위해 프리디텍터에 의해 소모된다. 따라서 수신시스템에 의해 소모되는 전력은 크게 감소된다.

TV 수상기, 사운드 시스템, 에어 컨디셔닝 시스템, 커튼 시스템 등의 일상적으로 사용되는 대부분의 가정용 전기기구는 적외선 신호로 편리하게 원격제어되도록 설계된다. 리모트 컨트롤러는 적외선 신호를 방사한다. 적외선검출 수신시스템은 적외선 신호를 수신하기 위해 개개의 전기기구에 설치되고 상기 수신시스템의 마이크로컨트롤러는 상기 전기기구를 구동하도록 통지된다.

통상의 적외선검출 수신시스템에서, 전력은 상기 수신시스템에 포함되어 있는 메인 시스템에서 개개의 유닛 시스템으로 공급된다. 이러한 개개의 유닛 시스템은 대개 마이크로컨트롤러와 적외선 모듈을 포함한다. 상기 마이크로컨트롤러는 수신시스템의 주 컨트롤 유닛이다. 적외선 모듈은 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 피변조 적외선 신호를 수신한다. 피변조 적외선 신호는 보정 주파수를 갖는 적외선 신호로 복조되고 복조된 적외선 신호의 보정 여부를 판단하는 마이크로컨트롤러로 송출된다. 상기 신호가 보정 적외선 신호로 판단되어 결정될 때, 수신시스템은 동작상태로 들어가고 구동회로는 이동 제어를 시작하기 위해 통지된다.

전술한 통상의 적외선검출 수신시스템에 포함된 적외선 모듈은 매우 복잡한 많은 회로를 포함한다. 도 1은 이런 종류의 적외선 모듈의 블록 다이어그램이다. 도시된 바와 같이, 적외선 모듈은 주로 적외선 다이오드(11), 전류-전압 컨버터(12), 저역필터(13), 증폭기(14), 대역필터(15), 자동 이득 컨트롤러(16), 및 파형 조정기(17)를 포함한다. 수신시스템과 함께 사용되는 리모트 컨트롤러가 상업적 피변조 적외선 신호(38kHz 반송파 변조)를 방사할 때, 적외선 모듈의 적외선 다이오드(11)는 전류-전압 컨버터(12)에 의해 전류에서 전압으로 변환되는 피변조 신호를 수신한다. 저역필터(13)는 증폭기(14)에 의해 증폭된 신호에서 고주파 노이즈를 제거한다. 38kHz 반송파 변조 신호는 대역필터(15)에 의해 여파되고 자동 이득 컨트롤러(16)에 의해 그 진폭이 조정된다. 그후 파형 조정기(17)는 신호의 파형을 수정하고 생성 신호는 마이크로컨트롤러로 출력된다.

전술한 통상의 적외선검출 수신시스템에서, 적외선 모듈은 언제든지 리모트 컨트롤러에서 피변조 적외선 신호를 검출하고 수신하기 위해 전류가 일정하게 공급되어야 한다. 전기한 적외선 모듈은 많은 복잡한 회로로 구성되어 있기 때문에 상당히 높은 전력(대개 1.5mA 내지 3mA)을 소모한다. 범용 건전지가 수신시스템에 대한 주 전력공급으로 사용될 때, 대량의 건전지가 소모되어 빈번하게 새로운 전지로 대체하는 것이 요구된다. 이러한 일정하고 높은 전력소모는 물론 비경제적이다.

따라서 본 고안자는 통상의 적외선검출 수신시스템이 가지고 있는 높은 전력소모의 문제점을 해결하기 위하여 연구를 거듭한 결과 본 고안에 따른 적외선검출 수신시스템을 개발하여 본 고안을 완성하였다.

본 고안의 목적은 마이크로컨트롤러 및 적외선 모듈에 더하여 적외선 프런트 가이드 신호를 검출하기 위한 초저 전력소모 및 독립적으로 전력이 공급되는 프리디텍터를 포함하는 전력절약 적외선검출 수신시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 적외선 모듈의 블록 다이어그램,

도 2는 커튼 시스템을 제어하기 위해 사용되는 본 고안에 따른 적외선검출 수신시스템의 블록 다이어그램,

도 3은 본 고안에 따른 프리디텍터의 블록 다이어그램.

※도면의 주요부분에 대한 부호설명

1 : 적외선 모듈 2 : 마이크로컨트롤러 3 : 프리디텍터

4 : 모터구동회로 5 : 모터 6 : 포토브레이커

11 : 적외선 다이오드 12 : 전류-전압 컨버터 13 : 저역필터

14 : 증폭기 15 : 대역필터 16 : 자동 이득 컨트롤러

17 : 파형 조정기 31 : 적외선 다이오드 32 : 저역필터

33 : 증폭기 34 : 피크 디텍터 35 : 컴패러터

이하, 본 고안을 상세하게 설명한다.

본 고안에 따른 전력절약 적외선검출 수신시스템은 수신시스템의 주 컨트롤 유닛으로 제공되는 마이크로컨트롤러, 상기 마이크로컨트롤러를 통해 전력이 공급되는 적외선 모듈, 및 초저 전력소모 및 독립적으로 전력이 공급되는 프리디텍터를 포함한다. 이러한 구성은 수신시스템을 그의 대부분의 컨트롤 유닛이 전력 오프 상태이고 단지 매우 작은 전류만이 언제든지 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 적외선 프런트 가이드 신호를 검출하기 위한 프리디텍터에 의해 소모되는 정상적으로 스탠바이 상태로 되게 한다. 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 수신시스템에 주 컨트롤 유닛으로 제공되는 마이크로컨트롤러를 포함하는 수신시스템을 제공한다. 상기 마이크로컨트롤러는 상기 수신시스템과 함께 사용되는 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 피변조 적외선 신호를 수신하기 위한 적외선 모듈에 전류의 공급을 제어한다. 수신된 피변조 적외선 신호는 보정 주파수의 적외선 신호로 복조되고 복조된 적외선 신호의 보정 여부를 판단하는 마이크로컨트롤러로 송출된다. 상기 신호가 보정되도록 결정되면, 수신시스템은 동작상태로 들어가고 그 구동회로는 이동 제어를 시작하도록 통지된다. 본 고안의 수신시스템은 또한 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 저주파 적외선 프런트 가이드 신호를 검출할 수 있는 초저 전력소모 및 독립적으로 전력이 공급되는 프리디텍터를 포함한다. 적외선 프런트 가이드 신호가 검출될 때, 트리거 신호는 프리디텍터에서 마이크로컨트롤러로 보내진다. 이때, 마이크로컨트롤러는 동작 모드로 들어가고 적외선 모듈이 완전한 피변조 적외선 신호를 검출하고 수신하기 위해 적외선 모듈에 전류를 공급하기 위해 시스템 전력을 턴온한다. 즉, 수신시스템은 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 적외선 프런트 가이드 신호를 검출하고 수신하기 위해 프리디텍터에 공급된 매우 낮은 전력만으로 시스템 전력을 턴오프하기 위해 정상적으로 스탠바이 상태로 될 수 있다. 초저 전력소모는 본 고안의 수신시스템에 의해 이루어진다.

이하, 본 고안의 특징과 기능 뿐만 아니라 본 고안의 목적이 잘 이해될 수 있도록 첨부된 도면과 함께 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다.

＜바람직한 실시형태의 설명＞

도 2에는 커튼 시스템을 제어하기 위한 본 고안의 일실시형태에 따른 수신시스템의 블록 다이어그램이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 수신시스템은 주로 수신시스템의 주 컨트롤 유닛인 마이트로 컨트롤러(2)를 포함한다. 마이크로컨트롤러(2)는 수신시스템과 함께 사용되는 리모트 컨트롤러에 의해 방사된 피변조 적외선 신호를 수신하기 위한 수신시스템에서 적외선 모듈(1)에 공급되는 전류를 제어한다. 수신된 피변조 적외선 신호는 보정 주파수의 적외선 신호로 복조되고 상기 신호의 보정을 판단하는 마이크로컨트롤러(2)로 송출한다. 복조 신호가 보정 적외선 신호로 되도록 결정되면, 적외선검출 수신시스템은 동작 상태로 되고 상기 시스템내의 모터 구동 회로(4)는 모터가 상기 신호에 응답하여 이동하기 위해 커튼 시스템의 모터(5)를 구동하도록 통지된다. 마이크로컨트롤러(2)는 모터(5)가 회전하는 동안 포토브레이커(6)에 의해 모터(5)의 회전속도를 모티터한다.

전술한 실시형태에서, 적외선 모듈(1)은 도 1에 도시한 통상의 적외선 모듈과 유사한 구성을 갖기 때문에, 여기서 적외선 모듈에 대한 설명은 생략한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 적외선검출 수신시스템은 또한 초저 전력소모 증폭기로 이루어져 있고 단순화된 저 전력소모 적외선 모듈로서 고려될 수 있는 프리디텍터(3)를 포함한다.

도 3에는 본 고안의 프리디텍터(3)의 블록 다이어그램이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 프리디텍터(3)는 리모트 컨트롤러에 의해 방사된 적외선 프런트 가이드 신호를 수신하는 적외선 다이오드(31)로 이루어져 있다. 수신신호는 고주파 노이즈를 제거하기 위해 저역필터(32)에 의해 여파되고 그 다음에 초저 전력소모 증폭기(33)에 의해 증폭된다. 그 다음에 증폭 신호는 피크 디텍터(34)와 컴패러터(35)에 의해 방형파 신호로 수정된다. 그 다음에 생성 신호는 마이크로컨트롤러(2)로 출력된다.

초저 전력소모 증폭기(33)는 초저 전력소모를 성취하기 위한 대역폭이 손실되기 때문에, 환경 노이즈로 인한 간섭이 완전히 제거될 수 없고 범용의 상업적 38kHz 피변조 적외선 신호가 받아들어질 수 없다. 따라서 단순화된 구조를 갖는 프리디텍터(3)가 사용되는 경우에 단지 수 kHz 정도로 낮은 적외선 대역폭을 사용하는 것이 요구된다. 이러한 목적으로 리모트 컨트롤러에 의해 방사된 적외선 신호는 매우 낮은 kHz의 요구를 충족하기 위해 수정되어야 한다. 그 결과, 본 고안의 적외선검출 수신시스템과 함께 사용되는 리모트 컨트롤러는 2종류의 신호, 즉 교대로 나타나는 저주파(본 실시형태에서 3kHz가 설정됨) 적외선 프런트 가이드 신호 및 38kHz 적외선 변조 신호를 방사할 수 있어야 한다.

전술한 실시형태에서, 상기 수신시스템은 그 전력소모 조건에 의존하는 3 상태 중 하나에 있게 된다. 수신시스템이 제1 상태, 즉 스탠바이 상태에 있을 때, 수신시스템의 모든 다른 시스템 유닛이 전력공급이 차단되는 동안 단지 매우 소량의 전류만이 프리디텍터(3)에 공급된다. 이때 마이크로컨트롤러(2)는 1㎂ 정도의 전력소모를 갖는 낮은 전력소모 모드에 있게 된다. 적외선 리모트 컨트롤 신호가 발생될 때, 프리디텍터(3)는 트리거 신호를 받는 즉시 동작 모드로 되어 시스템 전력을 턴온하는 마이크로컨트롤러(2)에 트리거 신호를 송출하고, 따라서 전류는 적외선 모듈이 완전한 피변조 적외선 신호를 수신하기 위해 적외선 모듈(1)에 공급되도록 한다. 이제 수신시스템은 제2 상태, 즉 검출 상태에 있게 된다. 수신시스템이 검출상태에 있을 때 피변조 적외선 신호가 설정 시간(예, 60ms) 내에 보정 적외선 신호로 복조되지 않으면, 수신시스템은 스탠바이 상태로 되돌아 가게 된다. 반대로, 복조 적외선 신호가 보정 적외선 신호로 복조되면 수신시스템은 제3 상태, 즉 동작상태로 된다. 동작상태에서는, 수신시스템의 모터 구동 회로(4)는 모터(5)를 구동하도록 통지하여 모터(5)가 리모트 컨트롤 신호에 응답하여 이동하도록 커튼 시스템을 동작하게 한다. 마이크로컨트롤러(2)는 프리디텍터(3) 이외의 모든 시스템 유닛에 전력을 제어하기 때문에 스탠바이 상태에서 수신시스템은 거의 전력을 소모하지 않는다. 따라서, 전력절약 효과는 본 고안을 사용함으로써 성취될 수 있다.

본 고안이 통상의 적외선 모듈(1)을 내포하는 목적은 노이즈로 인한 간섭을 제거하기 위한 것이다. 이러한 통상의 적외선 모듈(1)은 마이크로컨트롤러(2)가 신호 데이터를 보정할 것인지 아닌지를 결정하기 위해 범용의 상업적 피변조 적외선 신호(38kHz 반송파 복조)를 복조할 수 있다. 한편, 적외선 모듈(1)은 여러 기능의 제어를 동시에 할 수 있다. 특히, 프리디텍터(3)가 예측할 수 없게 노이즈에 의해 트리거될 때, 상기 수신시스템 자체는 안정한 상태로 유지될 수 있다.

본 고안과 함께 사용되는 리모트 컨트롤러에 의해 송출되는 적외선 프런트 가이드 신호는 마이크로컨트롤러(2)가 시스템 전력을 턴온시켜 프리디텍터(3)를 트리거하기 위해 사용되다. 한편, 리모트 컨트롤러에 의해 방사된 피변조 적외선 신호는 적외선 모듈(1)에 의해 복조되고 마이크로컨트롤러(2)에 의해 부호해독화된다. 이들 구성으로 전체 적외선검출 수신시스템은 단지 40㎂ 정도의 초저 전력만이 수신시스템에 의해 소모되는 정상적으로 스탠바이 상태에 있게 된다. 비록 프리디텍터(3)가 24시간동안 백번 트리거될지라도, 수신시스템의 평균 전력소모는 단지 1 ㎂ 증가된다. 한편, 본 고안의 수신시스템의 안정도는 매우 간섭된 환경에서도 영향을 받지 않는다. 본 고안의 다른 장점은 실시간 방식이고 따라서 사이클릭 전력 스위치가 있는 범용 수신시스템에서 발견되는 시간 지연 문제가 없다.

주목할 것은 도시되고 개시된 본 고안이 바람직한 실시형태로서 설명되고 부품들의 형상, 크기, 구성의 다양한 변형이 본 고안의 기술사상과 첨부된 청구범위의 범위내에서 행해질 수 있다는 것이다.

이상과 같이 본 고안에 따른 전력절약 적외선검출 수신시스템은 수신시스템의 주 컨트롤 유닛으로 제공되는 마이크로컨트롤러, 상기 마이크로컨트롤러를 통해 전력이 공급되는 적외선 모듈, 및 초저 전력소모 및 독립적으로 전력이 공급되는 프리디텍터를 포함하는 것으로, 수신시스템에 의해 소모되는 전력을 크게 감소시킴으로서 매우 경제적이다.

Claims (3)

1. 전력절약 적외선검출 수신시스템에 있어서,

   상기 수신시스템의 주 컨트롤 유닛으로 제공되는 마이크로컨트롤러, 상기 마이크로컨트롤러를 통해 전력이 공급되는 적외선 모듈, 및 초저 전력소모 및 독립적으로 전력이 공급되는 프리디텍터를 포함하고;

   상기 적외선 모듈은 상기 수신시스템과 함께 사용되는 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 피변조 적외선 신호를 수신하고 피변조 적외선 신호를 상기 마이크로컨트롤러로 보내지는 보정 주파수의 적외선 신호로 복조시킬 수 있고;

   상기 마이크로컨트롤러는 복조된 적외선 신호가 보정 신호인지 아닌지를 결정하고, 상기 복조된 적외선 신호가 보정 신호가 되도록 결정되면 상기 수신시스템을 동작상태로 들어가도록 동작시키고; 그리고 상기 동작상태에서 상기 수신시스템내의 모터구동회로는 다른 이동 제어를 시작하도록 통지하고;

   상기 초저 전력소모 및 독립적으로 전력이 공급되는 프리디텍터는 상기 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 저주파 적외선 프런트 가이드 신호를 검출하고 이어서 트리거 신호를 상기 마이크로컨트롤러로 보낼 수 있고, 상기 트리거 신호가 상기 마이크로컨트롤러를 기동시켜 동작모드로 들어가게 하고 상기 적외선 모듈이 완전한 피변조 적외선 신호를 검출하고 수신하기 위해 상기 수신시스템에 전력을 공급하고;

   상기 수신시스템은 상기 프리디텍터를 제외한 수신시스템의 모든 시스템 유닛이 전력이 오프되고 단지 매우 낮은 전류만이 언제든지 상기 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 적외선 프런트 가이드 신호를 검출하고 수신하기 위해 상기 프리디텍터에 의해 요구되는 스탠바이 상태로 될 수 있는

   전력절약 적외선검출 수신시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 프리디텍터는 상기 리모트 컨트롤러에 의해 방사되는 적외선 프런트 가이드 신호를 수신하는 적외선 다이오드, 상기 적외선 프런트 가이드 신호로부터 고주파 노이즈를 제거하기 위한 저역필터, 상기 저역필터로부터의 생성 신호를 증폭하기 위한 증폭기, 및 상기 증폭 신호를 상기 마이크로컨트롤러로 출력되는 방형파 신호로 수정하기 위한 피크 디텍터 및 컴패러터를 포함하는 전력절약 적외선검출 수신시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적외선 프런트 가이드 신호 및 상기 적외선 피변조 신호는 상기 리모트 컨트롤러에 의해 교대로 방사되는 것인 전력절약 적외선검출 수신시스템.