KR20080057511A - 조명 광원의 잡음을 제거하는 적외선 광 처리 장치 - Google Patents

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, 상기 적외선 광의 방사직전의 광량과 방사직후의 광량을 수집하는 수광부와, 상기 방사직후의 광량에서 상기 방사직전의 광량만큼을 감쇄시켜 상기 조명 광원의 잡음을 제거한 후, 전기 신호를 생성하는 잡음 제거부를 포함하여 구성되며, 이에 의하여 동작 환경이 가변되어 조명광원의 잡음 세기가 매우 커지더라도 조명광원의 잡음을 정확하고 효과적으로 제거할 수 있다.

적외선 광, 조명 광원의 잡음, 잡음 제거

Description

조명 광원의 잡음을 제거하는 적외선 광 처리 장치{Infrared ray processing Method and apparatus for removing a light source of illumination}

도1은 일반적인 송수신 모듈 일체형의 적외선 광을 이용한 표적 탐지 장치의 구성도,

도2는 도1의 표적 탐지 장치에 따른 신호 타이밍도,

도3은 본 발명의 기술에 따른 적외선 광을 이용한 표적 탐지 장치의 구성도,

도4는 본 발명의 기술에 따른 적외선 광을 이용한 표적 탐지 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도, 그리고

도5는 본 발명의 기술에 따른 적외선 광을 이용한 표적 탐지 방법에 따른 신호 타이밍도를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부호>

31: 발광부 32: 수광부

33: 잡음 제어부 34: 표적 탐지부

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.

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.

이와 같이 적외선 광을 이용한 장치의 일예로는 도1과 같이 구성되는 적외선 광을 이용한 표적 탐지 장치가 있다.

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.

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.

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.

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.

그러나 상기의 방법을 이용하여도 잡음 레벨이 신호 레벨에 큰 영향을 미칠 정도로 큰 경우에는 감쇄가 완전하게 이루어지지 않는 문제가 발생했었다.

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.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 적외선 광 처리 장치는 적외선 광을 방사하는 발광부와, 상기 적외선 광의 방사직전의 광량과 방사직후의 광량을 수집하는 수광부와, 상기 방사직후의 광량에서 상기 방사직전의 광량만큼을 감쇄시켜 상기 조명 광원의 잡음을 제거한 후, 전기 신호를 생성하는 잡 음 제거부를 구비한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 표적 탐지 방법은 적외선 광의 방사직전의 광량을 측정하는 제1 측정 단계와, 상기 적외선 광의 방사직후의 광량을 측정하는 제2 측정 단계와, 상기 방사직전의 광량을 이용하여 상기 방사직후의 광량으로부터 조명 광원의 잡음을 제거한 후, 전기 신호로 변환하는 변환 단계를 구비한다.

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.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

도3은 본 발명의 기술에 따른 적외선 광을 이용한 표적 탐지 장치의 구성도를 도시한 도면이다.

도3을 참조하면, 본 발명의 표적 탐지 장치는 발광부(31), 수광부(32), 및 잡음 제어부(33), 표적 탐지부(34)를 구비한다.

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.

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.

표적 탐지부(33)는 잡음 제어부(33)로부터 출력되는 전기신호의 신호 레벨을 분석하여, 표적(20)의 존재 여부를 탐지한다.

도4는 본 발명의 기술에 따른 적외선 광을 이용한 표적 탐지 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

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).

그리고 적외선 광을 방사하고 그 직후에(S3), 수광부(32)를 통해 제2 광량을 측정하고 이에 상응하는 제2 전기 신호를 생성한다(S4).

단계 S4를 통해 측정된 제2광량에는 표적(20)으로부터 반사되어 입사되는 적외선 광 뿐 만 아니라, 조명 광원의 잡음을 가지는 제1 광량도 포함되어 있다.

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).

그리고 획득된 전기 신호를 외부로 출력하여 사용자 또는 외부 장치에 현재의 상태를 통보한다(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.

도5는 본 발명의 기술에 따른 적외선 광을 이용한 표적 탐지 방법에 따른 신호 타이밍도를 도시한 도면이다.

먼저, 도5의 (a)에 도시된 바와 같이 조명 광원의 잡음(A)은 상용 전원의 동작 주파수에 따라 주기적으로 증감된다.

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.

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.

그러면, (d)에 도시된 바와 같이, (a)의 조명 광원 잡음은 제거되고 표적(20)의 표면으로부터 반사되어 입사되는 적외선 광(B')만이 남게 된다.

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.

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.

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.

Claims (5)

1. 적외선 광을 방사하는 발광부;

   상기 적외선 광의 방사직전의 광량과 방사직후의 광량을 수집하는 수광부;

   상기 방사직후의 광량에서 상기 방사직전의 광량만큼을 감쇄시켜 상기 조명 광원의 잡음을 제거한 후, 전기 신호를 생성하는 잡음 제거부를 구비하는 적외선 광 처리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 적외선 광 처리 장치는

   상기 전기 신호를 분석하여 표적의 존재 여부를 탐지하는 표적 탐지부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 적외선 광 처리 장치.
3. 적외선 광의 방사직전의 광량을 측정하는 제1 측정 단계;

   상기 적외선 광의 방사직후의 광량을 측정하는 제2 측정 단계; 및

   상기 방사직전의 광량을 이용하여 상기 방사직후의 광량으로부터 조명 광원의 잡음을 제거한 후, 전기 신호로 변환하는 변환 단계를 구비하는 적외선 광 처리 방법.
4. 제3항에 있어서,

   상기 전기 신호를 분석하여 표적의 존재 여부를 탐지하는 탐지 단계를 더 구 비하는 것을 특징으로 하는 적외선 광 처리 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 변환 단계는

   상기 방사직후의 광량에서 상기 방사직전의 광량만큼을 감쇄시켜 상기 조명 광원의 잡음을 제거하는 것을 특징으로 하는 적외선 광 처리 방법.

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