KR20160146218A - 적외선 통신 장치 - Google Patents

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KR20160146218A
KR20160146218A KR1020150083178A KR20150083178A KR20160146218A KR 20160146218 A KR20160146218 A KR 20160146218A KR 1020150083178 A KR1020150083178 A KR 1020150083178A KR 20150083178 A KR20150083178 A KR 20150083178A KR 20160146218 A KR20160146218 A KR 20160146218A
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Abstract

RF 무선 통신을 이용하기 어려운 환경에서 사용될 수 있는 적외선 통신 장치에 관한 기술이 개시된다. 개시된 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.

Description

적외선 통신 장치{Infrared Data Communication Device}
본 발명은 적외선 통신 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 RF 무선 통신을 이용하기 어려운 환경에서 사용될 수 있는 적외선 통신 장치에 관한 것이다.
RF 무선 통신 기술의 발전과 함께, 기존 유선 통신을 사용하던 환경이 무선 통신을 사용하는 환경으로 대체되고 있다. 유선 통신의 경우 통신 선로 구축에 많은 비용이 발생하며, 통신 선로 설치가 어려운 환경이 존재하기 때문이다.
일 예로서, 산업분야, 홈오토메이션, 물류 관리, 차량, 방재재해, 의료보건 등 다양한 분야에서 무선 통신을 이용하여, 작업에 필요한 데이터를 송수신한다.
산업 분야의 경우 무선 통신을 이용하여 원격 감시 시스템을 구축하거나 생산 공장의 모니터링을 수행할 수 있다. 홈 오토메이션의 경우 무선 통신을 이용하여 가전 제품 등을 연결하고, 개인 단말기를 통해 가전 제품을 제어할 수 있다. 물류 관리 분야의 경우 무선 통신을 이용하여 실시간으로 재고를 관리하고 상품 판매량을 관리할 수 있다. 차량 분야의 경우 도로에 설치된 센서 네트워크를 통해 차량을 추적할 수 있다. 방재 재해 분야의 경우, 무선 통신을 이용하여 다리 등 건축 구조물의 위험 여부를 모니터링하고, 보수 공사 시기를 관리할 수 있다. 의료 보건 분야의 경우, 무선 통신을 이용하여 환자의 심장 박동수나 심전도를 감지하고 환자에게 필요한 조치를 수행할 수 있다.
하지만, RF 무선 통신 시스템은 일반적으로 고주파를 이용하기 때문에, 전자 제품에 간섭을 일으키거나 노이즈를 제공할 수 있다. 따라서 고주파 용접기를 사용하는 공장이나, 환자의 생명이 최우선 되는 의료 분야의 경우, RF 무선 통신으로 인한 간섭, 잡음 때문에 생산 시설이나 의료 기긱에에 오류가 발생할 수 있어서, RF 무선 통신 시스템을 구축하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 RF 무선 통신을 이용하기 어려운 환경에서 사용될 수 있는 적외선 통신 장치에 관한 것이다.
특히 본 발명은, 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있는 적외선 통신 장치에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따르면, 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 포함하는 적외선 통신 장치를 제공한다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하우징; 상기 하우징의 내부에 실장되며, 전력선을 통해 데이터를 수신하는 데이터 수신부; 상기 데이터를 제1적외선 신호로 변환하여 상기 하우징의 외부로 전송하는 적외선 전송부; 및 타겟 장치로부터 전송된 제2적외선 신호를 수신하며, 상기 하우징의 외부에 형성되는 적외선 수신부를 포함하는 적외선 통신 장치를 제공한다.
또한 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 중심부에서 기 설정된 각도만큼 기울어진 상부 프레임 및 하부 프레임을 포함하는 하우징; 상기 상부 프레임 또는 하부 프레임에 위치하며, 제1적외선 신호를 전송하는 적외선 전송부; 및 상기 상부 프레임 또는 하부 프레임에 위치하며, 제2적외선 신호를 수신하는 적외선 수신부를 포함하는 적외선 통신 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 하우징을 이용하여 천장이나 벽 등에 의해 반사된 적외선을 수신함으로써, 전외선 통신에 따른 전송 효율을 높일 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 본 발명은 전력선 통신을 이용하여 데이터를 수신하고 적외선 신호로 변환하여, 타겟 장치로 적외선 신호를 전송함으로써, 별도의 통신 선로나 RF 장비없이 적외선 통신에 필요한 데이터를 수신할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하우징의 평면도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적외선 통신 장치(410)를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적외선 통신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적외선 통신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
RF 무선 통신은 통신 영역이 넓고 전송 속도가 빠른 장점이 있지만 별도의 주파수 사용 허가가 필요하며 단말기 가격이 비싼 단점이 있다. 또한 RF 신호에 의해 타 전자 제품에 주파수 간섭이나 노이즈가 발생할 수 있다.
본 발명은 RF 신호에 의한 간섭이나 노이즈로 인해 발생할 수 있는 오류에 민감한 분야에서, 이용할 수 있는 적외선 통신 장치를 제안한다. 적외선 통신은 RF 통신에 비해 통신 영역이 제한적이고 전송 속도가 느리지만 주파수 간섭이나 노이즈를 발생시키지 않는 장점이 있다. 적외선 통신은 IrDA(Infrared Data Association)의 적외선 통신 프로토콜에 따라 수행될 수 있다.
특히, 본 발명은 하우징을 이용하여 천장이나 벽 등에 의해 반사된 적외선을 수신함으로써, 전외선 통신에 따른 전송 효율을 높일 수 있다. 또한 본 발명은 전력선 통신(Power Line Communication)을 이용하여 데이터를 수신하고 적외선 신호로 변환하여 타겟 장치로 적외선 신호를 전송함으로써, 별도의 통신 선로나 RF 장비없이 적외선 통신에 필요한 데이터를 수신할 수 있다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 통신 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 적외선 통신 시스템은 적외선 통신 장치(110), 전력선(120) 및 제어 서버(130)를 포함한다.
제어 서버(130)는 적외선 통신 장치(110)를 통해 전송할 데이터를 전력선(120)을 통해 적외선 통신 장치(110)로 제공한다. 또한 적외선 통신 장치(110)가 전력선(120)을 통해 전송하는 데이터를 수신하여 처리한다.
본 발명에 따른 적외선 통신 장치(110)는 하우징(111), 적외선 전송부(113) 및 적외선 수신부(115)를 포함한다. 일예로서, 적외선 전송부(113)는 적외선 LED일 수 있으며, 적외선 수신부(115)는 포토 다이오드일 수 있다.
하우징(111)은 중심부(123)에서 기 설정된 각도만큼 기울어진 상부 프레임(117) 및 하부 프레임(119)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에 따른 하우징(111)의 평면도를 도시한 도 2 및 도 3을 함께 참조하면, 중심부(123)를 통해 전력선(120)이 적외선 통신 장치(110)와 연결될 수 있으며, 전력선(120)을 통해 적외선 통신 장치(110)가 전력을 공급받을 수 있다. 또는 중심부(123)가 천장(140)에 고정되어 전력선(120)이 외부로 노출되지 않을 수 있으며, 배터리 등과 같은 별도의 전원이 적외선 통신 장치(110)로 전력을 공급할 수 있다. 즉, 중심부(123)는 홀(hole)을 포함할 수 있으며, 이러한 중심부(123)의 홀을 통해 전력선(120)이 하우징(111) 내부로 제공될 수 있다.
또한 하우징(111)은 내부에 실장 공간이 형성될 수 있으며, 도 2와 같이 원반 형태이거나 또는 도 3과 같이 2개의 피라미드 형상의 밑면을 맞붙인 형태일 수 있다. 즉, 하우징(111)은 기울어진 상부 프레임(117) 및 하부 프레임(119)을 포함하는 다양한 형태로 설계될 수 있다.
적외선 전송부(113)는 상부 프레임(117) 또는 하부 프레임(119)에 위치하며 제1적외선 신호를 전송한다. 적외선 전송부(113)는 전력선(120)을 통해 제공되는 송신 데이터를 이용하여 제1적외선 신호를 전송할 수 있다. 적외선 수신부(115)는 상부 프레임(117) 또는 하부 프레임(119)에 위치하며 제2적외선 신호를 수신한다. 제1적외선 신호는 타겟 장치로 전송될 수 있으며, 타겟 장치로부터 제2적외선 신호가 전송될 수 있다. 타겟 장치는 예를 들어, 제조 설비 또는 의료 기기일 수 있다.
적외선 전송부(113) 및 수신부(115)는 하우징(111) 외부로 적외선 신호를 전송하거나 하우징(111) 외부로부터 적외선 신호를 수신해야 하므로 상부 프레임(117) 또는 하부 프레임(119)으로부터 돌출되어 위치할 수 있다. 또는 상부 프레임(117) 또는 하부 프레임(119)에 홈이 형성될 수 있으며, 적외선 전송부(113) 및 수신부(115)는 홈에 결합되어 위치할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 적외선 전송부(113) 및 적외선 수신부(115)는 천장(140)이나 하부를 향해 적외선 신호를 전송하거나 수신하지 않으며, 상부 프레임(117) 또는 하부 프레임(119)의 기울어진 각도에 따라 적외선 신호를 전송하거나 수신한다. 따라서 상부 프레임(117)에 위치한 적외선 수신부(115)는 천장(140)을 통해 반사된 적외선 신호(121)를 수신할 수 있으며, 적외선 전송부(113)는 상부 프레임(117) 또는 하부 프레임(119)의 각도를 조사각으로 하여 적외선 신호를 전송할 수 있다.
또한 실시예에 따라서 적외선 전송부(113)는 상부 프레임(117)에 설치되어 적외선 신호를 전송할 수 있으며, 이 때 적외선 신호는 천장(140)에 의해 반사되어 타겟 장치로 전송될 수 있다. 또한 적외선 수신부(115)는 하부 프레임(119)에 설치되어 타겟 장치로부터 전송되는 적외선 신호를 수신할 수 있으며, 이 때 적외선 수신부는 천장에 의해 반사되지 않는 적외선 신호를 직접 수신할 수 있다. 또한, 상부 프레임(117) 및 하부 프레임(119) 각각에 복수의 적외선 전송부(113) 및 적외선 수신부(115)가 위치할 수도 있다.
한편, 하우징(111) 내부에는 타겟 장치로 전송할 송신 데이터를 증폭하여 적외선 전송부(113)로 제공하는 증폭부 또는 전력선(120)을 통해 데이터를 수신하는 데이터 수신부가 포함될 수 있다. 그리고 수신된 전력선 통신 신호를 적외선 신호로 변환하며, 수신된 적외선 신호를 전력선 통신 신호로 변환하는 전력선 통신 변환 모듈이 포함될 수 있으며, 실시예에 따라서 적외선 통신에 필요한 프로세서, 필터 등이 더 포함될 수 있다. 그리고 증폭부, 프로세서, 필터 등은 하나의 모듈로서 하우징(111) 내부에 실장될 수 있다.
결국 본 발명에 따르면, 통신 영역이 한정된 적외선 통신의 특성을 고려하여, 적외선 신호가 LOS(Line of Sight) 경로 뿐만 아니라 반사 경로를 통해 송수신될 수 있도록 함으로써 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적외선 통신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선 통신 장치(410)는 하우징(411), 소켓(413)을 포함한다. 그리고 도면에 도시되지는 않았지만 적외선 통신 장치(410)는 도 1에서 설명된 바와 같이, 하우징(411)의 상부 프레임(417) 및 하부 프레임(419)에 위치하는 적외선 전송부 및 수신부를 포함한다.
하우징(411)은 중심부(421)에서 기 설정된 각도만큼 기울어진 상부 프레임(417) 및 하부 프레임(419)를 포함한다. 중심부(421)는 소정의 면적을 가진 예를 들어, 원통형일 수 있으며, 건물 내부에 부착시켜 고정시킬 수 있는 고정 수단을 포함할 수 있다. 일 예로서 중심부(421)는 나사나 못이 결합될 수 있는 홀을 포함하거나, 별도의 접착성분이 중심부(421)에 도포될 수 있다. 여기서, 건물은 일 예로서 공장이나 병원 등일 수 있으며, 중심부(421)는 천장 또는 벽 등에 고정될 수 있다.
또는 중심부(421)는 전력선과 직접 결합하여 하우징(411)으로 전력을 제공할 수 있다. 이 때, 중심부(421)는 상부로 돌출되어 형성될 수 있다.
소켓(413)은 하우징(411)의 중심부(421)에 형성될 수 있으며, 조명등(415)의 일부 또는 전부가 하우징(411)에 포함될 수 있도록 형성될 수 있다.
조명등(415)은 소켓(413)에 결합되며, 하우징(411) 외부로 돌출되거나 하우징(411) 내부에 위치하여 외부로 빛을 방사할 수 있다. 이 때 하우징(411)은 반사판을 포함할 수 있다. 그리고 조명등(415)는 도 1에서 설명된 바와 같이 적외선 전송부로 데이터를 제공하는 전력선을 통해 전력을 공급받을 수 있다. 이 때, 또한 하우징(111)은 중심부(421)로부터 기 설정된 각도만큼 기울어진 형상이 아니더라도, 전력선을 통해 적외선 신호를 송수신할 수 있는 다양한 형태로 설계될 수 있다.
결국, 본 발명에 따른 적외선 통신 장치(410)는 별도의 설치 공간없이 기존의 조명등이 설치되는 위치에 설치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적외선 통신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 적외선 통신 장치의 하우징은 제1하우징 및 제2하우징이 내부에 실장 공간이 형성되도록 서로 결합된 형태일 수 있는데, 제1하우징 및 제2하우징은 하우징(510)의 중심부(515)에서 기 설정된 각도만큼 기울어진 프레임(511, 513)을 포함할 수 있다.
그리고 전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선 통신 장치에서 프레임은 하우징(510)의 중심부(515) 즉, 중심축을 기준으로 기 설정된 각도만큼 기울어져 있는데, 프레임의 각도는 조절될 수 있다.
도면에 도시되지는 않았지만 본 발명에 따른 적외선 통신 장치는 각도 조절부를 더 포함할 수 있으며, 각도 조절부에 의해 프레임의 각도가 조절될 수 있다. 각도 조절부는 도 5(a)에 도시된 결합된 형태의 하우징(510)을 도 5(b)와 같이 분리된 형태로 조절할 수 있으며, 제1하우징 및 제2하우징이 결합 또는 분리되며 프레임(511)의 각도가 조절될 수 있다.
일예로서, 이 때 하우징(510)은 도 3에서 설명된 형상의 하우징일 수 있으며, 중심부(117)를 기준으로 4개의 면이 위아래로 이동하면서 프레임의 각도가 조절될 수 있다. 또는 후술되는 도 6에서 설명된 형상의 하우징일 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적외선 통신 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이, 상부 프레임(603) 및 하부 프레임(605)은 중심부(601)와 연결되어 하우징을 형성한다. 상부 프레임(603) 및 하부 프레임(605)은 중심부에서 기 설정된 각도만큼 기울어질 수 있다. 그리고 상부 프레임(603) 및 하부 프레임(605)에는 적외선 송수신부가 위치할 수 있다.
중심부(601)의 상부(607)는 천정 등에 부착되거나 전력선이 연결될 수 있고, 또는 전력선을 하우징 내부로 제공할 수 있다. 중심부(601)는 소켓을 포함할 수 있으며, 조명등은 중심부(601)의 하부(609)를 통해 소켓과 결합될 수 있다.
상부 프레임(603) 및 하부 프레임(605)은 결합 또는 분리되며, 중심부(607)와의 각도가 조절될 수 있다. 한편, 도 6에서는 상부 프레임(603) 및 하부 프레임(605)이 각각 1개인 경우가 설명되나, 실시예에 따라서 복수의 상부 프레임(603) 및 하부 프레임(605)이 하우징에 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 적외선 통신 장치의 평면도는 도 6(b)와 같이 도시될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (17)

  1. 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 수신부
    를 포함하는 적외선 통신 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 적외선 전송부 및 수신부는
    상기 프레임으로부터 돌출되어 위치하는
    적외선 통신 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 적외선 전송부 및 수신부는
    상기 프레임의 홈에 결합되는
    적외선 통신 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 실장 공간에 포함되며, 송신 데이터를 증폭하여 상기 적외선 전송부로 제공하는 증폭부
    를 더 포함하는 적외선 통신 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 적외선 전송부는
    전력선을 통해 제공되는 송신 데이터를 이용하여 상기 제1적외선 신호를 전송하는
    적외선 통신 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 하우징의 중심부에 형성되며, 조명등과 결합되는 소켓을 더 포함하며,
    상기 조명등은 상기 전력선을 통해 전력을 공급받는
    적외선 통신 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 중심부는 홀을 포함하며,
    상기 전력선은 상기 홀을 통해 상기 제1 및 제2하우징의 내부로 제공되는
    적외선 통신 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 중심부는
    상기 제1 및 제2하우징을 건물 내부에 부착시키기 위한 고정 수단
    을 포함하는 적외선 통신 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 프레임의 각도를 조절하는 각도 조절부
    를 더 포함하는 적외선 통신 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2하우징은
    상기 각도 조절부의 각도 조절에 따라 결합 또는 분리되는
    적외선 통신 장치.
  11. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 실장되며, 전력선을 통해 데이터를 수신하는 데이터 수신부;
    상기 데이터를 제1적외선 신호로 변환하여 상기 하우징의 외부로 전송하는 적외선 전송부; 및
    타겟 장치로부터 전송된 제2적외선 신호를 수신하며, 상기 하우징의 외부에 형성되는 적외선 수신부
    를 포함하는 적외선 통신 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 하우징은
    중심부에서 기 설정된 각도만큼 기울어진 상부 프레임 및 하부 프레임을 포함하며,
    상기 적외선 전송부 및 수신부는
    상기 상부 프레임 또는 하부 프레임에 위치하는
    적외선 통신 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 하우징의 중심부에 형성되며, 조명등과 결합되는 소켓
    을 더 포함하는 적외선 통신 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 조명등은 상기 전력선을 통해 전력을 공급받는
    적외선 통신 장치.
  15. 중심부에서 기 설정된 각도만큼 기울어진 상부 프레임 및 하부 프레임을 포함하는 하우징;
    상기 상부 프레임 또는 하부 프레임에 위치하며, 제1적외선 신호를 전송하는 적외선 전송부; 및
    상기 상부 프레임 또는 하부 프레임에 위치하며, 제2적외선 신호를 수신하는 적외선 수신부
    를 포함하는 적외선 통신 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 적외선 전송부 및 수신부는
    상기 상부 프레임 또는 하부 프레임으로부터 돌출되어 형성된
    적외선 통신 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 적외선 전송부 및 수신부는
    상기 상부 프레임 또는 하부 프레임의 홈에 결합되는
    적외선 통신 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20010058873A (ko) * 1999-12-30 2001-07-06 박종섭 구면체를 이용한 다방향 적외선 송수신 장치
JP2011234184A (ja) * 2010-04-28 2011-11-17 Nippon Signal Co Ltd:The 情報提供通信システム

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