KR20110096319A

KR20110096319A - Infrared transmitter

Info

Publication number: KR20110096319A
Application number: KR1020100015701A
Authority: KR
Inventors: 신승균
Original assignee: 테라링크 커뮤니케이션스(주)
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-02-22
Publication date: 2011-08-30
Also published as: WO2011102647A2; WO2011102647A3

Abstract

본 발명의 적외선 송신 장치는 송신 신호의 충격계수를 가변할 수 있는 광송신부, 수신된 적외선 신호를 전기신호로 변환하는 광수신부, 적정한 송신신호의 충격계수가 되도록 제어하는 충격계수 제어부 및 송수신 데이터를 관리하는 데이터 처리부로 구성된다. The infrared transmission device of the present invention includes an optical transmitter capable of varying an impact coefficient of a transmission signal, an optical receiver for converting a received infrared signal into an electrical signal, an impact coefficient controller for controlling an impact coefficient of an appropriate transmission signal, and transmission / reception data. It is composed of a data processing unit for managing.

Description

Infrared transmission device {INFRARED TRANSMISSION DEVICES}

본 발명은 적외선 송신 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충격계수의 변환을 이용하여 안정적인 통신영역을 확보하기 위한 적외선 송신 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an infrared transmission device, and more particularly, to an infrared transmission device for securing a stable communication area by using the conversion of the impact coefficient.

적외선 통신(IrDA: Infrared Data Association)은 가시광선과 밀리파 사이에 있는 적외선을 이용하여 근거리에 무선으로 데이터를 전송하는 통신기술이다. 적외선 송수신 모듈은 안테나가 없고, 하드웨어가 작고 세밀하게 구성되며 대용량 정보 전송이 가능하고 저렴하기 때문에 양방향 TV, 노트북, 디지털 카메라, PDA 등의 각종 디지털 기기에 채택하는 등 대중화 되고 있는 가운데, 고속도로의 하이패스에도 사용되는 기술이다.Infrared Data Association (IrDA) is a communication technology that transmits data wirelessly at a short distance by using infrared rays between visible light and millimeter waves. Infrared transceiver module has no antenna, hardware is small, detailed configuration, large-capacity information transmission, and low cost. This technique is also used for passes.

모든 통신장치는 일정한 통신영역을 가지고 있다. 도 1은 적외선 통신방식이 사용되고 있는 고속도로통행료 자동징수 시스템의 기지국과 자동차용 단말기(On Board Unit; OBU)간의 통신영역을 나타낸다. 자동차가 일정한 통신영역에 진입하게 되면 자동차용 단말기와 고속도로의 통행료 시스템의 기지국에 설치된 단말기와의 적외선 근거리 통신으로 자동징수가 이루어진다.Every communication device has a certain communication area. 1 illustrates a communication area between a base station and an on-board unit (OBU) of an automatic toll automatic toll collection system using an infrared communication method. When the vehicle enters a certain communication area, automatic collection is made by infrared near field communication between the vehicle terminal and the terminal installed in the base station of the toll system of the highway.

그러나, 통신영역의 경계가 되는 지점에서 주변 환경이나 송수신기 자체 노이즈로 인해 송수신이 비정상적으로 되는 통신 불안 영역이 존재한다. 이러한 통신 불안 영역을 해소하기 위해서 종래에는 통신 오류가 발생할 경우 재통신을 시도하는 방법을 사용하였으나 제한된 재통신 횟수로 인해 통신자체에 오류가 발생하는 경우가 있어 왔다. 즉, 자동차가 저속으로 진행하는 경우에는 통신 불안 영역에서 재통신 시도를 수행하다가 일정한 재통신 시도 횟수를 넘어가버리면 통신이 실패하는 경우가 발생한다.However, there is a communication anxiety area where transmission and reception are abnormal due to the surrounding environment or the transceiver's own noise at the point where the boundary of the communication area is. In order to solve the communication anxiety area, a conventional method of attempting recommunication when a communication error occurs is used, but an error occurs in the communication itself due to a limited number of recommunications. In other words, when the vehicle proceeds at a low speed, if a recommunication attempt is performed in a communication anxiety area and the predetermined number of recommunication attempts is exceeded, communication may fail.

이러한 문제를 해결하기 위한 종래의 기술로서 대한민국특허공개 제10-2008-0067540호가 있다. 상기 종래기술을 도 2 및 도 3을 참조하면서 설명한다.Korean Patent Publication No. 10-2008-0067540 as a conventional technology for solving this problem. The above prior art will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 종래의 LED에 흐르는 전류를 제어하여 통신하는 회로도이고, 도 3은 종래의 추가로 LED를 점등하여 통신하는 회로도이다. FIG. 2 is a circuit diagram for communicating by controlling a current flowing in a conventional LED, and FIG. 3 is a circuit diagram for communicating by lighting an LED further.

도 2에 도시된 바와 같이, 광송신부(410)는 전기신호를 적외선 광신호로 변환하여 출력하는 것으로 다수의 적외선 광신호를 생성하는 LED 블록으로 구성된다. 제 1제어부(420)는 상기 광송신부(410)를 통하여 송신하고자 하는 데이터를 상기 광송신부(410)로 전달하고 상기 광송신부(410)로 공급되는 전류를 제어하며 FET와 저항으로 구성된다. 여기서, 복수개의 저항 R1의 병렬 연결을 이용하여 광 송신 출력을 조절하므로 적절한 값을 선택하는 것이 가능하다. 제2제어부(430)는 상기 제1제어부(420)와 연결되며 제2제어부(430)의 동작을 제어할 수 있는 제어신호를 입력받아 온(ON) 되었을 때는 전류를 상기 제 1제어부(420)와 함께 상기 광송신부(410)으로 공급되는 전류를 조절하며 FET와 저항으로 구성된다. 여기서, 복수개의 저항 R2의 병렬 연결을 이용하여 광 송신 출력을 조절하므로 적절한 값을 선택하는 것이 가능한다. As shown in FIG. 2, the optical transmitter 410 converts an electrical signal into an infrared optical signal and outputs the infrared light signal, and includes an LED block for generating a plurality of infrared optical signals. The first controller 420 transfers data to be transmitted through the optical transmitter 410 to the optical transmitter 410, controls the current supplied to the optical transmitter 410, and is composed of a FET and a resistor. Here, it is possible to select an appropriate value since the light transmission output is adjusted using the parallel connection of the plurality of resistors R1. When the second control unit 430 is connected to the first control unit 420 and receives a control signal for controlling the operation of the second control unit 430, the current is supplied to the first control unit 420. Along with this, the current supplied to the optical transmitter 410 is controlled, and is composed of a FET and a resistor. Here, it is possible to select an appropriate value since the optical transmission output is adjusted using the parallel connection of the plurality of resistors R2.

도 3에 도시된 바와 같이, 광송신부(510)는 전기신호를 적외선 광신호로 변환하여 출력하며, 저항과 LED로 구성된다. 이때 상기 광송신부(510)는 복수개의 광송신부를 선택적으로 활성화한다. 여기서, 도 3의 제어부(530)의 제어신호에 의하여 FET3가 활성화되면 광 출력이 증가하고 비 활성화되면 광 출력이 감소하게 된다. 도 3은 예시적으로 하나의 광송신부만 제어하는 것으로 하였지만 각 송신부에 제어부(530)를 연결하여 그 조절이 가능하다. 데이터처리부(540)는 광송신부(510) 및 제어부(530)와 연결되어 송신하고자 하는 데이터신호를 상기 광송신부(510)로 출력하며 FET로 구성된다. As shown in FIG. 3, the optical transmitter 510 converts an electrical signal into an infrared optical signal and outputs the optical signal. The optical transmitter 510 includes a resistor and an LED. In this case, the optical transmitter 510 selectively activates a plurality of optical transmitters. Here, the light output increases when the FET3 is activated by the control signal of the controller 530 of FIG. 3, and decreases when the FET3 is deactivated. Although FIG. 3 exemplarily controls only one optical transmitter, the controller 530 may be connected to each transmitter to adjust the optical transmitter. The data processor 540 is connected to the optical transmitter 510 and the controller 530 to output a data signal to be transmitted to the optical transmitter 510 and is configured as an FET.

그러나 이 방법은 전류를 제어할 수 있는 추가의 소자인 FET가 필요한 문제점이 있다.
However, this method has a problem in that an additional device capable of controlling current is required of the FET.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 적외선을 이용한 통신에 있어서 추가의 소자인 FET를 사용하지 않고 통신 영역에 진입시 안정된 통신 영역을 확보하는 것을 목적으로 한다.
The technical problem to be solved by the present invention is to ensure a stable communication area when entering the communication area without using an additional element FET in the communication using infrared.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 적외선 송신 장치는, 송신 신호의 충격계수를 가변할 수 있는 광송신부와; 수신된 적외선 신호를 전기신호로 변환하는 광수신부와; 적정한 송신신호의 충격계수가 되도록 제어하는 충격계수 제어부; 그리고 송수신 데이터를 관리하는 데이터 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the infrared transmission device of the present invention comprises: an optical transmitter capable of varying an impact coefficient of a transmission signal; An optical receiver converting the received infrared signal into an electrical signal; An impact coefficient control unit for controlling an impact coefficient of an appropriate transmission signal; And a data processor for managing transmission and reception data.

본 발명에 따른 적외선 송신 장치에 있어서, 상기 충격계수 제어부는, 통신초기에는 충격계수를 17.5%에서 22.5%까지의 범위 내의 짧은 송신 펄스폭으로 송출하다가 양방향 통신이 최초로 이루어진 통신영역에서는 통신초기에 설정한 충격계수보다 크게 가변하여 긴 송신 펄스폭을 송출하는 것을 특징으로 한다.In the infrared transmitting apparatus according to the present invention, the impact coefficient control unit transmits the impact coefficient with a short transmission pulse width within a range of 17.5% to 22.5% at the beginning of communication, and then sets it at the beginning of communication in the communication area where bidirectional communication is first performed. It is characterized by transmitting a longer transmission pulse width by varying more than one impact coefficient.

본 발명에 따른 적외선 송신 장치에 있어서, 상기 양방향 통신이 최초로 이루어진 통신영역은 통신이 불안하여 통신불안영역에 속하지만, 통신초기에 설정한 충격계수보다 크게 가변하면 통신불안영역을 벗어난 지점에 형성되는 것을 특징으로 한다.
In the infrared transmitting apparatus according to the present invention, the communication area in which the two-way communication is initially performed belongs to a communication unstable area because of unstable communication, but is formed at a point outside the communication unstable area if it is larger than the shock coefficient set at the initial communication. It is characterized by.

본 발명의 특징에 따른 적외선 송신 장치는 안정적인 통신 영역을 확보하기 위해 양방향 통신이 시작되는 지점 이후로는 추가의 소자인 FET를 사용하지 않고 충격계수를 가변하여 상대방 수신기의 수신 감도를 향상시키는 효과가 있다. Infrared transmission apparatus according to the characteristics of the present invention has the effect of improving the reception sensitivity of the other party receiver by changing the impact coefficient without using an additional element FET after the point where the two-way communication is started to secure a stable communication area have.

또한, 본 발명은 통신영역을 확장하여 통신불안 영역을 통신이 시작되는 지점에서 벗어나도록 하고 안정적인 통신 영역을 확보할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention has the effect of extending the communication area to deviate the communication anxiety area from the point where the communication is started and to secure a stable communication area.

도 1은 종래의 적외선 송신 장치의 통신 불안 영역을 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 LED에 흐르는 전류를 제어하여 통신하는 회로도이다.
도 3은 종래의 추가로 LED를 점등하여 통신하는 회로도이다.
도 4는 본 발명의 적외선 송신 장치에 대한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예를 보여주는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 적외선 송신 장치에서 충격계수의 크기에 따른 파형도이다.
도 7은 본 발명의 충격계수 제어를 제어하여 통신영역의 확장을 보여주는 도면이다.1 is a diagram illustrating a communication unsafe region of a conventional infrared ray transmitting apparatus.
2 is a circuit diagram for controlling and communicating a current flowing in a conventional LED.
3 is a circuit diagram of a conventional additional LED lighting communication.
4 is a block diagram of an infrared transmitting apparatus of the present invention.
5 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.
6 is a waveform diagram according to the magnitude of the impact coefficient in the infrared transmission device of the present invention.
7 is a view showing the expansion of the communication area by controlling the impact coefficient control of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 적외선 송신 장치의 블록도이다.4 is a block diagram of an infrared ray transmitting apparatus.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 적외선 송신 장치는 송신 신호의 충격계수를 가변할 수 있는 광송신부(110), 수신된 적외선 신호를 전기신호로 변환하는 광수신부(120), 적정한 송신신호의 충격계수가 되도록 제어하는 충격계수 제어부(130), 송수신 데이터를 관리하는 데이터 처리부(140)로 구성한다.As shown in FIG. 4, the infrared transmitting apparatus of the present invention includes an optical transmitter 110 capable of varying an impact coefficient of a transmission signal, an optical receiver 120 converting a received infrared signal into an electrical signal, and an appropriate transmission signal. The impact coefficient control unit 130 is controlled to control the impact coefficient of the data processing unit 140 to manage the transmission and reception data.

상기 광송신부(110)는 송신 신호의 충격계수를 가변하고 충격계수 제어부(130)에서 보내주는 전기신호를 광신호로 변환하는 역할을 수행하며, 상기 광수신부(120)는 광신호를 전기신호로 변환하는 역할을 수행한다. 그리고 상기 데이터 처리부(140)에서는 양방향 통신이 이루어졌는지를 판단하여 상기 충격계수 제어부(130)를 조정한다. The optical transmitter 110 serves to change an impact coefficient of a transmission signal and convert an electrical signal transmitted from the impact coefficient controller 130 into an optical signal, and the optical receiver 120 converts the optical signal into an electrical signal. It performs the role of converting. In addition, the data processor 140 determines whether bidirectional communication is performed, and adjusts the impact coefficient controller 130.

상기 충격계수 제어부(130)는 통신초기에는 충격계수를 17.5%에서 22.5%까지의 범위 내의 짧은 송신 펄스폭을 송출하다가 양방향 통신이 최초로 이루어진 통신영역에서는 상기 데이터 처리부(140)에서 받은 신호를 바탕으로 통신초기에 설정한 충격계수보다 크게 가변하여 긴 송신 펄스폭을 송출한다. 충격계수가 증가하면 아래의 충격계수에 관한 하기[수학식 1]에 의해서 주기(Τ)는 일정하면서 펄스폭(τ)이 증가하게 되므로 펄스의 점유율이 높아지기 때문에 데이터를 송신할 수 있는 시간이 증가하게 되고 이로써 안정된 적외선 송신을 가능하게 한다.도 5는 본 발명에 의한 충격계수를 사용하는 적외선 송신 장치의 실시예를 보여주는 회로도이다.
The impact coefficient control unit 130 transmits a short transmission pulse width within the range of 17.5% to 22.5% of the impact coefficient at the beginning of communication, and based on the signal received from the data processing unit 140 in the communication area where bidirectional communication is first performed. It transmits a long transmission pulse width by varying more than the impact coefficient set at the initial communication. If the impact coefficient is increased, the pulse width τ is increased while the cycle Τ is constant according to Equation 1 regarding the impact coefficient below, and thus the occupancy ratio of the pulse increases, thus increasing the time for transmitting data. This enables stable infrared transmission. FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of an infrared transmission apparatus using an impact coefficient according to the present invention.

[수학식 1] [Equation 1]

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 적외선 송신장치의 광송신부(210)는 송신 신호의 충격계수를 가변하고 충격계수 제어부(130)에서 보내주는 전기신호를 광신호로 변환하는 것으로 복수의 LED 소자와 저항을 연결하고 이 연결이 다수의 병렬 연결로 구성된다. 데이터 처리부(220)는 광송신부(210)와 연결되어 송수신 데이터를 관리하며 FET로 구성한다. 종래의 기술과 비교하면 도 2와 도 3에서는 FET로 전류를 제어하여 통신을 유지하지만, 본 발명에서는 전류를 제어하지 않기 때문에 제어부의 FET가 생략되어 간소하게 설계된다. 여기서 광송신부(210)의 제어는 충격계수의 가변을 통해 이루어지고 상기 충격계수를 가변하는 것은 설계 가능 논리 소자(PLD)에 프로그래밍한다.As shown in FIG. 5, the optical transmitter 210 of the infrared transmitter of the present invention varies the impact coefficient of a transmission signal and converts an electrical signal transmitted from the impact coefficient controller 130 into an optical signal. The device is connected to a resistor and this connection consists of a number of parallel connections. The data processor 220 is connected to the optical transmitter 210 to manage transmission / reception data and is configured as an FET. Compared with the prior art, in FIG. 2 and FIG. 3, communication is maintained by controlling the current by the FET. However, in the present invention, since the current is not controlled, the FET of the control unit is omitted and is simply designed. In this case, the control of the optical transmitter 210 is performed through the variable of the impact coefficient, and the variable of the impact coefficient is programmed in the designable logic element PLD.

도 6은 본 발명에 의한 적외선 송신 장치에서 충격계수에 따른 파형도로써 상기 충격계수가 작을 때 통신영역(a)과 충격계수가 클 때 통신영역(b)을 보여주는 도면이다. 6 is a waveform diagram according to an impact coefficient in the infrared transmitting apparatus according to the present invention, which shows a communication region a when the impact coefficient is small and a communication region b when the impact coefficient is large.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 충격계수가 작을 때는 펄스폭이 좁아 상대방 수신기에서의 수신 감도가 나쁘게 되고 그로 인해 수신 영역의 폭이 좁다. 상기 충격계수가 클 때는 펄스폭이 넓어져 상대방 수신기에서의 수신 감도가 좋게 되고 그럼으로써 수신 영역의 폭이 넓어진다. 따라서 상기 도 6과 같이 상기 충격계수에 따라서 통신영역이 변경된다.As shown in Fig. 6, when the impact coefficient is small, the pulse width is narrow, so that the reception sensitivity at the counterpart receiver is bad, thereby narrowing the reception area. When the impact coefficient is large, the pulse width is widened, so that the reception sensitivity at the other receiver is good, thereby widening the width of the reception area. Therefore, as shown in FIG. 6, the communication area is changed according to the impact coefficient.

도 7은 본 발명의 충격계수 제어를 제어하여 통신영역의 확장을 보여주는 도면이다. 7 is a view showing the expansion of the communication area by controlling the impact coefficient control of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 충격계수 제어부는 송수신기의 신호를 받아 통신 초기에 충격계수가 작은 신호를 송출하고 자동차가 (a)지점까지 도착해야 양방향 통신을 시작한다. 그러나 양방향 통신이 시작되는 지점에서는 송수신기의 환경적 영향에 의해 수신 감도가 약간씩 변경되므로 통신이 불안해진다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 (a)지점에서 양방향 통신이 시작되면 충격계수를 통신 초기에 설정한 충격계수보다 크게 가변한다. 충격계수가 커지게 되면 큰 펄스폭의 신호가 송출하게 되고 이 신호는 상대방 수신감도를 좋게 하는 역할을 한다. 충격계수가 클 때의 통신 영역은 (b)지점까지 확장된다. 통신 영역을 (b)지점까지 확장하면 통신 불안 영역이 (a)지점을 벗어난 지점에 형성하게 되므로 (a)지점에서도 안정적인 통신을 수행할 수 있다.
As shown in FIG. 7, the impact coefficient control unit receives a signal from the transceiver and transmits a signal having a small impact coefficient at the beginning of communication, and starts the bidirectional communication when the vehicle arrives to the point (a). However, at the point where bidirectional communication starts, communication sensitivity becomes unstable because the reception sensitivity is slightly changed by the environmental effect of the transceiver. In order to compensate for this disadvantage, when the bidirectional communication is started at the point (a), the impact coefficient is changed to be larger than the shock coefficient set at the beginning of communication. When the impact coefficient is increased, a large pulse width signal is transmitted and this signal plays a role of improving the reception sensitivity of the other party. When the impact factor is large, the communication area extends to point (b). If the communication area is extended to the point (b), the communication unstable area is formed at the point outside the point (a), so that stable communication can be performed at the point (a).

110 : 광송신부 120 : 광수신부
130 : 충격 계수 제어부 140 : 데이터 처리부
210 : 광송신부 220 : 데이터 처리부110: light transmitting unit 120: light receiving unit
130: impact coefficient control unit 140: data processing unit
210: optical transmission unit 220: data processing unit

Claims

An optical transmitter capable of varying an impact coefficient of a transmission signal;
An optical receiver converting the received infrared signal into an electrical signal;
An impact coefficient control unit for controlling an impact coefficient of an appropriate transmission signal;
And a data processor for managing transmission and reception data.

The method according to claim 1,
The impact coefficient control unit transmits an impact coefficient with a short transmission pulse width within a range of 17.5% to 22.5% at the beginning of communication, but in a communication area where bidirectional communication is first made, the transmission coefficient is variable to be larger than the shock coefficient set at the beginning of communication. An infrared ray transmitting device, characterized by transmitting a width.

The method according to claim 2,
The communication region in which the two-way communication is initially performed belongs to a communication unstable region because of an unstable communication, but if it is larger than the shock coefficient set at the initial communication, the infrared transmission device is formed at a point outside the communication unstable region.