專利名稱：提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紅外線接收的裝置與方法，尤其是指一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置與方法。
背景技術(shù)：
一般的高速公路電子收費(fèi)、停車場管理、車輛門禁管理、車隊物流管理或路況信息傳播等，皆需依靠紅外線無線接收信號，然而其信號接收截面(Receiving crosssection)僅為偵檢器(Detector)的表面積，故信號偵檢能力有限，同時來自遠(yuǎn)方向的雜訊亦直接照射于偵檢器之中，易造成接收雜訊比例升高，相對會降低該偵檢器信號偵檢的能力。
由此可見，上述現(xiàn)有技術(shù)仍有較大缺陷，有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種偵測能力強(qiáng)、接收信號強(qiáng)度高、雜訊比例低的紅外線接收的裝置與方法。
可達(dá)成上述發(fā)明目的的一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置與方法，是先利用一個光學(xué)導(dǎo)光筒作為紅外線或其他可見光的反射面，該光學(xué)導(dǎo)光筒連接于紅外線或可見光偵檢器模塊(Detector module)，以增大其信號接收截面；再以光的多次反射向內(nèi)匯集來自近方向的信號，并同時向外折射來自遠(yuǎn)方向的雜訊，將其去除，以達(dá)到提高紅外線接收模塊接收信號的強(qiáng)度，亦可抑制來自遠(yuǎn)方的雜訊，同時可利用該光學(xué)導(dǎo)光筒的長度及張角控制通訊范圍。
本發(fā)明所提供的一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置與方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有下列優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明可增大紅外線或可見光偵檢器模塊的信號接收截面，增強(qiáng)接收信號強(qiáng)度；2.本發(fā)明利用光學(xué)導(dǎo)光筒亦可達(dá)到抑制來自遠(yuǎn)方向的雜訊；3.本發(fā)明利用光學(xué)導(dǎo)光筒的長度及張角，可控制紅外線無線通訊者欲通訊的區(qū)域。
通過上述的方式，對于凡需依靠紅外線無線通訊者，例如高速公路電子收費(fèi)、停車場管理、車輛門禁管理、車隊物流管理、路況信息傳播等，皆可通過此方式達(dá)到增強(qiáng)接收信號的強(qiáng)度。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖1為本發(fā)明一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置與方法的二維示意圖；圖2A、2B為本發(fā)明的近、遠(yuǎn)方向信號接收示意圖；圖3為本發(fā)明的光學(xué)導(dǎo)光筒運(yùn)作示意圖；圖4為本發(fā)明的使用與未使用光學(xué)導(dǎo)光筒的紅外線偵檢器模塊信號接收截面比較示意圖；圖5為本發(fā)明的另一使用與未使用光學(xué)導(dǎo)光筒的紅外線偵檢器模塊信號接收截面比較示意圖。
主要部分代表符號1光學(xué)導(dǎo)光筒2紅外線偵檢器模塊21信號接收截面22信號接收截面具體實(shí)施方式
如圖1所示，為本發(fā)明所提供的一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置與方法，主要包括一個光學(xué)導(dǎo)光筒1(Metallic guiding horn)，該光學(xué)導(dǎo)光筒1是作為紅外線信號或可見光的反射面；該光學(xué)導(dǎo)光筒1可為刨光金屬面或其他各類反射鏡；該光學(xué)導(dǎo)光筒1的張角可依照使用需求張開至所需的角度；該光學(xué)導(dǎo)光筒1的長度可依照使用需求延伸或縮短至所需的長度；一個紅外線偵檢器模塊2(Detector array)，該紅外線偵檢器模塊2是負(fù)責(zé)接收信號；該紅外線偵檢器模塊2接收的信號即稱之為信號接收截面；所述光學(xué)導(dǎo)光筒連接于所述紅外線偵檢器模塊，該光學(xué)導(dǎo)光筒1是可匯集來自近方向的信號，并同時向外折射來自遠(yuǎn)方向的雜訊，通過這種方式，可以提升紅外線偵檢器模塊2接收信號的強(qiáng)度，還可抑制來自遠(yuǎn)方的雜訊，同時可利用該光學(xué)導(dǎo)光筒1的長度a、b及張角α、β控制通訊范圍，以達(dá)到雙重功效的目的。
如圖2A、2B所示，為該一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置與方法的近、遠(yuǎn)方向信號接收示意圖，如圖2A所示，是將自近方向原本直線前進(jìn)不被接收的信號，可經(jīng)由光學(xué)導(dǎo)光筒1的反射而被紅外線偵檢器模塊2接收。如圖2B所示，是將來自遠(yuǎn)方向原將被接收的雜訊，可經(jīng)由光學(xué)導(dǎo)光筒1多次反射而向外折射。如此，除了可提高紅外線偵檢器模塊2的接收信號強(qiáng)度并可抑制遠(yuǎn)方雜訊，亦可利用光學(xué)導(dǎo)光筒1的長度及張角控制所欲通訊的區(qū)域。
如圖3所示，為該一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置與方法的光學(xué)導(dǎo)光筒運(yùn)作示意圖，從圖示角度入射的紅外線或光信號可分為三部分，不同部分的入射紅外線可經(jīng)由光學(xué)導(dǎo)光筒的反射獲得不同結(jié)果，列舉如下(1)介于a`與b`間紅外線入射的部分可直接抵達(dá)至紅外線偵檢器模塊2；(2)介于b`與c`間紅外線入射的部分則可通過光學(xué)導(dǎo)光筒1一或二次反射亦可抵達(dá)至紅外線偵檢器模塊2；(3)介于c`與d`間紅外線入射的部分則可經(jīng)由光學(xué)導(dǎo)光筒1多次反射離開紅外線偵檢器模塊2。
如圖4所示，當(dāng)使用光學(xué)導(dǎo)光筒1其長度為紅外線偵檢器模塊2長度兩倍(a＝b＝2A0，A0為紅外線偵檢器長度)，張角各為30°(α＝β＝30°)的紅外線偵檢器模塊2的信號接收截面21與未使用光學(xué)導(dǎo)光筒的紅外線偵檢器模塊的信號接收截面22(cosθ，θ為入射紅外線與紅外線偵檢器垂線的夾角)，由圖可看出，從中央方向入射(-15°＜θ＜15°)的紅外線信號接收截面21與未使用光學(xué)導(dǎo)光筒的紅外線偵檢器模塊比較可提高兩倍；而從遠(yuǎn)方向(|θ|＞50°)入射的雜訊則可完全抑制。當(dāng)入射角度|θ|介于15°與50°之間則成一個陡降趨勢，此現(xiàn)象可通過改變光學(xué)導(dǎo)光筒的長度，進(jìn)而可改善此問題。
另外，如圖5所示，當(dāng)使用光學(xué)導(dǎo)光筒1的張角各為30°(α＝β＝30°)，及不同長度光學(xué)導(dǎo)光筒(a＝b＝A0，2A0，3A0，4A0)的紅外線偵檢器模塊2的信號接收截面21與未使用光學(xué)導(dǎo)光筒的紅外線偵檢器模塊信號接收截面22(cosθ)，由圖可看出，不同長度的光學(xué)導(dǎo)光筒1對中央方向入射的信號，其強(qiáng)度提高能力均相同(均為兩倍)，差異處在于較長光學(xué)導(dǎo)光筒1的光信號提高能力陡降趨勢較為迅速，亦即較易達(dá)到“突降(Cutoff)”的功能。對于智慧型運(yùn)輸系統(tǒng)或其他實(shí)施應(yīng)用中，凡依靠紅外線無線通訊者，例如高速公路電子收費(fèi)、停車場管理、車輛門禁管理、車隊物流管理、路況信息傳播等，均可于通訊系統(tǒng)中的紅外線接收模塊前加裝本專利申請所述的光學(xué)導(dǎo)光筒1以提高信號接收強(qiáng)度，控制通訊范圍及抑制來自遠(yuǎn)方向的雜訊。
上列詳細(xì)說明是針對本發(fā)明的一個可行實(shí)施例的具體說明，但該實(shí)施例并非用以限制本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案的專利范圍中。
權(quán)利要求
1.一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置，主要包括一個光學(xué)導(dǎo)光筒，該光學(xué)導(dǎo)光筒是作為紅外線信號或可見光的反射面；一個紅外線偵檢器模塊，該紅外線偵檢器模塊是負(fù)責(zé)接收紅外線信號；所述光學(xué)導(dǎo)光筒連接于所述紅外線偵檢器模塊，該光學(xué)導(dǎo)光筒是可匯集來自近方向的信號，并同時向外折射來自遠(yuǎn)方向的雜訊。
2.按權(quán)利要求1所述的一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置，其特征在于所述紅外線偵檢器模塊是負(fù)責(zé)接收紅外線信號。
3.按權(quán)利要求1所述的一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置，其特征在于所述光學(xué)導(dǎo)光筒的張角可依照使用需求張開至所需的角度。
4.按權(quán)利要求1所述的一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置，其特征在于所述光學(xué)導(dǎo)光筒的長度可依照使用需求延伸或縮短至所需的長度。
5.按權(quán)利要求3或4所述的一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的方法，其特征在于所述光學(xué)導(dǎo)光筒的長度及張角是可控制通訊的范圍。
6.一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的方法，是利用一個光學(xué)導(dǎo)光筒匯集來自近方向原本直線前進(jìn)不被接收的信號，經(jīng)由光學(xué)導(dǎo)光筒的反射，致使被紅外線偵檢器模塊接收，并同時經(jīng)由光學(xué)導(dǎo)光筒多次反射而向外折射來自遠(yuǎn)方向的雜訊。
7.按權(quán)利要求6所述的一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的方法，其特征在于所述紅外線偵檢器模塊是負(fù)責(zé)接收紅外線信號。
8.按權(quán)利要求6所述的一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的方法，其特征在于所述光學(xué)導(dǎo)光筒的張角可依照使用需求張開至所需的角度。
9.按權(quán)利要求6所述的一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的方法，其特征在于所述光學(xué)導(dǎo)光筒的長度可依照使用需求延伸或縮短至所需的長度。
10.按權(quán)利要求8或9所述的一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的方法，其特征在于所述光學(xué)導(dǎo)光筒的長度及張角是可控制通訊的范圍。
全文摘要
一種提高紅外線接收信號強(qiáng)度并抑制遠(yuǎn)方雜訊的裝置與方法，其主要是利用一個光學(xué)導(dǎo)光筒作為紅外線或其他可見光的反射面，以光的多次反射向內(nèi)匯集來自近方向的信號，并同時向外折射來自遠(yuǎn)方向的雜訊，以提高紅外線接收模塊接收信號強(qiáng)度，并可抑制來自遠(yuǎn)方的雜訊，同時可利用該光學(xué)導(dǎo)光筒的長度及張角控制通訊范圍，通過上述的方式，以達(dá)到可增強(qiáng)接收信號的強(qiáng)度，同時可排除雜訊的目的。
文檔編號H04B10/06GK1681228SQ20051005099
公開日2005年10月12日 申請日期2005年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月5日
發(fā)明者謝文揚(yáng), 董圣龍, 呂柏文, 鐘銀堂, 白瑞義, 同少圣, 李肇浩, 鄭伯順 申請人:中華電信股份有限公司