KR20190061308A - 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치 및 방법 - Google Patents

수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 수중 이동체의 전방 및 하방에 설치된 소나 및 광학 카메라가 촬영하여 랜드마크(landmark)로서 이용하는 원형 표식 및 사각 표식을 제조함에 있어서 하나의 띠 형상의 금속판에 원형 표식 및 사각 표식을 형성한 후 절단하여 제조하는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING ARTIFICIAL MARKER FOR UNDERWATER SONAR AND OPTICAL SENSOR}
본 발명은 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 수중 이동체의 전방 및 하방에 설치된 소나 및 광학 카메라가 촬영하여 랜드마크(landmark)로서 이용하는 원형 표식 및 사각 표식을 제조함에 있어서 하나의 띠 형상의 금속판에 원형 표식 및 사각 표식을 형성한 후 절단하여 제조하는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수중 인공 랜드마크(수중 인공 표식이라고도 함)는 수중 이동체의 전방 및 하방에 설치된 소나 및 광학 카메라의 시각적 감지를 돕는데 사용되며, 두 종류의 인공 표식이 있다. 첫 번째 인공 표식은 난반사 재질의 원형 표식으로서, 소나에 의해 인식되도록 구성되어 있다. 두 번째 인공 표식은 2D 바이너리 코드가 흑백으로 코팅되어 사분면 패턴을 유지하는 사각 표식으로서, 광학 카메라에 의해 인식되도록 구성되어 있다.
국내 특허 공개 2015-0059192호 공보에는 수중 영상 소나에 의한 식별 및 영상처리가 용이한 인공 표식물이 개시되어 있다. 이 인공 표식물은 수중 영상 소나를 이용하여 수중의 물체를 인식하여 수중 로봇이 자신의 위치를 파악하고 자율적인 행동을 할 수 있도록 하고, 소나 영상의 특성이나 환경적인 요인 및 부족한 정보의 양으로 인해 안정적이고 명확한 정보의 습득이 어려웠던 종래의 수중 영상 소나의 단점을 해소하기 위해, 자연물이나 다른 물체에 비해 수중 영상 소나를 통한 인식 및 식별이 용이하도록 구성되는 수중 영상 소나에 의한 식별 및 영상처리가 용이한 인공 표식물로서, 인공 표식물의 본체를 형성하는 본체부, 및 본체부에 미리 정해진 임의의 패턴을 형성하여 이루어지는 패턴부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그러나 위와 같은 종래의 인공 표식물은 소나에 의해서만 인식가능한 원형 표식으로서 광학카메라에 의한 인식은 불가능하며, 광학 카메라의 인식을 위해서는 사각 표식이 필요하게 되었다.
따라서 본 발명은 위와 같은 필요성에 의해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 소나에 의해서 인식가능한 원형 표식과 광학 카메라에 의해서 인식가능한 사각 표식을 동시에 제조할 수 있어 인식 정밀도를 높일 수 있으며, 제조 공정수를 줄여 생산 단가를 낮출 수 있는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치 및 방법을 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시형태에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치는 수중 이동체의 전방 및 하방에 설치된 소나 및 광학 카메라에 의해 인식될 수 있는 원형 표식 및 사각 표식을 제조하는 수중 인공 표식 제조 장치로서: 띠 형상의 금속판을 공급하도록 구성된 금속판 공급부; 상기 금속판 공급부에서 공급된 띠 형상의 금속판의 설정된 영역에 겔스톤을 사용하여 복수의 원형 표식부를 제작하도록 구성된 원형 표식 제작부; 상기 원형 표식 제작부에 의해 원형 표식부가 제작된 부분 이외의 영역에 사각 표식 배경을 백색으로 도포하도록 구성된 사각 표식 배경 도포부; 상기 사각 표식 배경 도포부에 의해 백색으로 도포된 사각 표식 배경 내측의 ID 부분을 흑색으로 도포하도록 구성된 사각 표식 ID 부분 도포부; 및 상기 사각 표식 ID 부분 도포부에서 배출되는 원형 표식부와 사각 표식배경 및 ID 부분이 형성된 띠 형상의 금속판을 표식 각각을 구분하는 선을 중심으로 사각으로 절단하도록 구성된 금속판 절단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실시형태에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치에 있어서, 상기 사각 표식 배경은 백색의 도색제 또는 시트지가 도포될 수 있다.
상기 실시형태에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치에 있어서, 상기 사각 표식 ID 부분은 흑색의 도색제 또는 시트지가 도포될 수 있다.
상기 실시형태에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치에 있어서, 동일 위치에 배치되는 상기 원형 표식 및 사각 표식은 중심이 일치할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 방법은 금속판 공급부에 의해 띠 형상의 금속판이 공급되는 단계; 원형 표식 제작부가 공급된 상기 띠 형상의 금속판의 설정된 영역에 겔스톤을 사용하여 복수의 원형 표식부를 제작하는 단계; 사각 표식 배경 도포부가 상기 원형 표식부가 제작된 부분 이외의 영역에 사각 표식 배경을 백색으로 도포하는 단계; 사각 표식 ID 부분 도포부가 백색으로 도포된 상기 사각 표식 배경 내측의 ID 부분을 흑색으로 도포하는 단계; 및 금속판 절단부가 상기 원형 표식부와 상기 사각 표식배경 및 ID 부분이 형성된 띠 형상의 금속판을 표식 각각을 구분하는 선을 중심으로 사각으로 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시형태에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치 및 방법에 의하면, 금속판 공급부에 의해 띠 형상의 금속판이 공급되고, 원형 표식 제작부가 공급된 상기 띠 형상의 금속판의 설정된 영역에 겔스톤을 사용하여 복수의 원형 표식부를 제작하며, 사각 표식 배경 도포부가 상기 원형 표식부가 제작된 부분 이외의 영역에 사각 표식 배경을 백색으로 도포하며, 사각 표식 ID 부분 도포부가 백색으로 도포된 상기 사각 표식 배경 내측의 ID 부분을 흑색으로 도포하며, 금속판 절단부가 상기 원형 표식부와 상기 사각 표식배경 및 ID 부분이 형성된 띠 형상의 금속판을 표식 각각을 구분하는 선을 중심으로 사각으로 절단하도록 구성됨으로써, 종래의 원형 표식 및 사각 표식을 제작하는 방식과 비교할 때, 소나에 의해서 인식가능한 원형 표식과 광학 카메라에 의해서 인식가능한 사각 표식을 동시에 제조할 수 있어 인식 정밀도를 높일 수 있으며, 제조 공정수를 줄여 생산 단가를 낮출 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치에 의해 원형 표식 및 사각 표식이 형성된 띠 형상의 금속판을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 도 2의 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치에 의해 원형 표식 및 사각 표식이 형성된 띠 형상의 금속판을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치의 블록 구성도이다.
본 발명의 실시예에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 수중 이동체의 전방 및 하방에 설치된 소나 및 광학 카메라에 의해 인식될 수 있는 원형 표식(CM) 및 사각 표식(RM)을 제조하는 장치로서, 금속판 공급부(10), 원형 표식 제작부(20), 사각 표식 배경 도포부(30), 사각 표식 ID 부분 도포부(40) 및 금속판 절단부(50)를 포함하며, 컨베이어에 의해 자동으로 띠 형상의 금속판(P)을 이동하면서 이와 같은 구성 요소들이 작용하여 복수의 원형 표식(CM) 및 복수의 사각 표식(RM)을 제조한다. 동일 위치에 배치되는 원형 표식(CM)과 사각 표식(RM)은 중심이 일치하도록 제작되어 있다.
금속판 공급부(10)는 띠 형상의 금속판(P)을 원형 표식 제작부(20)에 공급하는 역할을 한다.
원형 표식 제작부(20)는 금속판 공급부(10)에서 공급된 띠 형상의 금속판(P)을 공급받아 금속판(P)의 설정된 영역에 겔스톤을 사용하여 복수의 원형 표식부(CM1)를 제작하는 역할을 한다.
사각 표식 배경 도포부(30)는 원형 표식 제작부(20)로부터 원형 표식부(CM1)가 제작된 금속판(P)을 제공받고, 원형 표식부(CM1)가 제작된 부분 이외의 금속판(P)의 영역에 사각 표식 배경(RM1)을 백색의 도색제 또는 시트지로 도포하는 역할을 한다.
사각 표식 ID부분 도포부(40)는 사각 표식 배경 도포부(30)로부터 원형 표식부(CM1)가 제작됨과 아울러 사각 표식 배경(RM1)이 백색으로 도포된 금속판(P)을 제공받고, 백색으로 도포된 사각 표식 배경(RM1) 내측의 ID 부분(RM2)을 흑색의 도색제 또는 시트지로 도포하는 역할을 한다.
금속판 절단부(50)는 사각 표식 ID 부분 도포부(40)에서 원형 표식부(CM1)와 사각 표식배경(RM1) 및 ID 부분(RM2)이 형성된 띠 형상의 금속판(P)을 제공받고, 복수의 표식(CM, RM) 각각을 구분하는 선을 중심으로 사각으로 절단하는 역할을 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치를 이용한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 방법에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 도 2의 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 방법을 설명하기 위한 플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(step)을 의미한다.
먼저, 금속판 공급부(10)에 의해 띠 형상의 금속판(P)이 원형 표식 제작부(20)에 공급된다(S1).
이어서, 원형 표식 제작부(20)가 공급된 띠 형상의 금속판(P)의 설정된 영역에 겔스톤을 사용하여 복수의 원형 표식부(CM1)를 제작한 후(S2), 이 금속판(P)을 사각 표식 배경 도포부(30)에 제공한다.
이때, 사각 표식 배경 도포부(30)는 원형 표식부(CM1)가 제작된 부분 이외의 영역에 사각 표식 배경(RM1)을 백색으로 도포한 후(S3), 이 금속판(P)을 사각 표식 ID부분 도포부(40)에 제공한다.
이어서, 사각 표식 ID 부분 도포부(40)는 백색으로 도포된 사각 표식 배경(RM1) 내측의 ID 부분(RM2)을 흑색으로 도포한 후(S4), 이 금속판(P)을 금속판 절단부(50)에 제공한다.
금속판 절단부(50)는 이때 원형 표식부(CM1)와 사각 표식배경(RM1) 및 ID 부분(RM2)이 형성된 띠 형상의 금속판(P)을 표식(CM, RM) 각각을 구분하는 선을 중심으로 사각으로 절단하여(S5), 복수의 원형 표식(CM) 및 사각 표식(RM)을 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치 및 방법에 의하면, 금속판 공급부에 의해 띠 형상의 금속판이 공급되고, 원형 표식 제작부가 공급된 상기 띠 형상의 금속판의 설정된 영역에 겔스톤을 사용하여 복수의 원형 표식부를 제작하며, 사각 표식 배경 도포부가 상기 원형 표식부가 제작된 부분 이외의 영역에 사각 표식 배경을 백색으로 도포하며, 사각 표식 ID 부분 도포부가 백색으로 도포된 상기 사각 표식 배경 내측의 ID 부분을 흑색으로 도포하며, 금속판 절단부가 상기 원형 표식부와 상기 사각 표식배경 및 ID 부분이 형성된 띠 형상의 금속판을 표식 각각을 구분하는 선을 중심으로 사각으로 절단하도록 구성됨으로써, 종래의 원형 표식 및 사각 표식을 제작하는 방식과 비교할 때, 소나에 의해서 인식가능한 원형 표식과 광학 카메라에 의해서 인식가능한 사각 표식을 동시에 제조할 수 있어 인식 정밀도를 높일 수 있으며, 제조 공정수를 줄여 생산 단가를 낮출 수 있다.
도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 금속판 공급부
20: 원형 표식 제작부
30: 사각 표식 배경 도포부
40: 사각 표식 ID부분 도포부
50: 금속판 절단부
CM: 원형 표식
CM1: 원형 표식부
P: 금속판
RM: 사각 표식
RM1: 사각 표식 배경
RM2: ID부분

Claims (8)

  1. 수중 이동체의 전방 및 하방에 설치된 소나 및 광학 카메라에 의해 인식될 수 있는 원형 표식(CM) 및 사각 표식(RM)을 제조하는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치로서:
    띠 형상의 금속판(P)을 공급하도록 구성된 금속판 공급부;
    상기 금속판 공급부에서 공급된 띠 형상의 금속판(P)의 설정된 영역에 겔스톤을 사용하여 복수의 원형 표식부(CM1)를 제작하도록 구성된 원형 표식 제작부;
    상기 원형 표식 제작부에 의해 원형 표식부(CM1)가 제작된 부분 이외의 영역에 사각 표식 배경(RM1)을 백색으로 도포하도록 구성된 사각 표식 배경 도포부;
    상기 사각 표식 배경 도포부에 의해 백색으로 도포된 사각 표식 배경 내측의 ID 부분(RM2)을 흑색으로 도포하도록 구성된 사각 표식 ID 부분 도포부; 및
    상기 사각 표식 ID 부분 도포부에서 배출되는 원형 표식부(CM1)와 사각 표식배경(RM1) 및 ID 부분(RM2)이 형성된 띠 형상의 금속판을 표식 각각을 구분하는 선을 중심으로 사각으로 절단하도록 구성된 금속판 절단부를 포함하는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사각 표식 배경은 백색의 도색제 또는 시트지가 도포되어 있는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사각 표식 ID 부분은 흑색의 도색제 또는 시트지가 도포되어 있는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    동일 위치에 배치되는 상기 원형 표식(CM) 및 사각 표식(RM)은 중심이 일치하는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치.
  5. 제 1 항에 기재된 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 장치에 의한 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 방법으로서:
    금속판 공급부에 의해 띠 형상의 금속판(P)이 공급되는 단계;
    원형 표식 제작부가 공급된 상기 띠 형상의 금속판(P)의 설정된 영역에 겔스톤을 사용하여 복수의 원형 표식부(CM1)를 제작하는 단계;
    사각 표식 배경 도포부가 상기 원형 표식부(CM1)가 제작된 부분 이외의 영역에 사각 표식 배경(RM1)을 백색으로 도포하는 단계;
    사각 표식 ID 부분 도포부가 백색으로 도포된 상기 사각 표식 배경 내측의 ID 부분(RM2)을 흑색으로 도포하는 단계; 및
    금속판 절단부가 상기 원형 표식부(CM1)와 상기 사각 표식배경(RM1) 및 ID 부분(RM2)이 형성된 띠 형상의 금속판을 표식 각각을 구분하는 선을 중심으로 사각으로 절단하는 단계를 포함하는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 사각 표식 배경은 백색의 도색제 또는 시트지가 도포되어 있는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 사각 표식의 ID 부분은 흑색의 도색제 또는 시트지가 도포되어 있는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 방법.
  8. 제 5 항에 있어서,
    동일 위치에 배치되는 상기 원형 표식(CM) 및 사각 표식(RM)은 중심이 일치하는 수중 소나 및 광학 센서 겸용 인공 표식 제조 방법.
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