KR101246732B1 - 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치 및 이를 이용한 진단 방법 - Google Patents

수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치 및 이를 이용한 진단 방법 Download PDF

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임용곤
김승근
박종원
최영철
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한국해양과학기술원
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Abstract

별도의 시험신호 발생기를 설치할 필요없이, 음파 송신 센서나 음파를 수신하는 음파 수신센서 또는 음파 수신부의 파손여부를 간편하게 실시간으로 확인할 수 있도록 하기 위해, 본 발명은 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치에 관한 것으로서, 초음파 신호를 발생시키는 음파 송신 센서, 상기 초음파 신호를 수신하는 음파 수신 센서를 포함하는 음향 센서부; 상기 음파 수신센서로부터 수신된 상기 초음파 신호를 증폭하는 증폭기를 포함하는 수신부; 상기 수신부에서 증폭된 상기 초음파 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부; 상기 A/D변환부에서 변환된 상기 디지털 신호를 처리하는 마이크로프로세서(DSP; digital signal processor)가 내장된 디지털 신호처리부; 상기 디지털 신호처리부에서 처리된 상기 디지털 신호의 레벨을 상기 음향 센서부 및 상기 수신부가 정상상태일 때의 기설정된 디지털 신호의 레벨과 비교하는 비교부; 및 상기 비교부에서 비교된 상기 디지털 신호의 레벨을 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치 및 이를 이용한 진단 방법 {A device for detecting malfuction of underwater camera and the method using thereof}
본 발명은 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치 및 이를 이용한 진단 방법에 관한 것이다.
일반적으로 육상이나 공중에서는 전자파를 이용하여 레이더, 레이저 또는 적외선으로 표적을 탐지하지만, 수중에 있는 표적을 탐지할 때는 음파를 이용하는 소나(SONAR: Sound Navigation And Ranging)를 사용한다. 소나는 위협이 되는 수중 물체를 찾아내 선박이 안전하게 항해할 수 있도록 함과 아울러 어군의 탐지 등을 위해서도 활용되고 있는 선박의 필수적인 음향 장비이다. 특히, 수중을 항해하는 잠수함의 경우 소나는 눈과 같은 필수적인 역할을 하게 된다. 또한, 수중의 잠수함을 탐지하기 위해서도 소나가 사용되고 있다.
소나의 작동 원리는 압전현상(Piezo Effect)이다. 일반적으로 압전현상을 나타내는 결정이나 세라믹 등의 압전판에 흐르는 전류의 세기를 일정한 주파수로 변화시켜주면 이들이 진동하면서 같은 주파수의 음파를 발생하게 된다. 반대로 외부에서 음파를 받으면 상기 압전판이 전기에너지를 발생시키므로 이 전기신호를 분석하면 음파의 성분을 찾아낼 수 있게 된다.
이러한 소나는 수중의 음원에서 발생한 소리를 이용하여 표적을 탐지하는 수중청음기형의 수동 소나(Passive SONAR)와, 표적을 향하여 특정한 음향신호를 발생한 후 표적으로부터의 반사신호를 이용하여 표적을 탐지하는 음향탐신기형의 능동 소나(Active SONAR)로 구분되며, 용도에 따라 적절한 형식의 소나를 선택하여 사용하게 된다.
능동 소나 중에서도 사용하는 탐지 신호의 반송파 주파수가 높고 신호의 대역폭이 커서 높은 해상도의 영상을 제공해주는 소나를 초음파 카메라라 부르며, 본 명세서에서도 초음파 카메라라 부르기로 한다.
특히, 수중을 항해하는 잠수함은 구형의 함수소나와, 함의 측면에 배열된 측면배열소나 및 광케이블로 연결된 예인소나를 구비하고 있으며, 상기 함수소나는 능동 및 수동으로 모두 사용할 수 있는 구형 소나이고, 상기 측면배열소나 및 예인소나는 수동소나를 사용한다. 한편, 잠수함을 공격하기 위한 어뢰의 경우에는 잠수함의 탐지등을 위하여 능동소나를 탑재하고 있다.
능동소나의 경우에 있어서, 종래에는 음파를 발생시키는 음파 송신 센서나, 음파를 수신하는 음파 수신 센서 또는 음파 수신부가 파손되는 경우, 항해 선박의 전방에 물체가 없어서 음파가 반사되어 돌아오지 않는 것인지, 아니면 소나 장비의 일부가 파손된 것인지 구분하기 어려운 문제점이 있었고, 이를 해결하기 위해, 국내특허출원번호 제10-1997-0067842호의 "수중음파 탐지시스템의 작동 검사장치"에서는 별도의 시험신호발생기를 부착하여 수중음파 탐지시스템의 오작동 여부를 검사하였다.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치 및 이를 이용한 진단 방법에 관한 것으로서, 이를 통해 별도의 시험신호 발생기를 설치할 필요없이, 음파 송신 센서나 음파를 수신하는 음파 수신센서, 증폭기를 포함하는 수신부, A/D변환부의 파손여부를 간편하게 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 오작동 진단 장치 및 진단 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치는 초음파 신호를 발생시키는 음파 송신 센서, 상기 초음파 신호를 수신하는 음파 수신 센서를 포함하는 음향 센서부; 상기 음파 수신센서로부터 수신된 상기 초음파 신호를 증폭하는 증폭기를 포함하는 수신부; 상기 수신부에서 증폭된 상기 초음파 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부; 상기 A/D변환부에서 변환된 상기 디지털 신호를 처리하는 마이크로프로세서(DSP; digital signal processor)가 내장된 디지털 신호처리부; 상기 디지털 신호처리부에서 처리된 상기 디지털 신호의 레벨을 상기 음향 센서부 및 상기 수신부가 정상상태일 때의 기설정된 디지털 신호의 레벨과 비교하는 비교부; 및 상기 비교부에서 비교된 상기 디지털 신호의 레벨을 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 음파 송신 센서는 고주파수 송신 센서 및 저주파수 송신 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 음파 수신 센서는 고주파수 수신 센서 및 저주파수 수신 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 기설정된 디지털 신호의 레벨은 상기 음향 센서부가 작동하지 않은 상태일 때의 상기 수신부에서 수신된 노이즈의 디지털 신호를 문턱값으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 비교부에서 상기 기설정된 디지털 신호의 문턱값과 상기 디지털 신호의 레벨을 비교하여, 상기 디지털 신호의 레벨이 측정되나, 상기 기설정된 디지털 신호의 문턱값보다 낮은 경우, 상기 음향 센서부 또는 수신부의 오작동을 상기 표시부에 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 비교부에서 상기 기설정된 디지털 신호의 문턱값과 상기 디지털 신호의 레벨을 비교하여, 상기 디지털 신호의 레벨이 측정되지 않는 경우, 상기 A/D변환부의 오작동을 상기 표시부에 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 음향 센서부, 상기 수신부, 또는 상기 A/D변환부 중 어느 하나에 있어서 오작동이 발견된 경우, 알람기능을 하는 알람부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단 방법은 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치를 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단 방법은 음파 송신 센서 및 음파 수신 센서를 포함하는 음향 센서부 중에서 음파 송신 센서에서 초음파 신호를 발생시키는 초음파 송신단계; 상기 음향 센서부의 표면을 따라 전파된 초음파 신호를 음향 수신 센서에서 수신하는 초음파 수신단계; 상기 음파 수신센서로부터 수신된 상기 초음파 신호를 증폭기를 포함하는 수신부에서 증폭하는 증폭단계; 상기 수신부에서 증폭된 상기 초음파 신호를 A/D변환부에서 디지털 신호로 변환하는 A/D변환단계; 상기 A/D변환부에서 변환된 상기 디지털 신호를 마이크로프로세서(DSP; digital signal processor)가 내장된 디지털 신호처리부에서 처리하는 신호 처리단계; 상기 디지털 신호처리부에서 처리된 상기 디지털 신호의 레벨을 비교부에서 상기 음향 센서부 및 상기 수신부가 정상상태일 때의 기설정된 디지털 신호의 레벨과 비교하는 비교단계; 및 상기 비교부에서 비교된 상기 디지털 신호의 레벨을 표시부에서 표시하는 표시단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 음파 송신 센서는 고주파수 송신 센서 및 저주파수 송신 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 음파 수신 센서는 고주파수 수신 센서 및 저주파수 수신 센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 기설정된 디지털 신호의 레벨은 상기 음향 센서부가 작동하지 않는 상태일 때의 상기 수신부에서 수신된 노이즈의 디지털 신호를 문턱값으로 설정하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 비교부에서 상기 기설정된 디지털 신호의 문턱값과 상기 디지털 신호의 레벨을 비교하여, 상기 디지털 신호의 레벨이 측정되나, 상기 기설정된 디지털 신호의 문턱값보다 낮은 경우, 상기 음향 센서부 또는 수신부의 오작동을 상기 표시부에 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 비교부에서 상기 기설정된 디지털 신호의 문턱값과 상기 디지털 신호의 레벨을 비교하여, 상기 디지털 신호의 레벨이 측정되지 않는 경우, 상기 A/D변환부의 오작동을 상기 표시부에 표시하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따르면, 상기 음향 센서부, 상기 수신부, 또는 상기 A/D변환부 중 어느 하나에 있어서 오작동이 발견된 경우, 알람기능을 하는 알람부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치 및 이를 이용한 진단 방법은 물체의 유무, 거리, 크기, 이동 속도를 판별하기 위해 발생시킨 초음파 신호가 실제 물체에 도달하기 전에 초음파 카메라의 센서부 표면을 따라 수신부에서 수신되는 현상을 이용함으로써, 별도의 시험신호 발생기를 설치할 필요없이, 음향센서부, 수신부, A/D변환부의 파손여부를 간편하게 실시간으로 확인할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 선배열 예인형 수중음향 탐지시스템에서의 작동 검사장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라의 외형도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라의 분해도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단 방법의 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 1은 종래의 선배열 예인형 수중음향 탐지시스템에서의 작동 검사장치를 도시한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 국내특허출원번호 제10-1997-0067842호의 도 4에 도시된 "수중음파 탐지시스템의 작동 검사장치"에서 수중음향 탐지시스템의 이상유무를 진단하기 위해 별도의 시험신호발생기를 포함하므로 별도의 장비를 장착해야 되는 불편이 있었다.
도 2는 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라의 외형도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라의 분해도이다.
도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라는 음향센서부(100)와 내압용기(10), 내압용기커버(11)를 포함하고, 내압용기(10)의 내부에 설치된 수신부(200), A/D 변환부(300), 디지털 신호처리부(400)를 포함한다.
또한, 음향 센서부(100)는 초음파 신호를 발생시키는 음파 송신 센서와 초음파 신호를 수신하는 음파 수신 센서를 포함하는데, 특히, 음파 송신 센서는 고주파수 송신 센서(110; Tx(HF): high frequency transmitter) 및 저주파수 송신 센서(140; Tx(LF): low frequency transmitter)를 포함하고,
음파 수신 센서는 고주파수 수신 센서(120; Rx(HF): high frequency receiver) 및 저주파수 수신 센서(130; Rx(LF): low frequency receiver)를 포함한다.
음파 송신 센서는 압전소자이고, 압전소자의 전극단자를 통해 전압이 인가되면 압전소자가 진동하고, 압전소자의 진동이 수중 공간으로 음파로서 전달된다. 진행되는 음파가 물체에 부딪혀서 반사되면, 음파 수신 센서의 압전소자가 음파의 진동을 전기적인 신호로 변환하여 탐지하고 신호가 발진된 후 탐지되기까지 소요된 시간과 미리 알고 있는 음파 속도 정보를 이용해 물체의 위치를 판별한다.
진행되는 음파가 물체에 부딪혀서 반사되어 이를 음파 수신 센서에서 감지하나, 음파 송신 센서에서 음파를 발생시키면 발생된 음파의 일부는 음향 센서부(100)의 표면을 따라 바로 음파 수신 센서로 수신되며, 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치는 이와 같이, 물체에 반사된 음파가 아닌, 음파 송신후 직접적으로 음향 센서부(100)의 표면을 따라 흐르는 음파를 감지하여 수중 초음파 카메라의 오작동을 진단하는 장치이다.
본 발명에서는 실제 물체에서 반사된 음파가 아닌 음파 송신 센서가 발생시킨 음파가 음향 센서부(100)의 표면을 따라 흐르는 음파신호를 누설 신호라 정의하도록 하겠다.
음향 센서부(100)의 음파 송신 센서와 음파 수신 센서간의 간격은 실제 물체까지의 도달 거리와 비교하였을 때 매우 작으므로, 누설 신호는 물체에 의한 반사 신호가 수신되기 전에 수신되어 물체의 영상에는 영향을 미치지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치의 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단장치(1)는 초음파 신호를 발생시키는 음파 송신 센서, 초음파 신호를 수신하는 음파 수신 센서를 포함하는 음향 센서부(100), 음파 수신센서로부터 수신된 상기 초음파 신호를 증폭하는 증폭기를 포함하는 수신부(200), 수신부(200)에서 증폭된 초음파 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부(300), A/D변환부(300)에서 변환된 디지털 신호를 처리하는 마이크로프로세서(DSP; digital signal processor)가 내장된 디지털 신호처리부(400), 디지털 신호처리부(400)에서 처리된 디지털 신호의 레벨(DL)을 상기 음향 센서부(100) 및 수신부(200)가 정상상태일 때의 기설정된 디지털 신호의 레벨(DT )과 비교하는 비교부(500), 비교부(500)에서 비교된 디지털 신호의 레벨(DL)을 표시하는 표시부(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
초음파 신호를 송수신하는 음향 센서부(100)에서 수신된 초음파 신호는 아주 미약하므로 수신부(200)에 포함된 증폭기를 사용하여 증폭하고, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(300: Analog to Digital Converter)를 통해서 디지털 신호로 변환한 후 마이크로프로세서(DSP)가 내장된 디지털신호처리부(400)로 전송된다. 디지털신호처리부(400)로 전송된 디지털 신호는 입사 각도를 추정하는 빔형성 과정, 잡음으로부터 물체 반사 신호 유무를 판별하는 탐지 과정, 탐지된 신호를 실제 영상으로 변환하는 스캔 변환 과정 등을 거쳐 수중 영상으로 변환된다. A/D 변환부(300)를 통해서 디지털신호처리부(400)로 전송된 신호를 표시부(600)에 표시하는 수단은 디지털신호처리부(400)에 내장된 소프트웨어에 의하여 이루어진다.
또한, 표시부(600)에는 디지털신호처리부(400)에서 전송된 디지털 신호 레벨(DL)를 비교기(500)를 통해 사용자가 기설정한 디지털 신호 레벨(DT )과 비교하여 음향 센서부(100) 및 수신부(200)의 정상작동 유무를 표시하게 된다.
표시부(600)는 음향 센서부(100), 수신부(200) 또는 A/D 변환부(300) 상에 오작동이 발견되면 알람기능을 하는 알람부(610)를 추가로 포함할 수 있다.
알람부(610)는 알람등 또는 알람소리를 통해 사용자에게 제공함으로써, 사용자가 신속하게 수중 초음파 카메라의 오작동 부위를 파악하고 수리할 수 있도록 도와준다.
사용자는 수중 초음파 카메라가 정상 작동상태일 때, 디지털 신호 레벨(DT )을 미리 측정하여 이를 미리 설정값으로 설정한다.
수중 초음파 카메라가 정상 작동 상태일 때란, 음향 센서부(100)의 음파 송신 센서와 음파 수신 센서가 모두 정상적으로 작동하여 음파의 송수신이 원활하고, 음파 수신 센서로부터 수신된 음파 신호를 증폭하는 증폭기를 포함하는 수신부(200)도 정상적으로 작동하여 A/D 변환부(300)와 디지털신호처리부(400)를 통해 처리된 디지털 신호를 거쳐 표시부(600)에서 표시될 때, 수중 물체의 영상, 위치, 크기 등이 실제와 유사한 상태일 때를 말한다.
여기서, 수중 초음파 카메라가 정상상태일 때, 음파 송신 센서를 작동시키지 않은 상태에서 측정된 노이즈의 피크값(peak)을 문턱값(DT )으로 하고, 이를 사용자가 미리 측정하고 본 발명에 따른 수중 카메라 오작동 진단장치(1)의 기설정된 디지털 신호의 레벨, 즉 문턱값(DT )으로 사용한다.
이미 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치(1)는 수중 초음파 카메라의 정상를 확인하기 위해, 별도의 음파 발생기가 없이, 수중 물체를 감지하기 위해 발생시킨 음파 중 음향 센서부(100) 표면을 따라 음파 수신 센서로 수신된 일부의 음파, 즉 누설신호를 이용하는 것이다.
이렇게 음향 센서부(100)의 표면을 따라 수신된 누설신호는 음파 수신 센서를 통해 수신되고, 증폭기를 포함하는 수신부(200)에서 증폭되어, A/D 변환부(300)를 거쳐 디지털 신호로 변환되고, 디지털신호처리부(400)를 거친다.
디지털신호처리부(400)를 거친 디지털 신호의 레벨(DL)은 비교기(500)에서 기설정된 디지털 신호 문턱값(DT )과 비교가 진행되어 디지털 신호 레벨(DL)이 기설정된 디지털 신호 문턱값(DT )보다 큰 경우, 디지털 신호 레벨(DL)은 음향 센서부(100)에서 정상적으로 송신된 음파가 수신되어 수신부(200)를 거쳐 전송되었음이 명확하므로 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치(1)의 음향 센서부(100) 및 수신부(200)가 정상 작동 중임을 표시부(600)에 표시하게 된다.
비교기(500)에서 디지털 신호의 레벨(DL)과 기설정된 디지털 신호의 문턱값(DT )과 비교하여 디지털 신호 레벨(DL)이 0보다는 크고, 기설정된 디지털 신호 문턱값(DT )보다 작거나 같은 경우, 디지털 신호 레벨(DL)은 음향 센서부(100) 중 음파 송신 센서가 오작동되어 음파가 송신되지 않아 노이즈가 수신부(200)에서 감지된 것이거나, 음파 송신 센서는 정상 작동되더라도 음파 수신 센서에 이상이 발생하여 전기적 노이즈가 수신부(200)에서 감지된 경우이거나, 음향 센서부(100)는 정상작동하더라도, 수신부(200)의 증폭기 이상일 수 있으므로, 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치(1)의 음향 센서부(100) 또는 수신부(200)가 오작동되고 있음을 표시부(600)에 표시하게 된다.
또한, 비교기(500)에서 디지털 신호의 레벨(DL)과 기설정된 디지털 신호의 문턱값(DT )과 비교하여 디지털 신호 레벨(DL)이 0인 경우, 수신부(200)에서 일반적으로 수신되어야 할 노이즈까지 감지되지 않고 있음을 의미하므로, 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치(1)의 A/D 변환부(300)가 오작동되고 있음을 표시부(600)에 표시하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단 방법의 순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단방법은 음파 송신 센서 및 음파 수신 센서를 포함하는 음향 센서부(100) 중에서 음파 송신 센서에서 초음파 신호를 발생시키는 초음파 송신단계(S100), 음향 센서부(100)의 표면을 따라 전파된 초음파 신호를 음파 수신 센서에서 수신하는 초음파 수신단계(S200), 음파 수신센서로부터 수신된 초음파 신호를 증폭기를 포함하는 수신부(200)에서 증폭하는 증폭단계(S300), 수신부(200)에서 증폭된 초음파 신호를 A/D변환부(300)에서 디지털 신호로 변환하는 A/D변환단계(S400), A/D변환부(300)에서 변환된 디지털 신호를 마이크로프로세서(DSP; digital signal processor)가 내장된 디지털신호처리부(400)에서 처리하는 신호 처리단계(S500); 디지털신호처리부(400)에서 처리된 디지털 신호의 레벨(DL)을 비교부(500)에서 음향 센서부(100) 및 수신부(200)가 정상상태일 때의 기설정된 디지털 신호의 레벨, 즉 노이즈의 문턱값(DT )과 비교하는 비교단계(S600), 및 비교부(500)에서 비교된 디지털 신호의 레벨의 정상 또는 오작동 여부를 표시부(600)에서 표시하는 표시단계(S700)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
음향센서부(100) 또는 수신부(200)의 오작동이 발견된 경우, 표시부(600)에 포함된 알람부(610)가 작동하여 알람기능을 하는 알람단계(S710)를 추가로 포함하할 수 있고 이를 통해 사용자가 손쉽고 신속하게 수중 초음파 카메라 오작동 진단장치의 고장 유무를 파악할 수 있다.
기설정된 디지털 신호의 레벨(DT )및 비교부(500)에서의 비교단계(S600)는 이미 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치(1)에서 설명한 바와 동일하다.
이상에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변경, 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1: 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치 10: 내압용기
11: 내압용기 커버 100: 음향센서부
200: 수신부 300: A/D 변환부
400: 디지털 신호처리부 500: 비교부
600: 표시부 610: 알람부
S100: 초음파 송신단계 S200: 초음파 수신단계
S300: 증폭단계 S400: A/D변환단계
S500: 신호 처리단계 S600: 비교단계
S700: 표시단계 S710: 알람단계

Claims (15)

  1. 초음파 신호를 발생시키는 음파 송신 센서, 상기 초음파 신호를 수신하는 음파 수신 센서를 포함하는 음향 센서부;
    상기 음파 수신센서로부터 수신된 상기 초음파 신호를 증폭하는 증폭기를 포함하는 수신부;
    상기 수신부에서 증폭된 상기 초음파 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D변환부;
    상기 A/D변환부에서 변환된 상기 디지털 신호를 처리하는 마이크로프로세서(DSP; digital signal processor)가 내장된 디지털 신호처리부;
    상기 디지털 신호처리부에서 처리된 상기 디지털 신호의 레벨을 상기 음향 센서부 및 상기 수신부가 정상상태일 때의 기설정된 디지털 신호의 레벨과 비교하는 비교부; 및
    상기 비교부에서 비교된 상기 디지털 신호의 레벨을 표시하는 표시부를 포함하고,
    상기 기설정된 디지털 신호의 레벨은 상기 음향 센서부가 작동하지 않은 상태일 때의 상기 수신부에서 수신된 노이즈의 디지털 신호를 문턱값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 음파 송신 센서는 고주파수 송신 센서 및 저주파수 송신 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 음파 수신 센서는 고주파수 수신 센서 및 저주파수 수신 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 카메라 오작동 진단 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비교부에서 상기 기설정된 디지털 신호의 문턱값과 상기 디지털 신호의 레벨을 비교하여, 상기 디지털 신호의 레벨이 측정되나, 상기 기설정된 디지털 신호의 문턱값보다 낮은 경우, 상기 음향 센서부 또는 수신부의 오작동을 상기 표시부에 표시하는 것을 특징으로 하는 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비교부에서 상기 기설정된 디지털 신호의 문턱값과 상기 디지털 신호의 레벨을 비교하여, 상기 디지털 신호의 레벨이 측정되지 않는 경우, 상기 A/D변환부의 오작동을 상기 표시부에 표시하는 것을 특징으로 하는 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 음향 센서부, 상기 수신부, 또는 상기 A/D변환부 중 어느 하나에 있어서 오작동이 발견된 경우, 알람기능을 하는 알람부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치.
  8. 제1항, 제2항, 제3항, 제5항, 및 제6항 중 어느 한 항에 따른 수중 초음파 카메라 오작동 진단 장치를 이용한 수중 초음파 카메라 오작동 진단 방법.
  9. 음파 송신 센서 및 음파 수신 센서를 포함하는 음향 센서부 중에서 음파 송신 센서에서 초음파 신호를 발생시키는 초음파 송신단계;
    상기 음향 센서부의 표면을 따라 전파된 초음파 신호를 음향 수신 센서에서 수신하는 초음파 수신단계;
    상기 음파 수신센서로부터 수신된 상기 초음파 신호를 증폭기를 포함하는 수신부에서 증폭하는 증폭단계;
    상기 수신부에서 증폭된 상기 초음파 신호를 A/D변환부에서 디지털 신호로 변환하는 A/D변환단계;
    상기 A/D변환부에서 변환된 상기 디지털 신호를 마이크로프로세서(DSP; digital signal processor)가 내장된 디지털 신호처리부에서 처리하는 신호 처리단계;
    상기 디지털 신호처리부에서 처리된 상기 디지털 신호의 레벨을 비교부에서 상기 음향 센서부 및 상기 수신부가 정상상태일 때의 기설정된 디지털 신호의 레벨과 비교하는 비교단계; 및
    상기 비교부에서 비교된 상기 디지털 신호의 레벨을 표시부에서 표시하는 표시단계를 포함하고,
    상기 기설정된 디지털 신호의 레벨은 상기 음향 센서부가 작동하지 않는 상태일 때의 상기 수신부에서 수신된 노이즈의 디지털 신호를 문턱값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 수중 초음파 카메라 오작동 진단 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 음파 송신 센서는 고주파수 송신 센서 및 저주파수 송신 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 카메라 오작동 진단 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 음파 수신 센서는 고주파수 수신 센서 및 저주파수 수신 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 초음파 카메라 오작동 진단 방법.
  12. 삭제
  13. 제9항에 있어서,
    상기 비교부에서 상기 기설정된 디지털 신호의 문턱값과 상기 디지털 신호의 레벨을 비교하여, 상기 디지털 신호의 레벨이 측정되나, 상기 기설정된 디지털 신호의 문턱값보다 낮은 경우, 상기 음향 센서부 또는 수신부의 오작동을 상기 표시부에 표시하는 것을 특징으로 하는 수중 초음파 카메라 오작동 진단 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 비교부에서 상기 기설정된 디지털 신호의 문턱값과 상기 디지털 신호의 레벨을 비교하여, 상기 디지털 신호의 레벨이 측정되지 않는 경우, 상기 A/D변환부의 오작동을 상기 표시부에 표시하는 것을 특징으로 하는 수중 초음파 카메라 오작동 진단 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 음향 센서부, 상기 수신부, 또는 상기 A/D변환부 중 어느 하나에 있어서 오작동이 발견된 경우, 알람부가 작동하여 알람기능을 하는 알람단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 초음파 카메라 오작동 진단 방법.




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