KR101704603B1 - 기하학적 좌표와 음파탐지방향을 이용한 해저 위치 추정 방법 - Google Patents

기하학적 좌표와 음파탐지방향을 이용한 해저 위치 추정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 음파의 감지 방향 및 선박의 위치를 이용하여, 해저에 존재하는 물체의 위치 추정 방법에 관한 것으로, 음파를 발생시키는 외부 물체의 위치를 추정하도록 적어도 세 개의 서로 다른 위치에서 상기 외부 물체에서 발생한 음파를 각각 측정하는 단계와 상기 측정된 각각의 음파의 감지 방향을 계산하는 단계와 상기 서로 다른 위치에서의 위치 정보와, 상기 측정된 각각의 음파의 감지 방향을 이용하여, 각각의 가상 선들을 산출하는 단계와 상기 생성된 각각의 가상 선들 간의 교차점들을 계산하는 단계 및 상기 산출된 각각의 교차점들에 근거하여, 상기 외부 물체가 위치하였다고 추정되는 목표 영역을 산출하는 단계를 포함한다.

Description

기하학적 좌표와 음파탐지방향을 이용한 해저 위치 추정 방법{METHOD FOR ESTIMATING A POSITION USING GEOMETRICALLY COORDINATE AND DIRECTION OF SOUND DETECTION}
본 발명은 음파의 감지 방향 및 선박의 위치를 이용하여, 해저에 위치한 물체의 위치 추정 방법에 관한 것이다.
해양 전투에서, 해저에 존재하는 적의 잠수함의 위치를 측정 및 추적하는 것이 매우 중요하다.
종래에는, 해저에 위치한 물체의 위치 측정을 위하여, 음파를 탐지하는 음파탐지장치를 이용하였다.
종래의 음파탐지장치는, 해저에 위치하는 물체에서 발생하는 음파를 선상에서 탐지하여, 선상을 기준으로 물체가 위치한 방향을 파악하였다. 또는, 종래의 음파탐지장치는, 인디케이터를 통하여, 음파의 크기를 정량적으로 검출하고, 이에 근거하여, 음파가 감지된 방향을 파악하였다. 이에, 종래의 음파탐지장치는, 선상을 기준으로 물체가 위치한 방향만을 측정할 수 있을 뿐, 물체의 해저 상의 안착 위치를 파악하는데 어려움이 있었다.
또한, 해류 및 조류가 강한 바다에서는, 선체의 위치가 달라져, 물체의 정확한 위치를 측정할 수 없는 문제점이 있다. 나아가, 종래의 음파탐지장치는, 음파 탐지를 통하여, 해저에 존재하는 물체의 위치를 대략적으로 추정할 뿐이기 때문에, 물체 회수를 위하여 탐색해야 하는 범위가 매우 넓었다. 이로 인하여, 잠수사는, 해저에 위치한 물체를 회수하는데 많은 시간이 소요되었다.
본 발명은 해저에 위치하는 물체를 효율적으로 탐색하기 위한 해저 위치 추정 방법을 제안하는 것을 일 목적으로 한다.
본 발명은 음파를 이용하여, 해저에 존재하는 물체의 위치 추정 방법에 관한 것으로, 음파를 발생시키는 외부 물체의 위치를 추정하도록 적어도 세 개의 서로 다른 위치에서 상기 외부 물체에서 발생한 음파를 각각 측정하는 단계와 상기 측정된 각각의 음파의 감지 방향을 계산하는 단계와 상기 서로 다른 위치에서의 위치 정보와, 상기 측정된 각각의 음파의 감지 방향을 이용하여, 각각의 가상 선들을 산출하는 단계와 상기 생성된 각각의 가상 선들 간의 교차점들을 계산하는 단계 및 상기 산출된 각각의 교차점들에 근거하여, 상기 외부 물체가 위치하였다고 추정되는 목표 영역을 산출하는 단계를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 측정된 각각의 음파의 감지 방향은, 상기 각각의 음파가 측정된 위치를 기준으로 계산되는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 교차점들은 상기 각각의 가상 선들 중 적어도 두 개의 가상 선들 간의 교차점인 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 교차점들을 계산하는 단계에서는, 상기 교차점들을 좌표 정보로 변환하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 목표 영역을 산출하는 단계에서는, 상기 산출된 각각의 교차점들의 중심을 기준으로, 최외각에 위치한 적어도 하나의 교차점을 산출하고, 상기 산출된 적어도 하나의 교차점들로 형성된 목표 영역을 산출하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 목표 영역은 상기 산출된 각각의 교차점들이 모두 포함된 영역인 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 적어도 세 개의 서로 다른 위치는, GPS 모듈을 통하여 감지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 음파탐지장치는, 위치 정보를 수신하는 위치 측정부와 외부 물체에서 발생한 음파를 측정하는 음파 감지부와 상기 측정된 음파의 감지 방향을 측정하는 방향 감지부 및 위치 정보 및 상기 측정된 음파의 감지 방향을 이용하여, 상기 외부 물체가 위치하였다고 추정되는 목표 영역을 산출하는 제어부를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 음파 감지부에서 음파가 측정될 당시의 위치 정보를 수신하도록, 상기 위치 측정부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 적어도 세 개의 서로 다른 위치에서, 위치 정보 및 음파의 감지 방향을 측정하고, 상기 적어도 세 개의 서로 다른 위치 정보 및 음파의 감지 방향에 근거하여, 목표 영역을 산출하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 적어도 세 개의 서로 다른 위치 정보와, 음파의 감지 방향에 근거하여, 각각 서로 다른 가상의 선들을 산출하고, 상기 산출된 서로 다른 가상의 선들의 교차점들으로 이루어진 영역을 목표 영역으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 위치 측정부, 음파 감지부, 방향 감지부 및 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 음파탐지장치는, 위치 정보를 수신하는 위치 측정부와 외부 물체에서 발생한 음파를 측정하는 음파 감지부와 상기 측정된 음파의 감지 방향을 측정하는 방향 감지부 및 위치 정보 및 상기 측정된 음파의 감지 방향을 이용하여, 상기 외부 물체가 위치하였다고 추정되는 목표 영역을 산출하는 제어부를 포함한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 음파 감지부에서 음파가 측정될 당시의 위치 정보를 수신하도록, 상기 위치 측정부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 적어도 세 개의 서로 다른 위치에서, 위치 정보 및 음파의 감지 방향을 측정하고, 상기 적어도 세 개의 서로 다른 위치 정보 및 음파의 감지 방향에 근거하여, 목표 영역을 산출하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 적어도 세 개의 서로 다른 위치 정보와, 음파의 감지 방향에 근거하여, 각각 서로 다른 가상의 선들을 산출하고, 상기 산출된 서로 다른 가상의 선들의 교차점들으로 이루어진 영역을 목표 영역으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 위치 측정부, 음파 감지부, 방향 감지부 및 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 해저에 존재하는 물체의 위치를 특정 탐색 범위 내로 한정함으로써, 물체의 탐색 범위를 줄이고, 이에 따라, 물체를 탐색 및 회수하는데 걸리는 시간을 감축할 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 선체에서, 해저의 물체를 탐지하는 것을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 음파탐지장치의 구성들을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 음파탐지장치에서, 물체의 위치를 탐지하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명과 관련된 음파탐지장치에서, 음파를 측정하는 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 음파탐지장치에서, 측정된 음파를 분석하는 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명과 관련된 음파탐지장치에서, 물체의 위치를 추정하는 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명과 관련된 음파탐지장치에서, 물체의 위치를 추정하는 방법을 개념적으로 나타낸 개념도이다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
도 1은 본 발명과 관련된 선체에서, 해저의 물체를 탐지하는 것을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 1과 같이, 선체는, 해저에 안착된 물체를 탐색하기 위하여, 물체에서 발생하는 음파를 감지하는 음파탐지장치를 내장 또는 외장 할 수 있다.
음파(sound wave)란 물체의 진동에 의하여, 매질에 부분적인 압력 변화를 일으켜 전파되는 파동이다. 음파의 가청 주파수는 20~20000Hz이고 이를 가청 음파, 주파수가 20Hz이하의 음파를 초저주파, 20000Hz이상의 음파를 초음파라고 한다.
한편, 음파탐지장치는, 음파가 감지되는 감지 방향만을 감지할 뿐이기 때문에, 해저에 안착된 물체의 정확한 위치를 파악하지 못하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 음파를 이용하여, 해저에 안착된 물체의 위치를 추정하는 음파탐지장치 및 음파탐지방법을 제안한다.
도 2는 본 발명과 관련된 음파탐지장치의 구성들을 나타낸 블록도이다.
우선, 도 2와 같이, 본 발명과 관련된 음파탐지장치(100)는 음파 감지부(110), 방향 감지부(120), 위치 측정부(130), 메모리부(140), 인터페이스부(150), 제어부(160), 전원 공급부(170)를 구비할 수 있다.
음파 감지부(110)는 외부로부터 수신된 음파를 감지할 수 있다. 음파 감지부(110)는 음파를 측정하는 적어도 하나의 센서들로 구성될 수 있다. 예를 들어, 초음파 센서(ultrasonic sensor), 마이크로폰(microphone, 122 참조) 등으로 구성될 수 있다.
음파 감지부(110)는 음파탐지장치(100)에 내장되거나, 외장될 수 있다. 만일, 외장된 경우, 음파 감지부(110)는 음파탐지장치(100)의 인터페이스부(150)를 통하여, 음파탐지장치(100)와 연결될 수 있다.
음파 감지부(110)는 음파의 크기를 감지할 수 있다. 그리고, 음파 감지부(110)는 이를 정량적인 값으로 변환할 수 있다.
방향 감지부(120)는 상기 음파 감지부(110)에서 감지된 음파의 감지 방향을 측정하도록 형성될 수 있다. 여기에서, 감지 방향은, 음파가 측정된 위치를 기준으로 검출되는 방향일 수 있다.
예를 들어, 방향 감지부(120)는, 상기 음파 감지부(110)에서 음파가 감지되면, 상기 감지된 음파가 외부의 어느 방향에서 도달하였는지 여부를 측정할 수 있다.
방향 감지부(120)는 음파의 크기가 최대인 시점에서 감지되는 음파의 감지 방향을 측정한다. 즉, 방향 감지부(120)는, 특정 음파의 크기가 최대가 되는 시점에서의 감지 방향을 음파의 감지 방향으로 측정할 수 있다.
한편, 상기 음파 측정부(110)와 방향 감지부(120)는 서로 구별되는 구성일 수도 있으나, 하나의 모듈로써 구현될 수도 있다.
위치 측정부(130)는 음파탐지장치(100)의 위치 정보를 측정하도록 형성될 수 있다. 위치 측정부(130)는 GPS 모듈을 통하여, 음파탐지장치(100)의 위치를 확인하기 위한, 위성 위치 확인 시스템(Global Positioning System, GPS)이 연계될 수 있다. 위성은, 음파탐지장치(100)의 위치를 파악하는 것을 돕는다. 유용한 위치 정보는, 두 개 이하 또는 이상의 위성들에 의해 획득될 수도 있다. 여기에서는, GPS 추적 기술뿐만 아니라 위치를 추적할 수 있는 모든 기술들을 이용하여 음파탐지장치(100)의 위치가 추적될 수 있다. 또한, GPS 위성 중 적어도 하나는, 선택적으로 또는 추가로 위성 DMB 전송을 담당할 수도 있다.
상기 GPS모듈은 3개 이상의 위성으로부터 떨어진 거리 정보와 정확한 시간 정보를 산출한 다음 상기 산출된 정보에 삼각법을 적용함으로써, 위도, 경도, 및 고도에 따른 3차원의 현 위치 정보를 정확히 산출할 수 있다. 현재, 3개의 위성을 이용하여 위치 및 시간 정보를 산출하고, 또 다른 1개의 위성을 이용하여 상기 산출된 위치 및 시간 정보의 오차를 수정하는 방법이 널리 사용되고 있다. 또한, GPS 모듈은 현 위치를 실시간으로 계속 산출함으로써 속도 정보를 산출할 수 있다.
한편, 음파탐지장치(100)는 선체에 내장 또는 외장되는 것으로, 상기 위치 측정부(130)에서 측정된 위치는 선체의 위치로도 간주될 수 있다.
메모리부(140)는 음파탐지장치(100)의 구동을 위하여 필요한 정보들을 저장하도록 형성될 수 있다. 또한, 메모리부(140)는, 음파탐지장치(100)를 구성하는 구성 요소들을 구동하기 위한 다양한 정보들이 저장될 수 있다. 예를 들어, 메모리부(140)에는 음파탐지장치(100)의 구동을 위한 응용 프로그램들이 저장될 수 있다.
예를 들어, 메모리부(140)에는, 음파탐지장치(100)의 위치 정보, 음파의 감지 방향 정보 등이 저장될 수 있다. 또한, 메모리부(140)에는, 음파 분석을 위한 각종 알고리즘 등이 저장될 수 있다.
인터페이스부(150)는 음파탐지장치(100)와 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부(160)는, 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 음파탐지장치(100)에서는, 상기 인터페이스부(150)에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 음파탐지장치(100)는 인터페이스부(150)를 통하여, 음파 감지부(110)와 연결될 수 있다.
제어부(160)는 통상적으로 음파탐지장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(160)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(140)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
예를 들어, 제어부(160)는 음파 감지부(110) 및 방향 감지부(120)를 통하여 감지된 음파의 감지 방향과, 위치 측정부(130)를 통하여 감지된 현재 위치에 근거하여, 해저에 존재하는 물체의 위치를 추정할 수 있다.
전원 공급부(170)는 제어부(160)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 음파탐지장치(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(170)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
한편, 비록 도시되지는 않았지만, 음파탐지장치(100)는 추정된 목표 영역 또는 측정된 음파를 시각, 청각 및 촉각 중 적어도 하나의 방식으로 출력하는 출력부를 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는 음파탐지장치(100)에서 목표 영역이 추정되면, 상기 목표 영역을 나타내는 화면 정보를 출력부에 시각적으로 출력할 수 있다. 이에, 사용자는 출력부를 통하여 측정된 음파 또는 추정 위치를 확인할 수 있다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 음파탐지장치의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 음파탐지장치의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(140)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 음파탐지장치 상에서 구현될 수 있다.
이하에서는, 상기 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소를 포함하는 본 발명에 따른 음파탐지장치에서, 물체의 해저에서의 위치를 추정하는 제어 방법을 설명한다. 도 3은 본 발명과 관련된 음파탐지장치에서, 물체의 위치를 탐지하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 또한, 도 4는 본 발명과 관련된 음파탐지장치에서, 음파를 측정하는 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다. 도 5는 본 발명과 관련된 음파탐지장치에서, 측정된 음파를 분석하는 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다. 도 6은 본 발명과 관련된 음파탐지장치에서, 물체의 위치를 추정하는 방법을 구체적으로 나타낸 흐름도이다. 도 7은 본 발명과 관련된 음파탐지장치에서, 물체의 위치를 추정하는 방법을 개념적으로 나타낸 개념도이다.
우선, 도 3과 같이, 제어부(160)는 음파를 측정하는 단계를 진행할 수 있다(S100).
본 발명에 따른 음파탐지장치(100)의 제어부(160)는 음파 감지부(110)를 통하여, 해저에 존재하는 물체로부터 발생한 음파를 측정할 수 있다.
이를 위하여, 제어부(160)는 음파 감지부(110)를 활성화할 수 있다. 음파 감지부(110)의 활성화는 음파 감지부(110)가 외부로부터 수신된 음파를 탐지하도록 음파 감지부(110)에 전원을 공급하는 음파탐지장치(100)의 동작이다. 이와 반대의 동작을 음파 감지부(110)의 비활성화라고 명명할 수 있다.
즉, 음파 감지부(110)는 제어부(160)의 제어에 의하여, 활성화 상태 또는 비활성화 상태에 있을 수 있으며, 이를 통하여, 제어부(160)는 필요할 때에만 음파를 감지함으로써, 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있다.
한편, 상기 제어부(160)는 적어도 세 개의 서로 다른 위치에서, 음파를 측정할 수 있다. 여기에서, 서로 다른 위치는, 해저 상의 음파탐지장치(100)의 위치를 의미하는 것이다. 이러한, 음파탐지장치(100)의 위치는 음파탐지장치(100)가 장착된 선체의 위치와도 동일한 의미로 해석될 수 있다.
보다 구체적으로, 도 4와 같이, 제어부(160)는 적어도 세 개의 서로 다른 위치에서 음파 및 상기 적어도 세 개의 서로 다른 위치의 위치 정보를 측정할 수 있다(S110).
예를 들어, 도 7을 참조하면, 제어부(160)는 제1위치(610), 제2위치(620), 제3위치(630)에서, 각각 물체(600)에서 발생하는 음파를 측정할 수 있다.
우선, 제어부(160)는 음파 감지부(110)에서 음파가 감지되면, 위치 측정부(130)의 GPS 모듈을 통하여, 음파탐지장치(100)가 현재 위치한 위치 정보를 수신할 수 있다. 또는, 제어부(160)는, 음파탐지장치(100)가 현재 위치한 위치 정보를 수신한 후, 음파 감지부(110)를 통하여 음파를 감지할 수도 있다.
상기 제1위치(610), 제2위치(620) 및 제3위치(630)는 사용자에 의하여 임의로 결정될 수 있다. 예를 들어, 사용자는, 서로 이격한 위치에서 임의로 음파를 측정할 수 있다.
또는, 제어부(160)는 제1위치(610)에서 제1음파를 감지한 후, 상기 제1음파의 감지 방향을 기준으로, 제2위치(620) 및 제3위치(630)을 설정할 수 있다. 예를 들어, 도 7과 같이, 제어부(160)는, 제1위치(610)에서, 제1음파가 제1방향을 갖는 경우, 상기 음파탐지장치(100)의 위치를 기준으로, 제1방향에 위치한 제2위치(620) 및 제3위치(630)을 설정할 수 있다.
상기 제어부(160)는, 상기 제1위치(610), 제2위치(620) 및 제3위치(630) 각각의 위치 정보를 GPS 모듈로부터 수신할 수 있다. 여기에서, 위치 정보는, 위도, 경도 정보 및 이를 변환한 좌표 정보일 수 있다.
상기 서로 다른 적어도 세 개의 위치에서, 각각 음파의 측정과 함께, 제어부(160)는 상기 측정된 음파의 감지 방향을 감지할 수 있다(S120).
상기 제어부(160)는, 음파 감지부(110)를 통하여 음파가 측정되면, 이와 함께, 상기 측정된 음파의 감지 방향을 측정할 수 있다. 즉, 방향 감지부(120)는 음파 감지부(110)를 통하여 측정된 음파의 감지 방향을 검출할 수 있다.
한편, 방향 감지부(120)는, 음파 감지부(110)에서 측정된 음파의 크기가 최대가 되는 시점에서의 감지 방향을 음파의 감지 방향으로 검출할 수 있다. 그 후, 방향 감지부(120)는, 상기 검출된 음파의 감지 방향을 제어부(160)에 전달할 수 있다.
이를 통하여, 본 발명에 따른 음파탐지장치(100)는 음파, 음파의 감지 방향 및 음파가 감지된 당시의 음파탐지장치(100)의 위치를 감지할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제어부(160)는 상기 측정된 음파를 분석하는 단계를 진행할 수 있다(S200).
제어부(160)는 앞서 음파 측정 단계(S100)에서 감지한 음파, 음파의 감지 방향 및 음파를 감지할 당시의 음파탐지장치(100)의 위치를 분석하여, 해저에 존재하는 물체의 위치를 추정할 수 있다.
이를 위하여, 도 5과 같이, 제어부(160)는 음파가 감지된 서로 다른 위치의 위치 정보 및 음파의 감지 방향을 이용하여, 적어도 세 개의 가상의 선을 생성할 수 있다(S210).
도 7과 같이, 제어부(160)는 제1위치(610) 및 제1위치에서 측정된 음파의 감지 방향에 근거하여, 제1가상선(710)을 생성할 수 있다. 상기 제1가상선(710)은 제1위치(610)에 대응되는 제1점을 통과하며, 제1방향과 대응되는 기울기를 갖는 직선일 수 있다. 이와 마찬가지로, 제2가상선(720)은, 제2위치(620)에 대응되는 제2점을 통과하며, 제2방향과 대응되는 기울기를 갖는 직선이고, 제3가상선(730)은 제3위치(630)에 대응되는 제3점을 통과하여, 제3방향과 대응되는 기울기를 갖는 직선일 수 있다.
그 후, 상기 제어부(160)는 상기 적어도 세 개의 가상의 선의 교차점을 산출할 수 있다(S220).
도 7과 같이, 상기 제어부(160)는, 상기 적어도 세 개의 가상의 선들이 교차하는 교차점을 산출할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제어부(160)는 제1가상선(710)과 제2가상선(720)이 교차하는 제1교차점(810)을 산출한다. 그리고, 상기 제어부(160)는 제1가상선(710)과 제3가상선(730)이 교차하는 제2교차점(820)을 산출한다. 그리고, 상기 제어부(160)는 제3가상선(730)과, 제2가상선(720)이 교차하는 제3교차점(830)을 산출한다.
그 후, 상기 제어부(160)는, 각 교차점들을 좌표 정보로 변환할 수 있다. 즉, 제어부(160)는, 각 교차점들에 대응되는 좌표 정보를 산출할 수 있다.
한편, 앞선 설명에서는, 3개의 가상 선들을 기준으로 설명하였지만, 본 발명은, 3개 이상의 가상의 선들에서도 동일하게 적용될 수 있다.
다시, 도 3을 참조하면, 제어부(180)는, 상기 음파의 분석 결과에 근거하여, 물체의 위치를 추정하는 단계를 진행할 수 있다(S300).
제어부(180)는 음파 분석 단계(S200)에서 분석된 분석 결과에 근거하여, 물체의 위치를 추정할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 6을 참조하면, 제어부(160)는 상기 산출된 적어도 세 개의 교차점들을 잇는 폐곡선을 산출할 수 있다(S310).
상기 제어부(160)는 상기 가상선들에 근거하여, 적어도 세 개의 교차점들이 산출되면, 상기 적어도 세 개의 교차점들을 이용하여 폐곡선을 산출할 수 있다.
상기 폐곡선은, 상기 적어도 세 개의 교차점들을 꼭지점으로 갖는 다각형이 될 수 있다. 예를 들어, 도 7과 같이, 제어부(160)는 상기 산출된 적어도 세 개의 교차점들을 꼭지점으로 가지는 삼각형 형태의 폐곡선을 산출할 수 있다.
한편, 상기 폐곡선은 상기 적어도 세 개의 교차점들 중 일부 교차점들을 꼭지점으로 갖는 다각형이 될 수도 있다. 이 경우, 상기 제어부(160)는, 가장 큰 면적을 갖는 다각형이 형성되도록, 상기 적어도 세 개의 교차점들 중 일부 교차점들을 선택할 수 있다. 즉, 일부 교차점들은 상기 적어도 세 개의 교차점들의 중심을 기준으로, 최외각에 위치한 교차점일 수 있다.
그 후, 상기 제어부(160)는 상기 폐곡선으로 이루어진 영역을 목표 영역으로 설정할 수 있다(S320).
제어부(160)는 상기 폐곡선을 산출한 후, 해저에서, 상기 폐곡선에 대응되는 영역을 목표 영역으로 설정할 수 있다. 목표 영역이란, 해저에 존재하는 물체가 포함되어 있다고 추정된 영역을 의미한다. 또한, 목표 영역이란, 잠수부가 탐색해야 하는 해저 영역을 의미한다.
예를 들어, 도 7과 같이, 제어부(160)는 삼각형 형태의 폐곡선에 대응되는 영역(900)을 목표 영역으로 설정할 수 있다.
제어부(160)는 GPS 모듈을 통하여, 상기 목표 영역에 대응되는 해저에서의 영역을 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는, 목표 영역을 이루는 교차점들의 좌표 정보를 이용하여, 해저에서의 영역을 검출할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 음파탐지장치(100)의 제어부(160)는 적어도 세 개의 서로 다른 위치에서, 음파를 감지하고, 상기 감지된 음파들을 이용하여, 해저에 위치한 물체의 위치를 추정할 수 있다. 이를 통하여, 본 발명은 물체의 탐색 범위를 줄이고, 이에 따라, 물체를 신속하게 탐색하여, 회수하는데 걸리는 시간을 감축할 수 있다.
이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (7)

  1. 음파를 발생시키는 외부 물체의 위치를 추정하는 방법에 있어서,
    적어도 세 개의 서로 다른 위치에서 상기 외부 물체에서 발생한 음파를 순차적으로 측정하는 단계;
    상기 측정된 각각의 음파의 감지 방향을 계산하는 단계;
    상기 서로 다른 위치에서의 위치 정보와, 상기 측정된 각각의 음파의 감지 방향을 이용하여, 각각의 가상 선들을 산출하는 단계;
    상기 생성된 각각의 가상 선들 간의 교차점들을 계산하는 단계; 및
    상기 산출된 각각의 교차점들에 근거하여, 상기 외부 물체가 위치하였다고 추정되는 목표 영역을 산출하는 단계를 포함하고,
    상기 적어도 세 개의 서로 다른 위치는, 제1위치, 제2위치 및 제3위치를 포함하고,
    상기 제2위치 및 제3위치는 임의의 제1위치에서 감지된 음파의 감지 방향에 근거하여, 결정되는 것을 특징으로 하는 해저 위치 추정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정된 각각의 음파의 감지 방향은,
    상기 각각의 음파가 측정된 위치를 기준으로 계산되는 것을 특징으로 하는 해저 위치 추정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 교차점들은
    상기 각각의 가상 선들 중 적어도 두 개의 가상 선들 간의 교차점인 것을 특징으로 하는 해저 위치 추정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 교차점들을 계산하는 단계에서는,
    상기 교차점들을 좌표 정보로 변환하는 것을 특징으로 하는 해저 위치 추정 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 목표 영역을 산출하는 단계에서는,
    상기 산출된 각각의 교차점들의 중심을 기준으로, 최외각에 위치한 적어도 하나의 교차점을 산출하고,
    상기 산출된 적어도 하나의 교차점들로 형성된 목표 영역을 산출하는 것을 특징으로 하는 해저 위치 추정 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 목표 영역은
    상기 산출된 각각의 교차점들이 모두 포함된 영역인 것을 특징으로 하는 해저 위치 추정 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 세 개의 서로 다른 위치는,
    GPS 모듈을 통하여 감지되는 것을 특징으로 하는 물체의 해저 위치 추정 방법.
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