KR101988652B1 - 레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조방법 및 그가 적용된 탐조 시스템 - Google Patents

레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조방법 및 그가 적용된 탐조 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101988652B1
KR101988652B1 KR1020180091572A KR20180091572A KR101988652B1 KR 101988652 B1 KR101988652 B1 KR 101988652B1 KR 1020180091572 A KR1020180091572 A KR 1020180091572A KR 20180091572 A KR20180091572 A KR 20180091572A KR 101988652 B1 KR101988652 B1 KR 101988652B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
unit
search
laser beam
subject
Prior art date
Application number
KR1020180091572A
Other languages
English (en)
Inventor
지인호
Original Assignee
태창엔이티 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 태창엔이티 주식회사 filed Critical 태창엔이티 주식회사
Priority to KR1020180091572A priority Critical patent/KR101988652B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101988652B1 publication Critical patent/KR101988652B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S8/00—Lighting devices intended for fixed installation
    • F21S8/003—Searchlights, i.e. outdoor lighting device producing powerful beam of parallel rays, e.g. for military or attraction purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/04—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0025—Combination of two or more reflectors for a single light source
    • F21V7/0033—Combination of two or more reflectors for a single light source with successive reflections from one reflector to the next or following
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/61—Control of cameras or camera modules based on recognised objects
    • H04N5/23218—
    • H05B37/0227—
    • F21K2099/005—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/40—Lighting for industrial, commercial, recreational or military use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/40—Control techniques providing energy savings, e.g. smart controller or presence detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조 방법 및 그가 적용된 탐조 시스템에 관한 것으로, R, G, B 단색파장의 레이저 빔을 각각 발생하여 백색의 레이저 빔을 조사하는 레이저부, 상기 레이저빔에 의해 탐조되는 피사체를 촬영하고, 촬영된 영상을 전송하는 촬영부 및 상기 레이저부와 촬영부를 일체로 상하 방향 및 좌우 방향으로 회전하도록 구동하는 구동부를 포함하는 구성을 마련하여, ICT 기반으로 저전력 고광도 경량의 레이저 탐조장치를 제공함으로써, 목표물 탐조 성능을 향상시키고, 소비전력을 절감하며, 운반 및 휴대가 용이하게 하여 이동성을 향상시킬 수 있으며, 장비의 수명을 연장하고, 신뢰도를 높일 수 있다.

Description

레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조방법 및 그가 적용된 탐조 시스템{LASER SEARCHLIGHT UNIT, SEARCH MOTHOD AND SEARCH SYSTEM WITH THE SAME}
본 발명은 레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조방법 및 그가 적용된 탐조 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 다이오드를 이용해서 레이저빔을 주사하여 피사체를 탐조하는 레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조방법 및 그가 적용된 탐조 시스템에 관한 것이다.
야간에 물체 인식을 위하여 여러 종류의 광원을 사용하고 있다. 멀리 떨어져 있는 피사체의 인식을 위하여 좀 더 밝은 광원이 필요하다. 일반적으로 먼 거리까지 빛을 보낼 수 있는 광원으로, 제논 서치라이트 등이 이용된다.
그러나 제논 서치 라이트는 방전 효과를 이용한 것으로서, 장시간 사용이 어려우며, 소비전력에 비하여 효율이 떨어진다.
그 이유는 백색광이기 때문에 백색광의 각 파장 끼리 간섭을 일으켜 빛이 멀리 도달할 수 없기 때문이다.
적은 전력으로 원거리까지 빛을 보낼 수 있는 방법은 레이저 빔과 같은 단일 파장을 가지고 있는 단색광의 광원을 이용하여야 한다.
그러나 단색 광은 원거리 도달이 가능하지나, 백색광(가시광선)이 아니기 때문에 시각에 의한 물체인식에 어려움이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해, 본 출원인은 하기의 특허문헌 1에 R, G, B 단색파장을 각각 보내고 피사체에서 백색광이 되도록 함으로써 작은 에너지로 빛을 멀리 보내고 물체 인식이 가능하도록 한 레이저 서치 라이트를 개시해서 특허 출원하여 등록받은 바 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-0946321호(2010년 3월 9일 공고)
한편, 특허문헌 1은 RGB 레이저를 이용함에 따라 탐조 성능은 우수하나, 탐조된 피사체에 대한 추적 기능, 저장 기능 등을 제공하지 못하는 한계가 있었다.
따라서 목표물을 더 멀리 정확하게 타케팅하고, 레이저 서치라이트에 ICT 기술을 접목해서 다양한 분야에 적용 가능하도록 다양한 기능을 제공할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 레이저 빔을 조사해서 원거리의 피사체를 탐조하는 레이저 탐조장치 및 그를 이용한 탐조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 ICT 기술을 적용해서 원거리에서 탐조장치를 원격으로 제어하고, 피조물을 촬영한 영상에 기초해서 피사체를 정밀하게 탐조할 수 있는 레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조 방법 및 그가 적용된 탐조 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 레이저 탐조장치는 R, G, B 단색파장의 레이저 빔을 각각 발생하여 백색의 레이저 빔을 조사하는 레이저부, 상기 레이저빔에 의해 탐조되는 피사체를 촬영하고, 촬영된 영상을 전송하는 촬영부 및 상기 레이저부와 촬영부를 일체로 상하 방향 및 좌우 방향으로 회전하도록 구동하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 레이저 탐조장치를 이용한 탐조방법은 (a) 레이저 탐조장치에 마련된 레이저부를 이용해서 R, G, B 단색파장의 레이저 빔을 각각 발생하여 백색의 레이저 빔을 조사하는 단계, (b) 촬영부를 이용해서 상기 레이저 빔에 의해 탐조되는 피사체를 촬영하고 촬영된 영상을 제어단말로 전송하는 단계, (c) 제어부에서 촬영된 영상으로부터 피사체를 식별하고, 식별된 피사체의 이동에 따라 상기 레이저부와 촬영부를 일체로 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동시켜 피사체를 추적하도록 제어하는 단계 및 (d) 상기 제어단말에서 상기 레이저 탐조장치에서 수신되는 탐조정보에 따라 피사체를 식별 및 추적하도록 상기 레이저 탐조장치의 구동을 원격으로 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 레이저 탐조장치가 적용된 탐조 시스템은 R, G, B 단색파장의 레이저 빔을 각각 발생하여 백색의 레이저 빔을 조사하는 레이저부 및 상기 레이저빔에 의해 탐조되는 피사체를 촬영하고, 촬영된 영상을 전송하는 촬영부를 포함하는 레이저 탐조장치, 상기 촬영부에서 촬영된 영상을 이용해서 피사체를 식별하고, 식별된 피사체의 이동에 따라 상기 레이저부와 촬영부를 일체로 상하 및 좌우 방향으로 이동시켜 추적하도록 원격 제어하는 제어단말 및 상기 레이저 탐조장치에서 촬영된 영상정보를 저장하고 관리하며, 상기 탐조정보에 대응하도록 관련 기관이나 부서의 타 제어단말에 상기 탐조정보를 전송해서 공유하는 관제 서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조 방법 및 그가 적용된 탐조 시스템에 의하면, RGB 레이저 다이오드를 이용해서 백색의 레이저 빔을 조사하고, 레이저빔이 조사된 위치를 촬영해서 피사체를 탐조할 수 있다는 효과가 얻어진다.
그리고 본 발명에 의하면, ICT 기반으로 저전력 고광도 경량의 레이저 탐조장치를 제공함으로써, 목표물 탐조 성능을 향상시키고, 소비전력을 절감하며, 운반 및 휴대가 용이하게 하여 이동성을 향상시킬 수 있으며, 장비의 수명을 연장하고, 신뢰도를 높일 수 있다는 효과가 얻어진다.
또, 본 발명에 의하면, 레이저 다이오드를 이용함에 따라 저전력으로 장거리 조사할 수 있고, 미리 설정된 탐조영역에 순차적으로 레이저 빔을 조사해서 탐조영역을 조절할 수 있고, 원격으로 레이저 탐조장치의 구동을 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.
또한, 본 발명에 의하면, 레이저 탐조장치의 이동시 및 외부의 진동이나 충격에 의해 유동이 발생하는 경우, 정립 유지 유닛을 이용해서 초기 정립 위치를 유지할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 탐조장치가 적용된 탐조 시스템의 구성도,
도 2는 레이저부와 촬영부의 상세 구성도,
도 3은 레이저 빔의 탐조영역을 예시한 도면,
도 4는 레이저 탐조장치의 사시도,
도 5는 레이저 탐조장치의 분해 사시도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 탐조장치의 탐조방법을 단계별로 설명하는 흐름도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조 방법 및 그가 적용된 탐조 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 탐조장치가 적용된 탐조 시스템의 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 탐조장치가 적용된 탐조 시스템(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, R, G, B 단색파장의 레이저 빔을 각각 발생하여 백색의 레이저 빔을 조사하고, 상기 레이저 빔에 의해 탐조되는 피사체를 촬영하며, 촬영된 영상을 전송하는 레이저 탐조장치(20) 및 레이저 탐조장치(20)에서 촬영된 영상을 이용해서 피사체를 식별하고, 식별된 피사체의 이동을 추적하도록 레이저 탐조장치(20)를 원격으로 제어하는 제어단말(30)을 포함한다.
그리고 탐조 시스템(10)은 제어단말(30)과 통신 가능하게 연결되고, 제어단말(30)로부터 전송되는 탐조정보를 수신해서 관리하는 관제서버(40)를 더 포함할 수 있다.
상기 탐조정보는 레이저 탐조장치(20)에서 촬영된 영상정보, 상기 영상정보를 분석해서 탐조된 피사체 정보 및 이동하는 피사체를 추적한 추적정보를 포함할 수 있다.
이러한 탐조정보는 레이저 탐조장치(20)에서 제어단말(30) 및 관제서버(40)로 전송되고, 제어단말(30)과 관제서버(40)에 각각 저장되어 관리될 수 있다.
이에 따라, 제어단말(30)은 상기 탐조정보에 따라 피사체를 식별 및 추적하도록 레이저 탐조장치(20)의 구동을 원격으로 제어하고, 관제서버(40)는 상기 탐조정보에 대응하도록 관련 기관이나 부서의 타 제어단말에 상기 탐조정보를 전송해서 공유할 수 있다.
이를 위해, 레이저 탐조장치(20)와 제어단말(30) 및 관제서버(40)는 각각 유선 또는 무선 통신 방식으로 통신 가능하게 연결될 수 있다.
다음, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 탐조장치의 구성을 상세하게 설명한다.
도 2는 레이저부와 촬영부의 상세 구성도이고, 도 3은 레이저 빔의 탐조영역을 예시한 도면이다.
이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 탐조장치(20)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 각각 RGB 단색파장의 레이저 빔을 각각 발생하여 백색의 레이저 빔을 조사하는 레이저부(21), 상기 레이저빔에 의해 탐조되는 피사체를 촬영하는 촬영부(22) 및 레이저부(21)와 촬영부(22)를 일체로 상하 방향 및 좌우 방향으로 회전하도록 구동하는 구동부(23)를 포함한다.
그리고 레이저 탐조장치(20)는 레이저 탐조장치(20)에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 제어부(24), 레이저 탐조장치(20)의 동작상태 및 촬영부(22)에서 촬영된 영상을 화면에 표시하는 표시부(25), 제어단말(30)과 통신을 수행하는 통신부(26) 및 각 장치에 전원을 공급하는 전원부(27)를 더 포함할 수 있다.
레이저부(21)는 도 2에 도시된 바와 같이, RGB 각 단색파장의 레이저 빔을 조사해서 백색의 레이저 빔을 발생하는 레이저 모듈(211), X축 방향을 따라 레이저 빔이 조사되는 각도를 조절하는 X축 미러(212), 제어부(24)의 제어신호에 따라 X축 미러를 회전시키는 X축 회전수단(213), Y축 방향으로 따라 레이저 빔이 조사되는 각도를 조절하는 Y축 미러(214), 제어부(24)의 제어신호에 따라 Y축 미러(214)를 회전시키는 Y축 회전수단(215) 및 레이저 빔이 조사되는 탐조면적을 조절하는 조절렌즈(216)를 포함할 수 있다.
레이저 모듈(211)은 각각 적색, 녹색, 청색의 레이저 빔을 조사해서 백색의 레이저 빔을 발생하도록, 적색, 녹색, 청색 레이저 다이오드를 포함하고, 각 레이저 다이오드는 하나 또는 복수로 마련될 수 있다.
X축 및 Y축 회전수단(213,215)은 각각 레이저 빔을 미리 설정된 탐조영역을 순차적으로 탐조하도록 X축 및 Y축 미러(212,214)를 각각 X축 방향과 Y축 방향으로 회전시키는 기능을 한다.
레이저 빔은 직선광 특성을 가짐에 따라, 원거리까지 도달하는 장점이 있으나, 탐조할 수 있는 영역이 좁다.
따라서 제어부(24)는 미리 설정된 탐조영역에 레이저빔을 순차적으로 이동시키도록 X축 및 Y축 회전수단(213,215)의 구동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 레이저빔은 도 3에 도시된 바와 같이, 영상신호 주사방식과 같이 수평 방향을 따라 지그재그 형태로 조사될 수 있다.
물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 수평 방향뿐만 아니라, 수직 방향 등 다양한 형태로 조사될 수 있다.
촬영부(22)는 레이저빔이 조사된 영역을 촬영하고, 촬영된 영상을 제어부(24)로 전달한다.
그러면, 제어부(24)는 촬영부(22)에서 촬영된 영상을 메모리에 저장함과 동시에, 제어단말(30)로 전송하도록 통신부(26)의 구동을 제어한다.
전원부(27)는 외부의 상용전원을 공급받아 각 장치에 공급하고, 전원 공급이 중단되더라도 레이저 탐조장치(20)를 구동할 수 있도록 전원을 충전하는 기능을 한다.
이를 위해, 전원부(27)는 상용전원을 공급받아 충전하는 배터리(271)와 배터리(271)에 전원을 충전하는 충전회로(272)를 포함할 수 있다.
제어부(24)는 영상신호 주사방식 등을 응용해서 레이저빔을 미리 설정된 탐조영역을 순차적으로 조사하도록 레이저부(21)의 구동을 제어하고, 촬영부(22)에서 촬영된 영상을 분석해서 피사체를 식별하며, 자동 모드에서 식별된 피사체의 이동에 따라 해당 피사체를 추적하도록 레이저부(21)의 구동을 제어할 수 있다.
그리고 제어부(24)는 수동 모드에서 제어단말(30)의 원격제어신호에 따라 레이저부(21)의 구동을 제어할 수 있다.
상기 자동 모드는 레이저 탐조장치(20)를 구동하는 프로그램에 따라 촬영된 영상정보를 분석해서 피사체를 식별하고, 식별된 피사체를 자동을 추적하는 모드이다.
상기 수동 모드는 관리자의 조작에 따라 레이저부(21)와 촬영부(22)를 특정 위치 또는 좌표에 레이저 빔을 조사하고, 해당 위치 또는 좌표를 촬영하는 모드이다.
이를 위해, 제어단말(30)에는 수동 모드에서 관리자의 조작에 따라 레이저부(21)와 촬영부(22)를 원격 제어하기 위한 조정모듈(31)이 마련될 수 있다.
조정모듈(31)은 관리자가 용이하게 조작할 수 있도록 조이스틱과 특정 위치 또는 좌표를 입력할 수 있는 키패드나 키보드 등이 마련될 수 있다.
그래서 제어부(24)는 제어단말(30)의 원격제어신호가 수신되면, 레이저부(21)와 촬영부(22)를 해당 위치 또는 좌표에 고정하도록 구동부(23)를 제어한다.
그리고 제어단말(30)은 상기 탐조정보를 표시하는 표시모듈(32), 상기 탐조정보를 저장하는 저장부(33) 그리고 레이저 탐조장치(20) 및 관제서버(40)와 통신을 수행하는 통신모듈(34)을 더 포함할 수 있다.
한편, 본 실시 예에서는 레이저 탐조장치의 제어부에서 영상 분석을 통해 피사체를 식별하고, 추적하도록 제어하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 제어단말에서 촬영된 영상을 분석해서 피사체를 식별하고, 추적하도록 레이저 탐조장치를 원격으로 제어할 수도 있다.
다음, 도 4 및 도 5를 참조하여 레이저 탐조장치의 구조를 상세하게 설명한다.
도 4는 레이저 탐조장치의 사시도이고, 도 5는 레이저 탐조장치의 분해 사시도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 탐조장치(20)의 제어부(24)와 표시부(25), 통신부(26) 및 전원부(27)는 본체(50) 내부에 마련될 수 있다.
본체(50)는 대략 육면체 형상으로 형성되고, 본체(50)의 상부에는 좌우 방향으로 회전 가능하게 회전체(51)가 설치될 수 있다.
회전체(51)는 사각 판 형상의 회전플레이트(52)와 회전플레이트(52)의 양단에 상하 방향을 따라 설치되는 한 쌍의 지지프레임(53)을 포함할 수 있다.
레이저부(21)와 촬영부(22)는 각각 한 쌍의 지지프레임(53) 상단에 설치되는 회전축을 중심으로 상하 방향을 따라 회전 가능하게 설치될 수 있다.
구동부(23)는 본체(50)에 설치되고 회전체(51)를 좌우 방향으로 회전시키도록 구동력을 발생하는 제1 모터(231)와 한 쌍의 지지프레임(53)에 설치되고 레이저부(21)와 촬영부(22)의 회전축을 상하 방향으로 회전시키도록 구동력을 발생하는 제2 모터(232)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 레이저부(21)와 촬영부(22)는 각각 좌우 방향 및 상하 방향으로 회전하면서 레이저빔을 조사하고 피사체를 촬영할 수 있다.
한편, 한 쌍의 지지프레임(53)에는 상기 회전축의 회전 각도를 측정하는 엔코더(54) 및 레이저부(21)와 촬영부(22)를 초기 정립 상태로 유지하는 정립유지유닛(55)이 설치된다.
제어부(24)는 상기 회전축의 회전시 엔코더(54)를 이용해서 회전축의 회전 각도를 측정하고, 측정된 회전 각도를 기준으로 레이저부(21) 및 촬영부(22)를 상하 및 좌우 방향을 따라 회전시키도록 구동부(23)를 제어할 수 있다.
물론, 엔코더(54)는 제1 및 제2 모터(231,232)의 회전 각도를 측정하도록 설치될 수 있다.
정립유지유닛(55)은 레이저부(21) 및 촬영부(22)의 회전 동작시와 외부의 진동이나 충격에 의한 본체(50)나 레이저부(21) 및 촬영부(22)의 유동이 발생하는 경우 레이저부(21)와 촬영부(22)를 초기 위치를 기준으로 정립 상태를 유지하는 기능을 한다.
이러한 정립유지유닛(55)은 이동물체의 속도와 방향, 중력, 가속도를 측정하는 관성 측정 장치(Inertial Measurement Unit)나 짐벌(gimbla)로 마련될 수 있다.
상기 관성 측정 장치는 가속도계, 각속도계, 지자기계 및 고도계를 이용하여 레이저부 및 촬영부의 움직임 상황을 인식할 수 있다.
즉, 상기 관성 측정 장치는 3축 가속도계와 3축 각속도계를 이용해서 진행방향, 횡방향, 높이방향의 가속도와 롤링(roll), 피칭(pitch), 요(yaw) 각속도의 측정이 가능하며, 제어부는 상기 관성 측정 장치로부터 얻어지는 가속도와 각속도를 적분하여 레이저부 및 촬영부의 속도와 자세각을 산출할 수 있다.
따라서 제어부(24)는 특정 보정점(Way point), 예컨대 초기 정립 위치를 기준으로 관성 측정 장치 측위의 누적오차를 보정할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명은 RGB 레이저 다이오드를 이용해서 백색의 레이저 빔을 조사하고, 레이저빔이 조사된 위치를 촬영해서 피사체를 탐조할 수 있다.
그리고 본 발명은 ICT 기반으로 저전력 고광도 경량의 레이저 탐조장치를 제공함으로써, 목표물 탐조 성능을 향상시키고, 소비전력을 절감하며, 운반 및 휴대가 용이하게 하여 이동성을 향상시킬 수 있으며, 장비의 수명을 연장하고, 신뢰도를 높일 수 있다.
또, 본 발명은 레이저 다이오드를 이용함에 따라 저전력으로 장거리 조사가 가능하고, 미리 설정된 탐조영역에 순차적으로 레이저 빔을 조사해서 탐조영역을 조절할 수 있고, 원격으로 레이저 탐조장치의 구동을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명은 레이저 탐조장치의 이동시 및 외부의 진동이나 충격에 의해 유동이 발생하는 경우, 정립 유지 유닛을 이용해서 초기 정립 위치를 유지할 수 있다.
다음, 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 탐조장치의 탐조방법을 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 레이저 탐조장치의 탐조방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다.
도 6의 S10단계에서 전원 스위치(도면 미도시)가 온 조작되면, 전원부(27)는 레이저 탐조장치(20)에 마련된 각 장치에 전원을 공급한다.
그러면, 제어부(24)는 각 장치를 초기화하고, 피사체를 탐조하기 위한 동작을 준비하도록 제어한다.
S12단계에서 레이저부(21)는 제어부(24)의 제어신호에 따라 RGB 단색파장의 레이저빔을 발생해서 백색의 레이저빔을 조사한다.
이때, 레이저부(21)의 X축 및 Y축 회전수단(213,215)은 미리 설정된 탐조영역에 영상신호 조사방식 등을 응용해서 직선광 형태의 레이저빔을 순차적으로 조사하도록 X축 및 Y축 미러(212,214)를 회전시킬 수 있다.
이에 따라, 레이저부(21)는 상기 탐조영역 전체를 탐조할 수 있다.
여기서, 상기 탐조영역은 관리자의 조작에 따라 일정 영역으로 설정 및 변경되거나, 제어단말(30)의 구동프로그램에 의해 설정 및 변경될 수 있다.
그리고 레이저 빔이 조사되는 탐조면적의 크기는 조절렌즈(216)에 의해 조절될 수 있다.
이를 위해, 제어부(24)는 구동모듈(도면 미도시)을 이용해서 조절렌즈(216)를 이동시켜 조절렌즈(216)와 Y축 미러(214) 사이의 거리를 조절해서 탐조면적을 조절하도록 제어할 수도 있다.
S14단계에서 촬영부(22)는 레이저빔이 조사된 탐조영역을 촬영하고, 촬영된 영상을 제어부(24)로 전송한다.
그러면, 제어부(24)는 촬영된 영상을 화면에 표시하도록 표시부(25)의 구동을 제어하고, 촬영된 영상을 분석해서 피사체를 식별한다(S16).
S18단계에서 제어부(24)는 식별된 피사체의 이동에 따라 레이저부(21)와 촬영부(22)를 상하 방향 및 좌우 방향으로 회전시켜 피사체를 추적하도록 구동부(23)의 구동을 제어한다.
여기서, 레이저 탐조장치(20)에 적용된 정립유지유닛(55)은 레이저부(21) 및 촬영부(22)의 회전 동작시와 외부의 진동이나 충격에 의한 본체(50)나 레이저부(21) 및 촬영부(22)의 유동이 발생하는 경우 레이저부(21)와 촬영부(22)를 초기 위치를 기준으로 정립 상태를 유지시킨다.
이와 같은 과정을 통해, 레이저 탐조장치(10)는 피사체를 촬영한 영상정보와 피사체를 식별한 피사체 정보 및 이동하는 피사체를 추적한 추적정보를 포함하는 탐조정보를 제어단말(30)로 실시간으로 전송한다.
그러면, 제어단말(30)은 상기 탐조정보를 저장부(33)에 저장하고, 다시 탐조정보를 관제서버(40)로 전송한다.
이때, 관리자는 탐조정보에 따라 수동모드로 피사체에 레이저빔을 고정하도록 레이저 탐조장치(20)를 원격으로 제어할 수 있다.
관제서버(40)는 수신된 탐조정보를 저장해서 관리하며, 상기 탐조정보에 대응하도록 관련 기관이나 부서의 타 제어단말에 상기 탐조정보를 전송해서 공유할 수 있다.
S20단계에서 제어부(24)는 상기 전원 스위치가 오프 조작되어 전원공급 중지명령이 입력되는지를 검사하고, 전원공급 중지명령이 입력될 때까지 S12단계 내지 S20단계를 반복 수행하도록 제어한다.
만약, S20단계의 검사결과 전원공급 중지명령이 입력되면, 제어부(24)는 각 장치의 구동을 중지하고, 종료한다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 ICT 기반으로 저전력 고광도 경량의 레이저 탐조장치를 제공함으로써, 목표물 탐조 성능을 향상시키고, 소비전력을 절감하며, 운반 및 휴대가 용이하게 하여 이동성을 향상시킬 수 있으며, 장비의 수명을 연장하고, 신뢰도를 높일 수 있다.
한편, 상기의 실시 예에서는 RGB 단색파장의 레이저빔을 발생해서 백색의 레이저빔을 조사하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 군사용 레이저 탐조장치는, 백색의 레이저빔을 조사하면, 원거리에서도 레이저 탐조장치의 위치를 식별할 수 있다.
따라서 본 발명은 레이저 탐조장치(20)에 적외선 레이저를 추가 설치하고, 촬영부(22)에 CCD 카메라 이외에 적외선 카메라를 장착해서 적외선을 이용하여 피사체를 식별하도록 변경될 수 있다.
여기서, 청색 레이저빔은 공기 중에서 산란함에 따라, 원거리 조사가 어렵고, 적색 레이저빔을 시각이 쉽게 피로해지는 문제점이 있다.
따라서 레이저부(21)는 관리자가 레이저 빔이 조사되는 탐조 위치를 확인할 수 있고, 반면 상대방이 레이저 탐조장치(200의 위치 인식이 어려운 녹색 레이저빔을 조사할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 적외선 레이저와 녹색 레이저빔을 조사해서 피사체를 탐조하도록 변경될 수 있다.
물론, 본 발명은 해안 경비, 군사시설 경비, 군 함정, 군 헬기 등에 적용하는 군사용 레이저 탐조장치뿐만 아니라, 국가 기간산업, 소방시설이나 장비, 상업용 선박, 산악 구조, 차량용 등 다양한 산업분야에 활용 가능하며, 레이저 탐조장치를 고정식 또는 이동식 레이저 탐조장치로 이용할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 ICT 기반으로 저전력 고광도 경량의 레이저 탐조장치를 제공함으로써, 목표물 탐조 성능을 향상시키고, 소비전력을 절감하며, 운반 및 휴대가 용이하게 하여 이동성을 향상시킬 수 있으며, 장비의 수명을 연장하고, 신뢰도를 높이는 기술에 적용된다.
10: 레이저 탐조 시스템
20: 레이저 탐조장치 21: 레이저부
211: 레이저 모듈 212: X축 미러
213: X축 회전수단 214: Y축 미러
215: Y축 회전수단 216: 조절렌즈
22: 촬영부 23: 구동부
231,232: 제1,제2 모터 24: 제어부
25: 표시부 26: 통신부
27: 전원부 271: 배터리
272: 충전회로 28: 메모리
30: 제어단말 31: 조정모듈
32: 표시모듈 33: 저장부
34: 통신모듈 40: 관제 서버
50: 본체 51: 회전체
52: 회전플레이트 53: 지지프레임
54: 엔코더 55: 정립유닛유닛

Claims (10)

  1. R, G, B 단색파장의 레이저 빔을 각각 발생하여 백색의 레이저 빔을 조사하는 레이저부,
    상기 레이저빔에 의해 탐조되는 피사체를 촬영하고, 촬영된 영상을 전송하는 촬영부,
    상기 레이저부와 촬영부를 일체로 상하 방향 및 좌우 방향으로 회전하도록 구동하는 구동부,
    레이저 탐조장치에 마련된 각 장치의 구동을 제어하는 제어부,
    상기 레이저 탐조장치의 동작상태 및 상기 촬영부에서 촬영된 영상을 화면에 표시하는 표시부,
    제어단말과 통신을 수행하는 통신부 및
    각 장치에 전원을 공급하는 전원부를 포함하고,
    상기 제어단말은 상기 레이저 탐조장치에서 수신된 탐조정보에 따라 피사체를 식별 및 추적하도록 상기 레이저 탐조장치의 구동을 원격으로 제어하고,
    상기 제어부와 표시부, 통신부 및 전원부는 본체 내부에 마련되고,
    상기 본체의 상부에는 좌우 방향으로 회전 가능하게 회전체가 설치되며,
    상기 레이저부와 촬영부는 상기 회전체의 상단에 설치되는 회전축을 중심으로 상하 방향을 따라 회전 가능하게 설치되고,
    상기 회전체에는 상기 레이저부와 촬영부를 초기 정립 상태로 유지하는 정립유지유닛이 설치되는 것을 특징으로 하는 레이저 탐조장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저부는 RGB 각 단색파장의 레이저 빔을 조사해서 백색의 레이저 빔을 발생하는 레이저 모듈,
    X축 방향을 따라 레이저 빔이 조사되는 각도를 조절하는 X축 미러,
    상기 X축 미러를 회전시키는 X축 회전수단,
    Y축 방향으로 따라 레이저 빔이 조사되는 각도를 조절하는 Y축 미러,
    상기 Y축 미러를 회전시키는 Y축 회전수단 및
    레이저 빔이 조사되는 탐조면적을 조절하는 조절렌즈를 포함하고,
    상기 제어부는 미리 설정된 탐조영역에 레이저빔을 순차적으로 이동시키도록 상기 X축 및 Y축 회전수단의 구동을 제어하며, 상기 촬영부에서 촬영된 영상을 분석해서 피사체를 식별하고, 식별된 피사체의 이동에 따라 해당 피사체를 추적하도록 상기 레이저부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 탐조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제어단말의 원격제어신호가 수신되면, 상기 원격제어신호에 따른 위치 또는 좌표에 레이저빔을 고정하도록 상기 구동부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 탐조장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 레이저부는 피사체에서 상기 레이저 탐조장치의 인식을 방지하도록, 적외선을 조사하는 적외선 레이저와
    녹색 레이저빔을 조사하는 녹색 레이저 다이오드를 포함하고,
    상기 촬영부는 상기 적외선을 이용해서 탐조된 피사체를 촬영하는 적외선 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 탐조장치.
  7. 제1항, 제3항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 기재된 레이저 탐조장치를 이용한 탐조방법에 있어서,
    (a) 레이저 탐조장치에 마련된 레이저부를 이용해서 R ,G, B 단색파장의 레이저 빔을 각각 발생하여 백색의 레이저 빔을 조사하는 단계,
    (b) 촬영부를 이용해서 상기 레이저 빔에 의해 탐조되는 피사체를 촬영하고 촬영된 영상을 제어단말로 전송하는 단계,
    (c) 제어부에서 촬영된 영상으로부터 피사체를 식별하고, 식별된 피사체의 이동에 따라 상기 레이저부와 촬영부를 일체로 상하 방향 및 좌우 방향으로 이동시켜 피사체를 추적하도록 제어하는 단계 및
    (d) 상기 제어단말에서 상기 레이저 탐조장치로부터 수신되는 탐조정보에 따라 피사체를 식별 및 추적하도록 상기 레이저 탐조장치의 구동을 원격으로 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 (a)단계 내지 (c)단계에서 정립유지유닛을 이용해서 상기 레이저부와 촬영부를 초기 정립 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 레이저 탐조장치를 이용한 탐조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    (e) 관제서버에서 상기 제어단말로부터 수신된 상기 탐조정보를 저장하고 관리하며, 상기 탐조정보에 대응하도록 관련 기관이나 부서의 타 제어단말에 상기 탐조정보를 전송해서 공유하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 탐조장치를 이용한 탐조방법.
  9. 삭제
  10. 제1항, 제3항, 제4항 및 제6항 중 어느 한 항에 기재된 레이저 탐조장치가 적용된 탐조 시스템에 있어서,
    R, G, B 단색파장의 레이저 빔을 각각 발생하여 백색의 레이저 빔을 조사하는 레이저부 및
    상기 레이저빔에 의해 탐조되는 피사체를 촬영하고, 촬영된 영상을 전송하는 촬영부를 포함하는 레이저 탐조장치,
    상기 촬영부에서 촬영된 영상을 이용해서 피사체를 식별하고, 식별된 피사체의 이동에 따라 상기 레이저부와 촬영부를 일체로 상하 및 좌우 방향으로 이동시켜 추적하도록 원격 제어하는 제어단말 및
    상기 레이저 탐조장치에서 촬영된 영상정보를 저장하고 관리하며, 상기 레이저 탐조장치로부터 수신되는 탐조정보에 대응하도록 관련 기관이나 부서의 타 제어단말에 상기 탐조정보를 전송해서 공유하는 관제 서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 탐조시스템.
KR1020180091572A 2018-08-07 2018-08-07 레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조방법 및 그가 적용된 탐조 시스템 KR101988652B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180091572A KR101988652B1 (ko) 2018-08-07 2018-08-07 레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조방법 및 그가 적용된 탐조 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180091572A KR101988652B1 (ko) 2018-08-07 2018-08-07 레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조방법 및 그가 적용된 탐조 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101988652B1 true KR101988652B1 (ko) 2019-09-30

Family

ID=68098136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180091572A KR101988652B1 (ko) 2018-08-07 2018-08-07 레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조방법 및 그가 적용된 탐조 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101988652B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100550471B1 (ko) * 2005-06-30 2006-02-10 주식회사 도담시스템스 레이저 다이오드 광 집적 방식을 이용한 보안 감시 장치 및방법
KR100946321B1 (ko) 2009-01-30 2010-03-09 지인호 레이저 서치 라이트
KR20180076867A (ko) * 2016-12-28 2018-07-06 주식회사 태건 서치라이트의 회전지지장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100550471B1 (ko) * 2005-06-30 2006-02-10 주식회사 도담시스템스 레이저 다이오드 광 집적 방식을 이용한 보안 감시 장치 및방법
KR100946321B1 (ko) 2009-01-30 2010-03-09 지인호 레이저 서치 라이트
KR20180076867A (ko) * 2016-12-28 2018-07-06 주식회사 태건 서치라이트의 회전지지장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6930616B2 (ja) 制御装置、制御方法および飛行体デバイス
US10788428B2 (en) Positioning system for aerial non-destructive inspection
US11009893B2 (en) Flying vehicle tracking method, flying vehicle image acquiring method, flying vehicle displaying method and flying vehicle guiding system
US20150254861A1 (en) Apparatus and method for determining spatial information about environment
US20190385322A1 (en) Three-dimensional shape identification method, aerial vehicle, program and recording medium
JP2019073182A (ja) 無人航空機の制御装置、無人航空機、測量装置、無人航空機の制御方法および無人航空機の制御用プログラム
US20210033394A1 (en) Surveying apparatus, surveying method, and surveying program
JP2012140101A (ja) 飛行体の飛行制御システム
CN104792313B (zh) 无人侦查系统的测绘控制方法、装置及系统
JP2015037937A (ja) 飛行体の飛行制御システム
WO2020119781A1 (zh) 一种车辆直行导航方法以及车辆直行导航装置
KR20190100708A (ko) 기계학습을 이용하여 구조물의 크랙을 탐지하는 무인항공기
JP2018146524A (ja) 測量システム
JP2022057277A (ja) 測量システム
US11009887B2 (en) Systems and methods for remote visual inspection of a closed space
KR101988652B1 (ko) 레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조방법 및 그가 적용된 탐조 시스템
CN115066590A (zh) 一种激光水准仪及一种用于调平的方法
WO2020204201A1 (ja) 飛行体
US20120019911A1 (en) Device for Stabilizing a Light Beam or Images
CN109031854B (zh) 带抖动修正功能的光学设备的抖动修正特性评价装置
KR101283932B1 (ko) 짐벌 플랫폼의 지향 오차 측정 방법 및 그 장치
JP2002010297A (ja) ステレオ画像撮影システム
KR101988654B1 (ko) 휴대형 레이저 탐조장치, 그를 이용한 탐조방법 및 그가 적용된 탐조 시스템
KR102043405B1 (ko) 지아이에스를 기반으로 하는 지형지물 변형 편집용 영상처리 편집시스템
KR102584476B1 (ko) 지엔에스에스(gnss)와 아이엔에스(ins)를 이용한 항공촬영장치