KR20080051717A - 위치검출시스템 및 방법 - Google Patents
위치검출시스템 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080051717A KR20080051717A KR1020060123296A KR20060123296A KR20080051717A KR 20080051717 A KR20080051717 A KR 20080051717A KR 1020060123296 A KR1020060123296 A KR 1020060123296A KR 20060123296 A KR20060123296 A KR 20060123296A KR 20080051717 A KR20080051717 A KR 20080051717A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signal
- sensor cable
- time difference
- piezoelectric sensor
- pressure generation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 37
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/08—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of piezoelectric devices, i.e. electric circuits therefor
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/22—Electrical actuation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
일정길이의 압전센서케이블에 외부압력이 가해짐에 따라 생성되는 압력발생신호를 기초로 위치검출을 수행하는 시스템으로서, 상기 압전센서케이블의 일측 종단에 연결되어 상기 압력발생신호를 입력받아 이에 상응하는 트리거 신호를 출력하는 제 1신호발생기와; 상기 압력센서케이블의 타측 종단에 연결되어 상기 압력발생신호를 입력받아 이에 상응하는 트리거 신호를 출력하는 제 2신호발생기와; 상기 제 1 및 제 2신호발생기에서 출력되는 각각의 트리거신호를 입력받아 두 트리거신호의 입력 시간차를 측정하는 시간차측정모듈; 및 상기 시간차측정모듈에서 측정된 시간차를 기초로 하여, 상기 압전센서케이블에 외부압력이 가해진 위치를 검출하는 마이컴;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성에 의하여, 압전센서케이블상에서 가해지는 압력을 감지하여 위치를 미세 시간 측정을 통해 확인할 수 있게 됨으로써, 침입경보장치와 같은 압전센서케이블의 응용분야에서 침입을 감지하는 것은 물론 침입이 발생한 위치까지도 정확하게 확인할 수가 있게 된다.
피에조, 압전, 케이블, 시간차
Description
도 1은 일반적인 압전센서케이블의 구조를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치검출시스템의 구조를 설명하기 위한 구조도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전센서케이블을 이용해 위치를 검출하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 위치검출방법에서 마이컴이 시간차측정모듈에서 측정된 시간차를 이용하여 위치검출을 수행하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
100: 압전센서케이블 200: 신호발생기
210: 케이블 220: 시간측정차모듈
240: 마이컴 250: 표시부
본 발명은 위치검출시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압전센서케이블 상에 외력이 가해지는 위치를 정확하게 확인할 수 있도록 하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
압전센서케이블은 외력을 받았을 때 전압을 발생시키는 압전 원리를 이용하여 동축케이블의 절연체의 위치에 압전(piezo)물질을 넣음으로써 케이블 상에 가해지는 압력을 측정할 수 있도록 제작된 케이블이다.
도 1은 일반적인 압전센서케이블의 구조를 설명하기 위한 구성도이다.
압전물질을 이용한 압전센서케이블의 기본구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 연질의 도체(120)로 이루어진 내부전극을 중심으로 그 둘레를 압전물질(140)로 이루어진 압전층이 둘러싸고 있으며, 다시 그 위에 연질의 도체(160)로 이루어진 외부전극이 있고, 최외부는 내부보호를 위한 표피층(180)으로 구성된다. 일반 동축케이블과 유사한 형태를 보이는 압전센서케이블(100)은 절연체 위치에 압전물질(140)을 첨가하여 제작된다. 압전물질(140)은 외력이 가해지면 전압을 발생시킨다. 이 전압은 압전센서케이블(100)의 두 도체(120,160) 사이에 기전력을 발생시킨다. 이 기전력이 압전센서케이블(100)을 통해 출력됨으로써 압전센서케이블(100)의 종단에서 상기 외력이 가해지면서 발생된 전압을 측정할 수가 있게 된다.
본 발명은 외부압력을 받았을 때 전압을 통해 압력발생신호를 발생시키는 압전센서케이블의 압전원리와 발생된 압력발생신호가 압전센서케이블 상에서 일정속도를 가지고 진행한다는 점에 착안하여, 압전센서케이블 상에 한 지점에서 외력이 발생하였을 때 압력발생신호가 케이블의 양끝 종단에 도달하는 시간차를 측정하여, 측정된 시간차를 기초로 압전센서케이블 상에 외력이 발생한 지점을 정확하게 검출할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 위치검출시스템은 상기 압전센서케이블의 일측 종단에 연결되어 상기 압력발생신호를 입력받아 이에 상응하는 트리거 신호를 출력하는 제 1신호발생기와; 상기 압력센서케이블의 타측 종단에 연결되어 상기 압력발생신호를 입력받아 이에 상응하는 트리거 신호를 출력하는 제 2신호발생기와; 상기 제 1 및 제 2신호발생기에서 출력되는 각각의 트리거신호를 입력받아 두 트리거신호의 입력 시간차를 측정하는 시간차측정모듈; 및 상기 시간차측정모듈에서 측정된 시간차를 기초로 하여, 상기 압전센서케이블에 외부압력이 가해진 위치를 검출하는 마이컴;을 포함하여 구성된다.
바람직하게는, 상기 시간차측정모듈로부터 신호를 입력받아 상기 압전센서케이블에 상기 압력발생신호를 발생시키는 보정신호발생기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 시간차측정모듈은, 상기 보정신호발생기에 의해 발생된 상기 압력발생신호가 입력되는 시간을 기초로 시간차에 대한 보정을 수행할 수 있다.
한편, 일정길이의 압력센서케이블의 양끝 종단에 연결된 제 1 및 제 2 신호발생기가, 상기 압력발생신호를 입력받아 이에 상응하는 트리거 신호를 출력하는 제 1단계와; 시간측정차모듈이, 상기 제 1 및 제 2 신호발생기로부터 출력된 각각의 트리거신호를 입력받아 상기 두 트리거신호의 입력 시간차를 측정하여 결과값을 출력하는 제 2단계; 및 마이컴이, 상기 측정된 시간차 결과값을 기초로 하여 상기 압전센서케이블에 외부압력이 가해진 위치를 검출하는 제 3단계를 포함하여 구성된다.
바람직하게, 상기 제 1단계는, 상기 압력발생신호의 전압이 기설정된 임계전압을 초과하면 트리거신호를 출력할 수 있다.
또한, 시간차측정모듈로부터의 신호를 입력받아 상기 압전센서케이블에 상기 압력발생신호를 발생시키는 단계; 및 상기 시간차측정모듈이 상기 보정신호발생기에 의해 발생된 상기 압력발생신호가 입력되는 시간을 기초로 시간차에 대한 보정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
이와 같이 이루어진 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 종래 기술과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 위치검출시스템의 구조를 설명하기 위한 구조도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 위치검출시스템은 압전센서케이블(100), 신호발생기(200a, 200b), 시간차측정모듈(220), 마이컴(240), 보정신호발생기(260) 및 표시부(250)로 구성된다.
압전센서케이블(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 연질의 도체(120)로 이루어진 내부전극을 중심으로 그 둘레를 압전(piezo)물질로 이루어진 압전층(140)이 둘러싸고 있으며, 다시 그 위에 연질의 도체(160)로 이루어진 외부전극이 있고, 최외부는 내부보호를 위한 표피층(180)으로 구성된다.
여기서, 내부 및 외부전극은 압전층(140)에서 압력 또는 진동 등에 의해 발생 된 전기적 신호의 통로 역할을 한다. 이러한 전극의 재료로서는 도전성이 우수한 금속도체 또는 폴리머 매트릭스에 금속분말, 금속플레이크, 도전성카본 블랙 등의 도전성 물질이 충전된 도전성 플라스틱이 사용될 수 있다. 이때 케이블의 작업성 및 유연성 측면에는 도전성 플라스틱을 전극으로 사용하는 것이 좋으나, 전기전도도 측면에서는 금속도체를 사용하는 것이 좋다. 또한 금속도체를 사용하는 경우 내부전극을 연선으로 하고 외부전극을 편조방식으로 함으로써 케이블의 유연성을 보강할 수 있다.
신호발생기(200a, 200b)는 압전센서케이블(100)의 양끝 종단에 위치하여 압전센서케이블(100)에서 발생 되는 기전력(본 발명에서는 이를 "압력발생신호"라 칭 함)을 감지하여 이에 상응하는 트리거(trigger)신호를 발생한다. 신호발생기(200a, 200b)는 압전센서케이블(100)로부터 입력된 압력발생신호의 전압과 기설정된 트리거전압레벨을 서로 비교하여 압력발생신호의 전압이 트리거전압레벨을 초과하였을 경우, 트리거 신호를 출력하게 되며, 상기 트리거신호는 단순한 펄스형태의 신호로서 한번 만 그 다음 회로에 영향을 주게 된다. 한편, 상기 트리거전압레벨은 사용자에 의하여 조정가능하다.
시간차측정모듈(220)은 압전센서케이블(100)의 양끝 종단에 위치한 제 1 및 제 2신호발생기(200a, 200b)에서 출력되는 두 개의 트리거신호를 입력받아 각각의 트리거신호의 입력 시간차를 측정한다. 측정된 시간차의 결과는 디지털데이터, 시간차에 비례하는 전압 혹은 주파수 등으로 출력되게 된다. 또한, 시간차측정모듈(220)은 후술할 보정신호발생기(260)에 일정간격으로 제어신호를 출력하여, 보정신호발생기(260)에서 일정 시간간격으로 보정신호를 출력할 수 있도록 보정신호발생기(260)를 제어한다. 시간차측정모듈(220)은 일정 시간간격으로 전송되는 상기 보정신호를 통하여, 압전센서케이블(100) 상에서 외력이 감지되었을 경우 그 위치를 보다 정확하게 파악하기 위하여 자동보정을 수행하게 된다.
마이컴(240)은 시간측정모듈(220)에서 측정된 시간차의 결과값을 입력받아, 이를 기초로 하여 압전센서케이블(100)에서 압력발생신호가 발생 된 지점, 즉 압전센서케이블(100) 상에서 외력이 가해진 위치를 측정하게 된다. 마이컴(240)에서 측정된 시간차의 결과를 기초로 하여 외력이 가해진 위치를 측정하는 과정은 후술할 위치검출방법에서 설명하기로 한다.
표시부(250)는 마이컴(240)에서 측정된 위치 결과값을 임의의 점·선·문자, 행과 열, 좌표 등의 표시 요소들로 디스플레이시킨다. 사용자(감시자)는 표시부(250)에 디스플레이되는 표시요소들을 보고, 압전센서케이블(100)에 외부압력이 가해진 위치를 파악할 수 있게 된다.
보정신호발생기(260)는 시간차측정모듈(220)에서 주기적으로 출력되는 제어신호에 따라 동작하게 된다. 보정신호발생기(260)는 상기 제어신호에 따라 압전센서케이블(100)에 외부압력을 기계적으로 가해주거나 소정의 전압을 인가해 줌으로써, 보정신호를 생성하여 출력하게 된다. 보정신호발생기(260)는 압전센서케이블(100)상의 어느 지점에나 고정적으로 설치될 수 있지만, 본 발명의 실시 예에서는 편의상 정중앙에 위치하는 것으로 한다.
이상, 본 발명의 실시예에 따른 위치검출시스템에서, 신호발생기(200a, 200b)는 압전센서케이블(100)의 양끝 종단에 다른 위치에 구성되었으나, 경우에 따라서는 링(ring) 형태를 갖는 압전센서케이블(100)의 양 끝단에 위치함으로써, 신호발생기(200a, 200b)가 같은 위치에 위치하게 되더라도, 상술한 바와 같은 목적을 달성할 수 있으며, 그 외에 당업자라면 용이하게 도출가능한 다양한 변형 또한 가능할 것이다.
또한, 상기 실시예에서는, 신호발생기(200a, 200b)에서 트리거 신호를 출력하는 과정에서 압력발생신호의 전압과 기설정된 트리거전압레벨과의 비교에 의하여 트리거 신호를 출력하였지만, 상기 실시 예의 변형에 있어서는 압력발생신호의 전압 파형이 기설정된 특정 형태를 나타내는 경우만 트리거 신호가 발생 될 수 있도 록 설정할 수도 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 시간차측정모듈(220), 보정신호발생기(260), 및 마이컴(240)의 별개의 구성요소로서 설명되었지만 시간측정차모듈(220)은 마이컴(240)에 포함될 수 있으며, 또 다른 구성으로서 시간차측정모듈(220), 보정신호발생기(260) 모두 마이컴에 포함되어 구성될 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압전센서케이블을 이용해 위치를 검출하는 방법을 설명하기 위해 나타낸 흐름도이다.
신호발생기(200a,200b)는 압전센서케이블(100)을 통해 외부입력이 감지되는지를 확인하기 시작한다. 또한, 시간차측정모듈(220)은 일정 시간간격으로 보정신호발생기(260)에 제어신호를 출력하여 압전센서케이블(100)의 정중앙에 위치하는 보정신호발생기(260)에서 출력되는 보정신호를 입력받아 자동보정을 수행하게 된다(S10). 상기 보정신호는 압전센서케이블(100)의 양끝 종단에 위치한 신호발생기(200a, 200b)에서 트리거신호로 변환되어 케이블(210a, 210b)을 통해 시간차측정모듈(220)로 입력되게 된다. 시간차측정모듈(220)의 일측에 위치한 케이블(210a)을 통해 입력되는 트리거신호를 제 1보정신호라 하고, 시간차측정모듈(220)의 타측에 위치한 케이블(210b)을 통해 입력되는 신호를 제 2보정신호라 했을 때, 시간차측정모듈(220)에 입력되는 제 1보정신호와 제 2보정신호의 입력 시간차를 측정하여 시간지연이 일어난 신호에 대하여는 상기 시간차 만큼 시간감소보정을 해주어 제 1, 2보정신호가 시간측정차모듈(220)에 입력되는 시간의 시간차가 항상 "0"값을 가질 수 있도록 설정해줌으로써 자동보정이 이루어지게 된다. 상기 자동보정을 연산하는 방안은 당업자라면 본 명세서로부터 용이하게 도출해 낼 수 있을 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 각각의 신호발생기(200a, 200b)가 압력발생신호를 입력받아 이에 상응하는 트리거신호를 출력하는데 걸리는 처리시간이 동일하고, 각각의 신호발생기(200a, 200b)에서 출력되는 트리거신호가 각각의 케이블(210a, 210b)을 통해 시간차측정모듈(220)로 전송되는데 걸리는 전송시간이 동일하다면 상술한 바와 같은 자동보정을 수행할 필요가 없다. 또한, 초기에 시스템 설치시, 신호발생기(200a, 200b)가 압력발생신호를 입력받아 이에 상응하는 트리거신호를 출력하는데 걸리는 처리시간과 각각의 케이블(210a, 210b)을 통해 시간차측정모듈(220)로 전송되는데 걸리는 전송시간을 측정한 후, 이를 감안하여 시간차측정모듈(220)에서 미리 보정을 해둔다면 상술한 바와 같은 자동보정을 수행하지 않아도 된다. 하지만, 현실적으로, 시간이 경과함에 따라 각각의 신호발생기(200a, 200b)에서 상기 압력발생신호를 입력받아 이에 상응하는 트리거 신호를 출력하는데 걸리는 처리시간이 달라질 수가 있고, 물리적인 외력이나 외부온도 등으로 인해 케이블(210a 210b)의 길이가 변형되어 상기 각각의 트리거신호가 시간차측정모듈(220)로 전송되는데 걸리는 시간이 달라질 수도 있게 된다. 이로 인해, 압전센서케이블(100)에서의 압력이 발생한 위치를 정확하게 검출하지 못하는 문제점이 발생할 수가 있게 된다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 문제점에 대해 주기적으로 보정신호발생기(260)와 시간차측정모듈(220)을 통해 자동보정을 수행하여 줌으로써, 신호발생기(200a, 200b)의 처리속 도나 케이블(210a, 210b)내에서의 트리거신호 전송시간에 상관없이 압전센서케이블(100)에서 압력이 발생한 위치를 정확하게 검출할 수 있게 된다.
압전센서케이블(100)에서 외부압력이 발생하게 되면 압력발생신호는 압전센서케이블(100)의 양끝 종단으로 각각 진행되어, 압전센서케이블(100)의 양끝 종단에 위치한 신호발생기(200a, 200b)가 이를 감지하게 된다. 이에, 상기 압력발생신호를 수신한 각각의 신호발생기(200a, 200b)는 압력발생신호의 전압이 기설정된 트리거전압레벨을 초과하는지 판단하게 된다(S12). 상기 압력발생신호가 사용자가 기설정된 트리거전압레벨을 초과하는 경우, 각각의 신호발생기(200a, 200b)는 이에 상응하는 트리거신호를 발생하여 시간차측정모듈(220)로 출력하게 된다(S14). 이때, 각각의 신호발생기(200a, 200b)에서 상기 압력발생신호를 처리하여 트리거신호를 발생하는데 걸리는 시간은 동일하게 설정되는 것이 좋다. 하지만, 다르더라도 전술한 자동보정을 통해 조정이 가능하다.
각각의 신호발생기(200a, 200b)로부터 각각의 트리거 신호를 입력받은 시간차측정모듈(220)은, 두 신호의 시간차를 측정하여 마이컴(240)으로 전송하게 되고(S16), 마이컴(240)은 상기 시간차측정모듈(220)에서 측정된 시간차를 이용하여 압전센서케이블(100)에서 외력이 발생한 위치를 측정 및 검출하게 된다(S18).
도 4는 본 발명에 따른 위치검출방법에서 마이컴이 시간차측정모듈에서 측정된 시간차를 이용하여 위치 측정 및 검출을 수행하는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
먼저, 일반적으로 금속 케이블에서 전기신호가 진행하는 속도를 나타내는 방법으로 VOP(Velocity Of Propagation)를 사용하는데, 일반적으로 진공에서 빛이 진행하는 속도 대비 케이블 내에서 전기신호가 진행하는 속도의 비율로 표시하게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 이하 후술할 압전센서케이블(100)을 이용한 위치검출방법에 있어서, 압전센서케이블(100)의 VOP를 Vs, c를 광속, 압전센서케이블(100)에서 압력발생신호 발생 위치에서 "종단1"까지 거리를 D1, 압전센서케이블(100)에서 압력발생신호 발생 위치에서 "종단2"까지의 거리를 D2, 압전센서케이블(100)에서 압력발생신호가 발생 후 "종단1"에 도달하는데 걸리는 시간을 t1, 압전센서케이블(100)에서 압력발생신호가 발생 후 "종단2"에 도달하는데 걸리는 시간을 t2, 압전센서케이블(100)의 전체 길이를 L이라고 정의한다.
또한, 이하, 본 발명의 실시 예에서는 압전센서케이블(100) 내에서 압력발생신호가 진행하는 속도를 알고 있는 경우와 그렇지 못하는 경우로 나누어 설명하기로 한다.
먼저, 압전센서케이블(100) 내에서 압력발생신호가 진행하는 속도를 알고 있는 경우에 압전센서케이블(100) 상에서 외력이 발생한 위치를 계산하는 방법이다. 단, 압전센서케이블(100)의 전체 길이(L)는 알고 있다고 가정한다.
압전센서케이블(100) 내에서 압력발생신호가 진행하는 속도를 알고 있는 경 우, D1, D2 각 거리는 다음과 같이 계산된다.
압전센서케이블(100)의 전체 거리(L)를 알고 있다는 가정하에, L/Vs를 통하여 압력발생신호가 압전센서케이블(100) 전체를 진행하는데 걸리는 시간(ts)을 계산할 수가 있고 측정에 의해서도 알 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 것처럼 t2>t1이라고 가정하고, t2와 t1의 시간차를 td라고 했을때, td와 ts는 수학식 2에 의하여 계산될 수 있다.
이를 종합하면, 시간차측정모듈(220)에서 측정된 시간차 td와 미리 측정되어 결정된 ts를 통하여 압전센서케이블(100) 상에서 외력이 가해져 압력발생신호가 발생한 위치는 수학식 3에 기재된 바와 같이 결정될 수 있다.
다음은, 압전센서케이블(100) 내에서 압력발생신호가 진행하는 속도를 모르고 있는 경우에 압전센서케이블(100)상에서 외력이 발생한 위치를 계산하는 방법이다. 단, 이 경우 역시 전술한 경우와 마찬가지로 압전센서케이블(100)의 전체길이는 알고 있다고 가정한다. 전체 길이를 L이라고 했을 때, D1, D2는 수학식 4에 기재되어 있는 것과 같이 계산될 수 있다.
여기에, 전술한 수학식 2를 적용하면, 수학식 5에 기재되 있는 것처럼, 시간차측정모듈에서 측정된 시간차 td와 미리 측정되어 결정된 압전센서케이블(100)에서 압력발생신호가 진행하는데 걸리는 시간 ts를 통하여 압전센서케이블(100)에서 압력발생신호가 발생한 위치를 결정할 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져는 안될 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 압전재료를 포함하고 있는 압전센서케이블 이용하여 압전센서케이블상에서 가해지는 압력을 감지하여 압력이 발생한 위치를 미세 시간 측정을 통해 확인할 수 있게 됨으로써, 침입경보장치와 같은 압전센서케이블의 응용분야에서 침입을 감지하는 것은 물론 침입이 발생한 위치까지도 확인할 수가 있게 되는데 그 효과가 있다. 또한, 압전센서케이블이 설치된 공간 안에서 일정 궤적을 형성하며 움직이는 사물이나 사람의 현재위치 및 이동상황을 용이하게 파악할 수 있는데 그 효과가 있다. 그리고 주기적으로 보정신호발생기와 시간차측정모듈을 통해 자동보정을 수행하여 줌으로써, 신호발생기의 처리속도나 케이블 내에서의 트 리거신호 전송시간에 상관없이 압전센서케이블에서 압력이 발생한 위치를 정확하게 검출할 수 있게 된다.
Claims (6)
- 일정길이의 압전센서케이블에 외부압력이 가해짐에 따라 생성되는 압력발생신호를 기초로 위치검출을 수행하는 시스템으로서,상기 압전센서케이블의 일측 종단에 연결되어 상기 압력발생신호를 입력받아 이에 상응하는 트리거 신호를 출력하는 제 1신호발생기;상기 압력센서케이블의 타측 종단에 연결되어 상기 압력발생신호를 입력받아 이에 상응하는 트리거 신호를 출력하는 제 2신호발생기;상기 제 1 및 제 2신호발생기에서 출력되는 각각의 트리거신호를 입력받아 두 트리거신호의 입력 시간차를 측정하는 시간차측정모듈; 및상기 시간차측정모듈에서 측정된 시간차를 기초로 하여, 상기 압전센서케이블에 외부압력이 가해진 위치를 검출하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치검출시스템.
- 청구항 1에 있어서,상기 시간차측정모듈로부터 신호를 입력받아 상기 압전센서케이블에 상기 압력발생신호를 발생시키는 보정신호발생기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치검출시스템.
- 청구항 2에 있어서,상기 시간차측정모듈은, 상기 보정신호발생기에 의해 발생된 상기 압력발생신호가 입력되는 시간을 기초로 시간차에 대한 보정을 수행하는 것을 특징으로 하는 위치검출시스템.
- 일정길이의 압전센서케이블의 외부압력이 가해졌을 때 생성되는 압력발생신호를 기초로 위치검출을 수행하는 방법으로서,일정길이의 압력센서케이블의 양끝 종단에 연결된 제 1 및 제 2 신호발생기가, 상기 압력발생신호를 입력받아 이에 상응하는 트리거 신호를 출력하는 제 1단계;시간측정차모듈이, 상기 제 1 및 제 2 신호발생기로부터 출력된 각각의 트리거신호를 입력받아 상기 두 트리거신호의 입력 시간차를 측정하여 결과값을 출력하는 제 2단계; 및마이컴이, 상기 측정된 시간차 결과값을 기초로 하여 상기 압전센서케이블 에 외부압력이 가해진 위치를 검출하는 제 3단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 위치검출방법.
- 청구항 4에 있어서,상기 제 1단계는,상기 압력발생신호의 전압이 기설정된 임계전압을 초과하면 트리거신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 위치검출방법.
- 청구항 4에 있어서,시간차측정모듈로부터의 신호를 입력받아 상기 압전센서케이블에 상기 압력발생신호를 발생시키는 단계; 및상기 시간차측정모듈이 상기 보정신호발생기에 의해 발생된 상기 압력발생신호가 입력되는 시간을 기초로 시간차에 대한 보정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위치검출방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060123296A KR100842003B1 (ko) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | 위치검출시스템 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060123296A KR100842003B1 (ko) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | 위치검출시스템 및 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080051717A true KR20080051717A (ko) | 2008-06-11 |
KR100842003B1 KR100842003B1 (ko) | 2008-06-27 |
Family
ID=39806669
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060123296A KR100842003B1 (ko) | 2006-12-06 | 2006-12-06 | 위치검출시스템 및 방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100842003B1 (ko) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101051101B1 (ko) * | 2009-06-30 | 2011-07-21 | 한국전력공사 | 초고압 케이블의 오프셋 변위 분석 시스템 |
KR20210013630A (ko) * | 2018-07-12 | 2021-02-04 | 티디케이 일렉트로닉스 아게 | 핀 형상의 입력 및/또는 출력 장치 그리고 햅틱 신호를 생성하기 위한 방법 |
EP4280004A1 (de) * | 2022-05-16 | 2023-11-22 | Pilz GmbH & Co. KG | Betätigungsvorrichtung, sicherheitssystem und verfahren |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002318622A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-31 | Taiheiyo Cement Corp | 位置検出信号の補正方法及び位置決め装置 |
KR100564882B1 (ko) * | 2004-01-19 | 2006-03-30 | 주식회사 도래정보시스템 | 센서케이블을 이용한 휀스 감시장치 |
-
2006
- 2006-12-06 KR KR1020060123296A patent/KR100842003B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101051101B1 (ko) * | 2009-06-30 | 2011-07-21 | 한국전력공사 | 초고압 케이블의 오프셋 변위 분석 시스템 |
KR20210013630A (ko) * | 2018-07-12 | 2021-02-04 | 티디케이 일렉트로닉스 아게 | 핀 형상의 입력 및/또는 출력 장치 그리고 햅틱 신호를 생성하기 위한 방법 |
US11755112B2 (en) | 2018-07-12 | 2023-09-12 | Tdk Electronics Ag | Pen-shaped input and/or output device and method for generating a haptic signal |
EP4280004A1 (de) * | 2022-05-16 | 2023-11-22 | Pilz GmbH & Co. KG | Betätigungsvorrichtung, sicherheitssystem und verfahren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100842003B1 (ko) | 2008-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100915712B1 (ko) | 전력기기의 부분방전위치 검출시스템 및 방전위치 검출방법 | |
KR100842003B1 (ko) | 위치검출시스템 및 방법 | |
EP2618117A1 (en) | Sensing device for detecting material depth, liquid-level, and temperature | |
JP2012088224A (ja) | ロゴスキーコイルおよび電流検出装置 | |
JPH04285874A (ja) | ケーブルの事故点標定方法 | |
JP2016223866A5 (ko) | ||
GB2578817A (en) | Apparatus and method for detecting an explosion | |
TW202004196A (zh) | 用於非接觸式電壓測量裝置之多感測器掃描器組態 | |
KR20100077494A (ko) | 단선 금속 차폐 케이블의 길이 측정 장치 | |
KR20130003424A (ko) | 송전 선로의 고장점 탐지 시스템 및 방법 | |
US20100211353A1 (en) | Registering unit for recording input signals caused by mechanical action on said unit, and method for recording measured values and processing signals | |
US10459024B2 (en) | Shorted thermocouple diagnostic | |
JPH06331686A (ja) | 絶縁劣化監視装置 | |
US7752927B2 (en) | Cable-type load sensor | |
KR100674745B1 (ko) | 가공 송전선의 이도 감시장치 | |
JP2000046886A (ja) | 地絡検査装置 | |
JPH09274023A (ja) | 土砂崩れ予知システム | |
KR101557983B1 (ko) | 비접촉 적외선 온도변화를 이용한 지능형 열화 감시진단기능의 배전반(고압배전반, 저압배전반, 분전반, 모터제어반) | |
JP2014163914A (ja) | 事故点標定装置 | |
KR100508711B1 (ko) | 전력케이블에서의 부분방전 발생위치 추정시스템 | |
JP2010190574A (ja) | 漏液検出装置 | |
JP2000261920A (ja) | 電気機器用圧力モニタ装置 | |
KR100211724B1 (ko) | 초음파를 이용한 온도검출장치 | |
JP2008096126A (ja) | 多芯ケーブル長測定装置 | |
CN104198076A (zh) | 一种多功能线型感温仪器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120622 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130624 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |