KR20120136280A - 레이저 감시 시스템 - Google Patents
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Abstract
레이저 감시 시스템은 일반적으로 흘수선에 또는 흘수선 아래에 배치된 하우징 및 하우징 내에 배치된 레이저 앤 디텍터 메커니즘을 포함한다. 상기 메커니즘은 레이저 소스 및 센서를 포함한다. 레이저 소스는 검사되고 있는 선박을 향하여 레이저 빔을 투사하도록 구성된다. 센서는 레이저 빔의 반사를 수신하도록 구성된다.
Description
본 공개는 일반적으로 감시 시스템에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는 해양 선박들을 검사하는 데 사용하기 위한 시스템에 관한 것이다.
여러 항구로 들어가는 해양 선박, 항공기, 및 육상 차량과 같은 운송장치(vehicle)의 수는 해마다 수천만 대를 넘어간다. 예를 들어, 임의의 주요 항구에서, 수백 대의 유틸리티 보트(utility boat), 범선, 및 유람선이 모니터되지 않고 다닌다. 불법 화물을 숨기고 및/또는 국경을 지나 밀수하기 위해서 해양 선박이 이용되는 것이 가능할 수 있다. 게다가, 적어도 일부 공지된 해양 선박들은, 예컨대, 불법 화물을 수송하는데 사용하기 위해 흘수선 아래에 배치된 적어도 하나의 "기생(parasitic)" 장치를 포함할 수 있다.
들어오는 운송장치를 검사하기 위한 알려진 방법은 소나(sonar) 검사를 포함한다. 소나를 이용하는 것은 운송장치들이 신속하게 검사되는 것을 가능하게 하지만, 로우 프로파일(low profile) 기생 장치를 포착하기 위해 필요한 해상도를 제공하지 못한다. 게다가, 소나는 또한 소나 수색(sonar sweep)이 수행되는 동안 발생하는 반향(reverberation)과 같은 주변환경의 영향을 입을 수 있다. 그래서, 기생 장치를 시각적으로 검사하기 위해서 팀을 이룬 잠수부들이 통상적으로 활용된다. 하지만, 해양 선박 아래의 항구의 물은 흐릴 수 있고, 예측할 수 없는 해류를 가질 수 있고, 심지어 상어, 창꼬치, 및/또는 장어와 같은 해양 야생동물이 서식할 수도 있다. 그래서, 잠수부들을 활용해서 운송장치를 시각적으로 검사하는 것은 위험하고, 지루하고, 및/또는 시간-소모적일 수 있다.
많은 수의 해양 선박 및/또는 한정된 수의 잠수부들로 인하여, 적어도 일부 일려진 항구들은 들어오는 운송장치의 일부만을 검사를 위해 선택한다. 예를 들어, 표시된 국가(flagged country)에서 이전에 있었던 해양 선박이 대상이 될 수 있다. 그래서, 일부 항구들에서, 보안 모니터링이 산발적이고 및/또는 불완전할 수 있다.
본 발명은 레이저 감시 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
일 관점에 있어서, 선박을 검사하기 위한 방법이 제공된다. 본 방법은 레이저 앤 디텍터 메커니즘을 일반적으로 흘수선에 또는 흘수선 아래에 배치하는 단계를 포함한다. 레이저 앤 디텍터 메커니즘은 레이저 소스 및 센서를 포함한다. 레이저는 검사되고 있는 선박을 향하여 레이저 소스로부터 투사된다. 레이저 빔의 반사는 센서에서 수신된다. 일 관점에 있어서, 본 방법은 레이저 빔을 복수의 서브-빔들로 분할하는 단계 및 검사되고 있는 선박을 향하여 복수의 서브-빔들을 투사하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 다른 일 관점에 있어서, 본 방법은 선박 및 레이저 앤 디텍터 메커니즘 중의 적어도 하나에 인접한 물의 혼탁도를 결정하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 다른 관점에 있어서, 본 방법은 적어도 물의 혼탁도를 기초로 하여 레이저 소스와 관련된 파워 출력을 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 일 관점에 있어서, 본 방법은 적어도 물의 혼탁도를 기초로 하여 센서와 관련된 민감도 및 광학 장치의 위치 중 적어도 하나를 조정하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 관점에 있어서, 본 방법은 수신한 반사된 레이저 빔과 관련된 신호를 생성하고 상기 신호를 디지털 이미지로 변환하는 단계를 포함할 수 있다. 다른 관점에 있어서, 본 방법은 하우징을 통해 유체를 나르는 단계를 포함할 수 있고, 하우징의 적어도 외부 표면 둘레에 유체를 나르는 단계를 또한 포함할 수 있다.
다른 관점에 있어서, 선박을 검사하는 데 사용하기 위한 레이저 앤 디텍터 메커니즘이 제공된다. 본 메커니즘은 레이저 소스 및 센서를 포함한다. 레이저 소스는 검사되고 있는 선박을 향하여 레이저 빔을 투사하도록 구성된다. 레이저 소스는 일반적으로 흘수선에 또는 흘수선 아래에 배치된다. 센서는 레이저 빔의 반사를 수신하도록 구성된다. 센서는 일반적으로 흘수선에 또는 흘수선 아래에 배치된다. 레이저 앤 디텍터 메커니즘의 다른 관점에서, 레이저 소스는 상기 레이저 소스로부터 투사된 레이저 빔을 분할하도록 구성된 광학 렌즈를 더 포함할 수 있다. 레이저 앤 디텍터 메커니즘의 다른 관점에 있어서, 레이저 소스는, 선박 및 상기 레이저 앤 디텍터 메커니즘 중 적어도 하나에 인접한 물의 혼탁도를 결정하고 적어도 물의 혼탁도를 기초로 하여 상기 레이저 소스와 관련된 파워 출력을 조정하도록 구성된 혼탁도 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 레이저 앤 디텍터 메커니즘의 다른 관점에 있어서, 레이저 소스는, 선박 및 상기 레이저 앤 디텍터 메커니즘 중 적어도 하나에 인접한 물의 혼탁도를 결정하고 적어도 물의 혼탁도를 기초로 하여 상기 센서와 관련된 민감도 및 광학 장치의 위치 중 적어도 하나를 조정하도록 구성된 혼탁도 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 레이저 앤 디텍터 메커니즘의 다른 관점에 있어서, 레이저 소스는, 상기 센서로부터 신호를 수신하고 상기 신호를 디지털 이미지로 변환하도록 프로그램된 컴퓨팅 장치를 더 포함할 수 있다.
또 다른 관점에 있어서, 선박을 검사하는 데 사용하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은 하우징, 하우징 내에 배치된 레이저 소스, 및 하우징 내에 배치된 센서를 포함한다. 하우징은 일반적으로 흘수선에 또는 흘수선 아래에 배치된다. 레이저 소스는 검사되고 있는 선박을 향하여 레이저 빔을 투사하도록 구성된다. 센서는 검사되고 있는 선박을 향하여 투사된 레이저 빔의 반사를 수신하도록 구성된다. 다른 관점에 있어서, 본 시스템은 상기 하우징에 연결된 부표를 더 포함할 수 있고, 상기 부표는 일반적으로 흘수선에 배치된다. 다른 관점에서, 본 시스템은 상기 하우징을 통해 유체를 나르도록 지향된 유체 이동 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 다른 관점에서, 본 시스템은 상기 하우징의 적어도 외부 표면 둘레에 유체를 나르도록 지향된 유체 이동 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 본 시스템의 다른 관점에서, 레이저 소스는 상기 레이저 소스로부터 투사된 레이저 빔을 분할하도록 구성된 광학 렌즈를 더 포함할 수 있다. 다른 관점에서, 본 시스템은, 선박 및 상기 레이저 앤 디텍터 메커니즘 중 적어도 하나에 인접한 물의 혼탁도를 결정하고 적어도 물의 혼탁도를 기초로 하여 상기 레이저 소스와 관련된 파워 출력을 조정하도록 구성된 혼탁도 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 다른 관점에서, 본 시스템은, 선박 및 상기 레이저 앤 디텍터 메커니즘 중 적어도 하나에 인접한 물의 혼탁도를 결정하고 적어도 물의 혼탁도를 기초로 하여 상기 센서와 관련된 민감도 및 광학 장치의 위치 중 적어도 하나를 조정하도록 구성된 혼탁도 메커니즘을 더 포함할 수 있다. 다른 관점에 있어서, 본 시스템은, 상기 센서로부터 신호를 수신하고 상기 신호를 디지털 이미지로 변환하도록 프로그램된 컴퓨팅 메커니즘을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서 설명된 특징, 기능, 및 이점은 본 공개의 다양한 실시 예들에서 독립적으로 달성될 수 있으며, 혹은 또 다른 실시 예들에서 결합될 수 있고, 이에 대한 더욱 세부사항은 이하의 설명 및 도면을 참조하여 제시될 수 있다.
도 1은 레이저 앤 디텍터 메커니즘(LDM: laser and detector mechanism)에 의해서 검사될 수 있는 예시적인 선박의 개략도이고;
도 2는 해저를 검사하기 위해 LDM을 이용할 수 있는 다른 예시적인 선박의 개략도이고;
도 3은 도 1에서 도시된 LDM의 투시도이고;
도 4는 도 1에서 도시된 LDM의 개략도이고;
도 5는 도 1에서 도시된 LDM과 함께 이용될 수 있는 레이저 소스의 개략도이고;
도 6은 도 1에서 도시된 LDM과 함께 이용될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치의 블록도이고; 및
도 7은 도 1에서 도시된 LDM을 이용해서 선박을 검사하는데 이용될 수 있는 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 2는 해저를 검사하기 위해 LDM을 이용할 수 있는 다른 예시적인 선박의 개략도이고;
도 3은 도 1에서 도시된 LDM의 투시도이고;
도 4는 도 1에서 도시된 LDM의 개략도이고;
도 5는 도 1에서 도시된 LDM과 함께 이용될 수 있는 레이저 소스의 개략도이고;
도 6은 도 1에서 도시된 LDM과 함께 이용될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 장치의 블록도이고; 및
도 7은 도 1에서 도시된 LDM을 이용해서 선박을 검사하는데 이용될 수 있는 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이다.
여러 실시 예들의 구체적인 특징들이 일부 도면들에서 도시되고 다른 것들에서는 도시되지 않을지라도, 이러한 도시는 단지 편의를 위한 것이다. 도면의 임의의 특징은 임의의 다른 도면의 임의의 특징과 조합하여 참조 및/또는 청구될 수 있다.
본 명세서에서 설명된 주제물(subject matter)은 일반적으로 감시 시스템에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는, 해양 선박을 검사하는 데 이용하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 일 실시 예에서, 진보된 항만 레이저 감시 시스템이 제공되는데, 이것은 일반적으로 흘수선에 또는 흘수선 아래에 배치되는 하우징(housing) 및 하우징 내에 배치된 레이저 앤 디텍터 메커니즘을 포함한다. 이러한 실시 예에서, 레이저 앤 디텍터 메커니즘은 레이저 소스(laser source) 및 센서(sensor)를 포함한다. 레이저 소스는 검사되고 있는 선박을 향하여 레이저 빔을 투사하고, 센서는 레이저 빔의 반사를 수신한다. 레이저 감시 시스템은 많은 수량의 선박들이 토우형(towed) "기생" 장치를 포함한 "기생" 장치에 대해서 검사되는 것을 가능하게 한다.
다음의 설명은 해양 선박을 언급하지만, 본 명세서에서 설명된 주제물은 화물을 수송하는데 이용될 수 있는 임의의 운송장치에 적용될 수 있다고 이해되어야 한다. 따라서, 다음의 설명 전반에 걸쳐서 "선박(vessel)"이라는 언급은 단순히 본 명세서에서 설명된 주제물의 가르침의 하나의 잠재적인 적용을 나타내는 것으로 의도된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "흘수선(water line)"은 수위에 의해 도달되는 높이(level)를 나타내는 선을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 흘수선은 해양 선박의 선체(hull) 상에 물이 올라가는 위치를 가리킬 수 있다. 게다가, 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "기생(parasitic)" 장치는 해양 선박의 선체의 외부 표면에 연결된 물체를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 기생 장치는 밀수품을 숨기고 및/또는 밀반입하기 위해서 흘수선 아래에서 선체의 외부 표면에 연결될 수 있다. 다른 예들은 토우형 장치를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단어 "a" 또는 "an"을 가지고 이어지고 단수로 언급된 구성요소 또는 단계는 복수에 대한 배제가 명백하게 언급되지 않은 이상 복수의 구성요소 또는 단계를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 게다가, 본 발명의 "일 실시 예" 또는 "예시적 실시 예"에 대한 언급은 나열된 특징들과도 통합하는 추가적인 실시 예의 존재를 배제하는 것으로 해석되도록 의도된 것이 아니다.
도 1은 예시적인 레이저 앤 디텍터 메커니즘(LDM)(110)을 이용해서 검사될 수 있는 예시적 선박(100)의 개략도이다. 도 3은 예시적인 LDM(110)의 투시도이고, 도 4는 LDM(110)의 개략도이다. 더욱 구체적으로는, 예시적 실시 예에서, 선박(100)은 선체(120)를 포함한다. 예시적 실시 예에서, 선체(120)는 일반적으로 흘수선(150) 위에 뻗어 있는 제1 부분(140) 및 일반적으로 흘수선(150) 아래에 뻗어 있는 제2 부분(160)을 포함한다.
예시적 실시 예에서, LDM(110)은 일반적으로 흘수선(150) 아래에 있는 하우징(170) 내에 배치된다. 그래서, 예시적 실시 예에서, (도 3에서 도시된) 하우징(170)은 제한 없이 알루미늄, 스테인레스 스틸, 티타늄, 및/또는 실리콘과 같은 비-부식성(non-corroding) 물질 및/또는 내식성(corrosion-resistant) 물질로부터 제작된다. 예를 들어, 예시적 실시 예에서, 하우징(170)은 배 채널 바닥(ship channel floor)(180) 상에 배치된다. 일 실시 예에서, 하우징(170)은 선체(120) 및/또는 임의의 다른 물체와의 충돌로부터 LDM(110)를 보호하는 것을 용이하게 하는 지지대(stanchion) 및/또는 호안방벽(revetment) 내에 배치된다. 게다가, 흘수선(150)에서 또는 흘수선(150) 위에서 LDM(110)의 위치를 식별하는 것을 용이하게 하기 위해서, 부표(buoy)(190)가 일반적으로 하우징(170) 위에서 흘수선(150)에 배치된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 도 2에서 도시된 바와 같이, LDM(110)은 일반적으로 흘수선(150)에 배치될 수 있다. 이러한 실시 예에서, 하우징(170)은 예컨대, 배 채널, 수중 파이프라인, 제방의 맨 아랫부분, 및/또는 해저를 검사하기 위해서 다른 선박(100)에 의해서 선택적으로 움직여질 수 있다. 그래서, LDM(110)은 흘수선(150) 아래에서부터 위로 및/또는 흘수선(150)으로부터 아래로 검사하도록 선택적으로 지향될 수 있다.
하우징(170)은 원하지 않는 물(water)이 LDM(110)과 접촉하는 것을 방지하는 것을 용이하게 한다. 예시적 실시 예에서, 하우징(170)은 실질적으로 물이 새지 않는다. 게다가, 도 4에서 도시된 바와 같이, 공기 플라스크(200)가 하우징(170) 내에 배치되어, 원하지 않는 물이 하우징(170)에 들어가지 않도록 하우징(170) 내에서 양압(positive pressure)이 유지되게 한다. 예를 들어, 일 실시 예에서, 공기 플라스크(200)는 기압계에 연결되어 하우징(170) 내에서 공기 압력을 조절한다. 이와 달리, 하우징(170)은 하우징(170)이 본 명세서에서 설명된 바와 같이 기능하도록 하는 임의의 다른 적절한 메커니즘을 포함할 수 있다.
예시적 실시 예에서, 하우징(170)은 하우징(170)이 배 채널 바닥(180)으로부터 선택적으로 움직이는 것을 가능하게 하는 결합 메커니즘(210)을 포함한다. 예를 들어, 예시적 실시 예에서, 결합 메커니즘(210)은 통과하는 금속 루프(loop) 또는 후크(hook)(도시되지 않음)를 수용하는 크기의 리프팅 링(lifting ring)이다. 그래서, 하우징(170)은 흘수선(150) 위에서 수행되는 유지보수 및/또는 수선을 위해서 지지대 및/또는 호안방벽으로부터 제거될 수 있다. 이와 달리, 결합 메커니즘(210)은 결합 메커니즘(210)이 본 명세서에서 설명된 바와 같이 기능하도록 하는 임의의 다른 적절한 메커니즘일 수 있다.
예시적 실시 예에서, LDM(110)은 선박(100)을 향하여 또는 더욱 구체적으로 선체 제2 부분(160)을 향하여 적어도 하나의 레이저 빔(220)을 전송 또는 투사하도록 지향된다. 더욱 구체적으로, 도 4에서 도시된 바와 같이, LDM(110)은 선박(100)을 향하여 인클로저 창(240)을 통해서 레이저 빔(220)을 투사하는 레이저 소스(230), 및 레이저 빔(220)의 반사(도시되지 않음)를 수용하는 센서(250)를 포함한다. 예시적 실시 예에서, 레이저 소스(230) 및 센서(250)는 공통 하우징 내에 배치된다. 이와 달리, 레이저 소스(230)는 센서(250)와 떨어져서 배치될 수 있다. 예시적 실시 예에서, LDM(110)은 LDM(110)이 원하는 각도에서 선택적으로 지향되게 하는 레일(rail)(260) 상에 배치될 수 있다. 더욱 구체적으로, LDM(110)은 LDM(110)의 지향이 선택적으로 높아지거나 및/또는 낮아질 수 있도록 레일(260)을 따라 움직이는 트러니언(trunion)(270)을 포함한다.
일 실시 예에서, 레이저 소스(230)는 약 308 나노미터(nm)와 1350 nm 사이의 주파수를 갖는 레이저를 투사한다. 더욱 구체적으로, 레이저는 약 512 나노미터(nm)와 1024 nm 사이의 주파수를 가질 수 있다. 이러한 실시 예에서, 레이저는 육안으로 보일 수 있다. 이와 달리, 레이저 소스(230)는 LDM(110)이 본 명세서에서 설명한 바와 같이 기능하게 하는 임의의 적절한 주파수를 갖는 레이저를 투사할 수 있다.
예시적 실시 예에서, 하우징(170)은 하우징(170)의 외부 표면 둘레에 및/또는 하우징(170)을 통해 유체를 나르도록 지향된 적어도 하나의 유체 이동 메커니즘(280)을 포함한다. 예를 들어, 예시적 실시 예에서, 제1 유체 이동 메커니즘(282)은 LDM(110)을 냉각시키는 것을 용이하게 하는 열교환기이다. 더욱 구체적으로, 예시적 실시 예에서, 제1 유체 이동 메커니즘(282)은 하우징(170)을 통과해서 뻗어 있는 라인(line)(284)을 통해서 유체를 나른다. 게다가, 예시적 실시 예에서, 제2 유체 이동 메커니즘(286)은 인클로저 창(240)에서 파편 및/또는 성장이 일반적으로 없도록 인클로저 창(240)을 유지하는 것을 용이하게 하는 펌프 및/또는 워터젯(water jet)이다. 예시적 실시 예에서, 제2 유체 이동 메커니즘(286)은 하우징(170)의 외부 표면 전체에 걸쳐서 또는 더욱 구체적으로는 인클로저 창(240) 전체에 걸쳐서 유체를 나른다.
예시적 실시 예에서, 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 제어함(290)이 하우징(170) 내에 배치된다. 예시적 실시 예에서, 제어함(290)은 LDM(110) 및/또는 원격 컴퓨팅 장치(도시되지 않음)에 통신가능하게 연결되어 통신 신호가 이들 간에 전송되는 것을 가능하게 한다.
도 5는 레이저 소스(230)의 개략도이다. 예시적 실시 예에서, 레이저 소스(230)는 렌즈(320), 프리즘(330), 및/또는 디퓨저(diffuser)(340)와 같은 적어도 하나의 광학 렌즈를 통해서 제1 레이저 빔(310)을 발사 또는 투사하는 레이저 펌프(300)를 포함한다. 예시적 실시 예에서, 렌즈(320)의 어레이는 제2 레이저 빔(350)을 생성하기 위해서 제1 레이저 빔(310)을 전송 및/또는 굴절시키도록 배치된다. 예시적 실시 예에서, 프리즘(330)의 어레이는 제3 레이저 빔(360)을 생성하기 위해서 제2 레이저 빔(350)을 전송, 굴절, 반사, 및/또는 분할(split)하도록 배치된다. 게다가, 예시적 실시 예에서, 디퓨저(340)는 제3 레이저 빔(360)을 복수의 서브 빔들(370)로 전송, 분산, 및/또는 산란시키도록 배치된다. 다시 말해, 광학 장치(즉, 렌즈(320), 프리즘(330), 및/또는 디퓨저(340)) 중의 적어도 하나의 위치 및/또는 방향은 관련 모터 또는 기어 감속 메커니즘(gear reduction mechanism)을 통해서 조정 및/또는 회전될 수 있어서, LDM(110)에 인접하여 검출된 물 상태 및/또는 원하는 범위를 기초로 하여 레이저 빔의 주파수 및/또는 파장을 조정하는 것을 용이하게 한다.
예시적 실시 예에서, 프리즘 제어 모터(380) 및 프리즘 제어 기어박스(390)가 프리즘(330)의 어레이에 연결되어 제3 레이저 빔(360)이 선택적으로 조정되는 것을 가능하게 한다. 예를 들어, 일 실시 예에서, 프리즘(330)은 적어도 인클로저 창(240)에서의 파편 및/또는 성장의 양, LDM(110)과 선박(100) 사이의 물의 혼탁도(turbidity), 지역의 날씨 상태, 및/또는 선체 제2 부분(160)의 표면을 기초로 하여 원하는 파장 및/또는 편광(polarization)을 갖는 레이저 빔을 전송 및/또는 투사하도록 조정될 수 있다. 물의 혼탁도는 적절한 혼탁도 메커니즘(도시되지 않음)을 이용하여 결정될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 레이저 소스(230)와 관련된 파워(power) 출력 또는, 더욱 구체적으로, 레이저 소스(230) 및/또는 센서(250)와 관련된 민감도(sensitivity)가 선택적으로 조정될 수 있다. LDM(110)이 본 명세서에서 설명된 바와 같이 기능하는 것을 가능하게 하는 임의의 적절한 인자가 임의의 적절한 메커니즘을 조정하도록 고려될 수 있다.
예시적 실시 예에서, 제어함(290)은 LDM(110)의 작동, 공기 플라스크(200), 및/또는 유체 이동 메커니즘(280)을 제어하도록 프로그램된 컴퓨팅 장치(400)를 포함한다. 게다가, 예시적 실시 예에서, 제어함(290) 또는, 더욱 구체적으로, 컴퓨팅 장치(400)는 LDM(110) 또는, 더욱 구체적으로, 센서(250)로부터 신호(도시되지 않음)를 수신해서, 그 신호를 선박(100)의 디지털 이미지(도시되지 않음)로 변환한다.
도 6은 컴퓨팅 장치(400)의 블록도이다. 예시적 실시 예에서, 컴퓨팅 장치(400)는 메모리 장치(410) 및 프로그램된 명령어를 실행하기 위해서 메모리 장치(410)에 연결된 프로세서(420)를 포함한다. 프로세서(420)는 (예컨대, 멀티-코어 구성에서) 하나 이상의 처리 유닛을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 실행가능한 명령어들 및/또는 구조 건전성 데이터가 메모리 장치(410)에 저장된다. 예를 들어, 예시적 실시 예에서, 메모리 장치(410)는 LDM(110), 공기 플라스크(200), 및/또는 유체 이동 메커니즘(280)의 동작을 제어하는데 사용하기 위한 소프트웨어 및/또는 신호를 디지털 이미지로 변환하는데 사용하기 위한 소프트웨어를 저장한다. 컴퓨팅 장치(400)는 메모리 장치(410) 및/또는 프로세서(420)를 프로그래밍함으로써 본 명세서에서 설명된 하나 이상의 동작을 수행하도록 프로그램될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(420)는 동작을 하나 이상의 실행가능한 명령어로서 인코딩하고 메모리 장치(410)에서 실행가능한 명령어를 제공함으로써 프로그램될 수 있다.
프로세서(420)는 범용 CPU(central processing unit), GPU(graphics processing unit), 마이크로컨트롤러, RISC(reduced instruction set computer) 프로세서, ASIC(application specific integrated circuit), PLC(programmable logic circuit), 및/또는 본 명세서에서 설명된 기능을 실행할 수 있는 임의의 다른 회로 및 프로세서를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 본 명세서에서 설명된 방법들은 제한 없이 저장 장치 및/또는 메모리 장치를 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체에서 구현된 실행가능한 명령어로서 인코딩될 수 있다. 이러한 명령어들은 프로세서에 의해 실행될 때 프로세서가 본 명세서에서 설명된 방법의 적어도 일부를 수행하는 것을 초래한다. 이상의 예들은 단지 예시적인 것이며, 그래서 프로세서라는 용어의 정의 및/또는 의미를 어떤 식으로든 제한하는 것으로 의도되지는 않는다.
본 명세서에서 설명된 바와 같이, 메모리 장치(410)는 실행가능한 명령어들 및/또는 다른 데이터와 같은 정보가 저장 및 검색되도록 하는 하나 이상의 장치이다. 메모리 장치(410)는 제한 없이 DRAM(dynamic random access memory), SRAM(static random access memory), 솔리드 스테이트 디스크(solid state disk), 및/또는 하드 디스크와 같은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 메모리 장치(410)는 제한 없이 실행가능한 명령어들, 구조 건전성 데이터, 및/또는 본 명세서에서 설명된 방법 및 시스템과 함께 사용하기에 적절한 임의의 다른 유형의 데이터를 저장하도록 구성될 수 있다.
예시적 실시 예에서, 컴퓨팅 장치(400)는 프로세서(420)에 연결된 프리젠테이션 인터페이스(430)를 포함한다. 프리젠테이션 인터페이스(430)는 환경설정 데이터, 관리 데이터, 및/또는 임의의 다른 유형의 데이터와 같은 정보를 사용자(도시되지 않음)에게 출력 및/또는 표시하지만, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 프리젠테이션 인터페이스(430)는 CRT(cathode ray tube), LCD(liquid crystal display), LED(light-emitting diode) 디스플레이, OLED(organic LED) 디스플레이, 및/또는 "전자 잉크(electronic ink)" 디스플레이와 같은 디스플레이 장치(도시되지 않음)에 연결된 디스플레이 어댑터(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
예시적 실시 예에서, 컴퓨팅 장치(400)는 사용자로부터 입력을 수신하는 입력 인터페이스(440)를 포함한다. 예를 들어, 입력 인터페이스(440)는 LDM(110), 공기 플라스크(200), 및/또는 유체 이동 메커니즘(280)의 동작을 제어하기 위한 명령어 및/또는 본 명세서에서 설명된 방법 및 시스템과 함께 사용하기에 적절한 임의의 다른 유형의 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 예시적 실시 예에서, 입력 인터페이스(440)는 프로세서(420)에 연결되고, 예컨대, 키보드, 포인팅 장치, 마우스, 스타일러스, 터치 감응 패널(예컨대, 터치 패드 또는 터치 스크린), 자이로스코프, 가속도계, 위치 검출기(position detector), 및/또는 오디오 입력 인터페이스를 포함할 수 있다. 터치 스크린과 같은 단일한 부품이 프리젠테이션 인터페이스(430)의 디스플레이 장치 및 입력 인터페이스(440) 양쪽 모두로서 기능할 수 있다.
예시적 실시 예에서, 컴퓨팅 장치(400)는 메모리 장치(410) 및/또는 프로세서(420)에 연결된 통신 인터페이스(450)를 포함한다. 통신 인터페이스(450)는 LDM(110), 공기 플라스크(200), 유체 이동 메커니즘(280), 및/또는 다른 컴퓨팅 장치(400)와 같은 원격 장치와 통신하게 연결된다. 예를 들어, 통신 인터페이스(450)는 제한 없이 유선 네트워크 어댑터, 무선 네트워크 어댑터, 및/또는 이동 통신 어댑터를 포함할 수 있다.
도 7은 LDM(110)을 이용하여 선박(100)을 검사하는데 이용될 수 있는 예시적 방법(500)을 도시하는 흐름도이다. 동작 동안, 예시적 실시 예에서, LDM(110)은 선박(100)을 향하여 레이저 빔(220)을 전송 또는 투사한다(510). 예시적 실시 예에서, LDM(110) 또는, 더욱 구체적으로, 레이저 소스(230)와 관련된 파워 출력이 적어도 물의 혼탁도를 기초로 하여 조정된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 레이저 빔(220)이 렌즈(320), 프리즘(330), 및/또는 디퓨저(340)를 통하여 전송될 수 있어서, 제1 레이저 빔(310), 제2 레이저 빔(350), 제3 레이저 빔(360), 및/또는 서브-빔(sub-beam)(370)이 선체(120) 상으로 투사될 수 있다(510).
예시적 실시 예에서, 레이저 빔(220)이 선체(120)의 길이방향 길이(longitudinal length)를 따라 투사되어서(510), 선체(120)의 제2 부분(160)이 기생 장치에 대해 검사될 수 있다. 예를 들어, 예시적 실시 예에서, 선박(100)이 LDM(110)을 지나가는 동안 레이저 소스(230)는 선체(120) 상으로 레이저 빔(220)을 투사한다(510). 더욱 구체적으로, 예시적 실시 예에서, LDM(110)은 일반적으로 정지되어(stationary) 있어서, 선박(100)이 레이저 빔 시야를 통과해서 움직이는 동안 레이저 빔(220)은 선박(100)과 관련해서 일반적으로 정지되어 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, LDM(110)은 수직 축에 대해서 작동가능 및/또는 회전가능할 수 있어서, 선박(100)이 LDM(110)과 관련해서 일반적으로 정지되어 있는 동안 레이저 빔(220)은 선체(120) 상으로 투사된다(510).
예시적 실시 예에서, 선체(120)는 센서(250)를 향하여 레이저 빔(220)의 적어도 일부를 반사한다(520). 예시적 실시 예에서, 센서(250)는 신호 또는, 더욱 구체적으로, 레이저 빔(220)의 반사를 검출 또는 수신한다(530). 더욱 구체적으로, 예시적 실시 예에서, 센서(250)는 선체(120)의 제2 부분(160)으로부터 레이저 빔(220)의 반사를 수신한다(530). 예시적 실시 예에서, 센서(250)와 관련된 민감도는 적어도 물의 혼탁도를 기초로 하여 조정된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 선체(120)의 제2 부분(160)으로부터의 레이저 빔(220)의 반사의 적어도 일부를 필터링하기 위해서 스크린(screen) 및/또는 블로킹(blocking) 메커니즘(도시되지 않음)이 이용될 수 있다.
예시적 실시 예에서, 수신된 반사와 관련된 신호가 생성되고(540), 신호는 선박(100)을 검사하는데 이용하기 위해서 디지털 이미지로 변환된다. 예시적 실시 예에서, 신호 및/또는 디지털 이미지는 컴퓨팅 장치(400)로 전송되고, 컴퓨팅 장치(400)는 기생 장치가 선체(120)에 연결되었는지 여부를 식별한다. 그래서, 예시적 실시 예에서, 컴퓨팅 장치(400)는 적어도 레이저 빔(220)의 반사를 기초로 하여 선박(100)을 검사하는 것을 용이하게 한다. 일 실시 예에서, 컴퓨팅 장치(400)는 기생 장치가 선체(120)에 연결되어 있는지 여부를 더욱 완전하게 확실시하기 위해서 시각적 검사가 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 그러한 실시 예에서, 컴퓨팅 장치(400)는 잠수부가 시각적 검사를 수행하라고 지시하는 데 사용하기 위해 적어도 한 명의 잠수부에게 표시를 제공할 수 있다.
예시적 실시 예에서, 컴퓨팅 장치(400)는 시그너처(signature)(즉, 선박(100)을 식별시키기 위해서 이용될 수 있는 선박(110)의 물리적 특징)를 선박(100)의 미리 정해진 시그너처 및/또는 이전에 식별된 시그너처와 비교 및/또는 식별시키도록 프로그램된다. 적어도 일부 실시 예들에서, 시그너처는 차후의 검사에서 이용하기 위해 메모리 장치(410) 내에서 자동으로 갱신 및/또는 저장될 수 있다.
상술한 시스템 및 방법은 해양 선박이 예컨대 화물을 밀수하는데 이용되고 있는지 여부를 판단하기 위하여 검사되는 것을 가능하게 한다. 더욱 구체적으로, 본 명세서에서 설명된 실시 예들은 수중 물체의 신뢰할만한 및/또는 정확한 이미지가 대체로 고해상도 품질을 가지고 생성되는 것을 가능하게 한다. 그래서, 본 명세서에서 설명된 실시 예들은 해양 선박이 시각적 검사를 위해서 선택되어야 하는지 여부를 결정하기 위해서 해양 선박을 자동으로 스크리닝(screening)하는 것을 용이하게 한다. 본 명세서에서 설명된 실시 예들은 해양 선박들을 검사하기 위해서 활용되는 인원 및/또는 다른 자원들이 전략적으로 및/또는 효율적으로 할당되는 것을 가능하게 한다. 따라서, 본 명세서에서 설명된 실시 예들은 해양 선박을 검사하는 것과 관련하여 안전성을 높이고 비용을 절감하는 것을 용이하게 한다.
예시적 시스템 및 방법은 본 명세서에서 설명된 특정 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 차라리, 각각의 시스템의 구성요소들 및/또는 각각의 방법의 단계들은 본 명세서에서 설명된 다른 구성요소들 및 방법 단계들과는 별도로 독립적으로 이용될 수 있다. 또한, 각각의 구성요소 및 각각의 방법 단계는 다른 구성요소들 및/또는 방법 단계들과 조합하여 이용될 수 있다.
서면으로 작성된 본 설명은 베스트 모드를 포함하여 본 발명의 특정 실시 예들을 공개하기 위해서, 그리고 또한 본 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자가 임의의 장치 또는 시스템을 만드는 것 및 이용하는 것 및 임의의 통합된 방법을 수행하는 것을 포함하여 특정 실시 예들을 구현하는 것을 가능하게 하기 위해서, 예들을 이용한다. 본 발명의 특허가능한 범위는 청구항들에 의해서 정의되고, 당업자에게 떠오르는 다른 실시 예들을 포함할 수 있다. 만일 다른 실시 예들이 청구항의 문언적 표현과 다르지 않은 구조적 구성요소들을 가진다면, 또는 다른 실시 예들이 청구항의 문언적 표현과 경미한 차이를 가진 등가적인 구조적 구성요소들을 포함한다면, 그러한 다른 실시 예들은 청구항들의 범위 내인 것으로 의도된다.
Claims (14)
- 선박을 검사하는 방법으로서, 상기 방법은:
레이저 소스(230) 및 센서(250)를 포함하는 레이저 앤 디텍터 메커니즘(laser and detector mechanism)(110)을 일반적으로 흘수선(150)과 흘수선 아래 중 적어도 하나에 배치하는 단계;
검사되고 있는 선박(100)을 향하여 레이저 소스(230)로부터 레이저 빔(220)을 투사하는 단계; 및
투사되고 있는 레이저 빔의 반사를 센서(250)에서 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 방법.
- 제 1 항에 있어서,
레이저를 투사하는 단계는:
레이저 빔을 복수의 서브-빔(sub-beam)들로 분할(split)하는 단계; 및
검사되고 있는 선박을 향하여 복수의 서브-빔을 투사하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
선박과 레이저 앤 디텍터 메커니즘 중의 적어도 하나에 인접한 물의 혼탁도를 결정하는 단계; 및
적어도 물의 혼탁도를 기초로 하여 레이저 소스와 관련된 파워 출력을 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 방법.
- 상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
선박과 레이저 앤 디텍터 메커니즘 중의 적어도 하나에 인접한 물의 혼탁도를 결정하는 단계; 및
적어도 물의 혼탁도를 기초로 하여 센서와 관련된 민감도 및 광학 장치의 위치 중 적어도 하나를 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 방법.
- 상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
수신한 반사된 레이저 빔과 관련된 신호를 생성하는 단계; 및
상기 신호를 디지털 이미지로 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 방법.
- 상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
하우징을 통해 유체를 나르는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 방법.
- 선박을 검사하는 데 사용하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템은:
일반적으로 흘수선(150)과 흘수선 아래 중 적어도 하나에 배치된 하우징(170);
상기 하우징(170) 내에 배치된 레이저 소스(230); 및
상기 하우징(170) 내에 배치된 센서(250)를 포함하고,
상기 레이저 소스는 검사되고 있는 선박(100)을 향하여 레이저 빔(220)을 투사하도록 구성되고,
상기 센서는 검사되고 있는 선박(100)을 향하여 투사된 레이저 빔의 반사를 수신하도록 구성된 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 데 사용하기 위한 시스템.
- 제 7 항에 있어서,
상기 하우징을 통해 유체를 나르도록 지향된 유체 이동 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 데 사용하기 위한 시스템.
- 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 하우징의 적어도 외부 표면 둘레에 유체를 나르도록 지향된 유체 이동 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 데 사용하기 위한 시스템.
- 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저 소스는 상기 레이저 소스로부터 투사된 레이저 빔을 분할하도록 구성된 광학 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 데 사용하기 위한 시스템.
- 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
선박과 상기 레이저 앤 디텍터 메커니즘 중의 적어도 하나에 인접한 물의 혼탁도를 결정하고 적어도 물의 혼탁도를 기초로 하여 상기 레이저 소스와 관련된 파워 출력을 조정하도록 구성된 혼탁도 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 데 사용하기 위한 시스템.
- 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
선박과 상기 레이저 앤 디텍터 메커니즘 중의 적어도 하나에 인접한 물의 혼탁도를 결정하고 적어도 물의 혼탁도를 기초로 하여 상기 센서와 관련된 민감도 및 광학 장치의 위치 중 적어도 하나를 조정하도록 구성된 혼탁도 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 데 사용하기 위한 시스템.
- 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 센서로부터 신호를 수신하고 상기 신호를 디지털 이미지로 변환하도록 프로그램된 컴퓨팅 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 데 사용하기 위한 시스템.
- 제 7 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징에 연결된 부표(buoy)를 더 포함하고, 상기 부표는 일반적으로 흘수선에 배치되는 것을 특징으로 하는 선박을 검사하는 데 사용하기 위한 시스템.
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