KR20130073087A - Tranceiver and power supply device for the underwater apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 기술에 관한 것으로, 특히 RF를 이용하여 수중 장비의 외벽에 구비된 각종 환경 센서들로 선택적으로 전력을 공급하고, 해당 환경 센서로부터 센싱 데이터를 송수신할 수 있는 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치에 관한 것이다.An embodiment according to the concept of the present invention relates to wireless power and data transmission and reception technology for underwater equipment, in particular by selectively supplying power to the various environmental sensors provided on the outer wall of the underwater equipment using RF, The present invention relates to a wireless power and data transmission / reception apparatus for underwater equipment capable of transmitting and receiving sensing data.
지구 표면의 약 71 퍼센트를 차지하는 바다는 인간의 생활에 매우 밀접한 관계에 있다. 최근 심해저 망간단괴(Manganese Nodule), 열수광상(Hydrothermal Deposit), 심해생물(Deep-sea Organism), 메탄 수화물(Methane Hydrate) 등의 존재가 알려지면서 심해에 대한 학문적인 개척 필요성이 대두 되었으며, 이에 따라 구체적으로 활용한 가능한 자원 확보, 환경 보존 문제에 관련하여 해저 탐사가 가속화되고 있다. 특히 우리나라는 3면이 바다로 둘러싸인 지리적 환경에 있어, 해양 개발과 해양 재난 탐지, 수중 군용 장비 개발에 대한 관심이 날로 높아지고 있으나 선진 외국에 비해 수중 탐사 기술은 아직 초기단계에 머물러 있다고 할 수 있다. 이러한 수중 탐사를 위해서는 다양한 수중 탐사 장비와 지원 장비가 요구되는데, 지금까지의 수중 탐사 장비는 이동 가능하거나 또는 수상에 고정된 모선 또는 지상시스템에서 케이블에 연결된 탐사 장비를 수중에서 투입하여 고정 또는 견인하는 방식과 유/무인 잠수정을 이용한 직접 탐사 방식이 이용되어 왔다. 상기 수중 견인방식은 유/무인 잠수정에 비해 탐사 범위가 넓다는 장점이 있지만, 관찰 지점으로부터 떨어진 곳에서 관측을 하기 때문에 탐사의 정밀도를 향상시키기 어려운 문제점이 있다. 한편, 유/무인 잠수정을 이용하는 방식은 기본적으로 모선 또는 지상시스템에서 전원을 공급받고 제어되는 구조로 이러한 무인 잠수정은 수중의 탐사 또는 개발 지역까지 접근하기 위해 많은 에너지가 필요한 문제가 있다. 또한 탐사를 위한 복수의 환경센서들을 구비하여야 하며, 상기 복수의 환경 센서들에 유선으로 전력을 공급하여야 하므로 구현이 복잡해지는 문제점이 있었다.The sea, which accounts for about 71 percent of the earth's surface, is closely related to human life. Recently, the existence of Manganese Nodule, Hydrothermal Deposit, Deep-sea Organism, Methane Hydrate, etc. has become known. Submarine exploration is accelerating in relation to the issue of possible resource utilization and environmental conservation. In particular, Korea has a growing interest in marine development, marine disaster detection, and development of underwater military equipment in a geographical environment surrounded by three sides, but underwater exploration technology is still at an early stage compared to advanced foreign countries. Such underwater exploration requires a variety of underwater exploration equipment and supporting equipment. Until now, the underwater exploration equipment has been used to fix or tow the exploration equipment connected to the cable from a mobile or ground-based bus or ground system. Direct exploration methods using methods and unmanned and unmanned submersibles have been used. The underwater traction method has an advantage that the exploration range is wider than that of the submersible / unmanned submersible, but there is a problem that it is difficult to improve the precision of the exploration because the observation is performed at a distance from the observation point. On the other hand, the method using a submarine / unmanned submersible is basically a structure that is powered and controlled from a mother ship or a ground system, such an unmanned submersible has a problem that requires a lot of energy to access the underwater exploration or development area. In addition, a plurality of environmental sensors for exploration should be provided, and since the power should be supplied to the plurality of environmental sensors in a wired manner, there is a problem in that the implementation becomes complicated.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는 수중에서 활동하는 수중용 장비의 외벽에 존재하는 환경 센서들에게 RF를 통하여 무선으로 전력을 공급할 수 있고, 또한 전력을 공급받은 환경 센서들은 무선 통신 기술을 사용하여 센싱 데이터를 전송할 수 있는 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to wirelessly supply power to the environmental sensors existing on the outer wall of the underwater equipment to operate underwater through RF, and the environmental sensors powered by the wireless communication technology It is to provide a wireless power and data transmission and reception device for underwater equipment that can transmit the sensing data.
본 발명 실시 예에 따른 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치는 수중 장비의 외벽에 구비되며, 각각이 무선 전력을 공급받아 수중 환경에 대한 센싱 데이터를 획득하는 복수의 환경 센서들과 상기 획득한 센싱 데이터를 무선으로 전송하기 위한 무선통신부를 포함하는 센서모듈 및 상기 수중 장비의 내벽에 구비되며, 상기 환경 센서들 중 구동하고자하는 환경 센서를 선택하여 상기 무선 전력을 공급하고, 상기 무선통신부와의 무선 데이터 통신을 통하여 상기 선택된 환경 센서가 획득한 센싱 데이터를 수신하는 센서 제어모듈을 포함한다.Wireless power and data transmission and reception apparatus for underwater equipment according to an embodiment of the present invention is provided on the outer wall of the underwater equipment, each of the plurality of environmental sensors and the obtained sensing to obtain sensing data for the underwater environment by receiving wireless power A sensor module including a wireless communication unit for transmitting data wirelessly and is provided on the inner wall of the underwater equipment, selects an environmental sensor to be driven among the environmental sensors to supply the wireless power, and wireless with the wireless communication unit And a sensor control module configured to receive sensing data acquired by the selected environmental sensor through data communication.
상기 복수의 환경 센서들 각각은 상기 센서 제어부로부터 공급된 무선 전력을 수신하여 DC 전력으로 변환하기 위한 전력획득회로를 포함하고, 상기 무선 통신부는 블루투스, 지그비 또는 UWB 중 적어도 어느 하나의 방식의 무선 데이터 통신을 통하여 상기 센서 제어모듈로 상기 획득한 센싱 데이터를 전송한다.Each of the plurality of environmental sensors includes a power acquisition circuit for receiving and converting wireless power supplied from the sensor controller into DC power, and the wireless communication unit wireless data of at least one of Bluetooth, Zigbee, and UWB. The acquired sensing data is transmitted to the sensor control module through communication.
상기 센서 제어모듈은 기 설정된 환경 센서 선택 명령 또는 외부 장비로부터의 환경 센서 선택 명령에 응답하여 상기 환경 센서들 중 구동하고자 하는 환경 센서를 선택하는 센서 선택부와 상기 센서 선택부가 선택한 환경 센서로 상기 전력을 무선으로 공급하는 전력 공급부 및 상기 선택된 환경 센서가 획득한 센싱 데이터를 상기 무선통신부와의 무선 데이터 통신을 통하여 수신하는 데이터 송수신부를 포함한다.The sensor control module may be configured to select an environmental sensor to be driven from among the environmental sensors in response to a preset environmental sensor selection command or an environmental sensor selection command from an external device, and the electric power to the environmental sensor selected by the sensor selection unit. And a data transmission / reception unit configured to wirelessly supply the power supply unit and the sensing data acquired by the selected environmental sensor through wireless data communication with the wireless communication unit.
상기 전력 공급부는 RF 송신 방식, 전자기 유도 결합(Electromagnetic Inductive Coupling) 방식 또는 자기 공진(Magnetic Resonace) 방식 중 어느 하나를 이용하여 상기 센서 선택부가 선택한 환경 센서로 상기 무선 전력을 공급한다.The power supply unit supplies the wireless power to an environmental sensor selected by the sensor selector using any one of an RF transmission method, an electromagnetic inductive coupling method, or a magnetic resonance method.
실시 예에 따라, 상기 데이터 송수신부는 상기 센서모듈로부터 전송된 센싱 데이터를 상기 수중 장비 내부에 구비된 외부장비로 전송하기 위한 외부통신 인터페이스를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the data transmission / reception unit may include an external communication interface for transmitting sensing data transmitted from the sensor module to an external device provided in the underwater equipment.
상기 외부통신 인터페이스는 USB, RS-232, RS-422, RS-485 중 적어도 어느 하나로 구현될 수 있다.The external communication interface may be implemented by at least one of USB, RS-232, RS-422, and RS-485.
또 다른 실시 예에 따라, 상기 데이터 송수신부는 상기 수중 장비의 외부에 존재하는 외부장비로 전송하기 위한 초음파 송수신모듈을 포함할 수 있다. According to another embodiment, the data transmission and reception unit may include an ultrasonic transmission and reception module for transmitting to an external device existing outside of the underwater equipment.
본 발명이 실시 예에 따른 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치는 RF를 이용하여 수중 장비 외벽에 구비된 각종 환경센서들로 무선으로 전력을 공급할 수 있고, 수중 작업 시 각종 환경센서들로 부여된 고유 ID에 따라 구동이 필요한 센서에 선택적으로 전력을 공급할 수 있으므로 효율적인 수중 작업이 가능한 효과가 있다.The wireless power and data transmission and reception apparatus for underwater equipment according to an embodiment of the present invention can wirelessly supply power to various environmental sensors provided on the outer wall of the underwater equipment by using RF, and is provided to various environmental sensors during underwater work. Power can be selectively supplied to sensors that need to be driven based on their unique IDs, enabling efficient underwater work.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치의 내부 블럭도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시된 센서 모듈의 내부 블럭도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 도시된 센서 제어모듈의 내부 블럭도를 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to more fully understand the drawings recited in the detailed description of the present invention, a detailed description of each drawing is provided.
1 is an internal block diagram of a wireless power and data transmission and reception apparatus for underwater equipment according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows an internal block diagram of the sensor module shown in FIG. 1.
3 is an internal block diagram of the sensor control module shown in FIG. 1.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.It is to be understood that the specific structural or functional descriptions of embodiments of the present invention disclosed herein are only for the purpose of illustrating embodiments of the inventive concept, But may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention are capable of various modifications and may take various forms, so that the embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. It should be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, or alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are intended to distinguish one element from another, for example, without departing from the scope of the invention in accordance with the concepts of the present invention, the first element may be termed the second element, The second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, the terms "comprises ", or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning of the context in the relevant art and, unless explicitly defined herein, are to be interpreted as ideal or overly formal Do not.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치의 내부 블럭도를 나타낸다.1 is an internal block diagram of a wireless power and data transmission and reception apparatus for underwater equipment according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치(10)는 수중장비(50)의 외벽에 구비되는 센서모듈(100) 및 수중장비(50)의 내부에 구비되는 센서 제어모듈(200)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the wireless power and data transmission /
본 명세서에서의 모듈(Module)이라 함은 본 발명의 실시 예에 따른 기술적 사상을 수행하기 위한 하드웨어 및 상기 하드웨어를 구동하기 위한 소프트웨어의 기능적 또는 구조적 결합을 의미할 수 있다.A module in the present specification may mean a functional or structural combination of hardware for performing a technical idea and software for driving the hardware according to an embodiment of the present invention.
예컨대, 상기 모듈은 소정의 프로그램 코드와 상기 프로그램 코드가 수행되기 위한 하드웨어 리소스의 논리적 또는 기능적 단위를 의미할 수 있으며 반드시 물리적으로 연결된 프로그램 코드만을 의미하거나 한 종류의 하드웨어를 의미하는 것은 아니다.For example, the module may mean a logical or functional unit of a predetermined program code and a hardware resource for executing the program code, and does not necessarily mean only physically connected program code or one kind of hardware.
이때, 수중 장비(50)는 침선, 장애물, 해저 전선, 해저 파이프 라인, 어초 등의 물체 확인을 위한 탐지 장비나 열수광상, 해저 지형, 지질 분포 등의 조사에 사용되는 탐사 장비일 수 있다.At this time, the
도 2는 도 1에 도시된 센서모듈(100)의 내부 블럭도를 나타낸다.2 shows an internal block diagram of the
도 1 및 도 2를 참조하면, 센서모듈(100)은 수중 장비(50)의 외벽에 구비되며, 복수의 환경 센서들을 포함하는 센싱부(130) 및 무선 통신부(170)를 포함한다.1 and 2, the
또한 센서모듈(100)의 센싱부(130)는 각각의 기능을 보유한 복수의 환경 센서들(131 내지 135)을 포함한다.In addition, the
이때, 상기 환경 센서들(131 내지 135) 각각은 무선전력 획득회로(141 내지 145)를 포함하고, 고유의 ID를 부여받아 후술할 센서 제어모듈(200)의 제어를 통해 구동된다.In this case, each of the
또한, 상기 환경 센서들(131 내지 135) 각각은 그 기능에 따른 센싱 데이터를 수집하여 무선 통신부(170)로 전송한다.In addition, each of the
상기의 각각의 무선전력 획득회로(141 내지 145)는 전송된 RF 전력을 DC 전력으로 변환하는 역할을 수행하며, 전력을 획득하기 위한 안테나, 상기 획득된 전력을 최대치로 넘겨주기 위한 입력 정합 회로와 효과적으로 RF 전력을 DC 전력으로 정류하기 위한 정류/승압회로 및 저손실 커패시터로 구성된 평활회로를 포함하여 이루어질 수 있다.Each of the wireless
도 2에서는 센싱부(130)가 포함하는 환경 센서들(131 내지 135)을 5개 만으로 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 설계에 따라 적절한 수의 환경 센서를 포함하도록 구현될 수 있다.In FIG. 2, only five
예컨대, 상기 복수의 환경 센서들(131 내지 135)은 수중 초음파 센서(131), 수온 측정 센서(132), 용존 산소량 측정 센서(133), 수질 센서(134), 유속 센서(135) 등으로 구현될 수 있다.For example, the plurality of
한편, 센서모듈(100)의 무선 통신부(170)는 상기 환경 센서들(131 내지 135) 각각이 수집한 센싱 데이터를 무선 통신 수단을 이용하여 센서 제어모듈(200)로 전송한다.Meanwhile, the
실시 예에 따라, 무선 통신부(170)가 이용하는 상기 무선 통신 수단은 블루투스(Bluetooth)나 지그비(Zigbee) 또는 UWB(Ultra Wideband) 등 다양한 무선 통신 기술일 수 있다.According to an embodiment, the wireless communication means used by the
실시 예에 따라 센싱모듈(100)은 센서 제어모듈(200)로부터 공급된 전력을 저장하기 위한 전력 충전부(190)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
전력 충전부(190)는 센서 제어모듈(200)로부터 공급되는 전력의 일부를 저장하고, 소정의 시간 동안 센서 제어모듈(200)로부터의 전력 공급이 없어도 저장된 전력을 이용하여 환경 센서들(131 내지 135) 중에서 사용하고자 하는 환경 센서로 예비적으로 전력을 공급할 수 있다.The
한편, 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치(10)가 포함하는 센서 제어모듈(200)은 상기 수중 장비(50)의 내부에 구비되어 상기 센서모듈(100)에 대한 전력을 공급하고, 센서모듈(100)과의 데이터 송수신이나 외부 장비(500)와의 데이터 송수신을 수행한다.Meanwhile, the
이때, 상기 외부 장비(500)란 수중 장비(50) 내부에 구비되는 장치 또는 수중 장비(50) 외부에 설치되는 장치로서, 센서 제어모듈(200)과 유/무선 통신이 가능하고 센서모듈(100)로부터 센서 제어모듈(200)을 통하여 수신한 센싱 데이터를 디스플레이하거나 분석할 수 있는 컴퓨터 등의 장치일 수 있다.In this case, the
도 3은 도 1에 도시된 센서 제어모듈의 내부 블럭도를 나타낸다. 3 is an internal block diagram of the sensor control module shown in FIG. 1.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 센서 제어모듈(200)은 센서 선택부(230), 전력 공급부(250) 및 데이터 송수신부(270)를 포함한다.1 to 3, the
센서 선택부(230)는 미리 정해진 ID 선택 명령 또는 외부 장비(500)로부터 입력된 ID 선택 명령에 따라 환경 센서들(131 내지 135) 각각에 부여된 ID에 해당되는 환경센서, 예컨대 수중 초음파 센서(131)를 선택하고 이에 대한 센서 선택 정보를 전력 공급부(250)로 전송한다.The
전력 공급부(250)는 센서 선택부(230)로부터 전송된 센서 선택 정보에 응답하여 환경센서들(131 내지 135) 중 선택된 수중 초음파 센서(131)로 무선전력전송(Wireless Power Transfer)을 수행한다.The
이때, 전력 공급부(250)는 상기 무선전력전송을 수행하기 위해 RF를 이용할 수 있으며, 전력 공급부(250)는 RF 전력을 상기 환경 센서들(131 내지 135) 각각의 무선전력 획득회로(141 내지 145)로 전송한다.In this case, the
실시 예에 따라, 전력 공급부(250)는 전자기 유도 현상(Electromagnetic Inductive Coupling)을 이용하여 무선으로 전력을 상기 수중 초음파 센서(131)로 공급할 수 있으며, 또는 공진 현상을 이용한 비방사 방식인 자기 공진(Magnetic Resonace) 방식을 이용하여 상기 수중 초음파 센서(131)로 전력을 공급할 수도 있다.According to an exemplary embodiment, the
따라서, 전력 공급부(250)는 원거리 또는 근거리에 대하여 전기 에너지를 전자기파, 전자기 유도 또는 전자기 공진 형태의 무선 방식으로 전달할 수 있다.,Therefore, the
한편, 데이터 송수신부(270)는 센서모듈(100)의 무선 통신부(170)와 다양한 무선 통신 기술을 이용해 통신할 수 있다.The
예컨대, 데이터 송수신부(270)는 상기 선택된 환경센서(131)가 센싱한 센싱정보를 상기 다양한 무선 통신 기술을 통하여 센서모듈(100)의 무선 통신부(170)로부터 수신하고, 수신한 센싱 정보를 외부 장비(500)로 송신한다.For example, the data transmission /
이때, 데이터 송수신부(270)는 앞서 설명한 바와 같이 블루투스, 지그비 등의 무선 통신 기술을 통하여 센서모듈(100)의 무선 통신부(170)와 데이터 통신할 수 있도록 구현된다.At this time, the data transmission and
실시 예에 따라 데이터 송수신부(270)는 상기 무선 통신부(170)로부터 전송된 센싱 데이터를 수중 장비(50) 내부에 구비되는 외부장비(500-1)로 전송하기 위한 외부통신 인터페이스(275)를 포함할 수 있으며, 상기 외부통신 인터페이스(275)는 USB, RS-232, RS-422, RS-485 등의 통신 포트로 구현될 수 있다.According to an embodiment, the data transmission /
또한 데이터 송수신부(270)는 상기 무선 통신부(170)로부터 전송된 센싱 데이터를 수중 장비(50) 외부, 즉 수중에 존재하는 외부 장치(500-2)로 전송하기 위한 초음파 송수신모듈(280)을 더 포함할 수도 있다.In addition, the data transmission /
결국, 본 발명이 실시 예에 따른 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치(10)는 RF를 이용하여 무선으로 수중 장비 외벽에 구비된 각종 환경센서들(131 내지 135)로 전력을 공급할 수 있고, 상기 각종 환경센서들(131 내지 135)에게 고유 ID를 부여함으로써 수중 작업 시 구동이 필요한 센서만을 선별하여 전력을 공급할 수 있으므로 효율적인 수중 작업이 가능한 효과가 있다.As a result, the wireless power and data transmission /
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
10 : 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치
50 : 수중 장비
100: 센서모듈
130: 센싱부
131 내지 135: 환경 센서
141 내지 145: 무선전력 획득회로
170: 무선 통신부
200: 센서 제어모듈
230: 센서 선택부
250: 전력공급부
270: 데이터 송수신부
275: 외부 통신 인터페이스
280: 초음파 송수신 모듈
500: 외부 장치
10: wireless power and data transmission and reception device for underwater equipment
50: Underwater Equipment
100: sensor module
130: sensing unit
131 to 135: environmental sensor
141 to 145: wireless power acquisition circuit
170: wireless communication unit
200: sensor control module
230: sensor selection unit
250: power supply
270: data transmission and reception unit
275: external communication interface
280: ultrasonic transceiver module
500: external device
Claims (6)
상기 수중 장비의 내벽에 구비되며, 상기 환경 센서들 중 구동하고자하는 환경 센서를 선택하여 상기 무선 전력을 공급하고, 상기 무선통신부와의 무선 데이터 통신을 통하여 상기 선택된 환경 센서가 획득한 센싱 데이터를 수신하는 센서 제어모듈;을 포함하는 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치.A sensor module provided on an outer wall of the underwater equipment, the sensor module including a plurality of environmental sensors each receiving wireless power to obtain sensing data about the underwater environment, and a wireless communication unit for wirelessly transmitting the acquired sensing data; And
It is provided on the inner wall of the underwater equipment, selects an environmental sensor to drive among the environmental sensors to supply the wireless power, and receives the sensing data obtained by the selected environmental sensor through wireless data communication with the wireless communication unit Wireless power and data transmission and reception device for underwater equipment comprising a sensor control module.
상기 센서 제어부로부터 공급된 무선 전력을 수신하여 DC 전력으로 변환하기 위한 전력획득회로를 포함하고,
상기 무선 통신부는,
블루투스, 지그비 또는 UWB 중 적어도 어느 하나의 방식의 무선 데이터 통신을 통하여 상기 센서 제어모듈로 상기 획득한 센싱 데이터를 전송하는 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치.The method of claim 1, wherein each of the plurality of environmental sensors,
A power acquisition circuit for receiving and converting wireless power supplied from the sensor control unit into DC power;
The wireless communication unit includes:
An apparatus for transmitting and receiving wireless power and data for underwater equipment which transmits the obtained sensing data to the sensor control module through wireless data communication of at least one of Bluetooth, Zigbee, and UWB.
기 설정된 환경 센서 선택 명령 또는 외부 장비로부터의 환경 센서 선택 명령에 응답하여 상기 환경 센서들 중 구동하고자 하는 환경 센서를 선택하는 센서 선택부;
상기 센서 선택부가 선택한 환경 센서로 상기 전력을 무선으로 공급하는 전력 공급부; 및
상기 선택된 환경 센서가 획득한 센싱 데이터를 상기 무선통신부와의 무선 데이터 통신을 통하여 수신하는 데이터 송수신부;를 포함하는 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치.The method of claim 1, wherein the sensor control module,
A sensor selector configured to select an environmental sensor to be driven among the environmental sensors in response to a preset environmental sensor selection command or an environmental sensor selection command from an external device;
A power supply unit wirelessly supplying the power to an environmental sensor selected by the sensor selection unit; And
And a data transmitting / receiving unit configured to receive sensing data acquired by the selected environmental sensor through wireless data communication with the wireless communication unit.
RF 송신 방식, 전자기 유도 결합(Electromagnetic Inductive Coupling) 방식 또는 자기 공진(Magnetic Resonace) 방식 중 어느 하나를 이용하여 상기 센서 선택부가 선택한 환경 센서로 상기 무선 전력을 공급하는 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치.The method of claim 3, wherein the power supply unit,
Wireless power and data transmitting / receiving device for underwater equipment which supplies the wireless power to an environmental sensor selected by the sensor selector using any one of an RF transmission method, an electromagnetic inductive coupling method, or a magnetic resonance method. .
상기 센서모듈로부터 전송된 센싱 데이터를 상기 수중 장비 내부에 구비된 외부장비로 전송하기 위한 외부통신 인터페이스 또는 상기 수중 장비의 외부에 존재하는 외부장비로 전송하기 위한 초음파 송수신모듈을 포함하는 수중 장비용 무선 전력 및 데이터 송수신 장치.The method of claim 3, wherein the data transmission and reception unit,
Wireless for underwater equipment including an external communication interface for transmitting the sensing data transmitted from the sensor module to an external device provided inside the underwater equipment or an external transmission and reception module for external equipment existing outside the underwater equipment. Power and data transceiver.
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