KR102114980B1 - Dimensional Measuring Apparatus for Under Water Structure Having Attitude Control Unit - Google Patents

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KR102114980B1
KR102114980B1 KR1020190000530A KR20190000530A KR102114980B1 KR 102114980 B1 KR102114980 B1 KR 102114980B1 KR 1020190000530 A KR1020190000530 A KR 1020190000530A KR 20190000530 A KR20190000530 A KR 20190000530A KR 102114980 B1 KR102114980 B1 KR 102114980B1
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서진호
이정우
김영복
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부경대학교 산학협력단
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Abstract

An object of the present invention is to provide an underwater structure shape measuring apparatus capable of more accurately performing position and attitude measurement of a sonar sensor. The underwater structure shape measuring apparatus including a position control unit according to the present invention includes: a sonar sensor body formed with an ultrasonic transmission and reception unit at a lower end unit; a housing in which an accommodating space formed in a form in which a lower part is opened is formed inside, so that the ultrasonic transmission and reception unit is exposed to the outside while the sonar sensor body is accommodated in the accommodating space; a winch module provided at an upper part of the housing and adjusting the underwater altitude of the housing and the sonar sensor body; and a posture control unit provided at a side part of the housing, and adjusting position of the housing and the sonar sensor body by generating propulsion in the lateral direction of the housing.

Description

자세제어유닛을 포함하는 수중구조물 형상측정장치{Dimensional Measuring Apparatus for Under Water Structure Having Attitude Control Unit}Dimensional Measuring Apparatus for Under Water Structure Having Attitude Control Unit

본 발명은 수중구조물 형상측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자세제어유닛에 의해 수중에서의 자세를 균일하게 유지하고 형상 측정 시의 수중 고도 및 자세를 빠르게 제어할 수 있도록 하는 수중구조물 형상측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an underwater structure shape measuring device, and more specifically, an underwater structure shape measuring device that allows the attitude control unit to maintain a uniform attitude in the water and to quickly control the underwater altitude and attitude during shape measurement. It is about.

일반적으로 수중에 위치한 구조물 또는 지형 등의 형상을 측정하기 위해서는 소나센서(Sonar Sensor)를 수중에 장입한 상태에서 초음파를 발신 및 수신하여 그 시간 차에 따라 형상을 예측하는 방법이 사용되고 있다.In general, in order to measure the shape of a structure or a terrain located in the water, a method of predicting the shape according to a time difference by transmitting and receiving ultrasonic waves while a sonar sensor is loaded in water is used.

종래에 사용되던 수중구조물 형상측정장치의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 선박(S)에 고정수단(5)에 의해 고정되며, 길이가 긴 연결바(10)의 하단에 수심센서 또는 수중 고도센서(30) 및 해저면과 수중 물체의 형상을 측정하기 위한 소나센서(40)를 장착하고, 연결바(10)의 상단에는 연결바(10)의 자세 측정을 위한 자세측정센서(20, AHRS, IMU)를 장착된 형태를 가지고 있다.In the case of an apparatus for measuring the shape of an underwater structure used in the related art, as shown in FIG. 1, it is fixed by the fixing means 5 to the ship S, and the depth sensor or underwater altitude is located at the bottom of the long connecting bar 10 A sensor 30 and a sonar sensor 40 for measuring the shape of the underwater surface and the underwater object are mounted, and an attitude sensor 20, AHRS for measuring the attitude of the connection bar 10 is mounted on the upper end of the connection bar 10. , IMU).

이러한 방식은 소나센서(40)와 자세측정센서(20) 간의 거리가 멀기 때문에 자세측정센서(20)의 측정 정밀도 이하로 발생하는 선박(S)의 흔들림이 연결바(10)에 전달되면 그 움직임이 증폭되어 소나센서(40)의 자세가 변하게 된다. In this method, since the distance between the sonar sensor 40 and the posture measurement sensor 20 is far, the movement of the ship S occurring below the measurement accuracy of the posture measurement sensor 20 is transmitted to the connection bar 10 and then moves. This amplification changes the posture of the sonar sensor 40.

이로 인해 실제 소나센서(40)의 자세 변화와 자세측정센서(20)의 측정 결과 간의 오차가 발생하게 되고, 시간이 지남에 따라 오차가 누적되는 문제가 발생한다.Due to this, an error occurs between a change in the posture of the actual sonar sensor 40 and the measurement result of the posture measurement sensor 20, and an error accumulates over time.

또한 상기와 같은 종래의 수중구조물 형상측정장치는 고정된 길이의 연결바(10)에 수중구조물의 수평면 형상 측정을 위한 소나센서(40)가 장착되어 있기 때문에, 수중구조물의 수직 방향에 대한 형상 측정을 위해서는 선박(S)과 연결바(10) 사이의 고정수단(5)을 풀어 연결바(10)의 깊이를 조정한 뒤 다시 고정하고 측정을 수행하여야 하는 불편함이 있다.In addition, since the conventional underwater structure shape measuring device is equipped with a sonar sensor 40 for measuring the horizontal shape of the underwater structure on a connection bar 10 of a fixed length, it measures the shape of the underwater structure in the vertical direction. For this, there is the inconvenience of loosening the fixing means 5 between the ship S and the connecting bar 10, adjusting the depth of the connecting bar 10, and then fixing it again and performing the measurement.

이때 연결바(10)와 선박(S) 간의 고정이 제대로 되지 않을 경우, 상기한 바와 같은 이유로 오차가 커지기 때문에 연결바(10)의 깊이 조정 후에는 반드시 강력한 고정 작업이 요구된다.At this time, if the fixing between the connecting bar 10 and the ship S is not properly performed, since the error is increased for the reasons described above, a strong fixing operation is necessarily required after adjusting the depth of the connecting bar 10.

하지만, 선박(S)은 해상에서 계속 흔들리고 파도에 따라 수면 높이가 계속 변하고 있으므로, 소나센서(40)의 수심만 유지할 수 있으며 수중구조물이 착저해 있는 해저면으로부터의 고도는 계속 변화하게 되어 정확한 수중구조물 형상 측정이 어려운 점이 있다.However, since the ship S continues to shake at sea and the water level is constantly changing according to the waves, only the depth of the sonar sensor 40 can be maintained, and the altitude from the bottom of the sea where the underwater structure is settled is constantly changing, so that it is accurate underwater. There is a difficulty in measuring the shape of the structure.

따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.Therefore, a method for solving these problems is required.

한국등록특허 제10-1153215Korean Registered Patent No. 10-1153215

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 소나센서의 자세 및 고도 측정을 보다 정밀하게 수행할 수 있는 수중구조물 형상측정장치를 제공하기 위한 목적을 가진다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art described above, and has an object to provide an underwater structure shape measuring device capable of more accurately performing attitude and altitude measurement of a sonar sensor.

또한 소나센서의 수중 고도를 용이하게 조절할 수 있도록 하는 수중구조물 형상측정장치를 제공하기 위한 목적을 가진다.In addition, an object of the present invention is to provide an underwater structure shape measurement device that can easily adjust the underwater altitude of the sonar sensor.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자세제어유닛을 포함하는 수중구조물 형상측정장치는, 하단부에 초음파 송수신부가 형성된 소나센서몸체, 내부에 하부가 개방된 형태로 형성된 수용공간이 형성되어, 상기 소나센서몸체가 상기 수용공간에 수용된 상태에서 상기 초음파 송수신부가 외부로 노출되도록 하는 하우징, 상기 하우징의 상부에 구비되어 상기 하우징 및 상기 소나센서몸체의 수중 고도를 조절하는 윈치모듈 및 상기 하우징의 측부에 구비되며, 상기 하우징의 측 방향으로 추진력을 발생시켜 상기 하우징 및 상기 소나센서몸체의 자세를 조절하는 자세제어유닛을 포함한다.The underwater structure shape measuring apparatus including the posture control unit of the present invention for achieving the above object is formed with a sonar sensor body formed with an ultrasonic transmitting and receiving unit at a lower end, and an accommodation space formed in a form with a lower opening inside the sonar. Housing in which the ultrasonic transmitting and receiving unit is exposed to the outside while the sensor body is accommodated in the accommodation space, provided on the upper part of the housing, and provided on the side of the housing and winch module that controls the underwater altitude of the housing and the sonar sensor body. It includes a posture control unit for controlling the posture of the housing and the sonar sensor body by generating a driving force in the lateral direction of the housing.

그리고 상기 하우징의 측부에 구비되어 상기 하우징 및 상기 소나센서몸체의 자세를 측정하는 자세측정센서를 더 포함할 수 있다.And it is provided on the side of the housing may further include a posture measurement sensor for measuring the posture of the housing and the sonar sensor body.

또한 상기 하우징의 측부에 구비되어 상기 하우징 및 상기 소나센서몸체의 수중 고도를 측정하는 고도측정센서를 더 포함할 수 있다.In addition, it is provided on the side of the housing may further include an altitude measurement sensor for measuring the underwater altitude of the housing and the sonar sensor body.

그리고 상기 자세측정센서 및 상기 고도측정센서 중 적어도 어느 하나의 센싱 결과에 따라 상기 자세제어유닛 및 상기 윈치모듈 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어모듈을 더 포함할 수 있다.And it may further include a control module for controlling at least one of the posture control unit and the winch module according to the sensing result of at least one of the posture measurement sensor and the altitude measurement sensor.

또한 상기 자세제어유닛은 복수 개가 상기 하우징의 둘레를 따라 일정 간격으로 이격된 형태로 구비될 수 있다.In addition, the posture control unit may be provided in a form in which a plurality of spaced apart at regular intervals along the circumference of the housing.

그리고 상기 자세제어유닛은, 일측이 상기 하우징에 회전 가능하게 연결되며, 길이 조절 가능하게 형성된 길이조절부, 일측이 상기 하우징에 회전 가능하게 연결되되, 상기 길이조절부와 상기 하우징의 연결 위치보다 하부에 연결되며, 타측이 상기 길이조절부의 타측에 회전 가능하게 연결되는 종속회전부 및 상기 종속회전부에 구비되어 추진력을 발생시키는 추진력발생부를 포함할 수 있다.And the posture control unit, one side is rotatably connected to the housing, the length adjustment portion is formed to be adjustable in length, one side is rotatably connected to the housing, lower than the connection position of the length adjustment portion and the housing It is connected to, the other side of the length adjustment portion may be provided with a dependent rotating portion that is rotatably connected to the other side and a driving force generating portion provided in the dependent rotating portion to generate a driving force.

또한 상기 길이조절부는, 실린더 및 상기 실린더 내에서 왕복 행정 가능하게 형성되는 피스톤을 포함할 수 있다.In addition, the length adjustment unit may include a cylinder and a piston formed to be reciprocating in the cylinder.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 자세제어유닛을 포함하는 수중구조물 형상측정장치는 다음과 같은 효과가 있다.The underwater structure shape measuring apparatus including the posture control unit of the present invention for solving the above problems has the following effects.

첫째, 수중에서 소나센서의 자세와 고도를 안정적으로 유지할 수 있어 해저면 또는 수중 물체의 형상측정 데이터의 후처리(정합) 시에 고정밀의 결과물을 얻을 수 있는 장점이 있다.First, it is possible to stably maintain the attitude and altitude of the sonar sensor in the water, and thus has the advantage of obtaining a high-precision result during post-processing (matching) of the shape measurement data of the seabed or underwater objects.

둘째, 소나센서의 목표 고도를 균일하게 유지하도록 함으로써 재측정 횟수를 줄이고 미측정 영역을 최소화하여 작업 시간을 단축하는 결과를 얻을 수 있는 장점이 있다.Second, by maintaining the target altitude of the sonar sensor uniformly, there is an advantage of reducing the number of re-measurements and minimizing the unmeasured area to shorten the working time.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 종래 수중구조물 형상측정장치의 모습을 나타낸 도면;
도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 수중구조물 형상측정장치의 모습을 나타낸 도면;
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 수중구조물 형상측정장치에 있어서, 자세제어유닛의 구동 모습을 나타낸 도면;
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 수중구조물 형상측정장치의 모습을 나타낸 도면;
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 수중구조물 형상측정장치의 모습을 나타낸 도면; 및
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 수중구조물 형상측정장치의 모습을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a state of a conventional underwater structure shape measuring device;
2 to 4 are views showing the shape of the underwater structure shape measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention;
5 and 6 in the underwater structure shape measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention, a view showing the driving state of the posture control unit;
7 is a view showing a state of the underwater structure shape measuring device according to a second embodiment of the present invention;
8 is a view showing a state of the underwater structure shape measuring device according to a third embodiment of the present invention; And
9 is a view showing a state of the underwater structure shape measuring device according to a fourth embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention, in which the object of the present invention can be specifically realized, will be described with reference to the accompanying drawings. In describing this embodiment, the same name and the same code are used for the same configuration, and additional description will be omitted.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 수중구조물 형상측정장치(100)의 모습을 나타낸 도면이다. 구체적으로 도 1은 수중구조물 형상측정장치(100)의 사시도이며, 도 2는 종단면도, 도 3은 평면도이다.2 to 4 are views showing the shape of the underwater structure shape measuring apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 1 is a perspective view of the underwater structure shape measuring device 100, FIG. 2 is a longitudinal sectional view, and FIG. 3 is a plan view.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 수중구조물 형상측정장치(100)는 소나센서몸체(120)와, 하우징(110)과, 윈치모듈(160)과, 자세제어유닛(150)을 포함하며, 이와 함께 자세측정센서(140), 고도측정센서(142) 및 제어모듈(144)을 더 포함할 수 있다.2 to 4, the underwater structure shape measuring apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention includes a sonar sensor body 120, a housing 110, a winch module 160, It includes a posture control unit 150, and may further include a posture measurement sensor 140, an altitude measurement sensor 142, and a control module 144.

상기 소나센서몸체(120)는 하단부에 초음파 송수신부(130)가 형성되어, 본 발명의 수중구조물 형상측정장치(100)가 수중에 장입된 상태에서 초음파를 발신 및 수신하여 그 시간차를 통해 대상 구조물의 형상 또는 지형 등을 파악할 수 있도록 한다. 이와 같은 원리는 당업자에게 자명한 사항이므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.The sonar sensor body 120 is formed with an ultrasonic transmitting and receiving unit 130 at the lower end, and transmits and receives ultrasonic waves while the underwater structure shape measuring apparatus 100 of the present invention is loaded in water, and the target structure through the time difference. It is possible to grasp the shape or topography of the vehicle. Since this principle is obvious to those skilled in the art, detailed description will be omitted.

다만, 본 실시예에서 상기 소나센서몸체(120)는 전체적으로 원기둥 형상으로 형성되며, 상기 초음파 송수신부(130)는 전체 소나센서몸체(120) 중 하단부에 위치된다는 점이 고유의 특성이다.However, in this embodiment, the sonar sensor body 120 is formed in a cylindrical shape as a whole, and the ultrasonic transmitter / receiver 130 is unique in that it is located at the lower end of the sonar sensor body 120.

상기 하우징(110)은 내부에 하부가 개방된 형태로 형성된 수용공간(112)이 형성되며, 이에 따라 상기 소나센서몸체(120)는 상기 수용공간(112)에 수용된 상태로 구비될 수 있다. 이때 상기 수용공간(112)의 하부가 개방되어 있으므로, 상기 소나센서몸체(120)의 초음파 송수신부(130)는 외부로 노출된 형태를 가진다.The housing 110 is formed with a receiving space 112 formed in a form in which the lower portion is opened inside, so that the sonar sensor body 120 may be provided in a state accommodated in the receiving space 112. At this time, since the lower portion of the accommodation space 112 is open, the ultrasonic transmission / reception unit 130 of the sonar sensor body 120 has a form exposed to the outside.

즉 상기 하우징(110)은 상기 소나센서몸체(120)의 상부 및 측부를 감싸도록 형성되되, 상기 초음파 송수신부(130)는 외부로 노출된 상태를 가지도록 할 수 있다.That is, the housing 110 is formed to surround the upper and side parts of the sonar sensor body 120, and the ultrasonic transceiver 130 may be exposed to the outside.

이와 같이 하는 이유는, 상기 초음파 송수신부(130)를 통해 수신 및 발신되는 초음파의 진행 경로를 방해하지 않도록 하기 위한 것이다.The reason for doing this is to not interfere with the progress path of the ultrasonic waves received and transmitted through the ultrasonic transceiver 130.

상기 윈치모듈(160)은 상기 하우징(110)의 상부에 구비되어, 상기 하우징(110) 및 상기 소나센서몸체(120)의 수중 고도를 조절하는 구성요소이다.The winch module 160 is provided on the upper portion of the housing 110, and is a component that controls the underwater altitude of the housing 110 and the sonar sensor body 120.

본 실시예에서 상기 윈치모듈(160)은 회전에 의해 와이어(w)를 감거나 푸는 권취부(164)와, 상기 권취부(164)의 양측에 구비되어 상기 권취부(164)를 상기 하우징(110)의 상면에 고정시키는 고정부(162)를 포함하는 형태를 가진다.In this embodiment, the winch module 160 is provided on both sides of the winding unit 164 to wind or unwind the wire w by rotation, and the winding unit 164 is provided on both sides of the winding unit 164 to the housing ( It has a form including a fixing portion 162 fixed to the upper surface of 110).

즉 본 발명은 상기 윈치모듈(160)에 의한 와이어(w)의 길이 조절에 의해 상기 하우징(110) 및 상기 소나센서몸체(120)의 수중 고도를 실시간으로 용이하게 조절할 수 있다.That is, the present invention can easily adjust the underwater altitude of the housing 110 and the sonar sensor body 120 in real time by adjusting the length of the wire w by the winch module 160.

배경기술 부분에서 설명한 바와 같이, 종래의 수중구조물 형상측정장치는 연결바(10, 도 1 참조)를 통해 소나센서의 수중 고도를 조절하는 형태였으나, 이는 고정수단의 체결 및 해제 작업이 수행될 필요가 있어 번거로운 것은 물론 연결바의 고정 불량, 흔들림 또는 휘어짐 등으로 인해 측정 오차가 자주 발생하는 문제가 있었다.As described in the background section, the conventional underwater structure shape measuring device was in the form of adjusting the underwater altitude of the sonar sensor through the connection bar 10 (see FIG. 1), but this requires fastening and releasing of the fixing means. There was a problem in that measurement errors frequently occurred due to the trouble of fixing the connection bar, shaking or bending, as well as being cumbersome.

이에 반해 본 발명은 상기와 같이, 윈치모듈(160)을 통해 상기 하우징(110) 및 상기 소나센서몸체(120)의 수중 고도를 실시간으로 조절할 수 있으므로, 상기와 같은 종래 기술의 단점을 해결할 수 있다.On the contrary, the present invention can solve the disadvantages of the prior art as described above, since the underwater altitude of the housing 110 and the sonar sensor body 120 can be adjusted in real time through the winch module 160. .

상기 자세제어유닛(150)은 상기 하우징(110)의 측부에 구비되어, 상기 하우징(110)의 측 방향으로 추진력을 발생시켜 상기 하우징(110) 및 상기 소나센서몸체(120)의 자세를 조절하는 구성요소이다.The posture control unit 150 is provided on the side of the housing 110 to generate a driving force in the lateral direction of the housing 110 to adjust the posture of the housing 110 and the sonar sensor body 120 It is a component.

즉 상기 자세제어유닛(150)은 상기 하우징(110) 및 상기 소나센서몸체(120)가 다양한 원인에 의해 피치, 롤링 등과 같은 변위가 발생하여 목표 자세와 달라지게 될 경우, 추진력을 발생시켜 목표 자세로 복원시킬 수 있도록 한다.That is, the posture control unit 150 generates a propulsive force when the housing 110 and the sonar sensor body 120 are displaced from the target posture due to various causes such as pitch, rolling, etc., thereby generating a target posture. To be restored.

구체적으로 본 실시예에서 상기 자세제어유닛(150)은 복수 개가 상기 하우징의 둘레를 따라 일정 간격으로 이격된 형태로 구비된 형태를 가진다. 특히 본 실시예의 경우 상기 자세제어유닛(150)은 3개가 구비되며, 각각 상기 하우징(110)의 중심점을 기준으로 120°를 이루어 구비되는 것으로 하였다. 이와 같이 복수의 자세제어유닛(150)이 균일한 간격을 가지도록 하는 것은 추진력의 계산 및 자세 제어를 용이하게 하기 위해서이다.Specifically, in this embodiment, the posture control unit 150 has a form in which a plurality of postures are spaced apart at regular intervals along the circumference of the housing. In particular, in the case of the present embodiment, three posture control units 150 are provided, and it is assumed that each of the posture control units 150 is provided at 120 ° based on the center point of the housing 110. In this way, the plurality of posture control units 150 have uniform spacing to facilitate calculation of propulsive force and posture control.

그리고 상기 자세제어유닛(150)은, 일측이 상기 하우징(110)에 회전 가능하게 연결되며, 길이 조절 가능하게 형성된 길이조절부(152)와, 일측이 상기 하우징(110)에 회전 가능하게 연결되되, 상기 길이조절부(152)와 상기 하우징(110)의 연결 위치보다 하부에 연결되며, 타측이 상기 길이조절부(152)의 타측에 회전 가능하게 연결되는 종속회전부(154)와, 상기 종속회전부(154)에 구비되어 추진력을 발생시키는 추진력발생부(156)를 포함한다.And the posture control unit 150, one side is rotatably connected to the housing 110, the length adjustment unit 152 formed to be adjustable in length, one side is rotatably connected to the housing 110, , Subordinate rotating part 154 connected to the lower portion of the length adjusting part 152 and the housing 110 and rotatably connected to the other side of the length adjusting part 152 and the subordinate rotating part It includes a driving force generating unit 156 provided in 154 to generate a driving force.

특히 본 실시예에서 상기 길이조절부(152)는 실린더(152b) 및 상기 실린더(152b) 내에서 왕복 행정 가능하게 형성되는 피스톤(152a)을 포함한다.In particular, in the present embodiment, the length adjusting part 152 includes a cylinder 152b and a piston 152a formed to be reciprocating within the cylinder 152b.

이에 따라 상기 길이조절부(152)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(152a)의 왕복 행정에 의한 선형 이동을 통해 길이 조절이 가능하게 형성된다. 다만, 상기 길이조절부(152)의 길이 조절 형태는 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.Accordingly, the length adjustment unit 152 is formed to be possible to adjust the length through linear movement by the reciprocating stroke of the piston 152a as shown in FIGS. 5 and 6. However, the length adjustment form of the length adjustment unit 152 may be formed in various ways.

그리고 이와 같이 상기 길이조절부(152)의 길이가 조절될 경우, 상기 종속회전부(154)의 타단은 상기 길이조절부(152)의 타단과 함께 이동되어 상기 하우징(110)에 대한 각도가 가변된다.In addition, when the length of the length adjusting unit 152 is adjusted, the other end of the slave rotation unit 154 is moved together with the other end of the length adjusting unit 152 so that the angle to the housing 110 is variable. .

따라서 상기 추진력발생부(156) 역시 각도가 가변되어 추진 방향이 바뀌게 되고, 상기 하우징(110) 및 상기 소나센서몸체(120)의 자세를 다양한 방법으로 제어할 수 있다.Therefore, the propulsive force generating unit 156 also has a variable angle to change the propulsion direction, and the posture of the housing 110 and the sonar sensor body 120 can be controlled in various ways.

즉 상기 자세제어유닛(150)은 상기 하우징(110) 및 상기 소나센서몸체(120)가 일 방향으로 기울어지게 될 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 길이조절부(152)의 길이를 조절하여 상기 추진력발생부(156)의 각도를 알맞게 조정하고, 기울어진 방향의 역 방향으로 추진력을 발생시켜 자세를 회복하도록 할 수 있다.That is, the posture control unit 150 adjusts the length of the length adjusting part 152 as shown in FIG. 6 when the housing 110 and the sonar sensor body 120 are inclined in one direction. The angle of the thrust generating unit 156 may be adjusted appropriately, and a thrust force may be generated in a reverse direction in an inclined direction to restore a posture.

한편 본 실시예의 경우, 상기 하우징(110) 및 상기 소나센서몸체(120)의 자세를 측정하는 자세측정센서(140)와, 상기 하우징(110) 및 상기 소나센서몸체(120)의 수중 고도를 측정하는 고도측정센서(142)와, 상기 자세측정센서(140) 및 상기 고도측정센서(142) 중 적어도 어느 하나의 센싱 결과에 따라 상기 자세제어유닛(150) 및 상기 윈치모듈(160) 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어모듈(144)을 더 포함할 수 있다.On the other hand, in the present embodiment, the attitude measurement sensor 140 for measuring the posture of the housing 110 and the sonar sensor body 120 and the underwater altitude of the housing 110 and the sonar sensor body 120 are measured. At least one of the posture control unit 150 and the winch module 160 according to the sensing result of at least one of the altitude measurement sensor 142 and the posture measurement sensor 140 and the altitude measurement sensor 142. It may further include a control module 144 for controlling one.

상기 자세측정센서(140), 상기 고도측정센서(142) 및 상기 제어모듈(144)은 상기 하우징(110) 또는 상기 소나센서몸체(120)의 다양한 위치에 구비될 수 있으며, 본 실시예에서는 각각 상기 하우징(110)의 둘레 방향을 따라 서로 인접한 자세제어유닛(150) 사이사이에 서로 이격되어 구비되는 것으로 하였다.The posture measurement sensor 140, the altitude measurement sensor 142, and the control module 144 may be provided at various positions of the housing 110 or the sonar sensor body 120, respectively in this embodiment. It is assumed that they are provided spaced apart from each other between the posture control units 150 adjacent to each other along the circumferential direction of the housing 110.

이하에서는 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 수중구조물 형상측정장치(100)의 모습을 나타낸 도면이다.7 is a view showing a state of the underwater structure shape measuring device 100 according to the second embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 본 발명의 제2실시예의 경우, 전체적으로 전술한 제1실시예와 동일한 구성요소를 가지나, 상기 소나센서몸체(120)가 상기 하우징(110)에 대해 상하 이동 가능하게 형성된다는 것이 다르다.In the case of the second embodiment of the present invention shown in FIG. 7, it has the same components as the first embodiment as a whole, but the sonar sensor body 120 is formed to be movable up and down relative to the housing 110. different.

구체적으로 본 실시예에서 상기 하우징(110)의 내주면에는 회전 구동되는 피니언기어부(114)가 구비되며, 상기 소나센서몸체(120)의 둘레에는 상기 피니언기어부(114)의 기어 이와 치합되는 기어 이가 형성된 랙기어부(122)가 형성된다. 이에 따라 상기 소나센서몸체(120)는 상기 피니언기어부(114)의 회전에 따라 상하 이동될 수 있다.Specifically, in this embodiment, the inner peripheral surface of the housing 110 is provided with a pinion gear portion 114 that is rotationally driven, and the gear of the pinion gear portion 114 is engaged with the gear around the sonar sensor body 120. The rack gear portion 122 is formed. Accordingly, the sonar sensor body 120 may be moved up and down according to the rotation of the pinion gear unit 114.

이와 같이 상기 소나센서몸체(120)를 상하 이동 가능하도록 하는 것은 본 발명의 수중구조물 형상측정장치의 전체 상하 길이를 가변시킬 수 있도록 하여, 해류 등의 흐름에 따라 전체 길이를 가변시켜 수중에서의 안정성을 확보할 수 있도록 하기 위한 것이다.In this way, the sonar sensor body 120 can be moved up and down so that the entire length of the underwater structure shape measuring device of the present invention can be varied, and the overall length is varied according to the flow of the current, such as stability in the water. It is intended to ensure that.

이때 상기 피니언기어부(114)는 전술한 제어모듈(144)에 의해 구동 제어될 수 있다.At this time, the pinion gear unit 114 may be driven and controlled by the control module 144 described above.

도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 수중구조물 형상측정장치(100)의 모습을 나타낸 도면이다.8 is a view showing a state of the underwater structure shape measuring apparatus 100 according to the third embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 본 발명의 제3실시예의 경우 역시 전체적으로 전술한 실시예들과 동일한 구성요소를 가지나, 상기 소나센서몸체(120)가 상기 하우징(110)의 내측에서 중심축(121)을 기준으로 회전 가능하게 형성된다는 점이 다르다.The third embodiment of the present invention shown in FIG. 8 also has the same components as the above-described embodiments as a whole, but the sonar sensor body 120 is based on the central axis 121 inside the housing 110. The difference is that it is formed to be rotatable.

즉 본 실시예의 경우 상기 소나센서몸체(120)는 중심축(121)을 기준으로 회전 가능하게 형성됨으로 인해, 상기 하우징(110)을 고정시킨 상태에서도 초음파 송수신부(130)의 초음파 발신 방향 및 수신 방향을 자유롭게 가변시킬 수 있다.That is, in the present embodiment, the sonar sensor body 120 is rotatably formed with respect to the central axis 121, so that the ultrasonic transmission and reception direction of the ultrasonic transceiver 130 is received even when the housing 110 is fixed. You can freely change the direction.

또한 상기 소나센서몸체(120)는 무게중심이 중심축(121)으로부터 편심되도록 설계될 수도 있으며, 이와 같은 경우 상기 소나센서몸체(120)의 회전에 의해서도 자세 제어를 수행하도록 할 수 있을 것이다.In addition, the sonar sensor body 120 may be designed such that the center of gravity is eccentric from the central axis 121, in this case, it will be possible to perform posture control by rotation of the sonar sensor body 120.

도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 수중구조물 형상측정장치(100)의 모습을 나타낸 도면이다.9 is a view showing a state of the underwater structure shape measuring apparatus 100 according to the fourth embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 본 발명의 제4실시예의 경우 역시 전체적으로 전술한 실시예들과 동일한 구성요소를 가지나, 상기 소나센서몸체(120)의 하부에 균형유지유닛(170)이 더 구비된다는 점이 다르다.The fourth embodiment of the present invention shown in FIG. 9 also has the same components as the above-described embodiments as a whole, except that a balance maintaining unit 170 is further provided below the sonar sensor body 120.

상기 균형유지유닛(170)은 상기 소나센서몸체(120)로부터 인입 및 인출 가능하게 형성될 수 있으며, 상기 소나센서몸체(120)로부터 인출될 경우 수중구조물 형상측정장치(100) 전체의 무게중심을 보다 하부로 이동시키고, 상기 소나센서몸체(120)의 폭이 증가되는 효과를 얻을 수 있도록 하여 안정성을 크게 향상시킬 수 있다.The balance maintaining unit 170 may be formed to be able to be drawn in and out from the sonar sensor body 120, and when drawn out from the sonar sensor body 120, the center of gravity of the entire underwater structure shape measuring device 100 It can be moved to the lower portion, so that the effect of increasing the width of the sonar sensor body 120 can be obtained to greatly improve stability.

본 실시예에서 상기 균형유지유닛(170)은 상기 소나센서몸체(120)의 하부에 경사진 각도로 삽입되는 베이스부(172a)와, 상기 베이스부(172a)로부터 선형 이동 가능하게 형성되는 선형이동부(172b)를 포함하는 길이가변모듈(172)을 포함하며, 상기 선형이동부(172b)의 끝단에는 무게추(174)가 구비될 수 있다.In this embodiment, the balance maintaining unit 170 has a base portion 172a inserted at an inclined angle to the lower portion of the sonar sensor body 120 and a linear shape formed to be linearly movable from the base portion 172a. It includes a variable length module 172 including the eastern (172b), the end of the linear moving portion (172b) may be provided with a weight (174).

이에 따라 본 발명은 상기 하우징(110) 및 상기 소나센서몸체(120)의 자세 변화가 심해질 경우 상기 균형유지유닛(170)을 전개시켜 안정성을 확보하도록 할 수 있다.Accordingly, in the present invention, when the posture changes of the housing 110 and the sonar sensor body 120 become severe, the balance maintaining unit 170 can be deployed to secure stability.

이때 상기 균형유지유닛(170)는 전술한 제어모듈(144)에 의해 구동 제어될 수 있다.At this time, the balance maintaining unit 170 may be driven and controlled by the above-described control module 144.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been examined, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the embodiments described above has ordinary knowledge in the art. It is obvious to them. Therefore, the above-described embodiments are to be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description and may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

100: 수중구조물 형상측정장치
110: 하우징
120: 소나센서몸체
130: 초음파 송수신부
140: 자세측정센서
142: 고도측정센서
144: 제어모듈
150: 자세제어유닛
152: 길이조절부
154: 종속회전부
156: 추진력발생부
160: 윈치모듈
170: 균형유지유닛100: underwater structure shape measuring device
110: housing
120: sonar sensor body
130: ultrasonic transceiver
140: posture measurement sensor
142: altitude measurement sensor
144: control module
150: posture control unit
152: length adjustment unit
154: dependent rotation unit
156: thrust generating unit
160: winch module
170: balance maintenance unit

Claims (7)

하단부에 초음파 송수신부가 형성된 원기둥 형상의 소나센서몸체;
내부에 하부가 개방된 형태로 형성된 수용공간이 형성되어, 상기 소나센서몸체가 상기 수용공간에 수용된 상태에서 상기 초음파 송수신부가 외부로 노출되도록 하는 원기둥 형상의 하우징;
상기 하우징의 상부에 구비되어 상기 하우징 및 상기 소나센서몸체의 수중 고도를 조절하는 윈치모듈; 및
상기 하우징의 측부에 구비되며, 상기 하우징의 측 방향으로 추진력을 발생시켜 상기 하우징 및 상기 소나센서몸체의 자세를 조절하는 자세제어유닛;
을 포함하고,
상기 자세제어유닛은 복수 개가 상기 하우징의 외측 둘레를 따라 일정 간격으로 이격된 형태로 구비되고,
일측이 상기 하우징에 회전 가능하게 연결되며, 길이 조절 가능하게 형성된 길이조절부;
일측이 상기 하우징에 회전 가능하게 연결되되, 상기 길이조절부와 상기 하우징의 연결 위치보다 하부에 연결되며, 타측이 상기 길이조절부의 타측에 회전 가능하게 연결되는 종속회전부; 및
상기 종속회전부에 구비되어 추진력을 발생시키는 추진력발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중구조물 형상측정장치.A sonar sensor body having a cylindrical shape in which an ultrasonic transmitting and receiving unit is formed at a lower portion;
A housing having a cylindrical shape in which a receiving space formed in a form in which a lower portion is opened is formed inside, so that the ultrasonic transmitting and receiving unit is exposed to the outside while the sonar sensor body is accommodated in the receiving space;
A winch module provided on an upper portion of the housing to adjust the underwater altitude of the housing and the sonar sensor body; And
A posture control unit provided on a side of the housing and adjusting a posture of the housing and the sonar sensor body by generating a propulsive force in a lateral direction of the housing;
Including,
The posture control unit is provided with a plurality of spaced apart at regular intervals along the outer circumference of the housing,
One side is rotatably connected to the housing, the length adjustment portion formed to be adjustable in length;
One side is rotatably connected to the housing, the length adjusting portion and the housing connected to the lower portion than the connection position, the other side is a dependent rotating portion rotatably connected to the other side of the length adjusting portion; And
An apparatus for measuring the shape of an underwater structure, characterized in that it includes a propulsive force generating part that is provided on the dependent rotating part to generate propulsive force. 제1항에 있어서,
상기 하우징의 측부에 구비되어 상기 하우징 및 상기 소나센서몸체의 자세를 측정하는 자세측정센서를 더 포함하는 수중구조물 형상측정장치.According to claim 1,
An apparatus for measuring the shape of an underwater structure provided on a side of the housing and further comprising a posture measurement sensor for measuring the posture of the housing and the sonar sensor body. 제2항에 있어서,
상기 하우징의 측부에 구비되어 상기 하우징 및 상기 소나센서몸체의 수중 고도를 측정하는 고도측정센서를 더 포함하는 수중구조물 형상측정장치.According to claim 2,
An underwater structure shape measuring device provided on the side of the housing, further comprising an altitude measuring sensor for measuring the underwater altitude of the housing and the sonar sensor body. 제3항에 있어서,
상기 자세측정센서 및 상기 고도측정센서 중 적어도 어느 하나의 센싱 결과에 따라 상기 자세제어유닛 및 상기 윈치모듈 중 적어도 어느 하나를 제어하는 제어모듈을 더 포함하는 수중구조물 형상측정장치.According to claim 3,
Underwater structure shape measuring device further comprises a control module for controlling at least one of the posture control unit and the winch module according to the sensing result of at least one of the posture measurement sensor and the altitude measurement sensor. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 길이조절부는,
실린더; 및
상기 실린더 내에서 왕복 행정 가능하게 형성되는 피스톤;
을 포함하는 수중구조물 형상측정장치.
According to claim 1,
The length adjustment unit,
cylinder; And
A piston formed reciprocally in the cylinder;
Underwater structure shape measuring device comprising a.
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