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구조물 변위 측정 시스템 및 방법

  • 기술번호 : KST2015115026
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 구조물 변위 측정 시스템 및 방법이 제공된다. 본 구조물 변위 측정 시스템은, 제1 레이저 조사기에서 조사된 레이저 빔이 제2 스크린 내부에 조사되도록 제1 레이저 조사기의 조사각을 제어하고, 제2 레이저 조사기에서 조사된 레이저 빔이 제1 스크린 내부에 조사되도록 제2 레이저 조사기의 조사각을 제어하고, 제1 스크린을 촬영하여 생성한 제1 이미지와 제2 스크린을 촬영하여 생성한 제2 이미지를 이용하여 제2 구조물에 대한 제1 구조물의 상대적인 변위를 추정한다. 이에 의해, 구조물 변위 측정을 위해 조사하는 레이저들의 방향을 제어하여 포인트 위치들을 스크린 내부로 조정할 수 있게 되어, 어떠한 외부 상황에서도 구조물의 변위 측정이 항상 가능해진다.
Int. CL G01B 11/16 (2006.01)
CPC G01B 11/165(2013.01) G01B 11/165(2013.01) G01B 11/165(2013.01) G01B 11/165(2013.01) G01B 11/165(2013.01)
출원번호/일자 1020100104837 (2010.10.26)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-1191458-0000 (2012.10.09)
공개번호/일자 10-2012-0043502 (2012.05.04) 문서열기
공고번호/일자 (20121018) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2010.10.26)
심사청구항수 22

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 명현 대한민국 대전광역시 유성구
2 전해민 대한민국 충청북도 청주시 상당구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 다해 대한민국 서울특별시 강남구 삼성로***, *층(삼성동,고운빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2010.10.26 수리 (Accepted) 1-1-2010-0694170-13
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2010.11.02 수리 (Accepted) 1-1-2010-0713333-50
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2011.11.23 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2011.12.22 수리 (Accepted) 9-1-2011-0099620-11
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2012.04.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0215364-33
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2012.05.10 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2012-0374703-12
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2012.05.10 수리 (Accepted) 1-1-2012-0374701-10
8 등록결정서
Decision to grant		 2012.10.05 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2012-0594510-47
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
15 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
제1 구조물에 설치되며, 제2 구조물에 부착된 제2 스크린으로 레이저 빔을 조사하는 제1 레이저 조사기;상기 제2 구조물에 설치되며, 상기 제1 구조물에 부착된 제1 스크린으로 레이저 빔을 조사하는 제2 레이저 조사기;상기 제1 스크린을 촬영하여 제1 이미지를 생성하는 제1 카메라;상기 제2 스크린을 촬영하여 제2 이미지를 생성하는 제2 카메라; 및상기 제1 레이저 조사기에서 조사된 레이저 빔이 상기 제2 스크린 내부에 조사되도록 상기 제1 레이저 조사기의 조사각을 제어하고, 상기 제2 레이저 조사기에서 조사된 레이저 빔이 상기 제1 스크린 내부에 조사되도록 상기 제2 레이저 조사기의 조사각을 제어하고, 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 이용하여 상기 제2 구조물에 대한 상기 제1 구조물의 상대적인 변위를 추정하는 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템
2 2
제 1항에 있어서,상기 제어 모듈은,초기 옵셋 교정을 위한 교정 행렬을 이용하여, 상기 추정된 변위를 교정하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템
3 3
제 1항에 있어서,상기 제어 모듈은,상기 제1 이미지에서 제1 스크린 이미지를 검출하고, 상기 제2 이미지에서 제2 스크린 이미지를 검출하며, 검출된 상기 제2 스크린 이미지에서 상기 제1 레이저 조사기에 의한 복수의 레이저 포인트를 검출하고, 검출된 상기 제1 스크린 이미지에서 상기 제2 레이저 조사기에 의한 레이저 포인트를 검출하며, 상기 제1 레이저 조사기의 좌표계를 제1 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬 및 상기 제1 스크린의 좌표계를 상기 제2 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬을 이용하여 제1 운동 방정식을 생성하고, 상기 제2 레이저 조사기의 좌표계를 제2 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬 및 상기 제2 스크린의 좌표계를 상기 제1 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬을 이용하여 제2 운동 방정식을 생성하며,상기 제1 운동 방정식과 상기 제2 운동 방정식을 이용하여, 상기 변위를 추정하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템
4 4
제 3항에 있어서,상기 제어 모듈은,상기 제1 운동 방정식과 상기 제2 운동 방정식을 뉴튼-랩슨 기법 및 EKF(Extended Kalman Filtering) 기법 중 어느 하나의 반복 계산 기법에 적용하여 상기 변위를 추정하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템
5 5
제 1항에 있어서,상기 제어 모듈은,상기 제1 레이저 조사기에 의해 상기 제2 스크린에 맺힌 레이저 포인트와 제2 타겟 포인트 간의 위치차가 최소화하는 제1 레이저 조사각을 계산하여, 상기 제1 레이저 조사각에 따라 상기 제1 레이저 조사기의 레이저 조사각을 제어하고,상기 제2 레이저 조사기에 의해 상기 제1 스크린에 맺힌 레이저 포인트와 제1 타겟 포인트 간의 위치차가 최소화하는 제2 레이저 조사각을 계산하여, 상기 제2 레이저 조사각에 따라 상기 제2 레이저 조사기의 레이저 조사각을 제어하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템
6 6
제 1항에 있어서,상기 제1 레이저 조사기는,상기 제2 스크린으로 2개의 레이저 빔을 조사하고,상기 제2 레이저 조사기는,상기 제1 스크린으로 1개의 레이저 빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템
7 7
제 6항에 있어서,상기 제어 모듈은,상기 제1 레이저 조사기에 의한 2개의 레이저 포인트들의 중심이 상기 제2 스크린의 제2 타겟 포인트에 맺히도록 제어하고,상기 제2 레이저 조사기에 의한 레이저 포인트가 상기 제1 스크린의 제1 타겟 포인트에 맺히도록 제어하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템
8 8
제 7항에 있어서,상기 제1 타겟 포인트는 상기 제1 스크린의 중앙이고,상기 제2 타겟 포인트는 상기 제2 스크린의 중앙인 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템
9 9
제1 구조물에 설치된 제1 레이저 조사기에서 제2 구조물에 부착된 제2 스크린으로 레이저 빔을 조사하는 제1 조사단계;상기 제2 구조물에 설치된 제2 레이저 조사기에서 상기 제1 구조물에 부착된 제1 스크린으로 레이저 빔을 조사하는 제2 조사단계;상기 제1 레이저 조사기에서 조사된 레이저 빔이 상기 제2 스크린 내부에 조사되도록 상기 제1 레이저 조사기의 조사각을 제어하는 제1 제어단계;상기 제2 레이저 조사기에서 조사된 레이저 빔이 상기 제1 스크린 내부에 조사되도록 상기 제2 레이저 조사기의 조사각을 제어하는 제2 제어단계;상기 제1 스크린을 촬영하여 제1 이미지를 생성하는 제1 생성단계;상기 제2 스크린을 촬영하여 제2 이미지를 생성하는 제2 생성단계; 및상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 이용하여, 상기 제2 구조물에 대한 상기 제1 구조물의 상대적인 변위를 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법
10 10
제 9항에 있어서,초기 옵셋 교정을 위한 교정 행렬을 이용하여, 상기 추정단계에서 추정된 변위를 교정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법
11 11
제 9항에 있어서,상기 추정단계는,상기 제1 이미지에서 제1 스크린 이미지를 검출하는 단계;상기 제2 이미지에서 제2 스크린 이미지를 검출하는 단계;검출된 상기 제2 스크린 이미지에서 상기 제1 레이저 조사기에 의한 복수의 레이저 포인트를 검출하는 단계;검출된 상기 제1 스크린 이미지에서 상기 제2 레이저 조사기에 의한 레이저 포인트를 검출하는 단계;상기 제1 레이저 조사기의 좌표계를 제1 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬 및 상기 제1 스크린의 좌표계를 상기 제2 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬을 이용하여 제1 운동 방정식을 생성하는 단계;상기 제2 레이저 조사기의 좌표계를 제2 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬 및 상기 제2 스크린의 좌표계를 상기 제1 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬을 이용하여 제2 운동 방정식을 생성하는 단계; 및상기 제1 운동 방정식과 상기 제2 운동 방정식을 이용하여, 상기 변위를 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법
12 12
제 11항에 있어서,상기 변위를 추정하는 단계는,상기 제1 운동 방정식과 상기 제2 운동 방정식을 뉴튼-랩슨 기법 및 EKF(Extended Kalman Filtering) 기법 중 어느 하나의 반복 계산 기법에 적용하여 상기 변위를 추정하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법
13 13
제 9항에 있어서,상기 제1 제어단계는,상기 제1 레이저 조사기에 의해 상기 제2 스크린에 맺힌 레이저 포인트와 제2 타겟 포인트 간의 위치차가 최소화하는 제1 레이저 조사각을 계산하는 단계; 및계산된 상기 제1 레이저 조사각에 따라 상기 제1 레이저 조사기의 레이저 조사각을 제어하는 단계;를 포함하고,상기 제2 제어단계는,상기 제2 레이저 조사기에 의해 상기 제1 스크린에 맺힌 레이저 포인트와 제1 타겟 포인트 간의 위치차가 최소화하는 제2 레이저 조사각을 계산하는 단계; 및계산된 상기 제2 레이저 조사각에 따라 상기 제2 레이저 조사기의 레이저 조사각을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법
14 14
제 9항에 있어서,상기 제1 조사단계는,상기 제1 레이저 조사기에서 상기 제2 스크린으로 2개의 레이저 빔을 조사하고,상기 제2 조사단계는,상기 제2 레이저 조사기에서 상기 제1 스크린으로 1개의 레이저 빔을 조사하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법
15 15
제 14항에 있어서,상기 제1 제어단계는,상기 제1 레이저 조사기에 의한 2개의 레이저 포인트들의 중심이 상기 제2 스크린의 제2 타겟 포인트에 맺히도록 제어하고,상기 제2 제어단계는,상기 제2 레이저 조사기에 의한 레이저 포인트가 상기 제1 스크린의 제1 타겟 포인트에 맺히도록 제어하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법
16 16
제 15항에 있어서,상기 제1 타겟 포인트는 상기 제1 스크린의 중앙이고,상기 제2 타겟 포인트는 상기 제2 스크린의 중앙인 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법
17 17
제1 구조물에 설치되며, 제2 구조물에 부착된 제2 스크린으로 레이저 빔을 조사하는 제1 레이저 조사기;상기 제2 구조물에 설치되며, 상기 제1 구조물에 부착된 제1 스크린으로 레이저 빔을 조사하는 제2 레이저 조사기;상기 제1 스크린을 촬영하여 제1 이미지를 생성하는 제1 카메라;상기 제2 스크린을 촬영하여 제2 이미지를 생성하는 제2 카메라; 및상기 제2 이미지에서 상기 제1 레이저 조사기에 의한 복수의 레이저 포인트를 검출하고, 상기 제1 레이저 조사기의 좌표계를 제1 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬 및 상기 제1 스크린의 좌표계를 상기 제2 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬을 이용하여 제1 운동 방정식을 생성하고, 상기 제1 이미지에서 상기 제2 레이저 조사기에 의한 레이저 포인트를 검출하며, 상기 제2 레이저 조사기의 좌표계를 제2 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬 및 상기 제2 스크린의 좌표계를 상기 제1 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬을 이용하여 제2 운동 방정식을 생성하며, 상기 제1 운동 방정식과 상기 제2 운동 방정식을 이용하여 상기 제2 구조물에 대한 상기 제1 구조물의 상대적인 변위를 추정하는 제어 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템
18 18
제 17항에 있어서,상기 제어 모듈은,초기 옵셋 교정을 위한 교정 행렬을 이용하여, 상기 추정된 변위를 교정하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 시스템
19 19
제1 구조물에 설치된 제1 레이저 조사기에서 제2 구조물에 부착된 제2 스크린으로 레이저 빔을 조사하는 제1 조사단계;상기 제2 구조물에 설치된 제2 레이저 조사기에서 상기 제1 구조물에 부착된 제1 스크린으로 레이저 빔을 조사하는 제2 조사단계;상기 제1 스크린을 촬영하여 제1 이미지를 생성하는 제1 생성단계;상기 제2 스크린을 촬영하여 제2 이미지를 생성하는 제2 생성단계;상기 제2 이미지에서 상기 제1 레이저 조사기에 의한 복수의 레이저 포인트를 검출하는 단계;상기 제1 레이저 조사기의 좌표계를 제1 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬 및 상기 제1 스크린의 좌표계를 상기 제2 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬을 이용하여 제1 운동 방정식을 생성하는 단계;상기 제1 이미지에서 상기 제2 레이저 조사기에 의한 레이저 포인트를 검출하는 단계;상기 제2 레이저 조사기의 좌표계를 제2 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬 및 상기 제2 스크린의 좌표계를 상기 제1 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬을 이용하여 제2 운동 방정식을 생성하는 단계; 및상기 제1 운동 방정식과 상기 제2 운동 방정식을 이용하여 상기 제2 구조물에 대한 상기 제1 구조물의 상대적인 변위를 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법
20 20
제 19항에 있어서,초기 옵셋 교정을 위한 교정 행렬을 이용하여, 상기 추정단계에서 추정된 변위를 교정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조물 변위 측정 방법
21 21
제1 구조물에 설치된 제1 레이저 조사기에서 제2 구조물에 부착된 제2 스크린으로 레이저 빔을 조사하는 제1 조사단계;상기 제2 구조물에 설치된 제2 레이저 조사기에서 상기 제1 구조물에 부착된 제1 스크린으로 레이저 빔을 조사하는 제2 조사단계;상기 제1 레이저 조사기에서 조사된 레이저 빔이 상기 제2 스크린 내부에 조사되도록 상기 제1 레이저 조사기의 조사각을 제어하는 제1 제어단계;상기 제2 레이저 조사기에서 조사된 레이저 빔이 상기 제1 스크린 내부에 조사되도록 상기 제2 레이저 조사기의 조사각을 제어하는 제2 제어단계;상기 제1 스크린을 촬영하여 제1 이미지를 생성하는 제1 생성단계;상기 제2 스크린을 촬영하여 제2 이미지를 생성하는 제2 생성단계; 및상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지를 이용하여, 상기 제2 구조물에 대한 상기 제1 구조물의 상대적인 변위를 추정하는 단계;를 수행할 수 있는 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
22 22
제1 구조물에 설치된 제1 레이저 조사기에서 제2 구조물에 부착된 제2 스크린으로 레이저 빔을 조사하는 제1 조사단계;상기 제2 구조물에 설치된 제2 레이저 조사기에서 상기 제1 구조물에 부착된 제1 스크린으로 레이저 빔을 조사하는 제2 조사단계;상기 제1 스크린을 촬영하여 제1 이미지를 생성하는 제1 생성단계;상기 제2 스크린을 촬영하여 제2 이미지를 생성하는 제2 생성단계;상기 제2 이미지에서 상기 제1 레이저 조사기에 의한 복수의 레이저 포인트를 검출하는 단계;상기 제1 레이저 조사기의 좌표계를 제1 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬 및 상기 제1 스크린의 좌표계를 상기 제2 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬을 이용하여 제1 운동 방정식을 생성하는 단계;상기 제1 이미지에서 상기 제2 레이저 조사기에 의한 레이저 포인트를 검출하는 단계;상기 제2 레이저 조사기의 좌표계를 제2 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬 및 상기 제2 스크린의 좌표계를 상기 제1 스크린의 좌표계로 변환하는 변환 행렬을 이용하여 제2 운동 방정식을 생성하는 단계; 및상기 제1 운동 방정식과 상기 제2 운동 방정식을 이용하여 상기 제2 구조물에 대한 상기 제1 구조물의 상대적인 변위를 추정하는 단계;를 수행할 수 있는 프로그램이 수록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체
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1 한국연구재단 KAIST 기초과학연구사업 거대 구조물 건전도 모니터링용 임베디드 로봇 시스템 개발