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하나 이상의 광공진기를 이루고, 물리량 변화에 따라 광공진기의 공진주파수가 변화하는 공진주파수 다중화 광공진 발생기;상기 공진주파수 다중화 광공진 발생기로 시간에 따라 주파수가 변조되어 발생되는 전기신호인 변조신호를 입력시키고, 상기 변조신호의 주파수에 따라 출력되는 광세기를 획득을 하며, 신호처리를 통해 광공진 발생기의 공진주파수 데이터열을 생성하는 공진주파수 측정기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 1 항에 있어서, 상기 공진주파수 다중화 광공진 발생기는,특정 파장의 광을 부분 반사하며 상기 물리량 변화에 따라 반사파장이 변화하는 감지부와,상기 감지부와 연결되며, 입력된 상기 변조신호에 따라 광이득의 크기를 변화하며 발진하는 광발생부와,상기 광발생부 또는 감지부와 연결되며, 광의 파장에 따른 광전파 시간지연을 생성하는 파장 분산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 2 항에 있어서, 상기 감지부, 광발생부, 및 파장 분산부 모두가 적어도 하나 이상의 광공진기를 이루는 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 2 항에 있어서, 감지부는,외부 힘에 대해 변형이 가능한 물질로 기판이 구성되는 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 2 항에 있어서, 감지부는,동일한 파장의 광을 부분적으로 반사시키는 적어도 하나 이상의 광섬유 브래그 격자 센서가 어레이의 형태로 기판에 분포하는 형태인 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 2 항에 있어서, 파장 분산부는,처프 광도파 브래그 격자 소자(Chirped Waveguide Bragg Grating)인 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 2 항에 있어서, 파장 분산부는,광의 파장에 따른 서로 다른 유효 굴절률을 가진 광도파로인 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 2 항에 있어서, 광발생부는,외부에서 입력된 전기 신호에 따라 반도체 광증폭기의 구동 전류가 변화되고 이에 따라 광 이득이 변화되는 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 2 항에 있어서, 광발생부는,전기 흡수형(electro absorption modulator, EAM) 변조기 또는 전기광학형(electro-optic modulator, EOM) 변조기를 통해 공진기 내부의 광 이득을 외부에서 입력된 전기 신호에 따라 변화하는 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 1 항에 있어서, 공진주파수 측정기는,특정한 주파수 범위에서 시간에 따라 중심 주파수가 변조되는 전기신호인 변조신호를 발생시키는 주파수 발생부와,상기 변조신호의 주파수에 따라 공진주파수 다중화 광공진 발생기로부터 출력된 광신호를 입력단을 통해 검출하여 광공진신호를 출력단을 통해 출력하는 광 검출부와,상기 변조신호의 주파수에 따라서 상기 광 검출부에서 출력된 광공진신호를 바탕으로 공진주파수 스펙트럼을 생성하고, 상기 공진주파수 스펙트럼에서의 피크(Peak)가 발생하는 주파수를 검출하여 공진주파수 데이터열을 획득하고, 상기 공진주파수 데이터열과 비교기준 데이터열을 비교하여 공진주파수 변화 데이터열을 획득하는 신호 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 10 항에 있어서, 특정한 주파수 범위는,공진주파수 다중화 광공진 발생기의 하나 이상의 광공진기가 가지는 공진주파수들의 부분 또는 전부가 포함되는 주파수 범위인 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 10 항에 있어서, 비교기준 데이터열은,공진주파수 다중화 광공진 발생기의 감지부에 물리량 변화가 없는 환경에서 상기 변조신호의 주파수에 따라서 광 검출부에서 출력된 광공진신호를 바탕으로 공진주파수 스펙트럼을 생성하고, 상기 공진주파수 스펙트럼에서의 피크(Peak)가 발생하는 주파수를 검출하여 획득하는 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 10 항에 있어서, 주파수 발생부는,특정한 주파수 범위에서 시간에 따라 중심 주파수가 변조되는 전기신호인 변조신호 발생시킬 때 동시에 주파수의 변조가 시작됨을 알리는 트리거(Trigger)신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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제 1 항에 있어서, 물리량 변화는,공진주파수 다중화 광공진 발생기의 감지부의 각각의 광섬유 브래그 격자의 변형률,감지부에 가해진 수직 힘 및 위치,감지부에 가해진 수직 힘 분포,감지부의 온도 분포 및, 감지부의 굽힘 방향 및 크기 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템
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하나 이상의 광공진기를 이루고, 물리량 변화에 따라 광공진기의 공진주파수가 변화하는 공진주파수 다중화 광공진 발생기의 물리량 변화에 따른 공진주파수 변화 데이터열들을 통한 모델 구성 단계;상기 모델 구성 단계를 통해 구성된 기계학습 모델을 바탕으로 측정된 공진주파수 변화 데이터열에 따른 물리량 변화를 추정하는 변수 추정 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템을 이용한 측정방법
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제 15 항에 있어서, 모델 구성 단계는,공진주파수 측정기에서 측정된 공진주파수 변화 데이터 열을 바탕으로 적어도 하나 이상의 물리량 변화에 따른 공진주파수 변화 데이터열 획득을 위한 데이터 수집 단계와,데이터 수집 단계에서 수집된 상기 알려진 상기 물리량 변화와 상기 공진주파수 변화 데이터열의 데이터쌍들을 학습용 모델에 맞게 변환 및 제거하는 데이터 전처리 단계와,전처리된 데이터쌍들을 통한 모델 학습 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템을 이용한 측정방법
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제 15 항에 있어서, 변수 추정 단계는,공진주파수 측정기로부터 측정된 공진주파수 변화 데이터열을 산출하는 데이터열 산출 단계와,측정된 공진주파수 변화 데이터열을 기반으로 학습된 모델의 연산 단계와, 학습된 모델의 연산을 통해 출력된 데이터열을 기반으로 물리량 변화 추정 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공진주파수 다중화 방식의 분포형 촉각센서 시스템을 이용한 측정방법
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