Interactive Product Design 2009


테크놀러지 리포트_sonar sensor
2009/12/18, 4:46 PM
Filed under: 테크놀러지 리포트, Uncategorized

sonar sensor

디지털미디어디자인과 _ 이시내/조선미

  

1. sonar sensor의  정의 및 원리

초음파를 이용한 거리감지 센서.

  sonar sensor는 초음파를 만들어 송출하고 반사되어

돌아오는 시간차를 계산하면리계가 되고,

단지 수신량의 변화나 세기를 비교검출하면

물체의 유/무 탐지기가 된다.

sonar sensor에서 쓰이는 초음파의 발생 · 검출을 크게

나누면 전자유도현상, 자왜현상, 압전현상 중 하나를 이용한다.

일반적으로 이들은 동일구조로 초음파의 발생과 감지가

가능하며 이것을 합쳐서 sonar sensor라고 한다.

이 센서는 초음파압의 절대값보다는 초음파 존재의

유무, 초음파 펄스파면의 상대적크기를 이용 하는 경우가 많다.

sonar sensor는 음파의 메아리현상을 이용한다. 

음파를 발생시키는 EMITTER부분이 있어 음파가 되돌아온

시간차를 분석하여 물체의 유무를 감지한다.  

 

 

 

 

2. sonar sensor의  종류

초음파의 특성을 이용하거나 초음파를 발생시켜

거리나 두께, 움직임 등을 검출하는 센서.

초음파 용접기, 세척기, 플라스틱 본딩, 가공 등에

이용되는 고음압용과 생산 제어, 비파괴 검사,

침입 검사, 물성 측정, 의료 진단, 지연 선로, 신호 처리 등에

활용되는 저음압용이 있다.

로봇이나 u-센서에서 물체를 지각하고 거리를 측정하는 데

이용되는 초음파 센서로는 음의 발생과 검출을 겸하는 것으로

특정한 결정 구조를 갖는 물질의 압전(piezoelectricity) 소자와

고전압 펄스를 인가할 경우 정전 인력에 의해 진동이 발생하는

 정전 효과 방식 있다.

3. sonar sensor의  사용용도

-자동 현관문– 가게 앞에 사람이 가면 자동으로 문이 열린다.

                             초음파를 반사시켜 사람을 감지한다.

-자동차 후방센서–요즘 많이 사용.자동차뒤에 사람이나 물건등을 감지.

-태아 검사 –흔히 초음파검사라고 해서 몸속에 있는 태아를 검사할때 사용됨.

-초음파거리측정기 — 따로 자를 사용하지 않고, 초음파로 거리를 측정하는 장치.

-소너탐지기 — 잠수함에서 상대방 배나 잠수함을 찾을때 사용함, 물속에서는

                             전파를 사용하지 못하기때문에 초음파를 사용함.

                             어군탐지기도 이와 동일한 방법을 사용함.

-초음파가습기 –초음파로 물을 기체로 만들어 가습역할을 하도록 만든것.

-초음파 세척기–흔히 안경점등에 보면 렌즈닦을때 사용.이역시 초음파를 사용.

-초음파 미용기–초음파로 피부의 각질을 제거하는 미용기구.

-초음파 모터– 고가의 카메라를 보면 렌즈를 움직이는 모터로 초음파모터를 사용하기도 함.

4. sonar sensor의  사용예시

_1 Arduino와 sonar sensor를 이용한 거리감지 테스트

_2 Poly-NYU Mechatronics project – Smart Sprinkler

_3 Reactive Wall Test using Sonar

http://vimeo.com/1181310

_4 sonar sensor를 이용한 로봇

http://www.youtube.com/watch?v=cHEB-k_bq-s

_5 arduino sonar buzzer php twitter

http://vimeo.com/3549571

_6 자동차 후진 감지

자동차의 장착된 sonar sensor는 이러한 위험도 감지할 수 있다.

_7 sonar sensor를 이용한 강아지에게 먹이를 주는 장치

_8 손의 거리에 따라 책장이 넘겨지는 작품

 

 

5. sonar sensor의  전망

sonar sensor가 바다의 어획탐지기로 사용되었을 때는 

초음파로 거리를 측정하는 돌고래에게 큰 치명타를 줄 수 있다.

2009년 4월 8일 영국 일간 타임스에 따르면 하와이 해양생물학연구소(HIMB)의

실험결과, 군용 소나에서 나오는 초음파가 돌고래와 고래 등을 길게는

40분 동안 귀머거리로 만드는 것으로 나타났다.

고래류는 물속을 이동할 때 청력이 가장 중요한데, 소나로 인해 일시적으로

귀머거리가 되면 고래는 방향감각을 상실해 뭍으로 나오는 등 이상 증세를

보일 수 있다. 통상 고래나 돌고래는 소나와 같이 자신의 이동을 방해하는

소음이 있을 경우 빠르게 헤엄쳐 벗어날 능력이 있다.

하지만 난류와 한류가 만나거나 복잡한 해안 지형에서는 돌고래가

소나의 ‘덫’으로부터 빨리 탈출할 수가 없다.

소나는 바다 속 한류 대나 복잡한 해저지형에서 반사에 반사를 거듭해

돌고래가 ‘소나의 덫’에 갇혀 버리게 된다는 것이다.

이렇듯 소나는 “어획탐지”로 쓰였을 경우에는 생명에게 큰 치명타를 줄 수도 있다.

그렇지만 이를 올바르게 이용한다면, 거동이 불편한 노인들에게 키워지는

애완견에게 애완견의 거리에 따른 먹이재공,시각장애인용을 위한

시각장애용 지팡이(거리에 따라 위험감지를 음성이나 진동으로 전달하는 형식)등

사람들에게 편리함과 유용함을 줄 수 있게 개발될 수 있을 것이다.

 


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