KR101164599B1 - 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치에 관한 것으로, 상세하게는 탄약 운반 장갑차에 대한 자주포의 상대 위치 및 방향을 계측하여 탄 공급의 자동화를 도모할 수 있는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치에 관한 것이다.
본 발명은 자주포의 탄 적재함에 탄을 공급하는 탄약 운반 장갑차에 있어서, 상기 탄 적재함에 삽입되면서 회전 운동을 하도록 형성되는 삽입부; 상기 삽입부의 일 단에 연결되고, 상기 삽입부와 함께 회전 운동을 하는 자세 계측봉; 상기 자세 계층봉의 일단과 연결되고, 상기 자세 계측봉과 함께 회전 운동을 하는 자세 계측봉 베이스; 상기 삽입부와 상기 자세 계측봉의 연결부에 형성되어, 상기 삽입부, 상기 자세 계측봉 및 상기 자세 계측봉 베이스의 회전 운동의 중심이 되는 볼 조인트(joint); 및 상기 자세 계측봉 베이스의 일 측에 결합되어, 상기 자세 계측봉 베이스의 회전 운동으로부터 상기 탄약 운반 장갑차에 대한 상기 자주포의 상대 위치 및 방향을 감지하는 센서(sensor)를 포함하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치를 제공한다.
Figure R1020070115712
자세 계측

Description

탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치{Apparatus for posture instrumentation of apparatus for conveying ammunition}
본 발명은 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치에 관한 것으로, 상세하게는 탄약 운반 장갑차에 대한 자주포의 상대 위치 및 방향을 계측하여 탄 공급의 자동화를 도모할 수 있는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치에 관한 것이다.
자가 이동 능력을 가진 탄약 운반 장갑차는, 포, 특히 자가 이동이 가능한 자주포에 탄약을 공급하기 위해서 주로 사용된다. 이러한 탄약 운반 장갑차는 내부에 탄약을 적재하고 적재된 탄약을 자주포로 보급하기 위한 탄약 적재/보급 시스템을 구비하고 있다. 탄약은 탄과 장약을 함께 부르는 용어로서, 포에 따라 탄과 장약이 분리된 상태의 탄약을 사용하거나 탄과 장약이 결합된 상태의 탄약을 사용한다.
이러한 탄약 운반 장갑차에서 자주포에 탄약을 공급하기 위하여, 종래에는 작업자가 탄약 운반 장갑차의 컨베이어 시스템을 수동으로 조작하여, 자주포의 탄 적재함의 각 적치구에 상기 컨베이어 시스템을 일일이 수동으로 접속해야 하는 불편함이 존재하였다.
또한, 지형이 편평하지 않을 경우, 탄약 운반 장갑차와 자주포가 정확히 평행을 이루지 아니하는 경우가 존재하는데, 이 경우 탄약 운반 장갑차와 자주포가 얼마만큼 기울어져 있는지, 즉 탄약 운반 장갑차에 대한 자주포의 상대적인 위치를 파악하기가 용이하지 않다는 문제점이 존재하였다.
또한, 탄약 운반 장갑차에 대한 자주포의 상대적인 위치를 파악하지 못하였을 경우, 탄약 운반 장갑차와 자주포가 정확히 접속하지 못하여, 탄의 공급이 원활하게 수행되지 아니하는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 탄약 운반 장갑차에 대한 자주포의 상대 위치 및 방향을 계측하여 탄 공급의 자동화를 도모할 수 있는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 자주포의 탄 적재함에 탄을 공급하는 탄약 운반 장갑차에 있어서, 상기 탄 적재함에 삽입되면서 회전 운동을 하도록 형성되는 삽입부; 상기 삽입부의 일 단에 연결되고, 상기 삽입부와 함께 회전 운동을 하는 자세 계측봉; 상기 자세 계층봉의 일단과 연결되고, 상기 자세 계측봉과 함께 회전 운동을 하는 자세 계측봉 베이스; 상기 삽입부와 상기 자세 계측봉의 연결부에 형성되어, 상기 삽입부, 상기 자세 계측봉 및 상기 자세 계측봉 베이스의 회전 운동의 중심이 되는 볼 조인트(joint); 및 상기 자세 계측봉 베이스의 일 측에 결합되어, 상기 자세 계측봉 베 이스의 회전 운동으로부터 상기 탄약 운반 장갑차에 대한 상기 자주포의 상대 위치 및 방향을 감지하는 센서(sensor)를 포함하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 자주포의 탄 적재함에는 상기 삽입부가 삽입되도록 상기 삽입부의 형상과 대응되는 형상의 계측 기준점이 형성되어 있고, 상기 삽입부가 상기 계측 기준점에 삽입되면서 발생하는 회전 운동으로부터, 상기 탄약 운반 장갑차에 대한 상기 자주포의 상대 위치 및 방향을 감지할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 회전 운동은 X축 방향 회전 운동, Y축 방향 회전 운동 및 Z축 방향 회전 운동 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 센서는 LVDT(Linear variable differential transformer) 방식의 센서일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 LVDT는 적어도 세 개가 구비되고, 상기 LVDT 각각은 상기 회전 계측봉 베이스의 X축 방향 회전 운동, Y축 방향 회전 운동, Z축 방향 회전 운동을 각각 측정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 삽입부는 다각 뿔 형상으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 자주포의 탄 적재함에는 상기 삽입부의 형상과 대응되도록 다각 뿔 형상의 계측 기준점이 함몰 형성되어 있고, 상기 삽입부가 상기 계측 기준점에 치합되도록, 상기 삽입부가 상기 계측 기준점에 끼워지면서 회전할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 삽입부, 상기 자세 계측봉 및 상기 자세 계측봉 베 이스가 원위치로 복귀하도록 하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 탄성 부재는 소정의 장력을 발생시키는 와이어와, 상기 와이어의 장력을 조절하는 스프링을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 자세 계측 장치가 상기 탄 적재함 측으로 전진 및/또는 후진하도록 하는 모터를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 자세 계측 장치는 상기 모터에 의하여 상기 탄 적재함 측으로 전진하는 하나의 능동 운동을 수행하면서, 상기 삽입부가 상기 탄 적재함에 끼워지면서 발생하는 X축 방향 회전 운동, Y축 방향 회전 운동 및 Z축 방향 회전 운동의 세 개의 수동 운동 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 삽입부의 내부에는 소형 카메라가 구비되고, 상기 탄 적재함 내부에는 광원이 구비되어, 상기 소형 카메라에 의해 촬영된 상기 광원의 위치에 의하여, 상기 삽입부가 상기 탄 적재함에 삽입되도록 가이드될 수 있다.
본 발명에 있어서, X축 방향은 지면에 대하여 실질적으로 수직인 방향일 수 있다.
본 발명에 있어서, Z축 방향은 상기 볼 조인트의 축 방향일 수 있다.
본 발명에 관한 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치에 의해서, 탄약 운반 장갑차에 대한 자주포의 상대 위치 및 방향을 계측하여 탄 공급의 자동화를 도모하는 효과를 얻을 수 있다.
이하, 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 자세 계측 장치가 장착되는 탄약 운반 장갑차와, 상기 탄약 운반 장갑차로부터 탄을 공급받는 자주포의 개략적인 모습을 나타내는 평면도이다.
도 1을 참조하면, 탄약 운반 장갑차(200)의 탄 저장부(210)로부터 컨베이어 시스템(220)을 통하여 자주포(300)의 탄 적재함(310)으로 탄이 공급된다.
종래의 탄약 운반 장갑차에서는, 자주포에 탄약을 공급하기 위하여, 작업자가 탄약 운반 장갑차의 컨베이어 시스템을 수동으로 조작하여, 자주포의 탄 적재함의 각 적재구에 상기 컨베이어 시스템의 단부를 일일이 수동으로 접속해야 하는 불편함이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 관한 탄약 운반 장갑차(200)는, 컨베이어 시스템(220)의 단부(221)에 자세 계측 장치(도 2의 100 참조)를 구비한다. 그리고, 탄 공급의 초기 단계에서 상기 자세 계측 장치(100)를 상기 자주포(300)의 탄 적재함(310)에 접촉하는 것만으로, 탄약 운반 장갑차(200)에 대한 자주포(300)의 상대 위치 및 방향을 계측한다. 그리고 이 후 과정에서는 상기 계측한 탄약 운반 장갑차(200)에 대한 자주포(300)의 상대 위치 및 방향을 이용하여, 자동으로 컨베이어 시스템(220)이 탄 적재함(310)의 각 적재구에 접속하도록 함으로써, 탄 공급의 자동화가 이루어지도록 한다.
이하에서는 본 발명에 관한 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치에 대하여 상 세히 기술하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 자세 계측 장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 자세 계측 장치의 일부를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ의 확대 사시도이고, 도 5는 도 3의 Ⅴ의 확대 투시도이고, 도 6은 도 3의 자세 계측 장치의 자세 계측봉 베이스와 탄성 부재를 나타내는 저면 확대 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 관한 자세 계측 장치(100)는, 삽입부(110)와, 볼 조인트(120)와, 자세 계측봉(130)과, 지지부(140)와, 기구부(150)와, 자세 계측봉 베이스(160)와, 센서(171)(172)(173)(174)와, 베이스 플레이트(180)와 모터(190)를 포함한다.
상세히, 삽입부(110)의 일 단부에는 자세 계측봉(130)이 결합되어 있고, 자세 계측봉(130)의 일 단부에는 자세 계측봉 베이스(160)가 결합되어 있다. 그리고, 결합되어 있는 상기 삽입부(110), 자세 계측봉(130) 및 자세 계측봉 베이스(160)는 볼 조인트(120)를 중심으로 x축 방향(도 2 및 도 3의 화살표 A 참조), y축 방향(도 2 및 도 3의 화살표 B 참조) 및 z축 방향(도 2 및 도 3의 화살표 C 참조)으로 회전 가능하도록 형성되어 있다. 그리고, 상기 삽입부(110)가 자주포(300)의 탄 적재함(310)의 계측 기준점(도 7 및 도 8의 311 참조)에 끼워지면서, 상기 삽입부(110)가 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 일정 정도 회전하게 되고, 상기 각 방향의 회전량이 센서(171)(172)(173)에 의하여 계측됨으로써, 탄약 운반 장갑차(200)에 대한 자주포(300)의 상대 위치 및 방향을 계측하게 되는 것이다.
여기서, 상기 삽입부(110)가 자주포(300)의 탄 적재함(310)의 계측 기준 점(311)에 용이하게 끼워지도록 하기 위하여, 모터(190)가 더 구비될 수 있다. 또한, 상기 모터(190)의 운동을 계측 및 제어하기 위하여 제4 센서(174)가 더 구비될 수도 있다. 상세히, 상기 모터(190)는 상기 자세 계측 장치(100) 전체를 전진 또는 후진(도 2의 화살표 D 방향)시키는 역할을 수행한다. 즉, 모터(190)에 의하여 자세 계측 장치(100) 전체가 앞으로 전진하면서 삽입부(110)가 자주포(300)의 탄 적재함(310)의 계측 기준점(311)에 끼워지게 되고, 상기 삽입부(110)는 상기 계측 기준점(311)에 끼워지면서 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 일정 정도 회전하게 되고, 센서(171)(172)(173)는 상기 각 방향의 회전량을 계측하게 된다. 즉, 본 발명의 자세 계측 장치(100)는 도 2의 화살표 D 방향의 이동이라는 하나의 능동적(active)인 운동과, 상기 하나의 능동적(active)인 운동이 수행되면서 수반되는 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향의 회전이라는 세 개의 수동적(passive)인 운동의 조합이라고 요약할 수 있는 것이다.
도 4를 참조하면, 삽입부(110)는 단부(111)와 기저부(112)를 포함한다. 단부(111)는 작은 원통 형상으로 형성되어 있고, 그 하부에 형성되어 있는 기저부(112)는 사각뿔대 형상으로 형성되어 있다. 그러나, 본 발명의 사상은 이에 제한되지 아니하며, 기저부(112)는 삼각뿔대 형상, 육각뿔대 형상 등 다양한 각뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 단부(111)와 기저부(112)가 일체로써 삼각뿔, 사각뿔, 육각뿔 등 각뿔의 형상으로 형성되는 것도 가능하다 할 것이다. 이와 같이 삽입부(110)가 각뿔 또는 각뿔대의 형상으로 형성되는 이유는, 상기 삽입부(110)가 자주포의 탄 적재함에 형성되어 있는 계측 기준점(도 7 및 도 8에서 후술함)에 삽 입될 때, 삽입부(110)가 일정 각도만큼 z축 방향으로 회전하면서 계측 기준점에 끼워 맞춰지도록 하기 위함이다. 삽입부(110)와 계측 기준점의 결합에 대하여는 도 7 및 도 8에서 후술한다.
그리고, 기저부(112)의 상부는 라운드 처리가 되어있을 수 있다. 이는 삽입부(110)와 계측 기준점의 결합 시에, 삽입부(110)가 부드럽게 회전하면서 계측 기준점에 끼워 맞춰지도록 하기 위함이다.
그리고, 삽입부(110)는 볼 조인트(120)에 의하여 자세 계측봉(130)과 연결되어 있다. 따라서, 삽입부(110) 및 이와 연결된 자세 계측봉(130)은 볼 조인트(120)를 기준점으로 하여, x축 방향(도 2 및 도 3의 화살표 A 참조), y축 방향(도 2 및 도 3의 화살표 B 참조) 및 z축 방향(도 2 및 도 3의 화살표 C 참조)으로 소정 각도만큼 회전하는 것이다. 그리고, 이 회전 각도를 센서(171)(172)(173)들이 감지하여, 상기 탄약 운반 장갑차(200)에 대한 상기 자주포(300)의 상대 위치 및 방향을 계측함으로써, 탄 공급의 자동화가 이루어지는 것이다.
다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 볼 조인트(120)는 지지부(140)에 의하여 고정 지지되고 있고, 지지부(140)는 베이스 플레이트(180)에 결합되어 고정 지지된다. 상세히, 볼 조인트(120)는 봉 형상의 제1 연결부(143)에 의하여 제1 지지부(141)와 연결되어 있다. 그리고 제1 지지부(141)는 제2 연결부(144)에 의하여 제2 지지부(142)와 연결되어 있다. 그리고, 제2 지지부(142)는 베이스 플레이트(180)에 고정 결합되어 있다. 다시 말하면, 볼 조인트(120), 제1 지지부(141) 및 제2 지지부(142)는 모두 움직이지 않도록 고정 결합되어 있다. 따라서, 측정부(110) 및 이에 연결되어 있는 자세 계측봉(130)과 자세 계측봉 베이스(160)는, 고정되어 있는 상기 볼 조인트(120)를 중심으로 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 회전하도록 구성되어 있는 것이다.
기구부(150)는 축과 베어링 등 각종 기계 요소들로 구성되어, 자세 계측봉(130)을 지지하는 동시에, 자세 계측봉(130)의 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향 회전을 받쳐주는 역할을 수행한다. 도 5를 참조하면, 크로스 롤러 베어링(cross roller bearing)(151) 및 볼 베어링(152)은 자세 계측봉(130)의 z축 방향 회전을 지지하는 역할을 수행한다. 더불어, 크로스 롤러 베어링(151)은 z축 방향의 힘(normal force)를 지지하는 역할을 동시에 수행할 수 있다. 다음으로, 제1 보조 베어링(153) 및 제2 보조 베어링(154)은 자세 계측봉(130)의 x축 방향 회전 및 y축 방향 회전을 지지하는 역할을 수행한다. 더불어, 제1 보조 베어링(153) 및 제2 보조 베어링(154)은 x축 방향 및 y축 방향의 힘(horizontal force)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 베어링(151)(152)(153)(154)들의 구성 및 기능은 알려진 기술이므로 여기서는 그 상세한 설명은 생략하도록 한다. 상기 베어링(151)(152)(153)(154)들에 의하여 회전 계측봉(130)의 z축 방향의 회전이 지지되는 동시에 x축 방향 및 y축 방향의 회전 이동이 가이드될 수 있다.
자세 계측봉(130)의 단부에는 원판 형상의 자세 계측봉 베이스(160)가 결합되어서, 자세 계측봉(130)과 함께 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 회전한다. 그리고, 자세 계측봉 베이스(160)의 일 측에는 센서(171)(172)(173)들이 결합되어 있다. 상기 센서(171)(172)(173)들은 자세 계측봉 베이스(160)의 x축 방향, y축 방 향 및 z축 방향의 회전량을 각각 계측하는 역할을 수행한다.
상세히, 변위센서란 물체가 이동한 거리 또는 위치 변화를 아날로그 값으로 취할 수 있는 센서를 말하며, 크게 접촉식과 비접촉식으로 나눌 수 있는데, 접촉식에는 자동 트랜스, 전자유도식, 자기식 또는 광학식 스케일 등이 있으며, 비접촉식에는 와전류식, 광학식 또는 초음파식 등이 있다.
하지만, 이러한 변위센서들은, 예를 들어, 접촉식의 경우에는 측정거리가 짧은 장점을 갖으나 응답속도가 느린 단점이 있고, 광학식의 경우에는 응답속도는 빠르지만 색에 따른 많은 영향을 받는 단점을 가지고 있다.
따라서, 최근에는 이러한 단점을 극복하기 위하여 자기를 전기로 변환하는 소자(element)로서 자기적 원리를 이용한 자기센서(magnetic sensor)가 활발하게 연구되고 있는데, 이러한 소자에는 간단한 검색코일(search coil)에서부터 SQID(super conducting quantum inteference device)에 이르기까지 다양하다.
종래의 이러한 자기센서는 일반적으로 비접촉 검지가 가능하며, 긴 수명으로 높은 신뢰성을 제공하고, 에너지 보존이 가능하며, 습도 등으로 인하여 영향을 받지 않으며 비교적 값이 싸다는 등의 많은 장점을 가지고 있다. 따라서, 자기센서는 이러한 장점을 기반으로 변위, 압력, 액위, 하중, 진동측정 등과 같은 분야에서 실용화되고 있다. 이러한 자기센서 중에 자기적 소자(magnetic element) 변환방식을 사용하는 변위측정 센서는 적용되는 대상, 즉 피 측장체의 형태 등에 따라 구조 및 설계 방법이 달라지는데, 기계적 변위가 1차 측 코일과 2차 측 코일 사이에서 발생하는 자속의 변화,즉, 상호 인덕턴스를 변화시키는 트랜듀서(transducer)로서 이러 한 형태에 속하는 트랜듀서를 LVDT (Linear Variable Differential Transformer)라고 부른다.
이러한 LVDT는 전자기 차폐와 계측 대상의 구조적 형태에 적절히 적용함에 따라 환경 변화에 대한 영향을 적게 받으면서 특성이 우수한 트랜듀서로 사용이 가능하고, 이러한 형태의 트랜듀서는 변위측정을 기본으로 하고 있어 산업분야, 대학 및 연구실 등에서 대단히 폭 넓게 사용되고 연구되고 있다.
본 발명에 관한 자세 계측 장치(100)에서는 이러한 LVDT를 센서(171)(172)(173)로서 자세 계측봉 베이스(160)의 일 측에 구비하여, 상기 자세 계측봉 베이스(160)의 진동의 변위를 측정한다. 이때, 상기 센서는 진동 유형을 파악하기 위하여 적어도 2개 이상 서로 다른 곳에 설치되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 LVDT 센서의 구조는 널리 알려진 것으로 당업자가 구현하기에 어려움이 없으므로 본 설명에서는 그 상세한 구조 및 설명을 생략하기로 한다.
도 6은 도 3의 자세 계측 장치(100)의 자세 계측봉 베이스(160)와 탄성 부재(181)(182)(183)를 나타내는 저면 확대 사시도이다. 탄성 부재(181)(182)(183)는 자주포(300)의 탄 적재함(310)의 계측 기준점(도 7 및 도 8의 311 참조)에 끼워지면서 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 일정 정도 회전된 삽입부(110)가, 계측 기준점에서 분리되면, 삽입부(110), 자세 계측봉(130) 및 이와 연결되어 있는 자세 계측봉 베이스(160)를 원위치시키는 역할을 수행한다. 상세히, 각 탄성 부재(181)(182)(183)는 스프링(181a)(182b)(183c)과 와이어(181a)(182b)(183c)로 구성되어 있다. 와이어(181a)(182b)(183c)는 자세 계측봉 베이스(160)의 일 측에 감 겨서, 자세 계측봉 베이스(160)가 원위치하도록 소정의 장력을 발생시키는 역할을 수행한다. 그리고 스프링(181a)(182b)(183c)은 상기 와이어(181a)(182b)(183c)의 장력을 조절하는 역할을 수행한다. 이와 같은 탄성 부재(181)(182)(183)에 의하여 삽입부(110), 자세 계측봉(130) 및 이와 연결되어 있는 자세 계측봉 베이스(160)가 간편하게 원위치하는 효과를 얻을 수 있다.
도 7은 자주포의 탄 적재함을 나타내는 사시도이고, 도 8은 도 7의 탄 적재함의 계측 기준점과 본 발명의 자세 계측 장치의 삽입부가 결합하는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 자주포(300)의 탄 적재함(310)에는 탄이 적재되는 적재구(312)가 소정의 개수만큼 존재한다. 그리고 그 적재구(312)들 사이의 소정의 위치에는 자세 계측 장치(100)의 삽입부(110)가 삽입되는 계측 기준점(311)이 형성되어 있다. 상술한 바와 같이, 삽입부(110)는 단부(111)와 기저부(112)를 포함한다. 단부(111)는 작은 원통 형상으로 형성되어 있고, 그 하부에 형성되어 있는 기저부(112)는 사각뿔대 형상으로 형성되어 있다. 한편, 계측 기준점(311)은 기저부(112)가 끼워질 수 있도록, 기저부(112)와 대응되는 사각뿔대 형상으로 함몰 형성되어 있다.
삽입부(110)가 끼워질 때, 사각뿔대 형상의 삽입부(110)의 네 꼭지점과, 역시 사각뿔대 형상의 계측 기준점(311)의 네 꼭지점이 정확하게 일치한다면, 삽입부(110)는 z축 방향에 대하여 회전을 하지 않는다. 반면, 삽입부(110)가 끼워질 때, 사각뿔대 형상의 삽입부(110)의 네 꼭지점과, 역시 사각뿔대 형상의 계측 기준점(311)의 네 꼭지점이 일치하지 않는다면, 삽입부(110)는 z축 방향에 대하여 회전하면서 계측 기준점에 끼워 맞춰지게 된다.
한편, 삽입부(110)가 끼워질 때, 삽입부(110)의 z 방향 축과, 계측 기준점(311)의 z 방향 축이 정확하게 일치한다면, 삽입부(110)는 x축 방향 및 y축 방향에 대하여 회전을 하지 않는다. 반면, 삽입부(110)가 끼워질 때, 삽입부(110)의 z 방향 축과, 계측 기준점(311)의 z 방향 축이 정확하게 일치하지 않는다면, 삽입부(110)는 x축 방향 및/또는 y축 방향에 대하여 회전하면서 계측 기준점에 끼워 맞춰지게 된다.
이와 같이, 삽입부(110)가 자주포(300)의 탄 적재함(310)의 계측 기준점(311)에 끼워지면서, 삽입부(110)가 x축 방향, y축 방향 및 z축 방향으로 일정 정도 회전하게 되고, 상기 각 방향의 회전량이 센서(171)(172)(173)에 의하여 계측됨으로써, 탄약 운반 장갑차(200)에 대한 자주포(300)의 상대 위치 및 방향을 계측하게 되는 것이다.
여기서, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 삽입부(110)의 내부에는 소형 카메라가 내장되어 있을 수 있다. 그리고, 계측 기준점(311)의 내부에는 LED 등의 광원이 내장되어 있을 수 있다. 그리고, 상기 소형 카메라는 외부의 디스플레이부와 연결되어 있을 수 있다. 따라서, 삽입부(110)가 자주포(300)의 탄 적재함(310)의 계측 기준점(311)에 끼워질 때, 사용자가 외부의 디스플레이부를 통해, 소형 카메라로부터 촬영되어 전송되는 계측 기준점(311)의 광원을 보면서 삽입부(110)와 계 측 기준점(311)을 맞출 수 있게 되어, 계측이 더욱 용이해지는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 자세 계측 장치가 장착되는 탄약 운반 장갑차와, 상기 탄약 운반 장갑차로부터 탄을 공급받는 자주포의 개략적인 모습을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 관한 자세 계측 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 자세 계측 장치의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ의 확대 사시도이다.
도 5는 도 3의 Ⅴ의 확대 투시도이다.
도 6은 도 3의 자세 계측 장치의 자세 계측봉 베이스와 탄성 부재를 나타내는 저면 확대 사시도이다.
도 7은 자주포의 탄 적재함을 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7의 탄 적재함의 계측 기준점과 본 발명의 자세 계측 장치의 삽입부가 결합하는 모습을 나타내는 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 자세 계측 장치 110: 삽입부
120: 볼 조인트 130: 자세 계측봉
140: 지지부 150: 기구부
160: 자세 계측봉 베이스 171~174: 센서
180: 베이스 플레이트 190: 모터

Claims (14)

  1. 자주포의 탄 적재함에 탄을 공급하는 탄약 운반 장갑차에 있어서,
    상기 탄 적재함에 삽입되면서 회전 운동을 하도록 형성되는 삽입부;
    상기 삽입부의 일 단에 연결되고, 상기 삽입부와 함께 회전 운동을 하는 자세 계측봉;
    상기 자세 계측봉의 일단과 연결되고, 상기 자세 계측봉과 함께 회전 운동을 하는 자세 계측봉 베이스;
    상기 삽입부와 상기 자세 계측봉의 연결부에 형성되어, 상기 삽입부, 상기 자세 계측봉 및 상기 자세 계측봉 베이스의 회전 운동의 중심이 되는 볼 조인트(joint); 및
    상기 자세 계측봉 베이스의 일 측에 결합되어, 상기 자세 계측봉 베이스의 회전 운동으로부터 상기 탄약 운반 장갑차에 대한 상기 자주포의 상대 위치 및 방향을 감지하는 센서(sensor)를 포함하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자주포의 탄 적재함에는 상기 삽입부가 삽입되도록 상기 삽입부의 형상과 대응되는 형상의 계측 기준점이 형성되어 있고, 상기 삽입부가 상기 계측 기준점에 삽입되면서 발생하는 회전 운동으로부터, 상기 센서는 상기 탄약 운반 장갑차에 대한 상기 자주포의 상대 위치 및 방향을 감지하는 것을 특징으로 하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 운동은 X축 방향 회전 운동, Y축 방향 회전 운동 및 Z축 방향 회전 운동 중 적어도 하나를 포함하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 센서는 LVDT(Linear variable differential transformer) 방식의 센서인 것을 특징으로 하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 LVDT는 적어도 세 개가 구비되고, 상기 LVDT 각각은 상기 회전 계측봉 베이스의 X축 방향 회전 운동, Y축 방향 회전 운동, Z축 방향 회전 운동을 각각 측정하는 것을 특징으로 하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 삽입부는 다각 뿔 형상으로 이루어지는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 자주포의 탄 적재함에는 상기 삽입부의 형상과 대응되도록 다각 뿔 형상의 계측 기준점이 함몰 형성되어 있고, 상기 삽입부가 상기 계측 기준점에 치합되도록, 상기 삽입부가 상기 계측 기준점에 끼워지면서 회전하는 것을 특징으로 하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 삽입부, 상기 자세 계측봉 및 상기 자세 계측봉 베이스가 원위치로 복귀하도록 하는 탄성 부재를 더 포함하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 소정의 장력을 발생시키는 와이어와, 상기 와이어의 장력을 조절하는 스프링을 포함하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 자세 계측 장치가 상기 탄 적재함 측으로 전진 및/또는 후진하도록 하는 모터를 더 포함하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 자세 계측 장치는 상기 모터에 의하여 상기 탄 적재함 측으로 전진하는 하나의 능동 운동을 수행하면서, 상기 삽입부가 상기 탄 적재함에 끼워지면서 발생 하는 X축 방향 회전 운동, Y축 방향 회전 운동 및 Z축 방향 회전 운동의 세 개의 수동 운동 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 삽입부의 내부에는 소형 카메라가 구비되고, 상기 탄 적재함 내부에는 광원이 구비되어, 상기 소형 카메라에 의해 촬영된 상기 광원의 위치에 의하여, 상기 삽입부가 상기 탄 적재함에 삽입되도록 가이드되는 것을 특징으로 하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    X축 방향은 지면에 대하여 수직인 방향인 것을 특징으로 하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    Z축 방향은 상기 볼 조인트의 축 방향인 것을 특징으로 하는 탄약 운반 장갑차의 자세 계측 장치.
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