KR101283400B1 - 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템으로, 시정을 측정하는 적어도 하나 이상의 시정 측정부; 상기 시정 측정부와 같은 장소에 설치된 문자판을 상기 시정 측정부와 같은 시각에 카메라로 촬영하여 상기 촬영 데이터로부터 상기 문자판 상의 문자를 판독하는 문자 판독부; 상기 판독된 문자 크기에 따라 상기 시정 측정값이 만족시켜야 할 기준 가시거리 구간 정보를 저장하는 기준 데이터부; 및 상기 시정 측정부가 측정한 가시거리 범위가 상기 문자 판독부의 문자 판독 결과에 기초해 상기 기준 데이터부에서 도출한 기준 가시거리 구간 밖에 있을 경우 상기 시정 측정부가 오작동하고 있는 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 오작동 탐지 시스템을 제공한다.

Description

가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING MALFUNCTION OF VISUAL RANGE MEASURING EQUIPMENT}

본 발명은 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템 및 방법에 관한 것이다.

많은 비행기의 이착륙이 안전하고 원활하게 이루어지도록 해야 하는 공항에서는 활주로의 시정을 파악하는 것이 매우 중요하다. 따라서 육안으로 시정을 파악할 때의 불편함과 여러 가지 문제점을 해결하기 위해 많은 공항 활주로 또는 활주로와 인접한 곳에 활주로 가시거리(RVR: Runway Visual Range) 측정 장치가 설치되어 왔다.

활주로 가시거리 측정 장치가 오작동을 일으킬 경우 항공기의 안전한 이착륙이 위협받게 된다. 따라서 가시거리 측정 장치가 얼마나 정확하게 작동하는지 장비의 성능을 검증하고 오작동 여부를 탐지하는 것이 중요하다. 그러나 오작동 여부를 탐지하느라 가시거리 측정 장치의 작동을 오랫동안 중지할 경우 해당 활주로에서의 비행기 이착륙이 원활하게 이루어질 수가 없어 많은 항공편이 지연 또는 결항되므로 승객들에게 많은 불편을 초래하게 된다.

따라서 빠르고 정확하게 활주로 가시거리 측정 장치 오작동 여부를 탐지하는 시스템 및 방법이 필요하다. 본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위해 광학식 문자 판독기(OCR: Optical Charater Reader)를 사용한다.

이와 관련하여 한국등록특허 제10-2006-0081295호("공정을 단순화하는 액정 표시 장치의 테스트 설비 및 테스트 방법")에는 비쥬얼 인스펙션용 CCD 카메라로 OCR 리딩 및 비쥬얼 인스펙션을 진행하는 구성이 개시되어 있다.

또한, 한국등록특허 제10-0727168호("기판 검사 장치 및 방법")는 기판 표면 상의 입자와 같은 결함물의 존재를 검출하기 위한 방법 및 장치에 관한 구성이 개시되어 있다.

본 발명은 전술한 활주로 가시거리 측정 장치의 오작동 여부 탐지 문제를 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 신속 정확한 오작동 탐지 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면에 따른 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템은 시정을 측정하는 적어도 하나 이상의 시정 측정부; 상기 시정 측정부와 같은 장소에 설치된 문자판을 상기 시정 측정부와 같은 시각에 카메라로 촬영하여 상기 촬영 데이터로부터 상기 문자판 상의 문자를 판독하는 문자 판독부; 상기 판독된 문자 크기에 따라 상기 시정 측정값이 만족시켜야 할 기준 가시거리 구간 정보를 저장하는 기준 데이터부; 및 상기 시정 측정부가 측정한 가시거리 범위가 상기 문자 판독부의 문자 판독 결과에 기초해 상기 기준 데이터부에서 도출한 기준 가시거리 구간 밖에 있을 경우 상기 시정 측정부가 오작동하고 있는 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 오작동 탐지 시스템은 상기 시정 측정부 및/또는 상기 문자 판독부가 측정한 데이터를 저장하는 판독 데이터부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 문자 판독부는 상기 카메라 및/또는 상기 문자판에 열선 및/또는 서리 제거 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 문자 판독부는 상기 카메라와 상기 문자판 사이에 야생 동물이 출현하면 상기 문자 판독부의 동작을 일시 중지하기 위한 동작 감지 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 시정 측정부와 상기 문자 판독부를 동기화하기 위한 클럭을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 시정 측정부의 정상 작동 여부를 표시하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력부는 상기 시정 측정 장치가 정상 작동할 때와 오작동할 때 서로 다른 색상을 사용하여 상기 시정 측정 장치 모니터링 데이터를 표시하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력부는 상기 시정 측정부가 오작동하고 있는 것으로 판단될 경우 자동 보고하는 것을 특징으로 한다.

상기 출력부는 상기 오작동 보고시 상기 문자 판독 데이터를 함께 전송하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 측면에 따른 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 방법은 (a) 가시거리 측정 및 문자 판독을 동시에 수행하는 단계; (b) 상기 측정된 가시거리 범위가 상기 문자 판독 결과에 기초해 도출된 기준 가시거리 구간 밖에 있는지 여부로 상기 가시거리 측정 장치의 오작동 여부를 판단하는 단계; 및 (c) 상기 가시거리 측정 장치의 오작동 여부를 보고하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 (a) 단계는 문자판을 카메라로 촬영하고 상기 촬영 데이터로부터 상기 문자판 상의 문자를 판독하여 판독 가능 최소 문자 크기를 도출하는 것을 특징으로 한다.

상기 (a) 단계는 상기 카메라와 상기 문자판 사이에 야생 동물이 출현하면 상기 문자 판독 동작을 일시 중지하는 하는 것을 특징으로 한다.

상기 (a) 단계는 상기 가시거리 측정 동작과 상기 문자 판독 동작을 동시에 수행하기 위한 동기화 단계를 더 포함하는 하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c) 단계는 상기 시정 측정 장치가 정상 작동할 때와 오작동할 때 서로 다른 색상을 사용하여 상기 시정 측정 장치 모니터링 데이터를 표시하는 하는 것을 특징으로 한다.

상기 (c) 단계는 상기 오작동 보고시 상기 문자 판독 데이터를 함께 전송하는 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템 및 방법에 있어, 오작동 탐지 시간 단축으로 장비 신뢰도를 높이는 효과를 얻는다.

또한 OCR 장비를 통한 RVR 백업 기능을 제공하므로 항공 안전성을 개선하는 효과가 있다.

또한 RVR 장비 성능 분석시 정확도 검증 도구로 사용할 수 있다.

또한 관제사, 항무 관계자 등의 업무 효율이 높아진다.

도 1은 본 발명에 따른 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템의 구조를 도시함.
도 2는 본 발명에 따른 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 방법의 흐름을 도시함.
도 3은 기준 가시거리 구간의 실시예를 도시함.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명에 따른 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템(10)의 구성을 도시하고 있다.

본 발명에 따른 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템(10)은 가시거리를 측정하는 적어도 하나 이상의 시정 측정부(100)를 포함한다. 도시되어 있지는 않지만, 시정 측정부(100)는 송신기와 수신기를 포함하며, 보통 송신기에서 수신기를 향해 쏜 빛을 수신기에서 측광하여 그 빛의 세기를 기초로 가시거리를 측정한다.

시정 측정부(100), 즉 RVR 장비가 얼마나 정확하게 가시거리를 측정하는지 성능을 검증하고 제대로 작동하고 있는지 확인하기 위해, 본 발명에 따른 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템(10)은 문자 판독부(200)를 포함한다. 시정 측정부(100)가 위치한 곳, 즉 활주로 인접 지역에 문자판(220)을 설치하고 카메라(210)로 촬영한다. 판독부(230)는 OCR 기술을 통해 촬영 데이터에서 문자를 판독해낸다.

문자판(220)의 문자들은 안과에서 시력을 측정할 때 쓰이는 시력 측정판의 문자들처럼 크기가 사전에 정해져 있다. 시력 측정판에서 판독할 수 있는 문자의 크기에 따라 시력을 측정할 수 있는 것처럼, 판독부(230)가 판독해낼 수 있는 문자의 크기에 따라 활주로의 시정이 어느 정도가 되는지 가늠해볼 수 있다. 예를 들어, 맑게 개인 날 판독부(230)는 폭설이 쏟아질 때보다 훨씬 작은 문자까지 판독해낼 수 있을 것이며, 시정은 맑게 개인 날이 폭설이 쏟아질 때보다 좋을 것이다. 따라서 판독부(230)가 판독해낸 문자의 크기로 시정이 어느 정도 범위에 있을지 가늠해볼 수 있다.

도 3에 실시예가 도시되어 있는 기준 데이터부(400)는 그 기준을 포함하고 있다. 즉, 판독부(230)에 의해 판독된 문자 크기에 따라 시정 측정부(100)에 의해 도출된 시정 측정값이 만족시켜야 할 기준 가시거리 구간 정보를 저장한다.

예를 들어, 도 3에 도시되어 있는 기준표를 보면, 판독부(230)가 판독해낸 문자의 크기에 따라 기준치 및 기준 시정 구간이 정해져 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 표에서 기준치가 1.0이면 시정은 10km 이상이어야 하고, 기준치가 5.0이면 시정은 350m 미만이다.

따라서 만약 판독부(230)가 판독해낸 문자의 크기가 1.0 구간에 해당하는데 시정 측정부(100)가 측정한 시정이 9km밖에 되지 않아 10km 이상이라는 기준 가시거리 구간 밖에 있을 경우, 시정 측정부(100)가 정상적으로 작동하고 있지 않다는 판단을 내릴 수 있을 것이다.

다시 도 1로 돌아가서, 본 발명에 따른 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템(10)의 제어부(300)가 이런 판단을 담당한다. 즉, 제어부(300)의 분석부(320)는 시정 측정부(100)가 측정한 가시거리 범위가 문자 판독부(200)의 문자 판독 결과에 기초해 기준 데이터부(400)에서 도출한 기준 가시거리 구간 밖에 있을 경우 시정 측정부(100)가 오작동하고 있는 것으로 판단한다.

제어부(300)는 시정 측정부(100)와 문자 판독부(200)간 동기화를 담당하는 동기화부(310)를 포함한다. 시정 측정과 같은 곳에서 동시에 이루어지지 않은 문자 판독 결과는 별 의미가 없기 때문이다. 따라서 시정 측정부(100)와 문자 판독부(200)간 측정 일시를 정확하게 동기화하기 위해 동기화부(310)는 마스터 클럭(master clock)을 생성하고 동기화한다.

제어부(300)는 오작동 여부를 출력하는 출력부(330)를 포함한다. 출력부(330)는 여러 가지 방식으로 작동할 수 있다.

우선, 측정된 시정값이 기준 가시거리 구간 내에 들어가지 못하는 경우, 즉 시정 측정부(100)가 오작동하고 있는 것으로 판단되는 경우 이를 자동 보고한다. 알람 등 보고 형식에는 제한이 없으며, 이때 OCR 판독 영상 등 관련 데이터를 시설 관리자에게 함께 전송할 수 있다. 긴급 복구팀은 이러한 시스템 점검 메시지 및 관련 데이터를 이용해 신속하게 시스템을 점검하고 복구할 수 있을 것이다.

또는, 정상 작동일 때와 오작동일 때를 구분하여 모니터링 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 모니터링 화면에서 정상적으로 동작하고 있는 시정 측정부(100)는 파란색으로, 오작동하고 있는 시정 측정부(100)는 빨간색으로 색상을 달리하여 표시할 수 있다.

첫번째 방식은 오작동하고 있을 때 신속하게 관리자에게 알려 빠르게 조치할 수 있도록 하는 것이고, 두번째 방식은 일상적인 모니터링을 통해 정상 작동 여부를 확인할 수 있게 하는 방법이며, 두 방식을 모두 사용하는 것이 바람직할 것이다. 이를 통해 시설 관리자의 업무 효율이 높아지고, 장비 신뢰도 및 나아가 항공 안전성이 향상된다.

안전성을 더욱 향상시키기 위해 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템(10)은 판독 데이터부(500)를 추가로 포함할 수 있다. 판독 데이터부(500)는 시정 측정부(100)가 생성한 측정 데이터 뿐 아니라 문자 판독부(200)가 생성한 판독 데이터도 저장할 수 있다. 이는 백업 데이터로 활용될 수 있으므로 신뢰도 및 안전성이 향상된다.

카메라(210) 및/또는 문자판(220)에 서리가 끼면 문자 판독부(200)의 동작이 방해를 받을 수 있다. 따라서 강우, 강설 등의 환경에서도 영상 신호를 처리할 수 있도록 문자 판독부(200)의 구성 요소들에는 열선 및/또는 서리 제거 기능이 포함되는 것이 바람직하다.

또한 시스템의 오작동을 예방하기 위해, 카메라(210)와 문자판(220) 사이에 동작 감시 센서(240)를 설치할 수 있다. 야생 동물 등 방해물이 나타나 둘 사이를 가릴 경우, 문자 판독 및 비교 동작을 일시 중지했다가, 방해물이 OCR 화각에서 사라질 경우 OCR 측정값 비교 동작을 재개하기 위한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 방법의 흐름을 도시하고 있다.

가시거리 측정 동작(RVR)과 문자 촬영 및 판독 동작(OCR)이 동시에 이루어진다(S230). 두 동작을 동시에 수행하기 위해 전술한 바와 같이 마스터 클럭을 사용할 수 있다.

또한 문자 판독부(200) 자체의 오작동을 방지하기 위해, 전술한 동작 감시 센서(240)를 활용해 야생 동물이 출현했을 경우(S210) 문자 판독 동작을 일시 정지하고 시정만 측정하는 단계(S220)가 포함될 수 있다. 시정만 측정하다가 야생 동물이 사라지면 상기 문자 판독 동작(S230)을 재개한다.

다음으로, 시정 값이 문자 판독값에 따른 기준값을 만족시키지 못하는 경우, 즉 기준 구간 밖에 있는 경우(S240) 오작동을 자동 보고한다(S250). 전술한 바와 같이 긴급 복구팀은 이 오작동 보고 메시지에 따라 신속하게 시스템을 점검, 복구한다.

다음으로 정상 작동 여부를 표시한다(S260). 이 단계는 일상적인 모니터링 단계로, 전술한 바와 같이 정상적으로 동작하고 있는 시정 측정부(100)는 파란색으로, 오작동하고 있는 시정 측정부(100)는 빨간색으로 색상을 달리하여 모니터링 정보를 제공할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 활주로 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템
100: 시정 측정부
200: 문자 판독부
300: 제어부

Claims (15)

1. 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 시스템에 있어서,
   시정을 측정하는 적어도 하나 이상의 시정 측정부;
   상기 시정 측정부와 같은 장소에 설치된 문자판을 상기 시정 측정부와 같은 시각에 카메라로 촬영하여 상기 촬영 데이터로부터 상기 문자판 상의 문자를 판독하는 문자 판독부;
   상기 판독된 문자 크기에 따라 상기 시정 측정부가 측정한 값이 만족시켜야 할 기준 가시거리 구간 정보를 저장하는 기준 데이터부; 및
   상기 시정 측정부가 측정한 가시거리 범위가 상기 문자 판독부의 문자 판독 결과에 기초해 상기 기준 데이터부에서 도출한 기준 가시거리 구간 밖에 있을 경우 상기 시정 측정부가 오작동하고 있는 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 오작동 탐지 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 오작동 탐지 시스템은 상기 시정 측정부 또는 상기 문자 판독부가 측정한 데이터를 저장하는 판독 데이터부를 더 포함하는 오작동 탐지 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 문자 판독부는 상기 카메라 또는 상기 문자판에 열선 또는 서리 제거 장치를 더 포함하는 오작동 탐지 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 문자 판독부는 상기 카메라와 상기 문자판 사이에 야생 동물이 출현하면 상기 문자 판독부의 동작을 일시 중지하기 위한 동작 감지 센서를 더 포함하는 오작동 탐지 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 시정 측정부와 상기 문자 판독부를 동기화하기 위한 클럭을 포함하는 오작동 탐지 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 시정 측정부의 정상 작동 여부를 표시하는 출력부를 포함하는 오작동 탐지 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 출력부는 상기 시정 측정 장치가 정상 작동할 때와 오작동할 때 서로 다른 색상을 사용하여 상기 시정 측정 장치 모니터링 데이터를 표시하는 오작동 탐지 시스템.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 출력부는 상기 시정 측정부가 오작동하고 있는 것으로 판단될 경우 자동 보고하는 오작동 탐지 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 출력부는 상기 오작동을 보고할 때 상기 문자 판독 데이터를 함께 전송하는 오작동 탐지 시스템.
10. 가시거리 측정 장치 오작동 탐지 방법에 있어서,
    (a) 가시거리 측정 및 문자 판독을 동시에 수행하는 단계;
    (b) 상기 측정된 가시거리 범위가 상기 문자 판독 결과에 기초해 도출된 기준 가시거리 구간 밖에 있는지 여부로 상기 가시거리 측정 장치의 오작동 여부를 판단하는 단계; 및
    (c) 상기 가시거리 측정 장치의 오작동 여부를 보고하는 단계;를 포함하는 오작동 탐지 방법.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 문자판을 카메라로 촬영하고 상기 촬영 데이터로부터 상기 문자판 상의 문자를 판독하여 판독 가능 문자 크기를 도출하는 것인 오작동 탐지 방법.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 카메라와 상기 문자판 사이에 야생 동물이 출현하면 상기 문자 판독 동작을 일시 중지하는 오작동 탐지 방법.
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 (a) 단계는 상기 가시거리 측정 동작과 상기 문자 판독 동작을 동시에 수행하기 위한 동기화 단계를 더 포함하는 오작동 탐지 방법.
14. 제 10 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 가시거리 측정 장치가 정상 작동할 때와 오작동할 때 서로 다른 색상을 사용하여 상기 시정 측정 장치 모니터링 데이터를 표시하는 오작동 탐지 방법.
15. 제 10 항에 있어서,
    상기 (c) 단계는 상기 오작동 보고시 상기 문자 판독 데이터를 함께 전송하는 오작동 탐지 방법.

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