KR101583751B1 - 주유기의 펄스신호 감시방법 및 그 장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 내용은 주유기의 펄스신호 감시방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 주유시 유량계의 회전에 따라 펄스발생기에서 펄스신호를 발생시켜 감시부로 출력하고, 감시부는 펄스발생기로부터 입력되는 펄스신호를 토대로 순간속도, 가속도 비 및 속도주기를 측정하고, 측정한 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하는지를 판단하고, 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하면 경고신호를 발생시켜 제어부로 출력하며, 제어부는 감시부로부터 입력되는 경고신호를 토대로 주유기의 주유동작을 정지함과 동시에 펄스발생기에서 발생한 펄스신호에 조작이 가해지거나 주유기에 이상이 발생되었음을 알리기 위한 에러신호를 발생하고 이를 표시부에 표시하도록 제어한다. 그리고 최대값을 초과하더라도 에러로 처리하지 않는 예외값이 설정되어 있는 경우에는 최대값 초과횟수가 예외값을 초과하지 않으면 정상적인 주유 상태로 확인한다.
따라서, 본 발명은 펄스발생기의 조작을 방지할 수 있어 주유기의 불법 조작으로 인해 저하된 법정계량기의 신뢰성을 개선할 수 있고, 에러발생시 문제가 되는 펄스신호를 손쉽게 재구성하여 에러발생의 원인을 빠르게 파악할 수 있으며, 펄스신호의 조작 방지 이외에 펄스발생기, 펌프, 유량계의 기계적 고장에 대해서도 이상 여부를 검출할 수 있다.

Description

주유기의 펄스신호 감시방법 및 그 장치{Monitoring method of pulse signal in lubricator and monitoring apparatus for the same}
본 발명은 주유시 발생하는 펄스신호가 정상적인 신호인지 조작된 신호인지를 확인하는 주유기의 펄스신호 감시방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 주유기는 주유소에 설치되어 차량 등에 휘발유, 경유와 같은 유류를 급유하는데 사용되는 장치로서, 지하 등에 설치된 유류저장고로부터 유류를 흡입하여 호스를 통해 급유한다.
이러한 주유기는 계량에 관한 법률에 따라 법정계량기로 국가적 차원에서 검정을 수행한다. 검정은 주유기부터 토출된 유량을 기준기를 통해 측정하여 주유기의 표시장치에 표시된 값과 비교하는 방식이나, 법률에 정해진 기준에 따라 주유량 값을 변경할 수 있는 기차조정기에 물리적인 봉인을 하는 방식을 사용한다.
도 1은 이러한 주유기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 주유기는 주유를 시작하면 모터(1)에 의해 펌프(2)가 동작되고, 펌프(2) 구동에 따라 유류저장고에 보관된 유류가 노즐(3)로 전달되며, 작동레버(4) 작동에 따라 차량 등에 급유된다.
작동레버(4) 작동에 의해 차량에 주유가 시작되면 유량계(5)가 회전하고, 이에 따라 펄스발생기(6)에서 유량계(5)의 회전량에 따라 펄스신호가 발생하여 제어부(8)로 출력된다.
제어부(8)는 펄스발생기(6)에서 발생한 펄스신호를 토대로 리터당 단가, 주유량, 주유가격 등 관련 정보처리를 수행한 후, 해당 정보를 시각적으로 볼 수 있도록 표시부(7)에 표시한다.
이와 같이 동작하는 주유기는 최근 들어 불법조작으로 부당이득을 취하는 사례가 급증하고 있으며, 이에 따라 국민들의 주유기에 대한 불신은 물론, 금전적 피해도 늘어나고 있다.
주유기의 불법조작 사례는 크게 유량을 검출하는 펄스발생기의 펄스신호를 조작하는 사례와 유량을 계산하는 제어부의 소프트웨어를 조작하는 사례로 구분할 수 있다.
펄스발생기의 펄스신호를 조작하는 사례는, 정상적인 펄스발생기의 내부 또는 제어부와 전기적으로 연결된 케이블 중간에 임의의 조작으로 펄스신호를 끼워넣는 회로를 추가한 것으로서, 실제 주유시보다 더 많은 펄스신호를 발생시켜 주유량을 속이는 방법이다. 이러한 조작이 가능한 이유는 펄스발생기의 신호가 단순하여 간단한 회로를 사용하여 펄스신호를 끼워넣는 조작을 하더라도 제어부에서 정상적으로 카운트하기 때문이다.
또한, 소프트웨어의 조작은 겉으로 표시가 나지 않기 때문에 발견이 어렵고, 이에 대한 처벌이 힘들다는 점에서 최근에 많이 조작되고 있는 것으로 예상되며, 실제로 경찰에 의해 단속도 활발하게 이루어지고 있다. 특히, 소프트웨어의 조작에 대한 대응이 되지 않은 구형 주유기의 경우에는 조작에 대한 대책이 없다. 소프트웨어의 조작을 검출하거나 대응을 하기 위해서는 펄스발생기에서 발생한 펄스신호를 세고 펄스당 리터 값을 곱하여 표시부에 표시하는 리터 값과 같은지를 비교하면 되지만, 조작되지 않고 신뢰할 수 있는 펄스신호임을 판별하는 효과적인 방법이 없었다.
펄스발생기에서 발생하는 펄스신호가 정상인지를 판별하는 종래의 방법은 90도 위상차의 A상과 B상이 정상배열로 입력되는지 확인하는 것으로서, 이미 많은 주유기에 적용되어 있다.
하지만, 이 방법으로는 역회전 또는 펄스신호의 A상 또는 B상의 결상 등의 이상여부를 감시할 수는 있지만, 펄스신호를 끼워넣는 조작에 대해서는 효과가 없었다.
또한, 주유기에 실제 적용되어 있지는 않지만 평균속도나 듀티비(duty ratio)를 측정해서 펄신호스의 조작 여부를 판별하는 기술도 개발되었다. 그러나, 주유기는 모터에 의해 펌프가 움직이고, 유량계가 움직이는 기계적 움직임의 변동성과 노즐을 조작하는 사람에 의한 인위적 변동성이 크기 때문에 평균속도에 의한 측정은 정밀성이 떨어졌으며, 듀티비를 이용한 방식 또한 속도의 변동에 의한 오차범위가 넓기 때문에 변별력이 좋지 못하였다. 또한, 속도와 관계없이 펄스신호의 비율이 맞으면 정상으로 판단하기 때문에 정밀한 펄스조작기술에는 대응할 수 없는 문제점이 있었다.
즉 종래에는 주유기에서 펄스신호의 위상배열검사, 속도나 듀티비를 이용한 조작 여부 감시 정도만 수행하고 있기 때문에 다양한 방법의 펄스조작시도에 적극적으로 대응하지 못하고 있는 실정인 것이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1385243호 2014.04.08. 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0016205호 2014.02.07.
본 발명은, 주유시 발생하는 펄스신호가 정상적인 신호인지 임의로 조작된 신호인지를 확인하여 펄스신호의 조작을 방지하도록 하는 주유기의 펄스신호 감시방법 및 그 장치를 제공한다.
본 발명은, 주유시 발생하는 펄스신호에서 순간속도, 가속도 비, 속도주기를 측정하고, 측정된 값을 토대로 펄스신호가 임의로 조작되었는지의 여부를 확인하도록 하는 주유기의 펄스신호 감시방법 및 그 장치를 제공한다.
본 발명은, 주유시 발생하는 펄스신호의 위상과 시간 값을 저장하고, 에러발생시 문제가 되는 펄스신호를 재구성하여 에러발생의 원인을 손쉽게 확인하도록 하는 주유기의 펄스신호 감시방법 및 그 장치를 제공한다.
본 발명은, 순간속도, 가속도 비, 속도주기에 대한 최대값과, 최대값을 초과하더라도 에러로 처리하지 않는 기계적, 인위적 변동에 대한 예외값을 사전에 설정해 두고, 이를 토대로 주유기 동작을 감시하여 주유기가 안정적인 동작을 수행하도록 하는 주유기의 펄스신호 감시방법 및 그 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주유기의 펄스신호 감시방법은, (1) 펄스발생기는, 주유시 유량계의 회전에 따라 펄스신호를 발생시켜 감시부로 출력하는 단계와, (2) 감시부는, (1) 단계를 통해 펄스발생기로부터 입력되는 펄스신호를 토대로 순간속도, 가속도 비 및 속도주기를 측정하는 단계와, (3) 감시부는, (2) 단계에서 측정한 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하는지를 판단하는 단계와, (4) 감시부는, (3) 단계의 판단결과 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하면 경고신호를 발생시켜 제어부로 출력하는 단계, 그리고 (5) 제어부는, (4) 단계를 통해 감시부로부터 입력되는 경고신호를 토대로 주유기의 주유동작을 정지함과 동시에 펄스발생기에서 발생한 펄스신호에 조작이 가해지거나 주유기에 이상이 발생되었음을 알리기 위한 에러신호를 발생하고, 이를 표시부에 표시하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 주유기의 펄스신호 감시장치는, 주유시 유량계의 회전에 따라 펄스신호를 발생시켜 출력하는 펄스발생기와, 펄스발생기로부터 입력되는 펄스신호를 토대로 순간속도, 가속도 비 및 속도주기를 측정하고, 측정된 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하는지를 판단하며, 판단결과 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하면 경고신호를 발생시켜 출력하는 감시부, 그리고 정상적인 주유 동작시 감시부를 통해 입력되는 펄스발생기에서 발생한 펄스신호를 토대로 리터당 단가, 주유량, 주유가격을 포함한 주유정보의 연산처리 및 표시를 제어하며, 감시부로부터 경고신호가 입력되면 주유기의 주유동작을 정지함과 동시에 펄스발생기에서 발생한 펄스신호에 조작이 가해지거나 주유기에 이상이 발생되었음을 알리기 위한 에러신호의 발생 및 표시를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 주유기의 펄스신호 감시방법 및 그 장치에 따르면, 주유시 펄스발생기에서 발생하는 펄스신호에서 순간속도, 가속도 비, 속도주기를 측정하고 측정된 값을 토대로 펄스신호가 임의로 조작되었는지의 여부를 확인하기 때문에 펄스발생기의 조작을 방지할 수 있으며, 이에 따라 주유기의 불법 조작으로 인해 저하된 법정계량기의 신뢰성을 개선할 수 있다.
또한, 주유시 발생하는 펄스신호의 위상과 시간 값을 저장하기 때문에 에러발생시 문제가 되는 펄스신호를 손쉽게 재구성하여 에러발생의 원인을 빠르게 파악할 수 있다.
또한, 사전에 설정한 순간속도, 가속도 비, 속도주기에 대한 최대값과 최대값 초과시에도 에러로 처리하지 않는 예외값을 토대로 주유기가 안정적인 동작을 수행할 수 있다.
또한, 펄스신호의 조작을 방지하는 것 이외에 펄스발생기, 펌프, 유량계의 기계적 고장에 대해서도 이상 여부를 검출할 수 있다.
또한, 신규 주유기는 물론, 구형 주유기에 모두 폭넓게 적용하여 사용할 수 있다.
도 1은 일반적인 주유기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주유기의 펄스신호 감시장치가 적용된 주유기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 감시부의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 4와 도 5는 도 2의 감시부에서 수행하는 가속도 비 측정 및 속도주기 측정을 각각 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 펄스발생기에서 발생한 펄스신호에 임의의 펄스신호를 끼워넣었을 때 측정되는 펄스신호 및 속도의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주유기의 펄스신호 감시방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 주유기의 펄스신호 감시방법 및 그 장치를 상세하게 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주유기의 펄스신호 감시장치가 적용된 주유기의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 감시부의 구성을 상세하게 나타낸 도면이고, 도 4와 도 5는 도 2의 감시부에서 수행하는 가속도 비 측정 및 속도주기 측정을 각각 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 펄스발생기에서 발생한 펄스신호에 임의의 펄스신호를 끼워넣었을 때 측정되는 펄스신호 및 속도의 일 예를 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명이 적용된 주유기는, 모터(10), 펌프(20), 노즐(30), 작동레버(40), 유량계(50), 펄스발생기(60), 표시부(70), 감시부(80), 제어부(90) 등으로 구성되며, 펄스발생기(60), 감시부(80), 제어부(90) 이외의 다른 구성은 종래의 주유기 구성과 동일한 동작을 하므로 여기에서의 상세한 설명은 생략한다. 또한, 신규 주유기의 경우에는 감시부(80) 및 제어부(90)를 새로 개발하여 하나의 PCB 상에 구현하며, 구형 주유기의 경우에는 감시부(80)를 개발한 후 펄스발생기(60)와 제어부(90) 사이에 연결하여 적용하면 된다.
펄스발생기(60)는 주유시 유량계(50)의 회전에 따라 펄스신호를 발생시켜 감시부(80)로 출력한다.
감시부(80)는 펄스발생기(60)로부터 입력되는 펄스신호를 토대로 순간속도, 가속도 비 및 속도주기를 측정하고, 측정된 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하는지를 판단한다. 그리고 판단결과 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하면 경고신호를 발생시켜 제어부(90)로 출력한다. 즉 감시부(80)는 기계적 동작의 특성이 속도와 가속도, 그리고 주기성으로 나타나는 것을 이용하여 임의의 펄스조작을 판별하는 것이다. 더욱 상세하게는, 주유기의 유속은 모터(10)의 최대속도에 제한이 되고, 펌프(20)의 피스톤 왕복운동은 유량계(50)의 회전속도가 일정한 주기로 빨라졌다 느려지는 특징을 만들고 이때 발생되는 가속도는 일정범위를 넘지 않는다는 실험결과에 따라 주유시 발생하는 펄스신호의 속도와 가속도가 정상범위 내에서 측정되는지, 또한 가속과 감속이 일정한 주기를 반복하는지를 검사하여 펄스발생기(60)에서 발생한 펄스신호가 정상인지를 판별하는 것이다.
이때 감시부(80)는 최대값을 초과하더라도 에러로 처리하지 않는 예외값이 사전에 설정되어 있는 경우, 펄스발생기(60)로부터 입력되는 펄스신호를 토대로 측정한 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 최대값을 초과하면, 최대값 초과횟수가 예외값을 초과하는지를 판단한다. 그리고 판단결과 최대값 초과횟수가 예외값을 초과하지 않으면 정상적인 주유 상태로 확인하여 펄스발생기(60)에서 발생하는 펄스신호를 제어부(90)로 출력하며, 최대값 초과횟수가 예외값을 초과하면 경고신호를 발생시켜 제어부(90)로 출력한다. 예를 들어, 가속도 비의 최대값 초과에 대한 예외값이 3으로 설정되어 있다면, 기계적 동작에 의한 가속도 비가 최대값을 3번 초과하기 전까지는 에러처리를 하지 않고 추가로 발생하는 것에 대해서 에러처리를 하도록 하는 것이다.
제어부(90)는 정상적인 주유 동작시에는 감시부(80)를 통해 입력되는 펄스발생기(60)에서 발생한 펄스신호를 토대로 리터당 단가, 주유량, 주유가격을 포함한 주유정보의 연산처리를 제어함과 동시에 해당 주유정보를 표시부(70)에 표시하도록 제어한다. 그리고 감시부(80)로부터 경고신호가 입력되면 주유기의 주유동작을 정지함과 동시에 펄스발생기(60)에서 발생한 펄스신호에 조작이 가해지거나 주유기에 이상이 발생되었음을 알리기 위한 에러신호의 발생과 에러신호의 표시부(70) 표시를 제어한다.
또한, 제어부(90)는 감시부(80)로부터 경고신호가 입력되면 에러발생을 확인하여 저장 작업을 중지하고, 저장된 주유시 발생하는 펄스신호의 위상과 시간 값을 리딩하여 에러발생시의 펄스신호를 재구성하며, 재구성된 펄스신호를 토대로 에러발생의 원인을 확인한다. 즉 제어부(90)는 에러발생시 주유를 정지하고 표시부(70)에 에러를 코드로 표시하게 되고, 이를 관리자가 확인하여 주유기에 이상이 있는지, 위, 변조 펄스발생기를 부착하였는지를 점검하게 하는 것이다.
또한, 제어부(90)는 유/무선 인터넷을 포함한 네트워크 통신망을 통해 통신 접속된 서버 컴퓨터(도면상에 도시되어 있지 않음)로 에러신호 및 로그기록을 전송하여, 서버 컴퓨터에서 제어부(90)로부터 전송받은 에러신호 및 로그기록을 토대로 에러발생시의 펄스신호를 재구성한 후, 재구성된 펄스신호를 토대로 에러발생의 원인을 확인할 수 있도록 구성할 수도 있다. 즉 원격지에서 모니터링이 가능한 시스템을 구현한 경우 서버 컴퓨터에서 주유기의 펄스조작 등을 감시할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 감시부(80)는 도 3에 도시된 바와 같이, 저장부(81), 위상배열검사부(82), 순간속도 측정부(83), 가속도 비 측정부(84), 속도주기 측정부(85), 조건 설정부(86), 비교부(87), 경고 발생부(88) 등으로 구성된다.
저장부(81)는 펄스발생기(60)로부터 입력되는 펄스신호의 위상 및 위상 간의 시간 값을 저장한다. 저장된 데이터는 에러처리과정에서 경고신호 발생의 원인이 되는 파형을 재구성할 수 있으며, 경고신호의 원인이 무엇인지를 밝혀줄 수 있는 자료로 사용할 수 있다. 만약, 순간속도, 가속도 비, 속도주기가 조건설정부(86)에 설정되어 있는 최대값 및 예외값을 초과하면, 파형을 보호하기 위하여 더 이상 저장 작업을 진행하지 않으며, 제어부(90)가 파형정보를 리딩한 이후에는 다시 저장 작업을 수행할 수 있다.
이때 저장부는 공지의 각종 메모리를 사용할 수 있지만, FIFO(First In First Out) 메모리를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 왜냐하면 일정한 크기의 메모리를 사용하는 경우 변화되는 펄스신호를 계속해서 입력하면 오버플로우가 되기 때문이다. 그러므로 FIFO 메모리를 사용하면, 펄스신호 입력 후 일정 용량이 차면 출력과 입력을 동시에 처리할 수 있다. 또한, 경고신호가 발생되면 경고신호 발생의 원인이 된 파형정보가 저장된 후 입력과 출력을 계속하게 되면 파형정보가 손실되기 때문에 저장부(81)에 저장된 경고신호의 원인이 된 파형정보를 유지하기 위해 제어부(90)가 파형정보를 리딩하기 전까지 저장부(81)의 입력과 출력은 제한된다.
위상배열검사부(82)는 펄스발생기(60)로부터 90도의 위상 차로 입력되는 A상, B상을 토대로 펄스신호의 순서가 정상인지를 확인한다.
순간속도 측정부(83)는 펄스발생기(60)로부터 입력되는 펄스신호의 폭을 토대로 다음의 수학식 1로 순간속도를 측정하고, 측정된 순간속도를 비교부(87)로 출력한다. 이때 측정기준은 펄스발생기(60)로부터 90도의 위상 차로 입력되는 A상 또는 B상 중 하나를 기준으로 한다.
Figure 112014074306313-pat00001
가속도 비 측정부(84)는 순간속도 측정부(83)에서 측정된 이전 펄스신호의 순간속도와 현재 펄스신호의 순간속도를 토대로 다음의 수학식 2를 토대로 가속도 비를 측정한다.
Figure 112014074306313-pat00002
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 펄스신호 순간속도가 7.89이고, 이전 펄스신호 순간속도가 5.47이라면, 가속도 비는 ((7.89-5.47)/5.47)*100=44%로 측정된다.
속도주기 측정부(85)는 가속도 비 측정부(84)에서 측정된 가속도 비가 양수인 구간의 펄스 수와 음수인 구간의 펄스 수의 합으로 속도주기를 측정한다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 속도주기는 가속구간과 감속구간이 일정하게 반복되는데, 반복되는 구간의 펄스 수를 세어 펄스 수가 설정범위(즉 최대값)인지, 설정범위를 벗어나는 횟수는 예외값을 초과하는지를 판단하게 된다.
조건 설정부(86)는 순간속도, 가속도 비, 속도주기에 대한 최대값을 저장하고 있으며, 최대값을 초과하더라도 에러로 처리하지 않는 예외값을 추가로 설정할 수 있다.
즉 최대값은 펄스의 순간최대속도를 제한하는 최대속도 설정, 이전 펄스신호의 속도대비 현재 펼스신호의 속도 증가율인 가속도 비 설정, 펌프(20)의 피스톤 운동에 따른 가속과 감속이 반복되는 속도의 변동주기 값 설정을 수행하는 것이다. 또한, 예외값은 측정된 순간속도, 가속도 비, 속도주기가 최대값을 초과하더라도 에러로 처리하지 않는 것으로서, 기계적, 인위적 변동성으로 펄스신호의 조작이 없는 정상적인 주유중에 최대값을 초과하는 값이 측정된 경우 예외처리하기 위해서 설정된 값이다.
비교부(87)는 순간속도 측정부(83), 가속도 비 측정부(84) 및 속도주기 측정부(85)에서 각각 측정한 순간속도, 가속도 비 및 속도주기를 조건 설정부(86)에 설정되어 있는 최대값, 예외값과 비교하고, 비교결과를 경고 발생부(88)로 출력한다.
경고 발생부(88)는 비교부(87)의 비교결과를 토대로 현재 측정된 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 조건 설정부(86)에 저장되어 있는 최대값, 예외값을 초과하면 경고신호를 발생시켜 제어부(90)로 출력한다.
도 6은 비교부(87)에서의 비교결과를 토대로 경고 발생부(88)에서 경고신호를 발생시키는 조건을 예로 설명하는 도면이다. 즉 펄스발생기(60)에서 발생한 펄스신호에 임의의 펄스신호를 끼워넣은 후 측정한 것으로서, 가속도 비와 순간속도가 기설정되어 있는 최대값을 초과한 것을 보여주고 있다. 그리고 펌프(20)의 피스톤 운동에 의한 속도주기도 확인할 수 있다.
여기서, A상, B상은 펄스발생기(60)에서 발생한 펄스신호로 90도 위상 차로 입력되는 신호이고, 펄스 끼워넣기에 포함된 220, 197은 끼워넣기로 인해서 순간속도의 최대값(예를 들어, 180 RPM)을 초과한 순간속도 표시를 A상 위치에 표시한 것이다. 105는 가속도 비의 최대값(예를 들어, 50%)을 초과한 것으로 이전 펄스의 속도보다 105% 증가된 가속도 비를 B상에 표시한 것이다.
이때 표시된 내용처럼 최대값을 초과한 것만으로 경고신호의 발생 및 에러처리가 이루어지는 것은 아니고, 예외값으로 설정된 횟수를 초과해야 경고신호의 발생 및 에러처리가 이루어진다.
예를 들어, 가속도 비의 최대값 초과에 대한 예외값이 3으로 설정되어 있다면, 기계적 동작에 의한 가속도 비가 최대값을 3번 초과하기 전까지는 에러처리를 하지 않고 추가로 발생하는 것에 대해서 에러처리를 한다.
다음에는, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 주유기의 펄스신호 감시방법의 일 실시예를 도 7을 참조하여 상세하게 설명한다. 이때 본 발명의 방법에 따른 각 단계는 사용 환경이나 당업자에 의해 순서가 변경될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 주유기의 펄스신호 감시방법의 동작과정을 상세하게 나타낸 순서도이다.
우선, 주유기는 주유가 시작되면 모터(10)에 의해 펌프(20)가 동작되고, 펌프(20)가 구동되어 유류저장고에 보관된 유류가 노즐(3)로 전달되며, 작동레버(40) 작동으로 차량 등에 급유된다.
작동레버(40) 작동으로 차량에 주유가 시작되면 유량계(50)가 회전하고, 유량계(50)의 회전에 따라 펄스발생기(60)에서 펄스신호를 발생시켜 감시부(80)로 출력한다(S10).
감시부(80)는 S10 단계를 통해 펄스발생기(60)로부터 입력되는 펄스신호를 토대로 순간속도, 가속도 비 및 속도주기를 측정한다(S20).
이때 순간속도, 가속도 비 및 속도주기를 측정할 때, 순간속도는 펄스발생기(60)로부터 입력되는 펄스신호의 폭을 토대로 1분/(펄스 폭*엔코더 1회전 펄스 수)의 수학식을 사용하여 측정하고, 가속도 비는 이전 펄스신호의 순간속도와 현재 펄스신호의 순간속도를 토대로 ((현재 펄스신호 순간속도 - 이전 펄스신호 순간속도)/이전 펄스신호 순간속도)*100의 수학식을 사용하여 측정하며, 속도주기는 가속도 비가 양수인 구간의 펄스 수와 음수인 구간의 펄스 수의 합으로 측정(즉 펌프의 피스톤 왕복에 따른 가속과 감속이 반복되는 속도의 변동주기 값, 도 5 및 도 6 참조)한다.
S20 단계를 통해 순간속도, 가속도 비 및 속도주기를 측정한 이후, 감시부(80)는 조건 설정부(86)에 저장되어 있는 최대값을 확인하고(S30), S20 단계에서 측정한 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하는지를 판단한다(S40).
S40 단계의 판단결과 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하면, 감시부(80)는 조건 설정부(86)에 저장되어 있는 예외값(즉 최대값을 초과하더라도 에러로 처리하지 않는 값)을 확인하고(S50), 최대값 초과횟수가 예외값을 초과하는지를 판단한다(S60). 이때 예외값은 설정되지 않을 수도 있으며, 예외값이 설정되지 않은 경우에는 측정값과 최대값의 비교만으로 경고신호의 발생을 처리할 수 있다.
S60 단계의 판단결과 최대값 초과횟수가 예외값을 초과하면, 감시부(80)는 경고신호를 발생시켜 제어부(90)로 출력한다(S70).
그러면, 제어부(90)는 S70 단계를 통해 감시부(80)로부터 입력되는 경고신호를 토대로 주유기에 에러가 발생되었음을 확인하고(S80), 주유기의 주유동작을 정지함과 동시에 펄스발생기(60)에서 발생한 펄스신호에 조작이 가해지거나 주유기에 이상이 발생되었음을 알리기 위한 에러신호를 발생한 후, 이를 표시부(70)에 표시하도록 제어한다(S90).
S90 단계를 통해 에러신호 발명 및 표시를 수행한 이후, 제어부(90)는 주유기 자체 또는 원격 모니터링을 통해 에러발생의 원인을 처리하도록 한다(S100).
주유기 자체에서 에러발생의 원인을 처리할 경우에는, 제어부(90)는 감시부(80)에 저장된 주유시 발생하는 펄스신호의 위상과 시간 값을 리딩하고, 감시부(80)에서 리딩한 펄스신호의 위상과 시간 값을 토대로 에러발생시의 펄스신호를 재구성하며, 재구성된 펄스신호를 토대로 에러발생의 원인을 확인하도록 한다. 즉 제어부(90)는 에러발생시 주유를 정지하고 표시부(70)에 에러를 코드로 표시하게 되고, 이를 관리자가 확인하여 주유기에 이상이 있는지, 위, 변조 펄스발생기를 부착하였는지를 점검하게 하는 것이다.
또한, 원격 모니터링을 통해 에러발생의 원인을 처리할 경우에는, 제어부(90)는 유/무선 인터넷을 포함한 네트워크 통신망을 통해 통신 접속된 서버 컴퓨터로 에러신호 및 로그기록을 전송하고, 서버 컴퓨터에서 제어부(90)로부터 전송받은 에러신호 및 로그기록을 토대로 에러발생시의 펄스신호를 재구성하며, 재구성된 펄스신호를 토대로 에러발생의 원인을 원격지에서 확인할 수 있도록 한다. 즉 원격지에서 모니터링이 가능한 시스템을 구현한 경우 서버 컴퓨터에서 주유기의 펄스조작 등을 감시할 수 있도록 하는 것이다.
한편, S40 단계의 판단결과 측정값이 최대값을 초과하지 않거나, S60 단계의 판단결과 최대값 초과횟수가 예외값을 초과하지 않으면, 감시부(80)는 정상적인 주유 상태로 확인하여 펄스발생기(60)에서 발생하는 펄스신호를 제어부(90)로 출력하고(S110), 제어부(90)는 펄스발생기(60)에서 발생한 펄스신호를 토대로 리터당 단가, 주유량, 주유가격 등 관련 정보처리를 수행한 후, 해당 정보를 시각적으로 볼 수 있도록 표시부(70)에 표시한다(S120).
이처럼, 본 발명은 주유시 발생하는 펄스신호를 토대로 측정한 순간속도, 가속도 비, 속도주기를 이용하여 펄스신호가 조작되었는지를 확인하기 때문에 펄스발생기의 조작을 방지할 수 있으며, 이에 따라 법정계량기에 대한 신뢰성을 개선할 수 있다.
또한, 주유시 발생하는 펄스신호를 저장하고 에러발생시 이를 재구성하여 에러발생의 원인을 빠르게 파악할 수 있으며, 펄스발생기, 펌프, 유량계의 기계적 고장에 대해서도 이상 여부를 검출할 수 있다.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 모터 20 : 펌프
30 : 노즐 40 : 작동레버
50 : 유량계 60 : 펄스발생기
70 : 표시부 80 : 감시부
81 : 저장부 82 : 위상배열검사부
83 : 순간속도 측정부 84 : 가속도 비 측정부
85 : 속도주기 측정부 86 : 조건 설정부
87 : 비교부 88 : 경고 발생부
90 : 제어부

Claims (12)

  1. (1) 펄스발생기는, 주유시 유량계의 회전에 따라 펄스신호를 발생시켜 감시부로 출력하는 단계,
    (2) 감시부는, 상기 (1) 단계를 통해 상기 펄스발생기로부터 입력되는 펄스신호를 토대로 순간속도, 가속도 비 및 속도주기를 측정하는 단계,
    (3) 상기 감시부는, 상기 (2) 단계에서 측정한 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하는지를 판단하는 단계,
    (4) 상기 감시부는, 상기 (3) 단계의 판단결과 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하면 경고신호를 발생시켜 제어부로 출력하는 단계, 그리고
    (5) 제어부는, 상기 (4) 단계를 통해 상기 감시부로부터 입력되는 경고신호를 토대로 주유기의 주유동작을 정지함과 동시에 상기 펄스발생기에서 발생한 펄스신호에 조작이 가해지거나 주유기에 이상이 발생되었음을 알리기 위한 에러신호를 발생하고, 이를 표시부에 표시하도록 제어하는 단계
    를 포함하는 주유기의 펄스신호 감시방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (2) 단계에서 측정한 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하는지를 판단하는 상기 (3) 단계 이후,
    최대값을 초과하더라도 에러로 처리하지 않는 예외값이 설정되어 있는지를 확인한 후, 최대값 초과횟수가 예외값을 초과하는지를 판단하고, 판단결과 최대값 초과횟수가 예외값을 초과하지 않으면 정상적인 주유 상태로 확인하여 상기 펄스발생기에서 발생하는 펄스신호를 상기 제어부로 출력하며, 판단결과 최대값 초과횟수가 예외값을 초과하면 경고신호를 발생시켜 상기 제어부로 출력하는 단계를 더 수행하는 주유기의 펄스신호 감시방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 (2) 단계를 통해 순간속도, 가속도 비 및 속도주기를 측정할 때,
    순간속도는 상기 펄스발생기로부터 입력되는 펄스신호의 폭을 토대로 1분/(펄스 폭*엔코더 1회전 펄스 수)의 수학식을 사용하여 측정하고,
    가속도 비는 이전 펄스신호의 순간속도와 현재 펄스신호의 순간속도를 토대로 ((현재 펄스신호 순간속도 - 이전 펄스신호 순간속도)/이전 펄스신호 순간속도)*100의 수학식을 사용하여 측정하며,
    속도주기는 가속도 비가 양수인 구간의 펄스 수와 음수인 구간의 펄스 수의 합으로 측정하는 주유기의 펄스신호 감시방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 (5) 단계를 통해 상기 감시부로부터 입력받은 경고신호를 토대로 에러발생을 확인한 이후,
    상기 제어부는, 상기 감시부에 저장된 주유시 발생하는 펄스신호의 위상과 시간 값을 리딩하여 에러발생시의 펄스신호를 재구성한 후, 재구성된 펄스신호를 토대로 에러발생의 원인을 확인할 수 있는 주유기의 펄스신호 감시방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 (5) 단계를 통해 상기 감시부로부터 입력받은 경고신호를 토대로 에러발생을 확인한 이후,
    상기 제어부는, 유/무선 인터넷을 포함한 네트워크 통신망을 통해 통신 접속된 서버 컴퓨터로 에러신호 및 로그기록을 전송하여, 상기 서버 컴퓨터에서 상기 제어부로부터 전송받은 에러신호 및 로그기록을 토대로 에러발생시의 펄스신호를 재구성한 후, 재구성된 펄스신호를 토대로 에러발생의 원인을 확인할 수 있도록 하는 주유기의 펄스신호 감시방법.
  6. 주유시 유량계의 회전에 따라 펄스신호를 발생시켜 출력하는 펄스발생기,
    상기 펄스발생기로부터 입력되는 펄스신호를 토대로 순간속도, 가속도 비 및 속도주기를 측정하고, 측정된 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하는지를 판단하며, 판단결과 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 사전에 설정된 최대값을 초과하면 경고신호를 발생시켜 출력하는 감시부, 그리고
    정상적인 주유 동작시 상기 감시부를 통해 입력되는 상기 펄스발생기에서 발생한 펄스신호를 토대로 리터당 단가, 주유량, 주유가격을 포함한 주유정보의 연산처리 및 표시를 제어하며, 상기 감시부로부터 경고신호가 입력되면 주유기의 주유동작을 정지함과 동시에 상기 펄스발생기에서 발생한 펄스신호에 조작이 가해지거나 주유기에 이상이 발생되었음을 알리기 위한 에러신호의 발생 및 표시를 제어하는 제어부
    를 포함하는 주유기의 펄스신호 감시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 감시부는,
    최대값을 초과하더라도 에러로 처리하지 않는 예외값이 사전에 설정되어 있는 경우, 상기 펄스발생기로부터 입력되는 펄스신호를 토대로 측정한 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 최대값을 초과하면, 최대값 초과횟수가 예외값을 초과하는지를 판단하고,
    최대값 초과횟수가 예외값을 초과하지 않으면, 정상적인 주유 상태로 확인하여 상기 펄스발생기에서 발생하는 펄스신호를 상기 제어부로 출력하며,
    최대값 초과횟수가 예외값을 초과하면, 경고신호를 발생시켜 상기 제어부로 출력하는 주유기의 펄스신호 감시장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 감시부는,
    상기 펄스발생기로부터 입력되는 펄스신호의 위상 및 시간 값을 저장하는 저장부,
    상기 펄스발생기로부터 90도의 위상 차로 입력되는 A상, B상을 토대로 펄스신호의 순서가 정상인지를 확인하는 위상배열검사부,
    상기 펄스발생기로부터 입력되는 펄스신호의 폭을 토대로 1분/(펄스 폭*엔코더 1회전 펄스 수)의 수학식으로 순간속도를 측정하는 순간속도 측정부,
    상기 순간속도 측정부에서 측정된 이전 펄스신호의 순간속도와 현재 펄스신호의 순간속도를 토대로 ((현재 펄스신호 순간속도 - 이전 펄스신호 순간속도)/이전 펄스신호 순간속도)*100의 수학식으로 가속도 비를 측정하는 가속도 비 측정부,
    상기 가속도 비 측정부에서 측정된 가속도 비가 양수인 구간의 펄스 수와 음수인 구간의 펄스 수의 합으로 속도주기를 측정하는 속도주기 측정부,
    순간속도, 가속도 비, 속도주기에 대한 최대값을 저장하고 있는 조건 설정부,
    상기 순간속도 측정부, 상기 가속도 비 측정부 및 상기 속도주기 측정부에서 각각 측정한 순간속도, 가속도 비 및 속도주기를 상기 조건 설정부에 저장되어 있는 최대값과 비교하는 비교부, 그리고
    상기 비교부의 비교결과를 토대로 현재 측정된 순간속도, 가속도 비 및 속도주기가 상기 조건 설정부에 저장되어 있는 최대값을 초과하면 경고신호를 발생시켜 상기 제어부로 출력하는 경고 발생부
    를 포함하는 주유기의 펄스신호 감시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 조건 설정부는,
    최대값을 초과하더라도 에러로 처리하지 않는 예외값을 추가로 설정할 수 있는 주유기의 펄스신호 감시장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 저장부는,
    FIFO(First In First Out) 메모리인 주유기의 펄스신호 감시장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 감시부로부터 경고신호가 입력되면 에러발생을 확인하여 상기 저장부의 저장 작업을 중지하고, 상기 저장부에 저장된 주유시 발생하는 펄스신호의 위상과 시간 값을 리딩하여 에러발생시의 펄스신호를 재구성하며, 재구성된 펄스신호를 토대로 에러발생의 원인을 확인하는 주유기의 펄스신호 감시장치.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    유/무선 인터넷을 포함한 네트워크 통신망을 통해 통신 접속된 서버 컴퓨터로 에러신호 및 로그기록을 전송하여, 상기 서버 컴퓨터에서 상기 제어부로부터 전송받은 에러신호 및 로그기록을 토대로 에러발생시의 펄스신호를 재구성한 후, 재구성된 펄스신호를 토대로 에러발생의 원인을 확인할 수 있도록 하는 주유기의 펄스신호 감시장치.
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