KR101637336B1 - 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 - Google Patents

항공용 충격 및 침수 통합제어 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충격센서 및 침수센서를 통합 관리하여 항공기에 구비되는 각각의 안전장비에 필요한 제어신호를 제공하는 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체를 제공한다.

Description

항공용 충격 및 침수 통합제어 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 {APPARATUS AND METHOD FOR IMPACT AND IMMERSION INTEGRATED CONTROL USING AVIATION, AND RECORDING MEDIUM STORING PROGRAM FOR EXECUTING THE SAME}
본 발명은 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충격센서 및 침수센서를 통합 관리하여 항공기에 구비되는 각각의 안전장비에 필요한 제어신호를 제공하는 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체에 관한 것이다.
항공기는 육상, 해상에서 사고 및 조난에 대비하기 위하여 여러 가지 안전 장비(시스템)를 필수 또는 옵션으로 갖출 수 있다.
항공기의 생존성 및 구조의 확률을 높이기 위해서는 비상위치송수신장치(ELT: Emergency Locator Transmitter), 비상부주시스템(EFS: Emergency Flotation System), 자료기록장치(FDR: Flight Date Recorder) 전원차단 시스템 및 충격 화재소화기시스템 등이 항공기의 종류 및 임무에 따라 장착설계 된다.
보통 이러한 장비들은 조종사가 비상상황 시 컨트롤러(Controller)를 이용 하여 수동으로 비상 장비들을 제어 할 수도 있다.
그리고 조종사가 당황하여 비상 절차를 수행하지 못하거나, 조종사기 의식불명의 상태일 경우도 자동(AUTO)으로 동작 할 수 있도록 옵션(선택사항)으로 침수센서 및 충격감지센서를 구매 설계 장착할 수 있다.
항공기에 옵션으로 갖춰진 안전장비에 신호를 전달하는 충격센서 및 침수센서는 안전장비의 작동 신호체계(인터페이스)를 따라야 한다. 예를 들면, 항공기 장비(LRU: Line-replaceable unit)들 간에 다른(이종) 신호체계로 A장비에서 구매한 침수 또는 충격 센서를 B장비의 침수 및 충격 센서로 활용 할 수 없다.
따라서 항공기를 개발하고 통합 설계해야 하는 항공기 설계 체계 입장에서는 각 장비 업체에서 제공하는 옵션품인 충격센서 및 침수센서를 장착해야 한다. 예를 들어, 충격센서 및 침수센서의 신호가 필요한 안전장비가 5개일 경우 각각의 안전장비 제조사 신호체계를 따르는 충격센서 및 침수센서 5종류를 각각 설치해야 한다. 이는 항공기의 중량증가, 장착 공간 부족, 비용증가로 이어지는 문제점이 있다.
또한, 항공기 안전장비(LRU) 마다 충격의 크기(G VALUE) 및 침수동작 조건이 상이 하여 더욱이 공용 사용이 어려운 문제점이 있다.
결국, 이종 신호체계 및 센싱값에 따른 안전장비의 동작조건이 서로 다른 관계로, 각각의 안전장비에 따른 센서들을 항공기에 각각 장착하여야 하는 문제점이 있다.
한국등록특허 [10- 0941966]에서는 항공기용 비상위치송신기이 개시되어 있다.
한국등록특허 [10- 0941966](등록공고일: 2010.02.11)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 충격센서 및 침수센서를 통합하여, 항공기의 안전장비가 충격센서 또는 침수센서의 센싱값을 근거로 작동할 경우, 침수센서 또는 충격센서의 센싱값이 해당 안전장비를 작동시켜야 하는 값이면, 해당 안전장비의 작동에 필요한 제어신호를 해당 안전장비에 제공하는 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 및 침수 통합제어 장치는, 충격을 감지하는 충격센서(100); 상기 충격센서(100)와 연결되어, 상기 충격센서(100)로부터 입력된 충격데이터에 따른 충격신호를 생성하는 충격센서처리부(150); 침수를 감지하는 침수센서(200); 상기 침수센서(200)와 연결되어, 상기 침수센서(200)로부터 입력된 침수데이터에 따른 침수신호를 생성하는 침수센서처리부(250); 상기 충격센서처리부(150)와 상기 침수센서처리부(250)로부터 각각 충격신호와 침수신호를 입력받고, 그 입력받은 충격신호와 침수신호에 대한 정보를 서로 다른 신호체계를 가지는 외부 안전 장비들 각각에 대한 작동 조건들과 비교하여 상기 작동 조건이 만족되는 적어도 하나의 외부 안전 장비에 대한 작동 신호를 생성하는 통합제어부(300); 상기 통합제어부(300)와 연결되어, 상기 서로 다른 신호체계를 가지는 외부 안전 장비들 각각에 대한 작동 조건들을 입력받는 조건입력부(400); 및 상기 통합제어부(300)와 연결되고, 상기 서로 다른 신호체계를 가지는 외부 안전 장비들 각각에 연결되어, 상기 통합제어부(300)에서 생성한 작동 신호를 해당 외부 안전 장비에 출력 가능하게 하는 연결부(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 충격센서(100)는 전 방향을 인식할 수 있는 전자 충격센서를 사용하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 충격센서처리부(150)의 충격신호는 상기 충격센서(100)로부터 입력된 충격데이터를 중력(G)의 단위로 환산한 중력데이터인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 침수센서처리부(250)의 침수신호는 상기 침수센서(200)로부터 입력된 침수데이터를 근거로 침수가 감지된 침수센서(200)의 수량을 나타내는 수량데이터인 것을 특징으로 한다.
또, 통합제어부(300)의 제어신호는 상기 연결부(500)에 연결된 외부기기의 작동에 필요한 제어신호인 것을 특징으로 한다.
또한, 통합제어부(300)는 다수의 릴레이(Relay)를 구비하고, 각각의 릴레이 동작을 통해 상기 작동 조건이 만족되는 적어도 하나의 외부 안전 장비에 대한 작동 신호를 출력시키는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치는 상기 통합제어부(300)와 연결되어, 리셋명령을 생성하는 리셋부(600);를 더 포함하며, 상기 통합제어부(300)는 리셋명령을 받으면, 상기 충격센서처리부(150), 침수센서처리부(250) 및 통합제어부(300)를 초기화 시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치는 상기 통합제어부(300)와 연결되어, 자체진단명령을 생성하는 자체고장진단부(700);를 더 포함하며, 상기 통합제어부(300)는 자체진단명령을 받으면, 상기 충격센서처리부(150), 침수센서처리부(250) 및 통합제어부(300)의 고장 여부를 진단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충격 및 침수 통합제어 방법은, 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치를 이용한 항공용 충격 및 침수 통합제어 방법에 있어서, 충격센서(100) 또는 침수센서(200)에 의해 충격 또는 침수가 감지되는 감지 단계(S10); 충격센서처리부(150) 또는 침수센서처리부(250)가 상기 감지 단계(S10)에서 감지된 충격데이터 또는 침수데이터를 입력받아, 충격 또는 침수인지 검증하는 내부 검증 단계(S20); 충격센서처리부(150) 또는 침수센서처리부(250)가 상기 내부 검증 단계(S20)에서 충격 또는 침수로 검증된 충격데이터 또는 침수데이터에 따른 충격신호 또는 침수신호를 생성하는 제어신호 생성 단계(S30); 및 통합제어부(300)가 상기 제어신호 생성 단계(S30)에서 생성된 충격신호 또는 침수신호를 입력받고, 그 입력받은 충격신호 또는 침수신호에 대한 정보를 서로 다른 신호체계를 가지는 외부 안전 장비들 각각에 대한 작동 조건들과 비교하여 상기 작동 조건이 만족되는 적어도 하나의 외부 안전 장비에 대하여 작동에 필요한 제어신호를 출력하는, 제어 단계(S40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 충격 및 침수 통합제어 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체에 의하면, 항공기 장비(LRU: Line-replaceable unit)에서 제공하는 각각의 충격 및 침수 센서를 통합하여 하나의 시스템으로 구성 하여, 개발 중 또는 개발 완료된 항공기의 비상장비가 침수센서 및 충격센서가 필요한 경우라면 별도의 충격 및 침수센서의 설치 없이, 본 발명의 일 실시예에 따른 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치에 연결하여 사용할 수 있기 때문에, 경제적이고 효율적인 항공기 설계 및 운용이 가능한 효과가 있다. 다시 말해, 서로 다른 이종의 신호체계를 가진 비상 장비들의 자동(AOTO) 작동을 하나의 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치로 구현 가능한 효과가 있다.
또, 추가로 새로운 장비가 항공기에 장착되었을 때 충격 또는 침수 센서가 필요한 경우, 추가로 센서를 구매 하지 않고 신호연동 WIRE를 추가함으로 장착 추가 영향성을 최소화 하면서 설계 할 수 있음으로써, 항공기의 중량 감소 , 비용 감소 및 장착 공간을 최소화 시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 전 방향을 인식하는 전자충격센서를 사용함으로써, 항공기가 어떤 방향으로부터의 충격을 받아도 정화한 충격을 감지할 수 있는 효과가 있다.
또, 충격신호로 중력의 단위로 환산한 중력데이터를 사용함으로써, 보다 간단한 알고리즘을 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 침수신호로 침수가 감지된 침수센서의 수량인 수량데이터를 사용함으로써, 보다 간단한 알고리즘을 적용할 수 있는 효과가 있다.
즉, 충격 값(G) 및 침수조건 값을 펌웨어로 변경 할 수 있어 항공기 및 연동되는 장비의 특성을 고려하여 프로그램(S/W) 수정이 가능한 특징을 지닌다.
또, 통합제어부의 제어신호로 외부기기의 작동에 필요한 제어신호를 사용함으로써, 외부기기 내부의 작동 프로세스를 사용하지 않고, 통합제어부가 직접 외부기기의 작동 필요성 여부를 결정하고 외부기기를 직접 작동시킬 수 있어 직관적인 제어가 가능한 효과가 있다. 다시 말해, 작동 신호체계의 확장성이 제공됨으로 설계 영향성을 최소로 설계할 수 있는 효과가 잇으며, 충격의 조건 및 침수의 조건을 고려하여 맞춤형 프로그램밍을 할 수 있어 항공기 장비의 작동조건을 만족할 수 있는 효과가 있다.
또한. 통합제어부에 제어신호를 출력시키기 위한 다수의 릴레이를 구비함으로써, 간단한 릴레이 조작으로 필요한 제어신호를 출력시킬 수 있는 효과가 있다.
또, 리셋명령을 생성하는 리셋부를 구비함으로써, 인위적인 작동시험 또는 오작동에 의한 동작을 원복(회복)시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 자체진단명령을 생성하는 자체고장진단부를 구비함으로써, 장비의 고장 및 신호 센싱의 무결성을 확인할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 개발 항공기에 충격감지센서 및 침수센서가 필요한 경우라면 어떠한 종류의 항공기에도 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치의 개념도.
도 2는 도 1의 통합제어부가 다수의 릴레이를 포함할 수 있음을 보여주는 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공용 충격 및 침수 통합제어 방법의 순서도.
도 4는 도 3의 충격 또는 침수 감지에 따른 상세한 예시 흐름도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치의 개념도이고, 도 2는 도 1의 통합제어부가 다수의 릴레이를 포함할 수 있음을 보여주는 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 항공용 충격 및 침수 통합제어 방법의 순서도이고, 도 4는 도 3의 충격 또는 침수 감지에 따른 상세한 예시 흐름도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 및 침수 통합제어 장치는 충격센서(100), 충격센서처리부(150), 침수센서(200), 침수센서처리부(250), 통합제어부(300), 조건입력부(400) 및 연결부(500)를 포함한다.
충격센서(100)는 충격을 감지한다.
이때, 상기 충격센서(100)는 전 방향을 인식을 할 수 있는 전자 충격센서를 사용하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이는, 항공기에 전해지는 충격이 어느 방향에서 오더라도 인식하여 이에 대처하기 위함이다.
충격센서처리부(150)는 상기 충격센서(100)와 연결되어, 상기 충격센서(100)로부터 입력된 충격데이터에 따른 충격신호를 생성한다.
여기서, 상기 충격데이터는 충격량을 나타내는 충격값에 대한 정보를 포함한다.
이때, 상기 충격센서처리부(150)의 충격신호는 상기 충격센서(100)로부터 입력된 충격데이터를 중력(G)의 단위로 환산한 중력데이터인 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 상기 충격데이터를 중력(G)의 단위로 환산하는 이유는, 일반적으로 항공기에서는 충격량을 중력단위로 환산하여 사용하기 때문이다. 이는, 확장성(호환성)을 높이기 위함이다.
침수센서(200)는 침수를 감지한다.
일반적으로 침수센서(200)는 항공기 설계에 따라 1 ~ 5개 까지 확장하여 연동 할 수 있으며, 상황에 따라 5개를 초과하여 침수센서(200)를 장착할 수 있다.
또한, 각각의 침수센서(200)는 항공기의 침수 정도까지 확인할 수 있도록 미리 정해진 위치에 별도로 설치될 수 있다. 예를 들어, 머리, 몸통, 꼬리, 좌측날개, 우측날개 등에 나누어 설치될 수 있다.
침수센서처리부(250)는 상기 침수센서(200)와 연결되어, 상기 침수센서(200)로부터 입력된 침수데이터에 따른 침수신호를 생성한다.
상기 침수센서처리부(250)의 침수신호는 상기 침수센서(200)로부터 입력된 침수데이터를 근거로 침수가 감지된 침수센서(200)의 수량을 나타내는 수량데이터인 것을 특징으로 할 수 있다.
침수가 감지된 침수센서(200)의 수량을 침수신호로 하는 이유는, 침수센서(200) 하나만 동작하였다고 하더라도 침수가 아닐 수도 있으며, 침수센서(200)를 여러개 사용할 경우, 침수의 정도에 따른 대처가 가능하도록 하기 위함이다.
예를 들어, 항공기에 침수센서(200)를 3개 연동 장착 시에, 3개의 센서 중 1개, 3개중 2개 또는 3개중 3개의 침수센서(200)가 침수 되었을 경우, 침수된 것으로 인식하고 안전장치가 작동 할 수 있도록 설정 할 수 있다. 또는, 3개의 센서 중 1개의 침수센서(200)가 침수 되었을 경우 제1 안전장비를 작동하도록 설정하고, 3개중 2개의 침수센서(200)가 침수 되었을 경우 제2 안전장비를 작동하도록 설정하며, 또는 3개중 3개의 침수센서(200)가 침수 되었을 경우 제3 안전장비를 작동하도록 설정하여 사용할 수 있다. 이 경우, 3개중 3개의 침수센서(200)가 침수 되었을 경우 제1 안전장비, 제2 안전장비 및 제3 안전장비가 모두 작동될 수 있다.
통합제어부(300)는 상기 충격센서처리부(150) 및 침수센서처리부(250)와 연결되어, 각각의 충격신호 및 침수신호를 입력받아, 미리 결정된 조건에 따른 제어신호를 생성한다.
다시 말해, 통합제어부(300)는 외부기기(안전장비)를 작동시키기 위한 조건을 저장(Setting)해두고, 해당 조건을 만족하는 충격신호 및 침수신호가 입력되면, 해당 외부기기를 작동시키기 위한 제어신호를 생성한다.
이때, 통합제어부(300)의 제어신호는 상기 연결부(500)에 연결된 외부기기의 작동에 필요한 제어신호인 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 외부기기의 작동에 필요한 제어신호는 일반적으로 항공기 제어에 사용되는 제어신호를 사용할 수 있으며, 그 예로는, 28V/OPEN, OPEN/28V, OPEN/GROUND, GROUND/OPEN, PROVISION SIGNAL 등이 사용될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 통합제어부(300)는 다수의 릴레이(RELAY)를 구비하며, 미리 결정된 조건에 따라 각각의 릴레이가 작동되며, 각각의 릴레이 동작에 따라 미리 결정된 조건에 따른 제어신호가 출력되는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 2에 출력부에 포함된 릴레이의 수 및 신호체계는 예시이고 제한하고자 하는 것은 아니다.
하지만 기본적으로 항공기 장비 동작에 쓰이는 신호는 군 항공 개발 규격인 Military Specifications(MIL-STD Series, MIL-HDBK Series) 및 상용 항공개발 규격인 ARINC(Aeronautical Radio, Incorporated. ), FAR(Federal Aviation Regulations), RTCA(Radio Technical Commission for Aeronautics)의 Standards 규격에 의해 설계되는 것이 바람직하다.
1. 항공기에서 주로 사용되는 동작 이산(Discrete) 신호는 OPEN, GROUND, 28V 신호이며, 이에 따라 INACTIVE/ACTIVE 신호체계는 크게 28V/OPEN, OPEN/28V, OPEN/GROUND, GROUND/OPEN 4가지로 구분할 수 있다. 이 4가지 신호체계는 출력부에 기본적으로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 필요 장비에 따라 PROVISION SIGNAL을 변경하여 사용하는 것도 가능하다.
조건입력부(400)는 상기 통합제어부(300)와 연결되어, 상기 통합제어부(300)의 미리 결정된 조건을 입력한다.(Remote Logic Turing System)
항공기에 사용되는 안전장비는 일정한 조건을 만족할 경우 동작하게 되어 있다. 예를 들어, 화재소화기 시스템은 항공기 화재방지 및 조종사 생존을 위해 설치하는 안전장비로, 10G 이상의 충격을 받을 경우 소화기가 작동되도록 설계될 수 있다.
자료기록장치(FDR: Flight Date Recorder) 전원차단 시스템은 FDR 데이터가 삭제되는 것을 보호하기 위해 설치하는 안전장비로,7~8G 이상의 충격을 받거나 침수가 발생되면 자료기록장치의 전원이 차단되도록 설계될 수 있다.
비상위치송수신장치(ELT: Emergency Locator Transmitter)는 항공기 위치를 확인하여 탑승자를 구조하기 위해 설치하는 안전장비로,2~3G 이상의 충격을 받거나 침수가 발생되면 비상위치송수신장치가 작동되도록 설계될 수 있다.
비상부주시스템(EFS: Emergency Flotation System)은 항공기의 안전성 및 탑승자의 생존성을 증가시키기 위해 설치하는 안전장비로, 침수가 발생되면 비상부주시스템이 작동되도록 설계될 수 있다.
위 예시에서와 같이, 각각의 안전장비는 작동(위험 인식)에 필요한 조건이 서로 다를 수 있다. 이러한 조건들을 미리 입력(Setting)하여 저장해두고, 상황 발생 시 각각의 안전장비들이 각각의 조건에 따라 작동되도록 할 수 있다.
상기 조건입력부(400)는 컴퓨터 또는 콘솔 형태로 제공될 수 있으며, 내장된 소프트웨어를 이용하여 각각의 안전장비에 따른 작동 조건을 세팅할 수 있다.
다시 말해, 상기 조건입력부(400)는 장비마다 필요한 충격감지의 조건(G값) 및 침수의 유효지속시간 등을 변경 할 수 있다. 또한 장비의 작동 조건을 고려한 통합제어부(300)의 제어신호를 변경 할 수 있다. 이는, 항공기 마다 어떤 안전장비를 설치할지 모르기 때문에 어떠한 안전장비를 설치하더라도 적용 가능하도록 하기 위함이다.
위 예시를 적용하여 데이터 처리 과정을 설명하면, 10G의 충격을 충격센서(100)가 받게 된다면, 충격센서처리부(150)는 충격데이터를 중력(G)의 단위로 환산한 중력데이터를 통합제어부(300)로 보내고, 통합제어부(300)는 비상위치송수신장치(2~3G에서 동작), 자료기록장치 전원차단 시스템(7~8G에서 동작), 화재소화기(10G에서 동작)를 작동시키기 위한 제어신호(작동신호)를 출력할 수 있다.
이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 통합제어부(300)가 다수의 릴레이(RELAY)를 구비하고, 각각의 릴레이로부터 출력되는 제어신호가 RELAY#1은 28V/OPEN, RELAY#2는 OPEN/28V, RELAY#3은 OPEN/GROUND, RELAY#4는 GROUND/OPEN, RELAY#5는 PROVISION SIGNAL(24V/OPEN) 이며, 비상위치송수신장치를 작동시키기 위한 작동신호는 OPEN/GROUND, 자료기록장치 전원차단 시스템을 작동시키기 위한 작동신호는 28V/OPEN, 화재소화기를 작동시키기 위한 작동신호는 PROVISION SIGNAL(24V/OPEN)일 경우, 10G의 충격을 충격센서(100)가 받게 된다면, 통합제어부(300)는 RELAY#1을 통해 28V/OPEN 신호, RELAY#3을 통해 OPEN/GROUND 신호 및 RELAY#5를 통해 PROVISION SIGNAL(24V/OPEN) 신호를 출력할 수 있다.
다른 예로, 도 2에 도시된 바와 같이, 통합제어부(300)가 다수의 릴레이(RELAY)를 구비하고, 각각의 릴레이로부터 출력되는 제어신호가 RELAY#1은 28V/OPEN, RELAY#2는 OPEN/28V, RELAY#3은 OPEN/GROUND, RELAY#4는 GROUND/OPEN, RELAY#5는 PROVISION SIGNAL(24V/OPEN) 이며, 비상위치송수신장치를 작동시키기 위한 작동신호는 OPEN/GROUND, 자료기록장치 전원차단 시스템을 작동시키기 위한 작동신호는 28V/OPEN, 비상부주시스템을 작동시키기 위한 작동신호는 PROVISION SIGNAL(24V/OPEN)이고, 3개의 침수센서 중 한 개만 침수를 인식하여도 자료기록장치 전원차단 시스템이 자료기록장치의 전원을 차단하도록 설정하고, 침수센서 3개중 2개가 침수를 인식하면 비상위치송수신장치(ELT: Emergency Locator Transmitter)가 작동되도록 설정하며, 침수센서 3개중 3개가 침수를 인식하면 비상부주시스템(EFS: Emergency Flotation System)이 작동되도록 설정할 경우, 침수센서 3개중 3개가 침수를 인식하면 통합제어부(300)는 RELAY#1을 통해 28V/OPEN 신호, RELAY#3을 통해 OPEN/GROUND 신호 및 RELAY#5를 통해 PROVISION SIGNAL(24V/OPEN) 신호를 출력할 수 있다.
통합제어부(300)의 미리 결정된 조건은 항공기(침수센서)가 침수 후 회복이 이루어진다면, 원복 신호를 선택 적으로 출력하도록 설정 할 수 있다. 이는 항공기가 침수 후 회복을 한 경우, 해당 외부기기(안전장비)에 원복 신호를 주어 정상동작이 이루어지도록 하기 위함이다.
또한, 통합제어부(300)의 미리 결정된 조건은 각 침수센서마다 침수 후 곧 바로 회복에 따른 오작동을 방지하기 위하여 침수유효 시간을 설정하는 것도 가능하다.
위 예시들은 제어신호에 초점을 맞추어 설명한 것으로, 각각의 제어신호로 제어하기 위한 외부기기(안전장치)를 선택하여, 해당 외부기기로만 제어신호가 출력되도록 제어하는 것은 다른 릴레이 또는 회로로 구성할 수 있다. 예를 들어, 10G 이상의 충격에 비상부주시스템이 작동되면 안 되고, 침수센서 3개중 3개가 침수를 인식한 경우 화재소화기 시스템이 작동되면 안 되기 때문에, 제어신호를 출력하더라도 해당 제어신호를 어느 외부기기로 보낼지에 대한 선택적인 회로 구성을 별도로 할 수 있다.
상기 조건입력부(400)는 외부 컴퓨터와 연결되어, 각각의 안전장비에 따른 작동 조건을 세팅하는 것 역시 가능하다. 이때, 상기 조건입력부(400)는 외부 연결 단자의 형태로 제공될 수 있다.
연결부(500)는 상기 통합제어부(300)와 연결되고, 외부기기와 연결이 가능하며, 연결된 외부기기에 제어신호를 출력한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 및 침수 통합제어 장치는 상기 통합제어부(300)와 연결되어, 리셋명령을 생성하는 리셋부(600)를 더 포함하며, 상기 통합제어부(300)는 리셋명령을 받으면, 상기 충격센서처리부(150), 침수센서처리부(250) 및 통합제어부(300)를 초기화 시키는 것을 특징으로 하는 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치.
이는 인위적인 작동시험 또는 오작동에 의한 동작을 원복(회복)시키기 위함이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 및 침수 통합제어 장치는 상기 통합제어부(300)와 연결되어, 자체진단명령을 생성하는 자체고장진단부(700)를 더 포함하며, 상기 통합제어부(300)는 자체진단명령을 받으면, 상기 충격센서처리부(150), 침수센서처리부(250) 및 통합제어부(300)의 고장 여부를 진단하는 것을 특징으로 할 수 있다.
장비의 고장 및 신호 센싱의 무결성을 확인하기 위하여 자체고장진단부(700)를 포함하며, 고장이 진단될 경우(BIT FAIL), 정비사가 확인하기 용이하도록 표시부(LED 등)가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 고장신호(BIT FAIL)는 별도로 외부로 출력 할 수 있으며 항공기 경고 시스템에 연동 할 수 있게 하여 조종사 조종사가 고장에 대한 확인을 쉽게 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 및 침수 통합제어 방법은 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치를 이용한 항공용 충격 및 침수 통합제어 방법에 있어서, 감지 단계(S10), 내부 검증 단계(S20), 제어신호 생성 단계(S30) 및 제어 단계(S40)를 포함한다.
감지 단계(S10)는 충격센서(100) 또는 침수센서(200)에 의해 충격 또는 침수가 감지된다.
내부 검증 단계(S20)는 충격센서처리부(150) 또는 침수센서처리부(250)가 상기 감지 단계(S10)에서 감지된 충격데이터 또는 침수데이터를 입력받아, 충격 또는 침수인지 검증한다.
제어신호 생성 단계(S30)는 충격센서처리부(150) 또는 침수센서처리부(250)가 상기 내부 검증 단계(S20)에서 충격 또는 침수로 검증된 충격데이터 또는 침수데이터에 따른 충격신호 또는 침수신호를 생성한다.
제어 단계(S40)는 통합제어부(300)가 상기 제어신호 생성 단계(S30)에서 생성된 충격신호 또는 침수신호를 입력받고, 미리 결정된 조건에 따라 연결부(500)로 제어신호를 출력한다.
이해를 돕기 위한 예를 들면,
10G 이상의 충격을 받을 경우 작동되도록 설계된 화재소화기 시스템, 7G 이상의 충격을 받거나, 침수센서 3개중 1개가 침수를 인식할 경우 작동되도록 설계된 자료기록장치(FDR) 전원차단 시스템, 3G 이상의 충격을 받거나, 침수센서 3개중 2개가 침수를 인식할 경우 작동되도록 설계된 비상위치송수신장치(ELT), 및 침수센서 3개중 3개가 침수를 인식하면 작동되도록 설계된 비상부주시스템(EFS)을 항공기에 장착하여 사용할 경우,
도 4에 도시된 바와 같이,
항공기 운용 중에는 항상 충격센서 또는 침수센서가 충격 또는 침수를 센싱한다.
먼저 충격센서가 충격을 감지한 경우를 살펴보면,
충격센서에 의해 충격이 감지(S10)된다.
충격센서처리부는 충격센서로부터 충격데이터를 입력받아 내부 프로세스(오작동 및 충격유효 계산 등)에 따라 충격이 맞는지 검증(S20)한다.
충격센서처리부는 충격으로 검증된 충격데이터(감지된 충격값)에 따른 충격신호(중력으로 환산된 신호 등)를 생성(S30)한다.
통합제어부는 충격신호를 근거로 미리 결정된 조건에 따라 제어신호를 생성(S40)한다.
여기서, 미리 결정된 조건에 따라 제어신호를 생성하는 과정을 자세하게 살펴보면,(충격신호를 중력(G)으로 환산한 중력데이터로 가정)
통합제어부는 충격신호가 3G 이상인지 확인하고, 3G 이상일 경우, ELT 작동에 필요한 제어신호를 생성하고 생성된 제어신호를 연결부로 출력한다.
또한, 충격신호가 3G 이상이라면 통합제어부는 충격신호가 7G 이상인지 확인하고, 7G 이상일 경우, FDR 전원차단 시스템의 작동에 필요한 제어신호를 생성하고 생성된 제어신호를 연결부로 출력한다.
또, 충격신호가 7G 이상이라면 통합제어부는 충격신호가 10G 이상인지 확인하고, 10G 이상일 경우, 화재소화기 시스템의 작동에 필요한 제어신호를 생성하고 생성된 제어신호를 연결부로 출력한다.
아울러, 10G 이상의 충격 조건 만족하여 최종 화재소화기 까지 작동 임무를 완료 한다면 프로세스를 종료할 수 있다.
만약 충격신호가 10G 미만인 신호에 대해서는 추가적인 충격신호를 받을 수 있도록 계속 대기 상태(충격 감지 모드)를 유지하는 것이 바람직하다.
다음으로 침수센서가 침수를 감지한 경우를 살펴보면,
침수센서에 의해 침수가 감지(S10)된다.
침수센서처리부는 침수센서로부터 침수데이터를 입력받아 내부 프로세스(오작동 및 충격유효 계산 등)에 따라 침수가 맞는지 검증(S20)한다.
침수센서처리부는 침수로 검증된 침수데이터에 따른 침수신호(감지된 침수센서의 수)를 생성(S30)한다.
통합제어부는 침수신호를 근거로 미리 결정된 조건에 따라 제어신호를 생성(S40)한다.
여기서, 미리 결정된 조건에 따라 제어신호를 생성하는 과정을 자세하게 살펴보면,(침수신호를 감지된 침수센서의 수로 가정)
통합제어부는 침수를 감지한 침수센서가 1개 이상인지 침수신호를 이용하여 확인하고, 1개 이상일 경우, FDR 전원차단 시스템의 작동에 필요한 제어신호를 생성하고 생성된 제어신호를 연결부로 출력한다.
또한, 침수신호가 1개 이상이라면 통합제어부는 침수신호가 2개 이상인지 확인하고, 2개 이상일 경우, ELT 작동에 필요한 제어신호를 생성하고 생성된 제어신호를 연결부로 출력한다.
또, 침수신호가 2개 이상이라면 통합제어부는 침수신호가 3개 이상인지 확인하고, 3개 이상일 경우, EFS 작동에 필요한 제어신호를 생성하고 생성된 제어신호를 연결부로 출력한다.
아울러, 3개 이상의 침수 조건 만족하여 최종 EFS 작동 까지 작동 임무를 완료 한다면 프로세스를 종료할 수 있다.
만약 침수신호가 3개 미만인 신호에 대해서는 추가적인 침수신호를 받을 수 있도록 계속 대기 상태(침수 감지 모드)를 유지하는 것이 바람직하다.
위 예시에서 직렬 형태(3G->7G->10G, 1개->2개->3개)의 구성을 예로 들었으나, 병렬형태의 구성도 가능함은 물론이다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 항공용 충격 및 침수 통합제어 방법에 대하여 설명하였지만, 상술한 항공용 충격 및 침수 통합제어 방법은 이를 구현하기 위한 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현됨으로써, 컴퓨터를 통해 판독될 수 있는 기록매체에 포함되어 제공될 수도 있음을 당업자들이 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 다시 말해, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, USB 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100: 충격센서 150: 충격센서처리부
200: 침수센서 250: 침수센서처리부
300: 통합제어부 400: 조건입력부
500: 연결부 600: 리셋부
700: 자체고장진단부
S10: 감지 단계 S20: 내부 검증 단계
S30: 제어신호 생성 단계 S40: 제어 단계

Claims (10)

  1. 충격을 감지하는 충격센서(100);
    상기 충격센서(100)와 연결되어, 상기 충격센서(100)로부터 입력된 충격데이터에 따른 충격신호를 생성하는 충격센서처리부(150);
    침수를 감지하는 침수센서(200);
    상기 침수센서(200)와 연결되어, 상기 침수센서(200)로부터 입력된 침수데이터에 따른 침수신호를 생성하는 침수센서처리부(250);
    상기 충격센서처리부(150)와 상기 침수센서처리부(250)로부터 각각 충격신호와 침수신호를 입력받고, 그 입력받은 충격신호와 침수신호에 대한 정보를 서로 다른 신호체계를 가지는 외부 안전 장비들 각각에 대한 작동 조건들과 비교하여 상기 작동 조건이 만족되는 적어도 하나의 외부 안전 장비에 대한 작동 신호를 생성하는 통합제어부(300);
    상기 통합제어부(300)와 연결되어, 상기 서로 다른 신호체계를 가지는 외부 안전 장비들 각각에 대한 작동 조건들을 입력받는 조건입력부(400); 및
    상기 통합제어부(300)와 연결되고, 상기 서로 다른 신호체계를 가지는 외부 안전 장비들 각각에 연결되어, 상기 통합제어부(300)에서 생성한 작동 신호를 해당 외부 안전 장비에 출력 가능하게 하는 연결부(500)를 포함하는 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충격센서(100)는 전 방향을 인식할 수 있는 전자 충격센서를 사용하는 것을 특징으로 하는 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 충격센서처리부(150)의 충격신호는
    상기 충격센서(100)로부터 입력된 충격데이터를 중력(G)의 단위로 환산한 중력데이터인 것을 특징으로 하는 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 침수센서처리부(250)의 침수신호는
    상기 침수센서(200)로부터 입력된 침수데이터를 근거로 침수가 감지된 침수센서(200)의 수량을 나타내는 수량데이터인 것을 특징으로 하는 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 통합제어부(300)는 다수의 릴레이(Relay)를 구비하고, 각각의 릴레이 동작을 통해 상기 작동 조건이 만족되는 적어도 하나의 외부 안전 장비에 대한 작동 신호를 출력시키는 것을 특징으로 하는 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치는
    상기 통합제어부(300)와 연결되어, 리셋명령을 생성하는 리셋부(600);
    를 더 포함하며,
    상기 통합제어부(300)는 리셋명령을 받으면, 상기 충격센서처리부(150), 침수센서처리부(250) 및 통합제어부(300)를 초기화 시키는 것을 특징으로 하는 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치는
    상기 통합제어부(300)와 연결되어, 자체진단명령을 생성하는 자체고장진단부(700);
    를 더 포함하며,
    상기 통합제어부(300)는 자체진단명령을 받으면, 상기 충격센서처리부(150), 침수센서처리부(250) 및 통합제어부(300)의 고장 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치.
  9. 항공용 충격 및 침수 통합제어 장치를 이용한 항공용 충격 및 침수 통합제어 방법에 있어서,
    충격센서(100) 또는 침수센서(200)에 의해 충격 또는 침수가 감지되는 감지 단계(S10);
    충격센서처리부(150) 또는 침수센서처리부(250)가 상기 감지 단계(S10)에서 감지된 충격데이터 또는 침수데이터를 입력받아, 충격 또는 침수인지 검증하는 내부 검증 단계(S20);
    충격센서처리부(150) 또는 침수센서처리부(250)가 상기 내부 검증 단계(S20)에서 충격 또는 침수로 검증된 충격데이터 또는 침수데이터에 따른 충격신호 또는 침수신호를 생성하는 제어신호 생성 단계(S30); 및
    통합제어부(300)가 상기 제어신호 생성 단계(S30)에서 생성된 충격신호 또는 침수신호를 입력받고, 그 입력받은 충격신호 또는 침수신호에 대한 정보를 서로 다른 신호체계를 가지는 외부 안전 장비들 각각에 대한 작동 조건들과 비교하여 상기 작동 조건이 만족되는 적어도 하나의 외부 안전 장비에 대하여 작동에 필요한 제어신호를 출력하는, 제어 단계(S40)를 포함하는 항공용 충격 및 침수 통합제어 방법.
  10. 제 9항에 기재된 항공용 충격 및 침수 통합제어 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
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