KR101747746B1 - 회로의 고장에 대응하는 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

Abstract

회로의 고장에 대응하는 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 제어기를 포함하는 복수 개의 제어기들로부터 입력받은 복수 개의 제어신호들 중 하나의 제어신호를 임시선택제어신호로 임의로 선택하고, 상기 임시선택제어신호와 상기 제1 제어기로부터 입력받은 제1 제어신호를 상호 연산한 결과인 보터연산신호를 출력하는 보터(voter); 및 상기 제1 제어기로부터 상기 제1 제어신호를 입력받고, 상기 보터로부터 상기 보터연산신호를 입력받아, 상기 제1 제어신호와 상기 보터연산신호를 상호 연산한 결과인 최종제어신호를 피제어대상으로 출력하는 연산부를 포함하는 회로의 고장에 대응하는 장치가 제공된다. 본 발명을 통해 회로에 오류 등이 발생하더라도 피제어대상을 안정적으로 제어할 수 있다.

Description

회로의 고장에 대응하는 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램{APPARATUS, METHOD AND COMPUTER PROGRAM RESPONDING TO CIRCUIT FAILURE}

본 발명은 회로의 고장에 대응하는 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

전기전자회로는 완구용 장난감에서부터 자동차의 전자제어유닛, 항공기의 제어시스템, 발전소의 제어시스템 등 다양한 분야에서 사용된다. 완구용 장난감에 삽입되는 회로의 경우, 그 회로가 고장 나더라도 단순히 그 장난감이 작동하지 않거나 오작동할 뿐 금전적 정신적 피해가 크지 않다. 그러나 대형 발전소나 항공기 내 내장된 회로의 경우, 그 회로가 고장 나면 발전소가 정지하거나 항공기 내 각종 장비가 오작동 할수 있어 매우 위험한 상황을 초래시킨다. 이에 높은 안전성이 요구되는 발전소, 항공기 혹은 자동차에서는 발전기, 제트엔진 또는 제동장치 등 피제어대상을 제어하는 신호를 출력하는 제어기의 고장에 대비하여, 상기 제어기를 대신할 수 있는 여분의 제어기를 더 구비하여 고장에 대응하기도 한다.

구체적으로 종래 방식에서 제어기가 고장 나는 경우, 다른 제어기들의 신호들 중 하나를 선택할 수 있는 보터(voter)를 이용하여, 상기 보터에서 선택된 오류가 없는 제어신호를 피제어대상에 전달할 수 있다. 이를 통해 제어기 고장에 대비할 수 있다. 그러나 이 경우 보터가 고장 나는 경우 피제어대상에 오류가 없는 제어신호를 전달할 수 없는 문제점이 있다.

한편, 본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0082008호(2009.07.29)에 개시되어 있다. 상기 선행기술에서는 항공기의 액추에이터가 고장 나는 경우, 미리 준비한 다른 액추에이터를 동작시킴으로써 고장에 대비하는 것으로 개시되어 있다. 선행기술의 경우, 고장에 대비하여 여분의 제어기 및 피제어대상을 모두 구비해야 하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0082008호 (2009년 7월 29일)

본 발명의 목적은 회로의 고장에 대응하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 회로의 고장에 대응하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 회로의 고장에 대응하는 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이다

본 발명의 일 측면에 따르면, 제1 제어기를 포함하는 복수 개의 제어기들로부터 입력받은 복수 개의 제어신호들 중 하나의 제어신호를 임시선택제어신호로 임의로 선택하고, 상기 임시선택제어신호와 상기 제1 제어기로부터 입력받은 제1 제어신호를 상호 연산한 결과인 보터연산신호를 출력하는 보터(voter); 및 상기 제1 제어기로부터 상기 제1 제어신호를 입력받고, 상기 보터로부터 상기 보터연산신호를 입력받아, 상기 제1 제어신호와 상기 보터연산신호를 상호 연산한 결과인 최종제어신호를 피제어대상으로 출력하는 연산부를 포함하는 회로의 고장에 대응하는 장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 보터가 제1 제어기를 포함하는 복수 개의 제어기들로부터 복수 개의 제어신호들을 입력받는 단계; (b) 상기 보터가 상기 입력받은 복수 개의 제어신호들 중 하나의 제어신호를 임시선택제어신호로 임의로 선택하는 단계; (c) 상기 보터가 상기 임시선택제어신호와 상기 제1 제어기로부터 입력받은 제1 제어신호를 상호 연산한 결과인 보터연산신호를 출력하는 단계; (d) 연산부가 상기 제1 제어기로부터 상기 제1 제어신호를 입력받고, 상기 보터로부터 상기 보터연산신호를 입력받는 단계; 및 (e) 상기 연산부가 상기 제1 제어신호와 상기 보터연산신호를 상호 연산한 결과인 최종제어신호를 피제어대상으로 출력하는 단계를 포함하는 회로의 고장에 대응하는 방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 지상운영자(operator) 등 외부로부터 무인비행체의 비행을 제어하기 위한 제어신호를 유무선 형태로 입력받거나 또는 무인비행체에 구비된 자이로센서, 가속도센서, 온도센서, 고도센서, 기압센서, 위치센서, 거리센서, 근접센서, 영상센서 등 중 어느 하나 이상의 센서에서 출력되는 센싱값신호를 입력받는 복수의 제어기; 제1 제어기를 포함하는 복수 개의 제어기들로부터 입력받은 복수 개의 제어신호들 중 하나의 제어신호를 임시선택제어신호로 임의로 선택하고, 상기 임시선택제어신호와 상기 제1 제어기로부터 입력받은 제1 제어신호를 상호 연산한 결과인 보터연산신호를 출력하는 보터(voter); 상기 제1 제어기로부터 상기 제1 제어신호를 입력받고, 상기 보터로부터 상기 보터연산신호를 입력받아, 상기 제1 제어신호와 상기 보터연산신호를 상호 연산한 결과인 최종제어신호를 피제어대상으로 출력하는 연산부; 및 상기 연산부에서 출력되는 신호에 의해 제어되는 로터 등인 액추에이터를 포함하는 것을 무인비행체가 제공된다.

또한, 상기 보터가 오류인 경우, 상기 연산부는 상기 제1 제어신호를 상기 최종제어신호로 하여 상기 피제어대상에 출력할 수 있다.

또한, 상기 제1 제어기가 오류인 경우, 상기 보터는 상기 입력받은 복수 개의 제어신호들에서 상기 제1 제어신호를 제외한 나머지 제어신호들 중 하나를 임시선택제어신호로 선택할 수 있다.

또한, 상기 보터에서 수행하는 연산과 상기 연산부에서 수행하는 연산은 서로 반대의 산술연산일 수 있다.

또한, 상기 보터는 상기 복수 개의 제어신호들을 서로 비교하여 임시선택제어신호로 선택할 수 있다.

또한, 상기 (d) 단계 이후에, 상기 보터가 오류인 경우, 상기 연산부는 상기 제1 제어신호를 상기 최종제어신호로 출력할 수 있다.

또한, 상기 (b) 단계 이전에, 상기 제1 제어기가 오류인 경우, 상기 보터는 상기 입력받은 복수 개의 제어신호들에서 상기 제1 제어기에서 출력되는 제1 제어신호를 제외한 나머지 제어신호들 중 하나를 임시선택제어신호로 선택할 수 있다.

상기 (c) 단계의 연산과 상기 (d) 단계의 연산은 서로 반대의 산술연산일 수 있다.

또한, 상기 (b) 단계는, 상기 보터가 상기 입력받은 복수 개의 제어신호들을 서로 비교하여 임시선택제어신호로 선택할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 방법들에 포함된 단계들을 실행시키는 기록매체에 저장된 컴퓨터프로그램일 수 있다. 즉, 이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.

본 발명에 따르면 회로의 고장에 대응하는 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면 회로의 고장에 대응하는 방법을 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면 회로의 고장에 대응하는 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 회로의 고장에 대응하는 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 회로 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인항공기 일부의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 회로의 고장에 대응하는 방법의 순서를 나타낸 도면.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 회로의 고장에 대응하는 장치 및 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 회로의 고장에 대응하는 장치의 구성을 나타낸 것이다. 한편, 도 2는 종래의 회로 구성을 나타낸 것이다. 먼저 본 발명의 설명에 앞서, 종래의 경우를 살펴보면 종래의 경우에는 제어기를 하나만 사용하므로 제어기가 고장 나는 경우, 오류 신호가 피제어대상에 전달되어 피제어대상이 제대로 동작하지 않을 수 있다. 이러한 종래의 회로의 경우 높은 신뢰성이 요구되는 곳에 사용될 수 없다.

다음으로, 도 1을 참조하면 본 발명에 따른 회로의 고장에 대응하는 장치는 보터(20)와 연산부(30)를 포함한다.

먼저, 보터(voter)는 여러 개의 제어기들부터 제어신호들을 병렬적으로 받아들이고 그 중 임의로 하나의 제어신호를 선택하여 연산부에 전달한다. 높은 신뢰도가 요구되는 시스템이나 회로에서는, 두 개 이상의 제어기들을 구비하여 하나의 제어기가 고장 나더라도 나머지 제어기로 피제어대상을 제어한다. 이와 같이 보터는 제어기들로부터 입력받은 오류신호와 정상신호 중에서 오류신호를 배제한 후 정상신호 중 하나만을 최종적으로 선택하여 피제어대상으로 전달한다.

또한, 보터는 여러 개의 제어기들로부터 받아 드린 제어신호들을 기설정된 규칙에 따라 비정상 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 입력받은 각각의 제어신호를 비교하여 월등히 높거나 낮은 값을 갖는 신호의 경우, 그 신호를 비정상이라고 판단할 수 있다. 또한, 기설정된 예상 출력 범위를 넘는 제어신호의 경우 그 신호를 비정상이라고 판단할 수 있다. 이후 보터는 비정상적인 제어신호라 판단되는 신호를 제외한 나머지 신호들에서 임시선택제어신호를 임의로 선택할 수 있다. 또한, 보터는 입력받은 각각의 제어신호들의 평균값을 구하여, 상기 평균값에 가장 근사한 값을 갖는 제어신호를 정상신호로 선택할 수 있다. 이와 같이, 보터는 여러 제어기들로부터 입력받은 신호들 중 정상이라 판단되는 신호 하나를 선택할 수 있다. 정상신호를 선택하는 방법은 상기 언급된 방법에 한정되지 않으며 어떠한 방식으로 정상신호를 선택하여도 무방하다.

다음으로, 연산부는 보터로부터 입력받은 신호인 임시선택제어신호와 제어기로부터 입력받은 신호를 다시 연산하여 최종적으로 피제어대상으로 최종제어신호를 출력하는 역할을 한다. 연산부는, 제어기뿐만 아니라 보터가 고장 난 경우를 대비하여 고장 나지 않은 제어기로부터 입력되는 신호를 직접 피제어대상으로 출력하는 역할을 한다.

앞서 설명한 바와 같이 보터는 고장 난 제어기로부터 출력되는 오류신호를 검출해 내는 역할을 할 수 있다. 다만, 이러한 역할을 하는 보터가 고장 난 경우, 피제어대상에 정상신호가 전달될 수 없으며 그 결과 피제어대상이 오동작할 수 있다. 이에 연산부를 더 구비하여 보터에 오류가 발생하는 경우에 대비한다.

좀 더 구체적으로 보터에 오류가 발생한 경우, 연산부는 보터에서 발생한 신호를 무시하고 제1 제어기로부터 입력된 신호를 최종제어신호로 간주하여, 제1 제어기로부터 출력되는 신호로 피제어대상을 제어한다. 한편, 연산부는 보터에 오류가 발생했음을 감지판단하는 별도의 구성을 더 포함할 수 있다. 또한, 보터 스스로 연산부에 자신에게 오류가 발생했음을 알려줄 수도 있다.

또한, 본 명세서에서 오류란 제어기나 보터 자체에서 발생한 오류뿐만 아니라 제어기에서 보터까지의 신호 전달하는 과정과 보터에서 연산부까지 신호 전달하는 과정, 즉 선로 상에서 발생한 신호에 대한 오류도 포함하는 개념이다. 이를 통하여 제어기나 보터에서 발생하는 오류뿐만 아니라 시스템 내 각 구성을 연결하는 선로 상에서 발생하는 오류에 대해서도 대비할 수 있다. 예를 들어, 여러 개의 선로 간의 전자기적인 간섭에 의해 발생하는 오류 신호 등에 대해서도 대비할 수 있는 것이다.

한편, 보터는, 앞서 설명한 바와 같이, 제1 제어기 내지 제n 제어기의 신호 중에서 랜덤하게 임시선택제어신호를 선택할 수 있으나 이에 한정되지 않고 제1 제어기에서 출력되는 제1 제어신호를 임시선택제어신호로 기본선택할 수도 있다. 이를 통하여, 제2 내지 제n 제어기로 저렴한 제어기를 구비하고, 제1 제어기로 제2 내지 제n 제어기보다는 더욱 신뢰성이 높은 제어기를 구비하고 전체적인 시스템 제작 비용을 낮출 수 있다.

실시예를 살펴본다. 제1 내지 제n 제어기가 외부로부터 신호를 입력받아 각각 제어신호를 발생시킨다. 모든 제어기는 외부신호를 바탕으로 연산하여 피제어대상을 제어하기 위한 듀티비(duty rate) 50%의 펄스신호를 출력한다. 보터는 상기 펄스신호 중 하나를 임의로 선택하고 이를 임시선택제어신호로 임시 저장할 수 있다. 모든 제어기에서 출력되는 제어신호는 듀티비 50%의 펄스신호로 정상이며, 임시선택제어신호로 어떠한 제어기에서 출력되는 제어신호가 선택되어도 무방하다.

또한, 보터는 이 임시선택제어신호를, 제1 제어기에서 출력된 50% 듀티비를 갖는 펄스신호인 제1 제어신호와 연산하여 연산부로 전달한다. 간단하게 임시선택제어신호와 제1 제어신호 간에 빼기 연산을 수행하면 출력되는 펄스 값의 듀티비는 0%이다. 이를 보터연산신호로 임시 저장할 수 있다.

이후 연산부는 듀티비 0%의 펄스신호인 보터연산신호를 입력받고, 제1 제어기로부터 듀티비 50%의 펄스신호인 제1 제어신호를 입력받아 상호 연산한다. 다만, 이때, 연산부는 보터에서 수행한 연산인 빼기 연산과 반대인 더하기 연산을 수행한다. 듀티비 0%의 펄스신호인 보터연산신호와 듀티비 50%의 펄스신호인 제1 제어신호를 더하면 최종적으로 듀티비 50%의 펄스신호가 출력된다. 이를 최종제어신호로 하여 피제어대상을 제어할 수 있다.

상기와 같이 보터와 연산부를 이용하여 얻는 최종제어신호인 듀티비 50%의 펄스신호는 제1 내지 제n 제어기가 발생시킨 정상 제어신호와 동일하다.

다음으로, 제1 제어기에 오류가 발생되었다고 가정한다. 예를 들어, 제1 제어기에서 출력되는 신호의 듀티비가 90%로 비정상적으로 높은데 반해, 제2 내지 제n 제어기에서 출력되는 신호의 듀티비는 50%로 정상이다. 이때 보터는 제1 내지 제n 신호를 비교하여 비정상적인 제1 제어신호를 제외한 나머지 신호 중 하나를 임시선택제어신호로 임시 저장할 수 있다. 정상신호를 선택하는 방법은 그 설명을 생략한다. 임시선택제어신호로 제2 제어기의 50% 듀티비의 펄스신호를 저장할 수 있다.

이후 보터는 이 임시선택제어신호를, 제1 제어기에서 출력된 90% 듀티비를 갖는 펄스신호인 제1 제어신호와 연산하여 연산부로 전달한다. 앞선 바와 같이, 상호 빼기 연산을 하는 경우, 듀티비 -40%의 펄스신호가 남는다. 이를 보터연산신호로 임시 저장할 수 있다.

이후 연산부는 듀티비 -40%의 펄스신호인 보터연산신호를 입력받고, 오류가 발생한 제1 제어기로부터 듀티비 90%의 펄스인 제1 제어신호를 입력받아 상호 연산한다. 앞선 바와 같이 동일하게 보터에서 수행한 연산과 반대의 연산을 수행한다. 듀티비 -40%의 펄스신호인 보터연산신호와 듀티비 90%의 펄스신호인 제1 제어신호를 더하면 최종적으로 듀티비 50%의 펄스신호가 출력된다. 이를 최종제어신호로 하여 피제어대상을 제어할 수 있다.

상기와 같이 제1 제어기에 오류가 발생하더라도 보터에서 정상신호를 선택하고 다시 한 번 연산부에서 연산을 수행할 수 있으므로 최종적으로 정상신호를 최종제어신호로 사용할 수 있다.

다음으로, 보터에 오류가 발생되었다고 가정한다. 보터에서 출력되는 제2 신호가 평상시에는 출력될 수 없는 값을 갖거나 혹은 보터 스스로 고장임을 연산부 등 시스템에 통지할 수 있다. 이 경우, 연산부는 보터에서 출력되는 신호를 무시하고, 연결된 제1 제어기에서 출력되는 제1 제어신호인 듀티비 50%의 펄스 신호를 그대로 피제어대상에게 전달할 수 있다. 그 결과, 피제어대상은 정상신호인 듀티비 50%의 펄스신호로 제어될 수 있다.

상기와 같이 보터에 오류가 발생하더라도 연산부에서 이를 처리할 수 할 수 있으므로 전체적인 시스템 고장을 막을 수 있다.

앞서 설명에서, 보터와 연산부 간의 연산 순서가 빼기, 더하기 순이었으나 이에 한정되지 않으며 더하기, 빼기 순이어도 무방하다. 또한, 곱하기, 나누기 순이거나 나누기, 곱하기 순이어도 무방하다. 즉, 보터의 연산과 연산부의 연산이 산술적으로 반대 연산이면 무방하다.

이처럼 본 발명에 의할 때, 제어기가 정상작동할 때는 물론이거니와 제어기 중 어느 하나 이상이 고장 나는 경우 혹은 보터가 고장 나는 경우 등 모든 경우에 피제어대상을 정상으로 제어할 수 있다.

다음 실시예를 살펴본다. 도 3은 본 발명이 적용될 수 있는 무인항공기인 소형 무인비행체, 드론의 구성 중 일부를 나타낸 것이다.

상기 드론은 쿼드콥터(quadcopter) 형태로 추진기에 해당하는 4개의 로터(51, 52, 53, 54), 상기 로터의 동작을 제어하기 위한 3개의 제어기(controller)(11, 12, 13), 외부 바람의 세기, 비행체의 고도, 비행체 배터리 잔량, 외부 온도, 비행체의 오리엔테이션, 비행체의 속도, 비행체의 가속도 등의 정보를 센싱하여 제어기에 전달하는 센서(40)를 포함한다. 또한, 지상 운영자의 리모트 컨트롤러(미도시)에서 수신되는 제어신호가 직접 제어기들로 입력될 수 있다. 상기 로터는 BLDC 모터가 사용될 수 있으며, 이는 PWM 신호로 제어된다.

예를 들어, 외부의 바람에 의해 비행체가 흔들리는 경우, 비행체의 오리엔테이션 값이 바뀌며, 상기 오리엔테이션 값을 센싱한 센서가 상기 정보를 제어기들에게 전달한다. 한편, 제3 제어기가 고장 난 오류 신호를 출력하는 경우, 보터가 상기 제3 제어기가 출력하는 신호를 제외하고 정상인 제1 제어기 및 제2 제어기가 출력하는 신호 중 하나를 정상신호로 선택한 후, 제1 제어신호와 연산하여 이를 보터연산신호로 연산부에 전달한다. 이후 연산부가 재차 제1 제어기에서 출력되는 제1 제어신호와 보터연산신호를 상호 연산하여 최종적인 정상 신호를 제1 내지 제4 로터에 공급한다.

이를 통해 여러 가지 복잡한 정보를 처리함으로써 고장을 발생하기 쉬운 제어기의 오류를 차단하여 드론이 정상적으로 비행할 수 있도록 한다. 이를 통하여 고가의 드론이 추락하지 않고 안정적으로 비행할 수 있다.

물론 본 발명에 따른 회로 고장에 대비한 장치는 무인항공기 사용에 한정되는 것은 아니며, 발전소 시스템, 플랜트 제어 시스템, 차량용 회로 등 오류 없는 제어신호를 요구하는 어떠한 것에도 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 회로의 고장에 대응하는 방법의 순서를 나타낸 순서도이다. 다만, 앞서 본 발명에 따른 회로의 고장에 대응하는 장치와 관련하여 설명된 내용은 생략될 수 있다.

본 발명에 따른 회로의 고장에 대응하는 방법은 (a) 보터가 제1 제어기를 포함하는 복수 개의 제어기들로부터 복수 개의 제어신호들을 입력받는 단계(S100); (b) 상기 보터가 상기 입력받은 복수 개의 제어신호들 중 하나의 제어신호를 임시선택제어신호로 임의로 선택하는 단계(S120); (c) 상기 보터가 상기 임시선택제어신호와 상기 제1 제어기로부터 입력받은 제1 제어신호를 상호 연산한 결과인 보터연산신호를 출력하는 단계(S130);(d) 연산부가 상기 제1 제어기로부터 상기 제1 제어신호를 입력받고, 상기 보터로부터 상기 보터연산신호를 입력받는 단계(S140); 및 (e) 상기 연산부가 상기 제1 제어신호와 상기 보터연산신호를 상호 연산한 결과인 최종제어신호를 피제어대상으로 출력하는 단계(S160)를 포함할 수 있다.

더욱 구체적으로, 먼저 보터가 제1 제어기를 포함하는 복수 개의 제어기들로부터 복수 개의 제어신호를 입력받는다(S100). 제어기들은 입력된 동일한 신호에 대해서 동일한 출력 신호를 출력하도록 설계되었다. 이를 통하여 일부 제어기가 고장 난 경우에도 액추에이터 등 피제어대상을 적절히 제어할 수 있다.

다음으로, 보터가 입력받은 복수 개의 제어신호들 중 하나의 제어신호를 임시선택제어신호로 선택한다(S120). 이때 복수 개의 제어신호는 임의로 선택되거나 기설정된 방법을 통해 선택될 수 있다. 또한, 보터는, 제1 제어기에 오류가 발생하였는지 등 제1 제어기가 출력하는 신호인 제1 제어신호의 정상 여부를 판단할 수 있다(S110). 만약 보터가 제1 제어신호는 정상이 아니어서 제1 제어기에 오류가 있다고 판단하면, 보터는 제1 제어신호를 입력받았던 복수 개의 제어신호들 중에서 제1 제어신호를 제외한 나머지 제어신호에서 임시선택제어신호를 선택할 수 있다(S125).

이후 보터는 임시선택제어신호와 제1 제어신호를 상호 연산하고, 그 결과인 보터연산결과를 연산부로 출력한다(S130). 예를 들어, 임시선택제어신호가 제1 제어신호인 경우, 제1 제어신호와 제1 제어신호를 서로 상호 연산한다. 또 다른 예를 들어, 임시선택제어신호가 제2 제어신호인 경우, 제2 제어신호와 제1 제어신호를 서로 상호 연산한다. 만약 제1 제어기에 오류가 발생하는 경우, 제1 제어신호를 제외한 나머지에서 선택된 제어신호와 오류가 있는 제1 제어신호를 서로 연산한다.

이후 연산부는 보터가 출력한 보터연산결과를 제1 제어신호와 상호 연산하고, 그 결과인 최종제어신호를 피제어대상으로 출력한다(S160). 만약 연산부가 보터연산신호는 정상이 아니어서 보터에 오류가 있다고 판단하면, 연산부는 보터연산신호를 연산하는 것에 사용하지 않고, 대신 제1 제어신호를 피제어대상으로 출력한다(S165). 이를 통하여 보터의 고장에 대비할 수 있다.

상술된 방법 및 처리는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, 또는 다른 처리 디바이스에 의한 실행을 위한 명령들로서, 인코딩되거나, 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리 (CDROM), 자기 또는 광학 디스크, 플래시 메모리, 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 또는 판독 전용 메모리 (ROM), 소거가능 프로그램가능 판독 전용 메모리(EPROM) 또는 다른 머신-판독가능 매체와 같은 머신 판독가능 또는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수도 있다.

이러한 매체는, 명령 실행가능 시스템, 장치 또는 디바이스에 의해 또는 이와 연결하여 사용하기 위한 실행가능한 명령들을 포함, 저장, 통신, 전파 또는 이동시키는 임의의 디바이스로서 구현될 수도 있다. 대안으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 집적 회로, 또는 하나 이상의 프로세서 실행 명령들과 같은 하드웨어를 이용하여 아날로그 또는 디지털 로직으로서; 또는 API (application programming interface) 또는 DLL (Dynamic Link Library), 로컬 또는 원격 절차 호출로서 정의된 또는 공유 메모리에서 이용 가능한 기능들의 소프트웨어로; 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로서 구현될 수도 있다.

다른 구현에서, 방법은 신호 또는 전파-신호 매체로 나타내어질 수도 있다. 예를 들어, 임의의 소정의 프로그램의 로직을 구현하는 명령들은 전기, 자기, 광학, 전자기, 적외선 또는 다른 타입의 신호의 형태를 취할 수도 있다. 상술된 시스템은 광섬유 인터페이스, 안테나, 또는 다른 아날로그 또는 디지털 신호 인터페이스와 같은 통신 인터페이스에서 이러한 신호를 수신하고, 그 신호로부터 명령들을 복원하고, 이들을 머신 판독 가능 메모리에 저장하고, 그리고/또는 프로세서를 이용하여 이들을 실행시킬 수도 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10 : 제어기
20 : 보터
30 : 연산부
40 : 센서
50 : 피제어대상
100 : 무인비행체

Claims (11)

1. 제1 제어기를 포함하는 복수 개의 제어기들로부터 입력받은 복수 개의 제어신호들 중 하나의 제어신호를 임시선택제어신호로 임의로 선택하고, 상기 임시선택제어신호와 상기 제1 제어기로부터 입력받은 제1 제어신호를 상호 연산한 결과인 보터연산신호를 출력하는 보터(voter); 및
   상기 제1 제어기로부터 상기 제1 제어신호를 입력받고, 상기 보터로부터 상기 보터연산신호를 입력받아, 상기 제1 제어신호와 상기 보터연산신호를 상호 연산한 결과인 최종제어신호를 피제어대상으로 출력하는 연산부를 포함하되,
   상기 보터에서 수행하는 연산과 상기 연산부에서 수행하는 연산은 서로 반대의 산술연산인 것을 특징으로 하는 회로의 고장에 대응하는 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 보터가 오류인 경우, 상기 연산부는 상기 제1 제어신호를 상기 최종제어신호로 하여 상기 피제어대상에 출력하는 것을 특징으로 하는 회로의 고장에 대응하는 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 제어기가 오류인 경우, 상기 보터는 상기 입력받은 복수 개의 제어신호들에서 상기 제1 제어신호를 제외한 나머지 제어신호들 중 하나를 임시선택제어신호로 선택하는 것을 특징으로 하는 회로의 고장에 대응하는 장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 보터는 상기 복수 개의 제어신호들을 서로 비교하여 임시선택제어신호로 선택하는 것을 특징으로 하는 회로의 고장에 대응하는 장치.
6. (a) 보터가 제1 제어기를 포함하는 복수 개의 제어기들로부터 복수 개의 제어신호들을 입력받는 단계;
   (b) 상기 보터가 상기 입력받은 복수 개의 제어신호들 중 하나의 제어신호를 임시선택제어신호로 임의로 선택하는 단계;
   (c) 상기 보터가 상기 임시선택제어신호와 상기 제1 제어기로부터 입력받은 제1 제어신호를 상호 연산한 결과인 보터연산신호를 출력하는 단계;
   (d) 연산부가 상기 제1 제어기로부터 상기 제1 제어신호를 입력받고, 상기 보터로부터 상기 보터연산신호를 입력받는 단계; 및
   (e) 상기 연산부가 상기 제1 제어신호와 상기 보터연산신호를 상호 연산한 결과인 최종제어신호를 피제어대상으로 출력하는 단계를 포함하되,
   상기 (c) 단계의 연산과 상기 (d) 단계의 연산은 서로 반대의 산술연산인 것을 특징으로 하는 회로의 고장에 대응하는 방법.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 (d) 단계 이후에,
   상기 보터가 오류인 경우, 상기 연산부는 상기 제1 제어신호를 상기 최종제어신호로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로의 고장에 대응하는 방법.
8. 제6 항에 있어서,
   상기 (b) 단계 이전에,
   상기 제1 제어기가 오류인 경우, 상기 보터는 상기 입력받은 복수 개의 제어신호들에서 상기 제1 제어기에서 출력되는 제1 제어신호를 제외한 나머지 제어신호들 중 하나를 임시선택제어신호로 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회로의 고장에 대응하는 방법.
9. 삭제
10. 제6 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    상기 보터가 상기 입력받은 복수 개의 제어신호들을 서로 비교하여 임시선택제어신호로 선택하는 것을 특징으로 하는 회로의 고장에 대응하는 방법.
11. 제6 항 내지 제8 항 및 제10 항의 어느 한 항의 방법에 포함된 단계들을 실행시키는 기록매체에 저장된 컴퓨터프로그램.

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