KR102203901B1 - 전향기 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

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이계광
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주식회사 성진테크윈
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Abstract

본 발명은 전향기 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 상륙돌격장갑차에 부속된 전향기(basket)의 실제 개폐 상태와 조향 핸들 간의 차이를 보상하여 전향기의 개폐를 제어하는 전향기 제어 시스템 및 방법에 대한 것이다.
본 발명에 따르면, 조향 핸들 위치와 전향기 위치를 감지하여 비교함으로써 조향 핸들을 구성하는 가변 저항기 자체의 오동작을 줄여 전향기의 개폐가 정확하게 제어 가능하게 된다.

Description

전향기 제어 시스템 및 방법{System and Method for controlling basket installed in armored motorcar on the sea}
본 발명은 전향기 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 상륙돌격장갑차(KAAV: Korean Assult Amphibious Vehicle)에 부속된 전향기(basket)의 실제 개폐 상태와 조향 핸들 간의 차이를 보상하여 전향기의 개폐를 제어하는 전향기 제어 시스템 및 방법에 대한 것이다.
일반적으로 수륙양용 차량(특히, 전투용 장갑차를 들 수 있음)을 수상에서 추진하기 위하여, 일반적으로 차량에 방향각 조절이 가능한 2개의 전향기(미도시), 이를 제어하는 조향 핸들(미도시), 및 각 전향기와 연결된 프로펠러(미도시)가 장착된다. 이에 따라, 수륙양용 차량은 전향기의 개방각과 프로펠러에 가해지는 추력에 대응하여 진행하게 된다.
일례로서 공개특허공보 공개번호 10-2014-0071443호에는 육상 모드(land mode) 및 수상 모드(marine mode)에서의 이용을 위한 수륙양용차로서, 활수용 선체(planing hull); 세 개의 바퀴 스테이션(wheel station)들로서, 이들 중 두 개는 수륙양용차의 전방 절반에서 각 측부에 하나씩 제공된 전방 바퀴 스테이션들이고, 세 번째 바퀴 스테이션은 수륙양용차의 후방 절반의 중앙 부위에 제공된 후방 바퀴 스테이션인, 세 개의 바퀴 스테이션들; 각 바퀴 스테이션에 제공된 적어도 하나의 바퀴로서, 각 바퀴는 내밀어진 육상 모드의 위치(protracted land mode position)와 들여진 수상 모드의 위치(retracted marine mode position) 사이에서 움직일 수 있는, 적어도 하나의 바퀴; 육상 모드에서 수륙양용차를 지상에서 추진시키는 육상 추진 수단(land propulsion means)으로서, 바퀴들 중의 적어도 하나를 포함하는, 육상 추진 수단; 및 수상 모드에서 수륙양용차를 수상에서 추진시키는 수상 추진 단(marine propulsion means)으로서, 후방 바퀴 스테이션의 각 측부에 하나씩 제공된, 적어도 두 개의 프로펠러(propeller)들 또는 임펠러(impeller)들을 포함하는, 수상 추진 수단;을 포함하는, 수륙양용차가 공개되어 있다.
또한, 등록특허공보 등록번호 10-1601249호에는 육상 및 수상에서 운행할 수 있는 수륙양용차(amphibian)로서, 이 수륙양용차는 몸체, 활수용 선체(planing hull), 두 개의 도로용 전방 바퀴들, 도로에서의 이용을 위하여 내밀어지거나 수상에서의 이용을 위하여 들여질 수 있는 들임가능한 현가장치(retractable suspension) 상에 장착된 단일의 도로용 후방 바퀴를 구비하고, 적어도 한 명의 운전자가 몸체에 걸터앉을 수 있도록 올라타기용 좌석부(ride-on seating)를 더 포함하며, 수상 추진력은 적어도 두 개의 제트 구동부들에 의하여 제공되는, 수륙양용차가 공개되어 있다.
그런데, 종래 방식의 경우 조향 핸들이 가변 저항기로 구성됨에 따라 가변 저항기 자체의 오차율로 인해 전향기의 개폐가 제대로 이루어지지 않는다는 단점이 있다.
부연하면, 해상에서 좌측 또는 우측 전향기가 덜 닫히거나, 후진시 전향기 모두가 열림폭이 불량으로 될 수 있다는 단점이 있다.
또한, 조향 핸들만으로 운전자가 전향기의 동작이 정상적으로 이루어지고 있는지를 확인할 수 없다는 단점이 있다.
또한, 진동 및 소음 등으로 인해 조향 핸들의 동작이 정확하지 못하므로 조향 핸들만으로 전향기의 개폐를 완전하게 제어하는 것이 가능하지 않다는 단점이 있다.
본 발명은 종래 기술에 의해 제기된 문제점을 해소하고자 제안된 것으로서, 조향 핸들을 구성하는 가변 저항기 자체의 오동작으로 줄여 전향기의 정확한 개폐를 가능하게 하는 전향기 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 전향기의 동작이 정상적으로 이루어지고 있는지를 확인하지 않아도 자동적으로 전향기의 정확한 개폐를 가능하게 하는 전향기 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 진동 및 소음 등으로 인해 조향 핸들의 동작이 정확하지 못한 상황에서도 전향기의 정확한 개폐를 가능하게 하는 전향기 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제기된 과제를 달성하기 위해 전향기를 자동 제어하는 전향기 제어 시스템을 제공한다. 이 전향기 제어 시스템은, 조향 핸들; 상기 핸들의 조작에 따라 개폐되는 적어도 하나 이상의 전향기; 상기 조향 핸들의 조작에 따라 상기 조향 핸들의 위치를 감지하여 핸들 위치 감지 전압값을 생성하는 적어도 하나 이상의 조향 핸들 위치 감지부; 상기 전향기의 개폐에 따라 상기 전향기의 개폐 위치를 감지하여 전향기 위치 감지 전압값을 생성하는 적어도 하나 이상의 전향기 위치 감지기; 상기 핸들 위치 감지 전압값 및 상기 전향기 위치 감지 전압값을 읽어 들여 비교하여 상기 전향기의 개폐 위치를 보상하는 전향기 위치 보상값을 생성하는 적어도 하나 이상의 보상 제어부; 및 상기 보상 제어부의 제어에 따라 상기 전향기 위치 보상값 만큼 상기 전향기를 구동하는 적어도 하나 이상의 전향기 구동부를 포함한다.
이때, 상기 보상 제어부는 상기 핸들 위치 감지 전압값 및 상기 전향기 위치 감지 전압값을 영점 보정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조향 핸들 위치 감지부 및 전향기 위치 감지기는 포텐시오미터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 보상 제어부는, 상기 핸들 위치 감지 전압값 및 상기 전향기 위치 감지 전압값을 읽어 들여 비교하는 비교기; 및
상기 전향기 위치 감지기로부터의 상기 전향기 위치 감지 전압값을 피드백하는 피드백부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 이 전향기 제어 시스템은, 비정상적인 감지값이 입력되는 경우 전향기 교체 또는 위치 감지기 교체를 표시하는 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편으로, 본 발명의 다른 일실시예는 전향기를 자동 제어하는 전향기 제어 방법을 제공한다. 이 전향기 제어 방법은, 핸들의 조작에 따라 적어도 하나 이상의 전향기가 개폐되는 단계; 적어도 하나 이상의 조향 핸들 위치 감지부가 상기 조향 핸들의 조작에 따라 상기 조향 핸들의 위치를 감지하여 핸들 위치 감지 전압값을 생성하는 단계; 적어도 하나 이상의 전향기 위치 감지기가 상기 전향기의 개폐에 따라 상기 전향기의 개폐 위치를 감지하여 전향기 위치 감지 전압값을 생성하는 단계; 적어도 하나 이상의 보상 제어부가 상기 핸들 위치 감지 전압값 및 상기 전향기 위치 감지 전압값을 읽어 들여 비교하여 상기 전향기의 개폐 위치를 보상하는 전향기 위치 보상값을 생성하는 단계; 및 적어도 하나 이상의 전향기 구동부가 상기 보상 제어부의 제어에 따라 상기 전향기 위치 보상값 만큼 상기 전향기를 구동하는 단계를 포함한다.
또한, 이 전향기 제어 방법은 상기 보상 제어부가 상기 핸들 위치 감지 전압값 및 상기 전향기 위치 감지 전압값을 영점 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 이 전향기 제어 방법은 표시 수단이 비정상적인 감지값이 입력되는 경우 전향기 교체 또는 위치 감지기 교체를 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 조향 핸들 위치와 전향기 위치를 감지하여 비교함으로써 조향 핸들을 구성하는 가변 저항기 자체의 오동작을 줄여 전향기의 개폐가 정확하게 제어 가능하게 된다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 조향 핸들 위치와 전향기 위치를 감지하여 비교하고 이 비교에 따른 차이를 보상함으로써 전향기의 동작이 정상적으로 이루어지고 있는지를 확인하지 않아도 자동적으로 전향기의 정확한 개폐를 제어하는 것이 가능하게 된다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 진동 및 소음 등으로 인해 조향 핸들의 동작이 정확하지 못한 상황에서도 전향기의 정확한 개폐가 제어 가능하다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전향기 제어 시스템도
도 2는 도 1의 조향 핸들 위치 감지부(120) 및 전향기 위치 감지기(160)의 회로도
도 3은 도 1의 보상 제어부(130)를 도시한 회로 블럭도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 좌우측 전향기를 제어하는 제어 시스템
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전향기 제어 과정을 보여주는 흐름도
본발명은 전향기 제어 시스템에 관한 것으로, 조향 핸들(110);
상기 조향핸들(110)의 조작에 따라 개폐되는 전향기(150);
상기 조향 핸들(110)의 조작에 따라 상기 조향 핸들(110)의 위치를 감지하여 핸들(110) 위치 감지 측정값을 생성하는 조향 핸들 위치 감지부(120);
상기 전향기(150)의 개폐에 따라 상기 전향기(150)의 개폐 위치를 감지하여 전향기 위치 감지 측정값을 생성하는 전향기 위치 감지기(160);
상기 핸들 위치 감지 측정값 및 상기 전향기 위치 감지 측정값을 읽어 들여 비교하여 상기 전향기(150)의 개폐 위치를 보상하는 전향기 위치 보상값을 생성하는 보상 제어부(130); 및
상기 보상 제어부(130)의 제어에 따라 상기 전향기(150) 위치 보상값 만큼 상기 전향기(150)를 구동하는 전향기 구동부(140);
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본발명은 전향기 제어 방법에 관한 것으로, 조향핸들(110)의 조작에 따라 전향기(150)가 개폐되는 단계;
조향 핸들 위치 감지부(120)가 상기 조향 핸들(110)의 조작에 따라 상기 조향 핸들(110)의 위치를 감지하여 핸들 위치 감지 측정값을 생성하는 단계;
전향기 위치 감지기(160)가 상기 전향기(150)의 개폐에 따라 상기 전향기(150)의 개폐 위치를 감지하여 전향기 위치 감지 측정값을 생성하는 단계;
보상 제어부(130)가 상기 핸들 위치 감지 측정값 및 상기 전향기 위치 감지 측정값을 읽어 들여 비교하여 상기 전향기(150)의 개폐 위치를 보상하는 전향기 위치 보상값을 생성하는 단계; 및
전향기 구동부(140)가 상기 보상 제어부(130)의 제어에 따라 상기 전향기 위치 보상값 만큼 상기 전향기(150)를 구동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 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 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 전향기 제어 시스템 및 방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전향기 제어 시스템도이다. 도 1을 참조하면, 이 전향기 제어 시스템(100)은, 전향기(150)를 조향하는 조향 핸들(120), 이 조향 핸들(120)의 동작에 따라 위치를 감지하는 조향 핸들 위치 감지부(120), 전향기(150)의 위치를 감지하는 전향기 위치 감지기(160), 이 전향기 위치 감지기(160) 및 조향 핸들 위치 감지부(120)로부터 감지된 각 조향 핸들(120)과 전향기(150)의 전압값(즉, 핸들 위치 감지 전압값과 전향기 위치 감지 전압값)을 비교하여 전향기 위치 보상값을 산출하고 이 보상값 만큼의 전향기(150) 개폐 정도를 제어하는 보상 제어부(130) 및 이 보상 제어부(130)의 제어에 따라 전향기(150)를 구동하는 전향기 구동부(140) 등을 포함한다.
조향 핸들(110)을 동작시켜 전향기(150)의 개방폭을 조절하게 되는데, 전향기(150)측에는 프로펠러(미도시)가 구비되어 이 프로펠러의 회전 동작으로 인하여 차량 주위의 물이 밀려나면서 차량이 진행하게 된다.
이때, 전향기(150)의 오픈 또는 클로즈를 조향하는 조향 핸들(110)이 운전자에 의해 동작되면 전향 핸들 위치 감지부(120)가 조향 핸들(110)의 위치를 감지하고 이를 핸들 위치 감지 전압값으로 보상 제어부(130)에 전송하게 된다. 또한, 기준전압을 전향기 위치 감지기(160)에 제공한다. 이러한 조향 핸들 위치 감지부(120)의 구조를 보여주는 도면이 도 2에 도시된다. 이에 대하여는 후술하기로 한다.
전향기 위치 감지기(160)는 전향기(150)의 개폐폭의 위치를 감지하여, 감지된 전압값인 전향기 위치 감지 전압값을 보상 제어부(130)에 제공하는 역할을 한다. 즉, 조향 핸들(110)에 의해 전향기(150)가 개폐되는데, 이때 개폐폭의 위치를 감지하고, 이 감지된 값을 출력 전압으로 보상 제어부(130)에 공급한다. 이러한 전향기 위치 감지기(160)의 구조를 보여주는 도면이 도 2에 도시된다. 이에 대하여는 후술하기로 한다. 본발명의 핸들 위치 감지 측정값은 실시례에서 전압값이며, 상기 전향기 위치 감지 측정값도 전압값을 사용하나, 전압값 대신 전류값이나 저항값을 측정하여 이를 제어값으로서 실시례의 전압값과 동일하게 사용할 수 있다.
보상 제어부(130)는 차량이 육상/해상 모드 신호(131) 및/또는 전진/후진 모드 신호(132)를 입력 받아 차량이 현재 육상 또는 해상에 있는지를 판단한다. 또한, 조향 핸들 위치 감지부(120)와 전향기 위치 감지기(160)로부터 전송된 감지 전압값을 비교하여 조향 핸들(110)의 조향만큼 정확히 전향기(150)가 개폐되었는지를 판다하여 보상값을 생성하여 이 보상값 만큼 전향기 구동부(140)를 제어한다. 여기서, 육상/해상 모드 신호(131)의 생성은 스위치를 이용하여 구현한다.
전향기 구동부(140)는 전향기(150)를 개폐시키는 역할을 한다. 즉, 보상값 만큼 전향기(150)를 더 오픈하거나, 더 클로즈하게 된다. 전향기 구동부(140)는 유압 솔레노이드가 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니며 전자식 솔레노이드, 스텝핑 모터, 유압/전자식 실린더 등이 사용될 수 있다.
도 2는 도 1의 조향 핸들 위치 감지부(120) 및 전향기 위치 감지기(160)의 회로도이다. 도 2를 참조하면, 조향 핸들 위치 감지부(120)는 입/출력 단자(200), 조향 핸들(도 110)의 동작에 따라 조향 핸들 위치에 따라 다른 출력전압을 생성하는 포텐시오미터(potentiometer)(210), 기준 전압(220)과 접지(Gnd) 사이에 놓이는 제너 다이오드(250) 등을 포함한다.
포텐시오미터(210)는 가변 저항기로서 사용된다. 이 포텐시오미터(210)가 조향 핸들(도 1의 110)의 동작에 따라 위치를 감지하여 A채널 출력 전압 신호(230)를 생성한다. 이들 채널 출력 전압 신호(230)는 단자(A)를 통하여 보상 제어부(130)에 입력된다.
A채널 출력 전압 신호(230)는 예를 들면 전향기(미도시)의 개폐값을 보상하기 위한 용도로 사용된다.
물론, 본 발명은 도 1 및 도 2를 참조하여 하나의 전향기를 제어하는 방식으로 기술하였으나, 2개의 전향기를 제어하는 방식도 가능하다. 즉, 도 2를 참조하면, B채널 출력 전압 신호(231)가 더 생성되는데, 이 B채널 출력 전압 신호(231)는 2개의 전향기 중 어느 하나는 전향기의 개폐값을 보상하기 위한 용도로 사용될 수 있다.
물론, 이 경우 B채널 출력 전압 신호(231)는 또 다른 하나의 보상 제어부(미도시)에 입력되며, 이 미도시된 보상 제어부에 또 다른 하나의 전향기 위치 감지기(미도시)가 구성된다. 이를 이해하기 쉽게 보여주는 도면이 도 4에 도시된다. 이에 대하여는 후술하기로 한다.
입력 전압(예를 들면 28V을 들 수 있음)이 단자(D) 및 저항(R1)을 거쳐 포텐시오미터(210)에 입력되면서 포텐시오미터(210)가 A채널 출력 전압 신호(230) 및 B채널 출력 전압 신호(231)를 생성하여 보상 제어부(130)에 입력한다. 한편의 입력 전압 중 일부 출력 전압(예를 들면 16V)은 기준전압(220)으로서 단자(E)를 통해 전향기 위치 감지기(160)의 단자(C)에 입력된다. 이 기준전압(220)을 이용하여 전향기 위치 감지기(160)의 포텐시오미터(280)는 전향기(도 1의 150)의 개폐 정도에 따른 전향기 위치 감지 전압(271)을 생성하여 보상 제어부(130)에 전송한다.
도 3은 도 1의 보상 제어부(130)를 도시한 회로 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 보상 제어부(130)는 전원을 공급받는 배터리(370), 전향기 위치 감지기(160) 및 조향 핸들 위치 감지부(120)에서 생성된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D(Analog/Digital) 컨버터(350), 이 컨버터(350)에 의해 입력된 디지털 신호를 비교하여 이 전향기 위치 감지기(160) 및 조향 핸들 위치 감지부(120)로부터 감지된 각 조향 핸들(120)과 전향기(150)의 전압값(즉, 핸들 위치 감지 전압 및 전향기 위치 감지 전압)을 비교하여 보상값을 산출하고 이 보상값 만큼의 전향기(도 1의 150) 개폐 정도를 제어하는 마이콤(310), 전향기(도 1의 150)의 비정상적인 감지값이 입력되는 경우 상태를 표시하는 전향기 교체 표시부(330), 및 조향 핸들(도 1의 110)의 비정상적인 감지값이 입력되는 경우 상태를 표시하는 위치 감지기 교체 표시부(340) 등을 포함한다.
보상 제어부(130)에는 마이콤(310)의 손상을 방지하기 위한 서지 보호부(300) 및 일정한 DC 전압을 전원으로 공급하기 위한 DC/DC 컨버터(320)가 구비된다.
A/D 컨버터(350)는 전향기 위치 감지기(160) 및 조향 핸들 위치 감지부(120)에서 생성된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 역할을 수행한다. 물론, 이 A/D 컨버터(350)는 마이콤(310)에 포함되어 구성되는 것도 가능하다.
마이콤(310)은 마이크로프로세서, 메모리 등으로 구성되며, 전향기 위치 감지기(160) 및 조향 핸들 위치 감지부(120)로부터 감지된 각 조향 핸들(120)과 전향기(150)의 전압값(즉, 핸들 위치 감지 전압 및 전향기 위치 감지 전압)을 비교하여 전향기(150)의 위치 보상값을 산출하고 이 보상값 만큼의 전향기(도 1의 150) 개폐 정도를 제어하는 알고리즘을 구현한다. 물론, 이러한 알고리즘의 구현은 하드웨어 설계 및/또는 소프트웨어로 구성된다. 이 알고리즘을 보여주는 도면이 도 5에 도시된다. 도 5에 대하여는 후술하기로 한다.
여기서, 메모리로는, 플래시 메모리, EEPROM(Electrically erasable programmable read-only memory), SRAM(Static RAM), FRAM (Ferro-electric RAM), PRAM (Phase-change RAM), MRAM(Magnetic RAM) 등과 같은 비휘발성 메모리 등이 사용될 수 있다.
전향기 교체 표시부(330) 및 위치 감지기 교체 표시부(340)는 소형 LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diod), LED 등으로 구성될 수 있다. 전향기 교체 표시부(330)는 전향기(도 1의 150)의 비정상적인 감지값이 입력되는 경우 상태를 표시한다. 위치 감지기 교체 표시부(340)는 조향 핸들(도 1의 110)의 비정상적인 감지값이 입력되는 경우 상태를 표시한다.
마이콤(310)과 전향기 구동부(140) 사이에는 스위칭부(380)를 구성하여 전향기 구동부(140)를 온/오프한다. 따라서, 스위칭부(380)는 트랜지스터, TRIAC(TRiode for Alternating Current), 릴레이 회로 등으로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 좌우측 전향기를 제어하는 제어 시스템이다. 도 4를 참조하면, 도 1 내지 도 3에서 기술한 전향기 제어 시스템(100)을 좌우측 전향기를 제어하는 시스템에 적용한 경우를 도시한 것이다.
본 발명의 용이한 이해를 위해, 보상 제어부(130a, 130b)는 개념적으로 비교기(510a, 510b, 520a, 520b), 피드백부(520a, 520b)를 포함한다. 즉, 부연하면 조향 핸들 감지부(120)에서 감지한 조향 핸들(110)의 핸들 위치 감지 전압값이 비교기(510a,510b)에 입력되고, 전향기 위치 감지기(160a, 160b)에서 감지한 전향기(150a, 150b)의 전향기 위치 감지 전압값이 피드백부(520a, 520b)를 통하여 입력되면 비교기(510a, 150b)가 이들 값을 비교하여 전향기(150a, 150b)의 위치 보상값을 산출한다.
이 보상값이 전향기 구동부(140a, 140b)에 입력되면, 이 전향기 구동부(140a, 140b)가 좌측 전향기(150a) 및/또는 우측 전향기(150b)의 개방 폭 및/또는 클로즈 폭을 제어한다.
예를 들면, 조향 핸들(110)을 동작시켜 좌측 전향기(150a)의 개방폭의 크기을 증가시키면, 좌측 전향기(150a)에 구비된 프로펠러(미도시)의 회전 동작으로 인하여 차량 주위의 물이 좌측으로 밀려나면서 차량은 우측으로 진행하게 된다. 물론, 이 경우 우측 전향기(150b)는 완전히 클로즈된 상태가 되어야 한다. 즉, 우측 전향기 위치 감지기(160b)에 의해 우측 전향기(150b)의 클로즈 위치 상태를 감지하여 이를 제 2 피드백부(520b)에 의해 제 2 비교기(510b)에 전송된다. 또한, 좌측 전향기 위치 감지기(160a)에 의해 좌측 전향기(150a)의 개방폭 위치도 감지되어 감지값이 제 1 피드백부(520a)를 통하여 제 1 비교기(510a)에 전송된다.
이와 반대로 조향 핸들(110)을 동작시켜 우측 전향기(150b)의 개방폭의 크기를 증가시키면, 우측 전향기(150b)에 구비된 프로펠러의 회전 동작으로 인하여 차량 주위의 물이 우측으로 밀려나면서 차량은 좌측으로 진행하게 된다. 물론, 이 경우 좌측 전향기(150a)는 완전히 클로즈된 상태가 되어야 한다. 따라서, 위에서 기술한 바와 같이 동일하게 전향기(150a, 150b)의 개방폭 및/또는 클로즈 상태가 감지되어 보상되게 된다.
차량이 직진하는 경우에는 좌우측 전향기(150a, 150b)의 개방폭을 초기 상태로 유지하면, 전향기(150a, 150b)에 각각 구비된 프로펠러들의 회전 동작으로 인하여 차량 주위의 물이 뒤로 밀려나면서 차량은 직진하게 된다.
차량이 후진하는 경우에는 좌우측 전향기(150a, 150b)의 개방폭의 크기를 증가시키면, 전향기(150a, 150b)에 각각 구비된 프로펠러들의 회전 동작으로 인하여 차량 주위의 물이 차량 앞으로 밀려나면서 차량은 후진하게 된다.
이제, 도 1 내지 도 4를 참조하여 전향기를 제어하는 과정을 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전향기 제어 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 5를 참조하면, 차량이 동작 모드에 있으면 보상 제어부(130)내 레지스터(미도시)가 초기화된다(단계 S500, S510). 부연하면, 보상 제어부(130)의 마이콤(도 3 의 310) 내에 이전에 계산되어 저장된 값을 초기화한다.
차량의 동작 모드에서 운전자가 조향 핸들(도 1의 110)을 조작하게 되면, 조향 핸들 위치 감지부(도 1의 120) 및 전향기 위치 감지기(도 1의 160)가 각각 핸들 위치(110)의 위치 및 전향기(도 1의 150)의 위치를 감지한다(단계 S520).
핸들 위치(110) 및 전향기(150)의 위치가 감지되면 각각 핸들 위치 감지 전압 및 전향기 위치 감지 전압이 생성되고, 보상 제어부(도 1의 130)가 핸들 위치 감지 전압 및 전향기 위치 감지 전압을 읽어들이게 된다(단계 S530).
보상 제어부(130)는 읽어들인 핸들 위치 감지 전압 및 전향기 위치 감지 전압을 비교하여 이들 전압간 차이값을 보상하기 위해 영점 보정을 하게 된다(단계 S550). 부연하면, 즉 조향 핸들 위치 감지부(도 1의 120) 및 전향기 위치 감지기(도 1의 160) 내에 사용되는 포텐시오미터 기기 자체 내에 예를 들면 약 10%의 허용오차 범위가 있게 되는데, 이 허용 오차범위를 영점 보정한다. 예를 들면 8V에서 7V로 영점 보정하는 것을 들 수 있다.
영점 보정이 이루어지면, 차량이 현재 해상 모드에 있는지를 판단하게 된다(단계 S550). 부연하면, 차량의 해상모드시 좌우측 전향기(도 4의 150a, 150b)의 개방폭 및/또는 클로즈폭을 조정하게 되므로, 차량이 해상 모드에 있는지를 파악하게 된다.
판단결과, 해상모드이면, 핸들 위치 감지 전압 및 전향기 위치 감지 전압을 비교하여 전향기(도 4의 150a, 150b)의 위치 보상값을 생성한다(단계 S560).
위치 보상값이 생성되면, 이 보상값을 이용하여 전향기 구동부(도 4의 140a, 140b)가 동작하여 좌우측 전향기(도 4의 150a, 150b)의 개방폭 및/또는 클로즈폭을 위치 보상값 만큼 조정하게 된다(단계 S570).
이와 달리, 단계 S550에서 차량이 해상 모드에 있지 않으면, 전향기 구동부(도 4의 140a, 140b)를 오프한다(단계 S551).
도 5에서는 본 발명의 용이한 이해를 위해 전향기 제어 과정을 설명하였으나, 해상 모드 판단 단계(S550)가 동작 모드 단계(S500) 바로 앞 또는 뒤로 있을 수 있다. 또한, 영점 보정 단계(단계 S540)를 거치지 않고 바로 전향기 위치 보상값 생성 단계(S560)가 수행될 수도 있다.
100: 전향기 제어 시스템 110: 조향 핸들
120: 조향 핸들 위치 감지부 130: 보상 제어부
131: 육상/해상 모드 신호 132: 전진/후진 모드 신호
140: 전향기 구동부 150: 전향기
160: 전향기 위치 감지기 200: 제 1 입/출력 단자부
210, 280: 포텐시오미터 250: 제너 다이오드
270: 제 2 입/출력 단자부
300: 서지 보호부 310: 마이콤
320: DC/DC 컨버터 330: 전향기 교체 표시부
340: 위치 감지기 교체 표시부 350: A/D 컨버터
370: 배터리 380: 스위칭부
510a: 제 1 비교기 510b: 제 2 비교기
520a: 제 1 피드백부 520b: 제 2 피드백부
400a: 좌측 전향기 제어 시스템 400b: 우측 전향기 제어 시스템

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 조향 핸들(110);
    상기 조향핸들(110)의 조작에 따라 개폐되는 전향기(150);
    상기 조향 핸들(110)의 조작에 따라 상기 조향 핸들(110)의 위치를 감지하여 핸들(110) 위치 감지 측정값을 생성하는 조향 핸들 위치 감지부(120);
    상기 전향기(150)의 개폐에 따라 상기 전향기(150)의 개폐 위치를 감지하여 전향기 위치 감지 측정값을 생성하는 전향기 위치 감지기(160);
    상기 핸들 위치 감지 측정값 및 상기 전향기 위치 감지 측정값을 읽어 들여 비교하여 상기 전향기(150)의 개폐 위치를 보상하는 전향기 위치 보상값을 생성하는 보상 제어부(130); 및
    상기 보상 제어부(130)의 제어에 따라 상기 전향기(150) 위치 보상값 만큼 상기 전향기(150)를 구동하는 전향기 구동부(140);
    를 포함하되,
    상기 핸들 위치 감지 측정값은 전압값이며, 상기 전향기 위치 감지 측정값도 전압값인 전향기 제어 시스템에 있어서,
    상기 보상 제어부(130)는 상기 핸들 위치 감지 전압값 및 상기 전향기 위치 감지 전압값을 영점 보정하는 것을 특징으로 하는 전향기 제어 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보상 제어부(130)는,
    상기 핸들 위치 감지 전압값 및 상기 전향기 위치 감지 전압값을 읽어 들여 비교하는 비교기; 및
    상기 전향기 위치 감지기(160)로부터의 상기 전향기 위치 감지 전압값을 피드백하는 피드백부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전향기 제어 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 핸들 위치 감지 전압값 및 상기 전향기 위치 감지 전압값이 비정상적인 감지값이 입력되는 경우 전향기(150) 교체 또는 전향기 위치 감지기(160) 교체를 표시하는 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전향기 제어 시스템
  6. 삭제
  7. 조향핸들(110)의 조작에 따라 전향기(150)가 개폐되는 단계;
    조향 핸들 위치 감지부(120)가 상기 조향 핸들(110)의 조작에 따라 상기 조향 핸들(110)의 위치를 감지하여 핸들 위치 감지 측정값을 생성하는 단계;
    전향기 위치 감지기(160)가 상기 전향기(150)의 개폐에 따라 상기 전향기(150)의 개폐 위치를 감지하여 전향기 위치 감지 측정값을 생성하는 단계;
    보상 제어부(130)가 상기 핸들 위치 감지 측정값 및 상기 전향기 위치 감지 측정값을 읽어 들여 비교하여 상기 전향기(150)의 개폐 위치를 보상하는 전향기 위치 보상값을 생성하는 단계; 및
    전향기 구동부(140)가 상기 보상 제어부(130)의 제어에 따라 상기 전향기 위치 보상값 만큼 상기 전향기(150)를 구동하는 단계를 포함하는 전향기 제어 방법에 있어서,
    상기 핸들 위치 감지 측정값은 전압값이며, 상기 전향기 위치 감지 측정값도 전압값인 것을 특징으로 하는 전향기 제어방법
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 보상 제어부(130)가 상기 핸들 위치 감지 전압값 및 상기 전향기 위치 감지 전압값을 영점 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전향기 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 보상 제어부(130)는,
    상기 핸들 위치 감지 전압값 및 상기 전향기 위치 감지 전압값을 읽어 들여 비교하는 비교기; 및
    상기 전향기 위치 감지기(160)로부터의 상기 전향기 위치 감지 전압값을 피드백하는 피드백부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전향기 제어 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 핸들 위치 감지 전압값 및 상기 전향기 위치 감지 전압값이 비정상적인 감지값이 입력되는 경우 전향기(150) 교체 또는 전향기 위치 감지기(160) 교체를 표시 수단에서 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전향기 제어 방법.
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