KR102334143B1 - 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템 - Google Patents

수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템 Download PDF

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Abstract

수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템이 개시된다. 장애물 인식 장비가 부착되는 마스트; 상기 수상정의 갑판과 상기 마스트의 각 마스트 축대 간에 구비되어 수상정으로부터 상기 마스트 축대로 전달되는 진동을 경감하는 탄성 구조체; 상기 마스트에 부착되어 상기 마스트의 3축 자세를 실시간 감지하는 마스트 3축 센서를 구성한다. 상술한 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템에 의하면, 마스트의 각 축대 아래에 면진 구조체를 구비하여 수상정으로부터 전달되는 진동을 경감할 수 있는 효과가 있다. 특히, 유압 장치를 이용하여 각 마스트의 축대를 유압으로 밀어올리거나 내리도록 구성됨으로써, 파도나 바람에 의해 좌우나 전후로 움직이는 마스트의 평형을 유지하는 효과가 있다.

Description

수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템{MAST SYSTEM FOR MINIMIZING THE SHANKING OF OBSTACLE RECOGNITION EQUIPMENT ON THE WATERCRAFT}
본 발명은 수상정의 마스트(mast)에 관한 것으로서, 구체적으로는 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템에 관한 것이다.
수상정의 마스트(mast)에는 레이더(radar), 광학 카메라 등의 장애물 인식 장비가 구비된다.
수상에서는 파도나 바람, 수상정의 속도 등에 의해 수상정은 평형을 유지하지 못하고 좌우 또는 전후로 움직이게 되거나 진동이 발생한다.
장애물 인식 장비 역시 수상정의 마스트와 함께 평형을 유지하지 못하게 되며 레이더나 광학 카메라의 장애물/표적 인식에 있어서 정확도가 떨어질 수밖에 없는 문제점이 있다.
이에, 레이더나 광학 카메라가 부착된 마스트의 평형을 유지하게 할 수단이 요구된다.
등록특허공보 10-1307454 등록특허공보 10-1290083
본 발명의 목적은 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템은, 장애물 인식 장비가 부착되는 마스트; 상기 수상정의 갑판과 상기 마스트의 각 마스트 축대 간에 구비되어 수상정으로부터 상기 마스트 축대로 전달되는 진동을 경감하는 탄성 구조체를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 탄성 구조체는, 스프링으로 구성될 수 있다.
그리고 상기 마스트에 부착되어 상기 마스트의 3축 자세를 실시간 감지하는 마스트 3축 센서를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상술한 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템에 의하면, 마스트의 각 축대 아래에 면진 구조체를 구비하여 수상정으로부터 전달되는 진동을 경감할 수 있는 효과가 있다.
특히, 유압 장치를 이용하여 각 마스트의 축대를 유압으로 밀어올리거나 내리도록 구성됨으로써, 파도나 바람에 의해 좌우나 전후로 움직이는 마스트의 평형을 유지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 구조의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템의 블록 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 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 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 구조의 예시도이다.
도 1을 참조하면, 수상정의 마스트(mast)가 구비되고, 마스트에는 안테나(10), 레이더(20) 또는 전후 방향 카메라(30), 좌우 방향 카메라(31)와 같은 장애물 인식 장비가 구비되어 있음을 알 수 있다.
일반적인 수상정에서는 파도나 바람에 의해 수상정이 흔들리면 수상정 갑판에 고정되어 있는 마스트 역시 수상정과 함께 흔들리는 구조이다. 그러나, 본 발명에서는 도 1 상에서 4개의 각 마스트 축대(200)와 수상정 갑판 사이에 면진 구조체(100)를 각각 구비하도록 구성된다.
면진 구조체(110)는 수상정에서 각 마스트 축대(200)로 전달되는 진동을 경감하는 기능을 수행하여, 레이더(20)나 전후 방향 카메라(30), 좌우 방향 카메라(31)의 진동에 의한 떨림이나 흔들림을 경감시킬 수 있다.
한편, 면진 구조체(100)와 마스트 축대(200) 간에는 자동 유압 장치(120)를 구비하여 유압에 의해 각 마스트 축대(200)를 밀어 올리거나 내려서 마스트 자체의 평형 상태를 유지하도록 구성된다.
작은 진동이나 떨림은 면진 구조체(110)를 통해 경감시키고, 파도나 강한 바람에 의한 큰 흔들림은 자동 유압 장치(120)를 통해 평형 상태를 유지하도록 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템(100)은 면진 구조체(110), 자동 유압 장치(120), 마스트 3축 센서(130), 마스트 센서값 실시간 수집 모듈(140), 마스트 자세 실시간 파악 모듈(150), 마스트 축대별 유압 제어값 산출 모듈(160), 마스트 축대별 자세 제어 모듈(170)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
면진 구조체(110)는 수상정의 갑판과 마스트의 각 마스트 축대(200) 간에 구비되며, 수상정으로부터 마스트 축대(200)로 전달되는 진동을 경감하도록 구성될 수 있다. 수상정 모터에 의한 떨림이나 작은 진동 등이 면진 구조체(110)에 의해 경감될 수 있다.
여기서, 면진 구조체(110) 대신 스프링이 구비될 수도 있다.
자동 유압 장치(120)는 면진 구조체(110)와 각 마스트 축대(200) 간에 각각 구비될 수 있다.
각 자동 유압 장치(120)는 각 마스트 축대(200)를 밀어올리거나 내려 마스트의 평형을 유지시키도록 구성될 수 있다.
자동 유압 장치(120)는 압축 공기통(121), 피스톤(122), 자동 공기 압축 펌프(123), 자동 공기 배출 모듈(124), 유압 자동 제어 모듈(125)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
압축 공기통(121)은 압축 공기를 수용하도록 구성될 수 있다.
피스톤(122)은 압축 공기통(121)에 구비될 수 있다.
피스톤(122)은 압축 공기통(121)에 수용된 압축 공기에 의해 유압 운동을 하여 마스트 축대(200)를 위로 밀어올리거나 아래로 내리도록 구성될 수 있다.
자동 공기 압축 펌프(123)는 압축 공기통(121)에 공기를 압축하여 주입하도록 구성될 수 있다.
자동 공기 배출 모듈(124)은 압축 공기통(121)에 수용된 압축 공기를 배출하도록 구성될 수 있다.
유압 자동 제어 모듈(125)은 마스트 축대별 자세 제어 모듈(170)의 구동 제어에 따라 자동 공기 압축 펌프(120) 및 자동 공기 배출 모듈(124)을 구동 제어하도록 구성될 수 있다.
구체적으로는 자동 공기 압축 펌프(123)에 공기를 주입하여 피스톤(122)이 해당 마스트 축대(200)를 위로 밀어올리도록 제어하거나 자동 공기 배출 모듈(124)이 공기를 배출하여 피스톤(122)이 해당 마스트 축대(200)를 아래로 내리도록 제어하는 것으로 구성될 수 있다.
공기의 주입량와 공기의 배출량을 미세하게 실시간으로 조절하여 피스톤(122)의 움직임을 매우 부드럽고 신속하게 구동하여 마스트의 평형을 지속적으로 유지할 수 있다.
마스트 3축 센서(130)는 마스트에 부착되어 마스트의 3축 자세를 실시간 감지하도록 구성될 수 있다.
마스트 센서값 실시간 수집 모듈(140)은 마스트 3축 센서(130)에서 실시간 감지된 3축 자세를 실시간 수집하도록 구성될 수 있다.
마스트 자세 실시간 파악 모듈(150)은 마스트 센서값 실시간 수집 모듈(140)에서 실시간 수집된 3축 자세를 실시간 파악하도록 구성될 수 있다. 구체적으로는 마스트 축대(200) 각각의 현재 기울어짐 상태를 실시간 파악할 수 있다.
여기서, 마스트에 구비되는 레이더(20)와 카메라(30)도 3축 자세가 실시간으로 변경될 수 있다. 레이더(20)나 카메라(30)의 3축 자세에 따라 레이더 보정 모듈(21)과 영상 보정 모듈(31)이 레이더와 영상의 자세를 보정하여 활용할 수 있다.
마스트 축대별 유압 제어값 산출 모듈(160)은 마스트 자세 실시간 파악 모듈(150)에서 실시간 파악된 3축 자세에 따라 마스트의 자세 평형을 유지하기 위한 각 마스트 축대(200)의 유압 제어값을 실시간 산출하도록 구성될 수 있다.
마스트 축대별 자세 제어 모듈(170)은 마스트 축대별 유압 제어값 산출 모듈(160)에서 산출된 각 마스트 축대(200)의 유압 제어값을 이용하여 자동 유압 장치(120)를 구동 제어하도록 구성될 수 있다.
위와 같은 프로세스는 각각의 마스트 축대(200)가 동시에 평형을 유지하도록 제어될 수 있으며, 마스트 3축 센서(130)의 센서값에 따라 피드백 제어되도록 구성될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 면진 구조체 120: 자동 유압 장치
121: 압축 공기통 122: 피스톤
123: 자동 공기 압축 펌프 124: 자동 공기 배출 모듈
125: 유압 자동 제어 모듈 130: 마스트 3축 센서
140: 마스트 센서값 실시간 수집 모듈
150: 마스트 자세 실시간 파악 모듈
160: 마스트 축대별 유압 제어값 산출 모듈
170: 마스트 축대별 자세 제어 모듈

Claims (3)

  1. 수상정에서,
    장애물 인식 장비가 부착되는 마스트;
    상기 마스트의 다수의 축대들 각각과 상기 수상정의 갑판 사이에 구비되어 상기 수상정에서 상기 축대들로 전달되는 진동에 의한 떨림 및 흔들림을 경감하는 다수의 면진 구조체들; 및
    상기 축대들과 상기 면진 구조체들 사이에 구비되어 유압을 통해 상기 축대들 각각을 올리거나 내려서 파도나 바람에 의한 흔들림에도 상기 마스트의 평형 상태를 유지하는 다수의 자동 유압 장치들을 포함하는 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스트에 부착되어 상기 마스트의 3축 자세를 실시간으로 감지하는 마스트 3축 센서;
    상기 감지된 3축 자세를 실시간으로 수집하는 마스트 센서값 실시간 수집 모듈;
    상기 수집된 3축 자세를 실시간으로 파악하는 마스트 자세 실시간 파악 모듈;
    상기 파악된 3축 자세에 따라 상기 마스트의 평형을 유지하기 위한 상기 축대들에 대응하는 다수의 유압 제어값들을 실시간으로 산출하는 마스트 축대별 유압 제어값 산출 모듈; 및
    상기 산출된 유압 제어값들에 따라 상기 자동 유압 장치들을 제어하는 마스트 축대별 자세 제어 모듈을 더 포함하는 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자동 유압 장치들 각각은,
    압축 공기를 수용하는 압축 공기통;
    상기 압축 공기통에 공기를 압축하여 주입하는 자동 공기 압축 펌프;
    상기 압축 공기통에 수용된 상기 압축 공기를 배출하는 자동 공기 배출 모듈;
    상기 압축 공기를 이용하여 상기 축대들 중 하나를 올리거나 내리는 피스톤;
    상기 마스트 축대별 자세 제어 모듈의 구동 제어에 따라 상기 자동 공기 압축 펌프 및 상기 자동 공기 배출 모듈을 구동하여 상기 피스톤을 제어하는 유압 자동 제어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 수상정의 장애물 인식 장비의 흔들림을 최소화하기 위한 마스트 시스템.
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