KR102384816B1

KR102384816B1 - 자이로센서를 적용한 야간착함유도시스템

Info

Publication number: KR102384816B1
Application number: KR1020200179961A
Authority: KR
Inventors: 최태묵; 최용규; 최용주; 양재형; 김기원; 백영선
Original assignee: 주식회사 엠에스엘테크놀로지; (주)크리에이텍
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2022-04-08
Also published as: KR20210079233A

Abstract

본 발명은 자이로센서를 적용한 야간착함유도시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 야간에 수상부유구조물로 헬리콥터 착륙을 위한 안전경로를 표시할 수 있는 유도광원을 조사하는 야간착륙유도램프가 수상부유구조물의 롤링, 피칭 및 요잉에 대응하여 능동적으로 위치변동가능하여 안전경로를 안정적으로 표시할 수 있는 자이로 센서를 적용한 야간착함유도시스템에 관한 것이다.

Description

자이로센서를 적용한 야간착함유도시스템{Night landing guidance system using gyro sensor}

일반적으로 드릴쉽(Drill ship)이나 FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading) 등과 같은 해양 구조물(Offshore plant) 또는 해상에서 오랜 시간을 체류해야 하는 선박들은 인원 이동을 위해서 헬리콥터(Helicopter)를 운용해야하고, 이로 인해 선수 또는 선미에 헬리데크(Helideck)의 설치를 필요로 한다.

헬리데크는 일반적으로 헬리콥터가 이착륙하는 데크 플로어(deck floor)를 형성하는 팬케익(pancake)부와 팬케익부를 지지하는 팬케익 지지부로 구성될 수 있다. 팬케익부는 헬리콥터를 지지할 수 있도록 다수 개의 플랭크(plank)가 서로 연결되어 형성될 수 있다. 팬케익 지지부는 팬케익부를 지지할 수 있는 H형 빔(beam)들을 포함할 수 있다.

한편, 헬리데크는 야간에 헬리콥터를 운영할 경우 착륙을 돕기 위해서 헬리데크의 윤곽을 나타내기 위하여 상방으로 빛을 조사하는 페리미터 라이트(Perimeter light)와, 헬리콥터의 승하선을 위하여 측 방향으로 빛을 조사하는 플러드 라이트(Floodlight)와 같은 조명이 설치된다.

그러나, 페리미터 라이트와 플러드 라이트만으로는 상부에 페인팅 된 H 마크(Hmark)와 터치 다운/포지셔닝 마킹 써클(Touch down/positioning making circle)이 명확히 드러나지 않기 때문에 헬리콥터의 조종사가 정확한 착륙 위치를 가늠하기 어려운 문제가 있었다. 이러한 문제를 개선하기 위한 방법으로 H 마크(Hmark) 하단에 매립형 조명부를 추가로 삽입 설치하여 헬리데크(Helideck)의 상방으로 광을 조사하도록 구성함으로써, H 마크와 터치 다운/포지셔닝 마킹 써클이보다 명확히 드러나도록 구성하고 있다.

그러나 종래의 헬리데크에 구성되는 조명은 H 마크와 터치 다운/포지셔닝 마킹 써클을 보다 명확히 드러내도록 하여 헬리콥터의 조종사가 정확한 착륙 위치를 가늠할 수 있도록 하기 위한 목적을 위한 온/오프(On/Off)만으로 구동하는 단순한 조명의 기능으로만 제공하고 있어, 그 사용상의 한계성을 나타내고 있다.

특히, 해상에서 운용되는 헬리데크의 경우, 헬리콥터가 바람에 의해 받는 영향뿐만 아니라 헬리데크 자체가 수평, 수직 운동을 하기 때문에, 헬리콥터를 헬리데크에 안전하게 착륙시키는 것은 매우 어려운 작업이다. 실질적으로 헬리데크가 설치되어 있는 부유식 구조물 또는 선박의 움직임을 헬리콥터의 착륙을 위해 미세하게 조절하는 것이 어려워 현재로서는 헬리콥터 조종사의 조종 실력의 의존하고 있다.

그러나 해상 조건은 기본적으로 바람이 강하고, 파도도 거셀 뿐만 아니라 급변하는 특성을 갖기 때문에, 아무리 실력이 뛰어난 조종사라고 하더라도 불의의 상황에 안전하게 대처하는 것은 쉽지 않다. 특히, 기상조건이 열악한 경우나 야간의 경우에는 위험도가 더욱 증가한다.

따라서, 야간에 헬리콥터가 해상에서 운용되는 헬리데크에 착륙할 때에는 보다 안전하게 착륙할 수 있도록 보조해 줄 수 있는 장치가 추가적으로 필요한 실정이다

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0123381호 : 헬리데크 조명의 제어장치 및 방법 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0006798호 : 헬기의 안전착률을 위한 헬리데크 난기류 알림장치

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 야간에 헬리콥터를 헬리데크에 보다 안정적으로 착륙 유도할 수 있도록 자이로센서를 이용하여 유도광을 조사하는 램프의 위치 및 방향을 보정하며 서로 상이한 색의 다수의 광을 상하로 적층되게 조사하여 안정적이고 정확한 안정경로를 형성할 수 있는 자이로센서를 이용한 야간착함유도시스템을 제공하고 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자이로센서를 이용한 야간착함유도시스템은 헬리콥터의 조종자에게 수상부유구조물의 헬리데크로 착륙을 위한 안전 경로를 안내할 수 있도록 서로 상이한 색으로 상하 방향으로 적층되게 다수의 유도광을 측 방향으로 조사하는 광원유닛을 포함하는 야간 착함 유도 램프유닛과; 상기 야간착함 유도램프유닛의 일측에 장착되는 자이로센서를 포함하며, 상기 야간착함유도램프유닛을 상기 헬리콥터가 접근해오는 방향으로 상기 수상부유구조물에 대해 상하 방향을 축으로 회전시키거나, 상하 및 좌우 방향으로 회동시켜 상기 야간착함 유도램프유닛의 기울기 및 상기 유도광 조사방향을 조절하는 광원조사방향 조절유닛;을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 광원조사방향 조절유닛은 상기 수상부유구조물에 고정장착되는 베이스프레임과, 상기 헬리콥터의 접근을 감지하며 상기 자이로센서를 포함하는 센서부와, 상기 베이스프레임에 상하방향을 축으로 회전가능하게 장착되어 상기 야간 착륙 유도 램프유닛을 회전시키는 회전프레임을 포함하는 수평조사방향조절부와, 상기 회전프레임에서 좌우방향을 회동가능하여 상기 야간착함유도램프유닛의 좌우방향 기울기를 조절하며 상기 야간착함유도램프유닛이 상하방향을 회동가능하게 장착되는 좌우회동프레임을 포함하는 좌우 기울기조절부와, 상기 좌우회동프레임 일측에 장착되어 상기 야간 착륙 유도 램프유닛을 상하방향으로 회동시켜 다수의 상기 유도광의 상하방향의 기울기를 조절하는 상하기울기조절부와, 상기 센서부의 신호를 전달받아, 상기 수상부유구조물의 롤링, 피칭 및 요잉방향에 반대방향으로 상기 야간착함유도램프유닛이 위치이동되게 상기 수평조사방향조절부와, 상기 좌우기울기조절부와, 상기 상하기울기조절부의 구동을 제어하는 제어부를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 수평조사방향 조절부는 상기 회전프레임의 수직축의 하부에 장착되는 제1종동기어와, 상기 제1종동기어와 기어연결되는 제1구동기어가 장착되는 제1구동축을 갖는 회전구동모터를 구비하고, 상기 회전프레임은 중심측에 상기 수직축이 마련되어 상기 수직축과함께 회전되는 원판형상의 회전판과, 상기 회전판 상면 일측에 상방으로 돌출되며 상부에 상기 좌우회동프레임이 장착되는 수직연장부를 구비하고, 상기 좌우기울기조절부는 상기 수직연장부를 관통한 상기 좌우회동프레임의 수평축에 장착되는 제2종동기어와, 상기 제2종동기어와 기어연결되는 제2구동기어가 장착되는 제2구동축을 가지며 상기 수직연장부의 상부 측부에 장착되는 좌우회동모터를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 좌우회동프레임은 회동방향으로 폭을 가지며 상기 회전프레임에 대해 회동가능하게 장착되는 회동결합판과, 상기 회동결합판의 폭 방향 양측에 폭방향 일측에 직교하게 결합되어 상호 나란하며 상기 회동결합판보다 상방으로 연장되며 상호 이격된 사이로 상기 야간착함유도램프유닛이 회동가능하게 장착되는 복수의 상하회동지지판과, 복수의 상하회동지지판의 폭 방향 각 타측 하부에 결합되어 상기 회동결합판과 나란한 모터지지판을 구비하고, 상기 상하기울기조절부는 상기 상하회동지지판의 상부를 관통하여 상기 야간착함유도램프유닛의 회동을 지지하는 상하회동지지축에 장착되는 제3종동기어와, 상기 제3종동기어가 장착된 상기 상하회동지지축이 관통되는 상기 상하회동지지판의 하부를 상기 상하회동지지축에 나란하게 관통하며 제4종동기어가 장착되는 기어연결축과, 상기 제3종동기어와 상기 제4종동기어를 연결하는 구동벨트와, 복수의 상하회동지지판 사이에 위치되게 상기 기어연결축이 관통되는 제1베벨기어와, 상기 제1베벨기어와 치합되는 제2베벨기어와, 상기 제2베벨기어와 결합되며 상기 모터지지판을 관통하는 제3구동축을 가지며 상기 모터지지판에 장착되는 상하회동모터를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 회전프레임은 상기 수직축을 사이에 두고 상기 수직연장부와 이격되는 상기 회전판의 상부에 상방으로 연장되어 상기 상하회동모터의 외주면에 접하여 상기 좌우회동프레임과 함께 회전되는 상기 상하회동모터를 지지하는 모터회전지지부를 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 자이로센서를 이용한 야간 착함유도시스템은 다수의 유도광을 조사하여 안전비행영역을 표시하는 야간착함유도램프유닛을 수상부유구조물로 비행체가 접근해오는 방향으로 회전시키고, 수상부유구조물의 롤링, 피칭에 대응하여 야간착함유도램프유닛의 직립된 상태가 유지되도록 야간착함유도램프유닛의 기울기를 조절할 수 있어, 야간 착함유도효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 자이로센서를 이용한 야간 착함유도시스템이 장착된 수상부유구조물에 대한 측면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자이로센서를 이용한 야간 착함유도시스템에 대한 사시도이고,
도 3은 도 2의 야간 착함유도시스템에 대한 일부 절제 사시도이고,
도 4는 도 2의 야간 착함유도시스템에 대한 측단면도이고,
도 5는 도 2의 야간 착함유도시스템에 대한 후단면도이고,
도 6은 도 2의 야간 착함유도시스템의 야간 착함유도램프유닛이 베이스프레임에 대해 위치변동된 상태를 도시한 사시도이고,
도 7은 도 2의 야간 착함유도시스템에 대한 블록도이고,
도 8은 도 2의 야간 착함유도시스템의 야간 착함 유도 램프유닛에 대한 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예의 자이로센서를 이용한 야간 착함유도시스템을 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 8에는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자이로 센서를 이용한 야간 착함유도시스템(10)이 도시되어 있다.

자이로 센서를 이용한 야간 착함유도시스템(10)은 헬리콥터의 조종자에게 수상부유구조물(1)의 헬리데크(3)로 착륙을 위한 안전 경로(6)를 안내할 수 있도록 서로 상이한 색으로 상하 방향으로 적층되게 다수의 유도광을 측 방향으로 조사하는 광원유닛(30)을 포함하는 야간 착함 유도 램프유닛(20)과; 야간착함 유도램프유닛(20)의 일측에 장착되는 자이로센서(121)를 포함하며,야간착함유도램프유닛(20)을 헬리콥터가 접근해오는 방향으로 수상부유구조물(1)에 대해 상하 방향을 축으로 회전시키거나, 상하 및 좌우 방향으로 회동시켜 야간착함 유도램프유닛(20)의 기울기 및 유도광 조사방향을 조절하는 광원조사방향 조절유닛(100);을 구비한다.

야간착함 유도램프유닛(20)은 헬리데크(3)로 접근해오는 헬리콥터(5)의 조종자에게 헬리데크(3)로 착륙을 위한 안전경로(6)를 안내할 수 있도록 상하 방향으로 적층되며 서로 상이한 색의 다수의 유도광을 측 방향으로 조사하는 광원유닛(30)과; 광원유닛(30)이 장착되며 광원유닛(30)에서 조사되는 다수의 유도광이 구획되어 나란하게 조사되게 유도하는 하우징(60);을 구비한다.

광원유닛(30)은 하우징(60)의 중심측에 설치되어 안전경로(6) 중 안전비행영역(7)을 표시하는 제1유도광을 조사하는 센터광원부(31)와, 센터광원부(31)의 상방에 위치되게 하우징(60)에 설치되며 제1유도광과 상이한 색의 제2유도광을 안전비행영역(7) 상방으로 조사하여 안전경로(6) 중 상부 가이드라인(8)을 표시하는 상부광원부(41)와, 센터광원부(31)의 하방에 위치되게 하우징(60)에 설치되며 제1유도광 및 제2유도광과 상이한 색의 제3유도광을 안전비행영역(7) 하방으로 조사하여 안전경로(6) 중 하부가이드라인(9)을 표시하는 하부광원부(51)를 구비한다.

광원조사방향 조절유닛(100)은 수상부유구조물에 고정장착되며 상방으로 개방된 수용공간(102)을 갖는 베이스프레임(101)과, 베이스프레임(101)의 둘레를 따라 베이스프레임(101)에 대해 상방으로 연장되어 상하방향으로 개방된 내부공간(112)을 갖는 측부커버(111)와, 반구형상으로 형성되고 투명한 소재로 형성되어 측부커버(111) 대해 돌출되는 야간착함유도램프유닛(20)을 감싸는 상부커버(115)와, 헬리콥터(5)의 접근을 감지하며 수상부유구조물의 롤링, 요잉, 피칭 변동을 감지하는 자이로센서(121)를 포함하는 센서부(120)와, 베이스프레임(101)에 상하방향을 축으로 회전가능하게 장착되어 야간 착륙 유도 램프유닛(20)을 회전시키는 회전프레임(131)을 포함하는 수평조사방향조절부(130)와, 회전프레임(131)에서 좌우방향을 회동가능하여 야간착함유도램프유닛(20)의 좌우방향 기울기를 조절하며 야간착함유도램프유닛(20)이 상하방향을 회동가능하게 장착되는 좌우회동프레임(151)을 포함하는 좌우 기울기조절부(150)와, 좌우회동프레임(150) 일측에 장착되어 상기 야간 착륙 유도 램프유닛(20)을 상하방향으로 회동시켜 다수의 유도광의 상하방향의 기울기를 조절하는 상하기울기조절부(170)와, 센서부(120)의 신호를 전달받아, 수상부유구조물(1)의 롤링, 피칭 및 요잉 방향에 반대방향으로 야간착함유도램프유닛(20)이 위치이동되게 수평조사방향조절부(130)와, 좌우기울기조절부(150)와, 상하기울기조절부(170)의 구동을 제어하는 제어부(128)를 구비한다.

베이스프레임(101)은 상방이 개방된 사각형상으로 형성되고, 하면 중심 측을 사이에 두고 상호 이격되게 상방으로 돌출되는 복수의 제1지지턱(103)이 형성되고, 복수의 제1지지턱(103)이 상호 이격되는 방향에 교차하는 방향 측의 하면에 각각 돌출되며 복수의 제1지지턱(103)이 상호 이격되는 방향으로 상호 이격되는 복수의 제2지지턱(105)이 형성된다.

수평조사방향 조절부(130)는 수직축(139), 제1종동기어(141), 제1구동기어(143), 회전구동모터(145), 제1구동벨트(149)를 구비한다.

수직축(139)은 회전프레임(103)의 중심측에 상부가 장착되며 수직하방으로 연장되어 하부가 복수의 제1지지턱(103) 사이에 위치되게 복수의 제1지지턱(103)에 양측이 장착되어 회전되는 회전프레임(103)을 지지하는 회전판지지플레이트(107)을 관통한다. 제1종동기어(141)는 일반적인 평기어로서, 수직축(139)의 하부에 장착되어 복수의 제1지지턱(103) 사이에 위치된다.

회전구동모터(145)는 양측이 복수의 제2지지턱(105)에 지지되는 모터 지지플레이트(109)에 장착되며, 제1구동축(147)이 모터지지플레이트(109)를 관통하여 하부가 복수의 제2지지턱(105) 사이에 위치된다. 제1구동기어(143)는 제1구동축(147)의 하부에 장착되어 복수의 제2지지턱(105) 사이에 위치된다. 제1구동벨트(149)는 제1종동기어(141)와 제1구동기어(143)를 연결한다.

회전프레임(131)은 중심측에 수직축(139)의 상부가 장착되어 수직축(139)과함께 회전되는 원판형상의 회전판(132)과, 회전판(132) 상면 일측에 수직축(139)과 이격된 방향에 직교하는 방향으로 폭을 갖도록 상방으로 돌출되며 상부에 좌우회동프레임(151)이 장착되는 수직연장부(135)와, 수직연장부의 상부 측부에 돌출형성되어 후술되는 좌우기울기조절부(150)의 좌우회동모터(169)가 장착되는 모터결합부(136)와, 수직연장부(135)의 폭 양측부에서 각각 돌출되되 회전판(132)에 인접할 수록 돌출된 길이가 커지도록 연장되어 회전판(132)과 연결되는 복수의 보조지지플레이트(137)를 구비한다.

그리고, 회전프레임(131)은 수직축(139)를 사이에 두고, 수직연장부(135)와 마주하도록 회전판(132)의 상면에 상방으로 길이 연장되게 장착되어 후술되는 상하기울기조절부(170)의 상하회동모터(185)의 회전을 지지하는 모터회전지지부(138)가 장착된다.

모터회전지지부(138)는 하부가 회전판(132)에 결합되고 마주하는 수직연장부(135)와 나란한 방향으로 폭을 갖도록 상방으로 길이연장된 회전지지몸체부(138a)와, 상하회동모터(185)의 외주면에 면접하도록 상면이 평평한 지지블록(138b)을 구비한다.

좌우기울기조절부(150)는 좌우회동프레임(151)과, 좌우회동프레임(151)에 일측이 고정결합되고 수직연장부(135)를 관통하여 돌출된 수평축(159)에 장착되는 제2종동기어(161)와, 제2구동축(170)이 수평축(159)에 나란하게 모터결합부(136)를 관통하여 돌출되게 모터결합부(136)에 장착되는 좌우회동모터(169)와, 제2구동축(170)에 장착되는 제2구동기어(163)와, 제2종동기어와 제2구동기어를 연결하는 제2구동벨트(167)를 구비한다.

좌우회동프레임(151)은 회동방향으로 폭을 가지며 수직연장부(135)에 대해 회동가능하게 장착되는 회동결합판(153)과, 회동결합판(153)의 폭 방향 양측에 폭방향 일측에 직교하게 볼트 결합되어 상호 나란하며 회동결합판(153)보다 상방으로 연장되며 상호 이격된 사이로 야간착함유도램프유닛(20)이 회동가능하게 장착되는 복수의 상하회동지지판(155)과, 복수의 상하회동지지판(155)의 폭 방향 각 타측 하부에 볼트 결합되어 회동결합판(153)과 나란한 모터지지판(157)을 구비한다.

상하기울기조절부(170)는 각 상하회동지지판(155)의 상부에 회전가능하게 관통하여 야간착함유도램프유닛(20)과 함께 회전되는 복수의 상하회동지지축(171) 중 상하회동지지판(155)에 대해 돌출된 하나의 상하회동지지축(171)에 장착되는 제3종동기어(173)와, 복수의 상하회동지지축(171) 중 제3종동기어(173)가 장착된 상하회동지지축(171)이 관통되는 하나의 상하회동지지판(155)의 하부를 상하회동지지축(171)에 나란하게 관통하는 기어연결축(175)과, 상하회동지지축(171)에 돌출된 기어연결축(175)에 장착되는 제4종동기어(177)와, 제3종동기어(173)와 제4종동기어(177)를 연결하는 제3구동벨트(179)와, 복수의 상하회동지지판(171) 사이에 위치되게 기어연결축(175)이 관통되는 제1베벨기어(181)와, 제1베벨기어(181)와 치합되는 제2베벨기어(183)와, 제3구동축(미도시)가 모터지지판(157)을 관통하며 단부에 제2베벨기어(183)가 결합되게 모터지지판(157)에 장착되는 상하회동모터(185)를 구비한다.

한편, 센서부(121)는 헬리콥터와 같은 비행체를 감지하는 비행체감지센서(125)와, 야간착함유도램프유닛(20)의 상단에 장착되는 자이로센서(121)를 구비한다.

비행체감지센서(125)는 무선으로 주변 물체를 탐지하고 거리를 측정할 수 있는 전자기파를 이용한 일반적인 레이더(Rader) 또는 빛을 이용하여 주변을 탐색하는 일반적인 라이다(Lidar)가 적용될 수 있다.

제어부(128)는 비행체감지센서(125)를 통해 비행체가 감지되면, 자이로센서(121)를 통해 회전구동모터(145)와, 좌우회동모터(169)와, 상하회동모터(185)의 구동을 제어하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 수상부유구조물(1)의 롤링, 요잉 방향에 반대방향으로 야간착함유도램프유닛(20)의 전후 및 좌우 기울기를 조절하고, 비행체 방향으로 다수의 유도광이 조사되게 회전프레임(131)을 회전시킨다.

한편, 센터광원부(31), 상부광원부(41)와 하부광원부(51)는 각 제1 내지 제3유도광이 동일 측방향으로 조사되도록 하우징(60)에 상호 나란하게 수용된다.

센터광원부(31)는 녹색의 제1유도광을 발광하는 제1엘이디(34)를 포함하는 제1엘이디모듈(33)과, 하우징(60)에 슬라이딩 결합되고 제1엘이디모듈(33)을 고정하며 제1엘이디(34) 발광 시 발생되는 열을 외부로 방출유도 하는 제1방열부재(36)를 포함하는 제1엘이디모듈조립체(32)와, 제1유도광이 조사되는 전방 측, 즉 제1엘이디모듈(33)에 대해 일측으로 이격되게 하우징(60)에 고정되는 제1콜리메이트렌즈(39)를 구비한다. 상부광원부(41)는 노란색의 제2유도광을 발광하는 제2엘이디(44)를 포함하는 제2엘이디모듈(43)과, 하우징(60)에 슬라이딩 결합되고 제2엘이디모듈(43)을 고정하며 제2엘이디(44) 발광 시 발생되는 열을 외부로 방출유도 하는 제2방열부재(46)를 포함하는 제2엘이디모듈조립체(42)와, 제2유도광이 조사되는 전방 측, 즉 제2엘이디모듈(43)에 대해 일측으로 이격되게 하우징(60)에 고정되는 제2콜리메이트렌즈(49)를 구비한다. 하부광원부(51)는 적색의 제1유도광을 발광하는 제3엘이디(54)를 포함하는 제3엘이디모듈(53)과, 하우징(60)에 슬라이딩 결합되고 제3엘이디모듈(53)을 고정하며 제3엘이디(54) 발광 시 발생되는 열을 외부로 방출유도 하는 제3방열부재(46)를 포함하는 제3엘이디모듈조립체(52)와, 제3유도광이 조사되는 전방 측, 즉 제3엘이디모듈(53)에 대해 일측으로 이격되게 하우징(60)에 고정되는 제3콜리메이트렌즈(59)를 구비한다.

그리고, 제1 내지 제3방열부재(36,46,56)는 상단과 하단에 각각 돌출되며 내부가 관통된 방향에 나란하게 연장되어 하우징(60)에 슬라이딩 결합되는 복수의 슬라이딩결합리브(37,47,57)가 각각 구비된다. 또한, 제2 및 제3방열부재(46,56)는 상단과 하단에 슬라이딩결합리브가 양측으로 하방으로 인입되며 슬라이딩결합리브에 나란한 복수의 방열홈(48,58)이 각각 형성될 수 있다.

제1 콜리메이트 렌즈(39)는 제1엘이디(34)에서 발광되는 제1유도광을 수평방향으로 집광시킨다. 제2 콜리메이트렌즈(49)는 제2엘이디(44)에서 발광되는 제2유도광을 수평방향으로 집광시키며, 제3 콜리메이트 렌즈(59)는 제3엘이디(54)에서 발광되는 제3유도광을 수평방향으로 집광시킨다. 제1콜리메이트렌즈(39), 제2콜리메이트렌즈(49) 및 제3콜리메이트렌즈(59)는 제1 내지 제2유도광이 조사되는 방향에 교차하는 좌우방향으로 일정한 폭으로 호형곡률을 갖도록 각각 길이 연장되며, 폭 방향의 중심측이 폭 방향 양측보다 전방 측에 위치되게 볼록한 형상으로 각각 형성된다. 제1콜리메이트렌즈(39)는 제1유도광이 제2유도광 및 제3유도광과 겹쳐지지 않게 수평 방향으로 조사될 수 있도록 제2콜리메이트렌즈(49)와 제3콜리메이트렌즈(59)보다 높은 굴절률을 갖는 것이 바람직하다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1콜리메이트렌즈(39)는 상하방향 즉, 폭 방향으로 제2콜리메이트렌즈(49)와 제3콜리메이트렌즈(59)보다 큰 호형곡률을 갖도록 형성될 수도 있으며, 또는 도시되지는 않았으나 제2콜리메이트렌즈(48)와 제3콜리메이트렌즈(58)보다 얇은 두께로 형성될 수도 있다.

하우징(60)은 상기 제1 내지 제3유도광이 나란하게 조사되게 센터광원부(31), 상부광원부(41) 및 상기 하부광원부(51)가 나란하게 장착되는 광원부수용부(63,73,83)와, 광원부수용부(63,73,83)에서 제1 내지 제3엘이디모듈조립체(32,42,52)에 멀어지는 방향으로 연장되되 제1 내지 제3유도광이 겹치지 않고 조사될 수 있도록 내부가 구획된 광확산부(66,76,86)를 구비한다. 광확산부(66,76,86)는 하우징(60)은 안전경로(6)가 하우징(60)에서 멀어질수록 확장되어 시인성이 확보될 수 있도록 제1 내지 제3유도광이 조사되게 개방된 일단으로 갈수록 좌우폭이 확장되게 형성된다.

도 8을 참고하면, 하우징(60)을 구분해보면, 하우징(60)은 상호 적층된 , 센터광원부장착부(61)와, 상부광원부장착부(71)와, 하부광원부장착부(81)와, 상하방향으로 연장되어 상부광원부장착부(71)와, 센터광원부장착부(61)와, 하부광원부장착부(81)의 양측부에 각각 결합되어 상부광원부장착부(61)와, 센터광원부장착부(71)와, 하부광원부장착부(81)를 결속하는 복수의 결합판(96)을 구비한다.

센터광원부장착부(61)는 양측으로 개방된 제1내부공간(62)이 형성되며, 제1엘이디모듈조립체(32)가 슬라이딩 결합되는 센터광원부수용부(63)와, 센터광원부수용부(63)와 연결되며 내측에 제1엘이디(34)에서 조사되는 제1유도광을 외부로 안내하는 센터광확산부(66)를 구비한다.

상부광원부장착부(71)는 양측으로 개방된 제2내부공간(72)이 형성되며, 제2엘이디모듈조립체(42)가 슬라이딩 결합되며 센터광원부수용부(63)의 상방에 위치되는 상부광원부수용부(73)와, 상부광원부수용부(73)와 연결되며 내측에 제2엘이디(44)에서 조사되는 제2유도광을 외부로 안내하며 센터광확산부(66)의 상방에 위치되는 상부광확산부(76)를 구비한다.

하부광원부장착부(81)는 양측으로 개방된 제3내부공간(82)이 형성되며, 제3엘이디모듈조립체(52)가 슬라이딩 결합되며 센터광원부수용부(63)의 하방에 위치되는 하부광원부수용부(83)와, 센터광원부수용부(83)와 연결되며 내측에 제3엘이디(54)에서 조사되는 제3유도광을 외부로 안내하며 센터광확산부(66)의 상방에 위치되는 하부광확산부(86)를 구비한다.

센터광원부수용부(63)는 제1방열부재(36)의 슬라이딩결합리브(37)가 수용되는 복수의 제1슬라이딩홈(64)과, 제1콜리메이트렌즈(39)의 상단과 하단이 삽입되는 복수의 제1렌즈장착홈(65)이 형성된다. 복수의 제1슬라이딩홈(64)은 센터광원부수용부(63)의 내주면 상단과 하단에 상호 멀어지는 방향으로 인입되며 제1내부공간(62)의 일단까지 제1내부공간(62)의 관통방향으로 각각 연장된다. 복수의 제1렌즈장착홈(65)은 제1슬라이딩홈(64)에 이격된 위치의 센터광원부수용부(63)의 내주면 상단과 하단에 상하방향으로 상호 멀어지는 방향으로 인입되며 제1내부공간(62)의 폭 방향으로 각각 연장된다.

상부광원부수용부(73)는 제2방열부재(46)의 슬라이딩결합리브(47)가 수용되는 복수의 제2슬라이딩홈(74)과, 제2콜리메이트렌즈(49)의 상단과 하단이 삽입되는 복수의 제2렌즈장착홈(75)이 형성된다. 복수의 제2슬라이딩홈(74)은 상부광원부수용부(73)의 내주면 상단과 하단에 상호 멀어지는 방향으로 인입되며 제2내부공간(72)의 일단까지 제2내부공간(72)의 관통 방향에 나란하게 각각 연장된다. 복수의 제2렌즈장착홈(75)은 복수의 제1렌즈장착홈(65)에 대응되는 위치의 제2내부공간(72)의 상단과 하단에 상하방향으로 상호 멀어지는 방향으로 인입되며 제2내부공간(72)의 폭 방향으로 각각 연장된다.

하부광원부수용부(83)는 제3방열부재(56)의 슬라이딩결합리브(57)가 수용되는 복수의 제3슬라이딩홈(84)과, 제3콜리메이트렌즈(59)의 상단과 하단이 삽입되는 복수의 제3렌즈장착홈(85)이 형성된다. 복수의 제3슬라이딩홈(84)은 하부광원부수용부(83)의 내주면 상단과 하단에 상호 멀어지는 방향으로 인입되며 제3내부공간(82)의 일단까지 제3내부공간(82)의 관통 방향에 나란하게 각각 연장된다. 복수의 제3렌즈장착홈(85)은 복수의 제2렌즈장착홈(75)에 대응되는 위치의 제3내부공간(82)의 상단과 하단에 상하방향으로 상호 멀어지는 방향으로 인입되며 제3내부공간(82)의 폭 방향으로 각각 연장된다.

센터광확산부(66)와, 상부광확산부(76)와, 하부광확산부(86)는 안전경로가 하우징(60)에 멀어질수록 확장되어 원거리에서도 시인성을 높일 수 있도록 제1 내지 제3유도광이 외부로 조사되게 개방된 일단으로 갈수록 좌우폭이 확장되게 형성된다.

센터광확산부(66)는 개방된 일단에 상하방향으로 마주하게 돌출되어 제1유도광이 하우징(60) 외부로 조사되는 상하방향의 폭을 줄여 제2유도광과 제3유도광과 겹치는 것을 방지하며 제1유도광이 좌우로 길게 연장된 직사각 형상으로 조사될 수 있도록 하는 복수의 광조사제한턱(68)이 형성된다.

상부광확산부(76)는 제2유도광이 상방으로 확산유도될 수 있도록 개방된 일측에 하단에서 상단으로 갈수록 상부광원부수용부(73)에서 연장된 길이가 짧게 형성된다

하부광확산부(86)는 제3유도광이 하방으로 확산유도될 수 있도록 개방된 일측에 상단에서 하단으로 갈수록 하부 광원부수용부(83)에서 연장된 길이가 짧게 형성된다.

야간착함 유도램프유닛(20)은 상하로 적층된 형태로 수상부유구조물(1)에 접근해오는 헬리콥터 측으로 상호 다른 색상의 다수의 유도광(7,8,9)이 조사될 수 있으면, 앞에서 상술한 바와 같은 구조에 한정되지 않는다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자이로센서를 이용한 야간 착함유도시스템은 다수의 유도광(7,8,9)을 조사하여 안전비행영역을 표시하는 야간착함유도램프유닛(20)을 수상부유구조물(1)로 비행체(5)가 접근해오는 방향으로 회전시키고, 수상부유구조물(1)의 롤링, 피칭에 대응하여 야간착함유도램프유닛(20)의 직립된 상태가 유지되도록 야간착함유도램프유닛(20)의 기울기를 조절할 수 있어, 야간 착함유도효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.

한편, 하우징(60)은 도시되지는 않았으나, 안전비행영역이 좌우방향으로 세개의 영역으로 구획되어 중심측으로 비행체 즉, 헬리콥터를 비행 유도할 수 있도록, 센터광원부(31)의 전단측에 제1유도광 조사방향으로 연장되고 상하방향으로 폭을 각각 갖는 판상으로 형성되며 좌우방향으로 상호 이격되는 한 쌍의 구획격벽(미도시)을 더 구비할 수 있다. 상기 구획격벽들은 센터광확장부(66) 측에 제1콜리메이트 렌즈(39) 전방측에 위치되게 설치된다.

복수의 구획격벽이 적용된 본 발명에 따른 야간착함유도시스템은 제1유도광(7)이 좌우 방향으로 구획되어 있어, 헬리콥터의 조종사가 제1유도광의 중심측 파악이 용이하여, 야간 착함유도효율이 더욱 향상 될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 자이로센서를 적용한 야간 착함유도시스템은 도면에 도시된 일 예를 참조하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1 : 수상부유구조물 3 : 헬리테크
10 : 자이로센서를 이용한 야간착함유도시스템
20 : 야간 착함 유로 램프유닛 30 : 광원유닛
31 : 센터광원부 41 : 상부광원부
51 : 하부광원부 60 : 하우징
100 : 광원조사방향 조절유닛 101 : 베이스프레임
111 : 측부커버 115 : 상부커버
120 : 센서부 128 : 제어부
130 : 수평조사방향조절부 150 : 좌우기울기조절부
170 : 상하기울기조절부

Claims

헬리콥터의 조종자에게 수상부유구조물(1)의 헬리데크(3)로 착륙을 위한 안전 경로를 안내할 수 있도록 서로 상이한 색으로 상하 방향으로 적층되게 다수의 유도광을 측 방향으로 조사하는 광원유닛(30)을 포함하는 야간 착함 유도 램프유닛(20)과;
상기 야간착함 유도램프유닛(20)의 일측에 장착되는 자이로센서(121)를 포함하며, 상기 야간착함유도램프유닛(20)을 상기 헬리콥터가 접근해오는 방향으로 상기 수상부유구조물(1)에 대해 상하 방향을 축으로 회전시키거나, 상하 및 좌우 방향으로 회동시켜 상기 야간착함 유도램프유닛(20)의 기울기 및 상기 유도광의 조사방향을 조절하는 광원조사방향 조절유닛(100);을 구비하는 것을 특징으로 하는 자이로센서를 적용한 야간착함유도시스템.
제 1항에 있어서, 상기 광원조사방향 조절유닛(100)은
상기 수상부유구조물(1)에 고정장착되는 베이스프레임(101)과,
상기 헬리콥터의 접근을 감지하며 상기 자이로센서를 포함하는 센서부(120)와,
상기 베이스프레임(101)에 상하방향을 축으로 회전가능하게 장착되어 상기 야간 착륙 유도 램프유닛(20)을 회전시키는 회전프레임(131)을 포함하는 수평조사방향조절부(130)와,
상기 회전프레임(131)에서 좌우방향을 회동가능하여 상기 야간착함유도램프유닛(20)의 좌우방향 기울기를 조절하며 상기 야간착함유도램프유닛(20)이 상하방향을 회동가능하게 장착되는 좌우회동프레임(151)을 포함하는 좌우 기울기조절부(150)와,
상기 좌우회동프레임(151)의 일측에 장착되어 상기 야간 착륙 유도 램프유닛(20)을 상하방향으로 회동시켜 다수의 상기 유도광의 상하방향의 기울기를 조절하는 상하기울기조절부(170)와,
상기 센서부(120)의 신호를 전달받아, 상기 수상부유구조물(1)의 롤링, 피칭 및 요잉방향에 반대방향으로 상기 야간착함유도램프유닛(20)이 위치이동되게 상기 수평조사방향조절부(130)와, 상기 좌우기울기조절부(150)와, 상기 상하기울기조절부(170)의 구동을 제어하는 제어부(128)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서를 적용한 야간 착함유도시스템.
제 2항에 있어서, 상기 수평조사방향 조절부(130)는
상기 회전프레임의 수직축(139)의 하부에 장착되는 제1종동기어(141)와, 상기 제1종동기어(141)와 기어연결되는 제1구동기어(143)가 장착되는 제1구동축(147)을 갖는 회전구동모터(145)를 구비하고,
상기 회전프레임(131)은
중심측에 상기 수직축(139)이 마련되어 상기 수직축(139)과 함께 회전되는 원판형상의 회전판(132)과, 상기 회전판(132)의 상면 일측에 상방으로 돌출되며 상부에 상기 좌우회동프레임(151)이 장착되는 수직연장부(135)를 구비하고,
상기 좌우기울기조절부(150)는
상기 수직연장부(135)를 관통한 상기 좌우회동프레임(151)의 수평축에 장착되는 제2종동기어(161)와, 상기 제2종동기어(161)와 기어연결되는 제2구동기어(163)가 장착되는 제2구동축(170)을 가지며 상기 수직연장부(135)의 상부 측부에 장착되는 좌우회동모터(169)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서를 적용한 야간 착함유도시스템.
제 2항에 있어서, 상기 좌우회동프레임(151)은
회동방향으로 폭을 가지며 상기 회전프레임(131)에 대해 회동가능하게 장착되는 회동결합판(153)과, 상기 회동결합판(153)의 폭 방향 양측에 폭방향 일측에 직교하게 결합되어 상호 나란하며 상기 회동결합판(153)보다 상방으로 연장되며 상호 이격된 사이로 상기 야간착함유도램프유닛(20)이 회동가능하게 장착되는 복수의 상하회동지지판(155)과, 복수의 상하회동지지판(155)의 폭 방향 각 타측 하부에 결합되어 상기 회동결합판(153)과 나란한 모터지지판(157)을 구비하고,
상기 상하기울기조절부(170)는
상기 상하회동지지판(155)의 상부를 관통하여 상기 야간착함유도램프유닛(20)의 회동을 지지하는 상하회동지지축(171)에 장착되는 제3종동기어(173)와,
상기 제3종동기어(173)가 장착된 상기 상하회동지지축(171)이 관통되는 상기 상하회동지지판(155)의 하부를 상기 상하회동지지축(171)에 나란하게 관통하며 제4종동기어(177)가 장착되는 기어연결축(175)과,
상기 제3종동기어(173)와 상기 제4종동기어(177)를 연결하는 구동벨트(179)와,
복수의 상하회동지지판(171) 사이에 위치되게 상기 기어연결축(175)이 관통되는 제1베벨기어(181)와,
상기 제1베벨기어(181)와 치합되는 제2베벨기어(183)와,
상기 제2베벨기어(183)와 결합되며 상기 모터지지판(157)을 관통하는 제3구동축을 가지며 상기 모터지지판에 장착되는 상하회동모터(185)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서를 적용한 야간 착함유도시스템.
제 4항에 있어서, 상기 수평조사방향 조절부(130)는
상기 회전프레임의 수직축(139)의 하부에 장착되는 제1종동기어(141)와, 상기 제1종동기어(141)와 기어연결되는 제1구동기어(143)가 장착되는 제1구동축(147)을 갖는 회전구동모터(145)를 구비하고,
상기 회전프레임(131)은
중심측에 상기 수직축(139)이 마련되어 상기 수직축(139)과 함께 회전되는 원판형상의 회전판(132)과,
상기 회전판(132)의 상면 일측에 상방으로 돌출되며 상부에 상기 좌우회동프레임(151)이 장착되는 수직연장부(135)와,
상기 수직축(139)을 사이에 두고 상기 수직연장부(135)와 이격되는 상기 회전판(132)의 상부에 상방으로 연장되어 상기 상하회동모터(185)의 외주면에 접하여 상기 좌우회동프레임(151)과 함께 회전되는 상기 상하회동모터(185)를 지지하는 모터회전지지부(138)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서를 적용한 야간 착함유도시스템.
제 1항에 있어서, 상기 야간착함유도램프유닛(20)은
상기 광원유닛(30)이 장착되며 상기 광원유닛(30)에서 조사되는 다수의 상기 유도광이 구획되어 나란하게 조사되게 유도하는 하우징(60);을 구비하고,
상기 광원유닛(30)은
상기 하우징의 중심측에 설치되어 상기 안전경로 중 안전비행영역(7)을 표시하는 제1유도광을 조사하는 센터광원부(31)와, 상기 센터광원부(31)의 상방에 위치되게 상기 하우징(60)에 설치되며 상기 제1유도광과 상이한 색의 제2유도광을 상기 안전비행영역(7)의 상방으로 조사하여 상기 안전경로 중 상부 가이드 라인(8)을 표시하는 상부광원부(41)와, 상기 센터광원부의 하방에 위치되게 상기 하우징에 설치되며 상기 제1유도광 및 상기 제2유도광과 상이한 색의 제3유도광을 상기 안전비행영역(7)의 하방으로 조사하여 상기 안전경로 중 하부가이드라인(9)을 표시하는 하부광원부(51)를 구비하고,
상기 하우징은
상기 안전비행영역(7)이 좌우방향으로 구획되어, 상기 안정비행영역(7)의 중심측으로 상기 헬리콥터를 유도할 수 있도록 센터광원부(31)의 전단측에 상기 제1유도광의 조사방향으로 연장되고 상하방향으로 폭을 갖는 판상으로 각각 형성되어 좌우방향으로 상호 이격되는 복수의 구획격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 자이로 센서를 적용한 야간 착함유도시스템.