KR20160071896A - 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 러더와 동일한 각도로 회전하는 센서축이 구비되며 상기 센서축의 회전각도를 제1센서가 검출함으로써 러더의 실제 회전 각도를 정확하게 검출할 수 있고, 제2센서에 의해 제1센서의 검출값을 감시하여 제1센서의 검출값과 사용자가 입력한 러더의 회전 각도가 불일치할 경우 알람을 발생시킴으로써 사용자가 안전운항을 할 수 있도록 하는 효과가 있다. 본 발명은 하우징(10), 상기 하우징(10)의 상ㅂ에 도시되는 눈금(11), 상기 하우징(10)의 상부를 관통하여 일측이 외부로 돌출되도록 설치되는 회전축(20), 상기 회전축(20)의 일측에 결합되는 회전바(22), 상기 회전축(20)의 타측에 결합되는 메인 기어(21), 상기 메인 기어(21)의 타측에 연결되는 싱크로 모터 기어(31), 상기 싱크로 모터 기어(31)와 결합되는 싱크로 모터(30), 상기 메인 기어(21)의 일측에 연결되는 센서 기어(41), 일측이 상기 센서 기어(41)의 중앙을 관통하도록 설치되는 센서축(40) 및 상기 센서축(40)의 타측에 설치되는 제1센서(42)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법{Rudder Rotational Angle Real Time Monitoring Apparatus and Monitoring Method thereof}

본 발명은 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 러더와 동일한 각도로 회전하는 센서축이 구비되며 상기 센서축의 회전각도를 제1센서가 검출함으로써 러더의 실제 회전 각도를 정확하게 검출할 수 있고, 제2센서에 의해 제1센서의 검출값을 감시하여 제1센서의 검출값과 사용자가 입력한 러더의 회전 각도가 불일치할 경우 알람을 발생시킴으로써 사용자가 안전운항을 할 수 있도록 하는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법에 관한 것이다.

선박의 조타장치는 선교(船橋)의 조타실에 설치된 조타핸들과, 상기 조타핸들과 연결되어 조타핸들의 작동에 따라 러더(Rudder, '방향타'라고도 함.)의 각도가 변경되도록 하는 전달기구 및, 상기 전달기구와 연결되어 방향이 변경되는 러더로 이루어진다.

여기서, 조타장치의 전달기구로 소형 선박에서는 조타핸들과 러더를 직접 연결시키는 체인이 사용되는 것이 일반적이고, 중대형 선박에서는 유압장치나 텔레모터와 같은 별도의 액추에이터가 조타핸들과 러더 사이에 설치되어 사용되는 것이 일반적이다.

일반적으로 선박은 선체의 선미부에 선박의 진행 방향을 조정하기 위한 수단의 하나로 러더가 장착된다. 러더는 선박의 추진력을 일으키는 프로펠러 바로 뒤에 설치하여 물의 방향을 돌려 선박의 진행 방향을 바꾸어 준다. 러더는 선체에 설치되는 러더 트렁크와, 러더 트렁크를 관통하는 러더 스톡과, 러더 스톡의 단부에 결합하는 러더 블레이드를 포함하여 구성할 수 있다. 조타실에 마련된 조향장치의 하나인 조정레버를 이용하여 스티어링 기어(steering gear)를 구동시키면 러더 스톡에 결합된 러더 블레이드가 회전함에 따라 러더 각도를 조정하게 된다.

러더는 방향탐지기, 레이더, 쌍안경 등의 항해계측기기를 통해 계측되거나 실측된 정보에 따라 선박을 특정방향으로 이동시키게 되는 조타장치의 구성요소이며 선박의 선회 능력에 지대한 영향을 미친다. 이러한 러더는 인력, 동력조타장치에 의해 제어되고 있으며, 조타장치에 의해 좌우로 회전된다.

따라서, 선박의 조타핸들의 조작에 정확하게 대응하여 러더의 각도가 변경되어야 선박이 결정된 진행방향으로 오차 없이 운항할 수 있다. 특히, 선박은 한번 결정된 진행방향에 따라 일정시간 이상을 운항하는 경우가 많았는데, 이에 따라 조타핸들의 조작과 실제 러더의 각도에 오차가 발생될 시 시간이 지날수록 오차가 증대되어 선박이 결정된 진행방향에서 현저하게 이탈되는 문제점이 있었다.

따라서, 조타핸들의 조작에 대응하는 각도를 러더가 실제 유지하고 있는지 확인하는 것이 중요한데, 이를 위하여 러더 각도를 검출하기 위한 기구가 선박에 장착되게 된다.

이와 같은 러더 각도검출기구로 현재 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0294521호 "선박의 러더 위치 확인장치"가 안출되어 있다.

상기 선박의 러더 위치확인장치는 러더의 상부로 연장되는 키샤프트와; 상기 키 샤프트 외주연에 볼트로 결합되며 상부 일측에 벨트걸이 홈이 형성된 키샤프트 롤러: 상기 키 샤프트 롤러와 벨트로 동력을 전달받도록 벨트걸이 홈이 형성된 감지용 롤러; 상기 감지용 롤러의 중심축에 고정되어 감지용 롤러의 회전에 따라 회전하는 감지용 샤프트와; 상기 감지용 샤프트 끝단에 연결되며 감지용 샤프트의 회전을 전기적인 신호로 출력하는 가변저항과; 상기 가변저항을 내부에 포함하는 케이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그러나, 상기 선박의 러더 위치확인장치는 러더와 연결된 키샤프트에 결합된 러더롤러와 감지용 샤프트에 결합된 감지용 롤러가 벨트에 의해 연결되는 구성이어서 벨트의 미끌림이 발생될 수 있어 러더의 변경된 각도를 정확히 측정하는데 한계가 있었다.

또한, 조타핸들의 조작에 대응하는 각도와 러더가 실제 유지하고 있는 각도에 오차가 발생한다고 해도 이를 사용자가 항상 표시기를 주시하고 있지 않으면 즉시 파악할 수 없으므로 선박의 안전운행에 차질이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 상기의 종래기술 방식은 간접체크 방식이기 때문에 정확도가 매우 떨어지며, 조타핸들의 조작에 대응하는 각도와 러더의 타각이 심한 오차가 발생할 경우 타각의 한계 위치를 확인할 수 없어 유사시 위험에 처할 가능성이 높은 문제점이 있었다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0294521호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 러더의 타각의 변화를 감지할 때 오차가 발생하는 것을 감시하는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 러더와 동일한 각도로 회전하는 센서축에 제1센서가 설치되어 상기 센서축의 회전각도를 검출함으로써 러더의 각도가 정확하게 검출되는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 제1센서의 검출신호를 실시간으로 감시하는 제2센서가 더 설치되어 사용자에 의해 입력된 러더의 회전각도와 제1센서에 의해 검출된 검출신호에 오차가 발생하였을 경우 오차감지신호를 알람장치로 전송하여 사용자가 오차 발생을 알 수 있는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 기설정된 러더의 최대 회전 각도 범위에 러더가 도달하면 리미트스위치가 러더의 회전을 제한하여 필요 이상으로 러더를 회전시키는 것을 막을 수 있으며, 따라서 러더의 급격한 각도 변화로 인하여 발생할 수 있는 안전사고를 방지하는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하우징(10), 상기 하우징(10)의 상부에 도시되는 눈금(11), 상기 하우징(10)의 상부를 관통하여 일측이 외부로 돌출되도록 설치되는 회전축(20), 상기 회전축(20)의 일측에 결합되는 회전바(22), 상기 회전축(20)의 타측에 결합되는 메인 기어(21), 상기 메인 기어(21)의 타측에 연결되는 싱크로 모터 기어(31), 상기 싱크로 모터 기어(31)와 결합되는 싱크로 모터(30), 상기 메인 기어(21)의 일측에 연결되는 센서 기어(41), 일측이 상기 센서 기어(41)의 중앙을 관통하도록 설치되는 센서축(40) 및 상기 센서축(40)의 타측에 설치되는 제1센서(42)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 센서축(40)은 상기 센서축(40)에 의해 관통되며, 센서 기어(41)와 제1센서(42)의 사이에 구비되는 제1감시기어(44a)를 더 포함하고, 상기 제1감시기어(44a)는 제1감시기어(44a)와 일직선상으로 구비되는 제2감시기어(44b)와 연결되어 있으며, 상기 제2감시기어(44b)는 상기 센서축(40)과 평행하도록 설치되는 감시축의 일측과 연결되고, 상기 감시축의 타측에 제2센서(43)가 설치되며, 상기 제1,2센서(42,43)는 상기 센서축(40)에 의해 관통되어 구비되는 센서지지대(50)에 의해 지지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 제1감시기어(44a)와 제2감시기어(44b)는 1:1의 기어비로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 제1,2센서(42,43)는 포텐시오미터로 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 센서축(40)은 상기 센서축(40)에 의해 관통되며, 센서 기어(41)와 제1감시기어(44a)의 사이에 구비되는 제1리미트축(41)과 제2리미트축(46)을 더 포함하며, 상기 제1리미트축(41)은 제1리미트스위치(450)와 연결되고, 상기 제2리미트축(46)은 제2리미트스위치(460)와 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 제1,2리미트스위치(450,460)는 러더가 좌, 우로 최대 35°까지 회전할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 러더의 타각의 변화를 감지할 때 오차가 발생하는 것을 실시간으로 감시하는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법을 제공하는 효과가 있다.

또한, 러더와 동일한 각도로 회전하는 센서축에 제1센서가 설치되어 상기 센서축의 회전각도를 검출함으로써 러더의 각도가 정확하게 검출되는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법을 제공하는 효과가 있다.

또한, 제1센서의 검출신호를 실시간으로 감시하는 제2센서가 더 설치되어 사용자에 의해 입력된 러더의 회전값과 검출신호에 오차가 발생하였을 경우 오차감지신호를 알람장치로 전송하여 사용자가 오차 발생을 알 수 있는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법을 제공하는 효과가 있다.

또한, 타각제어에 사용되는 센서의 고장여부를 실시간으로 파악하여 즉시 교환할 수 있는 조치를 취할 수 있으므로 선박의 안정적인 항해를 할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 기설정된 러더의 최대 회전 각도 범위에 러더가 도달하면 리미트스위치가 러더의 회전을 제한하여 필요 이상으로 러더를 회전시키는 것을 막을 수 있으며, 따라서 러더의 급격한 각도 변화로 인하여 발생할 수 있는 안전사고를 방지하는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치 및 이를 이용한 감시방법을 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치의 내부평면도.
도 3은 본 발명에 따른 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치의 요부확대도.
도 4는 본 발명에 따른 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치를 이용한 감시방법을 설명하기 위한 흐름도.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치의 내부평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치의 요부확대도이고, 도 4는 본 발명에 따른 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치를 이용한 감시방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 감시장치(1)는, 하우징(10), 상기 하우징(10)의 상부에 도시되는 눈금(11), 상기 하우징(10)의 상부를 관통하여 일측이 외부로 돌출되도록 설치되는 회전축(20), 상기 회전축(20)의 일측에 결합되는 회전바(22), 상기 회전축(20)의 타측에 결합되는 메인 기어(21), 상기 메인 기어(21)의 타측에 연결되는 싱크로 모터 기어(31), 상기 싱크로 모터 기어(31)와 결합되는 싱크로 모터(30), 상기 메인 기어(21)의 일측에 연결되는 센서 기어(41), 일측이 상기 센서 기어(41)의 중앙을 관통하도록 설치되는 센서축(40) 및 상기 센서축(40)의 타측에 설치되는 제1센서(42)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 회전축(20)은 하우징(10)의 내부에서 하우징(10)의 상부를 관통하여 일측이 외부로 돌출되어 회전가능하도록 설치되며, 돌출된 일측에는 회전바(22)가 결합된다.

상기 회전바(22)는 상기 회전축(20)의 일측에 결합될 때 볼트체결하여 결합될 수 있다.

또한, 상기 회전바(22)의 측면의 일측에는 러더의 현재 각도를 표시하기 위한 바늘이 형성되고, 상기 하우징(10)의 상부에는 바늘이 지시하는 각도를 사용자가 눈으로 읽을 수 있도록 눈금(11)이 표시될 수 있으며 이때, 회전바(22)가 회전하여 바늘이 가리키는 각도가 현재 러더의 타각이다.

또한, 본 발명에 따른 감시장치는 러더가 선박의 길이방향 중심선 상에 놓였을 때 상기 바늘이 눈금(11)의 0˚를 가리키도록 초기세팅을 수행하게 된다.

러더의 각도를 표시하는 것은 본 발명의 실시예에서는 사용자가 눈금(11)을 직접 읽는 아날로그 방식으로 형성되어 있으나 이와 달리 디스플레이 패널을 통하여 나타내는 디지털 형태의 각도표시기가 별도로 설치될 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 감시장치는 러더의 현재 각도를 회전바(22)에 형성된 바늘이 하우징(10)의 상부에 표시된 눈금(11)을 지시하여 나타냄으로써 선박운항에 관여하는 사람들에게 러더의 현재 각도를 제공할 수 있게 되고, 이로써 선박의 안전한 운항을 도모할 수 있게 된다.

하우징(10)의 내부에 위치하는 상기 회전축(20)의 타측에는 메인 기어(21)가 연결된다. 메인 기어(21)의 양측으로는 각각 싱크로 모터 기어(31)와 센서 기어(41)가 연결되는데, 상기 싱크로 모터 기어(31)는 싱크로 모터(30)와 결합된다. 상기 싱크로 모터 기어(31)는 상기 메인 기어(21)와 다른 기어비로 제작될 수 있으며, 이로 인하여 인디케이터 기능을 수행할 수 있다.

사용자의 핸들 조작에 의해 러더가 회전되고, 러더가 회전된 각도가 전기적 신호로서 싱크로 모터(30)로 전송되면 싱크로 모터(30)가 신호에 해당하는 동력을 출력하여 싱크로 모터 기어(31)가 회전하게 된다. 이와 동시에 싱크로 모터 기어(31)와 연결된 메인 기어(21)가 함께 회전하며 회전축(20)이 회전하게 되고, 이에 따라 회전바(22)가 움직이며 눈금(11)에 현재 러더의 타각을 표시하는 것이다.

이때, 메인 기어(21)의 일측에 연결된 센서 기어(41)가 함께 회전하며, 이와 동시에 일측이 상기 센서 기어(41)의 중앙을 관통하도록 하우징(10)의 내부에 설치된 센서축(40)이 회전하게 되는데, 상기 센서축(40)이 회전하는 방향과 각도는 러더가 회전한 방향과 회전한 각도와 같은 것은 물론이다. 상기 센서축(40)은 베어링축으로 구비될 수 있다.

또한, 상기 센서축(40)의 타측에는 제1센서(42)가 설치되는데, 제1센서(42)는 센서축(40)이 회전하는 방향과 회전각도를 검출하는 것으로, 본 발명의 실시예에서는 포텐시오미터(potentiometer)가 사용되어 센서축(40)의 회전각도에 대응하여 저항값이 달라지는 가변저항에 의한 전류값의 변화를 검출하여 러더의 실제 회전각도를 검출한다.

또한, 센서축(40)은 센서축(40)에 의해 관통되며, 센서 기어(41)와 제1센서(42)의 사이에 제1감시기어(44a)를 더 구비할 수 있는데, 상기 제1감시기어(44a)는 제1감시기어(44a)와 일직선상으로 구비되는 제2감시기어(44b)와 연결된다.

상기 제1감시기어(44a)는 센서축(40)과 같은 값으로 회전하며 이와 동시에 제2감시기어(44b)가 회전한다. 이때, 상기 제1,2감시기어(44a,44b)는 1:1의 기어비로 형성되며 서로 같은 값으로 회전하며 따라서, 제1감시기어(44a)로부터 러더가 회전한 각도가 제2감시기어(44b)로 전달될 수 있다.

상기 제2감시기어(44b)는 상기 센서축(40)과 평행하도록 설치되는 감시축(미도시)의 일측과 연결되고, 상기 감시축의 타측에는 제2센서(43)가 설치된다. 이때, 상기 제2센서(43)로는 포텐시오미터가 사용될 수 있다. 상기 제1,2센서(42,43)는 상기 센서축(40)에 의해 관통되어 구비되는 센서지지대(50)에 의해 지지된다.

상기 제2센서(43)는 제2감시기어(44b)의 회전값을 감지하여 상기 제1센서(42)의 저항값을 실시간으로 감시한다. 따라서, 제2센서(43)는 사용자에 의해 입력된 러더의 회전각도(입력값)와 실제 러더의 타각을 비교하여 오차가 발생하는지에 대한 여부를 감시하는 것이다.

예를 들어, 입력값은 10°이지만 제1센서(42)에 의해 감지된 실제 러더의 회전 각도가 5°라면, 이에 대한 오차를 감지한 제2센서(43)는 알람장치에 오차감지신호를 전송하여 알람이 발생되도록 한다.

따라서, 입력값과 러더의 실제 회전 각도와의 오차를 사용자가 파악하지 못해 발생할 수 있는 안전사고를 방지할 수 있다.

또한, 오차가 발생하면 감시장치의 기계구조에 오류가 발생하였거나 센서의 고장으로 인식하고 그에 따른 조치를 취하여 감시장치가 정상적으로 작동할 수 있도록 문제를 신속하게 해결할 수 있다.

상기 알람장치는 조타실에 장착할 수 있는 형태로써, 박스형태로 이루어진 장치로 구성될 수 있으며, LCD표시창과 수동조절스위치와 알람발생스피커 등이 포함된 구조로 이루어질 수 있다.

알람장치는 일측에 입력단자가 형성되어 본 발명에 따른 감시장치가 유무선으로 연결되고, 더불어 별도의 전원단자가 형성되어 전원공급기로부터 전원을 공급받을 수 있다.

또한, 상기 알람장치는 적어도 하나 이상 조타실의 적절한 곳에 설치될 수 있으며 각각의 알람장치로 감시장치에서 오차감지신호가 전달된다. 이에 따라 알람이 발생하는 것이다.

상기 알람장치로부터 발생되는 알람은 경고음 또는 경고램프의 깜박임 등의 사용자가 인식할 수 있는 신호로 발생될 수 있다.

또한, 센서축(40)은 상기 센서축(40)에 의해 관통되며, 센서 기어(41)와 제1감시기어(44a)의 사이에 제1리미트축(45)과 제2리미트축(46)을 더 구비할 수 있다. 제1리미트축(45)과 제2리미트축(46)은 각각 좌, 우 방향을 향하도록 설치된다. 상기 제1리미트축(45)은 제1리미트스위치(450)와 연결되고, 제2리미트축(46)은 제2리미트스위치(460)와 연결될 수 있다.

이때, 상기 센서축(40)은 베어링축으로 형성되므로 센서축(40)이 회전하여도 제1,2리미트축(45,46)은 회전하지 않고 고정된 상태가 유지된다.

따라서, 제1,2리미트스위치(450,460)는 베어링축으로 구비되는 센서축(40)에 제1,2리미트축(45,46)을 통해 접속되기 때문에 항상 정지상태에 있을 수 있다.

상기 제1,2리미트스위치(450,460)는 러더가 기설정된 회전 제한범위를 초과하여 회전하지 않도록 제어한다. 이때, 회전 제한범위의 최고값은 좌,우 각 방향으로 35°로 설정될 수 있다. 따라서, 러더의 타각이 35°가 되면 러더가 그 이상으로 회전하지 않도록 제1,2리미트스위치(450,460)는 제어신호를 출력하며, 러더의 타각은 좌,우로 35°를 벗어나지 않을 수 있다. 즉, 러더의 타각이 35°에 도달하면 타각을 제어하는 솔레노이드 밸브의 값을 차단하여 실린더를 보호할 수 있다. 또한, 출력된 제어신호는 알람장치로 전송되어 사용자가 러더의 타각이 35°에 도달하였다는 것을 알 수 있도록 경고음을 발생시킬 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치(1)를 이용한 러더의 회전각도 감시방법을 설명하면,

먼저, 항해 중 항해사가 핸들을 움직이면, 러더가 그에 따른 각도만큼 회전하게 되며, 이때 발생되는 전기적인 신호가 싱크로 모터(30)로 전송되고, 실제로 러더가 회전한 각도에 대한 신호값을 제1센서(42)가 검출한다(100).

구체적으로, 신호를 전송받은 싱크로 모터(30)에 의해 싱크로 모터 기어(31)가 회전하면 싱크로 모터 기어(31)와 연결되어 있는 메인 기어(21)가 회전하며 이에 따라 메인 기어(21)와 연결되어 있는 센서 기어(41)도 함께 회전하게 된다. 이때, 상기 센서 기어(41)가 회전함에 따라 센서 기어(41)의 중앙을 관통하도록 설치된 구비된 센서축(40)이 함께 회전하며, 센서축(40)이 회전하는 각도는 러더가 실제로 회전한 각도이며 이 값을 제1센서(42)가 검출한다.

러더가 실제로 회전한 각도를 제1센서(42)가 검출하면 제2센서(43)가 항해사가 입력한 러더의 회전각도(입력값)와 제1센서(42)가 검출한 값을 비교하여 오차가 발생하였는지 감시한다(200).

구체적으로, 상기 센서축(40)에 구비된 제1감시기어(44a)가 센서축(40)과 동시에 회전하며 이와 함께 제2감시기어(44b)와 감시축(미도시)이 회전하여 감시축의 하부에 설치된 제2센서(43)가 실시간으로 상기 제1센서(42)의 검출값을 감시한다.

만약, 제2센서(43)의 감시결과 오차가 발생하지 않았으면 알람장치는 알람을 발생하지 않는다(300).

제1센서(42)가 입력된 러더의 회전 각도와 일치하는 값을 검출하면 제2센서(43)는 일반적인 감시만을 계속 실시하며, 알람은 발생하지 않는다.

한편, 제2센서(43)의 감시결과 오차가 발생하였으면 제2센서(43)는 오차감지신호를 알람장치에 전송하여 알람을 발생시킨다(400).

따라서, 사용자는 감시장치에 기계적인 문제 또는 센서의 고장과 같은 문제가 발생했다는 것을 알 수 있으며 적절한 조치를 취하여 안전사고를 예방할 수 있다.

또한, 본 발명의 감시장치에 설치된 제1,2리미트스위치(450,460)는 러더가 기설정된 회전 제한범위를 초과하여 회전하지 않도록 제어한다. 러더의 회전 각도가 정해진 한계 범위에 다다르면 제1,2리미트스위치(450,460)는 의해 러더가 더 이상 회전하지 않도록 제어한다. 이때, 제1,2리미트스위치(450,460)는 알람장치로 제어신호를 전송하여 알람을 발생시킴으로써 사용자가 러더가 한계 회전 범위의 위치에 있는 것을 알 수 있도록 한다. 따라서, 러더의 회전 각도를 제한함으로써 사용자의 실수로 러더가 큰 각도로 회전하여 선박이 급선회하는 등의 안전사고를 방지할 수 있으며, 이에 따라 사용자는 러더의 타각뿐만 아니라 제한범위의 최고값으로 러더가 회전했음을 인지할 수 있으므로 무리한 운행을 하지 않게 된다.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.

1 : 감시장치
10 : 하우징 11 : 눈금
20 : 회전축 21 : 메인 기어
22 : 회전바
30 : 싱크로 모터 31 : 싱크로 모터 기어
40 : 센서축 41 : 센서 기어
42 : 제1센서 43 : 제2센서
44a : 제1감시기어 44b : 제2감시기어
45 : 제1리미트축 46 제2리미트축
450 : 제1리미트스위치 460 : 제2리미트스위치
50 : 센서지지대 60 : 전선입력단
70 : 단자대

Claims (7)

1. 하우징(10);
   상기 하우징(10)의 상부에 도시되는 눈금(11);
   상기 하우징(10)의 상부를 관통하여 일측이 외부로 돌출되도록 설치되는 회전축(20);
   상기 회전축(20)의 일측에 결합되는 회전바(22);
   상기 회전축(20)의 타측에 결합되는 메인 기어(21);
   상기 메인 기어(21)의 타측에 연결되는 싱크로 모터 기어(31);
   상기 싱크로 모터 기어(31)와 결합되는 싱크로 모터(30);
   상기 메인 기어(21)의 일측에 연결되는 센서 기어(41);
   일측이 상기 센서 기어(41)의 중앙을 관통하도록 설치되는 센서축(40);및
   상기 센서축(40)의 타측에 설치되는 제1센서(42);를 포함하는 것을 특징으로 하는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   센서축(40)은,
   상기 센서축(40)에 의해 관통되며, 센서 기어(41)와 제1센서(42)의 사이에 구비되는 제1감시기어(44a)를 더 포함하고,
   상기 제1감시기어(44a)는 제1감시기어(44a)와 일직선상으로 구비되는 제2감시기어(44b)와 연결되어 있으며,
   상기 제2감시기어(44b)는 상기 센서축(40)과 평행하도록 설치되는 감시축의 일측과 연결되고,
   상기 감시축의 타측에 제2센서(43)가 설치되며,
   상기 제1,2센서(42,43)는 상기 센서축(40)에 의해 관통되어 구비되는 센서지지대(50)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   제1감시기어(44a)와 제2감시기어(44b)는 1:1의 기어비로 연결되는 것을 특징으로 하는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   제1,2센서(42,43)는 포텐시오미터로 구비되는 것을 특징으로 하는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   센서축(40)은, 상기 센서축(40)에 의해 관통되며, 센서 기어(41)와 제1감시기어(44a)의 사이에 구비되는 제1리미트축(41)과 제2리미트축(46)을 더 포함하며,
   상기 제1리미트축(41)은 제1리미트스위치(450)와 연결되고,
   상기 제2리미트축(46)은 제2리미트스위치(460)와 연결되는 것을 특징으로 하는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   제1,2리미트스위치(450,460)는 러더가 좌, 우로 최대 35°까지 회전할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치.
   
7. 러더의 회전에 의해 발생되는 전기적인 신호가 싱크로 모터로 전송되고, 실제로 러더가 회전한 각도에 대한 신호값을 제1센서가 검출하는 단계;및
   러더가 실제로 회전한 각도를 제1센서가 검출하면, 제2센서가 입력된 러더의 회전각도와 제1센서가 검출한 신호값을 비교하여 오차가 발생하였는지 감시하는 단계;를 포함하며,
   
   제2센서의 감시결과, 오차가 발생하지 않았으면 알람장치는 알람을 발생하지 않으며,
   제2센서의 감시결과, 오차가 발생하였으면 제2센서는 오차감지신호를 알람장치에 전송하여 알람을 발생시키는 러더의 회전각도를 실시간으로 감시하는 감시장치를 이용한 감시방법.

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