KR20190018977A

KR20190018977A - 수중 운동체의 장애물 회피장치

Info

Publication number: KR20190018977A
Application number: KR1020170103817A
Authority: KR
Inventors: 박광필
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2017-08-16
Filing date: 2017-08-16
Publication date: 2019-02-26
Also published as: KR102338440B1

Abstract

본 발명은 수중 운동체의 장애물 회피장치에 관한 것으로, 구체적으로는 무인 잠수정과 같은 수중 운동체 운용 시 해저에서 어망과 같은 장애물에 걸려 작전 능력을 상실하지 않도록 수중 운동체 선미에 회피수단을 구비하여 작전 시 수중 운동체를 장애물로부터 회피시킬 수 있는 수중 운동체의 장애물 회피장치에 관한 것이다.
본 발명은 무인 잠수정과 같은 수중 운동체에 구비되되, 상기 수중 운동체가 수중에서 이동 시 전방에 장애물을 감지하는 탐지부; 상기 탐지부의 감지신호를 전송받는 제어부; 및 상기 제어부의 판단에 의해 상기 장애물을 향해 발사되는 발사부;를 포함한다.

Description

수중 운동체의 장애물 회피장치{Obstacle avoiding device of underwater vehicle}

본 발명은 수중 운동체의 장애물 회피장치에 관한 것으로, 구체적으로는 무인 잠수정과 같은 수중 운동체 운용 시 해저에서 어망과 같은 장애물에 걸려 작전 능력을 상실하지 않도록 수중 운동체 선미에 회피수단을 구비하여 작전 시 수중 운동체를 장애물로부터 회피시킬 수 있는 수중 운동체의 장애물 회피장치에 관한 것이다.

우리나라는 삼면이 바다로 둘러 쌓여있다. 특히, 서해와 남해는 수심이 얕고 불규칙적인 해안구조를 형성하고 있음에 따라, 수중에서 운행되거나 작전 수행을 하는 무인 잠수정과 같은 수중 운동체는 진행방향에 발생되는 장애물에 구애받지 않고 해저 운용이 필요한 실정이다.

종래기술에서 대표적인 것으로 일본공개특허공보 제2010-137800호에 무인 수중 항해체가 개시되며, 이 무인 수중 항해체는 잠함 중의 적 잠수함을 자함의 존재와 위치를 나타내지 않고 탐지하도록 한 것으로, 자동조파장치가 본체를 잠수시켜 적 잠수함의 수면하부 부분에 접수시키고, 밀착장치가 적 잠수함의 수면하부에 밀착하여 본체의 밀착상태를 유지케 하고, 자동송신기가 소정 깊이의 수중에서 소정주파수로 음파 또는 전자기파를 발생시키므로, 자함의 존재와 위치를 적 잠수함에 나타내지 않고 수중항해 중에 소나에 의하여 적 잠수함을 검출하도록 구성된다.

그러나 이러한 무인 수중 항해체는 수중을 이동할 시 어망과 같은 장애물에 걸렸을 경우 수중 운동체의 기능 상실, 함 손상 및 분실위험이 발생하여 경제적인 문제점이 발생된다.

즉, 무인 수중 항해체가 장애물에 걸리게 되면 기동을 하지 못하여 기능이 상실되는 문제점이 있었다.

일본공개특허공보 제2010-137800호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 무인 잠수정과 같은 수중 운동체 운용 시 해저에서 어망과 같은 장애물에 걸려 작전 능력을 상실하지 않도록 수중 운동체 선미에 회피수단을 구비하여 작전 시 수중 운동체를 장애물로부터 회피시킬 수 있는 수중 운동체의 장애물 회피장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 무인 잠수정과 같은 수중 운동체에 구비되되, 상기 수중 운동체가 수중에서 이동 시 전방에 장애물을 감지하는 탐지부; 상기 탐지부의 감지신호를 전송받는 제어부; 및 상기 제어부의 판단에 의해 상기 장애물을 향해 발사되는 발사부;를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 발사부는, 상기 수중 운동체 선수부의 형상과 대응되는 형태로 형성되며, 상기 선수부에 고정되는 발사체; 상기 발사체의 후면에 구비되며, 상기 선수부의 표면과 밀착되는 제1 스프링; 상기 발사체의 끝단부와 연결되되, 둘 이상으로 구비되어 함체에 고정되어 구속되는 제2 스프링; 및 상기 제어부의 판단에 의해 상기 제2 스프링의 구속을 해제하는 해제부;를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 발사부는, 상기 수중 운동체 선수부 내측에 구비되는 발사체 수용부; 상기 발사체 수용부의 내측에 구비되는 복수의 발사체; 상기 발사체를 탄성으로 지지하는 스프링; 및 상기 발사체 수용부의 전면부를 차단하되, 상기 발사체 발사 시 개방되어 발사체 발사되도록 하는 개폐도어;를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 발사부는, 상기 수중 운동체 선수부 내측에 구비되어 인출입이 가능하도록 구성되고, 전단부에 장애물 절단이 용이하도록 회전칼날부가 구비되되, 상기 회전칼날부는 중간부에 힌지가 구비되는 로드에 의해 연결되는 장애물 절단부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 발사부는, 상기 회전칼날부에 의해 장애물이 제거되면, 다시 선수부 측으로 수용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치에 의하면, 수중 운동체가 수중을 이동할 시 어망과 같은 장애물에 걸렸을 경우 수중 운동체의 기능 상실, 함 손상 및 분실위험이 방지되어 수중 운동체의 임무 수행 능력이 향상되는 효과가 있다.

또한, 단순히 발사체를 발사하거나 장애물을 절단하여 제거하는 방식이므로 장치 자체를 위한 추가동력이 불필요하므로 기존의 수중 운동체에 쉽게 적용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 구성을 블록화하여 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.
도 4 내지 6은 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 제3 실시예를 나타낸 도면으로서, 발사부를 통하여 장애물이 제거되는 과정을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 이하의 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 본 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

본 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 구성을 블록화하여 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치는, 무인 잠수정과 같은 수중 운동체(200)에 구비되어 수중 운동체(200)가 해저를 항해할 시 해저에 설치되거나 버려진 어망(그물)을 제거하기 위한 것이다.

구체적으로 상기 수중 운동체(200)가 수중에서 이동 시 전방에 장애물(300)을 감지하는 탐지부(210)가 구비된다. 상기 탐지부(210)는 거리센서(221) 또는 속도센서(222)로 구성될 수 있다. 즉, 수중 운동체(200)의 선수부에 탐지부(210)가 구비되고, 상기 탐지부(210)를 구성하는 거리센서(221) 또는 속도센서(222)를 통하여 수중 운동체(200)의 전방에 장애물이 있는지를 감지하게 되는 것이다.

한편, 탐지부(210)의 감지신호를 전송받는 제어부(220) 및 제어부(220)의 판단에 의해 상기 장애물(300)을 향해 발사되는 발사부(100)가 구비된다.

상기 발사부(100)에 대하여 구체적으로 살펴보면, 상기 발사부(100)는,

상기 수중 운동체(200) 선수부의 형상과 대응되는 형태로 형성되며, 상기 선수부에 고정되는 발사체(103)와, 상기 발사체(101)의 후면에 구비되며, 상기 선수부의 표면과 밀착되는 제1 스프링(101)과, 상기 발사체(101)의 끝단부와 연결되되, 둘 이상으로 구비되어 함체에 고정되어 구속되는 제2 스프링(102) 및 상기 제어부(220)의 판단에 의해 상기 제2 스프링(102)의 구속을 해제하는 해제부로 구성된다. 여기서 상기 해제부는 다양한 수단으로 구성될 수 있으며, 일예로 전자석 또는 결합후크 등 다양한 수단이 적용될 수 있다.

상기한 제1 실시예 구성의 작동에 대하여 살펴보면, 무인 잠수정과 같은 수중 운동체(200)가 해저에서 운행할 시 이동 경로의 전방에 어망과 같은 장애물이 발견될 시 탐지부(210)는 이를 감지한 사항에 대하여 제어부(220)로 전송하게 되고, 이러한 신호를 받은 제어부(220)는 발사부(100)를 작동시키게 된다. 즉, 상기 제2 스프링(102)의 구속을 해제하게 되면, 압축되어 있던 제1 스프링(101)이 압축 해제되면서 발사체(103)가 발사하여 장애물(300)을 가압함으로서 수중 운동체(200) 전방의 장애물을 수중 운동체(200)의 진행방향의 일측으로 치워서 없애게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 제2 실시예에 대하여 살펴보기로 한다. 도 3은 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 제2 실시예를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 제2 실시예는 상기한 제1 실시예와 모든 구성이 동일하다. 다만, 발사부(100)의 구성이 상이한 것이다.

본 발명 제2 실시예의 발사부에 대하여 살펴보면, 발사부(100)는, 상기 수중 운동체(200) 선수부 내측에 구비되는 발사체 수용부(111)와, 상기 발사체 수용부(111)의 내측에 구비되는 복수의 발사체(112)와, 상기 발사체(113)를 탄성으로 지지하는 스프링(113) 및 상기 발사체 수용부(111)의 전면부를 차단하되, 상기 발사체(112) 발사 시 개방되어 발사체(112) 발사되도록 하는 개폐도어(114)로 구성된다. 상기 스프링(113)은 구속수단(미도시)에 의해 압축된 상태를 유지하고 있다가, 발사체(113)의 발사 신호가 제어부를 통하여 전달되면, 구속수단이 구속을 해제함과 동시에 개폐도어(114)가 개방되어 발사체(113)가 장애물(300)을 향하여 발사되는 것이다. 상기한 제1 실시예와 마찬가지로 구속수단은 다양한 수단으로 구비될 수 있다.

상기한 제2 실시예 구성의 작동에 대하여 살펴보면, 무인 잠수정과 같은 수중 운동체(200)가 해저에서 운행할 시 이동 경로의 전방에 어망과 같은 장애물이 발견될 시 탐지부(210)는 이를 감지한 사항에 대하여 제어부(220)로 전송하게 되고, 이러한 신호를 받은 제어부(220)는 발사부(100)를 작동시키게 된다. 즉, 스프링(113)을 구속하고 있던 구속수단이 작동하여 구속을 해제함과 동시에 개폐도어(114)가 개방되면서 발사체(113)가 장애물(300)을 가압함으로서 수중 운동체(200) 전방의 장애물을 수중 운동체(200)의 진행방향의 일측으로 치워서 없애게 되는 것이다. 이와 같이 발사체(113)가 발사되고 나면 뒤에 있던 발사체는 다시 발사체 수용부(111)에 장전되면서 개폐도어(114)는 폐쇄되어 다음에 발생될 장애물을 위하여 대기하는 상태가 되는 것이다.

이하, 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 제3 실시예에 대하여 살펴보기로 한다. 도 4 내지 6은 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 제3 실시예를 나타낸 도면으로서, 발사부를 통하여 장애물이 제거되는 과정을 나타낸 도면이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 제2 실시예는 상기한 제1 실시예와 모든 구성이 동일하다. 다만, 발사부(100)의 구성이 상이한 것이다.

본 발명 제3 실시예의 발사부에 대하여 살펴보면, 발사부(100)는, 상기 수중 운동체(200) 선수부 내측에 구비되어 인출입이 가능하도록 구성되고, 전단부에 장애물(300) 절단이 용이하도록 회전칼날부(122)가 구비되되, 상기 회전칼날부(122)는 중간부에 힌지(123)가 구비되는 로드(121)에 의해 연결되는 장애물 절단부(120)로 구성된다.

상기한 제3 실시예 구성의 작동에 대하여 살펴보면, 무인 잠수정과 같은 수중 운동체(200)가 해저에서 운행할 시 이동 경로의 전방에 어망과 같은 장애물이 발견될 시 탐지부(210)는 이를 감지한 사항에 대하여 제어부(220)로 전송하게 되고, 이러한 신호를 받은 제어부(220)는 발사부(100)를 작동시키게 된다. 즉, 로드(121)를 장애물(300)이 있는 방향으로 전진시키고, 동시에 회전칼날부(122)가 회전하면서 어망과 같은 장애물(300)을 절단하여 제거하게 된다. 하지만 상기 회전칼날부(122)가 회전하여 장애물을 절단한다하여도 회전칼날부(122)의 직경정도의 크기로만 절단이 되기 때문에 상기 힌지(123)를 구비하여 일정각도 회전하면서 장애물을 절단하게 되는 것이다. 도면 및 명세서 상에는 회전수단이 힌지로 도시 및 기재되어 있지만, 힌지의 경우 좌우 또는 상하로만 작동이 가능하므로 이를 모두 충족시킬 수 있는 볼 조인트로도 구성이 가능하다.

이와 같이 회전칼날부(122)에 의해 장애물이 제거되어 수중 운동체(200)의 이동 공간이 확보되면, 다시 선수부 측으로 수용되도록 작동한다. 따라서 장애물의 유무에 따라 로드(121)가 인출입되면서 장애물을 절단하도록 구성되는 것이다.

이상에서 설명된 본 발명의 수중 운동체의 장애물 회피장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 발사부 101 : 제1 스프링
102 : 제2 스프링 103 : 발사체
111 : 발사체 수용부 112 : 발사체
113 : 스프링 114 : 개폐도어
120 : 장애물 절단부 121 : 로드
122 : 회전칼날부 123 : 힌지
200 : 수중 운동체 210 : 탐지부
220 : 제어부 221 : 거리센서
222 : 속도센서 300 : 장애물

Claims

무인 잠수정과 같은 수중 운동체(200)에 구비되되, 상기 수중 운동체(200)가 수중에서 이동 시 전방에 장애물(300)을 감지하는 탐지부(210);
상기 탐지부(210)의 감지신호를 전송받는 제어부(220); 및
상기 제어부(220)의 판단에 의해 상기 장애물(300)을 향해 발사되는 발사부(100);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 운동체의 장애물 회피장치.
제1 항에 있어서,
상기 발사부(100)는,
상기 수중 운동체(200) 선수부의 형상과 대응되는 형태로 형성되며, 상기 선수부에 고정되는 발사체(103);
상기 발사체(101)의 후면에 구비되며, 상기 선수부의 표면과 밀착되는 제1 스프링(101);
상기 발사체(101)의 끝단부와 연결되되, 둘 이상으로 구비되어 함체에 고정되어 구속되는 제2 스프링(102); 및
상기 제어부(220)의 판단에 의해 상기 제2 스프링(102)의 구속을 해제하는 해제부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 운동체의 장애물 회피장치.
제1 항에 있어서,
상기 발사부(100)는,
상기 수중 운동체(200) 선수부 내측에 구비되는 발사체 수용부(111);
상기 발사체 수용부(111)의 내측에 구비되는 복수의 발사체(112);
상기 발사체(113)를 탄성으로 지지하는 스프링(113); 및
상기 발사체 수용부(111)의 전면부를 차단하되, 상기 발사체(112) 발사 시 개방되어 발사체(112) 발사되도록 하는 개폐도어(114);를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 운동체의 장애물 회피장치.
제1 항에 있어서,
상기 발사부(100)는,
상기 수중 운동체(200) 선수부 내측에 구비되어 인출입이 가능하도록 구성되고, 전단부에 장애물(300) 절단이 용이하도록 회전칼날부(122)가 구비되되, 상기 회전칼날부(122)는 중간부에 힌지(123)가 구비되는 로드(121)에 의해 연결되는 장애물 절단부(120)로 구성되는 것을 특징으로 하는 수중 운동체의 장애물 회피장치.
제4 항에 있어서,
상기 발사부(100)는,
상기 회전칼날부(122)에 의해 장애물이 제거되면, 다시 선수부 측으로 수용되는 것을 특징으로 하는 수중 운동체의 장애물 회피장치.