KR20230044716A - 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치 - Google Patents

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KR20230044716A
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이명훈
임경수
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Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치를 적용함으로써 장비 내부 그리고 인쇄회로기판 외부에 있던 검출기들이 인쇄회로기판에 내장되므로 공간이 확보되고, 배선 및 계통의 복잡성이 개선될 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치를 적용함으로써 상시적으로 계통을 점검할 수 있고, 외부에 위치한 상태감시 패널을 통해서 모의장치의 전원 정상 유무를 확인할 수 있다.

Description

유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치 {SIMULATION APPARATUS FOR WIRELESS UMBILICAL CONNECTOR SYSTEM OF GUIDED WEAPONS}
본 발명은 모의장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시 예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
검출기는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치 내부에 위치하는 경우 장치 내부의 구조물에 장착되고 하니스로 연결되어 전압/전류를 검출하고 신호를 전달한다. 이 경우 고전압/고전류에 의한 유기전압 등의 영향에 의해 검출기 및 장비에 고장을 유발한다는 문제점이 있다.
검출기가 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치 내부에 위치하는 경우 모의장치 내부에 검출기 장착을 위한 별도의 공간이 필요하고, 배선이 복잡해진다는 문제점이 있다.
내부 배선이 복잡해지는 경우 유도무기 신호 특성상 다양한 전원, 통신 및 이산신호와 함께 고전압/고전류가 연결되므로 유기전력 등의 영향에 의해 검출기 및 장비 내부에 고장을 유발한다는 문제점이 있다.
유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치 내부에 신호 계통에 대한 자체점검 기능 및 상태감시 기능이 없으므로 모의장치에 입력되는 전압/전류에 대한 신뢰성이 낮다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 검출기가 인쇄회로기판에 위치하는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치의 필요성이 대두되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 목적은, 장비 내부 그리고 인쇄회로기판 외부에 있던 검출기들이 인쇄회로기판에 내장되므로 공간이 확보되고, 배선 및 계통의 복잡성이 개선될 수 있는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 목적은, 상시적으로 계통을 점검할 수 있고, 외부에 위치한 상태감시 패널을 통해서 모의장치의 전원 정상 유무를 확인할 수 있는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치는 상기 모의장치에 내장되는 CPU 보드, 상기 모의장치에 내장되고, 상기 모의장치 내의 전압을 제어하는 릴레이 보드, 상기 모의장치에 내장되고, 전력을 분배하는 파워 보드 및 상기 모의장치에 내장되며, 상기 모의장치에 입력되는 전압 및 전류를 측정하는 검출부, 상기 검출부와 연결된 신호선으로부터 입력되는 신호를 선택하는 신호 선택부 및 상기 신호 선택부가 선택하여 출력한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호를 신호처리하여 상기 CPU 보드로 송신하는 신호 처리부를 포함하는 I/O 보드를 포함한다.
여기서, 상기 검출부는, 상기 모의장치에 입력되는 전압을 측정하는 전압 검출 소자 및 상기 모의장치에 입력되는 전류를 측정하는 전류 검출 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 I/O 보드는, 상기 디지털 신호를 기반으로 상기 모의장치에 입력되는 전압 및 전류의 정상 여부를 판단하는 비교부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 비교부는, 상기 모의장치에 입력되는 전압을 미리 결정된 제1 설정값과 비교하는 제1 비교기 및 상기 모의장치에 입력되는 전류를 미리 결정된 제2 설정값과 비교하는 제2 비교기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 신호 처리부에 연결되어 상기 모의장치 외부에 위치하며, 상기 비교부가 출력하는 정상 여부 판단 결과를 나타내는 표시부를 더 포함하고, 상기 표시부는, 상기 전압 검출 소자에 의한 측정 결과의 정상 여부를 나타내는 제1 영역 및 상기 전류 검출 소자에 의한 측정 결과의 정상 여부를 나타내는 제2 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 영역은, 상기 전압 검출 소자가 측정한 전압을 나타내고, 상기 제2 영역은, 상기 전류 검출 소자가 측정한 전류를 나타내는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 I/O 보드는, 상기 모의장치의 정상 동작 여부를 점검하는 자체 점검부를 더 포함하고, 상기 표시부는, 상기 자체 점검부에 의해 수행되는 정상 동작 점검에 대한 결과를 나타내는 제3 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 신호 처리부에 연결되고 상기 모의장치에 외장되며, 상기 자체 점검부에 점검명령을 송신하는 점검 제어부를 더 포함하고, 상기 자체 점검부는, 상기 점검명령에 대응하여 상기 모의장치의 정상 동작 여부를 점검하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 자체 점검부는, 상기 신호 선택부와 연결되는 적어도 하나의 스위치부, 상기 점검 제어부의 제어명령에 대응하여 상기 스위치부를 ON하는 스위칭 소자 및 상기 스위치부에 의해 제어되며, 상기 신호 선택부에 모의신호를 송신하는 신호 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 전압 검출 소자는, 절연 증폭기(Isolation Amplifier)이고, 상기 전류 검출 소자는, 인쇄회로기판용 전류 변환기(Current Transducer)이고, 상기 선택부는, AD 먹스이고, 상기 처리부는, AD 컨버터, 버퍼 및 FPGA를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 인쇄회로기판용 전류 변환기는 상기 모의장치에 입력되는 전압을 측정하여 상기 AD 먹스로 송신하고, 상기 절연 증폭기는 상기 모의장치에 입력되는 전류를 측정하여 상기 AD 먹스로 송신하고, 상기 AD 먹스는 입력되는 신호를 선택하여 상기 AD 컨버터로 송신하고, 상기 AD 컨버터는 상기 AD 먹스가 송신한 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 상기 버퍼로 송신하고, 상기 버퍼는 상기 AD 컨버터가 송신한 신호를 일시적으로 저장한 후에 상기 FPGA로 송신하고, 상기 FPGA는 상기 버퍼가 송신한 신호를 수신하여 데이터 처리한 후에 상기 CPU 보드로 송신하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 스위치부는, 아날로그 스위치이고, 상기 스위칭 소자는, 옵토 커플러이고, 상기 옵토 커플러는 상기 점검 제어부의 제어명령에 대응하여 상기 아날로그 스위치를 ON하고, 상기 신호 공급부는, 3.3V의 모의신호를 공급하고, 상기 AD 먹스는 입력되는 상기 모의신호를 선택하여 상기 AD 컨버터로 송신하고, 상기 AD 컨버터는 상기 AD 먹스가 송신한 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 상기 버퍼로 송신하고, 상기 버퍼는 AD 컨버터가 송신한 신호를 일시적으로 저장한 후에 상기 FPGA로 송신하고, 상기 FPGA는 상기 버퍼가 송신한 신호를 수신하여 데이터 처리한 후에 상기 CPU 보드와 상기 비교부로 송신하고, 상기 비교부는 상기 FPGA가 송신한 신호를 기반으로 정상 여부를 판단하고 판단한 결과를 상기 표시부로 송신하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 신호 처리부는, 이벤트 감지부를 포함하고, 상기 인쇄회로기판용 전류 변환기는 상기 모의장치에 입력되는 전압을 측정하여 상기 AD 먹스로 송신하고, 상기 절연 증폭기는 상기 모의장치에 입력되는 전류를 측정하여 상기 AD 먹스로 송신하고, 상기 AD 먹스는 입력되는 신호를 선택하여 상기 AD 컨버터로 송신하고, 상기 AD 컨버터는 상기 AD 먹스가 송신한 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 상기 버퍼로 송신하고, 상기 버퍼는 상기 AD 컨버터가 송신한 신호를 일시적으로 저장한 후에 상기 이벤트 감지부로 송신하고, 상기 이벤트 감지부는 상기 버퍼가 송신한 신호를 기반으로 이벤트 발생 여부를 판단하여 이벤트가 발생한 경우, 상기 비교부로 상기 버퍼가 송신한 신호를 송신하고, 상기 비교부는 상기 비교부가 송신한 신호를 기반으로 상기 모의장치에 입력되는 전압 및 전류의 정상 여부를 판단하여 상기 FPGA로 송신하고, 상기 FPGA는 상기 비교부가 송신한 신호를 수신하여 데이터 처리한 후에 상기 표시부로 송신하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 신호 처리부는, Pull-up 저항을 포함하고, 상기 인쇄회로기판용 전류 변환기는 상기 모의장치에 입력되는 전압을 측정하여 상기 AD 먹스로 송신하고, 상기 절연 증폭기는 상기 모의장치에 입력되는 전류를 측정하여 상기 AD 먹스로 송신하고, 상기 AD 먹스는 입력되는 신호를 선택하여 상기 AD 컨버터로 송신하고, 상기 AD 컨버터는 상기 AD 먹스가 송신한 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 상기 버퍼로 송신하고, 상기 버퍼는 상기 AD 컨버터가 송신한 신호를 일시적으로 저장한 후에 상기 이벤트 감지부로 송신하고, 상기 이벤트 감지부는 상기 버퍼가 송신한 신호를 기반으로 이벤트 발생 여부를 판단하여 이벤트가 발생하지 않은 경우, 상기 버퍼가 송신한 신호를 상기 Pull-up 저항으로 송신하고, 상기 Pull-up 저항은 상기 버퍼가 송신한 신호를 기반으로 전압 레벨을 조절하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치를 적용함으로써 장비 내부 그리고 인쇄회로기판 외부에 있던 검출기들이 인쇄회로기판에 내장되므로 공간이 확보되고, 배선 및 계통의 복잡성이 개선될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치를 적용함으로써 상시적으로 계통을 점검할 수 있고, 외부에 위치한 상태감시 패널을 통해서 모의장치의 전원 정상 유무를 확인할 수 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치의 신호처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치의 신호처리 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치의 신호처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치의 자체점검 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 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.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 명세서에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 명세서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다" 또는 "포함할 수 있다"등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에 기재된 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터 구조들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치의 다양한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
본 명세서에 기재된 실시 예들은 유도무기의 발사장치, 전압 및 전류의 검출 회로 설계 분야 등에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)는 I/O 보드(100), CPU 보드(200), 릴레이 보드(300), 파워 보드(400), 표시부(500), 커넥터(600) 및 점검제어부(700)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시 예에서 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치 (10)와 연결된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
I/O 보드(100)는 컴퓨터 시스템에서 후면 버스를 이용하여 부가적인 입출력 접속 채널을 부착함으로써 컴퓨터를 확장시킬 수 있도록 한 기판을 의미하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. I/O 보드(100)는 외부에서 입력되는 신호를 제공받거나 내부에서 제공되는 신호를 외부로 제공할 수 있다.
I/O 보드(100)는 검출부(110), 신호선택부(120), 비교부(130), 자체점검부(140) 및 신호처리부(150)를 포함한다.
검출부(110)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 내장된다. 검출부(110)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전압과 전류를 측정할 수 있다.
신호선택부(120)는 검출부(110)와 연결된 신호선으로부터 입력되는 신호를 선택할 수 있다. 신호선택부(120)는 복수개의 포트를 포함하는 먹스로 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 신호 선택부(120)는 AD 먹스일 수 있다. AD먹스는 AD 컨버터(151)의 아날로그 입력 채널을 선택하는 기능, 기준 전압의 선택과 변환 결과 레지스터의 데이터 저장 형식을 지정하는 기능을 수행할 수 있다.
비교부(130)는 수신하는 디지털 신호를 기반으로 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전압 및 전류의 정상 여부를 판단할 수 있다. 비교부(130)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전압을 미리 결정된 제1 설정값과 비교하는 제1 비교기 및 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전류를 미리 결정된 제2 설정값과 비교하는 제2 비교기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 비교부(130)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전압이 미리 결정된 제1 설정값보다 큰 경우 전압이 정상이라고 판단할 수 있다. 예를 들어, 비교부(130)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전류가 미리 결정된 제2 설정값보다 큰 경우 전류가 정상이라고 판단할 수 있다.
자체점검부(140)는 점검명령에 대응하여 I/O 보드(100)의 정상 동작 여부를 점검할 수 있다. 자체점검부(140)는 점검명령에 대응하여 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)의 정상 동작 여부를 점검할 수 있다. 자체점검부(140)에 대해서는 도 4에서 보다 상세하게 설명한다.
신호처리부(150)는 신호 선택부(120)가 선택하여 출력한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호를 신호처리하여 CPU 보드(200)로 송신할 수 있다.
CPU 보드(200)는 CPU가 탑재된 전용의 인쇄회로기판을 의미하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. CPU 보드(200)는 교환될 수 있다. CPU 보드는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 내장된다.
릴레이 보드(300)는 일련의 릴레이와 스위치가 있는 컴퓨터 보드를 의미하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 릴레이 보드(300)는 입력 및 출력 단자가 있으며 전압 공급을 제어하도록 설계되어있다. 릴레이 보드(300)는 여러 온 보드 릴레이 채널 각각에 대해 독립적으로 프로그래밍할 수 있는 실시간 제어 기능을 제공할 수 있다. 릴레이 보드(300)는 입력 및 출력 단자가 있으며 전압 공급을 제어할 수 있다. 릴레이 보드(300)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 내장된다.
파워 보드(400)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 내장되고, 전력을 분배할 수 있다.
표시부(500)는 신호 처리부(150)에 연결되어 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10) 외부에 위치하며, 비교부(130)가 출력하는 정상 여부 판단 결과에 대응하여 정상 여부 판단 결과를 나타낼 수 있다. 비교부(130)는 후술될 전압 검출 소자(111)의 측정 결과를 나타내는 제1 영역(510) 및 후술될 전류 검출 소자(112)의 측정 결과를 나타내는 제2 영역(520)을 포함한다. 표시부(500)는 자체 점검부(140)에 의해 수행되는 정상 동작 여부 점검 결과를 나타내는 제3 영역(530)을 포함한다.
제1 영역(510)은 전압 검출 소자(111)가 측정한 전압을 나타내고(예를 들어, 500V), 제2 영역(520)은 전류 검출 소자(112)가 측정한 전류(예를 들어, 0.05mA)를 나타낼 수 있다. 제1 영역(510) 및 제2 영역(520)은 비교부(130)가 출력하는 정상 여부 판단 결과에 대응하여 정상 여부를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 판단 결과가 정상인 경우, 초록색으로 점등될 수 있고 반대로, 판단 결과가 정상이 아닌 경우, 빨간색으로 점등될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제3 영역(530)은 전압의 정상 여부에 대한 표시를 하는 제3-1 영역 및 전류의 정상 여부에 대한 표시를 하는 제3-2 영역을 포함할 수 있다.
커넥터(600)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10) 외부에 위치하는 전원 공급 장치 또는 전류 공급 장치로부터 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 전압과 전류를 공급하는 역할을 수행한다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 커넥터(600)는 써큘러 커넥터일 수 있다.
점검 제어부(700)는 신호 처리부(150)에 연결되고 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10) 외부에 위치하며, 자체 점검부(140)에 점검명령을 송신할 수 있다. 점검 제어부(700)는 스위치의 형태로 형성될 수 있다. 점검 제어부(700)는 사용자의 조작에 의해 자체 점검부(140)에 점검명령을 송신할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치의 신호처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
검출부(110)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전압을 측정하는 전압 검출 소자(111) 및 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전류를 측정하는 전류 검출 소자(112)를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전압 검출 소자(111)는 절연 증폭기(Isolation Amplifier)일 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 전류 검출 소자(112)는 인쇄회로기판용 전류 변환기(Current Transducer)일 수 있다.
신호 처리부(150)는 AD 컨버터(151), 버퍼(152) 및 FDGA(153)를 포함할 수 있다.
AD 컨버터(151)는 아날로그 전기량(주로 아날로그 전압)을 디지털 전기 신호로 변환하는 기기나 소자를 의미하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
버퍼(152)는 데이터를 한 곳에서 다른 한 곳으로 전송하는 동안 일시적으로 그 데이터를 보관하는 메모리의 영역을 의미하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 버퍼(152)는 신호처리의 시간을 조정할 수 있도록 상기 FPGA(153)로 입력될 신호를 시간 지연할 수 있다.
FDGA(153)는 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이를 나타내며 사용자가 하나 이상의 논리 작업을 수행하도록 프로그래밍할 수 있는 하드웨어 회로를 의미하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2를 참조하면, 커넥터(600)를 통해 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 전압과 전류가 입력된다. 보다 상세하게는, 커넥터(600)를 통해 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10) 내부에 위치하는 I/O 보드에 내장된 검출부(110)로 전압과 전류가 입력된다. 전압검출소자(111)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전압을 측정하여 신호선택부(120)로 송신하고, 전류검출소자(112)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전류를 측정하여 신호선택부(120)로 송신하고, 신호선택부(120)는 입력되는 신호를 선택하여 AD 컨버터(151)로 송신하고, AD 컨버터(151)는 신호선택부(120)가 송신한 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 버퍼(152)로 송신하고, 버퍼(152)는 AD 컨버터(151)가 송신한 신호를 일시적으로 저장한 후에 FPGA(153)로 송신하고, FPGA(153)는 버퍼(152)가 송신한 신호를 수신하여 데이터 처리한 후에 CPU 보드(200)로 송신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치의 신호처리 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
S301 단계에서, 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)는 전압을 입력받을 수 있다.
S302 단계에서, 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)는 이벤트 발생 여부를 판단할 수 있다. 이벤트가 발생한 경우 S303 단계가 이어서 수행될 수 있다. 이벤트가 발생하지 않은 경우 S304 단계가 이어서 수행될 수 있다.
S303 단계에서, 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)는 전압의 정상 여부를 판단할 수 있다.
S304 단계에서, 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)는 전압 레벨을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, I/O 보드(100)는 적어도 두 개의 Pull-up 저항을 포함할 수 있다. Pull-up 저항은 전압 레벨 조절 수단으로 사용될 수 있다.
S305 단계에서, 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)는 신호 데이터를 처리할 수 있다.
S306 단계에서, 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)는 전압의 정상 여부 판단 결과를 표시할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치의 신호처리 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 신호 처리부(150)는 이벤트의 발생 여부를 판단하는 이벤트 감지부(154)를 포함할 수 있다. 이벤트 감지부(154)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)의 신호처리를 효과적으로 수행하기 위하여 복수개 위치할 수 있다.
도 4를 참조하면, 커넥터(600)를 통해 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 전압과 전류가 입력된다. 보다 상세하게는, 커넥터(600)를 통해 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10) 내부에 위치하는 I/O 보드에 내장된 검출부(110)로 전압과 전류가 입력된다. 전압검출소자(111)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전압을 측정하여 신호선택부(120)로 송신하고, 전류검출소자(112)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전류를 측정하여 신호선택부(120)로 송신하고, 신호선택부(120)는 입력되는 신호를 선택하여 AD 컨버터(151)로 송신하고, AD 컨버터(151)는 신호선택부(120)가 송신한 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 버퍼(152)로 송신하고, 버퍼(152)는 AD 컨버터(151)가 송신한 신호를 일시적으로 저장한 후에 이벤트 감지부(154)로 송신하고, 이벤트 감지부(154)는 버퍼(152)가 송신한 신호를 기반으로 이벤트 발생 여부를 판단하여 이벤트가 발생한 경우, 비교부(130)로 버퍼(152)가 송신한 신호를 송신하고, 비교부(130)는 이벤트 감지부(154)가 송신한 신호를 기반으로 모의장치(10)에 입력되는 전압 및 전류의 정상 여부를 판단하여 FPGA(153)으로 송신하고, FPGA(153)는 비교부(130)가 송신한 신호를 수신하여 데이터 처리한 후에 표시부(500)로 송신할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 신호 처리부는(150)는 Pull-up 저항(155)을 포함할 수 있다. Pull-up 저항(155)은 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)의 신호처리를 효과적으로 수행하기 위하여 복수개 위치할 수 있다.
도 4를 참조하면, 커넥터(600)를 통해 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 전압과 전류가 입력된다. 보다 상세하게는, 커넥터(600)를 통해 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10) 내부에 위치하는 I/O 보드에 내장된 검출부(110)로 전압과 전류가 입력된다. 전압검출소자(111)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전압을 측정하여 신호선택부(120)로 송신하고, 전류검출소자(112)는 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치(10)에 입력되는 전류를 측정하여 신호선택부(120)로 송신하고, 신호선택부(120)는 입력되는 신호를 선택하여 AD 컨버터(151)로 송신하고, AD 컨버터(151)는 신호선택부(120)가 송신한 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 버퍼(152)로 송신하고, 버퍼(152)는 AD 컨버터(151)가 송신한 신호를 일시적으로 저장한 후에 이벤트 감지부(154)로 송신하고, 이벤트 감지부(154)는 버퍼(152)가 송신한 신호를 기반으로 이벤트 발생 여부를 판단하여 이벤트가 발생하지 않은 경우, 버퍼(152)가 송신한 신호를 Pull-up 저항(155)으로 송신하고, Pull-up 저항(155)은 버퍼(152)가 송신한 신호를 기반으로 전압 레벨을 조절할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치의 자체점검 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 자체 점검부(140)는 신호 선택부(130)와 연결되는 적어도 하나의 스위치부(142), 점검 제어부(700)의 제어명령에 대응하여 스위치부(142)를 ON하는 스위칭 소자(141) 및 스위치부(142)에 의해 제어되며, 신호 선택부(130)에 모의신호를 송신하는 신호 공급부(143)를 포함할 수 있다.
스위치부(142)는 아날로그 스위치일 수 있다. 보다 상세하게는, 스위치부(142)는 CMOS 아날로그 스위치일 수 있다. AD 먹스(130-1)는 신호의 종류에 따라 여러 개의 포트를 갖는 것일 수 있다. AD 먹스(130-1)의 포트가 4 ~ 16개 이상인 경우, 스위치부(142)는 복수개의 아날로그 스위치를 포함할 수 있다.
신호 공급부(143)는 3.3V의 모의신호를 공급할 수 있다.
스위칭 소자(141)는 옵토 커플러(Opto Coupler)일 수 있다. 옵토 커플러(Opto Coupler)는 광원(입력)과 광 검출기(출력)로 구성된 고체의 스위칭 소자로서, 광원으로는 갈륨, 비소나 발광 다이어도를 사용하고, 광 검출기로는 포토다이오드나 포토트랜지스터가 사용되는 것을 의미하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 점검 제어부(700)는 CPU 보드(200)로 점검 명령을 송신할 수 있다. CPU 보드(200)는 점검 제어부(700)가 송신한 점검 명령을 FPGA(153)로 송신할 수 있다. FPGA(153)는 CPU 보드(200)가 송신한 점검 명령에 대응하여 스위칭 소자(141)로 점검 명령을 BIT의 형태로 송신할 수 있다. 스위칭 소자(141)는 FPGA(153)의 점검 명령에 대응하여 스위치부(142)를 ON하고, 신호 공급부(143)는 3.3V의 모의신호를 공급하고, AD 먹스(130-1)는 입력되는 모의신호를 선택하여 AD 컨버터(151)로 송신하고, AD 컨버터(151)는 AD 먹스(130-1)가 송신한 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 버퍼(152)로 송신하고, 버퍼(152)는 AD 컨버터(151)가 송신한 신호를 일시적으로 저장한 후에 FPGA(153)로 송신하고, FPGA(153)는 버퍼(152)가 송신한 신호를 수신하여 데이터 처리한 후에 CPU 보드(200)와 비교부(130)로 송신하고, 비교부(130)는 FPGA(153)가 송신한 신호를 기반으로 정상 여부를 판단하고 판단한 결과를 표시부(500)로 송신할 수 있다.
도 3에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 3에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록 매체로서는 자기기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 유도무기의 무선 배꼽 시스템을 위한 모의장치
100: I/O 보드
110: 검출부
120: 신호선택부
130: 비교부
140: 자체점검부
150: 신호처리부
200: CPU 보드
300: 릴레이 보드
400: 파워 보드
500: 표시부
600: 커넥터
700: 점검제어부

Claims (14)

  1. 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치에 있어서,
    상기 모의장치에 내장되는 CPU 보드;
    상기 모의장치에 내장되고, 상기 모의장치 내의 전압을 제어하는 릴레이 보드;
    상기 모의장치에 내장되고, 전력을 분배하는 파워 보드; 및
    상기 모의장치에 내장되며, 상기 모의장치에 입력되는 전압 및 전류를 측정하는 검출부, 상기 검출부와 연결된 신호선으로부터 입력되는 신호를 선택하는 신호 선택부 및 상기 신호 선택부가 선택하여 출력한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호를 신호처리하여 상기 CPU 보드로 송신하는 신호 처리부를 포함하는 I/O 보드를 포함하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 모의장치에 입력되는 전압을 측정하는 전압 검출 소자; 및
    상기 모의장치에 입력되는 전류를 측정하는 전류 검출 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 I/O 보드는,
    상기 디지털 신호를 기반으로 상기 모의장치에 입력되는 전압 및 전류의 정상 여부를 판단하는 비교부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 비교부는,
    상기 모의장치에 입력되는 전압을 미리 결정된 제1 설정값과 비교하는 제1 비교기; 및
    상기 모의장치에 입력되는 전류를 미리 결정된 제2 설정값과 비교하는 제2 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 신호 처리부에 연결되어 상기 모의장치 외부에 위치하며, 상기 비교부가 출력하는 정상 여부 판단 결과를 나타내는 표시부를 더 포함하고,
    상기 표시부는,
    상기 전압 검출 소자에 의한 측정 결과의 정상 여부를 나타내는 제1 영역; 및
    상기 전류 검출 소자에 의한 측정 결과의 정상 여부를 나타내는 제2 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 영역은,
    상기 전압 검출 소자가 측정한 전압을 나타내고,
    상기 제2 영역은,
    상기 전류 검출 소자가 측정한 전류를 나타내는 것을 특징으로 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 I/O 보드는,
    상기 모의장치의 정상 동작 여부를 점검하는 자체 점검부를 더 포함하고,
    상기 표시부는,
    상기 자체 점검부에 의해 수행되는 정상 동작 점검에 대한 결과를 나타내는 제3 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 신호 처리부에 연결되고 상기 모의장치에 외장되며, 상기 자체 점검부에 점검명령을 송신하는 점검 제어부를 더 포함하고,
    상기 자체 점검부는,
    상기 점검명령에 대응하여 상기 모의장치의 정상 동작 여부를 점검하는 것을 특징으로 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자체 점검부는,
    상기 신호 선택부와 연결되는 적어도 하나의 스위치부;
    상기 점검 제어부의 제어명령에 대응하여 상기 스위치부를 ON하는 스위칭 소자; 및
    상기 스위치부에 의해 제어되며, 상기 신호 선택부에 모의신호를 송신하는 신호 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 전압 검출 소자는,
    절연 증폭기(Isolation Amplifier)이고,
    상기 전류 검출 소자는,
    인쇄회로기판용 전류 변환기(Current Transducer)이고,
    상기 선택부는,
    AD 먹스이고,
    상기 처리부는,
    AD 컨버터, 버퍼 및 FPGA를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판용 전류 변환기는 상기 모의장치에 입력되는 전압을 측정하여 상기 AD 먹스로 송신하고, 상기 절연 증폭기는 상기 모의장치에 입력되는 전류를 측정하여 상기 AD 먹스로 송신하고, 상기 AD 먹스는 입력되는 신호를 선택하여 상기 AD 컨버터로 송신하고, 상기 AD 컨버터는 상기 AD 먹스가 송신한 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 상기 버퍼로 송신하고, 상기 버퍼는 상기 AD 컨버터가 송신한 신호를 일시적으로 저장한 후에 상기 FPGA로 송신하고, 상기 FPGA는 상기 버퍼가 송신한 신호를 수신하여 데이터 처리한 후에 상기 CPU 보드로 송신하는 것을 특징으로 하는 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스위치부는,
    아날로그 스위치이고,
    상기 스위칭 소자는,
    옵토 커플러이고,
    상기 옵토 커플러는 상기 점검 제어부의 제어명령에 대응하여 상기 아날로그 스위치를 ON하고, 상기 신호 공급부는, 3.3V의 모의신호를 공급하고, 상기 AD 먹스는 입력되는 상기 모의신호를 선택하여 상기 AD 컨버터로 송신하고, 상기 AD 컨버터는 상기 AD 먹스가 송신한 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 상기 버퍼로 송신하고, 상기 버퍼는 AD 컨버터가 송신한 신호를 일시적으로 저장한 후에 상기 FPGA로 송신하고, 상기 FPGA는 상기 버퍼가 송신한 신호를 수신하여 데이터 처리한 후에 상기 CPU 보드와 상기 비교부로 송신하고, 상기 비교부는 상기 FPGA가 송신한 신호를 기반으로 정상 여부를 판단하고 판단한 결과를 상기 표시부로 송신하는 것을 특징으로 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    이벤트의 발생 여부를 판단하는 이벤트 감지부를 포함하고,
    상기 인쇄회로기판용 전류 변환기는 상기 모의장치에 입력되는 전압을 측정하여 상기 AD 먹스로 송신하고, 상기 절연 증폭기는 상기 모의장치에 입력되는 전류를 측정하여 상기 AD 먹스로 송신하고, 상기 AD 먹스는 입력되는 신호를 선택하여 상기 AD 컨버터로 송신하고, 상기 AD 컨버터는 상기 AD 먹스가 송신한 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 상기 버퍼로 송신하고, 상기 버퍼는 상기 AD 컨버터가 송신한 신호를 일시적으로 저장한 후에 상기 이벤트 감지부로 송신하고, 상기 이벤트 감지부는 상기 버퍼가 송신한 신호를 기반으로 이벤트 발생 여부를 판단하여 이벤트가 발생한 경우, 상기 비교부로 상기 버퍼가 송신한 신호를 송신하고, 상기 비교부는 상기 비교부가 송신한 신호를 기반으로 상기 모의장치에 입력되는 전압 및 전류의 정상 여부를 판단하여 상기 FPGA로 송신하고, 상기 FPGA는 상기 비교부가 송신한 신호를 수신하여 데이터 처리한 후에 상기 표시부로 송신하는 것을 특징으로 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    전압 레벨을 조정하는 Pull-up 저항을 포함하고,
    상기 인쇄회로기판용 전류 변환기는 상기 모의장치에 입력되는 전압을 측정하여 상기 AD 먹스로 송신하고, 상기 절연 증폭기는 상기 모의장치에 입력되는 전류를 측정하여 상기 AD 먹스로 송신하고, 상기 AD 먹스는 입력되는 신호를 선택하여 상기 AD 컨버터로 송신하고, 상기 AD 컨버터는 상기 AD 먹스가 송신한 신호를 수신하여 디지털 신호로 변환하여 상기 버퍼로 송신하고, 상기 버퍼는 상기 AD 컨버터가 송신한 신호를 일시적으로 저장한 후에 상기 이벤트 감지부로 송신하고, 상기 이벤트 감지부는 상기 버퍼가 송신한 신호를 기반으로 이벤트 발생 여부를 판단하여 이벤트가 발생하지 않은 경우, 상기 버퍼가 송신한 신호를 상기 Pull-up 저항으로 송신하고, 상기 Pull-up 저항은 상기 버퍼가 송신한 신호를 기반으로 전압 레벨을 조절하는 것을 특징으로 하는 유도무기의 무선 배꼽시스템을 위한 모의장치.
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