KR101670476B1

KR101670476B1 - 배달 장치, 충전 시스템 및 충전 시스템의 동작 방법

Info

Publication number: KR101670476B1
Application number: KR1020140096403A
Authority: KR
Inventors: 김정호; 심현우
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2014-07-29
Filing date: 2014-07-29
Publication date: 2016-10-31
Also published as: KR20160014327A

Abstract

배달 장치는 무인 비행기, 배달 상자 및 무선 전력 수신기를 포함한다. 무인 비행기는 비행 동력 장치로부터 동력을 전달받아 복수의 프로펠러들을 구동하여 지상으로 비행한다. 배달 상자는 무인 비행기에 포함되는 연결부와 결합되고, 내부에 물건을 수용할 수 있는 저장공간을 구비한다. 배달 상자는 원통형이다. 무선 전력 수신기는 연결부와 결합되는 배달 상자의 제1 면과 대향하는 배달 상자의 제2 면에 결합되어 배달 상자의 외부에 배치되고, 인덕티브 충전방식에 기초하여 전력을 내부 코일을 통해서 공급 받아 무선 비행기에 제공한다. 무선 전력 수신기는 원통형이다. 본 발명의 실시예들에 따른 배달 장치는 인덕티브 충전방식에 기초하여 무선으로 전력을 공급받아 무선 비행기에 제공함으로써 배달 서비스의 성능을 증가시킬 수 있다.

Description

배달 장치, 충전 시스템 및 충전 시스템의 동작 방법{DELIVERY DEVICE, CHARGING SYSTEM AND METHOD OF OPERATING CHARGING SYSTEM}

본 발명은 충전 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배달 장치, 충전 시스템 및 충전 시스템의 동작 방법에 관한 것이다.

무인 비행기는 정찰이나 감시의 목적으로 군에서 사용되었으나, 최근에는 무인 비행기를 이용하여 물건을 배달하려는 다양한 시도들이 이루어지고 있다.

무인 비행기를 이용하여 물건을 배달하는 경우, 물건의 무게가 증가하거나 무인 비행기의 비행 거리가 증가하면 무인 비행기에서 소모되는 전력은 증가할 수 있다. 따라서 무인 비행기를 이용하여 택배 서비스를 제공하기 위해서 무인 비행기에 충분한 전력 공급은 필수적이다.

본 발명은 교육과학기술부 및 한국연구재단의 국가연구개발 사업의 일환으로 한국과학기술원이 주관기관인 과제고유번호:2010-0029179, 연구사업명: 기초연구사업, 연구과제명: "자기장 공진기반 무선에너지 전송기술" 및 교육과학기술부 및 한국연구재단의 국가연구개발사업의 일환으로 한국과학기술원이 주관인 과제고유번호:2010-0029374, 연구사업명: 기초연구사업, 연구과제명: "자동차 전력시스템 통합"에 관한 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 인덕티브 충전방식에 기초하여 무선으로 전력을 공급받아 무선 비행기에 제공함으로써 성능을 증가시킬 수 있는 배달 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 인덕티브 충전방식에 기초하여 무선으로 전력을 공급받아 무선 비행기에 제공함으로써 성능을 증가시킬 수 있는 충전 시스템을 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 인덕티브 충전방식에 기초하여 무선으로 전력을 공급받아 무선 비행기에 제공함으로써 성능을 증가시킬 수 있는 충전 시스템의 동작 방법을 제공하는 것이다.

상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 배달 장치는 무인 비행기, 배달 상자 및 무선 전력 수신기를 포함한다. 상기 무인 비행기는 비행 동력 장치로부터 동력을 전달받아 복수의 프로펠러들을 구동하여 지상으로 비행한다. 상기 배달 상자는 상기 무인 비행기에 포함되는 연결부와 결합되고, 내부에 물건을 수용할 수 있는 저장공간을 구비한다. 상기 배달 상자는 원통형이다. 상기 무선 전력 수신기는 상기 연결부와 결합되는 상기 배달 상자의 제1 면과 대향하는 상기 배달 상자의 제2 면에 결합되어 상기 배달 상자의 외부에 배치되고, 인덕티브 충전방식에 기초하여 전력을 내부 코일을 통해서 공급 받아 상기 무선 비행기에 제공한다. 상기 무선 전력 수신기는 원통형이다.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 배달 장치는 복수의 조절 바퀴부들을 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 조절 바퀴부들의 각각은 조절 축 및 조절 바퀴를 포함할 수 있다. 상기 복수의 조절 바퀴부들은 상기 배달 상자의 제1 면과 수직인 상기 배달 상자의 제3 면과 결합할 수 있다. 상기 조절 축은 제1 단이 상기 배달 상자의 제3 면과 결합할 수 있다. 상기 조절 바퀴는 상기 조절 축의 제2 단과 결합할 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 배달 장치는 상기 복수의 조절 바퀴부들을 이용하여 상기 전력을 제공하는 차지 스테이션(charge station)과 상기 무선 전력 수신기 사이의 거리를 조절할 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 조절 축은 상기 배달 상자의 제3 면의 수직 방향을 기준으로 제1 방향 및 상기 제1 방향의 반대 방향에 해당하는 제2 방향으로 조절될 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 차지 스테이션과 상기 배달 장치 사이의 거리가 감소함에 따라 상기 무선 전력 수신기의 충전 효율은 증가할 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 배달 장치는 상기 배달 상자의 제1 면과 대향하는 상기 배달 상자의 제2 면에 결합되어 상기 배달 상자의 외부에 배치되는 복수의 조절 바퀴부들을 이용하여 상기 전력을 제공하는 차지 스테이션과 상기 무선 전력 수신기 사이의 거리를 조절할 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 복수의 조절 바퀴부들의 각각에 포함되는 조절 축은 상기 배달 상자의 제2 면의 수직 방향을 기준으로 제3 방향 및 상기 제3 방향의 반대 방향에 해당하는 제4 방향으로 조절될 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 무선 전력 수신기에 포함되는 상기 내부 코일을 둘러싸는 코어는 충전 중 발생하는 전자기 간섭을 차단하도록 페라이트(ferrite)로 구성될 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 배달 상자의 제2 면은 상기 배달 상자로 전달되는 상기 전자기 간섭을 차단하는 페라이트 층(ferrite layer)을 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 차지 스테이션은 무선 전력 송신기 및 스테이션을 포함한다. 상기 무선 전력 송신기는 내부 코일이 배치되어 인덕티브 충전 방식에 기초하여 전력을 무선으로 전달한다. 상기 무선 전력 송신기는 원통형이다. 상기 스테이션은 상기 무선 전력 송신기 부근에 무선 전력 수신기를 구비한 배달 장치가 도달하는 경우, 상기 무선 전력 송신기와 상기 무선 전력 수신기 사이의 거리를 줄이도록 상기 무선 전력 송신기와 결합된다. 상기 스테이션은 깔때기 모양이다.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 무선 전력 송신기에 포함되는 상기 내부 코일을 둘러싸는 코어는 충전 중 발생하는 전자기 간섭을 차단하도록 페라이트(ferrite)로 구성될 수 있다.

상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 충전 시스템은 차지 스테이션 및 배달 장치를 포함한다. 배달 장치는 무인 비행기, 배달 상자 및 무선 전력 수신기를 포함한다. 차지 스테이션은 무선 전력 송신기 및 스테이션을 포함한다. 상기 차지 스테이션은 전력을 무선으로 전달한다. 상기 배달 장치는 상기 전력을 무선으로 공급받는다. 상기 무인 비행기는 비행 동력 장치로부터 동력을 전달받아 복수의 프로펠러들을 구동하여 지상으로 비행한다. 상기 배달 상자는 상기 무인 비행기에 포함되는 연결부와 결합되고, 내부에 물건을 수용할 수 있는 저장공간을 구비한다. 상기 배달 상자는 원통형이다. 상기 무선 전력 수신기는 상기 연결부와 결합되는 상기 배달 상자의 제1 면과 대향하는 상기 배달 상자의 제2 면에 결합되어 상기 배달 상자의 외부에 배치되고, 인덕티브 충전방식에 기초하여 전력을 제1 내부 코일을 통해서 공급 받아 상기 무선 비행기에 제공한다. 상기 무선 전력 수신기는 원통형이다. 상기 무선 전력 송신기는 내부에 제2 내부 코일이 배치되어 인덕티브 충전 방식에 기초하여 전력을 무선으로 전달한다. 상기 무선 전력 송신기는 원통형이다. 상기 스테이션은 상기 무선 전력 송신기 부근에 무선 전력 수신기를 구비한 배달 장치가 도달하는 경우, 상기 무선 전력 송신기와 상기 무선 전력 수신기 사이의 거리를 줄이도록 상기 무선 전력 송신기와 결합된다. 상기 스테이션은 깔때기 모양이다.

예시적인 실시예에 있어서, 상기 배달 장치는 복수의 조절 바퀴부들을 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 조절 바퀴부들의 각각은 조절 축 및 조절 바퀴를 포함할 수 있다. 상기 복수의 조절 바퀴부들은 상기 배달 상자의 제1 면과 수직인 상기 배달 상자의 제3 면과 결합할 수 있다. 상기 조절 축은 제1 단이 상기 배달 상자의 제3 면과 결합할 수 있다. 상기 조절 바퀴는 상기 조절 축의 제2 단과 결합할 수 있다. 상기 배달 장치는 상기 복수의 조절 바퀴부들을 이용하여 상기 전력을 제공하는 차지 스테이션(charge station)과 상기 무선 전력 수신기 사이의 거리를 조절할 수 있다.

상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 배달 장치의 동작 방법은 배달 장치가 차지 스테이션에 포함되는 깔때기 모양의 스테이션에 도달하는 단계, 상기 배달 장치에 포함되는 조절 바퀴부들을 이용하여 상기 배달 장치가 상기 스테이션의 하부로 이동하는 단계 및 상기 배달 장치를 상기 차지 스테이션에 포함되는 무선 전력 송신기에 정렬하는 단계를 포함한다.

상기한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 충전 시스템의 동작 방법은 배달 장치가 차지 스테이션에 포함되는 깔때기 모양의 스테이션에 도달하는 단계, 상기 배달 장치에 포함되는 조절 바퀴부들을 이용하여 상기 배달 장치를 상기 차지 스테이션에 포함되는 무선 전력 송신기에 정렬하는 단계, 상기 무선 전력 송신기가 전력을 송신하는 단계 및 상기 배달 장치에 포함되는 무선 전력 수신기가 상기 전력을 수신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예들에 따른 충전 시스템은 인덕티브 충전방식에 기초하여 무선으로 전력을 공급받아 무선 비행기에 제공함으로써 배달 서비스의 효율을 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 배달 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 배달 장치에 포함되는 무인 비행기의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 배달 장치에 포함되는 배달 상자의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 배달 장치에 포함되는 무선 전력 수신기에 포함되는 코일의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시에에 따른 배달 장치를 포함하는 충전 시스템을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5의 배달 장치에 포함되는 조절 바퀴부의 일 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 5의 배달 장치에 포함되는 조절 바퀴부의 다른 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기 사이의 거리에 따른 충전 효율을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 차지 스테이션을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 9의 차지 스테이션에 포함되는 무선 전력 송신기에 포함되는 코일의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 충전 시스템을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 배달 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 충전 시스템의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

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. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

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 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 배달 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 배달 장치에 포함되는 무인 비행기의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 배달 장치(10)는 무인 비행기(100), 배달 상자(300) 및 무선 전력 수신기(500)를 포함한다. 무인 비행기(100)는 비행 동력 장치(110)로부터 동력을 전달받아 복수의 프로펠러들(130)을 구동하여 지상으로 비행한다. 무인 비행기(100)는 물건을 배달하기 위해서 사용될 수 있다. 무인 비행기(100)를 이용하여 배달 서비스를 수행하는 경우, 배달 서비스의 효율을 증가시킬 수 있다.

배달 상자(300)는 무인 비행기(100)에 포함되는 연결부(150)와 결합되고, 내부에 물건을 수용할 수 있는 저장공간을 구비한다. 무인 비행기(100)에 포함되는 연결부(150)는 비행 동력 장치(110) 또는 복수의 프로펠러들(130)에 연결될 수 있다. 배달 상자(300)는 연결부(150)를 통해서 무인 비행기(100)와 결합될 수 있다. 배달 상자(300)에는 배달 물건이 수용될 수 있다. 배달 상자(300)의 크기는 배달 물건에 따라서 다양할 수 있다. 배달 물건이 큰 경우, 배달 상자(300)의 크기는 클 수 있고, 배달 물건이 작은 경우, 배달 상자(300)는 작을 수 있다. 따라서 배달 물건의 크기에 따라 무인 비행기(100)에 포함되는 연결부(150)와 결합되는 배달 상자(300)의 크기는 달라질 수 있다. 배달 상자(300)의 모양은 배달 물건의 종류나 모양에 따라 원통형뿐만 아니라 다양한 형태일 수 있다.

도 3은 도 1의 배달 장치에 포함되는 배달 상자의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 무선 전력 수신기(500)는 연결부(150)와 결합되는 배달 상자(300)의 제1 면(310)과 대향하는 배달 상자(300)의 제2 면(330)에 결합되어 배달 상자(300)의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 배달 상자(300)는 제1 면(310), 제2 면(330) 및 제3 면(350)을 포함할 수 있다. 배달 상자(300)의 제1 면(310)은 무인 비행기(100)에 포함되는 연결부(150)와 결합할 수 있다. 배달 상자(300)의 제1 면(310)은 배달 상자(300)의 제2 면(330)과 대향할 수 있다. 무선 전력 수신기(500)는 배달 상자(300)의 제1 면(310)과 대향하는 배달 상자(300)의 제2 면(330)에 결합될 수 있다. 무선 전력 수신기(500)는 배달 상자(300) 외부에서 배치될 수 있다.

인덕티브 충전방식에 기초하여 전력(PWR)을 내부 코일(510)을 통해서 공급 받아 무인 비행기(100)에 포함되는 배터리(190)에 제공한다. 무선 전력 수신기(500)는 원통형이다. 인덕티브 충전 방식에서는 도 9를 참조하여 후술하는 바와 같이 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500)에 포함되는 코일(510)을 이용해서 전력(PWR)을 무선으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 배달 상자(300)에 배달 물건이 있는 경우, 무인 비행기(100)에서 소모되는 전력(PWR)은 증가할 수 있다. 무인 비행기(100)를 포함하는 배달 장치(10)가 배달 서비스를 수행하는 동안 무인 비행기(100)의 전력(PWR)이 모두 소모될 수 있다. 무인 비행기(100)의 전력(PWR)이 모두 소모되는 경우, 배달 장치(10)는 배달 상자(300)에 결합되는 무선 전력 수신기(500)를 통해서 전력(PWR)을 전달받을 수 있다. 배달 장치(10)가 무선 전력 수신기(500)를 통해서 전력(PWR)을 전달받은 경우, 무선 전력 수신기(500)는 무인 비행기(100)에 포함되는 비행 동력 장치(110)에 전력(PWR)을 공급할 수 있다. 무인 비행기(100)는 무선 수신기를 통해서 전달받은 전력(PWR)을 이용하여 배달 서비스를 수행할 수 있다.

도 4는 도 1의 배달 장치에 포함되는 무선 전력 수신기에 포함되는 코일의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 무선 전력 수신기(500)는 코일(510) 및 코일(510)을 둘러싸는 코어(530)를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기(500)는 원통형일 수 있다. 무선 전력 수신기(500)에 포함되는 코어(530)는 코일(510)을 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 무인 비행기(100)의 전력(PWR)이 모두 소모되는 경우, 배달 장치(10)는 배달 상자(300)에 결합되는 무선 전력 수신기(500)를 통해서 전력(PWR)을 전달받을 수 있다. 배달 장치(10)가 무선 전력 수신기(500)를 통해서 전력(PWR)을 전달받기 위해서 배달 장치(10)는 무선 전력 송신기(400)에 접근할 수 있다. 배달 장치(10)가 무선 전력 송신기(400)에 접근하여 전력(PWR)을 전달받는 동안 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500)의 주변에 전자기 간섭(electro-magnetic interference, EMI)이 발생할 수 있다. 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500)의 주변에 전자기 간섭이 발생하는 경우, 전자기 간섭에 의하여 배달 상자(300)에 포함되는 배달 물건에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500)의 주변에 발생하는 전자기 간섭을 차단하도록 무선 전력 수신기(500)에 포함되는 코일(510) 주변을 페라이트(ferrite) 코어(530)로 둘러쌀 필요가 있다.

비행 동력 장치(110)는 제어 모듈 및 통신 모듈을 포함할 수 있다. 무선 전력 수신기(500)를 통해서 전달받은 전력(PWR)은 제어 모듈에서 발생되는 제어 신호에 기초하여 배터리(190)로 전달될 수 있다. 통신 모듈은 배달 장치(10)와 차지 스테이션(20)을 정렬하기 위한 위치 파악 시스템(global positioning system, GPS)일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 배달 장치(10)는 인덕티브 충전방식에 기초하여 무선으로 전력(PWR)을 공급받아 무인 비행기(100)에 포함되는 배터리(190)에 제공함으로써 배달 서비스의 효율을 증가시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시에에 따른 배달 장치를 포함하는 충전 시스템을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 배달 장치(10)는 무인 비행기(100), 배달 상자(300), 무선 전력 수신기(500) 및 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)을 포함한다. 무인 비행기(100)는 비행 동력 장치(110)로부터 동력을 전달받아 복수의 프로펠러들(130)을 구동하여 지상으로 비행한다. 배달 상자(300)는 무인 비행기(100)에 포함되는 연결부(150)와 결합되고, 내부에 물건을 수용할 수 있는 저장공간을 구비한다. 배달 상자(300)는 원통형이다. 무선 전력 수신기(500)는 연결부(150)와 결합되는 배달 상자(300)의 제1 면(310)과 대향하는 배달 상자(300)의 제2 면(330)에 결합되어 배달 상자(300)의 외부에 배치되고, 인덕티브 충전방식에 기초하여 전력(PWR)을 내부 코일(510)을 통해서 공급 받아 무인 비행기(100)에 포함되는 배터리(190)에 제공한다. 무선 전력 수신기(500)는 원통형이다.

복수의 조절 바퀴부들(210, 230)의 각각은 조절 축(211) 및 조절 바퀴(213)를 포함할 수 있다. 도 5에서 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)은 2개의 조절 바퀴부들(210, 230)로 구성되어 있으나, 조절 바퀴부들은 2개 이상의 조절 바퀴부들로 구성될 수 있다.

예를 들어, 배달 상자(300)는 제1 면(310), 제2 면(330) 및 제3 면(350)을 포함할 수 있다. 배달 상자(300)의 제1 면(310)은 무인 비행기(100)에 포함되는 연결부(150)와 결합할 수 있다. 배달 상자(300)의 제1 면(310)은 배달 상자(300)의 제2 면(330)과 대향할 수 있다. 배달 상자(300)의 제3 면(350)은 배달 상자(300)의 제1 면(310)과 수직일 수 있다.

복수의 조절 바퀴부들(210, 230)은 배달 상자(300)의 제1 면(310)과 수직인 배달 상자(300)의 제3 면(350)과 결합할 수 있다. 조절 축(211)은 제1 단이 배달 상자(300)의 제3 면(350)과 결합할 수 있다. 조절 바퀴(213)는 조절 축(211)의 제2 단과 결합할 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 배달 장치(10)는 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)을 이용하여 전력(PWR)을 제공하는 차지 스테이션(charge station)(20)과 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)를 조절할 수 있다. 도 9에서 후술하는 바와 같이 차지 스테이션(20)은 무선 전력 송신기(400) 및 스테이션(600)을 포함한다. 무선 전력 송신기(400)는 내부 코일(410)이 배치되어 인덕티브 충전 방식에 기초하여 전력(PWR)을 무선으로 전달한다. 스테이션(600)은 무선 전력 송신기(400) 부근에 무선 전력 수신기(500)를 구비한 배달 장치(10)가 도달하는 경우, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)를 줄이도록 무선 전력 송신기(400)와 결합된다. 스테이션(600)은 깔때기 모양이다.

무선 전력 수신기(500)의 충전 효율을 높이기 위하여 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)를 줄일 필요가 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)를 줄이기 위하여 배달 장치(10)에 포함되는 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)을 이용할 수 있다. 배달 장치(10)가 깔때기 모양의 스테이션(600)에 도달하는 경우, 조절 바퀴부들(210, 230)에 포함되는 조절 바퀴(213)가 스테이션(600)의 표면에 접할 수 있다. 조절 바퀴부들(210, 230)에 포함되는 조절 바퀴(213)가 스테이션(600)의 표면에 접하면, 조절 바퀴(213)는 회전운동을 할 수 있다. 조절 바퀴(213)의 회전 운동에 의하여 배달 장치(10)는 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙으로 이동할 수 있다. 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙에는 무선 전력 송신기(400)가 배치될 수 있다. 배달 장치(10)가 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙으로 이동하면, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)는 최소화될 수 있다. 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)가 최소화되면, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 전력 전달 효율은 최대화될 수 있다.

도 6은 도 5의 배달 장치에 포함되는 조절 바퀴부의 일 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)의 각각은 조절 축(211) 및 조절 바퀴(213)를 포함할 수 있다. 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)은 배달 상자(300)의 제1 면(310)과 수직인 배달 상자(300)의 제3 면(350)과 결합할 수 있다. 조절 축(211)은 제1 단이 배달 상자(300)의 제3 면(350)과 결합할 수 있다. 조절 바퀴(213)는 조절 축(211)의 제2 단과 결합할 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 조절 축(211)은 배달 상자(300)의 제3 면(350)의 수직 방향을 기준으로 제1 방향(D1) 및 제1 방향(D1)의 반대 방향에 해당하는 제2 방향(D2)으로 조절될 수 있다. 예를 들어, 배달 장치(10)가 깔때기 모양의 스테이션(600)에 도달하는 경우, 조절 바퀴부들(210, 230)에 포함되는 조절 바퀴(213)가 스테이션(600)의 표면에 접할 수 있다. 조절 바퀴부들(210, 230)에 포함되는 조절 바퀴(213)가 스테이션(600)의 표면에 접하면, 조절 축(211)은 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)으로 움직이면서 깔때기 모양의 스테이션(600)에서 배달 장치(10)가 전복되는 것을 방지할 수 있다. 제1 방향(D1)은 배달 상자(300)로부터 무인 비행기(100)로 향하는 방향일 수 있고, 제2 방향(D2)은 배달 상자(300)로부터 무선 전력 수신기(500)로 향하는 방향일 수 있다. 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)으로 조절되는 조절 축(211) 및 회전 운동하는 조절 바퀴(213)를 이용하여 배달 장치(10)는 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙으로 이동할 수 있다. 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙에는 무선 전력 송신기(400)가 배치될 수 있다. 배달 장치(10)가 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙으로 이동하면, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)는 최소화될 수 있다. 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)가 최소화되면, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 전력 전달 효율은 최대화될 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 무선 전력 수신기(500)에 포함되는 내부 코일(510)을 둘러싸는 코어(530)는 충전 중 발생하는 전자기 간섭을 차단하도록 페라이트(ferrite)로 구성될 수 있고, 배달 상자(300)의 제2 면(330)은 배달 상자(300)로 전달되는 전자기 간섭을 차단하는 페라이트 층(ferrite layer)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배달 장치(10)가 무선 전력 송신기(400)에 접근하여 전력(PWR)을 전달받는 동안 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500)의 주변에 전자기 간섭(electro-magnetic interference, EMI)이 발생할 수 있다. 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500)의 주변에 전자기 간섭이 발생하는 경우, 전자기 간섭에 의하여 배달 상자(300)에 포함되는 배달 물건에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500)의 주변에 발생하는 전자기 간섭을 차단하도록 무선 전력 수신기(500)에 포함되는 코일(510) 주변을 페라이트(ferrite) 코어(530)로 둘러쌀 필요가 있다. 또한 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500)의 주변에 발생하는 전자기 간섭이 배달 상자(300)에 전달되는 것을 방지하기 위하여 배달 상자(300)의 제2 면(330)은 페라이트 층으로 구성될 수 있다.

도 7은 도 5의 배달 장치에 포함되는 조절 바퀴부의 다른 동작 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)의 각각은 조절 축(211) 및 조절 바퀴(213)를 포함할 수 있다. 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)은 배달 상자(300)의 제1 면(310)과 대향하는 배달 상자(300)의 제2 면(330)과 결합할 수 있다. 조절 축(211)은 제1 단이 배달 상자(300)의 제2 면(330)과 결합할 수 있다. 조절 바퀴(213)는 조절 축(211)의 제2 단과 결합할 수 있다.

배달 장치(10)는 배달 상자(300)의 제1 면(310)과 대향하는 배달 상자(300)의 제2 면(330)에 결합되어 배달 상자(300)의 외부에 배치되는 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)을 이용하여 전력(PWR)을 제공하는 차지 스테이션(20)과 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)를 조절할 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)의 각각에 포함되는 조절 축(211)은 배달 상자(300)의 제2 면(330)의 수직 방향을 기준으로 제3 방향(D3) 및 제3 방향(D3)의 반대 방향에 해당하는 제4 방향(D4)으로 조절될 수 있다. 예를 들어, 배달 장치(10)가 깔때기 모양의 스테이션(600)에 도달하는 경우, 조절 바퀴부들(210, 230)에 포함되는 조절 바퀴(213)가 스테이션(600)의 표면에 접할 수 있다. 조절 바퀴부들(210, 230)에 포함되는 조절 바퀴(213)가 스테이션(600)의 표면에 접하면, 조절 축(211)은 제3 방향(D3) 및 제4 방향(D4)으로 움직이면서 깔때기 모양의 스테이션(600)에서 배달 장치(10)가 전복되는 것을 방지할 수 있다.

제3 방향(D3) 및 제4 방향(D4)으로 조절되는 조절 축(211) 및 회전 운동하는 조절 바퀴(213)를 이용하여 배달 장치(10)는 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙으로 이동할 수 있다. 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙에는 무선 전력 송신기(400)가 배치될 수 있다. 배달 장치(10)가 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙으로 이동하면, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)는 최소화될 수 있다. 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)가 최소화되면, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 전력 전달 효율은 최대화될 수 있다.

도 8은 무선 전력 송신기와 무선 전력 수신기 사이의 거리에 따른 충전 효율을 나타내는 도면이다.

도 5 및 도 8을 참조하면, 무선 전력 송신기(400)는 차지 스테이션(20)에 포함될 수 있고, 무선 전력 수신기(500)는 배달 장치(10)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 차지 스테이션(20)과 배달 장치(10) 사이의 거리(D_CD)가 감소하면, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)가 감소할 수 있다. 차지 스테이션(20)과 배달 장치(10) 사이의 거리(D_CD)가 증가하면, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)가 증가할 수 있다.

예시적인 실시예에 있어서, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)에 기초하여 무선 전력 수신기(500)의 충전 효율은 변동할 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)가 감소함에 따라 무선 전력 수신기(500)의 충전 효율은 증가할 수 있다. 또한 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)가 증가함에 따라 무선 전력 수신기(500)의 충전 효율은 감소할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 차지 스테이션을 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 차지 스테이션(20)은 무선 전력 송신기(400) 및 스테이션(600)을 포함한다. 무선 전력 송신기(400)는 내부 코일(410)이 배치되어 인덕티브 충전 방식에 기초하여 전력(PWR)을 무선으로 전달한다. 무선 전력 송신기(400)는 원통형이다. 인덕티브 충전 방식에서는 차지 스테이션(20)은 무선 전력 송신기(400)에 포함되는 코일(410)을 통해서 전력(PWR)을 제공할 수 있다. 배달 장치(10)는 무선 전력 수신기(500)에 포함되는 코일(510)을 통해서 차지 스테이션(20)으로부터 전달되는 전력(PWR)을 수신할 수 있다. 스테이션(600)은 무선 전력 송신기(400) 부근에 무선 전력 수신기(500)를 구비한 배달 장치(10)가 도달하는 경우, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)를 줄이도록 무선 전력 송신기(400)와 결합된다. 스테이션(600)은 깔때기 모양이다.

무선 전력 수신기(500)의 충전 효율을 높이기 위하여 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)를 줄일 필요가 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)를 줄이기 위하여 배달 장치(10)에 포함되는 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)을 이용할 수 있다. 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)는 최소화하기 위하여 스테이션(600)의 모양은 깔때기 모양일 수 있다. 스테이션(600)의 모양이 깔때기 모양인 경우, 조절 바퀴(213)의 회전 운동에 의하여 배달 장치(10)는 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙으로 이동할 수 있다. 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙에는 무선 전력 송신기(400)가 배치될 수 있다. 배달 장치(10)가 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙으로 이동하면, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)는 최소화될 수 있다. 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)가 최소화되면, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 전력 전달 효율은 최대화될 수 있다.

도 10은 도 9의 차지 스테이션에 포함되는 무선 전력 송신기에 포함되는 코일의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 10을 참조하면, 무선 전력 송신기(400)는 코일(410) 및 코일(410)을 둘러싸는 코어(430)를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신기(400)는 원통형일 수 있다. 무선 전력 송신기(400)에 포함되는 코어(430)는 코일(410)을 둘러쌀 수 있다. 예를 들어, 무인 비행기(100)의 전력이 모두 소모되는 경우, 배달 장치(10)는 배달 상자(300)에 결합되는 무선 전력 수신기(500)를 통해서 전력(PWR)을 전달받을 수 있다. 배달 장치(10)가 무선 전력 수신기(500)를 통해서 전력(PWR)을 전달받기 위해서 배달 장치(10)는 무선 전력 송신기(400)에 접근할 수 있다. 배달 장치(10)가 무선 전력 송신기(400)에 접근하여 전력(PWR)을 전달받는 동안 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500)의 주변에 전자기 간섭(electro-magnetic interference, EMI)이 발생할 수 있다. 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500)의 주변에 전자기 간섭이 발생하는 경우, 전자기 간섭에 의하여 배달 상자(300)에 포함되는 배달 물건에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500)의 주변에 발생하는 전자기 간섭을 차단하도록 무선 전력 송신기(400)에 포함되는 코일(410) 주변을 페라이트(ferrite) 코어(430)로 둘러쌀 필요가 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신기(400)에 포함되는 내부 코일(410)을 둘러싸는 코어(430)는 충전 중 발생하는 전자기 간섭을 차단하도록 페라이트(ferrite)로 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 차지 스테이션(20)은 인덕티브 충전방식에 기초하여 무선으로 전력(PWR)을 무선 비행기를 포함하는 배달 장치(10)에 제공함으로써 배달 서비스의 효율을 증가시킬 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 충전 시스템을 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 충전 시스템(30)은 차지 스테이션(20) 및 배달 장치(10)를 포함한다. 배달 장치(10)는 무인 비행기(100), 배달 상자(300) 및 무선 전력 수신기(500)를 포함한다. 차지 스테이션(20)은 무선 전력 송신기(400) 및 스테이션(600)을 포함한다. 차지 스테이션(20)은 전력(PWR)을 무선으로 전달한다. 배달 장치(10)는 전력(PWR)을 무선으로 공급받는다.

무인 비행기(100)는 비행 동력 장치(110)로부터 동력을 전달받아 복수의 프로펠러들(130)을 구동하여 지상으로 비행한다. 무인 비행기(100)는 물건을 배달하기 위해서 사용될 수 있다. 무인 비행기(100)를 이용하여 배달 서비스를 수행하는 경우, 배달 서비스의 효율을 증가시킬 수 있다.

배달 상자(300)는 무인 비행기(100)에 포함되는 연결부(150)와 결합되고, 내부에 물건을 수용할 수 있는 저장공간을 구비한다. 무인 비행기(100)에 포함되는 연결부(150)는 구동 장치 또는 복수의 프로펠러에 연결될 수 있다. 배달 상자(300)는 연결부(150)를 통해서 무인 비행기(100)와 결합될 수 있다. 배달 상자(300)의 크기는 배달 물건에 따라서 다양할 수 있다. 배달 상자(300)의 모양은 배달 물건의 종류나 모양에 따라 원통형뿐만 아니라 다양한 형태일 수 있다.

무선 전력 수신기(500)는 연결부(150)와 결합되는 배달 상자(300)의 제1 면(310)과 대향하는 배달 상자(300)의 제2 면(330)에 결합되어 배달 상자(300)의 외부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 배달 상자(300)는 제1 면(310), 제2 면(330) 및 제3 면(350)을 포함할 수 있다. 배달 상자(300)의 제1 면(310)은 무인 비행기(100)에 포함되는 연결부(150)와 결합할 수 있다. 배달 상자(300)의 제1 면(310)은 배달 상자(300)의 제2 면(330)과 대향할 수 있다. 무선 전력 수신기(500)는 배달 상자(300)의 제1 면(310)과 대향하는 배달 상자(300)의 제2 면(330)에 결합될 수 있다. 무선 전력 수신기(500)는 배달 상자(300) 외부에서 배치될 수 있다.

인덕티브 충전방식에 기초하여 전력(PWR)을 제1 내부 코일(510)을 통해서 공급 받아 무인 비행기(100)에 포함되는 배터리(190)에 제공한다. 무선 전력 수신기(500)는 원통형이다. 인덕티브 충전 방식에서는 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500)에 포함되는 코일(510)을 이용해서 전력(PWR)을 무선으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 배달 상자(300)에 배달 물건이 있는 경우, 무인 비행기(100)에서 소모되는 전력(PWR)은 증가할 수 있다. 무인 비행기(100)를 포함하는 배달 장치(10)가 배달 서비스를 수행하는 동안 무인 비행기(100)의 전력(PWR)이 모두 소모될 수 있다. 무인 비행기(100)의 전력(PWR)이 모두 소모되는 경우, 배달 장치(10)는 배달 상자(300)에 결합되는 무선 전력 수신기(500)를 통해서 전력(PWR)을 전달받을 수 있다. 배달 장치(10)가 무선 전력 수신기(500)를 통해서 전력(PWR)을 전달받은 경우, 무선 전력 수신기(500)는 무인 비행기(100)에 포함되는 비행 동력 장치(110)에 전력(PWR)을 공급할 수 있다. 무인 비행기(100)는 무선 수신기를 통해서 전달받은 전력(PWR)을 이용하여 배달 서비스를 수행할 수 있다.

무선 전력 송신기(400)는 내부에 제2 내부 코일(410)이 배치되어 인덕티브 충전 방식에 기초하여 전력(PWR)을 무선으로 전달한다. 무선 전력 송신기(400)는 원통형이다. 스테이션(600)은 무선 전력 송신기(400) 부근에 무선 전력 수신기(500)를 구비한 배달 장치(10)가 도달하는 경우, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)를 줄이도록 무선 전력 송신기(400)와 결합된다. 스테이션(600)은 깔때기 모양이다.

예시적인 실시예에 있어서, 배달 장치(10)는 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)을 더 포함할 수 있다. 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)의 각각은 조절 축(211) 및 조절 바퀴(213)를 포함할 수 있다. 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)은 배달 상자(300)의 제1 면(310)과 수직인 배달 상자(300)의 제3 면(350)과 결합할 수 있다. 조절 축(211)은 제1 단이 배달 상자(300)의 제3 면(350)과 결합할 수 있다. 조절 바퀴(213)는 조절 축(211)의 제2 단과 결합할 수 있다. 배달 장치(10)는 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)을 이용하여 전력(PWR)을 제공하는 차지 스테이션(20)과 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)를 조절할 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 배달 장치의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.

도 1 및 도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 배달 장치(10)의 동작 방법에서는 배달 장치(10)가 차지 스테이션(20)에 포함되는 깔때기 모양의 스테이션(600)에 도달한다(S100). 배달 장치(10)에 포함되는 조절 바퀴부들(210, 230)을 이용하여 배달 장치(10)가 스테이션(600)의 하부로 이동한다(S300). 예를 들어, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)를 줄이기 위하여 배달 장치(10)에 포함되는 복수의 조절 바퀴부들(210, 230)을 이용할 수 있다. 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)는 최소화하기 위하여 스테이션(600)의 모양은 깔때기 모양일 수 있다.

배달 장치(10)를 차지 스테이션(20)에 포함되는 무선 전력 송신기(400)에 정렬한다(S500) 예를 들어, 스테이션(600)의 모양이 깔때기 모양인 경우, 조절 바퀴(213)의 회전 운동에 의하여 배달 장치(10)는 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙으로 이동할 수 있다. 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙에는 무선 전력 송신기(400)가 배치될 수 있다. 배달 장치(10)가 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙으로 이동하면, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)는 최소화될 수 있다. 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 거리(D_CD)가 최소화되면, 무선 전력 송신기(400)와 무선 전력 수신기(500) 사이의 전력 전달 효율은 최대화될 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 충전 시스템의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.

도 13을 참조하면, 충전 시스템(30)의 동작 방법에서는 배달 장치(10)가 차지 스테이션(20)에 포함되는 깔때기 모양의 스테이션(600)에 도달한다(S200). 배달 장치(10)에 포함되는 조절 바퀴부들(210, 230)을 이용하여 배달 장치(10)를 차지 스테이션(20)에 포함되는 무선 전력 송신기(400)에 정렬한다(S400). 예를 들어, 배달 장치(10)가 깔때기 모양의 스테이션(600)의 중앙으로 이동하면, 배달 장치(10)에 포함되는 무선 전력 수신기(500)가 차지 스테이션(20)에 포함되는 무선 전력 송신기(400)에 정렬될 수 있다.

무선 전력 송신기(400)가 전력(PWR)을 송신한다(S600). 배달 장치(10)에 포함되는 무선 전력 수신기(500)가 전력(PWR)을 수신한다(S800). 예를 들어 차지 스테이션(20)으로부터 전달되는 전력(PWR)은 배달 장치(10)에 포함되는 무선 전력 수신기(500)를 통해서 무인 비행기(100)의 비행 동력 장치(110)에 제공될 수 있다. 비행 동력 장치(110)는 무선 전력 수신기(500)로부터 전달받은 전력(PWR)을 이용하여 복수의 프로펠러들(130)에 동력을 전달할 수 있다. 복수의 프로펠러들(130)은 비행 동력 장치(110)로부터 전달받은 동력을 이용하여 무인 비행기(100)를 지상으로 부양시킬 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 충전 시스템(30)의 동작 방법은 인덕티브 충전방식에 기초하여 무선으로 전력(PWR)을 공급받아 무인 비행기(100)에 제공함으로써 배달 서비스의 효율을 증가시킬 수 있다.

Claims

비행 동력 장치로부터 동력을 전달받아 복수의 프로펠러들을 구동하여 지상으로 비행하는 무인 비행기;
상기 무인 비행기에 포함되는 연결부와 결합되고, 내부에 물건을 저장하는 저장공간을 구비하는 배달 상자; 및
상기 연결부와 결합되는 상기 배달 상자의 제1 면과 대향하는 상기 배달 상자의 제2 면에 결합되어 상기 배달 상자의 외부에 배치되고, 인덕티브 충전방식에 기초하여 전력을 내부 코일을 통해서 공급 받아 상기 무인 비행기에 포함되는 배터리에 제공하는 원통형의 무선 전력 수신기를 포함하고,
상기 배달 상자의 제1 면과 수직인 상기 배달 상자의 제3 면과 결합하는 복수의 조절 바퀴부들의 각각은,
제1 측이 상기 배달 상자의 제3 면과 결합하는 조절 축; 및
상기 조절 축의 제2 측과 결합하는 조절 바퀴를 포함하는 배달 장치.
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제1 항에 있어서,
상기 배달 장치는 상기 복수의 조절 바퀴부들을 이용하여 상기 전력을 제공하는 차지 스테이션(charge station)과 상기 무선 전력 수신기 사이의 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 배달 장치.
제3 항에 있어서,
상기 조절 축은 상기 배달 상자의 제3 면의 수직 방향을 기준으로 제1 방향 및 상기 제1 방향의 반대 방향에 해당하는 제2 방향으로 조절되는 것을 특징으로 하는 배달 장치.
제1 항에 있어서,
상기 배달 장치에 상기 전력을 무선으로 전달하는 차지 스테이션과 상기 배달 장치 사이의 거리가 감소함에 따라 상기 무선 전력 수신기의 충전 효율은 증가하는 것을 특징으로 하는 배달 장치.
배달 장치로서,
비행 동력 장치로부터 동력을 전달받아 복수의 프로펠러들을 구동하여 지상으로 비행하는 무인 비행기;
상기 무인 비행기에 포함되는 연결부와 결합되고, 내부에 물건을 저장하는 저장공간을 구비하는 배달 상자; 및
상기 연결부와 결합되는 상기 배달 상자의 제1 면과 대향하는 상기 배달 상자의 제2 면에 결합되어 상기 배달 상자의 외부에 배치되고, 인덕티브 충전방식에 기초하여 전력을 내부 코일을 통해서 공급 받아 상기 무인 비행기에 포함되는 배터리에 제공하는 원통형의 무선 전력 수신기를 포함하고,
상기 배달 장치는 상기 배달 상자의 제1 면과 대향하는 상기 배달 상자의 제2 면에 결합되어 상기 배달 상자의 외부에 배치되는 복수의 조절 바퀴부들을 이용하여 상기 전력을 제공하는 차지 스테이션과 상기 무선 전력 수신기 사이의 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 배달 장치.
제6 항에 있어서,
상기 복수의 조절 바퀴부들의 각각에 포함되는 조절 축은 상기 배달 상자의 제2 면의 수직 방향을 기준으로 제3 방향 및 상기 제3 방향의 반대 방향에 해당하는 제4 방향으로 조절되는 것을 특징으로 하는 배달 장치.
제6 항에 있어서,
상기 무선 전력 수신기에 포함되는 상기 내부 코일을 둘러싸는 코어는 충전 중 발생하는 전자기 간섭을 차단하도록 페라이트(ferrite)로 구성되는 것을 특징으로 하는 배달 장치.
제8 항에 있어서,
상기 배달 상자의 제2 면은 상기 배달 상자로 전달되는 상기 전자기 간섭을 차단하는 페라이트 층(ferrite layer)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배달 장치.
내부 코일이 배치되어 인덕티브 충전 방식에 기초하여 전력을 무선으로 전달하는 원통형의 무선 전력 송신기; 및
상기 무선 전력 송신기 부근에 무선 전력 수신기를 구비한 배달 장치가 도달하는 경우, 상기 무선 전력 송신기와 상기 무선 전력 수신기 사이의 거리를 줄이도록 상기 무선 전력 송신기와 결합되는 깔때기 모양의 스테이션을 포함하는 차지 스테이션.
제10 항에 있어서,
상기 무선 전력 송신기에 포함되는 상기 내부 코일을 둘러싸는 코어는 충전 중 발생하는 전자기 간섭을 차단하도록 페라이트(ferrite)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차지 스테이션.
전력을 무선으로 전달하는 차지 스테이션; 및
상기 전력을 무선으로 공급받는 배달 장치를 포함하고,
상기 배달 장치는,
비행 동력 장치로부터 동력을 전달받아 복수의 프로펠러들을 구동하여 지상으로 비행하는 무인 비행기;
상기 무인 비행기에 포함되는 연결부와 결합되고, 내부에 물건을 저장하는 저장공간을 구비하는 배달 상자; 및
상기 연결부와 결합되는 상기 배달 상자의 제1 면과 대향하는 상기 배달 상자의 제2 면에 결합되어 상기 배달 상자의 외부에 배치되고, 인덕티브 충전방식에 기초하여 전력을 제1 내부 코일을 통해서 공급 받아 상기 무인 비행기에 포함되는 배터리에 제공하는 원통형의 무선 전력 수신기를 포함하고,
상기 차지 스테이션은,
내부에 제2 내부 코일이 배치되어 상기 인덕티브 충전 방식에 기초하여 상기 전력을 무선으로 전달하는 원통형의 무선 전력 송신기; 및
상기 무선 전력 송신기 부근에 상기 무선 전력 수신기를 구비한 상기 배달 장치가 도달하는 경우, 상기 무선 전력 송신기와 상기 무선 전력 수신기 사이의 거리를 줄이도록 상기 무선 전력 송신기와 결합되는 깔때기 모양의 스테이션을 포함하는 충전 시스템.
제12 항에 있어서,
상기 배달 상자의 제1 면과 수직인 상기 배달 상자의 제3 면과 결합하는 복수의 조절 바퀴부들의 각각은,
제1 측이 상기 배달 상자의 제3 면과 결합하는 조절 축; 및
상기 조절 축의 제2 측과 결합하는 조절 바퀴를 포함하고,
상기 배달 장치는 상기 복수의 조절 바퀴부들을 이용하여 상기 전력을 제공하는 차지 스테이션(charge station)과 상기 무선 전력 수신기 사이의 거리를 조절하는 것을 특징으로 하는 충전 시스템.
배달 장치가 차지 스테이션에 포함되는 깔때기 모양의 스테이션에 도달하는 단계;
상기 배달 장치에 포함되는 조절 바퀴부들을 이용하여 상기 배달 장치가 상기 스테이션의 하부로 이동하는 단계; 및
상기 배달 장치를 상기 차지 스테이션에 포함되는 무선 전력 송신기에 정렬하는 단계를 포함하는 배달 장치의 동작 방법.
배달 장치가 차지 스테이션에 포함되는 깔때기 모양의 스테이션에 도달하는 단계;
상기 배달 장치에 포함되는 조절 바퀴부들을 이용하여 상기 배달 장치를 상기 차지 스테이션에 포함되는 무선 전력 송신기에 정렬하는 단계;
상기 무선 전력 송신기가 전력을 송신하는 단계; 및
상기 배달 장치에 포함되는 무선 전력 수신기가 상기 전력을 수신하는 단계를 포함하는 충전 시스템의 동작 방법.