KR102164295B1 - 드론의 추락 방지 장치 및 방법 - Google Patents
드론의 추락 방지 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
일 실시 예에 의한 드론의 추락 방지 장치는 일 실시 예에 의한 드론의 추락 방지 장치는 드론의 전원 동작을 판단하는 제어부와 상기 드론의 전원 동작에 대응하여 추락을 감지하는 센서부를 포함하는 본체; 및 상기 드론의 전원이 동작하지 않는 경우, 상기 드론의 추락을 감지하고, 상기 추락에 대응하여 동작하는 낙하산부;를 포함하고, 상기 센서부는 상기 드론의 수직 강하속도를 검출하는 가속도 센서; 및 상기 드론의 수평 기울기를 검출하는 자이로 센서를 포함하고, 상기 낙하산부는 상기 가속도 센서에 대응하여 동작하는 기계식 스위치; 및 상기 기계식 스위치 동작에 대응하여 펼쳐지는 공기저항막을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의한 드론의 추락 방지 장치는 일 실시 예에 의한 드론의 추락 방지 방법은 드론의 전원 동작을 판단하는 단계; 상기 드론의 전원이 동작하지 않는 경우, 가속도 센서가 상기 드론의 추락을 감지하는 단계; 상기 추락이 감지되는 경우, 기계식 스위치가 동작하는 단계; 및 상기 기계식 스위치 동작에 대응하여 공기저항막이 펼쳐지는 단계; 를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 의한 드론의 추락 방지 장치는 일 실시 예에 의한 드론의 추락 방지 방법은 드론의 전원 동작을 판단하는 단계; 상기 드론의 전원이 동작하지 않는 경우, 가속도 센서가 상기 드론의 추락을 감지하는 단계; 상기 추락이 감지되는 경우, 기계식 스위치가 동작하는 단계; 및 상기 기계식 스위치 동작에 대응하여 공기저항막이 펼쳐지는 단계; 를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 드론의 추락 방지 장치 및 방법 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 갑작스러운 비행 추락에 있어 드론의 추락으로 인한 사고 방지하는 장치에 관한 것이다.
무인 항공기(Unmanned Aerial Vehicle: UAV)란 조종사 없이 지정된 임무를 수행하기 위해 사전에 입력된 프로그램에 따라 비행하거나 비행체 스스로 주위 환경(장애물 또는 항로)을 인식하여 자율적으로 비행(Autonomous Flying)할 수 있는 비행체를 말하며, 최근에는 기상 관측, 지형 탐사, 정찰 또는 감시 등의 다양한 목적을 위하여 사용되고 있다.
일반적으로 무인 항공기는 전기적으로 동작되며, 급격한 온도 변화로 인한 배터리 방전, 낙뢰로 인한 전기적 충격으로 인해 무인항공기의 갑작스러운 추이 발생가능하며, 이로 인해 지상을 지나는 사람, 혹은 건축물에 피해가 발생하는 문제점을 초래하였다.
또한, 종래의 무인 항공기에 배치되는 낙하산의 경우, 무인항공기의 상부에 배치되어 있어, GPS 센서나 기타 센서를 상부의 SIDE에 배치하는 등 무인항공기 구성에 있어 공간의 제약이 따르는 문제점이 있었다.
실시 예는 본 발명은 전기적으로 독립된 기계식 장치에 의해 동작하는 낙하산을 통하여 낙하 속도를 감속시키는 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
실시 예에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 드론의 추락 방지 장치는 드론의 전원 동작을 판단하는 제어부와 상기 드론의 전원 동작에 대응하여 추락을 감지하는 센서부를 포함하는 본체; 및 상기 드론의 전원이 동작하지 않는 경우, 상기 드론의 추락을 감지하고, 상기 추락에 대응하여 동작하는 낙하산부;를 포함하고, 상기 센서부는 상기 드론의 수직 강하속도를 검출하는 가속도 센서; 및 상기 드론의 수평 기울기를 검출하는 자이로 센서를 포함하고, 상기 낙하산부는 상기 가속도 센서에 대응하여 동작하는 기계식 스위치; 및 상기 기계식 스위치 동작에 대응하여 펼쳐지는 공기저항막을 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 가속도 센서는 상기 본체로부터 전기적으로부터 독립되어 기계식으로 동작할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 가속도 센서는 상기 드론의 가속도가 중력방향으로 기설정된 값 이상으로 지속되는 경우, 상기 기계식 스위치를 ON에서 OFF로 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 공기저항막은 상기 기계식 스위치가 OFF 되는 경우, 상기 본체의 측면으로부터 외부로 펼쳐질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 본체의 외부에 배치되는 구동부; 상기 본체와 상기 구동부를 연결하는 복수의 연결부;를 더 포함하고, 상기 공기저항막은 상기 본체와 상기 각 연결부의 사이 공간으로 펼쳐질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 낙하산부는 상기 공기저항막의 일단에 연결된 롤러;를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 롤러는 상기 드론이 추락 상태가 아닌 경우, 상기 스프링 형태의 가로로 압축된 기둥 형상으로 이루어질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 공기저항막은 상기 롤러에 감겨져 롤 형태로 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 공기저항막은 상기 롤러의 기울기 또는 자기력에 의하여 회전에 의하여 펼쳐질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 공기저항막은 상기 드론의 낙하에 따른 공기 저항에 의하여 펼쳐질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 공기저항막이 펼쳐지는 경우, 상기 롤러는 상기 구동부 방향으로 이동하며 길이가 길어질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 구동부는 모터를 더 포함하고, 상기 롤러는 상기 모터의 일단에 배치된 자석에 의하여 고정될 수 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 드론의 추락 방지 방법은 드론의 전원 동작을 판단하는 단계; 상기 드론의 전원이 동작하지 않는 경우, 가속도 센서가 상기 드론의 추락을 감지하는 단계; 상기 추락이 감지되는 경우, 기계식 스위치가 동작하는 단계; 및 상기 기계식 스위치 동작에 대응하여 공기저항막이 펼쳐지는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 가속도 센서는 상기 본체로부터 전기적으로부터 독립되어 기계식으로 동작할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 추락을 감지하는 단계는 상기 드론의 가속도가 중력방향으로 기설정된 값 이상으로 지속되는 경우, 상기 기계식 스위치를 ON에서 OFF로 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 기계식 스위치가 동작하는 단계는 상기 기계식 스위치가 OFF 되는 경우, 상기 본체의 측면으로부터 외부로 펼쳐질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 본체의 외부에 배치되는 구동부 및 상기 본체와 상기 구동부를 연결하는 복수의 연결부를 포함하고, 상기 공기저항막이 펼쳐지는 단계는 상기 공기저항막이 상기 본체와 상기 각 연결부의 사이 공간으로 펼쳐질수 있다.
실시예에 따라, 상기 낙하산부는 상기 공기저항막의 일단에 연결된 롤러;를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 공기저항막은 상기 롤러의 기울기 또는 자기력에 의하여 회전에 의하여 펼쳐질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 공기저항막은 상기 드론의 낙하에 따른 공기 저항에 의하여 펼쳐질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 공기저항막이 펼쳐지는 경우, 상기 롤러는 상기 구동부 방향으로 이동하며 길이가 길어질 수 있다.
실시예에 따라, 상기 구동부는 모터를 더 포함하고, 상기 롤러는 상기 모터의 일단에 배치된 자석에 의하여 고정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명의 낙하산부는 본체와 전기적으로 독립되어 있으므로, 전기적인 신호 전달 없이도 기계적으로 낙하산 구현이 가능한 장점이 있다.
둘째, 본 발명의 낙하산부는 드론의 본체의 측면에 배치되어 있으므로, 드론의 상부를 사용하지 않아, 공간 효율이 증대되고, 드론의 구성에 있어 공간의 제약이 없는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하산부의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 추락 이전의 드론의 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 추락 이후의 드론의 단면도를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 낙하산이 동작한 드론의 단면도를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 낙하산이 동작한 드론의 단면도를 도시한 도면이다.
도 7 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하산 동작 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하산부의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 추락 이전의 드론의 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 추락 이후의 드론의 단면도를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 낙하산이 동작한 드론의 단면도를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 낙하산이 동작한 드론의 단면도를 도시한 도면이다.
도 7 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하산 동작 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및"전(앞) 또는 후(뒤)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
무인항공기는 조종사 없이 무선전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 항공기를 총칭할 수 있다. 예를 들어, 드론(Drone) 또는 무인 비행장치일 수 있고, 무인(unmanned), 원격 제어(remotely control), 초경량 항공기(ultralight aircraft)의 개념적 요소를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 드론(10)은 본체(100), 구동부(200), 연결부(300), 낙하산부(400)를 포함할 수 있다.
본체(100)는 팔면체의 형상으로 이루어 졌으나, 이에 한정되지 아니하며 필요에 따라 육면체 형상, 삼각뿔 형상, 원통형 형상 등 임의의 형상으로 형성될 수 있다.
본체(100)는 센서부(110), 제어부(120)를 포함할 수 있다.
센서부(110)는 본체(100)와 전기적으로 독립된 센서를 포함할 수 있다. 센서부(110)는 가속도 센서(111), 자이로 센서(112)를 포함할 수 있다.
가속도 센서는 드론(10)의 수직 강하속도를 검출할 수 있다.
가속도 센서(111)는 드론(10)의 추락을 감지하고, 추락이 감지되는 경우, 상기 기계식 가속도센서의 가속도가 중력방향으로 기설정된 값 이상으로 지속되면 상기 드론(10)이 추락하는 것으로 감지할 수 있다.
이때, 가속도 센서(111)는 코일 내부에 자석이 놓여있는 구조일 수 있다. 드론(10)이 갑자기 움직일 때 코일은 드론(10)과 함께 움직이지만 자석은 관성에 의해 거의 움직이지 않는다. 이것은 코일을 지나는 자기장을 변하게 하고, 전자기 유도 현상에 의해 코일에 유도 전류가 흐르게 된다. 유도 전류의 변화를 감지해 드론(10)의 속도 변화를 알아낼 수 있다.
실시예에 따라, 가속도 센서(111)가 검출하는 드론(10)의 수직 강하속도가 초당 9.8m 이상으로 감지되는 경우, 가속도 센서(111)는 비행 중인 드론(10)이 추락하는 것으로 감지할 수 있다.
또한, 가속도 센서(111)는 수직 강하속도를 검출하여, 검출된 가속도 센싱 값이 기 설정된 값 이상 인 경우, 기계식 스위치를 동작시킬 수 있다.
자이로 센서(112)는 드론(10)의 비행에 따른 드론(10)의 수평 기울기를 검출할 수 있다. 자이로 센서(112)는 드론(10)의 방위를 검출할 수 있다. 자이로 센서(112)는 처리하여 드론(10)이 평형을 유지하지 못하면, 드론(10)의 비행에 이상이 있는 것으로 판단할 수 있다.
실시예에 따라, 자이로 센서(112)가 검출하는 드론(10)의 기울기가 특정 기울기 이상인 경우, 기계식 스위치를 동작시킬 수 있다.
제어부(120)는 본체의 전원이 동작하는지 판단할 수 있다.
제어부(120)는 본체의 전원이 0N인 경우, 가속도 센서를 전원에 의하여 제어할 수 있다. 즉, 전원이 정상 동작이라는 판단되는 경우, 가속도 센서의 동작을 전원으로 제어할 수 있다.
구동부(200)는 복수의 모터(210) 및 프로펠러(220)를 포함할 수 있다. 구동부(200)는 드론(10)이 비행할 수 있도록 본체(100)의 제어부(120)로부터 제어 명령을 받아 모터(210)를 구동하여 프로펠러(220)를 회전시키는 비행동력의 구성이다. 드론(10)에 널리 이용되는 프로펠러의 회전에 의해 발생되는 추력을 이용하는 프로펠러방식이 권장되지만, 상기 프로펠러방식 외에 제트엔진 등 다양한 구동부(200)의 실시예가 가능하므로, 상기 프로펠러방식에 한정하지 않는다.
구동부(200)는 본체의 외부에 배치될 수 있다. 구동부(200)는 드론(10)이 전후, 좌우 및 상하방향으로 이동할 수 있도록 양력 및 비행력을 발생시키기 위한 장치로서, 일반적으로 복수 개의 프로펠러 및 이를 회전시키는 모터로 구성될 수 있으며, 이와 같은 구동부(200)는 일반적인 무인 항공기에도 동일하게 적용되고 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
연결부(300)는 프레임으로 형성될 수 있으며, 실시예에 따라, 'X', 'Y'자 등의 형상으로 형성될 수 있다. 상기 연결부(300)는 필요에 따라 임의의 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 본체(100)의 외곽으로 연장되는 연결부(300)가 제공된다.
낙하산부(400)는 본체(100)에 낙뢰 혹은 배터리의 방전으로 등의 이유로 낙하하는 경우, 기계적 동작에 기초하여 낙하산이 펼쳐질 수 있다.
실시예에 따라, 본체(100)로부터 구동부(200)에 전기가 공급 되지 않을 경우, 드론(10)이 낙하하며, 가속도 센서에 의하여 추락을 감지하고, 추락에 대응하여 낙하산이 동작될 수 있다.
낙하산부(400)에 구성은 이하, 도2 내지 도 6에서 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하산부의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 낙하산부(400)는 공기저항막(410), 롤러(420), 기계식 스위치(430), 낙하산(440)를 포함할 수 있다.
공기저항막(410)은 연결부(300)의 수와 상관없이 각 연결부(300) 사이 공간에 배치 될 수 있다.
공기저항막(410)은 드론(10)이 추락 상태가 아닌 경우, 압축되어 본체(100)의 측면에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 공기저항막(410)은 드론(10)이 추락 상태가 아닌 경우, 구겨진 상태로 스프링 형태의 가로로 압축 가능한 기둥에 감겨져 배치 될 수 있다.
롤러(420)는 공기저항막(410)의 일단에 연결되어 배치될 수 있다.
롤러(420)는 기울기 또는 자기력으로 회전하여, 공기저항막(410)이 펼쳐지도록 이동 할 수 있다.
실시예에 따라, 롤러(420)는 기계식 스위치(430)가 OFF 동작하는 경우, 상기 구동부(200) 방향으로 이동하며 길이가 길어질 수 있다.
롤러(420)는 탄성요소를 포함할 수 있다. 이때, 롤러(420)는 추락 상태가 아닌 경우, 스프링 형태의 가로로 압축된 기둥 형상으로 이루어질 수 있다.
실시예에 따라, 롤러(420)는 상기 탄성요소로서 스프링을 사용하고 있으나, 반드시 이에 한정 되는 것은 아니며, 탄성을 지닌 다른 물질도 사용될 수 있음은 자명하다.
기계식 스위치(430)는 상기 각 연결부(300) 사이에 배치된 공기저항막(410) 및 롤러(420)의 수에 대응하여 적어도 한 개 이상 배치 될 수 있다.
기계식 스위치(430)는 본체(100)와 전기적으로 독립되어 구성될 수 있다
실시예에 따라, 기계식 스위치(430)는 추락 이전에는 ON 상태로, 공기저항막(410) 및 롤러(420)가 이동하지 못하도록 고정 할 수 있다.
실시예에 따라, 기계식 스위치(430)는 드론(10)이 낙하되고, 드론(10)이 전기적으로 동작하지 않는 경우, 가속도 센서(111)가 추락을 감지하고, 추락에 대응하여 ON에서 OFF로 동작할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 추락 이전의 드론의 단면도를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 추락 이후의 드론의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 낙하산부(400)는 본체의 측면 및 각 연결부(300)의 사이 공간에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 드론 추락시, 낙하산부(400)는 공기저항막이 본체(100)와 각 연결부(300)의 사이 공간으로 방출될 수 있다.
추락 이전 상태의 공기저항막(410)은 롤러(420)에 롤 형태로 감겨져 본체(100)의 측면에 배치될 수 있다. 롤러(420)는 각 연결부(300) 사이 공간에 배치될 수 있다. 이때, 롤러(420)는 압축된 상태일 수 있다.
추락 이전 상태의 공기저항막(410) 및 롤러(420)는 기계식 스위치(430)에 의하여 펼쳐지지 않도록 잠금 될 수 있다.
도 4를 참조하면, 추락 판단 이후의 기계식 스위치(430)는 ON에서 OFF 상태로 동작할 수 있다. 따라서, 드론(10)이 낙하 하는 경우, 기계식 스위치(430)가 동작하여 공기저항막(410)이 펼쳐질 수 있다.
이때, 롤러(420)는 기울기 혹은 자기력으로 회전에 의하여 모터 쪽으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 롤러(420)는 압축된 스프링이 기둥이 길어질 수 있다. 즉, 상기 공기저항막(410)이 펼쳐질 때에는 롤러(420)가 모터 쪽으로 이동하며 스프링이 펼쳐지며 기둥이 길이가 길어질 수 있다.
롤러(420)가 압축된 상태에서 탄성력에 의해 이동될 때, 모터에 일측에 배치된 자석(211)은 롤러(420)의 탄성요소의 복원력을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 탄성요소가 복원력에 의하여 다시 압축하는 것을 방지할 수 있다. 이를 통하여, 상기 롤러(420)는 자석(211)에 고정될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시에에 따른 낙하산이 동작한 드론의 단면도를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 낙하산부(400)은 본체의 중심부가 아닌 외곽 지역에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 가속도 센서의 추락 판단 이후의 기계식 스위치는 ON에서 OFF 상태로 동작할 수 있다.
이에 따라, 드론 추락시, 낙하산(440)은 본체의 상부 방향으로 방출 할 수 있다. 이때, 상기 낙하산은 낙하에 따른 공기 저항에 의하여 펼쳐질수 있다.
낙하산이 방출되는 경우, 드론의 몸체부(100)의 가운데가 아니어도 낙하산이 펼쳐지면, 드론(10)의 자유낙하 속도를 낮출 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 낙하산이 동작한 드론의 단면도를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 낙하산부(400)는 모터가 설치되는 구동부의 각 상단부에 배치되는 복수의 낙하산(440)을 포함할 수 있다.
자이로센서(112)에 의하여 드론(10)이 기울기가 기설정된 값 이 상인 경우, 드론(10)이 추락하는 것으로 판단하여, 자이로센서(112)에 의하여 기계식 스위치(430)가 동작하고. 이를 통하여 낙하산이 구동부의 상부로 방출 될 수 있다.
이때, 상기 낙하산은 낙하에 따른 공기 저항에 의하여 펼쳐질 수 있다.
낙하산이 방출되는 경우, 낙하산이 펼쳐진 반대쪽이 추후 공기저항이 덜하기에 기울기가 생기면서 시간차에 의해 반대편의 낙하산이 펼쳐질 수 있다.
도 7 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙하산 동작 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 7 내지 8을 참조하면, 드론(10)은 상기 본체(100)가 전기적으로 동작하는지 판단 할 수 있다(S510).
드론(10)이 전기적으로 동작하는 경우, 전원에 의하여 기계식가속도 센서를 제어할 수 있다.
드론(10)이 전기적으로 동작하지 않은 경우, 가속도 센서(111)는 드론(10)의 추락을 감지할 수 있다(S530).
즉, 상기 가속도 센서(111)는 상기 본체(100)로부터 전기적으로부터 독립되어 동작하여, 드론(10)의 가속도를 센싱 할 수 있다. 이때, 가속도 센서(111)는 상기 가속도 센서(111)가 중력방향으로 기설정된 값 이상인 경우에 드론(10)의 추락을 감지할 수 있다.
상기 가속도 센서(111)에 의하여 드론(10)의 추락이 감지되는 경우, 기계식 스위치(430)를 동작시킬 수 있다(S540). 즉, 상기 드론(10)의 추락이 감지되는 경우, 기계식 스위치(430)는 ON에서 OFF로 동작될 수 있다.
상기 기계식 스위치(430)가 동작하는 경우, 각 연결부(300) 사이 공간에 배치된 공기저항막(410)이 펼쳐질 수 있다(S550). 이때, 공기저항막(410)의 일단에 연결된 롤러(420)가 기울기 혹은 자기력에 의해 회전하면서 공기저항막(410)이 펼쳐질 수 있다. 이때, 상기 공기저항막(410)이 펼쳐지는 경우, 롤러(420)는 구동부(200) 방향으로 이동하며 길이가 길어지게 되고, 상기 구동부(200)에 포함된 모터의 일단에 배치된 자석(211)에 고정되어 공기저항막(410)이 각 연결부(300) 사이의 공간에 펼쳐지도록 동작할 수 있다.
또한, 상기 S540 단계 이후, 기계식 스위치(430)에 대응하여 본체의 외곽부에 배치된 낙하산이 본체의 상부로 펼쳐질 수 있다(S560).
다른 실시예에 따라, 상기 S520 단계 이후, 자이로 센서(112)는 드론(10)의 추락을 감지할 수 있다(S610).
상기 자이로 센서(112)는 드론(10)의 수평기울기를 검출하여, 드론(10)이 평형을 유지 하지 못하는 것으로 판단하면, 드론(10)이 낙하하는 것으로 판단하고, 기계식 스위치는 ON에서 OFF로 동작할 수 있다.
상기 기계식 스위치(430)가 동작하는 경우, 구동부(200)의 상부에 배치된 낙하산이 구동부의 상부로 펼쳐 질 수 있다(S630).
이후, 낙하산이 펼쳐진 이후, 낙하산이 펼쳐진 반대쪽이 공기저항에 따라 기울기가 변경되어, 시간차에 의해 다른 구동부(200)에 설치된 낙하산(440)도 펼쳐질 수 있다(S640).
실시 예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시 예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시 형태로 구현될 수도 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10: 드론 100: 본체
110: 센서부 120: 제어부
111: 가속도 센서 112: 자이로센서
200: 구동부 210: 모터
220: 프로펠러 211: 자석
300: 연결부 400: 낙하산부
410: 공기저항막 420: 롤러
430: 기계식 스위치 440: 낙하산
110: 센서부 120: 제어부
111: 가속도 센서 112: 자이로센서
200: 구동부 210: 모터
220: 프로펠러 211: 자석
300: 연결부 400: 낙하산부
410: 공기저항막 420: 롤러
430: 기계식 스위치 440: 낙하산
Claims (24)
- 드론의 전원 동작을 판단하는 제어부와 상기 드론의 전원 동작에 대응하여 추락을 감지하는 센서부를 포함하는 본체;
상기 본체의 외부에 배치되는 구동부;
상기 본체와 상기 구동부를 연결하는 복수의 연결부; 및
상기 드론의 전원이 동작하지 않는 경우, 상기 드론의 추락을 감지하고, 상기 추락에 대응하여 동작하는 낙하산부;를 포함하고,
상기 센서부는
상기 드론의 수직 강하속도를 검출하는 가속도 센서; 및
상기 드론의 수평 기울기를 검출하는 자이로 센서를 포함하고,
상기 낙하산부는
상기 가속도 센서에 대응하여 동작하는 기계식 스위치; 상기 기계식 스위치 동작에 대응하여 상기 본체와 상기 각 연결부의 사이 공간으로 펼쳐지는 공기저항막; 및
상기 공기저항막의 일단에 연결된 롤러;를 포함하고,
상기 공기저항막은
상기 롤러의 기울기 또는 자기력에 따른 회전에 의하여 펼쳐지는
드론의 추락 방지 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 가속도 센서는
상기 본체로부터 전기적으로부터 독립되어 기계식으로 동작하는
드론의 추락 방지 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 가속도 센서는
상기 드론의 가속도가 중력방향으로 기설정된 값 이상으로 지속되는 경우, 상기 기계식 스위치를 ON에서 OFF로 제어하는 드론의 추락 방지 장치. - 제 3항에 있어서,
상기 공기저항막은
상기 기계식 스위치가 OFF 되는 경우, 상기 본체의 측면으로부터 외부로 펼쳐지는 드론의 추락 방지 장치. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 롤러는
상기 드론이 추락 상태가 아닌 경우, 스프링 형태의 가로로 압축된 기둥 형상으로 이루어지는 드론의 추락 방지 장치. - 제 7항에 있어서,
상기 공기저항막은
상기 롤러에 감겨져 롤 형태로 배치되는 드론의 추락 방지 장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 공기저항막은
상기 드론의 낙하에 따른 공기 저항에 의하여 펼쳐지는
드론의 추락 방지 장치. - 제 1항 또는 제 10항에 있어서,
상기 공기저항막이 펼쳐지는 경우, 상기 롤러는 상기 구동부 방향으로 이동하며 길이가 길어지는 드론의 추락 방지 장치. - 제 11항에 있어서
상기 구동부는
모터를 더 포함하고,
상기 롤러는 상기 모터의 일단에 배치된 자석에 의하여 고정되는 드론의 추락 방지 장치. - 드론의 전원 동작을 판단하는 제어부와 상기 드론의 전원 동작에 대응하여 추락을 감지하는 센서부를 포함하는 본체;
상기 본체의 외부에 배치되는 구동부;
상기 본체와 상기 구동부를 연결하는 복수의 연결부; 및
상기 드론의 전원이 동작하지 않는 경우, 상기 드론의 추락을 감지하고, 상기 추락에 대응하여 동작하는 낙하산부;를 포함하고,
상기 센서부는
상기 드론의 수직 강하속도를 검출하는 가속도 센서; 및
상기 드론의 수평 기울기를 검출하는 자이로 센서를 포함하고,
상기 낙하산부는
상기 자이로 센서에 대응하여 동작하는 기계식 스위치;
상기 기계식 스위치 동작에 대응하여 상기 본체와 상기 각 연결부의 사이 공간으로 펼쳐지는 공기저항막;
상기 공기저항막의 일단에 연결된 롤러; 및
상기 기계식 스위치에 대응하여 펼쳐지는 낙하산을 포함하고,
상기 공기저항막은
상기 롤러의 기울기 또는 자기력에 따른 회전에 의하여 펼쳐지고,
상기 낙하산은
상기 구동부의 상부에 배치되어, 상기 기계식 스위치에 대응하여 상기 구동부의 상부로 펼쳐지는 드론의 추락 방지 장치. - 드론의 전원 동작을 판단하는 제어부와 상기 드론의 전원 동작에 대응하여 추락을 감지하는 센서부를 포함하는 본체;
상기 본체의 외부에 배치되는 구동부;
상기 본체와 상기 구동부를 연결하는 복수의 연결부; 및
상기 드론의 전원이 동작하지 않는 경우, 상기 드론의 추락을 감지하고, 상기 추락에 대응하여 동작하는 낙하산부를 포함하고,
상기 센서부는
상기 드론의 수직 강하속도를 검출하는 가속도 센서; 및
상기 드론의 수평 기울기를 검출하는 자이로 센서를 포함하고,
상기 낙하산부는
상기 가속도 센서에 대응하여 동작하는 기계식 스위치;
상기 기계식 스위치 동작에 대응하여 상기 본체와 상기 각 연결부의 사이 공간으로 펼쳐지는 공기저항막;
상기 공기저항막의 일단에 연결된 롤러; 및
상기 기계식 스위치에 대응하여 펼쳐지는 낙하산을 포함하고,
상기 공기저항막은
상기 롤러의 기울기 또는 자기력에 따른 회전에 의하여 펼쳐지고,
상기 낙하산은
상기 본체의 중심부가 아닌 외곽 지역에 배치되어, 상기 기계식 스위치에 대응하여 상기 본체의 상부로 펼쳐지는 드론의 추락 방지 장치. - 드론의 전원 동작을 판단하는 단계;
상기 드론의 전원이 동작하지 않는 경우, 가속도 센서가 상기 드론의 추락을 감지하는 단계;
상기 추락이 감지되는 경우, 기계식 스위치가 동작하는 단계; 및
상기 기계식 스위치 동작에 대응하여 공기저항막이 상기 드론의 본체와 연결부의 사이 공간으로 펼쳐지는 단계;
를 포함하고,
상기 공기저항막은
일단에 연결된 롤러의 기울기 또는 자기력에 따른 회전에 의하여 펼쳐지는
드론의 추락 방지 방법. - 제 15항에 있어서,
상기 가속도 센서는
상기 본체로부터 전기적으로부터 독립되어 기계식으로 동작하는
드론의 추락 방지 방법. - 제 15항에 있어서,
상기 추락을 감지하는 단계는
상기 드론의 가속도가 중력방향으로 기설정된 값 이상으로 지속되는 경우, 상기 기계식 스위치를 ON에서 OFF로 제어하는 드론의 추락 방지 방법. - 제 17항에 있어서,
상기 기계식 스위치가 동작하는 단계는
상기 기계식 스위치가 OFF 되는 경우, 상기 본체의 측면으로부터 외부로 펼쳐지는 드론의 추락 방지 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 15항에 있어서,
상기 공기저항막은
상기 드론의 낙하에 따른 공기 저항에 의하여 펼쳐지는
드론의 추락 방지 방법. - 제 15항 또는 제22항에 있어서,
상기 공기저항막이 펼쳐지는 경우, 상기 롤러는 구동부 방향으로 이동하며 길이가 길어지는
드론의 추락 방지 방법. - 제 23항에 있어서
상기 구동부는
모터를 더 포함하고,
상기 롤러는 상기 모터의 일단에 배치된 자석에 의하여 고정되는
드론의 추락 방지 방법.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2022092395A1 (ko) * | 2020-10-30 | 2022-05-05 | 한국전자기술연구원 | 드론에서 투하하는 음향센서 디바이스 |
KR20230173990A (ko) | 2022-06-20 | 2023-12-27 | 한찬우 | 측면 사출식 드론용 비상 낙하산 시스템 |
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KR20230173990A (ko) | 2022-06-20 | 2023-12-27 | 한찬우 | 측면 사출식 드론용 비상 낙하산 시스템 |
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