KR102362264B1 - 유무선 복합 드론 - Google Patents

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KR102362264B1
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조순식
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주식회사 순돌이드론
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Abstract

본 발명은 전원을 공급하는 배터리가 내장된 드론 본체; 상기 배터리와 전기적으로 접속되는 케이블이 내장된 배터리 와이어; 상기 배터리에 전원을 공급하는 전원공급장치; 상기 전원공급장치와 전기적으로 접속되어, 상기 배터리로 전원을 공급하기 위한 케이블이 내장된 전원 와이어; 및 상기 드론 본체의 비행 변위에 따라 상기 배터리 와이어와 상기 전원 와이어가 접속 또는 분리되는 와이어 착탈부를 포함하는 유무선 복합 드론에 관한 것이다.

Description

유무선 복합 드론{DRONE FOR WIRED AND WIRELESS COMBINED USE}
본 발명은 유무선 복합 드론에 관한 것이다.
드론(drone)은 사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해서 비행하는 비행기나 헬리콥터 모양의 비행체를 가리킨다.
처음에는 공군기나 고사포, 미사일의 연습사격에 적기 대신 표적 구실로 사용되었으나, 점차 무선기술의 발달과 함께 정찰기로 개발되어 적의 내륙 깊숙히 침투하여 정찰, 감시의 용도로도 운용되었다. 근래에 들어 드론에 미사일 등 각종 무기를 장착하여 공격기로도 활용되고 있다.
드론의 활용 목적에 따라 다양한 크기와 성능을 가진 비행체들이 다양하게 개발되고 있는데 대형 비행체의 군사용뿐만 아니라, 초소형 드론도 활발하게 개발 연구되고 있다. 또한, 개인의 취미활동으로 개발되어 상품화된 것도 많이 있다.
정글, 오지, 화산지역, 자연재해지역, 원자력 발전소 사고지역 등 인간이 접근할 수 없는 지역에 드론을 투입하여 운용한다. 최근에는 드론을 활용하여 수송목적에도 활용하는 등 드론의 활용 범위가 점차 넓어지고 있다.
드론이 개발되던 초기에는 표적 드론, 정찰 드론 및 감시용 드론으로 분류하였지만, 현재는 활용 목적에 따라 더욱 세분화된 분류가 가능하다.
드론의 전원 공급 방식은 드론 본체에 마련된 배터리로부터 전원을 공급받는 무선 방식과, 드론 본체와 케이블로 연결된 전원공급장치로부터 전원을 공급받는 유선 방식이 있다.
그런데, 무선 방식의 경우, 드론의 비행 영역이 광범위할 수 있으나, 드론 비행 특성상 배터리의 전원 소모가 많아, 드론의 장시간 비행이 어려운 문제점이 있었다.
또한, 유선 방식의 경우, 드론의 장시간 비행이 용이하였으나, 드론의 최대 비행 변위가 드론 본체와 전원공급장치를 연결하는 케이블의 길이로 제한됨에 따라, 드론의 비행 영역이 협소한 문제점이 있었다.
국내 등록특허공보 제10-2150856호(2020.08.27)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 드론의 비행 영역에 따라 유선 방식 또는 무선 방식으로 전원을 공급할 수 있는 유무선 복합 드론을 제공하려는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 전원을 유선 방식에서 무선 방식으로 쉽게 전환하여 공급할 수 있는 유무선 복합 드론을 제공하려는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 드론은 전원을 공급하는 배터리가 내장된 드론 본체; 상기 배터리와 전기적으로 접속되는 케이블이 내장된 배터리 와이어; 상기 배터리에 전원을 공급하는 전원공급장치; 상기 전원공급장치와 전기적으로 접속되어, 상기 배터리로 전원을 공급하기 위한 케이블이 내장된 전원 와이어; 및 상기 드론 본체의 비행 변위에 따라 상기 배터리 와이어와 상기 전원 와이어가 접속 또는 분리되는 와이어 착탈부를 포함한다.
또한, 상기 와이어 착탈부는, 상기 배터리 와이어에 마련되는 제1자성부재; 및 상기 전원 와이어에 마련되어, 상기 제1자성부재와 자력에 의해 결합 또는 분리되는 제2자성부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 드론 본체에 마련되어, 상기 배터리 와이어와 상기 전원 와이어의 접속시 상기 배터리 와이어와 상기 전원 와이어를 상기 드론 본체에 거치하는 거치부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 거치부는, 상기 드론 본체에 왕복 이동 가능하게 마련되는 이동축; 상기 이동축을 왕복 구동하는 구동부; 상기 구동부의 일측에 간격을 두고 상기 이동축의 이동 경로상에 마련되어, 상기 이동축의 왕복이동을 안내하는 가이드; 상기 구동부의 타측에 간격을 두고 상기 이동축의 이동 경로상에 마련되어, 상기 이동축이 삽입 또는 삽입해제되는 마운터; 상기 구동부와 상기 가이드 사이에 배치되는 상기 이동축의 일 영역에 걸려, 상기 배터리 와이어가 거치되는 배터리 와이어 거치구; 및 상기 구동부와 상기 마운터 사이에 배치되는 상기 이동축의 타 영역에 걸려, 상기 전원 와이어가 거치되는 전원 와이어 거치구를 포함하고, 상기 구동부에 의해 상기 이동축이 가이드를 향해 이동하여, 상기 이동축이 마운터로부터 삽입해제될 때 상기 전원 와이어 거치구와 상기 전원 와이어가 상기 이동축으로부터 분리될 수 있다.
또한, 상기 구동부는, 상기 이동축이 왕복이동가능하게 마련되는 하우징; 상기 가이드와 상기 마운터 사이에 배치되는 상기 이동축에 마련되는 제1전자석부; 상기 가이드 또는 상기 마운터에 마련되는 제2전자석부; 및 상기 제1전자석부와 상기 제2전자석부의 극성을 제어하여, 상기 이동축을 왕복 이동시키는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 드론은 드론의 비행 영역에 따라 유선 방식 또는 무선 방식으로 전원을 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 드론은 전원을 유선 방식에서 무선 방식으로 쉽게 전환하여 공급할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 일시예에 따른 유무선 복합 드론의 작동 과정을 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 일시예에 따른 유무선 복합 드론의 구동부의 일 예의 작동 과정을 나타낸 사시도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성요소와 다른 구성요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들어, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 일시예에 따른 유무선 복합 드론의 작동 과정을 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 드론은 드론 본체(100), 배터리 와이어(200), 전원공급장치(300), 전원 와이어(400) 및 와이어 착탈부(500)를 포함할 수 있다.
드론 본체(100)는 본 발명의 기본 몸체로서, 주요 부품을 수납하는 역할을 한다. 여기서, 주요 부품은 비행 제어를 위한 제어부와, 외부 통신을 위한 통신 모듈을 포함할 수 있다.
드론 본체(100)에는 전원을 공급하는 배터리(110)가 내장될 수 있다.
배터리(110)는 드론 본체(100)에 무선 방식으로 전원을 공급하는 역할을 한다.
여기서, 무선 방식은 배터리(110)가 드론 본체(100)에 전원을 공급하는 것을 의미하며, 배터리(110)가 드론 본체(100)에 전원을 전송하는 것이 아니다.
드론 본체(100)가 무선 방식으로 전원을 공급받는 경우, 드론의 비행 시간은 제한이 있으나, 드론의 비행 영역은 광범위해질 수 있다.
배터리(110)는 충전과 방전이 가능한 이차전지가 사용된다. 이러한 배터리(110)는 전원공급장치(300)로부터 전원을 공급받아 충전될 수 있다.
드론 본체(100)에는 회전하며 양력을 발생시키는 복수의 회전블레이드(120)가 마련될 수 있다. 복수의 회전블레이드(120)는 드론 본체(100)에 방사상으로 마련될 수 있다.
회전 블레이드는 구동장치에 의해 회전될 수 있다. 예를들어, 구동장치는 특별히 한정되지 않지만, 공압모터, 전동모터, 구동모터 등이 사용될 수 있다.
드론 본체(100)에는 랜딩시 착지하는 랜딩부(130)가 마련될 수 있다. 랜딩부(130)는 관형태 또는 바형태로 형성될 수 있다.
배터리 와이어(200)는 배터리(110)와 전기적으로 접속된 케이블을 피복하는 역할을 한다. 이러한 배터리 와이어(200)에는 배터리(110)와 전기적으로 접속되는 케이블이 내장된다.
배터리 와이어(200)의 재질은 특별히 한정되지 않으나, 폴리염화비닐 또는 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
전원공급장치(300)는 배터리(110)에 유선 방식으로 전원을 공급하는 역할을 한다. 여기서, 유선 방식은 전원공급장치(300)가 배터리(110)로 전원을 공급하여 충전하고, 배터리(110)가 드론 본체(100)로 전원을 공급하는 것을 의미한다. 즉, 전원공급장치(300)의 전원은 드론 본체(100)에 직접적으로 공급되지 않고, 배터리(110)의 충전용으로 공급된다.
드론 본체(100)가 유선 방식으로 전원을 공급받는 경우, 드론의 비행 시간에 제한이 없으나, 드론의 최대 비행 변위가 배터리(110)와 전원공급장치(300)를 연결하는 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 전체 길이로 제한됨에 따라, 드론의 비행 영역이 상대적으로 협소할 수 있다.
전원 와이어(400)는 전원공급장치(300)와 전기적으로 집속된 케이블을 피복하는 역할을 한다. 이러한 전원 와이어(400)에는 전원공급장치(300)와 전기적으로 접속되어, 배터리(110)로 전원을 공급하기 위한 케이블이 내장된다.
와이어 착탈부(500)는 드론의 비행 변위에 따라 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)가 접속 또는 분리될 수 있다.
예를들어, 드론의 비행 변위가 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 전체 길이 이하이면, 와이어 착탈부(500)에 인장력이 가해지지 않음에 따라, 와이어 착탈부(500)에서 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 접속이 유지될 수 있다. 이 때, 전원공급장치(300)로부터 배터리(110)로 전원이 공급되어 배터리(110)가 충전될 수 있으며, 배터리(110)는 충전과 방전이 동시에 되며 드론 본체(100)로 전원을 공급할 수 있다.
또한, 드론의 비행 변위가 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 전체 길이를 초과하면, 와이어 착탈부(500)에 인장력이 가해짐에 따라, 와이어 착탈부(500)에서 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)가 분리될 수 있다. 이 때, 전원공급장치(300)로부터 배터리(110)로의 전원 공급이 중단되며, 배터리(110)가 방전되며 드론 본체(100)로 전원을 공급할 수 있다.
일 예로, 와이어 착탈부(500)는 제1자성부재(510) 및 제2자성부재(520)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1자성부재(510)와 제2자성부재(520)는 서로 상이한 극성을 가지며 자력에 의해 결합될 수 있다. 일 예로, 제1자성부재(510)가 N극이고, 제2자성부재(520)가 S극일 수 있다. 다른 예로, 제1자성부재(510)가 S극이고, 제2자성부재(520)가 N극일 수 있다.
제1자성부재(510)는 배터리 와이어(200)에 마련될 수 있다. 제1자성부재(510)는 바림직하게는 배터리 와이어(200)의 말단부에 마련될 수 있다.
제2자성부재(520)는 전원 와이어(400)에 마련될 수 있다. 제2자성부재(520)는 바람직하게는 전원 와이어(400)의 말단부에 마련될 수 있다.
제1자성부재(510)와 제2자성부재(520)는 자력에 의해 결합 또는 분리될 수 있다.
제1자성부재(510)와 제2자성부재(520)는 도체일 수 있다. 따라서, 제1자성부재(510)와 제2자성부재(520)의 자력에 의한 결합시, 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)가 접속될 수 있다.
제1자성부재(510)와 제2자성부재(520)는 드론의 비행 변위에 따라 자력에 의해 결합 또는 분리될 수 있다.
예를들어, 드론의 비행 변위가 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 전체 길이 이하이면, 제1자성부재(510)와 제2자성부재(520)에 인장력이 가해지지 않음에 따라, 제1자성부재(510)와 제2자성부재(520)의 결합이 유지되며 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 접속이 유지될 수 있다. 이 때, 전원공급장치(300)로부터 배터리(110)로 전원이 공급되어 배터리(110)가 충전될 수 있으며, 배터리(110)는 충전과 방전이 동시에 되며 드론 본체(100)로 전원을 공급할 수 있다.
또한, 드론의 비행 변위가 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 전체 길이를 초과하면, 제1자성부재(510)와 제2자성부재(520)에 인장력이 가해짐에 따라, 제1자성부재(510)와 제2자성부재(520)가 분리되며 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 접속이 해제될 수 있다. 이 때, 전원공급장치(300)로부터 배터리(110)로의 전원 공급이 중단되며, 배터리(110)가 방전되며 드론 본체(100)로 전원을 공급할 수 있다.
한편, 제1자성부재(510)와 제2자성부재(520)는 사용자가 가하는 인장력에 의해 수동으로 분리될 수도 있다.
다른 예로, 와이어 착탈부(500)는 암커플러(미도시)와 수커플러(미도시)를 포함할 수 있다.
암커플러는 배터리 와이어(200)의 말단부에 마련된다. 암커플러의 말단부에는 하나 이상의 고정홀이 형성될 수 있다.
수커플러는 전원 와이어(400)의 말단부에 마련된다. 수커플러의 말단부에는 하나 이상의 고정홀과 결합 또는 분리되는 하나 이상의 고정돌기가 형성될 수 있다.
암커플러와 수커플러는 도체일 수 있다. 따라서, 암커플러의 고정홀과 수커플러의 고정돌기의 결합시, 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)가 접속될 수 있다.
암커플러의 고정홀과 수커플러의 고정돌기는 드론의 비행 변위에 따라 결합 또는 분리될 수 있다.
예를들어, 드론의 비행 변위가 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 전체 길이 이하이면, 암커플러와 수커플러에 인장력이 가해지지 않음에 따라, 암커플러의 고정홀과 수커플러의 고정돌기의 결합이 유지되며 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 접속이 유지될 수 있다. 이 때, 전원공급장치(300)로부터 배터리(110)로 전원이 공급되어 배터리(110)가 충전될 수 있으며, 배터리(110)는 충전과 방전이 동시에 되며 드론 본체(100)로 전원을 공급할 수 있다.
또한, 드론의 비행 변위가 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 전체 길이를 초과하면, 암커플러와 수커플러에 인장력이 가해짐에 따라, 암커플러의 고정홀과 수커플러의 고정돌기가 분리되며 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 접속이 해제될 수 있다. 이 때, 전원공급장치(300)로부터 배터리(110)로의 전원 공급이 중단되며, 배터리(110)가 방전되며 드론 본체(100)로 전원을 공급할 수 있다.
한편, 암커플러와 수커플러는 사용자가 가하는 인장력에 의해 수동으로 분리될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 드론은 거치부(600)를 더 포함할 수 있다.
거치부(600)는 드론 본체(100)에 마련되어, 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 접속시 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)를 드론 본체(100)에 거치하는 역할을 한다. 이렇게, 거치부(600)에 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)가 거치됨에 따라, 드론의 랜딩시, 와이어 착탈부(500)가 지상과 충돌하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.
거치부(600)는 이동축(610), 구동부(620), 가이드(630), 마운터(640), 배터리 와이어 거치구(650) 및 전원 와이어 거치구(660)를 포함할 수 있다.
이동축(610)은 드론 본체(100)에 왕복 이동 가능하게 마련될 수 있다. 이러한 이동축(610)의 이동 경로에는 가이드(630), 구동부(620) 및 마운터(640)가 마련될 수 있다.
이동축(610)은 특별히 한정되지 않으나, 관 또는 막대 형태를 가질 수 있다.
구동부(620)는 이동축(610)을 왕복 구동하는 역할을 한다. 일 예로, 구동부(620)는 이동축(610)을 왕복 구동하는 액츄에이터일 수 있다. 다른 예로, 구동부(620)는 이동축(610)에 마련되는 제1전자석부(624)와, 가이드(630) 또는 제1전자석부(620)와 간격을 두고 구동부(620)의 하우징(622)에 마련되는 제2전자석부(626)와, 제1전자석부(624)와 제2전자석부(626)의 극성을 제어하여, 이동축(610)을 왕복시키는 제어부를 포함할 수 있는데, 이에 대한 자세한 사항은 후술하기로 한다.
가이드(630)는 구동부(620)의 일측에 간격을 두고 이동축(610)의 이동 경로상에 마련되어, 이동축(610)의 왕복 이동을 안내할 수 있다. 이러한 가이드(630)는 드론 본체(100)에 결합될 수 있고, 가이드(630)의 내부에는 이동축(610)의 왕복 이동을 안내하는 홀이 형성될 수 있다. 여기서, 가이드(630)의 홀은 이동축(610)에 대응하는 직경을 가질 수 있다.
마운터(640)는 구동부(620)의 타측에 간격을 두고 이동축(610)의 이동 경로상에 마련되어, 이동축(610)이 삽입 또는 삽입해제될 수 있다. 이러한 마운터(640)는 드론 본체(100)에 결합될 수 있고, 마운터(640)의 내부에는 이동축(610)이 삽입 또는 삽입해제되는 홀이 형성될 수 있다. 여기서, 마운터(640)의 홀은 이동출에 대응하는 직경을 가질 수 있다.
배터리 와이어 거치구(650)는 구동부(620)와 가이드(630) 사이에 배치되는 이동축(610)의 일 영역에 걸려, 배터리 와이어(200)가 거치될 수 있다.
배터리 와이어 거치구(650)는 환형태를 가질 수 있다. 이러한 배터리 와이어 거치구(650)의 상부에는 구동부(620)와 가이드(630) 사이에 배치되는 이동축(610)의 일 영역이 삽입되어 걸리고, 배터리 와이어 거치구(650)의 하부에는 배터리 와이어(200)가 거치될 수 있다.
전원 와이어 거치구(660)는 구동부(620)와 마운터(640) 사이에 배치되는 이동축(610)의 타 영역에 걸려, 전원 와이어(400)가 거치될 수 있다.
전원 와이어 거치구(660)는 환형태를 가질 수 있다. 이러한 전원 와이어 거치구(660)의 상부에는 구동부(620)와 마운터(640) 사이에 배치되는 이동축(610)의 타 영역이 삽입되어 걸리고, 전원 와이어 거치구(660)의 하부에는 전원 와이어(400)가 거치될 수 있다.
한편, 이동축(610)에 배터리 와이어 거치구(650)와 전원 와이어 거치구(660)가 거치된 경우, 와이어 착탈부(500)에서 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)가 분리되어도, 전원 와이어(400)에 마련된 와이어 착탈부(500)(제2자성부재(520) 또는 수커플러)가 전원 와이어 거치구(660)에 걸림에 따라, 전원 와이어 거치구(660)와 전원 와이어(400)를 통해 이동축(610)에 전원공급장치(300)가 매달릴 수 있다. 이 상태에서 드론이 비행하면 이동축(610)에 전원공급장치(300)가 매달리며, 전원 와이어(400)가 끊어질 수 있다.
이를 방지 하기 위하여, 전원 와이어 거치구(660)와 전원 와이어(400)를 이동축(610)으로부터 분리시킨 후, 와이어 착탈부(500)에서 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)가 분리되는 것이 바람직하다.
전원 와이어 거치구(660)와 전원 와이어(400)를 이동축(610)으로부터 분리시키는 것은 구동부(620)에 의해 이동축(610)이 가이드(630)를 향해 이동하여, 이동축(610)이 마운터(640)로부터 삽입해제될 때 전원 와이어 거치구(660)와 전원 와이어(400)가 이동축(610)으로부터 분리될 수 있다.
한편, 드론의 비행 변위가 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 전체 길이를 초과하면, 제어부는 이동축(610)이 가이드(630)를 향해 이동하도록 구동부(620)를 구동시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 일시예에 따른 유무선 복합 드론에 있어서, 드론 본체(100)에 전원을 공급하는 방식을 유선 방식에서 무선 방식으로 전환하는 작동 과정을 설명하기로 한다.
도 1에는 드론 본체(100)에 전원을 유선 방식으로 공급하는 상태를 도시하였다.
도 1을 참조하면, 드론 본체(100)에 전원이 유선 방식으로 공급되는 경우, 와이어 착탈부(500)에서 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)가 접속되고, 전원공급장치(300)는 배터리(110)로 전원을 공급하여 충전하고, 배터리(110)는 충전과 방전이 동시에 되며 드론 본체(100)로 전원을 공급할 수 있다.
도 2 내지 도 3에는 드론 본체(100)에 전원을 공급하는 방식을 유선 방식에서 무선 방식으로 전환하는 과정을 과정을 도시하였다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 드론 본체(100)에 전원을 공급하는 방식을 유선 방식에서 무선 방식으로 전환하는 경우, 이동축(610)으로부터 전원 와이어 거치구(660)와 전원 와이어(400)를 분리된 후, 와이어 착탈부(500)에서 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)가 분리되면, 드론 본체(100)에 전원을 공급하는 방식이 유선 방식에서 무선 방식으로 전환될 수 있다.
우선, 도 2를 참조하면, 이동축(610)으로부터 전원 와이어 거치구(660)와 전원 와이어(400)를 분리시키는 것은 구동부(620)에 의해 이동축(610)이 가이드(630)를 향해 이동하여, 이동축(610)이 마운터(640)로부터 삽입해제될 때 전원 와이어 거치구(660)와 전원 와이어(400)가 이동축(610)으로부터 분리될 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조하면, 와이어 착탈부(500)에서 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)를 분리시키는 것은 드론의 비행 변위가 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)의 전체 길이를 초과하면, 와이어 착탈부(500)에 인장력이 가해짐에 따라, 와이어 착탈부(500)에서 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)가 분리될 수 있다.
한편, 사용자가 와이어 착탈부(500)에 가하는 인장력에 의해 와이어 착탈부(500)에서 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)가 분리될 수 있다.
이렇게, 와이어 착탈부(500)에서 배터리 와이어(200)와 전원 와이어(400)가 분리되면, 드론 본체(100)에 전원을 공급하는 방식이 유선 방식에서 무선 방식으로 쉽게 전환된다. 이 때, 드론 본체(100)에 전원이 무선 방식으로 공급되는 경우, 전원공급장치(300)로부터 배터리(110)로의 전원 공급이 중단되며, 배터리(110)가 방전되며 드론 본체(100)로 전원을 공급할 수 있다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일 일시예에 따른 유무선 복합 드론의 구동부(620)의 일 예의 작동 과정을 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 구동부(620)의 일 예는 하우징(622), 제1전자석부(624), 제2전자석부(626) 및 제어부를 포함할 수 있다.
하우징(622)은 이동축(610)이 왕복이동가능하게 마련된다. 이러한 하우징(622)은 드론 본체(100)에 결합될 수 있고, 하우징(622)의 내부에는 이동축(610)의 왕복 이동을 안내하는 홀이 형성될 수 있다. 여기서, 하우징(622)의 홀은 이동축(610)에 대응하는 직경을 가질 수 있다.
제1전자석부(624)는 가이드(630)와 마운터(640) 사이에 배치되는 이동축(610)의 중앙 영역에 마련될 수 있다.
제2전자석부(626)는 가이드(630)에 마련될 수 있다.
제어부는 제1전자석부(624)와 제2전자석부(626)의 극성을 제어하여, 이동축(610)을 왕복 이동시킬 수 있다.
예를들어, 제어부가 제1전자석부(624)와 제2전자석부(626)에 상이한 극성을 부여하면, 제1전자석부(624)와 제2전자석부(626)에는 자력에 의한 인력이 발생하여, 이동축(610)이 가이드(630)를 향해 이동할 수 있다.
또한, 제어부가 제1전자석부(624)와 제2전자석부(626)에 동일한 극성을 부여하면, 제1전자석부(624)와 제2전자석부(626)에는 자력에 의한 척력이 발생하여, 이동축(610)이 마운터(640)를 향해 이동할 수 있다.
한편, 구동부(620)의 다른 예는 구동부(620)의 일 예와 달리, 제2전자석부(626)가 제1전자석부(624)와 간격을 두고 하우징(622)에 마련될 수 있다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 드론은 드론의 비행 영역에 따라 유선 방식 또는 무선 방식으로 전원을 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유무선 복합 드론은 전원을 유선 방식에서 무선 방식으로 쉽게 전환하여 공급할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 드론 본체
110: 배터리
120: 회전블레이드
130: 랜딩부
200: 배터리 와이어
300: 전원공급장치
400: 전원 와이어
500: 와이어 착탈부
510: 제1자성부재
520: 제2자성부재
600: 거치부
610: 이동축
620: 구동부
622: 하우징
624: 제1전자석부
626: 제2전자석부
630: 가이드
640: 마운터
650: 배터리 와이어 거치구
660: 전원 와이어 거치구

Claims (5)

  1. 전원을 공급하는 배터리가 내장된 드론 본체;
    상기 배터리와 전기적으로 접속되는 케이블이 내장된 배터리 와이어;
    상기 배터리에 전원을 공급하는 전원공급장치;
    상기 전원공급장치와 전기적으로 접속되어, 상기 배터리로 전원을 공급하기 위한 케이블이 내장된 전원 와이어;
    상기 드론 본체의 비행 변위에 따라 상기 배터리 와이어와 상기 전원 와이어가 접속 또는 분리되는 와이어 착탈부; 및
    상기 드론 본체에 마련되어, 상기 배터리 와이어와 상기 전원 와이어의 접속시 상기 배터리 와이어와 상기 전원 와이어를 상기 드론 본체에 거치하는 거치부를 포함하고,
    상기 거치부는,
    상기 드론 본체에 왕복 이동 가능하게 마련되는 이동축;
    상기 이동축을 왕복 구동하는 구동부;
    상기 구동부의 일측에 간격을 두고 상기 이동축의 이동 경로상에 마련되어, 상기 이동축의 왕복이동을 안내하는 가이드;
    상기 구동부의 타측에 간격을 두고 상기 이동축의 이동 경로상에 마련되어, 상기 이동축이 삽입 또는 삽입해제되는 마운터;
    상기 구동부와 상기 가이드 사이에 배치되는 상기 이동축의 일 영역에 걸려, 상기 배터리 와이어가 거치되는 배터리 와이어 거치구; 및
    상기 구동부와 상기 마운터 사이에 배치되는 상기 이동축의 타 영역에 걸려, 상기 전원 와이어가 거치되는 전원 와이어 거치구를 포함하고,
    상기 구동부에 의해 상기 이동축이 가이드를 향해 이동하여, 상기 이동축이 마운터로부터 삽입해제될 때 상기 전원 와이어 거치구와 상기 전원 와이어가 상기 이동축으로부터 분리되는, 유무선 복합 드론.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 와이어 착탈부는,
    상기 배터리 와이어에 마련되는 제1자성부재; 및
    상기 전원 와이어에 마련되어, 상기 제1자성부재와 자력에 의해 결합 또는 분리되는 제2자성부재를 포함하는, 유무선 복합 드론.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 이동축이 왕복이동가능하게 마련되는 하우징;
    상기 가이드와 상기 마운터 사이에 배치되는 상기 이동축에 마련되는 제1전자석부;
    상기 가이드에 마련되는 제2전자석부; 및
    상기 제1전자석부와 상기 제2전자석부의 극성을 제어하여, 상기 이동축을 왕복 이동시키는 제어부를 포함하는, 유무선 복합 드론.


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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150127571A (ko) * 2012-12-21 2015-11-17 유러피언 에어로너틱 디펜스 앤드 스페이스 컴퍼니 이아드스 프랑스 전기 저장 시스템용 공중 급전 장치 및 이러한 장치가 장착된 항공기
KR20190123528A (ko) * 2018-04-24 2019-11-01 한국항공대학교산학협력단 무인기를 이용하여 사용자의 이동을 안내하는 이동 안내 디바이스 및 그의 제어 방법
KR102150856B1 (ko) 2020-07-23 2020-09-03 김준연 유선드론 시스템
KR102157168B1 (ko) * 2019-03-15 2020-09-17 대한민국 유선 드론 전원 공급 케이블 유지 장치
KR102281656B1 (ko) * 2021-04-27 2021-07-23 조순식 드론
KR102295789B1 (ko) * 2019-09-17 2021-08-31 선문대학교 산학협력단 추진 방향 변경이 가능한 드론

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150127571A (ko) * 2012-12-21 2015-11-17 유러피언 에어로너틱 디펜스 앤드 스페이스 컴퍼니 이아드스 프랑스 전기 저장 시스템용 공중 급전 장치 및 이러한 장치가 장착된 항공기
KR20190123528A (ko) * 2018-04-24 2019-11-01 한국항공대학교산학협력단 무인기를 이용하여 사용자의 이동을 안내하는 이동 안내 디바이스 및 그의 제어 방법
KR102157168B1 (ko) * 2019-03-15 2020-09-17 대한민국 유선 드론 전원 공급 케이블 유지 장치
KR102295789B1 (ko) * 2019-09-17 2021-08-31 선문대학교 산학협력단 추진 방향 변경이 가능한 드론
KR102150856B1 (ko) 2020-07-23 2020-09-03 김준연 유선드론 시스템
KR102281656B1 (ko) * 2021-04-27 2021-07-23 조순식 드론

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