KR20230100833A - 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트 및 자율 비행 제어 시스템 - Google Patents

공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트 및 자율 비행 제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트 및 자율 비행 제어 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 헬륨가스가 충진되며, 빛의 투광이 이루어지는 비행본체(100); 상기 비행본체(100)에 결합되며, 상기 헬륨가스 및 상기 빛이 상기 비행본체(100)의 내부로 유입될 수 있도록 구성되고, 상기 비행본체(100)의 비행을 제어하는 제어모듈(110); 상기 비행본체(100)의 외면에 다수개로 구성되며, 상기 제어모듈(110)의 제어에 따라 상기 비행본체(100)의 이착륙 및 비행 방향의 전환이 이루어지도록 구성되는 모터 마운트(130);를 포함하는 비행 오브젝트와, 상기 제어모듈(110)과 네트워크로 연결되며, 상기 비행본체(100)의 이착륙 및 비행 상태를 제어하는 자율 비행 제어 시스템(400);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트 및 자율 비행 제어 시스템{Flying object and autonomous flight control system with space rendering function}
본 발명은 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트 및 자율 비행 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 설정된 공간 범위 내에서 빛을 이용한 비행 오브젝트의 다양한 이벤트성의 연출이 가능함에 따라, 해당 공간에 위치하는 다수의 이용자들에게 즐거움과 만족감을 동시에 제공할 수 있음은 물론, 자율 비행 제어 시스템과 연결되어 이벤트 연출 및 비행 동작이 완료된 이후 미리 지정된 충전 장소로 복귀하여 안정적인 충전 관리 및 비행 제어가 가능한 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트 및 자율 비행 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 무인 비행체는 군사용 뿐 아니라 기업, 미디어, 개인을 위한 용도로도 활용되고 있으며, 신문·방송 업계나 영화제작 등 그 활용 범위가 점차 넓어지고 있는 추세이다.
이러한 무인 비행체에 있어서, 내부에 헬륨이 충진된 상태에서 비행이 이루어지는 형태로도 출시되고 있으며, 이와 같은 헬륨을 이용한 무인 비행체의 경우 광고나 홍보수단으로만 활용되고 있는 실정이며, 특정 위치에 고정된 상태에서 정해진 광고만을 출력하거나, 또는 디스플레이 장치를 장착하여 이 디스플레이 장치를 통해 설정된 광고의 출력이 이루어지도록 구성되는 것이다.
한편, 최근에는 다수의 무인 비행체들을 활용하여 공간 상에서 다양한 형상의 이미지 연출이 이루어지고 있으나, 이는 다수의 숙련된 기술자들이 장시간 반복적인 연습을 통해서만 구현이 가능할 뿐만 아니라, 이를 해결하기 위한 제어 프로그래밍을 구현한다 하더라도 작업자가 해당 제어 프로그램을 직접 제어해야만 하는 문제점이 있었다.
여기서 전술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아니다.
등록특허 제10-1707114호 공개 실용신안 제20-1994-0021197호
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 설정된 공간 범위 내에서 빛을 이용한 비행 오브젝트의 다양한 이벤트성의 연출이 가능함에 따라, 해당 공간에 위치하는 다수의 이용자들에게 즐거움과 만족감을 동시에 제공할 수 있는 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트 및 자율 비행 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 자율 비행 제어 시스템과 연결되어 이벤트 연출 및 비행 동작이 완료된 이후 미리 지정된 충전 장소로 복귀하여 자동으로 충전이 이루어지도록 함으로써, 비행 오브젝트의 충전 관리가 용이한 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트 및 자율 비행 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 자율 비행 제어 시스템과 비행 오브젝트 간의 무선 통신이 이루어지도록 구성되어 미리 설정된 비행 시나리오 정보의 수신이 이루어지도록 함으로써, 최소한의 인원으로 다수의 비행 오브젝트의 이벤트 연출이 가능한 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트 및 자율 비행 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 비행 오브젝트의 실시간 모니터링이 이루어지도록 함으로써, 비행 오브젝트의 오작동에 대한 신속한 대처가 가능하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트 및 자율 비행 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함됨은 물론이다.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 헬륨가스가 충진되며, 빛의 투광이 이루어지는 비행본체(100); 상기 비행본체(100)에 결합되며, 상기 헬륨가스 및 상기 빛이 상기 비행본체(100)의 내부로 유입될 수 있도록 구성되고, 상기 비행본체(100)의 비행을 제어하는 제어모듈(110); 상기 비행본체(100)의 외면에 다수개로 구성되며, 상기 제어모듈(110)의 제어에 따라 상기 비행본체(100)의 이착륙 및 비행 방향의 전환이 이루어지도록 구성되는 모터 마운트(130);를 포함하는 비행 오브젝트를 제공하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비행 오브젝트는, 상기 제어모듈(110)과 네트워크로 연결되며, 상기 비행본체(100)의 이착륙 및 비행 상태를 제어하는 자율 비행 제어 시스템(400);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 비행 오브젝트는, 상기 비행본체(100)가 이착륙되며, 착륙시 상기 제어모듈(110)과 전기적 연결이 이루어지는 충전 스테이션(200); 및 상기 충전 스테이션(200)이 결합되며, 상기 충전 스테이션(200)과 연결되는 통신 및 전원 케이블이 내장되는 지주 프레임(300);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어모듈(110)은, 상기 자율 비행 제어 시스템(400)으로부터 상기 비행본체(100)의 비행 시나리오 정보를 수신받아 상기 모터 마운트(130)의 구동을 제어하는 비행 컨트롤러(112)와, 상기 비행본체(100)의 비행 전원이 저장되는 배터리(114)와, 상기 배터리(114)의 전원 충전이 이루어지도록 구성되는 충전코일(116)과, 상기 비행 컨트롤러(112)의 제어에 따라 빛을 조사하는 LED 모듈(118) 및 상기 헬륨 충진장치와 연결되며, 상기 헬륨가스의 충진이 이루어지도록 구성되는 헬륨밸브(120)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 충전 스테이션(200)은, 상기 비행본체(100)가 안착되며, 상기 비행본체(100)의 전원 충전이 이루어지도록 충전모듈(220)이 구성되는 지지 프레임(202)과, 상기 지지 프레임(202)의 하부에 구성되고, 상기 충전모듈(220)과 전기적 연결이 이루어지는 접속 하우징(270)이 구성되는 충전 프레임(204)과, 상기 충전 프레임(204)의 하단부에 구성되며, 상기 지주 프레임(300)과 결합되는 컬럼부재(206)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 충전 스테이션(200)은, 상기 지지 프레임(202)에 구성되며, 상기 자율 비행 제어 시스템(400)과 연결되어 상기 지주 프레임(300) 주변의 영상 정보를 실시간 수집하는 영상 수집부(240)와, 상기 지지 프레임(202)의 일측부에 구성되며, 상기 자율 비행 제어 시스템(400)의 제어에 따라 음성정보를 출력하는 스피커(250)와, 상기 지지 프레임(202)의 타측부에 구성되며, 상기 충전 스테이션(200) 주변으로 소정의 빛을 발광하는 발광수단(230)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지주 프레임(300)은, 상기 지주 프레임(300)을 지면에 설치하는 결합 프레임과, 상기 지주 프레임(300)에 구성되며, 상기 비행본체(100)의 비행 시나리오 정보를 상기 자율 비행 제어 시스템(400)으로 전송하는 비행 제어패널(310)과, 상기 지주 프레임(300)의 상부에 구성되며, 상기 충전 스테이션(200)이 장착되는 장식 프레임(320)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 비행본체(100), 충전 스테이션(200) 및 지주 프레임(300)을 포함하는 비행 오브젝트의 자율 비행 제어 시스템(400)에 있어서, 상기 자율 비행 제어 시스템(400)은, 상기 지주 프레임(300)이 설치될 공간을 구획하여 설정 공간을 형성하고, 상기 설정 공간 별로 상기 비행본체(100)가 비행할 공간에 대한 비행 경계 구역을 생성하는 공간 설정부(410); 상기 공간 설정부(410)로부터 상기 비행 경계 구역에 대한 정보를 수신받아 상기 비행본체(100)의 비행 시나리오 정보 및 군집 시나리오 정보를 생성하는 시나리오 생성부(420); 상기 시나리오 생성부(420)에서 생성한 비행 시나리오 정보 및 군집 시나리오 정보를 가상으로 구현하는 가상 구현부(430); 상기 비행 시나리오 정보 및 군집 시나리오 정보를 상기 비행본체(100) 및 지주 프레임(300)측으로 각각 전송하는 시나리오 공유부(440); 상기 비행본체(100)의 비행 여부, 이착륙 여부를 제어하는 모드 제어부(450); 및 상기 충전 스테이션(200)으로부터 전송되는 영상정보와 상기 비행본체(100)의 비행 상태를 실시간 모니터링하는 모니터링부(460);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 비행 경계 구역은, 상기 설정 공간의 면적 정보 및 상기 설정 공간에 이미 구축되어 있는 설치물이나, 조형물에 대한 위치 정보를 포함하며, 상기 설정 공간 별로 생성되는 비행 가능 좌표값에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 시나리오 생성부(420)는, 상기 공간 설정부(410)로부터 전송되는 비행 경계 구역 정보를 분석하여 상기 설정 공간 별로 상기 비행본체(100)의 비행이 가능한 경로 정보를 생성하고, 생성한 비행 가능 경로 정보를 조합하여 상기 비행본체의 자율 비행이 이루어질 다수개의 비행 시나리오 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 시나리오 생성부(420)는 생성한 다수개의 비행 시나리오 정보들을 분석하여 다수대의 비행본체(100)가 군집 비행이 가능한 군집 시나리오 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 모드 제어부(450)는, 상기 지주 프레임(300)으로부터 상기 비행 시나리오 정보, 또는 군집 시나리오 정보가 수신되는 경우, 상기 비행본체(100)가 상기 상기 비행 시나리오 정보, 또는 군집 시나리오 정보를 기준으로 비행이 이루어질 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 모드 제어부(450)는, 상기 비행본체(100)가 단독 비행, 또는 군집 비행이 진행되고 있는 경우에는 해당 단독 비행이나 군집 비행이 종료된 이후 상기 시나리오 정보를 수행할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 모니터링부(460)는, 상기 시나리오 공유부(440)로부터 현재 비행본체(100)가 수행중인 비행 시나리오 정보, 또는 군집 시나리오 정보를 제공받아 상기 비행본체(100)의 영상정보와 비교하여 현재 비행중인 비행본체(100)가 상기 비행 시나리오 정보, 또는 군집 시나리오 정보에 포함되어 있는 경로, 궤적, 속도에 준하도록 비행이 이루어지는지 여부를 확인하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 설정된 공간 범위 내에서 빛을 이용한 비행 오브젝트의 다양한 이벤트성의 연출이 가능함에 따라, 해당 공간에 위치하는 다수의 이용자들에게 즐거움과 만족감을 동시에 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 자율 비행 제어 시스템과 연결되어 이벤트 연출 및 비행 동작이 완료된 이후 미리 지정된 충전 장소로 복귀하여 자동으로 충전이 이루어지도록 함으로써, 비행 오브젝트의 충전 관리가 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 자율 비행 제어 시스템과 비행 오브젝트 간의 무선 통신이 이루어지도록 구성되어 미리 설정된 비행 시나리오 정보의 수신이 이루어지도록 함으로써, 최소한의 인원으로 다수의 비행 오브젝트의 이벤트 연출이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 비행 오브젝트의 실시간 모니터링이 이루어지도록 함으로써, 비행 오브젝트의 오작동에 대한 신속한 대처가 가능하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 오브젝트를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 오브젝트의 비행본체를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행본체의 제어모듈을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 오브젝트의 충전 스테이션을 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 스테이션의 프레임 구조를 개략적으로 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 오브젝트의 충전 스테이션 및 지주 프레임 구조를 나타난 다른 예시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 오브젝트의 자율 비행 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 구성 블록도,
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 비행 제어 시스템에 의해 군집 비행 제어가 이루어지는 상태를 나타낸 예시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 이하에서 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 하며, 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. 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 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 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, 본 발명에 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수 있다. 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
또한, 본 발명의 각 실시예에 기재된 각각의 서버는, 단말, 장치 또는 디바이스와 네트워크를 통해 통신하여 명령, 코드, 파일, 콘텐츠, 서비스 등을 제공하는 컴퓨터 장치 또는 복수의 컴퓨터 장치들로 구현되는 시스템일 수 있으며, 메모리, 프로세서, 통신 인터페이스, 입출력 인터페이스 및 데이터베이스를 포함할 수 있다.
특히, 본 발명의 각 실시예에 따른 시스템을 실행시키기 위한 수단으로는 어플리케이션(Application), 또는 웹 서버일 수 있으며, 이 어플리케이션, 또는 웹 서버를 기록한 기록매체를 읽을 수 있는 수단인 단말로는, 일반적인 데스크 탑이나 노트북 등의 일반 PC 뿐만 아니라, 스마트 폰, 태블릿 PC, 등의 모바일 단말기를 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트는 내부에 헬륨가스가 충진되며, LED 빛이 투과될 수 있도록 구성되고, 설정된 공간 범위 내에서 일정한 경로로 비행이 이루어지는 비행본체(100)와, 이 비행본체(100)의 이착륙이 이루어지도록 구성되고, 비행본체(100)의 비행 전원의 무선 충전이 이루어지도록 구성되는 충전 스테이션(200) 및 충전 스테이션(200)과 전기적 연결이 이루어지며, 상기 충전 스테이션(200)이 지면으로부터 일정 높이 만큼 이격된 위치에 배치될 수 있도록 구성되는 지주 프레임(300)을 포함하여 구성된다.
비행본체(100)는 내부 헬륨가스의 충진이 이루어질 수 있도록 소정의 공간을 형성하고, 충전된 헬륨가스의 누설을 최소화할 수 있도록 구성되는 내측본체(102)와, 이 내측본체(102)의 외면을 감싸도록 구성되며, 외부 충격으로부터 비행본체(100)를 보호하고, 이 비행본체(100)의 비행을 위해 모터 마운트(130)가 장착되는 외측본체(104)로 구성된다.
여기서, 내측본체(102)는 우레탄 재질로 이루어질 수 있으며, 외측본체(104)는 PP, 또는 PE 재질로 구성될 수 있을 것이다.
이와 같은 비행본체(100)는 상기 내측본체(102) 및 외측본체(104)가 투명한 재질로 구성되어 후술할 제어모듈(110)의 제어에 따라 발광하는 LED 빛의 투광이 이루어지도록 구성된다.
이러한 비행본체(100)는 하단부 중앙에 결합되며, 비행본체(100)의 내부로 헬륨가스의 충진이 이루어지도록 구성되고, 후술할 자율 비행 제어 시스템(400)의 제어신호를 수신받아 상기 비행본체(100)의 내부로 LED의 발광이 이루어지도록 구성되는 제어모듈(110)과, 비행본체(100)의 외주면에 소정 간격 이격되게 다수개로 구성되며, 이 비행본체(100)의 이착륙 및 방향 전환이 이루어지도록 구동하는 모터 마운트(130)를 포함하여 구성된다.
제어모듈(110)은 비행본체(100)의 하단부가 결합되며, 이 비행본체(100)의 내부 공간과 연통되게 구성되어 헬륨가스의 충진 및 발광하는 LED의 빛이 비행본체(100)의 내부 공간으로 조사될 수 있도록 구성되는 것으로, 비행 컨트롤러(112), 배터리(114), 충전코일(116) 및 LED 모듈(118)을 포함하여 구성된다.
이러한 제어모듈(110)은 비행본체(100)와의 결합시 이 비행본체(100)의 하단부 중앙측에 배치되도록 구성되며, LED 모듈(118) 및 헬륨밸브(120)가 비행본체(100)의 내부 공간 상에 배치될 수 있도록 구성된다.
일 예로, 제어모듈(110)은 비행본체(100)의 내측본체(102)와 외측본체(104)의 하단측 끝단부가 LED 모듈(118)의 하부면에 접합이 이루어지도록 구성될 수 있으며, 이로 인해 상기 제어모듈(110)이 비행본체(100)에 일체를 이루도록 구성될 수 있을 것이다.
비행 컨트롤러(112)는, 자율 비행 제어 시스템(400)과 네트워크로 연결되어 이 자율 비행 제어 시스템(400)으로부터 비행본체(100)의 비행 제어 신호 및 자율 비행을 위한 비행 시나리오 정보를 수신받으며, 수신되는 상기 비행 제어 신호, 또는 비행 시나리오 정보에 따라 비행본체(100)에 구성되는 모터 마운트(130)의 구동 여부를 제어한다.
여기서, 비행 제어 신호는 비행본체(100)의 이착륙 여부 및 이착륙이 이루어질 이착륙 위치 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 비행 시나리오 정보는 설정된 비행 공간의 좌표값을 포함할 수 있으며, 비행본체(100)의 비행 궤적, 비행 속도, 군집 비행 여부 및 비행 시간에 대한 정보들을 포함할 수 있을 것이다.
이때, 비행 컨트롤러(112)는 비행 제어 신호의 수신 여부에 따라 비행본체(100)가 후술할 충전 스테이션(200)으로 착륙이 이루어지도록 구성되며, 충전 스테이션(200)에 착륙하는 경우, 배터리(114)의 충전이 이루어지도록 구성된다.
충전코일(116)은 제어모듈(110)의 중앙부에 구성되는 LED 모듈(118)의 원주면을 따라 다수개로 구성되며, 바람직하게는, 제어모듈(110)의 원주면의 각 분기점에 위치하도록 구성되어 충전 스테이션(200)에 구성되는 충전모듈(220)과의 전기적 접속이 이루어지도록 구성된다.
이러한 충전코일(116)은 비행 컨트롤러(112)의 제어에 따라 충전모듈(220)로부터 전원을 공급받을 수 있도록 제어되며, 전원 충전시 배터리(114)로 상기 전원을 이송시켜 충전이 이루어지도록 구성된다.
즉, 배터리(114)의 충전량이 일정 충전량 이하인 경우에만, 제어모듈(110)에서 충전코일(116)을 통해 전원의 충전이 이루어지도록 구성되는 것이다,
하지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 충전 스테이션(200)에 안착이 이루어지면서 충전코일(116)과 충전모듈(220) 간의 전기적 접속이 이루어지는 경우, 자동 충전이 이루어지도록 구성될 수도 있을 것이다.
아울러, LED 모듈(118)은 비행 컨트롤러(112)의 제어에 의해 비행본체(100)의 내부 공간으로 소정의 빛을 발광하는 것으로, 다양한 색상의 빛에 대한 발광이 이루어지도록 구성된다.
아울러, 본 발명의 제어모듈(110)에는 비행본체(100)의 내부 공간으로 일정량의 헬륨가스를 충진시키는 헬륨밸브(120)가 더 구성된다.
헬륨밸브(120)는 제어모듈(110)의 중앙부에 구성될 수 있으며, 바람직하게는 제어모듈(110)의 하부 중앙으로부터 상부 중앙을 관통하여 비행본체(100)의 내부 공간과 연통을 이루도록 구성되고, 비행 컨트롤러(112)의 제어에 따라 개폐 작동이 이루어지도록 구성된다.
이때, 비행 컨트롤러(112)는 비행본체(100)의 내부 공간에 충진된 헬륨가스의 충진 상태를 파악할 수 있는 가스량 감지센서를 더 구성할 수 있으며, 이 가스량 감지센서로부터 전송되는 헬륨가스의 충진량이 일정량 이하인 경우, 헬륨 충진장치로 비행본체(100)의 비행이 이루어지도록 제어할 수 있다.
바람직하게는, 자율 비행 제어 시스템(400)측으로 헬륨가스의 충진량을 전송하고, 자율 비행 제어 시스템(400)으로부터 헬륨가스의 충진 신호가 수신되는 경우에 비행본체(100)의 비행 제어가 이루어지도록 구성될 수 있을 것이다.
이때, 헬륨 충진장치는, 충전 스테이션(200)에 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 설정된 공간 범위 내에 구성되되, 지주 프레임(300)으로부터 일정 거리 만큼 이격된 위치에 구축될 수도 있으며, 상기 충전 스테이션(200)으로부터 독립된 위치에 구성되는 경우에는 헬륨밸브(120)와의 접속이 이루어지는 밸브 접속수단이 더 구성될 수 있으며, 상기 밸브 접속수단은, 상기 제어모듈(110)의 비행 컨트롤러(112)와 근거리 무선 통신 방식으로 연결되거나, GPS 모듈, 또는 UWB 모듈을 더 구성하여 상기 비행 컨트롤러(112)로 밸브 접속수단의 위치 정보를 제공하도록 구성될 수 있을 것이다.
모터 마운트(130)는 비행본체(100)의 외주면, 특히 외측본체(104)의 외주면에 결합되어 비행본체(100)의 승하강 및 방향 전환이 이루어지도록 구성되는 것으로, 제어모듈(110)의 비행 컨트롤러(112)의 제어에 의해 회전하는 모터가 내장되는 모터 구동부(134)와, 이 모터 구동부(134)를 외측본체(104)에 결합하는 장착 플랜지(132) 및 모터 구동부(134)의 상기 모터에 회전 결합되는 프로펠러(136)를 포함하여 구성된다.
이러한 모터 마운트(130)는 비행본체(100)의 승하강 작동이 이루어지도록 구성되는 다수개의 제1모터 마운트(130a)와, 이 다수개의 제1모터 마운트(130a) 사이에 구성되며, 비행본체(100)의 방향 전환이 이루어질 수 있도록 결합되는 다수개의 제2모터 마운트(130b)로 구성된다.
충전 스테이션(200)은 지주 프레임(300)에 결합되고, 자율 비행 제어 시스템(400)의 모드 제어부(450)와 네트워크로 연결되어 비행본체(100)의 이착륙이 이루어지도록 구성되며, 착륙된 상태의 비행본체(100)와 전기적 연결이 이루어지도록 구성되어 비행본체(100)의 배터리(114) 충전이 이루어지도록 구성된다.
이러한 충전 스테이션(200)은 비행본체(100)의 안착이 이루어지도록 구성되며, 이 비행본체(100)의 전원 충전이 이루어질 수 있도록 구성되는 지지 프레임(202)과, 이 지지 프레임(202)의 하부에 구성되는 충전 프레임(204)과, 충전 프레임(204)의 하단부에 연장되게 형성되며, 지주 프레임(300)과의 결합이 이루어지도록 구성되는 컬럼부재(206)를 포함하여 구성된다.
여기서, 지지 프레임(202)은 그 상단부로 비행본체(100)의 안착이 이루어지도록 지지하는 안착부(210)가 구성되며, 이 안착부(210)에는 비행본체(100)의 제어모듈(110)에 구성되는 충전코일(116)과 전기적 접속이 이루어지도록 구성되며, 충전 프레임(204)에 구성되는 접속 하우징(270)과 전기적 연결이 이루어지도록 구성되어 비행본체(100)의 배터리(114) 충전이 이루어지도록 하는 충전모듈(220)이 구성된다.
또한, 지지 프레임(202)에는 전방으로 자율 비행 제어 시스템(400)의 모니터링부(460)와 네트워크로 연결되어 지주 프레임(300) 주변의 영상 정보를 실시간 수집하여 전송하는 영상 수집부(240)가 구성된다.
이때, 지지 프레임(202)에는 영상 수집부(240)가 장착되며, 이 영상 수집부(240)을 X축, Y축, Z축을 포함하는 3축 방향으로 구동시키는 촬영 하우징(230)이 더 구성된다.
여기서, 촬영 하우징(230)은 상기 모니터링부(460)의 제어에 의해 구동이 이루어지도록 구성될 수 있다.
또한, 지지 프레임(202)에는 일측부로 모니터링부(460)로부터 전송되는 음성정보의 출력이 이루어지도록 스피커(250)가 구성되며, 이에 대향하는 타측부에는 충전 스테이션(200) 주변으로 소정의 빛을 발광하여 야간시에도 설정된 공간 범위의 식별력이 용이하게 이루어지도록 하는 발광수단(230)이 구성된다.
바람직하게는, 상기 발광수단(230) 및 스피커(250)가 지지 프레임(202)이 일측 및 타측부에 각각 장착이 이루어질 수 있도록 고정 브라켓(260)이 더 구성될 수 있다.
충전 프레임(204)은 지지 프레임(202)의 하부에 결합되며, 그 내부로 충전모듈(220)과 전기적 연결이 이루어지면서 전원을 공급하는 접속 하우징(270)이 구성된다.
여기서, 접속 하우징(270)은 컬럼부재(206) 및 지주 프레임(300)의 내부를 통과하는 케이블과 연결되어 지속적으로 전원을 공급받도록 구성될 수 있다.
컬럼부재(206)는 지주 프레임(300)에 결합되어 충전 스테이션(200)이 지주 프레임(300)의 상단부에 안정적으로 고정된 상태를 유지함과 동시에 이 충전 스테이션(200)의 각 구성요소들과 자율 비행 제어 시스템(400)의 전기적 연결이 이루어질 수 있도록 통신 케이블, 전원 케이블 등의 다양한 케이블들이 내장되도록 구성될 수 있다.
지주 프레임(300)은 자율 비행 제어 시스템(400)의 공간 설정부(410)에 의해 구획된 설정 공간에 다수개로 설치되며, 내부로 다양한 종류의 케이블들이 내장되고, 그 상단부로 충전 스테이션(200)이 결합되어 비행본체(100)의 이착륙이 이루어질 수 있도록 구성된다.
이러한 지주 프레임(300)은 중공의 축 부재로 이루어질 수 있으며, 그 하단부에 설정 공간의 지면에 설치될 수 있도록 결합 프레임이 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 지주 프레임(300)은 설치 공간의 환경, 사용 용도에 따라 그 형상이 다양하게 형성될 수 있으며, 조형물로서의 기능을 수행할 수도 있을 것이다.
일 예로, 설치 공간이 공항의 실내 공간에 해당하는 경우, 다수의 이용자들의 상기 설치 공간 내에서 편안하게 휴식을 취하거나, 또는 보행 중 비행본체(100)의 자율 비행을 관람할 수 있도록 구성될 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 결합 프레임의 상부 원주면을 따라 다수의 이용자들이 착석할 수 있는 벤치가 더 구성될 수 있을 것이다.
또한, 상기 지주 프레임(300)은 중공의 축 부재의 외주면으로 상기 다수의 이용자들이 비행본체(100)의 비행 모드를 직접 설정할 수 있도록 비행본체(100)의 비행 시나리오에 대한 정보를 출력하는 비행 제어패널(310)을 더 구성할 수도 있을 것이다.
또한, 상기 지주 프레임(300)은 중공의 축 부재의 상부 원주면으로 상기 충전 스테이션(200)이 장착되는 장식 프레임(320)을 더 구성하되, 상기 장식 프레임(320)은, 지주 프레임(300)이 구현될 조형물의 형태에 따라 다양하게 구현될 수 있으며, 본 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 나무 및 나뭇잎의 형태를 이루도록 구성되는 것으로 도시하였으나 이에 한정하는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트의 자율 비행 제어 시스템(400)은 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 비행 오브젝트의 비행본체(100)가 비행할 공간에 대한 범위를 설정하고, 설정한 설정 공간에서 상기 비행본체(100)의 비행 가능한 비행 구역에 대한 좌표값을 설정하는 공간 설정부(410), 공간 설정부(410)를 통해 설정된 설정 공간 및 비행 가능 구역 좌표값을 바탕으로 상기 비행본체(100)의 비행 시나리오 정보를 생성하며, 다수의 비행본체(100)들에 대한 군집 시나리오 정보를 생성하는 시나리오 생성부(420), 시나리오 생성부(420)에서 생성한 비행 시나리오 정보 및 군집 시나리오 정보를 가상으로 구현하여 비행본체(100)의 비행 안전성을 점검하는 가상 구현부(430), 비행 시나리오 정보 및 군집 시나리오 정보를 제어모듈(110)의 비행 컨트롤러(112)와 비행 제어패널(310)로 전송하는 시나리오 공유부(440), 비행본체(100)의 비행 여부, 이착륙 여부를 제어하는 모드 제어부(450) 및 충전 스테이션(200)의 영상 수집부(240)로부터 전송되는 영상정보와 비행본체(100)의 비행 상태를 를 실시간 모니터링하는 모니터링부(460)를 포함하여 구성된다.
공간 설정부(410)는 지주 프레임(300)이 설치될 공간을 구획하여 설정 공간을 형성하고, 이 설정 공간별로 비행본체(100)가 비행할 공간에 대한 범위 정보로 이루어지는 비행 경계 구역을 생성한다.
또한, 공간 설정부(410)는 생성된 비행 경계 구역 별로 비행 가능 구역에 대한 좌표값을 설정한다.
이때, 비행 가능 구역에 대한 좌표값(이하, 비행 가능 좌표값이라고 함.)은 설정 공간에 따라 각각 다른 위치로 이루어지는 좌표값일 수 있으며, 상기 비행 가능 좌표값에 대응하는 위치에 비행 오브젝트의 지주 프레임(300)의 설치가 이루어지도록 구성될 수 있다.
아울러, 비행 경계 구역은 설정 공간의 면적 정보 및 이 설정 공간에 이미 구축되어 있는 다양한 설치물, 조형물에 대한 위치 정보를 포함하며, 설정 공간 별로 생성되는 비행 가능 좌표값에 대한 정보를 포함하도록 구성될 수 있다.
일 예로, 공간 설정부(410)는 비행본체(100)가 비행할 공간이 공항의 실내 공간으로 이루어지는 경우, 상기 공항의 실내 공간을 동,서,남,북 등 방위별로 구획하여 각 방위별 설정 공간에 대한 위치 정보를 형성하고, 상기 설정 공간의 위치 정보를 기준으로 각 설정 공간들 마다 구축, 또는 설비되어 있는 다양한 설치물, 조형물에 대한 위치 정보를 생성하며, 또한, 공간 설정부(410)는 상기 각각의 위치 정보를 바탕으로 비행본체(100)가 안전하게 비행이 가능한 위치 정보로 이루어지는 비행 가능 좌표값을 형성하는 것이다.
이와 같은 공간 설정부(410)는 상기 각각의 위치 정보를 파악하기 위해 통상의 GPS 모듈이 탑재될 수 있으며, 상기 설정 공간의 위치 정보, 상기 설치물, 조형물의 위치 정보 및 비행 가능 좌표값으로 이루어지는 비행 경계 구역 정보를 생성하여 시나리오 생성부(420)로 전송한다.
시나리오 생성부(420)는 공간 설정부(410)로부터 전송되는 비행 경계 구역 정보를 분석하여 상기 방위별로 구획된 설정 공간 별로 비행본체(100)의 비행이 가능한 경로 정보를 생성하고, 생성한 비행 가능 경로 정보를 조합하여 비행본체(100)의 자율 비행이 이루어질 최적의 비행 시나리오 정보를 생성하는 구성요소이다.
즉, 시나리오 생성부(420)는 비행본체(100)의 비행 시나리오가 각각 다르게 적용되어 설정 구역 별로 상기 비행본체(100)가 각기 다른 비행 시나리오 정보를 바탕으로 자율 비행이 이루어지도록 하는 것이고, 설정 공간 내에 배치되어 있는 설치물이나 조형물 등과의 충돌을 회피하면서 비행이 이루어지도록 하는 것이다.
이러한 시나리오 생성부(420)는 비행 가능 경로 정보의 생성시 적어도 둘 이상의 경로 정보를 생성할 수 있으며, 생성한 경로 정보들을 조합하여 다수개의 비행 시나리오 정보를 생성한다.
또한, 시나리오 생성부(420)는 생성한 다수개의 시나리오 정보들을 분석하여 다수대의 비행본체(100)가 군집 비행이 가능한 시나리오 정보를 추출하며, 추출한 시나리오 정보들로 이루어지는 군집 시나리오 정보를 생성한다.
이때, 군집 시나리오 정보에는 군집 비행시 각각의 비행본체(100)들의 비행 궤적, 비행 속도에 대한 정보와, 비행 시나리오 정보의 수행 시간, 즉 비행본체(100)의 비행 시간에 대한 정보를 포함한다.
이와 같은 본 발명의 시나리오 생성부(420)는 생성된 비행 시나리오 정보 및 군집 시나리오 정보를 가상 구현부(430)로 전송하여 해당 시나리오 정보들의 안정성 검토가 이루어지도록 구성된다.
가상 구현부(430)는, 시나리오 생성부(420)로부터 비행 시나리오 정보 및 군집 시나리오 정보를 수신받으며, 수신받은 상기 각각의 정보들을 분석하여 해당 시나리오 정보들을 바탕으로 설정 구역 내에서 비행하는 경우, 비행본체(100)와 설정 구역에 기설치된 설치물이나 조형물과의 충돌 여부, 비행본체(100)들의 군집 비행시 이 비행본체(100)들 간의 충돌 등이 발생하는지 여부를 파악하고, 파악된 결과에 대한 정보를 시나리오 생성부(420)로 전송한다.
이러한 가상 구현부(430)는 통상의 3D 뷰어, 또는 3D 구현 프로그램을 통해 상기 각각의 시나리오 정보들을 가상의 환경에서 구현하여 테스트를 수행할 수 있으며, 테스트 수행시 상기 공간 설정부(410)를 통해 생성된 비행 경계 구역 정보를 기준으로 수행하면서 해당 시나리오 정보들의 안전성 검사를 수행하도록 구성된다.
여기서, 가상 구현부(430)는 안전성 검사 수행 결과, 상기 각각의 시나리오 정보들 중 오류값이 존재하는 시나리오 정보와, 안전성이 검증된 시나리오 정보를 분류하여 시나리오 생성부(420) 및 시나리오 공유부(440)로 전송할 수 있을 것이다.
이때, 시나리오 생성부(420)는 오류값이 존재하는 시나리오 정보를 파기한 후, 새로운 시나리오 정보의 생성이 이루어지도록 구성될 수 있으며, 재생성이 이루어진 시나리오 정보를 가상 구현부(430)로 전송이 이루어지도록 구성될 수 있을 것이다.
또한, 시나리오 공유부(440)는 가상 구현부(430)로부터 전송되는 안전성이 검증된 시나리오 정보를 비행본체(100)에 구성되는 제어모듈(110)의 비행 컨트롤러(112)와, 지주 프레임(300)에 구성되는 비행 제어패널(310)로 각각 전송하여 비행본체(100)가 시나리오 정보를 기준으로 비행이 이루어지도록 구성된다.
한편, 본 발명의 자율 비행 제어 시스템(400)은 모드 제어부(450)를 통해 비행본체(100)의 비행 여부, 이착륙 여부를 제어하고, 상기 비행본체(100)가 시나리오를 기준으로 자율 비행이 가능하도록 제어한다.
여기서, 모드 제어부(450)는 상기 비행 제어패널(310)과 네트워크로 연결되어 이 비행 제어패널(310)로부터 시나리오 정보가 전송되는 경우, 비행본체(100)의 비행이 비행 제어패널(310)로부터 전송된 시나리오 정보로 이루어지도록 제어할 수 있다.
바람직하게는, 모드 제어부(450)는 상기 시나리오 정보를 상기 비행 컨트롤러(112)로 전송하여 비행본체(100)의 비행이 이루어지도록 구성될 수 있다.
이때, 모드 제어부(450)는 비행 컨트롤러(112)에서 실행중인 시나리오 정보의 변경이 이루어지도록 제어할 수 있으며, 단독 비행, 또는 군집 비행이 진행되고 있는 경우에는 해당 단독 비행이나 군집 비행이 종료된 이후 상기 시나리오 정보를 수행할 수 있도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 모드 제어부(450)는 비행 컨트롤러(112)로부터 해당 비행본체(100)의 충전 상태에 대한 정보를 수신받을 수 있으며 상기 비행본체(100)의 전원 충전, 또는 헬륨가스의 충진 상태에 따라 비행본체(100)가 충전 스테이션(200)으로 복귀하거나, 또는 헬륨 충진장치측으로의 비행이 이루어지도록 제어할 수 있을 것이다.
아울러, 본 발명의 자율 비행 제어 시스템(400)은 모드 제어부(450) 및 충전 스테이션(200)과 네트워크로 연결되며, 충전 스테이션(200)에 구성되는 영상 수집부(240)에서 수집한 영상 정보를 실시간 모니터링하고, 상기 영상 정보에 포함되어 있는 비행본체(100)의 비행 상태를 실시간 모니터링하는 모니터링부(460)가 구성된다.
이때, 모니터링부(460)는 시나리오 공유부(440)와 네트워크로 연결될 수 있으며, 이 시나리오 공유부(440)를 통해 공유되는 시나리오 정보를 수신받아 상기 비행본체(100)의 비행 상태에 대한 모니터링이 이루어지도록 구성된다.
즉, 상기 시나리오 공유부(440)로부터 현재 비행본체(100)가 수행중인 비행 시나리오 정보, 또는 군집 시나리오 정보를 제공받아 상기 영상 정보를 통해 출력되는 비행본체(100)의 비행 상태 정보와 비교하여 현재 비행중인 비행본체(100)가 상기 비행 시나리오 정보, 또는 군집 시나리오 정보에 포함되어 있는 경로, 궤적, 속도에 준하도록 비행이 이루어지는지 여부를 확인하도록 구성되는 것이다.
여기서, 모니터링부(460)는 상기 비행본체(100)가 비행 시나리오 정보, 또는 군집 시나리오 정보에 준하도록 비행이 이루어지지 않는 경우, 해당 비행본체(100)에 대한 정보를 모드 제어부(450)로 전송하고, 모드 제어부(450)에서는 상기 비행본체(100)의 복귀 신호를 생성하여 충전 스테이션(200), 또는 헬륨 충진장치로 착륙이 이루어지도록 구성될 수 있을 것이다.
한편, 본 발명에 기재된 네트워크는 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 RF, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5GPP(5rd Generation Partnership Project) 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 비행본체
102: 내측본체 104: 외측본체
110: 제어모듈 112: 비행 컨트롤러
114: 배터리 116: 충전코일
118: LED 모듈 120: 헬륨밸브
130; 모터 마운트 132: 장착 플랜지
134: 모터 구동부 136: 프로펠러
200: 충전 스테이션
202: 지지 프레임 204: 충전 프레임
206: 컬럼부재 210: 안착부
220: 충전모듈 230: 발광수단
240: 영상 수집부 242: 촬영 하우징
250: 스피커 260: 고정 브라켓
270: 접속 하우징
300: 지주 프레임
310: 비행 제어패널 320: 장식부재
400: 자율 비행 제어 시스템
410: 공간 설정부 420: 시나리오 생성부
430: 가상 구현부 440; 시나리오 공유부
450: 모드 제어부 460: 모니터링부

Claims (11)

  1. 헬륨가스가 충진되며, 빛의 투광이 이루어지는 비행본체(100);
    상기 비행본체(100)에 결합되며, 상기 헬륨가스 및 상기 빛이 상기 비행본체(100)의 내부로 유입될 수 있도록 구성되고, 상기 비행본체(100)의 비행을 제어하는 제어모듈(110);
    상기 비행본체(100)의 외면에 다수개로 구성되며, 상기 제어모듈(110)의 제어에 따라 상기 비행본체(100)의 이착륙 및 비행 방향의 전환이 이루어지도록 구성되는 모터 마운트(130); 및
    상기 제어모듈(110)과 네트워크로 연결되며, 상기 비행본체(100)의 이착륙 및 비행 상태를 제어하는 자율 비행 제어 시스템(400);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비행 오브젝트는,
    상기 비행본체(100)가 이착륙되며, 착륙시 상기 제어모듈(110)과 전기적 연결이 이루어지는 충전 스테이션(200); 및
    상기 충전 스테이션(200)이 결합되며, 상기 충전 스테이션(200)과 연결되는 통신 및 전원 케이블이 내장되는 지주 프레임(300);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어모듈(110)은,
    상기 자율 비행 제어 시스템(400)으로부터 상기 비행본체(100)의 비행 시나리오 정보를 수신받아 상기 모터 마운트(130)의 구동을 제어하는 비행 컨트롤러(112)와,
    상기 비행본체(100)의 비행 전원이 저장되는 배터리(114)와,
    상기 배터리(114)의 전원 충전이 이루어지도록 구성되는 충전코일(116)과,
    상기 비행 컨트롤러(112)의 제어에 따라 빛을 조사하는 LED 모듈(118) 및
    상기 헬륨 충진장치와 연결되며, 상기 헬륨가스의 충진이 이루어지도록 구성되는 헬륨밸브(120)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 충전 스테이션(200)은,
    상기 비행본체(100)가 안착되며, 상기 비행본체(100)의 전원 충전이 이루어지도록 충전모듈(220)이 구성되는 지지 프레임(202)과,
    상기 지지 프레임(202)의 하부에 구성되고, 상기 충전모듈(220)과 전기적 연결이 이루어지는 접속 하우징(270)이 구성되는 충전 프레임(204)과,
    상기 충전 프레임(204)의 하단부에 구성되며, 상기 지주 프레임(300)과 결합되는 컬럼부재(206)와,
    상기 지지 프레임(202)에 구성되며, 상기 자율 비행 제어 시스템(400)과 연결되어 상기 지주 프레임(300) 주변의 영상 정보를 실시간 수집하는 영상 수집부(240)와,
    상기 지지 프레임(202)의 일측부에 구성되며, 상기 자율 비행 제어 시스템(400)의 제어에 따라 음성정보를 출력하는 스피커(250)와,
    상기 지지 프레임(202)의 타측부에 구성되며, 상기 충전 스테이션(200) 주변으로 소정의 빛을 발광하는 발광수단(230)
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 지주 프레임(300)은,
    상기 지주 프레임(300)을 지면에 설치하는 결합 프레임과,
    상기 결합 프레임에 구성되는 벤치와,
    상기 지주 프레임(300)에 구성되며, 상기 비행본체(100)의 비행 시나리오 정보를 상기 자율 비행 제어 시스템(400)으로 전송하는 비행 제어패널(310)과,
    상기 지주 프레임(300)의 상부에 구성되며, 상기 충전 스테이션(200)이 장착되는 장식 프레임(320)
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 연출 기능이 구비된 다수의 비행 오브젝트.
  6. 비행본체(100), 충전 스테이션(200) 및 지주 프레임(300)을 포함하는 다수의 비행 오브젝트 자율 비행 제어 시스템(400)에 있어서,
    상기 자율 비행 제어 시스템(400)은,
    상기 지주 프레임(300)이 설치될 공간을 구획하여 설정 공간을 형성하고, 상기 설정 공간 별로 상기 비행본체(100)가 비행할 공간에 대한 비행 경계 구역을 생성하는 공간 설정부(410);
    상기 공간 설정부(410)로부터 상기 비행 경계 구역에 대한 정보를 수신받아 상기 비행본체(100)의 비행 시나리오 정보 및 군집 시나리오 정보를 생성하는 시나리오 생성부(420);
    상기 시나리오 생성부(420)에서 생성한 비행 시나리오 정보 및 군집 시나리오 정보를 가상으로 구현하는 가상 구현부(430);
    상기 비행 시나리오 정보 및 군집 시나리오 정보를 상기 비행본체(100) 및 지주 프레임(300)측으로 각각 전송하는 시나리오 공유부(440);
    상기 비행본체(100)의 비행 여부, 이착륙 여부를 제어하는 모드 제어부(450); 및
    상기 충전 스테이션(200)으로부터 전송되는 영상정보와 상기 비행본체(100)의 비행 상태를 실시간 모니터링하는 모니터링부(460);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 비행 오브젝트 자율 비행 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비행 경계 구역은,
    상기 설정 공간의 면적 정보 및 상기 설정 공간에 이미 구축되어 있는 설치물이나, 조형물에 대한 위치 정보를 포함하며, 상기 설정 공간 별로 생성되는 비행 가능 좌표값에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수의 비행 오브젝트 자율 비행 제어 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 시나리오 생성부(420)는,
    상기 공간 설정부(410)로부터 전송되는 비행 경계 구역 정보를 분석하여 상기 설정 공간 별로 상기 비행본체(100)의 비행이 가능한 경로 정보를 생성하고, 생성한 비행 가능 경로 정보를 조합하여 상기 비행본체의 자율 비행이 이루어질 다수개의 비행 시나리오 정보를 생성하며,
    생성한 다수개의 비행 시나리오 정보들을 분석하여 다수대의 비행본체(100)가 군집 비행이 가능한 군집 시나리오 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 다수의 비행 오브젝트 자율 비행 제어 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 모드 제어부(450)는,
    상기 지주 프레임(300)으로부터 상기 비행 시나리오 정보, 또는 군집 시나리오 정보가 수신되는 경우, 상기 비행본체(100)가 상기 상기 비행 시나리오 정보, 또는 군집 시나리오 정보를 기준으로 비행이 이루어질 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다수의 비행 오브젝트 자율 비행 제어 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 모드 제어부(450)는, 상기 비행본체(100)가 단독 비행, 또는 군집 비행이 진행되고 있는 경우에는 해당 단독 비행이나 군집 비행이 종료된 이후 상기 시나리오 정보를 수행할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는 다수의 비행 오브젝트 자율 비행 제어 시스템.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 모니터링부(460)는,
    상기 시나리오 공유부(440)로부터 현재 비행본체(100)가 수행중인 비행 시나리오 정보, 또는 군집 시나리오 정보를 제공받아 상기 비행본체(100)의 영상정보와 비교하여 현재 비행중인 비행본체(100)가 상기 비행 시나리오 정보, 또는 군집 시나리오 정보에 포함되어 있는 경로, 궤적, 속도에 준하도록 비행이 이루어지는지 여부를 확인하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다수의 비행 오브젝트 자율 비행 제어 시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102653949B1 (ko) * 2023-10-13 2024-04-03 주식회사 볼로랜드 풍선드론 스테이션 및 센터링 시스템

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2383390A (en) * 1943-09-08 1945-08-21 Herbert E Jacobs Display balloon
KR940021197U (ko) 1993-02-08 1994-09-24 고재호 조명전구가 내장된 공중부상용 애드벌룬
KR960029604U (ko) * 1995-02-18 1996-09-17 발광기구
US20060104070A1 (en) * 2004-11-12 2006-05-18 Domenic Carito Illuminated Toy Balloon
JP4057344B2 (ja) * 2002-05-27 2008-03-05 シャープ株式会社 情報提示装置および情報提示システム
US20130146703A1 (en) * 2010-08-27 2013-06-13 Hipersfera D.O.O. Autonomous stratospheric unmanned airship
US8781727B1 (en) * 2013-01-15 2014-07-15 Google Inc. Methods and systems for performing flocking while executing a long-range fleet plan
US20140249693A1 (en) * 2013-02-15 2014-09-04 Disney Enterprises, Inc. Controlling unmanned aerial vehicles as a flock to synchronize flight in aerial displays
WO2016141100A2 (en) * 2015-03-03 2016-09-09 Prenav Inc. Scanning environments and tracking unmanned aerial vehicles
KR101707114B1 (ko) 2015-09-02 2017-02-15 주식회사 한글과컴퓨터 무인 비행체 에어스테이션 시스템 및 그를 이용한 무인 비행체 운용 방법
KR20180106608A (ko) * 2017-03-21 2018-10-01 주식회사 한 지아이에스 군집 비행용 무인비행선 및 이의 제어방법
KR20190042808A (ko) * 2017-10-17 2019-04-25 주식회사 삼진엘앤디 무인 순찰 비행체 충전 스테이션 및 충전 스테이션이 구비된 지주
KR20200118519A (ko) * 2019-04-07 2020-10-16 주식회사 두드론 실내 공기질 관리를 위한 공기 오염물질 제거용 공기정화장비를 탑재한 드론결합체
KR20210073631A (ko) * 2019-12-10 2021-06-21 주식회사 아르고스다인 무인 비행기용 착륙 제어장치

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2383390A (en) * 1943-09-08 1945-08-21 Herbert E Jacobs Display balloon
KR940021197U (ko) 1993-02-08 1994-09-24 고재호 조명전구가 내장된 공중부상용 애드벌룬
KR960029604U (ko) * 1995-02-18 1996-09-17 발광기구
JP4057344B2 (ja) * 2002-05-27 2008-03-05 シャープ株式会社 情報提示装置および情報提示システム
US20060104070A1 (en) * 2004-11-12 2006-05-18 Domenic Carito Illuminated Toy Balloon
US20130146703A1 (en) * 2010-08-27 2013-06-13 Hipersfera D.O.O. Autonomous stratospheric unmanned airship
US8781727B1 (en) * 2013-01-15 2014-07-15 Google Inc. Methods and systems for performing flocking while executing a long-range fleet plan
US20140249693A1 (en) * 2013-02-15 2014-09-04 Disney Enterprises, Inc. Controlling unmanned aerial vehicles as a flock to synchronize flight in aerial displays
WO2016141100A2 (en) * 2015-03-03 2016-09-09 Prenav Inc. Scanning environments and tracking unmanned aerial vehicles
KR101707114B1 (ko) 2015-09-02 2017-02-15 주식회사 한글과컴퓨터 무인 비행체 에어스테이션 시스템 및 그를 이용한 무인 비행체 운용 방법
KR20180106608A (ko) * 2017-03-21 2018-10-01 주식회사 한 지아이에스 군집 비행용 무인비행선 및 이의 제어방법
KR20190042808A (ko) * 2017-10-17 2019-04-25 주식회사 삼진엘앤디 무인 순찰 비행체 충전 스테이션 및 충전 스테이션이 구비된 지주
KR20200118519A (ko) * 2019-04-07 2020-10-16 주식회사 두드론 실내 공기질 관리를 위한 공기 오염물질 제거용 공기정화장비를 탑재한 드론결합체
KR20210073631A (ko) * 2019-12-10 2021-06-21 주식회사 아르고스다인 무인 비행기용 착륙 제어장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102653949B1 (ko) * 2023-10-13 2024-04-03 주식회사 볼로랜드 풍선드론 스테이션 및 센터링 시스템

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