KR102287426B1 - 드론, 드론용 낙하산 키트 및 드론의 제어방법 - Google Patents

드론, 드론용 낙하산 키트 및 드론의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드론 본체; 상기 드론 본체에 구비되고, 상기 드론 본체에 전력을 공급하는 드론본체 배터리; 상기 드론 본체와 착탈 가능하게 결합되고, 내부에 낙하산을 구비하는 낙하산 키트; 상기 낙하산 키트에 구비되고, 상기 드론본체 배터리의 상태를 체크할 수 있는 배터리 감지부; 및 상기 배터리 감지부에서 감지된 상기 드론본체 배터리의 상태에 따라 상기 낙하산 키트를 제어하는 낙하산 제어부; 를 포함하는 드론 및 드론용 낙하산 키트에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 드론에 착탈 가능한 낙하산 키트 및 드론 본체의 전원이 차단되면 낙하산이 스프링의 탄성력 내지 압축공기에 의해 펼쳐질 수 있도록 하여 드론의 파손을 방지하고 드론의 추락으로 인한 피해를 최소화할 수 있는 드론 및 드론용 낙하산 키트를 제공할 수 있다.

Description

드론, 드론용 낙하산 키트 및 드론의 제어방법{drone, parachute kit for drone AND METHOD OF CONTROLING THE DRONE}
본 발명은 드론, 드론용 낙하산 키트 및 드론의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 드론에 착탈 가능한 낙하산 키트 및 드론 본체의 전원이 차단되거나, 모두 소모되어 더 이상 비행을 할 수 없는 경우에 낙하산이 스프링의 탄성력 내지 압축공기에 의해 펼쳐질 수 있도록 하여 드론의 파손을 방지하고 드론 추락으로 인한 피해를 최소화할 수 있는 드론, 드론용 낙하산 키트 및 드론의 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 드론 및 드론용 낙하산 키트에 관한 것이다.
기존의 드론은 비행 중 드론 본체의 전원이 방전되거나 외부적 요소에 의해 전원이 차단되면 그대로 추락하기 때문에 드론이 파손될 수 있고, 또한 드론의 추락 지점에 따라 막대한 인적, 재산적 피해가 발생될 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 낙하산이 구비된 드론의 경우에도 드론의 추락을 막을 수 있는 적시에 낙하산이 펼쳐지기 어렵다는 문제점 및 낙하산이 고르게 펼쳐지지 않아 드론이 안전하게 착륙할 수 없다는 문제점도 있다.
또한, 낙하산이 구비된 드론의 경우에도 드론 본체의 전원이 방전되거나 번개나 전자기장 등의 예기치 못한 외부적 요소에 의해 전원은 차단되면 낙하산은 펼쳐지지 못하고 드론은 추락한다는 문제점도 있다
특허등록번호 제10-177257호 (가변피치 프로펠러를 이용한 드론의 추락방지 시스템)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 드론에 착탈 가능한 낙하산 키트 및 드론 본체의 전원이 차단되거나, 모두 소모되어 더 이상 비행을 할 수 없는 경우에 낙하산이 스프링의 탄성력 내지 압축공기에 의해 펼쳐질 수 있도록 하여 드론의 파손을 방지하고 드론의 추락으로 인한 피해를 최소화할 수 있는 드론, 드론용 낙하산 키트 및 드론의 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 드론본체 배터리의 잔여 충전량이 기 설정된 값 이하지만 낙하산 키트 배터리의 충전량과 합한 총 충전량으로 목적지까지 비행이 가능하다면 낙하산 키트 배터리에서 드론본체 배터리로 전기를 공급하여 드론의 목적지까지의 안전한 비행을 보장할 수 있는 드론, 드론용 낙하산 키트 및 드론의 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 드론에는 기계적으로 낙하산이 펴질 수 있도록 하는 비상 스프링이 구비되어 예기치 못한 번개나 EMP(Electro Magnetic Pulse) 등에 의해 배터리가 모두 방전될 경우에도 드론이 안전하게 착륙될 수 있도록 하는 드론, 드론용 낙하산 키트 및 드론의 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 낙하산은 낙하산 커버의 복수 지점과 와이어로 연결되어 있어 고르게 펴질 수 있어 드론의 안정적인 착륙이 가능한 드론, 드론용 낙하산 키트 및 드론의 제어방법를 제공하기 위한 것이다.
또한, 드론 본체 및 낙하산 키트 간의 자세 및 드론의 고도를 측정하여 최적의 자세 및 고도에서 낙하산이 안정적으로 펼쳐져 드론의 안전한 착륙이 이루어지도록 하는 드론, 드론용 낙하산 키트 및 드론의 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
또한, 낙하산이 펼쳐지는 구조가 비교적 간단하여 드론의 안전성은 높이면서도 제작 원가는 낮추고, 또한 경량화가 가능한 드론, 드론용 낙하산 키트 및 드론의 제어방법를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 특징에 따르면, 본 발명은 드론 본체; 상기 드론 본체에 구비되고, 상기 드론 본체에 전력을 공급하는 드론본체 배터리; 상기 드론 본체와 착탈 가능하게 결합되고, 내부에 낙하산을 구비하는 낙하산 키트; 상기 낙하산 키트에 구비되고, 상기 드론본체 배터리의 상태를 체크할 수 있는 배터리 감지부; 및 상기 배터리 감지부에서 감지된 상기 드론본체 배터리의 상태에 따라 상기 낙하산 키트를 제어하는 낙하산 제어부; 를 포함한다.
또한, 상기 낙하산 키트에는 상기 낙하산 키트에 전기를 공급하는 낙하산 키트 배터리가 구비되고, 상기 낙하산 키트 배터리는 상기 드론본체 배터리와 무선 또는 유선으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배터리 감지부에서 감지한 상기 드론본체 배터리의 충전량이 기 설정된 값 이하로 낮아지는 경우에, 상기 낙하산 제어부는, 상기 드론본체 배터리의 잔여 충전량 및 낙하산 키트 배터리의 충전량을 합한 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 있다고 판단하는 경우에는 상기 낙하산 키트 배터리에서 상기 드론본체 배터리로 전기가 공급되도록 하고, 상기 드론본체 배터리의 잔여 충전량 및 낙하산 키트 배터리의 충전량을 합한 충전량으로도 목적지까지 남은 거리를 갈 수 없다고 판단하는 경우에는 상기 낙하산 키트의 낙하산이 펴지도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 낙하산 키트는, 낙하산이 수용되는 낙하산 챔버; 상기 낙하산 챔버의 일 측을 덮는 낙하산 커버; 상기 낙하산 챔버의 타 측에서 상기 낙하산을 지지하는 낙하산 지지부; 및 상기 낙하산 지지부에 선택적으로 압력을 가할 수 있는 낙하산 가압부; 를 포함하고, 상기 낙하산 가압부는 상기 낙하산 제어부에서 낙하산 펴짐 명령을 받는 경우 또는 상기 낙하산 키트 배터리 및 상기 드론본체 배터리의 충전량이 0이 되는 경우에 상기 낙하산 지지부에 힘을 가하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 낙하산 가압부는, 압축된 공기를 수용하는 압축공기 챔버; 상기 압축공기 챔버와 상기 낙하산 지지부 사이에 구비되는 체크밸브; 및 상기 체크밸브를 선택적으로 개폐하는 제1 서보모터; 를 포함한다.
또한, 상기 낙하산 가압부는, 압축된 스프링을 수용하는 스프링 수용챔버; 상기 낙하산 지지부가 상기 스프링을 압축한 상태를 유지하도록 상기 낙하산 지지부를 선택적으로 잡고 있는 낙하산 지지 유지부; 및 상기 낙하산 지지 유지부를 선택적으로 회동시키는 제2 서보모터; 를 포함하고, 상기 낙하산 지지부가 상기 스프링을 압축한 상태를 유지한 상태에서, 상기 서보모터가 상기 낙하산 지지 유지부를 소정 각도 회전시키면 상기 스프링의 압축 상태가 해제되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 서보모터 및 제2 서보모터에는, 상기 제1 서보모터 및 제2 서보모터에 전원이 차단된 경우에 상기 체크밸브 또는 상기 낙하산 지지 유지부를 움직여서, 상기 낙하산이 펴질 수 있는 상태가 되도록 상기 제1 서보모터 및 제2 서보모터의 회전축을 회전시키는 비상 스프링이 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 낙하산 커버는 다수의 부분 커버를 포함하고, 상기 부분 커버들은 상기 낙하산 챔버의 상단 테두리와 끼움 결합되며, 상기 부분 커버들은 서로 상기 낙하산 가압부에 의해 발생한 압력에 의해 절개되도록 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수의 부분 커버들은 와이어에 의하여 상기 낙하산에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 낙하산 키트에는 자세 측정부 및 고도 측정부가 포함되고, 상기 낙하산 제어부는 상기 자세 측정부에서 상기 낙하산 키트가 상기 드론 본체의 상부에 위치할 때 상기 낙하산이 펴지도록 상기 낙하산 키트를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 낙하산 제어부는 상기 고도 측정부에서 측정한 고도가 기 설정된 고도 이하인 경우에는 상기 낙하산 키트가 상기 드론 본체의 하부에 있더라도 상기 낙하산이 펴지도록 상기 낙하산 키트를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 드론본체 배터리가 구비된 드론 본체에 결합되는 드론용 낙하산 키트에 있어서, 상기 드론 본체와 착탈 가능하게 결합되고, 내부에 낙하산을 구비하는 낙하산 키트 바디부; 상기 낙하산 키트에 전기를 공급하는 낙하산 키트 배터리; 상기 낙하산 키트 바디부에 구비되고, 상기 드론본체 배터리의 상태를 체크할 수 있는 배터리 감지부; 및 상기 배터리 감지부에서 감지된 상기 드론본체 배터리의 상태에 따라 상기 낙하산 키트를 제어하는 낙하산 제어부; 를 포함하고, 상기 낙하산 제어부는 상기 드론본체 배터리의 잔여 충전량 및 상기 낙하산 키트 배터리의 충전량을 합한 충전량으로도 목적지까지 남은 거리를 갈 수 없다고 판단하는 경우 또는 상기 낙하산 키트 배터리 및 상기 드론본체 배터리의 충전량이 0이 되는 경우 또는 외부 조종기로부터 낙하산 펴짐 명령을 받은 경우에 상기 낙하산이 펴지도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 드론 본체와 착탈 가능하게 결합되는 낙하산 키트를 구비하는 드론의 제어방법에 있어서, 상기 드론 본체의 배터리의 충전량을 체크하는 단계; 상기 드론 본체의 배터리의 충전량이 기설정된 값 이하인지 여부를 확인하는 단계; 상기 드론 본체의 배터리의 충전량이 기설정된 값 이하인 경우에는 상기 낙하산 키트의 배터리의 충전량을 체크하는 단계; 상기 드론 본체의 배터리 잔여 충전량 및 상기 낙하산 키트의 배터리의 잔여 충전량을 합한 총 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 있는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 총 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 있다고 판단되는 경우에는 상기 낙하산 키트 배터리에서 상기 드론 본체 배터리로 전기가 공급되도록 하고, 상기 총 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 없다고 판단되는 경우에는 상기 낙하산 키트의 낙하산이 펴지도록 제어되는 단계;를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 드론에 착탈 가능한 낙하산 키트 및 드론 본체의 전원이 차단되거나, 모두 소모되어 더 이상 비행을 할 수 없는 경우에 낙하산이 스프링의 탄성력 내지 압축공기에 의해 펼쳐질 수 있도록 하여 드론의 파손을 방지하고 드론의 추락으로 인한 피해를 최소화할 수 있는 드론 및 드론용 낙하산 키트를 제공할 수 있다.
또한, 드론본체 배터리의 잔여 충전량이 기 설정된 값 이하지만 낙하산 키트 배터리의 충전량과 합한 총 충전량으로 목적지까지 비행이 가능하다면 낙하산 키트 배터리에서 드론본체 배터리로 전기를 공급하여 드론의 목적지까지의 안전한 비행을 보장할 수 있는 드론 및 드론용 낙하산 키트를 제공할 수 있다.
또한, 드론에는 기계적으로 낙하산이 펴질 수 있도록 하는 비상 스프링이 구비되어 예기치 못한 번개나 EMP(Electro Magnetic Pulse) 등에 의해 배터리가 모두 방전될 경우에도 드론이 안전하게 착륙될 수 있도록 하는 드론 및 드론용 낙하산 키트를 제공할 수 있다.
또한, 낙하산은 낙하산 커버의 복수 지점과 와이어로 연결되어 있어 고르게 펴질 수 있어 드론의 안정적인 착륙이 가능한 드론 및 드론용 낙하산 키트를 제공할 수 있다.
또한, 드론 본체 및 낙하산 키트 간의 자세 및 드론의 고도를 측정하여 최적의 자세 및 고도에서 낙하산이 안정적으로 펼쳐져 드론의 안전한 착륙이 이루어지도록 하는 드론 및 드론용 낙하산 키트를 제공할 수 있다.
또한, 낙하산이 펼쳐지는 구조가 비교적 간단하여 드론의 안전성은 높이면서도 제작 원가는 낮추고, 또한 경량화가 가능한 드론 및 드론용 낙하산 키트를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드론 본체 및 드론용 낙하산 키트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드론 본체 및 드론용 낙하산 키트의 구성요소를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 낙하산 키트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 낙하산 가압부의 한 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 낙하산 가압부의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 낙하산 가압부의 다른 실시예에서 낙하산 커버가 개방된 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고도에 따른 드론 및 드론용 낙하산 키트를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 순서도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.
도 1 내지 도 7을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 드론(10)은 드론 본체(100) 및 드론용 낙하산 키트(200)로 구비되고 드론 본체(100) 및 드론용 낙하산 키트(200)는 서로 착탈 가능하도록 결합되어 있다.
낙하산 키트(200)는 드론 본체(100)의 상부 중앙에 위치하는 것이 바람직하지만 이에 한정되지는 않는다. 또한 회전하는 복수의 드론 날개에 간섭되지 않도록 구비되는 것이 바람직하다.
드론 본체(100)는 사용자의 목적 등에 따라 형태 및 크기 등이 달라지고, 드론 본체(100)에 전력을 공급하는 드론본체 배터리(110)를 포함한다.
낙하산 키트(200)는 드론 본체(100)와 착탈 가능하게 결합되고 낙하산(210)을 내부에 구비한다.
또한, 낙하산 키트(200)는 드론본체 배터리(110)의 상태를 체크할 수 있는 배터리 감지부(221) 및 낙하산 키트(200)를 제어할 수 있는 낙하산 제어부(222)를 포함하고, 배터리 감지부(221)에서 감지된 드론본체 배터리(110)의 상태에 따라 낙하산 키트(200)를 제어할 수 있다. 낙하산 키트(200)로 전원을 공급하기 위한 낙하산 키트 배터리(225)가 낙하산 키트(200)에 구비되고, 낙하산 키트 배터리(225)는 드론본체 배터리(110)와 무선 또는 유선으로 연결된다.
낙하산 제어부(222)는 배터리 감지부(221)에서 감지된 드론본체 배터리(110)의 충전량이 기 설정된 값 이하인 경우 낙하산 키트 배터리(225)의 배터리의 충전량을 체크하고, 드론본체 배터리(110)의 잔여 충전량 및 낙하산 키트 배터리(225)의 충전량을 합한 충전량(이하, 총 충전량)으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 있는지 여부를 판단하되, 총 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 있다고 판단하는 경우에는 낙하산 키트 배터리(225)에서 드론본체 배터리(110)로 전기가 공급되도록 하고, 총 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 없다고 판단하는 경우에는 낙하산 키트(200)의 낙하산(210)이 펴지도록 제어하는 것이 바람직하다.
또는, 낙하산 제어부(222)는 낙하산 키트(200)와 유무선으로 연결된 외부 조종기로부터의 명령을 체크하여, 낙하산 펴짐 명령을 받았는지 여부를 판단하여, 낙하산 펴짐 명령을 받은 경우에는 낙하산(210)을 전개시키고, 그렇지 않은 경우에는 외부 조종기로부터의 명령을 계속해서 체크할 수 있다.
도 3를 참고하면, 낙하산 키트(200)는 낙하산(210)이 수용되는 낙하산 챔버(230), 낙하산 챔버(230)의 일 측을 덮는 낙하산 커버(231), 낙하산 챔버(230)의 타 측에서 낙하산(210)을 지지하는 낙하산 지지부(232) 및 낙하산 지지부(232)에 선택적으로 압력을 가할 수 있는 낙하산 가압부(240)를 포함한다.
낙하산 가압부(240)는 낙하산 제어부(222)가 드론본체 배터리(110)의 잔여 충전량 및 낙하산 키트 배터리(225)의 충전량을 합한 충전량으로도 목적지까지 남은 거리를 갈 수 없다고 판단하여 낙하산 제어부(222)로부터 낙하산 펴짐 명령을 받는 경우 낙하산 지지부(232)에 힘을 가하여 낙하산이 낙하산 챔버(230) 외부로 전개되어 펴지도록 할 수 있다.
또는, EMP 공격 등에 의하여 낙하산 키트 배터리(225) 및 드론본체 배터리(110)의 각각의 충전량이 갑자기 모두 0이 되는 경우 낙하산 가압부(240)는 낙하산 지지부(232)에 힘을 가하여 낙하산이 낙하산 챔버(230) 외부로 전개되어 펴지도록 할 수 있다.
이때, 낙하산 가압부(240)는 다양하게 구비될 수 있는데 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 도 4와 같이 압축공기를 이용하여 낙하산 지지부(232)에 힘을 가압하도록 구비될 수 있다.
이를 위하여 낙하산 가압부(240)는 압축된 공기를 수용하는 압축공기 챔버(241), 압축공기 챔버(241)와 낙하산 지지부(232) 사이에 구비되는 체크밸브(242) 및 체크밸브(242)를 선택적으로 개폐하는 제1 서보모터(243)를 포함하여, 낙하산 전개가 필요한 경우, 잠겨있던 체크밸브(242)를 열도록 제1 서보모터(243)를 제어하여 압축공기 챔버(241) 내에 있던 압축된 공기가 압축공기 챔버(241)를 빠져나오면서 그 힘으로 낙하산 지지부(232)를 가압하도록 한다.
이때, 제1 서보모터(243)에는, 드론이 상술한 EMP 공격 등을 받아서 낙하산 키트 배터리(225)가 갑자기 무전원 상태가 되거나 제1 서보모터(243)에 전원이 차단된 경우에 체크밸브(242)를 움직여서, 낙하산(210)이 펴질 수 있는 상태가 되도록 제1 서보모터(243)의 회전축을 회전시키는 비상 스프링이 구비되어 상술한 EMP 공격 등을 받아서 낙하산 키트 배터리(225)가 갑자기 무전원 상태가 되거나 제1 서보모터(243)에 전원이 차단된 경우에도 기계적으로 낙하산이 전개될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 바람직한 다른 실시예에서 낙하산 가압부(240)는, 도 5 내지 도 6과 같이 압축된 스프링(247)의 탄성력을 이용하여 낙하산 지지부(232)에 힘을 가압하도록 구비될 수 있다.
이를 위하여 낙하산 가압부(240)는 압축된 스프링(247)을 수용하는 스프링 수용챔버(244), 낙하산 지지부(232)가 스프링(247)을 압축한 상태를 유지하도록 낙하산 지지부(232)를 선택적으로 잡고 있는 낙하산 지지 유지부(245) 및 낙하산 지지 유지부(232)를 선택적으로 회동시키는 제2 서보모터(246)를 포함한다.
낙하산 지지부(232)가 스프링(247)을 압축한 상태를 유지한 상태에서, 낙하산 전개가 필요한 경우, 서보모터(246)가 낙하산 지지 유지부(245)를 소정 각도 회전시키면 스프링(247)의 압축 상태가 해제되면서 발생하는 스프링(247)의 탄성력에 의해 낙하산 지지부(232)가 가압될 수 있다.
낙하산 지지 유지부(245)는 다양한 형태로 구비되어 낙하산 지지부(232)를 선택적으로 잡을 수 있지만, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 낙하산 지지부(232)의 중앙에는 낙하산 지지부 홀(232a)이 구비되고, 낙하산 지지 유지부(245)는 일단은 제2 서보모터(246)에 의해 회전되도록 연결되고 타단은 낙하산 지지부 홀(232a)을 선택적으로 관통할 수 있도록 구비된다.
이를 통해 평상시에는 스프링(247)이 압축된 상태를 유지할 수 있도록 도 5와 같이 낙하산 지지 유지부(245)의 타단이 낙하산 지지부 홀(232a)을 관통하지 못하고 낙하산 지지부 홀(232a)에 대하여 수직 방향으로 위치하지만, 낙하산(210)이 전개되어야 하는 경우에는 도 6과 같이 제2 서보모터(246)에 의하여 낙하산 지지 유지부(245)가 회전하여 낙하산 지지 유지부(245)의 타단이 낙하산 지지부 홀(232a)을 관통하고 스프링(247)의 압축된 상태가 해제되어 낙하산 지지 유지부(232)가 상승하게 된다.
또한, 낙하산 지지 유지부(232)가 이탈되지 않고 낙하산 챔버(230)의 내주면을 따라 승하강할 수 있도록 안내하기 위해 낙하산 챔버(230)의 내주면에는 길이 방향으로 돌출된 가이드부(233)가 적어도 1 이상 구비되고, 낙하산 지지부(232)의 테두리에는 가이드부(233)에 대응하여 홈 내지 홀 형태의 낙하산 지지부 가이드(232b)가 적어도 1 이상 구비되어 가이드부(233)가 통과할 수 있도록 할 수 있다.
이때 가이드부(233)는 낙하산 챔버(230)의 내주면에서 홈 형태로 구비되고, 낙하산 지지부 가이드(232b)가 돌출된 형태로 구비되어 가이드부(233)를 낙하산 지지부 가이드(232b)가 통과하면서 낙하산 지지 유지부(232)를 안내할 수도 있다.
아울러, 제2 서보모터(246)에는, 드론이 상술한 EMP 공격 등을 받아서 낙하산 키트 배터리(225)가 갑자기 무전원 상태가 되거나 제2 서보모터(246)에 전원이 차단된 경우에 낙하산 지지 유지부(232)를 움직여서, 낙하산(210)이 펴질 수 있는 상태가 되도록 제2 서보모터(246)의 회전축을 회전시키는 비상 스프링이 구비되어 상술한 EMP 공격 등을 받아서 낙하산 키트 배터리(225)가 갑자기 무전원 상태가 되거나 제2 서보모터(246)에 전원이 차단된 경우에도 기계적으로 낙하산이 전개될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 낙하산 커버(231)는 다수의 부분 커버(231a)를 포함하고, 각각의 부분 커버(231a)는 낙하산 챔버(230)의 상단 테두리에 대하여 회동될 수 있도록 낙하산 챔버(230)의 상단 테두리와 끼움 결합되며, 부분 커버(231a)는 낙하산 가압부(240)에 의해 발생한 압력에 의해 절개 및 낙하산 커버(231)로부터 분리되어 낙하산 챔버(230) 내의 낙하산(210)이 전개될 수 있도록 한다.
이때, 다수의 부분 커버(231a)의 각각에는 와이어(wire, 231b)에 의하여 낙하산(210)의 외주면 등에 일정한 간격으로 각각 연결되어 낙하산(210)이 전개될 때 고르게 펼쳐질 수 있어 드론 본체(100)의 안전한 착륙을 보장한다.
예를 들어, 낙하산 가압부(240)가 낙하산 지지부(232)에 힘을 가할 때 낙하산 지지부(232) 상의 낙하산(210)이 다수의 부분 커버(231a)를 힘으로 밀며 외부로 나오면서 다수의 부분 커버(231a)는 절개되어 낙하산 챔버(230)로부터 분리되고, 낙하산(210)과 와이어로 결합된 다수의 부분 커버(231a)의 중량에 의해 낙하산(210)은 일부가 전개되지 않거나 한쪽으로 치우치는 것 없이 고르게 전개될 수 있다.
낙하산 키트(200)에는 낙하산 키트(200)의 본체(100)에 대한 자세를 측정하는 자세 측정부(224) 및 낙하산 키트(200)의 고도를 측정하는 고도 측정부(223)가 더 구비될 수 있는데, 낙하산 제어부(222)는 자세 측정부(224)에서 낙하산 키트(200)가 드론 본체(100)의 상부에 위치할 때에만 낙하산(210)이 펴지도록 낙하산 키트(200)를 제어하여 낙하산(210)이 최대한 안정적인 상태로 전개되어 드론 본체(100)를 추락이나 파손으로부터 보호할 수 있도록 한다.
또한, 도 7을 참고하면, 낙하산 제어부(222)는 고도 측정부(223)에서 측정한 낙하산 키트(200)의 고도가 기 설정된 고도 이상(예를 들어, h1)인 경우에는 낙하산 키트(200)의 자세에 관계없이 낙하산(210)이 펴지지 않도록 제어하지만, 고도 측정부(223)에서 측정한 고도가 기 설정된 고도 이하(예를 들어, h2)인 경우에는 낙하산(210)이 펴지도록 낙하산 키트(200)를 제어하고, 특히 낙하산 키트(200)가 드론 본체(100)의 하부에 있더라도 고도가 기 설정된 고도 이하(예를 들어, h2)인 경우에는 낙하산(210)이 펴지도록 낙하산 키트(200)를 제어함으로써 드론 본체(100)가 안전하게 착륙할 수 있도록 한다.
도 8을 참고하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 드론 본체와 결합된 낙하산 키트로부터 낙하산을 전개시키는 과정을 설명하고자 한다.
먼저, 배터리 감지부(221)는 드론본체 배터리(110)의 충전량을 체크하여(S1, 드론본체 배터리의 충전량 체크 단계) 드론본체 배터리(110)의 충전량이 기설정된 값 이하인지 여부를 판단하고(S2, 드론본체 배터리의 충전량이 기설정된 값 이하인지 확인하는 단계), 기 설정된 값 이하가 아닐 경우에는 다시 S1으로 돌아가 드론본체 배터리(110)의 충전량을 체크하고, 기 설정된 값 이하일 경우에는 낙하산 키트 배터리(225)의 충전량을 체크한다(S3, 낙하산 키트 배터리의 충전량 체크 단계).
그 다음, 드론본체 배터리(110)의 잔여 충전량 및 낙하산 키트 배터리(225)의 충전량을 합한 충전량(총 충전량)으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 있는지 여부를 판단하고(S4, 총 충전량으로 목적지까지 가능한지 여부를 확인하는 단계), 총 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 있다고 판단하는 경우에는 낙하산 키트 배터리(225)에서 드론본체 배터리(110)로 전기가 공급되도록 하고(S5, 낙하산 키트 배터리에서 드론본체 배터리로 전기 공급 단계), 총 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 없다고 판단하는 경우에는 낙하산 키트(200)의 낙하산(210)이 펴지도록 제어(S7, 낙하산 전개 단계)하는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로, S4에서 총 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 없다고 판단하는 경우에 S7 이전에 먼저 자세 측정부(224)에서 낙하산 키트(200)의 본체(100)에 대한 자세를 측정하여 낙하산 키트(200)가 드론 본체(100)의 상부에 위치하는지 여부를 먼저 판단하여(S6, 낙하산 키트가 드론 본체의 상부에 위치하는지 확인하는 단계), 낙하산 키트(200)가 드론 본체(100)의 상부에 위치한다고 판단되면 낙하산(210)이 안정적으로 펴질 수 있는 상태이므로 낙하산(210)을 전개시키고(S7), 낙하산 키트(200)가 드론 본체(100)의 상부에 위치하지 않고 하부나 측면 등에 위치한다 판단되면 낙하산 키트(200)의 고도가 기 설정된 고도 이하 인지 여부를 더 판단하여(S8, 낙하산 고도가 기설정된 고도 이하인지 확인하는 단계), 기 설정된 고도 이하일 경우에만 낙하산(210)을 전개하고 기 설정된 고도 이상일 경우에는 다시 S6으로 돌아가 낙하산 키트(200)의 자세를 감지한다.
또는, 낙하산 키트(200)와 유무선으로 연결된 외부 조종기로부터의 명령을 체크하여(S10, 외부 조종기로부터의 명령 체크 단계), 낙하산 펴짐 명령을 받았는지 여부를 판단하여(S11, 낙하산 펴짐 명령인지 확인하는 단계), 낙하산 펴짐 명령을 받은 경우에는 낙하산(210)을 전개시키고(S7), 그렇지 않은 경우에는 S10으로 돌아가 외부 조종기로부터의 명령을 계속해서 체크하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에서도 도 8에 대하여 상술한 바와 같이 S7 이전에 S6 및 S8이 수행될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 드론 100 드론 본체
110 드론본체 배터리 200 낙하산 키트
210 낙하산 220 낙하산 키트 바디부
221 배터리 감지부 222 낙하산 제어부
223 고도 측정부 224 자세 측정부
225 낙하산 키트 배터리 230 낙하산 챔버
231 낙하산 커버 231a 부분 커버
232 낙하산 지지부 232a 낙하산 지지부 홀
232b 낙하산 지지부 가이드 233 가이드부
240 낙하산 가압부 241 압축공기 챔버
242 체크밸브 243 제1 서보모터
244 스프링 수용챔버 245 낙하산 지지 유지부
246 제2 서보모터 247 스프링

Claims (13)

  1. 드론 본체;
    상기 드론 본체에 구비되고, 상기 드론 본체에 전력을 공급하는 드론본체 배터리;
    상기 드론 본체와 착탈 가능하게 결합되고, 내부에 낙하산을 구비하는 낙하산 키트;
    상기 낙하산 키트에 구비되고, 상기 드론본체 배터리의 상태를 체크할 수 있는 배터리 감지부; 및
    상기 배터리 감지부에서 감지된 상기 드론본체 배터리의 상태에 따라 상기 낙하산 키트를 제어하는 낙하산 제어부;
    를 포함하고,
    상기 낙하산 키트는,
    낙하산이 수용되는 낙하산 챔버;
    상기 낙하산 챔버의 일 측을 덮는 낙하산 커버;
    상기 낙하산 챔버의 타 측에서 상기 낙하산을 지지하는 낙하산 지지부;
    상기 낙하산 지지부에 선택적으로 압력을 가할 수 있는 낙하산 가압부; 및
    상기 낙하산 키트에 전원을 공급하는 낙하산 키트 배터리; 를 포함하고,
    상기 낙하산 가압부는 상기 낙하산 제어부에서 낙하산 펴짐 명령을 받는 경우 또는 상기 낙하산 키트 배터리 및 상기 드론본체 배터리의 충전량이 0이 되는 경우에 상기 낙하산 지지부에 힘을 가하는 것을 특징으로 하고,
    상기 낙하산 가압부는,
    압축된 공기를 수용하는 압축공기 챔버;
    상기 압축공기 챔버와 상기 낙하산 지지부 사이에 구비되는 체크밸브; 및
    상기 체크밸브를 선택적으로 개폐하는 제1 서보모터;
    를 포함하고,
    상기 제1 서보모터에는 상기 제1 서보모터에 전원이 차단된 경우에 상기 체크밸브를 움직여서, 상기 낙하산이 펴질 수 있는 상태가 되도록 상기 제1 서보모터의 회전축을 회전시키는 비상 스프링이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 드론.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 낙하산 키트 배터리는 상기 드론본체 배터리와 무선 또는 유선으로 연결되는 드론.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배터리 감지부에서 감지한 상기 드론본체 배터리의 충전량이 기 설정된 값 이하로 낮아지는 경우에,
    상기 낙하산 제어부는, 상기 드론본체 배터리의 잔여 충전량 및 낙하산 키트 배터리의 충전량을 합한 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 있다고 판단하는 경우에는 상기 낙하산 키트 배터리에서 상기 드론본체 배터리로 전기가 공급되도록 하고,
    상기 드론본체 배터리의 잔여 충전량 및 낙하산 키트 배터리의 충전량을 합한 충전량으로도 목적지까지 남은 거리를 갈 수 없다고 판단하는 경우에는 상기 낙하산 키트의 낙하산이 펴지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 드론.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 낙하산 커버는 다수의 부분 커버를 포함하고,
    상기 부분 커버들은 상기 낙하산 챔버의 상단 테두리와 끼움 결합되며, 상기 부분 커버들은 서로 상기 낙하산 가압부에 의해 발생한 압력에 의해 절개되도록 결합되는 드론.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 다수의 부분 커버들은 와이어에 의하여 상기 낙하산에 연결되는 것을 특징으로 하는 드론.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 낙하산 키트에는 자세 측정부 및 고도 측정부가 포함되고,
    상기 낙하산 제어부는 상기 자세 측정부에서 상기 낙하산 키트가 상기 드론 본체의 상부에 위치할 때 상기 낙하산이 펴지도록 상기 낙하산 키트를 제어하는 것을 특징으로 하는 드론.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 낙하산 제어부는 상기 고도 측정부에서 측정한 고도가 기 설정된 고도 이하인 경우에는 상기 낙하산 키트가 상기 드론 본체의 하부에 있더라도 상기 낙하산이 펴지도록 상기 낙하산 키트를 제어하는 것을 특징으로 하는 드론.
  12. 드론본체 배터리가 구비된 드론 본체에 결합되는 드론용 낙하산 키트에 있어서,
    상기 드론 본체와 착탈 가능하게 결합되고, 내부에 낙하산을 구비하는 낙하산 키트 바디부;
    상기 낙하산 키트에 전기를 공급하는 낙하산 키트 배터리;
    상기 낙하산 키트 바디부에 구비되고, 상기 드론본체 배터리의 상태를 체크할 수 있는 배터리 감지부; 및
    상기 배터리 감지부에서 감지된 상기 드론본체 배터리의 상태에 따라 상기 낙하산 키트를 제어하는 낙하산 제어부;
    를 포함하고,
    상기 낙하산 제어부는 상기 드론본체 배터리의 잔여 충전량 및 상기 낙하산 키트 배터리의 충전량을 합한 충전량으로도 목적지까지 남은 거리를 갈 수 없다고 판단하는 경우 또는 상기 낙하산 키트 배터리 및 상기 드론본체 배터리의 충전량이 0이 되는 경우 또는 외부 조종기로부터 낙하산 펴짐 명령을 받은 경우에 상기 낙하산이 펴지도록 제어하고,
    상기 낙하산 키트는,
    낙하산이 수용되는 낙하산 챔버;
    상기 낙하산 챔버의 일 측을 덮는 낙하산 커버;
    상기 낙하산 챔버의 타 측에서 상기 낙하산을 지지하는 낙하산 지지부;
    상기 낙하산 지지부에 선택적으로 압력을 가할 수 있는 낙하산 가압부; 를 포함하고,
    상기 낙하산 가압부는,
    압축된 스프링을 수용하는 스프링 수용챔버;
    상기 낙하산 지지부가 상기 스프링을 압축한 상태를 유지하도록 상기 낙하산 지지부를 선택적으로 잡고 있는 낙하산 지지 유지부; 및
    상기 낙하산 지지 유지부를 선택적으로 회동시키는 제2 서보모터;
    를 포함하고,
    상기 낙하산 지지부가 상기 스프링을 압축한 상태를 유지한 상태에서, 상기 서보모터가 상기 낙하산 지지 유지부를 소정 각도 회전시키면 상기 스프링의 압축 상태가 해제되고,
    상기 제2 서보모터에는, 상기 제2 서보모터에 전원이 차단된 경우에 상기 낙하산 지지 유지부를 움직여서, 상기 낙하산이 펴질 수 있는 상태가 되도록 상기 제2 서보모터의 회전축을 회전시키는 비상 스프링이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 드론용 낙하산 키트.
  13. 드론 본체와 착탈 가능하게 결합되는 낙하산 키트를 구비하는 드론의 제어방법에 있어서,
    상기 드론 본체에 구비되어 상기 드론 본체에 전력을 공급하는 드론본체 배터리의 충전량을 체크하는 단계;
    상기 드론 본체 배터리의 충전량이 기설정된 값 이하인지 여부를 확인하는 단계;
    상기 드론 본체 배터리의 충전량이 기설정된 값 이하인 경우에는 상기 낙하산 키트에 전원을 공급하는 낙하산 키트 배터리의 충전량을 체크하는 단계;
    상기 드론 본체 배터리의 잔여 충전량 및 상기 낙하산 키트 배터리의 잔여 충전량을 합한 총 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 총 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 있다고 판단되는 경우에는 상기 낙하산 키트 배터리에서 상기 드론 본체 배터리로 전기가 공급되도록 하고, 상기 총 충전량으로 목적지까지 남은 거리를 갈 수 없다고 판단되는 경우에는 상기 낙하산 키트의 낙하산이 펴지도록 제어되는 단계;
    를 포함하고,
    상기 낙하산 키트는,
    낙하산이 수용되는 낙하산 챔버;
    상기 낙하산 챔버의 일 측을 덮는 낙하산 커버;
    상기 낙하산 챔버의 타 측에서 상기 낙하산을 지지하는 낙하산 지지부; 및
    상기 낙하산 지지부에 선택적으로 압력을 가할 수 있는 낙하산 가압부; 를 포함하고,
    상기 낙하산 가압부는 낙하산 제어부에서 낙하산 펴짐 명령을 받는 경우 또는 상기 낙하산 키트 배터리 및 상기 드론본체 배터리의 충전량이 0이 되는 경우에 상기 낙하산 지지부에 힘을 가하는 것을 특징으로 하고,
    상기 낙하산 가압부는,
    압축된 공기를 수용하는 압축공기 챔버;
    상기 압축공기 챔버와 상기 낙하산 지지부 사이에 구비되는 체크밸브; 및
    상기 체크밸브를 선택적으로 개폐하는 제1 서보모터;
    를 포함하고,
    상기 제1 서보모터에는 상기 제1 서보모터에 전원이 차단된 경우에 상기 체크밸브를 움직여서, 상기 낙하산이 펴질 수 있는 상태가 되도록 상기 제1 서보모터의 회전축을 회전시키는 비상 스프링이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 드론의 제어방법.
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