KR100968871B1 - 리콜세이프 기능을 갖춘 ｒｃ헬기 구동제어장치 - Google Patents

리콜세이프 기능을 갖춘 ｒｃ헬기 구동제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 리콜세이프(Recall Safe) 기능을 갖춘 RC(Radio Control)헬기 구동제어장치에 관한 것으로, 송신기로부터 제어신호를 입력받는 수신부; 상기 수신부로부터 출력되는 제어신호에 대응하는 비행신호를 출력하고, 상기 수신부로부터 일정시간동안 제어신호가 입력되지 않는 경우 리콜신호를 출력하는 주제어부; 상기 주제어부의 리콜신호에 응답하여 귀환경로를 생성하고, 상기 귀환경로에 대응하는 리콜비행신호를 출력하는 리콜제어부; 및 상기 주제어부의 비행신호 및 리콜제어부의 리콜비행신호에 응답하여 RC헬기를 구동하는 복수의 서보모터를 구비하여 이루어진다. 이때, 상기 리콜제어부는 180°회전 및 비행한 경로의 역경로를 귀환경로로 생성한다. 이를 위해, 상기 리콜제어부는 상기 수신부의 제어신호를 순차적으로 저장하고 마지막 저장된 제어신호부터 역순으로 출력하되, 비행한 방향의 반대방향으로 회전하도록 각각의 제어신호를 변환하여 리콜비행신호를 출력한다.

Description

리콜세이프 기능을 갖춘 ＲＣ헬기 구동제어장치{Driving control device having recall safe for RC helicopter}
본 발명은 RC(Radio Control)헬기의 구동제어장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 무선으로 조종되는 RC헬기에 송신기로부터 제어신호가 입력되지 않을 때 자동으로 리콜비행을 할 수 있는 리콜 세이프 기능을 갖춘 RC헬기의 구동제어장치에 관한 것이다.
최근 여러나라에서 각광받고 있는 RC(Radio Control)헬기는 무선으로 비행을 제어하는 고가의 장난감의 일종으로, RC헬기 구동제어를 위해 사용자가 조정하는 송신기에서 RC헬기에 장착된 수신기로 무선으로 제어신호가 전달되고, 신호처리를 통하여 최종적으로 RC헬기 비행을 위한 4개에서 8개 정도의 복수의 서보모터(Servo Motor)로 전달된다.
이러한 RC헬기는 크기도 다양하게 출시되고 있고, 고속비행도 가능한 경우가 많다. 따라서, 수신기가 다른 전파를 받거나, 수신기에 제어신호가 전달되지 않아 서 의도하지 않은 다른 곳으로 비행을 하다가 다른 물체와의 충돌이나 지상으로의 추락 또는 사람이 있는 곳으로 비행하다가 큰 인명피해나 고가의 RC헬기 분실 문제가 있을 수 있다.
RC카의 경우 이러한 경우 패일세이프라 불리는 안전장치를 통해 즉시 정지하여 다른 곳으로 주행하는 위험을 막아주는 기능이 탑재되어 있다. 그러나, RC헬기는 지상이 아닌 공중에서 즐기는 기기이기 때문에 상기의 패일세이프로 제어를 하기 어려운 점이 있고, 또한 상기 패일세이프로 RC헬기를 정지시킨다하여도 하늘에서 정지한 RC헬기는 낙하하게 되므로 짧은 순간에 정확하게 제어하기 어려운 문제점이 있다.
따라서, 수신기에 제어신호가 제대로 전달되지 않을 경우에, RC카와는 다른 개념의 RC헬기 고유의 안전장치가 필요하다.
본 발명은 RC헬기에 송신기로부터 제어신호가 일정시간동안 입력되지 않을 때 자동으로 리콜비행을 하여, RC헬기 분실 예방, 인명사고 예방 등을 도모할 수 있는 리콜 세이프 기능을 갖춘 RC헬기의 구동제어장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 리콜세이프 기능을 갖춘 RC(Radio Control)헬기 구동제어장치는 송신기로부터 제어신호를 입력받는 수신부; 상기 수신부로부터 출력되는 제어신호에 대응하는 비행신호를 출력하고, 상기 수신부로부터 일정시간동안 제어신호가 입력되지 않는 경우 리콜(Recall)신호를 출력하는 주제어부; 상기 주제어부의 리콜신호에 응답하여 귀환경로를 생성하고, 상기 귀환경로에 대응하는 리콜비행신호를 출력하는 리콜제어부; 및 상기 주제어부의 비행신호 및 리콜제어부의 리콜비행신호에 응답하여 RC헬기를 구동하는 복수의 서보모터를 구비하여 이루어진다.
이때, 상기 리콜제어부는 180°회전 및 비행한 경로의 역경로 또는 호버링(hovering), 180°회전 및 비행한 경로의 역경로를 귀환경로로 생성한다. 이를 위해, 상기 리콜제어부는 상기 수신부의 제어신호를 순차적으로 저장하고 마지막 저장된 제어신호부터 역순으로 출력하되, 비행한 방향의 반대방향으로 회전하도록 각각의 제어신호를 변환하여 리콜비행신호를 출력한다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치는 송신기로부터 제어신호를 입력받는 수신부; 상기 수신부로부터 제어신호가 입력되는 경우 카운트시작신호 및 상기 제어신호에 대응하는 비행신호를 출력하고, 상기 수신부로부터 일정시간동안 제어신호가 입력되지 않는 경우 카운트완료신호에 응답하여 리콜신호를 출력하는 주제어부; 상기 주제어부의 카운트시작신호에 응답하여 일정시간을 카운트하고, 카운트가 완료되면 상기 카운트완료신호를 상기 주제어부로 출력하는 타이머; 상기 주제어부의 리콜신호에 응답하여 귀환경로를 생성하 고, 상기 귀환경로에 대응하는 리콜비행신호를 출력하는 리콜제어부; 및 상기 주제어부의 비행신호 및 리콜제어부의 리콜비행신호에 응답하여 RC헬기를 구동하는 복수의 서보모터를 구비하여 이루어진다.
본 발명에 따른 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치는 무선으로 제어되는 RC헬기에 여러 이유로 송신기로부터 제어신호가 일정시간동안 입력되지 않을 때 주제어부외에 별도를 리콜제어부를 통하여 자동으로 리콜비행을 할 수 있어 기존의 인명사고, RC헬기 분실 등 여러 문제를 해결하여, 안전하게 취미생활을 즐길 수 있는 효과를 제공한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 따른 리콜세이프(Recall Safe) 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치(100)는 수신부(110), 주제어부(120), 리콜제어부(130) 및 복수의 서보모터(Servo Motor, 140)를 구비하여 이루어진다.
수신부(110)는 송신기(10)로부터 제어신호를 무선으로 입력받아 주제어 부(120) 및 리콜제어부(130)로 출력한다.
이때, 송신기(10)는 제어신호를 변조(modulation)하여 변조된 제어신호를 수신부(110)로 송신하고, 수신부(110)는 변조된 제어신호를 수신하여 복조(demodulation)하여, 복조된 제어신호를 주제어부(120) 및 리콜제어부(130)로 출력할 수 있다.
송신기(10)에서 제어신호를 변조(modulation)하여 변조된 제어신호를 수신부(110)로 송신하고, 수신부(110)에서 복조하지 않는 경우, 주제어부(120)에서 변조된 제어신호를 복조하여 제어신호에 대응하는 비행신호를 출력할 수 있다. 또한, 수신부(110)에서 복조하지 않는 경우, 리콜제어부(130)에서도 변조된 제어신호를 복조하여 순차적으로 저장하여 복수의 서보모터(140)에 리콜비행신호를 출력하거나, 변조된 제어신호를 순차적으로 저장한 후 복조하여 복수의 서보모터(140)에 리콜비행신호를 출력할 수 있다.
주제어부(120)는 수신부(110)로부터 출력되는 제어신호에 대응하는 비행신호를 복수의 서보모터(140)로 출력하고, 너무 멀리 비행하여 제어신호가 도달하지 않거나 그 감도가 미약하게 된 경우 또는 다른 전파와의 충돌 등으로 인하여 수신부(110)로부터 일정시간동안 제어신호가 입력되지 않는 경우 RC헬기를 다시 귀환시키기 위하여 리콜제어부(130)로 리콜(Recall)신호를 출력한다.
리콜제어부(130)는 일정시간 주제어부(120)로 제어신호가 입력되지 않을 때, 주제어부(120)의 리콜신호에 응답하여 귀환경로를 생성하고, 생성된 귀환경로에 대응하는 리콜비행신호를 복수의 서보모터(140)로 직접 출력한다. 리콜제어부(130)는 정상적으로 제어신호가 주제어부(120)에 입력되는 때에는 동작하지 않는다. 그러나, 제어신호가 주제어부(120)에 일정시간 입력되지 않아 RC헬기를 컨트롤할 수 없는 경우에 리콜제어부(130)에 의해 리콜비행이 이루어지게 된다.
이때, 리콜제어부(130)는 도 2에 도시된 비행경로 및 귀환경로의 예에서 볼 수 있는 바와 같이, 180°회전을 하고 비행한 경로의 역경로를 귀환경로로 생성할 수 있다. 이를 위해, 리콜제어부(130)는 쉬프트 레지스터(Shift Resister) 등을 통해 수신부(110)의 제어신호를 순차적으로 저장하고, 마지막 저장된 제어신호부터 역순으로 출력하되, 비행경로의 역경로를 귀환경로로 생성하기 위하여 비행한 방향의 반대방향으로 회전하도록 각각의 제어신호를 변환하여 상기 리콜비행신호를 출력할 수 있다.
예를 들면, 좌측방향으로 회전하도록 비행경로가 형성되었다면, 리콜제어부(130)는 우선 180°회전한 후 우측방향으로 회전하여 비행경로의 역경로로 귀환하도록 귀환경로를 생성할 수 있다.
만약 RC헬기가 송신기(10)로부터 멀어지는 방향으로 비행하고 있다면, 일정시간 주제어부(120)로 제어신호가 입력되지 않는 경우는 주로 RC헬기가 너무 멀리 떨어져서 송신기(10)로부터 제어신호가 전달되지 않거나 감도가 떨어진 것으로 볼 수 있다. 이때, 리콜제어부(130)에 의해 RC헬기가 180°회전을 하게 되면 송신기(10)로부터 가까워지는 방향으로 리콜비행이 이루어진다.
반면, RC헬기가 송신기(10)로부터 가까워지는 방향으로 비행하고 있거나, RC헬기가 송신기(10)와 일정한 거리를 유지, 즉 원을 그리면서 선회비행하고 있을 때 에 일정시간 주제어부(120)로 제어신호가 입력되지 않는 경우는 주로 다른 전파와의 충돌에 의해 제어신호가 제대로 전달되지 않는 것으로 볼 수 있다. 이때, 리콜제어부(130)에 의해 RC헬기가 180°회전을 하게 되면 송신기(10)로부터 멀어지는 방향으로 리콜비행이 이루어지거나 반대방향으로 선회하는 리콜비행이 이루어진다.
상기의 예는 정상비행이 이루어지는 도중에 리콜비행이 이루어지는 것으로, 정상비행의 속도로 인하여 원래의 진행방향으로 어느 정도 더 비행한 후에 리콜비행이 이루어지게 된다.
이러한, 정상비행이 더 진행되는 것을 최대한 줄일 수 있는 방법으로, 180°회전을 하기 전에 먼저 정지비행이라 불리는 호버링(hovering)이 먼저 이루어지게 할 수 있다. 이 경우, 리콜제어부(130)는 호버링, 180°회전 및 비행한 경로의 역경로를 귀환경로로 생성하게 된다.
복수의 서보모터(Servo, 140) 각각은 주제어부(120)의 비행신호 및 리콜제어부(130)의 리콜비행신호에 응답하여 RC헬기를 구동한다.
도 1을 참조하면, 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치(100)는 수신부(110), 주제어부(120), 리콜제어부(130) 및 복수의 서보모터(140) 외에 타이머(150)가 더 구비될 수 있다.
이 경우, 수신부(110)는 송신기(10)로부터 제어신호를 입력받아 주제어부(120) 및 리콜제어부(130)로 출력하고, 리콜제어부(130)는 주제어부(120)의 리콜신호에 응답하여 귀환경로를 생성하고, 상기 귀환경로에 대응하는 리콜비행신호를 출력하며, 복수의 서보모터(140)는 주제어부(120)의 비행신호 및 리콜제어부(130) 의 리콜비행신호에 응답하여 RC헬기를 구동한다.
주제어부(120)는 수신부(110)로부터 제어신호가 입력되는 경우 카운트시작신호 및 상기 제어신호에 대응하는 비행신호를 출력하고, 수신부(110)로부터 일정시간동안 제어신호가 입력되지 않는 경우 카운트완료신호에 응답하여 리콜제어부(130)에 리콜신호를 출력한다. 타이머(150)는 주제어부(120)의 카운트시작신호에 응답하여 일정시간을 카운트하고, 카운트가 완료되면 카운트완료신호를 주제어부(120)로 출력한다.
타이머(150)는 5~10초 정도로 설정된 시간을 카운트하고, 설정된 시간 내에 주제어부(120)로부터 카운트시작신호가 입력되면 다시 처음부터 카운트하게 되고, 설정된 시간 내에 주제어부(120)로부터 카운트시작신호가 입력되지 않으면, 즉, 설정된 시간동안 제어신호가 주제어부(120)로 입력되지 않아 카운트를 완료하게 되면, 카운트완료신호를 주제어부(120)로 출력한다.
이때, 주제어부(120)는 수신부(110)로부터 제어신호가 입력되는 때마다 상기 카운트시작신호를 타이머(150)로 출력하고, 타이머(150)의 카운트완료신호에 응답하여 리콜제어부(130)로 리콜신호를 출력하게 된다.
상기에서는 카운터(150)와 주제어부(120)를 별로로 구분하였으나, 주제어부 설계시 내부에 카운터회로가 포함되도록 설계될 수도 있다.
본 발명에 따른 리콜세이프(Recall Safe) 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치(100)를 구성하는 수신부(110), 주제어부(120), 리콜제어부(130), 복수의 서보모터(140) 및 타이머(150)는 도 1에서 간단한 블록도로 나타내었으나, 각 구성요소들 의 동작특성, 입력특성 및 출력특성이 정해져 있으므로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 본 발명의 상세한 설명을 통하여 누구나 설계할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치(100)는 송신기(10)와 떨어져서 무선으로 제어되는 RC헬기에 송신기(10)로부터 제어신호가 제대로 입력되지 않을 때 리콜제어부(130)에 의해 자동으로 리콜비행을 할 수 있어 기존의 인명사고, RC헬기 분실 등 여러 문제를 해결할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예를 중심으로 설명하였지만, 당업자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 따른 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치를 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 비행경로 및 귀환경로를 개략적으로 나타낸다.

Claims (14)

  1. 송신기로부터 제어신호를 입력받는 수신부;
    상기 수신부로부터 출력되는 제어신호에 대응하는 비행신호를 출력하고, 상기 수신부로부터 일정시간동안 제어신호가 입력되지 않는 경우 리콜(Recall)신호를 출력하는 주제어부;
    상기 주제어부의 리콜신호에 응답하여 귀환경로를 생성하고, 상기 귀환경로에 대응하는 리콜비행신호를 출력하는 리콜제어부; 및
    상기 주제어부의 비행신호 및 리콜제어부의 리콜비행신호에 응답하여 RC(Radio Control)헬기를 구동하는 복수의 서보모터(Servo Motor)를 구비하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프(Recall Safe) 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 리콜제어부는
    180°회전 및 비행한 경로의 역경로를 상기 귀환경로로 생성하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 리콜제어부는
    상기 수신부의 제어신호를 순차적으로 저장하고 마지막 저장된 제어신호부터 역순으로 출력하되, 비행한 방향의 반대방향으로 회전하도록 각각의 제어신호를 변환하여 상기 리콜비행신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 리콜제어부는
    호버링(hovering), 180°회전 및 비행한 경로의 역경로를 상기 귀환경로로 생성하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 리콜제어부는
    상기 수신부의 제어신호를 순차적으로 저장하고 마지막 저장된 제어신호부터 역순으로 출력하되, 비행한 방향의 반대방향으로 회전하도록 각각의 제어신호를 변환하여 상기 리콜비행신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  6. 송신기로부터 제어신호를 입력받는 수신부;
    상기 수신부로부터 제어신호가 입력되는 경우 카운트시작신호 및 상기 제어신호에 대응하는 비행신호를 출력하고, 상기 수신부로부터 일정시간동안 제어신호 가 입력되지 않는 경우 카운트완료신호에 응답하여 리콜신호를 출력하는 주제어부;
    상기 주제어부의 카운트시작신호에 응답하여 일정시간을 카운트하고, 카운트가 완료되면 상기 카운트완료신호를 상기 주제어부로 출력하는 타이머;
    상기 주제어부의 리콜신호에 응답하여 귀환경로를 생성하고, 상기 귀환경로에 대응하는 리콜비행신호를 출력하는 리콜제어부; 및
    상기 주제어부의 비행신호 및 리콜제어부의 리콜비행신호에 응답하여 RC헬기를 구동하는 복수의 서보모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 주제어부는
    상기 수신부로부터 제어신호가 입력되는 때마다 상기 카운트시작신호를 상기 타이머로 출력하고,
    상기 타이머의 카운트완료신호에 응답하여 상기 리콜신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 리콜제어부는
    180°회전 및 비행한 경로의 역경로를 상기 귀환경로로 생성하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 리콜제어부는
    상기 수신부의 제어신호를 순차적으로 저장하고 마지막 저장된 제어신호부터 역순으로 출력하되, 비행한 방향의 반대방향으로 회전하도록 각각의 제어신호를 변환하여 상기 리콜비행신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 리콜제어부는
    호버링, 180°회전 및 비행한 경로의 역경로를 상기 귀환경로로 생성하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 리콜제어부는
    상기 수신부의 제어신호를 순차적으로 저장하고 마지막 저장된 제어신호부터 역순으로 출력하되, 비행한 방향의 반대방향으로 회전하도록 각각의 제어신호를 변환하여 상기 리콜비행신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 수신부는
    변조된 제어신호를 수신하여 복조하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 주제어부는
    변조된 제어신호를 복조하여 상기 비행신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 리콜제어부는
    변조된 제어신호를 복조하여 상기 리콜비행신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 리콜세이프 기능을 갖춘 RC헬기 구동제어장치.
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