KR101533026B1 - 에어백을 갖는 멀티콥터 - Google Patents

Abstract

에어백이 부착되어 있는 멀티콥터로서, 상기 멀티콥터가 비행하는 도중에, 상기 멀티콥터에 이상이 감지되면 상기 에어백을 전개하도록 되어 있는 제어부를 포함하고, 이와 함께 기울기 감지부에 의해 미리 결정된 기울기 이상으로 상기 멀티콥터가 기울어졌다고 판단되면 상기 에어백을 전개하도록 되어 있는 멀티콥터를 제공한다.

Description

에어백을 갖는 멀티콥터{Multicopter equipped with airbag}

본 발명은 멀티콥터에 부착되는 안전장치로서, 특히 멀티콥터가 추락할 때에 지면에 있는 사람을 보호하기 위한 에어백을 갖는 멀티콥터에 관한 것이다.

멀티콥터는 다수의 프로펠러가 달린 헬리콥터를 의미하며, 상기 프로펠러의 개수를 늘려 보다 안정적으로 비행할 수 있는 항공기의 일종이다. 멀티콥터의 예로 쿼드콥터, 헥사콥터, 옥타콥터 등이 있으며, 이러한 멀티콥터는 항공 영상 정보를 수집하는 데에 사용되고 있다. 또한, 농촌 방제 작업 등 다양한 응용분야에 활용될 수 있다.

멀티콥터에 이상이 생길 경우 추락하게 되는데, 이때 멀티콥터가 사람 위로 추락할 경우 부상당할 수 있다. 따라서 멀티콥터에 이상이 생겨 추락하는 경우에도 사람이 다치지 않도록 할 필요가 있다.

본 발명에서는 상술한 문제를 해결하기 위해, 사람을 보호할 수 있는 에어백을 포함하는 멀티콥터를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 관점에 따른 멀티콥터는 에어백이 부착되어 있는 멀티콥터로서, 상기 멀티콥터가 비행하는 도중에, 상기 멀티콥터에 이상이 감지되면 상기 에어백을 전개하도록 되어 있는 제어부를 포함한다.

이때, 멀티콥터는 기울기 감지부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 멀티콥터가 비행하는 도중에, 상기 멀티콥터에 이상이 감지됨과 함께 상기 기울기 감지부에 의해 미리 결정된 기울기 이상으로 상기 멀티콥터가 기울어졌다고 판단되면 상기 에어백을 전개하도록 되어 있을 수 있다.

또한, 상기 멀티콥터는, 상기 멀티콥터의 상부 방향으로 전개되도록 되어 있는 낙하산을 더 포함하며, 상기 에어백은, 상기 에어백이 전개될 경우 상기 멀티콥터의 하부에서 전개되도록 되어 있으며, 상기 제어부는, 상기 에어백을 전개할 때에 상기 낙하산을 함께 전개하도록 되어 있을 수 있다.

또한, 상기 멀티콥터는 복수 개의 아암부; 및 상기 각각의 아암부에 설치된 프롭을 더 포함하며, 상기 에어백은 상기 각각의 아암부에 설치되어 있을 수 있다.

이때, 상기 제어부는 상기 멀티콥터가 비행하는 도중에, 상기 멀티콥터에 이상이 감지됨과 함께 상기 기울기 감지부에 의해 미리 결정된 기울기 이상으로 상기 멀티콥터가 기울어졌다고 판단되면 상기 에어백을 전개하도록 되어 있으며, 상기 복수 개의 아암부에 설치된 상기 복수 개의 에어백 중, 지표를 향해 기울어진 방향에 배치된 에어백 중 일부 또는 전부만을 전개하도록 되어 있을 수 있다.

이때, 멀티콥터는, 상기 복수 개의 아암부 중 지표를 향해 기울어진 아암부를 식별할 수 있도록 되어 있으며, 상기 지표를 향해 기울어진 아암부의 상기 지표에 대한 기울기값을 검출하도록 되어 있는 기울기 감지부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 기울기 감지부로부터 출력되는 정보를 획득하도록 되어 있을 수 있다.

이때, 상기 기울기 감지부는 자이로스코프인 것을 특징으로 할 수 있다.

이때, 상기 각각의 아암부에는 기울기 감지센서가 제공되어 있으며, 상기 기울기 감지센서는 상기 멀티콥터가 정자세일 때에, 수평방향으로부터 미리 결정된 각도를 갖도록 기울어진 레일을 포함하고 있으며, 상기 레일의 두 개의 단부 중 더 낮은 곳에 위치하는 일 단부에는 상기 레일을 따라 중력에 이해 이동할 수 있도록 되어 있는 전도성의 가동부가 배치되어 있으며, 상기 레일의 두 개의 단부 중 더 높은 곳에 위치하는 타 단부에는 상기 가동부가 접촉되는 경우 서로 단락되도록 되어 있는 한 쌍의 양극 및 음극 단자가 배치되어 있을 수 있다.

이때, 상기 제어부는 상기 에어백을 전개할 때에, 상기 가동부에 의해 상기 한 쌍의 양극 단자와 음극 단자가 서로 단락된 상태를 갖는 기울기 감지센서가 배치된 곳에 존재하는 에어백만을 전개하도록 되어 있을 수 있다.

본 발명에 따르면, 멀티콥터의 에어백 안전장치에 있어서, 멀티콥터의 이상여부를 판단하고, 멀티콥터의 기울기를 측정할 수 있다. 이때, 멀티콥터에 이상이 발생하고, 미리 정해진 기울기 이상으로 멀티콥터가 기울어지면 에어백이 전개되어 멀티콥터 추락시 추락하는 멀티콥터로부터 사람을 보호할 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 멀티콥터의 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 에어백이 부착되어 있는 멀티콥터를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어백이 부착되어 있는 멀티콥터를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 아암부에 에어백이 부착된 멀티콥터를 나타낸 것이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4의 아암부(12)에 설치된 본 발명의 일 실시예에 따른 기울기 센서장치(30)를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다. 그러나 본 발명은 본 명세서에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예의 이해를 돕기 위한 것이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 의도된 것이 아니다. 또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.

도 1은 일 실시예에 따른 멀티콥터(100)의 구조를 나타낸 것이다.

멀티콥터(100)는 N개의 아암부(12)와 N개의 프로펠러(11)를 포함할 수 있다. 이때, 각 아암부(12)는 멀티콥터(100)의 본체에 각각 연결되어 있으며, 상기 각 프로펠러(11)는 각각의 아암부(12)의 단부에 설치되어 있을 수 있다.

이때, 도 1에 도시한 멀티콥터(100)는 N=8인 것으로 가정하여 도시하였으며, 이에 따라 멀티콥터(100)는 8개의 아암부(12)와 8개의 프로펠러(11)를 포함할 수 있다.

이때, 본 명세서에서, 상기 '프로펠러'는 '프롭'이라는 용어로 지칭될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어백(5)이 부착되어 있는 멀티콥터(200)를 나타낸 것이다.

도 2에 도시한 멀티콥터(200)의 기본적인 구조는 도 1에 도시한 멀티콥터(100)와 같을 수 있다.

멀티콥터(200)는 에어백(5), 제어부(미도시), 및 기울기 감지부(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 에어백(5)은 멀티콥터(200) 본체의 하부에 부착될 수 있다. 상기 제어부는 멀티콥터(200)가 비행하는 도중에, 멀티콥터(200)에 이상이 감지되면 에어백(5)을 멀티콥터의 하부를 향해 전개하도록 되어 있다. 그리고 상기 기울기 감지부는 멀티콥터(200)의 기울기를 감지할 수 있다. 이때, 상기 제어부에 의해 멀티콥터(200)에 이상이 감지됨과 함께 상기 기울기 감지부에 의해 미리 결정된 기울기 이상으로 상기 멀티콥터가 기울어짐이 판단되면 에어백(5)이 전개될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어백(5)이 부착되어 있는 멀티콥터(300)를 나타낸 것이다.

도 3에 도시한 멀티콥터(300)는 도 2에 도시한 멀티콥터(200) 본체 상부에 낙하산부(6)가 추가로 포함된 것일 수 있다.

상기 제어부에 의해 멀티콥터(300)에 이상이 감지됨과 함께 상기 기울기 감지부에 의해 미리 결정된 기울기 이상으로 멀티콥터(300)가 기울어짐이 판단되면 상기 제어부는 에어백(5)을 낙하산부(6)와 함께 전개될 수 있다. 이때, 에어백(5)은 멀티콥터(300)의 하부 방향으로 전개되며, 낙하산부(6)에 포함된 낙하산은 멀티콥터(300)의 상부 방향으로 전개될 수 있다.

에어백(5)이 낙하산보다 먼저 전개되는 경우, 에어백에 의해 멀티콥터(300)의 상하가 뒤집힐 수 있다. 그러나 낙하산을 전개한 이후에 에어백을 전개하면 멀티콥터의 상하위치가 원하는 자세로 유지될 수 있다. 따라서 낙하산을 먼저 전개한 이후에 에어백(5)을 전개하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 아암부(12)에 에어백(5)이 부착된 멀티콥터(400)를 나타낸 것이다.

도 4에 도시한 멀티콥터(400)는 프로펠러(11), 아암부(12), 에어백(5), 제어부(미도시), 및 기울기 감지부(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 프로펠러(11)와 아암부(12)의 구조는 도 1과 같을 수 있다.

이때, 에어백(5)은 각각의 아암부(12)에 부착될 수 있다. 예컨대, 멀티콥터(400)에 아암부(12)가 8개 포함된 경우, 에어백(5)도 8개 포함될 수 있다.

이때, 상기 제어부에 의해 멀티콥터(400)에 이상이 감지됨과 함께 상기 기울기 감지부에 의해 미리 결정된 기울기 이상으로 멀티콥터(400)가 기울어짐이 판단되면, 상기 제어부는 에어백(5)을 전개시킬 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 여덟 개의 아암부(12)에 설치된 여덟 개의 에어백(5) 중, 지표를 향해 기울어진 방향에 배치된 에어백(5)만을 전개할 수 있다.

이때, 상기 기울기 감지부는 상기 여덟 개의 아암부(12) 중 지표를 향해 기울어진 아암부(12)를 식별할 수 있으며, 지표를 향해 기울어진 아암부(12)의 상기 지표에 대한 미리 결정된 각도 이상으로 기울어졌는지 여부를 검출할 수 있다. 그리고 상기 제어부는 상기 기울기 감지부에서 출력되는 값을 입력받도록 되어 있을 수 있다.

또는 상기 기울기 감지부는 아암부(12)의 상기 지표에 대한 기울기를 검출하여 상기 제어부에게 제공할 수 있다. 이때, 예컨대 상기 기울기 감지부는 자이로스코프를 이용하여 구현될 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 도 4의 아암부(12)에 설치된 본 발명의 일 실시예에 따른 기울기 센서장치(30)를 설명하기 위한 도면이다.

도 5a는 도 4의 아암부(12)에 설치된 기울기 센서장치(30)를 설명하기 위한 도면이며, 도 5b는 도 5a의 기울기 센서장치(30)의 내부를 자세히 나타낸 것이다. 그리도 도 5c는 멀티콥터(400)가 일정 각도 이상 기울어졌을 경우에 기울기 센서장치(30)가 그 사실을 검출하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

기울기 센서장치(30)는 멀티콥터(400)의 각 아암부(12)마다 설치될 수 있다. 본 명세서에서 '기울기 센서장치'는 '기울기 감지센서'라는 용어로 지칭될 수 있다.

기울기 센서장치(30)는 단락감지 회로부(31), 한 쌍의 전도성 단자부(32), 레일부(33), 및 전도성 가동부(34)를 포함할 수 있다. 이때, 본 명세서에서 '레일부'는 '안내부'라는 용어로 지칭될 수 있다.

상기 레일부(33)는 미리 결정된 제1각도(θ°)(ex: θ°=70°)만큼 아암부(12)로부터 기울어져 있을 수 있다. 이때, 상기 레일부(33)의 두 개의 단부 중 더 낮은 곳에 위치하는 일 단부에는 레일부(33)를 따라 중력에 의해 이동할 수 있도록 되어 있는 전도성의 가동부(34)가 배치될 수 있다. 그리고 상기 레일부(33)의 두 개의 단부 중 더 높은 곳에 위치하는 타 단부에는 상기 가동부(34)가 접촉되는 경우 서로 단락되도록 되어 있는 한 쌍의 양극 및 음극 단자(32)가 배치될 수 있다. 이때, 상기 한 쌍의 양극 및 음극 단자(32)의 단락 여부를 검출하기 위한 단락감지 회로부(31)가 상기 한 쌍의 양극 및 음극 단자(32)에 연결되어 있을 수 있다.

이때, 상기 가동부(34)는 예컨대 금속 구슬일 수 있다.

도 5b에 도시한 바와 같이, 멀티콥터(400)가 정상으로 운행하고 있는 경우에는 멀티콥터(400)가 지표면으로부터 평행하게 위치해 있다가 멀티콥터(400)에 이상이 감지되는 경우에는 도 5c에 도시한 바와 같이, 기울기 센서장치(30)는 지표면에 대하여 아래방향으로 기울어지게 될 수 있다. 따라서 가동부(34)는 중력에 의해 레일부(33)을 따라 하강하게 될 수 있다. 멀티콥터(400)가 상술한 제1각도(θ°)보다 더 큰 각도로 기울어지게 되면 가동부(34)가 중력에 의해 레일부(33)를 따라 이동하여 한 쌍의 양극 및 음극 단자(32)에 접촉하여, 상기 한 쌍의 양극 및 음극 단자(32)를 서로 단락시킬 수 있다는 점을 쉽게 이해할 수 있다.

이때, 가동부(34)는 한 쌍의 양극 및 음극 단자(32)에 접촉하게 되며, 양극 단자(32)와 음극 단자(32)가 서로 단락될 수 있다. 단락감지 회로부(31)는 양극 단자(32)와 음극 단자(32)의 단락여부를 감지하여 상기 제어부로 입력하며, 상기 제어부는 한 쌍의 양극 단자(32)와 음극 단자(32)가 서로 단락된 상태를 갖는 기울기 감지센서(30)가 배치된 곳에 존재하는 에어백(5)만을 전개할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예들을 이용하여, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 특허청구범위의 각 청구항의 내용은 본 명세서를 통해 이해할 수 있는 범위 내에서 인용관계가 없는 다른 청구항에 결합될 수 있다.

Claims (9)

1. 에어백이 부착되어 있는 멀티콥터로서,
   상기 멀티콥터가 비행하는 도중에, 상기 멀티콥터에 이상이 감지되면 상기 에어백을 전개하도록 되어 있는 제어부;
   복수 개의 아암부; 및
   상기 복수 개의 아암부 각각에 설치되어 있는 복수 개의 기울기 감지부;
   를 포함하며,
   상기 기울기 감지부는 각각 상기 멀티콥터가 정자세일 때에, 수평방향으로부터 미리 결정된 각도를 갖도록 기울어진 레일을 포함하고 있으며,
   상기 레일의 두 개의 단부 중 더 낮은 곳에 위치하는 일 단부에는 상기 레일을 따라 중력에 의해 이동할 수 있도록 되어 있는 전도성의 가동부가 배치되어 있으며,
   상기 레일의 두 개의 단부 중 더 높은 곳에 위치하는 타 단부에는 상기 가동부가 접촉되는 경우 서로 단락되도록 되어 있는 한 쌍의 양극 및 음극 단자가 배치되어 있는,
   멀티콥터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 멀티콥터가 비행하는 도중에, 상기 멀티콥터에 이상이 감지됨과 함께 상기 기울기 감지부에 의해 미리 결정된 기울기 이상으로 상기 멀티콥터가 기울어졌다고 판단되면 상기 에어백을 전개하도록 되어 있는,
   멀티콥터.
3. 제1항에 있어서,
   상기 멀티콥터의 상부 방향으로 전개되도록 되어 있는 낙하산을 더 포함하며,
   상기 에어백은, 상기 에어백이 전개될 경우 상기 멀티콥터의 하부에서 전개되도록 되어 있으며,
   상기 제어부는, 상기 에어백을 전개할 때에 상기 낙하산을 함께 전개하도록 되어 있는,
   멀티콥터.
4. 제1항에 있어서,
   상기 각각의 아암부에 설치된 프롭을 더 포함하며,
   상기 에어백은 상기 각각의 아암부에 설치되어 있는,
   멀티콥터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는, 상기 멀티콥터가 비행하는 도중에, 상기 멀티콥터에 이상이 감지됨과 함께 상기 기울기 감지부에 의해 미리 결정된 기울기 이상으로 상기 멀티콥터가 기울어졌다고 판단되면 상기 에어백을 전개하도록 되어 있으며,
   상기 에어백은 상기 각각의 아암부에 복수 개가 설치되어 있고,
   상기 복수 개의 에어백 중, 지표를 향해 기울어진 방향에 배치된 에어백 중 일부 또는 전부만을 전개하도록 되어 있는,
   멀티콥터.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 기울기 감지부는 자이로스코프인 것을 특징으로 하는, 멀티콥터.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 에어백을 전개할 때에, 상기 복수 개의 기울기 감지부 중 상기 가동부에 의해 상기 한 쌍의 양극 단자와 음극 단자가 서로 단락된 상태를 갖는 기울기 감지부가 배치된 곳에 존재하는 에어백만을 전개하도록 되어 있는,
   멀티콥터.
   

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