KR101552486B1 - 연결형 회전익 추진체, 이를 이용한 퍼즐조립형 비행 시스템 및 그 운영방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 연결형 회전익 추진체는 중앙통제 장치의 주변에 퍼즐식으로 끼워 조립되는 형상으로 구성되 있는 것이 특징이며 이러한 도형들의 측면부에 다수의 연결형 회전익 추진체를 퍼즐과 같이 조립할 수 있어 여러 유형의 종류를 간편한 조립만으로도 운영이 된다.
사용하지 않을 때는 회전 추진체(퍼즐)의 분리로, 용적이 축소화하여 보관이 용이한 점도 특징으로 한다. 이를 활용하면 다양한 오락의 게임으로도 활용할 수 있다. 개인용으로 사용할 수 있으며 그룹을 지정하여 편대를 구성할 수 있다.
안전한 비행체로써 혁신적인 실전감을 동반한 놀이문화에 큰 영향이 있으며, 보다 큰 용량의 회전추진체로 하여금 다양한 산업적인 이용(전선의 공중가공, 농약살포용, 공중촬영(지도측량), 공중기상 측정, 공중 통신 중계)도 가능하다.

Description

연결형 회전익 추진체, 이를 이용한 퍼즐조립형 비행 시스템 및 그 운영방법 {Multifunction connected flywheel propulsion module, using the same the puzzle assembled multicopter operating methods and system.}

회전익 비행체를 위해 회전 구조체를 모듈로 만들어 회전 구동력을 조정 하는 중앙 통제부와 퍼즐식으로 조립한 회전익 비행체를 휴대단말기로 조정/통제하며 다중의 진영(팀)으로 그룹화시킨 비행편대로 공중 전투교전을 할 수 있는 시스템과 방법에 관해서 연결형 회전익 추진체는 여러 도형의 각 측면부를 활용해 견고한 탈부착이 되고 중앙부에는 회전구동장치인 회전동력부와 프로펠러를 구성하며 회전체의 각 측면부에는 근접 인식센서와 전자빔 발사장치 및 수신장치, 영상센서를 탈부착하며 상기의 장치를 휴대단말장치로 각종 정보를 통제 및 관리토록 한다.

본 발명의 연결형 회전익 추진체는 중앙통제 장치의 주변에 퍼즐식으로 끼워 조립되는 형상으로 구성되 있는 것이 특징이며 이러한 모듈들의 측면부에 다수의 연결형 회전익 추진체를 퍼즐과 같이 조립할 수 있어, 여러 유형의 종류(3형, 4형, 5형, 6형, 8형 또는 그 이상의 형)를 간편한 조립만으로도 운영이 된다.

사용하지 않을 때는 연결형 회전익 추진체(모듈)를 분리하여 용적이 축소화된 상태로 보관이 용이토록 한다. 또한, 다양한 오락의 실게임으로 개인용 및 그룹을 지정하여 편대를 구성하여 즐길수 있다.

다중 진영(팀)으로 구분한 그룹화된 비행편대로 각 비행체별로 지상에서 조정/통제하는 휴대단말장치의 조정으로 비행토록 한다. 또한, 각 비행체별로 장착된 센서와 사격체계를 이용하여 다른 비행체에 대해 사격을 가하고, 피격당한 비행체에 대해 일정한 벌칙을 부여토록 하며, 편대군에 형성되는 규칙(편대장의 비행체에서 일정한 영역내 머문 시간)을 통해 인센티브를 주는 방식으로써 실전장과 같은 공중전을 할 수 있는 시스템/방법이다.

쿼드콥터와 같은 다양한 종류의 회전형 비행체로 공중비행을 한다. 이러한 비행체의 조립과 유지를 위해서는 많은 기계적인 노력과 수고를 할 수 있어야 하고, 성별과 나이에 따라 불가능할 수 있다.

안전성을 많이 강조하고 있는 RC(Radio Control)와 같은 비행체는 고가이며, 상당한 위험이 있어 즐기는 인원은 많지 않고, 극소수의 인원만이 경제적 손실을 감수하고 즐기고 있는 것이다.

현재의 RC 기술은 비행체의 상태를 일정영역내에서 상호 교환하여 지상 조정자에게 전송해 주는 정도이다.

쿼드콥터 장치와 같이 유지보수를 위한 부품별 구분화가 좋아야 모듈만 교환하는 정도로 조립할 수 있다면 많은 사용자가 있을 것이다. 특히, 비행간 충돌로 인한 안전장치와 회전장치의 안전성 있는 보호대등은 기계적인 안전장치도 중요하다.

본 발명은 유지보수를 위한 개선과 운영간에도 손쉬운 조정과 통제 방법 및 놀이로써의 안전성을 겸비한 회전력 추진체와 이를 퍼즐식으로 조립하여 자동으로 인식하는 중앙통제장치로 지상의 휴대단말장치로 정보교환을 통해 쉽게 안전한 놀이 문화 또는 산업적인 적용을 위한 장치와 시스템을 구성한다.

회전력 추진체와 이를 통제하는 중앙처리장치를 포함하는 본체간 퍼즐식으로 3형, 4형, 5형, 6형, 8형, 또는 그 이상의 형과 같은 다수의 연결형 회전익 추진체를 체결했을 시에 자동으로 연결형 회전익 추진체 각각에 대해 그에 맞는 회전력을 통제하고, 수평 및 일정방향으로의 회전과 기동이 될 수 있게 하는 연산처리를 한다.

이를 휴대단말장치와의 통신으로 연결형 회전익 추진체가 포함하고 있는 각종 센서의 정보를 실시간에 확인하며 영상을 통한 상대방의 연결형 회전익 추진체에 대한 정보와 발사장치를 이용한 임의의 시간에 발사체로 전투교전을 시행하고 이를 인지하는 것으로 적정한 비행시간을 통제함으로써 공중 전투교전 효과를 묘사한다.

회전 모터의 무게를 감당하면서 일정 부력을 생성하기 위한 일정 무게를 벗어나지 않는 프레임과 퍼즐식 결합을 위한 구조 형상 및 견고한 결합을 유도하기 위한 결합부재의 구성을 강구하고, 유지보수를 간단하게 하기 위한 보관의 용이성을 부가한다.

각 휴대단말장치에서 통제하고 있는 조정 통제를 한곳으로 집중할 수 있게 함으로써 중앙 통제를 통한 전투교전의 공정성이 있는 교전 규칙을 추가한다.

퍼즐식 견고한 체결을 위한 양음각측면결합부의 구성과 연결형 회전익 추진체의 전 무게를 회전동력부의 회전력으로 부력을 형성되게 중량을 계산하여 연결형 회전익 추진체를 모듈화 시킨다. 다목적결합본체에서 각각 결합된 연결형 회전익 추진체의 결합되는 위치와 갯수를 인식하여 그에 맞는 회전력을 연산처리하고 각종 비행기동과 응급상황에 대한 통제를 휴대단말장치로 유무선 통신망을 활용하여 비행체를 통제토록 한다.

또한, 그룹화된 비행체에 대해 개별 설정값과 전투규칙화가 되어 있는 설정을 중앙통제장치로 하여금 전투교전을 위한 교전 참가에 대한 그룹화, 비행 규칙, 교전 규칙을 휴대단말장치로 상호 송수신하여 관리/저장하며 개별 휴대단말장치의 상태정보를 수신하여 교전상황을 표시 및 통제할 수 있게 한다.

본 발명은 연결형 회전익 추진체의 중앙통제장치의 주변에 퍼즐식으로 끼워 조립되는 형상으로 구성되 있는 것이 특징이며 이러한 도형들의 측면부에 여러개의 연결형 회전익 추진체를 퍼즐과 같이 조립할 수 있어, 여러 유형의 종류를 간편한 조립만으로도 운영이 된다.

사용하지 않을 때는 모듈의 분리로 용적이 축소화되어 보관이 용이토록 하는 특징도 있다. 또한, 다양한 오락의 게임으로 개인용 또는 그룹용으로 지정하여 편대를 구성할 수 있다.

안전한 비행체로써 혁신적인 실전감을 동반한 놀이문화에 큰 영향이 있으며, 보다 큰 용량의 연결형 회전익 추진체로 하여금 다양한 산업적인 이용(전선의 공중가공, 농약살포용, 공중촬영(지도측량), 공중기상 측정, 공중 통신 중계)도 가능하다.

도 1 은 연결형 회전익 추진체의 사시도
도 2 는 연결형 회전익 추진체의 양음각측면결합부
도 3 은 다목적결합본체의 구조도
도 4 는 다목적결합본체에 연결형 회전익 추진체를 체결하는 운영도
도 5 는 퍼즐조립형 비행 시스템 체계도
도 6 는 퍼즐조립형 비행 시스템의 운영도
도 7 는 퍼즐조립형 비행 시스템의 분리 보관도
도 8 은 그룹화된 공중 전투교전 운영도

도 1 및 2를 참고하여 여러개를 결합할 수 있는 일정형태의 연결형 회전익 추진체는 여러 종류의 도형 외형을 사용할 수 있으며, 도형의 외측면의 형태에 맞는 퍼즐식 결합을 위해 양음각측면결합부(11)를 구성한다.

양음각측면결합부(11)는 상호 체결되었을 시 좌우 이격과 탈부착이 견고하게 될 수 있도록 지지대(51)와 연결되어 있는 프레임관통부(12)를 두고 상기 프레임관통부(12)의 내경과 동일한 외경으로 상기 프레임관통부(12)에 끼워 고정시키는 관통연결부재(13)를 활용하여 회전동력부(31)의 강한 진동에도 고정되 있게 한다. 또한, 좌우 이격과 탈착방지를 위해 양음각측면결합부의 상하단에 음각홈1과 다목적결합본체의 음각홈2에 양각핀(14)으로 하여금 견고한 체결이 되게 한다.

일정반경의 내경 중심부에 회전구동을 위해 동력을 제공하도록 회전동력부(31)에 상기 회전동력부의 중심축과 연결된 일정크기와 피치의 프로펠러(41)를 결합하고, 상기 회전동력부를 고정시키는 지지대(51) 및 양음각측면결합부(11) 저면에 스키드판을 탈부착하는 스키드 결합단(61)을 구성한다.

또한, 임의의 퍼즐식 결합이 가능한 것으로 끼워 넣을 때는 순서만을 준용하여 끼워 넣었으나 중앙통제부에서 자동으로 끼워 넣은 연결형 회전익 추진체의 숫자를 확인하고 그에 맞는 비행 운영방법을 자동으로 인식할 수 있는 계산제어부(33)까지 부가 할 수 있다.

계산제어부에서는 측면부에 달려 있는 각종 센서 및 영상장치를 중간단에서 사전 계산과 처리를 보조한다.

양음각측면결합부(11)에 일정거리내 물체와 부딪힘을 방지하는 인지하는 기능 또는 영상을 촬영하는 인지센서/카메라(34)의 장치모듈을 탈부착하는 장착대(38)를 두고 있어 임무와 목적에 따라 각기 다른 모듈을 결합하여 적용할 수 있게 한다.

또한, 회전동력부(31)의 전원을 보충하여 공급하는 일정량의 축전지B(32);의 특징을 더 포함시킨다.

공중공간에서의 전투교전을 위한 발사체 및 발사된 전자신호, 전자빔의 인지를 위해 인지장치를 양음각측면결합부(11)의 측면에 계산제어부(33)의 신호로 전자빔을 발사하는 빔발사체/빔수신체(36); 또한, 이를 기타 연결형 회전익 추진체에서 발사된 전자빔을 맞았다는 것을 수신하여 계산제어부(33)로 준다.

도 3은 연결형 회전익 추진체 다수를 결합하여 비행운영을 통제하는 중앙부로써 다목적결합본체의 구조도이다.

다목적결합본체(200)는 도형 측면부 모두를 연결형 회전익 추진체의 양음각측면결합부와 결합하기 위한 통제양각측면부 및 수평과 각속도, 현재위치, 고도, 방향과 기상상태를 측정하는 통합센서와 상기 통합센서의 정보로 체결되어 있는 연결형 회전익 추진체별 회전력을 조절하고 휴대단말장치와 정보를 교환하기 위한 중앙통제처리부, 상기 중앙통제처리부와 연결형 회전익 추진체에 전원을 공급하는 축전지, 음각홈2로 구성한다.

통제양각측면부(202)는 양음각측면결합부(11)와 같은 구조를 구성하며 연결형 회전익 추진체의 양음각측면결합부(11)와 상호 체결되었을 시 좌우 이격과 탈부착이 견고하게 될 수 있도록 중앙지지대(207)와 연결되어 있는 지지대관통부(206)를 두고 상기 지지대관통부(206)의 내경과 동일한 외경으로 상기 지지대관통부(206)에 끼워 고정시키는 관통연결부재(13)를 활용하여 회전동력부(31)의 강한 진동에도 고정되게 한다. 좌우 이격과 탈착방지를 위해 양음각측면결합부와 같이 통제양각측면부(202)에도 상하단에 음각홈1과 음각홈2에 양각핀(14)으로 하여금 견고한 체결이 되게 한다.

또한, 그 내부에는 수평과 각속도, 현재위치, 고도, 방향과 기상상태를 측정하는 통합센서(203)와 상기 통합센서(203)의 정보로 체결되어 있는 연결형 회전익 추진체별 회전력을 조절하고 휴대단말장치(300)와 정보를 교환하기 위한 중앙통제처리부(204), 상기 중앙통제처리부(204)와 연결형 회전익 추진체에 전원을 공급하는 전원공급부(205)로 구성된다. 회전익 추진체(100)의 스키드 결합단(61)에 다수의 지지다리(101)로 결합하여 지면의 착지와 준비를 위한 장치의 보호 역할을 한다.
상기 휴대단말장치(300)는 다목적결합본체의 상태정보를 수신, 표시, 저장하고 다목적결합본체을 비행 조정/통제하며, 전투교전을 위한 진영구분과 전투교전 비행시간 및 무기 종류로 설정된 값을 저장하고 결과를 검색, 관리한다.

도 4는 상기와 같이 구조된 다수의 연결형 회전익 추진체를 다목적결합본체의 외측 측면부에 퍼즐식으로 끼워서 사용하는 방법이다.

회전익 추진체의 양음각측면결합부에 있는 프레임관통부(12)와 관통연결부재(13)를 내부 내경에 결합하고 관통연결부재(13)의 반대편 남은 부분을 다목적결합본체(200)의 통제양각측면부에 있는 중앙지지대(207)에 연결되어 있는 지지대관통부(206)의 내경으로 삽입하여 결한다. 보다 견고한 결합과 좌우 뒤틀림 및 탈착을 방지하기 위해서 연결형 회전익 추진체의 양음각측면결합부와 다목적결합본체(200)의 통제양각측면부에 있는 일정형태의 음각홈1(14)과 음각홈2(14-1)에 양각핀(15)을 삽입시켜 견고하게 체결토록 한다.

체결간 3형, 4형, 6형, 8형 또는 그 이상의 형의 연결형 회전익 추진체의 개수를 정하여진 형태로 끼워 결합한다.

도 5는 퍼즐조립형 비행 시스템 체계도로써 다수의 연결형 회전익 추진체를 다목적결합본체에 조립한 결합체와 상기 결합체를 조정 통제하는 휴대단말장치 및 다수의 휴대단말장치를 저장관리하여 전투교전과 같은 그룹화된 통제를 표시하고 운영하는 중앙통제장치(400)로 구성된다.

각각의 역할과 구성으로 연결형 회전익 추진체 및 다목적결합본체는 상기와 같으며, 휴대단말장치(300)는 다목적결합본체(200)의 상태정보를 수신, 표시, 저장하고 다목적결합본체(200)을 조정 및 통제한다. 전투교전을 위한 진영구분과 전투교전 비행시간 및 무기 종류로 설정된 값을 저장 하고 결과를 검색, 관리한다.
전투교전이라함은 다목적결합본체(200)를 진영으로 구분하여 양음각측면결합부(11)의 측면에 계산제어부(33)의 신호로 전자빔을 발사하는 빔발사체/빔수신체(36)에서 빔을 발사하고 이를 수신하는 피격된 기타의 다목적결합본체(200)에 대해 운영을 못하게 하거나 비행가능시간을 줄이도록 하는 것이다.

또한, 그룹화된 전투교전을 위한 진영구분과 소속된 다목적결합본체(200)별 설정한 전투교전 비행시간 및 무기 종류로 설정된 값 및 상태정보를 전송한다.

중앙통제장치(400)는 휴대단말장치(300)로부터 그룹화된 전투교전을 위한 진영구분과 소속된 다목적결합본체(200)별 설정한 전투교전 비행시간 및 무기 종류로 설정된 값 및 상태정보를 화면에 표시하고, 설정하는 정보를 휴대단말장치(300)로 전송하며, 상기 중앙통제처리부(204)는 휴대단말장치(300)로부터 그룹화된 전투교전을 위한 진영구분과 소속된 다목적결합본체별 설정한 전투교전 비행시간 및 무기 종류로 설정된 값 및 상태정보를 표시하고, 설정한 정보를 휴대단말장치로 전송한다.

도 6 은 퍼즐조립형 비행 시스템의 운영도로써, 그 운영하는 방법을 설명한다.

3형, 4형, 6형, 8형 또는 그 이상의 형의 연결형 회전익 추진체(100)를 다목적결합본체(200)에 연결하여 인식하는 1단계(1-A); 및 다목적결합본체(200)에 전원을 공급하여 회전익 추진체(100)의 상태 정보를 요청하여 3형, 4형, 6형, 8형 또는 그 이상의 형의 연결형 회전익 추진체를 체결한 숫자에 맞는 회전동력부 구동방법을 설정하는 2단계(2-A);와 지상의 휴대단말장치와 연결하는 단계 및 상태정보를 전송하는 단계 및 휴대단말장치의 정해진 조정 또는 임의의 통제신호로 다목적결합본체(200)와 송수신하여 비행하는 3단계(3-A);, 상기 3단계 비행과정상 다목적결합본체(200)에 전원 잔량과 휴대단말장치의 통제에 의해 3형, 4형, 6형, 8형 또는 그 이상의 형의 연결형 회전익 추진체를 지면에 착륙하는 4단계(4-A);로 운영하는데 결합된 대로 보관하고 있다가 사용을 위한 결합과정이 필요 없을 때는 1단계(1-A)를 생략하고, 휴대단말장치의 설정된 제어방법의 정보를 다목적결합본체(200)의 중앙통제처리부(203)에 설정하는 1-1단계(1-B)를 진행한다.

상기 비행하는 3단계(3-A)에서 휴대단말장치의 영상을 통해 진영이 다른 기타의 다목적결합본체와 전투 교전하여 빔발사체에서 발사된 빔을 빔수신체가 수신한 다목적결합본체는 피격되었다는 상태알림과 일정 비행시간을 단축하는 비행전투 3-1단계(3-B)를 포함함으로써 진영으로 구분한 비행 전투교전을 할 수 있게 한다.

또한, 보급품의 보충과 작전성을 향상을 위한 그룹화된 조직 비행을 할 경우 3단계(3-A)에서 정해진 동일 진영으로 구분된 다목적결합본체(200)와 일정한 거리 및 고도에서 지속된 일정시간 만큼 일정 정해진 비행 가능 시간을 늘려 비행하는 방법을 부여하는 3-2단계(3-C)를 더 포함한다.

삭제

도 7 는 퍼즐조립형 비행 시스템의 분리 보관도로써 연결형 회전익 추진체를 다목적결합본체에서 분리하고 이를 보관용기에 보관하는 운영도이다. 보다 용적률이 작게 보관할 수 있는 보관함에 모두 분리하여 적재할 수 있어 작은 공간에도 안전하게 보관할 수 있다.

도 8 은 그룹화된 공중 전투교전 운영도를 보여 주는 것으로 다양한 그룹화된 전투운영방법으로 활용할 수 있다. 여러 진영으로 구성된 편대군간 상호 공격 및 방법 모드로 전략과 전술을 구사 할 수 있어 다양한 게임놀이를 실전과 같은 응용을 즐기수 있다.

100 : 연결형 회전익 추진체
11 : 양음각측면결합부
12 : 프레임관통부
13 : 관통연결부재
14 : 음각홈1
14-1 : 음각홈2
15 : 양각핀
31 : 회전동력부
31-1 : 프로펠라
32 : 축전지
33 : 계산제어부
34 : 인지센서/카메라
36 : 빔발사체/빔수신체
38 : 장착대
51 : 지지대
61 : 스키드 결합단
101 : 지지다리
200 : 다목적결합본체
202 : 통제양각측면부
203 : 통합센서
204 : 중앙통제처리부
205 : 전원공급부
206 : 지지대관통부
207 : 중앙지지대
208 : 축전지A
300 : 휴대단말장치
400 : 중앙통제장치
500 : 보관함
1-A : 적정한 연결형 회전익 추진체(100)를 다목적결합본체(200)에 연결하여 인식과정
1-B : 휴대단말장치의 설정된 제어방법의 정보를 다목적결합본체(200)의 중앙통제처리부(203)에 설정하는 과정
2-A : 다목적결합본체(200)에 전원을 공급하여 연결형 회전익 추진체(100)의 상태 정보를 요청하여 적정 비행구조에 맞는 숫자와 회전동력부 구동방법을 설정하는 과정
3-A : 지상의 휴대단말장치와 연결하고 상태정보를 전송하며 휴대단말장치의 정해진 조정 또는 임의의 통제신호로 다목적결합본체(200)와 송수신하여 비행하는 과정
3-B : 피격되었을 경우의 상태알림과 일정 비행시간을 단축하는 비행전투 과정
3-C : 일정한 거리 및 고도에서 지속된 일정시간으로 비행시간을 증가하는 비행전투 과정
4-A : 3단계 비행과정상 다목적결합본체(200)에 전원 잔량과 휴대단말장치의 통제에 의해 3형, 4형, 6형, 8형 또는 그 이상의 형의 연결형 회전익 추진체를 지면에 착륙하는 과정

Claims (11)

1. 연결형 회전익 추진체를 이용한 퍼즐조립형 비행 시스템에 있어서,
   다수의 연결형 회전익 추진체;와
   도형 측면부 모두를 연결형 회전익 추진체의 양음각측면결합부와 결합하기 위한 통제양각측면부 및 수평과 각속도, 현재위치, 고도, 방향과 기상상태를 측정하는 통합센서와 상기 통합센서의 정보로 체결되어 있는 연결형 회전익 추진체별 회전력을 조절하고 휴대단말장치와 정보를 교환하기 위한 중앙통제처리부, 상기 중앙통제처리부와 연결형 회전익 추진체에 전원을 공급하는 축전지, 음각홈2로 구성되는 다목적결합본체; 및
   상기 다목적결합본체의 상태정보를 수신, 표시, 저장하고 다목적결합본체을 비행 조정/통제하는 휴대단말장치;를 포함하며,
   상기 휴대단말장치는 전투교전을 위한 진영구분과 전투교전 비행시간 및 무기 종류로 설정된 값을 저장하고 결과를 검색, 관리하며,
   상기 중앙통제처리부는 휴대단말장치로부터 그룹화된 전투교전을 위한 진영구분과 소속된 다목적결합본체별 설정한 전투교전 비행시간 및 무기 종류로 설정된 값 및 상태정보를 표시하고, 설정한 정보를 휴대단말장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 연결형 회전익 추진체를 이용한 퍼즐조립형 비행 시스템.
2. 청구항 1 에 있어서,
   연결형 회전익 추진체의 양음각측면결합부와 견고한 결합과 고정을 위해 중앙지지대와 연결되어 있고, 연결형 회전익 추진체의 프레임관통부에 끼워 고정시키는 관통연결부재와 연결하는 지지대관통부;를 포함하는 연결형 회전익 추진체를 이용한 퍼즐조립형 비행 시스템.
3. 청구항 1 에 있어서,
   연결형 회전익 추진체의 스키드 결합단에 결합하여 결합된 연결형 회전익 추진체를 비행착지를 위한 다수의 지지다리;를 포함하는 연결형 회전익 추진체를 이용한 퍼즐조립형 비행 시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1 에 있어서,
   그룹화된 전투교전을 위한 진영구분과 소속된 다목적결합본체별 설정한 전투교전 비행시간 및 무기 종류로 설정된 값 및 상태정보를 중앙통제장치에 전송하는 휴대단말장치;를 포함하는 연결형 회전익 추진체를 이용한 퍼즐조립형 비행 시스템.
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

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