KR101617593B1 - 차량의 무인기 이륙 장치 및 그 제어방법 - Google Patents

차량의 무인기 이륙 장치 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무인기의 하측을 지지하면서 차체에 대하여 경사도를 조절할 수 있도록 차량에 구비된 이륙대와; 상기 이륙대의 차체에 대한 경사도를 조절할 수 있도록 설치된 경사조절장치와; 상기 이륙대의 차체에 대한 방향각을 조절할 수 있도록 설치된 방향조절장치와; 상기 이륙대에 구비되어 무인기의 하측을 당겨서 고정하는 자기력을 발생시키는 상태를 전환할 수 있도록 구비된 자력발생장치와; 차량의 차속 및 조향각에 대한 정보를 입력받고, 네비게이션 및 무인기와 통신하도록 구비되어, 상기 차속, 조향각, 네비게이션 정보 및 무인기 정보에 따라, 상기 경사조절장치와 방향조절장치 및 자력발생장치를 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 무인기 이륙 장치 및 그 제어방법{DEVICE FOR TAKING-OFF OF DRONE OF VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 차량에서 무인기를 이륙시키는 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동 중인 차량에서 무인기를 이륙시킬 수 있도록 하는 장치 및 그 제어에 관한 기술이다.
차량의 운행 중, 차량의 진행 경로 전방의 상황이 궁금한 경우가 많다. 예컨대, 비교적 빠른 차속으로 원활하게 주행할 수 있던 도로가 갑자기 차량 증가로 정체 상태가 된다거나 할 경우에는 차량 전방에 사고 등의 발생 가능성이 있지만, 확인할 방법이 없어서 다른 우회로를 선택한다거나 하는 대책 없이 무작정 기다려야 하는 상황이 있다.
상기와 같은 상황에서, 차량에 탑재된 무인기를 자체적으로 이륙시켜, 무인기에 탑재된 카메라로 전방의 상황을 촬영하여 실시간으로 차량에서 확인할 수 있다면, 매우 편리할 것이다.
이외에도 넓은 초원이나 사막 등을 주행하면서 무인기를 이륙시켜 주변 상황을 살피거나, 원하는 동물이나 지점 등을 촬영하여 실시간으로 확인하도록 하는 것 내지는, 관광객을 탑승시킨 차량에서 무인기를 띄워 상기 관광객 자신들의 주행상황을 상공에서 촬영하여 실시간으로 자신들의 주행모습을 볼 수 있도록 제공하는 것 등은 새로운 사업과 시장을 제공할 것이다.
또한, 구급차량이나 소방차 또는 군용 차량 등과 같은 경우에는, 출동하여 이동하면서 미리 무인기를 보내, 목적지의 상황을 살피거나 목적지 인원들에게 협조를 구하는 등 다양한 용도의 사용이 가능할 것이다.
상기한 바와 같은 무인기의 활용의 전제가 되는 기술 중 하나는, 주행중인 차량에서 무인기를 이륙시킬 수 있도록 하는 기술이다.
상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 2013-0122715 B
본 발명은 주행 중인 차량에서 수직 이착륙형 무인기를 이륙시킴에 있어서, 차량 주행에 의해 발생하는 주행풍 및 가속도 변화 등을 고려하여 안정된 무인기의 이륙이 가능하도록 하여 무인기의 활용도를 대폭적으로 향상시킬 수 있도록 한 차량의 무인기 이륙장치 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 무인기 이륙장치는
무인기의 하측을 지지하면서 차체에 대하여 경사도를 조절할 수 있도록 차량에 구비된 이륙대와;
상기 이륙대의 차체에 대한 경사도를 조절할 수 있도록 설치된 경사조절장치와;
상기 이륙대의 차체에 대한 방향각을 조절할 수 있도록 설치된 방향조절장치와;
상기 이륙대에 구비되어 무인기의 하측을 당겨서 고정하는 자기력을 발생시키는 상태를 전환할 수 있도록 구비된 자력발생장치와;
차량의 차속 및 조향각에 대한 정보를 입력받고, 네비게이션 및 무인기와 통신하도록 구비되어, 상기 차속, 조향각, 네비게이션 정보 및 무인기 정보에 따라, 상기 경사조절장치와 방향조절장치 및 자력발생장치를 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
차체의 상측면에 평행한 상태로 차체에 대하여 회전 가능하게 설치된 턴테이블에 상기 이륙대의 전방측이 회동 가능하게 설치되고;
상기 경사조절장치는 상기 턴테이블에 지지되어, 상기 턴테이블에 대하여 상기 이륙대의 후방측을 상하로 이동시키도록 설치된 직선액츄에이터로 구성되며;
상기 방향조절장치는 차체와 상기 턴테이블 사이에 설치되어, 차체에 대하여 상기 턴테이블을 회동시킬 수 있도록 설치된 회전액츄에이터로 구성되고;
상기 자력발생장치는 상기 무인기 하측에 구비된 자성체를 잡아당기는 자기력을 발생시키도록 구성된 전자석으로 이루어진 구성으로 할 수 있다.
상기 컨트롤러는 차속이 증가함에 따라 상기 이륙대가 차량의 전방을 향하는 경사면의 각도를 증가시키도록 상기 직선액츄에이터를 구동하도록 구성되고;
조향각에 연동하여 상기 턴테이블을 회동시켜서, 상기 이륙대의 경사면이 향하는 방향을 차량이 진행할 방향을 향하도록 구동하도록 구성될 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 네비게이션으로부터 현재 차량의 목적지와 현재위치 및 그에 따른 경로에 대한 정보를 전달받고, 상기 경로 중, 차량이 주행할 도로 상측에 장애물이 없어 무인기의 이륙이 가능한 것으로 판단되는 이륙가능구간을 선정하고, 차량의 현재위치가 상기 이륙가능구간에 진입한 경우에만 상기 자력발생장치로 무인기의 이륙을 허용하도록 구성될 수 있다.
상기 이륙가능구간은 연속된 소정 길이의 구간으로 정해지고, 상기 소정 길이는 현재 차속에 비례하여 길어지게 선정하도록 상기 컨트롤러가 구성되도록 할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 이륙가능구간 내에서 상기 이륙대의 경사도와 방향각 조절이 완료된 상태에서, 상기 무인기로부터 수신받은 정보에 의해, 상기 무인기가 이륙가능출력 이상의 출력을 내고 있다고 판단되면, 상기 자력발생장치를 제어하여 상기 무인기를 고정하고 있던 자기력을 해제시키도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량의 무인기 이륙장치 제어방법은,
주행중인 차량에서 무인기를 이륙시키는 명령이 발생하면, 네비게이션에 현재 차량의 목적지가 설정되어 있는지 확인하는 목적지확인단계와;
목적지가 설정되어 있으면, 차량의 현재위치, 목적지, 주행경로 및 차속 정보를 입력받아, 무인기의 이륙시 차량 상측의 장애물에 의해 지장을 받지 않을 이륙가능구간을 연산하는 구간연산단계와;
차량이 이륙가능구간에 진입하면, 무인기의 동작을 개시하여 무인기의 이륙출력을 상승시키도록 하는 출력증가단계와;
상기 무인기의 하측을 지지하고 있는 이륙대의 경사각과 방향각을 차속과 조향각에 따라 조절하는 자세조절단계와;
무인기로부터 수신되는 정보에 의해 무인기의 출력이 차량으로부터 이륙 가능한 출력인 이륙가능출력 이상이라고 판단되면, 자력발생장치를 제어하여 무인기를 고정하던 자기력을 해제시키는 자력해제단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 구간연산단계는 입력받은 차량의 주행경로 중에서, 도로 상측에 장애물을 형성하는 터널, 교량, 고가도로, 및 송전선을 포함하는 장애시설물이 존재하는 구간을 제외하고 남은 구간 중에서, 무인기가 이륙하는데에 소요되는 최대이륙시간 동안 현재의 차속으로 주행하였을 때 차량이 주행할 수 있는 연속된 거리 이상의 거리를 가진 구간을 이륙가능구간으로 설정하도록 할 수 있다.
상기 자세조절단계는 현재 입력되는 차속이 증가함에 따라 상기 이륙대의 경사면이 차량의 전방을 향해 비례하여 기울어지도록 제어하고, 상기 이륙대의 경사면이 차량의 조향각에 의해 차량이 진행하게 될 방향을 향하도록 상기 이륙대를 회동시키도록 구성될 수 있다.
상기 자력해제단계는 상기 무인기가 이륙할 수 있다고 판단되는 이륙가능출력을 차속에 비례하여 가변하고, 무인기의 출력이 상기 이륙가능출력 이상이 되는 경우에 상기 자력발생장치의 자기력을 해제하도록 구성될 수 있다.
본 발명은 주행 중인 차량에서 수직 이착륙형 무인기를 이륙시킴에 있어서, 차량 주행에 의해 발생하는 주행풍 및 가속도 변화 등을 고려하여 안정된 무인기의 이륙이 가능하도록 하여 무인기의 활용도를 대폭적으로 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 무인기 이륙장치가 차량에 구비된 상태를 예시한 도면,
도 2는 도 1의 무인기 이륙장치의 실시예를 보다 상세히 예시한 도면,
도 3은 도 1의 상측에서 관측한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 무인기 이륙장치 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 5는 본 발명에서 이륙가능구간을 선정하는 것을 설명한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명 차량의 무인기 이륙장치는, 무인기의 하측을 지지하면서 차체에 대하여 경사도를 조절할 수 있도록 차량에 구비된 이륙대(1)와; 상기 이륙대(1)의 차체(3)에 대한 경사도를 조절할 수 있도록 설치된 경사조절장치(5)와; 상기 이륙대의 차체에 대한 방향각을 조절할 수 있도록 설치된 방향조절장치(7)와; 상기 이륙대에 구비되어 무인기의 하측을 당겨서 고정하는 자기력을 발생시키는 상태를 전환할 수 있도록 구비된 자력발생장치(9)와; 차량의 차속 및 조향각에 대한 정보를 입력받고, 네비게이션(11) 및 무인기(F)와 통신하도록 구비되어, 상기 차속, 조향각, 네비게이션 정보 및 무인기 정보에 따라, 상기 경사조절장치(5)와 방향조절장치(7) 및 자력발생장치(9)를 제어하는 컨트롤러(13)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 실시예의 무인기 이륙장치는, 주행중인 차량에서 무인기(F)의 이륙이 필요한 경우에, 무인기의 하측을 지지하고 있는 이륙대(1)의 경사도 및 방향각을 차량의 주행상황에 맞게 조절한 상태에서, 무인기가 자력으로 차량으로부터 안전하게 이륙할 수 있도록 함으로써, 무인기 사용 영역을 보다 넓게 확장할 수 있도록 하는 것이다.
여기서, 상기 무인기(F)는 최근의 드론(DRONE)과 같이 수직 이착륙이 가능한 비행체를 말하며, 상기 컨트롤러(13)는 상기 차속 및 조향각 정보를 차속센서(15) 및 조향각센서(16)를 통해 입력받도록 구성되어 있다, 물론, 상기 컨트롤러는 직접 차속센서나 조향각센서로부터 정보를 입력받지 않고 CAN통신 등으로 정보만 전달받도록 구성될 수도 있을 것이다. 또한 상기 컨트롤러(13)는 상기 무인기(F)와 통신할 수 있도록 통신모듈(17)에 연결되어 있다.
참고로, 상기 이륙대와 경사각조절장치 및 방향조절장치 등은 차체의 상측면 내측으로 격납 가능하게 구성할 수도 있을 것이다.
상기 이륙대(1)의 경사각과 방향각을 조절할 수 있도록 하기 위하여, 상기 이륙대는, 차체(3)의 상측면에 평행한 상태로 차체에 대하여 회전 가능하게 설치된 턴테이블(19)에 상기 이륙대(1)의 전방측이 회동 가능하게 설치되고, 상기 경사조절장치(5)는 상기 턴테이블(19)에 지지되어, 상기 턴테이블(19)에 대하여 상기 이륙대(1)의 후방측을 상하로 이동시키도록 설치된 직선액츄에이터로 구성되며, 상기 방향조절장치(7)는 차체(3)와 상기 턴테이블(19) 사이에 설치되어, 차체(3)에 대하여 상기 턴테이블(19)을 회동시킬 수 있도록 설치된 회전액츄에이터로 구성된다.
여기서, 상기 직선액츄에이터는 공압 실린더, 모터와 랙&피니언 기구 또는 링크 등과 같은 기계요소들로 구성될 수 있을 것인데, 보다 정확한 이륙대의 경사각 제어를 위해서는 서보모터 등에 의해 제어되는 랙&피니언 또는 워엄기구 등으로 상기 이륙대의 후방을 상기 턴테이블에 대하여 상하로 정밀하게 조절하도록 구성하는 것이 더 바람직할 것이다.
상기 회전액츄에이터는 차체에 대하여 상기 턴테이블의 회동각도를 미세하게 제어할 수 있는 서보모터 등이 사용될 수 있을 것이다.
상기 자력발생장치(9)는 상기 무인기(F) 하측에 구비된 자성체를 잡아당기는 자기력을 발생시키도록 구성된 전자석으로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 무인기(F)의 중앙 하측에는 자석에 의해 이끌리는 성질의 자성체 판(21) 등을 장착하고, 상기 이륙대(1)에 상기 자력발생장치(9)를 고정해두고, 상기 자력발생장치로 자기력을 발생시키면, 상기 무인기가 견고하게 상기 이륙대에 고정된 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.
상기 컨트롤러(13)는 차속이 증가함에 따라 상기 이륙대(1)가 차량의 전방을 향하는 경사면의 각도를 증가시키도록 상기 직선액츄에이터를 구동하도록 구성되고, 차량 조향각에 연동하여 상기 턴테이블(19)을 회동시켜서, 상기 이륙대(1)의 경사면이 향하는 방향을 차량이 진행할 방향을 향하도록 구동하도록 구성된다.
이는 차량이 주행중인 경우에는 차량의 주행 속도에 비례하는 주행풍이 차량 주변에 발생되고, 차량의 가속도가 수시로 변화하므로, 무인기의 이륙시 이러한 주행풍과 가속도 변화를 고려하지 않으면, 무인기가 차량으로부터 이륙하자마자 주행풍에 의해 차량으로부터 급격히 멀어져서 조종가능범위를 벗어날 수도 있고, 비행자세를 안정적으로 유지하지 못하여 주변의 장애물이나 다른 차량 등과 충돌하게 되는 등 안정되지 못한 무인기의 이륙 가능성을 최소화하기 위한 것으로서, 무인기가 자체적인 출력에 의해 안정되게 차량으로부터 이륙할 수 있도록 가급적 주행풍이 불어오는 방향을 향해 추진되도록 하는 것이다.
특히, 상기와 같이 이륙대(1)의 경사각과 방향각을 차량의 차속 및 조향각에 따라 연동하여 제어함에 의해, 가급적 무인기(F)가 차량으로부터 이륙할 때, 차량의 주행방향과 동일한 방향의 전방을 향해 이륙할 수 있도록 함으로써, 무인기(F)의 이륙 직후 차량과의 위치관계를 가장 근접한 상태로 안정되게 확보할 수 있도록 하여 조종가능범위내에 무인기(F)가 안정되게 비행할 수 있도록 하는 시발점을 제공할 수 있는 효과가 있다.
참고로, 도 3에는 운전자의 조향에 의해 조향각이 변화했을 때, 그에 따라 상기 이륙대(1)가 차량의 전방에 대하여 조향각만큼 회동한 상태를 예시하고 있다.
상기 컨트롤러(13)는 상기 네비게이션(11)으로부터 현재 차량의 목적지와 현재위치 및 그에 따른 경로에 대한 정보를 전달받고, 상기 경로 중, 차량이 주행할 도로 상측에 장애물이 없어 무인기의 이륙이 가능한 것으로 판단되는 이륙가능구간을 선정하고, 차량의 현재위치가 상기 이륙가능구간에 진입한 경우에만 상기 자력발생장치로 무인기의 이륙을 허용하도록 구성된다.
상기 이륙가능구간은 연속된 소정 길이의 구간으로 정해지고, 상기 소정 길이는 현재 차속에 비례하여 길어지게 선정하도록 상기 컨트롤러(13)가 구성된다.
즉, 무인기(F)가 안정된 상태로 이륙하기 위해서는 차량이 주행하는 도로 상측에 터널이나 교량 등과 같은 장애물이 없어야 하는 바, 운전자가 미리 설정한 목적지와 현재 차량위치에 대한 정보를 바탕으로 상기 네비게이션(11)이 선정하여 안내할 주행경로를 미리 검토하여, 무인기(F)가 충분히 이륙할 수 있는 구간을 상기 이륙가능구간으로 결정하고, 차량이 이 이륙가능구간 내에 있는 경우에만, 최종적으로 무인기(F)의 이륙이 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
상기 컨트롤러(13)는 상기 이륙가능구간 내에서 상기 이륙대(1)의 경사도와 방향각 조절이 완료된 상태에서, 상기 무인기(F)로부터 수신받은 정보에 의해, 상기 무인기가 이륙가능출력 이상의 출력을 내고 있다고 판단되면, 상기 자력발생장치(9)를 제어하여 상기 무인기를 고정하고 있던 자기력을 해제시키도록 구성된다.
즉, 상기 이륙대(1)의 경사각과 방향각이 차량의 주행방향 전방을 향하고 있어서, 무인기(F)가 차량으로부터 이륙하면, 차량 전방으로 날아갈 수 있는 상태를 형성하고 있더라도, 주행풍과 차량의 가속도가 수시로 변화하므로 만약, 상기 자력발생장치로 무인기를 고정하지 않은 상태라면, 무인기가 차량으로부터 이탈될 수 있고, 이륙직후 무인기가 충분한 출력을 발생시키지 못하는 경우에는 오히려 차량에 부딪히거나 하여 비행 자세가 흐트러질 염려가 있으므로, 무인기가 일단 이륙하면, 차량으로부터 충분히 빠른 시간 내에 차량 주행방향 전방 상측을 향해 비행할 수 있도록, 무인기가 상기 이륙가능출력 이상의 충분한 출력을 내고 있는지를 확인하여, 그에 따라 상기 자력발생장치(9)로 자기력을 해제하도록 하는 것이다.
물론, 이를 위해 상기 컨트롤러(13)는 상기 무인기와 통신을 통해 무인기의 출력 상황 등과 같은 정보를 제공받을 수 있도록 구성되거나, 혹은 무인기의 출력 발생을 명령한 후 수초 정도의 소정시간 후에는 무인기가 낼 수 있는 최대출력 근처로 출력이 상승된다는 것이 실험 등을 통해 확인된 경우에는, 상기 출력 발생 명령 후 소정시간 후에 자동적으로 상기 자력발생장치의 자기력을 해제하도록 구성할 수도 있을 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량의 무인기 이륙장치 제어방법을 예시한 순서도로서, 주행중인 차량에서 무인기를 이륙시키는 명령이 발생하면, 네비게이션에 현재 차량의 목적지가 설정되어 있는지 확인하는 목적지확인단계(S10)와; 목적지가 설정되어 있으면, 차량의 현재위치, 목적지, 주행경로 및 차속 정보를 입력받아, 무인기의 이륙시 차량 상측의 장애물에 의해 지장을 받지 않을 이륙가능구간을 연산하는 구간연산단계(S20)와; 차량이 이륙가능구간에 진입하면, 무인기의 동작을 개시하여 무인기의 이륙출력을 상승시키도록 하는 출력증가단계(S30)와; 상기 무인기의 하측을 지지하고 있는 이륙대의 경사각과 방향각을 차속과 조향각에 따라 조절하는 자세조절단계(S40)와; 무인기로부터 수신되는 정보에 의해 무인기의 출력이 차량으로부터 이륙 가능한 출력인 이륙가능출력 이상이라고 판단되면, 자력발생장치를 제어하여 무인기를 고정하던 자기력을 해제시키는 자력해제단계(S50)를 포함하여 구성된다.
즉, 상기 목적지확인단계(S10)에 의해 차량의 목적지와 주행경로에 대한 정보를 알아낼 수 있는 상황에서만, 그에 따라 상기 구간연산단계(S20)를 수행하여 무인기의 이륙가능구간을 구하고, 상기 출력증가단계(S30)와 자세조절단계(S40)를 통해 무인기의 이륙준비를 완료한 후, 상기 무인기의 출력이 상기 이륙가능출력 이상이 되면 상기 자력해제단계(S50)를 수행하여, 무인기가 주행중인 차량에서 안정된 상태로 차량의 주행방향 전방을 향하여 비행해 갈 수 있도록 하는 것이다.
상기 목적지확인단계(S10) 수행결과, 목적지가 선정되지 않은 경우에는, 적절한 음성 안내 또는 시각적 안내에 의해 운전자의 목적지 설정을 유도하도록 하는 목적지설정안내단계(S15)를 수행한다.
상기 구간연산단계(S20)는 입력받은 차량의 주행경로 중에서, 도로 상측에 장애물을 형성하는 터널, 교량, 고가도로, 및 송전선을 포함하는 장애시설물이 존재하는 구간을 제외하고 남은 구간 중에서, 무인기가 이륙하는데에 소요되는 최대이륙시간 동안 현재의 차속으로 주행하였을 때 차량이 주행할 수 있는 연속된 거리 이상의 거리를 가진 구간을 이륙가능구간으로 설정한다.
예컨대, 도 5를 참조하면, 차량의 현재위치(10)와 목적지(20) 사이의 주행경로가 설정되면, 이 주행경로상에 존재하는 터널(11), 교량(13), 송전선(15) 등의 위치를 제외하고, 연속된 구간을 일단 이륙가능구간으로 설정할 수 있다. 따라서, 도 5의 A, B, C, D 구간은 이륙가능구간이 될 수 있다. 그러나, 현재 차속이 예컨대 80Km/h라서, 차량에 탑재된 무인기가 이륙하는데에 소요되는 최대이륙시간 동안 차량이 이동할 거리가 D구간 보다는 크고 A, B, C구간 보다는 작은 경우라면, 상기 D구간은 상기 이륙가능구간에서 제외되고, 상기 A, B, C구간만이 상기 이륙가능구간이 되는 것이다.
물론, 현재 차속이 더 빨라지는 경우에는 상기 A구간도 이륙가능구간에서 제외될 수 있는 것이다.
이는, 무인기(F)의 이륙이 개시될 당시에는 차량 상측에 아무런 장애물이 없었지만, 최종적으로 무인기의 이륙이 이루어지는 시점에는 차량이 이동하여 차량 상측에 무인기가 충돌할만한 장애물이 위치하게 되는 경우를 효과적으로 방지할 수 있도록 해준다.
상기 자세조절단계(S40)는 현재 입력되는 차속이 증가함에 따라 상기 이륙대의 경사면이 차량의 전방을 향해 비례하여 기울어지도록 제어하고, 상기 이륙대의 경사면이 차량의 조향각에 의해 차량이 진행하게 될 방향을 향하도록 상기 이륙대를 회동되도록 제어하여, 무인기의 이륙시, 차량의 주행방향 전방 상측을 향하여 무인기의 비행경로가 시작됨으로써, 무인기의 안정된 이륙이 가능하고, 무인기와 차량과의 근접거리 유지로 조종가능거리 이내에서 무인기가 안정된 비행을 시작할 수 있도록 한다.
상기 자력해제단계(S50)는 상기 무인기가 이륙할 수 있다고 판단되는 이륙가능출력을 차속에 비례하여 가변하고, 무인기의 출력이 상기 이륙가능출력 이상이 되는 경우에 상기 자력발생장치의 자기력을 해제하도록 구성할 수 있다.
즉, 상기 무인기의 이륙가능출력은, 사실 차속에 의해 큰 영향을 받으므로, 차속이 빠른 경우에는 더 큰 출력으로 차량 전방 상측으로 비행을 안정되게 시작할 수 있는 출력이 이륙가능출력이 되어야 할 것이고, 상대적으로 차속이 느린 경우에는 이보다 작은 값으로 이륙가능출력이 설정되어 무인기의 동력소모를 최소화하면서도 무인기의 안정된 이륙이 가능하도록 하여야 할 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
1; 이륙대
3; 차체
5; 경사조절장치
7; 방향조절장치
9; 자력발생장치
11; 네비게이션
13; 컨트롤러
15; 차속센서
16; 조향각센서
17; 통신모듈
19; 턴테이블
21; 자성체 판
S10; 목적지확인단계
S20; 구간연산단계
S30; 출력증가단계
S40; 자세조절단계
S50; 자력해제단계

Claims (10)

  1. 무인기의 하측을 지지하면서 차체에 대하여 경사도를 조절할 수 있도록 차량에 구비된 이륙대와;
    상기 이륙대의 차체에 대한 경사도를 조절할 수 있도록 설치된 경사조절장치와;
    상기 이륙대의 차체에 대한 방향각을 조절할 수 있도록 설치된 방향조절장치와;
    상기 이륙대에 구비되어 무인기의 하측을 당겨서 고정하는 자기력을 발생시키는 상태를 전환할 수 있도록 구비된 자력발생장치와;
    차량의 차속 및 조향각에 대한 정보를 입력받고, 네비게이션 및 무인기와 통신하도록 구비되어, 상기 차속, 조향각, 네비게이션 정보 및 무인기 정보에 따라, 상기 경사조절장치와 방향조절장치 및 자력발생장치를 제어하는 컨트롤러;
    를 포함하여 구성되고,
    차체의 상측면에 평행한 상태로 차체에 대하여 회전 가능하게 설치된 턴테이블에 상기 이륙대의 전방측이 회동 가능하게 설치되고;
    상기 경사조절장치는 상기 턴테이블에 지지되어, 상기 턴테이블에 대하여 상기 이륙대의 후방측을 상하로 이동시키도록 설치된 직선액츄에이터로 구성되며;
    상기 방향조절장치는 차체와 상기 턴테이블 사이에 설치되어, 차체에 대하여 상기 턴테이블을 회동시킬 수 있도록 설치된 회전액츄에이터로 구성되고;
    상기 자력발생장치는 상기 무인기 하측에 구비된 자성체를 잡아당기는 자기력을 발생시키도록 구성된 전자석으로 이루어진 것
    을 특징으로 하는 차량의 무인기 이륙장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는
    차속이 증가함에 따라 상기 이륙대가 차량의 전방을 향하는 경사면의 각도를 증가시키도록 상기 직선액츄에이터를 구동하도록 구성되고;
    조향각에 연동하여 상기 턴테이블을 회동시켜서, 상기 이륙대의 경사면이 향하는 방향을 차량이 진행할 방향을 향하도록 구동하도록 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 무인기 이륙장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 네비게이션으로부터 현재 차량의 목적지와 현재위치 및 그에 따른 경로에 대한 정보를 전달받고, 상기 경로 중, 차량이 주행할 도로 상측에 장애물이 없어 무인기의 이륙이 가능한 것으로 판단되는 이륙가능구간을 선정하고, 차량의 현재위치가 상기 이륙가능구간에 진입한 경우에만 상기 자력발생장치로 무인기의 이륙을 허용하도록 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 무인기 이륙장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 이륙가능구간은 연속된 소정 길이의 구간으로 정해지고, 상기 소정 길이는 현재 차속에 비례하여 길어지게 선정하도록 상기 컨트롤러가 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 무인기 이륙장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 이륙가능구간 내에서 상기 이륙대의 경사도와 방향각 조절이 완료된 상태에서, 상기 무인기로부터 수신받은 정보에 의해, 상기 무인기가 이륙가능출력 이상의 출력을 내고 있다고 판단되면, 상기 자력발생장치를 제어하여 상기 무인기를 고정하고 있던 자기력을 해제시키도록 구성된 것
    을 특징으로 하는 차량의 무인기 이륙장치.
  7. 주행중인 차량에서 무인기를 이륙시키는 명령이 발생하면, 네비게이션에 현재 차량의 목적지가 설정되어 있는지 확인하는 목적지확인단계와;
    목적지가 설정되어 있으면, 차량의 현재위치, 목적지, 주행경로 및 차속 정보를 입력받아, 무인기의 이륙시 차량 상측의 장애물에 의해 지장을 받지 않을 이륙가능구간을 연산하는 구간연산단계와;
    차량이 이륙가능구간에 진입하면, 무인기의 동작을 개시하여 무인기의 이륙출력을 상승시키도록 하는 출력증가단계와;
    상기 무인기의 하측을 지지하고 있는 이륙대의 경사각과 방향각을 차속과 조향각에 따라 조절하는 자세조절단계와;
    무인기로부터 수신되는 정보에 의해 무인기의 출력이 차량으로부터 이륙 가능한 출력인 이륙가능출력 이상이라고 판단되면, 자력발생장치를 제어하여 무인기를 고정하던 자기력을 해제시키는 자력해제단계;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 무인기 이륙장치 제어방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 구간연산단계는 입력받은 차량의 주행경로 중에서, 도로 상측에 장애물을 형성하는 터널, 교량, 고가도로, 및 송전선을 포함하는 장애시설물이 존재하는 구간을 제외하고 남은 구간 중에서, 무인기가 이륙하는데에 소요되는 최대이륙시간 동안 현재의 차속으로 주행하였을 때 차량이 주행할 수 있는 연속된 거리 이상의 거리를 가진 구간을 이륙가능구간으로 설정하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 무인기 이륙장치 제어방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 자세조절단계는 현재 입력되는 차속이 증가함에 따라 상기 이륙대의 경사면이 차량의 전방을 향해 비례하여 기울어지도록 제어하고, 상기 이륙대의 경사면이 차량의 조향각에 의해 차량이 진행하게 될 방향을 향하도록 상기 이륙대를 회동시키는 것
    을 특징으로 하는 차량의 무인기 이륙장치 제어방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 자력해제단계는 상기 무인기가 이륙할 수 있다고 판단되는 이륙가능출력을 차속에 비례하여 가변하고, 무인기의 출력이 상기 이륙가능출력 이상이 되는 경우에 상기 자력발생장치의 자기력을 해제하는 것
    을 특징으로 하는 차량의 무인기 이륙장치 제어방법.

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