KR101796433B1

KR101796433B1 - Apparatus and Method for Power Feeding and Pick-up Measurable Optimum Charging Position

Info

Publication number: KR101796433B1
Application number: KR1020160136053A
Authority: KR
Inventors: 조동호; 정구호; 송보윤; 이충희; 이자현
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2017-11-09

Abstract

Disclosed are a power supplying and collecting apparatus capable of measuring an optimum charging position and a method thereof. According to an embodiment of the present invention, the apparatus allows a flying object having a power collecting apparatus attached thereto to measure an optimum charging position without extra equipment such as a sensor and a camera. The apparatus comprises: a first coil; a second coil; a communication part; and a phase control part.

Description

Technical Field [0001] The present invention relates to an apparatus and a method for measuring an optimum charging position,

본 실시예는 최적의 충전위치를 측정할 수 있는 급·집전 장치 및 방법에 관한 것이다.The present embodiment relates to a feeding and collecting apparatus and method capable of measuring an optimum charging position.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The contents described in this section merely provide background information on the present embodiment and do not constitute the prior art.

일반적으로 드론은 배터리의 전력을 이용하여 다수 개의 프로펠러를 회전시킴으로써 하늘을 비행하는 비행유닛의 일종으로서, 사용자의 리모콘 조작에 따라 다양한 패턴의 비행이 가능하도록 구성된다.Generally, a drone is a type of flying unit flying through the sky by rotating a plurality of propellers using electric power of a battery, and is configured to be able to fly various patterns according to a user's remote control operation.

이때, 드론을 비행시키기 위해서는 상기 다수 개의 프로펠러가 매우 빠르게 회전되어야 하므로 배터리 소모량이 매우 많아지고, 이에 따라 배터리를 지속적으로 교체해 주어야 한다는 단점이 있다.At this time, in order to fly the drone, the plurality of propellers must be rotated very quickly, so that the battery consumption is very large, and accordingly, the battery must be continuously replaced.

이러한 불편을 해소하고자 최근에 부각되는 기술이 무선 충전 기술이다. 무선 충전기술은 커넥터를 이용하지 않고 무선으로 전력을 출력하는 급전장치와, 급전장치로부터 무선으로 수신하는 전력을 이용해서 전원을 충전하는 집전장치로 이루어진다. 집전장치를 드론의 일부에 부착함으로써, 드론이 비행 중에도 공중에서 전력을 수신할 수 있어 별도로 드론의 배터리를 교체하기 위해 비행을 정지해야 하는 불편을 감소할 수 있다.To overcome these inconveniences, wireless charging technology is a recent technology. The wireless charging technique includes a power supply device that outputs power wirelessly without using a connector, and a power collector that charges power using power received from the power supply device wirelessly. By attaching the current collector to a portion of the drones, the drones can receive power in the air during flight, reducing the inconvenience of having to stop the flight to replace the drone's battery separately.

집전장치가 부착된 드론이 급전장치로부터 무선으로 전력을 충전하기 위해서는 최적의 충전장소로 이동하여야 한다. 이때 종래에는 드론에 센서나 카메라를 이용함으로써 최적의 충전장소로 이동하도록 했다. 그러나 드론이 최적의 충전장소를 보다 정밀하게 찾기 위해 고성능의 센서나 카메라를 부착하는 경우, 센서나 카메라의 가격 때문에 드론의 가격이 지나치게 상승하게 된다. 또한, 드론에 고성능 카메라를 부착하는 경우, 드론의 하중이 커지게 되어 배터리의 소모도 커지며 드론의 경량화를 저해하게 된다. 이에 따라 저비용으로 정밀한 위치 측정 능력을 제공하면서도, 드론의 경량화를 저해하지 않을 수 있는 급전장치 및 집전장치가 요구된다. In order for the drone equipped with the current collector to charge the electric power from the feeder device wirelessly, it is necessary to move to the optimum charging site. At this time, conventionally, the drones are moved to an optimum charging place by using a sensor or a camera. However, when a drones attaches a high-performance sensor or camera to more precisely locate an optimal charging location, the cost of the sensor or camera increases the price of the drones too much. In addition, when a high performance camera is attached to the drones, the load of the drones becomes large, which causes the battery to be wasted and the weight of the drones to be reduced. Accordingly, there is a demand for a power feeding device and a power collecting device that can provide a precise position measuring capability at low cost, while preventing lightweight of the drone from being hindered.

본 실시예는, 센서나 카메라 등 별도의 장비의 부가 없이도 집전장치를 부착한 비행체가 최적의 충전위치를 측정할 수 있도록 하는 급·집전 장치 및 방법을 제공하는 데 일 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a feeding and collecting device and method for allowing a flying object with a current collecting device to measure an optimum charging position without adding additional equipment such as a sensor or a camera.

본 실시예의 일 측면에 의하면, 기 설정된 형상을 갖도록 권취된 전선으로 구성되며, 전류를 인가받아 자속을 방사하는 제1 코일과 상기 제1 코일과 동일하거나 상이한 형상을 갖도록 권취된 전선으로 구성되고, 상기 제1 코일이 자속을 방사하는 방향에 상기 제1 코일과 전체면적 중 기 설정된 면적이 겹치도록 배치되며, 전류를 인가받아 자속을 방사하는 제2 코일과 집전장치를 포함한 비행체로부터 상기 비행체가 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였음을 알리는 신호를 수신하는 통신부 및 상기 통신부가 수신한 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였음을 알리는 신호를 기초로 상기 제1 코일 또는 상기 제2 코일로 인가될 전류의 방향을 제어하는 위상 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 급전장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a magnetic circuit comprising: a first coil constituted by an electric wire wound to have a predetermined shape, a first coil receiving a current and radiating magnetic flux, and an electric wire wound to have the same or different shape as the first coil, Wherein the first coil is disposed so that a predetermined area of the entire area of the first coil overlaps the first coil in a direction in which the first coil radiates magnetic fluxes from the first coil and the current collecting device, And a control unit for controlling a direction of a current to be applied to the first coil or the second coil based on a signal indicating that the center is positioned within a predetermined range from a center received by the communication unit And a phase control unit for controlling the phase of the power supply.

본 실시예의 다른 일 측면에 의하면, 복수의 다리를 구비한 비행체에 있어서, 상기 비행체의 각 다리에 권취된 전선으로 구성되고, 자속을 수신하여 유도기전력을 생성하는 복수의 코일부와 상기 복수의 코일부 각각에서 생성된 유도기전력을 이용해 상기 비행체가 기 설정된 지점으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였는지를 판단하여 상기 비행체의 이동 또는 회전을 제어하는 제어부 및 상기 제어부의 제어에 따라 상기 비행체가 기 설정된 지점으로부터 기 설정된 범위 내에 위치한 경우, 이를 알리는 신호를 전송하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a flight body having a plurality of legs, the flight body including a plurality of coil parts constituted by electric wires wound around respective legs of the air vehicle body and receiving a magnetic flux to generate an induced electromotive force, A control unit for controlling the movement or rotation of the airplane by determining whether the airplane is located within a predetermined range from a preset point by using the induced electromotive force generated in each of the airplane units, And a communication unit for transmitting a signal notifying that the vehicle is located within the range.

본 실시예의 다른 일 측면에 의하면, 복수의 다리 및 각 다리에 권취된 전선으로 구성된 복수의 코일부를 구비한 비행체의 이동을 제어하는 방법에 있어서, 상기 복수의 코일부 각각에서 생성된 유도기전력을 비교하는 비교과정 및 상기 복수의 코일부 중 가장 큰 유도기전력을 생성한 코일부가 위치하는 방향으로 상기 비행체가 이동하도록 제어하는 제어과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 이동 제어방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling movement of a flying body including a plurality of legs and a plurality of coils constituted by electric wires wound on each leg, the method comprising: And a controlling step of controlling the flying body to move in a direction in which the coil part generating the largest induced electromotive force among the plurality of coil parts is located.

또한, 본 실시예의 다른 일 측면에 의하면, 복수의 다리 및 각 다리에 권취된 전선으로 구성된 복수의 코일부를 구비한 비행체의 회전을 제어하는 방법에 있어서, 상기 복수의 코일부에서 생성된 유도기전력의 총합을 연산하는 연산과정과 상기 연산과정에서 연산된 유도기전력의 총합을 저장하는 저장과정과 상기 비행체를 기 설정된 방향으로 회전하도록 제어하는 회전과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체 회전 제어방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling rotation of a flying body including a plurality of legs and a plurality of coil parts constituted by electric wires wound around each leg, And a rotation step of controlling the flying object to rotate in a predetermined direction. The control method of the air vehicle rotation control method according to claim 1, further comprising: do.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예의 일 측면에 따르면, 센서나 카메라 등 별도의 장비의 부가 없기 때문에 저비용으로도 집전장치를 부착한 비행체가 최적의 충전위치를 측정할 수 있으며, 비행체에 집전장치만이 부착되는 점에서 비행체를 경량화할 수 있는 장점이 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, since there is no additional equipment such as a sensor or a camera, a flying object with a current collector can measure the optimum charging position even at low cost, There is an advantage in that the weight of the air vehicle can be reduced.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전 장치 및 코어부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 급전 장치가 방사하는 자속의 분포를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 집전 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 급전장치의 중심으로부터 기 설정된 범위 내로 비행체가 진입하는 것을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 비행체가 급전장치의 중심으로 이동하는 것을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 비행체가 충전에 있어 최적의 방향으로 회전하는 것을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 집전장치를 구비한 비행체의 이동을 제어하는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 집전장치를 구비한 비행체의 회전을 제어하는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치를 제어하는 순서도이다.1 is a diagram illustrating a wireless charging system in accordance with an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating a power supply apparatus and a core unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a distribution of magnetic fluxes radiated by the power feeding device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a current collector according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a configuration of a flight according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view illustrating the entry of a flying object into a predetermined range from the center of the feed device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a view showing a flying object moving to the center of a feeder according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view showing that the air vehicle rotates in an optimal direction for charging according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flow chart for controlling movement of a flying object having a current collector according to an embodiment of the present invention.
10 is a flow chart for controlling the rotation of a flying object having a current collector according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart for controlling a power supply device according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference numerals whenever possible, even if they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements. Throughout the specification, when an element is referred to as being "comprising" or "comprising", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise . In addition, '... Quot ;, " module ", and " module " refer to a unit that processes at least one function or operation, and may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software.

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a wireless charging system in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 충전 시스템(100)은 집전 장치(112, 114, 116, 118)를 포함한 비행체(110) 및 급전 장치(120)를 포함하여 구성된다. Referring to FIG. 1, a wireless charging system 100 according to an embodiment of the present invention includes a flying object 110 including a current collecting device 112, 114, 116, and 118, and a power supplying device 120.

비행체(110)는 배터리의 전력을 이용하여 다수 개의 프로펠러를 회전시키거나 엔진을 구동함으로써 공중을 비행하는 개체이다. 비행체(110)는 공중을 비행함에 있어, 사용자의 조작에 따라 비행하거나 비행체(110)가 스스로 자율적으로 비행할 수 있다. 다만, 비행체(110)가 장시간 비행으로 인해 전력의 충전이 필요한 경우, 비행체(110)는 자율적으로 최적의 충전 장소인 급전 장치(120)의 중심으로 이동하며, 비행체의 방향도 자율적으로 회전하여 충전 효율을 높인다. 비행체(110)가 자율적으로 이동하며 회전하는 방법에 대해서는 도 5 및 도 10 내지 11을 참조하여 설명하기로 한다.The airplane 110 is an object flying through the air by rotating a plurality of propellers or driving an engine using electric power of a battery. When the air vehicle 110 is flying in the air, it can fly according to a user's operation or the air vehicle 110 can fly by itself. However, when it is necessary to charge the electric power due to the long flight of the air vehicle 110, the air vehicle 110 autonomously moves to the center of the feeding device 120 as an optimal charging place, Increase efficiency. A method of autonomously moving and rotating the air vehicle 110 will be described with reference to FIG. 5 and FIGS. 10 to 11. FIG.

비행체(110)는 복수의 다리를 구비한다. 비행체(110)는 복수의 다리를 이용하여 안전하게 착지면에 착륙하거나 착지면에서 이륙할 수 있다. 또한 비행체(110)는 복수의 다리 각각에 집전 장치(112, 114, 116, 118)를 포함하여, 집전 장치(112, 114, 116, 118)로부터 유도기전력을 수신함으로써 비행에 필요한 전력을 충전한다.The flying body 110 has a plurality of legs. The flying body 110 can safely land on the landing surface or take off from the landing surface using a plurality of legs. The air vehicle 110 also includes current collectors 112, 114, 116 and 118 at each of the plurality of legs to charge the electric power required for the flight by receiving the induced electromotive force from the current collectors 112, 114, 116 and 118 .

집전 장치(112, 114, 116, 118)는 비행체(110)의 각 다리에 구비된다. 집전 장치(112, 114, 116, 118)는 급전 장치로부터 방사되는 자속을 수신하여 유도기전력을 생성한다. 집전 장치(112, 114, 116, 118)에는 정류기(미도시)가 연결될 수 있다. 정류기(미도시)는 집전 장치(112, 114, 116, 118)에서 발생하는 교류전원을 직류전원으로 바꾸어 비행체(110) 내의 배터리(미도시)로 직류전원을 공급한다.The current collectors 112, 114, 116, and 118 are provided on each leg of the air vehicle 110. The current collectors 112, 114, 116, and 118 receive the magnetic flux radiated from the power supply device to generate an induced electromotive force. A rectifier (not shown) may be connected to the current collectors 112, 114, 116, A rectifier (not shown) converts AC power generated by the current collectors 112, 114, 116, and 118 to DC power and supplies DC power to a battery (not shown) in the air vehicle 110.

급전 장치(120)는 전원장치(미도시)로부터 전류를 인가받아 자속을 방사한다. 급전 장치(120)는 2개의 코일(124, 128)을 포함하고 있으며, 각각의 코일(124, 128)에 인가되는 전류의 방향을 제어함으로써 방사되는 자속의 분포를 제어할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.The power supply device 120 receives a current from a power supply device (not shown) and emits a magnetic flux. The power supply device 120 includes two coils 124 and 128 and can control the distribution of the magnetic flux radiated by controlling the direction of the current applied to each of the coils 124 and 128. [ A detailed description thereof will be made with reference to FIG. 2 and FIG.

도 2(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전 장치를 도시한 도면이고, 도 2(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어부를 도시한 도면이다. 도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전 장치에 동일한 방향의 전류가 인가되는 경우, 급전 장치가 방사하는 자속의 분포를 도시한 도면이고, 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전 장치에 서로 상이한 방향의 전류가 인가되는 경우, 급전 장치가 방사하는 자속의 분포를 도시한 도면이다..FIG. 2 (a) is a view illustrating a power supply device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 (b) is a diagram illustrating a core according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) is a view showing a distribution of magnetic fluxes radiated by a power feeding device when a current in the same direction is applied to a power feeding device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) FIG. 5 is a view showing a distribution of magnetic fluxes radiated by the power feeding device when currents different in direction are applied to the power feeding device according to the embodiment. FIG.

도 2(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 급전 장치(120)는 제1 코일부(124), 제2 코일부(128), 방향 제어부(230), 통신부(240), 전원장치(250) 및 금속판(260)을 포함하여 구성된다.2 (a), a feeder 120 according to an embodiment of the present invention includes a first coil part 124, a second coil part 128, a direction control part 230, a communication part 240, A power supply device 250 and a metal plate 260.

제1 코일(124)은 기 설정된 형상을 갖도록 권취된 전선으로 구성된다. 도 2(a)에서는 제1 코일(124)이 직사각형의 형상을 갖도록 전선이 권취된 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 다각형의 어떠한 형상이나 다각형의 일부 선분이 곡선으로 이루어져 원형, 부채꼴 형 등 다양한 형상으로 구성될 수 있다.The first coil 124 is constituted by an electric wire wound to have a predetermined shape. In FIG. 2 (a), the first coil 124 is shown as having a rectangular shape. However, the shape of the first coil 124 is not limited to this, and any shape of the polygon or a line segment of the polygon may be curved, And the like.

제1 코일(124)은 전원장치(250)로부터 전원을 인가받아 자속을 방사한다. 제1 코일(124)은 전원장치(250)로부터 기 설정된 방향으로 흐르는 전류를 인가받아 자속을 방사한다. 예를 들어, 제1 코일(124)이 반시계 방향으로 흐르는 전류를 인가받는 경우, 제1 코일(124)은 자속을 +z 축 방향으로 방사를 하며, 이와는 반대로 제1 코일(124)이 시계 방향으로 흐르는 전류를 인가받는 경우, 제1 코일(124)은 자속을 -z 축 방향으로 방사를 한다.The first coil 124 receives power from the power supply 250 and emits magnetic flux. The first coil 124 receives a current flowing in a predetermined direction from the power supply device 250 and emits magnetic flux. For example, when the first coil 124 receives a current flowing in the counterclockwise direction, the first coil 124 radiates the magnetic flux toward the + z axis direction, while the first coil 124 rotates clockwise Direction, the first coil 124 radiates the magnetic flux in the -z-axis direction.

제2 코일(128)은 기 설정된 형상을 갖도록 권취된 전선으로 구성된다. 도 2(a)에서는 제1 코일(124)과 동일한 형상을 갖도록 전선이 권취된 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 제1 코일(124)과는 상이한 형상을 갖도록 전선이 권취될 수 있다. 예를 들어, 제1 코일(124)은 직사각형의 형상을 가지고, 제2 코일(128)은 정사각형, 삼각형 등 다양한 다각형의 형상을 가질 수 있다. The second coil 128 is composed of electric wires wound to have a predetermined shape. In FIG. 2 (a), the wire is shown as having the same shape as that of the first coil 124, but the present invention is not limited thereto. The wire may be wound so as to have a shape different from that of the first coil 124 . For example, the first coil 124 may have a rectangular shape, and the second coil 128 may have various polygonal shapes such as a square, a triangle, and the like.

제2 코일(128)은 제1 코일(124)이 자속을 방사하는 방향에 제1 코일(124)과 전체면적 중 기 설정된 면적이 겹치도록 배치된다. 제2 코일(128)은 제1 코일(124)이 반시계 방향으로 흐르는 전류를 인가받아 자속을 +z 축 방향으로 방사를 하는 경우, 제1 코일(124)의 +z 축 방향에 배치된다. 또한, 제2 코일(128)은 제1 코일(124)과 전체면적 중 기 설정된 면적이 겹치도록 배치된다. 이에 따라 제2 코일(128)은 제1 코일(124)과 겹치는 부분(210)과 제1 코일과 겹치지 않는 부분(220, 224)으로 구분된다. 마찬가지로 제1 코일(124)도 제2 코일(128)이 제1 코일과 기 설정된 면적만이 겹치도록 배치됨에 따라 제2 코일과 겹치는 부분(210)과 제2 코일과 겹치지 않는 부분(222, 226)으로 분류된다. 도 2(a)에서는 제1 코일(124) 및 제2 코일(128)이 서로 겹치지 않는 부분(220, 222, 224, 226)의 면적이 동일한 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 서로 겹치지 않는 부분(220, 222, 224, 226)의 각각의 면적이 동일한 경우, 집전장치가 전원을 충전함에 있어 가장 수평 편차에 영향을 덜 받을 수는 있지만, 예를 들어, 드론의 다리가 3개인 것과 같이 ±x, ±y 모든 방향에 대해 자속을 균일하게 방사할 필요가 없는 경우에는 각각의 면적이 상이하게 구현될 수 있다. 또한, 제1 코일(124) 또는 제2 코일(128)의 전선이 권취된 형상에 따라 서로 겹치지 않는 부분의 각각의 면적이 상이해질 수 있다. 도 2(a)에서는 제1 코일(124)과 제2 코일(128)이 직사각형의 형태로 전선이 권취되어 있는 것으로 도시되어 서로 겹치지 않는 부분의 각각의 면적이 동일하게 도시되어 있다. 제1 코일(124)과 제2 코일(128)이 직사각형의 형태로 전선이 권취되어 있는 경우가 서로 겹치지 않는 부분의 각각의 면적을 가장 넓게 구현할 수 있으며, 균일하게 구현할 수 있는 장점은 있으나 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 제1 코일(124) 또는 제2 코일(128)이 삼각형 등과 같이 직사각형의 형태로 전선이 권취되지 않는 경우, 서로 겹치지 않는 부분의 각각의 면적이 동일하지 않게 구현될 수 있다. The second coil 128 is disposed so that a predetermined area of the entire area overlaps the first coil 124 in the direction in which the first coil 124 radiates the magnetic flux. The second coil 128 is disposed in the + z-axis direction of the first coil 124 when the first coil 124 receives the current flowing in the counterclockwise direction and emits the magnetic flux in the + z-axis direction. In addition, the second coil 128 is disposed so that a predetermined area of the entire area overlaps the first coil 124. The second coil 128 is divided into a portion 210 overlapping the first coil 124 and portions 220 and 224 not overlapping the first coil. Likewise, the first coil 124 is also arranged so that the second coil 128 overlaps only the predetermined area with the first coil, so that the portion 210 overlapping the second coil and the portions 222 and 226 ). In FIG. 2 (a), the areas 220, 222, 224, and 226 where the first coil 124 and the second coil 128 do not overlap with each other are illustrated as being equal in area, but are not limited thereto. If the areas of the non-overlapping portions 220, 222, 224, and 226 are the same, the current collector may be less affected by the most horizontal deviation in charging the power source, but for example, If the magnetic fluxes do not need to be uniformly radiated in all directions of ± x, ± y as in the individual case, the respective areas can be implemented differently. Further, the areas of the portions of the first coil 124 or the second coil 128 that do not overlap with each other may differ depending on the shape in which the wires are wound. In FIG. 2 (a), the first coil 124 and the second coil 128 are illustrated as having a rectangle-shaped electric wire, and the areas of the non-overlapping portions are shown in the same manner. In the case where the first coil 124 and the second coil 128 are wound in the form of a rectangle, the respective areas of the non-overlapping portions can be widest and can be uniformly implemented. But is not limited to. When the first coil 124 or the second coil 128 is not wound in a rectangular shape such as a triangle or the like, the respective areas of the non-overlapping portions can be realized not to be the same.

제2 코일(128)은 제1 코일(124)과 동일한 방향 또는 상이한 방향으로 흐르는 전류를 인가받아 자속을 방사한다. 먼저, 제1 코일(124)과 제2 코일(128)에 동일한 방향으로 흐르는 전류가 각각 인가되는 경우, 제1 코일(124)과 제2 코일(128)은 서로 동일한 방향으로 자속을 방사한다. 제1 코일(124)과 제2 코일(128)이 겹치는 부분(210)에 가장 많은 자속이 방사되며, 양 코일이 서로 겹치는 부분(210)의 중심을 기점으로 이로부터 멀어지는 경우 점점 방사되는 자속의 양이 줄어든다. 이는 도 3(a)에서 확인할 수 있다. 도 3(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전 장치에 동일한 방향의 전류가 인가되는 경우, 급전 장치가 방사하는 자속의 분포를 도시한 도면이다. 양 코일이 서로 겹치는 부분(210). 특히, 양 코일이 서로 겹치는 부분(210)의 중심에서 가장 많은 자속이 방사되며, 중심으로부터 멀어지는 경우 점점 방사되는 자속의 양이 줄어든다. 즉, 제1 코일(124)과 제2 코일(128)에 동일한 방향으로 흐르는 전류가 각각 인가되는 경우, 양 코일이 서로 겹치는 부분(210)의 중심을 기준으로 하나의 봉우리 형태로 자속이 방사된다. 또한, 양 코일이 동일한 방향으로 자속을 방사하기 때문에, 봉우리의 기울기가 상대적으로 완만해진다. 따라서 양 코일에 동일한 방향으로 흐르는 전류가 각각 인가되는 경우, 집전 코일이 이동하더라도 수신되는 자속의 양이 급격히 변하지 않는다. The second coil 128 receives a current flowing in the same direction as the first coil 124 or in a different direction and emits magnetic flux. First, when currents flowing in the same direction are applied to the first coil 124 and the second coil 128, respectively, the first coil 124 and the second coil 128 emit magnetic flux in the same direction. When a greatest amount of magnetic flux is radiated to the portion 210 where the first coil 124 and the second coil 128 overlap each other and when the two coils are moved away from the center of the overlapping portion 210, The amount is reduced. This can be confirmed in Fig. 3 (a). 3 (a) is a view showing a distribution of a magnetic flux radiated by a power supply device when a current in the same direction is applied to the power supply device according to an embodiment of the present invention. A portion (210) where both coils overlap. In particular, the largest amount of magnetic flux is radiated at the center of the portion 210 where the two coils overlap each other, and the amount of the increasingly radiated magnetic flux is decreased when the two coils are moved away from the center. That is, when currents flowing in the same direction are applied to the first coil 124 and the second coil 128, the magnetic flux is radiated in the form of a single peak with respect to the center of the portion 210 where the two coils overlap each other . Further, since the both coils radiate the magnetic flux in the same direction, the slope of the peaks becomes relatively gentle. Therefore, when currents flowing in the same direction are applied to both coils, the amount of the received magnetic flux does not change abruptly even if the current-collecting coil moves.

제1 코일(124)과 제2 코일(128)에 서로 상이한 방향으로 흐르는 전류가 각각 인가되는 경우, 제1 코일(124)과 제2 코일(128)은 서로 상이한 방향으로 자속을 방사한다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 코일(124)이 반시계방향으로 흐르는 전류를 인가받는 경우, 제2 코일(128)에는 제1 코일(124)에 인가되는 전류와 반대방향인 시계방향으로 흐르는 전류가 인가된다. 제1 코일(124)에 인가된 전류와 반대되는 방향의 전류가 제2 코일(128)에 인가되는 경우, 제1 코일(124)과 제2 코일(128)이 겹치는 부분(210)에서는 각각의 코일에서 z축 방향으로 방사되는 자속이 상쇄되어 중앙부분에만 자속이 몰리지 않는다. 또한, 제1 코일(124)과 제2 코일(128)이 서로 겹치지 않는 부분(220, 222, 224, 226)에서는 어느 하나의 부분에서 자속이 +z축 방향 또는 -z축 방향으로 방사되어 다른 부분으로 자속이 흡수되는 것과 같은 자기장이 형성된다. 예를 들어, 제1 코일(124)이 반시계방향으로 흐르는 전류를, 제2 코일(128)이 시계방향으로 흐르는 전류를 인가받는 경우, 자속은 제1 코일(124)의 겹치지 않는 부분(222, 226)에서 방사되어 제2 코일(128)의 겹치지 않는 부분(220, 224)로 흡수되는 것과 같은 자기장이 형성된다. 형성되는 자기장은 도 3(b)에서 확인할 수 있다. 도 3(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 급전 장치에 서로 상이한 방향의 전류가 인가되는 경우, 급전 장치가 방사하는 자속의 분포를 도시한 도면이다. 급전 장치의 각각의 코일(124, 128)에 서로 상이한 방향의 전류가 인가되는 경우에도, 양 코일이 서로 겹치는 부분(210)에서 상대적으로 많은 자속이 방사된다. 다만, 여기서 그치는 것이 아니라, 제1 코일(124)과 제2 코일(128)이 서로 겹치지 않는 각각의 부분(220, 222, 224, 226)에서도 주변에 비해 상대적으로 많은 자속이 방사된다. 즉, 제1 코일(124)과 제2 코일(128)에 서로 상이한 방향으로 흐르는 전류가 각각 인가되는 경우, 양 코일이 서로 겹치는 부분(210) 및 양 코일이 서로 겹치지 않는 각각의 부분(220, 222, 224, 226)을 기준으로 5 개의 봉우리 형태로 자속이 방사된다. 양 코일이 서로 상이한 방향으로 자속을 방사하기 때문에, 봉우리의 기울기가 상대적으로 급해진다. 따라서 양 코일에 서로 상이한 방향으로 흐르는 전류가 각각 인가되는 경우, 집전 코일이 조금만 이동하더라도 수신되는 자속의 양은 급격히 변한다.When the currents flowing in the first coil 124 and the second coil 128 in different directions are respectively applied to the first coil 124 and the second coil 128, the first coil 124 and the second coil 128 emit magnetic fluxes in mutually different directions. For example, as shown in FIG. 1, when the first coil 124 receives a current flowing in a counterclockwise direction, the second coil 128 is connected to the first coil 124, A current flowing in a clockwise direction is applied. When a current in a direction opposite to the current applied to the first coil 124 is applied to the second coil 128, in the portion 210 where the first coil 124 and the second coil 128 overlap, The magnetic flux emitted from the coil in the z-axis direction is canceled, and the magnetic flux does not attract only to the central portion. In the portions 220, 222, 224, and 226 where the first coil 124 and the second coil 128 do not overlap with each other, the magnetic flux is radiated in the + z-axis direction or the -z- A magnetic field such that the magnetic flux is absorbed is formed. For example, when the first coil 124 rotates in a counterclockwise direction and the second coil 128 rotates in a clockwise direction, the magnetic flux is transmitted to the non-overlapping portion 222 of the first coil 124 , 226 to be absorbed by the non-overlapping portions 220, 224 of the second coil 128. The magnetic field to be formed can be seen in Fig. 3 (b). FIG. 3 (b) is a view showing a distribution of magnetic fluxes radiated by the power feeding device when a current in different directions is applied to the power feeding device according to an embodiment of the present invention. Even when a current in a direction different from that of each of the coils 124 and 128 of the power feeding device is applied, a relatively large amount of magnetic flux is radiated in the portion 210 where the two coils overlap each other. However, not only here but also relatively large amounts of magnetic flux are radiated in the portions 220, 222, 224, and 226 where the first coil 124 and the second coil 128 do not overlap with each other. That is, when currents flowing in different directions are applied to the first coil 124 and the second coil 128, the portions 210 where the two coils overlap each other and the portions 220, 222, 224, and 226, the magnetic flux is radiated in the form of five peaks. Since the two coils emit magnetic fluxes in mutually different directions, the slope of the peaks becomes relatively harsh. Therefore, when currents flowing in mutually different directions are applied to the two coils, the amount of the received magnetic flux rapidly changes even if the current collecting coil moves a little.

제1 코일(124)과 제2 코일(128)이 동일한 길이와 폭을 갖는 직사각형의 형상을 가질 수 있으며, 각각의 코일이 서로 교차하도록 배치될 수 있다. 각각의 코일이 서로 교차하도록 배치됨에 따라, 각각의 코일이 겹치는 면적과 겹치지 않는 면적이 발생한다. 이 경우, 제2 코일(128)이 제1 코일(124)과 서로 수직으로 교차하도록 배치될 수 있으며, 제2 코일(128)이 수직으로 교차하도록 배치되는 경우, 각각의 코일이 겹치는 면적은 최소화하고 각각의 코일이 겹치지 않는 면적을 최대로 할 수 있다. 각각의 코일이 겹치지 않는 면적을 최대로 함에 따라 형성되는 자기장의 크기가 커져 보다 수평편차에 강인한 급전장치를 구현할 수 있다. 또한 제2 코일(128)이 제1 코일(124)과 서로 수직으로 교차하도록 배치하는 경우, 제2 코일(128)이 각각의 코일이 겹치지 않는 면적이 모두 동일한 면적을 갖도록 배치될 수 있다. 각각의 코일이 겹치지 않는 면적이 모두 동일한 면적을 갖는 경우, 집전장치가 정 위치에서 ±x 또는 y축 어느 방향으로 편차가 발생하더라도 급전장치는 편차에 강인하게 자속을 공급할 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 집전장치의 개수 및 급전장치를 이용하고자 하는 상황에 따라 코일의 모양 및 배치 상태 등이 변화되어 구현될 수 있다.The first coil 124 and the second coil 128 may have a rectangular shape having the same length and width, and each coil may be arranged to intersect with each other. As each of the coils is arranged to intersect with each other, an area where the coils overlap and an area that does not overlap occurs. In this case, the second coils 128 may be arranged so as to intersect perpendicularly with the first coils 124, and when the second coils 128 are arranged so as to intersect vertically, the overlapping areas of the coils are minimized And the area where the coils do not overlap can be maximized. As the area where the coils do not overlap each other is maximized, the magnitude of the magnetic field formed becomes larger, so that a power feeding device robust to horizontal deviations can be realized. Also, when the second coil 128 is disposed so as to cross the first coil 124 perpendicularly, the second coil 128 may be arranged so that the areas of the coils do not overlap with each other. In the case where the areas where the coils do not overlap each other have the same area, the feed device can supply the magnetic flux to the deviations stably even if the current collector deviates in either direction of ± x or y axis in the correct position. However, the present invention is not limited thereto, and the shape and arrangement state of the coils may be changed according to the number of the power collecting devices and the situation of using the power feeding device.

방향 제어부(230)는 제1 코일(124) 또는 제2 코일(128) 어느 하나와 전원장치(250)와 연결되어, 전원장치(250)로부터 코일에 인가되는 전류의 방향을 제어한다. 먼저, 방향 제어부(230)는 양 코일(124, 128)에 동일한 방향의 전류가 인가되도록 전류의 방향을 제어한다. 방향 제어부(230)는 양 코일(124, 128)에 동일한 방향의 전류가 인가되도록 제어함으로써, 양 코일이 서로 겹치는 부분(210)에 하나의 봉우리 형태로 자속이 방사되도록 한다. 비행체(110)가 급전 장치(120)에서 멀리 떨어져 있는 위치에서 급전 장치(120)로 접근하는 경우, 양 코일에 서로 상이한 방향의 전류가 인가되어 복수 개의 봉우리 형태로 자속이 방사되면, 양 코일이 서로 겹치는 부분(210)이 아닌 서로 겹치지 않는 부분(220, 222, 224, 226) 중 어느 하나를 급전 장치(120)의 중심이라고 판단할 우려가 있다. 예를 들어, 양 코일에 서로 상이한 방향의 전류가 인가되면, 양 코일이 서로 겹치지 않는 부분(226)에서도 봉우리 형태로 자속이 방사된다. 이때, 비행체(110)가 급전 장치(120)로부터 +x축 방향으로 멀리 떨어져 있는 위치에서 충전을 위해 접근하는 경우, 실제 급전 장치(120)의 중심(210)이 아닌 양 코일이 서로 겹치지 않는 부분(226)을 급전 장치(120)의 중심으로 판단할 우려가 있다. 따라서 방향 제어부(230)는 양 코일(124, 128)에 동일한 방향의 전류가 인가되도록 전류의 방향을 제어한다. The direction control unit 230 is connected to either the first coil 124 or the second coil 128 and the power supply unit 250 to control the direction of the current applied to the coils from the power supply unit 250. First, the direction control unit 230 controls the direction of the current so that currents of the same direction are applied to both coils 124 and 128. The direction control unit 230 controls the currents in the same direction to be applied to both coils 124 and 128 so that the magnetic fluxes are radiated in the form of a single peak at the portions 210 where the two coils overlap each other. When the air vehicle 110 approaches the power supply device 120 at a position far from the power supply device 120, when currents of mutually different directions are applied to both coils and magnetic fluxes are emitted in the form of a plurality of peaks, There is a possibility that any one of the non-overlapping portions 220, 222, 224, and 226 that are not overlapped with each other 210 is determined to be the center of the feed device 120. For example, when currents of mutually different directions are applied to both coils, the magnetic flux is radiated in the form of a peak in the portion 226 where the two coils do not overlap with each other. At this time, when the air vehicle 110 approaches the charging position at a position distant from the power supply device 120 in the direction of + x axis, the two coils, not the center 210 of the actual power supply device 120, There is a possibility that the power supply device 226 is determined as the center of the power supply device 120. Therefore, the direction control unit 230 controls the direction of the current so that currents of the same direction are applied to both coils 124 and 128.

이후, 방향 제어부(230)는 통신부(240)로부터 비행체(110)가 급전장치(120)의 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였음을 알리는 신호를 수신한다. 방향 제어부(230)는 전술한 신호를 수신하는 경우, 양 코일(124, 128)에 서로 상이한 방향의 전류가 인가되도록 전류의 방향을 제어한다. 비행체(110)가 급전장치(120)의 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치한 경우, 보다 많은 자속을 수신할 수 있도록 방향 제어부(230)는 양 코일(124, 128)에 서로 상이한 방향의 전류가 인가되도록 전류의 방향을 제어한다. 도 2(a)에는 방향 제어부(230)가 제1 코일(124)와 연결된 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 코일(18) 또는 제1 코일(124) 및 제2 코일(128) 모두에 연결될 수도 있다.The direction control unit 230 receives a signal from the communication unit 240 indicating that the air vehicle 110 is positioned within a predetermined range from the center of the power supply device 120. [ The direction controller 230 controls the directions of the currents to be applied to the two coils 124 and 128 in different directions when receiving the above signals. When the flying object 110 is positioned within a predetermined range from the center of the power supply device 120, the direction controller 230 controls the currents to be applied to the two coils 124 and 128 in different directions so that more current can be received. And controls the direction of the current. 2 (a) shows the direction controller 230 connected to the first coil 124, but the present invention is not limited thereto. The second coil 18 or the first coil 124 and the second coil 124 128).

통신부(240)는 비행체(110)로부터 비행체(110)가 급전장치(120)의 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였음을 알리는 신호를 수신한다. 비행체(110)는 급전장치(120)로부터 멀리 떨어져 있는 경우, 급전장치(120)로부터 방사되는 자속을 이용해 급전장치(120)의 중심을 향해 이동한다. 이때, 비행체(110)가 급전장치(120)의 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였다고 판단한 경우, 이를 알리는 신호를 통신부(240)로 전송한다. 통신부(240)는 비행체(110)로부터 비행체(110)가 급전장치(120)의 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였음을 알리는 신호를 수신한다. The communication unit 240 receives a signal from the air vehicle 110 indicating that the air vehicle 110 is located within a predetermined range from the center of the air supply device 120. [ The flying object 110 moves toward the center of the power supply device 120 by using the magnetic flux radiated from the power supply device 120 when it is away from the power supply device 120. [ At this time, when it is determined that the air vehicle 110 is located within a predetermined range from the center of the power supply device 120, a signal for notifying the air vehicle 110 to the communication unit 240 is transmitted. The communication unit 240 receives a signal from the air vehicle 110 indicating that the air vehicle 110 is located within a predetermined range from the center of the air supply device 120. [

전원장치(250)는 코일 또는 방향 제어부(230)로 전류를 인가한다.The power supply 250 applies current to the coil or direction controller 230.

금속판(260)은 알루미늄판 등과 같은 도전율이 높은 물질로 구성되어 급전 장치(120)로부터 방사되는 자속을 차폐하는 역할을 한다. 급전 장치(120)로부터 방사된 자속을 흡수한 금속판(260) 표면에는 와전류가 발생하고, 이에 의하여 금속판(260)에서 금속판(260)으로 입사되는 자속의 방향과 반대되는 방향으로 자속이 발생한다. 금속판(260)은 이렇게 발생한 반대 방향의 자속으로 금속판(260)으로 입사되는 자속을 상쇄하며 급전 장치(120)로부터 방사되는 자속을 차폐한다.The metal plate 260 is made of a material having high electrical conductivity such as an aluminum plate to shield the magnetic flux radiated from the power supply device 120. An eddy current is generated on the surface of the metal plate 260 absorbing the magnetic flux radiated from the power feeding device 120 and thereby a magnetic flux is generated in a direction opposite to the direction of the magnetic flux entering the metal plate 260 from the metal plate 260. The metal plate 260 counteracts the magnetic flux incident on the metal plate 260 with the magnetic flux of the opposite direction generated thereby and shields the magnetic flux radiated from the power supply device 120.

금속판(260)이 급전 장치(120)에 사용되는 경우, 급전 장치(120)가 자속을 방사하고자 하는 방향과 반대되는 방향에 설치한다. 금속판(260)은 전술한 것과 같이 금속판(260)으로 입사되는 자속을 차폐하기 때문에, 급전 장치(100)는 +z축 방향으로 대기에 자기장을 방사하게 된다. 따라서 금속판(260)이 일 측에 위치하는 급전 장치(120)는 금속판(260)이 위치하는 반대 측으로만 자속을 방사하여 자속의 방사효율을 높인다.When the metal plate 260 is used in the power feeding device 120, the power feeding device 120 is installed in a direction opposite to the direction in which the magnetic flux is intended to be radiated. Since the metal plate 260 shields the magnetic flux incident on the metal plate 260 as described above, the power feeding device 100 emits a magnetic field in the air in the + z-axis direction. Therefore, the power supply device 120 in which the metal plate 260 is disposed on one side radiates magnetic flux only to the opposite side where the metal plate 260 is located, thereby raising the radiation efficiency of the magnetic flux.

급전 장치(120)는 전술한 구성 외에도, 이와 함께 공진기(미도시)를 더 포함할 수 있다.In addition to the above-described configuration, the feed device 120 may further include a resonator (not shown).

공진기(미도시)는 급전 장치(120)에 연결될 수 있으며. 무효전력을 줄이는 역할을 한다. 급전 장치(120)는 코일을 포함하고 있는데, 코일의 임피던스(2π*f*L)는 너무 커서 무효전력이 커지며, 이에 따라 피상전력도 같이 커지게 되어 이와 연결되는 다른 소자들이 감당해야 하는 피상전력의 크기가 증가한다. 공진기, 예를 들어 캐패시터는 음의 임피던스(-1/(2π*f*C))를 가지므로, 직렬 또는 병렬로 코일과 연결하면 임피던스가 상쇄되어 전체 임피던스는 작아진다. 이에 따라 급전 장치(120)의 무효전력이 줄어들고, 피상전력의 크기도 줄어들게 된다.The resonator (not shown) may be connected to the feed device 120. It serves to reduce reactive power. The power supply device 120 includes a coil, and the impedance (2? * F * L) of the coil is so large that the reactive power becomes large and therefore the apparent power becomes large so that the apparent power Is increased. Since a resonator, for example a capacitor, has a negative impedance (-1 / (2π * f * C)), when connected in series or in parallel with the coil, the impedance is canceled and the overall impedance is reduced. Accordingly, the reactive power of the power supply device 120 is reduced and the apparent power is also reduced.

도 2(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어부를 도시한 도면이다. 2 (b) is a view illustrating a core according to an embodiment of the present invention.

코어부(270)는 제1 코일(124)과 금속판(260)의 사이에, 제1 코일(124)이 자속을 방사하는 반대방향으로 배치되어 보다 강한 자속을 방사하도록 한다.. 코어부(270)는 제1 코일(124) 및 제2 코일(128)의 전선에 배치됨에 따라, 코일의 투자율을 증가시켜 각각의 코일(110, 120)이 보다 강한 자속을 방사하도록 한다. 다시 말하면, 코어부(270)가 배치된 경우 코일의 투자율이 증가하기 때문에, 코어부(270)가 배치된 경우 코일은 코어부(270)가 배치되지 않은 경우의 코일 보다 권선수가 적더라도 동일한 크기의 자속을 방사할 수 있다. 따라서 코어부(270)를 이용하는 경우, 코일의 권선수를 줄일 수 있어 경량화에 도움을 줄 수 있고, 동일한 권선수의 코일을 사용하는 경우, 보다 강한 자속을 방사할 수 있다.The core portion 270 is disposed between the first coil 124 and the metal plate 260 so that the first coil 124 radiates magnetic flux in a direction opposite to the direction in which the magnetic flux is emitted. Is disposed in the wires of the first coil 124 and the second coil 128, thereby increasing the permeability of the coils so that each of the coils 110 and 120 emits a stronger magnetic flux. In other words, when the core portion 270 is disposed, the magnetic permeability of the coil increases. Therefore, when the core portion 270 is disposed, the coil has a smaller number of turns than the coil when the core portion 270 is not disposed, Of the magnetic field. Therefore, when the core portion 270 is used, the number of turns of the coil can be reduced, which can contribute to weight reduction, and a stronger magnetic flux can be emitted when the coil of the same winding is used.

코어부(270)는 제1 코일(124) 및 제2 코일(128)의 전선에 배치되며, 제1 코일(124) 및 제2 코일(128)이 겹치는 부분에는 배치되지 않는다. 코어부(270)는 도 2(b)와 같이 제1 코일(124) 및 제2 코일(128)의 전선의 일부에만 배치될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다. 코어부(270)는 제1 코일(124) 및 제2 코일(128)의 전선의 모든 부분에 배치될 수도 있으며, 전술한 바와 같이 코일에서 방사되는 자속을 키우기 위해 어떠한 배치, 크기, 개수를 가져도 무방하다.The core portion 270 is disposed on the wires of the first coil 124 and the second coil 128 and is not disposed in the overlapping portion of the first coil 124 and the second coil 128. [ The core portion 270 may be disposed only in a part of the electric wires of the first coil 124 and the second coil 128 as shown in FIG. 2 (b), but is not limited thereto. The core portion 270 may be disposed on all portions of the wires of the first coil 124 and the second coil 128 and may have any arrangement, size, or number to increase the magnetic flux radiated from the coils as described above Also,

도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 경우에 따른 집전 장치를 도시한 도면이고, 도 4(b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 경우에 따른 집전 장치 중 코어부를 도시한 도면이다.FIG. 4 (a) is a view showing a current collector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 (b) is a view showing a core portion among current collector devices according to an embodiment of the present invention to be.

도 4(a)을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 집전 장치(112)는 코일부(410) 및 코어부(420)를 포함한다. Referring to FIG. 4A, a current collector 112 according to an embodiment of the present invention includes a coil portion 410 and a core portion 420.

코일부(410)는 코어부(420)에 권취되며, 코어부(420)가 수신하는 자속을 이용하여 유도전류를 발생시킨다. 코일부(410)는 코어부(420), 보다 구체적으로, 코어부의 바디(423)에 권취된다. The coil part 410 is wound around the core part 420 and generates an induction current by using the magnetic flux received by the core part 420. The coil portion 410 is wound around the core portion 420, more specifically, the body portion 423 of the core portion.

코어부(420)는 실패 형상을 가지며, 관통구멍(429)을 갖는 바디(423)와 바디(423)의 양 끝단에 위치하는 머리(426)를 포함하여 구성된다.The core portion 420 has a failure shape and includes a body 423 having a through hole 429 and a head 426 located at both ends of the body 423. [

도 4(b)에는 코어부의 바디(423)가 사각형으로 구현된 것을 도시하고 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고 코어부의 바디(423)는 다각형의 어떠한 형상으로도 구현될 수 있다. 또한, 코어부의 바디(423)는 관통구멍(429)를 갖는다. 바디(423)의 관통구멍(429)으로 비행체의 다리가 관통할 수 있다. 전원을 충전하고자 하는 장치의 일부가 관통구멍(429)으로 코어부(420)를 관통함에 따라, 집전 장치(112)는 전원을 충전하고자 하는 장치에 고정된다. 4 (b) shows that the body 423 of the core portion is implemented as a quadrangle, but the present invention is not limited thereto. The body 423 of the core portion may be formed in any shape of polygon. In addition, the body 423 of the core portion has a through hole 429. The leg of the air vehicle body can penetrate through the through hole 429 of the body 423. [ As part of the device for charging the power source passes through the core part 420 with the through hole 429, the current collector 112 is fixed to the device to be charged with power.

코어부의 머리(426)는 바디(423)의 양 끝단에 위치하며, 바디(423)의 단면적보다 넓은 면적을 갖는다. 코어부의 머리(426)가 바디(423)의 단면적보다 넓은 면적을 갖도록 함으로써, 자속의 흡수율을 높이고, 자속의 흡수로 인해 발생하는 열을 감소시킨다. The head 426 of the core portion is located at both ends of the body 423 and has an area larger than the cross-sectional area of the body 423. By making the head 426 of the core portion have a larger area than the cross-sectional area of the body 423, the absorption rate of the magnetic flux is increased and the heat generated due to the magnetic flux absorption is reduced.

집전 장치(112)에는 정류기(미도시)가 연결될 수 있다. 정류기(미도시)는 집전장치에서 발생하는 교류전원을 직류전원으로 바꾸어 집전 장치(112)와 연결된 비행체의 배터리로 직류 전원을 공급한다.A current collector (not shown) may be connected to the current collector 112. The rectifier (not shown) converts the AC power generated in the current collector to DC power and supplies the DC power to the battery of the aircraft connected to the current collector 112.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 구성을 도시한 도면이다.5 is a view showing a configuration of a flight according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체(110)는 제어부(510), 메모리(520) 및 통신부(530)를 포함하여 구성된다.5, the air vehicle 110 according to an embodiment of the present invention includes a control unit 510, a memory 520, and a communication unit 530.

제어부(510)는 집전장치(112, 114, 116, 118)로부터 생성된 유도기전력을 수신하여, 이를 이용해 비행체의 이동 및 회전을 제어한다.The control unit 510 receives the induced electromotive force generated from the current collectors 112, 114, 116, and 118, and controls the movement and rotation of the flying object using the induced electromotive force.

제어부(510)는 집전장치(112, 114, 116, 118) 각각으로부터 생성된 유도기전력을 비교하여, 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치를 파악한다. 이후, 제어부(510)는 비행체(110)를 제어하여 비행체(110)의 중심에서 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치 방향으로 기 설정된 거리(r₁)만큼 이동하도록 제어한다. 예를 들어, 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치가 하나인 경우, 제어부(510)는 비행체가 해당 집전장치 방향으로 r₁만큼 이동하도록 제어한다. 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치가 두 개인 경우, 제어부(510)는 비행체가 두 집전장치의 중간으로 r₁만큼 이동하도록 제어한다. The control unit 510 compares the induced electromotive force generated from each of the current collectors 112, 114, 116, and 118 to identify the current collector that generated the largest induced electromotive force. The control unit 510 controls the flying body 110 to move the center of the flying body 110 by a predetermined distance r _{1 in the} direction of the current collecting apparatus that generated the largest induced electromotive force. For example, when there is one current collecting device that generates the largest induced electromotive force, the controller 510 controls the flying object to move by r _{1 in the} direction of the current collecting device. When there are two current collectors that generate the largest induced electromotive force, the controller 510 controls the flying object to move by r _{1 in} the middle of the two current collectors.

제어부(510)는 비행체(110)가 이동하도록 제어한 후, 비행체의 중심을 기준으로 대칭된 위치에 있는 코일부들이 생성한 유도기전력이 서로 동일한지 여부를 판단한다. 제어부(510)는 비행체(110)가 이동하도록 제어한 후, 이동한 위치에서 다시 집전장치(112, 114, 116, 118) 각각으로부터 생성된 유도기전력을 수신한다. 제어부(510)는 비행체(110)의 중심을 기준으로 대칭된 위치에 있는 집전장치(112)와 집전장치(116)가 서로 동일한 크기의 유도기전력을 생성하였는지를 판단한다. 마찬가지로, 제어부(510)는 집전장치(114)와 집전장치(118)가 서로 동일한 크기의 유도기전력을 생성하였는지를 판단한다. 서로 대칭된 위치에 있는 집전장치 각각이 모두 서로 동일한 크기의 유도기전력을 생성한 경우, 제어부(510)는 비행체(110)가 급전장치(120)의 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였다고 판단한다. 반대로, 서로 대칭된 위치에 있는 집전장치들 중 어느 하나라도 서로 다른 크기의 유도기전력을 생성한 경우, 전술한 과정과 같이 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치를 파악하여 해당 집전장치 방향으로 비행체를 다시 이동시킨다. 제어부(510)는 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치 방향으로 비행체를 이동시키며, 서로 대칭된 위치에 있는 집전장치 각각이 모두 서로 동일한 크기의 유도기전력을 생성할 때까지 비행체를 이동시킨다. 제어부(510)는 비행체를 이동시킴에 있어, 이동 방향에 따라 이동하는 거리를 서로 다르게 제어할 수 있다. 집전장치에서 생성된 유도기전력이 동일하지 않아 비행체(110)가 이동해야 하는 경우에 있어, 비행체(110)가 이전에 이동한 방향과 대칭되는 방향으로 이동하지 않는(비행체가 이전에 이동한 방향과 동일한 방향이거나 수직하는 방향) 경우, 제어부(510)는 r₁만큼 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치 방향으로 비행체를 이동시킨다. 반면, 동일한 경우에 있어, 비행체(110)가 이전에 이동한 방향과 대칭되는 방향으로 이동해야 하는 경우(예를 들어, 비행체가 +x축 방향으로 이동하다가 -x축으로 이동해야 하는 경우), 제어부(510)는 k * r₁(0 < k < 1)만큼 비행체를 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치 방향으로 이동시킨다. 여기서, k는 해당 범위 내의 임의의 수치이며, 보다 바람직하게 0.5 < k < 1의 범위 내의 임의의 수치일 수 있다. k는 해당 범위 내에서 임의의 수치로 고정될 수도 있고, 비행체(110)가 제어부(510)에 의해 이전에 이동한 방향과 대칭되는 방향으로 이동하는 경우, k는 매 이동마다 해당 범위 내에서 임의의 수치를 가질 수 있다. k가 0.5 이하의 수치를 가지게 되는 경우, 이전에 이동한 방향과 대칭되는 방향으로 복수 회 이동할 가능성이 존재하여, 비행체(110)가 대칭되는 방향으로 r₁만큼 다시 되돌아 가 동일한 두 위치를 반복하여 이동할 가능성이 존재한다. 따라서 보다 바람직하게는 k가 0.5를 초과하고, 1보다는 작은 임의의 수치를 가짐으로써, 비행체(110)가 이전에 이동한 방향과 대칭되는 방향으로 복수 회 이동할 가능성도 줄이고, 대칭되는 방향으로 r₁만큼 다시 되돌아갈 가능성도 없앨 수 있다. 이러한 과정을 거치며, 제어부(510)는 비행체(110)가 급전장치(120)의 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하도록 제어한다.The control unit 510 determines whether or not the induced electromotive forces generated by the coil parts symmetrically positioned with respect to the center of the flying object are equal to each other after controlling the flying body 110 to move. The control unit 510 controls the flying object 110 to move and then receives the induced electromotive force generated from each of the current collectors 112, 114, 116, and 118 again at the moved position. The control unit 510 determines whether the current collector 112 and the current collector 116 located at the positions symmetrical with respect to the center of the airplane 110 have generated induced electromotive force equal to each other. Likewise, the control unit 510 determines whether or not the current-collecting apparatus 114 and the current-collecting apparatus 118 have generated the same magnitude of induced electromotive force. The control unit 510 determines that the flying object 110 is positioned within a predetermined range from the center of the power supply device 120. In this case, On the contrary, when any one of the current collectors located at mutually symmetrical positions generates induced electromotive force of different magnitudes, it is possible to grasp the current collectors that generate the largest induced electromotive force as described above, Move it again. The control unit 510 moves the flying object in the direction of the current collecting device that generated the largest induced electromotive force, and moves the flying object until all of the current collecting devices located at mutually symmetrical positions generate the same induced electromotive force. The control unit 510 can control the moving distance according to the moving direction in moving the air vehicle. When the flying body 110 must move because the induced electromotive force generated by the current collector is not the same, the flying body 110 does not move in a direction that is symmetric with the previously moved direction when the same direction or the direction perpendicular), the control section 510 moves the air vehicle as r ₁ the current collector in one direction generates a large induced electromotive force is equal to the difference. On the other hand, in the same case, when the flying object 110 must move in a direction symmetrical with the previously moved direction (for example, when the flying object moves in the + x axis direction and then moves in the -x axis) The control unit 510 moves the air vehicle toward the current collector in which the largest induced electromotive force is generated by k * r ₁ (0 <k <1). Here, k is an arbitrary numerical value within the range, more preferably 0.5 <k <1. k may be fixed to an arbitrary numerical value within the range, and when the flying object 110 moves in a direction that is symmetrical with the direction previously moved by the control unit 510, k may be arbitrary . &Lt; / RTI > When k has a value of 0.5 or less, there is a possibility of moving a plurality of times in a direction symmetrical to the previously moved direction, and the same two positions are repeated again by r ₁ in the direction in which the flight body 110 is symmetrical There is a possibility to move. Therefore, more preferably, as k is greater than 0.5, and has a small random value than 1, the air vehicle 110 to reduce the possibility of moving a plurality of times to the previous one direction and which is symmetrical movement on, with r ₁ being symmetrical direction The possibility of going back again can be eliminated. In this way, the control unit 510 controls the flying object 110 to be positioned within a predetermined range from the center of the power supply device 120.

제어부(510)는 비행체(110)가 급전장치(120)의 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였다고 판단하는 경우, 이를 통신부(530)로 전달한다. 비행체(110)는 통신부(530)를 이용해 비행체(110)가 급전장치(120)의 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였음을 알림으로써, 급전장치(120)는 급전장치(120)의 양 코일(124, 128)에 인가되는 전류의 방향이 서로 다르도록 제어한다.If the control unit 510 determines that the air vehicle 110 is positioned within a predetermined range from the center of the power supply device 120, the control unit 510 transmits the result to the communication unit 530. The air vehicle 110 notifies the air vehicle 110 that the air vehicle 110 is positioned within a predetermined range from the center of the power supply device 120 by using the communication unit 530. The power supply device 120 is connected to both coils 124 of the power supply device 120 , 128 are different from each other.

급전장치(120)의 양 코일(124, 128)에 서로 다른 방향의 전류가 인가되는 경우, 제어부(510)는 다시 전술한 과정과 같이 비행체의 이동을 제어한다. 제어부(510)는 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치 방향으로 비행체를 기 설정된 거리(r₂)만큼 이동시키며, 서로 대칭된 위치에 있는 집전장치 각각이 모두 서로 동일한 크기의 유도기전력을 생성할 때까지 비행체를 이동시킨다. 이 경우도 마찬가지로, 제어부(510)는 비행체를 이전에 이동한 방향과 대칭되는 방향으로 이동시키는 경우, k * r₂(0 < k < 1)만큼 비행체를 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치 방향으로 이동시킨다. k는 해당 범위 내의 임의의 수치이며, 보다 바람직하게 0.5 < k < 1의 범위 내의 임의의 수치일 수 있다. k는 해당 범위 내에서 임의의 수치로 고정될 수도 있고, 비행체(110)가 제어부(510)에 의해 이전에 이동한 방향과 대칭되는 방향으로 이동하는 경우, k는 매 이동마다 해당 범위 내에서 임의의 수치를 가질 수 있다. k가 0.5를 초과하고, 1보다는 작은 임의의 수치를 가짐으로써, 비행체(110)가 이전에 이동한 방향과 대칭되는 방향으로 복수 회 이동할 가능성도 줄이고, 대칭되는 방향으로 r₂만큼 다시 되돌아갈 가능성도 없앨 수 있다. 이에 따라, 비행체(110)는 최종적으로 급전장치의 중심으로 이동할 수 있다. 여기서, 제어부(510)가 집전장치 각각이 모두 서로 동일한 크기의 유도기전력을 생성하였는지를 판단함에 있어, 물리적으로 완전히 동일한 경우만이 아니라 일정한 오차를 갖는 경우에도 동일한 것으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 각각의 집전장치에서 생성된 유도기전력의 오차가 30mV 이하로 발생하는 경우, 제어부(510)는 사전에 동일한 것으로 판단하도록 설정될 수 있다. 또한, 동일한 크기의 유도기전력을 생성한 것으로 판단하기 위한 오차범위에 있어서, 양 코일(124, 128)에 동일한 방향의 전류가 인가될 때와 서로 상이한 방향의 전류가 인가될 때에 오차범위가 서로 다르게 설정될 수 있다. 양 코일(124, 128)에 서로 상이한 방향의 전류가 인가될 때에 보다 세밀한 조정이 요구되기 때문에, 오차범위는 양 코일(124, 128)에 서로 상이한 방향의 전류가 인가될 때 더 좁아질 수 있다. When currents in different directions are applied to both coils 124 and 128 of the power supply device 120, the control unit 510 controls the movement of the flying object again as described above. Processor 510 is the largest induced a distance predetermined for vehicle with the current collector direction generates an electromotive force (r ₂₎ when the mobile sikimyeo, generating a current collector, respectively, all together in the same size induced electromotive force in the symmetrical positions with one another by To move the aircraft. In this case as well, when the control unit 510 moves the flying object in a direction symmetrical to the previously moved direction, the control unit 510 controls the flying object in the direction of the current collecting device that generates the largest induced electromotive force by k * r ₂ (0 <k < . k is an arbitrary numerical value within the range, more preferably 0.5 <k <1. k may be fixed to an arbitrary numerical value within the range, and when the flying object 110 moves in a direction that is symmetrical with the direction previously moved by the control unit 510, k may be arbitrary . &Lt; / RTI > By having an arbitrary numerical value greater than 0.5 and smaller than 1, it is possible to reduce the possibility that the flight body 110 moves a plurality of times in a direction symmetrical to the previously traveled direction, and the possibility of returning back by r _{2 in the} symmetrical direction Can also be eliminated. Accordingly, the air vehicle 110 can finally move to the center of the feeding device. Here, when the control unit 510 determines whether all of the power collecting apparatuses generate the same induced electromotive force, they can be judged to be the same even when they are physically completely identical but have a certain error. For example, when the error of the induced electromotive force generated in each current-collecting device occurs at 30 mV or less, the controller 510 may be set to judge to be the same in advance. Further, in the error range for judging that the induced electromotive force of the same size is generated, when the current in the same direction is applied to both the coils 124 and 128 and when the current in the direction different from the current is applied, Can be set. Since a finer adjustment is required when the currents in the directions different from each other are applied to the coils 124 and 128, the error range can be narrowed when currents in mutually different directions are applied to the coils 124 and 128 .

제어부(510)는 비행체(110)의 이동의 제어를 완료한 경우, 비행체의 회전을 제어한다. 제어부(510)는 집전장치(112, 114, 116, 118)로부터 생성된 유도기전력을 수신하여, 유도기전력의 합을 연산한다. 제어부(510)는 연산된 유도기전력의 합을 메모리(520)에 저장한 후, 비행체가 기 설정된 방향으로 기 설정된 각도만큼 회전하도록 제어한다. 제어부(510)는 회전한 후 유도기전력의 총합을 연산하고, 메모리에 저장된 비행체(110)가 회전하기 전의 유도기전력의 총합과 비교한다. 제어부(510)는 비교하여 더 큰 유도기전력의 총합을 메모리(520)에 저장한다. 예를 들어, 회전하기 전의 유도기전력의 총합이 회전한 후의 유도기전력의 총합보다 큰 경우, 제어부(510)는 별도로 메모리(520)에 유도기전력의 총합의 저장을 진행하지 않는다. 반면, 회전하기 후의 유도기전력의 총합이 회전한 전의 유도기전력의 총합보다 큰 경우, 제어부(510)는 메모리(520)에 회전하기 후의 유도기전력의 총합을 저장한다. 비행체(110)가 360도 회전할 때까지 제어부(510)는 비행체가 회전하도록 제어하며, 비교하여 저장하는 과정을 반복한다. 비행체(110)가 360도 회전한 경우, 메모리(520)에는 가장 큰 유도기전력의 총합이 저장되어 있다. 제어부(510)는 메모리(520)에 저장된 유도기전력의 총합이 연산된 각도로 비행체(110)가 회전하도록 제어한다. 이에 따라, 비행체(110)는 최적의 각도에서 충전을 진행할 수 있다.The control unit 510 controls the rotation of the airplane when the control of the movement of the airplane 110 is completed. The control unit 510 receives the induced electromotive force generated from the current collectors 112, 114, 116, and 118, and calculates the sum of the induced electromotive forces. The control unit 510 stores the sum of the calculated induced electromotive forces in the memory 520, and then controls the airplane to rotate by a predetermined angle in a predetermined direction. The control unit 510 calculates the sum of the induced electromotive forces after the rotation and compares the sum of the induced electromotive forces before the rotation of the airplane 110 stored in the memory. The control unit 510 compares and stores the sum of the larger induced electromotive forces in the memory 520. For example, when the sum of the induced electromotive forces before the rotation is larger than the sum of the induced electromotive forces after the rotation, the controller 510 does not proceed to store the sum of the induced electromotive forces separately in the memory 520. [ On the other hand, if the sum of the induced electromotive forces after the rotation is greater than the sum of the induced electromotive forces before the rotation, the controller 510 stores the sum of the induced electromotive forces after the rotation in the memory 520. The control unit 510 controls the flight body to rotate until the flight body 110 rotates 360 degrees, and repeats the process of comparing and storing. When the air vehicle 110 rotates 360 degrees, the sum of the largest induced electromotive force is stored in the memory 520. The control unit 510 controls the flight body 110 to rotate at the calculated angle of the total sum of the induced electromotive forces stored in the memory 520. Accordingly, the air vehicle 110 can advance the charging at an optimum angle.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 급전장치의 중심으로부터 기 설정된 범위 내로 비행체가 진입하는 것을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 비행체가 급전장치의 중심으로 이동하는 것을 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 비행체가 충전에 있어 최적의 방향으로 회전하는 것을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a view showing the entry of a flying object into a predetermined range from the center of the feeding device according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a view illustrating the flying object moving toward the center of the feeding device FIG. 8 is a view showing that the air vehicle rotates in an optimal direction for charging according to an embodiment of the present invention.

도 6(a)와 도 6(b)를 참조하면, 집전장치를 구비한 비행체(110)는 집전장치(112, 114, 116, 118) 각각으로부터 생성된 유도기전력을 비교하여, 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치를 파악한다. 이후, 제어부(510)는 비행체(110)를 제어하여 비행체(110)의 중심에서 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치 방향으로 이동하도록 제어한다. 도 6(a)에서는 급전장치(120)와 가장 가까이에 있는 집전장치(118)가 가장 큰 유도기전력을 생성한다. 이에 따라 비행체(110) 내의 제어부는 집전장치(118)가 위치한 방향으로 비행체를 이동시킨다. 비행체(110) 내의 제어부는 비행체(110)의 중심으로부터 서로 대칭된 위치에 있는 집전장치들(112 및 116, 114 및 118)이 서로 동일한 유도기전력을 생성할 때까지 비행체를 이동시킨다. 비행체(110) 내의 제어부는 비행체(110)의 중심으로부터 서로 대칭된 위치에 있는 집전장치들(112 및 116, 114 및 118)이 서로 동일한 유도기전력을 생성하는지를 판단함으로써, 비행체(110)가 기 설정된 지점, 예를 들어, 급전장치(120)의 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였는지를 판단한다. 제어부는 비행체(110)가 기 설정된 지점으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였는지를 판단한 경우, 비행체(110) 내의 통신부를 이용하여 해당 사실을 급전장치로 전달한다. 이에 따라, 급전장치 내의 방향 제어부는 양 코일로 인가되는 전류의 방향이 서로 다르도록 제어한다.6 (a) and 6 (b), the air vehicle 110 equipped with the current collector compares the induced electromotive force generated from each of the current collectors 112, 114, 116, and 118, Of the current collector. Then, the control unit 510 controls the flying object 110 to move toward the current collector in which the largest induced electromotive force is generated at the center of the flying object 110. 6 (a), the current collector 118 closest to the feeder 120 generates the largest induced electromotive force. Accordingly, the control unit in the air vehicle 110 moves the air vehicle in the direction in which the current collector 118 is located. The control unit in the air vehicle 110 moves the air vehicle until the current collectors 112 and 116, 114 and 118 at the positions symmetrical to each other from the center of the air vehicle 110 generate the same induced electromotive force. The control unit in the air vehicle 110 judges whether the current collecting devices 112 and 116, 114 and 118 at mutually symmetrical positions from the center of the air vehicle 110 generate the same induced electromotive force, For example, within a predetermined range from the center of the power-feeding device 120, as shown in Fig. When the control unit determines whether the flying object 110 is located within a predetermined range from a predetermined point, the control unit transmits the fact to the feeding device using the communication unit in the flying object 110. [ Accordingly, the direction control unit in the power feeding device controls the directions of the currents applied to the two coils to be different from each other.

도 7(a)와 도 7(b)를 참조하면, 급전장치의 양 코일로 서로 다른 방향의 전류가 인가되는 경우, 제어부는 전술한 과정을 다시 거쳐 급전장치의 중심으로 비행체를 이동하도록 제어한다. 이러한 과정을 거침으로써 비행체(110)는 별도의 장비 없이도 정확히 급전장치의 중심으로 이동할 수 있다.7A and 7B, when currents in different directions are applied to both coils of the feeder, the control unit controls the flying unit to move to the center of the feeder by repeating the above-described process . By this process, the air vehicle 110 can be accurately moved to the center of the power supply apparatus without any additional equipment.

도 8(a), 도 8(b) 및 도 8(c)를 참조하면, 집전장치를 구비한 비행체(110)는 집전장치(112, 114, 116, 118)에서 생성된 유도기전력의 총합을 연산한다. 비행체(110)는 비행체(110) 내의 메모리에 연산된 총합을 저장한 후, 비행체(110)를 기 설정된 방향으로 기 설정된 각도만큼 회전시킨다. 회전한 후, 제어부는 집전장치(112, 114, 116, 118)에서 생성된 유도기전력의 총합을 연산하여 메모리 내에 저장된 유도기전력의 총합과 비교한다. 제어부는 비교결과에 따라 더 큰 유도기전력의 총합을 메모리 내에 저장하며, 전술한 과정을 반복한다. 이에 따라, 제어부는 가장 큰 유도기전력의 총합을 생성하는 최적의 각도를 파악할 수 있기 때문에 도 8(c)에 도시된 바와 같이 최적의 각도에서 충전을 진행할 수 있다.8 (a), 8 (b) and 8 (c), the air vehicle 110 equipped with the current collecting device calculates the total sum of the induced electromotive forces generated by the current collectors 112, 114, 116, . The flight body 110 stores the calculated sum in the memory in the flight body 110, and then rotates the flight body 110 by a predetermined angle in a predetermined direction. After the rotation, the control unit calculates the sum of the induced electromotive forces generated by the current collectors 112, 114, 116, and 118 and compares the total sum of the induced electromotive forces stored in the memory. The controller stores the sum of the larger induced electromotive force in the memory according to the comparison result, and repeats the above-described process. Accordingly, the controller can grasp the optimum angle for generating the sum of the largest induced electromotive force, so that the charging can be performed at an optimum angle as shown in FIG. 8 (c).

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 집전장치를 구비한 비행체의 이동을 제어하는 순서도이다.FIG. 9 is a flow chart for controlling movement of a flying object having a current collector according to an embodiment of the present invention.

제어부(510)는 복수의 집전장치 각각에서 생성된 유도기전력을 비교한다(S910). 제어부(510)는 집전장치(112, 114, 116, 118) 각각으로부터 생성된 유도기전력을 비교하여, 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치를 파악한다. The controller 510 compares the induced electromotive force generated in each of the plurality of current collectors (S910). The control unit 510 compares the induced electromotive force generated from each of the current collectors 112, 114, 116, and 118 to identify the current collector that generated the largest induced electromotive force.

제어부(510)는 복수의 집전장치 중 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치가 위치한 방향으로 비행체가 이동하도록 제어한다(S920). 제어부(510)는 비행체(110)를 제어하여 비행체(110)의 중심에서 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치 방향으로 기 설정된 거리(r₁)만큼 이동하도록 제어한다. 예를 들어, 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치가 하나인 경우, 제어부(510)는 비행체가 해당 집전장치 방향으로 이동하도록 제어한다. 가장 큰 유도기전력을 생성한 집전장치가 두 개인 경우, 제어부(510)는 비행체가 두 집전장치의 중간으로 이동하도록 제어한다.The control unit 510 controls the flying object to move in the direction in which the current collecting device that generated the largest induced electromotive force among the plurality of current collecting devices is located (S920). The control unit 510 controls the flying object 110 to move the maximum induction electromotive force at the center of the airplane 110 by a predetermined distance r _{1 in the} direction of the current collector. For example, when there is one current collecting device that generates the largest induced electromotive force, the controller 510 controls the flying object to move toward the current collecting device. If there are two current collectors that generate the largest induced electromotive force, the controller 510 controls the flying object to move to the middle of the two current collectors.

제어부(510)는 중심을 기준으로 대칭된 위치에 있는 집전장치들이 생성한 유도기전력이 서로 동일한지 여부 판단한다(S930). 제어부(510)는 비행체(110)가 이동하도록 제어한 후, 이동한 위치에서 다시 집전장치(112, 114, 116, 118) 각각으로부터 생성된 유도기전력을 수신한다. 제어부(510)는 비행체(110)의 중심을 기준으로 대칭된 위치에 있는 집전장치(112)와 집전장치(116)가 서로 동일한 크기의 유도기전력을 생성하였는지를 판단한다. 마찬가지로, 제어부(510)는 집전장치(114)와 집전장치(118)가 서로 동일한 크기의 유도기전력을 생성하였는지를 판단한다. The control unit 510 determines whether or not the induced electromotive forces generated by the current collectors located at symmetrical positions with respect to the center are identical to each other (S930). The control unit 510 controls the flying object 110 to move and then receives the induced electromotive force generated from each of the current collectors 112, 114, 116, and 118 again at the moved position. The control unit 510 determines whether the current collector 112 and the current collector 116 located at the positions symmetrical with respect to the center of the airplane 110 have generated induced electromotive force equal to each other. Likewise, the control unit 510 determines whether or not the current-collecting apparatus 114 and the current-collecting apparatus 118 have generated the same magnitude of induced electromotive force.

제어부(510)는 대칭된 위치에 있는 코일부들이 생성한 유도기전력이 서로 동일하지 않은 경우, 대칭된 위치에 있는 집전장치 중 더 큰 유도기전력을 생성한 집전장치가 위치한 방향으로 이동하도록 제어한다(S940). 제어부(510)는 대칭된 위치에 있는 코일부들이 생성한 유도기전력이 서로 동일하도록 비행체의 이동을 제어하며, 서로 동일해지는 경우, 비행체가 기 설정된 지점으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였다고 판단한다. 제어부(510)는 비행체의 이동을 제어함에 있어, 이전에 이동한 방향과 대칭되는 방향으로 비행체를 이동시켜야 할 경우, 비행체가 r₁보다 더 적은 거리(k * r₁, 0.5 < k < 1)만큼 이동하도록 제어한다.If the induced electromotive forces generated by the coil portions in the symmetrical positions are not equal to each other, the control unit 510 controls the electromotive force in the symmetrical position to move in the direction in which the current collector that generated the larger induced electromotive force is located S940). The control unit 510 controls the movement of the flying object so that the induced electromotive forces generated by the coil portions at the symmetrical positions are equal to each other. When they are equal to each other, the control unit 510 determines that the flying object is positioned within a predetermined range from a predetermined point. When controlling the movement of the flying object, the control unit 510 controls the distance (k * r ₁ , 0.5 < k < 1) smaller than r ₁ when the flying object needs to be moved in a direction symmetrical with the previously moved direction. .

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 집전장치를 구비한 비행체의 회전을 제어하는 순서도이다.10 is a flow chart for controlling the rotation of a flying object having a current collector according to an embodiment of the present invention.

제어부(510)는 복수의 집전장치에서 생성된 유도기전력의 총합을 연산한다(S1010). The control unit 510 calculates the sum of the induced electromotive forces generated in the plurality of power collecting apparatuses (S1010).

제어부(510)는 연산된 유도기전력의 총합을 저장한다(S1020). 제어부(510)는 유도기전력의 총합의 연산을 완료한 경우, 메모리(520)에 유도기전력의 총합을 저장한다.The control unit 510 stores the sum of the calculated induced electromotive forces (S1020). The control unit 510 stores the sum of the induced electromotive forces in the memory 520 when the calculation of the sum of the induced electromotive forces is completed.

제어부(510)는 비행체가 기 설정된 방향으로 기 설정된 각도만큼 회전하도록 제어한다(S1030). The control unit 510 controls the airplane to rotate by a predetermined angle in a predetermined direction (S1030).

제어부(510)는 비행체가 360도 회전하였는지 여부를 판단한다(S1040). 제어부(510)는 비행체의 최적의 충전 각도롤 판단하기 위함이므로, 비행체가 360도를 회전하였는지 확인한다.The control unit 510 determines whether the flying object has rotated 360 degrees (S1040). Since the control unit 510 determines the optimum charging angle roll of the airplane, it checks whether the airplane has rotated 360 degrees.

비행체가 360도 회전한 것이 아닌 경우, 제어부(510)는 회전한 후에 복수의 집전장치에서 생성된 유도기전력의 총합을 연산한다(S1050). If the flying object is not rotated 360 degrees, the control unit 510 calculates the sum of the induced electromotive forces generated by the plurality of current collectors after the rotation (S1050).

제어부(510)는 회전한 후 연산된 유도기전력의 총합이 저장된 유도기전력의 총합보다 큰지 여부를 판단한다(S1060). 제어부(510)는 회전한 후 연산된 유도기전력의 총합과 메모리(520)에 저장된 유도기전력의 총합을 비교한다. 회전한 후 연산된 유도기전력의 총합이 더 큰 경우, 제어부(510)는 연산된 유도기전력의 총합을 메모리(520)에 저장한다. 반대로, 메모리(520)에 저장된 유도기전력의 총합이 더 큰 경우, 제어부(510)는 다시 비행체가 기 설정된 방향으로 기 설정된 각도만큼 회전하도록 제어한다.The control unit 510 determines whether the total sum of the induced electromotive forces calculated after the rotation is greater than the total sum of the stored induced electromotive forces (S1060). The control unit 510 compares the sum of the induced electromotive forces calculated after the rotation and the sum of the induced electromotive forces stored in the memory 520. If the sum of the calculated induced electromotive forces is larger, the controller 510 stores the sum of the calculated induced electromotive forces in the memory 520. On the contrary, when the total sum of the induced electromotive forces stored in the memory 520 is larger, the controller 510 controls the flying object to rotate by a predetermined angle again in a predetermined direction.

비행체가 360도 회전한 경우, 제어부(510)는 저장된 유도기전력의 총합이 연산되었던 각도로 비행체를 회전한다(S1070). 비행체가 360도 회전하며, 메모리(520)에는 가장 큰 유도기전력의 총합이 저장된다. 제어부(510)는 메모리(520)에 저장된 가장 큰 유도기전력의 총합이 연산되었던 각도로 비행체를 회전시킨다.When the flying object rotates 360 degrees, the control unit 510 rotates the flying object at the angle at which the sum of the stored induced electromotive forces is calculated (S1070). The flight body rotates 360 degrees, and the sum of the largest induced electromotive force is stored in the memory 520. The control unit 510 rotates the flying object at the angle at which the sum of the largest induced electromotive forces stored in the memory 520 is calculated.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 급전장치를 제어하는 순서도이다.11 is a flowchart for controlling a power supply device according to an embodiment of the present invention.

방향 제어부(230)는 제1 코일(124) 및 제2 코일(128)에 동일한 방향의 전류를 인가한다. 급전장치가 하나의 봉우리를 갖는 자속을 방사하도록, 방향 제어부(230)는 제1 코일(124) 및 제2 코일(128)에 동일한 방향의 전류를 인가한다. The direction control unit 230 applies a current in the same direction to the first coil 124 and the second coil 128. The direction control unit 230 applies the current in the same direction to the first coil 124 and the second coil 128 so that the power feeding device emits a magnetic flux having one peak.

방향 제어부(230)는 비행체로부터 비행체가 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였음을 알리는 신호를 수신하였는지를 확인한다(S1120). 방향 제어부(230)는 통신부(240)가 비행체(110)로부터 전술한 신호를 수신하였는지를 확인한다. The direction control unit 230 confirms whether a signal indicating that the flying object is located within a predetermined range from the center is received from the flying object (S1120). The direction control unit 230 confirms whether the communication unit 240 has received the above-described signal from the airplane 110. [

방향 제어부(230)는 비행체로부터 비행체가 중심으로부터 기 설정된 범위 내에 위치하였음을 알리는 신호를 수신한 경우, 제1 코일(124) 및 제2 코일(128)에 서로 상이한 방향의 전류를 인가한다(S1130). 방향 제어부(230)는 did 코일에 서로 상이한 방향의 전류를 인가함으로써, 수평편차에 강인하며 각각의 집전장치에 보다 많은 자속이 수신될 수 있도록 한다.The direction control unit 230 applies a current to the first coil 124 and the second coil 128 in different directions when receiving a signal indicating that the flying object is positioned within a predetermined range from the center of the flying object ). The direction control unit 230 applies currents to the did coils in mutually different directions, so that it is robust against the horizontal deviation and allows more flux to be received in each current collector.

도 9 내지 11에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 9 내지 11에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각각의 과정 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 9 내지 11는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, S920을 먼저 수행하고, S910을 수행해도 무방하다.9 to 11, it is described that each process is sequentially executed, but this is merely illustrative of the technical idea of the embodiment of the present invention. In other words, those skilled in the art will recognize that the present invention may be practiced with modification of the order described in FIGS. 9 through 11 without departing from the essential characteristics of an embodiment of the present invention, 9 to 11 are not limited to the time-series order because they can be variously modified and modified by being executed in parallel. For example, S920 may be performed first, and S910 may be performed.

한편, 도 9 내지 11에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Meanwhile, the processes shown in FIGS. 9 to 11 can be implemented as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. That is, a computer-readable recording medium includes a magnetic storage medium (e.g., ROM, floppy disk, hard disk, etc.), an optical reading medium (e.g., CD ROM, And the like). The computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable code can be stored and executed in a distributed manner.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and changes may be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the embodiments. Therefore, the present embodiments are to be construed as illustrative rather than restrictive, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present embodiment should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 무선 충전 시스템 110: 비행체
112, 114, 116, 118: 집전 장치 120: 급전 장치
124: 제1 코일 128: 제2 코일
210: 양 코일이 서로 겹치는 부분
220, 222, 224, 226: 양 코일이 서로 겹치지 않는 부분
230: 방향 제어부 240: 통신부
250: 전원장치 260: 금속판
270: 코어부 410: 코일부
420: 코어부 423: 바디
426: 헤드 429: 관통구멍
510: 제어부 520: 메모리
530: 통신부100: wireless charging system 110: air vehicle
112, 114, 116, 118: current collecting device 120:
124: first coil 128: second coil
210: a portion where both coils overlap each other
220, 222, 224, 226: portions where both coils do not overlap with each other
230: direction control unit 240:
250: power supply unit 260: metal plate
270: core part 410: coil part
420: core portion 423: body
426: head 429: through hole
510: control unit 520: memory
530:

Claims

In the feed device,
A first coil constituted by an electric wire wound to have a predetermined shape and radiating a magnetic flux upon receiving an electric current;
Wherein the first coil is disposed so as to overlap with a predetermined area of the entire area of the first coil in a direction in which the first coil radiates the magnetic flux, A second coil for radiating magnetic flux;
A communication unit for receiving a signal from the flying object including the current collector indicating that the flying object is positioned within a predetermined range from the center of the feeding device; And
A phase control unit for controlling a direction of a current to be applied to the first coil or the second coil based on a signal indicating that the communication unit is positioned within a predetermined range from a center received by the communication unit,
And the power supply unit.

The method according to claim 1,
Wherein the phase control unit comprises:
The first coil and the second coil are arranged such that the direction of the current to be applied to the first coil and the second coil is the same before the communication unit receives a signal from the center indicating the position of the air- Or controls the second coil.

The method according to claim 1,
Wherein the phase control unit comprises:
When the communication unit receives a signal from the airplane indicating that the airplane is positioned within a predetermined range from the center of the power supply device, the direction of the current to be applied to the first coil and the second coil is different from each other, 1 < / RTI > coil or the second coil.

In a flight having a plurality of legs,
A plurality of coil parts constituted by electric wires wound around respective legs of the air vehicle and receiving magnetic flux to generate an induced electromotive force;
Determining whether the flying object is positioned within a predetermined range from a preset point by using whether or not the induced electromotive forces generated from the respective coil portions at the symmetrical positions with respect to the center of the flying object are equal to each other to determine movement or rotation of the flying object A control unit for controlling the control unit; And
A communication unit for transmitting a signal informing that the airplane is located within a predetermined range from a preset point under the control of the control unit;
Wherein the airbag comprises:

5. The method of claim 4,
Wherein,
And controls the flying body to move by a predetermined distance in a direction in which the coil portion generating the largest induced electromotive force is positioned by comparing the induced electromotive force generated in each of the plurality of coil portions.

6. The method of claim 5,
Wherein,
The control unit controls the flying body to move in a direction in which one of the coil units is positioned and then moves the flying body in a direction in which the one coil unit and the coil unit located at a symmetrical position with respect to the center of the flying unit are positioned , And controls to move smaller than the predetermined distance.

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5. The method of claim 4,
Further comprising a memory for storing a sum of induced electromotive forces generated in the plurality of coil sections.

9. The method of claim 8,
Wherein,
Calculates a sum of induced electromotive forces generated in the plurality of coil parts, stores the sum in the memory, and controls the flying object to rotate in a predetermined direction.

10. The method of claim 9,
Wherein,
The total sum of the induced electromotive forces generated in the plurality of coil parts is compared with the total sum of the induced electromotive forces stored in the memory after the flight body rotates in a predetermined direction so that the total sum of the induced electromotive forces generated in the plurality of coil parts becomes maximum Wherein the control unit controls the airplane to rotate until the airplane is rotated.

A method for wirelessly transmitting power by a power feeding device including a first coil and a second coil arranged so that a predetermined area of the entire area overlaps with the first coil,
Applying a current in the same direction to the first coil and the second coil;
Receiving a signal from a flying object including a current collector indicating that the flying object is positioned within a predetermined range from the center of the feeding device; And
A step of applying currents to the first coil and the second coil in different directions when the signal is received,
&Lt; / RTI >

A method of controlling movement of a flying object having a plurality of legs and a plurality of coil parts constituted by electric wires wound around each leg,
A comparison step of comparing induced electromotive forces generated in each of the plurality of coil parts; And
A control step of controlling the flying body to move in a direction in which the coil part generating the largest induced electromotive force among the plurality of coil parts is positioned;
And a control unit for controlling the movement of the object.

13. The method of claim 12,
Further comprising the step of determining whether or not the induced electromotive forces generated by the coil parts symmetrically positioned with respect to the center of the flying object are equal to each other.

14. The method of claim 13,
In the determining,
Wherein the movement of the airplane is stopped when the induced electromotive forces generated by the coil parts symmetrically positioned with respect to the center of the airplane are equal to each other.

1. A method of controlling rotation of a flying body having a plurality of legs and a plurality of coil parts constituted by electric wires wound around each leg,
Calculating a sum of induced electromotive forces generated in the plurality of coil parts;
A storing step of storing a sum of induced electromotive forces calculated in the calculating step;
The total sum of the induced electromotive forces calculated after rotating in a predetermined direction is compared with the total sum of the induced electromotive forces stored in the storing process so as to control the flying body to rotate until the total sum of the induced electromotive forces generated in the plurality of coil units becomes maximum Rotation process
And controlling the rotation of the flying object.

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