KR101803042B1 - 드론용 인명구조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드론용 인명구조장치에 관한 것으로서, 인명구조용 드론의 부피가 커질 우려가 없음은 물론 팽창백부가 투하되는 과정 중에 바람의 저항을 적게 받을 수 있어 구조하고자 하는 대상자에게로 보다 정확하게 상기 팽창백부를 투하할 수 있는 효과가 있다.

Description

드론용 인명구조장치{Lifesaving equipment for drones}
본 발명은 인명구조용 드론의 부피가 커질 우려가 없음은 물론 팽창백부가 투하되는 과정 중에 바람의 저항을 적게 받을 수 있어 구조하고자 하는 대상자에게로 보다 정확하게 상기 팽창백부를 투하할 수 있는 드론용 인명구조장치에 관한 것이다.
드론의 활용범위가 날로 넓어지고 있는 가운데 재난안전용 드론, 인명구조용 드론 등이 주목받고 있다.
특히, 인명구조용 드론은 빠른 대응능력과 효율성으로 인해 도입이 시급한 분야로 평가받고 있으며, 다양한 형태의 인명구조용 드론이 시범사업 등을 통해 소개된 바 있다.
전국에서 작년 한 해 발생한 수난사고는 2,600건을 상회하며, 유사신고로 인한 긴급구조 출동횟수를 보더라도 서울(한강)에서만 3,000건을 넘고 있다.
인명구조용 드론의 필요성이 타 장비대비 가장 높으면서도 도입이 지연되는 이유는 인명구조용 구명환(구명튜브)를 실어 나르기에 상기 인명구조용 드론의 부피가 커지는 문제점, 상기 구명환(구명튜브)로 인해 상기 인명구조용 드론의 비행간 바람의 저항을 많이 받는 문제점, 상기 구명환(구명튜브) 투척 시 바람에 의해 정확한 투척이 어려운 문제점 때문이다.
국내등록특허공보 등록번호 제10-1535401호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 인명구조용 드론의 부피가 커질 우려가 없음은 물론 팽창백부가 투하되는 과정 중에 바람의 저항을 적게 받을 수 있어 구조하고자 하는 대상자에게로 보다 정확하게 상기 팽창백부를 투하할 수 있는 드론용 인명구조장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기체가 내부에 저장되는 보빈부와; 상기 보빈부의 외주면에 권취된 상태에서 상기 보빈부로부터 기체를 공급받아 팽창하는 팽창백부와; 상기 보빈부의 상부에 구비되고, 상기 보빈부의 내부에 저장된 기체가 상기 팽창백부로 공급되도록 상기 보빈부의 상부를 개폐하는 밸브부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 드론용 인명구조장치를 제공한다.
여기서, 상기 보빈부의 외주면 상측과 외주면 하측에 환형의 돌출턱이 각각 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 밸브부는 상기 보빈부의 상부가 내부 하측에 결합되는 밸브몸체와; 상기 밸브몸체의 내부 상측에 상하이동가능하게 구비되고, 하부가 상기 보빈부의 상부 내측으로 삽입되어 상기 보빈부의 상부를 개방하는 상하이동부재와; 상기 상하이동부재의 상부와 상기 밸브몸체의 내부 상측 사이에 구비되어 상기 상하이동부재를 탄성지지하는 탄성부재와; 상기 상하이동부재의 하부와 상기 보빈부의 상부 사이에서 제어부의 제어에 의해 좌우이동하는 로드가 구비되는 액추에이터와; 상기 보빈부의 내부에 저장된 기체를 상기 팽창백부의 내부로 안내하는 안내라인;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 보빈부, 상기 팽창백부 및 상기 밸브부는 드론의 하부에 구비되는 지지프레임의 내측에 분리가능하게 수용되는 것이 바람직하다.
더불어, 상기 지지프레임의 내측에 상기 보빈부, 상기 팽창백부 및 상기 밸브부가 수용되는 수용관체가 일정간격으로 형성되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 드론에 구조하고자 하는 대상자를 촬영하기 위한 촬영부와; 상기 드론의 하부에서 지표면까지의 거리를 측정하기 위한 거리측정부;가 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명은 부피를 최소화한 상태로 인명구조용 드론에 설치가 가능하기 때문에 상기 인명구조용 드론의 부피가 커질 우려가 없음은 물론 구조하고자 하는 대상자에게로 팽창백부를 투하시 투하되는 팽창백부가 서서히 팽창되면서 투하될 수 있기 때문에 상기 팽창백부가 투하되는 과정 중에 바람의 저항을 적게 받을 수 있어 구조하고자 하는 대상자에게로 정확하게 상기 팽창백부를 투하할 수 있을 뿐만 아니라 드론의 하부에서 지표면까지의 거리를 정확히 측정하여 구조하고자 하는 대상자에게로 상기 팽착백부를 보다 더욱 정확하게 투하할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 드론용 인명구조장치를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 2는 밸브부의 종단면상태를 개략적으로 나타내는 일부종단면도이고,
도 3은 팽창백으로 기체가 공급되어 팽창백이 팽창한 상태를 개략적으로 나타내는 일부종단면도이고,
도 4는 본 발명인 드론용 인명구조장치가 드론의 하부에 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 5는 도 4의 A - A선에 따른 횡단면도이고,
도 6은 본 발명인 드론용 인명구조장치가 드론의 하부방향으로 낙하하는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 7은 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 드론용 인명구조장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
본 발명의 일실시예인 드론용 인명구조장치(1)는 도 1에서 보는 바와 같이 크게, 보빈부(10), 팽창백부(20) 및 밸브부(30)를 포함하여 이루어진다.
먼저, 상기 보빈부(10)의 내부에는 상기 팽창백부(20)의 내부로 공급될 기체가 저장되고, 상기 보빈부(10)의 내부에 저장되는 기체는 다양한 종류로 이루어질 수 있겠으나, 일예로, 무색, 무취이고 공기보다 무거운 불연성 기체인 이산화탄소(CO2)로 이루어질 수 있다.
상기 보빈부(10)는 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 인명구조용 드론의 비행에 제한을 주지 않도록 하기 위해 일예로, 알루미늄, 플라스틱 등의 가벼운 재질로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 팽창백부(20)는 팽창튜브로 이루어질 수 있으며, 상기 팽창백부(20)의 일측이 상기 보빈부(10)의 외주면에 일체연결된 상태로 수축된 상기 팽창백부(20)는 상기 보빈부(10)의 외주면에 권취될 수 있다.
상기 팽창백부(20)의 내부로 기체가 공급되면 상기 보빈부(10)로부터 상기 팽창백부(20)가 서서히 팽창되면서 상기 보빈부(10)로부터 권출되면서 펼쳐질 수 있다.
도 2는 밸브부의 종단면상태를 개략적으로 나타내는 일부종단면도이고, 도 3은 팽창백으로 기체가 공급되어 팽창백이 팽창한 상태를 개략적으로 나타내는 일부종단면도이다.
다음으로, 상기 밸브부(30)는 상기 보빈부(10)의 상부에 구비되어 상기 보빈부(10)의 내부에 저장된 기체가 상기 팽창백부(20)로 공급되도록 상기 보빈부(10)의 상부를 개폐하게 된다.
다음으로, 상기 보빈부(10)의 외주면에 수축된 상태로 권취된 상기 팽창백부(20)가 상기 보빈부(10)의 상하방향으로 이동되는 것을 방지하기 위해, 상기 보빈부(10)의 외주면 상측과 외주면 하측에 상기 보빈부(10)의 외측으로 일정길이로 돌출되는 환형의 돌출턱(110)이 각각 형성될 수 있다.
환형의 상기 돌출턱(110) 사이의 상기 보빈부(10)의 외주면에 수축된 상태로 상기 팽창백부(20)가 작업자에 의해 권취될 수 있다.
다음으로, 상기 밸브부(30) 또한 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 인명구조용 드론의 비행에 제한을 주지 않도록 하기 위해 일예로, 알루미늄, 플라스틱 등의 가벼운 재질로 이루어질 수 있다.
상기 밸브부(30)는 도 2에서 보는 바와 같이 크게, 밸브몸체(310), 상하이동부재(320), 탄성부재(330), 액추에이터(340) 및 안내라인(350)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 밸브몸체(310)의 내부 하측에는 상기 보빈부(10)의 상부가 일정길이로 인입된 상태로 기밀하게 나사결합될 수 있다.
상기 상하이동부재(320)는 상기 밸브몸체(310)의 내부 상측에 상하이동가능하게 구비될 수 있다.
상기 상하이동부재(320)의 하부는 상기 보빈부(10)의 상부 내측으로 삽입되어 폐쇄상태인 상기 보빈부(10)의 상부를 파단시켜 개방시킬 수 있다.
상기 상하이동부재(320)의 내측에 공간(324)이 형성되도록, 상기 상하이동부재(320)는 일측상하이동프레임(321), 타측상하이동프레임(322) 및 하부상하이동프레임(323)으로 구성될 수 있다.
상기 일측상하이동프레임(321), 타측상하이동프레임(322) 및 하부상하이동프레임(323)은 바형태 등으로 형성될 수 있고, 상기 일측상하이동프레임(321)과 타측상하이동프레임(322)은 상기 밸브몸체(310)의 내부 일측 상부 및 내부 타측 상부에 일정간격을 유지한 상태로 수직형성될 수 있다.
상기 하부상하이동프레임(323)의 일측 상부와 타측 상부는 각각 상기 일측상하이동프레임(321)의 하부와 타측상하이동프레임(322)의 하부에 일체연결될 수 있다.
상기 하부상하이동프레임(323)의 하부가 첨예해질 수 있도록 상기 하부상하이동프레임(323)의 좌우폭은 상기 하부상하이동프레임(323)의 상부에서 하부방향으로 갈수록 점차 좁아질 수 있다.
스프링 등으로 이루어질 수 있는 상기 탄성부재(330)는 상기 상하이동부재(320)의 일측상하이동프레임(321) 상부 및 타측 상하이동프레임(322)의 상부와 상기 밸브몸체(310)의 내부 상측 사이에 구비되어 상기 상하이동부재(320)를 탄성지지할 수 있다.
상기 탄성부재(330)가 상기 상하이동부재(320)의 일측상하이동프레임(321) 상부 및 타측 상하이동프레임(322)의 상부를 보다 용이하게 탄성지지할 수 있도록 하기 위해, 상기 상하이동부재(320)의 일측상하이동프레임(321) 상부 및 타측 상하이동프레임(322)의 상부에는 상기 탄성부재(330)의 하측이 상부에 접하는 판부재(325)가 일체형으로 수평형성될 수 있다.
다음으로, 상기 액추에이터(340)는 상기 상하이동부재(320)의 하부상하이동프레임(323)의 하부 중간부와 상기 보빈부(10)의 상부 사이에 후술할 제어부(도 7의 40)의 제어에 의해 전원공급부(도 7의 410)로부터 전원을 공급받아 좌우이동하는 로드(341)가 구비되는 전자석 실린더 등 다양한 종류로 이루어질 수 있다.
다음으로, 파이프, 호스 등 다양한 종류로 이루어질 수 있는 상기 안내라인(350)의 일측은 상기 밸브몸체(310)의 일측의 반대측인 타측 하부에 기밀하게 연결고정될 수 있고, 상기 안내라인(350)의 타측은 상기 팽창백부(20)의 일측 상부에 기밀하여 연결고정될 수 있다.
상기 안내라인(350)은 상기 보빈부(10)의 내부에 저장된 기체를 상기 팽창백부(20)의 내부로 안내할 수 있다.
도 3에서 보는 바와 같이 상기 제어부(40)의 제어에 의해 상기 액추에이터(340)의 로드(341)가 상기 밸브몸체(310)의 타측에서 일측방향으로 이동하여 상기 밸브몸체(310)의 일측 외부로 이탈될 경우 팽창되는 상기 탄성부재(330)의 탄성력에 의해 상기 상하이동부재(320)는 상기 밸브몸체(310)의 하부방향으로 긴급하강하여 폐쇄상태인 상기 보빈부(10)의 상부를 파단시켜 개방시킬 수 있다.
이때, 상기 보빈부(10)의 내부에 저장된 기체는 상기 밸브몸체(310)와 상기 안내라인(350)을 순차적으로 통과하여 상기 팽창백부(20)의 내부로 공급될 수 있다.
상기 액추에이터(340)의 로드(341)가 상기 밸브몸체(310)의 일측 외부로 이탈될 경우 상기 밸브몸체(310)의 일측 하부에 형성되는 관통구(311)를 통해 기체가 상기 밸브몸체(10)의 일측 외부방향으로 누출되는 것을 방지하기 위해 상기 관통구(311) 주변의 상기 밸브몸체(310)의 일측 하부 내면에는 상기 관통구(311)를 폐쇄하기 위한 체크밸브(312)가 구비될 수 있다.
도 4는 본 발명인 드론용 인명구조장치가 드론의 하부에 구비된 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
다음으로, 상기 보빈부(10), 상기 팽창백부(20) 및 상기 밸브부(30)는 도 4에서 보는 바와 같이 인명구조용 드론(2)의 하부에 구비되는 지지프레임(210)의 내측에 분리가능하게 수용될 수 있다.
상기 지지프레임(210)은 일예로, 상기 인명구조용 드론(2)의 하부에 등간격으로 방사형으로 일정간격으로 구비되는 고정프레임(201)의 하부 내측에 일체형성 또는 분리가능하게 볼트고정 등 다양한 방식으로 수평형성될 수 있다.
도 5는 도 4의 A - A선에 따른 횡단면도이다.
도 5에서 보는 바와 같이 상기 지지프레임(210)의 내측에는 상기 밸브부(30)의 밸브몸체(310)가 수용되는 수용구(211)가 1개 또는 1개 이상으로 일정간격으로 복수형성될 수 있다.
도 4에서 보는 바와 같이 상기 지지프레임(210)의 내측 하부에는 상기 수용구(211)와 연통되는 수용관체(220)가 1개 또는 1개 이상으로 일정간격으로 수직으로 복수형성될 수 있다.
상기 수용관체(220)의 내부에는 상기 보빈부(10), 상기 팽창백부(20) 및 상기 밸브부(30)가 수용될 수 있다.
상기 밸브부(30)의 액추에이터(340)는 상기 수용관체(220)의 일측 상부 또는 상기 수용관체(220) 주변의 상기 지지프레임(210)의 하부면에 볼트고정 등 다양한 방식으로 고정될 수 있다.
상기 액추에이터(340)의 로드(341)는 상기 수용관체(220)의 일측 상부를 수평관통한 상태로 상기 밸브부(30)의 밸브몸체(310)의 일측 하부 내부로 인입될 수 있다.
도 6은 본 발명인 드론용 인명구조장치가 드론의 하부방향으로 낙하하는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
상기 액추에이터(340)의 로드(341)가 상기 밸브몸체(310)의 타측에서 일측방향으로 이동하여 상기 밸브몸체(310)의 일측 외부방향으로 이탈된 경우, 도 6에서 보는 바와 같이 상기 밸브부(30)의 액추에이터(40)를 제외한 본 발명인 드론용 인명구조장치(1)는 상기 인명구조용 드론(2)의 하부방향으로 투하될 수 있다.
이때, 상기 팽창백부(20)가 서서히 팽창되면서 투하될 수 있기 때문에 상기 팽창백부(20)가 투하되는 과정 중에 바람의 저항을 적게 받을 수 있어 구조하고자 하는 대상자에게로 정확하게 상기 팽착백부(20)가 투하될 수 있게 된다.
도 7은 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
다음으로, 도 7에서 보는 바와 같이 상기 인명구조용 드론(2)에는 구조하고자 하는 대상자를 촬영하기 위한 카메라 등으로 이루어질 수 있는 촬영부(50)와; 상기 인명구조용 드론(2)의 하부에서 지면, 해면, 설면을 포함한 지표면까지의 거리를 측정하기 위한 초음파센서 등으로 이루어질 수 있는 거리측정부(60);가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제어부(40)는 스마트폰 등의 단말기로 이루어질 수 있다.
상기 인명구조용 드론(2)을 조종하기 위한 조종자는 스마트폰 등의 단말기에 설치된 드론조종관련어플리케이션을 실행하여 스마트폰 등의 단말기에 화면출력되는 버튼부를 터치하면서 상기 인명구조용 드론(2)을 조종 및 상기 액추에이터(340)를 제어할 수 있다.
특히, 상기 촬영부(50)가 촬영한 구조하고자 하는 대상자와 상기 거리측정부(60)가 측정한 숫자 등으로 이루어질 수 있는 측정값이 스마트폰 등의 단말기에 화면출력될 수 있기 때문에 구조하고자 하는 대상자에게로 정확하게 상기 팽창백부(20)를 보다 더욱 정확하게 투하할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명인 드론용 인명구조장치(1)는 부피를 최소화한 상태로 상기 인명구조용 드론(2)에 설치가 가능하기 때문에 상기 인명구조용 드론(2)의 부피가 커질 우려가 없음은 물론 구조하고자 하는 대상자에게로 상기 팽창백부(20)를 투하시 투하되는 상기 팽창백부(20)가 서서히 팽창되면서 투하될 수 있기 때문에 상기 팽창백부(20)가 투하되는 과정 중에 바람의 저항을 적게 받을 수 있어 구조하고자 하는 대상자에게로 정확하게 상기 팽창백부(20)를 투하할 수 있을 뿐만 아니라 상기 인명구조용 드론(2)의 하부에서 지표면까지의 거리를 정확히 측정하여 구조하고자 하는 대상자에게로 상기 팽착백부(20)를 보다 더욱 정확하게 투하할 수 있는 이점이 있다.
10; 보빈부, 20; 팽창백부,
30; 밸브부.

Claims (6)

  1. 기체가 내부에 저장되고, 외주면 상측과 외주면 하측에 환형의 돌출턱이 각각 형성되는 보빈부와;
    상기 보빈부의 환형의 상기 돌출턱 사이의 상기 보빈부의 외주면에 수축된 상태로 권취된 상태에서 상기 보빈부로부터 기체를 공급받아 팽창하는 팽창백부와;
    상기 보빈부의 상부가 내부 하측에 결합되는 밸브몸체와, 상기 밸브몸체의 내부 상측에 상하이동가능하게 구비되고 하부가 상기 보빈부의 상부 내측으로 삽입되어 상기 보빈부의 상부를 개방하는 상하이동부재와, 상기 상하이동부재의 상부와 상기 밸브몸체의 내부 상측 사이에 구비되어 상기 상하이동부재를 탄성지지하는 탄성부재와, 상기 상하이동부재의 하부와 상기 보빈부의 상부 사이에서 제어부의 제어에 의해 좌우이동하는 로드가 구비되는 액추에이터와, 상기 보빈부의 내부에 저장된 기체를 상기 팽창백부의 내부로 안내하는 안내라인으로 구성되는 밸브부;를 포함하여 이루어지고,
    상기 보빈부, 상기 팽창백부 및 상기 밸브부는 드론의 하부에 구비되는 지지프레임의 내측에 일정간격으로 형성되는 수용관체에 분리가능하게 수용되며,
    상기 액추에이터의 로드가 상기 밸브몸체의 외부방향으로 이탈된 경우, 상기 팽창백부가 서서히 팽창되면서 상기 드론의 하부방향으로 투하되는 것을 특징으로 하는 드론용 인명구조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 액추에이터의 로드가 상기 밸브몸체의 일측 외부로 이탈되어 상기 밸브몸체의 일측에 형성되는 관통구를 통해 기체가 상기 밸브몸체의 일측 외부방향으로 누출되는 것을 방지하기 위해 상기 관통구 주변의 상기 밸브몸체의 일측 내면에 체크밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 드론용 인명구조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 드론에 구조하고자 하는 대상자를 촬영하기 위한 촬영부와;
    상기 드론의 하부에서 지표면까지의 거리를 측정하기 위한 거리측정부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 드론용 인명구조장치.
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