KR101804968B1 - 소화탄 발사기능을 갖는 드론장치 - Google Patents

소화탄 발사기능을 갖는 드론장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소화탄 발사기능을 갖는 드론장치에 있어서, 접근이 어려운 고층건물에서 화재가 발생한 경우 원격 조정이 가능한 무인기를 이용하여 신속히 화재를 진압할 수 있도록함으로써 화재로 인한 2차 피해의 발생을 최소화할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 소화탄 발사기능을 갖는 드론장치에 관한 것으로,
전면과 후면을 이루는 두 개의 베이스판(10)으로 형체를 구성하고, 두 개의 베이스판(10) 사이에는 간격유지봉(11)을 연결함으로써 일정한 간격을 유지하면서 발사장치로(1)서의 형체를 유지하게 하며, 두 개의 베이스판(10)에는 각각 여러 개의 소화탄(1)의 장착과 발사를 위한 구멍(12)을 형성하고 구멍(12)의 내측에는 지지관체(13)를 구성하며, 마주보는 지지관체(13)의 사이에는 다수 개의 가이드봉(14)을 구성함으로써 지지관체(13)와 가이드봉(14)이 이루는 통로가 소화탄(2)이 삽입되고 발사가 이루어지는 통로가 되도록 구성하며, 구멍(12)과 지지관체(13)에는 각각 소화탄(2)의 날개(2')가 가이드 되는 날개요부(15)를 형성하였고, 가이드봉(14)은 날개요부(15)의 양측에 구성하여 역시 날개(2')를 가이드 하도록 하고, 일측 후단 측 베이스판(10)의 후면에는 구멍(12)을 막는 형태로 전자점화장치(16)를 설치한 것이 특징이다.

Description

소화탄 발사기능을 갖는 드론장치{A Drone Control Unit Using Electromyographic Signals}
본 발명은 소화탄 발사기능을 갖는 드론장치에 관한 것으로, 접근이 어려운 고층건물에서 화재가 발생한 경우 원격 조정이 가능한 무인기를 이용하여 신속히 화재를 진압할 수 있도록함으로써 화재로 인한 2차 피해의 발생을 최소화할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 소화탄 발사기능을 갖는 드론장치에 관한 것이다.
소방차는 화재 발생시 화재 현장으로 출동하여 소화액으로 화재를 진압하는 것으로, 이러한 소방차는 고출력의 주 펌프를 구비하는 펌프 소방차와 물탱크가 구비된 물탱크 소방차, 위험물 및 기름 탱크 등의 화재에 특수한 소화액을 분사하는 화학 소방차와 고층 건물의 화재를 소화하는 동시에 인명을 구출하는 사다리가 구비된 사다리 소방차 등이 있다.
따라서 화재가 발생하면 상술한 다양한 종류의 소방차들이 화재현장에 적절하게 출동하여 화재를 진압하게 된다.
하지만 종래의 소방차들은 효과적인 화재진압을 위해 많은 양의 소화액을 저장할 수 있도록 대형으로 제작됨에 따라 주택가의 비좁은 골목길에 위치한 저층건물의 화재 발생시나 도로의 폭이 좁은 길로는 진입이 불가능하여 화재를 초기에 진압하기 어렵다는 단점이 있다.
또한, 최근 들어 건축기술의 발달로 인해 고층 건물이나 초고층 건물들이 많이 건축되고 있는데, 이러한 고층건물 또는 초고층 건물의 경우 상주하거나 머무르고 있는 사람들의 수가 많으므로 화재, 지진 등의 비상상황 발생시 수많은 재산피해와 인명피해가 발생될 위험이 높은 실정이다.
특히, 건물의 상부(고층)에 거주하는 인원들의 경우에는 구조용 헬기나 고가 사다리 차량등의 구조장비의 도움없이는 건물에서 탈출하는 것이 사실상 불가능하며 화재진압은 자체 소방시설이나 고가사다리차에 의존해야 한다.
이러한, 고가 사다리 차량을 이용하기 위해서는 반드시 화재가 발생한 구역에 차량이 진입할 수 있을 정도의 공간이 확보되어야만 사용이 가능하다는 단점이 있으므로, 다수의 건물이 밀집되어 있는 도심지 등에는 효율적으로 사용할 수 없을 뿐만 아니라 고가사다리 소방차의 활용에는 일정소요시간이 걸리므로 화재진압이 신속하게 이루어질 수 없다는 문제점이 있다.
이러한 문제점들을 해결하기 위한 종래기술로 대한민국 등록특허공보 제10-0716452호에는 건물의 벽면에 부착되는 다수 개의 흡착기와 승강프레임을 이용한 고층건물 진입 및 화재진압 장치가 게재되어 있고, 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0011378호에는 다관절 접이식 무인원격 소화장치가 게재되어 있으나, 승강프레임을 이용하여 올라갈 수 있는 높이가 제한적이므로 초고층 건물에는 적용되기 어렵고, 가령 적용될 수 있다 하더라도 위험성이 크다는 단점이 있을 뿐만 아니라, 화재현장에 신속하게 도착하였다 하더라도 층간 이동이나 측면으로의 이동이 용이하지 않으므로 화재범위가 넓을 경우 적용되기 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 접근이 어려운 고층건물에서 화재가 발생한 경우 원격 조정이 가능한 무인기를 이용하여 신속히 화재를 진압할 수 있도록함으로써 화재로 인한 2차 피해의 발생을 최소화할 수 있도록 하는 무인기를 이용한 고층건물 화재 진압 시스템및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 무인기의 원격 조정에 의해 화재를 진압하므로 화재 발생 지역에 직접 사람을 투입하지 않고서도 화재를 진압할 수 있을 뿐만 아니라, 이동성이 뛰어나므로 초고층 건물에도 용이하게 적용할 수 있는 무인기를 이용한 고층건물 화재 진압 시스템 및 방법을 제공함에 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 발명은 드론(100)과; 상기 드론(100)에 제어신호를 인가하여 드론을 유도시키는 드론 제어 장치(110)와; 상기 드론(100)에 탑재되며, 드론 제어장치의 제어신호에 따라 점화되어 소화탄을 투하하기 위한 소화탄 발사장치(1)를 포함하여 이루어지며; 상기 소화탄 발사장치(1)는, 전면과 후면을 이루는 두 개의 베이스판(10)으로 형체를 구성하고, 두 개의 베이스판(10) 사이에는 간격유지봉(11)을 연결함으로써 일정한 간격을 유지하면서 발사장치로(1)서의 형체를 유지하게 하며, 두 개의 베이스판(10)에는 각각 여러 개의 소화탄(1)의 장착과 발사를 위한 구멍(12)을 형성하고 구멍(12)의 내측에는 지지관체(13)를 구성하며, 마주보는 지지관체(13)의 사이에는 다수 개의 가이드봉(14)을 구성함으로써 지지관체(13)와 가이드봉(14)이 이루는 통로가 소화탄(2)이 삽입되고 발사가 이루어지는 통로가 되도록 구성하며, 구멍(12)과 지지관체(13)에는 각각 소화탄(2)의 날개(2')가 가이드 되는 날개요부(15)를 형성하고, 가이드봉(14)은 날개요부(15)의 양측에 구성하여 역시 날개(2')를 가이드 하도록 하고, 일측 후단 측 베이스판(10)의 후면에는 구멍(12)을 막는 형태로 전자점화장치(16)를 설치하여 이루어지며; 상기 드론 제어장치는, 드론에 에러가 발생한 것으로 판단되면 경보신호를 출력하기 위한 에러신호 자동 출력부(1000)를 설치하여 이루어지되, 상기 에러신호 자동 출력부(1000)는, 자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와; 상기 드론 제어장치로부터 신호를 인가받아 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와; 상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와; 상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와; 상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와; 상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와; 상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단시키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함이 특징이다.
또한, 상기 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편 사이에 설치되어 미작동시 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편이 항상 오프상태를 유지하도록 유도하는 탄발 스프링(1133)과; 상기 제 1 회로 연결 스위치의 일단에 설치되며 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편이 끌어당겨져 제 1 회로 연결 스위치가 스위칭되면 회로 작동용 철편을 부착시켜 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 전원 유지용 스위칭부의 온 상태를 지속시키는 영구자석(1134)과; 상기 회로작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 에러신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 유도하는 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성함이 특징이다.
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상술한 바와 같이 본 발명은 접근이 어려운 고층건물에서 화재가 발생한 경우 원격 조정이 가능한 무인기를 이용하여 신속히 화재를 진압할 수 있도록함으로써 화재로 인한 2차 피해의 발생을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 무인기의 원격 조정에 의해 화재를 진압하므로 화재 발생 지역에 직접 사람을 투입하지 않고서도 화재를 진압할 수 있을 뿐만 아니라, 이동성이 뛰어나므로 초고층 건물에도 용이하게 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론 운항 시스템을 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명에 의한 발사장치의 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 발사장치의 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 발사장치의 장착상태 요부 확대도.
도 5 및 도 6은 본 발명을 이용하여 드론을 유동시키는 개념도.
도 7은 본 발명의 에러신호 출력부 구성도.
도 8은 도 7의 요부 확대도.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시되는 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명을 이루는 기술적 구성요소를 효율적으로 설명하기 위해 각각의 시스템 기능구성에 이미 구비되어 있거나, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 구비되는 시스템 기능구성은 가능한 생략하고, 본 발명을 위해 추가적으로 구비되어야 하는 기능구성을 위주로 설명한다.
만약 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 하기에 도시하지 않고 생략된 기능구성 중에서 종래에 이미 사용되고 있는 구성요소의 기능을 용이하게 이해할 수 있을 것이며, 또한 상기와 같이 생략된 구성요소와 본 발명을 위해 추가된 구성요소 사이의 관계도 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
또한, 이하 실시예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.
결과적으로, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 하나의 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론 운항 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 1에서는 드론의 항공 경로(항로)를 설정하여 설정된 항로 상에서 드론을 운항시키기 위한 드론 운항 시스템이 개시된다.
도 1을 참조하면 드론 운항 시스템은 드론(100), 드론 제어 장치(110), 드론 관제 장치(120)를 포함할 수 있다.
드론(100)은 사람의 탑승 없이 원격으로 조종 가능한 무인 항공기(UAV, unmanned aerial vehicle)일 수 있다.
드론(100)은 드론 제어 장치(110)로부터 운항 정보를 수신하고, 항로 상에서 운항될 수 있다.
드론 제어 장치(110)는 사용자에 의한 개별 드론(또는 드론 그룹)의 제어를 위해 구현될 수 있다. 드론 제어 장치(110)는 사용자로부터 명령을 입력받고 입력받은 명령을 기반으로 드론의 운항을 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 드론 제어 장치(110)를 기반으로 드론 관제 장치(120)와 네트워크를 설정하고 드론 관제 장치(120)로 드론(100)의 목적지에 따른 항로 설정을 요청할 수 있다. 이하, 본 발명의 실시예에서는 드론 관제 장치(120)가 드론(100)의 항로를 설정하는 것으로 가정하여 설명하나, 드론 제어 장치(110)에서 직접적으로 드론의 항로를 설정할 수도 있다.
설명의 편의상 드론(100)과 드론 제어 장치(110)를 별도의 구성으로 설명하나 드론(100)과 드론 제어 장치(110)는 하나의 구성으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 드론 제어 장치(110)는 드론(100)에 구현되어 드론(100)의 동작을 제어할 수 있다.
드론 관제 장치(120)는 항로 상에서 운항되는 복수의 드론(100)을 관제 및 관리하기 위해 구현될 수 있다. 드론 관제 장치(120)는 복수의 드론 제어 장치(110)와 네트워크를 형성하고 드론(100)을 관제하기 위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 드론 관제 장치(120)는 드론 제어 장치(110)로부터 드론(100)의 목적 지점에 대한 정보를 수신하고, 다양한 요소를 고려하여 드론(100)의 항로를 설정할 수 있다. 이하, 드론 관제 장치(120)에 의해 설정된 드론(100)의 목적 지점에 따른 항로를 설정 드론 항로라는 용어로 표현할 수 있다.
구체적으로 드론(100)의 비행 경로를 설정하기 위해 드론 관제 장치(120)는 드론 제어 장치(110)로부터 설정 드론 항로 결정 정보를 수신할 수 있다. 설정 드론 항로 결정 정보는 드론의 출발 지점, 드론의 목적 지점, 드론의 사용 목적, 드론의 인증 완료 여부, 드론의 성능에 대한 정보일 수 있다. 드론 관제 장치(120)는 설정 드론항로 결정 정보를 기반으로 설정 드론 항로를 결정하고 설정 드론 항로에 대한 정보를 드론 제어 장치(110)로 전송할 수 있다.
예를 들어, 드론 관제 장치(120)는 드론의 사용 목적에 따른 우선 순위(군사, 비상 안전, 소방, 물류 등), 드론 자체의 신뢰성, 안전성 정도(안전 인증을 받은 드론과 그렇지 못한 드론), 드론 자체의 성능(비행 가능 시간, 비행 속도, 고도 변경 능력, 호버링 능력 등), 각 구역의 전자파 교란 정도(고압 송전 설비, 대형 통신 안테나가 있는 구역은 회피) 등을 고려하여 설정 드론 항로를 결정할 수 있다.
드론 관제 장치(120)는 설정 드론 항로에 대한 정보(설정 드론 항로 정보)를 드론 제어 장치(110)로 전송하거나, 설정 드론 항로를 기반으로 직접적으로 드론을 제어하여 목적지로 이동시킬 수 있다.
드론 관제 장치(120)는 복수개의 중간 네트워크 장치와 연결되어 드론(100)을 제어할 수 있다. 드론(100)의 운항 가능한 항로 상에는 복수개의 중간 네트워크 장치가 구현되어 있을 수 있다. 중간 네트워크 장치는 드론 관제 장치(120) 또는 드론 제어 장치(110)에 의해 생성된 제어 정보를 항로를 운항 중인 드론(100)에게 전달하기위해 구현될 수 있다. 예를 들어, 드론(100)의 운항 중 드론(100)의 설정 드론 항로가 변경되는 경우, 드론 관제 장치(120)는 중간 네트워크 장치를 통해 드론(100)으로 변화된 항로에 대한 정보를 전송할 수 있다.
한편, 본 발명은 드론에 소화탄 발사장치를 탑재하여 이루어지는바, 본 발명에 의한 발사장치(1)는 전면과 후면을 이루는 두 개의 베이스판(10)으로 형체를 구성하는데, 두 개의 베이스판(10) 사이에는 간격유지봉(11)을 연결함으로써 일정한 간격을 유지하면서 발사장치(1)로서의 형체를 유지하게 되는 것이다.
두 개의 베이스판(10)에는 각각 여러 개의 소화탄(2)의 장착과 발사를 위한 구멍(12)을 형성하고 구멍(12)의 내측에는 지지관체(13)를 구성하며, 또한 마주보는 지지관체(13)의 사이에는 다수 개의 가이드봉(14)을 구성함으로써 지지관체(13)와 가이드봉(14)이 이루는 통로가 소화탄(2)이 삽입되고 발사가 이루어지는 통로가 되는 것이다.
구멍(12)과 지지관체(13)에는 각각 소화탄(2)의 날개(2')가 가이드 되는 날개요부(15)를 형성하였고, 가이드봉(14)은 날개요부(15)의 양측에 구성하여 역시 날개(2')를 가이드 하도록 구성된 것이다.
일측 후단 측 베이스판(10)의 후면에는 구멍(12)을 막는 형태로 전자점화장치(16)를 설치한 것으로, 전기적인 신호를 유입시키면 소화탄(2) 후단의 점화부 뇌관을 폭발시키고 따라서 소화탄(2)이 발사되도록 한 것이다.
이러한 구성에 따른 작용을 살펴보면, 본 발명에 의한 발사장치(1)를 드론의 임의의 적절한 위치에 장착을 하고, 발사 스위치로부터 연결되는 시그널 선을 전자점화장치(16)에 각각 연결하여 발사를 준비한다.
화재의 현장 상공에 도달하여 드론 제어장치(110)를 통해 발사 스위치를 누르게 되면 발사신호가 전자점화장치(16)에 전달이 되고, 전자점화장치(16)는 소화탄(2)의 뇌관을 터트려 소화탄(2)이 통로를 타고 발사되는 것이다.
소화탄(2)은 날개(2')가 가이드봉(14)과 가이드관체(13) 및 구멍(13)의 날개요부(15)를 타고 전면 쪽 베이스판(10)의 구멍(12)을 통과하여 발사가 이루어진다.
투하된 소화탄(2)은 화재 현장에 도달하여 일반적인 소화탄의 기능과 같이 폭발이 이루어지면 소화약제를 퍼뜨려 소화작용을 하는 것이다.
이를 상세히 살펴보면, 드론을 조종하기 위해서 8가지 신호를 추출하게 되는바, 드론을 기준으로 살펴보면 수평 전진이동, 수평 후진이동, 수평 좌측이동, 수평 우측이동, 수평 좌회전 이동, 수평 우회전 이동, 수직 상부이동, 수직 하부이동 등 총 8가지 이다.
이때, 드론은 4개의 프로펠러를 구비하여 동작이 이루어지는데, 상부 좌측에 제 1 프로펠러가 설치되고, 상부 우측에 제 2 프로펠러가 설치되며, 하부 좌측에 제 3 프로펠러가 설치되고, 하부 우측에 제 4 프로펠러가 설치되어 이루어진다.
첫째, 드론에 수평 전진 이동 지령이 내려지면, 제 1 프로펠러는 시계방향으로 회전하고, 제 2 프로펠러는 반시계방향으로 회전하며, 제 3 프로펠러는 반시계방향으로 회전하고, 제 4 프로펠러는 시계방향으로 회전하되, 제 1 프로펠러와 제 2 프로펠러가 저속으로 회전하고 제 3 프로펠러와 제 4 프로펠러가 고속으로 회전하며, 상기 제 3 프로펠러와 제 4 프로펠러가 고속으로 회전하면서 발생되는 공기압력에 의해서 저속으로 회전하는제 1 프로펠러 및 제 2 프로펠러 방향으로 드론이 유동하게 되며, 이에 따라 드론이 수평 전진하게 된다.
둘째, 드론에 수평 후진 이동 지령이 내려지면, 제 1 프로펠러는 시계방향으로 회전하고, 제 2 프로펠러는 반시계방향으로 회전하며, 제 3 프로펠러는 반시계방향으로 회전하고, 제 4 프로펠러는 시게방향으로 회전하되, 제 1 프로펠러와 제 2 프로펠러가 고속으로 회전하고 제 3 프로펠러와 제 4 프로펠러가 저속으로 회전하며, 상기 제 1 프로펠러와 제 2 프로펠러가 고속으로 회전하면서 발생되는 공기압력에 의해서 저속으로 회전하는제 3 프로펠러와 제 4 프로펠러 방향으로 유동하게 되며, 이에 따라 드론이 수평 후진하게된다.
셋째, 드론에 수평 우측 이동 지령이 내려지면, 제 1 프로펠러는 시계방향으로 회전하고, 제 2 프로펠러는 반시계방향으로 회전하며, 제 3 프로펠러는 반시계방향으로 회전하고, 제 4 프로펠러는 시게방향으로 회전하되, 제 1 프로펠러와 제 3 프로펠러가 고속으로 회전하고 제 2 프로펠러와 제 4 프로펠러가 저속으로 회전하며, 상기 제 1 프로펠러와 제 3 프로펠러가 고속으로 회전하면서 발생되는 공기압력에 의해서 저속으로 회전하는제 2 프로펠러와 제 4 프로펠러 방향으로 유동하게 되며, 이에 따라 드론이 수평 우측 이동하게 된다.
넷째, 드론에 수평 좌측 이동 지령이 내려지면, 제 1 프로펠러는 시계방향으로 회전하고, 제 2 프로펠러는 반시계방향으로 회전하며, 제 3 프로펠러는 반시계방향으로 회전하고, 제 4 프로펠러는 시게방향으로 회전하되, 제 2 프로펠러와 제 4 프로펠러가 고속으로 회전하고 제 1 프로펠러와 제 3 프로펠러가 저속으로 회전하며, 상기 제 2 프로펠러와 제 4 프로펠러가 고속으로 회전하면서 발생되는 공기압력에 의해서 저속으로 회전하는제 1 프로펠러와 제 3 프로펠러 방향으로 유동하게 되며, 이에 따라 드론이 수평 좌측 이동하게 된다.
다섯째, 드론에 수평 우회전 지령이 내려지면, 제 1 프로펠러는 시계방향으로 회전하고, 제 2 프로펠러는 반시계방향으로 회전하며, 제 3 프로펠러는 반시계방향으로 회전하고, 제 4 프로펠러는 시게방향으로 회전하되, 제 2 프로펠러와 제 3 프로펠러가 고속으로 회전하고 제 1 프로펠러와 제 4 프로펠러가 저속으로 회전하며, 상기 제 2 프로펠러와 제 3 프로펠러가 고속으로 회전하면서 발생되는 공기압력에 의해서 저속으로 회전하는제 1 프로펠러와 제 4 프로펠러 방향으로 유동하게 되며, 이에 따라 드론이 수평 우측 방향으로 회전하게 된다.
여섯째, 드론에 수평 좌회전 지령이 내려지면, 제 1 프로펠러는 시계방향으로 회전하고, 제 2 프로펠러는 반시계방향으로 회전하며, 제 3 프로펠러는 반시계방향으로 회전하고, 제 4 프로펠러는 시게방향으로 회전하되, 제 1 프로펠러와 제 4 프로펠러가 고속으로 회전하고 제 2 프로펠러와 제 3 프로펠러가 저속으로 회전하며, 상기 제 1 프로펠러와 제 4 프로펠러가 고속으로 회전하면서 발생되는 공기압력에 의해서 저속으로 회전하는제 2 프로펠러와 제 3 프로펠러 방향으로 유동하게 되며, 이에 따라 드론이 수평 좌측 방향으로 회전하게 된다.
일곱째, 드론에 수직 상승 이동 지령이 내려지면, 제 1 프로펠러는 시계방향으로 회전하고, 제 2 프로펠러는 반시계방향으로 회전하며, 제 3 프로펠러는 반시계방향으로 회전하고, 제 4 프로펠러는 시게방향으로 회전하되, 제 1 내지 제 4 프로펠러가 모두 고속으로 회전하여 중력 반대 방향으로 드론을 수직하게 상승 이동시킨다.
여덟째, 드론에 수직 상승 하강 지령이 내려지면, 제 1 프로펠러는 시계방향으로 회전하고, 제 2 프로펠러는 반시계방향으로 회전하며, 제 3 프로펠러는 반시계방향으로 회전하고, 제 4 프로펠러는 시게방향으로 회전하되, 제 1 내지 제 4 프로펠러가 모두 저속으로 회전하여 중력 방향으로 드론을 수직하게 하강 이동시킨다.
한편, 본 발명에 있어서 드론 제어장치에서 드론 신호가 입력되지 않으면 에러신호 자동 출력부(1000)를 통해 계속적인 경보음을 출력하여 드론의 수색을 유도한다.
본 발명의 에러신호 자동 출력부(1000)의 구성을 상펴보면 다음과 같다.
회로 전원부(1101)와, 에러신호 출력부(1102)와, 발진 트랜스(1103)와, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와, 릴레이 스위치(1107)와, 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와, 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와, 전원 유지용 스위칭부(1118)을 포함하여 이루어진다.
상기 전원부(1101)는 자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시킨다.
상기 에러신호 출력부(1102)는 제어부로부터 제어신호가 출력되면 전원 회로를 스위칭시킨다.
상기 발진 트랜스(1103)는 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력한다.
상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)는 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 된다.
상기 릴레이 스위치(1107)는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시킨다.
상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)는 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행한다.
상기 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)는 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 역할을 한다.
상기 전원 유지용 스위칭부(1118)는 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단시킨다. 그리고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도한다.
또한, 본 발명은 회로 작동용 철편(1131)과, 경보신호 작동 제어부 전원 연결용 철편(1132)과, 탄발 스프링(1133)과, 영구자석(1134)과, 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성한다.
상기 회로 작동용 철편(1131)은 제 1 회로 연결 스위치에 접점되어 전원 유지용 스위치부를 온 시킨다.
상기 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편(1132)은 상기 회로 작동용 철편에 연동하여 동작하도록 설계되며 회로 작동용 철편이 온 되면 에러신호 출력 제어부에 전원을 연결하여 경보장치가 작동되도록 유도한다.
상기 탄발 스프링(1133)은 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편 사이에 설치되어 미작동시 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편이 항상 오프상태를 유지하도록 유도한다.
상기 영구자석(1134)은 제 1 회로 연결 스위치의 일단에 설치되며 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편이 끌어당겨져 제 1 회로 연결 스위치가 스위칭되면 회로 작동용 철편을 부착시켜 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 전원 유지용 스위칭부의 온 상태를 지속시킨다.
상기 수동 작동 스위치(1135)는 회로작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 에러신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 한다.
이하에서 에러신호 자동 출력부의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 에러신호 출력부(1102)가 온 되면 직류 전원이 연결되어 발진 트랜스에 전원이 인가되고, 발진 트랜스의 2차측에 높은 전압이 인가된다.
2차측에 유기된 전원은 정류다이오드를 통해 반파의 직류 전원이 되고, 이 반파 직류전원은 콘덴서의 충방전 작용으로 인하여 보다 안정된 직류 전원이 된다.
이 직류 전원은 릴레이 스위치(1107)의 코일을 거쳐 사이리스터의 애노드단에 인가되고, 한편 이 직류 전원은 저항을 통해 콘덴서에 충전작용을 하게 된다. 상승된 전압은 다이악을 통과하면서 릴레이 작동용 스위칭부(1108)를 트리거하여 에노드단과 케소드단이 스위칭되어 릴레이 스위치의 동작이 이루어지도록하고, 이에 따라 릴레이 스위치(1107)의 작동으로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)가 온 되면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 인가되어 에러신호가 디스플레이 된다.
상기 제 1 회로 연결 스위치(sw1)가 작동하면 전원 유지용 스위칭부(1118)의 베이스단을 활성화시키면서 전원 유지용 스위칭부(1118)의 에미터단 및 콜렉터단에 폐회로를 유도하여 트랜스로 향하는 전원을 오프시키게 된다.
즉, 저항(1109)과 콘덴서(1110) 사이의 전압이 다이오드(1120)를 통해 전원 유지용 스위칭부(1118)의 에미터 단자 및 콜렉터 단자 사이로 흘러 바이패스되며 이 바이패스에 의한 저항과 콘덴서 사이의 전압이 낮아지게 되고, 이렇게 저항과 콘덴서 사이의 전압이 낮아지게 되면 릴레이 작동용 스위칭부(1108)로 향하는 트리거 신호를 멈추게 되어 에노드단과 케스단이 오프되면서 릴레이 스위치(1107)에 전류가 흐르지 않아서 스위칭을 위해 계속 전원이 공급되는 것을 멈추게 된다.
한편, 만약 작업자가 에러신호가 출력되는 도중에 제 1 회로 연결 스위치 및 에러신호 출력용 전원 스위치를 오프시키게 되면 폐회로의 전류 흐름이 없게 되고 이에 따라 전원 유지용 스위칭부의 에미터단과 베이스단 사이에 흐르는 바이어스 전압이 사라져서 전원 유지용 스위칭부(1118)가 오프된다.
상기 전원 유지용 스위칭부(1118)가 오프되면서 다이오드(1120)를 통한 저항과 콘덴서 사이의 바이패스 전압이 없어지고 이 전압은 콘덴서(1110)에 충전된다.
이 충전된 전압이 다이악(1111)의 브레이크 오버 현상을 이르키게 되고 다이악에서 트리거 신호를 보조 스위치 작동용 스위칭부(1108)로 출력하여 철편을 이동시키면서 폐회로를 유지시키고 동시에 에러신호 제어부(1140)로 출력되는 전원을 복귀시켜 계속적으로 에러신호 디스플레이부(1150)를 작동시킬 수 있게 된다.
즉, 본 발명은 에러요인을 치유하지 않으면 계속적으로 경고음을 출력시키도록하여 반드시 에러요인을 치유하도록 유도한다.
즉, 에러신호 출력부(1102)가 온 상태에서는 사용자가 수동 스위치(135)를 작동시켜 경보신호를 오프시키게 되더라도, 다시 전원을 복귀시켜 경보신호가 자동으로 출력되며, 이에 따라 에러상황이 완전히 제거되는 것을 인지하지 못하여 경보신호를 차단하더라도 다시 재작동되므로 에러신호를 완전히 차단하는 것을 유도할 수 있다.
만약에 에러신호 출력부가 오프되면 이때에는 수동 스위치(1135)를 사용자가 조작하여 경보신호를 수동으로 차단시킬 수 있게 된다.
1: 발사장치 2: 소화탄
2': 날개 10: 베이스판
11: 간격유지봉 12: 구멍
13: 지지관체 14: 가이드봉
15: 날개요부 16: 전자점화장치
100: 드론 110: 드론 제어장치
120: 드론 관제장치 1000: 에러신호 자동 출력부

Claims (10)

  1. 드론(100)과; 상기 드론(100)에 제어신호를 인가하여 드론을 유도시키는 드론 제어 장치(110)와; 상기 드론(100)에 탑재되며, 드론 제어장치의 제어신호에 따라 점화되어 소화탄을 투하하기 위한 소화탄 발사장치(1)를 포함하여 이루어지며;
    상기 소화탄 발사장치(1)는,
    전면과 후면을 이루는 두 개의 베이스판(10)으로 형체를 구성하고, 두 개의 베이스판(10) 사이에는 간격유지봉(11)을 연결함으로써 일정한 간격을 유지하면서 발사장치로(1)서의 형체를 유지하게 하며, 두 개의 베이스판(10)에는 각각 여러 개의 소화탄(1)의 장착과 발사를 위한 구멍(12)을 형성하고 구멍(12)의 내측에는 지지관체(13)를 구성하며, 마주보는 지지관체(13)의 사이에는 다수 개의 가이드봉(14)을 구성함으로써 지지관체(13)와 가이드봉(14)이 이루는 통로가 소화탄(2)이 삽입되고 발사가 이루어지는 통로가 되도록 구성하며, 구멍(12)과 지지관체(13)에는 각각 소화탄(2)의 날개(2')가 가이드 되는 날개요부(15)를 형성하고, 가이드봉(14)은 날개요부(15)의 양측에 구성하여 역시 날개(2')를 가이드 하도록 하고, 일측 후단 측 베이스판(10)의 후면에는 구멍(12)을 막는 형태로 전자점화장치(16)를 설치하여 이루어지며;
    상기 드론 제어장치는, 드론에 에러가 발생한 것으로 판단되면 경보신호를 출력하기 위한 에러신호 자동 출력부(1000)를 설치하여 이루어지되,
    상기 에러신호 자동 출력부(1000)는,
    자체 전원에 의해서 전원신호를 인가시키는 전원부(1101)와;
    상기 드론 제어장치로부터 신호를 인가받아 전원 회로를 스위칭시키는 에러신호 출력부(1102)와;
    상기 전원부가 온 되면 전기가 공급되어 승압된 교류 전류를 출력하는 발진 트랜스(1103)와;
    상기 발진 트랜스(1103)의 출력단에 연결되어 전기적 공급에 의해서 온 되는 릴레이 작동용 스위칭부(1108)와;
    상기 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 출력단에 설치되며 자기력을 발생시키는 릴레이 스위치(1107)와;
    상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 회로를 통전시키는 기능을 수행하는 제 1 회로 연결 스위치(sw1)와;
    상기 릴레이 스위치(1107)에 의해서 철편이 당겨지면서 에러신호 출력 제어부(1140)에 전원이 공급되어 에러신호가 디스플레이 되도록 유도하는 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)와;
    상기 제 1 회로 연결 스위치와 베이스단이 연결되고 에미터단 및 콜렉터단이 발진 트랜스(1103) 및 릴레이 작동용 스위칭부(1108)에 연결되며, 릴레이 작동용 스위칭부(1108)의 작동으로 철편이 당겨지면서 폐회로를 형성하면서 스위칭이 온 되어 이후 릴레이 스위치(1107)가 작동한 것을 중단시키고, 이때 강제로 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 오프시키게 되면 폐회로가 깨지면서 스위칭이 오프되고 아울러 릴레이 작동용 스위칭부(1108)가 온 되어 릴레이 스위치가 온 됨으로서 제 1 회로 연결 스위치(sw1) 및 에러신호 출력용 전원 스위치(sw2)를 온시켜 계속적으로 에러신호가 출력되도록 유도하는 전원 유지용 스위칭부(1118)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 소화탄 발사기능을 갖는 드론장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편 사이에 설치되어 미작동시 제 1 회로 연결 스위치와 회로 작동용 철편이 항상 오프상태를 유지하도록 유도하는 탄발 스프링(1133)과;
    상기 제 1 회로 연결 스위치의 일단에 설치되며 릴레이 스위치 작동시 회로 작동용 철편이 끌어당겨져 제 1 회로 연결 스위치가 스위칭되면 회로 작동용 철편을 부착시켜 릴레이 스위치의 작동이 멈추어도 전원 유지용 스위칭부의 온 상태를 지속시키는 영구자석(1134)과;
    상기 회로작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편에 결합되며, 경보신호 작동을 중단시키기 위해 사용자가 조작하면 회로 작동용 철편과 에러신호 출력 제어부 전원 연결용 철편을 오프시켜 에러신호 디스플레이부의 동작을 중단시킴으로서 더이상 경보신호가 출력되지 않토록 유도하는 수동 작동 스위치(1135)를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는 소화탄 발사기능을 갖는 드론장치.
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