KR101858009B1

KR101858009B1 - 교량점검용 드론

Info

Publication number: KR101858009B1
Application number: KR1020160182009A
Authority: KR
Inventors: 황철진; 임재태; 이창래; 박홍진; 김대진
Original assignee: 한국도로공사
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2018-05-17

Abstract

본 발명은 교량점검용 드론에 관한 것으로서, 드론본체; 상기 드론본체를 기준으로 나란하게 설치되는 프레임; 상기 프레임의 양단부에 고정되는 모터와, 모터에 의해 회전하는 프로펠러로 구성된 이착륙수단; 상기 드론본체의 상면과 하면에 각각 설치되어 상·하면을 각각 촬영하는 제1·2카메라; 상기 드론본체의 상면에 설치되어 상향으로 조명하는 램프; 상기 모터의 둘레면에 고정되며, 방사상으로 결합홈이 형성된 고정부; 상기 결합홈에 각각 착탈가능하게 고정되어 외측으로 돌출되는 반원형상의 수평보호가이드; 상기 수평보호가이드에 고정되어 드론본체보다 상대적으로 높게 상방으로 돌출되는 삼각형상의 수직보호가이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시 예에 의하면, 드론본체에 설치되는 수평보호가드와 수직보호가드를 통해 외부 충돌로부터 드론본체를 보호할 수 있는 이점이 있으며, 고정부의 결합홈에 수평보호가드의 각 단부를 끼워주면 쉽게 결합되므로 조립 및 분리가 매우 편리하다.

Description

교량점검용 드론{Drone for inspecting bridge}

본 발명은 교량점검용 드론에 관한 것이다.

드론(Drone)이란, 사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해서 비행하는 비행기나 헬리콥터 모양의 비행체를 의미하며, 주로 표적용, 정찰용, 감시용 등 군사목적으로 사용되었으나, 최근에는 민간분야에서도 다양한 용도로 사용되고 있다.

예를 들면, 화산분화구 촬영처럼 사람이 직접 가서 촬영하기 어려운 장소를 촬영하거나 인터넷 쇼핑몰의 무인 택배서비스이다.

무인 택배서비스의 경우 인공위성을 이용해 위치를 확인하는 GPS(위성항법장치)기술을 활용해 서류, 책, 피자 등을 개인에게 배달하는 것이다.

또, 최근에는 드론에 카메라를 장착하여 드론을 원격 조정하면서 영상을 촬영하는 헬리 캠이 발송용으로 널리 사용되고 있는 등 드론의 활용분야가 점차 넓어지고 있는 실정이다.

그러나 드론을 안전하게 조작하는 것은 쉽지 않고 드론을 착륙시킬 때 발생하는 충격으로 인해 드론이 파손되는 일이 종종 발생하고 있으나, 드론의 구조나 조립방법 또는 조종방법 등에 대한 교육을 받을 기회가 거의 없어 드론에 관련한 각종 정보나 조종방법을 숙지하지 못해 사고를 피할 수 없는 문제점이 있다.

종래 기술로는 대한민국 등록특허 제10-1559898호(드론)이 있으며, 여기는 드론을 상부덮개와 하부덮개로 감싸 외부로 충격으로 보호하는 기술이 개시되어 있다.

상기 종래 기술의 경우 드론에 카메라를 설치할 경우 드론을 감싸고 있는 상부덮개와 하부덮개로 인해 간섭이 발생하고, 이러한 간섭으로 인해 선명한 영상확보가 어려운 문제가 있었으며, 설치가 번거롭고 불편한 문제가 있었다.

1. 대한민국 등록특허 제10-1559898호(드론/2015.10.06)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 카메라의 시야방해를 최소화하여 선명한 영상을 확보할 수 있으며, 보호가드의 설치가 매우 편리한 교량점검용 드론을 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

드론본체;

상기 드론본체를 기준으로 나란하게 설치되는 프레임;

상기 프레임의 양단부에 고정되는 모터와, 모터에 의해 회전하는 프로펠러로 구성된 이착륙수단;

상기 드론본체의 상면과 하면에 각각 설치되어 상·하면을 각각 촬영하는 제1·2카메라;

상기 드론본체의 상면에 설치되어 상향으로 조명하는 램프;

상기 모터의 둘레면에 고정되며, 방사상으로 결합홈이 형성된 고정부;

상기 결합홈에 각각 착탈가능하게 고정되어 외측으로 돌출되는 반원형상의 수평보호가이드;

상기 수평보호가이드에 고정되어 드론본체보다 상대적으로 높게 상방으로 돌출되는 삼각형상의 수직보호가이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서,

상기 수평보호가이드에는 걸고리와 링이 더 보강 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서,

상기 수직보호가이드의 상단에는 제자리에서 회전되는 캐스터가 더 보강 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서,

상기 수평보호가이드에는 고정클립이 더 보강 구비되며, 고정클립에 수직보호가이드가 착탈가능하게 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 실시 예에 의하면, 드론본체에 설치되는 수평보호가드와 수직보호가드를 통해 외부 충돌로부터 드론본체를 보호할 수 있는 이점이 있으며, 고정부의 결합홈에 수평보호가드의 각 단부를 끼워주면 쉽게 결합되므로 조립 및 분리가 매우 편리하다.

도 1은 본 발명에 따른 교량점검용 드론의 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 교량점검용 드론의 정면도.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 교량점검용 드론에서 요부를 따로 발췌하여 보인 결합사시도 및 분해사시도.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 교량점검용 드론의 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 교량점검용 드론의 정면도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 교량점검용 드론에서 요부를 따로 발췌하여 보인 결합사시도 및 분해사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 교량점검용 드론은, 드론본체(10)와 프레임(20), 이착륙수단(30), 제1·2카메라(40,50), 램프(60), 고정부(70), 수평보호가드(80) 및 수직보호가드(90)로 구성된 것으로, 이에 의하면 작업자가 접근하기 어려운 교량의 하면을 쉽고 간편하면서도 안전하게 정밀점검할 수 있는 이점이 있다.

여기서, 상기 드론본체(10)는 공지의 장치로서, 내부에는 가속도계, 자이로센서, GPS센서, 기압계, 제어부, 송수신기, 배터리 등이 내설된다.

상기 프레임(20)은 드론본체(10)를 기준으로 좌우에 대향되게 설치된다.

또한, 상기 프레임(20)은 드론본체(10)의 착륙시 드론본체(10)의 하부에 형성된 제2카메라(50)가 바닥에 닿지 않도록 드론본체(10)를 떠받쳐 지지하는 기능을 한다.

상기 이착륙수단(30)은 모터(31)와 프로펠러(32) 및 LED(33)로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 프레임(20)의 양단에 각각 설치되어 드론본체(10) 및 프레임(20)을 이착륙 및 이송시키는 기능을 한다.

상기 LED(33)는 드론본체(10)의 전후방향으로 표시하기 위한 것으로, 예를 들면 LED(33)의 조명이 초록색인 경우에는 드론본체(10)의 후방을 의미하며, LED(33)의 조명이 붉은색인 경우에는 드론본체(10)의 전방을 의미한다.

따라서, 상기 드론본체(10)를 조작하는 운전자는 이러한 불빛을 통해 드론본체(10)의 방향을 쉽게 인지할 수 있어 조작이 매우 편리해지는 이점이 있다.

상기 제1·2카메라(40,50)는 드론본체(10)의 상면과 하면에 각각 설치되어 상·하면을 각각 촬영하는 기능을 한다.

일 예로서, 촬영된 교량 영상은 실시간으로 운전자에게 직접 전송되거나, 드론본체(10)의 내부에 마련된 별도의 저장수단에 영상이 저장된다.

참고로, 상기 제1·2카메라(40,50)는 선명한 영상확보를 위해 흔들림 보정용 센서가 구비될 수 있으며, 전방향(360°)촬영이 가능한 카메라이다.

상기 램프(60)는 드론본체(10)의 상면에 설치되어 주변으로 조명하는 기능을 한다.

일 예로서, 교량 하부 즉, 바닥판, 코핑하부 등은 비교적 어두운 곳이 많은데, 이와 같이 어두운 장소라도 램프(60)가 주변을 밝게 비춰주기 때문에 선명한 영상을 획득할 수 있으며, 이에 따라 점검신뢰도를 보다 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 고정부(70)는 이착륙수단(30)의 모터(31) 둘레면에 고정된다.

또한, 상기 고정부(70)는 방사상으로 배치된 결합홈(71)을 구비하며, 이 결합홈(71)으로 수평보호가드(80)의 각 단부가 착탈가능하게 끼워져 고정된다.

특히, 상기 결함홈(71) 사이가 이루는 각은 65°∼ 75°가 바람직한데, 이는 사이 각이 65°이하가 되면 수평보호가드(80)가 충격에 쉽게 분리되고, 사이 각이 75°이상이 되면 수평보호가드(80)를 설치하는데 제약이 있기 때문이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 수평보호가드(80)는 탄성재질의 전체적으로 반원형(호형)을 이루며, 양단과 중간부분이 중심을 향해 돌출된 구조를 이룬다.

본 실시 예의 경우, 상기 수평보호가드(80)의 각 단부가 고정부(70)의 결합홈(71)에 각각 끼워져 드론본체(10)의 전방과 후방으로 돌출되며, 전방 또는 후방충돌시 프로펠러(32)가 손상되지 않도록 보호하는 기능을 한다.

한편, 상기 수평보호가드(80)의 각 단부를 고정부(70)의 결함홈(71)에 끼워 고정하는데, 이와 같이 결합한 상태에서 비행하던 도중 구조물과 부딛치게 되면 탄성재질의 수평보호가드(80)의 각 단부가 결함홈(71)으로부터 이탈될 우려가 있다.

이에 본 실시 예의 경우 수평보호가드(80)에 걸고리(81)와 링(82)을 더 보강 구비하여 고정부(70)의 결함홈(71)으로부터 수평보호가드(80)가 이탈되는 것을 방지토록 하였다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 걸고리(81)는 수평보호가드(80)의 일측(도 4 기준으로 오른쪽)에 형성되고, 링(82)은 수평보호가드(80)의 타측(도 4 기준으로 왼쪽)에 각각 형성된다.

상기 걸고리(81)는 합성수지재질의 끈을 매개로 수평보호가드(80)에 설치된다.

일 예로서, 상기 걸고리(81)의 끈이 모터(31)의 뒤쪽을 경유하도록 잡아당겨 링(82)에 걸어주게 되면, 수평보호가드(80)는 걸고리(81)와 링(82)에 의해 일체형을 이루게 되며, 이에 따라 수평보호가드(80)가 구조물과 충돌하더라도 고정부(70)의 결합홈(71)으로부터 이탈되는 것을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 수평보호가드(80)의 분실을 최소화 내지 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 수직보호가드(90)는 전체적으로 삼각형태를 이루도록 단일의 봉을 다단을 절곡하여 형성한 것으로서, 본 실시 예의 경우 수평보호가이드(80)에 고정되어 드론본체(10) 보다 상대적으로 높게 상방으로 돌출되어서 드론본체(10)가 구조물과 충돌하는 것을 방지토록 하는 기능을 한다.

한편, 상기 수평보호가드(80)에 수직보호가드(90)를 고정하기 위해서는 일반적인 타이밴드 또는 접착제를 이용하게 되는데, 그 설치 및 분리가 상당히 번거로운 단점이 있다.

이에 상기 수평보호가드(80)에 고정클립(83)을 보강하여 상기와 같은 문제를 해소하였다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수평보호가드(80)에는 복수의 고정클립(83)이 형성되며, 이 고정클립(83)에 수직보호가드(90)가 착탈가능하게 끼워진다.

상기와 같이 수평보호가드(80)에 고정클립(83)을 형성해 줌으로서 수직보호가드(90)를 설치 및 분리하는 작업이 상당히 편리해지는 이점이 있다.

한편, 교량의 하부를 보다 안정적으로 촬영하기 위해서는 본 발명에 따른 드론을 교량 하부면에 최대한 밀착한 상태에서 촬영하는 것이 좋은데, 문제는 이와 같이 밀착한 상태에서 본 발명에 따른 드론을 이송시키게 되면 수직보호가드(90)의 상단과 교량 하부면 간의 마찰로 인하여 쉽게 손상되는 문제가 있다.

이에 상기 수직보호가드(90)에 제자리에서 회전이 가능한 캐스터(100)를 더 보강 구비하여 상기와 같은 문제를 해소하였다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 캐스터(100)는 공지의 우레탄바퀴로서, 수직보호가드(90)의 상단에 제자리 회전가능하게 설치한다.

일 예로서, 상기 캐스터(100)가 교량 하부면에 밀착되도록 한 상태에서 본 발명에 따른 드론을 이송시킬 경우 캐스터(100)가 교량 하부면을 따라 구르면서 이송되기 때문에 진동을 최소화할 수 있고, 이에 따라 정밀한 영상을 촬영할 수 있을 뿐만 아니라, 교량 하부면과의 마찰을 줄여 수직보호가드(90)가 손상되는 문제를 근본적으로 해소할 수 있는 이점이 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명한다.

먼저, 운전자는 무선조작 컨트롤러를 이용하여 이착륙수단(30)을 구성하는 모터(31)을 매개로 프로펠러(32)를 회전시켜 본 발명에 따른 드론을 이륙시켜 준다.

상기와 같이 드론이 이륙하면 촬영하고자 하는 곳으로 드론을 이동시켜 준 상태에서 수직보호가드(90)의 상단에 설치된 캐스터(100)가 교량 하부면에 밀착되도록 한 다음 교량 하부를 램프(60)로 비춰가면서 영상촬영을 실시하며, 촬영된 영상은 실시간으로 운전자에게 전송되거나, 드론본체(10)에 설치된 별도의 저장매체에 저장될 수 있다.

상기 드론을 통한 영상촬영이 완료되면 드론을 착륙시키고 새로운 장소로 이동하여 교량을 점검하면 된다.

본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10: 드론본체 20: 프레임 30: 이착륙수단
31: 모터 32: 프로펠러 33: LED
40: 제1카메라 50: 제2카메라 60: 램프
70: 고정부 71: 결합홈 80: 수평보호가드
81: 걸고리 82: 링 83: 고정클립
90: 수직보호가드 100: 캐스터

Claims

드론본체;
상기 드론본체를 기준으로 나란하게 설치되는 프레임;
상기 프레임의 양단부에 고정되는 모터와, 모터에 의해 회전하는 프로펠러로 구성된 이착륙수단;
상기 드론본체의 상면과 하면에 각각 설치되어 상·하면을 각각 촬영하는 제1·2카메라;
상기 드론본체의 상면에 설치되어 상향으로 조명하는 램프;
상기 모터의 둘레면에 고정되며, 방사상으로 결합홈이 형성된 고정부;
상기 결합홈에 각각 착탈가능하게 고정되어 외측으로 돌출되는 반원형상의 수평보호가이드;
상기 수평보호가이드에 고정되어 드론본체보다 상대적으로 높게 상방으로 돌출되는 삼각형상의 수직보호가이드;
상기 수직보호가이드의 상단에 설치되어 제자리에서 회전되는 캐스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량점검용 드론.
제1항에 있어서,
상기 수평보호가이드에는 걸고리와 링이 더 보강 구비되는 것을 특징으로 하는 교량점검용 드론.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 수평보호가이드에는 고정클립이 더 보강 구비되며, 고정클립에 수직보호가이드가 착탈가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는 교량점검용 드론.
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