KR101882073B1 - Battery automatic change system for drone and method of the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드론의 배터리 교체 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 드론에 장착된 배터리의 잔량을 감지하여 설정값 미만으로 측정되면 드론을 충전기로 복귀시켜 충전된 배터리를 장착하고 사용한 배터리는 충전기로 전달할 수 있는 드론의 배터리 자동 교체 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 드론의 배터리 자동 교체 시스템은 드론에 장착된 배터리와 충전기에 장착된 배터리를 자동으로 교환하는 시스템에 있어서, 상기 드론은, 상기 배터리와 전기적으로 연결되는 단자가 양측에 각각 형성된 PCB와, 상기 한 쌍의 단자 하부에 형성된 제1 및 제2 배터리 장착구와, 상기 제1 또는 제2 배터리 장착구 중 어느 하나를 선택적으로 상기 배터리가 장착되도록 지지하는 지지수단과, 상기 지지수단을 수평방향으로 슬라이드 이동시키는 모터를 포함한다. More particularly, the present invention relates to a battery replacement system and method, and more particularly, to a battery replacement system and method of a drone that detects the remaining amount of a battery mounted on a dron and returns a dron to a charger, To a drones automatic battery replacement system and method.
In a system for automatically replacing a battery mounted on a drones and a battery mounted on a charger, the dron includes a PCB having terminals electrically connected to the battery on both sides thereof, A support means for selectively supporting one of the first and second battery mounts and the battery so that the battery is selectively mounted on the first and second battery mounts; As shown in Fig.

Description

드론의 배터리 자동 교체 시스템 및 배터리 교체 방법{BATTERY AUTOMATIC CHANGE SYSTEM FOR DRONE AND METHOD OF THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a dron battery automatic replacement system,

본 발명은 드론의 배터리 교체 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 드론에 장착된 배터리의 잔량을 감지하여 설정값 미만으로 측정되면 드론을 충전기로 복귀시켜 충전된 배터리를 장착하고 사용한 배터리는 충전기로 전달할 수 있는 드론의 배터리 자동 교체 시스템 및 방법에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a battery replacement system and method, and more particularly, to a battery replacement system and method of a drone that detects the remaining amount of a battery mounted on a dron and returns a dron to a charger, To a drones automatic battery replacement system and method.

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. 일반적으로 일회용 배터리를 드론에 장착시키는 경우, 약 10분 내외의 시간 동안 드론을 비행시킬 수 있으므로, 드론을 장시간 비행시키기 위해서는 일회용 배터리 사용량이 매우 많아져 많은 비용이 소모된다는 단점이 있다. 이와 같은 배터리 교체비용문제를 해결하기 위하여 드론에 충전 배터리를 사용할 수 있는데, 충전 배터리를 사용할 때에는 주기적으로 배터리를 충전시켜야 한다는 번거로움이 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. Generally, when the disposable battery is mounted on the drones, since the drones can be flown for about 10 minutes or less, there is a disadvantage that the disposable battery is very expensive to consume the drones for a long time and thus the cost is high. In order to solve such a battery replacement cost problem, a rechargeable battery can be used in a drones. However, it is troublesome to charge the battery periodically when using a rechargeable battery.

한편, 현재까지 개발된 드론은 장시간 비행이 가능하기 위해서는, 사용자가 지속적으로 배터리를 교체하거나 충전해야 하는바, 사용자 주변에서만 드론 비행이 가능할 뿐 멀리까지 드론을 비행시킬 수 없다는 문제점이 있다.Meanwhile, in order to enable the long-time flight of the drone developed so far, the user has to constantly replace or charge the battery, so that the drone can only fly around the user and the drone can not fly far.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에도 다양한 시도가 있었으며, 대표적으로 등록특허 제1564254호를 소개한다. In order to solve such a problem, various attempts have been made in the past, and a representative patent No. 1564254 is introduced.

등록특허 제1564254호는 드론이 비행 중 배터리의 잔량을 측정하고, 설정값 이하로 떨어지면 근처의 무선충전소에서 충전할 수 있는 서비스와 관련된 기술이다. Patent No. 1564254 is related to a service in which a dron can measure the remaining amount of a battery during a flight and charge the battery at a nearby wireless charging station when it falls below a set value.

첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 도 1은 종래 드론 무선충전 시스템의 개략도이고, 도 2는 비행경로 인접영역이 표시된 드론 무선충전 시스템의 개략도이며, 도 3은 드론의 블록도이다.FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional drones charging system, FIG. 2 is a schematic diagram of a dron wireless charging system in which a flight path adjacent region is indicated, and FIG. 3 is a block diagram of a drones.

종래의 드론(100) 무선충전 시스템은, 사용자가 드론(100)에 직접 충전장치를 연결하지 아니하더라도 드론(100)의 배터리를 충전시킬 수 있도록 하기 위한 것으로서, 드론(100)과, 복수 개의 무선충전소(200)와, 상기 무선충전소(200)의 동작을 제어하는 서버를 기본 구성요소로 구비한다.The conventional drones 100 wireless charging system is provided to allow the user to charge the battery of the drones 100 even if the user does not connect the charging apparatus directly to the drones 100, A charging station 200 and a server for controlling the operation of the wireless charging station 200 as basic components.

상기 드론(100)은, 양력 및 비행력을 발생시키는 구동부(110)와, 상기 구동부(110)로 동력을 제공하는 무선충전배터리(120)와, 인공위성을 이용하여 위치를 파악하는 GPS(140)와, 상기 무선충전 배터리(120)의 충전량을 감지하는 충전량 감지부(130)와, 상기 각 부의 동작을 제어하는 제어부(150)를 포함하도록 구성된다. The drone 100 includes a driving unit 110 for generating lift and a flying force, a wireless rechargeable battery 120 for supplying power to the driving unit 110, a GPS 140 for determining a position using a satellite, A charged amount sensing unit 130 for sensing a charged amount of the wireless rechargeable battery 120, and a controller 150 for controlling operations of the respective units.

상기 구동부(110)는 드론(100)이 수직으로 뜰 수 있고 전후 및 좌우방향으로 이동할 수 있도록 하기 위한 장치이다.The driving unit 110 is a device for vertically opening the drones 100 and moving the drones 100 in the forward, backward, left and right directions.

이때, 종래의 드론(100)은 별도의 유선형 충전단자 없이도 충전이 가능하도록 즉, 무선충전 배터리(120)를 구비한다. 또한 상기 무선충전소(200)는 상기 무선충전 배터리(120)를 무선으로 충전시킬 수 있는 충전패드 등을 구비하는바, 상기 드론(100)은 무선충전소(200)에 정확하게 착륙만 되면 별도의 전선 연결 없이도 충전이 가능해진다는 효과를 얻을 수 있다. 여기서는 충전패드 등 무선충전에 필요한 구성에 대해서는 구체적으로 언급하지 않는다.At this time, the conventional drones 100 are provided with a wireless rechargeable battery 120 so that they can be charged even without a separate stream-type recharging terminal. In addition, the wireless charging station 200 includes a charging pad or the like capable of wirelessly charging the wireless charging battery 120. When the charging station 200 is correctly landed on the charging station 200, It is possible to obtain an effect that the battery can be charged without using the battery. Here, the configuration required for wireless charging such as a charging pad is not specifically described.

상기 언급한 바와 같이 드론(100)이 무선 방식으로 충전이 가능하도록 구성되면, 사용자는 비행 중인 드론(100)이 방전되었을 때 비행 중이던 드론(100)과 가장 가까운 무선충전소(200)로 드론(100)을 이동시켜 상기 드론(100)을 충전할 수 있으므로, 비행 중이던 드론(100)을 자신이 위치하는 지점으로 회송시키는 조작이 필요 없다는 장점 즉, 드론(100)을 사용자 주변에서만 비행시키는 것이 아니라, 배터리 용량에 따른 비행거리를 초과하는 먼 지점까지 비행이 가능해진다는 장점이 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 출발점(10)에서 도착점(20)까지 드론(100)을 비행하는 도중에 드론(100)의 방전 우려가 발생될 때 상기 드론(100)을 가장 가까운 무선충전소(200)(도 1에서는 제2 무선충전소(200b))에서 무선충전 배터리(120)를 충전시킨 후 비행을 재개할 수 있는바, 무선충전 배터리(120)의 용량이 크지 아니하더라도 드론(100)을 멀리까지 이동시킬 수 있다는 장점이 있다.When the dron 100 is configured to be charged in a wireless manner as described above, the user can select the dron 100 as the wireless charging station 200 closest to the dron 100 that was in flight when the dron 100 in flight is discharged. It is possible to charge the drones 100 by moving the drones 100 to the position where the drones 100 are located. In other words, It has the advantage of being able to fly to distant points that exceed the flying distance according to battery capacity. For example, as shown in FIG. 1, when there is a fear of discharge of the dron 100 during flight of the dron 100 from the starting point 10 to the arrival point 20, It is possible to resume the flight after charging the wireless rechargeable battery 120 at the first wireless charging station 200 (the second wireless charging station 200b in FIG. 1). Even if the capacity of the wireless rechargeable battery 120 is not large, Can be moved far away.

또한, 사용자가 미리 사용 허가를 받아 두지 아니하더라도 소정 비용을 지불하고 무선충전 서비스를 받을 수 있도록, 상기 드론(100)에는 버스카드 등과 같은 비용지불카드가 장착되고, 상기 무선충전소(200) 중 상기 드론(100)이 착륙하는 지점에는 상기 비용지불카드로부터 일정 금액을 차감하는 비용지불단말기가 구비될 수도 있다. In addition, a payment card such as a bus card is installed in the dron 100 so that the user can receive a wireless charging service at a predetermined fee even if the user does not obtain permission for use in advance, A payment terminal for deducting a predetermined amount from the payment card may be provided at a point where the drones 100 land.

상기 무선충전 배터리(120)의 충전량이 기준치 미만이 되었을 때 상기 드론(100)이 충전신호를 서버로 전송하고, 상기 서버는 드론(100)으로부터 충전신호가 수신되었을 때 상기 드론(100)의 현재 위치와 가장 가깝게 위치하는 무선충전소(200)위치정보를 드론 조종용 컨트롤러로 전송하도록 구성될 수 있다. 따라서 사용자는 컨트롤러에 표시되는 무선충전소(200) 측으로 드론(100)을 이동시킴으로써, 드론(100) 방전에 의한 분실 및 파손의 우려를 방지할 수 있다는 장점이 있다.When the charge amount of the wireless rechargeable battery 120 becomes less than a reference value, the drones 100 transmit a charge signal to the server, and when the charging signal is received from the drones 100, And to transmit the location information of the wireless charging station 200 closest to the location to the drones controller. Therefore, the user can move the drones 100 toward the wireless charging station 200 displayed on the controller, thereby preventing loss and damage of the drones 100 due to discharging.

그러나 이러한 종래의 드론 무선 충전 시스템은 관련 인프라가 구축이 되어야 하는 바, 많은 투자와 시간이 요구된다. However, such a conventional drone wireless charging system requires a lot of investment and time because the related infrastructure must be constructed.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 드론에 장착된 배터리의 잔량을 감지하여 설정값 미만으로 측정되면 드론을 충전기로 복귀시켜 충전된 배터리를 장착하고 사용한 배터리는 충전기로 전달할 수 있는 드론의 배터리 자동 교체 시스템 및 방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is conceived to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a battery charger that detects the remaining amount of a battery mounted on a dron and returns the dron to a charger, And to provide a dron battery automatic replacement system and method which can be transferred to a charger.

위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 드론의 배터리 자동 교체 시스템은 드론에 장착된 배터리와 충전기에 장착된 배터리를 자동으로 교환하는 시스템에 있어서, 상기 드론은, 상기 배터리와 전기적으로 연결되는 단자가 양측에 각각 형성된 PCB와, 상기 한 쌍의 단자 하부에 형성된 제1 및 제2 배터리 장착구와, 상기 제1 또는 제2 배터리 장착구 중 어느 하나를 선택적으로 상기 배터리가 장착되도록 지지하는 지지수단과, 상기 지지수단을 수평방향으로 슬라이드 이동시키는 모터를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a system for automatically replacing a battery mounted on a drones and a battery mounted on a charger, the system comprising: a dron which is electrically connected to the battery; A first and a second battery mounting means formed at a lower portion of the pair of terminals, and a support means for selectively supporting the battery so that any one of the first and second battery mounting means is mounted, And a motor for slidably moving the supporting means in the horizontal direction.

또한 상기 배터리의 양측에는 걸림턱이 형성되며, 상기 지지수단은 양측에 상기 배터리의 걸림턱을 지지할 수 있도록 한 쌍의 포크가 구비되는 것이 바람직하다. Further, it is preferable that a pair of forks are provided on both sides of the battery so that the latching jaws can be supported on both sides of the battery.

또한 상기 모터에 의해 상기 지지수단이 슬라이드 이동함으로써 상기 제1배터리 장착구에 장착된 배터리를 상기 충전기에 전달하고, 상기 제2배터리 장착구에는 상기 충전기에 장착된 배터리를 장착시키는 것이 바람직하다. It is also preferable that the motor moves the support means to slide the battery so that the battery mounted on the first battery mount is transferred to the charger and the battery mounted on the charger is mounted on the second battery mount.

또한 상기 충전기에는 장착된 배터리가 이탈되는 것을 방지하도록 고정시키는 후크와, 상기 후크를 탄성적으로 지지하는 탄성체를 구비하며, 상기 포크가 슬라이드 이동할 때 상기 후크를 가압하여 상기 배터리의 고정을 해제시키는 것이 바람직하다. Further, the battery charger includes a hook for fixing the mounted battery so as to prevent the battery from being detached, and an elastic body for elastically supporting the hook, so that when the fork slides, the hook is pressed to release the battery desirable.

또한 상기 드론은, 장착된 배터리의 잔량을 감지하는 감지부와, 상기 감지부의 측정값이 설정값 미만일 경우 상기 드론을 상기 충전기로 복귀시키는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다. The dron may further include a sensing unit for sensing a remaining amount of the battery mounted, and a controller for returning the drones to the charger when the measured value of the sensing unit is less than a set value.

또한 상기 드론과 충전기에는 정렬을 위한 얼라인 센서(align sensor)가 각각 구비되는 것이 바람직하다. Preferably, each of the drone and the charger is provided with an align sensor for alignment.

본 발명에 따르면, 드론에 장착된 배터리의 잔량을 감지하여 설정값 미만으로 측정되면 드론을 충전기로 복귀시켜 충전된 배터리를 장착하고 사용한 배터리는 충전기로 전달할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, when the residual amount of the battery mounted on the dron is detected and measured to be less than the set value, the dron is returned to the charger to mount the charged battery and transmit the used battery to the charger.

또한 복수의 배터리를 동시에 충전할 수 있는 효과가 있다. Also, there is an effect that a plurality of batteries can be charged at the same time.

또한 드론과 충전기에 얼라인 센서를 구비하여 배터리의 위치를 파악한 후 충전기에 안착시킬 수 있는 효과가 있다. In addition, since the drones and the charger are equipped with an alignment sensor, the position of the battery can be determined and then put on the charger.

도 1 내지 도 3은 종래 드론 무선충전 시스템의 개략도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명에 의한 실시예의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 13은 본 발명에 의한 실시예의 작동상태를 설명하기 위한 도면이다. Figures 1 to 3 are schematic diagrams of a conventional drones charging system.
4 to 8 are diagrams for explaining the configuration of the embodiment according to the present invention.
9 to 13 are views for explaining the operating state of the embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예의 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a configuration and an operation of an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4를 참조하면 본 발명에 의한 드론의 배터리 자동 교체 시스템(400)은 카메라(C)가 장착된 드론(500)과, 상기 드론을 안착시킨 상태에서 배터리를 교환하는 충전기(600)를 포함한다. 4, a dron battery automatic replacement system 400 according to the present invention includes a dron 500 equipped with a camera C and a charger 600 replacing the battery with the dron placed thereon .

본 실시예와 달리 본 발명에 의한 드론은 카메라를 장착하지 않을 수 있다는 것은 당연하다. It is natural that the drones according to the present invention may not be equipped with a camera.

상기 충전기(600)는 배터리(710)가 안착되는 복수의 장착부(610)와, 안착된 배터리가 임의로 탈거되지 않도록 고정하는 고정수단(630)을 포함한다. 상기 장착부(610)의 저부에는 배터리(710)를 충전하기 위하여 전기적으로 연결하는 단자(620)가 구비된다. 또한 상기 고정수단(630)은 배터리의 일측에 형성된 걸림홈(도 13의 '712')에 걸리는 후크(631)와, 상기 후크(631)를 탄성적으로 지지하는 탄성체(도 13의 '650')를 포함한다. The charger 600 includes a plurality of mounting portions 610 on which the battery 710 is mounted and fixing means 630 for fixing the mounted batteries so as not to be arbitrarily detached. A terminal 620 is provided at the bottom of the mounting portion 610 to electrically connect the battery 710 to the battery. The fixing means 630 includes a hook 631 hooked to a hooking groove 712 'formed on one side of the battery and an elastic member 650' shown in FIG. 13 for elastically supporting the hook 631. [ ).

또한 충전기(600)에는 드론(500)이 안착될 때 위치를 정렬하는 얼라인센서(640)가 구비된다. In addition, the charger 600 is provided with an alignment sensor 640 for aligning the positions of the drones 500 when they are seated.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 드론(500)은 복수의 프로펠러(P)와, 상기 드론(500)의 동작을 제어하는 PCB(510)를 포함한다. 상기 PCB(510)의 양측 저부에는 배터리의 단자와 전기적으로 연결되는 패드(511)가 구비된다. 5 to 7, a drone 500 according to the present invention includes a plurality of propellers P and a PCB 510 for controlling the operation of the drone 500. At the bottom of both sides of the PCB 510, a pad 511 electrically connected to a terminal of the battery is provided.

또한 상기 PCB(510)에 구비된 한 쌍의 패드(511) 하부에는 제1 및 제2 배터리 장착구(521,522)가 형성된다. In addition, first and second battery loading ports 521 and 522 are formed under a pair of pads 511 provided on the PCB 510.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1 배터리 장착구(521)에는 배터리(720)가 장착되어 있고, 장착된 배터리(720)의 단자는 PCB(510)와 전기적으로 연결된다. 그러나 제2 배터리 장착구(522)에는 배터리가 장착되어 있지 않다는 것을 알 수 있다. 7, a battery 720 is mounted on the first battery loading port 521, and a terminal of the mounted battery 720 is electrically connected to the PCB 510. As shown in FIG. However, it can be seen that no battery is attached to the second battery loading port 522.

또한 드론의 저부에는 상기 충전기의 얼라인센서(640)와 상호작용으로 드론이 안착될 때 위치를 정렬하는 얼라인센서(501)가 구비된다. Also, an alignment sensor 501 is provided at the bottom of the dron for aligning the positions when the drones are seated by interaction with the alignment sensor 640 of the charger.

도 8을 참조하면, 상기 PCB(510)의 저부에는 배터리를 지지하고 교환하는 지지수단(530)과, 상기 지지수단(530)을 수평방향으로 슬라이드 이동시키는 모터(M)와, 상기 모터(M)의 회전력으로 지지수단(530)을 슬라이딩시키는 기어(540)들이 구비된다. 8, a support unit 530 for supporting and exchanging a battery, a motor M for horizontally slidably moving the support unit 530, a motor M And a gear 540 that slides the support means 530 by the rotational force of the support member 530. [

또한 상기 지지수단(530)의 중심에는 상기 기어(540)와 치합하는 치가 형성된 구동홈(532)이 형성된다. 따라서 상기 모터(M)의 구동력은 상기 기어(540)를 통해 전달되어 상기 구동홈(532)과 치합되어 상기 지지수단(530)을 수평방향으로 슬라이딩 운동시킨다. Further, a driving groove 532 is formed at the center of the supporting means 530, in which the teeth 530 are engaged with the gear 540. Therefore, the driving force of the motor M is transmitted through the gear 540 to engage with the driving groove 532, thereby sliding the supporting means 530 in the horizontal direction.

상기 지지수단(530)은 배터리의 양측에 형성된 걸림턱(도 11의 '711')을 지지할 수 있도록 양측에 각각 한 쌍의 포크(531)가 구비된다. The support means 530 is provided with a pair of forks 531 on both sides thereof so as to support the engagement protrusions ('711' in FIG. 11) formed on both sides of the battery.

이하에서는 본 발명에 의한 실시예에서 배터리를 교환하는 과정 및 배터리 자동 교체 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of replacing a battery and a method of automatically replacing a battery in the embodiment of the present invention will be described.

먼저, 드론이 장착된 배터리의 잔량을 감지부(미도시)가 감지한 측정값이 설정값 미만일 경우 상기 드론(500)을 상기 충전기(600)로 복귀시킨다. First, when the measured value sensed by the sensing unit (not shown) is less than the preset value, the drone 500 is returned to the charger 600.

다음으로, 복귀된 드론(500)은 얼라인 센서(501,640)의 작용으로 배터리 위치를 파악하여 충전기(600)에 안착된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 배터리 장착구(521)에는 사용한 배터리(720)가 포크(531)에 의해 지지된 상태로 구비되어 있고, 반대편의 제2 배터리 장착구(522)에는 충전기에 장착되어 완충된 배터리(710)가 위치된다. 그러나 이 상태에서는 완충된 배터리(710)는 아직 충전기(600)에 장착되어 있을 뿐, 포크(531)에 의해 지지된 상태가 아니다. Next, the returned drill 500 grasps the battery position by the action of the alignment sensors 501 and 640 and is seated in the charger 600. [ 9, the first battery loading port 521 is provided with the used battery 720 supported by the fork 531, and the second battery loading port 522 on the opposite side is provided with a A mounted, fully charged battery 710 is located. However, in this state, the buffered battery 710 is still attached to the charger 600 and is not supported by the fork 531.

다음으로, 도 10과 같이 상기 모터(M)를 구동하여 상기 지지수단(530)을 수평방향으로 이동시킨다. 이 때 상기 지지수단(530)의 타측에 형성된 포크(531)가 비로소 상기 완충된 배터리(710)의 양측에 형성된 걸림턱(711)의 밑으로 진입하여 배터리(710)를 지지하게 되는데, 이 상태에서 드론이 비행을 하게 되면 충전기(600)로부터 이탈된다. 이 때 사용된 배터리(720)는 지지수단(530)이 옆으로 이동하여 포크(531)가 빠짐으로 인해 제1 배터리 장착구(521)로부터 분리되어 충전기(600)에 전달하고, 완충된 배터리(710)가 포크(531)에 의해 지지된 상태로 비행하여 제2 배터리 장착구(522)에 장착된다. Next, as shown in FIG. 10, the motor M is driven to move the supporting means 530 in the horizontal direction. At this time, the fork 531 formed on the other side of the supporting means 530 enters below the latching jaws 711 formed on both sides of the buffered battery 710 to support the battery 710, The charger 600 is detached. The battery 720 used at this time is detached from the first battery loading port 521 due to the removal of the fork 531 due to the lateral movement of the supporting means 530 and is transferred to the charger 600, 710 are supported by the fork 531 and mounted on the second battery loading port 522.

도 11을 참조하면, 배터리(710)의 양측에 형성된 걸림턱(711)을 지지수단에 형성된 한 쌍의 포크(531)가 지지한 상태를 확인할 수 있다. 이 상태에서 드론이 비행하기 위하여 상승하게 되면 배터리(710)를 충전기(600)로부터 분리하여 전달받을 수 있는 것이다. Referring to FIG. 11, it can be seen that a pair of forks 531 formed on the support means are supported by the engagement protrusions 711 formed on both sides of the battery 710. In this state, when the drone ascends to fly, the battery 710 can be separated from the charger 600 and delivered.

도 12를 참조하면, 상기 배터리(710)는 케이스의 측면에 걸림홈이 형성되어 있고, 상기 걸림홈에는 장착부에 구비된 고정수단의 후크(631)가 걸려 배터리(710)를 고정한다. 그러나 도 13과 같이 지지수단(530)이 수평이동함으로써 포크(531)가 상기 고정수단(630)을 가압하여 후퇴시키고, 그로 인해 후크(631)가 배터리의 케이스에 형성된 걸림홈(712)으로부터 이탈한다. Referring to FIG. 12, the battery 710 has a latching groove formed on a side surface of the case, and a hook 631 of a fixing means provided on the latching portion is hooked to the latching groove to fix the battery 710. However, as shown in FIG. 13, the support means 530 horizontally moves so that the fork 531 pushes and retracts the fixing means 630 so that the hook 631 is separated from the engaging groove 712 formed in the case of the battery do.

이 상태에서 상술한 바와 같이 비행을 위해 드론(500)이 상승하면 포크(531)에 의해 지지되는 배터리(710)가 충전기의 안착부로부터 분리되어 드론에 장착되는 것이다. 한편, 상기 고정수단(630)을 탄성적으로 지지하는 탄성체(650)가 구비된다. 본 실시예에서 탄성체(650)는 판스프링으로 구성한다. In this state, as described above, when the dron 500 rises for flight, the battery 710 supported by the fork 531 is separated from the seat of the charger and mounted on the drones. On the other hand, an elastic body 650 elastically supporting the fixing means 630 is provided. In this embodiment, the elastic body 650 is formed of a leaf spring.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and limited embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- Various modifications and variations may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

400: 실시예
500: 드론
501: 얼라인 센서
510: PCB
511: 패드
521, 522: 배터리 장착구
530: 지지수단
531: 포크
532: 구동홈
540: 기어
600: 충전기
610: 장착부
620: 단자
630: 고정수단
631: 후크
640: 얼라인 센서400: Example
500: Drones
501: Alignment sensor
510: PCB
511: Pad
521, 522: Battery mounting hole
530: Support means
531: Fork
532: drive groove
540: Gear
600: Charger
610:
620: terminal
630:
631: Hook
640: Alignment sensor

Claims (8)

드론에 장착된 제1 배터리와 충전기에 장착된 제2 배터리를 자동으로 교환하는 시스템에 있어서,
상기 제1 배터리의 잔량을 감지하는 감지부와,
상기 감지부의 측정값이 설정값 미만일 경우 상기 드론을 상기 충전기로 복귀시키는 제어부를 포함하고,
상기 드론은,
상기 제1 배터리와 전기적으로 연결되는 단자가 양측에 각각 형성된 PCB와,
상기 한 쌍의 단자 하부에 형성된 제1 및 제2 배터리 장착구와,
상기 제1 및 제2 배터리 장착구 중 적어도 어느 하나에 상기 제1 배터리가 장착되도록 지지하는 지지수단과,
상기 지지수단을 수평방향으로 슬라이드 이동시키는 모터를 포함하고,
상기 배터리의 양측에는 걸림턱이 형성되며,
상기 지지수단은 양측에 상기 배터리의 걸림턱을 지지할 수 있도록 한 쌍의 포크가 구비되며,
상기 제어부는,
상기 모터에 의해 상기 지지수단을 슬라이드 이동시키고 상기 걸림턱의 동작을 제어함으로써 상기 제1 및 제2 배터리 장착구에 장착된 어느 하나의 제1 배터리를 상기 충전기에 전달하고, 상기 드론의 동작을 제어하여 상기 충전기의 다른 위치로 이동하여 상기 제1 배터리가 분리된 상기 제1 또는 제2 배터리 장착구에 상기 충전기의 제2 배터리를 장착하며,
상기 드론과 상기 충전기에는 정렬을 위한 얼라인 센서(align sensor)에 의해 정렬되는 것을 특징으로 하는 드론의 배터리 자동 교체 시스템.
1. A system for automatically exchanging a first battery mounted on a drone and a second battery mounted on a charger,
A sensing unit for sensing a remaining amount of the first battery;
And a control unit for returning the drones to the charger when the measured value of the sensing unit is less than a set value,
The drones,
A PCB having terminals electrically connected to the first battery on both sides,
First and second battery mounting portions formed below the pair of terminals,
Supporting means for supporting the first battery so that the first battery is mounted on at least one of the first and second battery mounts;
And a motor for slidably moving said supporting means in a horizontal direction,
And a latching jaw is formed on both sides of the battery,
The supporting means is provided with a pair of forks on both sides so as to support the latching jaw of the battery,
Wherein,
Wherein the motor is configured to slide the support means and to control the operation of the latching jaw to transfer any one of the first batteries mounted on the first and second battery loading ports to the charger, And the second battery of the charger is mounted on the first or second battery loading port from which the first battery is detached,
And wherein the drones are aligned by an align sensor for alignment with the drones and the charger.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 충전기에는 장착된 제2 배터리가 이탈되는 것을 방지하도록 고정시키는 후크와, 상기 후크를 탄성적으로 지지하는 탄성체를 구비하며,
상기 포크가 슬라이드 이동할 때 상기 후크를 가압하여 상기 제2 배터리의 고정을 해제시키는 것을 특징으로 하는 드론의 배터리 자동 교체 시스템.
The method according to claim 1,
The charger includes a hook for fixing the mounted second battery so as to prevent the second battery from being detached, and an elastic body for elastically supporting the hook,
And when the fork slides, the hook is pressed to release the securing of the second battery.
삭제delete 삭제delete 드론에 장착된 제1 배터리의 잔량을 측정하는 단계;
상기 제1 배터리의 잔량 측정값이 설정값 미만인 경우, 상기 드론을 충전기로 복귀시키고 안착하는 단계;
상기 드론의 제1 및 제2 배터리 장착구에 장착된 어느 하나의 제1 배터리를 충전기로 전달하는 단계; 및
상기 충전기에 장착된 제2 배터리를 상기 제1 배터리가 분리된 제1 또는 제2 배터리 장착구에 장착하는 단계를 포함하며,
상기 안착하는 단계는 상기 드론과 상기 충전기에 구비된 얼라인 센서에 의해 수행되며,
상기 전달하는 단계는, 상기 제1 배터리가 이탈되는 것을 방지하도록 고정시키며 탄성체에 의해 탄성적으로 지지되는 후크를 가압하여, 상기 제1 배터리의 양측에 형성된 걸림턱을 지지하는 상기 제1 배터리의 지지수단의 한 쌍의 포크를 슬라이드 이동시키고, 상기 한 쌍의 포크의 슬라이드 이동에 의해 상기 제1 배터리의 고정이 해제되는 것을 특징으로 하는 드론의 배터리 자동 교체 방법.Measuring a remaining amount of the first battery mounted on the drones;
Returning and seating the drones to the charger when the remaining amount of the first battery is less than the set value;
Transferring any one of the first batteries installed in the first and second battery loading ports of the drones to the charger; And
And mounting a second battery mounted on the charger to the first or second battery loading port from which the first battery is detached,
Wherein the seating step is performed by the alignment sensor provided on the drones and the charger,
The transferring step may include a step of fixing the first battery so as to prevent the first battery from being dislodged and pressing the hook elastically supported by the elastic body to support the first battery supporting the latching jaws formed on both sides of the first battery, Wherein the pair of forks of the pair of forks are slidably moved and the pair of forks are slid to release the fixation of the first battery. 삭제delete
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