KR101896086B1

KR101896086B1 - 수륙양용 관측장치

Info

Publication number: KR101896086B1
Application number: KR1020160182878A
Authority: KR
Inventors: 권광석; 김동현
Original assignee: 주식회사 유에스티21
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2018-09-06
Also published as: KR20180077967A

Abstract

본 발명은 자체 추진력에 의해 수상 및 육상에서 이동할 수 있으며, 슬라이딩 부를 통해 모래 또는 뻘 등의 부드러운 바닥면에서 이동 가능하도록 하여, 수상 및 육상을 관측할 수 있도록 하는 수륙양용 관측장치에 관한 것으로, 본체 내부에 수용공간이 형성되어 있으며, 관측센서를 구비한 본체; 상기 본체에 대하여 상대 회전이 가능하며, 바퀴와 회전축을 포함하는 바퀴부; 상기 바퀴부에 동력을 제공할 수 있는 제1구동부; 상기 본체가 수상에서 이동할 수 있는 추진력을 제공할 수 있는 제2구동부; 및 상기 본체를 바닥면에서 슬라이드 이동 가능할 수 있도록, 판 형상으로 이루어진 슬라이딩 부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

수륙양용 관측장치 {Amphibious survey device}

본 발명은 수륙양용 관측장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자체 추진력에 의해 수상 및 육상에서 이동할 수 있으며, 슬라이딩 부를 통해 모래 또는 뻘 등의 부드러운 바닥면에서 이동 가능하도록 하여 수상 및 육상을 관측할 수 있는 수륙양용 관측장치에 관한 것이다.

일반적으로 해저의 지형에 관한 정보를 관측하기 위해 여러 가지 장비가 사용된다. 종래의 대한민국 공개특허공보 제2010-0122538호 (2010.11.23 공개)는 이러한 해저 지형의 관측 장비에 대해 개시하고 있다. 그러나 종래의 기술은 수상과 육상을 동시에 관측할 수 있는 장비가 미흡한 실정이다.

연안에서 해저 지형과 육상의 지형을 통합적으로 관측하기 위해서는 수상 및 육상에서의 이동이 자유로워야 한다. 수상과 육상이 만나는 연안에는 다양한 지형이 존재하는데, 모래와 같은 부드러운 지형이 존재하며, 갯벌과 같은 지형도 존재한다. 따라서, 수상과 육상의 지형을 관측하기 위해서는 딱딱한 바닥면을 갖는 육상, 부드러운 바닥면을 갖는 모래, 갯벌 지형, 물이 있는 지역에서 모두 이동이 자유로워야 한다.

그러나 일반적인 바퀴를 사용하는 장비는 육상에서 이동이 자유롭지만, 부드러운 바닥면을 갖는 모래, 갯벌 등의 지역에서 이동이 제한되는 문제점이 있다. 수상과 육상이 만나는 연안에는 모래, 갯벌 같은 지형이 다양하게 분포되어 있으며, 수상에서 육상으로 이동하기 위해서는 모래, 갯벌 등의 지형을 통과해야 하는 경우가 많다. 하지만, 종래의 관측장치는 모래, 갯벌 등의 지형을 이동할 수 있는 별도의 장치가 마련되어 있지 않아 이동에 어려움이 발생한다.

본 발명은 국가연구개발사업(연구과제명 : 연안 연속지형자료 취득을 위한 수륙양용 무인매핑 시스템, 과제고유번호 : 20140150)의 수행으로 발명된 것이다.

대한민국 공개특허공보 제2010-0122538호 (2010.11.23 공개)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 더욱 상세하게는 자체 추진력에 의해 수상 및 육상에서 이동할 수 있으며, 슬라이딩 부를 통해 모래 또는 뻘 등의 부드러운 바닥면에서 이동 가능하도록 하여 수상 및 육상을 관측할 수 있는 수륙양용 관측장치에 관한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수륙양용 관측장치는, 본체 내부에 수용공간이 형성되어 있으며, 관측센서를 구비한 본체; 상기 본체에 대하여 상대 회전이 가능하며, 바퀴와 회전축을 포함하는 바퀴부; 상기 바퀴부에 동력을 제공할 수 있는 제1구동부; 상기 본체가 수상에서 이동할 수 있는 추진력을 제공할 수 있는 제2구동부; 및 상기 본체를 바닥면에서 슬라이드 이동 가능할 수 있도록, 판 형상으로 이루어진 슬라이딩 부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수륙양용 관측장치는, 상기 본체의 상하방향과 수직 하게 교차하는 가상의 X축을 중심으로 상기 본체에 대하여 상대회전 가능하며, 상기 본체 단면의 둘레방향을 따라 연장되어 있는 링 형상의 외측 프레임;과, 상기 바퀴부 주변에 마련되는 바퀴부 프레임;을 더 포함하며, 상기 바퀴부 프레임은, 상기 가상의 X축과 수직하게 교차하는 가상의 Y축을 중심으로 상기 외측 프레임에 대하여 상대 회전 가능하도록 상기 외측 프레임에 결합되는 것이 바람직하다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수륙양용 관측장치는, 상기 바퀴부 프레임으로부터 연장되는 수상부 프레임;을 더 포함하며, 상기 제1구동부는 상기 바퀴부 프레임에 마련되어, 상기 바퀴부에 동력을 제공하고, 상기 제2구동부는 상기 수상부 프레임에 마련되어, 상기 본체가 수상에서 이동할 수 있는 추진력을 제공하며, 상기 슬라이딩 부는 상기 수상부 프레임에 결합 되는 것이 바람직하며, 상기 슬라이딩 부는 상기 수상부 프레임에 힌지 결합되어, 상기 힌지를 중심으로 회전 가능한 것이 바람직하며, 상기 슬라이딩 부는 상기 수상부 프레임 또는 상기 바퀴부 프레임과 탄성부재를 통해 연결되는 것이 바람직하다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수륙양용 관측장치의 상기 바퀴부는, 상기 본체의 좌측에 결합되는 좌측 바퀴부와, 상기 본체의 우측에 결합되는 우측 바퀴부를 포함하며, 상기 좌측 바퀴부 및 상기 우측 바퀴부에는 상기 제1구동부가 각각 마련되어, 상기 좌측 바퀴부 및 상기 우측 바퀴부는 각각 독립하여 움직이는 것이 바람직하며, 상기 바퀴부 프레임은, 상기 외측 프레임에 끼워지는 베어링 허브를 통해 상기 외측 프레임에 대하여 상대회전이 가능하도록 결합되며, 상기 베어링 허브의 내측 및 외측 각각에 베어링 예압판, 베어링이 마련되는 것이 바람직하다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수륙양용 관측장치의 상기 본체에는, 지피에스(GPS) 수신기, 수심 관측장치, 레이저 스캐너가 마련되며, 상기 지피에스(GPS) 수신기, 상기 수심 관측장치, 상기 레이저 스캐너는 동일한 축상에 배치되는 것이 바람직하며, 상기 제2구동부는, 배터리, 외부에서 신호를 전달받을 수 있는 제어부, 워터제트를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명은 수상 및 육상을 관측할 수 있 는 수륙양용 관측장치에 관한 것으로, 슬라이딩 부를 통해 모래 또는 뻘 등의 부드러운 바닥면에서 용이하게 이동할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 슬라이딩 부는 힌지와 탄성부재를 통해 결합됨에 따라, 굴곡이 있는 육상 지형이나, 유체의 저항이 발생하는 수상에서도 용이하게 이동할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수륙양용 관측장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수륙양용 관측장치의 정면도이다.
도 3은 도 2의 "A"의 연결부분에 대한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 바퀴부 및 제1구동부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2구동부를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수륙양용 관측장치의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수륙양용 관측장치가 육상에 배치된 것을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수륙양용 관측장치가 수상에 배치된 것을 나타내는 도면이다.

본 발명은 자체 추진력에 의해 수상 및 육상에서 이동할 수 있으며, 슬라이딩 부를 통해 모래 또는 뻘 등의 부드러운 바닥면에서 이동 가능하도록 하여 수상 및 육상을 관측할 수는 수륙양용 관측장치에 관한 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 수륙양용 관측장치는 본체(110), 바퀴부(120), 제1구동부(130), 제2구동부(140), 슬라이딩 부(150)를 포함하여 이루어진다.

상기 본체(110)는 수용공간이 형성되어 있으며, 관측센서를 구비하고 있는 것이다. 상기 본체(110)는 수중에서의 저항력을 최소화하기 위해서 내부에 수용공간이 형성된 구형으로 이루어지며, 폴리카보네이트 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 본체(110)의 관측센서는 다양한 관측센서가 마련될 수 있으며, 상기 본체(110)의 내부에 수심 관측장치(114)가 마련될 수 있다.

상기 수심 관측장치(114)는 해저 지형 정보를 획득하기 위한 장치로, 상기 본체(110)와 해저면까지의 수심을 관측하여 해저 지형 정보를 파악할 수 있다. 상기 수심 관측장치(114)는 상기 본체(110)의 내부 수용공간에 마련된다.

상기 본체(110)는 지피에스(GPS) 수신기(112), 레이저 스캐너(113)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 지피에스(GPS) 수신기(112)는 육상 및 수상에서 상기 본체(110)의 위치를 식별하기 위한 것이다. 상기 레이저 스캐너(113)는 상기 본체(110)를 통해 정밀하게 관측하기 위한 장치로, 상기 레이저 스캐너(113)는 공지된 기술인바 상세한 설명은 생략한다.

상기 지피에스(GPS) 수신기(112)와 상기 레이저 스캐너(113)는 상기 본체(110)의 상부에 마련될 수 있으며, 상기 본체(110)로부터 상부로 연장되는 프레임에 결합 되어 마련될 수 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 지피에스(GPS) 수신기(112), 상기 레이저 스캐너(113), 상기 수심 관측장치(114)는 동일한 축상에 배치될 수 있다.

상기 지피에스(GPS) 수신기(112), 상기 레이저 스캐너(113), 상기 수심 관측장치(114)는 상기 본체(110)의 흔들림에 의한 오차를 계산 및 보정해야 하는데, 상기 지피에스(GPS) 수신기(112), 상기 레이저 스캐너(113), 상기 수심 관측장치(114)를 동일한 축상에 위치시키면 이러한 오차의 계산 및 보정이 용이해지는 장점이 있다.

상기 본체(110)에는 상술한 장비 이외에도 다양한 장비가 마련될 수 있음은 물론이다. 가령, 지피에스(GPS) 수신기(112)로부터 신호를 받아 상기 본체(110)의 위치를 판별할 수 있는 지피에스(GPS) 유닛이 마련될 수 있으며, X, Y, Z축 자이로 센서가 마련되어, X, Y, Z축 자이로 센서로부터 방위각, 피치 방향 경사각, 롤 방향 경사각의 자세정보값을 획득하고 3개의 가속도계로부터 상기 본체(110)의 위치 정보를 파악할 수 있는 관성항법장치 등도 마련될 수 있다.

상기 본체(110)에는 상기 본체(110)의 상하방향과 수직하게 교차하는 가상의 X축을 중심으로 상기 본체(110)에 대하여 상대회전 가능하며, 상기 본체(110) 단면의 둘레방향을 따라 연장되는 링 형상의 외측 프레임(111)이 마련되어 있다. 상기 외측 프레임(111)은 상기 본체(110)의 X축 회전 자유도를 보장하는 것으로, 가상의 X축을 중심으로 회전하는 상기 본체(110)의 롤링을 최소화하는 것이다. 즉, 상기 외측 프레임(111)은 X축 짐벌 역할을 하는 것으로, 수면의 움직임 등에 의해 상기 본체(110)의 롤링 등이 발생할 수 있는 외란을 방지하는 것이다.

상기 외측 프레임(111)은 가상의 X축을 중심으로 상기 본체(110)에 대하여 상대회전이 가능하게 결합될 수 있다면 다양한 방법으로 결합될 수 있다. 상기 외측 프레임(111)은 두 줄의 링 형상으로 배열될 수 있으며, 상기 두 줄의 링 형상 사이에 상기 본체(110)에 결합되는 결합부(115)가 마련될 수 있다.

상기 바퀴부(120)는 상기 본체(110)에 대하여 상대 회전이 가능한 것으로, 바퀴(121)와 회전축(122)을 포함하여 이루어진다. 상기 바퀴부(120)는 상기 본체(110)에 대하여 상대 회전하여 상기 본체(110)를 육상에서 이동시킬 수 있는 것이다.

상기 바퀴부(120) 주변에는 바퀴부 프레임(160)이 마련되어 있으며, 상기 바퀴부(120)의 상기 회전축(122)이 상기 바퀴부 프레임(160)에 결합된다. 상기 회전축(122)은 상기 바퀴부 프레임(160)에 직접 결합될 수 있으며, 풀리 등의 장치를 통해서 결합될 수도 있다.

상기 바퀴부(120)는 상기 본체(110)의 좌측에 결합되는 좌측 바퀴부(123)와 상기 본체(110)의 우측에 결합되는 우측 바퀴부(124)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 좌측 바퀴부(123) 및 상기 우측 바퀴부(124)는 각각 독립적으로 움직일 수 있는 것으로, 상기 좌측 바퀴부(123) 및 상기 우측 바퀴부(124) 각각에는 상기 제1구동부(130)가 마련되어 있다.

즉, 상기 좌측 바퀴부(123) 및 상기 우측 바퀴부(124)는 상기 본체(110)의 좌,우측의 상황에 따라 각각 독립적으로 상기 좌측 바퀴부(123) 및 상기 우측 바퀴부(124)에 구동력을 제공하여, 각각 독립적으로 움직일 수 있는 것이다. 이를 통해 상기 본체(110)의 좌,우측 상황에 맞는 구동력을 제공할 수 있고, 강력한 구동력을 확보할 수 있는 장점이 있다.

도 2를 참조하면, 상기 바퀴부 프레임(160)은 상기 가상의 X축과 수직하게 교차하는 가상의 Y축을 중심으로 상기 외측 프레임(111)에 대하여 상대 회전 가능하도록 상기 외측 프레임(111)에 결합될 수 있다. 상기 바퀴부 프레임(160)은 상기 본체(110)의 Y축 회전 자유도를 보장하는 것으로, 가상의 Y축을 중심으로 회전하는 상기 본체(110)의 피치를 최소화하는 것이다. 상기 바퀴부 프레임(160)은 Y축 짐벌 역할을 하는 것으로, 수면의 움직임 등에 의해 상기 본체(110)의 피치 등이 발생할 수 있는 외란을 방지하는 것이다.

즉, 상기 외측 프레임(111)이 상기 본체에 대하여 X축을 중심으로 상대 회전하며, 상기 바퀴부 프레임(160)이 상기 외측 프레임(111)에 대하여 Y축을 중심으로 상대 회전함에 따라, 상기 외측 프레임(111)은 X축 짐벌로, 상기 바퀴부 프레임(160)은 Y축 짐벌로 역할을 할 수 있는 것이다. 이때, 상기 좌측 바퀴부(123) 및 상기 우측 바퀴부(124)는 각각 독립적으로 이루어질 수 있고, 상기 좌측 바퀴부(123)에 마련된 상기 바퀴부 프레임(160)과, 상기 우측 바퀴부(124)에 마련된 상기 바퀴부 프레임(160)은 독립적으로 회전할 수 있게 된다. 이를 통해 상기 본체(110)의 좌,우측 상황에 따라 좌,우의 상기 바퀴부 프레임(160)은 독립적으로 서로 다르게 회전할 수도 있다.

상기 바퀴부 프레임(160)은 가상의 Y축을 중심으로 상기 외측 프레임(111)에 대하여 상대회전이 가능하게 결합될 수 있다면 다양한 방법으로 결합될 수 있다. 도 3을 참조하면, 상기 바퀴부 프레임(160)과 상기 외측 프레임(111)은, 연결 프레임(161), 베어링 허브(162), 베어링 예압판(163), 베어링(164), 볼트(165)를 통해 결합될 수 있다.

구체적으로, 상기 바퀴부 프레임(160)에 결합되는 연결 프레임(161)을 마련하고, 두 줄의 링 형상으로 이루어진 상기 외측 프레임(111) 사이에 베어링 허브(162)를 끼운다. 상기 베어링 허브(162)를 중심으로, 상기 본체(110)가 마련되어 있는 내측에 상기 베어링(164) - 상기 베어링 예압판(163)을 순서대로 배치하고, 상기 볼트(165)를 통해 결합시킨다. 이와 함께, 상기 베어링 허브(162)를 중심으로, 상기 연결 프레임(161)이 마련되어 있는 외측에 상기 베어링(164) - 상기 베어링 예압판(163)을 순서대로 배치하고, 상기 볼트(165)를 통해 결합시킨다.

이와 같이 상기 베어링 허브(162)를 중심으로 내,외측으로 상기 베어링(164)과 상기 베어링 예압판(163)을 마련하는 양단 지지 베어링 예압 구조를 적용함에 따라 강한 연결성을 확보할 수 있다. 상술한 바와 같이 상기 바퀴부(120)는 각각 독립적으로 움직이는 상기 좌측 바퀴부(123)와 상기 우측 바퀴부(124)로 이루어질 수 있다.

상기 좌측 바퀴부(123)와 상기 우측 바퀴부(124)가 서로 독립적으로 결합되며 독립적으로 움직일 경우, 상기 좌측 바퀴부(123)와 상기 우측 바퀴부(124)는 강성이 부족할 수 있고, 연결성 확보에 어려움이 발생할 수 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해 상기 베어링 허브(162)를 중심으로 내,외측으로 상기 베어링(164)과 상기 베어링 예압판(163)을 마련하는 양단 지지 베어링 예압 구조를 적용할 수 있다. 양단 지지 베어링 예압 구조를 적용함에 따라, 상기 좌측 바퀴부(123)와 상기 우측 바퀴부(124)에 강성을 보강할 수 있게 되고, 이를 통해 상기 좌측 바퀴부(123)와 상기 우측 바퀴부(124)의 움직임에 의한 영향을 최소화하면서도 강한 연결성을 확보할 수 있는 장점이 있다. (여기서, 상기 연결 프레임(161)은 상기 바퀴부 프레임(160)에 결합 되는 연결부분으로, 필요에 따라서는 생략되어 사용될 수도 있다.)

도 4를 참조하면, 상기 제1구동부(130)는 상기 바퀴부(120)에 동력을 제공하는 것으로, 상기 바퀴부 프레임(160)에 마련될 수 있는 것이다. 상기 제1구동부(130)는 웜 감속기(131), 풀리(132), 벨트(133), 제1구동모터(134)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 제1구동부(130)의 초기 구동력을 보강하기 위해, 상기 제1구동모터(134)에 웜 감속기(131)를 장착하여 1차 감속하고, 상기 벨트(133)를 통해 2차 감속하는 형태로 상기 바퀴부(120)를 구동시킨다. 이와 같은 1,2차 감속을 통해 상기 바퀴부(120) 초기 구동시 충분한 힘(초기 구동력)을 확보할 수 있게 된다. 상기 제1구동모터(134)는 BLDC 모터가 사용될 수 있다.

상기 풀리(132)는 상기 바퀴부(120)의 상기 회전축(122)이 결합될 수 있는 것이다. 상기 풀리(132)는 상기 바퀴부 프레임(160)에도 결합될 수 있는 것으로, 상기 회전축(122)은 상기 풀리(132)를 통해 상기 바퀴부 프레임(160)에 결합될 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 제2구동부(140)는 상기 본체(110)가 수상에서 이동할 수 있는 추진력을 제공할 수 있는 것이다. 상기 제2구동부(140)는 상기 바퀴부 프레임(160)으로부터 연장되는 수상부 프레임(170)에 마련될 수 있다. 상기 수상부 프레임(170)은 상기 제2구동부(140)를 배치할 수 있는 프레임으로, 상기 제2구동부(140)는 상기 본체(110) 수상 구동력을 제공할 수 있다면 다양한 방법으로 상기 수상부 프레임(170)에 결합될 수 있다.

상기 제2구동부(140)는 배터리(141), 제어부(142), 제2구동모터(143), 워터제트(144)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 배터리(141)는 상기 제2구동부(140)의 동력을 제공할 수 있는 에너지원이며, 상기 제어부(142)는 외부에서 신호를 전달받을 수 있는 것이다. 상기 제어부(142)를 통해 외부에서 오는 신호를 받을 수 있으며, 이를 통해 상기 제2구동부(140)를 무선으로 제어할 수 있게 된다. 다만, 상기 제2구동부(140)의 제어 방식은 이에 한정되는 것은 아니며, 유선 제어 방법 등 다양한 방법으로 이루어질 수 있음은 물론이다.

상기 제2구동모터(143)는 상기 워터제트(144)를 회전시킬 수 있는 것으로, 상기 제2구동부(140)는 워터제트 시스템을 채용하여 수중 부유물 및 장애물에 의한 구동력 손실을 최소화 할 수 있는 것이다. 상기 배터리(141), 상기 제어부(142), 상기 제2구동모터(143), 상기 워터제트(144)는 일체형을 이루어져 외부신호에 의해 단독으로 구동 가능하다.

상기 제2구동부(140)는 상기 본체(110)의 좌,우측에 각각 마련될 수 있다. 즉, 상기 제2구동부(140)는 좌,우측에 하나씩 마련되어 좌,우측에 수상 구동력을 독립적으로 제어할 수 있게 된다. 본 발명의 수륙양용 관측장치는 제1구동부(130)를 좌,우측에 독립적으로 마련하고, 제2구동부(140)를 좌,우측에 독립적으로 마련할 수 있는 것이다. 본 발명의 수륙양용 관측장치는 육상의 좌,우측 구동력 및 수상의 좌,우측 구동력을 독립적으로 제어함에 따라, 충분한 구동력을 제공할 수 있고, 상기 본체(110)의 좌,우측 상황에 따라 적절한 구동력을 좌,우측에 분배할 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 슬라이딩 부(150)는 상기 본체(110)를 바닥면에서 슬라이드 이동 가능하게 하는 것이다. 상기 슬라이딩 부(150)는 판 형상으로 이루어진 것으로, 상기 본체(110)를 모래, 뻘 등의 부드러운 바닥면에서 효과적으로 이동시킬 수 있다. 일반적으로 바퀴는 모래, 뻘 등의 부드러운 바닥면에서는 바퀴가 부드러운 바닥면에서 빠지기 때문에 이동이 제한된다. 그러나 본 발명의 수륙양용 관측장치는 상기 슬라이딩 부(150)를 통해 모래, 뻘 등의 부드러운 바닥면에서 효과적으로 이동할 수 있는 장점이 있다.

상기 슬라이딩 부(150)는 상기 수상부 프레임(170)에 결합 될 수 있다. 구체적으로 상기 수상부 프레임(170)으로부터 돌출된 프레임(171)에 결합 될 수 있다. 상기 슬라이딩 부(150)는 상기 수상부 프레임(170)에 힌지(180) 결합 되어 상기 힌지(180)를 중심으로 회전 가능할 수 있다.

상기 슬라이딩 부(150)가 육상에서 이동할 경우, 육상의 굴곡진 면을 따라서 이동해야 하는 경우가 발생한다. 만약 상기 슬라이딩 부(150)가 상기 힌지(180) 없이 결합 된다면, 상기 슬라이딩 부(150)는 육상의 굴곡진 면에 의해 손상될 위험이 있다. 그러나 상기 슬라이딩 부(150)가 상기 힌지(180)를 통해 결함 됨에 따라, 상기 슬라이딩 부(150)는 육상의 굴곡진 면을 따라 회전하면서 미끄러지게 이동할 수 있고, 이를 통해 육상의 굴곡진 면에 의한 손상을 방지할 수 있게 된다.

상기 슬라이딩 부(150)는 상기 힌지(180)와 함께 상기 수상부 프레임(170) 또는 상기 바퀴부 프레임(160)에 탄성부재(181)를 통해 연결될 수 있다. 상기 슬라이딩 부(150)가 상기 힌지(180)를 통해 결합 된 경우, 상기 슬라이딩 부(150)의 지나친 회전에 의해 육상 및 수상에서 이동이 제한될 수 있다. 특히, 수상에서 이동하는 경우 상기 슬라이딩 부(150)의 지나친 회전에 의해 상기 슬라이딩 부(150)가 뒤집힐 수 있게 되고, 이는 수상 이동시 저항력을 발생시킬 수 있게 된다.

이와 같은 육상 및 수상에서의 이동 제한을 방지하기 위해 상기 슬라이딩 부(150)는 상기 수상부 프레임(170) 또는 상기 바퀴부 프레임(160)에 상기 탄성부재(181)로 연결되어 있다. 여기서, 상기 탄성부재(181)는 탄성을 가진 소재로 이루어져야 한다. 만약 상기 탄성부재(181)가 탄성이 없이 강성이 강한 소재로 이루어진다면, 상기 슬라이딩 부(150)는 상기 힌지(180)를 따라 회전이 불가능해진다. 따라서, 상기 탄성부재(181)는 스프링과 같은 탄성 변형이 가능한 탄성을 가진 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. (다만, 상기 탄성부재(181)는 스프링에 한정되는 것은 아니며, 탄성이 있는 소재라면 다양한 소재가 사용될 수 있음은 물론이다.)

상기 슬라이딩 부(150)의 상기 힌지(180) 결합위치는 상기 수상부 프레임(170)을 중심으로 설명하였으나, 이에 한정되지는 않는다. 가령, 상기 본체(110)를 부드러운 바닥면에서 슬라이드 이동시킬 수 있다면 다양한 곳에 결합 될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 수륙양용 관측장치의 육상 및 수상의 이동방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 7은 참조하면, 본 발명의 수륙양용 관측장치는, 육상(G)에서 이동할 경우 상기 바퀴부(120)를 통해 이동하게 된다. 이때, 육상(G)의 굴곡진 면이 나타나게 되면, 상기 슬라이딩 부(150)는 상기 힌지(180)에 의해 회전하고, 굴곡진 면을 따라 미끄러지면서 이동하게 된다. 상기 슬라이딩 부(150)가 상기 힌지(180)를 통해 회전할 때, 상기 탄성부재(181)는 상기 슬라이딩 부(150)가 지나치게 회전되는 것을 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 수륙양용 관측장치가 모래, 뻘 등의 부드러운 바닥면을 이동할 때는 상기 슬라이딩 부(150)가 부드러운 바닥면에 접촉하여 이동하게 된다. 이를 통해 모래, 뻘 등의 부드러운 바닥면에서 마찰 저항력을 줄일 수 있게 되고, 모래, 뻘 등의 부드러운 바닥면에서 수륙양용 관측장치를 용이하게 이동시킬 수 있는 장점이 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 수륙양용 관측장치는, 수상(W)에서 이동할 경우 상기 제2구동부(140)의 동력을 통해 이동하게 된다. 이때, 상기 슬라이딩 부(150)는 부력과 상기 탄성부재(181)에 의해 안쪽으로 접혀져서 이동하게 된다.

상기 탄성부재(181)가 없다면, 상기 슬라이딩 부(150)는 수륙양용 관측장치가 수상(W)에서 이동하는 힘에 의해 뒤로 접혀지게 된다. 슬라이딩 부(150)는 판 형상으로 이루어져 있기 때문에, 상기 슬라이딩 부(150)가 뒤로 접혀지게 되면 수상 이동 저항력이 상승하게 된다. 이와 같은 점을 방지하기 위해 상기 탄성부재(181)가 필요하게 된다.

수륙양용 관측장치가 수상(W)에 들어가게 되면, 상기 슬라이딩 부(150)의 부력과, 상기 탄성부재(181)의 탄성 복원력에 의해 상기 슬라이딩 부(150)는 안쪽으로 접혀지게 되고, 이를 통해 수상 이동시 저항력을 줄일 수 있게 된다. (여기서, 탄성 복원력은 원래의 상태로 되돌아가려는 힘으로, 상기 탄성부재(181)의 원래 상태는 상기 슬라이딩 부(150)가 안쪽으로 접혀져 있는 상태인 것이 바람직하다.)

본 발명의 수륙양용 관측장치의 효과를 살펴보면 다음과 같다.

종래의 바퀴만 이용하는 관측장치의 경우 모래, 뻘 등의 부드러운 바닥면에서 이동할 경우 이동 제한이 발생할 수 있는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명의 수륙양용 관측장치는 상기 슬라이딩 부(150)를 통해 모래 또는 뻘 등의 부드러운 바닥면에서 미끄러지면서 이동할 수 있게 되고, 이를 통해 모래 또는 뻘 등의 부드러운 바닥면에서도 수륙양용 관측장치를 용이하게 이동시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 상기 슬라이딩 부(150)는 상기 힌지(180)를 통해 결합 됨에 따라, 굴곡이 있는 육상 지형에서 용이하게 이동할 수 있는 장점이 있다. 이와 함께, 상기 슬라이딩 부(150)는 상기 탄성부재(181)를 통해 상기 수상부 프레임(170) 또는 상기 바퀴부 프레임(160)에 결합 됨에 따라 상기 슬라이딩 부(150)의 지나친 회전을 방지할 수 있게 된다. 특히, 본 발명의 수륙양용 관측장치가 수상에서 이동할 경우, 상기 탄성부재(181)를 통해 상기 슬라이딩 부(150)가 뒤로 접혀지는 것을 방지하여, 유체 저항력이 상승하지 않게 할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

110...본체 111...외측 프레임
112...지피에스(GPS) 수신기 113...레이저 스캐너
114...수심 관측장치 115...결합부
120...바퀴부 121...바퀴
122...회전축 123...좌측 바퀴부
124...우측 바퀴부 130...제1구동부
131...웜 감속기 132...풀리
133...벨트 134...제1구동모터
140...제2구동부 141...배터리
142...제어부 143...제2구동모터
144...워터제트 150...슬라이딩 부
160...바퀴부 프레임 161...연결 프레임
162...베어링 허브 163...베어링 예압판
164...베어링 165...볼트
170...수상부 프레임 180...힌지
181...탄성부재

Claims

육상과 수상에서 관측이 가능한 수륙양용 관측장치에 있어서,
본체 내부에 수용공간이 형성되어 있으며, 관측센서를 구비한 본체;
상기 본체에 대하여 상대 회전이 가능하며, 바퀴와 회전축을 포함하는 바퀴부;
상기 바퀴부에 동력을 제공할 수 있는 제1구동부;
상기 본체가 수상에서 이동할 수 있는 추진력을 제공할 수 있는 제2구동부; 및
상기 본체를 바닥면에서 슬라이드 이동 가능할 수 있도록, 판 형상으로 이루어진 슬라이딩 부;를 포함하며,
상기 본체의 상하방향과 수직 하게 교차하는 가상의 X축을 중심으로 상기 본체에 대하여 상대회전 가능하며, 상기 본체 단면의 둘레방향을 따라 연장되어 있는 링 형상의 외측 프레임;과,
상기 바퀴부 주변에 마련되는 바퀴부 프레임;을 더 포함하며,
상기 바퀴부 프레임은, 상기 가상의 X축과 수직하게 교차하는 가상의 Y축을 중심으로 상기 외측 프레임에 대하여 상대 회전 가능하도록 상기 외측 프레임에 결합되며,
상기 바퀴부 프레임으로부터 연장되는 수상부 프레임;을 더 포함하며,
상기 제1구동부는 상기 바퀴부 프레임에 마련되어, 상기 바퀴부에 동력을 제공하고, 상기 제2구동부는 상기 수상부 프레임에 마련되어, 상기 본체가 수상에서 이동할 수 있는 추진력을 제공하며, 상기 슬라이딩 부는 상기 수상부 프레임에 결합 되며,
상기 슬라이딩 부는 상기 수상부 프레임에 힌지 결합되어, 상기 힌지를 중심으로 회전 가능하며, 상기 슬라이딩 부는 상기 수상부 프레임 또는 상기 바퀴부 프레임과 탄성부재를 통해 연결되며,
상기 슬라이딩 부가 육상에서 이동할 경우, 상기 슬라이딩 부는 육상의 굴곡진 면을 따라 회전하면서 미끄러지며, 상기 슬라이딩 부가 수상에서 이동할 경우 상기 탄성부재는 상기 슬라이딩 부가 뒤로 접혀지는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 수륙양용 관측장치.
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제1항에 있어서,
상기 바퀴부는, 상기 본체의 좌측에 결합되는 좌측 바퀴부와, 상기 본체의 우측에 결합되는 우측 바퀴부를 포함하며,
상기 좌측 바퀴부 및 상기 우측 바퀴부에는 상기 제1구동부가 각각 마련되어, 상기 좌측 바퀴부 및 상기 우측 바퀴부는 각각 독립하여 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 수륙양용 관측장치.
제1항에 있어서,
상기 바퀴부 프레임은, 상기 외측 프레임에 끼워지는 베어링 허브를 통해 상기 외측 프레임에 대하여 상대회전이 가능하도록 결합되며,
상기 베어링 허브의 내측 및 외측 각각에 베어링 예압판, 베어링이 마련되는 것을 특징으로 하는 수륙양용 관측장치.
제1항에 있어서,
상기 본체에는, 지피에스(GPS) 수신기, 수심 관측장치, 레이저 스캐너가 마련되며,
상기 지피에스(GPS) 수신기, 상기 수심 관측장치, 상기 레이저 스캐너는 동일한 축상에 배치되는 것을 특징으로 하는 수륙양용 관측장치.
제1항에 있어서,
상기 제2구동부는,
배터리, 외부에서 신호를 전달받을 수 있는 제어부, 워터제트를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수륙양용 관측장치.