KR101914762B1

KR101914762B1 - 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치 및 그 운용방법

Info

Publication number: KR101914762B1
Application number: KR1020170037323A
Authority: KR
Inventors: 송문선; 정미영; 방지철
Original assignee: 송문선; 정미영
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2017-03-24
Publication date: 2018-11-02
Also published as: KR20180108055A

Abstract

본 발명은 드론으로 물건을 운반하는 경우 비중이 공기보다 낮은 헬륨 가스 등이 부분 충진되고 밀폐된 박스형상 바구니를 이용하므로 운반용 물건의 무게 하중을 최소화시켜 무거운 운반물을 효율적으로 이송하면서 드론의 크기를 줄이며 드론의 구동 에너지를 절약하고, 전자식 마그네트를 이용하여 운반바구니의 장착, 교체, 전달에 소요되는 시간을 최소화하므로 드론이 목표지점에 착륙하지 않고서도 운반바구니를 정확하게 전달하고, 여러 가지 이유로 드론에 장애가 발생되어 추락하는 경우 드론을 보호하면서 주변 사물의 피해를 최소화하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치 및 그 운용방법에 관한 것으로, 내장된 프로그램과 원격무선비행제어 신호에 의하여 택배 운반용 드론의 비행제어신호를 생성 출력하고 현재 위치에서의 위치정보와 주변의 촬영정보를 확보하여 저장하며 전체의 운용을 제어하고 감시하는 드론제어회로부, 드론제어회로부를 내부 일부분에 내장 구비하며 택배 운반용 드론의 외형을 형성하고 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 비행의 동력 발생과 수하물이 적재되는 드론운반바구니의 장착, 탈착과 에어백을 작동시키는 드론비행동체바디부 및 드론비행동체바디부의 하단에 장착과 탈착되는 상태로 구비되고 박스 형상을 하며, 밀폐된 격실로 이루어지고 하나 이상 다수로 이루어진 공기주머니가 구비되며 공기주머니에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각각의 공기주머니는 수하물의 상하좌우를 모두 둘러쌓는 형상으로 구비되고 일측면에 형성된 수하물출입구를 통하여 내부 공간에 수하물을 적재하거나 인출하는 드론운반바구니를 포함하는 특징에 의하여 적은 크기의 드론으로 큰 중량의 물건을 목표지점까지 안전하게 배송하고, 배송하는 수하물을 외부의 충격으로부터 안전하게 보호하고 배송용 수하물의 중량이 줄어드는 것과 같은 결과를 나타내어 드론의 크기와 소모되는 에너지를 줄이며, 운항중인 드론에 기능 장애 발생, 주변환경의 급격한 변화 등에 의하여 비정상적으로 운항되거나 낙하하는 경우 낙하하는 드론이 파손되지 않도록 보호하면서 낙하하는 드론에 의하여 주변에 피해를 주지 않도록 하는 효과가 있다.

Description

택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치 및 그 운용방법{Apparatus of carrier case with safety airbag for DRON and operating method thereof}

본 발명은 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치 및 그 운용방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 드론으로 물건을 운반하는 경우 비중이 공기보다 낮은 헬륨 가스 등이 부분 충진되고 밀폐된 박스형상 바구니를 이용하므로 운반용 물건의 무게 하중을 최소화시켜 무거운 운반물을 효율적으로 이송하면서 드론의 크기를 줄이며 드론의 구동 에너지를 절약하고, 전자식 마그네트를 이용하여 운반바구니의 장착, 교체, 전달에 소요되는 시간을 최소화하므로 드론이 목표지점에 착륙하지 않고서도 운반바구니를 정확하게 전달하고, 여러 가지 이유로 드론에 장애가 발생되어 추락하는 경우 드론을 보호하면서 주변 사물의 피해를 최소화하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치 및 그 운용방법에 관한 것이다.

드론(Drone)은 조종사가 탑승하지 않고 자동항법 방식의 비행과 무선조종에 의한 유도 비행이 가능한 비행체이고, 헬리콥터 모양의 무인기를 뜻하는 것으로, 애초 군사용으로 개발되었지만 최근에는 고공영상, 사진촬영, 배달, 기상정보 수집, 농약 살포 등 다양한 응용분야에서 활용되고 있으며 응용분야는 더욱 확대되어 가는 추세에 있다.

드론으로 물건을 운반(이송)하는 경우 충격 등으로부터 운반물이 안전하도록 보호하여야 하고, 운반물의 중량이 많이 나가는 경우 드론의 전체 크기도 커지게 되므로 큰 동력과 구동에너지를 필요로 하게 된다.

또한, 운항중인 드론 장치에 장애가 발생하거나 운항경로에서 기상이 포함되는 주변환경에 급격한 변화가 발생하는 경우 드론이 추락하게 되고 추락하는 드론과 운반물의 파손에 의하여 손실을 발생하는 동시에 추락지점에 큰 충격을 주어 물적 손실이 발생하게 되는 문제가 있다.

이러한 문제를 일부 해결한 종래기술로 대한민국 특허 출원번호 제10-2015-0120961호(2015. 08. 27.)에 의한 “추락사고 방지 드론” 기술이 있다.

도 1 은 종래기술의 일 실시 예에 의한 것으로 추락 사고를 방지하는 드론의 부분 단면도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 추락 사고를 방지하는 드론은 지지대(110), 본체(120), 연결부(130), 추진부(140), 관통홀, 낙하산(160), 니들밸브(170), 홀더(180), 덮개(190)를 포함하는 구성이다.

지지대(110)는 드론의 프레임 기능을 하며 양쪽 끝단에 추진부(140)가 구비된다. 추진부(140)는 필요에 의하여 2개, 3개, 4개, 6개, 8개 등등과 같이 구비될 수 있다.

본체(120)는 탄성력이 있는 스프링 등으로 이루어지는 연결부(130)에 의하여 지지대(110)에 설치되고 본체(120)의 무게에 의하여 연결부(130)는 압축 상태를 형성한다. 본체(120)는 통 형상을 하며 중앙부분에 관통홀이 형성되고 관통홀의 일부분에는 홀더(180)가 고정 설치되며 홀더(180)에는 낙하산(160)이 분리되지 않도록 고정 설치된다. 한편, 관통홀의 하단에는 니들밸브(170)의 상측 끝단부가 관통홀을 개방 또는 폐쇄하는 상태로 구비되되 초기에는 폐쇄 상태로 구비된다. 니들밸브(170)의 하측 끝단부는 지지대(110)에 고정 설치된다. 또한, 관통홀의 상단에는 덮개(190)가 구비되어 관통홀의 상단부분을 개방 또는 폐쇄하는 상태로 구성된다.

드론이 정상적으로 운용되는 초기에는 홀더(180)에 고정된 낙하산(160)이 관통홀의 내부에 위치하고, 관통홀의 하단은 니들밸브(170)가 폐쇄 상태로 구비된다.

비행중인 드론의 추진부(140)에 장애가 발생하여 드론이 자유낙하 하는 경우 드론은 일시적으로 무중력상태가 되고, 본체(120)의 무게가 없어지는 상태가 되므로, 연결부(130)의 탄성력에 의하여 본체(120)는 지지대(110) 사이의 간격이 넓어지게 되므로 니들밸브(170)는 관통홀의 하단을 개방하게 된다.

따라서 공기가 관통홀의 하단으로 유입되어 낙하산(160)이 관통홀의 상단 외부로 분리되고 낙하산(160)이 펼쳐져 드론이 서서히 낙하되므로 파손되거나 주변에 피해를 주지 않게 된다.

그러나 종래기술은 드론 자체만을 보호하는 구성이고 운반물을 보호하는 구성, 작은 크기의 드론으로 큰 하중의 물건을 이동시키지 못하는 문제가 여전히 남아 있다.

그리고 다른 종래기술로 대한민국 특허 출원번호 제10-2015-0046385호(2015. 04.01.) “드론방식 구명장비 투하장치”가 있으나 드론에 구명장비를 탈부착 상태로 설치하는 구성이므로 운항 중에 장애가 발생한 드론을 보호하지 못하는 문제 및 운반물을 충격 등으로부터 안전하게 보호하지 못하는 문제가 있다.

종래기술에 의한 것으로 대한민국 특허 출원번호 제10-2015-0050810호(2015. 04. 10.) “드론 배송함”은 드론이 배송한 물건을 수취하는 구성이므로 드론과 물건을 충격 등으로부터 안전하게 보호하지 못하는 문제가 남아 있다.

종래기술에 의한 것으로 대한민국 특허 출원번호 제10-2016-0033968호(2016. 03. 22.) “드론에 사용되는 저온 대상물 저장용 박스 패키지”는 저온이 유지되고 흔들리지 않는 상태로 드론에 부착되어 배송하는 기술적 구성이므로 운항 중 장애가 발생한 드론을 보호하거나 주변의 피해를 줄이지 못하는 등의 문제가 남아 있다.

그러므로 드론의 크기를 적게하면서도 운반물의 하중을 크게 할 수 있고, 운반물을 목표지점에 정확하게 배송하며, 드론이 운항 중 추락하는 경우 자체 손실 및 주변의 손실을 최소화하는 기술을 개발할 필요가 있다.

대한민국 특허 출원번호 제10-2015-0046385호(2015. 04.01.) “드론방식 구명장비 투하장치” 대한민국 특허 출원번호 제10-2015-0050810호(2015. 04. 10.) “드론 배송함” 대한민국 특허 출원번호 제10-2015-0120961호(2015. 08. 27.) “추락사고 방지 드론” 대한민국 특허 출원번호 제10-2016-0033968호(2016. 03. 22.) “드론에 사용되는 저온 대상물 저장용 박스 패키지”

상기와 같은 종래 기술의 문제점과 필요성을 해소하기 위하여 안출한 본 발명은 적은 크기의 드론을 이용하여 큰 중량의 물건을 목표지점까지 배송하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치 및 그 운용방법을 제공하는 것이 그 목적이다.

본 발명은 드론으로 배송하는 물건을 외부의 충격으로부터 안전하게 보호하고 배송용 물건의 중량이 줄어드는 것과 같은 결과를 나타내는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치 및 그 운용방법을 제공하는 것이 그 목적이다.

본 발명은 운항중인 드론에 장애 발생, 주변환경의 급격한 변화 등에 의하여 비정상적으로 운항되거나 낙하하는 경우 낙하하는 드론이 파손되지 않도록 보호하면서 낙하하는 드론에 의하여 주변에 피해를 주지 않도록 보호하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치 및 그 운용방법을 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명의 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치는 내장된 프로그램과 원격무선비행제어 신호에 의하여 택배 운반용 드론의 비행제어신호를 생성 출력하고 현재 위치에서의 위치정보와 주변의 촬영정보를 확보하여 저장하며 전체의 운용을 제어하고 감시하는 드론제어회로부; 상기 드론제어회로부를 내부 일부분에 내장 구비하며 상기 택배 운반용 드론의 외형을 형성하고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 비행의 동력 발생과 수하물이 적재되는 드론운반바구니의 장착, 탈착과 에어백을 작동시키는 드론비행동체바디부; 및 상기 드론비행동체바디부의 하단에 장착과 탈착되는 상태로 구비되고 박스 형상을 하며, 밀폐된 격실로 이루어지고 하나 이상 다수로 이루어진 공기주머니가 구비되며, 상기 공기주머니에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각각의 상기 공기주머니는 수하물의 상하좌우를 모두 둘러쌓는 형상으로 구비되고 일측면에 형성된 수하물출입구를 통하여 내부 공간에 수하물을 적재하거나 인출하는 드론운반바구니; 를 포함할 수 있다.

상기 드론제어회로부는 상기 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치의 전체 운용과 동작과 비행을 제어하고 감시하며 내장되거나 입력된 프로그램과 데이터에 의하여 구동되며 제어된 경로로 정상 비행하는지를 감시하는 드론운용제어부; 상기 드론운용제어부에 접속하며 해당 제어신호에 의하여 가시광선과 적외선 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 동시에 주변을 촬영하고 할당된 메모리 영역에 각각 저장하는 드론카메라부; 상기 드론운용제어부에 접속하고 무선의 이동통신 방식과 TRS 방식과 FM 방식과 와이파이 방식과 블루투스 방식의 무선부를 모두 활성화 상태로 구비하며 상기 드론운용제어부의 해당 제어신호에 의하여 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 방식으로 동시에 통신하는 드론무선통신부; 상기 드론운용제어부에 접속하고 지피에스 기능부와 엘비에스 기능부와 관성항법 기능부를 모두 활성화 상태로 구비하며 상기 드론운용제어부의 해당 제어신호에 의하여 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로부터 각각 입력된 현재 위치에서의 좌표정보를 산술평균 연산하여 출력하는 드론위치좌표부; 및 상기 드론운용제어부에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 초음파 신호로 지표면과의 직선거리를 검출하는 드론초음파부; 를 포함할 수 있다.

상기 드론비행동체바디부는 상기 드론제어회로부를 내부 공간 일부분에 내장 설치하는 드론몸체부; 상기 드론몸체부의 하단 일부분으로부터 하나 이상 다수로 이루어지는 막대 형상이 수평방향으로 연장되고 균일한 길이와 간격으로 각각 설치되는 드론날개프레임부; 상기 드론날개프레임부의 연장된 끝단 부분에 각각 설치되고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 회전 구동되어 비행동력을 생성 출력하는 하나 이상 다수의 드론프로펠러부; 상기 드론몸체부의 하측 일부분에 구비되고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 상기 드론운반바구니를 장착과 탈착하는 솔레노이드후크부; 상기 드론몸체부의 상측 끝단면 부분과 상기 드론프로펠러부가 설치된 부분의 하측 끝단면 부분에 각각 설치되고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 팽창되며 외부 충격을 완충시키는 공기주머니를 구비하는 드론에어백부; 를 포함할 수 있다.

상기 드론에어백부는 상기 드론몸체부의 상측 끝단면 부분에 구비되고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 공기 비중보다 낮은 가스가 충진되며 우산 형상으로 팽창되고 우산 형상은 택배 운반용 드론의 상측부 전체를 보호하는 형상으로 확장되는 상측에어백; 상기 드론프로펠러부의 하측 끝단면 부분에 각각 구비되고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 공기 비중보다 낮은 가스가 충진되며 기둥형상으로 팽창되고 상기 드론프로펠러부의 하단부와 상기 드론몸체부의 하단부 일부를 외부 충격으로부터 보호하는 프로펠러에어백; 을 포함할 수 있다.

상기 드론운반바구니는 통 형상을 하는 상기 드론운반바구니의 측면에 구비되고 밀폐되어 구분된 하나 이상 다수의 격실로 각각 이루어지며 각 격실에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각 격실은 외부 충격을 흡수하면서 형상을 유지하는 버팀목 기능을 하는 측면공기주머니; 통 형상을 하는 상기 드론운반바구니의 상측면과 하측면에 각각 구비되고 밀폐되어 구분된 하나 이상 다수의 격실로 각각 이루어지며 각 격실에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각 격실은 외부 충격을 흡수하면서 형상을 유지하는 평판 기능을 하는 평면공기주머니; 상기 측면공기주머니와 상기 평면공기주머니가 각각 연결되어 형성된 내부 공간에 수하물이 적재되는 운반적재공간부; 상기 측면공기주머니와 측면공기주머니, 상기 평면공기주머니와 평면공기주머니, 상기 측면공기주머니와 상기 평면공기주머니가 연결된 부분 중 선택된 어느 하나의 부분 또는 어느 하나 이상의 부분에 설치되어 상기 운반적재공간부에 수하물을 적재시키거나 인출시키는데 사용되는 수하물출입구; 상기 드론운반바구니의 통 형상 상측면 일부분에 형성되어 솔레노이드후크부에 체결되거나 분리되는 고리부; 를 포함할 수 있다.

상기 가스는 질소가스, 헬륨가스가 포함되는 불활성 가스 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

상기 수하물출입구는 다수의 단추, 다수의 걸림쇠구조, 벨크로테이프, 지퍼 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.

상기 드론프로펠러부는 3 개 이상 다수로 이루어질 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명의 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치의 운용방법은 드론제어회로부와 드론비행동체바디부와 드론운반바구니를 포함하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치의 운용방법에 있어서, 상기 드론제어회로부에 의하여 드론 비행을 시작하는 제어신호가 입력되는 것으로 판단되면 출발지와 목적지와 경유지가 포함되는 비행경로, 비행고도, 비행시간이 포함된 운항정보를 입력받도록 제어하는 제 1 단계; 상기 드론제어회로부에 의하여 비행 프로그램을 활성화 상태로 운용하고 운항정보 신호와 원격무선비행제어신호 중 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 신호로 비행하면서 지표면과의 거리를 측정하도록 제어하는 제 2 단계; 및 상기 드론제어회로부에 의하여 측정된 지표면과의 거리가 허용된 거리 이내의 값인지 판단하고 지표면과의 거리값이 허용된 거리 이상의 값으로 판단되면 비행완료 여부를 확인하고 비행완료로 확인되면 착륙에 의한 종료로 진행하도록 제어하는 제 3 단계; 를 포함할 수 있다.

상기 제 3 과정에서 상기 드론제어회로부에 의하여 측정된 지표면과의 거리가 허용된 거리 이내의 값으로 확인되면 현재 위치에서 측정된 위치좌표정보와 주변이 촬영된 이미지 신호를 지정된 상대방에 전달되도록 출력하고 드론비행동체바디부의 드론에어백부가 구동되도록 제어하는 제 4 단계; 를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 적은 크기의 드론을 이용하여 큰 중량의 물건(수하물)을 목표지점까지 안전하게 배송하는 장점이 있다.

그리고 본 발명은 드론으로 배송하는 물건을 외부의 충격으로부터 안전하게 보호하고 배송용 물건(수하물)의 중량이 줄어드는 것과 같은 결과를 나타내어 드론의 크기와 소모되는 에너지를 줄이는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 운항중인 드론에 기능 장애 발생, 주변환경의 급격한 변화 등에 의하여 비정상적으로 운항되거나 낙하하는 경우 낙하하는 드론이 파손되지 않도록 보호하면서 낙하하는 드론에 의하여 주변에 피해를 주지 않도록 하는 장점이 있다.

도 1 은 종래기술의 일 실시 예에 의한 것으로 추락 사고를 방지하는 드론의 부분 단면도,
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치의 구성을 설명하는 전체 구성도,
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론운반바구니의 구성을 설명하는 도시도,
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론제어회로부와 드론제어회로부에 접속되어 제어를 받는 드론비행동체바디부의 일부 구성을 설명하는 도시도,
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치의 운용방법을 설명하는 순서도,
도 6 은 본 발명이 일 실시 예에 의한 것으로 드론이미지 데이터프레임의 구성상태 설명 도시도,
도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배운반용 드론의 드론에어백부가 확장된 상태를 도시한 단면도,
그리고
도 8 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배운반용 드론의 드론에어백부가 확장된 상태를 도시한 사시도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하의 설명에서 비행과 운항은 같은 의미로 사용하되 비행을 주로 사용하기로 하고, 접속하는 것은 전기와 각종 신호가 송수신되는 상태로 연결된 것을 의미하며, 설치와 구비는 물리적으로 연결되고 구성된 것을 의미하고 때로는 필요에 의하여 문맥에 적합하게 혼용 사용할 수 있는 것으로 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치의 구성을 설명하는 전체 구성도 이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론운반바구니의 구성을 설명하는 도시도 이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론제어회로부와 드론제어회로부에 접속되어 제어를 받는 드론비행동체바디부의 일부 구성을 설명하는 도시도 이다.

이하, 첨부된 모든 도면을 참조하여 상세히 설명하면 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치(900; 이하, 필요에 의하여 ‘택배 운반용 드론’으로 호칭 할 수 있다.)는 드론제어회로부(1000)와 드론비행동체바디부(2000)와 드론운반바구니(3000)를 포함하는 구성이다. 한편, 수하물(800)은 그 종류를 제한하지 않되 택배 운반용 드론(900)이 배송할 수 있는 크기와 무게인 것으로 설명하기로 한다.

드론제어회로부(1000)는 내장된 프로그램 또는 비행프로그램과 원격무선비행제어 신호에 의하여 택배 운반용 드론의 비행제어신호를 생성 출력하고 현재 위치에서의 위치정보와 주변의 촬영정보를 확보하여 저장하며 전체의 운용을 제어하고 감시하는 구성이며 드론운용제어부(1010), 드론카메라부(1020), 드론무선통신부(1030), 드론위치좌표부(1040), 드론초음파부(1050)를 포함하는 구성과 접속되고 각각에 해당되는 제어신호를 출력하며 각각의 운용 상태를 감시한다.

또한, 드론제어회로부(1000)는 드론비행동체바디부(2000)를 구성하는 드론프로펠러부(2030)와 솔레노이드후크부(2040)와 드론에어백부(2050)에 접속되어 해당 제어신호를 출력하고 운용 상태를 감시할 수 있다.

드론운용제어부(1010)는 택배 운반용 드론(900)의 전체 운용과 동작과 비행(운항)을 제어하고 감시하며 내장되거나 입력된 프로그램과 데이터에 의하여 구동되며, 비행프로그램과 원격무선비행제어 신호 중 어느 하나의 신호 또는 어느 하나 이상의 신호에 의하여 동시 제어된 비행경로로 정상 비행하는지를 감시한다.

여기서 비행프로그램과 원격무선비행제어 신호가 동일한 비행기능을 위한 제어신호를 각각 입력하여 제어되는 경우, 드론운용제어부(1010)는 원격무선비행제어 신호에 의한 명령신호를 우선적으로 입력하여 처리하는 것으로 설명하기로 한다. 그러나 필요에 의하여 비행프로그램 신호를 우선적으로 처리하고, 별도의 우선권을 부여하는 신호가 입력되는 경우에 한하여 원격무선비행제어 신호를 이용하여 비행제어 할 수도 있다.

드론카메라부(1020)는 드론운용제어부(1010)에 접속하고 드론운용제어부(1010)로부터 인가되는 해당 제어신호에 의하여 가시광선과 적외선 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 동시에 주변을 촬영하고 할당된 메모리 영역에 각각 저장하며, 저장된 신호를 출력한다. 드론카메라부(1020)는 가시광선 촬영 기능부와 적외선 촬영 기능부를 모두 구비하고 해당 제어신호에 의하여 선택된 어느 하나 또는 선택된 어느 하나 이상을 동시에 활성화 상태로 운용할 수 있다. 한편, 드론카메라부(1020)는 필요에 의하여 X 레이 촬영기능부를 더 구비하고 개별적으로 또는 동시에 활성화 시켜 운용할 수 있음은 매우 당연하다.

적외선 또는 X 레이는 안개, 눈, 비의 환경에서도 주변을 촬영할 수 있는 것으로 설명하기로 한다. 각각 촬영된 이미지 신호는 해당 위치좌표신호와 시간 정보가 포함되어 드론이미지 데이터프레임(data-frame)(4000) 단위로 할당된 메모리 영역에 기록 저장되는 것으로 설명한다.

드론이미지 데이터프레임(4000)의 구성상태는 첨부된 도 6 에 상세히 잘 도시되어 있다.

하나의 드론이미지 데이터프레임(4000)은 3 워드(word)의 시작 필드, 24 워드의 제 1 이미지 필드, 24 워드의 제 2 이미지 필드, 6 워드의 제 3 이미지 필드, 3 워드의 종료 필드에 의한 총 60 워드로 이루어지고, 1 워드는 20 바이트(byte)로 이루어지고, 1 바이트는 20 비트로 이루어지는 것으로 설명한다. 이와 같이 구성되는 드론이미지 프레임은 저장되는 신호의 해킹, 전송오류 등을 방지할 수 있다.

시작필드에는 드론운용제어부(1010)의 제어와 감시에 의하여 드론이미지 데이터프레임(4000)이 시작되는 위치를 표시(기록)되면서 다수의 드론이미지 데이터프레임(4000)으로 이루어지는 경우에 순서번호가 표시되고, 이미지가 촬영된 현재의 위치정보와 시간 정보를 각각 순차적으로 포함시켜 표시된다.

제 1 이미지필드에는 가시광선과 적외선과 X 레이 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 각각 촬영된 한 컷(cut 또는 프레임)의 이미지가 알려진 JPG 형태로 변환되어 저장된다.

제 2 이미지필드에는 가시광선과 적외선과 X 레이 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 각각 촬영된 한 컷(cut 또는 프레임)의 이미지가 알려진 PDF 형태로 변환되어 저장된다.

제 3 이미지필드에는 제 1 이미지 필드에 저장된 이미지 데이터를 압축시켜 저장하되, 반복 압축하여 저장된다. 이때 압축 프로그램은 알려진 것을 사용하되 반복 압축하는 프로그램은 동일한 것을 사용하거나 또는 선택에 의하여 서로 다른 압축 프로그램을 사용할 수 있다.

종료필드에는 전송오류를 극복 또는 복구할 수 있는 CRC와 해밍코드의 해당 신호와 전체 비트의 수 및 드론이미지 데이터프레임(4000)이 종료되는 위치를 각각 순차적으로 포함시켜 표시(기록)된다.

드론무선통신부(1030)는 드론운용제어부(1010)에 접속하고 이동통신 방식과 와이파이 방식과 블루투스 방식과 TRS 방식과 FM 방식으로 각각 무선통신하는 기능의 무선부를 각각 동시에 모두 구비하되, 각 무선부를 모두 동시에 활성화 상태로 운용하며 드론운용제어부(1010)의 해당 제어신호에 의하여 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 방식으로 동시에 무선 통신할 수 있다.

드론위치좌표부(1040)는 드론운용제어부(1010)에 접속하고 알려진 지피에스(GPS) 기능부와 엘비에스(LBS) 기능부와 관성항법(INS : inertial navigation system) 기능부를 모두 활성화 상태로 구비한다.

드론위치좌표부(1040)는 드론운용제어부(1010)의 해당 제어신호에 의하여 지피에스(GPS) 기능부와 엘비에스(LBS) 기능부와 관성항법(INS) 기능부 중에서 선택된 어느 하나로부터 측정되거나 검출된 좌표정보를 출력한다.

또한, 드론위치좌표부(1040)는 드론운용제어부(1010)의 해당 제어신호에 의하여 지피에스(GPS) 기능부와 엘비에스(LBS) 기능부와 관성항법(INS) 기능부 중에서 선택된 어느 하나 이상으로부터 각각 입력된 현재 위치에서의 좌표정보를 각각 저장 기록 한 후, 각각의 위치좌표 정보를 산술평균 연산하여 정밀도가 높은 위치좌표 정보 신호로 출력한다.

즉, 드론위치좌표부(1040)는 드론운용제어부(1010)의 해당 제어신호에 의하여 지피에스(GPS) 기능부와 엘비에스(LBS) 기능부와 관성항법(INS) 기능부 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로부터 동시에 좌표정보를 입력 기록저장하며, 하나 이상 다수의 좌표정보(위치정보)가 입력되는 경우 해당 각각의 위치좌표 정보를 산술평균 연산하여 높은 정밀도의 위치좌표 정보 신호로 출력할 수 있다.

드론초음파부(1050)는 드론운용제어부(1010)에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 초음파 신호로 지표면과의 직선거리를 검출(측정)하여 할당된 메모리 영역에 기록 저장하고 또한 출력한다. 이때 시간 정보가 연계된 상태로 함께 기록 저장됨은 매우 당연하다. 한편, 드론초음파부(1050)는 적외선과 X 레이를 이용하여 거리를 측정하는 각각의 기능부를 더 포함하고 드론운용제어부(1010)에 접속하며 해당 제어신호에 의하여 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 기능부를 이용하여 거리를 측정하거나 또는 각각 측정된 거리 값의 산술평균값을 이용할 수도 있다.

드론비행동체바디부(2000)는 드론제어회로부(1000)를 내부 일부분에 내장된 상태로 고정시켜 구비하며 택배 운반용 드론(900)의 전체 외형을 알 수 있는 형상으로 형성된다.

드론비행동체바디부(2000)는 드론제어회로부(1010)의 해당 제어신호에 의하여 비행(운항)할 수 있는 동력을 발생하고, 수하물(800)이 적재되는 드론운반바구니(3000)의 장착과 탈착 그리고 불활성 기체(가스)로 급속히 충진되어 확장(팽창)되는 에어백을 작동시킨다. 에어백을 구동시키는 구조와 작용은 불황성 가스(기체)를 주입시켜 팽창되는 주머니 형태를 이용하여 충격으로부터 보호하는 일반적으로 알 수 있는 구조와 작용이므로 구체적인 설명을 하지 않기로 하고, 다만 본 발명에서 필요한 부분만을 설명하기로 한다.

드론비행동체바디부(2000)는 드론몸체부(2010), 드론날개프레임부(2020), 드론프로펠러부(2030), 솔레노이드후크부(2040), 드론에어백부(2050)를 포함하는 구성이다.

드론몸체부(2010)는 통 형상 또는 내부 공간을 구비할 수 있는 형상으로 이루어지며, 도면에서는 다수의 평판으로 이루어지는 구성이 도시되어 있으나 도면 도시에 제한받지 않고, 가벼우면서 물리적으로 튼튼한 구성으로 이루어짐은 매우 당연하다.

드론몸체부(2010)는 드론제어회로부(1010)를 내부 공간 일부분에 내장 설치하되 드론제어회로부(1010)의 각 기능부가 해당 기능을 잘 운용할 수 있는 위치에 설치됨은 매우 당연하다.

드론날개프레임부(2020)는 드론몸체부(2010)의 하단 일부분으로부터 하나 이상 다수로 이루어지는 막대 형상이 수평방향으로 연장되고 균일한 길이와 간격으로 각각 설치된다.

드론날개프레임부(2020)를 구성하는 막대 형상은 3 개 이상으로 구성되되 4 개, 6 개, 8 개 등과 같이 짝수의 복수로 이루어지는 것이 비행 방향 제어 등을 위하여 비교적 매우 바람직하지만 홀수의 복수로 이루어질 수 있으며, 배송하는 수하물(800)의 무게에 따라 그 숫자가 늘어 날 수 있다.

드론프로펠러부(2030)는 하나 이상 다수로 이루어지는 드론날개프레임부(2020)의 연장된 끝단 부분에 각각 설치되고 드론제어회로부(1010)의 해당 제어신호에 의하여 회전 구동되어 비행동력을 생성 출력한다. 드론프로펠러부(2030)는 회전 구동되는 모터와 모터의 축에 고정된 프로펠러로 이루어지며 이러한 구성은 잘 알려져 있다.

드론프로펠러부(2030)는 드론날개프레임부(2020)와 동일한 숫자로 설치되되 3 개 이상 다수로 이루어지고 드론날개프레임부(2020)와 동일하게 짝수로 구성되는 것이 매우 바람직하다.

솔레노이드후크부(2040)는 드론몸체부(2010)의 하측 일부분에 구비되고 드론제어회로부(1010)의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 드론운반바구니(3000)에 구성되는 고리부(3040)와 체결되거나 체결해제 되어 드론운반바구니(3000)를 드론비행동체바디부(2000)에 연결시키는 장착과 분리시키는 탈착 기능을 한다. 솔레노이드후크부(2040)의 구성과 작용은 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명을 생략하고, 고리부(3040)와의 체결 및 체결해제(해정)를 쉽고 간편하게 하면서도 드론운반바구니(3000)에 무거운 수하물(800)이 적재된 경우에도 체결된 상태가 풀어지지 않는 구조의 기술이면 모두 적용할 수 있다.

*드론에어백부(2050)는 드론몸체부(2010)의 상측 끝단면 부분과 드론프로펠러부(2030)가 설치된 부분의 하측 끝단면 부분에 각각 설치된다. 여기서 드론프로펠러부(2030)는 다수 이므로 해당 부분에 설치되는 드론에어백부(2050)의 경우에도 다수가 된다.

드론에어백부(2050)는 드론제어회로부(1010)의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 팽창되며 외부 충격을 완충시키는 공기주머니를 구비하되, 이러한 공기주머니에 충진되는 가스는 질소 가스, 헬륨 가스가 포함되는 불활성 기체(가스) 중 어느 하나 이면서 공기의 무게보다 가벼운 기체가 압축된 상태로 해당 용기에 저장된 상태로부터 공기주머니로 유입되면서 팽창되어 공기주머니를 부풀게 한다. 이와 같이 공기주머니를 급속하게 팽창시켜 외부 충격으로부터 보호하는 구성은 일반적이므로 구체적이고 상세한 설명을 생략하기로 한다.

한편, 드론운용제어부(1010)는 내장된 운용 프로그램이 동작하여 택배 운반용 드론(900)이 지표면으로부터 일정한 높이(고도) 이하로 떨어지는 경우 드론에어백부(2050)가 동작하도록 해당 제어신호를 출력할 수 있다.

여기서 일정한 높이(고도)는 지상(지표면) 110 미터 내지 150 미터 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값인 것으로 설명한다. 따라서 택배 운반용 드론(900)은 평균 지표면 200 미터 근처에서 비행하는 것으로 설명한다.

택배 운반용 드론(900)의 비행 고도를 설정하는 것은 지상에 설치된 시설물, 구조물 또는 자연적으로 형성된 나무 등과 같은 장애물과의 급작스런 충돌을 피하기 위하여서 이다.

이러한 비행고도와 추락으로 인식되는 높이(고도)는 필요에 의하여 수정 보완 및 가감할 수 있음은 매우 당연하다.

드론에어백부(2050)가 동작하는 경우, 드론의 무게에 따른 추락 속도를 감안하고 주변의 바람 및 환경 등을 감안하여 드론에어백부(2050)가 동작하는 높이(고도)를 선택하고 운용 데이터로 입력하여 설정되도록 하므로 자동 제어되도록 할 수 있다.

한편, 드론을 무선으로 원격제어하는 관제센터에서는 해당 관제요원 또는 운용자가 촬영되어 수신되고 확인되는 주변환경의 이미지, 좌표정보, 기상조건, 기타 주변환경 등 여러 가지 요인을 참고하고 판단하여 관제요원이 직접 수동으로 드론에어백부(2050)가 동작되도록 제어할 수 있다.

즉, 관제센터의 해당 관제요원 또는 운용자의 직접적인 통제에 의하여 드론에어백부(2050)가 즉시 동작되도록 제어하거나 또는 바람 등의 영향을 적게 받으면서 지정되거나 원하는 지점에 떨어지도록 일정한 높이(고도) 까지 낮게 비행시킨 후 드론에어백부(2050)가 동작되도록 수동제어할 수도 있다.

한편, 드론에어백부(2050)가 동작하면 택배 운반용 드론(900)이 강이나 호수 등의 물 위에 떨어지는 경우에도 찾거나 회수하기 좋도록 수면위에 떠 있게 되는 장점이 있다.

추락하는 택배운반용 드론(900)은 드론에어백부(2050)의 동작에 의하여 수하물(800)이 있는 경우는 수하물과 함께 충격으로부터 보호되고 수하물(800)이 없는 경우는 자체적으로 충격으로부터 보호된다.

드론에어백부(2050)는 하나로 이루어지는 상측에어백(2052)과 하나 이상 다수로 이루어지는 프로펠러에어백(2054)로 이루어진다.

상측에어백(2052)은 드론몸체부(2010)의 상측 끝단면 부분에 구비되고 드론제어회로부(1010)의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 공기 비중보다 낮은(공기보다 가벼운) 가스가 충진되며 우산 형상으로 팽창된다. 여기서 우산 형상은 드론프로펠러부(2030)를 보호하는 충분한 크기의 넓이까지 팽창되면서 택배 운반용 드론(900)의 상측부 전체를 보호하는 형상으로 확장 또는 팽장 된다.

프로펠러에어백(2054)은 하나 이상 다수의 드론프로펠러부(2030) 하측 끝단면 부분에 각각 구비되고 드론제어회로부(1010)의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 공기 비중보다 낮은(공기보다 가벼운) 가스가 충진되며 기둥형상으로 팽창(확장)되고 드론프로펠러부(2030)의 하단부와 드론몸체부(2010)의 하단부 일부를 외부 충격으로부터 보호한다.

한편, 드론에어백부(2050)는 공기 비중보다 낮은(공기보다 가벼운) 가스로 충진되어 드론에어백부(2050)는 추락하는 경우 지상으로부터 일정한 높이의 고도에 체공되도록(떠 있을 수 있도록) 구성할 수 있음은 매우 당연하다.

이러한 경우 지상으로부터 10 미터 내지 30 미터 범위에서 체공할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하고, 25 미터 이상 30미터 범위 이내에서 체공하도록 구성하는 것이 매우 바람직하다.

도심의 경우 고층빌딩이 비교적 많으므로 체공 높이를 가급적 높이는 것이 바람직하고, 외곽지역 또는 농어촌 등의 경우는 고층빌딩은 상대적으로 적으나 나무 또는 전신주 등이 있으므로 이러한 구조물에 걸리지 않을 정도의 높이에서 체공된 상태가 유지되도록 제어하는 것이 바람직하다.

체공되는 고도(높이) 제어는 지피에스 신호의 경우 해발 정보가 분석되므로 필요한 제어를 할 수 있으며, 이러한 구체적인 기술은 이미 잘 알려져 있다.

택배 운반용 드론(900)의 드론에어백부(2050)가 팽창한 상태는 첨부된 도 7 에서 단면도로 도시하고 있고, 도 8 에서 사시도로 도시하고 있다.

택배 운반용 드론(900)에 장애가 발생하여 상기와 같이 체공하는 경우 드론위치좌표부(1040)가 확인한 현재의 위치정보(좌표정보)와 시간정보를 계속하여 지정된 상대방에 전송하므로 해당 작업자는 장애가 발생하여 체공 중인 택배 운반용 드론(900)의 위치를 정확하게 확인할 수 있다. 체공하는 경우 바람 등에 의하여 위치가 이동될 수 있으므로 현재의 위치정보와 시간 정보를 제공하여 추적이 용이하도록 한다.

이러한 경우 장애가 발생되어 체공되고 있는 드론에어백부(2050)를 발견한 해당 작업자 또는 운용요원의 무선 수동조작에 의하여 드론에어백부(2050)에 충진된 가스를 서서히 배출시키므로 회수를 용이하게 할 수 있다. 이때, 드론에어백부(2050)는 충진된 가스를 배출시키는 가스배출밸브(VAL)를 더 구비하여야 하고, 가스배출밸브(VAL)는 드론운용제어부(1010)의 제어와 감시에 의하여 동작하는 것은 매우 당연하다.

한편, 운용요원의 무선 수동조작에 의하여 별도 구비된 구명라인부(도면 도시 생략)가 구명 라인(줄)을 하강시켜 운용요원이 해당 구명줄을 잡아당기므로 드론에어백부(2050)의 충진이 유지된 상태에서 택배운반용 드론(900)을 회수할 수 있다. 이때 구명줄의 끝단에는 무게 추를 고정설치시켜 구명줄이 바람에 휘날리는 것을 방지할 필요가 있다. 한편, 이러한 무게추 대신에 특정한 곳에 고정시키기 용이한 후크(hook)를 고정설치할 수도 있다.

드론운반바구니(3000)는 드론비행동체바디부(2000)의 하단에 장착과 탈착되는 상태로 구비되고 박스 형상을 하며, 밀폐된 격실로 이루어지고 하나 이상 다수로 이루어진 공기주머니(3010, 3020)가 구비되며, 이러한 공기주머니(3010, 3020)에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각각의 공기주머니(3010, 3020)는 수하물(800)의 상하좌우를 모두 둘러쌓는 형상으로 구비되며 일측면에 형성된 수하물출입구(3030)를 통하여 내부 공간 또는 운반적재공간부(3030)에 수하물(800)을 적재하거나 인출한다. 한편, 이러한 공기주머니(3010, 3020)에 채워지는(충진되는) 공기보다 비중이 낮은 가스에 의하여 수하물(800)의 무게가 상대적으로 줄어드는 것과 같은 작용을 하게 됨은 매우 당연하다.

이러한 공기주머니(3010, 3020)에 의하여 동일한 무게의 수하물을 배송하는 경우 에너지(연료)의 소모를 줄이고, 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치(900)의 배송(운송) 무게를 늘리는 등의 장점이 있다.

그리고 이러한 공기주머니(3010, 3020)에 의하여 배송하는 수하물을 외부의 충격으로부터 안전하게 보호하며, 택배 운반용 드론(900)이 비정상적으로 운항되거나 낙하하는 경우 낙하하는 택배 운반용 드론(900)이 파손되지 않도록 보호하면서 낙하하는 택배 운반용 드론(900)에 의하여 주변에 피해를 주지 않도록 하는 등의 장점이 있다.

드론운반바구니(3000)는 측면공기주머니(3010), 평면공기주머니(3020), 운반적재공간부(3030), 수하물출입구(3040), 고리부(3050)를 포함하는 구성이다.

측면공기주머니(3010)는 통 형상을 하는 드론운반바구니(3000)의 측면에 구비되고 밀폐되어 구분된 하나 이상 다수의 격실로 각각 이루어지며 각 격실에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각 격실은 외부 충격을 흡수하면서 형상을 유지하는 버팀목 기능을 한다.

측면공기주머니(3010)는 다수로 이루어질수록 드론운반바구니(3000)의 상하 방향으로 인가되는 외부 충격으로부터 드론운반바구니(3000)의 내부에 적재된 수하물(800)을 안전하게 보호할 수 있다.

평면공기주머니(3020)는 통 형상을 하는 드론운반바구니(3000)의 상측면과 하측면에 각각 구비되고 밀폐되어 구분된 하나 이상 다수의 격실로 각각 이루어지며 각 격실에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각 격실은 외부 충격을 흡수하면서 형상을 유지하는 평판 기능을 한다.

평면공기주머니(3020)는 다수로 이루어질수록 드론운반바구니(3000)의 좌우 측면 방향으로 인가되는 외부 충격으로부터 드론운반바구니(3000)의 내부에 적재된 수하물(800)을 안전하게 보호할 수 있다.

각각의 측면공기주머니(3010)와 평면공기주머니(3020)는 공기의 무게보다 가벼운 가스를 채우거나 보충하기 위한 가스충진마개부 장치가 구비될 수 있고 이러한 가스충진마개부는 일반적으로 알 수 있다.

운반적재공간부(3030)는 다수의 측면공기주머니(3010)와 평면공기주머니(3020)가 각각 연결되어 형성된 내부 공간에 수하물(800)이 적재되는 공간이다.

수하물출입구(3040)는 측면공기주머니(3010)와 측면공기주머니(3010), 평면공기주머니(3020)와 평면공기주머니(3020), 측면공기주머니(3010)와 평면공기주머니(3020)가 연결된 부분 중 선택된 어느 하나의 부분 또는 어느 하나 이상의 부분에 설치되어 운반적재공간부(3030)에 수하물(800)을 적재시키거나 인출시킨다.

수하물출입구(3040)는 다수의 단추, 다수의 걸림쇠구조, 벨크로테이프, 지퍼 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 중복 설치되어 이루어질 수 있다. 여기서 걸림쇠 구조는 숫 형태의 고리와 암 형태의 고리가 포함되어 이루어지는 것으로 설명하기로 한다. 단추와 벨크로테이프와 지퍼 구조는 잘 알려져 있다.

고리부(3050)는 드론운반바구니(3000)의 통 형상 상측면 일부분에 형성되어 솔레노이드후크부(2040)에 체결되거나 체결이 해재되어 분리된다.

또한, 드론운반바구니(3000)는 물리적 힘을 크게 받을 수 있는 바구니프레임을 구비하고, 바구니 프레임의 내부 또는 외부 중 선택된 어느 일측 또는 양쪽에 측면공기주머니(3010)와 평면공기주머니(3020)를 각각 설치할 수 있다. 한편, 측면공기주머니(3010)와 평면공기주머니(3020)의 내부에 바구니프레임이 설치되도록 구성할 수도 있다. 바구니프레임을 구비하는 경우 배송되는 수하물의 무게를 늘릴 수 있으나 바구니프레임의 무게만큼 배송되는 수하물의 무게가 줄어들게 되므로 필요에 의하여 선택적으로 구성 또는 설치할 수 있다.

바구니 프레임이 구성되는 경우 고리부(3050)는 바구니 프레임의 일부분에 설치되도록 하는 것이 바람직하다.

도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치의 운용방법을 설명하는 순서도 이다.

이하, 첨부된 모든 도면을 참조하여 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치(900)의 운용방법을 상세히 설명한다.

택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치(900)를 구성하는 드론제어회로부(1010)에 의하여 드론 비행을 시작하는 제어신호가 입력되는 것으로 판단되면(S1010), 택배 운반용 드론(900)의 출발지와 목적지와 경유지가 포함되는 비행경로 정보, 비행고도 정보, 비행시간 정보가 포함된 운항정보를 외부로부터 유선 또는 무선으로 입력받아 할당된 영역에 기록 저장하도록 제어한다(S1020).

드론제어회로부(1010)에 의하여 비행 프로그램을 활성화 상태로 운용하고 운항정보 신호와 원격무선비행제어신호 중 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 신호로 비행하면서(S1030) 지표면과의 거리를 측정하도록 제어한다(S1040).

드론제어회로부(1010)에 의하여 드론초음파부(1050)가 측정한 지표면과의 거리가 허용된 거리 이내의 값인지 판단하고(S1050), 지표면과의 거리값이 허용된 거리 이상의 값으로 판단되면 비행완료 여부를 확인하고(S1060) 비행완료로 확인되면 착륙에 의한 종료로 진행하도록 제어한다.

한편, 드론제어회로부에 의하여 측정된 지표면과의 거리가 허용된 거리 이내의 값으로 확인 또는 판단되면 즉, 추락 중으로 판단되면(S1050) 현재 위치에서 측정된 좌표정보와 주변이 촬영된 이미지 신호를 지정된 상대방에 전달되도록 전송 또는 출력하고(S1070) 드론비행동체바디부(2000)의 드론에어백부(2050)가 구동되도록 제어한다(S1080).

그리고, 지표면과의 거리가 허용된 거리 이내의 값으로 확인되어 추락중이거나 또는 복구가 어려운 장애 발생으로 판단되면, 드론제어부는 지정된 일정한 고도, 일례로 지상 10 내지 30 미터 범위 중에서 선택된 어느 하나의 높이에 체공되도록 제어하면서 현재 위치에서 측정된 좌표정보 또는 위치정보를 지정된 상대방에게 지속적 또는 주기적으로 발신할 수 있다. 물론 촬영된 주변의 영상 이미지 신호를 지속적 또는 주기적으로 전송함은 매우 당연하다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 적은 크기의 드론으로 큰 중량의 수하물을 목표지점까지 안전하게 배송하고, 배송되는 수하물을 외부의 충격으로부터 안전하게 보호하며 배송용 수하물의 중량이 줄어드는 것과 같은 결과를 나타내어 드론의 크기와 소모되는 에너지를 줄이고, 운항중인 드론에 기능 장애 발생, 주변환경의 급격한 변화 등에 의하여 비정상적으로 운항되거나 낙하하는 경우 낙하하는 드론이 파손되지 않도록 보호하면서 낙하하는 드론에 의하여 주변에 피해를 주지 않도록 하는 등의 장점이 있다.

또한, 드론에 장애가 발생한 경우 일정한 높이에 체공된 상태가 유지되도록 하므로 발견 및 회수가 매우 쉽고 간편한 장점이 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

900 : 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치
800 : 수하물 1000 : 드론제어회로부
1010 : 드론운용제어부 1020 : 드론카메라부
1030 : 드론무선통신부 1040 : 드론위치좌표부
1050 : 드론초음파부 2000 : 드론비행동체바디부
2010 : 드론몸체부 2020 : 드론날개프레임부
2030 : 드론프로펠러부 2040 : 솔레노이드후크부
2050 : 드론에어백부 2052 : 상부에어백
2054 : 프로펠러에어백 3000 : 드론운반바구니
3010 : 측면공기주머니 3020 : 평면공기주머니
3030 : 운반적재공간부 3040 : 수화물출입구
3050 : 고리부 4000 : 드론이미지 데이터프레임
VAL : 가스배출밸브

Claims

내장된 프로그램과 원격무선비행제어 신호에 의하여 택배 운반용 드론의 비행제어신호를 생성 출력하고 현재 위치에서의 위치정보와 주변의 촬영정보를 확보하여 저장하며 전체의 운용을 제어하고 감시하는 드론제어회로부;
상기 드론제어회로부를 내부 일부분에 내장 구비하며 상기 택배 운반용 드론의 외형을 형성하고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 비행의 동력 발생과 수하물이 적재되는 드론운반바구니의 장착, 탈착과 에어백을 작동시키는 드론비행동체바디부; 및
상기 드론비행동체바디부의 하단에 장착과 탈착되는 상태로 구비되고 박스 형상을 하며, 밀폐된 격실로 이루어지고 하나 이상 다수로 이루어진 공기주머니가 구비되며, 상기 공기주머니에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각각의 상기 공기주머니는 수하물의 상하좌우를 모두 둘러쌓는 형상으로 구비되고 일측면에 형성된 수하물출입구를 통하여 내부 공간에 수하물을 적재하거나 인출하는 드론운반바구니; 를 포함하되,
상기 드론운반바구니는
통 형상을 하는 상기 드론운반바구니의 측면에 구비되고 밀폐되어 구분된 하나 이상 다수의 격실로 각각 이루어지며 각 격실에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각 격실은 외부 충격을 흡수하면서 형상을 유지하는 버팀목 기능을 하는 측면공기주머니;
통 형상을 하는 상기 드론운반바구니의 상측면과 하측면에 각각 구비되고 밀폐되어 구분된 하나 이상 다수의 격실로 각각 이루어지며 각 격실에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각 격실은 외부 충격을 흡수하면서 형상을 유지하는 평판 기능을 하는 평면공기주머니;
상기 측면공기주머니와 상기 평면공기주머니가 각각 연결되어 형성된 내부 공간에 수하물이 적재되는 운반적재공간부;
상기 측면공기주머니와 측면공기주머니, 상기 평면공기주머니와 평면공기주머니, 상기 측면공기주머니와 상기 평면공기주머니가 연결된 부분 중 선택된 어느 하나의 부분 또는 어느 하나 이상의 부분에 설치되어 상기 운반적재공간부에 수하물을 적재시키거나 인출시키는데 사용되는 수하물출입구;
상기 드론운반바구니의 통 형상 상측면 일부분에 형성되어 솔레노이드후크부에 체결되거나 분리되는 고리부; 를 포함하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 드론제어회로부는
상기 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치의 전체 운용과 동작과 비행을 제어하고 감시하며 내장되거나 입력된 프로그램과 데이터에 의하여 구동되며 제어된 경로로 정상 비행하는지를 감시하는 드론운용제어부;
상기 드론운용제어부에 접속하며 해당 제어신호에 의하여 가시광선과 적외선 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 동시에 주변을 촬영하고 할당된 메모리 영역에 각각 저장하는 드론카메라부;
상기 드론운용제어부에 접속하고 무선의 이동통신 방식과 TRS 방식과 FM 방식과 와이파이 방식과 블루투스 방식의 무선부를 모두 활성화 상태로 구비하며 상기 드론운용제어부의 해당 제어신호에 의하여 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 방식으로 동시에 통신하는 드론무선통신부;
상기 드론운용제어부에 접속하고 지피에스 기능부와 엘비에스 기능부와 관성항법 기능부를 모두 활성화 상태로 구비하며 상기 드론운용제어부의 해당 제어신호에 의하여 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로부터 각각 입력된 현재 위치에서의 좌표정보를 산술평균 연산하여 출력하는 드론위치좌표부; 및
상기 드론운용제어부에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 초음파 신호로 지표면과의 직선거리를 검출하는 드론초음파부; 를 포함하여 이루어지는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 드론비행동체바디부는
상기 드론제어회로부를 내부 공간 일부분에 내장 설치하는 드론몸체부;
상기 드론몸체부의 하단 일부분으로부터 하나 이상 다수로 이루어지는 막대 형상이 수평방향으로 연장되고 균일한 길이와 간격으로 각각 설치되는 드론날개프레임부;
상기 드론날개프레임부의 연장된 끝단 부분에 각각 설치되고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 회전 구동되어 비행동력을 생성 출력하는 하나 이상 다수의 드론프로펠러부;
상기 드론몸체부의 하측 일부분에 구비되고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 상기 드론운반바구니를 장착과 탈착하는 솔레노이드후크부;
상기 드론몸체부의 상측 끝단면 부분과 상기 드론프로펠러부가 설치된 부분의 하측 끝단면 부분에 각각 설치되고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 팽창되며 외부 충격을 완충시키는 공기주머니를 구비하는 드론에어백부; 를 포함하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 드론에어백부는
상기 드론몸체부의 상측 끝단면 부분에 구비되고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 공기 비중보다 낮은 가스가 충진되며 우산 형상으로 팽창되고 우산 형상은 택배 운반용 드론의 상측부 전체를 보호하는 형상으로 확장되는 상측에어백;
상기 드론프로펠러부의 하측 끝단면 부분에 각각 구비되고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 공기 비중보다 낮은 가스가 충진되며 기둥형상으로 팽창되고 상기 드론프로펠러부의 하단부와 상기 드론몸체부의 하단부 일부를 외부 충격으로부터 보호하는 프로펠러에어백; 을 포함하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치.
삭제
제 4 항에 있어서,
상기 가스는
질소가스, 헬륨가스가 포함되는 불활성 가스로 이루어지는 것을 특징으로 하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 수하물출입구는
다수의 단추, 다수의 걸림쇠구조, 벨크로테이프, 지퍼 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 드론프로펠러부는 3 개 이상 다수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치.
내장된 프로그램과 원격무선비행제어 신호에 의하여 택배 운반용 드론의 비행제어신호를 생성 출력하고 현재 위치에서의 위치정보와 주변의 촬영정보를 확보하여 저장하며 전체의 운용을 제어하고 감시하는 드론제어회로부;
상기 드론제어회로부를 내부 일부분에 내장 구비하며 상기 택배 운반용 드론의 외형을 형성하고 상기 드론제어회로부의 해당 제어신호에 의하여 비행의 동력 발생과 수하물이 적재되는 드론운반바구니의 장착, 탈착과 에어백을 작동시키는 드론비행동체바디부; 및
상기 드론비행동체바디부의 하단에 장착과 탈착되는 상태로 구비되고 박스 형상을 하며, 밀폐된 격실로 이루어지고 하나 이상 다수로 이루어진 공기주머니가 구비되며, 상기 공기주머니에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각각의 상기 공기주머니는 수하물의 상하좌우를 모두 둘러쌓는 형상으로 구비되고 일측면에 형성된 수하물출입구를 통하여 내부 공간에 수하물을 적재하거나 인출하는 드론운반바구니; 를 포함하되,
상기 드론운반바구니는
통 형상을 하는 상기 드론운반바구니의 측면에 구비되고 밀폐되어 구분된 하나 이상 다수의 격실로 각각 이루어지며 각 격실에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각 격실은 외부 충격을 흡수하면서 형상을 유지하는 버팀목 기능을 하는 측면공기주머니;
통 형상을 하는 상기 드론운반바구니의 상측면과 하측면에 각각 구비되고 밀폐되어 구분된 하나 이상 다수의 격실로 각각 이루어지며 각 격실에는 공기보다 비중이 낮은 가스가 채워지고 각 격실은 외부 충격을 흡수하면서 형상을 유지하는 평판 기능을 하는 평면공기주머니;
상기 측면공기주머니와 상기 평면공기주머니가 각각 연결되어 형성된 내부 공간에 수하물이 적재되는 운반적재공간부;
상기 측면공기주머니와 측면공기주머니, 상기 평면공기주머니와 평면공기주머니, 상기 측면공기주머니와 상기 평면공기주머니가 연결된 부분 중 선택된 어느 하나의 부분 또는 어느 하나 이상의 부분에 설치되어 상기 운반적재공간부에 수하물을 적재시키거나 인출시키는데 사용되는 수하물출입구;
상기 드론운반바구니의 통 형상 상측면 일부분에 형성되어 솔레노이드후크부에 체결되거나 분리되는 고리부; 를 포함하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치의 운용방법에 있어서,
상기 드론제어회로부에 의하여 드론 비행을 시작하는 제어신호가 입력되는 것으로 판단되면 출발지와 목적지와 경유지가 포함되는 비행경로, 비행고도, 비행시간이 포함된 운항정보를 입력받도록 제어하는 제 1 단계;
상기 드론제어회로부에 의하여 비행 프로그램을 활성화 상태로 운용하고 운항정보 신호와 원격무선비행제어신호 중 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 신호로 비행하면서 지표면과의 거리를 측정하도록 제어하는 제 2 단계; 및
상기 드론제어회로부에 의하여 측정된 지표면과의 거리가 허용된 거리 이내의 값인지 판단하고 지표면과의 거리값이 허용된 거리 이상의 값으로 판단되면 비행완료 여부를 확인하고 비행완료로 확인되면 착륙에 의한 종료로 진행하도록 제어하는 제 3 단계; 를 포함하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치의 운용방법.
제 9 항에 있어서,
상기 제 3 과정에서 상기 드론제어회로부에 의하여 측정된 지표면과의 거리가 허용된 거리 이내의 값으로 확인되면 현재 위치에서 측정된 위치좌표정보와 주변이 촬영된 이미지 신호를 지정된 상대방에 전달되도록 출력하고 드론비행동체바디부의 드론에어백부가 구동되도록 제어하는 제 4 단계; 를 더 포함하는 택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치의 운용방법.