KR101927235B1 - 센서 없이 안전하강장치가 작동하는 드론 - Google Patents

Abstract

본 발명의 드론은 반달 모양의 본체와 중력에 의해 on-off 되는 중력스위치를 이용하여 센서 없이 안전하강장치가 작동하는 드론이다.
상기 드론의 본체는 정상비행 상태에서는 위로 볼록한 반달 모양이고 추락 상태에서는 상하가 뒤집혀서 아래로 볼록한 반달 모양이며, 상기 중력스위치는 항상 중력이 작용하는 방향을 가리키도록 회전하면서 낙하하는 회전추에 의해 정상비행 상태에서는 off 되고 추락 상태에서는 on 되어, 상기 중력스위치가 on 되면 센서 없이도 안전하강장치가 작동하도록 설계되어 있어 경제적으로 드론을 보호하는 효과가 있다.

Description

센서 없이 안전하강장치가 작동하는 드론{Drone operating safety descent device without sensor}

본 발명의 드론은 반달 모양의 본체와 중력에 의해 on-off 되는 중력스위치를 이용하여 센서 없이 안전하강장치가 작동하는 드론이다.

상기 드론의 본체는 정상비행 상태에서는 위로 볼록한 반달 모양이고 추락 상태에서는 상하가 뒤집혀서 아래로 볼록한 반달 모양이며, 상기 중력스위치는 항상 중력이 작용하는 방향을 가리키도록 회전하면서 낙하하는 회전추에 의해 정상비행 상태에서는 off 되고 추락 상태에서는 on 되어, 상기 중력스위치가 on 되면 센서 없이도 안전하강장치가 작동하도록 설계되어 있다.

본 발명과 관련된 종래의 기술은 대부분 비정상비행 상태를 감지하는 수단으로 여러 가지 센서를 이용하고 있다.

특허등록번호 10-1723743에 의하면 여러 가지 센서의 조합으로 드론의 자세를 감지하는 자세감지부에 의해 작동되는 낙하산 모듈이 제안 되었고,

특허등록번호 10-1496892도 여러 가지 센서의 조합으로 이루어진 추락감지유닛에 의해 작동되는 낙하산과 에어백이 장착된 멀티콥터가 제안되었고,

특허등록번호 10-1260370에 의하면 오작동 여부를 파악하는 작동제어부에 의해 작동되는 낙하산과 에어백에 더하여 충격을 흡수하는 보호프레임이 제안되었는 바,

상기의 기술 모두 안전하강장치를 작동시키는 센서를 사용한 점에서 동일하다.

이에 반해 본 발명은 본체의 반달 모양의 형상과 중력에 의해 on-off 되는 스위치를 이용하여 상기 본체의 추락 시 센서 없이 안전하강장치가 작동되도록 하는 드론을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 드론은 상면은 바깥으로 볼록하고 하면은 안으로 오목한 초승달 형상의 몸체와 고정단자와 회전단자가 형성된 원형 중력스위치와 낙하산이 내장된 낙하산하우징과 다수의 회전익으로 이루어진다.

상기 초승달 형상의 몸체는 정상비행 상태에서는 바깥으로 볼록한 상면이 위로, 안으로 오목한 하면이 아래로 향하고, 내외부적인 요인에 의해 추락할 때에는 하면이 상면보다 공기저항을 더 많이 받아 상기 몸체는 상하가 바뀌면서 뒤집히는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정단자는 상기 몸체와 일체로 상기 몸체의 상면 쪽, 상기 원형 중력스위치의 외주연 최상단에 형성되어 상기 원형 중력스위치의 중심 쪽으로 돌출되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전단자는 상기 원형 중력스위치의 중심에 형성된 회전홈에 삽입되어 360도 자유롭게 회전하도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전단자와 회전팔에 의해 연결 일체화된 회전추는 상기 원형 중력스위치의 외주연과 일정 이격간격을 두고 형성되어 상기 회전단자를 중심으로 항상 중력이 작용하는 방향을 가리키도록 회전하면서 낙하하여, 상기 몸체가 정상비행 상태일 때에는 상기 몸체의 하면 쪽을 가리키고 상기 몸체가 뒤집혀서 추락할 때에는 상기 몸체의 상면 쪽을 가리키는 것이 바람직하다.

이에 반해 상기 고정단자는 상기 몸체의 상면 쪽에 고정되어 상기 몸체가 정상비행 상태일 때에는 상기 회전추와 반대쪽에 위치하여 서로 이격되고, 상기 몸체가 뒤집혀서 추락할 때에는 상기 회전추와 같은 쪽에 위치하여 서로 접속하는 것이 바람직하다.

상기 고정단자와 상기 회전추가 접속하면 상기 고정단자와 상기 회전단자는 전기적으로 연결 상태가 되어 상기 몸체의 하면 중앙에 형성된 상기 낙하산하우징에 내장된 낙하산이 펼쳐지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체의 상면에 에어백이 내장된 단수 또는 복수의 에어백하우징이 더 형성되어 상기 고정단자와 상기 회전단자가 전기적으로 연결 상태가 되면 상기 에어백이 펼쳐지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 중력스위치에 더하여 수작동스위치를 설치하여 상기 중력스위치와 상기 수작동스위치가 모두 연결 상태가 될 때 상기 낙하산과 상기 에어백이 펼쳐지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체의 일측에 비정상비행임을 감지하는 센서가 더 형성되되, 상기 센서가 제 기능을 하지 못하는 상황에서도 상기 고정단자와 상기 회전단자가 전기적으로 연결 상태가 되면 상기 낙하산과 상기 에어백이 펼쳐지는 것이 바람직하다.

본 발명의 드론은 반달 모양의 본체와 중력에 의해 on-off 되는 중력스위치를 이용하여 센서 없이 안전하강장치가 작동하는 드론이다.

상기 드론의 본체는 정상비행 상태에서는 위로 볼록한 반달 모양이고 추락 상태에서는 상하가 뒤집혀서 아래로 볼록한 반달 모양이며, 상기 중력스위치는 항상 중력이 작용하는 방향을 가리키도록 회전하면서 낙하하는 회전추에 의해 정상비행 상태에서는 off 되고 추락 상태에서는 on 되어, 상기 중력스위치가 on 되면 센서 없이도 안전하강장치가 작동하도록 설계되어 있어 경제적으로 드론을 보호하는 효과가 있다.

도 1의 A는 본 발명 드론의 정상비행 상태 개념도이고, B는 안전하강상태의 개념도이다.
도 2는 고정단자와 회전추의 위치관계를 나타내는 개념도이고,
도 3은 드론이 뒤집혀 추락하는 과정을 나타내는 개념도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.

도 1의 A에서 보는 바와 같이, 본 드론의 몸체(10)는 상면(11)은 바깥으로 볼록하고 하면(12)은 안으로 오목한 초승달 형상이다.

또한, 상기 초승달 형상의 몸체(10)는 정상비행 상태에서는 도 1의 A에서 보는 바와 같이, 바깥으로 볼록한 상면(11)이 위로, 안으로 오목한 하면(12)이 아래로 향하고, 내외부적인 요인에 의해 추락할 때에는 도 1의 B에서 보는 바와 같이, 하면이 상면보다 공기저항을 더 많이 받아 상기 몸체는 상하가 바뀌면서 뒤집힌다.

상기 몸체(10)가 뒤집히는 과정을 단계별로 설명하면 도 3에서 보는 바와 같이, 정상비행 상태인 도 A에서 내외부적인 요인에 의해 비정상비행 상태가 되어 하방으로 추락하면 안으로 오목한 하면(12)이 바깥으로 볼록한 상면(11)보다 공기저항을 더 많이 받아 상기 몸체(10)는 도 B와 같이 기울어지고 계속해서 도 C의 상태를 거쳐 도 D 내지 도 F의 상태 즉, 상면이 아래로 향하고 하면이 위로 향하여 뒤집혀진 상태가 된다.

한편 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 몸체(10)의 중심부에 중력스위치(20)가 설치된다.

상기 중력스위치(20)는 도 2에서 보는 바와 같이, 고정단자(21)와 회전단자(22)로 이루어지되, 상기 고정단자는 상기 몸체(10)와 일체로 상기 몸체의 상면(11) 쪽, 상기 원형 중력스위치의 외주연(26) 최상단에 형성되어 상기 원형 중력스위치의 중심 쪽으로 돌출되어 있고, 상기 회전단자는 상기 원형 중력스위치의 중심에 형성된 회전홈(25)에 삽입되어 360도 자유롭게 회전하도록 형성되어 있다.

또한 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 회전단자(22)와 회전팔(23)에 의해 연결 일체화된 회전추(24)가 형성되어 있다.

상기 회전추(24)는 상기 원형 중력스위치(20)의 외주연(26)과 일정 이격간격을 두고 형성되어 도 2의 A 내지 D에서 보는 바와 같이, 상기 회전단자(22)를 중심으로 항상 중력이 작용하는 방향을 가리키도록 회전하면서 낙하한다.

즉 도 2의 A 내지 D에서 보는 바와 같이, 상기 본체(10)가 특정 각도로 기울어지면 상기 본체와 일체로 형성된 상기 고정단자(21)는 상기 본체와 같은 각도로 기울어지지만, 상기 회전추(24)는 상기 본체의 기울어짐과 상관없이 항상 중력이 작용하는 방향을 가리키도록 회전하면서 낙하한다.

그 결과, 상기 본체(10)가 특정 각도 이상 기울어지면 도 2의 C와 D에서 보는 바와 같이, 상기 고정단자(21)와 상기 회전추(24)는 접속한다.

상기 고정단자(21)와 상기 회전추(24)가 접속하는 한계각은 150도 내지 160도이며 상기 한계각은 상기 본체(10)의 크기와 모양에 따라 조정될 수 있다.

상기 고정단자(21)와 상기 회전추(24)가 접속하면 상기 회전추와 회전팔(23)에 의해 연결된 회전단자(22)와 상기 고정단자(21)가 연결된 상태가 되어 상기 중력스위치(20)는 전기적으로 연결된 상태가 된다.

이렇게 상기 고정단자(21)와 상기 회전단자(22)가 전기적으로 연결된 상태가 되면 도 1의 B 및 도 3의 D 내지 F에서 보는 바와 같이, 상기 몸체(10)의 하면(12) 중앙에 형성된 상기 낙하산하우징(13)에 내장된 낙하산(14)이 펼쳐진다.

즉, 정상비행 상태에서는 상기 낙하산하우징(13)이 아래쪽에 있지만 상기 본체(10)가 뒤집혀진 상태에서는 위쪽에 있게 되므로 상기 낙하산(14)은 상기 낙하산하우징(13)과 낙하산스트링(15)으로 연결되어 상기 본체(10)의 상방으로 펼쳐진다.

한편, 도 2에서 보는 바와 같이, 상기 몸체(10)의 상면(11)에 에어백(17)이 내장된 단수 또는 복수의 에어백하우징(16)이 더 형성되어 상기 고정단자(21)와 상기 회전단자(22)가 전기적으로 연결 상태가 되면 도 1의 B 및 도 3의 D 내지 F에서 보는 바와 같이, 상기 에어백이 펼쳐지는 것이 바람직하다.

즉, 상기 낙하산(14)에 의해 상기 본체(10)의 하강속도가 줄어들고 상기 에어백(17)에 의해 상기 본체(10)가 임의의 물체나 생명체에 부딪쳤을 때의 충격을 완화시킬 수 있다.

또한, 상기 중력스위치(20)에 더하여 수작동스위치를 설치하여 상기 중력스위치와 상기 수작동스위치가 모두 연결 상태가 될 때 상기 낙하산(14)과 상기 에어백(17)이 펼쳐지는 것이 바람직하다.

즉, 상기 수작동스위치는 운항 중이 아니거나 실수로 상기 낙하산(14)과 에어백(17)이 펼쳐지는 경우를 줄이기 위한 안전장치이다.

또한, 상기 몸체(10)의 일측에 비정상비행임을 감지하는 센서가 더 형성되되, 상기 센서가 제 기능을 하지 못하는 상황에서도 상기 고정단자(21)와 상기 회전단자(22)가 전기적으로 연결된 상태가 되면 상기 낙하산(14)과 상기 에어백(17)이 펼쳐지는 것이 바람직하다.

즉, 상기의 센서가 비정상비행임을 감지하여 적절한 조치를 취할 수 있고, 이마저도 불가능하게 된 경우 최후의 안전하강장치 수단이 될 수 있다.

10; 몸체 11; 상면
12; 하면 13; 낙하산하우징
14; 낙하산 15; 낙하산스트링
16; 에어백하우징 17; 에어백
20; 중력스위치 21; 고정단자
22; 회전단자 23; 회전팔
24; 회전추 25; 회전홈
26; 외주연
30; 회전익
40; 지지대

Claims (4)

1. 상면(11)은 바깥으로 볼록하고 하면(12)은 안으로 오목한 초승달 형상의 몸체(10);와 고정단자(21)와 회전단자(22)가 형성된 원형 중력스위치(20);와 낙하산(14)이 내장된 낙하산하우징(13);과 다수의 회전익(30);으로 이루어지되,
   상기 초승달 형상의 몸체는 정상비행 상태에서는 바깥으로 볼록한 상면이 위로, 안으로 오목한 하면이 아래로 향하고, 내외부적인 요인에 의해 추락할 때에는 하면이 상면보다 공기저항을 더 많이 받아 상기 몸체는 상하가 바뀌면서 뒤집히고,
   상기 고정단자는 상기 몸체와 일체로 상기 몸체의 상면 쪽, 상기 원형 중력스위치의 외주연(26) 최상단에 형성되어 상기 원형 중력스위치의 중심 쪽으로 돌출되어 있고,
   상기 회전단자는 상기 원형 중력스위치의 중심에 형성된 회전홈(25)에 삽입되어 360도 자유롭게 회전하도록 형성되고,
   상기 회전단자와 회전팔(23)에 의해 연결 일체화된 회전추(24)는 상기 원형 중력스위치의 외주연과 일정 이격간격을 두고 형성되어 상기 회전단자를 중심으로 항상 중력이 작용하는 방향을 가리키도록 회전하면서 낙하하여, 상기 몸체가 정상비행 상태일 때에는 상기 몸체의 하면 쪽을 가리키고 상기 몸체가 뒤집혀서 추락할 때에는 상기 몸체의 상면 쪽을 가리키며,
   이에 반해 상기 고정단자는 상기 몸체의 상면 쪽에 고정되어 상기 몸체가 정상비행 상태일 때에는 상기 회전추와 반대쪽에 위치하여 서로 이격되고, 상기 몸체가 뒤집혀서 추락할 때에는 상기 회전추와 같은 쪽에 위치하여 서로 접속하며,
   상기 고정단자와 상기 회전추가 접속하면 상기 고정단자와 상기 회전단자는 전기적으로 연결 상태가 되어 상기 몸체의 하면 중앙에 형성된 상기 낙하산하우징에 내장된 낙하산(14)이 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 센서 없이 안전하강장치가 작동하는 드론.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체(10)의 상면(11)에 에어백(17)이 내장된 단수 또는 복수의 에어백하우징(16)이 더 형성되어 상기 고정단자(21)와 상기 회전단자(22)가 전기적으로 연결 상태가 되면 상기 에어백이 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 센서 없이 안전하강장치가 작동하는 드론.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 중력스위치(20)에 더하여 수작동스위치를 설치하여 상기 중력스위치와 상기 수작동스위치가 모두 연결 상태가 될 때 상기 낙하산(14)과 상기 에어백(17)이 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 센서 없이 안전하강장치가 작동하는 드론.
4. 제 2항에 있어서,
   상기 몸체(10)의 일측에 비정상비행임을 감지하는 센서가 더 형성되되, 상기 센서가 제 기능을 하지 못하는 상황에서도 상기 고정단자(21)와 상기 회전단자(22)가 전기적으로 연결 상태가 되면 상기 낙하산(14)과 상기 에어백(17)이 펼쳐지는 것을 특징으로 하는 센서 없이 안전하강장치가 작동하는 드론.
   

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