KR102005103B1 - 이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트 - Google Patents

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이호숭
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경성대학교 산학협력단
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Abstract

실시예는 상기 보트의 전방에 위치되되, 수중에서 회전 가능한 버킷부; 상기 버킷부를 관통하여 상기 버킷부와 동시에 회전하는 중심축; 상기 중심축이 관통하여 상기 버킷부의 외측에 결합되되, 정 방향으로 회전되고, 역 방향으로는 공회전하여 상기 버킷부에 정 방향의 회전 동력을 제공하는 라쳇 허브부; 상기 중심축이 관통하되, 상기 중심축에 정방향의 회전 동력을 제공하는 구동부; 및 상기 보트에 설치된 드론스테이지;를 포함하는 이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트를 제공할 수 있다.

Description

이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트{Leisure boat with landing stage of mobile object}
본 발명은 드론과 같은 이동체의 원격 조정 및 이동체가 착륙될 수 있는 스테이지를 구비하고 수동력에 따라 이동이 가능한 레저용 보트에 관한 발명이다.
유럽 및 북미 선진 지역에서는 오랜 레져보트산업의 역사를 갖고 있고, 보트산업이 GDP 및 교역 차지하는 비중도 상당하다. 레져보트가 일상의 한 부분으로 자리잡고 있을 만큼 보트산업이 성숙되어 있으며, 보트 판매의 50%가 보트쇼를 통해서 이뤄지고 있을 정도로 보트산업을 뒷받침하는 전시회 등 연관 산업도 크게 발달해 있다. 반면, 우리나라는 삼면이 바다로 이루어져 해양레져를 위한 천혜의 요소를 갖추고 있음에도 불구하고 기반시설이 미비하고 해양레져 문 화가 미약하여 아직까지는 보트산업이 극히 미미한 수준이다. 이러한 실정과 더불어 일반인들은 보트를 조종하기 위해서는 보트 운전 면허의 자격 취득 및 일정한 훈련이 요구되므로 보트 산업이 일반화되기는 더욱 어려운 상황이다. 따라서, 별도의 운전 면허 등이 요구되지 않고 해양 레저 안전 규칙을 이해하고 준수하는 것만으로도 보트를 쉽고 편리하게 이용하게 함으로써 해양 보트 레저 문화를 자리잡도록 유도하는 것이 필요하다.
대한민국등록특허공보 제10-1516929호
본 발명은 수동으로 동력을 제공하는 레저용 보트를 구동 시 원격 및 자동으로 이동체를 조종할 수 있는 이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 이동체의 무선 충전 및 자동 충전이 가능하도록 구성된 스테이지가 설치된 레저용 보트를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 보트의 구동 방향과 속도에 따라 자동으로 이동체의 이동 방향 및 속도가 조절될 수 있도록 한 레저용 보트를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 보트에서 이동체가 촬영한 영상을 실시간으로 확인할 수 있도록 하는 레저용 보트를 제공하는데 목적이 있다.
실시예는 상기 보트의 전방에 위치되되, 수중에서 회전 가능한 버킷부; 상기 버킷부를 관통하여 상기 버킷부와 동시에 회전하는 중심축; 상기 중심축이 관통하여 상기 버킷부의 외측에 결합되되, 정 방향으로 회전되고, 역 방향으로는 공회전하여 상기 버킷부에 정 방향의 회전 동력을 제공하는 라쳇 허브부; 상기 중심축이 관통하되, 상기 중심축에 정방향의 회전 동력을 제공하는 구동부; 및 상기 보트에 설치된 드론스테이지;를 포함하는 이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트를 제공할 수 있다.
다른 측면에서, 상기 구동부는, 상기 중심축이 관통하되, 상기 라쳇 허브부의 외측에 위치되는 벨트 풀리; 상기 벨트 풀리의 외주면을 따라 맞닿는 벨트; 및 상기 벨트의 일단부에 결합되는 로잉 핸들;을 구비하고, 상기 보트에 탑승한 이용자가 상기 로잉 핸들을 잡아 당기면, 상기 벨트 및 상기 벨트 풀리가 정 방향으로 회전하여 상기 버킷부에 회전 동력을 제공하는 이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 구동부는 상기 벨트의 타단부에 결합되는 제1 스프링을 더 구비하고, 상기 이용자가 상기 로잉 핸들을 잡아 당기면, 상기 제1 스프링이 인장되고, 상기 제1 스프링의 탄성 회복력으로 인해 상기 벨트 및 상기 벨트 풀리가 역 방향으로 회전하여 상기 로잉 핸들이 원래의 위치로 복귀하는 이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 보트 본체부의 전방에 위치되는 조향부;를 더 포함하고, 상기 조향부는, 일 지점에 조향 베벨 기어가 형성되되, 회전 가능한 조향 핸들부; 상기 조향 베벨 기어와 치합되는 수평 샤프트부; 및 상기 수평 샤프트부와 치합되는 판넬 형상을 가지고 수중에 잠기는 날개부;를 구비하고, 상기 이용자가 상기 조향 핸들부를 회전 시키면, 치합된 상기 수평 샤프트부가 회전하여 상기 날개부에 회전 동력을 제공하는 이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 드론스테이지는 상기 로잉 핸들, 상기 조양 핸들부 각각에 설치된 위치센서 그리고 상기 날개부에 설치되어 유속을 감지하는 유속감지센서의 검출 결과에 기초하여 상기 이동체의 이동 방향과 이동 속도를 원격 조정하기 위한 제어 명령 신호를 생성하여 상기 이동체로 전송하는 이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 드론스테이지는 공중 비행 가능한 이동체에 무선으로 전력을 제공하여 이동체의 배터리를 충전할 수 있도록 한 전력공급부가 설치된 이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트를 제공할 수도 있다.
또 다른 측면에서, 상기 드론스테이지는 상기 이동체가 촬영한 영상 전방 및 후방 영역을 구분하여 각각을 디스플레이하는 디스플레이부를 구비한 이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트를 제공할 수도 있다.
본 발명은 수동 동력인 손과 다리를 모두 이용하여 보트의 회전 동력을 제공할 수 있어 보트 이용에 대한 전문적인 지식이 요구되지 않아 보트 구동을 수월하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 로잉 동작 시 피로도가 경감되도록 수동 동력을 제공할 수 있도록 한 이점이 있다.
또한, 이용자는 시선에 들어오지 않는 전방의 광범위한 영역과 후방의 영역을 관찰하면서 보트를 안전하게 이용 수 있어 보트 이용에 즐거움을 배가할 수 있다.
또한, 보트의 이동 방향과 속도에 따라 이동체가 제어되도록 하여 수동 조작에 따른 손발이 자유롭지 못한 상황에서도 이동체의 원격 제어가 가능하도록 한 이점이 있다.
또한, 이동체의 배터리 상태에 따라 자동으로 드론스테이지상에서 이동체의 배터리가 충전되도록 함으로써 이동체의 제어의 편의성을 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 보트 본체부 내부의 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 구동부의 구조를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 의한 라쳇 허브부의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 조향부의 구조를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 로잉 동작의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 센서장치가 장착된 조향부에 대한 사시도이다.
도 8은 센서장치가 장착된 로잉 핸들의 일부에 대한 사시도이다.
도 9는 드론스테이지에 설치된 스테이지의 제어장치 대한 블록 다이어그램이다.
도 10은 드론의 구동 및 데이터 통신을 통한 드론 제어를 위한 드론의 제어 장치에 대한 블록 다이어그램이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "길이 방향"이란, 도 2를 기준으로 x축 방향이며, "폭 방향"이란, 도 2를 기준으로 y축 방향이다. 또한, "수직 방향"이란, 도 2를 기준으로 z축 방향이다. 또한, 상방이란 "수직 방향"에서 위쪽 방향을 의미하고, 하방이란 "수직 방향"에서 아래쪽 방향을 의미한다. 또한, 내측이란 동일부재에서 상대적으로 중심에 가까운 쪽을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트에 대한 개략도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 레저용 보트(100)는 이동체인 드론이 착륙할 수 있고, 착륙한 드론의 배터리를 충전할 수 있으며 드론의 원격 자동 조정이 가능한 드론스테이지(2000)를 구비할 수 있다. 도시된 바에 따르면 보트(100)의 후방에 드론스테이지(2000)가 설치되어 있으나 이에 한정하는 것은 아니고 드론스테이지(2000)는 레저용 보트(100)의 전방에 설치될 수도 있다.
드론스테이지(2000)는 사각형의 플레이트 형상을 가지고 레저용 보트(100)의 후방 끝단에 수면과 동일 평면을 이루도록 설치되거나 레저용 보트(100)의 전방 끝단에 수면과 동일 평면을 이루도록 설치될 수 있다.
도 2는 본 발명에 의한 보트 본체부 내부의 구조를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명에 의한 구동부의 구조를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명에 의한 라쳇 허브부의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 5는 본 발명에 의한 조향부의 구조를 도시한 것이며, 도 6은 본 발명에 의한 로잉 동작의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레저용 보트(100)는 버킷부(200), 중심축(300), 라쳇 허브부(400), 구동부(500), 풋 구동부(600), 지지부(700) 및 조향부(900)를 포함할 수 있다.
후술하겠지만, 라쳇 허브부(400) 및 구동부(500)는 한 쌍으로 구비되어 보트(100)에 탑승한 이용자가 버킷부(200)의 회전 동력을 가할 수 있다.
버킷부(200)는 보트 본체부 전방에 위치되고, 좀 더 상세하게는 한 쌍의 구동부(500) 사이에 위치되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 어느 일측에 회전 동력이 쏠리는 현상을 방지할 수 있다.
버킷부(200)는 버킷부 본체(210)를 구비한다.
버킷부 본체(210)는 물레방아 형상으로 수중에서 회전 가능하다. 버킷부 본체(210)가 정 방향으로 회전하는 경우, 본 발명에 의한 보트(100) 전체가 이동 가능하게 된다.
이때, 본 발명에서 정 방향이라 함은, 도 2를 기준으로 반시계 방향, 도 3을 기준으로 시계 방향이며, 역 방향이라 함은 도 2를 기준으로 시계 방향, 도 3을 기준으로 반시계 방향이다.
중심축(300)은 버킷부(200)의 중심부를 폭 방향으로 관통한다. 따라서, 중심축(300)이 회전하는 경우, 중심축(300)의 회전 동력이 버킷부(200)에 전달되어 버킷부(200)가 회전하게 된다.
버킷부(200)를 중심으로, 버킷부(200)의 양 외측에는 한 쌍의 라쳇 허브부(400)가 결합된다. 또한, 라쳇 허브부(400)의 중심부에는 중심축(300)이 관통하게 된다.
도 4를 참조하여, 라쳇 허브부(400)의 동작 원리를 살핀다.
라쳇 허브부(400)는 라쳇 기어(410), 라쳇 스프링(420) 및 라쳇 틸팅부(430)를 구비한다.
라쳇 기어(410)는 블레이드 형상의 날이 외주면을 따라 형성되는 형상으로, 일정한 간격을 두고 중심축(300)을 향하는 단차가 형성된다. 또한, 단차를 중심으로 도 3을 기준으로 시계 방향으로 멀어질수록 높이가 상승하되 만곡되는 형상을 지닌다.
라쳇 스프링(420)은 라쳇 틸팅부(430)의 일단부에 결합되며, 라쳇 틸팅부(430)의 타단부는 힌지 결합 방식으로 고정된다. 따라서, 라쳇 스프링(420)의 수직 방향 가동에 따라 라쳇 틸팅부(430) 또한 상, 하방으로 틸팅 운동하게 된다.
중심축(300)이 역 방향으로 회전하게 되면, 라쳇 틸팅부(430)는 라쳇 기어(410)의 외주면에 맞닿되, 상, 하방으로 제한 없이 틸팅 운동한다. 이로 인해, 버킷부(200)는 공회전을 수행한다.
이에 반해, 중심축(300)이 정 방향으로 회전하게 되면, 라쳇 틸팅부(430)와 단차 부분이 맞닿아 라쳇 틸팅부(430)의 움직임이 제한되고, 버킷부(200)가 정 방향으로 회전하게 된다.
따라서, 위와 같은 라쳇 허브부(400)의 구성으로 인해, 역 방향으로 회전시켜도 버킷부(200)가 역 방향으로 회전하지 않아 본 발명에 의한 보트(100)의 전진 운동만 가능한 구조가 형성된다.
또한, 이용자(1)가 버킷부(200)에 회전 동력을 전달하기 위해 구동부(500)를 잡아당기는 동작의 반대 동작을 수행하더라도 라쳇 허브부(400)가 공회전하게 되므로, 소위 로잉(rawing) 운동을 수행할 수 있게 되어 보트 이용의 편의성이 증대되는 장점이 있다.
구동부(500)는 라쳇 허브부(400)의 외측에 위치되고, 벨트 풀리(510), 벨트(520), 제1 스프링(530) 및 로잉 핸들(540)을 구비한다. 이때, 구동부(500)는 라쳇 허브부(400)와 같이 한 쌍으로 구비되는 것이 바람직하다.
벨트 풀리(510)의 중심부는 중심축(300)이 관통하고, 벨트 풀리(510)의 외주면을 따라 벨트(520)가 맞닿게 된다.
벨트(520)의 일단부에는 로잉 핸들(540)이 결합되고, 벨트(520)의 타단부에는 제1 스프링(530)이 결합된다.
도 3을 기준으로 구동부(500)의 작동 원리를 살핀다.
이용자(1)가 로잉 핸들(540)을 자신의 몸쪽으로 잡아 당기면, 벨트 풀리(510)가 정 방향으로 회전하게 된다. 이로 인해, 벨트 풀리(510)를 관통하는 중심축(300) 또한 정 방향으로 회전하고, 정 방향으로 회전된 중심축(300)으로 인해 버킷부(200)가 정 방향으로 회전한다. 즉, 벨트 풀리(510), 중심축(300) 및 버킷부(200)의 순서로 회전 동력이 전달된다.
벨트(520)의 일단부가 잡아 당겨지면, 반대 급부로 벨트(520)의 타단부에 결합된 제1 스프링(530)은 인장된다. 이때, 제1 스프링(530)의 일단부는 벨트(520)의 타단부와 결합되고, 제1 스프링(530)의 타단부는 지지부(700)에 고정 결합된다.
이때, 이용자(1)가 로잉 핸들(540)에 더 이상 잡아 당기는 힘을 가하지 않으면, 제1 스프링(530)을 잡아 당기는 힘이 없어지게 되고, 제1 스프링(530)의 탄성 회복력으로 인해, 제1 스프링(530)이 벨트(520)를 잡아 당기게 된다.
이로 인해, 벨트 풀리(510)가 역 방향으로 회전하게 되고, 로잉 핸들(540)은 이용자(1)로부터 멀어져 벨트 풀리(510)를 향한다. 이때, 라쳇 허브부(400)의 구성으로 인해, 버킷부(200)가 역 방향으로 회전하지 않게 된다.
즉, 이용자(1)는 로잉 핸들(540)을 잡아 당기는 동작에만 힘을 주고, 원래의 위치로 로잉 핸들(540)이 복귀하는 과정에서는 힘을 가하지 않아도 된다. 이로 인해, 이용자(1)가 로잉 동작의 수행 시 피로도가 경감되는 이점이 있다.
풋 구동부(600)는 랙 기어(610), 피니언 기어(620), 스퍼 기어(630), 가압부(640) 및 제2 스프링(650)을 포함한다.
랙 기어, 피니언 기어, 스퍼 기어의 형상은 일반적인 해당 명칭을 지닌 기어의 형상인 바, 상세한 설명을 생략하기로 한다.
랙 기어(610)는 길이 방향으로 연장 형성된다. 또한, 랙 기어(610)의 측부에는 가압부(640)가 결합된다.
가압부(640)는 이용자(1)의 발이 맞닿는 곳으로, 이용자(1)가 가압부(640)를 전방으로 밀게 되면, 랙 기어(610) 또한 전방으로 이동한다.
랙 기어(610)가 전방으로 이동되면, 랙 기어(610)와 치합된 피니언 기어(620)는 역 방향으로 회전한다. 또한, 피니언 기어(620)와 치합되되, 중심축(300)이 중심부를 관통하는 스퍼 기어(630)는 정 방향으로 회전한다. 또한, 스퍼 기어(630)의 회전 동력은 중심축(300)에 전달되고, 최종적으로 버킷부(200)에 회전 동력이 전달된다.
즉, 이용자(1)가 가압부(640)를 전방으로 미는 힘으로 인해, 해당 힘이 랙 기어(610), 피니언 기어(620), 스퍼 기어(630) 및 중심축(300)을 거쳐 버킷부(200)에 회전 동력을 제공하게 된다. 따라서, 이용자(1)는 손, 다리를 모두 이용하여 본 발명에 의한 보트(100)에 회전 동력을 제공할 수 있어 보트(100)의 구동이 수월하게 되는 장점이 있다.
이때, 랙 기어(610)에는 제2 스프링(650)의 일단부가 결합되는 것이 바람직하다. 또한, 제2 스프링(650)의 타단부는 지지부(700)와 고정 결합된다.
랙 기어(610)가 전방으로 이동하면, 제2 스프링(650)은 인장된다. 이때, 일반인(1)이 가압부(640)에 더 이상 미는 힘을 가하지 않으면, 제2 스프링(650)을 잡아 당기는 힘이 없어지게 되고, 제2 스프링(650)의 탄성 회복력으로 인해, 제2 스프링(650)이 랙 기어(610)를 잡아 당기게 된다.
이로 인해, 랙 기어(610)와 일체로 결합된 가압부(640)가 원래의 위치로 복귀하게 된다. 이때, 피니언 기어(620)가 정 방향으로 회전하게 되어 스퍼 기어(630)가 역 방향으로 회전하더라도, 라쳇 허브부(400)의 구성으로 인해 버킷부(200)가 역 방향으로 회전하지 않게 된다.
즉, 이용자(1)는 가압부(640)를 미는 동작에만 힘을 주고, 원래의 위치로 가압부(640)가 복귀하는 과정에서는 힘을 가하지 않아도 되므로, 피로도가 적어지는 장점이 있다.
도 6을 참조하면, 이용자(1)는 로잉 핸들(540)을 잡아 당김과 동시에 가압부(640)를 밀어 버킷부(200)에 회전 동력을 가한다. 이후, 손과 발에 힘을 가하지 않으면, 제1 스프링(530) 및 제2 스프링(650)의 탄성 회복력으로 인해 원래의 위치로 복귀되어 다시 같은 동작을 반복하여 수행하게 된다.
도 5를 참조하면, 조향부(900)는 조향 핸들부(910), 수평 샤프트부(920) 및 날개부(930)를 구비한다.
조향 핸들부(910)는 수직 샤프트부(911) 및 수직 샤프트부(911)의하단부에 형성된 조향 베벨 기어(912)를 구비한다. 또한, 조향 핸들부(910)는 보트(100)의 전방에 위치하여 이용자(1)가 파지할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
수직 샤프트부(911)의 상단부는 절곡되어 핸들 형상인 것이 바람직하다. 따라서, 수직 방향에 가상의 축이 있다고 가정하면, 수직 샤프트부(911)는 축을 중심으로 시계 방향 또는 시계 반대 방향으로 회전이 가능하다(도 7 기준). 이용자(1)는 원하는 방향으로 조향 핸들부(910)를 회전시켜 본 발명에 의한 보트(1) 전체를 회전시킬 수 있다.
수평 샤프트부(920)는 수평 샤프트부 본체(921), 수평 샤프트부 본체(921)의 전방부에 결합되는 수평 샤프트부 전방 베벨 기어(922) 및 수평 샤프트부 후방 베벨 기어(923)를 구비한다.
수평 샤프트부 전방 베벨 기어(922)는 조향 베벨 기어(912)와 치합된다. 이때, 베벨 기어의 특성 상 수직되어 치합된다.
날개부(930)는 판넬 형상의 날개부 본체(931) 및 날개부 베벨 기어(932)를 구비한다. 날개부 베벨 기어(932)는 수평 샤프트부 후방 베벨 기어(923)와 치합된다. 이때, 베벨 기어의 특성상 수직되어 치합된다.
조향부(900)의 동작 원리를 살핀다.
이용자(1)는 수직 샤프트부(911)를 수직 방향의 가상의 축을 중심으로 시계 반대 방향으로 회전시킨다고 가정한다. 조향 핸들부(910)와 치합된 수평 샤프트부(920)는 길이 방향의 가상의 축을 중심으로 시계 방향으로 회전하게 된다. 또한, 수평 샤프트부(920)와 치합된 날개부(930)는 수직 방향의 가상의 축을 중심으로 시계 반대 방향으로 회전하게 된다.
따라서, 이용자(1)는 조향 핸들부(910)를 원하는 방향으로 회전시킴에 따라 회전 동력이 날개부(930)에 제공되고, 이와 동시에 날개부(930)를 원하는 방향으로 회전시켜 본 발명에 의한 보트(100) 전체의 이동 방향을 변경시킬 수 있다.
한편, 이용자(1)는 두 손을 이용하여 로잉 핸들부(910)를 조작하는 도중, 보트(100)의 이동 방향 등을 제어할 필요가 있을 때, 한 손을 이용하여 조향부(900)를 조작할 수 있다. 이와 달리, 보트(100)에 탑승한 다른 이용자가 조향부(900)를 조작할 수도 있다.
도 7은 센서장치가 장착된 조향부에 대한 사시도이다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 날개부(300)의 날개부 본체(931)에는 유속감지센서(3100)가 설치될 수 있다.
날개부 본체(931)는 수중에 잠기게 되고, 조향 핸들부(910)의 조작에 대응하여 날개부 본체(931)가 소정의 각도로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전 가능하며 그에 따라 보트(100)의 이동 방향이 제어된다. 그리고 유속감지센서(3100)는 유속을 감지함으로써 보트(100)의 이동에 따라 날개부 본체(931)가 수중 내에서 이동할 때 날개부 본체(931)의 이동 속도를 검출할 수 있게 된다.
유속감지센서(3100)는 초기 유속 정보를 검출하고, 후술할 제2 위치센서(5300)의 센싱이 감지되는 시점부터 주기적으로 유속 정보를 검출할 수 있다. 여기서의 초기 유속 정보란 보트(100)가 이용되지 않는 상태에서 조류로 인하여 검출되는 초기 유속에 해당한다. 그리고 제2 위치센서(5300)의 센싱이 감지되면 실제 보트(100)가 이용되는 상태로써 주기적으로 유속 정보가 검출되면 초기 유속 정보와의 차이를 통해 보트(100)의 이동 속도를 간접적으로 검출할 수 있다.
또한, 조향 핸들부(910)에는 제1 및 제3 위치센서(3200, 3300)가 설치될 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 및 제3 위치센서(3200, 3300)는 수직 사프트(911)에서 절곡된 상단부에 설치될 수 있다. 또한, 상단부를 제1 부 및 제2 부로 구분하고 제1 부에는 제1 위치센서(3200)가 설치되고 제2 부에는 제3 위치센서(3300)가 설치될 수 있다. 그리고 제1 부는 수직 사프트(911)로부터 절곡되며 연장되었으며 제2 부는 제1 부로부터 연장된 것이다. 또한, 제2 부를 중심축으로 하여 제1 및 제2 부와는 독립적으로 소정의 각도 내에서 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전가능한 그립(미도시)이 제2 부를 둘러싸며 설치될 수 있다. 그리고 제1 위치센서(3200)는 제1 부에 설치되고 제3 위치센서(3300)는 그립에 설치될 수 있다.
제1 위치센서(3200)는 수직 사프트(911)의 상단부의 회전 정도를 검출함으로써 수직 사프트(911)의 회전에 따른 보트(100)의 이동 방향 정보를 검출할 수 있다.
또한, 제3 위치센서(3300)는 그립에 설치되어 그립의 회전 정도를 검출할 수 있다.
이용자는 제1 부와 제2 부를 동시에 또는 제1 부만 또는 제2 부만 파지한 상태로 수직 사프트(911)가 시계 또는 반시계 방향으로 회전 하도록 수직 사프트(911)의 상단부를 소정의 각도로 회전시킬 수 있다. 그리고 이 때, 이용자는 제2 부에 설치되느 그립은 회전시키지 않으면서 상단부 자체만을 회전시킬 수 있다.
또한, 이용자는 제2 부 상의 그립 만을 제2 부를 중심으로 시계 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다.
제1 및 제3 위치센서(3200, 3300)는 주기적으로 위치 정보를 검출한다.
제1 위치센서(3200)의 검출 정보를 통해 보트(100)의 이동 방향을 예측하여 후술할 드론의 좌측 또는 우측으로의 이동 방향을 제어할 수 있다. 또한, 제3 위치센서(3300)의 검출 정보에 기초하여 드론의 부양 높이를 조절할 수 있다.
도 8은 센서장치가 장착된 로잉 핸들의 일부에 대한 사시도이다.
도 8을 참조하면, 로잉 핸들(540)에는 센서 장치가 설치될 수 있다.
로잉 핸들(540)은 제1 내지 제3 핸들(541, 542, 543)로 구성될 수 있다.
제1 핸들(541)은 이용자가 파지하는 핸들에 해당하고, 예를 들어, 이용자는 제1 핸들(541)을 자신의 몸쪽으로 끌어당기는 동작을 통해 보트(100)의 이동을 위한 동력을 제공할 수 있다. 그리고 제1 핸들(541)은 이용자가 두 손을 이용하여 파지할 수 있도록 위치한다. 제2 핸들(542)은 제1 핸들(541)로부터 연장되되 제1 핸들(541)과는 수직한 방향으로 소정의 길이로 연장될 수 있다. 또한, 제3 핸들(543)은 제2 핸들(542)로부터 연장되되 제2 핸들(542)과는 수직한 방향으로 소정의 길이로 연장되어 밸트(520)에 연결될 수 있다.
제2 핸들(542)에는 제2 위치센서(5300)가 설치되어 로잉 핸들(540)의 이동 및 이동 속도를 감지할 수 있다.
도 9는 드론스테이지에 설치된 스테이지의 제어장치 대한 블록 다이어그램이다. 그리고 도 10은 드론의 구동 및 데이터 통신을 통한 드론 제어를 위한 드론의 제어 장치에 대한 블록 다이어그램이다.
도 1, 도 7 내지 도 10을 참조하면, 드론스테이지에 설치된 제1 제어장치(2009)는 전방디스플레이부(2001), 후방디스플레이부(2002), 스테이지통신부(2130), 스테이지제어부(2100) 및 전력공급부(2200)를 포함할 수 있다.
드론(2800)은 제2 제어장치(2008)를 구비하고, 제2 제어장치(2008)는 구동부(2810), 배터리와 배터리 관리 장치를 구비한 드론전원부(2820), 전력수신부(2821), 드론통신부(2830), 드론제어부(2840) 및 드론촬영부(2850)를 포함할 수 있다.
전방디스플레이부(2001) 및 후방디스플레이부(2002)는 드론스테이지(2000)의 상부면에 설치될 수 있고, 스테이지통신부(2130), 스테이지제어부(2100) 및 전력공급부(2200)는 드론스테이지(2000)의 내부에 설치될 수 있다
드론스테이지(2000)와 드론(2800)에 구비된 통신부는 무선 통신을 통해 서로 데이터를 주고 받을 수 있다. 통신방식은 예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등), WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi(Wireless Fidelity) 등에 따라 구축된 네트워크망 상 무선 신호를 송수신할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
드론스테이지(2000)에 설치된 디스플레이부는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
드론스테이지(2000)와 드론(2800) 각각의 제어부(2100, 2840)는 하나 이상의 메모리와 하나 이상의 마이크로프로세서들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 주문형 집적회로들 (ASIC들), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들 (FPGA들), 개별 로직 회로, 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 또는 그것들의 임의의 조합과 같은 다양한 형태를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 메모리는 컴퓨터 판독가능 명령들 또는 프로세서 판독가능 명령들과 같은 명령들(예를 들어, 실행가능 명령들)을 포함한다. 명령들은 하나 이상의 프로세서들 각각에 의해서와 같이 컴퓨터에 의해 실행가능한 하나 이상의 명령어들을 포함할 수도 있다. 명령들은 마이크로프로세서로 하여금 동작들을 수행하기 위하여 프로세서에 의해 실행가능하다. 이러한 프로세서는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서 (microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
도 1을 참조하되 도 1에 도시된 바와는 달리 드론스테이지(200)가 보트(100)의 전방에 설치된 실시예를 중심으로 설명한다.
드론스테이지(200)의 상부면은 전방디스플레이부(2001)가 설치되는 제1 영역과 후방디스플레이부(2002)가 설치되는 제2 영역으로 구분될 수 있다.
제1 영역은 보트(100)에 인접한 영역이고, 제2 영역은 제1 영역보다는 보트(100)로부터 더 이격된 영역이다.
스테이지통신부(2130)는 드론(2800)과 데이터통신을 수행하여 드론(2800)의 촬영 영상을 수신할 수 있다.
드론(2800)은 전방위 카메라를 구비하여 전방위 영상을 촬영할 수 있고 촬영된 영상과 드론(2800)의 위치 정보를 드론통신부(2830)를 통해 스테이지통신부(2130)로 전송할 수 있다.
스테이지제어부(2100)는 수신된 드론(2800)의 위치 정보에 기초하여 수신한 영상을 전방 영상과 후방 영상으로 분리하는 영상처리를 수행하고 전방 영상을 전방디스플레이부(2001)에서 디스플레이되도록 하고 후방 영상을 후방디스플레이부(2002)에서 디스플레이되도록 한다.
드론(2800)에서 촬영된 전방위 영상을 전방 영상과 후방 영상으로 구분되어 실시간으로 드론스테이지(2000) 상에서 표시되므로 보트(100) 이용자는 공중에서 이동 중인 드론(2800)의 촬영 영상을 감상할 수 있고, 보트(100)에 착석한 이용자의 시선에 들어오지 않는 전방의 광범위한 영상과 후방 영상을 드론스테이지(2000)의 전방 및 후방으로 구분된 디스플레이부를 통해 확인할 수 있다. 또한, 보트(100)의 이동과 방향 제어를 수동으로 제어하게 되므로 손과 발이 자유롭지 못한 이용자를 위하여 드론(2800)의 촬영 영상을 얻을 수 있도록 하고 전방 및 후방의 상태를 실시간 확인할 수 있도록 한다. 따라서, 비시야 범위의 영역 또한 이용자가 실시간으로 확인할 있는 점에서 안전한 보트(100) 이용이 가능하고 레저용 보트(100)의 이용의 즐거움을 배가시킨다.
제1 제어장치(2009)의 전력공급부(2200)는 유도 방식 및/또는 공진 방식으로 드론(2800)의 배터리를 무선 충전하는 기능을 수행할 수 있도록 송신측 교류/직류 변환부, 송신측 직류/교류 변환부, 송신측 임피던스 매칭부, 송신 코일부를 포함할 수 있다. 송신측 교류/직류 변환부는 스테이지제어부(2100)의 제어 하에 외부로부터 제공되는 교류 신호를 직류 신호로 변환하는 전력 변환부로써, 송신측 교류/직류 변환부는 서브 시스템으로 정류기와 송신측 직류/직류 변환부을 포함할 수 있다. 정류기는 제공되는 교류 신호를 직류 신호로 변환하는 시스템으로써 이를 구현하는 실시예로 고주파수 동작 시 상대적으로 높은 효율을 가지는 다이오드 정류기, 원-칩(one-chip)화가 가능한 동기 정류기 또는 원가 및 공간 절약이 가능하고 및 데드 타임(Dead time)의 자유도가 높은 하이브리드 정류기가 될 수 있다. 상기 송신측 직류/직류 변환부는 스테이지제어부(2100)의 제어 하에 정류기로부터 제공되는 직류 신호의 레벨을 조절하는 것으로 이를 구현하는 예로 입력 신호의 레벨을 낮추는 벅 컨버터(Buck converter), 입력 신호의 레벨을 높이는 부스트 컨버터(Boost converter), 입력 신호의 레벨을 낮추거나 높일 수 있는 벅 부스트 컨버터(Buck Boost converter) 또는 축 컨버터(Cuk converter)가 될 수 있다. 또한 송신측 직류/직류 변환부는 전력 변환 제어 기능을 하는 스위치소자와 전력 변환 매개 역할 또는 출력 전압 평활 기능을 하는 인덕터 및 커패시터, 전압 이득을 조절 또는 전기적인 분리 기능(절연 기능)을 하는 트랜스 등을 포함할 수 있으며, 입력되는 직류 신호에 포함된 리플 성분 또는 맥동 성분(직류 신호에 포함된 교류 성분)을 제거하는 기능을 할 수 있다. 그리고 상기 송신측 직류/직류 변환부의 출력 신호의 지령치와 실제 출력 치와의 오차는 피드백 방식을 통해 조절될 수 있고, 이는 스테이지제어부(2100)에 의하여 이루어 질 수 있다.
송신측 직류/교류 변환부는 스테이지제어부(2100)의 제어 하에 송신측 교류/직류 변환부으로부터 출력되는 직류 신호를 교류 신호로 변환하고, 변환된 교류 신호의 주파수를 조절할 수 있는 시스템으로 이를 구현하는 예로 하프 브릿지 인버터(Half bridge inverter) 또는 풀 브릿지 인버터(Full bridge inverter)가 있다. 또한 송신측 직류/교류 변환부는 출력 신호의 주파수를 생성하는 오실레이터(Ocillator)와 출력 신호를 증폭하는 파워 증폭부를 포함할 수 있다.
송신측 임피던스 매칭부는 서로 다른 임피던스를 가진 지점에서 반사파를 최소화하여 신호의 흐름을 좋게 한다. 드론스테이지(2000)와 드론(2800)의 두 코일은 공간적으로 분리되어 있어 자기장의 누설이 많으므로 드론스테이지(2000)와 드론(2800)의 두 연결단 사이의 임피던스 차이를 보정하여 전력 전달 효율을 향상시킬 수 있다. 송신측 임피던스 매칭부는 인덕터, 커패시터 그리고 저항 소자로 구성될 수 있고, 스테이지제어부(2100)의 제어 하에 인덕터의 인덕턴스와 커패시터의 커패시턴스 그리고 저항의 저항 값을 가변하여 임피던스 매칭을 위한 임피던스 값을 조정할 수 있다. 그리고 드론스테이지(2000)가 자기 유도 방식으로 전력을 전송하는 경우, 송신측 임피던스 매칭부는 직렬 공진 구조 또는 병렬 공진 구조를 가질 수 있고, 드론스테이지(2000)와 드론(2800) 사이의 유도 결합 계수를 증가시켜 에너지 손실을 최소화 할 수 있다. 그리고 드론스테이지(2000)가 자기 공진 방식으로 전력을 전송하는 경우, 송신측 임피던스 매칭부는 드론스테이지(2000)와 드론(2800) 간의 이격 거리가 변화되거나 금속성 이물질, 다수의 디바이스에 의한 상호 영향 등에 따라 코일의 특성의 변화로 에너지 전송 선로상의 매칭 임피던스 변화에 따른 임피던스 매칭의 실시간 보정을 가능하게 할 수 있고, 그 보정 방식으로써 커패시터를 이용한 멀티 매칭 방식, 멀티 안테나를 이용한 매칭 방식, 멀티 루프를 이용한 방식 등이 될 수 있다.
송신측 코일은 복수개의 코일 또는 단수개의 코일로 구현될 수 있고, 송신측 코일이 복수개로 구비되는 경우 이들은 서로 이격되어 배치되거나 서로 중첩되어 배치될 수 있고, 이들이 중첩되어 배치되는 경우 중첩되는 면적은 자속 밀도의 편차를 고려하여 결정할 수 있다. 또한 송신측 코일을 제작할 때 내부 저항 및 방사 저항을 고려하여 제작할 수 있고, 이 때 저항 성분이 작으면 품질 지수(Quality factor)가 높아지고 전송 효율이 상승할 수 있다.
스테이지제어부(2100)는 드론(2800)의 전력 요구량, 현재 충전량 그리고 무선 전력 방식을 고려하여 송신측 교류/직류 변환부의 출력 전압을 조절하는 역할을 할 수 있다. 그리고 최대 전력 전송 효율를 고려하여 송신측 직류/교류 변환부를 구동하기 위한 주파수 및 스위칭 파형들을 생성하여 전송될 전력을 제어할 수 있다. 또한 드론(2800)의 저장부로부터 독출한 제어에 요구되는 알고리즘, 프로그램 또는 어플리케이션을 이용하여 드론(2800)의 동작 전반을 제어할 수 있다. 한편 스테이지제어부(2100)는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤유닛(Micro Controller Unit) 또는 마이콤(Micom)이라고 지칭할 수 있다. 스테이지통신부(2130)는 드론통신부(2830)와 통신을 수행할 수 있고, 통신 방식의 일 예로 블루투스, NFC, Zigbee 등의 근거리 통신 방식 또는 다른 원거리 통신 방식을 이용할 수 있다. 스테이지통신부(2130)와 드론통신부(2830)는 서로간에 충전 상황 정보 및 충전 제어 명령 등의 송수신을 진행할 수 있다. 그리고 상기 충전 상황 정보로는 드론(2800)의 배터리 잔량, 충전 횟수, 사용량, 배터리 용량, 배터리 비율 그리고 드론스테이지(2000)의 전송 전력량 등을 포함할 수 있다. 또한 스테이지통신부(2130)는 드론(2800)의 충전 기능을 제어하는 충전 기능 제어 신호를 송신할 수 있고, 충전 기능 제어 신호는 드론(2800)를 제어하여 충전 기능을 인에이블(enabled) 또는 디스에이블(disabled)하게 하는 제어 신호일 수 있다.
이처럼, 스테이지통신부(2130)는 별도의 모듈로 구성되는 아웃-오브-밴드(out-of-band) 형식으로 통신될 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 송신부가 전송하는 전력신호를 이용하여 수신부가 송신부에 전달하는 피드백 신호를 이용하는 인-밴드(in-band) 형식으로 통신을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 드론(2800)은 피드백 신호를 변조하여 충전 개시, 충전 종료, 배터리 상태 등의 정보를 피드백 신호를 통해 드론스테이지(2000)에 전달할 수도 있다. 또한 상기 송신측 통신부(1520)는 상기 송신측 제어부(1510)와 별도로 구성될 수 있고, 드론(2800) 또한 드론통신부(2830)가 드론제어부(2840)에 포함되거나 별도로 구성될 수 있다.
전력수신부(2821)는 수신측 코일부, 수신측 임피던스 매칭부, 수신측 교류/직류 변환부, 직류/직류변환부, 부하 및 드론제어부(2840)를 포함할 수 있다.
수신측 코일부는 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식을 통해 전력을 수신할 수 있다. 이와 같이 전력 수신 방식에 따라서 유도 코일 또는 공진 코일 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그리고 수신측 코일부는 근거리 통신용 안테나(NFC: Near Field Communication)를 함께 구비할 수 있다. 그리고 수신측 코일부는 송신측 코일부와 동일할 수 있고, 수신 안테나의 치수는 드론(2800)의 전기적 특성에 따라 달라질 수 있다.
수신측 임피던스 매칭부는 드론스테이지(2000)와 드론(2800) 사이의 임피던스 매칭을 수행한다.
수신측 교류/직류 변환부는 수신측 코일부로부터 출력되는 교류 신호를 정류하여 직류 신호를 생성한다.
수신측 직류/직류변환부는 수신측 교류/직류 변환부에서 출력되는 직류 신호의 레벨을 부하의 용량에 맞게 조정할 수 있다.
여기서의 부하는 배터리, 드론(2800)의 공중 부양, 착률 그리고 이동 등을 위한 프로펠러와 프로펠러의 회전을 위한 모터를 포함하는 구동부(2810), 드론촬영부(2850), 음성 출력 회로, 메인 프로세서 그리고 각종 센서들을 포함할 수 있다.
드론제어부(2840)는 스테이지제어부(2100)로부터 웨이크-업 전력에 의해 활성화 될 수 있고, 스테이지통신부(2130)와 통신을 수행하고, 드론(2800)의 서브 시스템의 동작을 제어할 수 있다.
한편 무선전력전송 시스템의 신호의 크기와 주파수 관계를 살펴보면, 자기 유도 방식의 무선 전력 전송의 경우, 드론스테이지(2000)에서 송신측 교류/직류 변환부은 110V~220V의 60Hz의 교류 신호를 인가 받아 10V 내지 20V의 직류 신호로 변환하여 출력할 수 있고, 송신측 직류/교류 변환부는 직류 신호를 인가받아 125KHz의 교류 신호를 출력할 수 있다. 그리고 드론(2800)의 수신측 교류/직류 변환부는 125KHz의 교류 신호를 입력 받아 10V 내지 20V의 직류 신호로 변환하여 출력할 수 있고, 수신측 직류/직류변환부는 부하에 적합한, 예를 들어 5V의 직류 신호를 출력하여 부하에 전달할 수 있다. 그리고 자기 공진 방식의 무선 전력 전송의 경우, 드론스테이지(2000)에서 송신측 교류/직류 변환부는 110V~220V의 60Hz의 교류 신호를 인가 받아 10V 내지 20V의 직류 신호로 변환하여 출력할 수 있고, 송신측 직류/교류 변환부는 직류 신호를 인가받아 6.78MHz의 교류 신호를 출력할 수 있다. 그리고 드론(2800)의 수신측 교류/직류 변환부는 6.78MHz의 교류 신호를 입력 받아 10V 내지 20V의 수신측 직류 신호로 변환하여 출력할 수 있고, 직류/직류변환부는 부하에 적합한, 예를 들어 5V의 직류 신호를 출력하여 상기 부하에 전달할 수 있다.
드론제어부(2840)는 주기적으로 드론전원부(2820)의 배터리 충전 량을 확인할 수 있다. 드론제어부(2840))는 드론(2800)이 이동 중에 배터리의 충전 량이 기 설정치 이하가 되면 구동부(2810)를 제어하여 드론스테이지(2000)에 이동한다. 이 때, 전력공급부(2200)와 전력수신부(2821)의 코일 간의 결합계수가 증가하는 위치를 탐색하는 과정을 통해 드론(2800)이 드론스테이지(2000) 상에 안정적으로 착륙할 수 있도록 한다. 예를 들어, 전력공급부(2200)와 전력수신부(2821) 상의 두 코일이 서로 근접할 수도록 결합계수는 증가하게 된다.
드론(2800)이 드론스테이지(2000)에 착륙하면 드론(2800)은 무선으로 드론스테이지(2000)로부터 전력을 공급받는다.
또한, 드론(2800)은 미리 저장된 보트(100) 이용 시간과 드론(2800)의 공중 부양 시간에 기초하여 충전 시간을 결정한다. 예를 들어, 보트(100)의 이동 시간이 1시간이고 드론(2800)의 공중 부양 시간이 총 40분인 경우, 남은 이용 시간 동안 드론(2800)이 운행할 수 있을 만큼에 해당하는 전력량으로 배터리를 충전할 수 있다. 그리고 드론제어부(2840)는 배터리를 충전하면서 배터리의 예상 충전 시간과 남은 이용 시간에서 배터리의 예상 충전 시간을 제외한 나머지 시간 동안 드론(2800)이 운행할 수 있을 정도에 해당하는 전력량이 되도록 배터리를 충전한다. 따라서, 드론(2800)의 실제 운행 시간을 최대한 늘릴 수 있어, 이용자는 드론(2800)의 촬영 영상을 통한 전방 및 후방 영상을 감상할 수 있는 시간이 더 많이 얻게된다. 아울러, 공중에서 촬영된 영상을 최대한 많이 녹화할 수 있어 보트(100) 이용에 재미를 더해진다.
스테이지제어부(2100)는 센서장치(3000)의 검출 결과에 기초하여 드론(2800)의 제어 명령 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어, 제1 위치센서(3200)의 검출 결과에 기초하여 드론(2800)의 좌측으로 또는 우측으로의 이동을 위한 제어 명령 신호를 생성하고, 제2 위치센서(5300)의 검출 결과 및 유속감지센서(3100)의 검출 결과에 기초하여 드론(2800)의 이동 속도 제어를 위한 제어 명령 신호를 생성한다.
스테이지제어부(2100)는 유속감지센서(3100)의 초기 유속감지량과 현재 검출된 유속감지량을 서로 비교하여 그 차이값과 제2 위치센서(5300)의 검출 결과에 따른 로잉 핸들(910)의 이동 속도에 기초하여 보트(100)의 이동 속도를 산출할 수 있다. 예를 들어, 로잉 핸들(910)의 이동 속도가 빠르면 이용자가 로잉 동작을 빠르게 진행하는 것이고 이는 보트(100)에 수동 동력을 강하고 더 자주 제공하는 것으로 판단할 수 있다. 다만, 보트(100)의 이동 방향과 동일 방향 또는 역방향의 조류 등에 따라 수동 동력의 강도와 동일 시간 내의 동력 제공 횟수 만으로는 보트(100)의 이동 속도를 산출하는데 한계가 있다. 따라서 제2 위치센서(5300)의 검출 결과 및 유속감지센서(3100)로부터의 초기 유속 감지량 대비 현재 유속 감지량 양자를 종합적으로 고려하여 보트(100)의 이동 속도를 산출한다.
제2 위치센서(5300)로부터의 위치 변화가 검출될 때, 보트(100)의 수동 구동에 따른 이동 상태인 경우이고, 제2 위치센서(5300)로부터 위치 변화가 검출되지 않는 경우라고 하여도 관성이나 조류 그리고 바람 등에 따라 보트(100)가 이동할 수 있다. 따라서, 실시예는 유속감지량과 수동 구동 여부를 모두 검출하여 이에 따라 보트(100)의 이동 속도를 산출한다.
또한, 스테이지제어부(2100)는 제3 위치센서(3300)의 검출 결과에 기초하여 드론(2800)의 공중 부양 높이의 변경을 위한 제어 명령 신호를 생성한다. 예를 들어, 그립이 시계방향으로 회전하는 것으로 검출되면 드론(2800)의 높이를 낮추기 위한 제어 명령 신호를 생성하고, 그립이 반시계 방향으로 회전하는 것으로 검출되면 드론(2800)의 높이를 높이기 위한 제어 명령 신호를 생성한다.
드론스테이지(2000)는 생성한 제어 명령 신호를 드론(2800)으로 전송하고 드론제어부(2840)는 수신된 제어 명령 신호에 기초하여 구동부(2810)를 제어함으로써 드론(2800)의 공중 부양 높이, 이동 방향과 이동 속도를 제어할 수 있다.
실시예는 수동에 따른 보트(100)를 이동 방향과 속도를 제어하는 점에서 이용자가 드론(2800)를 적절하게 제어하는데 한계가 있는 점을 고려하여 드론(2800)의 자동 충전 기능과, 보트(100)의 수동 조작량과 유속량을 감지하여 드론(2800)이 보트(100)의 이동 속도와 이동 방향에 대응하여 보트(100)를 함께 자동으로 이동할 수 있도록 하고, 손잡이의 회전에 따라 드론(2800)의 높 낮이를 조절할 수 있도록 하여 드론(2800) 제어의 편의성을 향상시킨다.
또한, 드론(2800)는 보트(100)의 이동 방향과 속도에 따라 보트(100)를 보다 앞서 또는 보트(100)를 추적하며 이동하게 되므로 이용자의 항해 방향과 전방의 주시 환경을 드론(2800)을 통해 모두 촬영할 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, ““필수적인””, ““중요하게”” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
또한 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (7)

  1. 보트의 전방에 위치되되, 수중에서 회전 가능한 버킷부;
    상기 버킷부를 관통하여 상기 버킷부와 동시에 회전하는 중심축;
    상기 중심축이 관통하여 상기 버킷부의 외측에 결합되되, 정 방향으로 회전되고, 역 방향으로는 공회전하여 상기 버킷부에 정 방향의 회전 동력을 제공하는 라쳇 허브부;
    상기 중심축이 관통하되, 상기 중심축에 정방향의 회전 동력을 제공하는 구동부; 및
    상기 보트에 설치된 드론스테이지;를 포함하고,
    상기 구동부는,
    상기 중심축이 관통하되, 상기 라쳇 허브부의 외측에 위치되는 벨트 풀리;
    상기 벨트 풀리의 외주면을 따라 맞닿는 벨트; 및
    상기 벨트의 일단부에 결합되는 로잉 핸들;을 구비하고,
    상기 보트에 탑승한 이용자가 상기 로잉 핸들을 잡아 당기면, 상기 벨트 및 상기 벨트 풀리가 정 방향으로 회전하여 상기 버킷부에 회전 동력을 제공하고,
    상기 구동부는 상기 벨트의 타단부에 결합되는 제1 스프링을 더 구비하고,
    상기 이용자가 상기 로잉 핸들을 잡아 당기면, 상기 제1 스프링이 인장되고,
    상기 제1 스프링의 탄성 회복력으로 인해 상기 벨트 및 상기 벨트 풀리가 역 방향으로 회전하여 상기 로잉 핸들이 원래의 위치로 복귀하고,
    상기 보트의 본체부의 전방에 위치되는 조향부;를 더 포함하고,
    상기 조향부는,
    일 지점에 조향 베벨 기어가 형성되되, 회전 가능한 조향 핸들부;
    상기 조향 베벨 기어와 치합되는 수평 샤프트부; 및
    상기 수평 샤프트부와 치합되는 판넬 형상을 가지고 수중에 잠기는 날개부;를 구비하고,
    상기 이용자가 상기 조향 핸들부를 회전 시키면,
    치합된 상기 수평 샤프트부가 회전하여 상기 날개부에 회전 동력을 제공하는
    이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 드론스테이지는 상기 로잉 핸들, 상기 조향 핸들부 각각에 설치된 위치센서 그리고 상기 날개부에 설치되어 유속을 감지하는 유속감지센서의 검출 결과에 기초하여 상기 이동체의 이동 방향과 이동 속도를 원격 조정하기 위한 제어 명령 신호를 생성하여 상기 이동체로 전송하는
    이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 드론스테이지는 공중 비행 가능한 이동체에 무선으로 전력을 제공하여 이동체의 배터리를 충전할 수 있도록 한 전력공급부가 설치된
    이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 드론스테이지는 상기 이동체가 촬영한 영상 전방 및 후방 영역을 구분하여 각각을 디스플레이하는 디스플레이부를 구비한
    이동체의 착륙 스테이지를 구비한 레저용 보트.
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