KR102111055B1 - Wireless charging station for drone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드론을 무선충전하기 위한 충전 스테이션에 관한 것이다.The present invention relates to a charging station for wireless charging the drone.
일반적으로, 드론은 무선전파를 이용한 조종 또는 자체 프로그램에 의해 운항하는 무인 항공기다. 드론에는 카메라, 센서, 통신시스템 등이 탑재돼 있다. 드론의 무게는 25g부터 1200kg까지에 이르고, 그 크기도 다양하다. 드론은 군사용도로 처음 생겨났지만 고공 촬영과 배달 등으로 확대 이용되고 있다. 이뿐 아니라, 드론은 시설물 모니터링, 경계지역 감시, 농약 살포, 공기질 측정 등 다방면에 활용되고 있다. In general, drones are unmanned aerial vehicles operated by radio waves or by their own programs. The drone is equipped with a camera, sensor, and communication system. Drones can range in weight from 25g to 1200kg, and vary in size. Drones were first created for military use, but are being used extensively for aerial photography and delivery. In addition, drones are being used in a variety of areas, including monitoring facilities, monitoring border areas, spraying pesticides, and measuring air quality.
드론의 운항을 위한 동력은 주로 전기 배터리에서 발생된다. 따라서, 드론의 운항 가능 거리는 배터리의 용량에 직결된다. 예를 들어, 배터리의 용량에 따라 결정된 드론의 운항 가능 거리가 15km인 경우에, 드론의 실제 작업 거리는 7.5km에 그치고 만다. 드론이 배터리의 충전을 위해 복귀해야 하기 때문에, 실제 작업 거리는 운항 가능 거리의 절반에 그치게 된다. The power for drone operation is mainly generated by electric batteries. Therefore, the operational distance of the drone is directly related to the capacity of the battery. For example, if the drone's operational distance determined by the capacity of the battery is 15 km, the actual working distance of the drone is only 7.5 km. Since the drone has to return to recharge the battery, the actual working distance is only half the operational distance.
드론의 작업 거리를 운항 가능 거리 수준으로 높이기 위해서는, 드론을 충전할 수 있는 충전 스테이션이 일정 간격으로 설치될 필요가 있다. 앞서 예를 든 드론의 경우라면, 충전 스테이션은 15km 간격으로 설치되어, 운항 가능 거리만큼 운항한 드론을 충전할 수 있다.In order to increase the working distance of the drone to the level of the operational distance, a charging station capable of charging the drone needs to be installed at regular intervals. In the case of the drone mentioned above, the charging stations are installed at intervals of 15 km, so that the drones that can travel the distance can be charged.
드론에 대한 충전이 효과적으로 이루어지기 위해서는, 드론이 충전 스테이션에 착륙하여 무선충전을 위한 구성과 제대로 정렬될 필요가 있다. 드론의 자세가 무선충전을 위해 예정된 자세로부터 벗어나 있는 경우 등에 있어서는, 드론이 무선충전에 알맞게 정렬되지 못하게 된다. 그에 따라, 드론에 대한 무선충전이 제대로 수행되지 못하는 문제가 있다.In order to effectively charge the drone, the drone needs to land on the charging station and properly align with the configuration for wireless charging. In a case where the drone's posture deviates from the posture intended for wireless charging, the drone is not properly aligned with the wireless charging. Accordingly, there is a problem that wireless charging of the drone is not properly performed.
본 발명의 일 목적은, 드론이 착륙한 상태에서 무선충전을 위한 구성에 제대로 정렬되어 최상의 무선충전 효율을 달성할 수 있도록 하는, 드론용 무선충전 스테이션을 제공하는 것이다. One object of the present invention is to provide a wireless charging station for a drone, which is properly aligned to a configuration for wireless charging while the drone is landing to achieve the best wireless charging efficiency.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 드론용 무선충전 스테이션은, 착륙 플레이트를 구비하는 하우징; 상기 하우징에 설치되고, 상기 착륙 플레이트에 착륙한 드론을 정렬시키도록 구성되는 정렬 모듈; 및 상기 정렬 모듈에 의해 정렬된 상기 드론에 무선 충전을 위한 무선전력신호를 전송하도록 구성되는 무선전력전송 모듈을 포함하고, 상기 정렬 모듈은, 상기 드론을 정자세로 전환시키고 정위치로 이동시키도록 구성되어, 상기 드론을 상기 무선전력전송 모듈에 의해 무선 충전 가능한 상태로 정렬할 수 있다.A wireless charging station for a drone according to an aspect of the present invention for realizing the above-described problem, a housing having a landing plate; An alignment module installed in the housing and configured to align a drone landed on the landing plate; And a wireless power transmission module configured to transmit a wireless power signal for wireless charging to the drone aligned by the alignment module, wherein the alignment module is configured to convert the drone to a normal position and move it to a fixed position. Thus, the drone can be arranged to be wirelessly charged by the wireless power transmission module.
여기서, 상기 정렬 모듈은, 상기 드론을 회전시켜 정자세로 전환시키도록 구성되는 회전유도 유닛; 및 상기 회전유도 유닛에 의해 정자세로 전환된 상기 드론을 정위치로 이동시키도록 구성되는 이동유도 유닛을 포함할 수 있다.Here, the alignment module, the rotation induction unit is configured to rotate the drone to switch to a forward position; And a movement induction unit configured to move the drone converted into a normal position by the rotation induction unit to a correct position.
여기서, 상기 정렬 모듈은, 상기 착륙 플레이트의 중심을 기준으로 서로 대칭적으로 배치되는 한 쌍으로 구비되고, 상기 한 쌍은 상기 착륙 플레이트의 중심을 향해 서로 가까워지는 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.Here, the alignment module may be provided as a pair symmetrically arranged with respect to each other based on the center of the landing plate, and the pair may be configured to move toward each other toward the center of the landing plate.
여기서, 상기 회전유도 유닛 및 상기 이동유도 유닛은, 상기 착륙 플레이트의 모서리에서 중심을 향한 방향으로 이동하도록 상기 착륙 플레이트에 설치될 수 있다. Here, the rotation induction unit and the movement induction unit may be installed on the landing plate to move in a direction toward the center from an edge of the landing plate.
여기서, 상기 회전유도 유닛 및 상기 이동유도 유닛 각각에서, 상기 드론과 접촉하는 면은 서로 다른 형상을 가질 수 있다.Here, in each of the rotation induction unit and the movement induction unit, the surfaces contacting the drone may have different shapes.
여기서, 상기 회전유도 유닛의 상기 드론과의 접촉면은 일자 형상을 갖고, 상기 이동유도 유닛의 상기 드론과의 접촉면은 브이자 형상을 가질 수 있다.Here, the contact surface with the drone of the rotation induction unit may have a straight shape, and the contact surface with the drone of the movement induction unit may have a V-shape.
여기서, 상기 회전유도 유닛과 상기 이동유도 유닛이 상기 드론과 접촉하기 전의 상태에서, 상기 회전유도 유닛의 상기 드론과의 접촉면은, 상기 이동유도 유닛의 상기 드론에 접촉면 보다 상기 착륙 플레이트의 중심에 더 가까이 위치할 수 있다.Here, in the state before the rotation induction unit and the movement induction unit contact the drone, the contact surface with the drone of the rotation induction unit is more in the center of the landing plate than the contact surface with the drone of the movement induction unit. Can be located close.
여기서, 상기 정렬 모듈은, 상기 이동유도 유닛을 상기 착륙플레이트의 중심을 향한 방향으로 구동하도록 구성되는 정렬구동력발생 유닛을 포함하고, 상기 정렬구동력발생 유닛은, 회전력을 발생시키는 구동원; 상기 회전력에 의해 회전되고, 상기 착륙플레이트를 관통하도록 배치되는 회전 샤프트; 및 상기 회전 샤프트와 상기 이동유도 유닛을 연결하고, 상기 구동원의 회전력을 상기 이동유도 유닛에 전달하는 전달 아암을 포함할 수 있다.Here, the alignment module includes an alignment driving force generating unit configured to drive the moving induction unit in a direction toward the center of the landing plate, and the alignment driving force generating unit includes: a driving source generating rotational force; A rotation shaft rotated by the rotational force and disposed to penetrate the landing plate; And a transmission arm connecting the rotation shaft and the movement induction unit, and transmitting the rotational force of the driving source to the movement induction unit.
여기서, 상기 정렬 모듈은, 상기 이동유도 유닛과 상기 회전유도 유닛을 상기 착륙플레이트의 중심을 향한 방향으로 안내하는 안내 레일을 더 포함하고, 상기 이동유도 유닛은, 상기 정위치로 이동하도록 상기 드론을 접촉 가압하는 이동접촉 부재; 및 상기 이동접촉 부재와 결합되고, 상기 안내 레일에 슬라이딩 가능하게 연결되는 이동 슬라이더를 포함할 수 있다.Here, the alignment module, further comprising a guide rail for guiding the movement induction unit and the rotation induction unit toward the center of the landing plate, the movement induction unit, the movement induction unit, the drone to move to the correct position A moving contact member for pressing the contact; And a moving slider coupled with the moving contact member and slidably connected to the guide rail.
여기서, 상기 회전유도 유닛은, 상기 드론을 회전시키도록 상기 드론을 접촉 가압하는 회전접촉 부재; 및 상기 회전접촉 부재와 결합되고, 상기 안내 레일에 슬라이딩 가능하게 연결되는 회전 슬라이더를 포함할 수 있다.Here, the rotation induction unit, a rotating contact member for pressing and pressing the drone to rotate the drone; And a rotation slider coupled to the rotation contact member and slidably connected to the guide rail.
여기서, 상기 회전유도 유닛은, 상기 회전접촉 부재와 상기 이동접촉 부재 간에 간격 조절되도록 상기 이동 슬라이더와 상기 회전 슬라이더를 연결하는 조절연결 부재를 더 포함할 수 있다.Here, the rotation induction unit may further include an adjustment connection member connecting the movement slider and the rotation slider so as to adjust the spacing between the rotation contact member and the movable contact member.
여기서, 상기 조절연결 부재는, 상기 이동 슬라이더에 결합되고, 길이 방향을 따라 연장되는 개방 슬롯을 구비하는 중공형 케이싱; 및 상기 중공형 케이싱 내에 배치되고, 상기 회전접촉 부재를 탄력적으로 지지하는 댐핑 요소를 포함할 수 있다.Here, the adjustment connecting member, is coupled to the movement slider, a hollow casing having an open slot extending in the longitudinal direction; And a damping element disposed in the hollow casing and elastically supporting the rotary contact member.
여기서, 상기 무선전력전송을 제어하는 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 정렬 모듈은, 상기 이동유도 유닛에 설치되어, 상기 드론의 자세 및 위치를 감지하는 자세위치감지 센서를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 자세위치감지 센서의 감지 결과에 기초하여, 상기 드론에 상기 무선전력신호가 전송되도록 상기 무선전력전송 모듈의 작동을 제어할 수 있다.Here, further comprising a control module for controlling the wireless power transmission, the alignment module is installed in the mobile induction unit, further comprising a posture position sensor for detecting the posture and position of the drone, the control module Silver, it is possible to control the operation of the wireless power transmission module to transmit the wireless power signal to the drone, based on the detection result of the posture position sensor.
여기서, 상기 정렬 모듈을 제어하는 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 정렬 모듈은, 상기 하우징에 설치되어, 상기 드론이 상기 착륙플레이트에 착륙한 것을 감지하는 착륙감지 센서를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 착륙감지 센서의 감지 결과에 기초하여, 상기 회전유도 유닛 및 상기 이동유도 유닛의 작동을 제어할 수 있다.Here, further comprising a control module for controlling the alignment module, the alignment module is installed in the housing, and further comprises a landing detection sensor for detecting that the drone landed on the landing plate, the control module , Based on the detection result of the landing detection sensor, it is possible to control the operation of the rotation induction unit and the movement induction unit.
여기서, 상기 하우징에 대해 이동 가능하게 결합되는 도어를 구비하여, 상기 도어의 이동에 따라 상기 착륙 플레이트를 폐쇄하거나 노출시키는 도어 모듈; 및 상기 도어 모듈을 제어하는 제어 모듈을 더 포함하고, 상기 정렬 모듈은, 상기 도어 측에 설치되어, 상기 드론이 상기 착륙플레이트에서 상기 도어를 넘어서 이륙한 것을 감지하는 이륙감지 센서를 더 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 이륙감지 센서의 감지 결과에 기초하여, 상기 도어가 상기 착륙 플레이트를 폐쇄하도록 제어할 수 있다.Here, a door module having a door that is movably coupled to the housing to close or expose the landing plate according to the movement of the door; And a control module for controlling the door module, wherein the alignment module further includes a takeoff detection sensor installed on the door side to detect that the drone has taken off from the landing plate beyond the door. The control module may control the door to close the landing plate based on the detection result of the takeoff detection sensor.
본 발명의 다른 일 측면에 따른 드론용 무선충전 스테이션은, 착륙 플레이트를 구비하는 하우징; 상기 하우징에 설치되고, 상기 착륙 플레이트에 착륙한 드론을 정렬시키도록 구성되는 정렬 모듈; 상기 정렬 모듈에 의해 정렬된 상기 드론에 무선 충전을 위한 무선전력신호를 전송하도록 구성되는 무선전력전송 모듈; 및 상기 정렬 모듈 및 상기 무선전력전송 모듈을 제어하는 제어 모듈을 포함하고, 상기 정렬 모듈은, 상기 드론을 회전시켜 정자세로 전환시키도록 구성되는 회전유도 유닛; 및 상기 드론을 정위치로 이동시키도록 구성되는 이동유도 유닛을 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 드론의 착륙 상태에 따라 상기 회전유도 유닛 및 상기 이동유도 유닛 중 적어도 하나를 작동시키고, 상기 회전유도 유닛 및 상기 이동유도 유닛 중 적어도 하나의 작동에 의해 정렬된 상기 드론을 상기 무선전력전송 모듈을 작동시켜 무선 충전할 수 있다.Wireless charging station for a drone according to another aspect of the present invention, a housing having a landing plate; An alignment module installed in the housing and configured to align a drone landed on the landing plate; A wireless power transmission module configured to transmit a wireless power signal for wireless charging to the drone aligned by the alignment module; And a control module for controlling the alignment module and the wireless power transmission module, wherein the alignment module comprises: a rotation induction unit configured to rotate the drone and convert it to a forward position; And a movement induction unit configured to move the drone to a fixed position, and the control module operates at least one of the rotation induction unit and the movement induction unit according to the landing state of the drone, and the rotation induction. The drone aligned by operation of at least one of the unit and the mobile induction unit may be wirelessly charged by operating the wireless power transmission module.
본 발명의 또 다른 일 측면에 따른 드론용 무선충전 스테이션은, 드론이 착륙하는 대상이 되는 착륙 플레이트를 구비하는 하우징; 상기 하우징에 설치되어, 상기 드론을 정렬하도록 구성되는 정렬 모듈; 및 상기 드론에 무선 충전을 위한 무선전력신호를 전송하도록 구성되는 무선전력전송 모듈; 및 상기 정렬 모듈 및 상기 무선전력전송 모듈을 제어하는 제어 모듈을 포함하고, 상기 제어 모듈은, 상기 정렬 모듈이 상기 착륙 플레이트에 착륙한 드론을 회전시켜 정자세로 전환하게 하고, 상기 정렬 모듈에 의해 상기 정자세로 전환된 상기 드론에 대해 상기 무선전력전송 모듈을 작동시켜 상기 드론이 무선 충전되게 할 수 있다.A wireless charging station for a drone according to another aspect of the present invention includes: a housing having a landing plate to which a drone lands; An alignment module installed in the housing and configured to align the drone; And a wireless power transmission module configured to transmit a wireless power signal for wireless charging to the drone. And a control module that controls the alignment module and the wireless power transmission module, wherein the control module rotates the drone landing on the landing plate to switch to a normal position, and is arranged by the alignment module. The drone may be wirelessly charged by operating the wireless power transmission module for the drone converted to the normal position.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 드론용 무선충전 스테이션에 의하면, 착륙 플레이트에 착륙한 드론은 정렬 모듈에 의해 정자세로 전환되고 또한 정위치로 이동되어 무선전력전송 모듈에 대해 정확하게 정렬될 수 있다. 그에 의해, 드론에 대한 무선충전이 드론이 정자세 및 정위치인 상태에서 이루어져서, 우수한 충전효율이 달성될 수 있다.According to the wireless charging station for a drone according to the present invention configured as described above, the drone landed on the landing plate can be converted to a normal position by an alignment module and moved to a fixed position to be accurately aligned with respect to the wireless power transmission module. Thereby, wireless charging to the drone is performed in a state where the drone is in a normal posture and in a fixed position, so that excellent charging efficiency can be achieved.
정렬 모듈 중 드론을 정자세로 회전시키 위한 구성과 드론을 정위치로 이동시키기 위한 구성은 하나의 정렬구동력발생 유닛에 의해 구동된다. 그에 따라, 각 구성별로 별도의 구동력발생 수단을 구비하지 않아도 된다.Among the alignment modules, the configuration for rotating the drone in a forward position and the configuration for moving the drone in the correct position are driven by one alignment driving force generating unit. Accordingly, there is no need to provide a separate driving force generating means for each configuration.
정렬 모듈이 착륙감지 센서 및 자세위치 센서를 구비함에 의해, 제어 모듈은 드론의 착륙 상태 및 정렬 상태에 따라 상황에 맞게 정렬 모듈 등을 작동시킬 수 있다.As the alignment module includes a landing detection sensor and a posture position sensor, the control module can operate the alignment module according to the situation according to the landing state and alignment state of the drone.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론용 무선충전 스테이션(100)에 드론(D)이 착륙한 상태를 보인 사시도이다.
도 2는 도 1의 드론용 무선충전 스테이션(100)에서 승강구동 모듈(130)의 작동을 보인 개념적 단면도이다.
도 3은 도 1의 정렬 모듈(170)을 상부판(115) 및 착륙 플레이트(117)와 함께 보인 사시도이다.
도 4는 도 3의 정렬 모듈(170)에 관한 추가적인 구성을 보인 정렬 모듈(170)의 조립 사시도이다.
도 5는 도 4의 조절연결부재(189)가 회전유도 유닛(171)과 이동유도 유닛(175)을 연결한 상태를 보인 사시도이다.
도 6은 드론용 무선충전 스테이션(100)에 대한 제어 블록도이다.
도 7은 도 1에서 드론(D)이 착륙 플레이트(117)에 착륙한 상태를 보인 요부의 부분 사시도이다.
도 8은 도 7에서 한 쪽의 회전유도 유닛(171)이 드론(D)의 다리(L)와 접촉된 상태를 보인 요부의 부분 사시도이다.
도 9는 도 8에서 양쪽의 회전유도 유닛(171)이 드론(D)의 다리(L)와 접촉된 상태를 보인 요부의 부분 사시도이다.
도 10은 도 9에서 이동유도 유닛(175)의 중앙부가 드론(D)의 다리(L)와 접촉된 상태를 보인 요부의 부분 사시도이다.
도 11은 드론 무선충전 스테이션(100)의 작동 방식을 나타낸 개념도이다.1 is a perspective view showing a drone (D) landed on a
FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view showing the operation of the
3 is a perspective view showing the
4 is an assembled perspective view of the
5 is a perspective view showing a state in which the
6 is a control block diagram of a
7 is a partial perspective view of a main part showing a state in which the drone D landed on the
8 is a partial perspective view of a main portion showing a state in which one
9 is a partial perspective view of a main portion showing a state in which both
FIG. 10 is a partial perspective view of a main portion showing a state in which the central portion of the
11 is a conceptual diagram showing a method of operating the drone
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드론용 무선충전 스테이션에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.Hereinafter, a wireless charging station for a drone according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this specification, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar configurations in different embodiments, and the description is replaced with the first description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론용 무선충전 스테이션(100)에 드론(D)이 착륙한 상태를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 드론용 무선충전 스테이션(100)에서 승강구동 모듈(130)의 작동을 보인 개념적 단면도이다.1 is a perspective view showing a state in which the drone (D) landed on the
본 도면들을 참조하면, 드론용 무선충전 스테이션(100)은, 하우징(110), 승강구동 모듈(130), 도어 모듈(150), 정렬 모듈(170), 그리고 무선전력전송 모듈(210)을 선택적으로 포함할 수 있다. Referring to these drawings, the
하우징(110)은 승강구동 모듈(130), 도어 모듈(150) 등이 설치되는 기본적인 뼈대를 이룬다. 하우징(110)은, 구체적으로 대략 직육면체 형상을 가질 수 있다. 이를 위해, 하우징(110)은, 하부판(111), 측벽판(113), 상부판(115), 그리고 착륙 플레이트(117)를 가질 수 있다. 측벽판(113)은 하부판(111)에서 높이 방향으로 연장되고, 하부판(111)의 네 모서리에 대응하여 네 개의 측면을 형성할 수 있다. 그에 따라, 하부판(111)과 측벽판(113)은 상부가 개방된 수용 공간(114)을 형성할 수 있다. 상부판(115)은 대체로 하부판(111)에 평행하게 배치되며, 측벽판(113)의 상측에 배치된다. 착륙 플레이트(117)는 상부판(115)의 일 부분과 같이 배치되나 상부판(115)과 분리되며, 드론(D)이 착륙하는 대상이 된다. 착륙 플레이트(117)는 상부판(115)의 중앙에 위치하여, 상부판(115)에 의해 둘러싸이도록 배치될 수 있다.The
승강구동 모듈(130)은 착륙 플레이트(117)를 수용 공간(114) 내에서 승강시키는 구성이다. 승강구동 모듈(130)에 의해 착륙 플레이트(117)는 수직 방향(V)으로 이동될 수 있다. 이를 위해, 승강구동 모듈(130)은 하부판(111)과 착륙 플레이트(117)를 연결하도록 설치될 수 있다. 착륙 플레이트(117)는 승강구동 모듈(130)에 의해 승강됨에 따라, 상부판(115)과 동일한 높이에 위치하여 그와 함께 하나의 판을 이루거나, 상부판(115)과 분리되어 수직 방향(V)을 따라 상부판(115)과 하부판(111) 사이의 높이에 위치할 수 있다. 승강구동 모듈(130)은, 구체적으로, 제1 링크(131), 제2 링크(132), 및 승강구동력발생 유닛(135)을 포함할 수 있다. 제1 링크(131) 및 제2 링크(132)는 각각 하부판(111)과 착륙 플레이트(117)에 대해 회전 가능하게 연결되고, 서로 교차하여 엑스자 형태로 배치된다. 제1 링크(131) 및 제2 링크(132)는 착륙 플레이트(117)의 양측 모서리에 대응하여, 각기 한 쌍으로 구비될 수 있다. 승강구동력발생 유닛(135)은 제1 링크(131) 및 제2 링크(132) 중 하나의 일 단부를 슬라이딩 구동하는 구성이다. 승강구동력발생 유닛(135)은 모터, 볼스크류, LM가이드 등에 의해 구성될 수 있다. 모터가 일 방향으로 회전하여 볼스크류의 너트가 이동되면, 너트에 연결된 제2 링크(132)의 일 단부도 수평 방향(H)으로 이동하게 된다. 그에 의해, 제1 링크(131)와 제2 링크(132)는 그들의 연결점을 회전 중심축으로 하여 서로 간에 이루는 각도가 커지면서, 착륙 플레이트(117)는 수직 방향(V)으로 하강하게 된다. 모터가 타 방향으로 회전하게 되면, 제1 링크(131)와 제2 링크(132)가 이루는 각도가 작아지면서, 착륙 플레이트(117)는 수직 방향(V)으로 상승하게 된다. The
도어 모듈(150)은 착륙 플레이트(117)를 폐쇄하거나 외부로 노출하는 구성이다. 이를 위해, 도어 모듈(150)은 측벽판(113)에 이동 가능하게 결합되는 도어(151)를 포함할 수 있다. 도어(151)는, 구체적으로 측벽판(113)에 슬라이딩 이동 가능하게 결합되는 한 쌍의 슬라이딩 도어를 포함할 수 있다. 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어는 수평 방향(H) 또는 이동 방향을 따라 서로에게 근접하게 이동하여 착륙 플레이트(117)를 덮거나, 서로에게 멀어지게 이동하여 착륙 플레이트(117)를 외부로 노출한다. 이를 위해, 상기 슬라이딩 도어는 커버체(152)를 포함한다. 커버체(152)는 측벽판(113)의 외측을 감싸도록 형성된다. 한 쌍의 슬라이딩 도어는 서로 접촉시에 전체적으로 돔(dome) 형상을 이루어서 착륙 플레이트(117)를 덮게 된다. The
정렬 모듈(170)은 착륙 플레이트(117)에 착륙하는 드론(D)을 무선 충전을 위해 정렬시키는 구성이다. 정렬 모듈(170)은 하우징(110), 구체적으로 착륙 플레이트(117)에 설치될 수 있다. 정렬 모듈(170)은 드론(D)을 정자세로 회전시키거나, 정위치로 이동시키기도 한다.The
무선전력전송 모듈(210)은 착륙 플레이트(117)에 착륙하여 정렬 모듈(170)에 의해 정렬된 드론(D)을 무선충전하는 구성이다. 이를 위해, 무선전력전송 모듈(210)은 착륙 플레이트(117)를 관통하여 드론(D)에 접근하도록 설치될 수 있다. 무선전력전송 모듈(210)은 드론(D)의 무선전력수신패드에 무선전력신호를 전송하는 무선전력송신패드를 갖도록 구성될 수 있다. The wireless
이제, 도 3 및 도 4를 참조하여, 정렬 모듈(170)에 대해 구체적으로 살펴본다.Now, referring to FIGS. 3 and 4, the
도 3은 도 1의 정렬 모듈(170)을 상부판(115) 및 착륙 플레이트(117)와 함께 보인 사시도이다. 3 is a perspective view showing the
본 도면을 참조하면, 정렬 모듈(170)은 드론(D, 도 1 참조)을 정자세로 회전시키기 및 드론(D)을 정위치로 이동시키기를 모두 수행하거나, 그들 중 선택된 한 가지를 수행하여 드론(D)을 무선전력전송 모듈(210, 도 1)에 정렬시키는 구성이다. 드론(D)이 통신 모듈(220)과 통신하며 착륙 플레이트(117)에 착륙해서 바로 무선전력전송 모듈(210)로부터 무선전력신호를 수신하게 정렬되지는 못하는 경우가 다반사여서, 정렬 모듈(170)의 역할이 필요하게 된다. Referring to this drawing, the
정렬 모듈(170)은, 회전유도 유닛(171)과, 이동유도 유닛(175)을 포함할 수 있다. 회전유도 유닛(171)은 드론(D)을 회전시켜 드론(D)이 정자세(정방향을 바라보도록 하는 자세)로 전환하는 구성이라면, 이동유도 유닛(175)은 드론(D)을 정위치로 이동(병진 이동)시키는 구성이다. 상기 정자세와 상기 정위치는 드론(D)이 무선전력전송 모듈(210)에 의해 효과적으로 무선 충전되기 위해 정렬된 상태로 설정된 것들이다. 그에 비해, 드론(D)이 착륙 플레이트(117)에 착륙한 상태에서 드론(D)은 자세 기준으로 정자세가 아니며 위치 기준으로 정위치가 아닐 수 있다. 그 경우에, 회전유도 유닛(171)이 먼저 작동하고 이동유도 유닛(175)이 작동하거나, 반대로 이동유도 유닛(175)이 먼저 작동할 수 있다. 이와 달리, 드론(D)의 착륙 상태에 따라서는, 이동유도 유닛(175)만 작동하거나 회전유도 유닛(171)만 작동할 수도 있다. 이러한 선택적 작동을 위해서라면, 드론(D)의 착륙 상태를 파악하기 위한 카메라(미도시)가 도어 모듈(150, 도 1) 등에 추가로 설치될 수 있을 것이다. 본 실시예에서는, 회전유도 유닛(171)이 먼저 작동하여 드론(D)을 정자세로 회전시킨 후에, 이동유도 유닛(175)이 작동하여 정자세로 전환된 드론(D)을 정위치로 이동시키는 구성을 중심으로 설명한다.The
회전유도 유닛(171)은 회전접촉 부재(172)를 포함할 수 있다. 회전접촉 부재(172)는 드론(D)의 다리에 접촉되는 접촉면을 가진다. 회전접촉 부재(172)의 접촉면은 대체로 일자 형상을 가질 수 있다. 회전접촉 부재(172)는 또한 착륙 플레이트(117)를 기준으로 세로 방향인 Y 방향(Y)을 따라 배치될 수 있다. The
이동유도 유닛(175)은 이동접촉 부재(176)를 포함할 수 있다. 이동접촉 부재(176) 역시 드론(D)의 다리에 접촉되는 접촉면을 가진다. 이동접촉 부재(176)의 접촉면은 회전접촉 부재(172)의 접촉면과 달리, 브이자 형상을 가질 수 있다. 이동접촉 부재(176) 역시 Y 방향(Y)을 따라 배치될 수 있다.The
회전접촉 부재(172)과 이동접촉 부재(176)의 관계에 있어서, 회전접촉 부재(172)는 이동접촉 부재(176)의 하측에 배치될 수 있다. 또한, 이동접촉 부재(176)와 회전접촉 부재(172)는 드론(D)과 접촉하기 전의 아이들 상태(본 도면의 상태)에서, 회전접촉 부재(172)의 접촉면이 이동접촉 부재(176)의 접촉면보다 착륙 플레이트(117)의 중심{개구부(119)가 위치하는 지점}에 더 가까이 위치할 수 있다. 이는 회전접촉 부재(172)가 이동접촉 부재(176)보다 먼저 드론(D)의 다리에 접촉하게 하여, 회전유도 유닛(171)이 이동유도 유닛(175)보다 먼저 드론(D)에 대해 영향을 미치도록 한다. In the relationship between the
회전유도 유닛(171)과 이동유도 유닛(175)은 각각 한 쌍으로 구비되 수 있다. 그에 따라, 이들은 착륙 플레이트(117)의 중심을 기준으로 서로 대칭적으로 배치될 수 있다. 또한, 각각의 한 쌍은 착륙 플레이트(117)의 모서리에서 중심을 향한 중심 방향(C)을 향해 서로 가까워지도록 이동할 수 있다. 회전유도 유닛(171)과 이동유도 유닛(175)을 중심 방향(C)으로 안내하기 위하여, 정렬 모듈(170)은 안내 레일(179)을 더 포함할 수 있다. 안내 레일(179)은 착륙 플레이트(117) 상에 설치되고, 착륙 플레이트(117)의 가로 방향인 X 방향(X)을 따라 배치된다. 안내 레일(179)은 착륙 플레이트(117)의 양측 영역에 각각 한 쌍을 이루도록 배치될 수 있다. 이상과 달리, 회전유도 유닛(171)과 이동유도 유닛(175)은 각기 하나씩만 구비될 수 있다. 이 경우라면, 드론(D)의 정렬의 기준이 되는 기준 구조물(미도시)이 착륙 플레이트(117)에 설치되어, 각 하나인 회전유도 유닛(171) 및 이동유도 유닛(175)이 상기 기준 구조물에 대해 드론(D)을 정렬시킬 수 있다.The
정렬 모듈(170)은 드론(D)의 상태를 파악하기 위해 착륙감지 센서(191)와, 자세위치 센서(195), 그리고 이륙감지 센서(199)를 포함할 수도 있다. 착륙감지 센서(191)는 상부판(115)에 설치되어 드론(D)의 다리(L, 도 1 참조)가 착륙 플레이트(117)에 안착되었는지를 감지하는 구성이다. 착륙감지 센서(191)는 발광부와 수광부를 가지는 광 센서로서, 상기 발광부에서 드론(D)의 다리(L)를 향해 광을 조사하고 상기 수광부에서 그 광을 수신한다. 상기 수광부가 그 광을 수신하지 못하면, 드론(D)이 착륙한 것으로 파악될 수 있다. 상기 발광부와 상기 수광부는 X 방향(X)으로 연장된 형태로서, 드론(D)의 착륙 위치 변화에도 다리(L)를 감지할 수 있도록 형성될 수 있다. 착륙감지 센서(191)는 드론(D)의 2개의 다리(L)에 대응하여, 개구부(119)의 양측에 각각 배열될 수 있다. 자세위치 센서(195)는 드론(D)이 정자세 및 정위치로 정렬된 상태인지를 파악하기 위한 센서이다. 자세위치 센서(195)는 이동접촉 부재(176)의 중앙부에 설치될 수 있다. 자세위치 센서(195)는, 예를 들어 갭 센서가 이용될 수 있다. 이륙감지 센서(199)는 도어 모듈(150)의 상부 측에 설치되어, 드론(D)이 착륙 플레이트(117)에서 이륙해서 도어 모듈(150)을 넘어서 떠올랐는지를 파악하기 위한 센서이다. 이륙감지 센서(199) 역시 발광부와 수광부로 형성되고, 상기 발광부와 상기 수광부는 양측의 도어 모듈(150)에 각각 설치될 수 있다. The
도 4는 도 3의 정렬 모듈(170)에 관한 추가적인 구성을 보인 정렬 모듈(170)의 조립 사시도이고, 도 5는 도 4의 조절연결부재(189)가 회전유도 유닛(171)과 이동유도 유닛(175)을 연결한 상태를 보인 사시도이다.FIG. 4 is an assembled perspective view of the
본 도면들을 참조하면, 회전유도 유닛(171)은 회전 슬라이더(173)를 더 포함할 수 있다. 회전 슬라이더(173)에는 회전접촉 부재(172)의 단부가 연결된다. 회전 슬라이더(173)는 안내 레일(179)에 슬라이딩 가능하게 연결된다. 이와 유사하게, 이동유도 유닛(175)은 이동 슬라이더(177)를 더 포함할 수 있다. 이동 슬라이더(177)에는 이동접촉 부재(176, 도 3)의 단부가 연결된다. 이동 슬라이더(177)도 안내 레일(179)에 슬라이딩 가능하게 연결된다. 이동 슬라이더(177)에는 이동접촉 부재(176)가 또한 결합된다. 이동접촉 부재(176)는 이동 슬라이더(177)의 상면과 나사 결합될 수 있는데, 본 도면서는 그를 표시하지 않았다.Referring to these drawings, the
정렬 모듈(170)은 이동유도 유닛(175)을 착륙 플레이트(117)의 중심 방향(C, 도 3)으로 구동하는 정렬구동력발생 유닛(181)을 더 포함할 수 있다. 정렬구동력발생 유닛(181)은, 구동원(182), 회전 샤프트(184), 및 전달 아암(186)을 가질 수 있다. 구동원(182)은 회전력을 발생시키는 구성으로서, 착륙 플레이트(117)의 저면에 설치될 수 있다. 구동원(182)은, 구체적으로, 모터, 볼스크류, 볼스크류의 너트에 연결된 회전 아암 등을 포함하여 구성될 수 있다. 회전 샤프트(184)는 구동원(182)에 연결되어 회전되고, 착륙 플레이트(117)를 관통하도록 배치된다. 전달 아암(186)은 회전 샤프트(184)와 이동접촉 부재(176)를 연결하여, 구동원(182)에 발생한 회전력이 이동유도 유닛(175)에 전달되게 한다. 전달 아암(186)과 이동접촉 부재(176)의 연결은, 전달 아암(186)의 일 단부에 설치된 연결핀(187)에 의해 이루어질 수 있다. 연결핀(187)은 이동접촉 부재(176)에 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 이러한 정렬구동력발생 유닛(181)에 있어서, 회전 샤프트(184)만이 착륙 플레이트(117)를 관통하게 되고, 그 관통홀은 실링재로 실링되는 경우에 비와 같은 이물질이 내부 공간(114, 도 2)으로 침투할 가능성을 낮출 수 있다.The
이동접촉 부재(176)와 더불어 회전접촉 부재(172)를 중심 방향(C)으로 구동하기 위하여, 정렬구동력발생 유닛(181)은 조절연결부재(189)를 더 포함할 수 있다. 조절연결부재(189)는 회전접촉 부재(172)와 이동접촉 부재(176), 구체적으로 회전 슬라이더(173)와 이동 슬라이더(177)를 서로 간에 간격 조절되도록 연결하는 구성이다. 이러한 조절연결부재(189)는 케이싱(189a), 및 댐핑 요소(미도시)를 가질 수 있다. 케이싱(189a)은 대체로 원통 형태로 형성될 수 있다. 케이싱(189a)의 후단이 이동 슬라이더(177)에 연결될 때, 케이싱(189a)의 전단은 회전 슬라이더(173)에 인접하게 배치될 수 있다. 케이싱(189a)은 그의 길이 방향을 따라 연장된 개방 슬롯(미도시)을 가지고, 회전접촉 부재(172)는 상기 개방 슬롯을 통해 케이싱(189a)의 내부로 연장하게 된다. 회전접촉 부재(172) 중 케이싱(189a)의 내부에 위치한 부분은 상기 댐핑 요소에 의해 케이싱(189a)의 내벽에 대해 탄력적으로 지지된다. 상기 댐핑 요소는, 예를 들어 코일 스프링이 될 수 있다. In order to drive the
이상의 구성에 따른 드론(D)의 정렬 과정에 대해 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명한다. The alignment process of the drone D according to the above configuration will be described with reference to FIGS. 6 to 10.
먼저, 도 6은 드론용 무선충전 스테이션(100)에 대한 제어 블록도이다. First, FIG. 6 is a control block diagram of a
본 도면을 참조하면, 승강구동 모듈(130), 도어 모듈(150), 정렬 모듈(170), 무선전력전송 모듈(210), 통신 모듈(220) 등의 제어를 위해서는 제어 모듈(230)이 구비된다. 제어 모듈(230)은 내부 공간(104)에 설치되고, 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있다. Referring to this drawing, the
제어 모듈(230)은 승강구동 모듈(130) 등을 작동시킴에 있어서, 착륙감지 센서(191), 자세위치 센서(195), 및 이륙감지 센서(199) 등의 감지 결과를 이용할 수 있다. The
제어 모듈(230)의 구체적 제어 방식은 도 7 등을 참조하여 순차적으로 설명한다.The specific control method of the
먼저, 도 7은 도 1에서 드론(D)이 착륙 플레이트(117)에 착륙한 상태를 보인 요부의 부분 사시도이다.First, FIG. 7 is a partial perspective view of a main part showing a state in which the drone D lands on the
본 도면을 참조하면, 드론(D)이 착륙 플레이트(117)에 막 착륙한 상태로서, 드론(D)의 양 다리(L)는 개구부(119)를 중심으로 도면상 우측으로 치우쳐 있다. 또한, 드론(D)의 양 다리(L)는 도면상 시계 방향으로 회전되어 드론(D)은 착륙 플레이트(117)에 대해 비틀어진 상태이다. 그에 따라, 드론(D)의 상태는 정자세 및 정위치에서 벗어나 있다고 할 수 있다.Referring to this drawing, as the drone D has just landed on the
도 8은 도 7에서 한 쪽의 회전유도 유닛(171)이 드론(D)의 다리(L)와 접촉된 상태를 보인 요부의 부분 사시도이다.8 is a partial perspective view of a main part showing a state in which one
본 도면을 참조하면, 제어 모듈(230)은 착륙감지 센서(191)를 통해 드론(D)이 착륙 플레이트(117)에 착륙한 상태임을 파악한다. 이후, 제어 모듈(230)은 정렬 모듈(170)에서 정렬구동력발생 유닛(181, 도 4)을 작동시킨다. 정렬구동력발생 유닛(181)의 작동에 따라, 회전유도 유닛(171) 및 이동유도 유닛(175)은 중심 방향(C)으로 이동하게 된다. Referring to this drawing, the
회전유도 유닛(171) 및 이동유도 유닛(175)이 드론(D)의 다리(L)를 향해 접근함에 따라, 회전유도 유닛(171)의 회전접촉 부재(172)가 이동유도 유닛(175)의 이동접촉 부재(176) 보다 먼저 다리(L)에 가압하게 된다. 그에 의해, 드론(D)은 비틀어진 자세에서 정자세로 (도면상 반 시계 방향으로) 회전하게 된다. As the
도 9는 도 8에서 양쪽의 회전유도 유닛(171)이 드론(D)의 다리(L)와 접촉된 상태를 보인 요부의 부분 사시도이다.9 is a partial perspective view of a main part showing a state in which both
본 도면을 참조하면, 착륙 플레이트(117)의 양측에 위치한 한 쌍의 회전유도 유닛(171)은 정렬구동력발생 유닛(181)의 추가적인 작동에 의해, 드론(D)의 양 다리(L) 모두에 접촉한 상태가 된다. Referring to this drawing, a pair of
이에 의해, 드론(D)의 정자세는 견고하게 유지될 수 있다. 나아가, 회전유도 유닛(171)은 드론(D)을 정자세로 회전시키는 것뿐 아니라, 드론(D)을 X 방향(X) 또는 중심 방향으로 이동시키는 기능도 추가로 하게 된다. 그럼에도, 회전유도 유닛(171)은 드론(D)을 회전시키는 것이 주된 기능인 점에서, 여전히 회전유도 유닛(171)이라 정의한다.Thereby, the attitude of the drone D can be maintained firmly. Furthermore, the
도 10은 도 9에서 이동유도 유닛(175)의 중앙부가 드론(D)의 다리(L)와 접촉된 상태를 보인 요부의 부분 사시도이다.FIG. 10 is a partial perspective view of a main portion showing a state in which the central portion of the
본 도면을 참조하면, 정렬구동력발생 유닛(181)이 추가로 작동함에도, 안내 레일(179)의 단부에 도달한 회전접촉 부재(172)는 중심 방향(C)을 향해 더 이상 전진하지 못한다. 회전접촉 부재(172)는 상기 댐핑 요소에 의해 댐핑되면서 제자리를 유지하게 되고, 이동접촉 부재(176)는 중심 방향(C)으로 추가 이동하게 된다. 그에 의해, 이동접촉 부재(176)는 드론(D)의 다리(L)와 접촉하게 된다. 이동접촉 부재(176)가 브이자형의 접촉면을 가짐에 의해, 드론(D)은 X 방향(X)으로 이동하면서 동시에 Y 방향(Y)으로도 이동하게 된다. 결과적으로, 드론(D)은 본 도면에서와 같이 정자세로 정위치에 정렬된 상태에 이른다. 드론(D)의 이러한 정렬 상태는 자세위치 센서(195)에 의해 감지되어, 제어 모듈(230)로 전송된다. Referring to this drawing, although the alignment driving
다음으로, 도 11(나아가, 도 1 내지 도 10)을 참조하여, 드론 무선충전 스테이션(100)의 작동 방식에 대해 설명한다.Next, with reference to FIG. 11 (again, FIGS. 1 to 10), the operation method of the drone
도 11은 드론 무선충전 스테이션(100)의 작동 방식을 나타낸 개념도이다.11 is a conceptual diagram showing a method of operating the drone
드론(D)이 드론 무선충전 스테이션(100)에 접근하기 전의 대기 상태에서, 도어 모듈(150)은 착륙 플레이트(117)를 폐쇄하는 닫힌 상태에 있다{도 11(a)}. In the standby state before the drone D approaches the drone
드론(D)이 드론 무선충전 스테이션(100)에 접근함에 따라 제어 모듈(230)은 도어 모듈(150)의 도어(151)가 수평 방향(H)으로 이동하여 착륙 플레이트(117)를 노출하게 한다{도 11(b)}. As the drone D approaches the drone
드론(D)이 착륙 플레이트(117)에 착륙하게 되면, 착륙감지 센서(191)가 드론(D)의 다리(L)를 감지한다. 그 감지 결과에 기초하여, 제어 모듈(230)은 드론(D)이 착륙 플레이트(117)에 안착했는지 여부를 파악하게 된다. 다리(L)가 제대로 감지되지 않은 경우에, 제어 모듈(230)은 드론(D)이 착륙 플레이트(117)에 제대로 안착되지 않은 것으로 판단하여 통신 모듈(220)을 통해 드론(D)과 통신하여 드론(D)을 이륙시킨 후 다시 착륙하게 할 수 있다. 착륙감지 센서(191)이 다리(L)를 감지한 경우에, 제어 모듈(230)은 정렬 모듈(170), 구체적으로 회전유도 유닛(171) 및 이동유도 유닛(175)을 작동시킨다. 이후 자세위치 센서(195)가 드론(D)이 정자세로 정위치했는지를 감지하고, 정위치하지 못한 경우에 제어 모듈(230)은 정렬 모듈(170)을 재동작하게 할 수 있다{도 11(c)}. When the drone D lands on the
드론(D)이 정자세로 정위치한 것으로 판단한 경우에 제어 모듈(230)은 무선전력전송 모듈(210)을 작동시킨다. 무선전력전송 모듈(210) 중 무선전력전송패드(미도시)는 드론(D)에 근접 또는 접촉하도록 상승하여, 드론(D)의 무선전력수신패드에 무선전력신호를 전송하게 된다. 나아가, 상기 무선전력전송패드는 드론(D)의 두 다리(L) 사이에 위치하여, 드론(D)이 바람에 의해 한 쪽으로 밀리는 것을 방지하기도 한다{도 11(d)}.If it is determined that the drone (D) is positioned in the correct position, the
제어 모듈(230)은 승강구동 모듈(130)을 제어하여 드론(D)을 지지하는 착륙 플레이트(117)를 하부판(111)을 향해 하강시키게 된다. 그에 의해, 드론(D)은 수용 공간(114) 내에 위치하게 된다{도 11(e)}. The
드론(D)이 하강한 상태에서, 제어 모듈(230)은 도어 모듈(150)을 제어하여 도어(151)가 착륙 플레이트(117)를 폐쇄하게 한다. 그에 의해, 드론(D)이 하우징(110) 및 도어 모듈(150)에 의해 닫힌 공간 내에 위치한 상태에서, 무선전력전송 모듈(210)이 드론(D)을 무선충전할 수 있다. 이를 보다 확실히 하기 위해서, 제어 모듈(230)은 착륙 플레이트(117)를 먼저 하강시키고 도어(151)가 닫히게 한 상태에서, 무선전력전송 모듈(210)이 작동하게 할 수도 있다.In a state where the drone D is lowered, the
드론(D)이 무선 충전 후에 이륙하려는 경우에, 제어 모듈(230)은 이륙감지 센서(199)의 감지 결과에 기초하여 도어(151)가 착륙 플레이트(117)를 폐쇄하도록 작동시킬 수 있다. 그에 의해, 드론(D)이 제대로 이륙하지 못한 상태에서 도어(151)가 닫혀서 드론(D)이 파손되는 일을 방지할 수 있다.When the drone D is about to take off after wireless charging, the
상기와 같은 드론용 무선충전 스테이션은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다. The wireless charging station for a drone as described above is not limited to the configuration and operation of the embodiments described above. The above embodiments may be configured such that all or part of each of the embodiments are selectively combined to make various modifications.
100: 드론 무선충전 스테이션 110: 하우징
111: 하부판 113: 측벽판
115: 상부판 117: 착륙 플레이트
119: 개구부 130: 승강구동 모듈
131: 제1 링크 132: 제2 링크
135: 승강구동력발생 유닛 150: 도어 모듈
151: 도어 155: 도어구동력발생 유닛
170: 정렬 모듈 171: 회전유도 유닛
172: 회전접촉 부재 175: 이동유도 유닛
176: 이동접촉 부재 181: 정렬구동력발생 유닛
189: 조절연결 부재 210: 무선전력전송 모듈
220: 통신 모듈 230: 제어 모듈100: drone wireless charging station 110: housing
111: lower plate 113: side wall plate
115: top plate 117: landing plate
119: opening 130: lifting drive module
131: first link 132: second link
135: lifting driving force generating unit 150: door module
151: door 155: door driving force generating unit
170: alignment module 171: rotation induction unit
172: rotating contact member 175: movement induction unit
176: moving contact member 181: alignment driving force generating unit
189: adjustable connection member 210: wireless power transmission module
220: communication module 230: control module
Claims (17)
상기 하우징에 설치되고, 상기 착륙 플레이트에 착륙한 드론을 정렬시키도록 구성되는 정렬 모듈; 및
상기 정렬 모듈에 의해 정렬된 상기 드론에 무선 충전을 위한 무선전력신호를 전송하도록 구성되는 무선전력전송 모듈을 포함하고,
상기 정렬 모듈은,
상기 드론을 회전시켜 정자세로 전환시키도록 구성되는 회전유도 유닛; 및
상기 드론을 정위치로 이동시키도록 구성되는 이동유도 유닛을 포함하고,
상기 회전유도 유닛 및 상기 이동유도 유닛은,
상기 착륙 플레이트의 모서리에서 중심을 향한 방향으로 이동하도록 상기 착륙 플레이트에 설치되는, 드론용 무선충전 스테이션.
A housing having a landing plate;
An alignment module installed in the housing and configured to align a drone landed on the landing plate; And
And a wireless power transmission module configured to transmit a wireless power signal for wireless charging to the drone aligned by the alignment module.
The alignment module,
A rotation induction unit configured to rotate the drone and convert it to a forward position; And
It includes a movement induction unit configured to move the drone to the home position,
The rotation induction unit and the movement induction unit,
A wireless charging station for a drone, which is installed on the landing plate to move in a direction toward the center from an edge of the landing plate.
상기 회전유도 유닛 및 상기 이동유도 유닛 각각은,
상기 착륙 플레이트의 중심을 기준으로 서로 대칭적으로 배치되는 한 쌍으로 구비되고,
상기 한 쌍은 상기 착륙 플레이트의 중심을 향해 서로 가까워지는 방향으로 이동하도록 구성되는, 드론용 무선충전 스테이션.
According to claim 1,
Each of the rotation induction unit and the movement induction unit,
It is provided as a pair symmetrically arranged with respect to each other based on the center of the landing plate,
The pair is configured to move in a direction closer to each other toward the center of the landing plate, a wireless charging station for a drone.
상기 하우징에 설치되고, 상기 착륙 플레이트에 착륙한 드론을 정렬시키도록 구성되는 정렬 모듈; 및
상기 정렬 모듈에 의해 정렬된 상기 드론에 무선 충전을 위한 무선전력신호를 전송하도록 구성되는 무선전력전송 모듈을 포함하고,
상기 정렬 모듈은,
상기 드론을 회전시켜 정자세로 전환시키도록 구성되는 회전유도 유닛; 및
상기 드론을 정위치로 이동시키도록 구성되는 이동유도 유닛을 포함하고,
상기 회전유도 유닛 및 상기 이동유도 유닛 각각에서,
상기 드론의 측부와 접촉하는 면은 서로 다른 형상을 갖는, 드론용 무선충전 스테이션.
A housing having a landing plate;
An alignment module installed in the housing and configured to align a drone landed on the landing plate; And
And a wireless power transmission module configured to transmit a wireless power signal for wireless charging to the drone aligned by the alignment module.
The alignment module,
A rotation induction unit configured to rotate the drone and convert it to a forward position; And
It includes a movement induction unit configured to move the drone to the home position,
In each of the rotation induction unit and the movement induction unit,
A wireless charging station for a drone having a different shape in contact with the side of the drone.
상기 회전유도 유닛의 상기 드론과의 접촉면은 일자 형상을 갖고,
상기 이동유도 유닛의 상기 드론과의 접촉면은 브이자 형상을 갖는, 드론용 무선충전 스테이션.
The method of claim 5,
The contact surface of the rotation induction unit with the drone has a straight shape,
A wireless charging station for a drone, wherein a contact surface of the mobile induction unit with the drone has a V-shape.
상기 회전유도 유닛과 상기 이동유도 유닛이 상기 드론과 접촉하기 전의 상태에서,
상기 회전유도 유닛의 상기 드론과의 접촉면은,
상기 이동유도 유닛의 상기 드론에 접촉면 보다 상기 착륙 플레이트의 중심에 더 가까이 위치하는, 드론용 무선충전 스테이션.
The method of claim 5,
In the state before the rotation induction unit and the movement induction unit contact the drone,
The contact surface of the rotation induction unit with the drone,
A wireless charging station for a drone, which is located closer to the center of the landing plate than a contact surface to the drone of the mobile induction unit.
상기 정렬 모듈은,
상기 이동유도 유닛을 상기 착륙플레이트의 중심을 향한 방향으로 구동하도록 구성되는 정렬구동력발생 유닛을 포함하고,
상기 정렬구동력발생 유닛은,
회전력을 발생시키는 구동원;
상기 회전력에 의해 회전되고, 상기 착륙플레이트를 관통하도록 배치되는 회전 샤프트; 및
상기 회전 샤프트와 상기 이동유도 유닛을 연결하고, 상기 구동원의 회전력을 상기 이동유도 유닛에 전달하는 전달 아암을 포함하는, 드론용 무선충전 스테이션.
The method of claim 5,
The alignment module,
And an alignment driving force generating unit configured to drive the movement induction unit in a direction toward the center of the landing plate,
The alignment driving force generating unit,
A driving source generating rotational force;
A rotation shaft rotated by the rotational force and disposed to penetrate the landing plate; And
A wireless charging station for a drone comprising a transmission arm connecting the rotation shaft and the movement induction unit and transmitting the rotational force of the driving source to the movement induction unit.
상기 정렬 모듈은,
상기 이동유도 유닛과 상기 회전유도 유닛을 상기 착륙플레이트의 중심을 향한 방향으로 안내하는 안내 레일을 더 포함하고,
상기 이동유도 유닛은,
상기 정위치로 이동하도록 상기 드론을 접촉 가압하는 이동접촉 부재; 및
상기 이동접촉 부재와 결합되고, 상기 안내 레일에 슬라이딩 가능하게 연결되는 이동 슬라이더를 포함하는, 드론용 무선충전 스테이션.
The method of claim 8,
The alignment module,
Further comprising a guide rail for guiding the movement induction unit and the rotation induction unit toward the center of the landing plate,
The movement induction unit,
A moving contact member for urging the drone to move to the fixed position; And
A wireless charging station for a drone, comprising a movement slider coupled to the movable contact member and slidably connected to the guide rail.
상기 회전유도 유닛은,
상기 드론을 회전시키도록 상기 드론을 접촉 가압하는 회전접촉 부재; 및
상기 회전접촉 부재와 결합되고, 상기 안내 레일에 슬라이딩 가능하게 연결되는 회전 슬라이더를 포함하는, 드론용 무선충전 스테이션.
The method of claim 9,
The rotation induction unit,
A rotating contact member for contact-pressing the drone to rotate the drone; And
A wireless charging station for a drone, comprising a rotary slider coupled to the rotary contact member and slidably connected to the guide rail.
상기 회전유도 유닛은,
상기 회전접촉 부재와 상기 이동접촉 부재 간에 간격 조절되도록 상기 이동 슬라이더와 상기 회전 슬라이더를 연결하는 조절연결 부재를 더 포함하는, 드론용 무선충전 스테이션.
The method of claim 10,
The rotation induction unit,
A wireless charging station for a drone, further comprising an adjustment connecting member connecting the movement slider and the rotation slider so as to adjust a gap between the rotation contact member and the movable contact member.
상기 조절연결 부재는,
상기 이동 슬라이더에 결합되고, 길이 방향을 따라 연장되는 개방 슬롯을 구비하는 중공형 케이싱; 및
상기 중공형 케이싱 내에 배치되고, 상기 회전접촉 부재를 탄력적으로 지지하는 댐핑 요소를 포함하는, 드론용 무선충전 스테이션.
The method of claim 11,
The adjustment connecting member,
A hollow casing coupled to the moving slider and having an open slot extending along the longitudinal direction; And
A wireless charging station for a drone, which is disposed in the hollow casing and includes a damping element that elastically supports the rotary contact member.
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KR1020180141000A KR102111055B1 (en) | 2018-11-15 | 2018-11-15 | Wireless charging station for drone |
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- 2018-11-15 KR KR1020180141000A patent/KR102111055B1/en active IP Right Grant
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