KR102115388B1 - 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 무인 비행체의 착륙 시 자동으로 상기 무인 비행체의 접촉단자와 접촉되어 동력을 공급할 수 있는 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템에 있어서, 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템은 상기 무인 비행체가 착륙되며 상기 무인 비행체의 착륙 위치를 조정하는 플랫폼 모듈, 상기 무인 비행체의 접촉단자에 접촉되는 접촉요소를 구비하고, 상기 플랫폼 모듈 상에 배치되는 접촉전달 모듈, 및 동력을 저장하며 상기 접촉전달 모듈에 동력을 공급하는, 동력공급 모듈을 포함할 수 있고, 상기 플랫폼 모듈은 상기 무인 비행체의 접촉단자가 상기 접촉요소에 접촉되도록, 상기 무인 비행체의 착륙을 가이드 하는 경사면을 구비할 수 있으며, 상기 무인 비행체가 상기 경사면을 따라 이동되어 상기 접촉전달 모듈과 접촉되는 위치에 배치되면, 상기 접촉요소와 상기 무인 비행체의 접촉단자는 서로 접촉하여 상기 동력공급 모듈에 저장된 동력을 상기 무인 비행체로 공급할 수 있다.

Description

무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템{POWER SUPPLY AND DATA TRANSMISSION SYSTEM FOR DRONE}
무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템이 개시된다. 구체적으로, 무인 비행체의 착륙 시 자동으로 동력을 공급할 수 있고 쌍방향 데이터 전송이 가능한 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템이 개시된다.
비행체는 대표적으로 항공기, 무인 항공기, 헬기, 기구 및 글라이더 등이 있다.
비행체 중 무인 비행체는 사람이 타지 않고 무선 전파를 이용해 원격 조종할 수 있다. 이러한 무인 비행체는 사람 대신 위험 지역에서 군사 임무를 수행하고, 사람 없이 무기나 연료를 실을 수 있는 운송수단으로써 빠른 속도로 개발되어 왔다.
최근에는 생산 기술 발달에 따라 제작비가 낮아지고 다양한 활용도로 인해, 글로벌 기업, IT업체, 공과 대학 등 많은 단체에서도 다양한 목적으로 개발되고 있다.
일반적으로, 멀티콥터 무인 비행체들은 주로 다수의 로터를 이용하여 무인기를 이륙시키는 양력을 생성하고, 또한 로터의 추력을 변경하여 자세 유지 및 자세 변경으로 전진 비행을 구현한다.
현재 농업용, 군사용 등으로 사용되고 있는 드론은 대부분 배터리를 동력원으로 사용하고 있다. 배터리를 이용하는 드론은 FC(Flight Controller)의 발달로 안정적인 비행이 가능하지만, 드론 자체의 중량과 모터의 중량, 배터리의 중량 및 탑재물(농약, 카메라, 임무장비 등)의 무게에 의해 모터 과부화가 발생하여 배터리의 급 방전이 일어난다. 따라서, 체공시간이 짧아지게 된다.
이러한 드론의 체공시간을 향상시키는 기술뿐만 아니라, 드론을 지속적으로 운용할 수 있는 기술 또한 다수 개발되고 있다. 즉, 드론에 자동으로 동력을 공급하면, 사용자의 관리 없이 드론이 지속적으로 임무를 수행하는 것이 가능하다.
이러한, 드론에 동력을 자동으로 공급하는 시스템은 대한민국 특허등록번호 제1564254호 "드론 무선충전 시스템"에 개시되어 있다.
일 실시예에 따른 목적은 무인 비행체에 지속적으로 동력을 공급하여, 무인 비행체가 연속적으로 임무수행이 가능하도록 지원하는 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 다른 목적은 무인 비행체의 충전 단자와 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템의 직접 접촉으로 유선 및 쾌속 동력 공급이 가능한 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 다른 목적은 무인 비행체와 자동으로 데이터 교환이 가능한 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 다른 목적은 외부 환경에 의한 오염으로부터 충전 단자를 보호할 수 있는 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 다른 목적은 무인 비행체와 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉불량을 방지할 수 있는 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 다른 목적은 자동 동력 수용 기능에 따른 무인 비행체 중량 증가를 저감하는 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 다른 목적은 동력 공급 중 무인 비행체의 움직임을 방지할 수 있는 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템을 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 다른 목적은 슬라이딩 방식으로 무인 비행체의 안전한 착륙을 보조할 수 있는 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 무인 비행체의 착륙 시 자동으로 상기 무인 비행체의 접촉단자와 접촉되어 동력을 공급할 수 있는 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템에 있어서, 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템은 상기 무인 비행체가 착륙되며 상기 무인 비행체의 착륙 위치를 조정하는 플랫폼 모듈, 상기 무인 비행체의 접촉단자에 접촉되는 접촉요소를 구비하고, 상기 플랫폼 모듈 상에 배치되는 접촉전달 모듈, 및 상기 접촉전달 모듈에 동력을 공급하는, 동력공급 모듈을 포함할 수 있고, 상기 플랫폼 모듈은 상기 무인 비행체의 접촉단자가 상기 접촉요소에 접촉되도록, 상기 무인 비행체의 착륙을 가이드 하는 경사면을 구비할 수 있으며, 상기 무인 비행체가 상기 경사면을 따라 이동되어 상기 접촉전달 모듈과 접촉되는 위치에 배치되면, 상기 접촉요소와 상기 무인 비행체의 접촉단자는 서로 접촉하여 상기 동력공급 모듈의 동력을 상기 무인 비행체로 공급할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 상기 접촉전달 모듈은 표면에 상기 접촉요소가 배치되고 회전을 통해 상기 접촉요소를 상기 플랫폼 모듈 내부에 위치시키거나 상기 플랫폼 모듈 외부로 노출시키는 롤링요소, 및 상기 롤링 요소를 회전시키는 동력을 생성하는 모터요소를 포함할 수 있고, 상기 롤링요소와 상기 모터요소는 상기 무인 비행체가 상기 플랫폼 모듈에 도달할 시, 상기 접촉요소를 노출시켜서 상기 무인 비행체의 접촉단자와 접촉시킬 수 있다.
또는, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 상기 접촉전달 모듈은 일 단에 상기 접촉요소가 배치되고 상기 접촉요소를 직선 방향으로 이동시키는 리니어 액추에이터를 포함할 수 있고, 상기 리니어 액추에이터는 상기 무인 비행체가 상기 플랫폼 모듈에 도달할 시, 상기 접촉요소를 전진시켜 상기 무인 비행체의 접촉단자와 접촉시킬 수 있다.
또는, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 상기 접촉전달 모듈은 상기 무인 비행체의 착륙에 따라 회전되어 상기 플랫폼 모듈 내에서 돌출되는 돌출단과 상기 플랫폼 모듈으로 인입되는 누름단을 구비하는 회전요소, 상기 무인 비행체의 이륙에 따라 회전요소를 제자리로 회전시키는 탄성요소를 포함할 수 있고, 상기 돌출단에는 접촉요소가 배치되어서, 상기 무인 비행체의 접촉단자와 상기 접촉요소가 접촉되도록, 상기 누름단은 상기 무인 비행체의 착륙 시 상기 무인 비행체에 의해 눌려서 상기 플랫폼 모듈 내로 인입되며, 상기 돌출단은 상기 누름단과 연결되어서 상기 누름단의 이동에 따라 상기 플랫폼 모듈 내에서 돌출될 수 있으며, 상기 무인 비행체의 이륙 시 상기 탄성요소에 의해 상기 누름단은 상기 플랫폼 모듈 밖으로 돌출되고, 상기 돌출단은 상기 플랫폼 모듈 내로 인입될 수 있다.
또는, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 상기 접촉전달 모듈은 상기 무인 비행체의 착륙 시 상기 경사면에서 돌출되어 상기 무인 비행체의 랜딩기어의 상부를 감싸는 커버요소를 포함하고, 상기 접촉요소는 상기 커버요소의 하부에 배치되어서 상기 랜딩기어의 상부에 형성되는 상기 무인 비행체의 접촉단자와 접촉될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템은 상기 무인 비행체가 수집한 데이터를 전달받거나 상기 무인 비행체에 전달할 사용자의 명령을 저장하는 데이터베이스를 더 포함할 수 있고, 상기 데이터베이스는 상기 접촉전달 모듈과 연결되며, 상기 접촉요소와 상기 무인 비행체의 접촉단자의 접촉을 통해 사용자의 명령을 상기 무인 비행체에 전달하거나, 상기 무인 비행체의 접촉단자와 상기 접촉요소의 접촉을 통해 상기 무인 비행체가 수집한 정보를 전달받을 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 상기 무인 비행체의 착륙을 감지하는 감지 모듈, 및 상기 감지 모듈에 의해 상기 무인 비행체의 착륙이 감지되면 상기 접촉요소가 노출되도록 상기 접촉전달 모듈을 제어하는 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 상기 감지 모듈은 상기 무인 비행체와 상기 플랫폼 모듈 사이의 높이 또는 상기 플랫폼 모듈에 착륙된 상기 무인 비행체의 무게를 감지하고, 상기 제어 모듈은 상기 무인 비행체의 높이 또는 무게에 따라 상기 접촉전달 모듈을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템에 의하면, 무인 비행체에 지속적으로 동력을 공급하여, 무인 비행체가 연속적으로 임무수행이 가능하도록 지원할 수 있는, 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템에 의하면, 무인 비행체의 충전 단자와 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템의 직접 접촉으로 유선 및 쾌속 동력 공급이 가능한 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템에 의하면, 무인 비행체와 자동으로 데이터 교환이 가능한 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템에 의하면, 외부 환경에 의한 오염으로부터 충전 단자를 보호할 수 있는 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템에 의하면, 무인 비행체와 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉불량을 방지할 수 있는 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템에 의하면, 자동 동력 수용 기능에 따른 무인 비행체 중량 증가를 저감할 수 있는 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템에 의하면, 동력 공급 중 무인 비행체의 움직임을 방지할 수 있는 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템에 의하면, 슬라이딩 방식으로 무인 비행체의 안전한 착륙을 보조할 수 있는 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템의 사시도와 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템에 착륙하는 무인 비행체를 도시한다.
도 2는 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템에 착륙되는 무인 비행체가 구비하는 접촉단자를 도시한다.
도 3인 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템 상에 무인 비행체가 착륙될 시 무인 비행체의 이동을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템의 평면도를 도시한다.
도 5는 다른 형태의 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템의 사시도와 무인 비행체의 랜딩기어 이동을 도시한다.
도 6은 다른 형태의 일 실시예에 다른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템에 착륙되는 무인 비행체의 접촉단자를 도시한다.
도 7은 다른 형태의 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 평면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템 상에 착륙되어 자동으로 충전되는 구조를 구비하는 무인 비행체를 도시한다.
도 9는 제1 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈의 접촉요소와 무인 비행체의 접촉단자의 접촉 방법을 도시한다.
도 10은 제2 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈의 접촉요소와 무인 비행체의 접촉단자의 접촉 방법을 도시한다.
도 11은 제3 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈의 접촉요소와 무인 비행체의 접촉단자의 접촉 방법을 도시한다.
도 12는 제4 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈의 접촉요소와 무인 비행체의 접촉단자의 접촉 방법을 도시한다.
이하, 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템(100)의 사시도와 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템(100)에 착륙하는 무인 비행체(D)를 도시하고, 도 2는 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템(100)에 착륙되는 무인 비행체(D)가 구비하는 접촉단자(C)를 도시하며, 도 3인 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템(100) 상에 무인 비행체(D)가 착륙될 시 무인 비행체(D)의 이동을 도시한다.
또한, 도 4는 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템(100)의 평면도를 도시하고, 도 5는 다른 형태의 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템(100)의 사시도와 무인 비행체(D)의 랜딩기어(L) 이동을 도시하며, 도 6은 다른 형태의 일 실시예에 다른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템(100)에 착륙되는 무인 비행체(D)의 접촉단자(C)를 도시하고, 도 7은 다른 형태의 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템(100)의 평면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하여, 무인 비행체(D)의 착륙 시 자동으로 무인 비행체(D)의 접촉단자(C)와 접촉되어 동력을 공급할 수 있는 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템(100)은 플랫폼 모듈(110), 접촉전달 모듈(120) 및 동력공급 모듈(130)을 포함할 수 있다.
플랫폼 모듈(110)은 도 4와 도 7을 참조하여 판 형태일 수 있다. 플랫폼 모듈(110) 상에는 무인 비행체(D)가 착륙될 수 있으며, 무인 비행체(D)의 착륙시 플랫폼 모듈(110)의 구조에 의해 무인 비행체(D)는 플랫폼 모듈(110) 상에서 위치가 조정될 수 있다.
구체적으로, 도 3와 도 5를 참조하여, 플랫폼 모듈(110)에는 경사면(112)이 형성될 수 있으며, 무인 비행체(D)의 착륙시 무인 비행체(D)의 랜딩기어(L)는 경사면(112) 상에 안착될 수 있다. 경사면(112) 상에 안착된 랜딩기어(L)는 하중에 의해 경사면(112)을 따라 미끄러질 수 있으며, 이에 의해 경사면(112)의 최하부로 유도될 수 있다. 이러한 경사면(112)의 최하부에는 접촉전달 모듈(120)이 배치될 수 있다.
접촉전달 모듈(120)은 접촉요소(122)를 구비할 수 있고, 접촉요소(122)는 무인 비행체(D)의 랜딩기어(L)에 형성되는 접촉단자(C)와 접촉될 수 있다.
또한, 접촉요소(122)와 접촉단자(C)는 자성물질로 구성될 수 있으며, 자기적 인력에 의해 접촉요소(122)와 접촉단자(C)는 직접 접촉되도록 무인 비행체(D)의 위치를 이동시킬 수 있다.
본원의 상세한 설명과 도면에서 접촉단자(C)가 랜딩기어(L) 상에 형성되는 것으로 도시되지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2와 도 6을 참조하여, 랜딩기어(L) 또는 접촉단자(C)가 형성되는 무인 비행체(D)의 다른 구조는 세로 바형 또는 가로 바 형일 수 있다. 세로 바 형인 경우 도 4에 도시된 바와 같이 경사면이 원형으로 형성될 수 있으며, 가로 바 형인 경우 도 7에 도시된 바와 같이 일-자 형으로 형성될 수 있다. 테두리의 모양은 사용자의 선택에 따라 결정될 수 있다.
도 2와 도 6을 참조하여, 접촉단자(C)는 각각의 랜딩기어(L)의 외측 표면에 형성될 수 있다.
플랫폼 모듈(110)의 상부, 경사면(112)의 하부에 배치되는 접촉전달 모듈(120)의 접촉요소(122)는 플랫폼 모듈(110)의 상부로 돌출되어서 접촉단자(C)와 접촉될 수 있고, 이를 통해 데이터나 동력을 교환할 수 있다.
구체적으로, 접촉전달 모듈(120)은 동력공급 모듈(130)과 연결될 수 있다. 동력공급 모듈(130)은 예를 들어, 배터리, 발전기, 또는 외부전력을 공급받는 전선일 수 있다. 동력공급 모듈(130)이 구비하고 있는 동력은 접촉전달 모듈(120)의 접촉요소(122)를 통해 무인 비행체(D)의 접촉단자(C)로 공급될 수 있다.
접촉단자(C)는 도 8에서 도시된 바와 같이 무인 비행체(D)의 배터리에 연결될 수 있으며, 즉 동력공급 모듈(130)에 구비되는 동력은 접촉전달 모듈(120)과 접촉단자(C)를 통해 배터리로 공급될 수 있다.
본원의 상세한 설명과 도면에서 동력은 전력으로 설명되지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 동력은 경유, 등유, 휘발유 등의 유류일 수도 있다.
또한, 접촉전달 모듈(120)은 데이터베이스와 통신될 수 있다. 데이터베이스는 접촉전달 모듈(120)의 접촉요소(122)와 무인 비행체(D)의 접촉단자(C)의 접촉을 통해 데이터를 송수신할 수 있다.
예를 들어, 데이터베이스는 저장된 명령정보를 무인 비행체(D)의 임무장비 또는 제어장치에 전달할 수 있고, 무인 비행체(D)가 수집 생성한 데이터를 전달받을 수도 있다.
일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템(100)은 선택적으로 무인 비행체(D)의 착륙을 감지하는 감지 모듈과 감지 모듈에서 감지되는 정보를 이용하여 접촉전달 모듈(120)을 제어하는 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 접촉전달 모듈(120)은 플랫폼 모듈(110) 상에서 이동될 수 있으며, 이동을 통해 접촉요소(122)를 플랫폼 모듈(110) 내에 인입 시키거나 플랫폼 모듈(110)에서 노출시킬 수 있다. 접촉요소(122)를 플랫폼 모듈(110) 내로 인입 시키거나 플랫폼 모듈(110)의 밖으로 노출시키는 구조에는 아래에서 도 9 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명된다.
감지 모듈은 무인 비행체(D)가 플랫폼 모듈(110) 상에 착륙되는 상태를 감지할 수 있다. 예를 들어, 감지 모듈은 무인 비행체(D)와 플랫폼 모듈(110) 사이의 거리를 감지할 수 있으며, 플랫폼 모듈(110)과 무인 비행체(D) 사이의 거리가 0이 되면 제어 모듈은 무인 비행체(D)가 착륙된 것으로 판단할 수 있다.
또한, 감지 모듈은 플랫폼 모듈(110) 상에 부가되는 무게를 감지할 수 있으며, 제어 모듈은 플랫폼 모듈(110) 상에 착륙하는 무인 비행체(D)의 무게를 감지하여 무인 비행체(D)의 착륙을 판단할 수 있다.
제어 모듈은 무인 비행체(D)의 착륙이 판단되면 접촉전달 모듈(120)이 접촉요소(122)를 노출시키도록 제어할 수 있다.
이하에서는 제1 실시예 내지 제4 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템을 이용하는 방법에 대해 도 9 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명한다.
도 9 내지 도 12를 참조하여 설명되는 방법들은 위에서 언급된 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템(100)의 구성을 이용할 수 있고, 각각의 실시예들에서 사용되는 구성의 참조번호와 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템(100)의 구성의 참조번호는 유사하게 매칭될 수 있다.
도 9는 제1 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템(100)의 접촉전달 모듈(120)의 접촉요소(122)와 무인 비행체(D)의 접촉단자(C)의 접촉 방법을 도시한다.
구체적으로, 도 9a는 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템(100)의 접촉전달 모듈(120)의 롤링요소(124)를 통해 플랫폼 모듈(110) 내에 수용되는 접촉요소(122)를 도시하고, 도 9b는 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템(100)의 접촉전달 모듈(120)의 롤링요소(124)를 통해 플랫폼 모듈(110) 밖으로 노출되는 접촉요소(122)를 도시한다.
도 9a와 도 9b를 참조하여, 접촉전달 모듈(120)은 플랫폼 모듈(110) 내에서 회전되는 롤링요소(124)와 롤링요소(124)를 회전시키는 모터요소(126)를 포함할 수 있다. 모터요소(126)는 제어 모듈의 제어에 의해 회전력을 생성할 수 있고, 롤링요소(124)의 표면 상에는 접촉요소(122)가 배치될 수 있다.
도 9a를 참조하여, 무인 비행체(D)의 착륙 시 감지 모듈은 무인 비행체(D)의 착륙을 예상할 수 있다. 감지 모듈이 무인 비행체(D)의 착륙을 예상하면 모터요소(126)는 제어 모듈의 제어에 의해 회전되며, 모터요소(126)의 회전력은 롤링요소(124)에 전달될 수 있다.
마찬가지로, 경사면(112) 방향으로 하강하는 무인비행체(D)에 구비되는 서보모터(M)는 회전되고, 서보모터(M)의 회전에 의해 롤링기어(R)는 회전될 수 있다.
도 9b를 참조하여, 롤링요소(124)가 회전되면 플랫폼 모듈(110)의 개방된 구멍 방향으로 롤링요소(124)의 표면에 형성되는 접촉요소(122)가 노출될 수 있고 롤링기어(R)가 회전되면 롤링기어(R)의 표면 상에 형성되는 접촉단자(C)는 외부로 노출될 수 있다. 노출된 접촉단자(C)와 접촉요소(122)는 서로 접촉하여 동력이나 데이터를 송수신할 수 있다.
도 10은 제2 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈의 접촉요소(222)와 무인 비행체(D)의 접촉단자(C)의 접촉 방법을 도시한다.
구체적으로, 도 10a는 제2 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈의 리니어 엑추에이터(224)의 직선운동에 의해 리니어 엑추에이터(224)의 단부에 형성되는 접촉요소(222)가 플랫폼 모듈(210) 내에 인입되는 상태를 도시하고, 도 10b는 제2 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈의 리니어 엑추에이터(224)의 직선운동에 의해 리니어 엑추에이터(224)의 단부에 형성되는 접촉요소(222)가 플랫폼 모듈(210) 밖으로 노출되는 상태를 도시한다.
도 10a 및 도 10b를 참조하여, 접촉전달 모듈은 일 단부를 플랫폼 모듈(110)의 내부와 외부로 이동시킬 수 있는 리니어 엑추에이터(224)를 더 포함할 수 있다. 리니어 엑추에이터의 단부에는 접촉요소(222)가 구비되어서 플랫폼 모듈(110)의 내부와 외부로 이동될 수 있다.
도 10a를 참조하여, 접촉요소(222)는 경사면(212)의 내측에 수용될 수 있다.
도 10b를 참조하여, 감지 모듈은 무인 비행체(D)의 착륙을 감지할 수 있고, 착륙을 감지하면 리니어 엑추에이터(224)는 제어 모듈에 의해 랜딩기어(L)의 방향으로 진행될 수 있다. 즉, 리니어 엑추에이터(224)는 경사면(212)을 지나 외측으로 노출되도록 접촉요소(222)를 이동시킬 수 있다. 노출되는 접촉요소(222)와 접촉단자(C)는 접촉을 통해 동력을 송수신하고 또한, 데이터를 송수신할 수 있다.
도 11은 제3 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈의 접촉요소(322)와 무인 비행체(D)의 접촉단자(C)의 접촉 방법을 도시한다.
구체적으로, 도 11a는 제3 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈의 회전요소(324)의 누름단이 돌출되는 상태를 도시하고, 도 11b는 제3 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈의 회전요소(324)의 돌출단이 돌출되는 상태를 도시한다.
도 11a와 도 11b를 참조하여, 제3 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈은 플랫폼 모듈(310) 내에서 회전되는 회전요소(324)와 회전요소(324)를 회전시키는 회전축(336) 및 회전요소(324)를 제자리로 회전시키는 탄성요소(328)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 회전요소(324)는 만곡된 형상으로 형성될 수 있으며, 회전요소(324)의 하부 일 단은 누름단으로 정의되고, 회전요소(324)의 상부 일 단은 돌출단으로 정의될 수 있다. 상기 돌출단의 표면에는 접촉요소(322)가 배치될 수 있다.
탄성요소(328)는 예를 들어 스프링일 수 있으며, 누름단이 플랫폼 모듈(310) 내에 위치가 유지되도록 탄성력을 생성한다.
도 11a를 참조하여, 랜딩기어(L)는 경사면(312) 상에 착륙될 수 있고, 경사면(312)과 하중에 의해 경사면(312)의 하단으로 미끄러질 수 있다. 랜딩기어(L)가 경사면(312)의 하단으로 미끄러지면, 랜딩기어(L)는 플랫폼 모듈(310) 상에 돌출된 상태인 누름단을 누른다. 랜딩기어(L)에 의해 눌린 누름단은 회전될 수 있다.
도 11b를 참조하여, 누름단의 회전에 의해 누름단과 일체형으로 형성되는 돌출단은 플랫폼 모듈(310)에서부터 돌출되어 노출될 수 있다. 돌출단은 랜딩기어(L) 측면에 배치되는 접촉단자(C)와 접촉될 수 있다.
또한, 무인 비행체(D)의 이륙 시 누름단은 탄성요소(328)에 의해 다시 플랫폼 모듈(310)의 외측으로 돌출될 수 있으며, 돌출단은 이에 따라 플랫폼 모듈(310)의 내측으로 다시 인입될 수 있다.
도 12는 제4 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈(420)의 접촉요소와 무인 비행체(D)의 접촉단자(C)의 접촉 방법을 도시한다.
도 12a는 제4 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈(420)이 플랫폼 모듈(410)의 경사면(412) 내에 위치되는 상태를 도시하고, 도 12b는 제4 실시예에 따른 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉전달 모듈(420)이 경사면(412)의 하단부에 착륙되는 무인 비행체(D)의 랜딩기어(L)를 둘러싸도록 경사면(412)에서 돌출되는 상태를 도시한다.
도 12a 및 도 12b를 참조하여, 제4 실시예에 따른 접촉전달 모듈(420)은 경사면(412) 내에 수용되거나 경사면(412) 외측으로 돌출될 수 있는 커버요소를 포함할 수 있다. 커버요소의 하측면에는 접촉요소가 배치될 수 있다.
도 12a를 참조하여, 감지 모듈은 무인 비행체(D)의 착륙을 감지할 수 있다.
도 12b를 참조하여, 감지 모듈에 의해 무인 비행체(D)의 착륙이 감지되면, 접촉전달 모듈(420)의 커버요소는 플랫폼 모듈(410) 내에서 돌출되어서 랜딩기어(L)의 상부면을 덮을 수 있다. 랜딩기어(L)의 상부에는 접촉단자(C)가 구비되는데, 접촉전달 모듈(420)의 돌출에 의해 커버요소의 하측에 구비되는 접촉요소와 접촉단자(C)는 접촉될 수 있다.
상기의 상세한 설명에 따라, 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템은 무인 비행체에 지속적으로 동력을 공급하여, 무인 비행체가 연속적으로 임무수행이 가능하도록 지원할 수 있고, 무인 비행체의 충전 단자와 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템의 직접 접촉으로 유선 및 쾌속 동력 공급이 가능하며, 무인 비행체와 자동으로 데이터 교환이 가능하고, 외부 환경에 의한 오염으로부터 충전 단자를 보호할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템은 무인 비행체와 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템의 접촉불량을 방지할 수 있고, 자동 동력 수용 기능에 따른 무인 비행체 중량 증가를 저감할 수 있으며, 동력 공급 중 무인 비행체의 움직임을 방지할 수 있고, 슬라이딩 방식으로 무인 비행체의 안전한 착륙을 보조할 수 있다.
실시 예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명의 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템
110 : 플랫폼 모듈
112 : 경사면
120 : 접촉전달 모듈
122 : 접촉요소
124 : 롤링요소
126 : 모터요소
130 : 동력공급 모듈
210 : 플랫폼 모듈
212 : 경사면
222 : 접촉요소
224 : 리니어 엑추에이터
310 : 플랫폼 모듈
312 : 경사면
322 : 접촉요소
324 : 회전요소
326 : 회전축
328 : 탄성요소
410 : 플랫폼 모듈
412 : 경사면
420 : 접촉전달 모듈
D : 무인 비행체
L : 랜딩기어
C : 접촉단자
M : 서보모터
R : 롤링기어

Claims (8)

  1. 무인 비행체의 착륙 시 자동으로 상기 무인 비행체의 접촉단자와 접촉되어 동력을 공급할 수 있는 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템에 있어서,
    상기 무인 비행체가 착륙되며 상기 무인 비행체의 착륙 위치를 조정하는 플랫폼 모듈;
    상기 무인 비행체의 접촉단자에 접촉되는 접촉요소를 구비하고, 플랫폼 모듈 상에 배치되는 접촉전달 모듈; 및
    동력을 저장하며 상기 접촉전달 모듈에 동력을 공급하는, 동력저장 모듈;
    을 포함하고,
    상기 플랫폼 모듈은 상기 무인 비행체의 접촉단자가 상기 접촉요소에 접촉되도록, 상기 무인 비행체의 착륙을 가이드 하는 경사면을 구비하고,
    상기 무인 비행체가 상기 경사면을 따라 이동되어 상기 접촉전달 모듈과 접촉되는 위치에 배치되면, 상기 접촉요소와 상기 무인 비행체의 접촉단자는 서로 접촉하여 상기 동력저장 모듈에 저장된 동력을 상기 무인 비행체로 공급하며,
    상기 접촉전달 모듈은,
    표면에 상기 접촉요소가 배치되고 회전을 통해 상기 접촉요소를 상기 플랫폼 모듈 내부에 위치시키거나 플랫폼 모듈 외부로 노출시키는 롤링요소; 및
    상기 롤링요소를 회전시키는 동력을 생성하는 모터요소;
    를 포함하고,
    상기 무인 비행체가 상기 플랫폼 모듈을 향해 하강하는 경우, 상기 무인 비행체에 배치된 롤링기어가 회전됨으로써 상기 롤링기어 상에 배치된 상기 접촉단자는 외부로 노출되고,
    상기 롤링요소와 상기 모터요소는 상기 무인 비행체가 상기 플랫폼 모듈에 도달할 시, 상기 접촉요소를 노출시켜서 상기 무인 비행체의 접촉단자와 접촉시키는,
    무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 접촉전달 모듈은 상기 무인 비행체의 착륙 시 상기 경사면에서 돌출되어 상기 무인 비행체의 랜딩기어의 상부를 감싸는 커버요소를 포함하고,
    상기 접촉요소는 상기 커버요소의 하부에 배치되어서 상기 랜딩기어의 상부에 형성되는 상기 무인 비행체의 접촉단자와 접촉되는, 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 무인 비행체가 수집한 데이터를 전달받거나 상기 무인 비행체에 전달할 사용자의 명령을 저장하는 데이터베이스를 더 포함하고,
    상기 데이터베이스는 상기 접촉전달 모듈과 연결되며, 상기 접촉요소와 상기 무인 비행체의 접촉단자의 접촉을 통해 사용자의 명령을 상기 무인 비행체에 전달하거나, 상기 무인 비행체의 접촉단자와 상기 접촉요소의 접촉을 통해 상기 무인 비행체가 수집한 정보를 전달받는, 무인 비행체 동력 공급 및 데이터 전송 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 무인 비행체의 착륙을 감지하는 감지 모듈; 및
    상기 감지 모듈에 의해 상기 무인 비행체의 착륙이 감지되면 상기 접촉요소가 노출되도록 상기 접촉전달 모듈을 제어하는 제어 모듈;
    을 더 포함하는, 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 감지 모듈은 상기 무인 비행체와 상기 플랫폼 모듈 사이의 높이 또는 상기 플랫폼 모듈에 착륙된 상기 무인 비행체의 무게를 감지하고, 상기 제어 모듈은 상기 무인 비행체의 높이 또는 무게에 따라 상기 접촉전달 모듈을 제어하는, 무인 비행체 동력공급 및 데이터 전송 시스템.
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