KR102165334B1

KR102165334B1 - 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치

Info

Publication number: KR102165334B1
Application number: KR1020190065445A
Authority: KR
Inventors: 방지철
Original assignee: 방지철
Priority date: 2019-06-03
Filing date: 2019-06-03
Publication date: 2020-10-13

Abstract

본 발명은 물건을 운반 또는 택배하는 드론이 목표지점에 도착하기 전에 장애물을 만나거나 고장 등이 발생하여 추락하는 경우 드론 본체와 운반중인 물건을 안전하게 보호하면서 추락지점 주변의 피해 예방을 위하여 사용되는 드론용 에어백의 팽창을 위해 불활성 개스(gas)를 정확하고 신속하며 안전하게 주입하는 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치에 관한 것으로 드론에어백부를 구비한 택배운반용 드론 에어백 개스 주입장치의 개스주입부에 있어서, 밀폐된 용기로 이루어지며 내부에 개스를 압축된 상태로 충전하여 저장하는 압축개스밀폐용기와 압축개스일폐용기의 일측에 설치되고 해당 신호에 의하여 일측 끝단으로 압축개스일폐용기의 일측에 관통된 구멍을 형성하는 피스톤침부를 포함하는 특징이 있다.

Description

택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치{Apparatus of airbag gas injector for DRON}

본 발명은 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 물건을 운반 또는 택배하는 드론이 목표지점에 도착하기 전에 장애물을 만나거나 고장 등이 발생하여 추락하는 경우 드론 본체와 운반중인 물건을 안전하게 보호하면서 추락지점 주변의 피해 예방을 위하여 사용되는 드론용 에어백의 팽창을 위해 불활성 개스(gas)를 정확하고 신속하며 안전하게 주입하는 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치에 관한 것이다.

드론(Drone)은 조종사가 탑승하지 않고 관성항법장치(INS : Inertial Navigation System), 지피에스(GPS) 등을 이용하는 자동항법 방식의 비행과 원격 무선조종에 의한 유도 비행이 가능한 비행체이고, 헬리콥터 모양의 무인기를 뜻하며 최근에는 좌측과 우측에 각각 날개가 있는 일반적 비행체 형상도 포함하고 있으며 애초 군사용으로 개발되었지만 최근에는 고공영상 확보, 항공사진촬영, 배달, 기상정보 수집, 농약 살포 등과 같은 다양한 응용분야에서 활용되고 있으며 그 응용분야는 더욱 확대되어 가는 추세에 있다.

자동항법과 무선통신 및 원격 무선조정장치를 구비하고 다양한 기능 중 선택된 기능의 부가장비를 탈 부착할 수 있는 드론은 활용도가 높으면서 동체 가격도 비교적 비싼 편에 속하지만 최근에는 관련된 부품과 해당 기술의 발달에 힘입어 비교적 저렴해진 가격과 운항 시간 및 거리가 늘어나면서 대중화되고 있는 실정이다.

드론으로 물건(운반물, 수화물)을 운반(이송, 배달)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 경제적 손실을 발생하는 동시에 추락지점에 큰 충격을 주어 주변에 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 낙하산이 펼쳐지지 않을 가능성을 배제하지 못하며, 드론 자체만을 보호하는 구성이고 운반물과 낙하지점의 주변을 보호하지 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 남아 있다.

또 다른 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.

또 다른 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 운항중인 드론에 다양한 종류의 장애가 발생하여 더 이상 안전한 운항을 할 수 없는 상태인 경우 드론 자체 손실과 운반물의 손실 및 드론이 낙하하는 주변의 손실을 최소화하기 위하여 에어백을 사용하고 또한 에어백의 원활한 동작을 위하여 에어백에 해당 개스를 신속하게 공급(주입)시키는 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” 대한민국 특허 출원번호 제10-2017-0037323호(2017. 03. 24.) “택배 운반 드론용 운반바구니가 포함된 동체보호 에어백 장치 및 그 운용방법”

상기와 같은 종래 기술의 문제점과 필요성을 해소하기 위하여 안출한 본 발명은 작은 크기의 드론을 이용하여 큰 중량의 운반물(물건)을 목표지점까지 배송하고, 운반물을 외부의 충격으로부터 안전하게 보호하며 운반물의 중량이 줄어드는 것과 같은 결과를 나타내고, 드론에 장애 발생, 주변환경의 급격한 변화 등에 의하여 비정상적으로 운항되거나 낙하하는 경우 드론과 운반물이 파손되지 않도록 보호하면서 낙하지점의 주변에 피해를 주지 않도록 보호하는 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 본 발명은 운항중인 드론과 운반물을 보호하기 위한 에어백의 팽창을 위하여 주입되는 불활성 개스가 신속하고 정확하며 원활하고 안전하게 에어백에 주입되도록 하는 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명에 의한 것으로 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치는 드론에어백부를 구비한 택배운반용 드론 에어백 개스 주입장치의 개스주입부에 있어서, 밀폐된 용기로 이루어지며 내부에 개스를 압축된 상태로 충전하여 저장하는 압축개스밀폐용기(5100); 상기 압축개스밀폐용기(5100)의 일측에 설치되고 해당 신호에 의하여 일측 끝단으로 상기 압축개스밀폐용기(5100)의 일측에 관통된 구멍을 형성하는 피스톤침부(5200); 를 포함할 수 있다.

상기 피스톤침부(5200)의 일부분에 일측 끝단이 지지된 상태로 연결 설치되어 압축에 의한 신장 탄성력을 인가하는 압축스프링부(5300); 를 더 포함할 수 있다.

상기 압축개스밀폐용기(5100)를 하측부에 나사체결로 고정 설치하고 상기 피스톤침부(5200)가 설치되어 직선 이동하는 실린더부(5410)를 내장 형성하는 하우징부(5400); 를 더 포함할 수 있다.

상기 하우징부(5400)의 상측부 이면서 상기 실린더부(5410)의 상측부에 하측부가 나사체결로 고정 설치되고 상기 피스톤침부(5200)가 직선 이동하는 관통공(5510)을 내부 중심에 형성하는 트리거침고정부(5500); 를 더 포함할 수 있다.

상기 트리거침고정부(5500)의 일부분에 고정 설치되고 상기 피스톤침부(5200)의 일측에 연결되어 상기 피스톤침부(5200)의 고정 설치 상태를 유지시키는 트리거라인부(5600); 를 더 포함할 수 있다.

상기 트리거침고정부(5500)의 일부분에 고정 설치되며 상기 트리거라인부(5600)에 접촉상태로 설치되고 해당 신호에 의하여 상기 트리거라인부(5600)를 절단하는 해제수단부(5700); 를 더 포함할 수 있다.

상기 하우징부(5400)의 일측에 고정 설치되고 해당 제어신호에 의하여 상기 해제수단부(5700)에 동작전원을 공급하는 배터리부(5800); 를 더 포함할 수 있다.

상기 트리거침고정부(5500)의 상측부에 하측부가 나사체결로 고정되며 상기 드론에어백부(2050)와 밀폐상태로 설치되고 상기 드론에어백부(2050)에 관통 연결되는 개스이동공(5910)을 형성하는 에어백연결부(5900); 를 더 포함할 수 있다.

상기 피스톤침부는 상기 압축개스밀폐용기(5100)의 일측면에 일단부가 접촉하고 압축스프링부가 인가하는 탄성력에 의하여 구멍을 형성하는 침부(5210); 상기 침부(5210)의 경사면 일부분에 오목하게 형성되어 개스가 이동하는 경로를 형성하는 제 1 유동홈(5211); 상기 침부(5210)의 타측단에 일측단이 연결 형성되고 실린더부(5410)에 설치되어 직선이동하는 피스톤부(5220); 상기 피스톤부(5220)의 외측면 일부분에 오목하게 형성되어 개스가 이동하는 경로를 형성하는 제 2 유동홈(5221); 상기 피스톤부(5220)의 타측단 가장자리에 형성되어 압축스프링의 일측단을 지지하는 지지단턱부(5230); 상기 피스톤부(5220)의 타측단 중앙 부분에 일측 끝단이 연결 형성되고 트리거침고정부의 관통공에 삽입되는 가이드봉(5240); 상기 가이드봉(5240)의 타측 끝단 일부분에 오목하게 형성되고 트리거라인부(5600)에 걸려 피스톤침부(5200)를 고정상태로 지지하는 피스톤침고정홈(5250); 를 포함할 수 있다.

상기 트리거침고정부(5500)는 상측 평면 일측 가장자리부분에 고정 상태로 돌출 형성되고 상단 끝의 일부분은 상기 트리거침고정부(5500)의 외곽 방향으로 절곡 형성된 제 1 트리거침고정돌기(5520); 상기 제 1 트리거침고정돌기(550)과 대응되는 위치이면서 상측 평면의 타측 가장자리 부분에 탈부착 가능하고 돌출된 상태로 설치되는 제 2 트리거침고정돌기(5530); 를 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 작은 크기의 드론을 이용하여 큰 중량의 운반물을 외부의 충격으로부터 안전하게 보호하며 목표지점까지 안전하게 배송하고 운반물의 중량이 줄어드는 것과 같은 결과를 나타내어 드론의 크기와 소모되는 에너지를 줄이며 운항 장애가 발생하거나 주변환경의 변화 등으로 추락하는 경우 드론과 운반물이 파손되지 않도록 보호하면서 해당 주변에 피해를 주지 않도록 하는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 드론에 구비된 완충용 에어백에 불활성 개스를 신속하며 정확하고 원활하며 안전하게 주입(충전, 공급) 시키고 간단한 구성으로 유지보수가 용이하며 비교적 낮은 비용으로 대량 생산할 수 있는 장점이 있다.

도 1 은 종래 기술의 일실시 예에 의한 것으로 드론 동체보호용 장치를 구비한 드론의 부분 단면도,
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 에어백 개스 주입장치가 포함된 택배용 드론의 구성을 설명하는 사시도,
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배용 드론에 구비된 드론운반바구니의 구성을 설명하는 사시도와 부분단면도,
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론제어회로부와 드론제어회로부에 접속되어 제어를 받는 드론비행동체바디부의 일부 구성을 설명하는 블록도,
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배용 드론의 운항 방법을 설명하는 순서도,
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론이미지 데이터프레임의 구성상태 설명 도시도,
도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배용 드론의 드론에어백부에 개스가 주입되어 확장된 상태 설명 단면도,
도 8 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배용 드론의 드론에어백부에 개스가 주입되어 확장된 상태 설명 사시도,
도 9 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치를 구성하는 개스주입부와 드론에어백부의 연결상태 설명도,
도 10 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 개스주입부를 설명하는 상세 부분단면도,
도 11 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 피스톤침부와 트리거라인부와 해제수단부의 연결상태 설명 사시도,
도 12 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 피스톤침부를 설명하는 상세 사시도,
도 13 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 개스주입부의 동작상태를 설명하는 부분단면도,
그리고
도 14 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 개스주입부의 실제 일부부품 일렬 배치도 이다.

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 운반물, 수하물, 물건, 택배물은 같은 의미로 사용하고 운반물로 기재하기로 하며 문맥에 적합하게 선택적으로 사용 또는 혼용하도록 하고, 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. 그리고 주입과 충진과 충전을 같은 의미로 사용하기로 하고 문맥에 적합하게 선택적으로 기재하기로 한다.

한편, 이하의 설명에서 동작전원의 공급 등과 같이 반드시 필요한 구성에 대하여는 발명이 요지 설명을 명확하게 하기 위하여 설명과 도면 도시를 생략할 수 있음은 매우 당연하며, 문맥에 따라 필요한 경우에 한하여 설명하기로 한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 에어백 개스 주입장치가 포함된 택배용 드론의 구성을 설명하는 사시도 이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배용 드론에 구비된 드론운반바구니의 구성을 설명하는 사시도와 부분단면도 이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론제어회로부와 드론제어회로부에 접속되어 제어를 받는 드론비행동체바디부의 일부 구성을 설명하는 블록도 이다.

이하, 첨부된 모든 도면을 참조하여 상세히 설명하면 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치(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 데이터 프레임에 기록되는 전체의 비트(bit) 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 변환하여 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(1000)의 해당 제어신호에 의하여 비행(운항)할 수 있는 동력을 발생하고, 수하물(800)이 적재되는 드론운반바구니(3000)를 장착과 탈착하며 구비된 에어백을 불활성 기체(개스)로 급속히 충진(충전, 주입, 공급)시켜 확장(팽창) 상태로 구동(작동) 시킨다.

이산화탄소(co2)가 포함되는 불활성 개스(기체)가 주입되어 팽창되는 상측에어백(2052)과 프로펠러에어백(2054)의 구조 구성과 작용은 밀폐된 주머니 형태이고 충격으로부터 드론, 수화물, 주변 등을 보호하며 에어백의 구성과 작용에 대하여는 일반적으로 잘 알 수 있으므로 구체적인 설명을 하지 않기로 하되 본 발명의 설명에 필요한 부분만 설명하기로 한다. 다만 첨부된 도면에서는 도시의 간편을 위하여 팽창된 상태에서도 각형으로 도시하기로 한다.

상측에어백(2052)과 프로펠러에어백(2054)이 포함되는 드론에어백부(2050)에 불활성 개스를 주입하는 개스주입부(5000)의 구성에 대하여는 이하에서 첨부된 해당 도면 등을 참조하여 상세히 다시 설명하기로 한다.

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

또한, 드론비행동체바디부(2000)는 이하에서 다시 설명할 개스주입부(5000)를 더 포함하는 구성이다.

드론몸체부(2010)는 통 형상 또는 내부 공간을 구비할 수 있는 형상으로 이루어지며, 도면에서는 다수 평판으로 이루어지는 구성이 도시되어 있으나 도면 도시에 제한받지 않고, 외적 미관과 기능상 등의 필요에 의하여 다양하게 변형할 수 있으며, 가볍고 물리적으로 튼튼한 구성과 재질로 이루어짐은 매우 당연하다.

드론몸체부(2010)는 드론제어회로부(1000)를 내부 공간 일부분에 내장 설치하되 드론제어회로부(1000)의 각 기능부가 해당 기능을 잘 제어하고 감시하며 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.

또한, 필요에 의하여 드론날개프레임부(2020)는 드론몸체부(2010)의 일부분에 또는 일부분이 돌출된 형상으로 구성될 수도 있다.

드론프로펠러부(2030)는 하나 이상 다수로 이루어지는 드론날개프레임부(2020)의 연장된 끝단 부분에 각각 설치되고 드론운용제어부(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. 한편, 필요에 의하여 드론프로펠러부(2030)는 일반적으로 잘 알 수 있는 또는 알려진 제트엔진 종류로 이루어질 수 있음은 매우 당연하다.

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 드론운용제어부(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 드론운용제어부(1010)의 해당 제어신호에 의하여 구동되는 개스주입부(5000)의 구동에 의하여 팽창(확장)되며 외부 충격을 완충시키는 공기주머니를 구비하되, 이러한 공기주머니에 충전(충진, 주입, 공급)되는 개스는 질소 개스, 헬륨 개스, 이산화탄소 개스 등이 포함되는 불활성 기체(개스) 중 어느 하나 또는 어느 하나 이상이 혼합된 상태이면서 가급적 공기의 무게보다 가벼운 기체가 압축된 상태로 해당 용기에 저장된 상태로부터 공기주머니로 신속하고 정확하게 유입되면서 공기주머니가 팽창되어 부풀게 한다.

불활성 기체는 공기보다 가볍지만 폭발 위험성이 있는 기체를 폭발되지 않도록 다른 기체가 혼합된 경우 사용할 수 있는 것으로 설명한다. 또는, 폭발에 대비하는 필요한 해당 구성 또는 장치를 구비한 경우 사용할 수 있도록 포함하는 것으로 설명한다.

이와 같이 공기주머니로 이루어지는 드론에어백부(2500)를 급속하게 팽창시켜 외부 충격으로부터 보호하는 개스주입부(5000)의 상세 구성은 이하에서 첨부된 해당 도면을 참조하여 상세히 다시 설명하기로 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 개스주입부(5000)에 출력한다.

여기서 일정한 높이(고도)는 지상(지표면) 110 내지 250 미터(m) 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값인 것으로 설명한다. 장애물과의 충돌을 피하기 위한 필요에 의하여 택배운반용 드론 에어백 개스 주입장치(900)는 비교적 지상 장해물이 없는 평균 지표면 200 미터 근처에서 비행하는 것으로 설명한다.

택배 운반용 드론(900)의 비행 고도를 설정하는 것은 지상에 설치된 인공적 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.

개스주입부(5000)의 구동에 의하여 드론에어백부(2050)가 동작하는 경우, 택배 운반용 드론(900)에 적재된 수하물(800)이 포함된 실제 무게에 따른 추락 속도를 감안하고 주변의 바람 및 환경 등을 감안하여 드론에어백부(2050)가 동작하는 높이(고도)를 선택하도록 운용 데이터가 입력되며 설정되도록 드론운용제어부(1010)에 프로그램 되어 있고 드론운용제어부(1010)에 해당 제어와 감시에 의하여 자동 제어되는 것으로 설명한다.

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 드론운용제어부(1010)의 해당 제어신호에 의하여 구동되어 공기 비중보다 낮은(공기보다 가벼운) 개스가 충진되며 우산 형상으로 팽창된다. 여기서 우산 형상은 드론프로펠러부(2030)를 보호하는 충분한 크기의 넓이까지 또는 더 넓은 넓이까지 팽창되면서 택배 운반용 드론(900)의 상측부 전체를 보호하는 형상 또는 낙하산 형상 또는 선택된 특정 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) 개스가 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) 개스로 충진(충전)되어 드론에어백부(2050)는 추락하는 경우 지상으로부터 일정한 높이의 고도에 체공되도록(떠 있을 수 있도록) 또는 일정시간 이상 동안 체공하도록 구성할 수 있음은 매우 당연하다.

이러한 경우 지상으로부터 10 미터 내지 50 미터 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값에 의한 지상에 체공할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하고, 25 미터 이상 35 미터 이하의 범위에서 일정하게 체공하도록 구성하는 것이 시각적으로 빨리 확인되고 쉽게 회수하기에 매우 적합하며 바람직하다.

도심의 경우 고층빌딩이 비교적 많으므로 체공 높이를 35 미터 정도로 가급적 높이는 것이 바람직하고, 외곽지역 또는 농어촌 등의 경우는 고층빌딩은 상대적으로 적으나 나무 또는 전신주 등이 있으므로 이러한 구조물에 걸리지 않을 정도의 25 미터 높이에서 체공된 상태가 유지되도록 제어하는 것이 바람직하다. 이러한 제어는 드론위치좌표부(1040)로부터 인가되는 현재 위치의 좌표정보를 분석하는 드론운용제어부(1010)의 해당 제어와 감시에 의하여 처리된다.

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 드론운용제어부(1010)의 제어와 감시에 의하여 드론무선통신부(1030)가 동작하므로 관리자, 운용요원, 작업자, 중앙관제 센터 등과 같이 지정된 상대방에 계속 무선 전송하므로 해당 작업자는 장애가 발생하여 체공 중인 택배 운반용 드론(900)의 현재 위치를 정확하게 확인할 수 있다. 또한, 체공하는 경우 바람 등에 의하여 위치가 이동될 수 있고 현재의 위치정보와 시간 정보를 연계시켜 지속 제공하므로 추적이 용이하도록 한다.

이러한 경우 장애가 발생되어 체공되고 있는 드론에어백부(2050)를 발견한 해당 작업자 또는 운용요원의 무선 수동조작에 의하여 드론에어백부(2050)에 충진된 개스가 서서히 배출되도록 제어하므로 회수를 용이하게 할 수 있다. 이때, 드론에어백부(2050)는 충진된 개스를 배출시키는 개스배출밸브(VAL)를 더 구비하여야 하고, 개스배출밸브(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 측면 및 평면 공기주머니(3010, 3020)가 각각 구비되며, 이러한 공기주머니(3010, 3020)에는 공기보다 비중이 낮은 개스가 항상 채워져 유지되고 각각의 공기주머니(3010, 3020)는 수하물(800)의 상하좌우를 모두 둘러쌓는 형상으로 구비되며 일측면에 형성된 수하물출입구(3040)를 통하여 내부 공간 또는 운반적재공간부(3030)에 수하물(800)을 적재하거나 인출한다. 한편, 이러한 공기주머니(3010, 3020)에 채워지는(충진되는) 공기보다 비중이 낮은 개스에 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 운반용 드론(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 개스가 채워지고 각 격실은 외부 충격을 흡수하면서 형상을 유지하는 버팀목 기능을 한다. 첨부된 도면에서는 8 개의 측면공기주머니(3010)가 구비된 것으로 도시되어 있으나 수하물(800)의 무게 등을 감안하는 필요에 의하여 가감 할 수 있다.

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 개스가 항상 일정하게 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 개스를 채우거나 보충하기 위한 개스충진마개부 장치가 구비될 수 있고 이러한 개스충진마개부는 일반적으로 알 수 있다.

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

운반적재공간부(3030)는 밀폐된 상태로 구성되는 것이 비교적 바람직하며 필요에 의하여 일부분이 개방된 형상으로 이루어질 수 있다.

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 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치의 운용방법을 설명하는 순서도 이다.

이하, 첨부된 모든 도면을 참조하여 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치(900)의 운용방법을 상세히 설명한다.

택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치(900)를 구성하는 드론운용제어부(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).

드론운용제어부(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).

드론운용제어부(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, 드론제어회로부(1000)에 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) 개스주입부(5000)를 동작시키므로 드론비행동체바디부(2000)의 드론에어백부(2050)가 구동되어 팽창되도록 제어한다(S1080).

그리고 지표면과의 거리가 허용된 최소 거리인 지상 80 미터 거리 이내의 값으로 확인되어 추락중이거나 또는 복구가 어려운 장애 발생으로 판단되면, 드론운용제어부는 지정된 일정한 고도, 일례로 지상 10 내지 50 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.

도 9 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치를 구성하는 개스주입부와 드론에어백부의 연결상태 설명도 이고, 도 10 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 개스주입부를 설명하는 상세 부분단면도 이고, 도 11 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 피스톤침부와 트리거라인부와 해제수단부의 연결상태 설명 사시도 이고, 도 12 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 피스톤침부를 설명하는 상세 사시도 이고, 도 13 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 개스주입부의 동작상태를 설명하는 부분단면도 이고, 도 14 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 개스주입부의 실제 일부부품 일렬 배치도 이다.

이하, 첨부된 모든 도면을 참조하여 개스주입부(5000)를 상세히 설명하면 압축개스밀폐용기(5100), 피스톤침부(5200), 압축스프링부(5300), 하우징부(5400), 트리거침고정부(5500), 트리거라인부(5600), 해제수단부(5700), 배터리부(5800), 에어백연결부(5900)를 포함하는 구성이다.

압축개스밀폐용기(5100)는 밀폐된 용기로 이루어지며 내부에 개스를 압축된 상태로 충전하여 저장한다.

피스톤침부(5200)는 압축개스일폐용기(5100)의 일측에 설치되고 해당 신호에 의하여 일측 끝단으로 압축개스일폐용기(5100)의 일측에 관통된 구멍을 형성한다.

피스톤침부(5200)는 압축개스밀폐용기(5100)의 일측면에 일단부가 접촉하고 압축스프링부가 인가하는 탄성력에 의하여 구멍을 형성하는 침부(5210), 침부(5210)의 경사면 일부분에 오목하게 형성되어 개스가 이동하는 경로를 형성하는 제 1 유동홈(5211), 침부(5210)의 타측단에 일측단이 연결 형성되고 실린더부(5410)에 설치되어 직선이동하는 피스톤부(5220), 피스톤부(5220)의 외측면 일부분에 오목하게 형성되어 개스가 이동하는 경로를 형성하는 제 2 유동홈(5221), 피스톤부(5220)의 타측단 가장자리에 형성되어 압축스프링의 일측단을 지지하는 지지단턱부(5230), 피스톤부(5220)의 타측단 중앙 부분에 일측 끝단이 연결 형성되고 트리거침고정부의 관통공에 삽입되는 가이드봉(5240), 가이드봉(5240)의 타측 끝단 일부분에 오목하게 형성되고 트리거라인부(5600)에 걸려 피스톤침부(5200)를 고정상태로 지지하는 피스톤침고정홈(5250)을 포함하는 구성이다.

압축스프링부(5300)는 피스톤침부(5200)의 일부분에 일측 끝단이 지지된 상태로 연결 설치되어 압축에 의한 신장 탄성력을 인가한다.

하우징부(5400)는 압축개스밀폐용기(5100)를 하측부에 나사체결로 고정 설치하고 상기 피스톤침부(5200)가 설치되어 직선 이동하는 실린더부(5410)를 내장 형성한다.

트리거침고정부(5500)는 하우징부(5400)의 상측부분 이면서 실린더부(5410)의 상측부에 하측부가 나사체결로 고정 설치되고 피스톤침부(5200)가 직선 이동하는 관통공(5510)을 내부 중심에 형성한다.

트리거침고정부(5500)는 상측 평면 일측 가장자리부분에 제 1 트리거침고정돌기(5520)를 고정 상태로 돌출 형성하되, 돌출 형성된 제 1 트리거침고정돌기(5520)는 상단 끝 부분의 일부가 트리거침고정부(5500)의 외곽 방향으로 절곡 형성된다.

또한, 트리거침고정부(5500)는 상측 평면 타측 가장자리 부분이면서 제 1 트리거침고정돌기(5520)와 대응되는 위치에 탈부착이 가능하면서 돌출된 상태로 설치되는 제 2 트리거침고정돌기(5530)를 구비한다.

제 1 트리거침고정돌기(5520)와 제 2 트리거침고정돌기(5530)를 이용하여 트리거라인부(5600)가 고정 설치되는 것으로, 제 1 트리거침고정돌기(5520)는 상단 끝 부분이 절곡된 형상이며 고정된 형상이므로 제거할 수 없는 구성이고, 제 2 트리거침고정돌기(5530)는 설치와 제거가 용이한 탈착 가능 구성이며 첨부된 도면에서는 나사로 도시하고 있으나 필요에 의하여 동일한 기능을 하는 다양한 구성으로 이루어질 수 있다.

트리거라인부(5600)는 트리거침고정부(5500)의 일부분에 고정 설치되고 피스톤침부(5200)의 일측에 연결되어 피스톤침부(5200)의 고정 설치 상태를 유지시킨다.

트리거라인부(5600)는 제 1 트리거침고정돌기(5520)의 상단 끝에 절곡된 부분에 걸린 상태로 제 2 트리거침고정돌기(5530)에 의하여 팽팽한 상태로 트리거침고정부(5500)의 상단 평면에 고정설치된다.

트리거라인부(5600)는 피스톤침부(5200)의 피스톤침고정홈(5250)에 삽입되어 피스톤침부(5200)가 하측방향으로 이동하지 못하고 고정상태로 유지되도록 하는 구성이다.

즉, 피스톤침부(5200)는 압축스프링부(5300)의 신장 탄성력을 인가받고 도면에서의 하측 방향으로 움직이려는 작용을 하며, 피스톤침고정홈(5250)에 걸린 트리거라인부(5600)에 의하여 움직이지 못하고 고정된 상태가 유지되는 것으로, 이때, 트리거라인부(5600)이 절단되면 압축스프링부(5300)의 신장 탄성력에 의하여 피스톤침부(5200)는 하 방향으로 이동하여 압축개스밀폐용기(5100)의 일측부분과 충돌하면서 구명을 형성하므로, 압축개스밀폐용기(5100)에 고압으로 충전된 불황성 개스가 압축개스밀폐용기(5100)의 외부로 강하게 분출되면서 관통공(5510)과 개스이동공(5910)을 경유하여 드론에어백부(2050)를 충진하므로 드론에어백부(2050)가 신속하며 빠르고 정확하게 팽창(확장)된다.

해제수단부(5700)는 트리거침고정부(5500)의 일부분에 고정 설치되며 트리거라인부(5600)에 접촉상태로 설치되고 해당 신호에 의하여 트리거라인부(5600)를 절단한다.

해제수단부(5700)는 드론운용제어부(1010)로부터 인가되는 해당 제어신호에 의하여 배터리부(5800)로부터 인가되는 동작 전원을 공급받고 트리거라인부(5600)를 절단하는 구성이다.

여기서 트리거라인부(5600)는 합성수지류로 이루어진 원형의 줄 형태이고, 해제수단부(5700)는 동작 전원에 의하여 발열하는 열선이다. 해제수단부(5700)는 필요에 의하여 니크롬선 등을 사용할 수 있으나 트리거라인부(5600)를 절단하는 기능을 구비하고 일반적으로 알 수 있는 구성으로 이루어질 수 있음은 매우 당연하다.

배터리부(5800)는 하우징부(5400)의 일측에 고정 설치되고 드론운용제어부(1010)로부터 인가되는 해당 제어신호에 의하여 해제수단부(5700)에 동작전원을 공급한다.

도면에서의 도시는 생략하였으나 드론운용제어부(1010)와 해제수단부(5700)와 배터리부(5800) 사이에는 직렬로 스위치부(SW)가 더 구비되고, 스위치부(SW)는 드론운용제어부(1010)로부터 인가되는 해당 제어신호에 의하여 배터리부(5800)와 해제수단부(5700)를 전기적으로 연결시켜, 배터리부(5800)의 동작전원이 해제수단부(5700)에 공급되도록 한다.

에어백연결부(5900)는 트리거침고정부(5500)의 상측부에 하측부가 나사체결로 고정되며 상측부는 드론에어백부(2050)와 밀폐상태로 설치되고 드론에어백부(2050)에 관통 연결되는 개스이동공(5910)을 형성한다.

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 : 택배운반용 드론 에어백 개스 주입장치
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 : 상측에어백
2054 : 프로펠러에어백 3000 : 드론운반바구니
3010 : 측면공기주머니 3020 : 평면공기주머니
3030 : 운반적재공간부 3040 : 수화물출입구
3050 : 고리부 4000 : 드론이미지 데이터프레임
VAL : 가스배출밸브 5000 : 개스주입부
5100 : 압축개스밀폐용기 5200 : 피스톤침부
5300 : 압축스프링부 5400 : 하우징부
5500 : 트리거침고정부 5600 : 트리거라인부
5700 : 해제수단부 5800 : 배터리부
5900 : 에어백연결부

Claims

드론에어백부(2050)를 구비한 택배운반용 드론 에어백 개스 주입장치의 개스주입부에 있어서,
밀폐된 용기로 이루어지며 내부에 개스를 압축된 상태로 충전하여 저장하는 압축개스밀폐용기(5100);
상기 압축개스밀폐용기(5100)의 일측에 설치되고 해당 신호에 의하여 일측 끝단으로 상기 압축개스밀폐용기(5100)의 일측에 관통된 구멍을 형성하는 피스톤침부(5200); 를 포함하고,
상기 압축개스밀폐용기(5100)를 하측부에 나사체결로 고정 설치하고 상기 피스톤침부(5200)가 설치되어 직선 이동하는 실린더부(5410)를 내장 형성하는 하우징부(5400); 를 더 포함하고,
상기 하우징부(5400)의 상측부 이면서 상기 실린더부(5410)의 상측부에 하측부가 나사체결로 고정 설치되고 상기 피스톤침부(5200)가 직선 이동하는 관통공(5510)을 내부 중심에 형성하는 트리거침고정부(5500); 를 더 포함하여 이루어지는 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치.
제 1 항에 있어서,
상기 피스톤침부(5200)의 일부분에 일측 끝단이 지지된 상태로 연결 설치되어 압축에 의한 신장 탄성력을 인가하는 압축스프링부(5300); 를 더 포함하여 이루어지는 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치.
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 트리거침고정부(5500)의 일부분에 고정 설치되고 상기 피스톤침부(5200)의 일측에 연결되어 상기 피스톤침부(5200)의 고정 설치 상태를 유지시키는 트리거라인부(5600); 를 더 포함하여 이루어지는 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치.
제 5 항에 있어서,
상기 트리거침고정부(5500)의 일부분에 고정 설치되며 상기 트리거라인부(5600)에 접촉상태로 설치되고 해당 신호에 의하여 상기 트리거라인부(5600)를 절단하는 해제수단부(5700); 를 더 포함하여 이루어지는 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치.
제 6 항에 있어서,
상기 하우징부(5400)의 일측에 고정 설치되고 해당 제어신호에 의하여 상기 해제수단부(5700)에 동작전원을 공급하는 배터리부(5800); 를 더 포함하여 이루어지는 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 트리거침고정부(5500)의 상측부에 하측부가 나사체결로 고정되며 상기 드론에어백부(2050)와 밀폐상태로 설치되고 상기 드론에어백부(2050)에 관통 연결되는 개스이동공(5910)을 형성하는 에어백연결부(5900); 를 더 포함하여 이루어지는 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치.
제 1 항에 있어서,
상기 피스톤침부는
상기 압축개스밀폐용기(5100)의 일측면에 일단부가 접촉하고 압축스프링부가 인가하는 탄성력에 의하여 구멍을 형성하는 침부(5210);
상기 침부(5210)의 경사면 일부분에 오목하게 형성되어 개스가 이동하는 경로를 형성하는 제 1 유동홈(5211);
상기 침부(5210)의 타측단에 일측단이 연결 형성되고 실린더부(5410)에 설치되어 직선이동하는 피스톤부(5220);
상기 피스톤부(5220)의 외측면 일부분에 오목하게 형성되어 개스가 이동하는 경로를 형성하는 제 2 유동홈(5221);
상기 피스톤부(5220)의 타측단 가장자리에 형성되어 압축스프링의 일측단을 지지하는 지지단턱부(5230);
상기 피스톤부(5220)의 타측단 중앙 부분에 일측 끝단이 연결 형성되고 트리거침고정부의 관통공에 삽입되는 가이드봉(5240);
상기 가이드봉(5240)의 타측 끝단 일부분에 오목하게 형성되고 트리거라인부(5600)에 걸려 피스톤침부(5200)를 고정상태로 지지하는 피스톤침고정홈(5250); 를 포함하여 이루어지는 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 트리거침고정부(5500)는
상측 평면 일측 가장자리부분에 고정 상태로 돌출 형성되고 상단 끝의 일부분은 상기 트리거침고정부(5500)의 외곽 방향으로 절곡 형성된 제 1 트리거침고정돌기(5520);
상기 제 1 트리거침고정돌기(5520)와 대응되는 위치이면서 상측 평면의 타측 가장자리 부분에 탈부착 가능하고 돌출된 상태로 설치되는 제 2 트리거침고정돌기(5530); 를 포함하여 이루어지는 택배운반용 드론의 에어백 개스 주입장치.