KR102216518B1 - 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치 - Google Patents

선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치 Download PDF

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KR102216518B1
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이헌철
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이승호
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(주)플라잉스타
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Abstract

본 발명은 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치에 관한 것으로서, 상부면에는 각종 부재가 장착될 수 있도록 형성되며 각종 구조물에 고정될 수 있는 지지대와, 상기 지지대의 상부에 형성되며 상부면은 개구되어 드론의 랜딩기어가 삽입될 수 있도록 형성되는 다수 개의 랜딩패드와, 상기 랜딩패드와 상기 지지대 사이에 형성되어 상기 랜딩패드에 상기 드론이 착륙될 때 발생하는 충격을 흡수하는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치{Landing aid to guide drone to safe landing on ship}
선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해풍 및 파도에 의해 흔들리는 선박 위에서 드론이 안전하게 착륙할 수 있도록 유도하고 착륙시 발생하는 충격을 감소시켜주는 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치에 관한 것이다.
드론 산업은 4차 산업혁명으로 크게 발달하면서 택배, 보안, 감시 등과 같이 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 드론(10)의 기본 형태는 도 1에 도시된 바와 같이 다수 개의 프로펠러를 가지고 비행을 하며, 하부에는 착륙할 때 지면에 닿을 수 있는 다수 개의 랜딩기어(11)가 형성되어 있다.
또한 드론(10)은 산, 바다, 위험지역이나 사고지역 등 많은 장소에서 사용되기 위해 연구나 개발이 진행되고 있으며 드론(10)의 쓰임이 많아지면서 자율주행, 장애물 회피, 통신망 구축 등 특정임무를 수행하기 위해 요구되는 능력도 지속적으로 증가되고 있다.
현재 드론(10)의 임무는 주로 산이나 도심에서 이루어지고 있는데, 이는 특정 임무를 위한 목표가 많을 뿐 아니라 강이나 바다에 비해 안정적이기 때문에 활용성이 높기 때문이다.
특히 바다의 경우 드론(10)의 배터리 부족으로 먼 바다까지 날아가기 힘들고 해풍이나 다른 요소들에 의한 비상상황이 발생하였더라도 착륙을 위해서는 육지까지 비행해야 하므로 위험도가 높다.
이러한 경우 바다 위 선박에서 드론(10)을 이착륙시킴으로써 바다에서 드론(10)을 활용할 수 있게 되는데, 드론(10)이 선박에 착륙할 때 해풍의 영향으로 정확한 지점에 착륙하는 것이 힘들어지고, 파도가 있는 경우 선박이 흔들리면서 드론(10)이 착륙할 때 드론(10)의 랜딩기어(11)가 충격을 받아 파손될 수 있다는 문제점이 있었다.
특히 자율주행 드론(10)의 경우 스스로 착륙지점을 판단하더라도 주변 환경에 의해 예기치 못한 사고가 발생될 수 있기 때문에 선박에서 드론(10)이 안전하게 착륙될 수 있도록 하기 위한 수단이 필요하다.
한국특허 제10-2039562호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 선박에 형성되어 드론이 착륙하는 위치를 알려주고 드론이 착륙할 때 발생되는 충격을 감소시켜 선박에 안전하게 착륙할 수 있는 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 드론이 착륙할 때 랜딩기어의 위치를 보정하여 지정된 위치에 랜딩기어가 위치되어 드론이 정확한 위치에 착륙할 수 있도록 보조하는 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 해풍 또는 파도에 의해 착륙보조장치에 착륙된 드론이 흔들리거나 이탈되지 않도록 방지할 수 있는 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치는 상부면에는 각종 부재가 장착될 수 있도록 형성되며 각종 구조물에 고정될 수 있는 지지대와, 상기 지지대의 상부에 형성되며 상부면은 개구되어 드론의 랜딩기어가 삽입될 수 있도록 형성되는 다수 개의 랜딩패드와, 상기 랜딩패드와 상기 지지대 사이에 형성되어 상기 랜딩패드에 상기 드론이 착륙될 때 발생하는 충격을 흡수하는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 상기 랜딩패드는 개구된 상부면에 형성되어 상기 랜딩기어가 접촉되면 상기 랜딩패드의 내부 중앙을 향해 상기 랜딩기어가 이동되도록 유도하는 경사면과, 상기 랜딩패드의 내부에 중앙에 형성되며 상기 랜딩기어가 삽입되면 가압력에 의해 상기 랜딩기어를 고정시키는 고정홈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 상기 랜딩패드의 내부에는 상기 랜딩기어가 삽입되면 자기력에 의해 상기 랜딩기어가 분리되지 않도록 고정시키는 마그네틱을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 상기 랜딩패드의 하부면에 형성되어 상기 지지대와 연결되고 수평면으로부터 수직하게 형성되어 상기 랜딩패드를 지지하는 지지축과, 상기 지지축의 외면에 형성되어 상기 지지축이 수직하게 유지되도록 자세를 제어하는 자세제어유닛을 더 포함하며, 상기 지지축은 내부에 가속도센서가 형성되어 있어 선박의 흔들림을 검출하고, 상기 자세제어유닛에 의해 상기 지지축이 수평면으로부터 수직하게 유지되도록 유도하여 상기 드론이 선박의 흔들림에 관계없이 착륙할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 상기 지지대는 상기 드론과 원격으로 통신할 수 있도록 형성되는 통신모듈과, 상기 드론의 착륙을 유도할 수 있도록 위치정보를 취득하는 GPS모듈과, 상기 드론이 착륙할 때 상기 랜딩패드의 위치를 식별할 수 있도록 하는 인식마크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 상기 지지대는 착륙되는 상기 드론의 정보를 취득하고 상기 랜딩기어 위치에 맞춰 상기 랜딩패드의 위치를 가변시킬 수 있는 이송유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치에 의하면, 선박에 형성되어 드론이 착륙하는 위치를 알려주고 드론이 착륙할 때 발생되는 충격을 감소시켜 선박에 안전하게 착륙할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치에 의하면, 드론이 착륙할 때 랜딩기어의 위치를 보정하여 지정된 위치에 랜딩기어가 위치되어 드론이 정확한 위치에 착륙할 수 있도록 보조하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치에 의하면, 해풍 또는 파도에 의해 착륙보조장치에 착륙된 드론이 흔들리거나 이탈되지 않도록 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 랜딩기어가 형성된 드론을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 전체적인 구성을 간략히 나타낸 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 모습을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 측면 모습을 나타낸 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 상부 모습을 나타낸 평면도.
도 6은 제1실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 모습을 나타낸 사시도.
도 7은 제1실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 측면 모습을 나타낸 측면도.
도 8은 제1실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 상부 모습을 나타낸 평면도.
도 9는 제2실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 모습을 나타낸 사시도.
도 10은 제2실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 측면 모습을 나타낸 측면도.
도 11은 제2실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 상부 모습을 나타낸 평면도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해풍 및 파도에 의해 흔들리는 선박 위에서 드론이 안전하게 착륙할 수 있도록 유도하고 착륙시 발생하는 충격을 감소시켜주는 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 전체적인 구성을 간략히 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 모습을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 측면 모습을 나타낸 측면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 상부 모습을 나타낸 평면도이다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치는 상부면에는 각종 부재가 장착될 수 있도록 형성되며 각종 구조물에 고정될 수 있는 지지대(100)와, 지지대(100)의 상부에 형성되며 상부면은 개구되어 드론(10)의 랜딩기어(11)가 삽입될 수 있도록 형성되는 다수 개의 랜딩패드(200)와, 랜딩패드(200)와 지지대(100) 사이에 형성되어 랜딩패드(200)에 드론(10)이 착륙될 때 발생하는 충격을 흡수하는 완충부재(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
지지대(100)는 판상형으로 형성되어 각종 부재를 상부에 장착할 수 있도록 형성되어 있으며, 하부면은 선박의 갑판에 매립되거나 선박에 형성된 드론(10)이 착륙하기 위한 구조물에 설치되어 드론(10)이 착륙할 수 있게 된다.
랜딩패드(200)는 상부가 개구되어 있어 드론(10)이 착륙할 때 지면에 닿는 랜딩기어(11)가 삽입될 수 있게 되며, 랜딩기어(11)의 삽입이 용이하도록 랜딩패드(200)의 크기를 크게 형성하여 오차 범위 내에서 랜딩기어(11)가 쉽게 삽입될 수 있도록 유도할 수 있는 것이 바람직하다.
또한 랜딩패드(200)의 형상은 도 1의 드론(10)에 형성된 랜딩기어(11)의 형태에 따라 달라질 수 있으며, 도 3 내지 도 5에 기재된 랜딩패드(200)의 형상은 도 1-A와 같은 랜딩기어(11)가 삽입될 수 있도록 형성된 것이다.
완충부재(300)는 코일스프링의 탄성력을 이용하여 드론(10)의 랜딩기어(11)가 랜딩패드(200)에 접촉되었을 때 착륙에 의한 충격력을 완화시키기 위한 것으로, 필요에 따라 코일스프링이 감겨진 실린더로 형성되어 있어 랜딩패드(200)를 지지할 수도 있다.
또한 랜딩패드(200)는 개구된 상부면에 형성되어 랜딩기어(11)가 접촉되면 랜딩패드(200)의 내부 중앙을 향해 랜딩기어(11)가 이동되도록 유도하는 경사면(210)과, 랜딩패드(200)의 내부에 중앙에 형성되며 랜딩기어(11)가 삽입되면 가압력에 의해 랜딩기어(11)를 고정시키는 고정홈(220)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
랜딩패드(200)는 원통형으로 형성되어 있으며 상부면은 내측을 향해 개구되어 있는데, 개구된 부위는 도 1-A와 같이 다리가 개별적으로 형성된 랜딩기어(11)가 삽입될 수 있도록 내측을 향해 테이퍼 형태로 파여진 경사면(210)이 형성되어 있다.
이때 경사면(210)은 랜딩패드(200)의 개구된 내부 중앙을 향해 균일한 각도로 형성되어 있으며, 내부 중앙에는 랜딩기어(11)가 삽입될 수 있도록 내부를 향해 파여지는 고정홈(220)이 형성되어 있다.
드론(10)이 착륙을 시도하게 되면 랜딩기어(11)의 끝단이 랜딩패드(200)에 형성된 경사면(210)에 먼저 접촉하게 되고, 드론(10)이 하강함에 따라 랜딩기어(11)가 경사면(210)을 따라 하부 방면으로 이동되면서 고정홈(220)에 삽입될 수 있게 된다.
즉, 드론(10)이 착륙을 위해 지지대(100)의 상부에 위치되면 각각의 랜딩기어(11)는 각각의 랜딩기어(11)에 삽입될 수 있도록 대략적인 위치를 잡게 되는데, 하강하게 되면서 각각의 랜딩패드(200)에 형성된 경사면(210)에 접촉되면서 드론(10)의 랜딩기어(11)가 랜딩패드(200)의 내부 중앙에 형성된 고정홈(220)에 삽입될 수 있도록 위치가 보정되게 된다.
이를 통해 대략적인 위치에서 착륙을 시도하는 드론(10)의 랜딩기어(11)가 랜딩패드(200)의 내부 중앙으로 인입되어 고정홈(220)에 삽입되게 되면서 드론(10)의 위치가 정렬된 상태로 착륙이 완료될 수 있게 된다.
또한 고정홈(220)은 드론(10)의 랜딩기어(11) 끝단이 삽입되었을 때 고정홈(220)으로부터 이탈되지 않도록 랜딩기어(11)의 끝단보다 면적이 좁게 형성되도록 하는 것이 바람직하며, 필요에 따라 고정홈(220)에는 돌출단이 형성되어 있어 고정홈(220)에 삽입된 랜딩기어(11)를 지지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한 랜딩패드(200)의 내부에는 랜딩기어(11)가 삽입되면 자기력에 의해 랜딩기어(11)가 분리되지 않도록 고정시키는 마그네틱(240)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
고정홈(220)의 하부면에는 마그네틱(240)이 형성되어 있어 랜딩기어(11)의 끝단에 형성된 자성체와 자기력에 의해 결합되어 고정시킬 수도 있게 된다.
마그네틱(240)에 의한 결합을 유도하는 경우 드론(10)이 착륙하면서 고정홈(220)의 인근까지 하강하게 되면 마그네틱(240)에서 발생되는 자기력에 의해 랜딩기어(11)의 끝단이 하부방면으로 이동되면서 드론(10)을 자동으로 착륙시킬 수 있게 된다.
또한 파도 또는 해풍에 의해 선박이 흔들리거나 드론(10)이 흔들리는 상태에서도 마그네틱(240)에 의해 드론(10)을 고정할 수 있기 때문에 착륙 도중 또는 착륙 후에 드론(10)이 랜딩패드(200)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한 랜딩패드(200)의 하부면에 형성되어 지지대(100)와 연결되고 수평면으로부터 수직하게 형성되어 랜딩패드(200)를 지지하는 지지축(230)과, 지지축(230)의 외면에 형성되어 지지축(230)이 수직하게 유지되도록 자세를 제어하는 자세제어유닛(500)을 더 포함하며, 지지축(230)은 내부에 가속도센서(231)가 형성되어 있어 선박의 흔들림을 검출하고, 자세제어유닛(500)에 의해 지지축(230)이 수평면으로부터 수직하게 유지되도록 유도하여 드론(10)이 선박의 흔들림에 관계없이 착륙할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
랜딩패드(200)는 완충부재(300)에 의해 수직방향으로 작용되는 충격력을 완화시킬 수 있도록 형성되어 있는데, 이를 위해 랜딩패드(200)의 하부면에는 지지축(230)이 형성되어 있고 지지축(230)의 외면에는 코일스프링이 감겨져 랜딩패드(200)를 지지하도록 형성되어 있다.
이때 지지축(230)은 랜딩패드(200) 내부로 삽입될 수 있도록 형성되어 있어 드론(10)이 착륙하면서 하강될 때 랜딩기어(11)가 랜딩패드(200)를 가압하게 되면 랜딩패드(200)가 하강되면서 지지축(230)이 랜딩패드(200) 내부로 삽입되게 되고, 이 상태에서 완충부재(300)의 코일스프링이 압축되면서 충격력을 완화시키게 된다.
또한 지지축(230)은 랜딩패드(200)를 수직하게 유지하기 위해 지지하게 되는데, 파도에 의해 선박이 흔들릴 때에도 지지축(230)이 수평면으로부터 수직하게 랜딩패드(200)를 유지시켜 드론(10)이 선박의 흔들림과는 관계없이 랜딩패드(200)에 착륙할 수 있게 한다.
이를 위해 지지축(230)의 하단은 구 형상으로 이루어지고, 지지대(100)에는 지지축(230)의 하단이 삽입될 수 있도록 반구 형상의 홈이 형성되어 있어 지지축(230)이 자유롭게 각도가 변경될 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 지지축(230)의 외면에는 자세를 유지하기 위한 자세제어유닛(500)이 형성되게 된다.
자세제어유닛(500)은 지지축(230)의 각도를 제어하기 위해 형성되는 것으로 외면을 둘러싸도록 형성되는 다수 개의 가압대가 형성되고, 가압대는 모터 또는 실린더에 의해 동작되어 지지축(230) 외면을 사방에서 가압하여 지지축(230)의 각도를 조절하게 된다.
이때 지지축(230)에 형성된 가속도센서(231)에 의해 선박의 흔들림에 따른 방향을 측정하게 되고, 자세제어유닛(500)은 가속도센서(231)에 의해 측정된 방향의 반대 방향으로 가압대를 동작시켜 지지축(230)이 수평면으로부터 수직하게 위치되도록 제어하게 된다.
이때 수평면은 중력이 작용하는 방면의 수직한 면을 의미한다.
가속도센서(231)와 자세제어유닛(500)에 의해 지지축(230)은 항상 수평면으로부터 수직한 상태로 유지될 수 있게 되며, 지지축(230)의 상부면에 형성된 랜딩패드(200)는 지지축(230)에 의해 수직한 상태로 유지될 수 있게 된다.
이를 통해 드론(10)이 하강될 때 선박의 흔들림과는 관계없이 수직하게 하강하여 착륙이 보다 용이해지므로 드론(10)이 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
지지대(100)는 드론(10)과 원격으로 통신할 수 있도록 형성되는 통신모듈(130)과, 드론(10)의 착륙을 유도할 수 있도록 위치정보를 취득하는 GPS모듈(140)과, 드론(10)이 착륙할 때 랜딩패드(200)의 위치를 식별할 수 있도록 하는 인식마크(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
지지대(100)는 착륙되는 드론(10)의 정보를 취득하고 랜딩기어(11) 위치에 맞춰 랜딩패드(200)의 위치를 가변시킬 수 있는 이송유닛(400)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
통신모듈(130)은 착륙을 요청하는 드론(10)과 무선통신하여 드론(10)의 위치, 모델 등의 드론(10) 정보를 수신하기 위해 형성되며, 더 나아가 지지대(100)가 존재하는 위치를 GPS모듈(140)로부터 전달받아 드론(10)에게 착륙위치를 지정할 수 있게 된다.
이때 GPS모듈(140)은 지지대(100)의 위치를 파악하여 통신모듈(130)을 통해 드론(10)에게 착륙위치를 알려주기 위해 사용되며, 드론(10)으로부터 전송받은 위치정보를 GPS를 기준으로 확인하여 드론(10)의 현재 위치도 파악할 수 있게 된다.
즉, 통신모듈(130)을 통해 드론(10)으로부터 위치정보를 전송받으면 GPS모듈(140)을 통해 현재 드론(10)의 위치부터 지지대(100)가 형성된 착륙위치까지 경로를 드론(10)에게 안내할 수 있게 된다.
또한 지지대(100)의 상부면에는 드론(10)이 착륙할 때 드론(10)의 카메라를 통해 영상을 취득하고 착륙 위치를 결정하기 위한 인식마크(120)가 형성되어 있으며, 인식마크(120)는 드론(10)이 인식할 수 있도록 사전에 설정된 특정 마크로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이때 지지대(100)의 형태나 종류에 따라 통신모듈(130)을 통해 지지대(100)에 형성된 인식마크(120)를 드론(10)에게 전달할 수 있게 되며, 인접한 곳에 다수 개의 지지대(100)가 있는 경우 서로 다른 인식마크(120)를 형성시켜 드론(10)이 지정된 착륙장소로 이동하여 인식마크(120)를 인식할 수 있도록 유도할 수 있게 된다.
또한 지지대(100)는 드론(10)으로부터 수신 받은 정보에 의해 랜딩기어(11)의 형태와 위치를 파악할 수 있게 되며, 랜딩기어(11)가 형성된 위치에 맞게 각각의 랜딩패드(200)의 위치를 조절하여 드론(10)이 착륙할 수 있도록 조절할 수 있다.
이를 위해 지지대(100)에는 지지축(230)과 결합되기 위한 다수 개의 받침대(110)가 형성되어 있으며, 받침대(110)는 지지대(100)에 형성된 이송유닛(400)에 의해 동작되어 위치가 가변될 수 있도록 형성되어 있다.
이송유닛(400)은 구동모터에 의해 동력을 전달하며 받침대(110)의 하부면에 LM가이드를 형성하여 볼스크루에 의해 받침대(110)를 이송시켜 위치를 조절할 수 있게 된다.
즉, 받침대(110)가 이송유닛(400)에 의해 이송되기 때문에 드론(10)의 랜딩기어(11)에 맞게 각각의 랜딩패드(200) 간격을 조절하거나 위치를 가변시켜 드론(10)이 착륙할 때 랜딩기어(11)가 랜딩패드(200)에 삽입될 수 있게 된다.
상기 구성을 이용하여 드론(10)이 착륙하는 순서를 단계적으로 설명하자면 아래와 같다.
드론(10)이 착륙을 필요로 하는 경우 통신모듈(130)에 드론(10)의 정보 및 착륙 예정 신호를 보내게 되며, 지지대(100)에 형성된 통신모듈(130)은 착륙 예정 신호를 감지하여 드론(10)이 현재 지지대(100)에 설치된 랜딩패드(200)에 착륙이 가능한지 판단하게 된다.
만약 랜딩패드(200)의 형상이 드론(10)에 형성된 랜딩기어(11)와 상이한 경우 다른 지지대(100)에 착륙 예정 신호를 발송하도록 신호를 보내게 되고, 착륙이 가능한 경우에는 랜딩패드(200)의 위치를 랜딩기어(11)의 개수와 방향에 맞게 조절되게 된다.
이때 랜딩패드(200)는 다수개가 형성된 후 드론(10)의 랜딩기어(11) 개수에 맞게 필요한 부분만 지지대(100)의 중앙으로 위치되고 필요 없는 부분은 가장자리로 이동시켜 사용될 수도 있다.
드론(10)이 지지대(100)에 착륙 가능한 상태인 경우 GPS모듈(140)을 통해 드론(10)에게 지지대(100)의 위치 알리게 되고, GPS 정보를 수신 받은 드론(10)은 랜딩패드(200)가 형성된 착륙지점으로 이동할 수 있게 된다.
착륙지점으로 이동된 드론(10)은 지지대(100)에 형성된 인식마크(120)를 촬영하여 지지대(100)로부터 전송받은 인식마크(120)와 착륙하기 위해 촬영된 인식마크(120)가 동일한지 확인하고, 동일한 경우 인식마크(120)를 기준으로 착륙할 상세 위치와 방향을 결정하게 된다.
즉, 인식마크(120)는 드론(10)이 착륙해야 하는 방향과 상세 위치를 결정하는데 도움을 주게 되며, 이를 위해 특정 형상의 마크를 추가하거나 형상을 비대칭으로 형성시켜 방향성을 부여하는 것이 바람직하다.
인식마크(120)에 의해 방향 및 착륙 위치가 결정되면 랜딩패드(200)의 위쪽 상공에서 하강되며, 랜딩기어(11)의 끝단이 랜딩패드(200)의 개구된 상부에 삽입되면 경사면(210)에 접촉되면서 랜딩패드(200)의 중앙으로 자연스럽게 하강되게 된다.
만약 랜딩기어(11)가 랜딩패드(200)의 개구된 상부에 삽입되지 못할 경우 촬영된 인식마크(120)가 틀어지게 되므로 드론(10)은 다시 승강하여 인식마크(120)를 이용하여 위치와 방향을 재인식하게 된다.
랜딩기어(11)가 랜딩패드(200)에 정확히 삽입되면 경사면(210)을 따라 랜딩패드(200)에 형성된 고정홈(220)에 삽입되게 되고, 고정홈(220)에 끼워지거나 마그네틱(240)에 의해 고정되어 드론(10)이 해풍이나 선박의 흔들림에 의해 드론(10)이 랜딩패드(200)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한 드론(10)이 랜딩패드(200)와 접촉될 때 발생하는 충격력은 랜딩패드(200) 하부에 형성된 완충부재(300)에 의해 완화되면서 반발력에 의해 드론(10)이 파손되지 않도록 방지될 수 있게 된다.
도 6은 제1실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 모습을 나타낸 사시도이고, 도 7은 제1실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 측면 모습을 나타낸 측면도이며, 도 8은 제1실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 상부 모습을 나타낸 평면도이다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 랜딩패드(200)는 도 1-B와 같은 형태의 랜딩기어(11)가 삽입될 수 있도록 직사각형 형태로 돌출되어 있으며, 상부면은 양측이 내측으로 경사지도록 경사면(210)이 형성되어 있고, 내부 중앙에는 랜딩기어(11)가 삽입될 수 있도록 직사각형 형태의 고정홈(220)이 형성되어 있다.
랜딩기어(11)가 봉 형태로 이루어져 있기 때문에 랜딩기어(11)가 쉽게 삽입될 수 있도록 랜딩패드(200)의 전면과 후면은 개구되어 있는 것이 바람직하며, 이를 통해 랜딩기어(11)가 하강되면서 랜딩패드(200)의 전면 또는 후면 방면으로 위치가 치우쳐져 있더라도 하강되면 고정홈(220)에 삽입될 수 있게 된다.
또한 랜딩패드(200)의 경사면(210)은 삼각형 형태로 이루어져 있기 때문에 봉형상의 랜딩기어(11)가 접촉되면 경사면(210)을 따라 고정홈(220)으로 쉽게 삽입될 수 있게 되며, 고정홈(220)에 삽입된 랜딩기어(11)는 고정홈(220)에 끼이거나 고정홈(220)에 형성된 마그네틱(240)에 의해 고정될 수 있게 된다.
지지대(100)에 형성된 인식마크(120)는 T자 형태로 이루어져 있는데, 랜딩패드(200)가 없는 부위에 형성되어 드론(10)이 인식마크(120)를 정확하게 인식할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
제1실시예에 제시된 랜딩패드(200)는 형상만 상이할 뿐 도 2 내지 도 5에 기재된 구성 및 동작방법을 그대로 적용하여 사용이 가능하다.
즉, 제1실시예에 기재된 구성은 도 2 내지 도 5에 기재된 통신모듈(130), GPS모듈(140), 가속도센서(231), 이송유닛(400), 자세제어유닛(500)을 모두 포함될 수 있으며, 이송유닛(400)에 의해 위치가 가변되는 받침대(110)는 개별적으로 동작되어 직사각형으로 된 랜딩패드(200)의 각도를 조절할 수 도 있게 된다.
도 9는 제2실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 모습을 나타낸 사시도이고, 도 10은 제2실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 측면 모습을 나타낸 측면도이며, 도 11은 제2실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 상부 모습을 나타낸 평면도이다.
도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치의 랜딩패드(200)는 도 1-B와 같은 형태의 랜딩기어(11)가 삽입될 수 있도록 직사각형 형태로 돌출되어 있으며, 상부면은 양측이 내측으로 경사지도록 원호 형상으로 경사면(210)이 형성되어 있고, 내부 중앙에는 랜딩기어(11)가 삽입될 수 있도록 반원형 형태의 고정홈(220)이 형성되어 있다.
랜딩기어(11)가 봉 형태로 이루어져 있기 때문에 랜딩기어(11)가 쉽게 삽입될 수 있도록 랜딩패드(200)의 전면과 후면은 개구되어 있는 것이 바람직하며, 이를 통해 랜딩기어(11)가 하강되면서 랜딩패드(200)의 전면 또는 후면 방면으로 위치가 치우쳐져 있더라도 하강되면 고정홈(220)에 삽입될 수 있게 된다.
또한 랜딩패드(200)의 경사면(210)은 원호 형상로 이루어져 있기 때문에 봉형상의 랜딩기어(11)가 접촉되면 원호 경사면(210)을 따라 고정홈(220)으로 쉽게 삽입될 수 있게 되며, 고정홈(220)에 삽입된 랜딩기어(11)는 고정홈(220)에 끼이거나 고정홈(220)에 형성된 마그네틱(240)에 의해 고정될 수 있게 된다.
지지대(100)에 형성된 인식마크(120)는 T자 형태로 이루어져 있는데, 랜딩패드(200)가 없는 부위에 형성되어 드론(10)이 인식마크(120)를 정확하게 인식할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
제2실시예에 제시된 랜딩패드(200)는 형상만 상이할 뿐 도 2 내지 도 5에 기재된 구성 및 동작방법을 그대로 적용하여 사용이 가능하다.
즉, 제2실시예에 기재된 구성은 도 2 내지 도 5에 기재된 통신모듈(130), GPS모듈(140), 가속도센서(231), 이송유닛(400), 자세제어유닛(500)을 모두 포함될 수 있으며, 이송유닛(400)에 의해 위치가 가변되는 받침대(110)는 개별적으로 동작되어 직사각형으로 된 랜딩패드(200)의 각도를 조절할 수 도 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치에 의하면, 선박에 형성되어 드론이 착륙하는 위치를 알려주고 드론이 착륙할 때 발생되는 충격을 감소시켜 선박에 안전하게 착륙할 수 있고, 드론이 착륙할 때 랜딩기어의 위치를 보정하여 지정된 위치에 랜딩기어가 위치되어 드론이 정확한 위치에 착륙할 수 있도록 보조할 수 있으며, 해풍 또는 파도에 의해 착륙보조장치에 착륙된 드론이 흔들리거나 이탈되지 않도록 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
10 : 드론 11 : 랜딩기어
100 : 지지대 110 : 받침대
120 : 인식마크 130 : 통신모듈
140 : GPS모듈 200 : 랜딩패드
210 : 경사면 220 : 고정홈
230 : 지지축 231 : 가속도센서
240 : 마그네틱 300 : 완충부재
400 : 이송유닛 500 : 자세제어유닛

Claims (6)

  1. 상부면에는 각종 부재가 장착될 수 있도록 형성되며 각종 구조물에 고정될 수 있는 지지대와;
    상기 지지대의 상부에 형성되며 상부면은 개구되어 드론의 랜딩기어가 삽입될 수 있도록 형성되는 다수 개의 랜딩패드와;
    상기 랜딩패드와 상기 지지대 사이에 형성되어 상기 랜딩패드에 상기 드론이 착륙될 때 발생하는 충격을 흡수하는 완충부재;를 포함하고,
    상기 랜딩패드의 하부면에 형성되어 상기 지지대와 연결되고 수평면으로부터 수직하게 형성되어 상기 랜딩패드를 지지하는 지지축과;
    상기 지지축의 외면에 형성되어 상기 지지축이 수직하게 유지되도록 자세를 제어하는 자세제어유닛;을 더 포함하며,
    상기 지지축은 내부에 가속도센서가 형성되어 있어 선박의 흔들림을 검출하고, 상기 자세제어유닛에 의해 상기 지지축이 수평면으로부터 수직하게 유지되도록 유도하여 상기 드론이 선박의 흔들림에 관계없이 착륙할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는
    선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 랜딩패드는
    개구된 상부면에 형성되어 상기 랜딩기어가 접촉되면 상기 랜딩패드의 내부 중앙을 향해 상기 랜딩기어가 이동되도록 유도하는 경사면과;
    상기 랜딩패드의 내부에 중앙에 형성되며 상기 랜딩기어가 삽입되면 가압력에 의해 상기 랜딩기어를 고정시키는 고정홈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 랜딩패드의 내부에는 상기 랜딩기어가 삽입되면 자기력에 의해 상기 랜딩기어가 분리되지 않도록 고정시키는 마그네틱;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 지지대는
    상기 드론과 원격으로 통신할 수 있도록 형성되는 통신모듈과;
    상기 드론의 착륙을 유도할 수 있도록 위치정보를 취득하는 GPS모듈과;
    상기 드론이 착륙할 때 상기 랜딩패드의 위치를 식별할 수 있도록 하는 인식마크;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 지지대는
    착륙되는 상기 드론의 정보를 취득하고 상기 랜딩기어 위치에 맞춰 상기 랜딩패드의 위치를 가변시킬 수 있는 이송유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    선박에서 드론의 안전 착륙을 유도하는 착륙보조장치.

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102340116B1 (ko) * 2021-05-12 2021-12-17 한화시스템 주식회사 무인 수상정 내 드론 탑재를 위한 충전 시스템 및 충전 방법
CN116466733A (zh) * 2023-04-25 2023-07-21 广州天勤数字科技有限公司 一种用于无人机起降的智能避障系统及方法
KR20230135899A (ko) 2022-03-17 2023-09-26 에스아이오티 주식회사 무인항공기의 정밀 착륙 유도 시스템 및 이를 사용한 무인항공기의 정밀 착륙 유도 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130122715A (ko) * 2013-10-21 2013-11-08 한국항공우주연구원 수직무인이착륙 비행체의 충전 및 격납을 위한 운송체 및 그 방법
KR20140078251A (ko) * 2012-12-17 2014-06-25 한국항공우주연구원 충전유닛을 갖는 쿼드로터 타입 비행체
KR20190003144A (ko) * 2017-06-30 2019-01-09 삼성중공업 주식회사 헬리데크의 착륙보조장치
CN209290719U (zh) * 2018-09-23 2019-08-23 张星月 一种无人机用起落架
KR102039562B1 (ko) 2019-08-22 2019-11-01 (유)동아하이테크 육상과 수상 운용이 가능한 드론 및 이 드론을 위한 이착륙 데크

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140078251A (ko) * 2012-12-17 2014-06-25 한국항공우주연구원 충전유닛을 갖는 쿼드로터 타입 비행체
KR20130122715A (ko) * 2013-10-21 2013-11-08 한국항공우주연구원 수직무인이착륙 비행체의 충전 및 격납을 위한 운송체 및 그 방법
KR20190003144A (ko) * 2017-06-30 2019-01-09 삼성중공업 주식회사 헬리데크의 착륙보조장치
CN209290719U (zh) * 2018-09-23 2019-08-23 张星月 一种无人机用起落架
KR102039562B1 (ko) 2019-08-22 2019-11-01 (유)동아하이테크 육상과 수상 운용이 가능한 드론 및 이 드론을 위한 이착륙 데크

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102340116B1 (ko) * 2021-05-12 2021-12-17 한화시스템 주식회사 무인 수상정 내 드론 탑재를 위한 충전 시스템 및 충전 방법
KR20230135899A (ko) 2022-03-17 2023-09-26 에스아이오티 주식회사 무인항공기의 정밀 착륙 유도 시스템 및 이를 사용한 무인항공기의 정밀 착륙 유도 방법
CN116466733A (zh) * 2023-04-25 2023-07-21 广州天勤数字科技有限公司 一种用于无人机起降的智能避障系统及方法
CN116466733B (zh) * 2023-04-25 2023-10-31 广州天勤数字科技有限公司 一种用于无人机起降的智能避障系统及方法

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