KR102350056B1 - 튜브 투척 드론 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수상에서 조난된 조난자의 구조를 위해 튜브를 투척하는 드론으로서, 상기 조난자를 향해 비행하는 드론본체; 상기 드론본체의 일부분에 설치되어 상기 조난자의 위치를 탐색하는 위치탐색유닛; 상기 드론본체의 일부분에 설치되며 상기 위치탐색유닛을 통해서 탐색된 상기 조난자에게 상기 튜브를 투척하는 튜브투척유닛; 및 상기 드론본체의 일부분에 설치되며 상기 위치탐색유닛과 상기 튜브투척유닛에 각각 연결되어 상기 위치탐색유닛과 상기 튜브투척유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

튜브 투척 드론{Tube Throw Drone}

본 발명은 인명 구조가 가능한 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수상 조난자의 위치를 탐색하여 튜브의 투척이 가능한 튜브 투척 드론에 관한 것이다.

일반적으로, 강가 또는 해수욕장에서의 물놀이 안전사고 방지는 일반적으로 구명복 또는 튜브 등을 이용하고 있으며, 이러한 안전기구는 물놀이자 본인이 준비하거나, 관리소 등에 비치하여 물놀이자에게 공급되도록 하고 있다. 이러한 안전기구는 대체로 물놀이자가 물놀이에 들어가기 전에 착용하는 것으로서, 이는 안전사고를 미연에 방지하는 사전 안전기구이다.

그런데, 물놀이자 스스로 자신의 수영능력을 과시하거나, 또는, 안전기구의 부족 등으로 인해 안전기구를 착용하지 않은 상태로 강가나 해수욕장에서 물놀이를 즐기는 물놀이자가 많음으로써, 해마다 여름철이면 물놀이 중에 익사사고가 빈번하게 발생하고 있다. 이는 안전기구를 착용하였음에도 불구하고, 안전기구에 갑자기 이상이 발생한 경우에도 마찬가지로 일어날 수 있다.

한편, 익사사고는 대부분 조난자에 대한 신속한 구조가 이루어지지 못했기 때문이며, 많은 경우에 제대로 안전 교육을 받지 않은 일반인이 직접 구조하러 들어가서 도리어 조난자와 함께 익사하는 안타까운 경우도 허다하다.

또한, 가까이 위치한 조난자에게는 물 밖에서 튜브나 로프 또는 기다란 막대 등을 던져 조난자를 구조할 수 있겠으나, 거리가 먼 경우에는 이마저도 용이하지 못하여 조난자를 구조할 확률이 낮고, 구조하더라도 시간이 많이 소요됨으로써 자칫 조난자가 구조된 후에 의식을 잃어 사망하거나 신체에 치명적인 문제가 야기됨으로써 구조작업이 허사가 될 수도 있는 문제점이 있다.

예컨대, 해수욕장에서 피서객이 파도 또는 이안류에 휩쓸려 조난을 당했을 경우, 구조요원이 직접 구조장비를 휴대하여 조난자에게 접근하거나, 또는, 구조용 보트 등을 이용하여 접근하게 된다. 이때, 물놀이를 즐기는 많은 피서객 인파로 인해 구조용 보트는 원거리를 돌아 바다 쪽에서 들어오게 됨으로써 그만큼 구조시간이 지체될 수밖에 없고, 구조용 보트가 구비되지 않을 경우에는 구조요원이 직접 수영해서 조난자에게 접근하기 때문에 이 또한 구조시간이 지체될 수밖에 없는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1801348호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 수상 조난자를 탐색하고 구조가 가능한 기능이 구비된 튜브 투척 드론을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 수상에서 조난된 조난자의 구조를 위해 튜브를 투척하는 드론으로서, 상기 조난자를 향해 비행하는 드론본체; 상기 드론본체의 일부분에 설치되어 상기 조난자의 위치를 탐색하는 위치탐색유닛; 상기 드론본체의 일부분에 설치되며 상기 위치탐색유닛을 통해서 탐색된 상기 조난자에게 상기 튜브를 투척하는 튜브투척유닛; 및 상기 드론본체의 일부분에 설치되며 상기 위치탐색유닛과 상기 튜브투척유닛에 각각 연결되어 상기 위치탐색유닛과 상기 튜브투척유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 위치탐색유닛은, 상기 조난자의 위치를 영상으로 촬영하여 탐색하는 카메라; 및 상기 카메라와 함께 상기 조난자의 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 튜브투척유닛은, 상기 드론본체의 하부의 일부분에 설치되어 상기 튜브가 착탈가능하게 장착되는 튜브 홀더; 상기 드론본체와 상기 튜브의 일부분을 연결시키는 와이어; 및 상기 드론본체의 일부분에 설치되며 상기 와이어가 풀리거나 감기는 윈치;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 튜브 홀더는, 말단의 일부분이 외측으로 절곡 형성되어 상기 튜브를 거치하는 복수의 튜브 거치대; 및 상기 튜브 거치대의 절곡된 부분이 직각으로 접히거나 펴지는 동력을 제공하는 거치대 구동기;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 드론본체의 일부분에 설치되며 상기 컨트롤러에 연결되어 상기 조난자 발견서 소리나 빛으로 알려주는 알람유닛;을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 드론본체에 위치탐색유닛과 튜브투척유닛을 구비하여 수상의 조난자를 탐색하고 조난자의 위치로 비행하여 튜브를 투척하므로써 수상 조난자의 효과적인 구조가 가능하다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 튜브 투척 드론의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 튜브 투척 드론의 실시예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 튜브 투척 드론이 모바일 다의 개념도이다.
도 4는 상기 컨트롤러의 제어 블록도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 튜브 투척 드론의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 튜브 투척 드론의 실시예를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 튜브 투척 드론이 모바일 다의 개념도이고, 도 4는 상기 컨트롤러의 제어 블록도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 수상에서 조난된 조난자의 구조를 위해 튜브를 투척하는 드론으로서, 본 발명은 드론본체(100), 위치탐색유닛(200), 튜브투척유닛(300) 및 컨트롤러(400)를 포함할 수 있다.

드론본체(100)는 조난자를 향해 비행할 수 있다.

위치탐색유닛(200)은 드론본체(100)의 일부분에 설치되어 조난자의 위치를 탐색할 수 있다.

위치탐색유닛(200)은 카메라(210) 및 GPS 수신기(220)를 포함할 수 있다.

카메라(210)는 조난자의 위치를 영상으로 촬영하여 탐색할 수 있다.

GPS 수신기(220)는 카메라(210)와 함께 조난자의 위치 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로, GPS(위성위치확인시스템, Global Positioning System)는 GPS 위성에서 보내는 신호를 수신해 사용자의 현재 위치를 계산하는 위성항법시스템이다. 항공기, 선박, 자동차 등의 내비게이션장치에 주로 쓰이고 있으며, 최근에는 스마트폰, 태블릿 PC등에서도 많이 활용되는 추세다.

튜브투척유닛(300)은 드론본체(100)의 일부분에 설치되며 위치탐색유닛(200)을 통해서 탐색된 조난자에게 튜브(30)를 투척할 수 있다.

튜브투척유닛(300)은 튜브 홀더(310), 와이어(320) 및 윈치(330)를 포함할 수 있다.

튜브 홀더(310)는 드론본체(100)의 하부의 일부분에 설치되어 튜브(30)가 착탈가능하게 장착될 수 있다.

튜브 홀더(310)는 튜브 거치대(312) 및 거치대 구동기(314)를 포함할 수 있다.

튜브 거치대(312)는 복수를 이루면서 말단의 일부분이 외측으로 절곡 형성되어 튜브(30)를 거치할 수 있다. 거치대 구동기(314)는 튜브 거치대(312)의 절곡된 부분이 직각으로 접히거나 펴지는 동력을 제공할 수 있다.

구체적으로, 튜브 거치대(312)는 각각의 절곡된 관절부분에서 서로가 맞물리도록 설치되는 한 쌍의 톱니와, 한 쌍의 톱니의 하나를 관통하면서 연결되어 튜브 거치대의 절곡된 관절부분의 한 곳에 고정설치되는 결합봉과, 다른 하나의 톱니에 연결되며 튜브 거치대(312)의 절곡된 다른 한 곳에 설치되며 컨트롤러(400)의 제어에 의해 톱니를 회전시키는 모터를 포함하는 구성으로 모터의 회전에 의해 튜브 거치대(312)를 직각으로 절곡시키거나 180도로 펼 수 있다.

또한, 각각 튜브 거치대(312)는 컨트롤러(400)의 제어에 의해 다양한 종류의 튜브(30)의 크기에 맞쳐서 그 폭의 간격을 좁히거나 넓힐 수 있다.

또한, 거치대 구동기(314)의 다른 실시 예로는 유압잭에 유압을 제공하여 유압잭의 길이를 늘이거나 유압을 배출하여 유압잭의 길이를 줄이면서 튜브 거치대(312)를 접거나 펼 수 있다.

구체적으로, 유압잭의 예로는 공기압실린더(pneumatic cylinder), 유압실린더(hydraulic cylinder)방식이 주로 사용되는데, 구체적으로 공기압실린더란 압축공기실린더라고도 불리우며, 압축공기가 갖는 에너지를 기계적인 왕복 직선 운동으로 변환하는 장치이다.

유압실린더란 유압을 이용하여 큰 출력, 추력의 직선운동을 실현하는 기계이며, 공작기계나 토목, 건설기계에 흔히 쓰인다. 공기압실린더나 유압실린더는 펌프나 컨트롤벌브 등과 조합되어 사용한다. 상기와 같은 이유로 유압실린더는 각종 산업분야에 쓰이는 크레인 등에 많이 사용되고 있다.

와이어(320)는 드론본체(100)와 튜브(30)의 일부분을 연결시킬 수 있다.

윈치(330)는 드론본체(100)의 일부분에 설치되며 와이어(320)가 연결되어 와이어(320)가 풀리거나 감길 수 있다.

컨트롤러(400)는 드론본체(100)의 일부분에 설치되며 위치탐색유닛(200)과 튜브투척유닛(300)에 각각 연결되어 위치탐색유닛(200)과 튜브투척유닛(300)의 작동을 제어할 수 있다.

컨트롤러(400)는 무선통신모듈이 구비되어 외부의 모바일 단말기(50) 등과 와이파이 통신모듈, 블루투스 통신모듈 및 지그비 통신모듈 중에서 어느 하나로 연동되어 외부에서도 작동을 제어하거나 제어 상황을 실시간으로 알아볼 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 튜브 투척 드론은 알람유닛(410)을 더 포함할 수 있다.

알람유닛(410)은 드론본체(100)의 일부분에 설치되며 컨트롤러(400)에 연결되어 상기 조난자 발견시 소리나 빛으로 알려줄 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 드론본체(100)에 위치탐색유닛(200)과 튜브투척유닛(300)을 구비하여 수상의 조난자를 탐색하고 조난자의 위치로 비행하여 튜브(30)를 투척하므로써 수상 조난자의 효과적인 구조가 가능하다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

10 : 드론
30 : 튜브
50 : 모바일 단말기
100 : 드론본체
200 : 위치탐색유닛
210 : 카메라
220 : GPS 수신기
300 : 튜브투척유닛
310 : 튜브 홀더
312 : 튜브 거치대
314 : 거치대 구동기
320 : 와이어
330 : 윈치
400 : 컨트롤러
410 : 알람유닛

Claims (5)

1. 수상에서 조난된 조난자의 구조를 위해 튜브를 투척하는 드론으로서,
   상기 조난자를 향해 비행하는 드론본체;
   상기 드론본체의 일부분에 설치되어 상기 조난자의 위치를 탐색하는 위치탐색유닛;
   상기 드론본체의 일부분에 설치되며 상기 위치탐색유닛을 통해서 탐색된 상기 조난자에게 상기 튜브를 투척하는 튜브투척유닛; 및
   상기 드론본체의 일부분에 설치되며 상기 위치탐색유닛과 상기 튜브투척유닛에 각각 연결되어 상기 위치탐색유닛과 상기 튜브투척유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하고,
   상기 위치탐색유닛은,
   상기 조난자의 위치를 영상으로 촬영하여 탐색하는 카메라; 및
   상기 카메라와 함께 상기 조난자의 위치 정보를 수신하는 GPS 수신기;를 포함하며,
   상기 튜브투척유닛은,
   상기 드론본체의 하부의 일부분에 설치되어 상기 튜브가 착탈가능하게 장착되는 튜브 홀더;
   상기 드론본체와 상기 튜브의 일부분을 연결시키는 와이어; 및
   상기 드론본체의 일부분에 설치되며 상기 와이어가 풀리거나 감기는 윈치;를 포함하고,
   상기 튜브 홀더는,
   말단의 일부분이 외측으로 절곡 형성되어 상기 튜브를 거치하는 복수의 튜브 거치대; 및
   상기 튜브 거치대의 절곡된 부분이 직각으로 접히거나 펴지는 동력을 제공하는 거치대 구동기;를 포함하며,
   상기 드론본체의 일부분에 설치되며 상기 컨트롤러에 연결되어 상기 조난자 발견시 소리나 빛으로 알려주는 알람유닛;을 더 포함하고,
   상기 튜브 거치대는,
   상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 튜브의 크기에 맞춰 상기 튜브 거치대 간의 폭의 간격을 좁히거나 넓힐 수 있으며,
   상기 튜브 거치대는,
   관절부분에서 서로가 맞물리도록 설치되는 한 쌍의 톱니;
   한 쌍의 톱니의 하나를 관통하면서 연결되어 튜브 거치대의 절곡된 관절부분의 한 곳에 고정설치되는 결합봉; 및
   다른 하나의 톱니에 연결되고 튜브 거치대의 절곡된 다른 한 곳에 설치되며 상기 컨트롤러의 제어에 의해 톱니를 회전시키는 모터를 포함하고,
   상기 모터의 구동에 의해 상기 튜브 거치대를 직각으로 절곡시키거나 180도로 펼 수 있는 것을 특징으로 하는 튜브 투척 드론.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images