KR102355442B1

KR102355442B1 - 유아 및 반려동물용 드론

Info

Publication number: KR102355442B1
Application number: KR1020200022160A
Authority: KR
Inventors: 김상원
Original assignee: 주식회사 가디언즈스타
Priority date: 2020-02-24
Filing date: 2020-02-24
Publication date: 2022-02-07
Also published as: KR20210107946A

Abstract

본 발명은 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유아 및 반려동물의 관심과 흥미를 유발시켜 실내에서의 자연스러운 운동을 유도하고, 나아가 간식 또는 먹이를 장난감 안에 넣어두어 유아나 반려동물이 공중에 떠 있는 장난감을 점프하여 터치할 때 자연스럽게 간식이나 먹이가 배출되도록 하고, 더 나아가 유아나 반려동물에게 간식 또는 먹이를 주어야 할 시간에 원격으로 간식 또는 먹이를 줄 수 있는 유아 및 반려동물용 드론에 관한 것이다.

Description

유아 및 반려동물용 드론{Drones for kids and pets}

본 발명은 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유아나 반려동물의 관심과 흥미를 유발시켜 실내에서의 자연스러운 운동을 유도하고, 나아가 간식이나 먹이를 장난감 안에 넣어두어 유아나 반려동물이 공중에 떠 있는 장난감을 점프하여 터치할 때 자연스럽게 간식 또는 먹이가 배출되도록 하고, 더 나아가 반려동물에게 먹이를 주어야 할 시간에 원격으로 먹이를 줄 수 있는 유아 및 반려동물용 드론에 관한 것이다.

일반적으로, 드론(Drone)은 기체에 사람이 타지 않고 지상에서 원격조종을 통해 비행하는 무인(無人) 비행기를 의미한다. 드론(Drone)은 동체에 탑재되는 복수의 프로펠러를 이용하여 충분한 양력을 얻는 방식으로 개발되고 있다, 이 방식은 기존의 헬리콥터의 기동 방법과 유사한 것으로서, 동체에 부착된 프로펠러를 기울여서 추진방향을 결정하거나 또는 복수의 프로펠러가 동체에 부착되는 경우 각 프로펠러의 추력에 차이를 두어 동체의 추진방향을 결정하는 방식이 이용되고 있다. 이러한 헬리콥터 타입의 드론에 대해, 대한민국 공개번호 제10-2014-0038495호는 동체 중심에서 방사상으로 배치되는 4개의 프로펠러를 이용하는 드론이 개시되어 있다.

대한민국 등록특허 제10-1650136호에는 별도의 메인 제어 보드 없이, 스마트 디바이스(예: 스마트폰, 스마트TV, 디지털사이니지) 화면상에 어플형태로 활성화된 드론제어용 어플리케이션모듈을 통해 드론을 제어하는 기술을 개시하고 있다. 그런데 대한민국 등록특허 제10-1650136호에 따르면, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하면서, 각 센서의 상태 및 주변 환경 데이터, 현재 드론 자세의 값을 연산 조합 처리하여 착륙, 이륙, 플라이, 정지비행에 관한 드론 자세제어와 비행항법, 무선통신을 자율적으로 제어하기 위해, GPS 센서가 필수구성으로 포함되어 있다.

이에 GPS 센서가 탑재된 드론(Drone)의 제작비용이 높아 생산성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, GPS 센서를 이용하여 고도 제어를 하는 경우 GPS 센서가 고장이 나거나 GPS 음영 지역에서 정확히 고도를 제어할 수 없게 된다. 이는 고가의 드론(Drone)이 건물에 부딪혀 파손되거나 예상 경로에서 이탈하여 분실되는 문제를 초래한다.

이러한 문제점을 해결하고자 본 출원인의 발명자는 대한민국 등록특허 제10-1958264호에 고가의 GPS 센서를 사용하지 않더라도 고도 유지가 가능하여 특정한 고도에서 안정적으로 임무 수행이 가능한 드론(Drone)에 대해 개시하였다.

한편, 요즈음 반려동물을 키우는 1인 가족이나 가정이 늘어나면서 반려동물에 대한 관심과 반려동물을 보다 쉽고 편리하게 관리하고 돌볼 수 있는 장치들이 요구되고 있다. 그런데, 드론(Drone)은 제작비용이 높아서 반려동물이 터치하게 되면 금방 파손이 될 수 있기 때문에, 반려동물을 위한 드론은 아직 개발되어 있지 않은 실정이다.

대한민국 공개번호 제10-2014-0038495호(공개일 : 2014.03.28) 대한민국 등록특허 제10-1650136호(등록일 : 2016.08.16) 대한민국 등록특허 제10-1958264호(등록일 2019.03.08.)

본 발명은 유아나 반려동물의 관심과 흥미를 유발시켜 실내에서의 자연스러운 운동을 유도할 수 있는 유아 및 반려동물용 드론을 제공한다.

또한, 본 발명은 간식이나 먹이를 장난감 안에 넣어두어 유아나 반려동물이 공중에 떠 있는 장난감을 점프하여 터치할 때 자연스럽게 간식 또는 먹이가 배출되도록 하는 유아 및 반려동물용 드론을 제공한다.

또한, 본 발명은 반려동물에게 먹이를 주어야 할 시간에 원격으로 먹이를 줄 수 있는 반려동물용 드론을 제공한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따른 유아 및 반려동물용 드론은, 복수의 결합부가 이격되게 형성되는 제1 원형 테두리와, 꼭대기로부터 상기 제1 원형 테두리로 뻗어나가는 그물망이 형성되는 탑 커버와; 서로 일정한 간격으로 이격된 복수의 프로펠러와 상기 복수의 프로펠러 각각을 구동하는 구동부와 상기 구동부의 저면에 결합돌기가 형성된 드론(drone)과;

상기 탑 커버의 결합부와 대응하는 위치에 복수의 제1 연결부가 이격되게 형성되는 제2 원형 테두리와, 상기 드론(drone)의 결합돌기와 대응하는 위치에 복수의 제2 연결부가 이격되게 형성되는 제3 원형 테두리와, 상기 제2 원형 테두리와 제3 원형 테두리 사이에 그물망이 형성되는 버텀 커버와;

상기 버텀 커버와 드론(drone) 사이에 위치하고, 중심에 제1 관통부가 형성되고, 상기 드론(drone)의 결합돌기가 관통하는 제2 관통부가 형성되며, 상기 드론(drone)에 외부 충격이 직접 전달되는 것을 차단하는 완충부재와;

상기 완충부재의 중심에 형성된 제1 관통부에 탈, 부착 가능하게 결합되는 제1 고정부와, 상기 제1 고정부로부터 이어지는 연결선과, 상기 연결선에 결합되는 제2 고정부와, 상기 제2 고정부를 포함하는 장난감연결부재와; 상기 장난감연결부재의 제2 고정부와 결합되는 유아 및 반려동물용 장난감;을 포함한다.

본 발명에 따르면, 유아 및 반려동물용 장난감은 LED와 LED 구동장치를 포함하여 구현될 수 있다. 다른 예로, 유아 및 반려동물용 장난감은 스피커(SPK)와 음향재생장치를 포함하여 구현될 수 있다. 또다른 예로, 유아 및 반려동물용 장난감은 간식 또는 먹이제공장치를 포함하여 구현될 수 있다.

본 발명의 다른 양상에 따르면, 장난감연결부재의 제1 고정부는 상기 드론(drone)에 형성된 핀 접속부와 연결되는 핀 커넥터로 구현되며, 상기 연결선은 신호를 전달하는 신호선으로 구현되며, 상기 제2 고정부는 상기 유아 및 반려동물용 장난감에 형성된 핀 접속부와 연결되는 핀 커넥터로 구현되며,

상기 드론(drone)은, 원격조정장치와 정보를 송수신하는 통신부와; 복수의 모터와 상기 복수의 모터와 연동하며 서로 다른 위치에 설치되는 복수의 프로펠러를 포함하는 액추에이터와; 드론의 비행 속도를 감지하는 가속도 센서와 드론의 기울기를 감지하는 자이로 센서와 드론의 고도를 감지하는 고도 센서와; 상기 고도 센서로부터 입력되는 센서값을 이용하여 고도 데이터를 생성하며, 상기 가속도 센서와 자이로 센서로부터 입력되는 센서값을 이용하여 자세 데이터를 생성하고, 상기 고도 데이터와 자세 데이터 및 상기 통신부를 통해 입력되는 원격조정신호를 이용하여 상기 복수의 모터를 각각 제어하는 제어부를 포함하되,

상기 제어부는, 상기 통신부를 통해 원격 조정장치로부터 고도(高度) 유지 명령이 입력되었는지를 검출하는 이벤트 검출부와, 원격조정장치로부터 고도(高度) 유지 명령이 입력되면 상기 유아 및 반려동물용 장난감으로 상기 LED 구동장치와 음향재생장치와 간식 또는 먹이제공장치 중 어느 하나를 구동하는 제어신호를 출력하는 장난감 제어부를 포함하여 구현될 수 있다.

본 발명은 드론 조정자가 드론을 탑 커버와 버텀 커버 및 완충부재와 함께 조립하고 장난감을 완충부재에 결합한 후 드론을 공중에 띄우면 자연스럽게 드론에 매달린 장난감이 좌우로 움직이게 되고 이에 유아 및 개나 고양이 같은 반려동물의 관심과 흥미를 유발시켜 실내에서의 자연스러운 운동을 유도할 수 있다.

또한, 본 발명은 간식이나 먹이를 장난감 안에 넣어두어 반려동물이 공중에 떠 있는 장난감을 점프하여 터치할 때 자연스럽게 먹이가 배출되도록 하여 유아에게 간식을 제공하거나 반려동물이 먹이를 먹도록 할 수 있다.

또한, 본 발명은 실외에서도 스마트폰을 이용해서 드론을 원격조정하여 반려동물에게 먹이를 주어야 할 시간에 원격으로 먹이를 줄 수 있다.

본 명세서에 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 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1 은 본 발명에 따른 유아 및 반려동물용 드론이 결합된 상태를 도시한다.
도 2 는 본 발명에 따른 유아 및 반려동물용 드론의 분해 상태를 도시한다.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 유아 및 반려동물용 드론에 장난감을 결합하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 유아 및 반려동물용 드론의 구성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 유아 및 반려동물용 드론의 간식 또는 먹이공급장치의 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 유아 및 반려동물용 드론의 간식 또는 먹이공급장치의 다른 예시도이다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 따른 유아 및 반려동물용 드론이 결합된 상태를 도시한 것이고, 도 2 는 본 발명에 따른 유아 및 반려동물용 드론의 분해 상태를 도시한 것이다.

먼저, 도 1 과 도2 를 참조하면, 본 발명에 따른 유아 및 반려동물용 드론(drone)(100)은 탑 커버(110)와 드론(drone)(120)과 버텀 커버(130)와 완충부재(140)와 장난감연결부재(150)와 반려동물용 장난감(160)을 포함하여 구현될 수 있다.

탑 커버(110)는 복수의 결합부(111)가 이격되게 형성되는 제1 원형 테두리(112)와, 꼭대기로부터 제1 원형 테두리(111)로 뻗어나가는 그물망이 형성된다. 또한, 그물망의 일단부와 제1 원형 테두리(111)의 두지점을 연결하여 지지력을 보완하는 보조 그물망이 형성된다. 탑 커버(110)는 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지로 구현될 수 있다. 복수의 결합부(111)는 돌출돌기로 구현되어 다른 삽입홈에 억지끼움 되는 스냅핏 방식으로 구현될 수 있다. 다른 예로, 복수의 결합부(112)는 나사결합 방식, 자석 방식 등으로 다양하게 구현될 수 있다.

드론(drone)(120)은 서로 일정한 간격으로 이격된 복수의 프로펠러(121)와 상기 복수의 프로펠러(121) 각각을 구동하는 구동부(122)(예컨대, 모터)와 상기 구동부(122)의 저면에 드론(120)을 버텀 커버(130)에 고정하기 위한 결합돌기(123)가 형성된다. 드론(drone)(120)에 내장된 전자장치의 자세한 구성은 도 5를 참조하여 후술한다.

버텀 커버(130)는 탑 커버(110)의 결합부(111)와 대응하는 위치에 복수의 제1 연결부(131)가 소정 간격으로 이격되게 형성되는 제2 원형 테두리(132)와, 드론(drone)(120)의 결합돌기(123)와 대응하는 위치에 복수의 제2 연결부(134)가 이격되게 형성되는 제3 원형 테두리(133)와, 상기 제2 원형 테두리(132)와 제3 원형 테두리(133) 사이에 그물망 및 지지력 보완을 위한 보조 그물망이 형성된다. 다시 말해, 버텀 커버(130)는 한 쌍의 원형 테두리를 동심원 형태로 배치하고 원형 테두리를 그물망으로 연결한 구조이다.

버텀 커버(130)는 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지로 구현될 수 있다. 복수의 제1 연결부(131)는 삽입홈으로 구현되어 다른 결합돌기가 스냅핏 방식으로 결합될 수 있다. 다른 예로, 복수의 제1 연결부(131)는 나사결합이 가능한 나사체결공으로 구현될 수도 있다. 제2 연결부(134)는 삽입홈으로 구현되어 드론(drone)(120)의 결합돌기(123)가 스냅핏 방식으로 결합되거나 나사결합될 수 있다.

완충부재(140)는 드론(drone)(120)과 커버(110, 130)에 외부 충격이 전달되는 것을 완화하는 것으로, 버텀 커버(130)와 드론(drone)(120) 사이에 위치하여, 반려동물의 행위로 드론(120)이 지면에 낙하할 경우 낙하에 따른 충격을 최소화한다. 중심부에는 장난감연결부재(150)와의 결합을 위한 결합수단이 장착가능한 제1 관통부(141)가 형성되고, 중심부로부터 방사상으로 연장된 복수의 다리들의 각 단부에는 드론(drone)(120)의 결합돌기(123)가 관통하는 제2 관통부(142)가 형성된다. 완충부재(140)는 스폰지, 고무, 나일론 등의 합성수지로 구현될 수 있다.

장난감연결부재(150)는 완충부재(140)의 중심에 형성된 제1 관통부(141)에 탈, 부착 가능하게 결합되는 제1 고정부(151)와, 상기 제1 고정부(152)로부터 이어지는 연결선(152)과, 상기 연결선(153)에 결합되는 제2 고정부(152)를 포함한다.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 유아 및 반려동물용 드론에 장난감을 결합하는 과정을 설명하기 위한 예시도이다.

도 3을 참조하면, 장난감연결부재(150)의 제1 고정부(151)는 일례로, 스펀지, 고무, 볼트, 자석 등으로 구현될 수 있다. 제1 고정부(151)는 완충부재(140)의 중심에 형성된 제1 관통부(141)에 억지끼움, 스냅핏, 스크류, 또는 자성결합 방식으로 결합될 수 있다. 연결선(152)은 실이나 고무줄, 스프링, 전선 등으로 구현될 수 있다.

제2 고정부(153)는 연결선(152)을 반려동물용 장난감(160)에 결합하기 위한 다양한 형태의 결합수단으로 형성되며, 예컨대, 부직포, 볼트, 자석, 고무 등으로 구현될 수 있다. 제2 고정부(153)는 유아 및 반려동물용 장난감(160)에 접착제로 결합되거나, 실로 꿰매여 고정될 수도 있다. 제1 고정부(151)나 제2 고정부(153)가 자석으로 구현되는 경우, 드론의 제1 관통부(141)나 유아 및 반려동물용 장난감(160)에도 그에 대응하는 극성의 자석이 구비되어야 한다.

본 명세서에서 유아 및 반려동물용 장난감(160)은 날개를 가진 잠자리인형인 것으로 도시하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 나비, 벌, 참새, 비행기 등 유아나 반려동물의 흥미를 유발할 수 있는 다양한 형상의 모형으로 구현될 수 있다.

도 4를 참조하면, 다른 예로, 장난감연결부재(150)의 제1 고정부(151)는 드론(drone)에 형성된 핀 접속부와 연결되는 사각의 핀 커넥터로 구현되며, 연결선(152)은 신호를 전달하는 전선으로 구현되며, 제2 고정부(153)는 유아 및 반려동물용 장난감(160)에 형성된 핀 접속부와 연결되는 핀 커넥터로 구현될 수 있다. 유아 및 반려동물용 장난감(160)은 장난감연결부재(150)의 제2 고정부(153)와 결합한다. 이와 같이 드론(152)과 유아 및 반려동물용 장난감(160)이 전기적으로 연결되는 경우 드론(152)에 장착된 전자장치로부터의 생성된 광, 음향 등의 신호가 전기신호 형태로 장난감 연결부재(150)로 전달되고, 실시예에 따라 유아 및 반려동물용 장난감(160)에 구비된 광/음향 출력부(미도시)에서 광, 음향이 출력되어 유아 및 반려 동물의 호기심을 자극하도록 이용될 수 있다.

유아 및 반려동물용 드론(drone)에 전자장치는 도 5에 도시한 바와 같이, 기본적으로 통신부(511)와 액추에이터(512)와 센서부(514)와 전원공급부(515)와 제어부(516)를 포함하여 구현된다. 이에 더하여 광/음향 출력부(513)가 구비될 수 있다.

통신부(511)는 조종용 송수신기만을 생각할 수 있으나 외부 센서들의 증가 및 운영모드의 증가로 다양한 통신방식이 사용되고 있다. 송수신기는 원격 조정장치(520)의 조종신호를 제어부(516)에 전달해주는 통신장치로 PPM방식의 2.4Ghz 송수신기가 주로 사용된다.

액추에이터(512)는 복수의 모터와 상기 복수의 모터와 연동하며 서로 다른 위치에 설치되는 복수의 프로펠러와 전자변속기(ESC, Electronic Speed Controller)를 포함한다. 모터는 상대적으로 파워(토크)가 크고, 효율적이고 가벼운 브러쉬리스(Brushless) 모터를 사용하는 것이 바람직하다.

센서부(514)는 드론의 비행 속도를 감지하는 가속도 센서와 드론의 기울기를 감지하는 자이로 센서와 드론의 고도를 감지하는 고도 센서 등 포함한다. 고도 센서는 기압 고도계 또는 전파 고도계로 구현될 수 있다. 기압 고도계는 기준 기압(해수면 기압) 데이터와 현재 측정된 기압과의 기압차를 이용하여 현재 위치에서의 고도를 측정한다. 기압 고도계는 온도에 많은 영향을 받으므로 온도 센서를 포함한다. 기압 고도계는 진공 속인 금속 상자의 윗면이 기압의 변화에 따라 수축, 팽창하는 원리를 이용하는 아네로이드 기압계로 구현될 수 있다. 전파 고도계는 드론의 하방에 배치되며 초음파를 이용하여 고도를 측정한다. 센서부(514)는 GPS 센서를 더 포함하여 구현될 수 있다. 센서부(514)와 제어부(516) 간의 통신을 위해 주로 시리얼통신이나 I2C 통신을 사용한다.

전원공급부(515)는 충전식 배터리를 포함한다. 배터리는 매우 가볍고, 거의 모든 사이즈와 형태로 변형할 수 있을 뿐만 아니라 사이즈에 비해 대용량을 저장할 수 있는 LIPO 배터리로 구현될 수 있다. 배터리 전류는 전자변속기(ESC)를 통해서 모터에 공급되고, 전자변속기(ESC)는 공급받은 전원의 일부를 비행 콘트롤러나 센서에서 사용할 수 있도록 일종의 전압레귤레이터인 UBEC에서 콘트롤러 사용전압으로 정류해 준다(통상 5V로 정류).

간단한 비행모드만을 제공하는 소형 드론에는 이 UBEC을 통해서 비행콘트롤러에 전원을 공급하는 것으로 충분하지만, 드론이 전압에 민감한 다양한 센서를 사용하는 경우 모터의 과도한 전류사용이 전자변속기(ESC)에 붙어있는 UBEC의 정류 안정성에 영향을 미칠 수 있기 때문에 별도의 파워모듈을 사용할 수도 있다.

전자변속기(ESC)는 센서부(514)로부터의 데이터를 기반으로 제어부(516)가 발생시킨 제어신호대로 모터를 회전시켜 프로펠러를 통해 추진력을 발생시키는 역할을 한다. 제어부(516)는 모터가 충분한 추진력을 발생시킬 정도의 파워를 전달하게 설계되어 있지 않고, 단지 어느 정도의 파워를 발생시키라는 신호(PWM 형태)를 전자변속기(ESC)에 보내준다. 전자변속기(ESC)는 제어부(516)에서 전달된 신호에 따라 모터가 충분한 회전속도에 필요한 파워를 제공한다.

제어부(516)는 일례로, 오픈소소 멀티위 플랫폼의 아두이노 메가에 기반한 APM 보드(8bit 16Mhz), 32bit 72Mhz로 동작되는 ST Micro사의 ARM Cortex M3 CPU, 64bit Quad-core 2.26GHz로 작동하는 퀄컴의 스냅드래곤SOC(System on Chip) 기반 보드로 구현될 수 있다.

제어부(516)는 고도 센서로부터 입력되는 센서값을 이용하여 고도 데이터를 생성하며, 가속도 센서와 자이로 센서로부터 입력되는 센서값을 이용하여 자세 데이터를 생성하고, 고도 데이터와 자세 데이터 및 통신부를 통해 입력되는 원격 조정신호를 이용하여 복수의 모터를 각각 제어한다.

일 실시예에 따르면, 제어부(516)는 도 5에 도시한 바와 같이, 이벤트 검출부(5161)와, 가상좌표 생성부(5162)와, 고도유지 제어부(5163)와, 장난감 제어부(5164)를 포함한다.

이벤트 검출부(5161)는 통신부(511)를 통해 원격 조정장치로부터 고도(高度) 유지 명령이 입력되었는지를 검출하도록 구현될 수 있다. 이벤트 검출부(5161)는 통신부(511)를 통해 원격 조정장치로부터 자동모드 동작명령이 입력되었는지를 검출하도록 구현될 수 있다.

가상좌표 생성부(5162)는 드론이 비행 중인 공간에 임의의 기준점을 가상의 좌표로 설정하는데, 가상의 좌표를 설정하기 위해서 고도 센서에서 측정한 고도 데이터를 기준으로 가속도 센서와 자이로 센서로부터 입력되는 센서값으로부터 생성한 자세 데이터를 사용한다. 예를 들어, 공간에 임의의 기준점인 가상좌표는 이벤트 발생 시각(t1)에서 (0, 0, 고도값, θｘ, θy, θz)일 수 있다. 여기서, θｘ, θy, θz은 각각 x축, y축, z축 경사각이다.

고도유지 제어부(5163)는 가상좌표 생성부(5162)에서 생성된 가상좌표와 제2 고도데이터 및 제2 자세 데이터를 이용하여 액추에이터(512)를 제어한다. 예를 들어 고도유지 제어부(5163)는 외란에 의해 드론이 가상좌표를 벗어나더라도 고도 센서에서 측정한 고도 데이터와 가속도 센서와 자이로 센서로부터 입력되는 센서값으로부터 생성한 자세 데이터를 이용하여 상하, 좌우 움직임을 판단하고, 드론이 가상좌표로 이동하도록 액추에이터(512)를 제어한다.

고도유지 제어부(5163)는 드론이 안전한 고도를 유지하면서 비상 착륙하도록 액추에이터(512)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 가상좌표 생성부(5162)는 통신부(511)를 통해 원격 조정장치(520)로부터 고도값 변경 정보가 입력되면 기 설정된 가상좌표에서 z값에 해당하는 고도값을 변경한 새로운 가상좌표를 생성할 수 있다. 고도유지 제어부(5163)는 가상좌표 생성부(5162)에서 생성된 새로운 가상좌표와 제2 고도데이터 및 제2 자세 데이터를 이용하여 액추에이터(512)를 제어한다. 이에 따라 드론은 안전하게 비상 착륙할 수 있다.

장난감 제어부(5164)는 반려동물용 장난감(160)에 광/음향 출력부가 구비될 경우 이를 제어하기 위한 제어신호를 생성하고, 장난감 연결부재(150)을 통해 유아 및 반려동물용 장난감(160)과 통신하여 제어신호를 전달한다.

광/음향 출력부(513)는 LED 광원, 스피커 또는 비프음향 생성기를 구비하여 구성되며, 장난감 제어부(5164)에서 생성한 광신호나 음향 신호를 출력하여 반려동물의 흥미를 유발한다. 광/음향 출력부(513)가 유아 및 반려동물용 장난감(160)에 구비될 수도 있으며, 이 경우에는 장난감 제어부(5164)의 전기신호가 장난감 연결부재(150)를 통해서 유아 및 반려동물용 장난감(160)에 구비된 광/음향 출력부(미도시)에 전달된다. 유아 및 반려동물용 장난감(160)은 전선으로 형성된 장난감연결부재(150)를 통해 드론으로부터 전원을 공급받을 수도 있다.

한편, 고양이나 개와 같은 반려동물은 인간보다 청력이 매우 뛰어나다. 인간은 20∼20,000 헤르츠의 음역대를 들을 수 있는데, 고양이는 60∼65,000 헤르츠의 음역대를 들을 수 있으며, 개는 15~50,000 헤르츠의 음역대를 들을 수 있다. 이에 따라, 인간에게는 들리지 않지만 개나 고양이에게는 들리는 음역대의 주파수를 사용하여 주의 신호, 먹이 알람 신호 등을 생성하여 반려동물에게 제공할 수 있다. 따라서, 본 발명은 실외에서도 스마트폰을 이용해서 블루투스, 와이파이 통신 등을 이용하여 드론을 원격조정하여 반려동물에게 먹이를 주어야 할 시간에 원격으로 먹이를 주도록 구현될 수 있다.

도 6과 도 7은 본 발명에 따른 유아 및 반려동물용 드론의 간식 또는 먹이공급장치의 예시도이다.

도 6과 도7에서 반려동물용 장난감(160)은 간식 또는 먹이공급장치로 이용된다.

도 6에서 먹이통(170)은 예컨대 소라껍질과 같이 일단에 개구가 형성된 원통 형상으로 유아의 간식 또는 개나 고양이의 먹이를 저장하고 있으며, 유아 및 개나 고양이가 유아 및 반려동물용 장난감(160)을 터치할 때의 충격이나 드론이 이동함에 따른 외력에 의해 간식통 내지 먹이통(170)이 기울어지면서 내장된 간식 또는 먹이(172)가 개구를 통해 외부로 배출되도록 구현될 수 있다. 이에 더하여 간식 또는 먹이제공장치는 한번에 일정한 양의 간식 또는 먹이가 외부로 배출되도록 개구에 개폐문이 추가된 방식으로 구현될 수도 있다.

도 7의 경우에는 유아 및 반려동물용 장난감(160)의 몸체(180)가 그 자체로 먹이로 구성된다. 유아 및 반려동물용 장난감(160)의 날개 부분과 몸체(180)가 착탈가능한 고리(점선 부분)로 연결되어 유아가 간식을 먹거나 반려동물이 먹이를 취식할 수 있도록 되어 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다. 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

110: 탑 커버
111: 제1 원형 테두리 112: 결합부
120: 드론(drone)
121: 프로펠러 122: 구동부
123: 결합돌기
130: 버텀 커버
131: 제1 연결부 132: 제2 원형 테두리
133: 제3 원형 테두리 134: 제2 연결부
140: 완충부재
141: 제1 관통부 142: 제2 관통부
150: 장난감연결부재
151: 제1 고정부 152: 제2 고정부
153: 연결선
160: 유아 및 반려동물용 장난감
170: 간식 또는 먹이통
180: 간식 또는 먹이 몸체

Claims

서로 일정한 간격으로 이격된 복수의 프로펠러와 상기 복수의 프로펠러 각각을 구동하는 구동부와 상기 구동부의 저면에 결합돌기가 형성된 드론(drone)과;
상기 드론(drone)을 보호하는 탑 커버와 버텀 커버와;
상기 버텀 커버와 드론(drone) 사이에 위치하고, 중심에 제1 관통부가 형성되고, 상기 드론(drone)의 결합돌기가 관통하는 제2 관통부가 형성되며, 상기 드론(drone)에 외부 충격이 직접 전달되는 것을 차단하는 완충부재와;
상기 완충부재의 중심에 형성된 제1 관통부에 탈, 부착 가능하게 결합되는 제1 고정부와, 상기 제1 고정부로부터 이어지는 연결선과, 상기 연결선에 결합되는 제2 고정부를 포함하는 장난감연결부재와;
상기 장난감연결부재의 제2 고정부와 결합되는 유아 및 반려동물용 장난감을 포함하되,
상기 탑 커버는 복수의 결합부가 이격되게 형성되는 제1 원형 테두리와, 상기 제1 원형 테두리로부터 탑 커버의 맨 위쪽 꼭대기로 뻗어나가는 그물망과, 상기 그물망의 일단부와 상기 제1 원형 테두리의 두지점을 연결하여 지지력을 보완하는 보조 그물망이 형성되고,
상기 버텀 커버는 상기 탑 커버의 결합부와 대응하는 위치에 복수의 제1 연결부가 이격되게 형성되는 제2 원형 테두리와, 상기 드론(drone)의 결합돌기와 대응하는 위치에 복수의 제2 연결부가 이격되게 형성되는 제3 원형 테두리와, 상기 제2 원형 테두리와 제3 원형 테두리 사이에 그물망이 형성되고,
상기 유아 및 반려동물용 장난감은 상기 드론의 전원공급부에 연결된 전선이 내장된 장난감연결부재를 통해 전기적으로 연결되고 LED 구동장치와 음향재생장치를 포함하는 광/음향 출력부와, 외부 충격이나 드론이 이동함에 따른 외력에 의해 기울어지면서 내장된 간식 또는 먹이가 개구를 통해 외부로 배출되도록 구현되는 먹이통을 포함하고,
상기 드론(drone)은:
전원공급부와; 원격조정장치와 정보를 송수신하는 통신부와; 복수의 모터와 상기 복수의 모터와 연동하며 서로 다른 위치에 설치되는 복수의 프로펠러를 포함하는 액추에이터와; 드론의 비행 속도를 감지하는 가속도 센서와 드론의 기울기를 감지하는 자이로 센서와 드론의 고도를 감지하는 고도 센서와; 상기 고도 센서로부터 입력되는 센서값을 이용하여 고도 데이터를 생성하며, 상기 가속도 센서와 자이로 센서로부터 입력되는 센서값을 이용하여 자세 데이터를 생성하고, 상기 고도 데이터와 자세 데이터 및 상기 통신부를 통해 입력되는 원격조정신호를 이용하여 상기 복수의 모터를 각각 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 통신부를 통해 원격 조정장치로부터 고도(高度) 유지 명령이 입력되었는지를 검출하는 이벤트 검출부와,
원격조정장치로부터 고도(高度) 유지 명령이 입력되면 상기 장난감연결부재를 통해 상기 유아 및 반려동물용 장난감으로 상기 LED 구동장치와 음향재생장치 중 어느 하나를 구동하는 제어신호를 출력하는 장난감 제어부,
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유아 및 반려동물용 드론.
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청구항 1 에 있어서,
상기 장난감연결부재의 제1 고정부는 상기 드론(drone)에 형성된 핀 접속부와 연결되는 핀 커넥터로 구현되며, 상기 연결선은 신호를 전달하는 신호선으로 구현되며, 상기 제2 고정부는 상기 유아 및 반려동물용 장난감에 형성된 핀 접속부와 연결되는 핀 커넥터로 구현되는 것을 특징으로 하는 유아 및 반려동물용 드론.
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