KR102458925B1 - 하수관로 조사용 이동체 - Google Patents

Abstract

본 명세서를 통해 하수관로 내를 이동하면서 하수관로 내부를 촬영 및 검사하기 위한 하수관로 조사용 이동체를 게시한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 하수관로 조사용 이동체는, 하수관로 조사용 이동체에 있어서, 상기 하수관로 조사용 이동체의 바닥면을 형성하고, 수상에 부상되는 물체가 구비되는 플레이트 및 상기 플레이트에 구비되어 상기 하수관로 조사용 이동체를 이동시키는 이동수단을 포함하고, 상기 이동수단은, 상기 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 플레이트에 추진력을 제공하기 위해 제1 방향으로 이동하는 기류를 형성하는 제1 팬과 상기 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 플레이트에 부양력을 제공하기 위해 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 이동하는 기류를 형성하는 제2 팬 및 상기 플레이트의 하부에 배치되고, 상기 하수관로 조사용 이동체가 바닥면을 주행할 시 상기 바닥면과 접촉하는 바퀴를 포함할 수 있다.

Description

하수관로 조사용 이동체{MOVING BODY FOR INVESTIGATING SEWER PIPE}

본 발명은 하수관로 내를 이동하면서 하수관로 내부를 촬영 및 검사하기 위한 하수관로 조사용 이동체에 관한 것이다.

일반적으로 지하에 매설된 공공 하수관로는 주택의 생활하수나 공장의 오수 등을 하수처리시설로 유입시키는 경로로서, 지하수가 하수관로를 통하여 흐르지는 않는다. 그러나, 상기 하수관로에는 타공사 작업으로 인한 파손, 상기 하수관 매설 시 시공불량으로 인한 오접 또는 부등 침하로 인한 균열 등의 이유로 누수 틈새가 발생하여, 누수된 하수에 의해 주위 토양이 오염된다. 또한 지하수가 상기 누수 틈새로 유입될 경우에는 유입되는 하수량의 증가로 인하여 하수처리 효율을 저하시키는 문제가 생긴다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 하수관로의 파손이나 균열이 생긴 하수관로를 보수 또는 교체를 하여야 한다. 하수관로의 보수 또는 교체를 위해서는 해당 하수관로의 위치나 상태를 정확히 찾아야 한다.

일반적으로, 작업자가 내부에서 이동할 수 있는 하수관로의 경우, 작업자가 직접 투입되어 하수관로의 이상 유무를 판단하게 된다. 다만, 직경이 작은 하수관로 또는 유량이 많고 유속이 센 차집관로의 경우, 작업자의 투입이 불가능하거나 관거 내부에서의 작업이 어렵기 때문에, 하수관로를 주행하는 탐사 장치에 장착된 카메라로 촬영하고, 모니터에서 출력되는 정보를 가지고 하수관로의 누수 틈새가 발생한 구간을 찾아내 보수하게 된다.

카메라가 장착된 탐사 장치를 이용한 방법은 하수관로 바닥에 턱이 형성되거나 장애물 및 오물이 쌓여 높은 퇴적물이 형성된 경우, 탐사 장치가 퇴적물에 의해 좌우로 흔들려 촬영하고자 하는 부위를 정확히 촬영하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 하수관로에 흐르는 유수의 수위가 높은 경우, 탐사 장치가 물에 잠기게 되고 카메라의 시야를 확보하지 못함에 따라 촬영이 불가함과 아울러 하수관로 내부의 손상상태를 정확하게 확인 및 판단하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 하수관로에 흐르는 유속의 흐름에 따라 탐사 장치가 회전하거나 좌우로 흔들려 촬영하고자 하는 부위를 정확히 촬영하지 못하는 문제점이 있다.

나아가, 상술한 바와 같이 하수관로 내부를 이동하는 탐사장치가 전복되거나 흔들려 하수관로 측벽에 부딪히는 것을 방지하기 위해 기존의 하수관로 내부 탐사를 위해서는 탐사장치가 하수관로 내부를 이동하기 위한 가이드라인을 선행적으로 설치한 후 탐사장치가 상기 가이드라인을 따라 이동한다.

보다 구체적으로 상기 가이드라인은 상기 하수관로 내부에서 하수관로의 길이방향을 따라 연장되어 설치되며, 상기 가이드라인을 설치하기 위해 하수관로 내부와 연통된 일 지점의 맨홀을 통해 가이드라인을 연결한 장치를 하수관로 내부로 투입시킨다.

그리고 가이드라인을 연결한 장치가 상기 하수관로 내부를 이동하여 하수관로 내부의 길이방향을 따라 가이드라인이 설치될 수 있다. 그리고 하수관로 내부와 연통된 다른 지점의 맨홀을 통해 상기 가이드라인을 연결한 장치를 회수하여 하수관로 내부의 길이방향을 따라 가이드라인을 설치한 뒤, 탐사장치를 상기 가이드라인을 따라 이동시킨다.

그러나, 상술한 내용에 의해 하수관로 내부를 탐사할 경우 가이드라인을 선행적으로 설치해야 하기 때문에 인력, 시간, 비용 등의 소모가 발생하며 가이드라인을 설치하지 않을 경우에는 상술한 바와 같이 하수관로 내부 상태에 따라 하수관로 내부의 정밀한 탐사가 이루어지기 어려운 상황이 발생할 수 있는 실정이다.

따라서 본 발명은, 상술한 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 하수관로 내부를 안정적으로 탐사하기 위해 추진력과 부양력을 제어할 수 있는 구조의 하수관로 조사용 이동체를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 하수관로 내부의 탐사를 위해 가이드라인의 설치가 불필요하고, 하수관로 조사용 이동체에 데이터 전송이 가능한 케이블을 연결하여 디스플레이 수단을 통해 실시간 주행 영상을 확인할 수 있는 하수관로 조사용 이동체를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는 하수관로 내부에 존재하는 단턱, 경사 등에 의해 하수관로 조사용 이동체가 전복되는 것을 방지할 수 있는 구조의 하수관로 조사용 이동체를 제공하고자 한다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 다양한 실시예는 하수관로 조사용 이동체에 있어서, 상기 하수관로 조사용 이동체의 바닥면을 형성하고, 수상에 부상되는 물체가 구비되는 플레이트 및 상기 플레이트에 구비되어 상기 하수관로 조사용 이동체를 이동시키는 이동수단을 포함하고, 상기 이동수단은, 상기 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 플레이트에 추진력을 제공하기 위해 제1 방향으로 이동하는 기류를 형성하는 제1 팬과 상기 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 플레이트에 부양력을 제공하기 위해 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 이동하는 기류를 형성하는 제2 팬 및 상기 플레이트의 하부에 배치되고, 상기 하수관로 조사용 이동체가 바닥면을 주행할 시 상기 바닥면과 접촉하는 바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수관로 조사용 이동체를 제공한다.

상기 이동수단은, 상기 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 플레이트의 이동방향을 제어하기 위해 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 다른 제3 방향으로 이동하는 기류를 형성하는 제3 팬을 더 포함할 수 있다.

상기 하수관로 조사용 이동체는, 상기 플레이트의 양측에 각각 구비되어 상기 플레이트의 외측 방향을 조명하는 적어도 둘 이상의 조명부재를 더 포함할 수 있다.

상기 하수관로 조사용 이동체는, 상기 플레이트의 하부에 배치되어 상기 제2 팬에 의해 형성되는 기류를 상기 플레이트의 하부로 안내하는 유로를 형성하는 부양부재를 더 포함할 수 있다.

상기 부양부재는 상기 플레이트의 하부 둘레를 따라 배치되어 상기 제2 팬에 의해 형성되는 기류를 상기 플레이트의 하부 둘레로 토출시킬 수 있다.

상기 바퀴는 상기 플레이트의 하부에서 상기 부양부재의 내측에 배치되고, 상기 바퀴의 단부에서 상기 플레이트까지의 길이는, 상기 부양부재의 단부에서 상기 플레이트까지의 길이보다 더 짧게 형성될 수 있다.

상기 부양부재는 탄성소재로 형성되어 상기 하수관로 조사용 이동체가 바닥면을 주행할 시 전복되는 것을 방지할 수 있다.

상술한 실시예들의 각각의 특징들은 다른 실시예들과 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 구현될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 하수관로 조사용 이동체는, 하수관로 내부의 탐사를 위해 가이드라인을 설치할 필요가 없어 하수관로 내부의 탐사 효율을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 하수관로 조사용 이동체는, 하수관로 내부에서 충분한 부양력과 추진력을 얻으면서 이동할 수 있으며, 조향이 용이하여 하수관로 내부의 탐사 효율을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수관로 조사용 이동체의 구조 및 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수관로 조사용 이동체의 보빈, 케이블 등이 구비되는 하우징의 내부를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수관로 조사용 이동체의 제어를 위한 조작부 및 디스플레이를 나타낸 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 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.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수관로 조사용 이동체의 구조 및 구성을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하수관로 조사용 이동체의 보빈, 케이블 등이 구비되는 하우징의 내부를 나타낸 도면이다.

이하 도 1 내지 도 5를 참고하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 하수관로 조사용 이동체(1)는 수상 드론으로 구현될 수 있다.

본 실시예에서 설명되는 드론(drone)이란 무인 이동장치로써 사람이 탑승하지 않고 이동할 수 있으며 원격으로 조종하여 이동하거나 또는 사전에 입력된 프로그램의 경로를 따라 자동으로 이동하는 장치의 일종으로 정의될 수 있다.

따라서 상기 수상 드론이란 물위를 부유하며 이동하는 무인 이동장치로 정의될 수 있다.

하수관로 내부에는 유체가 존재할 수 있으며 상기 유체는 하수관로의 길이방향을 따라 이동하거나, 하수관로 내부에 고여 있을 수 있다. 상기 하수관로 조사용 이동체(1)는 상기 유체의 위를 부유하며 이동한다.

하수관로는 상기 하수관로 내부와 하수관로 외부를 연통하는 적어도 하나 이상의 홀이 형성될 수 있다. 상기 홀을 통해 하수관로 조사용 이동체(1)가 하수관로 내부로 진입할 수 있다.

본 실시예의 하수관로 조사용 이동체는 플레이트(10) 및 이동수단을 포함할 수 있다.

상기 플레이트(10)는 하수관로 조사용 이동체(1)의 바닥면을 형성하고 수상에 부상되는 물체가 구비될 수 있다. 상기 플레이트(10)에는 하수관로 내부의 탐사를 위한 다양한 구성이 구비될 수 있다.

상기 플레이트(10)는 하수관로 조사용 이동체(1)의 진행방향을 따라 폭이 좁아지는 형태로 구비될 수 있다. 즉, 상기 하수관로 조사용 이동체(1)의 전방 폭은 하수관로 탐사장치(1)의 후방 폭보다 상대적으로 좁아 하수관로 조사용 이동체(1)가 유체를 가르며 이동하여 하수관로 조사용 이동체(1)의 이동시 발생할 수 있는 저항을 최소화할 수 있고, 하수관로 조사용 이동체(1)의 후방 폭은 하수관로 조사용 이동체(1)의 전방 폭보다 상대적으로 넓어 하수관로 조사용 이동체(1)가 충분한 부력을 형성할 수 있다.

상기 이동수단은, 플레이트(10)에 구비되어 하수관로 조사용 이동체(1)를 이동시킬 수 있다. 이동수단은 제1 팬(12), 제2 팬(11) 및 바퀴(18)를 포함할 수 있다.

제1 팬(12)은 플레이트(10)의 상부에 배치되고, 플레이트(10)에 추진력을 제공하기 위해 제1 방향으로 이동하는 기류를 형성할 수 있다. 상기 제1 방향이란, 플레이트(10)의 길이방향을 따라 전방에서 후방을 향하는 방향을 의미할 수 있다.

즉, 제1 팬(12)을 통해 형성되는 상기 기류는 플레이트(10)의 전방에서 제1 팬(12)을 향해 인입되어 제1 팬(12)을 거쳐 플레이트(10)의 후방으로 토출되는 방향으로 형성될 수 있다.

제1 팬(12)은 하우징(121)과 블레이드(123)를 포함할 수 있다. 하우징(121)은 블레이드(123)를 감싸는 형태로 구비되어 블레이드(123)의 회전 시 하수관로 내부의 구조물이나 장애물 등에 블레이드(123)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 블레이드(123)는 하우징(121)의 중심축을 기준으로 회전 가능하게 연결될 수 있다.

제2 팬(11)은 플레이트(10)의 상부에 배치되고, 플레이트(10)에 부양력을 제공하기 위해 제1 방향과 다른 제2 방향으로 이동하는 기류를 형성할 수 있다. 상기 제2 방향이란, 플레이트(10)의 위에서 아래를 향하는 방향을 의미할 수 있다.

즉, 제2 팬(11)을 통해 형성되는 기류는 플레이트(10)의 위에서 제2 팬(11)을 향해 인입되어 제2 팬(11)을 거쳐 플레이트(10)의 아래로 토출되는 방향으로 형성될 수 있다.

제2 팬(11)은 하우징(111)과 블레이드(113)를 포함할 수 있다. 하우징(111)은 블레이드(113)를 감싸는 형태로 구비되어 블레이드(113)의 회전 시 하수관로 내부의 구조물이나 장애물 등에 블레이드(113)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 블레이드(113)는 하우징(111)의 중심축을 기준으로 회전 가능하게 연결될 수 있다.

바람직하게 상기 제1 방향과 제2 방향은 서로 직교하는 방향을 의미할 수 있다. 제1 방향은 하수관로 조사용 이동체(1)의 이동을 위한 추진력을 얻기 위해 형성되는 기류의 방향이므로 하수관로 조사용 이동체(1)의 이동방향에 대응되는 방향으로 형성될 수 있고, 제2 방향은 하수관로 조사용 이동체(1)가 유체위에 부유하기 위한 부양력을 얻기 위해 형성되는 기류의 방향이므로 하수관로 조사용 이동체(1)의 이동방향에 직교하는 방향으로 형성될 수 있다.

물론, 상기 제1 방향과 제2 방향은 제1 팬(12)과 제2 팬(11)의 위치제어에 따라 가변될 수 있으며 이는 후술하는 하수관로 조사용 이동체의 제어를 위한 조작부 및 디스플레이에 의해 제어될 수 있다.

상기 이동수단은 제3 팬(131,133) 및 제4 팬(1101,1103)을 더 포함할 수 있다.

제3 팬(131,133)은 플레이트(10)의 상부에 배치되고, 플레이트(10)의 이동방향을 제어하기 위해 상술한 제1 방향 및 제2 방향과 다른 제3 방향으로 이동하는 기류를 형성할 수 있다.

상기 제3 방향이란, 제1 방향과 플레이트(10)를 기준으로 평행하나, 제1 방향을 향하는 기류는 플레이트(10)의 중심축에 가깝게 형성되고, 제3 방향을 향하는 기류는 플레이트(10)의 중심축에서 멀어지도록 형성될 수 있다.

즉 제3 팬(131, 133) 중 어느 하나의 팬을 어느정도 세기로 구동하는지에 따라 하수관로 조사용 이동체(1)의 조향을 수행할 수 있다.

제4 팬(1101,1103)은 상술한 제2 팬(11)에 의해 형성되는 기류와 같은 방향인 제2 방향으로 이동하는 기류를 형성할 수 있다. 제4 팬(1101,1103)의 구동제어에 의해 하수관로 조사용 이동체(1)의 부양력을 보다 정밀히 제어할 수 있다.

하수관로 조사용 이동체(1)는 조명부재(141,142,143,144), 촬영수단(15)을 더 포함할 수 있다.

조명부재(141,142,143,144)는 플레이트(10)의 가장자리에 적어도 하나 이상 설치되어 플레이트(10)의 외측 방향을 조명할 수 있다. 조명부재(141,142,143,144)를 통해 하수관로 내의 측벽을 조명하여 상술한 촬영수단을 통해 보다 선명한 이미지를 현출할 수 있다. 광소자는 LED가 적용될 수 있다.

본 실시예의 조명부재는 하수관로 조사용 이동체(1)의 이동방향 전면을 집중적으로 조명하는 전면 조명부재(141,142)와 하수관로의 측벽을 집중적으로 조명하는 측면 조명부재(143,144)를 포함할 수 있다.

상기 전면 조명부재(141,142)는 촬영수단(15)을 통한 하수관로 내부의 촬영이 용이하도록 상기 측면 조명부재(143,144)에 비해 상기 플레이트(10)의 가장자리에서 더 작은 각도로 틀어지도록 배치될 수 있다. 그리고 측면 조명부재(143,144)는 하수관로 측벽을 집중적으로 조명하기 위해 전면 조명부재(141,142)에 비해 플레이트(10)의 가장자리에서 더 큰 각도로 틀어지도록 배치도리 수 있다.

상술한 바와 같이 각각의 조명부재에 의해 하수관로 내부를 조명하는 주된 조명위치가 결정될 수 있다. 그리고 조명부재들은 좌우 또는 상하로 각도 조절이 가능한 각도 조절 부재(미도시)와 조명부재의 각도 조절 부재의 각도 조절을 위한 각도 조절 부재 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 조명부재(14,15)는 각도 조절부재(미도시) 및 각도 조절 부재 구동부(미도시)를 통해서 각도 조절이 가능하게 구비될 수 있음은 물론이다.

촬영수단(15)은 플레이트(10)의 일 영역에 설치되어 하수관로 내부를 촬영하는 역할을 수행할 수 있다. 촬영수단(15)은 상기 플레이트(10)의 전방 상부에 배치될 수 있다.

촬영수단(15)은 바람직하게 플레이트(10)의 상부로부터 소정높이 이격된 곳에 배치됨이 바람직하다 왜냐하면, 하수관로 조사용 이동체(1)가 하수관로 내부에서 유체에 부유하며 이동할 때, 유체가 튀어 촬영수단에 의해 촬영되는 이미지의 선명도를 저하시킬 수 있기 때문이다.

촬영수단(15)은 카메라, 라이다 등을 포함할 수 있다. 촬영수단(15)은 플레이트(10)의 전방에 설치되어, 몸체의 이동방향으로 하수관로 내부를 촬영하는 역할을 수행한다. 여기서 이동 방향이란 하수관로 조사용 이동체(1)가 하수관로 내부에서 이동하는 방향을 의미한다.

촬영수단(15)은 지지부재를 통해 플레이트(10)의 전방에서 소정높이 이격되어 배치되어 상기 하수관로 내부를 360도 전방위로 촬영하는 역할을 수행할 수 있다. 일 예로써, 하수관로 내부에서 어느 부분에 균열(Crack)이 발생한지 여부 등을 확인할 수 있다.

촬영수단(15)은 좌우 또는 상하로 각도 조절이 가능한 각도 조절 부재(미도시)와 결합될 수 있다. 여기서, 각도 조절 부재 구동부는 모터, 기어 어셈블리 등을 포함할 수 있다. 이러한 각도 조절 부재(미도시) 및 각도 조절 부재 구동부(미도시)를 통해 촬영수단은 각도 조절 또는 길이 조절이 가능하다.

또한, 촬영수단(15)은 짐벌(gimbal)(미도시)과 결합될 수 있다. 여기서 짐벌은 X, Y, Z 축의 기울어짐 또는 회전을 감지하고, 감지된 기울어짐 및 회전에 반대된 보정 움직임을 통해 촬영수단의 카메라가 흔들리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 짐벌은 다공의 물체로 형성되는 것이 바람직하며, 이는 하수관로 조사용 이동체의 이동 및 촬영 시 공기 저항을 최소화하여, 피사체 흔들림을 감소시키기 위함이다.

일 예로, 케이블(161)은 광 케이블로 구현될 수 있고, 촬영수단(15)은 케이블(161)을 통해 디스플레이 수단과 연결될 수 있다. 이 경우, 촬영수단(15)에서 촬영된 영상을 광 케이블을 통해 디스플레이 수단에 전달될 수 있고, 사용자는 디스플레이 수단을 통해 하수관로 탐지장치(1)의 주행 상태를 확인하며 주행을 조작할 수 있다.

한편 카메라들은 FPV(First-Person View) 카메라의 일종이 적용될 수 있다. FPV 카메라는 작은 크기와 어두운 조명 아래에서도 좋은 영상을 얻을 수 있기 때문이다. 물론, 본 실시예의 카메라가 상술한 카메라의 일 종류로 한정되어 해석될 것은 아니다.

라이다(LIDAR)는 하수관로 내부의 점군(Point cloud) 데이터를 획득하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서 라이다는 SLAM(Simultaneous Localization And Mapping)기술이 적용될 수 있다.

구체적으로 라이다는 확장 칼만 필터(EKF: Extended Kalman Filter)를 사용하는 EKF-SLAM, 파티클 필터를 사용하는 FastSLAM 또는 패스트슬램을 확장한 DPSLAM(Distributed Particle SLAM)이 적용될 수 있다. 여기서 점군 데이터는 3차원 좌표(X, Y, Z)를 포함한 3차원 점군 데이터일 수 있다(여기서, ‘Z’는 깊이 정보).

또한, 라이다는 하수관로 내부를 스캔(scan)하여 점군 데이터를 획득할 수 있다. 여기서 라이다의 접촉 또는 비접촉 방식으로 점군 데이터를 획득할 수 있다. 비접촉 방식으로는 TOF(Time Of Flight) 방식, 광 삼각법 방식, 백색광 방식 및 변조광 방식등이 이용될 수 있다.

또한, 라이다는 짐벌을 더 포함할 수 있으며, 상술한 촬영수단의 짐벌 특징을 모두 포함할 수 있으며, 라이다는 각도 조절 부재(미도시) 및 각도 조절 부재 구동부(미도시)를 통해서 각도 조절 또는 길이 조절이 가능하다.

한편, 하수관로 조사용 이동체(1)의 내부의 수용공간에는 상술한 구성 이외에 하수관로 조사용 이동체(1)의 수상에 부상되는 물체로 채워질 수 있다. 여기서 물체는 밀도가 낮아 수상에서 부상될 수 있는 어떠한 물체도 모두 포함할 수 있다. 일 예로, 하수관로 조사용 이동체(1)의 내부에는 스티로폼 등과 같은 발포 스타이렌 수지로 이루어진 물체가 채워질 수 있다. 하수관로 조사용 이동체(1)는 수상에 부상되는 물체를 이용하여 수상구간에서 부상될 수 있다.

본 실시예의 하수관로 조사용 이동체(1)는 부양부재를 더 포함할 수 있다. 상기 부양부재는, 플레이트(10)의 하부에 배치되어 제2 팬(11) 또는 제4 팬(1101,1103)에 의해 형성되는 기류를 플레이트(10)의 하부로 안내하는 유로를 형성할 수 있다.

보다 구체적으로 상기 부양부재는 플레이트(10)의 하부 둘레를 따라 배치되어 제2 팬(11) 또는 제4 팬(1101,1103)에 의해 형성되는 기류를 플레이트(10)의 하부 둘레로 토출시킬 수 있다.

상기 부양부재는 제1 부양부재(171)와 제2 부양부재(173)를 포함할 수 있다. 제1 부양부재(171)는 플레이트(10) 하부에 배치될 수 있다. 제1 부양부재(171)는 플레이트(10)가 형성하는 면적보다 더 큰 면적을 형성하며 플레이트(10)의 하부에 배치될 수 있다.

제2 부양부재(172)는 제1 부양부재(171)의 둘레를 따라 플레이트(10)의 하부를 향해 소정길이 연장되어 형성될 수 있다.

제2 팬(11) 또는 제4 팬(1101,1103)에 의해 흡입된 외기는 제1 부양부재(171)를 통해 플레이트(10)의 하부로 이동하고, 제2 부양부재(172)를 통해 플레이트(10)의 하부 둘레를 향해 토출될 수 있다.

상기 제2 부양부재(172)가 플레이트(10)의 하부를 향해 소정길이 연장되는 정도는 바퀴(18)의 단부에서 플레이트(10)까지의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.

보다 구체적으로, 바퀴(18)는 플레이트(10)의 하부에서 제2 부양부재(172)의 내측에 배치되고, 바퀴(18)의 단부에서 플레이트(10)까지의 길이는 제2 부양부재(172)의 단부에서 플레이트(10)까지의 길이보다 더 짧게 형성될 수 있다.

이 경우 부양부재는 탄성소재로 형성되어 하수관로 조사용 이동체(1)가 바닥면을 주행할 시 전복되는 것을 방지할 수 있다. 자세히, 본 실시예의 구조에 있어서, 바퀴(18)는 별도의 동력에 의해 회전하는 구성이 아니라 제1 팬(12)에 의해 이동하는 하수관로 조사용 이동체(1)의 이동을 보조하는 역할을 수행할 수 있다.

바퀴(18)는 하수관로 조사용 이동체(1)가 바닥면과 접촉하며 이동할 때 마찰을 최소화할 수 있다. 바퀴(18)는 하수관로 조사용 이동체(1)에 충분한 부양력을 제공하기 위한 부양부재의 구조에 의해 상대적으로 플레이트(10)의 내측에 배치될 수 있다. 상술한 바퀴(18)의 배치구조에 있어서, 하수관로 조사용 이동체(1)는 바닥면과 접촉하며 이동하다가 바닥에 튀어나온 장애물을 바퀴(18)가 등반할 시 전복될 위험이 있다.

따라서, 본 실시예의 제2 부양부재(172)는 바퀴(18)의 단부보다 플레이트(10)로부터 더 길게 연장되어 하수관로 조사용 이동체(1)의 이동 안정성을 증가시킬 수 있으며, 하수관로 조사용 이동체(1)의 이동 시 저항으로 작용될 여지를 최소화하기 위해 상기 부양부재는 탄성소재로 형성될 수 있다.

본 실시예의 하수관로 조사용 이동체(1)는 플레이트(10)에 배치되는 하우징(16)을 더 포함할 수 있다.

상기 하우징(16)은 내부에 수용공간을 형성하며, 상기 수용공간에는 전력공급을 위한 배터리, 보빈에 감기어지는 케이블(161), 케이블(161)이 보빈에 감기도록 보빈의 회전을 제어하기 위한 모터(163), 케이블(161)의 풀림을 제어하기 위한 브레이크(165) 및 거리 측정을 위한 엔코더(167)를 포함할 수 있다.

상기 보빈은 케이블(161)이 감기어 수용되고, 회전 가능하게 구비될 수 있다. 상기 보빈은 원통형상으로 구비될 수 있다. 상기 보빈이 원통형상으로 구비됨에 따라 상기 보빈의 둘레를 따라 케이블(161)이 감기어 수용될 수 있다.

상기 보빈은 원통형상의 중심부분을 기준으로 회전 가능하게 구비될 수 있다. 상기 보빈이 회전함에 따라 상기 케이블(161)이 감기거나 풀릴 수 있다.

모터(163)는 상기 보빈의 회전을 제어함으로써, 상기 보빈에 감기어진 케이블(161)이 풀리거나 감기도록 할 수 있다. 상기 하우징(16)의 내부에서 모터(163)는 상기 보빈의 일측에 구비될 수 있다.

여기서, 모터(163)는 상기 보빈의 회전을 제어하기 위한 직접적인 외력을 제공하는 동력원으로 이해될 수 있고, 모터(163)에서 발생하는 동력은 케이블(161)의 장력값에 따라 달라질 수 있다. 즉, 모터(163)는 케이블(161)의 장력이 기 설정된 값으로 유지하도록 동력을 발생시킬 수 있다.

또한, 모터(163)를 통한 상기 보빈의 회전제어는 일 예로써, 상기 보빈의 회전운동의 속도 데이터를 전기적 신호로 출력하여 상기 보빈의 회전에 제동을 가할 수 있다. 상기 보빈의 회전에 제동이 걸리면 상기 케이블(161)이 보빈으로부터 풀리는 것이 멈추어 상기 하수관로 조사용 이동체(1)가 하수관로 내에서 유체를 따라 부유하는 것을 방지할 수 있다.

나아가 상술한 보빈의 회전 제동 이외에도 브레이크(165)를 통해 케이블(161)이 보빈에서 짧은 시간내에 기 설정된 수치보다 더 많이 감김이 풀리는 것을 방지할 수 있다.

일반적으로 엔코더는 회전운동이나 직선운동을 하는 물체의 위치와 속도의 정보를 전기적인 신호로 출력할 수 있다. 본 실시예의 엔코더(167)는 직선운동을 하는 케이블(161)의 속도, 길이 정보 등을 측정하기 위해 구비될 수 있다.

상기 엔코더(167)는 직선운동 검출센서의 일종으로써 접촉식 비접촉식 모두 적용될 수 있으며, 일 예로써 비접촉식으로써 Optical Encoder, Magnetic Encoder 등이 적용될 수 있으며 또는 측정 대상물의 위치파악에 따라 상대적 이동을 측정하는 Incremental Encoder, 절대적 위치를 측정하는 Absolute Encoder 등이 적용될 수 있다.

즉, 본 실시예의 엔코더(167)는 하수관로 조사용 이동체(1)가 하수관로 내부를 이동함에 따라 보빈(16)으로부터 감김이 풀린 케이블(161)의 길이를 측정할 수 있다. 그리고 감김이 풀린 케이블(161)의 길이를 측정함으로써 하수관로 조사용 이동체(1)의 이동거리를 측정할 수 있다.

한편, 상기 엔코더(167)를 통해 감김이 풀린 케이블(161)의 길이를 보다 정확히 측정하기 위해 모터(163)는 상기 케이블(161)의 장력이 기 설정된 값으로 유지되도록 상기 보빈의 회전을 제어할 수 있다.

또한 상기 케이블(161)의 장력이 적절하게 유지됨으로써, 엔코더(167)를 통한 하수관로 조사용 이동체(1)의 이동거리 측정오차를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 상기 케이블(161)이 불필요하게 늘어질 경우 유체에 잠기게 되어 하수관로 지면의 구조물에 걸리는 등의 예상치 못한 상황이 발생하여 하수관로 조사용 이동체(1)의 진행을 방해할 수 있는 상황을 미연에 방지할 수 있다.

상기 엔코더(167)를 통해 상기 보빈의 회전을 제어하는 구조는 상술한 모터(163) 및 브레이크(165)에 한정되지 않으며 다양한 구조를 포함할 수 있음은 물론이다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수관로 조사용 이동체의 제어를 위한 조작부 및 디스플레이를 나타낸 도면이다.

이하 도 6 및 도 7을 참고하여 설명한다.

본 실시예의 조작부(19)는 디스플레이(191) 및 파지부(193)를 포함할 수 있고, 디스플레이(191)는 파지부(193)로부터 분리 가능하게 구비될 수 있다.

파지부(193)는, 사용자의 양손에 의해 파지될 수 있는 구조로 형성될 수 있으며 사용자의 왼손이 파지되는 부분에는 하수관로 조사용 이동체(1)의 조향을 위한 제3 팬(131,133) 중 하수관로 조사용 이동체(1)의 좌측 이동을 조향하기 위한 팬의 제어를 위한 조작부재(1933)가 형성될 수 있다.

그리고 파지부(193) 중 사용자의 오른손이 파지되는 부분에는 하수관로 조사용 이동체(1)의 조향을 위한 제3 팬(131,133) 중 하수관로 조사용 이동체(1)의 우측 이동을 조향하기 위한 팬의 제어를 위한 조작부재(1932)가 형성될 수 있다.

그리고 제1 팬(12)의 제어를 위한 조작부재(1931) 및 제2 팬(11) 및 제4 팬(1101,1103)의 제어를 위한 조작부재(1934)가 형성될 수 있다.

디스플레이(191)는 하수관로 조사용 이동체(1)의 촬영수단(15)을 통해 촬영되는 하수관로 내부 상태를 실시간으로 출력할 수 있으며, 또한 상술한 각 팬 및 조명부재들의 출력상태, 엔코더, 거리측정, 영상녹화 등을 위한 조작 인터페이스가 출력될 수 있다.

이상에서 본 발명의 다양한 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1: 하수관로 조사용 이동체
10: 플레이트
11: 제2 팬 12: 제1 팬
131,133: 제3 팬 1101,1103: 제4 팬
141,142,143,144: 조명부재 15: 촬영수단
16: 하우징 171,173: 부양부재
19: 조작부

Claims (7)

1. 하수관로 조사용 이동체에 있어서,
   상기 하수관로 조사용 이동체의 바닥면을 형성하고, 수상에 부상되는 물체가 구비되는 플레이트;
   상기 플레이트에 구비되어 상기 하수관로 조사용 이동체를 이동시키는 이동수단; 및
   상기 플레이트의 하부에 배치된 부양부재;를 포함하고,
   상기 이동수단은,
   상기 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 플레이트에 추진력을 제공하기 위해 제1 방향으로 이동하는 기류를 형성하는 제1 팬;
   상기 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 플레이트에 부양력을 제공하기 위해 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 이동하는 기류를 형성하는 제2 팬; 및
   상기 플레이트의 상부에 배치되고, 상기 플레이트의 이동방향을 제어하기 위해 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 다른 제3 방향으로 이동하는 기류를 형성하는 적어도 둘 이상의 제3 팬;을 포함하고,
   상기 부양부재는 상기 플레이트의 하부에 배치되어 상기 제2 팬에 의해 형성되는 기류가 상기 부양부재의 둘레로 토출되도록 안내하는 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 하수관로 조사용 이동체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 부양부재는,
   상기 플레이트의 하부에 배치되고, 상기 플레이트가 형성하는 면적보다 더 큰 면적을 형성하는 제1 부양부재; 및
   상기 제1 부양부재의 둘레를 따라 상기 플레이트의 하부를 향해 소정길이 연장되어 형성되는 제2 부양부재;를 포함하고,
   상기 제2 팬에 의해 흡입된 외기는 상기 제1 부양부재의 둘레를 따라 이동한 후, 상기 제2 부양부재를 통해 상기 제2 방향으로 토출되고,
   상기 이동수단은,
   상기 플레이트의 하부에 배치되고, 상기 하수관로 조사용 이동체가 바닥면을 주행할 시 상기 바닥면과 접촉하는 바퀴;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하수관로 조사용 이동체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 부양부재는 상기 하수관로 조사용 이동체가 바닥면을 주행할 시 전복되는 것을 방지하기 위하여 탄성소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 하수관로 조사용 이동체.
4. 삭제
5. 제2항에 있어서,
   상기 바퀴는 상기 제2 부양부재의 내측에 배치되고, 상기 바퀴의 단부에서 상기 플레이트까지의 길이가 상기 제2 부양부재의 단부에서 상기 플레이트까지의 길이보다 더 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 하수관로 조사용 이동체.
6. 제1항에 있어서,
   상기 하수관로 조사용 이동체는,
   상기 플레이트의 양측에 각각 구비되어 상기 플레이트의 외측 방향을 조명하는 적어도 둘 이상의 조명부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하수관로 조사용 이동체.
7. 삭제

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