KR102651699B1 - 제설용 드론 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제설제를 도포시킬 도로의 너비에 대응하여 제설제의 도포범위를 조절하는 제설용 드론에 관한 것으로서, 드론바디부; 드론바디부를 공중으로 부양시키거나 이동시키는 동력을 제공하는 비행구동부; 전원공급부; 도로의 너비를 측정하는 센서부; 제설제를 도포하기 위한 다수개의 분사노즐을 포함하며, 상기 다수개의 분사노즐들 중에서 적어도 일부의 분사노즐들 상호간의 상대적 위치 또는 거리를 변동시킬 수 있는 분사구동부; 및 분사구동부의 동작을 제어하는 분사제어부; 를 포함하므로 도로에 대한 제설효율을 향상시켜줄 수 있는 기술이 개시된다.

Description

제설용 드론{Drone for Snow Removal}
본 발명은 제설작업용 드론에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다양한 도로폭에 대응되게 제설제의 도포범위를 조절하여 제설작업을 수행할 수 있는 제설용 드론에 관한 것이다.
드론은 탑승하는 조종사 없이 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬기 모양의 무인항공기(UAV : Unmanned Aerial Vehicle)이다. 이러한 무인항공기는 일정한 임무를 수행하기 위하여 조종사의 탑승없이 지상에서 원격으로 조종하거나 사전에 입력된 임무 프로그램에 따라 비행체가 주위의 환경을 인식하고 판단하여 스스로 비행하는 비행체를 말한다.
드론은 군사분야에서 감시, 정찰 또는 공격 등의 다양한 목적으로 전쟁을 대비하여 사용하는 용도로 시작하였으며, 근래에는 산업용 및 민간용으로 그 적용 범위가 빠르게 확장되면서 민간 수요가 군사용 수요를 넘어서고 있다.
카메라와 각종 센서를 탑재하여 탁월한 감지능력과 신송한 이동성을 갖춘 드론은 기술력이 발전함에 따라 상업적 가능성을 인정받고 있다. 현재 드론은 방송촬영, 레크레이션, 농업, 통신 중계, 오염 및 자연재난 지역에 대한 재난재해 정보 수집, 택배물류 분야 등 점차 민간 및 공공분야로 그 활용 범위가 확대되고 있으며, 이와 같이 여러 분야들에 적용될 수 있도록 다양한 형태로 개발되고 있다.
그 중에는, 드론을 활용하여 겨울철 제설작업에 활용하는 방안에 대한 연구도 진행되고 있다. 드론이 비행이동하면서 제설작업이 요구되는 도로상에 제설제를 도포시켜서 제설이 이루어지게 하는 것이다.
그러나, 도로마다 폭이 다양하고, 폭 넓은 도로에서는 드론이 여러번 왕복비행을 하면서 제설제를 도포해야 하다보니 제설작업 효율이 저하되는 문제점도 있었다. 따라서, 도로의 다양한 폭에 대응하여 제설작업을 수행할 수 있는 기술이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1566341호
본 발명의 목적은, 상기한 바와 같이 제설작업에 이용될 수 있는 드론 기술에 대한 연구에서 도출된 것으로, 제설작업이 요구되는 도로의 다양한 너비에 대응하여 제설제를 도포하는 제설작업을 수행할 수 있는 제설용 드론을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론은, 제설제를 도포시킬 도로의 너비에 대응하여 제설제의 도포범위를 조절하는 제설용 드론으로서, 몸체를 이루는 드론바디부; 상기 드론바디부에 장착되고, 상기 드론바디부를 공중으로 부양시키거나 이동시키는 동력을 제공하는 비행구동부; 상기 드론바디부에 장착되며, 상기 비행구동부에 전원을 제공하는 전원공급부; 상기 드론바디부에 장착되고, 상기 도로의 너비를 측정하는 센서부; 상기 드론바디부에 장착되고, 상기 제설제를 도포하기 위한 다수개의 분사노즐을 포함하며, 상기 다수개의 분사노즐들 중에서 적어도 일부의 상기 분사노즐들 상호간의 상대적 위치 또는 거리를 변동시킬 수 있는 분사구동부; 및 상기 드론바디부에 장착되고, 상기 센서부에서 측정된 상기 도로의 너비에 대응하여 상기 적어도 일부의 분사노즐들 상호간의 상대적 위치가 변동되도록 상기 분사구동부의 동작을 제어하는 분사제어부; 를 포함하는 것을 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 드론바디부에 장착되고, 상기 분사노즐에 연결된 제설제공급관과 연결되며, 상기 분사구동부에 의해 도포될 상기 제설제를 저장하는 제설제공급부; 를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 상기 드론바디부에 장착되고, 외부로부터 동작제어신호를 수신하여 상기 비행구동부 또는 상기 분사제어부로 전달하는 통신부;를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
여기서, 다수개의 상기 분사노즐을 포함하는 상기 분사구동부는, 장착된 다수개의 상기 분사노즐을 지지하는 다수개의 분사암; 및 상기 드론바디부에 장착되고, 적어도 일부의 상기 분사노즐 상호간의 상대적 위치 또는 거리가 변동되도록 상기 분사암을 구동시키는 암구동장치;를 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
나아가, 다수개의 상기 분사암은, 상기 드론바디부로부터 외측으로 연장된 형태로 상기 드론바디부 또는 상기 암구동장치에 연결되되, 상기 드론바디부를 중심으로 소정의 각도로 회전될 수 있도록 연결되고, 각기 다른 상기 분사암에 장착된 상기 분사노즐 상호간의 상대적 위치 또는 거리는, 상기 분사암이 소정의 각도로 회전되는 구동에 의해 변동되는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
더 나아가, 상기 분사제어부는, 상기 제설제의 도포범위가 상기 센서부에서 측정된 상기 도로의 너비에 대응되도록 상기 분사암을 소정의 각도로 회전시키는 상기 암구동장치를 제어하는 것을 또 하나의 특징으로 할 수도 있다.
본 발명에 따른 제설용 드론은, 제설작업시 다양한 도로의 폭에 대응하여 제설제의 도포범위를 조절할 수 있으므로 제설제의 도포시간을 단축시킬 수 있으며 제설제를 도로상에 고르게 도포할 수 있으므로 제설효율을 향상시켜줄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론을 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론을 개략적으로 나타낸 저면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론을 개략적으로 나타낸 평단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론이 도로의 너비에 대응하여 분사암이 조정된 상태를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 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 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있으며, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하여 설명하고 이해하는 목적으로 사용된다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용할 수도 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론을 개략적으로 나타낸 평면도이며,도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론을 개략적으로 나타낸 저면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론을 개략적으로 나타낸 측면도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론을 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론은 제설제를 도포시킬 도로의 너비에 대응하여 제설제의 도포범위를 조절하는 제설용 드론(10)으로서, 드론바디부, 비행구동부, 전원공급부, 센서부, 분사구동부 및 분사제어부를 포함한다. 아울러, 제설제공급부 또는 통신부를 더 포함할 수도 있다.
드론바디부(100)는 제설용 드론의 몸체를 이룬다. 드론바디부(100)에는 비행구동부, 전원공급부, 센서부, 분사구동부 그리고 분사제어부가 장착되며, 드론바디부(100)에 의해 지지된다. 따라서 드론바디부(100)는 비행구동부, 전원공급부, 센서부, 분사구동부 그리고 분사제어부를 지지해주는 뼈대와 같은 역할을 한다고 할 수 있다.
드론바디부(100)의 상측에는 제설용 드론(10)이 공중에 부양하거나 비행하기 위하여 필요한 구성이 배치될 수 있다.
드론바디부(100)의 상측에는 비행구동부가 장착될 수 있다. 비행에 필요한 동력을 형성시키는 비행구동부에는 다수의 모터(미도시) 및 프로펠러(210)가 포함된다. 드론바디부(100)에는 다수개의 지지암(110)이 마련되어 있다. 드론바디부(100)의 지지암(110) 각각에는 프로펠러(210)와 결합된 모터가 장착될 수 있다.
도면에서는 모터가 지지암(110)의 끝단에 내장되어 있으므로 도면에 나타나지 않았음을 밝혀둔다. 그리고, 지지암(110)은 프로펠러(210)를 회전시키는 모터를 지지해 준다. 모터는 지지암(110)의 지지를 받으므로 안정적으로 프로펠러(210)를 회전시킬 수 있다.
지지암(110)과 모터 및 프로펠러(210)의 개수와 배치형태는 특정한 개수나 형태에 국한되지는 않는다. 제설용 드론(10)의 안정적인 비행이 가능하다면, 어떠한 형태도 적용될 수 있다. 도면에서는 예시적으로 4개의 지지암(110)과, 4개의 프로펠러 및 모터가 적용된 제설용 드론을 도시하였다.
그리고 드론바디부(100)의 하측에는 제설용 드론(10)이 지표면에 안정적인 착륙 또는 착지를 이룰 수 있도록 착지레그(190)가 마련되어 있다.
착지레그(190)는 제설용 드론(10)이 지표면에 안정적인 착지자세를 이룰 수 있다면 충분하므로 특정한 형태나 개수에 한정되지 않는다.
그리고, 드론바디부(100)의 상측과 하측 사이의 중간부분에는 도시된 바와 같이 4개의 필러(101, 102, 103, 104)가 있다. 4개의 필러(101,102,103,104)가 드론바디부(100)의 상측부분과 하측부분 사이의 결합을 매개한다고 할 수도 있다. 그리고 도면에서 참조되는 바와 같이 4개의 필러(101, 102, 103, 104) 사이의 공간에서 후술할 분사구동부의 분사암(410, 420)이 움직일 수 있게 배치되어 있다.
드론바디부(100)는, 분사구동부의 분사암(410, 420)를 안정적으로 지지하여 준다. 분사암(410, 420)의 동작에 대해서는 후술하기로 한다.
비행구동부는 드론바디부(100)에 장착되고, 드론바디부(100)를 공중으로 부양시키거나 이동시키는 동력을 제공한다. 즉, 비행구동부에서 제공되는 동력을 이용하여 드론이 비행할 수 있다는 것이다.
이러한 비행구동부에는 앞서 언급한 바와 같은 프로펠러(210) 및 모터가 포함된다. 프로펠러(210)는 모터의 회전축에 연결되며, 모터에 의해 프로펠러(210)는 회전된다. 따라서 회전하는 프로펠러(210)에 의해 비행에 필요한 양력이 형성된다.
그리고, 프로펠러(210) 및 모터의 작동을 제어하여 공중부양과 비행을 관제하는 비행구동관제장치 또한 비행구동부에 포함될 수도 있다.
비행구동관제장치는 통신부로부터 전달받은 동작제어신호에 따라 프로펠러 및 모터의 작동을 제어함으로써 제설용 드론(10)의 비행동작을 제어한다.
그리고, 비행구동부의 작동은 전원공급부(미도시)에서 제공되는 전원에 의해 이루어질 수 있다. 전원공급부는 드론바디부(100)에 장착되며, 비행구동부에 전원을 제공한다. 물론 비행구동부 뿐만 아니라 센서부, 분사구동부 및 분사제어부에도 동작을 위한 전원을 제공할 수 있다. 이러한 전원공급부의 예로서 배터리 또는 충전지를 들을 수 있다.
아울러 제설용 드론(10)의 비행을 위한 비행구동부는 종래의 비행드론의 구성이 반영되어 이루어질 수도 있다.
제설용 드론(10)의 비행동작을 위한 기술적 구성은 기존의 비행드론의 기술적 구성을 이용할 수도 있고 많이 알려져 있으므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.
센서부는 드론바디부(100)에 장착되고, 제설제를 도포시킬 도로의 너비를 측정한다. 이러한 센서부에는 도로의 폭을 감지할 수 있는 광학센서(310)를 포함한다. 센서부의 광학센서(310)에서 측정된 도로의 너비는 분사제어부로 전달된다.
아울러, 센서부는 비행관제에 필요한 가속도센서, 관성센서 등을 더 포함할 수 있다. 센서부에서 얻어진 측정정보는 비행구동관제장치 또는 분사제어부에 전달될 수 있다.
비행구동관제장치는 센서부로부터 전달받은 측정정보에 따라 제설용 드론(10)의 비행상태를 판단하고, 비행구동을 관제할 수 있다.
또한, 분사제어부는 센서부로부터 전달받은 측정정보를 토대로 하여 분사구동부의 동작을 제어한다. 즉, 광학센서(310)에서 측정된 도로의 폭에 대응되게 제설제의 도포가 이루어질 수 있도록 분사제어부는 분사구동부의 분사암(410, 420)과 분사노즐(450)을 작동시킬 수 있다.
분사구동부는 드론바디부(100)에 장착되고, 제설제를 도포하기 위한 다수개의 분사노즐(450)을 포함하며, 다수개의 분사노즐(450)들 중에서 적어도 일부의 분사노즐(450)들 상호간의 상대적 위치 또는 거리를 변동시킬 수 있다.
이처럼 다수개의 분사노즐(450)을 포함하는 분사구동부는, 다수개의 분사암(410, 420) 및 암구동장치를 더 포함할 수 있다.
다수개의 분사암(410, 420) 각각에는 다수개의 분사노즐(450)이 장착되어 있다. 분사암(410, 420)은 장착된 다수개의 분사노즐을 (450)지지한다.
분사노즐(450)의 제설제배출구멍은 제설용 드론(10)의 하측을 지향하도록 분사암(410, 420)에 장착된다.
다수개의 분사암(410, 420)은, 드론바디부(100)로부터 외측으로 연장된 형태로 드론바디부(100) 또는 암구동장치에 연결되되, 드론바디부(100)를 중심으로 소정의 각도로 회전될 수 있도록 연결된다. 그리고, 각기 다른 분사암(410, 420)에 장착된 상기 분사노즐 상호간의 상대적 위치 또는 거리는, 분사암(410, 420)이 소정의 각도로 회전되는 구동에 의해 변동된다.
암구동장치는 드론바디부(100)에 장착되고, 적어도 일부의 분사노즐(450) 상호간의 상대적 위치 또는 거리가 변동되도록 분사암(410, 420)을 구동시킨다. 암구동장치는 분사암(410, 420)을 소정의 각도로 회전시켜주는 구동모터와 기어 또는 벨트를 포함하며 분사제어부의 제어에 따라 동작이 이루어질 수 있다.
분사제어부(미도시)는 드론바디부(100)에 장착되고, 센서부에서 측정된 도로의 너비에 대응하여 적어도 일부의 분사노즐(450)들 상호간의 상대적 위치가 변동되도록 분사구동부의 동작을 제어한다.
좀 더 구체적으로, 분사제어부는, 제설제의 도포범위가 센서부에서 측정된 도로의 너비에 대응되도록 분사암(410, 420)을 소정의 각도로 회전시키는 암구동장치를 제어한다.
적어도 일부의 분사노즐(450)들 상호간의 상대적 위치가 변동은 분사암(410, 420)이 소정의 각도로 회전되는 것에 의해 이루어질 수 있다. 도로의 폭에 대응하여 분사암(410, 420)이 회전하는 것에 대한 좀 더 구체적인 설명은 뒤에서 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
제설제공급부(180)는 드론바디부(100)에 장착되고, 분사노즐(450)측에 연결된 제설제공급관(미도시)과 연결되며, 분사구동부에 의해 도포될 제설제를 저장한다.
필요에 따라서는 사용자의 선택에 따라 제설제공급부(180)를 선택적으로 착탈가능하도록 드론바디부(100)에 결합되어 장착될 수 있다.
참고로, 드론바디부(100)의 하측에 마련된 착지레그(190)에 제설제공급부(180) 결합되어 결합되는 형태도 충분히 가능하다.
제설제는 염화칼슘용액과 같이 액상형태로 된 것이 이용될 수 있다.
통신부(미도시)는 드론바디부(100)에 장착되고, 외부로부터 동작제어신호를 수신하여 비행구동부 또는 분사제어부로 전달한다. 좀 더 구체적으로, 제설용 드론(10)을 원격조종하는 사용자단말기(미도시) 또는 관제서버(미도시)와 동작제어신호를 송수신할 수 있으며, 수신된 동작제어신호를 비행구동부 또는 분사제어부로 전달한다는 것이다.
그리고 비행구동부와 분사제어부는 통신부로부터 전달받은 동작제어신호에 따라 동작할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론에서, 드론바디부의 상측과 하측 사이의 중간에 배치된 4개의 필러에서의 평단면을 개략적으로 나타낸 평단면도이다.
도 6을 참조하면, 드론바디부(100)의 가운데 중심(CP)을 중심축으로 하여 회전가능하게 분사암(410, 420)이 결합되어 있다. 드론바디부(100)에 결합되는 분사암은 다수개가 회동가능하게 결합된 것이 바람직하다. 본 실시 예에서는 분사암(410, 420)이 2개가 마련된 형태를 예를 들어 나타내고 있다.
설명과 이해의 편의를 위해 어느 하나의 분사암(410)을 제1 분사암이라고 하고, 나머지 하나의 분사암(420)을 제2 분사암이라고 할 수 있다.
제1 분사암(410)과 제2 분사암(420) 각각에는 앞서 언급한 바와 같이, 다수개의 분사노즐(450)이 장착되어 있다.
제1 분사암(410)과 제2 분사암(420)은 드론바디부(100)의 가운데 중심(CP)를 회전 중심으로 하여 소정의 각도로 회전될 수 있다. 바람직하게는 4개의 필러(101, 102, 103, 104) 사이의 빈 공간을 스윙(swing)하는 형태로 회전될 수 있다. 여기서 제1 분사암(410)과 제2 분사암(420)은 동일한 가상의 평면상에서 소정의 각도로 회전되도록 배치 구성될 수 있다.
제1 분사암(410)과 제2 분사암(420)은 제설제를 도포시킬 도로의 폭에 대응되도록 중심점(CP)을 중심으로 하여 소정의 각도로 회전된다.
센서부로부터 측정된 도로의 폭에 대한 정보를 전달받은 분사제어부의 제어에 따라 분사암이 중심점(CP)를 중심으로 회전되는 소정의 각도가 결정된다.
제1 분사암(410)과 제2 분사암(420)은 제설용 드론(10)의 전측과 중심점(CP)그리고 후측을 잇는 가운데 기준선(SL)을 중심으로 좌우 대칭이 되도록 배치된 것이 바람직하다. 아울러, 제1 분사암(410)과 제2 분사암(420)이 중심점(CP)을 중심으로하는 회전 또한 좌우 대칭적으로 회전되는 것이 바람직하다.
이와 같이 제1 분사암(410)과 제2 분사암(420)이 기준선(SL)을 중심으로 좌우 대칭이 되도록 배치되면 제설용 드론(10)의 무게가 어느 한 쪽으로 쏠려 있지 아니하므로 안정적인 비행자세를 유지하는데 도움이 된다.
제1 분사암(410)과 제2 분사암(420)이 중심점(CP)을 중심으로 좌우 대칭적으로 회전되는 것도 마찬가지로 제설용 드론의 안정적인 비행자세 유지에 도움이 되므로 바람직하다.
그리고, 도 3에서 나타난 바와 같이, 하나의 분사암(410)에 두 개의 분사노즐(450)이 장착되어 있으되, 분사노즐(450)이 장착된 위치가 비대칭적으로 배치된 것이 바람직하다. 즉, 중심점(CP)로부터 분사노즐(450)의 장착위치까지의 거리가 서로 다르게 배치된 것이 바람직하다.
이와 같이, 분사암(410) 내에서 다수개의 분사노즐(450)이 중심점(CP)으로부터 장착된 위치까지의 거리가 서로 다르게 장착되면 분사암(410)이 중심점(CP)를 중심으로 하여 회전된 각도에 따라 제설제가 도포될 수 있는 폭이 조절되는데 도움이 되므로 바람직하다.
여기서 도 7과 도 8을 더 참조한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론이 도로의 너비에 대응하여 분사암이 조정된 상태를 나타낸 도면이다.
도 7과 도 8을 함께 비교하면, 도 7에서는 상대적으로 도로의 폭(W1)이 좁은 경우를 나타내었고 도 8에서는 상대적으로 도로의 폭(W2)이 넓은 경우를 개략적으로 도시하였다.
도 7에서 참조되는 바와 같이 도로의 폭(W1)이 상대적으로 좁은 경우에는 도로의 폭(W1)에 맞게 분사암(410, 420)이 중심점(CP)을 중심으로 회전되되, 분사암(410,420)과 기준선(SL)과의 사이각이 상대적으로 좁게 회전되며 분사노즐(450)에서 도포되는 제설제의 여러 도포반경(SR)이 종합적으로 도로의 폭(W1)에 맞게 조절된다. 제설용 드론(10)이 도로의 방향에 따라 전측으로 비행하가면서 제설제를 도포하면 도로면에 대한 제설제 도포가 이루어지게 된다.
도 8에서와 같이 도로의 폭(W2)이 상대적으로 넓은 경우에는 도로의 폭(W2)에 맞게 분사암(410, 420)이 중심점(CP)을 중심으로 회전되되, 분사암(410,420)과 기준선(SL)과의 사이각이 상대적으로 크게 회전되며 분사노즐(450)에서 도포되는 제설제의 여러 도포반경(SR)이 종합적으로 도로의 폭(W2)에 맞게 조절된다. 그리고 제설용 드론(10)이 도로의 방향에 따라 전측으로 비행하가면서 제설제를 도포하면 도로면에 대한 제설제 도포가 이루어지게 된다.
앞서 언급한 바와 같이 센서부의 광학센서(310)에서 측정된 도로의 폭에 대한 정보가 분사제어부로 전달되고, 분사제어부는 측정된 도로의 폭에 대응되도록 분사암(410,420)이 기준선(SL)에 으로부터 회전되는 사이각-이 사이각을 전개각 이라고 표현할 수도 있다-을 결정하고 분사암(410, 420)의 회전구동을 제어하게 된다.
따라서 도 7 과 도 8을 참조하여 설명한 바와 같이 도로의 폭에 맞게 결정된 전개각만큼 분사암(410, 420)이 소정의 각도로 회전되는 전개가 이루어지고 제설용 드론이 도로를 따라 1회의 편도비행하면서 제설제를 도포함으로서 제설작업이 이루어질 수 있다는 것이다.
이와 같이 본 발명에 따른 제설용 드론은 제설제를 도포시킬 도로의 폭에 대응하여 제설용 드론이 1회의 편도비행 만으로도 제설제를 도로면 상에 고르게 도포시켜줄 수 있으므로 제설작업의 효율향상을 도모할 수 있다.
참고로, 분사제어부의 제어에 따라 도로에 도포될 제설제의 분사각도 또는 분사범위를 조절할 수 있는 것도 바람직하다.
분사노즐의 지향방향을 설정 또는 조절하는 분사각조절모터가 분사암에 장착된 것도 바람직하다. 아울러, 분사노즐에는 제설제가 분사되어 나가는 입체각 범위를 조절할 수 있도록 노즐의 입구를 조이거나 확대시켜줄 수 있는 분사입체각 조절수단이 마련되어 있는 것도 가능하다.
분사노즐과 분사암 사이에는 분사각조절모터가 배치되어 있다. 분사각조절모터는 분사제어부의 제어에 따라 분사노즐이 지향하는 방향이 설정 또는 조절되도록 부사노즐을 임의의 각도로 회전이동시켜줄 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 제설용 드론은 제설액을 도포시킬 도로의 폭에 따라 분사암의 전개각도를 조절할 수 있으며, 분사노즐의 지향각도 또는 분사입체각이 조절될 수 있으므로 한 번의 제설비행으로도 도로의 폭에 맞게 대응하여 제설액을 분사 또는 도포 시켜줄 수 있다.
이와 같이, 제설 작업시 다양한 도로의 폭에 대응하여 제설제의 도포범위를 조절할 수 있으므로 제설제의 도포시간을 단축시킬 수 있으며 제설제를 도로상에 고르게 도포할 수 있으므로 제설효율을 향상시켜줄 수 있는 장점이 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
10 : 제설용 드론
100 :드론바디부 110 : 지지암
180 : 제설제공급부 190 : 착지레그
210 : 프로펠러 310 : 광학센서
410, 420 : 분사암 450 : 분사노즐

Claims (6)

  1. 제설제를 도포시킬 도로의 너비에 대응하여 제설제의 도포범위를 조절하는 제설용 드론으로서,
    몸체를 이루는 드론바디부;
    상기 드론바디부에 장착되고, 상기 드론바디부를 공중으로 부양시키거나 이동시키는 동력을 제공하는 비행구동부;
    상기 드론바디부에 장착되며, 상기 비행구동부에 전원을 제공하는 전원공급부;
    상기 드론바디부에 장착되고, 상기 도로의 너비를 측정하는 센서부;
    상기 드론바디부에 장착되고, 상기 제설제를 도포하기 위한 다수개의 분사노즐을 포함하며, 상기 다수개의 분사노즐들 중에서 적어도 일부의 상기 분사노즐들 상호간의 상대적 위치 또는 거리를 변동시킬 수 있는 분사구동부;
    상기 드론바디부에 장착되고, 상기 센서부에서 측정된 상기 도로의 너비에 대응하여 상기 적어도 일부의 분사노즐들 상호간의 상대적 위치가 변동되도록 상기 분사구동부의 동작을 제어하는 분사제어부;
    상기 드론바디부에 장착되고, 상기 분사노즐에 연결된 제설제공급관과 연결되며, 상기 분사구동부에 의해 도포될 상기 제설제를 저장하는 제설제공급부; 및
    상기 드론바디부에 장착되고, 외부로부터 동작제어신호를 수신하여 상기 비행구동부 또는 상기 분사제어부로 전달하는 통신부;를 포함하되,
    다수개의 상기 분사노즐을 포함하는 상기 분사구동부는,
    장착된 다수개의 상기 분사노즐을 지지하는 다수개의 분사암; 및
    상기 드론바디부에 장착되고, 적어도 일부의 상기 분사노즐 상호간의 상대적 위치 또는 거리가 변동되도록 상기 분사암을 구동시키는 암구동장치;를 더 포함하고,
    다수개의 상기 분사암은,
    상기 드론바디부로부터 외측으로 연장된 형태로 상기 드론바디부 또는 상기 암구동장치에 연결되되, 상기 드론바디부를 중심으로 소정의 각도로 회전될 수 있도록 연결되고,
    각기 다른 상기 분사암에 장착된 상기 분사노즐 상호간의 상대적 위치 또는 거리는, 상기 분사암이 소정의 각도로 회전되는 구동에 의해 변동되는 것을 특징으로 하는 제설용 드론.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사제어부는,
    상기 제설제의 도포범위가 상기 센서부에서 측정된 상기 도로의 너비에 대응되도록 상기 분사암을 소정의 각도로 회전시키는 상기 암구동장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 제설용 드론.
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