KR102670582B1 - 엄폐 기능을 가지는 드론 - Google Patents

엄폐 기능을 가지는 드론 Download PDF

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가충희
김영태
이종경
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(주)프리뉴
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Abstract

드론 본체, 상기 드론 본체의 일측에 배치되며, 주변을 촬상하여 촬상데이터를 생성하는 촬상부, 상기 드론 본체의 하측에 배치되어 영상을 디스플레이하는 표시부 및 상기 촬상데이터를 이용하여 상기 표시부에 표시되어야 하는 영상데이터를 생성하여 상기 표시부로 송신하는 연산부를 포함하는 엄폐 기능을 가지는 드론이 개시된다.

Description

엄폐 기능을 가지는 드론{CONCEALABLE DRONE}
본 발명은 엄폐 기능을 가지는 드론에 관한 것이다.
무인 비행체 또는 드론은 사람이 직접 탑승하지 않고 원격으로 조종하여 자동 비행할 수 있는 비행체를 말한다. 드론 일반 비행체와는 사람의 탑승 공간을 별도로 구비하지 않기 때문에 소형화, 경량화가 가능하다.
따라서, 사용자의 접근이 어려운 곳의 정보 수집과 정찰을 위한 정찰 무인 비행체 등 군사용으로 개발 및 활용되나 최근에는, 영상 촬영 기능을 구비하고 레저용으로 상용화, 대중화되고 있다.
이러한 드론에 있어서, 엄폐는 엄폐는 탐지를 피하고, 환경에 녹아들어 효과적으로 운용하며, 안전하게 임무를 수행하는 데에 중요한 역할을 한다.
즉, 엄폐가 있는 드론은 적의 탐지를 피하고 숨을 수 있다. 적의 레이더나 센서로부터 피해가 줄어들어 전투에서 생존 확률을 높일 수 있다.
또한, 엄폐는 드론이 주변 환경에 녹아들거나 적응할 수 있도록 도와준다. 이는 카모플라주(Camouflage)나 환경에 따라 모양을 변화시킬 수 있는 특수한 엄폐 소재를 사용하면 드론이 상황에 더 적응할 수 있을 것이다.
그리고 드론이 민간이나 군사적인 임무를 수행할 때, 엄폐는 그들이 수행하는 임무를 감추고 보호하는 데 중요한 역할을 수행한다. 특히 군사적인 용도에서는 적의 공격으로부터 드론을 보호하기 위한 엄폐가 필수적이라고 할 것이다.
이처럼 드론의 엄폐는 드론의 업무 수행에 있어서 굉장히 중요한 역할을 수행하는 것으로 종래 대한민국 공개실용신안공보 제20-2015-0003893(2015.10.26. 공개)에서는 레이더와 드론을 이용한 경계 및 경비 자동화 시스템을 개시하고 있다.
하지만, 이러한 종래 기술은 드론 자체의 엄폐에 대하여는 제대로 설명하지 못하고 있는 문제가 있다.
(실용신안 문헌 1) 대한민국 공개실용신안공보 제20-2015-0003893(2015.10.26. 공개)
본 발명은 주변 환경을 모사하여 엄폐될 수 있는 드론을 제공하는 데 목적이 있다.
일 실시예에 따른 엄폐 기능을 가지는 드론은 드론 본체, 상기 드론 본체의 일측에 배치되며, 주변을 촬상하여 촬상데이터를 생성하는 촬상부, 상기 드론 본체의 하측에 배치되어 영상을 디스플레이하는 표시부 및 상기 촬상데이터를 이용하여 상기 표시부에 표시되어야 하는 영상데이터를 생성하여 상기 표시부로 송신하는 연산부를 포함할 수 있다.
상기 드론은 하측에 프레임이 배치되고, 상기 표시부는 상기 프레임에서 회동 가능하게 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 연산부는 상기 촬상데이터를 이용하여 상기 표시부가 상기 프레임에서 회동되어야 하는 각도를 연산하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 표시부는 복수로 구성되며, 각각의 표시부는 이동부와 연결되어 상, 하로 이동될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 이동부는, 회동력을 인가하는 회동모터와, 상기 회동모터에 연결되어 회동되는 회동기어, 상기 회동기어와 치합되어 상기 회동기어의 회동에 따라 전, 후 이동되는 슬라이드바를 포함하며, 상기 슬라이드바에 상기 표시부의 후면에 연결되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 연산부는 상기 촬상데이터를 수신 받아 상기 드론 본체가 설정된 조도 이하로 위치된 위치로 이동되도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
전술한 구성으로 형성되는 일 실시예에 따른 본 발명은 주변 환경을 촬영하고, 표시부에 그에 대응한 화면을 출력하여 드론이 엄폐될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엄폐 가능한 드론을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엄폐 가능한 드론의 일 부분을 확대 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엄폐 가능한 드론의 일 부분을 확대 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 엄폐 가능한 드론의 동작을 도시한 것이다.
도 5는 또 다른 일 실시예에 따른 엄폐 기능을 가지는 드론의 일 부분을 확대 도시한 것이다.
도 6은 일 실시예에 따른 전술한 구성을 포함하는 드론의 움직임을 도시한 것이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형상에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 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, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엄폐 가능한 드론을 도시한 것이다.
일 실시예에 따른 엄폐 가능한 드론은 드론 본체(100), 촬상부(200), 표시부(300), 연산부(400)를 포함할 수 있다.
드론 본체(100)는 드론의 뼈대를 구성하는 것이다. 드론 본체(100)는 각종 전자 장치가 내장될 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 드론 본체(100) 내부에는 각종 전자 장치가 내장되어 외부로부터 보호될 수 있다. 여기서, 드론 본체(100) 내부에는 배터리가 내장될 수 있다. 그러므로 전자 장치 및 기타 전원 공급이 필요한 장치 드론 본체(100)를 기준으로 상측 방향으로는 동익부(110)가 배치될 수 있다. 동익부(110)는 전원이 공급되면 드론 본체(100)가 공중에서 움직일 수 있는 동력을 부여할 수 있다. 드론 본체(100)의 하측에는 연장된 레그부(120)가 배치될 수 있다. 그러므로 드론 본체(100)는 레그부(120)에 의하여 안정적으로 지지될 수 있다.
촬상부(200)는 드론 본체(100)의 일측에 설치될 수 있다. 촬상부(200)는 드론 본체(100)의 측면의 둘레를 따라서 배치될 수 있다. 촬상부(200)는 전원이 공급되면 드론 본체(100) 주변을 촬영할 수 있다. 촬상부(200)는 촬영을 기반으로 촬상데이터를 생성할 수 있다.
표시부(300)는 영상을 디스플레이할 수 있다. 여기서, 영상은 정지된 화면일 수 있고, 시간의 흐름에 따라 연속되어 변화되는 화면일 수 있다. 표시부(300)는 드론의 하측을 향하여 화면을 표시할 수 있다.
연산부(400)는 촬상부(200)와 연결되어 촬상데이터를 기반으로 영상데이터를 생성할 수 있다. 연산부(400)가 생성한 영상데이터는 표시부(300)로 전달될 수 있다.
본 발명은 위 구성들을 통하여 엄폐될 수 있다. 즉, 촬상부(200)가 주변을 촬상하여 촬상데이터를 생성하면 연산부(400)는 촬상데이터를 이용하여 드론 본체(100)가 위치된 곳의 주변 환경을 연산할 수 있다.
일례로 구름이 드론 본체(100)를 지나가면 촬상데이터는 구름을 촬상할 것이고, 연산부(400)는 드론 본체(100)가 구름에 위치된 것으로 연산할 것이다. 연산부(400)는 하얀색의 구름과 유사한 영상데이터를 생성하고, 표시부(300)는 흰색으로 구름과 유사한 영상을 표시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엄폐 가능한 드론의 일 부분을 확대 도시한 것이다.
다른 실시예에 따르면 엄폐 가능한 드론은 프레임(130)을 포함할 수 있다.
프레임(130)은 드론 본체(100)의 하측에 연장되며 배치될 수 있다. 프레임(130)은 드론에 틸트부(500)와 연결되어 있을 수 있다. 틸트부(500)는 모터, 기어박스로 구성될 수 있다. 그러므로 프레임(130)은 드론 본체(100)의 하측에서 각도가 변형될 수 있다. 여기서 프레임(130)의 각도 변경은 프레임(130)의 회전을 포함할 수 있다.
표시부(300)는 프레임(130)에 연결될 수 있다. 여기서 표시부(300)는 제1표시부(310), 제2표시부(320)로 구성되며, 각각이 프레임(130)에 연결될 수 있다. 그러므로 표시부(300)는 프레임(130)의 각도 변경에 따라 각각 영상이 표시되는 위치가 변경될 수 있다. 제1표시부(310)와 제2표시부(320)는 각각 상이한 방향으로 영상을 표시할 수 있다. 그러므로 본 발명은 엄폐성이 뛰어날 수 있다.
일례로 드론이 날고 있는 경우 촬상부(200)가 촬상데이터를 생성하고, 연산부(400)가 촬상데이터를 확인한 결과, 특정한 부분은 드론 본체(100)와 유사하게 어두우나 특정한 방향이 밝아서 해당 방향으로만 엄폐가 필요한 경우, 프레임(130)은 틸트부(500)에 의하여 틸트되어 제1표시부(310) 또는 제2표시부(320) 중 어느 한 표시부(300)에 특정한 영상을 표시할 수 있다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 엄폐 가능한 드론의 일 부분을 확대 도시한 것이다.
또 다른 실시예에 따른 드론은 패널부가 복수의 패널모듈로 형성될 수 있다. 일례로 패널부는 a패널모듈(300a), b패널모듈(300b), c패널모듈(300c), d패널모듈(300d), e패널모듈(300e)로 구성될 수 있다. 그리고 a패널모듈(300a) 내지 e패널모듈(300e)은 각각 상, 하로 움직일 수 있다.
a패널모듈(300a) 내지 e패널모듈(300e)은 모두 유사한 구성요소를 포함하므로, a패널모듈(300a)만 구체적으로 살펴보면 a패널모듈(300a)은 a표시부(300)가 이동부에 연결되어 상승, 하강될 수 있다.
이동부는 회동모터(330), 회동기어(340), 슬라이드바(350), 가이드커버(360)로 구성될 수 있다.
회동모터(330)는 전원이 공급되면 샤프트가 자전될 수 있다.
회동기어(340)는 회동모터(330)에 연결되어 회동모터(330)의 동작에 따라 회동될 수 있다.
슬라이드바(350)는 일면이 회동기어(340)에 치합될 수 있다. 그러므로 슬라이드바(350)는 회동기어(340)의 회동에 따라 전측, 후측으로 전진, 후진할 수 있다.
여기서, 회동기어(340)와 슬라이드바(350)는 피니언과 레크일 수 있다. 그러나 회동기어(340)와 슬라이드바(350)는 회동기어(340)의 회동이 슬라이드바(350)의 직선 운동으로 변경될 수 있는 기어 구조이면 이에 한정되지 않을 수 있다.
가이드커버(360)는 일측이 개방되어 있으며 내부에 공간이 형성될 수 있다. 그러므로 a패널부는 가이드커버(360)의 개방된 공간을 통하여 가이드되어 도 3을 기준으로 상, 하로 이동될 수 있다.
이처럼 본 발명은 패널부를 구성하는 각각의 패널모듈이 전진, 후진되어 화면을 표시하므로 다양한 화면을 모사할 수 있다.
한편, 위와 별개로 패널부 자체가 상승, 하강될 수 있다.
즉, a패널모듈(300a)의 측면, e패널모듈(300e)의 측면은 연결된 프레임(130) 또는 레그부(120)에 슬라이드 이동 가능하게 연결되어 있을 수 있다. 일례로 a패널모듈(300a), e패널모듈(300e)은 볼스크류에 연결되어 있고, 프레임(130) 또는 레그부(120)는 이들이 이동되는 홈이 형성되어 볼스크류의 회전에 따라 상, 하로 이동될 수 있다.
또 한편, 각각의 패널모듈은 인접하여 어느 일측에는 가이드돌기부, 다른 일측에는 수용부가 형성되어 있을 수 있다.
일례로 a패널모듈(300a)의 가이드커버(360)에는 가이드커버(360)의 세로 방향을 따라서 가이드돌기가 형성되고, b패널모듈(300b)의 가이드커버(360)에는 가이드돌기와 대응되는 수용부가 형성되어 있을 수 있다. 그러므로 a패널모듈(300a)은 b패널모듈(300b)과 인접한 채 각각은 상호 연결되되 독립적으로 동작될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 엄폐 가능한 드론의 동작을 도시한 것이다.
본 발명의 드론은 전술한 표시부(300)를 통한 엄폐 이외에 촬상부(200)를 활용하여 비행함으로써 엄폐가 가능할 수 있다.
촬상부(200)는 드론 본체(100)의 측면에 배치되어 드론 본체(100)를 기준으로 주변의 환경을 촬상할 수 있다. 그리고 드론은 드론 본체(100)와 유사한 색(일례로 검정색) 또는 드론 본체(100)가 관찰되기 어려운 보호색을 따라서 비행할 수 있다.
일례로 드론이 검정색이고, 건물을 촬영하여야 하는 경우 드론은 비행 전 촬상부(200)를 이용하여 촬상데이터를 생성하고, 연산부(400)는 촬상데이터를 이용하여 건물에서 어두운 색으로 확인되는 부분을 연산할 수 있다. 그리고 드론의 위치를 임의로 설정할 수 있다.
도 4와 같이 어두운 공간이 ‘T’로 확인되면 드론이 이 공간을 따라 움직이면 목표하는 공간을 촬상할 수 있는지 연산부(400)는 연산할 수 있다. 만약 공간을 따라서 움직여도 목표하는 공간을 촬상할 수 있으면 드론은 최적의 동선을 연산하고, 그에 따라 움직일 수 있다. 한편, 이때에도 표시부(300)에는 엄폐를 위한 영상이 표시될 수 있다.
도 5는 또 다른 일 실시예에 따른 엄폐 기능을 가지는 드론의 일 부분을 확대 도시한 것이다.
또 다른 실시예에 따르면 드론은 제1프레임(131), 제2프레임(132), 제3프레임(133)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1프레임(131)은 회전 동력을 부여하는 동력부(지시번호 없음)에 연결될 수 있다. 제2프레임(132)은 제1프레임(131)에 내장된 동력부에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 제3프레임(133)은 제2프레임(132)에 내장된 동력부에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 표시부(300)는 제3프레임(133)에 고정될 수 있다. 그러므로 제1프레임(131)의 움직임은 제2프레임(132), 제3프레임(133)을 움직이고, 제2프레임(132)의 움직임은 제3프레임(133)을 움직이고, 제3프레임(133)의 움직임은 표시부(300)를 움직일 수 있다. 그러므로 본 발명은 다양한 각도로 표시부(300)를 움직일 수 있다.
일례로 제1프레임(131)은 드론 본체(100, 도 1 참조)에 틸트 가능하게 연결될 수 있다. 그러므로 제1프레임(131)은 드론 본체(100)의 하측에서 좌측, 타측을 향하여 틸트될 수 있다(도 5에서는 설명의 편의를 위하여 도면을 시킨바 상측, 하측으로 회동). 제2프레임(132)은 제1프레임(131)에 회동 가능하게 연결될 수 있다. 그러므로 제1프레임(131)의 틸트에 따라 제2프레임(132)의 위치가 변경된 채 제2프레임(132)은 회동될 수 있다. 다만 제2프레임(132)은 제1프레임(131)과 중심에서 연결된 것이 아닌, 편심되어 연결되어 있을 수 있다. 그러므로 제2프레임(132)이 제1프레임(131)을 기준으로 회전되면 중심의 위치가 변경될 수 있다.
제3프레임(133)은 제2프레임(132)과 마찬가지로 중심이 아닌 위치에서 제2프레임(132)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 그러므로 제3프레임(133)이 회전되면 최종적으로 표시부(300)의 위치는 다양한 각도로 변경될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 전술한 구성을 포함하는 드론의 움직임을 도시한 것이다.
전술한 바와 같이 드론 본체(100), 촬상부(200), 표시부(300), 연산부(400)를 포함할 수 있다.
드론 본체(100)는 도 1에서 설명한 바와 같이 동익부(110)에 의하여 움직일 수 있다.
촬상부(200)는 촬상데이터를 생성하고, 연산부(400)는 촬상데이터를 이용하여 드론이 움직이는 동선을 연산할 수 있다. 그리고 드론의 동선에 따라 표시부(300)에 표시되어야 하는 영상데이터를 생성할 수 있다. 또한, 드론은 표시부(300)의 각도를 연산할 수 있다. 여기서, 드론의 표시부(300)의 각도는 아래에서 위를 보았을 때 표시부(300)가 관찰되는 각도일 수 있다. 그리고 드론은 움직이며 연산부(400)의 제어에 따라 동작될 수 있다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 구름 사이를 드론이 통과하여야 하는 경우, 연산부(400)는 드론의 움직이는 동선을 연산하고, 그에 따라 드론이 해당 위치에 위치된 경우, 표시부(300)에 영상데이터가 재생되도록 할 수 있다. 이때 구름 안을 드론이 통과되는 경우 표시부(300)에는 구름을 모사한 영상이 표시될 수 있다. 그러면서 다양한 각도로 표시부(300)가 틸트될 수 있다.
따라서 아래에서 위를 확인하는 사람은 드론의 위장된 움직임에 따라 드론을 발견하지 못할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100 : 드론 본체
110 : 동익부
120 : 레그부
130 : 프레임
131 : 제1프레임
132 : 제2프레임
133 : 제3프레임
200 : 촬상부
300 : 표시부
310 : 제1표시부
320 : 제2표시부
330 : 회동모터
340 : 회동기어
350 : 슬라이드바
360 : 가이드커버
400 : 연산부
500 : 틸트부

Claims (6)

  1. 드론 본체;
    상기 드론 본체의 일측에 배치되며, 주변을 촬상하여 촬상데이터를 생성하는 촬상부;
    상기 드론 본체의 하측에 배치되어 영상을 디스플레이하는 표시부; 및
    상기 촬상데이터를 이용하여 상기 표시부에 표시되어야 하는 영상데이터를 생성하여 상기 표시부로 송신하는 연산부;
    를 포함하며,
    상기 표시부는 복수로 구성되며,
    각각의 표시부는 이동부와 연결되어 상, 하로 이동될 수 있고,
    상기 이동부는,
    회동력을 인가하는 회동모터와, 상기 회동모터에 연결되어 회동되는 회동기어, 상기 회동기어와 치합되어 상기 회동기어의 회동에 따라 전, 후 이동되는 슬라이드바를 포함하며,
    상기 슬라이드바에 상기 표시부의 후면이 연결되어 있는 것
    을 특징으로 하는 엄폐 기능을 가지는 드론.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드론은
    하측에 프레임이 배치되고,
    상기 표시부는 상기 프레임에서 회동 가능하게 배치되는 것
    을 특징으로 하는 엄폐 기능을 가지는 드론.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연산부는
    상기 촬상데이터를 이용하여 상기 표시부가 상기 프레임에서 회동되어야 하는 각도를 연산하는 것
    을 특징으로 하는 엄폐 기능을 가지는 드론.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 연산부는
    상기 촬상데이터를 수신 받아 상기 드론 본체가 설정된 조도 이하로 위치된 위치로 이동되도록 하는 것
    을 특징으로 하는 엄폐 기능을 가지는 드론.
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