KR20110104405A

KR20110104405A - 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치

Info

Publication number: KR20110104405A
Application number: KR1020100038694A
Authority: KR
Inventors: 이호용
Original assignee: 동국대학교 산학협력단
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2010-04-26
Publication date: 2011-09-22

Abstract

무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 무인헬리콥터의 하이브리드 전력을 공급하는 장치에 있어서, 가솔린 연료를 연소하여 기계 에너지를 생성하는 가솔린 엔진 장치; 무인헬리콥터를 구동시키는 전기 모터 장치; 전기 모터 장치 및 촬영 장치에 전력을 공급하는 배터리 장치; 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전 장치; 전기 에너지를 이용하여 배터리 장치를 충전시키는 충전 장치; 및 배터리 장치의 배터리 용량을 판단하여 기준 용량 이하일 경우에 배터리 장치로 전기 에너지를 충전시키도록 충전 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치가 제공된다.

Description

무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치{HYBRID POWER-SUPPLYING APPARATUS FOR UNMANNED HELICOPTER}

본 발명의 일 실시예는 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치에 관한 기술에 관한 것이다.

헬리콥터는 로터(rotor)라고 불리는 회전 날개를 기관으로 돌려서 생기는 양력과 추진력으로 나는 항공기이며, 수직이착륙과 공중 정지가 가능하고, 회전 날개가 각도를 조정하여 전진, 후진, 횡진을 할 수 있다.

헬리콥터는 작은 면적에서 이착륙이 가능하고, 복잡한 지형을 따라 느린 속도로 비행이 가능하며 한 곳에 머무를 수 있는 특징이 있어, 경찰 업무, 인명 구조, 화재 진압, 공중 촬영 등 다양한 용도에 사용된다. 또한, 헬리콥터는 공중 촬영, 농약 등 투여 등에서 사용할 때는 사용자가 직접 탑승하지 않고 무인으로 사용할 경우도 있다.

최근, 재료 기술의 발전을 계기로 내연 기간을 사용한 동력 장치에 전기 모터를 활용한 전동 동력 장치의 개발이 활발하며, 무인헬리콥터 분야에서도 주 동력 장치로써 전기 모터를 채용한 개발이 활발히 이루어지고 있다.

이러한, 공중 촬영용 무인헬리콥터에서는 무인헬리콥터의 주 동력원 이외에도 공중의 영상을 촬영하는 촬영 장치의 전원이 별도로 필요하므로 대용량의 배터리가 필요하다.

그러나, 대용량의 배터리는 가격이 매우 고가이며, 무게가 무거워 무인헬리콥터에 탑재하기 힘든 문제가 발생한다. 따라서, 대용량 배터리를 대체하며 연속적으로 전력을 생산할 수 있는 연료 전지와 태양광을 이용한 대체 에너지를 활용한 전력 공급 장치가 연구되고 있다. 그러나, 이러한 전력 공급 장치는 연료 전지와 태양광으로부터 생성되는 에너지를 전기 모터와 카메라 장치에 공급할 수 있는 전기로 변환하는 고가의 전력 변환기가 추가되어야 하는 문제가 발생한다.

본 발명의 실시예는 대용량의 배터리 대신에 최소 용량의 배터리를 탑재할 수 있는 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치를 제공하는 것이다.

그리고, 본 발명의 실시예는 촬영 장치에 유입되는 진동을 저감할 수 있는 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 무인헬리콥터의 하이브리드 전력을 공급하는 장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무인헬리콥터의 하이브리드 전력을 공급하는 장치에 있어서, 가솔린 연료를 연소하여 기계 에너지를 생성하는 가솔린 엔진 장치; 상기 무인헬리콥터를 구동시키는 전기 모터 장치; 상기 전기 모터 장치 및 촬영 장치에 전력을 공급하는 배터리 장치; 상기 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전 장치; 상기 전기 에너지를 이용하여 상기 배터리 장치를 충전시키는 충전 장치; 및 상기 배터리 장치의 배터리 용량을 판단하여 기준 용량 이하일 경우에 상기 배터리 장치로 상기 전기 에너지를 충전시키도록 상기 충전 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치가 제공된다.

그리고, 상기 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치는 상기 가솔린 엔진 장치에서 발생하는 진동을 완충시키는 진동 완충부를 더 포함한다.

여기서, 상기 배터리 장치는, 상기 전기 모터 장치로 전력을 공급하는 제 1배터리부; 및 상기 촬영 장치로 전력을 공급하는 제 2배터리부를 포함한다.

또한, 상기 충전 장치는, 상기 제 1배터리부를 상기 전기 에너지로 충전시키는 제 1충전부; 및 상기 제 2배터리부를 상기 전기 에너지로 충전시키는 제 2충전부를 포함한다.

한편, 상기 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치는 상기 가솔린 연료를 저장하는 가솔린 연료 탱크; 및 상기 가솔린 엔진 장치의 회전을 제어하는 가버너(governor)를 더 포함한다.

그리고, 상기 촬영 장치는, 상기 무인헬리콥터의 위치 및 장애물을 판단하기 위해 상기 무인헬리콥터가 비행하는 주변의 영상을 촬영하는 공중 영상 촬영 장치; 및 상기 무인헬리콥터가 촬영해야 할 목표물을 촬영하는 목표물 촬영 장치를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치는 최소 용량의 배터리를 탑재할 수 있으므로 무인헬리콥터의 용량과 무게를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치는 촬영 장치에 유입되는 진동을 저감할 수 있으므로 촬영 장치에서 촬영한 영상의 품질을 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치는 배터리에 연속적으로 충전하므로 장시간 동안 공중에서 촬영할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 전력 공급 장치를 포함하는 무인헬리콥터를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 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 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 출원에서 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 출원에서, "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.

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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 전력 공급 장치를 포함하는 무인헬리콥터를 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치를 나타낸 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 무인헬리콥터(50)의 하이브리드 전력 공급 장치(100)는 가솔린 엔진 장치(110), 발전 장치(120), 충전 장치(130), 배터리 장치(140), 전기 모터 장치(150), 촬영 장치(170), 제어 장치(200), 저장 장치(210) 및 통신 장치(220)를 포함한다.

가솔린 엔진 장치(110)는 가솔린 연료를 이용하여 기계 에너지를 생성한다. 다시 말하면, 가솔린 엔진 장치(110)는 가솔린 연료 탱크의 저장된 가솔린 연료를 흡입하고, 흡입한 가솔린 연료를 압축시킨다. 그리고, 가솔린 엔진 장치(110)는 압축한 가솔린 연료에 열을 가해서 폭발시켜서 기계 에너지를 생성한다. 이때, 가솔린 연료 탱크는 가솔린 엔진 장치(110)에서 사용할 가솔린 연료를 보관한다.

가버너(governor, 105)는 가솔린 엔진 장치(110)의 회전을 제어하여 일정한 량의 기계 에너지가 발생한다.

진동 완충부(115)는 가솔린 엔진 장치(110)에서 발생하는 진동을 완충시킨다. 다시 말하면, 가솔린 엔진 장치(110)에서 무인헬리콥터(50)가 필요한 동력을 생성하기 위해서는 높은 RPM 또는 토크를 발생시켜 무인헬리콥터(50)의 기계적 진동을 유발한다.

따라서, 진동 완충부(115)는 가솔린 엔진 장치(110)에서 발생시킨 무인헬리콥터(50)의 진동을 촬영 장치(170)에 전달되는 것을 방지하기 위해 진동을 완충시킨다. 이때, 촬영 장치(170)는 진동 완충부(115)에 의해 무인헬리콥터(50)의 진동이 저감되므로 떨림 현상이 일어나지 않은 상태에서 영상을 촬영할 수 있다.

발전 장치(120)는 기계 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 즉, 발전 장치(120)는 가솔린 엔진 장치(110)에서 생성한 기계 에너지를 전기 모터 장치(150) 및 촬영 장치(170)에서 사용할 수 있는 전기 에너지로 변환한다.

충전 장치(130)는 전기 에너지를 이용하여 배터리 장치(140)를 충전시킨다. 이러한, 충전 장치(130)는 제 1충전부(135) 및 제 2충전부(137)를 포함한다.

제 1충전부(135)는 발전 장치(120) 및 배터리 장치(140)의 제 1배터리부(145)와 연결된다. 제 1충전부(135)는 발전 장치(120)에서 변환한 전기 에너지를 이용하여 제 1배터리부(145)를 충전시킨다.

제 2충전부(137)는 발전 장치(120) 및 배터리 장치(140)의 제 2배터리부(147)와 연결되며, 발전 장치(120)에서 변환한 전기 에너지를 제 2배터리부(147)에 충전시킨다.

배터리 장치(140)는 충전 장치(130)에 의해 전기 에너지가 충전된다. 배터리 장치(140)의 용량은 비행하는 시간에 따라 결정되며, 비상으로 비행할 경우를 고려하여 결정한다. 예를 들어, 배터리 장치(140)의 용량은 평상시 소모량의 3배로 할 수 있다. 배터리 장치(140)는 제 1배터리부(145) 및 제 2배터리부(147)를 포함한다.

제 1배터리부(145)는 충전 장치(130)의 제 1충전부(135)에 의해 전기 에너지가 충전된다. 제 1배터리부(145)는 전기 모터 장치(150)를 구동시키기 위해 전기 모터 장치(150)에 전기 에너지를 공급한다. 이러한, 제 1배터리부(145)는 고전압, 고용량일 수 있다.

제 2배터리부(147)는 충전 장치(130)의 제 2충전부(137)와 연결되며 제 2충전부(137)에 의해 전기 에너지가 충전된다. 제 2배터리부(147)는 촬영 장치(170)와 연결되며 촬영 장치(170)에서 영상을 촬영할 수 있도록 전기 에너지를 촬영 장치(170)에 공급한다. 제 2배터리부(147)는 저전압, 저용량일 수 있다.

전기 모터 장치(150)는 무인헬리콥터(50)가 비행할 수 있도록 전기 에너지를 이용하여 무인헬리콥터(50)를 구동시킨다. 즉, 전기 모터 장치(150)는 배터리 장치(140)의 제 1배터리부(145)로부터 제공받은 전기 에너지를 이용하여 역학적 에너지로 변환하고, 역학적 에너지를 이용하여 무인헬리콥터(50)의 회전날개(30)를 회전시켜 무인헬리콥터(50)를 비행시킨다.

촬영 장치(170)는 공중 영상 촬영 장치(175) 및 목표물 촬영 장치(177)를 포함한다.

공중 영상 촬영 장치(175)는 무인헬리콥터(50)가 비행하는 주변의 영상을 촬영한다. 즉, 공중 영상 촬영 장치(175)는 무인으로 동작하는 헬리콥터이므로 지상에 있는 사용자에게 무인헬리콥터(50)가 비행하는 주변에 장애물이 존재하는 지를 알리고, 원하는 방향으로 비행하는지를 알려주기 위해 무인헬리콥터(50)가 비행하는 주변의 영상을 촬영하여 촬영 데이터를 생성한다.

목표물 촬영 장치(177)는 목표물을 촬영한다. 즉, 목표물 촬영 장치(177)는 제어 장치(200)의 제어하에 목표물을 촬영한다.

제어 장치(200)는 가솔린 엔진 장치(110), 발전 장치(120), 충전 장치(130), 배터리 장치(140), 전기 모터 장치(150), 촬영 장치(170) 및 통신 장치(220)를 포함하는 하이브리드 전력 공급 장치(100)의 구성 요소를 제어한다.

다시 말하면, 제어 장치(200)는 통신 장치(220)를 통해 조정 장치로부터 제어 신호를 수신하면 제어 신호를 판단하여 제어 신호에 해당하는 작업을 수행한다. 예를 들어, 제어 장치(200)는 조정 장치로부터 스타트 신호를 수신하면 가솔린 엔진 장치(110)를 가동하도록 제어하고, 위치 변경 신호를 수신하면 위치를 변경하도록 방향 조절 장치(도시하지 않음)을 제어할 수 있다.

제어 장치(200)는 촬영 요청 신호를 수신하면 목표물을 촬영할 수 있도록 촬영 장치(170)의 목표물 촬영 장치(177)를 제어할 수 있다. 그리고, 제어 장치(200)는 촬영 장치(170)에서 촬영한 데이터를 사용자 단말(도시하지 않음)로 전송하도록 통신 장치(220)를 제어한다.

저장 장치(210)는 촬영 장치(170)에서 촬영한 촬영 데이터를 저장한다. 저장 장치(210)는 제어 장치(200)의 요청에 따라 촬영 데이터를 제공한다. 이러한, 저장부는 예를 들어 롬(Read Only Memory : ROM), 램(Random Access Memory : RAM) 및 플래시 메모리(Flash memory) 등으로 이루어질 수 있다.

통신 장치(220)는 사용자 단말 및 조정 장치와 접속하여 데이터를 송수신한다. 즉, 통신부는 조정 장치로부터 스타트 신호, 위치 변경 신호 및 촬영 요청 신호 등과 같은 제어 신호를 수신한다. 이때, 조정 장치는 사용자로부터 입력받아 제어 신호를 생성하여 무인헬리콥터(50)로 전송한다. 통신 장치(220)는 조정 장치로부터 수신한 제어 신호를 제어 장치(200)에 제공한다.

통신 장치(220)는 제어 장치(200)의 제어하에 촬영 장치(170)에서 촬영한 촬영 데이터를 사용자 단말에 전송한다. 즉, 통신 장치(220)는 공중 영상 촬영 장치(175)에서 무인헬리콥터(50)가 비행하는 주변의 영상을 촬영한 촬영 데이터 및 목표물 촬영 장치(177)에서 목표물을 촬영한 촬영 데이터 중 적어도 하나를 사용자 단말에 전송한다.

이때, 사용자 단말은 무인헬리콥터(50)와 무선으로 접속하여 촬영 장치(170)에서 촬영한 촬영 데이터를 수신하여 표시부(도시하지 않음)를 통해 표시한다.

사용자 단말은 촬영 장치(170)에서 촬영한 촬영 데이터를 표시할 수 있는 단말이면 그 종류는 무관하다. 예를 들어, 사용자 단말은 음성 및 영상 통화가 가능한 휴대폰, 개인 휴대 정보 단말(personal digital assistants : PDA), 노트북(Note-book) 및 넷북(Net-book)과 같은 컴퓨터 중 어느 하나일 수 있다.

여기서는 조정 장치와 사용자 단말을 구분하여 설명하였지만 이에 한정되지 않으며, 무인헬리콥터(50)에 제어 신호를 송신하고, 촬영 장치(170)에서 촬영한 촬영 데이터를 표시할 수 있는 단말이면 조정 장치와 사용자 단말이 하나의 장치일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 방법을 나타낸 순서도이다.

도 3을 참조하면, 하이브리드 전력 공급 장치(100)의 통신 장치(220)는 조정 장치로부터 스타트 신호를 수신한다(S311).

가솔린 엔진 장치(110)는 가솔린 연료를 이용하여 기계 에너지를 생성한다(S313). 다시 말하면, 가솔린 엔진 장치(110)는 통신 장치(220)를 통해 조정 장치로부터 스타트 신호를 수신하면 가솔린 연료 탱크에 저장된 가솔린 연료를 흡입, 압축, 폭발시켜서 기계 에너지를 생성한다.

발전 장치(120)는 가솔린 엔진 장치(110)에서 생성한 기계 에너지를 전기 모터 장치(150) 및 촬영 장치(170)를 구동시킬 전기 에너지로 변환한다(S315).

충전 장치(130)는 전기 에너지를 배터리 장치(140)에 충전시킨다(S317). 즉, 충전 장치(130)의 제 1충전부(135)는 제 1배터리부(145)에 발전 장치(120)에서 변환한 전기 에너지를 충전시킨다. 제 2충전부(137)는 전기 에너지를 이용하여 제 2배터리부(147)를 충전시킨다.

제어 장치(200)는 배터리 장치(140)의 용량이 기준 용량 보다 이상인지를 판단한다(S319). 여기서, 기준 용량은 충전 장치(130)가 배터리 장치(140)를 충전시켜야 하는 기준이 되는 값이며, 사용자 단말 또는 조정 장치로부터 입력받아 제어 장치(200)에서 설정하거나, 미리 설정된 알고리즘을 이용하여 제어 장치(200)에서 설정할 수 있다.

만약, 충전 장치(130)는 배터리 장치(140)의 용량이 기준 용량 보다 이하이면 배터리 장치(140)에 전기 에너지를 충전시킨다(S321). 다시 말하면, 제어 장치(200)는 배터리 장치(140)의 용량이 기준 용량 보다 이하이면 충전 장치(130)가 배터리 장치(140)로 전기 에너지를 충전시키도록 충전 장치(130)를 제어한다. 충전 장치(130)는 제어 장치(200)의 제어하에 배터리 장치(140)를 전기 에너지를 이용하여 충전시킨다.

배터리 장치(140)는 전기 모터 장치(150) 및 촬영 장치(170)에 전기 에너지를 공급한다(S323). 구체적으로, 제어 장치(200)는 배터리 장치(140)의 용량이 기준 용량 보다 이상이면 배터리 장치(140)에서 전기 모터 장치(150) 및 촬영 장치(170)에 전기 에너지를 공급하도록 배터리 장치(140)를 제어한다. 배터리 장치(140)의 제 1배터리부(145)는 제어 장치(200)의 제어하에 전기 모터 장치(150)에 전기 에너지를 공급한다. 제 2배터리부(147)는 제어 장치(200)의 제어하에 촬영 장치(170)의 공중 영상 촬영 장치(175)에 전기 에너지를 공급한다.

전기 모터 장치(150)는 배터리 장치(140)의 제 1배터리부(145)로부터 제공받은 전기 에너지를 이용하여 역학적 에너지로 변환하고, 역학적 에너지를 이용하여 무인헬리콥터(50)의 회전날개(30)를 회전시켜 무인헬리콥터(50)를 비행시킨다(S325).

촬영 장치(170)의 공중 영상 촬영 장치(175)는 무인헬리콥터(50)가 비행하면 주변의 영상을 촬영하여 촬영 데이터를 생성한다(S327). 그리고, 통신 장치(220)는 제어 장치(200)의 제어하에 공중 영상 촬영 장치(175)에서 촬영한 촬영 데이터를 사용자 단말로 전송한다.

통신 장치(220)는 조정 장치로부터 촬영 요청 신호를 수신한다(S329).

촬영 장치(170)의 목표물 촬영 장치(177)는 통신 장치(220)를 통해 촬영 요청 신호를 수신하면 해당하는 목표물을 촬영하여 촬영 데이터를 생성한다(S331). 제어 장치(200)는 목표물 촬영 장치(177)에서 촬영한 촬영 데이터를 저장 장치(210)에 저장시킨다. 제어 장치(200)는 목표물 촬영 장치(177)에서 촬영 데이터를 촬영한 직시에 통신 장치(220)를 통해 사용자 단말로 촬영 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 제어 장치(200)는 목표물 촬영 장치(177)에서 촬영한 촬영 데이터를 사용자 단말로 전송하지 않고, 무인헬리콥터(50)가 비행을 마친 후에 사용자에게 제공할 수 도 있다.

그리고, 제어 장치(200)는 무인헬리콥터(50)가 비행하는 중에도 수시로 배터리 장치(140)의 용량을 체크하여 배터리 장치(140)의 용량이 기준 용량보다 이하일 경우 충전 장치(130)를 제어하여 배터리 장치(140)에 전기 에너지를 충전시킨다.

이에 따라, 본 발명에 따른 무인헬리콥터(50)의 하이브리드 전력 공급 장치(100)는 가솔린 엔진 장치(110)가 일정하게 기계 에너지를 생성하고, 생성한 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하여 주기적으로 배터리 장치(140)에 충전시키므로 배터리 장치(140)의 용량을 최소화할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

50 : 무인헬리콥터
100 : 하이브리드 전력 공급 장치
103 : 가솔린 연료 탱크
105 : 가버너
110 : 가솔린 엔진 장치
115 : 진동 완충부
120 : 발전 장치
130 : 충전 장치
140 : 배터리 장치
150 : 전기 모터 장치
170 : 촬영 장치
175 : 공중 영상 촬영 장치
177 : 목표물 촬영 장치

Claims

무인헬리콥터의 하이브리드 전력을 공급하는 장치에 있어서,
가솔린 연료를 연소하여 기계 에너지를 생성하는 가솔린 엔진 장치;
상기 무인헬리콥터를 구동시키는 전기 모터 장치;
상기 전기 모터 장치 및 촬영 장치에 전력을 공급하는 배터리 장치;
상기 기계 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전 장치;
상기 전기 에너지를 이용하여 상기 배터리 장치를 충전시키는 충전 장치; 및
상기 배터리 장치의 배터리 용량을 판단하여 기준 용량 이하일 경우에 상기 배터리 장치로 상기 전기 에너지를 충전시키도록 상기 충전 장치를 제어하는 제어 장치를 포함하는 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치.
제 1항에 있어서,
상기 가솔린 엔진 장치에서 발생하는 진동을 완충시키는 진동 완충부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치.
제 1항에 있어서,
상기 배터리 장치는,
상기 전기 모터 장치로 전력을 공급하는 제 1배터리부; 및
상기 촬영 장치로 전력을 공급하는 제 2배터리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치.
제 3항에 있어서,
상기 충전 장치는,
상기 제 1배터리부를 상기 전기 에너지로 충전시키는 제 1충전부; 및
상기 제 2배터리부를 상기 전기 에너지로 충전시키는 제 2충전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치.
제 1항에 있어서,
상기 가솔린 연료를 저장하는 가솔린 연료 탱크; 및
상기 가솔린 엔진 장치의 회전을 제어하는 가버너(governor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치.
제 1항에 있어서,
상기 촬영 장치는,
상기 무인헬리콥터의 위치 및 장애물을 판단하기 위해 상기 무인헬리콥터가 비행하는 주변의 영상을 촬영하는 공중 영상 촬영 장치; 및
상기 무인헬리콥터가 촬영해야 할 목표물을 촬영하는 목표물 촬영 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인헬리콥터의 하이브리드 전력 공급 장치.