KR20110109549A

KR20110109549A - 무인비행체를 이용한 실내외 3ｄ 게임기

Info

Publication number: KR20110109549A
Application number: KR1020100029334A
Authority: KR
Inventors: 이성호
Original assignee: 이성호
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-10-06

Abstract

본 발명은 실내외를 자유롭게 비행할 수 있는 UFO형 비행체를 조종하여 조종자로 하여금 비행의 즐거움을 만끽하고 공간능력배양은 물론 무한한 상상력과 창의력을 자극하는 교육적인 효과가 큰 체험형 게임기로 무선망을 이용하여 전세계 어디에서든지 직접 비행체를 조종할 수 있는 원격조종기능, 다양한 탑재체 장착, 그리고 태양광을 이용하여 친환경 충전 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 실내외에서 비행할 수 있는 무인비행체, 비행체를 조종하는 근거리 조종장치와 원격조정장치, 여러 가지 기능을 가지는 탑재체, 그리고 조종장치와 무인비행체용 배터리 충전장치로 크게 4개의 유닛으로 구성되어 있다.
첫 번째 유닛은 무인비행체로서 비행체의 각종 신호를 감지하는 센서부와 센싱된 신호를 처리하고 제어명령을 발생시키는 마이크로 프로세서부, 마이크로프로세서부에서 출력된 신호를 받아 처리하는 구동부, 조종기로부터 조종명령을 처리하는 송수신부로 구성되어 있다.
두 번째 유닛은 휴대폰조종기로 비행체의 조종명령신호를 발생시키는 조종명령부와 비행체에 제어신호를 전달하는 통신부 그리고 다른 휴대폰으로부터 전달된 명령을 비행체에 전달하는 명령전달기능을 가진다.
세 번째는 비행체의 카메라로부터 영상신호를 처리하여 조종기로 전송하는 영상처리부, 적외선,초음파, 레이저신호를 수신하여 처리하고 신호처리부, 스피커를 통해 다양한 영상과 음향효과를 발생시키는 음성합성 표시 장치부, 제어명령에 의해 로봇팔과 다리를 작동시키는 로봇제어장치로 구성되어있다.
네 번째는 태양전지를 이용하여 조종기용 배터리를 충전시키고, 비행체의 배터리를 충전시키는 장치를 가지고 있다. 위의 4가지 유닛으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

무인비행체를 이용한 실내외 3Ｄ 게임기{Indoor-ourdoor 3D game machine using unmanned aero vehicle}

본 발명은 무인비행체를 이용한 실내외 3Ｄ 게임기에 관한 것으로서, 실내외에서 무선 조종기를 이용하여 소형 무인비행체를 조종하면서 즐거움을 만끽할 수 있는 3D 게임기에 관한 것이다.

종래기술은 비행을 위하여 고정익비행체의 날개를 이용하거나 헬리콥터와 같은 하나의 로터를 이용하여 로터의 날개를 틸팅하는 방식이었다. 또한 기존의 방식은 실내에서 조종을 하는데 있어서 제어가 불안정하여 안정적인 비행과 제어가 불가능한 상태이므로 사용자들에게 안전비행에 보장을 할 수 없다. 또한 여러 가지 장애물과 충돌이나 비행을 위한 전력공급에 있어서 매우 비효율적인 형태를 가진다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 비행체의 안전성 확보, 재미있는 배틀이나 슈팅게임기능, 소형화 , 영상인식기능, 휴대용 무선 조종기를 이용하는 매우 재미있고 박진감 넘치는 게임을 즐기는 실내외에서 즐길 수 있는 게임기를 제작하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 원격휴대 조종기를 통하여 전세계 어디에서나 통신을 통하여 게임을 즐길 수 있는 특징이 있으며 게임의 성능은 비행체의 품질과 성능에 달려있어서 이를 인증받고 확보하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무인비행체를 이용한 실내외 3Ｄ 게임기를 제공한다. 이 무인비행체를 이용한 실내외 3Ｄ 게임기는, 무인비행체; 상기 무인비행체를 조종하는 조종기; 상기 무인비행체를 무인비행체 게임을 이용하여 원격으로 조종하는 원격조종장치; 상기 무인비행체에 다양한 기능을 가지는 탑재체; 및 태양광을 이용하여 상기 무인비행체를 충전시키는 충전 장치를 포함한다.

이때, 상기 무인 비행체는, 비행체의 각종 신호를 감지하는 센서부; 감지된 신호를 처리하고 제어명령을 발생시키는 마이크로 프로세서부; 상기 마이크로프로세서부에서 출력된 신호를 받아 처리하는 구동부; 및 상기 조종기로부터 조종명령을 처리하는 송수신부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 조종기는, 휴대폰 조종기일 수 있다.

또한, 상기 조종기는, 상기 비행체의 조종명령신호를 발생시키는 조종명령부; 상기 비행체에 제어신호를 전달하는 통신부; 및 다른 휴대폰으로부터 전달된 명령을 상기 비행체에 전달하는 명령전달수단을 포함할 수 있다.

이때, 상기 탑재체는, 상기 비행체의 카메라로부터 영상신호를 처리하여 조종기로 전송하는 영상처리부; 적외선,초음파, 레이저신호를 수신하여 처리하는 신호처리부; 스피커를 통해 다양한 영상과 음향효과를 발생시키는 음성합성 표시 장치부; 및 상기 제어명령에 의해 로봇팔과 로봇다리를 작동시키는 로봇제어장치을 포함할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 고부가가치 산업인 3차원 무인비행체 게임기는 새로운 3D시장을 창출하고 시장을 선도할 수 있다.

또한, 소형 무인비행체를 이용한 정찰 및 감시용 비행로봇의 제어기술 확보하고 IT, NT 그리고 ST기술들이 접목된 기술 융합형 기술개발을 통하여 시너지효과를 극대화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무인비행체를 이용한 실내외 체험형 게임기 구성 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 무인비행체를 이용한 실내외 체험형 게임기의 전자적인 구성 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 “무인비행체를 이용한 실내외 체험형 게임기”에 대해 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무인비행체를 이용한 실내외 체험형 게임기의 구성 블록도이다. 이는 무선조종기나 휴대폰을 이용하여 조종하는 다양한 기능을 가지는 무인비행체(1)와, 상기 무인비행체(1)를 블루투스, 와이브로, 와이파이, 마아추어 햄 무선, 2.4GHz, 휴대폰 무선망 등을 이용하여 조종할 수 있는 조종기(2), 기존의 무선망을 이용하여 전세계 어디에서나 통신이 가능한 휴대폰이나 조종기인 원격조종기(3)와, 상기 무인조종기와 조종기의 전력을 공급하기 위한 친환경적인 태양전지를 이용한 배터리 충전장치(4)를 포함한다.

무인비행체(1)는 조종기(2)의 명령에 따라 3축으로 자유롭게 움직일 수 있으며 자세한 기능은 도 2에서 잘 나타나 있다.

조종기(2)는 기존의 RC 조종기로 이용이 가능하며 스마트폰을 이용하여 조종이 가능하다. 모든 종류의 무선조종기를 사용할 수 있으나 실제적인 비행체의 조종은 무인비행체(1)의 고유의 프로그램에 의해서 결정된다.

즉 무인비행체(1)의 알고리즘에 의해서 무인비행체(1)의 성능이 결정된다는 것이다. 이것은 단순한 제어가 아니라 항공, 전기, 전자, 통신, 전력, 제어, 프로그램, 항법 등 기존의 항공기술과 인공위성의 제어기술이 총 망라된 최첨단 기술이 집약된 시스템이다. 따라서 상기 발명의 기술은 기존의 최첨단 인공위성 기술과 IT기술이 결합된 융합기술의 결정체이다.

한편, 원격조종기(3)는 스마트폰의 기능을 가지는 어떤 종류의 휴대폰도 직접 국내는 물론 로밍을 통하여 직접 조종이 가능하다. 또한 조종시 영상이나 음성을 수신하거나 송신할 수 있으며 필요한 경우 로봇 팔이나 로봇 다리를 사용할 수 있다.

배터리 충전장치(4)는 미래 친환경주택인 100%자체 전력 생산형 주택형에 적합하지만 기존의 주택에서 태양전지판을 이용하여 배터리에 전력을 공급할 수 있는 기능을 가진다. 이것은 무인비행체를 조종하기 위한 배터리를 준비해 두기 위한 것이다. 이러한 방법이 가정의 전기를 절약할 수 있는 친환경, 그린에너지형 충전장치이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무인비행체를 이용한 실내외 체험형 게임기의 구조도이다. 본 발명에서는 IMU(Inertial Navigation Unit: 관성항법장치)(10)는 관성항법장치로서 3축 자이로와 3축 가속도계로 구성되어 있다. IMU(10)는 비행체의 자세와 위치를 제어할 수 있는 센서들로 구성되어있다.

MCU(Micro Controller Unit)(20)는 마이크로프로세서로서 무인비행체의 제어를 위한 비행 제어 알고리즘을 탑재하고 있으며 MCU(20)는 송수신부를 통하여 조종기로부터 명령을 송수신하고 IMU(10)를 통하여 자세와 위치를 감지하며 제어출력은 변속기(30)를 통하여 전달되며 변속기의 출력은 PWM(Pulse Width Modulation) 신호로 모터(160)에 공급된다.

카메라(40)는 영상을 촬영할 수 있는 카메라로 촬영한 영상은 송수신부(60)를 통하여 조종기의 수신 장치에 전달된다. 이 영상은 영상처리부(50)의 영상처리 알고리즘을 통하여 물체를 인식하거나 처리될 수 있다.

광송수신부(80)는 초음파, 적외선, 레이저와 같은 신호들을 송신하고 수신할 수 있는 장치로서 신호처리부(90)는 송신신호를 발생시키고 수신된 신호를 변환하여 영상이나 음성으로 신호를 음성합성 및 표시장치(100)를 통하여 출력하도록 한다.

디스플레이(110)은 각종 데이터를 표시하거나 광고용으로 사용할 수 있는 LED나 OLED와 같은 표시장치를 나타낸다. 스피커(120)는 음성합성 및 표시장치(100)의 알고리즘에 의해서 다양한 형태의 음향효과와 음성을 출력할 수 있다. 로봇제어장치(130)는 조종기로부터 받은 명령을 통하여 로봇팔(140)을 움직일 수 있는 구동명령을 전달하거나 또한 로봇다리에 구동명령을 주는 기능을 한다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

1 : 무인비행체 2 : 조종기
3 : 원격조종기 4 : 태양전지 충전기를 이용한 충전기
10 : IMU(관성항법장치) 20 : MCU(마이크로프로세서)
30 : 변속기 40 : 카메라
50 : 영상처리장치 60 : 송수신부
70 : 안테나 80 : 광송수신기
90 : 신호처리부 100 : 음성합성 및 표시장치
110 : 디스플레이 120 : 스피커
130 : 로봇제어장치 140 : 로봇팔
150 : 로봇다리 160 : 모터

Claims

무인비행체;
상기 무인비행체를 조종하는 조종기;
상기 무인비행체를 무인비행체 게임을 이용하여 원격으로 조종하는 원격조종장치;
상기 무인비행체에 다양한 기능을 가지는 탑재체; 및
태양광을 이용하여 상기 무인비행체를 충전시키는 충전 장치
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인비행체를 이용한 실내외 3Ｄ 게임기.
제 1 항에 있어서,
상기 무인 비행체는, 비행체의 각종 신호를 감지하는 센서부;
감지된 신호를 처리하고 제어명령을 발생시키는 마이크로 프로세서부;
상기 마이크로프로세서부에서 출력된 신호를 받아 처리하는 구동부; 및
상기 조종기로부터 조종명령을 처리하는 송수신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인비행체를 이용한 실내외 3Ｄ 게임기.
제 1 항에 있어서,
상기 조종기는, 휴대폰 조종기이며,
상기 비행체의 조종명령신호를 발생시키는 조종명령부;
상기 비행체에 제어신호를 전달하는 통신부; 및
다른 휴대폰으로부터 전달된 명령을 상기 비행체에 전달하는 명령전달수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인비행체를 이용한 실내외 3Ｄ 게임기.
제 1 항에 있어서,
상기 탑재체는,
상기 비행체의 카메라로부터 영상신호를 처리하여 조종기로 전송하는 영상처리부;
적외선,초음파, 레이저신호를 수신하여 처리하는 신호처리부;
스피커를 통해 다양한 영상과 음향효과를 발생시키는 음성합성 표시 장치부; 및
상기 제어명령에 의해 로봇팔과 로봇다리를 작동시키는 로봇제어장치을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인비행체를 이용한 실내외 3Ｄ 게임기.