KR20160048737A - 간편운전기능을 가지는 인명구조, 환경감시용 드론 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무인기를 이용한 인명구조 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강, 호수, 바다등에서 익수자가 발생할 경우 무인기를 이용하여 신속하고 안전하게 조난자를 구조할 수 있도록 하는 무인기를 이용한 인명 구조 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 익수사고 발생 빈도가 높은 곳에서는 간편운전기능, 충전기능, 관제소와의 통신기능 등이 구비되어 있는 간편콘트롤러와 함께 고정 설치가 가능하며 상기기능이 구비되어 있는 관제 차량 및 선박에서도 운영가능하도록 하는것을 특징으로 한다. 간편 운전 기능은 고도와 방위각을 무인기 드론스스로 자동 유지하여 같편콘트롤러의 방향 조이스틱만으로 운전 가능한 기능을 말하며 무선조정 무인기를 처음 접하는 사람도 요구조자의 바로 위까지 손쉽게 조정 가능하게 하여 최대한 빠른 구조 작업이 이루어지도록 한다.

Description

간편운전기능을 가지는 인명구조, 환경감시용 드론{It drones for rescue, environmental monitoring functions with easy operation}

본 발명은 강, 호수, 바다등에서 익수자의 발생시에 원격 및 간편조정기능을 이용하여 신속하고 안전하게 익수자를 구조할 수 있도록 하는 무인기를 이용한 인명 구조 시스템 및 방법에 관한것이며 필요에 따라 사고 예상 지역에 관제시스템과 함께 고정적으로 배치 하여 신속한 구조 작업이 가능하도록 하며 상기와 같이 배치된 무인기는 필요에 따라서 원격으로 관제소에서 운영 가능하도록 하는 방법에 관한 것이다.

무선조정 드론은 여러개의 날개로 비행체를 비행을 하기 때문에 비행안전성이 높고 조정이 쉬워 촬영용, 재난구조 정찰용, 레저용등의 다양한 분야에서 사용이 늘어나고 있으며, 물류 운반에서도 실용화를 위한 많은 연구가 진행되고 있다.

매년 반복적으로 많은 사람들이 바다, 강, 호수등의 수상에서 발생하는 익수사고가 발생하고 있으며 자연재해, 또는 선박사고에 의한 익수사고도 빈번하게 발생하고 있는 것이 현실이다. 익수 사고에 있어서 사고 발생에서 구조에 이르기까지의 시간이 무엇보다도 중요 하며 구조시간이 짧으면 짧을 수 록 안전한 구조로 이어지게 되다 보니 성급하게 구조에 나섰다가 구조자 마저 위험에 처하는 일을 심심치 않게 접하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 수상사고 발생시 신속한 대응을 통하여 인명사고를 예방하는 것이며, 다수의 요구조자 발생시에도 충분히 적재되어 있는 구명튜브모듈을 구명튜브로 활용하여 익수자에게 투하하여 줌으로써 인명사고를 방지 하는 것에 있다.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 바다, 강, 저수지 등에서 물놀이 및 기타 레저 활동과 예상치 못한 자연재해에 의해서 발생하는 각종 수상사고에 있어서 드론을 이용하여 구명튜브를 요구조자에게 신속하게 투하하여 빠른 시간에 익수자가 구명튜브를 이용하여 생명을 구하도록 하는 것이다.

수상사고 발생시에 익수자의 신속한 구조를 위하여 구조자가 직접 물에 뛰어 들거나 구명튜브등을 던져 주어 구조 하게 되는데 구조자가 수영이 익숙하지 않은 상황에서는 구조자까지 불의의 사고를 당하는 경우도 빈발하고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래의 기술중 하나로 무인드론에 구명튜브를 장착하여 요구조자에게 투하하여 주는 기술이 이루어져 있으나 장착할 수 있는 구명튜브의 수량에 제한이 있으며 튜브의 부피로 인하여 드론의 비행을 불안하게 하는 단점이 있어왔다. 또한 드론은 유인기와는 달리 조금의 훈련만으로도 비행에 큰 어려움이 없으나 익숙하지 않은 초보자에게는 고도조정과 방향조정이 쉽지만은 않다.

본 발명에서 상기의 문제점을 해결하기 위해 구명튜브를 모듈형태로 장착한 드론을 활용하게 되며, 고도계, 전자나침반 등의 운항에 필요한 센서를 설치하계된다. 사고 다발지역에 고정으로 설치되는 경우에는 드론을 간편운전모드에서 운전 방향을 조정할수 있는 조이스틱과 드론에서 전송되는 영상을 확인 할수 있는 모니터, 구명튜브의 투하를 조절할수 있는 스위치, 간편콘트롤러와 간편운전조정자와의 통신을 위한 통신 기능이 구비되어 있는 간편콘트롤러와 함께 설치된다.

본 발명의 실시예에 따르면 익수자 발생시 구조대의 출동과 함께 최초 발견자 또는 간편콘트롤러 주변의 인원의 도움을 받아 드론을 간편운전모드로 익수자의 근접위치까지 이동시키게 되며 구명튜브 모듈의 전자식 점화장치에 전류를 공급하면 구명튜브모듈내의 팽창장치가 폭발하여 구명튜브에 질소가스가 가득 차게 된다. 구명튜브가 부풀어진 상태로 드론에서 이탈하여 익수자의 근접위치에 투하 되어 익수자가 구조 되기까지 구명튜브를 이용하여 익수 사고를 방지 하는것이다.

상기와 같은 간편운전모드 운전시 모든 상황은 실시간 동영상과 각종 센서에 의해 파악되는 드론의 상태등은 관제센터의 주조정자가 실시간으로 파악 가능하게 되며 간편모드운전자와의 실시간 통신으로 익수자의 구조에 가장효율적인 대응 태세를 갖추게 된다.

간편운전모드 운행은 익수사고에 대한 신고 접수시 관제센터의 주조정자가 원격으로 드론을 지정된 고도로 이륙시킨 상태에서 운행 가능하며 간편운전 조정자는 드론의 진행방향과 구명튜브 모듈의 투하만 운전할수 있도록 고도와 기체의 방향은 고정된 상태를 자동으로 유지 하므로써 드론을 처음 접하는 사람도 손쉽게 구조 활동에 참여 할 수 있다.

본 발명에 따라 인명구조드론은 최대한 짧은 시간에 인명구조활동을 전개하여 인명구조의 효율성을 극대화 할 수 있으며, 인명구조를 위한 출동이 아니어도 관제센터는 필요에 따라 원격으로 드론을 비행하여 환경감시 및 주변 정찰 활동등에 사용할수 있어 비용대비 효과를 극대화 할수 있다.

도 1은 간편운전모드를 위하여 현장에 상시 설치되는 간편콘트롤러이며 101의 몸체와 드론에서 전송되는 실시간영상이 표시되는 102의 모니터, 드론을 간편운전모드로 운전하기 위한 103의 조이스틱, 구명튜브모듈을 투하하기 위한 104의 스위치등으로 구성되며 관제센터와의 실시간통신을 구현하기 위한 통신장비등을 구비 하고 있다.
도 2의 드론은 201의 로터를 이용하여 비행하게 되며 202와 같이 다수의 구명튜브모듈을 내장하고 203의 몸체에 비행에 필요한 콘트롤러, 고도센서, 전자나침반, 통신장치 등을 포함 하고 있다.
도 3은 드론의 측면도로 302의 모터, 301의 로터, 303의 구명튜브 적재함등으로 구성된다.

본 발명에서는 도 2 에서 도시하는 바와 같이 201과 같은 다수의 모터와 로터를 이용하여 비행이 가능한 드론을 활용되며 202와 같이 다수의 구명튜브모듈을 내장하게 된다.

203의 몸체에는 콘트롤러, 배터리, 전자나침반, 고도계, 카메라 등 비행에 필요한 각종 센서류와 전자장비등을 내장하고 있다.

구명튜브 모듈은 도3의 303과 같이 다수의 구명튜브 모듈을 케이스 형태로 보관하게 되며 필요에 따라 구명튜브모듈에 전류를 공급하게 되면 구명튜브모듈의 팽창장치의 폭발시켜 구명튜브를 부풀게 한다. 이러한 과정을 통하여 부풀어진 구명튜브는 자동으로 드론에서 이탈하여 익수자에게 투하하게 된다.

도 1은 익수 사고가 예상되는 위치에 고정적으로 배치되게 되는 간편콘트롤러의 일례이며 드론을 안전운전모드로 조정하기 위한 조이스틱과 투하스위치 실시간동영상을 확인하기 위한 모니터, 관제센터와의 통신을 실시하기 위한 통신장비 등으로 구성된다.

드론을 포함한 간편콘트롤러가 현장에 설치 되어 있는 주변에서 익수사고가 발생한다면 최초신고접수와 함께 관제 센터에서는 드론을 간편운전모드로 이륙시킴과 동시에 구조대의 출동이 함께 이루어진다. 최초신고자 또는 간편콘트롤러의 주변에 있는 일반인이 간편콘트롤러의 103의 조이스틱을 이용하여 드론을 익수사고 발생지점으로 이동시키게 된다. 이러한 과정의 실시간영상은 간편콘트롤러의 102의 모니터와 관제센터의 모니터에서 동시에 확인 가능하며 사고발생지점까지 드론을 이동 시킨 후에는 104의 스위치를 작동하여 구명튜브 모듈을 투하, 또는 관제센터에서 간편운전모드를 종료 시키고 모든 운전을 관제센터에서 실행하게 한다.

관제센터에서도 모니터확인하며 익수자에게 구명튜브모듈을 투하 가능하며 익수자가 구명튜브를 붓잡지 못 하였을 경우 또는 다수의 익주자 발생시에는 내장되어 있는 구명튜브 모듈을 순차적으로 다량의 구명튜브모듈을 투하가가능하며, 익수자의 상태를 모니터링하면서 익수자의 상공에 계속 유지 하면서 도착한 구조대에게 익수자의 위치를 알려 주는 임무까지 완수 한후 관제소까지 자동복귀 또는 관제센터에서 수동으로 복귀 하도록 한다.

103 : 간편운전모드 조이스틱
104 : 간편운전모드 구명튜브모듈 투하스위치
201 : 비행로터
202 : 구명튜브모듈
302 : 모터

Claims (3)

1. 인명구조드론을 사전에 입력된 고도와 방위각으로 자동으로 유지하게 하여 203의 조이스틱을 이용하는 것만으로 비행을 하도록 한 간편운전모드기능이 포함된 드론
2. 간편운전기능을 활용하기 위하여 현장에 설치 가능한 도 1와 같이 조이스틱등이 포함된 드론용 간편콘트롤러
3. 도 2의 202와 같이 모듈형태로 구명튜브를 내장하여 다수의 구명튜브를 내장가능하며 비행에의 영향을 최소화 할 수있는 방법
   

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