KR20170037471A - 드론 비행교육 장치 - Google Patents

Abstract

이 발명은 초보자인 다수의 교육생들에게 드론 조작 기술을 습득하게 하는 과정에서, 초보자인 교육생들의 조작 미숙으로 비행 범위에서 이탈하지 않게 안전성을 확보하면서, 다수의 교육생들에 의해 조작되는 드론에 전원 공급을 지속적으로 하여 배터리의 수시 교체 없이 원활한 교육 진행을 할 수 있게, 조작부(111)를 통해 무선으로 조작하는 드론(110)과; 상기 드론(110)에 전원을 공급하기 위해, 초급자용 내장 배터리(121)와, 상급자용 착탈 배터리(123)를 구비하는 전원부(120); 및, 상기 드론(110)과 상기 전원부(120)를 연결하는 전원 공급 및 이탈 방지선(130);을 포함하고, 상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)을 통해, 상기 드론(110)으로 상기 초급자용 내장 배터리(121)의 전원을 공급하면서 상기 조작부(111)에서 조작하는 비행 범위의 이탈을 방지하게 한 것을 특징으로 하는 드론 비행교육 장치(100)를 제공한다.

Description

드론 비행교육 장치{Apparatus for training drone}

이 발명은 드론 비행교육 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 교육생들에 의해 무선으로 조작되는 무인 비행체인 드론에, 초보 교육생들의 조작 미숙 등에 의한 비행 범위의 이탈을 방지하여 안정성을 확보하면서 전원을 지속적으로 공급하여 원활하게 비행교육을 진행할 수 있으며 조작의 숙달 후에는 수준이 향상된 교육생들을 배려하여 비행 범위에 제한을 두지 않게 비행 범위의 확장성도 부여하는 드론 비행교육 장치에 관한 것이다.

드론(drone)은 2차 대전 직후 수명을 다한 낡은 유인 항공기를 공중 표적용 무인기로 재활용하는 과정에서 기획 개발되었으며, 초기에는 각종 미사일 사격 연습에서 표적물의 역할을 수행하다 냉전시대에는 적진에 투입되어 정찰 및 정보 수집 임무를 수행하기도 했다.

이후 원격탐지장치, 위성 제어장치 등 최첨단 장비를 갖추고 사람이 접근하기 힘든 곳이나 위험지역 등에 투입되어 정보를 수집하거나 특수 임무를 수행하고 있다.

이러한 드론은 활용 목적에 따라 대형 비행체부터 초소형 비행체까지 다양한 모델들이 개발되어, 위험한 재난 지역이나 화산지역, 원전 사고지역 등 사람들이 접근하기 어려운 곳에 투입하여 유용한 활동을 펼치고 있다.

또한 개인의 취미활동용으로 개발된 드론도 큰 인기를 모으고 있으며 점차 대중화되어 주변에서 초등생들이 조작하는 것도 쉽게 볼 수 있는 정도에 이르고 있다.

여기서 무선으로 조종할 수 있는 무인 비행체인 드론은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 네 개의 회전날개(4)와, 상기 회전날개(4)를 각각 회전 구동하는 네 개의 로터(3)를 포함하고, 본체(5)와, 상기 본체(5)로부터 방사상으로 연장되는 연장 아암(6)을 구비하며, 상기 로터(3)와 회전날개(4)는 연장 아암(6)의 선단에 배치되고, 상기 본체(5)의 상면에는, 상기 드론(2)의 GPS정보를 송수신하는 GPS안테나(7), 각각에 전원을 공급하는 배터리(9) 및 감시자 또는 관제센터의 주장치 또는 원격제어장치와 송수신 가능한 무선 송수신기(도면에 나타내지 않음)가 구비되어, 운용자의 조작 신호를 무선으로 받아 직접 목적지까지 안전하게 도착하도록 수동으로 운용되는 것이 일반적이다.

그러나 수동으로 운용되는 드론은, 운용자의 조작 미숙으로 인해 멀리 날아가 충돌, 추락과 같은 사고가 발생할 수 있으며, 드론의 추락은 파손 자체로 인한 경제적 피해 뿐 아니라 대인 및 대물의 충돌에 의한 사회적 피해의 위험성도 크게 된다.

이러한 드론의 충돌, 추락에 의한 경제적, 사회적 피해를 최소화하기 위해서는 안정적인 운용 방안이 필요하고, 운용자의 조작 기술을 능숙하게 높이기 위한 교육이 더욱 중요해진다.

이로부터 여러 기관이나 단체에서는 드론의 비행조작 기술을 교육하고 있는데, 무선으로 조작되는 무선비행체인 드론을 초보자인 교육생들이 능숙하게 조작하기 어려워, 조작 미숙 등으로 자칫 비행 범위에서 이탈하여 멀리 날아가 사람이나 물체에 충돌하거나 추락하여 피해를 입히게 되는 문제점이 있었다.

더욱이 하나의 드론으로 다수의 교육생들에게 조작 기술을 습득하게 하는 과정에서 드론에 장착되는 배터리는 크기와 그에 따른 용량에 제한이 가해지므로 다수의 교육생들이 조작 기술의 습득을 위해서는 배터리를 수시로 교체할 수밖에 없어 교육 진행이 원활하지 못한 문제점도 있었다.

이 발명은 위의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 초보자인 다수의 교육생들에게 드론 조작 기술을 습득하게 하는 과정에서, 초보자인 교육생들의 조작 미숙으로 비행 범위에서 이탈하지 않게 안전성을 확보하면서, 다수의 교육생들에 의해 조작되는 드론에 전원 공급을 지속적으로 하여 배터리의 수시 교체 없이 원활한 교육 진행을 할 수 있게 하는 드론 비행교육 장치의 제공을 과제로 한다.

또한 이 발명은, 비행 범위에서 이탈하지 않으면서 조작 기술을 숙달한 교육생들에게 비행 범위에 제한을 두지 않아 수준 향상에 따른 조작의 확장성도 부여하는 드론 비행교육 장치의 제공을 과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해 이 발명은, 조작부(111)를 통해 무선으로 조작하는 드론(110)과; 상기 드론(110)에 전원을 공급하기 위해, 초급자용 내장 배터리(121)와, 상급자용 착탈 배터리(123)를 구비하는 전원부(120); 및, 상기 드론(110)과 상기 전원부(120)를 연결하는 전원 공급 및 이탈 방지선(130);을 포함하고, 상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)을 통해, 상기 드론(110)으로 상기 초급자용 내장 배터리(121)의 전원을 공급하면서 상기 조작부(111)에서 조작하는 비행 범위의 이탈을 방지하게 한 것을 특징으로 하는 드론 비행교육 장치(100)를 제공한다.

바람직하게는, 상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)을 제거하고, 상기 드론(110)에 상기 상급자용 착탈 배터리(123)를 탑재 장착하여 전원을 공급하면서 상기 조작부(111)에서 조작하는 비행 범위에 제한을 가하지 않게 할 수 있다.

상기의 해결 수단을 갖는 이 발명의 드론 비행교육 장치에 의하면, 조작부를 통해 무선으로 조작하는 드론과, 상기 드론에 전원을 공급하는 전원부를 전원 공급 및 이탈 방지선으로 연결함으로써, 무선으로 조작되는 무선비행체인 드론에 전원 공급을 지속적으로 하면서 드론의 조작이 능숙하지 못한 초보자인 교육생들이 비행 범위에서 이탈하지 않게 제한하여, 초보자인 다수의 교육생들이 드론의 조작 기술을 안전하고 원활하게 습득할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한 상기의 해결 수단을 갖는 이 발명의 드론 비행교육 장치에 의하면, 조작부를 통해 무선으로 조작하는 드론과, 상기 드론에 전원을 공급하는 전원부를 전원 공급 및 이탈 방지선을 제거하고 별도의 배터리를 드론에 탑재하여 연결함으로써, 무선으로 조작되는 무선비행체인 드론에 전원을 공급하면서 비행 범위에서 이탈하지 않게 가하던 제한을 풀어 조작이 능숙해진 교육생들을 배려하는 확장성을 부여할 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 일반적인 드론의 예를 나타낸 도면이고,
도 2는 이 발명의 실시 예에 따른 드론 비행교육 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3a 및 도 3b는 도 2의 드론 비행교육 장치에서 조작 수준에 따라 전원 공급을 달리하는 예를 나타낸 도면이다.

이하에서는, 이 발명의 바람직한 실시 예를 첨부하는 도면들을 참조하여 상세하게 설명하는데, 이는 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 이 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 사용되는 전후, 좌우, 상하, 내외와 같은 상대적인 위치를 정의하는 용어는 첨부된 도면을 기준으로 한다.

도 2는 이 발명의 실시 예에 따른 드론 비행교육 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

이 발명의 실시 예에 따른 드론 비행교육 장치(100)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 드론(110)과, 전원부(120) 그리고 전원 공급 및 이탈 방지선(130)을 포함한다.

상기 드론(110)은, 도 1에 나타낸 바와 같은 구조를 가지는 것이 일반적으로 이 발명의 실시 예에서도 크게 다르지 않으며, 교육용에 적합한 크기를 가지면서 조작부(111)를 통해 무선으로 조작한다.

상기 전원부(120)는, 상기 드론(110)의 작동에 필요한 전원을 공급하기 위해 초급자용 내장 배터리(121)와, 전압 안정화 및 기기 보호회로(122)와, 상급자용 착탈 배터리(123) 그리고 DC전원 공급부(124)를 구비할 수 있다.

상기 초급자용 내장 배터리(121)는, 충전 가능한 2차 전지 형태의 배터리가 바람직하며, 상기 전압 안정화 및 기기 보호회로(122)를 통해 상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)에 연결되어 상기 드론(110)에 전원을 공급하며, 상기 DC전원 공급부(124)를 통해 충전할 수 있다.

상기 상급자용 착탈 배터리(123)는, 충전 가능한 2차 전지 형태의 배터리가 바람직하며, 상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)에 연결되지 않고 별도로 상기 드론(110)에 탑재된 상태로 연결되어 전원을 공급하며, 상기 드론(110)에 탑재되지 않은 상태에서 상기 DC전원 공급부(124)를 통해 충전할 수 있다.

상기 DC전원 공급부(124)는, AC 상용전원을 변환하여 상기 드론(110)에 DC전원을 공급할 수 있으며, 장소와 상황 등 필요에 따라 상기 초급자용 내장 배터리(121)와 상급자용 착탈 배터리(123)을 충전하게 DC 전원을 공급할 수 있다.

이러한 상기 전원부(120)는, 하나의 케이스(도면에 나타내지 않음)에 수용된 상태로 사용할 수 있으며, 상기 초급자용 내장 배터리(121)를 상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)에 연결하여 상기 드론(110)에 전원을 공급하는 경우에는 상기 케이스가 상기 드론(110)을 비행 범위에서 이탈하지 않게 제한하는 고정체 역할을 수행하게 된다.

상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)은, 상기 드론(110)과 상기 전원부(120)의 상기 초급자용 내장 배터리(121)를 연결하여, 상기 드론(110)으로의 전원 공급을 지속적으로 하면서 상기 조작부(111)에서 조작하는 비행 범위의 이탈을 방지하는 것으로, 이 발명의 특징 중 하나로 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 이 발명의 실시 예에 따른 드론 비행교육 장치의 작동 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3a 및 도 3b는 도 2의 드론 비행교육 장치에서 조작 수준에 따라 전원 공급을 달리하는 예를 나타낸 도면이다.

먼저 도 3a에 나타낸 바와 같이, 상기 드론(110)으로 상기 DC전원 공급부(124)에서 직접 또는 상기 DC전원 공급부(124)를 통해 충전 받은 상기 초급자용 내장 배터리(121)에서의 DC전원을 상기 전압 안정화 및 기기 보호회로(122)와 상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)을 통해 공급하면서 상기 조작부(111)에서 조작하는 비행 범위의 이탈을 방지할 수 있다.

이를 위해 상기 조작부(111)를 통해 무선으로 조작하는 상기 드론(110)의 하부에는 상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)의 일 측이 분리되지 않게 고정 연결된다.

그리고 상기 드론(110)에 전원을 공급하는 상기 전원부(120)를 수용하는 상기 케이스에 상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)의 타 측이 분리되지 않게 고정 연결된다.

이 발명의 실시 예에서는, 상기 드론(110)이 무선 조작되면서 비행하는 교육을 진행하는데 지장이 없도록 상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)의 길이를 예를 들어 1~2m 정도, 바람직하게는 1.5m로 형성시킬 수 있으며, 필요나 상황에 따라 늘이거나 줄일 수 있다.

여기서 상기 전원부(120)는, 상기 드론(110)에 전원을 공급할 뿐만 아니라 케이스 내부에 수용되어 고정된 상태에서 상기 드론(110)의 비행 범위를 유지시키게 잡아주는 역할도 하게 된다.

이로부터 상기 조작부(111)를 통해 무선으로 상기 드론(110)을 여러 교육생들이 연속적으로 조작하게 하면서 교육을 진행하더라도 도중에 배터리 교체를 위해 교육이 중단되는 것을 방지하여 교육 효과가 떨어지지 않게 한다.

특히 상기 조작부(111)를 통해 무선으로 상기 드론(110)을 초보 교육생들이 조작할 때 조작 미숙이 발생하더라도 비행 범위를 벗어나지 않아 원활한 진행으로 교육 효과가 떨어지지 않게 할 수 있으며, 추락이나 충돌에 따른 피해도 방지할 수 있게 된다.

따라서 이 발명의 실시 예에 따른 교육 드론 장치는, 간단한 구성으로 무선 조작되는 드론에 전원 공급을 지속적으로 하면서 드론의 조작이 능숙하지 못한 초보자인 교육생들이 비행 범위에서 이탈하지 않게 제한하여, 드론 교육을 안전하고 원활하게 수행할 수 있게 된다.

다음으로 도 3b에 나타낸 바와 같이, 상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)을 제거하고, 상기 드론(110)에 상기 상급자용 착탈 배터리(123)를 탑재 장착하여 전원을 공급하면서 상기 조작부(111)에서 조작하는 비행 범위에 제한을 가하지 않게 할 수 있다. 이 경우 일반적인 드론과 동일한 구성으로 작동할 수 있게 된다.

따라서 이 발명의 실시 예에 따른 교육 드론 장치는, 비행 범위에서 이탈하지 않게 가하던 제한을 풀어 비행 범위의 확장성을 부여하여 초보자뿐만 아니라 드론의 조작이 능숙한 상급자들도 조작할 수 있게 배려한다.

이로부터 이 발명은 비행 교육용 드론의 짧은 작동 시간을 극복하고, 안전한 비행 숙달 환경과 상급자도 배려하면서, 드론과 조작부를 포함한 전체 장비를 하나의 케이스에 넣어 일체로 보관 및 휴대 편의성을 부여할 수 있다.

이 발명은 상기의 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재되는 발명의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하고, 이러한 변형도 이 발명의 범위 내에 포함된다.

2 : 종래 드론 3 : 로터
4 : 회전날개 5 : 본체
6 : 연장 아암 7 : GPS안테나
9 : 배터리
100 : 이 발명의 실시 예에 따른 드론 비행교육 장치
110 : 드론 111 : 무선 조작부
120 : 전원부 121 : 초급자용 내장 배터리
122 : 전압 안정화 및 기기 보호회로
123 : 상급자용 착탈 배터리 124 : DC전원 공급부
130 : 전원 공급 및 이탈 방지선

Claims (2)

1. 조작부(111)를 통해 무선으로 조작하는 드론(110)과;
   상기 드론(110)에 전원을 공급하기 위해, 초급자용 내장 배터리(121)와, 상급자용 착탈 배터리(123)를 구비하는 전원부(120); 및,
   상기 드론(110)과 상기 전원부(120)를 연결하는 전원 공급 및 이탈 방지선(130);을 포함하고,
   상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)을 통해, 상기 드론(110)으로 상기 초급자용 내장 배터리(121)의 전원을 공급하면서 상기 조작부(111)에서 조작하는 비행 범위의 이탈을 방지하게 한 것을 특징으로 하는 드론 비행교육 장치(100).
2. 제 1항에 있어서,
   상기 전원 공급 및 이탈 방지선(130)을 제거하고,
   상기 드론(110)에 상기 상급자용 착탈 배터리(123)를 탑재 장착하여 전원을 공급하면서 상기 조작부(111)에서 조작하는 비행 범위에 제한을 가하지 않게 한 것을 특징으로 하는 드론 비행교육 장치(100).

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