KR20170049840A - 무인 비행기의 옥외용 격납 장치 - Google Patents

무인 비행기의 옥외용 격납 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일명 드론(drone) 이라 불리는 무인 항공기(unmanned aerial vehicle)의 격납 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 옥외에서 안전하게 무인 항공기를 격납시킴과 동시에 무인 항공기 내부 배터리 충전이 수월하게 이루어지도록 하는 무인 비행기의 옥외용 격납 장치에 관한 것이다.
본 발명은 주 기둥과; 상기 주 기둥 상방에 설치되고 무인 항공기가 이착륙 하는 전자기 발생 판과; 상기 전자기 발생 판으로부터 발생하는 전자기를 유도하는 무인 항공기 다리에 부착시킨 전자기 유도박스와; 상기 주 기둥 하방에 설치되고 전자기 유도박스의 출력 콘넥터를 통하여 무인 항공기 내부 배터리에 전기 에너지를 충전시키는 태양광 솔라 모듈부와; 상기 전자기 발생판을 개폐하는 돔형 덮개부와; 상기 돔형 개폐부를 개폐 작동시키는 구동부와; 상기 구동부를 구동시키는 무선 수신기를 포함한 개폐 콘트롤 박스; 및 상기 구동부를 보호하는 보호커버를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

Description

무인 비행기의 옥외용 격납 장치{outdoor containment for drone}
본 발명은 일명 드론(drone) 이라 불리는 무인 항공기(unmanned aerial vehicle)의 격납 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 옥외에서 안전하게 무인 항공기를 격납시킴과 동시에 무인 항공기 내부 배터리 충전이 수월하게 이루어지도록 하는 무인 비행기의 옥외용 격납 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 알려진 드론 이라 불리는 무인 항공기는 조종사 없이 무선 전파의 유도에 의하여 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 무인 항공기로서, 카메라, 센서, 통신시스템이 탑재되어 있으며 용도로서는 군사용 정찰, 민간 산업용, 레저용, 촬영용, 인터넷 쇼핑몰의 무인 택배 서비스 등에 널리 사용되고 있다.
이러한 무인 항공기의 가장 취약점은 옥외에 무인 항공기를 보관할 장소가 마땅하지 않아 옥외 마당 등에 보관할 시 도난에 취약하고, 눈이나 비 등 우천시 무인 항공기를 안전한 상태로 보관할 수 없어 노천에 방치하는 경우 무인 항공기에 탑재된 각종 전자기기에 악영향을 미쳐 향후 운행에 악영향을 미치는 문제점이 지적된다.
현재 무인 항공기의 이착륙을 위한 격납고와 비행체의 충전을 도모하는 정류장이 없었고, 따라서, 복수개의 무인기를 격납 하며, 충전시킬 수 있는 장치개발이 시급한 실정이다.
이러한 실정을 감안하여 선행기술 국내 등록특허 제10-1491924호가 소개되고 있다.
상기, 선행기술은 타워형으로 여러 대의 무인 항공기의 이착륙 및 충전 위한 구성이 제시되고 있으나, 엘리베이터식 으로 그 설치구조가 매우 복잡하여 격납시 이에 부수되는 작동의 복잡성과 이륙시 또한 복잡한 구동에 의해 이륙 동작이 이루어지는 문제점이 지적된다.
특히, 무인항공기의 가장 큰 난제는 바로 한정된 배터리 용량이다. 현재 대부분의 무인 항공기의 비행시간은 1회 배터리 충전 시 15분에서 25분 가량이 고작이다. 큰 지역의 지도를 만들거나 넓은 공간을 탐사하는 등 기업들이 필요로 하는 용도에 쓰이는 데 한계가 있다는 의미다.
이를 해소하기 위해서는 무인 항공기를 날린 뒤에 충전을 위해 다시 손대지 않고 자동으로 되돌아와 배터리를 충전하고 재 비행시키는 것이 필요하다.
(특허문헌)
국내 등록특허 제10-1491924호
본 발명은 무인 항공기의 도난을 방지함과 동시에 눈, 비 등으로 부터 안전하게 보관할 수 있는 돔 형태의 옥외용 격납 장치를 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 격납실과 태양광 충전용 솔라셀 모듈을 하나의 주기둥 상, 하부에 설치하여 무인 항공기 배터리 충전 및 무인 항공기의 이착륙을 수월하게 수행할 수 있도록 도모하고, 무인 항공기를 보관하는 격납실 커버의 개폐 조작의 편의성을 제공하고자 함을 기술적 과제로 삼는다.
본 발명은 주 기둥과; 상기 주 기둥 상방에 설치되고 무인 항공기가 이착륙 하는 전자기 발생 판과; 상기 전자기 발생 판으로부터 발생하는 전자기를 유도하는 무인 항공기 다리에 부착시킨 전자기 유도박스와; 상기 주 기둥 하방에 설치되고 전자기 유도박스의 출력 콘넥터를 통하여 무인 항공기 내부 배터리에 전기 에너지를 충전시키는 태양광 솔라 모듈부와; 상기 전자기 발생판을 개폐하는 돔형 덮개부와; 상기 돔형 개폐부를 개폐 작동시키는 구동부와; 상기 구동부를 구동시키는 무선 수신기를 포함한 개폐 콘트롤 박스; 및 상기 구동부를 보호하는 보호커버를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
본 발명은 무인 항공기를 옥외의 격납 장치에 이착륙 유도시켜 무인 항공기를 도난으로 부터 안전하게 보호하고, 눈이나 비로부터 보호하여 무인 항공기의 운행에 차질이 없도록 하며, 옥외에 전력이 공급되지 않더라도 태양광 솔라 모듈부에 의하여 전자기 발생판의 전자기 유도 발생 및 무인 항공기 내부 배터리를 이탈시키지 않고서도 무인 항공기 착륙 시 배터리 충전이 항상 수행될 수 있도록 하므로서 무인 항공기의 이착륙 수행의 편리성 및 효율적 운행 도모를 확보하게 하며, 특히 돔형 덮개부의 개폐를 통하여 무인 항공기의 격납 및 이륙을 수행함과 동시에 무인 항공기 착륙 시 무인 항공기 내부 배터리 충전이 동시에 이루어지게 하는 것을 리모트 송수신에 의하여 수행되게 하여 무인 항공기의 이착륙 및 격납을 위한 조작 제어의 편리성을 더욱 증대시키는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 돔형 덮개부가 덮어진 상태의 설치 상태 사시도
도 2는 본 발명에 적용하는 무인 항공기의 일 예시도
도 3은 본 발명의 주 기둥을 표현한 일 예시의 사시도
도 4는 본 발명의 일 예를 보인 요부 발췌 정면도
도 5는 본 발명의 일 예를 보인 요부 발췌 사시도
도 6은 본 발명의 요부 발췌 저면 사시도
도 7은 본 발명의 돔형 덮개부가 하방으로 회동한 상태의 일부 발췌 정면도
본 발명은 주 기둥(10)과; 상기 주 기둥(10) 상방에 설치되고 무인 항공기(20)가 이착륙하는 전자기 발생판(30)과; 상기 전자기 발생판(30)으로 부터 발생하는 전자기를 유도하는 무인 항공기(20)의 다리(21)에 부착시킨 전자기 유도박스(40)와; 상기 주 기둥(10) 하방에 설치되고 전자기 유도박스(40)의 출력 콘넥터(41)를 통하여 무인 항공기(20) 내부 배터리에 전기 에너지를 충전시키는 태양광 솔라 모듈부(50)와; 상기 전자기 발생 판(30)을 개폐하는 돔형 덮개부(60)와; 상기 돔형 개폐부(60)를 개폐 작동시키는 구동부(70)와; 상기 구동부(70)를 구동시키는 개폐 무선 수신기(81)를 포함한 개폐 콘트롤 박스(80); 및 상기 구동부(70)를 보호하는 보호커버(90)를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.
상기 주 기둥(10)은 3개의 보조 기둥을 결합하여 이루어지는 것으로, 제1 보조 기둥(11)의 상부 원판(11a)에는 고정볼트로 전자기 발생판(30)의 저면부를 결합하여 고정 시키고, 상기 제1 보조 기둥(11)의 중간 원판(11b)에 구동부(70)를 보호하는 보호커버(90)를 고정볼트로 고정 시키며, 제1 보조 기둥(11)의 하부 원판(11c)과 제2 보조 기둥(12)의 상부 원판(12a)을 결합하고, 상기 제2 보조기둥(12)의 하부 원판(12b)과 제3 보조 기둥(13)의 상부 원판(13a)를 고정 시키되, 상기 제3 보조 기둥(13)의 하방에 고정 지지원판(13b)을 부설하여 지면에 고정설치 하여 구성할 수 있다.
상기에서, 주 기둥(10)의 상방에 설치한 전자기 발생판(30)의 저면 일측에는 개폐 무선 수신기(81)와 유선으로 연결 시킨 개폐 콘트롤 박스(80)를 브라켓으로 고정 시키고, 상기 개폐 콘트롤 박스(80)의 제어신호에 의하여 작동하고 보호커버(90) 내부에 설치하는 구동부(70)는 리미트 스위치(71); 상기 리미트 스위치(71)의 온/오프 동작에 따라 구동하는 정역 구동모터(72); 상기 정역 구동모터(72)의 축에 설치한 구동기어(73); 상기 구동기어(73)와 맞물린 제1 연동기어(74); 상기 ; 제1 연동기어(74)의 제1 회동축(75) 타단에 설치한 종동기어(76); 상기 종동기어(76)와 맞물린 제2 연동기어(77) 및 상기 제2 연동기어(77)의 제2 회동축(78)으로 구성하여 이루어지게 할 수 있고, 상기 제1 회동축(75) 및 제2 회동축(78) 각각은 베어링(B)에 의하여 회동자재 하게 설치하되, 상기 제1 회동축(75) 및 제2 회동축(78) 각각의 전, 후단은 돔형 덮개부(60)의 제1, 제2 덮개부(60a)(60b) 전,후 양단 각각에 고정 시킨 보강판(61)(62) 각각의 일단에 끼워진 전, 후 커플링(100)(110), (120)(130)과 결합하여 구성할 수 있다.
상기에서, 무인 항공기(20)가 전자기 발생판(30)에 착륙한 상태에서 돔형 덮개부(60)가 덮어진 상태로서 무인 항공기(20)를 보호하는 상태에서 개폐 콘트롤 박스(80)의 제어신호에 의하여 리미트 스위치(71)가 온 상태로 전환하여 구동모터(72)가 구동하여 정역 구동기어(73)가 회전되고, 이에 따라 제1 연동기어(74)는 반대방향으로 제1 회동축(75)를 중심으로 회전됨과 동시에 제1 회동축(75) 타단에 설치한 종동기어(76)도 동일방향으로 회전하고, 상기 종동기어(76)와 맞물린 제2 연동기어(77)는 제2 회동축(78)을 중심으로 상기 종동기어(76)와 반대방향으로 회전하게 하므로서 상기 전, 후 커플링(100)(110), (120)(130)과 결합된 보강판(61)(62) 각각이 제1 연동기어(74), 종동기어(76) 및 제2 연동기어(77) 각각의 방향으로 회동하여 돔형 덮개부(60)를 회동시켜 전자기 발생판(30) 하방측으로 위치하게 하므로 무인 항공기(20)를 도 7과 같이 노출되게 하고, 상기 리미트 스위치(71)의 오프 상태에 따라 정역 구동모터(72)의 작동은 정지하게 된다. 이때 상기 리미트 스위치(71)의 온/오프 시점은 개폐 콘트롤 박스(80)의 프로그램에 의하여 이루어지게 할 수 있거나, 개폐 콘트롤 박스(80)의 제어신호에 의하여 동작하고, 돔형 덮개부(60)의 제1 덮개부(60a) 및 제2 덮개부(60b)의 내측 테두리면이 면접된 상태일 때 정지하게 할 수 있다.
상기에서, 전자기 발생판(30)을 돔형 덮개부(60)로 덮은 상태의 내부가 무인 항공기(20)가 격납되는 격납실이 된다.
그리고, 본 발명에서 제시하는 전자기 발생판(30)은 내부에 내장시킨 전자기 유도코일에 태양광 솔라 모듈부(50)로 부터 공급되는 직류전원을 개폐 콘트롤 박스(80)를 통하여 공급하여 상기 전자기 발생판(30)의 상부 표면에 전자기가 발생하도록 구성할 수 있다.
그리고, 상기 무인 항공기(20)는 내부에 설치한 배터리의 전기적 공급에 의하여 구동되며, 조종사 없이 무선 전파의 유도에 의하여 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 무인 항공기로서, 카메라, 센서, 통신시스템이 탑재되어 있음은 공지의 사실이다.
본 발명에서 제시하는 무인 항공기(20)의 다리(발)(21) 양측에 전자기 유도박스(40)를 브라켓(20a)(20b) 으로 부착하고, 상기 일측의 전자기 유도박스(40) 전면에 설치한 출력 콘넥터(41)와 상기 무인 항공기(20) 내부의 배터리를 전기적으로 접속하여 상기 배터리의 충전이 수행되게 구성할 수 있으며, 상기 전자기 발생판(30)에 전자기가 발생한 상태에서 무인 항공기(20)의 다리(21) 양측에 부착한 전자기 유도박스(40)가 상기 전자기 발생판(30)에 안착(착륙)하면 출력 콘넥터(41)를 통하여 유도박스(40)로 유도된 전자기를 유도하여 충전용 전력이 무인 항공기(20) 내부의 배터리에 충전하도록 구성한다.
물론, 개폐 무선 수신기(81)와 송수신이 이루어지는 리모트 송신기(200)에 의하여 무인 항공기(20)와 송수신이 이루어지게 하여 무인 항공기(20)의 착륙을 상기 전자기 발생판(30)에 안착 되게 할 수 있다.
그리고, 상기 개폐 콘트롤 박스(80)에 개폐 콘트롤용 전력 및 무인 항공기(20) 내부 배터리 충전을 위한 전력을 공급하기 위한 태양광 솔라 모듈부(50)는 상기 주 기둥(10)의 제2 보조 기둥(11)과 제3 보조 기둥(12)이 결합되는 부위에 브라켓으로 결합 설치하는 것이 바람직하고, 상기 태양광 솔라 모듈부(50)는 솔라셀(52) 하방에 설치한 솔라 콘트롤러(53)를 통하여 충전용 배터리(54)를 충전 시키고, 상기 충전용 배터리(54)를 통하여 개폐 콘트롤 박스(80)에 직류전원을 공급하도록 구성한다.
이와 같은 구성의 본 발명은 옥외에 설치하여 무인 항공기(20)를 이착륙하게 하는 격납 장치에 관한 것으로, 우선 전원 공급을 태양광 솔라 모듈부(50)를 통하여 개폐 콘트롤 박스(80) 및 전자기 발생판(30) 각각에 공급한다.
이후, 상술한 바와 같이 돔형 덮개부(60)를 회동시켜 무인 항공기(20)를 노출 시킨 상태에서 무인 항공기(20)를 이륙시킬 경우, 조정자가 리모트 송신기(200)를 조작하여 무인 항공기(20)를 조정하여 이륙시키고, 무인 항공기(20)를 착륙 시킬 경우 리모트 송신기(200) 조정 제어에 의하여 전자기 발생판(30)에 유도시켜 착륙 시킨다. 이 상태에서, 태양광 솔라 모듈부(50)로 부터 공급되는 전력을 전자기 유도박스(40)에 유도시켜 출력 콘넥터(41)를 통하여 무인 항공기(20) 내부 배터리에 충전시키고, 개폐 무선 수신기(81)에 제어 신호를 송신하여 개폐 콘트롤 박스(80)를 제어하게 하여 구동부(70)를 구동시켜 돔형 덮개부(60)를 회동 시켜 전자기 발생판(30)에 착륙된 무인 항공기(20)를 덮어 격납하게 하는 것이다.
즉, 개폐 무선 수신기(81)를 통하여 개폐 콘트롤 박스(80)를 제어하게 하면, 리미트 스위치(71)가 온 상태로 전환하여 정역 구동모터(72)가 반대로 구동하여 구동기어(73)가 회전되고, 이에 따라 제1 연동기어(74)는 반대방향으로 제1 회동축(75)를 중심으로 회전됨과 동시에 제1 회동축(75) 타단에 설치한 종동기어(76)도 동일방향으로 회전하고, 상기 종동기어(76)와 맞물린 제2 연동기어(77)는 제2 회동축(78)을 중심으로 상기 종동기어(76)와 반대방향으로 회전하게 하므로서 상기 전, 후 커플링(100)(110), (120)(130)과 결합된 보강판(61)(62) 각각이 제1 연동기어(74), 종동기어(76) 및 제2 연동기어(77) 각각의 방향으로 회동하여 돔형 덮개부(60)를 회동시켜 전자기 발생판(30) 상방측으로 위치하여 무인 항공기(20)를 도 1과 같이, 덮어지게 하므로서 무인 항공기(20)를 격납 하게 되고, 이후 상기 리미트 스위치(71)의 오프 상태에 따라 정역 구동모터(72)의 작동은 정지하게 됨과 동시에 착륙한 무인 항공기(20) 내부 배터리에 전력을 충전 수행하는 것이다.
이상에서 본 발명에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 범위는 이러한 설명에 의하여 한정되거나 제한 해석되지 않는다. 위 설명은 본 발명을 단순히 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 범위는 아래 기재된 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다.
10 : 주 기둥 11 : 제1 보조 기둥
11a, 12a, 13a : 상부원판 11b : 중간원판
11c, 12b : 하부원판 12 : 제2 보조 기둥
13 : 제3 보조 기둥 13b : 고정 지지원판
20 : 무인 항공기 21 : 다리
30 : 전자기 발생판 40 : 전자기 유도박스
41 : 출력 콘넥터 50 : 태양광 솔라 모듈부
52 : 솔라셀 53 : 솔라 콘트롤러
54 : 충전용 배터리 60 : 돔형 덮개부
60a, 60b : 제1, 제2 덮개부 61, 62 : 보강판
70 : 구동부 71 : 리미트 스위치
72 : 정역 구동모터 73 : 구동기어
74 : 제1 연동기어 75, 78 : 회전축
76 : 종동기어 77 : 제2 연동기어
B : 베어링 80 : 개폐 콘트롤 박스
81 : 개폐 무선 수신기 90 : 보호 커버
100 ~ 130 : 커플링 200 : 리모트 송신기

Claims (7)

  1. 주 기둥(10)과; 상기 주 기둥(10) 상방에 설치되고 무인 항공기(20)가 이착륙하는 전자기 발생판(30)과; 상기 전자기 발생판(30)으로 부터 발생하는 전자기를 유도하는 무인 항공기(20)의 다리(21)에 부착시킨 전자기 유도박스(40)와; 상기 주 기둥(10) 하방에 설치되고 전자기 유도박스(40)의 출력 콘넥터(41)를 통하여 무인 항공기(20) 내부 배터리에 전기 에너지를 충전시키는 태양광 솔라 모듈부(50)와; 상기 전자기 발생 판(30)을 개폐하는 돔형 덮개부(60)와; 상기 돔형 개폐부(60)를 개폐 작동시키는 구동부(70)와; 상기 구동부(70)를 구동시키는 개폐 무선 수신기(81)를 포함한 개폐 콘트롤 박스(80); 및 상기 구동부(70)를 보호하는 보호커버(90)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 무인 항공기의 옥외용 격납 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 주 기둥(10)의 상방에 설치한 전자기 발생판(30)의 저면 일측에는 개폐 무선 수신기(81)와 유선으로 연결 시킨 개폐 콘트롤 박스(80)를 브라켓으로 고정 시키고, 상기 개폐 콘트롤 박스(80)의 제어신호에 의하여 작동하고 보호커버(90) 내부에 설치하는 구동부(70)는 리미트 스위치(71); 상기 리미트 스위치(71)의 온/오프 동작에 따라 구동하는 정역 구동모터(72); 상기 정역 구동모터(72)의 축에 설치한 구동기어(73); 상기 구동기어(73)와 맞물린 제1 연동기어(74); 상기 ; 제1 연동기어(74)의 제1 회동축(75) 타단에 설치한 종동기어(76); 상기 종동기어(76)와 맞물린 제2 연동기어(77) 및 제2 회동축(78)으로 구성하되, 상기 제1 회동축(75) 및 제2 회동축(78) 각각은 베어링(B)에 의하여 회동자재 하게 설치하여 구성함을 특징으로 하는 무인 항공기의 옥외용 격납 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 제1 회동축(75) 및 제2 회동축(78) 각각의 전, 후단은 돔형 덮개부(60)의 제1, 제2 덮개부(60a)(60b) 전,후 양단 각각에 고정 시킨 보강판(61)(62) 각각의 일단에 끼워진 전, 후 커플링(100)(110), (120)(130)과 결합하여 구성함을 특징으로 하는 무인 항공기의 옥외용 격납 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 전자기 발생판(30)은 내부에 내장시킨 전자기 유도코일에 태양광 솔라 모듈부(50)로 부터 공급되는 직류전원을 개폐 콘트롤 박스(80)를 통하여 공급하여 상기 전자기 발생판(30)의 상부 표면에 전자기가 발생하도록 구성함을 특징으로 하는 무인 항공기의 옥외용 격납 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 태양광 솔라 모듈부(50)로 부터 공급되는 직류전원을 개폐 콘트롤 박스(80)를 통하여 구동부(70)의 구동전력으로 사용함을 특징으로 하는 무인 항공기의 옥외용 격납 장치.
  6. 제 1항에 있어서, 무인 항공기(20)가 전자기 발생판(30)에 착륙될 시 태양광 솔라 모듈부(50)로 부터 공급되는 직류전원을 전자기 유도 박스(40) 및 출력 콘넥터(41)를 통하여 무인 항공기(20) 내부 배터리에 전력을 충전하게 함을 특징으로 하는 무인 항공기의 옥외용 격납 장치.
  7. 제 1항에 있어서, 돔형 덮개부(60)는 제1 덮개부(60a) 및 제2 덮개부(60b)로 구성하여 전자기 발생판(30)의 상방을 덮거나 개방하도록 구성함을 특징으로 하는 무인 항공기의 옥외용 격납 장치.



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