KR20170085797A - 무인항공기의 장비 보호장치 및 이를 갖춘 무인항공기 - Google Patents

무인항공기의 장비 보호장치 및 이를 갖춘 무인항공기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무인항공기 장착장비 보호장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 장비를 무인항공기 내부에 수납함으로써 장비들을 안전하게 사용할 수 있고, 공기의 저항을 저감함으로써 무인항공기의 효율성과 활동성을 향상시키는 무인항공기 장착장비 보호장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무인항공기의 장비보호장치는 충격을 흡수하는 완충부재를 구비한 격납고와, 상기 격납고의 측면에 설치되어, 승강을 안내하기 위한 승강가이드에 접속된 승강플레이트와,상기 승강플레이트에 설치되어, 장착 장비들을 결속시키는 결속부와, 상기 격납고에 설치되어, 격납고의 내부공간을 개방시키는 하나 이상의 개폐도어와, 상기 무인항공기에 설치되어, 무인항공기의 추락여부를 감지하는 추락감지장치와, 상기 무인항공기에 설치되어, 무인항공기의 주변의 상황을 감지하는 상황감지장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면 무인항공기의 추락이 감지되거나 주변의 상황에 따라 무인항공기에 장착된 장비들을 격납고에 자동 수납함으로써 고가의 장비가 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다. 또한 무인항공기의 임무 수행 시 사용자가 수동으로 장비를 격납고에 승강시킬 수 있음으로써 장비가 격납고에 수납되면 무인항공기가 받는 공기저항이 저감되어, 무인항공기의 효율성 및 활동성을 향상시킬 수 있다.

Description

무인항공기의 장비 보호장치 및 이를 갖춘 무인항공기{EQUIPMENT PROTECTIVE DEVICE FOR UAV AND UAV HAVING THE SAME}
본 발명은 무인항공기 장착장비 보호장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 장비를 무인항공기 내부에 수납함으로써 장비들을 안전하게 사용할 수 있고, 공기의 저항을 저감함으로써 무인항공기의 효율성과 활동성을 향상시키는 무인항공기 장착장비 보호장치에 관한 것이다.
무인 항공기는 초기에는 군사적 용도로 개발되었으나, 최근 들어 민간 분야까지 활용이 확대되고 있다. 이에 따라 다양한 종류의 무인항공기가 개발되고 출시되어, 지형탐사, 인명구조, 감시정찰, 화물운송, 항공촬영 등 다양한 분야에서 특정 임무를 수행할 수 있다.
무인항공기를 이용한 작업은 조종사가 직접 탑승하지 않는 무인항공기에 원하는 작업에 맞는 장비를 장착하여 특정 임무를 수행한다. 특정 위치의 상공를 비행하면서, 항공 촬영 등의 특정 임무를 수행하거나 현재의 지역에서 다른 지역으로 이동하는 등의 임무도 수행하고 있다. 이처럼 무인항공기를 이용하여 특정 임무를 수행할 때에는 조종사가 직접 탑승하지 않고, 원격으로 조종하거나, 자동 제어를 이용하여 비행하게 된다. 이때 무인항공기의 제한된 정보만을 가지고 조종을 함으로써 기상 상태의 악화나 통신의 단절 등으로 제어가 실패하게 되어, 무인항공기가 추락하게 될 수 있다. 또한 무인항공기가 이동 중에 나무나 전선 등의 예기치 못한 장애물로 인해 장비가 손상될 수 있다.
무인항공기는 대부분 경량으로 제조되기 때문에 무인항공기가 추락 등의 예기치 못한 사고로 무인 항공기의 일부가 손상을 입더라도 비교적 적은 가격으로 수리가 가능하다. 하지만 무인항공기에 장착된 카메라나 측정 장비 등의 장치들은 일반적으로 고가의 제품이며 손상을 입으면 수리가 쉽지 않고, 수리를 하더라도 높은 가격과 많은 기간이 걸리고 있다. 그래서 무인항공기의 예기치 못한 사고로 인해 장치들이 파손이 되면 시간적, 비용적 측면에서 많은 손실을 입게 될 우려가 있다.
이에 따라 무인항공기를 이용하여 안전한 임무 수행을 위해서는 장비들을 안전하게 보호할 수 있는 장비 보호장치 및 이를 구비한 무인항공기의 개발이 필요한 실정에 있다.
종래의 기술에서는 무인항공기가 추락하거나 나무 등 예기치 못한 사고로 무인항공기에 부착된 장비들이 손상을 입는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 무인항공기 본체 내부에 수납공간을 구비하고, 수납공간에 승강부를 장착함으로써 장착된 장비들을 내부 수납하여 보다 안정적으로 보호할 수 있는 것을 목적으로 한다.
나아가 본 발명은 상황감지장치, 추락감지장치 등 다양한 센서를 통하여 무인 항공기의 추락 및 예기치 못한 사고가 발생할 수 있는 상황을 검출하여 무인항공기에 장착된 장비들이 직접 충돌 등의 상황이 발생하지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 무인항공기의 장비 보호장치는 충격을 흡수하는 완충부재를 구비한 격납고와, 상기 격납고의 측면에 설치되어 승강을 안내하는 승강가이드에 접속된 승강플레이트와, 상기 승강플레이트에 설치되어, 장착 장비들을 결속시키는 결속부와. 상기 격납고에 설치되어 격납고의 내부공간을 개방시키는 하나이상의 개폐도어와, 상기 무인항공기나 상기 장비 보호장치에 설치되어, 상기 무인항공기의 추락여부를 감지하는 추락감지장치와, 상기 무인항공기의 주변의 상황을 감지하는 상황감지장치를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 무인항공기의 장비 보호장치의 상황감지장치는 적외선 등의 광원을 이용한 광센서 또는 초음파 등의 음파를 이용하는 음파센서를 포함하며, 상기 무인항공기 주변의 물체의 거리 및 주변의 물체가 상기 무인항공기로 다가오는 속도를 계산하여 장비를 상기 격납고에 수납한다.
또한 본 발명에 따른 무인항공기의 장비 보호장치의 상황감지장치는 수분센서를 구비하며, 우천상황 등의 기상악화를 감지하면 장비를 상기 격납고에 수납한다.
또한 본 발명에 따른 무인항공기의 장비 보호장치의 추락감지장치는 위성항법장치 또는 가속도센서를 포함하고, 상기 위성항법장치에서 측정된 고도가 지정된 수치보다 급격히 떨어지거나, 가속도센서의 가속도가 중력방향으로 지정된 수치보다 지속되면, 장비를 상기 격납고에 수납한다.
또한 본 발명에 따른 무인항공기의 장비 보호장치의 개폐도어는 상기 격납고의 하부에 하나 이상이 설치되고, 실리콘, 유리섬유 등의 방수제 또는 발수제로 마감되어 있으며, 상기 승강플레이트가 상기 격납고 밖으로 하강할 때, 상기 개폐도어는 개방되고, 상기 승강플레이트가 상기 격납고 안으로 상승하면, 상기 개폐도어는 폐쇄된다.
또한 본 발명에 따른 무인항공기의 장비 보호장치의 결속부는 상기 승강플레이트에 설치되어 승강되며, 상기 무인항공기에 장착되는 장비들의 종류에 따라 다양한 형태로 교환할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 무인항공기의 장비 보호장치의 승강플레이트는 상기 격납고 내부의 좌측, 우측 또는 전방, 후방에 설치된 승강가이드에 접속되어 승강되고, 상기 상황감지장치 또는 상기 추락감지장치에서 검출된 결과에 따라 승강되며, 상기 승강플레이트를 사용자가 수동으로도 승강시킬 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 상술한 무인항공기의 장비 보호장치를 포함하고 상기 무인항공기의 상황을 감지하는 감지부를 구비하는 무인항공기가 제공된다.
본 발명에 따른 무인항공기의 장비보호장치 및 이를 구비하는 무인항공기는 무인항공기의 추락이 감지되거나 주변의 상황에 따라 무인항공기에 장착된 장비들을 격납고에 자동 수납함으로써 고가의 장비가 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다. 또한 무인항공기의 임무 수행 시 사용자가 수동으로 장비를 격납고에 승강시킬 수 있음으로써 장비가 격납고에 수납되면 무인항공기가 받는 공기저항이 저감되어, 무인항공기의 효율성 및 활동성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 장비 보호장치를 갖춘 무인항공기를 아래에서 본 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 내부 격납고의 모습을 확대한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 장비 보호장치 작동 방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 감지부를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 장착된 장비를 무인항공기에 수납한 모습을 아래에서 본 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 장착된 장비를 무인항공기에 수납하고, 개폐도어가 폐쇄된 모습을 아래에서 본 상태를 나타낸 사시도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 설명한다. 따라서 본 발명은 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며 여러 가지 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 각 구성요소들의 형상 및 크기는 설명의 편의를 위해 임의로 도시된 것으로, 본 발명이 반드시 도시된 형상 및 크기를 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 관계없는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 장비 보호장치를 갖춘 무인항공기를 아래에서 본 상태를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 내부 격납고의 모습을 확대한 개략도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 장비 보호장치 작동 방법의 순서도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 감지부를 나타낸 블록도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 장착된 장비를 무인항공기에 수납한 모습을 아래에서 본 상태를 나타낸 사시도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 장착된 장비를 무인항공기에 수납하고 개폐도어가 폐쇄된 모습을 아래에서 본 상태를 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 장비보호장치를 갖춘 무인항공기는 예기치 못한 상황이나 사용자의 의도에 따라 장착장비를 무인항공기(100) 내부로 수납할 수 있도록, 무인항공기(100)와 상기 무인항공기(100)에 설치되는 장비보호장치(200)로 구성된다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인항공기의 장비보호장치(200)는 무인항공기(100)가 예기치 못한 상황이 발생하였을 때, 장착장비(110)들의 손상을 방지하기위하여, 충격을 흡수하는 완충부재(230)를 격납고(210) 내부의 벽면을 따라 설치된다. 이때, 완충부재(230)는 실리콘, 고무등으로 구성될 수 있다.
승강가이드(240)는 격납고(210) 내부의 앞면, 뒷면 또는 좌측, 우측에 설치될 수 있으며, 모터나 유압장치등을 이용하여 상기 무인항공기(100)에 장착된 장비(110)들을 승강시키는 작업을 한다. 이때 승강플레이트(250)는 상기 승강가이드(240)에 접속되어 장비들의 무게를 지지하도록 구성되어 있다. 일 실시예에 따른 결속부(260)는 “X”형태로 구성되어 상기 결속부(260)의 몸체는 상기 승강플레이트(250)에 설치되고, 상기 결속부(260)의 외부는 장비들을 연결하는 연결구가 마련된다. 이때 상기 결속부(260)는 장착될 장비에 따라 다른 형상을 가질 수도 있다.
개폐도어(220)는 하나 또는 그 이상으로 구성될 수 있으며, 상기 개폐도어(220)의 외부는 실리콘, 유리섬유 등의 방수제 또는 발수제로 마감되어 수분의 침투를 막을 수 있도록 구성된다.
이하에서는 도 3 및 각 도면을 참조하여 무인항공기(100)가 장착장비(110)들을 보호하는 방법에 대해 설명한다.
도 4를 참조하면, 무인항공기(100)의 감지부(300)는 상기 무인항공기(100)나 상기 장비 보호장치(200)에 설치되어, 상기 무인항공기(100) 주변의 상황을 감지하는 상황감지장치(310)와 상기 무인항공기(100)의 추락여부를 감지하는 추락감지장치(320)로 구성된다. 상기 상황감지장치(310)는 적외선 등의 광원을 이용한 광센서(311) 또는 초음파 등의 음파를 이용하는 음파센서(312)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 광센서(311) 및 음파센서(312)는 상기 무인항공기(100)의 주변의 장애물을 감지하고 주변의 물체가 상기 무인항공기(100)로 다가오는 속도를 감지하여, 외부비상상황이 감지되면(S420) 장착 장비(110)를 격납고(210)에 수납(S440)하여 상기 무인항공기(110)에 장착된 장비(110)들을 안전하게 보호할 수 있다.
또한 상기 상황감지장치(310)는 수분센서(313)를 포함할 수 있으며, 우천상황 등의 기상악화를 감지(S420)하면 장비(110)를 상기 격납고(210)에 수납(S440)한다.
또한 상기 추락감지장치(320)는 위성항법장치(321) 또는 가속도센서(322) 등을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 위성항법장치(321)에서 측정된 고도가 지정된 수치보다 급격히 떨어지거나, 가속도센서(322)의 가속도가 중력방향으로 지정된 수치보다 지속되면 상기 무인항공기(100)의 추락상황으로 감지하여(S410) 장착 장비(110)를 격납고에(210) 수납(S440)하여 상기 무인항공기(100)에 장착된 장비(110)들을 안전하게 보호할 수 있다.
이때 상기 감지부(300)에서 감지된 외부비상상황이 해소되면 다시 장비(110)를 격납고(210)에서 하강(S430)시켜 상기 무인항공기(100)가 하던 임무를 지속적으로 할 수 있다.
또한 사용자가 직접 장착장비(110)들을 상기 격납고(210)에 수납하도록 명령(S460)을 전송할 수 있으며, 또한 장착장비(110)들을 상기 격납고(210)에서 하강 시킬 수도 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면 상기 무인항공기(100)의 격납고(210)에 수납된 장비(110)의 모습과 장비(100)가 상기 격납고(210) 수납된 이후 개폐도어(220)가 폐쇄된 모습을 보여주고 있다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따라 무인항공기의 장비 보호장치 및 이를 갖춘 무인항공기를 사용하는 경우, 무인항공기의 추락이 감지되거나 주변의 상황에 따라 무인항공기에 장착된 장비들을 격납고에 자동 수납함으로써 고가의 장비가 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한 무인항공기의 임무 수행 시 사용자가 수동으로 장비를 격납고에 승강시킬 수 있음으로써 장비가 격납고에 수납되면 무인항공기가 받는 공기저항이 저감되어, 무인항공기의 효율성 및 활동성을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 다양한 수정 및 변형이 가해진 형태로 구현할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 사상은 설명된 실시예에서 국한되어서는 아니 되며, 특허청구범위에 기재된 내용 및 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 무인항공기 110 : 장착장비
200 : 장비 보호장치 210 : 격납고
220 : 개폐도어 230 : 완충부재
240 : 승강가이드 250 : 승강플레이트
260 : 결속부
300 : 감지부
310 :　상황감지장치 311 : 광센서
312 : 음파센서 313 : 수분센서
320 : 추락감지장치 321 : 위성항법장치
322 : 가속도센서

Claims (7)

  1. 무인 항공기(100)에 장착되는 다양한 종류의 장비들을 상기 무인항공기(100)에서 안전하게 보호하기위한 무인항공기의 장비 보호장치(200)에 있어서,
    상기 장비 보호장치(200)는 충격을 흡수하는 완충부재(230)를 구비한 격납고(210)와,
    상기 격납고(210)의 측면에 설치되어, 승강을 안내하기 위한 승강가이드(240)에 접속된 승강플레이트(250)와,
    상기 승강플레이트(250)에 설치되어, 장착 장비들을 결속시키는 결속부(260)와,
    상기 격납고(210)에 설치되어, 실리콘, 유리섬유 등의 방수제 또는 발수제로 외부가 마감되며, 격납고(210)의 내부공간을 개폐시키는 하나 이상의 개폐도어(220)와,
    상기 무인항공기(100)나 상기 장비 보호장치(200)에 설치되어, 상기 무인항공기(100)의 추락여부를 감지하는 추락감지장치(320)와,
    상기 무인항공기(100)나 상기 장비 보호장치(200)에 설치되어, 상기 무인항공기(100)의 주변의 상황을 감지하는 상황감지장치(310)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 장비보호장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상황감지장치(310)는 적외선 등의 광원을 이용한 광센서(311) 또는 초음파 등의 음파를 이용하는 음파센서(312)와 수분센서(313)를 포함하며, 상기 무인항공기(100) 주변의 물체의 거리 및 주변의 물체가 상기 무인항공기(100)로 다가오는 속도를 계산하여 장비를 상기 격납고(210)에 수납하며, 또한 수분센서(313)가 우천상황 등의 기상악화를 감지하면 장비를 상기 격납고(210)에 수납하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 장비보호장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 추락감지장치(320)는 위성항법장치(321) 또는 가속도센서(322)를 포함하고, 상기 위성항법장치(321)에서 측정된 고도가 지정된 수치보다 급격히 떨어지거나, 가속도센서(322)의 가속도가 중력방향으로 지정된 수치보다 지속되면, 장비를 상기 격납고(210)에 수납하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 장비보호장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 개폐도어(220)는 상기 격납고(210)의 하부에 하나 이상이 설치되고, 실리콘, 유리섬유 등의 방수제 또는 발수제로 마감되어 있으며, 상기 승강플레이트(250)가 상기 격납고(210) 밖으로 하강할 때, 상기 개폐도어(220)는 개방되고, 상기 승강플레이트(250)가 상기 격납고(210) 안으로 상승하면, 상기 개폐도어(220)는 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 장비보호장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 결속부(260)는 상기 승강플레이트(250)에 설치되어 승강되며, 상기 무인항공기(100)에 장착되는 장비들의 종류에 따라 다양한 형태로 교환할 수 있는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 장비보호장치.
  6. 제 1항, 제 4항, 제 5항의 어느 한 항에서 상기 승강플레이트(250)는 상기 격납고(210) 내부의 좌측, 우측 또는 전방, 후방에 설치된 승강가이드(240)에 접속되어 승강되고, 상기 상황감지장치(310) 또는 상기 추락감지장치(320)에서 검출된 결과에 따라 승강되며, 상기 승강플레이트(250)를 사용자가 수동으로도 승강시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 장비보호장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 의해 마련되는 무인항공기의 장비보호장치(200)를 포함하며, 상기 무인항공기(100)의 상황을 감지하는 감지부(300)를 구비하는 것을 특징으로 하는 무인항공기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109566585A (zh) * 2019-01-12 2019-04-05 张美宝 一种植保无人机药液喷洒用液箱
CN109933090A (zh) * 2019-03-27 2019-06-25 昆明理工大学 一种巡视高压线路的多旋翼飞行器及其避障方法
CN110588981A (zh) * 2019-09-18 2019-12-20 深圳市律远汇智科技有限公司 一种用于物流运输的稳定性高的无人飞行设备

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