KR20180042474A - 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단 - Google Patents

충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 소정 형상의 몸체부; 대상물에 레이저를 조사하는 레이저 송신부와, 대상물로부터 반사되는 상기 레이저를 수신하는 레이저 수신부를 포함하는 레이저 센서부; 및 상기 레이저 센서부의 동작에 기반하여 상기 몸체부와 대상물과의 충돌을 방지하도록 상기 몸체부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 몸체부는 둘레방향을 따라 정회전 또는 역회전 방식으로 회전하며, 상기 레이저 송신부는 상기 몸체부가 회전 동작을 시작하기 전 또는 회전 동작을 시작한 후에 상기 레이저를 대상물에 조사하는 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단을 제공한다.
따라서, 드론 등을 포함하는 유동수단의 동작 시, 수동조작에 의한 장애물 충돌로 인한 파손을 예방할 수 있다.

Description

충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단 {Moving means having collision prevention system}
본 발명은, 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단에 관한 것으로서 보다 상세하게는 각종 지형, 지물, 특정 목적물 등에 대하여 수동 조정뿐만 아니라, 충돌 방지 기능이 탑재되어 자율 주행이 가능한 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단에 관한 것이다.
최근 자동차 산업의 발전과 더불어 자율주행을 위한 기술이 심도깊게 연구되어 개발되고 있다. 이러한 자율주행 자동차의 핵심 요소는 도로상 객체 및 장애물의 위치를 정확하게 파악, 인식하여 차량을 정지, 회피함으로써 충돌 사고를 예방하는 것인데, 이를 위하여 자동차라는 한정된 공간 내의 시스템으로서 고속, 고성능의 객체 충돌방지와 차량 속도를 제어하는 기술이 요구된다. 이러한 자동차 분야의 자율주행 관련 기술은 다른 모든 유동수단에 적용될 필요성이 있다.
특히, 이러한 유동수단 가운데에서는 일예로 무인항공기, 즉 별칭인 드론을 그 예로 들 수가 있다. 이러한 드론은 초창기 군사용 목적으로 정찰 임무를 수행하는 것이 주된 용도였다. 이후에는 레저 스포츠, 항공촬영, 3차원 공간 정보 획득, 농약 살포, 택배, 레이싱용 등 다양한 분야에 널리 사용되고 있다. 이러한 드론은 기존 수동조작에 기반하여 동작 시 조종자의 조작미숙, 기후요인 등으로 장애물에 충돌하여 파손되는 것이 빈번하게 발생되어, 이러한 드론은 대부분 고가의 값어치를 가지는 것으로서 조작자 개인에게 금전적 손실을 발생시키는 문제점이 있다.
마찬가지로, 이러한 드론을 특정 목적물에 대한 감시용, 농약살포용 등으로 사용할 때, 목적물 구조 또는 목적물의 인접 지형이 험난하고, 불규칙한 경우에도 조종자에 의한 수동조작이 어려워, 그 목적을 제대로 달성하지 못하게 되는 문제점이 있다.
결국, 이러한 문제점에도 불구하고 무인항공기 상에 효과적인 충돌방지 시스템이 적용된 드론과, 기타 유동수단이 부재한 문제점이 있다.
한국등록특허공보 제10-0934404호
본 발명은, 각종 지형, 지물, 특정 목적물 등에 대하여 수동 조정 뿐만 아니라, 충돌 방지 기능이 탑재되어 자율 주행이 가능한 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 소정 형상의 몸체부; 대상물에 레이저를 조사하는 레이저 송신부와, 대상물로부터 반사되는 상기 레이저를 수신하는 레이저 수신부를 포함하는 레이저 센서부; 및 상기 레이저 센서부의 동작에 기반하여 상기 몸체부와 대상물과의 충돌을 방지하도록 상기 몸체부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 몸체부는 둘레방향을 따라 정회전 또는 역회전 방식으로 회전하며, 상기 레이저 송신부는 상기 몸체부가 회전 동작을 시작하기 전 또는 회전 동작을 시작한 후에 상기 레이저를 대상물에 조사하는 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단을 제공한다.
본 발명에 따른 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 드론 등을 포함하는 유동수단에 동작 시, 수동조작에 의한 장애물 충돌로 인한 파손을 예방할 수 있다.
둘째, 수동조작에 의하지 않고서도 드론의 용도별 목적을 효과적으로 달성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단의 구성들 중 일부를 도시한 블록도이다.
도 3 내지 도 4는 도 1에 따른 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단의 동작 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단을 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단을 도시한 사시도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단(100)을 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1에 따른 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단(100)의 구성들 중 일부를 도시한 블록도이다. 도 3 내지 도 4는 도 1에 따른 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단(100)의 동작 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단(100)(이하, “유동수단(100)”이라고 함)은 몸체부(110), 레이저 센서부(120), 제어부(140), 프로펠러 모듈(130), 입력부(150), 통신부(160), 메모리(170)를 포함한다. 여기서 상기 몸체부(110)는 중심부(111), 연장부(112)를 포함하며, 상기 레이저 센서부(120)는 레이저 송신부(121), 레이저 수신부(122)를 포함한다.
상기 몸체부(110)는 유동을 위한 틀로서 드론과 같은 비행체의 전체적인 틀에 해당한다. 상기 몸체부(110)는 비행을 위해서 비교적 경량의 재질로서 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
이러한 상기 몸체부(110)는 상기 제어부(140)의 제어하에 둘레방향을 따라 정회전 또는 역회전 방식으로 일정하게 회전한다. 즉, 한바퀴 이상 정회전 또는 역회전을 하는 제1동작을 수행하거나, 정회전 또는 역회전을 통해 일정 반경으로 왕복 유동되도록 스윙되는 제2동작을 수행하는 것이 가능하다.
상기 몸체부(110)의 상기 중심부(111)는 말 그대로 유동을 위한 특정형상 틀의 중심부(111)에 해당한다. 상기 연장부(112)는 상기 중심부(111)로부터 외측을 향하여 연장되는 것이다. 바람직하게는 적어도 사방을 향하여 연장되도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 상기 몸체부(110) 상에는 촬영수단, 도포수단 등이 적절하게 구비된다.
상기 프로펠러 모듈(130)은 상기 연장부(112)의 각 단부에 구비되며 상기 제어부(140)의 제어하에 상기 몸체부(110)를 비행시킨다. 이러항 상기 프로펠러 모듈(130)은 기 공지된 기술에 해당하므로 별도의 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 레이저 센서부(120)는 상기 몸체부(110)와 상기 몸체부(110)가 목표지로 정하는 목표물과의 이격 거리를 측정하기 위한 것이다. 상기 레이저 센서부(120)의 상기 레이저 송신부(121)는 목표물에 레이저를 조사한다.
여기서 조사된 레이저는 목표물부터 다시 반사되어 오며, 상기 레이저 수신부(122)는 대상물로부터 반사되는 상기 레이저를 수신한다. 상기 레이저 센서부(120)의 상기 레이저 수신부(122)는 상기 몸체부(110)의 상기 연장부(112) 길이방향을 따라 복수로 구비된다.
여기서, 상기 레이저 센서부(120)의 상기 레이저 송신부(121)는 상기 레이저 수신부(122)와 인접하거나, 상기 몸체부(110) 상에서 상기 레이저 수신부(122)와 어느 정도 떨어져 구비되도록 할 수 있다. 예컨대, 상기 레이저 송신부(121)는 상기 프로펠러 모듈(130)의 단부에 복수로 구비되는 것이 가능하다. 특히, 상기 레이저 송신부(121)는 상방에서 하방으로 각각 둘레방향을 따라 순차적으로 위치되도록 구비된다.
예컨대, 최상단 레이저 송신부(121)와 최하단 레이저 송신부(121)가 구비되고, 상기 최상단 레이저 송신부(121)와 상기 최하단 레이저 송신부(121) 사이의 하나 이상의 중단 레이저 송신부(121)가 구비되는 것이다.
따라서, 상기 최상단 레이저 송신부(121)에서부터 상기 최하단 레이저 송신부(121)에 이르기까지 순차적인 레이저 조사가 가능하다. 여기서, 상기 중상 레이저 송신부(121)는 허용되는 물리적인 공간 상에서 복수로 구비 가능함은 물론이다.
상기 제어부(140)는 상기 레이저 센서부(120)의 동작에 기반하여 상기 몸체부(110)와 대상물과의 충돌을 방지하도록 상기 몸체부(110)를 제어한다. 상기 제어부(140)는 상기 몸체부(110)의 동작을 제어하되, 상기 레이저 송신부(121)가 상기 몸체부(110)가 회전 동작을 시작하기 전 또는 회전 동작을 시작한 후에 상기 레이저를 대상물에 조사하도록 제어한다.
상기 몸체부(110)의 동작과 상기 레이저 센서부(120)의 동작 시점과 선후 관계에 따라서, 상기 몸체부(110)와 목표물과의 이격거리를 측정하는 정확도가 달라질 수 있으며, 상기 몸체부(110)와 목표물과의 이격거리를 산출하는 처리속도 등도 달라질 수 있다.
상기 입력부(150)는 상기 유동수단(100) 전체의 동작에 관련된 입력값을 입력받기 위한 모든 수단(예: 리모컨 등)에 해당되며, 상기 통신부(160)는 상기 유동수단(100)에 대해서 외부와의 통신을 하기 위한 것이다. 상기 메모리(170)는 상기 유동수단(100)의 동작에 관련된 각종 정보가 저장되는 것이다.
이러한 상기 입력부(150)와 상기 통신부(160) 상기 메모리(170)는 본 발명의 핵심적인 부분은 아니므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 상기 유동수단(100)은 목적물 예컨대 그 둘레의 돌출된 부분이 규칙적 또는 불규칙적으로 존재하는 목적물(예: 댐, 산 등)에서 수동조작에 의하지 않고서도 충돌을 방지하며 비행이 가능하게 된다.
즉, 기존에 수동조작에 따른 조작자의 조작 상의 어려움을 해결하고, 충돌로 인한 유동수단(100)이 파손되는 것을 방지하여 상기 유동수단(100)이 그 목적을 용이하게 달성할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단(200)을 도시한 사시도이다. 이하에서는 본 발명의 다른 실시예로서, 전술한 일 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 몸체부(210)는 중심부(211)가 통형상체로 구비되며, 레이저 센서부(220)의 레이저 수신부(222)는 상기 몸체부(210)의 외주면 둘레부 적어도 일부를 따라 복수로 구비된다. 즉, 상기 유동수단(200)에서는 상기 레이저 송신부(221)로부터 목적물로부터 반사되어 오는 레이저를 상기 레이저 수신부(222)가 상기 통형상체 상에 구비되어 수신하게 되는 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단(300)을 도시한 사시도이다. 이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 전술한 일 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 몸체부(310)는 제2연장부(313)와 제3연장부(314)를 포함한다. 상기 제2연장부(312)는 중심부(311)로부터 연장부(312)들 사이로 상기 연장부(312) 길이보다 길게 연장되어 복수로 구비된다. 상기 제3연장부(312)는 상기 제2연장부(312)들의 상호간에 각 단부를 연결시키도록 형성되는 링 형상으로 형성된다.
여기서 상기 레이저 수신부(322)는 상기 제3연장부(312)의 둘레방향을 따라 복수로 구비된다. 앞서 전술한 바와 같이 상기 레이저 센서부(320)의 상기 레이저 송신부(321)가 프로펠러 모듈(330)에 구비되는 경우에, 상기 제2연장부(313)과 상기 제3연장부(314)는 상기 레이저 송신부(321)와 지장을 주지 않는 적절한 높이에 위치되는 것이 바람직하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110, 210, 310 : 몸체부
111, 211, 311 : 중심부
112, 212, 312 : 연장부
120, 220, 320 : 레이저 센서부
121, 221, 321 : 레이저 송신부
122, 222, 322 : 레이저 수신부
130, 230, 330 : 프로펠러 모듈

Claims (7)

  1. 소정 형상의 몸체부;
    대상물에 레이저를 조사하는 레이저 송신부와, 대상물로부터 반사되는 상기 레이저를 수신하는 레이저 수신부를 포함하는 레이저 센서부; 및
    상기 레이저 센서부의 동작에 기반하여 상기 몸체부와 대상물과의 충돌을 방지하도록 상기 몸체부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 몸체부는 둘레방향을 따라 정회전 또는 역회전 방식으로 회전하며,
    상기 레이저 송신부는 상기 몸체부가 회전 동작을 시작하기 전 또는 회전 동작을 시작한 후에 상기 레이저를 대상물에 조사하는 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    소정형상의 중심부와,
    상기 중심부로부터 적어도 사방을 향하여 연장되는 복수의 연장부를 포함하는 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 몸체부의 상기 중심부는 원통형상을 가지며,
    상기 레이저 센서부의 상기 레이저 수신부는 상기 몸체부의 외주면 둘레부 적어도 일부를 따라 복수로 구비되는 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 레이저 센서부의 상기 레이저 수신부는 상기 몸체부의 상기 연장부 길이방향을 따라 복수로 구비되는 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    상기 중심부로부터 상기 연장부들 사이로 상기 연장부 길이보다 길게 연장되는 복수의 제2연장부와,
    상기 제2연장부들의 상호간에 각 단부를 연결시키도록 형성되는 링 형상의 제3연장부를 포함하며,
    상기 레이저 수신부는 상기 제3연장부의 둘레방향을 따라 복수로 구비되는 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연장부의 각 단부에는 상기 몸체부를 비행시키기 위한 프로펠러 모듈이 구비되는 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 몸체부 상에는 촬영수단 또는 도포수단이 장착되는 충돌방지 시스템이 탑재된 유동수단.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102125040B1 (ko) 2019-04-12 2020-06-19 주식회사 피스퀘어 드론 시험 장치

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