KR20180072037A - 무인 비행 장치 및 이를 구비하는 휴대용단말기 - Google Patents

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KR20180072037A
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Abstract

본 발명은 모바일 기기와 연동하거나 탑재 가능한 소형의 무인 비행 장치 및 이를 구비하는 휴대용단말기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 무인 비행 장치는 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 모터가 배치되는 본체, 한 쌍의 모터에 각각 결합되어 서로 반대 방향으로 추력을 발생시키는 한 쌍의 접이식 프로펠러를 포함한다.

Description

무인 비행 장치 및 이를 구비하는 휴대용단말기{Unmanned flying device and portable terminal using the same}
본 발명은 무인 비행 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모바일 기기와 연동하거나 탑재 가능한 소형의 무인 비행 장치 및 이를 구비하는 휴대용단말기에 관한 것이다.
회전날개(rotor)를 기관으로 회전시켜 발생하는 양력으로 비행하는 항공기를 헬리콥터(helicopter)라고 한다. 이러한 헬리콥터는 사람이 탈 수 있을 정도의 일반적인 헬리콥터와 사람없이 비행하는 비교적 작은 크기의 헬리콥터인 드론(drone)이 있다. 최근 무선 통신 및 이동 단말기의 발전과 함께 드론과 이동 단말기의 기능을 복합적으로 이용한 기술이 많이 개발되고 있다.
예를 들면, 데이터와 음성통신, 카메라를 통한 사진촬영 및 비디오 촬영, 음성녹음을 하는 등의 기능이 있다. 일부 단말기는 전자게임 플레이 기능이 추가되거나, 멀티미디어 플레이어 기능을 수행한다. 이와 같은 드론은 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.
특히 드론에 카메라가 장착되는 경우 더 많은 기능을 수행할 수 있다. 카메라가 장착된 드론은 정찰용뿐만 아니라 인명구조 등에도 쓰일 수 있다.
드론이 비행하기 위한 구동 방식으로 종래의 드론은 두 개의 로터가 같은 축을 형성하여 구동하는 동축반전식 또는 여러 개의 로터가 다른 축 상에서 회전하여 양력을 발생하는 방식이 쓰이고 있다. 다만 이러한 드론은 프로펠러가 접힐 수 없어 부피를 작게 만들 수 없으며, 또한 보관시 등에 프로펠러를 외부로부터 보호할 필요가 있어 별도의 부재를 요구한다. 이러한 부재의 추가는 결과적으로 드론의 무게를 증가시켜 전체적으로 기체를 유지하기 위한 더 큰 동력을 필요로 한다.
따라서 본 발명의 목적은 이동 및 보관이 용이하며, 휴대성을 향상시켜 다양한 모바일 기기와의 연동 및 탑재가 용이한 무인 비행 장치 및 이를 구비하는 휴대용단말기를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 무인 비행 장치는 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 모터가 배치되는 본체, 상기 한 쌍의 모터에 각각 결합되어 서로 반대 방향으로 추력을 발생시키는 한 쌍의 접이식 프로펠러를 포함한다.
본 발명에 따른 무인 비행 장치에 있어서, 상기 본체는 지면과 수직한 방향으로 길이를 갖는 몸체부, 상기 몸체부의 상부에 결합되어 지면과 수직한 제1 회전축을 회전시키는 제1 모터, 상기 제1 모터의 상부에 결합되어 상기 제1 모터와 반대방향으로 제2 회전축을 회전시키는 제2 모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무인 비행 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 접이식 프로펠러는, 상기 제1 모터의 상기 제1 회전축에 상기 몸체부와 수직하게 결합되어 회전하는 제1 블레이드, 상기 제2 모터의 상기 제2 회전축에 상기 몸체부와 수직하게 결합되어 상기 제1 블레이드와 반대방향으로 회전하는 제2 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무인 비행 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 접이식 프로펠러는 상기 제1 및 제2 블레이드의 회전면의 각도를 조절하여, 상기 몸체부의 방향을 전환시키는 틸트 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무인 비행 장치에 있어서, 상기 제1 및 제2 블레이드는 서로 엇갈리게 배치된 상태로 상기 몸체부 방향으로 접히는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무인 비행 장치에 있어서, 상기 몸체부에 구비되어 항공 영상을 촬영하는 카메라를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 무인 비행 장치를 구비하는 휴대용단말기는 휴대용단말기, 상기 휴대용단말기에 결합되며, 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 모터가 배치되는 본체, 상기 한 쌍의 모터에 각각 결합되어 서로 반대 방향으로 추력을 발생시키는 한 쌍의 접이식 프로펠러를 포함하는 무인 비행 장치를 포함한다.
본 발명에 따른 무인 비행 장치는 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 모터가 배치되는 본체와, 한 쌍의 모터에 각각 결합되어 서로 반대 방향으로 추력을 발생시키는 한 쌍의 접이식 프로펠러를 구비함으로써, 휴대성을 향상시켜 다양한 모바일단말기와의 연동 및 탑재가 용이할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 무인 비행 장치를 구비한 휴대용단말기는 무인 비행 장치를 소형으로 구현하여 휴대용단말기 내에 내장하도록 구성함으로써, 충전 및 조종이 용이하며, 필요시마다 자유로운 비행 및 항공 촬영이 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행 장치를 구비한 휴대용단말기를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행 장치의 접이식 프로펠러가 접힌 상태를 나타낸 도면이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행 장치를 구비한 모바일단말기를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행 장치를 구비한 휴대용단말기(300)는 휴대용단말기(200) 및 무인 비행 장치(100)를 포함한다.
휴대용단말기(200)는 내부에 무인 비행 장치(100)를 내장할 수 있는 공간이 마련된다. 바람직하게 휴대용단말기(200)는 무인 비행 장치(100)가 하부로 삽입되어 내장될 수 있도록 하부면으로부터 내측으로 형성되는 홈이 형성될 수 있다.
또한 휴대용단말기(200)는 무인 비행 장치(100)가 결합 되었을 경우, 전기적으로 연결될 수 있다. 즉 휴대용단말기(200)는 무인 비행 장치(100)와 결합 되어 전기적으로 연결된 후 데이터 교환을 수행할 수 있다. 예컨데 휴대용단말기(200)는 무인 비행 장치(100)가 비행 중에 획득한 영상을 결합 후 획득하여 저장할 수 있다. 뿐만 아니라, 휴대용단말기(200)는 무인 비행 장치(100)가 결합 되었을 경우, 전원을 무인 비행 장치(100)로 인가하여 전원을 공급하여 충전할 수 있다.
또한 휴대용단말기(200)는 무인 비행 장치(100)을 원격으로 제어할 수 있다. 즉 휴대용단말기(200)와 무인 비행 장치(100)는 통신망을 통해 서로 데이터 교환을 수행하고, 이를 통해 휴대용 단말기(200)는 무인 비행 장치(100)를 제어할 수 있다.
여기서 통신망은 휴대용단말기(200)와 무인 비행 장치(100) 사이의 데이터 전송 및 정보 교환을 위한 일련의 데이터 송수신 동작을 수행한다. 특히, 통신망은 다양한 형태의 통신망이 이용될 수 있으며, 예컨대, 무선랜(WLAN, Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), 고속하향패킷접속(HSDPA, High Speed Downlink Packet Access), 블투투스(Bluetooth) 등의 무선 통신방식이 사용될 수 있으며, 상기에 제시된 통신방식에 한정되는 것은 아니며, 상술한 통신 방식 이외에도 기타 널리 공지되었거나 향후 개발될 모든 형태의 통신 방식을 포함할 수 있다.
이러한 휴대용단말기(200)는 통신망에 연결되어 무인 비행 장치(100)를 제어 할 수 있는 이동통신단말기를 대표적인 예로서 설명하지만 휴대용단말기(200)는 이동통신단말기에 한정된 것이 아니고, 모든 정보통신기기, 멀티미디어 단말기, 유선 단말기, 고정형 단말기 및 IP(Internet Protocol) 단말기 등의 다양한 단말기에 적용될 수 있다. 또한, 휴대용단말기(200)는 휴대폰, PMP(Portable Multimedia Player), MID(Mobile Internet Device), 스마트폰(Smart Phone), 데스크톱(Desktop), 태블릿컴퓨터(Tablet PC), 노트북(Note book), 넷북(Net book) 및 정보통신 기기 등과 같은 다양한 이동통신 사양을 갖는 모바일(Mobile) 단말기일 때 유리하게 활용될 수 있다.
무인 비행 장치(100)는 본체(10) 및 한 쌍의 접이식 프로펠러(20)를 포함한다. 무인 비행 장치(100)는 접이식으로 구성되어 휴대용단말기(200)에 탈부착될 수 있다.
즉 무인 비행 장치(100)는 한 쌍의 접이식 프로펠러(20)가 펼쳐진 상태로 서로 반대방향으로 회전함에 따라 본체(10)가 상승하는 양력이 발생되어 비행할 수 있으며, 한 쌍의 접이식 프로펠러(20)가 접혀진 상태로 휴대용단말기(200) 내부에 삽입 결합되어 충전 및 데이터 교환을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 무인 비행 장치(100)는 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 모터가 배치되는 본체(10)와, 한 쌍의 모터에 각각 결합되어 서로 반대 방향으로 추력을 발생시키는 한 쌍의 접이식 프로펠러(20)를 구비함으로써, 휴대성을 향상시켜 다양한 모바일단말기와의 연동 및 탑재가 용이할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 무인 비행 장치를 구비한 휴대용단말기(300)는 무인 비행 장치(100)를 소형으로 구현하여 휴대용단말기(200) 내에 내장하도록 구성함으로써, 충전 및 조종이 용이하며, 필요시마다 자유로운 비행 및 항공 촬영이 가능할 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행 장치(100)에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행 장치를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행 장치의 접이식 프로펠러가 접힌 상태를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행 장치(100)는 본체(10) 및 한 쌍의 접이식 프로펠러(20)를 포함한다. 그리고 본체(10)에 구비되어 항공 영상을 촬영하는 카메라(30)를 더 포함할 수 있다.
본체(10)는 서로 반대방향으로 회전하는 한쌍의 모터가 배치될 수 있다. 이러한 본체(10)는 몸체부(11), 제1 모터(12) 및 제2 모터(13)를 포함할 수 있다.
몸체부(11)는 지면과 수직한 방향으로 길이를 갖는 펜(Pan) 타입으로 형성될 수 있다. 이러한 몸체부(11)는 전체 무게를 최소화 해야 적은 전력으로 충분한 양력을 발생시킬 수 있으므로, 각 구성들을 고정시킬 수 있는 최소환의 형태로 형성될 수 있다.
제1 모터(12)는 지면과 수직한 제1 회전축을 제1 방향으로 회전력을 제공할 수 있다. 이러한 제1 모터(12)는 몸체부(11)의 최상부에 위치할 수 있으며, 제1 블레이드(21)를 몸체부(11)를 중심으로 제1 방향으로 회전할 수 있도록 동력을 제공할 수 있다.
제2 모터(13)는 지면과 수직한 제2 회전축을 제2 방향으로 회전력을 제공할 수 있다. 이러한 제2 모터(13)는 제1 모터(12)의 상부에 배치될 수 있으며, 도시되지는 않지만 몸체부(11)로부터 제1 모터(12)를 관통하여 배치되는 샤프트에 의해 결합될 수 있다. 제2 모터(13)는 제2 블레이드(22)를 몸체부(11)를 중심으로 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 회전할 수 있도록 동력을 제공할 수 있다.
즉 제1 모터(12)와 제2 모터(13)의 제1 회전축 및 제2 회전축은 서로 반대 방향으로 회전함에 따라 제1 모터(12)와 제2 모터(13)에 결합되는 제1 블레이드(21) 및 제2 블레이드(22)가 서로 반대 방향으로 회전하여 무인 비행 장치(100)가 상승하는 양력을 제공할 수 있다.
한 쌍의 접이식 프로펠러(20)는 제1 블레이드(21) 및 제2 블레이드(22)를 포함할 수 있다. 그리고 제1 및 제2 블레이드(21, 22)의 회전면의 각도를 조절하여, 몸체부(10)의 방향을 전환시키는 틸트 구동부(23)를 더 포함할 수 있다.
제1 블레이드(21)는 제1 모터(12)의 제1 회전축에 몸체부(10)와 수직하게 결합되어 제1 모터(12)에 의해 제1 방향으로 회전할 수 있다. 이러한 제1 블레이드(21)는 제1 회전축을 중심으로 동일 선상에 배치되도록 두개가 구비될 수 있다.
제2 블레이드(22)는 제2 모터(13)의 제2 회전축에 몸체부(10)와 수직하게 결합되어 제1 블레이드(21)와 반대 방향인 제2 방향으로 회전할 수 있다. 이러한 제2 블레이드(22)는 제2 회전축을 중심으로 동일 선상에 비치되도록 두개가 구비될 수 있다.
이러한 한 쌍의 접이식 프로펠러(20)는 제1 블레이드(21) 및 제2 블레이드(22)가 접히는 경우, 두 개의 제1 블레이드(21)와 두개의 제2 블레이드(22)가 서로 엇갈리게 교차되어 배치될 수 있다. 교차되는 총 네 개의 제1 및 제2 블레이드(21, 22)는 몸체부(11)를 감싸는 형태로 배치될 수 있다. 네 개의 제1 및 제2 블레이드(21, 22)가 교차하여 몸체부(11)를 감싸는 경우 몸체부(11)가 가려져, 미관상 상승효과를 가져올 수 있으며, 교차 배치로 인한 디자인 또는 역학적으로 안정감을 가져올 수 있다. 또한 제1 및 제2 블레이드(21, 22)가 서로 겹치지 않으므로 무인 비행 장치(100)의 부피를 최소화 할 수 있으며, 휴대용단말기와의 결합이 용이할 수 있다.
틸트 구동부(23)는 제1 및 제2 블레이드(21, 22)와 결합되어 제1 및 제2 블레이드(21, 22)의 회전면의 각도를 조절하여, 몸체부(11)의 방향을 전환을 수행할 수 있다. 이러한 틸트 구동부(23)는 제1 및 제2 블레이드(21, 22)를 각각 개별적으로 틸트시키도록 구성될 수 있다. 그러나 이에 한정된 것은 아니고 틸트 구동부(23)는 제1 및 제2 모터(12, 13)의 제1 및 제2 회전축을 틸트시켜 몸체부(11)의 방향 전환을 수행하도록 할 수 있다.
카메라(30)는 몸체부(11)의 최하부에 설치되어 몸체부(10)를 중심으로 하부영역을 촬영하거나, 전방 또는 후방 영역을 촬영할 수 있다. 이러한 카메라(30)는 하부 180도 영역을 촬영할 수 있는 어안렌즈나, 360도 영상을 획득할 수 있는 360도 카메라로 구성될 수 있다. 또한 카메라(30)는 복수의 카메라 모듈로 구성되어 전방위 영상을 촬영하도록 구성될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행 장치(100)는 서로 반대방향으로 회전하는 제1 및 제2 모터(12, 13)가 배치되는 본체(10)와, 제1 및 제2 모터(12, 13)에 각각 결합되어 서로 반대 방향으로 추력을 발생시키는 한 쌍의 접이식 프로펠러(20)를 구비함으로써, 휴대성을 향상시켜 다양한 모바일단말기와의 연동 및 탑재가 용이할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 무인 비행 장치는 무인 비행 장치를 접이식으로 구현하여 휴대용단말기 내에 내장하도록 구성함으로써, 충전 및 조종이 용이하며, 필요시마다 자유로운 비행 및 항공 촬영이 가능할 수 있다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10 : 본체 11 : 몸체부
12 : 제1 모터 13 : 제2 모터
20 : 접이식 프로펠러 21 : 제1 블레이드
22 : 제2 블레이트 23 : 틸트 구동부
30 : 카메라 100 : 무인 비행 장치
200 : 휴대용단말기 300 : 무인 비행 장치를 구비한 휴대용단말기

Claims (7)

  1. 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 모터가 배치되는 본체;
    상기 한 쌍의 모터에 각각 결합되어 서로 반대 방향으로 추력을 발생시키는 한 쌍의 접이식 프로펠러;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 본체는,
    지면과 수직한 방향으로 길이를 갖는 몸체부;
    상기 몸체부의 상부에 결합되어 지면과 수직한 제1 회전축을 회전시키는 제1 모터;
    상기 제1 모터의 상부에 결합되어 상기 제1 모터와 반대방향으로 제2 회전축을 회전시키는 제2 모터;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 접이식 프로펠러는,
    상기 제1 모터의 상기 제1 회전축에 상기 몸체부와 수직하게 결합되어 회전하는 제1 블레이드;
    상기 제2 모터의 상기 제2 회전축에 상기 몸체부와 수직하게 결합되어 상기 제1 블레이드와 반대방향으로 회전하는 제2 블레이드;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 한 쌍의 접이식 프로펠러는,
    상기 제1 및 제2 블레이드의 회전면의 각도를 조절하여, 상기 몸체부의 방향을 전환시키는 틸트 구동부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 블레이드는 서로 엇갈리게 배치된 상태로 상기 몸체부 방향으로 접히는 것을 특징으로 하는 무인 비행 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 몸체부에 구비되어 항공 영상을 촬영하는 카메라;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행 장치.
  7. 휴대용단말기;
    상기 휴대용단말기에 결합되며, 서로 반대방향으로 회전하는 한 쌍의 모터가 배치되는 본체, 상기 한 쌍의 모터에 각각 결합되어 서로 반대 방향으로 추력을 발생시키는 한 쌍의 접이식 프로펠러를 포함하는 무인 비행 장치;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행 장치를 구비하는 휴대용단말기.
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