KR20190042821A - 조종 장치 - Google Patents

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KR20190042821A
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KR1020170134361A
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권형진
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권형진
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/0011—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0016—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot associated with a remote control arrangement characterised by the operator's input device
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G3/00—Controlled members; Assemblies or arrangements thereof
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/04—Stops for limiting movement of members, e.g. adjustable stop

Abstract

본 발명은 원격으로 조종 가능한 유동 물체의 움직임을 간편하고 직관적으로 조종하기 위한 조종 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조종 장치는 조종기 본체, 조종기 본체에 구비되며, 조종 지점으로부터 유동 물체와의 직선 거리에 대한 거리 조종 신호를 생성하는 거리 조종부, 조종기 본체에 구비되며, 거리 조종부로부터 결정된 유동 물체와의 직선 거리를 기준으로 한 구면 좌표상에서 유동 물체의 위치에 대한 위치 조종 신호를 생성하는 위치 조종부, 거리 조종 신호에 따라 유동 물체를 이동시켜 조종 지점으로부터 유동 물체와의 직선 거리를 제어하고, 위치 조종 신호에 따라 유동 물체를 이동시켜 유동 물체와의 직선 거리를 기준으로 한 구면 좌표상에서 유동 물체의 위치를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

조종 장치{Control device}
본 발명은 조종 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원격으로 조종 가능한 유동 물체의 움직임을 간편하고 직관적으로 조종하기 위한 조종 장치에 관한 것이다.
드론 또는 무인비행기 (UAV; unmaned aerial vehicle)는 사람이 승선하지 않고, 무선으로 조작하여 비행하는 비행체를 말한다. 멀티콥터 드론은 최초로 군사용으로 개발되었으나, 운반 및 보관의 편리성으로 방송등에서 촬영으로 많이 사용되며 최근 드론(무인 비행체)가 상용화되고 있다. 드론은 기체가 가벼워 휴대가 간편하고, 신속하며, 경제성이 뛰어나 항공촬영, 저고도 정찰수색 등의 용도로 활용되고 있다.
또한, 드론은 카메라로 사람이 접근하기 힘든 위치에서 촬영을 하거나, 드론에 물건을 싣고 다른 곳으로 이동하여 물건을 운반하는 용도 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 또한, 드론을 재난 재해 모니터링, 물류 운반에서도 사용하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다.
드론은 사람이 승선하지 않는 무인 비행체 이므로, 보통 지상에 있는 사용자의 조작 신호를 무선으로 받아 운용된다. 현재까지 대부분의 드론은 사람의 조작이 필요한 수동운전에 의해 조작된다.
하지만 종래의 드론을 조작하는 조종 장치는 사용자가 두 손으로 파지 (Grab) 한 상태에서 조종하는 것이 일반적이었다. 또한, 드론의 조종은 그 조작의 난이성 때문에 드론을 사용함에 있어서 높은 진입장벽이 되고 있다. 이러한 이유로 판매되는 드론의 종류도 입문용, 중급용, 고급용으로 나뉘어 판매되고 있다. 또한, 드론 유저들은 드론의 능숙한 조종을 위해 드론 조종에 많은 시간을 투자하고 있다.
그런데, 드론이 레저 스포츠 등으로까지 그 활용분야가 확대됨에 따라, 드론 조작의 교육을 받지 않은 사람들도 보다 간편하게 조작할 수 있으며, 직관적으로 조작할 수 있는 조종 장치에 대한 필요성이 대두되고 있다.
또한 드론을 포함하는 무인 장치는 대부분 소형이었으나, 최근 상용 크기의 자동차, 보트 또는 비행기 등에서도 원격 조종 기능을 추가하고 있으며, 더 나아가 트레인과 기중기와 같은 장비에서도 움직임을 필요로 하는 대부분의 기능을 원격 조종을 통해 사용자의 편리성을 높이고 있다.
하지만 이러한 무인 장치를 원격 조종 하기 위해서는 능숙한 조종을 위해 많은 시간을 투자하여야 하기 때문에 보다 직관적으로 원격 조종을 수행할 수 있는 조종 장치가 필요한 실정이다.
한국공개특허 제2009-0088045호(2009.08.19)
따라서 본 발명의 목적은 유동 물체를 조종함에 있어서, 조작의 교육을 받지 않은 조종자도 간편하고 직관적으로 조작할 수 있는 조종 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 조종 장치는 조종기 본체, 상기 조종기 본체에 구비되며, 조종 지점으로부터 유동 물체와의 직선 거리에 대한 거리 조종 신호를 생성하는 거리 조종부, 상기 조종기 본체에 구비되며, 상기 거리 조종부로부터 결정된 상기 유동 물체와의 직선 거리를 기준으로 한 구면 좌표상에서 상기 유동 물체의 위치에 대한 위치 조종 신호를 생성하는 위치 조종부, 상기 거리 조종 신호에 따라 상기 유동 물체를 이동시켜 상기 조종 지점으로부터 상기 유동 물체와의 직선 거리를 제어하고, 상기 위치 조종 신호에 따라 상기 유동 물체를 이동시켜 상기 유동 물체와의 직선 거리를 기준으로 한 구면 좌표상에서 상기 유동 물체의 위치를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 조종 장치에 있어서, 상기 거리 조종부는 상기 조종기 본체의 외측면에 전진 방향 또는 후진 방향으로 슬라이딩 동작이 가능하도록 구비되어, 슬라이딩 동작을 통해 상기 거리 조종 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조종 장치에 있어서, 상기 위치 조종부는 상기 조종기 본체가 지향하는 방향을 인식하여 상기 위치 조종 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조종 장치에 있어서, 상기 위치 조종부의 동작을 활성화 시키는 작동 조작부를 더 포함하고, 상기 위치 조종부는 상기 작동 조작부에 의해 활성화 된 지점을 기준으로 상기 조종기 본체가 틸트된 방향 인식을 수행하여 상기 위치 조종 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조종 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 위치 조종 신호에 따라 상기 유동 물체를 제어하면서 상기 작동 조작부가 비활성화되면, 상기 유동 물체의 이동을 중지시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조종 장치에 있어서, 상기 제어부가 수평면과 수직 또는 수평하게 상기 유동 물체의 이동을 제어하도록 하는 고정 조작부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조종 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 고정 조작부가 활성화 되면, 상기 거리 조종 신호를 상기 구면 좌표로부터 변경된 3축 공간 좌표에서 전후진 신호로 변환하고, 상기 위치 조종 신호를 상기 3축 공간 좌표에서 좌우 또는 상하 신호로 변환하여 상기 유동 물체의 이동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조종 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 고정 조작부가 활성화 된 상태의 상기 거리 조종 신호 및 상기 위치 조종 신호에서 상기 3축 공간 좌표의 각 축에 대한 위치 변화값이 가장 큰 축으로 상기 유동 물체의 이동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조종 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 고정 조작부가 활성화 되면, 상기 거리 조종 신호를 상기 구면 좌표로부터 변경된 원통 좌표에서 수평면과 수직한 중심축 상에서 조종 지점과 상기 유동 물체의 수평 거리에 대한 전후진 신호로 변환하여 상기 유동 물체를 제어하고, 상기 위치 조종 신호를 상기 원통 좌표에서 상기 유동 물체의 위치에 대한 신호로 변환하여 상기 유동 물체를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조종 장치는 거리 조종 신호에 따라 유동 물체를 이동시켜 조종 지점으로부터 유동 물체와의 직선 거리를 제어하고, 위치 조종 신호에 따라 유동 물체를 이동시켜 유동 물체와의 직선 거리를 기준으로 한 구면 좌표상에서 유동 물체의 위치를 제어함으로써, 간편하고 직관적으로 유동 물체의 이동을 제어할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 조종 장치는 고정 조작부가 활성화 되면, 거리 조종 신호를 구면 좌표로부터 변경된 원통 좌표에서 조종 지점으로부터 유동 물체와 직교하는 직교 지점과의 직선 거리에 대한 전후진 신호로 변환하고, 위치 조종 신호를 원통 좌표에서 유동 물체의 위치에 대한 신호로 변환하여 유동 물체를 제어함으로써, 간편하고 직관적으로 유동 물체의 이동을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 조종 장치는 슬라이딩 동작을 통해 거리 조종 신호를 생성하고, 조종기 본체가 지향하는 방향을 인식하여 위치 조종 신호를 생성함으로써, 조종기 본체를 한손으로 파지한 상태로 간편하게 유동 물체를 조종할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조종 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 거리 조종 신호에 따른 유동 물체의 이동 상태를 나타낸 예시도이다.
도 3 및 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치 조종 신호에 따른 유동 물체의 이동 상태를 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고정 조작부가 활성화된 상태에서의 유동 물체의 이동 상태를 나타낸 예시도이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정 조작부가 활성화된 상태에서의 유동 물체의 이동 상태를 나타낸 예시도이다.
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 조종 장치의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 거리 조종 신호에 따른 유동 물체의 이동 상태를 나타낸 예시도이고, 도 3 및 4는 본 발명의 실시예에 따른 위치 조종 신호에 따른 유동 물체의 이동 상태를 나타낸 예시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고정 조작부가 활성화된 상태에서의 유동 물체의 이동 상태를 나타낸 예시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 조종 장치(100)는 조종기 본체(10), 거리 조종부(20), 위치 조종부(30) 및 제어부(40)를 포함하고, 작동 조작부(50) 및 고정 조작부(60)를 더 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 조종 장치(100)는 유동 물체(200)를 원격으로 조종하기 위한 장치이다. 여기서 유동 물체(200)는 무인 비행기(UAV; unmaned aerial vehicle), 무인 보트 등 사람이 탑승하지 않고 원격에서 조종자에 의해 조종되는 다양한 장치가 적용될 수 있다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고, 유동 물체(200)는 원격으로 조종이 가능한 사람이 탑승하고 있는 비행기, 보트 또는 자동차 등이 적용 될 수 있다. 하기의 설명에서는 도시된 바와 같이, 드론(Drone)을 예로 설명하도록 한다.
조종기 본체(10)는 조종 장치(100)의 몸체를 형성하는 것으로, 조종자가 파지한 상태로 유동 물체(200)를 제어하기 위한 구성이다. 이러한 조종기 본체(10)는 거리 조종부(20), 위치 조종부(30) 및 제어부(40)를 수용하기 위한 공간이 형성될 수 있다.
여기서 조종기 본체(10)는 도시된 바와 같이, 'ㄱ'자 형상으로 조종자가 파지할 수 있는 공간과, 방향 지시가 가능한 구조로 형성될 수 있으나, 이에 한정된 것은 아니고, 기둥 형태 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 조종기 본체(10)는 조종자가 파지하는 부분의 둘레가 조종자가 한 손으로 파지 가능한 둘레를 갖도록 크기가 결정될 수 있다.
또한 조종기 본체(10)는 상부면에 거리 조종부(20)가 배치될 수 있는 공간을 형성하며, 전면부에 작동 조작부(50) 및 고정 조작부(60)가 배치될 수 있는 공간을 형성한다. 예컨데 조종자는 조종기 본체(10)를 손으로 감싼 상태에서, 거리 조작부(20)를 엄지로 조작하고, 작동 조작부(50) 및 고정 조작부(60)를 검지 또는 중지로 조작할 수 있다.
거리 조종부(20)는 조종기 본체(10)에 구비되며, 조종 지점으로부터 유동 물체와의 직선 거리에 대한 거리 조종 신호를 생성한다. 여기서 거리 조종 신호는 조종 지점으로부터 유동 물체(200)와의 직선 거리 즉, 조종 장치(100)를 중심으로 한 구면 좌표에서 반지름이 될 수 있다.
이러한 거리 조종부(20)는 조종기 본체(10)의 외측면에 전진 방향 또는 후진 방향으로 슬라이딩 동작이 가능하도록 구비된다. 바람직하게 거리 조종부(20)는 조종기 본체(10)의 상부면에 구비되어, 조종자가 엄지 손가락으로 슬라이딩 조작 가능하도록 구성될 수 있다.
이때 거리 조종부(20)는 탄성 부재에 의해 슬라이딩 동작 후 다시 원래 위치로 복귀하도록 구성될 수 있다. 즉, 거리 조종부(20)는 일정한 거리만큼 전진 방향 또는 후진 방향으로 슬라이딩 되도록 구성되고, 슬라이딩 동작후 전진 또는 후진 거리의 중심부로 다시 복귀하도록 구성될 수 있다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고, 거리 조종부(20)는 슬라이딩 동작에 따라 해당 방향으로 이동하되, 전진 또는 후진 거리 만큼 유동 물체(200)의 속도가 조절되도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 거리 조종부(20)는 조종자가 전진 방향으로 슬라이딩 조작 할 경우, 유동 물체(200)의 현재 위치에서 제어부(40)에 의해 조종 지점으로부터 유동 물체(200)와의 직선 거리가 멀어지도록 제어되며, 조종자가 후진 방향으로 슬라이딩 조작 할 경우, 유동 물체(200)의 현재 위치에서 제어부(40)에 의해 조종 지점으로부터 유동 물체(200)와의 직선 거리가 가까워 지도록 제어될 수 있다. 여기서 조종 지점으로부터 유동 물체(200)와의 직선 거리는 조종기 본체(10)와 유동 물체(200)와의 직선 거리가 될 수 있다.
즉 도 2에 도시된 바와 같이, 조종자가 거리 조종부(20)를 전진 방향으로 조작할 경우, 조작 당시 조종 지점으로부터 유동 물체(200)와의 직선 거리를 기준으로 한 구면 좌표상에서 유동 물체(200)의 위치는 고정된 상태로 조종 지점으로부터 유동 물체(200)와의 직선 거리가 멀이질 수 있다.
위치 조종부(30)는 조종기 본체(10)에 구비되며, 조종기 본체(10)가 지향하는 방향을 인식하여 위치 조종 신호를 생성한다. 이러한 위치 조종부(30)는 지향하는 방향을 인식할 수 있는 다양한 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어 위치 조종부(30)는 방향에 대한 가속도를 측정하는 가속도 센서, 방향에 대한 기울기를 측정하는 기울기 센서 또는 적외선이 입사되는 각도를 측정하여 방향을 감지하는 적외선 센서 등이 포함될 수 있다.
이 때 위치 조종 신호는 거리 조종부(20)로부터 결정된 유동 물체(200)와의 직선 거리를 기준으로 한 구면 좌표상에서 유동 물체(200)의 위치에 대한 신호가 될 수 있다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 조종 장치(100)는 작동 조작부(50)를 더 포함할 수 있다.
작동 조작부(50)는 위치 조종부(30)의 동작을 활성화 시키기 위한 구성으로, 버튼 형태로 조종기 본체(10)의 조종자가 파지하는 부분의 전방에 구비될 수 있다. 즉 조종자가 조종기 본체(10)를 파지한 상태로 검지 또는 중지 손가락을 통해 누름 조작으로 작동 조작부(50)를 조작하도록 구성될 수 있다. 또한 작동 조작부(50)는 조종자에 의해 누름 동작이 해제되면 위치 조종부(30)를 비활성화 시킬 수 있다.
여기서 위치 조종부(30)는 작동 조작부(500)에 의해 활성화 된 지점을 기준으로 방향 인식을 수행하여 위치 조종 신호를 생성할 수 있다.
예를 들어 조종자는 작동 조작부(50)를 누른 상태로 조종기 본체(10)를 좌우로 틸트시킬 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 유동 물체(200)는 조종 지점과 유동 물체(200)와의 거리를 기준으로 한 구면 좌표상에서 조종 지점과 유동 물체(200)와의 거리가 유지된 상태에서 좌우로 이동할 수 있다.
또한 조장자는 작동 조작부(50)를 누른 상태로 조종기 본체(10)를 상하로 틸트시킬 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 유동 물체(200)는 조종 지점과 유동 물체(200)와의 거리를 기준으로 한 구면 좌표상에서 조종 지점과 유동 물체(200)와의 거리가 유진된 상태로 상하로 이동할 수 있다.
제어부(40)는 본 발명의 실시예에 따른 조종 장치(100)의 전반적인 기능 동작을 제어하기 위한 구성으로, 거리 조종부(20), 위치 조종부(30), 작동 조작부(50) 및 후술할 고정 조작부(60)의 입력에 따라 유동 물체(200)를 원격으로 제어할 수 있다.
즉 제어부(40)는 거리 조종부(20)의 거리 조종 신호에 따라 유동 물체(200)를 이동시켜 조종 지점으로부터 유동 물체(200)와의 적선 거리를 제어하고, 위치 조종부(30)의 위치 조종 신호에 따라 유동 물체(200)를 이동시켜 유동 물체(200)와의 직선 거리를 기준으로 한 구명 좌표상에서 유동 물체(200)의 위치를 제어할 수 있다.
여기서 제어부(40)는 통신망을 통해 유동 물체와의 원격 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어 통신망은 와이파이(WiFi), 지그비(ZigBee), 블루투스(bluetooth), 와이선(Wi-SUN) 등 다양한 근거리 통신망이 사용될 수 있다. 하지만 이에 한정된 것은 아니고, 셀룰러 통신 또는 위성 통신 등 다양한 통신 방식이 사용될 수 있다.
또한 제어부(40)는 작동 조작부(50)에 의해 위치 조종부(30)과 활성화 된 상태에서 위치 조종 신호에 따라 유동 물체(200)를 제어하는 중 작동 조작부(50)가 해제되면, 위치 조종부(30)를 비활성화시켜, 유동 물체(200)의 이동을 중지시킬 수 있다.
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 조종 장치(100)는 조종자가 조종기 본체(10)를 파지한 상태로 유동 물체(200)를 조종하는 도중에 조종기 본체(10)를 떨어트릴 경우, 자동적으로 작동 조작부(50)의 누름 동작이 해제되기 때문에, 위치 조종부(30)가 비활성화 되어, 유동 물체(200)가 원하지 않는 방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 조종 장치는 제어부(40)가 수평면과 수직 또는 수평하게 유동 물체(200)의 이동을 제어하도록 하는 고정 조작부(60)를 더 포함할 수 있다. 여기서 수평면은 조종 지점을 포함하는 수평면이 될 수 있다. 예컨데 수평면은 지면 또는 해면을 포함할 수 있다.
고정 조작부(60)는 조종기 본체(10)의 외측면에 버튼 형태로 구비될 수 있으며, 바람직하게 작동 조작부(50)와 이웃하도록 작동 조작부(50)의 상측 또는 하측에 구비될 수 있다. 즉 조종자가 작동 조작부(50)를 검지로 조작할 경우, 중지를 통해 고정 조작부(60)를 조작하도록 구성될 수 있다.
여기서 제어부(40)는 고정 조작부(60)가 활성화 되면, 거리 조종부(20)의 거리 조종 신호를 구면 좌표로부터 변경된 3축 공간 좌표에서 전후진 신호로 변환하고, 위치 조종부(30)의 위치 조종 신호를 3축 공간 좌표에서 좌우 또는 상하 신호로 변환하여 유동 물체(200)의 이동을 제어할 수 있다.
즉 제어부(40)는 고정 조작부(60)가 활성화 되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 구면 좌표를 x축, y축 및 z축을 포함하는 3축 공간 좌표로 변경하고, 3축 공간 좌표 상에서 거리 조종 신호 및 위치 조종 신호에 따라 유동 물체(200)를 제어할 수 있다.
이 때 제어부(40)는 고정 조작부(60)가 활성화 된 상태의 거리 조종 신호 및 위치 조종 신호에서 3축 공간 좌표의 각 축에 대한 위치 변화값이 가장 큰 축으로 유동 물체(200)의 이동을 제어할 수 있다.
예를 들어, 조종자가 조종기 본체(10)를 하부로 틸트 시킬 경우, y축 값의 음의 변화 뿐만 아니라 x축 또는 z축의 변화가 발생될 수 있다. 이 경우 제어부(40)는 x축 또는 z축 변화값을 무시한 상태로 변화값이 가장 큰 y축 값을 인식하여 유동 물체(200)를 제어할 수 있다. 이러한 제어부(40)의 제어는 유동 물체(200)의 착륙 또는 이륙에 유용하게 사용될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 조종 장치(100)는 거리 조종 신호에 따라 유동 물체(200)를 이동시켜 조종 지점으로부터 유동 물체(200)와의 직선 거리를 제어하고, 위치 조종 신호에 따라 유동 물체(200)를 이동시켜 유동 물체(200)와의 직선 거리를 기준으로 한 구면 좌표상에서 유동 물체(200)의 위치를 제어함으로써, 간편하고 직관적으로 유동 물체(200)의 이동을 제어할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 조종 장치(100)는 슬라이딩 동작을 통해 거리 조종 신호를 생성하고, 조종기 본체(10)가 지향하는 방향을 인식하여 위치 조종 신호를 생성함으로써, 조종기 본체(10)를 한손으로 파지한 상태로 간편하게 유동 물체(200)를 조종할 수 있다.
이하 본 발명의 다른 실시예에 따른 조종 장치에 대하여 설명하도록 한다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정 조작부가 활성화된 상태에서의 유동 물체의 이동 상태를 나타낸 예시도이다. 한편 본 발명의 다른 실시예에 따른 조종 장치는 본 발명의 실시예에 따른 조종 장치와 고정 조작부의 조작에 따른 제어부의 기능을 제외한 나머지 구성들은 실직적으로 동일한 구조를 갖는다. 따라서 동일한 구성에 대해서 동일한 참조 부호를 부여하도록 한다.
도 1, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 조종 장치(100)의 제어부(40)는 고정 조작부(60)가 활성화 되면, 거리 조종 신호를 구면 좌표로부터 변경된 원통 좌표에서 수평면과 수직한 중심축 상에서 조종 지점과 유동 물체(200)의 수평 거리에 대한 전후진 신호로 변환하여 유동 물체(200)를 제어한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 조종자가 고정 조작부(60)를 활성화 시킨 상태에서 거리 조종부(20)를 전진 또는 후진 방향으로 제어하게 되면, 제어부(40)가 원통 좌표에서 수평면과 수직한 중심축 상에서 조종 지점으로부터 유동 물체(200)와 직교하는 지점과 유동 물체(200)의 직선 거리에 대한 신호로 변환하여 유동 물체(200)를 제어한다. 즉 제어부(40)는 원통 좌표에서 조종 지점과 유동 물체(200)를 포함하는 평면에 직교하는 지점간의 거리를 조종할 수 있다.
또한 제어부(40)는 고정 조작부(60)가 활성화 되면, 위치 조종부(30)의 위치 조종 신호를 원통 좌표에서 유동 물체(200)의 위치에 대한 신호로 변환하여 유동 물체(200)의 위치를 제어할 수 있다.
즉 도 7에 도시된 바와 같이, 조종자가 고정 조작부(60)를 활성화 시킨 상태에서 조종기 본체(10)를 좌우로 틸트 시킬 경우, 제어부(40)가 원통 좌표 상에서 유동 물체(200)를 좌우로 이동시킬 수 있다.
또한 도 8에 도시된 바와 같이, 조종자가 고정 조작부(60)를 활성화 시킨 상태에서 조종기 본체(10)를 상하로 틸트 시킬 경우, 제어부(40)가 원통 좌표 상에서 유동 물체(200)를 상하로 이동시킬 수 있다.
이와 같이, 또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 조종 장치(100)는 고정 조작부(60)가 활성화 되면, 거리 조종 신호를 구면 좌표로부터 변경된 원통 좌표에서 조종 지점으로부터 유동 물체(200)와 직교하는 직교 지점과의 직선 거리에 대한 전후진 신호로 변환하고, 위치 조종 신호를 원통 좌표에서 유동 물체(200)의 위치에 대한 신호로 변환하여 유동 물체(200)를 제어함으로써, 간편하고 직관적으로 유동 물체(200)의 이동을 제어할 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 : 조종기 본체 20 : 거리 조종부
30 : 위치 조종부 40 : 제어부
50 : 작동 조작부 60 : 고정 조작부
100 : 조종 장치 200 : 유동 물체

Claims (9)

  1. 조종기 본체;
    상기 조종기 본체에 구비되며, 조종 지점으로부터 유동 물체와의 직선 거리에 대한 거리 조종 신호를 생성하는 거리 조종부;
    상기 조종기 본체에 구비되며, 상기 거리 조종부로부터 결정된 상기 유동 물체와의 직선 거리를 기준으로 한 구면 좌표상에서 상기 유동 물체의 위치에 대한 위치 조종 신호를 생성하는 위치 조종부;
    상기 거리 조종 신호에 따라 상기 유동 물체를 이동시켜 상기 조종 지점으로부터 상기 유동 물체와의 직선 거리를 제어하고, 상기 위치 조종 신호에 따라 상기 유동 물체를 이동시켜 상기 유동 물체와의 직선 거리를 기준으로 한 구면 좌표상에서 상기 유동 물체의 위치를 제어하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 거리 조종부는 상기 조종기 본체의 외측면에 전진 방향 또는 후진 방향으로 슬라이딩 동작이 가능하도록 구비되어, 슬라이딩 동작을 통해 상기 거리 조종 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위치 조종부는 상기 조종기 본체가 지향하는 방향을 인식하여 상기 위치 조종 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 위치 조종부의 동작을 활성화 시키는 작동 조작부; 를 더 포함하고,
    상기 위치 조종부는 상기 작동 조작부에 의해 활성화 된 지점을 기준으로 상기 조종기 본체가 틸트된 방향 인식을 수행하여 상기 위치 조종 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 위치 조종 신호에 따라 상기 유동 물체를 제어하면서 상기 작동 조작부가 해제되어 상기 위치 조종부가 비활성화되면, 상기 유동 물체의 이동을 중지시키는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부가 수평면과 수직 또는 수평하게 상기 유동 물체의 이동을 제어하도록 하는 고정 조작부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 고정 조작부가 활성화 되면, 상기 거리 조종 신호를 상기 구면 좌표로부터 변경된 3축 공간 좌표에서 전후진 신호로 변환하고, 상기 위치 조종 신호를 상기 3축 공간 좌표에서 좌우 또는 상하 신호로 변환하여 상기 유동 물체의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 고정 조작부가 활성화 된 상태의 상기 거리 조종 신호 및 상기 위치 조종 신호에서 상기 3축 공간 좌표의 각 축에 대한 위치 변화값이 가장 큰 축으로 상기 유동 물체의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 고정 조작부가 활성화 되면, 상기 거리 조종 신호를 상기 구면 좌표로부터 변경된 원통 좌표에서 수평면과 수직한 중심축 상에서 조종 지점과 상기 유동 물체의 수평 거리에 대한 전후진 신호로 변환하여 상기 유동 물체를 제어하고, 상기 위치 조종 신호를 상기 원통 좌표에서 상기 유동 물체의 위치에 대한 신호로 변환하여 상기 유동 물체를 제어하는 것을 특징으로 하는 조종 장치.
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