KR20210101476A - 개인용 비행체 및 그 제어 방법 - Google Patents

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김영범
황용환
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Abstract

고도 변화에 따른 스피커에서의 왜곡을 보상할 수 있는 개인용 비행체(personal air vehicle, PAV) 및 그 제어 방법을 제공한다.
또한, 비상 시 스피커를 통한 통신을 제공할 수 있는 개인용 비행체 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 개인용 비행체(personal air vehicle, PAV)는, 외부 기압을 감지하는 기압 센서; 비행을 위한 추진력을 공급하는 추진 장치; 미리 설정된 내부 기압을 갖는 인클로저(enclosure)를 포함하는 스피커; 및 고도에 따라 달라지는 상기 외부 기압 및 상기 내부 기압 사이의 차이 값에 기초하여 상기 스피커로 공급되는 음향 신호를 조정하는 제어부;를 포함한다.

Description

개인용 비행체 및 그 제어 방법{PERSONAL AIR VEHICLE AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 스피커를 포함하는 개인용 비행체(personal air vehicle, PAV) 및 그 제어 방법에 관한 것입니다.
최근 개인용 비행체(personal air vehicle, PAV)에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 개인용 비행체는, 수직이착륙이 가능해 활주로 없이도 이동 가능한 비행체로, 하늘의 교통망을 이용해 이동할 수 있는 개인용 이동수단이다.
개인용 비행체는, 탑승자에게 음향 정보를 제공하기 위한 실내 스피커 및 외부로 음향 정보를 제공하기 위한 실외 스피커를 포함할 수 있다.
개인용 비행체는, 비행에 따라 고도가 달라질 수 있으며, 고도에 따른 기압 변화 및 온도 변화 등으로 스피커에서의 왜곡이 발생될 수 있다.
또한, 개인용 비행체는, 프로펠러와 같은 추진 장치를 포함하며, 추진 장치에서의 터뷸런스 노이즈(turbulence noise)가 스피커에서의 왜곡을 유발할 수 있다.
고도 변화에 따른 스피커에서의 왜곡을 보상할 수 있는 개인용 비행체(personal air vehicle, PAV) 및 그 제어 방법을 제공한다.
또한, 비상 시 스피커를 통한 통신을 제공할 수 있는 개인용 비행체 및 그 제어 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 개인용 비행체(personal air vehicle, PAV)는, 외부 기압을 감지하는 기압 센서; 비행을 위한 추진력을 공급하는 추진 장치; 미리 설정된 내부 기압을 갖는 인클로저(enclosure)를 포함하는 스피커; 및 고도에 따라 달라지는 상기 외부 기압 및 상기 내부 기압 사이의 차이 값에 기초하여 상기 스피커로 공급되는 음향 신호를 조정하는 제어부;를 포함한다.
상기 제어부는, 상기 스피커의 보이스 코일이 상기 차이 값에 따라 상기 인클로저의 반대 방향으로 이동한 거리에 대응하는 바이어스를 상쇄시키도록 상기 음향 신호의 전류 값을 조정할 수 있다.
상기 개인용 비행체는, 외부 온도를 감지하는 온도 센서;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 온도에 따라 달라지는 상기 스피커의 보이스 코일의 움직임을 보상하도록 상기 외부 온도에 기초하여 상기 음향 신호를 조정할 수 있다.
상기 개인용 비행체는, 외부 소음을 수음하는 마이크;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 추진 장치로부터 발생되는 외부 소음에 대응하는 주파수 영역을 증폭하도록 상기 음향 신호를 조정할 수 있다.
상기 개인용 비행체는, 외부 장치와 통신을 수행하는 통신부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 통신부에 이상이 있는 경우 미리 설정된 주파수 및 미리 설정된 크기를 갖는 비상 음향을 출력하도록 상기 스피커를 제어할 수 있다.
상기 비상 음향은, 상기 외부 기압 및 상기 내부 기압 사이의 차이 값에 기초하여 조정되지 않은 음향 신호일 수 있다.
상기 제어부는, 상기 마이크를 통하여 외부 개인용 비행체로부터 비상 음향을 수신하는 경우, 상기 비상 음향에서의 바이어스에 기초하여 상기 외부 개인용 비행체의 고도를 결정하고, 상기 비상 음향의 크기에 기초하여 상기 외부 개인용 비행체까지의 거리를 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 외부 개인용 비행체의 고도 및 상기 외부 개인용 비행체까지의 거리에 기초하여 상기 외부 개인용 비행체의 위치를 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 외부 개인용 비행체의 위치를 구조 센터 서버로 송신하도록 통신부를 제어할 수 있다.
상기 개인용 비행체는, 상기 스피커의 전면에 마련되는 혼;을 더 포함하고, 상기 혼은, 상기 추진 장치의 프로펠러의 반경 이상으로 연장될 수 있다.
외부 기압을 감지하는 기압 센서, 비행을 위한 추진력을 공급하는 추진 장치, 미리 설정된 내부 기압을 갖는 인클로저(enclosure)를 포함하는 스피커를 포함하는 일 실시예에 따른 개인용 비행체(personal air vehicle, PAV)의 제어 방법은, 고도에 따라 달라지는 상기 외부 기압 및 상기 내부 기압 사이의 차이 값에 기초하여 상기 스피커로 공급되는 음향 신호를 조정하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 스피커로 공급되는 음향 신호를 조정하는 것은, 상기 스피커의 보이스 코일이 상기 차이 값에 따라 상기 인클로저의 반대 방향으로 이동한 거리에 대응하는 바이어스를 상쇄시키도록 상기 음향 신호의 전류 값을 조정하는 것;을 포함할 수 있다.
상기 개인용 비행체는, 외부 온도를 감지하는 온도 센서;를 더 포함하고, 상기 개인용 비행체의 제어 방법은, 온도에 따라 달라지는 상기 스피커의 보이스 코일의 움직임을 보상하도록 상기 외부 온도에 기초하여 상기 음향 신호를 조정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 개인용 비행체는, 외부 소음을 수음하는 마이크;를 더 포함하고, 상기 개인용 비행체의 제어 방법은, 상기 추진 장치로부터 발생되는 외부 소음에 대응하는 주파수 영역을 증폭하도록 상기 음향 신호를 조정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 개인용 비행체는, 외부 장치와 통신을 수행하는 통신부;를 더 포함하고, 상기 개인용 비행체의 제어 방법은, 상기 통신부에 이상이 있는 경우 미리 설정된 주파수 및 미리 설정된 크기를 갖는 비상 음향을 출력하도록 상기 스피커를 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 비상 음향은, 상기 외부 기압 및 상기 내부 기압 사이의 차이 값에 기초하여 조정되지 않은 음향 신호일 수 있다.
상기 개인용 비행체의 제어 방법은, 상기 마이크를 통하여 외부 개인용 비행체로부터 비상 음향을 수신하는 경우, 상기 비상 음향에서의 바이어스에 기초하여 상기 외부 개인용 비행체의 고도를 결정하고; 상기 비상 음향의 크기에 기초하여 상기 외부 개인용 비행체까지의 거리를 결정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 개인용 비행체의 제어 방법은, 상기 외부 개인용 비행체의 고도 및 상기 외부 개인용 비행체까지의 거리에 기초하여 상기 외부 개인용 비행체의 위치를 결정하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 개인용 비행체의 제어 방법은, 상기 외부 개인용 비행체의 위치를 구조 센터 서버로 송신하도록 통신부를 제어하는 것;을 더 포함할 수 있다.
상기 개인용 비행체는, 상기 스피커의 전면에 마련되는 혼;을 더 포함하고, 상기 혼은, 상기 추진 장치의 프로펠러의 반경 이상으로 연장될 수 있다.
일 측면에 따른 개인용 비행체(personal air vehicle, PAV) 및 그 제어 방법에 따르면, 고도 변화에 따른 스피커에서의 왜곡을 보상할 수 있어, 왜곡되지 않은 음향 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 일 측면에 따른 개인용 비행체 및 그 제어 방법에 따르면, 비상 시 스피커를 통한 통신을 제공할 수 있어, 통신 장치의 고장에 대응할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체의 외관도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체의 제어블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 단면도이다.
도 4는 도 3의 A부분을 확대 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체가 음향 신호를 조정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 온도에 따른 인덕턴스 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체가 외부 개인용 비행체의 위치를 판단하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체의 제어 방법 중 고도에 따라 달라지는 기압에 기초하여 음향 신호를 조정하는 경우의 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체의 제어 방법 중 외부 온도에 기초하여 음향 신호를 조정하는 경우의 순서도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체의 제어 방법 중 외부 소음에 기초하여 음향 신호를 조정하는 경우의 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체의 제어 방법 중 통신부 이상 시 비상 음향을 출력하는 경우의 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체의 제어 방법 중 외부 개인용 비행체로부터 비상 음향을 수신하는 경우의 순서도이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.
또한, 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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array) / ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 개인용 비행체(personal air vehicle, PAV) 및 그 제어 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체의 외관도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 사용자가 탑승하는 본체(11)와, 비행을 위한 추진력을 공급하는 추진 장치(12)를 포함한다.
본체(11)는, 개인용 비행체(10)에 대한 조종을 위한 조종 장치(미도시)가 마련될 수 있으며, 개인용 비행체(10)의 상태를 표시하기 위한 표시 장치(미도시)가 마련될 수 있다.
또한, 본체(11)는, 조종사가 위치할 수 있는 조종석(미도시) 및 탑승자가 위치할 수 있는 탑승석(미도시)이 마련될 수 있다.
또한, 본체(11)는, 탑승자에게 음향 정보를 제공하기 위한 실내 스피커(미도시) 또는 외부로 음향 정보를 제공하기 위한 실외 스피커(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
추진 장치(12)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(11)의 상단에 위치할 수 있으며, 개인용 비행체(10)의 비행을 위한 추진력을 제공할 수 있으며, 원동기의 회전력을 추력(전진력)으로 바꾸어 개인용 비행체(10)를 추진시키는 프로펠러(propeller)에 해당할 수 있다.
다만, 추진 장치(12)의 위치 및 유형은, 상기 예에 한정되는 것은, 아니며, 개인용 비행체(10)의 비행을 위한 추진력을 제공할 수 있는 위치 및 유형이면, 제한이 없다. 이하에서는, 추진 장치(12)가 본체의 상단에 위치하며, 프로펠러에 해당하는 것을 예로 설명하도록 한다.
일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 실외 스피커의 전면에 마련되는 혼(horn)(13)을 포함할 수 있다.
혼(13)은, 실외 스피커의 진동판에 큰 방사 저항을 주기 위해서 다는 테이퍼(taper)가 마련되는 관에 해당하며, 진동판에 가까운 쪽의 개구에서 끝으로 나감에 따라 단면적을 크게 하여 증폭되면서도 지향성이 있는 음파를 공간에 방사시킬 수 있다.
이 때, 혼(13)은, 추진 장치(12)에 의해 발생되는 터뷸런스 노이즈(turbulence noise)를 차단할 수 있도록, 추진 장치(12)의 반경 이상으로 연장될 수 있다. 구체적으로, 혼(13)의 개구 중 진동판으로부터 먼 쪽의 개구(혼(13)의 말단)는, 본체(11)를 기준으로 추진 장치(12)의 프로펠러의 말단보다 전방에 위치할 수 있다. 이를 통해, 혼(13)은, 추진 장치(12)로부터 발생되는 터뷸런스 노이즈를 차단함으로써, 터뷸런스 노이즈에 의해 유발될 수 있는 실외 스피커에서 출력되는 음향의 왜곡을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)의 제어블록도이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 외부 기압을 감지하는 기압 센서(110)와, 외부 온도를 감지하는 온도 센서(120)와, 외부 소음을 수음하는 마이크(130)와, 외부 전자 장치와 통신을 수행하는 통신부(140)와, 스피커(170)로 공급되는 음향 신호를 조정하는 제어부(150)와, 비행을 위한 추진력을 공급하는 추진 장치(160)와, 음향 신호에 기초하여 음향을 출력하는 스피커(170)와, 제어에 필요한 각종 정보를 저장하는 저장부(180)를 포함한다.
일 실시예에 따른 기압 센서(110)는, 본체(11)의 일면에 마련되어 외부 기압을 감지할 수 있으며, 기 공지된 유형의 기압계(barometer)에 해당할 수 있다. 즉, 기압 센서(110)는, 고도 변화에 따라 변화하는 기압을 실시간으로 감지하여 외부 기압에 대한 데이터를 출력할 수 있다.
기압 센서(110)는, 실시예에 따라, 기압계가 아닌 기 공지된 유형의 고도계(altimeter)에 해당할 수 있으며, 고도에 대한 데이터에 대한 연산으로 고도에 대응하는 외부 기압을 결정하고, 외부 기압에 대한 데이터를 출력할 수도 있다.
일 실시예에 따른 온도 센서(120)는, 본체(11)의 일면에 마련되어 외부 온도를 감지할 수 있으며, 기 공지된 유형의 온도계(thermometer)에 해당할 수 있다. 즉, 온도 센서(120)는, 고도 변화에 따라 변화하는 온도를 실시간으로 감지하여 외부 온도에 대한 데이터를 출력할 수 있다.
일 실시예에 따른 마이크(130)는, 본체(11)의 일면에 마련되어 외부 소음을 수음할 수 있으며, 기 공지된 유형의 마이크로폰(microphone)에 해당할 수 있다.
구체적으로, 마이크(130)는, 추진 장치(12)의 프로펠러로부터 발생되는 외부 소음(예: 터뷸런스 노이즈)를 수음할 수 있으며, 외부 비행체로부터 출력되는 음향을 수음할 수도 있다.
이 때, 마이크(130)는, 실시예에 따라, 복수의 마이크로폰 소자를 포함하는 스테레오 마이크로 마련될 수 있으며, 수신되는 음향의 크기 외에도 수신되는 방향에 대한 정보를 수집할 수도 있다.
일 실시예에 따른 통신부(140)는, 기 공지된 통신 프로토콜의 무선 통신을 통하여 외부 전자 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.
구체적으로, 통신부(140)는, 위성으로부터 GPS(global positioning system) 신호를 송신할 수 있으며, 외부 비행체 또는 외부 서버와 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(150)는, 개인용 비행체(10)의 비행에 따라 왜곡될 수 있는 음향을 보상하기 위하여, 스피커(170)로 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(150)는, 실시예에 따라, 개인용 비행체(10)의 비행에 따른 고도 변화에 기초하여 유발되는 외부 기압 변화를 반영하여 스피커(170)로 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다.
즉, 제어부(150)는, 고도에 따라 달라지는 외부 기압 및 스피커(170)의 인클로저(enclosure)의 내부 기압 사이의 차이 값에 기초하여 스피커(170)로 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다.
다시 말해, 제어부(150)는, 스피커(170)의 보이스 코일이 외부 기압 및 스피커(170)의 인클로저의 내부 기압 사이의 차이 값에 따라 인클로저의 반대 방향으로 이동한 거리에 대응하는 바이어스를 상쇄시키도록 음향 신호의 전류 값을 조정할 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 실시예에 따라, 개인용 비행체(10)의 비행에 따른 고도 변화에 기초하여 유발되는 온도 변화를 반영하여 스피커(170)로 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다.
즉, 제어부(150)는, 온도에 따라 달라지는 스피커(170)의 보이스 코일의 움직임을 보상하도록 온도 센서(120)에 의해 감지된 외부 온도에 기초하여 음향 신호를 조정할 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 실시예에 따라, 외부 소음을 반영하여 스피커(170)로 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(150)는, 추진 장치(160)에 의해 유발되는 터뷸런스 노이즈를 상쇄할 수 있도록 음향 신호를 조정할 수 있다.
즉, 제어부(150)는, 외부 기압 변화, 온도 변화, 또는 외부 소음 중 적어도 하나를 반영하여 스피커(170)로 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다. 음향 신호를 조정하는 것에 대하여는 뒤에서 다시 자세히 설명하기로 한다.
일 실시예에 따른 제어부(150)는, 통신부(140)에 이상이 있는 경우, 미리 설정된 주파수 및 미리 설정된 크기를 갖는 비상 음향을 출력하도록 스피커(170)를 제어할 수 있다.
이 때, 비상 음향은, 외부 기압 변화에 기초하여 조정되지 않은 음향 신호에 해당할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(150)는, 마이크(130)를 통하여 외부 개인용 비행체로부터 비상 음향을 수신하는 경우, 비상 음향에서의 바이어스에 기초하여 외부 개인용 비행체의 고도를 결정할 수 있으며, 비상 음향의 크기에 기초하여 외부 개인용 비행체까지의 거리를 결정할 수 있다.
이 때, 제어부(150)는, 결정된 고도 및 거리에 기초하여 외부 개인용 비행체의 위치를 결정할 수 있으며, 결정된 위치를 구조 센터 서버로 송신하도록 통신부(140)를 제어할 수 있다. 비상 음향에 대하여는 뒤에서 다시 자세히 설명하기로 한다.
제어부(150)는 전술한 동작 및 후술하는 동작을 수행하는 프로그램이 저장된 적어도 하나의 메모리 및 저장된 프로그램을 실행시키는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 메모리와 프로세서가 복수인 경우에, 이들이 하나의 칩에 집적되는 것도 가능하고, 물리적으로 분리된 위치에 마련되는 것도 가능하다.
일 실시예에 따른 추진 장치(160)는, 비행을 위한 추진력을 공급하는 장치로, 도 1에서의 추진 장치(12)에 대응할 수 있다.
일 실시예에 따른 스피커(170)는, 탑승자에게 음향 정보를 제공하기 위한 실내 스피커 또는 외부로 음향 정보를 제공하기 위한 실외 스피커 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 제어부(150)로부터 공급되는 음향 신호에 기초하여 음향을 출력할 수 있다. 스피커(170)의 구조에 대하여는 뒤에서 다시 자세히 설명하기로 한다.
일 실시예에 저장부(180)는, 개인용 비행체(10)의 제어에 필요한 각종 정보를 저장할 수 있으며, 예를 들어, 외부 기압에 따라 보이스 코일이 이동한 거리에 대응하는 바이어스에 대한 정보, 기준 온도에서 보이스 코일에 인가되는 전자기력에 대한 정보 등을 저장할 수 있다.
도 2에 도시된 개인용 비행체(10)의 구성 요소들의 성능에 대응하여 적어도 하나의 구성요소가 추가되거나 삭제될 수 있다. 또한, 구성 요소들의 상호 위치는 시스템의 성능 또는 구조에 대응하여 변경될 수 있다는 것은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 용이하게 이해될 것이다.
이상에서는 개인용 비행체(10)의 각 구성에 대하여 설명하였다. 이하에서는 제어부(150)가 음향 신호를 조정하는 것에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커(170)의 단면도이고, 도 4는 도 3의 A부분을 확대 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)가 음향 신호를 조정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 스피커(170)는, 음향을 출력하는 스피커 유닛(170-1)과, 스피커 유닛(170-2)을 수용하는 인클로저(enclosure)(170-2)를 포함한다.
일 실시예에 따른 스피커 유닛(170-1)은, 자속을 발생시키는 마그넷(171)과, 마그넷(171)에서 발생한 자속의 경로를 형성하는 탑플레이트(172)와, 마그넷(171)을 지지하는 요크(173)를 포함할 수 있으며, 요크(173)는, 마그넷(171)을 지지하도록 후방에 마련되는 백 플레이트(173-1)와, 백 플레이트(173-1)의 중심부에서 전방으로 돌출되는 폴 피스(173-2)를 포함할 수 있다.
또한, 스피커 유닛(170-1)은, 프레임(174)과, 탑플레이트(172)와 폴 피스(173-2) 사이의 자기 갭에 배치되어 전류가 인가되면 자기 갭 내부의 자속과 상호 작용하여 전후 방향으로 운동하는 보이스 코일(175)과, 보이스 코일(175)이 권선되는 보빈(176)과, 보이스 코일(175)의 운동에 따라 진동하여 음압을 방생시키는 진동판(콘지)(177)과, 보이스 코일(175)의 운동 방향을 전후 방향으로 안내하고 좌우 방향의 운동을 구속하는 댐퍼(178)를 포함할 수 있다.
인클로저(170-2)는, 미리 설정된 내부 기압을 가질 수 있으며, 예를 들어, 내부 기압은, 지표면에서의 대기압에 해당하는 1기압에 해당할 수 있다.
일반적으로, 지표면의 대기압에서, 보이스 코일(175)은, 전류가 인가되지 않을 때, 탑플레이트(172)의 전체 구간 중 중간에 위치될 수 있다. 도 4를 참조하면, 보이스 코일(175)의 변위는, 전류가 인가되지 않을 때 0일 수 있다.
마그넷(171)의 N극에서 형성된 자기력선 중 일부는, 탑플레이트(172)와 폴 피스(173-2) 및 백플레이트(173-1)를 거쳐 마그넷(171)의 S극에 도달할 수 있다.
자기력선은, 보이스 코일(175)과 직교하도록 형성될 수 있다. 이 때, 보이스 코일(175)에 전류가 인가되면, 자기장에 의하여 보이스 코일(175)에의 전자기력이 유발되며, 전자기력에 의하여 보이스 코일(175)이 진동하게 된다.
보이스 코일(175)은 진동하며 진동판(177)을 진동시키며, 진동판(177)은 보이스 코일(175)의 운동에 따라 진동하며 음압을 발생시킬 수 있다. 이 때, 보이스 코일(175)은, 인가되는 전류의 크기에 따라, 변위 0을 중심으로 제1 변위(x1) 및 제2 변위(x2) 사이에서 선형 운동을 할 수 있다. 즉, 보이스 코일(175)은 진동할 수 있다.
개인용 비행체(10)는, 비행함에 따라 위치하는 고도가 달라질 수 있으며, 고도의 변화에 따라, 외부 기압이 달라질 수 있다. 즉, 고도가 높아짐에 따라, 외부 기압은, 지표면에서의 대기압(예: 약 1기압)과 비교하여 감소하는 방향으로 변할 수 있다.
이처럼, 개인용 비행체(10)가 비행함에 따라, 외부 기압이 변하는 경우, 외부 기압과, 인클로저(170-2)의 내부 기압 사이의 차이가 발생할 수 있으며, 이에 따라, 스피커(170)에 왜곡이 발생할 수 있다.
구체적으로, 고도에 올라감에 따라, 외부 기압이 인클로저(170-2)의 내부 기압보다 낮아지며, 이에 따라, 보이스 코일(175) 및 진동판(177)은, 인클로저(170-2)의 반대 방향(x2를 향하는 방향)으로 이동할 수 있다.
이 경우, 보이스 코일(175)은, 기압차에 의해, 전류가 인가되지 않을 때, 탑플레이트(172)의 전체 구간 중 중간에 위치하는 것이 아니라, 인클로저(170-2)의 반대 방향으로 이동하여 위치할 수 있다.
다시 말해, 보이스 코일(175)은, 기압차에 의해, 전류가 인가되지 않은 상황에서도, 지표면의 대기압에서 전류가 인가되어야 위치할 수 있는 위치로 이동할 수 있으며, 이 경우, 보이스 코일(175)에 음향 신호가 인가되는 경우, 지표면의 대기압에서의 음향과는 다른 음향이 출력되어 왜곡이 발생할 수 있다.
결과적으로, 보이스 코일(175)은, 기압차에 의해, 전류가 인가되지 않은 상황에서도, 지표면의 대기압에서 바이어스가 인가된 것과 같은 위치에 위치할 수 있다.
이를 통해, 도 5에 도시된 바와 같이, 이득 조정 전의 출력 음향은, 입력되는 음향 신호에 일정한 바이어스가 인가된 것과 같이, 시프팅(shifting)될 수 있다.
기압차에 따른 스피커(170)에서의 왜곡을 보상하기 위해, 일 실시예에 따른 제어부(150)는, 고도에 따라 달라지는 외부 기압 및 인클로저(170-2)의 내부 기압 사이의 차이 값에 기초하여 스피커(170)로 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다.
즉, 제어부(150)는, 스피커(170)의 보이스 코일(175)이 외부 기압 및 인클로저(170-2)의 내부 기압 사이의 차이 값에 따라 이동한 정도에 대응하는 바이어스를 상쇄시키도록 음향 신호의 전류 값을 조정할 수 있다.
이 때, 보이스 코일(175)이 이동한 거리에 대응하는 바이어스는, 지표면의 대기압에서 보이스 코일(175)이 대응하는 이동 거리만큼 이동하기 위하여 필요한 직류 전류의 크기에 해당할 수 있다.
다시 말해, 제어부(150)는, 기존의 음향 신호에 대응하는 전류 값에서 바이어스 만큼의 전류 값을 차감하여 조정된 음향 신호를 생성할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(150)는, 바이어스 만큼의 전류 값을 차감한 입력 음향 신호를 스피커(170)로 공급할 수 있으며, 스피커(170)에서 출력되는 음향은, 의도하는 음향이 될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커(170)의 온도에 따른 인덕턴스 변화를 설명하기 위한 도면이다.
일반적으로 고도가 높아질수록 외부 온도는 낮아질 수 있고, 이에 따라 개인용 비행체(10) 내의 스피커(170)는 저온 환경에 노출될 수 있다. 이러한 온도 변화는 스피커(170)의 마그넷(171)의 자속 밀도 변화를 야기시키고, 이러한 자속 밀도의 변화는 스피커(170)의 출력이 변화하는 결과를 가져오게 된다. 이러한 스피커(170)의 출력의 변화에 따라 음질의 왜곡이 발생할 수 있다.
즉, 온도에 따른 자속 밀도의 변화는 전자기력의 변화를 가져올 수 있으며, 이러한 전자기력의 변화에 따라 보이스 코일(175)에 작용하는 힘의 세기가 달라지므로 보이스 코일(175)의 변위가 달라질 수 있다.
이러한 보이스 코일(175)의 변위는 보이스 코일(175)의 인덕턴스(스피커(170)의 인덕턴스)와 관계가 있다. 즉, 보이스 코일(175)의 인덕턴스의 변화량은, 도 6에 도시된 바와 같이, 온도에 따라 달라질 수 있으며, 이는, 온도에 따라 마그넷(171)에서의 자속 밀도가 변화함으로써, 보이스 코일(175)에 작용하는 힘의 세기가 달라지기 때문이다. 이러한 온도에 따른 인덕턴스의 변화량은, 보이스 코일(175)의 운동에도 영향을 미치므로, 결국 스피커(200)의 출력에 영향을 미칠 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(150)는, 온도에 따른 스피커(170)의 출력 변화를 보상하도록 스피커(170)에 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(150)는, 온도 센서(120)를 통하여 감지된 외부 온도와 미리 설정된 기준 온도를 비교할 수 있으며, 비교 결과에 따라 스피커(170)에 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다.
제어부(150)는 외부 온도와 미리 설정된 기준 온도가 다른 경우, 온도에 대한 스피커(170)의 자속 변화를 보상하기 위한 보상 전류를 외부 온도에 기초하여 결정할 수 있고, 결정된 보상 전류에 기초하여 스피커(170)에 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 미리 설정된 기준 온도에 대한 스피커(170)의 출력과 외부 온도에 대한 스피커(170)의 출력이 일치하도록 보상 전류를 결정할 수 있다.
즉, 제어부(150)는 현재의 외부 온도일 때 보이스 코일(175)에 작용하는 전자기력(제1 전자기력)의 세기와 미리 설정된 기준 온도일 때 보이스 코일(175)에 작용하는 전자기력(제2전자기력)의 세기를 비교할 수 있고, 제1전자기력의 세기 및 제2전자기력의 세기의 차이를 보상시킬 수 있는 보상 전류를 결정할 수 있다.
이후, 제어부(150)는 제 1 전자기력 및 제2전자기력의 차이 만큼의 세기를 갖는 전자기력을 발생시키기 위한 보상 전류를 결정할 수 있고, 이러한 보상 전류를 스피커(170)에 공급하는 음향 신호에 가산 또는 감산함으로써 스피커(170)에 공급할 음향 신호를 조절할 수 있다.
구체적으로, 제어부(150)는 제1 전자기력이 제2 전자기력보다 작으면, 제1 전자기력 및 제2 전자기력의 차이 만큼의 세기를 갖는 전자기력을 발생시키기 위한 보상 전류를 스피커(170)에 공급하는 전류에 가산할 수 있다. 이러한 보상 전류에 따라 보이스 코일(175)에는 제2전자기력이 작용할 수 있고, 외부 온도가 기준 온도와 다른 경우에도 기준 온도와 동일한 전자기력이 작용하므로 스피커(170)의 출력은 일치한다. 따라서, 스피커(170)는 손실 없는 음향을 출력할 수 있으며, 음질 손실이 방지될 수 있다.
또는, 제어부(150)는 제1 전자기력이 제2 전자기력보다 크면, 제1 전자기력 및 제2 전자기력의 차이 만큼의 세기를 갖는 전자기력을 발생시키기 위한 보상 전류를 스피커(170)에 공급하는 전류에 감산할 수 있다. 이러한 보상 전류에 따라 보이스 코일(175)에는 제2 전자기력이 작용할 수 있고, 외부 온도가 기준 온도와 다른 경우에도 기준 온도와 동일한 전자기력이 작용하므로 스피커(170)의 출력은 일치한다. 따라서, 스피커(170)는 손실 없는 음향을 출력할 수 있으며, 음질 손실이 방지될 수 있다.
일 실시예에 따른 제어부(150)는, 추진 장치(160)로부터 발생하는 외부 소음에 의한 스피커(170)에서의 왜곡을 방지할 수 있도록, 마이크(130)를 통하여 수음되는 외부 소음에 대응하는 주파수 영역을 증폭하도록 음향 신호를 조정할 수 있다.
이를 위해, 마이크(130)는, 음향이 출력되는 혼(13)의 말단에 위치하여, 사용자에게 전달되는 음향에 영향을 미치는 외부 소음(예: 터뷸런스 노이즈)을 수음할 수 있다.
구체적으로, 제어부(150)는, 외부 소음에 대응하는 음압 만큼 출력되는 음향의 음압이 높아질 수 있도록 보상 전류를 결정할 수 있으며, 보상 전류를 가산하여 음향 신호를 조정할 수 있다.
이와 같이, 개인용 비행체(10)는, 외부 기압 변화, 온도 변화, 또는 외부 소음 중 적어도 하나를 반영하여 스피커(170)로 공급되는 음향 신호를 조정함으로써, 음질의 왜곡없는 음향을 제공할 수 있다.
이상에서는, 음향 신호를 조정하는 것에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 음향을 통하여 외부 개인용 비행체와 통신을 수행하는 것에 대하여 자세히 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)가 외부 개인용 비행체의 위치를 판단하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 제어부(150)는, 통신부(140)에 이상이 있는 경우, 미리 설정된 주파수 및 미리 설정된 크기(음압)를 갖는 비상 음향을 출력하도록 스피커(170)를 제어할 수 있다.
즉, 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 통신부(140)의 이상으로 GPS 신호를 수신하지 못하여 주행이 불가한 경우, 스피커(170)를 통하여 비상 음향을 출력함으로써, 구조 요청을 위한 통신을 수행할 수 있다.
이 때, 비상 음향은, 외부 기압 변화에 기초하여 조정되지 않은 음향 신호에 해당할 수 있다. 즉, 제어부(150)는, 기압 센서(110)를 통하여 감지된 외부 기압과 스피커(170)의 인클로저(170-2)의 내부 기압 사이의 기압차에도 불구하고, 비상 음향에 대응하는 음향 신호에 대하여는 기압차에 기초한 조정을 수행하지 아니할 수 있다.
이를 통해, 비상 음향을 수신한 다른 장치는, 기압차에 따른 비상 음향의 왜곡 정도에 기초하여 비상 음향을 송신한 개인용 비행체(10)의 고도를 결정할 수 있다.
구체적으로, 일 실시예에 따른 제어부(150)는, 마이크(130)를 통하여 외부 개인용 비행체(20)로부터 비상 음향을 수신하는 경우, 비상 음향에서의 바이어스에 기초하여 외부 개인용 비행체의 고도를 결정할 수 있다.
즉, 제어부(150)는, 미리 설정된 주파수를 갖는 음향을 수신하는 경우 수신된 음향을 비상 음향으로 결정할 수 있으며, 비상 음향의 시프팅된 정도에 기초하여 외부 개인용 비행체(20)에서 보이스 코일이 기압차에 따라 인클로저의 반대 방향으로 이동한 거리에 대응하는 바이어스를 결정할 수 있다
이 때, 제어부(150)는, 외부 기압에 따라 보이스 코일이 이동한 거리에 대응하는 바이어스에 대한 정보에 기초하여 외부 개인용 비행체(20)가 위치한 지점에서의 외부 기압을 결정할 수 있으며, 외부 기압 및 고도 사이의 상관 관계에 대한 정보에 기초하여 외부 개인용 비행체(20)의 고도를 결정할 수 있다.
또한, 제어부(150)는, 비상 음향의 크기에 기초하여 외부 개인용 비행체(20)까지의 거리를 결정할 수 있다.
비상 음향은, 미리 설정된 크기로 출력되므로, 제어부(150)는, 공기 매질에서의 감쇄 계수를 고려하여, 마이크(130)를 통하여 수신되는 비상 음향의 크기를 미리 설정된 크기와 비교하여 수신된 비상 음향의 감쇠 정도를 결정하고, 감쇠 정도에 대응하는 거리를 외부 개인용 비행체(20)까지의 거리로 결정할 수 있다.
이 때, 제어부(150)는, 결정된 외부 개인용 비행체(20)의 고도 및 외부 개인용 비행체(20)까지의 거리에 기초하여 외부 개인용 비행체(20)의 위치를 결정할 수 있으며, 외부 개인용 비행체(20)의 위치를 구조 센터 서버로 송신하도록 통신부(140)를 제어할 수 있다.
즉, 개인용 비행체(10)는, 외부 개인용 비행체(20)로부터 비상 음향을 수신하는 경우, 비상 음향에 기초하여 외부 개인용 비행체(20)의 위치를 결정하고, 결정된 위치를 구조 센터 서버로 송신함으로써, 구조 센터에서 외부 개인용 비행체(20)로 구조 장비를 보내어 외부 개인용 비행체(20)를 구조할 수 있도록 한다.
이하, 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)의 제어 방법을 설명하기로 한다. 후술하는 개인용 비행체(10)의 제어 방법에는 전술한 실시예에 따른 개인용 비행체(10)가 적용될 수 있다. 따라서, 앞서 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 내용은 특별한 언급이 없더라도 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)의 제어 방법에도 동일하게 적용 가능하다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)의 제어 방법 중 고도에 따라 달라지는 기압에 기초하여 음향 신호를 조정하는 경우의 순서도이다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 기압 센서(110)를 통하여 외부 기압을 감지할 수 있다(810).
개인용 비행체(10)는, 비행함에 따라 위치하는 고도가 달라질 수 있으며, 고도의 변화에 따라, 외부 기압이 달라질 수 있다. 즉, 고도가 높아짐에 따라, 외부 기압은, 지표면에서의 대기압(예: 약 1기압)과 비교하여 감소하는 방향으로 변할 수 있다.
이처럼, 개인용 비행체(10)가 비행함에 따라, 외부 기압이 변하는 경우, 외부 기압과, 인클로저(170-2)의 내부 기압 사이의 차이가 발생할 수 있으며, 이에 따라, 스피커(170)에 왜곡이 발생할 수 있다.
구체적으로, 고도에 올라감에 따라, 외부 기압이 인클로저(170-2)의 내부 기압보다 낮아지며, 이에 따라, 보이스 코일(175) 및 진동판(177)은, 인클로저(170-2)의 반대 방향(x2를 향하는 방향)으로 이동할 수 있다.
이 경우, 보이스 코일(175)은, 기압차에 의해, 전류가 인가되지 않을 때, 탑플레이트(172)의 전체 구간 중 중간에 위치하는 것이 아니라, 인클로저(170-2)의 반대 방향으로 이동하여 위치할 수 있다.
다시 말해, 보이스 코일(175)은, 기압차에 의해, 전류가 인가되지 않은 상황에서도, 지표면의 대기압에서 전류가 인가되어야 위치할 수 있는 위치로 이동할 수 있으며, 이 경우, 보이스 코일(175)에 음향 신호가 인가되는 경우, 지표면의 대기압에서의 음향과는 다른 음향이 출력되어 왜곡이 발생할 수 있다.
결과적으로, 보이스 코일(175)은, 기압차에 의해, 전류가 인가되지 않은 상황에서도, 지표면의 대기압에서 바이어스가 인가된 것과 같은 위치에 위치할 수 있다.
기압차에 따른 스피커(170)에서의 왜곡을 보상하기 위해, 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 외부 기압 및 인클로저(170-2)의 내부 기압 사이의 차이 값을 결정할 수 있으며(820), 차이 값에 기초하여 스피커(170)로 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다(830).
즉, 제어부(150)는, 스피커(170)의 보이스 코일(175)이 외부 기압 및 인클로저(170-2)의 내부 기압 사이의 차이 값에 따라 이동한 정도에 대응하는 바이어스를 상쇄시키도록 음향 신호의 전류 값을 조정할 수 있다.
이 때, 보이스 코일(175)이 이동한 거리에 대응하는 바이어스는, 지표면의 대기압에서 보이스 코일(175)이 대응하는 이동 거리만큼 이동하기 위하여 필요한 직류 전류의 크기에 해당할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)의 제어 방법 중 외부 온도에 기초하여 음향 신호를 조정하는 경우의 순서도이다.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 온도 센서(120)를 통하여 외부 온도를 감지할 수 있다(910).
일반적으로 고도가 높아질수록 외부 온도는 낮아질 수 있고, 이에 따라 개인용 비행체(10) 내의 스피커(170)는 저온 환경에 노출될 수 있다. 이러한 온도 변화는 스피커(170)의 마그넷(171)의 자속 밀도 변화를 야기시키고, 이러한 자속 밀도의 변화는 스피커(170)의 출력이 변화하는 결과를 가져오게 된다. 이러한 스피커(170)의 출력의 변화에 따라 음질의 왜곡이 발생할 수 있다.
즉, 온도에 따른 자속 밀도의 변화는 전자기력의 변화를 가져올 수 있으며, 이러한 전자기력의 변화에 따라 보이스 코일(175)에 작용하는 힘의 세기가 달라지므로 보이스 코일(175)의 변위가 달라질 수 있다.
일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 온도에 따라 달라지는 보이스 코일(175)의 움직임을 보상하도록 외부 온도에 기초하여 음향 신호를 조정할 수 있다(920).
구체적으로, 제어부(150)는, 온도 센서(120)를 통하여 감지된 외부 온도와 미리 설정된 기준 온도를 비교할 수 있으며, 비교 결과에 따라 스피커(170)에 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다.
제어부(150)는 외부 온도와 미리 설정된 기준 온도가 다른 경우, 온도에 대한 스피커(170)의 자속 변화를 보상하기 위한 보상 전류를 외부 온도에 기초하여 결정할 수 있고, 결정된 보상 전류에 기초하여 스피커(170)에 공급되는 음향 신호를 조정할 수 있다. 즉, 제어부(150)는 미리 설정된 기준 온도에 대한 스피커(170)의 출력과 외부 온도에 대한 스피커(170)의 출력이 일치하도록 보상 전류를 결정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)의 제어 방법 중 외부 소음에 기초하여 음향 신호를 조정하는 경우의 순서도이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 마이크(130)를 통하여 외부 소음을 수음할 수 있으며(1010), 추진 장치(160)로부터 발생되는 외부 소음에 대응하는 주파수 영역을 증폭하도록 음향 신호를 조정할 수 있다(1020).
이를 위해, 마이크(130)는, 음향이 출력되는 혼(13)의 말단에 위치하여, 사용자에게 전달되는 음향에 영향을 미치는 외부 소음(예: 터뷸런스 노이즈)을 수음할 수 있다.
구체적으로, 제어부(150)는, 외부 소음에 대응하는 음압 만큼 출력되는 음향의 음압이 높아질 수 있도록 보상 전류를 결정할 수 있으며, 보상 전류를 가산하여 음향 신호를 조정할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)의 제어 방법 중 통신부(140) 이상 시 비상 음향을 출력하는 경우의 순서도이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 통신부(140) 이상 시(1110의 예), 미리 설정된 주파수 및 미리 설정된 크기를 갖는 비상 음향을 출력하도록 스피커(170)를 제어할 수 있다(1120).
즉, 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 통신부(140)의 이상으로 GPS 신호를 수신하지 못하여 주행이 불가한 경우, 스피커(170)를 통하여 비상 음향을 출력함으로써, 구조 요청을 위한 통신을 수행할 수 있다.
이 때, 비상 음향은, 외부 기압 변화에 기초하여 조정되지 않은 음향 신호에 해당할 수 있다. 즉, 제어부(150)는, 기압 센서(110)를 통하여 감지된 외부 기압과 스피커(170)의 인클로저(170-2)의 내부 기압 사이의 기압차에도 불구하고, 비상 음향에 대응하는 음향 신호에 대하여는 기압차에 기초한 조정을 수행하지 아니할 수 있다.
이를 통해, 비상 음향을 수신한 다른 장치는, 기압차에 따른 비상 음향의 왜곡 정도에 기초하여 비상 음향을 송신한 개인용 비행체(10)의 고도를 결정할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)의 제어 방법 중 외부 개인용 비행체(20)로부터 비상 음향을 수신하는 경우의 순서도이다.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 비상 음향을 수신하는 경우(1210의 예), 비상 음향에서의 바이어스에 기초하여 외부 개인용 비행체(20)의 고도를 결정할 수 있다(1220).
즉, 제어부(150)는, 미리 설정된 주파수를 갖는 음향을 수신하는 경우 수신된 음향을 비상 음향으로 결정할 수 있으며, 비상 음향의 시프팅된 정도에 기초하여 외부 개인용 비행체(20)에서 보이스 코일이 기압차에 따라 인클로저의 반대 방향으로 이동한 거리에 대응하는 바이어스를 결정할 수 있다
이 때, 제어부(150)는, 외부 기압에 따라 보이스 코일이 이동한 거리에 대응하는 바이어스에 대한 정보에 기초하여 외부 개인용 비행체(20)가 위치한 지점에서의 외부 기압을 결정할 수 있으며, 외부 기압 및 고도 사이의 상관 관계에 대한 정보에 기초하여 외부 개인용 비행체(20)의 고도를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 비상 음향의 크기에 기초하여 외부 개인용 비행체(20)까지의 거리를 결정할 수 있다(1230).
비상 음향은, 미리 설정된 크기로 출력되므로, 제어부(150)는, 공기 매질에서의 감쇄 계수를 고려하여, 마이크(130)를 통하여 수신되는 비상 음향의 크기를 미리 설정된 크기와 비교하여 수신된 비상 음향의 감쇠 정도를 결정하고, 감쇠 정도에 대응하는 거리를 외부 개인용 비행체(20)까지의 거리로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 개인용 비행체(10)는, 결정된 고도 및 거리에 기초하여 외부 개인용 비행체(10)의 위치를 결정할 수 있으며(1240), 결정된 위치를 구조 센터 서버로 송신할 수 있다(1250).
즉, 개인용 비행체(10)는, 외부 개인용 비행체(20)로부터 비상 음향을 수신하는 경우, 비상 음향에 기초하여 외부 개인용 비행체(20)의 위치를 결정하고, 결정된 위치를 구조 센터 서버로 송신함으로써, 구조 센터에서 외부 개인용 비행체(20)로 구조 장비를 보내어 외부 개인용 비행체(20)를 구조할 수 있도록 한다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(read only memory), RAM(random access memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
10: 개인용 비행체 11: 본체
12: 추진 장치 13: 혼
110: 기압 센서 120: 온도 센서
130: 마이크 140: 통신부
150: 제어부 160: 추진 장치
170: 스피커 180: 저장부

Claims (18)

  1. 개인용 비행체(personal air vehicle, PAV)에 있어서,
    외부 기압을 감지하는 기압 센서;
    비행을 위한 추진력을 공급하는 추진 장치;
    미리 설정된 내부 기압을 갖는 인클로저(enclosure)를 포함하는 스피커; 및
    고도에 따라 달라지는 상기 외부 기압 및 상기 내부 기압 사이의 차이 값에 기초하여 상기 스피커로 공급되는 음향 신호를 조정하는 제어부;를 포함하는 개인용 비행체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 스피커의 보이스 코일이 상기 차이 값에 따라 상기 인클로저의 반대 방향으로 이동한 거리에 대응하는 바이어스를 상쇄시키도록 상기 음향 신호의 전류 값을 조정하는 개인용 비행체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 개인용 비행체는,
    외부 온도를 감지하는 온도 센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    온도에 따라 달라지는 상기 스피커의 보이스 코일의 움직임을 보상하도록 상기 외부 온도에 기초하여 상기 음향 신호를 조정하는 개인용 비행체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개인용 비행체는,
    외부 소음을 수음하는 마이크;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 추진 장치로부터 발생되는 외부 소음에 대응하는 주파수 영역을 증폭하도록 상기 음향 신호를 조정하는 개인용 비행체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 개인용 비행체는,
    외부 장치와 통신을 수행하는 통신부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 통신부에 이상이 있는 경우 미리 설정된 주파수 및 미리 설정된 크기를 갖는 비상 음향을 출력하도록 상기 스피커를 제어하는 개인용 비행체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 비상 음향은,
    상기 외부 기압 및 상기 내부 기압 사이의 차이 값에 기초하여 조정되지 않은 음향 신호인 개인용 비행체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 마이크를 통하여 외부 개인용 비행체로부터 비상 음향을 수신하는 경우, 상기 비상 음향에서의 바이어스에 기초하여 상기 외부 개인용 비행체의 고도를 결정하고, 상기 비상 음향의 크기에 기초하여 상기 외부 개인용 비행체까지의 거리를 결정하고, 상기 외부 개인용 비행체의 고도 및 상기 외부 개인용 비행체까지의 거리에 기초하여 상기 외부 개인용 비행체의 위치를 결정하는 개인용 비행체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 외부 개인용 비행체의 위치를 구조 센터 서버로 송신하도록 통신부를 제어하는 개인용 비행체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 개인용 비행체는,
    상기 스피커의 전면에 마련되는 혼;을 더 포함하고,
    상기 혼은,
    상기 추진 장치의 프로펠러의 반경 이상으로 연장되는 개인용 비행체.
  10. 외부 기압을 감지하는 기압 센서, 비행을 위한 추진력을 공급하는 추진 장치, 미리 설정된 내부 기압을 갖는 인클로저(enclosure)를 포함하는 스피커를 포함하는 개인용 비행체(personal air vehicle, PAV)의 제어 방법에 있어서,
    고도에 따라 달라지는 상기 외부 기압 및 상기 내부 기압 사이의 차이 값에 기초하여 상기 스피커로 공급되는 음향 신호를 조정하는 것;을 포함하는 개인용 비행체의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스피커로 공급되는 음향 신호를 조정하는 것은,
    상기 스피커의 보이스 코일이 상기 차이 값에 따라 상기 인클로저의 반대 방향으로 이동한 거리에 대응하는 바이어스를 상쇄시키도록 상기 음향 신호의 전류 값을 조정하는 것;을 포함하는 개인용 비행체의 제어 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 개인용 비행체는,
    외부 온도를 감지하는 온도 센서;를 더 포함하고,
    온도에 따라 달라지는 상기 스피커의 보이스 코일의 움직임을 보상하도록 상기 외부 온도에 기초하여 상기 음향 신호를 조정하는 것;을 더 포함하는 개인용 비행체의 제어 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 개인용 비행체는,
    외부 소음을 수음하는 마이크;를 더 포함하고,
    상기 추진 장치로부터 발생되는 외부 소음에 대응하는 주파수 영역을 증폭하도록 상기 음향 신호를 조정하는 것;을 더 포함하는 개인용 비행체의 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 개인용 비행체는,
    외부 장치와 통신을 수행하는 통신부;를 더 포함하고,
    상기 통신부에 이상이 있는 경우 미리 설정된 주파수 및 미리 설정된 크기를 갖는 비상 음향을 출력하도록 상기 스피커를 제어하는 것;을 더 포함하는 개인용 비행체의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 비상 음향은,
    상기 외부 기압 및 상기 내부 기압 사이의 차이 값에 기초하여 조정되지 않은 음향 신호인 개인용 비행체의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 마이크를 통하여 외부 개인용 비행체로부터 비상 음향을 수신하는 경우, 상기 비상 음향에서의 바이어스에 기초하여 상기 외부 개인용 비행체의 고도를 결정하고;
    상기 비상 음향의 크기에 기초하여 상기 외부 개인용 비행체까지의 거리를 결정하고;
    상기 외부 개인용 비행체의 고도 및 상기 외부 개인용 비행체까지의 거리에 기초하여 상기 외부 개인용 비행체의 위치를 결정하는 것;을 더 포함하는 개인용 비행체의 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 외부 개인용 비행체의 위치를 구조 센터 서버로 송신하도록 통신부를 제어하는 것;을 더 포함하는 개인용 비행체의 제어 방법.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 개인용 비행체는,
    상기 스피커의 전면에 마련되는 혼;을 더 포함하고,
    상기 혼은,
    상기 추진 장치의 프로펠러의 반경 이상으로 연장되는 개인용 비행체의 제어 방법.
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