KR20210145956A - 드론 통과 다중 감지 센서 게이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드론 통과용 게이트의 단위 유닛으로서, 상부가 개방되어 있고, 하면 및 네 개의 측면으로 구성되어 내부 공간이 마련되어 있는 상자형 구조물로서 상호 마주보는 한 쌍의 제1측면은 상호 소정 각도를 이루고 있는 평면이고 상호 마주보는 한 쌍의 제2측면은 상호 곡률 반경이 다르게 배치되어 있는 호형 곡면이며, 상기 제2측면의 곡률 반경이 작은 내측 곡면의 표면에 드론 통과 여부 감지용 센서 개방부가 형성되어 있고, 단위 유닛 내부 바닥면에 두 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부가 설치되어 있고, 단위 유닛 내부 바닥면 중앙을 중심으로 두 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부는 상호 대칭적으로 배치되며, 상기 단위 유닛을 상호 결합하여 원형 고리 구조의 게이트를 구성하는 것을 특징으로 하는 드론 통과 다중 감지 센서 게이트를 제공한다.

Description

드론 통과 다중 감지 센서 게이트 {Gate with Multi Sensors for Detecting Drone Passage}

본 발명은 드론용 게이트에 관한 것으로서, 상세하게는 비행중인 드론의 통과 여부를 정확하게 감지할 수 있고 대량 생산 및 제조에 유리한 새로운 드론 게이트를 제안한다.

조종사가 탑승하지 않고 무선전파 유도에 의해 비행과 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 무인기인 드론은 군사용으로 개발된 이래 다양한 분야로 활용 범위가 확대되면서 고공영상 및 사진 촬영, 물품 배달, 기상정보 수집, 농약 살포 등에 응용되고 있다.

드론을 통해 많은 분야의 변화가 일어나고 있는데, 미디어 분야의 경우 안전성을 확신할 수 없는 사고 현장의 촬영이 가능하게 되었고, 물류 분야에서는 드론을 활용한 배송으로 배송의 정확성, 효율성, 반품의 편리성이 증가하여 기존의 '구매'에서 '리스'로 소비패턴이 변화할 것으로 전망하고 있다. 정보통신분야에서는 기존 네트워크를 대체하는 세계 네트워크와 통신망이 구축될 것으로 예상하고 있으며, 농업 분야에서도 농약살포, 작물 씨뿌리기, 살림보호 등 노동력 부족을 드론으로 대체하는 방식이 활용되고 있다. 이외에도 드론의 공중 주행 제어를 이용한 드론 게임이 새롭게 개발되고 있다. 예를 들어 일정한 코스를 빠른 시간 내에 통과하는 레이싱 게임이나 정해진 위치의 '골대'를 통과하면 점수를 획득하는 축구 게임 등이 그것이다.

이와 관련하여, 특허출원 10-2017-0047793호에 따르면 드론을 이용한 경기시스템으로서, 공역할을 하는 기준짐볼드론을 이동시키면서 드리블하여 기준짐볼드론을 스크린부에 접촉시키거나 기준짐볼드론이 게이트프레임을 통과함에 따라 점수를 얻으면서 경기를 진행하는 기술이 제안되었다. 또한, 특허출원 10-2017-0119683호에 따르면 드론 레이싱 게임시스템이 제안된 바 있으며, 일정한 구조물 형상을 가지고 레이싱 공간에 일정한 간격을 두고 배치되어 레이싱 코스를 형성하며, 게임 참가자가 조종한 드론이 상기 레이싱 코스를 통과하였는지를 검지하고, 검지된 드론 검지 정보를 게임 참가자가 소지한 게이머 단말로 실시간 전송하는 각각의 센서 게이트들을 포함하고 있다.

이러한 종래 기술의 경우 드론 레이싱이나 게이트 통과 과정에서 감지 능력에 한계가 있고 오류가 잦아 드론 통과 여부를 정확히 확인하는데 문제가 있다. 특히 국내에서 진행되고 있는 드론 축구 게임은 골대로서 스탠드형 링을 활용하여 드론의 통과 여부를 감지하고 있는데 드론이 통과하지 않고 충돌하는 경우에도 숫자가 변경되는 '카운팅'이 발생되거나 드론이 일시적으로 골대 중간에 머물고 있는 경우 카운팅이 올라가기 때문에 정확한 점수 계산이 어려운 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 출원인이 제안한 바 있는 드론 통과 다중 감지 게이트 (특허출원 10-2019-0024565호)에 따르면, 드론이 비행 중에 통과가 가능한 고리 형태의 구조를 갖는 게이트로서, 상기 게이트의 전면 또는 내측 전방에 배치되며 드론이 게이트에 근접하는 것을 감지하거나 게이트의 전면을 통과하는지 여부를 감지하는 제1센서, 상기 게이트의 내측 후방에 배치되며 상기 제1센서에 감지된 드론이 게이트의 후면을 통과하는지 여부를 감지하는 제2센서를 포함하며, 상기 제1센서 및 제2센서로부터 드론 근접 여부 또는 드론 통과 여부가 판별되는 드론용 게이트가 개시된 바 있다.

이러한 다중 감지 게이트는 제1센서 및 제2센서가 게이트 내부에 다수 배치되기 때문에 전체적으로 디스크형의 원형 고리 구조로 형성되는데 게이트 구조물의 형태를 하나의 성형물로 제조하는 것이 매우 어렵고, 내부에 배치되는 각종 센서와 회로부, 통신부들을 정확한 위치에 배열하여 조립하는데 상당한 노력과 시간이 요구된다. 이러한 기술적 한계는 드론 통과 감지용 게이트의 제조 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 개별 게이트의 제조 시간이 늘어나게 되어 대량 생산에 걸림돌이 되고 있다.

따라서, 성형 및 조립이 용이하며 드론 통과용 게이트에 적합한 새로운 기술의 개발이 필요하고, 특히 게이트 구조물에 센서들의 장착은 물론 정확한 배치가 용이한 게이트가 요구되고 있다.

본 발명은 전술한 기술적 배경하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 성형 및 조립이 용이한 새로운 드론용 게이트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 게이트 내부에 배치되는 센서부의 장착이 쉽고 센서부의 방향이 결정되어 있는 드론용 게이트를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 제조 단가를 절감하는 한편 제조 시간을 줄여 대량 생산에 용이한 드론용 게이트를 제공하는 것이다.

기타, 본 발명의 또 다른 목적 및 기술적 특징은 이하의 상세한 설명에서 보다 구체적으로 제시될 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 드론 통과용 게이트의 단위 유닛으로서, 상부가 개방되어 있고, 하면 및 네 개의 측면으로 구성되어 내부 공간이 마련되어 있는 상자형 구조물로서 상호 마주보는 한 쌍의 제1측면은 상호 소정 각도를 이루고 있는 평면이고 상호 마주보는 한 쌍의 제2측면은 상호 곡률 반경이 다르게 배치되어 있는 호형 곡면이며, 상기 제2측면의 곡률 반경이 작은 내측 곡면의 표면에 드론 통과 여부 감지용 센서 개방부가 형성되어 있고, 단위 유닛 내부 바닥면에 두 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부가 설치되어 있고, 단위 유닛 내부 바닥면 중앙을 중심으로 두 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부는 상호 대칭적으로 배치되며, 상기 단위 유닛을 상호 결합하여 원형 고리 구조의 게이트를 구성하는 것을 특징으로 하는 드론 통과 다중 감지 센서 게이트를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 두 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부에서 각각의 한 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부는 상호 근접하여 배치되며 동일 평면에서 30° ~ 60°의 범위 내의 각도를 유지하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 드론용 게이트는 상기 단위 유닛의 평면형 제1측면에 형성된 측면 결합부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 드론 통과 여부 감지용 센서 개방부는 소정 각도를 유지하며 근접하여 배치되는 한 쌍의 센서 장착부에 장착된 센서부로부터 발광되는 빛이 통과되기에 충분한 길이로 형성되며, 센서 개방부에는 투명창이 덮개로 마감되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 한 쌍의 제2측면 중 곡률 반경이 작은 내측 곡면의 표면에 드론 통과 여부 감지용 센서 개방부와 다른 위치에 드론 감지용 센서 개방부가 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 고리형 게이트를 완성할 수 있는 단위 유닛을 제공하며, 단위 유닛은 전체 게이트의 분할 구조물로서 센서부 및 개방창 등이 대칭적으로 배치되어 있어 게이트 조립 시 위치나 방향에 상관없이 상호 결합하는 것만으로 드론용 게이트를 완성할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 전체 게이트 구조가 아닌, 단위 유닛 성형용 금형을 간단한 구조로 제작하여 게이트 제조 비용을 절감할 수 있고, 동일한 형태의 단위 유닛을 단순히 조립하는 방식으로 게이트 구조물을 용이하게 완성할 수 있다.

특히 본 발명의 드론용 게이트는 단위 유닛 내부에 센서부의 장착 및 배치 구조물을 포함함으로써 센서부의 조립이 쉽고 제조 시간을 단축할 수 있고, 센서의 감지 정확도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 드론용 게이트를 보인 사시도
도 2a 및 2b는 드론용 게이트의 단위 유닛을 보인 사시도 및 평면도
도 3은 단위 유닛이 조립되는 예를 보인 모식도
도 4는 게이트 내부의 센서 장착부와 센서를 보인 평면도
도 5a 및 5b는 게이트를 구성하는 단위 유닛의 대칭성을 보인 평면도
도 6a 및 6b은 게이트에 장착된 드론 감지용 센서를 보인 사시도 및 평면도
도 7은 완성된 드론용 게이트를 보인 사시도
도 8a 내지 8c는 게이트를 통과하는 드론을 보인 모식도

본 발명은 드론용 게이트가 단위 유닛으로 분할되어 있고, 단위 유닛의 결합에 의해 고리형 게이트를 구성하며, 각 단위 유닛의 센서부 및 개방창 등이 대칭적으로 배치되어 있는 새로운 드론 통과 다중 감지 센서 게이트를 제안한다.

본 발명의 드론 게임용 게이트는 예를 들어 3 ~ 8개의 단위 유닛을 조립하여 일체화된 디스크 타입의 원형 고리 구조의 게이트를 완성할 수 있다. 또한, 고리형 1층 게이트와 동일한 형태의 고리형 2층 게이트를 상호 연결하여 두 층이 적층되어 결합된 게이트를 구성할 수도 있다.

단위 유닛에는 드론 통과 여부 감지용 센서 및 해당 드론을 감지하는 센서가 배열될 수 있는데, 각각의 센서의 위치 및 방향을 특정할 수 있도록 해당 센서의 장착부가 단위 유닛 내부에 마련되어, 센서의 장착이 용이하며 센서의 방향이 미리 설정되어 있어 조립 시간을 단축할 수 있을 뿐만 아니라 센서의 감지 정확도를 높일 수 있다.

본 발명의 드론용 게이트는 단위 유닛에 대한 금형을 제조하고 이 금형으로부터 예를 들어 사출 성형하여 단위 유닛을 대량으로 제조한 후, 동일한 복수의 단위 유닛을 간단히 상호 결합하는 방식으로 게이트를 완성할 수 있다. 이러한 단위 유닛을 통해 게이트 제조를 위한 성형용 금형을 간단한 구조로 제작하여 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 동일한 형태의 단위 유닛을 단순히 조립하는 방식으로 전체 게이트 구조물을 용이하게 완성할 수 있으며, 단위 유닛 내부에 센서부의 장착 및 배치 구조물을 포함함으로써 센서부의 조립이 쉽고 제조 시간을 현저히 단축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 드론용 게이트를 보인 사시도이다. 게이트(100)는 전체적으로 볼 때 고리형 원통 구조물로서, 내부가 비어 있고 내면에는 드론의 통과를 감지하는 센서부(211A, 211B)가 내주면의 전방 및 후방에 각각 배열될 수 있다. 또한, 원통 내부의 중앙부 등 적절한 위치에 별도의 센서부로서 게이트를 통과하는 드론 자체를 감지하는 센서부(222)가 배열될 수 있다. 이러한 게이트는 전체 형상의 성형 및 제조 측면, 그리고 게이트 내부의 각종 센서부 및 기타 통신부, 제어부 등의 배치가 용이하도록 하기 위하여 소형의 분할 구조물, 즉 단위 유닛(110)을 결합하여 형성할 수 있다.

도 2a 및 2b는 드론용 게이트의 단위 유닛을 보인 사시도 및 평면도이다. 드론 통과용 게이트의 단위 유닛은 기본적으로 상부가 개방되어 있고, 하면 및 네 개의 측면(110a1, 110a2, 110b1, 110b2)으로 구성되어 내부 공간이 마련되어 있는 상자형 구조물이다. 이 구조물의 기본적인 형태는 원형 고리 구조를 분할한 호형 구조이며, 내부의 구성 요소 및 표면의 개방창 등이 대칭적으로 형성되어 있다.

단위 유닛의 측면에 있어서, 상호 마주보는 한 쌍의 제1측면(110a1, 110a2)은 상호 소정 각도를 이루고 있는 평면이고, 또 다른 상호 마주보는 한 쌍의 제2측면(110b1, 110b2)은 상호 곡률 반경이 다르게 배치되어 있는 호형 곡면이다.

상기 제2측면 중 곡률 반경이 작은 내측 곡면(110b2)의 표면에는 드론 통과 여부 감지용 센서 개방부(111a,111b)가 형성되어 있고, 상기 내측 곡면의 또 다른 위치에 게이트를 통과하는 해당 드론의 ID 등을 감지하는 센서 장착용 개방부(112)가 마련되어 있다. 드론 감지 센서와 달리, 드론 통과 여부 감지용 센서 개방부는 단위 유닛의 중앙을 중심으로 좌우에 동일한 간격으로 이격되어 대칭적으로 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 단위 유닛 내부 바닥면에는 두 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부(114a,114b)가 설치되는데, 단위 유닛 내부 바닥면 중앙을 중심으로 좌측의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부(114a1,114a2)와 우측의 센서 장착부(114b1,114b2)는 상호 대칭적으로 배치되는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 센서 장착부 쌍은 서로 소정 각도를 이루며 배치되어 있는데 좌측 센서 장착부와 우측 센서 장착부의 배치 각도가 단위 유닛 내부 중앙을 중심으로 역시 대칭적으로 배치되는 것이 바람직하다. 한편, 드론 통과 감지 센서 개방부(111a,111b)의 좌우 길이 내지 수평 폭은 단위 유닛 내부에 마련된 한 쌍의 센서 장착부에 설치되는 센서 쌍의 센싱 각도와 관련하여 결정되고 이에 관해서는 후술한다.

본 발명의 드론용 게이트에 있어서, 동일한 형태 및 동일한 내부 구성요소들을 포함하는 복수의 단위 유닛을 상호 결합하여 하나의 구조물로 완성한다. 이를 위하여, 상기 단위 유닛은 이웃하는 유닛간의 수평적 연결 구조가 가능하여야 하고 예를 들어, 끼움 결합, 접착, 체결 결합 방식 등으로 동일 평면 내에서 복수의 단위 유닛을 상호 결합할 수 있다. 일실시예로서 본 발명의 드론용 게이트는 상기 단위 유닛의 평면형 제1측면에 형성된 측면 결합부를 포함할 수 있다. 도 2a를 참조하면, 측면의 수평 결합부(115a, 115b)로서 일측은 끼움형 돌출부(115b), 타측은 끼움형 수용부(115a)가 마련되어 있는 것을 볼 수 있다.

이와 더불어 복측형 게이트 구조를 완성하기 위해 수직 결합을 위한 연결부를 더 포함할 수 있는데 예를 들어, 끼움 결합, 접착, 체결 결합 방식 등으로 수직 방향으로 배치되는 복수의 단위 유닛 상호간 결합이 가능하다. 일실시예로서 본 발명의 드론용 게이트는 상기 단위 유닛 내부에 수직 결합부(113a,113b)를 포함하며, 상하 결합을 위한 볼트 체결관으로서 볼트 체결관 상단에 돌출부(113b 참조) 및 수용부(113a 참조)를 마련함으로써 단위 유닛의 수직 결합 시 끼움 편이 및 결합 안정성을 보장할 수 있다.

이와 더불어, 단위 유닛 결합 후 완성된 고리형 게이트의 각종 센서부 및 결합부에는 밀폐 창, 또는 밀폐용 덮개를 부가하여 먼지나 수분 등이 게이트 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 결합 방식에 의해 복수의 단위 유닛을 상호 결합하여 원형 고리 구조의 게이트를 구성할 수 있으며, 도 3은 단위 유닛이 조립되는 예를 모식적으로 보이고 있다. 상부가 개방되고 하면 및 네 개의 측면으로 구성되어 내부 공간이 마련되어 있는 상자형 구조의 단위 유닛이 평면형 측면이 상호 끼움 결합되어 하나의 고리형태를 이루고 있다. 상호 소정 각도를 이루고 있는 한 쌍의 제1측면들이 각각 인접한 단위 유닛 간에 결합됨으로써 수평적으로 밀폐되며, 단위 유닛에서 한 쌍의 제2측면 중 곡률 반경이 큰 호형 곡면은 게이트의 외측면을 구성하고, 곡률 반경이 작은 호형 곡면은 게이트의 내측면을 각각 구성하게 된다.

단위 유닛은 예를 들어 해당 금형을 제조하고 사출 성형 방식으로 제조할 수 있는데, 전체 게이트 형태가 아닌 단위 유닛만의 성형용 금형을 간단한 구조로 제작함으로써 금형 제조 비용을 절감할 수 있다. 특히 동일한 형태의 단위 유닛을 사용함으로써 게이트 조립 시 위치나 방향에 상관없이 개별 단위 유닛을 단순히 상호 결합하거나 조립하는 방식으로 전체 게이트 구조물을 용이하게 완성할 수 있다. 도 3에서는 게이트를 구성하는 고리형 구조의 한 층(100A)만을 보인 것이며, 이와 동일한 구조를 상하로 적층하여 게이트를 완성할 수 있는데 이에 관해서는 후술한다.

단위 유닛은 예를 들어 폴리카보네이트 등의 경질 플라스틱 재료를 사용하여 성형할 수 있다. 단위 유닛 내부에는 드론 통과 감지 센서(210)의 장착 및 방향을 설정할 수 있는 배치 구조물을 포함함으로써 센서부의 조립이 쉽고 제조 시간을 현저히 단축할 수 있다.

도 4는 게이트 내부의 센서 장착부와 센서를 보인 평면도이다. 본 실시예에서는 단위 유닛이 원형 고리 구조물의 1/8에 해당하는 부피와 평면적을 보이고 있으며, 전체적으로 동일한 형태의 단위 유닛(110A, 110B)이 각각 대칭적으로 배치되어 있는 것을 볼 수 있다. 또한, 각각의 단위 유닛에는 센서 장착부(114a, 114b)가 마련되어 있는데 전체 게이트 구조에서 볼 때 각 센서 장착부들이 모두 대칭적으로 배치되어 있다. 게이트를 구성하는 단위 유닛들 중 필요한 위치의 단위 유닛에 드론 통과 감지 센서(210a, 210b)를 배치할 수 있다.

상기 드론 통과 감지 센서로는 예를 들어 포토 커플러를 사용할 수 있으며, 포토 커플러의 발광소자를 하나의 단위 유닛 내에 배치하고, 게이트 내에 대향되어 배치된 다른 단위 유닛에 수광소자를 배치하는 방식으로 복수의 센싱 라인을 구성할 수도 있다. 단위 유닛의 센서 개방부의 전면에는 밀폐용 덮개가 장착되는 것이 바람직하며, 드론 통과 감지 센서용 개방부에는 예를 들어 포토 커플러의 발광소자의 광출력을 위해 투명창(201)이 사용될 수 있고, 반면 드론 감지 센서용 개방부에는 밀폐창(202)이 장착될 수 있다.

도 5a 및 5b는 게이트를 구성하는 단위 유닛의 대칭성을 보인 평면도이다. 도 5a에 도시한 바와 같이 게이트를 구성하는 단위 유닛 영역별로 원하는 위치에 드론 통과 감지 센서를 설치할 수 있으며, 후술하는 바와 같이 고리형 구조물을 복층으로 구성하여 게이트를 완성하는 경우 제1층의 센서 배치 방향과 제2층의 센서 배치 방향을 다르게 설정하는 것도 가능하다.

드론 통과 여부 감지용 센서는 예를 들어 도 5a의 제1영역(AREA 1)에 수직 방향으로 발광소자를 배치하고, 대향되어 있는 단위 유닛이 배치되어 있는 제3영역(AREA 3)에 수직 방향으로 수광소자를 배치할 수 있으며, 발광소자와 수광소자를 그 반대로 배치도 가능하다. 또한, 제2영역(AREA 2)에 수평 방향으로 발광소자를 배치하고, 대향되어 있는 단위 유닛이 배치되어 있는 제4영역(AREA 4)에 수평 방향으로 수광소자를 배치할 수 있으며, 발광소자와 수광소자를 그 반대로 배치도 가능하다. 또한, 게이트를 복층의 고리 구조물로 구성하는 경우 제1층의 센서 배치 방향과 제2층의 센서 배치 방향을 다르게 구성하는 것도 물론 가능하다.

도 5b에는 이와 같은 센서들의 배치에 따라 게이트 내측면에서 가능한 다양한 센서 감지 라인(212)을 모식적으로 보이고 있다. 하나의 단위 유닛을 기준으로 제1방향으로 센서들(210a1, 210b1)을 배치하여 경사형 센싱 라인이 구성되도록 할 수 있으며, 이와 달리 제2방향으로 센서들(210a2, 210b2)을 배치하여 수평형 센싱 라인이 구성되도록 할 수 있다. 실제로는 게이트를 구성하는 단위 유닛 및 내부의 센서 장착부가 모두 대칭적으로 배치되어 있어, 8개의 단위 유닛을 결합하여 게이트의 한 층을 구성하는 경우 수평 센싱 라인, 수직 센싱 라인, (수평 또는 수직 라인에 대해 45°의 각도를 이루는) 제1경사 센싱 라인, (제1경사 라인에 대해 직각을 이루는) 제2경사 센싱 라인 등 총 4가지 센서 감지 라인을 구성할 수 있다.

단위 유닛의 형태 및 개방부와 센서 장착부의 대칭적 배치로 인하여, 고리 형상의 원형 게이트는 상하 방향(또는 전후 방향) 및 좌우 방향으로 대칭적이며, 게이트를 구성하는 개별 단위 유닛이 배치되어 있는 위치, 방향(각도), 순서에 상관없이 모두 동일한 센싱 결과를 얻을 수 있게 된다. 본 발명에 있어서, 단위 유닛 내부에 배치되는 두 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부에서 각각의 한 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부는 상호 근접하여 배치되며 동일 평면에서 동일한 범위의 각도를 유지하도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

예를 들어, 도 5b에 도시한 실시예의 경우 총 8개의 단위 유닛이 한 층의 게이트를 구성하는데, 단위 유닛 내부 바닥면에 설치되는 두 쌍의 센서 장착부 중 각각의 쌍은 모두 약 45°의 각도를 유지함으로써 전체적인 센싱 라인도 상호 45°의 각도가 유지된다. 이와 달리, 총 6개의 단위 유닛으로 게이트의 한 층을 구성하면서 단위 유닛 내부에 두 쌍의 센서 장착부를 포함하는 경우에는 한 쌍의 센서 장착부 사이의 각도를 30°의 각도가 유지되도록 할 수 있으며, 총 3개의 단위 유닛으로 게이트의 한 층을 구성하면서 단위 유닛 내부에 두 쌍의 센서 장착부를 포함하는 경우에는 한 쌍의 센서 장착부 사이의 각도를 60°의 각도가 유지되도록 할 수도 있다.

게이트를 구성하는 단위 유닛의 개수 내지 단위 유닛 내부의 센서 장착부의 수에 따라 한 쌍의 센서 장착부 사이의 각도를 다르게 할 수 있으며, 한 쌍의 센서 장착부는 상호 근접하여 배치되며 동일 평면에서 예를 들어 30° ~ 60°의 범위 내)를 유지하도록 배치할 수 있다. 어떠한 경우든지, 단위 유닛 내부 바닥면 중앙을 중심으로 센서 장착부는 상호 대칭적으로 배치하는 것이 중요하다.

이와 같이 본 발명의 드론용 게이트는 단위 유닛에서 센서 장착부의 각도가 유지되고 센서들의 위치가 미리 결정되어 있어 게이트 내부에 장착되는 센서들간의 감지 정확도를 높게 유지할 수 있고 드론 통과 감지 시 오류 가능성을 줄일 수 있다.

또한, 단위 유닛의 센서 개방부는 전술한 바와 같이 투명창이 덮개로 마감될 수 있는데, 이때 드론 감지용 센서 개방부는 소정 각도를 유지하며 근접하여 배치되는 한 쌍의 센서 장착부에 장착된 센서부로부터 발광되는 빛이 통과되기에 충분한 길이로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 센서 개방부 및 마감용 투명창은 수직 길이보다 수평 길이(폭)이 상대적으로 길게 형성되어야 한다.

본 발명에 있어서, 게이트를 구성하는 단위 유닛에 드론 통과 여부를 감지하는 센서와 더불어 드론 자체를 감지하는 센서를 더 부가할 수 있다. 예를 들어, 단위 유닛의 한 쌍의 제2측면 중 곡률 반경이 작은 내측 곡면의 표면에 드론 통과 여부 감지용 센서와 다른 위치에 드론 감지용 센서를 장착할 수 있다. 도 6a 및 6b은 게이트에 장착된 드론 감지용 센서(222)를 보인 사시도 및 평면도로서, 통신 및 제어 요소 등이 포함된 회로부(223)와 연결되어 있는 두 개의 드론 감지 센서(222)가 배치되어 있는 것을 볼 수 있다. 비행하는 드론에 예를 들어 RFID 태그를 부착하고, 게이트의 적절한 단위 유닛에 드론 감지용 센서로서 RFID 리더에 해당하는 스캐너를 배치함으로써 게이트를 통과하는 드론의 ID 등을 판별하는데 활용할 수 있다. 이러한 드론 감지용 센서는 드론 통과 감지 센서와 함께 게이트를 통과하는 해당 드론을 실시간으로 감지함으로써 복수의 게이트를 배치하고 복수의 드론을 이용한 드론 축구 게임 등에 효과적으로 활용될 수 있다.

단위 유닛에는 드론 (ID) 감지 센서용 개방창이 예를 들어 내측 곡면 중앙 상단 부근에 위치할 수 있으며, 게이트 전체적으로 볼 때 복수의 드론 감지 센서용 개방창이 배열되어 있는 경우 일부 개방창에만 드론 감지 센서를 노출되도록 장착하고 나머지 개방창은 전술한 밀폐창(202) 등의 밀폐용 덮개로 마감하여 게이트 내부로 먼지나 수분이 유입되지 않도록 할 수 있다.

도 7은 완성된 드론용 게이트를 보이고 있다. 게이트(100)는 전체적으로 볼 때 고리형 원통 구조물로서 내부가 비어 있고 복수의 단위 유닛이 결합되어 고리 구조를 형성한 제1층(100A)과 또 다른 고리 구조의 제2층(100B)이 상호 긴밀히 결합되어 있다.

이와 같이 게이트를 복층의 고리 구조물로 구성하는 경우 제1층의 센서 배치 방향과 제2층의 센서 배치 방향을 다르게 구성하는 것도 가능하다. 본 실시예에서는 게이트의 내측면에 드론의 통과를 감지하는 센서부가 각각 제1층과 제2층의 내주면의 전방 및 후방에 각각 배열되어 있으며, 각 센서부의 센싱 라인(212A, 212B)은 상호 교차되도록 서로 다른 방향으로 설정되어 있다. 이와 같은 교차적인 센싱 라인을 구성함으로써 게이트 내부에 전방에 배치된 제1센서부와 후방에 배치된 제2센서부의 신호간 간섭 등을 미연에 방지할 수 있으며, 게이트를 통과하는 드론을 이중적으로 감지하여 통과 여부에 대한 정확한 판단이 가능하다. 또한, 게이트 내부 중앙에는 별도의 센서부로서 게이트를 통과하는 드론 자체를 감지하는 센서부(222)가 배치된 것을 볼 수 있다.

본 발명의 드론용 게이트는 복수의 단위 유닛을 결합하여 조립된 고리형 게이트 레이어를 두 개 상호 적층하여 하나의 게이트 완성하는 것과 더불어, 각 층의 단위 유닛의 형태를 변형하여 고리 구조를 형성하는 단위 유닛의 개수를 변화시킬 수 있다. 예를 들어 단위 유닛을 3, 4개, 5개, 6개, 8개 등을 상호 연결하여 하나의 원형 고리 구조를 완성할 수 있는데, 이러한 단위 유닛의 변형에 있어서 360°를 분할하는 기본 구조의 호형 길이와 더불어 단위 유닛 내부의 센서 장착부 및 센서 개방부 등의 위치를 전술한 바와 같이 상호 대칭적인 구조로 형성하는 것이 중요하다. 또한, 고리 구조물을 형성하는 단위 유닛의 개수에 따라 단위 유닛 내부에 배치된 한 쌍의 센서 장착부 사이의 각도를 변화시켜 센싱 라인이 대칭적이 되도록 하는 것이 바람직하다.

도 8a 내지 8c는 게이트를 통과하는 드론을 보인 모식도로서, 원형 고리 구조의 게이트(100) 근처에 진입한 드론(D)은 게이트 내부를 통과하는 과정에서 게이트 내측면의 드론 통과 감지용 제1센서부와 제2센서부의 감지 순서에 의해 전방향 또는 역방향 통과 여부가 판단될 수 있다. 이와 더불어 드론 감지 센서에 의해 게이트를 통과하는 해당 드론이 실시간으로 감지될 수 있다.

본 발명의 드론용 게이트에는 드론 감지 여부 판별에 도움이 되도록 전방 또는 후방 표면에 예를 들어 적외선 센서 등의 근접 감지 센서가 더 부가될 수 있고, 외주면 등에 LED 등의 발광부를 더 추가하여 드론 통과와 동시에 드론 통과 여부를 시각적으로 확인할 수도 있다.

이상에서 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 예시적으로 설명하였으나, 본 발명은 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며 본 발명에서 제시한 기술적 사상, 구체적으로는 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이다.

100:게이트 110:단위 유닛
111a,111b:센서 개방부 112:센서 개방부
113a,113b:수직 결합부 114a,114b:센서 장착부
115a,115b:수평 결합부 201:투명창
202:센서 밀폐창 210:드론 통과 감지 센서
211:통과감지 센서부 212:센서 감지 라인
222:드론 감지 센서 223:회로부
D:드론

Claims (5)

1. 드론 통과용 게이트의 단위 유닛으로서,
   상부가 개방되어 있고, 하면 및 네 개의 측면으로 구성되어 내부 공간이 마련되어 있는 상자형 구조물로서, 상호 마주보는 한 쌍의 제1측면은 상호 소정 각도를 이루고 있는 평면이고, 상호 마주보는 한 쌍의 제2측면은 상호 곡률 반경이 다르게 배치되어 있는 호형 곡면이며,
   상기 제2측면의 곡률 반경이 작은 내측 곡면의 표면에 드론 통과 여부 감지용 센서 개방부가 형성되어 있고,
   단위 유닛 내부 바닥면에 두 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부가 설치되어 있고, 단위 유닛 내부 바닥면 중앙을 중심으로 두 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부는 상호 대칭적으로 배치되며,
   상기 단위 유닛을 상호 결합하여 원형 고리 구조의 게이트를 구성하는 것을 특징으로 하는
   드론 통과 다중 감지 센서 게이트.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 두 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부에서 각각의 한 쌍의 드론 통과 여부 감지용 센서 장착부는 상호 근접하여 배치되며 동일 평면에서 30° ~ 60°의 범위 내의 각도를 유지하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 드론 통과 다중 감지 센서 게이트.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 단위 유닛의 평면형 제1측면에 형성된 측면 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 통과 다중 감지 센서 게이트.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 드론 통과 여부 감지용 센서 개방부는 소정 각도를 유지하며 근접하여 배치되는 한 쌍의 센서 장착부에 장착된 센서부로부터 발광되는 빛이 통과되기에 충분한 길이로 형성되며, 센서 개방부에는 투명창이 덮개로 마감되어 있는 것을 특징으로 하는 드론 통과 다중 감지 센서 게이트.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 제2측면 중 곡률 반경이 작은 내측 곡면의 표면에 드론 통과 여부 감지용 센서 개방부와 다른 위치에 드론 감지용 센서 개방부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 드론 통과 다중 감지 센서 게이트.

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