KR20220107508A - 무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치는, 무인기에 결합되기 위한 결합부; 위치를 감지하여 위치 정보를 생성하기 위한 위치 감지부; 모션을 감지하여 모션 정보를 생성하기 위한 모션 감지부; 충격을 감지하여 충격 정보를 생성하기 위한 충격 감지부; 상기 위치 정보, 상기 모션 정보 및 상기 충격 정보 중 적어도 하나를 기초로, 장전 신호를 생성하기 위한 장전 제어부; 상기 모션 정보 및 상기 충격 정보 중 적어도 하나를 기초로, 기폭 신호를 생성하기 위한 기폭 제어부; 및 상기 장전 신호에 따라 장전하고, 상기 기폭 신호에 따라 기폭하기 위한 기폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치{DETORNATOR DEVICE FOR COUPLING TO UNMANNED AERIAL VEHICLE}

본 발명의 실시예는 무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치, 특히 별도의 통신 모듈 없이도 무인기의 위치 및 모션을 기반으로 기폭부의 장전 및 작동상태를 결정할 수 있는, 무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 드론(Drone)은 무선 통신을 이용하여 비행 및 조종이 가능한 무인 비행체(Unmanned Aerial Vehicle; UAV)를 의미하여, 군사적 용도 외에도 다양한 민간 분야에서 활용되고 있다.

드론은 각각의 로터 프로페러 회전을 제어하여 상승비행모드(ascend), 하강비행모드(descend), 전진비행모드 (forward), 후진비행모드(backward), 우횡비행모드(roll right), 좌횡비행모드 (roll left), 좌회전비행모드(yaw left), 우회전비행모드(yaw right)가 가능하며, 작은 복수 개의 프로펠러들을 이용하여 양력을 얻고, 각각의 프로펠러로부터 발생하는 양력을 조절하여 전진 및 후진과 방향 전환을 한다.

2015년 이스라엘 방산업체 IAI는 유도미사일과 흡사한 고정익 무인자폭기인 '하로프'(시속 150km, 비행거리 500km, 15kg 고폭탄 탑재)의 실험비행을 발표하였다. 목표물까지 단순한 궤도를 그리며 날아갈 수밖에 없는 유도미사일과 달리 '하로프'는 항공기처럼 비행할 수 있기 때문에 목표를 다양한 방향에서 공격할 수 있으며, 목표지 공격이 중지되거나 목표를 식별할 수 없는 상황이 발생하면 해당 위치 상공에서 선회(정지비행이 아님)하며 다음 공격 명령 때까지 대기할 수 있다. 본 발명에서는 정지 비행이 가능한 드론에 폭발장치를 탑재하여 목표물 상공에서 정지 비행하다가 목표물을 카메라센서 정보로 탐지하면 자유 낙하 혹은 드론의 프로펠러들을 역회전시켜 낙하 속도를 빠르게 하도록 구성하여 상기 문제점을 해결하고자 한다.

최근 국방 기술이 발달하면서 무인항공기(UAV)는 정찰 위성이나 유인정찰기가 가지고 있는 단점을 극복할 수 있고, 점차 무인화 및 정보통신화 되고 있는 미래 전투 환경에 유연성 있게 부합할 수 있는 성능과 경제성 때문에 정찰용 및 공격용으로까지 널리 이용되고 있다. 이는 일반적으로 반복사용이 가능한 비행체에 조종사가 직접 탑승하지 않고 원거리에서 무선통신으로 원격조종하는 반자동 또는 사전에 입력된 프로그램에 의해 자동비행이 가능하며, 주어진 임무에 따라 여러 종류의 탑재장치를 장착하고 일정기간 동안 임무를 수행할 수 있는 비행체를 이야기한다.

무인기(예컨대, 드론)에 장착되어 운용되는 기폭 모듈은 무인기와의 통신을 기반으로 제작되어 동체의 개발단계에서부터 기폭 모듈의 개발도 함께 진행되어야 했다. 기폭 모듈이 무인기에 장착된 메인 제어장치와 연동되어, 무인기에서 원하는 시점에 기폭 될 수 있도록 개발되었다. 이로 인하여, 기 제조된 기폭 모듈을 다른 무인기에 적용하기 위해서는 해당 무인기에 연동된 시스템으로 다시 개발하여 적용해야 하므로, 인력과 자원의 소비가 큰 문제가 있었다.

전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

한국등록특허 제10-2131916호 '고층건물 내부 화재진압용 자폭드론'(2020.07.02. 등록) 한국공개특허 제10-2017-0091263호 '목표물을 향해 자폭하는 카메라센서와 폭발물을 장착한 드론과 원격조정장치 및 해당 무기체계 시스템'(2017.08.09. 공개)

본 발명의 목적은 무인기와의 별도의 통신 모듈 없이 기 설정된 무인기의 위치 및 모션을 기반으로 기폭부의 장전 및 작동상태를 결정할 수 있는 기폭 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 몸체를 가벼운 비금속 재질로 구성하여, 장착 가능한 모든 종류의 무인기에 곧바로 설치 운용이 가능한 기폭 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 현재 상용으로 운용되고 있는 다양한 종류의 무인기와 통신 동작 수행 없이 기 설정된 무인기의 위치 및 모션을 기반으로 동작함으로써, 모든 종류의 무인기에서 운용이 가능한 기폭 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 실시예에 따른 무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치는, 무인기에 결합되기 위한 결합부; 위치를 감지하여 위치 정보를 생성하기 위한 위치 감지부; 모션을 감지하여 모션 정보를 생성하기 위한 모션 감지부; 충격을 감지하여 충격 정보를 생성하기 위한 충격 감지부; 상기 위치 정보, 상기 모션 정보 및 상기 충격 정보 중 적어도 하나를 기초로, 장전 신호를 생성하기 위한 장전 제어부; 상기 모션 정보 및 상기 충격 정보 중 적어도 하나를 기초로, 기폭 신호를 생성하기 위한 기폭 제어부; 및 상기 장전 신호에 따라 장전하고, 상기 기폭 신호에 따라 기폭하기 위한 기폭부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 모션 감지부는, 가속도를 감지하기 위한 가속도 감지부; 및 회전을 감지하기 위한 각속도 감지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 장전 제어부는, 상기 위치 정보를 기초로, 상기 무인기의 위치가 기 설정된 안전 영역인 경우, 상기 기폭 제어부를 비활성화시키고, 상기 무인기의 위치가 상기 안전 영역을 벗어난 경우, 상기 기폭 제어부를 활성화시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 장전 제어부는, 상기 모션 정보를 기초로, 상기 모션이 기 설정된 제1 모션과 일치하는 경우, 상기 장전 신호를 생성하고, 상기 제1 모션은, 플립, 가속 및 롤링 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 기폭 제어부는, 상기 위치 정보를 기초로, 상기 위치가 기 설정된 목표 지점에 대응하는 경우, 상기 기폭 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 기폭 제어부는, 상기 충격 정보를 기초로, 상기 충격이 기 설정된 수준 보다 큰 경우, 상기 기폭 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 기폭 제어부는, 상기 모션 정보를 기초로, 상기 모션이 기 설정된 제2 모션과 일치하는 경우, 상기 기폭 신호를 생성하고, 상기 제2 모션은, 플립 및 롤링 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 기폭 제어부는, 상기 무인기가 상기 안전 영역으로 재진입하는 경우, 상기 장전 제어부를 초기화함으로써, 상기 기폭부를 장전 해제 상태로 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 기폭 제어부는, 상기 모션 정보를 기초로, 상기 모션이 기 설정된 제3 모션과 일치하는 경우, 상기 장전 제어부를 초기화함으로써, 상기 기폭부를 장전 해제 상태로 설정하고, 상기 제3 모션은, 급상승인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 장전 제어부 및 상기 기폭 제어부 중 적어도 하나에 물리적으로 결합 또는 결합해제 가능하도록 결합되며, 상기 장전 제어부 및 상기 기폭 제어부 중 적어도 하나의 동작을 제어하기 위한 안전부; 및 상기 기폭부의 상태를 표시하기 위한 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치는 무인기와의 별도의 통신 모듈 없이 기 설정된 무인기의 위치 및 모션을 기반으로 기폭부의 장전 및 작동상태를 결정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치는 몸체를 가벼운 비금속 재질로 구성하여, 장착 가능한 모든 종류의 무인기에 곧바로 설치 운용이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치는 현재 상용으로 운용되고 있는 다양한 종류의 무인기와 통신 동작 수행 없이 기 설정된 무인기의 위치 및 모션을 기반으로 동작함으로써, 모든 종류의 무인기에서 운용이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인기 기폭 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기폭 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모션 감지부를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무인기 기폭 시스템의 동작 방법을 나타내는 도면이다.

본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.

동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함할 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함할 수 있다. 또한, 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무인기 기폭 시스템(10)을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 무인기 기폭 시스템(10)은 기폭 장치(100) 및 무인기(200)를 포함할 수 있다.

기폭 장치(100)는 무인기(200)에 결합될 수 있다. 이때, 기폭 장치(100)는 한 종류의 무인기(200)에 결합되는 것이 아니라, 다양한 종류의 무인기(200)에 결합될 수 있도록 설계될 수 있다. 또한, 기폭 장치(100)는 별도의 통신 모듈을 통해 무인기(200)와 통신을 수행하지 않고, 무인기(200)의 위치나 모션, 충격 감지 여부 등을 감지함으로써 기폭 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 기폭 장치(100)는 상용되고 있는 다양한 종류의 무인기(200)에 장착되자 마자 바로 구동 가능한 특징을 갖는다.

예컨대, 기폭 장치(100)는 무인기(200)의 동체가 사용자로부터 안전 거리 밖에 위치한 것을 확인한 후 작동할 수 있다. 또한, 기폭 장치(100)는 사용자와 기 협의된 동체의 특정한 움직임을 기반으로 장전 또는 기폭을 수행할 수 있다. 또한, 사용자는 무인기(200)의 동작을 조작함으로써, 기폭 장치(100)의 기폭 시점을 정확하게 제어하고, 타격 위력의 선택과 집중을 통해 효과를 극대화할 수 있다. 기폭 장치(100)와 관련된 상세한 내용은 도 2 내지 도 4에서 설명된다.

무인기(200)는 사람이 탑승하지 않는 비행 체계로서, 무인 회전익 비행체(예컨대, 드론(Drone))이나, 무인 고정익 비행체 등으로 구현될 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기폭 장치(100)를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 기폭 장치(100)는 결합부(110), 위치 감지부(120), 모션 감지부(130), 충격 감지부(140), 장전 제어부(150), 기폭 제어부(160), 기폭부(170), 안전부(180), 및 표시부(190)를 포함할 수 있다.

결합부(110)는 무인기에 결합될 수 있는 구조로서, 기폭 장치(100)를 무인기에 고정시킬 수 있다.

위치 감지부(120)는 무인기에 결합된 기폭 장치(100)의 위치를 감지하여 위치 정보를 생성할 수 있다. 예컨대, 위치 감지부(120)는 GPS(Global Position System)과 같은 범지구 위성 항법 시스템(Global Navigation Satellite System; GNSS)를 포함할 수 있다. 위치 감지부(120)는 비행중인 무인기가 안전 영역인지 여부를 판단하기 위해 위치를 감지할 수 있다. 이때 안전 영역은, 사용자의 안전이 우선시되는 영역으로서, 사용자의 위치로부터 기 설정된 반경 내 영역을 의미할 수 있다.

모션 감지부(130)는 무인기의 비행 모션을 감지하여 모션 정보를 생성할 수 있다. 예컨대, 모션 감지부(130)는 3축 가속도 센서, 각속도 센서, 자이로(Gyro) 센서 등을 포함할 수 있다.

충격 감지부(140)는 무인기로의 충격을 감지하여 충격 정보를 생성할 수 있다. 예컨대, 충격 감지부(140)는 충격 스위치 등을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 충격 감지부(140)는 기폭 장치(100)의 장전이 완료된 후에 감지를 개시할 수 있다.

장전 제어부(150)는 위치 정보, 모션 정보 및 충격 정보 중 적어도 하나를 기초로, 장전 신호를 생성할 수 있다.

예컨대, 장전 제어부(150)는, 위치 정보를 기초로, 무인기의 위치를 파악할 수 있다. 이를 통해, 장전 제어부(150)는 무인기의 위치가 기 설정된 안전 영역인 경우, 기폭 제어부(160)를 비활성화 시킬 수 있다. 또한, 장전 제어부(150)는 무인기의 위치가 기 설정된 안전 영역을 벗어난 경우, 기폭 제어부를 활성화 시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 장전 제어부(150)는 안전 영역에서 기폭 제어부(160) 및 기폭부(170)의 동작을 제한함으로써, 인접 기폭으로 인한 피해나 사고 발생을 방지할 수 있다.

장전 제어부(150)는, 모션 정보를 기초로, 무인기의 동작을 파악할 수 있다. 이를 통해, 장전 제어부(150)는 모션이 기 설정된 제1 모션과 일치하는 경우, 장전 신호를 생성할 수 있다. 이때, 제1 모션은 플립(Flip), 가속(Acceleration) 및 롤링(Rolling) 중 어느 하나를 의미할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 모션은 다양한 동작으로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 장전 제어부(150)는 무인기가 특정한 모션을 취하는 경우, 장전 신호를 생성함으로써, 별도의 통신 동작 없이 기폭부(170)를 장전시킬 수 있다.

실시예에 따라, 장전 제어부(150)는 소형 DC 모터를 포함하고, 상황에 따라 장전과 비 장전을 자유롭게 반복적으로 변경 가능하도록 구현될 수 있다.

기폭 제어부(160)는 모션 정보 및 충격 정보 중 적어도 하나를 기초로, 기폭 신호를 생성할 수 있다.

예컨대, 기폭 제어부(160)는 충격 정보를 기초로, 무인기 또는 기폭 장치(100)에 충격이 가해졌는지 여부를 파악할 수 있다. 이를 통해, 기폭 제어부(160)는 충격이 기 설정된 수준보다 큰 경우, 기폭 신호를 생성할 수 있다. 즉, 본 발명의 기폭 제어부(160)는 별도의 통신 없이 충격이 발생하는 경우 기폭 신호를 생성하여 기폭부(170)를 기폭시킬 수 있다.

기폭 제어부(160)는 모션 정보를 기초로, 무인기의 동작을 파악할 수 있다. 이를 통해, 기폭 제어부(160)는 모션이 기 설정된 제2 모션과 일치하는 경우, 기폭 신호를 생성할 수 있다. 이때, 제2 모션은 플립(Flip) 및 롤링(Rolling) 중 어느 하나를 의미할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 모션은 다양한 동작으로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 기폭 제어부(160)는 무인기가 특정한 모션을 취하는 경우, 기폭 신호를 생성함으로써, 별도의 통신 동작 없이 기폭부(170)를 기폭 시킬 수 있다.

또한, 추가적으로 기폭 제어부(160)는 위치가 기 설정된 목표 지점에 대응하는 경우, 기폭 신호를 생성할 수 있다.

예컨대, 기폭 제어부(160)는 위치 정보를 기초로, 무인기의 위치를 파악할 수 있다. 이를 통해, 기폭 제어부(160)는 무인기가 기 설정된 목표 지점에 도달한 경우, 기폭 신호를 생성할 수 있다. 즉, 본 발명의 기폭 제어부(160)는 별도의 통신 없이 목표 지점에 무인기를 도달시키는 것 만으로 기폭부(170)를 기폭시킬 수 있다.

한편, 기폭부(170)가 장전을 완료한 후에, 기폭 제어부(160)는, 무인기가 안전 영역으로 재진입하는 경우, 장전 제어부(150)를 초기화함으로써, 기폭부(170)를 장전 해제 상태로 설정할 수 있다. 즉, 본 발명의 기폭 제어부(160)는 무인기가 안전 영역으로 재진입하는 경우, 기폭부(170)의 장전을 해제함으로써, 기폭 장치(100)의 기폭으로 인하여 폭발하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 기폭 제어부(160)는 모션 정보를 기초로 모션이 기 설정된 제3 모션과 일치하는 경우, 장전 제어부(150)를 초기화함으로써, 기폭부(170)를 장전 해제 상태로 설정할 수 있다. 이때, 제3 모션은 급상승(Soaring)일 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제3 모션은 다양한 동작으로 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 기폭 제어부(160)는 무인기가 특정 모션을 취하는 경우, 기폭부(170)의 장전을 해제시킴으로써, 기폭 장치(100)와의 별도의 통신 없이 장전을 해제할 수 있는 효과가 있다.

기폭부(170)는 장전 신호에 따라 장전을 수행하고, 기폭 신호에 따라 기폭을 수행할 수 있다.

안전부(180)는 장전 제어부(150) 또는 기폭 제어부(160)에, 물리적으로 결합 또는 결합해제 가능하도록 결합될 수 있다. 안전부(180)는 장전 제어부(150) 및 기폭 제어부(160) 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다. 실시예에 따라 안전부(180)는 안전 클립을 포함할 수 있고, 안전 클립은 기폭 장치(100)의 외부 케이스에 탈착 가능하도록 결합될 수 있다. 본 발명의 실시예에 다른 기폭 장치(100)는 안전 클립을 적용하여 비행 전 사용자의 선택(안전 클립의 제거 여부)에 의해 실제 상황 혹은 훈련 상황을 사용자가 직접 선택적으로 운용할 수 있으므로, 사용자의 편의와 안전을 도모할 수 있다.

표시부(190)는 기폭부(170)의 상태를 표시할 수 있다. 예컨대, 표시부(190)는 기폭 장치(100)의 외부 케이스에 배치되어, 외부로 기폭부(170)의 상태(예컨대, 장전 상태, 기폭 상태, 비활성화 상태 등)을 표시할 수 있다. 실시예에 따라, 표시부(190)는 LED(Light Emission Diode) 소자를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 표시부(190)는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등 다양한 종류의 표시 장치로 구현될 수 있다.

실시예에 따라, 표시부(190)는 기폭 장치(100)의 외부 케이스 표면에 배치된 LED 띠를 포함할 수 있으며, 기폭 장치(100)의 단계별 동작 상태를 사용자가 식별할 수 있도록 표시할 수 있다.

도 2에 도시되지 않았으나, 본 발명의 기폭 장치(100)는 전기식 기폭관, 연결관, 전폭약, 주 장약, 부 장약 등을 더 포함할 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 기폭 장치(100)는 3축 가속도 혹은 각속도 센서를 이용하여, 동체의 특정 움직임1(플립, 가속, 롤링 등)을 판단하여 사용자와 기협의된 움직임이 발생한 것을 확인할 수 있도록 구성된다. 또한, 기폭 장치(100)는, 안전 장전 장치를 이용하여 안전핀 유무의 제1 안전요소, GPS모듈이나 3축 가속도 센서를 이용한 안전거리 이탈 여부를 제 2 안전요소, 3축 가속도 센서 혹은 각속도 센서의 특정 움직임 포착을 제3의 안전요소, 이 3가지 안전요소를 모두 충족 시 기폭모듈을 기폭 시킬 수 있는 안전 장전 장치(예컨대, 장전 제어부(150))를 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모션 감지부(130)를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 모션 감지부(130)는 가속도 감지부(131) 및 각속도 감지부(132)를 포함할 수 있다.

가속도 감지부(131)는 무인기의 이동에 따른 가속도를 감지할 수 있는 3축의 가속도 센서를 포함할 수 있다.

각속도 감지부(132)는 무인기의 이동에 따른 회전(예컨대, 방위 변화)을 감지할 수 있는 자이로 센서를 포함할 수 있다.

본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 모션 감지부(130)는 무인기의 동작을 보다 정확하고 용이하게 감지 및 분석할 수 있도록, 다양한 종류의 감지부 및 센서 모듈을 추가로 구비할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 무인기 기폭 시스템의 동작 방법을 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여, 무인기 기폭 시스템(10)의 동작 방법을 상세하게 설명한다.

먼저, 기폭 장치(100)는 결합부(110)를 통해 무인기(200)와 결합될 수 있다.

그리고, 기폭 장치(100)의 안전부(180) 결합 해제 여부가 결정될 수 있다(S10). 예컨대, 목표물을 타격하기 위하여 무인기 기폭 시스템(10)을 운용하는 경우, 안전부(180)가 결합 해제될 수 있다. 반면, 목표물 타격이 아닌 다른 목적으로 무인기 기폭 시스템(10)을 운용하는 경우, 안전부(180)가 결합 해제되지 않을 수 있다.

무인기(200)는 기폭 장치(100)와 결합된 상태로 비행을 시작할 수 있다(S20). 비행이 시작됨에 따라, 기폭 장치(100)의 위치 감지부(120) 및 모션 감지부(130) 중 적어도 하나는 감지를 개시할 수 있다.

기폭 장치(100)의 장전 제어부(150)는 위치 정보를 기초로, 무인기(200)가 안전 영역을 이탈했는지 여부를 판단할 수 있다(S30).

안전 영역을 이탈하지 않은 경우(S30의 NO), 무인기(200)는 비행을 계속할 수 있다(S20).

안전 영역을 이탈한 경우(S30의 YES), 기폭 장치(100)는 모션 정보를 기초로, 모션이 제1 모션과 일치하는지 여부를 판단할 수 있다(S40).

무인기의 모션이 제1 모션과 다른 경우, 무인기(200)는 비행을 계속할 수 있다(S20).

무인기의 모션이 제1 모션과 일치하는 경우, 기폭 장치(100)는 안전부(180)가 결합 해제되었는지 여부를 판단할 수 있다(S50).

안전부(180)가 결합된 상태인 경우(S50의 NO), 무인기(200)는 비행을 계속할 수 있다(S20).

안전부(180)가 결합 해제된 상태인 경우(S50의 YES), 장전 제어부(150)는 장전 신호를 생성하고, 기폭부(170)는 장전 신호에 따라 장전을 완료할 수 있다. 그리고, 장전이 완료되면, 충격 감지부(140)는 감지를 개시할 수 있다.

기폭 장치(100)는 모션 정보를 기초로 모션이 제2 모션과 일치하거나, 충격 정보를 기초로 충격이 감지되는지 여부를 판단할 수 있다(S70).

무인기(200)의 모션이 제2 모션과 다르고, 충격이 감지되지 않은 경우(S70의 NO), 장전 완료 상태로 계속 진행될 수 있다(S60).

무인기(200)의 모션이 제2 모션과 일치하거나, 충격이 감지된 경우(S70의 YES), 기폭 제어부(160)는 기폭 신호를 생성하고, 기폭부(170)는 기폭할 수 있다.

한편, 기폭 장치(100)는 모션 정보를 기초로 모션이 제3 모션과 일치하거나, 위치 정보를 기초로 무인기(200)의 위치가 안전 영역 내인지 여부를 판단할 수 있다(S80).

무인기(200)의 모션이 제3 모션과 다르고, 무인기(200)의 위치가 안전 영역에서 벗어난 경우(S80의 NO), 장전 완료 상태로 계속 진행될 수 있다(S60).

무인기(200)의 모션이 제3 모션과 일치하거나, 무인기(200)의 위치가 안전 영역 내인 경우(S80의 YES), 기폭 제어부(160)는 장전 제어부(150)를 초기화하여, 기폭부(170)는

상술한 방식을 통하여, 본 발명의 무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치는 무인기와의 별도의 통신 모듈 없이 기 설정된 무인기의 위치 및 모션을 기반으로 기폭부의 장전 및 작동상태를 결정할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치는 몸체를 가벼운 비금속 재질로 구성하여, 장착 가능한 모든 종류의 무인기에 곧바로 설치 운용이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치는 현재 상용으로 운용되고 있는 다양한 종류의 무인기와 통신 동작 수행 없이 기 설정된 무인기의 위치 및 모션을 기반으로 동작함으로써, 모든 종류의 무인기에서 운용이 가능한 효과가 있다.

이상 본 명세서에서 설명한 기능적 동작과 본 주제에 관한 실시형태들은 본 명세서에서 개시한 구조들 및 그들의 구조적인 등가물을 포함하여 디지털 전자 회로나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어에서 또는 이들 중 하나 이상이 조합에서 구현 가능하다.

본 명세서에서 기술하는 주제의 실시형태는 하나 이상이 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위하여 또는 그 동작을 제어하기 위하여 유형의 프로그램 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상이 모듈로서 구현될 수 있다. 유형의 프로그램 매체는 전파형 신호이거나 컴퓨터로 판독 가능한 매체일 수 있다. 전파형 신호는 컴퓨터에 의한 실행을 위하여 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하기 위하여 생성되는 예컨대 기계가 생성한 전기적, 광학적 또는 전자기 신호와 같은 인공적으로 생성된 신호이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조합 또는 이들 중 하나 이상이 조합일 수 있다.

컴퓨터 프로그램(프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 어플리케이션, 스크립트 또는 코드로도 알려져 있음)은 컴파일되거나 해석된 언어나 선험적 또는 절차적 언어를 포함하는 프로그래밍 언어의 어떠한 형태로도 작성될 수 있으며, 독립형 프로그램이나 모듈, 컴포넌트, 서브루틴 또는 컴퓨터 환경에서 사용하기에 적합한 다른 유닛을 포함하여 어떠한 형태로도 전개될 수 있다.

컴퓨터 프로그램은 파일 장치의 파일에 반드시 대응하는 것은 아니다. 프로그램은 요청된 프로그램에 제공되는 단일 파일 내에, 또는 다중의 상호 작용하는 파일(예컨대, 하나 이상이 모듈, 하위 프로그램 또는 코드의 일부를 저장하는 파일) 내에, 또는 다른 프로그램이나 데이터를 보유하는 파일의 일부(예컨대, 마크업 언어 문서 내에 저장되는 하나 이상이 스크립트) 내에 저장될 수 있다.

컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에 위치하거나 복수의 사이트에 걸쳐서 분산되어 통신 네트워크에 의해 상호 접속된 다중 컴퓨터나 하나의 컴퓨터 상에서 실행되도록 전개될 수 있다.

부가적으로, 본 특허문헌에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블록도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조와 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다.

본 명세서에서 기술하는 프로세스와 논리 흐름은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 기능을 수행하기 위하여 하나 이상이 컴퓨터 프로그램을 실행하는 하나 이상이 프로그래머블 프로세서에 의하여 수행 가능하다.

컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 프로세서는, 예컨대 범용 및 특수 목적의 마이크로프로세서 양자 및 어떤 형태의 디지털 컴퓨터의 어떠한 하나 이상이 프로세서라도 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 읽기 전용 메모리나 랜덤 액세스 메모리 또는 양자로부터 명령어와 데이터를 수신할 것이다.

컴퓨터의 핵심적인 요소는 명령어와 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 메모리 장치 및 명령을 수행하기 위한 프로세서이다. 또한, 컴퓨터는 일반적으로 예컨대 자기, 자기 광학 디스크나 광학 디스크와 같은 데이터를 저장하기 위한 하나 이상이 대량 저장 장치로부터 데이터를 수신하거나 그것으로 데이터를 전송하거나 또는 그러한 동작 둘 다를 수행하기 위하여 동작가능 하도록 결합되거나 이를 포함할 것이다. 그러나, 컴퓨터는 그러한 장치를 가질 필요가 없다.

본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

10: 무인기 기폭 시스템
100: 기폭 장치 110: 결합부
120: 위치 감지부 130: 모션 감지부
140: 충격 감지부 150: 장전 제어부
160: 기폭 제어부 170: 기폭부
180: 안전부 190: 표시부
200: 무인기

Claims (10)

1. 무인기에 결합되기 위한 결합부;
   위치를 감지하여 위치 정보를 생성하기 위한 위치 감지부;
   모션을 감지하여 모션 정보를 생성하기 위한 모션 감지부;
   충격을 감지하여 충격 정보를 생성하기 위한 충격 감지부;
   상기 위치 정보, 상기 모션 정보 및 상기 충격 정보 중 적어도 하나를 기초로, 장전 신호를 생성하기 위한 장전 제어부;
   상기 모션 정보 및 상기 충격 정보 중 적어도 하나를 기초로, 기폭 신호를 생성하기 위한 기폭 제어부; 및
   상기 장전 신호에 따라 장전하고, 상기 기폭 신호에 따라 기폭하기 위한 기폭부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 모션 감지부는,
   가속도를 감지하기 위한 가속도 감지부; 및
   회전을 감지하기 위한 각속도 감지부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 장전 제어부는,
   상기 위치 정보를 기초로, 상기 무인기의 위치가 기 설정된 안전 영역인 경우, 상기 기폭 제어부를 비활성화시키고,
   상기 무인기의 위치가 상기 안전 영역을 벗어난 경우, 상기 기폭 제어부를 활성화시키는 것을 특징으로 하는,
   무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 장전 제어부는,
   상기 모션 정보를 기초로, 상기 모션이 기 설정된 제1 모션과 일치하는 경우, 상기 장전 신호를 생성하고,
   상기 제1 모션은, 플립, 가속 및 롤링 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
   무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 기폭 제어부는,
   상기 위치 정보를 기초로, 상기 위치가 기 설정된 목표 지점에 대응하는 경우, 상기 기폭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는,
   무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 기폭 제어부는,
   상기 충격 정보를 기초로, 상기 충격이 기 설정된 수준 보다 큰 경우, 상기 기폭 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는,
   무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 기폭 제어부는,
   상기 모션 정보를 기초로, 상기 모션이 기 설정된 제2 모션과 일치하는 경우, 상기 기폭 신호를 생성하고,
   상기 제2 모션은, 플립 및 롤링 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는,
   무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 기폭 제어부는,
   상기 무인기가 상기 안전 영역으로 재진입하는 경우, 상기 장전 제어부를 초기화함으로써, 상기 기폭부를 장전 해제 상태로 설정하는 것을 특징으로 하는,
   무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 기폭 제어부는,
   상기 모션 정보를 기초로, 상기 모션이 기 설정된 제3 모션과 일치하는 경우, 상기 장전 제어부를 초기화함으로써, 상기 기폭부를 장전 해제 상태로 설정하고,
   상기 제3 모션은, 급상승인 것을 특징으로 하는,
   무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 장전 제어부 및 상기 기폭 제어부 중 적어도 하나에 물리적으로 결합 또는 결합해제 가능하도록 결합되며, 상기 장전 제어부 및 상기 기폭 제어부 중 적어도 하나의 동작을 제어하기 위한 안전부; 및
    상기 기폭부의 상태를 표시하기 위한 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    무인기에 결합될 수 있는 기폭 장치.
    

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