KR20230021825A - 하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론은 배터리가 내장되며 수직 길이 방향으로 연장된 형상을 가지는 본체; 수평 방향으로 연장되는 형상의 지지프레임이 외측에 구비되며 상기 본체의 상부에 구비되는 로테이터; 상기 로테이터 상부에 구비되는 광원부; 상기 본체의 측면과 대면하는 방향인 제1방향으로 접혀지거나 상기 제1방향과 수직한 제2방향으로 펼쳐지도록 상기 지지프레임과 접이식으로 결합되며, 프로펠러를 포함하는 추력구동부가 단부에 구비되는 복수 개 윙프레임; 상기 본체와 힌지 결합되는 커넥터와, 상기 커넥터와 연결되는 바디부를 포함하며 서로 대칭되는 위치에 구비되는 3개 이상의 레그프레임; 및 상기 광원부와 상기 추력구동부를 제어하는 메인제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론{DRONE FOR PREVENTING SAFETY ACCIDENT EMBODIED WITH HYBRID FUNCTION}

본 발명은 안전사고 방지용 드론에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 접이식 구조를 적응적으로 적용함으로써 평상시 사용 효율성을 높임과 동시에 안전사고 발생시, 후방 차량의 운전자 등에서 안전 관련 정보를 더욱 시인성 높게 제공할 수 있음은 물론, 사용자 편의성을 더욱 향상시킬 수 있는 하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론에 관한 것이다.

도로 등에서 차량 추돌 등의 사고가 발생되거나 차체 고장이 발생되는 경우, 자칫 대형사고로 이어질 수 있는 후속적 연쇄 사고 등을 미연에 방지하기 위하여 안전 삼각대를 사고 차량 후방에 설치하는 것이 요구되며, 최근에는 삼각대와 동등 수준의 기능을 수행할 수 있는 다양한 대체 용품도 개시되고 있다.

이러한 삼각대 등의 기구는 운전자 등(이하 사용자)이 직접 물리적으로 설치하는 기구이므로 이동 및 설치 과정 등에서 사용자에게 2차 안전사고가 발생될 가능성이 있으며, 나아가 도로 여건, 안개 등 시정이 좋지 않은 환경, 사고의 경중 등 다양한 조건과 상황에 따라 운전자가 후방 100~200m 지점에 삼각대 등을 직접 설치하기는 것 자체가 곤란한 경우가 발생될 수 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 최근 한국등록특허공보 10-1965232호와 같이 후방 알림을 위한 삼각대를 드론에 구비시키고 이 드론의 비행을 통하여 안전 표시판이 사고 차량 후방의 적절한 위치에 놓이도록 하는 방법이 적용되고 있다.

이러한 방법은 안전 표시판이 인적(人的) 의존적 방법에 의하여 설치되는 것이 아니므로 사람이 직접 물리적으로 설치하는 방법에 의하여 발생되는 문제점을 일소할 수 있다는 점에서 의미가 있다고 볼 수 있다.

또한, 사물 인식을 위한 AI 기반의 알고리즘과 GPS신호, 영상 정보 등을 종합적으로 이용하는 경우, 차량의 흐름에 방해가 되지 않는 비행이 구현될 수 있음은 물론, 사고 차량 또는 고장 차량 등으로부터 최적의 위치에 삼각대 등의 안전 표시판을 위치시킬 수 있다는 점에서도 효용성이 있다.

그러나 이러한 종래 안전판이 구비된 드론의 경우, 기본적으로 일반화된 형상과 구조를 가지는 드론에 삼각대 등의 표시판이 단순히 물리적으로 결합 내지 구비되는 형태로 이용되므로 실시형태에 따라서 안전 표시판이 드론에 착탈식으로 구비된다고 하여도 기본적으로 작지 않은 부피와 공간을 차지하게 되므로 차량의 트렁크 등에 보관하기가 쉽지 않다는 문제점이 있다.

또한, 이러한 드론 장치는 사고 발생이라는 극히 예외적인 일회성 내지 단발성 사용만을 위한 장치(드론)일 것이므로 평상시 사용 용도가 없다는 점에서 그 활용도가 낮아 사용자 편익에 부합되지 않는다는 본질적인 문제점도 내포하고 있다.

아울러, 후방 차량의 운전자 등에게 사고 발생 등에 대한 안전 관련 정보가 시인성 높게 전달되기 위해서는 안전표시판 또는/및 드론 자체의 크기가 커지는 것이 바람직하다. 그러나 드론 등의 부피가 커짐에 따라 시인성이 향상되는 효과는 상술된 문제점이 심화되는 부작용을 수반하게 되므로 사용 효율성이 높아지기에는 근본적인 한계가 있다고 할 수 있다.

한국등록특허공보 10-1965232호(2019.03.28.) 한국등록특허공보 10-1965228호(2019.03.28.)

본 발명은 상기와 같은 배경에서 상술된 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 접이식 결합 등과 같은 형태적 변화가 수반되는 가변 구조의 적용을 통하여 보관 편의성을 극대화시킴은 물론, 유사시가 아닌 평상시 경광등 또는 손전등(후레시, 램프)과 같은 이원 기능이 겸용될 수 있도록 하고 사고 발생 등과 같은 유사시, 안전 관련 정보가 더욱 시인성 높게 후방 운전자 등에게 제공될 수 있는 하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 아래의 설명에 의하여 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하여 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타난 구성과 그 구성의 조합에 의하여 실현될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론은 배터리가 내장되며 수직 길이 방향으로 연장된 형상을 가지는 본체; 수평 방향으로 연장되는 형상의 지지프레임이 외측에 구비되며 상기 본체의 상부에 구비되는 로테이터; 상기 로테이터 상부에 구비되는 광원부; 상기 본체의 측면과 대면하는 방향인 제1방향으로 접혀지거나 상기 제1방향과 수직한 제2방향으로 펼쳐지도록 상기 지지프레임과 접이식으로 결합되며, 프로펠러를 포함하는 추력구동부가 단부에 구비되는 복수 개 윙프레임; 상기 본체와 힌지 결합되는 커넥터와, 상기 커넥터와 연결되는 바디부를 포함하며 서로 대칭되는 위치에 구비되는 3개 이상의 레그프레임; 및 상기 광원부와 상기 추력구동부를 제어하는 메인제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 본 발명의 상기 본체는 구체적으로 베이스; 상기 베이스 상부에 구비되며 상기 로테이터 및 상기 로테이터를 회전시키는 제1구동부가 구비되는 헤드유닛; 및 하나 이상의 링크를 포함하며 상기 베이스와 상기 헤드유닛을 물리적으로 연결하는 조인트로드를 포함할 수 있다.

이 경우 본 발명은 상기 헤드유닛이 상기 베이스를 기준으로 직교하는 방향으로 꺾어지도록 상기 조인트로드에 구동력을 제공하는 제2구동부를 더 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.

바람직하게, 본 발명은 지면과의 대접이 감지되면 제1신호를 출력하는 착지센서를 더 포함할 수 있으며 이 경우 본 발명의 상기 메인제어부는 상기 착지센서로부터 상기 제1신호가 입력되면 상기 추력구동부의 구동이 오프(OFF)되도록 제어한 후, 상기 조인트로드에 구동력이 제공되도록 상기 제2구동부를 제어하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 윙프레임은 복수 개 LED가 격자 형태로 구비되는 LED어레이가 표면에 실장될 수 있고, 본 발명의 상기 메인제어부는 상기 로테이터가 회전되도록 상기 제1구동부를 제어하도록 구성될 수 있다.

이 경우 본 발명은 상기 윙프레임의 회전 및 상기 LED어레이의 점멸에 의한 빛 잔상 효과를 이용하여 소정의 안내 정보가 상기 윙프레임이 회전되는 영역에 표출되도록 상기 LED어레이를 제어하는 발광제어부를 더 포함하도록 구성되는 것이 바람직하다.

나아가 본 발명의 상기 메인제어부는 상기 로테이터가 회전하는 경우, 상기 프로펠러가 상기 로테이터의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하도록 상기 추력구동부를 제어하도록 구성될 수 있다.

실시형태에 따라서 본 발명은 상기 베이스의 하부에 구비되며 상기 복수 개 레그프레임의 내측과 물리적으로 연결되고, 트리거신호가 입력되는 경우 외측으로 팽창되는 에어포켓을 더 포함할 수 있다.

이 경우 본 발명의 상기 메인제어부는 상기 제1신호가 입력되는 경우 상기 레그프레임의 바디부가 상기 레그프레임의 커넥터를 기준으로 외측으로 벌어지도록 상기 에어포켓에 상기 트리거신호를 출력하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의할 때, 평상시 및 유사시 상황과 기능에 부합되도록 드론의 형상이나 구조를 가변적으로 변형시킬 수 있어 그 활용도가 최적화되는, 복수 개 기능이 겸용되는 드론을 구현할 수 있다.

본 발명의 경우, 사고 등이 발생하지 않는 평상 시, 최소화된 공간과 부피만을 차지하도록 변형 가능한 구조적 개선이 적용되므로 사용자 편의성은 물론, 차량 보관 등의 효용성을 실질적으로 구현할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의할 때, 발광체(LED)의 물리적 회전과 발광체의 점멸(ON/OFF) 제어를 이용한 빛 잔상 효과로 안전 관련 정보를 제공하도록 구성되므로 안전 관련 정보를 제공하기 위한 삼각대 등과 같은 물리적 수단이 전혀 필요 없으며, 나아가 안전 관련 정보를 더욱 확장된 영역에 표출시킬 수 있어 시인성이 더욱 명확하고 확실하게 향상되는 효과를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의할 때, 빛 잔상 효과를 발생시키는 윙프레임의 회전에 따른 자세 불균형이나 틸팅 등의 현상을 억제하는 역회전 구동을 드론의 필수구성인 프로펠러만으로 구현함으로써, 흔들림 등을 억제하는 추가 구성의 부가없이 안내 정보의 표출이 더욱 안정적으로 지속될 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 효과적으로 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 이러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 드론의 평상시 모드를 도시한 도면,
도 2는 드론의 윙프레임 등이 펼쳐지는 구조 관계를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 드론의 비행 모드를 도시한 도면,
도 4는 드론의 헤드유닛이 절곡되는 작동 메커니즘을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 드론의 정보표출 모드를 도시한 도면,
도 6은 드론의 작동 제어 등과 관련된 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 상세 구성을 도시한 블록도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 프로세싱 과정을 설명하는 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 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 가장 바람직한 일 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론(이하 '하이브리드 드론'이라 지칭한다)(1000)의 평상시 모드를 도시한 도면, 도 2는 하이브리드 드론(1000)의 윙프레임(400) 등이 펼쳐지는 구조 관계를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 하이브리드 드론(1000)의 비행 모드를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 하이브리드 드론(1000)은 전체적으로 수직 길이 방향(Z축 방향)으로 연장된 형상을 가지며, 상부에는 광원 및 광원의 전원 인가 등을 제어하는 전원제어유닛 등을 포함하는 광원부(300)가 구비된다.

도면에 도시된 바와 같이 손전등의 기능이 효과적으로 구현되도록 상기 광원부(300)는 하이브리드 드론(1000)의 상부(도 1 기준) 끝단에 구비되는 것이 바람직하나, 실시형태에 따라서 경광봉과 같은 기능이 수행되도록 본체(100)의 외주면에 복수 개로 설치될 수 있다.

본체(100)는 배터리, 전자 부품, 하나 이상의 센서, 카메라 모듈, GPS 모듈 등을 내부에 수용하는 구성으로서 본 발명에 의한 하이브리드 드론(1000)의 기본 골격 구조를 제공하는 바디에 해당한다.

본 발명의 하이브리드 드론(1000)은 평상시에는 도 1에 도시된 형상 내지 구조와 같이 수직 길이 방향으로 연장된 형상을 가지도록 구성되므로 차량 등에 보관되는 경우 그 효율성을 높일 수 있으며, 차량 등에 상비되는 손전등과 같은 기능을 수행할 수 있다.

이하 본 발명의 설명에 있어, 도 1에 예시된 Z축 방향 즉, 하이브리드 드론(1000)이 입설(立設)되는 경우 하이브리드 드론(1000)의 길이 방향을 수직 방향으로, 이 Z축 방향과 수직을 이루는 평면(XY 평면)을 수평 방향으로 정의한다. 그에 따라 상부, 하부 등과 같은 용어는 수직 방향 즉, Z축을 기준으로 한 방향성을 의미한다.

본 발명의 로테이터(200)는 후술되는 바와 같이 제1구동부(1400, 도 6 참조)에 의하여 회전 운동을 하는 객체로서, 도 2에 도시된 바와 같이 수평 방향으로 연장되는 형상의 지지프레임(210)이 외측에 구비되며, 상기 본체(100)의 상부에 위치한다. 이 경우 상술된 광원부(300)는 로테이터(200)의 상부에 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명의 윙프레임(400)은 하이브리드 드론(1000)의 비행 추력을 발생시키는 프로펠러(410)와 전동 모터와 같은 구동원을 포함하는 추력구동부(1100)가 단부에 구비된다.

본 발명의 윙프레임(400)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본체(100)의 측면과 대면하는 방향(이하 '제1방향'이라 지칭한다)으로 접혀지거나 상기 제1방향과 수직한 방향(이하 '제2방향'으로 지칭한다)으로 펼쳐지도록 상기 지지프레임(210)과 접이식으로 결합된다.

상기 제1방향은 본체(100)의 측면과 대면하는 방향이므로 Z축 방향이 되며, 제2방향은 비행을 위하여 윙프레임(400)이 펼쳐지는 방향이 되므로 수평 방향이 된다.

평상시 모드인 경우, 윙프레임(400)의 유격 등을 방지하고 임계치를 넘는 외력이 가해지지 않는 한, 윙프레임(400)이 본체(100)에 고정된 상태가 유지될 수 있도록 윙프레임(400)의 하부면 등에는 본체(100)의 측면과 후크, 요철 구조 등을 통하여 탄성력 있게 결합되는 물리적 구조가 포함될 수 있음은 물론이다.

실시형태에 따라서 본체(100)의 외주면에, 돌출되는 형상의 홈부를 구비시키고 프로펠러(410)가 이 홈부에 끼움 결합되도록 하는 구조를 적용하여 평상이 모드인 경우 프로펠러(410) 또한, 그 위치가 고정되도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 윙프레임(400)의 접이식 회전 이동이 가능하도록 윙프레임(400)의 단부와 지지프레임(210)의 단부에는 축 결합 또는 힌지 결합을 위한 구성이 매개될 수 있음은 물론이다. 또한, 윙프레임(400)이 수평 방향으로 펼쳐지는 경우, 그 고정력이 강하게 유지되도록 하되, 사용자로부터 적절한 임계치 이상의 힘이 가해지는 경우 그 고정력이 해제될 수 있는 결합 수단이 포함될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 윙프레임(400)의 외측 표면부에는 복수 개 LED가 격자 형태로 구비되는 LED어레이(420)가 실장될 수 있다. LED어레이(420)에 관련된 구성 및 이를 이용한 정보 표출 등에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다.

본 발명의 레그프레임(500)은 힌지 결합이나 축 결합 등에 의하여 본체(100)와 회전 가능하도록 결합되는 커넥터(510) 및 상기 커넥터(510)와 물리적으로 연결되는 바디부(520)를 포함할 수 있다.

상기 바디부(520)는 평상시 모드인 경우, 사용자가 하이브리드 드론(1000)을 파지(把持)하는 손잡이로 기능하며, 후술되는 바와 같이 외측으로 펼쳐지거나 벌어지는 경우 지면과 대접하여 하이브리드 드론(1000)을 물리적으로 지지하는 기능을 수행한다.

레그프레임(500)은 도면에 예시된 바와 같이 안정적인 지지를 위하여 3개 이상으로 구비되며, 본체(100)의 중심 축 방향을 기준으로 상호 대칭되는 위치에 구비되도록 구성하는 것이 바람직하다.

실시형태에 따라서 인접한 레그프레임(500)을 상호 물리적으로 연결하는 매개프레임(550)이 더 포함될 수 있는데, 이 경우 상기 매개프레임(550)은 링크 수단 등을 통하여 레그프레임(500)의 바디부(520)가 외측으로 벌어지는 물리적 변위에 연동하여 함께 펼쳐지도록 구성될 수 있다.

앞서 설명된 바와 같이, 윙프레임(400)의 고정 결합력과 그 해제를 위한 물리적 수단이 레그프레임(500)의 내측면에도 구비될 수 있음은 물론이다.

상술된 바와 같이 평상시 모드의 윙프레임(400)과 레그프레임(500)이 모두 펼쳐지면 도 3과 같이 본 발명의 하이브리드 드론(1000)은 비행 모드가 된다.

실시형태에 따라서 윙프레임(400) 또는 레그프레임(500) 중 하나 이상이 펼쳐지는 경우, 자동적으로 프로펠러(410)의 추력이 발생되도록 구성할 수 있다. 이와 같이 구성하는 경우 긴급 상황 시, 장치(드론) 작동을 위한 사용자의 행위 동작을 최소화시킬 수 있어 사용자 편의성을 높이고 기민한 모드 전환을 유도할 수 있다.

하이브리드 드론(1000)의 비행 시, 기체(機體)의 균형을 더욱 효과적으로 유지할 수 있도록 실시형태에 따라서 상기 레그프레임(500)이 접혀져 있는 상태로 비행이 이루어지도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

전기전자 부품, CPU, ROM, RAM, 통신소자 등의 하드웨어 조합에 의하여 구현될 수 있는 본 발명의 메인제어부(1200)는 상기 광원부(300)의 온오프, 발광주기 또는 밝기 조정 등의 제어를 담당하며, 외부 제어 신호, GPS모듈, 카메라 모듈, 센서 등과 연동하여 비행 추력을 발생시키는 추력구동부(1100)를 제어한다.

도 4는 하이브리드 드론(1000)이 적절한 위치에 착지한 후, 하이브리드 드론(1000)의 헤드유닛(120)이 절곡되는 작동 메커니즘을 도시한 도면이며, 도 5는 정보가 표출되는 모드를 도시한 도면이다.

도 4 등에 도시된 바와 같이 본체(100)는 구체적으로 베이스(110), 헤드유닛(120) 및 조인트로드(130)를 포함할 수 있다. 헤드유닛(120)은 상기 베이스(110)의 상부에 구비되는 구성으로서, 로테이터(200) 및 이 로테이터(200)를 회전 구동시키는 제1구동부(1400)가 구비된다.

본 발명의 조인트로드(130)는 신축 동작 또는 폴딩 동작 등이 가능하도록 하나 이상의 링크를 포함하며 베이스(110)와 헤드유닛(120)을 물리적으로 연결한다.

제2구동부(1500)는 조인트로드(130)로 물리적 구동력을 발생시키는 구성으로서, 제2구동부(1500)의 구동이 개시되는 경우, 조인트로드(130)의 물리적 변위가 발생하고 그에 따라 수평 방향(XY평면)에 놓여 있던 헤드유닛(120)이 도 4에 도시된 바와 같이 베이스(110)를 기준으로 직교하는 방향(XZ 평면)으로 절곡되게 된다.

조인트로드(130)에 물리적 변위를 발생시킬 수 있다면 상기 제2구동부(1500)는 실린더, 유압 수단, 모터, 랙 기어, 피니언 기어의 치합 구조 등과 같은 다양한 물리적 구동 수단으로 구현될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 헤드유닛(120)이 베이스(110)를 기준으로 90도 내외(바람직하게, 지면 기준 적절한 상방향 각도 범위)로 절곡되면 헤드유닛(120)에 구비되는 로테이터(200) 및 로테이터(200)의 지지프레임(210)과 물리적으로 연결되는 윙프레임(400) 또한, 헤드유닛(120)과 동일한 방향성을 가지게 된다.

드론의 비행 자세(posture)를 고려할 때, 프로펠러 등의 날개는 지면과 수평을 이루게 되므로 이와 같이 헤드유닛(120)이 베이스(110)를 기준으로 직교하는 방향으로 꺾어지게 되면 본 발명의 윙프레임(400)의 전체적인 면부 즉, LED어레이(420)가 표면에 실장된 윙프레임(400)의 면부가 지면과 수직을 이루게 되고 그에 따라 윙프레임(400)의 면부 전체가 사람의 시선에 노출되는 방향성을 가지게 된다.

실시형태에 따라서 도 4에 도시된 바와 같이 베이스(110)의 아래 방향에 제2지지프레임(600)이 더 구비될 수 있다. 제2지지프레임(600)은 그 내부에 배터리 또는 건전지 등을 내장할 수 있고, 평상시 모드에서 레그프레임(500)의 내측과 대접하여 레그프레임(500)을 좀 더 견고하게 지지할 수 있다.

이하에서는 윙프레임(400)의 면부 전체가 사람의 시선에 노출되는 방향성을 가지는 정보표출 모드 등 이 발명의 전체적인 프로세싱 과정을 도 6 및 도 7 등을 함께 참조하여 설명하도록 한다.

도 6은 하이브리드 드론(1000)의 작동 제어 등과 관련된 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 상세 구성을 도시한 블록도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 프로세싱 과정을 설명하는 흐름도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 하이브리드 드론(1000)은 추력구동부(1100), 메인제어부(1200), 착지센서(1300), 제1구동부(1400), 제2구동부(1500) 및 발광제어부(1600)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 구성의 상세한 설명에 앞서 도 6에 도시된 본 발명의 각 구성요소는 물리적으로 구분되는 구성요소라기보다는 논리적으로 구분되는 구성요소로 이해되어야 한다.

즉, 각각의 구성은 본 발명의 기술사상을 실현하기 위한 논리적인 구성요소에 해당하므로 각각의 구성요소가 통합 또는 분리되어 구성되더라도 본 발명의 논리 구성이 수행하는 기능이 실현될 수 있다면 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 하며, 동일 또는 유사한 기능을 수행하는 구성요소라면 그 명칭 상의 일치성 여부와는 무관히 본 발명의 범위 내에 있다고 해석되어야 함은 물론이다.

사용자로부터 구동 개시신호가 입력되면 본 발명의 메인제어부(1200)는 잘 알려진 바와 같이 영상 정보, GPS정보, 지면과의 거리 정보 등을 이용한 추력구동부(1100)의 제어를 통하여 정해진 적절한 위치까지 자율 비행을 수행한다(S600).

자율 비행이 완료되어 하이브리드 드론(1000)이 적절한 위치(사고 차량 후방 기준 200m 등)에 착지하거나 착지가 임박하다고 판단되는 경우 본 발명의 착지센서(1300)는 이에 대한 감지신호인 제1신호를 출력한다(S610).

착지센서(1300)는 물리적 대접에 의하여 작동하는 센서는 물론, 가시광선, 적외선, RF 등의 신호 반송 등을 이용한 센서 등으로 구현될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 착지센서(1300)로부터 제1신호가 입력되면 본 발명의 메인제어부(1200)는 비행 추력을 위하여 프로펠러(410)의 회전을 구동하는 추력구동부(1100)의 구동이 오프(OFF)되도록 제어한다(S620).

프로펠러(410)의 회전이 정지되면 본 발명의 메인제어부(1200)는 제2구동부(1500)로 제어신호를 출력하여 제2구동부(1500)가 조인트로드(130)에 구동력이 제공되도록 제어한다(S630).

이와 같이 제2구동부(1500)가 조인트로드(130)에 구동력을 제공하면 도 4 등을 참조하여 앞서 설명된 바와 같이 헤드유닛(120)의 꺾임 자세가 이루어져 복수 개 윙프레임(400) 전체가 사람의 시야에 노출되는 방향성을 가지게 된다.

상기 프로세싱이 완료되면 본 발명의 메인제어부(1200)는 로테이터(200)가 회전되도록 제1구동부(1400)를 제어한다(S640). 이와 같이 로테이터(200)가 회전하면 앞서 설명된 바와 같이 로테이터(200)와 물리적으로 연결되어 있는 윙프레임(400)이 회전하게 된다.

윙프레임(400)의 회전 구동이 개시되면 본 발명의 발광제어부(1600)는 상기 윙프레임(400)의 회전 및 상기 LED어레이(420)의 점멸에 의한 빛 잔상 효과를 이용하여 소정의 안내 정보가 상기 윙프레임(400)프레임이 회전되는 전체 영역에서 표출되도록 상기 LED어레이(420)를 제어한다(S660).

이와 같이 본 발명에 의하는 경우, 비행을 위한 필수요소인 윙프레임(400)을 그대로 활용하여 안내 정보가 제공되도록 구성되므로 종래 드론 등과 같이 안내 정보 제공을 위한 삼각대 등과 같은 물리적 추가 수단에 전혀 필요 없게 되어 사용자 편의성은 물론, 보관 용이성 등을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 상술된 바와 같이 빛 잔상 효과에 의한 안내 정보가 윙프레임(400)이 회전하는 전체 영역에서 사용자에게 표출되도록 구성되므로 상대적으로 더욱 명확하고 시인성 높은 정보 전달력을 구현할 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 복수 개 윙프레임(400)이 특정 방향(R1)으로 회전하는 경우 이에 대한 역방향 반작용으로 하이브리드 드론(1000) 자체에 떨림, 틸팅 또는 자세 불균형 등의 현상이 발생될 수 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 본 발명의 메인제어부(1200)는 윙프레임(400)의 회전이 개시되면, 로테이터(200)의 회전 방향과 반대 방향(R2)으로 프로펠러(410)가 회전하도록 추력구동부(1100)를 제어한다(S650).

이와 같이 프로펠러(410)의 역방향 회전이 이루어지면 윙프레임(400)의 회전(R1 방향)과 프로펠러(410)의 역회전(R2방향) 사이의 상쇄 작용을 통하여 하이브리드 드론(1000)에서 발생될 수 있는 떨림 등의 현상을 최소화시킬 수 있다.

이와 관련하여 복수 개 프로펠러(410)의 역회전 제어, 로테이터(200)의 회전 반경, 중량, 회전 속도, 프로펠러(410)의 중량, 회전 속도 등과 같은 파라미터를 이용한 알고리즘이 적용되도록 구성하여 떨림 방지를 위한 최적의 프로세싱이 이루어질 수 있음은 물론이다.

또한, 실시형태에 따라서 본 발명의 하이브리드 드론(1000)은 베이스(110)의 하부에 구비되며 복수 개 레그프레임(500), 구체적으로 바디부(520)의 하부 내측과 물리적으로 연결되며 외측으로 팽창되는 에어포켓(1700)(미도시)을 더 포함할 수 있다.

앞서 간략히 언급된 바와 같이, 레그프레임(500)이 펼쳐지지 않은 상태에서 자율 비행과 착지가 이루어질 수 있다. 이 경우 본 발명의 메인제어부(1200)는 착지센서(1300)로부터 제1신호(착지 또는 이에 준하는 거동 특성에 해당하는 신호)가 입력되면 에어포켓(1700)에 트리거신호를 출력한다.

트리거신호가 입력되면 에어모듈의 구동 등에 의하여 에어포켓(1700)이 외측으로 팽창하고 이 물리적 변위에 의하여 상기 레그프레임(500)의 바디부(520)가 레그프레임(500)의 커넥터(510)를 기준으로 외측으로 벌어지게 된다.

이와 같이 구성하는 경우, 하이브리드 드론(1000)이 착지하거나 착지하는 과정에서 자연스럽게 레그프레임(500)이 외측으로 벌어지게 되므로 착지 전에 이루어지는 자율 비행 등의 효율성을 더욱 높일 수 있음은 물론, 착지 후 이루어지는 후속 프로세싱 과정도 자동화 프로세싱으로 구현할 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술된 본 발명의 설명에 있어 제1 및 제2 등과 같은 수식어는 상호 간의 구성요소를 상대적으로 구분하기 위하여 사용되는 도구적 개념의 용어일 뿐이므로, 특정의 순서, 우선순위 등을 나타내기 위하여 사용되는 용어가 아니라고 해석되어야 한다.

본 발명의 설명과 그에 대한 실시예의 도시를 위하여 첨부된 도면 등은 본 발명에 의한 기술 내용을 강조 내지 부각하기 위하여 다소 과장된 형태로 도시될 수 있으나, 앞서 기술된 내용과 도면에 도시된 사항 등을 고려하여 본 기술분야의 통상의 기술자 수준에서 다양한 형태의 변형 적용 예가 가능할 수 있음은 자명하다고 해석되어야 한다.

1000 : 하이브리드 드론
1100 : 추력구동부 1200 : 메인제어부
1300 : 착지센서 1400 : 제1구동부
1500 : 제2구동부 1600 : 발광제어부
1700 : 에어포켓
100 : 본체 110 : 베이스
120 : 헤드유닛 130 : 조인트로드
200 : 로테이터 210 : 지지프레임
300 : 광원부 400 : 윙프레임
410 : 프로펠러 420 : LED어레이
500 : 레그프레임 510 : 커넥터
520 : 바디부 550 : 매개프레임
600 : 제2지지프레임

Claims (6)

1. 배터리가 내장되며 수직 길이 방향으로 연장된 형상을 가지는 본체;
   수평 방향으로 연장되는 형상의 지지프레임이 외측에 구비되며 상기 본체의 상부에 구비되는 로테이터;
   상기 로테이터 상부에 구비되는 광원부;
   상기 본체의 측면과 대면하는 방향인 제1방향으로 접혀지거나 상기 제1방향과 수직한 제2방향으로 펼쳐지도록 상기 지지프레임과 접이식으로 결합되며, 프로펠러를 포함하는 추력구동부가 단부에 구비되는 복수 개 윙프레임;
   상기 본체와 힌지 결합되는 커넥터와, 상기 커넥터와 연결되는 바디부를 포함하며 서로 대칭되는 위치에 구비되는 3개 이상의 레그프레임; 및
   상기 광원부와 상기 추력구동부를 제어하는 메인제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론.
2. 제1항에 있어서, 상기 본체는,
   베이스;
   상기 베이스 상부에 구비되며 상기 로테이터 및 상기 로테이터를 회전시키는 제1구동부가 구비되는 헤드유닛; 및
   하나 이상의 링크를 포함하며 상기 베이스와 상기 헤드유닛을 물리적으로 연결하는 조인트로드를 포함하고,
   상기 헤드유닛이 상기 베이스를 기준으로 직교하는 방향으로 꺾어지도록 상기 조인트로드에 구동력을 제공하는 제2구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론.
3. 제2항에 있어서,
   지면과의 대접이 감지되면 제1신호를 출력하는 착지센서를 더 포함하고,
   상기 메인제어부는,
   상기 착지센서로부터 상기 제1신호가 입력되면 상기 추력구동부의 구동이 오프(OFF)되도록 제어한 후, 상기 조인트로드에 구동력이 제공되도록 상기 제2구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론.
4. 제3항에 있어서, 상기 윙프레임은,
   복수 개 LED가 격자 형태로 구비되는 LED어레이가 표면에 실장되며,
   상기 메인제어부는 상기 로테이터가 회전되도록 상기 제1구동부를 제어하고,
   상기 윙프레임의 회전 및 상기 LED어레이의 점멸에 의한 빛 잔상 효과를 이용하여 소정의 안내 문자가 상기 윙프레임이 회전되는 영역에 표출되도록 상기 LED어레이를 제어하는 발광제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론.
5. 제4항에 있어서, 상기 메인제어부는,
   상기 로테이터가 회전하는 경우, 상기 프로펠러가 상기 로테이터의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하도록 상기 추력구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론.
6. 제3항에 있어서,
   상기 베이스의 하부에 구비되며 상기 복수 개 레그프레임의 내측과 물리적으로 연결되고, 트리거신호가 입력되는 경우 외측으로 팽창되는 에어포켓을 더 포함하고,
   상기 메인제어부는 상기 제1신호가 입력되는 경우 상기 레그프레임의 바디부가 상기 레그프레임의 커넥터를 기준으로 외측으로 벌어지도록 상기 에어포켓에 상기 트리거신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 기능이 구현된 안전사고 방지용 드론.

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