KR20230083906A

KR20230083906A - 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치

Info

Publication number: KR20230083906A
Application number: KR1020210172350A
Authority: KR
Inventors: 김광호
Original assignee: 김광호
Priority date: 2021-12-03
Filing date: 2021-12-03
Publication date: 2023-06-12
Also published as: KR102590544B1

Abstract

본 발명은 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 드론 장치는 비행가능한 드론본체; 상기 드론본체에 회전 가능하도록 결합되고 상기 드론본체의 비행방향을 축으로 하여 회전가능한 회전모듈; 상기 회전모듈의 측면에 구비되어 상기 드론의 비행방향과 수직한 방향의 영상을 획득하는 카메라부; 상기 카메라부에 의해 획득되는 영상을 외부로 송출하는 통신부; 및 상기 회전모듈의 회전속도와 회전각도를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 기술적 요지로 한다.

Description

교량과 터널 점검을 위한 드론 장치{DRONE FOR INSPECTING BRIDGE AND TUNNEL}

본 발명은 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치에 관한 것이다.

드론(Drone)은 사람이 타지 않고 무선전파의 유도에 의해서 비행하는 비행기나 헬리콥터 모양의 비행체를 의미하며, 주로 표적용, 정찰용, 감시용 등 군사목적으로 사용되었으나, 최근에는 민간분야에서도 다양한 용도로 사용되고 있다.

예를 들어 드론은 화산분화구 촬영처럼 사람이 직접 가서 촬영하기 어려운 장소를 촬영하거나 인터넷 쇼핑몰의 무인택배서비스에 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 드론에 카메라를 장착하여 드론을 원격 조정하면서 영상을 촬영하는 헬리 캠이 발송용으로 널리 사용되고 있는 등 드론의 활용분야가 점차 넓어지고 있는 상황이다.

또한, 최근에 카메라를 장착한 드론은 장착된 카메라를 이용해 영상 또는 이미지를 획득하여 교량과 터널과 같은 구조물을 점검하는데도 이용되고 있다.

다만, 교량과 터널과 같은 구조물을 점검하기 위한 종래 기술에 따른 드론 장치는 교량과 터널과 같은 구조물을 점검하기 위해 구조물의 구조를 충분히 파악할 수 있도록 영상 또는 이미지를 얻기 위해 복잡한 비행경로를 사용자가 직접 설정하거나 기능부가 비행경로를 설정하여야 하는 불편함이 있었다.

KR

10-2021-0113520

A

KR

10-2020-0082568

A

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 교량과 터널같은 구조물의 점검시 복잡한 비행경로를 설정하지 않고도 교량과 터널의 영상을 획득함으로써 교량과 터널을 점검할 수 있도록 드론본체의 비행방향을 축으로 하여 회전가능한 회전모듈을 구비하여 회전모듈의 회전에 따라 카메라부가 드론본체의 진행방향과 수직한 방향의 영상을 획득하도록 하여 교량과 터널 내부의 영상을 획득할 수 있는 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일면에 따른 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치는 비행가능한 드론본체; 상기 드론본체에 회전 가능하도록 결합되고 상기 드론본체의 비행방향을 축으로 하여 회전가능한 회전모듈; 상기 회전모듈의 측면에 구비되어 상기 드론의 비행방향과 수직한 방향의 영상을 획득하는 카메라부; 상기 카메라부에 의해 획득되는 영상을 외부로 송출하는 통신부; 및 상기 회전모듈의 회전속도와 회전각도를 제어하는 제어부;를 포함한다.

상기한 구성에 의한 본 발명의 실시예에 따른 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치는 하기와 같은 효과를 기대할 수 있다.

드론본체를 비행하여 교량과 터널같은 구조물을 점검하고자 할 때 회전모듈이 회전하도록 함으로써 회전모듈의 측면에 구비된 카메라부가 촬영하는 영역이 변경되도록 함으로써 교량과 터널같은 구조물의 점검시 복잡한 비행경로를 설정할 필요없이 교량의 하부와, 터널 내부의 영상을 획득할 수 있다.

사용자가 교량 하부의 영상을 획득하여 교량을 점검하고자 할 때 제1선택모드에 대응되게 하우징이 회전하도록 함으로써 드론 장치가 교량의 길이 방향을 따라서만 비행하여도 카메라부 교량 하부의 우측부터 교량의 하부면, 교량의 하부면부터 교량 하부의 좌측까지의 영상을 연속적으로 획득할 수 있어 별도의 비행경로를 설정하지 않고도 교량 하부를 전체적으로 점검할 수 있다.

사용자가 터널 내부의 영상을 획득하여 터널을 점검하고자 할 때 제2선택모드에 대응되게 하우징이 회전하도록 함으로써 드론 장치가 터널의 길이 방향을 따라서만 비행하여도 카메라부가 상부면, 하부면, 우측면 및 좌측면을 포함하는 터널 내부의 영상을 전체적으로 획득할 수 있어 별도의 비행경로를 설정하지 않고도 터널 내부를 전체적으로 점검할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치의 분해 상태를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치의 전방구동체를 제거한 상태에서 하우징의 전면을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치의 후방구동체를 제거한 상태에서 하우징의 후면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치의 전방구동체와 회전력제공수단을 도시한 도면이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치를 설명하기 위한 블록도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치를 설명하도록 한다.

도 1 내지 6을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치(10)는 드론본체(100), 회전모듈(200), 카메라부(300), 통신부(400) 및 제어부(500)를 포함할 수 있다.

드론본체(100)는 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치(10)의 비행이 가능하도록 비행가능한 것일 수 있다.

드론본체(100)는 교량과 터널의 점검을 위해 교량의 인근과 터널 내부를 비행할 때 교량과 터널의 길이 방향을 따라 비행하는 것일 수 있다.

드론본체(100)는 회전축(110), 전방구동체(120) 및 후방구동체(130)를 포함할 수 있다.

드론본체(100)는 회전축(110)의 길이 방향을 따라 비행하는 것일 수 있다.

전방구동체(120)는 회전축(110)의 일단에 구비되어 회전축(110)과 결합되고, 드론본체(100)가 비행할 수 있도록 제1프로펠러(123)를 구비하는 것일 수 있다.

전방구동체(120)는 회전축(110)의 일단면과 결합되는 전방결합부재(121), 전방결합부재(121)와 연결되어 전방결합부재(121)의 외측으로 연장형성되는 복수 개의 전방다리부재(122) 및 전방다리부재(122)의 상부면에 드론본체(100)가 비행할 수 있도록 결합된 제1프로펠러(123)를 포함할 수 있다.

전방다리부재(122)의 하부면에는 드론본체(100)의 착륙시 회전모듈(200)이 지면과 이격되도록 전방지지다리(124)가 연장형성될 수 있다.

후방구동체(130)는 회전축(110)의 타단에 구비되어 회전축(110)과 결합되고 드론본체(100)가 비행할 수 있도록 제2프로펠러(133)를 구비하는 것일 수 있다.

후방구동체(130)는 회전축(110)의 타단면과 결합되는 후방결합부재(131), 후방결합부재(131)와 연결되어 후방결합부재(131)의 외측으로 연장형성되는 복수 개의 후방다리부재(132) 및 후방다리부재의 상부면에 드론본체(100)가 비행할 수 있도록 결합된 제2프로펠러(133)를 포함할 수 있다.

후방다리부재(132)의 하부면에는 드론본체(100)의 착륙시 회전모듈(200)이 지면과 이격되도록 후방지지다리(134)가 연장형성될 수 있다.

전방지지다리(124)와 후방지지다리(134)는 각각 전방다리부재(122)와 후방다리부재(132)의 하부면에 구비되어 드론본체(100)의 착륙시 회전모듈(200)이 지면에 의해 충격받는 것을 방지하도록 회전모듈(200)이 지면으로부터 이격되도록 하는 것일 수 있다.

전방구동체(120)와 후방구동체(130) 각각에 구비되는 제1, 2프로펠러(123, 133)의 회전을 위해 전방다리부재(122)와 후방다리부재(132)의 내부에는 각각의 제1, 2프로펠러(123, 133)를 회전시키기 위한 프로펠러모터(127)가 구비될 수 있다.

회전모듈(200)은 드론본체(100)에 회전 가능하도록 결합되고 드론본체(100)의 비행방향을 축으로 하여 회전가능한 것일 수 있다.

회전모듈(200)은 드론본체(100)의 비행방향과 수직한 방향으로 회전가능하게 드론본체(100)의 중심부에 구비될 수 있다.

회전모듈(200)은 하우징(210), 마찰감소수단(220) 및 회전력제공수단(230)을 포함하여 구성될 수 있다.

하우징(210)은 회전축(110)이 관통하는 관통공(211)이 중심부에 형성되어 관통공(211)에 회전축(110)이 관통하여 삽입되는 것일 수 있다.

하우징(210)은 카메라부(300)가 영상을 획득할 때 보다 원활하게 영상을 획득할 수 있도록 회전축(110)의 길이 방향과 평행한 방향보다 회전축(110)의 길이 방향과 수직한 방향으로 상대적으로 긴 형상을 갖는 것일 수 있다.

하우징(210)은 관통공(211)의 외경보다 상대적으로 큰 외경을 가지고, 내주면을 따라 톱니가 형성된 회전홈(212)이 관통공(211)의 일단과 대응되는 위치에 형성되는 것일 수 있다.

즉, 하우징(210)에 형성되는 회전홈(212)은 관통공(211)의 중심과 대응되는 위치에 중심이 위치할 수 있고, 이에 따라, 회전홈(212)의 횡단면과 관통공(211)의 횡단면은 중심이 일치하는 동심원 관계를 갖는 것일 수 있다.

하우징(210)에 관통공(211)과 회전홈(212)이 형성됨에 따라 관통공(211)의 외주면과 회전홈(212) 내주면 사이에는 공간이 형성될 수 있다.

마찰감소수단(220)은 관통공(211)과 회전축(110) 사이에 구비되어 회전모듈(200)의 회전시 하우징(210)과 회전축(110) 사이에 발생하는 마찰을 감소시키는 것일 수 있다.

마찰감소수단(220)은 관통공(211)과 회전축(110) 사이에 구비되어 관통공(211)의 내주면과 회전축(110)의 외주면 사이를 이격시켜고, 하우징(210)과 회전축(110) 사이에 발생하는 마찰력을 감소시키는 것일 수 있다.

마찰감소수단(220)은 베어링일 수 있고, 외주면이 관통공(211)의 내주면과 접촉하고 내주면이 회전축(110)의 내주면과 접촉하는 종래 기술에 따른 베어링이면 제한되지 않고 사용할 수 있다.

회전력제공수단(230)은 하우징(210)과 연결되어 하우징(210)이 회전하도록 하는 것일 수 있다.

회전력제공수단(230)은 톱니부재(231), 회전모터(232) 및 고정축(234)을 포함할 수 있다.

톱니부재(231)는 관통공(211)의 외주면과 회전홈(212)의 내주면 사이에 구비되고, 외주면에 톱니가 형성된 것일 수 있다.

이때, 톱니부재(231)에 형성되는 톱니는 회전홈(212)의 내주면에 형성된 톱니와 맞물릴 수 있도록 형성되는 것일 수 있다.

즉, 톱니부재(231)의 회전에 따라 톱니부재(231)에 형성된 톱니와 하우징(210)의 회전홈(212)에 형성된 톱니가 맞물림으로써 하우징(210)의 회전이 이루어질 수 있다.

톱니부재(231)는 회전시 관통공(211)의 외주면과 마찰하지 않도록 직경이 관통공(211)의 외주면과 회전홈(212)의 내주면 사이에 형성된 간격보다 상대적으로 작은 것일 수 있다.

회전모터(232)는 톱니부재(231)와 연결되어 톱니부재(231)가 회전하도록 회전력을 제공하는 것일 수 있다.

이때, 회전모터(232)의 모터회전축(233)이 톱니부재(231)와 결합될 수 있고, 모터회전축(233)이 회전함에 따라 톱니부재(231)가 회전하여 하우징(210)의 회전이 이루어질 수 있다.

회전모터(232)의 모터회전축(233)은 전방결합부재(121)를 관통할 수 있고, 이를 위해 전방결합부재(121)의 상부에는 모터축관통공(125)이 형성될 수 있다.

모터회전축(233)의 회전시 모터회전축(233)의 외면과 모터축관통공(125)의 내주면 사이에 마찰이 발생하여 모터회전축(233)이 손상되지 않고 모터회전축(233)이 원활하게 회전할 수 있도록 모터회전축(233)의 외면과 모터축관통공(125)의 내주면은 소정 간격을 두고 이격될 수 있다.

고정축(234)은 회전모터(232)의 외부에 돌출 형성되어 전방결합부재(121)에 끼움결합되는 것일 수 있고, 이를 위해 전방결합부재(121)에는 고정축(234)이 끼움결합되기 위한 끼움공(125)이 형성될 수 있다.

즉, 고정축(234)이 끼움공(125)에 결합됨에 따라, 회전모터(232)가 전방결합부재(121)에 고정될 수 있어 회전모터(232)가 전방결합부재(121)에 고정 결합된 상태에서 모터회전축(233)이 회전할 수 있고, 모터회전축(233)이 회전하여도 전방결합부재(121)는 회전하지 않고, 하우징(210)의 회전만 이루어질 수 있다.

카메라부(300)는 회전모듈(200)에 구비되어 드론본체(100)의 비행방향과 수직한 방향의 영상을 획득하는 것일 수 있다.

카메라부(300)는 하우징(210)에 구비되되, 회전축(110)의 길이 방향과 수직한 방향의 단부에 구비될 수 있다.

즉, 드론본체(100)가 회전축(110)의 길이 방향으로 비행하면 카메라부(300)가 회전축(110)의 길이 방향과 수직한 방향의 하우징(210) 단부에 구비됨에 따라 카메라부(300)가 드론본체(100)의 비행방향에 수직한 방향의 영상을 획득할 수 있다.

또한, 하우징(210)이 회전축(110)의 길이 방향과 평행한 방향보다 회전축(110)의 길이 방향과 수직한 방향으로 길이가 상대적으로 긴 형상을 가지면 카메라부(300)는 드론본체(100)의 중심으로부터 상대적으로 멀어질 수 있고, 카메라부(300)가 보다 외부로 노출될 수 있어 카메라부(300)가 영상 획득시 화각이 넓어져 카메라부(300)가 교량과 터널의 영상을 보다 원활하게 획득할 수 있다.

통신부(400)는 회전모듈(200)에 구비되어 카메라부(300)에 의해 획득되는 영상을 외부로 송출할 수 있고, 이때, 외부는 사용자단말기와 외부서버 중 적어도 하나를 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

제어부(500)는 회전모듈(200)의 회전각도를 제어하는 것일 수 있다.

제어부(500)는 외부로부터 제어신호를 송출받아 송출받은 제어신호에 대응되도록 회전모듈(200)의 회전속도와 회전각도를 제어하는 것일 수 있고, 보다 자세하게는, 하우징(210)의 회전속도와 회전각도를 제어하는 것일 수 있다.

뿐만 아니라, 제어부(500)는 외부로부터 제어신호를 송출받아 송출받은 제어신호에 대응되도록 드론본체(100)의 이동속도와 이동방향을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(500)는 외부로부터 제어신호를 송출받아 송출받은 제어신호에 대응되도록 카메라부(300)가 영상을 획득하도록 하거나 카메라부(300)가 영상 획득을 중지하도록 카메라부(300)를 제어할 수 있다.

여기서, 외부로부터 송출되는 제어신호는 일반적으로 드론의 제어에 사용되는 컨트롤러(controller)로부터 송출되는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니고, 스마트폰 및 태블릿 PC와 같이 별도의 어플리케이션을 이용해 드론을 조작할 수 있는 장치로부터 송출되는 것 역시 제한하지 않는다.

제어부(500)는 외부로부터 송출되는 제어신호를 수신하는 신호수신부(510)를 더 포함할 수 있다.

신호수신부(510)는 외부로부터 송출되는 제어신호를 수신하여 제어부(500)로 송출할 수 있도록 제어부(500)와 전선으로 연결될 수 있다.

신호수신부(510)는 하우징(210)의 외부와 내부 중 적어도 하나에 구비될 수 있고, 바람직하게, 하우징(210)의 외부와 내부 중 어느 하나에 구비될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 하우징(210)의 내부에 구비될 수 있다.

신호수신부(510)가 하우징(210)의 외부와 내부 모두에 구비되면 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치(10)를 조작하기 위해 하우징(210)의 외부에 구비되는 신호수신부(510)와 하우징(210)의 내부에 수신되는 신호수신부(510) 각각에 제어신호를 송출하기 위한 복수 개의 컨트롤러가 필요로 하게 되어 드론 장치(10)의 조작이 어려워지는 단점이 있다.

이에 반해, 하우징(210)의 외부와 내부 중 어느 하나에 구비되면 하나의 컨트롤러를 이용해 신호수신부(510)에 제어신호를 송출할 수 있으므로 드론 장치(10)의 조작이 보다 간편해지는 이점이 있다.

제어부(500)는 신호수신부(510)에 외부로부터 송출되는 제어신호가 수신되면 드론본체(100), 회전모듈(200) 및 카메라부(300)를 제어할 수 있고, 보다 자세하게는, 드론본체(100)의 이동속도와 이동방향, 하우징(210)의 회전속도와 회전각도, 카메라부(300)가 영상을 획득하도록 하거나 영상 획득을 중지하도록 하는 것을 제어할 수 있다.

이를 위해, 제어부(500)는 전방다리부재(122)와 후방다리부재(132) 각각의 내부에 제1, 2프로펠러(123 ,133)를 회전시키기 위해 구비되는 프로펠러모터(127)와, 회전력제공수단(230)의 톱니부재(231)를 회전시키기 위한 회전모터(232)와, 카메라부(300)와 전선으로 연결될 수 있다.

제어부(500)는 드론본체(100)의 비행속도와 비행방향을 제어하기 위한 제어신호를 송출받으면 전방다리부재(122)와 후방다리부재(132) 각각의 내부에 제1, 2프로펠러(123 ,133)를 회전시키기 위해 구비되는 프로펠러모터(127)를 제어할 수 있고, 하우징(210)의 회전속도와 회전각도를 제어하기 위한 제어신호를 송출받으면 회전모터(232)를 제어하는 것일 수 있다.

제어부(500)는 회전모듈(200)의 내부에 구비될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 회전모듈(200)의 외부와 내부에 각각 구비되는 것 역시 제한되지 않는다.

이때, 제어부(500)가 하우징(210)의 외부와 내부에 각각 구비되는 경우 하우징(210)의 외부에 구비되는 제어부(500)는 외부로부터 제어신호를 송출받아 송출받은 제어신호에 대응되도록 드론본체(100)의 이동속도와 이동방향을 제어할 수 있고, 하우징(210)의 내부에 구비되는 제어부(500)는 외부로부터 제어신호를 송출받아 송출받은 제어신호에 대응되도록 하우징(210)의 회전속도와 회전각도를 제어하는 것일 수 있다.

제어부(500)가 하우징(210)의 외부와 내부에 각각 구비되는 경우 하우징(210)의 외부에 구비되는 제어부(500)와 하우징(210)의 내부에 구비되는 제어부(500)는 각각 신호수신부(510)에 연결될 수 있다.

이때, 신호수신부(510)가 하우징(210)의 외부와 내부 각각에 구비되는 경우 하우징(210)의 외부에 구비되는 신호수신부(510)는 하우징(210)의 외부에 구비되는 제어부(500)와 연결되어 드론본체(100)의 이동속도, 이동방향을 제어하기 위한 제어신호를 외부로부터 송출받아 하우징(210)의 외부에 구비되는 제어부(500)에 송출하는 것일 수 있다.

또한, 하우징(210)의 내부에 구비되는 신호수신부(510)는 하우징(210)의 내부에 구비되는 제어부(500)와 연결되어 하우징(210)의 회전속도와 회전각도를 제어하기 위한 제어신호, 카메라부(300)가 영상을 획득하도록 하거나 회전각도 카메라부(300)가 영상 획득을 중지하도록 카메라부(300)를 제어하기 위한 제어신호를 외부로부터 송출받아 하우징(210)의 내부에 구비되는 제어부(500)에 송출할 수 있다.

제어부(500)는 하우징(210)이 0 내지 180˚에서 왕복운동하도록 하는 제1선택모드와 하우징(210)이 360˚로 회전운동을 반복하도록 하는 제2선택모드 중 어느 하나에 대응되는 제어신호를 외부로부터 송출받아 송출받은 제어신호와 대응되게 하우징(210)이 회전하도록 회전모듈(200)을 제어하는 것일 수 있다.

제어부(500)가 하우징(210)의 회전각도와 회전속도를 원활하게 제어할 수 있도록 회전모듈(200)의 내부에는 센서모듈(600)이 구비될 수 있고, 이때, 센서모듈(600)은 자이로스코프 센서를 포함할 수 있다.

즉, 센서모듈(600)에 포함되는 자이로스코프 센서를 이용해 제어부(500)는 하우징(210)의 길이 방향이 지표면과 수평한 각도인 0˚를 기설정받을 수 있고, 외부로부터 회전각도를 제어하기 위한 제어신호가 송출되면 송출받은 제어신호에 대응되도록 센서모듈(600)에 포함되는 자이로스코프 센서에서 측정되는 센서값에 기초하여 하우징(210)이 회전하도록 제어할 수 있다.

여기서, 하우징(210)의 길이 방향이 지표면과 수평하다는 것의 의미는 회전축(110)의 길이 방향과 수직한 방향으로 긴 형상을 갖는 하우징(210)의 하부면이 지표면과 평행한 것을 의미할 수 있다.

제어부(500)는 제1선택모드에 대응되는 제어신호를 외부로부터 송출받으면 하우징(210)이 지표면에 수평한 0˚를 기준으로 제1방향으로 회전하도록 하여 180˚로 회전하도록 하고, 180˚에서 제1방향과 반대되는 방향인 제2방향으로 0˚까지 회전되도록 하는 것을 반복하도록 회전모듈(200)을 제어하는 것일 수 있다.

이때, 제1방향은 반시계 방향일 수 있고, 제2방향은 시계 방향일 수 있으며, 카메라부(300)는 하우징(210)이 제1방향으로 회전시 지표면으로부터 상부 방향의 영상을 획득할 수 있도록 하우징(210)의 우측면에 구비되되, 우측 단부에 구비될 수 있다.

즉, 제어부(500)가 제1선택모드에 대응되게 하우징(210)이 회전하도록 제어하고, 카메라부(300)가 하우징(210)의 우측면에 구비되면 지표면으로부터 우측부터 상부, 상부부터 좌측까지의 영상을 연속적으로 획득할 수 있다.

이에 따라, 사용자가 교량 하부의 영상을 획득하여 교량을 점검하고자 할 때 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치(10)를 이용하여 제1선택모드에 대응되게 하우징(210)이 회전하도록 하면 드론 장치(10)가 교량의 길이 방향을 따라서만 비행하여도 카메라부(300)가 교량 하부의 우측부터 교량의 하부면, 교량의 하부면부터 교량 하부의 좌측까지의 영상을 연속적으로 획득할 수 있어 별도의 비행경로를 설정하지 않고도 교량 하부를 전체적으로 점검할 수 있다.

제어부(500)는 제2선택모드에 대응되는 제어신호를 외부로부터 송출받으면 하우징(210)이 지표면에 수평한 0˚를 기준으로 360˚ 회전하는 것을 반복하도록 회전모듈(200)을 제어하는 것일 수 있다.

즉, 제어부(500)가 제2선택모드에 대응되게 하우징(210)이 회전하도록 제어하고, 카메라부(300)가 하우징(210)의 우측면에 구비되면 상하좌우의 영상을 연속적으로 획득할 수 있다.

이에 따라, 사용자가 터널 내부의 영상을 획득하여 터널을 점검하고자 할 때 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치(10)를 이용하여 제2선택모드에 대응되게 하우징(210)이 회전하도록 하면 드론 장치(10)가 터널의 길이 방향을 따라서만 비행하여도 카메라부(300)가 상부면, 하부면, 우측면 및 좌측면을 포함하는 터널 내부의 영상을 전체적으로 획득할 수 있어 별도의 비행경로를 설정하지 않고도 터널 내부를 전체적으로 점검할 수 있다.

제어부(500)는 제2선택모드에 대응되는 제어신호를 외부로부터 송출받는 경우 제1선택모드에 대응되는 제어신호를 외부로부터 송출받았을 때 보다 상대적으로 느리게 드론본체(100)가 비행하도록 드론본체(100)의 비행속도를 제어하는 것일 수 있다.

이는 제1선택모드에 대응되는 제어신호를 외부로부터 송출받아 카메라부(300)가 영상을 획득할 때보다 제2선택모드에 대응되는 제어신호를 외부로부터 송출받아 카메라부(300)가 영상을 획득할 때 제1선택모드에 대응되는 제어신호를 외부로부터 송출받아 카메라부(300)가 영상을 획득할 때보다 촬영되는 영역이 많음에 따라 제2선택모드에 대응되는 제어신호를 외부로부터 송출받아 카메라부(300)가 영상을 획득할 때 보다 양질의 영상이 획득되도록 하기 위함이다.

한편, 제어부(500)는 하우징(210)의 회전속도와 회전각도, 드론본체(100)의 이동속도와 이동방향을 제어하기 위해 전방다리부재(122)와 후방다리부재(132) 각각의 내부에 제1, 2프로펠러(123 ,133)를 회전시키기 위해 구비되는 프로펠러모터(127)와, 회전력제공수단(230)의 톱니부재(231)를 회전시키기 위한 회전모터(232)와 전선으로 연결될 수 있다.

이때, 회전모듈(200)의 회전에 따라 제어부(500)와 전방다리부재(122)와 후방다리부재(132) 각각의 내부에 제1, 2프로펠러(123, 133)를 회전시키기 위해 구비되는 프로펠러모터(127), 제어부(500)와 회전력제공수단(230)의 톱니부재(231)를 회전시키기 위한 회전모터(232) 사이를 연결하는 전선이 꼬이는 것을 방지할 수 있도록 관통공(211)과 회전축(110) 사이에는 슬립링부재(240)가 구비될 수 있다.

또한, 슬립링부재(240)는 제어부(500)가 하우징(210)의 외부와 내부에 각각 구비되고, 신호수신부(510)가 하우징(210)의 외부와 내부 중 어느 하나에 구비되어 하우징(210)이 회전하는 경우 신호수신부(510)와 하우징(210)의 외부에 구비되는 제어부(500) 사이에 구비되는 전선과, 신호수신부(510)와 하우징(210)의 내부에 구비되는 제어부(500) 사이에 구비되는 전선이 하우징(210)의 회전으로 인해 꼬이는 것을 방지하는 것일 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 드론 장치,
100: 드론본체,
110: 회전축, 120: 전방구동체,
121: 전방결합부재, 122: 전방다리부재,
123: 제1프로펠러, 124: 전방지지다리,
125: 모터축관통공, 126: 끼움공, 127: 프로펠러모터,
130: 후방구동체,
131: 후방결합부재, 132: 후방다리부재,
133: 제2프로펠러, 134: 후방지지다리,
200: 회전모듈,
210: 하우징,
211: 관통공, 212: 회전홈,
220: 마찰감소수단,
230: 회전력제공수단,
240: 슬립링부재,
231: 톱니부재, 232: 회전모터, 233: 모터회전축, 234: 고정축,
300: 카메라부,
400: 통신부,
500: 제어부, 510: 신호수신부,
600: 센서모듈.

Claims

비행가능한 드론본체;
상기 드론본체에 회전 가능하도록 결합되고 상기 드론본체의 비행방향을 축으로 하여 회전가능한 회전모듈;
상기 회전모듈의 측면에 구비되어 상기 드론의 비행방향과 수직한 방향의 영상을 획득하는 카메라부;
상기 카메라부에 의해 획득되는 영상을 외부로 송출하는 통신부; 및
상기 회전모듈의 회전속도와 회전각도를 제어하는 제어부;를 포함하는 것
인 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치.
제 1항에 있어서, 상기 드론본체는
회전축;
상기 회전축의 일단에 구비되어 상기 회전축과 결합되고 상기 드론본체가 비행할 수 있도록 프로펠러를 구비하는 전방구동체; 및
상기 회전축의 타단에 구비되어 상기 회전축과 결합되고 상기 드론본체가 비행할 수 있도록 프로펠러를 구비하는 후방구동체;를 포함하는 것
인 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치.
제 2항에 있어서, 상기 회전모듈은
상기 회전축이 관통하는 관통공이 중심부에 구비되어 상기 관통공에 상기 회전축이 관통하여 삽입되는 하우징;
상기 관통공과 상기 회전축 사이에 구비되어 상기 회전모듈의 회전시 상기 하우징과 상기 회전축 사이에 발생하는 마찰을 감소시키는 마찰감소수단; 및
상기 하우징과 연결되어 상기 하우징이 회전하도록 하는 회전력제공수단;을 포함하는 것
인 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치.
제 3항에 있어서,
상기 하우징은
상기 관통공의 외경보다 상대적으로 큰 외경을 가지고 내주면을 따라 톱니가 형성된 회전홈이 상기 관통공의 일단과 대응되는 위치에 형성되는 것이고,
상기 회전력제공수단은
상기 관통공의 외주면과 상기 회전홈의 내주면 사이에 구비되고, 외주면에 톱니가 형성된 톱니부재;를 포함하여 상기 톱니부재의 회전에 따라 상기 하우징이 회전되도록 하는 것
인 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치.
제 3항에 있어서,
상기 제어부는
상기 하우징이 0 내지 180˚에서 왕복운동하도록 하는 제1선택모드와 상기 하우징이 360˚로 회전운동을 반복하도록 하는 제2선택모드 중 어느 하나에 대응되는 제어신호를 외부로부터 송출받아 송출받은 제어신호와 대응되게 상기 하우징이 회전하도록 상기 회전모듈을 제어하는 것
인 교량과 터널 점검을 위한 드론 장치.