WO2022270856A1 - 레이저빔 방사기능이 구비된 드론 - Google Patents

레이저빔 방사기능이 구비된 드론 Download PDF

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    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements

Definitions

  • the present invention relates to a drone, and more particularly, to a drone equipped with a laser beam radiation function for improving operational safety by securing a visible distance during flight or landing by imparting a laser radiation function to the drone.
  • drones are used in distribution centers, inter-island or emergency medical applications.
  • distribution centers drones are responsible for delivering goods to designated locations, delivering goods from remote islands to users living in remote areas, delivering medicines for medical emergencies or transporting patients.
  • drones are used for spraying agricultural pesticides or inspecting water quality, and their application fields are diversifying.
  • Drones can take off and land vertically.
  • a typical drone rotates four propellers to take off, change direction, fly, and land at a landing site.
  • Drones can be classified into those capable of autonomous flight and those capable of manual flight.
  • Drones capable of autonomous flight can fly while recognizing the surrounding environment, recognize the landing point and land at the landing point.
  • An image processing algorithm is used for the drone to recognize the landing point.
  • the image processing algorithm finds the landing point from the image taken by the camera, and the drone calculates the distance between the landing point and the drone, moves the drone to the landing point, and executes landing control.
  • the present invention has been proposed to improve the above problems in the prior art, and a laser radiation device is additionally provided in a flying drone so that the pilot can easily check the visual distance with the naked eye at the location to land.
  • the purpose is to provide differentiated functional drones.
  • the present invention for achieving the above object is characterized in that, in a drone equipped with a plurality of rotary blades for flight on one side of a drone body, a laser beam radiation unit for emitting a laser beam is configured in the drone body.
  • the drone of the present invention can emit a laser beam during flight, so that it is easy to check the visible distance to the naked eye through laser beam radiation to a place to land, and thus more stable drone control can be achieved. indicates an effect.
  • FIG. 1 is a perspective view of the exterior of a drone according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a drone side structure diagram of the present invention.
  • 3 is a block diagram of the drone of the present invention.
  • FIG. 5 is a side structure diagram of a drone according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic configuration diagram of main parts of a drone according to another embodiment of the present invention.
  • the present invention for achieving the above object is characterized in that, in a drone equipped with a plurality of rotary blades for flight on one side of a drone body, a laser beam radiation unit for emitting a laser beam is configured in the drone body.
  • Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the examples described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.
  • the drone in this embodiment has a conventional structure in which a plurality of rotary blades 20 for flight are provided on one side of the drone body 10, and a laser beam for radiating a laser beam to the drone body 10.
  • a radiation unit 30 is configured.
  • the drone body 10 includes a camera 14 for capturing images, a transmitting unit 15 for transmitting the images captured by the camera 14 to the controller 100 on the ground, and a power unit 16 for supplying operating power. ) and the configuration of the control unit 12 for controlling the operation of each configuration.
  • the drone body 10 has an FC (Flight Controller) that controls the signal for stable flight in the middle of sending the control signal received from the ground controller 100 to the transmission (ESC; a device that controls the speed of the motor).
  • FC Fluor Controller
  • ESC transmission
  • the laser beam radiation unit 30 in this embodiment has an external or internal structure.
  • the laser beam radiation unit 30 may form a fixed or rotatable structure capable of rotating within a certain angular range, and the number of installations may be selectively made of one or multiple.
  • reference numeral 11 denotes a leg part for supporting the drone body 10 at a certain height during landing
  • 13 denotes a GPS.
  • the flight and operation control by the controller 100 can be remotely performed by the pilot on the ground, and the laser beam radiation can be performed by the laser beam radiation unit 30, so that the ground operator can see the distance with the naked eye. can be checked.
  • the trajectory of the laser beam can be visually identified.
  • the position of the drone can be easily identified by the operator through the laser beam radiation function, thereby improving the anti-collision effect with landmarks (buildings, trees, telephone poles, etc.) during flight. , it can be seen that more precise and safe take-off and landing can be achieved according to the improved identification of the landing position.
  • the drone of the present invention can emit laser beams during flight, so that it is possible to easily check the visible distance to the naked eye through laser beam radiation for a place to land, and accordingly, more stable drone control can be achieved. indicates an effect.
  • FIGS. 5 and 6 show a configuration according to another embodiment of the present invention, and the drone body 10 includes a steam injection nozzle 40 for scattering a laser beam emitted from a laser beam radiation unit 30 is provided
  • the drone body 10 has an ultrasonic vibrator 41 for generating steam, and a drug container 42 for supplying liquid vapor medicine to the ultrasonic vibrator 41 is configured on one side, and the drug container 42 ), 60-80% by weight of purified water, 1-10% by weight of triethanolamine, 1-10% by weight of butylene glycol, 1-10% by weight of sodium alginate, 1-10% by weight of sodium polyacrylate, methylparaben Mixing is performed at a ratio of 1 to 5% by weight and 1 to 5% by weight of allyl sulfide.
  • the laser beam is scattered by the steam injected through the injection nozzle 40, and the radiation path of the laser beam can be visually confirmed easily.
  • the steam injected through the steam spray nozzle 40 is a mixture of various functional materials, it is possible to improve the scattering efficiency of the laser beam according to the strengthening of the bonding force of the water vapor particles.
  • triethanolamine mixed in the vapor agent since triethanolamine mixed in the vapor agent has a higher density than water, it reduces the phenomenon of vapor particles flying in the air due to the improvement in the density of vapor particles, and butylene glycol and sodium alginate strengthen the fire resistance to change the quality of the drug function to prevent occurrence.
  • the added sodium polyacrylate improves emulsion stability through the activating function of sodium alginate, and methylparaben improves the sterilization function. Allyl sulfide exhibits an anti-oxidation function of the drug, thereby preventing surface oxidation due to contact of vapor particles to the surface of the drone.
  • one laser beam radiating unit is described and shown in the drone body, but two or more laser beam radiating units may be configured as needed, and the configuration position may also be changed in various ways. can become

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Abstract

본 발명은 레이저빔 방사기능이 구비된 드론에 관한 것으로서, 비행시 레이저빔의 방사가 이루어질 수 있게 되어 착륙하고자 하는 장소에 대한 레이저빔 방사를 통한 육안 가시거리 확인이 용이하게 이루어질 수 있게 된다. 이를 실현하기 위한 본 발명은, 드론본체(10)의 일측에 비행을 위한 다수의 회전날개(20)가 구비된 드론에 있어서, 상기 드론본체(10)에는 레이저빔을 방사하기 위한 레이저빔 방사유닛(30)이 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

레이저빔 방사기능이 구비된 드론
본 발명은 드론에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 드론에 레이저 방사기능을 부여하여 비행 또는 착륙시 가시거리의 확보에 따른 운행 안전성을 향상시키기 위한 레이저빔 방사기능이 구비된 드론에 관한 것이다.
일반적으로 드론은 물류 센터, 도서 산간 또는 응급 의료 분야에서 사용된다. 물류 센터에서는 드론이 물품을 지정된 장소로 배송하는 일을 담당하고, 도서 산간에서 오지에 거주하는 사용자에게 물품을 배달하는 일을 할 수 있고, 응급 의료용으로 약품을 배송하거나 환자를 이송할 수 있다. 또한, 드론이 농업 농약 살포 또는 수질 검사 등에 사용되며 그 응용 분야가 다양해지고 있다.
드론은 수직 이착륙이 가능하다. 일반적인 드론은 네 개의 프로펠러를 회전시켜 이륙하고 방향을 바꾸고 날아다니며, 착륙 지점에 착륙한다. 드론은 자율 비행이 가능한 것과 수동 비행이 가능한 비행체로 분류될 수 있다.
자율 비행이 가능한 드론은 주변 환경을 인지하면서 비행하며 착륙 지점을 인식하고 착륙 지점에 착륙할 수 있다. 드론이 착륙 지점을 인식하기 위해서는 이미지 처리 알고리즘이 사용된다. 이미지 처리 알고리즘은 카메라로 촬영된 이미지에서 착륙 지점을 찾고 드론은 착륙 지점과 드론과의 거리를 계산해서 드론을 착륙 지점에 이동시킨 후 착륙 제어를 실행한다.
한편, 드론이 착륙 지점에 착륙할 때 카메라로 촬영되는 착륙 지점의 영상을 활용하게 되는데, 야간이나 안개가 짙은 상황에서는 주변 지형지물의 확인 및 착륙지점의 가시거리 확보에 어려움이 있는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 비행용 드론에 레이저 방사장치를 추가로 구비하여 착륙하고자 하는 위치를 조종자가 육안으로 가시거리를 용이하게 확인할 수 있도록 함과 함께 차별화된 기능성 드론을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 드론본체의 일측에 비행을 위한 다수의 회전날개가 구비된 드론에 있어서, 상기 드론본체에는 레이저빔을 방사하기 위한 레이저빔 방사유닛이 구성된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 드론은, 비행시 레이저빔의 방사가 이루어질 수 있게 되어 착륙하고자 하는 장소에 대한 레이저빔 방사를 통한 육안 가시거리 확인이 용이하게 이루어질 수 있게 되고, 이에 따른 보다 안정적인 드론 조정이 이루어질 수 있는 효과를 나타낸다.
또한, 주간 뿐만 아니라 레이저빔 방사 기능을 통한 야간 비행시 예술적 효과를 나타냄과 함께 드론의 차별성을 향상시키는 이점을 나타낸다.
또한, 구름을 이용하거나 천막을 씌워서 다양한 공연 연출이 이루어질 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 드론 외관 사시도.
도 2는 본 발명의 드론 측면 구조도.
도 3은 본 발명 드론의 블럭 구성도.
도 4는 본 발명 드론의 동작 상태도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 드론 측면 구조도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 드론 주요부 개략 구성도.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 드론본체의 일측에 비행을 위한 다수의 회전날개가 구비된 드론에 있어서, 상기 드론본체에는 레이저빔을 방사하기 위한 레이저빔 방사유닛이 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저빔 방사기능이 구비된 드론 구성을 도 1 내지 도 3을 통해 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서의 드론은, 드론본체(10)의 일측에 비행을 위한 다수의 회전날개(20)가 구비된 통상의 구조를 이루고 있으며, 드론본체(10)에는 레이저빔을 방사하기 위한 레이저빔 방사유닛(30)이 구성된다.
또한, 드론본체(10)에는 영상 촬영을 위한 카메라(14)와, 카메라(14)에서 촬영된 영상을 지상의 컨트롤러(100)로 전송하기 위한 송신부(15), 동작 전원을 공급하는 전원부(16) 및 상기 각 구성의 동작 제어를 위한 제어부(12)의 구성을 이루는 것을 확인할 수 있다.
통상, 드론본체(10)에는 지상 컨트롤러(100)에서 받은 조종 신호를 변속기(ESC;모터의 속도를 제어해 주는 장치)로 보내주는 중간에 안정적인 비행을 위해 신호를 조종해 주는 FC(Flight Controller)가 구비되는데, 이러한 구성은 통상적으로 알려진 공지의 기술이므로 구체적인 설명은 생략키로 한다.
한편, 본 실시 예에서의 레이저빔 방사유닛(30)은 외장형 또는 내장형 구조를 이루게 된다.
또한, 레이저빔 방사유닛(30)은 고정형 또는 일정 각도범위 내에서 회전 가능한 회전형 구조를 이룰 수 있으며, 설치 개수는 1개 또는 다수개가 선택적으로 이루어질 수 있게 된다.
도면 중 미설명 부호 11은 착륙시 드론본체(10)를 일정 높이로 지지하기 위한 다리부이고, 13은 GPS를 각각 나타낸다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 드론의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
본 발명의 드론은 지상에서 조정자가 컨트롤러(100)에 의한 비행 및 동작 제어가 원격으로 이루어질 수 있게 되며 레이저빔 방사유닛(30)에 의한 레이저빔 방사가 이루어질 수 있게 되어 지상 조정자가 육안으로 가시거리를 확인할 수 있게 된다.
즉, 비행과정에서 레이저빔 방사유닛(30)으로 부터 레이저빔의 방사가 착륙하고자 하는 위치의 지면 또는 이동하고자 하는 정면으로 이루어지게 되면, 레이저빔의 궤적이 육안으로 식별 가능하게 된다.
특히, 야간이나 안개가 낀 날씨에서 레이저빔 방사기능을 통하여 드론의 위치를 조정자가 쉽게 식별할 수 있게 되어 비행중 지형지물(건물, 나무, 전신주 등)과의 충돌 방지효과를 향상시킬 수 있게 되며, 착륙 위치의 식별력 향상에 따른 보다 정밀하고 안전한 이,착륙이 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.
따라서 본 발명의 드론은, 비행시 레이저빔의 방사가 이루어질 수 있게 되어 착륙하고자 하는 장소에 대한 레이저빔 방사를 통한 육안 가시거리 확인이 용이하게 이루어질 수 있게 되고, 이에 따른 보다 안정적인 드론 조정이 이루어질 수 있는 효과를 나타낸다.
또한, 레이저빔 방사 기능을 통한 야간 비행시 예술적 효과를 나타냄과 함께 기존의 일반 드론과의 차별성을 향상시키는 이점을 나타낸다.
또한, 구름을 이용하거나 천막을 씌워서 다양한 공연 연출이 이루어질 수 있게 된다.
한편, 도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 드론본체(10)에는 레이저빔 방사유닛(30)으로 부터 방사되는 레이저빔의 산란을 위한 증기 분사노즐(40)이 구비된다.
또한, 드론본체(10)에는 증기를 발생시키는 초음파 진동자(41)가 구성되고, 일측에는 초음파 진동자(41)로 액상의 증기 약제를 공급하는 약제통(42)이 구성되며, 상기 약제통(42)에 보관되는 약제는 정제수 60~80중량%, 트라이에탄올아민 1~10중량%, 부틸렌글리콜 1~10중량%, 알긴산소다 1~10중량%, 폴리아크릴산나트륨 1~10중량%, 메칠파라벤 1~5중량%, 황화알릴 1~5중량%의 비율로 혼합이 이루어지게 된다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 분사노즐(40)을 통해 분사되는 증기에 의해 레이저빔의 산란이 이루어지면서 레이저빔의 방사 경로의 시각적인 확인이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
특히, 증기 분사노즐(40)을 통해 분사되는 증기는 다양한 기능성 물질이 혼합되어 있기 때문에 수증기 입자의 결합력 강화에 따른 레이저빔의 산란효율을 향상시킬 수 있게 된다.
즉, 증기 약제에 혼합된 트라이에탄올아민은 물보다 밀도가 높기 때문에 증기 입자의 밀도 향상으로 인한 공기중에서 증기 입자의 날림 현상을 감소시키게 되고, 부틸렌글리콜 및 알긴산소다는 내화성을 강화하여 약제의 변질 발생을 방지하는 기능을 수행하게 된다. 또한, 추가 첨가된 폴리아크릴산나트륨은 알긴산소다의 활성화 기능을 통한 유화 안정성을 향상시키고, 메칠파라벤은 살균 기능을 향상시키게 된다. 황화알릴은 약제의 산화 방지 기능을 나타내게 되어 증기 입자가 드론 표면에 접촉됨으로 인한 표면 산화를 방지할 수 있게 된다.
그리고 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 레이저빔 방사 드론의 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 상기 실시 예에서는 1개의 레이저빔 방사유닛이 드론 본체에 구성된 형태가 설명 및 도시되었으나, 필요에 따라서 레이저빔 방사유닛은 2개 이상 다수개가 구성될 수 있으며, 구성위치 또한 다양하게 변경될 수 있게 된다.
또한, 레이저빔의 색상 및 종류는 드론의 사용 목적에 따라 다양한 형태가 적용될 수 있다.
따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 드론본체(10)의 일측에 비행을 위한 다수의 회전날개(20)가 구비된 드론에 있어서,
    상기 드론본체(10)에 구비되며, 레이저빔을 방사하기 위한 레이저빔 방사유닛(30); 및
    상기 드론본체(10)에 구비되며, 상기 레이저빔 방사유닛(30)으로부터 방사되는 레이저빔의 산란을 위한 증기 분사노즐(40);을 포함하되,
    상기 드론본체(10)에는 증기를 발생시키는 초음파 진동자(41)가 구성되고, 일측에는 상기 초음파 진동자(41)로 증기 약제를 공급하는 약제통(42)이 구성되며, 상기 약제통(42)에 보관되는 약제는 정제수, 트라이에탄올아민, 부틸렌글리콜, 알긴산소다, 폴리아크릴산나트륨, 메칠파라벤 및 황화알릴의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 하는 레이저빔 방사기능이 구비된 드론.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저빔 방사유닛(30)은 외장형 또는 내장형 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 레이저빔 방사기능이 구비된 드론.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저빔 방사유닛(30)은 일정 각도범위 내에서 회전 가능하게 구비된 것을 특징으로 하는 레이저빔 방사기능이 구비된 드론.
PCT/KR2022/008731 2021-06-24 2022-06-20 레이저빔 방사기능이 구비된 드론 WO2022270856A1 (ko)

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