KR101972784B1

KR101972784B1 - 드론 성능 안전성 평가 장치

Info

Publication number: KR101972784B1
Application number: KR1020170148736A
Authority: KR
Inventors: 안지수; 지현우
Original assignee: 안진섭
Priority date: 2017-11-09
Filing date: 2017-11-09
Publication date: 2019-04-29
Anticipated expiration: 2037-11-09

Abstract

본 발명은 드론 성능 안전성 평가 장치에 관한 것으로, 드론 안착 지그에 테스트 대상 드론을 안착시키고 조작 컨트롤러에 의해 조작 신호를 발생시킨 상태에서 드론 모터 및 변속기의 작동 상태를 측정하여 디스플레이부에 출력함으로써, 사용자가 드론 모터 및 변속기의 결함 여부를 쉽게 확인할 수 있고, 다수개 드론 모터의 회전 속도와, 이에 대응되는 다수개 변속기의 전압을 측정함으로써, 드론 모터 또는 변속기 중 어느 부품에 이상이 있는지 판단할 수 있고, 이를 통해 결함 부품의 교체 또는 수리를 유도할 수 있을 뿐만 아니라 드론의 비행 성능에 대한 안전성을 사전에 평가할 수 있고, 다양한 종류의 드론에 대해서도 편리하게 비행 성능 결함 여부를 측정할 수 있는 드론 성능 안전성 평가 장치를 제공한다.

Description

드론 성능 안전성 평가 장치{Evaluation System for Performance Safety of Drone}

본 발명은 드론 성능 안전성 평가 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 드론 안착 지그에 테스트 대상 드론을 안착시키고 조작 컨트롤러에 의해 조작 신호를 발생시킨 상태에서 드론 모터 및 변속기의 작동 상태를 측정하여 디스플레이부에 출력함으로써, 사용자가 드론 모터 및 변속기의 결함 여부를 쉽게 확인할 수 있고, 다수개 드론 모터의 회전 속도와, 이에 대응되는 다수개 변속기의 전압 또는 전류를 측정함으로써, 드론 모터 또는 변속기 중 어느 부품에 이상이 있는지 판단할 수 있고, 이를 통해 결함 부품의 교체 또는 수리를 유도할 수 있을 뿐만 아니라 드론의 비행 성능에 대한 안전성을 사전에 평가할 수 있고, 다양한 종류의 드론에 대해서도 편리하게 비행 성능 결함 여부를 측정할 수 있는 드론 성능 안전성 평가 장치에 관한 것이다.

무인비행기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)는 조종사가 탑승하지 않고 원격조종에 의해서 또는 자율비행제어 장치에 의해서 비행을 하여 정찰, 폭격, 화물 수송, 산불 감시, 방사능 감시 등 사람이 직접 수행하기가 힘들거나 직접 수행하기에 위험한 임무를 수행하는 비행기를 의미한다.

드론(drone)은 무인 비행기의 하나로 자체 동력을 갖추고 있지만 조종사가 탑승하지 않는 헬리콥터 모양의 무인항공기를 말한다. 종래에는 드론이 주로 군사용 목적으로 이용되었지만, 최근 들어 상업적 활용가치가 부각되면서 여러 업체들이 드론 사업에 뛰어들고 있다.

드론의 활용 목적에 따라 다양한 크기와 성능을 가진 비행체들이 다양하게 개발되고 있는데, 정글이나 오지, 화산지역, 자연재해지역, 원자력 발전소 사고지역 등 인간이 접근할 수 없는 지역에 드론을 투입하여 운용하거나, 물류 배송, 방 송 레저 등 다양한 상업적 분야에도 이용되고 있다.

그러나, 이러한 드론은 비행 성능 결함 등의 오동작으로 인해 추락할 우려가 있으며, 추락시 여러 고가의 부품들이 파손되어 경제적 피해가 발생되거나 대인 및 대물에 대한 2차적인 안전 사고가 동반될 수 있는 피해의 위험성 또한 심각하게 대두되고 있다.

드론의 오동작 요인을 살펴보면, 자연적 요인, 소프트웨어 요인 및 하드웨어 요인 등으로 나눌 수 있는데, 자연적 요인은 태양의 자기장, 풍향, 우천/강설 안개 등이 대표적이지만 급격한 기온 상승과 저하 또한 심각한 비행 성능 결함을 초래할 수 있다. 소프트웨어 요인은 드론의 핵심 기능인 비행제어 프로그램의 오류를 들 수 있으며, 하드웨어 요인은 드론 몸체를 포함한 각종 구성품들의 오류를 들 수 있으나 가장 핵심적인 하드웨어 요인은 비행의 필수 구성인 드론 모터와 변속기의 오류라고 할 수 있다.

드론의 주요 구성을 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 드론(10)에는 비행이 가능하도록 다수개의 프로펠러(12)와, 다수개의 프로펠러(12)를 각각 회전 구동하는 다수개의 드론 모터(15)가 구비된다. 또한, 드론 모터(15)의 회전 동작을 제어하도록 다수개의 드론 모터(15)에 각각 전원을 공급하는 변속기(ESC: Electronic Speed Controller)(16)가 구비된다. 변속기(16)는 비행 제어부(17)로부터 제어 신호를 전송받아 각 드론 모터(15)에 요구되는 적정 전압의 전원을 공급한다. 비행 제어부(17)는 사용자에 의해 조작되는 조작 컨트롤러(20)의 조작 신호를 통신부(18)를 통해 무선 통신 방식으로 인가받고, 이러한 조작 신호에 따라 비행 제어 신호를 생성하여 다수개의 변속기(16)를 동작 제어한다. 각각의 변속기(16)에 의해 드론 모터(15)의 회전수가 변화하게 되고, 이에 따라 프로펠러(12)의 회전수가 변화함에 따라 드론(10)의 비행 경로가 조절된다. 예를 들면, 드론(10)이 수직 상승 및 하강하거나 또는 전후방 직진 비행, 회전 비행 등 다양한 비행 경로로 비행하게 된다.

따라서, 드론(10)의 드론 모터(15)와 변속기(16)에 결함이 발생하게 되면, 정상적인 동작이 어렵고, 이에 따라 비행 경로가 사용자의 조작 의도와 달리 형성되는 등 비행 성능의 치명적인 결함을 일으키게 된다.

이와 같이 드론 모터(15)와 변속기(16)에 대한 결함 여부를 점검하는 것이 드론 성능의 안전성을 위해 매우 중요함에도 불구하고, 현재까지 드론(10)의 드론 모터(15) 및 변속기(16)에 대한 결함 여부를 검사하거나 평가하는 장치가 전무한 실정이다.

현재 드론 모터(15)와 변속기(16)에 대한 결함 여부는 사용자가 작동 상태를 육안 관찰하는 방식으로 이루어지고 있으며, 다수개의 드론 모터(15) 및 변속기(16) 중 어느 하나에 이상이 있는 경우에도 어느 것이 이상이 있는지 알 수 없어 드론 모터(15) 또는 변속기(16)를 전체 교체하여 사용하는 등의 문제가 있다.

국내공개특허 제10-2017-0017365호

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 드론 안착 지그에 테스트 대상 드론을 안착시키고 조작 컨트롤러에 의해 조작 신호를 발생시킨 상태에서 드론 모터 및 변속기의 작동 상태를 측정하여 디스플레이부에 출력함으로써, 사용자가 드론 모터 및 변속기의 결함 여부를 쉽게 확인할 수 있고, 이를 통해 드론의 비행 성능에 대한 안전성을 사전 평가할 수 있는 드론 성능 안전성 평가 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 다수개 드론 모터의 회전 속도와, 이에 대응되는 다수개 변속기의 전압을 측정함으로써, 드론 모터 또는 변속기 중 어느 부품에 이상이 있는지 판단할 수 있고, 이를 통해 결함 부품의 교체 또는 수리를 유도할 수 있어 드론 비행 성능의 안전성을 담보할 수 있는 드론 성능 안전성 평가 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 드론 모터의 회전 속도를 측정할 수 있는 회전수 감지 센서를 가이드 지지대를 통해 위치 조절 가능하게 구성함으로써, 다양한 종류의 드론에 대해서도 편리하게 비행 성능 결함 여부를 측정할 수 있는 드론 성능 안전성 평가 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 드론을 안착 고정시킬 수 있도록 드론 안착부가 형성되는 드론 안착 지그; 드론이 상기 드론 안착부에 안착 고정된 상태에서 드론에 구비된 다수개의 드론 모터의 회전 속도를 각각 개별적으로 측정할 수 있는 모터 테스트 모듈; 및 상기 모터 테스트 모듈의 측정값을 인가받아 별도의 디스플레이부에 출력하는 테스트 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 성능 안전성 평가 장치를 제공한다.

이때, 상기 모터 테스트 모듈은 상기 드론 모터에 의해 회전하는 회전체의 회전수를 각각 측정하는 다수개의 회전수 감지 센서를 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전수 감지 센서는 상기 회전체에 광을 조사하는 방식으로 상기 회전체의 회전수를 측정하는 광 센서로 적용될 수 있다.

또한, 상기 회전체는 상기 드론 모터에 의해 회전하는 드론의 프로펠러일 수 있다.

또한, 상기 드론 안착 지그의 드론 안착부는 드론의 프로펠러가 상기 드론 모터에 의해 회전 구동되는 경우에도 상기 드론을 고정시킬 수 있도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 회전체는 드론의 프로펠러가 제거된 상태에서 상기 드론 모터의 회전축에 별도로 장착되며, 회전시에 양력이 발생하지 않는 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 모터 테스트 모듈은, 상기 드론 안착부의 상부에 배치되는 중심 바디; 및 상기 중심 바디를 중심으로 방사되는 형태로 다수개가 외측 방향으로 길게 연장되며, 각각의 끝단부에는 상기 회전수 감지 센서가 결합되는 다수개의 가이드 지지대를 포함하고, 상기 회전수 감지 센서의 위치 조절이 가능하도록 상기 가이드 지지대가 길이 조절 가능하게 형성될 수 있다.

한편, 상기 드론 성능 안전성 평가 장치는, 상기 드론에 장착되며 상기 드론 모터의 회전 동작을 제어하도록 상기 드론 모터에 각각 전원을 공급하는 다수개의 변속기의 전압 또는 전류를 각각 측정하는 변속기 테스트 모듈을 더 포함하고, 상기 테스트 제어부는 상기 변속기 테스트 모듈의 측정값을 인가받아 상기 디스플레이부에 출력할 수 있다.

또한, 상기 테스트 제어부는 상기 드론에 연결되어 상기 드론을 조종하는 조작 컨트롤러로부터 발생되는 조작 신호를 인가받고, 상기 모터 테스트 모듈 및 변속기 테스트 모듈로부터 인가받은 측정값을 상기 조작 신호와 비교하여 상기 디스플레이부에 출력할 수 있다.

본 발명에 의하면, 드론 안착 지그에 테스트 대상 드론을 안착시키고 조작 컨트롤러에 의해 조작 신호를 발생시킨 상태에서 드론 모터 및 변속기의 작동 상태를 측정하여 디스플레이부에 출력함으로써, 사용자가 드론 모터 및 변속기의 결함 여부를 쉽게 확인할 수 있고, 이를 통해 드론의 비행 성능에 대한 안전성을 사전 평가할 수 있는 효과가 있다.

또한, 다수개 드론 모터의 회전 속도와, 이에 대응되는 다수개 변속기의 전압을 측정함으로써, 드론 모터 또는 변속기 중 어느 부품에 이상이 있는지 판단할 수 있고, 이를 통해 결함 부품의 교체 또는 수리를 유도할 수 있어 드론 비행 성능의 안전성을 담보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 드론 모터의 회전 속도를 측정할 수 있는 회전수 감지 센서를 가이드 지지대를 통해 위치 조절 가능하게 구성함으로써, 다양한 종류의 드론에 대해서도 편리하게 비행 성능 결함 여부를 측정할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 드론의 주요 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안전성 평가 장치의 외형을 개념적으로 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안전성 평가 장치의 구성을 개념적으로 도시한 측면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전수 감지 센서의 센싱 방식을 예시적으로 나타내기 위해 도 3의 "A"부분을 확대하여 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안전성 평가 장치의 모터 테스트 모듈에 대한 작동 상태를 예시적으로 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안전성 평가 장치의 구성을 기능에 따라 도시한 기능 블록도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안전성 평가 장치의 외형을 개념적으로 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안전성 평가 장치의 구성을 개념적으로 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전수 감지 센서의 센싱 방식을 예시적으로 나타내기 위해 도 3의 "A"부분을 확대하여 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안전성 평가 장치의 모터 테스트 모듈에 대한 작동 상태를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안전성 평가 장치의 구성을 기능에 따라 도시한 기능 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안전성 평가 장치는 드론(10)을 안착 고정시킨 상태로 다수개의 드론 모터(15) 및 변속기(16)에 대한 이상 여부를 평가하는 장치로서, 드론 안착 지그(100)와, 모터 테스트 모듈(200)과, 변속기 테스트 모듈(400)과, 테스트 제어부(300)를 포함하여 구성된다.

드론 안착 지그(100)는 드론(10)을 안착 고정시킬 수 있도록 형성되는 것으로, 다양한 형상의 블록 형태로 형성되거나 골조 프레임 형태 등 다양하게 형성될 수 있다. 드론 안착 지그(100)의 중심부에는 드론(10)이 안착되는 드론 안착부(110)가 형성될 수 있으며, 드론 안착부(110)는 드론 안착 지그(100)의 상면에 오목홈 등의 형태로 형성될 수 있다.

모터 테스트 모듈(200)은 드론(10)이 드론 안착부(110)에 안착 고정된 상태에서 드론(10)에 구비된 다수개의 드론 모터(15)의 회전 속도를 각각 개별적으로 측정할 수 있도록 형성된다. 이러한 모터 테스트 모듈(200)은 드론 모터(15)의 회전 속도를 측정할 수 있는 다양한 센서를 포함하여 구성될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따라 드론 모터(15)에 의해 회전하는 회전체(12,13)의 회전수를 각각 측정하는 다수개의 회전수 감지 센서(230)를 포함하여 구성된다.

이러한 회전수 감지 센서(230)는 회전체(12,13)에 광을 조사하는 방식으로 회전체(12,13)의 회전수를 측정하는 광 센서로 적용될 수 있다. 이때, 회전체(12,13)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 드론 모터(15)에 의해 회전하는 드론(10)의 프로펠러(12)일 수 있으며, 따라서, 회전수 감지 센서(230)는 드론(10)의 상부에서 드론(10)의 프로펠러(12)에 광을 조사하여 프로펠러(12)의 회전수를 측정하는 방식으로 구성될 수 있다. 이와 달리 회전체(12,13)는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 드론(10)의 프로펠러(12)가 아닌 드론 모터(15)의 회전축에 장착되는 별도의 부재로 구성될 수도 있다.

광 센서 방식의 회전수 감지 센서(230)는 도 4에 도시된 바와 같이 회전체(12,13)의 날개 부분에 광을 조사하고 회전체(12,13)의 회전에 따라 회전체(12,13)를 통과하거나 또는 회전체(12,13)로부터 반사되어 나오는 광을 수광하여 광의 수광 횟수를 기초로 회전체(12,13)의 회전수를 연산하는 방식으로 회전체(12,13)의 회전수를 측정할 수 있다.

변속기 테스트 모듈(400)은 드론(10)의 변속기(16)에 대한 전압 또는 전류를 측정하는 구성이다. 변속기(16)는 배경기술에서 설명한 바와 같이 드론(10)에 장착되며 다수개의 드론 모터(15)의 회전 동작을 제어하도록 드론 모터(15)에 각각 전원을 공급한다.

즉, 드론(10)은 조작 컨트롤러의 조작 신호를 비행 제어부(17)가 인가받아 다수개의 변속기(16)를 각각 제어하고, 다수개의 변속기(16)에 의해 다수개의 드론 모터(15)에 공급되는 전원이 각각 조절되어 드론 모터(15) 각각에 대한 속도 조절이 이루어진다. 드론 모터(15)의 모터 회전축에 프로펠러(12)가 결합되어 드론 모터(15)의 속도에 대응하여 프로펠러(12)가 회전하게 된다. 이와 같이 다수개의 프로펠러(12) 각각의 회전 속도를 조절하여 드론(10)의 비행 경로를 제어하게 된다.

모터 테스트 모듈(200)은 드론 모터(15)의 회전 속도를 각각 측정하고, 변속기 테스트 모듈(400)은 변속기(16)에 대한 전압을 각각 측정한다.

테스트 제어부(300)는 모터 테스트 모듈(200) 및 변속기 테스트 모듈(400)의 측정값을 인가받아 별도의 디스플레이부(310)에 출력한다. 즉, 모터 테스트 모듈(200)에 의해 측정된 다수개의 드론 모터(15) 각각의 회전 속도와, 변속기 테스트 모듈(400)에 의해 측정된 다수개의 변속기(16) 각각의 전압값을 디스플레이부(310)에 출력한다.

이때, 테스트 제어부(300)는 드론(10)을 조종하는 조작 컨트롤러로부터 발생되는 조작 신호를 인가받고, 모터 테스트 모듈(200) 및 변속기 테스트 모듈(400)로부터 인가받은 측정값을 조작 신호와 비교하여 디스플레이부(310)에 출력할 수 있다.

이와 같은 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안전성 평가 장치는 드론의 안전성을 평가하기 위해 드론 모터(15)와 변속기(16)의 결함 여부를 측정할 수 있다.

좀더 자세히 살펴보면, 먼저, 드론(10)은 조작 컨트롤러로부터 발생되는 조작 신호에 따라 다수개의 드론 모터(15)의 회전 속도가 변화하며 비행 경로를 조절하게 된다. 예를 들어, 4개의 드론 모터 및 프로펠러가 장착된 쿼드 콥터의 경우, 수직 승하강 비행시에는 4개의 프로펠러 회전 속도가 모두 동일한 속도를 형성하며, 전진 비행시에는 후방의 2개 프로펠러 회전 속도가 전방의 2개 프로펠러 회전 속도보다 더 크게 형성되고, 후진 비행시에는 전방의 2개 프로펠러 회전 속도가 후방의 2개 프로펠러 회전 속도보다 더 크게 형성되는 것과 같이 비행 경로에 따라 이에 대응하여 프로펠러의 회전 속도가 형성된다.

따라서, 조작 컨트롤러로부터 수직 승하강 비행 조작 신호가 발생한 경우, 모터 테스트 모듈(200)에 의해 4개의 드론 모터(15)의 회전 속도가 모두 동일하게 측정되면, 해당 드론은 결함이 없는 정상적인 상태라고 할 수 있다.

그러나, 이와 달리 모터 테스트 모듈(200)에 의해 측정된 4개 드론 모터(15)의 회전 속도 측정값 중 어느 하나가 다른 경우라면, 이는 해당 드론 모터(15)가 결함에 의해 오동작하고 있는 것이므로, 사용자는 테스트 제어부(300)에 의해 디스플레이부(310)에 출력된 값을 보고 이에 대해 인지할 수 있다.

이때, 회전 속도가 다르게 측정된 드론 모터(15)는 드론 모터(15) 자체의 결함일 수도 있고, 또는 해당 드론 모터(15)에 전원을 공급하는 변속기(16)의 결함일 수도 있다. 따라서, 변속기 테스트 모듈(400)에 의해 측정된 4개의 변속기(16) 전압 측정값을 비교하면, 드론 모터(15) 자체 결함인지 변속기(16) 결함인지 알 수 있다.

즉, 전술한 수직 승하강 비행 조작시, 모터 테스트 모듈(200)에 의해 측정된 4개 드론 모터(15) 회전 속도 측정값 중 어느 하나가 다른 경우, 변속기 테스트 모듈(400)에 의해 측정된 4개의 변속기(16) 전압 측정값이 모두 동일하게 나타났다면, 이는 드론 모터 자체의 결함이며, 변속기 테스트 모듈(400)에 의해 측정된 4개의 변속기(16) 전압 측정값 중 해당 드론 모터(15)에 대응되는 어느 하나의 변속기(16) 전압 측정값이 다르게 나타났다면, 이는 해당 변속기(16)의 결함이라고 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안정성 평가 장치는 드론 안착 지그(100)에 테스트를 수행할 드론(10)을 안착시킨 상태에서 조작 컨트롤러에 의해 조작 신호를 발생시키고, 이 상태에서 드론(10)의 드론 모터(15) 회전 속도 및 변속기(16)의 전압을 측정하고, 이를 별도의 디스플레이부(310)에 출력하여 측정 결과를 사용자에게 알려줌으로써, 사용자가 출력 화면을 통해 드론 모터(15) 및 변속기(16)의 결함 여부를 쉽게 인식하고 드론의 안전성 여부를 평가할 수 있다.

이상에서는 4개의 드론 모터 및 프로펠러가 장착된 쿼드 콥터를 예로 들어 설명하였지만, 헥사콥터, 옥토콥터 등 다양한 드론에 대해서도 동일한 방식으로 안전성 여부를 평가할 수 있다.

이상에서 설명한 드론의 작동 방식은 예로 들어 설명한 것으로, 실제 드론은 드론의 종류에 따라 무게중심 등의 기구적 특성이 상이하여 모터의 회전수 등이 동일하지 않다. 따라서, 드론 각 모델별로 정상상태일때, 드론 조작 신호에 따른 정상 모터의 회전수와 변속기의 전압 또는 전류값 등을 별도의 데이터베이스에 저장하고, 모터 테스트 모듈(200) 및 변속기 테스트 모듈(400)의 측정값과 데이터베이스의 정보를 테스트 제어부(300)를 통해 비교하고, 비교 결과를 디스플레이부에 출력함으로써, 드론의 결함 상태 및 안전성 여부를 사용자가 용이하게 인식할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안전성 평가 장치는, 도시되지는 않았으나 드론 모터(15)의 온도를 측정할 수 있는 온도 측정 센서(미도시)를 구비하고, 테스트 제어부(300)는 온도 측정 센서의 측정값을 디스플레이부(310)에 출력할 수 있다. 전술한 데이터베이스에 드론 모터(15)의 작동 시간에 따른 온도 정보가 저장되고, 테스트 제어부(300)는 온도 측정 센서의 측정값과 데이터베이스의 온도 정보를 비교하여 비교 결과를 디스플레이부(310)에 출력할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 성능 안전성 평가 장치의 세부 구성에 대해 살펴본다.

먼저, 드론 안착 지그(100)는 전술한 바와 같이 블록 형태로 형성되고 중심 영역에 드론(10)을 안착시킬 수 있는 드론 안착부(110)가 형성될 수 있다. 드론 안착 지그(100)에 드론(10)을 안착시킨 상태에서 조작 컨트롤러를 통해 드론(10)을 비행 조작하며 드론 모터(15)의 회전 속도 및 변속기(16) 전압을 측정하게 되는데, 이때, 드론(10)을 비행 조작하게 되면, 드론(10)이 드론 안착 지그(100)에 안착 고정되지 않고 실제 비행을 하게 되므로, 드론(10)의 비행 조작시에도 드론(10)이 드론 안착 지그(100)에 고정되도록 별도의 드론 고정 모듈(120)이 구비될 수 있다.

드론 고정 모듈(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 드론 안착 지그(100)에 장착될 수 있으며, 드론 안착부(110)에 안착된 드론(10)를 가압할 수 있도록 형성되는 가압 블록(121)과, 가압 블록(121)이 드론(10)을 가압할 수 있도록 가압 블록(121)을 왕복 이동시키는 가압 구동부(122)를 포함하여 구성될 수 있다. 가압 구동부(122)는 유압 또는 공압 실린더로 구성될 수 있다. 물론, 이러한 드론 고정 모듈(120)이 별도로 구비되는 방식이 아니라 단순히 드론 안착부(110)에 드론(10)을 고정시킬 수 있는 별도의 후크와 같은 걸림 수단 등이 구비된 형태로도 구성될 수 있다.

또한, 드론 안착 지그(100)에 드론(10)을 안착시킨 상태로 드론(10)에 대한 비행 조작시, 드론(10)이 실제 비행하지 않도록 하기 위해 드론 고정 모듈(120) 이외에도 프로펠러(12)를 제거하는 방식이 사용될 수도 있다. 즉, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 드론 모터(15)의 회전축(16)으로부터 프로펠러(12)를 제거하고, 드론 모터(15)의 회전축(16)에 별도의 회전체(13)를 장착하며, 이때의 회전체(13)는 회전시 양력이 발생하지 않는 형태, 예를 들면, 단순 평판 또는 원형 파이프 등의 형태로 형성될 수 있다.

이러한 구성에 따라 드론(10)에 대한 비행 조작시에도 드론 모터(15)에 의해 양력이 발생하지 않는 회전체(13)가 회전하므로, 드론(10)이 상승하지 않고 고정된 상태로 유지되며, 회전수 감지 센서(230)에 의해 회전체(13)의 회전수를 측정할 수 있어 드론 모터(15)의 회전 속도를 측정할 수 있다.

모터 테스트 모듈(200)은 드론 안착 지그(100)에 안착된 드론(10)에 대해 다수개의 드론 모터(15)의 회전 속도를 측정할 수 있도록 형성되는데, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 드론 안착부(110)의 상부에 배치되는 중심 바디(210)와, 중심 바디(210)를 중심으로 수평 방사되는 형태로 다수개가 외측 방향으로 길게 연장되며 각각의 끈단부에는 회전수 감지 센서(230)가 결합되는 다수개의 가이드 지지대(220)를 포함하여 구성될 수 있다.

중심 바디(210)는 별도의 지지 파이프(240)에 의해 드론 안착 지그(100)의 상부에 지지될 수 있으며, 가이드 지지대(220)의 끝단에 결합된 회전수 감지 센서(230)를 테스트 제어부(300)와 연결하는 전선 케이블은 지지 파이프(240)의 내부 공간을 통해 배치되도록 구성될 수 있다.

가이드 지지대(220)는 길이 조절 가능하게 구성되며, 이를 통해 회전수 감지 센서(230)의 위치를 조절할 수 있다. 즉, 회전수 감지 센서(230)를 통해 프로펠러(12)의 회전수를 측정하기 위해서는 회전수 감지 센서(230)가 프로펠러(12)의 연직 상부에 위치하는 것이 바람직하므로, 드론(10)의 종류에 따른 프로펠러(12) 위치에 대응하여 회전수 감지 센서(230)의 위치를 조절할 수 있도록 함으로써, 다양한 종류의 드론(10)에 대해서도 안전성을 평가할 수 있다.

또한, 드론(10)은 쿼드 콥터, 헥사 콥터, 옥터 콥터 등 드론 모터(15) 및 프로펠러(12)의 개수 또한 그 종류에 따라 달라지므로, 이러한 다양한 드론(10)에 대해 모두 안전성 평가를 수행할 수 있도록 가이드 지지대(220)를 형성하는 것이 바람직하다.

도 5에 도시된 바와 같이 가이드 지지대(220)는 중심 바디(210)로부터 인입 및 인출 가능한 방식으로 길이 조절 가능하게 형성될 수 있으며, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 쿼드 콥터인 경우, 4개의 가이드 지지대(220)만 인출하여 사용하고, 도 5의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 헥사 콥터 및 옥터 콥터의 경우, 각각 6개, 8개의 가이드 지지대(220)를 인출하여 사용하도록 할 수 있다.

또한, 각각의 가이드 지지대(220)를 인입 인출하는 방식으로 길이 조절 가능하게 함으로써, 끝단에 장착된 회전수 감지 센서(230)의 위치를 용이하게 조절할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 드론
12: 프로펠러 15: 드론 모터
16: 변속기 17: 비행 제어부
100: 드론 안착 지그 110: 드론 안착부
200: 모터 테스트 모듈
210: 중심 바디 220: 가이드 지지대
230: 회전수 감지 센서
300: 테스트 제어부 310: 디스플레이부
400: 변속기 테스트 모듈

Claims

삭제
드론을 안착 고정시킬 수 있도록 드론 안착부가 형성되는 드론 안착 지그;
드론이 상기 드론 안착부에 안착 고정된 상태에서 드론에 구비된 다수개의 드론 모터의 회전 속도를 각각 개별적으로 측정할 수 있는 모터 테스트 모듈; 및
상기 모터 테스트 모듈의 측정값을 인가받아 별도의 디스플레이부에 출력하는 테스트 제어부
를 포함하고,
상기 모터 테스트 모듈은
상기 드론 모터에 의해 회전하는 회전체의 회전수를 각각 측정하는 다수개의 회전수 감지 센서
상기 드론 안착부의 상부에 배치되는 중심 바디; 및
상기 중심 바디를 중심으로 방사되는 형태로 다수개가 외측 방향으로 길게 연장되며, 각각의 끝단부에는 상기 회전수 감지 센서가 결합되는 다수개의 가이드 지지대
를 포함하고, 상기 회전수 감지 센서의 위치 조절이 가능하도록 상기 가이드 지지대가 길이 조절 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 드론 성능 안전성 평가 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 회전수 감지 센서는 상기 회전체에 광을 조사하는 방식으로 상기 회전체의 회전수를 측정하는 광 센서로 적용되는 것을 특징으로 하는 드론 성능 안전성 평가 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 회전체는 상기 드론 모터에 의해 회전하는 드론의 프로펠러인 것을 특징으로 하는 드론 성능 안전성 평가 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 드론 안착 지그의 드론 안착부는 드론의 프로펠러가 상기 드론 모터에 의해 회전 구동되는 경우에도 상기 드론을 고정시킬 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 드론 성능 안전성 평가 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 회전체는 드론의 프로펠러가 제거된 상태에서 상기 드론 모터의 회전축에 별도로 장착되며, 회전시에 양력이 발생하지 않는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 드론 성능 안전성 평가 장치.
삭제
제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 드론에 장착되며 상기 드론 모터의 회전 동작을 제어하도록 상기 드론 모터에 각각 전원을 공급하는 다수개의 변속기의 전압 또는 전류를 각각 측정하는 변속기 테스트 모듈을 더 포함하고,
상기 테스트 제어부는 상기 변속기 테스트 모듈의 측정값을 인가받아 상기 디스플레이부에 출력하는 것을 특징으로 하는 드론 성능 안전성 평가 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 테스트 제어부는
상기 드론에 연결되어 상기 드론을 조종하는 조작 컨트롤러로부터 발생되는 조작 신호를 인가받고,
상기 모터 테스트 모듈 및 변속기 테스트 모듈로부터 인가받은 측정값을 상기 조작 신호와 비교하여 상기 디스플레이부에 출력하는 것을 특징으로 하는 드론 성능 안전성 평가 장치.