KR101113757B1 - 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템 및 그 방법 - Google Patents

무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템 및 그 방법 Download PDF

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조철영
이준표
권철희
박영우
이종순
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    • A01M29/00—Scaring or repelling devices, e.g. bird-scaring apparatus
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Abstract

본 발명에 의한 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명에 따른 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템은 조류가 출몰하는 대상영역 내에서 주변 상황정보와 구역별 가중치를 적용하여 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역을 결정하고 그 결정된 임무영역 내에서 상기 이동 로봇을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어 수단; 및 출력된 상기 제어 신호를 상기 무인 로봇에 전송하는 통신 수단을 포함한다.
이를 통해, 본 발명은 효율적으로 조류퇴치 임무를 수행할 수 있고, 임무영역이 감소된 만큼 조류퇴치 임무를 수행하기 위한 시간과 비용을 절감할 수 있다.

Description

무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR REPELLING BIRDS USING UNMANNED ROBOT AND METHOD THEREOF}
본 발명은 조류 퇴치 방법에 관한 것으로, 특히, 조류퇴치 임무를 수행하기 위한 대상영역에서 주변 상황정보와 구역별 가중치를 고려하여 임무영역을 결정할 수 있도록 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
최근 조류의 개체수는 환경보호단체의 환경 및 조류 보호 활동으로 인해 급격히 증가하고 있으며, 항공 기술의 발달로 인한 항공기의 고속화는 조류 충돌의 더 큰 충격 위험으로 다가오고 있다. 또한, 항공기가 교통 및 물류의 중심으로 등장한 이래, 조류 충돌 사고는 지속적으로 증가하는 추세여서 이에 대한 대책은 시급한 실정이다.
이러한 노력의 일환으로서 활주로 주변 녹지대에 폭음기나 경보기 등을 설치해 놓고, 주기적으로 작동시켜 조류들을 쫓는 방법이 주로 이용되고 있으면, 경우에 따라서는 안전 요원들이 엽총이나 공기총을 발사하여 조류들을 쫓는 방법도 이용되고 있다.
뿐만 아니라, 대부분의 조류들이 활주로 주변의 녹지대에 앉아 있다가 비행기 이착륙시 비행기의 소음으로 인해 날아가다가 비행기에 충돌하는 점을 감안하여 녹지대에 약제를 살포하는 방법도 이용되고 있다.
그러나 이러한 방법을 이용하여 조류를 퇴치하는 경우에는 조류의 반복학습에 의해 다양한 방법을 사용하여도 금방 적응하여 조류 퇴치 효과가 반감되거나 상실되는 등 실효성이 낮아져 영구적인 대책이 되지 못하는 문제점이 있다. 또한, 대부분 작업자의 수작업에 의해 다루어지기 때문에 인력소모에 따른 유지관리 비용이 상승하고 장마 및 극한기 등에 퇴치 작업이 비효율적이라는 문제점이 있다.
따라서 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 조류퇴치 임무를 수행하기 위한 대상영역에서 주변 상황정보와 구역별 가중치를 고려하여 임무영역을 결정할 수 있도록 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템 및 그 방법을 제공하는데 있다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 관점에 따른 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템은 조류가 출몰하는 대상영역 내에서 주변 상황정보와 구역별 가중치를 적용하여 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역을 결정하고 그 결정된 임무영역 내에서 상기 이동 로봇을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어 수단; 및 출력된 상기 제어 신호를 상기 무인 로봇에 전송하는 통신 수단을 포함할 수 있다.
필요에 따라, 상기 주변 상황정보는 상기 조류퇴치 임무를 수행할 영역의 계절인자, 시간인자로, 상기 계절인자는 조류를 탐지함에 따라 기 발생된 이벤트 중 현재 시점의 계절을 갖는 이벤트의 비율을 나타내고, 상기 시간인자는 조류를 탐지함에 따라 기 발생된 이벤트 중 현재 시점의 시간을 갖는 이벤트의 비율을 나타낼 수 있다.
필요에 따라, 상기 구역별 가중치는 상기 대상영역에서 상기 조류와의 충돌에 의해 발생하게 될 피해 정도에 따라 구분된 구역별로 할당된 가중치일 수 있다.
바람직하게, 상기 제어 수단은 상기 대상영역 내에서 상기 무인 로봇의 이동이 제한된 영역을 제외한 예비 임무영역을 추출하여 상기 예비 임무영역을 포함하는 상기 대상영역을 일정 크기의 셀로 그리드화하고, 그리드화된 각 셀마다 상기 주변 상황정보와 상기 구역별 가중치를 적용하여 상기 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역을 결정하며, 상기 임무영역에서의 출현하는 조류와 퇴치 방법을 선택하여 이를 기반으로 제어 신호를 출력할 수 있다.
바람직하게, 상기 제어 수단은 상기 각 셀마다 로그 가중치, 계절인자, 시간인자를 더하여 출현 위험도를 산출하고, 산출된 상기 출현 위험도와 상기 구역별 가중치를 곱하여 그 곱한 값이 임계치 이상인 영역을 상기 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역으로 결정할 수 있다.
필요에 따라, 상기 로그 가중치는 조류를 탐지함에 따라 기 발생된 이벤트 중 각 셀의 위치에서 발생한 이벤트의 비율을 나타낼 수 있다.
본 발명의 다른 한 관점에 따른 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 방법은 (a)조류가 출몰하는 대상영역 내에서 주변 상황정보와 구역별 가중치를 적용하여 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역을 결정하는 단계; (b)그 결정된 임무영역 내에서 상기 이동 로봇을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 단계; 및 (c)출력된 상기 제어 신호를 상기 무인 로봇에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
필요에 따라, 상기 주변 상황정보는 상기 조류퇴치 임무를 수행할 영역의 계절인자, 시간인자로, 상기 계절인자는 조류를 탐지함에 따라 기 발생된 이벤트 중 현재 시점의 계절을 갖는 이벤트의 비율을 나타내고, 상기 시간인자는 조류를 탐지함에 따라 기 발생된 이벤트 중 현재 시점의 시간을 갖는 이벤트의 비율을 나타낼 수 있다.
필요에 따라, 상기 구역별 가중치는 상기 대상영역에서 상기 조류와의 충돌에 의해 발생하게 될 피해 정도에 따라 구분된 구역별로 할당된 가중치일 수 있다.
바람직하게, 상기 (a) 단계는 (a-1)상기 대상영역 내에서 상기 무인 로봇의 이동이 제한된 영역을 제외한 예비 임무영역을 추출하여, 상기 예비 임무영역을 포함하는 상기 대상영역을 일정 크기의 셀로 그리드화하는 단계; 및 (a-2)그리드화된 각 셀마다 상기 주변 상황정보와 상기 구역별 가중치를 적용하여 상기 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 (a-2) 단계는 상기 각 셀마다 로그 가중치, 계절인자, 시간인자를 더하여 출현 위험도를 산출하고, 산출된 상기 출현 위험도와 상기 구역별 가중치를 곱하여 그 곱한 값이 임계치 이상인 영역을 상기 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역으로 결정할 수 있다.
필요에 따라, 상기 로그 가중치는 조류를 탐지함에 따라 기 발생된 이벤트 중 각 셀의 위치에서 발생한 이벤트의 비율을 나타낼 수 있다.
바람직하게, 상기 (b) 단계는 그 결정된 임무영역 내에서 출현하는 조류와 퇴치 방법을 선택하여 선택된 상기 출현 조류와 상기 퇴치 방법을 기반으로 상기 이동 로봇을 제어하기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 조류퇴치 임무를 수행하기 위한 대상영역에서 주변 상황정보와 구역별 가중치를 고려하여 임무영역을 결정함으로써, 효율적으로 조류퇴치 임무를 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 조류퇴치 임무를 수행하기 위한 대상영역에서 주변 상황정보와 구역별 가중치를 고려하여 임무영역을 결정함으로써, 임무영역이 감소된 만큼 조류퇴치 임무를 수행하기 위한 시간과 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조류를 퇴치하기 위한 시스템을 나타내는 예시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 무인 로봇(100)의 상세한 구성을 나타내는 예시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 원격통제 장치(200)의 상세한 구성을 나타내는 예시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 저장수단(250)의 로그 정보의 구조를 나타내는 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조류를 퇴치하기 위한 방법을 나타내는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 대상영역을 추출하는 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 대상영역을 그리드화하는 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구역별 가중치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 임무영역을 결정하는 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템 및 그 방법을 첨부한 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 본 발명에 따른 동작 및 작용을 이해하는데 필요한 부분을 중심으로 상세히 설명한다. 명세서 전체를 통하여 각 도면에서 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
특히, 본 발명에서는 무인 로봇을 이용하여 조류퇴치 임무를 수행하기 위한 대상영역에서 주변 상황정보와 구역별 가중치를 고려하여 임무영역을 결정하고 그 결정된 임무영역 내에서 조류퇴치 임무를 수행할 수 있도록 하는 새로운 방안을 제안한다. 이러한 방안을 통해 효율적으로 조류퇴치 임무를 수행할 수 있고, 임무영역이 감소된 만큼 조류퇴치 임무를 수행하기 위한 시간과 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조류를 퇴치하기 위한 시스템을 나타내는 예시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 조류를 퇴치하기 위한 시스템은 적어도 하나의 무인 로봇(100), 및 원격통제 장치(200) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
무인 로봇(100)은 조류가 자주 출몰하여 사고의 위험성이 있어 조류를 퇴치하기 위한 대상영역 예컨대, 공항 등에서 원격 제어를 통해 조류퇴치 임무를 수행할 수 있다. 무인 로봇(100)은 IR(Infrared Ray) 센서, CCD(Charge Coupled Device) 카메라, 지향성 마이크 등을 이용하여 대상지역 내에 출몰하는 조류를 탐지하거나 대상지역의 영상 정보를 실시간으로 촬영하여 원격통제 장치(200)에 제공할 수 있다.
이때, 무인 로봇(100)은 레이저, LED(Light Emitting Diode), 극지향성 음향 송출기, 및 비정형 이동 등을 이용하여 조류를 퇴치할 수 있다. 물론, 무인 로봇(100)은 조류의 종류나 주변 상황에 따라 서로 다른 퇴치 방식을 적용하게 된다.
도 2는 도 1에 도시된 무인 로봇(100)의 상세한 구성을 나타내는 예시도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 무인 로봇(100)은 탐지 수단(110), 출력 수단(120), 제어 수단(130), 통신 모듈(140), 장애물 인식장치(150), 및 GPS(Global Positioning System) 안테나(160) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
입력 수단(110)은 조류를 탐지하기 위한 장치로서, 예컨대, 음향탐지 장치(111), 제1 카메라(112), 제2 카메라(113), 및 제3 카메라(114) 등을 포함할 수 있다.
음향탐지 장치(111)는 대상지역 내에 출몰하는 조류 등의 음향을 탐지할 수 있는데, 예컨대, 파라볼라 방식의 지향성 마이크가 사용될 수 있다.
제1 카메라(112)는 주간, 야간 시에 칼라 영상을 촬영하는 칼라 카메라일 수 있고, 제2 카메라(114)는 열 영상을 촬영하는 열 영상 카메라일 수 있다. 또한, 제3 카메라(114)는 이동 로봇의 전방 영상을 촬영할 수 있는 전방 카메라일 수 있다.
출력 수단(120)은 조류를 퇴치하기 위한 장치로서, 예컨대, 광 방사장치(121), 및 음향 송출기(122) 등을 포함할 수 있다.
광 방사장치(121)는 조류를 퇴치하기 위하여 광을 출력하는 장치로, 예컨대, 레이저 방사장치, LED 조명 장치 등이 사용될 수 있다. 음향 송출기(122)는 음향을 송출할 수 있다.
제어 수단(130)은 원격통제 장치로부터 제공받은 제어 신호에 따라 입력 수단(110)과 출력 수단(120)을 제어할 수 있다. 즉, 제어 수단(130)은 원격통제 장치로부터 수신한 제어 신호에 따라 입력 수단(110)을 통해 탐지한 정보를 원격통제 장치에 제공하거나 출력 수단(120)을 통해 조류를 퇴치하기 위한 기능을 수행할 수 있다.
장애물 인식장치(115)는 장애물을 회피할 수 있도록 장애물을 검출할 수 있다.
통신 모듈(140)은 원격통제 장치와 데이터를 송수신할 수 있다. 장애물 인식장치(115)는 안전한 주행을 보장하기 위하여 장애물을 회피할 수 있도록 주행 경로 상의 장애물을 검출할 수 있고, GPS 안테나(150)는 위치 정보를 획득할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 원격통제 장치(200)의 상세한 구성을 나타내는 예시도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 원격통제 장치(200)는 입력 수단(210), 출력 수단(220), 제어 수단(230), 통신 모듈(240), 및 저장수단(250) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
입력 수단(210)은 사용자가 원격으로 무인 로봇을 제어하기 위한 장치로서, 사용자로부터 제어 신호를 입력받아 제어 수단(230)에 전달하게 된다. 이러한 입력 수단(210)은 예컨대, 마우스, 키보드, 조이스틱, 햅틱 장치, 핸들 등을 포함할 수 있다.
출력 수단(220)은 대상지역의 영상 정보를 실시간으로 디스플레이할 수 있는 영상 출력장치, 알람이나 경고음 등을 출력할 수 있는 음성 출력장치 등을 포함할 수 있다.
제어 수단(230)은 입력 수단(210)으로부터 제어 신호를 입력받아 통신 모듈(240)을 통해 무인 로봇에 전송함으로써, 무인 로봇을 원격으로 제어할 수 있다. 제어 수단(230)은 무인 로봇으로부터 영상 정보 등을 통신 모듈(240)을 통해 전송받아 출력 수단(220)에 제공함으로써, 각종 영상 정보를 디스플레이할 수 있다.
제어 수단(230)은 조류가 출몰하는 대상영역 내에서 주변 상황정보와 구역별 가중치를 적용하여 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역을 결정할 수 있다. 여기서, 주변 상황정보는 조류퇴치 임무를 수행할 영역의 계절인자와 시간인자 등을 나타낼 수 있다.
그리고 구역별 가중치는 대상영역에서 조류와의 충돌에 의해 발생하게 될 피해 정도에 따라 구분된 구역별로 할당된 가중치를 나타낼 수 있다. 이러한 임무영역을 결정하는 과정은 이하에서 상세히 설명하기로 한다.
또한, 제어 수단(230)은 자체 시스템에 문제가 발생하더라도 안전하게 무인 로봇을 제어할 수 있도록 동일한 기능을 수행하는 마스터(master) 장치와 슬레이브(slave) 장치로 구현될 수 있다. 즉, 마스터 장치가 입력 수단, 출력 수단, 통신 모듈, 저장 수단 등과 연결되어 동작하다가 문제가 발생하게 되면 마스터 장치의 연결을 끊고 슬레이브 장치로 연결하게 된다.
예컨대, 제어 수단(230) 내의 스위치가 마스터 장치와 슬레이브 장치로부터 3회 이상 박동 신호(hearbeat)가 수시되지 않을 경우 자동으로 전환하게 설계될 수 있다.
저장수단(250)은 과거의 조류퇴치 임무를 수행한 로그 정보를 저장할 수 있다. 이러한 로그 정보를 이용하는 이유를 보면, 조류는 계절, 시간, 장소에 따라 그 출현 빈도와 항공기 운항 등에 위협을 주는 정도가 다르기 때문에 과거의 로그 정보를 고려하여 조류퇴치 임무를 수행함으로써, 조류퇴치 임무의 효율성을 높이고자 한다.
도 4는 도 3에 도시된 저장수단(250)의 로그 정보의 구조를 나타내는 예시도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 로그 정보는 퇴치임무로그 테이블, 임무로그 테이블, 조류정보 테이블 등으로 저장되어 관리되고, 각 테이블 내의 각 정보들은 다시 PK(Primary Key)로 구분되며 FK(Foreign Key)를 이용하여 다른 테이블에 저장된 정보를 참조하게 된다.
1)퇴치임무로그 테이블은 그림 (a)에서와 같이 조류를 퇴치하였을 경우 데이터를 저장할 수 있다. 퇴치임무로그 테이블은 예컨대, 발생이벤트 ID, 퇴치임무로그 ID, 퇴치 방법, 퇴치 성공여부, 퇴치 조류종 등을 포함할 수 있다.
여기서, 퇴치 방법 L은 레이저, S는 음향송출, M은 비정형이동을 나타내고, 퇴치성공여부 S는 성공, F는 실패를 나타낼 수 있다.
2)임무로그 테이블은 그림 (b)에서와 같이 조류 탐지하거나 시스템을 운영하는 과정에서 발생되는 이벤트 등을 저장할 수 있다. 임무로그 테이블은 예컨대, 발생시점, 발생 이벤트 ID, 발생지점, 발생 이벤트 유형 등을 포함할 수 있다.
여기서, 발생 이벤트 유형에서 D는 조류 탐지, F는 시스템 이상을 나타낼 수 있다.
3)조류정보 테이블은 그림 (c)에서와 같이 조류에 따른 특성 정보를 저장하는 테이블로, 예컨대, 조류종 ID, 조류명, 위험도, 주요 활동계절, 주요 활동시간, 먹이, 주요 군집지역 등을 포함할 수 있다.
여기서, 주요활동 계절은 시작달, 종료달로 나타내고, 주요활동 시간은 시작시간, 종료시간으로 나타내며, 주요군집 지역은 다각형 형태를 이루는 지점의 위경도 값들을 나타낼 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조류를 퇴치하기 위한 방법을 나타내는 예시도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 원격통제 장치는 조류가 출몰하는 대상영역 내에서 주변 상황정보와 구역별 가중치를 적용하여 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역을 결정하고 그 결정된 임무영역 내에서 무인 로봇을 제어할 수 있다.
먼저, 원격통제 장치는 조류가 출몰하는 대상영역 내에서 기 설정되어 있는 무인 로봇의 이동이 제한된 영역을 제외한 예비 임무영역을 추출할 수 있다(S510).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 대상영역을 추출하는 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 6을 참조하면, 원격통제 장치는 조류가 출몰하는 대상영역 BS(Belief Space)내에서 기 설정되어 있는 무인 로봇의 이동이 제한된 영역을 제외한 예비 임무영역 R(bo)을 추출할 수 있다.
무인 로봇의 이동이 제한된 영역은 다음의 [표 1]과 같다.
항목 설명
장애물(Ob) 로봇의 이동이 불가능한 고정 장애물 설치 지역
이동금지구역(Ad 항공기 운행에 방해가 되거나 특정 목적에 의하여 접근이 제한되어야 하는 지역
기타(Op) 사용자에 의해 조류탐지/퇴치가 필요 없는 부분으로 할당된 지역
[표 1]을 기반으로 예비 임무영역 R(bo)는 다음의 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있 다.
[수학식 1]
R(bo) = BS - (Ob ∪ Ad ∪ Op)
다음으로, 원격통제 장치는 예비 임무영역을 포함하는 대상영역을 일정 크기의 셀로 그리드화할 수 있다(S520).
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 대상영역을 그리드화하는 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 7을 참조하면, 원격통제 장치는 추출된 예비 임무영역을 포함하는 대상영역 전체를 일정 크기의 셀(cell)로 그리드화할 수 있다. 이러한 셀의 크기는 한 대의 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 수 있는 반경을 고려하여 설정될 수 있다. 이렇게 그리드화된 각 셀은 고유의 위경도 값을 기준으로 구분될 수 있다.
다음으로, 원격통제 장치는 그리드화된 셀 각각에 대한 로그 가중치를 산출할 수 있다(S530).
예컨대, 로그 가중치는 도 4를 참조하면, 로그 정보 특히, 임무로그 테이블에서 전체 이벤트의 개수 DA에 대한 발생 이벤트의 개수 RD의 비율을 나타낼 수 있다. 로그 가중치는 다음의 [수학식 2]와 같이 정의할 수 있다.
[수학식 2]
로그 가중치 = RD/DA
여기서, RD는 발생이벤트 유형 D를 갖는 데이터 수를 나타낼 수 있다.
따라서 DA가 100이고, RD가 15이라고 가정하면, 로그 가중치는 0.15가 될 수 있다.
다음으로, 원격통제 장치는 산출된 로그 가중치(RD/DA)와 주변 상황정보의 계절 인자(Sx/RD), 시간 인자(Tx/RD)를 더하여 출현 위험도를 산출할 수 있다(S540). 그 출현 위험도는 다음의 [수학식 3]과 같이 정의할 수 있다.
[수학식 3]
출현 위험도 = RD/DA + Sx/RD + Tx/RD
이때, 계절인자 Sx/RD는 발생 이벤트의 개수 RD에 대한 발생 시점의 계절을 갖는 발생 이벤트의 개수의 비율을 나타내고, 시간 인자 Tx/RD는 발생 이벤트의 개수 RD에 대한 발생 시점의 시간을 갖는 발생 이벤트의 개수의 비율을 나타낼 수 있다. 계절인자, 시간인자는 다음의 [표 2], [표 3]와 같이 구분할 수 있다.
구분 봄 여름 가을 겨울
월 3-5 6-8 9-11 12-2
구분 아침 점심 오후 밤
시간대 5-9 9-13 13-18 18-5
예컨대, 현 시점의 날짜가 6월 11일, 12:05:20이면, 계절은 여름이 되고, 시간은 점심이 될 수 있다.
이처럼 계절이 여름인 발생 이벤트의 개수가 3이고 시간이 점심인 발생 이벤트의 개수가 5이면, 계절인자 Sx/RD는 3/15=0.2이고 시간 인자 Tx/RD는 5/15=0.33이 된다.
다음으로, 원격통제 장치는 셀마다 산출된 출현 위험도와 구역별 가중치를 곱하여 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역을 최종적으로 결정할 수 있다(S550).
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구역별 가중치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8을 참조하면, 대상영역을 조류와의 충돌에 의해 발생하게 될 피해 정도에 따라 구분된 구역별로 가중치 W1, W2, W3를 할당할 수 있는데, 예컨대, 1, 2, 3의 값으로 할당할 수 있다.
즉, 공항 내에서 조류의 충돌에 의한 피해가 가장 우려되는 영역은 바로 항공기의 이착륙이 이루어지는 활주로 양 끝 단의 초지 지역이다. 초지 지역은 조류의 먹이가 풍부하여 조류 출현이 비번하기 때문이다. 또한, 항공기의 고도가 낮음에 따라 엔진에 조류가 빨려 들어가는 사고가 종종 일어나는 지역이기도 하다. 이러한 이유 때문에 각 대상영역의 구역별로 그 위험 정도에 따라 가중치가 존재해야 한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 임무영역을 결정하는 원리를 설명하기 위한 예시도이다.
도 9을 참조하면, 셀마다 산출된 출현 위험도와 구역별 가중치를 곱하여 그 곱한 값이 임계치 이상인 영역을 임무영역(굵은 선으로 표시된 셀)으로 결정할 수 있다. 예컨대, 임무영역은 출현 위험도와 구역별 가중치를 곱한 값이 '0'이 아닌 영역일 수 있다.
다음으로, 원격통제 장치는 결정된 임무영역의 각 셀마다 로그 정보를 기반으로 계절 인자에 따른 주요 출현조류와 유효 퇴치방법을 선택할 수 있다(S560). 예컨대, 주요 출현조류와 유효 퇴치 방법은 다음의 [표 4]와 같이 나타낼 수 있다.
주요 출현조류 유효 퇴치방법
1. 흰뺨검둥오리 1. 레이저
2. 음향송출
2. 까치 1. 비정형이동
2. 레이저
여기서, 주요 출현조류는 출현 횟수에 따라 순위가 결정되고, 유효 퇴치방법은 퇴치성공여부에 따라 순위가 결정될 수 있다. 예컨대, 흰뺨검둥오리의 탐지/퇴치가 총 5번 이루어져 레이저를 통한 퇴치성공이 3번, 음향송출을 통한 퇴치성공이 2번인 경우라면, 레이저를 통한 퇴치방법이 음향송출을 통한방법보다 우선순위를 갖게 된다.
그래서 원격통제 장치는 주요 출현조류와 유효 퇴치방법을 우선순위에 따라 선택할 수 있다.
다음으로, 원격통제 장치는 결정된 임무영역, 퇴치방법을 기반으로 사용자로부터 무인 로봇을 제어하기 위한 제어 신호를 입력받아 그 제어 신호를 무인 로봇에 전송할 수 있다(S560).
다음으로, 무인 로봇은 원격통제 장치로부터 제어 신호를 수신하고, 그 수신된 제어 신호를 파싱하여 그 파싱한 결과에 따라 적어도 하나의 임무영역 내에서 조류퇴치 임무를 수행할 수 있다(S570).
예컨대, 무인 로봇은 제어 신호에 따라 임무 영역 내에서 원격 통제 또는 자동으로 이동하면서 조류의 특성에 따라 음향을 송출하거나 레이저를 방사 또는 비정형 이동할 수 있다.
본 발명에 의한 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템 및 그 방법이 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.
100: 무인 로봇
110: 탐지 수단
120: 출력 수단
130: 제어 수단
140: 통신 모듈
150: 장애물 인식장치
160: GPS 안테나
200: 원격통제 장치
210: 입력 수단
220: 출력 수단
230: 제어 수단
240: 통신 모듈
250: 저장 수단

Claims (13)

  1. 조류가 출몰하는 대상영역 내에서 주변 상황정보와 구역별 가중치를 적용하여 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역을 결정하고 그 결정된 임무영역 내에서 상기 무인 로봇을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 제어 수단; 및
    출력된 상기 제어 신호를 상기 무인 로봇에 전송하는 통신 수단;
    을 포함하고, 상기 제어 수단은 상기 대상영역 내에서 상기 무인 로봇의 이동이 제한된 영역을 제외한 예비 임무영역을 추출하여 상기 예비 임무영역을 포함하는 상기 대상영역을 일정 크기의 셀로 그리드화하고, 그리드화된 각 셀마다 상기 주변 상황정보와 상기 구역별 가중치를 적용하여 상기 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역을 결정하는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 주변 상황정보는,
    상기 조류퇴치 임무를 수행할 영역의 계절인자, 시간인자로, 상기 계절인자는 조류를 탐지함에 따라 기 발생된 이벤트 중 현재 시점의 계절을 갖는 이벤트의 비율을 나타내고, 상기 시간인자는 조류를 탐지함에 따라 기 발생된 이벤트 중 현재 시점의 시간을 갖는 이벤트의 비율을 나타내는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 구역별 가중치는,
    상기 대상영역에서 상기 조류와의 충돌에 의해 발생하게 될 피해 정도에 따라 구분된 구역별로 할당된 가중치인 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 수단은,
    상기 임무영역에서의 출현하는 조류와 퇴치 방법을 선택하여 이를 기반으로 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제어 수단은,
    상기 각 셀마다 로그 가중치, 계절인자, 시간인자를 더하여 출현 위험도를 산출하고, 산출된 상기 출현 위험도와 상기 구역별 가중치를 곱하여 그 곱한 값이 임계치 이상인 영역을 상기 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역으로 결정하는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 로그 가중치는,
    조류를 탐지함에 따라 기 발생된 이벤트 중 각 셀의 위치에서 발생한 이벤트의 비율을 나타내는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 시스템.
  7. (a)조류가 출몰하는 대상영역 내에서 주변 상황정보와 구역별 가중치를 적용하여 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역을 결정하는 단계;
    (b)그 결정된 임무영역 내에서 상기 무인 로봇을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 단계; 및
    (c)출력된 상기 제어 신호를 상기 무인 로봇에 전송하는 단계;
    를 포함하고, 상기 (a) 단계는 (a-1)상기 대상영역 내에서 상기 무인 로봇의 이동이 제한된 영역을 제외한 예비 임무영역을 추출하여 상기 예비 임무영역을 포함하는 상기 대상영역을 일정 크기의 셀로 그리드화하는 단계; 및 (a-2)그리드화된 각 셀마다 상기 주변 상황정보와 상기 구역별 가중치를 적용하여 상기 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 주변 상황정보는,
    상기 조류퇴치 임무를 수행할 영역의 계절인자, 시간인자로, 상기 계절인자는 조류를 탐지함에 따라 기 발생된 이벤트 중 현재 시점의 계절을 갖는 이벤트의 비율을 나타내고, 상기 시간인자는 조류를 탐지함에 따라 기 발생된 이벤트 중 현재 시점의 시간을 갖는 이벤트의 비율을 나타내는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 방법.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 구역별 가중치는,
    상기 대상영역에서 상기 조류와의 충돌에 의해 발생하게 될 피해 정도에 따라 구분된 구역별로 할당된 가중치인 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 방법.
  10. 삭제
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 (a-2) 단계는,
    상기 각 셀마다 로그 가중치, 계절인자, 시간인자를 더하여 출현 위험도를 산출하고, 산출된 상기 출현 위험도와 상기 구역별 가중치를 곱하여 그 곱한 값이 임계치 이상인 영역을 상기 무인 로봇이 조류퇴치 임무를 수행할 임무영역으로 결정하는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 로그 가중치는,
    조류를 탐지함에 따라 기 발생된 이벤트 중 각 셀의 위치에서 발생한 이벤트의 비율을 나타내는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 방법.
  13. 제7 항에 있어서,
    상기 (b) 단계는,
    그 결정된 임무영역 내에서 출현하는 조류와 퇴치 방법을 선택하여 선택된 상기 출현 조류와 상기 퇴치 방법을 기반으로 상기 이동 로봇을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 무인 로봇을 이용하여 조류를 퇴치하기 위한 방법.
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