KR101794609B1 - 무인 농약 공급 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경작지 촬영과 농약 분사를 수행하는 드론의 제어가 원격으로 이루어지도록 구성하여 사용자의 효율적인 경작 관리를 달성할 수 있고, 촬영된 영상을 분석하여 경작지의 상태 및 작물에 관한 다양한 데이터를 산출하는 구성을 통해 사용자에게 유용한 정보가 모니터링되도록 하는 무인 농약 공급 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 본 발명은 사용자로부터 입력되는 경작지 지번정보, 분사정보 중 적어도 하나를 검출하여 드론으로 전송하고, 서버로부터 수신되는 데이터를 디스플레이하는 관리 단말기; 인공위성으로부터 GPS 정보를 수신하여 상기 관리 단말기에서 검출된 경작지 지번정보에 대응하는 경작지의 위치를 추적하도록 비행하고, 상기 비행과 동시에 추적된 위치의 경작지를 촬영하며, 상기 관리 단말기에서 검출된 분사정보에 따라 상기 경작지에 농약을 분사하는 드론; 및 상기 드론이 촬영한 경작지의 영상을 미리 저장된 이미지 프로세싱 프로그램으로 분석하여 상기 경작지의 상태에 대한 진단과 처방을 가이드하고, 상기 분석된 영상을 기반으로 경작지의 작물에 대한 수확량을 산출하며, 상기 산출된 수확량과 미리 저장된 지역별 통계정보를 비교 분석하여 상기 작물의 예상되는 가격정보를 책정하되, 상기 가이드된 진단과 처방, 산출된 수확량, 책정된 가격정보 중 적어도 하나의 데이터를 상기 관리 단말기로 전송하는 서버를 포함하여 구성한다.

Description

무인 농약 공급 시스템{SYSTEM FOR SUPPLYING UNMANNED PESTICIDE}

본 발명은 무인 농약 공급 시스템에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 경작지 촬영과 농약 분사를 수행하는 드론의 제어가 원격으로 이루어지도록 구성하여 사용자의 효율적인 경작 관리를 달성할 수 있고, 촬영된 영상을 분석하여 경작지의 상태 및 작물에 관한 다양한 데이터를 산출하는 구성을 통해 사용자에게 유용한 정보가 모니터링되도록 하는 무인 농약 공급 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 농촌에서 수행되고 있는 농약 및 비료의 살포 방식은 농약 등을 물에 희석하여 분무기에 담아 작업자가 직접 살포하거나 길이가 긴 비닐봉지에 담아 양끝에서 비닐봉지를 잡고 살포하는 방식으로 수행되고 있다.

그러나, 이러한 종래의 살포방식은 다수의 인력이 필요하고, 사용자가 농약에 중독되어 건강을 해칠 수 있는 문제점이 있으며, 농약을 살포하는 과정에서 농작물을 밟고 이동해야 하므로 농작물의 피해가 발생되는 문제가 있다.

또한, 농약을 분무기와 호스를 이용하여 살포하는 방식은 사용자가 직접 분무기에 연결된 호스와 분사노즐을 파지한 채 논이나 밭으로 들어가 살포해야 되기 때문에 작업성이 현저히 저하되는 문제와 작업이 불편한 문제점이 있다.

한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 무인 헬리콥터 등과 같은 무인 항공기를 이용하여 농약 등과 같은 약제를 살포하도록 하는 방안이 대두되고 있다.

그러나, 상기와 같이 무인 항공기를 이용한 방제 방식은 단순히 무인 항공기가 약제의 살포 대상이 되는 논이나 밭 등의 상공을 자유 비행하면서 약제를 살포하기 때문에, 약제가 살포되는 장소에 골고루 살포되지 않는다는 문제가 있다.

이에, GPS(Global Positioning System) 정보를 이용하여 무인 항공기가 약제를 살포해야 하는 논이나 밭의 위치를 확인하고, 정확한 위치에 약재를 살포하도록 하는 기술과 나아가, 무인 항공기의 촬영 기능을 활용하여 사용자에게 다양한 정보를 제공할 수 있는 기술이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

특히, 현대 스마트 시대에 등장에 따라 스마트폰, PC 등의 네트워크 단말기를 활용한 무인 항공기의 원격 구동은 물론, 무인 항공기를 통해 구현될 수 있는 다양한 데이터가 네트워크 단말기에 디스플레이되도록 함으로써, 사용자가 용이하게 모니터링할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

한국 등록실용신안번호 제20-0432955호(2006.12.01.)

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 경작지 촬영과 농약 분사를 수행하는 드론의 제어가 원격으로 이루어지도록 구성하여 사용자의 효율적인 경작 관리를 달성할 수 있고, 촬영된 영상을 분석하여 경작지의 상태 및 작물에 관한 다양한 데이터를 산출하는 구성을 통해 사용자에게 유용한 정보가 모니터링되도록 하는 무인 농약 공급 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 사용자로부터 입력되는 경작지 지번정보, 분사정보 중 적어도 하나를 검출하여 드론으로 전송하고, 서버로부터 수신되는 데이터를 디스플레이하는 관리 단말기; 인공위성으로부터 GPS 정보를 수신하여 상기 관리 단말기에서 검출된 경작지 지번정보에 대응하는 경작지의 위치를 추적하도록 비행하고, 상기 비행과 동시에 추적된 위치의 경작지를 촬영하며, 상기 관리 단말기에서 검출된 분사정보에 따라 상기 경작지에 농약을 분사하는 드론; 및 상기 드론이 촬영한 경작지의 영상을 미리 저장된 이미지 프로세싱 프로그램으로 분석하여 상기 경작지의 상태에 대한 진단과 처방을 가이드하고, 상기 분석된 영상을 기반으로 경작지의 작물에 대한 수확량을 산출하며, 상기 산출된 수확량과 미리 저장된 지역별 통계정보를 비교 분석하여 상기 작물의 예상되는 가격정보를 책정하되, 상기 가이드된 진단과 처방, 산출된 수확량, 책정된 가격정보 중 적어도 하나의 데이터를 상기 관리 단말기로 전송하는 서버를 포함하여 구성한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 분사정보는, 상기 사용자가 미리 설정하는 농약의 분사량, 분사 시기, 분사 시간 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 드론은, 상기 관리 단말기에서 검출될 수 있는 각각의 경작지 지번정보에 대응하는 각각의 경작지의 위치정보를 미리 저장하는 경작지 정보 저장부; 상기 관리 단말기에서 검출된 경작지 지번정보, 분사정보 중 적어도 하나를 입력받고, 인공위성으로부터 GPS 정보를 실시간으로 수신하는 통신부; 상기 통신부에서 경작지 지번정보가 입력되면, 구동/촬영 제어신호를 출력하고, 분사정보가 입력되면, 분사 제어신호를 출력하는 제어부; 상기 제어부에서 출력되는 구동 제어신호에 따라 동력을 발생시켜 상기 드론의 기체가 상기 통신부에 입력된 경작지 지번정보에 대응하는 경작지의 위치를 추적하여 비행하도록 하는 구동부; 상기 제어부에서 출력되는 촬영 제어신호에 따라 상기 구동부를 통해 추적된 위치의 경작지를 촬영하는 카메라부; 및 상기 제어부에서 출력되는 분사 제어신호에 따라 상기 통신부에 입력된 분사정보로 상기 구동부를 통해 추적된 위치의 경작지에 농약을 분사하는 분사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 서버는, 상기 드론이 촬영한 경작지의 영상을 미리 저장된 이미지 프로세싱 프로그램으로 분석하는 영상 분석부; 상기 영상 분석부의 분석결과에 따라 미리 저장된 가이드 프로그램을 이용하여 상기 경작지의 상태에 대한 진단과 처방을 가이드하는 진단 처방부; 상기 영상 분석부의 분석결과에 따라 상기 경작지의 작물에 대한 수확량을 산출하는 수확량 산출부; 상기 수확량 산출부에서 산출되는 수확량을 저장하고, 상기 작물에 대한 지역별 물가, 수확량, 매출수익 중 적어도 하나를 임의의 통신망을 통해 입력받아 통계한 지역별 통계정보를 미리 저장하는 통계정보 저장부; 상기 통계정보 저장부에 저장된 수확량과 지역별 통계정보를 비교 분석하여 상기 작물의 예상되는 가격정보를 책정하는 가격정보 책정부; 및 상기 진단 처방부에서 가이드된 진단과 처방, 상기 수확량 산출부에서 산출된 수확량, 상기 가격정보 책정부에서 책정된 가격정보를 상기 관리 단말기로 전송하는 데이터 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 영상 분석부는, 시간의 흐름에 따라 임의의 이미지 프로세싱 프로그램을 통해 분석되는 픽셀정보 변화를 기반으로, 상기 경작지에 대한 작물의 유무, 사용자의 수확동작, 외부인의 출입 중 적어도 하나를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 수확량 산출부는, 상기 영상 분석부를 통해 상기 경작지에 대한 작물의 유무 또는 사용자의 수확동작이 검출되면, 상기 검출된 작물의 유무 또는 사용자의 수확동작을 수치화하여 수확량을 산출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 서버는, 상기 영상 분석부를 통해 상기 외부인의 출입을 포함한 위험요소가 검출되거나, 상기 진단 처방부를 통해 가이드된 결과가 위험도 판단 기준값을 초과하면, 경보 알림정보를 생성하는 경보 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 드론은, 무게 또는 분사세기를 감지하여 일정 기준값 미만이면, 농약 부족신호를 출력하고, 전원의 흐름을 감지하여 일정 기준값 미만이면, 전원 부족신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 서버는, 상기 드론에서 출력되는 농약 부족신호, 전원 부족신호 중 적어도 하나를 검출하여 충전 알림정보를 생성하는 충전 알림부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 관리 단말기는, 상기 서버의 충전 알림부에서 생성된 충전 알림정보를 상기 데이터 통신부를 통해 전송받아 디스플레이하고, 사용자로부터 입력되는 충전 요구신호를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 드론에 의해 추적된 위치의 경작지 주변에 미리 배치되어, 상기 관리 단말기에서 검출되는 충전 요구신호에 따라 상기 드론에 농약을 공급하여 충전되도록 하거나, 상기 드론에 전원을 공급하여 충전되도록 하는 충전유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 무인 농약 공급 시스템은 경작지 촬영과 농약 분사를 수행하는 드론의 제어가 원격으로 이루어지도록 구성하여 사용자의 효율적인 경작 관리를 달성할 수 있고, 촬영된 영상을 분석하여 경작지의 상태 및 작물에 관한 다양한 데이터를 산출하는 구성을 통해 사용자에게 유용한 정보가 모니터링되도록 하는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 영상 분석을 통해 위험요소가 검출되거나, 영상 분석에 따라 산출되는 데이터가 위험도 판단 기준값을 초과하면, 경보 알림정보를 생성하여 관리 단말기에 디스플레이되도록 한 구성을 통해 사용자가 신속하게 위험을 파악할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 드론의 농약과 전원이 충전되도록 하는 충전유닛을 경작지 주변에 미리 배치하고, 관리 단말기를 통해 충전유닛의 구동을 원격으로 제어하는 구성을 통해 효율적인 충전기능을 달성할 수 있는 장점이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 무인 농약 공급 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 2 는 본 발명에 따른 무인 농약 공급 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도.
도 3 은 도 2에 따른 서버의 구성을 나타낸 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무인 농약 공급 시스템의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 무인 농약 공급 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 무인 농약 공급 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이며, 도 3은 도 2에 따른 서버의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무인 농약 공급 시스템(100)은 관리 단말기(110), 드론(120) 및 서버(130)를 포함하여 구성된다.

상기 관리 단말기(110)는 후술되는 드론(120)의 제어가 원격으로 이루어지도록 하는 입력값을 제공하고, 후술되는 서버(130)의 출력값을 입력받는 구성으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 스마트 폰(Smart Phone)이 바람직하나, 이에 한정되지 않고, 휴대 단말기(Portable Terminal), 이동 단말기(Mobile Terminal), 텔레매틱스 단말기(Telematics Terminal), 개인용 컴퓨터(Personal Computer), 노트북 컴퓨터(Notebook Computer), 디지털방송용 단말기, 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant : PDA), 와이브로 단말기(Wibro Terminal), IPTV(Internet Protocol Television) 단말기, AVN(Audio Video Navigation) 단말기, PMP(Portable Multimedia Player), 내비게이션 단말기(차량 내비게이션 장치)(Navigation Terminal) 등과 같은 다양한 단말기 중 어느 하나일 수 있다.

이러한 상기 관리 단말기(110)는 입력부(111) 및 디스플레이부(112)로 구분되어 구성될 수 있다.

상기 입력부(111)는 사용자로부터 입력되는 경작지 지번정보, 분사정보 중 적어도 하나를 검출하여 후술되는 드론(120)으로 출력되도록 하는 기능을 수행하는 것으로, 키패드, 키보드, 마우스, 버튼, 스위치 등이 될 수 있다.

여기서, 상기 경작지 지번정보는 사용자가 소유한 경작지의 면적과 그 위치를 번호로 지정한 정보인 것이 바람직하며, 상기 분사정보는 사용자가 미리 설정하는 농약의 분사량, 분사 시기, 분사 시간 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.

상기 디스플레이부(112)는 후술되는 서버(130)에서 출력되는 데이터를 사용자가 볼 수 있도록 임의의 화면상에 시각적으로 디스플레이하는 구성으로서, LCD(Liquid Crystal Display)가 바람직하나, CRT(Cathode Ray Tube), LED(Light Emitting Diode), OLED(Organic Light Emitting Diodes), PDP(Plasma Display Panel), FED(Field Emission Display) 등 다양한 공지의 디스플레이 장치가 취급될 수도 있음은 물론이다.

상기 드론(120)은 인공위성으로부터 GPS 정보를 수신하여 상기 관리 단말기에서 검출된 경작지 지번정보에 대응하는 경작지의 위치를 추적하도록 비행하고, 상기 비행과 동시에 추적된 위치의 경작지를 촬영하며, 상기 관리 단말기에서 검출된 분사정보에 따라 상기 경작지에 농약을 분사하는 비행체로서, 경작지 정보 저장부(121), 통신부(122), 제어부(123), 구동부(124), 카메라부(125) 및 분사부(126)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 경작지 정보 저장부(121)는 관리 단말기(110)에서 검출될 수 있는 각각의 경작지 지번정보에 대응하는 각각의 경작지의 위치정보를 미리 저장하는 구성으로, 상기 경작지 지번정보를 갖는 경작지의 추적이 이루어지기 위한 대상 데이터를 제공하는 기능을 수행한다.

상기 통신부(122)는 관리 단말기(110)에서 검출된 경작지 지번정보, 분사정보 중 적어도 하나를 입력받고, 인공위성으로부터 GPS 정보를 실시간으로 수신하는 구성으로, 후술되는 제어부(123)가 동작하기 위한 신호를 전달하는 매개체의 기능을 수행하면서도, 후술되는 구동부(124)에 의한 비행결과(위치)가 실시간으로 파악될 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

이러한 상기 통신부(122)의 구성에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 드론(120)은 자이로 센서, GPS 센서 등 다양한 공지의 위치추적 센서가 장착되는 것이 바람직하다.

상기 제어부(123)는 관리 단말기(110)를 통해 제공되는 입력값(경작지 지번정보, 분사정보)에 따라 후술되는 구동부(124), 카메라부(125) 및 분사부(126)를 제어하는 것으로, 상기 통신부(122)에서 경작지 지번정보가 입력되면, 구동/촬영 제어신호를 출력하고, 분사정보가 입력되면, 분사 제어신호를 출력한다.

상기 구동부(124)는 드론(120)의 기체가 움직이기 위한 동력원으로서, 상기 제어부(123)에서 출력되는 구동 제어신호에 따라 동력을 발생시켜 상기 드론(120)의 기체가 상기 통신부(122)에 입력된 경작지 지번정보에 대응하는 경작지의 위치를 추적하여 비행하도록 한다.

이러한 상기 구동부(124)는 다양한 공지의 모터가 적용될 수 있으며, 상기 비행하는 방향을 조정하기 위한 별도의 방향조정 수단(미도시)이 더 구비될 수 있음은 물론이다.

상기 카메라부(125)는 제어부(123)에서 출력되는 촬영 제어신호에 따라 상기 구동부(124)를 통해 추적된 위치의 경작지를 촬영하는 것으로, CCD 센서 또는 CMOS 센서가 바람직하나, 상기 경작지를 촬영할 수 있는 본 발명의 기술적 범위 내에서 다양한 공지의 이미지 센서가 취급될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 카메라부(125)는 촬영한 경작지의 영상을 상기 통신부(122)를 통해 후술되는 서버(130)로 실시간으로 출력할 수 있다.

상기 분사부(126)는 액상 또는 분말상으로 저장된 농약을 분사 대상인 경작지에 분사하는 것으로, 상기 제어부(123)에서 출력되는 분사 제어신호에 따라 상기 통신부(122)에 입력된 분사정보로 상기 구동부(124)를 통해 추적된 위치의 경작지에 농약을 분사한다.

이러한 상기 분사부(126)는 농약이 미리 저장된 농약저장수조, 상기 농약저장수조 내의 압력을 조절하는 압력펌프, 상기 압력펌프의 압력 조절에 의해 상기 농약저장수조 내의 압력이 고압이 되면, 상기 농약저장수조 내의 농약을 상기 경작지로 배출하기 위한 분사노즐 등을 포함하여 구현된다.

상술한 분사부(126)의 구성은 통상적으로 게재된 일반적인 공지의 기술로서, 본 발명의 기술적 범위 내에서 해당 관련분야의 당업자가 다양하게 변경설계할 수 있음은 물론이며, 더 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 서버(130)는 드론(120)이 촬영한 경작지의 영상을 미리 저장된 이미지 프로세싱 프로그램으로 분석하여 상기 경작지의 상태에 대한 진단과 처방을 가이드하고, 상기 경작지의 작물에 대한 수확량을 산출하며, 상기 산출된 수확량과 미리 저장된 지역별 통계정보를 비교 분석하여 상기 작물의 예상되는 가격정보를 책정하되, 상기 가이드된 결과, 산출된 수확량, 책정된 가격정보를 상기 관리 단말기로 전송하여 디스플레이되도록 하는 구성으로서, 영상 분석부(131), 진단 처방부(132), 경보 알림부(133), 수확량 산출부(134), 통계정보 저장부(135), 가격정보 책정부(136) 및 데이터 통신부(138)를 포함하여 구성된다.

상기 영상 분석부(131)는 드론(120)이 촬영한 경작지의 영상을 입력받아 미리 저장된 이미지 프로세싱 프로그램을 이용하여 분석하는 것으로, 바람직하게는, 상기 드론(120)이 촬영한 경작지 영상의 픽셀정보를 분석하여 영상 내에 존재하는 사물의 위치나 형태, 색상 등 다양한 특징점을 검출하도록 구성할 수 있다.

예컨대, 상기 이미지 프로세싱 프로그램은 관심있는 적어도 두 개의 이미지가 서로 비교 분석되고, 백터로 정의된 화소들의 이동 변위와 각도 변위 등을 통해 유사도를 검출하여 물체를 인식하거나, 물체의 경계선 또는 윤곽선 등의 에지나 물체의 윤곽에 근사하는 선분, 곡선 등을 구하여 이용하기도 하고, 이미지 내에 존재하는 모서리 점, 불변인 점, 또는 회전변환이나 크기변화 등에 대하여 불변인 특징점을 이용한 인식을 수행할 수도 있으며, 이미지에 포함된 물체의 특징점을 추출하여 인식을 수행할 수도 있다.

즉, 본 발명에 따른 상기 영상 분석부(131)는 시간의 흐름에 따라 상기 이미지 프로세싱 프로그램을 통해 분석되는 픽셀정보 변화를 기반으로, 상기 경작지에 대한 작물의 유무, 사용자의 수확동작, 외부인의 출입까지 검출할 수 있다.

이러한 이미지 프로세싱에 관한 기술은 일반적인 공지의 기술로서, 해당관련분야의 통상지식을 가진 당업자가 다양하게 변경설계할 수 있다.

상기 진단 처방부(132)는 영상 분석부(131)의 분석결과에 따라 미리 저장된 가이드 프로그램을 이용하여 상기 경작지의 상태에 대한 진단과 처방을 가이드하는 것으로, 상기 영상 분석부(131)에서 검출된 토질/작물의 색상, 형태 등 경작지의 상태를 진찰하여 상기 경작지의 상태에 대응하는 질병명칭을 판단하고, 상기 판단된 질병명칭에 대한 처방전을 제공하는 기능을 수행한다.

이를 위해 상기 진단 처방부(132)의 가이드 프로그램은 상기 영상 분석부(131)에서 검출될 수 있는 각각의 경작지 상태에 대응하는 질병명칭과 이를 극복하기 위한 농업 의학적 방법이 전문적으로 집약된 가이드 데이터 베이스가 미리 구비될 수 있다.

즉, 상기 진단 처방부(132)는 사용자가 농약의 분사량, 분사 시기, 분사 시간 등의 분사정보를 어떻게 설정해야할지에 대해 가이드해주는 보조적 기능을 할 수 있다.

상기 경보 알림부(133)는 영상 분석부(131)를 통해 상기 외부인의 출입, 자연재해, 동물의 위협행동 등을 포함한 위험요소가 검출되거나, 상기 진단 처방부(132)를 통해 가이드된 결과가 위험도 판단 기준값을 초과하면, 사용자에게 위험을 인식시키기 위한 경보 알림정보를 생성하는 기능을 수행한다.

여기서, 상기 위험도 판단 기준값은 상기 검출된 경작지의 상태정도와 이에 따라 가이드된 질병명칭의 심각성을 판단하기 위한 기준 값을 의미하며, 그 기준 값은 해당관련분야의 통상지식을 가진 전문가에 의해 다양하게 책정될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 경보 알림부(133)를 통해 생성된 경보 알림정보는 후술되는 데이터 통신부(138)를 매개로 상기 관리 단말기(110)에 전송되고, 상기 관리 단말기(110)의 디스플레이부(112)를 통해 문자, 도형 등의 시각적 신호로 표시되는 것이 바람직하나, 상기 관리 단말기(110)의 별도로 구비될 수 있는 음향 출력부(미도시)를 통해 청각적 신호로 출력될 수도 있다.

상기 수확량 산출부(134)는 영상 분석부(131)의 분석결과에 따라 상기 경작지의 작물에 대한 수확량을 산출하는 것으로, 상기 영상 분석부(131)를 통해 상기 경작지에 대한 작물의 유무 또는 사용자의 수확동작이 검출되면, 상기 검출된 작물의 유무 또는 사용자의 수확동작을 수치화하여 수확량을 산출해낸다.

상기 통계정보 저장부(135)는 상기 작물에 대한 부가적인 정보를 저장하는 저장소로서, 수확량 산출부(134)에서 산출되는 수확량을 저장하고, 상기 작물에 대한 지역별 물가, 수확량, 매출수익 등을 임의의 통신망을 통해 입력받아 통계한 지역별 통계정보를 미리 저장한다.

상기 가격정보 책정부(136)는 통계정보 저장부(135)에 저장된 수확량과 지역별 통계정보를 비교 분석하여 상기 작물의 예상되는 가격정보를 책정하는 것으로, 상기 통계정보 저장부(135)에 저장된 수확량과 지역별 수확량을 합하여 상기 작물의 수확성을 파악하고, 상기 지역별 물가와 매출수익을 고려하여 상기 작물의 가격단가를 미리 책정하도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 가격정보 책정부(136)는 책정된 가격정보를 상기 통계정보 저장부(135)에 저장된 수확량과 곱하여 사용자의 예상 매출수익을 산출할 수도 있다.

상기 데이터 통신부(138)는 진단 처방부(132)에서 가이드된 결과, 즉, 가이드된 진단과 처방, 상기 수확량 산출부(134)에서 산출된 수확량, 상기 가격정보 책정부(136)에서 책정된 가격정보와 예상 매출수익 등을 상기 관리 단말기(110)로 전송하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 데이터 통신부(138)는 드론(120)의 통신부(122)로부터 실시간으로 입력되는 상기 경작지의 영상이 관리 단말기(110)로 그대로 전달되도록 구성할 수도 있다.

따라서, 사용자는 상기 경작지의 실시간적인 영상까지 모니터링할 수 있게 된다.

한편, 전술하여 설명한 상기 드론(120)은 무게, 분사세기 등을 감지하여 일정 기준값 미만이면, 농약 부족신호를 출력하고, 전원의 흐름을 감지하여 일정 기준값 미만이면, 전원 부족신호를 출력하도록 구성할 수 있다.

이를 위해 상기 드론(120)은 중량 감지센서, 압력 감지센서, 전류 감지센서 등 다양한 공지의 센서를 별도로 구비할 수 있다.

또한, 여기서 상기 일정 기준값은 상기 드론(120)의 구동부(124) 및 분사부(126)가 정상적으로 동작하기 위한 최소한의 전원량/농약량을 의미하며, 이는 해당 관련분야의 통상지식을 가진 당업자가 다양하게 변경하여 설정가능하다.

또한, 상기 서버(130)는 드론(120)에서 출력되는 농약 부족신호, 전원 부족신호 중 적어도 하나를 검출하여 사용자에게 충전의 필요성을 인식시키기 위한 충전 알림정보를 생성하는 충전 알림부(137)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

더불어, 상기 관리 단말기(110)의 디스플레이부(112)는 상기 서버(130)의 충전 알림부(137)에서 생성된 충전 알림정보를 상기 데이터 통신부(138)를 통해 전송받아 디스플레이하도록 구성하고, 상기 입력부(111)는 사용자로부터 입력되는 충전 요구신호를 검출하도록 구성하는 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명에 따른 상기 무인 농약 공급 시스템(100)은 농약 충전부(141)와 전원 충전부(142)로 구성되어, 상기 관리 단말기(110)에서 검출되는 충전 요구신호에 따라 상기 드론(120)에 농약, 전원 중 적어도 하나를 충전하는 충전유닛(140)을 더 포함할 수 있다.

상기 농약 충전부(141)는 도 1과 같이, 충전용 농약을 저장한 충전용 수조와, 상기 드론(120)의 분사부(126)와 연결되어 상기 충전용 수조 내의 농약을 상기 분사부(126)로 공급하기 위한 충전용 호스를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 전원 충전부(142)는 도 1과 같이, 무선통신을 통해 상기 드론(120)에 전원을 공급하도록 구성할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 유선통신을 통한 충전 또한 가능하도록 변경설계할 수 있음은 물론이다.

이러한 상기 충전유닛(140)은 임의의 충전 시스템을 내/외부에 장착하여 상기 드론(120)에 의해 추적된 위치의 경작지 주변에 미리 이동 배치되는 차량이 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.

따라서, 본 발명은 경작지 촬영과 농약 분사를 수행하는 드론의 제어가 원격으로 이루어지도록 구성하여 사용자의 효율적인 경작 관리를 달성할 수 있고, 촬영된 영상을 분석하여 경작지의 상태 및 작물에 관한 다양한 데이터를 산출하는 구성을 통해 사용자에게 유용한 정보가 모니터링되도록 하는 장점이 있다.

또한, 영상 분석을 통해 위험요소가 검출되거나, 영상 분석에 따라 산출되는 데이터가 위험도 판단 기준값을 초과하면, 경보 알림정보를 생성하여 관리 단말기에 디스플레이되도록 한 구성을 통해 사용자가 신속하게 위험을 파악할 수 있게 된다.

나아가, 드론의 농약과 전원이 충전되도록 하는 충전유닛을 경작지 주변에 미리 배치하고, 관리 단말기를 통해 충전유닛의 구동을 원격으로 제어하는 구성을 통해 효율적인 충전기능을 달성할 수 있다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

100 : 무인 농약 공급 시스템 110 : 관리 단말기
111 : 입력부 112 : 디스플레이부
120 : 드론 121 : 경작지 정보 저장부
122 : 통신부 123 : 제어부
124 : 구동부 125 : 카메라부
126 : 분사부 130 : 서버
131 : 영상 분석부 132 : 진단 처방부
133 : 경보 알림부 134 : 수확량 산출부
135 : 통계정보 저장부 136 : 가격정보 책정부
137 : 충전 알림부 138 : 데이터 통신부
140 : 충전유닛 141 : 농약 충전부
142 : 전원 충전부

Claims (11)

1. 사용자로부터 입력되는 경작지 지번정보, 분사정보 중 적어도 하나를 검출하여 드론(120)으로 전송하고, 서버(130)로부터 수신되는 데이터를 디스플레이하는 관리 단말기(110);
   인공위성으로부터 GPS 정보를 수신하여 상기 관리 단말기(110)에서 검출된 경작지 지번정보에 대응하는 경작지의 위치를 추적하도록 비행하고, 상기 비행과 동시에 추적된 위치의 경작지를 촬영하며, 상기 관리 단말기(110)에서 검출된 분사정보에 따라 상기 경작지에 농약을 분사하는 드론(120); 및
   상기 드론(120)이 촬영한 경작지의 영상을 미리 저장된 이미지 프로세싱 프로그램으로 분석하여 상기 경작지의 상태에 대한 진단과 처방을 가이드하고, 상기 분석된 영상을 기반으로 경작지의 작물에 대한 수확량을 산출하며, 상기 산출된 수확량과 미리 저장된 지역별 통계정보를 비교 분석하여 상기 작물의 예상되는 가격정보를 책정하되, 상기 가이드된 진단과 처방, 산출된 수확량, 책정된 가격정보 중 적어도 하나의 데이터를 상기 관리 단말기(110)로 전송하는 서버(130)를 포함하며;
   상기 분사정보는 상기 사용자가 미리 설정하는 농약의 분사량, 분사 시기, 분사 시간 중 적어도 하나이고,
   상기 서버(130)는, 상기 드론(120)이 촬영한 경작지의 영상을 미리 저장된 이미지 프로세싱 프로그램으로 분석하는 영상 분석부(131); 및 상기 영상 분석부(131)에서 검출된 토질/작물의 색상, 형태 등 경작지의 상태를 진찰하여 상기 경작지의 상태에 대응하는 질병명칭을 판단하고, 상기 판단된 질병명칭에 대한 처방전을 제공하는 기능을 수행하여 상기 경작지의 상태에 대한 진단과 처방을 가이드하는 진단 처방부(132);를 포함하고,
   상기 서버(130)는 상기 영상 분석부(131)의 분석결과에 따라 상기 경작지의 작물에 대한 수확량을 산출하는 수확량 산출부(134); 상기 수확량 산출부(134)에서 산출되는 수확량을 저장하고, 상기 작물에 대한 지역별 물가, 수확량, 매출수익 중 적어도 하나를 임의의 통신망을 통해 입력받아 통계한 지역별 통계정보를 미리 저장하는 통계정보 저장부(135); 상기 통계정보 저장부(135)에 저장된 수확량과 지역별 통계정보를 비교 분석하여 상기 작물의 예상되는 가격정보를 책정하는 가격정보 책정부(136); 상기 진단 처방부(132)에서 가이드된 진단과 처방, 상기 수확량 산출부(134)에서 산출된 수확량, 상기 가격정보 책정부(136)에서 책정된 가격정보 중 적어도 하나의 데이터를 상기 관리 단말기(110)로 전송하는 데이터 통신부(138); 및 상기 영상 분석부(131)를 통해 외부인의 출입을 포함한 위험요소가 검출되거나, 상기 진단 처방부(132)를 통해 가이드된 진단과 처방이 위험도 판단 기준값을 초과하면, 경보 알림정보를 생성하는 경보 알림부(133);를 더 포함하고,
   상기 영상 분석부(131)는 시간의 흐름에 따라 임의의 이미지 프로세싱 프로그램을 통해 분석되는 픽셀정보 변화를 기반으로, 상기 경작지에 대한 작물의 유무, 사용자의 수확동작, 외부인의 출입 중 적어도 하나를 검출하고,
   상기 수확량 산출부(134)는 상기 영상 분석부(131)를 통해 상기 경작지에 대한 작물의 유무 또는 사용자의 수확동작이 검출되면, 상기 검출된 작물의 유무 또는 사용자의 수확동작을 수치화하여 수확량을 산출하고,
   상기 드론(120)은 무게 또는 분사세기를 감지하여 일정 기준값 미만이면, 농약 부족신호를 출력하고, 전원의 흐름을 감지하여 일정 기준값 미만이면, 전원 부족신호를 출력하며, 상기 서버(130)는 상기 드론(120)에서 출력되는 농약 부족신호, 전원 부족신호 중 적어도 하나를 검출하여 충전 알림정보를 생성하는 충전 알림부(137)를 더 포함하며,
   상기 관리 단말기(110)는 상기 서버(130)의 충전 알림부(137)에서 생성된 충전 알림정보를 상기 데이터 통신부(138)를 통해 전송받아 디스플레이하고, 사용자로부터 입력되는 충전 요구신호를 검출하고,
   상기 드론(120)에 의해 추적된 위치의 경작지 주변에 미리 배치되어, 상기 관리 단말기(110)에서 검출되는 충전 요구신호에 따라 상기 드론(120)에 농약을 공급하여 충전되도록 하거나, 상기 드론(120)에 전원을 공급하여 충전되도록 하는 충전유닛(140)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 농약 공급 시스템.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 드론(120)은,
   상기 관리 단말기(110)에서 검출될 수 있는 각각의 경작지 지번정보에 대응하는 각각의 경작지의 위치정보를 미리 저장하는 경작지 정보 저장부(121);
   상기 관리 단말기(110)에서 검출된 경작지 지번정보, 분사정보 중 적어도 하나를 입력받고, 인공위성으로부터 GPS 정보를 실시간으로 수신하는 통신부(122);
   상기 통신부(122)에서 경작지 지번정보가 입력되면, 구동/촬영 제어신호를 출력하고, 분사정보가 입력되면, 분사 제어신호를 출력하는 제어부(123);
   상기 제어부(123)에서 출력되는 구동 제어신호에 따라 동력을 발생시켜 상기 드론(120)의 기체가 상기 통신부(122)에 입력된 경작지 지번정보에 대응하는 경작지의 위치를 추적하여 비행하도록 하는 구동부(124);
   상기 제어부(123)에서 출력되는 촬영 제어신호에 따라 상기 구동부(124)를 통해 추적된 위치의 경작지를 촬영하는 카메라부(125); 및
   상기 제어부(123)에서 출력되는 분사 제어신호에 따라 상기 통신부(122)에 입력된 분사정보로 상기 구동부(124)를 통해 추적된 위치의 경작지에 농약을 분사하는 분사부(126)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 농약 공급 시스템.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

Images