KR101919401B1 - 데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템 - Google Patents

데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101919401B1
KR101919401B1 KR1020170022728A KR20170022728A KR101919401B1 KR 101919401 B1 KR101919401 B1 KR 101919401B1 KR 1020170022728 A KR1020170022728 A KR 1020170022728A KR 20170022728 A KR20170022728 A KR 20170022728A KR 101919401 B1 KR101919401 B1 KR 101919401B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
data
area
unmanned aerial
air vehicle
unmanned
Prior art date
Application number
KR1020170022728A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180096258A (ko
Inventor
허원진
Original Assignee
스마프(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스마프(주) filed Critical 스마프(주)
Priority to KR1020170022728A priority Critical patent/KR101919401B1/ko
Publication of KR20180096258A publication Critical patent/KR20180096258A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101919401B1 publication Critical patent/KR101919401B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
    • B60L11/1838—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/30—Constructional details of charging stations
    • B60L53/305—Communication interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/50—Charging stations characterised by energy-storage or power-generation means
    • B60L53/53—Batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/10—Air crafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/28—Trailers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/36—Vehicles designed to transport cargo, e.g. trucks
    • B60L2230/30—
    • B64C2201/066—
    • B64C2201/12—
    • B64C2201/146—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y02T10/7005—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y02T50/53—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예는 데이터 수집 항모장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 무인 비행체를 수용하여 이동 가능한 데이터 수집 항모장치로서, 추진부가 마련되어 이동 가능한 이동 본체부; 상기 무인 비행체의 비행을 제어하도록, 상기 무인 비행체 각각에 통신 가능하게 연결되어 데이터를 송수신하는 데이터 통신부; 상기 데이터 통신부를 통하여 상기 무인 비행체에 연결가능하고, 상기 무인 비행체를 제어하는 제어부; 상기 이동 본체부에 제공되어 상기 무인 비행체를 수용하기 위한 데크부; 및 상기 데크부에 제공되어, 상기 데크부에 수용된 상기 무인 비행체를 충전시키는 충전부;를 포함한다.

Description

데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템{AIRCRAFT CARRIER APPARATUS FOR COLLECTING DATA, AND OPERATING METHOD THEREOF, AND DATA COLLECTING SYSTEM FOR FARMLAND}
본 발명은 데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템에 관한 것이다.
드론(drone)과 같은 사람이 기체에 타지 않고 원격으로 조종 가능한 무인 비행기(UAV, unmanned aerial vehicle)가 상업적 용도로 널리 활용될 전망이다. 드론이 민간 시장에서 주목을 받으면서, 개인 오락, 취미용으로 제작된 싼 가격의 드론들도 생산되고 있다. 드론은 군사, 농업, 수산업 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 예를 들어, 드론은 탑재된 카메라나 센서를 통해 사람의 접근이 어려운 특정 지역을 관리, 감시하기 위해 사용될 수 있다.
그러나, 드론이 특정 지역의 데이터 수집, 관리, 감시하기 위해서는, 운영자가 직접 드론을 특정 지역과 인접한 지역까지 가서 드론을 비행시켜야 하는 불편함이 있다. 또는, 드론을 운영자의 위치에서부터 특정 지역까지 비행시켜야 하기 때문에 드론의 배터리의 비효율적인 소모량이 많고, 이러한 경우에 드론이 데이터를 모두 수집하기 전에 드론의 배터리가 방전될 있다. 따라서, 수집하는 데이터 량 또는 수집 영역이 제한되는 등의 문제점이 발생할 수 있다.
한국등록특허공보 제10-1663058호(2016.09.29. 등록)
본 발명의 실시예들은, 미니밴이나 트레일러와 같은 항모를 이용하여 데이터 수집 장치를 장착한 무인 비행체를 특정 지역으로 이송 시켜, 무인 비행체가 데이터 수집 및 관리가 필요한 특정 지역 전역을 비행하면서 효율적으로 데이터를 수집하는 데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 농경지에 통신/전기 배선을 깔지 않고 토양 상태 등을 알 수 있도록 관련 데이터를 용이하게 수집할 수 있는 데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템를 제공하기 위한 것이다.
또한, 자율주행기능을 탑재하여 특정 지역까지 무인 비행체를 이송시키고, 무인 비행체의 배터리를 충전할 수 있는 데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템를 제공하기 위한 것이다.
또한, 항모를 통해 무인 비행체를 재배지로 이송시켜 데이터 수집 영역을 극대화하고, 대규모 기업 농경지에 설치된 센서의 데이터를 수집할 수 있는 데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 무인 비행체를 수용하여 이동 가능한 데이터 수집 항모장치로서, 추진부가 마련되어 이동 가능한 이동 본체부; 상기 무인 비행체의 비행을 제어하도록, 상기 무인 비행체 각각에 통신 가능하게 연결되어 데이터를 송수신하는 데이터 통신부; 상기 데이터 통신부를 통하여 상기 무인 비행체에 통신가능하게 연결가능하고, 상기 무인 비행체를 제어하는 제어부; 상기 이동 본체부에 제공되어 상기 무인 비행체를 수용하기 위한 데크부; 및 상기 데크부에 제공되어, 상기 데크부에 수용된 상기 무인 비행체를 충전시키는 충전부;를 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치를 제공한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 무인 비행체의 비행 지역, 이동 경로, 또는 수집하고자 하는 데이터 종류 중 하나 이상을 설정하고 설정된 정보를 상기 데이터 통신부를 통하여 상기 무인 비행체에 송신하고, 상기 무인 비행체가 비행 후, 수집된 상기 데이터를 상기 데이터 통신부를 통하여 수신하는 것인 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 데이터 수집 항모장치가 위치하는 지역을 복수의 영역으로 구획하고, 복수의 상기 무인 비행체를 하나 이상의 그룹으로 나누어 각각의 그룹을 상기 복수의 영역 각각으로 할당하고, 상기 각각의 그룹별로 상기 무인 비행체의 운영에 대한 스케줄을 생성하는 것인 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 충전부는, 상기 무인 비행체 각각을 안착시키고, 상기 무인 비행체의 배터리를 충전하기 위한 복수개의 패드부를 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 데크부는, 비행을 완료한 상기 무인 비행체를 착륙시키기 위한 제1 영역; 및 착륙된 상기 무인 비행체를 충전시키고 상기 무인 비행체로부터 데이터를 수집하기 위한 제2 영역으로 구분되고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 각각 상기 복수개의 패드부가 배치되는 하나 이상의 데크 패널이 마련되고, 상기 데크 패널 각각은, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이를 이동 가능한 것인 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 영역은 상기 데크부의 상부에 위치하고, 상기 제2 영역은 상기 데크부의 하부에 위치하며, 상기 데크 패널 각각은, 상기 제1 영역에서 상기 제2 영역으로 또는 상기 제2 영역에서 상기 제1 영역으로 순환식으로 이동되는 것인 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 패드부 각각은, 상기 무인 비행체의 착륙을 유도하기 위한 착륙 유도부; 및 상기 무인 비행체에 장착된 배터리를 장착된 상태로 충전하기 위한 배터리 충전부를 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 착륙 유도부는 고유의 점멸 패턴을 생성하는 LED 점멸장치를 포함하고, 상기 무인 비행체는 상기 LED 점멸장치의 점멸 패턴을 통하여 착륙될 위치에 해당하는 패드를 인식하는 것인 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 패드부 각각은, 상기 무인 비행체에 장착된 배터리를 충전된 배터리로 교체하는 배터리 교체부;를 더 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 패드부 각각은, 상기 무인 비행체를 냉각시키기 위한 냉각팬을 더 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 데이터 통신부를 통하여 비행을 완료한 상기 무인 비행체에 수집된 상기 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 기초로 상기 무인 비행체의 고장여부와, 상기 데이터 수집의 성공여부를 판단하는 것인 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 복수의 영역으로 구획되어 있는 지역의 면적 또는 각 영역에 마련된 센서의 개수에 따라, 각 영역에 할당될 상기 무인 비행체의 개수 및 상기 무인 비행체의 이동 경로를 설정하는 것인 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 복수의 영역으로 구획되어 있는 지역 각각에 마련된 하나 이상의 센서 위치에 따라, 상기 무인 비행체의 이동 경로를 설정하는 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 이동 본체부가 위치하는 주변지역에 마련된 토양 센서, 수분 센서 및 관수 시설 관련 센서를 포함하는 복수개의 센서들 중 상기 무인 비행체가 하나 이상의 종류의 센서 데이터를 수집하도록, 복수개의 상기 무인 비행체에 해당 센서 종류를 설정하는 데이터 수집 항모장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 무인 비행체를 수용하여 이동 가능한 데이터 수집 항모장치의 운용방법으로서, 상기 데이터 수집 항모장치를 특정 지역으로 이동하는 단계; 상기 무인 비행체의 비행지역 또는 이동 경로 중 하나 이상을 설정하는 단계; 상기 무인 비행체를 비행시켜 상기 특정 지역의 데이터를 수집하는 단계; 비행을 완료한 상기 무인 비행체를 착륙시키고, 상기 특정 지역의 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 무인 비행체의 배터리를 충전하는 단계;를 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치의 운용방법을 제공한다.
또한, 상기 특정 지역을 복수의 영역으로 구분하고, 상기 복수의 상기 무인 비행체를 하나 이상의 그룹으로 나누어 각각의 그룹을 상기 복수의 영역으로 할당하는 단계를 더 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치의 운용방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 무인 비행체를 수용하여 이동 가능한 데이터 수집 항모장치의 운용방법으로서, 상기 데이터 수집 항모장치를 특정 지역으로 이동하는 단계; 상기 무인 비행체의 비행지역 또는 이동 경로 중 하나 이상을 설정하는 단계; 상기 무인 비행체를 비행시켜 상기 특정 지역의 데이터를 수집하는 단계; 비행을 완료한 상기 무인 비행체를 착륙시키고, 상기 특정 지역의 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 무인 비행체의 배터리를 충전하는 단계;를 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치의 운용방법을 제공한다.
또한, 상기 특정 지역을 복수의 영역으로 구분하고, 상기 복수의 상기 무인 비행체를 하나 이상의 그룹으로 나누어 각각의 그룹을 상기 복수의 영역으로 할당하는 단계를 더 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치의 운용방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 농업지역에 설치된 센서들과 통신하여 상기 센서의 데이터를 수신하는 복수의 무인 비행체와, 상기 복수의 무인 비행체를 수용하여 이동 가능한 데이터 수집 항모장치를 포함하는 농업지역 데이터 수집 시스템으로서, 상기 데이터 수집 항모장치는, 상기 농업지역으로 이동 가능하도록 추진부가 마련되어 이동 가능한 이동 본체부; 상기 무인 비행체의 비행을 제어하도록, 상기 무인 비행체 각각에 통신 가능하게 연결되어 데이터를 송수신하는 데이터 통신부; 상기 데이터 통신부를 통하여 상기 무인 비행체에 연결가능하고, 상기 무인 비행체를 제어하는 제어부; 상기 이동 본체부에 제공되어 상기 무인 비행체를 수용하기 위한 데크부; 및 상기 데크부에 제공되어, 상기 데크부에 수용된 상기 무인 비행체를 충전시키는 충전부;를 포함하는 것인 농업지역 데이터 수집 시스템을 제공한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 농업지역에 설치된 상기 센서들의 위치, 상기 센서들의 종류, 상기 무인 비행체의 비행 지역, 이동 경로, 또는 수집하고자 하는 데이터 종류 중 하나 이상을 설정하여 상기 데이터 통신부를 통하여 상기 무인 비행체에 송신하는 것인 농업지역 데이터 수집 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템에 의하면, 미니밴이나 트레일러와 같은 항모를 이용하여 데이터 수집 장치를 장착한 무인 비행체를 특정 지역으로 이송 시켜, 무인 비행체가 데이터 수집 및 관리가 필요한 특정 지역 전역을 비행하면서 효율적으로 데이터를 수집할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 농경지에 통신/전기 배선을 깔지 않고 토양 상태 등을 알 수 있도록 관련 데이터를 용이하게 수집할 수 있는 장점이 있다.
또한, 자율주행기능을 탑재하여 특정 지역까지 무인 비행체를 이송시키고, 무인 비행체의 배터리를 충전할 수 있는 장점이 있다.
또한, 항모를 통해 무인 비행체를 재배지로 이송시켜 데이터 수집 영역을 극대화하고, 대규모 기업 농경지에 설치된 센서의 데이터를 수집할 수 있는 장점이 있다.
또한, 무인 비행체의 데이터를 수집하면서 무인 비행체의 배터리를 충전시킬 수 있어, 데이터 수집을 위한 임무 수행 영역을 넓힐 수 있고 연속적인 데이터 수집 업무가 가능할 수 있다.
또한, 통신 시설이 마련되지 않은 원격지 대규모 농장에도, 농업 관련 센서들만 설치되어 있다면, 항모를 이용하여 무인 비행체를 통해 데이터를 수집할 수 있어 스마트 농업의 보급을 촉진할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모 장치를 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 패드부를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 무인 비행체의 하측 단면을 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 도 1에 따른 이동 본체부에 배치된 데크 패널을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시에에 따른 데크 패널, 패드부 및 배터리 교체부를 나타낸 도면이다.
도 6은 배터리 교체부가 무인 비행체의 배터리를 교체하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모 장치가 농경지에서 작동하는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모장치 운용방법을 보여주는 순서도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모장치(1)는 복수의 무인 비행체(10)를 싣고 농경지로 이동하여, 농경지에서 무인 비행체(10)를 비행시켜 농경지의 관련 데이터를 수집할 수 있다. 또한, 비행을 완료한 무인 비행체(10)의 배터리를 교체 및 충전시켜 다시 비행시킬 수 있다.
데이터 수집 항모장치(1)는 이동 본체부(20), 데이터 통신부(30), 제어부(40), 데크부(50), 및 충전부(미도시됨)를 포함할 수 있다.
이동 본체부(20)는 추진부(22)가 마련되어 복수 개의 무인 비행체(10)를 싣고 특정 지역으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 이동 본체부(20)는 미니밴, 트레일러, 트럭 또는 화물차 등과 같은 구동 차량으로서, 복수의 무인 비행체(10)를 실을 수 있는 공간이 마련될 수 있다. 이동 본체부(20)는 산간지역에 마련된 원격지 농장에 쉽게 접근할 수 있는 트럭일 수 있다.
추진부(22)는 모터, 바퀴 등과 같이 이동 본체부(20)를 이동 또는 구동시킬 수 있는 것들을 말할 수 있다.
데이터 통신부(30)는 제어부(40)와 통신가능하게 연결될 수 있다. 제어부(40)가 데이터 통신부(30)를 통하여무인 비행체(10)의 비행을 제어하도록, 데이터 통신부(30)는 무인 비행체(10) 각각에 통신 가능하게 연결되어 데이터를 송수신할 수 있다. 데이터 통신부(30)는 무인 비행체(10)의 배터리(12) 잔여량, 무인 비행체(10)의 비행 지역, 이동 경로 등에 관련된 정보를 각각의 무인 비행체(10)와 송수신할 수 있다.
제어부(40)는 데이터 수집 항모장치(1)가 위치하는 지역을 복수의 영역으로 구획하고, 복수의 무인 비행체(10)를 하나 이상의 그룹으로 나누어 각각의 그룹을 구획한 복수의 영역으로 할당하고, 무인 비행체(10)의 운영에 대한 스케줄을 생성할 수 있다.
제어부(40)는 데이터 통신부(30)를 통해 무인 비행체(10)에 통신가능하게 연결하여, 무인 비행체(10)를 제어할 수 있다. 제어부(40)는 무인 비행체(10)의 비행 지역, 이동 경로, 또는 수집하고자 하는 데이터 종류 중 하나 이상을 설정하여 데이터 통신부(30)를 통하여 무인 비행체(10)와 통신할 수 있다. 무인 비행체(10)를 통해 수집된 데이터는 데이터 통신부(30)를 통해 제어부(40) 또는 중앙 데이터 저장소(미도시됨)로 수신될 수 있다.
제어부(40)는 데이터 통신부(30)를 통하여 비행을 완료한 무인 비행체(10)에 수집된 데이터를 수신하고, 수집된 데이터를 기초로 무인 비행체(10)의 고장여부와 데이터 수집의 성공여부를 판단할 수 있다.
도 4를 함께 참조하면, 데크부(50)는 이동 본체부(20)에 제공되어 무인 비행체(10)를 수용할 수 있다. 데크부(50)는 비행을 완료한 상기 무인 비행체를 착륙시키기 위한 제1 영역(52) 및 착륙된 무인 비행체(10)를 충전시키고 무인 비행체(10)로부터 데이터를 수집하기 위한 제2 영역(54)으로 구분될 수 있다. 여기서, 제1 영역(52)은 데크부(50)의 상부에 위치하고, 제2 영역(54)은 데크부(50)의 하부에 위치할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 제1 영역(52)이 데크부(50)의 하부에 위치할 수 있고, 제2 영역(54)이 데크부(50)의 하부에 위치할 수도 있다.
충전부(미도시됨)는 데크부(50)에 제공되어, 데크부(50)에 수용된 무인 비행체(10)를 충전시킬 수 있다. 충전부는 하나 이상의 무인 비행체(10)가 착륙할 수 있는 데크 패널(62)을 포함할 수 있다.
데크 패널(62)은 데크부(50)에 적어도 두 개 마련될 수 있다. 각각의 데크 패널(62)은 복수 개의 무인 비행체(10)가 이륙 및 착륙할 수 있다. 구체적으로, 데크 패널(62)는 제1 영역(52)과 제2 영역(54)에 각각 배치될 수 있다. 제1 영역(52)에 하나 이상의 데크 패널(62)이 배치될 수 있고, 제2 영역(54)에 하나 이상의 데크 패널(62)이 배치될 수 있다. 이러한 복수 개의 데크 패널(62)들은 제1 영역(52)와 제2 영역(54) 사이를 이동할 수 있다. 구체적으로는, 복수 개의 데크 패널(62) 각각은 제1 영역(52)에서 제2 영역(54)으로 또는 제2 영역(54)에서 제1 영역(52)으로 순환식으로 이동될 수 있다. 데크 패널(62)은 복수의 무인 비행체(10)가 착륙할 수 있도록 도 1의 B-B'방향의 단면을 따라 길게 형성될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 패드부를 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 충전부는 패드부(64)를 포함할 수 있다. 패드부(64)는 데크 패널(62)에 복수개 배치되어, 복수의 무인 비행체(10)를 각각 안착시키고, 무인 비행체(10)의 배터리(12)를 충전시킬 수 있다. 패드부(64)는 착륙 유도부(642), 배터리 충전부(644), 배터리 안착부(646) 및 냉각팬(648)을 포함할 수 있다.
착륙 유도부(642)는 무인 비행체(10)의 착륙을 유도할 수 있다. 착륙 유도부(642)는 복수개의 패드부(64)가 배치되어 있는 데크 패널(62)에 복수의 무인 비행체(10)가 혼돈하지 않고, 무인 비행체(10)를 지정된 각각의 해당 패드부(64)에 안착시키기 위한 것이다.
착륙 유도부(642)는 고유의 점멸 패턴을 생성하는 LED 점멸장치(643)를 포함할 수 있다. 무인 비행체(10)는 LED 점멸장치(643)의 점멸 패턴을 통하여 착륙할 위치에 해당하는 패드부(64)를 인식하여 착륙할 수 있다. 예를 들어, 도 2b에 도시된 바와 같이, LED 점멸장치(643)는 복수개가 마련될 수 있다. 복수개의 LED 점멸장치(643-1, 643-2, 643-3, 643-4) 중 세 개의 LED 점멸장치(643-1, 643-2, 643-3)는 무인 비행체(10)가 패드부(64)의 방향을 인식할 수 있도록 점멸할 수 있고, 다른 하나의 LED 점멸장치(643-4)는 고유의 점멸 주기로 점멸하여 해당 무인 비행체(10)가 지정한 패드부(64)로 유도하여 착륙할 수 있도록 할 수 있다. 이와 관련하여, 무인 비행체(10)가 패드부(64)의 방향을 인식 할 수 있도록 하는 세 개의 LED 점멸장치(643-1, 643-2, 643-3)는 적색, 황색, 청색과 같은 색을 점등하여 색의 위치에 따라 무인 비행체(10)가 방향을 인식할 수 있도록 할 수 있다. 또한, 다른 하나의 LED 점멸장치(643-4)에는 고유 번호 또는 고유 패턴 등이 인식되어, 각각의 무인 비행체(10)가 LED 점멸장치(643-4)의 고유 번호 또는 고유 패턴을 인식하여 지정 패드부(64)에 착륙할 수 있도록 할 수 있다. 각각의 무인 비행체(10)는 LED 점멸장치의 색상 및 점멸주기를 인식할 수 있는 이미지 센서(미도시)를 포함할 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만 착륙 유도부(642)는 LED 점멸장치(643) 대신에 고유의 주파수로 진동하는 초음파 소자를 포함할 수 있다. 각각의 무인 비행체(10) 역시 초음파 센서를 포함하여, 고유의 주파수로 발진하는 초음파 소자의 신호 강도를 측정하여, 자신이 착륙하여야 하는 패드부(64)의 거리와 방향을 탐지할 수 있다.
도 3을 함께 참조하면, 배터리 충전부(644)는 무인 비행체(10)에 장착된 배터리(12)를 충전할 수 있다. 배터리 충전부(644)를 통해서 패드부(64)에 착륙한 무인 비행체(10)에 배터리(12)가 장착된 상태로 충전될 수 있다. 배터리 충전부(644)가 무선 충전으로 배터리(12)를 충전시킬 수도 있다.
물론, 배터리 충전부(644)는 유선으로 배터리(12)를 충전할 수 있다. 패드부(64)에 착륙한 무인 비행체(10)가 사용한 배터리(12)를 분리하여, 배터리 충전부(644)로 안착시켜 배터리(12)를 충전시킬 수 있다.
배터리 충전부(644)에는 양극과 음극이 상측과 하측(도 2b를 기준으로, 패드부(64)의 제4 LED 점멸장치(643-4)측을 상측, 제2 LED 점멸장치(643-2)측을 하측으로 하여 설명하도록 한다)각각에 모두 마련될 수 있다. 상측과 하측에 음극과 양극이 모두 마련되기 때문에, 배터리(12)의 음극과 양극의 방향이 바뀌더라도 배터리(12)를 충전할 수 있다.
왜냐하면, 배터리(12)의 양극과 음극은 배터리 충전부(644)의 상측과 하측으로 향하도록 각각 마련될 수 있고, 양극은 음극보다 배터리(12)의 외주면에 가깝게 마련되고, 음극은 양극보다 안쪽에 마련될 수 있다. 예를 들어, 배터리(12)의 상측의 외주면 측에는 양극이 마련되고, 배터리(12)의 하측의 안쪽에는 음극이 마련될 수 있다. 그런데, 배터리(12)가 배터리 충전부(644)에 위치될 때, 배터리(12)의 상측과 하측이 바뀐 상태로 배터리(12)가 배터리 충전부(644)에 위치될 수 있다. 예를 들어, 상측에 음극이 마련되고, 하측에 양극이 마련될 수 있다. 이와 같이, 배터리(12)의 양극과 음극이 마련되는 위치에 관계없이 배터리(12)를 충전하기 위해, 배터리 충전부(644)는 상측과 하측 각각에 양극과 음극을 모두 포함할 수 있다. 만약 무인 비행체(10)가 자신의 패드부(64)의 위치를 파악하여 배터리 충전을 위해 착륙을 하는 경우, LED 점멸장치(643-1, 643-2, 643-3)의 고장이 발생할 수 있다. 이 경우, 무인 비행체(10)가 패드부(64)의 방향을 인식할 수 없어, 방향이 180도 바뀐 상태로 패드부(64)에 착륙한 경우라도, 배터리(12)는 배터리 충전부(644)에서 유효하게 충전될 수 있다.
배터리 안착부(646)는 배터리(12)를 무인 비행체(10)로부터 분리한 상태로 배터리(12)를 안착시켜 충전할 수도 있다. 무인 비행체(10)가 패드부(64)에 착륙한 뒤 배터리(12)를 분리하여, 배터리 안착부(646)에 배터리(12)를 안착시킬 수 있다. 배터리 안착부(646)에 안착된 배터리(12)는 배터리 충전부(644)에 의해 충전될 수 있다.
냉각팬(648)은 비행 후 돌아온 무인 비행체(10)의 열을 냉각시킬 수 있다. 구체적으로, 냉각팬(648)은 비행으로 인해 과열된 무인 비행체(10)의 모터와 센서 및 제어 시스템, 그리고 배터리 등을 냉각 시킬 수 있다. 따라서, 무인 비행체(10)는 냉각팬(648)에 의해 냉각되면서 동시에 배터리(12)를 충전시키면서 다음 비행을 대기할 수 있다. 냉각팬(648)은 패드부(64)에 하나 이상 배치될 수 있다. 다만, 냉각팬(648)은 패드부(64)에 배치될 수도 있으나, 데크 패널(62)에 배치될 수도 있다.
도 3a 및 도 3b는 무인 비행체의 하측 단면을 나타낸 도면이다.
상술한 배터리 충전부(644)와 마찬가지로, 배터리(12)가 장착되는 무인 비행체(10)의 하면에도 상측과 하측 각각에 양극과 음극이 모두 마련될 수 있다. 상측과 하측에 음극과 양극이 모두 마련되어, 장착된 배터리(12)의 음극과 양극의 방향이 바뀌더라도 배터리(12)를 인식할 수 있다.
구체적으로, 양극은 음극보다 배터리(12)가 장착되는 곳의 외주면에 가깝게 마련되고, 음극은 양극의 안쪽에 마련될 수 있다. 이 때, 양극과 음극은 상측과 하측 각각에 모두 마련되어, 배터리(12)가 어떠한 방향으로 장착되더라도, 배터리(12)의 양극 및 음극과 연결되어 충전될 수 있다. 배터리(12)가 양극의 방향이 상측으로 배치되거나, 하측으로 배치되어도 상측 하측 방향에 관계없이 충전 가능하도록 할 수 있다. 따라서, 새로운 배터리(12)를 무인 비행체(10)에 장착하는 경우 배터리(12)의 방향을 파악하고 고려할 필요가 없으므로, 배터리(12)의 교체 시간을 단축시킬 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 1에 따른 이동 본체부에 배치된 데크 패널을 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 4a는 도 1에 도시된 데크부를 A-A' 방향으로 자른 단면을 나타낸 도면이고, 도 4b는 도 1에 도시된 데크부를 B-B' 방향으로 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 충전부는 상기 데크 패널(62)이 순환할 수 있도록 가이드 레일(66)을 더 포함할 수 있다. 가이드 레일(66)은 데크부(50)의 A-A'방향의 일 면에 마련되어, 각각의 데크 패널(62)을 시계방향 또는 반시계 방향으로 순환시킬 수 있다. 가이드 레일(66)은 데크 패널(62)이 반복적으로 순환할 수 있도록, 연결된 형태의 사각형, 원형 등의 형태 형성될 수 있다. 또한, 데크 패널(62)이 제1 영역(52)과 제2 영역(54)을 모두 순환할 수 있도록, 가이드 레일(66) 또한 제1 영역(52)과 제2 영역(54)에 걸쳐 설치될 수 있다.
하나 이상의 데크 패널(62)은 가이드 레일(66)에 장착될 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(52)에 제1 데크 패널(62-1)과 제2 데크 패널(62-2)이 장착될 수 있고, 제2 영역(54)에 제3 데크 패널(62-3)과 제4 데크 패널(62-4)이 장착될 수 있다. 이러한 복수개의 데크 패널(62-1, 62-2, 62-3, 62-4)이 가이드 레일(66)을 따라 순환하면서 무인 비행체(10)를 수용, 착륙 및 충전 시키고, 데이터를 수집할 수 있다.
제1 영역(52)에 위치하는 제1 데크 패널(62-1) 및 제2 데크 패널(62-2)에 데이터 수집을 완료한 복수 개의 무인 비행체(10)가 모두 착륙하면, 가이드 레일(66)을 따라 순환되어, 제1 데크 패널(62-1) 및 제2 데크 패널(62-2)이 제1 영역(52)에서 제2 영역(54)으로 이동될 수 있다. 이에 자동으로, 제3 데크 패널(62-3) 및 제4 데크 패널(62-4)은 제2 영역(54)에서 제1 영역(52)으로 이동될 수 있다. 이때, 제2 영역(54)으로 이동된 제1 데크 패널(62-1)과 제2 데크 패널(62-2)은 착륙되어 있는 무인 비행체(10)의 배터리를 충전시키고, 무인 비행체(10)가 수집한 데이터를 데이터 통신부(30)를 통하여 제어부(40) 또는 별도의 데이터 저장소에 저장할 수 있다. 이러한 과정을 반복하면서 무인 비행체(10)의 착륙, 배터리(12) 충전, 및 데이터를 수집하고, 다시 충전된 무인 비행체(10)를 새로운 데이터 수집을 위하여 비행시킬 수 있다.
여기서, 제1 데크 패널(62-1)과 제2 데크 패널(62-2)이 동시에 순환하는 것에 한정되지 않고, 제1 데크 패널(62-1)에만 무인 비행체(10)가 모두 착륙하였을 경우에는, 제1 데크 패널(62-1)만 제1 영역(52)에서 제2 영역(54)으로 이동될 수 있다. 이러한 경우에는, 제1 영역(52)에는 제2 데크 패널(62-2)과 제4 데크 패널(62-4)이 위치되고, 제2 영역(54)에는 제1 데크 패널(62-1)과 제3 데크 패널(62-3)이 위치될 수 있다.
이와 같이, 복수 개의 데크 패널(62-1, 62-2, 63-3, 62-4)은 가이드 레일(66)을 따라 순환하며, 무인 비행체(10)의 이착륙, 배터리(12) 충전 및 데이터 수집이 가능하도록 할 수 있다.
아울러, 데크 패널(62)이 고정 장착된 가이드 레일(66) 전체가 순환하여, 데크 패널(62)의 위치가 변경될 수도 있고, 가이드 레일(66)이 데크부(50)에 고정된 상태에서 가이드 레일(66)에 장착된 데크 패널(62)이 가이드 레일(66)을 따라 이동하며 위치가 변경될 수도 있다.
도 5 및 도 6는 본 발명의 일 실시에에 따른 데크 패널, 패드부 및 배터리 교체부를 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 5는 데크 패널, 패드부 및 배터리 교체부의 전체를 나타낸 도면이고, 도 6는 배터리 교체부가 무인 비행체의 배터리를 교체하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 하나 이상의 데크 패널(62)에 각각 복수 개의 패드부(64)가 배치될 수 있다. 또한, 충전부는 배터리 교체부(68)를 더 포함할 수 있다.
배터리 교체부(68)는 패드부(64)가 복수 개 배치되는 길이 방향을 따라 데크 패널(62)의 일 측에 배치되어, 무인 비행체(10)에 장착된 사용후 방전된 배터리(12)를 충전된 배터리(12)로 교체할 수 있다. 배터리 교체부(68)는 암을 포함하여, 무인 비행체(10)에 장착되어 있는 사용된 배터리(12)를 무인 비행체(10)에서 분리하여 수거하고, 완충된 배터리(12)를 무인 비행체(10)에 장착할 수 있다. 배터리 교체부(68)는 각 패드부(64)에 대응하게 마련되어, 각 패드부(64)에 착륙하는 무인 비행체(10)의 배터리(12)를 교체할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모 장치가 농경지에서 작동하는 것을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모장치(1)를 기준으로 농경지가 복수의 영역으로 구획될 수 있다. 예를 들어, A영역, B영역, C영역 및 D영역으로 구획될 수 있다. 제어부(40)는 구획된 각 농경지 영역의 면적, 각 농경지에 배치된 센서(S)의 개수 또는 센서(S) 위치에 따라 무인 비행체(10)의 이동 경로 및 할당될 무인 비행체(10)의 개수 등을 설정할 수 있다. 뿐만 아니라, 제어부(40)는 센서(S)의 종류에 따라 무인 비행체(10)를 설정할 수 있다.
예를 들어, 9개의 센서(S)가 배치된 A영역, 4개의 센서(S)가 배치된 B영역, 3개의 센서(S)가 배치된 C영역 및 2개의 센서(S)가 배치된 D영역에 따라 무인 비행체(10)가 설정될 수 있다. A영역의 경우에는, 9개의 센서(S)가 배치되어 있으므로, 무인 비행체(10)가 9개의 센서(S)를 모두 경유할 수 있는 이동 경로로 설정될 수 있다. 또는, A영역에 두 개 이상의 무인 비행체(10)가 9개의 센서(S)중 복수개씩 할당 받아 대응하는 센서(S)의 데이터를 수집할 수 있다. 마찬가지로, 센서의 종류에 따라 복수개의 무인 비행체(10)가 각각 해당하는 종류의 센서(S) 데이터를 수집할 수 있다. 센서(S)는 대기의 온도를 감지하는 온도 감지 센서, 토양의 습도를 감지하는 습도 감지 센서, 이산화탄소 감지 센서, 광량(빛) 감지 센서, 지온(땅의 온도) 감지 센서, 토양의 수분을 감지하는 토양 수분 감지 센서, 강우량을 감지하는 강우 센서, 관수의 누수를 감지하는 관수 누수 감지 센서, 관수의 압력을 감지하는 관수 압력 센서 등, 농경지의 상태를 확인할 수 있는 센서들을 모두 포함할 수 있다. 이러한 센서(S)들을 통해 농경지의 환경 상태를 여러 조건에서 감지할 수 있다. 농경지의 운영자가 센서(S)를 통해 감지된 환경 상태에 따라 농경지의 환경 조건을 변경하거나, 대처할 수 있다. 뿐만 아니라, 농경지에 설치된 관수에 누수의 발생 여부를 감지하고, 누수 발생시에 보다 빠르게 이를 처리 할 수 있다.
예를 들어, 하나의 무인 비행체(10)는 A영역에 배치된 토양 수분 감지 센서에 대한 데이터를 수집하고, 다른 하나의 무인 비행체(10)는 A영역에 배치된 관수 누수 센서에 대한 데이터를 수집할 수 있다. 무인 비행체(10)가 토양 수분 감지 센서에 대한 데이터를 수집하였는데, 그 결과 토양에 수분량이 많다고 판단되는 경우, 운영자는 이러한 원인을 찾기 위해 관수 누수 센서에 대한 데이터를 확인해 볼 수 있다. 관수 누수 센서에 대한 데이터를 확인한 결과 관수에는 이상 상태가 발견되지 않은 경우에는 강우 센서 등 다른 센서들의 데이터를 확인하고 원인을 찾을 수도 있다. 이와 같이, 무인 비행체(10)가 수집한 농경지에 설치된 여러 종류의 센서들의 데이터를 토대로 운영자는 농경지를 관리할 수 있다.
마찬가지로, B영역, C영역 및 D영역도 상술한 바와 같은 조건들에 따라, 제어부(40)에 의해 무인 비행체(10)의 할당 개수, 이동 경로, 수집할 데이터 종류 등이 결정될 수 있다. 따라서, 광활한 농경지에 대한 데이터를 효율적으로 수집할 수 있다. 물론, 센서(S)가 적게 배치되는 C영역과 D영역의 경우에는 동일한 무인 비행체(10)가 C영역과 D영역을 모두 비행하여 데이터를 수집할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모장치(1)는 복수의 무인 비행체(10)를 수용하여 데이터 수집 또는 관리가 필요한 특정 지역으로 이동하여, 무인 비행체(10)를 비행시킬 수 있다. 따라서, 데이터 수집 항모장치(1)가 무인 비행체(1)를 이송시키는 거리만큼 무인 비행체(10)의 필요없는 이동 경로가 줄어들기 때문에, 무인 비행체(10)의 배터리(12)가 절약될 수 있다. 뿐만 아니라, 데이터 수집 항모장치(1)는 무인 비행체(10)의 배터리(12)를 충전하고 수집된 데이터를 수신 받을 수 있다. 배터리(12)가 다시 충전된 무인 비행체(10)는 다시 비행할 수 있다. 따라서, 데이터 수집 항모장치(1)는 여러곳의 특정 지역을 이동하며, 무인 비행체(10)를 통해 데이터를 수집할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모장치 운용방법을 보여주는 순서도이다. 도 8에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모장치의 운용방법은, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모장치(1)를 운용하기 위한 방법일 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모장치의 운용방법은 데이터 수집 항모장치(1)를 특정 지역으로 이동하는 단계(S102)를 포함할 수 있다. 특정 지역은 데이터 수집이 필요한 지역을 지시하는 것이며, 예를 들어, 토양, 및 관수 관련 데이터 수집이 필요한 농경지를 지시하는 것일 수 있다. 다음으로, 데이터 수집 항모장치(1)의 데크부(50)에 착륙되어 있는 무인 비행체(10)를 비행시켜 데이터를 수집하기 위해, 무인 비행체(10)의 비행지역 또는 이동 경로를 설정하는 단계(S104)를 포함할 수 있다. 다음으로, 무인 비행체(10)를 비행시켜 특정 지역의 데이터를 수집하는 단계(S106)를 포함할 수 있다. 다음으로, 데이터 수집을 완료한 무인 비행체(10)를 해당 패드부(64)에 착륙시키고, 특정 지역의 데이터를 수신하는 단계(S108)를 포함할 수 있다. 무인 비행체(10)에 의해 수집된 특정 지역의 데이터는 중앙 데이터 관리소로 수신되어, 농경지의 운영자가 농경지에 대한 정보를 파악할 수 있다. 뿐만 아니라, 수집된 데이터를 기준으로, 운영자는 데이터 수집의 성공여부를 판단할 수도 있으며, 무인 비행체(10)의 고장여부를 판단할 수도 있다. 다음으로, 비행을 완료한 무인 비행체(10)의 배터리(12)를 충전하는 단계(S110)를 포함할 수 있다. 비행을 완료한 무인 비행체(10)의 사용한 배터리(12)를 배터리 충전부(644)를 통해 충전하거나, 배터리 교체부(68)를 통해 완충된 배터리(12)로 교체할 수 있다. 따라서, 무인 비행체(10)는 완충된 배터리(12)를 장착하고 있으므로, 다음 비행을 대기할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 농업지역 데이터 수집 시스템을 설명하기로 한다. 도 1 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 농업지역 데이터 수집 시스템은, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 수집 항모장치(1)를 이용하여 농업지역의 데이터를 수집하는 시스템에 관한 것이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 농업지역 데이터 수집 시스템은 농업지역에 설치된 센서(S)들과 통신하여 센서(S)의 데이터를 수신하는 복수의 무인 비행체(10)와, 복수의 무인 비행체(10)를 수용하여 이동 가능한 데이터 수집 항모장치(1)를 포함할 수 있다.
데이터 수집 항모장치(1)는 농업지역으로 이동 가능한 추진부(22)가 마련된 이동 본체부(20)를 포함하여, 이동 본체부(20)에 제공되는 데크부(50)에 무인 비행체(10)를 싣고 농업지역으로 이동할 수 있다. 제어부(40)는 데이터 통신부(30)를 통해 무인 비행체(10)를 제어할 수 있다. 제어부(40)는 농업지역에 설치된 센서(S)들의 위치, 무인 비행체(10)의 비행 지역, 이동 경로, 또는 수집하고자 하는 데이터 종류 중 하나 이상을 설정하여 데이터 통신부(30)를 통해 무인 비행체(10)에 송신할 수 있다. 무인 비행체(10)는 데이터 수집이 완료되면, 데크부(50)에 마련된 데크 패널(62)에 착륙하여 충전될 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1 : 데이터 수집 항모장치 10 : 무인 비행체
12 : 배터리 20 : 이동 본체부
22 : 추진부 30 : 데이터 통신부
40 : 제어부 50 : 데크부
52 : 제1 영역 54 : 제2 영역
62 : 데크 패널 64 : 패드부
642 : 착륙 유도부 643 : LED 점멸장치
644 : 배터리 충전부 646 : 배터리 안착부
648 : 냉각팬 66 : 가이드 레일
68 : 배터리 교체부

Claims (18)

  1. 복수의 무인 비행체를 수용하여 이동 가능한 데이터 수집 항모장치로서,
    추진부가 마련되어 이동 가능한 이동 본체부;
    상기 무인 비행체의 비행을 제어하도록, 상기 무인 비행체 각각에 통신 가능하게 연결되어 데이터를 송수신하는 데이터 통신부;
    상기 데이터 통신부를 통하여 상기 무인 비행체에 통신가능하게 연결가능하고, 상기 무인 비행체를 제어하는 제어부;
    상기 이동 본체부에 제공되어 상기 무인 비행체를 수용하기 위한 데크부; 및
    상기 데크부에 제공되어, 상기 데크부에 수용된 상기 무인 비행체를 충전시키는 충전부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 데이터 수집 항모장치가 위치하는 지역을 복수의 영역으로 구획하고, 복수의 상기 무인 비행체를 하나 이상의 그룹으로 나누어 각각의 그룹을 상기 복수의 영역 각각으로 할당하고, 상기 각각의 그룹별로 상기 무인 비행체의 운영에 대한 스케줄을 생성하고,
    상기 복수의 영역으로 구획되어 있는 지역의 면적 또는 각 영역에 마련된 센서의 위치, 개수 또는 종류에 따라, 각 영역에 할당될 상기 무인 비행체의 개수 및 상기 무인 비행체의 이동 경로를 설정하는 것인 데이터 수집 항모장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 무인 비행체의 비행 지역, 이동 경로, 또는 수집하고자 하는 데이터 종류 중 하나 이상을 설정하고 설정된 정보를 상기 데이터 통신부를 통하여 상기 무인 비행체에 송신하고,
    상기 무인 비행체가 비행 후, 수집된 상기 데이터를 상기 데이터 통신부를 통하여 수신하는 것인 데이터 수집 항모장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 충전부는,
    상기 무인 비행체 각각을 안착시키고, 상기 무인 비행체의 배터리를 충전하기 위한 복수개의 패드부를 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 데크부는, 비행을 완료한 상기 무인 비행체를 착륙시키기 위한 제1 영역; 및 착륙된 상기 무인 비행체를 충전시키고 상기 무인 비행체로부터 데이터를 수집하기 위한 제2 영역으로 구분되고,
    상기 제1 영역과 상기 제2 영역에 각각 상기 복수개의 패드부가 배치되는 하나 이상의 데크 패널이 마련되고,
    상기 데크 패널 각각은, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이를 이동 가능한 것인 데이터 수집 항모장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 데크부의 상부에 위치하고, 상기 제2 영역은 상기 데크부의 하부에 위치하며,
    상기 데크 패널 각각은, 상기 제1 영역에서 상기 제2 영역으로 또는 상기 제2 영역에서 상기 제1 영역으로 순환식으로 이동되는 것인 데이터 수집 항모장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 패드부 각각은,
    상기 무인 비행체의 착륙을 유도하기 위한 착륙 유도부; 및
    상기 무인 비행체에 장착된 배터리를 장착된 상태로 충전하기 위한 배터리 충전부를 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 착륙 유도부는 고유의 점멸 패턴을 생성하는 LED 점멸장치를 포함하고,
    상기 무인 비행체는 상기 LED 점멸장치의 점멸 패턴을 통하여 착륙될 위치에 해당하는 패드를 인식하는 것인 데이터 수집 항모장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 배터리 충전부의 양측에는 양극과 음극이 서로 인접하게 한 쌍으로 각각 마련되고,
    상기 패드부 각각은,
    상기 무인 비행체에 장착된 배터리를 충전된 배터리로 교체하는 배터리 교체부;를 더 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 패드부 각각은,
    상기 무인 비행체를 냉각시키기 위한 냉각팬을 더 포함하는 것인 데이터 수집 항모장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 데이터 통신부를 통하여 비행을 완료한 상기 무인 비행체에 수집된 상기 데이터를 수신하고,
    상기 데이터를 기초로 상기 무인 비행체의 고장여부와, 상기 데이터 수집의 성공여부를 판단하는 것인 데이터 수집 항모장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 이동 본체부가 위치하는 주변지역에 마련된 토양 센서, 수분 센서 및 관수 시설 관련 센서를 포함하는 복수개의 센서들 중 상기 무인 비행체가 하나 이상의 종류의 센서 데이터를 수집하도록, 복수개의 상기 무인 비행체에 해당 센서 종류를 설정하는 데이터 수집 항모장치.
  15. 복수의 무인 비행체를 수용하여 이동 가능한 데이터 수집 항모장치의 운용방법으로서,
    상기 데이터 수집 항모장치를 특정 지역으로 이동하는 단계;
    상기 무인 비행체의 비행지역 또는 이동 경로 중 하나 이상을 설정하는 단계;
    상기 무인 비행체를 비행시켜 상기 특정 지역의 데이터를 수집하는 단계;
    비행을 완료한 상기 무인 비행체를 착륙시키고, 상기 특정 지역의 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 무인 비행체의 배터리를 충전하는 단계;를 포함하고,.
    상기 무인 비행체의 비행지역 또는 이동 경로 중 하나 이상을 설정하는 단계는,
    상기 데이터 수집 항모장치가 위치하는 지역을 복수의 영역으로 구획하고, 복수의 상기 무인 비행체를 하나 이상의 그룹으로 나누어 각각의 그룹을 상기 복수의 영역 각각으로 할당하고, 상기 각각의 그룹별로 상기 무인 비행체의 운영에 대한 스케줄을 생성하고,
    상기 복수의 영역으로 구획되어 있는 지역의 면적 또는 각 영역에 마련된 센서의 위치, 개수 또는 종류에 따라, 각 영역에 할당될 상기 무인 비행체의 개수 및 상기 무인 비행체의 이동 경로를 설정하는 것인 데이터 수집 항모장치의 운용방법.
  16. 삭제
  17. 농업지역에 설치된 센서들과 통신하여 상기 센서의 데이터를 수신하는 복수의 무인 비행체와, 상기 복수의 무인 비행체를 수용하여 이동 가능한 데이터 수집 항모장치를 포함하는 농업지역 데이터 수집 시스템으로서,
    상기 데이터 수집 항모장치는,
    상기 농업지역으로 이동 가능하도록 추진부가 마련되어 이동 가능한 이동 본체부;
    상기 무인 비행체의 비행을 제어하도록, 상기 무인 비행체 각각에 통신 가능하게 연결되어 데이터를 송수신하는 데이터 통신부;
    상기 데이터 통신부를 통하여 상기 무인 비행체에 연결가능하고, 상기 무인 비행체를 제어하는 제어부;
    상기 이동 본체부에 제공되어 상기 무인 비행체를 수용하기 위한 데크부; 및
    상기 데크부에 제공되어, 상기 데크부에 수용된 상기 무인 비행체를 충전시키는 충전부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 데이터 수집 항모장치가 위치하는 지역을 복수의 영역으로 구획하고, 복수의 상기 무인 비행체를 하나 이상의 그룹으로 나누어 각각의 그룹을 상기 복수의 영역 각각으로 할당하고, 상기 각각의 그룹별로 상기 무인 비행체의 운영에 대한 스케줄을 생성하고,
    상기 복수의 영역으로 구획되어 있는 지역의 면적 또는 각 영역에 마련된 센서의 위치, 개수 또는 종류에 따라, 각 영역에 할당될 상기 무인 비행체의 개수 및 상기 무인 비행체의 이동 경로를 설정하는 것인 농업지역 데이터 수집 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 농업지역에 설치된 상기 센서들의 위치, 상기 센서들의 종류, 상기 무인 비행체의 비행 지역, 이동 경로, 또는 수집하고자 하는 데이터 종류 중 하나 이상을 설정하여 상기 데이터 통신부를 통하여 상기 무인 비행체에 송신하는 것인 농업지역 데이터 수집 시스템.
KR1020170022728A 2017-02-21 2017-02-21 데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템 KR101919401B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170022728A KR101919401B1 (ko) 2017-02-21 2017-02-21 데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170022728A KR101919401B1 (ko) 2017-02-21 2017-02-21 데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180096258A KR20180096258A (ko) 2018-08-29
KR101919401B1 true KR101919401B1 (ko) 2018-11-16

Family

ID=63434870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170022728A KR101919401B1 (ko) 2017-02-21 2017-02-21 데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101919401B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11585960B2 (en) 2019-12-04 2023-02-21 International Business Machines Corporation Effective agriculture and environment monitoring

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2565383B (en) 2017-12-14 2019-08-07 Matthew Russell Iain Unmanned aerial vehicles
KR102293627B1 (ko) * 2020-09-24 2021-08-26 주식회사 뉴비전네트웍스 다양한 mms 데이터를 기반으로 하는 자율주행 정밀도로지도 시스템
KR102327068B1 (ko) * 2020-09-28 2021-11-17 (주)스페이스 Mms 데이터를 기반으로 하는 자율주행 정밀도로지도 갱신 시스템
KR102293614B1 (ko) * 2020-09-28 2021-08-26 주식회사 뉴비전네트웍스 자율주행 정밀도로지도 제작을 위한 mms 영상 처리 시스템
KR102326821B1 (ko) * 2020-09-28 2021-11-17 주식회사 첨단공간정보 Mms 데이터를 통한 정밀도로 지도의 위치 추적 시스템
KR102326817B1 (ko) * 2020-09-28 2021-11-17 주식회사 첨단공간정보 Mms 촬영을 통한 자율주행 정밀도로지도 갱신시스템
KR102327064B1 (ko) * 2020-09-28 2021-11-17 (주)스페이스 Mms 촬영 차량을 통한 고정밀 도로지도 차선 필터링 구축 시스템
KR102327073B1 (ko) * 2020-09-28 2021-11-17 (주)스페이스 Mms 차량의 고정밀 도로지도 제작 시스템
KR102326823B1 (ko) * 2020-09-28 2021-11-17 주식회사 첨단공간정보 정밀도로지도 제작을 위한 mms 데이터 처리시스템
KR102293618B1 (ko) * 2020-09-28 2021-08-26 주식회사 뉴비전네트웍스 정밀도로지도 제작을 위한 mms 데이터 자율주행 갱신 시스템
KR102448723B1 (ko) * 2020-11-23 2022-09-30 주식회사 해양드론기술 드론의 동적 자동 이착륙 시스템
KR102258708B1 (ko) * 2021-02-22 2021-06-01 네이버시스템(주) 자율주행 정밀도로지도 제작을 위한 mms 카메라 고정시스템
KR102244300B1 (ko) * 2021-02-22 2021-04-27 네이버시스템(주) 자율주행 정밀도로지도 제작을 위한 mms 카메라 고정 장치
KR102296596B1 (ko) * 2021-02-22 2021-09-03 네이버시스템(주) 자율주행 정밀도로지도 제작을 위한 mms 데이터 갱신 시스템

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017026337A1 (ja) * 2015-08-07 2017-02-16 株式会社プロドローン 飛行制御装置およびこれを備える無人航空機

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101663058B1 (ko) 2016-04-04 2016-10-17 만진항공건설 주식회사 농업용 무인비행체

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017026337A1 (ja) * 2015-08-07 2017-02-16 株式会社プロドローン 飛行制御装置およびこれを備える無人航空機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11585960B2 (en) 2019-12-04 2023-02-21 International Business Machines Corporation Effective agriculture and environment monitoring

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180096258A (ko) 2018-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101919401B1 (ko) 데이터 수집 항모장치와 그 운용 방법 및 농업지역 데이터 수집 시스템
JP6538214B2 (ja) Ｕａｖにエネルギーを供給する方法、及びｕａｖ
US10195952B2 (en) System and method for managing unmanned aerial vehicles
US10363826B2 (en) Systems and methods for UAV battery exchange
US10611252B2 (en) Systems and methods for UAV battery power backup
KR101705838B1 (ko) 드론 배터리 자동 교체 시스템
US11091043B2 (en) Multi-zone battery exchange system
JP6445510B2 (ja) 無人型航空輸送機格納装置、乗り物、及び無人型航空輸送機を格納する方法
EP3786742A1 (en) Systems and methods for uav docking
JP6791561B2 (ja) Ｕａｖにエネルギーを供給する方法、及び装置
CN207417175U (zh) 无人机起降设备及无人机起降系统
KR20170086288A (ko) 무선충전이 가능한 무인항공기를 위한 관제 장치 및 방법
KR20230121479A (ko) 유선 드론 스테이션을 활용한 원격 감시 시스템
JP6860257B2 (ja) ドローンシステム、ドローン、移動体、動作決定装置、ドローンシステムの制御方法、および、ドローンシステム制御プログラム
KR102559909B1 (ko) 연속 비행이 가능한 무인기 스테이션
JP7093126B2 (ja) ドローンシステム
CN114993261A (zh) 无人自主避障空间探测系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant