KR102095351B1 - 무인비행장치를 활용한 유해동물 퇴치시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무인비행장치를 활용한 유해동물 퇴치시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 드론과 같은 무인비행장치를 활용하여 유해동물을 퇴치하고 피해를 받을 수 있는 시설 및 농가, 유해동물 출몰지역 주민을 보호할 수 있도록 개선된 무인비행장치를 활용한 유해동물 퇴치시스템에 관한 것이다.

Description

무인비행장치를 활용한 유해동물 퇴치시스템{System for combating harmful animals using unmanned aerial vehicle}

본 발명은 무인비행장치를 활용한 유해동물 퇴치시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 드론과 같은 무인비행장치를 활용하여 유해동물을 퇴치하고 피해를 받을 수 있는 시설 및 농가, 유해동물 출몰지역 주민을 보호할 수 있도록 개선된 무인비행장치를 활용한 유해동물 퇴치시스템에 관한 것이다.

농작물을 재배하는 농가에서는 수확기를 앞두고 노루, 멧돼지, 조류 등의 유해한 야생동물의 침입에 의하여 막대한 수확량의 손실이 있음에 따라 상기 유해 동물의 퇴치를 위하여 여러가지 수단이 동원되고 있다.

대표적인 유해동물 퇴치수단으로는 논이나 밭, 과수원 등에 그물망을 펜스로 이용하거나 철책(펜스) 및 철조망에 고압을 흘려 보내는 조형물을 설치하는 것에서부터 호랑이와 같은 천적의 배설물을 배치하여 유해동물의 후각을 자극하여 침입 및 접근을 방지하는 동물퇴치수단 등이 사용되고 있다.

그러나, 이와 같은 종래 유해 동물퇴치수단중 그물망은 멧돼지 등과 같이 힘있고 덩치가 큰 유해동물에게는 그 효과를 신뢰할 수 없거나 일시적인 방편으로 시설하여 사용되고 있으며, 철책과 철조망을 설치하기 위해서는 인력 동원 및 시설 설비 경비 소요가 높아지고, 한번 시설된 설비를 재사용을 위하여 옮겨 사용하는 방법 등에서는 많은 문제점이 있으며, 철조망에 고압을 흘려보내는 방법 등은 기본적으로 전원 공급이 지속되어야하는 환경 즉, 전기 인입이 용이한 지역에서만 가능하고 지속적인 유지보수가 필요하다.

또한, 주변의 사람이나 가축이 놀라거나 다치는 등 안전상의 문제점이 상존하고 있으며 천적 등의 배설물을 이용하는 방법 등도 현실적으로 천적이 없는 상황에서 배설물을 구하기가 용이하지 않는 등의 문제점이 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1937597호(2019.01.04.) '유해동물 퇴치용 드론 및 그 비행 방법'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 드론과 같은 무인비행장치를 활용하여 유해동물을 퇴치하고 피해를 받을 수 있는 시설 및 농가, 유해동물 출몰지역 주민을 보호할 수 있도록 개선된 무인비행장치를 활용한 유해동물 퇴치시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 무인비행장치인 드론(100)과, 드론(100)에 탑재되는 초음파퇴치기(200) 및 써치라이트(300)와, 드론 배터리 방전시 충전을 위한 무선충전패드(400)를 포함하고; 상기 드론(100)에는 컨트롤러(110)를 비롯한 자동충전부(120), 루트설정부(130) 및 프로그래밍된 시퀀스에 따라 컨트롤러(110)의 제어하에 동작되는 퇴치수단구동부(140)를 포함하고, 시간을 설정하여 정해진 시간동안 드론(100)이 대상지역을 비행하면서 유해동물 퇴치임무를 수행하도록 설정하는 타임설정 단계; 주변 지형지물 및 장애물을 피해 대상지역까지 비행할 수 있도록 비행경로를 설정하고, 대상지역에 도착하였을 때 퇴치임무 수행을 위한 비행경로까지 루트설정부(130)를 통해 설정하는 루트설정 단계; 퇴치수단구동부(140)를 통해 퇴치수단인 초음파퇴치기(200) 및 써치라이트(300)의 구동주기 및 구동시간을 설정하는 퇴치수단 구동설정 단계; 설정값에 따라 프로그램이 실행되면서 조건에 맞춰 대상지역을 비행함과 동시에 대상지역 도착시 일정 에어리어 내에서 정해진 시간 동안 지속적으로 비행하면서 유해동물 퇴치작업을 수행하는 자동비행단계; 상기 자동비행단계를 수행하는 도중에 컨트롤러(110)가 배터리 전압레벨을 체크하여 충전이 필요한 경우 자동충전부(120)에 설정된 설정값에 따라 충전모드로 전환되면서 무선충전패드(400)를 향해 복귀 비행 후 충전하고 후속 임무를 계속 수행하는 복귀충전단계;를 통해 유해동물을 퇴치하거나 침입을 방지하는 무인비행장치를 활용한 유해동물 퇴치시스템에 있어서;
상기 무선충전패드(400)가 설치되는 충전기본체(510)를 더 포함하고;
상기 충전기본체(510)의 상면 중심에는 고정블럭(520)이 일정높이 돌출되며;
상기 고정블럭(520)의 상단 4면 중 서로 대향하는 양측면에는 상기 무선충전패드(400)의 일단이 힌지 고정되어 폴딩될 수 있게 구성되고;
상기 무선충전패드(400)의 일부에는 스토퍼(410)가 돌출되어 드론(100)의 랜딩기어(104)에 고정된 스키드(106)가 안착된 후 걸리게 하여 드론본체(102)의 하면 중심에 설치된 단자접속용 플러그(108)가 상기 고정블럭(520)의 상면 중심에 정확하게 센터링되도록 유도하며;
상기 고정블럭(520)의 내부 양측에는 폴딩실린더(530)가 각각 경사배치된 상태로 고정되고;
상기 폴딩실린더(530)에는 실린더로드(540)가 각각 결합 설치되어 상기 폴딩실린더(530)의 구동에 따라 상기 실린더로드(540)가 출몰하도록 구성되며;
상기 실린더로드(540)의 각 단부는 각각 무선충전패드(400)의 하단면에 힌지방식으로 링크되고;
상기 고정블럭(520)의 상면 중심에는 전기 통전용 소켓(550)이 돌출된 것을 특징으로 하는 무인비행장치를 활용한 유해동물 퇴치시스템을 제공한다.

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본 발명에 따르면, 드론과 같은 무인비행장치를 활용하여 유해동물을 퇴치하고 피해를 받을 수 있는 시설 및 농가, 유해동물 출몰지역 주민을 보호할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시스템 구현을 위한 드론의 구성예를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시스템 구현에 필요한 퇴치수단중 초음파발진기와 써치라이트를 보인 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템 구현에 사용되는 드론의 유선 충전구조를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1의 예시와 같이, 본 발명에 따른 무인비행장치를 활용한 유해동물 퇴치시스템을 설명하기 위해서는 기본적으로 무인비행장치인 드론(100)을 포함해야 한다.

드론(100)은 일반적으로 널리 사용되는 통상적인 드론을 사용한다.

다만, 상기 드론(100)에는 도 2의 (a),(b)와 같은 퇴치수단을 더 탑재한다.

본 발명에 따라 드론(100)에 탑재되는 퇴치수단은 도 2의 (a)와 같은 초음파퇴치기(200)와, 도 2의 (b)와 같은 써치라이트(300)이다.

이때, 상기 초음파퇴치기(200)는 유해동물이 싫어하는 초음파를 발진시켜 유해동물이 피해지역으로 접근하는 것을 사전에 방지하도록 하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 써치라이트(300)는 유해동물이 피해지역으로 진입하는 루트 주변을 주기적으로 비춰 유해동물이 쉽게 접근하지 못하도록 사전에 방지하는 기능을 수행한다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 드론(100)이 배터리에 의해 구동되기 때문에 장시간 비행할 수 없는 한계가 있다. 이에, 이를 극복할 수 있도록 일정 배터리레벨이 되었을 때 자동충전 장소로 귀환하여 자동충전 후 다시 설정된 루트로 비행할 수 있도록 도 1의 예시와 같은 무선충전패드(400)도 포함한다.

아울러, 도 1의 예시와 같이 상기 드론(100)에는 컨트롤러(110)를 비롯한 자동충전부(120), 루트설정부(130) 및 퇴치수단구동부(140)가 탑재되고, 이들은 전용제어프로그램에 의해 시퀀스 제어된다.

또한, 도시하지 않았으나 GPS 통신이 가능하도록 통신장치가 탑재되며, 무선충전패드(400)와의 무선통신이 가능하도록 무선통신수단도 탑재됨은 물론이다.

이와 같은 드론(100)을 이용하여 본 발명에 따른 시스템을 이용한 유해동물 퇴치방법을 설명하자면 다음과 같다.

이러한 드론(100)의 비행, 퇴치는 최초 비행전 설정값만 입력되면 이후 탑재된 전용 제어프로그램에 의해 자동으로 제어된다. 때문에, 별도의 관리 인력을 투입하지 않고도 설정된 시간에 드론을 활용하여 유해동물을 퇴치하거나 침입을 방지하는 장점이 있다.

먼저, 타임설정 단계가 수행된다.

타임설정 단계는 시간을 설정하여 정해진 시간동안 드론(100)이 대상지역을 비행하면서 유해동물 퇴치임무를 수행하도록 설정하는 단계이다.

이어, 루트설정 단계가 수행된다.

루트설정 단계는 주변 지형지물 및 장애물을 피해 대상지역까지 비행할 수 있도록 비행경로를 설정하고, 대상지역에 도착하였을 때 퇴치임무 수행을 위한 비행경로까지 설정하는 단계로서, 루트설정부(130)를 통해 설정할 수 있다.

그러면, 컨트롤러(110)는 루트설정부(130)에서 설정된 비행경로를 따라 GPS 및 고도계(altimeter)를 이용하여 자동 비행하도록 제어하게 된다.

이후, 퇴치수단 구동설정 단계가 수행된다.

퇴치수단 구동설정 단계는 퇴치수단구동부(140)를 통해 퇴치수단인 초음파퇴치기(200) 및 써치라이트(300)를 어떤 주기에 맞춰 어떻게 구동시킬 것인지를 설정하는 단계이다.

즉, 총 60분 비행으로 타임이 설정된다면 10분간격으로 초음파를 발진시키고, 초음파 발진 3분 후 2분간 써치라이트 점등 등과 같은 방식으로 설정하는 것을 예시할 수 있다.

이와 같은 설정이 완료되면, 자동비행단계가 수행된다.

자동비행단계는 설정값에 따라 프로그램이 실행되면서 조건에 맞춰 대상지역을 비행함과 동시에 대상지역 도착시 일정 에어리어 내에서 정해진 시간 동안 지속적으로 비행하면서 유해동물 퇴치작업을 수행하는 단계이다.

한편, 이러한 작업이 수행되는 도중에도 컨트롤러(110)는 배터리의 전압레벨을 지속적으로 체크하게 되며, 일정 전압레벨 이하로 떨어지게 되면 자동충전부(120)에 설정된 설정값에 따라 충전모드로 전환되면서 복귀충전단계가 수행된다.

복귀충전단계는 자동충전부(120)에 설정된 루트를 따라 무선충전패드(400)를 향해 복귀 비행을 하게 되며, 무선충전패드(400)와 일정반경에 이르렀을 때 무선충전패드(400)와 무선통신하여 정확히 위치 안착과 동시에 무선충전을 수행하며, 무선충전이 완료되면 다시 프로그램의 실행 명령에 따라 퇴치임무가 안 끝났으면 다시 퇴치임무를 수행하러 비행하게 되며, 퇴치임무가 끝난 경우라면 복귀된 상태로 작업을 종료하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 특별한 관리인원없이도 자동으로 유해동물 퇴치 임무를 수행할 수 있게 된다.

다만, 본 발명은 예방 차원의 효과를 얻기 위한 것으로서, 선행기술들처럼 카메라나 별도의 유해동물 감지센서를 장착하고 이를 촬영 혹은 판독하여 유해동물이 출현했을 때만 이를 쫓기 위해 사용되는 것이 아니라 방지 기술을 구현한 것이다.

즉, 쫓기 위한 구성을 갖추려면 비용도 많이 들고, 영상 판독에 필요한 대단위 설비나 혹은 복잡한 제어 구성을 갖춰야 하며, 드론도 볼륨이 커야하는 단점이 있지만, 본 발명은 전혀 그럴 필요가 없다.

이에 더하여, 본 발명에서는 도 3에서와 같이 유선충전유닛(500)을 더 포함한다.

이것은 무선충전패드(400)를 통한 충전시간이 유선충전에 비해 느리기 때문에 신속한 충전이 필요한 경우 선택적으로 사용될 수 있도록 하기 위함이다.

때문에, 유선충전유닛(500)을 더 갖출 경우, 도 1의 무선충전패드(400)는 도 3과 같이 개량될 수 있다.

도 3에 따르면, 충전기본체(510)의 상면 중심에는 고정블럭(520)이 일정높이 돌출되고, 상기 고정블럭(520)의 상단 4면 중 서로 대향하는 양측면에는 무선충전패드(400)의 일단이 힌지 고정되어 폴딩될 수 있도록 구성된다.

그리고, 상기 무선충전패드(400)에는 상기 고정블럭(520) 내부를 통해 배선된 전기선에 의해 무선충전할 수 있는 코일시스템이 갖추어져 있는 바, 이는 공지된 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.

또한, 상기 무선충전패드(400)의 일부에는 스토퍼(410)가 돌출되는데, 상기 스토퍼(410)는 드론(100)의 랜딩기어(104)에 고정된 스키드(106)가 안착된 후 걸림으로써 드론본체(102)의 하면 중심에 설치된 단자접속용 플러그(108)가 상기 고정블럭(520)의 상면 중심에 정확하게 센터링되도록 하여 준다.

즉, 상기 무선충전패드(400)는 하방향으로 폴딩가능하기 때문에 하방향으로 경사배치되게 되면 스키드(106)가 미끄러져 내려가게 되는데 양쪽이 미끄러져 내려가다가 스토퍼(410)에 걸려 멈추게 되면 그때 플러그(108)는 자동 센터링된 상태가 된다는 것이다.

이를 위해, 상기 고정블럭(520)의 내부 양측에는 폴딩실린더(530)가 각각 경사배치된 상태로 고정되고, 상기 폴딩실린더(530)에는 실린더로드(540)가 각각 결합 설치되어 상기 폴딩실린더(530)의 구동에 따라 상기 실린더로드(540)가 출몰하도록 구성된다.

그리고, 상기 실린더로드(540)의 각 단부는 각각 무선충전패드(400)의 하단면에 힌지방식으로 링크된다.

뿐만 아니라, 상기 고정블럭(520)의 상면 중심에는 전기 통전용 소켓(550)이 돌출되고, 이 소켓(550)에는 전기가 연결된 상태로 유지된다.

따라서, 유선 충전이 필요한 경우(미리 세팅 설정할 수 있음), 드론본체(102)가 착륙하여 스키드(106)가 무선충전패드(400)에 안착되면, 폴딩실린더(530)가 동작하여 무선충전패드(400)를 하방향으로 경사지게 서서히 접는다.

그러면, 드론본체(102)는 플러그(108)가 센터링된 상태로 서서히 하강하게 되고, 어느 정도 하강했을 때 플러그(108)가 소켓(550) 속으로 들어가면서 서로 접속되어 통전이 이루어진다.

통전이 이루어지면, 이를 신호로 받아 폴딩실린더(530)의 구동은 정지되고 유선충전을 진행한다.

유선충전이 완료되면, 상술한 역순으로 동작하여 플러그(108)를 소켓(550)에서 분리하고, 유해동물 퇴치작업을 더 수행해야 할 경우 프로그램 설정대로 다시 진행하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 무선충전 방식 외에 유선충전 방식을 선택 사용할 수 있도록 함으로써 충전시간 단축에 따른 운용 효율을 높일 수 있는 특장점이 있다.

100: 드론 200: 초음파퇴치기
300: 써치라이트 400: 무선충전패드

Claims (1)

1. 무인비행장치인 드론(100)과, 드론(100)에 탑재되는 초음파퇴치기(200) 및 써치라이트(300)와, 드론 배터리 방전시 충전을 위한 무선충전패드(400)를 포함하고; 상기 드론(100)에는 컨트롤러(110)를 비롯한 자동충전부(120), 루트설정부(130) 및 프로그래밍된 시퀀스에 따라 컨트롤러(110)의 제어하에 동작되는 퇴치수단구동부(140)를 포함하고, 시간을 설정하여 정해진 시간동안 드론(100)이 대상지역을 비행하면서 유해동물 퇴치임무를 수행하도록 설정하는 타임설정 단계; 주변 지형지물 및 장애물을 피해 대상지역까지 비행할 수 있도록 비행경로를 설정하고, 대상지역에 도착하였을 때 퇴치임무 수행을 위한 비행경로까지 루트설정부(130)를 통해 설정하는 루트설정 단계; 퇴치수단구동부(140)를 통해 퇴치수단인 초음파퇴치기(200) 및 써치라이트(300)의 구동주기 및 구동시간을 설정하는 퇴치수단 구동설정 단계; 설정값에 따라 프로그램이 실행되면서 조건에 맞춰 대상지역을 비행함과 동시에 대상지역 도착시 일정 에어리어 내에서 정해진 시간 동안 지속적으로 비행하면서 유해동물 퇴치작업을 수행하는 자동비행단계; 상기 자동비행단계를 수행하는 도중에 컨트롤러(110)가 배터리 전압레벨을 체크하여 충전이 필요한 경우 자동충전부(120)에 설정된 설정값에 따라 충전모드로 전환되면서 무선충전패드(400)를 향해 복귀 비행 후 충전하고 후속 임무를 계속 수행하는 복귀충전단계;를 통해 유해동물을 퇴치하거나 침입을 방지하는 무인비행장치를 활용한 유해동물 퇴치시스템에 있어서;
   상기 무선충전패드(400)가 설치되는 충전기본체(510)를 더 포함하고;
   상기 충전기본체(510)의 상면 중심에는 고정블럭(520)이 일정높이 돌출되며;
   상기 고정블럭(520)의 상단 4면 중 서로 대향하는 양측면에는 상기 무선충전패드(400)의 일단이 힌지 고정되어 폴딩될 수 있게 구성되고;
   상기 무선충전패드(400)의 일부에는 스토퍼(410)가 돌출되어 드론(100)의 랜딩기어(104)에 고정된 스키드(106)가 안착된 후 걸리게 하여 드론본체(102)의 하면 중심에 설치된 단자접속용 플러그(108)가 상기 고정블럭(520)의 상면 중심에 정확하게 센터링되도록 유도하며;
   상기 고정블럭(520)의 내부 양측에는 폴딩실린더(530)가 각각 경사배치된 상태로 고정되고;
   상기 폴딩실린더(530)에는 실린더로드(540)가 각각 결합 설치되어 상기 폴딩실린더(530)의 구동에 따라 상기 실린더로드(540)가 출몰하도록 구성되며;
   상기 실린더로드(540)의 각 단부는 각각 무선충전패드(400)의 하단면에 힌지방식으로 링크되고;
   상기 고정블럭(520)의 상면 중심에는 전기 통전용 소켓(550)이 돌출된 것을 특징으로 하는 무인비행장치를 활용한 유해동물 퇴치시스템.
   

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