KR102172493B1 - 골프장용 드론 운영시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 드론을 이용하여 골프장의 오염 정보를 획득하고, 획득된 데이터를 분석하여 방제액 분사 드론 및 연무액 분무 드론을 사용하여 골프장 잔디를 관리할 수 있는 골프장용 드론 운영시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 드론을 이용하여 골프장의 오염 정보를 획득하고, 획득된 데이터를 분석하여 방제액 분사 드론 및 연무액 분무 드론을 사용하여 골프장 잔디를 관리할 수 있는 골프장용 드론 운영시스템에 관한 것이다.
최근 경제 발전 및 이에 따른 소득 수준의 향상으로 여가 활동에 대한 관심과 투자가 늘어나면서 골프가 점차 대중적인 스포츠로 자리를 잡는 추세이다.
골프(golf)는 코스 위에 정지해 있는 골프공을 골프 클럽으로 타격하여 정해진 홀에 홀인시킬때까지 소요되는 타수로 스코어를 계산하여 승패를 가리는 스포츠로, 일반적인 골프장의 골프 코스는 2타로 그린(green)에 도달할 수 있는 홀 10개와, 3타로 그린에 도달할 수 있는 홀 4개와, 1타로 그린에 도달할 수 있는 짧은 거리의 홀 4개를 조합하여 구성된다.
이러한 골프 코스를 가지는 골프장은 넓은 코스에 숲이나 계곡, 연못, 작은 산 등의 장애물을 인공적으로 만들기도 하고, 자연의 강 또는 바다를 이용하기도 한다. 그리고 골프 코스는 골프공을 처음 치기 시작하는 지역인 티잉그라운드 및 페어웨이, 러프, 벙커, 워터해저드, 그린, 홀 등으로 이루어져 있으며, 벙커와 워터해저드를 제외한 지역에는 천연 잔디가 심어져 있다.
따라서, 골프장의 관리에 있어서 티잉그라운드, 페어웨이, 러프, 그린의 구역별 천연 잔디의 상태를 잘 파악하고 관리하는 것이 무엇보다 중요하고, 이에 대한 기술 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 골프장의 오염 정보를 획득하고, 획득된 데이터를 분석하여 방제액 분사 드론 및 연무액 분무 드론을 사용하여 골프장 잔디를 관리할 수 있는 골프장용 드론 운영시스템을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태는, 설정된 골프장 코스를 설정된 경로를 따라 비행하도록 하며, 설정범위 내의 골프장의 오염을 감시하기 위해 영상을 촬영하며 촬영된 영상을 실시간으로 송신하는 골프장 오염 모니터링 드론(40); 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에 의해 송신된 영상을 수신하며, 수신된 영상을 분석하여 골프장의 오염 발생 여부를 판단하고, 골프장의 오염 발생 정보를 송신하는 서버(10); 상기 서버(10)에 의해 송신된 골프장의 오염 발생 정보를 수신하며, 수신된 골프장의 오염 발생 정보에 상응하는 드론을 투입하며 투입된 드론의 비행을 제어하는 통합관제시스템(30); 상기 통합관제시스템(30)에 의해 제어되며 방제액이 탑재되고 골프장의 오염 발생지로 탑재된 방제액을 분사하는 방제액 분사 드론(50); 상기 통합관제시스템(30)에 의해 제어되며 연무액이 탑재되고 골프장의 오염 발생지로 탑재된 연무액을 분무하는 연무액 분무 드론(60); 및 스마트 관제 차량(80);을 포함하는 것을 특징으로 하는 골프장용 드론 운용시스템를 제공한다.
상기 스마트 관제 차량(80)은, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)을 제어하기 위한 통합관제시스템(30); 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)을 보관하기 위한 드론 수납고(81); 상기 방제액 분사 드론(50)이 방제 작업을 하는 동안 방제액을 소모하여, 방제액을 재충전하기 위한 방제액 충전 탱크(85); 상기 연무액 분무 드론(60)이 분사 작업을 하는 동안 연무액을 소모하여, 연무액을 재충전하기 위한 연무액 충전 탱크(86); 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)이 비행 후 배터리를 소모하여, 신규 배터리로 교환하기 위한 배터리 보관부(82); 및 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)의 비행을 자동으로 추적할 수 있는 드론 추적 안테나(83);를 포함한다.
상기 통합관제시스템(30)은 이동형 지상 제어국(Mobile GCS, Mobile Ground Control Station)(20)에 의하여 제어되며, 상기 이동형 지상 제어국은 사용자가 잔디 상태 모니터링, 방제 계획 수립 및 수행, 및 데이터 베이스 구축 및 활용이 가능하고, 상기 잔디 상태 모니터링은 골프장 코스 및 상기 코스의 구획을 나누고, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)을 제어하여 상기 구획별 세포아풀 밀도를 측정하고, 상기 방제 계획 수립 및 수행은 상기 잔디 상태 모니터링에 의하여 얻어진 상기 구획별 새포아풀 밀도 측정 데이터에 따라, 상기 방제액 분사 드론(50)의 비행 높이, 비행 속도 및 방제액 투하량을 제어하고, 또한 상기 연무액 분무 드론(60)의 비행 높이, 비행 속도 및 연무액의 분사량을 제어하고, 상기 데이터 베이스 구축 및 활용은 상기 방제액 분사 드론(50)의 방제액 분사 전후, 및 상기 연무액 분무 드론(60)의 연무액 분사 전후의 세포아풀 밀도 변화를 데이터화하고, 다음 방제 시기를 결정하고, 방제액 및 연무액의 양을 시뮬레이션하고, 상기 시뮬레이션을 통하여 상기 방제 계획 수립 및 수행에 활용한다.
상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)은 본체부(43); 상기 본체부(43)를 지상에 지지하기 위한 받침부(41); 상기 받침부(41) 및 본체부(43)를 연결하는 지지부(42); 상기 본체부(43)의 측부에 형성된 복수의 날개부(44); 상기 지지부(42)의 측부에 카메라부(45)를 구비하고, 상기 본체부(43)의 하부에 다파장 측정 센서부(46)을 구비하고, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에 의하여 촬영된 영상은 카메라부(42) 및 다파장 측정 센서부(46)에 의한 것이며, 상기 다파장 측정 센서부(46)에 의한 영상은 가시광선 및 근적외선 파장 영역을 측정하고, 촬영 구획을 정하고 상기 촬영 구획에서 반사된 가시광선 및 근적외선 파장과 레퍼런스로 감지된 가시광선 및 근적외선 파장의 차이를 매핑하여, 상기 이동형 지상 제어국의 모니터에 측정된 새포아풀의 밀도를 나타낸다.
상기 방제액 분사 드론(50)은 본체부(53); 상기 본체부(53)를 지상에 지지하기 위한 받침부(51); 상기 받침부(51) 및 본체부(53)를 연결하는 지지부(52); 상기 본체부(53)의 측부에 형성된 복수의 날개부(54); 상기 본체부(53)의 하단에 구비되는 방제액 보관 탱크(55); 상기 방제액 보관 탱크(55)의 상부에 방제액 보관 탱크 주입구(55-1);를 포함하고, 상기 연무액 분무 드론(60)은 본체부(63); 상기 본체부(63)를 지상에 지지하기 위한 받침부(61); 상기 받침부(61) 및 본체부(63)를 연결하는 지지부(62); 상기 본체부(63)의 측부에 형성된 복수의 날개부(64); 상기 본체부(63)의 하단에 구비되는 연무액 보관 탱크(65)를 포함한다.
또한, 복수의 골프장 오염 모니터링 드론(40), 복수의 방제액 분사 드론(50), 복수의 연무액 분무 드론(60)을 골프장 코스별로 운영되도록 멀티드론으로 운영되며, 짧은 골프장 코스의 비행이 완료되는 드론은, 긴 골프장 코스로 이동하여 골프장 오염 모니터링, 방제액 분사 및 연무액 분무를 수행한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 골프장용 드론 운영시스템은, 드론을 이용하여 골프장의 잔디의 오염 정도를 모니터링하고, 일정 기간 간격으로 드론을 골프장 전체 영역을 비행시켜 얻은 정보를 기반으로 방제액 분사 드론 및 연무액 분무 드론을 사용하여 천연 잔디를 사람이 관리하지 않고서도 효율적으로 천연 잔디의 오염 정도의 측정 및 관리가 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 개략적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 골프장 오염 모니터링 드론에 의한 골프장 오염 모니터링을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 방제액 분사 드론에 의한 방제액 분사 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 연무액 분무 드론에 의한 연무액 분무 상태를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 8은 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 GCS의 동작을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 골프장 오염 모니터링 드론을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 방제액 분사 드론을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 연무액 분무 드론을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 스마트 관제 차량을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 골프장 오염 모니터링 드론에 의한 골프장 오염 모니터링을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 방제액 분사 드론에 의한 방제액 분사 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 연무액 분무 드론에 의한 연무액 분무 상태를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 8은 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 GCS의 동작을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 골프장 오염 모니터링 드론을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 방제액 분사 드론을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 연무액 분무 드론을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 스마트 관제 차량을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 골프장용 드론 운영시스템을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 골프장용 드론 운용시스템은, 설정된 골프장 코스를 설정된 경로를 따라 비행하도록 하며, 설정범위 내의 골프장의 오염을 감시하기 위해 영상을 촬영하며 촬영된 영상을 실시간으로 송신하는 골프장 오염 모니터링 드론(40); 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에 의해 송신된 영상을 수신하며, 수신된 영상을 분석하여 골프장의 오염 발생 여부를 판단하고, 골프장의 오염 발생 정보를 송신하는 서버(10); 상기 서버(10)에 의해 송신된 골프장의 오염 발생 정보를 수신하며, 수신된 골프장의 오염 발생 정보에 상응하는 방제액 분사 드론(50) 및 연무액 분무 드론(60)을 투입하며 투입된 드론의 비행을 제어하는 통합관제시스템(30); 상기 통합관제시스템(30)에 의해 제어되며 방제액이 탑재되고 골프장의 오염 발생지로 탑재된 방제액을 투하하는 방제액 분사 드론(50); 상기 통합관제시스템(30)에 의해 제어되며 연무액이 탑재되고 골프장의 오염 발생지로 탑재된 연무액을 분사하는 연무액 분무 드론(60); 및 스마트 관제 차량(80);을 포함한다.
여기서, 골프장 오염 모니터링은 천연 잔디에 잡초가 자라는 정도를 모니터링하는 것이며, 특히 천연 잔디 사이에 세포아풀의 자라는 상태를 모니터링하는 것을 의미한다.
상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)은, 도 2에서와 같이, 설정된 골프장 모니터링 지역을 설정된 경로를 따라 비행하도록 하며, 설정범위 내의 잔디의 오염도를 측정하기 위해 영상을 촬영하며 촬영된 영상을 실시간으로 송신하는 역할을 한다.
도 9에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 골프장용 드론 운영시스템의 골프장 오염 모니터링 드론(40)은 본체부(43); 상기 본체부(43)를 지상에 지지하기 위한 받침부(41); 상기 받침부(41) 및 본체부(43)를 연결하는 지지부(42); 상기 본체부(43)의 측부에 형성된 복수의 날개부(44); 상기 지지부(42)에 카메라부(45)를 구비하고, 상기 본체부(43)의 하부에 다파장 측정 센서부(46)을 구비한다.
또한, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에는 레이더(미도시)가 장착되어 비행고도를 측정할 수 있도록 한다. 측정된 비행고도는 상기 서버(10)로 전송되게 된다. 또한, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에는 영상을 촬영하기 위한 카메라부(45)가 탑재되며 촬영된 영상을 실시간으로 서버(10)로 송신하도록 한다. 상기 카메라부(45)는 주간 및 야간에 사용할 수 있도록 가시광선 및 열화상을 모두 사용할 수 있다.
이때, 상기 카메라부(45)에 의해 촬영된 영상정보를 상기 서버(10)로 전송되도록 하기 위해, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 제안한 무선 LAN 및 일부 적외선 통신 등을 포함하는 무선 LAN에 대한 무선 네트워크와, 블루투스, UWB, 지그비 등을 포함하는 무선 PAN(Personal Area Network)과, 도시 광대역 네트워크(Fixed Wireless Access: FWA) 등을 포함하는 무선 MAN(Metropolitan Area Network), 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access: BWA)과, 와이브로(Wibro), 와이맥스(WiMAX), LTE 등을 포함하는 무선 MAN(Mobile Broadband Wireless Access: MBWA)에 대한 모바일 인터넷 등의 무선 통신 방식을 이용할 수 있다. 도면에서는 LTE를 이용한 무선통신방식을 도시하였다.
아울러, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에는 드론의 위치신호를 실시간으로 상기 서버(10)로 전송되도록 하는 위치전송부(미도시)가 구비되도록 한다. 또한, 상기 위치전송부는, RTK GPS 모듈을 이용하며, 위성으로부터 전송된 GPS 신호를 수신하고, 상기 수신된 GPS 신호에 포함된 경도 좌표 및 위도 좌표를 근거로 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)의 위치 데이터를 실시간으로 발생시키고, 상기 발생된 위치데이터를 상기 서버(10)에 제공한다. 상기 위치전송부는, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)의 위치신호를 상기 서버(10)로 전송되도록 하기 위해, 전술한 무선 통신 방식을 이용하여 드론의 위치 정보를 상기 서버(10)에 제공하도록 구성할 수도 있다.
아울러, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에는 지상과 드론과의 거리를 감지하는 거리센서부(미도시)가 구비되어 비행위치에 따른 지상의 거리를 서버(10)로 전송하도록 하여 골프장의 오염 발생지의 정확한 위치파악이 될 수 있도록 한다.
상기 위치전송부에 의해 드론의 위치와, 거리센세부에 의한 골프장의 오염 발생지와의 거리를 서버(10)로 전송되도록 함으로써 골프장의 오염 발생지의 정확한 위치파악이 될 수 있도록 한다. 상기 서버(10)는 전송된 촬영영상을 분석하여 골프장 오염 발생이 판단되면 골프장 오염 발생지를 지도에 맵핑하여 전송하도록 한다.
여기서, 골프장 오염 발생의 측정은, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에 의하여 촬영된 영상에 의한 것이며, 예를 들어 카메라부(42) 및 다파장 측정 센서부(46)에 의한 것이며, 상기 다파장 측정 센서부(46)에 의한 영상은 가시광선 및 근적외선 파장 영역을 측정하고, 촬영 구획을 정하고 상기 촬영 구획에서 반사된 가시광선 및 근적외선 파장과 레퍼런스로 감지된 가시광선 및 근적외선 파장의 차이를 매핑하여 새포아풀의 밀도를 측정할 수 있다.
상기 서버(10)는, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에 의해 송신된 영상을 수신하며, 수신된 영상을 분석하여 골프장 오염 발생여부를 판단하고, 골프장 오염 발생 정보를 송신하는 역할을 한다.
또한, 상기 서버(10)는, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에 의해 촬영된 영상데이터를 수신하며 수신된 영상데이터에 따른 잔디 오염 레벨을 고려하여 후술할 방제액 분사 드론 및 연무액 분무 드론에서 약제 투입 고도, 투입 위치 및 투입량을 결정하도록 한다.
여기서, 상기 잔디 오염 레벨은 공간적 레벨 및 시간적 레벨에 따라 결정할 수 있다. 공간적 레벨은, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)이 전체 골프장 영역을 비행하면서 촬영한 영상데이터로부터, 상기 전체 골프장 영역을 다수의 구역을 나누고, 각 구역의 잔디 오염도 레벨을 심한 곳과 상대적으로 양호한 곳으로 나누고, 오염도가 심한 구역에 방제액 분사 드론의 약제를 살포하고, 연무액 분무 드론의 약제를 분무할 수 있다. 이에 따라, 전체 골프장 영역의 오염된 정도를 상대적으로 줄일 수 있다. 또한, 시간적 레벨은, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)이 특정 기간, 예를 들어 분기 또는 월 단위로 전체 골프장 코스를 비행하면서 촬영한 과거의 영상데이터와 현재 촬영한 영상데이터를 비교하여 오염도가 심한 구역에 방제액 분사 드론의 약제를 살포하고, 연무액 분무 드론의 약제를 분무하는 것을 결정할 수 있다.
상기 통합관제시스템(30)은, 상기 서버(10)에 의해 송신된 골프장 오염 발생정보를 수신하며, 수신된 골프장 오염 발생 정보에 상응하는 방제액 분사 드론(50) 및 연무액 분무 드론(60)을 투입되도록 하며, 투입된 드론의 비행 및 오염 제거 동작을 제어하는 역할을 한다.
상기 통합관제시스템(30)은, 상기 서버(10)에 의해 잔디 오염이 감지되면, 후술할 방제액 분사 드론(50) 및 연무액 분무 드론(60)을 잔디 오염 발생지에 투입되도록 하여 잔디의 오염을 줄이기 위해 약제를 투입하거나 분무한다.
도 3 및 도 10은 본 발명의 골프장용 드론 운용시스템에서의 방제액 분사 드론(50)의 동작 및 그 구조를 나타낸다. 상기 방제액 분사 드론(50)은 본체부(53); 상기 본체부(53)를 지상에 지지하기 위한 받침부(51); 상기 받침부(51) 및 본체부(53)를 연결하는 지지부(52); 상기 본체부(53)의 측부에 형성된 복수의 날개부(54); 상기 본체부(53)의 하단에 구비되는 방제액 보관 탱크(55); 상기 방제액 보관 탱크(55)의 상부에 방제액 보관 탱크 주입구(55-1);를 포함한다.
상기 방제액 분사 드론(50)은 방제액 보관 탱크(55)에 보관된 방제액이 골프장의 기설정된 구획으로 분사될 수 있도록 방제액 분사용 호수(55-2)를 사용할 수 있다. 상기 방제액 분사용 호수(55-2)는 상기 본체부(53) 및 날개부(54)를 연결하는 날개부용 지지부(56) 및 날개부(54)의 하단에 지면 방향으로 설치된 호수용 지지부(57)에 호수 고정부(58)를 사용하여 각각 고정될 수 있다. 또한, 방제액이 잔디 오염 발생지에 도달할 수 있도록지면으로 분사되는 각도를 조절하기 위해서 방제액 분사용 호수(55-2)의 끝단에 호수 각도 조절부(59)를 구비할 수도 있다. 이와 같이, 방제액을 날개부(54)의 하부에서 방제액 분사용 호수(55-2)에서 분사하는 것은, 방제액 보관 탱크(55)의 하부에 구멍 등을 형성하여 직접 분사하는 것보다 보다 넓은 영역을 분사할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본체부(53) 및 날개부(54)를 연결하는 날개부용 지지부(56)에 접이부(56-1)를 구비하여, 날개부용 지지부(56)를 접이식으로 하여, 적은 공간에서도 보관이 가능하게 할 수 있다.
도 4 및 도 11은 본 발명의 골프장용 드론 운용시스템에서의 연무액 분무 드론 (60)의 동작 및 그 구조를 나타낸다.
상기 연무액 분무 드론(60)은 본체부(63); 상기 본체부(63)를 지상에 지지하기 위한 받침부(61); 상기 받침부(61) 및 본체부(63)를 연결하는 지지부(62); 상기 본체부(63)의 측부에 형성된 복수의 날개부(64); 상기 본체부(63)의 하단에 구비되는 연무액 보관 탱크(65)를 포함한다. 여기서, 연무액을 분무하기 위하여 연무액 분사구(66)을 본체부(63)의 측부에 구비할 수 있다. 또는, 필요에 따라서 연무액 분사구(66)을 본체부(63)의 하부에 구비할 수도 있다. 또한, 도시하지 않았으나, 상기 방제액 분사 드론(50)과 마찬가지로 본체부(63) 및 날개부(4)를 연결하는 날개부용 지지부가 구비되어, 상기 날개부용 지지부를 접이식으로 하여, 적은 공간에서도 보관이 가능하게 할 수 있다.
또한, 상기 방제액 분사 드론(50) 및 상기 연무액 분무 드론(60)이 비행할 때, 바람의 영향으로 기설정된 속도보다 다른 속도로 운행되는 경우를 대비하여 상기 방제액 분사 드론(50) 및 상기 연무액 분무 드론(60)에 비행 속도 감지부(미도시)를 구비하여, 서버(10)에 실시간으로 상기 방제액 분사 드론(50) 및 상기 연무액 분무 드론(60)의 비행속도 정보를 보내어 지상에 뿌려지는 기설정된 방제액의 분사양 및 연무액의 분무양보다 차이가 나지 않도록 통합관제시스템(30)에서 상기 방제액 분사 드론(50) 및 상기 연무액 분무 드론(60)의 비행속도를 실시간으로 조절하거나, 또는 방제액의 분사양 및 연무액의 분무양을 실시간으로 조절할 수 있다.
본 발명의 약제는 이속사졸린계 메티오졸린, 스토로빌루린계 아족시스트로빈, 시아노피롤계 플루디옥소닐, 카복사마이드계 화합물, 유기인계 클로로피리포스 등을 사용할 수 있다. 특히, 이속사졸린계 메티오졸린을 사용하면 새포아풀을 선택적으로 방제할 수 있는 장점이 있다. 이들 조성물을 단독으로 사용할 수 있고, 필요에 따라서는 혼합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 방제액 분사 드론에 하나의 방제액 보관 탱크를 구비할 수 있고, 필요에 따라서 복수의 약제를 분사하기 위해서 복수의 방제액 보관 탱크를 구비할 수도 있다.
방제액을 분사하는 것은 많은 약제를 분사하는 것이 가능하고, 연무액을 분무하는 것은 보다 균일하게 약제를 분사하는 것이 가능하다. 따라서 방제액의 분사와 연무액의 분무를 혼합하게 되면 보다 효율적으로 방제 작업이 가능해진다.
다음으로, 도 5 내지 8에 나타난 바와 같이, 이동형 지상 제어국(Mobile GCS, Mobile Ground Control Station)(20)에 대하여 설명한다.
본 발명의 이동형 지상 제어국(20)을 사용하여 사용자가 통합관제시스템(30)을 제어할 수 있고, 잔디 상태 모니터링, 방제 계획 수립 및 수행, 및 데이터 베이스 구축 및 활용이 가능하므로, 골프장 코스의 현장에서 관리가 가능한 장점이 있다.
도 6 (a)에 나타난 바와 같이, 상기 잔디 상태 모니터링은 골프장 코스 및 상기 코스의 구획을 나누고, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)을 제어하여 상기 구획별 세포아풀 밀도를 측정할 수 있다. 도 6 (b)는 상기와 같은 방법으로 측정한 세포아풀의 밀도의 예시를 나타낸다. 나아가, 골프장의 천연 잔디와 관련되지 않은 다른 요인들, 예를 들어 스프링 쿨러의 동작상태, 토양, 수량 등 기타 환경에 대한 요인들의 변화가 감지되면 이를 GCS 모니터 상에 표시하여 관리자가 인식할 수 있도록 할 수도 있다.
도 7에 나타난 바와 같이, 상기 방제 계획 수립 및 수행은 상기 잔디 상태 모니터링에 의하여 얻어진 상기 구획별 새포아풀 밀도 측정 데이터에 따라, 상기 방제액 분사 드론(50)의 비행 높이, 비행 속도 및 방제액 투하량을 제어하고, 또한 상기 연무액 분무 드론(60)의 비행 높이, 비행 속도 및 연무액의 분사량을 제어한다. 이와 같이 드론의 비행을 수행함으로써, 멀티 드론에 따른 방제의 중복 작업을 방지할 수 있고, 잔여 배터리 양, 약제 보유양을 고려한 작업 수행이 가능해진다.
도 8에 나타난 바와 같이, 상기 데이터 베이스 구축 및 활용은 상기 방제액 분사 드론(50)의 방제액 분사 전후, 및 상기 연무액 분무 드론(60)의 연무액 분사 전후의 세포아풀 밀도 변화를 데이터화하고, 다음 방제 시기를 결정하고, 방제액 분사량 및 연무액 분무량을 시뮬레이션하고, 상기 시뮬레이션을 사용하여 방제 계획 수립 및 수행에 활용 가능하다. 또한, 병충해 목록을 데이터화하고, 특정 약제의 종류나 투입양을 결정하는데 도움이 된다.
도 12는 골프장용 드론 운영시스템의 스마트 관제 차량(80)을 나타낸다.
도 12에 나타난 바와 같이, 상기 스마트 관제 차량(80)은, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)을 제어하기 위한 통합관제시스템(30); 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)을 보관하기 위한 드론 수납고(81); 상기 방제액 분사 드론(50)이 방제 작업을 하는 동안 방제액을 소모하여, 방제액을 충전하기 위한 방제액 충전 탱크(85); 상기 연무액 분무 드론(60)이 분사 작업을 하는 동안 연무액을 소모하여, 연무액을 충전하기 위한 연무액 충전 탱크(86); 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)이 비행 후 배터리를 소모하여, 신규 배터리로 교환하기 위한 배터리 보관부(82); 및 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)의 비행을 자동으로 추적할 수 있는 드론 추적 안테나(83);를 포함한다.
상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)이 비행 후 배터리를 소모하여, 신규 배터리로 교환하기 위한 배터리 보관부(82)에는, 배터리를 탈착식으로 구비되어도 무방하며, 충전식으로 구비되어도 무방하다.
상기 방제액 분사 드론(50)이 방제 작업을 하는 동안 방제액을 소모하여, 방제액을 충전하기 위한 방제액 충전 탱크(85) 및 상기 연무액 분무 드론(60)이 분사 작업을 하는 동안 연무액을 소모하여, 연무액을 충전하기 위한 연무액 충전 탱크(86)에는, 각각 방제액 및 연무액을 다량 보관하여 드론이 여러 번 재충전이 가능하도록 할 수 있다.
드론 수납고(81)에는 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)은 드론 수납고 도어(86)을 통하여 들어온다. 드론 수납고 도어(86)는 스마트 관제 차량(80)의 측부에 설치된다.
아울러, 본 발명은, 설정된 골프장 코스의 설정영역을 복수개로 구획하고 구획된 설정영역에 다수의 골프장 오염 모니터링 드론(40), 다수의 방제액 분사 드론(50), 다수의 연무액 분무 드론(60)을 각각 운영하도록 하고, 각각의 골프장 오염 모니터링 드론(40), 방제액 분사 드론(50), 연무액 분무 드론(60)에 의해 촬영, 방제액 분사, 연무액 분무의 정보가 서버(10)로 전송하도록 하는 멀티드론을 수행할 수 있다.
본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
10 : 서버
20 : 이동형 지상 제어국(Mobile GCS, Mobile Ground Control Station)
30 : 통합관제시스템
40 : 골프장 오염 모니터링 드론
50 : 방제액 분사 드론
60 : 연무액 분무 드론
43, 53, 63 : 본체부
44, 54, 64 : 날개부
41, 51, 61 : 받침부
42, 52, 62 : 지지부
45 : 카메라부
46 : 다파장 측정 센서
55 : 방제액 보관 탱크
55-1 : 방제액 보관 탱크 주입구
55-2 : 방제액 분사용 호수
56 : 날개부용 지지부
56-1: 접이부
57 : 호수용 지지부
58 : 호수 고정부
59 : 호수 각도 조절부
65 : 연무액 보관 탱크
66 : 연무액 분사구
80 : 스마트 관제 차량
81 : 드론 수납고
82 : 배터리 보관부
83 : 드론 추적 안테나
84 : 드론 수납고 도어
85 : 방제액 충전 탱크
86 : 연무액 충전 탱크
20 : 이동형 지상 제어국(Mobile GCS, Mobile Ground Control Station)
30 : 통합관제시스템
40 : 골프장 오염 모니터링 드론
50 : 방제액 분사 드론
60 : 연무액 분무 드론
43, 53, 63 : 본체부
44, 54, 64 : 날개부
41, 51, 61 : 받침부
42, 52, 62 : 지지부
45 : 카메라부
46 : 다파장 측정 센서
55 : 방제액 보관 탱크
55-1 : 방제액 보관 탱크 주입구
55-2 : 방제액 분사용 호수
56 : 날개부용 지지부
56-1: 접이부
57 : 호수용 지지부
58 : 호수 고정부
59 : 호수 각도 조절부
65 : 연무액 보관 탱크
66 : 연무액 분사구
80 : 스마트 관제 차량
81 : 드론 수납고
82 : 배터리 보관부
83 : 드론 추적 안테나
84 : 드론 수납고 도어
85 : 방제액 충전 탱크
86 : 연무액 충전 탱크
Claims (6)
- 설정된 골프장 코스를 설정된 경로를 따라 비행하도록 하며, 설정범위 내의 골프장의 오염을 감시하기 위해 영상을 촬영하며 촬영된 영상을 실시간으로 송신하는 골프장 오염 모니터링 드론(40);
상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에 의해 송신된 영상을 수신하며, 수신된 영상을 분석하여 골프장의 오염 발생 여부를 판단하고, 골프장의 오염 발생 정보를 송신하는 서버(10);
상기 서버(10)에 의해 송신된 골프장의 오염 발생 정보를 수신하며, 수신된 골프장의 오염 발생 정보에 상응하는 드론을 투입하며 투입된 드론의 비행을 제어하는 통합관제시스템(30);
상기 통합관제시스템(30)에 의해 제어되며 방제액이 탑재되고 골프장의 오염 발생지로 탑재된 방제액을 분사하는 방제액 분사 드론(50);
상기 통합관제시스템(30)에 의해 제어되며 연무액이 탑재되고 골프장의 오염 발생지로 탑재된 연무액을 분무하는 연무액 분무 드론(60); 및
스마트 관제 차량(80);을 포함하고,
상기 스마트 관제 차량(80)은, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)을 제어하기 위한 통합관제시스템(30);
상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)을 보관하기 위한 드론 수납고(81);
상기 방제액 분사 드론(50)이 방제 작업을 하는 동안 방제액을 소모하여, 방제액을 재충전하기 위한 방제액 충전 탱크(85);
상기 연무액 분무 드론(60)이 분무 작업을 하는 동안 연무액을 소모하여, 연무액을 재충전하기 위한 연무액 충전 탱크(86);
상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)이 비행 후 배터리를 소모하여, 신규 배터리로 교환하기 위한 배터리 보관부(82); 및
상기 골프장 오염 모니터링 드론(40), 상기 방제액 분사 드론(50), 상기 연무액 분무 드론(60)의 비행을 자동으로 추적할 수 있는 드론 추적 안테나(83);를 포함하고,
상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)은 본체부(43); 상기 본체부(43)를 지상에 지지하기 위한 받침부(41); 상기 받침부(41) 및 본체부(43)를 연결하는 지지부(42); 상기 본체부(43)의 측부에 형성된 복수의 날개부(44); 상기 지지부(42)의 측부에 카메라부(45)를 구비하고, 상기 본체부(43)의 하부에 다파장 측정 센서부(46)을 구비하고, 또한 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)은 위치 신호를 실시간으로 상기 서버(10)에 전송되도록 하는 위치전송부를 구비하고, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)은 비행 위치에 따른 지상과의 거리를 감지하는 거리센서부를 구비하고,
상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에 의하여 촬영된 영상은 카메라부(42) 및 다파장 측정 센서부(46)에 의하여 얻어지는 것이며, 상기 다파장 측정 센서부(46)에 의한 영상은, 촬영 구획을 정하고 상기 촬영 구획에서 반사된 가시광선 및 근적외선 파장과 레퍼런스로 감지된 가시광선 및 근적외선 파장의 차이를 매핑하여, 이동형 지상 제어국의 모니터에 측정된 세포아풀의 밀도를 나타내며,
상기 방제액 분사 드론(50)은 본체부(53); 상기 본체부(53)를 지상에 지지하기 위한 받침부(51); 상기 받침부(51) 및 본체부(53)를 연결하는 지지부(52); 상기 본체부(53)의 측부에 형성된 복수의 날개부(54); 상기 본체부(53)의 하단에 구비되는 방제액 보관 탱크(55); 상기 방제액 보관 탱크(55)의 상부에 방제액 보관 탱크 주입구(55-1); 상기 방제액 보관 탱크(55)에 보관된 방제액이 골프장의 기설정된 구획으로 분사될 수 있도록 하는 방제액 분사용 호수(55-2); 상기 본체부(53) 및 날개부(54)를 연결하는 날개부용 지지부(56); 상기 날개부(54)의 하단에 지면 방향으로 설치된 호수용 지지부(57); 상기 방제액 분사용 호수(55-2)의 끝단에 구비된 호수 각도 조절부(59);를 포함하고,
상기 연무액 분무 드론(60)은 본체부(63); 상기 본체부(63)를 지상에 지지하기 위한 받침부(61); 상기 받침부(61) 및 본체부(63)를 연결하는 지지부(62); 상기 본체부(63)의 측부에 형성된 복수의 날개부(64); 상기 본체부(63)의 하단에 구비되는 연무액 보관 탱크(65); 본체부(63)의 측부에 구비된 연무액 분사구(66)를 포함하며,
상기 방제액 분사 드론(50) 및 상기 연무액 분무 드론(60)은 비행 속도 감지부를 구비하고,
상기 서버(10)는, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)에 의해 촬영된 영상데이터를 수신하며, 수신된 영상데이터에 따른 공간적 레벨 및 시간적 레벨에 따라 결정된 잔디 오염 레벨을 고려하여 상기 방제액 분사 드론(50) 및 연무액 분무 드론(60)에서 약제 투입 고도, 투입 위치 및 투입량을 결정하도록 하는 것을 특징으로 하는 골프장용 드론 운영시스템. - 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 통합관제시스템(30)은 이동형 지상 제어국(Mobile GCS, Mobile Ground Control Station)(20)에 의하여 제어되며,
상기 이동형 지상 제어국은 사용자가 잔디 상태 모니터링, 방제 계획 수립 및 수행, 및 데이터 베이스 구축 및 활용이 가능하고,
상기 잔디 상태 모니터링은 골프장 코스 및 상기 코스의 구획을 나누고, 상기 골프장 오염 모니터링 드론(40)을 제어하여 상기 구획별 세포아풀 밀도를 측정하고,
상기 방제 계획 수립 및 수행은 상기 잔디 상태 모니터링에 의하여 얻어진 상기 구획별 세포아풀 밀도 측정 데이터에 따라, 상기 방제액 분사 드론(50)의 비행 높이, 비행 속도 및 방제액 투하량을 제어하고, 또한 상기 연무액 분무 드론(60)의 비행 높이, 비행 속도 및 연무액의 분무량을 제어하고,
상기 데이터 베이스 구축 및 활용은 상기 방제액 분사 드론(50)의 방제액 분사 전후, 및 상기 연무액 분무 드론(60)의 연무액 분무 전후의 세포아풀 밀도의 변화를 데이터화하고, 상기 데이터에 따라 다음 방제 시기를 결정하고, 사용된 방제액 및 연무액의 양을 시뮬레이션하고, 상기 시뮬레이션을 통하여 상기 방제 계획 수립 및 수행에 활용하는 것을 특징으로 하는 골프장용 드론 운영시스템. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
복수의 골프장 오염 모니터링 드론(40), 복수의 방제액 분사 드론(50), 복수의 연무액 분무 드론(60)을 골프장 코스별로 운영되도록 멀티드론으로 운영되며, 상기 복수의 골프장 오염 모니터링 드론(40)은 골프장 전체 코스의 구획별 세포아풀 밀도를 측정하고, 골프장 전체 코스를 다수의 영역으로 나누어 특정 골프장 코스에서 상기 방제액 분사 드론(50), 연무액 분무 드론(60)의 작업이 끝나면, 작업이 끝나지 않은 다른 특정 골프장 코스로 이동하여 방제액 분사 및 연무액 분무를 수행하는 것을 특징으로 하는 골프장용 드론 운영시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020200033620A KR102172493B1 (ko) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | 골프장용 드론 운영시스템 |
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| KR1020200033620A KR102172493B1 (ko) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | 골프장용 드론 운영시스템 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| KR102172493B1 true KR102172493B1 (ko) | 2020-11-02 |
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ID=73397871
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