KR102187675B1 - Device and method for automatic replacement of drone battery pack - Google Patents

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Abstract

드론 배터리 팩 자동 교체 장치는, 배터리 팩; 일단에 회전이 가능한 고정장치가 형성되어 있고, 드론에 내장된 배터리 팩을 고정장치에 고정시켜 드론에 내장된 배터리 팩을 드론으로부터 제거하고, 드론으로 충전이 완료된 배터리 팩을 삽입시키는 배터리 팩 이동기; 배터리 팩을 다수 개 포함하며 배터리 팩을 충전하고, 충전이 완료된 배터리 팩을 배터리 팩 이동기의 이동 경로에 위치시키고, 일단이 오픈 되어 있는 배터리 팩 충전기; 및 적외선 센서를 이용하여 드론의 착륙을 인지하고, 드론을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키는 드론 착륙 센터;를 포함할 수 있다. 이에 따라, 드론의 GPS 성능에 크게 의존하지 않고, 드론이 착륙장 내에 착륙하기만 하면 드론의 위치를 충전소까지 옮겨주어 드론이 배터리를 바꾸는데 제일 좋은 위치로 보정해주므로 어떤 드론이든지 간에 본 발명을 사용할 수 있는 높은 호환성을 가질 수 있다.The drone battery pack automatic replacement device includes: a battery pack; A battery pack mover having a rotating fixing device formed at one end, fixing the battery pack built in the drone to the fixing device, removing the battery pack built in the drone from the drone, and inserting the battery pack charged with the drone; A battery pack charger including a plurality of battery packs, charging the battery pack, placing the charged battery pack in the moving path of the battery pack mover, and having one end open; And a drone landing center that recognizes the landing of the drone using an infrared sensor and moves the drone to a designated battery pack replacement position. Accordingly, the present invention can be used with any drone because it does not rely heavily on the GPS performance of the drone, and if the drone lands within the landing field, the drone moves the location to the charging station and corrects the drone to the best position for changing the battery. Can have high compatibility.

Description

드론 배터리 팩 자동 교체 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR AUTOMATIC REPLACEMENT OF DRONE BATTERY PACK}Drone battery pack automatic replacement device and method {DEVICE AND METHOD FOR AUTOMATIC REPLACEMENT OF DRONE BATTERY PACK}

본 발명은 드론 배터리 팩 자동 교체 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지정된 위치에 드론이 안착하면 드론의 배터리 팩을 자동으로 교체하는 드론 배터리 팩 자동 교체 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a drone battery pack automatic replacement apparatus and method, and more particularly, to a drone battery pack automatic replacement apparatus and method for automatically replacing a battery pack of a drone when a drone is seated in a designated location.

무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV) 또는 드론(Drone)은 지상에서 원격조종 및 사전 프로그램 된 경로에 따라 자동 또는 반자동 형식으로 자율 비행하며 임무를 수행하는 비행체이다.An unmanned aerial vehicle (UAV) or drone is a vehicle that performs missions by autonomously flying in an automatic or semi-automatic format according to a pre-programmed route and remotely controlled from the ground.

드론은 원래 군사용 목적으로 개발되어 정찰/감시와 같은 군사임무를 수행해왔지만, 최근 들어서는 다국적 기업들의 상업적 용도로써 농업, 물류운송, 영상촬영, 전자상거래업체, 택배회사, 배달 및 IT 등 활용 분야가 다양해지고 있다.Drones were originally developed for military purposes and have performed military missions such as reconnaissance/surveillance, but recently, as a commercial use of multinational corporations, various fields of application such as agriculture, logistics transportation, video shooting, e-commerce companies, courier companies, delivery and IT, etc. Is becoming.

드론은 동력원으로 배터리를 주로 사용하는데, 배터리의 무게와 용량은 드론의 이륙과 비행에 제약을 주고 있어 드론의 장시간 비행이 가능하도록 하기 위해서는 사용자가 지속적으로 배터리를 교체하거나 충전시켜야 한다.Drones mainly use batteries as a power source, and the weight and capacity of the batteries limit takeoff and flight of the drones, so the user must constantly replace or charge the batteries to enable the drone to fly for a long time.

또한, 현재의 배터리 충전 기술로는 10분 비행을 위해 약 1시간의 충전 시간이 필요하며, 이는 운행목적을 달성하기까지 소요되는 전체 시간이 길어진다는 단점이 있다.In addition, with the current battery charging technology, a charging time of about 1 hour is required for a 10-minute flight, which has a disadvantage in that the total time required to achieve the driving purpose is lengthened.

이러한 문제점들을 해결하기 위해 드론의 배터리를 자동적으로 교체할 수 있는 시스템이 고안되었다.To solve these problems, a system that can automatically replace the battery of a drone was devised.

드론은 위성위치확인시스템(GPS)를 이용해 목적지를 찾아가는데, GPS는 3개의 인공위성이 보내는 전파를 받아 삼변 측량법을 통해 지구상의 위치를 계산하여 착륙하지만, 위성의 위치에 따라 3~10m 정도의 오차가 발생할 수 있다.Drones use the satellite positioning system (GPS) to find their destination, and the GPS receives radio waves from three satellites and lands by calculating the position on the earth through three-sided surveying, but there is an error of about 3-10m depending on the location of the satellites. Can occur.

또한, 시중에 나와있는 종래 기술들은 보편적으로 드론과 충전소가 하나의 제품으로써, 정확도가 높은 GPS에 의지하여 드론이 정확하게 착륙하는 것으로 전제된다. 따라서 GPS 성능이 안 좋은 저가의 드론에게 적용하는 것이 매우 어렵다.In addition, conventional technologies on the market generally have a drone and a charging station as one product, and it is premised that the drone lands accurately by relying on GPS with high accuracy. Therefore, it is very difficult to apply it to low-cost drones with poor GPS performance.

한국등록특허 제10-1705838호Korean Patent Registration No. 10-1705838 한국공개특허 제10-2017-0140910호Korean Patent Publication No. 10-2017-0140910

본 발명의 일측면은 드론의 배터리 충전 및 교체 시스템과 배터리 교체를 위한 자동 위치 조정 시스템이 구비된 착륙장을 포함하는 드론 배터리 팩 자동 교체 장치 및 방법을 제공한다. One aspect of the present invention provides a drone battery pack automatic replacement apparatus and method including a landing site equipped with a battery charging and replacement system for a drone and an automatic positioning system for battery replacement.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem of the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 드론 배터리 팩 자동 교체 장치는, 배터리 팩; 일단에 회전이 가능한 고정장치가 형성되어 있고, 드론에 내장된 배터리 팩을 상기 고정장치에 고정시켜 상기 드론에 내장된 배터리 팩을 상기 드론으로부터 제거하고, 상기 드론으로 충전이 완료된 배터리 팩을 삽입시키는 배터리 팩 이동기; 상기 배터리 팩을 다수 개 포함하며 상기 배터리 팩을 충전하고, 충전이 완료된 배터리 팩을 상기 배터리 팩 이동기의 이동 경로에 위치시키고, 일단이 오픈 되어 있는 배터리 팩 충전기; 및 적외선 센서를 이용하여 드론의 착륙을 인지하고, 상기 드론을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키는 드론 착륙 센터;를 포함한다.An apparatus for automatically replacing a drone battery pack according to an embodiment of the present invention includes: a battery pack; A fixing device capable of rotating is formed at one end, and a battery pack built in the drone is fixed to the fixing device to remove the battery pack built into the drone from the drone, and insert the battery pack that has been charged into the drone. Battery pack mover; A battery pack charger including a plurality of battery packs, charging the battery pack, placing the charged battery pack in a moving path of the battery pack mover, and having one end open; And a drone landing center that recognizes the landing of the drone using an infrared sensor and moves the drone to a designated battery pack replacement position.

상기 드론 착륙 센터는, 상기 적외선 센서 및 무게 센서를 이용하여 드론의 착륙이 인지되면 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키는 위치 보정기; 상기 드론이 착륙한 후 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동되면, 상기 드론에 포함된 배터리 팩 케이스의 타단이 상기 배터리 팩 이동기의 이동 경로의 일단에 위치될 수 있도록 회전시키는 회전 패널; 및 상기 드론이 지정된 배터리 팩 교체 위치에 위치하면 상기 위치 보정기를 중지시키고, 상기 배터리 팩 이동기의 이동 경로의 일단에 부착되어 있는 접근 센서가 작동되면 상기 회전 패널의 회전을 중지시키는 제어부;를 포함할 수 있다.The drone landing center includes: a position corrector for moving to a designated battery pack replacement position when a landing of the drone is recognized using the infrared sensor and the weight sensor; A rotating panel rotating so that the other end of the battery pack case included in the drone can be positioned at one end of a movement path of the battery pack mover when the drone is moved to a designated battery pack replacement position after landing; And a control unit for stopping the position corrector when the drone is positioned at a designated battery pack replacement position, and stopping rotation of the rotating panel when an access sensor attached to one end of the moving path of the battery pack mover is operated; I can.

상기 드론에 포함된 배터리 팩 케이스의 타단은, 상기 배터리 팩 이동기의 이동 경로의 일단에 맞닿으며 상기 배터리 팩 이동기의 이동 경로의 일단에 부착된 접근 센서를 작동시키는 메모리가 내장되어 있을 수 있다.The other end of the battery pack case included in the drone may have a built-in memory that contacts one end of the moving path of the battery pack mover and operates an access sensor attached to one end of the moving path of the battery pack mover.

상기 배터리 팩 이동기는, 일단에 형성된 고정장치를 회전시키기 위한 제1 모터를 포함하고, 상기 배터리 팩을 상기 드론으로 삽입시키는 제2 모터를 포함할 수 있다.The battery pack mover may include a first motor for rotating a fixing device formed at one end, and a second motor for inserting the battery pack into the drone.

본 발명의 다른 실시예에 따른 드론 배터리 팩 자동 교체 방법은, 배터리 팩을 다수 개 포함하며 상기 배터리 팩을 충전하는 드론 배터리 팩 자동 교체 장치를 이용한 드론 배터리 팩 교체 방법으로서, 적외선 센서가 포함된 드론 착륙 센터가 드론이 착륙된 것을 인지하여 상기 드론을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키고, 일단에 회전이 가능한 고정장치가 형성되어 있는 배터리 팩 이동기가 상기 드론에 내장된 배터리 팩을 고정시켜 상기 드론으로부터 제거하고,A drone battery pack automatic replacement method according to another embodiment of the present invention is a drone battery pack replacement method using a drone battery pack automatic replacement device that includes a plurality of battery packs and charges the battery pack, comprising: a drone including an infrared sensor The landing center recognizes that the drone has landed and moves the drone to a designated battery pack replacement position, and a battery pack mover with a rotating fixing device formed at one end fixes the battery pack built into the drone from the drone. Remove,

충전이 완료된 배터리 팩을 상기 배터리 팩 이동기의 이동경로에 위치시킨 후 상기 드론 배터리 팩 자동 교체 장치로부터 상기 드론으로 삽입한다.The charged battery pack is placed in the moving path of the battery pack mover and then inserted into the drone from the drone battery pack automatic replacement device.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 드론의 GPS 성능에 크게 의존하지 않고, 드론이 착륙장 내에 착륙하기만 하면 드론의 위치를 충전소까지 옮겨주어 드론이 배터리를 바꾸는데 제일 좋은 위치로 보정해주므로 어떤 드론이든지 간에 본 발명을 사용할 수 있는 높은 호환성을 가질 수 있다.According to one aspect of the present invention described above, the drone does not rely heavily on the GPS performance of the drone, and if the drone lands within the landing field, the drone moves the location of the drone to the charging station and corrects the drone to the best location for changing the battery. Regardless, it can have high compatibility to use the present invention.

또한, 드론 배터리 팩 자동 교체 장치는 다양한 자율주행 드론 산업에 유연하게 적용될 수 있어 드론 산업에 맞춰진 충전소 제조공정이 아닌 하나의 제조 공정으로 대체할 수 있다.In addition, the drone battery pack automatic replacement device can be flexibly applied to various autonomous drone industries, so it can be replaced by a single manufacturing process rather than a charging station manufacturing process tailored to the drone industry.

또한, 짧은 교체 시간으로 충전이 이루어지므로 하루 내 전체 충전시간을 감소시킬 수 있으며 드론의 전체 주행시간을 늘릴 수 있어 시간의 효율성을 기대할 수 있다.In addition, since charging is performed with a short replacement time, the total charging time within a day can be reduced, and the total driving time of the drone can be increased, so time efficiency can be expected.

또한, 무인택배, 농업, 군사와 같은 자율 주행 드론이 활용되는 사업에서 효율적인 배터리 자동 교체 방식을 통해 드론의 일률을 증가시킬 수 있고, 드론 관리에 투입되는 관리인 비용을 절감할 수 있다.In addition, in businesses where autonomous drones are used, such as unmanned courier service, agriculture, and military, it is possible to increase the work rate of drones through an efficient automatic battery replacement method, and reduce the cost of managers for drone management.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. .

도 1은 본 발명이 제안하는 드론 배터리 팩 자동 교체 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 배터리 팩 자동 교체 장치를 자세히 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 배터리 팩 이동기를 자세히 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 배터리 팩 충전기를 자세히 도시한 도면이다.
도 5는 도 2의 드론 착륙 센터를 자세히 도시한 도면이다
도 6은 본 발명이 제안하는 드론 착륙 장치가 드론을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키는 과정을 자세히 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 배터리 팩 자동 교체 방법을 도시한 흐름도이다.1 is a view showing a schematic configuration of a drone battery pack automatic replacement system proposed by the present invention.
2 is a view showing in detail the drone battery pack automatic replacement device according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating in detail the battery pack mobile device of FIG. 2.
4 is a diagram illustrating in detail the battery pack charger of FIG. 2.
5 is a view showing in detail the drone landing center of FIG. 2
6 is a view showing in detail the process of moving the drone to a designated battery pack replacement position by the drone landing device proposed by the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of automatically replacing a drone battery pack according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The detailed description of the present invention to be described later refers to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in detail sufficient to enable a person skilled in the art to practice the present invention. It is to be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, certain shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in relation to one embodiment. In addition, it is to be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all scopes equivalent to those claimed by the claims. Like reference numerals in the drawings refer to the same or similar functions over several aspects.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

본 발명은 짧은 교체 시간으로 충전이 이루어지므로 하루 내 전체 충전시간을 감소시킬 수 있으며 드론의 전체 주행시간을 늘릴 수 있어 시간의 효율성을 기대할 수 있는 드론 배터리 팩 자동 교체 장치이다.The present invention is a drone battery pack automatic replacement device that can expect time efficiency by reducing the total charging time within a day and increasing the total driving time of the drone because charging is performed with a short replacement time.

도 1은 본 발명이 제안하는 드론 배터리 팩 자동 교체 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a drone battery pack automatic replacement system proposed by the present invention.

드론 배터리 팩 자동 교체 시스템(10)은 드론(500)및 드론 배터리 팩 자동 교체 장치(100)를 포함할 수 있다.The drone battery pack automatic replacement system 10 may include a drone 500 and a drone battery pack automatic replacement device 100.

드론(500)의 하단에는 오픈 되어 있어 배터리 팩을 용이하게 교체할 수 있는 배터리 팩 케이스가 구비되어 있고, 배터리 팩 케이스의 타단에는 RFID 등의 물체가 접근하는 것은 인식하는 접근 센서를 작동시킬 수 있는 메모리가 내장되어 있을 수 있다.A battery pack case that is open at the bottom of the drone 500 so that the battery pack can be easily replaced is provided, and the other end of the battery pack case can operate an access sensor that recognizes that an object such as RFID is approaching. It may have built-in memory.

배터리 팩 케이스는 드론(500)의 전원 공급 장치와 배터리 팩을 연결하는 전원 공급 단자와 배터리 팩이 탈부착 및 고정 가능하게 하는 네오디뮴 자석 등의 장치를 포함할 수 있고, 드론(500)의 랜딩기어에 장착되어 있을 수 있다.The battery pack case may include a device such as a power supply terminal connecting the power supply device of the drone 500 and the battery pack, and a device such as a neodymium magnet that enables the battery pack to be attached and fixed, and the landing gear of the drone 500 May be equipped.

드론 배터리 팩 자동 교체 장치(100)는 다수 개의 배터리 팩, 배터리 팩을 충전할 수 있는 배터리 팩 충전기, 배터리 팩을 드론(500)의 배터리 팩 케이스로 이동시킬 수 있는 배터리 팩 이동기 및 드론(500)을 배터리 팩 교체 위치로 이동시키기 위한 드론 착륙 센터를 포함할 수 있다.The drone battery pack automatic replacement device 100 includes a plurality of battery packs, a battery pack charger capable of charging the battery pack, a battery pack mover capable of moving the battery pack to the battery pack case of the drone 500, and the drone 500. It may include a drone landing center for moving the battery pack to the replacement position.

이하에서는, 도 2 내지 도 5을 참조하여 드론 배터리 팩 자동 교체 장치(100)의 구성을 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the configuration of the drone battery pack automatic replacement apparatus 100 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 배터리 팩 자동 교체 장치를 자세히 도시한 도면이다.2 is a view showing in detail the drone battery pack automatic replacement device according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 드론 배터리 팩 자동 교체 장치(100)는 배터리 팩(110), 배터리 팩 이동기(130), 배터리 팩 충전기(150) 및 드론 착륙 센터(170)를 포함할 수 있다.The drone battery pack automatic replacement apparatus 100 according to the present embodiment may include a battery pack 110, a battery pack mover 130, a battery pack charger 150, and a drone landing center 170.

배터리 팩(110)의 타단에 배터리 팩 이동기(130)의 고정장치와 결합하기 위한 홈이 형성되어 있을 수 있고, 배터리 팩 케이스와 탈부착 및 고정 가능하게 하는 네오디뮴 자석 등의 장치를 포함할 수 있다.The other end of the battery pack 110 may be provided with a groove for coupling with the fixing device of the battery pack mover 130, and may include a device such as a neodymium magnet that enables the battery pack case to be detached and fixed.

또한, 드론(500)의 배터리 팩 케이스에 장착되어 드론(500)에 전원을 공급하는 전원 공급 장치를 포함하고 있을 수 있다.In addition, it may include a power supply device that is mounted on the battery pack case of the drone 500 to supply power to the drone 500.

배터리 팩 이동기(130)의 일단에는 배터리 팩(110)을 고정시키기 위한 고정장치가 형성되어 있을 수 있고, 배터리 팩 충전기(150)로부터 드론(500)이 배터리 팩 교체 위치에 안착된 신호가 송신되면, 드론(500)에 내장되어 있는 배터리 팩을 제거할 수 있다.At one end of the battery pack mover 130, a fixing device for fixing the battery pack 110 may be formed, and when a signal in which the drone 500 is seated at the battery pack replacement position from the battery pack charger 150 is transmitted , The battery pack built into the drone 500 can be removed.

이후 드론(500)에 내장되어 있는 배터리 팩을 제거한 뒤 초기의 위치로 돌아갈 수 있고, 배터리 팩 충전기(150)가 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로에 위치시켜놓은 배터리 팩(110)을 드론(500)으로 삽입시키기 위한 동작을 수행할 수 있다.After removing the battery pack built in the drone 500, it is possible to return to the initial position, and the battery pack 110 placed in the moving path of the battery pack charger 150 by the battery pack charger 150 is transferred to the drone ( 500) can be performed.

배터리 팩 충전기(150)의 하단에 가이드레일 등의 배터리 팩 충전기(150)를 이동시킬 수 있는 장치를 포함할 수 있어 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로로 충전이 완료된 배터리 팩(110)을 이동시킬 수 있다.A device capable of moving the battery pack charger 150, such as a guide rail, may be included at the bottom of the battery pack charger 150 to move the charged battery pack 110 to the moving path of the battery pack mover 130 I can make it.

즉, 배터리 팩 이동기(130)가 드론(500)에 내장되어 있는 배터리 팩을 제거하기 위한 이동이 완료된 것이 인식되면, 배터리 팩 충전기(150)는 충전이 완료된 배터리 팩(110)을 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로에 위치시킬 수 있다.That is, when it is recognized that the movement of the battery pack mover 130 for removing the battery pack built into the drone 500 is completed, the battery pack charger 150 transfers the charged battery pack 110 to the battery pack mover ( 130).

드론 착륙 센터(170)는 드론(500)을 이동시킬 수 있는 위치 보정기, 드론(500)이 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동되면 드론(500)을 회전시킬 수 있는 회전 패널 및 위치 보정기와 회전 패널을 제어할 수 있는 제어부를 포함할 수 있다.The drone landing center 170 includes a position corrector capable of moving the drone 500, a rotation panel capable of rotating the drone 500 when the drone 500 is moved to a designated battery pack replacement position, a position corrector and a rotation panel. It may include a control unit that can be controlled.

드론 착륙 센터(170)는 드론(500)의 착륙을 인지할 수 있는 적외선 센서 등의 센서를 통해 드론(500)의 착륙을 인지할 수 있고, 드론(500)의 착륙이 인지되면 위치 보정기를 통해 드론(500)을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시킬 수 있다.The drone landing center 170 can recognize the landing of the drone 500 through a sensor such as an infrared sensor that can recognize the landing of the drone 500, and when the landing of the drone 500 is recognized, The drone 500 may be moved to a designated battery pack replacement position.

드론 착륙 센터(170)의 위치 보정기는 모터, 컨베이어 벨트 등의 드론(500)의 위치를 보정시킬 수 있는 장치를 이용하여 드론(500)을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시킬 수 있도록 작동될 수 있다.The position corrector of the drone landing center 170 may be operated to move the drone 500 to a designated battery pack replacement position using a device capable of correcting the position of the drone 500 such as a motor or a conveyor belt. .

드론 착륙 센터(170)의 회전 패널은 모터 등의 패널을 회전시킬 수 있는 장치를 이용하여 드론(500)의 배터리 팩 케이스가 배터리 팩 이동기(130)를 통해 배터리 팩(110)을 제거하거나 삽입할 수 있도록 드론(500)을 회전시킬 수 있다.The rotating panel of the drone landing center 170 uses a device that can rotate a panel such as a motor, so that the battery pack case of the drone 500 can remove or insert the battery pack 110 through the battery pack mover 130. The drone 500 can be rotated to be able to.

드론 착륙 센터(170)의 제어부는 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로의 일단에 부착된 접근 센서가 드론(500)의 배터리 팩 케이스의 타단에 내장되어 있는 메모리에 의해 작동되면, 위치 보정기와 회전 패널의 동작을 중지시킬 수 있다.The controller of the drone landing center 170 rotates with a position corrector when the proximity sensor attached to one end of the movement path of the battery pack mover 130 is operated by a memory built in the other end of the battery pack case of the drone 500. You can stop the operation of the panel.

도 3은 도 2의 배터리 팩 이동기를 자세히 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating in detail the battery pack mobile device of FIG. 2.

본 발명이 제안하는 배터리 팩 이동기(130)의 일단에는 배터리 팩(110)의 타단에 형성된 홈과 결합할 수 있는 고정장치가 형성되어 있을 수 있고, 배터리 팩(110)의 홈과 결합되어 드론(500)에 내장되어 있는 배터리 팩을 제거하거나 배터리 팩 충전기(150)에 포함된 배터리 팩(110)을 드론(500)으로 유용하게 삽입시킬 수 있다.At one end of the battery pack mover 130 proposed by the present invention, a fixing device capable of being coupled to a groove formed at the other end of the battery pack 110 may be formed, and it is coupled to the groove of the battery pack 110 to provide a drone ( The battery pack built in 500) may be removed or the battery pack 110 included in the battery pack charger 150 may be usefully inserted into the drone 500.

배터리 팩 이동기(130)가 충전이 완료된 배터리 팩(110)을 이동시키기 위한 이동 경로의 일단에는 RFID 등의 물체가 접근하는 것은 인식하는 접근 센서가 부착되어 있을 수 있다.At one end of a movement path for the battery pack mover 130 to move the charged battery pack 110, an approach sensor for recognizing that an object such as RFID is approaching may be attached.

배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로의 일단에 부착된 접근 센서가 접근 센서를 작동시킬 수 있는 메모리에 의해 작동되면, 배터리 팩 이동기(130)로 접근 센서의 작동 신호를 송신할 수 있다.When the proximity sensor attached to one end of the moving path of the battery pack mover 130 is operated by a memory capable of operating the proximity sensor, an operation signal of the proximity sensor may be transmitted to the battery pack mover 130.

배터리 팩 이동기(130)는 일단에 형성된 고정장치를 회전시키기 위한 제1 모터를 포함할 수 있고, 배터리 팩 충전기(150)가 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로에 위치해놓은 배터리 팩(110)을 드론(500)으로 삽입시키기 위한 동작을 수행하는 제2 모터를 포함할 수 있다.The battery pack mover 130 may include a first motor for rotating a fixing device formed at one end, and the battery pack charger 150 includes the battery pack 110 located in the moving path of the battery pack mover 130. It may include a second motor that performs an operation for insertion into the drone 500.

제1 모터는 배터리 팩(110)의 타단에 형성되어 있는 홈과 배터리 팩 이동기(130)의 고정장치가 맞물릴 수 있도록 360도(°)로 회전할 수 있다.The first motor may rotate 360 degrees (°) so that the groove formed at the other end of the battery pack 110 and the fixing device of the battery pack mover 130 engage.

제2 모터는 배터리 팩 이동기(130)가 드론(500)에 내장되어 있는 배터리 팩을 제거하거나 배터리 팩 충전기(150)로부터 충전이 완료된 배터리 팩(110)을 드론(500)으로 삽입시키기 위해 작동할 수 있다.The second motor is operated so that the battery pack mover 130 removes the battery pack built into the drone 500 or inserts the charged battery pack 110 from the battery pack charger 150 into the drone 500. I can.

도 4는 도 2의 배터리 팩 충전기를 자세히 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating in detail the battery pack charger of FIG. 2.

본 발명이 제안하는 배터리 팩 충전기(150)는 다수 개의 배터리 팩(110)을 포함하고 있을 수 있고, 각 배터리 팩(110)을 충전할 수 있고, 충전이 완료된 배터리 팩(110)을 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로에 위치시킬 수 있다.The battery pack charger 150 proposed by the present invention may include a plurality of battery packs 110, can charge each battery pack 110, and transfer the charged battery pack 110 to a battery pack mover. It can be located in the movement path of (130).

여기서, 배터리 팩(110)을 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로에 위치시키는 것은, 배터리 팩 이동기(130)가 드론(500)에 내장되어 있는 배터리 팩을 제거하여 배터리 팩 이동기(130)가 초기 위치로 돌아간 후에 배터리 팩(110)을 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로에 위치시킬 수 있다.Here, positioning the battery pack 110 in the moving path of the battery pack mover 130 is that the battery pack mover 130 removes the battery pack built in the drone 500 so that the battery pack mover 130 is initially After returning to the position, the battery pack 110 may be positioned in the movement path of the battery pack mover 130.

배터리 팩 충전기(150)의 하단에는 충전이 완료된 배터리 팩(110)을 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로로 이동시키기 위한 가이드레일 등의 장치가 설치되어 있을 수 있다.A device such as a guide rail for moving the charged battery pack 110 to the moving path of the battery pack mover 130 may be installed at the bottom of the battery pack charger 150.

도 5는 도 2의 드론 착륙 센터를 자세히 도시한 도면이다5 is a view showing in detail the drone landing center of FIG. 2

본 발명이 제안하는 드론 착륙 센터(170)는 드론(500)을 이동시킬 수 있는 위치 보정기(177) 및 드론(500)이 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동되면 드론(500)을 회전시킬 수 있는 회전 패널(173)을 포함할 수 있다.The drone landing center 170 proposed by the present invention is a rotation capable of rotating the drone 500 when the position corrector 177 capable of moving the drone 500 and the drone 500 are moved to a designated battery pack replacement position. A panel 173 may be included.

위치 보정기(177)는 적어도 하나의 모터를 구비하여 드론 착륙 센터(170)에 드론(500)이 착륙하면 해당 드론(500)을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시킬 수 있다.The position corrector 177 may include at least one motor to move the drone 500 to a designated battery pack replacement position when the drone 500 lands at the drone landing center 170.

위치 보정기(177)는 가로 위치 보정기(177a)와 세로 위치 보정기(177b)로 구성되어 있을 수 있어 드론(500)이 드론 착륙 센터(170)의 어느 곳에 착륙하던지 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시킬 수 있다.The position corrector 177 may be composed of a horizontal position corrector 177a and a vertical position corrector 177b, so that no matter where the drone 500 lands in the drone landing center 170, it can be moved to a designated battery pack replacement position. have.

여기서, 위치 보정기(177)가 가로 위치 보정기(177a)와 세로 위치 보정기(177b)로 구성되어 있는 경우 가로 위치 보정기와 세로 위치 보정기를 각각 작동시키기 위한 두 개의 모터가 구비되어 있을 수 있다.Here, when the position corrector 177 includes a horizontal position corrector 177a and a vertical position corrector 177b, two motors for operating the horizontal position corrector and the vertical position corrector may be provided.

드론 착륙 센터(170)에 착륙한 드론(500)을 회전시킬 수 있는 회전 패널(173)은 드론 착륙 센터(170)의 중앙부에 위치할 수도 있고, 지정된 배터리 팩 교체 위치에 위치되어 있을 수도 있다.The rotation panel 173 capable of rotating the drone 500 that has landed at the drone landing center 170 may be located in the center of the drone landing center 170 or may be located at a designated battery pack replacement position.

회전 패널(173)은 드론(500)에 포함되어 있는 배터리 팩 케이스가 충전이 완료된 배터리 팩(110)을 삽입시키기 위한 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로의 일단에 맞닿아 접근 센서가 작동할 때까지 회전할 수 있다.When the rotating panel 173 comes into contact with one end of the movement path of the battery pack mover 130 for inserting the charged battery pack 110 into the battery pack case included in the drone 500, the access sensor operates. Can rotate up to.

회전 패널(173)은 배터리 팩 충전기(150)와 맞닿아 있는 드론 착륙 센터(170)의 일측에 위치되어 있을 수 있으며, 드론(500)이 위치 보정기(177)에 의해 이동되는 지정된 배터리 팩 교체 위치와 동일한 위치를 의미할 수 있다.The rotating panel 173 may be located on one side of the drone landing center 170 in contact with the battery pack charger 150, and a designated battery pack replacement location where the drone 500 is moved by the position corrector 177 It may mean the same position as.

회전 패널(173)의 하단에는 회전 패널(173)을 상승시킬 수 있는 리프트 등의 장치와 회전 패널(173)을 회전시키기 위한 모터 등의 장치가 장착되어 있을 수 있다.A device such as a lift capable of raising the rotation panel 173 and a device such as a motor for rotating the rotation panel 173 may be mounted at the lower end of the rotation panel 173.

즉, 드론(500)이 회전 패널(173)의 상단에 안착되면 리프트 등의 장치를 통해 회전 패널(173)이 상승할 수 있고, 모터 등의 장치를 통해 회전하여 드론(500)의 배터리 팩 케이스가 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로의 일단에 위치될 수 있다.That is, when the drone 500 is seated on the top of the rotating panel 173, the rotating panel 173 may rise through a device such as a lift, and rotate through a device such as a motor to rotate the battery pack case of the drone 500. May be located at one end of the movement path of the battery pack mover 130.

여기서, 접근 센서는 RFID 등의 물체가 접근하는 것을 인식하는 접근 센서 등의 장치를 의미할 수 있고, 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로의 일단에 부착되어 있을 수 있다.Here, the proximity sensor may mean a device such as an access sensor that recognizes that an object such as RFID is approaching, and may be attached to one end of a movement path of the battery pack mover 130.

제어부(175)는 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로의 일단에 부착된 접근 센서가 드론(500)의 배터리 팩 케이스의 타단에 내장되어 있는 메모리에 의해 작동되면, 위치 보정기(177)와 회전 패널(173)의 동작을 중지시킬 수 있다.When the access sensor attached to one end of the movement path of the battery pack mover 130 is operated by a memory built in the other end of the battery pack case of the drone 500, the position corrector 177 and the rotating panel You can stop the operation of (173).

도 6은 본 발명이 제안하는 드론 착륙 장치가 드론을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키는 과정을 자세히 도시한 도면이다.6 is a view showing in detail the process of moving the drone to a designated battery pack replacement position by the drone landing device proposed by the present invention.

도 6을 참조하여 드론 착륙 센터(170)가 위치 보정기(177), 회전 패널(173) 및 제어부(175)를 이용하여 드론 착륙 센터(170)로 착륙한 드론(500)을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키는 과정을 설명하기로 한다.6, the drone landing center 170 uses the position corrector 177, the rotation panel 173, and the control unit 175 to designate the drone 500 landing at the drone landing center 170 as a designated battery pack replacement position. The process of moving to will be described.

도 6의 (a)는 드론 착륙 센터(170)의 일부분에 드론(500)이 착륙한 예를 나타낸 도면이며 드론 착륙 센터(170)는 적외선 센서 등의 센서를 이용하여 드론(500)이 착륙한 것을 인식할 수 있다.Figure 6 (a) is a view showing an example of landing the drone 500 on a part of the drone landing center 170, the drone landing center 170 is a drone 500 landed using a sensor such as an infrared sensor. Can recognize that.

도 6의 (b)는 드론 착륙 센터(170)에 드론(500)이 착륙한 것을 인식 한 후 제어부(175)에 의해 위치 보정기(177)가 드론(500)을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키는 예를 나타낸 도면이다.6(b) shows that after recognizing that the drone 500 has landed at the drone landing center 170, the position corrector 177 moves the drone 500 to a designated battery pack replacement position by the controller 175. It is a diagram showing an example.

도 6의 (b)와 같이 지정된 배터리 팩 교체 위치로 드론(500)이 이동되었으나, 드론(500)의 배터리 팩 케이스의 배터리 팩(110)을 삽입시키기 위해 오픈된 타단이 배터리 팩 충전기(150)의 일단에 위치하지 않은 경우, 도 6의 (c)와 같이 회전 패널(173)을 이용하여 드론(500)을 회전시킬 수 있다.Although the drone 500 has been moved to the designated battery pack replacement position as shown in FIG. 6B, the other end of the battery pack charger 150 opened to insert the battery pack 110 of the battery pack case of the drone 500 If it is not located at one end of the, it is possible to rotate the drone 500 using the rotating panel 173 as shown in (c) of FIG.

회전 패널(173)은 드론(500)의 배터리 팩 케이스의 타단에 내장되어 있는 RFID 등의 물체가 접근하는 것을 인식하는 접근 센서를 작동시킬 수 있는 메모리에 의해 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로의 일단에 부착된 접근 센서가 작동될 때까지 회전할 수 있다.The rotating panel 173 is a memory capable of operating an approach sensor that recognizes that an object such as RFID, which is built in the other end of the battery pack case of the drone 500, is approaching. The proximity sensor attached to one end can rotate until it is activated.

여기서, 위치 보정기(177)와 회전 패널(173)은 드론 착륙 센터(170)의 제어부(175)에 의해 작동하거나 중지할 수 있고, 위치 보정기(173)는 드론(500)이 지정된 배터리 팩 교체 위치에 위치하면 이동을 중지할 수 있고, 회전 패널(173)은 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로의 일단에 부착된 접근 센서가 작동하면 이동을 중지할 수 있다.Here, the position corrector 177 and the rotation panel 173 may be operated or stopped by the control unit 175 of the drone landing center 170, and the position corrector 173 is a battery pack replacement position designated by the drone 500 When positioned at, the movement may be stopped, and the rotation panel 173 may stop movement when an access sensor attached to one end of the movement path of the battery pack mover 130 operates.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 배터리 팩 자동 교체 방법을 도시한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of automatically replacing a drone battery pack according to an embodiment of the present invention.

드론(500)의 착륙을 인지할 수 있는 적외선 센서 등의 센서를 이용하여 드론 착륙 센터(170)에 드론(500)이 착륙된 것을 인식할 수 있고(S1100), 드론 착륙 센터(170)에 착륙한 드론(500)을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시킬 수 있다(S1300).Using a sensor such as an infrared sensor capable of recognizing the landing of the drone 500, it is possible to recognize that the drone 500 has landed at the drone landing center 170 (S1100), and land at the drone landing center 170 One drone 500 may be moved to a designated battery pack replacement position (S1300).

드론 착륙 센터(170)는 위치 보정기(177)를 이용하여 착륙한 드론(500)을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시킬 수 있고, 회전 패널(173)을 이용하여 드론(500)의 배터리 팩 케이스가 배터리 팩을 삽입시킬 수 있는 위치로 회전시킬 수 있다.The drone landing center 170 can move the landed drone 500 to a designated battery pack replacement position using the position corrector 177, and the battery pack case of the drone 500 is It can be rotated to a position where the battery pack can be inserted.

드론(500)의 배터리 팩 케이스의 타단에는 접근 센서를 작동시킬 수 있는 메모리가 내장되어 있을 수 있고, 배터리 팩(110)을 삽입시키기 위한 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로의 일단에는 접근 센서가 부착되어 있을 수 있다.The other end of the battery pack case of the drone 500 may have a built-in memory capable of operating an access sensor, and an access sensor is provided at one end of the movement path of the battery pack mover 130 for inserting the battery pack 110 May be attached.

이에 따라, 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로의 일단에 부착된 접근 센서가 드론(500)의 배터리 팩 케이스의 타단에 내장된 메모리에 의해 작동되면 드론 착륙 센터(170)의 위치 보정기(177)와 회전 패널(173)은 움직임이 중지될 수 있다. Accordingly, when the proximity sensor attached to one end of the movement path of the battery pack mover 130 is operated by the memory built in the other end of the battery pack case of the drone 500, the position corrector 177 of the drone landing center 170 The movement of the and rotating panel 173 may be stopped.

배터리 팩 이동기(130)는 배터리 팩 교체 위치에 위치하여 접근 센서가 작동하면, 드론(500)으로부터 드론(500)의 배터리 팩 케이스에 내장된 배터리 팩을 제거할 수 있다(S1500).The battery pack mover 130 may remove the battery pack built into the battery pack case of the drone 500 from the drone 500 when the access sensor is operated by being located at the battery pack replacement position (S1500).

배터리 팩 이동기(130)의 일단에는 배터리 팩(110)을 고정시키기 위한 고정장치가 형성되어 있을 수 있고, 배터리 팩 충전기(150)로부터 드론(500)이 배터리 팩 교체 위치에 안착된 신호가 송신되면, 드론(500)에 내장되어 있는 배터리 팩을 제거할 수 있다.At one end of the battery pack mover 130, a fixing device for fixing the battery pack 110 may be formed, and when a signal in which the drone 500 is seated at the battery pack replacement position from the battery pack charger 150 is transmitted , The battery pack built into the drone 500 can be removed.

여기서, 드론(500)에 내장되어 있는 배터리 팩의 타단에는 배터리 팩 이동기(130)의 일단에 형성되어 있는 고정장치와 맞물릴 수 있는 홈이 형성되어 있을 수 있다.Here, a groove capable of engaging a fixing device formed at one end of the battery pack mover 130 may be formed at the other end of the battery pack built in the drone 500.

배터리 팩 이동기(130)는 고정장치를 회전시키기 위한 제1 모터를 포함할 수 있고, 배터리 팩 충전기(150)가 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로에 위치해놓은 배터리 팩(110)을 드론(500)으로 삽입시키기 위한 동작을 수행하는 제2 모터를 포함할 수 있다.The battery pack mover 130 may include a first motor for rotating the fixing device, and the battery pack charger 150 transfers the battery pack 110 located in the movement path of the battery pack mover 130 to the drone 500. ) May include a second motor that performs an operation for insertion.

제1 모터는 배터리 팩(110)의 타단에 형성되어 있는 홈과 배터리 팩 이동기(130)의 고정장치가 맞물릴 수 있도록 360도(°)로 회전할 수 있고, 제2 모터는 배터리 팩 이동기(130)가 드론(500)에 내장되어 있는 배터리 팩을 제거하거나 배터리 팩 충전기(150)로부터 충전이 완료된 배터리 팩(110)을 드론(500)으로 삽입시키기 위해 작동할 수 있다.The first motor may rotate 360 degrees (°) so that the groove formed at the other end of the battery pack 110 and the fixing device of the battery pack mover 130 engage, and the second motor is the battery pack mover ( 130 may operate to remove the battery pack built into the drone 500 or insert the charged battery pack 110 from the battery pack charger 150 into the drone 500.

드론(500)에 내장되어 있는 배터리 팩을 제거한 후 배터리 팩 충전기(150)는 충전이 완료된 배터리 팩(110)을 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로에 위치시킬 수 있다(S1700).After removing the battery pack built into the drone 500, the battery pack charger 150 may position the charged battery pack 110 in the movement path of the battery pack mover 130 (S1700 ).

즉, 배터리 팩(110)을 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로에 위치시키는 것은, 배터리 팩 이동기(130)가 드론(500)에 내장되어 있는 배터리 팩을 제거하여 배터리 팩 이동기(130)가 초기 위치로 돌아간 후에 배터리 팩(110)을 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로에 위치시킬 수 있다.That is, positioning the battery pack 110 in the movement path of the battery pack mover 130 is that the battery pack mover 130 removes the battery pack built in the drone 500 so that the battery pack mover 130 is initially After returning to the position, the battery pack 110 may be positioned in the movement path of the battery pack mover 130.

배터리 팩 충전기(150)는 다수 개의 배터리 팩(110)을 포함하고 있을 수 있고, 포함되어 있는 모든 배터리 팩(110)을 각각 충전할 수 있다.The battery pack charger 150 may include a plurality of battery packs 110, and may charge all the included battery packs 110, respectively.

배터리 팩 충전기(150)의 하단에는 충전이 완료된 배터리 팩(110)을 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로로 이동시키기 위한 가이드레일 등의 장치가 설치되어 있을 수 있다.A device such as a guide rail for moving the charged battery pack 110 to the moving path of the battery pack mover 130 may be installed at the bottom of the battery pack charger 150.

여기서, 배터리 팩 충전기(150)에 구비되어 있는 다수 개의 배터리 팩(110)의 타단에는 배터리 팩 이동기(130)의 일단에 형성된 고정장치와 맞물릴 수 있는 홈이 형성되어 있을 수 있다.Here, at the other ends of the plurality of battery packs 110 provided in the battery pack charger 150, a groove capable of engaging with a fixing device formed at one end of the battery pack mover 130 may be formed.

배터리 팩 이동기(130)는 배터리 팩 이동기(130)의 이동 경로에 위치하여 충전이 완료된 배터리 팩(110)을 드론(500)의 배터리 팩 케이스의 내부로 삽입시킬 수 있다(S1900).The battery pack mover 130 may insert the charged battery pack 110 into the battery pack case of the drone 500 by being located on the moving path of the battery pack mover 130 (S1900).

한편, 드론 배터리 팩 자동 교체 장치(100)는 전기를 사용할 수 없는 오지에서도 활용되기 위해 신재생 에너지를 이용하여 작동이 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 사막에서 태양광 에너지를 이용하거나, 고산지대에서 동력에너지를 이용하는 방향으로 개발될 수 있다.On the other hand, the drone battery pack automatic replacement device 100 may be operated using renewable energy in order to be utilized even in remote areas where electricity is not available. For example, it can be developed in the direction of using solar energy in deserts or power energy in alpine regions.

또한, 드론 배터리 팩 자동 교체 장치(100)는 하나의 특정 드론에 맞는 착륙장이 아니라 다양한 드론에도 사용 가능하도록 배터리 팩을 규격화하며 효율적인 디자인으로 적용할 수도 있다.In addition, the drone battery pack automatic replacement device 100 standardizes the battery pack so that it can be used in a variety of drones, not a landing ground suitable for one specific drone, and may be applied in an efficient design.

이를 통하여 드론 배터리 팩 자동 교체 장치(100)는 어떠한 장소 또는 드론에도 적용이 용이하며 경제적이고 신뢰성 있는 시스템으로 발전이 가능하여 드론 산업의 발전에 큰 영향을 기여할 수 있다.Through this, the drone battery pack automatic replacement device 100 can be easily applied to any place or drone, and can be developed into an economical and reliable system, thus contributing to the development of the drone industry.

전술한 바와 같이, 본 발명은 드론의 GPS 성능에 크게 의존하지 않고, 드론이 착륙장 내에 착륙하기만 하면 드론의 위치를 충전소까지 옮겨주어 드론이 배터리를 바꾸는데 제일 좋은 위치로 보정해주므로 어떤 드론이든지 간에 본 발명을 사용할 수 있는 높은 호환성을 가질 수 있다.As described above, the present invention does not rely heavily on the GPS performance of the drone, and if the drone lands within the landing area, the drone moves its position to the charging station and corrects the drone to the best position for changing the battery. It can have high compatibility to use the present invention.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. I will be able to.

미국 방산업 전문 컨설팅 업체인 틸그룹(Teal Group)은 세계 드론 시장 규모가 '15년 약 40억 달러(약 4조 8000억원)에서 '24년 147억 달러(약 17조 7000억원) 규모로 급증할 것으로 예상하는 중이며 소형 드론 시장은 급성장하여 정체 시장 규모가 24년까지 연평균 15% 성장할 것이라고 전망하는 중이다.Teal Group, a consulting company specializing in the defense industry in the United States, saw a sharp increase in the global drone market from about $4 billion in 2015 to $14.7 billion in 2012 (about 17 trillion won). It is expected that the small drone market will grow rapidly and the size of the congested market will grow at an annual average of 15% by 24 years.

또한, 틸그룹에서 2012년 조사한 국가별 드론 시장 점유율 지표에 따르면, 당시 드론 시장 점유율은 미국 71%, 유럽 13%, 중동 7%, 아시아-태평양 8%에서 21년에는 미국의 지배력이 약화되어 미국 49%, 유럽 17%, 아시아-태평양 22%, 중동 9%등으로 과점시장에서 경쟁시장으로 변화될 것으로 전망하는 중이다.In addition, according to the drone market share index by country surveyed in 2012 by Teal Group, the drone market share at that time was 71% in the United States, 13% in Europe, 7% in the Middle East, and 8% in the Asia-Pacific. 49%, Europe 17%, Asia-Pacific 22%, Middle East 9%, etc. It is expected to change from an oligopoly to a competitive market.

또한, 2014년 골드만삭스가 조사한 자료에 따르면, 상업용 드론의 경우 농업용, 수색, 구조용 등 다양한 용도의 상업용 드론을 생산하고 있는 중국의 DJI가 세계 시장의 70%를 차지하고 있는 것으로 집계되었으며, 14년 매출은 약 5,000억원, 16년 매출은 약 1조 1,500억원인 것으로 조사되었다.In addition, according to data surveyed by Goldman Sachs in 2014, in the case of commercial drones, DJI in China, which produces commercial drones for various purposes such as agriculture, search, and rescue, accounts for 70% of the world market. It was surveyed that the sales amounted to about 500 billion won and sales in 2016 were about 1.15 trillion won.

국내에서는 국토교통부가 2015년에 발표한 국내 무인동력장치 현황에 따르면 2015년까지 신고된 무인동력장치의 수량이 해가 지나며 늘어나는 경향을 보이는데 2014년에 354대였던 무인동력장치의 수가 15년에는 716대로 거의 2배에 가깝게 늘어난 것으로 볼 수 있으며, 이러한 추세에 따라 국내 무인 동력 장치 즉 드론의 사용수량은 점점 늘어날 것으로 예상된다.In Korea, according to the status of unmanned power systems in Korea announced by the Ministry of Land, Infrastructure and Transport in 2015, the number of unmanned power systems reported until 2015 tends to increase over the years.The number of unmanned power systems from 354 in 2014 to 716 units in 2015. It can be seen that it has nearly doubled, and according to this trend, the number of domestic unmanned power units, that is, drones, is expected to increase gradually.

하지만, 국내 드론의 사용은 개인용 또는 상업용에 국한되어 있으며 각종 규제로 인하여 억제되어 있어 앞으로 드론 산업과 관련된 규제와 제도가 완화되어 국내의 드론 산업이 개인용과 상업용에 제한되지 않고, 공공용의 목적으로 사용되는 현실적인 조건이 갖추어 진다면, 자동 위치 조정 시스템이 구비된 착륙장 또한 드론 시장의 성장에 힘입어 많은 수요가 있을 것으로 예상된다.However, the use of domestic drones is limited to personal or commercial use and is restricted due to various regulations, so regulations and systems related to the drone industry will be relaxed in the future, so the domestic drone industry is not limited to personal and commercial use, but is used for public purposes. If realistic conditions are met, landing sites equipped with automatic positioning systems are also expected to be in great demand thanks to the growth of the drone market.

10: 드론 배터리 팩 자동 교체 시스템
100: 드론 배터리 팩 자동 교체 장치
110: 배터리 팩
130: 배터리 팩 이동기
150: 배터리 팩 충전기
170: 드론 착륙 센터
173: 회전 패널
175: 제어부
177: 위치 보정기
177a: 가로 위치 보정기
177b: 세로 위치 보정기
500: 드론10: drone battery pack automatic replacement system
100: drone battery pack automatic replacement device
110: battery pack
130: battery pack mover
150: battery pack charger
170: drone landing center
173: rotating panel
175: control unit
177: position corrector
177a: horizontal position corrector
177b: vertical position corrector
500: drone

Claims (5)

배터리 팩;
일단에 회전이 가능한 고정장치가 형성되어 있고, 드론에 내장된 배터리 팩을 상기 고정장치에 고정시켜 상기 드론에 내장된 배터리 팩을 상기 드론으로부터 제거하고, 상기 드론으로 충전이 완료된 배터리 팩을 삽입시키는 배터리 팩 이동기;
상기 배터리 팩을 다수 개 포함하며 상기 배터리 팩을 충전하고, 충전이 완료된 배터리 팩을 상기 배터리 팩 이동기의 이동 경로에 위치시키고, 일단이 오픈 되어 있는 배터리 팩 충전기; 및
적외선 센서를 이용하여 드론의 착륙을 인지하고, 상기 드론을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키는 드론 착륙 센터를 포함하고,
상기 드론 착륙 센터는,
상기 적외선 센서 및 무게 센서를 이용하여 드론의 착륙이 인지되면 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키는 위치 보정기;
상기 드론이 착륙한 후 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동되면, 상기 드론에 포함된 배터리 팩 케이스의 타단이 상기 배터리 팩 이동기의 이동 경로의 일단에 위치될 수 있도록 회전시키는 회전 패널; 및
상기 드론이 지정된 배터리 팩 교체 위치에 위치하면 상기 위치 보정기를 중지시키고, 상기 배터리 팩 이동기의 이동 경로의 일단에 부착되어 있는 접근 센서가 작동되면 상기 회전 패널의 회전을 중지시키는 제어부를 포함하는, 드론 배터리 팩 자동 교체 장치.Battery pack;
A fixing device capable of rotating is formed at one end, and a battery pack built in the drone is fixed to the fixing device to remove the battery pack built into the drone from the drone, and insert the battery pack that has been charged into the drone. Battery pack mover;
A battery pack charger including a plurality of battery packs, charging the battery pack, placing the charged battery pack in a moving path of the battery pack mover, and having one end open; And
It includes a drone landing center that recognizes the landing of the drone using an infrared sensor, and moves the drone to a designated battery pack replacement location,
The drone landing center,
A position corrector for moving to a designated battery pack replacement position when landing of the drone is recognized using the infrared sensor and the weight sensor;
A rotating panel rotating so that the other end of the battery pack case included in the drone can be positioned at one end of a movement path of the battery pack mover when the drone is moved to a designated battery pack replacement position after landing; And
A drone comprising a control unit that stops the position corrector when the drone is located at a designated battery pack replacement position, and stops rotation of the rotation panel when an access sensor attached to one end of the movement path of the battery pack mover is operated Automatic battery pack replacement device. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 드론에 포함된 배터리 팩 케이스의 타단은,
상기 배터리 팩 충전기의 일단에 맞닿으며 상기 배터리 팩 이동기의 이동 경로의 일단에 부착된 접근 센서를 작동시키는 메모리가 내장되어 있는, 드론 배터리 팩 자동 교체 장치.The method of claim 1,
The other end of the battery pack case included in the drone,
A drone battery pack automatic replacement device having a built-in memory that contacts one end of the battery pack charger and operates an access sensor attached to one end of a movement path of the battery pack mover. 제 1 항에 있어서,
상기 배터리 팩 이동기는,
일단에 형성된 고정장치를 회전시키기 위한 제1 모터를 포함하고, 상기 배터리 팩을 상기 드론으로 삽입시키는 제2 모터를 포함하는, 드론 배터리 팩 자동 교체 장치.The method of claim 1,
The battery pack mover,
A drone battery pack automatic replacement apparatus comprising a first motor for rotating a fixing device formed at one end, and a second motor for inserting the battery pack into the drone. 배터리 팩을 다수 개 포함하며 상기 배터리 팩을 충전하는 드론 배터리 팩 자동 교체 장치를 이용한 드론 배터리 팩 교체 방법으로서,
적외선 센서가 포함된 드론 착륙 센터가 드론이 착륙된 것을 인지하여 상기 드론을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키고,
일단에 회전이 가능한 고정장치가 형성되어 있는 배터리 팩 이동기가 상기 드론에 내장된 배터리 팩을 고정시켜 상기 드론으로부터 제거하고,
충전이 완료된 배터리 팩을 상기 배터리 팩 이동기의 이동경로에 위치시킨 후 상기 드론 배터리 팩 자동 교체 장치로부터 상기 드론으로 삽입하고,
상기 드론이 착륙된 것을 인지하여 상기 드론을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키는 경우,
상기 드론 착륙 센터가 위치 보정기를 이용하여 착륙한 드론을 지정된 배터리 팩 교체 위치로 이동시키고,
회전 패널을 이용하여 상기 드론에 포함된 배터리 팩 케이스의 타단이 상기 배터리 팩 이동기의 이동 경로의 일단에 위치될 수 있도록 회전시키며,
상기 드론이 지정된 배터리 팩 교체 위치에 위치하면 상기 위치 보정기를 중지시키고, 상기 배터리 팩 이동기의 이동 경로의 일단에 부착되어 있는 접근 센서가 작동되면 상기 회전 패널의 회전을 중지시키는, 드론 배터리 팩 자동 교체 방법.As a drone battery pack replacement method using a drone battery pack automatic replacement device including a plurality of battery packs and charging the battery pack,
The drone landing center with an infrared sensor recognizes that the drone has landed and moves the drone to the designated battery pack replacement location,
A battery pack mover having a rotating fixing device formed at one end fixes the battery pack built in the drone and removes it from the drone,
After placing the charged battery pack in the movement path of the battery pack mover, insert it into the drone from the drone battery pack automatic replacement device,
When recognizing that the drone has landed and moving the drone to a designated battery pack replacement position,
The drone landing center moves the landed drone to a designated battery pack replacement location using a position corrector,
Rotate so that the other end of the battery pack case included in the drone can be located at one end of the movement path of the battery pack mover using a rotating panel,
Automatic replacement of the drone battery pack, stopping the rotation of the rotating panel when the drone is located at a designated battery pack replacement position, and stops the rotation panel when an access sensor attached to one end of the movement path of the battery pack mover is operated Way.
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