KR102206749B1 - Zoning platform for parcel service using drone in broad area and method for delivery using the platform - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼 및 이를 이용한 배송 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중앙관제시스템과 하위의 Zone별 지상관제시스템으로 구성되는 Zoning System을 구축하여, 비교적 짧은 이동거리와 작동시간을 갖는 드론으로 광대한 대상지역에서 택배 서비스를 수행할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a zoning platform for courier delivery using a drone in a large area and a delivery method using the same, and more specifically, by constructing a zoning system consisting of a central control system and a ground control system for each lower zone, It relates to a technology that can perform a delivery service in a vast target area with a drone with a relatively short travel distance and operation time.
드론 산업은 통신 및 제어 기술 발전을 통해 미래의 비즈니스 도구이자 4차 산업혁명의 핵심 키워드로 부상하고 있다. 최근에는 차세대 성장을 이끌 동력 산업으로 적극 육성하겠다는 정부의 드론 산업 발전 기본 계획까지 발표되면서 드론 산업의 확장 가능성과 성장 가치에 기대가 높아지고 있으며 드론을 활용한 비즈니스에 시선이 집중되고 있다.The drone industry is emerging as a business tool of the future and a key keyword of the 4th industrial revolution through advances in communication and control technology. Recently, as the government's basic plan for the development of the drone industry, which will actively foster it as a driving force industry for the next generation of growth, has been announced, expectations for the expansion potential and growth value of the drone industry are increasing, and attention is focused on businesses using drones.
군사적 목적으로 개발되어 정찰 및 감시 도구로 활용됐던 드론은 RC 완구(Radio Control, 전파를 이용해 원격으로 조종하는 완구) 유저들을 중심으로 여가 활동용으로 인기를 끌며 민간에서 소비되기 시작했다. 이후 비행을 위한 장치에 부가 임무를 수행할 수 있는 장치(payload)가 탑재되며 본격적으로 상업용 시장이 형성됐다.Drones, which were developed for military purposes and used as reconnaissance and surveillance tools, became popular among users of RC toys (Radio Control, toys controlled remotely using radio waves) and started to be consumed in the private sector. Afterwards, a device for flight was equipped with a payload capable of performing additional tasks, and a commercial market was formed in earnest.
초창기 민간 드론 산업은 영상 촬영과 항공 방제 부문에서 두각을 나타내며 뛰어난 효율성을 바탕으로 상업적 가치를 입증했다. 불과 몇 년 전만 하더라도 항공촬영은 전용 항공기를 자체적으로 보유한 방송사의 전유물이었다. 시간당 500만 원 내외의 고비용을 감당할 수 있는 제작사가 그리 많지 않았기 때문에 항공촬영 영상은 그 자체만으로도 낯설고 신기한 콘텐츠로 각광받았다.In the early days, the civilian drone industry stood out in the field of imaging and air control, demonstrating its commercial value through its outstanding efficiency. Just a few years ago, aerial photography was the property of a broadcaster with its own dedicated aircraft. Since there were not so many production companies that could afford the high cost of around 5 million won per hour, the aerial footage was in the spotlight as a strange and strange content by itself.
짐벌 기술의 발달로 드론에 안정적으로 DSLR 카메라 탑재가 가능해지고, 비용이 낮아지면서 항공촬영 사례가 급격히 늘어났다. 중국 DJI사가 저가의 촬영용 드론 시리즈를 출시하면서 노트북 한 대 정도 값으로도 full HD급의 고해상도 항공촬영 영상을 얻을 수 있게 되었다. 또한, 센서와 제어 기술 발달로 드론 조종이 점점 더 쉬워져 이제는 비전문가도 어렵지 않게 항공촬영에 도전할 수 있는 상황이 되었다.With the development of gimbal technology, it is possible to stably mount DSLR cameras on drones, and as costs have decreased, the number of aerial photography cases has rapidly increased. With the launch of a series of low-cost drones for shooting by DJI, China, you can get full HD high-resolution aerial shots for about a laptop. In addition, with the development of sensor and control technology, drone control is becoming easier and easier, so even non-professionals can challenge aerial photography without difficulty.
현재는 산불, 적조, 지진 등의 감시 활동과 물류 배송, 건설 공정 관리 등 다양한 산업 분야에 드론이 활용되고 있으며, 그 활동 영역이 점차 넓어지고 있다. 공공부문에서는 도로, 교량, 철도 등의 공공시설 관리와 하천, 해양, 산림 등 자연 자원 관리 같은 영역에서 드론 덕분에 업무 효율이 극대화될 것으로 보인다.Currently, drones are being used in various industrial fields such as monitoring activities such as forest fires, red tide, and earthquakes, logistics and delivery, and construction process management, and their activities are gradually expanding. In the public sector, work efficiency is expected to be maximized thanks to drones in areas such as management of public facilities such as roads, bridges, and railroads and management of natural resources such as rivers, oceans, and forests.
특히, 이미 몇몇 글로벌 ICT 기업은 시범 서비스를 통해 드론을 이용한 물품 배송 상용화의 가능성을 제시했다. 아마존이 구상한 '프라임 에어(Prime Air)' 서비스는 주문 후 30분 이내에 주문자의 집 앞까지 물품이 배송되는 드론 택배 시범 서비스이다. In particular, several global ICT companies have already suggested the possibility of commercialization of goods delivery using drones through pilot services. The'Prime Air' service conceived by Amazon is a drone delivery demonstration service that delivers goods to the orderer's home within 30 minutes of ordering.
우리나라도 2017년 말, 드론을 이용해 육지에서 약 4Km 떨어진 섬에 우편물을 배달하는 데 성공했다. 드론 택배의 핵심은 좌표를 입력해 이륙, 비행, 배송, 귀환의 전 과정을 완전 자동으로 수행함으로써 물류에 드는 비용과 시간을 획기적으로 줄이는 것이다. At the end of 2017, Korea also succeeded in delivering mail to an island about 4km away from the land using a drone. The key to drone delivery is to dramatically reduce the cost and time required for logistics by entering the coordinates and performing the entire process of take-off, flight, delivery, and return completely automatically.
그러나, 드론으로 택배 배송 시 이동거리 및 운항시간에 한계가 있으므로, 통상 국가 전체와 같이 넓은 지역을 대상으로 할 수 없으며 대규모 물류창고를 다수 확보해야 한다는 문제점이 있다. However, there is a problem in that a large number of large-scale warehouses must be secured because it is not possible to target a large area like the whole country because there is a limit to the travel distance and operation time when delivering parcel delivery by drone.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼을 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention is conceived in this respect, and an object of the present invention is to provide a zoning platform for delivery using a drone in a wide area target area.
본 발명의 다른 목적은 상기 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼을 이용한 배송 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a delivery method using a zoning platform for courier delivery using a drone in the wide area target area.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼은, 대상구역을 미리 설정한 기준에 따라 가상으로 분할한 구역(Zone)별로 설치되어, 관할하는 구역의 드론들이 각각의 정적 루트로 이동하도록 통제하는 지상관제시스템; 상기 각 구역별로 설치되어 상기 지상관제시스템과 연동되며, 각 드론들에 대한 정적 루트를 결정하는 지상전산시스템; 상기 각 구역별 지상관제시스템과 교신하며 전체 대상지역에 대한 물동량과 드론들의 이동을 파악하고 각 구역 간 드론의 수를 조정하며, 2개 이상의 구역을 통과하는 택배배송에 대해 택배 출발지와 목적지 사이의 초기 정적 루트에 포함되는 구역들의 중간기착지들을 선택하는 중앙관제시스템; 및 전체 대상지역에 대하여 사용자 단말기의 소프트웨어를 통하여 입력되는 택배 출발지와 목적지의 3차원 위치좌표와 발송 및 수령 시각 정보를 기초로 상기 초기 정적 루트를 결정하는 중앙전산시스템;을 포함한다.The zoning platform for courier delivery using a drone in a wide area target area according to an embodiment for realizing the object of the present invention described above is installed for each virtually divided zone according to a preset standard A ground control system that controls the drones in the jurisdiction to move to each static route; A ground computing system installed for each of the zones, interlocked with the ground control system, and determining a static route for each drone; It communicates with the ground control system for each of the above areas, understands the volume of cargo and the movement of drones for the entire target area, adjusts the number of drones between each area, and between the delivery origin and destination for delivery through two or more areas. A central control system for selecting stopovers in areas included in the initial static route; And a central computer system that determines the initial static route based on the three-dimensional location coordinates of the delivery origin and destination and time information of delivery and receipt input through software of the user terminal for the entire target area.
본 발명의 실시예에서, 상기 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼은, 미리 수집한 일정 고도 이상의 지형지물의 위치와 형상을 포함하는 3D 수치지도에 대한 데이터베이스를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the zoning platform for courier delivery using a drone in the wide-area target area may further include a database for a 3D digital map including the locations and shapes of features of a certain altitude or higher collected in advance. .
본 발명의 실시예에서, 상기 중앙관제시스템은, 상기 초기 정적 루트 상에 존재하는 구역들의 지상관제시스템으로 상기 초기 정적 루트 및 각 구역에서 드론이 릴레이로 배송해야 하는 시각을 통지할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the central control system may notify the initial static route and a time when a drone should be delivered to a relay in each area to the ground control system of areas existing on the initial static route.
본 발명의 실시예에서, 상기 지상전산시스템은, 관할하는 구역에서 드론들의 현재 위치와 현재 이동루트 및 연료 잔량을 기초로 최적의 드론을 선정할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the ground computer system may select an optimal drone based on the current location of the drones in a jurisdiction area, a current movement route, and a residual amount of fuel.
본 발명의 실시예에서, 상기 지상전산시스템은, 정적 최적루트결정 알고리즘을 이용하여, 택배 발송지, 중간기착지들 및 택배 목적지 사이의 최적화된 정적 루트를 결정할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the ground computing system may determine an optimized static route between a delivery destination, a stopover, and a delivery destination using a static optimal route determination algorithm.
본 발명의 실시예에서, 상기 지상관제시스템은, 관할하는 구역의 드론이 중간기착지까지 배송을 완료한 경우, 다음 택배배송을 수행하거나 연료 충원을 위하여 이동지시를 통지할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the ground control system may perform the next parcel delivery or notify a movement instruction for fuel replenishment when a drone in a jurisdiction has completed delivery to a stopover.
본 발명의 실시예에서, 상기 드론들은 GPS 수신기 및 센서들을 이용하여 상기 초기 정적 루트를 따라 중간기착지 사이를 이동하며, 실시간 또는 일정 시간간격으로 자신의 위치좌표 및 실적루트를 상기 중앙관제시스템으로 송신할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the drones move between stopovers along the initial static route using GPS receivers and sensors, and transmit their positional coordinates and performance routes to the central control system in real time or at regular time intervals. can do.
본 발명의 실시예에서, 상기 지상관제시스템은, 상기 드론으로부터 수신한 위치좌표 및 실적루트를 상기 중앙관제시스템으로 송신하고, 상기 중앙전산시스템은 상기 중앙관제시스템으로 상기 위치좌표 및 실적루트를 전달받아 최적화된 정적 루트를 결정하는데 기초가 되는 빅데이터로서 저장할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the ground control system transmits the location coordinates and performance route received from the drone to the central control system, and the central computer system transmits the location coordinates and performance route to the central control system. It can be received and stored as big data that is the basis for determining an optimized static route.
본 발명의 실시예에서, 상기 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼은, 상기 중앙관제시스템과 상기 중앙전산시스템은 상기 각 구역별 예상 물동량을 추정하고, 추정 결과에 따라 구역 간 드론들을 이동시켜 각 구역의 드론의 수를 최적으로 유지시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention, in the zoning platform for courier delivery using a drone in the wide area target area, the central control system and the central computer system estimate the expected volume of goods for each area, and between areas according to the estimation result. By moving the drones, the number of drones in each zone can be maintained optimally.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼을 이용한 배송 방법은, 택배 배송을 위한 대상구역을 미리 설정한 기준에 따라 복수개의 구역(Zone)으로 가상 분할하는 단계; 사용자 단말기의 소프트웨어를 통하여 입력되는 택배 출발지와 목적지의 3차원 위치좌표와 발송 및 수령 시각 정보를 기초로 택배 출발지와 목적지 사이의 초기 정적 루트를 결정하는 단계; 상기 대상지역에 대한 물동량과 드론들의 이동 및 각 구역 간 드론의 수를 기초로, 2개 이상의 구역을 통과하는 택배배송에 대해 상기 초기 정적 루트에 포함되는 구역들의 중간기착지들을 선택하는 단계; 선택된 각 구역에서 관할하는 드론들 중 하나의 드론을 선택하여 상기 각 구역에서의 정적 루트를 재결정하는 단계; 및 상기 정적 루트를 통해 각 구역의 드론들이 순차적으로 릴레이 배송하도록 통제하는 단계;를 포함한다.The delivery method using a zoning platform for courier delivery using a drone in a large-area target area according to an embodiment for realizing another object of the present invention described above includes a plurality of target areas for courier delivery according to preset criteria. Virtually dividing into two zones; Determining an initial static route between the delivery origin and the destination based on the three-dimensional location coordinates of the delivery origin and destination input through software of the user terminal and the delivery and reception time information; Selecting a stopover of areas included in the initial static route for parcel delivery passing through two or more areas, based on the volume of cargo to the target area, the movement of drones, and the number of drones between each area; Re-determining a static route in each of the selected zones by selecting one of the drones controlled by each zone; And controlling the drones in each zone to relay delivery sequentially through the static route.
본 발명의 실시예에서, 상기 정적 루트를 통해 각 구역의 드론들이 순차적으로 릴레이 배송하도록 통제하는 단계는, 상기 택배 출발지가 속하는 제1 구역의 중간기착지에서 가장 인접하는 제2 구역의 중간기착지로 상기 제1 구역이 관할하는 드론 중 하나를 통해 택배를 배송하는 단계; 상기 제2 구역의 중간기착지에서 가장 인접하는 제m(여기서, m은 2 보다 크고 n 보다 작은 자연수) 구역의 중간기착지로 택배를 릴레이 배송하는 단계; 및 상기 택배 목적지가 속하는 제n 구역의 중간기착지에서 상기 제n 구역이 관할하는 드론 중 하나를 통해 택배를 배송을 완료하는 단계;를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the controlling of the drones in each zone to relay delivery sequentially through the static route may include the stopover in the second zone closest to the stopover in the first zone to which the delivery origin belongs. Delivering the courier through one of the drones controlled by the first zone; Relay-delivering the parcel delivery to the stopover in the area m (where m is a natural number greater than 2 and less than n) closest to the stopover in the second area; And completing delivery of the delivery service through one of the drones controlled by the n-th area at a stopover in the n-th area to which the delivery destination belongs.
본 발명의 실시예에서, 상기 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼을 이용한 배송 방법은, 상기 각 구역별 예상 물동량을 추정하고, 추정 결과에 따라 구역 간 드론들을 이동시켜 각 구역의 드론의 수를 최적으로 유지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the delivery method using a zoning platform for courier delivery using drones in the wide area target area estimates the expected volume of goods for each area, and moves drones between areas according to the estimation result. It may further include the step of maintaining the optimal number of drones.
이와 같은 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼에 따르면, 중앙관제시스템과 하위의 Zone별 지상관제시스템으로 구성되는 Zoning System을 구축하여, 비교적 짧은 이동거리와 작동시간을 갖는 드론으로 광대한 대상지역에서 택배서비스를 수행할 수 있다.According to the zoning platform for courier delivery using drones in such a wide area target area, a zoning system consisting of a central control system and a ground control system for each sub-zone is constructed, and it is a drone with a relatively short travel distance and operation time. Courier service can be performed in a vast target area.
또한, 중앙관제시스템과 하위의 Zone별 지상관제시스템의 위계관계를 통하여, 대상지역의 면적과 물동량 대비 최적의 드론 대수를 결정하여 효율적인 드론 운용이 가능하다.In addition, through the hierarchical relationship between the central control system and the ground control system for each lower zone, efficient drone operation is possible by determining the optimal number of drones compared to the area and volume of traffic in the target area.
나아가, 드론의 GPS 수신기 및 각 종 센서로 무인자율 비행 및 택배배송이 가능하며, 드론이 실제로 운항한 실적루트는 빅데이터로서 저장되어 향후 보다 최적의 배송루트 결정에 활용할 수 있다.Furthermore, unmanned autonomous flight and parcel delivery are possible with the drone's GPS receiver and various sensors, and the performance route actually operated by the drone is stored as big data so that it can be used to determine the optimal delivery route in the future.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝(Zoning) 플랫폼의 개념도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 조닝 시스템을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 4는 본 발명에 따른 택배 출발지와 목적지 사이의 루트를 결정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4로부터 초기 정적 루트를 결정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 5에서 첫번째 루트가 설정된 경우에 초기 정적 루트에 포함되는 구역들을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6의 각 구역에서 정적 루트를 결정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼을 이용한 배송 방법의 흐름도이다.
도 9는 도 8의 릴레이 배송 단계를 상세하게 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a conceptual diagram of a zoning platform for courier delivery using a drone in a wide area target area according to an embodiment of the present invention.
2 and 3 are conceptual diagrams for describing the zoning system of FIG. 1.
4 is a diagram for explaining a principle of determining a route between a delivery origin and a destination according to the present invention.
5 is a diagram for explaining a principle of determining an initial static route from FIG. 4.
6 is a diagram illustrating regions included in an initial static route when a first route is set in FIG. 5.
7 is a diagram for explaining a principle of determining a static route in each area of FIG. 6.
8 is a flow chart of a delivery method using a zoning platform for delivery using a drone in a large area target area according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart for describing in detail the relay delivery step of FIG. 8.
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 실시예에 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 described below 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, specific 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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝(Zoning) 플랫폼의 개념도이다. 도 2 및 도 3은 도 1의 조닝 시스템을 설명하기 위한 개념도들이다.1 is a conceptual diagram of a zoning platform for courier delivery using a drone in a wide area target area according to an embodiment of the present invention. 2 and 3 are conceptual diagrams for describing the zoning system of FIG. 1.
본 발명에 따른 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼(1, 이하 플랫폼)은 비교적 짧은 이동거리와 작동시간을 갖는 드론을 이용하여 광대한 대상지역에서 택배 서비스를 수행하기 위해 대상지역을 구역화(Zoning)하여 통제할 수 있는 기술에 관한 것이다.The zoning platform (1, hereinafter platform) for courier delivery using a drone in a wide area target area according to the present invention is a target in order to perform a courier service in a vast target area using a drone having a relatively short travel distance and operation time. It is about technology that can be controlled by zoning an area.
드론으로 택배 배송 시 이동거리 및 운항시간에 한계가 있으므로, 통상 마지막 구간의 배송과정에 대하여 주로 드론 활용이 고려된다. 또한, 택배사업은 통상 국가 전체와 같이 넓은 지역을 대상으로 할 수밖에 없으며, 대규모 물류창고를 다수 확보하여야 한다.Since there are limits to the travel distance and operating time when delivering parcel delivery by drone, the use of drones is usually considered for the delivery process of the last section. In addition, the parcel delivery business has no choice but to target a large area like the whole country, and a large number of large-scale warehouses must be secured.
본 발명에서는 택배 대상지역을 Zone으로 세분하여 각 Zone마다 소규모 배송센터 겸 지상관제소를 설치함으로써, 배송 건 당 한 개 드론이 운반하므로 상대적으로 기동성이 높은 드론을 활용하여 비싼 대규모 물류창고 확보를 피하고 오히려 배송기간을 단축할 수 있다.In the present invention, the delivery target area is divided into zones, and a small delivery center and ground control center are installed in each zone, so that one drone is transported per delivery, so using a drone with relatively high mobility to avoid securing an expensive large-scale distribution warehouse. The delivery period can be shortened.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 플랫폼(1)은 대상지역의 각 구역마다 설치되는 지상관제시스템(10), 지상전산시스템(30)과 대상지역을 전체적으로 관할하는 중앙관제시스템(50) 및 중앙전산시스템(70)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the
일 실시예에서, 상기 플랫폼(1)은 미리 수집한 일정 고도 이상의 지형지물의 위치와 형상을 포함하는 3D 수치지도에 대한 데이터베이스(90)를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the
또한, 상기 플랫폼(1)은 대상지역을 구역화(Zoning)한 가상의 조닝 시스템(3), 각 구역에 속한 복수개의 드론(5) 및 사용자 단말기(7)가 포함될 수 있다.In addition, the
상기 사용자 단말기(7)는 이동성을 갖거나 고정될 수 있다. 상기 사용자 단말기(7)는, 예를 들어 스마트폰 일 수 있으며, 택배 서비스를 요청하고 택배수령인의 위치좌표 및 시간을 결정한 후 지상 중앙관제시스템에 통보할 수 있는 소프트웨어(애플리케이션)가 설치되어 실행될 수 있다.The
상기 사용자 단말기(7)는 디바이스(device), 기구(apparatus), 단말(terminal), UE(user equipment), MS(mobile station), 무선기기(wireless device), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. The
상기 사용자 단말기(7)는 운영체제(Operation System; OS), 즉 시스템을 기반으로 다양한 소프트웨어(애플리케이션)를 실행하거나 제작할 수 있다. 상기 운영체제는 소프트웨어가 장치의 하드웨어를 사용할 수 있도록 하기 위한 시스템 프로그램으로서, 안드로이드 OS, iOS, 윈도우 모바일 OS, 바다 OS, 심비안 OS, 블랙베리 OS 등 모바일 컴퓨터 운영체제 및 윈도우 계열, 리눅스 계열, 유닉스 계열, MAC, AIX, HP-UX 등 컴퓨터 운영체제를 모두 포함할 수 있다.The
본 발명에 따른 상기 플랫폼(1)은 미리 대상지역에 대한 일정 고도 이상의 지형지물들의 위치와 형상에 대한 위치좌표를 확보하여 3D 수치지도(모델)를 구축하여 상기 데이터베이스(90)에 저장한다. 이후, 드론이 비행하며 끊임없이 수집하는 해당 루트 주변의 지형지물에 대한 위치자료를 활용하여 수치지도의 정확도를 높일 수 있다.The
상기 택배 드론(5)은 GPS 수신기, 카메라, 가속도계, 고도차계, 자이로센서, 지자계센서, 입체비전시스템, 온도센서(적외선 감지), 압력계, RFID 장치 등의 각종 센서를 포함할 수 있다. 그러나, 상기 센서들은 일례에 불과하며, 추가, 삭제, 변경 등이 가능하다.The
상기 지상관제시스템(10), 상기 지상전산시스템(30), 상기 중앙관제시스템(50) 및 상기 중앙전산시스템(70)의 구성은 각자 설치된 소프트웨어에 의해 제어될 수 있다. Configurations of the ground control system 10, the ground computer system 30, the central control system 50, and the central computer system 70 may be controlled by software respectively installed.
상기 지상관제시스템(10), 상기 지상전산시스템(30), 상기 중앙관제시스템(50) 및 상기 중앙전산시스템(70)는 별도의 단말이거나 또는 단말의 일부 모듈일 수 있다. The ground control system 10, the ground computer system 30, the central control system 50, and the central computer system 70 may be separate terminals or some modules of the terminal.
또한, 상기 지상관제시스템(10), 상기 지상전산시스템(30), 상기 중앙관제시스템(50) 및 상기 중앙전산시스템(70)의 구성은 통합 모듈로 형성되거나, 하나 이상의 모듈로 이루어 질 수 있다. 그러나, 이와 반대로 각 구성은 별도의 모듈로 이루어질 수도 있다.In addition, the ground control system 10, the ground computer system 30, the central control system 50, and the central computer system 70 may be configured as an integrated module or one or more modules. . However, on the contrary, each component may be formed as a separate module.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명에서 제안하는 가상의 조닝 시스템(3)에 대해 설명한다.First, a
본 발명은 드론의 운항거리 및 비행시간을 고려하여 택배배송 서비스 대상구역을 일정한 법칙에 따라 세부 구역(Zone)으로 나눈 가상의 조닝 시스템(Zoning System)을 정의한다. 각 구역에는 해당 구역을 담당하는 지상관제센터가 설치된다.The present invention defines a virtual zoning system by dividing a delivery service target area into sub-zones according to a certain rule in consideration of the flight distance and flight time of a drone. In each area, a ground control center in charge of the area is installed.
세부 구역(Zone)은 드론이 인접 구역(Zone)의 중간배송센터 사이를 왕복할 수 있는 최대거리를 고려하여 세부 구역으로 구획(Zoning)할 수 있다. 세부 구역(Zone)은 면적에 따라, 정부의 관할 구역에 따라, 또는 인구 밀도에 따라, 또는 택배 물량에 따라 일정 기준을 가지고 분할될 수 있다.Zones can be zoned into sub-zones in consideration of the maximum distance that the drone can travel back and forth between intermediate delivery centers in adjacent zones. Zones can be divided according to area, jurisdiction of the government, population density, or according to the quantity of parcels.
일례로, 도 3에서는 전라남도를 대상지역으로 하여, 전체 대상지역을 9개 구역으로 구획하였다. 대상지역 전체를 관할하는 중앙관제센터와 각 구역을 관할하는 각 구역에 설치된 지상관제센터가 설치된다. 그러나, 중앙관제센터가 존재하는 구역에는 중앙관제센터와 지상관제센터가 함께 설치될 수도 있다.For example, in FIG. 3, Jeollanam-do is the target area, and the entire target area is divided into 9 areas. A central control center overseeing the entire target area and a ground control center installed in each zone overseeing each zone will be installed. However, in the area where the central control center exists, the central control center and the ground control center may be installed together.
상기 지상관제시스템(10)은 구역(Zone)별로 설치되어, 관할하는 구역의 드론들이 각각의 정적 루트로 이동하도록 통제하는 드론 콘트롤용 지상관제센터 겸 중간배송센터의 역할을 한다.The ground control system 10 is installed for each zone, and serves as a ground control center and intermediate delivery center for drone control that controls drones in a jurisdiction to move to each static route.
상기 지상전산시스템(30) 역시 구역(Zone)별로 설치되어, 상기 지상관제시스템과 연동되며, 각 드론들에 대한 정적 루트를 결정한다. 일 실시예에서, 상기 지상관제시스템(10)과 상기 지상전산시스템(30)은 함께 설치될 수 있다.The ground computing system 30 is also installed for each zone, is interlocked with the ground control system, and determines a static route for each drone. In one embodiment, the ground control system 10 and the ground computer system 30 may be installed together.
상기 중앙관제시스템(50)은 상기 각 구역별 지상관제시스템(10)과 교신하며 전체 대상지역에 대한 물동량과 드론들의 이동을 파악하고 각 구역 간 드론의 수를 조정하며, 2개 이상의 구역을 통과하는 택배배송에 대해 택배 출발지와 목적지 사이의 초기 정적 루트에 포함되는 구역들의 중간기착지들을 선택한다.The central control system 50 communicates with the ground control system 10 for each zone, grasps the traffic volume and movement of drones for the entire target area, adjusts the number of drones between each zone, and passes through two or more zones. Select stopovers in the areas included in the initial static route between the origin and destination of the parcel delivery.
여기서, 중간기착지는 각 구역의 지상관제시스템(10)일 수도 있고, 별도의 택배 로드를 위한 소형물류센터일 수도 있다.Here, the stopover may be the ground control system 10 in each area, or may be a small logistics center for a separate parcel delivery load.
상기 중앙전산시스템(70)은 전체 대상지역에 대하여 사용자 단말기(7)의 소프트웨어(애플리케이션)를 통하여 입력되는 택배 출발지와 목적지의 3차원 위치좌표와 발송 및 수령 시각 정보를 기초로 드론의 초기 정적 루트를 결정한다.The central computer system 70 is the initial static route of the drone based on the three-dimensional location coordinates of the delivery origin and destination input through the software (application) of the
도 4는 본 발명에 따른 택배 출발지와 목적지 사이의 루트를 결정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 4로부터 초기 정적 루트를 결정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a principle of determining a route between a delivery origin and a destination according to the present invention. 5 is a diagram for explaining a principle of determining an initial static route from FIG. 4.
구체적으로, 택배배송 서비스를 원하는 고객이 미리 배포 설치된 스마트폰용 애플리케이션에 택배발송지 및 수령지의 위치좌표 및 원하는 접선시각을 입력하면, 상기 중앙관제시스템(50)으로 통지된다. 상기 중앙관제시스템(50)은 각 구역별 물동량과 해당 구역 내 이동중인 드론의 수에 대한 정보를 상기 중앙전산시스템(70)로 송신한다.Specifically, when a customer who wants a parcel delivery service inputs the location coordinates of the parcel delivery destination and the destination and a desired contact time in a pre-distributed smart phone application, it is notified to the central control system 50. The central control system 50 transmits to the central computer system 70 information on the volume of traffic for each zone and the number of drones moving in the zone.
도 4를 참조하면, 상기 중앙전산시스템(70)은 택배 발송지와 수령지의 위치 및 각 구역별 물동량과 드론의 수 등의 정보를 기반으로 하여, 정적 최적루트결정 알고리즘으로 초기 정적 최적 루트를 결정한다.Referring to FIG. 4, the central computer system 70 determines an initial static optimal route using a static optimal route determination algorithm based on information such as the location of delivery destinations and destinations, the volume of goods for each area, and the number of drones. .
도 5를 참조하면, 택배 발송지와 수령지 사이에 4가지의 루트가 존재한다. 첫번째 루트는 중간기착지가 2, 1, 4, 7로 구성되고, 두번째 루트는 중간기착지가 2, 5, 4, 7로 구성된다. 세번째 루트는 중간기착지가 2, 5, 8, 7로 구성되고, 네번째 루트는 중간기착지가 2, 3, 6, 9, 8, 7로 구성된다.Referring to Figure 5, there are four routes between the delivery destination and the destination. The first route consists of 2, 1, 4, and 7 stopovers, and the second route consists of 2, 5, 4, and 7 stopovers. The third route consists of
상기 중앙관제시스템(50)은 해당 초기 정적 루트 상에 존재하는 구역들의 지상관제시스템(10) 겸 중간배송센터로 결정된 루트 및 각 구역에서 드론이 릴레이로 배송해야 하는 시각을 통지한다.The central control system 50 notifies the route determined as the ground control system 10 and intermediate delivery center of the zones existing on the initial static route and the time when the drone should be delivered to the relay in each zone.
도 6은 도 5에서 첫번째 루트가 설정된 경우에 초기 정적 루트에 포함되는 구역들을 보여주는 도면이다. 도 7은 도 6의 각 구역에서 정적 루트를 결정하는 원리를 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram illustrating regions included in an initial static route when a first route is set in FIG. 5. 7 is a diagram for explaining a principle of determining a static route in each area of FIG. 6.
도 6을 참조하면, 예를 들어, 정적 최적루트결정 알고리즘으로 도 5의 첫번째 루트가 결정된 경우, 구역 2, 구역 1, 구역 4, 구역 7이 선정된다.Referring to FIG. 6, for example, when the first route of FIG. 5 is determined by the static optimal route determination algorithm, Zone 2,
도 7을 참조하면, 구역 2, 구역 1, 구역 4, 구역 7의 각 지상관제시스템(10)과 연동된 지상전산시스템(30)이 해당 구역에서 드론들의 현재 위치와 현재 이동루트 및 연료잔량을 고려하여 최적의 드론을 선정한다. 즉, 중간기착지인 구역들 모두 이 연산을 수행하여 각각 최적의 드론을 선정한다.Referring to FIG. 7, a ground computer system 30 linked with each of the ground control systems 10 in Zone 2,
각 구역의 지상관제시스템(10)과 연동된 지상전산시스템(30)이 정적 최적루트결정 알고리즘으로, 택배 발송지와 중간기착지, 중간기착지와 다음 중간기착지 및 최종 중간기착지와 택배 수령지 사이의 정적 최적루트를 결정하는 것이다.The ground computer system 30 linked with the ground control system 10 in each area is a static optimal route determination algorithm, and the static optimal route between the delivery destination and the stopover, the stopover and the next stopover, and the final stopover and the delivery destination Is to decide.
예를 들어, 첫번째 구역 내에서 요청 시각에 드론을 택배 발송지로 보내 택배를 수령하여 첫번째 구역의 중간배송센터로 배송하여 하역한다. 첫번째 구역의 중간배송센터에서 인접 두번째 구역 중간배송센터로 두번째 드론으로 택배를 배송하고, 동일한 방식으로 인접 다음 구역의 중간배송센터로 릴레이 배송한다.For example, in the first zone, the drone is sent to the delivery destination at the time of request to receive the delivery, and it is delivered to the intermediate delivery center in the first zone to unload. Delivery is delivered from the intermediate delivery center in the first zone to the intermediate delivery center in the second zone, and relay delivery to the intermediate delivery center in the next zone in the same way.
각 구역 내에서 배송을 수행하는 드론들은 GPS 수신기 및 각 종 센서로 초기 정적 최적 루트를 따라 중간기착지 사이를 이동하며 최종 구역의 중간배송센터로 배송한다. 최종 구역의 중간배송센터에서 택배 수령지까지 마지막 드론으로 배송하게 된다.Drones that perform delivery within each zone move between stopovers along an initial static optimal route with GPS receivers and various sensors, and deliver them to the intermediate delivery center in the final zone. It will be delivered by the last drone from the intermediate delivery center in the final area to the delivery destination.
위의 과정에서 각 단계마다의 드론들은 중간기착지까지의 배송이 완료된 후 원래 속해있던 구역의 지상관제센터(10)의 통제에 따라 다음 택배배송을 수행하거나 연료 충원을 위하여 이동된다.In the above process, the drones at each stage are moved to the next parcel delivery or to replenish fuel under the control of the ground control center 10 in the area to which they originally belonged after delivery to the intermediate stop is completed.
위의 과정에서 드론은 실시간 또는 일정 시간간격으로 자신의 위치좌표 및 실적루트를 지상관제시스템(10)으로 송신하며, 이런 정적 실적루트는 중앙관제시스템(50)으로부터 중앙전산시스템(70)으로 이관되어 보다 최적화된 정적 루트를 결정하는데 활용될 빅데이터로서 저장된다.In the above process, the drone transmits its position coordinates and performance route to the ground control system 10 in real time or at regular time intervals, and this static performance route is transferred from the central control system 50 to the central computer system 70. It is stored as big data that will be used to determine a more optimized static route.
위의 과정을 따르는 택배배송은 동시다발로 진행되며 이런 과정을 통하여 중앙관제시스템(50)과 중앙전산시스템(70)은 구역별 예상물동량을 추정하고 추정 결과에 따라 구역 간 드론들을 이동시켜 각 구역들의 드론 수를 최적으로 유지시킬 수 있다.Delivery of parcels following the above process is carried out in batches, and through this process, the central control system 50 and the central computer system 70 estimate the expected volume of cargo for each area and move the drones between areas according to the estimation result. The number of drones can be maintained optimally.
본 발명에서는 중앙관제시스템(50)과 하위의 구역별 지상관제시스템(10)으로 구성되는 Zoning System을 구축하여, 비교적 짧은 이동거리와 작동시간을 갖는 드론으로 광대한 대상지역에서 택배 서비스를 수행할 수 있다.In the present invention, by constructing a zoning system consisting of a central control system 50 and a ground control system 10 for each lower zone, a drone having a relatively short movement distance and operation time can perform a delivery service in a vast target area. I can.
또한, 중앙관제시스템(50)과 하위의 구역별 지상관제시스템(10)의 위계 관계를 통하여, 대상지역의 면적과 물동량 대비 최적의 드론 대수를 결정하여 효율적인 드론 운용이 가능하다.In addition, through the hierarchical relationship between the central control system 50 and the ground control system 10 for each lower zone, efficient drone operation is possible by determining the optimal number of drones compared to the area and volume of the target area.
나아가, 드론의 GPS 수신기 및 각종 센서로 무인자율 비행 및 택배배송이 가능하며, 드론이 실제로 운항한 실적루트는 빅데이터로서 저장되어 향후 보다 최적의 배송루트 결정에 활용될 수 있다.Furthermore, unmanned autonomous flight and courier delivery are possible with the drone's GPS receiver and various sensors, and the actual route that the drone has actually operated is stored as big data and can be used to determine an optimal delivery route in the future.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼을 이용한 배송 방법의 흐름도이다. 도 9는 도 8의 릴레이 배송 단계를 상세하게 설명하기 위한 흐름도이다.8 is a flow chart of a delivery method using a zoning platform for courier delivery using a drone in a wide area target area according to an embodiment of the present invention. 9 is a flowchart for describing in detail the relay delivery step of FIG. 8.
본 실시예에 따른 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼을 이용한 배송 방법은, 도 1의 플랫폼(1)과 실질적으로 동일한 구성에서 진행될 수 있다. The delivery method using the zoning platform for courier delivery using a drone in a wide area target area according to the present embodiment may be performed in substantially the same configuration as the
따라서, 도 1의 플랫폼(1)과 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 실시예에 따른 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼을 이용한 배송 방법은 택배 서비스를 수행하기 위한 소프트웨어(애플리케이션)에 의해 실행될 수 있다.Accordingly, the same components as those of the
본 발명에 따른 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼을 이용한 배송 방법은 비교적 짧은 이동거리와 작동시간을 갖는 드론을 이용하여 광대한 대상지역에서 택배 서비스를 수행하기 위해 대상지역을 구역화(Zoning)하여 통제할 수 있는 기술에 관한 것이다.The delivery method using a zoning platform for delivery using a drone in a large area target area according to the present invention uses a drone having a relatively short travel distance and operation time to perform a delivery service in a vast target area. It is about technology that can be controlled by zoning.
드론으로 택배 배송 시 이동거리 및 운항시간에 한계가 있으므로, 통상 마지막 구간의 배송과정에 대하여 주로 드론 활용이 고려된다. 또한, 택배사업은 통상 국가 전체와 같이 넓은 지역을 대상으로 할 수밖에 없으며, 대규모 물류창고를 다수 확보하여야 한다.Since there are limits to the travel distance and operating time when delivering parcel delivery by drone, the use of drones is usually considered for the delivery process of the last section. In addition, the parcel delivery business has no choice but to target a large area like the whole country, and a large number of large-scale warehouses must be secured.
본 발명에서는 택배 대상지역을 Zone으로 세분하여 각 Zone마다 소규모 배송센터 겸 지상관제소를 설치함으로써, 배송 건 당 한 개 드론이 운반하므로 상대적으로 기동성이 높은 드론을 활용하여 비싼 대규모 물류창고 확보를 피하고 오히려 배송기간을 단축할 수 있다.In the present invention, the delivery target area is divided into zones, and a small delivery center and ground control center are installed in each zone, so that one drone is transported per delivery, so using a drone with relatively high mobility to avoid securing an expensive large-scale distribution warehouse. The delivery period can be shortened.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼을 이용한 배송 방법은, 택배 배송을 위한 대상구역을 미리 설정한 기준에 따라 복수개의 구역(Zone)으로 가상 분할한다(단계 S10). 6, the delivery method using a zoning platform for courier delivery using a drone in a wide-area target area according to the present embodiment includes a plurality of zones according to a predetermined standard for courier delivery. Is virtually divided (step S10).
본 발명은 드론의 운항거리 및 비행시간을 고려하여 택배배송 서비스 대상구역을 일정한 법칙에 따라 세부 구역(Zone)으로 나눈 가상의 조닝 시스템(Zoning System)을 정의한다. 각 구역에는 해당 구역을 담당하는 지상관제센터가 설치된다.The present invention defines a virtual zoning system by dividing a delivery service target area into sub-zones according to a certain rule in consideration of the flight distance and flight time of a drone. In each area, a ground control center in charge of the area is installed.
세부 구역(Zone)은 드론이 인접 구역(Zone)의 중간배송센터 사이를 왕복할 수 있는 최대거리를 고려하여 세부 구역으로 구획(Zoning)할 수 있다. 세부 구역(Zone)은 면적에 따라, 정부의 관할 구역에 따라, 또는 인구 밀도에 따라, 또는 택배 물량에 따라 일정 기준을 가지고 분할될 수 있다.Zones can be zoned into sub-zones in consideration of the maximum distance that the drone can travel back and forth between intermediate delivery centers in adjacent zones. Zones can be divided according to area, jurisdiction of the government, population density, or according to the quantity of parcels.
일례로, 도 3에서는 전라남도를 대상지역으로 하여, 전체 대상지역을 9개 구역으로 구획하였다. 대상지역 전체를 관할하는 중앙관제센터와 각 구역을 관할하는 각 구역에 설치된 지상관제센터가 설치된다. 그러나, 중앙관제센터가 존재하는 구역에는 중앙관제센터와 지상관제센터가 함께 설치될 수도 있다.For example, in FIG. 3, Jeollanam-do is the target area, and the entire target area is divided into 9 areas. A central control center overseeing the entire target area and a ground control center installed in each zone overseeing each zone will be installed. However, in the area where the central control center exists, the central control center and the ground control center may be installed together.
상기 지상관제시스템은 구역(Zone)별로 설치되어, 관할하는 구역의 드론들이 각각의 정적 루트로 이동하도록 통제하는 드론 콘트롤용 지상관제센터 겸 중간배송센터의 역할을 한다.The ground control system is installed for each zone, and serves as a ground control center and intermediate delivery center for drone control that controls drones in the jurisdiction to move to each static route.
상기 지상전산시스템 역시 구역(Zone)별로 설치되어, 상기 지상관제시스템과 연동되며, 각 드론들에 대한 정적 루트를 결정한다. 일 실시예에서, 상기 지상관제시스템과 상기 지상전산시스템은 함께 설치될 수 있다.The ground computer system is also installed for each zone, is interlocked with the ground control system, and determines a static route for each drone. In one embodiment, the ground control system and the ground computer system may be installed together.
사용자 단말기의 소프트웨어를 통하여 입력되는 택배 출발지와 목적지의 3차원 위치좌표와 발송 및 수령 시각 정보를 기초로 택배 출발지와 목적지 사이의 초기 정적 루트를 결정한다(단계 S20).An initial static route between the delivery origin and the destination is determined based on the three-dimensional location coordinates of the delivery origin and destination input through the software of the user terminal and the delivery and reception time information (step S20).
중앙전산시스템은 전체 대상지역에 대하여 사용자 단말기의 소프트웨어(애플리케이션)를 통하여 입력되는 택배 출발지와 목적지의 3차원 위치좌표와 발송 및 수령 시각 정보를 기초로 드론의 초기 정적 루트를 결정한다. The central computer system determines the initial static route of the drone based on the three-dimensional location coordinates of the delivery origin and destination input through the software (application) of the user terminal for the entire target area, and time information for sending and receiving.
상기 중앙전산시스템은 미리 수집한 일정 고도 이상의 지형지물의 위치와 형상을 포함하는 3D 수치지도에 대한 데이터베이스를 이용하고, 지속적으로 업데이트 한다.The central computer system uses a database for 3D digital maps including locations and shapes of topographic features at a certain altitude or higher collected in advance, and continuously updates them.
상기 대상지역에 대한 물동량과 드론들의 이동 및 각 구역 간 드론의 수를 기초로, 2개 이상의 구역을 통과하는 택배배송에 대해 상기 초기 정적 루트에 포함되는 구역들의 중간기착지들을 선택한다(단계 S30).Based on the volume of transport to the target area, the movement of drones, and the number of drones between each area, stopovers of the areas included in the initial static route are selected for parcel delivery passing through two or more areas (step S30). .
중앙관제시스템은 상기 각 구역별 지상관제시스템과 교신하며 전체 대상지역에 대한 물동량과 드론들의 이동을 파악하고 각 구역 간 드론의 수를 조정하며, 2개 이상의 구역을 통과하는 택배배송에 대해 택배 출발지와 목적지 사이의 초기 정적 루트에 포함되는 구역들의 중간기착지들을 선택한다.The central control system communicates with the ground control system for each of the above areas, identifies the volume of cargo and the movement of drones for the entire target area, adjusts the number of drones between each area, and departs the parcel for delivery through two or more areas. Select stopovers in the zones included in the initial static route between the and destination.
여기서, 중간기착지는 각 구역의 지상관제시스템일 수도 있고, 별도의 택배 로드를 위한 소형물류센터일 수도 있다.Here, the stopover may be a ground control system for each zone or a small logistics center for separate parcel delivery.
선택된 각 구역에서 관할하는 드론들 중 하나의 드론을 선택하여 상기 각 구역에서의 정적 루트를 재결정한다(단계 S40).One of the drones under jurisdiction in each selected zone is selected and a static route in each zone is re-determined (step S40).
상기 중앙관제시스템은 해당 초기 정적 루트 상에 존재하는 구역들의 지상관제시스템 겸 중간배송센터로 결정된 루트 및 각 구역에서 드론이 릴레이로 배송해야 하는 시각을 통지한다.The central control system notifies the route determined as the ground control system and intermediate delivery center of the zones existing on the initial static route and the time when the drone should be delivered to the relay in each zone.
정적 루트에 포함되는 각 구역의 지상관제시스템과 연동된 지상전산시스템이 해당 구역에서 드론들의 현재 위치와 현재 이동루트 및 연료잔량을 고려하여 최적의 드론을 선정한다. 즉, 중간기착지인 구역들 모두 이 연산을 수행하여 각각 최적의 드론을 선정한다.The ground computer system linked with the ground control system of each zone included in the static route selects the optimal drone by considering the current location of the drones in the zone, the current movement route, and the remaining fuel. In other words, all of the areas that are stopovers perform this operation to select the optimal drone for each.
각 구역의 지상관제시스템과 연동된 지상전산시스템이 정적 최적루트결정 알고리즘으로, 택배 발송지와 중간기착지, 중간기착지와 다음 중간기착지 및 최종 중간기착지와 택배 수령지 사이의 정적 최적루트를 결정하는 것이다.The ground computer system linked with the ground control system of each zone is a static optimal route determination algorithm, which determines the static optimal route between the delivery destination and the stopover, the stopover and the next stopover, and the final stopover and the delivery destination.
상기 정적 루트를 통해 각 구역의 드론들이 순차적으로 릴레이 배송하도록 통제한다(단계 S50).Through the static route, the drones in each zone are controlled to relay delivery in sequence (step S50).
도 7을 참조하면, 상기 정적 루트를 통해 각 구역의 드론들이 순차적으로 릴레이 배송하도록 통제하는 단계(단계 S50)는, 상기 택배 출발지가 속하는 제1 구역의 중간기착지에서 가장 인접하는 제2 구역의 중간기착지로 상기 제1 구역이 관할하는 드론 중 하나를 통해 택배를 배송한다(단계 S51).Referring to FIG. 7, the step of controlling the drones in each zone to relay delivery sequentially through the static route (step S50) is the middle of the second zone closest to the stopover in the first zone to which the delivery origin belongs. The courier is delivered to the destination through one of the drones controlled by the first zone (step S51).
상기 제2 구역의 중간기착지에서 가장 인접하는 제m(여기서, m은 2 보다 크고 n 보다 작은 자연수) 구역의 중간기착지로 택배를 릴레이 배송한다(단계 S52). The parcel delivery is relay-delivered to the stopover in the area m (where m is a natural number greater than 2 and less than n) closest to the stopover in the second area (step S52).
각 구역 내에서 배송을 수행하는 드론들은 GPS 수신기 및 각 종 센서로 초기 정적 최적 루트를 따라 중간기착지 사이를 이동하며 최종 구역의 중간배송센터로 배송한다. 최종 구역의 중간배송센터에서 택배 수령지까지 마지막 드론으로 배송하게 된다.Drones that perform delivery within each zone move between stopovers along an initial static optimal route with GPS receivers and various sensors, and deliver them to the intermediate delivery center in the final zone. It will be delivered by the last drone from the intermediate delivery center in the final area to the delivery destination.
각 단계마다의 드론들은 중간기착지까지의 배송이 완료된 후 원래 속해있던 구역의 지상관제센터의 통제에 따라 다음 택배배송을 수행하거나 연료 충원을 위하여 이동된다.After the delivery to the intermediate stop is completed, the drones at each stage perform the next courier delivery or move to fill fuel under the control of the ground control center in the original area.
순차적으로 릴레이 배송을 하는 과정에서 택배 목적지가 존재하는 구역이 있는 경우(단계 S53), 상기 택배 목적지가 속하는 제n 구역의 중간기착지에서 상기 제n 구역이 관할하는 드론 중 하나를 통해 택배를 배송을 완료한다(단계 S54).In the process of sequentially relaying delivery, if there is an area where the delivery destination exists (step S53), the delivery of the delivery is performed through one of the drones controlled by the n-th area at the stopover in the n-th area to which the delivery destination belongs. It is completed (step S54).
위의 과정에서 드론은 실시간 또는 일정 시간간격으로 자신의 위치좌표 및 실적루트를 지상관제시스템으로 송신하며, 이런 정적 실적루트는 중앙관제시스템으로부터 중앙전산시스템으로 이관되어 보다 최적화된 정적 루트를 결정하는데 활용될 빅데이터로서 저장된다.In the above process, the drone transmits its position coordinates and performance routes to the ground control system in real time or at regular intervals, and these static performance routes are transferred from the central control system to the central computer system to determine a more optimized static route. It is stored as big data to be utilized.
또한, 상기 중앙전산시스템은 상기 각 구역별 예상 물동량을 추정하고, 추정 결과에 따라 구역 간 드론들을 이동시켜 각 구역의 드론의 수를 최적으로 유지시킬 수 있다.In addition, the central computer system may estimate the expected volume of traffic for each area, and move drones between areas according to the estimation result to optimally maintain the number of drones in each area.
본 발명에서는 전체 대상구역을 통제하는 중앙관제시스템과 하위의 구역별 지상관제시스템으로 구성되는 Zoning System을 구축하여, 비교적 짧은 이동거리와 작동시간을 갖는 드론으로 광대한 대상지역에서 택배 서비스를 수행할 수 있다.In the present invention, by constructing a zoning system consisting of a central control system that controls the entire target area and a ground control system for each sub-area, a drone with a relatively short travel distance and operation time can perform delivery service in a vast target area. I can.
또한, 중앙관제시스템과 하위의 구역별 지상관제시스템의 위계 관계를 통하여, 대상지역의 면적과 물동량 대비 최적의 드론 대수를 결정하여 효율적인 드론 운용이 가능하다.In addition, through the hierarchical relationship between the central control system and the ground control system for each lower zone, efficient drone operation is possible by determining the optimal number of drones compared to the area and volume of the target area.
나아가, 드론의 GPS 수신기 및 각종 센서로 무인자율 비행 및 택배배송이 가능하며, 드론이 실제로 운항한 실적루트는 빅데이터로서 저장되어 향후 보다 최적의 배송루트 결정에 활용될 수 있다.Furthermore, unmanned autonomous flight and courier delivery are possible with the drone's GPS receiver and various sensors, and the actual route that the drone has actually operated is stored as big data and can be used to determine an optimal delivery route in the future.
이와 같은, 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼을 이용한 배송 방법은 애플리케이션으로 구현되거나 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. Such a delivery method using a zoning platform for courier delivery using drones in a large area target area is implemented as an application or implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a computer-readable recording medium. Can be. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination.
상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거니와 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. The program instructions recorded in the computer-readable recording medium may be specially designed and constructed for the present invention, and may be known and usable to those skilled in the computer software field.
컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magnetic-optical media such as floptical disks. media), and a hardware device specially configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform processing according to the present invention, and vice versa.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 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, it is understood that those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You can understand.
세계 드론 시장은 미국과 중국이 주도하고 있으며 드론을 활용한 비즈니스에 글로벌 ICT 기업들이 진출하면서 제조, 유통, 물류 산업 전반에 걸쳐 패러다임 변화가 감지되고 있다. 세계 드론 산업은 연평균 30%p 가까이 성장하고 있으며, 시장 규모는 2016년 7조 원 규모에서 2026년까지 90조 원대 규모로 급증할 것으로 예상된다.The global drone market is dominated by the US and China, and as global ICT companies enter the business using drones, a paradigm shift is being detected across the manufacturing, distribution, and logistics industries. The global drone industry is growing at an annual average of around 30%p, and the market size is expected to surge from 7 trillion won in 2016 to 90 trillion won by 2026.
우리나라 정부도 2017년 '드론산업발전 기본계획'을 발표하며 향후 10년간 국내 드론 시장을 4조 4,000억 원 규모로 성장시키고 기술 경쟁력을 세계 5위권 내로 진입시킨다는 목표를 공개했다. 드론은 단순한 무인화를 넘어 지능화, 고도화 전략을 통한 산업 시스템의 유망한 산업이다.The Korean government also announced the'Basic Plan for the Development of the Drone Industry' in 2017, revealing the goal of growing the domestic drone market to a scale of 4.4 trillion won over the next 10 years and entering the world's top 5 technological competitiveness. Drones are a promising industry of industrial systems through intelligence and advancement strategies beyond simple unmanned operation.
1: 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝 플랫폼
3: 조닝 시스템(Zoning System)
5: 드론
7: 사용자 단말기
10: 지상관제시스템
30: 지상전산시스템
50: 중앙관제시스템
70: 중앙전산시스템
90: 데이터베이스1: Zoning platform for courier delivery using drones in a large area
3: Zoning System
5: drone
7: User terminal
10: ground control system
30: ground computing system
50: central control system
70: central computing system
90: database
Claims (12)
상기 각 구역별로 설치되어 상기 지상관제시스템과 연동되며, 정적 최적루트결정 알고리즘으로 각 드론들에 대한 정적 최적루트를 재결정하는 지상전산시스템;
상기 각 구역별 지상관제시스템과 교신하며 전체 대상지역에 대한 물동량과 드론들의 이동을 파악하고 각 구역 간 드론의 수를 조정하며, 2개 이상의 구역을 통과하는 택배배송에 대해 택배 출발지와 목적지 사이의 초기 정적 루트에 포함되는 구역들의 중간기착지들을 선택하는 중앙관제시스템; 및
전체 대상지역에 대하여 사용자 단말기의 소프트웨어를 통하여 입력되는 택배 출발지와 목적지의 3차원 위치좌표, 발송 및 수령 시각, 각 구역별 물동량과 드론의 수 정보를 기초로 상기 정적 최적루트결정 알고리즘으로 상기 초기 정적 최적루트를 결정하는 중앙전산시스템;을 포함하고,
상기 중앙전산시스템이 상기 초기 최적 정적루트를 결정하면, 상기 중앙관제시스템은 해당 초기 정적 최적루트 상에 존재하는 구역들의 상기 지상관제시스템 겸 중간배송센터로 결정된 상기 초기 정적 최적루트 및 각 구역에서 드론이 릴레이로 배송해야 하는 시각을 통지하며,
이후 각 구역의 상기 지상관제시스템과 연동된 상기 지상전산시스템이 상기 정적 최적루트결정 알고리즘으로, 택배 발송지와 중간기착지, 중간기착지와 다음 중간기착지 및 최종 중간기착지와 택배 수령지 사이의 상기 정적 최적루트를 재결정하는 것이며,
각 구역 내에서 배송을 수행하는 상기 드론들은 GPS 수신기 및 센서들을 이용하여 상기 초기 정적 최적루트를 따라 중간기착지 사이를 이동하며, 실시간 또는 일정 시간간격으로 자신의 위치좌표 및 자신이 실제로 운항한 실적루트를 상기 중앙관제시스템으로 송신하며,
상기 지상관제시스템은 상기 드론으로부터 수신한 위치좌표 및 실적루트를 상기 중앙관제시스템으로 송신하고, 상기 중앙전산시스템은 상기 중앙관제시스템으로 상기 위치좌표 및 실적루트를 전달받아 상기 정적 최적루트 결정에 활용될 수 있는 빅데이터로서 저장하고,
상기 가상으로 분할한 구역(Zone)은 드론이 인접 구역(Zone)의 중간배송센터 사이를 왕복할 수 있는 최대거리를 고려하여 상기 대상구역이 세부 구역으로 구획(Zoning)된 것이며, 상기 세부 구역(Zone)은 면적, 정부의 관할 구역, 인구 밀도 및 택배 물량 중 적어도 하나에 따라 분할되며, 상기 세부 구역(Zone)에는 해당 구역을 관할하는 상기 지상관제시스템 및 상기 지상전산시스템이 설치되어 서로 연동되며, 상기 세부 구역 중 상기 중앙관제시스템이 존재하는 구역의 경우에는 상기 중앙관제시스템, 상기 지상관제시스템 및 상기 지상전산시스템이 함께 설치되며,
상기 지상전산시스템은 상기 정적 루트에 포함되는 구역에서 드론들의 현재 위치와 현재 이동루트 및 연료잔량을 고려하여 최적의 드론을 선정하며,
상기 지상관제시스템은 각 구역의 드론들이 순차적으로 릴레이 배송하도록, 상기 택배 출발지가 속하는 제1 구역의 중간기착지에서 가장 인접하는 제2 구역의 중간기착지로 상기 제1 구역이 관할하는 드론 중 하나를 통해 택배를 배송하도록 하며, 상기 제2 구역의 중간기착지에서 가장 인접하는 제m(여기서, m은 2 보다 크고 n 보다 작은 자연수) 구역의 중간기착지로 택배를 릴레이 배송하도록 하며, 상기 택배 목적지가 속하는 제n 구역의 중간기착지에서 상기 제n 구역이 관할하는 드론 중 하나를 통해 택배 배송을 완료하도록 통제하며,
상기 지상관제시스템은 관할하는 구역의 드론이 상기 중간기착지까지 배송을 완료한 경우, 다음 택배배송을 수행하거나 연료 충원을 위하여 이동지시를 통지하고,
상기 중앙관제시스템과 상기 중앙전산시스템은 상기 각 구역별 예상 물동량을 추정하고, 추정 결과에 따라 구역 간 드론들을 이동시켜 각 구역의 드론의 수를 최적으로 유지시키며,
상기 중앙전산시스템은 미리 수집한 일정 고도 이상의 지형지물의 위치와 형상을 포함하는 3D 수치 지도에 대한 데이터베이스를 이용하고, 상기 드론이 비행하며 수집하는 해당 루트 주변의 지형지물에 대한 위치자료를 활용하여 상기 3D 수치지도의 정확도를 높이기 위해 지속적으로 업데이트하며,
상기 중간기착지는 각 구역의 지상관제시스템이거나 별도의 택배로드를 위한 소형물류센터인, 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝(Zoning) 플랫폼.
A ground control system that is installed for each virtually divided zone according to a predetermined criterion, and controls drones in the jurisdiction to move to each static route;
A ground computing system installed for each of the zones, interlocked with the ground control system, and re-determining a static optimal route for each drone using a static optimal route determination algorithm;
It communicates with the ground control system for each of the above areas, understands the volume of cargo and the movement of drones for the entire target area, adjusts the number of drones between each area, and between the delivery origin and destination for delivery through two or more areas. A central control system for selecting stopovers in areas included in the initial static route; And
Based on the three-dimensional location coordinates of the delivery origin and destination input through the software of the user terminal for the entire target area, the time of sending and receiving, the volume of goods for each area, and the number of drones, the initial static Including; a central computer system that determines the optimal route,
When the central computer system determines the initial optimal static route, the central control system determines the initial static optimal route and drones in each area as the ground control system and intermediate delivery center of areas existing on the corresponding initial static optimal route. Notify when it should be delivered to this relay,
Thereafter, the ground computer system interlocked with the ground control system in each area uses the static optimal route determination algorithm to determine the static optimal route between the delivery destination and the stopover, the stopover and the next stopover, and the final stopover and the delivery destination. Is to re-determine,
The drones that perform delivery within each zone use GPS receivers and sensors to move between stopovers along the initial static optimal route, and their location coordinates and their actual flight track at regular or fixed time intervals. To the central control system,
The ground control system transmits the location coordinates and performance route received from the drone to the central control system, and the central computer system receives the location coordinates and performance route to the central control system and uses it to determine the static optimal route. Store as big data that can be used,
The virtually divided zone is that the target zone is zoned into detailed zones in consideration of the maximum distance that the drone can travel between the intermediate delivery centers of adjacent zones, and the detailed zone ( Zone) is divided according to at least one of area, government jurisdiction, population density, and parcel delivery quantity, and the ground control system and the ground computer system that have jurisdiction over the corresponding zone are installed and interlocked with each other. , In the case of an area in which the central control system exists among the sub-areas, the central control system, the ground control system, and the ground computer system are installed together,
The ground computing system selects the optimal drone in consideration of the current location of the drones, the current moving route, and the remaining fuel amount in the area included in the static route,
The ground control system allows the drones in each zone to sequentially relay delivery, through one of the drones controlled by the first zone from the stopover in the first zone to which the delivery origin belongs to the stopover in the second zone. Delivery of the courier is carried out, and the courier is relay-delivered to the stopover in the area m (where m is a natural number greater than 2 and less than n) closest to the stopover in the second area. Controls to complete the delivery of the courier through one of the drones under the jurisdiction of the nth area at the stopover in the n area,
When the drone in the jurisdiction area completes delivery to the stopover, the ground control system performs the next courier delivery or notifies a movement instruction to replenish fuel,
The central control system and the central computer system estimate the expected volume of traffic for each zone, and move the drones between zones according to the estimation result to optimally maintain the number of drones in each zone,
The central computer system uses a database for 3D digital maps including the location and shape of terrain features at a certain altitude or higher collected in advance, and the location data on the terrain features around the route collected by the drone flying. Continuously updated to improve the accuracy of the 3D digital map,
The stopover is a ground control system in each area or a small distribution center for separate parcel loading, a zoning platform for parcel delivery using drones in a large area.
택배 배송을 위한 대상구역을 미리 설정한 기준에 따라 복수개의 구역(Zone)으로 가상 분할하는 단계;
중앙전산시스템에서 사용자 단말기의 소프트웨어를 통하여 입력되는 택배 출발지와 목적지의 3차원 위치좌표, 발송 및 수령 시각, 각 구역별 물동량과 드론의 수 정보를 기초로 정적 최적루트결정 알고리즘으로 택배 출발지와 목적지 사이의 초기 정적 최적루트를 결정하는 단계;
중앙관제시스템에서 상기 대상지역에 대한 물동량과 드론들의 이동 및 각 구역 간 드론의 수를 기초로, 2개 이상의 구역을 통과하는 택배배송에 대해 상기 초기 정적 루트에 포함되는 구역들의 중간기착지들을 선택하는 단계;
지상전산시스템에서 선택된 각 구역에서 관할하는 드론들 중 하나의 드론을 선택하여 상기 정적 최적루트결정 알고리즘으로 상기 각 구역에서의 정적 최적루트를 재결정하는 단계; 및
지상관제시스템에서 상기 정적 최적루트를 통해 각 구역의 드론들이 순차적으로 릴레이 배송하도록 통제하는 단계;를 포함하고,
상기 지상전산시스템에서 선택된 각 구역에서 관할하는 드론들 중 하나의 드론을 선택하여 상기 정적 최적루트결정 알고리즘으로 상기 각 구역에서의 정적 최적루트를 재결정하는 단계;는,
상기 중앙관제시스템에서 해당 초기 정적 최적루트 상에 존재하는 구역들의 상기 지상관제시스템 겸 중간배송센터로 결정된 상기 초기 정적 최적루트 및 각 구역에서 드론이 릴레이로 배송해야 하는 시각을 통지하면, 이후 각 구역의 상기 지상관제시스템과 연동된 상기 지상전산시스템이 상기 정적 최적루트결정 알고리즘으로, 택배 발송지와 중간기착지, 중간기착지와 다음 중간기착지 및 최종 중간기착지와 택배 수령지 사이의 상기 정적 최적루트를 재결정하는 단계;를 더 포함하며,
각 구역 내에서 배송을 수행하는 상기 드론들이 GPS 수신기 및 센서들을 이용하여 상기 초기 정적 최적루트를 따라 중간기착지 사이를 이동하며, 실시간 또는 일정 시간간격으로 자신의 위치좌표 및 자신이 실제로 운항한 실적루트를 상기 중앙관제시스템으로 송신하면, 상기 지상관제시스템에서 상기 드론으로부터 수신한 위치좌표 및 실적루트를 상기 중앙관제시스템을 송신하며, 상기 중앙전산시스템에서 상기 중앙관제시스템으로부터 상기 위치좌표 및 실적루트를 전달받아 상기 정적 최적루트 결정에 활용될 수 있도록 빅데이터로서 저장하는 단계;를 더 포함하고,
상기 택배 배송을 위한 대상구역을 미리 설정한 기준에 따라 복수개의 구역(Zone)으로 가상 분할하는 단계는, 드론이 인접 구역(Zone)의 중간배송센터 사이를 왕복할 수 있는 최대거리를 고려하여 상기 대상구역을 상기 복수개의 세부 구역(Zone)으로 가상 분할하는 것이며, 상기 세부 구역(Zone)은 면적, 정부의 관할 구역, 인구 밀도 및 택배 물량 중 적어도 하나에 따라 분할되며, 상기 세부 구역(Zone)마다 해당 구역을 관할하는 상기 지상관제시스템 및 상기 지상전산시스템이 설치되어 서로 연동되며, 상기 세부 구역 중 상기 중앙관제시스템이 존재하는 구역의 경우에는 상기 중앙관제시스템, 상기 지상관제시스템 및 상기 지상전산시스템이 함께 설치되며,
상기 지상전산시스템에서 선택된 각 구역에서 관할하는 드론들 중 하나의 드론을 선택하여 상기 정적 최적루트결정 알고리즘으로 상기 각 구역에서의 정적 최적루트를 재결정하는 단계는, 상기 정적 루트에 포함되는 구역에서 드론들의 현재 위치와 현재 이동루트 및 연료잔량을 고려하여 최적의 드론을 선정하는 단계를 포함하며,
상기 정적 루트를 통해 각 구역의 드론들이 순차적으로 릴레이 배송하도록 통제하는 단계는,
상기 택배 출발지가 속하는 제1 구역의 중간기착지에서 가장 인접하는 제2구역의 중간기착지로 상기 제1 구역이 관할하는 드론 중 하나를 통해 택배를 배송하는 단계;
상기 제2 구역의 중간기착지에서 가장 인접하는 제m(여기서, m은 2 보다 크고 n 보다 작은 자연수) 구역의 중간기착지로 택배를 릴레이 배송하는 단계; 및
상기 택배 목적지가 속하는 제n 구역의 중간기착지에서 상기 제n 구역이 관할하는 드론 중 하나를 통해 택배 배송을 완료하는 단계;를 포함하며, 상기 단계마다의 드론들은 상기 중간기착지까지의 배송이 완료된 후 원래 속해있던 구역의 상기 지상관제센터의 통제에 따라 다음 택배배송을 수행하거나 연료 충원을 위하여 이동하고,
상기 중앙관제시스템과 상기 중앙전산시스템은 상기 각 구역별 예상 물동량을 추정하고, 추정 결과에 따라 구역 간 드론들을 이동시켜 각 구역의 드론의 수를 최적으로 유지시키며,
상기 중앙전산시스템은 미리 수집한 일정 고도 이상의 지형지물의 위치와 형상을 포함하는 3D 수치지도에 대한 데이터베이스를 이용하고, 상기 드론이 비행하며 수집하는 해당 루트 주변의 지형지물에 대한 위치자료를 활용하여 상기 3D 수치지도의 정확도를 높이기 위해 지속적으로 업데이트하며,
상기 중간기착지는 각 구역의 지상관제시스템이나 별도의 택배로드를 위한 소형물류센터인, 광역 대상지역에서 드론을 활용한 택배배송을 위한 조닝(Zoning) 플랫폼을 이용한 배송 방법.
In the delivery method using the Zoning platform for courier delivery using drones in a large area,
Virtually dividing a target area for delivery by parcel into a plurality of zones according to a preset criterion;
Between the delivery origin and destination with a static optimal route determination algorithm based on the three-dimensional location coordinates of the delivery origin and destination input through the software of the user terminal in the central computer system, the delivery and receipt time, the volume of goods in each area, and the number of drones. Determining an initial static optimal route of;
In the central control system, based on the volume of transport to the target area, the movement of drones, and the number of drones between each area, for courier delivery passing through two or more areas, stopovers of areas included in the initial static route are selected. step;
Re-determining a static optimal route in each area using the static optimal route determination algorithm by selecting one of the drones controlled in each area selected by the ground computer system; And
Including, in the ground control system, controlling the drones in each zone to relay delivery sequentially through the static optimal route; and
Selecting one of the drones under the jurisdiction of each zone selected in the ground computing system and re-determining a static optimal route in each zone using the static optimal route determination algorithm;
When the central control system notifies the initial static optimal route determined as the ground control system and intermediate delivery center of the areas existing on the corresponding initial static optimal route and the time when the drone should be delivered to the relay in each area, each area thereafter Re-determining the static optimal route between the delivery destination and the stopover, the stopover and the next stopover, and the final stopover and the delivery destination, by the ground computer system linked with the ground control system of Further includes;,
The drones that perform delivery within each zone move between stopovers along the initial static optimal route using GPS receivers and sensors, and their location coordinates and their actual route of operation at regular or fixed time intervals Is transmitted to the central control system, the ground control system transmits the position coordinates and performance routes received from the drone to the central control system, and the central computer system transmits the position coordinates and performance routes from the central control system. Receiving the transmission and storing it as big data so that it can be used for determining the static optimal route;
The step of virtually dividing the target area for courier delivery into a plurality of zones according to a pre-set criterion, in consideration of the maximum distance that the drone can travel back and forth between intermediate delivery centers in adjacent zones. The target area is virtually divided into the plurality of sub-zones, and the sub-zone is divided according to at least one of area, government jurisdiction, population density, and delivery quantity, and the sub-zone The ground control system and the ground computer system that have jurisdiction over each area are installed and interlocked with each other, and in the case of an area in which the central control system exists among the sub-areas, the central control system, the ground control system, and the ground computer The system is installed together,
Selecting one of the drones under the jurisdiction of each zone selected in the ground computing system and re-determining the static optimal route in each zone using the static optimal route determination algorithm, the drone in the zone included in the static route Including the step of selecting an optimal drone in consideration of the current location of the people, the current movement route, and the remaining fuel amount,
The step of controlling the drones in each zone to relay delivery sequentially through the static route,
Delivering the parcel delivery through one of the drones under the jurisdiction of the first area from the stopover point of the first area to which the parcel delivery origin belongs to the stopover point of the second area closest to the second area;
Relay-delivering the parcel delivery to the stopover in the area m (where m is a natural number greater than 2 and less than n) closest to the stopover in the second area; And
Completing the delivery of the package through one of the drones controlled by the n-th area at the stopover in the n-th area to which the delivery destination belongs, wherein the drones in each step are completed after delivery to the stopover is completed. Perform the next courier delivery or move to replenish fuel under the control of the ground control center in the area where it originally belonged,
The central control system and the central computer system estimate the expected volume of traffic for each zone, and move the drones between zones according to the estimation result to optimally maintain the number of drones in each zone,
The central computer system uses a database for 3D digital maps including the locations and shapes of terrain features at a certain altitude or higher collected in advance, and uses the location data on the terrain features around the route collected by the drone. Continuously updated to improve the accuracy of the 3D digital map,
The stopover is a small logistics center for a ground control system in each area or a separate parcel load, a delivery method using a zoning platform for parcel delivery using a drone in a large area.
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