KR102221603B1 - 농업용 드론을 이용한 살포 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 농업용 살포 시스템을 제어하는 방법에 있어서, 농업용 살포 시스템 제어 서버에 의하여, 농업용 살포 드론에게 피살포물 살포 대상 지역으로 이동하도록 요청하는 단계; 살포 대상 지역으로 이동 중인 드론으로부터, 드론이 살포 대상 지역의 둘레를 따라 상호 이격되어 미리 배치된 복수 개의 표시유닛으로부터 수신한 표시유닛 각각의 위치 및 지정순서를 포함하는 표시유닛 정보를 수신하는 단계; 표시유닛 정보에 기초하여 드론에게 복수 개의 표시유닛 중에 드론으로부터 가장 가깝게 위치하는 제1표시유닛의 위치로 이동하도록 요청하는 단계; 표시유닛 정보에 기초하여 살포 대상 지역의 형상 및 면적 정보를 포함하는 살포 대상 지역 정보를 산출하고, 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 살포 대상 지역 전역에 걸쳐서 균일하게 피살포물이 살포될 수 있도록 드론의 이동 경로를 설정하는 단계; 및 제1표시유닛의 위치로 이동한 드론에게 이동 경로를 따라 이동하면서 피살포물을 살포하도록 요청하는 단계를 포함하는, 농업용 살포 시스템 제어 방법을 제공하고자 한다.

Description

농업용 드론을 이용한 살포 시스템{DISTRIBUTING SYSTEM USING AGRICULTURAL DRONES}
본 발명은 농업용 드론을 이용한 살포 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 비료, 농약, 씨앗 등의 피살포물을 살포하는 시스템을 제어하는 제어 서버 및 피살포물을 살포하는 드론을 포함하는 자동 살포 시스템에 관한 것이다.
대한민국의 농업기술(agricultural technology)은 꾸준히 발전되어 왔으며, 현재 농업은 미래에 촉망받는 산업 분야로서 제2의 전성기를 맞이하려 하고 있다. 하지만, 세부영역에서 아직도 선진국에 비해 기술적인 경쟁력을 갖지 못하고 있어 차세대 농업산업에 대응할 수 있는 기술 경쟁력의 확보가 급선무로 지적되고 있다.
현재, 작물 재배를 위해 자동화가 많이 진전되어 있으나, 농촌의 노동 인력들이 고령화됨에 따라 자동화의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 특히 농업에 큰 비중을 차지하는 방제 및 비료 살포 작업의 경우, 작업의 난이도뿐만 아니라 작업자의 건강에도 위협을 주는 요인이 있어 자동화에 대한 연구개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
통상적으로 방제 및 비료 살포 작업은 작물에 따라서 연간 10회 이상 필요한 것으로 작업자에게 큰 부담이 되고 있다. 특히, 작업자에 의한 동력분무기를 이용한 노동집약적인 방제 및 비료 살포 작업은 생산비의 절감이 어렵고, 고압용 노즐에서 발생된 미세입자의 비산으로 인한 손실은 물론 근접 작업자의 중독사고가 우려되며, 불균일한 살포로 인하여 방제 및 비료 살포의 효과 감소를 초래할 수 있다.
이렇듯, 과도한 노동력투하와 더불어 전술한 각종 문제점 발생에 따른 방제 및 비료 살포 작업의 기피현상 등이 심화되고 있어, 새로운 작업 체계의 도입이 필요한 시점이다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 원격으로 드론을 조종하면서 농약 및 비료를 살포하는 기술이 연구되고 있다. 종래의 기술로 한국등록실용신안공보 20-0343358호(발명의 명칭: 무인항공 농약 살포기)와 같은 발명이 제안되었다.
다만, 위의 발명의 경우에도 드론을 조종하는 인력이 소모되고, 방제 및 비료 살포 작업의 완전 자동화가 이루어지지 못하는 문제가 있었다.
또한, 드론의 피살포물 살포 대상 지역 내에서 드론의 이동 경로를 효율적으로 설정하는 것이 어려운 문제가 있었다.
본 발명에 따른 농업용 드론을 이용한 살포 시스템은 상술한 문제점을 해결하기 위하여, 피살포물 살포 대상 지역의 형상 및 면적에 대응하여 농업용 살포 드론의 이동경로를 설정하고, 이를 따라 살포 작업이 수행되도록 하여 효율적인 농작물 관리를 구현하고자 한다.
본 발명에 따른 농업용 살포 시스템을 제어하는 방법에 있어서, 농업용 살포 시스템 제어 서버에 의하여, 농업용 살포 드론에게 피살포물 살포 대상 지역으로 이동하도록 요청하는 단계; 살포 대상 지역으로 이동 중인 드론으로부터, 드론이 살포 대상 지역의 둘레를 따라 상호 이격되어 미리 배치된 복수 개의 표시유닛으로부터 수신한 표시유닛 각각의 위치 및 지정순서를 포함하는 표시유닛 정보를 수신하는 단계; 표시유닛 정보에 기초하여 드론에게 복수 개의 표시유닛 중에 드론으로부터 가장 가깝게 위치하는 제1표시유닛의 위치로 이동하도록 요청하는 단계; 표시유닛 정보에 기초하여 살포 대상 지역의 형상 및 면적 정보를 포함하는 살포 대상 지역 정보를 산출하고, 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 살포 대상 지역 전역에 걸쳐서 균일하게 피살포물이 살포될 수 있도록 드론의 이동 경로를 설정하는 단계; 및 제1표시유닛의 위치로 이동한 드론에게 이동 경로를 따라 이동하면서 피살포물을 살포하도록 요청하는 단계를 포함하는, 농업용 살포 시스템 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명에 있어서, 살포 대상 지역의 형상은 복수 개의 표시유닛을 지정순서에 따라 상호 연결하여 형성되는 가상의 폐곡선 형상을 기초로 하여 산출되는, 농업용 살포 시스템 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 있어서, 이동 경로는, 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 제1표시유닛의 위치를 시작지점으로 하고, 살포 대상 지역 내에서 반복되는 지그재그형 패턴 및 나선형 패턴 중 어느 하나의 패턴을 기초로 하여 설정되는, 농업용 살포 시스템 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 살포 시스템 제어 서버에 있어서, 농업용 살포 시스템을 제어하는 프로그램이 저장된 메모리; 및 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 프로그램의 실행에 따라, 농업용 살포 드론에게 피살포물 살포 대상 지역으로 이동하도록 요청하고, 살포 대상 지역으로 이동 중인 드론으로부터, 드론이 살포 대상 지역의 둘레를 따라 상호 이격되어 미리 배치된 복수 개의 표시유닛으로부터 수신한 표시유닛 각각의 위치 및 지정순서를 포함하는 표시유닛 정보를 수신하고, 표시유닛 정보에 기초하여 드론에게 복수 개의 표시유닛 중에 드론으로부터 가장 가깝게 위치하는 제1표시유닛의 위치로 이동하도록 요청하고, 표시유닛 정보에 기초하여 살포 대상 지역의 형상 및 면적 정보를 포함하는 살포 대상 지역 정보를 산출하고, 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 살포 대상 지역 전역에 걸쳐서 균일하게 피살포물이 살포될 수 있도록 드론의 이동 경로를 설정하고, 제1표시유닛의 위치로 이동한 드론에게 이동 경로를 따라 이동하면서 피살포물을 살포하도록 요청하는, 농업용 살포 시스템 제어 서버를 제공하고자 한다.
본 실시예에 있어서, 살포 대상 지역의 형상은 복수 개의 표시유닛을 지정순서에 따라 상호 연결하여 형성되는 가상의 폐곡선 형상을 기초로 하여 산출되는, 농업용 살포 시스템 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 이동 경로는, 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 제1표시유닛의 위치를 시작지점으로 하고, 살포 대상 지역 내에서 반복되는 지그재그형 패턴 및 나선형 패턴 중 어느 하나의 패턴을 기초로 하여 설정되는, 농업용 살포 시스템 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 농업용 살포 드론을 제어하는 방법에 있어서, 농업용 살포 드론에 의하여, 농업용 살포 시스템 제어 서버로부터 드론 본체를 피살포물 살포 대상 지역으로 이동시키도록 요청받는 단계; 살포 대상 지역으로 이동 중에 살포 대상 지역의 둘레를 따라 상호 이격되어 미리 배치된 복수 개의 표시유닛으로부터 수신한 표시유닛 각각의 위치 및 지정순서를 포함하는 표시유닛 정보를 농업용 살포 시스템 제어 서버에 송신하는 단계; 제어 서버로부터 표시유닛 정보에 기초하여 복수 개의 표시유닛 중에 드론 본체로부터 가장 가깝게 위치하는 제1표시유닛의 위치로 이동시키도록 요청받는 단계; 표시유닛 정보에 기초하여 제어 서버로부터 산출된 살포 대상 지역의 형상 및 면적 정보를 포함하는 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 살포 대상 지역 전역에 걸쳐서 균일하게 피살포물이 살포될 수 있도록 설정된 드론 본체의 이동 경로를 수신하는 단계; 제어 서버로부터 제1표시유닛의 위치로 이동한 드론에게 이동 경로를 따라 이동하면서 피살포물을 살포하도록 요청받는 단계를 포함하는, 농업용 살포 드론 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 실시예에 있어서, 살포 대상 지역의 형상은 복수 개의 표시유닛을 지정순서에 따라 상호 연결하여 형성되는 가상의 폐곡선 형상을 기초로 하여 산출되는, 농업용 살포 드론 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 이동 경로는, 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 제1표시유닛의 위치를 시작지점으로 하고, 살포 대상 지역 내에서 반복되는 지그재그형 패턴 및 나선형 패턴 중 어느 하나의 패턴을 기초로 하여 설정되는, 농업용 살포 드론 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 농업용 살포 드론에 있어서, 드론 본체; 농업용 살포 드론을 제어하는 프로그램이 저장된 메모리; 및 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 프로그램의 실행에 따라, 농업용 살포 시스템 제어 서버로부터 드론 본체를 피살포물 살포 대상 지역으로 이동시키도록 요청받고, 드론 본체를 살포 대상 지역으로 이동시키는 중에 살포 대상 지역의 둘레를 따라 상호 이격되어 미리 배치된 복수 개의 표시유닛으로부터 수신한 표시유닛 각각의 위치 및 지정순서를 포함하는 표시유닛 정보를 농업용 살포 시스템 제어 서버에 송신하고, 제어 서버로부터 표시유닛 정보에 기초하여 복수 개의 표시유닛 중에 드론 본체로부터 가장 가깝게 위치하는 제1표시유닛의 위치로 이동시키도록 요청받고, 표시유닛 정보에 기초하여 제어 서버로부터 산출된 살포 대상 지역의 형상 및 면적 정보를 포함하는 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 살포 대상 지역 전역에 걸쳐서 균일하게 피살포물이 살포될 수 있도록 설정된 드론 본체의 이동 경로를 수신하고, 제어 서버로부터 제1표시유닛의 위치로 이동한 드론에게 이동 경로를 따라 이동하면서 피살포물을 살포하도록 요청받는 농업용 살포 드론을 제공하고자 한다.
본 실시예에 있어서, 살포 대상 지역의 형상은 복수 개의 표시유닛을 지정순서에 따라 상호 연결하여 형성되는 가상의 폐곡선 형상을 기초로 하여 산출되는, 농업용 살포 드론 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 이동 경로는, 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 제1표시유닛의 위치를 시작지점으로 하고, 살포 대상 지역 내에서 반복되는 지그재그형 패턴 및 나선형 패턴 중 어느 하나의 패턴을 기초로 하여 설정되는, 농업용 살포 드론 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 농업용 드론을 이용한 살포 시스템은 제어 서버가 농업용 살포 드론을 제어하여 자동으로 피살포물을 살포 대상 지역에 살포하고, 다양한 형상을 가지는 살포 대상 지역에 대응하여 피살포물을 효율적으로 살포할 수 있도록 드론의 이동 경로를 설정할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 서버의 구성을 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 농업용 살포 시스템의 표시유닛의 배치 구조 및 드론의 이동 형태를 보여주는 도면이다.
도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 농업용 살포 드론의 살포 대상 지역의 형상에 따른 이동 경로를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 농업용 살포 시스템의 데이터 처리를 보여주는 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 농업용 드론(20)을 이용한 살포 시스템에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 농업용 드론(20)을 이용한 살포 시스템은, 농경 지역에 농업용 드론(20)을 이용하여 피살포물을 자동으로 살포하기 위한 농업용 살포 시스템일 수 있다. 농업용 살포 시스템은 농업용 살포 시스템 제어 서버(10), 농업용 살포 드론(20)을 포함할 수 있다.
한편, 여기에서 피살포물은 구체적으로 비료, 농약, 씨앗 등의 대면적에 살포될 수 있는 입자로 구성된 살포 대상물일 수 있다. 예를 들어 비료는 나프타, 인광석, 칼리광 등이 대표적이라고 할 수 있다. 이외에도 피살포물 원료는 토양의 생산력을 유지 또는 증진시키고, 작물을 잘 생장시키기 위하여 토양 또는 식물에 투입하는 영양물질 및 직접적으로는 작물의 영양물질이 되지는 않더라도 토양의 물리적 화학성 등을 개선하고 유용한 미생물들을 증진시키며, 토양 중에 식물에 이용될 수 없는 형태로 있는 양분을 이용이 가능한 형태로 바꾸어 준다든지, 유독성 물질의 독성을 저감시키는 등 간접적으로 작물의 생육에 도움을 주는 물질이라면 어떤 것이라도 포함할 수 있다. 또한 농약은 농작물에 해로운 벌레, 병균, 잡초 따위를 없애는 약품으로서 살균제, 살충제 등을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 서버(10)의 구성을 보여주는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 살포 시스템 제어 서버(10)는 농업용 살포 드론(20)의 피살포물 이송 및 살포를 제어하는 서버일 수 있다. 농업용 살포 시스템 제어 서버(10)는 통신 모듈(11), 메모리(12), 프로세서(13), 데이터베이스(DB, 14)를 포함할 수 있다.
통신 모듈(11)은 통신망과 연동하여 농업용 살포 시스템 제어 서버(10)에 통신 인터페이스를 제공하는데, 농업용 살포 드론(20)에 데이터를 송수신하는 역할을 수행할 수 있다. 여기서, 통신 모듈(11)은 다른 네트워크 장치와 유무선 연결을 통해 제어 신호 또는 데이터 신호와 같은 신호를 송수신하기 위해 필요한 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하는 장치일 수 있다.
메모리(12)는 농업용 살포 시스템을 제어하는 프로그램이 기록될 수 있다. 또한, 메모리(12)는 프로세서(13)가 처리하는 데이터를 일시적 또는 영구적으로 저장하는 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 메모리(12)는 휘발성 저장 매체(volatile storage media) 또는 비휘발성 저장 매체(non-volatile storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
프로세서(13)는 농업용 드론(20)의 이동, 피살포물 살포 등의 농업용 살포 시스템이 제공하는 전체 과정을 제어할 수 있다. 프로세서(13)가 수행하는 각 단계에 대해서는 도2 내지 도4를 참조하여 후술하기로 한다.
여기서, 프로세서(13)는 프로세서(processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로서, 마이크로프로세서 (microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 농업용 살포 드론(20)은 피살포물을 이송하여 대상 지역에 살포하기 위한 드론(20)일 수 있다. 농업용 살포 드론(20)은 본체, 배터리, 카메라, 통신 모듈, 메모리, 프로세서를 주요 구성요소로서 포함할 수 있다.
드론(20) 본체는 상술한 배터리, 카메라 등의 구성요소가 설치되고, 피살포물이 저장된 카트리지가 탑재되기 위한 부분일 수 있고, 드론(20)의 비행 및 위치 확인을 위한 기타 구성요소를 모두 포함할 수 있다.
통신 모듈은 통신망과 연동하여 농업용 살포 드론(20)이 농업용 살포 시스템 제어 서버(10)와 통신하기 위한 통신 인터페이스를 제공하는 모듈일 수 있다. 메모리는 피살포물 살포를 수행하는 프로그램이 저장된 것일 수 있다. 프로세서는 메모리에 저장된 프로그램을 실행하기 위한 것일 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 농업용 살포 시스템을 제어하는 방법에 대하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 농업용 살포 시스템의 표시유닛의 배치 구조 및 드론의 이동 형태를 보여주는 도면이다. 도3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 농업용 살포 드론의 살포 대상 지역의 형상에 따른 이동 경로를 보여주는 도면이다. 도 4는 본 발명에 따른 농업용 살포 시스템의 데이터 처리를 보여주는 흐름도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 먼저 농업용 살포 시스템 제어 서버(10)는 농업용 살포 드론(20)에게 피살포물 살포 대상 지역으로 이동하도록 요청할 수 있다(S100). 이에 따라 드론(20)은 살포 대상 지역으로 이동할 수 있다. 여기서 살포 대상 지역의 위치 정보는 사용자에 의하여 미리 입력되어 제어 서버(10)의 데이터베이스에 저장되어 있을 수 있다. 예를 들어 제어 서버(10)는 드론(20)의 출동 장소로부터 살포 대상 지역의 GPS(Global Positioning System) 위치(S)로 최단 거리를 가지는 경로(W1)를 따라 드론(20)이 이동하도록 요청할 수 있다.
그 다음으로, 살포 대상 지역으로 이동 중인 드론(20)은 살포 대상 지역의 둘레를 따라 상호 이격되어 미리 배치된 복수 개의 표시유닛(P)으로부터 수신한 표시유닛(P) 각각의 위치 및 지정순서를 포함하는 표시유닛(P) 정보를 제어 서버(10)에 송신할 수 있다(S110). 도 2를 참조하면, 살포 대상 지역은 직사각형 형상을 가지는 농경지일 수 있다. 또한, 표시유닛(P)은 농업용 비료 살포 시스템을 실행하기 전에 사용자가 미리 살포 대상 지역의 둘레를 따라 적절한 간격을 두고 상호 이격시켜 배치한 유닛일 수 있다. 예를 들어, 표시유닛(P)은 위치를 표시하기 위한 것으로서 폴대, 깃발 등을 토지 상에 세워서 설치한 것일 수 있다. 표시유닛(P)은 통신 모듈 및 메모리를 포함하며, 사용자에 의해 일정한 순서가 지정되어 그 지정순서 정보가 메모리 상에 저장될 수 있다. 표시유닛(P)은 통신 모듈을 통하여 자신의 위치 정보 및 사용자가 미리 지정한 지정순서 정보를 드론(20)에게 전송할 수 있다. 이때, 통신 모듈은 RF 무선 통신, Wi Fi 무선 통신 등 다양한 무선 통신 방식을 통해 데이터를 전송할 수 있다.
예를 들어, 표시유닛(P)은 그의 GPS 위치 신호를 드론(20)에게 송신할 수 있으며, 사각형의 살포 대상 지역의 각 꼭지점에 인접하게 각각 배치되며, 좌측 상단의 표시유닛(P)으로부터 시계방향으로 제1표시유닛(P1), 제2표시유닛(P2), 제3표시유닛(P3), 제4표시유닛(P4)의 순으로 지정순서가 설정될 수 있다. 살포 대상 지역으로 이동중인 드론(20)은 복수 개의 표시유닛(P)의 위치를 감지할 수 있다. 또한, 표시유닛(P)은 각각 미리 지정된 순서인 지정순서 정보를 드론(20)에게 송신할 수 있다. 그리고, 드론(20)은 표시유닛(P)의 위치 및 지정순서 정보를 제어 서버(10)로 송신할 수 있다.
그 다음으로, 제어 서버(10)는 표시유닛(P) 정보에 기초하여 드론(20)에게 복수 개의 표시유닛(P) 중에 드론(20)으로부터 가장 가깝게 위치하는 제1표시유닛(P1)의 위치로 이동하도록 요청할 수 있다(S120). 도 2를 참조하면, 제어 서버(10)는 드론(20)에게 그와 가장 가깝게 위치한 좌측 상단 꼭지점 부근에 배치된 제1표시유닛(P1)의 위치로 이동하도록 요청할 수 있다. 이에 따라, 드론(20)은 기존 경로(W1)를 따라 이동하다가 제1표시유닛(P1)의 위치를 향하는 변경된 경로(W2)를 따라 이동할 수 있다(S130).
도 3을 참조하면, 제어 서버(10)는 드론(20)으로부터 수신한 표시유닛(P) 정보에 기초하여 살포 대상 지역의 형상 및 면적 정보를 포함하는 살포 대상 지역 정보를 산출할 수 있다(S140). 여기에서, 살포 대상 지역의 형상은 복수 개의 표시유닛(P)을 지정순서에 따라 상호 연결하여 형성되는 가상의 폐곡선 형상을 기초로 하여 산출될 수 있다.
구체적으로, 직사각형 형상의 살포 대상 지역(F1)의 경우 좌측 상단 꼭지점에서부터 시작하여 좌측하단 꼭지점까지 시계방향을 따라 제1 내지 제4 표시유닛(P1~P4)이 배치되며, 지정순서에 따라 제1표시유닛(P1)과 제2표시유닛(P2), 제2표시유닛(P2)과 제3표시유닛(P3), 제3표시유닛(P3)과 제4표시유닛(P4), 마지막으로 제4표시유닛(P4)과 제1표시유닛(P1)이 서로 연결되어 직사각형의 가상의 폐곡선이 형성되며, 이를 기초로 하여 제어 서버(10)는 살포 대상 지역의 형상이 직사각형임을 판단하며, 각각의 표시유닛(P) 사이의 거리 정보를 참조하여 살포 대상 지역의 면적을 산출할 수 있는 것이다. 또한, 제어 서버(10)는 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 살포 대상 지역 전역에 걸쳐서 균일하게 피살포물이 살포될 수 있도록 드론(20)의 이동 경로를 설정할 수 있다(S140).
드론(20)의 이동 경로 설정방법에 관하여 설명하면, 드론(20)의 이동 경로는 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 제1표시유닛(P1)의 위치를 시작지점으로 하고, 살포 대상 지역 내에서 반복되는 지그재그형 패턴 및 나선형 패턴 중 어느 하나의 패턴을 기초로 하여 설정될 수 있다.
예를 들어 살포 대상 지역의 형상은 직사각형, 직삼각형, 타원형의 형상을 가질 수 있다. 직사각형과 직삼각형의 살포 대상 지역의 경우 복수 개의 표시유닛(P)은 각각 도형의 꼭지점 부분에 인접하게 배치될 수 있다. 반면에, 타원형의 살포 대상 지역의 경우 타원형상에 대응하여 그의 둘레를 따라 복수 개의 표시유닛(P)이 서로 일정한 거리를 가지고 이격되어 배치될 수 있다.
도 3의 (a)를 참조하면, 직사각형 형상의 살포 대상 지역(F1)인 경우, 좌측 상단 꼭지점에 인접하게 배치된 제1표시유닛(P1)으로부터 시작하여, 좌측 하단 꼭지점에 인접하게 배치된 제4표시유닛(P4)으로 끝나는 이동 경로(L1)가 형성될 수 있다. 이동 경로(L1)는 제1표시유닛(P1)과 제4표시유닛(P4)을 연결하는 좌측변과, 제2표시유닛(P2)과 제3표시유닛(P3)을 연결하는 우측변 사이에서 드론(20)이 좌우로 왕복 이동하면서, 살포 대상 지역(F1)의 윗변으로부터 아랫변을 향하여 점진적으로 이동하도록 지그재그형 패턴을 가지도록 설정될 수 있다.
또한, 도 3의 (b)를 참조하면, 직삼각형의 살포 대상 지역(F2)인 경우, 좌측 상단 꼭지점에 인접하게 배치된 제1표시유닛(P1)으로부터 시작하여, 좌측 하단 꼭지점에 인접하게 배치된 제3표시유닛(P3)으로 끝나는 이동 경로(L2)가 형성될 수 있다. 이동 경로(L2)는, 제1표시유닛(P1)과 제3표시유닛(P3)을 연결하는 좌측변과, 제1표시유닛(P1)과 제2표시유닛(P2)을 연결하는 우측 빗변 사이에서 드론(20)이 좌우로 왕복 이동하면서, 상단부에 위치한 제1표시유닛(P1)으로부터 살포대상 지역(F2)의 아랫변을 향하여 점짐적으로 이동하도록 지그재그형 패턴을 가지도록 설정될 수 있다. 여기에서, 드론(20)의 좌우 왕복 이동 반경은 점차 커질 수 있다.
또한, 도 3의 (c)를 참조하면, 타원형의 살포 대상 지역(F3)인 경우, 좌측상단에 배치된 제1표시유닛(P1)을 시작으로 시계방향을 따라 타원의 둘레 상에 총 8개의 표시유닛(P)이 배치될 수 있다. 제8표시유닛(P8)은 제1표시유닛(P1)의 좌측에 이웃하여 배치될 수 있다. 이동 경로(L3)는 제1표시유닛(P1)으로부터 시작하여 타원형상에 대응하는 경로를 형성하면서, 나선형 패턴으로 살포 대상 지역(F3)의 중심에 가까워지는 이동 경로(L3)로 설정될 수 있고, 마지막에는 제8표시유닛(P8)을 향하여 이동하도록 설정될 수 있다.
드론(20)의 이동 경로가 제1표시유닛(P1)으로부터 시작하여 마지막 지정순서를 가지는 표시유닛(P)으로 끝나도록 설정하는 것은 농경지, 목축지 등의 다양한 형상을 가질 수 있는 살포 대상 지역에 대응하여 이동 경로의 설정 방법을 단일화하여 효율적인 이동 경로 설정을 가능하게 한다는 장점이 있다. 또한, 사용자가 표시유닛(P)의 지정순서를 임의로 설정할 수 있으므로, 효율적인 피살포물 살포를 위해 드론(20)의 이동 경로를 변경하는 것이 용이하다는 장점이 있다.
마지막으로, 제어 서버(10)는 드론(20)의 이동 경로를 설정한 다음에, 드론(20)에게 설정한 이동 경로를 따라 이동하면서 피살포물 살포를 요청할 수 있다(S150). 드론(20)은 설정된 이동 경로를 따라 이동하면서 피살포물을 살포할 수 있다(S160).
이상으로 설명된 본 발명에 따른 농업용 드론(20)을 이용한 살포 시스템은 제어 서버(10)가 농업용 살포 드론(20)을 제어하여 자동으로 피살포물을 살포 대상 지역에 살포하고, 다양한 형상을 가지는 살포 대상 지역에 대응하여 피살포물을 효율적으로 살포할 수 있도록 드론(20)의 이동 경로를 설정할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 살포 시스템의 제어 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 농업용 살포 시스템 제어 서버
20: 농업용 살포 드론
P: 표시유닛

Claims (12)

  1. 농업용 살포 시스템을 제어하는 방법에 있어서,
    농업용 살포 시스템 제어 서버에 의하여,
    농업용 살포 드론에게 피살포물 살포 대상 지역으로 이동하도록 요청하는 단계;
    상기 살포 대상 지역으로 이동 중인 드론으로부터, 상기 드론이 상기 살포 대상 지역의 둘레를 따라 상호 이격되어 미리 배치된 복수 개의 표시유닛으로부터 수신한 상기 표시유닛 각각의 위치 및 지정순서를 포함하는 표시유닛 정보를 수신하는 단계;
    상기 표시유닛 정보에 기초하여 상기 드론에게 상기 복수 개의 표시유닛 중에 상기 드론으로부터 가장 가깝게 위치하는 제1표시유닛의 위치로 이동하도록 요청하는 단계;
    상기 표시유닛 정보에 기초하여 상기 살포 대상 지역의 형상 및 면적 정보를 포함하는 살포 대상 지역 정보를 산출하고, 상기 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 상기 살포 대상 지역 전역에 걸쳐서 균일하게 피살포물이 살포될 수 있도록 상기 드론의 이동 경로를 설정하는 단계; 및
    상기 제1표시유닛의 위치로 이동한 상기 드론에게 상기 이동 경로를 따라 이동하면서 피살포물을 살포하도록 요청하는 단계를 포함하되,
    상기 살포 대상 지역의 형상은 상기 복수 개의 표시유닛을 상기 지정순서에 따라 상호 연결하여 형성되는 가상의 폐곡선 형상을 기초로 하여 산출되고,
    상기 이동 경로는, 상기 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 상기 제1표시유닛의 위치를 시작지점으로 하고, 상기 살포 대상 지역 내에서 반복되는 지그재그형 패턴 및 나선형 패턴 중 어느 하나의 패턴을 기초로 하여 설정되고,
    상기 살포 대상 지역의 형상은 직사각형, 직삼각형 및 타원형의 형상을 포함하되,
    상기 살포 대상 지역 형상이 직사각형인 경우, 좌측 상단 꼭지점에서부터 시작하여 좌측하단 꼭지점까지 시계방향을 따라 제1 내지 제4표시유닛이 배치되어 가상의 폐곡선이 형성되는 것이고, 상기 살포 대상 지역 형상이 직삼각형인 경우, 좌측 상단 꼭지점에서부터 시작하여 좌측하단 꼭지점까지 제1 내지 제3표시유닛이 배치되어 가상의 폐곡선을 형성하는 것이고,
    상기 살포 대상 지역 형상이 타원형인 경우, 좌측상단에서부터 시작하여 시계방향을 따라 타원의 둘레 상에 제1 내지 제8표시유닛이 배치되되, 상기 제8표시유닛은 상기 제1표시유닛의 좌측에 이웃하여 배치되어 가상의 폐곡선이 형성되는 것인, 농업용 살포 시스템 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 농업용 살포 시스템 제어 서버에 있어서,
    농업용 살포 시스템을 제어하는 프로그램이 저장된 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 프로그램의 실행에 따라,
    농업용 살포 드론에게 피살포물 살포 대상 지역으로 이동하도록 요청하고,
    상기 살포 대상 지역으로 이동 중인 드론으로부터, 상기 드론이 상기 살포 대상 지역의 둘레를 따라 상호 이격되어 미리 배치된 복수 개의 표시유닛으로부터 수신한 상기 표시유닛 각각의 위치 및 지정순서를 포함하는 표시유닛 정보를 수신하고, 상기 표시유닛 정보에 기초하여 상기 드론에게 상기 복수 개의 표시유닛 중에 상기 드론으로부터 가장 가깝게 위치하는 제1표시유닛의 위치로 이동하도록 요청하고, 상기 표시유닛 정보에 기초하여 상기 살포 대상 지역의 형상 및 면적 정보를 포함하는 살포 대상 지역 정보를 산출하고, 상기 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 상기 살포 대상 지역 전역에 걸쳐서 균일하게 피살포물이 살포될 수 있도록 상기 드론의 이동 경로를 설정하고, 상기 제1표시유닛의 위치로 이동한 상기 드론에게 상기 이동 경로를 따라 이동하면서 피살포물을 살포하도록 요청하되,
    상기 살포 대상 지역의 형상은 상기 복수 개의 표시유닛을 상기 지정순서에 따라 상호 연결하여 형성되는 가상의 폐곡선 형상을 기초로 하여 산출되고,
    상기 이동 경로는, 상기 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 상기 제1표시유닛의 위치를 시작지점으로 하고, 상기 살포 대상 지역 내에서 반복되는 지그재그형 패턴 및 나선형 패턴 중 어느 하나의 패턴을 기초로 하여 설정되고,
    상기 살포 대상 지역의 형상은 직사각형, 직삼각형 및 타원형의 형상을 포함하되,
    상기 살포 대상 지역 형상이 직사각형인 경우, 좌측 상단 꼭지점에서부터 시작하여 좌측하단 꼭지점까지 시계방향을 따라 제1 내지 제4표시유닛이 배치되어 가상의 폐곡선이 형성되는 것이고, 상기 살포 대상 지역 형상이 직삼각형인 경우, 좌측 상단 꼭지점에서부터 시작하여 좌측하단 꼭지점까지 제1 내지 제3표시유닛이 배치되어 가상의 폐곡선을 형성하는 것이고,
    상기 살포 대상 지역 형상이 타원형인 경우, 좌측상단에서부터 시작하여 시계방향을 따라 타원의 둘레 상에 제1 내지 제8표시유닛이 배치되되, 상기 제8표시유닛은 상기 제1표시유닛의 좌측에 이웃하여 배치되어 가상의 폐곡선이 형성되는 것인, 농업용 살포 시스템 제어 서버.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 농업용 살포 드론을 제어하는 방법에 있어서,
    농업용 살포 드론에 의하여,
    농업용 살포 시스템 제어 서버로부터 드론 본체를 피살포물 살포 대상 지역으로 이동시키도록 요청받는 단계;
    상기 살포 대상 지역으로 이동 중에 상기 살포 대상 지역의 둘레를 따라 상호 이격되어 미리 배치된 복수 개의 표시유닛으로부터 수신한 상기 표시유닛 각각의 위치 및 지정순서를 포함하는 표시유닛 정보를 상기 농업용 살포 시스템 제어 서버에 송신하는 단계;
    상기 제어 서버로부터 상기 표시유닛 정보에 기초하여 상기 복수 개의 표시유닛 중에 상기 드론 본체로부터 가장 가깝게 위치하는 제1표시유닛의 위치로 이동시키도록 요청받는 단계;
    상기 표시유닛 정보에 기초하여 상기 제어 서버로부터 산출된 상기 살포 대상 지역의 형상 및 면적 정보를 포함하는 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 상기 살포 대상 지역 전역에 걸쳐서 균일하게 피살포물이 살포될 수 있도록 설정된 상기 드론 본체의 이동 경로를 수신하는 단계;
    상기 제어 서버로부터 상기 제1표시유닛의 위치로 이동한 상기 드론에게 상기 이동 경로를 따라 이동하면서 피살포물을 살포하도록 요청받는 단계를 포함하되,
    상기 살포 대상 지역의 형상은 상기 복수 개의 표시유닛을 상기 지정순서에 따라 상호 연결하여 형성되는 가상의 폐곡선 형상을 기초로 하여 산출되고,
    상기 이동 경로는, 상기 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 상기 제1표시유닛의 위치를 시작지점으로 하고, 상기 살포 대상 지역 내에서 반복되는 지그재그형 패턴 및 나선형 패턴 중 어느 하나의 패턴을 기초로 하여 설정되고,
    상기 살포 대상 지역의 형상은 직사각형, 직삼각형 및 타원형의 형상을 포함하되,
    상기 살포 대상 지역 형상이 직사각형인 경우, 좌측 상단 꼭지점에서부터 시작하여 좌측하단 꼭지점까지 시계방향을 따라 제1 내지 제4표시유닛이 배치되어 가상의 폐곡선이 형성되는 것이고, 상기 살포 대상 지역 형상이 직삼각형인 경우, 좌측 상단 꼭지점에서부터 시작하여 좌측하단 꼭지점까지 제1 내지 제3표시유닛이 배치되어 가상의 폐곡선을 형성하는 것이고,
    상기 살포 대상 지역 형상이 타원형인 경우, 좌측상단에서부터 시작하여 시계방향을 따라 타원의 둘레 상에 제1 내지 제8표시유닛이 배치되되, 상기 제8표시유닛은 상기 제1표시유닛의 좌측에 이웃하여 배치되어 가상의 폐곡선이 형성되는 것인, 농업용 살포 드론 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 농업용 살포 드론에 있어서,
    드론 본체;
    상기 농업용 살포 드론을 제어하는 프로그램이 저장된 메모리; 및
    상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 프로그램의 실행에 따라,
    농업용 살포 시스템 제어 서버로부터 상기 드론 본체를 피살포물 살포 대상 지역으로 이동시키도록 요청받고, 상기 드론 본체를 상기 살포 대상 지역으로 이동시키는 중에 상기 살포 대상 지역의 둘레를 따라 상호 이격되어 미리 배치된 복수 개의 표시유닛으로부터 수신한 상기 표시유닛 각각의 위치 및 지정순서를 포함하는 표시유닛 정보를 상기 농업용 살포 시스템 제어 서버에 송신하고, 상기 제어 서버로부터 상기 표시유닛 정보에 기초하여 상기 복수 개의 표시유닛 중에 상기 드론 본체로부터 가장 가깝게 위치하는 제1표시유닛의 위치로 이동시키도록 요청받고, 상기 표시유닛 정보에 기초하여 상기 제어 서버로부터 산출된 상기 살포 대상 지역의 형상 및 면적 정보를 포함하는 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 상기 살포 대상 지역 전역에 걸쳐서 균일하게 피살포물이 살포될 수 있도록 설정된 상기 드론 본체의 이동 경로를 수신하고, 상기 제어 서버로부터 상기 제1표시유닛의 위치로 이동한 상기 드론에게 상기 이동 경로를 따라 이동하면서 피살포물을 살포하도록 요청받는 것이되,
    상기 살포 대상 지역의 형상은 상기 복수 개의 표시유닛을 상기 지정순서에 따라 상호 연결하여 형성되는 가상의 폐곡선 형상을 기초로 하여 산출되고,
    상기 이동 경로는, 상기 살포 대상 지역 정보를 기초로 하여, 상기 제1표시유닛의 위치를 시작지점으로 하고, 상기 살포 대상 지역 내에서 반복되는 지그재그형 패턴 및 나선형 패턴 중 어느 하나의 패턴을 기초로 하여 설정되고,
    상기 살포 대상 지역의 형상은 직사각형, 직삼각형 및 타원형의 형상을 포함하되,
    상기 살포 대상 지역 형상이 직사각형인 경우, 좌측 상단 꼭지점에서부터 시작하여 좌측하단 꼭지점까지 시계방향을 따라 제1 내지 제4표시유닛이 배치되어 가상의 폐곡선이 형성되는 것이고, 상기 살포 대상 지역 형상이 직삼각형인 경우, 좌측 상단 꼭지점에서부터 시작하여 좌측하단 꼭지점까지 제1 내지 제3표시유닛이 배치되어 가상의 폐곡선을 형성하는 것이고,
    상기 살포 대상 지역 형상이 타원형인 경우, 좌측상단에서부터 시작하여 시계방향을 따라 타원의 둘레 상에 제1 내지 제8표시유닛이 배치되되, 상기 제8표시유닛은 상기 제1표시유닛의 좌측에 이웃하여 배치되어 가상의 폐곡선이 형성되는 것인, 농업용 살포 드론.
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