KR102225260B1 - Drone control system for spraying drugs - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 약품 살포용 드론 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 약품이 저장된 탱크유닛이 구비된 드론이 목표 지역의 상공을 비행하면서 약품을 살포하는 작업을 수행할 때 블랙박스를 통해 드론의 위치 및 비행 고도, 비행 속도 등에 대한 정보를 실시간으로 수집하여 관제서버에서 약품 살포 범위 및 살포량의 파악이 정확하게 이루어질 수 있도록 하며, 조종자의 모바일 디바이스와 연계하여 블랙박스의 구동 및 약품 살포 여부를 제어할 수 있도록 하는 약품 살포용 드론 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a drone control system for spraying drugs, and more specifically, the location of the drone through a black box when a drone equipped with a tank unit in which the drug is stored performs a task of spraying drugs while flying over a target area. It collects information on flight altitude, flight speed, etc. in real time so that the control server can accurately grasp the range and amount of chemicals sprayed, and control the operation of the black box and whether or not to spray chemicals in connection with the operator's mobile device. It relates to a drone control system for spraying chemicals that allows.
일반적으로 우리나라는 매년 장마와 태풍 등의 영향으로 수해 지역이 점차 증가하고 있으며, 수해 지역에서는 각종 병해충과 전염병 등이 발생하고 있다.In general, in Korea, the number of flooded areas is gradually increasing every year due to the influence of the rainy season and typhoons, and various pests and infectious diseases occur in the flooded areas.
특히, 예전에는 자취를 감추었던 각종 전염병까지 빈번히 발생함에 따라 환경문제가 심각한 사회문제로 대두되고 있는 실정이다.In particular, as various infectious diseases that had disappeared in the past frequently occur, environmental problems are emerging as a serious social problem.
이에 따라 산림 재선충 과수원 대단위 농작물 및 가로수 등에 농약 살포, 쓰레기 매립장 소독, 구제역 및 콜레라 예방을 위한 축사 내외부 방역, 소독 등이 중요시 되고 있으며, 이러한 방역작업에 사용되는 장비를 방역장치 또는 방제기라 한다.Accordingly, spraying pesticides on large-scale crops and street trees in forest nematodes orchards, disinfecting waste landfills, quarantine internal and external quarantine for foot-and-mouth disease and cholera prevention, disinfection, etc.are becoming important, and the equipment used for such quarantine work is called a quarantine device or a control device.
이러한 방역작업에 사용되는 방역장치로는 약제의 살포방식에 따라 연막, 연무장치와 분무장치로 나뉘어진다.The quarantine devices used in such quarantine work are divided into smoke screens, misting devices and spraying devices according to the spraying method of the drug.
상기 연막, 연무장치(이하에서는 방역장치라 칭함)는 약제와 경유를 혼합시켜 방역장치를 통해 기화시키거나 혹은 약제와 물, 확산제를 방역장치가 포그(FOG) 형태 즉, 물안개 형태로 뿜어주는 장치로서 통상 과수원, 산림, 각종 농작물 등의 병해충 구제(연무기능시)나 축사 및 해충 서식지 소독용(연막 기능시)에 주로 사용되는 장치이다.The smoke screen and misting device (hereinafter referred to as a quarantine device) is a mixture of drugs and diesel and vaporized through a quarantine device, or a quarantine device sprays drugs, water, and a diffusion agent in the form of a fog (FOG), that is, in the form of a water mist. As a device, it is a device that is usually used for controlling pests in orchards, forests, various crops, etc. (when fogging function) or for disinfecting livestock houses and pest habitats (when functioning as a smoke screen).
그리고 상기 분무장치는 약재를 포그형태보다 큰 입자로 직접 살포하는 방식으로, 이러한 분무장치는 구제역이나 규모가 큰 가축사육장의 소독시에 사용되는 장치이다.In addition, the spraying device is a method of directly spraying the medicinal material with particles larger than the fog type, and this spraying device is a device used for disinfection of foot-and-mouth disease or large-scale livestock farms.
종래 방역장치의 일반적인 구조는 약제탱크, 엔진, 펌프 및 분무관으로 크게 구성되며, 사용시 엔진의 동력으로 펌프가 구동하여 약제탱크에 저장되어 있는 약제를 펌핑한 후, 살포관을 통해 연막 또는 연무 형태로 살포시키는 구조로 이루어진다.The general structure of the conventional quarantine device is largely composed of a drug tank, an engine, a pump, and a spray pipe.When used, the pump is driven by the engine's power to pump the drugs stored in the drug tank, and then in the form of smoke or mist through the spray pipe. It consists of a structure to spray with
한편, 상기한 구성의 방역장치는 이동의 편리함을 위해 통상적으로 차량이나 오토바이 혹은 대차 등에 탑재시켜 사용하게 된다.On the other hand, the quarantine device having the above-described configuration is typically mounted on a vehicle, a motorcycle, or a bogie for convenience of movement.
상기와 같은 오토바이 탑재용 방역장치와 관련된 대표적인 선행기술로는 대한민국 등록실용신안 등록번호 제20-0357803호(명칭 : 다기능 방역장치)(이하, 선행기술이라 칭함)를 예로 들 수 있다.As a representative prior art related to the quarantine device for motorcycle mounting as described above, Korean Utility Model Registration No. 20-0357803 (name: multifunctional quarantine device) (hereinafter referred to as prior art) may be exemplified.
상기 선행기술은 엔진의 동력으로 제1약제탱크 내의 약제를 펌핑하는 펌프와, 상기 펌프와 제1연결호스로 연결되며, 제1스위치부의 동작에 따라 약제의 유입을 제어하는 제어밸브와, 상기 제어밸브의 작동에 따라 유입된 약제를 분무하는 분무노즐로 이루어진 분무장치와, 상기 분무장치의 일측에 설치되며, 제2,3스위치부의 작동에 따라 제2약제탱크에서 유입된 약제를 연기나 포그 형태로 분무하는 연막, 연무장치를 포함하여 구성한 것을 기술적 요지로 하고 있다.The prior art includes a pump for pumping drugs in a first drug tank with the power of an engine, a control valve connected to the pump and a first connection hose, and controlling the inflow of drugs according to the operation of the first switch, and the control A spray device consisting of a spray nozzle that sprays the introduced drugs according to the operation of the valve, and is installed on one side of the spray device, and according to the operation of the second and third switch parts, the drug introduced from the second drug tank is smoked or in the form of fog. The technical point is that it includes a smoke screen and a misting device to be sprayed with.
그러나 상기와 같은 선행기술의 방역장치는 사람이 직접 장치를 들거나 혹은 차량이나 오토바이 등의 이동수단에 실어서 방역작업을 수행하게 되는데, 이러한 방식은 지상에서 방역이 이루어짐에 따라 보다 넓은 지역, 특히, 산림의 경우 한번에 신속하게 방역하기에는 한계가 있다.However, the quarantine device of the prior art as described above performs quarantine work by a person lifting the device or putting it on a vehicle or a moving means such as a motorcycle. In the case of forests, there is a limit to rapid quarantine at once.
한편, 이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0099337호(명칭 : 농약 살포용 드론)를 예로 들 수 있다.On the other hand, as a prior art for solving this problem, Korean Patent Application Publication No. 10-2017-0099337 (name: drone for spraying pesticides) may be exemplified.
상기 선행기술은 농약 살포용 드론에 있어서, 상기 드론에 설치되는 농약 공급통과, 상기 농약 공급통에 연결 설치되어 농약을 살포하는 농약 살포부를 포함하여 구성되는 것을 요지로 한다.The prior art is a pesticide spraying drone, the main point is that it is configured to include a pesticide supply passage installed in the drone, and a pesticide spraying unit connected to the pesticide supply container to spray pesticides.
그러나 위 선행기술은 풍속 및 풍향에 대한 정보가 없이 드론에 단순히 농약 살포부를 설치하여 방제작업을 진행하는 것으로, 농약 살포부에서 살포되는 농약 중 많은 양이 드론의 표면에 묻게 됨으로써, 장시간 사용 시 드론의 각종 전자장비에 치명적인 위험을 유발시켜 드론의 오작동이나 추락 등의 문제점을 유발하게 된다.However, the above prior art simply installs a pesticide spraying unit on the drone without information on wind speed and direction to perform control work.As a large amount of pesticides sprayed from the pesticide spraying unit is deposited on the surface of the drone, the drone is used for a long time. It causes a fatal risk to various electronic equipment of the drone, causing problems such as a malfunction or a fall of the drone.
또한, 선행기술의 드론에 장착되는 농약 살포수단의 동작은 원격으로 이루어 지지 않고, 드론의 비행전 농약 살포수단을 수동으로 동작시킨 후, 드론을 농약 살포지역으로 비행시키게 됨으로서, 살포지역으로 드론이 비행하는 동안 농약이 불필요한 살포가 이루어지게 되어 목표한 지역에 대한 살포가 정확하게 이루어지지 못하는 문제점이 있다.In addition, the operation of the pesticide spraying means installed on the drone of the prior art is not performed remotely, and after manually operating the pesticide spraying means before the flight of the drone, the drone is flying to the pesticide spraying area. There is a problem in that spraying to the target area is not accurately carried out due to unnecessary spraying of pesticides during flight.
즉, 종래에 드론을 이용한 살포 작업은 차량 등을 이용하여 살포 작업을 수행하는 것 보다는 넓은 범위에 적용될 수는 있으나, 목표 지역의 환경(고도 및 풍속, 풍향 등)에 따라 해당 지역에 대한 전체적인 살포가 정확히 이루어지는지 파악하기가 어려웠으며, 드론의 구동 및 살포 여부의 제어가 용이하지 않아 불필요하게 낭비되는 농약이 많았으며, 그에 따라 또 다른 환경오염이 발생하게 되는 원인이 되는 등 많은 어려움이 있었다.In other words, spraying work using drones in the related art can be applied to a wider range than spraying work using vehicles, etc., but overall spraying on the relevant area according to the environment (altitude, wind speed, wind direction, etc.) of the target area. It was difficult to grasp whether or not the operation was done correctly, and there were many difficulties, such as unnecessary waste of pesticides because it was not easy to control the operation and spraying of the drone, and thus another environmental pollution was caused.
따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법이 요구된다.Therefore, a method for solving such a problem is required.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 드론의 구동 정보 및 약품 살포에 대한 정보를 실시간으로 수집하여 데이터화 시키고, 수집된 데이터를 관제서버로 전송하여 약품 살포에 대한 정확한 살포 및 관리가 이루어질 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.The present invention is an invention conceived to solve the problems of the prior art described above, and collects and converts the driving information of the drone and information on drug spraying in real time, and transmits the collected data to the control server to accurately spray the drug. It has the purpose of allowing spraying and management to take place.
또한, 약품 살포 지역의 영상을 촬영하여 병충해의 종류 및 정도를 파악하여, 살포하고자 하는 약품의 양과 종류를 정확하게 설정할 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.In addition, it has the purpose to accurately set the amount and type of the drug to be sprayed by taking an image of the drug spraying area to grasp the type and degree of pests and pests.
그리고 조종자의 모바일 디바이스와 연계 가능하도록 하여 약품 살포 작업을 수행함에 있어 세부적인 구동 제어가 이루어질 수 있도록 하며, 약품 살포 작업에 대한 전체적인 내용의 파악이 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위한 목적을 가진다.In addition, it has the purpose of making it possible to link with the mobile device of the manipulator so that detailed driving control can be made in performing the drug spraying operation, and to make it easy to grasp the overall contents of the drug spraying operation.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 약품 살포용 드론 제어 시스템은, 약품이 저장되고, 저장된 약품을 살포하는 살포부를 갖는 탱크유닛이 구비되어 지정된 구역을 비행하면서 약품을 살포하는 드론과, 상기 드론의 비행을 조종하면서 상기 드론의 비행이 모니터링 가능한 컨트롤러 및 상기 드론의 구동 정보 및 약품의 살포 정보를 수집하며, 수집된 정보를 데이터화 하여 저장하고, 관제서버와 송수신 가능한 블랙박스를 포함하며, 상기 블랙박스는 조종자의 모바일 디바이스와 연계 가능하고, 조종자가 모바일 디바이스를 통해 제어 신호 및 정보를 입력하여 상기 블랙박스의 구동 및 약품 살포에 대한 제어가 가능하다.The drone control system for spraying drugs of the present invention for achieving the above object includes a tank unit having a spraying unit for storing drugs and spraying the stored drugs, and spraying drugs while flying in a designated area, and the drone While controlling the flight of the drone, it collects a controller capable of monitoring the flight of the drone, driving information of the drone and spraying information of drugs, stores the collected information as data, and includes a black box capable of transmitting and receiving with a control server, and the black The box can be linked with the mobile device of the manipulator, and the manipulator inputs control signals and information through the mobile device to control the driving of the black box and spraying of drugs.
이때, 상기 블랙박스는 상기 드론의 고도 및 위치좌표를 측정하는 GPS모듈과, 상기 드론의 비행 속도 및 비행 간에 상기 드론에 가해지는 공기의 저항 및 외부의 충격을 측정하는 센서모듈과, 약품이 살포되는 지역의 영상을 촬영하는 카메라모듈과, 상기 GPS모듈, 센서모듈 및 카메라모듈에서 수집된 정보를 저장하여 데이터화 하는 메모리모듈과, 상기 관제서버 및 조종자의 모바일 디바이스와 송수신 가능한 통신모듈 및 상기 탱크유닛과 연계 가능하여 상기 탱크유닛에 저장된 약품의 살포 여부 및 상기 카메라모듈의 구동을 제어하는 제어모듈을 포함할 수 있다.At this time, the black box includes a GPS module that measures the altitude and position coordinates of the drone, a sensor module that measures the air resistance and external impact applied to the drone during flight and the flight speed of the drone, and drugs are sprayed. A camera module for photographing an image of a target area, a memory module for storing and converting information collected from the GPS module, sensor module and camera module into data, a communication module capable of transmitting and receiving to and from the control server and the mobile device of the pilot, and the tank unit It is possible to link with and may include a control module for controlling whether or not to spray the chemicals stored in the tank unit and the operation of the camera module.
이때, 상기 GPS모듈에서 측정된 정보는 상기 통신모듈에 의해 상기 관제서버로 전송되며, 상기 관제서버에 기 입력된 맵핑 정보와 연동되어 상기 드론의 비행 고도 및 위치가 해당 지역의 등고선을 따라 표기될 수 있다.At this time, the information measured by the GPS module is transmitted to the control server by the communication module, and is linked with the mapping information previously input to the control server so that the flight altitude and location of the drone are marked along the contour line of the corresponding area. I can.
또한, 상기 센서모듈은 상기 드론의 비행 속도를 측정하는 속도측정부와, 상기 드론에 가해지는 바람의 세기를 측정하는 풍속측정부 및 상기 드론에 가해지는 충격을 감지하는 충격감지부를 포함할 수 있다.In addition, the sensor module may include a speed measurement unit that measures the flight speed of the drone, a wind speed measurement unit that measures the strength of wind applied to the drone, and an impact detection unit that detects an impact applied to the drone. .
그리고 상기 센서모듈은 상기 속도측정부 및 풍속측정부에서 측정된 정보를 토대로 상기 드론의 이동 거리 및 가속도를 산출하는 데이터 산출부를 더 포함할 수 있다.In addition, the sensor module may further include a data calculation unit that calculates the moving distance and acceleration of the drone based on information measured by the speed measurement unit and the wind speed measurement unit.
이때, 상기 센서모듈은 상기 충격감지부에 의해 상기 드론에 가해지는 충격이 감지될 경우, 상기 통신모듈을 통해 즉시 상기 관제서버로 충격 정보가 전송되도록 할 수 있다.In this case, when the impact applied to the drone is detected by the impact detection unit, the sensor module may cause impact information to be immediately transmitted to the control server through the communication module.
또한, 상기 메모리모듈은 상기 GPS모듈 및 센서모듈에 의해 기 설정된 시간 단위로 수집되는 정보를 주기적으로 저장하여 데이터화 시킬 수 있다.In addition, the memory module may periodically store and convert information collected by the GPS module and the sensor module in a preset time unit.
그리고 상기 메모리모듈은 상기 GPS모듈에서 상기 드론의 고도가 기 설정된 높이 만큼 떠오르거나 내려앉는 것을 기준으로 상기 드론의 구동 여부를 판단하여 정보의 저장을 자동으로 시작하거나 끝내도록 할 수 있다.In addition, the memory module may automatically start or end the storage of information by determining whether the drone is driven based on the fact that the altitude of the drone rises or sinks as much as a preset height in the GPS module.
또한, 상기 통신모듈은 상기 메모리모듈에 저장된 데이터를 기 설정된 시간을 주기로 상기 관제서버로 전송할 수 있다.In addition, the communication module may transmit the data stored in the memory module to the control server at a predetermined time period.
그리고 상기 제어모듈은 상기 GPS모듈 및 센서모듈에서 수집된 정보를 기반으로 상기 탱크유닛의 살포부를 제어하여 약품의 살포량 및 살포 범위를 제어할 수 있다.In addition, the control module may control the spraying amount and the spraying range of the drug by controlling the spraying unit of the tank unit based on the information collected by the GPS module and the sensor module.
또한, 상기 조종자의 모바일 디바이스는 상기 드론의 고유번호 및 조종자의 코드번호를 입력하여 사용되는 드론과 조종자를 매칭시키며, 매칭된 상기 드론 및 조종자의 정보는 상기 관제서버로 전송되어 저장되도록 하여 약품 살포 작업 관리가 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.In addition, the mobile device of the manipulator matches the drone and the manipulator used by inputting the unique number of the drone and the code number of the manipulator, and the matched information of the drone and the manipulator is transmitted to and stored in the control server to spray drugs. You can make it easy to manage your work.
그리고 상기 블랙박스는 야간 또는 약품 살포 지역이 어두울 경우 상기 카메라모듈의 영상 촬영 및 상기 드론의 주변 파악이 용이하도록 빛을 조사하는 조명모듈을 더 포함하며, 상기 조명모듈은 상기 제어모듈에 의해 구동이 제어될 수 있다.In addition, the black box further includes a lighting module that irradiates light to facilitate image capture of the camera module and grasping the surroundings of the drone when the drug spraying area is dark at night or when the drug spraying area is dark, and the lighting module is driven by the control module. Can be controlled.
이때, 상기 조종자의 모바일 디바이스는 상기 블랙박스의 구동 및 약품 살포에 대한 제어 신호의 입력이 가능하며, 상기 제어 신호는 상기 통신모듈을 통해 상기 제어모듈로 전달되어 상기 블랙박스의 구동 및 약품 살포 작업이 선택적으로 제어 가능하다.At this time, the mobile device of the manipulator can input a control signal for driving the black box and spraying chemicals, and the control signal is transmitted to the control module through the communication module to drive the black box and spray drugs. This is selectively controllable.
또한, 상기 조종자의 모바일 디바이스는 상기 드론의 고유번호 및 조종자의 코드번호를 입력하여 사용되는 드론과 조종자를 매칭시키며, 매칭된 상기 드론 및 조종자의 정보는 상기 관제서버로 전송되어 저장되도록 하여 약품 살포 작업 관리가 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.In addition, the mobile device of the manipulator matches the drone and the manipulator used by inputting the unique number of the drone and the code number of the manipulator, and the matched information of the drone and the manipulator is transmitted to and stored in the control server to spray drugs. You can make it easy to manage your work.
그리고 상기 조종자의 모바일 디바이스는 상기 블랙박스에 저장된 데이터를 바탕으로 상기 드론의 운행 정보 및 약품 살포 정보를 나타내는 최종 데이터를 기 설정된 양식에 맞춰 생성하여 상기 관제서버에 전송할 수 있다.In addition, the mobile device of the manipulator may generate final data indicating the operation information of the drone and the drug spray information in accordance with a preset format based on the data stored in the black box and transmit it to the control server.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 약품 살포용 드론 제어 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.The drone control system for spraying drugs of the present invention for solving the above problems has the following effects.
첫째, 블랙박스를 통해 드론의 구동 정보 및 약품 살포에 대한 정보를 실시간으로 수집하여 데이터화 시키고, 수집된 데이터를 관제서버로 일정 주기로 전송하여 줌으로써, 약품을 살포한 지역 및 살포 완료한 범위, 그리고 약품 살포량과 종류 등 약품 살포에 대한 전체적인 정보의 파악이 정확하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.First, the drone driving information and information on the spraying of drugs are collected and converted into data in real time through the black box, and the collected data is transmitted to the control server at regular intervals. It has the advantage of being able to accurately grasp the overall information on the application of drugs, such as the amount and type of application.
둘째, 블랙박스 및 관제서버와 연계가 가능한 조종자의 모바일 디바이스를 통해 드론 및 조종자의 정보를 입력하여 매칭시킴으로써, 약품 살포 작업에 대한 관리가 용이하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.Second, there is an advantage in that the management of the drug spraying operation can be easily performed by inputting and matching the information of the drone and the pilot through the mobile device of the controller that can be linked with the black box and the control server.
셋째, 위와 같이 블랙박스 및 관제서버와 연계가 가능한 조종자 모바일 디바이스는 블랙박스의 구동 및 약품 살포에 대한 제어 신호를 입력할 수 있도록 함으로써, 약품 살포 작업을 수행함에 있어서 세부적인 구동 제어가 이루어질 수 있도록 할 수 있으며, 약품 살포 작업에 대한 전체적인 내용의 파악이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 장점이 있다.Third, the controller mobile device that can be linked with the black box and the control server as above enables the input of a control signal for driving the black box and spraying drugs, so that detailed driving control can be achieved in performing the drug spraying operation. It can be done, and it has the advantage of making it easy to grasp the overall contents of the chemical spraying operation.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 약품 살포용 드론 제어 시스템을 나타내는 개념도;
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 약품 살포용 드론 제어 시스템에 있어서, 드론과 탱크유닛 그리고 블랙박스의 구조를 나타내는 예시도;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 약품 살포용 드론 제어 시스템에 있어서, 블랙박스의 세부 구성 및 기능을 나타내는 블록도;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 약품 살포용 드론 제어 시스템에 있어서, GPS모듈에서 측정되는 드론의 고도 및 위치 좌표가 관제서버로 전송되어 등고선을 따라 맵핑되는 모습을 나타내는 예시도;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 약품 살포용 드론 제어 시스템에 있어서, 블랙박스에서 정보를 수집하고, 수집된 정보를 관제서버로 전송하는 흐름을 나타내는 블록도;
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 약품 살포용 드론 제어 시스템에 있어서, 충격감지부에서 감지되는 상황에 따라 관제서버로 정보의 전송 사이클이 달라지는 흐름을 나타내는 블록도;
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 약품 살포용 드론 제어 시스템에 있어서, 블랙박스에서 정보의 수집 및 저장을 시작하고 종료하는 방법을 나타내는 예시도; 및
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 약품 살포용 드론 제어 시스템에 있어서, 조종자의 모바일 디바이스의 기능을 나타내는 블록도이다.1 is a conceptual diagram showing a drone control system for spraying drugs according to an embodiment of the present invention;
2 is an exemplary view showing the structure of a drone, a tank unit, and a black box in the drone control system for spraying drugs according to an embodiment of the present invention;
3 is a block diagram showing a detailed configuration and function of a black box in the drone control system for spraying drugs according to an embodiment of the present invention;
4 is an exemplary view showing a state in which the altitude and location coordinates of a drone measured by a GPS module are transmitted to a control server and mapped along a contour line in the drone control system for spraying drugs according to an embodiment of the present invention;
5 is a block diagram showing a flow of collecting information from a black box and transmitting the collected information to a control server in the drone control system for spraying drugs according to an embodiment of the present invention;
6 is a block diagram illustrating a flow in which a transmission cycle of information to a control server is changed according to a situation detected by an impact detection unit in the drone control system for spraying drugs according to an embodiment of the present invention;
7 is an exemplary view showing a method of starting and ending collection and storage of information in a black box in the drone control system for spraying drugs according to an embodiment of the present invention; And
8 and 9 are block diagrams showing functions of a mobile device of a manipulator in the drone control system for spraying drugs according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention in which the object of the present invention can be realized in detail will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same names and the same reference numerals are used for the same configuration, and additional descriptions thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 약품 살포용 드론 제어 시스템의 전체적인 개념을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing the overall concept of a drone control system for spraying drugs according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 약품이 저장된 탱크유닛(110)이 구비되는 드론(100)이 약품을 살포하고자 하는 목표 지역의 상공을 비행하면서 약품을 살포하는 작업을 수행할 때, 블랙박스(300)를 통해 상기 드론(100)의 위치 및 비행 고도, 비행 속도 등에 대한 정보를 실시간으로 수집하여 데이터화 하며, 수집된 데이터를 관제서버(400)로 전송하여 상기 관제서버(400)에서 약품의 살포 범위 및 살포량, 그리고 약품이 살포 완료된 지역에 대한 파악이 정확하게 이루어질 수 있도록 하고, 조종자의 모바일 디바이스(500)와 연계 가능하도록 하여 상기 블랙박스(300)의 구동 및 약품 살포에 대한 세부적인 제어가 가능할 수 있도록 하는 약품 살포용 드론 제어 시스템에 관한 것이다.In the present invention, when the
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 약품 살포용 드론 제어 시스템은 내부에 약품이 저장될 수 있으며, 저장된 약품이 제어 신호에 의해 살포될 수 있도록 하는 살포부(111)를 갖는 탱크유닛(110)이 구비되어 약품을 살포하고자 하는 지정된 목표 구역의 상공을 비행하면서 약품을 살포하는 드론(100)과, 조종자가 상기 드론(100)을 조종하면서 상기 드론(100)의 비행을 모니터링 할 수 있는 컨트롤러(200) 및 상기 드론(100)의 구동 정보 및 약품의 살포 정보를 수집하며, 수집된 정보를 데이터화 하여 저장하고, 관제서버(400)와 송수신하여 수집된 정보(수집된 정보는 저장된 데이터와 동일한 의미로 이해하도록 한다.)를 상기 관제서버(400)에 전송할 수 있는 블랙박스(300)를 포함하여 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the drug spraying drone control system may store drugs therein, and a
이때, 상기 블랙박스(300)는 상기 드론(100)을 조종하는 조종자의 모바일 디바이스(500)와 연계될 수 있으며, 조종자가 상기 모바일 디바이스(500)를 통해 상기 드론(100)의 고유코드 및 조종자의 코드 등과 같은 정보와 상기 블랙박스(300)의 제어 신호를 입력할 수 있도록 함으로써, 상기 블랙박스(300)의 구동 및 약품 살포에 대한 세밀한 제어가 가능하도록 할 수 있다.In this case, the
또한, 상기 컨트롤러(200)에는 디스플레이부가 일체로 구비되어 있거나, 결합부가 형성되어 상기 결합부에 상기 조종자의 모바일 디바이스(500)가 결합될 수 있는 구조로 이루어지도록 함으로써, 조종자가 상기 드론(100)을 운용하면서 상기 드론(100)의 비행을 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 하는 것이 가능하다.In addition, the
이때, 상기 드론(100)은 상기 컨트롤러(200)에 의해 조종자가 직접 운용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 관제서버(400)에 기 입력된 약품 살포 지역의 맵핑 정보를 기반으로 상기 드론(100)의 이동 루트를 산출하여 상기 드론(100)이 운용될 수 있도록 함으로써, 상기 드론(100)이 자율 비행 할 수 있도록 하는 것도 가능하다.In this case, the
그리고 상기 드론(100)을 자율 비행으로 운용할 경우, 조종자는 상기 드론(100), 보다 정확하게는 상기 드론(100)에 결합되는 상기 블랙박스(300)와 연계 가능한 상기 조종자의 모바일 디바이스(500)를 통해 상기 드론(100)의 비행을 실시간으로 모니터링 할 수 있으며, 통합 관리자가 상기 관제서버(400)와 연결된 모니터를 통해 상기 드론(100)의 비행을 실시간으로 모니터링 할 수도 있다.And when the
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 드론(100)의 구동 정보 및 약품의 살포 정보를 수집할 수 있으며, 수집된 정보를 데이터화 하여 저장하고, 상기 관제서버(400)로 전송할 수 있는 상기 블랙박스(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 드론(100)의 고도 및 위치 좌표를 측정할 수 있는 GPS모듈(310)과, 상기 드론(100)의 비행 속도 및 비행 간에 상기 드론(100)에 가해지는 공기의 저항 및 외부의 충격을 측정할 수 있는 센서모듈(320), 상기 드론(100)이 비행하면서 약품을 살포하는 지역의 영상을 촬영할 수 있는 카메라모듈(330), 그리고 상기 GPS모듈(310), 센서모듈(320) 및 카메라모듈(330)에서 측정되고 수집된 정보를 저장하고 데이터화 할 수 있는 메모리모듈(340)과, 상기 메모리모듈(340)에 저장된 정보 데이터가 상기 관제서버(400) 및 조종자의 모바일 디바이스(500)에 전송되고, 상기 관제서버(400) 및 조종자의 모바일 디바이스(500)에 입력되는 정보 및 제어 신호가 수신될 수 있도록 상기 관제서버(400) 및 조종자의 모바일 디바이스(500)와 송수신 가능한 통신모듈(350) 및 상기 탱크유닛(110)과 연계 가능하여 상기 탱크유닛(110)에 저장된 약품의 살포 여부를 제어하고, 상기 카메라모듈(330)의 구동을 제어할 수 있는 제어모듈(360)을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the black box capable of collecting driving information of the
이때, 상기 제어모듈(360)은 상기 GPS모듈(310) 및 센서모듈(320)에서 수집된 정보를 기반으로 상기 탱크유닛(110)의 살포부(111)를 제어하여 약품의 살포량 및 살포 범위가 제어될 수 있도록 함으로써, 정확한 약품의 살포 작업이 이루어질 수 있도록 하는 역할을 수행할 수 있다.At this time, the
이와 같은 구조로 이루어질 수 있는 상기 블랙박스(300)는 상기 드론(100)에 탈착 가능한 구조로 결합이 될 수 있도록 함으로써, 상기 블랙박스(300)에 수집된 정보의 회수 및 교체/수리가 용이할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The
이때, 상기 GPS모듈(310)에서 측정된 상기 드론(100)의 비행 고도 및 비행하고 있는 위치의 좌표 정보는 상술한 바와 같이 상기 메모리모듈(340)에 저장되어 데이터화 될 수 있으며, 상기 통신모듈(350)을 통해 상기 관제서버(400)로 전송될 수 있다.At this time, the flight altitude of the
그리고 상기 관제서버(400)에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 통신모듈(350)을 통해 전송 받은 상기 드론(100)의 비행 고도 및 비행 경로에 따른 실시간 위치 좌표는 상기 관제서버(400)에 기 입력되어 있는 맵핑 정보와 연동되도록 함으로써, 상기 드론(100)의 비행 고도 및 위치가 약품을 살포하고자 하는 해당 지역의 등고선을 따라 표시되도록 할 수 있다.And in the
이는, 해당 지역이 평지가 아닌 산림인 경우 또는 나무들이 울창한 경우에 상기 드론(100)이 보다 안정적인 비행을 할 수 있도록 하기 위하여 상기 드론(100)의 고도 및 위치를 정확하게 파악할 수 있도록 하기 위함이다.This is to enable the
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 센서모듈(320)은 속도측정부(321)와, 풍속측정부(322) 및 충격감지부(323)를 포함하여 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
상기 속도측정부(321)는 상기 드론(100)이 비행하고 있는 속도를 실시간으로 측정할 수 있으며, 상기 풍속측정부(322)는 비행하는 상기 드론(100)에 가해지는 바람의 세기를 측정하고, 상기 충격감지부(323)는 상기 드론(100)에 가해지는 충격을 감지할 수 있는 역할을 수행할 수 있다.The
예컨대, 상기 속도측정부(321)에 의해 상기 드론(100)의 비행 속도를 실시간으로 측정할 수 있도록 함으로써, 상기 드론(100)이 약품을 살포하고자 하는 목표 지역의 상공을 비행하면서 살포하는 약품의 살포 범위 및 약품이 퍼지는 범위나 속도를 고려하여 상기 드론(100)의 비행 속도를 적정하게 조절할 수 있도록 할 수 있다.For example, by allowing the flight speed of the
이와 같이 상기 드론(100)의 비행 속도를 약품의 살포 범위 및 약품이 퍼지는 범위나 속도에 맞춰 조절되도록 함으로써, 약품의 살포가 모자라거나 과하지 않고 정확하게 이루어질 수 있도록 할 수 있는 것이다.In this way, by adjusting the flight speed of the
또한, 상기 풍속측정부(322)에 의해 측정되는 상기 드론(100)에 가해지는 바람의 세기 정보는 상기 드론(100)이 비행하고 있는 현 상황에서 풍속 및 풍향을 산출할 수 있는 베이스로 활용될 수 있다.In addition, the information on the strength of the wind applied to the
이는 풍속이나 풍향의 영향에 따라 급격히 달라질 수 있는 약품의 살포 범위 또는 퍼지는 속도에 맞춰 상기 드론(100)의 운용이 적절하게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.This is to ensure that the
즉, 상기 드론(100)이 비행을 함에 있어서 바람의 유무 및 바람의 세기는 상기 드론(100)의 비행 속도나 비행 거리 뿐만 아니라 살포되는 약품의 살포 범위 또는 퍼지는 속도 등에 큰 영향을 미칠 수 있는 것이다.That is, when the
예컨대, 상기 드론(100)이 동일한 속도로 비행을 하고 있으며, 상기 드론(100)의 진행 방향을 기준으로 역풍이 불고 있다고 가정했을 때, 상기 드론(100)의 비행 간에 가해지는 바람의 저항이 강해지게 되며, 그에 따라 동일한 속도로 비행을 한다고 하더라도 실제 비행 거리는 바람이 없을 때와 비교하여 짧아지게 된다.For example, assuming that the
또한, 상기 드론(100)에 의해 공중에서 살포되는 약품은 바람의 영향으로 인해 예상 범위보다 더욱 뒤쪽, 다시 말해 상기 드론(100)의 진행 방향과 반대 방향으로 더욱 멀리 살포 범위가 형성될 수 있다.In addition, the drug sprayed in the air by the
이와 반대로, 상기 드론(100)의 진행 방향을 기준으로 순풍이 불고 있다고 가정했을 때는, 상기 드론(100)은 동일한 속도 대비 실제 비행 거리는 바람이 없을 때와 비교하여 더 멀어질 수 있으며, 상기 드론(100)에 의해 공중에서 살포되는 약품은 바람의 영향으로 인해 예상 범위보다 더욱 앞쪽, 다시 말해 상기 드론(100)의 진행 방향과 동일한 방향으로 더욱 멀리 살포 범위가 형성될 수 있다.On the contrary, when it is assumed that a pure wind is blowing based on the direction of the
또한, 바람이 상기 드론(100)을 기준으로 전방과 후방에서 불어오는 것 외에 측방 또는 상방, 하방에서 불어올 경우에도 바람의 영향에 따라 상기 드론(100)의 비행 고도 및 비행 거리나 방향에 영향을 미치게 되며, 약품의 살포 범위와 퍼지는 속도에 있어서도 영향을 받을 수 밖에 없다.In addition, when the wind blows from the front and rear of the
이와 같이 상기 드론(100)이 비행하면서 영향을 받게 되는 풍속 및 풍향에 대응하여 상기 드론(100)의 운용을 적절하게 제어하고 약품이 살포되는 상황을 정확하게 파악하기 위하여 상기 풍속측정부(322)에서 측정되는 정보의 활용은 중요한 요건으로 작용할 수 있다.In this way, in order to properly control the operation of the
또한, 상기 센서모듈(320)에는 상기 속도측정부(321) 및 상기 풍속측정부(322)에서 측정된 정보를 토대로 상기 드론(100)의 이동 거리 및 가속도를 산출하여 데이터화 할 수 있는 데이터 산출부(324)가 더 구비될 수 있다.In addition, the
즉, 상기 데이터 산출부(324)는 상기 속도측정부(321) 및 상기 풍속측정부(322)에서 각각 측정되는 정보를 취합하여 데이터화 하고, 데이터화 된 정보가 상기 관제서버(400) 또는 조종자의 모바일 디바이스(500)에 전달 될 수 있도록 함으로써, 상기 드론(100)의 운용을 적절하게 제어하고 약품의 살포 작업이 보다 정확하게 이루어질 수 있도록 할 수 있는 것이다.That is, the
그리고 상기 충격감지부(323)는 상기 드론(100)에 가해지는 충격, 보다 상세하게는 비행 간에 바람의 저항으로 인해 기체에 문제가 발생했다던가 혹은 비행 고도의 급격한 변화 또는 날아다니던 이물질과의 충돌로 인한 상기 드론(100)에 가해지는 충격 등을 감지하여 줌으로써, 상기 드론(100)의 기체 상태를 실시간으로 파악하고, 비상 상황에 대비하여 약품 살포 작업의 수행이 원활하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.And the
이러한 상기 충격감지부(323)에서 충격이 감지되는 상황은 상기 드론(100)의 비행 그 자체에 큰 영향을 주는 상황인 만큼, 상기 통신모듈(350)을 통해 즉시 상기 관제서버(400) 및 조종자의 모바일 디바이스(500)에 전송될 수 있도록 하여 상기 드론(100)의 갑작스런 추락이나 약품 살포의 제어 불능 상황을 미연에 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The situation in which the impact is sensed by the
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 메모리모듈(340)은 상술한 상기 GPS모듈(310) 및 상기 센서모듈(320)의 수집 정보를 기 설정된 시간 단위로 주기적으로 저장하여 데이터화 시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
예컨대, 상기 GPS모듈(310) 및 상기 센서모듈(320)에서 수집되는 상기 드론(100)의 비행 고도 및 위치, 그리고 내/외부의 충격 상황 및 살포되는 약품의 범위나 퍼짐 정도 등의 정보들은 상기 메모리모듈(340)에 1 sec cycle로 RS232 Serial 통신에 의해 수집될 수 있으며, 이와 같이 상기 메모리모듈(340)에 주기적으로 수집된 정보는 SD Memory 카드와 같은 저장 매체에 저장됨으로써 데이터화가 이루어질 수 있는 것이다.For example, information such as the flight altitude and location of the
이때, 상기 메모리모듈(340)에 저장되는 시간 단위 사이클은 1초 단위로 한정하는 것은 아니며, 상기 드론(100)의 비행 상황 및 약품 살포 작업의 수행 상황을 실시간으로 면밀히 파악할 수 있도록 하기 위하여 상황에 따라 적절하게 조절될 수 있도록 할 수 있다.At this time, the time unit cycle stored in the
또한, 상기 메모리모듈(340)은 별도의 스위치 또는 상기 관제서버(400)나 상기 조종자의 모바일 디바이스(500)에 입력되는 제어 신호에 의해 상기 GPS모듈(310) 및 상기 센서모듈(320)에서 수집되는 정보들의 저장을 시작하고 종료할 수 으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 GPS모듈(310)에서 측정되는 상기 드론(100)의 고도의 변화에 따라 자동적으로 정보의 저장이 시작되고 종료될 수 있도록 할 수 있다.In addition, the
예컨대, 상기 관제서버(400) 및 조종자의 모바일 디바이스(500)에 상기 드론(100)의 고도 정보를 입력하여 비행을 위해 지면에서 2~3m로 상승했을때와 착륙을 위해 지면으로부터 2~3m 이격된 위치까지 하강하였을 때를 상기 메모리모듈(340)의 작동 기준으로 설정을 함으로써, 별도의 명령 없이도 상기 드론(100)이 최초 비행으로 지면에서 2~3m 높이에 떠 오르면 상기 메모리모듈(340)이 정보의 저장을 시작하게 되며, 약품 살포 작업 이후 하강하여 지면으로부터 2~3m 높이에 다다르게 되면 상기 메모리모듈(340)의 정보 저장 작업이 종료되도록 할 수 있는 것이며, 이러한 상기 메모리모듈(340)의 자동 구동 기준은 도 7을 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있도록 한다.For example, when elevation information of the
이와 같이 매 1초 단위와 같이 기 설정된 시간 단위로 상기 메모리모듈(340)에 저장되어 데이터화 된 정보는 상기 통신모듈(350)에 의해 상기 관제서버(400) 또는 상기 조종자의 모바일 디바이스(500)에 전송될 수 있는데, 이때도 마찬가지로 기 설정된 시간 단위로 주기적인 전송이 가능하다.In this way, the information stored in the
상술한 바와 같이 상기 메모리모듈(340)에서 상기 GPS모듈(310) 및 상기 센서모듈(320)에서 수집되는 정보를 기 설정된 시간 단위로 저장하고, 저장된 정보가 상기 통신모듈(350)을 통해 기 설정된 시간 단위로 상기 관제서버(400)로 전송되는 일련의 과정은 도 5를 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있도록 하며, 상기 센서모듈(320)에서 상기 드론(100)의 기체에 가해지는 상기 충격감지부(323)의 감지에 의한 상기 관제서버(400)로의 상황 전송은 도 6을 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있도록 한다.As described above, the
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 블랙박스(300)에는 조명모듈(370)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
상기 조명모듈(370)은 상기 드론(100)이 야간에 비행을 할 경우, 혹은 약품 살포를 위해 비행을 하는 지역이 어둡거나 날이 흐릴 경우, 상기 드론(100)의 주변으로 빛을 조사하여 상기 카메라모듈(330)에서 약품을 살포하고자 하는 지역의 영상 촬영이 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 역할을 수행할 수 있다.The
이러한 상기 조명모듈(370)은 광측정 센서가 구비되어 연동되도록 하여 기 설정된 밝기를 기준으로 on/off가 자동적으로 조절될 수 있도록 할 수 있으나, 상기 드론(100)의 구동에 필요한 전력의 잔여량이나 상기 드론(100)의 비행 환경 상황에 따라 구동이 제어될 수 있도록 상기 관제서버(400) 및 상기 조종자의 모바일 디바이스(500)에 입력되는 제어 신호를 전달 받은 상기 제어모듈(360)에 의해 상황에 맞게 적절히 on/off가 제어될 수 있도록 할 수 있다.The
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 조종자의 모바일 디바이스(500)는 상기에서 언급한 바와 같이 상기 블랙박스(300)의 구동 및 약품 살포에 대한 제어 신호의 입력이 가능하며, 이러한 상기 제어 신호는 상기 통신모듈(350)을 통해 상기 제어모듈(360)로 전달되어 상기 블랙박스(300)의 구동 및 약품 살포 작업이 선택적으로 제어될 수 있도록 하는 것이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the mobile device 500 of the manipulator can input a control signal for driving the
또한, 상기 조종자의 모바일 디바이스(500)는 상기 블랙박스(300) 의 구동 및 약품 살포에 대한 제어 신호 외에도 약품 살포에 사용되는 상기 드론(100)의 고유번호 및 상기 드론(100)을 조종하는 조종자의 코드번호의 입력이 가능하여, 상기 드론(100)과 그 드론(100)을 조종하는 조종자 간의 매칭이 가능하다.In addition, the mobile device 500 of the manipulator includes a control signal for driving the
이와 같이 상기 조종자의 모바일 디바이스(500)에 의해 매칭된 상기 드론(100) 및 조종자의 정보는 상기 관제서버(400)로 전송되어 저장되도록 함으로써, 약품 살포 작업의 관리가 보다 체계적이고 정확하게 이루어질 수 있도록 할 수 있다.In this way, the
또한, 상기 조종자의 모바일 디바이스(500)는 상기 블랙박스(300)에 의해 수집되고 저장된 데이터를 바탕으로 상기 드론(100)의 운행 정보 및 약품 살포 정보의 전체적인 내용을 나타내는 최종 데이터를 생성하여 상기 관제서버(400)로 전송할 수 있는 역할을 수행할 수 있다.In addition, the mobile device 500 of the manipulator generates final data representing the overall contents of the operation information and drug spray information of the
즉, 상기 드론(100)을 이용하여 약품 살포 작업을 수행함에 있어서, 상기 드론(100)의 비행 고도 및 비행 거리, 위치나 이동 루트 등과 같은 정보와 함께 약품 살포 상황의 풍속 및 풍향 등에 대한 정보와 약품의 살포가 이루어진 범위 등에 대한 전체적인 데이터가 기 설정된 양식에 맞게 생성될 수 있도록 하고, 이러한 양식에 맞게 정리된 최종 데이터가 상기 관제서버(400)에 전송될 수 있도록 함으로써, 약품 살포 작업에 대한 상황 파악을 정확하고 원활하게 할 수 있도록 하는 것이다.That is, in performing the drug spraying operation using the
예를 들자면 상술한 양식의 내용으로는 상기 드론(100)의 운용 시작과 종료에 대한 시간 및 상기 드론(100)을 운용한 조종자의 정보가 표기될 수 있으며, 상기 드론(100)이 비행을 한 궤적 및 종료한 현 위치 등에 대한 정보, 그리고 약품을 살포하는 작업에 있어서 상기 카메라모듈(330)과 조명모듈(370) 그리고 상기 탱크유닛(110)에 구비된 상기 살포부(111)의 on/off 시점 등이 최종적으로 정리가 되어 나타낼 수 있도록 함으로써, 상기 관제서버(400)를 통해 약품 살포 작업을 파악하고 관리해야 하는 최종 관리자가 보다 원활하고 신속하게 약품 살포 작업에 대한 전반적인 파악이 이루어질 수 있도록 할 수 있는 것이다.For example, as the contents of the above-described form, the time for the start and end of the operation of the
이와 같은 상기 조종자의 모바일 디바이스(500)의 세부적인 기능은 도 8 및 도 9를 참조하여 보다 쉽게 이해할 수 있도록 한다.Such detailed functions of the manipulator's mobile device 500 may be more easily understood with reference to FIGS. 8 and 9.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 약품 살포용 드론 제어 시스템은 약품 살포 작업을 수행함에 있어서, 상기 드론(100) 및 약품 살포에 대한 정보를 수집하고 저장하여 데이터화 할 수 있는 상기 블랙박스(300)와, 상기 블랙박스(300) 및 상기 관제서버(400)와 연계 가능하여 세부적인 구동의 제어 및 최종적인 데이터 생성을 가능하도록 하는 상기 조종자의 모바일 디바이스(500)가 구비되도록 함으로써 약품 살포 작업에 대한 관리 및 실시간 대응이 원활하고 정확하게 이루어질 수 있도록 하는 장점을 가진다.As described above, the drone control system for spraying drugs according to the present invention includes the
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술 된 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, a preferred embodiment according to the present invention has been examined, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from its spirit or scope other than the above-described embodiments is known to those skilled in the art. It is self-evident to them. Therefore, the above-described embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and accordingly, the present invention is not limited to the above description and may be changed within the scope of the appended claims and equivalents thereof.
100 : 드론 110 : 탱크유닛
111 : 살포부 200 : 컨트롤러
300 : 블랙박스 310 : GPS모듈
320 : 센서모듈 321 : 속도측정부
322 : 풍속측정부 323 : 충격감지부
324 : 데이터 산출부 330 : 카메라모듈
340 : 메모리모듈 350 : 통신모듈
360 : 제어모듈 370 : 조명모듈
400 : 관제서버 500 : 조종자의 모바일 디바이스100: drone 110: tank unit
111: spraying unit 200: controller
300: black box 310: GPS module
320: sensor module 321: speed measurement unit
322: wind speed measurement unit 323: impact detection unit
324: data calculation unit 330: camera module
340: memory module 350: communication module
360: control module 370: lighting module
400: control server 500: the controller's mobile device
Claims (14)
상기 드론의 비행을 조종하면서 상기 드론의 비행이 모니터링 가능한 컨트롤러; 및
상기 드론에 구비되어 상기 드론의 구동 정보 및 약품의 살포 정보를 수집하며, 수집된 정보를 데이터화 하여 저장하고, 관제서버와 송수신 가능한 블랙박스;
를 포함하며,
상기 블랙박스는 상기 컨트롤러 외에 조종자의 모바일 디바이스와 연계 가능하고,
조종자가 모바일 디바이스를 통해 제어 신호 및 정보를 입력하여 상기 블랙박스의 구동 및 약품 살포에 대한 제어가 가능하며,
상기 블랙박스는,
상기 드론의 고도 및 위치좌표를 측정하는 GPS모듈;
상기 드론의 비행 속도 및 비행 간에 상기 드론에 가해지는 공기의 저항 및 외부의 충격을 측정하는 센서모듈;
약품이 살포되는 지역의 영상을 촬영하는 카메라모듈;
상기 GPS모듈, 센서모듈 및 카메라모듈에서 수집된 정보를 저장하여 데이터화 하는 메모리모듈;
상기 관제서버 및 조종자의 모바일 디바이스와 송수신 가능한 통신모듈; 및
상기 탱크유닛과 연계 가능하여 상기 탱크유닛에 저장된 약품의 살포 여부 및 상기 카메라모듈의 구동을 제어하는 제어모듈;
을 포함하고,
상기 GPS모듈에서 측정된 정보는 상기 통신모듈에 의해 상기 관제서버로 전송되며, 상기 관제서버에 기 입력된 맵핑 정보와 연동되어 상기 드론의 비행 고도 및 위치가 해당 지역의 등고선을 따라 표기되는 약품 살포용 드론 제어 시스템.
A drone that stores medicines and is provided with a tank unit having a spraying unit for spraying the stored medicines to spray medicines while flying in a designated area;
A controller capable of monitoring the flight of the drone while controlling the flight of the drone; And
A black box provided in the drone that collects driving information of the drone and spraying information of drugs, stores the collected information into data, and transmits/receives to and from a control server;
Including,
In addition to the controller, the black box can be linked with the controller's mobile device,
A controller can control the driving of the black box and spraying of drugs by inputting control signals and information through a mobile device,
The black box,
A GPS module measuring altitude and location coordinates of the drone;
A sensor module for measuring the flight speed of the drone and the resistance of the air applied to the drone during flight and an external impact;
A camera module for photographing an image of an area where the drug is sprayed;
A memory module for storing the information collected by the GPS module, the sensor module, and the camera module to convert the data;
A communication module capable of transmitting/receiving to and from the control server and the mobile device of the operator; And
A control module that can be linked with the tank unit to control whether or not to spray the chemicals stored in the tank unit and to control the operation of the camera module;
Including,
The information measured by the GPS module is transmitted to the control server by the communication module, and is linked with the mapping information previously input to the control server, so that the flight altitude and location of the drone are marked along the contours of the region. Drone control system.
상기 센서모듈은,
상기 드론의 비행 속도를 측정하는 속도측정부;
상기 드론에 가해지는 바람의 세기를 측정하는 풍속측정부; 및
상기 드론에 가해지는 충격을 감지하는 충격감지부;
를 포함하는 약품 살포용 드론 제어 시스템.
The method of claim 1,
The sensor module,
A speed measuring unit that measures the flight speed of the drone;
A wind speed measuring unit that measures the strength of the wind applied to the drone; And
An impact sensing unit for sensing an impact applied to the drone;
Drone control system for spraying drugs comprising a.
상기 센서모듈은,
상기 속도측정부 및 풍속측정부에서 측정된 정보를 토대로 상기 드론의 이동 거리 및 가속도를 산출하는 데이터 산출부;
를 더 포함하는 약품 살포용 드론 제어 시스템.
The method of claim 4,
The sensor module,
A data calculation unit that calculates the moving distance and acceleration of the drone based on the information measured by the speed measurement unit and the wind speed measurement unit;
A drone control system for spraying drugs further comprising a.
상기 센서모듈은,
상기 충격감지부에 의해 상기 드론에 가해지는 충격이 감지될 경우, 상기 통신모듈을 통해 즉시 상기 관제서버로 충격 정보가 전송되도록 하는 약품 살포용 드론 제어 시스템.
The method of claim 4,
The sensor module,
When an impact applied to the drone is sensed by the impact detection unit, impact information is immediately transmitted to the control server through the communication module.
상기 메모리모듈은,
상기 GPS모듈 및 센서모듈에 의해 기 설정된 시간 단위로 수집되는 정보를 주기적으로 저장하여 데이터화 시키는 약품 살포용 드론 제어 시스템.
The method of claim 1,
The memory module,
A drone control system for spraying drugs that periodically stores information collected by the GPS module and the sensor module in a preset time unit and converts it into data.
상기 메모리모듈은,
상기 GPS모듈에서 상기 드론의 고도가 기 설정된 높이 만큼 떠오르거나 내려앉는 것을 기준으로 상기 드론의 구동 여부를 판단하여 정보의 저장을 자동으로 시작하거나 끝내도록 하는 약품 살포용 드론 제어 시스템.
The method of claim 1,
The memory module,
A drone control system for spraying drugs that automatically starts or ends storage of information by determining whether the drone is driven based on the GPS module rising or sinking the drone by a preset height.
상기 통신모듈은,
상기 메모리모듈에 저장된 데이터를 기 설정된 시간을 주기로 상기 관제서버로 전송하는 약품 살포용 드론 제어 시스템.
The method of claim 1,
The communication module,
A drone control system for spraying drugs that transmits the data stored in the memory module to the control server at a predetermined time period.
상기 제어모듈은,
상기 GPS모듈 및 센서모듈에서 수집된 정보를 기반으로 상기 탱크유닛의 살포부를 제어하여 약품의 살포량 및 살포 범위를 제어하는 약품 살포용 드론 제어 시스템.
The method of claim 1,
The control module,
A drone control system for drug spraying for controlling the spraying amount and range of the drug by controlling the spraying part of the tank unit based on the information collected from the GPS module and the sensor module.
상기 블랙박스는,
야간 또는 약품 살포 지역이 어두울 경우 상기 카메라모듈의 영상 촬영 및 상기 드론의 주변 파악이 용이하도록 빛을 조사하는 조명모듈;
을 더 포함하며,
상기 조명모듈은 상기 제어모듈에 의해 구동이 제어되는 약품 살포용 드론 제어 시스템.
The method of claim 1,
The black box,
A lighting module that irradiates light to facilitate image capture by the camera module and to grasp the surroundings of the drone at night or when the drug spraying area is dark;
It further includes,
The lighting module is a drone control system for spraying drugs that is driven by the control module.
상기 조종자의 모바일 디바이스는,
상기 블랙박스의 구동 및 약품 살포에 대한 제어 신호의 입력이 가능하며,
상기 제어 신호는 상기 통신모듈을 통해 상기 제어모듈로 전달되어 상기 블랙박스의 구동 및 약품 살포 작업이 선택적으로 제어 가능하도록 하는 약품 살포용 드론 제어 시스템.
The method of claim 1,
The mobile device of the manipulator,
It is possible to input a control signal for driving the black box and spraying chemicals,
The control signal is transmitted to the control module through the communication module, so that the driving of the black box and the drug spraying operation can be selectively controlled.
상기 조종자의 모바일 디바이스는,
상기 드론의 고유번호 및 조종자의 코드번호를 입력하여 사용되는 드론과 조종자를 매칭시키며,
매칭된 상기 드론 및 조종자의 정보는 상기 관제서버로 전송되어 저장되도록 하여 약품 살포 작업 관리가 용이하게 이루어지도록 하는 약품 살포용 드론 제어 시스템.
The method of claim 1,
The mobile device of the manipulator,
Enter the drone's unique number and the pilot's code number to match the drone used and the pilot,
The matched information of the drone and the pilot is transmitted to the control server and stored so that the drug spraying operation management is facilitated. A drone control system for drug spraying.
상기 조종자의 모바일 디바이스는,
상기 블랙박스에 저장된 데이터를 바탕으로 상기 드론의 운행 정보 및 약품 살포 정보를 나타내는 최종 데이터를 기 설정된 양식에 맞춰 생성하여 상기 관제서버에 전송하는 약품 살포용 드론 제어 시스템.
The method of claim 1,
The mobile device of the manipulator,
Based on the data stored in the black box, the drone control system for spraying drugs generates final data representing the operation information and drug spraying information of the drone according to a preset form and transmits it to the control server.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020200168742A KR102225260B1 (en) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | Drone control system for spraying drugs |
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