KR102252985B1 - 조류퇴치용 드론 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소음발생부를 통해 발생하는 소음을 이용하여 농작물에 접근하는 조류를 퇴치하여 농작물의 피해를 줄이고, 태양열을 이용하여 충전부를 통해 드론에 구비된 배터리에 전기를 항시 충전가능하게 하여 전력수급이 용이하지 못한 지역에서도 드론의 운행이 가능하다는 장점이 있다.

Description

조류퇴치용 드론 시스템{Drones system for the elimination of birds}
본 발명은 조류퇴치용 드론 시스템에 관한 것으로서, 드론본체(110);와, 상기 드론본체(110)에 구비되어 소음을 발생시키는 소음발생부(113);와, 상기 드론본체(110)의 구비되어 상기 드론본체(110)의 위치를 확인하는 GPS모듈부(120);와, 상기 드론본체(110)의 하부에 구비되어 상기 드론본체(110)에 전력을 공급하는 배터리부(130);와, 상기 드론본체(110)와 별도로 구비되되, 상기 드론본체(110)가 안착되어 상기 배터리부(130)에 전기를 충전시키는 충전부(140); 및 상기 충전부(140)의 내부에 구비되되, 상기 GPS모듈부(120)와 연동하여 상기 드론본체(110)가 기설정된 패턴에 의해 운행되도록 제어하는 운행제어부(150);로 구성되는 것을 특징으로 하는 조류퇴치용 드론 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 드론이라 함은, 무인(無人)으로 비행하는 비행기로서, 기체에 사람이 타지 않고 지상에서 원격조종한다는 점에서 무인항공기(UAV)라는 표현도 쓰인다. 드론은 초기에는 공군기나 고사포의 연습사격에 적기 대신 표적 구실로 사용되었으나, 현재는 정찰·감시와 대잠공격의 용도등의 군사적인 사용뿐만 아니라 배송용, 재난현장용, 농업용 등 다양한 산업현장에서 활용되어 사용되고 있는 추세이다.
특히, 농업분야에 있어서, 현재 전 세계적으로도 큰 이슈인 스마트 팜(Smart farm)의 한 분야로 드론을 적극 활용하고 있으며, 우리나라에서도 농업용 드론 보급과 사용 방법에 대한 교육이 진행 중에 있다.
이러한 농업용 드론은 활용가치에 따라 토양상태를 측정하여 3D지도를 제작하여 파종을 하기 적합한 토지만 선정할 수 있어 낭비되는 토지와 종자의 양을 줄일 수 있게 해 주고, 종자와 양분을 통시에 뿌려 노동력 절감 및 비용 절감의 효과를 가져다 줄 수 있게 해 주며, 자라나는 농작물의 체계적인 모니터링 뿐만 아니라 조류 등으로부터 농작물을 보호하여 농작물 피해를 최소화할 수 있게 해 주는 역할도 한다.
한편, 이러한 농업용 드론은 다양한 실시예를 통해 공개되고 있으며, 그 중 하기 특허문헌 1의 “드론을 이용한 야생동물 퇴치 시스템 및 이를 이용한 퇴치 방법(대한민국 등록특허공보 제10-1762511호)”가 게시되어 있다.
상기 특허문헌 1의 “드론을 이용한 야생동물 퇴치 시스템 및 이를 이용한 퇴치 방법”은 야생동물이 감시영역에 침입시 침입신호를 발생시키도록 구성되는 센서부;와, 비행하면서 상기 감시영역에 침입한 상기 야생동물을 퇴치하도록 구성되는 드론; 및 상기 센서부로부터 상기 침입신호 수신시 상기 드론을 이동시켜 상기 야생동물을 상기 감시영역 외부로 퇴출할 수 있도록 상기 드론을 제어하는 제어신호를 발생시키는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 퇴출시 상기 야생동물의 현재 위치로부터 감시영역의 경계구역 중 최단거리에 위치하는 경 계구역을 바라보면서 경고 및 이동하도록 제어되는 것이 특징으로서, 이로 인하여, 야생동물을 추적하고 퇴치가 가능하므로 신뢰도 향상 및 효율향상 효과가 있다는 장점이 있었다.
그러나, 상기 특허문헌 1의 “드론을 이용한 야생동물 퇴치 시스템 및 이를 이용한 퇴치 방법”은 드론에 전기 충전을 할 수 있는 별도의 충전장치가 없어 드론의 연속적인 운행이 어려웠고, 침입신호의 수신에 의해서만 드론을 이동시키기 때문에 실시간으로 운행하여 상황을 대처하는 것이 어려웠다는 문제점이 있었다.
특허문헌 1: 대한민국 등록특허공보 제10-1762511호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 소음발생부를 통해 발생하는 소음을 이용하여 농작물에 접근하는 조류를 퇴치하여 농작물의 피해를 줄이고, 태양열을 이용하여 충전부를 통해 드론에 구비된 배터리에 전기를 항시 충전가능하게 하여 전력수급이 용이하지 못한 지역에서도 드론의 운행이 가능한 조류퇴치용 드론 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 충전부를 통해 충전이 완료되면 드론이 이륙하여 기설정된 패턴에 의해 넓은 지역을 1회 운행을 한 다음 다시 충전부로 착륙하여 배터리부에 전기를 충전시킴으로써, 넓은 지역에서의 운행의 연속성을 확보할 수 있는 조류퇴치용 드론 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 조류퇴치용 드론 시스템는, 드론본체(110);와, 상기 드론본체(110)에 구비되어 소음을 발생시키는 소음발생부(113);와, 상기 드론본체(110)의 구비되어 상기 드론본체(110)의 위치를 확인하는 GPS모듈부(120);와, 상기 드론본체(110)의 하부에 구비되어 상기 드론본체(110)에 전력을 공급하는 배터리부(130);와, 상기 드론본체(110)와 별도로 구비되되, 상기 드론본체(110)가 안착되어 상기 배터리부(130)에 전기를 충전시키는 충전부(140); 및 상기 충전부(140)의 내부에 구비되되, 상기 GPS모듈부(120)와 연동하여 상기 드론본체(110)가 기설정된 패턴에 의해 운행되도록 제어하는 운행제어부(150);로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 드론본체(110)는 상기 충전부(140)로부터 분리된 후 이륙하여 기설정된 패턴에 의해 1회 운행을 한 다음 다시 상기 충전부(140)로 착륙하여 상기 배터리부(130)에 전기를 충전시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 충전부(140)는 외측면이 사면으로 형성된 사다리꼴 형상이고, 상기 충전부(140)의 적어도 하나 이상의 일측면에는 태양열전지판(141)이 다수개 형성되며, 상기 충전부(140)의 내측에는 상기 태양열전지판(141)을 통한 열에너지를 전기에너지로 변환시키는 전기변환장치(142)가 형성되고, 상기 충전부(140)의 상부에는 상기 배터리부(130)가 접촉하여 상기 전기변환장치(142)를 통해 생성된 전기가 상기 배터리부(130)에 공급되도록 접촉단자(143)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 드론본체(110)의 양측 하부에는 외측방향으로 경사지게 형성되어 상기 드론본체(110)가 상기 충전부(140)의 상부에 착륙하는 것을 가이드 하도록 착륙가이드렉(111)이 각각 형성되고, 상기 충전부(140)의 양측에는 상기 드론본체(110)가 상기 충전부(140)의 상부에 안착된 상태에서 상기 착륙가이드렉(111)을 지지하도록 지지플레이트(144)가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 착륙가이드렉(111)의 상부는 상기 드론본체(110)에 힌지결합되고, 상기 착륙가이드렉(111)의 하부 양측에는 바닥면에서 상기 드론본체(110)의 이동을 가이드 하도록 회전롤러(112)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이상, 상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 소음발생부를 통해 발생하는 소음을 이용하여 농작물에 접근하는 조류를 퇴치하여 농작물의 피해를 줄이고, 태양열을 이용하여 충전부를 통해 드론에 구비된 배터리에 전기를 항시 충전가능하게 하여 전력수급이 용이하지 못한 지역에서도 드론의 운행이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 충전부를 통해 충전이 완료되면 드론이 이륙하여 기설정된 패턴에 의해 넓은 지역을 1회 운행을 한 다음 다시 충전부로 착륙하여 배터리부에 전기를 충전시킴으로써, 넓은 지역에서의 운행의 연속성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조류퇴치용 드론 시스템의 드론본체 및 충전부의 모습을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조류퇴치용 드론 시스템의 드론본체가 충전부에 안착된 모습을 보인 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조류퇴치용 드론 시스템의 운항경로를 보인 실시예도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조류퇴치용 드론 시스템의 제어관계를 보인 블럭도
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 조류퇴치용 드론 시스템(100)를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 1 또는 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조류퇴치용 드론 시스템(100)는 크게, 드론본체(110) 및 충전부(140)로 구성된다.
먼저, 드론본체(110)에 대하여 설명한다. 상기 드론본체(110)는 도 1 또는 도 2에 나타낸 것과 같이, 조작자에 의해 조정되는 무인 비행체로서, 농업 분야에서는 고정익(비행기 날개) 방식의 드론을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 고정익 방식의 드론은 윙 방식과는 다르게 고속으로 비행이 가능하며, 비행이 가능한 면적도 90만평까지로 비교적 넓은 면적에 적합하기 때문이다.
한편, 상기 드론본체(110)의 양측 하부에는 외측방향으로 경사지게 형성되는 착륙가이드렉(111)이 한 쌍으로 구비되는 것이 특징으로서, 상기 드론본체(110)가 충전을 위해 후술할 충전부(140)의 상부에 착륙하는 과정에서 정확한 착륙을 가이드하여 후술할 배터리부(130)의 충전단자가 상기 충전부(140)의 접촉단자(143)에 원활히 접촉되는 것을 가이드 하는 역할을 한다.
한편, 상기 착륙가이드렉(111)의 상부는 상기 드론본체(110)에 힌지결합되어 상기 착륙가이드렉(111)이 외측으로 벌어지도록 구성함으로써, 상기 드론본체(110)가 상기 충전부(140)의 상부에 정확하게 착륙하는 것을 가이드 해 준다.
또한, 상기 착륙가이드렉(111)의 하부 양측에는 회전롤러(112)를 더 형성함으로써, 바닥면에서 상기 드론본체(110)가 원활하게 이동하는 것을 가이드 해 준다.
한편, 상기 드론본체(110)에는 소음을 발생시키는 소음발생부(113)가 더 구비되어, 상기 드론본체(110)가 농작물 주위를 비행하고 있는 상태에서 조류가 농작물에 접근하는 경우, 경고음 등의 다양한 소리를 통해 조류를 농작물로부터 떨어지게 하는 것을 가능하게 한다.
한편, 상기 드론본체(110)에는 상기 드론본체(110)의 위치를 확인하는 GPS모듈부(120)이 더 구비되어, 상기 충전부(140)에 구비된 운행제어부(150)와 연동하여 상기 드론본체(110)를 기설정한 운행 패턴에 맞춰 비행하는 것을 가능하게 한다.
또한, 상기 드론본체(110)의 하부에는 상기 드론본체(110)에 전력을 공급하는 배터리부(130)가 형성되고, 상기 배터리부(130)는 상기 충전부(140)에 의해 전기를 충전하게 된다.
한편, 본 발명에 있어서, 도 3 또는 도 4에 나타낸 것과 같이, 상기 드론본체(110)는 상기 충전부(140)로부터 분리된 후 이륙하여 기설정된 패턴에 의해 1회 운행을 한 다음 다시 상기 충전부(140)로 착륙하여 상기 배터리부(130)에 전기가 충전되는 것이 특징으로서, 넓은 지역을 효율적으로 비행하고, MICOM와 연결된 안테나부(160)를 통하여 리모컨 조작으로 운행 패턴의 조작이 가능하며, 후술할 태양열전지판(141), 전기변환장치(142)를 제어하여 상기 드론본체(110)가 상기 충전부(140)에 착륙하면 자동으로 배터리에 전기를 충전시키는 것이 가능하다.
다음으로, 충전부(140)에 대하여 설명한다. 상기 충전부(140)는 도 1 또는 도 2에 나타낸 것과 같이, 상기 드론본체(110)와 별도로 구비되어, 비행을 마친 상기 드론본체(110)에 전기를 충전시키는 구성요소로서, 상기 충전부(140)의 내부에는 상기 GPS모듈부(120)와 연동하여 상기 드론본체(110)가 기설정된 패턴에 의해 운행되도록 제어하는 운행제어부(150)가 구비된다.
한편, 상기 충전부는 사면으로 이루어진 사다리꼴 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이때 사면은 수직으로부터 20도 정도의 각도를 이루는 것이 바람직하다.
또한, 상기 충전부(140)의 외측면에는 태양열전지판(141)이 다수개 형성되고, 상기 충전부(140)의 내측에는 상기 태양열전지판(141)을 통한 열에너지를 전기에너지로 변환시키는 전기변환장치(142)가 형성된다. 상기 태양열전지판(141)과 상기 전기변환장치(142)는 MICOM에 의해 제어되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 충전부(140)의 상부에는 상기 전기변환장치(142)와 연결되는 접촉단자(143)가 형성되어 운행을 마친 상기 드론본체(110)가 상기 충전부(140)의 상부에 착륙하는 경우, 상기 배터리부(130)가 접촉하여 상기 전기변환장치(142)를 통해 생성된 전기가 상기 배터리부(130)에 공급되는 것을 가능하게 한다.
한편, 상기 충전부(140)의 양측에는 지지플레이트(144)가 한 쌍으로 형성되어, 상기 드론본체(110)가 상기 충전부(140)의 상부에 안착된 상태에서 상기 착륙가이드렉(111)을 지지하는 역할을 한다.
도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 조류퇴치용 드론 시스템
110: 드론본체 111: 착륙가이드렉
112: 회전롤러 113: 소음발생부
114: 충전단자
120: GPS모듈부
130: 배터리부
140: 충전부 141: 태양열전지판
142: 전기변환장치 143: 접촉단자
144: 지지플레이트
150: 운행제어부
160: 안테나부

Claims (5)

  1. 드론본체(110);
    상기 드론본체(110)에 구비되어 소음을 발생시키는 소음발생부(113);
    상기 드론본체(110)의 구비되어 상기 드론본체(110)의 위치를 확인하는 GPS모듈부(120);
    상기 드론본체(110)의 하부에 구비되어 상기 드론본체(110)에 전력을 공급하는 배터리부(130);
    상기 드론본체(110)와 별도로 구비되되, 상기 드론본체(110)가 안착되어 상기 배터리부(130)에 전기를 충전시키는 충전부(140);
    상기 충전부(140)의 내부에 구비되되, 상기 GPS모듈부(120)와 연동하여 상기 드론본체(110)가 기설정된 패턴에 의해 운행되도록 제어하는 운행제어부(150)
    를 포함하고,
    상기 드론본체(110)는 상기 충전부(140)로부터 분리된 후 이륙하여 기설정된 패턴에 의해 1회 운행을 한 다음 다시 상기 충전부(140)로 착륙하여 상기 배터리부(130)에 전기를 충전시키며,
    충전부(140)는 외측면의 사면이 수직으로부터 20도 정도의 각도를 이루는 모양으로 형성된 사다리꼴 형상이고,
    상기 충전부(140)의 적어도 하나 이상의 일측면에는 태양열전지판(141)이 다수개 형성되며,
    상기 충전부(140)의 내측에는 상기 태양열전지판(141)을 통한 열에너지를 전기에너지로 변환시키는 전기변환장치(142)가 형성되고,
    상기 충전부(140)의 상부에는 상기 배터리부(130)가 접촉하여 상기 전기변환장치(142)를 통해 생성된 전기가 상기 배터리부(130)에 공급되도록 접촉단자(143)가 형성되며,
    상기 드론본체(110)의 양측 하부에는 외측방향으로 경사지게 형성되어 상기 드론본체(110)가 상기 충전부(140)의 상부에 착륙하는 것을 가이드 하도록 착륙가이드렉(111)이 각각 형성되고,
    상기 충전부(140)의 양측에는 상기 드론본체(110)가 상기 충전부(140)의 상부에 안착된 상태에서 상기 착륙가이드렉(111)을 지지하도록 지지플레이트(144)가 각각 형성되고,
    상기 착륙가이드렉(111)의 상부는 상기 드론본체(110)에 힌지결합되고,
    상기 착륙가이드렉(111)의 하부 양측에는 바닥면에서 상기 드론본체(110)의 이동을 가이드 하도록 회전롤러(112)가 형성되는 것을 특징으로 하는 조류퇴치용 드론 시스템(100).

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