KR102265865B1 - 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함, 이를 구비하는 드론, 드론 시스템 및 원격 다지점 배송 방법 - Google Patents

다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함, 이를 구비하는 드론, 드론 시스템 및 원격 다지점 배송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 드론 적재함, 이를 구비하는 드론, 드론 시스템 및 다지점 배송 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 화물상자를 다지점에 드론으로 배송할 수 있도록 화물상자를 선택적으로 하역할 수 있는 다지점 배송을 위한 드론 시스템과 다지점 배송 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 드론을 이용하여 복수의 화물을 다지점에 선택적으로 배송할 수 있는 이점이 있다.
본 발명에 따르면, 에어 플로우 캡을 구비하여 드론의 비행시 드론 적재함이 공기의 저항을 적게 받아 안전하고 빠른 속도로 화물을 배송할 수 있는 이점이 있다.

Description

다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함, 이를 구비하는 드론, 드론 시스템 및 원격 다지점 배송 방법{Drone Loading Box Of Remote Control Multipoint Delivery For multiple Article, Drone Equipped Therewith, Drone System And Remote Control Multipoint Delivery Method}
본 발명은 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함, 이를 구비하는 드론, 드론 시스템 및 원격 다지점 배송 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 화물상자를 다지점에 드론으로 배송할 수 있도록 화물상자를 선택적으로 하역할 수 있는 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함, 이를 구비하는 드론, 드론 시스템 및 원격 다지점 배송 방법에 관한 것이다.
드론(Drone)은 사람이 탑승하지 않고 원격조정 방식이나 사전 프로그래밍 등을 이용한 자율 방식으로 임무를 수행하는 무인 비행체(Unmanned Aerial Vehicle)이다. 드론은 항공 촬영, 산불 감시, 농약 살포, 씨앗 파종 등 여러 분야에 이용되고 있고, 최근에는 드론을 이용한 물류 배송에 관심이 많아지고 있다.
드론을 이용한 물류 배송에서 가장 중요한 것이 드론에 탈부착하여 물건을 운반할 수 있게 하는 드론 적재함이며, 대한민국 등록특허공보 제10-1807698호에서는 각종 드론장치에 호환설치가 되고, 설치운반물품이 보관되어 있는 물품함에 착탈되는 구조를 무선으로 조정하여 택배용 배달에 사용할 수 있는 택배용 드론 부착형 운반장치가 개시되어 있고, 대한민국 등록특허공고 제10-2006171호에서는 드론이 지면에 착륙하게 되면 적재함에서 구호물품만 안정적으로 이탈되고 사용자의 통제에 따라 적재함과 드론은 다시 복귀할 수 있는 장치가 개시되어 있고, 또한 대한민국 등록특허공고 제10-2021105호에서는 드론을 기울여 적재함이 기울어짐에 따라 적재함에 수용된 물건이 배출될 수 있도록 하는 드론 적재함이 개시되어 있다.
그러나 이와 같은 종래 기술에는 다지점 배송과 같은 장거리 드론 운행에 필요한 공기 저항을 줄여주는 드론 적재함에 대한 기술은 개시하지 않아 이에 관한 연구개발이 필요한 실정이다.
한국 등록특허공보 제10-1807698호 한국 등록특허공보 제10-2006171호 한국 등록특허공보 제10-2021105호
본 발명은 상기 같은 문제점을 해결하기 위해, 단일지점 또는 다지점 배송을 위하여 적재함에 적재된 단수 또는 복수의 화물을 단일지점 또는 다지점에 배송할 수 있는 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 시스템과 배송 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 드론 적재함은 화물상자를 적재할 수 있는 물품 적재부; 드론이 드론 적재함을 결합하여 들어올릴 수 있도록 상기 물품 적재부의 좌우측면 상부에 돌출된 복수 개의 거치부; 상기 물품 적재부의 전면에 위치하여 공기 저항을 줄여주는 에어 플로우 캡(Air Flow Cap); 상기 물품 적재부의 하부에 위치하고, 상기 화물상자의 하역시 개폐가 이루어지는 복수 개의 바닥부; 상기 물품 적재부의 하부에 위치하고, 상기 바닥부가 개페될 수 있도록 제어하는 복수 개의 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 복수 개의 거치부는 드론의 걸이부에 걸릴 수 있도록, 원호 모양 또는 갈고리 모양으로 돌출된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 에어 플로우 캡은 비행시 드론의 진행 방향과 반대되는 방향에서 불어오는 바람의 저항을 줄여주기 위해서 앞부분이 둥근 고깔 모양 또는 원뿔 모양이며, 상기 물품 적재부의 전면에 탈착 가능한 것이 바람직하다.
여기서, 상기 바닥부는 전면 좌측의 제1 바닥부, 전면 우측의 제2 바닥부, 후면 좌측의 제3 바닥부 및 후면 우측의 제4 바닥부를 구비하며, 화물상자의 하역시에 상기 화물상자의 크기에 따라, 상기 제1 바닥부, 제2 바닥부, 제3 바닥부 및 제4 바닥부를 모두 개폐하거나, 상기 제1 바닥부와 제2 바닥부만을 개폐하거나, 또는 상기 제3 바닥부와 제4 바닥부만을 개폐하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 복수 개의 개폐부는 상기 제1 바닥부를 개폐하는 제1 개폐부, 상기 제2 바닥부를 개폐하는 제2 개폐부, 상기 제3 바닥부를 개폐하는 제3 개폐부 및 상기 제4 바닥부를 개폐하는 제4 개폐부를 포함하며, 상기 복수 개의 개폐부는 화물상자의 무게에 의해 상기 화물상자 적재 후 상기 복수 개의 바닥부가 열리지 않도록 제어하며, 상기 제1 바닥부와 상기 제3 바닥부의 사이에 위치하는 중앙 제1 개폐부와 상기 제2 바닥부와 상기 제4 바닥부의 사이에 위치하는 중앙 제2 개폐부를 더 포함하며, 상기 개폐부는 자석 또는 전자키로 개폐를 제어하는 것이 바람직하다.
본 발명의 드론은 드론 적재함의 상기 복수 개의 거치부와 결합하여 상기 드론 적재함을 들어올릴 수 있도록 드론의 착륙 받침부의 일면에 수평으로 위치하는 걸이부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 드론 적재함을 이용하는 배송 방법은 다지점 배송 방법이며, 상기 물품 적재부에 복수 개의 화물상자를 적재하고, 상기 드론과 상기 드론 적재함을 결합하는 제1 단계; 상기 드론이 이륙하고 제1 하역지에 도착하여 상기 제1 개폐부와 상기 제2 개폐부에 전류를 공급하여 상기 제1 바닥부와 제2 바닥부가 각각 하부 방향으로 열리도록 하며, 상기 제3 개폐부와 상기 제4 개폐부에 전류를 차단하여 상기 제3 바닥부와 제4 바닥부가 열리지 않도록 하여, 상기 제1 바닥부와 상기 제2 바닥부에 적재된 화물상자를 하역하는 제2 단계; 상기 드론이 다시 이륙하고 제2 하역지에 도착하여 상기 제3 개폐부와 상기 제4 개폐부에 전류를 공급하여 상기 제3 바닥부와 제4 바닥부가 각각 하부 방향으로 열리도록 하며, 상기 제1 개폐부와 상기 제2 개폐부에 전류를 차단하여 상기 제1 바닥부와 제2 바닥부가 열리지 않도록 하여, 상기 제3 바닥부와 상기 제4 바닥부에 적재된 화물상자를 하역하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 드론 적재함을 구비하는 드론; 상기 드론이 하역지에 도착하여 화물상자를 하역하는 화물 착륙부를 구비하는 드론 스테이션;을 포함하는 드론 시스템이며, 상기 화물 착륙부는 입구부의 크기가 출구부의 크기보다 크고, 입구부는 화물상자가 이탈하지 않고 떨어질 수 있도록 V자 모양으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 드론을 이용하여 복수의 화물을 다지점에 선택적으로 배송할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 에어 플로우 캡을 구비하여 드론의 비행시 드론 적재함이 공기의 저항을 적게 받아 안전하고 빠른 속도로 화물을 배송할 수 있는 이점이 있다.
도 1(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 화물 배송을 위한 드론 적재함을 구비하는 드론의 개략도이고, 도 1(b)는 에어 플로우 캡이 안장된 상태의 평면도이고, 도 1(c)는 에어 플로우 캡의 우측면도와 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 기능과 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 드론의 착륙 받침부의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 우측면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 바닥부가 모두 열린 상태의 우측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 제1 바닥부, 제2 바닥부가 열린 상태의 우측면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 제3 바닥부, 제4 바닥부가 열린 상태의 우측면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송 방법의 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 의한 드론 적재함과 드론 스테이션의 개략도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 다지점 배송을 위한 드론 적재함과 이를 구비하는 드론에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1(a)는 본 발명의 일 실시예에 의한 화물 배송을 위한 드론 적재함을 구비하는 드론의 개략도이고, 도 1(b)는 에어 플로우 캡이 안장된 상태의 평면도이고, 도 1(c)는 에어 플로우 캡의 우측면도와 정면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 기능과 구성을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 평면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 개략도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 우측면도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 바닥부가 모두 열린 상태의 우측면도이다.
본 발명에서 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함은 원격에서 위치한 관제 센터 등에서 제어된 드론에 의하여 물품 배송을 가능하게 하는 것이다.
도 1(a)를 참조하면, 드론(200)과 결합되어 화물상자를 적재할 수 있는 드론 적재함(100)이 드론(200) 하부에 위치한다. 도 3 내지 도 4을 참조하면, 드론 적재함(100)은 화물상자를 적재할 수 있는 물품 적재부(20), 드론(200)이 드론 적재함(100)을 결합하여 들어올릴 수 있도록 물품 적재부(20)의 좌우측면 상부에 돌출한 복수 개의 거치부, 물품 적재부(20)의 전면에 위치하여 드론이 비행 시 드론 적재함(100)의 공기 저항을 줄여주는 에어 플로우 캡(10)( Air Flow Cap), 물품 적재부(20)의 하부에 위치하고 화물상자의 하역시 개폐가 이루어지는 복수 개의 바닥부, 물품 적재부의 하부에 위치하여 바닥부가 개폐될 수 있도록 제어하는 복수 개의 개폐부를 포함한다.
드론 적재함(100)은 화물상자를 적재할 수 있는 물품 적재부(20)를 구비하며, 물품 적재부(20)는 드론 적재함(100)의 여러가지의 부재가 연결되고 화물상자를 적재할 수 있는 공간이다. 여기서, 물품 적재부(20)는 앞면, 양측면, 뒷면을 구비하며 직육면체의 형태를 가질 수 있고, 물품 적재부(20)의 앞면, 양측면, 뒷면은 복수개의 바닥부에 의하여 지지될 수 있다. 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 다지점 배송을 위한 드론 적재함의 기능과 구성을 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의하면 물품 적재부(20)의 공간은 우체국 5호 박스(48x38x34cm) 1개 또는 본 발명의 다른 일 실시예의 의하면 우체국 3호(34x25x21cm) 박스 2개가 들어갈 수 있는 공간의 크기일 수 있고, 화물상자 보호를 위해 상부에 뚜껑을 구비할 수 있다.
물품 적재부(20)의 좌우측면 상부에 돌출한 복수 개의 거치부는 드론(200)의 걸이부(51)가 걸릴 수 있도록 원호 모양 또는 갈고리 모양으로 돌출될 수 있다. 도 4을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 거치부는 좌측 제1 거치부(21A), 우측 제1 거치부(21B), 좌측 제2 거치부(22A), 우측 제2 거치부(22B)를 구비할 수 있으며, 좌우측에 각각 2개의 거치부를 구비하여 드론(200)의 걸이부(51)에 결합되어 드론 적재함(100)이 비행 중에 드론(200)에 고정되게 할 수 있다. 드론 적재함(100)이 잘 고정되고 움직이지 않게 하기 위해서는 거치부의 모양이 원호, 갈고리 모양, 또는 반원형 아치(semicircular arch)을 사용하여 드론(200)의 걸이부(51)가 잘 걸릴 수 있는 모양이 바람직하다. 특히, 도 3에 나타난 바와 같이, 반원형 아치부(22S)와 상기 반원형 아치부를 지지하는 아치 받침대(22R)를 포함하는 반원형 아치(semicircular arch)를 사용하게 되면 드론(200)의 원형 걸이부(51)가 반원형 아치의 반원형 아치부(22S)에 접촉하고 드론(200) 비행시에 아치 받침대(22R)에 의하여 걸이부(51)가 반원형 아치의 거치부에서 분리되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 드론(200)의 걸이부(51)와 드론 적재함(100)의 거치부는 위치 고정부(미도시)로 체결가능할 수 있어, 드론(200)의 비행시에 드론 적재함(100)이 드론(200)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 반원형 아치의 아치 받침대에 위치 고정부를 설치하여, 드론(200) 비행시에 아치 받침대의 위치 고정부에 의하여 걸이부(51)가 거치부에서 분리되는 것을 방지할 수 있다. 위치 고정부는 나사식이나 자석식 등의 체결수단을 구비하여 걸이부(51)와 거치부를 체결할 수 있다.
에어 플로우 캡(10)(Air Flow Cap)은 물품 적재부(20) 전면에 탈착 가능하게 연결되며, 도 1(b)와 도 1(c)를 참조하면, 비행시 전방에서 불어오는 바람의 저항을 줄이기 위해서 앞부분이 둥근 고깔 모양이거나 원뿔 모양인 것이 바람직하다. 드론 적재함(100)은 직육면체의 형태이기 때문에 고속 비행의 드론 배송 중에 드론 적재함(100)이 공기의 저항에 의해 흔들리거나 심한 경우 드론(200)의 걸이부(51)에서 이탈하여 추락할 수도 있다. 에어 플로우 캡(10)을 드론(100)이 비행하는 방향의 전면에 부착하게 되면, 공기의 저항을 줄여주고 드론 적재함(100)이 드론(200)의 걸이부(51)에서 빠질 수 있는 위험을 방지할 수 있다. 에어 플로우 캡(10)은 드론 적재함(100)의 크기에 따라 여러 형태를 사용하기 위해서 드론 적재함(100)에 착탈가능하다. 예를 들어, 드론 적재함(100)의 전면에 고정된 에어 플로우 캡 체결부(11)를 구비하고, 상기 에어 플로우 캡 체결부(11)에 에어 플로우 캡(10)을 탈부착할 수 있다. 에어 플로우 캡(10)은 하부 플랜지(10A)에 연결되어 상기 하부 플랜지(10A)의 측면에 에어 플로우 캡 체결부(11)가 관통가능하게 체결되어, 다양한 크기의 에어 플로우 캡(10)을 드론 적재함(100)에 고정할 수 있다. 또한, 에어 플로우 캡(10)은 비행할 때 바람의 영향에도 드론 적재함(100)에 고정될 수 있다.
바닥부는 물품 적재부(20)의 하부 바닥이며, 하부 바닥은 다면으로 나눌 수 있다. 예를 들어, 4면으로 나누어 전면 좌측의 제1 바닥(31A)부, 전면 우측의 제2 바닥부(31B), 후면 좌측의 제3 바닥부(31C) 및 후면 우측의 제4 바닥부(31D)를 구비할 수 있다. 화물상자의 하역시에 화물상자의 크기에 따라, 제1 바닥부(31A), 제2 바닥부(31B), 제3 바닥부(31C) 및 제4 바닥부(31D)를 모두 개폐할 수 있다. 도 6과 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 물품 적재부(20)에 우체국 5호 박스(48x38x34cm) 1개가 적재된 경우, 바닥부를 모두 열어야 우체국 5호 박스가 하역이 될 수 있다. 이 경우에는 제1 바닥부(31A), 제2 바닥부(31B), 제3 바닥부(31C) 및 제4 바닥부(31D)를 모두 개폐할 수 있다. 그리고, 물품 적재부(20)에 복수 개의 상자가 적재되었을 경우에는, 제1 바닥부(31A)와 제2 바닥부(31B)만을 개폐하거나, 또는 제3 바닥부(31C)와 제4 바닥부(31D)만을 개폐할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 의하면, 물품 적재부(20)에 우체국 3호(34x25x21cm) 박스 2개가 적재된 경우, 전방에 위치한 우체국 3호 박스를 하역하려면, 제1 바닥부(31A)와 제2 바닥부(31B)만을 개폐할 수 있다. 후방에 위치한 전방에 위치한 우체국 3호 박스를 하역하려면, 제3 바닥부(31C)와 제4 바닥부(31D)만을 개폐할 수 있다.
복수 개의 개폐부는 제1 바닥부(31A)를 개폐하는 제1 계폐부(41A), 제2 바닥부(31B)를 개폐하는 제2 개폐부(41B), 제3 바닥부(31C)를 개폐하는 제3 개폐부(41C) 및 제4 바닥부(31D)를 개폐하는 제4 개폐부(41D)를 포함할 수 있고, 복수 개의 개폐부는 복수 개의 바닥부에 탈착가능하게 형성될 수 있다. 또한, 복수 개의 개폐부는 화물상자의 무게에 의해 화물상자 적재 후 복수의 바닥부가 열리지 않도록 제1 바닥부(31A)와 제3 바닥부(31C) 사이에 위치하는 중앙 제1 개폐부(42A), 제2 바닥부(31B)와 제4 바닥부(31D) 사이에 위치하는 중앙 제2 개폐부(42B)를 더 포함할 수 있다. 개폐부는 바닥부가 개폐되도록 제어하는데, 개폐부와 바닥부는 경첩과 같은 연결수단으로 연결될 수 있고, 개폐부는 바닥부가 자동으로 개폐되도록 모터 장치를 구비할 수 있다. 개폐부는 자석 또는 전자키와 같은 수단을 사용하여 바닥부의 개폐를 제어할 수 있다. 개폐부에 전류를 차단하면 바닥부는 개폐부와 밀착된 상태에서 열리지 않고, 개폐부에 전류를 공급하면 바닥부가 개폐부에서 이탈하여 하부 방향으로 열리도록 할 수 있다. 개폐부에 전류를 차단하면 개폐부가 닫힌 상태이며, 개폐부에 전류를 공급하면 개폐부가 열린 상태로 하는 것은, 반대인 상태보다 드론 비행 중에 개폐부가 전류를 필요로 하지 않고, 개폐부를 열 때만 전류를 공급하여 전력 소비를 최소화할 필요가 있기 때문이다. 중앙 제1 개폐부(42A)와 중앙 제2 개폐부(42B)는 드론(200)의 비행 중 적재된 화물상자의 하중에 의해 바닥부가 열리는 것을 방지하는 역할을 한다. 바닥부가 복수 개로 분리되어 있기 때문에 개폐부가 바닥부가 열리지 않게 지지한다고 하더라도 기류에 의한 충격이나 급선회와 같은 돌발 상황에서 바닥부가 열리지 않도록 중앙 제1 개폐부(42A)와 중앙 제2 개폐부(42B)는 바닥부를 자석 또는 전자키 등의 방식으로 바닥부를 고정할 수 있다. 또한, 개폐부의 모터 장치와 개폐 장치를 제어하는 제어부(미도시)를 두어 개폐부의 전체적인 작동을 제어할 수 있다. 여기서, 드론은 화물 착륙부의 상부에서 개폐부가 작동될 수 있도록 기설정된 데이터에 의하여 구동될 수 있고, 또는 화물 착륙부에서 전송된 데이터에 따라 개폐부가 동작할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 착륙 받침부의 개략도이다. 도 5를 참조하면, 착륙 받침부(50)는 드론(200)이 착륙해서 화물을 적재하도록 도와주는 부재로 드론(200) 하부에 연결되어 사용된다. 착륙 받침부(50)의 측면에는 지면과 수평 방향으로 위치하는 걸이부(51)가 있는데, 걸이부(51)에 드론 적재함의 거치부를 결합함으로써 드론(200)와 드론 적재함(100)이 결합되게 된다. 걸이부(51)는 원통형이 바람직하며, 거치부와 착탈 가능하게 하기 위하여 걸이부(51)의 외측 직경은, 돌출한 거치부를 결합하고 고정될 수 있도록 드론 적재함의 거치부의 내측 직경보다 작은 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명의 단일지점 또는 다지점 배송을 위한 드론 적재함(100)을 사용하는 단일지점 또는 다지점 배송 방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 다지점 배송을 위한 드론 적재함(100)의 우측면도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 다지점 배송을 위한 드론 적재함(100)의 바닥부가 모두 열린 상태의 우측면도이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 다지점 배송을 위한 드론 적재함(100)의 제1 바닥부(31A), 제2 바닥부(31B)가 열린 상태의 우측면도이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 의한 다지점 배송을 위한 드론 적재함(100)의 제3 바닥부(31C), 제4 바닥부(31D)가 열린 상태의 우측면도이다. 도 10은 본 발명의 실시예에 의한 다지점 배송 방법의 순서도이다.
제1 단계 : 물품 적재부(20)에 복수 개의 화물상자(C2, C3)를 적재하고, 드론(200)과 드론 적재함(100)을 결합하는 단계(S1).
제2 단계 : 드론(200)이 이륙하고 제1 하역지에 도착하여 제1 개폐부(41A)와 제2 개폐부(42B)에 전류를 공급하여 제1 바닥부(31A)와 제2 바닥부(31B)가 각각 하부 방향으로 열리도록 하며, 제3 개폐부(41C)와 제4 개폐부(41D)에 전류를 차단하여 제3 바닥부(31C)와 제4 바닥부(31D)가 열리지 않도록 하여, 제1 바닥부(31A)와 제2 바닥부(31B)에 적재된 화물상자(C2)를 하역하는 단계(S2).
제3 단계 : 드론(200)이 다시 이륙하고 제2 하역지에 도착하여 제3 개폐부(41C)와 제4 개폐부(41D)에 전류를 공급하여 제3 바닥부(31C)와 제4 바닥부(31D)가 각각 하부 방향으로 열리도록 하며, 제1 개폐부(41A)와 제2 개폐부(41B)에 전류를 차단하여 제1 바닥부(31A)와 제2 바닥부(31B)가 열리지 않도록 하여, 제3 바닥부(31C)와 상기 제4 바닥부(31D)에 적재된 화물상자(C3)를 하역하는 단계(S3).
제1 단계(S1)는 화물상자(C2, C3)를 적재하고 드론(200)과 드론 적재함(100)을 결합하는 단계이다. 화물상자(C2, C3)는 본 발명의 일 실시예에 의한 우체국 3호 박스 2개일 수 있다. 화물상자를 물품 적재부(20)에 적재하고 드론(200)의 걸이부(51)와 드론 적재함(100)의 거치부를 결합하여 드론(200)이 이륙하기 전까지의 단계이다.
제2 단계(S2)는 드론(200)이 이륙하고 제1 하역지에 도착하여 바닥부의 전면에 위치한 화물상자(C2)를 하역하는 단계이다. 도 8을 참조하면, 전면에 적재된 화물상자(C2)를 하역하기 위해서는, 제1 개폐부(41A)와 제2 개폐부(41B)에 전류를 공급하여 자석이나 전자키가 작동하게 하여 제1 바닥부(31A)와 제2 바닥부(31B)가 열리도록 하며, 제3 개폐부(41C)와 제4 개폐부(41D)에 전류를 차단하여 제3 바닥부(31C)와 제4 바닥부(31D)가 열리지 않도록 한다. 그리고, 중앙 제1 개폐부(42A)와 중앙 제2 개폐부(42B)에는 전류를 공급하여 제1 바닥부(31A)와 제2 바닥부(31B)가 열리도록 한다. 드론 적재함(100)에서 낙하된 화물상자(C2)는 화물 착륙부(60)를 구비한 드론 스테이션(300)에 하역되게 된다. 하역 후, 제1 바닥부(31A)와 제2 바닥부(31B)는 제1 개폐부(41A)와 제2 개폐부(41B)의 모터 장치에 의해 다시 원래 상태로 닫히게 된다. 또는, 화물 적재부와 접하는 제1 바닥부(31A)와 제2 바닥부(31B)의 일측면에 스프링을 구비하여 하역후 닫히게 될 수도 있다.
제3 단계(S3)는 드론(200)이 다시 이륙하고 제2 하역지에 도착하여 바닥부의 후면에 위치한 화물상자(C3)를 하역하는 단계이다. 도 9를 참조하면, 후면에 적재된 화물상자(C3)를 하역하기 위해서는, 제3 개폐부(41C)와 제4 개폐부(41D)에 전류를 공급하여 자석이나 전자키가 작동하게 하여 제3 바닥부(31C)와 제4 바닥부(31D)가 열리도록 하며, 제1 개폐부(41A)와 제2 개폐부(41B)에 전류를 차단하여 제1 바닥부(31A)와 제2 바닥부(31B)가 열리지 않도록 한다. 그리고, 중앙 제1 개폐부(42A)와 중앙 제2 개폐부(42B)에는 전류를 공급하여 제3 바닥부(31C)와 제4 바닥부(31D)가 열리도록 한다. 드론 적재함(100)에서 낙하된 화물상자(C3)는 화물 착륙부(60)를 구비한 드론 스테이션(300)에 하역되게 된다. 하역 후, 제3 바닥부(31C)와 제4 바닥부(31D)는 제3 개폐부(41C)와 제4 개폐부(41D)의 모터 장치에 의해 다시 원래 상태로 닫히게 된다. 2차 하역이 완료된 드론(200)은 다시 이륙하여 최초의 화물 적재 장소로 돌아가게 된다. 또는, 화물 적재부와 접하는 제3 바닥부(31C)와 제4 바닥부(31D)는의 일측면에 스프링을 구비하여 하역후 닫히게 될 수도 있다.
또한, 드론 적재함(100) 내부의 일측에 카메라 또는 거리 센서를 구비하여 카메라 또는 거리 센서와 연동된 송신기가 드론 적재함의 내부 공간 정보를 사용자 단말기에 전송하여 사용자는 화물상자의 하역 여부를 확인할 수 있다.
본 발명의 다지점 배송을 위한 드론 적재함(100)을 사용하는 다지점 배송 방법에서는 화물상자를 2개 배송하는 방법에 대해 설명하였으나, 본 발명은 복수의 개의 화물상자를 배송하는 방법이기 때문에 화물상자가 2개로 제한되는 것은 아니다. 복수 개의 바닥부를 구비하기 때문에 각각의 바닥부에 적재된 화물상자는 화물상자의 하부에 위치한 바닥부만을 개폐하여 그 화물상자의 하역이 가능하다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 다지점 배송을 위한 드론 적재함(100)을 구비하는 드론(200), 드론 스테이션(300)을 포함하는 드론 시스템에 대해 설명한다. 도 11은 본 발명의 실시예에 의한 드론 적재함(100)과 드론 스테이션(300)의 개략도이다. 도 11을 참조하면, 드론(200)의 하역지에는 화물 착륙부(60)를 구비하는 드론 스테이션(300)이 있어, 드론(200)에서 낙하하는 화물상자를 안전하게 안착시키는 역할을 한다. 화물 착륙부(60)는 입구부의 크기가 출구부의 크기보다 크고, 입구부는 화물상자가 이탈하지 않고 떨어질 수 있도록 V자 모양으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 화물 착륙부는 입구부(60A)의 크기가 출구부(60B)의 크기보다 크고, 입구부는 화물상자가 이탈하지 않고 떨어질 수 있도록 상기 출구부는 지면(330)과 수직한 방향으로 형성되고, 또한 상기 입구부는 지면(330)과 수직한 방향에 대하여 입구부의 외측으로 경사지게 형성될 수 있다. 드론(200)이 드론 스테이션(300)에 도착하면 드론(200)은 화물 착륙부(60)의 위치를 잡고 바닥부를 열어 화물상자를 낙하시키게 된다. 화물 착륙부(60)는 낙하하는 화물상자가 파손되지 않도록 충격을 흡수할 수 있는 재질이 바람직하고, 입구부가 V자 모양으로 벌어져 화물상자가 이탈하지 않고 화물 착륙부(60)에 안전하게 낙하하도록 한다. 여기서, 상기 입구부(60A)는 내측면에 쿠션성 물질로 형성되어 화물이 화물 착륙부에 떨어졌을 때 충격을 완화할 수 있다. 상기 쿠션성 물질은 스티로폼, 에바폼(EVA foam), 고무 등을 사용할 수 있다. 또한, 드론 스테이션(300)은 복수 개의 화물 착륙부를 포함할 수 있으며, 화물 착륙부에 구비된 화물 적재 센서와 연동된 제어부는 화물 적재부에 적재된 화물의 양에 따라 화물 상자를 낙하 예정인 드론(200)에 복수 개의 화물 착륙부 중에서 어느 하나의 화물 착륙부의 정보를 전송하여 원활한 화물 적재가 이루어지게 할 수 있다. 화물 착륙부(60)는 지면과 지지대에 의하여 고정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 다지점 배송을 위한 드론 적재함(100), 이를 구비하는 드론(200) 및 드론 스테이션(300)을 포함하는 드론 시스템에 관한 것이다. 드론 시스템은 다지점 배송을 수행하고 제어하기 위해 필요한 시스템으로, 드론 적재함(100), 드론 적재함(100)과 결합하는 드론(200) 및 드론(200)의 하역지에 위치한 드론 스테이션(300)으로 구성되고, 그 외 드론을 제어하는 원격 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10 : 에어 플로우 캡
11 : 에어 플로우 캡 체결부
20 : 물품 적재부
21A : 좌측 제1 거치부
21B : 우측 제1 거치부
22A : 좌측 제2 거치부
22B : 우측 제2 거치부
31A : 제1 바닥부
31B : 제2 바닥부
31C : 제3 바닥부
31D : 제4 바닥부
41A : 제1 개폐부
41B : 제2 개폐부
41C : 제3 개폐부
41D : 제4 개폐부
42A : 중앙 제1 개폐부
42B : 중앙 제2 개폐부
50 : 착륙 받침부
51 : 걸이부
60 : 화물 착륙부
100 : 드론 적재함
200 : 드론
300 : 드론 스테이션
C1 : 화물상자 1
C2 : 화물상자 2
C3 : 화물상자 3

Claims (8)

  1. 화물상자를 적재할 수 있는 물품 적재부;
    드론이 드론 적재함을 결합하여 들어올릴 수 있도록 상기 물품 적재부의 좌우측면 상부에 돌출된 복수 개의 거치부;
    상기 물품 적재부의 전면에 위치하여 공기 저항을 줄여주는 에어 플로우 캡(Air Flow Cap);
    상기 물품 적재부의 하부에 위치하고, 상기 화물상자의 하역시 개폐가 이루어지는 복수 개의 바닥부;
    상기 물품 적재부의 하부에 위치하고, 상기 바닥부가 개폐될 수 있도록 제어하는 복수 개의 개폐부를 포함하며,
    상기 바닥부는 전면 좌측의 제1 바닥부, 전면 우측의 제2 바닥부, 후면 좌측의 제3 바닥부 및 후면 우측의 제4 바닥부를 구비하며,
    화물상자의 하역시에 상기 화물상자의 크기에 따라, 상기 제1 바닥부, 제2 바닥부, 제3 바닥부 및 제4 바닥부를 모두 개폐하거나, 상기 제1 바닥부와 제2 바닥부만을 개폐하거나, 또는 상기 제3 바닥부와 제4 바닥부만을 개폐하는 것을 특징으로 하는 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 거치부는 드론의 걸이부에 걸릴 수 있도록, 원호 모양 또는 갈고리 모양으로 돌출된 것을 특징으로 하는 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 에어 플로우 캡은 비행시 드론의 진행 방향과 반대되는 방향에서 불어오는 바람의 저항을 줄여주기 위해서 앞부분이 둥근 고깔 모양 또는 원뿔 모양이며, 상기 물품 적재부의 전면에 탈부착 가능한 것을 특징으로 하는 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 개폐부는 상기 제1 바닥부를 개폐하는 제1 개폐부, 상기 제2 바닥부를 개폐하는 제2 개폐부, 상기 제3 바닥부를 개폐하는 제3 개폐부 및 상기 제4 바닥부를 개폐하는 제4 개폐부를 포함하며,
    상기 복수 개의 개폐부는 화물상자의 무게에 의해 상기 화물상자 적재 후 상기 복수 개의 바닥부가 열리지 않도록 제어하며, 상기 제1 바닥부와 상기 제3 바닥부의 사이에 위치하는 중앙 제1 개폐부와 상기 제2 바닥부와 상기 제4 바닥부의 사이에 위치하는 중앙 제2 개폐부를 더 포함하며,
    상기 복수 개의 개폐부는 자석 또는 전자키로 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함.
  6. 청구항 1 내지 3 및 5의 어느 한 항의 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함의 상기 복수 개의 거치부와 결합하여 상기 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함을 들어올릴 수 있도록 드론의 착륙 받침부의 일면에 수평으로 위치하는 걸이부를 포함하는 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함을 구비하는 드론.
  7. 청구항 6항의 드론을 사용하는 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송 방법이며,
    상기 물품 적재부에 복수 개의 화물상자를 적재하고, 상기 드론과 상기 드론 적재함을 결합하는 제1 단계;
    상기 드론이 이륙하고 제1 하역지에 도착하여 상기 제1 개폐부와 상기 제2 개폐부에 전류를 공급하여 상기 제1 바닥부와 제2 바닥부가 각각 하부 방향으로 열리도록 하며, 상기 제3 개폐부와 상기 제4 개폐부에 전류를 차단하여 상기 제3 바닥부와 제4 바닥부가 열리지 않도록 하여, 상기 제1 바닥부와 상기 제2 바닥부에 적재된 화물상자를 하역하는 제2 단계;
    상기 드론이 다시 이륙하고 제2 하역지에 도착하여 상기 제3 개폐부와 상기 제4 개폐부에 전류를 공급하여 상기 제3 바닥부와 제4 바닥부가 각각 하부 방향으로 열리도록 하며, 또한 상기 제1 개폐부와 상기 제2 개폐부에 전류를 차단하여 상기 제1 바닥부와 제2 바닥부가 열리지 않도록 하여, 상기 제3 바닥부와 상기 제4 바닥부에 적재된 화물상자를 하역하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송 방법.
  8. 청구항 1 내지3 및 5의 어느 한 항의 다수 물품을 배송하기 위한 원격 다지점 배송용 드론 적재함을 구비하는 드론;
    상기 드론이 하역지에 도착하여 화물상자를 하역하는 화물 착륙부를 구비하는 드론 스테이션;을 포함하는 드론 시스템이며,
    상기 화물 착륙부는 입구부의 크기가 출구부의 크기보다 크고, 입구부는 화물상자가 이탈하지 않고 떨어질 수 있도록 상기 출구부는 지면과 수직한 방향으로 형성되고, 또한 상기 입구부는 지면과 수직한 방향에 대하여 입구부의 외측으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 드론 시스템.
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