KR102355885B1 - 드론 스테이션 및 이를 포함하는 드론 이착륙 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드론 스테이션 및 이를 포함하는 드론 이착륙 시스템에 관한 발명으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션은 드론을 격납시키는 드론 스테이션으로 4개의 벽체 및 4개의 벽체 상부에 배치되어 드론이 드론 스테이션으로부터 이착륙하도록 하는 출입구를 개폐하는 상부 도어를 포함하고, 상부 도어는 적어도 하나 이상의 서브 도어로 구성되고, 적어도 하나 이상의 서브 도어는 일방향으로 슬라이딩되어 출입구를 개폐하도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션은 적어도 하나 이상의 서브 도어가 일방향으로 슬라이딩되어 출입구를 개폐하도록 구성함으로써 4개의 벽체의 외부로 돌출되도록 동작되지 않기 때문에 드론 스테이션의 설치 공간 제약으로부터 자유로울 수 있다.

Description

드론 스테이션 및 이를 포함하는 드론 이착륙 시스템{DRONE STATION AND DRONE TAKE-OFF SYSTEM COMPRISING THEREOF}
본 발명은 드론 스테이션 및 이를 포함하는 드론 이착륙 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 공간 활용에 유용한 드론 스테이션 및 이를 포함하는 드론 이착륙 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, “무인 비행체(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)”라고도 칭하는 드론은 사람이 타지 않고 무선 전파의 유도에 의해서 비행하는 것으로, 육상과 해상에서 감시뿐만 아니라 물류 운반, 고공 촬영 또는 사고 수습 등의 용도로 사용되고 있다.
이러한 드론은 드론 스테이션에 격납되어 보관될 수 있다. 드론 스테이션에는 드론이 격납될 수 있는 격납 영역 및 드론에 전원을 공급하는 전원부를 포함할 수 있다.
그러나, 현재 드론 스테이션은 드론이 드론 스테이션 내부에 착륙 시 드론 스테이션의 도어가 하우징 외부로 돌출되도록 구성됨으로써 공간 활용 효율 및 설치 효율이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 공간 활용에 유용하고 설치 효율을 향상시킬 수 있는 드론 스테이션 및 이를 포함하는 드론 이착륙 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션은 드론을 격납시키는 드론 스테이션으로 4개의 벽체 및 4개의 벽체 상부에 배치되어 드론이 드론 스테이션으로부터 이착륙하도록 하는 출입구를 개폐하는 상부 도어를 포함하고, 상부 도어는 적어도 하나 이상의 서브 도어로 구성되고, 적어도 하나 이상의 서브 도어는 일방향으로 슬라이딩되어 출입구를 개폐하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션은 적어도 하나 이상의 서브 도어가 일방향으로 슬라이딩되어 출입구를 개폐하도록 구성함으로써 4개의 벽체의 외부로 돌출되도록 동작되지 않기 때문에 드론 스테이션의 설치 공간 제약으로부터 자유로울 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상부 도어는 출입구를 닫았을 때에 적어도 하나 이상의 서브 도어가 계단 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상부 도어는 상기 출입구를 열 때에 적어도 하나 이상의 서브 도어가 4개의 벽체 중 어느 하나의 측벽의 방향으로 슬라이딩되어 순차적으로 적층되는 형상을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템은 착륙 허가 요청 신호를 전송하는 드론 및 드론으로부터 착륙 허가 요청 신호를 수신하고, 드론이 착륙되도록 상부 도어를 오픈하는 드론 스테이션을 포함하고, 상부 도어는 제1 서브 도어 및 상기 제1 서브 도어의 하부에 배치된 제2 서브 도어로 구성되며, 제1 서브 도어 및 상기 제2 서브 도어는 동일한 방향으로 슬라이딩되어 상부 도어를 오픈할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 서브 도어 및 상기 제2 서브 도어는 동일한 크기를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상부 도어 오픈 시 제1 서브 도어 및 제2 서브 도어는 적층된 형태로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 드론 스테이션은 드론의 ID, 드론의 형상을 저장하고, 드론으로부터 착륙 허가 요청 신호가 수신되면 착륙 허가 요청 신호를 전송한 드론의 ID와 저장된 드론의 ID를 비교하여 상부 도어를 오픈할 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은 드론 스테이션의 상부 도어를 적어도 하나 이상의 서브 도어를 포함하도록 구성하고, 적어도 하나 이상의 서브 도어가 일방향으로 드론 스테이션의 상부면의 하부에 배치되도록 슬라이딩되어 상부 도어를 개폐하도록 구성함으로써 드론 스테이션의 설치 공간에 대한 제약으로부터 자유로울 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템의 드론을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 드론의 제어 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3a는 일반적인 드론 이착륙 시스템의 드론 스테이션을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템의 드론 스테이션을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션의 상부 도어가 닫혔을 때의 드론 스테이션을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션의 상부 도어가 열렸을 때의 드론 스테이션을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템의 드론 스테이션의 제어 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템의 드론 착륙 시 데이터 송수신 흐름을 설명하기 위한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 아래에서 제시되는 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 아래에 제시되는 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
다양한 실시예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템(1000)은 드론(100) 및 드론 스테이션(300)을 포함할 수 있다. 드론(100) 및 드론 스테이션(300)은 통신망(network)을 통해 서로 연결될 수 있다. 여기서, 통신망은 무선 통신망 및 유선 통신망을 모두 포함할 수 있는데, 보다 바람직하게는 무선 통신망으로 서로 연결될 수 있다. 무선 통신망은 무선 인터넷 기술이 사용될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는, 예를 들어 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadbank), WiMAX(World Interoperablity for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등이 사용될 수 있다.
드론(100)은 지상의 관리자에 의해 수동 조작되거나 설정된 비행 프로그램에 의해 자동 조정되면서 무선 비행하는 것이다. 지상의 관리자에 의해 수동 조작되는 경우, 지상의 관리자가 원격으로 드론을 제어하기 위한 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 드론은 무인 비행체, 무인 항공 차량, 무인 항공 로봇 등으로 표현될 수도 있다. 드론(100)은 드론 스테이션(300)과의 통신을 통해 드론 스테이션(300)에 착륙하거나 드론 스테이션(300)으로부터 이륙할 수 있다.
드론(100)은 복수 개일 수 있고, 각각의 드론(100)은 고유의 ID(Identifier)로 구별될 수 있다. 또한, 드론(100)은 각각의 드론(100)이 착륙하고 격납될 수 있는 드론 스테이션(300)이 지정될 수 있다. 이에 드론(100)은 드론 스테이션(300)에 착륙 시 드론 스테이션(300)과의 통신을 통해 해당 드론 스테이션(300)에 할당된 드론인지 확인하고 드론 스테이션(300)에 또다른 드론이 격납되었는지 확인한 후 드론 스테이션(300)에 착륙하게 된다. 이러한 드론(100)의 상세 구조는 다음 도 2a 및 도 2b를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
드론 스테이션(300)은 드론(100)이 착륙하는 공간, 즉 랜딩(landing) 영역을 포함할 수 있다. 이때, 드론 스테이션(300)의 랜딩 영역은 복수 개일 수 있다. 드론 스테이션(300)은 복수 개일 수 있고, 각각의 드론 스테이션(300)은 고유의 ID(Identifier)로 구별될 수 있다. 드론(100)에는 드론 스테이션(300)의 ID가 지정됨으로써 착륙, 이륙, 충전 및/또는 보관 등의 동작의 목적이 되는 드론 스테이션(300)이 할당될 수 있다. 이에 드론(100)은 드론 스테이션(300)에 착륙 시 드론 스테이션(300)과의 통신을 통해 해당 드론 스테이션(300)에 할당된 드론인지 확인하고 드론 스테이션(300)에 또다른 드론이 격납되었는지 확인한 후 드론 스테이션(300)에 착륙하게 된다.
드론 스테이션(300)은 4개의 벽체를 포함하고, 4개의 벽체 중 상부 벽체에는 슬라이딩 방식으로 개폐 가능하도록 설치된 도어가 구비될 수 있다. 이때, 도어는 오픈(open) 시, 드론 스테이션(300)의 양 측벽의 외부로 돌출되지 않도록 설치될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션(300)은 설치 공간의 제약으로부터 다소 자유로울 수 있다. 이러한 드론 스테이션(300)의 상세 구조는 다음 도 3a 내지 도 5를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 드론 이착륙 시스템(1000)이 드론(100) 및 드론 스테이션(300) 만을 포함하는 것으로 기술하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 드론(100) 및 드론 스테이션(300)를 관리할 수 있는 관리 서버를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템(1000)의 드론(100)의 상세 구성을 다음 도 2a 및 도 2b를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템의 드론을 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 드론의 제어 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템(1000)의 드론(100)은 본체(110), 추진부(120) 및 착륙부(130)를 포함할 수 있다.
본체(110)는 추친부(120) 및 착륙부(130) 등의 모듈이 장착되는 몸체 부위이다.
추진부(120)는 본체(110)에 수직으로 설치되는 복수 개의 프로펠러(111)와 모터(112)를 포함할 수 있다. 복수 개의 프로펠러(111)는 서로 이격되어 배치되고 본체(110)에서 방사상으로 형성될 수 있다. 모터(112)는 각각의 프로펠러 지지부에 장착될 수 있다. 즉 각각의 모터(112)에는 각각의 프로펠러(111)가 장착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 추진부(120)가 프로펠러(111)로 이루어진다고 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 에어 분사형 추진기 구조로 이루어질 수도 있다.
착륙부(130)는 본체(110)의 하면에 서로 이격되어 배치된다. 착륙부(130)의 하부에는 드론(100)이 착륙할 때 지면과의 충돌에 의한 충격을 최소화하기 위한 완충 부재가 장착될 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론(100)은 상술한 바와 같은 구성으로 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템(1000)의 드론(100)에는 제어 칩이 부착될 수 있다. 제어 칩은 드론(100)의 전반적인 구성의 동작을 제어할 수 있다. 이러한 제어 칩에는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 통신부(140), 센싱부(150), 저장부(160) 및 제어부(170)을 포함할 수 있다.
통신부(140)는 통신망을 통해 드론 스테이션(300)과 통신할 수 있다. 통신부(140)는 드론 스테이션(300)으로부터 드론 스테이션(300)의 ID 및 또다른 드론의 격납 여부 등을 수신할 수 있고, 드론 스테이션(300)으로 드론(100)의 ID, 드론(100)의 형상 정보 등을 송신할 수 있다.
센서부(150)는 자이로 센서, 가속도 센서, GPS 센서, 거리 감지 센서, 기압 센서 및 카메라 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 자이로 센서는 드론(100)의 기체 좌표 x, y, z 세 축이 지구관성 좌표에 대하여 회전하는 각속도를 측정한 후 고정 좌표로 변환된 값을 계산하고 이 값을 선형 미분방정식을 이용해 오일러 각도로 변환하다. 가속도 센서는 드론(100)의 기체 좌표 x, y, z 세 축의 지구관성좌표에 대한 가속도를 측정한 후 고정좌표로 변환된 값을 계산하고, 이 값을 ‘롤’과 ‘피치’로 변환하며, 이 값들은 자이로 센서의 측정치를 이용해 계산한 ‘롤’과 ‘피치’에 포함된 바이어스 오차를 제거하는데 이용된다. GPS 센서는 GPS 위성들로부터 수신한 신호를 이용해 NED 좌표 상에서 드론(100)의 병진운동상태, 즉, 위도, 경도, 고도, 위도 상의 속도, 경도 상의 속도 및 고도 상의 속도를 계산한다. 거리 감지 센서는 드론 스테이션(300)과의 거리 등을 감지할 수 있다. 기압 센서는 드론(100)의 고도를 측정할 수 있다. 카메라 센서는 적어도 하나의 광학 렌즈와 광학 렌즈를 통과한 광에 의해 상이 맺히는 다수 개의 광 다이오드를 포함하여 이루어지는 이미지 센서와 광 다이오드들로부터 출력된 신호를 바탕으로 영상을 구성하는 디지털 신호 처리기를 포함할 수 있다. 이러한 카메라 센서를 통해 드론 스테이션의 형상을 저장된 이미지와 비교할 수 있다.
저장부(160)는 드론(100) ID, 드론(100) 형상, 지정된 드론 스테이션(300)의 ID, 지정된 드론 스테이션(300)의 형상을 저장할 수 있다. 저장부(160)는 드론(100)의 주행 구역에 대한 맵(map)이 저장될 수 있다.
제어부(170)는 드론(100)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 통신부(140)로부터 수신된 정보를 처리할 수 있다. 예를 들어, 제어부(170)는 지정된 드론 스테이션(300)과 통신부(140)를 통해 드론 스테이션(300)이 지정된 드론 스테이션(300)인지 확인한 후 지정된 드론 스테이션(300)이 맞으면 드론 스테이션(300)에 다른 드론이 격납되어 있는지 또는 복수 개의 드론(100)을 격납할 수 있는 드론 스테이션 빈 랜딩 영역이 있는지 확인한 후, 다른 드론이 격납되어 있지 않거나 빈 랜딩 영역이 있는 경우 드론 스테이션(300)에 착륙 신호를 송신하도록 제어할 수 있다.
제어부(170)는 센서부(150)로부터 감지된 정보를 입력받아 드론(100)의 동작을 제어할 수 있다.
제어부(170)은 드론(100)이 이륙할 경우 드론 스테이션(300)과 통신을 통해 도어를 오픈한 후 드론(100)의 프로펠러(111)와 모터(112)가 동작하도록 제어할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템(1000)의 드론 스테이션(300)의 상세 구성을 다음 도 3a 내지 도 5를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 3a는 일반적인 드론 이착륙 시스템의 드론 스테이션을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템의 드론 스테이션을 개략적으로 나타낸 사시도이며, 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션의 상부 도어가 닫혔을 때의 드론 스테이션을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션의 상부 도어가 열렸을 때의 드론 스테이션을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 3a를 참조하면, 일반적인 드론 이착륙 시스템에서의 드론 스테이션(30)은 상자 형태의 하우징(housing)으로 이루어질 수 있고, 하우징 내부에 드론(100)을 격납할 수 있는 격납 공간(31) 및 드론 스테이션(30)의 상부가 개폐되도록 하는 상부 도어(32)를 포함한다. 상부 도어(32)는 제1 서브 도어 및 제2 서브 도어를 포함하고, 제1 서브 도어 및 제2 서브 도어는 슬라이딩 방식으로 개폐 가능하도록 구성된다. 이때, 제1 서브 도어 및 제2 서브 도어는 서로 다른 방향으로 슬라이딩되도록 구성된다. 예를 들어, 제1 서브 도어가 좌측 방향으로 슬라이딩된다면 제2 서브 도어는 우측 방향으로 슬라이딩되도록 구성된다. 이에 따라, 일반적인 드론 스테이션(30)은 드론(100) 이착륙 시, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상부 도어(32)가 양방향으로 개폐될 수 있다. 그러나, 일반적인 드론 스테이션(30)은 상부 도어(32)가 양방향으로 개폐 시, 상부 도어(32)가 드론 스테이션(30)의 하우징 외부로 돌출되도록 동작된다. 이에 따라, 일반적인 드론 스테이션(30)은 설치 시 드론 스테이션(30)의 크기(a) 및 상부 도어(32)의 돌출 길이(b1+b2)를 고려하여 드론 스테이션(30)을 설치해야 하기 때문에 설치 공간에 제약받을 수밖에 없다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템(1000)은 드론 스테이션의 상부 도어의 구조를 개선하여 공간 제약으로부터 자유로울 수 있는 드론 스테이션을 제공하고자 한다.
도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템의 드론 스테이션(300)은 상자 형태의 하우징(housing)으로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 드론 스테이션(300)은 4개의 벽체, 즉, 전면 벽체(310), 전면 벽체(310)의 길이 방향으로 제1 단부에 설치된 제1 측면 벽체(320), 제1 측면 벽체(320)와 대향하도록 설치되고 전면 벽체(310)의 길이 방향의 제2 단부에 설치된 제2 측면 벽체(미도시), 제1 측면 벽체(320)와 제2 측면 벽체(미도시)를 연결하도록 하고 전면 벽체(310)와 대향되도록 설치된 후면 벽체(미도시), 전면 벽체(310), 제1 측면 벽체(320), 제2 측면 벽체(미도시) 및 후면 벽체(미도시)의 하부에 배치되고 드론(100)을 충전할 수 있는 충전 모듈 및 드론(100) 착륙 시 도움이 될 수 있는 착륙 모듈이 배치된 하부면(330) 및 전면 벽체(310)로 이루어진 하우징, 하우징 상부에 슬라이딩 방식으로 개폐 가능하도록 설치된 상부 도어(341)가 구비된 상부면(340)을 포함한다. 이때, 본 발명의 일 실시예에서는 하우징 상부에 상부면(340)이 더 배치되는 것으로 설명하였으나, 상부면(340)은 상부 도어(341)의 구성 요소로 포함될 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예의 상부면(340)은 또다른 실시예에서는 또다른 서브 도어로 지칭될 수도 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션(300)은 드론 스테이션(300)의 상부면(340)에 상부 도어(341)를 포함하도록 구성함으로써 드론(100)이 드론 스테이션(300)에 격납될 수 있도록 하는 격납 공간을 제공할 수 있다.
드론 스테이션(300)은 비, 눈, 우박 등에도 손쉽게 손상되지 않고 견고하게 유지될 수 있는 금속재, 플라스틱재, 강화 유리 등으로 구성될 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션(300)의 상부 도어(341)의 개폐 동작을 보다 상세히 살펴보기 위해 도 4a를 참조하면, 드론 스테이션(300)의 상부 도어(341)는 드론(100)이 드론 스테이션(300)으로부터 이륙하고 드론 스테이션(300)에 착륙할 수 있는 출입구(340a)를 선택적으로 가릴 수 있다.
상부 도어(341)는 적어도 하나 이상의 서브 도어(3411, 3412)를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나 이상의 서브 도어(3411, 3412)는 드론 스테이션(300)의 상부면(340) 하부에 배치된 제1 서브 도어(3411) 및 제1 서브 도어(3411) 하부에 배치된 제2 서브 도어(3412)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 서브 도어(3411, 3412)의 크기는 상부면(340)의 크기와 대응되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 드론 스테이션(300)의 상부 도어(341)가 닫혔을 때에는, 도 3b 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 계단 형상을 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 상부 도어(341)가 제1 및 제2 서브 도어(3411, 3412)로 구성되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 3개 또는 4개의 서브 도어로 구성될 수도 있다.
한편, 드론 스테이션(300)의 상부 도어(300)가 열렸을 때를 살펴보면, 적어도 하나 이상의 서브 도어(3411, 3412)는 일방향, 다시 말해 동일한 방향으로 슬라이딩되어 출입구(340a)를 오픈(open)할 수 있다. 보다 구체적으로, 적어도 하나 이상의 서브 도어(3411, 3412)는 상부면(340)이 위치한 방향으로 슬라이딩되어 상부면(340)의 하부에 제1 서브 도어(3411) 및 제2 서브 도어(3412)가 순차적으로 배치될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 서브 도어(3411, 3412)는 출입구(340a)를 열 때에는 4개의 벽체 중 어느 하나의 측벽에 순차적으로 적층되는 형태를 가질 수 있다. 이때, 드론 스테이션(300)의 상부 도어(341)는 4개의 벽체(310, 320)의 외부 방향으로 돌출되지 않는다. 왜냐하면, 앞서 설명한 바와 같이, 상부 도어(341)는 4개의 벽체 중 어느 하나의 측벽에 순차적으로 적층되는 형태로 출입구(340a)를 개폐하기 때문이다.
드론 스테이션(300)의 상부면(340)의 하면에는 제1 서브 도어(3411)의 가이드 레일이 배치되고, 제1 서브 도어(3411)의 하면에는 제2 서브 도어(3412)의 가이드 레일이 배치될 수 있다. 이에, 드론 스테이션(300)의 상부면(340)의 하부로 제1 서브 도어(3411) 및 제2 서브 도어(412)가 슬라이딩되어 출입구(340a)를 개폐할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션(300)은 드론 스테이션(300)이 열렸을 때 상부면(340)에 배치된 상부 도어(341)가 제1 및 제2 측면 벽체(320)의 외부로 돌출되도록 배치되지 않기 때문에 드론 스테이션(300)의 크기만을 고려하여 드론 스테이션(300)을 설치할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템(1000)은 드론 스테이션(300)의 크기만을 고려하여 드론 스테이션(300)을 설치할 수 있어 드론 스테이션(300) 설치 공간에 대한 제약이 기존에 비해 자유로울 수 있다.
한편, 도 4a 및 도 4b에서는 드론(100)이 하나만 격납되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 복수의 드론(100)이 격납되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나의 드론 스테이션(300)에 4개의 드론이 격납되도록 구성될 수도 있다.
이와 같이 구성되는 드론 스테이션(300)의 제어 구성을 다음 도 5를 참조하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템의 드론 스테이션의 제어 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템(1000)의 드론 스테이션(300)은 통신 모듈(301), 착륙 모듈(302), 충전 모듈(303), 센서 모듈(304), 저장 모듈(305) 및 제어 모듈(306)을 포함할 수 있다.
통신 모듈(301)은 통신망을 통해 드론(100)과 통신할 수 있다. 통신 모듈(301)는 드론(100)으로부터 드론(100)의 ID 및 드론(100)의 형상 등을 수신할 수 있고, 드론(100)으로 지정된 드론 스테이션(300)의 ID, 드론 스테이션(300)의 정보 등을 송신할 수 있다.
착륙 모듈(302)은 드론(100)을 착륙시킬 수 있는 착륙 패드를 포함한다. 착륙 패드는 안착부 및 전자석을 포함할 수 있고, 드론(100)이 정밀하고 안전하게 안착되도록 한다.
충전 모듈(303)은 드론(100)을 충전시킬 수 있는 전원부를 포함한다.
센서 모듈(304)은 드론(100)의 접근을 감지하여 드론(100)이 착륙 모듈(302)에 안전하게 안착될 수 있도록 한다. 센서 모듈(304)은, 예를 들어, 근접 센서, 움직임 감지 센서, 모니터링 센서 등 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
저장 모듈(305)은 드론(100)으로부터 수신된 드론(100)의 ID 및 드론(100)의 형상 정보, 드론 스테이션(300)의 ID, 드론 스테이션(300)의 정보 등을 저장한다.
제어 모듈(306)은 드론 스테이션(300)의 전반적인 구성의 동작들을 제어한다. 보다 구체적으로, 제어 모듈(306)은 통신 모듈(301)을 통해 드론(100)으로부터 착륙 신호를 수신하면 드론(100) ID를 수신하여 드론 스테이션(300)에 격납될 수 있는 드론(100)인지 확인 후 상부 도어(341)가 오픈되도록 제어한다.
제어모듈(306)은 통신 모듈(301)을 통해 드론(100)으로부터 착륙 신호를 수신하면 착륙 모듈(302)의 전자석이 동작되도록 제어하고, 센서 모듈(304)의 센서들이 동작되도록 제어하여 드론(100)이 안전하게 착륙 모듈(302)에 안착되도록 한다.
제어 모듈(306)은 드론(100)이 안착된 것으로 판단되면 충전 모듈(303)에 전원을 공급하도록 제어하여 드론(100)이 자동 충전되도록 한다.
이와 같이 구성된 드론 스테이션(300)에 드론(100) 착륙 시 데이터 송수신 흐름을 살펴보면 다음 6과 같다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템의 드론 착륙 시 데이터 송수신 흐름을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템(1000)은 드론(100)이 드론 스테이션(300)으로 드론 착륙 신호를 전송하면(S610) 드론 스테이션(300)은 드론 정보를 요청한다(S620).
드론(100)은 드론 스테이션(300)으로 드론(100)의 정보, 예를 들어, 드론(100)의 ID 및 드론(100)의 형상 정보를 드론 스테이션(300)으로 전송하면(S630) 드론 스테이션(300)에서 드론 스테이션(300)에 격납될 수 있는 드론(100)인지, 즉 등록된 드론(100)인지 확인한다(S640).
확인 결과, 드론 스테이션(300)에 격납될 수 있는 등록된 드론(100)으로 판단되면 드론 스테이션(300)의 상부 도어를 오픈(open)하면서(S650) 드론(100)으로 드론 착륙 허가 신호를 전송한다(S660). 한편, 드론 스테이션(300)에 격납될 수 있는 드론(100)인지 확인할 때, 드론 스테이션(300)에 다른 드론이 격납되어 있는지 여부를 함께 확인할 수 있다. 혹여 다른 드론이 격납된 것으로 판단되고 드론 스테이션(300)이 복수 개의 드론을 격납할 수 없는 경우 그에 대한 정보를 드론(100)으로 전달하는 과정이 더 추가될 수 있다.
드론(100)에 드론 스테이션(300)의 드론 착륙 허가 신호를 전송한 후, 드론(100)이 드론 스테이션(300) 내부 공간에 안전하게 착륙될 수 있도록 드론의 착륙 동작을 제어한다(S670). 구체적으로, 드론 스테이션(300)은 통신 모듈(301)을 통해 드론(100)과 계속 통신하면서 드론(100)의 위치를 센서 모듈(304)을 통해 확인하고 착륙 모듈(303)의 전자석이 동작하도록 제어 모듈(306)이 제어하여 착륙 모듈(303)의 안착부에 안전하게 안착되도록 한다.
이후, 드론 스테이션(300)에 드론(100)이 안전하고 정밀하게 착륙한 것으로 판단되면 상부 도어를 클로즈(close)한다(S680).
한편, 도 6에서는 드론(100)과 드론 스테이션(300) 간 통신을 통하여 드론(100)이 착륙하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 앞서 설명한 바와 같이, 드론(100)과 드론 스테이션(300) 간 동작을 제어할 수 있는 관리 서버가 더 포함될 수 있다. 드론 이착륙 시스템(1000)에 관리 서버가 더 포함된 경우, 드론(100)이 착륙 요청 신호를 전송한 경우 드론의 정보 요청 및 드론 정보 전송이 관리 서버를 통해 이루어질 수 있고, 등록된 드론인지 확인하는 동작 또한 관리 서버를 통해 이루어질 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템(1000)의 드론 스테이션(300)은 상부 도어(341)를 적어도 하나 이상의 서브 도어(3411, 3412)를 포함하도록 구성하고, 적어도 하나 이상의 서브 도어(3411, 3412)가 일방향으로 슬라이딩되어 상부 도어(341)를 개폐하도록 구성함으로써 드론 스테이션(300)의 상부 도어(341)가 4개의 측벽 외부로 돌출되지 않는다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 스테이션(300)은 드론 스테이션(300)을 설치하는데 있어 드론 스테이션(300)의 크기만을 고려하면 되기 때문에 종래에 비해 공간 제약으로부터 자유로울 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이착륙 시스템(100)은 드론 스테이션(300) 오픈 시 상부 도어(341)의 적어도 하나 이상의 서브 도어(3411, 3412)들이 하나의 측벽 방향으로 순차적으로 적층된 형태로 오픈되기 때문에 드론(100)이 드론 스테이션(300)에 착륙할 때 외부 충격으로부터 보다 강한 강성을 가질 수 있다.
이상에서, 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 제한하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 제한되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1000: 드론 이착륙 시스템 100: 드론
300: 드론 스테이션 340: 상부면
341: 상부 도어 3411: 제1 서브 도어
412: 제2 서브 도어

Claims (7)

  1. 드론을 격납시키는 드론 스테이션으로,
    4개의 벽체; 및
    상기 4개의 벽체 상부에 배치되어 상기 드론이 상기 드론 스테이션으로부터 이착륙하도록 하는 출입구를 개폐하는 상부 도어를 포함하고,
    상기 상부 도어는 적어도 두 개 이상의 서브 도어로 구성되고,
    상기 적어도 두 개 이상의 서브 도어는 일방향으로 슬라이딩되어 상기 출입구를 개폐하며,
    상기 상부 도어는 상기 출입구를 닫았을 때에 상기 적어도 두 개 이상의 서브 도어가 계단 형상을 갖고,
    상기 상부 도어는 상기 출입구를 열 때에 상기 적어도 두 개 이상의 서브 도어가 상기 4개의 벽체 중 어느 하나의 측벽의 방향으로 슬라이딩되어 순차적으로 적층되는 형상을 가지며,
    상기 상부 도어는 상기 드론이 격납되는 격납 공간의 범위 내에서 상기 출입구를 개폐하는 슬라이딩 동작이 이루어지는 드론 스테이션.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 착륙 허가 요청 신호를 전송하는 드론; 및
    상기 드론으로부터 착륙 허가 요청 신호를 수신하고, 상부면의 일부가 개폐되도록 하여 상기 드론이 착륙되도록 상부 도어를 오픈하는 드론 스테이션을 포함하고,
    상기 상부 도어는 상기 상부면의 하부에 배치된 제1 서브 도어 및 상기 제1 서브 도어의 하부에 배치된 제2 서브 도어로 구성되며,
    상기 제1 서브 도어 및 상기 제2 서브 도어는 상기 상부면이 위치한 방향으로 슬라이딩되어 상기 상부 도어를 오픈하고,
    상기 제1 서브 도어 및 상기 제2 서브 도어는 상기 상부면과 동일한 크기를 가지며,
    상기 상부 도어 오픈 시 상기 제1 서브 도어 및 상기 제2 서브 도어는 적층된 형태로 배치되고,
    상기 상부 도어는 상기 드론이 격납되는 격납 공간 범위 내에서 상기 상부 도어의 오픈 동작이 이루어지는 드론 이착륙 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 드론 스테이션은 드론의 ID, 드론의 형상을 저장하고, 상기 드론으로부터 착륙 허가 요청 신호가 수신되면 착륙 허가 요청 신호를 전송한 상기 드론의 ID와 저장된 드론의 ID를 비교하여 상기 상부 도어를 오픈하는 드론 이착륙 시스템.
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