KR102362563B1 - 드론 이착륙 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템은, 드론이 이착륙하는 이착륙 장치(100); 상기 이착륙 장치(100)와 통신하여 드론과 상기 이착륙 장치(100)의 동작상태를 관제하는 관제부(200) 및 드론의 자동운행을 위해 비행 경로를 분석하고 AI학습하여 드론을 자동으로 조종하는 자율운행부(300)를 포함하고, 상기 이착륙 장치(100)는, 몸체(110); 상기 몸체(110)의 상단에 설치되어 드론 이착륙 시 개폐되는 상단개폐부(120); 상기 몸체(110)의 내부에 설치되어 드론 이착륙 시 드론을 도킹하는 드론 도킹부(130); 상기 드론 도킹부(130)를 상하로 움직여 드론이 이착륙할 수 있도록 하는 리프팅부(140); 상기 리프팅부(140)에 동력을 공급하는 리프팅모터(141); 드론이 수집한 데이터를 수신하고 드론으로 데이터를 송신하는 데이터 송수신부(150) 및 상기 데이터 송수신부(150)와 연결되어 수집한 데이터를 상기 관제부(200)와 통신하는 통신부(160)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

드론 이착륙 시스템 {Drone takeoff and landing system}
본 발명은 무인비행체(드론, Drone)의 이륙 착륙을 위한 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 드론은 무선전파로 조종할 수 있는 무인 항공기다. 카메라, 센서,통신시스템 등이 탑재돼 있으며 25g부터 1200kg까지 무게와 크기도 다양하다.
이러한 드론은 군사용도로 처음 생겨났지만 최근엔 소규모지역의 지도제작 고공 촬영과 배달 등으로 확대됐으며 농약을 살포하거나, 공기질을 측정하는 등 다방면에 활용되고 있다.
또한, 값싼 키덜트 제품이 탄생돼 개인도 부담없이 드론을 구매하는 시대를 맞이하긴 하였으나 군사용지도제작, 촬영용운반용 등 상업군사용으로 활용 되는 드론은 그 크기 만큼이나 고가의 가격을 이루고 있다.
고가의 드론 이용시 드론의 고장이나 파손으로 인한 경제적인 손실도 사용자에게는 큰 부담으로 작용하는 경우가 많아 드론의 파손과 고장을 최소화 할 수 있는 드론 안전 장치의 개발도 활발하게 이루어지고 있는 현실이다.
KR 20-0487177 Y1 KR 10-2011-0078566 A KR 10-2015-0124168 A KR 10-2016-0019073 A KR 10-1527210 B1
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 드론의 고장이나 파손을 막기 위해 안전하게 이착륙을 유도하는 드론 이착륙 시스템을 제공함에 있다.
상기의 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템은, 드론이 이착륙하는 이착륙 장치(100); 상기 이착륙 장치(100)와 통신하여 드론과 상기 이착륙 장치(100)의 동작상태를 관제하는 관제부(200) 및 드론의 자동운행을 위해 비행 경로를 분석하고 AI학습하여 드론을 자동으로 조종하는 자율운행부(300)를 포함하고, 상기 이착륙 장치(100)는, 몸체(110); 상기 몸체(110)의 상단에 설치되어 드론 이착륙 시 개폐되는 상단개폐부(120); 상기 몸체(110)의 내부에 설치되어 드론 이착륙 시 드론을 도킹하는 드론 도킹부(130); 상기 드론 도킹부(130)를 상하로 움직여 드론이 이착륙할 수 있도록 하는 리프팅부(140); 상기 리프팅부(140)에 동력을 공급하는 리프팅모터(141); 드론이 수집한 데이터를 수신하고 드론으로 데이터를 송신하는 데이터 송수신부(150) 및 상기 데이터 송수신부(150)와 연결되어 수집한 데이터를 상기 관제부(200)와 통신하는 통신부(160)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 드론과의 거리를 인식하여 도킹하는 드론 도킹부와 도킹 시 충격을 흡수하는 충격흡수부를 통해 드론을 안전하게 이착륙할 수 있도록하며, 드론의 비행 경로를 분석하고 AI학습하여 안전하게 운행할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템의 구성블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템의 이착륙 장치이다.
도 4는 본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템의 이착륙 장치의 상단개폐부가 열린 상태이다.
도 5는 본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템의 이착륙 장치의 리프팅부 동작상태를 보여준다.
도 6은 본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템의 이착륙 장치의 드론 도킹부 동작상태를 보여준다.
도 7은 본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템의 이착륙 장치의 드론 도킹부 동작상태를 보여준다.
도 8은 본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템의 이착륙 장치의 이착륙유도부(190) 동작을 보여주기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템에 적용되는 드론 제어 장치의 항로 결정 방법을 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 발명의 따른 드론 이착륙 시스템의 실시예에 따른 드론의 운항 방법을 나타낸 블록도이다.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "... 부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송'하는 경우에는 구성요소는 다른 구성요소로 직접 상기 데이터 또는 신호를 전송할 수 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송할 수 있음을 의미한다.
설명에 앞서 본 명세서에는 다수의 양태 및 실시양태가 기술되며, 이들은 단순히 예시적인 것으로서 한정하는 것이 아니다.
본 명세서를 읽은 후에, 숙련자는 다른 양태 및 실시예가 본 발명의 범주로부터 벗어남이 없이 가능함을 이해할 것이다.
도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템에 대해 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 드론 이착륙 시스템은, 드론이 이착륙하는 이착륙 장치(100); 상기 이착륙 장치(100)와 통신하여 드론과 상기 이착륙 장치(100)의 동작상태를 관제하는 관제부(200) 및 드론의 자동운행을 위해 비행 경로를 분석하고 AI학습하여 드론을 자동으로 조종하는 자율운행부(300)를 포함하고, 상기 이착륙 장치(100)는, 몸체(110); 상기 몸체(110)의 상단에 설치되어 드론 이착륙 시 개폐되는 상단개폐부(120); 상기 몸체(110)의 내부에 설치되어 드론 이착륙 시 드론을 도킹하는 드론 도킹부(130); 상기 드론 도킹부(130)를 상하로 움직여 드론이 이착륙할 수 있도록 하는 리프팅부(140); 상기 리프팅부(140)에 동력을 공급하는 리프팅모터(141); 드론이 수집한 데이터를 수신하고 드론으로 데이터를 송신하는 데이터 송수신부(150) 및 상기 데이터 송수신부(150)와 연결되어 수집한 데이터를 상기 관제부(200)와 통신하는 통신부(160)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 3은 이착륙 장치(100)를 보여주는 도면이며, 도 4와 같이 몸체(110) 상단의 상단개폐부(120)가 열린 상태를 확인할 수 있다.
도 5에서는 리프팅부(140)가 동작하여 드론이 이륙할 수 있도록 몸체(110)의 상단까지 들어올리고 내리는 동작을 할 수 있다.
도 6과 같이 드론이 착륙하면, 도 7과 같이 드론 도킹부(130)가 동작하여 드론이 바람이나 진동에 의해 움직이지 않도록 붙잡아 둘 수 있다. 드론이 다시 이륙해야하는 경우 드론 도킹부(130)가 드론이 이륙할 수 있도록 다시 도 6과 같이 동작한다.
또한, 상기 이착륙 장치(100)는, 드론의 배터리를 충전시키기 위한 충전부(170)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 충전부(170)는, 무선으로 배터리를 충전할 수 있도록 무선전력수신부를 포함하는 드론의 배터리를 무선으로 충전할 수 있도록 드론이 착륙된 지지면에 전력을 전송하는 무선전력송신부(171); 상기 지지면 중에서 상기 무선전력송신부(171)에 의해 전송되는 전력전송량을 감지하여 충전최적지점으로 결정하는 충전스캐닝부(172) 및 상기 무선전력송신부(171)를 상기 지지면의 저면을 따라 제1축 혹은 상기 제1축에 대하여 수직을 이루는 제2축 방향으로 이송시켜 상기 충전최적지점에 위치시키는 이송부(173)를 포함하고, 상기 충전최적지점은 상기 무선전력수신부의 직하방에 위치되는 것을 특징으로 한다.
무선충전을 대신하여 드론의 배터리를 유선으로도 충전할 수 있도록 유선전력송신부를 더 포함할 수 있으나, 이는 종래의 기술로 대체하여 적용할 수 있는 바 본 발명에서는 유선충전에 대해 설명하는 것은 생략하도록 한다.
또한, 상기 이착륙장치(100)는, 상기 데이터 송수신부(150)로부터 수집한 데이터를 저장하는 수집정보 저장부(180)를 더 포함할 수 있다.
수집정보 저장부(180)는 사용자가 USB메모리나 외장하드와 같은 휴대용저장장치로 데이터를 전송할 수 있도록, USB단자를 갖는다.
또한, 상기 이착륙장치(100)는, 드론이 이착륙하기 직전 드론과 상기 드론 도킹부(130)와의 표고차를 측정하여 안착 지점을 유도하는 이착륙유도부(190)를 더 포함할 수 있다.
이착륙유도부(190)는 소나나 라이다를 적용하여 사용할 수 있는데, 수중청음기음향탐신기를 뜻하는 소나는 바닷속 물체의 탐지나 표정에 사용되는 음향표정장치로써 초음파를 짧은 단속음으로 발사하고 이것이 물체에 부딪쳐 반사하여 되돌아오는 데 걸리는 시간을 재어 목표물까지의 거리를 측정하는 것이며, 라이다는 레이저를 발사하여 산란되거나 반사되는 레이저가 돌아오는 시간과 강도, 주파수의 변화, 편광 상태의 변화 등으로부터 측정 대상물의 거리와 농도, 속도, 형상 등 물리적 성질을 측정하는 기법 및 그 장치를 말한다.
레이더가 극초단파를 이용하여 대상물까지의 왕복 시간을 관측함으로써 거리를 구하는 것처럼 라이다도 레이저를 이용하여 동일한 원리로 거리(h)를 측정하는 것이다.
소나나 라이다를 통해 측정된 지면까지의 거리(h)값을 연속으로 측정한 데이터를 이용하여 착륙지점 지면의 표고차를 이착륙유도부(190)에서 도출할 수 있는 것이다.
이착륙유도부(190)에 대해 좀 더 상세히 설명하자면 송출 범위로 송출한 저주파의 착륙 유도 신호에 대한 응답 신호 수신 여부를 근거로 상기 송출 범위를 가변하고, 상기 가변한 송출 범위가 최소 반경 이하이면 착륙 신호를 송출한다.
또한, 이착륙유도부(190)는, 초기 상태에서 최대 송출 반경을 송출 범위로 설정하고, 착륙 유도 신호에 대한 응답 신호 수신 여부를 근거로 상기 송출 범위를 가변하는 송출 범위 설정부; 상기 송출 범위 설정부에서 설정된 송출 범위를 근거로 저주파의 착륙 유도 신호를 송출하는 착륙 유도 신호 송출부; 및 상기 가변한 송출 범위가 최소 송출 반경 이하이면 착륙 신호를 송출하도록 상기 착륙 유도 신호 송출부를 제어하는 착륙 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 송출 범위 설정부는, 설정 시간 내에 착륙 유도 신호에 대한 응답 신호를 수신하면 송출 범위를 설정 반경 단위만큼 감소시키고, 설정 시간 내에 착륙 유도 신호에 대한 응답 신호를 수신하지 못하면 송출 범위를 설정 반경 단위만큼 증가시키는 것을 특징으로 한다.
드론의 경우 GPS 신호 기반 비행 중에 상기 이착륙유도부(190)에서 송출한 착륙 유도 신호를 수신하면 상기 착륙 유도 신호를 근거로 유도 신호 기반 비행 모드로 비행하고, 상기 유도 신호 기반 비행 모드로 비행 중에 상기 이착륙유도부(190)로부터 착륙 신호를 수신하면 착륙 모드로 비행하여 목적지에 착륙하는 기능을 갖고 있어야한다.
도 8을 참조하여, 이착륙유도부(190)는 출발지에 설치되어, 드론의 이륙을 유도하기 위한 저주파(LF; Low Frequency)의 이륙 유도 신호를 송출한다. 이착륙유도부(190)는 드론으로부터의 응답신호 수신 여부를 근거로 이륙 유도 신호의 송출 범위를 가변한다. 즉, 이착륙유도부(190)는 최소 송출 반경(예를 들어, 대략 30m 정도)을 송출 범위로 설정하여 이륙 유도 신호를 송출한다. 이착륙유도부(190)는 드론으로부터 이륙 유도 신호에 대한 응답을 수신하면 송출 범위를 순차적으로 증가시킨다. 이때, 이착륙유도부(190)는 송출범위를 최소 송출 반경(대략 10m 정도)까지 순차적으로 증가시킨다. 이착륙유도부(190)는 송출 범위가 증가된 상태에서 설정 시간 내에 드론으로부터 응답신호를 수신하지 못하면 송출 범위를 이전 송출 범위로 감소시킨다. 이처럼, 이착륙유도부(190)는 드론으로부터의 응답신호 수신 여부를 근거로 최소 송출 반경 이상 최대 송출 반경 이하의 범위에서 송출 범위를 증감시켜 드론을 정확한 위치로 이륙하도록 유도한다. 여기서, 이착륙유도부(190)는 최대 송출 반경이 송출 범위로 설정되면 이륙 유도 신호와 함께 비행신호를 송출한다.
상기 드론 도킹부(130)는, 착륙지점 표고차에 의한 상기 드론의 충격을 흡수하는 기능을 하는 충격흡수부(131)를 더 포함할 수 있다.
충격흡수부(131)는 완충 탄성부재인 쇼바나 실린더로 구성되어 있다. 스프링의 신축작용을 억제하여 본체를 안정시키는 장치인 쇼바는 스프링의 수축을 조절해 노면의 표고차로 인해 충격을 받은 스프링이 위아래로 반복해서 되튐운동을 하는 것을 막아 줌으로써 스프링이 원상태로 천천히 돌아갈 수 있도록 한다.
이는 드론의 본체부가 위 아래로 흔들거리거나 진동하는 것을 약화시키고 이는 표고차에 의한 드론의 충격을 흡수하게 된다.
상기 충격흡수부(131)로 쇼바 외에 실린더를 사용할 수 있는데 실린더는 피스톤의 왕복운동을 하는 속이 빈 원통모양의 장치이다.
상기 쇼바나 상기 실린더는 드론 도킹부(130)에 각각 장착되어 드론의 층격을 흡수하여 드론을 보호하는 기능을 수행한다.
다음은 자율운행부(300)에 대해 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 자율운행부(300)는 드론의 자동운행을 위해 비행 경로를 분석하고 AI학습하는데, AI학습 후 비행 경로를 업데이트 하는 방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
드론의 비행 경로를 업데이트하는 방법에 있어서, 드론 제어 장치가 기본 항로 데이터베이스를 기반으로 기본 항로를 결정하는 단계; 상기 드론 제어 장치가 드론 관제 장치로 액세스하고 상기 드론 관제 장치로부터 업데이트 항로 정보를 수신하는 단계; 상기 드론 제어 장치가 상기 업데이트 항로 정보를 기반으로 상기 기본 항로의 조정 여부를 결정하는 단계; 및 상기 기본 항로의 조정이 결정되는 경우, 상기 드론 제어 장치가 상기 업데이트 항로 정보를 기반으로 기본 항로를 조정한 조정 항로를 기반으로 상기 드론의 운항을 제어하는 단계를 포함한다.
여기서 드론 제어 장치는 드론을 제어하는 장치로 본 발명에서는 드론을 조종하는 조종기나 드론을 제어, 조종할 수 있는 장치를 의미한다.
상기 드론 제어 장치는 관제부(200)로의 액세스시 상기 기본 항로에 대한 정보를 상기 관제부(200)로 전송하고, 상기 업데이트 항로 정보는 상기 기본 항로 상에 위치한 제한 항로의 위치 및 상기 제한 항로 상의 운항 제한시간에 대한 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기본 항로의 조정 여부를 결정하는 단계는, 상기 드론 제어 장치가 상기 제한 항로 상의 예상 운항 시간 구간과 상기 운항 제한 시간 구간의 중첩 여부를 판단하는 단계; 및 상기 예상 운항 시간 구간과 상기 운항 제한 시간 구간이 중첩되는 경우, 상기 드론 제어 장치가 상기 기본 항로의 조정을 결정하는 단계를 더 포함한다.
또한, 상기 업데이트 항로 정보는 드론에 의해 수집된 항로 상황 정보를 기반으로 생성되고, 드론은 상기 관제부(200)에 의해 관제되는 항로 상의 일부 구간에 할당되고, 상기 일부 구간의 관제를 기반으로 수집된 상기 항로 상황 정보를 전송하고, 상기 항로 상황 정보는 상기 일부 구간 상의 사고 정보 및 상기 일부 구간의 혼잡도 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기본 항로의 조정 여부를 결정하는 단계는, 상기 드론 제어 장치가 상기 제한 항로 상의 예상 운항 시간 구간과 상기 운항 제한 시간 구간의 중첩 여부를 판단하는 단계; 및 상기 예상 운항 시간 구간과 상기 운항 제한 시간 구간이 중첩되는 경우, 상기 드론 제어 장치가 상기 드론의 호버링 가능 시간을 고려하여 상기 드론의 호버링 가능 시간 이전에 상기 운항 제한 시간 구간이 종료되는 경우, 상기 기본 항로의 조정을 수행하지 않은 것으로 결정하는 단계를 포함한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 드론 제어 장치의 항로 결정 방법을 나타낸 개념도이다. 도 9에서는 기본 항로 정보 및 업데이트 항로 정보를 기반으로 드론의 항로가 결정되는 방법이 개시된다. 드론 제어 장치가 드론의 운항을 위해 네트워크를 통해 관제부(200)에 초기 액세스를 한번 수행하여 기본 항로 정보를 데이터베이스에 이미 저장하고 있는 경우를 가정한다.
도 9를 참조하면, 드론 제어 장치는 드론의 운항을 위해 관제부(200)에 액세스할 수 있다. 드론 제어 장치(200)는 드론의 목적 지점을 기반으로 드론의 기본 설정 항로를 결정하고 관제부(200)로 액세스시 기본 설정 항로에 대한 정보(기본 설정 항로 정보)를 관제부(200)로 전송할 수 있다.
관제부(200)는 드론 제어 장치로부터 기본 설정 항로 정보를 수신하고 기본 설정 항로 상에 제한 항로가 포함되는지(또는 위치하는지) 여부를 판단할 수 있다. 제한 항로는 드론의 운항을 제한하는 항로일 수 있다. 예를 들어, 군사 훈련, 사고 등을 이유로 특정 항로는 드론의 운항을 제한하는 제한 항로로 설정될 수 있다.
드론의 목적지까지의 운항을 위한 기본 설정 항로에 제한 항로가 포함되는(또는 위치하는) 경우, 관제부(200)는 업데이트 항로 정보를 드론 제어 장치로 전송할 수 있다. 업데이트 항로 정보는 제한 항로에 대한 정보를 포함할 수 있다.
드론 제어 장치는 업데이트 항로 정보를 수신하고, 업데이트 항로 정보에 포함된 제한 항로 정보를 고려하여 기본 설정 항로를 수정하여 조정 항로를 결정할 수 있다. 드론 제어 장치는 조정 항로를 기반으로 드론을 운항할 수 있다.
드론이 운항 전인 경우, 조정 항로를 드론으로 전송하고 드론은 수신한 조정 항로 정보를 기반으로 목적지로 이동할 수 있다.
드론이 운항 중인 경우, 드론 제어 장치는 조정 항로 정보를 다른 중간 네트워크 장치(예를 들어, 기지국, AP 등)을 통해 드론으로 전송할 수 있고 드론은 조정 항로 정보를 기반으로 목적지로 이동할 수 있다.
조정 항로 상으로 운항하는 드론의 항로는 다시 재조정될 수 있다. 관제부(200)는 제한 항로가 발생한 경우, 실시간으로 업데이트 항로 정보를 드론 제어 장치로 전송할 수 있다. 드론 제어 장치는 운항 중인 드론으로 업데이트 항로 정보를 기반으로 결정된 재조정 항로 정보를 전송할 수 있고, 드론은 재조정 항로를 통해 운항될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 드론의 운항 방법을 나타낸 개념도이다.
도 10에서는 업데이트 항로 정보에 포함된 제한 항로의 운항 제한 시간 구간 및 드론의 이동 속도를 고려하여 드론의 항로를 결정하는 방법이 개시된다.
예를 들어, 기본 항로 정보를 기반으로 결정된 기본 설정 항로는 제1 하위 항로, 제2 하위 항로, 제3 하위 항로를 연결하는 항로일 수 있다. 업데이트 항로 정보는 제2 하위 항로 상에 위치한 제한 항로에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 업데이트 항로 정보는 제한 항로 상의 운항 제한 시간에 대한 정보도 포함할 수 있다.
드론 제어 장치는 업데이트 항로 정보를 수신하고 예상 운항 시간 구간과 운항 제한 시간 구간의 중첩 여부를 판단할 수 있다. 예상 운항 시간 구간은 드론이 기본 설정 항로를 통해 제2 항로 상의 제한 항로까지 이동 후 제한 항로 상을 운항하는 경우, 드론의 제한 항로 상의 운항에 예상되는 시간일 수 있다.
드론 제어 장치는 제한 항로 상에서의 예상 운항 시간 구간과 운항 제한 시간 구간이 중첩되지 않는 경우, 드론 제어 장치는 결정된 기본 설정 항로를 따라 드론의 운항을 명령할 수 있다. 즉, 제한 항로에 도착하기 이전에 제한 항로가 해제되기 때문에 드론은 기본 설정 항로를 유지하여 운항을 수행할 수 있다.
반대로 드론 제어 장치는 제한 항로 상에서의 예상 운항 시간 구간과 운항 제한 시간 구간이 중첩되는 경우, 업데이트 항로 정보를 반영하여 기본 설정 항로를 조정하여 조정 항로를 결정할 수 있다.
드론 제어 장치는 조정 항로를 기반으로 드론의 운항을 제어할 수 있다. 또는 드론 제어 장치는 제한 항로상에서의 예상 운항 시간 구간과 운항 제한 시간 구간이 중첩되는 경우, 드론 제어 장치는 기본 설정 항로를 유지하되, 제한 항로 도착 이전에서 일정 시간 구간 동안 호버링(hovering)을 수행하여 제한 항로의 해제까지 대기할 수도 있다. 예를 들어, 조정 항로로 운항하는 것보다 기본 설정 항로를 유지하되, 제한 항로 이전에서 호버링을 수행하고, 제한 시간 구간의 종료 후 다시 기본 설정 항로를 운행하는 것이 목적지까지 더 빠르게 이동하는 방법일 수 있다. 이러한 경우, 드론 제어 장치는 1차 운항 항로를 유지하되, 제한 항로 이전에서 호버링(hovering)을 수행하고 제한 시간 구간의 종료 후 1차 운항 항로를 통해 운항을 재게할 수도 있다.
이러한 경로 조정 방법은 왕복 운행을 수행하는 드론에게도 적용될수 있다.
예를 들어, 왕복 운항을 수행하는 드론은 출발 지점에서 목표 지점으로 운항시 제한 항로로 인해 기본 설정 항로를 조정하여 조정 항로 상에서 운항을 수행할 수 있다. 이후, 드론이 목표 지점에서 출발 지점으로 돌아올 때 드론 제어 장치는 제한 항로 상에서의 예상 운항 시간 구간과 운항 제한 시간 구간이 중첩 되는지 여부를 기반으로 조정 항로를 이용하여 출발 지점으로 다시 이동할 것인지 기본 설정 항로를 통해 출발 지점으로 운항할지 여부를 재결정할 수 있다.
위와 같은 동작은 운항 중인 드론에게도 적용될 수 있다. 즉, 드론이 기본 설정 항로(또는 조정 항로)를 통해 이동하던 중 드론 제어 장치는 업데이트 운항 정보를 드론 관제 장치로부터 수신할 수 있다. 이러한 경우, 드론 제어 장치는 제한 항로 상에서의 예상 운항 시간 구간과 운항 제한 시간 구간이 중첩되는지 여부를 결정하여 기본 설정 항로(또는 조정 항로)의 조정 여부를 결정할 수 있다. 드론 제어 장치는 기본 설정 항로(또는 조정 항로)에 대한 조정(또는 재조정)이 필요한 경우, 조정 항로(또는 재조정 항로)에 대한 정보를 드론으로 전송할 수 있다.
이상 본 발명의 실시 예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
100 : 이착륙 장치
110 : 몸체 120 : 상단개폐부
130 : 드론 도킹부 131 : 충격흡수부
140 : 리프팅부 141 : 리프팅모터
150 : 데이터 송수신부 160 : 통신부
170 : 충전부 171 : 무선전력송신부
172 : 충전스캐닝부 180 : 수집정보 저장부
190 : 이착륙유도부
200 : 관제부
300 : 자율운행부

Claims (6)

  1. 드론이 이착륙하는 이착륙 장치(100);
    상기 이착륙 장치(100)와 통신하여 드론과 상기 이착륙 장치(100)의 동작상태를 관제하는 관제부(200) 및
    드론의 자동운행을 위해 비행 경로를 분석하고 AI학습하여 드론을 자동으로 조종하는 자율운행부(300)를 포함하고,
    상기 이착륙 장치(100)는,
    몸체(110);
    상기 몸체(110)의 상단에 설치되어 드론 이착륙 시 개폐되는 상단개폐부(120);
    상기 몸체(110)의 내부에 설치되어 드론 이착륙 시 드론을 도킹하는 드론 도킹부(130);
    상기 드론 도킹부(130)를 상하로 움직여 드론이 이착륙할 수 있도록 하는 리프팅부(140);
    상기 리프팅부(140)에 동력을 공급하는 리프팅모터(141);
    드론이 수집한 데이터를 수신하고 드론으로 데이터를 송신하는 데이터 송수신부(150) 및
    상기 데이터 송수신부(150)와 연결되어 수집한 데이터를 상기 관제부(200)와 통신하는 통신부(160)를 포함하고,
    상기 이착륙 장치(100)는,
    드론의 배터리를 충전시키기 위한 충전부(170)를 더 포함하고,
    상기 충전부(170)는,
    무선으로 배터리를 충전할 수 있도록 무선전력수신부를 포함하는 드론의 배터리를 무선으로 충전할 수 있도록 드론이 착륙된 지지면에 전력을 전송하는 무선전력송신부(171);
    상기 지지면 중에서 상기 무선전력송신부(171)에 의해 전송되는 전력전송량을 감지하여 충전최적지점으로 결정하는 충전스캐닝부(172) 및
    상기 무선전력송신부(171)를 상기 지지면의 저면을 따라 제1축 혹은 상기 제1축에 대하여 수직을 이루는 제2축 방향으로 이송시켜 상기 충전최적지점에 위치시키는 이송부(173)를 포함하고,
    상기 충전최적지점은 상기 무선전력수신부의 직하방에 위치되고,
    상기 이착륙장치(100)는,
    상기 데이터 송수신부(150)로부터 수집한 데이터를 저장하는 수집정보 저장부(180)를 더 포함하고,
    상기 이착륙장치(100)는,
    드론이 이착륙하기 직전 드론과 상기 드론 도킹부(130)와의 표고차를 측정하여 안착 지점을 유도하는 이착륙유도부(190)를 더 포함하고,
    상기 드론 도킹부(130)는,
    착륙지점 표고차에 의한 상기 드론의 충격을 흡수하는 기능을 하는 충격흡수부(131)를 더 포함하고,
    상기 충격흡수부(131)는
    완충 탄성부재인 쇼바 또는 실린더로 구성되고,
    상기 쇼바는
    내부에 포함된 스프링의 수축을 조절해 노면의 표고차로 인해 충격을 받은 상기 스프링이 위아래로 반복해서 되튐운동을 하는 것을 막아 줌으로써 스프링이 원상태로 천천히 돌아갈 수 있도록 하고,
    상기 실린더는
    내부에 포함된 피스톤의 왕복운동을 통해 상기 드론의 충격을 흡수하는 것을 특징으로 하는 드론 이착륙 시스템.
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