KR102636915B1

KR102636915B1 - 자율 비행체 및 그 운영 시스템

Info

Publication number: KR102636915B1
Application number: KR1020220174074A
Authority: KR
Inventors: 최주영
Original assignee: 최주영
Priority date: 2022-12-13
Filing date: 2022-12-13
Publication date: 2024-02-14

Abstract

자율 비행체 및 자율 비행체 운영 시스템이 제공된다. 자율 비행체 운영 시스템은, 자율 비행체와, 수취인 단말로부터 제1 수취인정보를 전달받는 제1 정보저장부, 수취인 주문번호를 생성하는 중앙서버, 상기 제1 수취인정보 및 수취인주문번호를 매칭하여 제2 수취인정보를 생성하는 제2 정보저장부를 포함한다.

Description

자율 비행체 및 그 운영 시스템{Autonomous flight vehicle and its operating system}

본 발명은 자율 비행체 및 그 운영 시스템에 관한 것으로, 전파간섭(EMI)을 이용하여 자율 비행체들 간의 교통흐름을 자동적으로 관리하고, 추락한 자율 비행체를 안정적으로 구조할 수 있는 자율 비행체 및 그 운영 시스템에 관한 것이다.

드론 또는 무인항공기(UAV: unmanned aerial vehicle)와 같은 자율 비행체는 사람이 승선하지 않고, 원격지에서 무선으로 조작하여 비행하는 것으로, 군사용뿐만 아니라 민간 시장에서 상업적 용도로 널리 활용될 전망이다. 즉, 멀티콥터 드론은 최초로 군사용으로 개발되었으나, 최근에는 운반 및 보관의 편리성으로 방송 등에서 촬영으로 많이 사용되며 최근 자율 비행체가 상용화되고 있다. 이와 같은 자율 비행체는 기체가 가벼워 휴대가 간편하고, 신속하며, 경제성이 뛰어나 항공촬영, 저고도 정찰수색 등의 용도로서, 카메라로 사람이 접근하기 어려운 위치에서 촬영 또는 재난 재해 모니터링, 물류의 운반 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다.

종래 연구 개발은 자율 비행체가 배달 목적지 근처에 도달하면, 수취인이 컨트롤하여 착륙을 유도하고 구매한 상품을 받는 등의 어려운 문제점이 있을 뿐만 아니라, 여러 환경적 요인으로 나뭇가지나 빌딩 옥상에 추락한 자율 비행체를 추적하여 발견하거나 구조하기 어려운 문제점이 있다.

그리고 지상에서 운항하고 있는 자율 비행체들 간의 회피와 충돌방지의 실행은 관제사가 하거나 센서를 이용해 자율 비행체 주변의 몇 개의 다른 자율 비행체만을 확인하여 충돌 및 회피할 뿐 송전탑, 군사보호시설이나 비행제한 구역, 고층빌딩 등의 위험한 구조물 지형 지물 등의 장애물과의 충돌을 방지하기 어려운 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-2225907호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자율 비행체의 예기치 못한 충돌을 피하도록 제어하고, 추락한 자율 비행체를 손쉽게 추적 및 구조할 수 있는 자율 비행체 및 그 운영 시스템을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 과제들은 이상에 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 자율 비행체 운영 시스템은, 자율 비행체와, 수취인 단말로부터 제1 수취인정보를 전달받는 제1 정보저장부, 수취인 주문번호를 생성하는 중앙서버, 상기 제1 수취인정보 및 수취인주문번호를 매칭하여 제2 수취인정보를 생성하는 제2 정보저장부를 포함한다.

상기 자율 비행체는, 레이저 빔 라이더를 포함하고, 상기 레이저 빔 라이더는 투광부와 수광부를 포함할 수 있다.

전파간섭(EMI)을 생성시키는 송신전용IC칩을 더 포함할 수 있다.

상기 자율 비행체는, 통신부를 더 포함하고, 상기 통신부는, 제1 수신단과 제1 송신단을 포함하는 제1 통신부와, 제2 송신단과 제2 수신단을 포함하는 제2 통신부를 포함할 수 있다.

상기 제2 정보저장부로부터 상기 제2 수취인정보를 전달받는 발신인 PC를 더 포함하고, 상기 발신인 PC는 발신인 정보가 고정적으로 저정된 리더기에 제2 수취인 정보를 전달하고, 상기 발신인 정보는 발신지의 주소(GPS), 발신지모뎀의 단말기고유번호, 발신자 IP주소, 수취인 IP주소, 수취인 단말기 고유번호, 수취인 단말기 전화번호 및 추락한 위치(GPS)에 대한 정보를 포함할 수 있다.

상기 제1 수신단은 상기 리더기를 통해 상기 발신인 정보를 전달받고, 상기 자율 비행체의 메인부에 저장하고, 상기 자율 비행체의 작동을 제어할 수 있다.

상기 제1 송신단은 상기 메인부에 저장된 정보를 수취인의 이,착륙모뎀과 네트워크를 통해 매칭시킬 수 있다.

상기 제2 송신단은 송신전용IC칩을 포함하고, 상기 송신전용IC칩은 메인부와 연결되어, 주파수대역의 전파 중 1개의 주파수를 선택하고, 선택한 주파수 중 1개의 주파수채널을 사용하여 0, 1과 같은 기본적인 데이터 송출만하며, 상기 제2 수신단은 수신전용IC칩을 포함하고, 상기 수신전용IC칩은 메인부 프로세서, GPS장치, 기압센서와 연결되어 독립적으로 동작하도록 회피명령 제어할 수 있다.

상기 제2 수신단은 일정 고도까지 작동이 중단되도록 제어될 수 있다.

상기 자율 비행체의 몸체는 상면덮개를 포함하고, 상기 상면덮개는 얇은 철을 포함하며, 하방에 배치된 모터를 이용한 도르래, 상기 도르래와 연결되어 랜딩기어 끝에 설치된 자석을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 자율 비행체 및 그 운영 시스템에 의하면, 자율 비행체의 예기치 못한 충돌을 방지할 있음과 동시에, 추락한 자율 비행체를 손쉽게 추적 및 구조할 수 있게 된다.

실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 자율 비행체 및 그 운영 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 자율 비행체의 송신전용IC칩과 수신전용IC칩 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 자율 비행체의 이·착륙모뎀 간에 네트워크 실행을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 자율 비행체의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 자율 비행체의 IPU의 주파수대역의 전파 주파수 채널을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 자율 비행체의 송신전용IC칩을 이용한 송신모뎀의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 자율 비행체의 전파간섭에 의한 운행방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 자율 비행체의 레이저 빔 라이더의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 자율 비행체의 전파간섭을 이용한 회피운행을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 레이저 빔 라이더의 송출을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 추락한 자율 비행체를 구조하는 운행을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 자율 비행체의 군사보호시설 또는 비행제한구역을 회피하는 운행을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

자율 비행체 운영 시스템은, 자율 비행체와, 수취인 단말로부터 제1 수취인정보를 전달받는 제1 정보저장부, 수취인 주문번호를 생성하는 중앙서버, 상기 제1 수취인정보 및 수취인주문번호를 매칭하여 제2 수취인정보를 생성하는 제2 정보저장부를 포함한다.

상기 제1 수신단은 상기 리더기를 통해 상기 발신인 정보를 전달받고, 상기 자율 비행체의 메인부에 저장하고, 상기 자율 비행체의 작동을 독립적으로 제어할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 일 실시예에 따른 자율 비행체 및 그 운영 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 일 실시예에 따른 자율 비행체의 송신전용IC칩과 수신전용IC칩 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 3은 일 실시예에 따른 자율 비행체의 이·착륙모뎀 간에 네트워크 실행을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 일 실시예에 따른 자율 비행체의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 5는 일 실시예에 따른 자율 비행체의 IPU의 주파수대역의 전파 주파수 채널을 설명하기 위해 참조되는 도면이고, 도 6은 다른 실시예에 따른 자율 비행체의 송신전용IC칩을 이용한 송신모뎀의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 7은 일 실시예에 따른 자율 비행체의 전파간섭에 의한 운행방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 일 실시예에 따른 자율 비행체의 레이저 빔 라이더의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 9는 일 실시예에 따른 자율 비행체의 전파간섭을 이용한 회피운행을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 일 실시예에 따른 레이저 빔 라이더의 송출을 설명하기 위한 도면이며, 도 11은 일 실시예에 따른 추락한 자율 비행체를 구조하는 운행을 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 일 실시예에 따른 자율 비행체의 군사보호시설 또는 비행제한구역을 회피하는 운행을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 IPU의 주파수대역의 전파 중 1개의 주파수를 선택하고, 선택한 주파수 중 1개의 주파수채널을 사용하여 송출하고 수신하는 것으로 설정해 방해전파가 생성되는 전파간섭(EMI)을 송,수신하는 것을 비롯한 송,수신패킷을 직접 제어할 수 있는 통신IC칩인 송신전용IC칩과 수신전용IC칩을 따로 제조하여 이를 항공기나 자율 비행체에 탑재한다.

그리고 상기 방법으로 제조된 통신IC칩인 송신전용IC칩에서 송출하는 것을 비롯해,

수신패킷을 직접 제어할 수 있는 통신IC칩인 수신전용IC칩을 항공기나 자율 비행체의 메인부 플랫폼에 탑재하여 운영 프로그램을 설계하고, 기술의 표준화를 진행해 전파간섭(EMI, Electro Magnetic Interference)이 생성되도록 하여 항공기나 자율 비행체들 간에 충돌방지 및 회피를 하도록 한다.

또한, 상기 방법으로 제조된 통신IC칩인 송신전용IC칩을 포함하는 송신모뎀(Transmitter Modem)을 제조하여 송전탑, 군사보호시설이나 비행제한구역, 고층빌딩 등의 위험한 구조물 지형 지물 등 항공 장애 표시등과 같이 설치함으로서, 장애물들, 항공기 및 자율 비행체 간의 충돌방지 및 회피를 하도록 하여 보다 편리하고 안정적으로 물류이송을 할 수 있다.

나아가, 레이저 빔 라이더를 자율 비행체에 탑재하여 여러 환경적 요인으로 나뭇가지, 빌딩옥상에 추락한 자율 비행체를 추적하여 구조할 수 있게 된다.

또한, 수취인의 이,착륙모뎀에 안정적으로 착륙하여 물류배송업무를 완료할 수 있게 한다.

프로세서와 통신IC칩 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 단일 전용 통신IC칩, 단일 공유 통신IC칩 또는 복수의 개별적 통신IC칩에 의해 제공될 수 있다. 또한, 이들 중 일부는 공유될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 자율 비행체의 운영 시스템은, 제1 정보저장부, 제2 정보저장부, 중앙서버를 포함할 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서 자율 비행체의 운영 시스템은 중앙서버로부터 정보를 전달받는 PC, PC와 리더기를 연결하는 근거리 통신모듈, PC에 저장된 정보를 코드화 하는 코드 및 물류를 이송하는 자율 비행체(100, 400)를 더 포함할 수 있다.

자율 비행체의 운영 시스템은 IPU의 주파수대역(500)과 주파수채널(520)의 설정하여 전파간섭(EMI)을 생성시키는 것을 비롯한 송신 패킷을 직접 제어할 수 있는 통신IC칩인 단일 송신전용IC칩(210)을 포함하여 0과 1 같은 기본적인 데이터를 송출만하도록 하여 전파간섭(EMI)을 생성시키도록 하는 송신모뎀(transmitter Modem)(600)과 메인부에 탑재해 0과 1과 같은 기본적인 데이터를 송출만하도록 하여 전파간섭(EMI)을 생성시키도록 하고, 생성된 전파간섭EMI를 수신만하는 것을 비롯한 수신패킷을 직접 제어할 수 있는 통신IC칩인 단일 수신전용IC칩(20)과, 자율 비행체(100, 400)의 착륙을 유도하는 레이저 빔 라이더(810)를 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서 자율 비행체의 운영 시스템은 단말부를 더 포함할 수 있고, 단말부는 복수의 수취인들의 단말을 포함할 수 있다. 단말은 네트워크를 통하여 제1 정보저장부와 연결될 수 있다.

네트워크는, 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크의 일 예에는 RF, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5GPP(5rd Generation Partnership Project) 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, NFC 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.

몇몇 실시예에서 단말부는 중앙서버와 네트워크를 통하여 연결될 수 있다.

단말부는, 네트워크를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 이때, 단말은, 네트워크를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 단말은, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, 네비게이션, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(smartphone), 스마트 패드(smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서 단말부는 입력부를 포함할 수 있다. 입력부는 단말을 수취인정보(120)를 입력받을 수 있다. 수취인정보(120)는 제1 수취인정보와 제2 수치인 정보를 포함할 수 있다. 제1 수취인정보는 수취인의 이름, 수취인의 주소(GPS), 전화번호, 수취인 IP주소 및 이·착륙장치모뎀 단말기고유번호 등을 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서 제1 정보저장부는 수취인 단말로부터 제1 수취인정보를 전달받아 저장할 수 있으며, 저장된 제1 수취인정보를 중앙서버로 전달할 수 있다.

중앙서버(Server)는 전달받은 제1 수취인정보를 제2 정보저장부로 전달할 수 있다. 이때, 중앙서버(Server)는 수취인주문번호를 생성하여 제2 정보저장부로 전달할 수 있다. 제2 정보저장부는 제1 수취인정보 및 수취인주문번호를 매칭하여 제2 수취인정보를 생성하여 발신인 PC에 전달할 수 있다. 여기서, 제2 수취인정보는 수취인 이름, 상품구매주문번호, 수취인의 주소(GPS), 전화번호, 이·착륙장치모뎀 단말기고유번호, IP주소, 자율 비행체 또는 운송 제품의 추락한 위치 정보를 포함할 수 있다.

발신인 PC는 제2 정보저장부로부터 제2 수취인정보를 전달받고 저장할 수 있다. 또한, 발신인 PC는 발신인정보가 고정적으로 저장된 리더기(110)에 제2 수취인정보를 전달할 수 있다. 여기서, 발신인정보는 발신지의 주소(GPS), 발신지모뎀의 단말기고유번호, 발신자 IP주소, 수취인 IP주소, 수취인 단말기 고유번호, 수취인 단말기 전화번호, 추락한 위치(GPS) 정보 등을 포함할 수 있다.

여기서, 추락한 위치 정보는 자율 비행체가 추락한 위치 정보뿐만 아니라, 자율 비행체가 추락시킨 운송품에 대한 위치 정보를 포함할 수 있다. 이와 같은 추락한 위치 정보를 바탕으로 추락한 자율 비행체 및/또는 운송품에 대한 수거가 가능하게 된다.

몇몇 실시예에서 제1 정보저장부 및 제2 정보저장부는 블록체인 네트워크로 이루어질 수 있다. 블록체인 네트워크는, 알려진 바와 같이 블록에 데이터를 담아 체인 형태로 연결, 수많은 컴퓨터에 동시에 이를 복제해 저장하는 분산형 데이터 저장 기술이다. 공공 거래 장부라고도 부른다. 중앙 집중형 서버에 거래 기록을 보관하지 않고 거래에 참여하는 모든 사용자에게 거래 내역을 보내 주며, 거래 때마다 모든 거래 참여자들이 정보를 공유하고 이를 대조해 데이터 위조나 변조를 할 수 없는 이점이 있다.

제1 정보저장부 및 제2 정보저장부는 수취인 대한 정보를 획득하며, 획득한 정보를 블록체인 네트워크를 통하여 블록체인 방식으로 저장할 수 있다. 그리고, 블록체인 방식으로 저장된 정보에 대한 업데이트 이벤트가 발생되는 경우, 업데이트 이벤트에 매칭되도록 블록체인 네트워크상에서 블록체인 업데이트 저장이 이루어지도록 할 수 있다.

제1 정보저장부 및 제2 정보저장부가 블록체인 네트워크로 이루어지는 경우, 제1 정보저장부 및 제2 정보저장부는 블록체인 저장 과정, 블록체인 업데이트 과정, 정보 활용 과정을 수행할 수 있다. 다만, 이는 일 예시일 뿐, 이에 한정되는 것은 아니다.

블록체인 저장 과정은, 제1 정보저장부 및 제2 정보저장부가, 획득한 정보를 블록체인 네트워크를 통하여 블록체인 방식으로 저장하는 과정이다. 예를 들어, 제1 정보저장부 및 제2 정보저장부가 획득한 수취인에 대한 정보를 블록체인 네트워크에 기록해달라는 요청신호인 블록체인 컨펌을 발생시키면, 블록체인 노드는, 해당 블록체인 컨펌 요청에 따라서 블록체인 트랜잭션을 인접 노드에 전파하여 블록체인 저장이 이루어지도록 한다.

블록체인 업데이트 과정은, 블록체인 방식으로 저장된 정보에 대한 업데이트 이벤트가 발생되는 경우, 업데이트 이벤트에 매칭되도록 블록체인 네트워크상에서 블록체인 업데이트 저장이 이루어지는 과정이다. 이를 위하여 블록체인 업데이트 과정은, 블록체인 방식으로 저장된 정보에 대한 업데이트 이벤트가 발생되는 경우, 업데이트 이벤트에 의해 업데이트되는 정보에 대한 블록체인 업데이트 컨펌을 블록체인 노드에 요청하는 블록체인 업데이트 컨펌 요청 과정과, 블록체인 업데이트 컨펌이 요청되는 경우, 블록체인 노드가, 블록체인 업데이트 컨펌에 기반한 블록체인 트랜잭션을 인접 노드에 전파하여 블록체인 업데이트 컨펌을 완료하고, 블록체인 업데이트 컨펌의 완료를 통보하는 블록체인 업데이트 컨펌 완료 통보 과정을 가지게 된다. 몇몇 실시예에서 제1 정보저장부 및 제2 정보저장부는 업데이터 요청, 업데이터 컨펌 및 업데이터 컨펌 완료를 지시하는 블록체인 관리부를 더 포함할 수 있다.

몇몇 실시예에서 발신인 PC는 제1 근거리 통신모듈을 이용하여 제2 수취인정보를 리더기(Reader)에 전달할 수 있다. 여기서 제1 근거리 통신모듈은 NFC(Near Field Communication), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultrawideband), WI-FI, IOT, RFID일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

몇몇 실시예에서 리더기는 발신인정보 및 제2 수취인정보를 각각 저장할 수 있으며, 리더기는 저장된 발신인정보와 제2 수취인정보를 스캔하는 방법으로 자율 비행체 등에 직접 입력 / 저장시킬 수 있다. 또한, 수취인이 구매한상품의 박스에 제2 수취인정보가 저장된 코드(140)를 붙여 놓으면 이를 발신인정보가 고정적으로 저장된 리더기(Reader)로 스캔한 후 제2 근거리 통신모듈을 통하여 제2 수취인정보와 리더기에 저장된 고정적 발신인의 정보를 함께 자율 비행체 등에 직접 입력 저장시킬 수 있게 된다. 여기서 코드(140)는 바코드 및/또는 큐알코드일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이, 수취인은 단말부(100)를 통하여 온라인상 전자상거래로 상품구매 활동을 하는 중 수취인의 성명, 전화번호, 수취인이 소유하고 있는 이·착륙모뎀의 정보[모뎀 단말기고유번호], IP주소를 포함하는 제1 수취인 정보를 입력하는 것을 기초로 한다.

이와 같은 제1 수취인정보는 발신인의 중앙서버(Server)에 저장된 수취인의 상품구매주문번호와 함께 제2 수취인정보를 구성하고, 제2 수취인정보는 발신인의 중앙서버에서 각 매장으로 연결된 PC에 저장되며, 발신인은 제2 수취인정보로 구매상품들을 포장하게 된다. 또한, 근거리 통신모듈을 이용해 무선 송·수신하여 발신인의 정보가 고정적으로 저장된 리더기에 수취인정보들을 저장한다, 그리고 발신인의 정보와 제2 수취인의 정보가 저장된 리더기는 저장된 정보들을 근거리 통신모듈을 이용한 리더기로 무선 송·수신하여 스캔하는 방법으로 자율 비행체, 드론 등에 직접 입력 저장하는 것으로 수취인의 구매상품배송준비를 완료하게 된다.

또한, 이와 같은 정보가 저장된 자율 비행체는 후술한 자율 비행체의 이·착륙모뎀과 정보를 매칭하여 정확한 위치에 물류를 배송할 수 있게 된다.

나아가, 발신인 정보에 포함된 추락한 위치 정보가 저장된 구조용 자율 비행체는 추락한 자율 비행체 또는 추락한 물류의 정확한 위치로 이동하여 추락한 자율 비행체 및/또는 물류를 수거할 수 있게 된다.

이하, 본원 발명의 자율 비행체(100, 400)의 구성을 설명한다.

자율 비행체(100, 400)는 각종 센서, 통신부, 송,수신 단일IC칩, 구동부, 레이저 빔 라이더, 카메라, 메모리 투광부 및 수광부를 포함할 수 있다.

예를 들어, 자율 비행체(100, 400)는 통신부, 송,수신 단일 IC칩을 포함하고, 안정적으로 비행하기 위해 센서를 융합해 비행 상태를 측정하는 메인부를 포함할 수 있다.

또한, 통신부는 발신인의 각종 정보인 데이터를 주고받을 수 있고, 제1 통신부는 자율 비행체(100, 400) 몸체의 안쪽에 장착될 수 있다.

자율 비행체(100, 400)의 착륙, 이륙 및 비행을 구동시키는 구동부는 자율 비행체(100, 400) 몸체의 바깥쪽에 배치될 수 있으며, 레이저 빔 라이더, 카메라, 메모리 등 각종 탑재 장비들로 구성된 페이로드는 자율 비행체(100, 400) 몸체의 하방에 배치될 수 있고, 네 부분으로 나뉘어 자율 비행체(100, 400) 몸체를 상면과 하방덮개에 얇은 철(Iron)로 구성될 수 있다. 페이로드에 실린 레이저 빔 라이더(Laser Beam Rider)는 2개의 투광부(Transmitter)와 2개의 수광부(Receiver)를 포함할 수 있다.

다만, 이와 같은 자율 비행체(100, 400)의 구성은 일 예시이며, 일부 구성이 생략될 수도 있고, 추가적인 구성을 더 포함할 수도 있다.

몇몇 실시예에서 자율 비행체(100, 400)는 몸체의 상면덮개가 얇은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 금속 재질은 철일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 자율 비행체(100, 400)는 하방에 모터를 이용한 도르래와 그 끝을 자석으로 구성하여 랜딩기어(landing Gear)까지 내려오게 설치하도록 구성될 수 있다.

몇몇 실시예에서 통신IC칩인 송신전용IC칩(210)은 단일 IC으로 구성될 수 있으며, 송신전용IC칩(210)은 송신모뎀(Transmitter Modem)으로 제조하여, 전원을 공급받아 시그널 전력이나 송신전력을 낮추거나 높이는 등으로 송신거리를 조절하도록 하여 전파간섭(EMI)을 생성시키고, 그 범위를 조절함으로써, 충돌방지 및 회피를 하도록 유도하도록 구성할 수 있다.

몇몇 실시예에서 통신부는 IPU의 주파수대역의 전파 중 1개의 주파수를 선택하고, 선택한 주파수 중 1개의 주파수채널을 사용하여 송출하고, 수신하는 것으로 설정해 방해전파가 생성되는 전파간섭(EMI)을 송,수신하는 것을 비롯한 송,수신패킷을 직접 제어할 수 있는 통신IC칩인 송신전용IC칩과 수신전용IC칩을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서는 송신전용IC칩은 송신모뎀(Transmitter Modem)으로 제조될 수도 있다.

그리고 상기 방법으로 제조된 통신IC칩인 송신전용IC칩은 자율 비행체(100, 400)에 탑재될 수 있고, 통신IC칩인 송신전용IC칩에서 송출하는 전파를 수신만하는 것을 비롯한 수신패킷을 직접 제어할 수 있는 통신IC칩인 수신전용IC칩을 자율 비행체(100, 400)의 메인부 플랫폼에 탑재하여 운영 프로그램을 설계하고, 기술의 표준화를 진행하도록 구성될 수 있다.

또한, 송신단(transmitter)인 통신IC칩과 수신단(Receiver)인 통신IC칩은 따로 나누어 설치하되 하나의 통신부로 구성되어 메인부와 연결될 수 있다.

몇몇 실시예에서 통신부는 제1 통신부와 제2 통신부로 구성되어 메인부 프로세서, GPS장치, 기압센서와 연결하도록 구성될 수 있다.

몇몇 실시예에서 제1 통신부는 제1 수신단(Receiver1)과 제1 송신단(Transmitter1)을 포함할 수 있다.

제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)은 데이터의 입력과 수신을 위한 모듈로 근거리 통신모듈을 이용한 발신인의 리더기(Reader)를 통해 발신인의 각종 정보인 데이터를 받아 메인부로 저장할 수 있다. 제1 수신단(Receiver1)은 독립적으로 자율 비행체의 작동을 제어할 수 있다.

제1 통신부의 제1 송신단(Transmitter1)은 메인부에 저장된 각종 정보인 데이터의 출력과 송출을 위한 모듈로 메인부에 저장된 데이터들을 수취인의 이,착륙모뎀과 네트워크를 통해 매칭시킬 수 있다.

몇몇 실시예에서 제2 통신부는 제2 송신단(Transmitter2)과 제2 수신단(Receiver2)을 포함할 수 있다.

제2 통신부의 제2 송신단(Transmitter2)과 제2 수신단(Receiver2)은 따로 나누어 설치하되, 하나의 통신부가 되도록 메인부와 같이 연결되는 것으로 구성할 수 있다.

몇몇 실시예에서 제2 송신단(Transmitter)의 송신전용IC칩은 단일 IC칩으로 메인부와 연결되어 송출만할 수 있고, 제2 수신단(Receiver)의 수신전용IC칩은 단일 IC칩으로 메인부 플랫폼에 탑재하고, 메인부 프로세서, GPS장치, 기압센서와 연결하여 독립적으로 동작하도록 회피명령 프로그램을 구성할 수 있다.

제2 송신단(Transmitter)에서 기본적인 데이터를 송출만하여 생성된 전파간섭(EMI)을 수신하고, 수신한 데이터를 메인부에 전송하여 회피명령을 하도록 하는 프로그램을 구성할 수도 있다.

몇몇 실시예에서 제2 통신부의 제2 송신단(transmitter2)은 IPU의 주파수대역의 전파 중 1개의 주파수를 선택하고, 선택한 주파수 중 1개의 주파수채널을 사용하여 0, 1과 같은 기본적인 데이터를 송출만하도록 단일 IC칩으로 제조하여 자율 비행체(100, 400)가 이륙하기 위해 전원을 공급하는 순간부터 착륙을 마쳐 전원공급을 차단할 때 까지 지속적으로 송출만하도록 설계하여 전파간섭(EMI)을 이용한 송신모뎀(transmitter Modem)과 다른 소유자들의 자율 비행체(100, 400)들에서 발신한 동일한 데이터들을 송출만하도록 해 서로 전파간섭(EMI)이 생성시키도록 프로그램을 구성할 수 있다.

몇몇 실시예에서 제2 통신부의 제2 수신단(Receiver2)은 일정 고도까지 작동이 중단되도록 제어될 수 있다. 일정 고도는 지면으로부터 100M일 수 있다, 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 주변 지형의 높이 등에 따라 일정 고도의 범위는 달라질 수 있다. 자율 비행체(100, 400)를 동작하기 위해 전원을 공급하는 순간부터 메인부 프로세서, GPS장치, 기압센서와 연결되어진 제2 수신단(Receiver2)의 작동이 중지되도록 설계될 수 있다. 또한, 제2 수신단(Receiver2)에서 수신되는 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하는 것을 차단한 상태로 일정 고도까지 올라가게 한 후 제2 수신단(Receiver)의 작동을 시작하도록 설계하여 다시 제2 수신단(Receiver)에서 전파간섭(EMI)을 수신하도록 함으로써, 데이터를 메인부로 전송을 시작하도록 프로그램을 구성하고, GPS가 정한 정상상태의 고도까지 올라가 피치(Pitch)운동을 하며, 네비게이션 등의 자동비행 항법으로 안정적인 물류이송비행을 시작하고, 송전탑/송전선로 등의 장애물과 송신모뎀(transmitter Modem)이 설치되어 있는 군사보호시설/비행제한구역/고층빌딩, 그리고 전파간섭(EMI)을 이용한 다른 자율 비행체(100, 400)간에 전파간섭(EMI)이 생성되어 충돌을 회피하기 위해 회피명령을 수행할 때, 메인부는 회피명령을 수행하는 동시에, 제1 통신부 제1 수신단(Receiver1)의 작동을 중지하도록 설계하여 발신인을 통해 수신되는 무선데이터정보의 전송을 차단하고, 발신인의 리더기(Reader)부터 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)을 통해 메인부에 입력 / 저장된 목적지인 수취인의 이,착륙모뎀이 있는 GPS주소지로 네비게이션 등의 자동비행 항법으로 운항하면서 메인부의 회피명령을 지속적으로 실행하여 자율 비행체(100, 400)들 간에 충돌을 회피한 후 제1 수신단(Receiver1)을 작동하여 발신인으로부터 다시 무선수신을 받도록 프로그램을 설계하도록 구성될 수 있다.

자율 비행체(100, 400)가 최종목적지(GPS)인 수취인의 주소지(GPS) 근처 이,착륙모뎀에 위치하게 되면, 수취인의 이,착륙모뎀과 네트워크를 하기위해 자율 비행체(100, 400)의 메인부는 일정한 고도까지 내려가게 명령한 후 제2 통신부의 제2 수신단(Receiver2)의 작동이 중지되도록 설계하여 제2 수신단(Receiver2)에서 수신되는 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하는 것을 차단한 상태로 착륙하도록 하고, 다시 이륙해 최종 출발지로 돌아가 착륙할 때까지 상기와 같은 방법으로 프로그램을 구성할 수 있다.

몇몇 실시예에서 자율 비행체(100, 400)가 발신인의 RC조종 장치를 통하여 작동되는 경우, 자율 비행체(100, 400)를 동작하기 위해 전원을 공급하는 순간부터 제2 통신부의 제2 수신단(Receiver2)의 작동을 중지되도록 설계하여 제2 수신단(Receiver2)에서 수신되는 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하는 것을 차단한 상태로 일정고도까지 올라가도록 상승운동 후 직진하는 피치(Pitch)운동으로 병행한 순간부터 다시 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송을 시작하도록 프로그램을 구성되어, 발신인의 RC조종 장치를 통해 자율 비행체(100, 400)를 착륙시키기 위해 직진하는 피치(Pitch)운동으로 병행한 후 일정고도까지 하강한 후 메인부가 하강운동을 시작할 때부터 제2 수신단(Receiver2)의 작동이 중지되도록 설계하여 제2 수신단(Receiver2)에서 수신되는 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하는 것을 차단한 상태로 착륙하도록 프로그램을 구성할 수 있다.

자율 비행체(100, 400)가 발신인의 RC조종 장치를 통하여 작동할 때, 주변의 다른 자율 비행체(100, 400)들과 전파간섭(EMI)이 생성되거나, 전파간섭(EMI)을 이용한 자율 비행체(100, 400)가 GPS(GNSS)위치정보를 전송/저장하여 저장된 GPS(GNSS)위치로 스스로 물류배송업무를 수행하던 중에 송전탑이나 송전선로, 송신모뎀(transmitter Modem)이 설치 되어있는 군사보호시설/ 비행제한구역/ 고층빌딩 등의 장애물시설들 위를 운항하면서 전파간섭(EMI)이 생성되고, 주변의 다른 자율 비행체(100, 400)들과 전파간섭(EMI)이 생성될 때, 충돌을 회피하기 위해 메인부는 회피명령을 수행하는 동시에 RC조종 장치를 통해 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)으로 전송되는 무선데이터정보를 메인부로 전송하는 것을 중지하는 동시에 발신인이 드론을 조정하기위해 최종으로 RC조종 장치를 통해 무선송신을 받은 비행경로대로 운항하면서 메인부의 회피명령을 지속적으로 실행하여 자율 비행체(100, 400)들 간에 충돌을 회피한 후 다시 RC원격조종 장치의 무선통신 명령을 받도록 프로그램을 구성한다,

몇몇 실시예에서 자율 비행체(100, 400)가 발신인의 RC조종 장치를 통하여 작동할 때는 제1 운항모드와 제2 운항모드를 포함할 수 있다. 제1 운항모드는 발신인의 조정에 의한 운항모드일 수 있고, 제2 운항모드는 자율 회피 모드일 수 있다. 자율 비행체(100, 400)가 발신인의 RC조종 장치를 통하여 작동할 때에는 기본적으로 제1 운항모드로 운항이 제어되나, 전파간섭을 감지하는 경우에는 제2 운항모드로 스위칭될 수 있으며, 전파간섭이 감지되는 영역을 벗어나는 경우 제1 운항모드로 다시 스위칭될 수 있다.

그리고 수취인의 이,착륙모뎀에서 착륙을 유도하는 레이저 빔 라이더의 펄스신호를 작동시키면, 자율 비행체(100, 400)의 몸체하방 아래쪽을 향해 일정한 거리를 두어 돌출되도록 구비되어 있는 빔 라이더(Laser Beam Rider)의 수광부(receiver)로부터 수취인의 이,착륙모뎀 레이저 빔 라이더의 펄스신호를 받아 메인부에 전송하면, 메인부에서는 펄스신호를 거리를 기준으로 산출하는 동시에 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)의 작동을 중지되도록 하여 제1 수신단(Receiver1)에서 메인부로 전송되는 데이터를 중지하도록 프로그램을 구성하고, 메인부의 프로세서에 저장된 발신인의 각종 정보인 데이터만을 기반으로 한 착륙이나 착륙-재이륙 등 명령만을 수행하도록 프로그램을 구성할 수 있다. 몇몇 실시예에서 빔 라이더의 수광부는 2개로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

몇몇 실시예에서 자율 비행체(100, 400)는 빔 라이더를 포함할 수 있다. 자율 비행체(100, 400)의 페이로드에 실린 레이저 빔 라이더(Laser Beam Rider)는 투광부 및 수광부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 투광부는 2개의 투광부(transmitter)를 포함할 수 있으며, 수광부는 2개의 수광부(receiver)를 포함할 수 있다. 2개의 투광부 및 2개의 수광부는 분리하여 구성될 수 있으며, 2개의 투광부(transmitter)는 근적외선센서 2개와 근접감지센서 2개가 연결되어 몸체의 상면덮개와 하방으로 각각으로 나눠 설치/장착되어 근적외선센서 2개와 근접감자센서 2개는 1개의 스위치와 연결될 수 있다. 다만 이는 일 예시이며 이에 한정되는 것은 아니다.

다른 기기에서 방출된 펄스신호가 빔 라이더(Laser Beam Rider)의 2개 수광부(receiver)에 조사되면, 조사된 펄스신호를 받아 메인부에 데이터로 전송하고, 메인부의 프로세서는 펄스신호의 거리를 기준으로 피타고라스 정리공식에 의해 거리를 산출하고, 데이터를 구동부와 제1 통신부 제1 수신단(Receiver1), 제2 통신부 제2 수신단(Receiver2)으로 전송할 수 있다.

　이하 송신전용 단일 IC칩을 이용한 충돌방지 및 회피모뎀에 대하여 설명한다.

몇몇 실시예에서 충돌방지 및 회피전용 송신모뎀(transmitter Modem)은 IPU의 주파수대역의 전파 중 1개의 주파수를 선택하고, 선택한 주파수 중 1개의 주파수채널을 사용하여 전파간섭(EMI)을 생성시키는 것을 비롯한 송신패킷을 직접 제어할 수 있는 송신전용IC칩으로 포함하고, 이를 운영하는 운영 프로그램을 포함할 수 있다.

충돌방지 및 회피전용 송신모뎀(transmitter Modem)은 시그널 전력이나 송신전력을 낮추거나 높이는 등으로 송신거리를 조절하고, 지속적인 송출만하도록 설계하여 전파간섭(EMI)을 이용한 항공기나 자율 비행체(100, 400)간에 전파간섭(EMI)의 범위를 조절하여 생성시킴으로써, 충돌방지 및 회피를 하도록 유도할 수 있다.

송신모뎀(transmitter Modem)은 굴뚝, 철탑 등 골조형태의 뾰족한 구조물이나 50m이상 높은 빌딩에 설치되어 항공기 운항에 위험을 줄 수 있는 높은 물체를 조종사가 미리 알 수 있도록 하는 항공장애표시등과 같이 설치되어 전원을 공급받는다.

이하, 자율 비행체(100, 400)의 물류이송에 대해서 설명한다.

도 1을 참조하면, 몇몇 실시예에서 수취인이 통신기기와 스마트기기 등으로 온라인상 전자상거래로 상품구매 활동을 할 때, 발신인의 중앙서버(Server)에서 매장 PC가 서로 블록체인 네트워크를 통하여 연결되어진 발신인의 중앙서버(Server)에 수취인정보[이름, 상품구매주문번호, 수취인의 주소(GPS), 전화번호, 모뎀 단말기고유번호, IP주소]들을 입력받을 수 있다.

발신인의 중앙서버는 이와 같은 수취인 정보를 바탕으로 GPS(GNSS) 자율비행경로가 생성할 수 있으며, 발신인의 중앙서버는 수취인이 소유하고 있는 이,착륙모뎀정보를 추가 입력받을 수 있고, 발신인의 중앙서버(Server)에서 매장 PC로 저장된 수취인정보들이 근거리 통신모듈[NFC(Near Field Communication), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), UWB(Ultrawideband), WI-FI, IOT, RFID]로 무선송·수신하여 발신인정보[발신지의 주소(GPS), 발신지모뎀의 단말기고유번호, IP주소]가 고정적으로 저장된 리더기(Reader)에 모두 저장하고, 리더기(Reader)에 저장된 정보들을 근거리 통신모듈을 이용해 전파간섭(EMI)을 이용한 자율 비행체(100, 400)의 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver)으로 무선송·수신하여 메인부에 입력 저장이 이루어지도록 할 수 있다.

또한 수취인정보가 저장된 바코드, 큐알 코드(140)를 수취인이 구매한상품의 박스에 붙여 발신인정보가 고정적으로 저장된 리더기(Reader)(110)로 스캔하여 GPS(GNSS) 자율경로 등이 포함된 발신인과 수취인의 정보들을 리더기(Reader)에 저장한 한 후 근거리 통신모듈을 이용해 항공기나 자율 비행체(100, 400)의 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)에 무선송·수신하여 메인부에 직접 입력 저장하는 것이다.

도 2를 참조하면, 항공기나 자율 비행체(100, 400)를 동작하기 위해 전원을 공급하는 순간부터 발신인의 리더기(Reader)를 통해GPS(GNSS) 자율경로 등이 포함된 발신인과 수취인의 정보들이 메인부에 입력 저장되어 물류배송업무가 준비되면, 항공기나 자율 비행체(100, 400)를 동작하기 위해 전원을 공급하는 순간부터 제2 통신부의 제2 수신단(Receiver2)(220)의 작동이 중지하도록 설계되어, 제2 수신단(Receiver2)에서 수신되는 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하는 것을 차단한 상태로 일정고도까지 올라가게 한 후 제2 수신단(Receiver2)(220)의 작동을 시작하도록 설계되고, 다시 제2 수신단(Receiver2)에서 전파간섭(EMI)을 수신하도록 함으로써, 데이터를 메인부로 전송하기 시작하고, GPS가 정한 정상상태의 고도까지 올라가 피치(Pitch)운동을 하며, 네비게이션 등의 자동비행 항법으로 안정적인 물류이송비행을 시작하고, 송전탑/송전선로 등의 장애물과 송신모뎀(Transmitter Modem)(도 6, 600)이 설치되어있는 군사보호시설/비행제한구역/고층빌딩(도 7, 710), 그리고 전파간섭(EMI)을 이용한 다른 항공기나 자율 비행체(100, 400)들 간에 전파간섭(EMI)이 생성되어 충돌을 회피하기 위해 회피명령을 수행할 때, 메인부는 회피명령을 수행하는 동시에 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)의 작동을 중지되도록 하여 발신인으로부터 제1 수신단(Receiver)을 통해 받은 무선데이터정보가 전송되는 것을 중지하는 반면 발신인의 리더기(Reader)(100)부터 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)을 통해 메인부에 입력 저장된 목적지(수취인의 이,착륙모뎀이 있는 위치)인 GPS주소지로 네비게이션 등의 자동비행 항법으로 운항하면서 메인부의 회피명령을 지속적으로 실행하여 항공기나 자율 비행체(100, 400)들 간에 충돌을 회피한 후 다시 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1) 의 작동을 시작하여 발신인으로부터 무선통신을 수신 받도록 한다.

도 3을 참조하면, 항공기나 자율 비행체(100, 400)가 최종목적지인 수취인의 이,착륙모뎀(310) 근처 상공에 위치하게 되어 수취인이 받아야할 구매상품을 안착시키려 수취인의 이,착륙모뎀(310)과 네트워크를 하기위해 항공기나 자율 비행체(100, 400)의 메인부는 일정한 고도(340)까지 내려가게 명령한 후 메인부에 저장된 데이터정보(수취인정보와 이,착륙모뎀정보)(도 1, 130)들 중 하나의 데이터정보를 제1 통신부의 제1 송신단(Receiver1)을 통해 수취인의 이,착륙모뎀에 송신(320)하고, 이를 수신한 이,착륙모뎀은 수신한 데이터정보(수취인정보와 이,착륙모뎀정보)를 확인하여 이,착륙모뎀에 저장된 데이터정보(수취인정보와 이,착륙모뎀정보)를 중 하나의 데이터정보를 자율 비행체(100, 400)의 제1 통신부의 제1 송신단(Receiver1)에 송신(330)하는 것으로 이 둘은 서로 간에 수신된 데이터정보를 확인할 수 있게 된다.

　이하, 자율 비행체(100, 400)에서 레이저 빔 라이더(Laser Beam Rider)의 구동을 설명한다.

서로 간에 수신된 데이터정보를 확인한 후 수취인의 이,착륙모뎀이 자율 비행체(100, 400)의 착륙을 유도하는 레이저 빔 라이더(도 8, 810)를 작동시켜 펄스신호를 방출(도 10, 1001)하고, 항공기나 자율 비행체(100, 400)의 몸체하방 아래쪽을 향해 일정한 거리를 두어 돌출되도록 구비되어 있는 빔 라이더(Laser Beam Rider)의 2개 수광부(receiver)(도 8, 800)에 방출된 펄스신호가 조사되고, 조사된 레이저 빔 라이더의 펄스신호를 받아 메인부에 전송하게 된다.

그라고 발신인의 항공기나 자율 비행체(100, 400)의 빔 라이더(Laser Beam Rider)의 2개 수광부(receiver)가 작동하여 수취인의 이,착륙모뎀과 항공기나 자율 비행체(100, 400)간의 펄스신호의 거리를 기준으로 메인부의 프로세서가 피타고라스 정리공식(도 8, 820)에 의해 거리를 산출할 때, 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver) 의 작동을 중지되도록 설계하여 제1 수신단(Receiver1)에서 수신된 발신인의 데이터가 메인부로 전송되는 것을 중지하는 동시에 제2 통신부의 제2 수신단(Receiver2)(도 2, 220)의 작동을 중지하도록 설계하여 제2 수신단(Receiver2)에서 수신되는 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하는 것을 차단한 상태에서 발신인의 리더기(Reader)를 통해 메인부의 프로세서로 저장된 발신인의 각종 정보인 데이터만을 기반으로 한 명령만인 착륙이나 착륙-재이륙 만을 수행하도록 명령하는 것으로 구동부에서는 출력 스텝을 감소시켜 일정한 각도를 유지하면서 이격 거리를 조절하면서 착륙을 하여 수취인이 받아야할 구매상품을 수취인의 이,착륙모뎀 위에 안착시킬 수 있게 된다. 그 이후, 수취인의 이,착륙모뎀은 근접감지센서(도 4, 430)와 근적외선(도 4, 440)을 작동시키고, 스위치와 연계되어 레이저 빔 라이더(도 8, 810) 작동을 중단시키게 된다. 여기서, 빔 라이더(Laser Beam Rider)의 2개의 수광부는 일 예시이며, 이에 한정되는 것은 아니다.

이렇게 수취인의 이, 착륙모뎀이 레이저 빔 라이더(도 8, 810) 작동을 중단시켜 펄스신호의 방출이 중지되면, 항공기나 자율 비행체(100, 400)는 2개의 수광부(Receiver)(도 8, 820)와 연결된 신호처리부가 펄스신호의 방출중지 데이터를 메인부의 프로세서에 전송하고 자율 비행체(100, 400)의 메인부의 프로세서는 발신인의 리더기(Reader)(도 1, 110)에서 근거리 통신모듈로 무선송·수신으로 저장된 메인부의 정보[GPS(GNSS) 자율경로 등이 포함된 발신인정보와 수취인정보](도 1, 130)들 중 수취인의 정보만을 삭제하고, 발신인의 고정적 데이터정보만을 기반으로 구동부에 신호를 보내어 출력 스텝을 높여 일정한 각도를 유지하여 이륙하고, 다시 최종 출발지로 돌아올 수 있게 된다.

만약 수취인의 이,착륙모뎀이 고장이나 오류로 인해 물류배송업무를 수행하지 못하는 경우 항공기나 자율 비행체(100, 400)는 이,착륙모뎀이 위치한 근처에 수분을 머무른 후 항공기나 자율 비행체(100, 400)의 메인부에 저장되어있던 정보[GPS(GNSS) 자율경로 등이 포함된 발신인정보와 수취인정보](도 1, 130)들 중 수취인의 데이터정보(수취인정보와 이,착륙모뎀정보)만을 삭제하고, 고정적 발신인정보만을 기반으로 다시 최종 출발지로 돌아올 수 있다.

최종 출발지로 돌아온 자율 비행체(100, 400)는 수취인의 구매상품을 다시 물류배송을 하기 위하여 수취인이 구매한 상품박스에 수취인정보들이 저장되어 붙어있는 바코드, 큐알코드(도 1, 140)를 발신인정보가 고정적으로 저장된 리더기(Reader)로 스캔하여 저장한 후 리더기(Reader)의 정보[GPS(GNSS) 자율경로 등이 포함된 발신인과 수취인의 정보]들을 근거리 통신모듈을 이용한 무선송·수신으로 항공기나 자율 비행체(100, 400)의 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver)을 통해 메인부에 직접 입력 저장하는 것으로 수취인의 구매상품의 재배송준비를 완료하는 것을 특징으로 한다.

이것은 수취인의 주소지(GPS) 근처에 동일 종류의 소유자가 다른 이,착륙모뎀들이 다수 존재 하더라도 소유자가 다른 이,착륙모뎀 간에는 서로 혼선이나 간섭으로 인한 오작동을 피해 지정된 수취인의 이,착륙모뎀의 레이저 빔 라이더(Laser Beam Rider)(도 8, 810)를 작동시켜 착륙을 유도하고, 수취인이 받아야할 구매상품을 수취인의 이,착륙모뎀 위에 안착시킴으로써, 발신인의 항공기나 자율 비행체(100, 400)가 물류배송업무를 마치는 것을 특징으로 한다.

발신인의 RC조종 장치를 통해 무선통신을 사용하여 운항하는 전파간섭(EMI)을 이용한 본원 발명의 자율 비행체(100, 400)의 경우. RC드론이 동작하기 위해 전원을 공급하는 순간부터 제2 통신부의 제2 수신단(Receiver2)(도 2, 220)의 작동을 중지하도록 설계하여 제2 수신단(Receiver2)에서 수신되는 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하는 것을 차단한 상태로 일정고도까지 올라가도록 상승운동(340) 후 직진하는 피치(Pitch)운동으로 병행한 순간부터 다시 제2 통신부의 제2 수신단(Receiver2)(도 2, 220)의 작동을 시작하여 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하기 시작하고, RC드론이 운항을 하다가 주변의 다른 항공기나 자율 비행체(100, 400)들과 전파간섭(EMI)이 생성되어 메인부의 회피명령을 수행할 때, 메인부는 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)의 작동을 중지하도록 설계하여 발신인을 통해 수신되는 무선데이터정보의 전송을 차단하는 동시에 발신인이 드론을 조정하기위해 최종으로 RC조종 장치를 통해 무선송신을 받은 비행경로대로 운항하면서 메인부의 회피명령을 지속적으로 실행하여 항공기나 자율 비행체(100, 400)들 간에 충돌을 회피한 후 다시 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)의 작동을 시작하여 RC원격조종 장치의 무선통신 명령을 받아 비행하게 할 수 있다.

또한, RC원격비행을 하는 전파간섭(EMI)을 이용한 자율 비행체(100, 400)가 GPS(GNSS)위치정보를 전송/저장하여 저장된 GPS(GNSS)위치로 스스로 물류배송업무를 수행하던 중에 송전탑이나 송전선로, 송신모뎀(Transmitter Modem)(도 7, 700)이 설치되어있는 군사보호시설/비행제한구역/고층빌딩(도 7, 710) 등의 장애물시설들 위를 운항하면서 전파간섭(EMI)이 생성되고, 주변의 다른 항공기나 자율 비행체(100, 400)들과 전파간섭(EMI)이 생성되어 충돌을 회피하기 위해 메인부의 회피명령을 수행할 때, 메인부는 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)의 작동을 중지하도록 설계하여 제1 수신단(Receiver1)에서 전송되는 데이터를 차단하도록 프로그램을 구성해 장애물과 주변의 다른 항공기나 자율 비행체(100, 400)들 간의 충돌을 회피한 후 발신인이 의도한 무선통신 명령대로 RC원격조종 장치의 무선통신 명령을 받아 비행할 수 있다.

그리고, 발신인이 의도한 대로 RC원격조종 장치의 무선통신 명령을 받아 비행한 후 최종 자율 비행체(100, 400)를 착륙시키기 위해 직진하는 피치(Pitch)운동으로 병행한 후 일정고도까지 하강(340)시킨 후 구동부에 하강운동명령을 전송하여 이,착륙모뎀 위이나 발신인이 의도한 장소에 착륙하기 위해 하강운동을 시작할 때부터 제2 통신부의 제2 수신단(Receiver2)(도 2, 220)의 작동을 중지하도록 설계되어 제2 수신단(Receiver2)에서 수신되는 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하는 것을 차단한 상태에서 이,착륙모뎀의 레이저 빔 라이더(Laser Beam Rider)(도 8, 810) 작동으로 착륙이 유도되거나, RC원격조종 장치의 무선통신 최종명령대로 착륙을 수행하도록 할 수 있다.

　이하, 구조를 위한 자율 비행체(100, 400)의 구동을 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 발명인 자율 비행체(100, 400)에 있어서, 하드웨어 구조인 제1 통신부, 제2 통신부와 레이저 빔 라이더(800)가 메인부와 연결되도록 구성됨으로서 무선송·수신시스템의 역할을 하고, 메인부는 제1 통신부, 제2 통신부, 레이저 빔 라이더(800), 근접감지센서(430), 근적외선(440)등을 관리 및 제어할 수 있다.

본 발명인 구조용 자율 비행체(100, 400)에 있어서, 자율 비행체(100, 400)이 물류배송업무를 수행하던 중 돌풍이나 여러 환경적 요인으로[자이로센서(Gyroscope), 가속도센서(Acceleration Sensor), 지자기센서(Magnetometer) 등의 오류] 인하여 좌/우로 흔들리는 현상 등으로 추락할 때나 인지되지 않은 장애물의 충돌로 인해 구동부의 출력스텝이 급격히 감소하여 추락했을 때, 메인부의 프로세서가 이를 감지, 판단하여 SOS데이터[추락한 위치(GPS)정보] 생성하여 발신인정보(도 1, 130)들과 함께 제1 통신부의 제1 송신단(Transmitter1)을 통해 발신인[중앙서버(Server), 매장 PC, 단말기]에게 전송할 수 있으며, 블록체인 네트워크를 통하여 연결되어진 발신인의 중앙서버(Server)와 매장PC가 이를 수신하여 발신인정보가 고정적으로 저장된 리더기(Reader)에 저장하고, 저장된 리더기(Reader)의 정보(발신인정보, SOS데이터)(도 1, 130)들은 근거리 통신모듈을 이용한 무선송·수신으로 구조용 자율 비행체(100, 400)의 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)을 통해 메인부에 입력, 저장하여 추락현장으로 이동하도록 제어할 수 있다.

구조용 자율 비행체(100, 400)가 GPS(GNSS)와 네비게이션 등의 자율항법으로 운항하여 추락한 자율 비행체(도 11, 1101) 근처(GPS)에 위치하면, 메인부에 저장된 데이터정보(발신인정보, SOS데이터)(도 1, 130)들 중 하나의 데이터정보를 제1 통신부의 제1 송신단(Receiver1)을 통해 추락한 자율 비행체(도 11, 1101)에 송신(도 3, 320)하고, 이를 수신한 추락한 자율 비행체(도 11, 1101)은 수신한 데이터정보(발신인정보, SOS데이터)를 확인하여 추락한 자율 비행체(도 11, 1101)의 메인부에 저장된 데이터정보(발신인정보, SOS데이터)(도 1, 130) 중 하나의 데이터정보를 구조용 자율 비행체의 제1 통신부의 제1 송신단(Receiver1)에 송신(도 11, 330)하는 것으로 이 둘은 서로 간에 수신된 데이터정보를 확인함으로써, 추락한 자율 비행체(도 11, 1101)의 메인부가 이를 판단하여 몸체의 상면덮개와 하방으로 나눠 설치 / 장착된 2개의 레이저 빔 라이더(Laser Beam Rider)의 투광부(Transmitter)(도 8, 810)에서 레이저 빔 라이더를 작동시켜 펄스신호의 방출하는 것으로 구조를 유도할 수 있다.

추락한 자율 비행체(도 11, 1101)에서 착륙을 유도하는 레이저 빔 라이더를 작동시켜 펄스신호(도 10, 1001)를 방출하고, 구조용 자율 비행체의 몸체하방 아래쪽을 향해 일정한 거리를 두어 돌출되도록 구비되어 있는 빔 라이더(Laser Beam Rider)의 2개 수광부(Receiver)(도 8, 800)에 방출된 펄스신호가 조사되면, 조사된 레이저 빔 라이더의 펄스신호를 받아 메인부에 전송하고, 구조용 자율 비행체의 빔 라이더(Laser Beam Rider)의 2개 수광부(receiver)가 작동하여 추락한 자율 비행체(도 11, 1101)와 구조용 자율 비행체간의 펄스신호의 거리를 기준으로 메인부의 프로세서가 피타고라스 정리공식(도 8, 820)에 의해 거리를 산출할 때, 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)(미 도시)의 작동을 중지되도록 설계되고, 제1 수신단(Receiver1)에서 수신된 발신인의 데이터가 메인부로 전송되는 것을 중지하는 동시에 제2 통신부의 제2 수신단(Receiver2)(도 2, 220)의 작동을 중지하도록 설계되며, 제2 수신단(Receiver2)에서 수신되는 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하는 것을 차단한 상태에서 발신인의 리더기(Reader)를 통해 메인부의 프로세서로 저장된 발신인의 각종 정보인 데이터만을 기반으로 한 착륙명령을 구동부에 전송하게 된다.

또한, 메인부에서 구동부에 데이터를 전송하면, 구동부는 출력스텝을 감소시켜 이격 거리를 조절하며 일정한 고도까지 하강하여 고도를 유지한 상태에서 몸체 하방에 설치된 자석을 모터를 이용한 도르래(410)로 추락한 자율 비행체(도 11, 1101)의 몸체 상면이나 하방덮개까지 내려가도록 명령하고, 구조용 자율 비행체가 추락한 자율 비행체의 얇은 철(Iron)(도 1, 150. 도 1, 160)로 이루어진 몸체덮개에 자석(420)을 붙이면, 추락한 자율 비행체의 근접감지센서(430)와 근적외선(440)가 작동되어 레이저 빔 라이더 작동을 중지시켜 펄스신호의 방출을 중단시킬 수 있게 된다.

추락한 자율 비행체(도 11, 1101)이 레이저 빔 라이더 작동을 중단시켜 펄스신호의 방출이 중단되면, 구조용 자율 비행체는 2개의 수광부(Receiver)(도 8, 800)와 연결된 신호처리부가 펄스신호의 방출중지 데이터를 메인부의 프로세서에 전송하고, 메인부와 연결되어 모터를 이용해 도르래(410)를 올리도록 동작시켜 구조한 후 메인부에 저장된 GPS(GNSS) 자율경로 등이 포함된 데이터정보(발신인정보, SOS데이터)들 중 고정적으로 저장된 발신인정보[발신지의 주소(GPS), 발신지모뎀의 단말기고유번호, IP주소]만을 기반으로 구동부에 신호를 보내어 출력 스텝을 높여 일정한 각도를 유지하고 이륙하여 다시 최종 출발지로 돌아오는 것이다.

또한, 구조용 자율 비행체(100, 400)가 추락현장으로 보내지고, 추락한 자율 비행체(도 11, 1101)에 대한 구조업무를 수행하지 못하는 경우, 구조용 자율 비행체은 추락한 자율 비행체(도 11, 1101) 추락현장 부근(GPS)에 머무르는 상황에서 메인부의 제1 통신부의 제1 송신단(Transmitter1)을 통해 발신인의 중앙서버(Server), 매장 PC, 단말기에 구조불능신호를 전송한다.

그러면, 추락지점에 도착한 구조인력이 근거리 통신모듈을 이용한 리더기로 구조용 자율 비행체에 출발지 데이터 신호를 전송함으로써 출발지로 돌아오게 할 수 있다.

　이하, 전파간섭을 이용한 충돌 방지 및 회피 가능한 자율 비행체와 송신모뎀에 대하여 설명한다.

IPU의 주파수별 대역(도 5, 500)은 VLF(초장파), LF(장파), MF(중파), HF(단파), VHF(초단파), UHF(극초단파), SHF(센치미터파), EHF(밀리미터파), THF(서브밀리미터파)로 구분될 수 있고, 이중 산업/과학/의료에 많이 사용되는 비 허가 주파수 대역인 ISM(Industrial Scientific Medical) 대역(도 5, 510)이 많이 사용되고 있다.

　이와 같이, IPU의 주파수별 대역은 동종, 이종 네트워크와의 간섭을 회피하기 위해 각종 중계기나 편파안테나 등을 개선하고, 개발하고 있다.

특히, ISM(Industrial Scientific Medical)주파수 대역(도 5, 500)은 페어링 또는 커넥팅 과정과 호핑(hopping)등 네트워크의 주파수 채널선택방법을 사용하여 이종 네트워크와의 간섭을 회피하는 기술을 사용하고 있으며, 대표적으로 WiFi, 블루투스(BLUTOOS), 지그비(ZIGBEE), 비콘 같은 통신모듈이 이에 해당하며, 이와 같은 통신모듈은 지상에서 사람과 일반 가정집의 가전제품, 상가의 통신장비와 고층빌딩건물 안에서의 통신설비 등에 가장 많이 설치되어 사용되고 있다. 그러나 사용할 때에는 전파간섭의 영향을 미치는 TV, 냉장고, 전자랜지 등의 기기들과 거리를 두어 설치/사용해야 하는데 송전의 교류의 주파수는 전 세계의 여러 나라 중에서 대부분의 나라가 50Hz 또는 60Hz를 채용하고 있으며, 한국은 60Hz를 채용하고 있고, 이를 사용하는 전기제품과 ISM주파수 대역의 통신모듈기기 간에 전파간섭(EMI)이 일어나는 주요원인이 되기 때문이다.

일반적인 자율 비행체의 통신방식은 ISM 밴드영역을 사용하는 송신기와 수신기를 1:1로 연결하여 사용하는 방식과 Wifi로 드론의 제어와 영상을 송수신 하는 방식을 주로 사용한다. 그 외 군사용이나 특수한 목적으로 사용하는 경우에는 별도 할당된 주파수를 사용하기도 하고 원거리의 드론을 제어하기 위해서 3G, LTE 모뎀을 사용하기도 한다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 있어서 IPU의 주파수별 대역(500)에서 모든 항공기나 자율 비행체가 IPU의 주파수대역의 전파 중 1개의 주파수(500)를 선택하고, 선택한 주파수 중 1개의 주파수채널(520)을 사용하여 송출하게 함으로써 전파간섭을 유도케 한다. 이렇게 강제적으로 발생된 전파간섭(EMI)을 이용해 송신모뎀과 항공기 및 자율 비행체 사이, 항공기와 자율 비행체들 사이 그리고 본 발명인 송신모뎀(Transmitter Modem)(도 6, 600)이 설치된 송전탑, 고층빌딩 등의 위험한 구조물/지형/지물 등의 장애물과의 충돌을 방지하거나, 군사보호시설이나 비행제한구역을 회피할 수 있다.

도 6을 참조하면, 이렇게 IPU의 주파수대역(도 5, 500)과 주파수채널(도 5, 520)을 설정하여 전파간섭(EMI)을 생성시키는 것을 비롯한 송신 패킷을 직접 제어할 수 있는 통신IC칩인 단일 송신전용IC칩(도 2, 210)을 구비한 송신모뎀(transmitter Modem)(600)을 제조하여, 항공기나 자율 비행체의 메인부에 탑재해 0, 1과 같은 기본적인 데이터를 송출만하도록 하여 전파간섭(EMI)을 생성시키도록 하고, 생성된 전파간섭EMI을 수신만하는 것을 비롯한 수신패킷을 직접 제어할 수 있는 통신IC칩인 단일 수신전용IC칩(도 2, 220)을 제조하여 항공기나 자율 비행체의 메인부 플랫폼에 탑재하여 자동충돌회피운영 프로그램을 설계하는 등으로 기술의 표준화를 진행해 군사보호시설, 비행제한구역이나 굴뚝 / 철탑 등 골조형태의 뾰족한 구조물이나 50m이상 고층빌딩건물 등에 시그널 전력이나 송신전력을 높여 송신범위를 넓히는 등으로 전파간섭(EMI)을 이용한 송신모뎀(Transmitter Modem)(600)을 항공장애표시등과 같이 전원을 공급받도록 설치함으로써, GPS자율항법으로 운항하는 항공기나 자율 비행체의 접근을 막고, 우회하도록 할 수 있다.

도 2, 도 5, 도 6을 참조하면, 제2 통신부 제2 송신단(Transmitter2)(210)과 제2 수신단(Receiver2)(220)은 따로 나누어 설치하되, 하나의 통신부가 되도록 제2 송신단(Transmitter2)의 단일 통신IC칩(210)은 메인부와 연결되어 송출만하도록 하고. 제2 수신단(Receiver2)의 단일 통신IC칩(220)은 메인부 플랫폼에 탑재하여 독립적으로 동작하도록 회피명령 프로그램을 설계하여 구성할 수 있다.

제2 통신부의 제2 송신단(Transmitter)(210)은 IPU의 주파수대역(500)의 전파 중 1개의 주파수를 선택하고, 선택한 주파수 중 1개의 주파수채널(520)을 사용하여 0과 1과 같은 기본적인 데이터를 송출만하도록 하는 것으로 시그널 전력이나 송신전력을 낮추거나 높이는 등으로 송신거리를 조절하도록 단일 IC칩(도 2, 210)으로 설계하여 제조하고, 모든 항공기나 자율 비행체가 동작을 하기 위해 전원을 공급하는 순간부터 착륙을 마치고, 전원공급을 차단할 때 까지 지속적으로 송출만하도록 설계하여 전파간섭(EMI)이 생성시키도록 프로그램을 설계하여 구성할 수 있다.

전파간섭(EMI)을 이용한 항공기나 자율 비행체가 출발지에서 이륙하여 GPS자율항법으로 운항해 목적지인 수취인의 이,착륙모뎀(도 3, 310)에 수취인이 받아야할 구매상품을 안착하기 위하여 우선, 항공기나 자율 비행체에 전원을 공급하여 이륙하는 순간부터 메인부 프로세서, GPS장치, 기압센서와 연결되어진 제2 통신부 제2 수신단(Receiver2)(220)의 작동을 중지하도록 설계하여 제2 수신단(Receiver2)에서 수신되는 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하는 것을 차단한 상태로 일정고도까지 올라간(도 7, 340) 후 제2 수신단(Receiver2)(220)의 작동(도 7, 350)을 시작하도록 설계하여 다시 제2 수신단(Receiver2)에서 전파간섭(EMI)을 수신하도록 함으로써, 데이터를 메인부로 전송을 시작하게 하여 GPS가 정한 정상상태의 고도까지 올라간 다음 피치(Pitch)운동(도 7, 360)을 하며 GPS자율항법운항으로 안정적인 물류이송비행을 시작하여 GPS가 정한 정상상태의 고도까지 올라가 (GNSS)와 네비게이션 등의 자동비행 항법으로 안정적인 물류이송비행을 시작하고, 자율 비행체가 전파간섭(EMI)이 생성되어 충돌을 회피하기 위해 회피명령을 수행할 때, 메인부는 회피명령을 수행하는 동시에 제1 통신부 제1 수신단(Receiver1)의 작동을 중지하도록 설계하여 발신인을 통해 수신되는 무선데이터정보의 전송을 차단하고, 발신인의 리더기(Reader)부터 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)을 통해 메인부에 직접 입력 저장된 목적지인 수취인의 이,착륙모뎀이 있는 GPS주소지로 (GNSS)와 네비게이션 등의 자동비행 항법으로 운항하면서 메인부의 회피명령을 지속적으로 실행하여 항공기나 자율 비행체들 간에 충돌을 회피한 후 제1 수신단(Receiver1)을 작동하여 다시 발신인으로부터 무선통신을 수신 받도록 하여 수취인의 주소지(GPS) 근처인 이,착륙모뎀에 위치하게 된다.

전파간섭(EMI)을 이용한 항공기나 자율 비행체가 수취인의 주소지(GPS) 근처인 이,착륙모뎀(도 3, 310)에 위치하게 되면, 수취인의 이,착륙모뎀과 네트워크를 하기위해 항공기나 자율 비행체의 메인부는 일정한 고도에 위치까지 내려가게 명령한 후 제2 통신부 제2 수신단(Receiver2)(도 2, 220)의 작동이 중지하도록 설계하여 제2 수신단(Receiver2)에서 수신되는 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하는 것을 차단한 상태로 착륙하도록 하고, 다시 이륙해 최종 출발지로 돌아가 착륙할 때까지 상기와 같은 방법으로 프로그램을 구성하고 설계되는 것이다.

본 발명은 제2 수신단(Receiver2)은 단일 통신IC칩(도 2, 220)으로 메인부 플랫폼에 탑재되어 독립적으로 동작하도록 하는 것으로 설계되어 상기 제2 수신단(Receiver2)에서 메인부로 전송되는 데이터의 일시차단이 발신인의 항공기나 자율 비행체 주변에 GPS(GNSS) 자율항법으로 운항하는 다른 소유자의 항공기나 자율 비행체간에 충돌위험에 노출되어 있다 생각할지 모르겠지만, 사실 모든 항공기나 자율 비행체가 작동하기 위해 전원을 공급하는 순간부터 착륙을 마치고 전원공급을 차단하는 순간까지 다른 소유자의 항공기나 자율 비행체들은 제2 송신단(Transmitter2)(도 2, 210)에서 데이터를 지속적으로 송출(도 7, 370)하도록 작동하고, 제2 수신단(Receiver2)(도 2, 220)도 정상적으로 작동하며 운항하고 있기에 전파간섭(EMI)이 생성되는 다른 소유자의 항공기나 자율 비행체들 만이 홀로 자동충돌회피 동작을 하게 됨으로써, 발신인의 항공기나 자율 비행체와 충돌을 회피할 수 있을 뿐만 아니라, 택배운송을 하기위해 도서·산간 및 도심 지역의 저고도 공역을 GPS자율비행으로 운항하는 항공기나 자율 비행체가 이륙과 착륙을 반복할 때, 굴뚝/철탑 등 골조형태의 뾰족한 구조물이나 50m이상 고층빌딩건물에 설치되는 전파간섭(EMI)을 이용한 송신모뎀(Transmitter Modem)(600)과 서로 전파간섭(EMI)이 생성되어 이륙과 착륙을 방해하는 비행장애 및 안전운항에 심각한 영향을 미쳐 추락할 위험이 있기 때문이다.

그리고 군사보호시설이나 비행제한구역(도 12, 1200)에 시그널 전력이나 송신전력을 높여 송신범위를 넓히는 등으로 전파간섭(EMI)을 이용한 송신모뎀(transmitter Modem)(600)을 설치함으로써, 전파간섭(EMI)을 이용한 자동충돌회피 항공기나 무인기(자율 비행체,드론)의 회피동작으로 접근을 막고, 우회하도록 하여 최종목적지(GPS)인 지정된 경로로 운항하도록 할 수 있다.

도 3, 도 6, 도 7을 참조하면, 전파간섭(EMI)을 이용한 자동충돌회피 항공기나 자율 비행체의 목적지(GPS)주소가 군사보호시설이나 비행제한구역인 경우 GPS자율항법으로 운항해 수취인이 받아야할 구매상품을 안착하기위해 최종목적지인 수취인의 이,착륙모뎀(310) 근처에 위치하면, 수취인의 이,착륙모뎀과 네트워크를 하기 위해 일정한 고도에 위치까지 내려간 후 항공기나 자율 비행체는 메인부에 저장된 데이터정보(수취인정보와 이,착륙모뎀정보)(도 1, 130)들 중 하나의 데이터정보를 제1 통신부의 제1 송신단(Receiver1)을 통해 수취인의 이,착륙모뎀(320)을 송신하고, 수취인의 이,착륙모뎀(310)은 수신한 데이터정보(수취인정보와 이,착륙모뎀정보)를 확인하여 저장된 데이터정보(수취인정보와 이,착륙모뎀정보)를 중 하나의 데이터정보를 자율 비행체의 제1 통신부의 제1 송신단(Receiver1)에 송신(330)하여 이 둘은 서로 간에 수신된 데이터정보를 확인하고, 항공기나 자율 비행체의 착륙을 유도하는 레이저 빔 라이더(도 8, 810)를 작동시켜 펄스신호(도 11, 1001)가 방출되면, 방출된 펄스신호가 항공기나 자율 비행체의 몸체하방 아래쪽을 향해 일정한 거리를 두어 돌출되도록 구비되어 있는 빔 라이더(Laser Beam Rider)의 2개 수광부(Receiver)(도 1, 800)에 방출된 펄스신호를 조사되고, 조사된 레이저 빔 라이더의 펄스신호를 받아 메인부에 전송한다.

발신인의 항공기나 자율 비행체의 빔 라이더(Laser Beam Rider)의 2개 수광부(receiver)가 작동하고, 수취인의 이,착륙모뎀과 자율 비행체간의 펄스신호의 거리를 기준으로 메인부의 프로세서가 피타고라스 정리공식(도 8, 820)에 의해 거리를 산출할 때, 제1 통신부의 제1 수신단(Receiver1)의 작동을 중지되도록 설계하여 제1 수신단(Receiver1)에서 수신된 발신인의 데이터가 메인부로 전송되는 것을 중지하는 동시에 제2 통신부의 제2 수신단(Receiver2)(도 2, 220)의 작동을 중지하도록 설계하여 제2 수신단(Receiver2)에서 수신되는 전파간섭(EMI) 데이터를 메인부로 전송하는 것을 차단한 상태 등에서 발신인의 리더기(Reader)(도 1, 110)를 통해 메인부의 프로세서로 저장된 발신인의 각종 정보인 데이터만을 기반으로 한 착륙이나 착륙-재이륙 등만을 수행하도록 명령하여 전파간섭(EMI)을 이용한 송신모뎀(Transmitter Modem)(600)과 전파간섭(EMI)이 생성되지 않게 한 상태로 구동부에서는 출력 스텝을 감소시켜 일정한 각도를 유지하면서 이격 거리를 조절하면서 수취인의 이,착륙모뎀(310) 위에 착륙을 할 수 있게 된다.

이렇게 항공기나 자율 비행체가 수취인의 이,착륙모뎀 위에 착륙을 하여 수취인이 받아야할 구매상품을 수취인의 이,착륙모뎀(310) 위에 안착시키면, 수취인의 이,착륙모뎀은 근접감지센서(도 4, 430)와 근적외선(도 4, 440)을 작동시키고, 스위치와 연계되어 레이저 빔 라이더 작동을 중단시키면, 항공기나 자율 비행체의 2개의 수광부(Receiver)(도 8, 800)와 연결된 신호처리부는 중지된 펄스신호 데이터를 메인부의 프로세서에 전송하고, 메인부에 저장된 발신인의 데이터만을 기반으로 재이륙의 명령만을 수행하도록 구동부에 신호를 보내어 출력 스텝을 높여 일정한 각도를 유지하여 이륙하여 다시 최종 출발지로 돌아올 수 있게 된다.

또한, 항공기나 자율 비행체가 지상에서 이륙을 하기위해 고도를 높일 때나, 착륙을 하기위해 고도를 낮출 때 짧은 시간동안 제2 통신부의 수신단(도 2, 220)에서 메인부로 전송되는 데이터의 차단상태로 설계되는 것은, 이종 네트워크 간에 서로 간섭을 회피하기 위해 페어링 또는 커넥팅 과정과 호핑(hopping)등 네트워크의 주파수 채널을 선택하는 방법의 기술을 사용하고 있는 ISM주파수 대역의 통신모듈들이 지상에서 사람들이 사용하고 있는 전자제품과 일반 가정집의 가전제품 / 상가의 통신장비와 고층빌딩건물 안에서의 통신설비들로써, 전파간섭(EMI)을 이용한 항공기나 자율 비행체가 지상에서 운항할 때, 별 다른 전파간섭(EMI)이 생성되지 않아 영향을 미치지 못하지만, 혹여 지상에서 사용되는 이종 네트워크와의 일어날 수 있는 간섭이나 굴뚝 / 철탑 등 골조형태의 뾰족한 구조물이나 50m이상 고층빌딩건물 등에 항공장애표시등과 같이 설치되어 있는 송신모뎀(Transmitter Modem)(710)과의 전파간섭(EMI)을 회피하고자 하는 것이다.

또한, 송전시설이 갖추어진 송전선로나 송전탑선로의 전류가 방해전파를 발생시켜 자율 비행체의 근접운항에 다양한 영향을 주고 있으나 전파간섭(EMI)을 이용한 자율 비행체는 이런 방해전파를 전파간섭으로 받아들여 송전선로나 송전탑선로 등의 구조물과의 충돌을 방지할 수 있게 된다.

도 3, 도 6, 도 7, 도 12를 참조하면, 그리고 수동RC조종 장치로부터 조정되는 드론과 GPS(GNSS)위치정보를 전송/저장하여 저장된 GPS(GNSS)위치로 스스로 이동하게 하는 경로비행을 하는 항공기나 자율 비행체가 저고도 공역의 운항인 상황에서 개인사생활 일부지역인 가정집 침실 창밖이나 고층빌딩건물에 접근하여 안티드론이나 파파라치드론으로 변질되더라도 가정집 침실 창밖이나 고층빌딩건물 일부외벽에 송신모뎀(Transmitter Modem)(도 6, 600)을 설치하여 안티드론 / 파파라치드론의 접근을 막고, 차단하여 사생활침해를 예방할 수 있을 뿐만 아니라, 군사보호시설, 비행제한구역이나 굴뚝 / 철탑 등 골조형태의 뾰족한 구조물이나 50m이상 고층빌딩건물 등에 접근을 막고, 우회하도록 해 최종목적지인 수취인의 이,착륙모뎀(도 3, 310)까지 수취인의 구매상품을 안전하게 안착시키고, 다시 최종 출발지로 돌아오게 할 수 있게 된다.

전파간섭(EMI)의 반경을 넓히기 위해 시그널 전력이나 송신전력이 항공기가 착륙을 하기위해 일정한 고도를 낮추어 운항할 때(도 12, 1210), 넓은 반경의 전파간섭(EMI)의 생성으로 착륙을 하려고 고도를 낮춘 항공기 주변으로 GPS자율비행으로 운항하는 자율 비행체가 출연한다면, 자율 비행체가 충돌회피 동작을 하게함으로써, 항공기와의 충돌을 방지할 수 있게 된다.

자율 비행체는 PID 제어를 넘어 인공지능(AI)인 뉴로플라이트(Neuroflight)로 기체를 제어함으로써 회전운동인 트로틀(throttle), 요(YAW), 피치(PITCH)와 롤(ROLL) 이동과 병진운동, 그리고 기체를 기울임(tilting)으로 일정한 속도와 고도를 유지하며 GPS(GNSS) 자율항법으로 안정적 비행을 하게 되고, 상태추정, 환경인지, 그리고 경로계획 3가지 모듈의 유기적 결합을 통해 완전한 자율비행을 하게 된다.

본 발명에서 상태추정 모듈은 자율 비행체의 메인부의 IMU에서 측정되는 가속도와 각속도 값으로 자율 비행체의 움직임을 예측하여 구동부에 전달함으로써 본체의 자세를 잡고, 3차원 공간상에서 비행하는 자율 비행체는 IMU와 이를 보조할 수 있는 전파간섭(EMI)을 이용한 단일 송신전용IC칩(도 2, 210)과 단일 수신전용IC칩(도 2, 220) 등 다양한 센서 융합을 통해 실시간으로 자율 비행체간의 충돌을 회피하면서 기본적 비행이 가능하도록 하고, 환경인지 모듈은 자율 비행체가 지정된 GPS비행경로로 운항하면서 주위에 전파간섭(EMI)이 생성된 데이터를 얻어 자동충돌회피동작을 지속적으로 실행하여 충돌을 회피하면서 지정된 경로를 따라 운항할 수 있게 된다.

도 9를 참조하면, 경로계획 모듈은 환경인지 모듈에서 생성된 지정된 GPS비행경로 정보를 통해 전파간섭(EMI)을 이용한 송신모뎀(도 6, 600)이 설치된 장애물과 자율 비행체들 간에 전파간섭(EMI)이 생성되면, 자율 비행체들은 지정된 경로인 목적지(GPS) 방향으로 서로 GPS고도를 유지하고, 좌측방향 쪽으로 롤(Roll)운동을 하면서 우회하여 피치(Pitch)운동으로 직진하거나, 우측방향 쪽으로 롤(Roll)운동을 하면서 우회하여 피치(Pitch)운동으로 직진하는 충돌회피동작을 하면서 목적지인 수취인의 주소지(GPS)로 운항하는 충돌회피방법과(910), 지정된 경로인 목적지(GPS) 방향으로 서로 GPS고도를 높여, 좌측방향 쪽으로 롤(Roll)운동을 하면서 우회하여 피치(Pitch)운동으로 직진하거나, 우측방향 쪽으로 롤(Roll)운동을 하면서 우회하여 피치(Pitch)운동으로 직진하는 충돌회피동작을 하면서 목적지인 수취인의 주소지(GPS)로 운항하는 충돌회피방법과(920), 지정된 경로인 목적지(GPS) 방향으로 서로 GPS고도를 높여 피치(Pitch)운동으로 직진하면서 장애물과 자율 비행체들을 넘어가는 충돌회피동작을 하면서 목적지인 수취인의 주소지(GPS)로 운항하는 충돌회피방법(930)으로 서로 전파간섭(EMI)에서 벗어나려는 지속적인 반복으로 충돌회피동작을 실행하여 이격 거리를 증가될 때까지 충돌을 피하려는 현재 위치에서 자율 비행체의 목적지까지 가장 효율적으로 목적지(GPS)에 도달할 수 있도록 경로 및 궤적을 생성하도록 한다.

특히, 자율 비행체들 간의 충돌회피동작의 실행 중에서 서로 고도를 낮추어 좌측방향 쪽으로 롤(Roll)운동을 하면서 우회하여 피치(Pitch)운동으로 직진하거나, 우측방향 쪽으로 롤(Roll)운동을 하면서 우회하여 피치(Pitch)운동으로 직진하는 등 아래방향으로 이동하면서 목적지인 수취인의 주소지(GPS)로 운항하는 충돌회피방법과 고도를 낮추어 피치(Pitch)운동으로 직진하여 아래방향으로 이동하면서 목적지인 수취인의 주소지(GPS)로 운항하는 충돌회피방법으로 서로 전파간섭(EMI)에서 벗어나려는 충돌회피방법은 실행하지 않을 수 있다.

이처럼 충돌회피방법을 실행하지 않는 이유로 송전탑, 군사보호시설이나 비행제한구역, 고층빌딩 등의 위험한 구조물/지형/지물 등의 장애물과 충돌을 피하기 위해 항공기나 자율 비행체가 자동충돌회피 동작을 진행하는데 있어서 무한히 반복되는 충돌회피동작으로 인해 지상에서 벗어나지 못하거나, 추락할 위험이 있기 때문이다.

전파간섭(EMI)을 이용한 자율 비행체은 도서·산간 및 도심 지역의 저고도 공역에서 자율 비행체 택배 서비스에 이용되어 발신인과 수취인의 이,착륙모뎀(도 3, 310) 위로 안정적인 이,착륙이 이루어거나 전파간섭(EMI)을 이용한 다양한 자율 비행체들 간의 교통 흐름이 자동적으로 관리되는 기술이다. 예를 들면, 전파간섭(EMI)을 이용한 자동충돌회피 프로그램이 설계된 단일 통신IC칩(도 2. 210, 220)을 탑재한 타 택배드론이 GPS자율비행으로 운항하는 동일지역에서 서로 간에 충돌을 회피하는 등 약속한 비행경로 상에서 택배물류를 배송하고 회귀한 후 착륙할 때까지 안전 비행 여·부인 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 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.

110: 리더기
120: 수취인 정보
130: 수취인 정보와 발신인 정보
140: 바코드, 큐알코드
150: 상면 철 덮개
160: 하면 철 덮개
210: 송신전용IC칩
220: 수신전용IC칩
310: 이,착륙모뎀
410: 도르래
420: 자석
430 근접감지센서
440 근적외선
500: IPU의 주파수대역
510: ISM의 주파수대역
520: 주파수채널
600, 710 : 송신모뎀
800: 레이저 빔 라이더 수광부
810: 레이저 빔 라이더 투광부
1101: 추락한 자율 비행체드론
1200: 비행제한구역에서의 송신모뎀

Claims

자율 비행체와,
수취인 단말로부터 제1 수취인정보를 전달받는 제1 정보저장부,
수취인 주문번호를 생성하는 중앙서버,
상기 제1 수취인정보 및 수취인주문번호를 매칭하여 제2 수취인정보를 생성하는 제2 정보저장부를 포함하며,
상기 자율 비행체는, 레이저 빔 라이더를 포함하고,
상기 레이저 빔 라이더는 투광부와 수광부를 포함하며,
전파간섭(EMI)을 생성시키는 송신전용IC칩 및 수신패킷을 제어하는 수신전용IC칩을 포함하고,
상기 자율 비행체는, 통신부를 더 포함하고,
상기 통신부는,
제1 수신단과 제1 송신단을 포함하는 제1 통신부와,
제2 송신단과 제2 수신단을 포함하는 제2 통신부를 포함하며,
상기 제2 정보저장부로부터 상기 제2 수취인정보를 전달받는 발신인 PC를 더 포함하고,
상기 발신인 PC는 발신인 정보가 고정적으로 저정된 리더기에 제2 수취인 정보를 전달하고,
상기 발신인 정보는 발신지의 주소(GPS), 발신지모뎀의 단말기고유번호, 발신자 IP주소, 수취인 IP주소, 수취인 단말기 고유번호, 수취인 단말기 전화번호 및 추락한 위치(GPS)에 대한 정보를 포함하며,
상기 제1 수신단은 상기 리더기를 통해 상기 발신인 정보를 전달받고, 상기 자율 비행체의 메인부에 저장하고, 상기 자율 비행체의 작동을 제어하며,
상기 제1 송신단은 상기 메인부에 저장된 정보를 수취인의 이,착륙모뎀과 네트워크를 통해 매칭시키고,
상기 제2 송신단은 송신전용IC칩을 포함하고,
상기 송신전용IC칩은 메인부와 연결되어, 주파수대역의 전파 중 1개의 주파수를 선택하고, 선택한 주파수 중 1개의 주파수채널을 사용하여 0, 1과 같은 기본적인 데이터 송출만하며,
상기 제2 수신단은 수신전용IC칩을 포함하고,
상기 수신전용IC칩은 메인부 프로세서, GPS장치, 기압센서와 연결되어 독립적으로 동작하도록 회피명령 제어하며,
상기 전파간섭을 통하여 장애물, 항공기 및 자율 비행체 간의 충돌을 방지하고,
상기 제2 수신단은 지면으로부터 100m 고도까지 작동이 중단되도록 제어되며,
상기 자율 비행체의 몸체는 상면덮개를 포함하고, 상기 상면덮개는 얇은 철을 포함하며, 하방에 배치된 모터를 이용한 도르래, 상기 도르래와 연결되어 랜딩기어 끝에 설치된 자석을 더 포함하고,
상기 제2 송신단은 0, 1과 같은 기본적인 데이터를 송출하여 생성된 전파간섭(EMI)를 수신하고, 수신한 데이터를 기반으로 회피명령을 제어하는 프로그램을 포함하며,
상기 자석을 추락한 자율 비행체의 몸체에 붙이면, 추락한 자율 비행체의 근접감지센서 및 근적외선센서가 작동되어 레이저 빔 라이더의 작동을 중지시켜 펄스신호의 방출을 중단하는 자율 비행체 운영 시스템.
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