KR102661403B1 - 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템 - Google Patents

드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템은 드론에 의해 배송 물품이 투함되는 지지부를 포함하는 착륙부; 상기 착륙부에 투함된 상기 배송 물품을 이송시키는 이송부; 상기 착륙부 아래에 위치하며 상기 이송부에 의해 이송된 상기 배송 물품을 보관하는 적재부; 그리고 상기 적재부에 보관된 상기 배송 물품을 고객에게 전달하는 인터페이스부를 포함하고, 상기 이송부는 상기 지지부 위에 설치되며 상기 지지부 상에서 상기 배송 물품을 상기 지지부의 중앙 영역으로 수평 이송시키는 제1 이송부, 그리고, 상기 지지부의 아래에 설치되며, 상기 중앙 영역으로 수평 이송되어 모여진상기 배송 물품을 상기 적재부로 이송시키는 제2 이송부를 포함하며, 상기 제2 이송부는 상기 배송 물품을 상하좌우로 이송시키고 상기 배송 물품을 상기 적재부로 투입하는 스태커 크레인을 포함하고, 상기 제2 이송부는 상기 배송 물품을 비어있는 상기 적재부로 찾아가는 내비게이션부를 더 포함하며, 상기 제1 이송부는 상기 지지부의 너비에 대응하는 바 형태로 형성되며, 상기 지지부에 투함된 배송 물품을 밀어내면서 상기 중앙 영역으로 이송시키며, 상기 착륙부는 상기 배송 물품이 착륙되는 위치를 조절하는 착륙 제어부를 더 포함하고, 상기 착륙 제어부는 딥러닝 기반으로 상기 배송 물품의 착륙 위치를 영상으로 인식하여 착륙을 유도하는 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템을 개시한다.

Description

드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템{UNMANNED GOODS SUPPLY SYSTEM USING DRONES}
본 발명은 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고중량 물품 배송용 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템에 관한 것이다.
드론을 이용한 물품 배송 기술이 발전하고 있다. 특히, 드론을 이용하여 인구 밀도가 극히 적은 지역이나 낙후 지역 등 물품 배송 취약 지대에 있는 고객들을 위해 물품 배송을 하는 연구가 지속되고 있다.
그러나, 드론이 공중에서 투함하거나 착륙하여 내려 놓은 물품을 고객에게 최종적으로 전달하기 위해서는 별도의 운송 수단이나 별도의 저장 공간이 필요하게 된다.
본 발명의 일 실시예는 물품 배송 취약 지대의 고객이 편리하게 원하는 시간에 배송한 물품을 찾아갈 수 있는 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템은 드론에 의해 배송 물품이 투함되는 지지부를 포함하는 착륙부; 상기 착륙부에 투함된 상기 배송 물품을 이송시키는 이송부; 상기 착륙부 아래에 위치하며 상기 이송부에 의해 이송된 상기 배송 물품을 보관하는 적재부; 그리고 상기 적재부에 보관된 상기 배송 물품을 고객에게 전달하는 인터페이스부를 포함하고, 상기 이송부는 상기 지지부 위에 설치되며 상기 지지부 상에서 상기 배송 물품을 상기 지지부의 중앙 영역으로 수평 이송시키는 제1 이송부, 그리고, 상기 지지부의 아래에 설치되며, 상기 중앙 영역으로 수평 이송되어 모여진상기 배송 물품을 상기 적재부로 이송시키는 제2 이송부를 포함하며, 상기 제2 이송부는 상기 배송 물품을 상하좌우로 이송시키고 상기 배송 물품을 상기 적재부로 투입하는 스태커 크레인을 포함하고, 상기 제2 이송부는 상기 배송 물품을 비어있는 상기 적재부로 찾아가는 내비게이션부를 더 포함하며, 상기 제1 이송부는 상기 지지부의 너비에 대응하는 바 형태로 형성되며, 상기 지지부에 투함된 배송 물품을 밀어내면서 상기 중앙 영역으로 이송시키며, 상기 착륙부는 상기 배송 물품이 착륙되는 위치를 조절하는 착륙 제어부를 더 포함하고, 상기 착륙 제어부는 딥러닝 기반으로 상기 배송 물품의 착륙 위치를 영상으로 인식하여 착륙을 유도하는 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템을 개시한다.
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상기 이송부는 상기 배송 물품을 인지하기 위한 복수개의 센서, 그리고 상기 배송 물품을 모니터링하기 위한 모니터링 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 착륙부는, 상기 지지부 위에 설치되며 상기 지지부를 개폐하는 개폐부를 포함할 수 있다.
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상기 적재부는 상기 배송 물품을 보관하는 복수개의 적재함, 그리고 상기 제2 이송부에 의해 상기 적재함 앞에 위치한 상기 배송 물품을 상기 적재함에 투입하는 물품 적재 수단을 포함할 수 있다.
상기 착륙부, 상기 적재부, 상기 이송부, 그리고 인터페이스부를 제어하는 제어부, 그리고 상기 드론 및 상기 제어부와 연결되어 통신으로 상기 제어부를 조절하는 원격 운영부를 더 포함할 수 있다.
상기 원격 운영부는 상기 드론 및 상기 제어부와 소정 통신 방식으로 연계하여 상기 드론이 상기 착륙부에 이륙하는 것을 감지하여 상기 제어부에 전달할 수 있다.
상기 제어부 및 상기 원격 운영부를 통해 소정의 통신 수단으로 고객에게 통보할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템은 드론에 의해 배송된 배송 물품을 무인으로 이송, 보관, 적재 및 전달함으로써, 고객, 특히 물품 배송 취약 지대의 고객이 편리하게 원하는 시간에 배송한 물품을 찾아가게 할 수 있다.
따라서, 집배원 및 택배원의 노동 부하를 경감시킬 수 있어 전체 유통 물류 서비스의 운영 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도서 산간 지역 등 물품 배송 취약 지대에서 10kg 이상의 고중량 물품을 고객에게 전달함으로써, 배송 시간을 대폭 단축할 수 있다.
또한, 무인으로 운영하므로, 안전하게 비대면으로 물품을 배송할 수 있으며, 배송 물품을 안전하게 보관하므로, 도난, 훼손 등을 방지할 수 있고, 보안 서류나 보안 물품을 고객의 신원을 드러내지 않게 안전하게 배송할 수 있으며, 고객은 편리하게 원하는 시간에 배송 물품을 수취할 수 있다.
또한, 배송 물품을 직접 전달하지 못해 반송되는 경우에도 배송 물품을 무인으로 이송, 보관, 적재할 수 있으므로, 반송 비용 등을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템의 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템의 제1 이송부의 평면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
그러면 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템에 대하여 도 1 내지 도 3을 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템의 개략적인 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템의 제1 이송부의 평면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템은 착륙부(100), 이송부(300), 적재부(200), 인터페이스부(400), 제어부(500), 그리고 원격 운영부(600)를 포함한다.
착륙부(100)에는 드론(10)이 착륙하거나 드론(10)에 의해 배송된 배송 물품(20)이 투함될 수 있다. 배송 물품(20)은 10kg 이상의 중대형 물품도 가능하다.
착륙부(100)는 지지부(110), 개폐부(120), 그리고 착륙 제어부(130)를 포함할 수 있다.
지지부(110)는 배송 물품(20)이 탑재되는 착륙장으로서, 적재부(200), 인터페이스부(400), 제어부(500)의 상측에 위치한다. 이러한 지지부(110)에는 배송 물품(20)이 투함되는 경우 충격을 완화하기 위한 완충부(도시하지 않음)가 형성될 수 있다.
개폐부(120)는 지지부(110) 위에 설치되며 지지부(110)를 개폐할 수 있다. 이러한 개폐부(120)는 지지부(110)에 투함된 배송 물품(20)을 먼지, 빗물 등 외부 환경으로부터 보호하기 위해 지지부(110)와 이격되어 지지부(110) 위에 설치될 수 있다. 개폐부(120)는 여닫이 방식일 수 있으며, 개폐부(120)는 드론(10)이 접근하면 열려서 지지부(110)를 노출하고, 드론(10)이 지지부(110)에서 떠나면 닫힐 수 있다.
착륙 제어부(130)는 배송 물품(20)이 지지부(110) 상에 착륙되는 위치를 조절할 수 있다. 이 때, 착륙 제어부(130)는 딥러닝 기반으로 착륙 위치를 영상으로 인식함으로써 정밀한 착륙을 유도하고, 드론(10)이 지지부(110)에 접근 시 비컨(beacon)을 사용할 수 있다.
착륙부(100)는 착륙부(100)에 배송 물품(20)이 투함되었음을 감지하여 원격 운영부(600)에 통보할 수 있다.
이송부(300)는 착륙부(100)와 적재부(200)를 연결하며 배송 물품(20)을 적재부(200)로 이송시킬 수 있다.
이송부(300)는 지지부(110) 위에 설치되는 제1 이송부(310), 지지부(110) 아래에 설치되는 제2 이송부(320), 배송 물품(20)을 인지하기 위한 복수개의 센서(330), 그리고 배송 물품(20)을 모니터링하기 위한 모니터링 제어부(340)를 포함할 수 있다.
제1 이송부(310)는 지지부(110)에 설치되며 지지부(110) 상에서 배송 물품(20)을 소정 영역 즉, 지지부(110)의 중앙 영역(110a)으로 수평 이송시킬 수 있다. 즉, 제1 이송부(310)는 지지부(110)의 소정 위치에 탑재된 배송 물품(20)을 인식하여 배송 물품(20)을 수취하여 배송 물품(20)을 지지부(110)의 중앙 영역(110a)으로 이송시킬 수 있다.
제1 이송부는 도 2에 도시된 바와 같이 지지부의 너비에 대응하는 바 형태로 형성될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙 영역을 향해 이동하도록 이루어질 수 있다. 이에 따라, 제1 이송부는 지지부에 투하된 배송 물품을 밀어내 면 서 중앙 영역으로 이송시킬 수 있게 된다.
제2 이송부(320)는 제1 이송부(310)에 의해 지지부(110)의 중앙 영역(110a)에 모여진 배송 물품(20)을 적재부(200)로 이송시킬 수 있다. 이러한 제2 이송부(320)는 스태커 크레인(stacker crane)을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 배송 물품(20)을 이송시킬 수 있는 구조라면 다양한 구조가 가능하다.
제2 이송부(320)는 지지부(110)의 중앙 영역(110a)으로 이동하여 정렬 대기하고, 배송 물품(20)을 상하좌우로 이송시키며, 배송 물품(20)을 적재부(200)로 투입할 수 있다. 즉, 제2 이송부(320)는 제1 이송부(310)에 의해 배송 물품(20)이 지지부(110)의 중앙 영역(110a)으로 이동하면 배송 물품(20)을 수취하여 고객 정보에 따라 적재부(200)의 해당 적재함(210) 앞에 위치시킬 수 있다. 이 때, 제2 이송부(320)는 배송 물품(20)을 상하좌우로 이송시키는 정보, 즉 고객 정보를 제어부(500)를 통해 원격 운영부(600)로부터 수신하여 배송 물품(20)을 해당 적재함(210) 위치로 이동시킬 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 이송부(320)는 비어 있는 적재함(210)의 위치를 스스로 찾아가는 내비게이션부(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 내비게이션부를 통해 직접 비어 있는 적재함(210) 위치를 찾아가서 배송 물품(20)을 적재하고, 적재한 해당 적재함(210)의 정보를 원격 운영부(6000로 송신할 수도 있다.
복수개의 센서(330) 및 모니터링 제어부(340)는 배송 물품(20)의 크기, 개수, 중량 등을 감지하여 제1 이송부(310) 및 제2 이송부(320)가 원활하게 배송 물품을 이송시킬 수 있다.
적재부(200)는 착륙부(100) 아래에 위치하며 배송 물품(20)을 투입 및 보관할 수 있다. 적재부(200)는 복수개의 적재함(210), 그리고 물품 적재 수단(220)을 포함할 수 있다.
복수개의 적재함(210)은 배송 물품(20)을 보관하며, 배송 물품(20)의 크기에 맞춘 저장 공간으로서, 용도에 따라 다양한 크기와 개수의 적재함으로 형성될 수 있다.
물품 적재 수단(220)은 제2 이송부(320)에 의해 적재함(210) 앞에 위치한 배송 물품(20)을 적재함(210)에 투입할 수 있다. 이러한 물품 적재 수단(220)은 운송 벨트 또는 롤러 등을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 구조가 가능하다.
인터페이스부(400)는 적재부(200)에 보관된 배송 물품(20)을 고객에게 전달할 수 있다. 인터페이스부(400)는 배송 물품(20)이 적재함(210)에 보관된 후 제어부(500)를 통해 원격 운영부(600)와 통신하여 고객에게 물품 도착 사실을 통보할 수 있다. 이러한 고객 통보 수단은 고객 통보용 스마트폰 앱 등을 포함할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태가 가능하다.
인터페이스부(400)는 배송 물품(20)이 적재함에 보관된 경우, 물품 보관 정보를 업그레이드하여 해당 적재함(210)에 디스플레이, LED 등의 표시 수단을 이용하여 표시할 수 있다. 고객은 인터페이스부(400)를 이용하여 적재함(210)을 개폐할 수 있다. 이 때, 인터페이스부(400)는 고객이 안전하게 적재함(210)을 열고 배송 물품을 수취할 수 있도록 하는 보안 처리부를 더 포함할 수 있다.
제어부(500)는 착륙부(100), 적재부(200), 이송부(300), 그리고 인터페이스부(400)에 연결되어 이들을 제어할 수 있다. 원격 운영부(600)는 제어부(500)에 배송 물품(20)의 크기 및 중량에 대한 정보를 제공할 수 있다.
원격 운영부(600)는 드론(10) 및 제어부(500)와 연결되어 유선 또는 무선 통신으로 제어부(500)를 제어할 수 있다. 원격 운영부(600)는 드론(10)과 소정 통신 방식, 예컨대 WiFi, LTE, 5G 등 통신 프로토콜, 드론(10)에 활용되는 통신 프로토콜, 센서, 영상 인식 등을 통해 드론(10)이 착륙부(100)를 이착륙하는 것을 감지하여 제어부(500)에 전달함으로써, 무인 물품 공급 시스템을 제어할 수 있다.
제어부(500) 및 원격 운영부(600)를 통해 소정의 통신 수단으로 고객에게 통보할 수 있다.
이러한 원격 운영부(600)는 유선 또는 무선 통신으로 물류 서비스 제공사와 연계되어 물류 서비스의 접수부터 배달까지 관리할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템은 드론에 의해 배송된 배송 물품을 무인으로 이송, 보관, 적재 및 전달함으로써, 물품 배송 취약 지대의 고객이 편리하게 원하는 시간에 배송한 물품을 찾아가게 할 수 있다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
100: 착륙부 110: 지지부
120: 개폐부 200: 적재부
300: 이송부 400: 인터페이스부
500: 제어부 600: 원격 운영부

Claims (10)

  1. 드론에 의해 배송 물품이 투함되는 지지부를 포함하는 착륙부;
    상기 착륙부에 투함된 상기 배송 물품을 이송시키는 이송부;
    상기 착륙부 아래에 위치하며 상기 이송부에 의해 이송된 상기 배송 물품을 보관하는 적재부; 그리고
    상기 적재부에 보관된 상기 배송 물품을 고객에게 전달하는 인터페이스부
    를 포함하고,
    상기 이송부는 상기 지지부 위에 설치되며 상기 지지부 상에서 상기 배송 물품을 상기 지지부의 중앙 영역으로 수평 이송시키는 제1 이송부, 그리고,
    상기 지지부의 아래에 설치되며, 상기 중앙 영역으로 수평 이송되어 모여진상기 배송 물품을 상기 적재부로 이송시키는 제2 이송부를 포함하며,
    상기 제2 이송부는 상기 배송 물품을 상하좌우로 이송시키고 상기 배송 물품을 상기 적재부로 투입하는 스태커 크레인을 포함하고,
    상기 제2 이송부는 상기 배송 물품을 비어있는 상기 적재부로 찾아가는 내비게이션부를 더 포함하며,
    상기 제1 이송부는 상기 지지부의 너비에 대응하는 바 형태로 형성되며, 상기 지지부에 투함된 배송 물품을 밀어내면서 상기 중앙 영역으로 이송시키며,
    상기 착륙부는 상기 배송 물품이 착륙되는 위치를 조절하는 착륙 제어부를 더 포함하고, 상기 착륙 제어부는 딥러닝 기반으로 상기 배송 물품의 착륙 위치를 영상으로 인식하여 착륙을 유도하는 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 이송부는
    상기 배송 물품을 인지하기 위한 복수개의 센서, 그리고
    상기 배송 물품을 모니터링하기 위한 모니터링 제어부
    를 더 포함하는 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템.
  5. 제1항에서,
    상기 착륙부는,
    상기 지지부 위에 설치되며 상기 지지부를 개폐하는 개폐부
    를 포함하는 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항에서,
    상기 적재부는
    상기 배송 물품을 보관하는 복수개의 적재함, 그리고
    상기 제2 이송부에 의해 상기 적재함 앞에 위치한 상기 배송 물품을 상기 적재함에 투입하는 물품 적재 수단
    을 포함하는 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템.
  8. 제1항에서,
    상기 착륙부, 상기 적재부, 상기 이송부, 그리고 인터페이스부를 제어하는 제어부, 그리고
    상기 드론 및 상기 제어부와 연결되어 통신으로 상기 제어부를 조절하는 원격 운영부
    를 더 포함하는 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템.
  9. 제8항에서,
    상기 원격 운영부는 상기 드론 및 상기 제어부와 소정 통신 방식으로 연계하여 상기 드론이 상기 착륙부에 이륙하는 것을 감지하여 상기 제어부에 전달하는 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템.
  10. 제9항에서,
    상기 제어부 및 상기 원격 운영부를 통해 소정의 통신 수단으로 고객에게 통보하는 드론을 이용한 무인 물품 공급 시스템.
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