KR20170115272A - Unmanned aerial vehicle, charging station for unmanned aerial vehicle charging, and wireless charging system using the same - Google Patents

Unmanned aerial vehicle, charging station for unmanned aerial vehicle charging, and wireless charging system using the same Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선으로 충전되는 무인비행체와 충전소를 포함하는 무인비행체의 무선충전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무인비행체가 전파를 송수신을 통해 충전소를 탐지하여 무선충전하는 무선충전 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 무선충전 시스템은 비행시간이 기설정된 시간 이상이면 충전소 탐지 전파를 무선 송신하고 적어도 하나의 충전소부터 응답 전파를 수신하여 전파의 세기를 통해 충전할 충전소를 선택하고 선택된 충전소로 이동하여 배터리를 충전하는 무인비행체; 및 다수 개가 기설정된 거리 이상의 간격으로 배치되며 상기 무인비행체로부터 충전소 탐지 전파를 수신하여 현재 위치정보를 포함하는 응답 전파를 상기 무인비행체에 송신하며, 상기 무인비행체가 기설정된 반경 이내에 감지되면 무선으로 전력을 전송하는 충전소를 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a wireless charging system for a unmanned aerial vehicle including a charging station and a unmanned aerial vehicle to be charged wirelessly, and more particularly to a wireless charging system for charging a wireless charging station by detecting and charging a charging station through radio waves.
The wireless charging system according to the present invention wirelessly transmits a charging station detection radio wave when a flight time is longer than a predetermined time and receives a response radio wave from at least one charging station to select a charging station to be charged through the intensity of the radio wave, A unmanned aerial vehicle for charging the vehicle; And a plurality of antennas are disposed at intervals greater than a predetermined distance, receiving a charging station detection radio wave from the unmanned aerial vehicle to transmit a response radio wave including current position information to the unmanned aerial vehicle, and when the unmanned air vehicle is detected within a predetermined radius, And the like.

Description

무인비행체, 무인비행체의 충전을 위한 충전소 및 이를 이용한 무선충전 시스템{UNMANNED AERIAL VEHICLE, CHARGING STATION FOR UNMANNED AERIAL VEHICLE CHARGING, AND WIRELESS CHARGING SYSTEM USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a charging station for charging an unmanned aerial vehicle, a unmanned aerial vehicle, and a wireless charging system using the charging station,

본 발명은 무인비행체의 무선충전 시스템에 관한 것으로서, 특히 무인비행체가 전파 송수신을 통해 충전소를 탐지하여 무선충전하도록 하는 무인비행체, 무인비행체의 충전을 위한 충전소 및 이를 이용한 무선충전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging system for an unmanned aerial vehicle, and more particularly, to a charging system for charging a unmanned aerial vehicle, and a wireless charging system using the same, for detecting and charging a charging station through radio waves.

일반적으로, 무인비행체는 원격의 조종사에 의하여 무선으로 조종되는 비행체를 말한다. 이러한 무인비행체는 군사용, 기상 관측용, 오락용, 산업용, 환경 감시용 등의 다양한 용도로 활용되고 있다. 무인비행체는 내장된 배터리(battery)의 전원을 각종 전자기기와 모터 등에 공급하여 운용된다. 배터리 전원이 고갈되면 무인비행체의 운항을 중단하고 지상에서 배터리를 교체하거나 충전하여야 하므로, 무인비행체를 장시간 운용하기 어려우며, 무인비행체의 활용 시간이 줄어들게 된다.Generally, an unmanned aerial vehicle refers to a vehicle controlled by a remote pilot wirelessly. Such unmanned aerial vehicles are being used for a variety of purposes such as military, weather observation, recreational, industrial, and environmental monitoring. The unmanned aerial vehicle operates by supplying the power of the built-in battery to various electronic devices and motors. If the battery power is depleted, it is difficult to operate the unmanned aerial vehicle for a long time because the operation of the unmanned aerial vehicle should be stopped and the battery must be replaced or charged on the ground, thereby reducing the utilization time of the unmanned aerial vehicle.

이에 따라 종래에는 무인비행체의 배터리를 무선충전기를 통해 충전하는 기술이 소개되었다. 이러한 종래기술에서는 무인비행체가 미리 정해진 위치의 충전소로 이동하여 충전이 이루어졌는데 이런 경우 충전소가 추가되거나 충전소의 위치가 변경되는 경우 일일이 무인비행체에 충전소 위치정보를 갱신해야 하고 다수의 충전소 충전이 가능한 상태의 충전소 중 가장 가까운 충전소를 탐색하여 충전할 수 있는 방법은 제공되지 않았다.Accordingly, a technique of charging a battery of an unmanned aerial vehicle through a wireless charger has been conventionally introduced. In this conventional technology, when the unmanned aerial vehicle is moved to a charging station at a predetermined location, charging is performed. In this case, when the charging station is added or the location of the charging station is changed, the charging station location information must be updated in the unmanned air vehicle. There is no way to search for and charge the nearest charging station among the charging stations.

한국공개특허 제10-2016-0015714호Korean Patent Publication No. 10-2016-0015714 한국공개특허 제10-2015-0102153호Korean Patent Publication No. 10-2015-0102153

이에, 본 발명은 무인비행체가 비행 중 충전이 필요한 경우 다수의 충전소 중 충전이 가능한 충전소를 선택하여 가장 가까운 충전소를 탐색하여 무선으로 충전할 수 있는 무인비행체, 무인비행체의 충전을 위한 충전소 및 이를 이용한 무선충전 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide an unmanned aerial vehicle capable of charging a plurality of charging stations when the unmanned air vehicle needs to be charged while flying, searching for the nearest charging station and wirelessly charging the charging station, A wireless charging system is provided.

본 발명에 따른 무인비행체는 무선으로 비행이 가능하며 충전소에서 무선으로 배터리를 충전하는 무인비행체에 있어서, 상기 무인비행체의 비행시간을 검출하는 비행시간 검출부; 상기 비행시간 검출부에서 검출된 비행시간이 기설정된 시간 이상이면, 충전소 탐지 전파를 전송하는 제1전파송신부; 상기 제1전파송신부에서 전송하는 충전소 탐지 전파에 대해 적어도 하나 이상의 충전소로부터 응답 전파를 수신하는 제1전파수신부; 및 상기 제1전파수신부에서 수신된 적어도 하나의 응답 전파의 세기를 이용하여 충전할 충전소를 선택하여 상기 무인비행체를 상기 선택된 충전소로 이동시키는 제어부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a unmanned aerial vehicle, which is capable of flying wirelessly and recharging a battery wirelessly at a charging station, comprising: a flight time detector for detecting a flight time of the unmanned air vehicle; A first radio wave transmitting unit for transmitting a charging station detection radio wave when the flight time detected by the flight time detecting unit is longer than a preset time; A first radio wave receiving unit for receiving a response radio wave from at least one charging station for the radio wave detected by the charging station transmitted from the first radio wave transmitting unit; And a control unit for selecting the charging station to be charged using the intensity of the at least one response signal received at the first radio wave receiving unit and moving the unmanned air vehicle to the selected charging station.

본 발명에 따른 무인비행체의 상기 제어부는 상기 적어도 하나의 응답 전파의 세기를 비교하여 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파에 포함된 충전소의 위치 정보에 따라 상기 무인비행체를 이동시킨다.The controller of the unmanned aerial vehicle according to the present invention compares the intensity of the at least one response wave to move the unmanned aerial vehicle according to the position information of the charging station included in the response wave having the largest intensity of the wave.

본 발명에 따른 무인비행체의 상기 응답 전파는 상기 응답 전파를 전송한 충전소의 충전 가능 정보를 포함하고, 상기 제어부는 상기 적어도 하나의 응답 전파 중 상기 충전 가능 정보가 충전가능인 응답 전파의 세기를 비교하여 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파에 포함된 충전소의 위치 정보에 따라 상기 무인비행체를 이동시킨다.The response electromagnetic wave of the unmanned aerial vehicle according to the present invention includes chargeable information of a charging station transmitting the response radio wave, and the control unit compares the strength of the response radio wave that can be rechargeable with the chargeable information among the at least one response radio wave And moves the unmanned aerial vehicle according to the location information of the charging station included in the response wave having the largest intensity of the radio wave.

본 발명에 따른 무인비행체의 상기 충전소 탐지 전파는 충전 예약시간이 포함된 충전예약 정보를 포함하고, 상기 응답 전파는 상기 응답 전파를 전송한 충전소의 예약 가능 정보를 포함하고, 상기 제어부는 상기 충전소 탐지 전파에 포함된 충전 예약시간이 되면 상기 예약 가능 정보가 예약가능인 응답 전파의 세기를 비교하여 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파에 포함된 충전소의 위치 정보에 따라 상기 무인비행체를 이동시킨다.The charging station detection radio wave of the unmanned air vehicle according to the present invention includes charging reservation information including a charging reservation time, the response radio wave includes reservation information of a charging station that transmitted the response radio wave, When the charging reservation time included in the radio wave is compared, the unmanned aerial vehicle is moved according to the position information of the charging station included in the response radio wave having the highest radio wave intensity by comparing the strength of the response radio wave that can be reserved.

본 발명에 따른 무인비행체는 상기 충전소 탐지 전파에 무인비행체 식별정보를 포함하고, 상기 제1전파수신부가 예약 확인 전파를 수신하면, 상기 제1전파송신부가 무인비행체 식별정보를 포함하는 예약 응답 전파를 송신한다.The unmanned aerial vehicle according to the present invention includes unmanned aerial vehicle identification information in the charging station detection radio wave, and when the first radio wave receiving unit receives the reservation confirmation radio wave, the first radio wave transmitting unit transmits a reservation response radio wave including unmanned air vehicle identification information .

본 발명에 따른 상기 무인비행체는 상기 충전소를 중심으로 기설정된 반경 이내에서 기설정된 속도 이하로 비행하면서 내부의 배터리를 무선충전한다.The unmanned aerial vehicle according to the present invention wirelessly charges an internal battery while flying below a predetermined speed within a predetermined radius around the charging station.

본 발명에 따른 상기 무인비행체는 상기 배터리에 충전이 시작되면 상기 배터리의 충전상태를 감지하는 충전감지부를 더 포함하고, 상기 충전감지부에서 충전완료가 감지되면 상기 제1전파송신부가 상기 충전소에 충전완료 전파를 송신한다.The charging unit may further include a charge sensing unit that senses a state of charge of the battery when the charging of the battery is started when the battery is fully charged. And transmits a complete radio wave.

또한, 본 발명에 따른 무인비행체의 충전을 위한 충전소는 무인비행체로부터 충전소 탐지 전파를 수신하는 제2전파수신부; 상기 제2전파수신부에서 수신된 충전소 탐지 전파에 대응하여 충전소의 위치정보를 포함하는 응답 전파를 송신하는 제2전파송신부; 상기 무인비행체가 기설정된 반경 이내로 진입하였는지를 감지하는 무인비행체감지부; 및 상기 무인비행체가 상기 반경 이내로 진입한 것으로 감지되면 상기 무인비행체에 무선으로 전력을 전송하는 무선충전부를 포함한다.Also, the charging station for charging the unmanned air vehicle according to the present invention includes: a second radio wave receiving unit for receiving the charging station detection radio wave from the unmanned aerial vehicle; A second radio wave transmitting unit for transmitting a response radio wave including position information of the charging station corresponding to the radio wave detected by the charging station detected by the second radio wave receiving unit; An unmanned aerial vehicle sensing unit for sensing whether the unmanned aerial vehicle is within a predetermined radius; And a wireless charging unit for wirelessly transmitting power to the unmanned air vehicle when it is detected that the unmanned air vehicle is within the radius.

본 발명에 따른 무인비행체의 충전을 위한 충전소는 상기 무선충전부의 전력 전송을 차단하는 전력차단부를 더 포함하고, 상기 제2전파수신부에서 상기 무인비행체로부터 충전완료 전파가 수신되면 상기 전력차단부가 상기 무선충전부의 전력 전송을 차단한다.The charging station for charging the unmanned air vehicle according to the present invention further includes a power cutoff unit for interrupting the power transmission of the wireless charging unit. When the charging radio wave is received from the unmanned air vehicle at the second radio wave receiving unit, The power transmission of the live part is cut off.

본 발명에 따른 무인비행체의 충전을 위한 충전소는 상기 응답 전파에 상기 충전소의 충전 가능 정보가 포함된다.The charging station for charging the unmanned aerial vehicle according to the present invention includes charging information of the charging station in the response wave.

본 발명에 따른 무인비행체의 충전을 위한 충전소는 상기 무인비행체로부터 수신된 충전소 탐지 전파에 충전 예약시간이 포함된 충전예약 정보가 포함되어 있으면, 상기 무선충전부는 상기 충전 예약시간에 충전 가능 여부가 포함된 예약 가능 정보를 생성하고 상기 제2전파송신부는 상기 생성된 예약 가능 정보가 포함된 응답 전파를 전송한다.The charging station for charging the unmanned aerial vehicle according to the present invention includes charging reservation information including the charging reservation time in the charging station detection radio wave received from the unmanned air vehicle, And the second radio wave transmission unit transmits a response radio wave including the generated reservationable information.

본 발명에 따른 무인비행체의 충전을 위한 충전소는 상기 충전소 탐지 전파에 무인비행체 식별정보가 포함되고, 상기 무인비행체감지부가 기설정된 반경 이내의 무인비행체의 진입여부를 감지하고 진입으로 감지하면 무선충전부가 상기 제2전파송신부가 예약 확인 전파를 송신하고, 상기 제2전파수신부가 예약 응답 전파를 수신하여 상기 예약 응답 전파에 포함된 무인비행체 식별정보가 상기 충전소 탐지 전파에 포함되었던 무인비행체 식별정보와 동일하면 상기 무선충전부가 상기 무인비행체에 무선으로 전력을 전송한다.The charging station for charging the unmanned air vehicle according to the present invention includes the unmanned air vehicle identification information in the charging station detection radio wave, and when the unmanned air vehicle sensing unit detects the entry of the unmanned air vehicle within the predetermined radius, Wherein the second radio wave transmitting unit transmits the reservation confirmation radio wave and the second radio wave receiving unit receives the reservation response radio wave and the unmanned air vehicle identification information included in the reservation response radio wave is the same as the unmanned air vehicle identification information included in the charging station detection radio wave The wireless charging unit wirelessly transmits power to the unmanned aerial vehicle.

본 발명에 따른 무인비행체의 충전을 위한 충전소의 상기 무선충전부는 상기 무인비행체에 전력을 전송할 때 원거리 전력 전송방식을 이용한다.The wireless charging unit of the charging station for charging the unmanned aerial vehicle according to the present invention uses a remote power transmission method when transmitting power to the unmanned air vehicle.

또한, 본 발명에 따른 무선충전 시스템은 비행시간이 비행시간을 감지하여 상기 비행시간이 기설정된 시간에 도달하면 충전소 탐지 전파를 무선으로 송신하고 상기 송신된 충전소 탐지 전파에 대응하는 응답 전파를 적어도 하나의 충전소부터 각각 수신하고, 상기 수신된 적어도 하나의 응답 전파의 세기를 이용하여 배터리를 충전할 충전소를 선택하고 상기 선택된 충전소로 이동하여 상기 배터리를 충전하는 무인비행체; 및 상기 무인비행체로부터 충전소 탐지 전파를 수신하여 자신의 위치정보를 포함하는 응답 전파를 상기 무인비행체에 송신하고, 상기 무인비행체가 기설정된 반경 이내에 진입한 것으로 감지되면 무선으로 전력을 전송하여 상기 무인비행체의 배터리를 충전시키는 다수의 충전소를 포함한다.In addition, the wireless charging system according to the present invention is characterized in that when the flight time is detected and the flight time reaches the predetermined time, the wireless charging system transmits wirelessly the charging station detection radio waves and transmits the response radio waves corresponding to the transmitted charging station detection radio waves at least The unmanned aerial vehicle comprising: a unmanned aerial vehicle for receiving the at least one response electromagnetic wave from the charging station of the unmanned aerial vehicle to select a charging station to be charged with the battery and charging the battery by moving to the selected charging station; And a controller for receiving the radio wave detected from the unmanned aerial vehicle and transmitting a response radio wave including its own position information to the unmanned aerial vehicle and transmitting power wirelessly when the unmanned aerial vehicle is detected to be within a predetermined radius, Of the battery.

본 발명에 따른 무선충전 시스템의 상기 무인비행체는 상기 배터리의 충전이 시작되면 상기 배터리의 충전상태를 감지하여 충전완료가 감지되면 상기 충전소에 충전완료 전파를 송신하고, 상기 충전소는 상기 충전완료 전파가 수신되면 상기 무인비행체로의 전력 전송을 차단한다.When the charging of the battery is started, the unmanned airplane of the wireless charging system according to the present invention senses the charging state of the battery and transmits a charging complete radio wave to the charging station when charging completion is detected. And stops power transmission to the unmanned aerial vehicle when it is received.

본 발명에 따른 무선충전 시스템의 상기 무인비행체는 상기 수신된 적어도 하나의 응답 전파의 세기를 비교하여 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파에 포함된 충전소의 위치 정보에 따라 이동한다.The unmanned aerial vehicle of the wireless charging system according to the present invention compares the intensity of the received at least one response radio wave and moves according to the location information of the charging station included in the response radio wave having the strongest radio wave intensity.

본 발명에 따른 무선충전 시스템의 상기 충전소는 상기 응답 전파에 충전 가능 정보를 포함하여 송신하고, 상기 무인비행체는 상기 충전 가능 정보가 충전가능인 응답 전파의 세기를 비교하여 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파에 포함된 충전소의 위치 정보에 따라 이동한다.The charging station of the wireless charging system according to the present invention transmits the response radio wave including the chargeable information, and the unmanned aerial vehicle compares the intensity of the response radio wave to which the chargeable information is chargeable, And moves according to the location information of the charging station included in the radio wave.

본 발명에 따른 무선충전 시스템은 상기 무인비행체가 상기 충전소 탐지 전파에 충전 예약시간을 포함하는 충전예약 요구 정보를 포함하여 송신하고, 상기 충전소는 상기 충전예약 정보에 대해 예약 가능 정보를 포함하는 응답 전파를 송신하고, 상기 무인비행체는 상기 충전 예약시간이 되면 상기 예약 가능 정보가 예약가능인 응답 전파의 세기를 비교하여 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파에 포함된 충전소의 위치 정보에 따라 이동한다.The wireless charging system according to the present invention transmits the charging reservation request information including the charging reservation time to the charging station detection radio wave by the unmanned air vehicle, And the unmanned air vehicle travels according to the location information of the charging station included in the response radio wave having the largest radio wave intensity by comparing the strength of the response radio wave that can be reserved by the reservationable information when the charging reservation time is reached.

본 발명에 따른 무선충전 시스템은 상기 충전소 탐지 전파에 무인비행체 식별정보가 포함되고, 상기 충전소가 기설정된 반경 이내의 무인비행체를 감지하면 예약 확인 전파를 송신하고, 상기 예약 확인 전파를 수신한 상기 무인비행체는 무인비행체 식별정보를 포함하는 예약 응답 전파를 송신하고, 상기 예약 응답 전파를 수신한 상기 충전소는 상기 예약 응답 전파에 포함된 무인비행체 식별정보가 상기 충전소 탐지 전파에 포함되었던 무인비행체 식별정보와 동일하면 상기 무인비행체에 무선으로 전력을 전송한다.The wireless charging system according to the present invention transmits the reservation confirmation radio wave when the charging station detects the unmanned aerial vehicle within the predetermined radius and the unmanned aerial vehicle identification information is included in the radio wave detected by the charging station, The airplane transmits a reservation response wave including the unmanned aerial vehicle identification information, and the charging station receiving the reservation response wave transmits the unattended airplane identification information included in the reservation response wave to the unmanned airplane identification information included in the charging station detection radio wave If they are the same, they transmit power wirelessly to the unmanned aerial vehicle.

본 발명에 따른 무선충전 시스템은 상기 무인비행체가 상기 충전소를 중심으로 기설정된 반경 이내에서 기설정된 속도 이하로 비행을 하면서 상기 충전소가 원거리 전력 전송방식을 통해 상기 무인비행체의 배터리에 전력을 전송하여 상기 배터리를 충전한다.The wireless charging system according to the present invention transmits power to the battery of the unmanned aerial vehicle through the remote power transmission system while the unmanned aerial vehicle is flying below a predetermined speed within a predetermined radius around the charging station, Charge the battery.

본 발명에 따른 무인비행체, 무인비행체의 충전을 위한 충전소, 이를 이용한 무선충전 시스템은 사용자가 무인비행체를 조종하여 충전소로 이동시키는 것이 아닌 전파에 대한 응답을 받아 자동으로 이동할 수 있도록 해준다.The charging system for charging the unmanned aerial vehicle, the unmanned aerial vehicle, and the wireless charging system using the same according to the present invention enables the user to automatically move by receiving a response to the radio wave rather than moving the unmanned aerial vehicle to the charging station.

또한, 본 발명에 의하면 신규 충전소의 정보를 상기 무인비행체에 갱신하지 않아도 전파의 통신규격만 설정해주면 무인비행체에서 다수의 충전소를 탐색할 수 있어 충전소의 설치 및 이동이 자유롭다.In addition, according to the present invention, if the communication specification of radio waves is set only without updating the information of the new charging station to the unmanned air vehicle, a plurality of charging stations can be searched in the unmanned aerial vehicle, and the installation and movement of the charging station are free.

또한, 본 발명에 의하면 충전시 상기 무인비행체가 충전소에 안착하는 것이 아니라 일정 반경 내에서 비행중에 원거리 충전이 가능하여 충전을 위한 정밀한 도킹 제어가 별도로 요구되지 않는다.In addition, according to the present invention, the unmanned aerial vehicle is not mounted on the charging station at the time of charging, but remote charging is possible during flight in a certain radius, and precise docking control for charging is not separately required.

또한, 본 발명에 의하면 충전소 탐색에 대한 응답으로 충전 가능 여부를 포함하여 충전중이거나 고장, 수리 등으로 충전이 불가능한 상태의 충전소를 미리 확인하여 불필요한 무인비행체의 이동을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to prevent unnecessary movement of the unmanned aerial vehicle by confirming in advance a charging station including a chargeable state in response to a search for a charging station, a charging station in a state where charging is in progress,

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인비행체, 무인비행체의 충전을 위한 충전소 및 이를 이용한 무선충전 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인비행체와 충전소의 개략적인 구성도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인비행체의 무선충전방법에 대한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인비행체의 예약을 통한 무선충전방법에 대한 흐름도이다. 1 is a schematic view of a charging station for charging an unmanned aerial vehicle, a unmanned aerial vehicle, and a wireless charging system using the same according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram of an unmanned aerial vehicle and a charging station according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a wireless charging method of an unmanned aerial vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart of a wireless charging method using a reservation of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인비행체, 무인비행체의 충전을 위한 충전소 및 이를 이용한 무선충전 시스템의 개략도이다.1 is a schematic view of a charging station for charging an unmanned aerial vehicle, a unmanned aerial vehicle, and a wireless charging system using the same according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 무선충전 시스템(100)은 무선으로 비행이 가능하며 충전소에서 무선으로 배터리를 충전하는 무인비행체(200)와 다수 개가 기설정된 거리 이상의 간격으로 배치되며 상기 무인비행체(200)에 무선으로 전력을 전송하는 충전소(300)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the wireless charging system 100 includes a unmanned object 200 capable of flying wirelessly at a charging station and wirelessly charging the battery, and a plurality of wireless communication devices 200 are disposed at intervals of predetermined distances, And a charging station 300 for transferring power to the charging station 300.

상기 충전소(300)는 도 1에서는 2개가 배치된 것으로 표현하였으니 이는 본 발명의 일 실시예에 대한 표현의 편의를 위한 것으로 상기 충전소(300)의 개수는 본 발명에서 한정하지 않는다.1, the number of the charging stations 300 is not limited to the number of the charging stations 300 according to an embodiment of the present invention.

상기 무인비행체(200)는 충전이 필요하면 충전소를 탐지하기 위한 전파를 브로드캐스트(Broadcast) 방식으로 송신한다.When the unmanned air vehicle 200 requires charging, it transmits a radio wave for detecting a charging station in a broadcast manner.

상기 충전소(300)는 상기 무인비행체(200)에서 송신된 충전소 탐지 전파를 수신하여 이에 대한 응답 전파를 송신하는데 상기 충전소 탐지 전파를 수신한 모든 충전소가 응답할 수 있으므로 상기 무인비행체(200)는 다수의 응답 전파를 수신할 수 있다.The charging station 300 receives the charging station detection wave transmitted from the unmanned air vehicle 200 and transmits a response wave to the charging station 300. Since all the charging stations receiving the charging station detection radio wave can respond, Can be received.

상기 충전소(300)는 상기 응답 전파에 충전 가능 정보를 포함하여 송신할 수 있는데 충전소에 현재 충전 중인 무인비행체가 있거나, 고장이나 수리 등으로 충전이 불가능한 상태인 경우 충전불가 정보를 송신하고 그렇지 않은 경우 충전가능 정보를 송신한다.The charging station 300 may transmit the non-charging information when the unmanned aerial vehicle currently charging is present in the charging station, or the charging station can not be charged due to failure, repair, or the like. And transmits chargeable information.

상기 무인비행체(200)는 수신된 응답 전파 중에서 상기 충전 가능 정보가 충전가능인 응답 전파만을 선택하여 그 중 충전할 충전소를 선택하게 된다.The unmanned aerial vehicle 200 selects only the response radio waves to which the rechargeable information can be recharged among the received response radio waves, and selects the recharging station to be recharged.

도 1의 일례에서 상기 무인비행체(200)는 상기 제1 및 제2충전소(300a, 300b)로부터 각각 응답 전파를 수신하여 응답 전파의 세기를 이용하여 충전할 충전소를 선택하게 된다.In the example of FIG. 1, the unmanned aerial vehicle 200 receives response radio waves from the first and second charging stations 300a and 300b, respectively, and selects a charging station to be charged using the intensity of the response signal.

전파의 세기는 거리에 반비례하므로 도 1의 일례에서 상기 2개의 충전소(300a, 300b) 중 상기 무인비행체(200)에 더 가까이 위치한 제1충전소(300a)에서 송신되는 응답 전파는 제2충전소(300b)에서 송신되는 응답 전파에 비해 전파 세기가 더 클 것이다.The response wave transmitted from the first charging station 300a located closer to the unmanned air vehicle 200 among the two charging stations 300a and 300b in the example of FIG. 1 is transmitted to the second charging station 300b ), The propagation intensity will be larger than that of the response propagation.

따라서 상기 무인비행체(200)는 충전을 위해 상기 제1충전소(300a)를 선택하여 이동한다.Accordingly, the unmanned air vehicle 200 selects and moves the first charging station 300a for charging.

상기 충전소(300)는 상기 응답 전파를 송신할 때 상기 응답 전파에 각 해당 충전소의 위치 정보를 포함하여 송신하는데 상기 위치정보는 예컨대 GPS 위치 좌표가 될 수 있다.When transmitting the response radio wave, the charging station 300 transmits the response wave including position information of each corresponding charging station, and the position information may be, for example, a GPS position coordinate.

상기 무인비행체(200)는 상기 제1충전소(300a)에서 송신한 응답 전파에 포함된 위치 정보를 이용하여 상기 제1충전소(300a)로 이동하게 된다.The unmanned air vehicle 200 moves to the first charging station 300a using the location information included in the response wave transmitted from the first charging station 300a.

또는 상기 무인비행체(200)는 상기 충전소(300)에서 송신된 응답 전파의 방향과 세기를 이용하여 상기 충전소(300)까지의 거리 및 방향을 계산하여 이동할 수도 있다.Alternatively, the unmanned air vehicle 200 may calculate the distance and direction to the charging station 300 using the direction and intensity of the response wave transmitted from the charging station 300.

이러한 경우 상기 무인비행체(200)에 상기 응답 전파의 방향을 감지할 수 있는 안테나가 구비될 수 있으며 상기 응답 전파의 세기를 이용하여 거리를 계산할 수 있는 제어장치가 구성될 수 있다.In this case, the unmanned air vehicle 200 may be provided with an antenna capable of sensing the direction of the response radio wave, and a control device capable of calculating the distance using the intensity of the response radio wave may be configured.

상기 무인비행체(200)가 상기 제1충전소(300a)로 이동하여 기설정된 반경 이내에 위치하게 되면 상기 제1충전소(300a)가 이를 감지하고 무선으로 전력을 전송하여 충전을 실시하게 된다. When the unmanned air vehicle 200 moves to the first charging station 300a and is located within a predetermined radius, the first charging station 300a senses the charging operation and transmits power by wirelessly charging the unmanned object.

이때 상기 제1충전소(300a)는 원거리 전력 전송방식을 이용하여 상기 무인비행체(200)에 전력을 공급하고 상기 무인비행체(200)는 공급되는 전력으로 무선충전이 가능하도록 상기 제1충전소(300a)를 기준으로 기설정된 반경 이내에서 기설정된 속도 이하로 비행을 한다.At this time, the first charging station 300a supplies electric power to the unmanned air vehicle 200 using a remote power transmission method, and the first charging station 300a is connected to the first charging station 300a, The user will fly below a predetermined speed within a predetermined radius.

상기 원거리 전력 전송을 위해 상기 무인비행체(200) 및 상기 충전소(300)에는 전력 송수신을 위한 안테나가 구비될 수 있다. 이때 상기 충전소(300)에 구비되는 안테나는 비행중인 상기 무인비행체(200)에 전력을 공급하기 위해 상기 무인비행체(200)의 이동에 따라 방향이 조절되는 형태로 구비될 수 있다.An antenna for power transmission and reception may be provided in the unmanned air vehicle 200 and the charging station 300 for the remote power transmission. At this time, the antenna provided in the charging station 300 may be provided so as to be oriented in accordance with the movement of the unmanned air vehicle 200 in order to supply electric power to the unmanned air vehicle 200 in flight.

상기 기설정된 반경은 상기 충전소(300)에서 원거리 전력 전송방식을 이용하여 전력을 공급할 수 있는 최대 거리에 의해 결정되며 상기 기설정된 속도는 상기 충전소(300)에 구비된 전력 송수신을 위한 안테나가 상기 무인비행체의 이동에 따라 방향이 조절될 때 반응 속도에 따라 결정된다. 예컨대 상기 충전소(300)에 구비된 전력 송수신용 안테나가 2km/h 이하의 속도로 이동하는 물체에 대해 방향 조절이 가능하다고 하면 이를 고려하여 상기 무인비행체(200)의 무선충전 시 비행 속도는 2km/h 이하로 설정할 수 있다.The predetermined radius is determined by a maximum distance that can be supplied with electric power using the remote power transmission method in the charging station 300, and the predetermined speed is determined by the antenna for power transmission / reception provided in the charging station 300, It is determined according to the reaction speed when the direction is adjusted according to the movement of the flying body. For example, if the power transmission / reception antenna provided in the charging station 300 is capable of adjusting the direction of an object moving at a speed of 2 km / h or less, the flying speed at the time of wireless charging of the unmanned air vehicle 200 is 2 km / h or less.

다음으로 상기 무인비행체(200)와 상기 충전소(300)의 자세한 구성을 살펴보도록 한다.Next, a detailed configuration of the unmanned air vehicle 200 and the charging station 300 will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인비행체와 충전소의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of an unmanned aerial vehicle and a charging station according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면 상기 무인비행체(200)는 비행시간 검출부(210), 제1전파송신부(220), 제1전파수신부(230), 제어부(240) 및 충전감지부(250)를 포함하고, 상기 충전기(300)는 제2전파수신부(310), 제2전파송시부(320), 무선충전부(330), 전력차단부(340) 및 무인비행체감지부(350)를 포함하여 구성된다.2, the unmanned air vehicle 200 includes a flight time detector 210, a first radio wave transmitter 220, a first radio wave receiver 230, a controller 240, and a charge detector 250, The charger 300 includes a second radio wave receiving unit 310, a second radio wave transmitting unit 320, a wireless charging unit 330, a power cutoff unit 340, and an unmanned flight sensor unit 350.

상기 비행시간 검출부(210)는 상기 무인비행체(200)의 비행시간을 검출하는 구성으로써 시간을 카운팅하는 장치들 예컨대, 카운터 또는 위성시간수신장치 등을 적용하여 상기 무인비행체(200)가 비행을 시작한 지 얼마나 시간이 흘렀는지 검출할 수 있다.The flight time detection unit 210 detects a flight time of the unmanned air vehicle 200 by applying time counting devices such as a counter or a satellite time receiving device to start flight of the unmanned air vehicle 200 It is possible to detect how much time has elapsed.

상기 비행시간 검출부(210)에서 검출된 비행시간은 상기 무인비행체(200)의 충전 여부를 결정할 수 있도록 해준다. 상기 검출된 비행시간이 일정시간 이상이면 배터리에 충전이 필요한 것으로 판단하고 상기 무인비행체(200)를 충전하기 위해 충전소 탐색을 진행한다.The flight time detected by the flight time detector 210 allows the user to determine whether the unmanned air vehicle 200 is being charged. If the detected flying time is longer than a predetermined time, it is determined that the battery needs to be charged and the charging station search is performed to charge the unmanned air vehicle 200.

상기 무인비행체(200)의 충전 여부를 결정하기 위한 비행시간 기준은 변경이 가능하다.The flight time reference for determining whether to charge the unmanned aerial vehicle 200 can be changed.

상기 제1전파송신부(220)는 충전소를 탐지하기 위한 전파를 송신하며, 불특정 다수의 충전소에 상기 충전소 탐지 전파를 송신하기 위해 브로드캐스트(Broadcast) 방식으로 전파를 공중에 송신한다.The first radio wave transmitting unit 220 transmits a radio wave for detecting a charging station and transmits radio waves to the public in a broadcast manner in order to transmit the charging station detection radio waves to a plurality of unspecified charging stations.

이러한 상기 제1전파송신부(220)는 전파를 송신하기 위한 송신 안테나 등으로 구성될 수 있는데, 상기 제1전파송신부(220) 뿐만 아니라 상기 제1전파수신부(230)는 전파를 수신하기 위한 수신 안테나로 구현될 수 있으며, 상기 충전기(300)의 제2전파수신부(310)와 제2전파송신부(320) 역시 각각 수신 안테나와 송신 안테나로 구현된다.The first radio wave transmitting unit 220 may include a transmitting antenna for transmitting radio waves. The first radio wave receiving unit 230 as well as the first radio wave transmitting unit 220 may include a receiving antenna And the second radio wave receiving unit 310 and the second radio wave transmitting unit 320 of the charger 300 are also implemented as a receiving antenna and a transmitting antenna, respectively.

상기 제1전파송신부(220)에서 송신되는 충전소 탐지 전파에는 상기 무인비행체(200)를 식별할 수 있는 정보가 포함되며 이는 다른 무인비행체와의 송수신 오류를 방지하기 위한 목적이다.The charging station detection radio wave transmitted from the first radio wave transmitting unit 220 includes information for identifying the unmanned air vehicle 200, which is intended to prevent transmission / reception errors with other unmanned aerial vehicles.

상기 제1전파송신부(220)에서 브로드캐스트 방식으로 공중에 충전소 탐지 전파를 송신하면 상기 충전소(300)의 제2전파수신부(310)가 상기 충전소 탐지 전파를 수신한다.When the first radio wave transmitting unit 220 transmits a radio wave for detecting the station to the public in a broadcast manner, the second radio wave receiving unit 310 of the charging station 300 receives the radio wave for detecting the station.

이와 같이 상기 충전소 탐지 전파를 수신하면 상기 충전소(300)는 상기 제2전파송신부(320)를 통해 응답 전파를 송신한다.When the charging station detection radio wave is received as described above, the charging station 300 transmits a response radio wave through the second radio wave transmitting unit 320.

이때 상기 응답 전파에 상기 무인비행체(200)를 제외한 다른 무인비행체나 다른 충전소들이 반응하여 송수신 오류를 발생시키지 않도록 하기 위해 상기 응답 전파에는 상기 충전소 탐지 전파에 포함되어 있는 상기 무인비행체(200) 식별 정보가 포함되어 상기 충전소 탐지 전파를 송신한 상기 무인비행체(200)만이 상기 응답 전파를 수신할 수 있도록 한다.At this time, in order for the response radio wave not to cause a transmission / reception error due to the reaction of other unmanned aerial vehicles or other charging stations other than the unmanned air vehicle 200, the response radio wave may include identification information of the unmanned air vehicle 200 So that only the unmanned air vehicle 200 that has transmitted the charging station detection radio wave can receive the response radio waves.

상기 무인비행체(200)는 제1전파수신부(230)를 통해 상기 응답 전파를 수신하는데 상기 충전소 탐지 전파가 브로드캐스트 방식으로 송신되었기 때문에 상기 응답 전파는 하나 이상의 충전소(300)로부터 송신될 수 있다.Since the unmanned air vehicle 200 receives the response radio wave through the first radio wave receiving unit 230, the response radio wave can be transmitted from one or more charging stations 300 because the charging station detection radio wave is transmitted in a broadcast manner.

이때 각각의 응답 전파는 어떤 충전소로부터 수신된 전파인지 식별하기 위해 충전소 식별 정보를 포함할 수 있다.At this time, each response propagation may include refueling station identification information to identify a radio wave received from a certain refueling station.

또한 상기 응답 전파에는 상기 응답 전파를 송신한 충전소의 위치 정보가 포함되는데 이러한 위치 정보를 상기 충전소 식별 정보로 이용할 수도 있다.Further, the response wave includes position information of the charging station that transmits the response wave, and such position information may be used as the charging station identification information.

상기 제어부(240)는 상기 제1전파수신부(230)에서 수신된 응답 전파의 세기를 이용하여 충전할 충전소를 선택하는데 수신된 응답 전파가 다수인 경우 가장 전파의 세기가 센 응답 전파를 송신한 충전소가 가장 가까운 충전소로 판단하고, 상기 응답 전파에 포함된 위치 정보를 이용하여 상기 무인비행체(200)를 상기 충전소로 이동시킨다.The control unit 240 selects the charging station to be charged using the intensity of the response radio wave received from the first radio wave receiving unit 230. When the received response radio wave is large, It is determined that the nearest charging station is the nearest charging station and the unmanned air vehicle 200 is moved to the charging station using the location information included in the response wave.

상기 무인비행체(200)가 상기 충전소(300)로 이동하기 위한 구동 장치와 관련된 기술은 기공지된 기술로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자에게 자명한 바 상세한 설명은 생략한다.Techniques related to the driving device for moving the unmanned aerial vehicle 200 to the charging station 300 are well known to those skilled in the art and will not be described in detail.

상기 무인비행체(200)가 상기 충전소(300)로 이동하면 상기 충전소(300)의 무인비행체감지부(350)에서 상기 충전소(300)를 중심으로 기설정된 반경 이내에 상기 무인비행체(200)가 진입했는지를 감지하고, 상기 무인비행체(200)가 감지되면 상기 무선충전부(330)는 무선으로 전력을 송신함으로써 상기 무인비행체(200)의 배터리를 충전하도록 한다. When the unmanned air vehicle 200 moves to the charging station 300, it is determined whether the unmanned air vehicle 200 enters the unmanned aerial vehicle 300 within a predetermined radius centered on the charging station 300 at the charging station 300 of the charging station 300 And when the unmanned object 200 is detected, the wireless charging unit 330 wirelessly transmits power to charge the battery of the unmanned air vehicle 200. [

상기 무선충전부(330)는 무선 전력 전송을 위해 전력 송신 안테나로 구현될 수 있으며 이러한 전력을 송신받아 배터리를 충전하기 위해 상기 무인비행체(200)에 또한 전력 송신 안테나가 구비될 수 있다.The wireless charger 330 may be implemented as a power transmission antenna for wireless power transmission. In order to charge the battery by receiving the power, the unmanned air vehicle 200 may also include a power transmission antenna.

상기 기설정된 반경은 상기 무선충전부(330)에서 무선으로 전력을 공급할 수 있는 최대 거리에 의해 결정된다.The predetermined radius is determined by the maximum distance that the wireless charger 330 can wirelessly supply power.

상기 무인비행체(200)가 상기 충전소(300)에서 충전중일 때, 상기 충전감지부(250)가 상기 무인비행체(200)의 충전상태를 감지하여 충전이 완료된 것을 감지하면 상기 제1전파송신부(220)가 상기 충전소(300)에 충전완료 전파를 송신하여 충전 상태를 알려준다.When the charging unit 250 detects the charging state of the unmanned air vehicle 200 and the charging is completed when the unmanned air vehicle 200 is charging the charging station 300, Transmits a fully charged radio wave to the charging station 300 to inform the charging state.

상기 충전소(300)의 제2전파수신부(310)는 상기 충전완료 전파를 수신하여 상기 무인비행체(200)의 충전이 완료됨을 확인하면 상기 전력차단부(340)를 통해 상기 무선충전부(330)의 전력 공급을 차단하여 과충전을 방지하고 불필요한 전력 낭비를 방지하도록 한다.The second radio wave receiving unit 310 of the charging station 300 receives the charged radio wave and confirms that the charging of the unmanned air vehicle 200 is completed. The power supply is interrupted to prevent overcharging and to prevent unnecessary power wastage.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인비행체의 무선충전방법에 대한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method for wirelessly charging an unmanned aerial vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면 먼저 상기 무인비행체(200)가 비행시간이 기설정된 기준시간에 도달하였는지를 확인하여(S100), 기준시간에 도달한 경우, 즉 기설정된 시간 이상 비행한 경우 배터리 충전이 필요하다고 판단하고 공중에 충전소 탐지 전파를 송신한다(S102).Referring to FIG. 3, first, it is determined whether the flight time of the unmanned air vehicle 200 has reached a preset reference time (S100). If the flight time has reached the reference time, that is, And sends a radio wave for detecting the charging station in the air (S102).

이러한 충전소 탐지 전파를 수신(S104)한 상기 충전소(300)는 상기 충전소 탐지 전파에 대응하는 응답으로 충전소 가능 정보 및 충전소 위치 정보를 포함한 응답 전파를 상기 무인비행체(200)에 송신한다(S106).The charging station 300 receiving the charging station detection radio wave transmits the response radio wave including the charging station possible information and the charging station location information to the unmanned object 200 in response to the charging station detection radio wave in step S106.

다음으로 상기 응답 전파를 수신한 상기 무인비행체(200)는 상기 응답 전파에 포함된 상기 충전소 가능 정보를 확인하여(S108) 충전 가능인 경우 가장 가까운 충전소를 찾기 위해 응답 전파의 세기가 가장 센 응답 전파인지 확인한다(S110). Next, the unmanned air vehicle 200 receiving the response wave confirms the charging station availability information included in the response wave (S108). When it is possible to charge the unmanned airplane 200, in order to find the nearest charging station, (S110).

다수개의 응답 전파 중 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파가 확인되면(S112), 상기 무인비행체(200)는 해당 응답 전파에 포함된 충전소 위치 정보를 이용하여 상기 응답 전파를 송신한 충전소로 이동한다(S114).When a response propagating wave having the greatest intensity of the radio wave is found among a plurality of response propagating waves (S112), the unmanned air vehicle 200 moves to a charging station transmitting the response radio wave using the charging station location information included in the response propagation wave S114).

상기 무인비행체(200)가 상기 충전소(300) 근처로 이동하면 상기 무인비행체감지부(350)에서 기 설정된 반경 내에 상기 무인비행체(200)의 진입 여부를 감지하여(S116), 진입하였으며 상기 충전소(300)에서 상기 무인비행체(200)에 무선으로 전력을 전송한다(S118). 이로써 무인비행체(200)의 배터리의 충전이 시작된다.When the unmanned air vehicle 200 moves to the vicinity of the charging station 300, it detects whether the unmanned air vehicle 200 enters the unmanned air vehicle 200 within a radius set by the unmanned aerial vehicle sensing unit 350 at step S116, 300 to transmit power wirelessly to the unmanned air vehicle 200 (S118). Thereby, charging of the battery of the unmanned air vehicle 200 is started.

상기 무인비행체(200)는 상기 충전소(300)로부터 무선으로 전력을 수신받아 배터리의 충전이 시작되면 상기 배터리의 충전상태를 감지하여(S120) 충전이 완료된 것으로 확인되면(S122) 상기 충전소(300)에 충전완료 전파를 송신한다(S124).The unmanned air vehicle 200 receives the electric power from the charging station 300 wirelessly and detects the charged state of the battery when the charging of the battery is started in step S120. If it is confirmed that the charging is completed in step S122, (S124).

상기 충전소(300)가 상기 충전완료 전파를 수신하면(S126), 과충전을 방지하고 전력 낭비를 방지하기 위하여 상기 무인비행체(200)로의 전력 전송을 차단한다(S128).When the charging station 300 receives the charged electric wave (S126), the electric power transmission to the unmanned object 200 is interrupted (S128) in order to prevent overcharge and to prevent power waste.

상기 과정을 통해 상기 무인비행체(200)는 전파 송수신을 통해 다수의 충전소 중에서 가장 가까운 곳에 위치한 충전소를 탐지하여 무선충전을 할 수 있도록 이동한다.Through the above process, the unmanned aerial vehicle 200 detects a charging station located closest to the plurality of charging stations through radio wave transmission and reception, and moves to be able to charge wirelessly.

또 다른 실시 예에서 상기 무인비행체(200)는 충전이 필요한 시점 이전에 상기 충전소에 전파를 송신하여 원하는 시간에 충전할 수 있도록 충전 예약을 실시할 수 있다.In yet another embodiment, the unmanned air vehicle 200 may transmit a radio wave to the charging station prior to the point in time at which charging is required, so as to perform charging reservation so that it can be charged at a desired time.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인비행체의 예약을 통한 무선충전방법에 대한 흐름도이다. FIG. 4 is a flowchart illustrating a wireless charging method using a reservation of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면 먼저 상기 무인비행체(200)가 비행시간이 기설정된 기준시간에 도달하였는지 확인하여(S200) 도달한 경우, 즉 기설정된 시간 이상 비행한 경우 배터리 충전 예약이 필요하다고 판단하고 충전 예약 시간이 포함된 충전소 탐지 전파를 송신한다(S202). 이러한 충전 예약 시간은 상기 무인비행체(200)의 비행시간에 대응하여 원하는 시간에 충전을 할 수 있도록 하기 위해 미리 그 충전 시간을 예약하기 위한 것으로서 향후 충전을 원하는 시간의 정보를 포함한다. Referring to FIG. 4, if the unmanned air vehicle 200 determines that the flight time has reached the preset reference time (S200), that is, if the unmanned air vehicle 200 has flown more than the predetermined time, A charging station detection radio wave including time is transmitted (S202). The charging reservation time is used to reserve the charging time in advance in order to enable charging at a desired time corresponding to the flight time of the unmanned aerial vehicle 200, and includes information of a time to be charged in the future.

상기 충전 예약 시간이 포함된 충전소 탐지 전파를 수신(S204)한 상기 충전소(300)는 상기 충전 예약 시간에 충전이 가능한지 여부를 확인하여 응답 전파에 예약 가능 정보 및 충전소 위치 정보를 포함하여 상기 무인비행체(200)에 송신한다(S206).The charging station 300 receiving the charging station detection radio wave including the charging reservation time (S204) confirms whether charging is possible during the charging reservation time, and transmits the information including the reservation information and the charging station location information to the response radio wave, (S206).

다음으로 상기 응답 전파를 수신한 상기 무인비행체(200)는 상기 응답 전파에 포함된 상기 예약 가능 정보를 확인하여(S208), 예약 가능인 응답 전파에 대해 상기 충전 예약시간이 되면 가장 가까운 충전소를 찾기 위해 전파의 세기가 가장 센 응답 전파를 확인한다(S210).Next, the unmanned air vehicle 200 receiving the response radio wave confirms the reservationable information included in the response radio wave (S208), and when it is the charge reservation time for the reservationable response radio wave, The response propagation with the strongest intensity of the radio wave is confirmed (S210).

예약 가능에 해당하는 다수개의 응답 전파 중 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파가 확인되면(S212), 상기 무인비행체(200)는 해당 응답 전파에 포함된 충전소 위치 정보를 이용하여 상기 응답 전파를 송신한 충전소로 이동한다(S214).When the responder wave having the greatest intensity of the radio wave among the plurality of responder waves corresponding to the reservation is confirmed (S212), the unmanned air vehicle 200 transmits the response wave using the refueling station position information included in the response radio wave And moves to the charging station (S214).

상기 무인비행체(200)가 상기 충전소(300) 근처로 이동하면 상기 무인비행체감지부(350)에서 기 설정된 반경내에 상기 무인비행체(200)가 진입하였는지를 감지하여(S216), 진입하였으면 상기 충전소(300)에서 상기 무인비행체(200)에 무선으로 전력을 전송한다(S218). 이로써 충전을 예약한 시간에 상기 무인비행체(200)의 충전이 이루어지도록 한다.When the unmanned air vehicle 200 moves to the vicinity of the charging station 300, it is detected whether the unmanned air vehicle 200 enters the predetermined radius at the unmanned aerial vehicle sensing unit 350 at step S216. If the unmanned air vehicle 200 enters the charging station 300 Transmits the power to the unmanned air vehicle 200 wirelessly (S218). Thereby charging the unmanned flight vehicle 200 at a time when the charging is reserved.

이때 상기 충전소(300)는 상기 무인비행체(200)가 상기 예약 가능 정보를 송신한 무인비행체인지 확인하기 위해 추가로 전파를 송수신하여 확인할 수 있다.At this time, the charging station 300 may further transmit and receive radio waves to confirm that the unmanned air vehicle 200 has received the reservation information.

먼저 상기 무인비행체(200)가 상기 충전소 탐지 전파를 상기 충전소(300)에 송신할 때 상기 무인비행체(200)를 식별할 수 있는 무인비행체 식별정보를 포함하여 송신한다.First, when the unmanned air vehicle 200 transmits the detection signal of the charging station to the charging station 300, the unmanned air vehicle 200 transmits unmanned air vehicle identification information that can identify the unmanned air vehicle 200.

상기 충전소(300)는 상기 충전소 탐지 전파를 수신하면 상기 무인비행체 식별정보를 저장하여 예약과정을 진행하는 상기 무인비행체(200)를 식별하기 위한 정보로 이용한다.The charging station 300 stores the unmanned aerial vehicle identification information and uses the unmanned aerial vehicle 200 as information for identifying the unmanned air vehicle 200 that performs the reservation process.

예약 과정이 진행되어 상기 무인비행체(200)가 상기 충전소(300)로 이동한 후 상기 충전소(300)가 기설정된 반경 이내의 무인비행체를 감지하면 상기 충전소(300)는 예약된 무인비행체가 맞는지 확인하기 위해 예약 확인 전파를 송신한다.When the unmanned air vehicle 200 moves to the charging station 300 after the reservation process is performed and the charging station 300 detects an unmanned air vehicle within a predetermined radius, the charging station 300 determines whether the unmanned air vehicle is a reserved unmanned air vehicle The reservation confirmation radio wave is transmitted.

상기 예약 확인 전파를 수신한 상기 무인비행체(200)는 무인비행체 식별정보를 포함하는 예약 응답 전파를 송신한다.The unmanned air vehicle 200 receiving the reservation confirmation radio wave transmits a reservation response radio wave including unmanned aerial vehicle identification information.

상기 예약 응답 전파를 수신한 상기 충전소(300)는 상기 예약 응답 전파에 포함된 무인비행체 식별정보가 상기 충전소 탐지 전파에 포함되어 저장해놓았던 상기 무인비행체 식별정보와 동일하면 무선으로 전력을 전송하도록 한다.When the unmanned aerial vehicle identification information included in the reservation response wave is the same as the unmanned aerial vehicle identification information stored in the charging station detection radio wave, the charging station 300 receiving the reservation response wave transmits radio power wirelessly.

이러한 예약 확인 과정을 통해 예약이 진행되었던 무인비행체가 아닌 다른 무인비행체에 충전을 실시하는 오류가 없도록 방지한다.Through this reservation confirmation process, it is prevented that there is no error in charging the unmanned air vehicle other than the unmanned air vehicle on which the reservation was made.

마지막으로 상기 무인비행체(200)는 상기 충전소(300)로부터 무선으로 전력을 수신받아 배터리의 충전이 시작되면 충전감지부(250)에서 상기 배터리의 충전상태를 감지하여(S220) 충전이 완료된 것으로 확인되면(S222) 상기 충전소(300)에 충전완료 전파를 송신한다(S224).Finally, when the unmanned air vehicle 200 receives power from the charging station 300 wirelessly and starts to charge the battery, the charge sensing unit 250 senses the charged state of the battery (S220) (S222), it transmits a fully charged radio wave to the charging station 300 (S224).

상기 충전소(300)가 상기 충전완료 전파를 수신하면(S126), 과충전을 방지하기 위해 상기 무인비행체(200)로의 전력 전송을 차단한다(S128).When the charging station 300 receives the charged electric wave (S126), the electric power transmission to the unmanned object 200 is blocked to prevent overcharge (S128).

도 3 및 도 4에서 설명한 상기 무인비행체(200)의 충전 및 충전 예약 과정을 통해 상기 무인비행체(200)는 충전을 원하는 시점에 상기 충전소(300)가 이미 충전 중이거나 고장, 수리 등으로 충전이 불가능한 상태를 미리 감지할 수 있어, 충전을 위해 오랜시간 대기하거나 다른 충전소를 찾기 위한 불필요한 이동을 방지할 수 있다.3 and 4, the unmanned airplane 200 can be charged and recharged at a time when the charging station 300 is already charged, It is possible to detect an impossible situation in advance, so that unnecessary movement for waiting for charging for a long time or searching for another charging station can be prevented.

이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 이에, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope of the appended claims, The genius will be so self-evident. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 무인비행체의 충전시스템 200 : 무인비행체
210 : 비행시간검출부 220 : 제1전파송신부
230 : 제1전파수신부 240 : 제어부
250 : 충전감지부 300 : 충전소
300a : 제1충전소 300b : 제2충전소
310 : 제2전파수신부 320 : 제2전파송신부
330 : 무선충전부 340 : 전력차단부100: charging system of unmanned vehicle 200: unmanned vehicle
210: flight time detecting unit 220: first time-
230: first radio wave receiving unit 240:
250: charge detection unit 300: charging station
300a: first charging station 300b: second charging station
310: second radio wave receiving unit 320: second radio wave transmitting unit
330: wireless charging unit 340:

Claims (20)

무인비행체의 비행시간을 검출하는 비행시간 검출부;
상기 비행시간 검출부에서 검출된 비행시간이 기설정된 시간에 도달하면 충전소 탐지 전파를 전송하는 제1전파송신부;
상기 제1전파송신부에서 전송된 충전소 탐지 전파에 대응하는 응답 전파를 적어도 하나 이상의 충전소로부터 각각 수신하는 제1전파수신부; 및
상기 제1전파수신부에서 수신된 적어도 하나의 응답 전파의 세기를 이용하여 충전할 충전소를 선택하고 상기 무인비행체를 상기 선택된 충전소로 이동시키는 제어부; 를 포함하는 무인비행체.A flight time detector for detecting the flight time of the unmanned aerial vehicle;
A first radio wave transmitting unit for transmitting the radio wave detected by the radio wave detecting unit to the radio wave detecting unit when the detected time reaches a preset time;
A first radio wave receiving unit for receiving a response radio wave corresponding to the radio wave detected by the charging station transmitted from the first radio wave transmitting unit, from at least one charging station; And
A control unit for selecting a charging station to be charged by using the intensity of at least one response wave received at the first radio wave receiving unit and moving the unmanned aerial vehicle to the selected charging station; . 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 수신된 적어도 하나의 응답 전파의 세기를 비교하여 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파에 포함된 충전소의 위치 정보에 따라 상기 무인비행체를 이동시키는 무인비행체.The method according to claim 1,
Wherein the control unit compares the intensity of the received at least one response radio wave to move the unmanned aerial vehicle according to the location information of the charging station included in the response radio wave having the largest radio wave intensity. 제 1 항에 있어서,
상기 응답 전파는 상기 응답 전파를 전송한 충전소의 충전 가능 정보를 포함하고, 상기 제어부는 상기 적어도 하나의 응답 전파 중 상기 충전 가능 정보가 충전가능인 응답 전파의 세기를 비교하여 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파에 포함된 충전소의 위치 정보에 따라 상기 무인비행체를 이동시키는 무인비행체.The method according to claim 1,
Wherein the response wave includes chargeable information of a charging station that has transmitted the response wave, and the control unit compares the intensity of the response radio wave to which the chargeable information is chargeable among the at least one response radio wave, A unmanned aerial vehicle for moving the unmanned aerial vehicle according to location information of a charging station included in a response wave. 제 1 항에 있어서,
상기 충전소 탐지 전파는 충전예약시간이 포함된 충전예약 정보를 포함하고, 상기 응답 전파는 상기 응답 전파를 전송한 충전소의 예약 가능 정보를 포함하며, 상기 제어부는 상기 충전소 탐지 전파에 포함된 충전예약시간이 되면 상기 예약 가능 정보가 예약가능인 응답 전파의 세기를 비교하여 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파에 포함된 충전소의 위치 정보에 따라 상기 무인비행체를 이동시키는 무인비행체.The method according to claim 1,
Wherein the charging station detection radio wave includes charging reservation information including a charging reservation time, the response radio wave includes reservation information of a charging station that has transmitted the response radio wave, The unmanned aerial vehicle according to the present invention moves the unmanned aerial vehicle according to the location information of the charging station included in the response wave having the largest intensity of the radio wave by comparing the intensity of the response wave that can be reserved for the reservationable information. 제 5 항에 있어서,
상기 충전소 탐지 전파에 무인비행체 식별정보를 포함하고,
상기 제1전파수신부가 예약 확인 전파를 수신하면, 상기 제1전파송신부가 예약 응답 전파에 상기 무인비행체 식별정보를 포함하여 송신하는 무인비행체.6. The method of claim 5,
The unmanned aerial vehicle identification information includes the unmanned aerial vehicle identification information,
Wherein the first radio wave transmitting unit transmits the reservation response radio wave including the unmanned aerial vehicle identification information when the first radio wave receiving unit receives the reservation confirmation radio wave. 제 1 항에 있어서,
상기 무인비행체는 상기 충전소를 중심으로 기설정된 반경 이내에서 기설정된 속도 이하로 비행하면서 내부의 배터리를 무선충전하는 무인비행체.The method according to claim 1,
The unmanned aerial vehicle according to claim 1, wherein the unmanned aerial vehicle wirelessly charges an internal battery while flying below a predetermined speed within a predetermined radius around the charging station. 제 6 항에 있어서,
상기 배터리에 충전이 시작되면 상기 배터리의 충전상태를 감지하는 충전감지부를 더 포함하고, 상기 충전감지부에서 충전완료가 감지되면 상기 제1전파송신부가 상기 충전소에 충전완료 전파를 송신하는 무인비행체.The method according to claim 6,
Further comprising a charge sensing unit for sensing a state of charge of the battery when charging of the battery is started, and wherein the first radio wave transmitter transmits a fully charged radio wave to the charging station when the charge sensing unit detects completion of charging. 무인비행체로부터 충전소 탐지 전파를 수신하는 제2전파수신부;
상기 제2전파수신부에서 수신된 충전소 탐지 전파에 대응하여 충전소의 위치정보를 포함하는 응답 전파를 송신하는 제2전파송신부;
상기 무인비행체가 기설정된 반경 이내로 진입하였는지를 감지하는 무인비행체감지부; 및
상기 무인비행체가 상기 반경 이내로 진입한 것으로 감지되면 상기 무인비행체에 무선으로 전력을 전송하는 무선충전부를 포함하는 무인비행체의 충전을 위한 충전소.A second radio wave receiving unit for receiving the station detection radio wave from the unmanned aerial vehicle;
A second radio wave transmitting unit for transmitting a response radio wave including position information of the charging station corresponding to the radio wave detected by the charging station detected by the second radio wave receiving unit;
An unmanned aerial vehicle sensing unit for sensing whether the unmanned aerial vehicle is within a predetermined radius; And
And a wireless charging unit for wirelessly transmitting power to the unmanned air vehicle when it is detected that the unmanned air vehicle has reached the radius. 제 8 항에 있어서,
상기 무선충전부의 전력 전송을 차단하는 전력차단부를 더 포함하고,
상기 제2전파수신부에서 상기 무인비행체로부터 충전완료 전파가 수신되면 상기 전력차단부가 상기 무선충전부의 전력 전송을 차단하는 무인비행체의 충전을 위한 충전소.9. The method of claim 8,
Further comprising a power cutoff unit for cutting off the power transmission of the wireless charger unit,
And the power interruption unit blocks the power transmission of the wireless charger unit when the charged radio wave is received from the unmanned air vehicle at the second radio wave receiving unit. 제 8 항에 있어서,
상기 응답 전파에 상기 충전소의 충전 가능 정보가 포함되는 무인비행체의 충전을 위한 충전소.9. The method of claim 8,
And the charging information of the charging station is included in the response wave. 제 8 항에 있어서
상기 무인비행체로부터 수신된 충전소 탐지 전파에 충전 예약시간이 포함된 충전예약 정보가 포함되어 있으면, 상기 무선충전부는 상기 충전 예약시간에 충전 가능 여부가 포함된 예약 가능 정보를 생성하고 상기 제2전파송신부는 상기 생성된 예약 가능 정보가 포함된 응답 전파를 전송하는 무인비행체의 충전을 위한 충전소.The method of claim 8, wherein
If the charging station-detected radio wave received from the unmanned aerial vehicle includes charging reservation information including a charging reservation time, the wireless charging unit generates reservation-enabling information including charging availability at the charging reservation time, Is a charging station for charging the unmanned air vehicle which transmits response radio waves including the generated reservationable information. 제 11 항에 있어서,
상기 충전소 탐지 전파에 무인비행체 식별정보가 포함되고, 상기 무인비행체감지부가 기설정된 반경 이내의 무인비행체의 진입여부를 감지하고 진입으로 감지하면 무선충전부가 상기 제2전파송신부가 예약 확인 전파를 송신하고, 상기 제2전파수신부가 예약 응답 전파를 수신하여 상기 예약 응답 전파에 포함된 무인비행체 식별정보가 상기 충전소 탐지 전파에 포함되었던 무인비행체 식별정보와 동일하면 상기 무선충전부가 상기 무인비행체에 무선으로 전력을 전송하는 무인비행체의 충전을 위한 충전소.12. The method of claim 11,
When the unmanned aerial vehicle sensing unit detects the entrance of the unmanned aerial vehicle within a predetermined radius and detects the entry of the unmanned air vehicle, the second radio transmitting unit transmits the reservation confirmation radio wave to the wireless charger unit If the second radio wave receiving unit receives the reservation response radio wave and the unmanned air vehicle identification information included in the reservation response radio wave is the same as the unmanned air vehicle identification information included in the charging station detection radio wave, Charging station for charging the unmanned aerial vehicle. 제 8 항에 있어서,
상기 무선충전부는 상기 무인비행체에 전력을 전송할 때 원거리 전력 전송방식을 이용하는 무인비행체의 충전을 위한 충전소.9. The method of claim 8,
Wherein the wireless charging unit is a charging station for charging the unmanned aerial vehicle using a remote power transmission method when power is transmitted to the unmanned air vehicle. 비행시간을 감지하여 상기 비행시간이 기설정된 시간에 도달하면 충전소 탐지 전파를 무선으로 송신하고 상기 송신된 충전소 탐지 전파에 대응하는 응답 전파를 적어도 하나의 충전소부터 각각 수신하고, 상기 수신된 적어도 하나의 응답 전파의 세기를 이용하여 배터리를 충전할 충전소를 선택하고 상기 선택된 충전소로 이동하여 상기 배터리를 충전하는 무인비행체; 및
상기 무인비행체로부터 충전소 탐지 전파를 수신하여 자신의 위치정보를 포함하는 응답 전파를 상기 무인비행체에 송신하고, 상기 무인비행체가 기설정된 반경 이내에 진입한 것으로 감지되면 무선으로 전력을 전송하여 상기 무인비행체의 배터리를 충전시키는 다수의 충전소를 포함하는 무선충전 시스템.Detecting a flight time, and when the flight time reaches a preset time, wirelessly transmits a radio wave for detecting a charging station, receives a response radio wave corresponding to the transmitted radio wave for detecting the charging station from at least one charging station, A unmanned aerial vehicle for selecting a charging station to charge the battery using the intensity of response propagation and moving the selected charging station to the selected charging station to charge the battery; And
And transmits a response radio wave including its own position information to the unmanned aerial vehicle. When it is detected that the unmanned air vehicle has reached a predetermined radius, it transmits power wirelessly to the unmanned air vehicle A wireless charging system comprising a plurality of charging stations for charging batteries. 제 14 항에 있어서,
상기 무인비행체는 상기 배터리의 충전이 시작되면 상기 배터리의 충전상태를 감지하여 충전완료가 감지되면 상기 충전소에 충전완료 전파를 송신하고, 상기 충전소는 상기 충전완료 전파가 수신되면 상기 무인비행체로의 전력 전송을 차단하는 무선충전 시스템.15. The method of claim 14,
When the charging of the battery is started, the unmanned aerial vehicle senses the charged state of the battery and transmits the charged airwaves to the charging station when the completion of charging is detected. The charging station transmits electric power to the unmanned air vehicle Wireless charging system that blocks transmission. 제 14 항에 있어서,
상기 무인비행체는 상기 수신된 적어도 하나의 응답 전파의 세기를 비교하여 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파에 포함된 충전소의 위치 정보에 따라 이동하는 무선충전 시스템.15. The method of claim 14,
Wherein the unmanned aerial vehicle compares intensity of the received at least one response wave and moves according to position information of the charging station included in the response wave having the largest intensity of the radio wave. 제 14 항에 있어서,
상기 충전소는 상기 응답 전파에 충전 가능 정보를 포함하여 송신하고, 상기 무인비행체는 상기 충전 가능 정보가 충전가능인 응답 전파의 세기를 비교하여 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파에 포함된 충전소의 위치 정보에 따라 이동하는 무선충전 시스템.15. The method of claim 14,
The charging station transmits the response wave including the chargeable information, and the unmanned airplane compares the intensity of the response radio wave to which the chargeable information is chargeable, Lt; / RTI > 제 14 항에 있어서,
상기 무인비행체가 상기 충전소 탐지 전파에 충전 예약시간을 포함하는 충전예약 요구 정보를 포함하여 송신하고, 상기 충전소는 상기 충전예약 정보에 대해 예약 가능 정보를 포함하는 응답 전파를 송신하고, 상기 무인비행체는 상기 충전 예약시간이 되면 상기 예약 가능 정보가 예약가능인 응답 전파의 세기를 비교하여 전파의 세기가 가장 큰 응답 전파에 포함된 충전소의 위치 정보에 따라 이동하는 무선충전 시스템.15. The method of claim 14,
The unmanned aerial vehicle transmits charging reservation request information including a charging reservation time to the charging station detection radio wave and the charging station transmits a response radio wave including reservation enabling information to the charging reservation information, Wherein the mobile terminal moves according to position information of a charging station included in the response radio wave having the largest radio wave intensity by comparing the strength of a response radio wave that can be reserved when the charging reservation time comes. 제 18 항에 있어서,
상기 충전소 탐지 전파에 무인비행체 식별정보가 포함되고, 상기 충전소가 기설정된 반경 이내의 무인비행체를 감지하면 예약 확인 전파를 송신하고, 상기 예약 확인 전파를 수신한 상기 무인비행체는 무인비행체 식별정보를 포함하는 예약 응답 전파를 송신하고, 상기 예약 응답 전파를 수신한 상기 충전소는 상기 예약 응답 전파에 포함된 무인비행체 식별정보가 상기 충전소 탐지 전파에 포함되었던 무인비행체 식별정보와 동일하면 상기 무인비행체에 무선으로 전력을 전송하는 무선충전 시스템.19. The method of claim 18,
When the charging station detects unmanned aerial vehicles within the predetermined radius, the unmanned aerial vehicle transmits the reservation confirmation radio waves, and the unmanned aerial vehicle receiving the reservation confirmation radio waves includes the unmanned aerial vehicle identification information When the unmanned airplane identification information included in the reservation response wave is the same as the unmanned airplane identification information included in the charging station detection radio wave, the charging station transmitting the reservation response radio wave to the unmanned airplane wirelessly Wireless charging system for transmitting power. 제 14 항에 있어서,
상기 무인비행체가 상기 충전소를 중심으로 기설정된 반경 이내에서 기설정된 속도 이하로 비행을 하면서 상기 충전소가 원거리 전력 전송방식을 통해 상기 무인비행체의 배터리에 전력을 전송하여 상기 배터리를 충전하는 무선충전 시스템.15. The method of claim 14,
Wherein the charging station charges the battery by transmitting electric power to the battery of the unmanned air vehicle through the remote power transmission system while the unmanned aerial vehicle is flying below a predetermined speed within a predetermined radius around the charging station.
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