KR20180123279A - 드론을 이용한 물품 배송을 위한 무인 물품 보관함 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드론으로부터 물품을 자동으로 수취하여 보관하는 무인 물품 보관함에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은, 내부에 물품을 보관하기 위한 수용공간을 형성하는 물품함 본체, 상기 물품함 본체로부터 슬라이딩 반출/반입되는 물품 수취함, 일단이 상기 물품 수취함과 체결되고 타단이 상기 물품함 본체 내부와 체결되어, 상기 물품 수취함을 슬라이딩 이동시키기 위한 슬라이딩부, 상기 물품 수취함이 상기 슬라이딩부를 따라 이동되도록 동력을 전달하는 동력부, 및 상기 동력부를 제어하기 위한 제어부를 포함하는, 무인 물품 보관함에 관한 것이다.

Description

드론을 이용한 물품 배송을 위한 무인 물품 보관함 {UNMANNED PACKAGE STORAGE SYSTEM FOR DRONE PACKAGE DELIVERY}
본 발명은 드론을 이용하여 택배 등의 물품 배송 시, 무인으로 물품을 수령할 수 있으며, 동시에 오지, 외딴 지역 등에 설치하여 차량을 통하여 배송하는 택배기사의 수고 시간과 비용을 줄일 수 있는 무인 배송함에 관한 것이다.
최근 드론(무인비행체)이 상용화되면서 카메라 촬영 등 다양한 분야에서 드론이 활용되고 있다. 특히 드론은 전자상거래가 보편화됨에 따라 물품 배송에 활용되어 관련 업계로부터 큰 호응을 얻고 있다.
중량이 상당하거나 부피가 큰 물품의 경우에는 종래의 운송수단을 활용하는 것이 불가피하지만, 소형이면서 부피가 작은 물품의 경우에는 굳이 종래의 운송장비와 인력을 활용하는 대신 드론을 이용함으로써 업무효율을 높일 수 있다.
하지만 근래 물품 배송 수단으로 드론을 사용할 때에는 물품을 배송 받는 수취인이 드론의 배송 물품을 직접 전달받아야 하는 번거로움이 있다. 수취인 부재 시 드론이 물품을 수취인 거소 근처에 그냥 두고 가도록 할 수는 없는 노릇이기 때문이다. 아파트와 같은 공동건물은 그 구조 상 배송 물품을 전달하기 어려우며, 담장이 없는 일반 주택가에는 분실 도난의 우려가 크다. 또한 물품을 두고 가더라도 비에 젖거나 바람에 훼손될 우려가 매우 높다.
한편 최근 인력으로 물품을 배송할 때 수취인이 없는 경우 무인 택배함을 설치하는 경우가 늘고 있다. 하지만 이러한 기존의 무인 택배함도 사람이 물품을 배송하는 것을 전제로 개발된 것이기 때문에 드론 택배에는 사용할 수 없다는 문제점이 있다.
기존의 무인 택배함을 그대로 이용하여 무인 비행체인 드론으로 물품을 배송할 경우, 무인 방식으로 운영되는 특성상 도난사고의 발생이 우려되고, 배송함의 설치면적과 개구부 개방 단면적 등 각종 설계환경에 따른 다양한 배송함 구조가 요구되는 점 그리고 배송함 상공에서 투하되는 물품이 파손되어 손해배상문제를 불러일으키는 등의 문제점이 있다.
이에 따라, 드론 택배가 보편화됨에 따라 나타날 수 있는 위와 같은 다양한 문제점을 감안하여 드론이 이용할 수 있는 무인 택배함에 대한 연구가 요구되는 실정이다.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 드론이 물품을 무인으로 수취하는데 있어서 문제가 될 수 있는 사항들을 제거시킨 환경을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 드론으로부터 물품을 수령하고 보관하기 위한 무인 물품 보관함에 있어서, 내부에 물품을 보관하기 위한 수용공간을 형성하는 물품함 본체; 상기 물품함 본체로부터 슬라이딩 반출/반입되는 물품 수취함; 일단이 상기 물품 수취함과 체결되고 타단이 상기 물품함 본체 내부와 체결되어, 상기 물품 수취함을 슬라이딩 이동시키기 위한 슬라이딩부; 상기 물품 수취함이 상기 슬라이딩부를 따라 이동되도록 동력을 전달하는 동력부; 및 상기 동력부를 제어하기 위한 제어부를 포함하는, 무인 물품 보관함을 제공한다.
상기 드론과 무선으로 데이터를 주고 받기 위한 무선 통신부를 더 포함할 수 있다.
이때 상기 제어부는, 상기 무선 통신부를 통하여 상기 드론으로부터 수취함 반출 제어 명령을 수신하면, 상기 슬라이딩부를 따라 상기 물품 수취함을 반출시키도록 상기 동력부를 제어할 수 있다.
또한 상기 제어부는, 상기 드론이 상기 물품 수취함에 상기 물품을 수취시킨 후, 상기 무선 통신부를 통하여 상기 드론으로부터 수취함 반입 제어 명령을 수신하면, 상기 슬라이딩부를 따라 상기 물품 수취함을 반입시키도록 상기 동력부를 제어할 수 있다.
상기 물품 수취함은, 상기 물품 수취함을 둘러싸는 형태로 구비되는 바람막이 패널을 더 구비할 수 있으며, 상기 슬라이딩부 상에서 수직으로 승하강 되는 물품 수취 플레이트를 구비 가능하다.
상기 물품 수취 플레이트의 상단에는 드론이나 물품이 착륙할 때 충격을 완화시킬 수 있는 패드(충격 완화용 패드)가 구비될 수 있다. 패드는, 고무 등의 탄성력을 가지는 재질로 구비되어, 드론이 바람 등에 의해서 비정상적으로 착륙하더라도 충격을 받지 않도록 할 수 있다.
그리고, 상기 물품 수취 플레이트 자체 또는 상단 표면에 부착된 패드는, 배수할 수 있도록 소정 깊이만큼 파인 배수 라인이 소정의 패턴으로 형성되어 있을 수 있다.
추가적으로 상기 물품 수취 플레이트는, 상기 배수 라인 상에 복수 개의 배수 구멍이 형성되어 있을 수 있다.
또한 상기 물품 수취 플레이트는, 상기 물품 수취 플레이트 상의 소정 영역에 자기장을 형성하기 위한 자기장 발생부를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 물품 수취 플레이트는, 상기 물품 수취 플레이트 상에 안착된 드론에게 무선으로 전력을 전달하기 무선 충전 장치를 더 구비할 수 있다.
상기 무선 충전 장치는 상기 물품 수취 플레이트와 함께 수직으로 승하강될 수 있을 것이다.
상기 무인 물품 보관함의 상부에 위치되고 기설정된 각도로 기울어지는 태양광 패널; 및 상기 태양광 패널로부터 생성된 전력을 저장하기 위한 에너지 저장부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 무인 보관함의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 드론을 통하여 사람이 없이도 물품을 수령하고 보관할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 아파트나 오피스텔 등 고층 건물의 내외부에 설치되어 수령자가 거주하는 거주지에 바로 물품을 전달해 줄 수 있다는 장점이 있다.
추가적으로 본 발명의 일실시예에 의하면, 단층 건물 등의 건물 외부 공간(정원, 마당, 운동장이나 현관 등)에 우체통을 겸한 설치가 가능한 물품 보관함을 제공할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 무인 물품 보관함(100)의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 물품 보관함(100)의 블록도를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 드론(311)이 물품을 전달하는 개념도를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 다단으로 구비되는 슬라이딩부(105)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 다단으로 구비되는 슬라이딩부(105)간의 결합 구조에 대해서 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 측면 슬라이딩부(105-1 내지 105-3)가 확장되는 개념도를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 하면 슬라이딩부(105-4 내지 105-6)가 확장되는 개념도를 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 물품 수취함(101)의 사시도를 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라, 물품 수취함(101)의 바닥면으로부터 상하로 이동가능한 물품 수취 플레이트(103)의 상하 이동 구조 및 수로의 구조를 설명하기 위한 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 물품 수취 플레이트(103)에 형성되는 수로의 패턴을 도시하는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따라 물품의 하단 1면 이상에 자석 테이프(1112)를 이용하여 포장된 물품(312)을 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따라 물품 수취 플레이트(103)에 구비되는 자기장 발생부(1101)를 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따라 드론을 충전하기 위한 충전부(1301-1, 1301-2) 구성을 도시하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 무인 물품 보관함(100)의 제어 순서도를 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따라, 물품 보관함(100)의 설치 예시를 도시하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 물품 보관함(100)의 설치 예시를 도시하는 정면도 설치 예시이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 물품 보관함(100)의 측면을 도시하는 도면이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 물품 보관함(100)의 후면을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는, 드론을 통하여 배송되는 물품을 무인으로 수취하고, 이를 보관할 수 있는 무인 물품 보관함을 제안하고자 한다.
일반적으로, 드론은 상부에 복수 개의 프로펠러를 형성하게 되는데, 균형을 맞추면서 안정적이기 위하여 상부의 대부분이 프로펠러를 위한 영역으로 사용된다. 그렇기 때문에, 드론이 물품을 운반하는 경우에는 드론의 하부에 물건을 배치하는 것이 안정적일 뿐만 아니라, 드론이 스스로 물건을 집거나 내려 놓을 때 유리할 것이다. 이에 따라, 드론의 하부에 배송을 위한 물품을 위치시킬 수 있는 다양한 구조들이 제안되고 있는 실정이다. 예를 들면, 드론의 하부나 측면을 통하여 물건을 집기 위한 암(arm) 구조가 구비되고, 그 암 구조를 통하여 물건을 안정적으로 집은 상태에서 드론을 이착륙시키는 구조가 존재한다.
본 발명은, 상술한 경우에서와 같이 드론의 하부에 물건을 위치시키는 경우를 가정하여, 드론으로 배송되는 물품을 자동으로 수취 가능하면서 동시에 수취된 물품을 보관할 수 있는 물품 보관함 및 이를 위한 시스템에 대해서 제안한다.
도 1a 및 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 무인 물품 보관함(100)의 사시도를 도시하는 도면이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무인 물품 보관함(100)의 블록도를 도시하는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 드론(311)이 물품을 전달하는 개념도를 도시하는 도면이다. 이하 세 도면을 함께 참조하여 설명한다.
본 발명의 일실시예에 따른 무인 물품 보관함(100)은, 내부에 물품을 보관하기 위한 수용공간을 형성하는 물품함 본체(106); 상기 물품함 본체(106)로부터 슬라이딩 반출/반입되는 물품 수취함(101); 일단이 상기 물품 수취함(101)과 체결되고 타단이 상기 물품함 본체(106) 내부와 체결되어, 상기 물품 수취함(101)을 슬라이딩 이동시키기 위한 슬라이딩부(105); 상기 물품 수취함(101)이 상기 슬라이딩부(105)를 따라 이동되도록 동력을 전달하는 동력부(171); 및 상기 동력부(171)를 제어하기 위한 제어부(180)를 포함할 수 있다.
도 1b는 본 발명의 일실시예에 따른 슬라이딩부(105)의 구조를 좀 더 상세히 도시한 도면이다. 도시된 도면에 따르면, 물품 수취함(101) 자체가 슬라이딩을 위한 다단 서랍 구조를 형성하고 있으며, 슬라이딩부(105)는 다단 서랍 구조에서 상기 물품 수취함(101)을 감싸는 복수 개의 유닛(101', 101'')으로 구성될 수 있다. 도 1b에서와 같은 구조에 따르면, 다단을 형성하는 복수 개의 유닛(101', 101'') 각각에 고리가 형성되고, 각 고리에는 와이어가 결합될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는, 동력부(171) 자체에 와이어가 결합되어 물품 수취함(101) 자체를 슬라이딩 시킬 수 있는 동력을 전달할 수 있다. 즉, 와이어로 슬라이딩부(105)가 슬라이딩 되어 전체 슬라이딩부(105)가 신장되거나 수축되어 물품 수취함(101) 자체를 반출/반입시킬 수 있을 것이다.
더하여, 외력에 의해서 슬라이딩부(105)가 붕괴가 되는 경우(드론이 추락한다던지, 배송 물품의 무게를 못견딘다던지), 상기 와이어가 물품 수취함(101)이나 슬라이딩부(105)가 추락하지 않도록 잡아주는 역할을 할 수 있다.
즉, 케비넷 서랍장과 같이 물품 수취함(101)이 슬라이딩 반출되어 드론(311)으로부터 물품을 수령한 후, 다시 반입됨으로써 물품을 안전하게 수취 및 보관하고자 하는 것이다.
특히, 상기 물품 수취함(101)은, 서로 다른 크기로 형성되는 제 1 물품 수취함(101-1) 및 제 2 물품 수취함(101-2)를 구비할 수 있으며, 두 개에 한정되지 않고 그 이상의 개수로 구비될 수 있음은 자명하다.
도 3에서와 같이 무인 물품 보관함(100)은 건물 내외부(321)에 설치되고, 슬라이딩 반출되는 물품 수취함(101)이 드론(311)으로부터 물품(312)을 수령 받을 수 있다.
물품 수취함(101)이 상기 물품함 본체(106)로부터 반입/반출되기 위하여 슬라이딩부(105)가 구비될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서의 슬라이딩부(105)는, 보다 많은 하중을 견디기 위한 구조를 제안한다. 이러한 구조에 대해서 이하 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따라 다단으로 구비되는 슬라이딩부(105)의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 다단으로 구비되는 슬라이딩부(105)간의 결합 구조에 대해서 설명하는 도면이다.
본 발명에서는, 지상에 설치되는 경우뿐만 아니라, 아파트나 오피스텔 등의 높은 건물의 내외부에 설치되는 것을 더 고려하고자 한다. 왜냐하면, 이러한 건물에 여러 주거지가 밀집해서 존재하는 경우, 각 주거지마다 설치되는 상황을 고려하기 위함이다.
고층 건물의 내외부에 설치되기 위해서, 상기 물품 수취함은 꽤 먼 거리를 슬라이딩 이동될 필요성이 존재한다. 왜냐하면, 고층 건물에서와 같이 고도가 높은 위치에서는 바람의 세기가 지상에 비하여 세며, 드론(311)은 바람의 세기에 영향을 많이 받는 장치이기 때문이다. 즉, 드론(311)이 바람의 영향에 의해서 잠시 정상 위치에서 벗어나는 경우, 건물 내외부(321)와 충돌할 위험성이 존재하기 때문이다.
따라서, 본 발명에서의 슬라이딩부(105)는 단순 레일이 아니라 다단으로 구비되도록 제안하는 것이다.
도 4를 참조하면, 물품 수취함(101)의 측면에 세 단으로 구성되는 다단 슬라이딩부(105)가 구비되어 있으며, 다단은 복수 개의 레일을 통하여 구비 가능할 것이다. 세 단으로 구비되는 것은 예시일 뿐, 두 단이나 그 이상으로 구비될 수 있음은 자명할 것이다.
도 4 (a)는 물품 수취함(101)이 물품함 본체(106) 내부에 삽입된 상태에서의 다단 슬라이딩부(105-1 내지 105-3)를 구성하는 복수 개의 레일를 도시하는 도면이다. 다단 슬라이딩부(105-1 내지 105-3)를 구성하는 레일들은 일부 포개진 상태로 구비되어 있다.
다단 슬라이딩부(105-1 내지 105-3)를 구성하는 레일 각각은 서로 슬라이딩 이동 가능하도록 체결되어 있다. 도 5를 참조하면, 제 1 레일(105-1)와 제 2 레일(105-2)이 결합돌기(107)에 의해서 체결되는 본 발명의 일실시예를 도시하고 있다. 제 1 및 제 2 레일(105-1, 105-2)는 레일의 길이방향을 따라서 복수 개의 홈(401-1 내지 401-4)을 구비할 수 있다. 결합돌기(107)의 일단은 상기 제 1 레일(105-1)의 복수 개의 홈(401-1 내지 401-4) 중 하나에 결합되고, 타단은 상기 제 2 레일(105-2)의 복수 개의 홈(401-1 내지 401-4) 중 하나에 결합되어 슬라이딩 이동될 수 있다. 결합돌기(107)는 복수 개의 홈(401-1 내지 401-4) 중 하나에 결합될 수 있도록 상기 복수 개의 홈(401-1 내지 401-4)에 대응하는 돌기 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 복수 개의 홈(401-1 내지 401-4)의 형상은 내부에 공간을 형성하는 홈의 너비 보다 홈의 입구 근처의 너비가 더 작게 형성되어, 결합된 돌기가 슬라이딩 이동만 가능할 뿐 빠져나가지는 못하는 구조로 형성될 수 있다.
먼 위치까지 슬라이딩 이동되는 물품 수취함(101)에 물품이 수취되면, 물품이 가볍다고 하더라도, 슬라이딩부(105)가 느끼는 하중은 상당할 수 있다.
그렇기 때문에, 본 발명에서는, 물품 수취함(101)의 측면에 구비되는 측면 레일(105-1 내지 105-3) 및 하면에 구비되는 하면 레일(105-4 내지 105-6)를 모두 구비하도록 제안한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 측면 레일(105-1 내지 105-3)이 확장되는 개념도를 도시하는 도면이다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 하면 레일(105-4 내지 105-6)이 확장되는 개념도를 도시하는 도면이다.
도 6 및 도 7를 참조하면, 위에서부터 단계적으로 레일이 확장되고 있으며, 수직 점선(501)은 물품함 본체(106)의 경계를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 다단 슬라이딩부(105-1 내지 105-6)를 구성하는 레일(105-1 내지 105-6)은 단계적으로 확장되어 물품 수취함(101)을 먼 거리까지 슬라이딩 이동시킬 수 있으며, 측면 레일(105-1 내지 105-3) 및 하면 레일(105-4 내지 105-6)을 동시에 구비하여 보다 안정적인 슬라이딩 이동을 가능하게 할 수 있다.
다시 도 1a 내지 도 2를 참조하여 나머지 구성에 대해서 설명한다.
본 발명의 일실시예에서는, 드론(311)에 의해서 배송되는 물품 외에 일반적인 우편을 수령할 수 있는 우체통으로서의 역할을 수행할 수도 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는, 우편 수거를 위한 우편수령홈(102)을 더 구비하고, 물품함 본체(106)의 내부 수용공간에 우편을 위한 공간을 더 마련할 수도 있을 것이다.
또한, 메모리(170)는 무인 물품 보관함(100) 의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 무인 물품 보관함(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램, 무인 물품 보관함(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 무인 물품 보관함(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 무인 물품 보관함(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.
제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 무인 물품 보관함(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.
또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 3과 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 무인 물품 보관함(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.
전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 무인 물품 보관함(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함할 수도, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는, 상기 전원공급부(190)의 일예시로 태양광 패널(104)를 제안한다. 무인 물품 보관함(100)의 특성 상, 특정 시기에만 전력의 대부분이 사용(물품을 수령하는 시기)되는 것이 일반적이고 나머지 시간 동안에는 대기 전력만을 소모하기 때문이다. 또한 무인으로 운영되어야 하기 때문에, 사람에 의한 관리 요소를 최소한으로 줄이기 위함이다. 태양광 패널(104)는, 배터리와 조합되어 사용될 수도 있다. 예를 들면, 태양으로부터 전력을 생산하기 좋은 낮시간 동안에는 태양광 패널(104)에서 생성된 전력을 배터리에 저장시키고, 태양으로부터 전력을 생산할 수 없는 밤 시간 동안에는 배터리에 저장되어 있는 전력을 이용하여 무인 물품 보관함(100)의 동작을 수행시킬 수 있을 것이다.
상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 무인 물품 보관함(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 무인 물품 보관함(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 무인 물품 보관함(100) 상에서 구현될 수 있다.
무선 통신부(110)는 무인 물품 보관함(100)과 드론(311) 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 일실시예에서는 무선 통신부(110)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 무선 통신부(110)은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 드론(311)과 무인 물품 보관함(100) 사이에 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다. 상기 근거리 무선 통신망은 근거리 무선 개인 통신망(Wireless Personal Area Networks)일 수 있다.
동력부(171)는 물품 수취함(101)이 슬라이딩부(105) 상에서 반입 또는 반출될 수 있는 동력을 제공할 수 있다. 동력부(171)는 모터 형태로 구비되어 회전 동력을 슬라이딩부(105) 상에서의 직선 동력으로 전환시키는 방식일 수도 있으며, 실린더와 같이 직선 동력 자체가 제공되는 방식으로 구비될 수도 있을 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 물품 수취함(101)의 사시도를 도시하는 도면이다.
물품 수취함(101)은, 상부가 개방된 육면체 형상으로 구비될 수 있다. 그리고, 네 개의 측면 중에서 적어도 하나의 측면은 상기 물품 수취함을 둘러싸는 형태로 구비되는 바람막이 패널(801)이 구비될 수 있다. 고층 건물에는 바람이 많이 불 수 밖에 없으므로, 드론이 안정적으로 이착륙하기 위해서는 바람막이 패널(801)이 구비되어야 할 것이다. 따라서, 본 발명에서는, 물품 수취함(101)의 적어도 한 면 이상을 형성하는 바람막이 패널(801)을 구비하도록 제안한다. 이러한 바람막이 패널(801)은, 물품 수취함(101)과 별개로 형성될 수도 있으나, 물품 수취함(101)과 일체로 형성되어 상술한 육면체 형상으로 구비될 수 있을 것이다.
더 나아가 본 발명의 일실시예에서는, 상기 물품 수취함(101)의 외부 방향으로 돌출된 보조지지부(802)를 더 구비하도록 제안한다. 물품 수취함(101)은 일반적인 드론(311)의 크기에 대응되는 크기로 형성될 수 있으나, 큰 물품을 배달하는 드론의 경우, 큰 물품에 맞도록 큰 형상을 가질 수 있기 때문이다. 즉, 물품 자체는 물품 수취함(101) 내부로 삽입될 수는 있지만, 드론(311) 자체의 크기가 물품 수취함에 맞지 않는 경우를 가정할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 일실시예에서는, 크기가 상대적으로 커서 물품 수취함(101) 내부에 위치하는 물품 수취 플레이트(103)에 안착이 어려운 드론이 안착할 수 있도록 보조지지부(802)를 더 구비할 수 있다.
그리고 본 발명의 일실시예에 따른 물품 수취함(101)의 바닥면에는 상기 슬라이딩부(105) 상에서 수직으로 승하강 되는 물품 수취 플레이트(103)가 구비될 수 있다. 도 9 및 도 10을 함께 참조하여, 물품 수취 플레이트(103)의 구조 및 물품 수취 플레이트(103)에 형성되는 수로에 대해서 설명한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따라, 물품 수취함(101)의 바닥면으로부터 상하로 이동가능한 물품 수취 플레이트(103)의 상하 이동 구조 및 수로의 구조를 설명하기 위한 측단면도이다. 도 10은 본 발명의 일실시예에 따라 물품 수취 플레이트(103)에 형성되는 수로의 패턴을 도시하는 평면도이다.
도시된 도면을 참조하면, 물품 수취 플레이트(103)는 적어도 두 개의 지지다리(903-1, 903-2)에 의해서 지지될 수 있으며, 상기 두 개의 지지다리(903-1, 903-2)는 중간에 힌지 결합(904)을 통하여 회동이 가능하게 형성될 수 있다. 그리고, 두 개의 지지다리(903-1, 903-2)가 회동 됨에 따라, 지지다리(903-1, 903-2)의 기울기가 달라질 수 있고, 기울기가 달라진 지지다리(903-1, 903-2)에 의해서 물품 수취 플레이트(103)가 상하 방향으로 이동될 수 있다.
상기 물품 수취 플레이트(103)의 상단에는 드론(311)이 착륙할 때 충격을 완화시킬 수 있는 패드(950)가 구비될 수 있다. 패드(950)는, 고무 등의 탄성력을 가지는 재질로 구비되어, 드론(311)이 바람 등에 의해서 비정상적으로 착륙하더라도 충격을 받지 않도록 하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 물품 수취 플레이트(103) 및/또는 패드(950) 상에는 패드 상에 물이 고이지 않도록 일정한 깊이만큼 파인 배수 라인(1001)이 소정 패턴으로 형성될 수 있다.
도시된 도면에 따르면, 배수 라인(1001)은 물품 수취 플레이트(103) 상에 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 일예시에 불과하고 패드(950) 상에 상기 배수 라인(1001)이 형성될 수도 있으며, 물품 수취 플레이트(103) 및 패드(950) 모두에 형성될 수도 있을 것이다.
이때 배수 라인(1001)의 깊이는 물품 수취 플레이트(103)의 중앙에서 바깥방향으로 갈수록 더 깊어지도록 경사를 형성할 수 있다. 이렇게 경사가 형성되는 경우, 물품 수취 플레이트(103)의 중앙 부분에서 배수 라인으로 스며든 물이 경사에 의해서 바깥 방향으로 손쉽게 배출 가능할 것이다.
더 나아가, 상기 물품 수취 플레이트(103)의 하부로는 복수 개의 물빠짐 구멍(901)이 형성되어, 비가 오는 경우등의 환경에서 물품 수취함(101) 자체에 물이 고이지 않도록 물을 배수 시킬 수 있다.
도 10을 참조하면, 배수 라인(1001)은 소정 패턴으로 형성될 수 있다. 도 10에 도시된 패턴은 일 예시에 불과할 뿐, 이러한 형태의 패턴에 한정되는 것은 아닐 것이다. 상기 배수 라인(1001)을 따라서 물빠짐 구멍(1002)이 형성될 수 있다. 이와 같이 배수 라인(1001) 상에 형성되는 복수 개의 물빠짐 구멍(1002)을 통하여 물이 물품 수취 플레이트(103)의 하단으로 배출될 수 있으며, 이어서 상술한 물품 수취함(101)의 물빠짐 구멍(901)으로 배출 가능할 것이다.
본 발명에서는 추가적으로, 물품을 안정적으로 수취하기 위한 구성에 대해서 도 11과 함께 이하에서 추가적으로 제안한다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따라 물품의 하단 1면 이상에 자석 테이프(1112)를 이용하여 포장된 물품(312)을 도시하는 도면이다. 도 12는 본 발명의 일실시예에 따라 물품 수취 플레이트(103)에 구비되는 자기장 발생부(1101)를 도시하는 도면이다.
본 발명의 일실시예에서는 배송이 되는 물품에 자석 테이프를 이용하여 물품 박스가 포장되는 경우를 가정한다. 자석 테이프(1112)란, 일반적인 테이프 형태를 가지면서도 그 자체가 자석의 성질을 가지는 것을 의미한다. 따라서, 자석 테이프(1112)의 표면에는 자기장이 형성될 수 있다.
본 발명에서는, 이와 같이 자석 테이프(1112)의 표면에 형성되는 자기장과 인력이 작용하도록 물품 수취 플레이트(103)에 자기장을 발생시켜, 물품(312)이 물품 수취 플레이트(103)에 안착(수취) 시 안정적으로 고정될 수 있도록 제안하는 것이다.
일반적으로 물품 포장을 위한 박스는 육면체 형상을 가지며, 종이판 등의 재질에 의해서 조립되어 형성된다. 이렇게 조립될 때 박스의 하면에는 '+' 형태로 테이프가 봉해지게 된다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서는, 자기장 발생부(1101)의 형태 역시 '+' 형상으로 구비되도록 제안한다. 왜냐하면, 가장 적은 에너지로 가장 큰 효과를 보기 위할 뿐만 아니라, 물품 자체에 미치는 자기장의 영향을 최소화하여 전자제품 등의 고장을 최소화시키기 위함이다.
도 12를 참조하면, 자기장 발생부(1101)는 '+' 형상으로 구비되는 제 1 자기장 발생부(1101-1)을 포함할 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 일실시예에서는 상기 '+' 형상의 자석 테이프(1112)를 더욱 안정적으로 고정시키기 위하여, 제 2 자기장 발생부(1101-2)를 더 포함하도록 구비할 수 있다. 제 2 자기장 발생부(1101-2)의 형상은, 제 1 자기장 발생부(1101-1)의 '+' 형상과 약 45도 회전된 사각형(또는 마름모 꼴)으로 구비될 수 있다. 이와 같이 회전된 사각 형상으로 구비되는 이유는, 박스가 물품 수취 플레이트(103)에 정확하게 안착되지 않고 약간 회전된 상태로 안착되는 경우에도 안정적으로 고정시키기 위함이다.
더 나아가 본 발명의 일실시예에서는, 물품을 수취하기 위하여 근접한 드론을 충전시킬 수 있는 기술에 대해서 더 제안하고자 한다.
일반적으로, 드론의 경우에는 경량화 문제로 인하여 많은 에너지를 저장할 만큼의 전지를 구비하기 다소 어려운 측면이 존재한다. 따라서 물품을 배송한 드론이 충전될 수 있는 구성을 구비할 경우, 드론이 원래 위치하던 곳으로 돌아가기가 수월해 질 수 있다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따라 드론을 충전하기 위한 충전부(1301-1, 1301-2) 구성을 도시하는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 제 1 충전부(1301-1)는, 물품 수취 플레이트(103)에 구비되며 무선 충전 형식으로 충전될 수 있다. 즉, 물품 수취 플레이트(103)와 포개진 상태로 구비되어, 물품 수취 플레이트(103)에 안착된 드론이 무선 충전 방식으로 에너지를 전달 받아, 드론 자체에 구비되는 에너지 저장소(배터리 등)에 에너지를 충전시킬 수도 있으며, 또는 드론(311)에 구비되는 적어도 두 개의 전극과 접촉되는 방식으로 전력(에너지)를 전달할 수도 있을 것이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 제 2 충전부(1301-2)는, 물품 수취함(101)의 측면에 구비되어, 물품 수취 플레이트(103)에 착륙한 드론(311)을 충전 시킬 수 있다. 마찬가지로, 제 2 충전부(1301-2) 역시 드론(311)에 구비되는 전극과 접촉하는 방식이나 무선 충전 방식 등에 의해서 전력(에너지)를 전달할 수 있을 것이다.
상기 도 8을 참조하여 설명한 보조지지부(802)가 구비될 수 있음은 상술한 바와 같다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 무인 물품 보관함(100)의 제어 순서도를 도시하는 도면이다.
S1401 단계에서 제어부(180)는 드론(311)과 페어링(paring)을 하도록 무선 통신부(110)를 제어할 수 있다. 이 경우 페어링이란, 드론(311)과 데이터를 주고 받을 수 있도록 데이터 세션(session)을 설정해 놓은 상태일 수 있다.
S1402 단계에서 제어부(180)는 드론(311)으로부터 수취함 반출 제어 명령을 수신한다. 이를 수신한 제어부(180)는 수취함을 반출하도록 동력부(171)를 제어할 수 있을 것이다(S1403 단계). 이어서 무인 물품 보관함(100)은 드론(311)으로부터 물품을 수취할 수 있다(S1404 단계).
S1405 단계에서 제어부(180)는 드론(311)으로부터 반입 제어 명령을 수신한다. 드론(311)으로부터 반입 제어 명령을 수신한 제어부(180)는 수취함을 반입하도록 동력부(171)를 제어할 수 있을 것이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따라, 무인 물품 보관함(100)의 설치 예시를 도시하는 도면이다.
도시된 도면에서와 같이, 베란다 바닥(321-1)에 놓이는 형태(도 15 (a))의 무인 물품 보관함(100)이 설치될 수 있으며, 베란다 천장(321-2)에 설치되는 형태(도 15 (b))의 무인 물품 보관함(100)이 설치될 수도 있을 것이다. 또한 도 15 (c)에서와 같이 건물 외부(마당이나 정원 등)에 우체통을 겸하는 형태의 무인 물품 보관함(100)으로 설치될 수 있을 것이다.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 물품 보관함(100)의 설치 예시를 도시하는 정면도 설치 예시이다.
도시된 바와 같이, 무인 물품 보관함(100)은 집합 건물의 베란다 등에 설치될 수 있으며, 난간이 존재하는 경우 난간 상부로 물품 수취함(101)이 반입/반출될 수 있을 것이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 무인 물품 보관함(100)의 측면을 도시하는 도면이다.
본 발명의 일실시예에서는, 무인 물품 보관함(100)의 측후면에서, 각 물품 수취함(101)에 대응되는 위치에 물품확인창(1701-1, 1701-2)을 더 구비할 수 있다. 물품확인창(1701-1, 1701-2)은 무인 물품 보관함(100) 외부에서 내부를 확인하기 위한 창으로, 투명한 재질로 형성되거나 단순히 확인용 구멍이 형성될 수도 있을 것이다.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 무인 물품 보관함(100)의 후면을 도시하는 도면이다.
본 발명의 일실시예에서는 무인 물품 보관함(100)의 후면을 통하여 배송된 물품을 꺼낼 수 있도록, 물품개폐구(1501-1, 1501-2)를 구비할 수 있다. 물품개폐구(1501-1, 1501-2)는 각 물품 수취함(101) 별로 형성될 수도 있으며 일체로 형성될 수도 있을 것이다. 또한, 물품개폐구(1501-1, 1501-2)을 사용자가 수동으로 열 수 있도록 손잡이를 구비할 수도 있을 것이다.
이상으로 본 발명에 따른 무인 물품 보관함의 실시예를 설시하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.

Claims (13)

  1. 드론으로부터 물품을 수령하고 보관하기 위한 무인 물품 보관함(100)에 있어서,
    내부에 물품을 보관하기 위한 수용공간을 형성하는 물품함 본체(106);
    상기 물품함 본체(106)로부터 슬라이딩 반출/반입되는 물품 수취함(101);
    일단이 상기 물품 수취함(101)과 체결되고 타단이 상기 물품함 본체(106) 내부와 체결되어, 상기 물품 수취함(101)을 슬라이딩 이동시키기 위한 슬라이딩부(105);
    상기 물품 수취함(101)이 상기 슬라이딩부(105)를 따라 이동되도록 동력을 전달하는 동력부(171); 및
    상기 동력부(171)를 제어하기 위한 제어부(180)를 포함하는,
    무인 물품 보관함.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 드론과 무선으로 데이터를 주고 받기 위한 무선 통신부(110)를 더 포함하는,
    무인 물품 보관함.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 무선 통신부를 통하여 상기 드론으로부터 수취함 반출 제어 명령을 수신하면, 상기 슬라이딩부(105)를 따라 상기 물품 수취함을 반출시키도록 상기 동력부를 제어하는,
    무인 물품 보관함.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 드론이 상기 물품 수취함에 상기 물품을 수취시킨 후, 상기 무선 통신부를 통하여 상기 드론으로부터 수취함 반입 제어 명령을 수신하면, 상기 슬라이딩부(105)를 따라 상기 물품 수취함을 반입시키도록 상기 동력부를 제어하는,
    무인 물품 보관함.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 물품 수취함은,
    상기 물품 수취함(101)을 둘러싸는 형태로 구비되는 바람막이 패널을 더 구비하는,
    무인 물품 보관함.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 물품 수취함은,
    상기 슬라이딩부(105) 상에서 수직으로 승하강 되는 물품 수취 플레이트를 더 구비하는,
    무인 물품 보관함.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 물품 수취 플레이트의 상단에,
    충격 완화용 패드를 더 구비하는,
    무인 물품 보관함.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 물품 수취 플레이트(103)는,
    배수할 수 있도록 소정 깊이만큼 파인 배수 라인이 소정의 패턴으로 형성되어 있는,
    무인 물품 보관함.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 물품 수취 플레이트(103)는,
    상기 배수 라인 상에 복수 개의 배수 구멍이 형성되는,
    무인 물품 보관함.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 물품 수취 플레이트(103)는,
    상기 물품 수취 플레이트(103) 상의 소정 영역에 자기장을 형성하기 위한 자기장 발생부를 더 포함하는,
    무인 물품 보관함.
  11. 제 6 항에 있어서, 상기 물품 수취 플레이트(103)는,
    상기 물품 수취 플레이트 상에 안착된 드론에게 무선으로 전력을 전달하기 무선 충전 장치를 더 구비하는,
    무인 물품 보관함.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 무선 충전 장치는 상기 물품 수취 플레이트(103)와 함께 수직으로 승하강될 수 있는,
    무인 물품 보관함.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 무인 물품 보관함(100)의 상부에 위치되고 기설정된 각도로 기울어지는 태양광 패널(104); 및
    상기 태양광 패널(104)로부터 생성된 전력을 저장하기 위한 에너지 저장부를 더 포함하는,
    무인 물품 보관함.
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