KR20190069968A - Battery replacement system for unmanned aerial vehicle, method of replacing battery for unmanned aerial vehicle and non-transitory computer-readable recording medium - Google Patents
Battery replacement system for unmanned aerial vehicle, method of replacing battery for unmanned aerial vehicle and non-transitory computer-readable recording medium Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190069968A KR20190069968A KR1020170170371A KR20170170371A KR20190069968A KR 20190069968 A KR20190069968 A KR 20190069968A KR 1020170170371 A KR1020170170371 A KR 1020170170371A KR 20170170371 A KR20170170371 A KR 20170170371A KR 20190069968 A KR20190069968 A KR 20190069968A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- battery module
- transfer device
- unmanned airplane
- charged
- control signal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
- B60L53/60—Monitoring or controlling charging stations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
- B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
- B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENTS OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
- B64D27/00—Arrangement or mounting of power plant in aircraft; Aircraft characterised thereby
- B64D27/02—Aircraft characterised by the type or position of power plant
- B64D27/24—Aircraft characterised by the type or position of power plant using steam, electricity, or spring force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
- B64U50/00—Propulsion; Power supply
- B64U50/10—Propulsion
- B64U50/19—Propulsion using electrically powered motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G15/00—Conveyors having endless load-conveying surfaces, i.e. belts and like continuous members, to which tractive effort is transmitted by means other than endless driving elements of similar configuration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G37/00—Combinations of mechanical conveyors of the same kind, or of different kinds, of interest apart from their application in particular machines or use in particular manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G43/00—Control devices, e.g. for safety, warning or fault-correcting
- B65G43/08—Control devices operated by article or material being fed, conveyed or discharged
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/10—Air crafts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/50—Aeroplanes, Helicopters
- B60Y2200/51—Aeroplanes
-
- B64C2201/042—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
- B65G2207/00—Indexing codes relating to constructional details, configuration and additional features of a handling device, e.g. Conveyors
- B65G2207/14—Combination of conveyors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/12—Electric charging stations
Abstract
Description
본 발명은 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템, 배터리 모듈 교체 방법 및 기록 매체에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 슬라이딩 방식을 이용하여 무인 항공기의 배터리 모듈 수용부에 장착된 기존 배터리 모듈을 배출하고 충전된 배터리 모듈을 배터리 모듈 수용부로 삽입하는 것에 의해서 무인 항공기의 배터리 모듈을 자동적으로 그리고 저비용으로 교체할 수 있으며 배터리 모듈을 교체에 따른 대기 시간을 최소화할 수 있는 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템, 배터리 모듈 교체 방법 및 기록 매체에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for replacing a battery module of an unmanned aerial vehicle, a method of replacing a battery module, and a recording medium. More specifically, A battery module replacement method for automatically replacing a battery module of an unmanned airplane with a low cost by inserting the battery module into a battery module accommodating part, Media.
무인 항공기(일반적으로 "드론"이라고도 지칭됨)는 조종사가 탑승하지 않은 상태에서 무선 전파의 유도 또는 자동 제어에 의해서 비행 및 조정이 가능한 비행체를 지칭한다. 무인 항공기는 주로 정찰 및 공격과 같은 군사용으로 개발 및 사용되었으나, 레저, 영상 촬영, 택배 및 재해 관측과 같은 민간용 또는 산업용으로도 개발 및 사용되고 있다.Unmanned aerial vehicles (also commonly referred to as "drones") refer to airborne vehicles capable of flight and coordination by induction or automatic control of radio waves while the pilot is not on board. Unmanned aerial vehicles have been developed and used mainly for military purposes such as reconnaissance and attack, but they are also being developed and used for civil or industrial purposes such as leisure, image shooting, delivery and disaster observation.
예컨대 아마존 기술 회사(Amazon Technologies, Inc.)에 의해서 출원되고 2015년 4월 30일 공개된 "UNMANNED AERIAL VEHICLE DELIVERY SYSTEM"이라는 명칭의 미국 특허공개공보 US2015/120094A1호(특허문헌 1)는 상품을 자동적으로 다양한 목적지로 배송하는 무인 항공기를 개시하고 있다. 미국 특허공개공보 US2015/120094 A1호의 구성에 따르면 화물을 무인 항공기를 통하여 신속하게 배송할 수 있다는 장점이 있다.For example, United States Patent Application Publication No. US2015 / 120094A1 (Patent Document 1), entitled " UNMANNED AERIAL VEHICLE DELIVERY SYSTEM, " filed by Amazon Technologies, Inc. on April 30, 2015, To a variety of destinations. According to the structure of U.S. Patent Application Publication No. US2015 / 120094 A1, the cargo can be rapidly delivered through the unmanned airplane.
한편 종래의 무인 항공기, 특히 민간용 또는 산업용으로 이용되는 무인 항공기는 일반적으로 배터리 모듈에 의해서 동작하는 경우가 대부분이다. 특히 택배와 같이 화물의 배송을 위해서 이용되는 종래의 무인 항공기는 배터리 모듈의 소모량이 크다는 단점이 있고, 배터리 모듈의 소모에 따라서 배터리 모듈을 교체하여야 하는 단점이 있다. 예컨대 무인 항공기의 개수를 증가시켜서 화물을 배송하는 것보다는 적정 량의 무인 항공기를 운영하면서 배터리 모듈을 교체하는 방식으로 무인 항공기를 운영하므로, 무인 항공기의 사용에 따라서 배터리 모듈을 교체하여만 하는 단점이 있다. 배터리 모듈은 예컨대 작업자가 수작업으로 교체하는 경우가 대부분이므로, 무인 항공기의 배터리 모듈을 교체하기 위해서는 많은 비용과 시간이 소요되는 단점이 있다.Meanwhile, a conventional unmanned airplane, particularly a civilian or industrial unmanned airplane, generally operates by a battery module in most cases. In particular, the conventional unmanned aerial vehicle used for delivery of freight such as courier has a disadvantage that the battery module consumes a large amount, and the battery module must be replaced according to the consumption of the battery module. For example, rather than increasing the number of unmanned airplanes and delivering cargo, the unmanned airplane is operated in such a manner that the unmanned airplane is operated by replacing the battery module while operating an appropriate amount of unmanned airplane, have. Since the battery module is mostly manually replaced by an operator, it takes a lot of cost and time to replace the battery module of the unmanned aerial vehicle.
이를 개선하기 위해서, 무인 항공기의 배터리 모듈을 자동적으로 충전하는 방식이 개발되고 있다.To improve this, a method of automatically charging a battery module of an unmanned aerial vehicle is being developed.
예컨대 양준혁에 의해서 2015년 12월 24일자로 출원되고 2017년 4월 26일자로 등록된 "드론 충전 시스템"이라는 명칭의 한국 등록특허 제10-1732713호(특허문헌 2)는 무인 항공기를 충전 장치의 안착부에 안착시킨 후 무인 항공기의 배터리 모듈에 전력을 공급하는 충전 시스템을 개시하고 있다. 그러나 한국 등록특허 제10-1732713호에 개시된 구성에 따르면, 무인 항공기는 충전을 위해서 충전 장치에 착륙한 상태에서 충전이 완료될 때까지 대기해야 하므로 무인 항공기의 운영 시간이 현저하게 줄어든다는 단점이 있다.Korean Patent No. 10-1732713 (Patent Document 2) entitled " Drone Filling System "filed on December 24, 2015 and registered on Apr. 26, 2017 by Yang Jun- Discloses a charging system in which electric power is supplied to a battery module of an unmanned aerial vehicle after being placed on a seat portion. However, according to the configuration disclosed in Korean Patent No. 10-1732713, since the UAV has to wait until the charging is completed while the UAV is landing on the charging device for charging, there is a disadvantage that the operating time of the UAV is remarkably reduced .
이를 개선하기 위해서, 무인 항공기의 배터리 모듈을 자동적으로 교체하는 방식도 개발되고 있다.To improve this, a method of automatically replacing the battery module of the unmanned aerial vehicle is being developed.
예컨대 한국항공우주연구원에 의해서 2015년 12월 9일자로 출원되고 2016년 12월 9일자로 등록된 "드론 배터리 모듈 자동 교환 충전 장치"라는 명칭의 한국 등록특허 제10-1687120호(특허문헌 3)는 무인 항공기의 배터리 모듈을 자동으로 교체하는 장치를 개시하고 있다.Korean Patent No. 10-1687120 (Patent Document 3) entitled " Dron Battery Module Automatic Replacement Charging Device "filed on December 9, 2015 and registered on December 9, 2016 by Korea Aerospace Research Institute, Discloses an apparatus for automatically replacing a battery module of a UAV.
그러나 한국 등록특허 제10-1687120호에 개시된 구성은, 예컨대 배터리 모듈 집게, X축 이송 부재, Y축 이송 부재, Z축 이송 부재와 같이 배터리 모듈의 이동을 위해서 다수의 구성이 필요하다는 단점이 있다. 또한 배터리 모듈의 교체 시간이 길어진다는 단점도 있다.However, the configuration disclosed in Korean Patent No. 10-1687120 is disadvantageous in that a large number of configurations are required for movement of the battery module such as a battery module clamp, an X-axis transfer member, a Y-axis transfer member, and a Z-axis transfer member . Another disadvantage is that the replacement time of the battery module is prolonged.
본 발명의 목적은 슬라이딩 방식을 이용하여 무인 항공기의 배터리 모듈 수용부에 장착된 기존 배터리 모듈을 배출하고 충전된 배터리 모듈을 배터리 모듈 수용부로 삽입하는 것에 의해서 무인 항공기의 배터리 모듈을 자동적으로 그리고 저비용으로 교체할 수 있으며 배터리 모듈을 교체에 따른 대기 시간을 최소화할 수 있는 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템, 배터리 모듈 교체 방법 및 기록 매체를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a battery module of an unmanned airplane that discharges an existing battery module mounted in a battery module accommodating portion of a UAV and inserts the charged battery module into a battery module accommodating portion to automatically and low- A battery module replacement system, a battery module replacement method, and a recording medium, which can replace the battery module and minimize the waiting time for replacing the battery module.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 양 단부(端部)가 개방된 배터리 모듈 수용부를 구비한 무인 항공기의 배터리 모듈을 충전된 배터리 모듈로 교체하기 위한 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템으로, 상기 무인 항공기를 지지하는 지지 장치; 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈 수용부의 제1 단부에 연결 가능하며 상기 무인 항공기로부터 배출되는 상기 배터리 모듈을 이송하도록 구성된 제1 이송 장치; 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈 수용부의 제2 단부에 연결 가능하며 상기 배터리 모듈을 밀어서 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출하고 상기 충전된 배터리 모듈을 밀어서 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈 수용부로 이송하도록 구성된 제2 이송 장치; 및 상기 무인 항공기와 통신 가능한 통신부 및 상기 제1 이송 장치 및 상기 제2 이송 장치의 동작을 적어도 제어하는 제어부를 포함하는 제어 장치를 포함하는 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템 및 이와 관련된 기술을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for replacing a battery module of an unmanned air vehicle having a battery module accommodating portion with open ends, A support device for supporting the aircraft; A first transfer device connected to a first end of the battery module receiving part of the unmanned airplane and configured to transfer the battery module discharged from the unmanned airplane; And a second battery module connected to a second end of the battery module receiving portion of the unmanned airplane and configured to push the battery module from the battery module receiving portion and push the charged battery module to the battery module receiving portion of the unmanned airplane, Conveying device; And a control unit including a communication unit capable of communicating with the unmanned airplane, and a control unit for controlling at least an operation of the first transfer device and the second transfer device, and a technology related to the unmanned airplane battery module replacement system.
본 발명에 따르면, 슬라이딩 방식을 이용하여 무인 항공기의 배터리 모듈 수용부에 장착된 기존 배터리 모듈을 배출하고 충전된 배터리 모듈을 배터리 모듈 수용부로 삽입하는 것에 의해서 무인 항공기의 배터리 모듈을 자동적으로 그리고 저비용으로 교체할 수 있으며 배터리 모듈을 교체에 따른 대기 시간을 최소화할 수 있다.According to the present invention, by discharging a conventional battery module mounted in a battery module receiving portion of a UAV by using a sliding method and inserting the charged battery module into the battery module receiving portion, the battery module of the UAV is automatically and at low cost And can minimize the waiting time for replacing the battery module.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템의 예시적인 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템에서 사용되는 무인 항공기의 예시적인 외관을 나타내는 도면.
도 3 내지 도 6은 무인 항공기의 예시적인 구성을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템에서 배터리를 무인 항공기로부터 배출하는 상태를 예시적으로 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템에서 충전된 배터리를 무인 항공기로 삽입하는 상태를 예시적으로 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템에서 충전된 배터리 모듈이 무인 항공기의 배터리 모듈을 미는 것에 의해서 배터리 모듈을 무인 항공기로부터 배출하면서 충전된 배터리 모듈을 무인 항공기에 삽입하는 상태를 예시적으로 나타내는 도면.
도 10은 도 9에서 충전된 배터리 모듈이 배터리 모듈을 미는 상태를 예시적으로 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈 교체 방법의 예시적인 흐름도.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈 교체 방법의 단계 S130의 예시적인 흐름도.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈 교체 방법의 단계 S130의 다른 예시적인 흐름도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing an exemplary configuration of a system for replacing an unmanned aircraft battery module according to a first embodiment of the present invention; FIG.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an unmanned airplane battery module replacement system, and more particularly,
Figs. 3 to 6 show an exemplary configuration of an unmanned aerial vehicle. Fig.
FIG. 7 is a view illustrating a state in which a battery is discharged from an unmanned airplane in the unmanned aircraft battery module replacement system according to the first embodiment of the present invention; FIG.
8 is a view exemplarily showing a state in which a charged battery is inserted into a UAV in the unmanned aircraft battery module replacement system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a system for replacing an unmanned airplane battery module according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, when a battery module charged in the unmanned airplane battery module replacement system pushes the battery module of the unmanned airplane, And Fig.
FIG. 10 is a view exemplarily showing a state in which the battery module charged in FIG. 9 pushes the battery module. FIG.
11 is an exemplary flowchart of a battery module replacement method according to a second embodiment of the present invention.
12 is an exemplary flowchart of step S130 of a battery module replacement method according to a second embodiment of the present invention;
13 is another exemplary flow chart of step S130 of the battery module replacement method according to the second embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템, 배터리 모듈 교체 방법 및 기록 매체의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 보다 구체적으로 설명한다. 한편 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면들에서, 설명의 편의를 위해서 실제 구성 중 일부만을 도시하거나 일부를 생략하여 도시하거나 변형하여 도시하거나 또는 축척이 다르게 도시될 수 있다.Hereinafter, an unmanned aerial vehicle battery module replacement system, a battery module replacement method, and a recording medium according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings for explaining embodiments of the present invention, for the sake of convenience of explanation, only a part of the actual structure is shown or a part thereof is omitted or shown, or the scales may be shown differently.
<제1 실시예>≪ Embodiment 1 >
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템의 예시적인 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing an exemplary configuration of a system for replacing an unmanned aircraft battery module according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템(1000)은, 지지 장치(300)와, 제1 이송 장치(400)와, 제2 이송 장치(500)와, 제어 장치(600)를 포함한다. 제어 장치(600)는 제어부(610)와 통신부(630)를 포함할 수 있다. 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템(1000)은 충전 장치(700)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
지지 장치(300)는 무인 항공기(도 2의 100)를 지지한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템(1000)에서 사용되는 무인 항공기(100)에 대해서 상세하게 설명하면 다음과 같다.The
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템에서 사용되는 무인 항공기의 예시적인 외관을 나타내는 도면이고, 도 3 내지 도 6은 무인 항공기의 예시적인 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 2 is a view showing an exemplary appearance of an unmanned aerial vehicle used in the unmanned airplane battery module replacement system according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 3 to 6 are views showing an exemplary configuration of an unmanned aerial vehicle.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 무인 항공기(100)는 본체(110)와, 배터리 모듈 결합부(120, 보다 구체적으로 121, 125)와, 배터리 모듈 수용부(130)와, 제어부(150)와, 날개(160)와, 지지부(170)를 포함한다. 또한 무인 항공기(100)는 보조 전원(180)을 더 포함할 수 있다.2 to 6, the UAV 100 includes a
날개(160)는 무인 항공기(100)의 비행을 위해서 회전되도록 구성되며, 지지부(170)는 무인 항공기(100)가 착륙한 경우 무인 항공기(100)를 지지하도록 구성된다.The
날개(160)와 지지부(170)의 구성은 기존의 무인 항공기와 실질적으로 동일하므로 이하 설명을 생략한다.The configuration of the
본체(110)는 배터리 모듈 결합부(120)와 배터리 모듈 수용부(130)와 제어부(150)와 날개(160)와 지지부(170)를 구비하도록 구성된 것으로서, 예컨대 합성 수지 또는 금속 재질로 형성된다.The
배터리 모듈 결합부(120)는 본체(110)에 구비되며, 배터리 모듈(도 4의 200)을 고정하거나 고정 해제하도록 구성된다. 예컨대 도 3에 도시되듯이, 배터리 모듈 결합부(120)는 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(125)를 포함한다.The battery
배터리 모듈(200)은 예컨대 배터리, 배터리를 보호하는 케이스 및 전극 단자를 구비하며, 도 5에 도시되듯이 돌출부(210)를 구비하거나 도 6에 도시되듯이 요부(凹部)(221, 225)를 구비할 수도 있다.The
도 4를 참조하면, 제1 고정부(121)는 예컨대 배터리 모듈(200)의 제1 단부(端部)를 고정 가능하도록 구성된다. 제2 고정부(125)는 예컨대 배터리 모듈(200)의 제2 단부를 고정 가능하도록 구성된다. 즉 도 4에 도시되듯이, 예컨대 제1 고정부(121)는 배터리 모듈(200)의 제1 단부에 전체적으로 접촉 가능하도록 구성되며 제2 고정부(125)는 배터리 모듈(200)의 제2 단부에 전체적으로 접촉 가능하도록 구성된다. 제1 고정부(121)와 제2 고정부(125)가 배터리 모듈(200)의 제1 단부 및 제2 단부와 접촉한 상태에서, 배터리 모듈(200)은 고정될 수 있다. 한편 도 4에서는 제1 고정부(121)와 제2 고정부(125)가 배터리 모듈(200)의 제1 단부 및 제2 단부와 각각 전체적으로 접촉한 상태가 도시되지만, 일부만이 접촉하는 것도 가능하다. 즉 배터리 모듈(200)을 고정할 수 있다면, 제1 고정부(121)와 제2 고정부(125)는 배터리 모듈(200)의 제1 단부 및 제2 단부와 각각 일부분만이 접촉할 수도 있다.Referring to FIG. 4, the first fixing
도 5를 참조하면, 제1 고정부(121)는 예컨대 배터리 모듈(200)의 돌출부(210)의 제1 단부를 고정 가능하도록 구성된다. 제2 고정부(125)는 예컨대 배터리 모듈(200)의 돌출부(210)의 제2 단부를 고정 가능하도록 구성된다. 예컨대 제1 고정부(121)는 배터리 모듈(200)의 돌출부(210)의 제1 단부에 전체적으로 접촉 가능하도록 구성되며 제2 고정부(125)는 배터리 모듈(200)의 돌출부(210)의 제2 단부에 전체적으로 접촉 가능하도록 구성된다. 제1 고정부(121)와 제2 고정부(125)가 배터리 모듈(200)의 돌출부(210)의 제1 단부 및 제2 단부와 접촉한 상태에서, 배터리 모듈(200)은 고정될 수 있다. 한편 도 3에서는 제1 고정부(121)와 제2 고정부(125)가 배터리 모듈(200)의 돌출부(210)의 제1 단부 및 제2 단부 각각의 일부와 접촉하는 것도 가능하다. 즉 배터리 모듈(200)을 고정할 수 있다면, 제1 고정부(121)와 제2 고정부(125)는 배터리 모듈(200)의 돌출부(210)의 제1 단부 및 제2 단부와 각각 일부분만이 접촉할 수도 있다.Referring to FIG. 5, the first fixing
도 6을 참조하면, 제1 고정부(121)는 예컨대 배터리 모듈(200)의 제1 요부(221)에 삽입되거나 배출되도록 구성된다. 제2 고정부(125)는 예컨대 배터리 모듈(200)의 제2 요부(225)에 삽입되거나 배출되도록 구성된다. 예컨대 제1 고정부(121)는 배터리 모듈(200)의 제1 요부(221)에 전체적으로 접촉 가능하도록 구성되며 제2 고정부(125)는 배터리 모듈(200)의 제2 요부(225)에 전체적으로 접촉 가능하도록 구성된다. 제1 고정부(121)와 제2 고정부(125)가 배터리 모듈(200)의 제1 요부(221) 및 제2 요부(225)와 각각 접촉한 상태에서, 배터리 모듈(200)은 고정될 수 있다. 한편 제1 고정부(121)와 제2 고정부(125)는 배터리 모듈(200)의 제1 요부(221) 및 제2 요부(225)와 각각 일부만이 접촉하는 것도 가능하다. 즉 배터리 모듈(200)을 고정할 수 있다면, 제1 고정부(121)와 제2 고정부(125)는 배터리 모듈(200)의 제1 요부(221) 및 제2 요부(225)와 각각 일부분만이 접촉할 수도 있다.Referring to FIG. 6, the first fixing
도 4 내지 도 6을 참조하면, 배터리 모듈 결합부(120), 즉 예컨대 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(125)는 배터리 모듈(200)의 양 단부에 접촉되거나 배터리 모듈(200)의 돌출부(210)의 양 단부에 접촉되거나 배터리 모듈(200)의 제1 요부(221) 및 제2 요부(225)에 접촉되는 것에 의해서, 배터리 모듈(200)을 고정할 수 있도록 구성된다.4 to 6, the battery
배터리 모듈 수용부(130)는 배터리 모듈(200)을 수용하도록 본체(110)에 구비되며, 배터리 모듈(200)이 슬라이딩 방식으로 삽입 또는 배출될 수 있도록 양 단부, 즉 양 끝부분이 개방되고 배터리 모듈 결합부(120)가 배터리 모듈(200)을 고정하기 위한 제1 위치 및 배터리 모듈(200)을 고정 해제하기 위한 제2 위치 사이에서 이동 가능하도록 구성된 관통공(137, 139) 및 배터리 모듈(200)이 내부에 수용되고 고정된 상태에서 배터리 모듈(200)의 전극 단자(미도시)와 전기적으로 연결되는 전기 단자(131, 135)를 구비한다. "배터리 모듈(200)이 슬라이딩 방식으로 삽입 또는 배출"된다는 것은 예컨대 후술하는 도 7 내지 도 10과 같이 배터리 모듈(200)을 미는 것에 의해서 배터리 모듈(200)을 삽입하거나 배출하는 것을 의미한다.The battery
한편 도 2를 참조하면, 관통공(137, 139)은 배터리 모듈 수용부(130)의 상면에 배치되고, 전기 단자(131, 135)는 배터리 모듈 수용부(130)의 측면에 배치되는 것으로 예시적으로 도시되지만, 관통공(137, 139) 또는 전기 단자(131, 135)가 배치되는 위치는 이에 한정되지 않는다. 예컨대 관통공(137, 139)이 배터리 모듈 수용부(130)의 측면에 배치되고, 전기 단자(131, 135)는 배터리 모듈 수용부(130)의 상면에 배치될 수도 있다. 관통공(137, 139)은 배터리 모듈 결합부(120)가 이동하는 방향에 대응하여 배치될 수 있고, 전기 단자(131, 135)는 배터리 모듈(200)의 전극 단자가 배치된 위치에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.2, the through
무인 항공기(100)의 제어부(150)는 적어도 배터리 모듈 결합부(120), 즉 제1 고정부(121)와 제2 고정부(125)의 동작을 제어한다.The
무인 항공기(100)는 보조 전원(180)은 예컨대 배터리 모듈(200)이 배출된 경우에도 제어부(150) 및 배터리 모듈 결합부(120)가 동작할 수 있도록 전력을 제공할 수 있다. 무인 항공기(100)는 보조 전원(180) 대신에 외부로부터 전력을 공급받는 전력 공급 단자를 구비할 수도 있다.The
다시 도 1을 참조하면, 지지 장치(300)는 무인 항공기(100)를 지지한다. 예컨대 도 7에 도시된 바와 같이, 무인 항공기(100)는 지지 장치(300) 상에 착륙할 수 있고, 지지 장치(300)에 의해서 지지된다. 이 경우, 무인 항공기(100)의 지지부(170)가 지지 장치(300)에 구비된 홈(미도시)에 삽입되는 것에 의해서 보다 정확한 위치에 착륙 및 지지될 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
제1 이송 장치(400)는 무인 항공기(100)의 배터리 모듈 수용부(130)의 제1 단부에 연결 가능하며 무인 항공기(100)로부터 배출되는 배터리 모듈(200)을 이송하도록 구성된다. 제1 이송 장치(400)는 예컨대 컨베이어 벨트와 같은 구성을 이용하여 구현될 수 있다. 즉 무인 항공기(100)가 지지 장치(300)에 착륙하여 지지되면, 무인 항공기(100)의 배터리 모듈 수용부(130)의 제1 단부와 제1 이송 장치(400)가 연결된다. 무인 항공기(100)로부터 배터리 모듈(200)이 배출되면, 제1 이송 장치(400)는 배터리 모듈(200)을 이송한다. 예컨대 제1 이송 장치(400)는 배터리 모듈(200)을 제2 이송 장치(500)로 이송하거나 또는 후술하는 충전 장치(700)로 이송할 수 있다.The
제2 이송 장치(500)는 무인 항공기(100)의 배터리 모듈 수용부(130)의 제2 단부에 연결 가능하며, 배터리 모듈(200)을 밀어서 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출하고 충전된 배터리 모듈(도 8의 200')을 밀어서 무인 항공기(100)의 배터리 모듈 수용부(130)로 이송하도록 구성된다. 충전된 배터리 모듈(200')은 배터리 모듈(200)과 실질적으로 동일하며, 예컨대 배터리 모듈(200)이 충전된 경우 또는 배터리 모듈(200)과 동일한 구성을 가지는 다른 배터리 모듈을 지칭한다.The
도 7을 참조하면, 제2 이송 장치(500)는 배터리 모듈(200) 및 충전된 배터리 모듈(200') 중 적어도 하나를 밀어서 수평 방향으로 이동하도록 구성되는 가압부(510) 및 충전된 배터리 모듈(200')을 지지하며 충전된 배터리 모듈(200')을 가압부에 의해서 이동하도록 구성된 이동부(550)를 포함할 수 있다. 가압부(510)는 예컨대 봉 형태로 배터리 모듈(200) 또는 충전된 배터리 모듈(200')의 단부를 밀어서 이동할 수 있도록 구성된다. 이동부(550)는 예컨대 컨베이어 롤러와 같이 그 위에 지지된 충전된 배터리 모듈(200')이 가압부(510)에 의해서 이동되는 것을 보조한다.Referring to FIG. 7, the
한편 제1 이송 장치(400) 및 제2 이송 장치(500)는 배터리 모듈(200)이 이송되는 동안 충전되도록 구성되는 전기 단자(미도시)를 각각 더 포함할 수 있다. 그 경우, 제어 장치(600), 즉 제어부(610)는 제1 이송 장치(400) 및 제2 이송 장치(500)를 통하여 이동되면서 상기 전기 단자에 의해서 충전된 배터리 모듈(200)을 충전된 배터리 모듈(200')로서 무인 항공기(100)의 배터리 모듈 수용부(130)로 이송하도록 제1 이송 장치(400) 및 제2 이송 장치(500)를 제어할 수 있다.The
제어 장치(600)는 무인 항공기(100)와 통신 가능한 통신부(630) 및 제1 이송 장치(400) 및 제2 이송 장치(500)의 동작을 적어도 제어하는 제어부(610)를 포함한다.The
한편 도 1에 도시되듯이 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템(1000)은 충전 장치(700)를 더 포함할 수 있다. 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템(1000)이 충전 장치(700)를 더 포함하는 경우, 제1 이송 장치(400) 및 제2 이송 장치(500)는 충전 장치(700)에 연결된다. 충전 장치(700)는 제1 이송 장치(400)로부터 이송되는 배터리 모듈(200)을 충전할 수 있도록 구성되며, 또한 제어 장치(600)의 제어에 의해서 배터리 모듈(200)이 충전되면 충전된 배터리 모듈(200')로서 제2 이송 장치(500)로 공급할 수 있도록 구성된다. 즉 제어부(610)는 무인 항공기(100)로부터 배출된 배터리 모듈(200)을 충전 장치(700)로 이송하도록 그리고 충전 장치(700)에 의해서 충전된 배터리 모듈(200)을 충전된 배터리 모듈(200')로서 제2 이송 장치(500)로 공급하도록 충전 장치(700), 제1 이송 장치(400) 및 제2 이송 장치(500)를 제어할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 1, the unmanned aircraft battery
한편 제어부(610)는 제2 이송 장치(500)의 가압부(510)의 이동량을 제어할 수 있다. 즉 제어부(610)가 가압부(510)의 이동량을 제어하는 것에 의해서, 배터리 모듈(200)을 무인 항공기(100)로부터 배출하거나 충전된 배터리 모듈(200')을 무인 항공기(100)로 삽입하는 동작을 보다 정밀하게 제어할 수 있다.On the other hand, the
이하 도 7 내지 도 9를 참조로 제어부(610)의 동작을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템에서 배터리를 무인 항공기로부터 배출하는 상태를 예시적으로 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템에서 충전된 배터리를 무인 항공기로 삽입하는 상태를 예시적으로 나타내는 도면이다.FIG. 7 is a view illustrating a state in which a battery is discharged from a UAV in the UAV battery module replacement system according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a cross- FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a battery pack inserted in a module replacement system is inserted into a UAV;
도 7을 참조하면, 무인 항공기(100)가 지지 장치(300) 상에 착륙하면, 지지 장치(300)에 의해서 지지된다. 예컨대 무인 항공기(100)의 지지부(170)가 지지 장치(300)에 구비된 홈(미도시)에 삽입되는 것에 의해서 보다 정확한 위치에 착륙 및 지지될 수 있다. 무인 항공기(100)에 장착된 배터리 모듈(200)을 배출할 준비가 되면, 제어부(610)는 배터리 모듈(200)을 교체하는 것을 나타내는 제1 제어 신호를 생성하고, 제1 제어 신호를 통신부(630)를 통하여 무인 항공기(100)로 전송한다.Referring to FIG. 7, when the
무인 항공기(100)는 제1 제어 신호를 수신하면, 예컨대 제어부(150)를 통하여 배터리 모듈(200)을 배출할 수 있도록 배터리 모듈 결합부(120), 즉 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(125)의 동작을 제어한다.When the
제1 제어 신호를 전송한 후, 제어부(610)는 무인 항공기(100)의 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출하도록 제2 이송 장치(500)를 제어한다. 바람직하게는, 제어부(610)는 무인 항공기(100)의 제어부(150)로부터 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(125)의 위치가 변경되어 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출할 수 있는 상태가 되었다는 제어 신호를 수신한 후, 무인 항공기(100)의 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출하도록 제2 이송 장치(500)를 제어할 수 있다. 제어부(610)는 예컨대 배터리 모듈(200)이 제1 이송 장치(400)로 완전히 이동될 수 있을 정도로 가압부(510)의 이동량을 제어한다.After transmitting the first control signal, the
제어부(610)는 제2 이송 장치(200)를 제어하여 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출한 후, 배터리 모듈(200)이 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출되었다는 것을 나타내는 제2 제어 신호를 생성하고, 제2 제어 신호를 통신부(630)를 통하여 무인 항공기(100)로 전송할 수 있다. 그러나 무인 항공기(100)가 직접 배터리 모듈(200)이 배출된 것을 검출할 수 있다면, 제어부(610)는 제2 제어 신호를 생성하고 무인 항공기(100)로 전송하는 것을 생략할 수도 있다.The
제어부(310)는 제2 이송 장치(200)를 제어하여 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출한 후, 충전된 배터리 모듈(200')을 무인 항공기(100)의 배터리 모듈 수용부(130)로 삽입하도록 제2 이송 장치(500)를 제어한다. 제어부(610)는 예컨대 충전된 배터리 모듈(200')이 무인 항공기(100)의 배터리 모듈 결합부(120), 즉 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(125)의 위치로 정확하게 이동될 수 있을 정도로 가압부(510)의 이동량을 제어할 수 있다.The control unit 310 controls the
제어부(310)는 충전된 배터리 모듈(200')을 무인 항공기(100)의 배터리 모듈 수용부(130)로 삽입한 후, 충전된 배터리 모듈(200')이 배터리 모듈 수용부(130)로 삽입되었다는 것을 나타내는 제3 제어 신호를 생성하고, 제3 제어 신호를 통신부(630)를 통하여 무인 항공기(100)로 전송할 수도 있다. 무인 항공기(100)는 제3 제어 신호를 수신하면, 예컨대 제어부(150)를 통하여 충전된 배터리 모듈(200')을 고정할 수 있도록 배터리 모듈 결합부(120), 즉 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(125)의 동작을 제어할 수 있다. 그러나 무인 항공기(100)가 충전된 배터리 모듈(200')이 삽입된 것을 직접 검출할 수 있다면, 제어부(610)는 제3 제어 신호를 생성하고 무인 항공기(100)로 전송하는 것을 생략할 수도 있다.The control unit 310 inserts the charged
한편, 도 7 내지 도 8에서는 우선 배터리 모듈(200)을 무인 항공기(100)로부터 배출한 후 충전된 배터리 모듈(200')을 무인 항공기(100)로 삽입하는 구성이 설명되었지만, 배터리 모듈(200)을 무인 항공기(100)로부터 배출하면서 충전된 배터리 모듈(200')을 무인 항공기(100)에 삽입하는 과정이 동시에 수행될 수도 있다.7 to 8 illustrate a configuration in which the charged
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템에서 충전된 배터리 모듈이 무인 항공기의 배터리 모듈을 미는 것에 의해서 배터리 모듈을 무인 항공기로부터 배출하면서 충전된 배터리 모듈을 무인 항공기에 삽입하는 상태를 예시적으로 나타내는 도면이고, 도 10은 도 9에서 충전된 배터리 모듈이 배터리 모듈을 미는 상태를 예시적으로 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a block diagram illustrating a system for replacing an unmanned airplane battery module according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, when a battery module charged in the unmanned airplane battery module replacement system pushes the battery module of the unmanned airplane, And FIG. 10 is a diagram exemplarily showing a state in which the battery module charged in FIG. 9 pushes the battery module.
도 9 및 도 10을 참조하면, 돌출부(210)를 구비하는 배터리 모듈(200) 및 돌출부(210')를 구비하는 충전된 배터리 모듈이 사용된다.9 and 10, a
무인 항공기(100)가 지지 장치(300) 상에 착륙한 후 무인 항공기(100)에 장착된 배터리 모듈(200)을 배출할 준비가 되면, 제어부(610)는 배터리 모듈(200)을 교체하는 것을 나타내는 제1 제어 신호를 생성하고, 제1 제어 신호를 통신부(630)를 통하여 무인 항공기(100)로 전송한다.When the
제어부(610)는 제1 제어 신호를 전송한 후, 충전된 배터리 모듈(200')이 무인 항공기(100)의 배터리 모듈(200)을 미는 것에 의해서 무인 항공기(100)의 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출하면서 충전된 배터리 모듈(200')을 배터리 모듈 수용부(130)에 삽입하도록 제2 이송 장치(500)를 제어한다. 바람직하게는, 제어부(610)는 무인 항공기(100)의 제어부(150)로부터 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(125)의 위치가 변경되어 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출할 수 있는 상태가 되었다는 제어 신호를 수신한 후, 무인 항공기(100)의 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출하도록 제2 이송 장치(500)를 제어할 수 있다. 한편 제2 이송 장치(500) 상에는 미리 충전된 배터리 모듈(200')이 배치되어 있으며, 제어부(610)는 제2 이송 장치(500)의 가압부(510)가 충전된 배터리 모듈(200')을 밀고 이에 의해서 충전된 배터리 모듈(200')이 배터리 모듈(200)과 접촉하여 배터리 모듈(200)을 무인 항공기(100)로부터 배출하도록 가압부(510)를 제어한다. 제어부(610)는 예컨대 충전된 배터리 모듈(200')이 무인 항공기(100)의 배터리 모듈 결합부(120), 즉 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(125)의 위치로 정확하게 이동될 수 있을 정도로 가압부(510)의 이동량을 제어할 수 있다. 이에 의해서, 배터리 모듈(200)을 충전된 배터리 모듈(200')로 교체하기까지의 시간을 더 단축할 수 있다.The
한편 제어부(610)는 제2 이송 장치(200)를 제어하여 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출한 후 충전된 배터리 모듈(200')을 배터리 모듈 수용부(130)로 삽입하는 것이 완료되기 전에, 배터리 모듈(200)이 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출되었다는 것을 나타내는 제2 제어 신호를 생성하고, 제2 제어 신호를 통신부(630)를 통하여 무인 항공기(100)로 전송할 수 있다. 즉 제어부(610)는 예컨대 가압부(510)가 충전된 배터리 모듈(200')을 밀어서 예컨대 배터리 모듈(200)이 제1 이송 장치(400)로 이동될 수 있을 정도로 가압부(510)의 이동량을 제어할 수 있다. 예컨대 도 10에 도시되듯이, 배터리 모듈(200)은 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출되지만 충전된 배터리 모듈(200')은 충전된 배터리 모듈(200')은 무인 항공기(100)의 배터리 모듈 결합부(120), 즉 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(125)의 위치로 이동되지는 않는다. 도 10을 참조하면, 무인 항공기(100)는 제2 제어 신호를 수신하면, 예컨대 제어부(150)를 통하여 제1 고정부(121)가 충전된 배터리 모듈(200')을 고정하지만 제2 고정부(125)는 충전된 배터리 모듈(200')을 고정하지 않는 위치에 위치하도록 배터리 모듈 결합부(120), 즉 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(125)의 동작을 제어할 수 있다. 그러나 전술하듯이 무인 항공기(100)가 직접 배터리 모듈(200)이 배출된 것을 검출할 수 있다면, 제어부(610)는 제2 제어 신호를 생성하고 무인 항공기(100)로 전송하는 것을 생략할 수도 있다.The
제어부(610)는 충전된 배터리 모듈(200')을 무인 항공기(100)의 배터리 모듈 수용부(130)로 삽입한 후, 즉 충전된 배터리 모듈(200')이 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(125)의 위치로 이동한 후, 충전된 배터리 모듈(200')이 배터리 모듈 수용부(130)로 삽입되었다는 것을 나타내는 제3 제어 신호를 생성하고, 제3 신호를 통신부(630)를 통하여 무인 항공기로 전송할 수 있다. 무인 항공기(100)는 제3 제어 신호를 수신하면, 예컨대 제어부(150)를 통하여 충전된 배터리 모듈(200')을 고정할 수 있도록 배터리 모듈 결합부(120), 즉 제1 고정부(121) 및 제2 고정부(125)의 동작을 제어할 수 있다. 그러나 전술하듯이 무인 항공기(100)가 충전된 배터리 모듈(200')이 삽입된 것을 직접 검출할 수 있다면, 제어부(610)는 제3 제어 신호를 생성하고 무인 항공기(100)로 전송하는 것을 생략할 수도 있다.The
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 슬라이딩 방식을 이용하여 무인 항공기의 배터리 모듈 수용부에 장착된 기존 배터리 모듈을 배출하고 충전된 배터리 모듈을 배터리 모듈 수용부로 삽입하는 것에 의해서 무인 항공기의 배터리 모듈을 자동적으로 그리고 저비용으로 교체할 수 있으며 배터리 모듈을 교체에 따른 대기 시간을 최소화할 수 있다.As described above, according to the present invention, the existing battery module installed in the battery module accommodating portion of the UAV is discharged and the charged battery module is inserted into the battery module accommodating portion using the sliding method, Automatic and low-cost replacement, and minimizes the waiting time for battery module replacement.
<제2 실시예>≪ Embodiment 2 >
본 발명의 제2 실시예는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템(1000)을 이용하여 무인 항공기(100)의 배터리 모듈(200)을 충전된 배터리 모듈(200')로 교체하는 방법이다. 보다 상세하게는 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템(1000)의 제어 장치(600)의 제어부(610)에 의해서 수행되는 배터리 모듈 교체 방법이다.The second embodiment of the present invention is a method for replacing the
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈 교체 방법의 예시적인 흐름도이다.11 is an exemplary flowchart of a battery module replacement method according to a second embodiment of the present invention.
무인 항공기(100)가 지지 장치(300)에 의해서 지지되면, 제어부(610)는 배터리 모듈(200)을 교체하는 것을 나타내는 제1 제어 신호를 생성하고, 제1 제어 신호를 통신부(630)를 통하여 무인 항공기(100)로 전송한다(S110).When the
다음에는, 제어부(610)는 무인 항공기(100)의 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출한 후 충전된 배터리 모듈(200')을 삽입하는 제1 교체 모드 및 충전된 배터리 모듈(200')이 무인 항공기(100)의 배터리 모듈(200)을 미는 것에 의해서 무인 항공기(100)의 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출하면서 충전된 배터리 모듈(200')을 배터리 모듈 수용부(130)에 삽입하는 제2 교체 모드 중 어느 하나를 배터리 모듈(200)의 형상을 기초로 선택한다(S120). 예컨대 배터리 모듈(200)이 돌출부(210)를 구비하는 경우 제2 교체 모드가 선택되고, 배터리 모듈(200)이 요부((221, 225)를 구비하거나 또는 돌출부(210)를 구비하지 않는 경우 제1 교체 모드가 선택될 수 있다. 단계 S120은 단계 S110이 수행되기 전에 미리 수행될 수도 있다.Next, the
다음에는, 단계 S120에서 선택된 교체 모드에 따라서 제2 이송 장치(500)의 동작을 제어한다(S130).Next, the operation of the
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈 교체 방법의 단계 S130의 예시적인 흐름도이다.12 is an exemplary flowchart of step S130 of the battery module replacement method according to the second embodiment of the present invention.
도 12는 단계 S120에서 제1 교체 모드가 선택된 경우의 단계 S130의 구성을 예시한다.12 illustrates the configuration of step S130 when the first replacement mode is selected in step S120.
제어부(610)는 무인 항공기(100)의 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출하도록 제2 이송 장치(500)를 제어한다(S131).The
그 후, 제어부(610)는 배터리 모듈(200)이 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출된 후, 충전된 배터리 모듈(200')을 무인 항공기(100)의 상기 배터리 모듈 수용부(130)로 삽입하도록 제2 이송 장치(500)를 제어한다(S133).Thereafter, the
도 12를 참조하면, 단계 S133을 수행하기 전에, 배터리 모듈(200)이 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출되었다는 것을 나타내는 제2 제어 신호를 생성하고, 제2 제어 신호를 통신부(630)를 통하여 무인 항공기(100)로 전송하는 단계(S132)가 더 수행될 수 있다.12, before performing step S133, a second control signal indicating that the
또한 도 12를 참조하면, 단계 S133을 수행한 후에, 충전된 배터리 모듈(200')이 배터리 모듈 수용부(130)로 삽입되었다는 것을 나타내는 제3 제어 신호를 생성하고, 제3 제어 신호를 통신부(630)를 통하여 무인 항공기(100)로 전송하는 단계(S134)가 더 수행될 수도 있다.12, after performing step S133, a third control signal indicating that the charged
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 배터리 모듈 교체 방법의 단계 S130의 다른 예시적인 흐름도이다.13 is another exemplary flowchart of step S130 of the battery module replacement method according to the second embodiment of the present invention.
도 13은 단계 S120에서 제2 교체 모드가 선택된 경우의 단계 S130의 구성을 예시한다.FIG. 13 illustrates the configuration of step S130 when the second replacement mode is selected in step S120.
충전된 배터리 모듈(200')이 무인 항공기(100)의 배터리 모듈(200)을 미는 것에 의해서 무인 항공기(100)의 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출하면서 충전된 배터리 모듈(200')을 배터리 모듈 수용부(130)에 삽입하도록 제2 이송 장치(500)를 제어한다(S135).The
도 13을 참조하면, 제2 이송 장치(500)를 제어하여 배터리 모듈(200)을 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출하면서 충전된 배터리 모듈(200')을 배터리 모듈 수용부(130)에 삽입하는 도중에, 배터리 모듈(200)은 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출되었지만 충전된 배터리 모듈(200')은 아직 배터리 모듈 수용부(130)로 삽입하는 것이 완료되기 전에, 배터리 모듈(200)이 배터리 모듈 수용부(130)로부터 배출되었다는 것을 나타내는 제2 제어 신호를 통신부(630)를 통하여 무인 항공기(100)로 전송하는 단계(S136)가 더 수행될 수 있다.13, when the
또한 도 13을 참조하면, 단계 S135를 수행한 후에, 충전된 배터리 모듈(200')이 배터리 모듈 수용부(130)로 삽입되었다는 것을 나타내는 제3 제어 신호를 생성하고, 제3 제어 신호를 통신부(630)를 통하여 무인 항공기(100)로 전송하는 단계(S137)가 더 수행될 수 도 있다.Referring to FIG. 13, after performing step S135, a third control signal indicating that the charged
본 발명의 제2 실시예에 대한 상세한 설명은 예컨대 도 1 내지 도 10을 참조로 설명한 본 발명에 제1 실시예에 대한 설명과 중복되므로 생략한다.The detailed description of the second embodiment of the present invention will be omitted because it is the same as the description of the first embodiment described with reference to FIGS. 1 to 10, for example.
또한 본 발명은 전술한 본 발명에 따른 배터리 모듈 교체 방법의 각 단계를 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.The present invention also provides a computer-readable recording medium storing a program for realizing each step of the battery module replacement method according to the present invention.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있도록 데이터, 즉 코드 또는 프로그램 형태의 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 지칭한다. 이러한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는 예컨대 ROM, RAM 등의 메모리와, CD-ROM, DVD-ROM 등의 저장 매체, 자기 테이프, 플로피 디스크 등의 자기 저장 매체, 광 데이터 저장 장치 등이며, 예컨대 인터넷을 통한 전송 형태로 구현되는 경우도 포함한다. 또한 이러한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 데이터가 저장되고 실행될 수 있다.The computer-readable recording medium refers to any kind of recording apparatus in which data, that is, data in the form of a code or a program, is stored so as to be readable by a computer system. Such a computer-readable recording medium is, for example, a memory such as a ROM and a RAM, a storage medium such as CD-ROM and DVD-ROM, a magnetic storage medium such as a magnetic tape and a floppy disk, The present invention is not limited thereto. Such a computer-readable recording medium may also be distributed over a networked computer system so that computer readable data can be stored and executed in a distributed manner.
그러나 이러한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체에 대한 상세한 설명은 도 11 내지 도 13을 참조로 설명한 본 발명에 따른 배터리 모듈 교체 방법과 중복되므로 생략한다.However, detailed description of such a computer-readable recording medium will be omitted since it is the same as the battery module replacement method according to the present invention described with reference to FIGS. 11 to 13.
비록 본 발명의 구성이 구체적으로 설명되었지만 이는 단지 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다.Although the present invention has been described in detail, it should be understood that the present invention is not limited thereto. Those skilled in the art will appreciate that various modifications may be made without departing from the essential characteristics of the present invention. Will be possible.
따라서 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present specification are intended to illustrate rather than limit the present invention, and the scope and spirit of the present invention are not limited by these embodiments. The scope of the present invention should be construed according to the following claims, and all the techniques within the scope of equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
본 발명에 따르면, 슬라이딩 방식을 이용하여 무인 항공기의 배터리 모듈 수용부에 장착된 기존 배터리 모듈을 배출하고 충전된 배터리 모듈을 배터리 모듈 수용부로 삽입하는 것에 의해서 무인 항공기의 배터리 모듈을 자동적으로 그리고 저비용으로 교체할 수 있으며 배터리 모듈을 교체에 따른 대기 시간을 최소화할 수 있다.According to the present invention, by discharging a conventional battery module mounted in a battery module receiving portion of a UAV by using a sliding method and inserting the charged battery module into the battery module receiving portion, the battery module of the UAV is automatically and at low cost And can minimize the waiting time for replacing the battery module.
100: 무인 항공기
110: 본체
120: 배터리 모듈 결합부
121, 125: 고정부
130: 배터리 모듈 수용부
131, 135: 전기 단자
137, 139: 관통공
150: 제어부
160: 날개
170: 지지부
180: 보조 전원
200: 배터리 모듈
210: 돌출부
221, 225: 요부
300: 지지 장치
400: 제1 이송 장치
500: 제2 이송 장치
510: 가압부
550: 이동부
600: 제어 장치
610: 제어부
610: 통신부
700: 충전 장치100: Unmanned aerial vehicle 110: Main body
120: battery
130: battery
137, 139: Through hole 150:
160: wing 170:
180: auxiliary power source 200: battery module
210:
300: supporting device 400: first conveying device
500: second conveying device 510: pressing part
550: moving part 600: control device
610: Control unit 610:
700: Charging device
Claims (24)
상기 무인 항공기를 지지하는 지지 장치;
상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈 수용부의 제1 단부에 연결 가능하며 상기 무인 항공기로부터 배출되는 상기 배터리 모듈을 이송하도록 구성된 제1 이송 장치;
상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈 수용부의 제2 단부에 연결 가능하며 상기 배터리 모듈을 밀어서 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출하고 상기 충전된 배터리 모듈을 밀어서 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈 수용부로 이송하도록 구성된 제2 이송 장치; 및
상기 무인 항공기와 통신 가능한 통신부 및 상기 제1 이송 장치 및 상기 제2 이송 장치의 동작을 적어도 제어하는 제어부를 포함하는 제어 장치
를 포함하는 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.There is provided an unmanned aircraft battery module replacement system for replacing a battery module of a unmanned air vehicle having a battery module accommodating portion with both end portions opened by a charged battery module,
A support device for supporting the unmanned aerial vehicle;
A first transfer device connected to a first end of the battery module receiving part of the unmanned airplane and configured to transfer the battery module discharged from the unmanned airplane;
And a second battery module connected to a second end of the battery module receiving portion of the unmanned airplane and configured to push the battery module from the battery module receiving portion and push the charged battery module to the battery module receiving portion of the unmanned airplane, Conveying device; And
A control unit for controlling at least the operation of the first transfer device and the second transfer device;
A battery module replacement system for unmanned aircraft.
상기 무인 항공기로부터 배출된 상기 배터리 모듈을 충전하는 충전 장치
를 더 포함하고,
상기 제1 이송 장치 및 상기 제2 이송 장치는 상기 충전 장치에 연결되고,
상기 제어부는 상기 충전 장치에 의해서 충전된 상기 배터리 모듈을 상기 충전된 배터리 모듈로서 상기 제2 이송 장치로 공급하도록 상기 충전 장치, 상기 제1 이송 장치 및 상기 제2 이송 장치를 제어하는 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.The method according to claim 1,
A charging device for charging the battery module discharged from the unmanned airplane;
Further comprising:
Wherein the first transfer device and the second transfer device are connected to the charging device,
Wherein the controller controls the charging device, the first transfer device, and the second transfer device to supply the battery module charged by the charging device to the second transfer device as the charged battery module, Replacement system.
상기 제1 이송 장치 및 상기 제2 이송 장치는 상기 배터리 모듈이 이송되는 동안 충전되도록 구성되는 전기 단자를 각각 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 제1 이송 장치 및 상기 제2 이송 장치를 통하여 이동되면서 상기 전기 단자에 의해서 충전된 상기 배터리 모듈을 상기 충전된 배터리 모듈로서 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈 수용부로 이송하도록 상기 제1 이송 장치 및 상기 제2 이송 장치를 제어하는 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first transfer device and the second transfer device each further comprise an electric terminal configured to be charged while the battery module is being conveyed,
Wherein the control unit is configured to transfer the battery module, which is charged by the electric terminal while being moved through the first transfer device and the second transfer device, to the battery module accommodation portion of the unmanned airplane as the charged battery module, And an unmanned aircraft battery module replacement system for controlling the second transfer device.
상기 제1 이송 장치는 컨베이어 벨트를 포함하는 것인 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the first transfer device comprises a conveyor belt.
상기 제2 이송 장치는,
상기 배터리 모듈 및 상기 충전된 배터리 모듈 중 적어도 하나를 밀어서 수평 방향으로 이동하도록 구성되는 가압부; 및
상기 충전된 배터리 모듈을 지지하며 상기 충전된 배터리 모듈을 상기 가압부에 의해서 이동하도록 구성된 이동부
를 포함하는 것인 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the second transfer device comprises:
A pusher configured to push at least one of the battery module and the charged battery module to move in a horizontal direction; And
And a moving unit configured to support the charged battery module and move the charged battery module by the pressing unit,
Wherein the unmanned aircraft battery module replacement system comprises:
상기 제어부는 상기 가압부의 이동량을 제어하는 것인 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.6. The method of claim 5,
Wherein the control unit controls the amount of movement of the pressing unit.
상기 제어부는 상기 무인 항공기가 상기 지지 장치에 의해서 지지된 후 상기 배터리 모듈을 교체하는 것을 나타내는 제1 제어 신호를 생성하고 상기 통신부를 통하여 상기 무인 항공기로 전송하도록 구성되는 것인 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the control unit is configured to generate a first control signal indicating that the unmanned airplane is to be replaced after the support device has been supported by the support device and to transmit the first control signal to the unmanned airplane through the communication unit. .
상기 제어부는, 상기 제1 제어 신호를 전송한 후, 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출하도록 상기 제2 이송 장치를 제어하는 것인 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the control unit controls the second transfer device to discharge the battery module of the unmanned airplane from the battery module accommodating part after transmitting the first control signal.
상기 제어부는, 상기 제2 이송 장치를 제어하여 상기 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출한 후, 상기 배터리 모듈이 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출되었다는 것을 나타내는 제2 제어 신호를 생성하고 상기 통신부를 통하여 상기 무인 항공기로 전송하도록 구성되는 것인 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the control unit controls the second transfer device to discharge the battery module from the battery module accommodating unit and then generates a second control signal indicating that the battery module is discharged from the battery module accommodating unit, To the unmanned aerial vehicle through the first antenna.
상기 제어부는 상기 제2 이송 장치를 제어하여 상기 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출한 후, 상기 충전된 배터리 모듈을 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈 수용부로 삽입하도록 상기 제2 이송 장치를 제어하는 것인 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.8. The method of claim 7,
The controller controls the second transfer device to discharge the battery module from the battery module accommodating portion and then controls the second transfer device to insert the charged battery module into the battery module accommodating portion of the unmanned airplane Unmanned aircraft battery module replacement system.
상기 제어부는, 상기 제1 제어 신호를 전송한 후, 상기 충전된 배터리 모듈이 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈을 미는 것에 의해서 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출하면서 상기 충전된 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부에 삽입하도록 상기 제2 이송 장치를 제어하는 것인 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the controller transmits the first control signal and discharges the battery module of the unmanned airplane from the battery module housing part by pushing the battery module of the unmanned airplane after the charged battery module transmits the first control signal, And controls the second transfer device to insert the battery module into the battery module accommodating portion.
상기 제어부는, 상기 제2 이송 장치를 제어하여 상기 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출한 후, 상기 충전된 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부로 삽입하는 것이 완료되기 전에, 상기 배터리 모듈이 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출되었다는 것을 나타내는 제2 제어 신호를 생성하고 상기 통신부를 통하여 상기 무인 항공기로 전송하도록 구성되는 것인 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein the controller controls the second transfer device to discharge the battery module from the battery module accommodating part and then insert the charged battery module into the battery module accommodating part, And to generate a second control signal indicating that it has been discharged from the module receiving portion and to transmit the second control signal to the unmanned airplane through the communication portion.
상기 제어부는 상기 충전된 배터리 모듈을 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈 수용부로 삽입한 후, 상기 충전된 배터리 모듈이 상기 배터리 모듈 수용부로 삽입되었다는 것을 나타내는 제3 제어 신호를 생성하고 상기 통신부를 통하여 상기 무인 항공기로 전송하도록 구성되는 것인 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein the controller inserts the charged battery module into the battery module accommodating portion of the unmanned airplane, generates a third control signal indicating that the charged battery module is inserted into the battery module accommodating portion, Wherein the battery module is configured to transmit to the aircraft.
상기 제2 이송 장치는,
상기 배터리 모듈 및 상기 충전된 배터리 모듈 중 적어도 하나를 밀어서 수평 방향으로 이동하도록 구성되는 가압부; 및
상기 충전된 배터리 모듈을 지지하며 상기 충전된 배터리 모듈을 상기 가압부에 의해서 이동하도록 구성된 이동부
를 포함하는 것이고,
상기 제어부는 상기 가압부의 이동량을 제어하는 것인 무인 항공기 배터리 모듈 교체 시스템.The method according to any one of claims 8, 10 and 12,
Wherein the second transfer device comprises:
A pusher configured to push at least one of the battery module and the charged battery module to move in a horizontal direction; And
And a moving unit configured to support the charged battery module and move the charged battery module by the pressing unit,
, ≪ / RTI >
Wherein the control unit controls the amount of movement of the pressing unit.
(a) 상기 무인 항공기가 상기 지지 장치에 의해서 지지되면, 상기 배터리 모듈을 교체하는 것을 나타내는 제1 제어 신호를 생성하고 상기 통신부를 통하여 상기 무인 항공기로 전송하는 단계;
(b) 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출한 후 상기 충전된 배터리 모듈을 삽입하는 제1 교체 모드 및 상기 충전된 배터리 모듈이 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈을 미는 것에 의해서 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출하면서 상기 충전된 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부에 삽입하는 제2 교체 모드 중 어느 하나를 상기 배터리 모듈을 기초로 선택하는 단계; 및
(c) 상기 단계 (b)에서 선택된 교체 모드에 따라서 상기 제2 이송 장치의 동작을 제어하는 단계
를 포함하는 배터리 모듈 교체 방법.A support device for supporting an unmanned airplane having a battery module accommodating portion with both ends opened; A first transfer device connected to a first end of the battery module receiving portion of the unmanned airplane and configured to transfer a battery module discharged from the unmanned airplane; A second transfer device connected to a second end of the battery module receiving part of the unmanned airplane and configured to push the battery module out of the battery module receiving part and to transfer the charged battery module to the battery module receiving part of the unmanned airplane; ; And a control unit including at least a communication unit capable of communicating with the unmanned airplane and a control unit controlling at least the operations of the first transfer device and the second transfer device. As an alternative method,
(a) generating a first control signal indicating that the battery module is replaced when the unmanned airplane is supported by the support device, and transmitting the first control signal to the unmanned airplane through the communication unit;
(b) a first replacement mode in which the battery module of the unmanned airplane is discharged from the battery module receiving portion and then the charged battery module is inserted, and the charged battery module is pushed by the battery module of the unmanned airplane Selecting one of the second replacement mode based on the battery module while inserting the charged battery module into the battery module accommodating portion while discharging the battery module of the unmanned airplane from the battery module accommodating portion; And
(c) controlling the operation of the second transfer device in accordance with the replacement mode selected in the step (b)
And the battery module is replaced.
상기 단계 (b)는, 상기 배터리 모듈이 돌출부를 구비하는 경우 상기 제2 교체 모드를 선택하고, 상기 배터리 모듈이 요부(凹部)를 구비하거나 돌출부를 구비하지 않는 경우 상기 제1 교체 모드를 선택하는 것인 배터리 모듈 교체 방법.17. The method of claim 16,
The step (b) may include selecting the second replacement mode when the battery module has a protrusion, and selecting the first replacement mode when the battery module has a recess or a protrusion How to replace the battery module.
상기 단계 (b)에서 상기 제1 교체 모드가 선택된 경우,
상기 단계 (c)는,
(c-1) 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출하도록 상기 제2 이송 장치를 제어하는 단계; 및
(c-2) 상기 배터리 모듈이 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출된 후, 상기 충전된 배터리 모듈을 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈 수용부로 삽입하도록 상기 제2 이송 장치를 제어하는 단계
를 포함하는 것인 배터리 모듈 교체 방법.18. The method of claim 17,
If the first replacement mode is selected in step (b)
The step (c)
(c-1) controlling the second transfer device to discharge the battery module of the unmanned airplane from the battery module accommodating portion; And
(c-2) controlling the second transfer device to insert the charged battery module into the battery module receiving portion of the unmanned airplane after the battery module is discharged from the battery module receiving portion
Wherein the battery module includes a battery module.
상기 단계 (c)는,
(c-3) 상기 단계 (c-2)를 수행하기 전에, 상기 배터리 모듈이 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출되었다는 것을 나타내는 제2 제어 신호를 생성하고 상기 통신부를 통하여 상기 무인 항공기로 전송하는 단계
를 더 포함하는 것인 배터리 모듈 교체 방법.19. The method of claim 18,
The step (c)
(c-3) generating a second control signal indicating that the battery module is discharged from the battery module accommodating portion before performing the step (c-2), and transmitting the second control signal to the unmanned airplane through the communication portion
Further comprising the steps of:
상기 단계 (c)는,
(c-4) 상기 단계 (c-2)를 수행한 후, 상기 충전된 배터리 모듈이 상기 배터리 모듈 수용부로 삽입되었다는 것을 나타내는 제3 제어 신호를 생성하고 상기 통신부를 통하여 상기 무인 항공기로 전송하는 단계
를 더 포함하는 것인 배터리 모듈 교체 방법.20. The method of claim 19,
The step (c)
(c-4) generating a third control signal indicating that the charged battery module is inserted into the battery module accommodating portion after performing the step (c-2), and transmitting the third control signal to the unmanned airplane through the communication portion
Further comprising the steps of:
상기 단계 (b)에서 상기 제2 교체 모드가 선택된 경우,
상기 단계 (c)는,
(c-5) 상기 충전된 배터리 모듈이 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈을 미는 것에 의해서 상기 무인 항공기의 상기 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출하면서 상기 충전된 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부에 삽입하도록 상기 제2 이송 장치를 제어하는 단계
를 포함하는 것인 배터리 모듈 교체 방법.18. The method of claim 17,
If the second replacement mode is selected in step (b)
The step (c)
(c-5) The charged battery module pushes the battery module of the unmanned airplane, thereby discharging the battery module of the unmanned airplane from the battery module accommodating part, while holding the charged battery module in the battery module accommodating part Controlling the second transfer device to insert
Wherein the battery module includes a battery module.
상기 단계 (c)는,
(c-6) 상기 제2 이송 장치를 제어하여 상기 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출한 후, 상기 충전된 배터리 모듈을 상기 배터리 모듈 수용부로 삽입하는 것이 완료되기 전에, 상기 배터리 모듈이 상기 배터리 모듈 수용부로부터 배출되었다는 것을 나타내는 제2 제어 신호를 생성하고 상기 통신부를 통하여 상기 무인 항공기로 전송하는 단계
를 더 포함하는 것인 배터리 모듈 교체 방법.22. The method of claim 21,
The step (c)
(c-6) Before the completion of inserting the charged battery module into the battery module accommodating portion after controlling the second transfer device to discharge the battery module from the battery module accommodating portion, Generating a second control signal indicating that it has been discharged from the battery module accommodation portion and transmitting the second control signal to the unmanned airplane through the communication portion
Further comprising the steps of:
상기 단계 (c)는,
(c-7) 상기 단계 (c-5)를 수행한 후, 상기 충전된 배터리 모듈이 상기 배터리 모듈 수용부로 삽입되었다는 것을 나타내는 제3 제어 신호를 생성하고 상기 통신부를 통하여 상기 무인 항공기로 전송하는 단계
를 더 포함하는 것인 배터리 모듈 교체 방법.22. The method of claim 21,
The step (c)
(c-7) generating a third control signal indicating that the charged battery module is inserted into the battery module accommodating portion after performing the step (c-5), and transmitting the third control signal to the unmanned airplane through the communication portion
Further comprising the steps of:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170170371A KR102040047B1 (en) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Method of replacing battery for unmanned aerial vehicle and non-transitory computer-readable recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170170371A KR102040047B1 (en) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Method of replacing battery for unmanned aerial vehicle and non-transitory computer-readable recording medium |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190069968A true KR20190069968A (en) | 2019-06-20 |
KR102040047B1 KR102040047B1 (en) | 2019-11-04 |
Family
ID=67104061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170170371A KR102040047B1 (en) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Method of replacing battery for unmanned aerial vehicle and non-transitory computer-readable recording medium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102040047B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102169350B1 (en) * | 2019-10-18 | 2020-10-26 | 경일대학교산학협력단 | Easy battery installable and removable drone and charging module used to the same |
CN114211974A (en) * | 2021-12-31 | 2022-03-22 | 深圳市恩玖科技有限公司 | Quick replacement type energy storage module and control method thereof |
KR20220075924A (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-08 | 선문대학교 산학협력단 | Auto changer of electric vehicle |
WO2023028334A1 (en) * | 2021-08-26 | 2023-03-02 | United Parcel Service Of America, Inc. | Battery exchange system for unmanned vehicles |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2572549A (en) * | 2018-03-28 | 2019-10-09 | Sony Corp | Unmanned aerial vehicle |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09507191A (en) * | 1994-01-06 | 1997-07-22 | アンリミテッド レインジ エレクトリック カー システムズ カンパニー | Battery charging and transport system |
US20150120094A1 (en) | 2013-10-26 | 2015-04-30 | Amazon Technologies, Inc. | Unmanned aerial vehicle delivery system |
KR101687120B1 (en) | 2015-12-09 | 2016-12-15 | 한국항공우주연구원 | Apparatus for automatically exchanging and charging drone battery |
KR101705838B1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-02-10 | 세종대학교산학협력단 | Automatic battery exchange system for drone |
KR101732713B1 (en) | 2015-12-24 | 2017-05-08 | 양준혁 | Drone Charging System |
KR20170049040A (en) * | 2015-10-28 | 2017-05-10 | 임진강 | Unmanned drones automatic charging and containment system |
-
2017
- 2017-12-12 KR KR1020170170371A patent/KR102040047B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09507191A (en) * | 1994-01-06 | 1997-07-22 | アンリミテッド レインジ エレクトリック カー システムズ カンパニー | Battery charging and transport system |
US20150120094A1 (en) | 2013-10-26 | 2015-04-30 | Amazon Technologies, Inc. | Unmanned aerial vehicle delivery system |
KR20170049040A (en) * | 2015-10-28 | 2017-05-10 | 임진강 | Unmanned drones automatic charging and containment system |
KR101705838B1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-02-10 | 세종대학교산학협력단 | Automatic battery exchange system for drone |
KR101687120B1 (en) | 2015-12-09 | 2016-12-15 | 한국항공우주연구원 | Apparatus for automatically exchanging and charging drone battery |
KR101732713B1 (en) | 2015-12-24 | 2017-05-08 | 양준혁 | Drone Charging System |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102169350B1 (en) * | 2019-10-18 | 2020-10-26 | 경일대학교산학협력단 | Easy battery installable and removable drone and charging module used to the same |
KR20220075924A (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-08 | 선문대학교 산학협력단 | Auto changer of electric vehicle |
WO2023028334A1 (en) * | 2021-08-26 | 2023-03-02 | United Parcel Service Of America, Inc. | Battery exchange system for unmanned vehicles |
CN114211974A (en) * | 2021-12-31 | 2022-03-22 | 深圳市恩玖科技有限公司 | Quick replacement type energy storage module and control method thereof |
CN114211974B (en) * | 2021-12-31 | 2022-07-22 | 深圳市恩玖科技有限公司 | Quick replacement type energy storage module and control method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102040047B1 (en) | 2019-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20190069968A (en) | Battery replacement system for unmanned aerial vehicle, method of replacing battery for unmanned aerial vehicle and non-transitory computer-readable recording medium | |
US10946981B2 (en) | Methods and systems of anchoring an unmanned aerial vehicle on a ground station | |
US10737782B2 (en) | Drone based delivery system | |
EP3601042B1 (en) | Multi-architecture modular unmanned aerial system | |
US9630517B2 (en) | Unmanned aerial vehicle, charging station, and automatic charging system for unmanned aerial vehicle including the same | |
JP7377810B2 (en) | unmanned aerial vehicle | |
JP6180765B2 (en) | Transportation base station | |
KR101705838B1 (en) | Automatic battery exchange system for drone | |
KR101687120B1 (en) | Apparatus for automatically exchanging and charging drone battery | |
CN111344223A (en) | Drone system with interchangeable parts | |
US11370531B1 (en) | Unmanned aerial vehicle with ports configured to receive swappable components | |
CN106068592A (en) | Unmanned vehicle battery change system and method | |
JP2019512199A5 (en) | ||
CN105981258A (en) | Systems and methods for uav battery power backup | |
KR20120082394A (en) | Reconfigurable aircraft | |
CN110504604B (en) | Method and system for transmitting data between a vehicle and a ground system | |
US9845161B2 (en) | System and method for calculating weight distribution of drone | |
KR102004745B1 (en) | Unmanned aerial vehicle and method of replacing battery for unmanned aerial vehicle | |
KR102004742B1 (en) | Unmanned aerial vehicle and method of replacing battery for unmanned aerial vehicle | |
Woo et al. | Auto charging platform and algorithms for long-distance flight of drones | |
EP3657289B1 (en) | Flexible array antenna and methods of operating it | |
KR101972311B1 (en) | Unmanned aerial vehicle and method of replacing battery for unmanned aerial vehicle | |
CN102123913A (en) | Light multipurpose aircraft | |
CN109398716B (en) | External airborne control system | |
EP3006334B1 (en) | A system and a method for connecting an all-wing carrier with parasite flying units |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |