KR20210044392A - 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템 - Google Patents

전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210044392A
KR20210044392A KR1020190127431A KR20190127431A KR20210044392A KR 20210044392 A KR20210044392 A KR 20210044392A KR 1020190127431 A KR1020190127431 A KR 1020190127431A KR 20190127431 A KR20190127431 A KR 20190127431A KR 20210044392 A KR20210044392 A KR 20210044392A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
drone
power
power transmission
detection sensor
wireless power
Prior art date
Application number
KR1020190127431A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102299719B1 (ko
Inventor
이범선
김남윤
김건영
Original Assignee
경희대학교 산학협력단
대덕대학산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경희대학교 산학협력단, 대덕대학산학협력단 filed Critical 경희대학교 산학협력단
Priority to KR1020190127431A priority Critical patent/KR102299719B1/ko
Publication of KR20210044392A publication Critical patent/KR20210044392A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102299719B1 publication Critical patent/KR102299719B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F7/00—Indoor games using small moving playing bodies, e.g. balls, discs or blocks
    • A63F7/06—Games simulating outdoor ball games, e.g. hockey or football
    • A63F7/0664—Electric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F9/00—Games not otherwise provided for
    • A63F9/24—Electric games; Games using electronic circuits not otherwise provided for
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F9/00—Games not otherwise provided for
    • A63F9/24—Electric games; Games using electronic circuits not otherwise provided for
    • A63F2009/2483—Other characteristics
    • A63F2009/2492—Power supply
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • A63F2250/00—Miscellaneous game characteristics
    • A63F2250/52—Miscellaneous game characteristics with a remote control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 다수의 패치 안테나로 이루어져 전력전송파를 발생시키는 안테나 어레이 및 경기장 내에 있는 드론에 전력을 전송하도록 상기 거리센서로부터 측정된 거리에 따라 기준 전력전송파의 발생을 제어하는 제어부를 포함하는 무선전력 송신장치 및 상기 기준 전력전송파를 수신하고, 수신된 기준 전력전송파의 수신 전력정보를 무선전력 송신장치로 전송하는 전력검출센서를 포함하는 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면 경기에 참가하고 있는 드론에 무선전력을 전송함으로서 경기 중에도 계속적인 충전을 수행하여 정해진 경기 시간 동안 배터리 소모에 따른 운용불능 및 교체를 원천적으로 방지할 수 있다.

Description

전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템{DRONE STADIUM SYSTEM CAPABLE OF TRANSMITTING WIRELESS POWER USING POWER DETECTING SENSOR}
본 발명은 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전력검출센서를 이용하여 경기에 참여하고 있는 드론에 무선전력을 송신할 수 있는 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템에 관한 것이다.
최근 정보 통신 기술의 발전에 따라 언제 어디서나 정보통신 기기를 통하여 다양한 서비스를 제공하고, 이러한 서비스를 구현하는 장치로 스마트폰, 노트북 컴퓨터 등 휴대기기의 보급이 늘어나면서 자연적으로 상기 휴대기기의 장시간 사용을 위한 전원공급의 요구가 있다. 이러한 휴대기기의 전원공급을 함에 있어 사용자는 상용전원에 의한 배터리를 매번 충전하여야 하는 불편함이 있다. 특히 4차산업으로 IoT발전과 스마트팩토리에서 스마트센서의 사용증가에 따라 IT 기술과 에너지 기술을 융합한 무선전력전송을 이용하여 휴대기기, 스마트센서 등에 전원을 공급하고자는 기술이 대두되고 있다.
무선전력전송기술은 자기유도방식, 자기공진방식, 자기장 센서방식 및 전파수신방식 등으로 분류된다. 상기 전파수신방식은 송신기 안테나를 통하여 방사된 전파를 수신기 안테나를 통하여 수신한 전파를 정류회로를 이용하여 직류로 변환하여 전력을 수신하는 방식으로 비교적 원거리 전력 전송에 이용될 수 있다.
드론은 지상의 원격조정장치에 의하여 무선전파로 조정할 수 있으며 카메라, 센서, 통신시스템을 포함하며 레져용, 감시용, 산업용 등 다양한 분야에서 활용되고 있다.
한편 드론은 최근 스포츠 오락 분야로 확대되어 드론축구가 활성화되어 있다. 드론축구는 지상에서 3m 정도 위치한 원형골대를 드론이 통과하면 득점이 인정되고, 경기 시간은 일반적으로 한세트에 3분씩 3세트로 이루어 진다. 드론축구에 이용되는 드론볼은 드론 외부를 감싸는 보호프레임으로 둘러싸여져 있어야 하므로 드론 자체보다 더 무거운 상태에서 축구 경기에 사용됨에 따라 전력 소모가 심하여 세트당 3분의 시간동안 충전되어 있는 전력이 소모되어 다른 드론으로 교체해야 하는 불편함이 있다.
드론 경기장과 관련된 선행기술로 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0025792호의 드론을 이용한 경기시스템이 있다. 상기 선행기술은 경기장구조물과, 상기 경기장구조물의 내부에 비행가능하게 구비되는 기준짐볼드론과, 상기 기준짐볼드론을 기준으로 상기 경기장 구조물의 내부 일측과 내부 타측에 각각 비행가능하게 구비되어 상기 기준짐볼드론과 충돌하여 상기 기준짐볼 드론을 이동시키는 일측 짐볼드론 및 타측짐볼드론으로 구성되는 짐볼드론과, 상기 경기장구조물의 일측과 타측에 각각 구비되고, 내측에 상기 기준짐볼드론이 통과하는 관통구가 형성되는 골대프레임과, 상기 골대프레임을 통과하는 상기 기준짐볼드론을 감지하는 감지부와, 상기 감지부의 감지신호를 근거로 상기 기준짐볼드론이 상기 골대프레임의 관통구를 통과하는데 따른 점수를 산출하는 제어부를 포함하여 이루어진다.
그러나 상기 선행기술은 기준짐볼드론이 스크린부에 접촉 또는 골대 프레임을 통과함에 따른 점수 획득과 관련된 구성이 개시되어 있을 뿐 축구 경기중 드론의 전력 소모에 따른 문제점을 해결하는 구성에 대하여는 개시하고 있지 않는다.
따라서 경기에 참가하고 있는 드론에 무선 전력을 전송함으로써 경기 중에 배터리 소모에 따른 운용불능 또는 교체에 따른 불편함을 해결하기 위한 드론 경기장 시스템의 개발이 필요하다 할 것이다.
1. 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0025792호(2018.03.09)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 경기에 참가하고 있는 드론에 무선 전력을 전송함으로써 경기 중에 배터리 소모에 따른 운용불능 또는 교체에 따른 불편함을 해결하기 위하여 경기에 참여하고 있는 드론에 무선전력을 송신할 수 있는 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템은 다수의 패치 안테나로 이루어져 전력전송파를 발생시키는 안테나 어레이 및 경기장 내에 있는 드론에 전력을 전송하도록 상기 거리센서로부터 측정된 거리에 따라 기준 전력전송파의 발생을 제어하는 제어부를 포함하는 무선전력 송신장치 및 상기 기준 전력전송파를 수신하고, 수신된 기준 전력전송파의 수신 전력정보를 무선전력 송신장치로 전송하는 전력검출센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 전력검출센서는 경기장 바닥에 다수개가 매트릭스 형상으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 전력검출센서는 무선전력 송신장치로부터 방사되는 기준 전력전송파를 수신하기 위한 안테나로 이루어진 전력수신부 및 상기 전력수신부로부터 수신된 수신전력을 처리하여 수신전력정보를 생성하고 통신부를 통하여 상기 수신전력정보를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 전력검출센서는 경기장 내에서 이동하는 드론을 감지하는 드론감지부를 더 포함하고, 상기 전력검출센서의 제어부는 상기 드론 감지부로부터 드론이 감지되었다고 판단되는 경우, 드론감지정보를 통신부를 통하여 무선전력 송신장치로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예의 일태양에 의하면, 상기 무선전력 송신장치의 제어부는 전력검출센서로부터 수신한 수신전력정보 및 드론감지정보를 전력검출센서맵에 표시하도록 제어하고, 상기 전력검출센서맵을 이용하여 미리 설정된 드론 갯수 이상의 드론이 감지되는 경우, 드론 그룹으로 판단하고, 상기 드론 그룹에 그룹 전력전송파를 생성하여 방사하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 경기에 참가하고 있는 드론에 무선전력을 전송함으로서 경기 중에도 계속적인 충전을 수행하여 정해진 경기 시간 동안 배터리 소모에 따른 운용불능 및 교체를 원천적으로 방지할 수 있다.
따라서 드론 축구에 참여하는 선수들이 배터리 소모에 대한 불안 없이 자유자재로 드론 축구를 즐길 수 있으며, 배터리 문제가 없어짐에 따라 현행 드론 축구 경기 시간을 늘려 관전자들도 경기가 끊이지 않는 생생한 드론 축구 경기를 관람할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신장치의 송수신처리부를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론용 무선 전력 송신장치, 드론및 조정장치의 블록구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 그룹 감지에 따른 무선 전력 전송을 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 경기장에 무선 전력 전송 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력검출센서를 통하여 충전영역을 설정하여 드론에 무선전력을 전송하는 구성을 설명하기 위한 도면이다.
이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.
따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템의 개략도이다.
도 1a을 참고하면, 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템(1000)은 경기장 바닥까지의 거리를 측정하기 위한 거리센서(150) 및 드론 축구를 위한 경기 공간(1) 및 상기 경기 공간(1)에서 경기중인 드론에 무선 전력을 송신할 수 있는 무선 전력 송신장치(100)를 포함한다.
상기 무선 전력 송신장치(100)는 경기 공간(1) 상부 중앙에 위치하고, 초기 설정 시 무선 전력 송신장치와 바닥과의 고도 정보를 측정할 수 있다. 무선 전력 송신장치(100)는 고도 정보에 따라 무선 전력을 전송하기 위한 충전 영역(CA1)을 설정함으로써 상기 충전 영역(CA1)상에서 이동중인 드론(200)에 무선 전력을 공급할 수 있다. 무선 전력 송신장치(100)의 구성에 대하여는 도 2에서 상세히 설명한다. 무선 전력 송신장치(100)는 빔 포밍을 이용하여 드론 그룹이 감지되는 경우, 해당 드론 그룹이 있는 그룹 공간(CA2)에 무선 전력을 전송할 수 있다.
도 1b를 참고하면, 무선 전력 송신장치(100)는 경기장 중심을 기준으로 두 부분으로 나누어 구성하고, 각각의 안테나 어레이는 측정된 고도 정보에 따라 충전영역을 2개의 영역(CA1a, CA1b)으로 구분하여 드론에 무선 전력을 전송할 수 있다. 상기 2개의 영역(CA1a, CA1b)은 중심 영역에서는 드론이 이동 빈도가 낮은 지역이므로 원형의 골대가 있는 지역에 집중적으로 무선 전력 전송을 위한 충전영역으로 설정함에 따라 효율적인 무선 전력 전송을 할 수 있다. 여기서 상기 충전 영역(CA1,CA1a, CA1b) 및 드론 그룹이 있는 그룹 공간(CA2)은 무선 전력 송신장치(100)에서 드론에 무선 전력을 전송하기 하기 위한 전력전송파의 방사 범위로도 이해될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에서는 경기 공간에 하나 또는 2개의 안테나 어레이를 무선 송신 장치(100)로 설명하였으나 이에 한정하지 않고 경기장 상부에 배치되어 경기 공간에 무선 전력을 송신할 수 있는 다수의 안테나 어레이를 갖는 무선 송신 장치가 배치될 수 있음은 당연하다 할 것이다.
이하 무선 전력 송신장치(100)에 대하여 설명하고 드론 그룹 감지에 따라 무선 전력 전송 효율을 최대화할 수 있는 무선전력 전송에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신장치의 송수신처리부를 설명하기 위한 블록구성도이다.
도 2를 참고하면, 송수신처리부(120)는 증폭부(124), 감쇠기(123), 위상쉬프터(122) 및 제1 제어부(121)를 포함할 수 있다.
송수신처리부(120)는 각각의 패치(131 ~ 131n)에 공급되는 신호의 위상 및 크기를 제어하기 위하여 복수개로 이루어 질 수 있으며, 제어부(110)는 각각의 송수신처리부(120)를 각각 제어하기 위한 제1 제어부(121) 내지 제n 제어부(121n)을 포함할 수 있다. 제어부(110)는 거리센서(150)에 의한 경기장 바닥과의 거리(고도)및 수직방향에 대하여 미리 설정되어 있는 안테나 제어정보에 따라 각각의 패치에 대한 크기 및/또는 위상 정보를 제1 제어부(121) 내지 제n 제어부(121n)로 전송하여 충전영역(CA1)에 무선전력 전송을 위한 전력전송파를 생성할 수 있다.
전력소스(101)는 신호의 주파수를 일정하게 유지하기 위한 위상고정루프(PLL:phase locked loop), 전력증폭기, 인버터 및 전력분배기 등을 포함하여 이루어져 각각의 송수신처리부(120)에 소정의 주파수, 위상 및 크기를 갖는 전력을 공급할 수 있다.
송수신처리부(120)는 패치 안테나(131~131n)에 공급되는 전력전송파의 크기 및 위상을 검출할 수 있는 수신전력검출부(125)를 더 포함할 수 있다. 수신전력검출부(125)는 커플러(coupler)로 이루어질 수 있으며, 검출된 전력전송파는 제1 제어부(121)를 통하여 제어부(110)로 입력될 수 있다.
따라서 전력송신장치(100)는 거리센서를 통하여 경기장 고도에 따른 충전영역에 방사하기 위한 전력전송파를 형성하거나 드론의 위치를 판단하고 드론 그룹을 형성하는지 판단하여 미리 설정된 안테나 제어정보에 따른 빔포밍을 제어함으로써 드론에 최대전력을 효율적으로 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 송신장치, 드론 및 조정장치의 블록구성도이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 무선 전력 송신장치(100)는 경기장 바닥까지의 거리를 측정하기 위한 거리센서(150), 다수의 패치 안테나로 이루어져 전력전송파를 발생시키는 안테나 어레이(130), 경기장 내에 있는 드론(200)에 전력을 전송하도록 상기 전력전송파의 발생을 제어하는 제어부(110)를 포함할 수 있다.
안테나 어레이(130)는 복수개의 패치가 다양한 방향으로 배열되는 형태로 전자파를 방사하기 위한 다양한 안테나 구조 및 형태로 이루어 질 수 있다. 송수신처리부(120)는 상기 안테나 어레이(130)의 각각의 패치에 공급되는 신호의 크기, 위상 및 동작여부 중 적어도 어느 하나 또는 둘 이상을 제어부(110)의 제어에 의하여 조정함으로써 소정의 크기, 방향 및 빔폭을 갖는 전력전송파를 생성할 수 있다. 여기서 전력전송파는 경기장 내에 있는 드론(200)에 전력을 전송하기 위한 전자파로 정의한다.
상기 전력전송파는 거리센서(150)에 의하여 무선 전력 송신장치가 세팅될 때의 기준 거리에 따라 경기장 내의 드론의 이동 범위 전체에 무선 전력을 송신할 수 있는 기준 전력전송파(CA1, CA1a, CA1b)와 상기 드론의 위치를 판단하고, 해당 위치에 드론이 미리 설정된 드론수 이상일 경우, 상기 드론 그룹이 위치한 지역에 무선 전력을 전송할 수 있는 그룹 전력전송파(CA2)로 구분될 수 있다.
경기장 내의 기준 전력전송파의 방사 범위(충전영역)를 제어하기 위하여 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템(1000)은 기준 전력전송파를 수신하고, 수신된 기준 전력전송파의 수신 전력정보를 무선전력 송신장치(100)로 전송할 수 있는 전력검출센서(700)를 더 포함할 수 있다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력검출센서를 통하여 충전영역을 설정하여 드론에 무선전력을 전송하는 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 6a 내지 도 6c를 참고하면, 상기 전력검출센서(700)는 무선전력 송신장치(100)로부터 방사되는 기준 전력전송파를 수신하기 위한 안테나로 이루어진 전력수신부(720) 및 상기 전력수신부로부터 수신된 수신전력을 처리하여 수신전력정보를 생성하고 통신부(740)를 통하여 상기 수신전력정보를 전송하도록 제어하는 제어부(710)를 포함할 수 있다.
전력검출센서(700)는 경기장 바닥에 다수개가 매트릭스 형상으로 설치될 수 있다. 전력검출센서(700)는 경기 시작 전 기준 전력전송파의 방사범위를 셋팅하기 위하여 이용될 수 있다. 도 6c를 참고하면, 무선전력 송신장치(100)는 거리센서(150)를 이용하여 최초 설정된방사범위(충전영역 CA1)로 기준 전력전송파를 방사하는 경우, 상기 기준 전력전송파를 수신한 전력검출센서(700) 각각은 통신부를 통하여 수신전력정보를 무선전력 송신장치(100)에 전송함으로써 무선전력 송신장치는 현재 기준 전력전송파의 방사범위에 따른 경기장내 무선전력 전송환경에 대하여 확인할 수 있다. 무선전력 송신장치(100)는 각각의 전력검출센서(700)를 통하여 수신한 수신전력정보를 이용하여 현재 경기장 바닥면적에 위치한 전력검출센서의 위치를 표시한 전력검출센서맵(750)을 생성하여 시각적으로 현재 기준 전력전송파의 충전영역을 확인할 수 있다.
한편 전력검출센서(700)는 경기장 내에서 이동하는 드론을 감지하는 드론감지부(730)를 더 포함하고, 제어부(710)는 상기 드론 감지부(730)로부터 드론이 감지되었다고 판단되는 경우, 드론감지정보를 통신부(740)를 통하여 무선전력 송신장치(100)로 전송하도록 제어할 수 있다. 드론감지부(730)는 근접센서로 이루어질 수 있으며, 광전형, 고주파 발진형 및 정전 용량형으로 비접촉식으로 드론이 해당 전력검출센서 상부에 위치하는지 여부를 판단하여 제어부로 감지신호를 출력할 수 있다. 예를들어 도 6c를 참고하면, 드론을 감지한 7,9,12 및 13번의 전력검출센서(700)는 드론감지정보를 무선전력 송신장치(100)로 전송할 수 있으며, 무선전력 송신장치(100)는 상기 드론감지정보에 따른 드론 위치를 전력검출센서맵(750)에 표시할 수 있다. 계속적으로 무선전력 송신장치(100)의 제어부(110)는 상기 전력검출센서맵(750)을 이용하여 미리 설정된 드론 갯수 이상의 드론이 감지되는 경우, 이를 드론 그룹으로 판단하고, 상기 드론 그룹에 무선전력전송을 하기 위하여 충전영역(CA2)을 설정한 그룹 전력전송파를 생성하여 방사하도록 제어할 수 있다. 무선전력 송신장치(100)는 전력검출센서맵(750)을 통하여 미리 각 전력검출센서맵(750)에 따른 방사방향은 미리 설정되어 있음으로 드론 위치가 전력검출센서로부터 감지되는 경우, 해당 하는 충전영역에 대하여 그룹 전력전송파를 방사할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 그룹 감지에 따른 무선 전력 전송을 도시한 개략도로 도 4를 참고하면, 경기장 내 골대(2) 주위는 공격수 드론이 상기 골대(2)를 통과하지 못하도록 방어하는 수비수 드론들(200)이 위치하며 경기가 진행되는 경우가 많다. 따라서 전력검출센서(700)로 부터 획득된 드론(200)의 위치를 전력검출센서맵(710, 도 6c참조)를 통하여 경기장 내 드론 위치를 확인한 무선 전력 전송장치(100)는 3개의 드론이 모여 있음으로 드론 그룹이라고 판단하고, 해당 위치에 그룹 전력전송파(CA2)를 생성하여 방사함으로써 무선 전력 효율을 높일 수 있다. 이는 그룹 전력전송파(CA2)가 기준 전력전송파(CA1)보다 방사범위가 좁음으로 더 큰 에너지를 갖는 무선 전력을 전송할 수 있다.
제어부(110)는 기준 전력전송파 및 그룹 전력전송파에 의하여 무선 전력을 전송할 수 있도록 메모리에 미리 저장되어 있는 안테나 제어정보를 이용할 수 있다. 안테나 제어정보는 각각의 안테나 어레이의 각각의 패치에 공급되는 신호의 크기, 위상 및 동작여부에 대한 제어정보로 각 패치 안테나로부터 방사되는 전자파의 간섭 및 보강에 의하여 전력전송파를 발생시키기 위한 빔포밍 정보로 이해될 수 있다. 무선 전력 송신장치(100)는 기준 전력전송파 및 그룹 전력전송파는 안테나 어레이(130)의 각각의 패치로부터 방사되는 전자파의 상호 보강 및 간섭에 의하여 생성되도록 제어하는 빔포밍 기술에 의하여 이루어질 수 있다. 다양한 형태의 안테나 구조 및 임피던스의 변화에 따른 빔포밍기술은 공지된 다양한 방법으로 이루어질 수 있으며, 본 발명에서는 특정한 빔포밍기술로 제한하지 않는다.
다시 도 3를 참고하면, 드론(200)은 전력전송파를 수신하는 전력수신안테나(230), 수신된 스캐닝파 또는 전력전송파를 정류한 후 직류로 변환하는 전력변환부(220), 변환된 직류를 충전하는 충전부(201) 및 충전을 제어하고, 전력전송파의 수신전력정보를 생성한 후 통신부(240)를 통하여 전력송신장치(100)로 전송하도록 제어하는 제어부(210)를 포함한다.
제어부(210)는 충전부(201)에 충전되어 있는 전력정보를 감시하고, 충전전력이 미리 설정된 최소 전력 이하인 경우, 충전이 필요하다고 판단하고 충전요청정보를 통신부(240)를 통하여 전력송신장치(100)로 전송할 수 있다.
드론(200)은 GPS정보, 고도정보, 각속도정보 및 가속도 정보를 생성하는 센서부(250)를 더 포함하며, 상기 센서부(250)는 GPS센서, 고도센서, 자이로 센서, 리니어 센서, 가속도센서 등의 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 드론(200)의 제어부(210)는 상기 GPS정보, 고도정보, 각속도정보 및 가속도 정보를 처리하여 현재 공간에서의 드론의 속도, 방향, 기울기 등을 포함하는 위치정보를 통신부(240)를 통하여 지상의 원격 조정장치(300)에 전송할 수 있다.
원격 조정장치(300)는 조이스틱 또는 네비게이션 스틱을 통하여 드론(200)를 상승, 하강, 회전, 이동 등의 조작명령을 입력받는 조작부(330), 상기 조작부(330)의 조작에 따라 드론 조작정보를 생성하고, 드론 조작정보를 드론(200)로 전송하도록 제어하는 제어부(310)를 포함할 수 있다. 원격 조정장치(300)의 제어부(310)는 상기 드론 조작정보를 실시간으로 전력송신장치(100)로 전송하도록 제어할 수 있으며, 전력송신장치(100)는 수신한 드론 조작정보의 드론(200)의 위치정보를 이용하여 현재 경기장 내에서 드론이 어디에 위치하였는지 판단하고 미리 설정된 드론의 갯수이상이 모여 그룹을 이룬다고 판단한 경우, 해당 위치에 그룹 전력전송파를 생성하여 방사할 수 있다. 예를 들어 전력송신장치(100)는 드론의 위치정보를 포함한 드론 조작정보를 이용하여 계속적으로 드론이 그룹을 이루고 있는지에 대하여 실시간 판단하여 그룹 전력전송파를 생성하여 해당 위치에 방사함으로써 드론에 무선 전력 전송효율을 높일 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 경기장에 무선 전력 전송 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참고하면 무선전력 송신장치는 거리 센서에 의하여 경기장 바닥까지의 거리를 측정하고, 수직 방향으로 측정된 거리에 따른 충전 영역 정보를 생성하여, 상기 충전 영역에 무선 전력을 전송할 수 있는 기준 전력전송파를 생성하여 방사한다(S51). 이후 경기장 바닥에 설치된 전력검출센서로부터 수신전력정보를 수신하고(S53), 기준 전력전송파의 방사범위를 설정할 수 있다(S55). 여기서 상기 수신전력정보는 전력검출센서맵에 표시되어 이를 기준 전력전송파의 방사범위를 설정하는데 이용될 수 있다. 계속적으로 무선전력 송신장치는 전력검출센서로부터 드론감지정보를 수신하고(S57), 상기 전력검출센서맵을 이용하여 미리 설정된 드론 갯수 이상의 드론이 감지되는 경우, 이를 드론 그룹으로 판단하고, 상기 드론 그룹에 무선전력전송을 하기 위하여 충전영역(CA2)을 설정한 그룹 전력전송파를 생성하여 방사하여 드론 그룹에 대한 무선 전력을 효율적으로 수행할 수 있다(S59).
따라서 본 발명은 경기중에도 드론은 무선 전력을 통하여 충전할 수 있음으로 더 오랜 시간 동안 경기를 진행할 수 있음으로 관람자는 경기가 끊이지 않는 박진감있는 경기를 관람할 수 있다.
이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.
그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1:경기 공간
100:전력송신장치 101:전력소스
110,210:제어부 120:송수신처리부
122:위상쉬프터 123:감쇠기
124:증폭부 125:수신전력검출부
130:안테나 어레이 131:패치 안테나
140,240,340:통신부
200:드론 230:전력수신안테나
250:센서부 201:충전부
300:원격 조정장치 330:조작부
700:전력검출센서 710:제어부
720:전력수신부 730:드론감지부
740:통신부 750:전력검출센서맵
1000: 드론 경기장 시스템

Claims (5)

  1. 다수의 패치 안테나로 이루어져 전력전송파를 발생시키는 안테나 어레이 및
    경기장 내에 있는 드론에 전력을 전송하도록 상기 거리센서로부터 측정된 거리에 따라 기준 전력전송파의 발생을 제어하는 제어부를 포함하는 무선전력 송신장치 및
    상기 기준 전력전송파를 수신하고, 수신된 기준 전력전송파의 수신 전력정보를 무선전력 송신장치로 전송하는 전력검출센서를 포함하는 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력검출센서는 경기장 바닥에 다수개가 매트릭스 형상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력검출센서는 무선전력 송신장치로부터 방사되는 기준 전력전송파를 수신하기 위한 안테나로 이루어진 전력수신부 및
    상기 전력수신부로부터 수신된 수신전력을 처리하여 수신전력정보를 생성하고 통신부를 통하여 상기 수신전력정보를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 전력검출센서는 경기장 내에서 이동하는 드론을 감지하는 드론감지부를 더 포함하고,
    상기 전력검출센서의 제어부는 상기 드론 감지부로부터 드론이 감지되었다고 판단되는 경우, 드론감지정보를 통신부를 통하여 무선전력 송신장치로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선전력 송신장치의 제어부는 전력검출센서로부터 수신한 수신전력정보 및 드론감지정보를 전력검출센서맵에 표시하도록 제어하고, 상기 전력검출센서맵을 이용하여 미리 설정된 드론 갯수 이상의 드론이 감지되는 경우, 드론 그룹으로 판단하고, 상기 드론 그룹에 그룹 전력전송파를 생성하여 방사하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템.
KR1020190127431A 2019-10-15 2019-10-15 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템 KR102299719B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190127431A KR102299719B1 (ko) 2019-10-15 2019-10-15 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190127431A KR102299719B1 (ko) 2019-10-15 2019-10-15 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210044392A true KR20210044392A (ko) 2021-04-23
KR102299719B1 KR102299719B1 (ko) 2021-09-08

Family

ID=75738296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190127431A KR102299719B1 (ko) 2019-10-15 2019-10-15 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102299719B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220148357A (ko) * 2021-04-28 2022-11-07 주식회사 웨이브쓰리디 드론의 무선 충전 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6179688B1 (ja) * 2016-05-24 2017-08-16 中国電力株式会社 飛行体の飛行システム、及び飛行体の飛行方法
KR20170128052A (ko) * 2016-05-13 2017-11-22 삼성전자주식회사 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법
KR20180025792A (ko) 2016-09-01 2018-03-09 주식회사 신드론 드론을 이용한 경기시스템
US20180093171A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Sony Interactive Entertainment Inc. Unmanned aerial vehicle movement via environmental airflow
KR20190096841A (ko) * 2018-02-09 2019-08-20 차영천 구기스포츠를 위한 3차원 타겟 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170128052A (ko) * 2016-05-13 2017-11-22 삼성전자주식회사 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법
JP6179688B1 (ja) * 2016-05-24 2017-08-16 中国電力株式会社 飛行体の飛行システム、及び飛行体の飛行方法
KR20180025792A (ko) 2016-09-01 2018-03-09 주식회사 신드론 드론을 이용한 경기시스템
US20180093171A1 (en) * 2016-09-30 2018-04-05 Sony Interactive Entertainment Inc. Unmanned aerial vehicle movement via environmental airflow
KR20190096841A (ko) * 2018-02-09 2019-08-20 차영천 구기스포츠를 위한 3차원 타겟 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220148357A (ko) * 2021-04-28 2022-11-07 주식회사 웨이브쓰리디 드론의 무선 충전 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR102299719B1 (ko) 2021-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6617851B1 (ja) 無線送電装置および無線送電システム
TWI703832B (zh) 在無線充電傳輸區中識別接收器的方法和無線充電系統
JP5840925B2 (ja) 射撃訓練装置
KR20170035339A (ko) 무선 전력 전송파에 대한 에너지 레벨을 무효화시키는 시스템 및 방법
KR20170033257A (ko) 무선 전력 충전을 위한 시스템 및 방법
TW201728050A (zh) 用以傳送電力至接收器的系統和方法
WO2019027290A1 (ko) 무선 전력 전송을 위한 장치 및 방법
KR20170112900A (ko) 무선 전력 송신기 및 그 제어 방법
KR20170097607A (ko) 방향 및 위치 확인을 위한 장치 및 방법
KR102299719B1 (ko) 전력검출센서를 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템
KR102136309B1 (ko) 비행체용 무선 전력 송신장치 및 그 제어방법
JP2015106814A (ja) 電波送信装置及び位置測定システム
KR102299718B1 (ko) 카메라 영상을 이용한 무선전력 전송 가능한 드론 경기장 시스템
KR101334271B1 (ko) 개인 소지품 분실 방지를 위한 이동통신 단말 및 이동통신 단말용 분실 방지 장치
US11936210B2 (en) Power transmission apparatus, power reception apparatus, and power transmission control method
US20210396798A1 (en) Wireless power transmission device and power transmission system to aerial moving body
KR20200022206A (ko) 드론 교란 장치 및 방법
CN109541525B (zh) 一种基于红外信号的测向测距方法及系统
CN106532984A (zh) 一种锁定移动目标的电磁波无线充电或供电的方法和装置
CN206878837U (zh) 一种基于天线阵的全空域无人机定向干扰装置
CN205265704U (zh) 基于信标的定向天线指向精确调整装置
JP5976350B2 (ja) 位置標定システム、及び位置標定システムの制御方法
CN104934708A (zh) 高增益定向天线指向精确调节装置及调节高增益定向天线指向的方法
EP3525001A1 (en) Assembly for the generation of a two or three-dimensional map of obstacles in a surrounding area through walls, system comprising it and associated method and use
KR20220070918A (ko) 무선 전력 송신장치 및 그 제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant