KR20220035797A - SMART PEST CONTROL DEVICE USING LiDAR THAT MINIMIZES THE EFFECT OF CHEMICALS AND OPERATION METHOD THEREOF - Google Patents
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Abstract
본 발명은 LiDAR를 통한 선택적 방제가 가능한 스마트 방제 장치에 관한 것으로, 약액의 영향을 최소화한 LiDAR 활용 과수 인식 및 유무 판별 기술에 관한 것이다. 스마트 방제 장치는 LiDAR를 통해 과수의 형상 및 유무를 판별하는 인식부, 상기 인식부 데이터에 기초하여, t 시간일 때의 전방 데이터와 t+i 시간일 때의 후방 데이터를 비교 연산하는 형상 데이터 처리부 및 상기 형상 데이터 처리부에 기초하여 분사 장치를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 제어부를 포함한다.The present invention relates to a smart control device capable of selective control through LiDAR, and to fruit tree recognition and presence/absence determination technology using LiDAR that minimizes the impact of chemical solutions. The smart pest control device includes a recognition unit that determines the shape and presence of fruit trees through LiDAR, and a shape data processing unit that compares and calculates forward data at time t and rear data at time t+i based on the recognition unit data. and a control unit that generates a control signal for controlling the injection device based on the shape data processing unit.
Description
본 발명은 약액의 영향을 최소화한 LiDAR 활용 과수 인식 및 유무 판별 기술에 관한 것이다.The present invention relates to fruit tree recognition and presence/absence determination technology using LiDAR that minimizes the impact of chemical solutions.
하우스나 밭에 식재된 작물에 대한 농약 살포는, 약통에 담긴 농약을 펌프로 올린 후 작업자가 호스가 연결된 약대를 쥐고 밭이랑을 따라 직접 이동하면서 살포하였으나, 최근에는 약통, 펌프, 연결호스 및 양측에 약대가 탑재된 농업용 동력 운반기를 겸한 농약 살포기가 보급되면서 밭이랑을 따라 더욱 편하게 운전하면서 농약을 칠 수 있게 되었다.To spray pesticides on crops planted in a house or field, pesticides contained in a medicine container were pumped up and sprayed while the worker moved directly along the furrow while holding a medicine handle connected to a hose. However, recently, pesticides were sprayed on the medicine container, pump, connecting hose, and both sides. With the spread of pesticide sprayers that doubled as agricultural power transporters equipped with pesticides, it became possible to apply pesticides while driving along the furrows of the field more comfortably.
하지만, 농약의 살포작업이 완전히 종료될 때까지 작업자가 일일이 따라다니면서 적절한 운전조작을 행하지 않으면 안되므로, 최소한의 인력이 요구될 뿐 아니라 농약 살포과정에서 정도의 차일뿐 유독성 농약 일부분의 흡입은 여전히 피하기 어려워 작업자의 건강에 이상이 생길 염려가 있다. However, since the worker must follow each person and perform appropriate operation operations until the pesticide spraying operation is completely completed, not only is a minimum amount of manpower required, but it is still difficult to avoid inhalation of a portion of the toxic pesticide, which is only a minor difference in the pesticide spraying process. There is a risk of damage to the worker's health.
또한, 안개의 영향, 즉, 입자 상태의 물(fog)의 인식이 가능하여 이로 인해 안개가 낀 상태에서는 fog의 영향으로 환경에 대한 인식이 매우 어렵다는 문제가 발생한다.In addition, the effect of fog, that is, water (fog) in particle form can be recognized, which causes the problem that it is very difficult to recognize the environment in a foggy state due to the effect of fog.
본 발명의 목적은 스마트 방제 장치가 방제 작업을 수행할 때, 분사, 비산된 약액의 영향을 최소화할 수 있는 LiDAR를 통한 방제가 가능한 스마트 방제 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.The purpose of the present invention is to provide a smart pest control device and method capable of controlling pest control using LiDAR, which can minimize the impact of sprayed and scattered chemical solutions when the smart control apparatus performs pest control work.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 방제 장치는 LiDAR를 통해 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 제n-1과수의 후방 데이터를 인식하는 인식부, 상기 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 t+i 시간일 때의 제n과수의 후방 데이터에 기초하여 합성 과수 형상 데이터를 생성하는 형상 데이터 처리부 및 상기 형상 데이터 처리부의 결과에 기초하여 상기 제n과수를 방제하기 위한 분사 장치를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함한다.A smart pest control device according to an embodiment of the present invention includes a recognition unit that recognizes the forward data of the nth fruit number and the backward data of the n-1th fruit number at time t through LiDAR, and the nth fruit number at time t. A shape data processing unit that generates synthetic fruit tree shape data based on the forward data of and the backward data of the nth fruit tree at time t+i, and a spray device for controlling the nth fruit tree based on the results of the shape data processing unit. It includes a control unit that generates a control signal to control.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 인식부는 상기 t+i 시간일 때, 상기 제n과수의 후방 데이터 및 제n+1과수의 전방 데이터를 인식한다.In one embodiment of the present invention, the recognition unit recognizes the n-th forward data and the n+1-th forward data at the time t+i.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 LiDAR가 j개의 채널로 광원을 조사할 때, 상기 전방 데이터는 상기 주행 방향의 수직 방향을 기준으로 앞부분의 j/3개의 채널의 데이터이고, 상기 후방 데이터는 상기 주행 방향의 수직 방향을 기준으로 뒷부분의 j/3개의 채널의 데이터이다.In one embodiment of the present invention, when the LiDAR irradiates a light source with j channels, the front data is data of j/3 channels in the front part based on the vertical direction of the driving direction, and the rear data is This is the data of the j/3 channels in the rear part based on the vertical direction of the driving direction.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 형상 데이터 처리부는 상기 전방 데이터와 상기 후방 데이터를 AND 연산한다.In one embodiment of the present invention, the shape data processing unit performs an AND operation on the front data and the rear data.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분사 장치는, 상기 분사량을 조절하는 적어도 하나의 유량 제어부, 상기 분사압력을 조절하는 적어도 하나의 압력 제어부 및 복수의 분사구의 개폐를 개별적으로 제어하는 적어도 하나의 노즐 제어부를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the injection device includes at least one flow rate control unit that adjusts the injection amount, at least one pressure control unit that controls the injection pressure, and at least one that individually controls the opening and closing of a plurality of injection holes. Includes a nozzle control unit.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분사 장치는 상기 LiDAR 보다 후방에 위치한다.In one embodiment of the present invention, the injection device is located rearward of the LiDAR.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 방제 장치의 동작방법에 있어서, 인식부가 LiDAR를 통해 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 제n-1과수의 후방 데이터를 인식하는 단계, 형상 데이터 처리부가 상기 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 t+i 시간일 때의 제n과수의 후방 데이터에 기초하여 합성 과수 형상 데이터를 생성하는 단계 및 제어부가 상기 형상 데이터 처리부의 결과에 기초하여 상기 제n과수를 방제하기 위한 분사 장치를 제어하는 제어신호를 생성하는 단계를 포함한다.In the method of operating a smart pest control device according to an embodiment of the present invention, the recognition unit recognizes the forward data of the nth fruit number and the rear data of the n-1th fruit number at time t through LiDAR, shape data processing Additionally, generating synthetic fruit shape data based on the forward data of the nth fruit number at time t and the backward data of the nth fruit number at time t+i, and the control unit generating synthetic fruit shape data based on the results of the shape data processing unit. It includes generating a control signal for controlling a spraying device for controlling the nth fruit tree.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 t 시간에 상기 제n과수에 대한 전방 데이터를 인식하는 단계, 상기 t+i 시간에 상기 제n과수에 대한 후방 데이터 및 상기 제n+1과수에 대한 전방 데이터를 인식하는 단계 및 상기 제 n과수에 대한 전방 데이터 및 상기 제n과수에 대한 후방 데이터를 비교하는 단계를 포함한다.In one embodiment of the present invention, recognizing forward data for the n-th fruit number at the time t, backward data for the n-th fruit number and forward data for the n+1-th fruit number at the time t+i. Recognizing data and comparing forward data for the nth fruit number and backward data for the nth fruit number.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 t+i 시간에서의 상기 형상 데이터 처리부는, 상기 제n과수의 상기 전방 데이터와 상기 후방 데이터를 AND 연산한다.In one embodiment of the present invention, the shape data processing unit at the time t+i performs an AND operation on the forward data and the backward data of the nth derivative.
본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 방제 시스템은 스마트 방제 장치, 상기 스마트 방제 장치의 진행방향을 인식하는 인식장치를 포함하며, 상기 스마트 방제 장치는, LiDAR를 통해 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 제n-1과수의 후방 데이터를 인식하는 인식부, 상기 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 t+i 시간일 때의 제n과수의 후방 데이터에 기초하여 합성 과수 형상 데이터를 생성하는 형상 데이터 처리부 및 상기 형상 데이터 처리부의 결과에 기초하여 상기 제n과수를 방제하기 위한 분사 장치를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함한다.The smart pest control system according to an embodiment of the present invention includes a smart pest control device and a recognition device that recognizes the direction of progress of the smart pest control device, and the smart pest control device is configured to determine the nth number of plants at time t through LiDAR. A recognition unit that recognizes forward data and backward data of the n-1th fruit number, and synthetic fruit shape data based on the forward data of the nth fruit number at time t and the backward data of the nth fruit number at time t+i. It includes a shape data processing unit that generates and a control unit that generates a control signal for controlling an injection device for controlling the nth orchard based on the results of the shape data processing unit.
본 발명의 LiDAR를 통한 방제가 가능한 스마트 방제 장치는 스마트 방제 장치가 방제 작업을 수행할 때, 분사, 비산된 약액의 영향을 최소화할 수 있다.The smart pest control device capable of controlling pest control through LiDAR of the present invention can minimize the impact of sprayed and scattered chemical solutions when the smart pest control device performs pest control work.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 방제 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LiDAR의 인식 영역을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5a 내지 도5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 LiDAR의 데이터 인식 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 방제 장치의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인식부와 형상 데이터 처리부의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 동작방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 방제 장치의 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 방제 시스템을 나타낸 도면이다.Figure 1 is a block diagram of a smart pest control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram of a control unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the recognition area of LiDAR according to an embodiment of the present invention.
4 and 5A to 5D are diagrams showing a LiDAR data recognition method according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart showing the operation method of a smart pest control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a flowchart showing the operation method of the recognition unit and the shape data processing unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a flowchart showing a method of operating a control unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a block diagram of a smart pest control device according to another embodiment of the present invention.
Figure 10 is a diagram showing a smart pest control system according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하고 자 한다. 본문에서 달리 명시하지 않는 한, 도면의 유사한 참조번호들은 유사한 구성요소들을 나타낸다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 상술하는 예시적인 실시 예들은 한정을 위한 것이 아니며, 다른 실시 예들이 이용될 수 있으며, 여기서 개시되는 기술의 사상이나 범주를 벗어나지 않는 한 다른 변경들도 가능하다. 당업자는 본 개시의 구성요소들, 즉 여기서 일반적으로 기술되고, 도면에 기재되는 구성요소들을 다양하게 다른 구성으로 배열, 구성, 결합, 도안할 수 있으며, 이것들의 모두는 명백하게 고안 되어지며, 본 개시의 일부를 형성하고 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다.Hereinafter, embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the drawings. Unless otherwise specified in the text, similar reference numbers in the drawings indicate similar components. The exemplary embodiments described above in the detailed description, drawings, and claims are not intended to be limiting, and other embodiments may be used, and other changes may be made without departing from the spirit or scope of the technology disclosed herein. Those skilled in the art will be able to arrange, configure, combine, and design the components of the present disclosure, i.e., the components generally described herein and shown in the drawings, into various different configurations, all of which are clearly designed to be used in the present disclosure. It will be easy to understand that it forms part of .
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the description of the disclosed technology is only an example for structural or functional explanation, the scope of rights of the disclosed technology should not be construed as limited by the examples described in the text. In other words, since the embodiments can be modified in various ways and can take various forms, the scope of rights of the disclosed technology should be understood to include equivalents that can realize the technical idea.
여기서 사용된 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석 될 수 없다.All terms used herein, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the field to which the disclosed technology pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with the meaning they have in the context of the related technology, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless clearly defined in the present application.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 방제 장치(10)의 블록도이다.Figure 1 is a block diagram of a smart
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(300)의 블록도이다.Figure 2 is a block diagram of the
도 1 및 도 2를 참조하면, 스마트 방제 장치(10)는 인식부(100), 형상 데이터 처리부(200), 및 제어부(300)를 포함한다. 인식부(100)는 LiDAR를 통해 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 제n-1과수의 후방 데이터를 인식한다. 이때, n은 2이상의 자연수일 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the smart
LiDAR는 물체에 전자파보다 짧은 파장을 갖는 레이저(예를 들어, 적외선, 가시광선 등)를 조사하고, 물체로부터 반사된 광을 수신하여 물체의 거리, 방향, 고도, 속도 등을 알 수 있는 감지 센서를 의미한다. 예를 들어, LiDAR는 850nm 내지 950nm의 파장을 활용하여 과수의 형상 및 유무를 인식할 수 있다.LiDAR is a detection sensor that irradiates an object with a laser (e.g., infrared, visible light, etc.) with a shorter wavelength than electromagnetic waves and receives the light reflected from the object to determine the distance, direction, altitude, speed, etc. of the object. means. For example, LiDAR can recognize the shape and presence of fruit trees using a wavelength of 850 nm to 950 nm.
LiDAR는 레이저를 전송하는 광원과 반사광을 수신하는 수신부를 포함할 수 있다. 이러한 LiDAR는 레이더 센서에 비해 방위 분해능, 거리 분해능 등이 높다.LiDAR may include a light source that transmits a laser and a receiver that receives reflected light. These LiDARs have higher azimuth resolution and distance resolution than radar sensors.
LiDAR는 스마트 방제 장치(10)의 후면에 부착되어 있을 수 있다. LiDAR는 논 또는 밭의 내부의 각각의 지점에 대한 거리 정보를 구할 수 있다. LiDAR는 수직 방향으로 하늘을 보게 장착하여 ±15도의 폭을 기준으로 좌우측의 환경 정보를 인식할 수 있다. LiDAR may be attached to the rear of the smart
인식부(100)는 t 시간에 제n과수에 대한 전방 데이터를 인식할 수 있다. 또한, t+i 시간에 제n과수에 대한 후방 데이터 및 제n+1과수에 대한 전방 데이터를 인식할 수 있다.The
LiDAR가 j개의 채널로 조사할 때, 전방 데이터는 주행 방향의 수직 방향을 기준으로 주행 방향의 j/3채널의 데이터이고, 후방 데이터는 주행 방향의 수직 방향을 기준으로 주행 방향의 역방향의 j/3채널의 데이터일 수 있다. When LiDAR investigates with j channels, the forward data is data of j/3 channels in the driving direction based on the vertical direction of the driving direction, and the rear data is data of j/3 channels in the reverse direction of the driving direction based on the vertical direction of the driving direction. It may be 3-channel data.
일 실시예에 있어서, j개의 채널은 16개일 수 있다. 이 경우, LiDAR는 ±15도를 2도 간격으로 16채널로 조사할 수 있다. 다른 일 실시예에 있어서, j개의 채널은 32개일 수 있다. 이 경우, LiDAR는 ±15도를 1도 간격으로 32채널로 조사할 수 있다.In one embodiment, j channels may be 16. In this case, LiDAR can survey ±15 degrees with 16 channels at 2-degree intervals. In another embodiment, j channels may be 32. In this case, LiDAR can survey 32 channels at ±15 degrees at 1-degree intervals.
예를 들어, ±15도를 2도 간격으로 16채널로 레이저를 조사할 경우에, 전방 데이터는 주행 방향의 수직 방향을 기준으로 상기 주행 방향의 8채널의 데이터이고, 후방 데이터는 주행 방향의 수직 방향을 기준으로 주행 방향의 역방향의 8채널의 데이터이다.For example, when irradiating a laser through 16 channels at ±15 degrees at 2-degree intervals, the forward data is data from 8 channels in the driving direction based on the vertical direction of the driving direction, and the backward data is data perpendicular to the driving direction. Based on the direction, it is 8 channels of data in the reverse direction of the driving direction.
일 실시예에 있어서, 인식부(100)는 제n-1과수와 제n과수가 스마트 방제 장치의 진행방향에 따라 있을 때, t 시간에서 제n-1과수에 대한 전방 데이터를 인식하고, t+i 시간에서 제n-1과수에 대한 후방 데이터와 제n과수에 대한 전방 데이터를 인식한다.In one embodiment, the
일 실시예에 있어서, 제1과수의 경우에는 선행 방제 작업이 없어, 약액으로 인향 영향이 없으므로 전방 데이터를 인식하는 과정을 생략할 수 있다.In one embodiment, in the case of the first fruit tree, there is no prior pest control work and there is no invasive effect from the chemical solution, so the process of recognizing forward data can be omitted.
일 실시예에 있어서, 인식부(100)는 t+p 시간에서 제n과수의 측면 데이터를 추가적으로 인식할 수 있다. t+p 시간은 t 시간과 t+i 시간의 사이로, 0<p<i일 수 있다. 이때, 주행 속도가 일정할 경우 t+p 시간은 t 시간과 t+i 시간의 중간값일 수 있다. 과수의 측면 데이터는 LiDAR가 j개의 채널을 가지고 있을 때, 주행 방향의 수직 방향을 기준으로, 측부분의 j/3개의 채널을 통해 인식할 수 있다. 이 경우, 형상 데이터 처리부(200)는 과수의 전방 데이터, 후방 데이터뿐만 아니라, 측면 데이터를 추가로 획득함으로써, 데이터 인식의 정확도를 높일 수 있다.In one embodiment, the
형상 데이터 처리부(200)는 인식부(100)의 데이터에 기초하여, t 시간일 때의 전방 데이터와 t+i 시간일 때의 후방 데이터를 비교 연산한다. 일 실시예에 있어서, 연산 방법은 AND 연산을 이용할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 영상 합성 이미지 데이터를 이용할 수도 있다.The shape
형상 데이터 처리부(200)가 t 시간일 때의 전방 데이터와 t+i 시간일 때의 후방 데이터를 비교함으로써, 비산된 약액으로 인한 영향을 최소화 할 수 있다. 동일한 과수에 대하여, t 시간의 경우에는 분무의 영향이 적은 전방 데이터를 획득할 수 있고, t+i 시간의 경우에는 이전의 과수에 의해 발생한 분무의 영향을 받은 후방 데이터를 획득할 수 있다. 전방 데이터 및 후방 데이터는 과수의 이미지 데이터일 수 있다.By comparing the front data at time t and the rear data at time t+i, the shape
이때, 약액을 분사하는 위치가 LiDAR보다 후방에 위치하기 때문에, 전방 데이터가 없이 후방 데이터에만 의존하여 방제를 할 경우, 기존에 분사된 약액의 영향으로 과수의 인식이 정확하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명은 동일한 과수에 대해 전방 데이터도 획득함으로써, 전방 데이터와 후방 데이터를 비교하여 실시간으로 감지된 정보를 기반하여 스마트 방제 장치(10)를 제어함으로써, 약액의 영향을 최소화 할 수 있다.At this time, since the location where the chemical solution is sprayed is located behind LiDAR, if control is performed based only on rear data without forward data, recognition of fruit trees may be inaccurate due to the influence of the previously sprayed chemical solution. Therefore, the present invention obtains forward data for the same fruit tree, compares forward and backward data, and controls the smart
예를 들어, 제1과수에 대하여 약액을 분사하고 난 다음, 제2 과수에 대하여 약액을 분사해야 될 경우를 가정해본다. 제2과수에 대해 약액을 분사할 때, 제1과수에 대해 분사한 약액의 영향으로 인해 제2과수의 후방 데이터는 인식하기 어려운 문제점이 발생할 수 있다. 그러므로, t 시간에 제2과수에 대한 전방 데이터를 획득하고, t+i 시간에 제2과수에 대한 후방 데이터를 획득하여, 제2 과수에 대한 전방 데이터와 후방 데이터를 비교 연산하여 제2 과수에 약액 분사를 제어함으로써, 이전 과수로 인한 약액의 영향을 최소화할 수 있다.For example, suppose that after spraying a chemical solution on a first fruit tree, the chemical solution must be sprayed on a second fruit tree. When spraying a chemical solution to the second fruit tree, a problem may arise where it is difficult to recognize the rear data of the second fruit tree due to the influence of the chemical solution sprayed on the first fruit tree. Therefore, forward data for the second fruit tree is acquired at time t, backward data for the second fruit tree is acquired at time t+i, and the forward data and backward data for the second fruit tree are compared and calculated to obtain the second fruit tree. By controlling the spraying of the chemical solution, the impact of the chemical solution due to previous overwatering can be minimized.
제어부(300)는 형상 데이터 처리부(200)에 기초하여 제n과수를 방제하기 위한 분사 장치를 제어하는 제어신호를 생성한다. 제어부(300)는 형상 데이터 처리부의 결과에 기반하여 동일한 과수에 대한 전방 데이터와 후방 데이터가 겹치는 경우에만 분사 장치를 제어하도록 한다. 제어부(300)는 과수로 분사되는 분사액의 분사량, 분사압력, 및 분사구 개폐 중 적어도 하나를 제어하는 신호를 생성한다.The
제어부(300)는 적어도 하나의 유량 제어부(320), 압력 제어부(340), 및 노즐 제어부(360)를 포함할 수 있다. The
적어도 하나의 유량 제어부(320)는 분사 장치의 분사량을 조절할 수 있다. 적어도 하나의 압력 제어부(340)는 분사 장치의 분사압력을 조절할 수 있다.At least one
적어도 하나의 노즐 제어부(360)는 복수의 분사구의 개폐를 개별적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 분사 방향이 상측이여야 한다면, 상단의 분사구를 열도록 하고, 하측에만 분사를 해도 된다면, 하단의 분사구만 열도록 할 수 있다.At least one
예를 들어, 사과나무의 높이가 높을 경우에는 압력을 세게하여 분사액이 멀리까지 분사되게 하고 높이에 따라 분사 노즐을 개방한다. 또한, 직선 거리가 멀 경우에는 압력 제어부에 압력을 세게하라는 압력 제어 신호와 유량 제어부에 유량을 많이 하라는 유량 제어 신호를 송신하여 압력을 세게하고 유량을 많이 분사하도록 한다.For example, if the height of the apple tree is high, the pressure is increased to spray the spray farther and the spray nozzle is opened according to the height. In addition, when the straight line distance is long, a pressure control signal to increase the pressure to the pressure control unit and a flow control signal to increase the flow rate to the flow control unit are transmitted to increase the pressure and spray a large flow rate.
일 실시예에 있어서, 형상 데이터 처리부(200)의 연산 결과, 과수가 없는 제1 영역에는 분사구를 폐쇄하여 농약을 분사시키지 않고, 과수가 있는 적어도 하나 이상의 과수를 포함하는 제2 영역에는 기준 정보에 기초하여 적절한 양의 농약을 분사하도록 분사구를 개방할 수 있다.In one embodiment, as a result of the calculation of the shape
일 실시예에 있어서, 스마트 방제 장치(10)는 사용자 단말과 통신할 수 있다. In one embodiment, the smart
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LiDAR의 인식 영역을 나타낸 도면이다.Figure 3 is a diagram showing the recognition area of LiDAR according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 스마트 방제 장치는 LiDAR를 통해 인식 영역 내의 과수의 형상 및 유무를 판별할 수 있다. LiDAR는 수직 방향으로 하늘을 보게 장착하여 ±15도의 폭을 기준으로 좌우측의 환경 정보를 인식할 수 있다. LiDAR는 수직 방향으로 하늘을 보게 장착하여 높은 과수를 관리할 수 있다. 일 실시예에 있어서, ±15도는 2도 간격으로 16채널로 레이저를 조사할 수 있다.Referring to Figure 3, the smart pest control device can determine the shape and presence of fruit trees in the recognition area through LiDAR. LiDAR is mounted vertically facing the sky and can recognize environmental information on the left and right based on a width of ±15 degrees. LiDAR can be mounted vertically to view the sky to manage tall fruit trees. In one embodiment, ±15 degrees may irradiate laser through 16 channels at 2-degree intervals.
인식부에서 LiDAR을 통해 인식 영역 내에 과수가 있다고 판단되면, 형상 데이터 처리부에서 전방 데이터와 후방 데이터를 비교 연산한다. 비교 연산 결과, t 시간에서의 전방 데이터와 t+i 시간에서의 후방 데이터에서 인식된 과수가 동일한 과수라고 판단된다면, 제어부는 분사액을 기설정된 양만큼 분사한 후, 분사 노즐의 분사구를 폐쇄한 뒤, 다음 과수로 이동한다.If the recognition unit determines that there is a fruit tree within the recognition area through LiDAR, the shape data processing unit compares and calculates the front data and the rear data. As a result of the comparison operation, if it is determined that the fruit number recognized in the forward data at time t and the backward data at time t+i are the same fruit number, the control unit sprays a preset amount of injection liquid and closes the injection port of the injection nozzle. Then, move to the next fruit tree.
예를 들어, 기설정된 한 사과나무의 분사액 양은 0.1L이고, 기설정된 한 배나무의 분사액 양은 0.5L일때, 사과나무 영역에서 한 사과나무에 0.1L의 분사액을 분사하고 다음 사과나무에 분사하기까지 분사구를 폐쇄한다. 그 후, 다음 사과나무에 0.1L 분사액을 분사하기 위해 분사구를 개방하고 앞의 과정과 같은 과정을 전 사과나무에 반복한다.For example, when the preset spray amount of one apple tree is 0.1L and the preset spray amount of one pear tree is 0.5L, 0.1L of spray liquid is sprayed on one apple tree in the apple tree area and then sprayed on the next apple tree. Close the nozzle until. Afterwards, the nozzle is opened to spray 0.1L of the spray liquid on the next apple tree, and the same process as the previous one is repeated for all apple trees.
도 4 및 도 5a 내지 도5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 LiDAR의 데이터 인식 방법을 나타낸 도면이다.4 and 5A to 5D are diagrams showing a LiDAR data recognition method according to an embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5a 내지 도5d를 참조하면, 스마트 방제 장치의 인식부는 t 시간에 제n과수에 대한 전방 데이터를 인식할 수 있다. 이때, 제n-1과수에 대한 후방 데이터를 인식할 수 있으나, 도면에는 도시하지 않았다. 또한, t+i 시간에 제n과수에 대한 후방 데이터 및 제n+1과수에 대한 전방 데이터를 인식할 수 있다.Referring to FIGS. 4 and 5A to 5D , the recognition unit of the smart pest control device may recognize forward data for the nth fruit tree at time t. At this time, backward data for the n-1th fruit number can be recognized, but it is not shown in the drawing. Additionally, at time t+i, backward data for the n-th fruit number and forward data for the n+1-th fruit number can be recognized.
예를 들어, t 시간 일 때의 스마트 방제 장치가 제1 과수에 대한 전방 데이터를 인식하고, t+i 시간 일 때의 스마트 방제 장치가 제1 과수에 대한 후방 데이터를 인식하여 비교 연산한다. 이때, t+i 시간에서 스마트 방제 장치는 제1 과수에 대한 후방 데이터와 함께 제2 과수에 대한 전방 데이터를 인식한다. 스마트 방제 장치의 진행방향은 제1 과수에서 제2 과수 방향일 수 있다. For example, the smart control device at time t recognizes forward data for the first fruit tree, and the smart control device at time t+i recognizes backward data for the first fruit tree and performs comparison operations. At this time, at time t+i, the smart control device recognizes forward data about the second fruit tree along with backward data about the first fruit tree. The moving direction of the smart pest control device may be from the first fruit tree to the second fruit tree.
형상 데이터 처리부는 제1 과수에 대한 연산 결과를 제어부에 제공한다. 제어부는 연산 결과가 동일하다고 판단될 경우, 분사 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성한다.The shape data processing unit provides the operation result for the first fruit number to the control unit. If the control unit determines that the calculation results are the same, it generates a control signal to control the injection device.
도 5a는 LiDAR가 광원을 조사할 때의 모습을 상측에서 본 도면이다. 일 실시예에 있어서, LiDAR는 좌측 및 우측에 각각 16개의 채널을 조사할 수 있다. 도 5b는 도 5a에서 조사된 LiDAR의 좌측 및 우측에 각각의 j/3 채널에 해당하는 후방 데이터를 상측에서 본 도면이다. 도 5c는 도 5a에서 조사된 LiDAR 광원이 반사된 결과를 주행 방향에서 본 도면이다. 도 5d는 도 5b에서 조사된 LiDAR 광원이 반사된 결과를 주행 방향에서 본 도면이다. 일 실시예에 있어서, 스마트 방제 장치는 도 5c 및 도 5d에 개시된 것 처럼 L1 내지 L6에 대응하는 좌측의 6개의 분사구 및 R1 내지 R6에 대응하는 우측의 6개의 분사구를 포함할 수 있다. 과수의 각 높이는 분사구에 대응되어, 제어부는 전술한 바와 같이 각 높이에 따라 대응된 분사구의 개폐를 개별적으로 제어할 수 있다.Figure 5a is a view from the top when LiDAR irradiates a light source. In one embodiment, LiDAR can illuminate 16 channels each on the left and right sides. FIG. 5B is a view from above of rear data corresponding to each j/3 channel on the left and right sides of the LiDAR irradiated in FIG. 5A. FIG. 5C is a diagram showing the result of reflection of the LiDAR light source emitted in FIG. 5A as seen in the driving direction. FIG. 5D is a view showing the result of reflection of the LiDAR light source irradiated in FIG. 5B viewed from the driving direction. In one embodiment, the smart pest control device may include six injection ports on the left side corresponding to L1 to L6 and six injection ports on the right side corresponding to R1 to R6, as shown in FIGS. 5C and 5D. Each height of the fruit tree corresponds to an injection hole, and the controller can individually control the opening and closing of the corresponding injection hole according to each height, as described above.
도 5d와 같이, t+i 시간에 제n과수의 후방 데이터만을 측정할 경우, 선행하는 방제 작업으로 인한 노이즈로 인해 과수의 인식이 어렵다는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명은 t 시간에 제n과수에 대한 전방 데이터를 인식하여 t+i 시간의 제n과수의 후방 데이터와 비교함으로써, 노이즈를 제거하여 과수를 인식할 수 있다.As shown in Figure 5d, when only the posterior data of the nth fruit tree is measured at time t+i, a problem may occur in that it is difficult to recognize the fruit tree due to noise caused by preceding pest control work. Therefore, the present invention can recognize the fruit number by removing noise by recognizing the forward data for the nth fruit number at time t and comparing it with the backward data of the nth fruit number at time t+i.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 방제 장치의 동작방법을 나타낸 순서도이다.Figure 6 is a flowchart showing the operation method of a smart pest control device according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인식부 및 형상 데이터 처리부의 동작방법을 나타낸 순서도이다.Figure 7 is a flowchart showing the operation method of the recognition unit and the shape data processing unit according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 동작방법을 나타낸 순서도이다.Figure 8 is a flowchart showing a method of operating a control unit according to an embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 스마트 방제 장치의 동작방법은 인식부가 LiDAR를 통해 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 제n-1과수의 후방 데이터를 인식하는 단계(S10), 형상 데이터 처리부가 인식부의 데이터에 기초하여, t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 t+i 시간일 때의 제n과수의 후방 데이터를 비교 연산하는 단계(S30) 및 제어부가 형상 데이터 처리부에 기초하여 분사 장치를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 단계(S50)를 포함한다.Referring to Figures 6 to 8, the operating method of the smart pest control device is a step (S10) in which the recognition unit recognizes the front data of the nth fruit number and the rear data of the n-1th fruit number at time t through LiDAR, shape A step (S30) in which the data processing unit compares and calculates the forward data of the n-th plus number at time t and the backward data of the n-th plus number at time t+i, based on the data of the recognition unit, and the control unit performs a comparison operation in the shape data processing unit. and generating a control signal for controlling the injection device based on the step (S50).
인식부가 LiDAR를 통해 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 제n-1과수의 후방 데이터를 인식하는 단계(S10) 및 형상 데이터 처리부가 인식부의 데이터에 기초하여, t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 t+i 시간일 때의 제n과수의 후방 데이터를 비교 연산하는 단계(S30)는 t 시간에 제n과수에 대한 전방 데이터를 인식하는 단계(S11), t+i 시간에 제n과수에 대한 후방 데이터 및 제n+1과수에 대한 전방 데이터를 인식하는 단계(S13), 및 동일 과수에 대해 인식된 전방 데이터와 후방 데이터를 비교 연산(예를 들어, AND 연산)하는 단계(S21)를 포함한다.A step (S10) in which the recognition unit recognizes the n-th forward data and the n-1th backward data at time t through LiDAR, and the shape data processing unit recognizes the first data at time t based on the data of the recognition unit. The step of comparing and calculating the forward data of the n-th fruit number and the backward data of the n-th fruit number at time t+i (S30) includes the step of recognizing the forward data of the n-th fruit number at time t (S11), the step of recognizing the forward data of the n-th fruit number at time t+i. A step (S13) of recognizing backward data for the nth fruit number and forward data for the n+1th fruit number, and performing a comparison operation (e.g., AND operation) between the recognized forward data and backward data for the same fruit number. Includes step S21.
예를 들어, 제1과수와 제2과수가 스마트 방제 장치의 진행방향에 따라 있을 때, t 시간에서 제1과수에 대한 전방 데이터를 인식한다. t+i 시간에서 제1과수에 대한 후방 데이터와 제2과수에 대한 전방 데이터를 인식한다. t+i 시간에서 제1과수에 대한 후방 데이터가 인식된다면, 이전 t 시간에 저장된 제1과수의 전방 데이터와 비교 연산할 수 있다.For example, when the first fruit tree and the second fruit tree are located along the moving direction of the smart pest control device, forward data for the first fruit tree is recognized at time t. At time t+i, backward data for the first fruit tree and forward data for the second fruit tree are recognized. If the backward data for the first fruit number is recognized at time t+i, a comparison operation can be performed with the forward data for the first fruit number stored at the previous time t.
제어부가 형상 데이터 처리부에 기초하여 분사 장치를 제어하기 위한 제어신호를 생성하는 단계(S50)는 전방 데이터와 후방 데이터에 겹쳐지는 대상에 대해서 분사 장치를 제어하기 위한 제어신호를 생성할 수 있다.The step (S50) in which the control unit generates a control signal for controlling the injection device based on the shape data processing unit may generate a control signal for controlling the injection device for an object that overlaps the front data and the rear data.
제어부는 적어도 하나의 유량 제어부가 분사량을 조절하는 단계(S51), 적어도 하나의 압력 제어부가 분사압력을 조절하는 단계(S53), 및 적어도 하나의 노즐 제어부가 복수의 분사구의 개폐를 개별적으로 제어하는 단계(S55)를 포함할 수 있다.The control unit includes at least one flow control unit controlling the injection amount (S51), at least one pressure control unit controlling the injection pressure (S53), and at least one nozzle control unit individually controlling the opening and closing of the plurality of injection holes. It may include step S55.
적어도 하나의 유량 제어부가 분사량을 조절하는 단계(S51)는, 각각의 분사 장치의 분사량을 독립적으로 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 과수가 많은 양의 약액이 필요하다면, 제어부는 많은 양의 약액을 제공하라는 신호를 유량 제어부에 제공할 수 있다. 제어부는 과수 기준 특징에 기초하여 분사량을 제어하므로 농약 사용을 최소화 할 수 있으며, 비용을 절감할 수 있다.In the step (S51) in which at least one flow rate control unit adjusts the injection amount, the injection amount of each injection device can be adjusted independently. For example, if the first fruit tree needs a large amount of chemical solution, the control unit may provide a signal to the flow control unit to provide a large amount of chemical solution. The control unit controls the spray amount based on the characteristics of the fruit trees, so pesticide use can be minimized and costs can be reduced.
적어도 하나의 압력 제어부가 분사압력을 조절하는 단계(S53)는, 각각의 분사 장치의 분사압력을 독립적으로 조절할 수 있다. In the step (S53) in which at least one pressure control unit adjusts the injection pressure, the injection pressure of each injection device can be adjusted independently.
적어도 하나의 노즐 제어부가 복수의 분사구의 개폐를 개별적으로 제어하는 단계(S55)는, 각각의 분사 장치의 분사구의 개폐를 독립적으로 제어할 수 있다.The step (S55) in which at least one nozzle control unit individually controls the opening and closing of the plurality of injection ports can independently control the opening and closing of the injection ports of each injection device.
예를 들어, 사과나무의 높이가 높을 경우에는 압력을 세게하여 분사액이 멀리까지 분사되게 하고 상단의 분사구를 개폐하도록 하며, 높이에 따라 분사구를 개방한다. 또한, 직선 거리가 멀 경우에는 압력 제어부에 압력을 세게하라는 압력 제어 신호와 유량 제어부에 유량을 많이 하라는 유량 제어 신호를 송신하여 압력을 세게하고 유량을 많이 분사하도록 한다.For example, if the height of the apple tree is high, the pressure is increased so that the spray liquid is sprayed far and the spray hole at the top is opened and closed, and the spray hole is opened according to the height. In addition, when the straight line distance is long, a pressure control signal to increase the pressure to the pressure control unit and a flow control signal to increase the flow rate to the flow control unit are transmitted to increase the pressure and spray a large flow rate.
본 발명의 LiDAR를 통한 선택적 방제가 가능한 스마트 방제 장치는 스마트 방제 장치가 동일한 과수에 대하여 전방 데이터와 후방 데이터를 비교 연산함으로써, 후방 데이터만을 이용하여 과수를 인식할 경우에 발생하는 어려움을 해소할 수 있다.The smart control device capable of selective control through LiDAR of the present invention can solve the difficulties that arise when recognizing fruit trees using only rear data by comparing and calculating front data and rear data for the same fruit tree. there is.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스마트 방제 장치(20)의 블록도이다.Figure 9 is a block diagram of a smart
도 9를 참조하면, 스마트 방제 장치(20)는 복수 개의 센서(50), 인식부(100), 형상 데이터 처리부(200), 제어부(300)를 포함할 수 있다. 인식부(100), 형상 데이터 처리부(200)는 도 1에 개시된 인식부(100), 형상 데이터 처리부(200)와 동일하며, 제어부(300)는 도 1에 개시된 제어부(300)에 시간 제어부(380)가 더 포함될 수 있다.Referring to FIG. 9, the smart
복수 개의 센서(50)와 LiDAR를 통해 과수의 높이, 색깔, 형태, 크기, 높이, 잎의 분포, 병해충 정보, 병해충에 따른 농약 혼합 비율 정보 및 PLS 정보 중 적어도 하나의 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 병해충 정보에 기초하여 병해충이 있다고 판단되면, 해당 병해충 제거나 방지를 위해 기저장된 해당 병해충에 대한 종류별 농약 정보, 농약의 양 및 각 농약의 혼합 비율 정보를 제공할 수 있다.Through a plurality of
시간 제어부(380)는 복수 개의 센서(50)와 LiDAR를 통해 과수의 높이 및 과수와 스마트 방제 장치(20)의 거리를 계산하여, 약액을 분사하기 위해 필요한 스마트 방제 장치(20)의 정지 시간을 제어할 수 있다. 예를 들어, 0.5L의 약액이 필요한 과수는 스마트 방제 장치(20)가 1분간 정지하도록 하고, 1L의 약액이 필요한 과수는 스마트 방제 장치(20)가 2분간 정지하도록 할 수 있다. 시간 제어부(380)는 기설정된 약액을 분사할 수 있도록, 분사에 필요한 시간만큼 스마트 방제 장치(20)를 멈추도록 제어할 수 있다.The
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 방제 시스템을 나타낸 도면이다.Figure 10 is a diagram showing a smart pest control system according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 스마트 방제 시스템은 인식장치(80)와 스마트 방제 장치(30)를 포함할 수 있다. 인식장치(80)는 스마트 방제 장치(30)의 진행방향을 인식한다. 인식장치(80)는 스마트 방제 장치(30)의 상측에 위치할 수 있다.Referring to FIG. 10, the smart pest control system may include a
인식장치(80)는 LiDAR를 포함할 수 있다. LiDAR은 j개의 채널로 분사될 수 있다. 인식장치(80)는 IP카메라, HD-SDI 카메라, 아날로그 카메라, 화재감지 컬러카메라, 열화상 카메라, SD(720x486, NTSC)급의 해상도에서 HD(1920x5080, HD5080p) 카메라, IP줌 스피드 카메라 또는 CCTV 카메라, 초음파 센서, 레이저 센서, 적외선 및 열감지 센서, 근접 센서, 스테디캠, 자이로센서, 제스처 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, 생체 센서, 조도 센서, 및 UV(ultra violet) 센서 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 스마트 방제 시스템(1000)은 인식장치(80)를 통해 과수의 인식 정확도를 더 높일 수 있다.The
스마트 방제 장치(30)는 인식부(100), 형상 데이터 처리부(200), 및 제어부(300)를 포함한다. 인식부(100)는 LiDAR를 통해 과수의 형상 및 유무를 판별한다. 스마트 방제 장치(30)는 도 1에 개시된 스마트 방제 장치(10)와 동일할 수 있다.The smart
본 발명의 LiDAR를 통한 선택적 방제가 가능한 스마트 방제 장치는 스마트 방제 장치가 방제 작업을 수행할 때, 분사, 비산된 약액의 영향을 최소화할 수 있다.The smart control device capable of selective control through LiDAR of the present invention can minimize the impact of sprayed and scattered chemical solutions when the smart control device performs control work.
10, 20, 30 : 스마트 방제 장치
50 : 센서
80 : 인식장치
100 : 인식부
200 : 형상 데이터 처리부
300 : 제어부
320 : 분사 노즐 제어부
340 : 유량 제어부
360 : 압력 제어부
380 : 시간 제어부
1000 : 스마트 방제 시스템10, 20, 30: Smart pest control device
50: sensor
80: Recognition device
100: recognition unit
200: Shape data processing unit
300: control unit
320: Spray nozzle control unit
340: flow control unit
360: pressure control unit
380: time control unit
1000: Smart pest control system
Claims (10)
상기 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 t+i 시간일 때의 제n과수의 후방 데이터에 기초하여 합성 과수 형상 데이터를 생성하는 형상 데이터 처리부; 및
상기 형상 데이터 처리부의 결과에 기초하여 상기 제n과수를 방제하기 위한 분사 장치를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하는 스마트 방제 장치.A recognition unit that recognizes the forward data of the nth number and the backward data of the n-1th number at time t through LiDAR;
a shape data processing unit that generates synthetic fruit shape data based on the forward data of the nth fruit number at time t and the backward data of the nth fruit number at time t+i; and
A smart pest control device comprising a control unit that generates a control signal to control a spraying device for controlling the nth orchard based on the results of the shape data processing unit.
상기 인식부는 상기 t+i 시간일 때, 상기 제n과수의 후방 데이터 및 제n+1과수의 전방 데이터를 인식하는 스마트 방제 장치.According to paragraph 1,
The recognition unit is a smart pest control device that recognizes backward data of the n-th fruit number and forward data of the n+1-th fruit number at the time t+i.
상기 LiDAR가 j개의 채널로 광원을 조사할 때,
상기 전방 데이터는 상기 주행 방향의 수직 방향을 기준으로 앞부분의 j/3개의 채널의 데이터이고,
상기 후방 데이터는 상기 주행 방향의 수직 방향을 기준으로 뒷부분의 j/3개의 채널의 데이터인 스마트 방제 장치.According to paragraph 2,
When the LiDAR irradiates light sources through j channels,
The forward data is data of j/3 channels at the front based on the vertical direction of the driving direction,
The rear data is a smart pest control device that is data of j/3 channels at the rear based on the vertical direction of the driving direction.
상기 형상 데이터 처리부는 상기 전방 데이터와 상기 후방 데이터를 AND 연산하는 스마트 방제 장치.According to paragraph 1,
The shape data processing unit is a smart pest control device that performs an AND operation on the front data and the rear data.
상기 분사 장치는,
상기 분사량을 조절하는 적어도 하나의 유량 제어부;
상기 분사압력을 조절하는 적어도 하나의 압력 제어부; 및
복수의 분사구의 개폐를 개별적으로 제어하는 적어도 하나의 노즐 제어부를 포함하는 스마트 방제 장치.According to paragraph 1,
The injection device is,
At least one flow rate control unit that adjusts the injection amount;
At least one pressure control unit that adjusts the injection pressure; and
A smart pest control device including at least one nozzle control unit that individually controls the opening and closing of a plurality of injection nozzles.
상기 분사 장치는 상기 LiDAR 보다 후방에 위치하는 스마트 방제 장치.According to clause 5,
The spray device is a smart pest control device located behind the LiDAR.
인식부가 LiDAR를 통해 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 제n-1과수의 후방 데이터를 인식하는 단계;
형상 데이터 처리부가 상기 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 t+i 시간일 때의 제n과수의 후방 데이터에 기초하여 합성 과수 형상 데이터를 생성하는 단계; 및
제어부가 상기 형상 데이터 처리부의 결과에 기초하여 상기 제n과수를 방제하기 위한 분사 장치를 제어하는 제어신호를 생성하는 단계를 포함하는 스마트 방제 장치의 동작방법.In the operation method of the smart pest control device,
A step where the recognition unit recognizes the forward data of the nth number and the backward data of the n-1th number at time t through LiDAR;
A shape data processing unit generating synthetic fruit shape data based on forward data of the nth fruit number at time t and backward data of the nth fruit number at time t+i; and
A method of operating a smart pest control device comprising the step of a control unit generating a control signal to control a spraying device for controlling the nth orchard based on the results of the shape data processing unit.
상기 전방 데이터와 상기 후방 데이터를 인식하고 비교 연산하는 단계는,
상기 t 시간에 상기 제n과수에 대한 전방 데이터를 인식하는 단계;
상기 t+i 시간에 상기 제n과수에 대한 후방 데이터 및 제n+1과수에 대한 전방 데이터를 인식하는 단계; 및
상기 제 n과수에 대한 전방 데이터 및 상기 제n과수에 대한 후방 데이터를 비교하는 단계를 포함하는 스마트 방제 장치의 동작방법.In clause 7,
The step of recognizing and comparing the forward data and the backward data includes:
Recognizing forward data for the nth number at time t;
Recognizing backward data for the n-th fruit number and forward data for the n+1-th fruit number at the time t+i; and
A method of operating a smart pest control device comprising comparing forward data for the nth fruit tree and backward data for the nth fruit tree.
상기 t+i 시간에서의 상기 형상 데이터 처리부는, 상기 제n과수의 상기 전방 데이터와 상기 후방 데이터를 AND 연산하는 스마트 방제 장치의 동작 방법.According to clause 8,
The shape data processing unit at the time t+i performs an AND operation on the front data and the rear data of the nth number.
상기 스마트 방제 장치의 진행방향을 인식하는 인식장치를 포함하며,
상기 스마트 방제 장치는,
LiDAR를 통해 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 제n-1과수의 후방 데이터를 인식하는 인식부;
상기 t 시간일 때의 제n과수의 전방 데이터와 t+i 시간일 때의 제n과수의 후방 데이터에 기초하여 합성 과수 형상 데이터를 생성하는 형상 데이터 처리부; 및
상기 형상 데이터 처리부의 결과에 기초하여 상기 제n과수를 방제하기 위한 분사 장치를 제어하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하는 스마트 방제 시스템.smart pest control device;
It includes a recognition device that recognizes the direction of progress of the smart pest control device,
The smart pest control device is,
A recognition unit that recognizes the forward data of the nth number and the backward data of the n-1th number at time t through LiDAR;
a shape data processing unit that generates synthetic fruit shape data based on the forward data of the nth fruit number at time t and the backward data of the nth fruit number at time t+i; and
A smart control system comprising a control unit that generates a control signal to control a spraying device for controlling the nth fruit tree based on the results of the shape data processing unit.
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JP2018525976A (en) * | 2015-07-02 | 2018-09-13 | エコロボティクス・ソシエテ・アノニム | Robotic vehicle for automatic processing of plant organisms and method of using a robot |
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KR101987828B1 (en) * | 2018-01-03 | 2019-09-30 | (주)언맨드솔루션 | Unmanned pesticide application method using autonomous vehicle |
KR20200048030A (en) * | 2018-10-29 | 2020-05-08 | 한국로봇융합연구원 | Apparatus of speed sprayer for controlling spray based on recognition of fruit |
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2020
- 2020-09-14 KR KR1020200117976A patent/KR102475386B1/en active IP Right Grant
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