KR20230164786A - 드론을 이용한 조류 퇴치 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

드론을 이용한 조류 퇴치 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명에 의한 드론을 이용한 조류 퇴치 시스템 및 방법은, 드론과, 드론에 충전을 수행하는 스테이션과, 조류를 감지하는 센서군을 포함하며, 센서군의 특정 센서로부터 조류 감지 신호가 생성되면, 특정 센서는 조류 감지 신호 및 센서 고유 번호를 드론으로 전송하고, 조류 감지 신호에 의해 드론의 기동이 이루어지며, 드론은 센서 고유 번호에 해당하는 센서의 위치로 이동하여 자율 비행을 통해 조류 몰이를 수행하며, 조류 몰이 후, 스테이션으로 복귀하여 충전을 수행한다. 본 발명에 따르면, 조류를 발견할 때마다 드론을 자동 기동시켜 상시 출동이 가능하므로 실시간으로 조류를 퇴치할 수 있다.

Description

드론을 이용한 조류 퇴치 시스템 및 방법{System and method for exterminating birds by dron}

본 발명은 조류 퇴치 기술에 관한 것이다. 더 구체적으로는 조류 발견시 드론의 자율 비행을 통해 조류를 지정된 장소로 이동시키는 드론을 이용한 조류 퇴치 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근, 드론의 활용도가 확대되면서 개인 취미용 뿐 아니라, 농업용, 군사용 등등 다양한 분야에 이용되고 있다. 농업용 드론의 경우에는 방역, 방제 등에 이용될 수 있으며, 군사용 드론의 경우에는 정찰, 추적 등에 이용될 수 있다.

게다가, 드론을 이용하여 무인택배 서비스를 제공할 수 있게 되었으며, 대중교통 서비스의 제공도 앞두고 있다.

이러한 드론은 통상 몸체와, 프로펠러를 포함한 구동계와, 배터리와, 원격조정기와의 무선통신을 수행하는 원격무선통신장치를 포함하며, 부가적으로 영상을 촬영하는 카메라와, 고도 및 장애물 등을 인식하는 센서들이 구성될 수 있다. 이와 같이 구성된 드론은 통상 사람에 의해 제어되는 원격조정기를 통해 조정된다.

한편, 조류의 종류는 다양하며, 특정 지역에서 서식하는 조류가 있는가 하면, 계절에 따라 이동하는 조류(철새)도 있다.

이러한 조류들은 조류 서식지 및 철새 도래지를 중심으로 먹이 활동을 수행한다.

그런데, 환경 오염 및 개발 등으로 인해 조류 서식지 및 철새 도래지 등이 파괴되고 있는 실정이다. 결국, 조류가 인간의 생활 영역으로 침범하는 일이 잦아지고 있다.

이는 다양한 피해와 사고로 이어지는 원인이 되고 있다. 예를 들어, 농작물 피해, 항공기 사고 등이 가장 대표적인 예일 것이다.

이러한 농작물 피해, 항공기 사고 등을 방지하기 위해 드론을 이용하여 조류를 퇴치하는 기술이 제안된 바 있다. 즉, 드론에 경보수단, 발광수단 등을 포함한 다양한 조류 퇴치 장치들을 부착하여 조류를 퇴치하는 기술이 개시되어 있다.

그런데, 이러한 드론은 통상 원격조정기에 의해 조정됨에 따라, 조류 퇴치를 상시 수행할 수 없는 단점이 있다. 즉, 사람에 의해 조정됨에 따라 상시 출동이 번거로우며, 게다가 야간에는 출동이 실질적으로 불가능하다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로서 자율 비행 기술이 대안으로 제시되고 있으나, 아직까지의 자율 비행 기술은 GPS을 기반으로 하여 지정된 특정 위치로 복귀하는 정도의 기술이 개발되어 있을 뿐, 조류를 추적하거나 조류를 특정 방향으로 퇴출시키는 자율 비행 기술은 아직 알려지지 않고 있다.

이와 같이, 드론을 이용하여 조류를 퇴치하는 방안들은 인력을 필요로 하므로 상시 출동에 따른 번거로움 뿐 아니라 야간에는 드론 운용이 불가능한 문제가 있으며, 드론의 자율 비행을 통해 조류를 퇴치하는 기술은 아직 제안된 바 없다.

문헌 1. 대한민국특허청 특허공개번호 제10-2018-0054186호, "비행장 내에서 드론을 이용하여 조류 퇴치 시스템 및 방법" 문헌 2. 대한민국특허청 특허등록번호 제10-2101551호, "조류 퇴치용 드론"

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 조류 발견시 실시간으로 드론을 자동 기동시켜 자율 비행을 통해 조류를 지정된 장소로 이동시킬 수 있도록 하는 드론을 이용한 조류 퇴치 시스템 및 방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 드론을 이용한 조류 퇴치 시스템은, 바람직하게는 드론; 상기 드론에 충전을 수행하는 스테이션; 및 조류를 감지하는 센서군;을 포함하며, 상기 센서군의 특정 센서로부터 조류 감지 신호가 생성되면, 상기 특정 센서는 조류 감지 신호 및 센서 고유 번호를 드론으로 전송하고, 상기 조류 감지 신호에 의해 상기 드론의 기동이 이루어지며, 상기 드론은 상기 센서 고유 번호에 해당하는 센서의 위치로 이동하여 자율 비행을 통해 조류 몰이를 수행하며, 상기 조류 몰이 후, 상기 스테이션으로 복귀하여 충전을 수행한다.

상기 드론은, 몸체; 상기 몸체에 체결되어 추력을 생성하는 프로펠러; 및 상기 몸체에 결합되어 지면으로부터 상기 몸체를 지지하는 착륙 장치;를 포함하며, 상기 착륙 장치는 길이 방향으로 나사산이 형성되고, 상기 나사산에 맞물리는 기어 및 모터가 상기 몸체에 내설되며, 상기 모터의 회전에 대응하여 상기 몸체의 승하강이 이루어질 수 있다.

상기 스테이션은 교류전원이 인가되는 코일이 형성되며, 상기 몸체의 하부에는 충전코일이 내설되고, 상기 충전코일은 배터리에 접속되며, 상기 몸체의 하강에 대응하여 상기 스테이션의 코일과 상기 몸체의 충전코일이 근접되어 상기 배터리에 충전이 이루어질 수 있다.

상기 몸체의 전방, 후방, 좌측방, 우측방, 상방, 하방 각각에 카메라가 배치되며, 상기 카메라는 1쌍의 카메라로 구성되고, 상기 1쌍의 카메라 각각은 인접하는 카메라로부터 촬영된 영상의 조합을 통해 부분적인 3차원 영상을 생성하며, 상기 부분적인 3차원 영상들을 조합하여 최종 3차원 영상을 생성하고, 상기 최종 3차원 영상으로부터 조류의 위치를 확인하여 상기 드론의 자율 비행 경로를 수정할 수 있다.

상기 드론은 상기 조류 몰이시 조류 퇴치 경보, 조류 퇴치 발광을 출력하는 경보부를 포함한다.

한편, 본 발명의 드론을 이용한 조류 퇴치 방법은, 바람직하게는 위치가 설정된 센서군으로부터 조류 감지 신호를 수신하는 단계; 상기 조류 감지 신호에 대응하여 스테이션으로부터 이륙하여 상기 조류 감지 신호가 생성된 해당 센서의 위치로 자율 비행을 통해 이동하는 단계; 조류 몰이 방향을 설정한 후, 조류의 위치를 확인하면서 자율 비행을 통해 조류 몰이를 수행하는 단계; 및 조류 몰이 후, 상기 스테이션으로 복귀하여 충전을 수행하는 단계;를 포함한다.

상기 자율 비행은 촬영된 영상 분석을 통해 이루어지며, 상기 촬영은 드론의 몸체의 전방, 후방, 좌측방, 우측방, 상방, 하방 각각에 형성된 카메라에 의해 이루어지며, 상기 카메라는 1쌍의 카메라로 구성되고, 상기 1쌍의 카메라 각각은 인접하는 카메라로부터 촬영된 영상의 조합을 통해 부분적인 3차원 영상을 생성하며, 상기 부분적인 3차원 영상들을 조합하여 최종 3차원 영상을 생성하고, 상기 최종 3차원 영상으로부터 장애물을 회피하는 자율 비행 경로를 설정한다.

상기 조류 몰이를 수행하는 단계는, 상기 영상 분석을 통해 조류 위치를 확인하는 단계; 현재의 조류 위치와 미리 지정된 조류 구역 위치를 연결하는 조류 몰이 경로를 설정하는 단계; 조류 몰이 경로를 고려하여 조류 몰이의 최초 위치를 설정하는 단계; 및 상기 조류 몰이의 최초 위치로 이동한 후, 조류 퇴치 경보, 조류 퇴치 발광을 이용하여 조류 몰이를 수행하는 단계;를 포함한다. 이 때, 상기 영상 분석을 통해 상기 조류 몰이에 따른 조류의 비행 방향을 실시간으로 확인하여 조류 몰이 방향을 실시간으로 수정하는 단계를 포함한다.

상기 스테이션의 위치를 저장한 드론이 상기 스테이션에 복귀하면, 승하강 구동부의 모터를 구동시켜 랙 앤 피니언 방식의 기어 맞물림에 의해 드론의 몸체를 하강시켜 상기 스테이션에 근접시킴으로써 무선 충전을 수행한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 드론을 이용한 조류 퇴치 시스템 및 방법에 따르면, 조류를 발견할 때마다 드론을 자동 기동시켜 상시 출동이 가능하므로 실시간으로 조류를 퇴치할 수 있다.

이러한 드론의 자동 기동을 통해 조류를 퇴치하는데 따르는 인력 문제 및 비용 문제를 최소화할 수 있을 것이다.

궁극적으로, 농작물 피해, 항공기 사고를 미리 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 드론을 이용한 조류 퇴치 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 드론의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 드론의 승하강 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 드론에 형성된 카메라의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로서, 드론의 제어회로블록도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예로서, 드론을 이용한 조류 퇴치 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서, 조류 발견시 드론의 제어 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예로서, 드론의 이동 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예로서, 드론의 조류 몰이 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예로서, 스테이션 복귀시 드론의 제어 과정을 나타낸 흐름도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.

발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 "~수단", "~부", "~모듈", "~블록"으로 명명된 구성요소들은 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이들 각각은 소프트웨어 또는 하드웨어, 또는 이들의 결합에 의하여 구현될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 드론을 이용한 조류 퇴치 시스템 및 방법이 구현된 일 예를 특정한 실시예를 통해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 드론을 이용한 조류 퇴치 시스템의 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 드론을 이용한 조류 퇴치 시스템은 드론(1)과, 드론(1)에 충전을 수행하는 스테이션(2)과, 조류를 감지하는 센서군(3)을 포함한다.

여기서, 센서군(3)은 망(Network)을 형성하며, 관리 영역이 커질 경우에 AP(Access Point)를 구성할 수 있다. 즉, 센서군(3)에서 생성되는 조류 감지 신호가 AP를 통해 드론(1)에 전송될 수 있도록 구성할 수 있다.

한편, 센서군(3)을 구성하는 센서로는 적외선 센서(31), 근접 센서(32) 등을 이용할 수 있다. 일례로서, 조류의 감지에는 적외선 센서(31)를 이용할 수 있으며, 농업 구역(P1)(또는 항공기 이착륙 영역)과 조류 구역(P2)(조류 서식지, 철새 도래지)을 구분하는데 근접 센서(32)를 이용할 수 있다.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 농업 구역(P1)에서 조류를 퇴치하는 경우에 대해 설명하기로 한다.

이와 같이 구성된 드론(1)을 이용한 조류 퇴치 시스템에서는, 센서군(3)의 특정 적외선 센서(31)로부터 조류 감지 신호가 생성되면, 조류 감지 신호 및 센서 고유 번호가 드론(1)으로 전송된다.

이에, 드론(1)은 조류 감지 신호에 의해 자동 기동이 이루어지게 되며, 스테이션(2)으로부터 이륙하여 센서 고유 번호를 갖는 해당 센서의 위치로 자율 비행을 수행한다.

이후, 드론(1)은 자율 비행을 통해 근접 센서(32)가 위치하는 곳까지 조류 몰이를 수행하여 조류들을 지정된 조류 구역(P2)으로 이동시킨다.

조류들이 조류 구역(P2)으로 이동된 것을 확인한 후, 드론(1)은 최초 위치인 스테이션(2)으로 복귀한다.

복귀 후, 드론(1)은 스테이션(2)으로부터 충전이 이루어지게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 드론의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 드론(1)은 몸체(11)와, 몸체(11)에 체결되어 추력을 생성하는 프로펠러(12)와, 몸체(11)에 결합되어 지면으로부터 몸체(11)를 지지하는 착륙 장치(13)(랜딩 기어)를 포함한다.

한편, 프로펠러(12)는 몸체(11)에서 연결되어 연장되는 연결바(14)의 말단에 형성시키는 것이 바람직하다. 이는 프로펠러(12)의 양력을 방해하는 요소를 제거하기 위한 것이다. 추가적으로, 프로펠러(12)의 양력을 방해하는 요소를 최소화하기 위해, 연결바(14) 및 착륙 장치(13)의 두께, 부피, 폭 등은 최소화시키는 것이 바람직하다.

또한, 착륙 장치(13)는 몸체(11) 또는 연결바(14)에 체결될 수 있다. 본 실시예에서는 착륙 장치(13)가 몸체(11)에 체결된 경우를 예시하고 있다.

한편, 드론(1)의 몸체(11) 내부에는 프로펠러 구동부가 내설되는데, 프로펠러 구동부는 프로펠러(12)에 체결되는 모터와, 모터에 흐르는 전류량을 조절하는 ESC(Electronic Speed Controller)와, 원격 제어 신호 또는 자율 제어 신호에 대응하여 ESC를 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

컨트롤러는 드론(1)의 기울기를 측정하는 센서와 드론(1)의 가속도를 측정하는 센서를 포함하며, 이들 센서를 통해 드론(1)의 자세를 제어한다.

또한, 컨트롤러는 기압을 측정하는 센서(기압계)를 포함하며, 이 센서를 통해 드론(1)의 고도를 측정한다. 물론, 고도 측정에는 다양한 센서가 이용될 수 있으며, 예를 들어 초음파 센서 등을 이용할 수 있다.

프로펠러(12)는 짝수개로 구성되며, 일례로서 프로펠러(12)가 4개 구성된 경우에, 몸체(11)를 중심으로 대칭으로 형성된 제1,2 프로펠러가 동일한 방향으로 회전하면, 나머지 제3,4 프로펠러는 반대 방향으로 회전하게 된다.

제1,3 프로펠러와 제2,4 프로펠러, 제2,3 프로펠러와 제1,4 프로펠러의 회전속도 제어를 통해 전후좌우 비행이 이루어지게 되며, 제1,2 프로펠러의 정지 또는 회전속도 감소를 통해 제1방향 회전(예를 들어, 우회전)이 이루어지게 되고, 제3,4 프로펠러의 정지 또는 회전속도 감소를 통해 제2방향 회전(예를 들어, 좌회전)이 이루어지게 된다. 여기서, 프로펠러(12)의 회전속도 제어는 배터리에서 ESC에 공급되는 전류량을 제어함으로써 이루어질 수 있다.

제1,2,3,4 프로펠러의 회전속도의 추력과 중력이 동일하면 정지비행(호버링)이 이루어지게 된다.

한편, 정지비행시 바람 등의 외부환경에 의해 수평자세가 틀어지면, 제1,2,3,4 프로펠러 각각의 회전속도 제어를 통해 수평자세를 유지하게 된다.

또한, 정지비행 또는 비행시 장애물이 발견되면, 제1,2,3,4 프로펠러 각각의 회전속도 제어를 통해 장애물을 피하는 회피 비행을 수행하게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 드론의 승하강 개념도이다.

도 3을 참조하면, 드론(1)은 배터리 충전을 위해 스테이션(2)에 안착 및 하강이 이루어지게 된다.

이를 위해 착륙 장치(13)에는 길이 방향으로 나사산이 형성될 수 있으며, 몸체(11)에는 나사산에 맞물리는 기어 및 모터가 형성될 수 있다. 즉, 랙 앤 피니언 방식의 구조를 통해 몸체(11)를 승하강시킬 수 있다. 몰론, 다양한 엘리베이션 방식을 이용할 수 있다.

스테이션(2)은 통상의 교류전원이 인가되는 코일(21)이 형성되어 있다.

한편, 드론(1)의 몸체(11) 하부에는 충전코일(15)이 내설되어 있으며, 충전코일(15)은 배터리에 접속되어 있다.

이에 드론(1)의 몸체(11)를 하강시켜 스테이션(2)에 근접시킴에 따라 무선 충전이 이루어질 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 드론에 형성된 카메라의 구성개념도이다.

도 4를 참조하면, 드론(1)은 몸체(11)의 전방, 후방, 좌측방, 우측방, 상방, 하방 각각에 카메라(16)가 배치되어 있으며, 이 6축 카메라(16) 각각은 1쌍의 카메라(16)로 구성되어 있다. 즉, 6축 카메라(16) 각각은 2개의 카메라(16)로 구성되어 있다.

이를 통해 3차원 공간 상에 존재하는 모든 물체를 촬영 및 인식할 수 있다.

즉, 각 방향에 형성된 2개의 카메라(16)는 물체를 인식할 뿐 아니라 거리도 측정할 수 있으며, 각 방향에 형성된 2개의 카메라(16) 각각은 인접하는 카메라(16)로부터 촬영된 영상의 조합하여 부분적인 3차원 영상을 생성하고, 부분적인 3차원 영상을 모두 조합하여 최종 3차원 영상을 생성한다.

예를 들어, 전방 좌측에 형성된 카메라(16)는 상방, 좌측방, 하방에 형성된 인접 카메라(16)의 영상과의 조합을 통해 전방 좌측 공간의 영상을 생성하다.

이와 같은 원리를 통해, 몸체(11)를 중심으로 하여, 전방 공간, 전방 우측 공간, 전방 좌측 공간, 좌측 공간, 우측 공간, 후방 공간, 후방 우측 공간, 후방 좌측 공간의 영상을 생성하여 최종적으로 이들을 모두 조합시킴으로써 3차원 영상을 생성할 수 있다. 이때, 이들 영상의 조합에 필요한 영상 처리 과정은 한국특허등록 제10-1891201호의 과정에 따른 영상 보정이 이루어질 수 있다.

이와 같이, 6축 방향에 형성된 2개의 카메라(16)는 특정 물체(조류)를 인식할 뿐 아니라 특정 물체와의 거리도 측정할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예로서, 드론의 제어회로블록도이다.

도 5를 참조하면, 드론(1)은 드론(1)의 위치 신호를 생성하는 GPS(111)(Global Positioning System)와, 6축 카메라(16)로부터 촬영된 영상을 조합하여 특정 물체에 대한 인식 및 거리를 분석하는 영상 분석부(113)와, 조류 감지 신호 및 원격 제어 신호를 포함한 무선 신호를 수신하는 무선 통신부(115)와, 드론(1)의 고도를 측정하는 고도 측정부(117)와, 프로펠러(12)를 구동시키는 프로펠러 구동부(119)와, 분석된 영상으로부터 프로펠러(12)의 구동을 실시간으로 자율 제어하는 자율 구동부(121)와, 조류 퇴치 경보, 조류 퇴치 발광을 출력하는 경보부(123)와, 드론(1)의 몸체(11)를 승하강시키는 승하강 구동부(125)와, 배터리를 충전하는 무선 충전부(127)와, 각 부로부터 입력되는 신호에 대응하여 미리 설정된 알고리즘에 따라 출력신호를 생성하는 제어부(129)를 포함한다.

이와 같이 구성된 드론(1)은, GPS(111)를 통해 스테이션(2) 위치를 저장하고 있으며, 조류 퇴치를 위한 비행 중 현재 위치에 기반하여 조류 구역(P2)을 목적지로 설정하여 자율 비행을 수행한다.

조류 퇴치를 위한 비행 중 실시간으로 조합되는 영상을 분석하여 조류의 비행 방향을 확인하고 조류 몰이 방향을 실시간으로 재설정하여 자율 구동부(121)로 제어 신호를 전달한다. 또한 조류 퇴치를 위한 비행 중 장애물을 회피하기 위한 제어 신호를 생성하여 자율 구동부(121)로 전달한다. 이에 프로펠러 구동부(119)는 실시간으로 각 프로펠러(12)의 회전속도를 제어하여 자율 비행이 이루어지도록 한다. 이 때, 조류 몰이에는 조류 퇴치 경보, 조류 퇴치 발광 등의 방법이 선택적으로 이용될 수 있다.

한편, 조류 퇴치를 위한 비행 중 드론(1)의 고도를 측정하여 설정된 최저 고도를 유지하도록 한다.

조류 몰이를 통해 조류들이 조류 구역(P2)으로 이동된 것이 확인되면, 드론(1)은 스테이션(2)으로 복귀하게 되는데, 스테이션(2)에 드론(1)이 안착되면 드론(1)은 몸체(11)를 하강시켜 스테이션(2)에 근접시킴으로써 무선 충전을 수행한다.

그러면, 여기서 상기와 같이 구성된 시스템을 이용한 본 발명의 드론을 이용한 조류 퇴치 방법에 대해 설명하기로 한다.

여기서, 본 발명의 드론을 이용한 조류 퇴치 방법은 제어부(129)의 제어에 의해 수행되어질 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예로서, 드론을 이용한 조류 퇴치 방법의 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 시스템 구동이 이루어지면(S1), 센서군(3)에서는 조류 감지 작업을 수행하게 되며, 드론(1)은 몸체(11)를 하강시켜 스테이션(2)으로부터 무선 충전을 수행한다(S2).

한편, 센서군(3)의 특정 센서로부터 조류 감지 신호가 생성되면(S3), 해당 특정 센서는 조류 감지 신호와 자신의 센서 고유 번호를 드론(1)으로 전송한다(S4).

이에 드론(1)은 조류 감지 신호에 의해 자동 기동이 이루어지게 되며(S5), 드론(1)의 몸체(11)를 스테이션(2)으로부터 승강시킨 후 이륙하여 센서 고유 번호를 갖는 해당 센서의 위치로 자율 비행을 수행한다(S6).

자율 비행시, 6축 카메라(16)를 이용하여 3차원 영상을 실시간으로 조합 생성하여 장애물을 회피하는 자율 비행을 수행하며, 3차원 영상으로부터 조류가 확인되면(S7), 조류 퇴치 경보, 조류 퇴치 발광 등의 방법을 이용하여 조류 몰이를 수행한다(S8).

이 때, 드론(1)의 현재 위치와 미리 지정된 조류 구역(P2)의 위치를 기반으로 하여 조류 몰이가 이루어지게 된다. 또한, 조류의 비행 방향이 실시간으로 변화되므로 3차원 영상을 분석하여 조류 몰이 방향을 실시간으로 제어하는 자율 비행을 수행한다.

한편, 농업 구역(P1)과 조류 구역(P2) 사이에 미리 설치된 근접 센서(32)와의 거리가 설정 거리 이내로 접근하게 되면, 조류 몰이를 종료한다(S9).

조류 몰이가 종료되면, 드론(1)은 최초 위치인 스테이션(2)으로 복귀하는 자율 비행을 수행하게 되며, 드론(1)이 스테이션(2)에 안착되면, 드론(1)은 몸체(11)를 하강시켜 무선 충전을 수행한다(S10).

도 7은 본 발명의 일 실시예로서, 조류 발견시 드론의 제어 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 7을 참조하면, 농업 구역(P1)에는 미리 지정된 위치에 적외선 센서(31)가 배치되어 있으며, 적외선 센서(31)는 망을 형성하고 있다.

한편, 적외선 센서(31)에서 조류를 감지하면, 조류 감지 신호를 생성한다.

조류 감지 신호는 드론(1)으로 전송된다. 이 때, 농업 구역(P1)이 광범위할 경우에는 AP를 통해 드론(1)으로 조류 감지 신호를 전송할 수 있다. 또한, 조류 감지 신호와 함께 센서 고유 번호도 함께 드론(1)으로 전송한다.

조류 감지 신호에 의해 드론(1)의 자동 기동이 이루어지게 되며(S21), 드론(1)의 몸체(11)가 승강하게 된다(S22).

한편, 드론(1)의 몸체(11)가 승강하면서 센서 고유 번호로부터 해당 센서의 위치를 확인하고, 최단 거리 비행 경로를 설정한다(S23).

이어서 드론(1)은 이륙하여 자율 비행을 수행한다(S24).

도 8은 본 발명의 일 실시예로서, 드론의 이동 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 드론(1)의 이륙이 이루어지면, 6축 카메라(16)를 구동시켜 3차원 영상을 실시간으로 생성한다(S41 ~ S42).

3차원 영상을 분석하여(S43) 장애물이 존재할 경우에 장애물을 회피하는 비행 경로를 실시간으로 생성한다(S44 ~ S45).

조류 감지 신호가 생성된 해당 적외선 센서(31)의 위치에 도착하면(S46), 3차원 영상으로부터 조류를 확인한다(S47).

도 9는 본 발명의 일 실시예로서, 드론의 조류 몰이 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 조류를 확인하면, 현재의 조류 위치와 미리 지정된 조류 구역(P2) 위치를 연결하는 조류 몰이 경로를 생성한다(S61).

조류 몰이 경로를 고려하여 조류 몰이의 최초 위치를 설정한다(S62).

조류 몰이의 최초 위치로 이동한 후, 조류 퇴치 경보, 조류 퇴치 발광 등의 방법을 이용하여 조류 몰이를 수행한다(S63).

이 때, 3차원 영상을 통해 조류 몰이에 따른 조류의 비행 방향을 실시간으로 확인하여 조류 몰이 방향을 실시간으로 수정하고, 이에 따른 자율 비행을 수행한다(S64).

한편, 조류 몰이시 근접 센서(32)로부터 근접 신호가 수신되면, 드론(1)은 조류 몰이를 중지한 후, 3차원 영상으로부터 조류들의 위치를 확인한다(S65).

조류들의 위치가 미리 지정된 조류 구역(P2)에 위치할 경우에는 조류 몰이를 종료하고, 드론(1)의 현재 위치를 고려하여 스테이션(2)으로 복귀하는 최단 비행 경로를 설정한다(S66). 이 때, 최단 비행 경로에 조류 구역(P2)이 포함될 경우에 조류 구역(P2)을 우회하는 경로를 설정한다.

스테이션(2)으로 복귀를 위해, 최단 비행 경로에 따라 드론(1)의 자율 비행이 이루어지게 된다.

한편, 조류 몰이 과정 중에는 현재 위치에서 스테이션(2)으로 복귀하는데 필요한 배터리의 잔량을 체크하여 임계값 이전에 조류 몰이를 종료하고 최단 비행 경로로 복귀하는 자율 비행을 수행한다.

또한, 조류 몰이시 설정된 최저 고도를 유지하도록 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예로서, 스테이션 복귀시 드론의 제어 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 드론(1)이 스테이션(2)에 착륙하여 안착되면(S81), 승하강 구동부(125)의 모터를 구동시켜 랙 앤 피니언 방식의 기어 맞물림에 의해 드론(1)의 몸체(11)를 하강시킨다(S82).

하강시, 몸체(11)의 저면이 스테이션(2)의 상면에 밀착되는 것이 바람직하다(S83).

이에 스테이션(2)에 구성된 코일(21)과 드론(1)에 내설된 충전코일(15)의 상호 작용에 의해 드론(1)에 내설된 충전코일(15)에 형성된 유도전류를 배터리에 충전하게 된다(S84).

여기서 상호 작용에 대해 간략하게 설명하면, 스테이션(2)에 공급되는 상용 교류전원에 의해 극성이 변화되는 유도자기장이 드론(1)에 내설된 충전코일(15)에 인가되면, 드론(1)에 내설된 충전코일(15)에는 유도전류가 생성되게 된다. 이렇게 생성된 유도전류는 직류로 변환되어 배터리에 저장된다.

이상 몇 가지의 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다. 또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다. 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.

1 : 드론
11 : 몸체
12 : 프로펠러
13 : 착륙 장치
2 : 스테이션
3 : 센서군

Claims (3)

1. 드론;
   상기 드론에 충전을 수행하는 스테이션; 및
   조류를 감지하는 센서군;을 포함하며,
   
   상기 드론은,
   몸체;
   상기 몸체에 체결되어 추력을 생성하는 프로펠러; 및
   상기 몸체에 결합되어 지면으로부터 상기 몸체를 지지하는 착륙 장치;를 포함하며,
   상기 착륙 장치는 길이 방향으로 나사산이 형성되고,
   상기 나사산에 맞물리는 기어 및 모터가 상기 몸체에 내설되며,
   상기 모터의 회전에 대응하여 상기 몸체의 승하강이 이루어지며,
   
   상기 센서군의 특정 센서로부터 조류 감지 신호가 생성되면, 상기 특정 센서는 조류 감지 신호 및 센서 고유 번호를 드론으로 전송하고,
   상기 조류 감지 신호에 의해 상기 드론의 기동이 이루어지며, 상기 드론은 상기 센서 고유 번호에 해당하는 센서의 위치로 이동하여 자율 비행을 통해 조류 몰이를 수행하며,
   상기 조류 몰이 후, 상기 스테이션으로 복귀하여 충전을 수행하는 드론을 이용한 조류 퇴치 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스테이션은 교류전원이 인가되는 코일이 형성되며,
   상기 몸체의 하부에는 충전코일이 내설되고,
   상기 충전코일은 배터리에 접속되며,
   상기 몸체의 하강에 대응하여 상기 스테이션의 코일과 상기 몸체의 충전코일이 근접되어 상기 배터리에 충전이 이루어지는 드론을 이용한 조류 퇴치 시스템.
3. 위치가 설정된 센서군으로부터 조류 감지 신호를 수신하는 단계;
   상기 조류 감지 신호에 대응하여 스테이션으로부터 이륙하여 상기 조류 감지 신호가 생성된 해당 센서의 위치로 자율 비행을 통해 이동하는 단계;
   조류 몰이 방향을 설정한 후, 조류의 위치를 확인하면서 자율 비행을 통해 조류 몰이를 수행하는 단계; 및
   조류 몰이 후, 상기 스테이션으로 복귀하여 충전을 수행하는 단계;를 포함하며,
   
   상기 자율 비행은 촬영된 영상 분석을 통해 이루어지며,
   상기 촬영은 드론의 몸체의 전방, 후방, 좌측방, 우측방, 상방, 하방 각각에 형성된 카메라에 의해 이루어지며,
   상기 카메라는 1쌍의 카메라로 구성되고,
   상기 1쌍의 카메라 각각은 인접하는 카메라로부터 촬영된 영상의 조합을 통해 부분적인 3차원 영상을 생성하며,
   상기 부분적인 3차원 영상들을 조합하여 최종 3차원 영상을 생성하고,
   상기 최종 3차원 영상으로부터 장애물을 회피하는 자율 비행 경로를 설정하는 드론을 이용한 조류 퇴치 방법.