WO2020017672A1 - 무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법 - Google Patents

무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법 Download PDF

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WO2020017672A1
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battery
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장동수
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장동수
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    • Y04S50/12—Billing, invoicing, buying or selling transactions or other related activities, e.g. cost or usage evaluation

Definitions

  • the present application is a method of proceeding the charging and payment of the unmanned moving object, and relates to a technology for simultaneously charging and paying the unmanned moving object driven by the electric energy at the same time.
  • Unmanned vehicles that use electricity such as unmanned electric vehicles, unmanned aerial vehicles, and drones
  • unmanned electric vehicles unmanned aerial vehicles, and drones
  • drones are used in various civilian fields besides military characteristics.
  • a typical example is the unmanned parcel delivery service of an online shopping mall, where people can't go and photograph it.
  • the unmanned courier service uses satellite technology to determine location using satellites to deliver documents, books and pizza to individuals.
  • a drone is a type of flight unit flying in the sky by rotating a plurality of propellers using the power of a battery, and is configured to enable various patterns of flight according to a user's remote control operation.
  • a drone mainly developed has a problem in that a user must continuously replace or recharge the battery in order to be able to fly for a long time, so that the drone can not only fly around the user, but can fly the drone for a long distance.
  • Korean Patent Registration No. 10-1599423 Korean Patent Publication No. 10-2016-0073473.
  • the documents focus on providing a system for checking the remaining battery capacity of an unmanned aerial vehicle and charging on a nearby charging station.
  • Patent Document 1 KR10-1599423 B
  • Patent Document 2 KR10-2016-0073473 A
  • the present invention is to solve the above problems, to provide a method of charging and paying the unmanned moving object to enable long-distance movement of the unmanned moving object by simultaneously charging and paying the unmanned vehicle driven by the electric energy.
  • the purpose is to.
  • the unmanned moving body along the movement path previously input on the control unit 130 of the unmanned moving object 100 Initiating operation of 100;
  • the controller 130 checks the state of the battery 140 of the unmanned moving object 100 in real time after starting the operation, and checks in real time whether to maintain the set reference capacity relative to the maximum storage capacity of the battery 140.
  • the central server 300 searching for a plurality of charging stations located at a location adjacent to the unmanned moving object 100;
  • the plurality of charging stations check the power to prepare and use power at all times, the central server (300) to check the available charging station to notify the unmanned mobile (100);
  • the unmanned movable body (100) is charged with power through a process of coupling the connection portion 160 of the unmanned movable body (100) on a charging pad provided in a charging station confirmed to be usable;
  • the central server (300) checks the power usage at the charging station and transmits the charging position of the unmanned moving object (100); And charging the user of the unmanned moving object 100 while generating charging information at the charging station at the central server 300.
  • the unmanned vehicle charging and payment method using the telephone pole and the electric wire uses the telephone pole as the charging port of the unmanned aerial vehicle and at the same time uses the electric wire cable embedded in the telephone pole as the communication cable, and then charges the electricity. Pay at the same time.
  • an embodiment of the present invention is a collision on the telephone pole being charged by the plurality of unmanned aerial vehicle through the process of transmitting the charging position on the other plurality of unmanned aerial vehicle and the central server when the unmanned vehicle is electrically charging through the telephone pole. At the same time, it is possible to accurately transmit the current position on the unmanned vehicle under charge.
  • an embodiment of the present invention can be used as a billing line to pay the charge after the electric charge by utilizing the power line embedded on the telephone pole as a communication line.
  • an embodiment of the present invention can set a vehicle electric supply port that can perform electric charging for the electric vehicle by using a power line embedded on the telephone pole.
  • another embodiment of the present invention can simultaneously proceed with the electrical charging and payment of the unmanned moving object using the electrical energy produced by a plurality of solar generators installed in a plurality of homes.
  • Another embodiment of the present invention by maximizing the instantaneous current flow by the electrical energy produced by the plurality of photovoltaic generators by connecting a plurality of photovoltaic generators in a parallel grid to each other, thereby reducing the battery charging time of the unmanned moving object You can.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a system for performing charging and payment of an unmanned aerial vehicle using a telephone pole and a wire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a system for charging and paying an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a view showing a drone charging and payment process using the telephone pole and the wire according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of a system for performing charging and payment of an unmanned moving object using a solar panel installed in a plurality of homes according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a block diagram of a charging and payment system for an unmanned moving object according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a process of storing and receiving compensation for energy produced using a solar panel according to another embodiment of the present invention.
  • the unmanned vehicle charging and payment system using the telephone pole and the electric wire calculates the battery charge amount in real time and the charging is performed when the battery falls below a predetermined battery charging range 100, the unmanned aerial vehicle Telephone pole 200 disposed at a plurality of points to enable the electrical charging of the 100, and the central server 300 is connected to the unmanned aerial vehicle 100 and the telephone pole 200 by wireless or wired.
  • Unmanned vehicle 100 is a rotary blade 110, a motor 120 for providing a driving force in a state coupled to the rotary blade 110, a battery 140 for providing power on the motor 120, the motor 120 And the control unit 130 electrically connected to the battery 140, the communication unit 150 connected to the control unit 130, and the battery pole 200 in a state coupled to the detachably coupled to the telephone pole 200 can be charged. It includes a connection 160 to make.
  • the telegraph pole 200 has a long cylindrical frame 210, a power communication line 220 buried along the frame 210, an upper charging pad 230 and a lower portion of the frame 210 installed above the frame 210. It includes a lower charging pad 240 installed in.
  • the frame 210 may generally refer to a power pole installed near roads and houses.
  • One embodiment of the present invention is to implement a system that enables the charging of the drone chain drone by utilizing a number of power poles installed in the country.
  • the power communication line 220 may use a power transmission line that is conventionally installed to connect a plurality of power poles, and in addition, may transmit a communication signal for charging.
  • the power communication line 220 may be embedded in a manner penetrating the upper and lower portions of the frame 210, and is configured in the form of interconnecting a plurality of frames 210.
  • the charging pads 230 and 240 may refer to an electrical charging terminal connectable to the battery 140 of the unmanned aerial vehicle 100 or the charging battery of the electric vehicle.
  • the charging pads 230 and 240 may be easily damaged. Since it may be damaged, it is preferable that it is configured to be drawn out only when the unmanned aerial vehicle 100 is seated.
  • the charging pads 230 and 240 may include an upper charging pad 230 disposed at an upper end of the frame 210 and a lower charging pad 240 disposed at a side of the frame 210.
  • the power can be charged while docked at the connection portion 160 of the unmanned aerial vehicle 100.
  • the lower charging pad 240 performs a function of charging the power on the electric vehicle.
  • the battery 140 When the unmanned aerial vehicle 100 is connected to the upper charging pad 230 of the telephone pole 200 through the connection portion 160, the battery 140 is charged with electricity. The power usage used when charging the battery 140 is measured in real time through the controller 130 and transmitted to the central server 300.
  • the communication unit 150 transmits a charging end message while leaving the upper charging pad 230 or the start of charging through coupling of the unmanned vehicle 100 to the upper charging pad 230 through the power communication line 220 or wireless communication.
  • the power consumption or the amount of power measured by the controller 130 is transmitted to the central server 300 at regular intervals.
  • the unmanned aerial vehicle 100 starts operation along a flight path previously input on the controller 130 (S100).
  • the controller 130 checks the state of the battery 140 in real time after starting the operation (S102).
  • step S102 it is checked in real time whether or not to maintain a set reference capacity relative to the maximum storage capacity of the battery 140, and if it does not meet the set reference capacity immediately related information to the central server 300 through the communication unit 150. Send.
  • the central server 300 searches for the telephone poles (that is, a charging station capable of charging the battery 140) located at a position adjacent to the unmanned aerial vehicle 100 (S104).
  • the telephone poles that is, a charging station capable of charging the battery 140
  • the plurality of telephone poles 200 are ready to supply power through the power communication line 220 and check the power used (S120).
  • step S104 the central server 300 checks the available telephone pole 200 and notifies the unmanned aerial vehicle 100 (S110).
  • the unmanned aerial vehicle 100 is charged with power through a process of coupling the connection portion 160 on the upper charging pad 230 of the telephone pole 200 confirmed to be available (S106).
  • the central server 300 checks the power consumption of the telephone pole 200 (S122) and transmits the charging position of the unmanned aerial vehicle 100 (S112).
  • the central server 300 generates charging information in the telephone pole 200 (S124), and charges the user of the unmanned aerial vehicle 100 (S114).
  • the unmanned vehicle 100 is described as an unmanned vehicle, for example.
  • the present invention is not limited thereto, and the charging and payment process illustrated in FIG. 3 may be applied to various unmanned vehicle such as an unmanned electric vehicle.
  • One embodiment of the present invention due to the configuration of the electric charge management system applying the electric power communication line 220 of the telephone pole 200, the electric charging by utilizing a power pole installed in the existing city a lot without performing the electric charging in the existing dedicated electric charging station Can save time for drone users and vehicle drivers, and contribute to the popularization of drones and electric vehicles.
  • an embodiment of the present invention is to add the billing details according to the electric charge of the drone on the central server 300 through the power communication line 220 of the telephone pole 200 immediately added or added to the electric charge It provides a user-friendly electric charging environment to drone users and vehicle drivers, reducing the time and the cost of electric charging.
  • an embodiment of the present invention provides an electric charge management system that can be easily charged through a variety of charge rate payment means, such as credit card, electric charge prepaid card and transportation card to provide a user-friendly electric charging environment Provide, and save time and electric charge costs.
  • charge rate payment means such as credit card, electric charge prepaid card and transportation card
  • the drone charging and payment system using the telephone pole and the electric wire uses the telephone pole as the charging port of the drone and at the same time utilizes the wire cable embedded in the telephone pole as the communication cable to make the payment after the electric charge. At the same time.
  • FIGS. 4 to 6 a system for performing the charging and payment of the unmanned moving object using a solar panel installed in a plurality of homes according to another embodiment of the present invention.
  • the unmanned vehicle 100 and the unmanned electric vehicle 600 which calculates the amount of battery charge in real time and is charged when it falls below a preset battery charge range ), Each of which is installed in a plurality of homes to produce electrical energy from the solar and connected to each other in a parallel grid solar generator 400, the energy storage 500 for collecting and storing the electrical energy produced by the solar generator 400 And a central server 300 connected to the unmanned aerial vehicle 100, the unmanned electric vehicle 600, and the solar generator 400 wirelessly or by wire.
  • the unmanned aerial vehicle 100 is configured in the same manner as described above with reference to FIG. 2, and redundant description thereof will be omitted.
  • the unmanned electric vehicle 600 is also configured similarly to the unmanned aerial vehicle 100 shown in FIG.
  • the unmanned electric vehicle 600 may include a controller, a communication unit, and a connection unit illustrated in FIG. 2 in addition to the general configuration of the electric vehicle.
  • the solar generator 400 includes a solar panel 410 that produces electrical energy from sunlight, and a battery 420 that stores electrical energy produced by the solar panel 410.
  • the solar generator 400 may further include a charger 430 for charging a battery included in the unmanned vehicle 100 or the unmanned electric vehicle 600.
  • the charger 430 includes one or more charging pads that are electrically charged terminals connectable to the battery 140 of the unmanned aerial vehicle 100 or the battery of the electric vehicle.
  • the charging pad may include at least one of an upper charging pad for charging the unmanned vehicle 100 and a lower charging pad for charging the unmanned electric vehicle 600.
  • a plurality of solar generators 400 respectively installed in a plurality of homes are connected to each other in a parallel grid.
  • the instantaneous current flow is maximized by the electric energy produced by the plurality of solar generators 400, and thus, the battery charging time of the unmanned vehicle such as the unmanned vehicle 100 or the unmanned electric vehicle 600 may be shortened. .
  • the energy store 500 includes a battery 510 for storing electrical energy collected from the solar generator 400, and a charger 520 for charging a battery included in the unmanned vehicle 100 or the unmanned electric vehicle 600. Include.
  • the electric energy produced by the solar generator 400 installed in the home and not used in the home is stored in the energy storage 500 to charge the battery included in the unmanned vehicle 100 or the unmanned electric vehicle 600.
  • the unmanned aerial vehicle 100 when the unmanned aerial vehicle 100 is connected to the charger 430 provided in the solar generator 400, the battery 140 included in the unmanned aerial vehicle 100 is charged and the battery 140 of the battery 140 is charged.
  • the power usage used for charging is measured in real time by the controller 130 and transmitted to the central server 300.
  • the communication unit 150 transmits a charging end message due to the start of charging or the departure from the upper charging pad by coupling to the upper charging pad of the unmanned aerial vehicle 100 through wireless communication to the central server 300, and the control unit ( The power consumption or power amount measured through the 130 is transmitted to the central server 300 at regular intervals.
  • the charging and payment process shown in FIG. 3 may also be applied to a system that performs charging and payment of an unmanned moving object by using the solar panels shown in FIGS. 4 and 5, and a redundant description thereof will be omitted.
  • the telephone pole shown in FIG. 3 is replaced with the solar generator 400 and the energy store 500 shown in FIG.
  • electrical energy is produced through the solar panel 410 installed at home (S200).
  • the electrical energy produced can be used primarily in the home.
  • the remaining electric energy used in the home is stored in the battery 420 (S202).
  • the user may be given credits for the stored electrical energy from the central server 300.
  • the credit is a kind of compensation concept for storing the electric energy produced in the home in the battery 420 to charge the unmanned moving object of another person, and a credit corresponding to the stored electric energy is given.
  • the unmanned vehicle of another person without wasting the electrical energy produced at home, people using the unmanned vehicle can feel the convenience.
  • the user may receive a reward for providing electrical energy and receive a preferential charging service later using the same.

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Abstract

본 발명은 무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예는 전신주를 무인 비행체의 충전 포트로 사용하는 동시에 전신주에 매설된 전선 케이블을 통신 케이블로 활용하여 전기 충전 후에 결재를 동시에 병행하고, 본 발명의 다른 실시예는 복수의 가정에 설치된 복수의 태양광 발전기에서 생산된 전기 에너지를 이용하여 무인 이동체의 전기 충전과 결재를 동시에 진행할 수 있다.

Description

무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법
본 출원은 무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법으로서, 전기 에너지에 의해 구동되는 무인 이동체의 충전과 결재를 동시에 병행하는 기술에 관한 것이다.
무인 전기 자동차, 무인 비행체, 드론 등과 같이 전기를 이용하는 무인 이동체는 활용분야에 따라 광학, 적외선, 레이더 센서 등을 포함한 다양한 장비를 탑재하여 감시, 정찰, 정밀공격무기의 유도, 통신/정보중계, EA/EP, Decoy 등의 임무를 수행하며, 폭약을 장전시켜 정밀무기 자체로도 개발되어 실용화되고 있어 향후 미래의 주요 군사력 수단으로 주목을 받고 있다.
한편, 드론은 군사적 성격 외에 다양한 민간 분야에 활용되고 있다. 대표적인 것이 화산 분화구 촬영처럼 사람이 직접 가서 촬영하기 어려운 장소를 촬영하거나 인터넷 쇼핑몰의 무인 택배 서비스이다. 무인 택배 서비스의 경우 인공위성을 이용해 위치를 확인하는 GPS 기술을 활용해 서류, 책, 피자 등을 개인에게 배달하는 것을 들 수 있다.
드론은 배터리의 전력을 이용하여 다수 개의 프로펠러를 회전시킴으로써 하늘을 비행하는 비행유닛의 일종으로서, 사용자의 리모콘 조작에 따라 다양한 패턴의 비행이 가능하도록 구성된다. 한편, 주로 개발되는 드론은 장시간 비행이 가능하기 위해서는 사용자가 지속적으로 배터리를 교체하거나 충전해야 하는바, 사용자 주변에서만 비행이 가능할 뿐 장거리까지 드론을 비행시킬 수 없다는 문제점이 있다.
드론 충전 관련 기술을 제시하는 종래의 문헌으로는 한국등록특허 제10-1599423호 및 한국공개특허 제10-2016-0073473호를 참조할 수 있다. 상기 문헌들은 무인 비행체의 배터리 잔량을 확인하여 가까운 지점의 충전 스테이션 상에서 충전을 진행하는 시스템을 제공하는 것에 중점을 두고 있다.
(특허문헌 1) KR10-1599423 B
(특허문헌 2) KR10-2016-0073473 A
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 전기 에너지에 의해 구동되는 무인 이동체의 충전과 결재를 동시에 병행하여 무인 이동체의 장거리 이동이 가능하도록 하는 무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법을 제공하는 것이 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법은, 무인 이동체(100)의 제어부(130) 상에 기입력된 이동 경로를 따라 상기 무인 이동체(100)의 작동을 개시하는 단계; 상기 제어부(130)는 작동을 시작한 이후에 실시간으로 상기 무인 이동체(100)의 배터리(140)의 상태를 점검하고, 상기 배터리(140)의 최대 저장 용량 대비 설정된 기준 용량을 유지하는지를 실시간으로 체크하고, 상기 설정된 기준 용량에 미달되는 경우에는 즉시 상기 무인 이동체(100)의 통신부(150)를 통해 중앙 서버(300)로 관련 내용을 송신하는 단계; 상기 중앙 서버(300)는 상기 무인 이동체(100)에 인접한 위치에 있는 복수의 충전소들을 검색하는 단계; 상기 복수의 충전소들은 상시적으로 전력을 공급할 준비 및 사용 전력을 체크하고, 상기 중앙 서버(300)는 사용 가능한 충전소를 확인해서 상기 무인 이동체(100)로 통보하는 단계; 상기 무인 이동체(100)는 사용 가능한 것으로 확인된 충전소에 구비된 충전패드 상에 상기 무인 이동체(100)의 접속부(160)를 결합하는 과정을 통해 전력을 충전하는 단계; 상기 무인 이동체(100)의 충전이 완료된 경우에, 상기 중앙 서버(300)에서는 상기 충전소에서의 전력 사용량을 체크하는 동시에, 상기 무인 이동체(100)의 충전 위치를 전송하는 단계; 및 상기 중앙 서버(300)에서는 상기 충전소에서의 과금 정보를 생성하는 동시에, 상기 무인 이동체(100)의 사용자에게 요금을 부과하는 단계;를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전신주와 전선을 이용한 무인 비행체 충전과 결재 방법은 전신주를 무인 비행체의 충전 포트로 사용하는 동시에 전신주에 매설된 전선 케이블을 통신 케이블로 활용하여 전기 충전 후에 결재를 동시에 병행한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 전신주를 통해 무인 비행체를 전기 충전 중인 경우에 다른 복수의 무인 비행체 및 중앙 서버 상에 충전 위치를 발신하는 과정을 통해 상기 복수의 무인 비행체가 충전 중인 전신주 상에서의 충돌을 방지하는 것과 동시에 충전 중인 무인 비행체 상에 현재의 위치를 정확하게 전달하는 작업을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 전신주 상에 매립된 전력선을 통신선으로 활용함으로써 전기 충전 후에 요금을 결재하는 과금 라인으로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 전신주 상에 매립된 전력선을 이용하여 전기 자동차에 대한 전기 충전을 행할 수 있는 차량용 전기 공급포트를 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 복수의 가정에 설치된 복수의 태양광 발전기에서 생산된 전기 에너지를 이용하여 무인 이동체의 전기 충전과 결재를 동시에 진행할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 복수의 태양광 발전기를 서로 병렬 그리드로 연결함으로써 복수의 태양광 발전기에서 생산되는 전기 에너지에 의해 순간 전류 흐름이 극대화되고, 이를 통해 무인 이동체의 배터리 충전 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 가정에서 태양광 발전기에 의해 생산된 전기 에너지를 낭비하지 않고 타인의 무인 이동체를 충전할 수 있도록 함으로써, 무인 이동체를 이용하는 사람들이 편의를 느낄수 있으며, 해당 사용자는 전기 에너지를 제공함에 따른 보상을 부여받고 이를 이용하여 추후 우선 충전 서비스를 받을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 전신주와 전선을 이용하여 무인 비행체의 충전과 결재를 수행하는 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 충전과 결재 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전신주와 전선을 이용한 드론 충전과 결재 과정을 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 복수의 가정에 설치된 솔라 패널을 이용하여 무인 이동체의 충전과 결재를 수행하는 시스템의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 이동체의 충전과 결재 시스템의 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 솔라 패널을 이용하여 생산된 에너지를 저장하고 이에 대한 보상을 받는 과정을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
우선, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따라 전신주와 전선을 이용하여 무인 비행체의 충전과 결재를 수행하는 시스템을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전신주와 전선을 이용한 무인 비행체 충전과 결재 시스템은, 배터리 충전량을 실시간으로 산정하며 기설정된 배터리 충전 범위에 미달되는 경우에 충전이 이루어지는 무인 비행체(100), 상기 무인 비행체(100)의 전기 충전을 가능하게 하도록 복수의 지점에 배치되는 전신주(200), 및 상기 무인 비행체(100)와 전신주(200) 상에 무선 내지 유선으로 연결되는 중앙 서버(300)를 포함한다.
무인 비행체(100)는 회전 날개(110), 회전 날개(110)에 결합된 상태에서 구동력을 제공하는 모터(120), 모터(120) 상에 전력을 제공하는 배터리(140), 모터(120)와 배터리(140)에 전기적으로 연결되는 제어부(130), 제어부(130)에 연결되는 통신부(150) 및 배터리(140) 상에 결합된 상태에서 전신주(200)에 분리 가능하게 결합되어 충전을 가능하게 하는 접속부(160)를 포함한다.
전신주(200)는 긴 원통 형상의 프레임(210), 프레임(210)을 따라 매설되는 전력 통신선(220), 프레임(210)의 상부에 설치되는 상부 충전패드(230) 및 프레임(210)의 하부에 설치되는 하부 충전패드(240)를 포함한다.
상기 프레임(210)은 일반적으로 도로 및 주택 인근에 설치된 전봇대를 지칭하는 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 전국적으로 기존에 설치되어 있는 수많은 전봇대를 활용하여 무인 비행체인 드론의 충전을 가능하게 시스템을 구현하고자 하는 것이다.
전력 통신선(220)은 기존에 복수의 전봇대 간을 연결하도록 설치되는 전력 송신선을 이용하고, 이에 더하여 과금 부가를 위하여 통신 신호를 전송하도록 할 수 있다. 본 발명에서, 전력 통신선(220)은 프레임(210)의 상하부를 관통하는 방식으로 매설되어질 수 있는 동시에, 복수의 프레임(210)을 상호 연결하는 형태로 구성된다.
충전패드(230,240)는 무인 비행체(100)의 배터리(140) 또는 전기 자동차의 충전 배터리에 접속 가능한 전기 충전 단자를 지칭할 수 있는 것으로서, 상기 충전패드(230,240)가 외부로 노출되어 있으면 쉽게 파손되거나 손상될 수 있으므로, 무인 비행체(100)가 안착되었을 때에만 외부로 인출되도록 구성됨이 바람직하다.
충전패드(230,240)는 프레임(210)의 상부단에 배치되는 상부 충전패드(230) 및 프레임(210)의 측부에 배치되는 하부 충전패드(240)로 이루어질 수 있는데, 상기 상부 충전패드(230)는 무인 비행체(100)의 접속부(160)에 도킹된 상태에서 전력 충전을 가능하게 한다. 한편, 하부 충전패드(240)는 전기 자동차 상으로 전력을 충전하는 기능을 수행한다.
무인 비행체(100)가 접속부(160)를 통해 전신주(200)의 상부 충전패드(230) 상에 접속하는 경우에는, 배터리(140) 상에 전기를 충전한다. 배터리(140)를 충전하는 경우에 사용되는 전력 사용량은 제어부(130)를 통해 실시간으로 측정되어 중앙 서버(300)로 전송된다.
통신부(150)는 전력 통신선(220) 또는 무선 통신을 통해 무인 비행체(100)의 상부 충전패드(230)에의 결합을 통한 충전 시작이나 상부 충전패드(230)를 이탈하면서 충전 종료 메시지를 중앙 서버(300)에 전송하게 되며, 제어부(130)를 통해 측정된 전력 사용량 또는 전력량을 일정 주기로 중앙 서버(300)에 전송하게 된다.
도 3을 참조하여, 전신주와 전선을 이용한 드론 충전과 결재 과정을 설명한다.
먼저, 무인 비행체(100)는 제어부(130) 상에 기입력된 비행 경로를 따라 작동을 개시한다(S100). 제어부(130)는 작동을 시작한 이후에 실시간으로 배터리(140)의 상태를 점검한다(S102). 상기 S102 단계에서, 배터리(140)의 최대 저장 용량 대비 설정된 기준 용량을 유지하는지를 실시간으로 체크하고, 상기 설정된 기준 용량에 미달되는 경우에는 즉시 통신부(150)를 통해 중앙 서버(300)로 관련 내용을 송신한다.
이후, 중앙 서버(300)는 무인 비행체(100)에 인접한 위치에 있는 전신주들(즉, 배터리(140)의 충전이 가능한 충전소)을 검색한다(S104).
복수의 전신주(200)는 전력 통신선(220)을 통해 상시적으로 전력을 공급할 준비 및 사용 전력 체크를 한다(S120).
상기 S104 단계에서, 중앙 서버(300)는 사용 가능한 전신주(200)를 확인해서 무인 비행체(100)로 통보하게 된다(S110).
무인 비행체(100)는 사용 가능한 것으로 확인된 전신주(200)의 상부 충전패드(230) 상에 접속부(160)를 결합하는 과정을 통해 전력을 충전하게 된다(S106).
무인 비행체(100)의 충전이 완료된 경우에, 중앙 서버(300)에서는 전신주(200)에서의 전력 사용량을 체크하는 동시에(S122), 무인 비행체(100)의 충전 위치를 전송한다(S112).
다음으로, 중앙 서버(300)에서는 전신주(200)에서의 과금 정보를 생성하는 동시에(S124), 무인 비행체(100)의 사용자에게 요금을 부과한다(S114).
도 3에서는 무인 이동체로서 무인 비행체(100)를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니며, 도 3에 도시된 충전과 결재 과정은 무인 전기차 등과 같은 다양한 무인 이동체에도 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 전신주(200)의 전력 통신선(220)을 적용한 전기 충전 관리 시스템의 구성으로 인하여 기존의 전용 전기 충전소에서 전기 충전을 행하지 않고서도 기존 시내에 많이 설치된 전봇대를 활용하여 전기 충전을 행할 수 있어 드론 사용자 및 차량 운전자의 시간을 절약하고, 드론과 전기 자동차가 대중화되는데 기여한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 드론의 전기 충전에 따른 과금 내역을 전신주(200)의 전력 통신선(220)을 통해 중앙 서버(300) 상에서 즉시 합산하여 부가하거나 전기 요금에 합산하여 부가하도록 하여 장소에 구애됨이 없이 사용자 편의적인 전기 충전 환경을 드론 사용자 및 차량 운전자에게 제공하여 시간 및 전기 충전 비용을 감소시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 전기 충전 관리 시스템의 제공으로서 신용카드, 전기충전선불카드 및 교통카드 등 다양한 형태의 충전요금 지불수단을 통해 쉽게 전기 충전을 행할 수 있어 사용자 편의적인 전기 충전 환경을 제공하고, 시간 및 전기 충전 비용을 절약한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전신주와 전선을 이용한 드론 충전과 결재 시스템은 전신주를 드론의 충전 포트로 사용하는 동시에 전신주에 매설된 전선 케이블을 통신 케이블로 활용하여 전기 충전 후에 결재를 동시에 병행한다.
다음으로, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따라 복수의 가정에 설치된 솔라 패널을 이용하여 무인 이동체의 충전과 결재를 수행하는 시스템을 설명한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 솔라 패널을 이용한 무인 이동체 충전과 결재 시스템은, 배터리 충전량을 실시간으로 산정하며 기설정된 배터리 충전 범위에 미달되는 경우에 충전이 이루어지는 무인 비행체(100)와 무인 전기차(600), 복수의 가정에 각각 설치되어 태양광으로부터 전기 에너지를 생산하며 서로 병렬 그리드로 연결된 태양광 발전기(400), 태양광 발전기(400)에서 생산된 전기 에너지를 수집하여 저장하는 에너지 저장소(500), 및 상기 무인 비행체(100)와 무인 전기차(600), 그리고 태양광 발전기(400) 상에 무선 내지 유선으로 연결되는 중앙 서버(300)를 포함한다.
무인 비행체(100)는 도 2를 참조하여 상술한 바와 동일하게 구성되는 바, 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다. 또한, 무인 전기차(600) 역시 도 2에 도시된 무인 비행체(100)와 유사하게 구성된다. 예를 들어, 무인 전기차(600)는 전기차의 일반적인 구성에 더하여 도 2에 도시된 제어부, 통신부 및 접속부를 포함할 수 있다.
태양광 발전기(400)는 태양광으로부터 전기 에너지를 생산하는 솔라 패널(410), 및 솔라 패널(410)에 의해 생산된 전기 에너지를 저장하는 배터리(420)를 포함한다. 또한, 태양광 발전기(400)는 무인 비행체(100) 또는 무인 전기차(600)에 포함된 배터리를 충전하기 위한 충전기(430)를 더 포함할 수 있다.
충전기(430)는 무인 비행체(100)의 배터리(140) 또는 전기 자동차의 배터리에 접속 가능한 전기 충전 단자인 하나 이상의 충전패드를 포함한다. 예를 들어, 충전패드는 무인 비행체(100)를 충전하기 위한 상부 충전패드와 무인 전기차(600)를 충전하기 위한 하부 충전패드 중 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
복수의 가정에 각각 설치된 복수의 태양광 발전기(400)는 서로 병렬 그리드로 연결된다. 이로써, 복수의 태양광 발전기(400)에서 생산되는 전기 에너지에 의해 순간 전류 흐름이 극대화되고, 이를 통해 무인 비행체(100) 또는 무인 전기차(600) 등과 같은 무인 이동체의 배터리 충전 시간을 단축시킬 수 있다.
에너지 저장소(500)는 태양광 발전기(400)로부터 수집된 전기 에너지를 저장하는 배터리(510), 및 무인 비행체(100) 또는 무인 전기차(600)에 포함된 배터리를 충전하기 위한 충전기(520)를 포함한다.
이와 같이, 가정에 설치된 태양광 발전기(400)에서 생산되고 해당 가정에서 사용되지 않은 전기 에너지를 에너지 저장소(500)에 저장해 두었다가 무인 비행체(100) 또는 무인 전기차(600)에 포함된 배터리를 충전하는데 사용할 수 있다.
예를 들어, 무인 비행체(100)가 태양광 발전기(400)에 구비된 충전기(430)에 접속하는 경우에는, 무인 비행체(100)에 포함된 배터리(140)가 충전되며, 배터리(140)의 충전에 사용된 전력 사용량이 제어부(130)에 의해 실시간으로 측정되어 중앙 서버(300)로 전송된다.
통신부(150)는 무선 통신을 통해 무인 비행체(100)의 상부 충전패드에의 결합을 통한 충전 시작이나 상부 충전패드로부터의 이탈에 따른 충전 종료 메시지를 중앙 서버(300)에 전송하게 되며, 제어부(130)를 통해 측정된 전력 사용량 또는 전력량을 일정 주기로 중앙 서버(300)에 전송하게 된다.
한편, 도 4 및 도 5에 도시된 솔라 패널을 이용하여 무인 이동체의 충전과 결재를 수행하는 시스템에도 도 3에 도시된 충전과 결재 과정이 그대로 적용될 수 있는 바, 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다. 다만, 도 3에 도시된 전신주는 도 4에 도시된 태양광 발전기(400) 및 에너지 저장소(500)로 대체된다.
도 6을 참조하여, 솔라 패널을 이용하여 생산된 에너지를 저장하고 이에 대한 보상을 받는 과정을 설명한다.
먼저, 가정에 설치된 솔라 패널(410)을 통해 전기 에너지를 생산한다(S200). 생산된 전기 에너지는 우선적으로 해당 가정에서 사용될 수 있다.
해당 가정에서 사용되고 남은 잔여 전기 에너지는 배터리(420)에 저장된다(S202).
전기 에너지가 배터리(420)에 저장됨에 따라 사용자는 저장된 전기 에너지에 대한 크레딧을 중앙서버(300)로부터 부여받을 수 있다. 여기서, 크레딧은 해당 가정에서 생산한 전기 에너지를 배터리(420)에 저장하여 타인의 무인 이동체를 충전할 수 있도록 함에 따른 일종의 보상 개념으로, 저장된 전기 에너지의 용량에 상응하는 크레딧이 부여된다.
이후, 해당 사용자 소유의 무인 이동체가 타지역을 방문하여 충전이 필요할 경우 부여된 크레딧을 이용하여 인근의 태양광 발전기(400) 또는 에너지 저장소(500)에서 우선적으로 충전을 받게 된다(S206).
이에 따르면, 가정에서 생산된 전기 에너지를 낭비하지 않고 타인의 무인 이동체를 충전할 수 있도록 함으로써, 무인 이동체를 이용하는 사람들이 편의를 느낄수 있다. 또한, 해당 사용자는 전기 에너지를 제공함에 따른 보상을 부여받고 이를 이용하여 추후 우선 충전 서비스를 받을 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 무인 이동체(100)의 제어부(130) 상에 기입력된 이동 경로를 따라 상기 무인 이동체(100)의 작동을 개시하는 단계;
    상기 제어부(130)는 작동을 시작한 이후에 실시간으로 상기 무인 이동체(100)의 배터리(140)의 상태를 점검하고, 상기 배터리(140)의 최대 저장 용량 대비 설정된 기준 용량을 유지하는지를 실시간으로 체크하고, 상기 설정된 기준 용량에 미달되는 경우에는 즉시 상기 무인 이동체(100)의 통신부(150)를 통해 중앙 서버(300)로 관련 내용을 송신하는 단계;
    상기 중앙 서버(300)는 상기 무인 이동체(100)에 인접한 위치에 있는 복수의 충전소들을 검색하는 단계;
    상기 복수의 충전소들은 상시적으로 전력을 공급할 준비 및 사용 전력을 체크하고, 상기 중앙 서버(300)는 사용 가능한 충전소를 확인해서 상기 무인 이동체(100)로 통보하는 단계;
    상기 무인 이동체(100)는 사용 가능한 것으로 확인된 충전소에 구비된 충전패드 상에 상기 무인 이동체(100)의 접속부(160)를 결합하는 과정을 통해 전력을 충전하는 단계;
    상기 무인 이동체(100)의 충전이 완료된 경우에, 상기 중앙 서버(300)에서는 상기 충전소에서의 전력 사용량을 체크하는 동시에, 상기 무인 이동체(100)의 충전 위치를 전송하는 단계; 및
    상기 중앙 서버(300)에서는 상기 충전소에서의 과금 정보를 생성하는 동시에, 상기 무인 이동체(100)의 사용자에게 요금을 부과하는 단계;를 포함하는,
    무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 충전소는
    상기 무인 이동체(100)의 전기 충전을 가능하게 하도록 복수의 지점에 배치되는 전신주(200)를 포함하며,
    상기 전신주(200)는,
    긴 원통 형상의 프레임(210), 상기 프레임(210)을 따라 매설되는 상기 전력 통신선(220), 상기 프레임(210)의 상부에 상기 전력 통신선(220)에 연결되도록 설치되는 상부 충전패드(230) 및 프레임(210)의 하부에 상기 전력 통신선(220)에 연결되도록 설치되는 하부 충전패드(240)를 포함하는,
    무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 통신부(150)는 상기 전력 통신선(220)을 통해 상기 무인 이동체(100)의 상부 충전패드(230)에의 결합을 통한 충전 시작이나 상기 상부 충전패드(230)로부터의 이탈에 따른 충전 종료를 알리는 메시지를 상기 중앙 서버(300)에 전송하게 되며,
    상기 제어부(130)를 통해 측정된 전력 사용량 또는 전력량을 일정 주기로 상기 중앙 서버(300)에 전송하는,
    무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전력 통신선(220)은 기존에 복수의 전신주 간을 연결하도록 설치되는 전력 송신선에 과금 부가를 위한 통신 신호를 전송하게 하는 동시에, 상기 프레임(210)의 상하부를 관통하는 방식으로 매설되는,
    무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 충전패드(230)는 상기 무인 이동체(100)의 접속부(160)에 도킹된 상태에서 전력 충전을 가능하게 하고, 상기 하부 충전패드(240)는 무인 전기차 상으로 전력을 충전하는,
    무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 충전소는
    복수의 가정에 각각 설치되어 태양광으로부터 전기 에너지를 생산하며 서로 병렬 그리드로 연결된 태양광 발전기(400)를 포함하며,
    상기 태양광 발전기(400)는,
    태양광으로부터 전기 에너지를 생산하는 솔라 패널(410), 상기 솔라 패널(410)에 의해 생산된 전기 에너지를 저장하는 배터리(420), 및 상기 무인 이동체(100)에 포함된 배터리(140)를 충전하는 충전기(430)를 포함하는,
    무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 충전소는
    상기 태양광 발전기(400)에서 생산된 전기 에너지를 수집하여 저장하는 에너지 저장소(500)를 더 포함하며,
    상기 에너지 저장소(500)는,
    상기 태양광 발전기(400)로부터 수집된 전기 에너지를 저장하는 배터리(510), 및 상기 무인 이동체(100)에 포함된 배터리(140)를 충전하는 충전기(520)를 포함하는,
    무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 솔라 패널(410)을 통해 전기 에너지를 생산하는 단계;
    가정에서 사용되고 남은 잔여 전기 에너지를 상기 배터리(420)에 저장하는 단계;
    잔여 전기 에너지를 상기 배터리(420)에 저장한 사용자는 상기 배터리(420)에 저장되는 잔여 전기 에너지의 용량에 상응하는 크레딧을 상기 중앙 서버(300)로부터 부여받는 단계;
    상기 사용자 소유의 무인 이동체(100)가 타 지역 방문 중에 충전이 필요할 경우 상기 부여받은 크레딧을 이용하여 인근의 태양광 발전기(400) 또는 에너지 저장소(500)에서 우선적으로 충전을 받는 단계를 더 포함하는,
    무인 이동체의 충전과 결재를 진행하는 방법.
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