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KR101908340B1 - 농업용 작업 비행체 또는 무인 작업체의 실시간 제어방법 - Google Patents

농업용 작업 비행체 또는 무인 작업체의 실시간 제어방법 Download PDF

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KR101908340B1
KR101908340B1 KR1020160107537A KR20160107537A KR101908340B1 KR 101908340 B1 KR101908340 B1 KR 101908340B1 KR 1020160107537 A KR1020160107537 A KR 1020160107537A KR 20160107537 A KR20160107537 A KR 20160107537A KR 101908340 B1 KR101908340 B1 KR 101908340B1
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Abstract

본 발명은 촬영 비행체에서 촬영한 농지의 실시간 영상에 좌표값을 적용시켜 산출된 이동 경로를 따라 작업 비행체 또는 무인 작업체가 자동으로 이동하며 작업을 할 수 있도록 하는 농업용 작업 비행체 또는 무인 작업체의 실시간 제어방법에 관한 것으로서, 농지의 상공에 부유되는 촬영 비행체를 통해 농지 전체를 평면으로 촬영하여 조종부로 전송하는 단계; 상기 조종부로 전송된 평면 영상을 조종부에서 처리하여 평면 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계; 상기 조종부에서 농지에 대한 좌표값을 통해 농지 상공을 비행하는 작업 비행체를 조종하는 경로를 산출하는 단계; 상기 작업 비행체를 조종하는 경로를 산출하는 단계를 통해 경로가 산출된 작업 비행체의 후방 상측 또는 동일축 상측으로 상기 촬영 비행체를 이동시켜 작업 비행체의 뒤를 따라 비행하며 작업 비행체 및 주변을 촬영하는 단계 및 상기 경로를 산출하는 단계를 통해 산출된 경로 및 촬영하는 단계를 통해 촬영된 영상을 통해 조종부에서 조종신호로 작업 비행체를 자동 또는 수동으로 조종하여 농지의 상공을 비행하며 농약을 살포 또는 씨앗을 분포시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

농업용 작업 비행체 또는 무인 작업체의 실시간 제어방법{Method for controling real time of working object unmanned and working flight vehicle for agriculture}
본 발명은 농업용 작업 비행체 또는 무인 작업체의 실시간 제어방법에 관한 것으로서, 농지의 상공을 부유하는 촬영 비행체를 통해 농지 전체를 실시간으로 촬영하고, 촬영된 영상에 좌표값을 적용시켜 작업 비행체 또는 무인 작업체가 자동으로 농지에서 작업을 할 수 있도록 하는 농업용 작업 비행체 또는 무인 작업체의 실시간 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 무인비행기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)는 조종사가 탑승하지 않고 원격조종에 의해서 또는 자율비행제어 장치에 의해서 비행을 하여 정찰, 폭격, 화물 수송, 산불 감시, 방사능 감시 등 사람이 직접 수행하기가 힘들거나 직접 수행하기에 위험한 임무를 수행하는 비행기를 의미한다.
무인비행체는 1950년대 말부터 군사 분야에서 군 정찰용으로 개발되기 시작하였으며 회전익 및 고정익 항공기, 비행선등 다양한 플랫폼 형태로 개발되고 있으며, 유인비행기의 보완장비로써 감시 및 조사, 지형관측이나 원격탐측, 환경 및 지형 모니터링 등 여러 분야에서 활용되고 있다.
무인항공기의 항공촬영기술은 사람이 타지않는 동체에 무선송수신 제어기를 장착하여 무선으로 비행기를 조종하면서 촬영하는 것이다. 무인 항공기의 영상 촬영은 영상 송수신 장비를 이용하여 촬영시스템으로부터 전송되는 영상 중 좋은 영상을 선별적으로 촬영하여 취득하는 것으로 축척을 고려하지 않고 촬영을 하게 된다.
이와 같이 촬영시스템을 이용한 영상 정보가 축척을 고려하지 않고 촬영되기 때문에 이를 이용하여 무인비행체의 원격 조정시 원격의 목표 지점에 정확히 무인비행체를 이동시키기 어려운 문제점이 지적되고 있다.
이러한 무인기는 농업에서도 사용될 수 있는데, 이러한 경우 무인기를 눈으로 보고 조종하여 농지에 작업을 하게 되므로, 정확한 조종이 어려우며, 바람 등의 외부 압력으로 경로를 이탈하게 되면 자동으로 복귀하지 못하는 문제점이 있으며, 정확한 농지 위에 작업을 할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 무인기에 구비된 카메라를 통해 촬영하는 영상을 통해 전방을 촬영하여 조종장피로 전송하게 되며, 이 영상으로 조종하게 되는데 이때에도, 조종자가 눈으로 확인하고 조종을 하기 때문에 정확한 경로로 이동시킬 수 없으며, 자동으로 움직일 수 없어 수동 조종만 가능한 문제점이 있다.
선행특허에서는 무인비행체에 장착된 디지털 카메라를 통해 지상의 영상 정보를 취득하고, 취득된 영상 정보를 이용하여 목표 지점의 수직 상공에 무인비행체가 정확히 위치할 수 있도록 한 영상 정보를 이용한 무인비행체의 위치 유도 제어방법에 대해 기재되어 있다.
그러나 이러한 선행특허는 수직 촬영하는 무인비행체의 위치를 조종하기 위한 제어방법에 관한 것으로서, 농지에서 작업하는 작업용 무인기의 제어 및 이를 자동으로 운용할 수 있는 방법이 없는 문제점이 있다.
선행특허 : 한국 등록특허공보 제10-1587479호(2016년01월15일)
본 발명은 촬영 비행체에서 촬영한 농지의 실시간 영상에 좌표값을 적용시켜 산출된 이동 경로를 따라 작업 비행체 또는 무인 작업체가 자동으로 이동하며 작업을 할 수 있도록 하는 농업용 작업 비행체 또는 무인 작업체의 실시간 제어방법를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 농업용 작업 비행체의 실시간 제어방법은, 농지의 상공에 부유되는 촬영 비행체를 통해 농지 전체를 평면으로 촬영하여 조종부로 전송하는 단계; 상기 조종부로 전송된 평면 영상을 조종부에서 처리하여 평면 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계; 상기 조종부에서 농지에 대한 좌표값을 통해 농지 상공을 비행하는 작업 비행체를 조종하는 경로를 산출하는 단계; 상기 작업 비행체를 조종하는 경로를 산출하는 단계를 통해 경로가 산출된 작업 비행체의 후방 상측 또는 동일축 상측으로 상기 촬영 비행체를 이동시켜 작업 비행체의 뒤를 따라 비행하며 작업 비행체 및 주변을 촬영하는 단계 및 상기 경로를 산출하는 단계를 통해 산출된 경로 및 촬영하는 단계를 통해 촬영된 영상을 통해 조종부에서 조종신호로 작업 비행체를 자동 또는 수동으로 조종하여 농지의 상공을 비행하며 농약을 살포 또는 씨앗을 분포시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 농지 전체를 평면으로 촬영하여 조종부로 전송하는 단계는, 상기 촬영 비행체를 통해 농지 전체의 사진을 촬영하여 조종부로 무선 통신을 통해 전송하며, 작업 비행체가 이동하는 것을 실시간으로 촬영하여 조종부로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 평면 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계는, 상기 촬영 비행체에서 전송되는 평면 촬영 영상을 조종부에서 처리하여 평면 영상에 임의의 좌표값을 적용시켜 좌표영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 농약을 살포 또는 씨앗을 분포시키는 단계는, 상기 작업 비행체를 무선 신호로 조종부에서 조종하여 경로를 산출하는 단계를 통해 산출된 평면 영상의 좌표 경로로 작업 비행체를 자동으로 이동되도록 하며, 조종부에 구비되는 조종표시부재를 통해 촬영 비행체의 영상 및 작업 비행체에서 송신되는 영상을 확인하여 수동으로 작업 비행체를 조종할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 농업용 무인 작업체의 실시간 제어방법은, 농지의 상공에 부유되는 촬영 비행체를 통해 농지 전체의 평면 및 굴곡을 촬영하여 조종부로 전송하는 단계; 상기 조종부로 전송된 영상을 조종부에서 처리하여 촬영된 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계; 상기 농지 상에서 작업을 하는 무인 작업체에서 촬영되는 영상을 통해 농지의 굴곡을 촬영하여 조종부로 전송하는 단계; 상기 조종부에서 농지에 대한 좌표값과 굴곡값을 통해 농지에서 작업을 하는 무인 작업체를 조종하는 경로를 산출하는 단계 및 상기 조종부의 조종신호를 통해 무인 작업체를 자동 또는 수동으로 조종하여 농지 상을 이동하며 작업을 시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 농지 전체의 평면 및 굴곡을 촬영하여 조종부로 전송하는 단계는, 상기 촬영 비행체를 통해 농지 전체의 사진을 촬영하여 조종부로 무선 통신을 통해 전송하며, 무인 작업체가 이동하는 것을 실시간으로 촬영하여 조종부로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 촬영된 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계는, 상기 촬영 비행체에서 전송되는 촬영 영상을 조종부에서 처리하여 평면 및 지면의 굴곡이 표시되는 영상에 임의의 좌표값을 적용시켜 좌표 영상을 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 무인 작업체를 무선 신호로 조종부에서 조종하여 무인 작업체를 조종하는 경로를 산출하는 단계를 통해 산출된 촬영 영상의 좌표 경로로 무인 작업체가 자동으로 이동되며 작업을 하도록 하고, 농지 전체의 영상을 촬영한 촬영 비행체가 무인 작업체의 후방 상측 또는 동일축 상측으로으로 이동되어 무인 작업체를 촬영하며, 조종부에 구비되는 조종표시부재를 통해 촬영 비행체의 영상 및 무인 작업체에서 송신되는 영상을 확인하여 수동으로 무인 작업체를 조종할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 농지의 작업을 무인기를 통해 자동으로 할 수 있으므로, 인력 및 작업 시간이 감소되는 효과가 있다.
또한, 농지에서 작업하는 무인 작업체 또는 작업 비행체를 촬영 비행체에서 촬영되는 농지의 평면 영상을 통해 조종하므로, 무인 작업체 또는 작업 비행체의 조종이 쉬운 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 작업 비행체의 실시간 제어방법의 장치 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 농업용 작업 비행체의 실시간 제어방법의 조종부 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 농업용 무인 작업체의 실시간 제어방법의 장치 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 농업용 작업 비행체의 실시간 제어방법의 제어 순서를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 농업용 무인 작업체의 실시간 제어방법의 제어 순서를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 하나의 발명을 설명하기 위한 것으로서 권리범위는 예시된 실시예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 것을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 농업용 작업 비행체의 실시간 제어방법의 장치 구성도로서, 농지 상공에서 부유하며 농지 전체의 영상을 촬영하여 실시간으로 조종부(20)로 전송하는 촬영 비행체(10), 촬영비행체의 영상을 통해 촬영비행체와 작업 비행체(30) 및 무인 작업체(40)를 조종하는 조종부(20), 조종부(20)의 조종으로 농지에 작업을 하는 작업 비행체(30) 및 조종부(20)의 조종을 통해 농지에 작업을 하는 무인 작업체(40)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 상기 촬영 비행체(10)는 작업을 할 농지의 상공에 부유하여 농지 전체의 영상을 촬영하여 실시간으로 조종부(20)로 전송한다.
상기 촬영 비행체(10)는 제자리 비행이 가능해야 하므로, 무인 헬리콥터 또는 드론등으로 구성될 수 있다.
상기 촬영 비행체(10)는 농지의 평면 영상을 실시간으로 계속 촬영하여 조종부(20)로 전송하고, 작업 비행체(30) 또는 무인 작업체(40)가 농지에서 작업을 하도록 이동되는 경로를 촬영하여 실시간 영상을 조종부(20)로 전송한다.
상기 촬영 비행체(10)의 촬영 영상은 농지의 평면 영상 및 농지의 굴곡이 촬영되어 조종부(20)로 전송된다.
상기 촬영 비행체(10)는 농지의 전체 영상을 촬영한 뒤 작업 비행체(30) 또는 무인 작업체(40)의 후방 상측 또는 동일축상 상측으로 이동되어 작업 비행체(30) 또는 무인 작업체(40)와 함께 이동경로 및 주변 영상을 함께 촬영하여 조종부(20)로 전송한다.
이로 인해 조종부(20)에서는 작업 비행체(30) 또는 무인 작업체(40)에서 촬영되는 영상과 촬영 비행체(10)에서 촬영되는 영상을 통해 작업 비행체(30) 또는 무인 작업체(40)가 정상적으로 작업을 수행하는지 여부를 확인하여 조종할 수 있고, 수동 조종을 하는 경우에는 촬영 비행체(10)의 영상을 통해 작업 비행체(30) 또는 무인 작업체(40)를 조종할 수 있도록 한다.
상기 촬영 비행체(10)는 농지의 상공에서 농지 전체의 영상을 촬영하고, 별도의 다른 촬영 비행체(10)가 작업 비행체(30) 또는 무인 작업체(40) 뒤를 따라 비행하며 촬영하여 촬영된 영상을 조종부로 전송할 수도 있다.
이때, 상기 무인 작업체(40) 또는 작업 비행체(30)의 후방을 따라가는 촬영 비행체(10)는 작업 비행체(30) 또는 무인 작업체(40)와 일정거리 이격된 위치에서 자동으로 따라가도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 농업용 작업 비행체의 실시간 제어방법의 조종부 구성을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 조종부(20)는 촬영 비행체(10)의 영상에 농지에 한정하여 좌표값을 적용시키고, 이를 통해 무인 작업체(40) 또는 작업 비행체(30)를 자동으로 이동될 수 있도록 조종하게 된다.
상기 조종부(20)는 실시간으로 촬영되어 전송되는 영상을 통해 작업 비행체(30)와 무인 작업체(40)를 자동으로 조종하며, 필요에 의해 수동으로 작동 시킬수 있다.
상기 조종부(20)는 촬영 비행체(10), 작업 비행체(30) 및 무인 작업체(40)와 통신하는 통신부재(22)와, 촬영 비행체(10), 작업 비행체(30) 및 무인 작업체(40)에서 전송되는 영상을 표시하는 조종표시부재(24)와, 촬영 비행체(10), 작업 비행체(30) 및 무인 작업체(40)를 조종하기 위해 입력되는 입력신호 및 촬영 비행체(10), 작업 비행체(30) 및 무인 작업체(40)의 작동 상태 등을 표시하는 화면표시부재(25)와, 사용자가 조종신호 및 설정 신호 등을 입력하는 입력부재(23) 및 통신부재(22), 조종표시부재(24), 화면표시부재(25) 및 입력부재(23)와 연결되어 제어신호를 통해 연결되는 기기들을 제어하는 제어부재(21)로 구성된다.
상기 작업 비행체(30)는 제자리 부유가 가능한 무인 헬리콥터 또는 드론으로 이루어지며, 필요에 따라 무인 비행기 형태로도 이루어질 수 있다.
상기 작업 비행체(30)는 농지에 농약을 살포하는 작업을 하여 살포 인력 및 살포 시간을 감소할 수 있도록 한다.
상기 작업 비행체(30)는 씨앗을 농지에 뿌려 분포 시키도록 할 수도 있어 씨를 뿌리는 인력 및 시간 등을 감소시킬 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 농업용 무인 작업체의 실시간 제어방법의 장치 구성도이다.
도 3을 참조하면, 상기 무인 작업체(40)는 농지를 갈아엎거나 작물을 식재 또는 수확 하는 등의 지상에서 이루어지는 모든 작업을 할 수 있도록 구성되는 무인 트렉터, 무인 이앙기 또는 무인 컴바인 등의 무인으로 작동되는 작업장치를 말한다.
이러한 구성을 조종부(20)에서 자동으로 실시간 무인 조종하는 방법은 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 농업용 작업 비행체의 실시간 제어방법의 제어 순서를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 상기 구성으로 진행되는 농업용 작업 비행체의 실시간 제어방법은 농지의 상공에 부유되는 촬영 비행체(10)를 통해 농지 전체의 영상을 평면으로 촬영하는 단계. 평면 영상을 조종부(20)에서 처리하여 평면 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계(S120), 농지 상공을 비행하는 작업 비행체(30)를 조종하는 경로를 산출하는 단계(S130), 촬영 비행체를 작업 비행체의 후방 상측 또는 동일축상 상측으로 이동시켜 작업 비행체의 뒤를 따라 비행하며 작업 비행체 및 주변을 촬영하는 단계(S140) 및 농지의 상공을 비행하며 농약을 살포 또는 씨앗을 분포시키는 단계(S150)를 포함한다.
상기 농지 전체를 평면으로 촬영하여 조종부(20)로 전송하는 단계(S110)는 촬영비행체를 조종부(20)의 조종신호를 통해 농지의 상공에 부유시켜 촬영 비행체(10)에 구비되는 촬영장치를 통해 농지 전체의 평면 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 실시간으로 조종부(20)로 전송한다.
이때 무인 작업체(40)의 경우 농지의 굴곡에 따라 작업시 무인 작업체(40)의 경로이탈 또는 사고가 발생될 수 있으므로, 촬영 비행체(10)에서 농지의 전체 평면 영상과 함께 굴곡을 촬영하여 무인 작업체(40)가 작업할 때 경로를 이탈하거나 사고가 발생되는 것을 최소화할 수 있도록 조종부(20)에서 무인 작업체(40)의 이동경로를 산출할 수 있도록 한다.
상기 평면 영상을 조종부(20)에서 처리하여 평면 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계(S120)는 촬영 비행체(10)에서 전송되는 평면 촬영 영상을 조종부(20)에서 처리하여 평면 영상에 임의의 좌표값을 적용시켜 좌표 영상을 생성하는 단계이다.
이때, 상기 촬영 비행체(10)에서 촬영되는 영상은 농지를 평면으로 촬영하는 것으로, 농지의 전체 면적에서 소정 간격 내측을 전체 면적으로 설정하여 농지의 전체 면적에 한하여 임의로 좌표값을 적용시킨 뒤 조종부(20)의 조종표시부재(24)로 평면영상과 좌표값을 출력하게 된다.
상기 농지 상공을 비행하는 작업 비행체(30)를 조종하는 경로를 산출하는 단계(S130)는 좌표값이 적용된 평면 영상을 통해 작업 비행체(30)가 이동되는 경로를 산출한다.
상기 좌표값이 적용된 영상을 통해 작업 비행체(30)가 이동되는 경로를 산출하는 이유는 자동으로 작업 비행체(30)가 농지 상공을 비행하며 농약을 살포하거나 씨앗을 분포시킬 수 있도록 한다.
상기 좌표값은 촬영 비행체(10)에서 촬영된 농지의 평면 영상에서 농지의 외곽선 소정 간격 내측으로 설정되는 농지의 전체 면적에 한정하여 임의로 좌표값을 설정하는 것이다.
상기 작업 비행체(30)를 조종하는 경로를 산출하는 단계(S130)를 통해 경로가 산출되면, 작업 비행체(30) 및 주변을 촬영하는 단계(S140)를 통해 촬영 비행체를 작업 비행체의 상측으로 상기 촬영 비행체를 작업 비행체의 상측으로 이동시켜 작업 비행체의 뒤를 따라 비행하며 작업 비행체 및 주변을 촬영하게 된다.
이때, 상기 촬영 비행체(10)는 농지의 상공에서 농지 전체를 촬영하고, 별도로 형성되는 다른 촬영 비행체(10)가 작업 비행체(30)의 후방 상측 또는 동일축상 상측에서 작업 비행체(30)를 촬영할 수도 있다.
이렇게 상기 촬영 비행체(10)를 통해 작업 비행체의 후방에서 촬영되는 영상은 조종부(20)로 전송되어 작업 비행체(30)의 영상과는 별도로 표시되어 수동으로 조종할 때 작업 비행체(30)의 영상을 확인하며 조종 할 수 있도록 한다.
상기 농지의 상공을 비행하며 농약을 살포 또는 씨앗을 분포시키는 단계(S150)는 좌표값이 적용된 촬영 영상을 통해 산출된 작업 비행체(30)의 경로를 따라 작업 비행체(30)를 이동시키며 농약을 살포하거나 씨앗을 분포시키는 단계이다.
상기 작업 비행체(30)는 조종부(20)에서 전송되는 조종신호를 통해 농지 상공을 비행하며, 외부의 요인으로 인해 비행 경로를 이탈하더라고, 조종부(20)의 신호에 의해 다시 비행 경로로 복귀하여 이동하게 된다.
상기 작업 비행체(30)는 별도의 영상 촬영장치가 구비되어 이동경로에 따른 영상을 촬영하여 조종부(20)로 전송하고, 작업 비행체(30)에서 전송되는 영상은 조종부(20)에 구비되는 조종표시부재(24)를 통해 표시되어 자동으로 이동되는 작업 비행체(30)를 수동으로 조종할 수도 있도록 한다.
상기 조종표시부재(24)에 표시되는 영상은 촬영 비행체(10)의 촬영 영상에 좌표값이 적용된 영상과 작업 비행체(30)의 전방촬영 영상이 모두 표시된다.
농지에서 작업을 하는 무인 작업체(40)를 조종하는 경우에는 다음과 같은 방법으로 조종하게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 농업용 무인 작업체의 실시간 제어방법의 제어 순서를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 농지의 상공에 부유되는 촬영 비행체(10)를 통해 농지 전체의 평면 및 굴곡을 촬영하여 조종부(20)로 전송하는 단계(S210), 조종부(20)로 전송된 영상을 조종부(20)에서 처리하여 촬영된 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계(S220); 농지 상에서 작업을 하는 무인 작업체(40)에서 촬영되는 영상을 통해 농지의 굴곡을 촬영하여 조종부(20)로 전송하는 단계(S230); 조종부(20)에서 농지에 대한 좌표값과 굴곡값을 통해 농지에서 작업을 하는 무인 작업체(40)를 조종하는 경로를 산출하는 단계(S240) 및 조종부(20)의 조종신호를 통해 무인 작업체(40)를 자동 또는 수동으로 조종하여 농지 상을 이동하며 작업을 시키는 단계(S250)를 포함한다.
상기 농지 전체의 평면 및 굴곡을 촬영하여 조종부(20)로 전송하는 단계(S210)는 촬영 비행체(10)를 통해 농지 전체의 사진을 촬영하여 조종부(20)로 무선 통신을 통해 전송하며, 무인 작업체(40)가 이동하는 것을 실시간으로 촬영하여 조종부(20)로 전송한다.
상기 촬영 비행체(10)는 농지의 평면 영상과 농지의 굴곡을 촬영하여 실시간으로 조종부(20)에 전송한다.
상기 촬영 비행체(10)에서 촬영하는 굴곡 영상은 촬영 비행체(10)의 외측에 구비되는 굴곡 촬영 카메라를 통해 대각선 방향으로 농지의 각 방향을 촬영하여 굴곡을 촬영하게 된다.
상기 촬영된 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계(S220)는 촬영 비행체(10)에서 촬영되는 평면 영상과 대각선 영상을 통해 조종부(20)에서 농지의 외곽선 내의 농지 면적에 임의의 좌표값을 적용시켜 하나의 영상으로 표시하고, 이 영상에 대각선 영상에서 촬영된 굴곡을 적용시켜 등고선 또는 색 등으로 굴곡을 표시한다.
상기 촬영 비행체(10)의 촬영 영상으로는 굴곡이 전부 표시되지 어려우므로, 무인 작업체(40)에서 촬영되는 영상을 통해 농지의 굴곡을 촬영하여 조종부(20)로 전송하는 단계(S230)를 통해 무인 작업체(40)에 구비되는 영상촬영장치에서 촬영되는 농지 전면 영상을 조종부(20)에서 전송받아 촬영 비행체(10)에서 전송되는 촬영 영상과 대각선 영상에 전면 영상을 적용시켜 농지의 굴곡을 측정하여 조종표시부재(24)에 표시하며, 이와 동시에 굴곡을 적용시켜 농지의 촬영 영상에 좌표값을 적용시킨다.
상기 농지의 굴곡을 측정할 때에는 별도의 굴곡영상 촬영 장치를 농지의 외곽에 다수 설치하여 농지의 굴곡을 촬영하여 굴곡을 측정할 수도 있다.
이러한 상기 굴곡영상 촬영 장치는 조종부(20)로 영상을 전송하여 촬영 비행체(10)에서 촬영된 평면 영상과 대각선 영상과 함께 평면 영상 상에 적용되어 평면 영상 상에 굴곡이 표시될 수 있도록 한다.
상기 굴곡과 좌표값이 적용된 촬영 영상을 통해 무인 작업체(40)를 조종하는 경로를 산출하는 단계(S240)에서 무인 작업체(40)를 이동시키는 경로를 산출하게 된다.
이때 상기 무인 작업체(40)는 농지 상을 이동학 때문에 굴곡에 따라 이동 경로를 이탈할 수 있고, 굴곡으로 인해 넘어짐 회전 등의 사고가 발생될 수 있으므로, 최대한 굴국에 의해 무인 작업체(40)가 영향을 받는 것을 방지하도록 이동경로를 산출하게 된다.
상기 경로가 산출되면, 촬영 비행체(10)는 농지 전체를 농지 상공에서 촬영한 뒤 무인 작업체(40)의 후방 상측 또는 동일축상 상측으로 이동하거나 별도의 촬영 비행체(10)가 무인 작업체(40)의 후방 상측 또는 동일축상 상측으로 이동되어 무인 작업체(40)의 경로 및 주변 환경을 촬영하여 조종부(20)로 전송하게 된다.
상기 농지 상을 이동하며 작업을 시키는 단계(S250)는 이동 경로가 산출된 무인 작업체(40)를 무선 신호를 통해 제어하여 이동 경로를 따라 이동되며 농지를 갈아 엎거나, 농지의 흙을 파쇄하거나, 식물을 식재하거나, 작물을 수확하는 등의 작업을 하도록 하는 단계이다.
상기 무인 작업체(40)를 조종부(20)에서 산출된 이동 경로를 따라 자동으로 조종할 수 있지만, 조종부(20)에 구비되는 조종표시부재(24)를 통해 촬영 비행체(10)의 영상 및 무인작업체에서 송신되는 영상을 통해 수동으로 무인 작업체(40)를 조종할 수도 있다.
이와 같이 구성된 본 발명은 농지의 작업을 무인기를 통해 자동으로 할 수 있으므로, 인력 및 작업 시간이 감소되는 효과가 있다.
또한, 농지에서 작업하는 무인 작업체 또는 작업 비행체를 촬영 비행체에서 촬영되는 농지의 평면 영상을 통해 조종하므로, 무인 작업체 또는 작업 비행체의 조종이 쉬운 효과가 있다.
상기와 같은 농업용 작업 비행체의 실시간 제어방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
10 : 촬영 비행체
20 : 조종부 21 : 제어부재
22 : 통신부재 23 : 입력부재
24 : 조종표시부재 25 : 화면표시부재
30 : 작업 비행체 40 : 무인 작업체

Claims (8)

  1. 농지의 상공에 부유되는 촬영 비행체(10)를 통해 농지 전체를 평면으로 촬영하여 조종부(20)로 전송하는 단계(S110);
    상기 조종부(20)로 전송된 평면 영상을 조종부(20)에서 처리하여 평면 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계(S120);
    상기 조종부(20)에서 농지에 대한 좌표값을 통해 농지 상공을 비행하는 작업 비행체(30)를 조종하는 경로를 산출하는 단계(S130);
    상기 작업 비행체(30)를 조종하는 경로를 산출하는 단계(S130)를 통해 경로가 산출된 작업 비행체(30)의 후방 상측 또는 동일축 상측으로 상기 촬영 비행체(10)를 이동시켜 작업 비행체(30)의 뒤를 따라 비행하며 작업 비행체(30) 및 주변을 촬영하는 단계(S140) 및
    상기 경로를 산출하는 단계(S130)를 통해 산출된 경로 및 촬영하는 단계(S140)를 통해 촬영된 영상을 통해 조종부(20)에서 조종신호로 작업 비행체(30)를 자동 또는 수동으로 조종하여 농지의 상공을 비행하며 농약을 살포 또는 씨앗을 분포시키는 단계(S150)를 포함하고,
    상기 농지 전체를 평면으로 촬영하여 조종부(20)로 전송하는 단계(S110)는,
    상기 촬영 비행체(10)를 통해 농지 전체의 사진을 촬영하여 조종부(20)로 무선 통신을 통해 전송하며, 작업 비행체(30)가 이동하는 것을 실시간으로 촬영하여 조종부(20)로 전송하여 작업 비행체(30)에서 촬영되는 영상과 촬영 비행체(10)에서 촬영되는 영상을 통해 작업 비행체(30)가 정상적으로 작업을 수행하는지 여부를 확인 하고,
    상기 평면 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계(S120)는,
    상기 촬영 비행체(10)에서 전송되는 평면 촬영 영상을 조종부(20)에서 처리하여 평면 영상에 임의의 좌표값을 적용시켜 좌표영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 농업용 작업 비행체의 실시간 제어방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 농약을 살포 또는 씨앗을 분포시키는 단계(S150)는,
    상기 작업 비행체(30)를 무선 신호로 조종부(20)에서 조종하여 경로를 산출하는 단계를 통해 산출된 평면 영상의 좌표 경로로 작업 비행체(30)를 자동으로 이동되도록 하며, 조종부(20)에 구비되는 조종표시부재(24)를 통해 촬영 비행체(10)의 영상 및 작업 비행체(30)에서 송신되는 영상을 확인하여 수동으로 작업 비행체(30)를 조종할 수 있는 것을 특징으로 하는 농업용 작업 비행체의 실시간 제어방법.
  5. 농지의 상공에 부유되는 촬영 비행체(10)를 통해 농지 전체의 평면 및 굴곡을 촬영하여 조종부(20)로 전송하는 단계(S210);
    상기 조종부(20)로 전송된 영상을 조종부(20)에서 처리하여 촬영된 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계(S220);
    상기 농지 상에서 작업을 하는 무인 작업체(40)에서 촬영되는 영상을 통해 농지의 굴곡을 촬영하여 조종부(20)로 전송하는 단계(S230);
    상기 조종부(20)에서 농지에 대한 좌표값과 굴곡값을 통해 농지에서 작업을 하는 무인 작업체(40)를 조종하는 경로를 산출하는 단계(S240) 및
    상기 조종부(20)의 조종신호를 통해 무인 작업체(40)를 자동 또는 수동으로 조종하여 농지 상을 이동하며 작업을 시키는 단계(S250)를 포함하고,
    상기 농지 전체의 평면 및 굴곡을 촬영하여 조종부(20)로 전송하는 단계(S210)는,
    상기 촬영 비행체(10)를 통해 농지 전체의 사진을 촬영하여 조종부(20)로 무선 통신을 통해 전송하며, 무인 작업체(40)가 이동하는 것을 실시간으로 촬영하여 조종부(20)로 전송하여 무인 작업체(40)에서 촬영되는 영상과 촬영 비행체(10)에서 촬영되는 영상을 통해 무인 작업체(40)가 정상적으로 작업을 수행하는지 여부를 확인하며,
    상기 촬영된 영상에 한하여 좌표값을 부여하는 단계(S220)는,
    상기 촬영 비행체(10)에서 전송되는 촬영 영상을 조종부(20)에서 처리하여 평면 및 지면의 굴곡이 표시되는 영상에 임의의 좌표값을 적용시켜 좌표 영상을 생성하는 것을 특징으로 하는 농업용 무인 작업체의 실시간 제어방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    상기 농지 상을 이동하며 작업을 시키는 단계(S250)는
    상기 무인 작업체(40)를 무선 신호로 조종부(20)에서 조종하여 무인 작업체(40)를 조종하는 경로를 산출하는 단계(S240)를 통해 산출된 촬영 영상의 좌표 경로로 무인 작업체(40)가 자동으로 이동되며 작업을 하도록 하고, 농지 전체의 영상을 촬영한 촬영 비행체(10)가 무인 작업체(40)의 후방 상측 또는 동일축 상측으로으로 이동되어 무인 작업체(40)를 촬영하며, 조종부(20)에 구비되는 조종표시부재(24)를 통해 촬영 비행체(10)의 영상 및 무인 작업체(40)에서 송신되는 영상을 확인하여 수동으로 무인 작업체(40)를 조종할 수 있는 것을 특징으로 하는 농업용 무인 작업체의 실시간 제어방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102049938B1 (ko) * 2018-03-13 2019-11-28 주식회사 더블유피 센서 기반의 작황상황 빅데이터 분석을 이용하여 농약 살포량을 실시간으로 조절 가능한 농업용 드론 시스템
KR102076015B1 (ko) * 2018-04-23 2020-02-11 홍익대학교 산학협력단 드론을 이용한 잔디 관리 시스템 및 방법
CN110282135B (zh) * 2019-06-14 2021-10-29 江苏农林职业技术学院 一种植保无人机农药精准喷施系统及喷施方法
CN110667867B (zh) * 2019-08-30 2021-06-25 南京精微迅智能科技有限公司 一种农业无人机挂载装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101619836B1 (ko) * 2016-02-05 2016-05-11 (주)아세아항측 드론을 이용한 초분광 원격모니터링 시스템
JP2016095661A (ja) * 2014-11-13 2016-05-26 ヤンマー株式会社 無人作業システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016095661A (ja) * 2014-11-13 2016-05-26 ヤンマー株式会社 無人作業システム
KR101619836B1 (ko) * 2016-02-05 2016-05-11 (주)아세아항측 드론을 이용한 초분광 원격모니터링 시스템

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