I pac 특허기술전략연구회-드론_화인특허_발표자료_최승욱-1회

무인항공기(드론)특허기술전략연구회

2015. 7. 3.

화인특허경영컨설팅그룹

Copyright © 2015 Hwain IP Law Group All rights reserved 1

I. 무인항공기 개념

II. 시장동향

III. 기술동향

IV. 특허동향 및 분석

Agenda


[ ]무인항공기 정의 및 분류 I. 무인항공기 개념

정의

무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle 또는 drone)는 조종사가 탑승하지 않고 무선전파 유도에의해 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 무인기를 총칭

분류 – 구동형태

Copyright © 2015 Hwain IP Law Group All rights reserved 3*출처: KEIT PD Issue Report, 2014

[ ]무인항공기 분류

분류-크기/무게

Copyright © 2015 Hwain IP Law Group All rights reserved 3* 출처: KEIT PD Issue Report, 2014


[ ]무인항공기 분류 및 적용분야 I. 무인항공기 개념

기타 분류

일반기준 - 크기(무게), 체공시간(거리), 운용고도, 예: 25g 나노드론, 5천피트 이하의 초저고도 드론, 4만5천 피트 이상의 고고도 드론기타기준 – 원격조정형태, 공역 및 지역, 에너지, 비행체 형태, 용도, 예: 고정익 드론, 회전익 드론, 정찰용 드론, 전투용 드론, 통신중계용 드론

주요 적용(운용)분야 및 발전 발향


촬영, 취미 인프라 관리 택배농업군사용 화물수송

[ ]무인항공기 구성

구성


비행체

비행제어

지상통제 및 지원

기체에 실리는 기체, 추진장치(연료장치) 전기장치, 항공전자장비(통신장치) 센서 및 작동기, 소재기술

비행제어 컴퓨터, 비행제어 알고리즘

임무 수립 및 임무탑재체의 조종 명령, 통제, 데이터(영상)수신 등 드론 통제 및 무인항공기의효율적인 운영에 필요한 분석, 정비, 교육 시스스템

임무탑재체 카메라 등 영상장치, 레이더 등 탐지장치, 무장 등 임무 수행을 위한 장비

이착륙 발사대 등 발사 장비, 그물망, 낙하산 등 회수장비 등 이착륙에 필요한 장치

*드론을 응용한 기술/서비스는 차후에 논의함


[ ]


시장 규모 및 전망 II. 시장동향

*Teal Group, 2014 Market Profile and Forecast, World Unmanned aerial Vehicle Systems

글로벌 시장

‘14년 세계 항공기 시장 규모는 4천7백억 달러 규모, 이중 무인항공기 시장 규모는 53억달러 규모로 1.1%에 불과’23년까지 항공기 시장 연평균 4% 성장 예상, 무인항공기 시장 연평균 10% 이상 성장 예상용도별로, 상업용 민간 무인한공기 시장은 ’14년 6천만 달러에서 ’23년까지 8억8천만 달러로 연평균 35% 성장 전망

[ ]


시장 규모 및 전망

*국토교통부 2013.8.28 보도자료* 항공정보포털시스템

국내 시장

도입초기로 시장규모 미미하나 고성장세임, 향후 15년간 1.6조원 시장으로 확대 전망대부분 군사용이며, 민간용으로 항공측량, 방송촬영 등에 사용자체중량 12kg 이하, 배기량 50cc 이하의 무인비행장치의 숫자 늘고 있으나, 대부분 레저용이며 산업현장에 활용도 낮음

국내 무인비행장치의 연도별 추이

II. 시장동향

[ ]


파급효과

드론 제조업 생태계 탄생

드론 제조업체, 카메라 벤더업체, 자동항법장치 개발업체, 드론 부품 제조업체, 드론에 활용되는 소프트웨어 제작업체 등이 이미 출현자동항법장치소프트웨에서 드론 외관까지 일괄 제조하는 드론 전문 제조사 출현 예: 中의 DJI社

*STRABASE(2015.4.)

II. 시장동향

[ ]


파급효과

카메라 분야 자동항법 분야

프레임, 모터, 프로펠러 등 부품 분야 소프트웨어 분야

고해상도, 다양한 시야각을 지원하며, 동시에 무게는 가벼운조건 요구그 밖에 흔들림이 많고 고속으로 운행되는 환경에서 손떨림보정 기능 요구GoPro社가 가장 활발하며, 드론에 최적화된 히어로(Hero) 시리즈 출시 중, DJI社 자체 카메라보유

드론은 자동항법장치의성능에 따라 활용 가능성 결정자동항법장치는센서 기술 뿐아니라 3D 카메라를 통한 사물인지. 이를 통한 타물체 충돌방치 기술 적용 필요드론 고장으로 컨트롤이 불가능한플라이어웨이(Flyaway) 문제 처리기술 필요GE로부터 4천만달러 유치한 에어웨어社가 자동항법 분야 선두, 드론용 OS 출시

스마트폰과 연계한 드론 전용앱, 드론 기반 정보 수집 플랫폼 개발 중드론과 사용자의 상호 작용 기술 발전 필요(예: 인터랙션과사용자경험 관점, 드론 관점에대한 인지도 차이 극복)백악관 앞마당에 추락한 드론수색(우)

모터(엔진)와 배터리·제어기판·센서·통신모듈·광학장치 등 전자부품부터 항공역학적 디자인이 가미된 프로펠러, 각종 조립용 브래킷, 프레임 등 다양한 부품이 본체 구성중국 선전에 드론 부품 맞춤형생산 가능한 선전 제조업 생태계 이미 조성

내적 효과

II. 시장동향

[ ]


파급효과

물류 분야 ICT분야

농업 보험 및 기타분야

단순 배송 확대가 아닌 기존 물류 시장 구조의 획기적인 변화배송의 정확/효율성 증대로인해 리스형태 구매패턴 확대, 예: 서적, 의류 등 표준화된 상품소량 생필품 파는 동네 상권부터 점차적으로 대형마트 매출감소점차 대형 물품 배송으로 확대

기존 기지국 중심의 네트워크형태에서 무인항공기를 이용한 세계 네트워크 구축 가능구글, Titan 인수, 태양광 패널로 충전되는 무인기를 통해 서계 인터넷 접속망 구축 프로젝트 진행페이스북도 Aquila를통해 6만피트에서 수개월간 비행한, 인공위성보다 저렴한 무인기를통해 세계 네트워크 구축 진행

손해사정 업무 활용, 보험사기관리, 책임보험 확대 등 드론수요 증가자연재해 발생시 피해규모조사, 손해액 산정美손보사 USAA 등은 미연방항공국에 무인항공기 테스트비행허가 요청무인항공기에 의한 사고로 이해 당사자 손해 등 보험수요증가

원격농장 관리, 정밀농업 확대, 농가당 영농가능 규모 확대 등농업생산성 향상 기여일본 야먀하社가 20년 전부 농업용 드론 개발 판매, 일본 전체노의 40%에 대한 드론으로 살충제 및 비료 살포 실시야마하 社의 페이저 약 1억원수준

외적 효과

II. 시장동향

[ ]


주요기업현황III. 기술동향

- 中의 DJI(드론계의 애플, 최근 기업가치 80억달러평가, 806억 투자유치, ‘14년 매출 5억달러, 올해 10억달러 목표)가 가장 앞서 나감. 5개월마다 신제품을 출시함. 중국 심천의 싼제조능력을 기반으로 함. 그 밖에 다양한 응용서비스 및 카메라 등 주변 기술 개발하여매출 다각화.

(右) 신제품 PHANTOM 3

- 美 최대의 드론 제조사의 3D로보틱스(1억 달러 투자유치)는 한 명의 사람이 4개의 모터를 조정하는 것이 불가능한다는 점을 인지, 기체를 안정적이게 떠 있을 수 있게 4개의모터를 제어하는 인공지능 소프트웨어 개발확보

(右) 신제품 SOLO

주요기업

[ ]


주요기업현황

- 日의 YAMAHA社는 1987년부터 무인헬리콥터를 판매하고 농업을 위한 드론제작에 중점. YAMAHA社의 FAZER는 기체중량 70Kg에 , 휘발유를 이용하고, 60분 비행할 수 있음(일반 드론 10분 내외비행 가능). 또한, 야마하社는YACSII(YAMAHA Altitude Control System-Cruise control)이라는 제어시스템을 확보함.

- 佛의 Parrot社는 개인 취미용 드론 시대를 여는데 공헌함. 2014년 출시된 Bebop의 무게는 410g로경쟁사인 DJI社의 Phantom 3의 1280g에비해 1/3수준으로 가벼움

- 4개의 와이파이 안테나 장착하고, 두개의 주파수 이용(2.4GHz, 5GHz)

- YAMAHA의 신제품 FAZER

주요업체

-Parrot社의 신제품 Bebop

III. 기술동향

[ ]


기타기업현황Brief - 국가별 드론기업 특징

* 한국인터넷진흥원 2015년 5월 Power Review 발췌

III. 기술동향

[ ]




III. 기술동향

[ ]




III. 기술동향

[ ]


기술동향

연구개발동향-키워드

농업용 멀티스펙트럼분석카메라

드론용 IC칩단일안테나GSP와영상카메라만을 이용한

이착륙기술구급차 드론

에코다인(Echodyne)社 의 레이더

드론 OS 와이파이 등 실내위치인식 기술 자율비행

르노社의 Flying Companion

고용량베터리, 장기체공기술

기타드론응용기술-공사감독,지도측량,응급환자수송,기상관측,멸종동물확인,정유

시설감시

다수 멀티콥터 이용한협동 매니퓰레이션

에어드로이드社의 포켓드론

얼굴을 알아볼 수 없게하는 기술

드론기체기술-초경량, 모터

생체모방 초소형 플래핑무인비행로봇

무인자동차+무인항공기 협력 물류수송

추락에 대비한 에어백/낙하산

드론기술의 표준화 모터 자동비행기능

아마존의 Prime Air 소방용 드론무인자동차+무인항공

기 협력 물류수송DHL의 PaketKopter

III. 기술동향

[ ]


기술동향

장기체공기술

* 출처:MBC 뉴스 2015-04-19

III. 기술동향

[ ]


기술동향

장기체공기술

• 드론은 순간출력이 높은 모터를 수 개 사용하므로 배터리를 순식간에 소모함• 중급이상의 민간용 드론의 경우 비행가능 시간이 15분 내외로 짧음• TopFlight社가 5천W 발전 엔진, 3갤론탱크, 만육천mAh 베터리로 구성된 하이브

리드 방식으로 2시간 30분 비행

III. 기술동향

[ ]


기술동향

드론보호기술

• 고가의 드론이 추락하여 파손되거나 드론의 프로펠러에상해를 입는 경우 발생 (1년 2명 이상이 드론에 의해 사망하는 것으로 보고)

• 스위스 로잔大출신의Flyability社는 탄소섬유 뼈대를 갖는 짐볼형태의 드론 개발

• UEA정부의 드론 대회에서1M$ 상금 수상함

• 탄소섬유의 외곽 프레임 및이너 프레임이 충격을 흡수함

• 자연재해나 구조 등 열악한환경에서 사용될 것으로 예상

* 출처: http://www.flyability.com/product/*한국인터넷진흥원 2015년 5월 Power Review 발췌

III. 기술동향

[ ]


기술동향

드론물류기술

• Amazon社은 구매자 아마존에서 물건 구매드론 배송 방식 선택저장용기에 물건 포장드론 글리퍼에 저장용기 탑재구매자 주소 GPS 인식 배달 시연.

• 16Km 범위 내 2.27Kg 이하 상품, 30분 이내 구매자 집에 배송 가능추정스팩:길이 1.6m 내외, 높이 0.5m, 중량 7Kg, 22V 이상 Li-Po배터리, 14인치 프로펠러, BLDC with ESC, 자동 이착륙, 중소형 옥토콥터, GPS* 아마존은 Prime Air 프로젝트 관련, 키바 시스템즈 인수 드 5천명 이상 인력 보강

• 구글社도 프로젝트 윙으로 테일시터 타입의 드론 제작 중. 순항속도와 비행시간에 장점

* 출처: 물류수송을 위한 무인 시스템 기술동향, 제어로봇시스템학회지

III. 기술동향

[ ]


기술동향

드론물류기술

• 실제 주거지는 고밀도, 고집적화 및 고층화된 환경임GPS 신호교란, 고층빌딩의 음영으로 인한 영상센서의 잦은 명암변화, 고층/고밀도 집적으로 인해 지역적 돌풍정밀제어 달성 어려움

• 아마존, DHL, 구글의 시연은 밀집도가 낮고, 가시권 확보가 용이한 공역에서의수행임실제 민간공역에서 운용과 괴리

• Kaist에서 이종 무인시스템(무인자동차+무인항공기)간 협업을 통한 물류수송시스템 연구 중

* 출처: 물류수송을 위한 무인 시스템 기술동향, 제어로봇시스템학회지

III. 기술동향

[ ]


기술동향

데이터처리기술

• 佛의 Airinov社는 임직원이 과학자, 엔지니어와농부로 구성된 회사임. 日의 YAMAHA社와 같이 농업용 드론을 제작함.

• 그러나 Airinov社는 경작지를 드론의 광학센서를이용하여 촬영하고, 본 해당 데이터 분석을 통해필요한 조치하는데 중점을 줌.

• 농업기술+드론기술+광학센서기술+빅데이터 분석 기술의 결합

* 출처: http://www.airinov.fr/en/uav-sensor/principle-and-concept-for-agriculture/

III. 기술동향

[ ]특허분석IV. 특허동향

아마존의 물류이송 특허

명칭 UNMANNED AERIAL VEHICLE DELIVERY SYSTEM

출원번호 20150120094 출원일 2014.9.30

공개번호 14/502707094 공개일 2015.4.30

Family WO2015-061008

Claim 1

A system for aerial delivery of items to a destination location, comprising:

1a plurality of unmanned aerial vehicles, each of the plurality of unmanned aerial vehicles configured to aerially transport items;

2 an unmanned aerial vehicle management system, including:

2-1 a processor; and

2-2a memory coupled to the processor and storing program instructions that when executed by the processor cause the processors to at least:

2-areceive a request to deliver an item to a destination location; and

2-b

send to an unmanned aerial vehicle of the plurality of unmanned aerial vehicles, delivery parameters identifying a source location that includes the item and a destination location;

1wherein the unmanned aerial vehicle, in response to receiving the delivery parameters, is further configured to at least:

1-a navigate to the source location;

1-b engage the item located at the source location;

1-c navigate a navigation route to the destination location; and

1-d disengage the item.

Copyright © 2015 Hwain IP Law Group All rights reserved24

대표도 - Fig.1

[ ]특허분석

아마존의 드론특허

Claim 15

A system for aerial transport of items using unmanned aerial vehicles, comprising:

1a plurality of unmanned aerial vehicles, each of the unmanned aerial vehicles configured to at least:

1-awirelessly receive information from an unmanned aerial vehicle management system;

1-b selectively engage and disengage inventory items; and

1-caerially navigate between a source location and a destination location along a navigation path; and

2an aerial vehicle management system configured to wirelessly communicate with each of the plurality of unmanned aerial vehicles.

Claim 7

A computer-implemented method, comprising:

1 under control of one or more computing systems configured with executable instructions,

1-a receiving a request to deliver an item to a destination location;

1-b selecting an unmanned aerial vehicle;

1-c sending delivery parameters to the selected unmanned aerial vehicle; and

1-dautonomously delivering the item from a source location to the destination location with the selected unmanned aerial vehicle.

Copyright © 2015 Hwain IP Law Group All rights reserved

• 공개상태로 본출원은 UAV와UAV 관리시스템을포함하는시스템을넓게청구하고있음

• 1항 –시스템, 5항 –컴퓨터방법, 15항-시스템드론자체에대한청구는하지않음.

• 아마존자체가물류기지를운영하고있음본특허가등록되는경우사업방향과

일치함. • 본특허가등록되는경우월마트, 이베이등경쟁유통업체와의

경쟁우위를점할것으로예상됨

• 본시스템을운영하면발생되는개량발명을주목할필요있음

IV. 특허동향

[ ]특허분석

구글의 응급상황용 특허

명칭Providing emergency medical services using

unmanned aerial vehicles

출원번호 2012122898 출원일 2014.9.30

등록번호 9051043 등록일 2015.6.09

Family -

Claim 1

A computer-implemented method comprising:

1 identifying, by a processor, a remote medical situation;

2determining, by the processor, a target location corresponding to the identified remote medical situation;

2-1

selecting, by the processor, an unmanned aerial vehicle (UAV) from a plurality of UAVs that are configured to provide medical support for a plurality of medical situations, wherein the plurality of UAVs comprises at least a first UAV configured to provide medical support for a first medical situation and a second UAV configured to provide medical support for a second medical situation, and wherein the selection of the UAV is based at least in part on a determination that the selected UAV is configured to provide medical support for the identified remote medical situation; and

2-2

causing the selected UAV to: (a) travel to the target location in a forward-flight mode to provide medical support for the identified remote medical situation,(b) transition to a hover flight mode when the UAV is located at or near to the target location, and (c) while in the hover flight mode at or near to the target location, provide at least some medical support for the remote medical situation, wherein, to provide at least some medical support for the remote medical situation while in the hover flight mode, the UAV uses a winch to lower one or more medical-support items to a ground at or near the target location.


대표도 - Fig.1

IV. 특허동향

[ ]특허분석


Fig.2

• 본특허는구글의프로젝트윙의일환으로보임

• 아마존이나 DHL과달리쿼드콥터(옥터콥터)타입이아닌테일시터타입에집중하는

것으로판단됨

• 특허상에서명확하게드러난것처럼 구글은상업용이아닌

EDS(Emergency Delivery Service)상황에대처에집중

• 아마존이나구글모두드론자체보다는여러대의 UAV을군집운용기술축척에집중할

것으로예상됨

• 기타로, PCT 출원되지않음.

IV. 특허동향

[ ]특허분석

CANON의 드론 카메라 특허

명칭 촬상 시스템 및 촬상 시스템의 촬상 방법

출원번호 2013-248390 출원일 2013.11.29

공개번호 2015-106840 공개일 2015.06.08

Family -

Claim 1

1 화상을 촬상하는 촬상 수단과

2 상기 촬상 수단의 렌즈 제어를 수행하는 렌즈 제어부와

3상기 촬상 수단의 상하방향에 대한 각도를 제어하는 각도제어부와

4상기 촬상 수단의 좌우 방향에 대한 방향을 제어할 방향 제어부와

5 상기 촬상 수단을 탑재한 비행 수단과

6GPS 위성으로부터의 전파를 수신해, 상기 전파로부터 위치 좌표를 해석하는 GPS 수신 수단과 목표물을 특정하기위한 적어도 한 곳의 특정 좌표를 기억하는 기억 수단과

7

상기 기억 수단으로 기억된 상기 적어도 한 곳이나 한곳의특정 좌표와 상기 위치 좌표와에 기초하여 상기 촬상 수단의 렌즈 제어치와 상하방향에 대한 각도와 좌우 방향에 대한 방향을 산출하는 산출 수단과

8

상기 렌즈 제어부와 상기 각도 제어부와 상기 방향 제어부를, 상기 산출 수단으로 산출된 렌즈 제어치와 상하방향에대한 각도와 좌우 방향에 대한 방향이 되도록 제어하는 제어 수단를 가지는 것을 특징으로 하는 촬상 시스템.


도 2

IV. 특허동향

[ ]특허분석


Fig. 3

• 메이저카메라제조사에서선보인최초의드론관련특허로, 카메라제조사의드론특허확보

시작을알리는것

• 드론자체기술보다드론에장착되는카메라기술에

집중하고있음

• 카메라전문회사의장점인각도및포커스설정에특허출원함기존카메라포커싱이

일반적으로목표물과카메라가

거의동일평면상에위치한

경우라면, 본특허는드론을이용한경우로목표물과카메라

간의높이차(고도)가추가변수로작용함

특정좌표 및 카메라 좌표 획득

특정좌표를 목표좌표로 설정

카메라좌표와 목표좌표 간의각도 및 포커스 조건 산출

포커스와 각도 설정

IV. 특허동향

[ ]특허분석

소방용 드론특허


IV. 특허동향

[ ]특허분석

소방용 드론특허

명칭 화재현장 정찰 및 화재진압용 무인비행기

출원번호 20150120094 출원일 2014.9.30

등록번호 14/502707094 공개일 2015.4.30

출원인 안정철

Claim 1

1 무선 비행이 가능한 비행유닛(10);

1-1상기 비행유닛의 하면에 장착되며, 내부에 복수의 소화용액 앰플이 탑재되어 화재현장에 상기 소화용액 앰플들을 발사 및 투하하는 화재진압유닛(20) ;

1-2 상기 화재진압유닛에 장착되며, 화재현장 상황 및 소화용액 앰플의 이동경로를 촬영하여 실시간 송신하는 카메라 송신유닛(30);

2상기 카메라 송신유닛으로부터 수신된 화재현장 영상을 표시하고 상기화재진압유닛에 상기 소화용액 앰플의 발사 및 투하 신호를 송신하는 관제유닛(40); 및

3 상기 관제유닛으로부터 수신된 관제신호에 따라 상기 비행유닛 및 화재진압유닛을 제어하는 제어유닛; 을 포함하고, 상기 관제유닛은:

2-1 상기 카메라 송신유닛으로부터 수신된 영상을 표시하는 표시장치(42); 및

2-2

상기 비행유닛의 비행을 위한 제1관제신호와 상기 표시장치에 표시되는영상을 토대로 화재진압을 위한 구형 소화용액 앰플 및 막대형 소화용액앰플의 발사 및 투하를 위한 제2 및 제3 관제신호를 송신하는 무선조정기(44);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재현장 정찰 및 화재진압용 무인비행기(100).


대표도 - 도.1

도 5

IV. 특허동향

감사합니다

화인특허경영컨설팅그룹

Engineering

I pac 특허기술전략연구회-드론_화인특허_발표자료_최승욱-1회