KR20160089671A - Monitoring system using multicopter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3차원 모델링에 의해 작성된 건물 내부 구조도를 이용하여 원격으로 멀티콥터를 제어하는 것에 의해 건물 내부를 모니터링 가능한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a monitoring system using a multi-copter, and more particularly, to a system capable of monitoring the inside of a building by controlling a multi-copter remotely using a building internal structure created by three-dimensional modeling.
기존의 멀티콥터는, 작게는 장난감으로부터 상업적으로는 핼리캠(Helicam)이라 불리는 촬영 장비로서, 산업적으로는 산불 감시 및 농약을 뿌리는 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 최근에는 대표적인 유통업체인 아마존에서 배달을 하는 형태의 멀티콥터를 선보여 화제가 된 적이 있다. 구글에서도 배달 목적의 새로운 형태의 무인 항공기인 드론을 제작하여 시연을 하기도 하였다. 하지만, 아직 이러한 무인 항공기에 대한 항공법이 구체화가 되어 있지 않고, 추락에 대한 대책이 없는 관계로 현재까지는 상업용의 무인 항공기 시장은 크게 대중화되지 못하고 있다.
Conventional multi-copter is used in a variety of fields, such as small-sized toys, commercially called Helicam, commercially, and industrially, for forest fire monitoring and pesticide application. In recent years, it has been a hot topic to introduce a multi-copter in the form of delivery at a representative distributor, Amazon. Google also produced a drone, a new type of unmanned aerial vehicle for delivery purposes. However, since the aviation law for such unmanned airplanes is not yet specified and there is no countermeasure against the fall, the commercial unmanned airplane market has not been popularized until now.
그리고 장난감으로서의 무인 항공기는, 중국의 DJI, 프랑스의 parrot, 미국의 3DRobotics 등이 주도하며, 세계적으로 상당한 점유율을 보이고 있다. 이러한 장난감으로서의 목적은 대부분 카메라가 장착이 되어 하늘에서의 촬영이 주가 되고 있다. 하지만 이것 역시 추락에 대한 방지책이 없어 넓은 평야가 있는 지역에서 취미용으로 사용되어지고 있다.
And unmanned aircrafts as toys are dominated by DJI in China, parrot in France and 3DRobotics in the US, and have a significant share in the world. The purpose of such a toy is mostly a camera, and shooting in the sky is becoming the main focus. However, this is also used as a hobby in areas with wide plains because there is no preventive measures against falling.
멀티콥터에 사용되는 조정 기술은 주로 WIFI가 많으며, 실내용이나 실외에서 작은 범위에서의 조정이 장난감으로서의 주된 조정 기술이다. 야외에서는 2.1GHz 대역의 RF 송신기(Transmitter)가 주로 사용이 되며, 최근에는 드론에 카메라를 달고 카메라 영상을 보면서 조정을 하는 형태의 조정기가 인기를 누리고 있다.
Adjustment techniques used in multi-copter are mostly WIFI, and adjustment in a small range indoors or outdoors is the main adjustment technology as a toy. In the outdoors, 2.1 GHz band RF transmitter (Transmitter) is mainly used. Recently, a regulator that adjusts by watching a camera with a camera attached to a dron is popular.
아울러, 최근에는 FPV(First Person View)라고 하는 것이 각광받고 있다. FPV란, 모형 항공기 등에 카메라를 장착하고 그 카메라 영상을 실시간으로 일인칭 시점에서 눈으로 보면서 모형 항공기를 조정하는 것이다. 그리고 3D 입체 안경으로 그 화면을 볼 수 있는 기술까지 나왔다. 마치 모형 항공기에 직접 타고 있는 듯한 느낌을 가지게 하는 효과를 가진다. 이 기술은 RC 마니아들에게 각광을 받으며 많은 소비자층을 형성하고 있다.
In addition, recently, FPV (First Person View) has attracted attention. The FPV is to mount a camera on a model aircraft and adjust the model aircraft while observing the camera image in real time from the first person's point of view. And it came to technology that can see the screen with 3D stereoscopic glasses. It has the effect of making you feel like you are directly riding on a model airplane. This technology is attracting the attention of RC enthusiasts and has formed a large number of consumers.
멀티콥터는 프로펠러의 개수에 따라 이름이 붙여진다. 프로펠러가 4개이면 쿼드콥터, 6개이면 헥사콥터, 8개이면 옥토콥터 등으로 불리운다. 프로펠러가 많을수록 힘이 좋아 무거운 물체를 탑재체로 장착하고 날 수 있다. 하지만 크기가 매우 커지고 배터리의 용량 또한 무척 커지게 된다.Multi-copter is named according to the number of propellers. Four propellers are called quadcopters, six are called hexacopters, and eight are called octocopters. The more propellers, the stronger the strength, the heavier the object can be loaded and loaded. However, the size is very large and the capacity of the battery becomes very large.
또한, 멀티콥터는 이웃하는 프로펠러를 서로 반대 방향으로 돌려 프로펠러 회전에 의한 몸체의 반작용에 의한 회전을 막아준다. 그리고 각 프로펠러의 강약 조절로 쉽게 상하, 좌우, 전후의 조작이 이루어진다. 최근에는 센서의 발달로 3축 지자기 센서 및 자이로 센서를 이용하여 몸체의 균형을 매우 정확하게 제어가 가능하다. 자세 제어는 PID 제어를 주로 이용하며 칼만 필터(Kalman Filter) 등을 이용하여 매우 정밀하게 자세 제어가 이루어진다.
In addition, the multi-copter rotates the neighboring propellers in opposite directions to prevent rotation by the reaction of the body by propeller rotation. And by adjusting the strength of each propeller, it is easy to operate up and down, right and left, front and rear. In recent years, due to the development of the sensor, it is possible to control the balance of the body very precisely by using the 3-axis geomagnetic sensor and the gyro sensor. The attitude control mainly uses the PID control and the attitude control is performed very precisely by using a Kalman filter or the like.
홈 모니터링은 외부에서 집안의 상태를 살피는 시스템을 통칭한다. 최근에는 홈네트워크라고 하여 한 단계 더 나아가서 모든 가전제품에 IP 및 제어 시스템을 부착하여, 외부에서 쉽게 각 가전제품의 상태 및 조작을 하게끔 하고 있다. 여기서 홈 모니터링이란 주로 인터넷 전화기와 같은 단말기에 카메라를 장착하여 카메라가 설치된 곳의 화면을 스마트폰이나 태블릿 PC 등으로 전송받아 영상을 확인하는 시스템을 주로 칭한다.Home monitoring refers to a system that monitors the state of the house from the outside. Recently, the home network is advanced one step further, and IP and control system are attached to all household appliances so that the state and operation of each appliance can be easily performed from the outside. Here, home monitoring mainly refers to a system in which a camera is mounted on a terminal such as an Internet telephone, and a screen on the place where the camera is installed is received by a smart phone or a tablet PC to confirm the image.
종래의 홈 모니터링 시스템의 문제점은 카메라가 고정이라 카메라가 장착된 곳의 영상만 확인이 가능하다는 것이다. 이것의 단점을 보완하기 위해 원격 조정 자동차 같은 곳에 카메라를 장착하고 홈 모니터링을 하는 시스템이 출시되었다. 하지만 문턱이나 땅 바닥에서 보는 화면이라 활용도가 매우 떨어진다는 단점이 있다. The problem with the conventional home monitoring system is that the camera is fixed so that only the image of the place where the camera is mounted can be checked. To compensate for this disadvantage, a system has been introduced that mounts a camera on a remote control car and performs home monitoring. However, there is a disadvantage that the utilization rate is very low due to the view from the threshold or the ground floor.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 멀티콥터의 특징과 종래의 홈 모니터링 시스템을 결합하는 것에 의해 원격에서 사용의 편의 및 모니터링의 활용도를 증가시킨 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the technical problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a multi-copter system which combines the features of a multi-copter and a conventional home monitoring system, And to provide a monitoring system.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템은, 무선으로 상기 멀티콥터의 동작을 제어하는 제어 단말기;를 포함하되, 상기 제어 단말기는, 미리 모델링된 건물 내부의 구조를 이용하여 상기 멀티콥터의 동작을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 멀티콥터는 스테레오 카메라를 구비하되, 상기 제어 단말기는 상기 스테레오 카메라를 이용하여 상기 건물 내부를 이동하며 촬영된 이미지 정보에 기반한 건물 내부의 모델링 도면에 의해 상기 멀티콥터의 이동을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다. 아울러, 상기 제어 단말기는, 건물 내부의 모델링 도면상에 모니터링 희망 이동 경로를 지정하는 것에 의해 상기 멀티콥터에 의한 모니터링을 실시할 수 있다.The monitoring system using the multi-copter according to a preferred embodiment of the present invention includes a control terminal for controlling the operation of the multi-copter by radio, wherein the control terminal comprises: And the operation of the multi-copter can be controlled. Specifically, the multi-copter includes a stereo camera, and the control terminal moves inside the building using the stereo camera, and controls the movement of the multi-copter by a modeling drawing inside the building based on photographed image information . In addition, the control terminal can perform monitoring by the multi-copter by designating a desired movement path for monitoring on the modeling drawing inside the building.
아울러, 상기 멀티콥터는, 상기 제어 단말기가 상기 멀티콥터의 이동을 희망하는 목적 위치를 지정하면, 상기 멀티콥터의 외부 또는 내부에 저장된 현재 위치로부터 상기 목적 위치로의 이동 경로를 이용하여 이동할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, when the control terminal designates a destination position at which the control terminal desires to move the multi-copter, the multi-copter can move from the current location stored in the outside or inside of the multi-copter to the destination location .
또한, 상기 멀티콥터는, 상기 제어 단말기로부터 미리 저장된 홈(Home) 포지션으로 이동하라는 제어 신호를 수신한 경우, 미리 지정된 고도에 의해 상기 홈 포지션으로 이동하는 것이 바람직하다. 아울러, 멀티콥터는, 상기 제어 단말기로부터 미리 저장된 홈(Home) 포지션으로 이동하라는 제어 신호를 수신한 경우, 충전을 할 수 있는 충전기의 위치로 이동하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 상기 멀티콥터와 충전기와의 접촉이 인식된 후, 상기 충전기가 일정 하중을 감지한 경우 상기 충전기에 의한 상기 멀티콥터의 충전이 온(ON)되는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 충전은, 자기유도방식에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.Preferably, the multi-copter moves to the home position at a predetermined altitude when receiving a control signal to move from the control terminal to a previously stored home position. Further, the multi-copter moves to a position of a charger capable of charging when receiving a control signal to move from the control terminal to a previously stored home position. Preferably, after the contact between the multi-copter and the charger is recognized, charging of the multi-copter by the charger is turned on when the charger senses a constant load. Specifically, the charging is preferably performed by a magnetic induction method.
아울러, 상기 멀티콥터의 상기 충전기에 의한 충전 후, 상기 충전기가 일정 하중을 감지하게 못하게 되면 상기 충전기에 의한 충전이 오프(OFF)되는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 멀티콥터에 구비된 결합부를 충전기에 구비된 고정부와 결합하는 것에 의해, 상기 멀티콥터를 상기 충전기에 고정할 수 있다. 바람직하게는, 상기 멀티콥터는, 상기 멀티콥터의 결합부의 상기 충전기의 고정부에의 고정을 해제하기 위한 제어 신호를 상기 제어 단말기로부터 수신한 경우, 상기 멀티콥터의 미리 지정된 프로펠러만 동작시키는 것에 의해 고정을 해제하는 것을 특징으로 한다.In addition, if the charger can not detect a constant load after the charging of the charger of the multi-copter, charging by the charger is turned off. Further, by coupling the coupling portion provided in the multi-copter with the fixing portion provided in the charger, the multi-copter can be fixed to the charger. Preferably, when the multi-copter receives from the control terminal a control signal for releasing the fixed portion of the charger from the coupling portion of the multi-copter, only the predetermined propeller of the multi-copter is operated And releasing the fixation.
본 발명의 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템에 따르면, 멀티콥터의 특징과 종래의 홈 모니터링 시스템을 결합하는 것에 의해 원격에서 사용의 편의 및 모니터링의 활용도를 증가시킬 수 있다.According to the monitoring system using the multi-copter of the present invention, the convenience of use and the utilization of monitoring can be increased remotely by combining the features of the multi-copter with the conventional home monitoring system.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템의 구성도.
도 2a 및 도 2b는 각각, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티콥터의 상부 사시도 및 하부 사시도.
도 3은 본 발명의 멀티콥터의 AP 기능 및 클라이언트 기능의 설명도.
도 4는 스테레오 카메라를 이용한 3차원 모델링된 건물 내부의 구조 예시도.
도 5는 제어 단말기의 표시 예시도.
도 6 내지 도 8은 멀티콥터의 충전기와의 결합 설명도.1 is a block diagram of a monitoring system using a multi-copter according to a preferred embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are a top perspective view and a bottom perspective view, respectively, of a multi-copter according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an AP function and a client function of the multicoperator of the present invention; FIG.
Fig. 4 is a structural example of a three-dimensional modeled building inside of a building using a stereo camera; Fig.
5 is a display example of a control terminal;
FIGS. 6 to 8 are explanatory views showing the connection of the multi-copter with the charger. FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a multi-copter monitoring system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
It should be understood that the following embodiments of the present invention are only for embodying the present invention and do not limit or limit the scope of the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티콥터(10)를 이용한 모니터링 시스템(100)의 구성도를 나타낸다.1 is a block diagram of a
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티콥터(10)를 이용한 모니터링 시스템(100)은, 멀티콥터(10), 서버(20), 제어 단말기(30) 및 충전기(40)를 포함한다.
1, a
멀티콥터(10)는, 무인 항공기로 적어도 하나의 카메라(11, 12)를 장착하여 건물 내부를 모니터링하는 역할을 한다. 제어 단말기(30)는, 무선으로 멀티콥터(10)의 동작을 제어하는 역할을 한다. 바람직하게는 제어 단말기(30)는 멀티콥터(10)를 이용하여 작성된 건물 내부를 모델링한 3차원 구조도를 활용하여 멀티콥터(10)의 동작을 제어할 수 있다. 본 발명의 제어 단말기(30)로는, 스마트폰 및 태블릿 PC 등과 같은 이동 단말기뿐만 아니라, 일반 데스크톱 PC 등 다양한 종류의 단말기가 사용될 수 있다. 서버(20)는 멀티콥터(10)에 의해 획득된 이미지 파일을 저장하거나, 이미지 파일을 이용하여 건물 내부의 3차원 구조도를 작성할 수 있다. 충전기(40)는 자기유도방식에 의해 멀티콥터(10)를 충전하는 역할을 한다.
The multi-copter 10 monitors at least one of the
사용자가 제어 단말기(30)에 의해 전용의 애플리케이션 프로그램을 구동시키면, 건물 내부의 인터넷 공유기 및 라우터로 연결이 이루어지고, 이에 따라 멀티콥터(10)로 연결이 이루어진다. 인터넷 접속이므로 무선 와이파이 또는 LTE 등을 통해 연결이 가능하다. 무선 와이파이에 의해 항상 대기 중인 멀티콥터(10)가 연결 요청을 받으면, 현재 멀티콥터(10)의 상태를 전송해 주며, 이륙 준비를 하게 된다. 사용자가 이륙 버튼을 누르면 도 8과 같이 걸려 있던 멀티콥터(10)가 도 7과 같이 앞쪽 프로펠러 두 개만 동작을 하면서 앞쪽만 떠오르게 된다. 이때 수평에 가까워지면 뒤쪽 프로펠러 두 개도 역시 가동이 되며, 자연스럽게 이륙할 수 있게 된다.
When the user drives the dedicated application program by the
또한, 사용자는 제어 단말기(30)를 이용하여 멀티콥터(10)에 장착된 카메라(11, 12)를 이용해 집안의 영상을 보면서 멀티콥터(10)의 조정이 가능하다. 멀티콥터(10)는 사용자가 원하는 곳으로 간단하게 조작 버튼을 누르면서 이동한다. 필요하면 음성까지도 전송을 할 수 있다.
Also, the user can control the
도 2a 및 도 2b는 각각, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 멀티콥터(10)의 상부 사시도 및 하부 사시도를 나타낸다.2A and 2B respectively show an upper perspective view and a lower perspective view of a multi-copter 10 according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2a 및 도 2b로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 멀티콥터(10)는, 전면에 스테레오 영상을 취득할 수 있는 스테레오 카메라(11) 및 후면에 후방 카메라(12)를 구비한다. 또한, 본 발명의 멀티콥터(10)는 벽이나 가구 등의 장애물을 감지하기 위한 초음파 또는 적외선 센서(13)가 상하좌우에 구비된다. 이 센서(13)는 지속적으로 거리 정보를 얻어 벽 가까이 가는 것을 방지할 수 있다. 또한, 멀티콥터(10)는 사용자가 잘못 조정을 한다고 할지라도 알아서 장애물을 피하는 형태의 알고리즘을 내장하는 것이 바람직하다.
As can be seen from FIGS. 2A and 2B, the
멀티콥터(10)는 항상 건물의 무선 와이파이에 연결이 되어 있을 필요가 있다. 아울러 집안의 이곳저곳을 날아다니기 위해서는 항상 무선 와이파이의 신호 끊김 없는 연결이 필요하므로, 무선 와이파이는 모든 건물 내부를 커버할 수 있도록 하여야 한다.
The multi-copter (10) always needs to be connected to the building's wireless WiFi. In addition, the wireless WiFi must be able to cover every interior of the building, as wireless connections always require seamless connections to fly around the house.
멀티콥터(10)는 평상시 무선 와이파이를 이용하여 항상 인터넷에 접속이 되어 있으며, 외부에서의 연결 요청을 기다린다. 이를 위해 건물 내부의 무선 와이파이에 클라이언트(Client)로서 접속을 하고 있어야만 한다. 그러기 위해서는 멀티콥터(10)를 클라이언트로 설정을 하여 항상 자동으로 건물 내부의 무선 와이파이 공유기에 연결이 되도록 설정을 해야 한다. 만약 건물 내의 무선 와이파이 공유기를 교체하였을 때도 설정의 변경이 필요하다. 이를 위해서 멀티콥터(10)는 무선 와이파이의 AP 기능도 구비할 필요가 있다.The
도 3은 본 발명의 멀티콥터(10)의 AP 기능 및 클라이언트 기능의 설명도이다.3 is an explanatory diagram of an AP function and a client function of the
멀티콥터(10)는 모드 변환 스위치를 이용하여, 클라이언트 모드로부터 AP 모드로 전환 가능하다. 다음으로 스마트 폰 등과 같은 원격의 제어 단말기(30)를 이용하여 AP 모드 상태인 멀티콥터(10)에 접속을 한다. 멀티콥터(10)의 AP 모드는 공개키로 쉽게 접속이 가능하게끔 구성하는 것이 바람직하다. 제어 단말기(30)가, 멀티콥터(10)에 접속을 한 뒤에, 도 3과 같이, 건물 내부의 공유기의 SSID, secure type, password type, network key 등을 입력할 수 있게 한다. 이러한 설정은 멀티콥터(10)가 클라이언트 모드로 전환시 자동으로 공유기에 접속을 하게 하기 위함이다. AP 모드는, 건물 내부에서 사용자가 장난감 등으로 사용하고 싶을 경우 이용할 수 있다.
The
멀티콥터(10)의 클라이언트 설정이 완료 된 후에는 멀티콥터(10)를 클라이언트 모드로 전환한다. 그러면 자동으로 설정이 되어 있는 집안의 무선 와이파이로 접속이 되어질 것이다. 집안의 공유기는 멀티콥터(10)가 집 외부에서 접속을 할 수 있도록 IP 포워딩(Forwading) 등의 설정이 되어져 있어야 한다.
After the client setting of the
멀티콥터(10)는 적외선 또는 초음파 센서(13) 등을 이용하여 가장 처음에 이륙할 때 자신의 고도를 측정한다. 그리고 스테레오 카메라(11)를 이용하여 주변의 벽의 위치 및 장애물의 위치를 측정한다. 본 발명의 멀티콥터(10)는 건물 내부를 움직이면서 계속적으로 업데이트 과정을 거치며 건물 내부의 구조를 저장한다. 그리고, 홈 포지션으로 이동할 때는 이동해 온 궤적을 기억하고 있다가 그대로 거꾸로 거슬러 가며 홈 포지션으로 이동할 수 있다.The multi-copter 10 measures its altitude when taking off at the earliest, using an infrared or
본 발명의 멀티콥터(10)는, 건물 내부의 벽의 위치와 대략적인 장애물들의 위치가 입력이 되면, 사용자가 원하는 위치로 자동으로 이동하는 기능이 있다. 이 기능은 사용자가 제어 단말기(30)로 자동 이동을 위한 메뉴를 이용하여 자신이 원하는 위치를 선택하면, 현재 위치로부터 멀티콥터(10)가 알고 있는 루트로 자동으로 사용자가 원하는 위치로 이동을 한다. 즉, 멀티콥터(10)는, 제어 단말기(30)가 멀티콥터(10)의 이동을 희망하는 목적 위치를 지정하면, 멀티콥터(10)의 외부 또는 내부에 저장된 현재 위치로부터 목적 위치로의 이동 경로를 이용하여 이동할 수 있다. 멀티콥터(10)의 외부의 저장된 위치로는 제어 단말기(30)와 서버(20)를 예로 들 수 있을 것이다.The multi-copter (10) of the present invention has a function of automatically moving to a desired position when a position of a wall inside a building and a position of rough obstacles are inputted. When the user selects a desired position by using the menu for automatic movement to the
다만, 멀티콥터(10)가 건물 내부의 벽과 같은 구조물과 장애물의 위치를 정확하게 파악하고 있지 않았을 경우에는 알고 있는 루트가 없으므로, 자동 이동 기능이 지원되지 않는다는 메시지가 뜨고, 사용자에게 멀티콥터(10)가 수동으로 집안을 모두 돌아보게 하여 스테레오 비전으로 3차원 모델링이 이루어지도록 유도한다.However, when the
아울러, 사용자는 멀티콥터(10)에 의한 모니터링 희망 이동 경로를, 제어 단말기(30)를 이용하여 3차원 모델링된 구조도 상에 지정하는 것에 의해 멀티콥터(10)에 의한 모니터링을 실시할 수도 있다. 또는, 미리 지정된 시간에, 미리 지정된 이동 조건을 제어 단말기(30)를 이용하여 설정하는 것에 의해 멀티콥터(10)에 의한 모니터링을 실시할 수도 있다.In addition, the user may perform monitoring by the
도 4는 스테레오 카메라(11)를 이용한 3차원 모델링된 건물 내부의 구조 예시도이다.
FIG. 4 is a structural example of a three-dimensional modeled building inside the building using the
건물 외부에서 건물 내부의 멀티콥터(10)에 제어 단말기(30)에 의한 접속이 이루어진 다음에는 이륙 버튼을 눌러 이륙 준비를 한다. 이륙 버튼을 눌러 이륙을 하면, 도 7과 같이 앞쪽의 프로펠러만 가동이 되면서 서서히 앞 부분이 뜨기 시작하고, 수평 가까이 오기 시작하면, 뒷부분 프로펠러까지 동작이 되면 위로 이륙을 하게 된다. 그러면, 도 5와 같은 건물 내부 모습을 사용자는 제어 단말기(30)를 통해 볼 수 있게 된다. 사용자는 제어 단말기(30)를 이용하여 자신이 원하는 위치로 멀티콥터(10)를 움직일 수 있다.After the
사용자는 제어 단말기(30)에 표시된 메뉴 기능을 이용하여 멀티콥터(10)를 운전할 수 있다. 예를 들면, 간단하게 상하좌우의 화살표(M1)를 이용하여, 전진, 후진, 좌로 회전, 우로 회전이 가능하다. 또한, 고도 조정바(M2)를 이용하여 멀티콥터(10)의 비행 고도를 제어하는 것도 가능하다. 고도 조정바(M2)를 상하로 움직이면 천정과 바닥 사이에 원하는 위치의 고도를 유지하며 떠 있게 된다. 아울러, 멀티콥터(10)의 상부와 하부에 거리 측정 센서(13)가 장착이 되어 바닥에 닿거나 천정에 붙는 일은 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다.The user can operate the
만약 아이들이나 거동이 불편한 노인이 있을 경우는 제어 단말기(30)의 스피커폰 기능을 이용하여 말을 하면, 멀티콥터(10)로부터 음성 신호가 출력되도록 하여 멀티콥터(10)를 이용하여 상대방과 이야기도 가능하다.
If there are children or elderly people whose behavior is uncomfortable, a speech signal is output from the
사용자가 희망하는 홈 모니터링 기능을 완료한 후에는 홈 복귀 버튼을 눌러 자동으로 멀티콥터(10)가 홈 포지션(Home Position)으로 이동을 한다. 홈 포지션으로의 이동은 처음에 설정이 된 건물 내부의 구조를 멀티콥터(10)가 인지하고 있음으로, 디폴트 고도로 변경을 한 뒤에 스스로 홈 포지션으로 찾아간다. 즉, 제어 단말기(30)로부터 미리 저장된 홈(Home) 포지션으로 이동하라는 제어 신호를 수신한 경우, 멀티콥터(10)는 미리 지정된 고도에 의해 홈 위치로 이동하는 것이 바람직하다.
After completing the home monitoring function desired by the user, the
홈 포지션의 위치는, 벽에 구비된 앞으로 돌출된 걸이 형상의 고정부(41)를 이용하는 것이 바람직하다. 멀티콥터(10)는 전방의 스테레오 카메라(11)를 이용하여 홈 포지션으로 이동한다. 그리고 홈 포지션에 도착한 뒤에는 180도 회전을 하여 후방 카메라(12)를 이용하여 홈 포지션의 고정부(41)를 인식한다. 구체적으로 고정부(41)에 홈 포지션을 인식할 수 있는 그림이나 모양을 장치하여 후방 카메라(12)가 그 그림이나 모양을 인지하고 모양이 중앙에 오도록 고도와 자세를 유지한 뒤에 후진을 하고, 고정부(41)에 장착될 정도의 거리까지 다가간 뒤에, 도 6과 같은 상태가 되면 프로펠러를 정지시켜 멀티콥터(10)가 낙하하도록 한다. 도 7과 같은 형태를 거쳐 도 8과 같은 형태로 멀티콥터(10)는 고정부(41)에 걸리며 자연스럽게 충전 위치에 포지션하게 된다. 멀티콥터(10)가 고정부(41)에 장착되면 멀티콥터(10)의 무게를 인지하고 충전기(40)가 활성화되며, 멀티콥터(10)의 충전이 이루어지게 된다.The position of the home position is preferably a fixed
멀티콥터(10)의 하부에는 배터리(BAT)가 장착되되, 충전시 무선 충전을 위해 아래쪽에 돌출되어 있는 형태로 장착된다. 홈 포지션에 있을 때는 충전기(40)의 걸이 형상의 고정부(41)에 걸려 있는 상태이다. 이를 위해 고정부(41)에 걸리게끔 하는 결합부(14)가 구비된다. 이 결합부(14)는 옆으로 위치 오차가 있어도 고정부(41)의 걸림에 상관없는 형태이며, 한번 걸리면 정확히 모서리에 걸리게끔 형태가 갖추어져야 한다. 이렇게 걸림 고정부(41)가 카메라(12)의 영상을 가리지 않도록 카메라(12) 아래쪽으로 약간 휘어져 있으며, 결합부(14)의 어디에 고정부(41)가 걸리든 모서리 부분으로 흘러 정확히 가장 끝 부분으로 걸려 도 7에서 보는 형태의 포지션을 가지게 된다. 이렇게 고리에 장착되어 고정되어, 도 8의 세 번째 그림처럼 자기유도방식의 무선 충전기(40)와의 거리가 1cm 이하로 유지가 되며, 정확한 위치에 위치하게 되므로 충전의 효율을 극대화할 수 있다.
A battery (BAT) is mounted on the lower part of the multi-copter (10). And is hooked to the fixing
상술한 바와 같은, 멀티콥터(10)의 충전 과정을 정리하면 다음과 같다.The charging process of the multi-copter 10 as described above is summarized as follows.
본 발명의 멀티콥터(10)는, 제어 단말기(30)로부터 미리 저장된 홈(Home) 포지션으로 이동하라는 제어 신호를 수신한 경우, 멀티콥터(10)는 충전을 할 수 있는 충전기(40)의 위치로 이동하는 것이 바람직하다. 다음으로, 멀티콥터(10)와 충전기(40)와의 접촉이 인식된 후, 충전기(40)가 일정 하중을 감지한 경우 충전기(40)에 의한 멀티콥터(10)의 충전이 온(ON)되어, 충전되게 된다. 이때 충전은, 별도의 플러그 등의 삽입을 필요로 하지 않는 자기유도방식의 무선 충전에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. 충전기(40)에의 멀티콥터(10)의 고정은, 멀티콥터(10)에 구비된 결합부(14)를 충전기(40)에 구비된 걸이 형상의 고정부(41)와 결합하는 것에 의해 이루어질 수 있다.When the
멀티콥터(10)의 충전기(40)에 의한 충전 후, 충전기(40)가 일정 하중을 감지하게 못하게 되면, 이는 고정부(41)에 걸려있던 멀티콥터(10)가 이동하였다는 의미이므로, 충전기(40)에 의한 충전이 오프(OFF)되는 것을 특징으로 한다. If the
본 발명의 멀티콥터(10)는, 충전기(40)의 고정부(41)와 멀티콥터(10)의 결합부(14)와의 고정을 해제하기 위한 제어 신호를 제어 단말기(30)로부터 수신한 경우, 멀티콥터(10)의 미리 지정된 프로펠러만 동작시키는 것에 의해, 예를 들면 뒷부분의 2개의 프로펠러만 동작시키는 것에 의해 고정을 해제하는 것이 바람직하다.
When the
상술한 바와 같이, 본 발명의 멀티콥터(10)를 이용한 모니터링 시스템(100)에 따르면, 멀티콥터(10)의 특징과 종래의 홈 모니터링 시스템을 결합하는 것에 의해 원격에서 사용의 편의 및 모니터링의 활용도를 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.As described above, according to the
100 : 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템
10 : 멀티콥터
20 : 서버
30 : 제어 단말기
40 : 충전기
11 : 스테레오 카메라
12 : 후방 카메라
13 : 센서
14 : 결합부
41 : 고정부
BAT : 배터리
M1 : 화살표
M2 : 고도 조정바100: Multi-copter monitoring system
10: Multicopter 20: Server
30: control terminal 40: charger
11: Stereo camera 12: Rear camera
13: sensor 14:
41: Fixed BAT: Battery
M1: Arrow M2: Altitude adjustment bar
Claims (11)
무선으로 상기 멀티콥터의 동작을 제어하는 제어 단말기;를 포함하되,
상기 제어 단말기는,
미리 모델링된 건물 내부의 구조를 이용하여 상기 멀티콥터의 동작을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템.In a multi-copter monitoring system,
And a control terminal for controlling operation of the multi-copter wirelessly,
The control terminal,
Wherein the operation of the multi-copter can be controlled by using a structure of a pre-modeled building.
상기 멀티콥터는, 스테레오 카메라를 구비하되,
상기 제어 단말기는,
상기 스테레오 카메라를 이용하여 상기 건물 내부를 이동하며 촬영된 이미지 정보에 기반한 건물 내부의 모델링 도면에 의해, 상기 멀티콥터의 이동을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
The multi-copter includes a stereo camera,
The control terminal,
Wherein the movement of the multi-copter can be controlled by a modeling drawing inside the building based on the photographed image information while moving inside the building using the stereo camera.
상기 제어 단말기는,
건물 내부의 모델링 도면상에 모니터링 희망 이동 경로를 지정하는 것에 의해 상기 멀티콥터에 의한 모니터링을 실시할 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템.3. The method of claim 2,
The control terminal,
Wherein monitoring by the multi-copter can be performed by designating a desired movement path for monitoring on the modeling drawing inside the building.
상기 멀티콥터는,
상기 제어 단말기가 상기 멀티콥터의 이동을 희망하는 목적 위치를 지정하면, 상기 멀티콥터의 외부 또는 내부에 저장된 현재 위치로부터 상기 목적 위치로의 이동 경로를 이용하여 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
The multi-
Wherein when the control terminal designates a destination position to which the multi-copter is desired to move, the multi-copter can move from the current location stored in the outside or inside of the multi-copter to the destination location using the movement path. Monitoring system used.
상기 멀티콥터는,
상기 제어 단말기로부터 미리 저장된 홈(Home) 포지션으로 이동하라는 제어 신호를 수신한 경우, 미리 지정된 고도에 의해 상기 홈 포지션으로 이동하는 것을 특징으로 하는 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
The multi-
Wherein the controller is configured to move to the home position at a predetermined altitude when receiving a control signal to move from the control terminal to a previously stored home position.
상기 멀티콥터는,
상기 제어 단말기로부터 미리 저장된 홈(Home) 포지션으로 이동하라는 제어 신호를 수신한 경우, 충전을 할 수 있는 충전기의 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
The multi-
When the control terminal receives a control signal to move from the control terminal to a pre-stored home position, moves to a position of a charger capable of charging the multi-copter.
상기 멀티콥터와 충전기와의 접촉이 인식된 후, 상기 충전기가 일정 하중을 감지한 경우 상기 충전기에 의한 상기 멀티콥터의 충전이 온(ON)되는 것을 특징으로 하는 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the charging of the multi-copter by the charger is turned on when the charger senses a predetermined load after the contact between the multi-copter and the charger is recognized.
상기 충전은,
자기유도방식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템.8. The method of claim 7,
The above-
Wherein the monitoring system is a magnetic induction system.
상기 멀티콥터의 상기 충전기에 의한 충전 후, 상기 충전기가 일정 하중을 감지하게 못하게 되면 상기 충전기에 의한 충전이 오프(OFF)되는 것을 특징으로 하는 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템.8. The method of claim 7,
Wherein the charging by the charger is turned off when the charger fails to detect a constant load after the charging of the charger by the multi-copter.
상기 멀티콥터에 구비된 결합부를 충전기에 구비된 고정부와 결합하는 것에 의해, 상기 멀티콥터를 상기 충전기에 고정하는 것을 특징으로 하는 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the multi-copter is fixed to the charger by engaging a coupling part provided in the multi-copter with a fixing part provided in the charger.
상기 멀티콥터는,
상기 멀티콥터의 결합부의 상기 충전기의 고정부에의 고정을 해제하기 위한 제어 신호를 상기 제어 단말기로부터 수신한 경우, 상기 멀티콥터의 미리 지정된 프로펠러만 동작시키는 것에 의해 고정을 해제하는 것을 특징으로 하는 멀티콥터를 이용한 모니터링 시스템.11. The method of claim 10,
The multi-
And when the control terminal receives a control signal for releasing the fixing of the charger to the fixed portion of the coupling portion of the multi-copter from the control terminal, the multi-copter releases the fixing by operating only the predetermined propeller of the multi- Monitoring system using copter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150009178A KR20160089671A (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Monitoring system using multicopter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150009178A KR20160089671A (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Monitoring system using multicopter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160089671A true KR20160089671A (en) | 2016-07-28 |
Family
ID=56681622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020150009178A KR20160089671A (en) | 2015-01-20 | 2015-01-20 | Monitoring system using multicopter |
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Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20160089671A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018176887A (en) * | 2017-04-06 | 2018-11-15 | 株式会社自律制御システム研究所 | Unmanned aircraft and method for using the same |
US20210097829A1 (en) * | 2017-07-31 | 2021-04-01 | Iain Matthew Russell | Unmanned aerial vehicles |
-
2015
- 2015-01-20 KR KR1020150009178A patent/KR20160089671A/en not_active Application Discontinuation
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