KR101767492B1 - collision avoidance apparatus of nunmanned vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무인비행체의 충돌방지 기술에 있어서, 특히 원격 제어에 의해 비행하는 무인비행체의 충돌 및 추락을 방지하면서도 충돌 및 추락 시에 파손을 최소화할 수 있도록 해주는 무인비행체의 충돌방지장치에 관한 것으로, 원격 제어신호에 따라 비행하는 무인비행체의 충돌방지장치로서, 본체와, 상기 본체에 결합되며 상기 무인비행체에 근접하는 장애물과의 거리를 측정하기 위한 다수 개의 레이더센서를 구비하는 센서모듈와, 상기 무인비행체의 비행 방향에 따라 상기 다수 개의 레이더센서 중 적어도 하나를 액티브모드 또는 인액티브모드로 제어하고 상기 센서모듈에 의해 측정된 상기 장애물과의 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우에 상기 무인비행체의 비행을 제어하기 위한 제어명령을 생성하는 제어모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징인 장치이다. The present invention relates to an anti-collision device for an unmanned aerial vehicle, and more particularly, to an anti-collision device for an unmanned aerial vehicle that can minimize collision and collapse during collision and fall while preventing unmanned aerial vehicles flying by remote control, An apparatus for preventing collision of an unmanned air vehicle flying according to a remote control signal, the apparatus comprising: a sensor module having a main body and a plurality of radar sensors coupled to the main body and measuring a distance between the main body and an obstacle approaching the unmanned air vehicle; At least one of the plurality of radar sensors is controlled to be in an active mode or an inactive mode according to a flying direction of the unmanned aerial vehicle, and when the distance to the obstacle measured by the sensor module is within a predetermined range, And a control module for generating a control command for A jingin device.

Description

무인비행체의 충돌방지장치{collision avoidance apparatus of nunmanned vehicle}[0001] The present invention relates to a collision avoidance apparatus for a nunmanned vehicle,

본 발명은 무인비행체의 충돌방지 기술에 관한 것으로, 특히 원격 제어에 의해 비행하는 무인비행체의 충돌 및 추락을 방지하면서도 충돌 및 추락 시에 파손을 최소화할 수 있도록 해주는 무인비행체의 충돌방지장치에 관한 것이다. The present invention relates to an anti-collision technique for an unmanned aerial vehicle, and more particularly, to an anti-collision device for an unmanned aerial vehicle that prevents collision and fall of a unmanned aerial vehicle flying by remote control while minimizing damage during collision and crash .

무인비행체는 군사용, 화재 및 재난구조용, 촬영용 등 다양한 분야에서 이용되고 있다. 최근에는 개인 취미용으로 널리 보급되면서 그 수요도 지속적으로 증가하고 있다. 그러나, 그에 따른 추락 및 충돌 사고도 많이 발생하고 있어서 안전 문제가 대두되고 있는 실정이다.Unmanned aerial vehicles are used in various fields such as military, fire and disaster rescue, and photographing. In recent years, the demand for personal hobby has been steadily increasing. However, there have been a lot of crashes and crashes resulting from this, and safety problems are emerging.

드론과 같은 무인비행체는 원격조종기를 통한 무선제어에 따라 속도와 방향을 변경하여 비행한다. 그러나 다양한 환경과 지형에서 비행하기 때문에, 사용자의 조정 미숙이나 운항 중 제어 이상으로 인해 주변 건물이나 장애물과 충돌하는 사고가 빈번하게 발생하고 있다.Unmanned aerial vehicles such as drones fly by changing the speed and direction according to the radio control through the remote control. However, due to various environments and terrain, frequent collisions with neighboring buildings or obstacles occur due to ineffectiveness of the user or control problems during operation.

그에 따라 안전비행을 위한 정확한 탐지 기술을 적용하여 충돌 위험물과 안전거리를 유지함으로써, 충돌을 미연에 방지하는 장치 개발이 필요한 실정이다.
한편, 대한민국 등록특허 등록번호 제10-1304068호는 비행체의 충돌 방지 장치 및 방법에 관한 것으로, 속도와 방향을 감지하는 센서를 이용하여 비행체와 장애물 간의 거리가 일정 거리 이하인 경우 또는 비행체가 장애물과 근접하는 경우에 속도와 방향을 제어하여 비행체가 충돌할 확률을 감소시키는 기술을 제공하고 있다. 그러나, 센서의 감지에 기반하는 충돌 방지에만 관련될 뿐이며 센서 동작에 따른 전력 소모에 대한 방안은 기술하지 못하고 있다.Therefore, it is necessary to develop a device to prevent collision by maintaining accurate collision hazardous materials and safety distance by applying accurate detection technology for safety flight.
Korean Patent Registration No. 10-1304068 discloses an apparatus and method for preventing a collision of a flight vehicle. In the case where a distance between a flight vehicle and an obstacle is less than a predetermined distance by using a sensor for detecting a speed and a direction, The speed and direction are controlled to reduce the probability of collision with the aircraft. However, it is related only to the prevention of collision based on the sensing of the sensor, and there is no description about the power consumption according to the sensor operation.

본 발명의 목적은 상기한 점을 감안하여 안출한 것으로, 특히 원격 제어에 의해 비행하는 무인비행체의 충돌 및 추락을 방지하면서도 전력 소모를 최소화할 수 있고 또한 충돌 및 추락 시에 파손을 최소화할 수 있도록 해주는 무인비행체의 충돌방지장치를 제공하는 데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a fuel injection control system and a control method thereof, which can minimize power consumption and prevent damage during collision and crash, And to provide an anti-collision device for an unmanned aerial vehicle.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무인비행체의 충돌방지장치의 특징은, 원격 제어신호에 따라 비행하는 무인비행체의 충돌방지장치로서, 본체와, 상기 본체에 결합되며 상기 무인비행체에 근접하는 장애물과의 거리를 측정하기 위한 다수 개의 레이더센서를 구비하는 센서모듈과, 상기 무인비행체의 비행 방향에 따라 상기 다수 개의 레이더센서 중 적어도 하나를 액티브모드 또는 인액티브모드로 제어하고 상기 센서모듈에 의해 측정된 상기 장애물과의 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우에 상기 무인비행체의 비행을 제어하기 위한 제어명령을 생성하는 제어모듈을 포함하여 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for preventing collision of an unmanned air vehicle flying according to a remote control signal, the apparatus comprising: a main body; a main body coupled to the main body, A sensor module having a plurality of radar sensors for measuring a distance to an obstacle, and at least one of the plurality of radar sensors is controlled to be in an active mode or an inactive mode according to a flying direction of the unmanned air vehicle, And a control module for generating a control command for controlling the flight of the unmanned aerial vehicle when the measured distance to the obstacle is within a predetermined range.

바람직하게, 상기 본체는 상기 무인비행체에 착탈 가능하게 결합되되, 상기 무인비행체에 결합된 시에는 상기 무인비행체에 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 제어모듈에서 생성되는 제어명령을 상기 무인비행체의 비행을 제어하는 제어기에 전송할 수 있다.Preferably, the main body is detachably coupled to the unmanned air vehicle. When the unmanned air vehicle is coupled to the unmanned air vehicle, a control command generated by the control module is transmitted to the unmanned air vehicle by wire or wirelessly, Lt; / RTI >

보다 바람직하게, 상기 본체는 상기 무인비행체의 착륙 시에 완충을 위한 다수 개의 브릿지를 구비할 수 있다.More preferably, the main body may include a plurality of bridges for buffering the landing of the unmanned aerial vehicle.

보다 바람직하게, 상기 제어모듈은 상기 원격 제어신호에 의한 제어를 중지시키기 위한 인터럽트신호를 상기 제어기에 전송하고, 상기 무인비행체의 비행을 제어하기 위한 상기 제어명령을 상기 제어기에 전송할 수 있다.More preferably, the control module transmits an interrupt signal to the controller to stop the control by the remote control signal, and transmits the control command for controlling the flight of the unmanned aerial vehicle to the controller.

바람직하게, 상기 센서모듈은 상기 무인비행체의 비행 방향에 기준하여 전방향과 후방향과 측방향과 상방향과 하방향에 대응되게 상기 레이더센서를 구비할 수 있다.Preferably, the sensor module may include the radar sensor corresponding to the forward, backward, lateral, upward, and downward directions based on the flight direction of the unmanned air vehicle.

바람직하게, 상기 제어모듈은 상기 다수 개의 레이더센서 중 상기 무인비행체의 비행 방향에 기준하여 반대방향에 구비되는 일부 레이더센서를 인액티브모드로 동작시킬 수 있다.Preferably, the control module may operate some of the plurality of radar sensors in an inactive mode in a direction opposite to the direction of flight of the unmanned air vehicle.

바람직하게, 상기 제어모듈은 상기 센서모듈에 의해 측정된 상기 장애물과의 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우에, 상기 무인비행체의 속도를 감속 제어하는 제어명령을 생성할 수 있다.Preferably, the control module may generate a control command for decelerating and controlling the speed of the unmanned aerial vehicle when the distance to the obstacle measured by the sensor module is within a predetermined range.

바람직하게, 상기 제어모듈은 상기 센서모듈에 의해 측정된 상기 장애물과의 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우에, 상기 무인비행체를 일정 각도만큼 급회전시키기 위한 제어명령을 생성할 수 있다.Preferably, the control module may generate a control command for turning the unmanned aerial vehicle at a predetermined angle when the distance from the obstacle measured by the sensor module is within a predetermined range.

바람직하게, 상기 센서모듈에 구비되는 상기 다수 개의 레이더센서 중 일부는, 상기 무인비행체의 회전 궤도에 대응하여 회전 가능하게 구비될 수 있다.Preferably, a part of the plurality of radar sensors provided in the sensor module may be rotatable in correspondence to a rotation trajectory of the unmanned air vehicle.

보다 바람직하게, 상기 다수 개의 레이더센서 중에서 상기 회전 가능하게 구비되는 일부 레이더센서는 상기 무인비행체의 회전에 대해 관성을 가지면서 상대적으로 변위되게 상기 본체에 결합될 수 있다.More preferably, the part of the plurality of radar sensors, which is rotatably provided, may be coupled to the main body so as to be relatively displaced relative to the rotation of the unmanned aerial vehicle.

바람직하게, 상기 본체는 상기 무인비행체에 구비되는 배터리의 충전량이 일정 수준 이하일 때, 상기 무인비행체에 보조전력을 공급하는 보조배터리를 구비할 수 있다.
Preferably, the main body may include an auxiliary battery for supplying auxiliary power to the unmanned air vehicle when the charged amount of the battery provided in the unmanned air vehicle is below a predetermined level.

본 발명에 따르면, 무인비행체의 비행 방향에 기준하여 여러 방향으로 레이더센서를 구비하여 무인비행체의 충돌 및 추락을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent collision and fall of the unmanned aerial vehicle by providing radar sensors in various directions based on the flight direction of the unmanned aerial vehicle.

또한, 충돌 및 추락 방지를 위해 동작하는 다수 개의 레이더센서 중 무인비행체의 비행 방향에 기준하여 반대방향에 구비되는 일부 레이더센서를 인액티브모드(Inactive mode)로 동작시키므로, 전력 소모를 최소화할 수 있다.In addition, since some radar sensors operating in opposite directions with respect to the flight direction of the unmanned aerial vehicle among a plurality of radar sensors operating for collision and fall prevention are operated in an inactive mode, power consumption can be minimized .

또한, 충돌 및 추락이 예상되는 상황에서 원격 제어를 인터럽트시키면서 무인비행체의 속도를 감속시키고 또한 무인비행체를 급회전시켜 충격을 최소화시킨다. 그에 따라, 충돌 및 추락 시에도 무인비행체의 파손을 최소화할 수 있다.
In addition, in a situation where collision and fall are expected, the speed of the unmanned aerial vehicle is reduced while interrupting the remote control, and the unmanned aerial vehicle is turned rapidly to minimize the impact. Accordingly, damage to the unmanned aerial vehicle can be minimized even in the event of a collision or a fall.

도 1은 본 발명에 따른 무인비행체의 충돌방지장치의 전체 구성을 나타낸 블록다이어그램;
도 2는 본 발명에 따른 무인비행체의 충돌방지장치의 상세 구성과 레이더센서의 동작을 설명하기 위한 다이어그램;
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치에서 회전 가능하게 구비되는 레이더센서의 결합구조를 설명하기 위한 다이어그램이다.1 is a block diagram showing an overall configuration of an anti-collision apparatus for an unmanned aerial vehicle according to the present invention;
FIG. 2 is a diagram for explaining an operation of a radar sensor and a detailed configuration of an anti-collision apparatus for an unmanned aerial vehicle according to the present invention; FIG.
3 is a diagram for explaining a coupling structure of a radar sensor rotatably provided in a collision avoidance apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a configuration and an operation of an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, and the configuration and operation of the present invention shown in and described by the drawings will be described as at least one embodiment, The technical idea of the present invention and its essential structure and action are not limited.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무인비행체의 충돌방지장치의 바람직한 실시 예를 자세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an anti-collision apparatus for an unmanned aerial vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 무인비행체의 충돌방지장치의 전체 구성을 나타낸 블록다이어그램이고, 도 2는 본 발명에 따른 무인비행체의 충돌방지장치의 상세 구성과 레이더센서의 동작을 설명하기 위한 다이어그램이다.FIG. 1 is a block diagram showing an entire configuration of an anti-collision apparatus for an unmanned aerial vehicle according to the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining the detailed configuration of an anti-collision apparatus for an unmanned air vehicle and the operation of a radar sensor according to the present invention.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명은 원격 제어신호에 따라 비행하는 무인비행체(1)의 충돌 및 추락을 방지하기 위한 장치로서, 본체(10)와 센서모듈(20)과 제어모듈(30)로 구성된다.1 and 2, the present invention relates to an apparatus for preventing a collision and a fall of a UAV flying according to a remote control signal, comprising a body 10, a sensor module 20, a control module 30, .

본체(10)는 무인비행체(1)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. The main body 10 can be detachably coupled to the unmanned air vehicle 1.

본체(10)는 무인비행체(1)에 결합된 시에, 무인비행체(1)에 유선 또는 무선으로 연결된다. 여기서, 유선 또는 무선 연결을 통해 측정데이터, 제어명령 및 전력을 송수신할 수 있다.When the main body 10 is coupled to the unmanned air vehicle 1, it is connected to the unmanned air vehicle 1 in a wired or wireless manner. Here, measurement data, control commands, and power can be transmitted and received through a wired or wireless connection.

일 예로, 본체(10)는 무인비행체(1)에 착탈 가능하게 하부에 결합되며, 그에 따라 본체(10)는 무인비행체(1)의 착륙 시에 완충을 위한 다수 개의 브릿지(11)를 구비할 수 있다.For example, the main body 10 is detachably coupled to the lower side of the unmanned air vehicle 1, and accordingly, the main body 10 includes a plurality of bridges 11 for buffering when the unmanned air vehicle 1 lands .

센서모듈(20)은 본체(10)에 결합되며, 무인비행체(1)에 근접하는 장애물과의 거리를 측정하기 위한 다수 개의 레이더센서(21~26)를 구비한다.The sensor module 20 is coupled to the main body 10 and includes a plurality of radar sensors 21 to 26 for measuring a distance to an obstacle approaching the unmanned air vehicle 1.

센서모듈(20)에 구비되는 다수 개의 레이더센서(21~26)는 전파 형태에 따라 연속파 레이더센서와 펄스파 레이더센서 중 하나를 사용할 수 있다.The plurality of radar sensors 21 to 26 provided in the sensor module 20 can use either a continuous wave radar sensor or a pulsed wave radar sensor depending on the type of the radio wave.

연속파 레이더센서는 도플러 레이더센서와 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave: 주파수 변조 연속파) 레이더센서 중 하나일 수 있으며, 펄스파 레이더센서는 펄스도플러 레이더센서와 펄스압축 레이더센서 중 하나일 수 있다.The continuous wave radar sensor may be one of a Doppler radar sensor and a frequency modulated continuous wave (FMCW) radar sensor, and the pulse wave radar sensor may be one of a pulse Doppler radar sensor and a pulse compression radar sensor.

본 발명에서 레이더센서는 레이더신호를 주기적으로 송신하면서 장애물로부터의 반사파 신호를 동시에 수신한다. 레이더센서는 장애물까지의 거리는 물론 이동하는 장애물의 속도도 탐지 가능하다. 이러한 레이더센서를 사용함으로써 장애물에 반사되어 수신되는 신호의 주파수를 검출하고 분석하여 장애물의 유무, 거리 및 속도를 측정할 수 있다.In the present invention, the radar sensor periodically transmits the radar signal and simultaneously receives the reflected wave signal from the obstacle. The radar sensor can detect the distance to the obstacle as well as the speed of the moving obstacle. By using such a radar sensor, it is possible to detect the presence or absence of an obstacle, the distance and the speed by detecting and analyzing the frequency of the signal reflected by the obstacle.

다수 개의 레이더센서(21~26)는 전력이 공급됨에 따라 온(on) 상태가 된다. 그러나, 제어모듈(30)의 제어에 따라 장애물과의 거리를 측정하는 액티브모드(active mode)와 거리 측정을 실시하지 않은 인액티브 모드(inactive mode) 중 하나로 동작한다. The plurality of radar sensors 21 to 26 are turned on as electric power is supplied. However, it operates as either an active mode for measuring the distance to the obstacle under the control of the control module 30 and an inactive mode for not performing the distance measurement.

도 2에서는 다수 개의 레이더센서(21~26) 중에서 무인비행체(1)의 비행 방향과 반대방향에 위치하는 일부 레이더센서(24 또는 26)가 인액티브 모드로 동작하는 예를 도시한다.2 shows an example in which some radar sensors 24 or 26 located in a direction opposite to the flying direction of the unmanned air vehicle 1 among a plurality of radar sensors 21 to 26 operate in an inactive mode.

보다 상세하게, 도 2는 본 발명에 따른 충돌방지장치에 구비되는 레이더센서의 동작 예를 설명하면, 센서모듈(20)은 무인비행체(1)의 비행 방향에 기준하여 전방향과 후방향과 측방향과 상방향과 하방향에 대응되게 레이더센서를 구비한다. 이때, 무인비행체(1)가 수평하게 전방으로 비행(비행방향1)하는 경우에, 센서모듈(20)을 구성하는 다수 개의 레이더센서(21~26) 중에서 후방향에 구비되는 레이더센서(24)가 인액티브 모드로 동작한다. 무인비행체(1)가 수직하게 상방으로 비행(비행방향2)하는 경우에, 센서모듈(20)을 구성하는 다수 개의 레이더센서(21~26) 중에서 하방향에 구비되는 레이더센서(26)가 인액티브 모드로 동작한다. 2, the operation of the radar sensor included in the anti-collision apparatus according to the present invention will be described. The sensor module 20 detects the direction of the unmanned object 1, Direction and a radar sensor corresponding to the upward direction and the downward direction. The radar sensor 24 provided in the rear direction among the plurality of radar sensors 21 to 26 constituting the sensor module 20 when the unmanned air vehicle 1 is horizontally forwardly flying (flight direction 1) Inactive mode. The radar sensor 26 provided in the downward direction among the plurality of radar sensors 21 to 26 constituting the sensor module 20 is in a state in which the unmanned object 1 is vertically flying upward It operates in active mode.

레이더센서(21~26)가 액티브 모드로 동작하면 장애물과의 거리를 측정한 데이터를 제어모듈(30)에 제공하는 상태이고, 인액티브 모드로 동작하면 어떠한 측정 데이터도 제어모듈(30)에 제공하지 않는 상태이다. 이와 같이, 본 발명의 장치는 센서모듈(20)을 구성하는 다수 개의 레이더센서(21~26) 중에서 무인비행체(1)의 비행 방향에 따라 거리 측정이 필요치 않는 일부 레이더센서(24 또는 26)의 동작을 제어하여 전체 전력 소모를 줄일 수 있다.When the radar sensors 21 to 26 operate in the active mode, data indicating the distance to the obstacle is provided to the control module 30. When the radar sensors 21 to 26 operate in the inactive mode, any measurement data is provided to the control module 30 It does not. As described above, the apparatus of the present invention includes a plurality of radar sensors 21 to 26 constituting the sensor module 20, and a plurality of radar sensors 24 to 26 that do not require distance measurement according to the flight direction of the unmanned air vehicle 1 Operation can be controlled to reduce the total power consumption.

한편, 레이더센서(21~26) 중에서 무인비행체(1)의 비행 방향에 기준하여 전방향과 측방향과 후방향에 각각 구비되는 레이더센서(21~24)는 무인비행체(1)의 회전 궤도에 대응하여 회전 가능하게 구비된다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 충돌방지장치에서 회전 가능하게 구비되는 레이더센서의 결합구조를 설명하기 위한 다이어그램이다.On the other hand, among the radar sensors 21 to 26, the radar sensors 21 to 24 provided in the forward direction, the lateral direction and the backward direction with respect to the flying direction of the unmanned air vehicle 1, And is rotatably provided corresponding thereto. 3 is a diagram for explaining a coupling structure of a radar sensor rotatably provided in a collision avoidance apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 센서모듈(20)을 구성하는 다수 개의 레이더센서(21~26) 중에서 회전 가능하게 구비되는 일부 레이더센서(21~24)는 무인비행체(1)의 회전에 대해 관성을 가지면서 상대적으로 변위되게 본체(10)에 결합된다. 그에 따라, 무인비행체(1)가 비행 중에 회전하는 경우에, 본체(10)도 무인비행체(1)의 회전과 같이 회전한다. 그러나, 본체(10)에 대해 회전 가능하게 결합되는 일부 레이더센서(21~24)는 관성에 의해 현재 위치를 유지한다. 다시 말하면, 무인비행체(1)가 회전할 시에, 회전 가능하게 구비되는 일부 레이더센서(21~24)가 본체(10)와 상대적으로 변위되게 회전한다.3, some of the radar sensors 21 to 24, which are rotatably provided among the plurality of radar sensors 21 to 26 constituting the sensor module 20, are inertially rotated with respect to the rotation of the unmanned air vehicle 1, And is coupled to the main body 10 with relative displacement. Accordingly, when the unmanned air vehicle 1 rotates during flight, the main body 10 rotates as well as the rotation of the unmanned air vehicle 1. However, some of the radar sensors 21 to 24 rotatably coupled to the main body 10 maintain their current position by inertia. In other words, when the unmanned air vehicle 1 rotates, some of the radar sensors 21 to 24 provided rotatably rotate relative to the main body 10.

상기와 같이, 회전 가능하게 구비되는 일부 레이더센서(21~24)가 무인비행체(1)의 회전 시에도 관성을 가지면서 현재 위치를 유지함에 따라, 무인비행체(1)가 일방향으로 전진 비행하는 중에 수평하게 회전하더라도 일부 레이더센서(21~24)가 현재 위치를 유지함으로써, 장애물과의 충돌 가능성을 줄일 수 있다. As described above, since some radar sensors 21 to 24, which are rotatably provided, maintain their current positions while being inertial even when the unmanned air vehicle 1 rotates, when the unmanned air vehicle 1 advances and flows in one direction Even when rotated horizontally, some radar sensors 21 to 24 maintain their current positions, thereby reducing the possibility of collision with obstacles.

이에 대해 상세하면, 무인비행체(1)의 비행 방향에 기준하여 전방향과 측방향과 후방향에 각각 구비되는 레이더센서(21~24)가 회전 불가능하게 고정된 경우를 가정한다면, 무인비행체(1)가 일방향으로 전진 비행하는 중에 수평하게 회전하면 전방향과 측방향과 후방향에 각각 구비되는 레이더센서(21~24)도 무인비행체(1)의 회전에 구속되어 회전하게 된다. 만약 일측방향에 구비되는 레이더센서(22)가 회전 이전에 장애물과의 거리를 A미터로 측정했다면, 무인비행체(1)의 회전에 구속되어 회전한 이후에는 실질적으로 동일한 거리에 장애물이 위치함에도 불구하고 그 장애물과의 거리를 A미터보다 훨씬 먼 거리로 측정하거나 장애물이 없는 것으로 측정할 수 있다. 반면에, 본 발명의 장치와 같이 무인비행체(1)의 비행 방향에 기준하여 전방향과 측방향과 후방향에 각각 구비되는 레이더센서(21~24)가 회전 가능하게 구비되는 경우에는, 무인비행체(1)가 일방향으로 전진 비행하는 중에 수평하게 회전한다 하더라도 장애물과의 거리를 정확하게 측정할 수 있다.In detail, assuming that the radar sensors 21 to 24 provided in the forward direction, the lateral direction and the backward direction, respectively, are fixed in a non-rotatable manner based on the flight direction of the unmanned air vehicle 1, Is horizontally rotated while advancing in one direction, the radar sensors 21 to 24 provided in the forward direction, the lateral direction and the rear direction are restrained by the rotation of the unmanned air vehicle 1 and rotated. If the distance between the obstacle and the obstacle is measured by the A meter before the rotation of the radar sensor 22 provided in one direction, the obstacle is located at substantially the same distance after the rotation of the unmanned air vehicle 1 You can measure the distance from the obstacle to a distance that is farther than A meters or you can measure that there is no obstacle. On the other hand, in the case where the radar sensors 21 to 24 provided in the forward direction, the lateral direction and the backward direction, respectively, are provided rotatably based on the flight direction of the unmanned air vehicle 1, such as the apparatus of the present invention, The distance between the obstacle and the obstacle can be accurately measured even if the vehicle 1 horizontally rotates while advancing in one direction.

제어모듈(30)은 무인비행체(1)의 비행 방향에 따라 센서모듈(20)을 구성하는 다수 개의 레이더센서(21~26)를 액티브모드 또는 인액티브모드로 제어한다. 특히, 제어모듈(30)은 다수 개의 레이더센서(21~26) 중에서 무인비행체(10)의 비행 방향에 기준하여 반대방향에 구비되는 일부 레이더센서(24 또는 26)를 인액티브모드로 동작시킨다. 예로써, 제어모듈(30)은 무인비행체(1)가 수평하게 전방으로 비행하는 경우에, 센서모듈(20)을 구성하는 다수 개의 레이더센서(21~26) 중에서 후방향에 구비되는 레이더센서(24)가 인액티브 모드로 동작하도록 제어한다. 또한, 무인비행체(1)가 수직하게 상방으로 비행하는 경우에, 센서모듈(20)을 구성하는 다수 개의 레이더센서(21~26) 중에서 하방향에 구비되는 레이더센서(26)가 인액티브 모드로 동작하도록 제어한다. The control module 30 controls the plurality of radar sensors 21 to 26 constituting the sensor module 20 in the active mode or the inactive mode according to the flight direction of the unmanned air vehicle 1. In particular, the control module 30 operates some of the radar sensors 21 to 26 in the inactive mode, in which some radar sensors 24 or 26 are provided in the opposite direction with respect to the flying direction of the unmanned air vehicle 10. For example, when the unmanned air vehicle 1 horizontally flew forward, the control module 30 controls the radar sensors 21 to 26 provided in the rear direction among the plurality of radar sensors 21 to 26 constituting the sensor module 20 24 to operate in an inactive mode. When the unmanned air vehicle 1 is vertically flying upwards, the radar sensor 26 provided in the downward direction among the plurality of radar sensors 21 to 26 constituting the sensor module 20 is in an inactive mode .

제어모듈(30)은 센서모듈(20)에 의해 측정된 장애물과의 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우에, 무인비행체(1)의 비행을 제어하기 위한 제어명령을 생성한다.The control module 30 generates a control command for controlling the flight of the unmanned air vehicle 1 when the distance from the obstacle measured by the sensor module 20 is within a predetermined range.

여기서, 제어모듈(30)이 생성하는 제어명령은 무인비행체(1)의 속도를 감속 제어하는 제어명령일 수 있다. 또한, 제어모듈(30)이 생성하는 제어명령은 무인비행체(1)를 일정 각도만큼 급회전시키기 위한 제어명령일 수 있다. 또한, 제어모듈(30)이 생성하는 제어명령은 무인비행체(1)의 속도를 감속시키면서 무인비행체(1)를 일정 각도만큼 급회전시키기 위한 제어명령일 수 있다. Here, the control command generated by the control module 30 may be a control command for decelerating and controlling the speed of the unmanned air vehicle 1. In addition, the control command generated by the control module 30 may be a control command for turning the unmanned flight vehicle 1 to a steep angle. The control command generated by the control module 30 may be a control command for rapidly rotating the unmanned flight vehicle 1 by a predetermined angle while decelerating the speed of the unmanned air vehicle 1.

제어모듈(30)은 생성되는 제어명령을 무인비행체(1)의 비행을 제어하는 제어기(2)에 전송할 수 있다.The control module 30 can transmit the generated control command to the controller 2 that controls the flight of the unmanned air vehicle 1.

제어모듈(30)은 센서모듈(20)에 의해 측정된 장애물과의 거리가 미리 설정된 범위 이내이면, 무인비행체(1)가 충돌 위험인 상태로 판단한다.If the distance from the obstacle measured by the sensor module 20 is within a preset range, the control module 30 determines that the unmanned air vehicle 1 is in a collision danger state.

제어모듈(30)은 무인비행체(1)가 충돌 위험 상태이면, 원격 제어신호에 의해 무인비행체(1)의 비행을 제어하는 제어기(2)의 동작을 중지시키기 위한 인터럽트신호를 그 제어기(2)에 전송하고 또한 무인비행체(1)의 비행을 제어하기 위한 제어명령을 그 제어기(2)에 전송한다. 제어기(2)는 제어모듈(30)로부터 인터럽트신호가 수신되면, 원격 제어신호를 무시하고 제어모듈(30)로부터 수신되는 제어명령에 따라 무인비행체(1)의 비행을 제어한다.The control module 30 sends an interrupt signal to the controller 2 to stop the operation of the controller 2 that controls the flight of the unmanned air vehicle 1 by the remote control signal when the unmanned object 1 is in a collision danger state, And transmits a control command to the controller 2 for controlling the flight of the unmanned air vehicle 1. When the interrupt signal is received from the control module 30, the controller 2 ignores the remote control signal and controls the flight of the unmanned air vehicle 1 according to the control command received from the control module 30. [

따라서, 무인비행체(1)가 충돌 위험 상태일 때 속도를 높이기 위한 원격 제어신호가 수신되더라도, 제어기(2)는 그에 동작하지 않고 제어모듈(30)로부터 수신되는 제어명령에 따라 무인비행체(1)의 속도를 줄이거나 급회전시키거나 속도를 줄이면서 급회전시킨다.Therefore, even if the remote control signal for increasing the speed when the unmanned air vehicle 1 is in a collision danger state is received, the controller 2 does not operate on the remote control signal, and the unmanned aerial vehicle 1 is operated according to the control command received from the control module 30. [ The speed is reduced, the speed is increased, or the speed is decreased.

상기한 본 발명의 설명에서는 제어모듈(30)과 제어기(2)가 독립적인 구성으로 설명하나, 그 제어모듈(30)과 제어기(2)를 하나로 일체되게 구현할 수 있다.In the above description of the present invention, the control module 30 and the controller 2 are described as independent components, but the control module 30 and the controller 2 can be integrated into one.

즉, 상기에서는 충돌방지를 위한 제어모듈(30)을 본체(10)에 마련하여 무인비행체(1)에 이미 구비되는 제어기(2)와 연동하게 구현한 예들을 설명한 것이다.In other words, in the above description, the control module 30 for preventing collision is provided in the main body 10 to be interlocked with the controller 2 already provided in the unmanned air vehicle 1.

반면에, 본체(10)가 무인비행체(1)에 결합하여 전기적으로 연결됨에 따라 제어기(2)가 전술된 제어모듈(30)의 동작으로 수행하도록 구현할 수 있는데, 그에 ㄸ따라, 무인비행체(1)에 구비되는 제어기(2)가 전기적으로 연결된 센서모듈(20)로부터 측정데이터를 수신하여 충돌 위험 상태를 판단하고, 충돌 위험 상태인 경우에는 원격 제어신호가 수신되더라도 무인비행체(1)의 속도를 강제적으로 줄이거나 강제적으로 급회전시키게 제어할 수 있다.On the other hand, since the main body 10 is coupled to the unmanned aerial vehicle 1 and electrically connected thereto, the controller 2 can be implemented to perform the operation of the control module 30 described above, The controller 2 receives the measurement data from the sensor module 20 electrically connected thereto and judges a collision danger state. If the collision danger state is detected, the speed of the unmanned air vehicle 1 It can be controlled to be forcibly reduced or forcibly turned rapidly.

추가 예로, 본 발명에 따른 충돌방지장치의 본체(10)는 무인비행체(1)에 구비되는 배터리의 충전량이 일정 수준 이하일 때, 그 무인비행체(1)에 보조전력을 공급하는 보조배터리(12)를 구비할 수 있다.The main body 10 of the collision avoidance apparatus according to the present invention may include an auxiliary battery 12 for supplying auxiliary power to the unmanned air vehicle 1 when the charged amount of the battery provided in the unmanned air vehicle 1 is below a predetermined level, .

지금까지 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention.

그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the embodiments of the invention described herein are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, Should be interpreted as being included in.

10: 본체
20: 센서모듈
30: 제어모듈10: Body
20: Sensor module
30: Control module

Claims (11)

원격 제어신호에 따라 비행하는 무인비행체의 충돌방지장치에 있어서,
본체;
상기 본체에 결합되며, 상기 무인비행체에 근접하는 장애물과의 거리를 측정하기 위한 다수 개의 레이더센서를 구비하는 센서모듈; 및
상기 무인비행체의 비행 방향에 따라 액티브모드로 동작 중인 상기 다수 개의 레이더센서 중 일부를 인액티브모드로 제어하고, 상기 센서모듈에 의해 측정된 상기 장애물과의 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우에 상기 무인비행체의 비행을 제어하기 위한 제어명령을 생성하는 제어모듈을 포함하되,
상기 제어모듈은,
상기 액티브모드로 동작 중인 상기 다수 개의 레이더센서 중 상기 무인비행체의 비행 방향에 기준하여 반대방향에 구비되는 일부 레이더센서를 상기 인액티브모드로 동작시키고,
상기 센서모듈에 구비되는 상기 다수 개의 레이더센서는,
상기 무인비행체의 회전에 구속되어 회전하도록 상기 본체에 고정되는 제1 레이더센서들과, 상기 무인비행체의 회전 궤도에 대응하여 회전 가능하게 구비되는 제2 레이더센서들을 구비하되,
상기 제2 레이더센서들은 상기 무인비행체의 회전에 대해 관성을 가지면서 상대적으로 변위되게 상기 본체에 결합되는 것을 특징으로 하는 무인비행체의 충돌방지장치.An apparatus for preventing collision of an unmanned aerial vehicle flying according to a remote control signal,
main body;
A sensor module coupled to the main body and having a plurality of radar sensors for measuring a distance to an obstacle approaching the unmanned air vehicle; And
Wherein the control unit controls the at least one of the plurality of radar sensors operating in the active mode according to the flight direction of the unmanned aerial vehicle to be in an inactive mode when the distance between the obstacle and the obstacle measured by the sensor module is within a predetermined range, And a control module for generating a control command for controlling flight of the air vehicle,
The control module includes:
Wherein the radar sensor is operated in the inactive mode in a direction opposite to the flying direction of the unmanned air vehicle among the plurality of radar sensors operating in the active mode,
Wherein the plurality of radar sensors provided in the sensor module include:
The first radar sensors being fixed to the main body so as to rotate while being restrained by the rotation of the unmanned air vehicle and the second radar sensors rotatably provided corresponding to the rotation trajectory of the unmanned air vehicle,
Wherein the second radar sensors are coupled to the body so as to be relatively displaced relative to the rotation of the unmanned aerial vehicle. 제 1 항에 있어서,
상기 본체는,
상기 무인비행체에 착탈 가능하게 결합되되, 상기 무인비행체에 결합된 시에는 상기 무인비행체에 유선 또는 무선으로 연결되어 상기 제어모듈에서 생성되는 제어명령을 상기 무인비행체의 비행을 제어하는 제어기에 전송하는 것을 특징으로 하는 무인비행체의 충돌방지장치.The method according to claim 1,
The main body includes:
The control unit may be detachably coupled to the unmanned aerial vehicle. When the unmanned air vehicle is coupled to the unmanned air vehicle, the control command may be transmitted to the controller for controlling the unmanned air vehicle A device for preventing collision of an unmanned aerial vehicle. 제 2 항에 있어서,
상기 본체는,
상기 무인비행체의 착륙 시에 완충을 위한 다수 개의 브릿지를 구비하는 것을 특징으로 하는 무인비행체의 충돌방지장치.3. The method of claim 2,
The main body includes:
And a plurality of bridges for buffering at the landing of the unmanned aerial vehicle. 제 2 항에 있어서,
상기 제어모듈은,
상기 원격 제어신호에 의한 제어를 중지시키기 위한 인터럽트신호를 상기 제어기에 전송하고, 상기 무인비행체의 비행을 제어하기 위한 상기 제어명령을 상기 제어기에 전송하는 것을 특징으로 하는 무인비행체의 충돌방지장치.3. The method of claim 2,
The control module includes:
Wherein the controller transmits an interrupt signal for stopping the control by the remote control signal to the controller and transmits the control command for controlling the flight of the unmanned air vehicle to the controller. 제 1 에 있어서,
상기 센서모듈은,
상기 무인비행체의 비행 방향에 기준하여 전방향과 후방향과 측방향과 상방향과 하방향에 대응되게 상기 레이더센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 무인비행체의 충돌방지장치. In the first aspect,
The sensor module includes:
Wherein the radar sensor comprises the radar sensor corresponding to the forward, backward, lateral, upward, and downward directions of the unmanned air vehicle based on the flight direction of the unmanned air vehicle. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어모듈은,
상기 센서모듈에 의해 측정된 상기 장애물과의 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우에, 상기 무인비행체의 속도를 감속 제어하는 제어명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 무인비행체의 충돌방지장치.The method according to claim 1,
The control module includes:
Wherein the controller generates a control command to decelerate the speed of the unmanned air vehicle when the distance from the obstacle measured by the sensor module is within a predetermined range. 제 1 항에 있어서,
상기 제어모듈은,
상기 센서모듈에 의해 측정된 상기 장애물과의 거리가 미리 설정된 범위 이내인 경우에, 상기 무인비행체를 일정 각도만큼 급회전시키기 위한 제어명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 무인비행체의 충돌방지장치.The method according to claim 1,
The control module includes:
Wherein the controller generates a control command for turning the unmanned air vehicle at a predetermined angle when the distance to the obstacle measured by the sensor module is within a predetermined range. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 본체는,
상기 무인비행체에 구비되는 배터리의 충전량이 일정 수준 이하일 때, 상기 무인비행체에 보조전력을 공급하는 보조배터리를 구비하는 것을 특징으로 하는 무인비행체의 충돌방지장치.
The method according to claim 1,
The main body includes:
And an auxiliary battery for supplying auxiliary power to the unmanned aerial vehicle when the charged amount of the battery of the unmanned aerial vehicle is less than a predetermined level.
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