KR101818232B1 - Apparatus for controlling emergency, drone having the same and method for controlling drone having the same - Google Patents

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KR101818232B1 KR1020170065482A KR20170065482A KR101818232B1 KR 101818232 B1 KR101818232 B1 KR 101818232B1 KR 1020170065482 A KR1020170065482 A KR 1020170065482A KR 20170065482 A KR20170065482 A KR 20170065482A KR 101818232 B1 KR101818232 B1 KR 101818232B1
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Abstract

Disclosed is an emergency control device capable of safely operating a drone even in the case of malfunction of a main flight control computer. According to the present invention, the emergency control device comprises: an input unit (230) to receive a remote control signal transmitted from a communication module and a main operation control signal (ESC1) outputted from the main flight control computer; a switching unit (240) to output only one between the main operation control signal (ESC1) and an emergency operation control signal (ESC2); an emergency attitude and heading reference system (AHRS) module (250) to estimate the attitude of a drone; and an emergency control device corresponding to (210) using interconnectivity among the remote control signal, the main operation control signal (ESC1), and pieces of data to estimate the attitude of the drone acquired by the emergency AHRS module to determine whether or not the main flight control computer is malfunctioning, using the remote control signal and the data to estimate the attitude of the drone acquired by the emergency AHRS module to generate the emergency operation cross section (ESC2) when the main flight control computer is determined to be malfunctioning, and switching over the switching unit to allow the switching unit to output the emergency operation control signal (ESC2).

Description

비상 제어 장치, 이를 구비한 드론 및 이를 구비한 드론의 제어방법{Apparatus for controlling emergency, drone having the same and method for controlling drone having the same}Technical Field [0001] The present invention relates to an emergency control apparatus, a drones having the same, and a control method of the drones having the same.

본 발명은 드론에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드론의 제조 비용을 과도하게 증가시키는 것을 방지하면서 주 비행 제어 컴퓨터가 오작동하는 경우에 드론이 안전하게 작동할 수 있게 하는 비상 제어 장치, 이를 구비한 드론 및 이를 구비한 드론의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a drones, and more particularly, to an emergency control device for enabling a dron to operate safely in case the main flight control computer malfunctions while preventing an excessive increase in the manufacturing cost of the drones, And a control method of the drones having the same.

드론(Drone)은 원격으로 조종되거나 사전 정보에 따라 비행하는 비행체로서 회전익, 고정익을 포함하는 MAV(Micro Aerial Vehicle), 무인 비행선 등과 같은 무인 비행체를 포함한다. 드론은 주로 군사용으로 활용되었으나, 최근에는 항공촬영, 물품배달, 기상정보수집, 탐색과 수색, 농약살포 등과 같은 다양한 분야에서 활용되고 있다.Drone is a remotely piloted or prefired flying vehicle that includes unmanned aerial vehicles such as flywheels, MAVs (Micro Aerial Vehicles) including fixed wings, and unmanned aerial vehicles. Drones have mainly been used for military purposes, but recently they have been used in various fields such as aerial photography, delivery of goods, gathering weather information, searching and searching, and spraying pesticides.

드론은 드론의 비행을 제어하기 위한 비행 제어 시스템을 탑재하는 것이 일반적이며, 한국공개특허공보 제10-2013-0002492호에 종래의 비행 제어 시스템의 일례가 개시되어 있다.The drones generally include a flight control system for controlling the flight of the drone, and Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0002492 discloses an example of a conventional flight control system.

한국공개특허공보 제10-2013-0002492호에 개시된 종래의 비행 제어 시스템은 원격 제어기의 제어신호를 수신하는 무선 통신부 및 원격 제어기의 제어 신호에 따라 세부 비행 동작을 수행하는 수동 모드, 미리 프로그램 된 설정대로 세부 비행 동작을 수행하는 자동 모드 및 세부 비행 동작 중 일부는 프로그램 된 설정대로 수행하고 나머지 동작은 원격 제어기의 제어 신호에 따라 수행하는 반자동 모드를 지원하는 비상 제어 장치 제어부를 포함한다.A conventional flight control system disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0002492 includes a wireless communication unit for receiving a control signal of a remote controller, a manual mode for performing a detailed flight operation according to a control signal of the remote controller, And an emergency control unit control unit that supports a semi-automatic mode in which some of the detailed flight operations are performed according to programmed settings and the remaining operations are performed according to a control signal of the remote controller.

한편, 한국공개특허공보 제10-2013-0002492호에 개시된 비행 제어 시스템의 비상 제어 장치 제어부가 오작동하는 경우에는 비행 제어 시스템을 탑재한 드론이 추락할 수 있는 문제점이 있다. 이에 따라, 위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 한국등록특허공보 제10-1418488호에서 드론에 2개 이상의 주 비행 제어 컴퓨터를 탑재시켜 주 비행 제어 컴퓨터를 다중화 시키는 기술이 제안되었다.On the other hand, when the emergency control device control unit of the flight control system disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2013-0002492 malfunctions, there is a problem that the dron equipped with the flight control system may fall down. Accordingly, in order to solve the above problems, Korean Patent Registration No. 10-1418488 proposes a technique of multiplexing a main flight control computer by mounting two or more main flight control computers on the drones.

그런데, 드론의 제조 비용에서 비행 제어 컴퓨터가 상당히 높은 비중을 차지하는 것을 고려하면, 비행 제어 컴퓨터를 병렬화 기법으로 다중화 시키는 기술은 드론의 제조 비용을 과도하게 증가시키는 문제점이 있다.However, considering that the flight control computer occupies a considerably high portion in the manufacturing cost of the drone, there is a problem that the technique of multiplexing the flight control computer by the parallelization technique excessively increases the manufacturing cost of the drone.

한국공개특허공보 제10-2013-0002492호(공개일: 2013.01.08.)Korean Unexamined Patent Application Publication No. 10-2013-0002492 (published on 2013.01.08.) 한국등록특허공보 제10-1418488호(공고일: 2014.07.14.)Korean Registered Patent No. 10-1418488 (Published on July 14, 2014)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 드론의 제조 비용을 과도하게 증가시키는 것을 방지하면서 주 비행 제어 컴퓨터가 오작동하는 경우에도 드론이 안전하게 작동할 수 있게 하는 비상 제어 장치, 이를 구비한 드론 및 이를 구비한 드론의 제어 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a drones which can prevent the drones from being excessively increased in cost, And a control method for the drones having the drones.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other objects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 비상 제어 장치는, 통신모듈이 전송한 원격 조종 신호와 주 비행 제어 컴퓨터가 출력한 주 구동 제어 신호(ESC1)를 입력받는 입력부; 상기 주 구동 제어 신호(ESC1)와 비상 구동 제어 신호(ESC2)들 중 어느 하나만을 구동부로 출력하는 스위칭부; 드론의 자세 추정을 위한 비상 AHRS 모듈; 및 상기 원격 조종 신호, 상기 주 구동 제어 신호(ESC1) 및 상기 비상 AHRS 모듈이 획득한 상기 드론의 자세 추정을 위한 데이터들의 상호 연관성을 이용하여 상기 주 비행 제어 컴퓨터의 고장 유무를 판단하고, 상기 주 비행 제어 컴퓨터가 고장인 것으로 판단되면 상기 원격 조종 신호와 상기 비상 AHRS 모듈이 획득한 상기 드론의 자세 추정을 위한 데이터를 이용하여 상기 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 생성하고, 상기 스위칭부를 절체(switchover)하여 상기 스위칭부가 상기 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 출력하게 하는 비상 제어 장치 제어부;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an emergency control apparatus comprising: a remote control signal transmitted from a communication module; and an input unit for receiving a main driving control signal (ESC1) ; A switching unit for outputting only one of the main driving control signal ESC1 and the emergency driving control signal ESC2 to the driving unit; Emergency AHRS module for posture estimation of drones; And determining the failure of the main flight control computer using the correlation between the remote control signal, the main drive control signal (ESC1) and data for attitude estimation of the drones acquired by the emergency AHRS module, The emergency control signal ESC2 is generated using the remote control signal and the data for attitude estimation of the drones acquired by the emergency AHRS module when the flight control computer is judged to have a failure, And an emergency control unit controller for causing the switching unit to output the emergency driving control signal ESC2.

상기 비상 AHRS 모듈이 획득한 상기 드론의 자세 추정을 위한 데이터는 상기 드론의 3축 각속도, 상기 드론의 3축 가속도, 상기 드론의 방향 및 온도를 포함할 수 있다.The data for attitude estimation of the drones obtained by the emergency AHRS module may include the three-axis angular velocity of the drones, the three-axis acceleration of the drones, the direction and temperature of the drones.

상기 비상 제어 장치 제어부는 상기 비상 AHRS 모듈이 획득한 상기 드론의 자세 추정을 위한 데이터를 이용하여 상기 드론의 자세를 산출하고, 상기 드론의 자세와 상기 원격 조종 신호를 이용하여 상기 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 산출한다. 그리고 상기 주 구동 제어 신호(ESC1)와 상기 비상 구동 제어 신호(ESC2) 각각의 변화량에 대한 유사도 지수를 평가하여 상기 주 비행 제어 컴퓨터의 고장 유무를 판단할 수 있다.The emergency control device control unit calculates the posture of the dron using the data for attitude estimation of the drones acquired by the emergency AHRS module, and calculates the posture of the dron by using the attitude of the dron and the remote control signal ESC2). The degree of similarity between the main driving control signal ESC1 and the emergency driving control signal ESC2 may be evaluated to determine whether the main flight control computer is malfunctioning.

상기 비상 제어 장치 제어부는 상기 주 비행 제어 컴퓨터가 고장인 것으로 판단되면, 상기 스위칭부를 절체(switchover)하는 스위칭부 제어로직에 신호를 인가하여 상기 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 상기 구동부로 출력할 수 있다.The emergency control device control unit may output a signal to the switching unit control logic for switching over the switching unit to output the emergency driving control signal ESC2 to the driving unit when it is determined that the main flight control computer is malfunctioning have.

상기 스위칭부 제어로직은 상기 비상 제어 장치 제어부로부터 일정한 주파수를 갖는 펄스신호 입력이 지속될 때만 로직신호 1을 출력하여 상기 스위칭부를 온(ON) 위치로 절체하고, 상기 비상 제어 장치 제어부로부터 입력되는 신호가 1 혹은 0이 지속되는 상태에서는 로직신호 0을 출력하여 상기 스위칭부를 오프(OFF) 위치로 절체할 수 있다.The switching unit control logic outputs the logic signal 1 only when the input of the pulse signal having a predetermined frequency is continued from the emergency control device control unit to switch the switching unit to the ON position, In the state where 1 or 0 is maintained, the logic signal 0 is output to switch the switching unit to the OFF position.

한편, 상기 비상 제어 장치 제어부는 상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하고 있는가를 판단한다. 상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하고 있는 것으로 판단되면, 상기 드론의 자세를 이용하여 상기 원격 조종 신호에 따른 비상 구동 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭부로 전송한다. 그리고 상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하고 있지 않는 것으로 판단되면, 일정 시간 동안 호버링 비행 또는 선회 비행을 하고 상기 일정 시간 이후에는 자동 착륙을 위한 비상 구동 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭부로 전송한다.Meanwhile, the emergency control device control unit determines whether the communication module is transmitting the remote control signal. When it is determined that the communication module is transmitting the remote control signal, the controller generates an emergency driving control signal corresponding to the remote control signal using the attitude of the drones, and transmits the generated emergency driving control signal to the switching unit. If it is determined that the communication module is not transmitting the remote control signal, the hovering flight or turning flight is performed for a predetermined time, and after a predetermined time, an emergency driving control signal for automatic landing is generated and transmitted to the switching unit.

본 발명에 따른 비상 제어 장치를 구비한 드론은 앞에서 기재된 사항 중 어느 하나에 따른 비상 제어 장치를 포함할 수 있다. The drones equipped with the emergency control device according to the present invention may comprise an emergency control device according to any of the preceding aspects.

한편 상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 비상 제어 방법은, 비상 제어 장치 제어부가 스위칭부를 제어하여 주 비행 제어 컴퓨터가 생성하여 출력한 주 구동 제어 신호(ESC1)를 구동부로 전송하는 단계; 상기 비상 제어 장치 제어부가 비상 AHRS 모듈이 획득한 드론의 자세 추정을 위한 데이터를 입력 받는 단계; 상기 비상 제어 장치 제어부가 입력부가 통신모듈로부터 입력 받아 전송하는 원격 조종 신호와 상기 주 비행 제어 컴퓨터로부터 입력 받아 전송하는 주 구동 제어 신호(ESC1)를 입력 받는 단계; 상기 비상 제어 장치 제어부가 상기 원격 조종 신호, 상기 주 구동 제어 신호(ESC1) 및 상기 드론의 자세 추정을 위한 데이터들의 상호 연관성을 이용하여 상기 주 비행 제어 컴퓨터가 고장인가를 판단하는 단계; 및 상기 주 비행 제어 컴퓨터가 고장인 것으로 판단되면, 상기 비상 제어 장치 제어부가 상기 스위칭부를 제어하여 상기 스위칭부가 상기 비상 제어 장치 제어부가 생성하여 출력한 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 상기 구동부로 전송하게 하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an emergency control method for an emergency control apparatus, the emergency control apparatus comprising: a main control unit for controlling the switching unit to output a main driving control signal ESC1 generated by a main flight control computer; To a driving unit; The emergency control device control unit receiving data for attitude estimation of the drones acquired by the emergency AHRS module; Receiving, by the emergency control device control unit, a remote control signal transmitted and received from an input-side communication module and a main drive control signal (ESC1) transmitted and received from the main flight control computer; Determining that the main flight control computer is faulty using the correlation between the remote control signal, the main drive control signal (ESC1), and data for attitude estimation of the drone; And the emergency control device control unit controls the switching unit to transmit the emergency driving control signal ESC2 generated and output by the emergency control device control unit to the driving unit when it is determined that the main flight control computer has a failure .

또한 상기 비상 제어 장치 제어부가 상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하는지를 판단하는 단계; 상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하는 것으로 판단되면, 비상 제어 장치 제어부가 상기 원격 조종 신호에 대응하는 비상 구동 제어 신호를 상기 스위칭부로 전송하는 단계; 및 상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하지 않는 것으로 판단되면, 상기 비상 제어 장치 제어부가 일정 시간 동안 호버링 비행 또는 선회 비행을 하고 상기 일정 시간 이후에는 자동 착륙을 위한 비상 구동 제어 신호를 상기 스위칭부로 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Determining whether the emergency control device control unit transmits the remote control signal to the communication module; Transmitting an emergency driving control signal corresponding to the remote control signal to the switching unit when the communication module determines that the remote control signal is transmitted; And an emergency control device for controlling the emergency control device to perform a hovering or turning flight for a predetermined time when the communication module is determined not to transmit the remote control signal, The method comprising:

여기서 상기 주 비행 제어 컴퓨터가 고장인 것으로 판단되면, 상기 비상 제어 장치 제어부가 상기 주 비행 제어 컴퓨터를 리셋시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The emergency control device control unit may reset the main flight control computer if it is determined that the main flight control computer is malfunctioning.

본 발명에 따른 비상 제어 장치, 이를 구비한 드론 및 이를 구비한 드론의 제어방법에 의하면, 비상 제어 장치에 의해 주 비행 제어 컴퓨터의 이중화가 구현됨으로써, 드론의 제조 비용을 과도하게 증가시키는 것을 방지하면서 주 비행 제어 컴퓨터가 오작동하는 경우에도 드론이 안전하게 작동할 수 있게 된다.According to the emergency control device, the drones having the same, and the control method of the drones having the emergency control device according to the present invention, redundancy of the main flight control computer is realized by the emergency control device, Even if the main flight control computer malfunctions, the drones will be able to operate safely.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상 제어 장치를 구비한 드론의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상 제어 장치를 구비한 드론의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram of a drones equipped with an emergency control apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart illustrating a control method of a drones provided with an emergency control apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms " comprises "and / or" comprising "used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements in addition to the stated element.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상 제어 장치 및 이를 구비한 드론을 도면을 참조하여 설명하되, 비상 제어 장치를 구비한 드론을 위주로 설명하기로 한다. Hereinafter, an emergency control apparatus according to an embodiment of the present invention and a drones having the same will be described with reference to the drawings, and a dron with an emergency control apparatus will be described.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상 제어 장치를 구비한 드론(100)은 통신모듈(110), 주 비행 제어 컴퓨터(120), 구동부(130), 작동기(140) 및 비상 제어 장치(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a dron 100 having an emergency control device according to an embodiment of the present invention includes a communication module 110, a main flight control computer 120, a driver 130, an actuator 140, And may include a control device 200.

통신모듈(110)은 무선 통신모듈로 구현될 수 있다. 이러한 통신모듈(110)은 조종장치(101)가 송신하는 원격 조종 신호를 수신하여 주 비행 제어 컴퓨터(120)로 전송할 수 있다. 여기서, 조종장치(101)는 드론(100)을 원격 조정하기 위한 장치로서 원격 조정기, 스마트 폰, 테블릿 PC, 이동 통신 단말기 등을 포함할 수 있다.The communication module 110 may be implemented as a wireless communication module. The communication module 110 may receive the remote control signal transmitted from the control device 101 and transmit the remote control signal to the main flight control computer 120. Here, the steering apparatus 101 may include a remote controller, a smart phone, a tablet PC, a mobile communication terminal, and the like as a device for remotely adjusting the drones 100. [

주 비행 제어 컴퓨터(120)는 통신모듈(110)이 전송한 원격 조종 신호를 입력받아 작동기(140)를 구동하는 구동부(130)를 제어하기 위한 주 구동 제어 신호(ESC1)를 생성하는 비행 제어 소프트웨어를 탑재할 수 있다. 그리고 주 비행 제어 컴퓨터(120)는 드론(100)의 3축 각속도를 측정하기 위한 3축 각속도 센서, 드론(100)의 3축 가속도를 측정하기 위한 3축 가속도 센서 및 드론(100)의 방향을 측정하기 위한 3축 지자계 센서를 구비하는 주 AHRS(Attitude & Heading Reference System) 모듈(121)을 포함할 수 있다. 이러한 주 비행제어컴퓨터(120)가 출력하는 주 구동제어 신호는 비상제어장치(200)의 입력부(230)로 입력되어 비상 제어 장치 제어부(210)가 고장판단을 위해 사용한다.The main flight control computer 120 receives a remote control signal transmitted from the communication module 110 and generates a main driving control signal ESC1 for controlling the driving unit 130 driving the actuator 140. [ Can be mounted. The main flight control computer 120 includes a three-axis angular velocity sensor for measuring the three-axis angular velocity of the dron 100, a three-axis acceleration sensor for measuring three-axis acceleration of the dron 100, And an Attitude & Heading Reference System (AHRS) module 121 equipped with a three-axis magnetic field sensor for measuring the magnetic field. The main drive control signal output by the main flight control computer 120 is input to the input unit 230 of the emergency control device 200 and is used by the emergency control device control unit 210 for determining the failure.

주 비행 제어 컴퓨터(120)와 비상 제어 장치(200)가 구동부(130)를 구현하기 위해 출력하는 구동 제어 신호는 PWM, CAN프로토콜 등 다양한 작동기를 제어하기 위한 신호를 포함 할 수 있다.The driving control signals output by the main flight control computer 120 and the emergency control apparatus 200 to implement the driving unit 130 may include signals for controlling various actuators such as a PWM and a CAN protocol.

이러한 주 비행 제어 컴퓨터(120)에 대한 더욱 상세한 설명은 한국등록특허공보 제10-1418488호에 개시되어 있으므로 생략하기로 한다.A more detailed description of the main flight control computer 120 is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1418488, and will not be described here.

구동부(130)는 주 비행 제어 컴퓨터(120)에 의해 생성되어 출력된 주 구동 제어 신호(ESC1) 또는 비상 제어 장치(200)에 의해 생성되어 출력된 비상 구동 제어 신호(ESC2)에 따라 드론의 조종면을 움직여주는 작동기(actuator, 140)를 구동시킬 수 있다.The driving unit 130 drives the main driving control signal ESC1 generated by the main flight control computer 120 or the emergency driving control signal ESC2 generated and output by the emergency control device 200, An actuator 140 for moving the actuator 140 can be driven.

비상 제어 장치(200)는 비상 제어 장치 제어부(210), 블루투스 통신모듈(220), 입력부(230), 스위칭부(240), 스위칭부 제어로직(241), 비상 AHRS 모듈(250), GNSS(Global Navigation Satellite System) 모듈(260), 기압센서(270) 및 저장장치(280)를 포함할 수 있다.The emergency control device 200 includes an emergency control device control unit 210, a Bluetooth communication module 220, an input unit 230, a switching unit 240, a switching unit control logic 241, an emergency AHRS module 250, a GNSS A Global Navigation Satellite System module 260, an air pressure sensor 270, and a storage device 280.

비상 제어 장치 제어부(210)는 비상 제어 장치(200)를 전반적으로 제어한다. 비상 제어 장치 제어부(210)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The emergency control device control unit 210 controls the emergency control device 200 as a whole. The emergency control device control unit 210 will be described in detail later.

블루투스 통신모듈(220)은 블루투스 통신을 하는 장치가 전송하는 명령을 수신하여 비상 제어 장치 제어부(210)로 전송하거나 비상 제어 장치 제어부(210)에서 출력되는 신호를 블루투스 통신으로 송신할 수 있다. 이러한 블루투스 통신모듈(220)에 의해, 사용자는 비상 제어 장치(200)를 드론(100)에 설치한 후, 비상 제어 장치(200)를 사용자 설정할 수 있게 된다.The Bluetooth communication module 220 may receive the command transmitted from the Bluetooth communication device and transmit the signal to the emergency control device control unit 210 or may transmit the signal output from the emergency control device control unit 210 through the Bluetooth communication. With the Bluetooth communication module 220, the user can set up the emergency control device 200 after installing the emergency control device 200 in the drones 100.

입력부(230)는 통신모듈(110)이 전송한 원격 조종 신호와 주 비행 제어 컴퓨터(120)가 출력하는 주 구동 제어 신호(ESC1)를 입력 받아 비상 제어 장치 제어부(210)로 전송할 수 있다.The input unit 230 receives the remote control signal transmitted from the communication module 110 and the main driving control signal ESC1 output from the main flight control computer 120 and transmits the main control signal to the emergency control unit controller 210. [

스위칭부(240)는 주 구동 제어 신호(ESC1)와 비상 구동 제어 신호(ESC2)들 중 어느 하나만을 구동부(130)로 출력되도록 작동할 수 있다. 이러한 스위칭부(240)는 비상 제어 장치 제어부(210)가 제어하는 스위칭부 제어로직(241)의 출력신호 1 혹은 0에 의해 각각 온(ON) 혹은 오프(OFF) 위치로 절체(switchover)된다.The switching unit 240 may operate to output only one of the main driving control signal ESC1 and the emergency driving control signal ESC2 to the driving unit 130. [ The switching unit 240 is switched over to the ON or OFF position by the output signal 1 or 0 of the switching unit control logic 241 controlled by the emergency control device control unit 210, respectively.

스위칭부 제어로직(241)은 비상 제어 장치 제어부(210)로부터 일정한 주파수를 갖는 펄스신호 입력이 지속 될 때만 로직신호 1을 출력하여 상기 스위칭부(240)를 ON위치로 절체(switchover) 하고, 비상제어장치제어부(210)로부터 입력되는 신호가 1 혹은 0이 지속되는 상태에서는 로직신호 0을 출력하여 상기 스위칭부(240)는 항상 OFF위치로 절체(switchover) 한다.The switching unit control logic 241 outputs the logic signal 1 only when the input of the pulse signal having a predetermined frequency continues from the emergency control device control unit 210 to switch the switching unit 240 to the ON position, In a state where the signal inputted from the control unit controller 210 continues to be 1 or 0, the switching unit 240 always outputs a logic signal 0 to switch the switching unit 240 to the OFF position.

비상 AHRS 모듈(250)는 드론(100)의 자세 추정을 위한 데이터를 획득할 수 있다. 여기서, 비상 AHRS 모듈(250)이 획득한 드론(100)의 자세 추정을 위한 데이터는 드론(100)의 3축 각속도, 드론(100)의 3축 가속도 및 드론(100)의 방향 및 온도를 포함할 수 있다. 이를 위해, 비상 AHRS 모듈(250)은 주 AHRS 모듈(121)과 같이 3축 각속도 센서, 3축 가속도 센서, 3축 지자계 센서 및 온도센서 등을 포함할 수 있다.The emergency AHRS module 250 may obtain data for posture estimation of the drones 100. [ The data for attitude estimation of the drones 100 acquired by the emergency AHRS module 250 includes the three axis angular velocity of the drones 100, the three axis acceleration of the drones 100, and the direction and temperature of the drones 100 can do. To this end, the emergency AHRS module 250 may include a three-axis angular velocity sensor, a three-axis acceleration sensor, a three-axis geomagnetic sensor, a temperature sensor, and the like, such as the main AHRS module 121.

GNSS(Global Navigation Satellite System) 모듈(260)은 GNSS 위성 신호를 이용하여 드론(100)의 위치를 계산할 수 있다. 이렇게 계산된 드론(100)의 위치는 비상 제어 장치 제어부(210)로 전송될 수 있다.Global Navigation Satellite System (GNSS) module 260 may calculate the location of drones 100 using GNSS satellite signals. The calculated position of the drone 100 may be transmitted to the emergency control device controller 210.

기압센서(270)는 대기압을 감지하여 비상 제어 장치 제어부(210)로 전송할 수 있다.The air pressure sensor 270 senses the atmospheric pressure and transmits the air pressure to the emergency control device controller 210.

저장장치(280)는 시스템 정보를 저장할 수 있다. 여기서, 시스템 정보는 통신모듈(110)로부터 입력되는 원격 조종 신호, 고도/위치/속도/경로/자세 등 비행데이터, 사용자 설정정보, 센서보정값, 고장판단 히스토리 등을 저장할 수 있다. The storage device 280 may store system information. Here, the system information may include a remote control signal input from the communication module 110, flight data such as altitude / position / velocity / path / attitude, user setting information, sensor correction value, and failure judgment history.

비상 제어 장치 제어부(210)는 원격 조종 신호, 주 구동 제어 신호(ESC1) 및 비상 AHRS 모듈(250)가 획득한 드론(100)의 자세 추정을 위한 데이터들의 상호 연관성을 이용하여 주 비행 제어 컴퓨터(120)의 고장 유무를 판단할 수 있다. 이때, 비상 제어 장치 제어부(210)는 주 비행 제어 컴퓨터(120)가 고장인 것으로 판단되면 원격 조종 신호와 비상 AHRS 모듈(250)가 획득한 드론(100)의 자세 추정을 위한 데이터를 이용하여 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 생성하고, 스위칭부 제어로직(241)를 제어하여 스위칭부(240)가 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 출력하게 할 수 있다. The emergency control device control unit 210 controls the main flight control computer (PC) 210 using the correlation of the data for attitude estimation of the drones 100 acquired by the remote control signal, the main drive control signal ESC1 and the emergency AHRS module 250 120 can be judged as to whether or not there is a failure. If it is determined that the main flight control computer 120 is in failure, the emergency control device controller 210 uses the remote control signal and data for attitude estimation of the drones 100 acquired by the emergency AHRS module 250, It is possible to generate the drive control signal ESC2 and control the switching unit control logic 241 to cause the switching unit 240 to output the emergency drive control signal ESC2.

다시 말하면, 비상 제어 장치 제어부(210)는 비상 AHRS 모듈(250)이 획득한 드론(100)의 자세 추정을 위한 데이터를 이용하여 드론(100)의 자세를 산출하고, 드론(100)의 자세와 원격 조종 신호를 이용하여 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 산출한다. 여기서 비상 제어 장치 제어부(210)는 주 구동 제어 신호(ESC1)와 비상 구동 제어 신호(ESC2) 각각의 변화량에 대한 유사도 지수를 평가하여 일정 수준 이상이면 주 비행 제어 컴퓨터(120)가 정상인 것으로 판단하고, 일정 수준 이하이면 비행 자세 제어에 문제가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 여기서, 비상 제어 장치 제어부(210)는 통신모듈(110)이 원격 조종 신호를 전송하고 있는가를 판단(즉 조종자의 수동조정 의지가 있는 가를 판단)하고, 통신모듈(110)이 원격 조종 신호를 전송하고 있는 것으로 판단되면 드론(100)의 자세를 이용하여 원격 조종 신호에 따른 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 생성하여 스위칭부(240)로 전송할 수 있다. In other words, the emergency control device control unit 210 calculates the posture of the drones 100 using the data for attitude estimation of the drones 100 acquired by the emergency AHRS module 250, And generates the emergency drive control signal ESC2 using the remote control signal. Here, the emergency control device controller 210 evaluates the degree of similarity between the variation amounts of the main driving control signal ESC1 and the emergency driving control signal ESC2, and determines that the main flight control computer 120 is normal when the level is equal to or greater than a predetermined level , It can be judged that a problem occurs in the control of the attitude when it is below a predetermined level. Here, the emergency control device controller 210 determines whether the communication module 110 is transmitting a remote control signal (i.e., determines whether there is an intention to manually adjust the controller), transmits the remote control signal to the communication module 110 It is possible to generate and transmit the emergency driving control signal ESC2 according to the remote control signal to the switching unit 240 using the posture of the drone 100. [

반면에, 비상 제어 장치 제어부(210)는 통신모듈(110)이 원격 조종 신호를 전송하고 있지 않는 것으로 판단되면, 일정 시간 동안은 호버링 비행 또는 선회 비행을 위한 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 생성하여 스위칭부(240)로 전송하고, 일정 시간 이후에는 자동 착륙을 위한 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 생성하여 스위칭부(240)로 전송할 수 있다.On the other hand, when it is determined that the communication module 110 is not transmitting the remote control signal, the emergency control device controller 210 generates the emergency driving control signal ESC2 for hovering or turning flight for a predetermined time To the switching unit 240, and after a predetermined time, generates an emergency driving control signal ESC2 for automatic landing and transmits the emergency driving control signal ESC2 to the switching unit 240. [

비상 제어 장치 제어부(210)의 소프트웨어 오류에 의한 System Halt 고장이 발생하는 경우에는 워치독(watchdog)타이머에 의해 시스템 리셋(Warm Start)되고 이 경우 저장장치(280)에 저장된 Warm Start용 데이터를 로딩 함으로서 비상 제어 장치 제어부(210)에 고장이 발생하기 이전의 상태로 제어될 수 있게 된다.When a system halt failure occurs due to a software error of the emergency control device control unit 210, the system is reset by a watchdog timer. In this case, data for warm start stored in the storage device 280 is loaded It is possible to control the emergency control device control unit 210 to a state before a failure occurs.

비상 제어 장치 제어부(210)는 주 비행 제어 컴퓨터(120)가 고장인 것으로 판단되면 주 비행 제어 컴퓨터(120)를 리셋 할 수 있다. The emergency control device control unit 210 may reset the primary flight control computer 120 if it is determined that the primary flight control computer 120 is malfunctioning.

비상 제어 장치 제어부(210)는 드론(100)의 자세를 산출하기 위한 자세 방위 기준 시스템, 주 비행 제어 컴퓨터(120)의 고장 유무를 판단하기 위한 고장 진단부 및 드론(100)이 자동 착륙할 수 있게 하기 위한 자동 착륙 네비게이터 등을 탑재할 수 있다.The emergency control device control unit 210 includes a posture orientation reference system for calculating the posture of the drones 100, a failure diagnosis unit for determining the failure of the main flight control computer 120, And an automatic landing navigator to allow the driver to carry the vehicle.

이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비상 제어 장치를 구비한 드론의 제어 방법을 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a control method of a drones provided with an emergency control apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 2를 참조하면, 우선, 저장장치(280)의 사용자 설정 데이터를 사용하여 초기 설정 명령에 따라 비상 제어 장치(200)를 초기화 설정한다(S10).Referring to FIG. 2, first, the emergency control device 200 is initialized according to an initial setting command using user setting data of the storage device 280 (S10).

그 다음, 비상 제어 장치 제어부(210)는 스위칭부(240)를 제어하여 주 비행 제어 컴퓨터(120)가 출력한 주 구동 제어 신호(ESC1)를 구동부(130)로 전송하게 할 수 있다(S20).Next, the emergency control device control unit 210 controls the switching unit 240 to transmit the main driving control signal ESC1 output from the main flight control computer 120 to the driving unit 130 (S20) .

그 다음, 비상 제어 장치 제어부(210)는 비상 AHRS 모듈(250)이 전송하는 드론(100)의 자세 추정을 위한 데이터를 입력받는다(S30).Next, the emergency control device control unit 210 receives data for posture estimation of the drones 100 transmitted by the emergency AHRS module 250 (S30).

그 다음, 비상 제어 장치 제어부(210)는 입력부(230)가 통신모듈(110)로부터 입력 받아 전송하는 원격 조종 신호와 주 비행 제어 컴퓨터(120)로부터 입력 받아 전송하는 주 구동 제어 신호(ESC1)를 입력받는다(S40).The emergency control device control unit 210 then transmits the remote control signal transmitted from the input module 230 to the communication module 110 and the main driving control signal ESC1 transmitted from the main flight control computer 120 (S40).

그 다음, 비상 제어 장치 제어부(210)는 원격 조종 신호, 주 구동 제어 신호(ESC1) 및 드론(100)의 자세 추정을 위한 데이터들의 상호 연관성을 이용하여 주 비행 제어 컴퓨터(120)가 고장인가를 판단할 수 있다(S50). Next, the emergency control device control unit 210 uses the correlation of the remote control signal, the main drive control signal ESC1, and the data for attitude estimation of the drone 100 to determine whether the main flight control computer 120 has failed (S50).

다시 말하면, 비상 제어 장치 제어부(210)는 드론(100)의 자세 추정을 위한 데이터와 원격 조종 신호를 이용하여 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 산출한다. 그 다음, 비상 제어 장치 제어부(210)는 주 구동 제어 신호(ESC1)와 비상 구동 제어 신호(ESC2) 각각의 변화량에 대한 유사도 지수를 평가하여 주 비행 제어 컴퓨터(120)의 고장 여부를 판단할 수 있다.In other words, the emergency control device control unit 210 calculates the emergency driving control signal ESC2 using the data for posture estimation of the drones 100 and the remote control signal. The emergency control device control unit 210 then evaluates the degree of similarity with respect to the variation amounts of the main drive control signal ESC1 and the emergency drive control signal ESC2 to determine whether the main flight control computer 120 has failed have.

그 다음, 주 비행 제어 컴퓨터(120)가 정상인 것으로 판단하면 S20 단계로 회귀하고, 주 비행 제어 컴퓨터(120)가 고장인 것으로 판단되면, 비상 제어 장치 제어부(210)는 주 비행 제어 컴퓨터(120)를 리셋시킨다(S60). 이에 따라, 주 비행 제어 컴퓨터(120)의 고장이 고쳐지는 경우도 발생하게 된다.If the main flight control computer 120 determines that the main flight control computer 120 is normal, the emergency control unit controller 210 returns to step S20. If the main flight control computer 120 determines that the main flight control computer 120 is malfunctioning, (S60). Accordingly, a failure of the main flight control computer 120 may also be corrected.

그 다음, 비상 제어 장치 제어부(210)는 스위칭부(240)를 제어하여 스위칭부(240)가 비상 제어 장치 제어부(210)가 생성한 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 구동부(130)로 출력할 수 있게 한다(S70).The emergency control device control unit 210 then controls the switching unit 240 so that the switching unit 240 outputs the emergency driving control signal ESC2 generated by the emergency control device control unit 210 to the driving unit 130 (S70).

그 다음, 비상 제어 장치 제어부(210)는 통신모듈(110)이 원격 조종 신호를 전송하는지를 판단한다(S80). 즉, 조종자의 수동 조종 개입이 있는지를 판단한다. 다시 말하면, 통신모듈(110)이 원격 조종 신호를 전송하고 있으면 조종자의 개입이 있고, 통신모듈(110)이 원격 조종 신호를 전송하고 있지 않으면 조종자의 개입이 없는 것으로 판단하다. Next, the emergency control device control unit 210 determines whether the communication module 110 transmits a remote control signal (S80). That is, it is judged whether or not there is manual manipulation of the manipulator. In other words, if the communication module 110 is transmitting a remote control signal, there is an intervention of the controller, and if the communication module 110 is not transmitting the remote control signal, it is determined that there is no intervention of the controller.

S80 단계에서 통신모듈(110)이 원격 조종 신호를 전송하는 것으로 판단되면(조종자의 개입이 있는 것으로 판단되는 경우), 비상 제어 장치 제어부(210)는 원격 조종 신호, 드론(100)의 현재 자세를 추정하기 위한 데이터를 이용하여 원격 조종 신호에 따른 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 생성하여 스위칭부(240)로 전송한다(S90). 그 다음, 비상 제어 장치 제어부(210)는 종료 조건인가를 판단하여(S110), 종료 조건이면 종료하고, 종료 조건이 아니면 S30 단계로 회귀한다.If it is determined in step S80 that the communication module 110 is transmitting a remote control signal (when it is determined that there is an intervention of the controller), the emergency control device controller 210 sets the current posture of the drones 100 And generates an emergency driving control signal ESC2 according to the remote control signal using the data for estimation and transmits it to the switching unit 240 (S90). Then, the emergency control device controller 210 determines whether the end condition is satisfied (S110). If the end condition is not satisfied, the emergency control device controller 210 returns to the step S30.

S80 단계에서 통신모듈(110)이 원격 조종 신호를 전송하지 않는 것으로 판단되면(조종자의 개입이 없는 것으로 판단되는 경우), 비상 제어 장치 제어부(210)는 일정 시간 동안 호버링 비행 또는 선회 비행을 위한 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 생성하여 스위칭부(240)로 전송한다(S110). 그 다음, 비상 제어 장치 제어부(210)는 일정 시간 이후에는 자동 착륙을 위한 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 생성하여 스위칭부(240)로 전송하고(S120), S100 단계를 수행한다.If it is determined in step S80 that the communication module 110 does not transmit the remote control signal (when it is determined that there is no intervention of the controller), the emergency control device controller 210 sets the emergency And generates and transmits the drive control signal ESC2 to the switching unit 240 (S110). Then, the emergency control device control unit 210 generates an emergency driving control signal ESC2 for automatic landing after a predetermined time, and transmits the generated emergency driving control signal ESC2 to the switching unit 240 (S120), and performs step S100.

앞에서 설명된 바와 같은 비상 제어 장치, 이를 구비한 드론 및 이를 구비한 드론의 제어방법에 의하면, 비상 제어 장치에 의해 주 비행 제어 컴퓨터의 이중화가 구현됨으로써, 드론의 제조 비용을 과도하게 증가시키는 것을 방지하면서 주 비행 제어 컴퓨터가 오작동하는 경우에도 드론이 안전하게 작동할 수 있게 된다.According to the emergency control device as described above, the drones having the drones, and the drones having the drones, the duplication of the main flight control computer is realized by the emergency control device, thereby preventing the drones from being excessively increased in manufacturing cost But also allows the drones to operate safely, even if the main flight control computer malfunctions.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100: 비상 제어 장치를 구비한 드론 110: 통신모듈
120: 주 비행 제어 컴퓨터 121: 주 AHRS 모듈
200: 비상 제어 장치 210: 비상 제어 장치 제어부
220: 블루투스 통신모듈 230: 입력부
240: 스위칭부 241. 스위칭부 제어로직
250: 비상 AHRS 모듈100: Dron with emergency control device 110: Communication module
120: Main flight control computer 121: Main AHRS module
200: Emergency control device 210: Emergency control device control part
220: Bluetooth communication module 230:
240: switching section 241. switching section control logic
250: Emergency AHRS module

Claims (10)

통신모듈이 전송한 원격 조종 신호와 주 비행 제어 컴퓨터가 출력한 주 구동 제어 신호(ESC1)를 입력받는 입력부;
상기 주 구동 제어 신호(ESC1)와 비상 구동 제어 신호(ESC2)들 중 어느 하나만을 구동부로 출력하는 스위칭부;
드론의 자세 추정을 위해 비상 AHRS 모듈; 및
상기 원격 조종 신호, 상기 주 구동 제어 신호(ESC1) 및 상기 비상 AHRS 모듈이 획득한 상기 드론의 자세 추정을 위한 데이터들의 상호 연관성을 이용하여 상기 주 비행 제어 컴퓨터의 고장 유무를 판단하고, 상기 주 비행 제어 컴퓨터가 고장인 것으로 판단되면 상기 원격 조종 신호와 상기 비상 AHRS 모듈이 획득한 상기 드론의 자세 추정을 위한 데이터를 이용하여 상기 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 생성하고, 상기 스위칭부를 절체(switchover)하여 상기 스위칭부가 상기 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 출력하게 하는 비상 제어 장치 제어부;를 포함하며,
상기 비상 제어 장치 제어부는,
상기 비상 AHRS 모듈이 획득한 상기 드론의 자세 추정을 위한 데이터를 이용하여 상기 드론의 자세를 산출하고, 상기 드론의 자세와 상기 원격 조종 신호를 이용하여 상기 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 산출하고, 상기 주 구동 제어 신호(ESC1)와 상기 비상 구동 제어 신호(ESC2) 각각의 변화량에 대한 유사도 지수를 평가하고 상기 주 비행 제어 컴퓨터의 고장 유무를 판단하여 후속으로 상기 비상 구동 제어 신호(ESC2)에 따라 드론의 조종면을 움직여주는 작동기(actuator)를 구동부에 의해 구동시킬 수 있고,
상기 주 비행 제어 컴퓨터가 고장인 것으로 판단되면, 상기 스위칭부를 절체(switchover)하는 스위칭부 제어로직에 신호를 인가하여 상기 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 상기 구동부로 출력하고,
상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하고 있는가를 판단하고, 상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하고 있는 것으로 판단되면, 상기 드론의 자세를 이용하여 상기 원격 조종 신호에 따른 비상 구동 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭부로 전송하고, 상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하고 있지 않는 것으로 판단되면, 일정 시간 동안 호버링 비행 또는 선회 비행을 하고 상기 일정 시간 이후에는 자동 착륙을 위한 비상 구동 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭부로 전송하고,
상기 주 비행 제어 컴퓨터(120)가 고장인 것으로 판단되면, 상기 주 비행 제어 컴퓨터(120)를 리셋시키고 저장장치에 저장된 Warm Start용 데이터를 로딩 함으로서 상기 비상 제어 장치 제어부에 고장이 발생하기 이전의 상태로 제어되는 것을 특징으로 하는 비상 제어 장치.An input unit receiving a remote control signal transmitted by the communication module and a main drive control signal ESC1 output from the main flight control computer;
A switching unit for outputting only one of the main driving control signal ESC1 and the emergency driving control signal ESC2 to the driving unit;
Emergency AHRS module for posture estimation of drones; And
Determining whether the main flight control computer is faulty using the correlation between the remote control signal, the main drive control signal (ESC1), and data for attitude estimation of the drones acquired by the emergency AHRS module, The controller generates the emergency driving control signal ESC2 by using the remote control signal and the data for attitude estimation of the drones acquired by the emergency AHRS module, And an emergency control device control unit for causing the switching unit to output the emergency driving control signal ESC2,
Wherein the emergency control device control unit comprises:
Calculating an attitude of the dron using data for attitude estimation of the drones acquired by the emergency AHRS module, calculating the emergency driving control signal (ESC2) using the attitude of the dron and the remote control signal, The degree of similarity of each of the main drive control signal ESC1 and the emergency drive control signal ESC2 is evaluated and it is determined whether or not the main flight control computer is malfunctioning and the following is determined according to the emergency drive control signal ESC2 An actuator for moving the driving surface of the drones can be driven by the driving unit,
And a control unit for controlling the switching unit to switch the switching unit to a first state when the main flight control computer is judged to be in a failure state by applying a signal to the switching unit control logic for switching the switching unit to output the emergency driving control signal ESC2 to the driving unit,
Wherein the control module determines whether the communication module is transmitting the remote control signal and generates an emergency control signal according to the remote control signal using the posture of the drones when it is determined that the communication module is transmitting the remote control signal If the communication module determines that the remote control signal is not being transmitted, the controller transmits a hovering or swirling flight for a predetermined time and generates an emergency driving control signal for automatic landing after a predetermined time To the switching unit,
When the main flight control computer 120 is determined to be out of order, the main flight control computer 120 is reset and the warm start data stored in the storage device is loaded so that the state before the failure occurs To the emergency control device. 제1항에 있어서,
상기 비상 AHRS 모듈이 획득한 상기 드론의 자세 추정을 위한 데이터는 상기 드론의 3축 각속도, 상기 드론의 3축 가속도, 상기 드론의 방향 및 온도를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the data for attitude estimation of the drones obtained by the emergency AHRS module includes a three-axis angular velocity of the drones, a three-axis acceleration of the drones, a direction and a temperature of the drones. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 스위칭부 제어로직은,
상기 비상 제어 장치 제어부로부터 일정한 주파수를 갖는 펄스신호 입력이 지속될 때만 로직신호 1을 출력하여 상기 스위칭부를 온(ON) 위치로 절체하고, 상기 비상 제어 장치 제어부로부터 입력되는 신호가 1 혹은 0이 지속되는 상태에서는 로직신호 0을 출력하여 상기 스위칭부를 오프(OFF) 위치로 절체하는 것을 특징으로 하는 비상 제어 장치.The apparatus of claim 1, wherein the switching sub-
Only when the input of the pulse signal having a predetermined frequency is continued from the emergency control device control section, the logic signal 1 is outputted to switch the switching section to the ON position, and if the signal inputted from the emergency control device control section is 1 or 0 And outputs the logic signal 0 to switch the switching unit to the OFF position. 삭제delete 제1항, 제2항 및 제5항 중 어느 하나에 따른 비상 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 제어 장치를 구비한 드론.A drones having an emergency control device, characterized by comprising an emergency control device according to any one of claims 1, 2 and 5. 비상 제어 장치 제어부가 스위칭부를 제어하여 주 비행 제어 컴퓨터가 생성하여 출력한 주 구동 제어 신호(ESC1)를 구동부로 전송하는 단계;
상기 비상 제어 장치 제어부가 비상 AHRS 모듈이 획득한 드론의 자세 추정을 위한 데이터를 입력 받는 단계;
상기 비상 제어 장치 제어부가 입력부가 통신모듈로부터 입력 받아 전송하는 원격 조종 신호와 상기 주 비행 제어 컴퓨터로부터 입력 받아 전송하는 주 구동 제어 신호(ESC1)를 입력 받는 단계;
상기 비상 제어 장치 제어부가 상기 원격 조종 신호, 상기 주 구동 제어 신호(ESC1) 및 상기 드론의 자세 추정을 위한 데이터들의 상호 연관성을 이용하여 상기 주 비행 제어 컴퓨터가 고장인가를 판단하는 단계;
상기 주 비행 제어 컴퓨터가 고장인 것으로 판단되면, 상기 비상 제어 장치 제어부가 상기 스위칭부를 제어하여 상기 스위칭부가 상기 비상 제어 장치 제어부가 생성하여 출력한 비상 구동 제어 신호(ESC2)에 따라 후속으로 드론의 조종면을 움직여주는 작동기(actuator)를 구동시킬 수 있도록 상기 구동부로 전송하게 하는 단계; 및
상기 주 비행 제어 컴퓨터가 고장인 것으로 판단되면, 상기 스위칭부를 절체(switchover)하는 스위칭부 제어로직에 신호를 인가하여 상기 비상 구동 제어 신호(ESC2)를 상기 구동부로 출력하고, 상기 비상 제어 장치 제어부가 상기 주 비행 제어 컴퓨터를 리셋시키되, 저장장치에 저장된 Warm Start용 데이터를 로딩 함으로서 상기 비상 제어 장치 제어부에 고장이 발생하기 이전의 상태로 제어되는 단계를 포함하며,
상기 비상 제어 장치 제어부는 상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하고 있는가를 판단하고, 상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하고 있는 것으로 판단되면, 상기 드론의 자세를 이용하여 상기 원격 조종 신호에 따른 비상 구동 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭부로 전송하고, 상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하고 있지 않는 것으로 판단되면, 일정 시간 동안 호버링 비행 또는 선회 비행을 하고 상기 일정 시간 이후에는 자동 착륙을 위한 비상 구동 제어 신호를 생성하여 상기 스위칭부로 전송하는 것을 특징으로 하는 비상 제어 장치를 구비한 드론의 제어 방법.The emergency control device control unit controlling the switching unit to transmit the main driving control signal ESC1 generated by the main flight control computer to the driving unit;
The emergency control device control unit receiving data for attitude estimation of the drones acquired by the emergency AHRS module;
Receiving, by the emergency control device control unit, a remote control signal inputted and received from an input-side communication module and a main drive control signal (ESC1) transmitted and received from the main flight control computer;
Determining that the main flight control computer is faulty using the correlation between the remote control signal, the main drive control signal (ESC1), and data for attitude estimation of the drone;
The emergency control device control unit controls the switching unit so that the switching unit switches the operation mode of the drones according to the emergency driving control signal ESC2 generated and output by the emergency control device control unit, To the driving unit so as to drive an actuator for moving the driving unit; And
The main control unit controls the switching unit to switch the switching unit and outputs the emergency driving control signal ESC2 to the driving unit when the main flight control computer is determined to be in failure, Resetting the main flight control computer and controlling the state of the emergency control unit control unit before the occurrence of a fault by loading data for warm start stored in the storage unit,
Wherein the emergency control device control unit determines whether the communication module is transmitting the remote control signal and, if it is determined that the communication module is transmitting the remote control signal, And an emergency stop signal for automatic landing after a predetermined period of time when the communication module is determined that the remote control signal is not being transmitted, And generating a drive control signal and transmitting the drive control signal to the switching unit. 제8항에 있어서,
상기 비상 제어 장치 제어부가 상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하는지를 판단하는 단계;
상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하는 것으로 판단되면, 비상 제어 장치 제어부가 상기 원격 조종 신호에 대응하는 비상 구동 제어 신호를 상기 스위칭부로 전송하는 단계; 및,
상기 통신모듈이 상기 원격 조종 신호를 전송하지 않는 것으로 판단되면, 상기 비상 제어 장치 제어부가 일정 시간 동안 호버링 비행 또는 선회 비행을 하고 상기 일정 시간 이후에는 자동 착륙을 위한 비상 구동 제어 신호를 상기 스위칭부로 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 제어 장치를 구비한 드론의 제어 방법.9. The method of claim 8,
Determining whether the emergency control device control unit transmits the remote control signal to the communication module;
Transmitting an emergency driving control signal corresponding to the remote control signal to the switching unit when the communication module determines that the remote control signal is transmitted; And
Wherein the emergency control device control unit performs a hovering or turning flight for a predetermined time when the communication module determines that the remote control signal is not transmitted, and transmits an emergency driving control signal for automatic landing to the switching unit The emergency control device according to claim 1, further comprising: 삭제delete
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