KR101852851B1 - An apparatus for controlling a drone - Google Patents

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KR101852851B1
KR101852851B1 KR1020170149529A KR20170149529A KR101852851B1 KR 101852851 B1 KR101852851 B1 KR 101852851B1 KR 1020170149529 A KR1020170149529 A KR 1020170149529A KR 20170149529 A KR20170149529 A KR 20170149529A KR 101852851 B1 KR101852851 B1 KR 101852851B1
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박병윤
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(유)동아하이테크
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Abstract

Disclosed is a drone control apparatus (100). The drone control apparatus (100) comprises: a first unit (110) configured to receive a pulse position modulation (PPM) signal from a manipulator (200) on the basis of first wireless communications and generate and output a first pulse width modulation (PWM) control signal for drone control by processing the received PPM signal; a second unit (120) configured to receive packet data from a computer program device (320) on the basis of second wireless communications and output a second PWM control signal for drone control by processing the received packet data; and a drone control selector (130) configured to select a control signal for continuously controlling an operation of a drone on the basis of the first PWM control signal outputted from the first unit (110) and the second PWM control signal outputted from the second unit (120).

Description

드론 제어 장치{AN APPARATUS FOR CONTROLLING A DRONE}[0001] APPARATUS FOR CONTROLLING A DRONE [0002]

본 발명은 드론 제어 장치에 관한 발명으로서, 보다 구체적으로는 드론을 무선으로 조종하기 위한 무선 송/수신기를 두 가지 무선 통신 방식으로 이중화하고 상기 두 가지 무선 통신 방식에 따른 두 개의 제어신호를 실시간으로 동기화함으로써 어느 하나의 무선 통신 방식에 의한 드론 제어가 불가능하게 되는 경우에 다른 하나의 무선 통신 방식을 활용하여 드론을 연속적으로 그리고 안정적으로 제어할 수 있도록 하는 드론 제어 장치에 관한 발명이다.The present invention relates to a dron controller, and more particularly, to a wireless communication system in which a wireless transmitter / receiver for wirelessly operating a drones is duplexed by two wireless communication systems and two control signals according to the two wireless communication systems are transmitted in real time The present invention relates to a drones control apparatus which can continuously and stably control a drones by utilizing another radio communication system when the drones can not be controlled by any one of the radio communication systems by synchronization.

드론(drone)은 조종사 없이 무선전파유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터 모양의 군사용 무인항공기(UAV; unmanned aerial vehicle or uninhabited aerial vehicle)의 총칭으로서, 2010년 즈음부터 군사적 용도뿐 아니라 다양한 민간 분야에서도 활발하게 활용되고 있다. The drone is a generic term for unmanned aerial vehicles (UAVs) or helicopter-shaped unmanned aerial vehicles (UAVs) capable of flying and steerable by induction of radio waves without pilots. Starting from around 2010, It is also actively used in the field.

이러한 드론을 제어하기 위한 다양한 기법들이 개발되어 활용되고 있으며, 특히 단일-주파수 기반의 제어 방식을 이용하여 드론을 제어하는 경우에 발생할 수 있는 드론 제어 연속성의 상실을 방지하기 위해서 드론 무선 송/수신기 이중화에 관한 연구가 최근에 활발하게 진행되고 있다.Various methods for controlling the drones have been developed and utilized. In particular, in order to prevent the loss of the dron control continuity that may occur when the drones are controlled by using the single-frequency based control method, Has recently been actively researched.

종래의 드론 무선 송/수신기 이중화 기법과 관련하여, 대한민국특허등록번호 제10-954500호는 전시장치, 조종장치, 통제컴퓨터, 가시선 무선통신장비로 구성된 무인 항공기용 지상통제장비를 1대의 통합 임무통제장비로 구성하여 임무계획/비행통제/영상조종 기능을 동시에 수행할 수 있도록 하고, 상용 CDMA 이동통신망을 이용하여 무인항공기 및 임무장비를 조정 및 통제할 수 있는 무인항공기 통제 시스템을 개시한다. Regarding the conventional duplex radio transmitter / receiver duplexing technique, Korean Patent Registration No. 10-954500 discloses a system for controlling a ground control device for an unmanned airplane comprising a display device, a control device, a control computer, Equipment to be able to perform the mission planning / flight control / image manipulation function at the same time, and to control and control the unmanned airplane and the mission equipment using the commercial CDMA mobile communication network.

하지만, 상기한 선행 문헌은 휴대전화 무선 데이터 통신 방식으로서 CDMA(code division multiple access; 코드 분할 다중 접속) 방식을 개시하는데, 상기 CDMA 방식을 활용하여 패킷 통신을 하기 위해서는 전화식 모뎀(dial-up modem)을 사용하고, 그에 따라 데이터 전송 속도에 분명 한계가 있을 뿐만 아니라 이동 통신망의 품질이 저하되는 심각한 문제가 있다. However, the above-mentioned prior art discloses a code division multiple access (CDMA) scheme as a cellular phone wireless data communication scheme. In order to perform packet communication using the CDMA scheme, a dial-up modem There is a serious problem in that the quality of the mobile communication network is deteriorated as well as the data transmission speed is definitely limited.

일반적으로 무선으로 조종하는 드론은 주파수 방식(예를 들어, RF 방식) 또는 채널 방식(예를 들어, WiFi 방식)을 이용하여 조종기와 드론 사이의 무선 데이터 연결 및 제어를 구현하는데, 주파수 방식 또는 채널 방식만을 이용하여 드론을 제어하게 되면, 무선 송신기의 출력이 제한되는 경우, 또는 드론과 조종기 사이의 장애물, 주파수 혼선 등으로 드론과 조종기의 무선 연결이 끊어지는 경우, 등에 드론을 제어할 수 없는 상태가 발생하여 드론이 추락하여 파손되거나, 최악의 경우 드론 자체를 분실하는 문제가 발생한다. Generally, wirelessly controlled drone implement wireless data connection and control between the controller and the drone using a frequency method (e.g., RF method) or a channel method (e.g., WiFi method) Control of the drone using only the method can not control the drones when the output of the radio transmitter is restricted or when the radio connection between the drones and the controller is cut off due to an obstacle between the drones and the controller, There is a problem that the drones are crashed and damaged, and in the worst case, the drones themselves are lost.

게다가, 둘 이상의 통신 방식을 활용하여 드론을 이중으로 제어함에 있어 드론을 제어하는 1차(즉, 메인) 통신 방식을 전환하는 경우에, 종래에는 통제권 전환 이전의 드론의 상태, 제어에 관한 정보를 상호 교환하지 않음으로써 통제권 전환 시에 실제 드론 상태와 드론 제어 정보가 서로 일치하지 않음에 따른 심각한 문제를 초래하였다.In addition, in the case of switching the primary (i.e., main) communication method for controlling the drones in dual control of the drones by using two or more communication methods, conventionally, The non-mutual exchange resulted in a serious problem due to inconsistency between the actual drones state and the dron control information at the time of control switching.

본 발명은 상기의 문제점들을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 두 가지 무선 통신 방식을 활용하여 드론 제어를 이중화함에 있어 두 제어신호를 실시간으로 동기화함으로써 드론의 제어를 연속적으로 그리고 안전하게 수행할 수 있는 드론 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for continuously and safely controlling the drones by synchronizing two control signals in real time, And to provide a drone control device that can be operated by a user.

참고로, 본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.For a better understanding of the invention, and are not to be construed as limiting the present invention, it is be appreciated that the invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 제어 장치는, 제1 무선 통신에 기반하여 조종기로부터 PPM(pulse position modulation) 신호를 수신하고, 상기 수신된 PPM 신호를 처리하여 드론 제어를 위한 제1 PWM(pulse width modulation) 제어신호를 생성 및 출력하도록 구성되는 제1 유닛; 제2 무선 통신에 기반하여 컴퓨터 프로그램 장치로부터 패킷 데이터를 수신하고, 상기 수신된 패킷 데이터를 처리하여 드론 제어를 위한 제2 PWM 제어신호를 출력하도록 구성되는 제2 유닛; 및 상기 제1 유닛으로부터 출력되는 상기 제1 PWM 제어신호 및 상기 제2 유닛으로부터 출력되는 상기 제2 PWM 제어신호에 기초하여, 드론의 동작을 연속적으로 제어하기 위한 제어신호를 선택하도록 구성되는 드론 통제 선택기를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a dron control apparatus for receiving a pulse position modulation (PPM) signal from a controller based on a first wireless communication, processing the received PPM signal, A first unit configured to generate and output a first pulse width modulation (PWM) control signal for control; A second unit configured to receive packet data from a computer program device based on a second wireless communication, and to process the received packet data to output a second PWM control signal for dron control; And a dron control unit configured to select a control signal for continuously controlling the operation of the drones based on the first PWM control signal output from the first unit and the second PWM control signal output from the second unit Lt; / RTI >

또한, 바람직하게는, 상기 제1 무선 통신은 RF(radio frequency) 무선 통신 또는 와이파이(WiFi; wireless fidelity) 무선 통신이고, 상기 제2 무선 통신은 LTE(long term evolution) 또는 LTE-A(advanced) 무선 통신일 수 있다.Preferably, the first wireless communication is radio frequency (RF) wireless communication or wireless fidelity (WiFi) wireless communication, and the second wireless communication is long term evolution (LTE) or advanced (LTE-A) Lt; / RTI >

또한, 바람직하게는, 상기 제2 유닛은, 상기 제1 유닛으로부터 출력되는 상기 제1 PWM 제어신호를 수신하도록 구성되는 LTE 통제기; 및 상기 LTE 통제기에서 수신된 상기 제1 PWM 제어신호를 변환하여 패킷 데이터를 생성하기 위한 패킷 생성기를 더 포함할 수 있고, 상기 패킷 생성기에서 생성된 패킷 데이터가 상기 컴퓨터 프로그램 장치로 전달됨으로써 상기 조종기와 상기 컴퓨터 프로그램 장치의 드론 제어신호가 서로 동기화될 수 있다.Also preferably, the second unit comprises: an LTE controller configured to receive the first PWM control signal output from the first unit; And a packet generator for generating packet data by converting the first PWM control signal received in the LTE controller, wherein the packet data generated in the packet generator is transmitted to the computer program device, The dron control signals of the computer program device may be synchronized with each other.

또한, 바람직하게는, 상기 제1 유닛은, 상기 제2 유닛으로부터 출력되는 상기 제2 PWM 제어신호를 수신하도록 구성되는 RF 통제기; 및 상기 RF 통제기에서 수신된 상기 제2 PWM 제어신호를 변환하여 PPM 신호를 생성하기 위한 PWM-PPM 변환기를 더 포함할 수 있고, 상기 PWM-PPM 변환기에서 생성된 PPM 신호가 상기 조종기로 전달됨으로써 상기 조종기와 상기 컴퓨터 프로그램 장치의 드론 제어신호가 서로 동기화될 수 있다.Also preferably, the first unit comprises: an RF controller configured to receive the second PWM control signal output from the second unit; And a PWM-PPM converter for converting the second PWM control signal received from the RF controller to generate a PPM signal, wherein the PPM signal generated by the PWM-PPM converter is transmitted to the controller, The dron control signals of the controller and the computer program device can be synchronized with each other.

또한, 바람직하게는, 상기 제2 유닛은, 상기 컴퓨터 프로그램 장치로부터 수신되는 패킷 데이터에 기초하여 PPM 신호를 생성하도록 구성되는 PPM 생성기를 더 포함할 수 있고, 상기 PPM 생성기는 미리 결정된 시간 단위로 추가 PPM 신호를 자체적으로 생성하도록 추가로 구성될 수 있다.Also preferably, the second unit may further comprise a PPM generator configured to generate a PPM signal based on the packet data received from the computer program device, wherein the PPM generator is further configured to add Lt; RTI ID = 0.0 > PPM < / RTI >

또한, 바람직하게는, 상기 추가 PPM 신호는 드론의 정지비행(hovering)을 위한 신호에 해당할 수 있다.Also, preferably, the additional PPM signal may correspond to a signal for hovering the drones.

또한, 바람직하게는, 상기 드론 통제 선택기는, 메인(main) 드론 제어신호로서 상기 제1 PWM 제어신호를, 그리고 서브(sub) 드론 제어신호로서 상기 제2 PWM 제어신호를 설정하고; 그리고 상기 제1 PWM 제어신호가 미리 결정된 시간을 초과하여 수신되지 않는 경우, 상기 제2 PWM 제어신호를 상기 메인 드론 제어신호로서 전환하도록 추가로 구성될 수 있다.Also preferably, the dron control selector is configured to set the first PWM control signal as a main dronon control signal and the second PWM control signal as a sub dronon control signal; And to switch the second PWM control signal as the maindron control signal if the first PWM control signal is not received beyond a predetermined time.

또한, 바람직하게는, 상기 드론 통제 선택기는, 상기 제2 PWM 제어신호를 상기 메인 드론 제어신호로서 전환한 이후에, 상기 제1 PWM 제어신호의 수신을 검출하고; 그리고 상기 제1 PWM 제어신호의 검출에 응답하여, 상기 제1 PWM 제어신호를 다시 상기 메인 드론 제어신호로 전환하도록 추가로 구성될 수 있다.Further, preferably, the dron control selector detects the reception of the first PWM control signal after switching the second PWM control signal as the mainron control signal; And to switch the first PWM control signal back to the mainron control signal in response to detection of the first PWM control signal.

또한, 바람직하게는, 상기 드론 통제 선택기는, 미리 결정된 시간 주기로 상기 제1 PWM 제어신호 및 상기 제2 PWM 제어신호의 신호 품질을 측정하고; 그리고 상기 측정된 신호 품질에 기초하여, 신호 품질이 더 우수한 PWM 제어신호를 메인 드론 제어신호로서 활용하도록 추가로 구성될 수 있다.Also preferably, the drones control selector measures the signal quality of the first PWM control signal and the second PWM control signal at a predetermined time period; Based on the measured signal quality, the signal quality may be further configured to utilize the PWM control signal as a mainron control signal.

본 발명의 일 실시예에 따른 드론 제어 장치에 의하면, 두 가지 무선 통신 방식을 활용하여 드론 제어를 이중화함에 있어 두 제어신호를 실시간으로 동기화함으로써 드론의 제어를 연속적으로 그리고 안전하게 수행할 수 있다.According to the dron controller according to an embodiment of the present invention, the dron control can be continuously and safely performed by synchronizing the two control signals in real time in duplicating the dron control by utilizing the two wireless communication methods.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이중화 제어 시스템(1000)의 개략적인 블록도이다.
도 2a는 제어신호의 미수신 시간에 기초하여 드론 통제권을 전환하는 실시예를 설명하기 위한 개략적인 순서도이고, 도 2b는 제어신호의 품질에 기초하여 드론 통제권을 전환하는 실시예를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 제어신호의 동기화 기법을 설명하기 위한 개략도를 각각 도시한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS A brief description of each drawing is provided to more fully understand the drawings recited in the description of the invention.
Figure 1 is a schematic block diagram of a drones duplication control system 1000 in accordance with an embodiment of the present invention.
2A is a schematic flowchart for explaining an embodiment for switching dron control based on a time of non-reception of a control signal, and Fig. 2B is a schematic flowchart for explaining an embodiment for switching dron control based on the quality of a control signal It is a flowchart.
FIGS. 3A and 3B respectively show schematic diagrams for explaining a synchronization technique of two control signals according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 실시예들을 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive. In addition, embodiments of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and can be variously modified by those skilled in the art.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" . Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이중화 제어 시스템(1000)의 개략적인 블록도이다.Figure 1 is a schematic block diagram of a drones duplication control system 1000 in accordance with an embodiment of the present invention.

도 1에 도시되는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이중화 제어 시스템(1000)은 드론 제어 장치(100)와, 조종기(200)와, 그리고 컴퓨터 프로그램 장치(320)로 구성될 수 있다. 참고로, 도 1에 도시된 블록도는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 이중화 제어 시스템(1000)을 설명하기 위한 예시도에 불과하며, 따라서 도시된 구성 요소들 이외의 구성 요소가 드론 제어를 위해 추가로 활용될 수 있음은 명백할 것이다.1, a drones duplication control system 1000 according to an embodiment of the present invention may be comprised of a dron controller 100, a controller 200, and a computer program device 320 . 1 is merely an illustrative diagram for explaining a drones duplication control system 1000 according to an embodiment of the present invention, and thus components other than those shown in the drawings are used for drones control It will be apparent that the present invention can be utilized additionally.

드론 제어 장치(100)는 드론에 장착 또는 내장되어 조종기(200) 및/또는 컴퓨터 프로그램 장치(320)와 무선 통신하도록 구성되고, 조종기(200) 및/또는 컴퓨터 프로그램 장치(320)와의 무선 통신을 통해 소정의 제어신호를 수신 및 처리하여 드론 본체의 다양한 비행 동작들을 제어할 수 있다.The drones control device 100 may be mounted or embedded in a drone and configured to wirelessly communicate with the controller 200 and / or the computer program device 320 and may communicate wirelessly with the controller 200 and / And may control various flight operations of the drones body.

조종기(200)는 제1 무선 통신(예를 들어, RF 무선 통신 또는 WiFi 무선 통신) 방식을 활용하여 드론을 원격으로 제어할 수 있고, 컴퓨터 프로그램 장치(320)는 내부에 저장된 컴퓨터 프로그램에 기초하여 무선 데이터 통신망(310)을 통해 제2 무선 통신(예를 들어, LTE 또는 LTE-A 무선 통신) 방식을 활용하여 드론을 또한 원격으로 제어할 수 있으며, 그에 따라 본 발명에 따른 원격 제어 장치(100)의 드론 이중화 제어가 가능하게 된다.The controller 200 can remotely control the drones utilizing a first wireless communication (e.g., RF wireless communication or WiFi wireless communication) scheme, and the computer program device 320 can be controlled based on a computer program stored therein The drones can also be controlled remotely by utilizing a second wireless communication (e.g., LTE or LTE-A wireless communication) scheme via the wireless data communication network 310, ) Can be controlled.

참고로, 이하의 본 명세서에서는 제1 무선 통신으로서 RF 무선 통신을, 그리고 제2 무선 통신으로서 LTE 무선 통신을 예시적으로 기술하지만, 이하 기술되는 실시예들에 다른 무선 통신 방식들이 동일 또는 유사하게 적용될 수 있음은 명백할 것이다. For reference, in the following description, RF wireless communication is described as a first wireless communication and LTE wireless communication is described as a second wireless communication. However, other wireless communication schemes in the embodiments described below are the same or similar It will be apparent that the same can be applied.

또한, 컴퓨터 프로그램 장치(320)에 내장된 컴퓨터 프로그램은 윈도우(Windows), 안드로이드(Android), iOS 기반의 운영 체제에서 사용될 수 있는 형태로 프로그래밍되고, TCP/IP 기반의 패킷 데이터로서 구현될 수 있으며, 드론 제어를 위한 명령, 코드, 신호 등의 정보를 포함할 수 있다.In addition, a computer program embedded in the computer program device 320 can be programmed in a form that can be used in an operating system based on Windows, Android, or iOS, and can be implemented as packet data based on TCP / IP , Commands for drones control, codes, signals, and the like.

예를 들어, 드론 제어에 사용되는 TCP/IP 기반의 패킷 데이터는 STX(0x02)-명령어(COMMAND)-데이터(DATA)-ETX(0x03)의 구조를 가질 수 있고, STX와 ETX 사이의 데이터가 파싱되며, 0x03 이하의 문자가 ESC로 인코딩될 수 있다. 여기서, 명령어(COMMAND)는 미리 정의된 프로토콜에서 정의되며, 예를 들어 Takeoff(이륙 명령어), Auto Landing(착륙 명령어), Arm(시동 명령어), Disarm(정지 명령어), Velocity(상하좌우 및 고도 조정 명령어), GetControl(제어권 획득 명령어), ReleaseControl(제어권 반납 명령어), Status(상태 명령어) 등을 포함할 수 있다.For example, the TCP / IP-based packet data used for the drone control may have a structure of STX (0x02) - COMMAND - DATA (DATA) - ETX (0x03), and data between STX and ETX Characters that are 0x03 or less can be encoded with ESC. Here, the command is defined in a predefined protocol. For example, Takeoff, Auto Landing, Arm, Disarm, Velocity, Command), GetControl (control acquisition instruction), ReleaseControl (control return instruction), Status (status instruction), and the like.

도 1에 도시되는 바와 같이, 드론 제어 장치(100)는 제1 유닛(110)과, 제2 유닛(120)과, 드론 통제 선택기(130)와, 그리고 비행 제어기(140)로 구성될 수 있고, 여기서 제1 유닛(110)은 조종기(200)와 제어신호 및/또는 동기화신호의 전달, 통신 및 처리를 수행하는 역할을 하고, 제2 유닛(120)은 컴퓨터 프로그램 장치(320)와 제어신호 및/또는 동기화신호의 전달, 통신 및 처리를 수행하는 역할을 한다.1, the drones control device 100 may comprise a first unit 110, a second unit 120, a drones control selector 130, and a flight controller 140 Wherein the first unit 110 is responsible for transmitting, communicating, and processing control signals and / or synchronization signals with the manipulator 200 and the second unit 120 is operable to communicate with the computer program device 320 and / And / or perform the transmission, communication, and processing of the synchronization signal.

다시 말하면, 제1 유닛(110)은 제1 무선 통신(예를 들어, RF 무선 통신)에 기반하여 조종기(200)로부터 PPM 신호를 수신하고, 상기 수신된 PPM 신호를 처리하여 드론 제어를 위한 제1 PWM 제어신호를 생성 및 출력하도록 구성될 수 있고, 제2 유닛(120)은 제2 무선 통신(예를 들어, LTE 무선 통신)에 기반하여 컴퓨터 프로그램 장치(320)로부터 패킷 데이터를 수신하고, 상기 수신된 패킷 데이터를 처리하여 드론 제어를 위한 제2 PWM 제어신호를 출력하도록 구성될 수 있으며, 드론 통제 선택기(130)는 제1 유닛(110)으로부터 출력되는 제1 PWM 제어신호 및 제2 유닛(120)으로부터 출력되는 제2 PWM 제어신호에 기초하여, 드론의 동작을 연속적으로 제어하기 위한 제어신호를 선택하도록 구성될 수 있다.In other words, the first unit 110 receives a PPM signal from the manipulator 200 based on a first wireless communication (e.g., RF wireless communication), processes the received PPM signal, 1 PWM control signal and the second unit 120 may be configured to receive packet data from the computer program device 320 based on a second wireless communication (e.g., LTE wireless communication) And to process the received packet data to output a second PWM control signal for drones control, wherein the drones control selector 130 comprises a first PWM control signal output from the first unit 110, And to select a control signal for continuously controlling the operation of the drones based on the second PWM control signal output from the second PWM control signal.

보다 구체적으로, 조종기(200)는 RF 무선 통신 방식 또는 WiFi 무선 통신 방식으로 PPM(pulse position modulation) 신호를 송신하고, 제1 유닛(110)의 RF 모뎀(111)을 통해 조종기(200)로부터 송신된 PPM 신호가 수신된다. RF 모뎀(111)에서 수신된 PPM 신호는 제1 PPM 프레임 디코더(112)로 전달되고, 제1 PPM 프레임 디코더(112)에서의 디코딩 작업에 의해서 PPM 신호로부터 드론 제어를 위한 PWM(pulse width modulation) 신호가 추출되며, 추출된 PWM 신호는 RF 통제기(113)를 통해 최종적으로 제1 PWM 제어신호로서 드론 통제 선택기(130)로 전달될 수 있다.More specifically, the controller 200 transmits a pulse position modulation (PPM) signal in an RF wireless communication scheme or a WiFi wireless communication scheme and transmits a pulse position modulation (PWM) signal from the controller 200 through the RF modem 111 of the first unit 110 Lt; / RTI > signal is received. The PPM signal received by the RF modem 111 is transmitted to the first PPM frame decoder 112 and is output from the PPM signal by a decoding operation in the first PPM frame decoder 112 to a pulse width modulation (PWM) And the extracted PWM signal can be finally transmitted to the dron control selector 130 through the RF controller 113 as a first PWM control signal.

유사하게, 컴퓨터 프로그램 장치(320)는 LTE 무선 통신 방식 또는 LTE-A 무선 통신 방식으로 드론 제어를 위한 TCP/IP 기반의 패킷 데이터를 송신하고, 제2 유닛(120)의 LTE 모뎀(121)을 통해 컴퓨터 프로그램 장치(320)로부터 송신된 패킷 데이터가 수신된다. LTE 모뎀(121)에서 수신된 패킷 데이터는 패킷 분석기(122)에서 패킷 분석되어 PPM 생성기(123)로 전달되고, PPM 생성기(123)는 분석된 패킷에 기초하여 미리 등록된 프로토콜에 따라 PPM 신호를 생성한다. 생성된 PPM 신호는 제2 PPM 프레임 디코더(124)로 전달되고, 제2 PPM 프레임 디코더(124)에서의 디코딩 작업에 의해서 PPM 신호로부터 드론 제어를 위한 PWM 신호가 추출되며, 추출된 PWM 신호는 LTE 통제기(125)를 통해 최종적으로 제2 PWM 제어신호로서 드론 통제 선택기(130)로 전달될 수 있다. 참고로, LTE 모뎀(121)은 공인 IP를 부여받은 인터넷 게이트웨이로서 기능할 수 있다.Similarly, the computer program device 320 transmits TCP / IP-based packet data for drones control in the LTE wireless communication scheme or the LTE-A wireless communication scheme, and transmits the packet data to the LTE modem 121 of the second unit 120 The packet data transmitted from the computer program device 320 is received. The packet data received by the LTE modem 121 is packet analyzed by the packet analyzer 122 and transmitted to the PPM generator 123. The PPM generator 123 generates a PPM signal according to a protocol registered in advance based on the analyzed packet . The generated PPM signal is transferred to the second PPM frame decoder 124. The decoding operation of the second PPM frame decoder 124 extracts a PWM signal for controlling the drones from the PPM signal, And may be finally transmitted to the drones selector 130 through the controller 125 as a second PWM control signal. For reference, the LTE modem 121 can function as an Internet gateway having a public IP address.

즉, 드론 통제 선택기(130)은 제1 무선 통신(예를 들어, RF)에 따라 조종기(200)로부터의 신호에 기초하는 제1 PWM 제어신호; 및 제2 무선 통신(예를 들어, LTE)에 따라 컴퓨터 프로그램 장치(320)로부터의 신호에 기초하는 제2 PWM 제어신호를 모두 수신하게 되고, 그에 따라 다양한 드론 동작, 제어 상황에 따라 적절하게 두 가지의 제어신호를 선택적으로 이용함으로써 드론 제어의 효율적인 이중화를 구현하는 것이 가능하게 되며, 드론 제어 이중화를 통해 통제권을 전환하는 구성 및 실시예가 이하의 도 2에서 보다 상세하게 기술된다.That is, the drones control selector 130 includes a first PWM control signal based on a signal from the manipulator 200 in accordance with a first wireless communication (e.g., RF); And second PWM control signals based on the signals from the computer program device 320 in accordance with the second wireless communication (e.g., LTE), and accordingly, various drones, It is possible to realize effective redundancy of the dron control by selectively using the control signal of the dron control, and the configuration and the embodiment for switching the control through the dron control duplication will be described in more detail in Fig. 2 below.

도 2a는 제어신호의 미수신 시간에 기초하여 드론 통제권을 전환하는 실시예를 설명하기 위한 개략적인 순서도이고, 도 2b는 제어신호의 품질에 기초하여 드론 통제권을 전환하는 실시예를 설명하기 위한 개략적인 순서도이다.2A is a schematic flowchart for explaining an embodiment for switching dron control based on a time of non-reception of a control signal, and Fig. 2B is a schematic flowchart for explaining an embodiment for switching dron control based on the quality of a control signal It is a flowchart.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2a에 도시되는 바와 같이, 드론 통제 선택기(130)는 RF 기반의 제1 PWM 제어신호와 LTE 기반의 제2 PWM 제어신호 중에서 어느 하나의 PWM 제어신호를 메인(main) 제어신호로 설정하고 다른 하나의 PWM 제어신호를 서브(sub) 제어신호로 설정하도록 구성될 수 있다.2A, the drones control selector 130 selects either one of the RF-based first PWM control signal and the LTE-based second PWM control signal as the PWM control signal, (main) control signal and the other PWM control signal as a sub control signal.

그에 따라, 드론 통제 선택기(130)는 수신되는 두 개의 PWM 제어신호 중에서 메인 제어신호로서 설정된 PWM 제어신호를 선택하여 드론 비행 제어에 사용하도록 비행 제어기(140)에 전송할 수 있다. 참고로, 도 2a의 예에서는 RF 기반의 제1 PWM 제어신호를 메인 제어신호로 설정하고 그리고 LTE 기반의 제2 PWM 제어신호를 서브 제어신호로서 설정한 예를 예시적으로 도시하지만, 메인/서브의 구성은 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 변화할 수 있음은 명백할 것이다. Accordingly, the drones control selector 130 may select the PWM control signal set as the main control signal from among the two received PWM control signals and transmit the selected PWM control signal to the flight controller 140 for use in the drones flight control. For example, in the example of FIG. 2A, an RF-based first PWM control signal is set as a main control signal and an LTE-based second PWM control signal is set as a sub control signal. It will be apparent that the configuration of the present invention may vary according to various embodiments of the present invention.

경우에 따라 메인 제어신호로서 설정된 PWM 제어신호와 연관된 무선 통신 환경에 장애가 있거나 문제가 발생하여 무선 통신이 원활하지 않게 되면 드론의 안정적이고 연속적인 제어를 위해서 현재의 무선 통신 기반의 드론 제어로부터 다른 무선 통신 기반의 드론 제어로 전환이 필요하며, 이하의 본 명세서에서는 이러한 작업을 '통제권 전환(switchover of controlling)'으로 칭하기로 한다.If the wireless communication is not smooth due to a problem or a problem in the wireless communication environment related to the PWM control signal set as the main control signal in some cases, It is necessary to switch to communication-based drones control. In the following description, this operation will be referred to as " switchover of controlling ".

도 2a에 도시되는 순서도는 제어신호의 미수신 시간에 기초하여 드론 통제권을 전환하는 실시예를 예시적으로 도시한다. 드론 통제 선택기(130)는 제1 PWM 제어신호(예를 들어, RF 기반의 PWM)를 정상적으로 수신(S310)하면서, 특정 시점에 제1 PWM 제어신호의 미수신을 검출한다(S320).The flowchart shown in FIG. 2A illustratively illustrates an embodiment for switching dron control based on the time of non-reception of a control signal. The drones control selector 130 normally receives (S310) the first PWM control signal (e.g., RF-based PWM) and detects the non-reception of the first PWM control signal at a specific time (S320).

드론 통제 선택기(130)는 제1 PWM 제어신호가 미수신되는 시간을 체크하고, 그 미수신 시간이 미리 결정된 시간을 초과하는지 여부를 판단한다(S330). 판단 결과, 제1 PWM 제어신호가 미수신되는 시간이 미리 결정된 시간을 초과하는 경우에, 드론 통제 선택기(130)는 통제권 전환을 수행(S340)함으로써 제2 PWM 제어신호(예를 들어, LTE 기반의 PWM 제어신호)를 선택하여 드론 비행 제어에 사용하도록 비행 제어기(140)에 전송할 수 있다.The drones control selector 130 checks the time at which the first PWM control signal is not received and determines whether the non-receiving time exceeds a predetermined time at step S330. As a result of the determination, when the time when the first PWM control signal is not received exceeds a predetermined time, the drones control selector 130 performs a control switching (S340) to generate a second PWM control signal PWM control signal) to the flight controller 140 for use in the drone flight control.

또는, 판단 결과, 제1 PWM 제어신호가 미수신되는 시간이 미리 결정된 시간을 초과하지 않는 경우에, 드론 통제 선택기(130)는 통제권 전환을 수행함이 없이 현재의 통제권을 유지(S350)할 수 있고, 그에 따라 계속해서 제1 PWM 제어신호를 드론 비행 제어에 사용하도록 비행 제어기(140)에 전송할 수 있다.Alternatively, if it is determined that the time when the first PWM control signal is not received does not exceed the predetermined time, the drone control selector 130 may maintain the current control (S350) without performing the control switching, And may subsequently transmit the first PWM control signal to the flight controller 140 for use in the drone flight control.

또한, 도 2a에 도시되는 바와 같이, 제2 PWM 제어신호로 통제권 전환이 수행된 이후에도, 드론 통제 선택기(130)는 다시 제1 PWM 제어신호의 정상적인 수신 여부를 검출할 수 있고(S360), 제1 PWM 제어신호의 정상적인 수신이 검출되면 드론 통제 선택기(130)는 제1 PWM 제어신호로 다시 통제권 전환을 수행할 수 있다(즉, 제1 PWM 제어신호를 다시 메인 드론 제어신호로 전환한다). As shown in FIG. 2A, the drones control selector 130 can detect whether the first PWM control signal is normally received (S360) after the control switching is performed by the second PWM control signal When the normal reception of one PWM control signal is detected, the drones control selector 130 can again switch the control mode to the first PWM control signal (i.e., switch the first PWM control signal back to the mainron control signal).

여기서, 드론의 통제권 전환을 트리거링하기 위한 조건으로서 제어신호의 미수신 시간으로 설정된 미리 결정된 시간은 실험적으로 그리고 통계적으로 무선 통신의 장애, 고장, 방해 등을 보장할 수 있는 시간일 수 있으며, 예를 들어 5초, 10초, 등으로 설정될 수 있다.Here, the predetermined time set as the time for which the control signal is not received as a condition for triggering the switching of the control of the drones may be a time that can experimentally and statistically ensure the failure, failure, interruption, etc. of wireless communication, 5 seconds, 10 seconds, and so on.

이러한 방식으로 수행되는 통제권 전환은 제2 PWM 제어신호를 메인 드론 제어신호로 설정하고 제1 PWM 제어신호를 서브 드론 제어신호로 설정하는 경우에도 마찬가지로 적용되고, 따라서 드론 통제 선택기(130)는 제2 PWM 제어신호가 미수신되는 시간을 체크하고, 그 미수신 시간이 미리 결정된 시간을 초과하는지 여부를 판단하며, 판단 결과 제2 PWM 제어신호가 미수신되는 시간이 미리 결정된 시간을 초과하는 경우에, 드론 통제 선택기(130)는 통제권 전환을 수행함으로써 제1 PWM 제어신호를 선택하여 드론 비행 제어에 사용하도록 비행 제어기(140)에 전송할 수 있다.The control switching performed in this manner is also applied when the second PWM control signal is set as the mainron control signal and the first PWM control signal is set as the subronon control signal, The time when the PWM control signal is not received is judged, and it is judged whether or not the non-receipt time exceeds the predetermined time. When the judgment result that the time when the second PWM control signal is not received exceeds the predetermined time, The control unit 130 may select the first PWM control signal by performing the control switching and transmit the first PWM control signal to the flight controller 140 for use in the drone flight control.

이와 관련하여, RF 또는 WiFi 기반의 조종기(200)는 지속적으로 PPM 신호를 전송함에 반해, LTE 기반의 컴퓨터 프로그램 장치(320)는 지속적으로 TCI/IP 기반의 패킷 데이터를 전송하지 않는다. 따라서, 드론 제어 선택기(130)가 미리 결정된 시간을 초과하여 LTE 통제기(125)를 통해 제2 PWM 제어신호를 수신하지 못하면 제2 무선 통신이 정상적으로 동작하고 있음에도 불구하고 주파수 단절로 판단하여 드론 통제권을 제1 무선 통신 방식으로 전환하게 된다.In this regard, the LTE-based computer program device 320 does not continuously transmit TCI / IP-based packet data while the RF or WiFi-based controller 200 continuously transmits the PPM signal. Accordingly, if the drones control selector 130 does not receive the second PWM control signal through the LTE controller 125 after a predetermined time, the second wireless communication is normally operated, Thereby switching to the first wireless communication system.

이러한 문제를 방지하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 PPM 생성기(123)는 미리 결정된 시간 단위로 추가 PPM 신호를 자체적으로 생성하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 추가 PPM 신호는 드론의 정지비행(hovering)을 위한 신호에 해당한다. To prevent this problem, the PPM generator 123 according to an embodiment of the present invention may be configured to generate an additional PPM signal on a predetermined time basis. Here, the additional PPM signal corresponds to a signal for hovering the drones.

그러므로, PPM 생성기(123)가 정지비행 상태용 PPM 신호를 자체적으로 생성한 이후에, 패킷 분석기(122)를 통해서 새로운 분석된 패킷 데이터가 전달되지 않더라고 정지비행 상태용 PPM 신호를 제2 PPM 프레임 디코더(124)를 통해 제2 PWM 제어신호로 변환함으로써 불필요한 통제권 전환이 없이 드론의 정지비행을 가능하게 한다.Therefore, after the PPM generator 123 itself generates the PPM signal for the STOP state, the new analyzed packet data is not transmitted through the packet analyzer 122 and the PPM signal for STOP state is transmitted to the second PPM frame And converts it into a second PWM control signal through a decoder 124 to enable stop flight of the dron without unnecessary switching of control.

제어신호의 미수신 시간에 기초하여 드론 통제권을 전환하는 실시예를 개략적으로 설명하는 도 2a에 더하여, 본 발명의 추가 실시예에 따라 제어신호의 품질에 기초하여 드론 통제권을 전환하는 실시예가 도 2b에 개략적으로 도시된다. In addition to FIG. 2A, which schematically illustrates an embodiment of switching dron control based on the time of non-reception of a control signal, an embodiment of switching dron control based on the quality of a control signal in accordance with a further embodiment of the present invention is shown in FIG. 2B Are schematically shown.

도 2b에 도시되는 바와 같이, 드론 통제 선택기(130)는 드론이 정상적으로 동작하고 있음을 확인하면서(S410), 주기적으로(즉, 미리 결정된 시간 단위로) 제1 PWM 제어신호 및 제2 PWM 제어신호의 품질(예를 들어, SNR 등)을 측정할 수 있다(S420).As shown in FIG. 2B, the drones control selector 130 determines whether the drones are operating normally (S410), periodically (i.e., in units of a predetermined time) (E. G., SNR, etc.) of the mobile station (S420).

측정의 결과, 더 우수한 신호 품질을 갖는 제어신호가 현재 드론의 제어에 사용되고 있는 제어신호와 일치하지 않으면 드론 통제 선택기(130)는 통제권 전환을 수행하고(S440), 반대로 더 우수한 신호 품질을 갖는 제어신호가 현재 드론의 제어에 사용되고 있는 제어신호와 일치하면 드론 통제 선택기(130)는 통제권 전환을 수행함이 없이 현재의 제어 상태를 유지한다(S450). As a result of the measurement, if the control signal having a better signal quality does not coincide with the control signal used for controlling the current drones, the drones control selector 130 performs control switching (S440), and conversely controls If the signal matches the control signal currently being used to control the drones, the drones control selector 130 maintains the current control state without performing control switching (S450).

추가로, 도 2b에 도시되지는 않지만, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 드론 통제 선택기(130)는 현재 사용되고 있는 제어신호의 품질을 주기적으로 측정하고, 측정된 제어신호의 품질이 미리 결정된 임계치 미만으로 떨어지면 통제권 전환을 수행하도록 구성될 수도 있다.Additionally, although not shown in FIG. 2B, according to another embodiment of the present invention, the drones control selector 130 periodically measures the quality of the control signal currently being used, and the quality of the measured control signal is determined And may be configured to perform a switchover of control when falling below a threshold value.

도 1, 도 2a 및 도 2b와 관련하여 상술한 바와 같이 드론의 제어를 두 가지 통신방식(즉, RF와 LTE) 기반으로 이중화함으로써 연속적인 드론 제어를 구현하는 것이 가능하다. 다만, 이와 같이 구현된 드론 이중화 제어 기법을 활용하여 드론을 제어함에 있어, 통제권 전환 시의 두 제어신호의 정보가 서로 일치하지 않게 되는 경우 매우 심각한 상황을 초래할 수 있다.It is possible to implement continuous drones control by duplicating control of the drones based on two communication schemes (i.e., RF and LTE) as described above in connection with Figures 1, 2A, and 2B. However, when controlling the drones using the drones duplication control technique implemented in this manner, when the information of two control signals at the time of switching the control is not consistent with each other, a serious situation may occur.

예를 들어, 조종기(200)와 컴퓨터 프로그램 장치(320)가 모두 수동 비행 상태이면, 그러한 수동 비행 상태를 나타내는 현재 상태 신호가 조종기(200)의 측에서는 PPM 신호의 형태로 그리고 컴퓨터 프로그램 장치(320)의 측에서는 패킷 데이터의 형태로 구현되고, 소정의 중간 처리를 거쳐 드론 통제 선택기(130)에 각각 제1 PWM 제어신호 및 제2 PWM 제어신호로 전달된다. 수동 비행 중에 조종기(200)를 이용하여 드론을 자동 비행으로 전환하라는 PPM 신호를 제1 PWM 제어신호로서 드론 통제 선택기(130)로 전달하면 비행 제어기(140)를 통해 드론은 자동 비행하게 되지만, LTE 통제기(125)에는 드론이 여전히 수동 비행 상태임을 표시하는 제2 PWM 제어신호가 전달되게 된다.For example, if both the controller 200 and the computer program device 320 are in a passive flight state, a current status signal indicative of such passive flight status may be transmitted in the form of a PPM signal on the side of the controller 200, And is transmitted to the drones control selector 130 through the first and second PWM control signals, respectively, through predetermined intermediate processing. When the PPM signal for switching the drones to the automatic flight using the controller 200 during the manual flight is transmitted to the drones control selector 130 as the first PWM control signal, the drones are automatically flown through the flight controller 140, The controller 125 receives a second PWM control signal indicating that the drones are still in manual flight.

따라서, 제1 무선 통신(예를 들어, RF 무선 통신)의 주파수 단절, 장애, RF 혼선 등의 이유로 드론 통제권이 LTE 통제기(125)로 전환되면, LTE 통제기(125)를 통해 드론을 제어하는 제2 PWM 제어신호는 드론이 수동 비행 상태라는 정보를 포함하고 있으므로 현재 드론의 비행 상태와 일치하지 않게 되고, 따라서 두 개의 상이한 통제기(113, 125)가 서로 일치하지 않는 상이한 정보를 가짐으로써 상당히 심각한 위험 상황을 초래할 수 있다.Accordingly, if the dron control is switched to the LTE controller 125 for reasons of frequency disruption, failure, RF crosstalk, etc. of the first wireless communication (e.g., RF wireless communication) 2 PWM control signal is inconsistent with the current state of the drones because it contains information that the drones are in a manual flight state so that the two different governors 113 and 125 have different information that do not coincide with each other, It can cause a situation.

이와 같은 문제를 방지하기 위해서 본 발명의 추가 실시예에 따르면 두 제어신호의 실시간 동기화를 구현하되, 조종기(200) 측에서 컴퓨터 프로그램 장치(320) 측으로 또는 컴퓨터 프로그램 장치(320) 측에서 조종기(200) 측으로의 단방향 신호 동기화가 아닌 양방향 신호 동기화를 구현함을 특징으로 하며, 이러한 양방향 신호 동기화에 대해서는 이하의 도 3에서 보다 상술하기로 한다.In order to prevent such a problem, according to a further embodiment of the present invention, it is possible to implement real-time synchronization of two control signals, such as from the side of the controller 200 to the side of the computer program device 320 or from the side of the computer program device 320 to the side of the controller 200 Directional signal synchronization, rather than unidirectional signal synchronization, to the side of the base station. Such bidirectional signal synchronization will be described in more detail with reference to FIG. 3 below.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 제어신호의 동기화 기법을 설명하기 위한 개략도를 각각 도시한다. 보다 구체적으로, 도 3a는 RF 통신 방식 기반의 제1 PWM 제어신호를 컴퓨터 프로그램 장치(320) 측에 전송함으로써 두 드론 제어신호를 동기화하는 실시예를 도시하고, 도 3b는 LTE 통신 방식의 제2 PWM 제어신호를 조종기(200) 측에 전송함으로써 두 드론 제어신호를 동기화하는 실시예를 도시한다.FIGS. 3A and 3B respectively show schematic diagrams for explaining a synchronization technique of two control signals according to an embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 3A shows an embodiment for synchronizing a dodron control signal by transmitting a first PWM control signal based on an RF communication system to a computer program device 320 side, and FIG. And the PWM control signal to the controller 200 side to synchronize the dodron control signal.

도 3a에 도시되는 바와 같이, 조종기(200)는 RF 무선 통신 방식으로 PPM 신호를 송신하면, 제1 유닛(110)의 RF 모뎀(111)을 통해 조종기(200)로부터 송신된 PPM 신호가 수신된다. RF 모뎀(111)에서 수신된 PPM 신호는 제1 PPM 프레임 디코더(112)로 전달되고, 제1 PPM 프레임 디코더(112)에서의 디코딩 작업에 의해서 PPM 신호로부터 드론 제어를 위한 PWM 신호가 추출되며, 추출된 PWM 신호는 RF 통제기(113)를 통해 제2 유닛(120)의 LTE 통제기(125)로 전달될 수 있다.3A, the controller 200 receives the PPM signal transmitted from the controller 200 through the RF modem 111 of the first unit 110 when transmitting the PPM signal in the RF wireless communication system . The PPM signal received in the RF modem 111 is transmitted to the first PPM frame decoder 112. The PWM signal for the dron control is extracted from the PPM signal by the decoding operation in the first PPM frame decoder 112, The extracted PWM signal may be communicated to the LTE controller 125 of the second unit 120 via the RF controller 113.

LTE 통제기(125)로부터 전달된 제1 PWM 제어신호는 패킷 생성기(126)를 통해 패킷 데이터로 변환되고, 상기 변환된 패킷 데이터가 LTE 모뎀(121)을 통해 컴퓨터 프로그램 장치(320)로 전달됨으로써 조종기(200)와 컴퓨터 프로그램 장치(320)의 드론 제어신호가 서로 동기화될 수 있다. 그에 따라, 조종기(200)와 컴퓨터 프로그램 장치(320)에서 드론을 제어하기 위해 송신되는 신호가 동일하지 않음으로써 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.The first PWM control signal transmitted from the LTE controller 125 is converted into packet data through the packet generator 126 and the converted packet data is transmitted to the computer program device 320 via the LTE modem 121, The dron control signals of the computer program device 320 and the computer program device 320 may be synchronized with each other. Accordingly, it is possible to prevent an accident that may occur due to the fact that the signals transmitted for controlling the drones in the controller 200 and the computer program unit 320 are not the same.

유사하게, 도 3b에 도시되는 바와 같이, 컴퓨터 프로그램 장치(320)는 LTE 무선 통신 방식으로 드론 제어를 위한 TCP/IP 기반의 패킷 데이터를 송신하면, 제2 유닛(120)의 LTE 모뎀(121)을 통해 컴퓨터 프로그램 장치(320)로부터 송신된 패킷 데이터가 수신된다. LTE 모뎀(121)에서 수신된 패킷 데이터는 패킷 분석기(122)에서 패킷 분석되어 PPM 생성기(123)로 전달되고, PPM 생성기(123)는 분석된 패킷에 기초하여 미리 등록된 프로토콜에 따라 PPM 신호를 생성한다. 생성된 PPM 신호는 제2 PPM 프레임 디코더(124)로 전달되고, 제2 PPM 프레임 디코더(124)에서의 디코딩 작업에 의해서 PPM 신호로부터 드론 제어를 위한 PWM 신호가 추출되며, 추출된 PWM 신호는 LTE 통제기(125)를 통해 제2 PWM 제어신호로서 RF 통제기(113)로 전달될 수 있다.Similarly, as shown in FIG. 3B, when the computer program device 320 transmits the TCP / IP-based packet data for the drone control by the LTE wireless communication method, the LTE modem 121 of the second unit 120 transmits the TCP / The packet data transmitted from the computer program device 320 is received. The packet data received by the LTE modem 121 is packet analyzed by the packet analyzer 122 and transmitted to the PPM generator 123. The PPM generator 123 generates a PPM signal according to a protocol registered in advance based on the analyzed packet . The generated PPM signal is transferred to the second PPM frame decoder 124. The decoding operation of the second PPM frame decoder 124 extracts a PWM signal for controlling the drones from the PPM signal, And may be transmitted to the RF controller 113 as a second PWM control signal through the controller 125.

RF 통제기(113)로부터 전달된 제2 PWM 제어신호는 PWM-PPM 변환기(114)를 통해 PPM 신호로 변환되고, 변환된 PPM 신호가 RF 모뎀(111)을 통해 조종기(200)로 전달됨으로써 조종기(200)와 컴퓨터 프로그램 장치(320)의 드론 제어신호가 서로 동기화될 수 있다. 그에 따라, 조종기(200)와 컴퓨터 프로그램 장치(320)에서 드론을 제어하기 위해 송신되는 신호가 동일하지 않음으로써 발생할 수 있는 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.The second PWM control signal transmitted from the RF controller 113 is converted into a PPM signal through the PWM-PPM converter 114 and the converted PPM signal is transmitted to the controller 200 through the RF modem 111, 200 and the computer program device 320 can be synchronized with each other. Accordingly, it is possible to prevent an accident that may occur due to the fact that the signals transmitted for controlling the drones in the controller 200 and the computer program unit 320 are not the same.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 조종기(200) 측에서 컴퓨터 프로그램 장치(320) 측으로 또는 컴퓨터 프로그램 장치(320) 측에서 조종기(200) 측으로의 단방향 신호 동기화가 아닌 양방향의 제어신호 동기화를 구현함으로써 제어신호 동기화의 정확도 및 신뢰도를 더욱 개선할 수 있다.As described above, according to the present invention, by implementing bidirectional control signal synchronization from the side of the controller 200 to the side of the computer program device 320 or from the side of the computer program device 320 to the side of the controller 200, The accuracy and reliability of signal synchronization can be further improved.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 제어 장치(100)에 의하면, 두 가지 무선 통신 방식을 활용하여 드론 제어를 이중화함에 있어 두 제어신호를 실시간으로 동기화함으로써 드론의 제어를 연속적으로 그리고 안전하게 수행할 수 있다.As described above, according to the drones control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, in doubling the drones control by utilizing two wireless communication methods, it is possible to continuously control the drones by synchronizing the two control signals in real time And it can be done safely.

한편, 본 명세서에 기재된 다양한 실시예들은 하드웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 소프트웨어 및/또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예들은 하나 이상의 주문형 반도체(ASIC)들, 디지털 신호 프로세서(DSP)들, 디지털 신호 프로세싱 디바이스(DSPD)들, 프로그램어블 논리 디바이스(PLD)들, 필드 프로그램어블 게이트 어레이(FPGA)들, 프로세서들, 컨트롤러들, 마이크로컨트롤러들, 마이크로프로세서들, 여기서 제시되는 기능들을 수행하도록 설계되는 다른 전자 유닛들 또는 이들의 조합 내에서 구현될 수 있다.Meanwhile, the various embodiments described herein may be implemented by hardware, middleware, microcode, software, and / or a combination thereof. For example, various embodiments may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays ), Processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, other electronic units designed to perform the functions described herein, or a combination thereof.

또한, 예를 들어, 다양한 실시예들은 명령들을 포함하는 컴퓨터-판독가능한 매체에 수록되거나 인코딩될 수 있다. 컴퓨터-판독가능한 매체에 수록 또는 인코딩된 명령들은 프로그램 가능한 프로세서 또는 다른 프로세서로 하여금 예컨대,　명령들이 실행될 때 방법을 수행하게끔 할 수 있다. 컴퓨터-판독가능한 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함하며, 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수도 있다. 예를 들어, 이러한 컴퓨터-판독가능한 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM　또는 기타 광학 디스크 저장 매체, 자기 디스크 저장 매체 또는 기타 자기 저장 디바이스를 포함할 수 있다.Also, for example, various embodiments may be stored or encoded in a computer-readable medium including instructions. The instructions stored or encoded in the computer-readable medium may cause a programmable processor or other processor to perform the method, for example, when the instructions are executed. The computer-readable medium includes computer storage media, which may be any available media that can be accessed by a computer. By way of example, and not limitation, such computer-readable media can comprise RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM or other optical disk storage media, magnetic disk storage media, or other magnetic storage devices.

이러한 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 등은 본 명세서에 기술된 다양한 동작들 및 기능들을 지원하도록 동일한 디바이스 내에서 또는 개별 디바이스들 내에서 구현될 수 있다. 추가적으로, 본 발명에서 "~부"로 기재된 구성요소들, 유닛들, 모듈들, 컴포넌트들 등은 함께 또는 개별적이지만 상호 운용가능한 로직 디바이스들로서 개별적으로 구현될 수 있다. 모듈들, 유닛들 등에 대한 서로 다른 특징들의 묘사는 서로 다른 기능적 실시예들을 강조하기 위해 의도된 것이며, 이들이 개별 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 실현되어야만 함을 필수적으로 의미하지 않는다. 오히려, 하나 이상의 모듈들 또는 유닛들과 관련된 기능은 개별 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들에 의해 수행되거나 또는 공통의 또는 개별의 하드웨어 또는 소프트웨어 컴포넌트들 내에 통합될 수 있다.Such hardware, software, firmware, etc. may be implemented within the same device or within separate devices to support the various operations and functions described herein. Additionally, components, units, modules, components, etc. described in the present invention as "parts" may be implemented separately or together as separate but interoperable logic devices. The description of different features for modules, units, etc. is intended to emphasize different functional embodiments and does not necessarily imply that they must be implemented by individual hardware or software components. Rather, the functionality associated with one or more modules or units may be performed by separate hardware or software components, or may be incorporated within common or separate hardware or software components.

특정한 순서로 동작들이 도면에 도시되어 있지만, 이러한 동작들이 원하는 결과를 달성하기 위해 도시된 특정한 순서, 또는 순차적인 순서로 수행되거나, 또는 모든 도시된 동작이 수행되어야 할 필요가 있는 것으로 이해되지 말아야 한다. 임의의 환경에서는, 멀티태스킹 및 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 더욱이, 상술한 실시예에서 다양한 구성요소들의 구분은 모든 실시예에서 이러한 구분을 필요로 하는 것으로 이해되어서는 안되며, 기술된 구성요소들이 일반적으로 단일 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다수의 소프트웨어 제품으로 패키징될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.Although acts in a particular order are shown in the figures, it should be understood that these acts are performed in the specific order shown, or in a sequential order, or that all illustrated acts need to be performed to achieve the desired result . In any environment, multitasking and parallel processing may be advantageous. Moreover, the division of various components in the above-described embodiments should not be understood as requiring such a distinction in all embodiments, and the components described may generally be integrated together into a single software product or packaged into multiple software products It should be understood.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 드론 제어 장치 110: 제1 유닛
111: RF 모뎀 112: 제1 PPM 프레임 디코더
113: RF 통제기 120: 제2 유닛
121: LTE 모뎀 122: 패킷 분석기
123: PPM 생성기 124: 제2 PPM 프레임 디코더
125: LTE 통제기 126: 패킷 생성기
130: 드론 통제 선택기 140: 비행 제어기
200: 조종기 310: 무선 데이터 통신망
320: 컴퓨터 프로그램 장치100: Drone control device 110: First unit
111: RF modem 112: first PPM frame decoder
113: RF controller 120: second unit
121: LTE modem 122: packet analyzer
123: PPM generator 124: second PPM frame decoder
125: LTE controller 126: packet generator
130: Dron control selector 140: Flight controller
200: Controller 310: Wireless data communication network
320: computer program device

Claims (9)

드론 제어 장치(100)로서,
제1 무선 통신에 기반하여 조종기(200)로부터 PPM(pulse position modulation) 신호를 수신하고, 상기 수신된 PPM 신호를 처리하여 드론 제어를 위한 제1 PWM(pulse width modulation) 제어신호를 생성 및 출력하도록 구성되는 제1 유닛(110);
제2 무선 통신에 기반하여 컴퓨터 프로그램 장치(320)로부터 패킷 데이터를 수신하고, 상기 수신된 패킷 데이터를 처리하여 드론 제어를 위한 제2 PWM 제어신호를 출력하도록 구성되는 제2 유닛(120); 및
상기 제1 유닛(110)으로부터 출력되는 상기 제1 PWM 제어신호 및 상기 제2 유닛(120)으로부터 출력되는 상기 제2 PWM 제어신호에 기초하여, 드론의 동작을 연속적으로 제어하기 위한 제어신호를 선택하도록 구성되는 드론 통제 선택기(130)를 포함하되,
상기 제1 무선 통신은 RF(radio frequency) 무선 통신 또는 와이파이(WiFi; wireless fidelity) 무선 통신이고, 상기 제2 무선 통신은 LTE(long term evolution) 또는 LTE-A(advanced) 무선 통신이며,
상기 제2 유닛(120)은,
상기 제1 유닛(110)으로부터 출력되는 상기 제1 PWM 제어신호를 수신하도록 구성되는 LTE 통제기(125); 및
상기 LTE 통제기(125)에서 수신된 상기 제1 PWM 제어신호를 변환하여 패킷 데이터를 생성하기 위한 패킷 생성기(126)를 더 포함하고,
상기 패킷 생성기(126)에서 생성된 패킷 데이터가 상기 컴퓨터 프로그램 장치(320)로 전달됨으로써 상기 조종기(200)와 상기 컴퓨터 프로그램 장치(320)의 드론 제어신호가 서로 동기화되는,
드론 제어 장치(100).As the drone control device 100,
Receives a pulse position modulation (PPM) signal from the manipulator 200 based on the first wireless communication and processes the received PPM signal to generate and output a first pulse width modulation (PWM) control signal for drones control A first unit 110 configured;
A second unit (120) configured to receive packet data from the computer program device (320) based on a second wireless communication, and to process the received packet data to output a second PWM control signal for dron control; And
A control signal for continuously controlling the operation of the drones is selected based on the first PWM control signal outputted from the first unit 110 and the second PWM control signal outputted from the second unit 120 And a drones control selector (130)
Wherein the first wireless communication is radio frequency (RF) wireless communication or wireless fidelity (WiFi) wireless communication and the second wireless communication is long term evolution (LTE) or LTE-A (advanced)
The second unit (120)
An LTE controller 125 configured to receive the first PWM control signal output from the first unit 110; And
Further comprising a packet generator (126) for converting the first PWM control signal received at the LTE controller (125) to generate packet data,
The packet data generated by the packet generator 126 is transferred to the computer program device 320 so that the dron control signals of the controller 200 and the computer program device 320 are synchronized with each other,
A drones controller (100). 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1 유닛(110)은,
상기 제2 유닛(120)으로부터 출력되는 상기 제2 PWM 제어신호를 수신하도록 구성되는 RF 통제기(113); 및
상기 RF 통제기(113)에서 수신된 상기 제2 PWM 제어신호를 변환하여 PPM 신호를 생성하기 위한 PWM-PPM 변환기(114)를 더 포함하고,
상기 PWM-PPM 변환기(114)에서 생성된 PPM 신호가 상기 조종기(200)로 전달됨으로써 상기 조종기(200)와 상기 컴퓨터 프로그램 장치(320)의 드론 제어신호가 서로 동기화되는,
드론 제어 장치(100).The method according to claim 1,
The first unit (110)
An RF governor (113) configured to receive the second PWM control signal output from the second unit (120); And
Further comprising a PWM-to-PPM converter (114) for converting the second PWM control signal received at the RF controller (113) to generate a PPM signal,
The PPM signal generated in the PWM-PPM converter 114 is transmitted to the controller 200 so that the controller control signals of the controller 200 and the controller program unit 320 are synchronized with each other,
A drones controller (100). 제 1 항에 있어서,
상기 제2 유닛(120)은, 상기 컴퓨터 프로그램 장치(320)로부터 수신되는 패킷 데이터에 기초하여 PPM 신호를 생성하도록 구성되는 PPM 생성기(123)를 더 포함하고,
상기 PPM 생성기(123)는 미리 결정된 시간 단위로 추가 PPM 신호를 자체적으로 생성하도록 추가로 구성되는,
드론 제어 장치(100).The method according to claim 1,
The second unit 120 further comprises a PPM generator 123 configured to generate a PPM signal based on packet data received from the computer program device 320,
The PPM generator 123 is further configured to generate an additional PPM signal by a predetermined time unit,
A drones controller (100). 제 5 항에 있어서,
상기 추가 PPM 신호는 드론의 정지비행(hovering)을 위한 신호에 해당하는,
드론 제어 장치(100).6. The method of claim 5,
The additional PPM signal corresponds to a signal for hovering the drones,
A drones controller (100). 제 1 항에 있어서,
상기 드론 통제 선택기(130)는,
메인(main) 드론 제어신호로서 상기 제1 PWM 제어신호를, 그리고 서브(sub) 드론 제어신호로서 상기 제2 PWM 제어신호를 설정하고; 그리고
상기 제1 PWM 제어신호가 미리 결정된 시간을 초과하여 수신되지 않는 경우, 상기 제2 PWM 제어신호를 상기 메인 드론 제어신호로서 전환하도록 추가로 구성되는,
드론 제어 장치(100).The method according to claim 1,
The drones control selector (130)
Setting the first PWM control signal as a main dronon control signal and the second PWM control signal as a sub dronon control signal; And
And to switch the second PWM control signal as the maindron control signal when the first PWM control signal is not received beyond a predetermined time,
A drones controller (100). 제 7 항에 있어서,
상기 드론 통제 선택기(130)는,
상기 제2 PWM 제어신호를 상기 메인 드론 제어신호로서 전환한 이후에, 상기 제1 PWM 제어신호의 수신을 검출하고; 그리고
상기 제1 PWM 제어신호의 검출에 응답하여, 상기 제1 PWM 제어신호를 다시 상기 메인 드론 제어신호로 전환하도록 추가로 구성되는,
드론 제어 장치(100). 8. The method of claim 7,
The drones control selector (130)
Detecting the reception of the first PWM control signal after switching the second PWM control signal as the mainron control signal; And
And to switch the first PWM control signal back to the mainron control signal in response to the detection of the first PWM control signal.
A drones controller (100). 제 1 항에 있어서,
상기 드론 통제 선택기(130)는,
미리 결정된 시간 주기로 상기 제1 PWM 제어신호 및 상기 제2 PWM 제어신호의 신호 품질을 측정하고; 그리고
상기 측정된 신호 품질에 기초하여, 신호 품질이 더 우수한 PWM 제어신호를 메인 드론 제어신호로서 활용하도록 추가로 구성되는,
드론 제어 장치(100).The method according to claim 1,
The drones control selector (130)
Measuring a signal quality of the first PWM control signal and the second PWM control signal at a predetermined time period; And
And further configured to utilize a PWM control signal having a better signal quality as a mainron control signal based on the measured signal quality,
A drones controller (100).
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