KR101867014B1 - 비행 경로 최적화 방법 제공 방법 - Google Patents

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Abstract

비행 경로 최적화 방법 제공 방법이 제공되며, 적어도 하나의 센서를 이용하여 위치, 고도 및 속도를 포함한 비행 데이터를 수집하는 단계, 수집된 비행 데이터를 드론 관제 장치가 구비된 드론과 매핑되어 기 저장된 원격 제어 장치로 전송하는 단계, 원격 제어 장치에 기 저장된 불법 비행 데이터와 수집된 비행 데이터가 일치하는 경우, 원격 제어 장치로부터 기 저장된 불법 비행 데이터와 매핑되어 저장된 비행 명령 데이터를 수신하는 단계, 수신한 비행 명령 데이터를 드론으로 전송하여 드론이 비행 명령 데이터에 대응하는 비행을 실시하도록 하는 단계를 포함한다.

Description

비행 경로 최적화 방법 제공 방법{METHOD FOR PROVIDING FIGHT ROUTE OPTIMIZATION}
본 발명은 비행 경로 최적화 방법 제공 방법에 관한 것으로, 비행 경로가 적합하지 않은 경로를 유지할 경우, 자동으로 귀환 또는 적합한 경로를 유지하도록 제어하는 방법에 관한 것이다.
드론(Drone)은 무선 전파로 조종할 수 있는 무인 항공기로써, 군사 용도로 개발되었지만 최근에는 고공 촬영, 배달 및 키덜트 제품으로 재탄생되어 개인도 부담없이 드론을 구매 및 조종하는 시대가 도래됨에 따라, 드론을 금지하는 구역도 함께 증가하고 그 규제도 많아지고 있다.
이때, 드론을 제어하는 방법은 드론의 상태 정보에 기반하여 제어하는 방법으로 이루어지고 있다. 이와 관련하여, 선행기술인 한국공개특허 제2011-0078823호(2011.07.07 공개) 및 한국등록특허 제10-1286376호(2013.07.15 공고)에는, 인터넷을 이용하여 무인 비행체를 원격으로 제어하는 방법이 개시되어 있다.
다만, 드론의 대중화로 인하여 안전 문제가 발생되어 드론의 단속 구역이 증가하고 있으며, 단속 구역에서 드론의 비행을 조종하는 경우, 단속으로 인한 드론 조종자의 물질적 피해가 발생할 수 있으며, 불법 비행으로 인한 안전 문제가 야기될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 드론이 단속 구역을 비행하고 있거나, 제한 속도 및 고도를 넘어 비행하고 있거나, 안전상 문제가 될만한 비행 경로를 생성하고 있는 경우, 조종자가 조종하고 있는 경우일지라도 드론 관제 장치의 명령을 드론 조종기의 명령에 우선하여 제어하여 단속 상황을 벗어나도록 제어하며, 원격에서라도 단수 또는 복수의 드론을 한 명의 조종자가 조종할 수 있도록 하는, 비행 경로 최적화 방법 제공 방법을 제공할 수 있다. 다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예는, 위치, 고도 및 속도를 포함한 비행 데이터를 수집하는 단계; 상기 수집된 비행 데이터를 상기 드론 관제 장치가 구비된 드론과 매핑되어 기 저장된 원격 제어 장치로 전송하는 단계; 상기 원격 제어 장치에 기 저장된 불법 비행 데이터와 상기 수집된 비행 데이터가 일치하는 경우, 상기 원격 제어 장치로부터 상기 기 저장된 불법 비행 데이터와 매핑되어 저장된 비행 명령 데이터를 수신하는 단계; 상기 수신한 비행 명령 데이터를 상기 드론으로 전송하여 상기 드론이 상기 비행 명령 데이터에 대응하는 비행을 실시하도록 하는 단계;를 포함하고, 상기 드론을 조종하는 드론 조종기가 상기 드론과 연결되는 경우, 상기 드론 관제 장치를 경유하여 상기 원격 제어 장치로부터 수신된 명령은, 상기 원격 제어 장치로부터 불법 비행을 식별하는 식별자가 삽입된 명령만이 상기 드론 조종기의 명령에 우선하여 실행되는 것을 특징으로 한다.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 드론이 단속 구역을 비행하고 있거나, 제한 속도 및 고도를 넘어 비행하고 있거나, 안전상 문제가 될만한 비행 경로를 생성하고 있는 경우, 조종자가 조종하고 있는 경우일지라도 드론 관제 장치의 명령을 드론 조종기의 명령에 우선하여 제어하여 단속 상황을 벗어나도록 제어하며, 원격에서라도 단수 또는 복수의 드론을 한 명의 조종자가 조종할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 경로 최적화 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 드론 관제 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 비행 경로 최적화 방법이 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 비행 경로를 산출하는 방법이 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 포함된 각 구성들 상호간에 데이터가 송수신되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 경로 최적화 방법 제공 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 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 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1개의 유닛이 2개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2개 이상의 유닛이 1개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
본 명세서에서 있어서, 단말과 매핑(Mapping) 또는 매칭(Maching)으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는, 단말의 식별 정보(Identifying Data)인 단말기의 고유번호나 개인의 식별정보를 매핑 또는 매칭한다는 의미로 해석될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 경로 최적화 시스템을 설명하기 위한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 비행 경로 최적화 시스템(1)은, 드론 조종기(100), 드론(300), 드론 관제 장치(400), 원격 제어 장치(500)를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 비행 경로 최적화 시스템(1)은, 본 발명의 일 실시예에 불과하므로, 도 1을 통해 본 발명이 한정 해석되는 것은 아니다.
이때, 도 1의 각 구성요소들은 일반적으로 네트워크(network, 200)를 통해 연결된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 네트워크(200)를 통하여 드론 조종기(100)는, 드론(300)과 연결될 수 있다. 그리고, 드론(300)은 드론 관제 장치(400)를 이용한 네트워크(200)를 통하여 원격 제어 장치(500)와 연결될 수 있다. 또한, 드론 관제 장치(400)는 네트워크(200)를 통하여 원격 제어 장치(500)와 연결될 수 있다. 그리고, 원격 제어 장치(500)는, 네트워크(200)를 통하고 드론 관제 장치(400)를 경유하여 드론(300)과 연결될 수 있으며, 네트워크(200)를 통하여 드론 조종기(100) 또는 드론(300)을 조종하는 사용자의 단말(미도시)와 연결될 수 있다.
여기서, 네트워크(200)는, 복수의 단말 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 이러한 네트워크(200)의 일 예에는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 네트워크, LTE(Long Term Evolution) 네트워크, 5GPP(5rd Generation Partnership Project) 네트워크, WIMAX(World Interoperability for Microwave Access) 네트워크, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 블루투스(Bluetooth) 네트워크, 위성 방송 네트워크, 아날로그 방송 네트워크, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 네트워크 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다. 도 1에 도시된 드론 조종기(100), 드론(300), 드론 관제 장치(400), 원격 제어 장치(500)는 도 1에 도시된 것들로 한정 해석되는 것은 아니다.
드론 조종기(100)는, 드론(Drone, 300)을 조종하는 장치일 수 있다. 여기서, 드론 조종기(100)는 드론(300)과 매칭된 별도의 장비일 수도 있고, 사용자의 모바일 단말일 수도 있다. 그리고, 드론 조종기(100)는, 드론(300)과의 무선 통신을 통하여 드론(300)의 상태를 파악할 수도 있고, 드론(300)으로 비행 명령을 전송하는 장치일 수도 있다. 이때, 드론 조종기(100)는, 네트워크(200)를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 드론 조종기(100)는, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(smartphone), 스마트 패드(smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
드론(300)은, 무인 비행기로 기체에 사람이 탑승하지 않고 지상에서 원격 조종한다는 점에서 무인 항공기(UAV)라고도 한다. 그리고, 드론(300)은, 용도에 따라 표적드론(target drone), 정찰드론(reconnaissance drone, RQ) 또는 감시드론(surveillance drone), 다목적 드론(multi-roles drone, MQ) 등으로 구분될 수 있다. 이때, 표적드론에는 라이언 파이어비(Ryan Firebee), 감시드론에는 핵무기활동 감시용으로 글로벌 호크(Global Hawk, RQ-4), 정찰과 공격이 가능한 드론(MQ)에는 중형급인 프레데터(Predator, MQ-1)와 대형급인 리퍼(Reaper, MQ-9) 등일 수 있다. 그리고, 드론(300)은, 예를 들어, 화산 분화구 촬영처럼 사람이 직접 가서 촬영하기 어려운 장소를 촬영하거나 인터넷 쇼핑몰의 무인(無人) 택배 서비스를 수행할 수 있으며, 무인 택배 서비스의 경우 인공위성을 이용해 위치를 확인하는 GPS(위성항법장치) 기술을 활용해 서류, 책, 피자 등을 개인에게 배달하는 기능을 수행할 수도 있다. 이를 위하여, 드론(300)은, 드론 조종기(100)를 통하여 조종되는 일 실시예와, 원격 제어 장치(500)를 통하여 조종되는 일 실시예를 수행할 수 있다. 그리고, 드론(300)은, 드론 조종기(100)를 통하여 조종되는 경우에도, 드론(300)에 드론 관제 장치(400)가 장착되고, 불법 비행 데이터가 감지되는 경우에는, 원격 제어 장치(500)를 통하여 제어되는 장치일 수 있다. 또한, 드론(300)은, 드론(300)에 드론 관제 장치(400)가 장착되고, 원격에서 조종을 실시하는 경우에는, 원격 제어 장치(500)로부터 제어 데이터를 수신하고, 원격 제어 장치(500)로 비행 데이터를 전송하며, 원격 제어 장치(500)에서 전송된 비행 데이터에 기반하여 불법 비행 데이터가 감지되는 경우, 드론(300)은 원격 제어 장치(500)로부터 불법 비행 궤적에서 벗어나게 하거나, 정규 속도에 맞게 비행하게 하는 등의 제어 명령을 드론 관제 장치(400)를 경유하여 수신하고, 제어 명령에 기반하여 비행을 하는 장치일 수 있다.
드론 관제 장치(400)는 드론(300)에 탈착가능한 장치일 수 있고, 드론(300)과 원격 제어 장치(500) 간의 데이터 송수신을 담당하는 장치일 수 있다. 또한, 드론 관제 장치(400)는, 드론(300)으로 전달되는 원격 제어 장치(500)의 제어 명령을 드론(300)으로 전송하는 장치일 수 있다. 또한, 드론 관제 장치(400)는 드론(300)의 비행 정보를 감지하고, 감지된 정보가 원격 제어 장치(500)에서 기록될 수 있도록 원격 제어 장치(500)로 정보를 전송하는 장치일 수 있다. 이때, 드론 관제 장치(400)가 장착되는 경우 드론 관제 장치(400)는 드론(300)으로부터 전원을 공급받을 수 있으며, 드론(300)은 드론 관제 장치(400)의 탈거가 감지되는 경우, 전원 단락으로 전원이 공급되지 않도록 하는 장치일 수 있다. 이때, 드론 관제 장치(400)는, 네트워크(200)를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 드론 관제 장치(400)는 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(smartphone), 스마트 패드(smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
원격 제어 장치(500)는 드론 관제 장치(400)와 연동되어 드론(300)으로 비행 명령을 전송하는 장치일 수 있다. 그리고, 원격 제어 장치(500)는 드론 관제 장치(400)로부터 수신되는 비행 데이터를 수신하여 기록하는 장치일 수 있고, 드론 관제 장치(400)로부터 수신된 비행 데이터가 기 설정된 불법 비행 데이터와 일치하는 경우, 해당 궤적을 벗어나거나, 속도 또는 고도가 제한 속도 또는 고도 미만으로 조정되도록 하는 장치일 수 있다. 그리고, 원격 제어 장치(500)는, 불법 비행 데이터가 감지되고, 드론 조종기(100)로 드론(100)이 조종되는 경우, 드론(300)을 조종하는 사용자의 단말(미도시) 또는 드론 조종기(100)가 사용자의 모바일 단말인 경우, 드론 조종기(100)로 해당 상황에 대한 정보를 단말 또는 드론 조종기(100)로 전송하는 장치일 수 있다. 이때, 원격 제어 장치(500)는, 네트워크(200)를 통하여 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 여기서, 컴퓨터는 예를 들어, 웹 브라우저(WEB Browser)가 탑재된 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 또한, 원격 제어 장치(500)는, 네트워크(200)를 통해 원격지의 서버나 단말에 접속할 수 있는 단말로 구현될 수 있다. 원격 제어 장치(500)는, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 장치로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(smartphone), 스마트 패드(smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 드론 관제 장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 3은 도 1에 도시된 비행 경로 최적화 방법이 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 비행 경로를 산출하는 방법이 구현된 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 관제 장치(400)는, 수집부(410), 전송부(420), 수신부(430), 실시부(440), 원격 제어부(450)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 장치(500) 또는 원격 제어 장치(500)와 연동하여 동작하는 다른 서버(미도시)가 드론 조종기(100) 또는 사용자의 모바일 단말(미도시)로 비행 경로 최적화 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 전송하는 경우, 드론 조종기(100) 또는 사용자의 모바일 단말은, 비행 경로 최적화 애플리케이션, 프로그램, 앱 페이지, 웹 페이지 등을 설치하거나 열 수 있다. 또한, 웹 브라우저에서 실행되는 스크립트를 이용하여 서비스 프로그램이 드론 조종기(100) 또는 사용자의 모바일 단말에서 구동될 수도 있다. 여기서, 웹 브라우저는 웹(WWW: world wide web) 서비스를 이용할 수 있게 하는 프로그램으로 HTML(hyper text mark-up language)로 서술된 하이퍼 텍스트를 받아서 보여주는 프로그램을 의미하며, 예를 들어 넷스케이프(Netscape), 익스플로러(Explorer), 크롬(chrome) 등을 포함한다. 또한, 애플리케이션은 단말 상의 응용 프로그램(application)을 의미하며, 예를 들어, 모바일 단말(스마트폰)에서 실행되는 앱(app)을 포함한다.
이때, 네트워크(200)의 연결은, 드론 조종기(100), 드론(300), 드론 관제 장치(400), 원격 제어 장치(500)가 네트워크(200)로 연결되어 있는 단말과 통신을 위해 통신 접점에 통신 객체를 생성하는 것을 의미한다. 드론 관제 장치(400)는 통신 객체를 통해 서로 데이터를 교환할 수 있다.
우선, 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 경로 최적화 방법은, 드론 조종기(100)가 존재하는 경우와, 드론 조종기(100)가 존재하지 않는 경우, 즉 원격에서 조종하는 경우를 나눌 수 있다. 전자의 경우에는, 드론 조종기(100)의 명령에 우선하지만, 드론(300)이 불법 비행 데이터와 일치하는 데이터를 생성하고 있는 경우에는 원격 제어 장치(500)의 명령이 드론 조종기(100)의 명령에 우선한다. 후자의 경에는, 드론 조종기(100)가 존재하지 않으므로 원격 제어 장치(500)의 명령에 따라 드론(300)은 비행하게 된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론(300)은, 드론 관제 장치(400)가 장착되는 경우와, 드론 관제 장치(400)가 장착되지 않는 경우를 나눌 수 있다. 전자의 경우에는, 드론 관제 장치(400)가 장착되기 때문에 드론(300)에서는 드론 관제 장치(400)로 전원을 공급해야 하고, 드론 관제 장치(400)와 연결된 드론(300)의 인터페이스가 활성화되게 된다. 반면, 후자의 경우에는, 드론 관제 장치(400)가 장착되지 않기 때문에 드론(300)에서는 드론 관제 장치(400)로 전원을 공급할 필요가 없고, 드론(300)의 드론 관제 장치(400)와 연결된 인터페이스는 비활성화되게 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론(300)과 드론 관제 장치(400)는 분리형으로 구현될 수도 있지만, 일체형으로 구현될 수도 있다. 후자의 경우에는, 상술한 바와 같이, 드론 관제 장치(400)를 이용하는 경우와 드론 관제 장치(400)를 이용하지 않는 경우를 나누어 이용할 수 있도록 토글(Toggle)될 수 있다.
수집부(410)는, 적어도 하나의 센서를 이용하여 위치, 고도 및 속도를 포함한 비행 데이터를 수집할 수 있다. 이때, 적어도 하나의 센서는, 위치, 고도 및 속도를 감지하는 센서일 수 있다.
전송부(420)는, 수집된 비행 데이터를 드론 관제 장치(400)가 구비된 드론(300)과 매핑되어 기 저장된 원격 제어 장치(500)로 전송할 수 있다.
수신부(430)는, 원격 제어 장치(500)에 기 저장된 불법 비행 데이터와 수집된 비행 데이터가 일치하는 경우, 원격 제어 장치(500)로부터 기 저장된 불법 비행 데이터와 매핑되어 저장된 비행 명령 데이터를 수신할 수 있다. 이때, 기 저장된 불법 비행 데이터는, 비행 속도 데이터, 비행 고도 데이터 및 비행 금지 좌표 데이터를 포함할 수 있다.
실시부(440)는, 수신한 비행 명령 데이터를 드론(300)으로 전송하여 드론(300)이 비행 명령 데이터에 대응하는 비행을 실시하도록 한다. 이때, 실시부(440)는, 수집된 비행 데이터 중 비행 속도 데이터가 기 저장된 불법 비행 데이터를 만족시키는 경우, 원격 제어 장치(500)는 드론 관제 장치(400)로 비행 속도 데이터를 초과하지 않는 속도를 유지하는 명령을 전송할 수 있다. 그리고, 실시부(440)는, 수집된 비행 데이터 중 비행 고도 데이터가 기 저장된 불법 비행 데이터를 만족시키는 경우, 원격 제어 장치(500)는 드론 관제 장치(400)로 비행 고도 데이터를 초과하지 않는 고도를 유지하는 명령을 전송할 수 있다. 또한, 실시부(440)는, 수집된 비행 데이터 중 비행 위치 데이터가 기 저장된 비행 금지 좌표 데이터를 만족시키는 경우, 원격 제어 장치(500)는 드론 관제 장치(400)로 비행 금지 좌표 데이터가 포함된 구역을 벗어나도록 우회 명령 또는 귀환 명령을 전송할 수 있다. 이때, 우회 명령 또는 귀환 명령은, 수집된 비행 위치 데이터와, 비행 금지 좌표 데이터가 포함된 구역을 벗어나도록 산출된 최단 거리 및 최단 경로 데이터를 포함할 수 있다.
원격 제어부(450)는, 수집부(410)에서 적어도 하나의 센서를 이용하여 위치, 고도 및 속도를 포함한 비행 데이터를 수집하기 전에, 원격 제어 장치(500)로부터 드론 관제 장치(400)가 구비된 드론(300)이 비행할 비행 경로를 수신할 수 있고, 수신한 비행 경로를 드론(300)으로 전송할 수 있다. 이때, 원격 제어부(450)는, 원격 제어 장치(500)로부터 수신한 비행 경로와, 수집된 비행 데이터의 비교 결과, 비행 경로와 수집된 비행 데이터의 유사도가 기준값 미만인 경우의 재비행 명령을 수신하고, 수신된 재비행 명령을 드론(300)으로 전송할 수 있다. 이때, 수신한 비행 경로 및 수집된 비행 데이터를 기반으로 PID(Proportional Integral Derivative) 제어가 실시될 수 있다.
한편, 드론(300)과 드론 관제 장치(400)는 일대일로 대응되도록 구비되고, 드론 관제 장치(400)는 복수로 구비되는 경우, 원격 제어 장치(500)와 일대다로 연결될 수 있고, 복수의 드론 관제 장치(400)는 원격 제어 장치(500)로 인하여 동시 또는 순차적으로 제어될 수 있다. 즉, 한 명의 원격 조종자가 원격 제어 장치(500)로부터 복수의 드론(300)을 드론 관제 장치(400)를 이용하여 조종할 수 있다. 이때, 드론 관제 장치(400)는 식별을 위하여 고유의 식별자를 포함할 수 있고, 송수신 데이터의 헤더 등에 고유의 식별자를 포함시켜 통신함으로써, 원격 제어 장치(500)에서 식별을 할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 드론(300)을 조종하는 드론 조종기(100)가 드론(300)과 연결되는 경우, 드론 관제 장치(400)를 경유하여 원격 제어 장치(500)로부터 수신된 명령은, 원격 제어 장치(500)로부터 불법 비행을 식별하는 식별자가 삽입된 명령만이 드론 조종기(100)의 명령에 우선하여 실행될 수 있다.
그리고, 드론(300)을 조종하는 드론 조종기(100)가 드론(300)과 연결되지 않은 경우, 드론 관제 장치(400)는 원격 제어 장치(500)로부터 비행 허가를 얻어야 드론(300)의 구동이 시작되도록 제어할 수 있다.
반면, 드론 조종기(100)가 드론(300)과 연결된 경우에는, 수신한 비행 명령 데이터를 드론(300)으로 전송하여 드론(300)이 비행 명령 데이터에 대응하는 비행을 실시하도록 하는 경우, 수신한 비행 명령 데이터는 드론(300)을 조종하는 드론 조종기(100)로부터 수신되는 명령보다 우선하여 실행될 수 있다.
그리고, 원격 제어 장치(500)는, 수집된 비행 데이터를 드론(300)과 매핑하여 저장할 수 있고, 드론 관제 장치(400)는 드론(300)과 연결되되, 드론 관제 장치(400)가 드론(300)에 연결되지 않는 경우, 드론(300)의 드론 관제 장치(400)와 연결되는 인터페이스 또는 모듈로는 전원이 인가되지 않도록 구성될 수 있다.
여기서, 드론 관제 장치(400)와 원격 제어 장치(500)는 이동 통신망을 통하여 연결될 수 있다. 다만, 다른 무선 통신망을 제외하는 것은 아님이 자명하다 할 것이다.
상술한 구성을 가지는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 경로 최적화 방법 제공 방법을 도 3 및 도 4를 참조로 하여 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 비행 경로 최적화 방법 제공 방법은, VR 또는 AR(가상 현실 또는 증강 현실)을 통한 학습자와 교수자가 실시간으로 VR 또는 AR 콘텐츠를 공유하도록 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 비행 경로 최적화 방법 제공 방법은, 실시간으로 콘텐츠를 공유하는 곳이면 어디든지 적용될 수 있다. 예를 들어, 커뮤니케이션, 원거리 인터뷰 테스트, 원격 의료 상담 등 다양한 분야에 적용될 수 있으므로, 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아님이 자명하다 할 것이다.
도 3을 참조하면, 한 명의 조종자가 복수대의 드론(300(1)),..,(300(n))을 제어하는 경우를 설명한다. 예를 들어, 복수의 논(논(1),..논(n))에 농약을 뿌리는 드론(300)이라고 가정하면, 한 명의 조종자는 복수대의 드론(300(1)),..,(300(n))을 동시에 또는 순차적으로 구동할 수 있다. 이때, 하나의 드론(300(1))에는, 하나의 드론 관제 장치(400(1))가 장착될 수 있다. 그리고, 도 4를 참조하면, 원격 제어 장치(500)는, 논의 형태, 작물의 종류, 작물 보호제의 종류 및 풍향을 파악하여 비행 경로, 비행 속도 및 고도를 생성할 수 있다. 이때, 드론 관제 장치(400)에 촬영 수단(미도시)가 장착된다고 가정하는 경우, 드론 관제 장치(400)는, 원격 제어 장치(500)에서 입력한 논의 좌표((x1,y1), (x2,y2),(x3,y3),(x4,y4))를 이용하여 해당 좌표를 포함하는 지역을 촬영하고, 촬영 정보를 원격 제어 장치(500)로 전송할 수 있다. 그리고, 원격 제어 장치(500)는, 작물의 간격, 작물의 종류, 작물 보호제의 종류 및 풍향에 매핑된 기 설정된 비행 경로, 비행 속도 및 비행 고도를 드론 관제 장치(400)로 전송할 수 있고, 드론(300)은 드론 관제 장치(400)에서 수신한 명령을 기반으로 비행을 실시할 수 있다.
이와 같은 도 2 내지 도 4의 비행 경로 최적화 방법 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1을 통해 비행 경로 최적화 방법 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1에 포함된 각 구성들 상호간에 데이터가 송수신되는 과정을 나타낸 도면이다. 이하, 도 5를 통해 본원의 일 실시예에 따라 신호가 송수신되는 과정의 일 예를 설명할 것이나, 이와 같은 실시예로 본원이 한정 해석되는 것은 아니며, 앞서 설명한 다양한 실시예들에 따라 도 5에 도시된 데이터가 송수신되는 과정이 변경될 수 있음은 기술분야에 속하는 당업자에게 자명하다.
도 5를 참조하면, 드론(300)은 드론 관제 장치(400)가 드론(300)에 장착되었는지를 확인한다(S5100). 만약, 드론(300)이 드론 관제 장치(400)에 장착된 경우에는, 드론(300)은 드론 관제 장치(400)에 전원을 공급하고 원격 제어 장치(500)와 통신을 시작한다(S5200).
또한, 드론 관제 장치(400)는, 원격 제어 장치(500)로, 비행 허가를 요청하고(S5300), 비행 승낙을 얻는 경우(S5400), 드론(300)으로 비행 허가 데이터를 전달하여(S5500), 드론(300)이 비행을 시작하게 한다(S5600).
또한, 드론 관제 장치(400)는 드론(300)의 비행 데이터를 수집하고(S5700), 수집된 데이터를 원격 제어 장치(500)로 전송하여(S5710), 원격 제어 장치(500)에서 드론(300)의 비행이 정상적인지를 판단하고 기록하도록 한다.
이때, 원격 제어 장치(500)는, 수집 데이터와 불법 비행 데이터가 동일한지의 여부를 파악하고(S5720), 드론 관제 장치(400)로 비행 명령 데이터를 전송한다(S5730).
또한, 드론 관제 장치(400)는 원격 제어 장치(500)의 비행 명령 데이터를 드론(300)으로 전송하고(S5740), 드론(300)은 명령에 기반하여 비행하게 된다(S5750).
이때, 드론 조종기(100)로부터 드론(300)으로 드론 제어 명령이 전송되는 경우(S5760), 드론(300)은 드론 조종기(100)의 드론 제어 명령을 무시하게 된다(S5780). 즉, 드론(300)이 불법 비행으로부터 벗어날 때까지는, 드론 조종기(100)의 명령을 무시하고, 원격 제어 장치(500)의 제어를 우선하여 실행하게 된다(S5780).
그리고 나서, 드론 관제 장치(400)는, 데이터를 수집하고(S5790), 수집된 데이터를 원격 제어 장치(500)로 전송하며(S5800), 수집 데이터와 불법 비행 데이터가 일치하지 않는 경우에는(S5810), 수동 조종을 허용하는 명령을 드론 관제 장치(400)를 경유하여 드론(300)으로 전달되도록 하고(S5820), 수집 데이터와 불법 비행 데이터가 일치하는 경우에는(S5800), S5720 단계로 복귀하도록 한다.
한편, S5100 단계에서 드론(300)에 드론 관제 장치(400)가 장착되지 않은 경우에는(S5100), 드론 조종기(100)가 존재하는지를 확인하고(S5900), 드론 조종기(100)가 존재하는 경우, 드론 조종기(100)와 드론(300)이 연동되도록 통신 채널을 형성 및 연결한다(S5910). 또한, 드론(300)은 드론 관제 장치(400)와 연결된 인터페이스 모듈로 전원이 인가되지 않도록 제어한다(S5920).
상술한 단계들(S5100~S5920)간의 순서는 예시일 뿐, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상술한 단계들(S5100~S5920)간의 순서는 상호 변동될 수 있으며, 이중 일부 단계들은 동시에 실행되거나 삭제될 수도 있다.
이와 같은 도 5의 비행 경로 최적화 방법 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 도 4를 통해 비행 경로 최적화 방법 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 경로 최적화 방법 제공 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 드론 관제 장치는, 적어도 하나의 센서를 이용하여 위치, 고도 및 속도를 포함한 비행 데이터를 수집한다(S6100).
그리고 나서, 드론 관제 장치는, 수집된 비행 데이터를 드론 관제 장치가 구비된 드론과 매핑되어 기 저장된 원격 제어 장치로 전송한다(S6200).
또한, 드론 관제 장치는, 원격 제어 장치에 기 저장된 불법 비행 데이터와 수집된 비행 데이터가 일치하는 경우, 원격 제어 장치로부터 기 저장된 불법 비행 데이터와 매핑되어 저장된 비행 명령 데이터를 수신한다(S6300).
여기서, 드론 관제 장치는, 수신한 비행 명령 데이터를 드론으로 전송하여 드론이 비행 명령 데이터에 대응하는 비행을 실시하도록 한다(S6400).
이와 같은 도 6의 비행 경로 최적화 방법 제공 방법에 대해서 설명되지 아니한 사항은 앞서 도 1 내지 도 5를 통해 비행 경로 최적화 방법 제공 방법에 대하여 설명된 내용과 동일하거나 설명된 내용으로부터 용이하게 유추 가능하므로 이하 설명을 생략하도록 한다.
도 6을 통해 설명된 일 실시예에 따른 비행 경로 최적화 방법 제공 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 애플리케이션이나 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 경로 최적화 방법 제공 방법은, 단말기에 기본적으로 설치된 애플리케이션(이는 단말기에 기본적으로 탑재된 플랫폼이나 운영체제 등에 포함된 프로그램을 포함할 수 있음)에 의해 실행될 수 있고, 사용자가 애플리케이션 스토어 서버, 애플리케이션 또는 해당 서비스와 관련된 웹 서버 등의 애플리케이션 제공 서버를 통해 마스터 단말기에 직접 설치한 애플리케이션(즉, 프로그램)에 의해 실행될 수도 있다. 이러한 의미에서, 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 비행 경로 최적화 방법 제공 방법은 단말기에 기본적으로 설치되거나 사용자에 의해 직접 설치된 애플리케이션(즉, 프로그램)으로 구현되고 단말기에 등의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 드론 관제 장치에서 실행되는 비행 경로 최적화 방법에 있어서,
    위치, 고도 및 속도를 포함한 비행 데이터를 수집하는 단계;
    수집된 비행 데이터를 상기 드론 관제 장치가 구비된 드론과 매핑되어 기 저장된 원격 제어 장치로 전송하는 단계;
    상기 원격 제어 장치에 기 저장된 불법 비행 데이터와 상기 수집된 비행 데이터가 일치하는 경우, 상기 원격 제어 장치로부터 상기 기 저장된 불법 비행 데이터와 매핑되어 저장된 비행 명령 데이터를 수신하는 단계;
    상기 수신한 비행 명령 데이터를 상기 드론으로 전송하여 상기 드론이 상기 비행 명령 데이터에 대응하는 비행을 실시하도록 하는 단계;를 포함하고,
    상기 드론을 조종하는 드론 조종기가 상기 드론과 연결되는 경우, 상기 드론 관제 장치를 경유하여 상기 원격 제어 장치로부터 수신된 명령은, 상기 원격 제어 장치로부터 불법 비행을 식별하는 식별자가 삽입된 명령만이 상기 드론 조종기의 명령에 우선하여 실행되는 것을 특징으로 하는 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기 저장된 불법 비행 데이터는, 비행 속도 데이터, 비행 고도 데이터 및 비행 금지 좌표 데이터를 포함하는 것인, 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수집된 비행 데이터 중 비행 속도 데이터가 상기 기 저장된 불법 비행 데이터를 만족시키는 경우, 상기 원격 제어 장치는 상기 드론 관제 장치로 상기 비행 속도 데이터를 초과하지 않는 속도를 유지하는 명령을 전송하는 것인, 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 수집된 비행 데이터 중 비행 고도 데이터가 상기 기 저장된 불법 비행 데이터를 만족시키는 경우, 상기 원격 제어 장치는 상기 드론 관제 장치로 상기 비행 고도 데이터를 초과하지 않는 고도를 유지하는 명령을 전송하는 것인, 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 수집된 비행 데이터 중 비행 위치 데이터가 상기 기 저장된 비행 금지 좌표 데이터를 만족시키는 경우, 상기 원격 제어 장치는 상기 드론 관제 장치로 상기 비행 금지 좌표 데이터가 포함된 구역을 벗어나도록 우회 명령 또는 귀환 명령을 전송하는 것인, 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 우회 명령 또는 귀환 명령은, 상기 수집된 비행 위치 데이터와, 상기 비행 금지 좌표 데이터가 포함된 구역을 벗어나도록 산출된 최단 거리 및 최단 경로 데이터를 포함하는 것인, 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 드론과 드론 관제 장치는 일대일로 대응되도록 구비되고,
    상기 드론 관제 장치는 복수로 구비되는 경우, 상기 원격 제어 장치와 일대다로 연결되고,
    상기 복수의 드론 관제 장치는 원격 제어 장치로 인하여 동시 또는 순차적으로 제어되는 것인, 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 드론을 조종하는 드론 조종기가 상기 드론과 연결되지 않은 경우, 상기 드론 관제 장치는 상기 원격 제어 장치로부터 비행 허가를 얻어야 상기 드론의 구동이 시작되도록 제어하는 것인, 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신한 비행 명령 데이터를 상기 드론으로 전송하여 상기 드론이 상기 비행 명령 데이터에 대응하는 비행을 실시하도록 하는 경우, 상기 수신한 비행 명령 데이터는 드론을 조종하는 드론 조종기로부터 수신되는 명령보다 우선하여 실행되는 것인, 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 원격 제어 장치는, 상기 수집된 비행 데이터를 상기 드론과 매핑하여 저장하는 것인, 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치, 고도 및 속도를 포함한 비행 데이터를 수집하는 단계 이전에,
    상기 원격 제어 장치로부터 상기 드론 관제 장치가 구비된 드론이 비행할 비행 경로를 수신하는 단계;
    상기 수신한 비행 경로를 상기 드론으로 전송하는 단계;
    를 더 포함하는 것인, 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 수집된 비행 데이터를 상기 드론 관제 장치가 구비된 드론과 매핑되어 기 저장된 원격 제어 장치로 전송하는 단계 이후에,
    상기 원격 제어 장치로부터 상기 수신한 비행 경로와, 상기 수집된 비행 데이터의 비교 결과, 상기 비행 경로와 상기 수집된 비행 데이터의 유사도가 기준값 미만인 경우의 재비행 명령을 수신하는 단계;
    상기 수신된 재비행 명령을 상기 드론으로 전송하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 수신한 비행 경로 및 수집된 비행 데이터를 기반으로 PID(Proportional Integral Derivative) 제어가 실시되는 것인, 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 드론 관제 장치와 상기 원격 제어 장치는 이동 통신망을 통하여 연결되는 것인, 드론의 비행 경로 최적화 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 7 항, 제 9 항 내지 제 13 항, 제 15 항 중 어느 하나에 기재된 드론의 비행 경로 최적화 방법을 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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