KR101901053B1 - 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법 - Google Patents

자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차(10)에 드론 관리장치(100)가 설치되며, 상기 드론 관리장치(100)는 드론(20)과 통신하는 무선통신부(110)와; 드론(20)이 안착할 수 있도록 드론 안착장치(120)와; 상기 드론 안착장치(120)에 안착된 드론(20)을 무선으로 충전할 수 있도록 드론 무선충전장치(130)와; 제어부(140)와; 전원공급장치(150); 로 이루어지는 것으로,
본 발명 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법은 자동차에 설치된 드론 관리장치를 통해 드론을 관리하며 드론을 통해 안개 등에 의해 시야가림 현상 발생시에도 적외선카메라가 구비된 드론을 통해 실시간으로 촬영한 영상을 드론 관리장치의 제어부로 전송한 후, 드론 관리장치의 제어부가 별도의 디스플레이에 영상을 출력하도록 제어하여 차량탑승자에게 교통상황을 보여줌으로써 충돌방지를 할 수 있는 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법을 제공하고자 한다.

Description

자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법 { drone controlling Method of Installed in cars and automatically takeoff and landing }
본 발명은 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 자동차에 설치된 드론 관리장치를 통해 드론이 안착할 시 드론을 고정시키며 고정된 드론을 충전함에 따라 관리가 간편하며, 드론을 이륙시킨 후 안개 등에 의해 시야가림 현상 발생시에도 적외선카메라가 구비된 드론을 통해 실시간으로 촬영한 영상을 드론 관리장치의 제어부로 전송한 후, 드론 관리장치의 제어부가 별도의 디스플레이에 영상을 출력하도록 제어하여 차량탑승자에게 교통상황을 보여줌으로써 충돌방지를 할 수 있는 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법에 관한 것이다.
자동차 내부에서 사용자가 주변의 시야를 확보하기 위해서는 다양한 방법이 존재하며, 자동차 내부에서 유리를 통해 밖을 직접 보거나, 백미러를 통해 사용자가 보기 힘든 후방을 간단히 볼 수 있거나, 차량외부에 설치된 카메라를 통해 차량 주변의 영상을 디스플레이를 통해 확인할 수 있는 등이 있었다.
상기 차량 주변의 영상을 보여주는 종래기술로서 등록실용신안공고 등록번호 제20-0451632호의 자동차의 영상기록장치용 시야확보구에는, 자동차의 실내에 장착되어 유리창을 통해 자동차의 외부를 촬영 및 기록하는 영상기록장치의 촬영 시야를 확보하는 자동차의 영상기록장치용 시야확보구로, 상기 유리창의 외측에서 상기 영상기록장치의 촬영 시야에 해당하는 공간의 상측 및 양측 영역을 커버하는 차단부와; 상기 차단부를 상기 유리창의 외측면에 착탈 가능하게 결합하는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 영상기록장치용 시야확보구라고 기재되어 있다.
하지만, 상기와 같은 차량 주변의 영상은 제한적이며, 주변이 다른 차량이나 장애물에 의해 시야가 막혀 있을 경우에는 더 넓은 시야를 확보할 수 없었다. 더 넓은 시야를 확보하기 위해 드론을 사용하는 기술을 사용하여 드론을 통해 시야를 확보하고 있다.
상기 드론을 통해 시야를 확보하는 종래기술로서 공개특허공보 공개번호 제10-2016-0137442호의 드론 및 그 제어 방법에는, 자동차와 페어링(pairing)되어 상기 자동차에게 정보를 제공하는 드론(drone)에 있어서, 상기 드론의 주변 환경을 센싱하는 감지부; 외부 통신 장치와 정보를 송수신하고, 상기 자동차로부터 차량 제어 정보를 수신하는 통신부; 및 상기 드론의 각 부를 제어하고, 상기 수신된 차량 제어 정보에 기초하여 상기 드론의 운영 모드(operating mode)를 선택하고, 상기 감지부를 통해 상기 운영 모드에 따라 주변 환경을 센싱하고, 상기 주변 환경 센싱 결과로부터 주변 상황 판별의 기준이 되는 핵심 정보를 추출하고, 상기 핵심 정보에 기초하여 판별된 상기 자동차의 주변 상황 정보를 상기 통신부를 통해 상기 자동차로 전송하는 제어부; 를 포함하고, 상기 차량 제어 정보는 상기 자동차에 장착된 감지 수단의 측정 결과 데이터 및 상기 자동차의 운전자가 상기 자동차를 제어할 때 발생되는 제어 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론이라고 기재되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 기술은 자동차에서 드론을 관리하지 못함에 따라 드론을 사용자가 직접 띄우거나 직접 회수해야 하는 불편함이 있으며, 드론을 사용자가 직접 충전해야 하여 충전이 불편하며, 드론을 통해 영상을 촬영하더라도 안개 등에 의해 시야가림 현상이 발생할 시 교통상황을 판단하기 어려워 충돌발생 가능성이 높은 문제점이 있었다.
본 발명 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법을 통하여, 자동차에 설치된 드론 관리장치를 통해 드론이 안착할 시 드론을 고정시키며 고정된 드론을 충전함에 따라 관리가 간편하며, 드론을 이륙시킨 후 안개 등에 의해 시야가림 현상 발생시에도 적외선카메라가 구비된 드론을 통해 실시간으로 촬영한 영상을 드론 관리장치의 제어부로 전송한 후, 드론 관리장치의 제어부가 별도의 디스플레이에 영상을 출력하도록 제어하여 차량탑승자에게 교통상황을 보여줌으로써 충돌방지를 할 수 있는 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법을 제공하고자 한다.
본 발명은 자동차에 드론 관리장치가 설치되며, 상기 드론 관리장치는 드론과 통신하는 무선통신부와; 드론이 안착할 수 있도록 드론 안착장치와; 상기 드론 안착장치에 안착된 드론을 무선으로 충전할 수 있도록 드론 무선충전장치와; 제어부와; 전원공급장치; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법은 자동차에 설치된 드론 관리장치를 통해 드론이 안착할 시 드론을 고정시키며 고정된 드론을 충전함에 따라 관리가 간편하며, 드론을 이륙시킨 후 안개 등에 의해 시야가림 현상 발생시에도 적외선카메라가 구비된 드론을 통해 실시간으로 촬영한 영상을 드론 관리장치의 제어부로 전송한 후, 드론 관리장치의 제어부가 별도의 디스플레이에 영상을 출력하도록 제어하여 차량탑승자에게 교통상황을 보여줌으로써 충돌방지를 할 수 있는 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법을 제공하고자 한다.
도 1은 본 발명의 드론 관리장치 구성도
도 2는 본 발명의 개념도
본 발명은 자동차(10)에 드론 관리장치(100)가 설치되며, 상기 드론 관리장치(100)는 드론(20)과 통신하는 무선통신부(110)와; 드론(20)이 안착할 수 있도록 드론 안착장치(120)와; 상기 드론 안착장치(120)에 안착된 드론(20)을 무선으로 충전할 수 있도록 드론 무선충전장치(130)와; 제어부(140)와; 전원공급장치(150); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 드론 안착장치(120)는 자동차(10)의 상부에 설치되되, 안착된 드론(20)을 움직이지 못하도록 고정할 수 있는 잠금장치와, 위치센서를 포함하는 것이며, 상기 위치센서를 통해 드론 안착장치(120)의 정확한 위치정보를 제어부(140)로 보내고, 상기 잠금장치는 제어부(140)의 제어에 따라 잠금되거나 잠금해제되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 드론 무선충전장치(130)는 드론 안착장치(120)의 내부 또는 상면에 설치되어 드론 안착장치(120)에 안착된 드론(20)을 무선으로 충전시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 드론 관리장치 구성도, 도 2는 본 발명의 개념도이다.
본 발명에 대해 더욱 구체적으로 기술하면, 본 발명은 자동차(10)에 드론 관리장치(100)가 설치되며, 상기 드론 관리장치(100)는 드론(20)과 통신하는 무선통신부(110)와; 드론(20)이 안착할 수 있도록 드론 안착장치(120)와; 상기 드론 안착장치(120)에 안착된 드론(20)을 무선으로 충전할 수 있도록 드론 무선충전장치(130)와; 제어부(140)와; 전원공급장치(150); 로 이루어진다.
상기 드론(20)은 날개가 결합된 몸체와; 상기 몸체의 날개를 제어하는 날개구동부와; 상기 몸체에 내장되어 현재 위치를 감지하는 위치센서와; 상기 몸체에 구비된 카메라와; 상기 몸체에 구비된 적외선카메라와; 제어부와; 상기 제어부의 신호를 무선으로 드론 관리장치(100)의 무선통신부(110)와 무선통신하는 무선통신부; 로 이루어진다.
상기 드론(20)의 몸체에는 외부에 카메라 및 적외선카메라가 설치되고, 상기 카메라와 적외선카메라를 이용하여 주변의 영상을 실시간으로 무선통신을 하여 드론 관리장치(100)의 무선통신부(110)로 전송하는 것이다.
상기 카메라는 영상을 촬영하는 것이며, 상기 적외선카메라는 날씨가 흐리거나 안개가 발생하는 등의 시야가림 현상에도 촬영이 가능하여 카메라를 통해 촬영하지 못할 경우에도 영상을 촬영할 수 있는 것이다.
이때, 상기 영상을 전송받은 드론 관리장치(100)의 제어부(140)는 평상시 연결된 디스플레이(300)에 카메라를 통해 촬영된 영상을 보여주며, 시야가림 현상에 의해 잘 보이지 않는 경우 적외선카메라를 통해 촬영한 영상을 보여줄 수 있다.
그리고 상기 드론 관리장치(100)의 제어부(140)는 드론(20)으로부터 영상을 수신하여 기본적으로 연결된 디스플레이(300)에 출력할 수 있으며, 무선통신부(110)를 통해 스마트폰(40)으로 전송함으로써 스마트폰(40)의 디스플레이에서도 확인할 수 있다.
그러므로 사용자는 영상을 통해 전방 교통상황을 실시간으로 전송받을 수 있으며, 디스플레이(300)에 영상을 출력함에 따라 차량탑승자에게 교통상황을 보여줌으로써 충돌방지를 할 수 있는 것이다.
상기 드론 관리장치(100)의 무선통신부(110)와 드론(20)의 무선통신부는 무선통신하기 위해 필요한 필수구성으로, 적절하게는 블루투스모듈을 사용하는 것이다.
상기 드론 안착장치(120)는 자동차(10)의 상부에 설치되되, 안착된 드론(20)을 움직이지 못하도록 고정할 수 있는 잠금장치와, 위치센서를 포함하는 것이며, 상기 위치센서를 통해 드론 안착장치(120)의 정확한 위치정보를 제어부(140)로 보내고, 상기 잠금장치는 제어부(140)의 제어에 따라 잠금되거나 잠금해제되는 것이다.
실시예로서, 상기 잠금장치는 상면에 4개의 홈이 형성되며, 상기 홈의 내부에는 상하로 긴 막대의 상단에 좌우로 긴 막대가 결합된 수직단면이 'ㅜ'인 회전체가 형성되며, 상기 회전체는 하부의 모터에 의해 회전하게 된다.
그리고 상기 드론(20)의 몸체에는 4개의 다리가 하부로 돌출형성되며, 각각의 다리 하면에는 회전체의 상단이 삽일 될 수 있도록 일자로 긴 입구와, 입구 내부에서 회전체가 회전될 수 있도록 공간이 형성된다.
이때, 상기 제어부(140)는 잠금 상태가 되면 잠금장치의 모터를 제어하여, 모터에 결합된 회전체가 하부의 모터에 의해 일부 회전되어 드론(20) 몸체의 다리 하면에 개구된 입구를 통해서 빠지지 않게 된다. 반대로 잠금 해제 상태가 되면 잠금장치의 모터를 제어하여 모터에 결합된 회전체가 입구를 통해 빠질 수 있도록 잠금 상태 때의 반대방향으로 회전되는 것이다.
그러므로 상기 잠금장치는 제어부(140)의 제어에 따라 잠금되거나 잠금해제되는 것이다.
상기 드론 무선충전장치(130)는 드론 안착장치(120)의 내부 또는 상면에 설치되어 드론 안착장치(120)에 안착된 드론(20)을 무선으로 충전시킬 수 있는 것이다.
이때, 상기 드론 무선충전장치(130)의 작동상태는 제어부(140)의 제어에 따라 변경되며, 상기 제어부(140)는 드론(20)의 안착여부를 판단한 후, 안착되어 있을 시 드론 무선충전장치(130)를 작동시키도록 제어하는 것이다.
그리고 상기 드론 무선충전장치(130) 작동 시, 전원공급장치(150)로부터 전압을 공급받아서 드론을 충전시키는 것이다.
상기 전원공급장치(150)는 DC 3.3V 또는 DC 5V를 공급한다.
상기 제어부(140)는 무선통신부(110)와, 드론 안착장치(120)와, 무선충전장치에 각각 연결되어 신호를 전달할 수 있으며, 드론(20)이 이륙할 시 드론 안착장치(120)에서 드론(20)이 이륙할 수 있도록 잠금장치의 잠금을 해제하도록 제어하고, 또는 드론 안착장치(120)에 드론(20)이 착륙할 시 잠금장치를 잠그도록 제어하는 것으로, 상기 잠금장치가 잠기게 되면 드론(20)이 드론 안착장치(120)로부터 떨어지지 않게 된다.
상기 제어부(140)는 드론(20)이 드론 안착장치(120)로부터 이륙하거나, 드론 안착장치(120)에 착륙하는 것을 판단하며, 판단하는 방법은 다음과 같다.
상기 제어부는 드론(20)이 이륙하는 것을 판단하는 것으로, 드론(20)을 이동시킬 시 드론(20)이 무선통신을 통해 무선통신부(110)로 이륙신호를 송신하며 제어부에 이륙신호가 전달되고, 상기 제어부는 드론(20)이 이륙하는 것으로 판단할 수 있는 것이다. 이때, 상기 제어부는 이륙신호에 따라 드론 안착장치(120)의 잠금장치를 해제하도록 제어하며, 드론 무선충전장치(130)에 전원을 공급하지 않도록 제어하여 에너지의 낭비를 줄인다.
반대로, 상기 제어부(140)는 드론(20)이 착륙하여 드론 안착장치(120)에 안착된 것을 판단하는 것으로, 제어부(140)는 드론(20)이 전송하는 위치정보와, 드론 안착장치(120)의 위치센서의 위치정보를 비교하여, 드론(20)이 드론 안착장치(120) 위에 안착된 것을 판단할 수 있는 것이다. 이때, 상기 제어부(140)는 드론(20)이 드론 안착장치(120) 위에 안착된 것을 확인한 후, 드론 안착장치(120)의 잠금장치를 잠기도록 제어하는 것이며, 드론 무선충전장치(130)에 전원을 공급하도록 제어하여 드론(20)을 충전시키는 것이다.
한편, 상기 드론 무선충전장치(130)는 충전되는 드론(20)의 배터리가 완충 될 시 제어부(140)로 충전완료신호를 보내며, 상기 제어부(140)는 충전완료신호를 받을 시 드론 무선충전장치(130)로 전원공급하던 것을 중단한다.
한편, 사람이 드론(20)을 조종하여 드론(20)을 이동시키거나 착륙하기 위해서는 집중이 필요하지만, 자동차(10)에 탑승한 운전자가 운전을 함과 동시에 드론(20)을 조종하기에는 무리가 있다.
이때, 상기 드론 관리장치(100)의 제어부(140)는 자동차(10)에 추가로 구비되어 연결된 버튼의 신호, 또는 스마트폰(40)으로부터 무선신호를 전달받아, 드론(20)을 자동제어하게 되는 것으로, 특히, 상기 자동차(10)에 추가로 구비된 버튼은 운전자가 누르기 편하도록 대시보드 중에서 운전석과 조수석 사이에 있는 컨트롤 패널 부분에 위치하는 것이다.
본 발명의 다른 실시례로서 상기 드론 관리장치(100)의 제어부(140)는 가까운 거리에서 사용하며 드론 관리장치(100)와의 거리를 감지하는 거리감지모드와, 멀리서 또는 안개 등에 의해 시야가림현상 발생시 사용하며 속도를 감지하는 속도감지모드 중에서 하나를 선택하여 드론(20)의 이동을 자동제어 할 수 있다.
상기 거리감지모드는 드론(20)이 드론 관리장치(100)와의 거리를 판단하여 일정거리(예를들면 1km) 이내를 유지하는 것으로, 더욱 상세하게는 드론(20)에는 거리를 판단하기 위해 관용의 거리측정센서가 내장되어 거리센서를 통해 드론 관리장치(100)와의 거리를 실시간으로 판단하며, 드론 관리장치(100)와의 거리가 일정거리(예를들면 1km)를 벗어나지 않도록 드론 관리장치(100) 방향으로 거리를 유지하며 이동하는 것이다.
상기 속도감지모드는 드론 관리장치(100)에 관용의 속도감지센서가 내장되어 이동하는 속도를 감지하여 드론으로 신호를 전달하며, 드론은 드론 관리장치(100)에서 수신한 속도과 동일한 속도로 이동하게 되는 것이다.
한편, 상기 드론 관리장치(100)에서는 버튼을 누르는 등의 착륙신호에 따라 드론(20)이 자동으로 드론 안착장치(120)에 착륙할 수 있도록 자동제어하게 되는 것으로, 더욱 상세하게 설명하면, 상기 드론 관리장치(100)의 제어부(140)는 입력부의 입력에 의해 착륙신호가 입력되면, 드론(20)의 위치와 드론 안착장치(120)의 위치를 통해 드론(20)이 자동으로 드론 안착장치(120) 위에 착륙을 할 수 있도록 무선통신을 통해 드론(20)을 원격으로 자동으로 제어하는 것이다.
따라서 본 발명 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법은 자동차에 설치된 드론 관리장치를 통해 드론이 안착할 시 드론을 고정시키며 고정된 드론을 충전함에 따라 관리가 간편하며, 드론을 이륙시킨 후 안개 등에 의해 시야가림 현상 발생시에도 적외선카메라가 구비된 드론을 통해 실시간으로 촬영한 영상을 드론 관리장치의 제어부로 전송한 후, 드론 관리장치의 제어부가 별도의 디스플레이에 영상을 출력하도록 제어하여 차량탑승자에게 교통상황을 보여줌으로써 충돌방지를 할 수 있는 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법을 제공하고자 한다.
10 : 자동차
20 : 드론
30 : 디스플레이
40 : 스마트폰
100 : 드론 관리장치
110 : 무선통신부 120 : 드론 안착장치
130 : 드론 무선충전장치
140 : 제어부 150 : 전원공급장치

Claims (3)

  1. 자동차(10)에 드론 관리장치(100)가 설치되며, 상기 드론 관리장치(100)는 드론(20)과 통신하는 무선통신부(110)와; 드론(20)이 안착할 수 있도록 드론 안착장치(120)와; 상기 드론 안착장치(120)에 안착된 드론(20)을 무선으로 충전할 수 있도록 드론 무선충전장치(130)와; 제어부(140)와; 전원공급장치(150); 로 이루어지는 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법에 있어서,
    상기 드론(20)의 몸체에는 외부에 카메라 및 적외선카메라가 설치되고, 상기 카메라와 적외선카메라를 이용하여 주변의 영상을 실시간으로 무선통신을 하여 드론 관리장치(100)의 무선통신부(110)로 전송함에 따라, 사용자는 영상을 통해 전방 교통상황을 실시간으로 전송받을 수 있으며, 디스플레이(300)에 영상을 출력함에 따라 차량탑승자에게 교통상황을 보여줌으로써 충돌방지를 하는 것이며,
    상기 드론 안착장치(120)는 자동차(10)의 상부에 설치되되, 안착된 드론(20)을 움직이지 못하도록 고정할 수 있는 잠금장치와, 위치센서를 포함하는 것이며, 상기 위치센서를 통해 드론(20) 안착장치의 정확한 위치정보를 제어부(140)로 보내고, 상기 제어부(140)의 제어에 따라 잠금장치가 잠금되거나 잠금해제되는 것으로,
    상기 제어부(140)는 잠금 상태가 되면 잠금장치의 모터를 제어하여 모터에 결합된 회전체가 하부의 모터에 의해 일부 회전되어 드론(20) 몸체의 다리 하면에 개구된 입구를 통해서 빠지지 않게 되고, 반대로 잠금 해제 상태가 되면 잠금장치의 모터를 제어하여 모터에 결합된 회전체가 입구를 통해 빠질 수 있도록 잠금 상태 때의 반대방향으로 회전되는 것으로, 상기 잠금장치는 제어부(140)의 제어에 따라 잠금되거나 잠금해제되는 것이며,
    상기 드론 무선충전장치(130)는 드론 안착장치(120)의 내부 또는 상면에 설치되어 드론 안착장치(120)에 안착된 드론(20)을 무선으로 충전시킬 수 있는 것이며, 충전되는 드론(20)의 배터리가 완충 될 시 제어부(140)로 충전완료신호를 보내며, 상기 제어부(140)는 충전완료신호를 받을 시 드론 무선충전장치(130)로 전원공급하던 것을 중단하는 것이며,
    상기 드론 관리장치(100)의 제어부(140)는 자동차(10)에 추가로 구비되어 연결된 버튼의 신호를 전달받아, 드론(20)을 자동제어하게 되는 것으로, 상기 자동차(10)에 추가로 구비된 버튼은 운전자가 누르기 편하도록 대시보드 중에서 운전석과 조수석 사이에 있는 컨트롤 패널 부분에 위치하는 것이며,
    상기 드론 관리장치(100)의 제어부(140)는 드론(20)과 일정거리를 유지시키는 거리감지모드, 또는 드론(20)이 동일한 속도로 이동하게 하는 속도감지모드에 따라, 드론(20)의 이동을 자동제어하는 것으로,
    상기 거리감지모드는 드론(20)이 드론 관리장치(100)와의 거리를 판단하여 일정거 이내를 유지하는 것으로, 드론(20)에는 거리를 판단하기 위해 거리측정센서가 내장되어 거리센서를 통해 드론 관리장치(100)와의 거리를 실시간으로 판단하며, 드론 관리장치(100)와의 거리가 일정거리를 벗어나지 않도록 드론 관리장치(100) 방향으로 거리를 유지하며 이동하는 것이며,
    상기 속도감지모드는 드론 관리장치(100)에 속도감지센서가 내장되어 이동하는 속도를 감지하여 드론(20)으로 신호를 전달하며, 드론(20)은 드론 관리장치(100)에서 수신한 속도과 동일한 속도로 이동하게 되는 것을 특징으로 하는 자동차에 설치되며 자동 이착륙이 되는 드론의 제어방법
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