KR101969088B1 - 비행체의 이동 제어 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
비행체의 이동 제어 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 장치는, 상기 비행체와 상기 비행체의 이동을 제어하기 위한 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 거리 획득부, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하고, 상기 비행체의 이동 제어 명령을 입력 받는 제어 명령 입력부 및 이동 제어 명령에 따라, 상기 비행체와 상기 이동 제어 장치 간의 거리가 증가함에 따라 상기 비행체의 이동 거리가 증가하도록 상기 비행체의 이동을 제어하는 비행체 제어부를 포함한다.
Description
본 발명은 비행체의 이동을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 비행체의 이동 제어 장치와 비행체 간의 거리를 고려하여, 간편하게 비행체의 이동을 제어하도록 하기 위한 비행체의 이동 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
드론 등 무인 비행체 분야의 시장이 점차 확대됨에 따라, 군용 드론 이외에도 유통, 엔터테인먼트 등의 산업과 개인용 드론의 활용이 증가하는 추세이다. 하지만, 드론의 조종 장치 또는 조종 방법에 대하여는 시장의 확대에 비하여 연구가 더딘 실정이다. 조종이 미숙한 일반인들은 조종 실수 등으로 인한 인명, 재산 피해에 노출되어 있으며, 이에 직관적이고 사용자 친화적인 조종 방법, 조종 인터페이스 등의 개발이 요구된다.
드론의 조종기는 몇 개의 표준 모드가 현재 제시되고, 정하여져 있다. 제시된 모든 조종 모드는 드론이 조종자를 정방향으로 응시하는 배치를 기준으로 쓰로틀(Throttle, 고도 상승/하강), 요(Yaw, 시계/반시계 회전), 피치(Pitch, 전진/후진), 롤(Roll. 좌/우)의 조종 방식을 가진다. 이러한 조종 장치는 대부분 조종자의 양 손 조종을 필요로 하여 드론의 조종과 동시에 다른 동작을 수행하거나 다른 물체를 지지할 수 있는 가능성이 봉쇄되어 조종자에게 불편을 발생시켰다. 또한, 종래 드론 기타 비행체의 조종 방식은 대부분, 조종 장치와 드론의 거리를 고려하지 않고, 일정한 입력에 따른 일률적인 출력을 적용함으로써 드론이 조종자와 먼 거리에 위치하는 경우 조종상의 비효율이 발생하였다. 따라서, 조종자의 혼란을 감소시키고, 직관적으로 조종할 수 있도록 하는 조종자 친화적인 조종 방법이 요구된다.
본 발명은 비행체의 이동을 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 보다 상세하게는, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리를 고려하여 비행체의 이동을 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법은, 비행체와 비행체의 이동을 제어하기 위한 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 단계, 비행체의 이동 제어 장치의 움직임을 감지하고, 비행체의 이동 제어 명령을 입력 받는 단계 및 이동 제어 명령에 따라, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리가 증가함에 따라 비행체의 이동 거리가 증가하도록 비행체의 이동을 제어하는 단계를 포함한다.
이때, 비행체의 이동을 제어하는 것은, 비행체의 이동 거리가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록, 비행체의 이동을 제어하는 것으로 할 수 있다.
또한, 비행체의 이동을 제어하는 것은, 이동 제어 명령에 포함된 이동 거리 정보에 따라, 비행체의 이동 거리가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록, 이동 제어 명령에 포함된 이동 방향 정보를 이용하여 비행체의 이동을 제어하는 것으로 할 수 있다.
특히, 이동 제어 명령은 이동 거리 정보와 이동 방향 정보를 포함하고, 비행체의 이동을 제어하는 단계는, 입력된 이동 거리 정보에 따라, 비행체의 이동 거리가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록 비행체의 이동 거리를 계산하는 단계 및 입력된 이동 방향 정보에 따라, 계산된 비행체의 이동 거리만큼 입력된 이동 방향으로 비행체의 이동을 제어하는 단계를 포함하여 구현될 수 있다.
이때, 비행체의 이동 거리를 계산하는 것은, 감지된 비행체의 이동 제어 장치의 움직임으로부터 이동 거리 정보를 획득하고, 이동 거리 정보가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록 보정하여 비행체의 이동 거리를 계산하는 것으로 할 수 있다.
한편, 이동 제어 명령에 포함된 이동 방향 정보는, 비행체를 상, 하, 좌 및 우 중 어느 하나의 방향으로 이동하도록 하는 이동 방향 정보로 구현될 수 있다.
또한 본 실시예에 있어서, 이동 제어 명령을 입력 받는 것은, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하고, 움직임에 대응하는 이동 정보를 포함하는 이동 제어 명령을 입력 받는 것으로 할 수 있다.
이때, 이동 제어 명령에 포함되는 이동 정보는, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여 획득된 이동 제어 장치의 이동 거리 및 이동 제어 장치의 이동 방향이고, 비행체의 이동을 제어하는 것은, 이동 제어 장치의 이동 방향으로, 비행체의 이동 거리가 이동 제어 장치의 이동 거리와 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록, 비행체의 이동을 제어하도록 할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것은, 비행체와 이동 제어 장치의 기준 방향을 동기화한 후, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것으로 할 수 있다.
또한, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것은, 비행체와 이동 제어 장치 간의 블루투스 통신의 세기를 이용하여 거리를 획득하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 장치는, 비행체와 비행체의 이동을 제어하기 위한 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 거리 획득부, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하고, 비행체의 이동 제어 명령을 입력 받는 제어 명령 입력부 및 이동 제어 명령에 따라, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리가 증가함에 따라 비행체의 이동 거리가 증가하도록 비행체의 이동을 제어하는 비행체 제어부를 포함한다.
이때, 제어부에 있어서, 비행체의 이동을 제어하는 것은, 비행체의 이동 거리가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록, 비행체의 이동을 제어하도록 할 수 있다.
또한 이동 제어 명령은 이동 거리 정보와 이동 방향 정보를 포함하고, 비행체 제어부는, 입력된 이동 거리 정보에 따라, 비행체의 이동 거리가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록 비행체의 이동 거리를 계산하는 계산부 및 입력된 이동 방향 정보에 따라, 계산된 비행체의 이동 거리만큼 입력된 이동 방향으로 비행체의 이동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서 비행체의 이동 거리를 계산하는 계산부는, 감지된 이동 제어 장치의 움직임으로부터 이동 거리 정보를 획득하고, 이동 거리 정보가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록 보정하여 비행체의 이동 거리를 계산하도록 할 수 있다.
한편, 이동 제어 명령을 입력 받는 것은, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하고, 움직임에 대응하도록 비행체의 이동을 제어하기 위한 이동 정보를 포함하는 이동 제어 명령을 입력 받는 것으로 할 수 있다.
본 실시예에서, 이동 제어 명령에 포함되는 이동 정보는, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여 획득된 이동 제어 장치의 이동 거리 및 이동 제어 장치의 이동 방향이고, 비행체의 이동을 제어하는 것은, 이동 제어 장치의 이동 방향으로, 비행체의 이동 거리가 이동 제어 장치의 이동 거리와 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록, 비행체의 이동을 제어할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것은, 비행체와 이동 제어 장치의 기준 방향을 동기화한 후, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 비행체의 이동 제어 방법 및 장치는 비행체의 이동 제어를 간편하게 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명의 비행체의 이동 제어 방법 및 장치는 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리를 고려하여 비행체의 이동 제어를 효율적으로 수행하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법에 있어서, 비행체의 이동을 제어하는 단계를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 장치를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치의 일예를 상세히 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치의 일예로서, 비행체의 이동을 제어하는 것을 상세히 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치의 일예로서, 비행체의 이동을 제어하는 것을 상세히 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치의 일예로서, 기준 방향이 동기화된 비행체와 비행체의 이동 제어 장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법에 있어서, 비행체의 이동을 제어하는 단계를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 장치를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치의 일예를 상세히 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치의 일예로서, 비행체의 이동을 제어하는 것을 상세히 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치의 일예로서, 비행체의 이동을 제어하는 것을 상세히 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치의 일예로서, 기준 방향이 동기화된 비행체와 비행체의 이동 제어 장치를 도시한 것이다.
발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
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, 명세서에 기재된 “...부”, “...기”, “모듈”, “블록” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명은, 비행체의 이동 제어 방법 및 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치는, 이동체의 제어를 위하여 폭넓게 적용될 수 있으며, 제어 신호 전송 방식은 유선 또는 무선을 포함한다. 다만, 본 발명의 비행체는 드론(drone) 기타 무인 비행체(UAV; unmanned aerial vehicle)에 적용될 수 있고 이 경우 비행체의 제어는 무선 통신에 의할 것이다. 무선 통신 방식으로는 블루투스(Bluetooth), 셀룰러(cellular, 3G/4G), 와이파이(Wi-Fi), 또는 위성을 이용하는 것을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되지는 아니한다. 또한 본 발명의 기재에 따른 비행체의 이동 제어 장치는 비행체 등의 모션을 제어하기 위한 장치로서 비행체 등의 회전 제어가 가능한 것을 지칭하며, 별도의 조종 장치 등으로 마련되거나 스마트폰 등의 디바이스에서 일체로서 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법을 도시한 것이다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어 방법은, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 단계(S100), 이동 제어 명령을 입력하는 단계(S200) 및 비행체의 이동을 제어하는 단계(S300)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어 방법은, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하고, 사용자로부터 비행체의 이동 제어 명령을 입력 받아, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리를 고려하여 비행체의 이동을 제어할 수 있다.
비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 단계(S100)에서는, 비행체와 비행체의 이동을 제어하기 위한 이동 제어 장치 간의 거리를 획득할 수 있다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어 방법에 의하면, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하고, 기하학적 응용으로서, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록 비행체의 이동 거리를 계산 및 결정할 수 있다.
이때, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것은, 비행체와 이동 제어 장치의 기준 방향을 동기화한 후, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것으로 할 수 있다. 이는 본 발명의 경우, 비행체의 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여 비행체의 이동 제어 명령을 입력 받으므로, 이동 제어 장치의 움직임에 따른 이동 제어 명령의 정확한 출력 및 비행체의 정밀한 제어를 위함이다. 위 경우에 비행체와 비행체의 이동 제어 장치의 기준 방향을 일치시키는 것은, 이동 제어 장치와 비행체에 각각 구비되는 마그네틱 센서를 통하여 각각의 기준 방향 정보를 획득하여 양자의 기준 방향을 일치시킬 수 있다. 또한, 비행체의 기준 방향과 이동 제어 장치의 기준 방향이 불일치 하는 경우, 양자가 일치하도록 회전시키는 구성을 포함하여 구현될 수 있다.
한편, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것은, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치가 각각 블루투스 송수신기를 구비하고, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 블루투스 통신의 세기를 이용하여 거리를 획득하는 것으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정하지 아니하고 위성항법장치(GPS; global positioning system) 기타 측정 센서에 의할 수 있다.
이동 제어 명령을 입력하는 단계(S200)에서는, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하고, 비행체의 이동 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 본 단계의 이동 제어 명령을 입력받는 것은, 본 발명의 비행체의 이동 제어 장치에 일체로서 구비되는 입력부를 통하여 직접 입력되거나, 별도의 입력 장치로부터 명령을 입력 받도록 구현될 수 있다. 본 발명의 비행체 이동 제어 방법은, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여, 이동 제어 명령을 입력 받고, 이동 제어 명령을 전송하여 비행체의 이동을 제어하는 단계에서 이용되도록 할 수 있다.
이때, 이동 제어 명령을 입력 받는 것은, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하고, 움직임에 대응하는 이동 정보를 포함하는 이동 제어 명령을 입력 받는 것으로 구현될 수 있다. 이동 제어 장치의 움직임에 대응하는 이동 정보를 감지하는 것은, 이동 제어 장치에 구비된 자이로 센서 및 가속도 센서에 의하여 감지하는 것으로 구현될 수 있다. 이와 같이 감지된 이동 제어 장치의 움직임에 대응하는 이동 정보는, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여 획득된 이동 제어 장치의 이동 거리 및 이동 제어 장치의 이동 방향을 포함할 수 있으며 관련 내용은 후술한다.
비행체의 이동을 제어하는 단계(S300)에서는, 이동 제어 명령에 따라, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리가 증가함에 따라 비행체의 이동 거리가 증가하도록 비행체의 이동을 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법에 따르면, 비행체의 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여 입력되는 이동 제어 명령에 따라, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리 및 이동 제어 장치의 움직임을 고려하여 비행체의 이동을 제어할 수 있다.
이때, 비행체의 이동을 제어하는 것은, 비행체의 이동 거리가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록, 비행체의 이동을 제어하는 것으로 구현될 수 있다.
또한, 비행체의 이동을 제어하는 것은, 이동 제어 명령에 포함된 이동 거리 정보에 따라, 비행체의 이동 거리가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록, 이동 제어 명령에 포함된 이동 방향 정보를 이용하여 비행체의 이동을 제어하는 것으로 할 수 있다.
보다 상세하게는, 이동 제어 명령에 포함된 이동 제어 장치의 이동 거리 정보와, 이동 제어 장치의 회전각 및 이동 제어 장치의 이동 방향 정보를 이용하여, 비행체의 이동 거리 정보를 획득하고 비행체를 제어할 수 있다. 특히, 비행체의 이동 제어 장치의 이동 거리가 a이고, 비행체의 이동 제어 장치의 회전각이 k이고, 비행체의 이동 제어 장치와 비행체 간의 거리가 d인 경우에, 비행체의 이동 거리 정보는, a+2*d*sin(k/2)로 주어질 수 있으며, 이와 관련하여서 도 5 및 도 6에서 상술한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 제어 명령에 포함되는 이동 정보는, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여 획득된 이동 제어 장치의 이동 거리 및 이동 제어 장치의 이동 방향이고, 비행체의 이동을 제어하는 것은, 이동 제어 장치의 이동 방향으로, 비행체의 이동 거리가 이동 제어 장치의 이동 거리와 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록, 비행체의 이동을 제어하는 것으로 구현될 수 있다.
여기서, 이동 제어 명령에 포함된 이동 방향 정보는, 비행체를 상, 하, 좌 및 우 중 어느 하나의 방향으로 이동하도록 하는 이동 방향 정보일 수 있다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어는 비행체의 이동 제어 장치의 이동 방향에 따라 비행체를 이동시킬 수 있는데, 이때, 비행체의 이동 제어 장치를 통하여 입력되는 이동 방향 정보는 상, 하, 좌 및 우 중 어느 하나로서 구현될 수 있으나, 그 외 임의의 방향에 대하여도 이동 제어 장치의 이동 거리와 이동 제어 장치 및 비행체 간의 거리에 따라 비행체를 제어하도록 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법에 있어서, 비행체의 이동을 제어하는 단계(S300)의 세부 단계를 도시한 것이다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어 방법에 있어서, 이동 제어 명령은 이동 거리 정보와 이동 방향 정보를 포함하고, 비행체의 이동을 제어하는 단계(S300)는, 비행체의 이동 거리를 계산하는 단계(S310) 및 입력된 이동 방향으로 비행체의 이동을 제어하는 단계(S320)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어 방법은, 비행체의 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여 입력 받은 이동 제어 명령으로부터 비행체의 이동 거리를 계산하여 비행체의 이동 제어 장치의 이동 방향으로 이동하도록 비행체의 이동을 제어할 수 있다.
비행체의 이동 거리를 계산하는 단계(S310)에서는, 입력된 이동 거리 정보에 따라, 비행체의 이동 거리가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록 비행체의 이동 거리를 계산할 수 있다.
이때, 비행체의 이동 거리를 계산하는 것은, 감지된 이동 제어 장치의 움직임으로부터 이동 거리 정보를 획득하고, 이동 거리 정보가 비행체와 이동 제어 장치의 거리에 비례하도록 보정하여 비행체의 이동 거리를 계산하는 것으로 할 수 있다. 여기서 이동 거리 정보를 보정하는 것은, 이동 제어 명령에 포함된 이동 제어 장치의 이동 거리 정보와, 이동 제어 장치의 회전각 및 이동 제어 장치의 이동 방향 정보를 이용하여 보정할 수 있다. 특히, 비행체의 이동 제어 장치의 이동 거리가 a이고, 비행체의 이동 제어 장치의 회전각이 k이고, 비행체의 이동 제어 장치와 비행체 간의 거리가 d인 경우에, 비행체의 이동 거리 정보는, a+2*d*sin(k/2)로 보정될 수 있다.
입력된 이동방향으로 비행체의 이동을 제어하는 단계(S320)에서는, 입력된 이동 방향 정보에 따라, 계산된 비행체의 이동 거리만큼 입력된 이동 방향으로 비행체의 이동을 제어할 수 있다. 이때, 이동 방향 정보는 상, 하, 좌 및 우 중 어느 하나의 방향으로 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 장치(10)를 도시한 것이다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어 장치(10)는, 거리 획득부(100), 제어 명령 입력부(200) 및 비행체 제어부(300)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어 장치는, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하고, 사용자로부터 비행체의 이동 제어 명령을 입력받아, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리를 고려하여 비행체의 이동을 제어할 수 있다.
거리 획득부(100)에서는, 비행체와 비행체의 이동을 제어하기 위한 이동 제어 장치 간의 거리를 획득할 수 있다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어 장치에 의하면, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하고, 기하학적 응용으로서, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록 비행체의 이동 거리를 계산 및 결정할 수 있다.
이때, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것은, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것은, 비행체와 이동 제어 장치의 기준 방향을 동기화한 후, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것으로 할 수 있다. 이는 본 발명의 경우, 비행체의 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여 비행체의 이동 제어 명령을 입력 받으므로, 이동 제어 장치의 움직임에 따른 이동 제어 명령의 정확한 출력 및 비행체의 정밀한 제어를 위함이다. 위 경우에 비행체와 비행체의 이동 제어 장치의 기준 방향을 일치시키는 것은, 이동 제어 장치와 비행체에 각각 구비되는 마그네틱 센서를 통하여 각각의 기준 방향 정보를 획득하여 양자의 기준 방향을 일치시킬 수 있다. 또한, 비행체의 기준 방향과 이동 제어 장치의 기준 방향이 불일치 하는 경우, 양자가 일치하도록 회전시키는 구성을 포함하여 구현될 수 있다.
한편, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것은, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 블루투스 통신의 세기를 이용하여 거리를 획득하는 것으로 구현될 수 있다. 다만, 이에 한정하지 아니하고 위성항법장치(GPS; global positioning system) 기타 측정 센서에 의할 수 있다.
제어 명령 입력부(200)에서는, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하고, 비행체의 이동 제어 명령을 입력 받을 수 있다. 본 단계의 이동 제어 명령을 입력받는 것은, 본 발명의 비행체의 이동 제어 장치에 일체로서 구비되는 입력부를 통하여 직접 입력되거나, 별도의 입력 장치로부터 명령을 입력 받도록 구현될 수 있다. 본 발명의 비행체 이동 제어 장치는, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여, 이동 제어 명령을 입력 받고, 이동 제어 명령을 전송하여 비행체의 이동을 제어하는 단계에서 이용되도록 할 수 있다.
이때, 이동 제어 명령을 입력 받는 것은, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하고, 움직임에 대응하는 이동 정보를 포함하는 이동 제어 명령을 입력 받는 것으로 구현될 수 있다. 이동 제어 장치의 움직임에 대응하는 이동 정보를 감지하는 것은, 이동 제어 장치에 구비된 자이로 센서 및 가속도 센서에 의하여 감지하는 것으로 구현될 수 있다. 이와 같이 감지된 이동 제어 장치의 움직임에 대응하는 이동 정보는, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여 획득된 이동 제어 장치의 이동 거리 및 이동 제어 장치의 이동 방향을 포함할 수 있으며 관련 내용은 후술한다.
비행체 제어부(300)는, 이동 제어 명령에 따라, 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리가 증가함에 따라 비행체의 이동 거리가 증가하도록 비행체의 이동을 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 장치에 따르면, 비행체의 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여 입력되는 이동 제어 명령에 따라, 비행체와 비행체의 이동 제어 장치 간의 거리 및 이동 제어 장치의 움직임을 고려하여 비행체의 이동을 제어할 수 있다.
이때, 비행체의 이동을 제어하는 것은, 비행체의 이동 거리가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록, 비행체의 이동을 제어하는 것으로 구현될 수 있다.
또한, 비행체의 이동을 제어하는 것은, 이동 제어 명령에 포함된 이동 거리 정보에 따라, 비행체의 이동 거리가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록, 이동 제어 명령에 포함된 이동 방향 정보를 이용하여 비행체의 이동을 제어하는 것으로 할 수 있다.
보다 상세하게는, 이동 제어 명령에 포함된 이동 제어 장치의 이동 거리 정보와, 이동 제어 장치의 회전각 및 이동 제어 장치의 이동 방향 정보를 이용하여, 비행체의 이동 거리 정보를 획득하고 비행체를 제어할 수 있다. 특히, 비행체의 이동 제어 장치의 이동 거리가 a이고, 비행체의 이동 제어 장치의 회전각이 k이고, 비행체의 이동 제어 장치와 비행체 간의 거리가 d인 경우에, 비행체의 이동 거리 정보는, a+2*d*sin(k/2)로 주어질 수 있으며, 이와 관련하여서 도 5 및 도 6에서 상술한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 제어 명령에 포함되는 이동 정보는, 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여 획득된 이동 제어 장치의 이동 거리 및 이동 제어 장치의 이동 방향이고, 비행체의 이동을 제어하는 것은, 이동 제어 장치의 이동 방향으로, 비행체의 이동 거리가 이동 제어 장치의 이동 거리와 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록, 비행체의 이동을 제어하는 것으로 구현될 수 있다.
여기서, 이동 제어 명령에 포함된 이동 방향 정보는, 비행체를 상, 하, 좌 및 우 중 어느 하나의 방향으로 이동하도록 하는 이동 방향 정보일 수 있다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어는 비행체의 이동 제어 장치의 이동 방향에 따라 비행체를 이동시킬 수 있는데, 이때, 비행체의 이동 제어 장치를 통하여 입력되는 이동 방향 정보는 상, 하, 좌 및 우 중 어느 하나로서 구현될 수 있으나, 그 외 임의의 방향에 대하여도 이동 제어 장치의 이동 거리와 이동 제어 장치 및 비행체 간의 거리에 따라 비행체를 제어하도록 구현될 수 있다.
본 발명의 비행체 제어부(300)는, 계산부(310) 및 제어부(320)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어 장치는, 비행체의 이동 제어 장치의 움직임을 감지하여 입력 받은 이동 제어 명령으로부터 비행체의 이동 거리를 계산하여 비행체의 이동 제어 장치의 이동 방향으로 이동하도록 비행체의 이동을 제어할 수 있다.
계산부(310) 에서는, 입력된 이동 거리 정보에 따라, 비행체의 이동 거리가 비행체와 이동 제어 장치 간의 거리에 비례하도록 비행체의 이동 거리를 계산할 수 있다.
이때, 비행체의 이동 거리를 계산하는 것은, 감지된 이동 제어 장치의 움직임으로부터 이동 거리 정보를 획득하고, 이동 거리 정보가 비행체와 이동 제어 장치의 거리에 비례하도록 보정하여 비행체의 이동 거리를 계산하는 것으로 할 수 있다. 여기서 이동 거리 정보를 보정하는 것은, 이동 제어 명령에 포함된 이동 제어 장치의 이동 거리 정보와, 이동 제어 장치의 회전각 및 이동 제어 장치의 이동 방향 정보를 이용하여 보정할 수 있다. 특히, 비행체의 이동 제어 장치의 이동 거리가 a이고, 비행체의 이동 제어 장치의 회전각이 k이고, 비행체의 이동 제어 장치와 비행체 간의 거리가 d인 경우에, 비행체의 이동 거리 정보는, a+2*d*sin(k/2)로 보정될 수 있다.
제어부(320)에서는, 입력된 이동 방향 정보에 따라, 계산된 비행체의 이동 거리만큼 입력된 이동 방향으로 비행체의 이동을 제어할 수 있다. 이때, 이동 방향 정보는 상, 하, 좌 및 우 중 어느 하나의 방향으로 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치의 일예를 상세히 도시한 것이다. 본 발명에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치는, 비행체(A) 및 비행체의 이동 제어 장치(B)를 포함하는 시스템에서 구현될 수 있다. 비행체(A)는, 드론 기타 유/무인 비행체에 대하여 적용될 수 있으며, 본 실시예에서는 쿼드콥터 드론을 예시한 것이다. 비행체의 이동 제어 장치(B)는, 도 1 내지 3에서 설명한 바와 같이 비행체의 이동을 제어할 수 있다. 본 실시예의 경우, 비행체의 방향 이동에 대하여 상, 하, 좌 및 우의 제어가 가능하도록 하는 이동 제어 장치(B)로서, 전진 및 후진의 경우 버튼을 눌러 제어 할 수 있는 이동 제어 장치(B)를 도시하였다. 전진 및 후진의 경우에도 비행체의 이동 제어 장치(B)의 움직임에 의존하여 비행체의 제어가 가능하도록 하는 경우, 사용자의 안전에 위해 요소가 되거나, 조작의 편의성이 떨어질 수 있어, 전진 및 후진의 경우에는 물리적인 키에 대한 입력으로 제어되도록 함이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치의 일예로서, 비행체(A)의 이동을 제어하는 것을 상세히 도시한 것이다. 특히, 비행체(A)의 수평방향 제어의 경우로서, 비행체, 비행체의 이동 제어 장치(B) 및 사용자(C)를 위에서 도시한 것이다. 도 1 내지 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서, 비행체 제어 장치(B)에 대하여 사용자(C)에 의하여 입력되는 이동 제어 명령에 포함된 이동 제어 장치(B)의 이동 거리 정보와, 이동 제어 장치(B)의 회전각 및 이동 제어 장치의 이동 방향 정보를 이용하여, 비행체(A)의 이동 거리 정보를 획득하고 비행체를 제어할 수 있다.
보다 상세하게는, 비행체의 이동 제어 장치(B)의 이동 거리가 a이고, 비행체의 이동 제어 장치(B)의 회전각이 k이고, 비행체의 이동 제어 장치(B)와 비행체(A) 간의 거리가 d인 경우에, 비행체의 이동 거리 정보는, a+2*d*sin(k/2)로 주어질 수 있으며, 이는 비행체(A)와 이동 제어 장치(B)의 거리(d)와 이동 제어 장치(B)의 회전각(k)에 대하여 이등변 삼각형의 특성을 이용한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치의 일예로서, 비행체의 이동을 제어하는 것을 상세히 도시한 것이다. 도 1 내지 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 특히, 비행체(A)의 수직방향 제어의 경우로서, 비행체(A), 비행체의 이동 제어 장치(B) 및 사용자(C)를 옆에서 도시한 것이다.
도 6은 도 5에 따른 실시예에 있어서, 제어의 방향이 수평방향에서 수직방향으로 바뀐 경우의 실시예에 해당하여, 도 5의 경우와 같이 비행체(A)의 이동 거리 정보를 획득하고, 비행체를 제어할 수 있다. 즉, 비행체의 이동 제어 장치(B)의 이동 거리가 a이고, 비행체의 이동 제어 장치(B)의 회전각이 k이고, 비행체의 이동 제어 장치(B)와 비행체(A) 간의 거리가 d인 경우에, 이등변 삼각형의 특성을 이용하여, 비행체의 이동 거리 정보는, a+2*d*sin(k/2)로 획득할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비행체의 이동 제어 방법 및 장치의 일예로서, 기준 방향이 동기화된 비행체(A)와 비행체의 이동 제어 장치(B)를 도시한 것이다. 도 1 내지 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
비행체(A)와 비행체의 이동 제어 장치(B) 간의 거리를 획득하는 것은, 비행체(A)와 비행체의 이동 제어 장치(B)의 기준 방향을 동기화한 후, 비행체(A)와 비행체의 이동 제어 장치(B) 간의 거리를 획득하는 것으로 할 수 있다. 이는 본 발명의 경우, 비행체의 이동 제어 장치(B)의 움직임을 감지하여 비행체의 이동 제어 명령을 입력 받으므로, 이동 제어 장치의 움직임에 따른 이동 제어 명령의 정확한 출력 및 비행체(A)의 정밀한 제어를 위함이다. 위 경우에 비행체(A)와 비행체의 이동 제어 장치(B)의 기준 방향을 일치시키는 것은, 비행체의 이동 제어 장치(B)와 비행체(A)에 각각 구비되는 마그네틱 센서를 통하여 각각의 기준 방향 정보를 획득하여 양자의 기준 방향을 일치시킬 수 있다. 또한, 비행체(A)의 기준 방향과 비행체의 이동 제어 장치(B)의 기준 방향이 불일치 하는 경우, 양자가 일치하도록 회전시키는 구성을 포함하여 구현될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Claims (18)
- 비행체의 이동 제어 방법에 있어서,
상기 비행체와 상기 비행체의 이동을 제어하기 위한 이동 제어 장치 간의 거리인 제1 거리를 획득하는 단계;
상기 이동 제어 장치의 움직임을 감지하고, 상기 비행체의 이동 제어 명령을 입력 받는 단계; 및
상기 이동 제어 명령에 따라, 상기 제1 거리가 증가함에 따라 상기 비행체의 이동 거리가 증가하도록 상기 비행체의 이동을 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 이동 제어 명령은 상기 이동 제어 장치가 움직인 제2 거리, 상기 이동 제어 장치가 회전한 회전 각도 및 상기 이동 제어 장치의 이동 방향 정보를 포함하며,
상기 비행체의 이동을 제어하는 단계는,
상기 제1 거리 및 상기 회전 각도를 이용하여 상기 제2 거리를 상기 제1 거리에 비례하여 보정시키도록 제4 거리를 산출하는 단계; 및
상기 제2 거리를 상기 산출된 제4 거리로 보정하여 상기 비행체의 이동 거리인 제3 거리를 계산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 이동 제어 방법. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 비행체의 이동을 제어하는 단계는,
상기 입력된 이동 방향 정보에 따라, 상기 계산된 비행체의 이동 거리 만큼 상기 입력된 이동 방향으로 상기 비행체의 이동을 제어하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 이동 제어 방법. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 이동 제어 명령에 포함된 이동 방향 정보는, 상기 비행체를 상, 하, 좌 및 우 중 어느 하나의 방향으로 이동하도록 하는 이동 방향 정보인 것을 특징으로 하는 비행체의 이동 제어 방법. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 비행체와 상기 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것은,
상기 비행체와 상기 이동 제어 장치의 기준 방향을 동기화한 후, 상기 비행체와 상기 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것을 특징으로 하는 비행체의 이동 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 비행체와 상기 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것은,
상기 비행체와 상기 이동 제어 장치 간의 블루투스 통신의 세기를 이용하여 상기 거리를 획득하는 것을 특징으로 하는 비행체의 이동 제어 방법. - 비행체의 이동 제어 장치에 있어서,
상기 비행체와 상기 비행체의 이동을 제어하기 위한 상기 이동 제어 장치 간의 거리인 제1 거리를 획득하는 거리 획득부;
상기 이동 제어 장치의 움직임을 감지하고, 상기 비행체의 이동 제어 명령을 입력 받는 제어 명령 입력부; 및
상기 이동 제어 명령에 따라, 상기 제1 거리가 증가함에 따라 상기 비행체의 이동 거리가 증가하도록 상기 비행체의 이동을 제어하는 비행체 제어부;를 포함하고,
상기 이동 제어 명령은 상기 이동 제어 장치가 움직인 제2 거리, 상기 이동 제어 장치가 회전한 회전 각도 및 상기 이동 제어 장치의 이동 방향 정보를 포함하며,
상기 비행체 제어부는,
상기 제1 거리 및 상기 회전 각도를 이용하여 상기 제2 거리를 상기 제1 거리에 비례하여 보정시키도록 제 4거리를 산출하고, 상기 제2 거리를 상기 산출된 제4 거리로 보정하여 상기 비행체의 이동 거리인 제3 거리를 계산하는 계산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 이동 제어 장치. - 삭제
- 제11항에 있어서,
상기 비행체 제어부는,
상기 입력된 이동 방향 정보에 따라, 상기 계산된 비행체의 이동 거리만큼 상기 입력된 이동 방향으로 상기 비행체의 이동을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비행체의 이동 제어 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제11항에 있어서,
상기 비행체와 상기 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것은,
상기 비행체와 상기 이동 제어 장치의 기준 방향을 동기화한 후, 상기 비행체와 상기 이동 제어 장치 간의 거리를 획득하는 것을 특징으로 하는 비행체의 이동 제어 장치. - 컴퓨터 판독 가능 기록 매체로서,
청구항 1항, 4항, 6항, 9항 또는 10항의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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