KR102019569B1 - Remote control device and method of uav - Google Patents

Remote control device and method of uav Download PDF

Info

Publication number
KR102019569B1
KR102019569B1 KR1020170178178A KR20170178178A KR102019569B1 KR 102019569 B1 KR102019569 B1 KR 102019569B1 KR 1020170178178 A KR1020170178178 A KR 1020170178178A KR 20170178178 A KR20170178178 A KR 20170178178A KR 102019569 B1 KR102019569 B1 KR 102019569B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
inclination
inclination direction
unmanned aerial
aerial vehicle
grouping
Prior art date
Application number
KR1020170178178A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190076407A (en
Inventor
김용국
신상윤
강용원
박상민
Original Assignee
세종대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세종대학교산학협력단 filed Critical 세종대학교산학협력단
Priority to KR1020170178178A priority Critical patent/KR102019569B1/en
Priority to US15/857,204 priority patent/US10545495B2/en
Priority to EP18208079.6A priority patent/EP3499332A3/en
Priority to CN201811438905.1A priority patent/CN109960276B/en
Publication of KR20190076407A publication Critical patent/KR20190076407A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102019569B1 publication Critical patent/KR102019569B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B64C2201/146
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20Remote controls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

무인 항공기의 원격 제어 장치 및 방법이 개시된다. 개시된 무인 항공기의 원격 제어 장치는 사용자에 장착되어 무인 항공기의 움직임을 원격으로 제어하는 장치에 있어서, 적어도 하나의 센서를 통해 상기 장치의 움직임을 센싱하여 센싱 데이터를 생성하는 센서부; 상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 장치의 경사 방향, 상기 경사 방향에서의 각도 및 상기 경사 방향의 유지 시간 중 적어도 하나를 결정하고, 상기 결정된 경사 방향, 각도 및 유지 시간 중 적어도 하나를 이용하여 상기 무인 항공기의 움직임을 제어하기 위한 제어 명령을 생성하는 제어부; 및 상기 제어 명령을 상기 무인 항공기로 전송하는 통신부를 포함한다. Disclosed are a remote control apparatus and method for an unmanned aerial vehicle. According to an aspect of the present invention, there is provided a remote control apparatus of an unmanned aerial vehicle, comprising: a sensor unit mounted on a user to remotely control a movement of an unmanned aerial vehicle, the sensor unit generating sensing data by sensing a movement of the apparatus through at least one sensor; Determine at least one of the inclination direction, the angle in the inclination direction and the holding time of the inclination direction of the device based on the sensing data, and using the at least one of the determined inclination direction, the angle and the holding time using the unmanned aerial vehicle A control unit for generating a control command for controlling the movement of the vehicle; And a communication unit for transmitting the control command to the unmanned aerial vehicle.

Description

무인 항공기의 원격 제어 장치 및 방법{REMOTE CONTROL DEVICE AND METHOD OF UAV}Remote control device and method of unmanned aerial vehicle {REMOTE CONTROL DEVICE AND METHOD OF UAV}

본 발명의 실시예들은 무인 항공기의 움직임을 직관적으로 제어하며, 추가 장비 없이 기하학적 비행 궤적으로 무인 항공기가 움직이도록 제어하는 무인 항공기의 원격 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. Embodiments of the present invention are directed to an unmanned aerial vehicle remote control apparatus and method for intuitively controlling the movement of an unmanned aerial vehicle and controlling the unmanned aerial vehicle to move in a geometric flight trajectory without additional equipment.

드론 등과 같은 무인 항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)는 조종사가 비행체에 직접 탑승하지 않고 지상에서 원격 제어하여 움직임을 제어한다. 일반적으로, 사용자는 전용 컨트롤러인 RC(Radio Controller)를 사용하여 무인 항공기의 움직임을 제어한다. 그러나, RC는 조작이 어려우므로 초보자가 쉽게 작동하기 힘든 단점이 있다. Unmanned Air Vehicles (UAVs), such as drones, control the movement by remotely controlling the ground from the pilot instead of directly boarding the aircraft. In general, a user controls the movement of an unmanned aerial vehicle using a dedicated controller (RC). However, RC is difficult to operate because it is difficult for beginners to operate easily.

이를 해결하기 위해, 카메라에 기반한 제스처 방식의 무인 항공기 제어 기술이 개발되었다. 그러나, 상기의 기술은 손을 촬영하는 빛의 양(intensity)에 따라 제스처의 인식률이 현저하게 낮고, 제스처를 인식하기 위해 많은 계산량을 필요로 하며, 제스처의 크기에 따른 비행 궤적을 일반화하기 어려운 단점이 있다. 또한, 기하학적 제스처를 이용하여 UAV를 제어하고자 하는 경우, 깊이 인식 카메라를 이용하거나 추가 센서를 부착해야 하는 불편함이 존재한다. To solve this problem, a camera-based gestureless drone control technology has been developed. However, the above technique has a low recognition rate of the gesture according to the intensity of light to shoot the hand, requires a large amount of computation to recognize the gesture, it is difficult to generalize the flight trajectory according to the size of the gesture There is this. In addition, when trying to control the UAV by using a geometric gesture, there is an inconvenience of using a depth recognition camera or attaching an additional sensor.

한국공개특허 10-2017-0090603Korea Patent Publication 10-2017-0090603

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 무인 항공기의 움직임을 직관적으로 제어하며, 추가 장비 없이 기하학적 비행 궤적으로 무인 항공기가 움직이도록 제어하는 무인 항공기의 원격 제어 장치 및 방법을 제안하고자 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention proposes a remote control apparatus and method for an unmanned aerial vehicle to intuitively control the movement of the unmanned aerial vehicle, and to control the unmanned aerial vehicle to move in the geometric flight trajectory without additional equipment. I would like to.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention may be derived by those skilled in the art through the following examples.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 사용자에 장착되어 무인 항공기의 움직임을 원격으로 제어하는 장치에 있어서, 적어도 하나의 센서를 통해 상기 장치의 움직임을 센싱하여 센싱 데이터를 생성하는 센서부; 상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 장치의 경사 방향, 상기 경사 방향에서의 각도 및 상기 경사 방향의 유지 시간 중 적어도 하나를 결정하고, 상기 결정된 경사 방향, 각도 및 유지 시간 중 적어도 하나를 이용하여 상기 무인 항공기의 움직임을 제어하기 위한 제어 명령을 생성하는 제어부; 및 상기 제어 명령을 상기 무인 항공기로 전송하는 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 원격 제어 장치가 제공된다. According to a preferred embodiment of the present invention to achieve the above object, in a device mounted on a user to remotely control the movement of the unmanned aerial vehicle, sensing data movement by sensing the movement of the device through at least one sensor A sensor unit to generate; Determine at least one of the inclination direction, the angle in the inclination direction and the holding time of the inclination direction of the device based on the sensing data, and using the at least one of the determined inclination direction, the angle and the holding time using the unmanned aerial vehicle A control unit for generating a control command for controlling the movement of the vehicle; And a communication unit configured to transmit the control command to the unmanned aerial vehicle.

상기 제어부는 상기 경사 방향에서의 각도 또는 상기 경사 방향의 유지 시간 중 적어도 하나를 이용하여 상기 무인 항공기의 이동 속도를 결정할 수 있다. The controller may determine the moving speed of the unmanned aerial vehicle using at least one of an angle in the inclined direction or a holding time in the inclined direction.

상기 결정된 경사 방향은 미리 설정된 복수의 경사 방향 중 하나의 경사 방향이며, 상기 복수의 경사 방향은, 상기 장치의 상부면이 위쪽을 향한 상태에서 구분되는 x(2 이상의 정수)개의 경사 방향 A 및 상기 장치의 하부면이 위쪽을 향한 상태에서 구분되는 y(2 이상의 정수)개의 경사 방향 B을 포함할 수 있다. The determined inclination direction is an inclination direction of one of a plurality of preset inclination directions, and the plurality of inclination directions are x (integer or greater) two inclination directions A which are divided in a state where an upper surface of the device is upwardly directed and the The bottom surface of the device may comprise y (an integer of 2 or more) inclined directions B which are distinguished in a state of facing upwards.

상기 제어부는, 상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 장치의 그룹핑 경사 방향을 산출하고, 상기 결정된 그룹핑 경사 방향을 더 이용하여 상기 제어 명령을 생성하되, 상기 결정된 그룹핑 경사 방향은 상기 미리 설정된 복수의 그룹핑 경사 방향 중 하나의 그룹핑 경사 방향이며, 상기 복수의 그룹핑 경사 방향은 전 방향에 대한 제1 그룹핑 경사 방향, 후 방향에 대한 제2 그룹핑 경사 방향, 좌 방향에 대한 제3 그룹핑 경사 방향 및 우 방향에 대한 제4 그룹핑 경사 방향을 포함할 수 있다. The control unit calculates a grouping inclination direction of the device using the sensing data, and generates the control command by further using the determined grouping inclination direction, wherein the determined grouping inclination direction is the plurality of preset grouping inclination directions. And a plurality of grouping inclination directions, wherein the plurality of grouping inclination directions is a first grouping inclination direction with respect to the front direction, a second grouping inclination direction with respect to the rear direction, a third grouping inclination direction with respect to the left direction, and a first direction with respect to the right direction. Four grouping may include the inclination direction.

상기 x개의 경사 방향 A는, 전 방향에 대한 복수의 경사 방향 A1, 후 방향에 대한 복수의 경사 방향 A2, 좌 방향에 대한 복수의 경사 방향 A3, 우 방향에 대한 복수의 경사 방향 A4를 포함하고, 상기 제1 그룹핑 경사 방향은 상기 복수의 경사 방향 A1가 그룹핑된 것이고, 상기 제2 그룹핑 경사 방향은 상기 복수의 경사 방향 A2가 그룹핑된 것이고, 상기 제3 그룹핑 경사 방향은 상기 복수의 경사 방향 A3가 그룹핑된 것이고, 상기 제4 그룹핑 경사 방향은 상기 복수의 경사 방향 A4가 그룹핑될 수 있다. The x inclination directions A include a plurality of inclination directions A1 for the front direction, a plurality of inclination directions A2 for the rear direction, a plurality of inclination directions A3 for the left direction, and a plurality of inclination directions A4 for the right direction; The first grouping inclination direction is a group of the plurality of inclination directions A1, and the second grouping inclination direction is a group of the plurality of inclination directions A2, and the third grouping inclination direction is the plurality of inclination directions A3. Are grouped, and the fourth grouping inclination direction may be a group of the plurality of inclination directions A4.

상기 제어 명령은, 상기 무인 항공기의 이동 방향을 제어하기 위한 제1 모드(mode) 제어 명령 및 상기 무인 항공기가 기 설정된 기하학적 비행 궤적으로 움직이도록 제어하기 위한 제2 모드 제어 명령을 포함할 수 있다. The control command may include a first mode control command for controlling a moving direction of the unmanned aerial vehicle and a second mode control command for controlling the unmanned aerial vehicle to move in a predetermined geometric flight trajectory.

상기 제어부는, 상기 복수의 경사 방향 중 적어도 하나의 경사 방향을 이용하여 모드 전환을 수행하며, 상기 모드 전환에 따라 상기 제1 모드 제어 명령 및 상기 제2 모드 제어 명령 중 어느 하나의 모드 제어 명령을 생성할 수 있다. The control unit performs mode switching using at least one inclination direction among the plurality of inclination directions, and executes any one mode control command among the first mode control command and the second mode control command according to the mode change. Can be generated.

상기 제1 모드 제어 명령은, 상승 이동 명령, 하강 이동 명령, 우측 이동 명령, 좌측 이동 명령, 전진 이동 명령, 후진 이동 명령, 우측 전진 이동 명령, 좌측 전진 이동 명령, 우측 후진 이동 명령 및 좌측 후진 이동 명령을 포함하고, 상기 제2 모드 제어 명령은 원형 이동 명령, 나선형 이동 명령, 삼각형 이동 명령 및 사각형 이동 명령을 포함할 수 있다. The first mode control command includes a rising movement command, a falling movement command, a right movement command, a left movement command, a forward movement command, a backward movement command, a right forward movement command, a left forward movement command, a right backward movement command, and a left backward movement. Command, and the second mode control command may include a circular move command, a spiral move command, a triangle move command, and a square move command.

상기 제어부는, 상기 제2 모드로의 전환이 이루어진 이후. 상기 x(2 이상의 정수)개의 경사 방향 A 중 기준 위치에서 시작해서 인접한 영역 해당하는 경사 방향 A가 순차적으로 결정되면 상기 무인 항공기를 기하학적 비행 궤적으로 움직이도록 제어하기 위한 제어 명령을 생성할 수 있다. The control unit, after the switch to the second mode. When the inclination direction A corresponding to the adjacent area is sequentially determined starting from the reference position among the x (integer or greater) inclination directions A, a control command for controlling the drone to move to the geometric flight trajectory may be generated.

상기 제어부는, 상기 기준 위치에서 상기 인접한 영역 해당하는 경사 방향 A가 순차적으로 결정된 이후, 상기 기준 위치로 다시 돌아오는 시간을 이용하여 상기 기하학적 비행 궤적의 스케일을 결정할 수 있다. The controller may determine the scale of the geometric flight trajectory using the time of returning back to the reference position after the inclination direction A corresponding to the adjacent region is sequentially determined at the reference position.

상기 기준 위치는 상기 장치의 상부면이 위쪽을 향한 상태에서 수평에 해당하는 경사 방향으로 정의될 수 있다. The reference position may be defined in an inclined direction corresponding to the horizontal state with the upper surface of the device facing upward.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 사용자에 장착되며 프로세서를 구비한 장치에서 수행되는 무인 항공기의 원격 제어 방법에 있어서, 적어도 하나의 센서를 통해 상기 장치의 움직임을 센싱하여 생성된 센싱 데이터를 입력받는 단계 (a); 상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 장치의 경사 방향, 상기 경사 방향에서의 각도 및 상기 경사 방향의 유지 시간 중 적어도 하나를 결정하는 단계 (b); 상기 결정된 경사 방향, 각도 및 유지 시간 중 적어도 하나를 이용하여 상기 무인 항공기의 움직임을 제어하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계 (c); 및 상기 제어 명령을 상기 무인 항공기로 전송하는 단계 (d);를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 원격 제어 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, in a remote control method of an unmanned aerial vehicle mounted on a user and performed by a device having a processor, receiving sensing data generated by sensing movement of the device through at least one sensor (a); (B) determining at least one of an inclination direction of the device, an angle in the inclination direction, and a holding time of the inclination direction based on the sensing data; (C) generating a control command for controlling the movement of the unmanned aerial vehicle using at least one of the determined inclination direction, angle and holding time; And (d) transmitting the control command to the unmanned aerial vehicle. The remote control method of the unmanned aerial vehicle is provided.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 제12항에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령어들을 포함하는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다. According to another aspect of the invention, there is provided a computer program stored in a medium comprising a series of instructions for performing the method according to claim 12.

본 발명에 따르면, 무인 항공기의 움직임을 직관적으로 제어할 수 있으며, 추가 장비 없이 기하학적 비행 궤적으로 무인 항공기를 움직이도록 제어할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, it is possible to intuitively control the movement of the drone, there is an advantage that can be controlled to move the drone to the geometric flight trajectory without additional equipment.

또한, 본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the effect of this invention is not limited to the above-mentioned effect, It should be understood that it includes all the effects which can be inferred from the structure of the invention described in the detailed description of this invention, or a claim.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 제어 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 장치의 프로토 타입의 장착 형태 및 크기를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 장치를 이용한 무인 항공기의 제어의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명이 일 실시예에 따른 복수의 손 자세 영역의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 장치의 동작의 개념을 설명한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 기하학적 비행 궤적 명령을 생성하기 위해 사용되는 손 자세 영역의 출현의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기의 원격 제어 방법의 흐름도를 도시한 도면이다.
1 is a view showing a schematic configuration of an unmanned aerial vehicle system according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a motion control apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows the mounting form and size of the prototype of the remote control device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating an example of control of an unmanned aerial vehicle using a remote control apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a schematic configuration of a remote control device according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating an example of a plurality of hand posture regions according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the concept of the operation of the remote control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 illustrates an example of the appearance of a hand posture region used to generate a geometric flight trajectory command in accordance with an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a remote control method for an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural forms unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various components or steps described in the specification, and some of the components or some steps It should be construed that it may not be included or may further include additional components or steps. In addition, the terms "... unit", "module", etc. described in the specification mean a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software. .

이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술한다.
Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a schematic configuration of an unmanned aerial vehicle system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공 시스템은 무인 항공기(100), 움직임 제어 장치(200), 및 원격 제어 장치(300)를 포함한다. 이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상세하게 설명하기로 한다. Referring to FIG. 1, an unmanned aerial vehicle system according to an exemplary embodiment of the present invention includes an unmanned aerial vehicle 100, a motion control device 200, and a remote control device 300. Hereinafter, the function of each component will be described in detail.

무인 항공기(100)는 조종사가 비행체에 직접 탑승하지 않고 지상에서 원격 제어하여 움직임을 제어할 수 있는 비행체를 의미한다. 이 때, 도 1에서는 4개의 회전 날개를 구비한 드론인 쿼드로터(quadrotor)를 무인 항공기(100)의 일례로 도시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다양한 무인 항공기(100)에 본 발명이 적용될 수 있다. The unmanned aerial vehicle 100 refers to a vehicle capable of controlling movement by remotely controlling the ground from a pilot without directly boarding the aircraft. In this case, FIG. 1 illustrates a quadrotor, which is a drone having four rotary vanes, as an example of the unmanned aerial vehicle 100. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to various unmanned aerial vehicles 100.

움직임 제어 장치(200)는 무인 항공기(100)의 일면, 일례로 아랫면에 부착되며, 무인 항공기(100)의 움직임을 제어하기 위한 장치이다. 이 때, 움직임 제어 장치(200)는 원격 제어 장치(300)에서 전송되는 제어 명령에 기초하여 무인 항공기(100)의 움직임을 제어할 수 있다. The motion control device 200 is attached to one surface, for example, a bottom surface of the unmanned aerial vehicle 100, and is a device for controlling the movement of the unmanned aerial vehicle 100. In this case, the motion control apparatus 200 may control the movement of the unmanned aerial vehicle 100 based on a control command transmitted from the remote control apparatus 300.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 제어 장치(200)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a motion control apparatus 200 according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 움직임 제어 장치(200)는 통신부(210), 고도 센서부(220) 및 제어부(230)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the motion control apparatus 200 according to an embodiment of the present invention includes a communication unit 210, an altitude sensor unit 220, and a controller 230.

통신부(210)는 원격 제어 장치(300)에서 전송되는 제어 명령을 수신한다. 이 때, 통신부(210)는 WIFI 등과 같은 근거리 통신 모듈 또는 RF 모듈 등과 같은 원거리 통신 모듈을 통해 통신을 수행할 수 있다. 한편, 수신된 제어 명령에 대해서는 아래에서 보다 상세하게 설명하기로 한다. The communication unit 210 receives a control command transmitted from the remote control device 300. In this case, the communication unit 210 may perform communication through a short range communication module such as WIFI or a long range communication module such as an RF module. On the other hand, the received control command will be described in more detail below.

고도 센서부(220)는 이륙 내지 호버링(hovering)을 위해 필요한 무인 항공기(100)의 고도를 측정한다. 일례로, 고도 센서부(220)는 LeddarOne일 수 있다. The altitude sensor unit 220 measures the altitude of the unmanned aerial vehicle 100 required for takeoff or hovering. For example, the altitude sensor unit 220 may be a LeddarOne.

일반적으로 무인 항공기(100)의 호버링은 모터의 스로틀 값을 제어하여 수행할 수 있으나, 고도 센서를 사용하지 않는 경우 작은 스로틀 값의 변화만으로도 급격한 고도 변화가 초래된다. 종래의 경우, 초음파 센서를 사용하였으나, 지상이 평평하지 않는 경우 확산 반사가 발생할 수 있으므로 정확한 고도를 측정하기 어렵다. 따라서, 본 발명은 고도 센서부(220)인 LeddarOne를 사용하여 이륙 내지 호버링을 안정적으로 제어할 수 있다. In general, the hovering of the unmanned aerial vehicle 100 may be performed by controlling the throttle value of the motor, but when the altitude sensor is not used, a sudden change in altitude is caused by only a small change in the throttle value. In the related art, although an ultrasonic sensor is used, it is difficult to accurately measure altitude because diffuse reflection may occur when the ground is not flat. Therefore, the present invention can stably control takeoff or hovering using the LeddarOne, which is the altitude sensor unit 220.

제어부(230)는 통신부(210)에서 수신된 제어 명령 및 고도 센서부(220)에서 측정된 고도값에 기초하여 무인 항공기(100)의 움직임을 제어할 제어값을 산출한다. The control unit 230 calculates a control value to control the movement of the unmanned aerial vehicle 100 based on the control command received from the communication unit 210 and the altitude value measured by the altitude sensor unit 220.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(230)는 Raspberry Pi 및 Pixhack를 포함할 수 있다. Raspberry Pi는 초소형 컴퓨터로서, 통신부(210)에서 수신된 제어 명령을 입력받아 제어값을 출력한다. 그리고, Pixhack는 비행 컨트롤러로서, 가속도계, 자기계 및 자이로스코프를 포함한다(9축 센서). According to one embodiment of the invention, the controller 230 may include a Raspberry Pi and Pixhack. Raspberry Pi is a small computer, and receives a control command received from the communication unit 210 and outputs a control value. Pixhack is also a flight controller, which includes an accelerometer, magnetometer and gyroscope (9-axis sensor).

한편, 제어 명령 및 LeddarOne의 센싱값은 쿼터니언 값이고, 제어값은 오일러 각도값일 수 있으며, Pixhack는 오일러 각도값을 이용하여 무인 항공기(100)의 움직임을 제어할 수 있다. 아래의 수학식 1 및 2는 쿼터니언 값과 오일러 각도값의 관계를 나타낸다.
Meanwhile, the control command and the sensing value of the LeddarOne are quaternion values, the control value may be an Euler angle value, and Pixhack may control the movement of the unmanned aerial vehicle 100 using the Euler angle value. Equations 1 and 2 below represent the relationship between quaternion values and Euler angle values.

Figure 112017128288292-pat00001
Figure 112017128288292-pat00001

Figure 112017128288292-pat00002
Figure 112017128288292-pat00002

여기서,

Figure 112017128288292-pat00003
는 각각 롤(roll) 데이터, 피치(pitch) 데이터, 요(yaw) 데이터를 의미하고,
Figure 112017128288292-pat00004
는 쿼터니온의 4개의 원소를 각각 의미한다. here,
Figure 112017128288292-pat00003
Means roll data, pitch data, and yaw data, respectively.
Figure 112017128288292-pat00004
Means each of the four elements of the quaternion.

다시 도 1을 참조하면, 원격 제어 장치(300)는 무인 항공기(100)의 움직임을 원격으로 제어하기 위한 장치이다. 이 때, 원격 제어 장치(300)는 상기에서 언급한 무인 항공기(100)의 움직임을 제어할 제어 명령을 생성하여 움직임 제어 장치(200)로 전송한다. Referring back to FIG. 1, the remote control device 300 is a device for remotely controlling the movement of the unmanned aerial vehicle 100. At this time, the remote control device 300 generates a control command to control the motion of the unmanned aerial vehicle 100 mentioned above and transmits it to the motion control device 200.

이 때, 원격 제어 장치(300)는 사용자에 장착되며, 일례로 사용자의 손, 바람직하게는 사용자의 손바닥에 장착될 수 있다. 도 3에서는 사용자의 손바닥에 장착된 원격 제어 장치(300)의 프로토 타입의 장착 형태 및 크기를 도시하고 있다. At this time, the remote control device 300 is mounted to the user, for example, may be mounted on the user's hand, preferably the user's palm. FIG. 3 illustrates a mounting form and size of a prototype of the remote control device 300 mounted in the palm of a user.

이하, 설명의 편의를 위해, 도 3의 (A)에 도시된 바와 같이 원격 제어 장치(300)가 사용자의 손바닥에 장착되는 것으로 가정하여 설명한다. 이 때, 원격 제어 장치(300)의 상부면이 사용자의 손바닥에 접촉되고, 원격 제어 장치(300)의 하부면이 지면을 향하는 것으로 설명한다. Hereinafter, for convenience of description, it will be described on the assumption that the remote control device 300 is mounted in the palm of the user, as shown in FIG. At this time, the upper surface of the remote control device 300 is in contact with the user's palm, the lower surface of the remote control device 300 will be described as facing the ground.

그리고, 원격 제어 장치(300)는 적어도 하나의 센서를 통해 사용자의 손의 자세(pose)를 측정하여 무인 항공기(100)의 움직임을 제어하기 위한 제어 명령을 생성하며, 보다 정확하게는 사용자의 손에 장착되는 원격 제어 장치(300)의 자세를 이용하여 제어 명령을 생성할 수 있다. The remote control device 300 generates a control command for controlling the movement of the unmanned aerial vehicle 100 by measuring the pose of the user's hand through at least one sensor, and more precisely in the user's hand. The control command may be generated using the posture of the mounted remote control apparatus 300.

일례로, 원격 제어 장치(300)가 사용자의 손바닥에 부착된 상태에서, 손가락을 아래쪽으로 기울이는 경우, 도 4의 (A)에 도시된 바와 같이 원격 제어 장치(300)의 앞쪽이 아래쪽으로 기울여지며, 무인 항공기(100)는 전진 이동할 수 있다. For example, when the finger is tilted downward while the remote control device 300 is attached to the palm of the user, the front of the remote control device 300 is tilted downward as shown in FIG. The drone 100 can move forward.

다른 일례로, 원격 제어 장치(300)가 사용자의 손바닥에 부착된 상태에서, 손가락을 위쪽으로 기울이는 경우, 도 4의 (B)에 도시된 바와 같이 원격 제어 장치(300)의 뒤쪽이 아래쪽으로 기울여지며, 무인 항공기(100)는 후진 이동할 수 있다. In another example, when the finger is tilted upward while the remote control device 300 is attached to the palm of the user, the rear side of the remote control device 300 is tilted downward as shown in FIG. The drone 100 may move backward.

또 다른 일례로, 원격 제어 장치(300)가 사용자의 손바닥에 부착된 상태에서, 손을 왼쪽으로 비트는 경우, 도 4의 (C)에 도시된 바와 같이 원격 제어 장치(300)가 왼쪽으로 기울어지며, 무인 항공기(100)는 왼쪽으로 이동할 수 있다. As another example, when the hand is turned to the left while the remote control device 300 is attached to the palm of the user, the remote control device 300 is tilted to the left as shown in FIG. The drone 100 may move to the left.

또 다른 일례로, 원격 제어 장치(300)가 사용자의 손바닥에 부착된 상태에서, 손을 오른쪽으로 비트는 경우, 도 4의 (D)에 도시된 바와 같이 원격 제어 장치(300)가 오른쪽으로 기울어지며, 무인 항공기(100)는 오른쪽으로 이동할 수 있다. As another example, when the hand is turned to the right with the remote control device 300 attached to the user's palm, the remote control device 300 is tilted to the right as shown in FIG. The drone 100 may move to the right.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 장치(300)를 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the remote control apparatus 300 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 장치(300)의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 5 is a view showing a schematic configuration of a remote control device 300 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 원격 제어 장치(300)는 센서부(310), 제어부(320) 및 통신부(330)를 포함한다. 한편, 원격 제어 장치(300)는 프로세서 및 통신 모듈을 모두 포함하고 있는 스마트폰을 통해서 구현할 수도 있다. 이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상세하게 설명한다 Referring to FIG. 5, the remote control apparatus 300 includes a sensor unit 310, a control unit 320, and a communication unit 330. On the other hand, the remote control device 300 may be implemented through a smartphone including both a processor and a communication module. Hereinafter, the function of each component will be described in detail.

센서부(310)는 사용자의 손의 움직임(자세), 즉 사용자의 손에 장착된 원격 제어 장치(300)의 움직임을 센싱하여 센싱 데이터를 생성한다. 이를 위해, 센서부(310)는 적어도 하나의 센서를 포함한다. 일례로, 센서부(310)는 자이로스코프 및 가속도계를 포함하는 6축 센서인 MPU-6050일 수 있다. The sensor unit 310 generates sensing data by sensing the movement (posture) of the user's hand, that is, the movement of the remote control apparatus 300 mounted on the user's hand. To this end, the sensor unit 310 includes at least one sensor. For example, the sensor unit 310 may be an MPU-6050, which is a six-axis sensor including a gyroscope and an accelerometer.

그러나, 본 실시예에 따른 센서부(310)는 6축 센서에 한정되지 않으며, 가속도계, 자기계 및 자이로스코프를 포함하는 9축 센서일 수도 있다. However, the sensor unit 310 according to the present embodiment is not limited to a six-axis sensor, and may be a nine-axis sensor including an accelerometer, a magnetic field, and a gyroscope.

이하에서는 센서부(310)가 6축 센서인 것을 중심으로 설명할 것이나, 무인 항공기(100)의 이동 방향뿐만 아니라, 속도까지 제어할 수 있도록 9축 센서가 사용되는 것도 설명할 것이다. Hereinafter, the sensor unit 310 will be described based on the six-axis sensor, but it will also be described that the nine-axis sensor is used to control not only the moving direction of the unmanned aerial vehicle 100 but also the speed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 센싱 데이터는 원격 제어 장치(300)의 움직임에 대한 롤 데이터, 피치 데이터 및 z축의 중력 데이터일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the sensing data may be roll data, pitch data, and gravity data of the z-axis for the movement of the remote control apparatus 300.

제어부(320)는 센싱 데이터에 기초하여 무인 항공기(100)의 움직임을 제어하기 위한 제어 명령을 생성한다. 일례로, 제어부(320)는 Raspberry Pi를 포함할 수 있다. 그리고, 통신부(330)는 생성된 제어 명령을 움직임 제어 장치(200)로 전송한다. The controller 320 generates a control command for controlling the movement of the unmanned aerial vehicle 100 based on the sensing data. In one example, the controller 320 may include a Raspberry Pi. The communication unit 330 transmits the generated control command to the motion control apparatus 200.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(320)는 센싱 데이터를 이용하여 원격 제어 장치(300)의 경사 방향(기울어진 방향 내지 비틀어진 방향)을 결정하고, 결정된 경사 방향을 이용하여 무인 항공기(100)의 움직임을 제어하기 위한 제어 명령을 생성할 수 있다. 즉, 원격 제어 장치(300)의 자세를 정의하기 위해 복수의 경사 방향이 사용될 수 있으며, 경사 방향은 원격 제어 장치(300)가 어느 부분으로 기울거나 비틀어졌는지 여부를 의미한다. 이는 앞서 도 3에서 설명한 것과 같다. According to an embodiment of the present invention, the control unit 320 determines the inclination direction (tilted direction or twisted direction) of the remote control apparatus 300 using the sensing data, and uses the unmanned aerial vehicle ( A control command for controlling the movement of 100 may be generated. That is, a plurality of inclination directions may be used to define the posture of the remote control device 300, and the inclination direction means to which part the remote control device 300 is inclined or twisted. This is the same as described above in FIG. 3.

이 때, 상기한 결정된 경사 방향은 미리 설정된 복수의 경사 방향 중 하나의 경사 방향일 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 센싱 데이터의 학습을 통해 복수의 경사 방향 각각과 센싱 데이터를 매칭할 수 있으며, 원격 제어 장치(300)의 사용 시, 하나의 센싱 데이터가 생성되면 제어부(210)는 생성된 센싱 데이터가 학습 시 설정된 복수의 경사 방향 중 어느 경사 방향과 대응되는지를 판단할 수 있다. In this case, the determined inclination direction may be one of a plurality of preset inclination directions. That is, according to the present invention, the sensing data may be matched with each of the plurality of inclination directions through learning of the sensing data. When using the remote control apparatus 300, if one sensing data is generated, the controller 210 generates the sensing data. The detected sensing data may determine which inclination direction among the plurality of inclination directions set at the time of learning.

그리고, 복수의 경사 방향은, 원격 제어 장치(300)의 상부면이 위쪽을 향한 상태(다시 말해, 사용자의 손등이 위쪽에 있는 상태)에서 구분되는 x(2 이상의 정수)개의 경사 방향 A 및 원격 제어 장치(300)의 하부면이 위쪽을 향한 상태(다시 말해, 사용자의 손바닥이 위쪽에 있는 상태)에서 구분되는 y(2 이상의 정수)개의 경사 방향 B을 포함할 수 있다. And, the plurality of inclination directions, x (integer of two or more) inclination direction A and remote divided in the state where the upper surface of the remote control device 300 is facing upward (in other words, the state of the back of the user's hand is upward) The lower surface of the control device 300 may include y (an integer of 2 or more) inclined directions B which are distinguished in a state in which the lower surface of the control device 300 faces upward (in other words, a state in which the user's palm is upward).

여기서, x개의 경사 방향 A는, 원격 제어 장치(300)의 상부면을 서로 겹치지 않는 x개의 영역으로 구분하는 경우, x개의 영역 각각의 윗쪽 또는 아래쪽으로 원격 제어 장치(300)가 기울어진 방향과 대응된다. 또한, y개의 경사 방향 B는, 원격 제어 장치(300)의 하부면을 서로 겹치지 않는 y개의 영역으로 구분하는 경우, y개의 영역의 윗쪽 또는 아랫쪽으로 원격 제어 장치(300)가 기울어진 방향과 대응된다. Here, the x inclination directions A, when dividing the upper surface of the remote control device 300 into x areas that do not overlap each other, the direction in which the remote control device 300 is inclined above or below each of the x areas, Corresponding. In addition, the y inclination directions B correspond to a direction in which the remote control apparatus 300 is inclined upward or downward of the y regions when the lower surfaces of the remote control apparatus 300 are divided into y regions that do not overlap each other. do.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제어부(320)는 센싱 데이터를 이용하여 원격 제어 장치(300)의 그룹핑 경사 방향을 산출하고, 원격 제어 장치(300)의 경사 방향과 더불어 상기한 결정된 그룹핑 경사 방향을 더 이용하여 제어 명령을 생성할 수 있다. 여기서, 그룹핑 경사 방향은 복수의 경사 방향 중 2 이상의 경사 방향을 그룹핑한 것으로서, 경사 방향과 마찬가지로 원격 제어 장치(300)의 기울어진 방향을 결정하는데 사용된다. 즉, 그룹핑 경사 방향은 정확한 경사 방향이 아닌 사용자가 의도한 경사 방향을 판단하는데 이용하는데 사용된다. 이는, 잡음을 줄이고 정확한 제어 명령의 생성을 위해 사용되며, 이를 통해 무인 항공기(100)가 흔들림없이 제어된다. On the other hand, according to another embodiment of the present invention, the control unit 320 calculates the grouping inclination direction of the remote control device 300 using the sensing data, and the determined grouping together with the inclination direction of the remote control device 300. The control command may be generated by further using the inclination direction. Here, the grouping inclination direction is a grouping of two or more inclination directions among the plurality of inclination directions, and is used to determine the inclination direction of the remote control apparatus 300 similarly to the inclination direction. That is, the grouping inclination direction is used to determine the inclination direction intended by the user, not the exact inclination direction. This is used to reduce noise and generate accurate control commands, whereby the drone 100 is controlled without shaking.

이 때, 상기한 결정된 그룹핑 경사 방향 역시 미리 설정된 복수의 그룹핑 경사 방향 중 하나의 그룹핑 경사 방향일 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 센싱 데이터의 학습을 통해 복수의 그룹핑 경사 방향 각각과 센싱 데이터를 매칭할 수 있으며, 원격 제어 장치(300)의 사용 시, 하나의 센싱 데이터가 생성되면 제어부(210)는 생성된 센싱 데이터가 학습 시 설정된 복수의 그룹핑 경사 방향 중 어느 그룹핑 경사 방향과 대응되는지를 판단할 수 있다. In this case, the determined grouping inclination direction may also be one grouping inclination direction among a plurality of preset grouping inclination directions. That is, according to the present invention, the sensing data can be matched with each of the plurality of grouping inclination directions through learning of the sensing data. When using the remote control device 300, if one sensing data is generated, the controller 210 The generated sensing data may determine which grouping inclination direction among the plurality of grouping inclination directions set at the time of learning.

이하, 도 6을 참조하여 경사 방향 및 그룹핑 경사 방향을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the inclination direction and the grouping inclination direction will be described in more detail with reference to FIG. 6.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사 방향 및 그룹핑 경사 방향을 정의하기 위한 복수의 손 자세를 정의하기 위한 영역(Hand Pose Zone)의 일례를 도시한 도면이다. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a hand pose zone for defining a plurality of hand postures for defining an inclination direction and a grouping inclination direction according to an embodiment of the present invention.

이 때, 사용자의 손은 원격 제어 장치(300)와, 사용자의 손등(도 6의 (A))은 원격 제어 장치(300)의 상부면과, 사용자의 손바닥(도 6의 (B))은 원격 제어 장치(300)의 하부면과 각각 대응된다. 이하, 설명의 편의를 위해, 원격 제어 장치(300)의 상부면을 손등으로, 원격 제어 장치(300)의 하부면을 손바닥으로 가정하여 설명하기로 한다. At this time, the user's hand is the remote control device 300, the back of the user's hand (Fig. 6 (A)) is the upper surface of the remote control device 300 and the user's palm (Fig. 6 (B)) Corresponding to the lower surface of the remote control device 300, respectively. Hereinafter, for convenience of description, it will be described assuming that the upper surface of the remote control device 300 with the back of the hand, the lower surface of the remote control device 300 is palm.

먼저, 도 6의 (A)을 참조하면, 사용자의 손등은 3×3 행렬 형태로 구분되며, 이를 통해 서로 겹치지 않는 9개의 영역이 생성된다. 이 때, 9개의 영역 모두가 9개의 경사 방향 A의 정의를 위해 사용된다. 즉, 9개의 경사 방향 A는 상기한 9개의 영역(즉, 9개의 영역 A) 각각의 아래쪽으로 손등이 기울어진 방향과 대응된다. 일례로, 9개의 경사 방향 A 중 1번 영역과 대응되는 경사 방향 A는 사용자의 손등이 1번의 방향으로 기울어진 상태와 대응된다. 한편, 9개의 경사 방향 A는, 9개의 영역 각각의 위쪽으로 기울어진 방향으로도 정의될 수 있다. First, referring to FIG. 6A, the back of a user's hand is divided into a 3 × 3 matrix, and nine regions are formed that do not overlap each other. At this time, all nine regions are used for the definition of nine inclination directions A. FIG. That is, the nine inclination directions A correspond to the directions in which the back of the hand is inclined below each of the nine areas (that is, the nine areas A). For example, the inclination direction A corresponding to area 1 of the nine inclination directions A corresponds to a state in which the back of the user's hand is inclined in the first direction. Meanwhile, the nine inclination directions A may also be defined as the inclination directions upward of each of the nine regions.

여기서, x개의 영역 중에는 원격 제어 장치(300)가 수평을 유지하는 상태(5번 영역, 경사 방향 0)에 해당하는 방향도 포함된다. Here, among the x areas, a direction corresponding to a state in which the remote control device 300 is horizontal (region 5, inclination direction 0) is also included.

다음으로, 도 6의 (B)을 참조하면, 사용자의 손바닥은 3×3 행렬 형태로 구분되며, 이를 통해 서로 겹치지 않는 9개의 영역이 생성된다. 이 때, 9개의 영역 중 5개의 영역이 5개의 경사 방향 B의 정의를 위해 사용된다. 즉, 5개의 경사 방향 B는 상기한 9개의 영역 중 5개의 영역(즉, 5개의 영역 B) 각각의 아래쪽으로 손바닥이 기울어진 방향과 대응된다. 한편, 5개의 경사 방향 B는, 5개의 영역 각각의 위쪽으로 기울어진 방향으로도 정의될 수 있다. Next, referring to FIG. 6B, the user's palm is divided into 3 × 3 matrix forms, thereby generating nine regions that do not overlap each other. At this time, five out of nine areas are used for the definition of five inclination directions B. FIG. That is, the five inclination directions B correspond to the directions in which the palms are inclined below each of the five areas (that is, the five areas B) of the nine areas. On the other hand, the five inclination directions B may also be defined in a direction inclined upward of each of the five regions.

마찬가지로, y개의 영역 중에는 원격 제어 장치(300)가 수평을 유지하는 상태(10번, 경사 방향 0)에 해당하는 방향도 포함된다.Similarly, among the y areas, the direction corresponding to the state where the remote control device 300 is horizontal (No. 10, the inclination direction 0) is included.

한편, 도 6의 (C)에서는 4개의 그룹핑 경사 방향을 도시하고 있다. 도 6의 (C)를 참조하면, 4개의 그룹핑 경사 방향은 도 6의 (A)에서 설명한 사용자의 손등에 대한 9개의 영역 A에 기초하여 정의될 수 있으며, 4개의 그룹핑 경사 방향은 전 방향에 대한 제1 그룹핑 경사 방향(15번), 후 방향에 대한 제2 그룹핑 경사 방향(16번), 좌 방향에 대한 제3 그룹핑 경사 방향(17번) 및 우 방향에 대한 제4 그룹핑 경사 방향(18번)을 포함한다. In FIG. 6C, four grouping inclination directions are illustrated. Referring to FIG. 6C, four grouping inclination directions may be defined based on nine areas A for the back of the user's hand described in FIG. 6A, and the four grouping inclination directions may be defined in all directions. The first grouping inclination direction (No. 15) for the second direction, the second grouping inclination direction (No. 16) for the rear direction, the third grouping inclination direction (No. 17) for the left direction and the fourth grouping inclination direction (18) for the right direction Includes).

이 때, 제1 그룹핑 경사 방향은, 9개의 영역 중에서 앞 방향에 있는 3개의 영역 A인 1번 영역, 2번 영역, 3번 영역과 대응되는 3개의 경사 방향 A이 그룹핑된 것이고, 제2 그룹핑 경사 방향은, 9개의 영역 중에서 뒤 방향에 있는 3개의 영역 A인 7번 영역, 8번 영역, 9번 영역과 대응되는 3개의 경사 방향 A이 그룹핑된 것이고, 제3 그룹핑 경사 방향은, 9개의 영역 중에서 왼쪽 방향에 있는 3개의 영역 A인 1번 영역, 4번 영역, 7번 영역과 대응되는 3개의 경사 방향 A이 그룹핑된 것이고, 제4 그룹핑 경사 방향은, 9개의 영역 중에서 오른쪽 방향에 있는 3개의 영역 A인 3번 영역, 6번 영역, 9번 영역과 대응되는 3개의 경사 방향 A이 그룹핑된 것이다. In this case, the first grouping inclination direction is a grouping of three inclination directions A corresponding to areas 1, 2, and 3, which are three areas A in the forward direction, from among nine areas, and the second grouping. In the inclination direction, three inclination directions A corresponding to areas 7, 8 and 9 which are three areas A in the rear direction among the nine areas are grouped, and the third grouping inclination direction is nine The three inclination directions A corresponding to the areas 1, 4 and 7 of the three areas A on the left side of the area are grouped, and the fourth grouping inclination direction is on the right side of the nine areas. Three inclination directions A corresponding to three regions A, three regions, six regions, and nine regions are grouped.

도 6의 (C)의 내용을 일반화하면, 원격 제어 장치(300)의 상부면에 따른 x개의 경사 방향 A는, 전 방향에 대한 복수의 경사 방향 A1, 후 방향에 대한 복수의 경사 방향 A2, 좌 방향에 대한 복수의 경사 방향 A3, 우 방향에 대한 복수의 경사 방향 A4를 포함하고, 제1 그룹핑 경사 방향은 복수의 경사 방향 A1가 그룹핑된 것이고, 제2 그룹핑 경사 방향은 복수의 경사 방향 A2가 그룹핑된 것이고, 제3 그룹핑 경사 방향은 복수의 경사 방향 A3가 그룹핑된 것이고, 제4 그룹핑 경사 방향은 복수의 경사 방향 A4가 그룹핑된 것이다. Generalizing the contents of FIG. 6C, the x inclination directions A along the upper surface of the remote control apparatus 300 include a plurality of inclination directions A1 for the front direction, a plurality of inclination directions A2 for the rear direction, A plurality of inclination directions A3 with respect to the left direction, a plurality of inclination directions A4 with respect to the right direction, wherein the first grouping inclination direction is a group of a plurality of inclination directions A1, and the second grouping inclination direction is a plurality of inclination directions A2 Are grouped, the third grouping inclination direction is a group of a plurality of inclination directions A3, and the fourth grouping inclination direction is a group of a plurality of inclination directions A4.

원격 제어 장치(300)가 사용자 손에 장착된(쥐어진) 상태에서 조작되는 경우, 사용자의 손의 움직임에 따라 미세한 흔들림이 존재할 수 있다. When the remote control apparatus 300 is operated in a state of being mounted (grasped) in the user's hand, there may be a slight shaking according to the movement of the user's hand.

예를 들어, 사용자가 무인 항공기(100)를 전방 방향으로 이동시키기 위해 원격 제어 장치(300)의 앞쪽을 아래로 기울이더라도 미세한 흔들림이 있을 수 있으나, 일정 시간 동안 전방에 해당하는 복수의 경사 방향에 상응하는 센싱 데이터가 입력되는 경우, 그룹핑 경사 방향을 이용하여 흔들림을 반영하지 않고 전방 방향으로 안정적으로 이동할 수 있도록 한다. For example, even if the user tilts the front of the remote control device 300 downward to move the unmanned aerial vehicle 100 in the forward direction, there may be a slight shaking, but in a plurality of inclination directions corresponding to the front for a predetermined time. When the corresponding sensing data is input, the grouping inclination direction can be used to stably move forward without reflecting the shaking.

상기에서 설명한 내용과 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 장치(300)의 동작을 보다 상세하게 설명한다. The operation of the remote control apparatus 300 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the above description and FIG. 7.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 장치(300)의 동작의 개념을 설명한 도면이다. 이 때, 도 6에서 설명된 가정이 도 7에도 적용될 수 있다. 7 is a view for explaining the concept of the operation of the remote control device 300 according to an embodiment of the present invention. In this case, the assumption described in FIG. 6 may be applied to FIG. 7.

센서부(310)는 사용자의 손의 움직임의 센싱을 통해 사용자의 손에 대한 롤 데이터, 피치 데이터 및 z축의 중력 데이터를 생성하고, 이를 제어부(320)로 전송한다. 이 때, 센서부(310)는 지속적으로 롤 데이터, 피치 데이터 및 z축의 중력 데이터를 센싱한다. The sensor unit 310 generates roll data, pitch data, and z-axis gravity data of the user's hand through sensing the movement of the user's hand, and transmits the same to the controller 320. At this time, the sensor unit 310 continuously senses the roll data, the pitch data and the gravity data of the z-axis.

제어부(320)는 지속적으로 센싱된 롤 데이터, 피치 데이터 및 z축의 중력 데이터를 입력받아 제어 명령을 생성하며, 이를 위해 제1 뉴럴 네트워크(Neural Network 1) 및 제2 뉴럴 네트워크(Neural Network 2)를 포함한다. The controller 320 receives the continuously sensed roll data, pitch data, and gravity data of the z-axis to generate a control command. For this purpose, the controller 320 generates a first neural network 1 and a second neural network 2. Include.

보다 상세하게, 도 6의 내용을 참조하면, 제1 뉴럴 네트워크는 3개의 입력 데이터, 32개의 은닉 데이터 및 14개의 출력 데이터로 구성된 뉴럴 네트워크로서, 지속적으로 센싱된 롤 데이터, 피치 데이터 및 z축의 중력 데이터를 입력받고, 14개의 영역 각각의 확률값을 출력하며, 이를 통해 14개의 경사 방향 중 하나의 경사 방향을 결정한다. More specifically, referring to FIG. 6, the first neural network is a neural network composed of three input data, 32 hidden data, and 14 output data, and continuously sensed roll data, pitch data, and z-axis gravity. The data is input, and a probability value of each of the 14 areas is output, and the inclination direction of one of the 14 inclination directions is determined.

일례로서, 제1 뉴럴 네트워크는 지속적으로 입력된 센싱 데이터에 기초하여 14개의 영역의 확률값을 출력하며, 14개의 영역 중 1번 영역의 확률값이 최대인 경우, 14개의 경사 방향 중 1번 영역과 대응되는 경사 방향으로 원격 제어 장치(300)가 기울었다고 결정한다. As an example, the first neural network outputs probability values of 14 areas based on continuously input sensing data, and corresponds to area 1 of 14 slope directions when the probability value of area 1 of the 14 areas is maximum. It is determined that the remote control device 300 is inclined in the inclined direction.

그리고, 제2 뉴럴 네트워크는 18개의 입력 데이터, 64개의 제1 은닉 데이터, 32개의 제2 은닉 데이터 및 14개의 출력 데이터로 구성된 뉴럴 네트워크이다. The second neural network is a neural network composed of 18 input data, 64 first hidden data, 32 second hidden data, and 14 output data.

이 때, 18개의 입력 데이터 중에서 14개의 입력 데이터는 상기한 결정된 경사 방향과 대응된다. 예를 들어, 결정된 경사 방향이 1번 영역과 대응되는 경사 방향인 경우, 14개의 입력 데이터 중 1번 입력 데이터로는 "1"의 값이, 2번 내지 14번 입력 데이터로는 "0"의 값이 입력될 수 있다. At this time, 14 input data among the 18 input data correspond to the determined inclination direction. For example, when the determined inclination direction is the inclination direction corresponding to the first area, a value of "1" is input as the first input data among the fourteen input data, and "0" is used as the second through 14th input data. A value can be entered.

그리고, 18개의 입력 데이터 중에서 나머지 4개의 입력 데이터는 4개의 그룹핑 경사 방향이 입력된다. 이 경우, 지속적으로 입력된 센싱 데이터에 기초하여 4개의 그룹핑 경사 방향 중 어느 하나의 그룹핑 경사 방향이 결정되어 제2 뉴럴 네트워크로 입력된다. 예를 들어, 상기한 결정된 그룹핑 경사 방향이 제1 그룹핑 경사 방향인 경우, 15번 입력 데이터로는 "1"의 값이, 16번 내지 18번 입력 데이터로는 "0"의 값이 입력될 수 있다. Four grouping inclination directions are input to the remaining four input data among the 18 input data. In this case, one of the four grouping inclination directions is determined based on the continuously input sensing data, and is input to the second neural network. For example, when the determined grouping inclination direction is the first grouping inclination direction, a value of “1” may be input as the 15th input data and a value of “0” as the 16th to 18th input data. have.

그리고, 제어부(320)의 그룹핑 경사 방향의 결정을 예를 들어 설명하면 다음과 같다. And, the determination of the grouping inclination direction of the control unit 320 will be described as follows.

일례로서, 지속적으로 입력된 센싱 데이터 중에서 1번 영역에 많은 수의 센싱 데이터가 분포되었고, 2번 영역 및 3번 영역에 어느 정도의 센싱 데이터가 분포되며, 나머지 영역에서는 센싱 데이터가 거의 분포되지 않는 경우, 4개의 그룹핑 경사 방향 중 전 방향과 대응되는 제1 그룹핑 경사 방향으로 원격 제어 장치(300)가 기울었다고 결정한다. As an example, a large number of sensing data is distributed in area 1 among continuously input sensing data, some sensing data is distributed in areas 2 and 3, and in the remaining areas, sensing data is hardly distributed. In this case, it is determined that the remote control apparatus 300 is inclined in the first grouping inclination direction corresponding to all directions among the four grouping inclination directions.

다른 일례로서, 지속적으로 입력된 센싱 데이터 중에서 1번 영역, 4번 영역 및 7번 영역에 골고루 센싱 데이터가 분포하였고, 나머지 영역으로 센싱 데이터가 분포하지 않는 경우, 4개의 그룹핑 경사 방향 중 좌 방향과 대응되는 제3 그룹핑 경사 방향으로 원격 제어 장치(300)가 기울었다고 결정한다. As another example, when sensing data is uniformly distributed in areas 1, 4, and 7 of the continuously input sensing data, and the sensing data is not distributed to the remaining areas, the left and the four directions of the four grouping inclination directions It is determined that the remote control device 300 is inclined in the corresponding third grouping inclination direction.

그리고, 제2 뉴럴 네트워크는 14개의 출력 데이터를 통해 제어 명령을 생성한다. 제어 명령은 무인 항공기(100)의 이동 방향을 제어하기 위한 제1 모드(mode) 제어 명령 및 무인 항공기(100)가 기 설정된 기하학적 비행 궤적으로 움직이도록 제어하기 위한 제2 모드 제어 명령을 포함할 수 있다. The second neural network generates a control command through the 14 output data. The control command may include a first mode control command for controlling the moving direction of the unmanned aerial vehicle 100 and a second mode control command for controlling the unmanned aerial vehicle 100 to move in a predetermined geometric flight trajectory. have.

여기서, 제1 모드 제어 명령은, 상승 이동 명령(Up), 하강 이동 명령(Down), 우측 이동 명령(Right), 좌측 이동 명령(Left), 전진 이동 명령(Forward), 후진 이동 명령(Backward), 우측 전진 이동 명령(Forward-Right), 좌측 전진 이동 명령(Forward-Left), 우측 후진 이동 명령(Backward-Right) 및 좌측 후진 이동 명령(Backward-Left)을 포함할 수 있다. 또한, 제2 모드 제어 명령은 원형 이동 명령(Circle), 나선형 이동 명령(Spiral), 삼각형 이동 명령(triangle) 및 사각형 이동 명령(Square)을 포함할 수 있다. In this case, the first mode control command includes an upward movement command (Up), a downward movement command (Down), a right movement command (Right), a left movement command (Left), a forward movement command (Forward), and a backward movement command (Backward). , A right forward movement command (Forward-Right), a left forward movement command (Forward-Left), a right backward movement command (Backward-Right), and a left backward movement command (Backward-Left). Also, the second mode control command may include a circular move command, a spiral move command, a triangle move command, a triangle move command, and a square move command Square.

한편, 상기의 제어 명령은 일례에 불과하며 다양한 제어 명령이 정의될 수 있다. 그리고, 도 8에서는 기하학적 비행 궤적 명령을 생성하기 위해 사용되는 손 자세 영역의 출현의 일례를 도시하고 있다. Meanwhile, the control command described above is merely an example, and various control commands may be defined. 8 shows an example of the appearance of the hand posture region used to generate the geometric flight trajectory command.

한편, 제어부(320)는, 14개의 경사 방향 중 적어도 하나의 경사 방향을 이용하여 모드 전환을 수행하며, 모드 전환에 따라 제1 모드 제어 명령 및 제2 모드 제어 명령 중 어느 하나의 모드 제어 명령을 생성할 수 있다. 일례로서, 13번 영역과 대응되는 경사 방향으로 원격 제어 장치(300)가 기울어진 경우 제1 모드로 전환되고, 14번 영역과 대응되는 경사 방향으로 원격 제어 장치(300)가 기울어진 경우 제2 모드로 전환될 수 있다. Meanwhile, the controller 320 performs mode switching using at least one inclination direction among the 14 inclination directions, and transmits one mode control command of the first mode control command and the second mode control command according to the mode change. Can be generated. For example, when the remote control apparatus 300 is inclined in the inclination direction corresponding to the thirteenth region, the remote control apparatus 300 is switched to the first mode, and when the remote control apparatus 300 is inclined in the inclination direction corresponding to the thirteenth region, the second mode is second. Can be switched to mode.

또한, 무인 항공기(100)가 기하학적 궤도로 비행하는 경우, 본 발명의 원격 제어 장치(300)는 비행 궤적의 크기(일례로, 작은 원, 중간 원, 큰 원)를 조절할 수 있으며, 이를 위해 스케일 펙터를 이용할 수 있다. 즉, 제어부(320)는 센서부(310)의 자이로스코프에서 센싱된 센싱 데이터와 손 제스처를 만드는 시간을 이용하여 스케일 펙터를 산출할 수 있다. 스케일 펙터는 아래의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.
In addition, when the unmanned aerial vehicle 100 is flying in the geometric orbit, the remote control device 300 of the present invention can adjust the size of the flight trajectory (for example, small circle, middle circle, large circle), for this purpose scale You can use factor. That is, the controller 320 may calculate the scale factor by using the sensing data sensed by the gyroscope of the sensor 310 and the time of making the hand gesture. The scale factor may be expressed as Equation 3 below.

Figure 112017128288292-pat00005
Figure 112017128288292-pat00005

여기서, S는 스케일 펙터, G는 누적 값, T는 손 제스처를 그리는 시간, a는 0.1로 고정된 상수를 각각 의미한다. Here, S denotes a scale factor, G denotes a cumulative value, T denotes a time for drawing a hand gesture, and a denotes a constant fixed at 0.1.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 무인 항공기(100)의 기하학적 비행 궤적 제어 과정은 제2 모드로의 전환이 이루어진 후에, 원격 제어 장치(300)의 상부면이 위쪽을 향한 상태에서 수행될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the geometric flight trajectory control process of the unmanned aerial vehicle 100 may be performed in a state in which the upper surface of the remote control apparatus 300 faces upward after switching to the second mode. .

예를 들어, 도 6의 (A)의 9개의 영역 중 5번 영역, 즉 수평을 유지한 상태(기준 위치)에서 시작하여 1번, 2번, 3번, 6번, 9번, 8번, 7번 및 4번 영역과 같이 인접한 영역에 해당하는 센싱 데이터가 순차적으로 입력된 이후 다시 5번 영역으로 돌아오는 시간을 이용하여 스케일이 조절될 수 있다. For example, starting from the fifth region of the nine regions of FIG. 6A, that is, the horizontal state (the reference position), the first, second, third, sixth, ninth, eighth, After sensing data corresponding to adjacent areas are sequentially input, such as areas 7 and 4, the scale may be adjusted using a time for returning to area 5 again.

이때, 다시 수평 방향으로 돌아오는 시간이 길수록 더 큰 궤적을 그리면서 무인 항공기(100)가 움직이도록 제어된다. At this time, the longer the return time in the horizontal direction is controlled to move the unmanned aerial vehicle 100 while drawing a larger trajectory.

상기에서는 원격 제어 장치(300)의 경사 방향을 결정하여 무인 항공기(100)의 움직임을 제어하는 것으로 설명하였다. In the above description, the inclination direction of the remote control apparatus 300 is determined to control the movement of the unmanned aerial vehicle 100.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어부(230)는 센싱 데이터에 의해 결정된 경사 방향의 유지 시간을 이용하여 이동 속도를 결정할 수 있다. The controller 230 according to an exemplary embodiment of the present invention may determine the moving speed by using the holding time in the inclined direction determined by the sensing data.

제어부(230)는 도 6의 (A)의 9개 영역 중 하나의 경사 방향이 결정되고, 결정된 경사 방향의 유지 시간을 판단한다. The controller 230 determines the inclination direction of one of nine regions of FIG. 6A, and determines a holding time of the determined inclination direction.

바람직하게, 본 실시예에 따른 무인 항공기(100)의 이동 속도는 복수의 구간으로 구분될 수 있고, 경사 방향의 유지 시간에 따라 복수의 구간 중 하나의 구간에 해당하는 이동 속도로 결정될 수 있다. Preferably, the moving speed of the unmanned aerial vehicle 100 according to the present exemplary embodiment may be divided into a plurality of sections, and may be determined as a moving speed corresponding to one section of the plurality of sections according to the holding time in the inclination direction.

예를 들어, 하나의 경사 방향이 결정된 이후 T1의 시간이 유지된 이후에 무인 항공기(100)가 해당 경사 방향에 상응하는 이동 방향으로 V1의 속도로 움직인다. 이후, T2까지 해당 경사 방향이 유지되는 경우, T1 내지 T2 구간에 상응하는 V2의 속도로 이동할 수 있다. For example, after one time of inclination is determined, after the time of T1 is maintained, the unmanned aerial vehicle 100 moves at a speed of V1 in a moving direction corresponding to the corresponding inclination direction. Then, when the inclination direction is maintained up to T2, it can move at a speed of V2 corresponding to the T1 to T2 interval.

여기서, V2는 V1보다 큰 속도이다. Here, V2 is a speed larger than V1.

본 실시예에 따르면, 무인 항공기(100)의 이동 속도는 경사 방향에서의 각도를 이용하여 제어될 수도 있다. According to this embodiment, the moving speed of the unmanned aerial vehicle 100 may be controlled using an angle in the inclined direction.

예를 들어, 예를 들어, 무인 항공기(100)의 이동 속도는 경사 방향에서의 각도의 크기와 비례하도록 제어될 수 있다.For example, the moving speed of the unmanned aerial vehicle 100 may be controlled to be proportional to the magnitude of the angle in the inclination direction.

경사 방향에서의 각도는 6축 센서가 아닌 9축 센서를 이용하는 경우에 결정될 수 있다. The angle in the inclination direction may be determined when using a 9-axis sensor rather than a 6-axis sensor.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 무인 항공기(100)가 기하학적 궤적으로 비행이 완료된 이후, 무인 항공기(100)의 전방이 가리키는 방향에 기하학적 궤적 비행 초기 시점과 달라질 수 있다. In addition, according to an exemplary embodiment of the present invention, after the unmanned aerial vehicle 100 is completed by the geometric trajectory, it may be different from the initial point of the geometric trajectory flight in the direction indicated by the front of the unmanned aerial vehicle 100.

이러한 점을 고려하여, 본 실시예에 따른 제어부(230)는 제2 모드 전환로의 전환이 이루어진 시점(초기 시점)에 무인 항공기(100)의 위치를 저장한다. In consideration of such a point, the controller 230 stores the position of the unmanned aerial vehicle 100 at a time point (initial time point) at which the switchover to the second mode changeover is made.

여기서, 초기 시점에서의 위치는 무인 항공기(100)의 전방이 가리키는 방향에 대한 정보일 수 있다. Here, the position at the initial time point may be information about a direction indicated by the front of the unmanned aerial vehicle 100.

이후, 기하학적 비행 궤적을 마친 후의 위치와 초기 시점의 위치가 다른 경우. 제어부(230)는 무인 항공기(100)에 위치 보정을 위한 제어 명령을 생성할 수 있다. After that, the position after completion of the geometric flight trajectory and the position at the initial time point are different. The controller 230 may generate a control command for position correction in the unmanned aerial vehicle 100.

본 발명은 사용자의 손에 장착되는 원격 제어 장치(300)를 통해 무인 항공기(100)의 움직임을 제어함으로써, 무인 항공기(100)의 움직임을 직관적으로 제어할 수 있으며, 추가 장비 없이 기하학적 비행 궤적으로 무인 항공기(100)를 움직이도록 제어할 수 있는 장점이 있다. The present invention by controlling the movement of the unmanned aerial vehicle 100 through the remote control device 300 mounted on the user's hand, it is possible to intuitively control the movement of the unmanned aerial vehicle 100, the geometric flight trajectory without additional equipment There is an advantage that can be controlled to move the drone 100.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기의 원격 제어 방법의 흐름도를 도시한 도면이다. 이 때, 상기 방법은 사용자에 장착되며 프로세서가 구비된 장치에서 수행될 수 있다. 이하, 각 단계 별로 수행되는 과정을 설명하기로 한다. 9 is a flowchart illustrating a remote control method for an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention. In this case, the method may be performed in a device equipped with a user and equipped with a processor. Hereinafter, a process performed for each step will be described.

단계(910)에서는, 적어도 하나의 센서를 통해 상기 장치의 움직임을 센싱하여 생성된 센싱 데이터를 입력받는다. In step 910, the sensing data generated by sensing the movement of the device through at least one sensor is received.

단계(920)에서는, 센싱 데이터에 기초하여 상기 장치의 경사 방향을 결정한다. In step 920, the inclination direction of the device is determined based on the sensing data.

단계(930)에서는, 상기 결정된 경사 방향을 이용하여 무인 항공기의 움직임을 제어하기 위한 제어 명령을 생성한다. In step 930, a control command for controlling the movement of the unmanned aerial vehicle is generated using the determined inclination direction.

단계(940)에서는, 생성된 제어 명령을 무인 항공기로 전송한다. In step 940, the generated control command is transmitted to the unmanned aerial vehicle.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 단계(820)에서는 센싱 데이터를 이용하여 그룹핑 경사 방향을 더 산출하고, 단계(830)에서는 상기 결정된 그룹핑 경사 방향을 더 이용하여 제어 명령을 생성할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, in step 820, the grouping inclination direction may be further calculated using the sensing data, and in step 830, a control command may be generated using the determined grouping inclination direction.

지금까지 본 발명에 따른 무인 항공기의 원격 제어 방법의 실시예들에 대하여 설명하였으며, 이에는 앞서 도 1 내지 도 8에서 설명한 원격 제어 장치(300)에 관한 구성이 그대로 적용될 수 있다. 따라서, 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다. So far, embodiments of the remote control method for the unmanned aerial vehicle according to the present invention have been described, and the configuration of the remote control apparatus 300 described above with reference to FIGS. 1 to 8 may be applied as it is. Therefore, more detailed description will be omitted.

또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In addition, embodiments of the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means may be recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program instructions recorded on the media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Examples of program instructions such as magneto-optical, ROM, RAM, flash memory, etc. may be executed by a computer using an interpreter as well as machine code such as produced by a compiler. Contains high-level language codes. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of one embodiment of the present invention, and vice versa.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help the overall understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, Various modifications and variations can be made by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all the things that are equivalent to or equivalent to the claims as well as the following claims will belong to the scope of the present invention. .

Claims (13)

사용자에 장착되어 무인 항공기의 움직임을 원격으로 제어하는 장치에 있어서,
적어도 하나의 센서를 통해 상기 장치의 움직임을 센싱하여 센싱 데이터를 생성하는 센서부;
상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 장치의 경사 방향, 상기 경사 방향에서의 각도 및 상기 경사 방향의 유지 시간 중 적어도 하나를 결정하고, 상기 결정된 경사 방향, 각도 및 유지 시간 중 적어도 하나를 이용하여 상기 무인 항공기의 움직임을 제어하기 위한 제어 명령을 생성하는 제어부; 및
상기 제어 명령을 상기 무인 항공기로 전송하는 통신부;를 포함하되,
상기 제어부는 상기 경사 방향에서의 각도 또는 상기 경사 방향의 유지 시간 중 적어도 하나를 이용하여 상기 무인 항공기의 이동 속도를 결정하며,
상기 결정된 경사 방향은 미리 설정된 복수의 경사 방향 중 하나의 경사 방향이며, 상기 복수의 경사 방향은, 상기 장치의 상부면이 위쪽을 향한 상태에서 구분되는 x(2 이상의 정수)개의 경사 방향 A 및 상기 장치의 하부면이 위쪽을 향한 상태에서 구분되는 y(2 이상의 정수)개의 경사 방향 B를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 원격 제어 장치.
In the device mounted on the user to remotely control the movement of the drone,
A sensor unit configured to generate movement data by sensing a movement of the device through at least one sensor;
Determine at least one of the inclination direction, the angle in the inclination direction and the holding time of the inclination direction of the device based on the sensing data, and using the at least one of the determined inclination direction, the angle and the holding time using the unmanned aerial vehicle A control unit for generating a control command for controlling the movement of the vehicle; And
Includes; Communication unit for transmitting the control command to the unmanned aerial vehicle,
The controller determines a moving speed of the unmanned aerial vehicle using at least one of an angle in the inclination direction or a holding time in the inclination direction
The determined inclination direction is an inclination direction of one of a plurality of preset inclination directions, and the plurality of inclination directions are x (integer or greater) two inclination directions A which are divided in a state where an upper surface of the device is upwardly directed and the And y (an integer of 2 or more) inclined directions B which are distinguished with the lower surface of the device facing upwards.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 센싱 데이터를 이용하여 상기 장치의 그룹핑 경사 방향을 산출하고, 상기 결정된 그룹핑 경사 방향을 더 이용하여 상기 제어 명령을 생성하되,
상기 결정된 그룹핑 경사 방향은 상기 미리 설정된 복수의 그룹핑 경사 방향 중 하나의 그룹핑 경사 방향이며,
상기 복수의 그룹핑 경사 방향은 전 방향에 대한 제1 그룹핑 경사 방향, 후 방향에 대한 제2 그룹핑 경사 방향, 좌 방향에 대한 제3 그룹핑 경사 방향 및 우 방향에 대한 제4 그룹핑 경사 방향을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 원격 제어 장치.
The method of claim 1,
The controller calculates a grouping inclination direction of the device using the sensing data, and generates the control command by further using the determined grouping inclination direction.
The determined grouping slope direction is one grouping slope direction among the plurality of preset grouping slope directions,
The plurality of grouping inclination directions may include a first grouping inclination direction with respect to a front direction, a second grouping inclination direction with respect to a rear direction, a third grouping inclination direction with respect to a left direction, and a fourth grouping inclination direction with respect to a right direction. A remote control device for an unmanned aerial vehicle.
제4항에 있어서,
상기 x개의 경사 방향 A는, 전 방향에 대한 복수의 경사 방향 A1, 후 방향에 대한 복수의 경사 방향 A2, 좌 방향에 대한 복수의 경사 방향 A3, 우 방향에 대한 복수의 경사 방향 A4를 포함하고,
상기 제1 그룹핑 경사 방향은 상기 복수의 경사 방향 A1가 그룹핑된 것이고, 상기 제2 그룹핑 경사 방향은 상기 복수의 경사 방향 A2가 그룹핑된 것이고, 상기 제3 그룹핑 경사 방향은 상기 복수의 경사 방향 A3가 그룹핑된 것이고, 상기 제4 그룹핑 경사 방향은 상기 복수의 경사 방향 A4가 그룹핑된 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 원격 제어 장치.
The method of claim 4, wherein
The x inclination directions A include a plurality of inclination directions A1 for the front direction, a plurality of inclination directions A2 for the rear direction, a plurality of inclination directions A3 for the left direction, and a plurality of inclination directions A4 for the right direction; ,
The first grouping inclination direction is a group of the plurality of inclination directions A1, the second grouping inclination direction is a group of the plurality of inclination directions A2, and the third grouping inclination direction is the plurality of inclination directions A3. And the fourth grouping inclination direction is grouped in the plurality of inclination directions A4.
제1항에 있어서,
상기 제어 명령은, 상기 무인 항공기의 이동 방향을 제어하기 위한 제1 모드(mode) 제어 명령 및 상기 무인 항공기가 기 설정된 기하학적 비행 궤적으로 움직이도록 제어하기 위한 제2 모드 제어 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 원격 제어 장치.
The method of claim 1,
The control command may include a first mode control command for controlling a moving direction of the unmanned aerial vehicle and a second mode control command for controlling the unmanned aerial vehicle to move in a predetermined geometric flight trajectory. Remote control unit of the drone.
제6항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 복수의 경사 방향 중 적어도 하나의 경사 방향을 이용하여 모드 전환을 수행하며, 상기 모드 전환에 따라 상기 제1 모드 제어 명령 및 상기 제2 모드 제어 명령 중 어느 하나의 모드 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 원격 제어 장치.
The method of claim 6,
The control unit performs mode switching using at least one inclination direction among the plurality of inclination directions, and executes any one mode control command among the first mode control command and the second mode control command according to the mode change. Remote control device of the drone, characterized in that the production.
제7항에 있어서,
상기 제1 모드 제어 명령은, 상승 이동 명령, 하강 이동 명령, 우측 이동 명령, 좌측 이동 명령, 전진 이동 명령, 후진 이동 명령, 우측 전진 이동 명령, 좌측 전진 이동 명령, 우측 후진 이동 명령 및 좌측 후진 이동 명령을 포함하고,
상기 제2 모드 제어 명령은 원형 이동 명령, 나선형 이동 명령, 삼각형 이동 명령 및 사각형 이동 명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 원격 제어 장치.
The method of claim 7, wherein
The first mode control command includes a rising movement command, a falling movement command, a right movement command, a left movement command, a forward movement command, a backward movement command, a right forward movement command, a left forward movement command, a right backward movement command, and a left backward movement. Contains instructions,
And the second mode control command includes a circular move command, a spiral move command, a triangle move command, and a square move command.
제8항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제2 모드로의 전환이 이루어진 이후. 상기 x(2 이상의 정수)개의 경사 방향 A 중 기준 위치에서 시작해서 인접한 영역 해당하는 경사 방향 A가 순차적으로 결정되면 상기 무인 항공기를 기하학적 비행 궤적으로 움직이도록 제어하기 위한 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 원격 제어 장치.
The method of claim 8,
The control unit, after the switch to the second mode. Generating a control command for controlling the unmanned aerial vehicle to move to the geometric flight trajectory when the inclined direction A corresponding to the adjacent area is sequentially determined starting from a reference position among the x (integer) integers Remote control unit of the drone.
제9항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 기준 위치에서 상기 인접한 영역 해당하는 경사 방향 A가 순차적으로 결정된 이후, 상기 기준 위치로 다시 돌아오는 시간을 이용하여 상기 기하학적 비행 궤적의 스케일을 결정하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 원격 제어 장치.
The method of claim 9,
The controller may be further configured to determine the scale of the geometric flight trajectory using the time of returning back to the reference position after the inclination direction A corresponding to the adjacent region is sequentially determined at the reference position. controller.
제9항에 있어서,
상기 기준 위치는 상기 장치의 상부면이 위쪽을 향한 상태에서 수평에 해당하는 경사 방향으로 정의되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 원격 제어 장치.
The method of claim 9,
The reference position is a remote control device for an unmanned aerial vehicle, characterized in that the inclined direction corresponding to the horizontal with the upper surface of the device facing upwards.
사용자에 장착되며 프로세서를 구비한 장치에서 수행되는 무인 항공기의 원격 제어 방법에 있어서,
적어도 하나의 센서를 통해 상기 장치의 움직임을 센싱하여 생성된 센싱 데이터를 입력받는 단계 (a);
상기 센싱 데이터에 기초하여 상기 장치의 경사 방향, 상기 경사 방향에서의 각도 및 상기 경사 방향의 유지 시간 중 적어도 하나를 결정하는 단계 (b);
상기 결정된 경사 방향, 각도 및 유지 시간 중 적어도 하나를 이용하여 상기 무인 항공기의 움직임을 제어하기 위한 제어 명령을 생성하는 단계 (c); 및
상기 제어 명령을 상기 무인 항공기로 전송하는 단계 (d);를 포함하되,
상기 (c) 단계는 상기 경사 방향에서의 각도 또는 상기 경사 방향의 유지 시간 중 적어도 하나를 이용하여 상기 무인 항공기의 이동 속도를 결정하며,
상기 결정된 경사 방향은 미리 설정된 복수의 경사 방향 중 하나의 경사 방향이며, 상기 복수의 경사 방향은, 상기 장치의 상부면이 위쪽을 향한 상태에서 구분되는 x(2 이상의 정수)개의 경사 방향 A 및 상기 장치의 하부면이 위쪽을 향한 상태에서 구분되는 y(2 이상의 정수)개의 경사 방향 B를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 원격 제어 방법.
A remote control method for an unmanned aerial vehicle mounted on a user and performed by a device having a processor,
(A) receiving sensing data generated by sensing the movement of the device through at least one sensor;
(B) determining at least one of an inclination direction of the device, an angle in the inclination direction, and a holding time of the inclination direction based on the sensing data;
(C) generating a control command for controlling the movement of the unmanned aerial vehicle using at least one of the determined inclination direction, angle and holding time; And
(D) transmitting the control command to the unmanned aerial vehicle;
The step (c) is to determine the moving speed of the unmanned aerial vehicle using at least one of the angle in the inclination direction or the holding time in the inclination direction,
The determined inclination direction is an inclination direction of one of a plurality of preset inclination directions, and the plurality of inclination directions are x (integer or greater) two inclination directions A which are divided in a state where an upper surface of the device is upwardly directed and the A method for remote control of an unmanned aerial vehicle comprising y (integer of 2 or more) inclined directions B which are distinguished with the lower surface of the device facing upwards.
제12항에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령어들을 포함하는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored on a medium containing a series of instructions for performing a method according to claim 12.
KR1020170178178A 2017-12-14 2017-12-22 Remote control device and method of uav KR102019569B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170178178A KR102019569B1 (en) 2017-12-22 2017-12-22 Remote control device and method of uav
US15/857,204 US10545495B2 (en) 2017-12-14 2017-12-28 Remote control device and method for UAV and motion control device attached to UAV
EP18208079.6A EP3499332A3 (en) 2017-12-14 2018-11-23 Remote control device and method for uav and motion control device attached to uav
CN201811438905.1A CN109960276B (en) 2017-12-14 2018-11-28 Remote control device, method and computer-readable storage medium for unmanned aerial vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170178178A KR102019569B1 (en) 2017-12-22 2017-12-22 Remote control device and method of uav

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190076407A KR20190076407A (en) 2019-07-02
KR102019569B1 true KR102019569B1 (en) 2019-09-06

Family

ID=67258421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170178178A KR102019569B1 (en) 2017-12-14 2017-12-22 Remote control device and method of uav

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102019569B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102082206B1 (en) * 2019-08-02 2020-02-26 엘아이지넥스원 주식회사 RC-signal based drone direction detection apparatus and method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101887314B1 (en) * 2017-12-14 2018-08-09 세종대학교산학협력단 Remote control device and method of uav, motion control device attached to the uav

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170035547A (en) * 2015-09-23 2017-03-31 엘지이노텍 주식회사 Remote controll device, remote controll method and remote controll system
KR20170090603A (en) 2016-01-29 2017-08-08 아주대학교산학협력단 Method and system for controlling drone using hand motion tracking

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101887314B1 (en) * 2017-12-14 2018-08-09 세종대학교산학협력단 Remote control device and method of uav, motion control device attached to the uav

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190076407A (en) 2019-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11042074B2 (en) Flying camera with string assembly for localization and interaction
US20210116944A1 (en) Systems and methods for uav path planning and control
JP6816156B2 (en) Systems and methods for adjusting UAV orbits
JP6735821B2 (en) System and method for planning and controlling UAV paths
JP6835392B2 (en) Systems and methods for controlling images acquired by imaging devices
KR102032067B1 (en) Remote control device and method of uav based on reforcement learning
US20190212742A1 (en) Control method, control device, and carrier system
US20170101178A1 (en) Flying apparatus with multiple sensors and gesture-based operation
Wenzel et al. Low-cost visual tracking of a landing place and hovering flight control with a microcontroller
Hérissé et al. A terrain-following control approach for a vtol unmanned aerial vehicle using average optical flow
KR20190005923A (en) Control method of UAV and controller of UAV
KR101887314B1 (en) Remote control device and method of uav, motion control device attached to the uav
US20180114058A1 (en) Drone piloted in a spherical coordinate system by a gestural with multi-segment members, control method and associated computer program
Wenzel et al. Visual tracking and following of a quadrocopter by another quadrocopter
CN109960276B (en) Remote control device, method and computer-readable storage medium for unmanned aerial vehicle
EP3399380B1 (en) Headless control method
US11768487B2 (en) Motion tracking interface for planning travel path
Shin et al. Hand gesture-based wearable human-drone interface for intuitive movement control
KR102019569B1 (en) Remote control device and method of uav
JP2017024616A (en) Flying body, flight control method therefor, light-emitting device used for flight control of flying body, and flight control system
WO2017060782A1 (en) Flying apparatus with multiple sensors and gesture-based operation
KR102117338B1 (en) Method for controling unmanned moving object based on cylindrical coordinate system and recording medium storing program for executing the same, and computer prograom stored in recording medium for executing the same
Xiang et al. Automatic take-off and landing of a quad-rotor flying robot
KR101980621B1 (en) Apparatus and method for simulating high angle approaching maneuvering of a flight vehicle
Rojo-Rodriguez et al. A Kinect-based natural interface for formation flight of quadrotors

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant