KR102160734B1 - 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 양상에 따른 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템은 무선 충전 가능한 충전판 및 충전판에서 공급되는 전원으로부터 구비된 배터리의 전원을 무선 충전할 수 있는 복수의 촬영 드론을 포함하고, 복수의 촬영 드론 중 제1 드론은 충전판으로부터 이륙하여 설정된 지역 내의 영상을 촬영하고 복수의 촬영 드론 중 제2 드론은 제1 드론의 촬영에 후속하여 설정된 지역 내의 영상을 촬영한다.

Description

무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템{IMAGE TAKING SYSTEM USING WIRELESS RECHARGEABLE DRONES}

본 발명은 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 다수의 드론을 이용하여 모니터링 지역을 지속적으로 촬영 가능한 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템에 관한 것이다.

무인 항공기(Unmanned aerial vehicle)가 널리 활용되고 있다. 무인 항공기는 무인 항공기의 소리나 소음 특성으로 인해 일반적으로 드론(drone)으로 지칭된다. 이하에서는 무인 항공기를 '드론'이라 지칭한다. 드론은 고정익 드론, 프로펠러형 드론 등이 있다.

드론은 다양한 분야에서 활용되며, 카메라 등을 장착하고 실종자 수색, 산불감시, 차량추적, 각종 설비의 점검, 항공사진 촬영 등에 활용되고 심지어 드론을 활용한 택배도 가능하게 되었다.

드론은 넓은 지역을 촬영할 수 있으며, 예를 들어, 드론은 넓은 지역 내를 이동하면서 특정 대상(자)을 감시하거나 임의의 지역 이미지를 촬영할 수 있다. 그 촬영에 따라 구성되는 이미지들은 해당 지역의 3D 맵핑 구성에도 이용 가능하다.

무선 통신을 통해 원격에서 제어할 수 있어, 드론은 다양한 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 드론을 통해 위험한 곳, 접근 어려운 곳 등의 촬영이나 감시가 가능하다.

이러한 뚜렷한 장점이 존재하는 한편, 드론은 구비된 배터리 용량의 한계로 인해서 비행 시간의 제약이 있다. 일반적으로 알려졌거나 상용화된 드론들은 대략 20분 내외의 비행시간을 가지고 비행 이후에는 다시 충전을 해야만 재비행이 가능하다.

짧은 비행시간은 드론 촬영 시스템에 있어 중대한 문제점을 야기한다. 예를 들어, 넓은 지역을 감시하기 위해서는 드론이 계속 비행하여 해당 지역을 지속적으로 촬영할 필요가 존재하나 드론의 비행시간 제약으로 연속적인 감시가 어렵다. 또한 항공 촬영에서는 정해진 지역 전체를 촬영하기 위해 1대의 비행시간으로는 부족하고 복귀 후 촬영된 영상을 다운로드 한 후 다시 가서 촬영해야 하는 등 번거로운 점이 많고 전체 촬영시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

또한, 넓은 지역의 3D 맵핑을 위해서는 지상의 기준점이 되는 위치에 대공표지판이 항공 촬영 전에 미리 설치되어야 한다. 대공표지판은 항공 촬영후에 컴퓨터 모니터에서 특정 형상을 가지고 인식 가능하다.

본 출원 발명자 등의 선출원인 특허발명(등록특허 10-1885184호, 2018년08월06일 공고)에서 개시한 바와 같이 대공표지판 드론이 수작업을 통해 설치되는 대공표지판의 대용으로 이용 가능하다. 대공표지판 드론은 GPS 모듈을 구비하여 GPS 신호에 대응하는 위치 데이터를 무선으로 출력하고 관제 서버 등은 이를 수신할 수 있다.

대공표지판 드론은 촬영 대상 영역의 끝(모서리) 지점들(예를 들어, 500m*500m 영역의 네모서리)과 중앙 지점에 각각 설치될 수 있다. 설치되는 지점은 다양한 환경에 위치할 수 있어 대공표지판 드론으로부터 위치 데이터를 무선으로 원활히 수신하지 못하는 문제가 발견되었다.

본 발명은, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 무선 충전 가능한 다수의 드론을 활용하여 연속적으로 대상 지역을 촬영 가능한 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 다수 드론의 무선충전 지점을 동적으로 이륙시 인식하고 촬영 후 회귀시에 인식된 무선충전 지점에 착륙하여 무선충전이 이루어지도록 하는 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 대공표지판 드론으로부터의 출력되는 위치 데이터를 원활히 수신 가능토록 하는 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상에 따른 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템은 무선 충전 가능한 충전판; 및 상기 충전판에서 공급되는 전원으로부터 구비된 배터리의 전원을 무선 충전할 수 있는 복수의 촬영 드론;을 포함하고, 상기 복수의 촬영 드론 중 제1 촬영 드론은 상기 충전판으로부터 이륙하여 설정된 지역 내의 영상을 촬영하고 상기 복수의 촬영 드론 중 제2 촬영 드론은 상기 제1 촬영 드론의 촬영에 후속하여 상기 설정된 지역 내의 영상을 촬영한다.

상기한 촬영 시스템에 있어서, 상기 충전판은 복수의 촬영 드론의 이착륙 영역을 나타내고 서로 상이한 복수의 이착륙 표시를 포함하고, 상기 복수의 촬영 드론 중 제1 촬영 드론은 상기 충전판으로부터 이륙시에 상기 충전판의 이착륙 표시를 포함하는 이미지를 캡쳐링하고 상기 충전판에 착륙시에 캡쳐링된 이미지의 이착륙 표시에 대응하는 제1 이착륙 영역에 착륙하며, 상기 복수의 촬영 드론 중 제2 촬영 드론은 상기 충전판으로부터 이륙시에 상기 충전판의 이착륙 표시를 포함하는 이미지를 캡쳐링하고 상기 충전판에 착륙시에 캡쳐링된 이미지의 이착륙 표시에 대응하는 제2 이착륙 영역에 착륙한다.

상기한 촬영 시스템에 있어서, 제1 시간 동안에, 상기 복수의 촬영 드론 중 제1 촬영 드론은 설정된 지역 내의 영상을 촬영하고 상기 복수의 촬영 드론 중 제2 촬영 드론은 상기 충전판에서 출력되는 무선 충전 전원에 따라 구비된 배터리를 충전하고, 상기 제1 시간 이후의 제2 시간 동안에, 상기 복수의 촬영 드론 중 제2 촬영 드론은 설정된 지역 내의 영상을 촬영하고 상기 복수의 촬영 드론 중 제1 촬영 드론은 상기 충전판에서 출력되는 무선 충전 전원에 따라 구비된 배터리를 충전한다.

상기한 촬영 시스템에 있어서, 상기 충전판은, 촬영 드론으로 출력될 전원을 저장하는 ESS 배터리, 태양에너지로 상기 ESS 배터리를 충전 가능한 복수의 태양전지판 및 촬영 드론으로 무선 전원을 출력하는 충전 패드를 포함하고, 상기 충전판의 표면 영역은 복수의 촬영 드론이 이착륙 가능한 복수의 이착륙 영역으로 분할되고 각각의 이착륙 영역 내에는 대응하는 서로 다른 이착륙 표시가 존재한다.

상기한 촬영 시스템에 있어서, 상기 충전판은 촬영 드론의 이착륙 표면을 제공하는 강화 유리판을 더 포함하고, 상기 복수의 태양전지판은 상기 강화 유리판과 상기 충전 패드 사이에 위치하고, 상기 이착륙 표시는 이착륙 영역에 대응하는 태양전지판의 태양전지 셀의 형상을 이용하여 구성되는 표시이다.

상기한 촬영 시스템에 있어서, 상기 촬영 드론은 촬영 드론의 중앙에 수직 방향으로 비행제어 모듈, 배터리, 무선전원 수신 모듈 및 카메라 모듈을 포함하고, 상기 카메라 모듈과 함께 배터리 아래에 설치되는 상기 무선전원 수신 모듈은 상기 카메라 모듈 주위에 위치한다.

상기한 촬영 시스템에 있어서, 상기 충전판은 상기 복수의 촬영 드론 각각으로 무선 전원을 출력하고 복수의 이착륙 영역 내에 각각 위치하는 복수의 충전 패드를 포함하고, 상기 ESS 배터리는 상기 복수의 촬영 드론의 배터리를 복수의 충전 패드를 통해 동시에 충전 가능한 충전용량을 가진다.

상기한 촬영 시스템에 있어서, 상기 충전판은 상기 복수의 촬영 드론 각각으로부터 수신된 배터리 상태에 따라 복수의 충전 패드를 제어하여 상기 복수의 촬영 드론 각각의 배터리를 충전 제어하는 제어 유닛을 더 포함한다.

상기한 촬영 시스템에 있어서, 설정된 지역 내의 지정된 위치에 이동하여 설치되는 복수의 대공표지판 드론; 및 상기 대공표지판 드론으로부터 무선의 위치 데이터를 수신하고 수신된 위치 데이터를 포함하는 중계 데이터를 관제 장치로 전송하는 허브 드론;을 더 포함한다.

상기한 촬영 시스템에 있어서, 상기 복수의 촬영 드론을 제어하는 관제 장치;를 더 포함하고, 상기 관제 장치는 복수의 촬영 드론 중에서 상기 충전판에 착륙한 촬영 드론들로부터 충전 상태 정보를 수신하고 수신된 충전 상태 정보에 따라 제1 촬영 드론에 후속하여 촬영할 제2 촬영 드론을 결정하고 결정된 제2 촬영 드론의 비행을 제어한다.

상기한 촬영 시스템에 있어서, 상기 대공표지판 드론은 중앙에 수직 방향으로 비행제어 모듈, 배터리, 카메라 모듈 및 상기 카메라 모듈 주위에 설치되는 라이다 센서 및 소나 센서를 포함하고, 상기 허브 드론은 중앙에 수직 방향으로 비행제어 모듈, 배터리 및 무선신호 중계 모듈을 포함하고, 상기 촬영 드론은 중앙에 수직 방향으로 비행제어 모듈, 배터리, 카메라 모듈 및 상기 카메라 모듈 주위에 설치되는 무선전원 수신 모듈을 포함한다.

상기한 촬영 시스템에 있어서, 상기 관제 장치 및 상기 충전판은 차량에 설치되고, 상기 관제 장치는 차량의 이동에 따라 변경되는 회귀 위치를 비행중인 촬영 드론으로 전송하고 회귀 위치를 수신한 촬영 드론은 변경된 회귀 위치의 충전판의 대응하는 이착륙 영역에 착륙을 시도한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템은 무선 충전 가능한 다수의 드론을 활용하여 연속적으로 대상 지역을 촬영하거나 감시 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템은 다수 드론의 무선충전 지점을 동적으로 비행중 인식하고 촬영 후 회귀시에 인식된 무선충전 지점에 착륙하여 무선충전이 이루어지도록 하는 효과가 있다.

또한, 상기와 같은 본 발명에 따른 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템은 대공표지판 드론으로부터 출력되는 위치 데이터를 원활히 수신 가능토록 하는 효과가 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템의 예시적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 충전판의 구성의 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에서 이용되는 드론의 구성의 예를 도시한 도면이다.
도 4는 설정된 지역내에서 드론의 배치와 동작을 설명하는 예시적인 도면이다.
도 5는 다수의 촬영 드론을 이용하여 설정 지역의 촬영을 연속적으로 진행하는 흐름을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술 되어 있는 상세한 설명을 통하여 더욱 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템의 예시적인 구성을 도시한 도면이다.

도 1에 따르면, 촬영 시스템은 다수의 촬영 드론(100), 다수의 대공표지판 드론(200), 하나 이상의 허브 드론(300), 관제 장치(400) 및 충전판(500)을 포함한다. 도 1의 촬영 시스템은 설계 변경에 따라 일부의 구성 요소가 생략되거나 다른 구성 요소가 더 포함될 수도 있다. 예를 들어, 허브 드론(300) 등은 촬영 대상의 지역적인 특색에 따라 촬영 시스템에서 생략될 수도 있다.

촬영 시스템의 구성 요소를 살펴보면, 충전판(500)은 하나 이상의 촬영 드론(100)들을 무선을 통해 충전한다. 충전판(500)은 다수의 촬영 드론(100)들 각각의 이륙과 착륙을 위한 지점으로 이용되고 나아가 촬영 드론(100)의 착륙 후에는 촬영 드론(100)의 배터리(150)를 무선으로 충전할 수 있도록 구성된다.

촬영 드론(100)은 관제 장치(400)의 제어에 따라 설정된 지역 내의 영상을 촬영한다. 촬영 드론(100)은 구비된 배터리(150)를 이용하여 비행할 수 있고 구비된 카메라 모듈(160)을 이용하여 특정 지역 내의 영상을 촬영하고 내부의 비휘발성 메모리에 저장한다. 촬영 드론(100)은 충전판(500)으로부터 공급되는 전원으로부터 구비된 배터리 전원을 충전할 수 있다. 촬영 드론(100)은 무선 충전 방식을 통해 구비된 배터리 전원을 충전 가능하다. 그 외, 촬영 드론(100)은 유선 충전 방식을 더 이용하여 배터리 전원을 충전할 수도 있다.

본 발명에 따른 촬영 시스템은 다수의 촬영 드론(100)을 포함한다. 예를 들어, 촬영 시스템은 3개 또는 4개의 촬영 드론(100)을 포함할 수 있다. 각각의 촬영 드론(100)은 관제 장치(400) 등의 제어에 따라 일정 영역(지역) 내를 계속 촬영할 수 있도록 구성된다.

예를 들어, 하나의 촬영 드론(100)은 충전판(500)으로부터 이륙하여 촬영(비행) 시간 동안 설정된 지역(도 1의 (a) 참조)을 촬영하고 후속하는 다른 촬영 드론(100)이 이후에 충전판(500)으로부터 이륙하여 설정된 동일 지역 내의 영상을 촬영 시간 동안 촬영한다. 촬영이 끝나 회귀하여 착륙한 촬영 드론(100)들은 무선 충전을 통해 내부 배터리(150)를 재충전할 수 있다.

대공표지판 드론(200)은 촬영 드론(100)에 의해 촬영이 이루어질 설정 지역 내로 이동하여 설정 지역 내의 특정 위치에 설치되며 설치된 위치에서의 위치 데이터를 무선으로 송출한다.

예를 들어, 대공표지판 드론(200)들 각각은 직사각형이나 정사각형의 설정 지역 내(예를 들어 500m*500m 영역)의 4 귀퉁이 지점과 중앙 지점에 착륙(설치)되고 해당 지점에서 GPS 신호를 이용하여 결정되는 위치 데이터를 무선을 통해 송출한다. 송출되는 무선신호는 관제 장치(400)가 직접 수신하거나 허브 드론(300)을 경유하여 관제 장치(400)가 수신 가능하다.

본 발명에 따른 촬영 시스템은 다수의 대공표지판 드론(200)을 포함하는 데, 예를 들어 5개 이상의 대공표지판 드론(200)을 포함할 수 있다. 예를 들어 4개의 대공표지판 드론(200)은 직사각형의 네 모서리 위치에 각각 설치되어 해당 위치에서 측정된 위치 데이터를 송출하고 1개 또는 2개의 대공표지판 드론(200)은 설정 지역내의 중앙의 한 지점 또는 설정 지역 내의 임의의 두 지점에 설치되어 해당 위치에서 측정된 위치 데이터를 무선으로 송출한다.

대공표지판 드론(200)은 오지, 산간 지역, 습지 등 인력에 의한 접근이 어려운 지역에 착지하여 이용될 수 있다. 촬영 지역의 면적에 따라 대공표지판 드론(200)의 개수가 많을수록 3D 맵핑시에 오차를 줄여 유리하다.

촬영 시스템에 더 포함될 수 있는 허브 드론(300)은 무선 통신을 통해 대공표지판 드론(200)으로부터 위치 데이터를 무선으로 수신한다. 허브 드론(300)은 수신된 위치 데이터를 포함하는 중계 데이터를 무선 통신을 통해 관제 장치(400)로 전송한다.

허브 드론(300)은 위치 데이터를 포함하는 무선통신 패킷에서 위치 데이터를 추출하고 대공표지판 드론(200)의 식별자와 위치 데이터를 포함하는 무선 통신 패킷을 구성하여 관제 장치(400)로 전송할 수 있다. 위치 데이터는 위도 데이터 및 경도 데이터와 나아가 고도 데이터를 나타내거나 포함한다.

허브 드론(300)은 하나 이상의 대공표지판 드론(200)으로부터의 위치 데이터를 각각 수신하고 각 대공표지판 드론(200)의 위치 데이터에 대응하는 중계 데이터를 구성하여 관제 장치(400)로 전송하고 관제 장치(400)로부터의 제어 데이터에 따라 대응하는 대공표지판 드론(200)으로 해당 제어 데이터를 무선으로 전송할 수 있다.

본 촬영 시스템에서 이용 가능한 허브 드론(300)은 대공표지판 드론(200)과 관제 장치(400) 사이에 직접적인 무선 통신이 불가능한 경우에 바람직하게 이용된다. 허브 드론(300)은 설정된 촬영 영역 내나 그 인접하는 위치에 고정될 수 있다. 예를 들어, 허브 드론(300)은 촬영 설정 지역 내나 인접 지역에서 가장 높은 고도의 위치에 고정 설치되거나 촬영 설정 지역 내의 특정 지역(예를 들어 중앙의 지점)의 상공에 호버링을 통해 고정된다. 허브 드론(300)은 무선신호 중계 모듈(360)을 포함하여 고출력의 무선신호를 출력 가능하다.

관제 장치(400)는 촬영 드론(100) 등을 제어한다.

관제 장치(400)는 예를 들어 노트북, 개인용 컴퓨터, 서버 프레임, 스마트폰, 태블릿 PC 등일 수 있다. 관제 장치(400)는 드론들과 무선 통신 가능한 통신 인터페이스와 드론들을 제어하기 위한 제어 프로그램을 저장하는 비휘발성 메모리, 제어 프로그램을 수행하는 프로세서, 사용자 입력을 수신하는 입력 인터페이스, 각종 상태나 결과를 출력하는 출력 인터페이스를 구비한다.

관제 장치(400)는 제어 프로그램을 수행하여 촬영 드론(100)과 각종 데이터를 송수신할 수 있다. 관제 장치(400)는 촬영을 진행하고 있는 촬영 드론(100)으로부터 각종 상태 정보를 포함하는 무선 통신 패킷을 수신할 수 있다.

예를 들어, 관제 장치(400)는 촬영 진행에 따라 비행 중인 촬영 드론(100)의 배터리 상태, 기체상태, 현재 위치 정보 등을 수신하여 이상 여부나 충전판(500)으로의 회귀 여부 등을 결정할 수 있고 비행 경로를 확인 가능하다. 또한, 관제 장치(400)는 촬영 드론(100)의 이착륙의 오류 등을 감지하거나 비행 로그 파일이나 영상 파일을 촬영 드론(100)으로부터 수신(예를 들어, USB 인터페이스 등을 이용하여 추출)할 수 있다.

관제 장치(400)는 촬영 드론(100), 대공표지판 드론(200) 및/또는 허브 드론(300)과 무선 통신 가능한데 LTE나 UHF 통신 방식을 혼용하여 해당 드론과 통신 가능하다. 관제 장치(400)는 관리자의 설정에 따라 LTE 통신 방식이나 UHF 통신 방식으로 설정하여 해당 드론과 통신하거나 자동으로 해당 드론과의 수신 감도를 감지하여 수신 감도가 지정된 감도 이하인 경우에 자동으로 다른 통신 방식으로 전환할 수 있다.

또한, 관제 장치(400)는 충전판(500)에 착륙한 촬영 드론(100)들로부터 충전 상태 정보를 유선 또는 무선 통신 등을 통해 수신한다. 관제 장치(400)는 수신된 충전 상태 정보에 따라 현재 촬영(비행) 중인 촬영 드론(100)에 후속하여 촬영을 진행할 촬영 드론(100)을 착륙한 촬영 드론(100)들 중에서 결정하고 결정된 촬영 드론(100)의 비행을 제어한다.

예를 들어, 관제 장치(400)는 충전판(500)에 충전중인 촬영 드론(100)들로부터의 충전 상태 정보(배터리 상태)를 유선이나 무선 통신을 통해 수신한다. 관제 장치(400)는 충전 상태가 완충인 촬영 드론(100)들 중에서 하나의 촬영 드론(100)을 후속 비행과 그에 따른 촬영을 진행할 촬영 드론(100)으로 결정한다.

관제 장치(400)는 현재 촬영중인 촬영 드론(100)으로부터 수신되는 상태 정보에 따라 배터리 상태가 임계치 이하인 경우에 현재 촬영 드론(100)의 회귀 요청을 나타내는 무선 통신 패킷을 전송하고 완충인 촬영 드론(100) 중 결정된 촬영 드론(100)에 비행과 촬영을 요청하는 무선 통신 패킷을 전송한다. 촬영중인 촬영 드론(100)은 충전판(500)으로 회귀하여 착륙하고 신규의 촬영 드론(100)이 이륙하여 설정된 동일한 지역 내를 촬영할 수 있다.

그에 따라, 본 발명에 따른 촬영 시스템은 드론을 이용한 촬영의 중단 없이 연속적으로 계속 촬영을 진행할 수 있고 3대에서 4대의 촬영 드론(100)의 충전과 촬영의 반복을 통해 계속 특정 지역의 촬영이 가능하다.

관제 장치(400)는 촬영 드론(100)으로 촬영될 지역의 위치 범위를 유선이나 무선으로 설정할 수 있고 촬영시 각종 제어( 데이터)를 무선 통신을 통해 송신하고 그 응답이나 상태 데이터를 무선 통신을 통해 수신 가능하다.

촬영 시스템의 관제 장치(400) 및 충전판(500)은 이동 가능하다. 예를 들어, 관제 장치(400) 및 충전판(500)은 차량의 내부나 차량의 외부에 설치되어 차량을 통해 이동 가능하다. 관제 장치(400)는 촬영 드론(100)으로 회귀 요청을 무선 통신을 통해 전송할 수 있다. 차량 등에 의해 관제 장치(400)와 충전판(500)을 포함하는 베이스캠프가 이동 가능한 경우에, 회귀 요청은 회귀 위치를 포함할 수 있다. 회귀 위치는 위도 및 경도 데이터를 포함할 수있 고 이 회귀 위치는 관제 장치(400)에 구비된 GPS 센서를 이용하여 결정될 수 있다.

관제 장치(400)는 차량의 이동에 따라 변경되는 회귀 위치를 포함하는 무선 통신 패킷을 비행중인 촬영 드론(100)으로 전송한다. 비행중인 촬영 드론(100)은 수신된 회귀 위치의 충전판(500)의 이착륙 영역(510)에 착륙을 시도한다. 각각의 촬영 드론(100)은 특정 이착륙 영역(510)에서 이륙하고 이륙한 해당 이착륙 영역(510)에 착륙을 시도한다.

도 2는 충전판(500)의 구성의 예를 도시한 도면이다.

도 2의 (a)의 충전판(500)의 (표면의) 외형을 도시한 도면이다 도 2의 (b)는 충전판(500)의 내부 구조를 도시한 도면이다.

도 2의 (a)에서 알 수 있는 바와 같이, 충전판(500)은 다수의 이착륙 영역(510)을 가진다. 다수의 이착륙 영역(510)은 충전판(500)의 표면에 구성되고 각각의 이착륙 영역(510)은 이착륙 표시(511)를 포함한다. 각각의 이착륙 영역(510)은 촬영 드론(100)이 이륙하거나 착륙하기 위해서 이용되는 충전판(500)의 표면 영역이다. 각 이착륙 영역(510)에는 하나의 촬영 드론(100)이 이륙하거나 착륙할 수 있다. 충전판(500)은 다수의 이착륙 영역(510)을 가져 다수의 촬영 드론(100)이 이륙하거나 착륙 가능하다. 예를 들어, 충전판(500)은 4개의 이착륙 영역(510)으로 분할되어 4대의 촬영 드론(100)을 동시에 탑재할 수 있다.

한 이착륙 영역(510)의 이착륙 표시(511)는 다른 이착륙 영역(510)의 이착륙 표시(511)와는 서로 다르다. 즉, 각 이착륙 영역(510)에 대응하는 각각의 이착륙 표시(511)는 다른 이착륙 영역(510)에 대응하는 이착륙 표시(511)와는 다르도록 구성되고 적어도 촬영 드론(1001)에 의해 촬영된 영상 이미지에서 인식되는 형상이 서로 다르도록 구성된다. 이착륙 표시(511)는 바람직하게는 대응하는 이착륙 영역(510) 내에 존재한다.

이착륙 표시(511)는 숫자, 문자 등의 조합으로 표현될 수 있다. 또는 이착륙 표시(511)는 이착륙 영역(510)에 대응하고 충전판(500)에 더 포함 가능한 태양전지판(530)의 태양전지 셀(531)의 형상을 이용하여 구성되는 표시일 수 있다.

특정 하나의 이착륙 영역(510)에는 2개의 태양전지판(530)이 있을 수 있고 각각의 태양전지판(530)은 격자 형태로 다수의 태양전지 셀(531)이 존재한다(도 2의 (a) 참조).

예를 들어, 직사각형 형상의 하나의 태양전지판(530)은 가로 측으로 8개, 세로 측으로 9개의 태양전지 셀(531)을 가져 총 72개의 태양전지 셀(531)을 가질 수 있고 하나의 이착륙 영역(510)은 총 144개의 태양전지 셀(531)을 가질 수 있다.

각각의 이착륙 영역(510)의 태양전지 셀(531)들 중 서로 다른 위치의 태양전지 셀(531)들에 특정한 마킹을 표시하여 각각의 이착륙 영역(510)이 서로 다른 이착륙 표시(511)를 가질 수 있다(도 6 참조). 마킹은 예를 들어 태양전지 셀(531)을 막거나 가리기 위한 부착물로 구성될 수 있다. 서로 다른 하나 이상의 마킹으로 구성되는 이착륙 표시(511)를 통해 촬영 드론(100)은 특정 이착륙 영역(510)에 이착륙 가능하다. 예를 들면 도 6에 도시된 바와 같이, 이착륙 표시(511)는 단일 마킹, 이웃하는 2개의 마킹, 거리를 두고 배치된 2개의 마킹, 대각으로 배치된 2개의 마킹으로 서로 구분될 수 있다.

도 2의 (b)에서 알 수 있는 바와 같이, 충전판(500)은 강화 유리판(520), 충전 패드(540), ESS 배터리(550) 및 제어 유닛(560)(도면 미도시)을 포함하고 나아가 태양전지판(530)을 더 포함할 수 있다. 설계 예에 따라, 태양전지판(530)을 포함하는 태양전지 모듈이 별도로 구성될 수 있다. 충전판(500)은 촬영 드론(100)의 이착륙과 착륙한 촬영 드론(100)의 충전을 위해 이용된다.

여기서, 도 2의 (b)는 충전판(500)의 수직 단면상에서 각 구성 요소 간의 상대적인 위치나 배열을 나타내는 도면인데, ESS 배터리(550) 등은 충전판(500)의 표면적과 같은 크기(면적)를 가질 필요는 없다.

충전판(500)의 내부 구성요소를 살펴보면, 강화 유리판(520)은 충전판(500)의 표면을 구성하여 촬영 드론(100)의 이착륙을 가능토록 한다. 강화 유리판(520)은 촬영 드론(100)의 착륙시에 편평도를 제공할 수 있는 구조물로서 이착륙을 위한 표면을 촬영 드론(100)에 제공한다. 여기서, 강화 유리판(520)의 강화 유리는 충전 패드(540)를 통한 촬영 드론(100)의 충전시에 자기장에 영향을 미치지 않거나 최소화할 수 있는 재질이다.

충전판(500)의 일 구성 요소로서 더 포함될 수 있는 태양전지판(530)은 태양으로부터의 태양에너지를 전기 에너지를 변환하여 출력한다. 출력되는 전기 에너지는 충전판(500)에 내장된 ESS 배터리(550)를 충전할 수 있다. 태양전지판(530)은 강화 유리판(520)과 충전 패드(540) 사이에 바람직하게 위치한다.

충전 패드(540)는 촬영 드론(100)으로 무선 전원을 출력한다. 충전 패드(540)는 코일과 무선전원 출력 회로를 포함하여 제어 유닛(560)으로부터의 제어에 따라 지정 레벨의 전원을 무선으로 출력 가능하다. 충전판(500)은 다수의 충전 패드(540)를 포함할 수 있다. 각각의 충전 패드(540)는 각각의 이착륙 영역(510)에 대응하는 위치의 아래에 설치되어 각 이착륙 영역(510)의 각 촬영 드론(100)으로 무선 전원을 출력할 수 있다. 이와 같이, 충전판(500)은 복수의 촬영 드론(100) 각각으로 무선 전원을 출력하고 복수의 이착륙 영역(510) 내에 각각 위치하는 복수의 충전 패드(540)를 포함할 수 있다.

ESS(Energy storage system) 배터리(550)는 촬영 드론(100)으로 출력될 전원을 저장한다. ESS 배터리(550)는 충전판(500)에 착륙되는 모든 촬영 드론(100)을 동시에 충전 가능한 충전용량을 가진다. 예를 들어, 충전판(500)이 4대를 수용할 수 있고 각 촬영 드론(100)이 30W의 배터리 용량을 가지는 경우, ESS 배터리(550)는 120W 이상의 충전용량을 가진다.

제어 유닛(560)은 충전판(500)을 제어한다. 제어 유닛(560)은 마이컴, CPU, MPU, 중앙 처리 장치 등의 제어 프로세서, 제어 프로세서에서 수행되는 프로그램을 저장하는 비휘발성 메모리, 각 구성 요소를 제어하기 위한 회로를 포함하여 각 구성 요소를 제어한다. 제어 유닛(560)은 충전판(500) 내부에 구성되거나 충전판(500) 외부에 결합할 수 있다.

제어 유닛(560)은 구비된 유선 또는 무선 통신 인터페이스를 통해 충전판(500)에 착륙한 촬영 드론(100) 각각으로부터 배터리 상태 데이터를 수신할 수 있다. 제어 유닛(560)은 무선 통신을 통해 직접 각 촬영 드론(100)으로부터 배터리 상태 데이터를 수신하거나 유선 통신을 통해 관제 장치(400)로부터 각 촬영 드론(100)의 배터리 상태 데이터를 수신한다.

배터리 상태 데이터는 예를 들어, 완충을 나타내거나 배터리 충전 상태(예를 들어 충전 퍼센티지) 등을 나타낼 수 있다. 제어 유닛(560)은 각 촬영 드론(100)으로부터 수신된 배터리 상태에 따라 촬영 드론(100)이 착륙한 이착륙 영역(510)에 대응하는 충전 패드(540)를 제어하여 충전판(500)의 각각의 촬영 드론(100)의 배터리(150)를 충전 제어할 수 있다.

도 3은 본 발명에서 이용되는 드론의 구성의 예를 도시한 도면이다.

도 3의 (a)는 허브 드론(300)의 구성을 나타낸 예이고, 도 3의 (b)는 촬영 드론(100)의 구성의 예이고 도 3의 (c)는 대공표지판 드론(200)의 구성의 예이다.

도 3을 통해 각각의 드론의 구성을 살펴보면, 허브 드론(300)은 프레임(310), 지지대(320), GPS 모듈(330), 비행제어 모듈(340), 배터리(350), 무선신호 중계 모듈(360)을 포함한다.

프레임(310)은 허브 드론(300)의 외형을 구성한다. 프레임(310)을 통해 각종 모듈들이 지지되고 결합된다. 지지대(320)는 허브 드론(300)의 착륙시에 허브 드론(300)을 고정(착지)시킨다.

GPS 모듈(330)은 GPS 위성으로부터의 GPS 신호를 캡쳐링하고 GPS 신호에 대응하는 GPS 데이터를 추출한다. GPS 모듈(330)은 GPS 신호의 캐리어 주파수에 동기화되어 GPS 신호를 캡쳐링 가능한 안테나를 구비하고 안테나를 통해 수신된 여러 GPS 위성으로부터의 GPS 신호에 따라 현재 위치를 나타내는 GPS 데이터를 결정할 수 있다.

비행제어 모듈(340)(Flight Control Module)은 허브 드론(300)의 비행을 제어하고 각종 데이터를 무선으로 송수신한다.

배터리(350)는 허브 드론(300)에서 필요한 전원을 출력한다. 배터리(350)는 다수의 배터리 셀로 구성된다.

무선신호 중계 모듈(360)은 대공표지판 드론(200)의 위치 데이터를 포함하는 중계 무선신호를 관제 장치(400)로 송출 가능하다. 무선신호 중계 모듈(360)은 대공표지판 드론(200)으로부터의 무선 위치 데이터를 수신하고 수신된 대공표지판 드론(200)의 위치 데이터를 포함하는 중계 데이터를 구성하여 관제 장치(400)로 전송할 수 있다.

허브 드론(300)은 프레임(310)으로부터 수직 방향 아래로 비행제어 모듈(340), 배터리(350) 및 무선신호 중계 모듈(360)을 탑재하도록 구성된다.

여기서, 프레임(310)과 비행제어 모듈(340)은 일체로 구성된다. 일반적으로 알려진 드론들은 프레임의 고정판에 비행제어 모듈을 부착하도록 구성되나 본 발명에 따른 비행제어 모듈은 프레임 자체에 일체로 내장될 수 있다. 그에 따라 본 발명에 따른 허브 드론(300)은 그 무게를 획기적으로 줄일 수 있고 비행 시간을 상대적으로 늘릴 수 있다.

촬영 드론(100)은 프레임(110), 지지대(120), GPS 모듈(130), 비행제어 모듈(140), 배터리(150), 카메라 모듈(160) 및 무선전원 수신 모듈(170)을 포함한다.

프레임(110)은 촬영 드론(100)의 외형을 구성한다. 프레임(110)을 통해 각종 모듈들이 지지되고 결합된다. 지지대(120)는 촬영 드론(100)의 착륙시에 촬영 드론(100)을 고정(착지)시킨다.

GPS 모듈(130)은 GPS 위성으로부터의 GPS 신호를 캡쳐링하고 GPS 신호에 대응하는 GPS 데이터를 추출한다. GPS 모듈(130)은 GPS 신호의 캐리어 주파수에 동기화되어 GPS 신호를 캡쳐링 가능한 안테나를 구비하고 안테나를 통해 수신된 여러 GPS 위성으로부터의 GPS 신호에 따라 현재 위치를 나타내는 GPS 데이터를 결정할 수 있다.

비행제어 모듈(140)(Flight Control Module)은 촬영 드론(100)의 비행을 제어하고 각종 데이터를 무선으로 송수신한다. 비행제어 모듈(140)은 GPS 모듈(130)로부터 GPS 신호를 인식하고 인식된 GPS 신호에 대응하는 GPS 데이터를 추출하거나 GPS 데이터를 수신한다. 비행제어 모듈(140)은 카메라 모듈(160)을 통해 설정된 지역의 이미지를 캡쳐링하고 캡쳐링된 이미지를 GPS 데이터와 함께 내장된 비휘발성 메모리(예를 들어 낸드 플래쉬, SD 카드 메모리, USB 메모리 등)에 저장한다.

비행제어 모듈(140)은 현재 추출되거나 인식된 GPS 데이터를 비행제어 모듈(140)에 내장되거나 외장된 무선통신 모듈을 통해 주기적으로 관제 장치(400)로 전송한다. 또한, 비행제어 모듈(140)은 내장된 배터리(150)의 배터리 상태 데이터를 무선통신 모듈을 통해 주기적으로 또는 배터리 상태 값에 따라 관제 장치(400)로 전송할 수 있다. 배터리 상태 데이터는 배터리(150)의 현재 배터리량이나 현재 배터리량의 퍼센티지 등을 나타낼 수 있다.

배터리(150)는 촬영 드론(100)에서 필요한 전원을 출력한다. 배터리(150)는 3~4개 정도의 배터리 셀로 구성된다. 무선전원 수신 모듈(170)은 충전판(500)의 충전 패드(540)로부터 송출되는 무선 전원을 수신한다. 무선전원 수신 모듈(170)은 카메라 모듈(160) 주위에 코일 등을 포함하여 설치될 수 있다.

촬영 드론(100)의 무선전원 수신 모듈(170)과 충전판(500)의 충전 패드(540)는 무선전원의 수신과 송신을 위한 회로를 구성한다. 무선전원 수신 모듈(170)과 충전 패드(540)는 자기장 유도에 따른 회로를 구성할 수 있다. 무선전원 수신 모듈(170)은 같은 높이에 설치되는 카메라 모듈(160) 주위에 배치되어 충전 패드(540)와 근접하여 무선 전원을 수신할 수 있다.

카메라 모듈(160)은 설정된 지역 내에서 촬영 드론(100)의 비행중에 노출된 이미지를 캡쳐링한다. 카메라 모듈(160)은 렌즈와 가시광선, 자외선 및/또는 적외선 센서를 등을 구비하여 비행제어 모듈(140)의 제어에 따라 주기적으로 영상 이미지를 캡쳐링할 수 있다. 비행제어 모듈(140)은 캡쳐링된 이미지를 내장된 비휘발성 메모리 등에 저장한다.

촬영 드론(100)은 도 3의 (b)에서 알 수 있는 바와 같이 프레임(110)으로부터 수직 방향 아래로 비행제어 모듈(140), 배터리(150) 및 카메라 모듈(160)을 포함하고 카메라 모듈(160) 주위에 설치된 무선전원 수신 모듈(170)을 또한 포함한다.

여기서, 프레임(110)과 비행제어 모듈(140)은 일체로 구성된다. 일반적으로 알려진 드론들은 프레임의 고정판에 비행제어 모듈을 부착하도록 구성되나 본 발명에 따른 비행제어 모듈은 프레임 자체에 일체로 내장될 수 있다. 그에 따라 본 발명에 따른 촬영 드론(100)은 그 무게를 획기적으로 줄일 수 있고 비행 시간을 상대적으로 늘릴 수 있다.

대공표지판 드론(200)은 프레임(210), 지지대(220), GPS 모듈(230), 비행제어 모듈(240), 배터리(250), 카메라 모듈(260), 라이다 센서(270)와 소나 센서(280)를 포함한다.

프레임(210)은 대공표지판 드론(200)의 외형을 구성한다. 프레임(210)을 통해 각종 모듈들이 지지되고 결합된다. 지지대(220)는 대공표지판 드론(200)의 착륙시에 대공표지판 드론(200)을 고정(착지)시킨다.

GPS 모듈(230)은 GPS 위성으로부터의 GPS 신호를 캡쳐링하고 GPS 신호에 대응하는 GPS 데이터를 추출한다. GPS 모듈(230)은 GPS 신호의 캐리어 주파수에 동기화되어 GPS 신호를 캡쳐링 가능한 안테나를 구비하고 안테나를 통해 수신된 여러 GPS 위성으로부터의 GPS 신호에 따라 현재 위치를 나타내는 GPS 데이터를 결정할 수 있다.

비행제어 모듈(240)(Flight Control Module)은 대공표지판 드론(200)의 비행을 제어하고 각종 데이터를 무선으로 송수신한다. 비행제어 모듈(240)은 GPS 모듈로부터 GPS 신호를 인식하고 인식된 GPS 신호에 대응하는 GPS 데이터를 추출한다. 비행제어 모듈(240)은 주기적으로 인식된 GPS 데이터를 비행제어 모듈(240)에 내장되거나 외장된 무선통신 모듈을 통해 관제 장치(400)로 전송한다. 대공표지판 드론(200)으로부터 전송되는 GPS 데이터와 대공표지판 드론(200)의 식별자를 포함하는 무선 통신 패킷은 허브 드론(300)을 통해 관제 장치(400)로 전송될 수 있다.

배터리(250)는 대공표지판 드론(200)에서 필요한 전원을 출력한다. 배터리(250)는 3~4개 정도의 배터리 셀로 구성된다. 카메라 모듈(260)은 카메라 센서를 통해 노출된 이미지를 캡쳐링한다. 카메라 모듈(260)은 렌즈와 가시광선, 자외선 및/또는 적외선 센서를 등을 구비하여 영상 이미지를 캡쳐링할 수 있다.

라이다(Lidar) 센서(270)와 소나(Sonar) 센서(280)는 대공표지판 드론(200)의 설정된 지역 내의 특정 지점(모서리 지점)에 착륙시에 이용 가능하다. 비행제어 모듈(240)은 관제 장치(400)의 제어에 따라 지정된 지점의 착륙시에 라이다 센서(270)와 소나 센서(280), 나아가 카메라 모듈(260)로부터의 이미지를 이용하여 임의의 착륙 지점(습지나, 산악지형 등)과의 거리, 지형, 유형 등을 확인하여 안전하게 착륙을 시도할 수 있다. 대공표지판 드론(200)은 필요에 따라 원격의 관제 장치(400)로부터의 제어에 따라 착륙을 시도할 수도 있다.

대공표지판 드론(200)은 도 3의 (c)에서 알 수 있는 바와 같이 프레임(210)으로부터 수직 방향 아래로 비행제어 모듈(240), 배터리(250) 및 카메라 모듈(260)을 포함하고 카메라 모듈(260) 주위에 설치된 소나 센서(280)와 라이다 센서(270)를 포함한다.

여기서, 프레임(210)과 비행제어 모듈(240)은 일체로 구성된다. 일반적으로 알려진 드론들은 프레임의 고정판에 비행제어 모듈을 부착하도록 구성되나 본 발명에 따른 비행제어 모듈은 프레임 자체에 일체로 내장될 수 있다. 그에 따라 본 발명에 따른 대공표지판 드론(200)은 그 무게를 획기적으로 줄일 수 있고 비행 시간을 상대적으로 늘릴 수 있다.

도 4는 설정된 지역내에서 드론의 배치와 동작을 설명하는 예시적인 도면이다.

촬영 드론(100)에 의해 촬영이 이루어지기 위한 설정 지역(도 4의 (a) 참조)은 관제 장치(400)에 의해서 촬영 드론(100)들과 대공표지판 드론(200)들 및 허브 드론(300)들에 설정된다. 설정 지역은 예를 들어 500m*500m 크기를 가지는 지역일 수 있고 위도와 경도 및 고도로 표현되거나 설정된다. 각각의 드론들은 할당된 기능에 따라 설정 지역 내를 촬영하거나 임의의 위치에 고정된다.

예를 들어, 대공표지판 드론(200)들 각각은 설정 지역 내의 각 모서리 지점에 착륙하여 고정된다. 허브 드론(300)은 설정 지역 내의 상공에 또는 인접 지역의 높은 지점에 고정된다. 허브 드론(300)은 대공표지판 드론(200)으로부터의 위치 데이터를 포함하는 무선 통신 패킷을 인식하고 인식된 위치 데이터와 대공표지판 드론(200)의 식별자를 포함하는 중계 데이터를 구성하여 관제 장치(400)로 전송한다.

촬영 드론(100)은 설정 지역 내의 상공(예를 들어, 100m ~ 300m 사이의 상공)에서 설정된 비행 항로(도 4의 (b) 참조)에 따라 비행하면서 구비된 카메라 모듈(160)을 통해 이미지를 캡쳐링한다. 촬영 드론(100)은 주기적으로 관제 장치(400)와 통신 가능하고 예를 들어 현재 위치를 나타내는 GPS 데이터 및/또는 측정된 배터리 상태 데이터를 나타내거나 포함하는 무선통신 패킷을 무선통신 모듈을 통해 관제 장치(400)로 전송한다.

또한, 촬영 드론(100)은 관제 장치(400)로부터 수신되는 제어 데이터에 따라 비행 경로를 변경하거나 충전판(500)(베이스캠프)으로 회귀할 수 있다. 촬영 드론(100)은 이륙시의 충전판(500) 위치로 회귀하거나 회귀 요청을 나타내는 제어 데이터의 위치(변경되는 위치)로 비행하여 회귀할 수 있다.

도 5는 다수의 촬영 드론(100)을 이용하여 설정 지역의 촬영을 연속적으로 진행하는 흐름을 설명하기 위한 예시적인 도면이다.

먼저, 촬영이 이루어질 지역과 촬영 드론(100)을 준비(설정)(도 5의 "1. step" 참조)한다. 설정 과정 이전에 대공표지판 드론(200)과 허브 드론(300)은 먼저 이동하여 고정될 수 있다.

복수의 촬영 드론(100) 각각은 충전판(500)의 복수의 이착륙 영역(510)에 위치하여 이륙을 대기하고 있을 수 있다. 각 촬영 드론(100)은 충전판(500)에 대기중에 관제 장치(400)나 충전판(500)의 제어 유닛(560)의 제어에 따라 충전을 진행할 수 있다.

관제 장치(400)는 촬영 드론(100)들 각각에 비행이 이루어질 설정 지역에 대한 정보와 비행 항로를 유선이나 무선을 통해 전송한다. 설정 지역의 정보는 위도와 경도를 표현되는 직사각형의 범위를 나타낼 수 있고 비행 항로는 설정 지역 내에서의 비행 경로를 나타낼 수 있다. 그 외, 관제 장치(400)는 촬영 드론(100)에 이착륙과 비행에 필요한 각종 정보(비행 고도, 촬영 주기, 회귀 정보 등)를 설정한다. 관제 장치(400)는 각각의 촬영 드론(100)들로부터 내장된 배터리(150)의 충전 상태를 나타내는 충전 상태 정보를 유선(충전판(500)의 제어 유닛(560)을 경유하여)이나 무선(촬영 드론(100)과 설정되는 무선통신 채널을 통해 직접)을 통해 수신한다.

관제 장치(400)는 복수의 촬영 드론(100) 중 하나의 촬영 드론(100)을 현재 촬영을 진행할 촬영 드론(100)으로 결정한다. 예를 들어, 관제 장치(400)는 수신된 충전 상태 정보가 완충을 나타내는 촬영 드론(100) 중 하나의 촬영 드론(100)을 선택하고 선택된 촬영 드론(100)으로 설정 지역으로 비행 및 촬영 요청을 나타내는 제어 데이터를 유선이나 무선으로 전송한다.

비행 및 촬영 요청의 제어 데이터를 수신한 촬영 드론(100)은 설정 지역을 촬영(도 5의 "2. step" 참조)한다.

구체적으로, 선택된 촬영 드론(100)(예를 들어, 도 5의 '1' 촬영 드론(100))은 GPS 모듈(130)이나 수신된 회귀 정보(위치)에 따라 회귀가 이루어질 회귀 위치를 결정한다. 촬영 드론(100)은 GPS 모듈(130)로부터 추출된 위도 및 경도의 GPS 데이터나 관제 장치(400)로부터 수신된 위도 및 경도의 GPS 데이터를 회귀 위치로 결정한다.

촬영 드론(100)은 내장된 모터 등을 제어하여 충전판(500)의 이착륙 영역(510)으로부터 이륙을 시작한다. 촬영 드론(100)은 충전판(500)으로부터 이륙시에 충전판(500)의 현 이착륙 영역(510)의 이착륙 표시(511)를 포함하는 이미지를 카메라 모듈(160)을 통해 캡쳐링한다. 캡쳐링된 이미지에는 이착륙 영역(510)에 대응하는 고유의 이착륙 표시(511)를 포함한다. 이착륙 표시(511)는 숫자나 문자의 조합으로 구성되거나 태양전지판(530)의 태양전지 셀(531)의 형상(의 조합을) 이용하여 표현될 수 있다. 촬영 드론(100)은 이착륙 표시(511)를 포함하는 캡쳐링된 이미지를 회귀 위치와 함께 내장된 비휘발성 메모리 등에 저장한다.

이후, 촬영 드론(100)은 설정 지역으로 이동(도 5의 (a) 및 (b) 참조)하여 설정 지역 내에서 지정된 비행 항로에 따라 이동하면서 구비된 카메라 모듈(160)을 통해 계속 영상을 촬영한다.

선택된 촬영 드론(100)의 비행과 촬영이 이루어지는 한편, 충전판(500)에 있는 나머지 촬영 드론(100)들은 충전판(500)에서 출력되는 무선 충전 전원에 따라 구비된 배터리(150)를 충전한다. 관제 장치(400) 및/또는 충전판(500)의 제어 유닛(560)은 촬영 드론(100)으로부터 충전 상태 정보를 수신하고 수신된 충전 상태 정보가 완충을 나타내는 경우 완충된 촬영 드론(100)에 대응하는 충전 패드(540)를 제어하여 무선 충전 전원의 출력을 중단한다. 수신된 충전 상태 정보가 완충이 아닌 경우 관제 장치(400) 및/또는 충전판(500)의 제어 유닛(560)은 촬영 드론(100)에 대응하는 충전 패드(540)를 제어하여 무선 충전 전원을 계속 출력한다.

이와 같이, 하나의(또는 두 개의) 촬영 드론(100)이 비행과 촬영 중에 나머지 촬영 드론(100)들은 충전판(500)에 착지하여 공급되는 무선 전원을 이용하여 동시에 배터리(150)를 충전 가능하다.

한편, 촬영을 진행하는 촬영 드론(100)은 설정된 지역에서 촬영을 진행하면서 주기적으로 GPS 데이터 및/또는 상태 정보를 관제 장치(400)로 전송할 수 있다. 상태 정보는 배터리 상태 데이터를 포함할 수 있다.

관제 장치(400)는 배터리 상태 데이터가 설정된 임계치 이하인지를 판단하고 임계치 이하의 배터리(150)가 촬영 드론(100)에 남아 있는 경우에 후속하여 계속 촬영을 진행할 촬영 드론(100)을 충전판(500)에 남아 있는 촬영 드론(100)들 중에서 선택한다. 예를 들어, 관제 장치(400)는 수신되는 충전 상태 정보에 완충 상태인 촬영 드론(100) 중에서 하나의 촬영 드론(100)(예를 들어, 도 5의 '2')을 선택한다.

후속하여 선택된 촬영 드론(100)은 내장된 모터 등을 제어하여 충전판(500)의 이착륙 영역(510)으로부터 이륙을 시작한다. 촬영 드론(100)은 충전판(500)으로부터 이륙시에 충전판(500)의 현 이착륙 영역(510)(도 5의 '2'의 이착륙 영역)의 이착륙 표시(511)를 포함하는 이미지를 카메라 모듈(160)을 통해 캡쳐링한다. 캡쳐링된 이미지에는 이착륙 영역(510)에 대응하는 고유의 이착륙 표시(511)를 포함하고 다른 이착륙 영역(510)에 대응하는 그 표시와는 서로 다르다. 촬영 드론(100)은 이착륙 표시(511)를 포함하는 캡쳐링된 이미지를 회귀 위치와 함께 내장된 비휘발성 메모리 등에 저장한다.

이후, 후속 촬영 드론(100)은 설정 지역으로 이동하여 설정 지역 내에서 지정된 비행 항로에 따라 이동하면서 구비된 카메라 모듈(160)을 통해 계속 영상을 촬영한다.

관제 장치(400)는 새로운 촬영 드론(100)의 비행 제어와 함께, 현재 촬영을 진행하고 있는 임계치 이하의 배터리(150)를 가지는 촬영 드론(100)으로 회귀 요청을 나타내거나 포함하는 제어 데이터를 무선 통신을 통해 전송한다. 회귀 요청은 회귀 위치를 더 포함할 수 있다. 관제 장치(400)가 이동 가능한 경우 회귀 요청은 관제 장치(400)에서 인식된 위치 데이터를 회귀 위치로 포함한다.

이와 같이, 일정한 시간 동안에 하나의 촬영 드론(100)이 영상 촬영을 하는 한편, 나머지 촬영 드론(100)들은 충전판(500)에 착지하여 충전을 진행할 수 있다.

회귀 요청을 수신한 촬영 드론(100)은 회귀 위치를 이용하여 충전판(500)으로 회귀(도 5의 "3. step" 참조)하고 이륙시의 이착륙 영역(510)에 착륙한다. 촬영 드론(100)(의 비행제어 모듈(140))은 이륙시에 캡쳐링된 이미지에서 고유의 이착륙 표시(511)를 인식한다. 촬영 드론(100)은 GPS 모듈(130)로부터 인식된 위치 데이터와 회귀 위치를 비교하여 회귀 위치로 이동하고 회귀 위치에서 충전판(500)을 인식할 수 있다.

또한, 촬영 드론(100)은 카메라 모듈(160)을 통해 이미지를 캡쳐링하고 캡쳐링된 이미지에서 이착륙 표시(511)를 인식하여 캡쳐링된 이미지의 이착륙 표시(511)와 이륙시 저장되거나 인식된 이착륙 표시(511)를 비교한다. 촬영 드론(100)은 비교에 따라 동일한 이착륙 표시(511)를 가지는 이착륙 영역(510)에 착륙을 이후 시도하고 착륙할 수 있다. 촬영 드론(100)은 필요에 따라 이착륙 표시의 인식과 비교 이전에 이착륙 영역들의 형상(예를 들어, 태양전지판(530)들의 결합에 따른 형상)을 선 인식할 수도 있다. 또한, 필요에 따라, 촬영 드론(100)은 관제 장치(400)에 의해 수동으로 착륙이 시도될 수도 있다.

두 번째 촬영 드론(100)이 이륙후 설정된 지역을 촬영하는 동안에, 충전판(500)에 착지한 촬영 드론(100)들은 충전판(500)의 충전 패드(540)를 통해 출력되는 무선 충전 전원에 따라 구비된 배터리(150)를 충전한다. 특히, 배터리 전원을 소진하여 회귀한 첫 번째 촬영 드론(100)은 착지 후에 구비된 충전 패드(540)를 통해 무선 전원을 공급받아 배터리(150)를 완충시킬 수 있다.

두 번째 촬영 드론(100)도 관제 장치(400)와 촬영 도중에 무선 통신을 수행하고 배터리 상태 데이터를 포함하는 무선통신 패킷을 관제 장치(400)로 전송하고 관제 장치(400)의 판단에 따라 회귀할 수 있다. 두 번째 촬영 드론(100)도 착륙시에 이미지를 캡쳐링하고 이륙시에 캡쳐링된 이미지의 이착륙 표시(511)와 착륙시에 캡쳐링된 이미지에서 인식되는 이착륙 표시(511)의 비교로 이륙이 이루어진 이착륙 영역(510)을 인식하고 해당 영역에 착륙을 시도할 수 있다.

두 번째 촬영 드론(100)은 내장된 배터리(150)의 상태에 따라 일정한 시간 동안 촬영을 진행하는 한편, 나머지 촬영 드론(100)들은 충전판(500)에서 충전을 진행한다. 관제 장치(400)는 완충된 나머지 촬영 드론(100) 중에서 하나의 촬영 드론(100)을 선택하여 두 번째 촬영 드론(100)에 후속하는 촬영 드론(100)으로 선택하여 설정 지역을 계속 촬영할 수 있다.

이와 같은 구성을 통해, 본 촬영 시스템은 촬영의 중단 없이 연속적으로 촬영 가능하다. 또한, 본 촬영 시스템은 촬영 드론(100)의 촬영 외에는 충전을 동시에 진행하여 24시간 연속적으로 그 촬영이 가능토록 한다. 촬영 드론(100)의 개수와 배터리(150)의 용량은 충전 패드(540)의 충전 시간 등에 따라 달리 구성되거나 변경될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

100 : 촬영 드론
110 : 프레임 120 : 지지대
130 : GPS 모듈 140 : 비행제어 모듈
150 : 배터리 160 : 카메라 모듈
170 : 무선전원 수신 모듈
200 : 대공표지판 드론
210 : 프레임 220 : 지지대
230 : GPS 모듈 240 : 비행제어 모듈
250 : 배터리 260 : 카메라 모듈
270 : 라이다 센서 280 : 소나 센서
300 : 허브 드론
310 : 프레임 320 : 지지대
330 : GPS 모듈, 340 : 비행제어 모듈
350 : 배터리, 360 : 무선신호 중계 모듈
400 : 관제 장치
500 : 충전판
510 : 이착륙 영역 511 : 이착륙 표시
520 : 강화 유리판
530 : 태양전지판 531 : 태양전지 셀
540 : 충전 패드 550 : ESS 배터리
560 : 제어 유닛

Claims (12)

1. 무선 충전 드론을 이용한 촬영 시스템으로서,
   무선 충전 가능한 충전판; 및
   상기 충전판에서 공급되는 전원으로부터 구비된 배터리의 전원을 무선 충전할 수 있는 복수의 촬영 드론;을 포함하고,
   상기 복수의 촬영 드론 중 제1 촬영 드론은 상기 충전판으로부터 이륙하여 설정된 지역 내의 영상을 촬영하고 상기 복수의 촬영 드론 중 제2 촬영 드론은 상기 제1 촬영 드론의 촬영에 후속하여 상기 설정된 지역 내의 영상을 촬영하며,
   상기 설정된 지역 내의 지정된 위치에 이동하여 설치되는 복수의 대공표지판 드론; 및
   촬영이 이루어질 상기 설정된 지역 내 복수의 특정 지점에 각각 착륙한 상기 복수의 대공표지판 드론으로부터, 상기 복수의 특정 지점에서의 GPS 신호를 이용하여 결정되는 위치 데이터를 수신하고, 수신된 위치 데이터를 포함하는 중계 데이터를 관제 장치로 전송하는 허브 드론;을 더 포함하며,
   상기 충전판은,
   태양에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력하는 태양전지판과,
   상기 태양전지판의 위에 위치하고 상기 촬영 드론의 이착륙 표면을 제공하는 강화 유리판을 포함하는,
   촬영 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 충전판은 상기 복수의 촬영 드론의 이착륙 영역을 나타내고 서로 상이한 복수의 이착륙 표시를 포함하고,
   상기 복수의 촬영 드론 중 제1 촬영 드론은 상기 충전판으로부터 이륙시에 상기 충전판의 이착륙 표시를 포함하는 이미지를 캡쳐링하고 상기 충전판에 착륙시에 캡쳐링된 이미지의 이착륙 표시에 대응하는 제1 이착륙 영역에 착륙하며,
   상기 복수의 촬영 드론 중 제2 촬영 드론은 상기 충전판으로부터 이륙시에 상기 충전판의 이착륙 표시를 포함하는 이미지를 캡쳐링하고 상기 충전판에 착륙시에 캡쳐링된 이미지의 이착륙 표시에 대응하는 제2 이착륙 영역에 착륙하는,
   촬영 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   제1 시간 동안에, 상기 복수의 촬영 드론 중 제1 촬영 드론은 상기 설정된 지역 내의 영상을 촬영하고 상기 복수의 촬영 드론 중 제2 촬영 드론은 상기 충전판에서 출력되는 무선 충전 전원에 따라 구비된 배터리를 충전하고,
   상기 제1 시간 이후의 제2 시간 동안에, 상기 복수의 촬영 드론 중 제2 촬영 드론은 설정된 지역 내의 영상을 촬영하고 상기 복수의 촬영 드론 중 제1 촬영 드론은 상기 충전판에서 출력되는 무선 충전 전원에 따라 구비된 배터리를 충전하는,
   촬영 시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 충전판은, 촬영 드론으로 출력될 전원을 저장하는 ESS 배터리, 상기 ESS 배터리를 충전 가능한 복수의 상기 태양전지판, 및 상기 촬영 드론으로 무선 전원을 출력하는 충전 패드를 포함하고,
   상기 충전판의 표면 영역은 복수의 촬영 드론이 이착륙 가능한 복수의 이착륙 영역으로 분할되고 각각의 이착륙 영역 내에는 대응하는 서로 다른 이착륙 표시가 존재하는,
   촬영 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 이착륙 표시는 이착륙 영역에 대응하는 상기 태양전지판의 태양전지 셀의 형상을 이용하여 구성되는 표시인,
   촬영 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 촬영 드론은 중앙에 수직 방향으로 비행제어 모듈, 배터리, 무선전원 수신 모듈 및 카메라 모듈을 포함하고,
   상기 카메라 모듈과 함께 배터리 아래에 설치되는 상기 무선전원 수신 모듈은 상기 카메라 모듈 주위에 위치하는,
   촬영 시스템.
7. 제5항에 있어서,
   상기 충전판은 상기 복수의 촬영 드론 각각으로 무선 전원을 출력하고 복수의 이착륙 영역 내에 각각 위치하는 복수의 상기 충전 패드를 포함하고,
   상기 ESS 배터리는 상기 복수의 촬영 드론의 배터리를 상기 복수의 충전 패드를 통해 동시에 충전 가능한 충전용량을 가지는,
   촬영 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 충전판은 상기 복수의 촬영 드론 각각으로부터 수신된 배터리 상태에 따라 상기 복수의 충전 패드를 제어하여 상기 복수의 촬영 드론 각각의 배터리를 충전 제어하는 제어 유닛을 더 포함하는,
   촬영 시스템.
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 관제 장치는 복수의 촬영 드론 중에서 상기 충전판에 착륙한 촬영 드론들로부터 충전 상태 정보를 수신하고 수신된 충전 상태 정보에 따라 제1 촬영 드론에 후속하여 촬영할 제2 촬영 드론을 결정하고 결정된 제2 촬영 드론의 비행을 제어하는,
    촬영 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 대공표지판 드론은 중앙에 수직 방향으로 비행제어 모듈, 배터리, 카메라 모듈 및 상기 카메라 모듈 주위에 설치되는 라이다 센서 및 소나 센서를 포함하고,
    상기 허브 드론은 중앙에 수직 방향으로 비행제어 모듈, 배터리 및 무선신호 중계 모듈을 포함하고,
    상기 촬영 드론은 중앙에 수직 방향으로 비행제어 모듈, 배터리, 카메라 모듈 및 상기 카메라 모듈 주위에 설치되는 무선전원 수신 모듈을 포함하는,
    촬영 시스템.
12. 제10항에 있어서,
    상기 관제 장치 및 상기 충전판은 차량에 설치되고,
    상기 관제 장치는 차량의 이동에 따라 변경되는 회귀 위치를 비행중인 촬영 드론으로 전송하고 회귀 위치를 수신한 촬영 드론은 변경된 회귀 위치의 충전판의 대응하는 이착륙 영역에 착륙을 시도하는,
    촬영 시스템.

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