KR102169092B1

KR102169092B1 - 무인 비행체 및 무인 비행체의 제어 방법

Info

Publication number: KR102169092B1
Application number: KR1020200085625A
Authority: KR
Inventors: 장찬욱; 김희수
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2020-10-22

Abstract

본 발명은 무인 비행체 및 무인 비행체의 제어 방법에 대한 것으로, 본 발명은 복수의 날개 및 상기 복수의 날개를 제어하는 복수의 모터와, 상기 복수의 모터에 제어 신호를 전달하는 수신부 및, 상기 복수의 모터에 전달되는 제어 신호를 상기 수신부에 제공하는 제어 시스템을 포함하며, 상기 제어 시스템은, 주변 상황을 감지하기 위한 센서가 지향하는 방향이 서로 다르게 배치된 복수의 단말기를 포함하며, 상기 복수의 단말기 중 메인 제어기로 설정되는 제1 단말기가, 상기 제1 단말기로부터 감지되는 제1 방향의 주변 상황 정보 및, 상기 제1 단말기를 제외한 적어도 하나의 제2 단말기가 각각 감지하는 적어도 하나의 제2 방향의 주변 상황 정보에 근거하여, 상기 무인 비행체의 비행 제어 및 자세 제어를 위한 제어 신호를 상기 수신부에 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

무인 비행체 및 무인 비행체의 제어 방법{A UNMANNED AIR VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING THE UNMANNED AIR VEHICLE}

본 발명은 무인 비행체 및 무인 비행체의 제어 방법에 대한 것으로, 이동 단말기를 제어 시스템으로 탑재한 무인 비행체에 대한 것이다.

무인 비행체(Unmanned air vehicle, 또는 Drone)는 조종사 없이 무선 전파의 유도에 의하여 비행이 가능하거나 자율적으로 비행이 가능한 비행체를 의미할 수 있다. 이러한 무인 비행체는 현재 기술의 발달로 고화질의 카메라 또는 다양한 센서를 감지하여 사용자가 접근하기 어려운 장소 또는 공중에서 수집된 다양한 정보들을 사용자에게 제공할 수 있다.

한편 고성능의 무인 비행체는 고성능 카메라 또는 고성능 센서를 탑재하여 그 가격이 매우 높으며, 이와 반대로 고성능 카메라나 센서를 탑재하지 않는 무인 비행체는 사용자의 니즈를 충족시키지 못한다는 문제가 있다. 더욱이 정찰용 등으로 다수 운용하는 군용 시스템의 경우, 다수의 무인 비행체를 운용하기 위해서는 무인 비행체 하나하나의 가격이 고가인 경우 큰 부담이 될 수 있다는 문제가 있다. 이에 저렴하면서도, 고성능의 이미지 캡쳐 성능 및 고성능 센서를 갖춘 무인 비행체에 대한 사용자의 니즈가 나날이 증대하고 있다.

더욱이 통상적인 무인 비행체의 경우, 센서 또는 기능의 확장 또는 추가가 불가능하며, 설사 가능하다고 하더라도, 특정 기능, 예를 들어 카메라 모듈의 장착 또는 해제와 같이, 확장 또는 추가할 수 있는 센서 또는 기능이 매우 한정적이라는 문제가 있다.

또한 무인 비행체의 경우 착륙 시와 같이 고도가 낮아지는 경우 지면의 상태나 지면 주변의 장애물 등의 확인이 필수적이나, 통상적으로 무인 비행체의 카메라 센서는 무인 비행체의 원활한 비행을 위하여 무인 비행체의 전방을 지향하도록 배치된다. 따라서 무인 비행체의 착륙 시에는, 무인 비행체의 착륙 지점 근처에 사용자가 위치하여 사용자가 육안으로 확인하지 않는 이상 무인 비행체가 착륙할 지면을 확인하면서 착륙하기 어렵다는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 하는 것으로, 보다 저렴하면서도 고성능을 가지는 무인 비행체 및 그 무인 비행체를 제어할 수 있는 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은 무인 비행체의 비행을 제어하는 제어 시스템으로 이동 단말기를 탑재하여, 상기 이동 단말기에 구비된 센서를 활용하여 비행 및 자세 제어를 수행할 수 있는 무인 비행체 및 그 무인 비행체를 제어할 수 있는 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한 본 발명은 무인 비행체의 착륙 시에 사용자가 상기 착륙 지점에 있지 않더라도, 사용자가 상기 무인 비행체가 착륙할 지면의 상태를 미리 확인할 수 있도록 하거나, 또는 무인 비행체 스스로 지면 상태 및 장애물 등을 미리 확인하고 착륙을 수행할 수 있는 무인 비행체 및 그 무인 비행체의 제어 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체는, 복수의 날개 및 상기 복수의 날개를 제어하는 복수의 모터와, 상기 복수의 모터에 제어 신호를 전달하는 수신부를 포함하는 바디와, 상기 바디와 상기 모터를 연결하는 프레임부 및, 상기 복수의 모터에 전달되는 제어 신호를 상기 수신부에 제공하는 제어 시스템을 포함하며, 상기 제어 시스템은, 주변 상황을 감지하기 위한 센서가 지향하는 방향이 서로 다르게 배치된 복수의 단말기를 포함하며, 상기 복수의 단말기 중 메인 제어기로 설정되는 제1 단말기가, 상기 제1 단말기로부터 감지되는 제1 방향의 주변 상황 정보 및, 상기 제1 단말기를 제외한 적어도 하나의 제2 단말기가 각각 감지하는 적어도 하나의 제2 방향의 주변 상황 정보에 근거하여, 상기 무인 비행체의 비행 제어 및 자세 제어를 위한 제어 신호를 상기 수신부에 전송하며, 상기 복수의 단말기는, 상기 무인 비행체의 고도에 따라 메인 카메라의 지향각이 달라지도록, 상기 무인 비행체의 고도에 따라 상기 복수의 단말기 중 적어도 하나의 단말기 본체가 지향하는 각도가 달라지는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 단말기 중 적어도 하나는, 상기 무인 비행체의 고도가 제1 고도 이하인 경우, 상기 제1 고도보다 낮은 제2 고도에 도달할 때까지, 상기 무인 비행체의 고도에 따라 메인 카메라의 지향각이 감소되도록, 상기 복수의 단말기 중 적어도 하나의 단말기 본체가 지향하는 각도가 변경되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 메인 카메라의 지향각은, 최대 0도에서 최소 -90도 사이에서 변경되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 복수의 단말기는, 상기 제어 시스템을 형성하는 경우, 각 단말기의 구성 요소에 관련된 정보 및 수행 가능한 기능에 관련된 정보를 공유하고, 공유된 정보에 따라 각 단말기의 성능을 비교 및 성능을 비교한 결과에 근거하여 우선순위를 결정 및, 결정된 우선순위에 근거하여 상기 제1 단말기를 결정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제어 시스템은, 상기 제1 단말기가 지향하는 방향에 근거하여 상기 무인 비행체의 좌표계를 설정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제1 단말기는, 상기 적어도 하나의 제2 방향으로부터 감지되는 주변 상황 정보에 근거하여 상기 무인 비행체로 접근하는 장애물이 감지되는 경우, 상기 장애물이 기 설정된 조건을 충족하는지 여부에 따라 상기 제어 신호를 상기 수신부에 전송할 권한을 상기 장애물을 감지한 어느 하나의 제2 단말기로 이전하고, 상기 제어 신호를 전송할 권한을 이전받은 제2 단말기는, 상기 장애물에 대한 회피 기동을 수행 후, 상기 제어 신호를 전송할 권한을 상기 메인 제어기로 다시 양도하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 무인 비행체는, 상기 바디 내부에 구비되며, 상기 메인 제어기의 제어에 따라 상기 바디로부터 노출되는 인장부의 길이를 변경하는 구동부와, 상기 인장부에 연결되며, 상기 인장부의 길이 변경에 따라 상기 무인 비행체의 외측으로 밀려나거나 또는 무인 비행체의 내측으로 견인되며, 단말기가 장착 및 고정될 수 있도록 형성된 거치대와, 제1 힌지부와 제2 힌지부를 통해 상기 바디 외측에 형성된 지지부와 거치대 사이를 연결하며, 상기 거치대가 무인 비행체의 외측으로 밀려나는 압력으로 인해 상기 프레임부에 수직한 방향으로 폴딩(folding)되는 폴딩부를 포함하며, 상기 메인 제어기는, 상기 단말기 본체에 결합된 거치대의 각도가 달라짐에 따라 상기 거치대에 결합된 단말기 본체가 지향하는 각도가 달라지도록, 상기 구동부를 제어하여 상기 거치대에 연결된 인장부의 길이 변경을 통해 상기 폴딩부의 폴딩각을 변경하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 거치대는, 상기 프레임부에 형성된 홈을 따라 상기 무인 비행체의 외측 또는 내측으로 이동하도록 형성되며, 상기 홈은, 상기 폴딩부의 폴딩을 위해 기 설정된 각도로 경사지도록 형성되거나, 또는 상기 폴딩부를 가이드하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 실시 예에 따라 주변 상황을 감지하기 위한 센서가 지향하는 방향이 서로 다르게 배치된 복수의 단말기로 형성되는 제어 시스템에 의해, 비행 제어 및 자세 제어가 이루어지는 무인 비행체의 제어 방법은, 상기 복수의 단말기가, 상기 복수의 단말기 각각의 구성 요소 및 각 단말기에서 실행 가능한 기능들의 정보를 서로 간에 교환하는 단계와, 상기 복수의 단말기가, 상기 교환된 구성 요소들의 정보에 근거하여 상기 복수의 단말기 중 메인 제어기인 제1 단말기를 결정하는 단계와, 상기 복수의 단말기 각각이, 각 센서가 지향하는 방향에 대한 상기 무인 비행체 주변의 상황을 감지하는 단계와, 상기 제1 단말기를 제외한 적어도 하나의 제2 단말기가, 상기 감지된 주변 상황의 정보를 상기 제1 단말기에 전송하는 단계와, 상기 제1 단말기가, 상기 제1 단말기에서 감지된 상기 무인 비행체 주변의 상황 및 상기 적어도 하나의 제2 단말기로부터 수신된 주변 상황의 정보에 근거하여 상기 무인 비행체의 비행 제어 및 자세 제어를 수행하는 단계와, 상기 제1 단말기가, 상기 무인 비행체의 고도가 기 설정된 고도 이하인지 여부를 검출하는 단계와, 상기 무인 비행체의 고도가 기 설정된 고도 이하인 경우, 상기 무인 비행체의 고도에 따라 상기 복수의 단말기 중 적어도 하나의 메인 카메라 지향각이 감소되도록, 상기 제1 단말기가, 상기 복수의 단말기 중 적어도 하나의 단말기 본체가 지향하는 각도를 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 메인 카메라 지향각은, 최대 0도에서 최소 -90도 사이에서 변경되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 무인 비행체의 비행 제어 및 자세 제어를 수행하는 단계는, 적어도 하나의 제2 단말기 중, 어느 하나가, 상기 무인 비행체로 접근하는 장애물을 감지하는 단계와, 상기 어느 하나의 제2 단말기가, 상기 감지된 장애물이 기 설정된 조건을 충족하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 어느 하나의 제2 단말기가, 상기 감지된 장애물이 기 설정된 조건을 충족하는지 여부에 따라 긴급 회피 기동을 위한 경보를 상기 제1 단말기에 전송하는 단계와, 상기 제1 단말기가, 상기 경보에 대한 응답으로 상기 무인 비행체의 비행 제어 및 자세 제어 권한을 상기 어느 하나의 제2 단말기로 이전하는 단계와, 상기 어느 하나의 제2 단말기가, 상기 감지된 장애물에 대한 회피 기동을 수행하는 단계 및, 상기 어느 하나의 제2 단말기가, 상기 무인 비행체의 비행 제어 및 자세 제어 권한을 상기 제1 단말기로 양도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 기 설정된 조건은, 상기 감지된 장애물의 속도, 이동 방향, 크기, 및 상기 장애물과 상기 무인 비행체 간의 이격 거리 중 적어도 하나에 따라 충족 여부가 결정되는 것을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 무인 비행체는, 상기 무인 비행체의 바디 내부에 구비되며, 상기 메인 제어기의 제어에 따라 상기 바디로부터 노출되는 인장부의 길이를 변경하는 구동부와, 상기 인장부에 연결되며, 상기 인장부의 길이 변경에 따라 상기 무인 비행체의 외측으로 밀려나거나 또는 무인 비행체의 내측으로 견인되며, 단말기가 장착 및 고정될 수 있도록 형성된 거치대와, 제1 힌지부와 제2 힌지부를 통해 상기 바디 외측에 형성된 지지부와 거치대 사이를 연결하며, 상기 거치대가 무인 비행체의 외측으로 밀려나는 압력으로 인해 상기 무인 비행체의 프레임부에 수직한 방향으로 폴딩(folding)되는 폴딩부를 포함하며, 상기 적어도 하나의 단말기 본체가 지향하는 각도를 변경하는 단계는, 상기 제1 단말기가, 상기 적어도 하나의 단말기 본체에 결함된 거치대에 연결된 인장부의 길이 변경을 통해 상기 폴딩부의 폴딩각을 변경하는 단계임을 특징으로 한다.

일 실시 예에 있어서, 상기 제1 단말기를 결정하는 단계는, 상기 복수의 단말기가, 상기 제1 단말기가 지향하는 방향에 근거하여 상기 무인 비행체의 좌표계를 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 무인 비행체 및 무인 비행체의 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 복수의 이동 단말기를 제어 시스템으로 탑재하고, 탑재된 복수의 이동 단말기가 서로 협업하여 무인 비행체의 비행 제어 및 자세 제어와 무인 비행체 주변의 상황을 감지함으로써, 고성능의 이미지 캡쳐 성능 및 고성능 센서를 갖춘 무인 비행체를 보다 저렴하게 대량으로 구성할 수 있다는 효과가 있다.

또한 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 본 발명은 무인 비행체의 고도에 따라 상기 무인 비행체의 제어 시스템으로 탑재된 단말기의 카메라가 지향하는 방향이 변경되도록 함으로써, 착륙 과정과 같이 무인 비행체의 고도가 낮아지는 경우, 무인 비행체의 비행 자세를 수평 자세로 유지하는 상태에서도 상기 무인 비행체 하방의 지면 상태 및 장애물을 검출하고 그에 따라 착륙 여부를 결정하거나 또는 무인 비행체의 자세를 제어할 수 있도록 한다는 효과가 있다.

도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 실시 예에 따라 복수의 단말기가 제어 시스템으로 탑재되는 무인 비행체의 예를 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체에서, 무인 비행체의 고도가 지면에 인접한 경우에 지면에 평행하게 단말기가 배치되도록 하는 결합부의 구조를 도시한 예시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체에서, 단말기의 고도가 일정 고도를 인 경우에 지면에 수직하게 단말기가 배치되도록 하는 결합부의 구조를 도시한 예시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체에 제어 시스템으로 탑재되는 단말기의 전면도 및 후면도를 도시한 도면이다.
도 5는 예에 따른 무인 비행체에서, 제어 시스템으로 탑재된 이동 단말기들의 협업에 따라 무인 비행체의 비행 및 자세 제어가 이루어지는 동작 과정을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체에서, 무인 비행체의 고도에 따라 제어 시스템으로 탑재된 단말기 후면의 지향각이 변경되도록 결합부가 제어되는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시 예에 따라 복수의 단말기가 제어 시스템으로 탑재되는 무인 비행체(10)의 예를 도시한 도면이다.

먼저 도 1a를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체(10)는 복수의 날개, 상기 복수의 날개 각각을 구동시키는 각각의 모터(30), 제어 시스템으로 탑재되는 복수의 단말기 중 적어도 하나로부터 제어 신호를 수신하고, 수신되는 제어 신호에 따라 상기 모터(30)가 구동되도록, 수신된 제어 신호를 모터(30)에 전달하는 수신부를 포함하는 바디(40)를 포함할 수 있다.

그리고 상기 바디(40)와 각각의 모터(30)를 연결하는 프레임부(20)를 포함할 수 있다. 또한 본 발명의 무인 비행체(10)에는 제어 시스템의 역할을 수행할 수 있는 복수의 단말기가 장착 및 고정되는 복수의 거치대(21, 22)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 복수의 거치대(21, 22)는 상기 바디(40)나 프레임부(20)에 형성될 수 있으며, 장착 및 고정되는 단말기에 따라 그 너비가 조절될 수 있도록 형성되어, 다양한 종류의 단말기가 장착 및 고정될 수 있다.

한편 도 1a에서 보이고 있는 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체(10)에 형성된 복수의 결합부를 통해 복수의 서로 다른 단말기가 무인 비행체(10)에 장착 및 고정될 수 있다. 여기서 상기 단말기는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 태블릿 PC(tablet PC), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch) 등 다양한 이동 및 휴대가 가능한 단말기(이동 단말기)를 포함할 수 있다.

일 예로 도 1a에서 보이고 있는 바와 같이 두 개의 단말기가 제어 시스템을 형성하는 경우, 상기 두 개의 단말기가 각각 장착 및 고정될 수 있도록 제1 및 제2 거치대(21, 22)가 형성될 수 있다. 각각의 거치대는 단말기가 장착되도록 형성될 수 있으며, 장착된 단말기가 고정될 수 있도록 고정 장치(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

한편 상기 거치대(21, 22)는 장착 및 고정된 단말기(100, 102)에서 메인 카메라가 배치된 본체의 일 면이 지향하는 방향이 변경되도록 상기 단말기(100, 102)가 배치된 상태를 변경하도록 형성될 수 있다. 일 예로 도 1b에서 보이고 있는 바와 같이, 각 단말기(100, 102)가 장착 및 고정된 거치대(21, 22)에 의해 각 단말기(100, 102)는, 메인 카메라가 구비된 본체의 일면이 지면 방향을 지향하도록 지면과 수평한 방향으로 배치될 수 있다. 반면, 도 1c에서 보이고 있는 바와 같이, 각 단말기(100, 102)가 장착 및 고정된 거치대(21, 22)는 메인 카메라가 구비된 본체의 일면이 무인 비행체(10)의 전방을 지향하도록 지면과 수직한 방향으로 배치되도록, 장착 및 고정된 단말기(100, 102)의 배치 상태를 변경할 수 있도록 형성될 수 있다.

여기서 메인 카메라는 단말기(100, 102)의 본체에 형성된 카메라들 중에서 가장 성능이 우수한 카메라일 수 있다. 만약 통상적인 이동 단말기와 같이 단말기(100, 102)의 후면 카메라가 전면 카메라보다 성능이 더 우수한 경우, 상기 후면 카메라가 배치된 단말기(100, 102) 본체의 면, 즉 본체의 후면이 상기 메인 카메라가 배치된 단말기(100, 102) 본체의 일면 일 수 있다.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체(10)는, 제어 시스템을 형성하는 단말기가, 무인 비행체(10)의 고도에 따라 지향하는 방향이 달라지도록 형성될 수 있다.

예를 들어 무인 비행체(10)가 착륙하는 경우, 지면까지의 거리 및 무인 비행체(10)가 착륙할 지점의 지형이, 무인 비행체(10)의 안전한 착륙을 위해 매우 중요할 수 있다. 따라서 무인 비행체(10)의 고도가 일정 고도 이하인 경우 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체(10)에 탑재된 제어 시스템, 즉 단말기(100, 102)는, 무인 비행체(10)의 고도에 따라 무인 비행체(10) 하방의 지형 상황을 쉽게 관측할 수 있도록, 카메라가 지향하는 방향이 변경되도록 상기 거치대(21, 22)에 의해 자신(단말기(100, 102))이 배치된 상태를 변경하도록 거치대(21, 22) 및 거치대(21, 22)를 이동 또는 변경시킬 수 있는 구동부(도시되지 않음)를 제어할 수 있다.

일 예로 무인 비행체(10)가 지면에 가까울수록, 상기 제어 시스템으로 탑재된 단말기들(100, 102)은 도 1b에서 보이고 있는 바와 같이, 메인 카메라가 배치된 본체 후면이 지면을 향하도록 자신(단말기(100, 102))이 거치된 상태를 변경할 수 있다.

이에 반하여 무인 비행체(10)의 고도가 일정 고도를 초과하는 경우, 상기 제어 시스템으로 탑재된 단말기들(100, 102)은 무인 비행체(10)가 지향하는 방향 및, 무인 비행체(10) 주변 상황 정보를 감지할 수 있도록, 상기 거치대(21, 22)에 의해 자신(단말기(100, 102))이 배치된 상태를 변경하도록 거치대(21, 22) 및 거치대(21, 22)를 이동 또는 변경시킬 수 있는 구동부(도시되지 않음)를 제어할 수 있다.

따라서 무인 비행체(10)가 일정 고도를 초과하여 상승하는 경우라면, 무인 비행체(10)에 제어 시스템으로 탑재된 단말기들은, 도 1d에서 보이고 있는 바와 같이, 메인 카메라가 배치된 본체 후면이 향하는 방향이 무인 비행체(10)의 진행 방향 또는 프레임부(20)와 수평을 이루도록 자신(단말기(100, 102))이 거치된 상태를 변경할 수 있다.

한편 이와 같이 제어 시스템으로 탑재된 단말기의 배치 상태를 변경하기 위하여, 무인 비행체(10)는 액추에이터 또는 모터와 같은 다양한 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 예를 들어 무인 비행체(10)는 단말기가 장착 및 고정되는 거치대가 프레임부(20)에서 이동 가능하도록 형성되고, 상기 거치대와 바디(40) 사이의 이격 거리가 늘어나는 경우, 가이드 부에 의하여 상기 거치대(21, 22)의 진행 방향이 수직 방향으로 변경되어, 상기 거치대의 이동에 따라 거치대(21, 22)가 프레임부(20)에 수직한 방향으로 배치되는 구성을 가질 수 있다.

도 2a 내지 도 2b, 그리고 도 3a 내지 도 3b는 이러한 구성을 통해 제어 시스템으로 탑재된 단말기가, 지면과 수평한 방향으로 배치된 상태에서 지면과 수직한 방향으로 배치 상태가 변경될 수 있도록 형성되는 프레임부(20) 및 거치대 구성의 예를 도시한 것이다.

먼저 도 2a 및 도 2b를 참조하여 살펴보면, 제어 시스템으로 탑재되는 단말기들의 배치 상태를 변경하기 위해, 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체(10)는 단말기와 결합되는 거치대(220)와, 상기 거치대(220)와 연결되는 인장부(210), 상기 바디(40) 내부에 구비되며 상기 무인 비행체(10)의 고도에 따라 바디(40)로부터 노출되는 인장부(210)의 길이를 변경시키는 구동부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

따라서 상기 구동부에 의해 상기 인장부(210)의 길이가 변경되면, 상기 거치대(220)는 무인 비행체(10)의 외측으로 밀려나거나 또는 무인 비행체(10)의 내측으로 견인될 수 있다. 그리고 제1 힌지부(221)와 제2 힌지부(222)를 통해 지지부(240)와 거치대(220) 사이를 연결하며, 상기 거치대(220)가 무인 비행체(10)의 외측으로 밀려나는 압력으로 인해 프레임부(20)에 수직한 방향으로 폴딩(folding)되는 폴딩부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.

한편 상기 인장부(210)와 상기 거치대(220) 사이에는 연결 힌지를 포함하는 연결부(212)를 통해 연결될 수 있다. 그리고 프레임부(20)에서 상기 거치대(220)가 이동할 수 있도록 형성된 홈(200)은, 폴딩부(230)의 폴딩이 보다 쉽게 이루어지도록, 기 설정된 각도로 경사지도록 형성되거나, 또는 상기 제1 힌지부(221)가 프레임부(20)에 수직한 방향으로 폴딩될 수 있도록 상기 폴딩부(230)를 가이드하는 가이드부(200)를 더 포함할 수 있다.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체(10)는 고도가 일정 고도 이하인 경우, 제어 시스템을 형성하는 단말기들 중 적어도 하나는, 상기 인장부(210)의 길이가 상기 무인 비행체(10)의 고도에 따라 증가되도록 상기 구동부를 제어할 수 있다. 그러면 인장부(210)의 길이가 늘어남에 따라 상기 거치대(220)와 바디(40) 사이의 이격 거리가 증가될 수 있으며, 이에 따라 거치대(220)에는 점차 무인 비행체(10) 외측, 즉 날개 방향으로의 압력이 인가될 수 있다.

그러면 거치대(220)가 무인 비행체(10) 외측 방향으로 밀려남에 따라 발생하는 압력으로 인해, 폴딩부(230)는 거치대(220)과연결된 제1 힌지부(221)와 프레임부(20)의 지지부(240)에 연결된 제2 힌지부(222)에 의하여 프레임부(20)에 대한 수직 상 방향으로 폴딩될 수 있다. 이에 따라 상기 거치대(220)는 지면에 수평항 방향으로 배치된 상태에서 모터(30) 방향으로 기울어질 수 있으며, 이에 따라 상기 거치대(220)에 장착된 단말기 역시, 메인 카메라가 형성된 본체 후면이 지향하는 방향이, 지면과 수직한 방향에서, 지면과 수평한 방향으로 기울어질 수 있다.

한편 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체(10)는, 무인 비행체(10)의 고도 상승으로 인해 고도가 기 설정된 고도에 도달하는 경우, 인장부(210)가 최대 길이로 늘어나도록 상기 구동부를 제어할 수 있다. 그러면 도 3a 및 도 3b에서 보이고 있는 바와 같이, 거치대(220)가 무인 비행체(10) 외측 방향으로 밀려남에 따라 발생하는 압력으로 인해, 프레임부(20)에 수직하도록 폴딩부(230)가 폴딩될 수 있으며, 거치대(220)는 지면에 완전히 수직하게 기울어질 수 있다. 이러한 경우 도 1c에서 보이고 있는 바와 같이, 단말기 후면에 배치된 메인 카메라가 지향하는 방향이 무인 비행체(10)의 전방을 향하게 되므로, 메인 카메라로부터 센싱되는 무인 비행체(10) 전방의 상황을 감지한 결과에 근거하여 단말기는 무인 비행체(10)의 비행 제어 및 자세 제어를 수행할 수 있다.

한편 상기 도 2a와 도 2b 및 도 3a와 도 3b는 어느 하나의 거치대(220), 즉 제1 거치대(21)만을 예로 들어 설명하였으나, 제2 거치대(22) 역시 상기 도 2a와 도 2b 및 도 3a와 도 3b에서 설명한 바와 유사하게, 무인 비행체(10)의 고도에 따라 후면 카메라가 지향하는 방향이 서로 달라지도록 상기 제2 단말기(102)의 배치 상태를 변경할 수도 있음은 물론이다. 이 경우 제2 단말기(102)는 상기 도 1c에서 보이고 있는 바와 같이, 상기 제1 단말기(100)와 서로 다른 방향을 지향하도록 배치될 수 있다.

한편 도 2a와 도 2b 및 도 3a와 도 3b에서 설명한 구조는, 무인 비행체(10)에 탑재된 단말기들이, 무인 비행체(10)의 고도에 따라 메인 카메라가 지향하는 방향이 달라지도록 탑재된 단말기의 배치 상태를 변경하는 구조의 일 예일 뿐, 본 발명이 도 2a와 도 2b 및 도 3a와 도 3b에서 도시한 구조를 가지는 것으로 한정되는 것이 아님은 물론이다.

일 예로 적어도 하나의 기어와 피스톤, 그리고 액추에이터를 이용하여 상술한 바와 유사하게, 제어 시스템을 형성하는 단말기의 배치 상태가 변경되도록 할 수도 있음은 물론이며, 이에 따라 카메라가 지향하는 방향이 변경될 수 있다.

한편 설명의 편의상 이하의 설명에서는 두 개의 단말기가 제어 시스템을 형성하는 예를 가정하여 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체를 설명하기로 한다.

이처럼 두 개의 단말기, 즉 제1 단말기(100), 및 제2 단말기(102)가 무인 비행체의 제어 시스템을 형성하는 경우, 제1 및 제2 단말기(100, 200)는 각각 카메라가 형성된 면이 무인 비행체(10)의 외측을 향하도록 장착 및 고정될 수 있다. 이 경우 무인 비행체(10)의 바디(40)측을 향하는 방향이 무인 비행체(10)의 내측, 상기 내측과 반대 방향을 무인 비행체의 외측이라고 할 수 있다.

한편 제1 및 제2 단말기(100, 200)가, 전면 및 후면 카메라와 같이, 지향하는 방향이 서로 다른 복수의 카메라를 포함하는 경우, 상기 무인 비행체(10)의 외측을 향하는 카메라 형성면은, 보다 우수한 성능의 이미지 센싱이 가능한 카메라가 배치된 면일 수 있다.

즉, 전면(디스플레이부가 형성된 면)과 후면(상기 전면의 반대면)에 각각 복수의 카메라를 가지는 단말기의 경우, 보다 해상도가 높은 이미지를 획득할 수 있는 카메라들이 배치된 면 또는 보다 높은 배수의 줌(zoom) 수행이 가능한 카메라들이 배치된 면이 상기 무인 비행체(10)의 외측을 향하는 카메라 형성면이 될 수 있다.

따라서 만약 상기 제1 단말기(100) 및 제2 단말기(102)가, 후면에 배치된 카메라의 성능이 더 우수한 단말기들인 경우, 도 1b에서 보이고 있는 바와 같이 상기 제1 단말기(100) 및 제2 단말기(102)는 후면이 무인 비행체(10)의 외측을 향하도록 각각 제1 거치대(21) 및 제2 거치대(22)에 각각 장착 및 고정될 수 있다.

한편 본 발명에서 제어 시스템을 형성하는 단말기들 중 제1 단말기(100)는 무선 통신부, 입력부, 감지부, 출력부, 인터페이스부, 메모리, 제어부 및 전원 공급부 등을 포함할 수 있다. 이하에서 설명되는 단말기의 구성요소들은 제1 단말기(100)를 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 무선 통신부는, 제1 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 단말기(100)와 다른 단말기(예 : 제2 단말기(102)) 사이, 또는 단말기(100)와 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부는, 단말기(100)를 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 무선 통신부는, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치정보 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부는, 영상 신호 입력을 위한 카메라 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부는 제1 단말기(100) 내 정보, 제1 단말기(100)를 둘러싼 주변 환경 정보를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부는 근접센서(proximity sensor), 조도 센서(illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라), 마이크로폰(microphone), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 단말기는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

출력부는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부, 음향 출력부, 햅팁 모듈, 광 출력부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

인터페이스부는 제1 단말기(100)에 연결되는 다양한 종류의 외부 기기와의 통로 역할을 수행한다. 이러한 인터페이스부는, 유/무선 헤드셋 포트(port), 외부 충전기 포트(port), 유/무선 데이터 포트(port), 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트(port), 오디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 비디오 I/O(Input/Output) 포트(port), 이어폰 포트(port) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 단말기(100)에서는, 상기 인터페이스부에 외부 기기가 연결되는 것에 대응하여, 연결된 외부 기기와 관련된 적절할 제어를 수행할 수 있다.

또한, 메모리는 제1 단말기(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리는 제1 단말기(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 제1 단말기(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리에 저장되고, 제1 단말기(100) 상에 설치되어, 제어부에 의하여 상기 제1 단말기(100)의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 제1 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부는 메모리에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 제1 단말기(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부는 제어부의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 제1 단말기(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 제1 단말기(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 제1 단말기(100)의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 단말기 상에서 구현될 수 있다.

한편 상기 제1 단말기(100)를 구성하는 구성요소들에 대하여 보다 구체적으로 살펴보면, 먼저, 이동통신 모듈은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있다. 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 제1 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.

근거리 통신 모듈은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 근거리 통신을 지원할 수 있다. 이러한, 근거리 통신 모듈은, 근거리 무선 통신망(Wireless Area Networks)을 통해 제1 단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이, 단말기(100)와 다른 단말기 사이, 또는 제1 단말기(100)와 다른 단말기(또는 외부서버)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 지원할 수 있다.

위치정보 모듈은 제1 단말기(100)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 예를 들어, 제1 단말기(100)는 GPS모듈을 활용하여, GPS 위성에서 보내는 신호를 수신 및 수신된 GPS 위성 신호에 근거하여 제1 단말기(100)의 위치를 획득할 수 있다. 다른 예로서, 제1 단말기(100)는 Wi-Fi 모듈을 활용할 수 있으며, Wi-Fi 모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여 제1 단말기(100)의 위치를 획득할 수 있다. 필요에 따라 위치정보모듈은 치환 또는 부가적으로 제1 단말기(100)의 위치에 관한 데이터를 얻기 위해 무선 통신부의 다른 모듈 중 어느 하나의 기능을 수행할 수 있다.

위치정보모듈은 제1 단말기(100)의 위치(또는 현재 위치)를 획득하기 위해 이용되는 모듈로, 단말기의 위치를 직접적으로 계산하거나 획득하는 모듈로 한정되지는 않는다.

한편, 센싱부는 제1 단말기(100) 내 정보, 제1 단말기(100)를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하고, 이에 대응하는 센싱 신호를 발생시킨다. 제어부는 이러한 센싱 신호에 기초하여, 제1 단말기(100)의 구동 또는 동작을 제어하거나, 제1 단말기(100)에 설치된 응용 프로그램과 관련된 데이터 처리, 기능 또는 동작을 수행 할 수 있다. 센싱부에 포함될 수 있는 다양한 센서 중 대표적인 센서들의 대하여, 보다 구체적으로 살펴본다.

먼저, 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선 등을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다.

초음파 센서는 초음파를 이용하여, 감지대상의 위치정보를 인식할 수 있다. 한편 제어부는 광 센서와 복수의 초음파 센서로부터 감지되는 정보를 통해, 파동 발생원의 위치를 산출하는 것이 가능하다. 파동 발생원의 위치는, 광이 초음파보다 매우 빠른 성질, 즉, 광이 광 센서에 도달하는 시간이 초음파가 초음파 센서에 도달하는 시간보다 매우 빠름을 이용하여, 산출될 수 있다. 보다 구체적으로 광을 기준 신호로 초음파가 도달하는 시간과의 시간차를 이용하여 파동 발생원의 위치가 산출될 수 있다.

한편, 입력부의 구성으로 살펴본, 카메라는 카메라 센서(예를 들어, CCD, CMOS 등), 포토 센서(또는 이미지 센서) 및 레이저 센서 중 적어도 하나를 포함한다.

보다 구체적으로, 포토 센서는 행/열에 Photo Diode와 TR(Transistor)를 실장하여 Photo Diode에 인가되는 빛의 양에 따라 변화되는 전기적 신호를 이용하여 빛의 변화량에 따른 감지대상의 좌표 계산을 수행할 수 있다. 이를 통하여 감지대상의 위치정보가 획득될 수 있다. 또한 레이저 센서에서 송출되는 광과 감지 대상으로부터 반사되는 반사광에 근거하여 상기 감지 대상과 카메라 사이의 거리를 검출할 수 있다.

한편 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상술한 제1 단말기(100)의 구조를 살펴보기로 한다.

도 4a 및 4b를 참조하면, 개시된 제1 단말기(100)는 바 형태의 단말기 바디를 구비하고 있다. 다만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고 와치 타입, 클립 타입, 글래스 타입 또는 2 이상의 바디들이 상대 이동 가능하게 결합되는 폴더 타입, 플립 타입, 슬라이드 타입, 스윙 타입, 스위블 타입 등 다양한 구조에 적용될 수 있다. 이동 단말기의 특정 유형에 관련될 것이나, 이동 단말기의 특정유형에 관한 설명은 다른 타입의 이동 단말기에 일반적으로 적용될 수 있다.

여기에서, 단말기 바디는 제1 단말기(100)를 적어도 하나의 집합체로 보아 이를 지칭하는 개념으로 이해될 수 있다.

제1 단말기(100)는 외관을 이루는 케이스(예를 들면, 프레임, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 제1 단말기(100)는 프론트 케이스와 리어 케이스를 포함할 수 있다. 프론트 케이스와 리어 케이스의 결합에 의해 형성되는 내부공간에는 각종 전자부품들이 배치된다. 프론트 케이스와 리어 케이스 사이에는 적어도 하나의 미들 케이스가 추가로 배치될 수 있다.

단말기 바디의 전면에는 디스플레이부(151)가 배치되어 정보를 출력할 수 있다. 도시된 바와 같이, 디스플레이부(151)의 윈도우(151a)는 프론트 케이스에 장착되어 프론트 케이스와 함께 단말기 바디의 전면을 형성할 수 있다. 이러한 케이스들은 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 등으로 형성될 수도 있다.

제1 단말기(100)에는 디스플레이부(151), 제1 및 제2 음향 출력부(152a, 152b), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 및 제2 카메라(121a, 121b), 제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b), 마이크로폰(122), 인터페이스부(160) 등이 구비될 수 있다.

이하에서는, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 단말기 바디의 전면에 디스플레이부(151), 제1 음향 출력부(152a), 근접 센서(141), 조도 센서(142), 광 출력부(154), 제1 카메라(121a) 및 제1 조작유닛(123a)이 배치되고, 단말기 바디의 측면에 제2 조작유닛(123b), 마이크로폰(122) 및 인터페이스부(160)이 배치되며, 단말기 바디의 후면에 제2 음향 출력부(152b) 및 제2 카메라(121b)가 배치된 제1 단말기(100)를 일 예로 들어 설명한다.

다만, 이들 구성은 이러한 배치에 한정되는 것은 아니다. 이들 구성은 필요에 따라 제외 또는 대체되거나, 다른 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 단말기 바디의 전면에는 제1 조작유닛(123a)이 구비되지 않을 수 있으며, 제2 음향 출력부(152b)는 단말기 바디의 후면이 아닌 단말기 바디의 측면에 구비될 수 있다.

디스플레이부(151)는 제1 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 디스플레이부(151)는 제1 단말기(100)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다.

광 출력부(154)는 이벤트의 발생시 이를 알리기 위한 빛을 출력하도록 이루어진다. 상기 이벤트의 예로는 메시지 수신, 호 신호 수신, 부재중 전화, 알람, 일정 알림, 이메일 수신, 애플리케이션을 통한 정보 수신 등을 들 수 있다. 제어부(180)는 사용자의 이벤트 확인이 감지되면, 빛의 출력이 종료되도록 광 출력부(154)를 제어할 수 있다.

제1 카메라(121a)는 촬영 모드 또는 화상통화 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상의 화상 프레임을 처리한다. 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있으며, 메모리(170)에 저장될 수 있다.

제1 및 제2 조작유닛(123a, 123b)은 제1 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력 받기 위한 사용자 입력부일 수 있다.

마이크로폰(122)은 사용자의 음성, 기타 소리 등을 입력 받도록 이루어진다. 마이크로폰(122)은 복수의 개소에 구비되어 스테레오 음향을 입력 받도록 구성될 수 있다.

인터페이스부(160)는 제1 단말기(100)를 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로가 된다. 예를 들어, 인터페이스부(160)는 다른 장치(예를 들어, 이어폰, 외장될 수 있다.

단말기 바디의 후면에는 제2카메라(121b)가 배치될 수 있다. 이 경우, 제2카메라(121b)는 제1카메라(121a)와 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지게 된다. 또한 상기 제2카메라(121b)는 상기 제1카메라(121a)보다 더 우수한 해상도 또는 줌 성능을 가지거나, 더 빠른 카메라 속도(fps)의 이미지를 센싱할 수 있는 카메라일 수 있다. 이 경우 상기 제2카메라(121b)가 메인 카메라가 될 수 있다.

한편 상기 제2카메라(121b)는 적어도 하나의 라인을 따라 배열되는 복수의 렌즈를 포함할 수 있다. 복수의 렌즈는 행렬(matrix) 형식으로 배열될 수도 있다. 이러한 카메라는, '어레이(array) 카메라'로 명명될 수 있다. 제2카메라(121b)가 어레이 카메라로 구성되는 경우, 복수의 렌즈를 이용하여 다양한 방식으로 영상을 촬영할 수 있으며, 보다 나은 품질의 영상을 획득할 수 있다.

플래시(124)는 제2카메라(121b)에 인접하게 배치될 수 있다. 플래시(124)는 제2카메라(121b)로 피사체를 촬영하는 경우에 피사체를 향하여 빛을 비추게 된다.

단말기 바디에는 제2 음향 출력부(152b)가 추가로 배치될 수 있다. 제2 음향 출력부(152b)는 제1 음향 출력부(152a)와 함께 스테레오 기능을 구현할 수 있으며, 통화시 스피커폰 모드의 구현을 위하여 사용될 수도 있다.

그리고 배터리(191)는 단말기의 각 구성 요소에 전원을 공급하도록 형성될 수 있다.

한편 상술한 설명에서는 제1 단말기(100)의 구성을 설명하였으나, 제2 단말기(102) 역시 이와 유사한 구성을 가질 수 있다. 또한 제1 단말기(100)의 제어부와 센서부 및 각 구성 요소들과 제2 단말기(102)의 제어부와 센서부 및 각 구성 요소들은 서로 동일 또는 유사한 성능을 가지거나 또는 서로 다른 성능을 가질 수 있다.

여기서 각 구성 요소의 성능은 각 구성 요소 별로 판단될 수 있다. 일 예로, 제1 단말기(100)의 제어부는, 제2 단말기(102)의 제어부와 그 성능이 비교될 수 있다. 이 경우 제어부를 구성하는 CPU의 처리 속도(예 : 클럭 스피드)에 따라 성능의 우열이 구분될 수 있다. 또한 센서부의 경우 감지 거리(거리 센서 등) 또는 감지 빈도나 감지 속도가 우열을 구분하기 위한 기준이 될 수 있다. 즉, 제1 단말기(100)와 제2 단말기(102)는, 본 발명의 실시 예에 따라 무인 비행체(10)의 제어 시스템을 구성하는 경우, 각 구성 요소 별로 그 성능의 우열이 비교될 수 있으며, 비교 결과에 따라 각 구성 요소 별로 우선순위가 결정될 수 있다.

이 경우 보다 우수한 것으로 판정된 구성 요소는, 그렇지 않은 구성 요소에 비하여 우선적으로 무인 비행체(10)의 비행 제어나 자세 제어, 또는 특정 기능의 수행에 이용될 수 있다. 반면 보다 우수하지 않은 것으로 판정된 구성 요소는, 상기 보다 우수한 것으로 판정된 구성 요소에 대해, 기능을 보완하거나 보조적으로 이용될 수 있다. 이에 보다 우수한 것으로 판정된 구성 요소, 즉 우선순위가 더 높은 구성 요소를 메인 구성 요소로, 우수하지 않은 것으로 판정된 구성 요소, 즉 우선순위가 더 낮은 구성 요소를 서브 구성 요소라고 하기로 한다.

만약 제어부를 제외한 구성요소 중 성능이 동일한 구성 요소의 경우, 해당 구성 요소의 우선순위는 제어부의 우선순위에 따라 결정될 수 있다. 또한 만약 제어부의 연산 성능이 동일한 경우라면, 다른 구성 요소들 중 우선순위가 더 높은 구성요소들을 더 많이 포함하는 단말기가 메인 제어기로 설정될 수 있다. 여기서 제1 및 제2 단말기가 완전히 동일한 단말기인 경우라면, 배터리의 잔여 전력이 보다 높은 단말기가 메인 제어기로 설정될 수 있다. 또한 배터리의 잔여 전력까지 동일한 경우라면 임의의 하나의 단말기가 메인 제어기로 결정될 수 있다.

이하의 설명에서는 설명의 편의상 상기 제1 단말기(100)가 상기 제2 단말기(102) 보다 더 우수한 성능을 가지는 단말기임을 가정하여 설명하기로 한다. 즉, 제1 단말기(100)의 제어부는 제2 단말기(102)의 제어부보다 더 빠른 처리 속도를 가질 수 있으며, 제1 단말기(100)의 카메라부는 제2 단말기(102)의 카메라부보다 더 선명한 이미지를 촬영할 수 있거나, 더 높은 배수의 광학 줌이 가능할 수 있다.

도 5는 이처럼 제1 및 제2 단말기(100, 102)가 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체(10)의 제어 시스템을 형성하는 경우에, 상기 제1 단말기(100) 및 제2 단말기(102)의 협업에 따라 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체(10)의 비행 제어 및 자세 제어가 이루어지는 동작 과정을 도시한 도면이다.

도 5를 참조하여 살펴보면, 제1 단말기(100)와 제2 단말기(102)는 무인 비행체(10)에 장착 및 고정되어 제어 시스템을 형성하는 경우에, 먼저 상호간에 서로 연결될 수 있다(S500).

예를 들어 제1 단말기(100)와 제2 단말기(102)는 블루투스, 적외선 통신 등 다양한 근거리 통신망을 통해 서로 간에 연결될 수 있다. 상기 상호 연결 과정에서, 상기 제1 단말기(100) 및 제2 단말기(102)는 구비된 각 구성 요소에 관련된 정보들을 상대 단말기로 전송할 수 있다. 여기서 상기 각 구성 요소에 관련된 정보들은 제어부와 카메라 및 각 센서들의 성능에 대한 정보들을 포함할 수 있으며, 각 구성 요소를 통해 수행 가능한 기능들에 대한 정보들을 포함할 수 있다. 그리고 이러한 정보들을 통해 각 단말기는 다른 단말기에서 수행 가능한 기능들을 식별할 수 있으며, 이에 따라 특정 단말기에서만 수행될 수 있는 고유 기능이 있는 경우, 제어 시스템을 형성하는 각 단말기가 상기 고유 기능을 식별할 수 있다.

한편 상기 상호 연결 과정을 통해 제1 단말기(100) 및 제2 단말기(102) 사이에서 교환된 구성 요소 정보에 근거하여 각 단말기는 각 구성 요소의 성능에 따라 우선순위를 결정할 수 있다. 그리고 결정된 우선순위에 따라 메인 제어기 및 서브 제어기가 결정될 수 있다. 일 예로 무인 비행체(10)의 비행 제어 및 자세 제어는 보다 처리 속도가 빠른 CPU가 수행하는 것이 보다 유리하기에, 단말기들 중 제어부를 구성하는 CPU의 성능이 더 우수한 단말기가 메인 제어기로 결정될 수 있다.

한편 메인 제어기가 결정되면, 메인 제어기의 카메라부가 지향하는 방향에 따라 좌표계가 결정될 수 있다. 즉, 메인 제어기로 결정된 단말기(이하 제1 단말기(100))의 카메라부(이하 제1 단말기(100)의 후면 카메라임을 가정함)가 지향하는 방향이 무인 비행체(10)의 전방이 될 수 있다. 그리고 설정된 전방을 기준으로 무인 비행체(10)의 후방 및 좌측과 우측 방향이 결정될 수 있다. 즉, 메인 제어기로 결정된 단말기 카메라부가 지향하는 방향을 기준으로 4방향 좌표계가 결정될 수 있다(S510).

한편 상기 S510 단계를 통해 4방향 좌표계가 결정되면, 제1 단말기(100)는 기 설정된 컨트롤러로부터 수신되는 비행 개시 명령에 따라, 바디(40)를 제어하여 무인 비행체(10)의 비행을 위한 제어 신호를 각 모터(30)에 전송할 수 있다(S520). 여기서 상기 컨트롤러는 상기 메인 제어기, 즉 제1 단말기(100)와 기 설정된 방식으로 무선 연결될 수 있다. 일 예로 상기 컨트롤러는 상기 제1 단말기(100)와 AD-HOC 방식으로 연결되어, 상기 컨트롤러로부터 제공되는 제어 명령을 수신할 수 있으며, 사용자의 스마트폰, 노트북 등의 이동 단말기일 수 있다.

한편 비행 개시 명령에 따라 각 모터(30)가 구동되어 무인 비행체(10)의 비행이 시작되면, 제1 단말기(100)와 제2 단말기(102)는 각각 구비된 센서를 이용하여 무인 비행체(10) 주변의 상황을 감지할 수 있다(S530, S532). 이 경우 상기 제1 단말기(100)와 상기 제2 단말기(102)는 서로 다른 방향을 지향하도록 배치되므로, 각각 지향하는 방향에 대한 주변 상황을 감지할 수 있다.

한편 제2 단말기(102)는 상기 S532 단계에서 감지된 상황에 대한 정보를 메인 제어기인 제1 단말기(100)로 전송할 수 있다(S540). 그럼 메인 제어기는 자신이 감지한 상황 정보 뿐만 아니라 서브 제어기인 상기 제2 단말기(102)로부터 수신된 상황 정보 모두에 근거하여 무인 비행체(10)의 비행 제어 및 자세 제어를 수행할 수 있다(S550).

즉, 제1 단말기(100)는 무인 비행체(10)의 전방을 촬영하며 무인 비행체(10) 전방에 위치한 장애물을 감지할 수 있으며, 제2 단말기(102)는 무인 비행체(10)의 후방을 촬영하며 무인 비행체(10) 후방에 위치한 장애물을 감지할 수 있다. 따라서 상기 도 1c에서 보이고 있는 바와 같이, 복수의 단말기가 서로 다른 방향을 지향하도록 배치되어 제어 시스템을 형성하는 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체(10)는, 상기 무인 비행체(10)의 진행 방향인 전방 방향 뿐만 아니라 다른 방향에서 발생되는 상황(예를 들어 장애물) 역시 동시에 감지가 가능하고, 감지된 각 방향의 상황에 따라 무인 비행체(10)의 비행 제어 및 자세 제어를 수행할 수 있다.

이 경우 제1 단말기(100)는 상기 제1 단말기(100)의 주변 상황 감지 결과에 따라 장애물이 감지되면, 회피 기동을 통해 장애물을 회피할 수 있다. 또한 제2 단말기(102)로부터 수신되는 주변 상황 감지 정보에 따라 회피 기동을 수행하여, 무인 비행체(10) 후방으로부터 접근하는 장애물에 대한 회피 기동을 수행할 수도 있다.

일 예로, 상기 제2 단말기(102)는, 카메라부 등 구비된 적어도 하나의 센서에 근거하여 무인 비행체(10)로 접근하는 장애물을 감지할 수 있다(S400). 이 경우 제2 단말기(102)는 상기 무인 비행체(10)로 접근하는 장애물의 속도나 진행 방향, 그리고 크기 및 이격 거리를 함께 검출할 수 있다.

그리고 검출된 장애물이, 무인 비행체(10)를 향하여 접근하고 있거나, 기 설정된 속도 이상이거나, 또는 그 크기가 기 설정된 크기 이상인 경우라면 상기 탐지된 장애물이 긴급 회피 기동에 필요한 조건을 충족하는 것으로 판단할 수 있다. 또한 상기 탐지된 장애물과 무인 비행체(10) 사이의 거리가 기 설정된 이격 거리 이내인 경우 역시, 상기 탐지된 장애물이 긴급 회피 기동에 필요한 조건을 충족하는 것으로 판단할 수 있다. 그러면 제2 단말기(102)는 긴급 회피 기동을 위한 장애물 근접 경보를 제1 단말기(100)에 전송할 수 있다.

제2 단말기(102)로부터 장애물 근접 경보를 수신한 제1 단말기(100)는 그에 대한 응답으로 무인 비행체(10)의 자세 제어 권한을 제2 단말기(102)로 이전할 수 있다. 여기서 자세 제어 권한은 무인 비행체(10)의 수신부를 제어할 수 있는 권한을 의미할 수 있다. 따라서 제2 단말기(102)로 자세 제어 권한이 이전되는 경우, 제2 단말기(102)에서만 수신부에 무인 비행체(10)의 비행을 위한 제어 신호가 전송될 수 있으며, 상기 제2 단말기(102)의 제어에 따라 무인 비행체(10)의 비행 제어 및 자세 제어가 수행될 수 있다.

한편 자세 제어 권한이 이전되면, 제2 단말기(102)는 탐지된 장애물을 회피할 수 있는 회피 경로를 산출하고, 산출된 회피 경로에 따른 회피 기동을 수행할 수 있다. 이 경우 장애물을 최초로 탐지한 제2 단말기(102)를 통해 회피 기동이 바로 이루어지므로, 무인 비행체(10)의 지향 방향 변경 또는 장애물의 재탐지 없이 회피 기동이 수행될 수 있다. 따라서 보다 짧은 시간 내에 장애물에 대한 회피 기동이 이루어질 수 있다.

한편 회피 기동을 통해 장애물과의 충돌을 회피 또는 상기 장애물과의 충돌 가능성이 기 설정된 수준 이하로 낮아지면, 제2 단말기(102)는 자세 제어 권한을 다시 제1 단말기(100)로 양도할 수 있다. 따라서 메인 제어기로 설정된 상기 제1 단말기(100)로 자세 제어 권한이 복원될 수 있으며, 이에 따라 제1 단말기(100)가 수신부로 제어 신호를 다시 전송할 수 있다. 그러므로 메인 제어기인 제1 단말기(100)의 제어에 따라 무인 비행체(10)의 비행 제어 및 자세 제어가 다시 수행될 수 있다.

한편 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체(10)에서, 무인 비행체(10)의 고도에 따라 제어 시스템으로 탑재된 단말기 후면의 지향각이 변경되도록 결합부가 제어되는 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

도 6을 참조하여 살펴보면, 먼저 무인 비행체(10)에 탑재된 단말기들 중 메인 제어기는 무인 비행체(10), 즉 드론의 고도를 감지할 수 있다(S600). 그리고 감지된 무인 비행체(10)의 고도가 기 설정된 고도를 초과하는 경우라면, 메인 제어기의 메인 카메라가 무인 비행체(10)의 전방을 지향하는 상태를 그대로 유지할 수 있다. 즉, 상기 메인 카메라가 무인 비행체(10)의 프레임부(20)와 수평 상태를 유지하는 메인 제어기의 배치 상태를 그대로 유지할 수 있다.

반면 상기 S602 단계에서 감지된 무인 비행체(10)의 고도가 기 설정된 고도 이하인 경우라면, 메인 제어기는 감지된 고도에 따라 메인 제어기의 메인 카메라의 지향각을 변경할 수 있다(S606).

상기 S606 단계에서, 메인 제어기는 무인 비행체(10)의 고도가 낮을수록 메인 카메라가 지향하는 각도가 감소하도록 상기 메인 제어기의 본체 후면이 배치된 상태를 변경할 수 있다.

일 예로 상기 S604 단계와 같이, 메인 제어기의 본체가 프레임부(20)와 수직한 방향으로 배치되는 경우(도 3a 및 도 3b, 도 1c), 메인 제어기의 본체 후면에 배치된 메인 카메라는 프레임부(20)와 수평 방향, 즉 0도를 이루는 상태에 있을 수 있다. 즉, 상기 메인 제어기가 프레임부(20)와 수직한 방향으로 배치되는 경우, 메인 카메라의 지향각은 0도일 수 있다.

반면 도 2a 및 도 2b, 도 1b에서 보이고 있는 바와 같이 메인 제어기의 본체가 프레임부(20)와 수평한 방향으로 배치되는 경우, 메인 제어기의 본체 후면에 배치된 메인 카메라는 프레임부(20)와 수직 방향 아래, 즉 -90도를 이루는 상태에 있을 수 있다. 즉, 상기 메인 제어기가 프레임부(20)와 수평한 방향으로 배치되는 경우, 메인 카메라의 지향각은 -90도일 수 있다. 따라서 메인 제어기의 메인 카메라 지향각은, 무인 비행체(10)가 상기 기 설정된 고도 이하인 경우, 상기 무인 비행체(10)의 고도에 따라 최대 0도에서 최소 -90도 사이에서 변경될 수 있으며, 고도가 높을수록 높은 지향각을, 고도가 낮을수록 낮은 지향각을 가질 수 있다. 즉, 상기 무인 비행체(10)의 고도에 따라 메인 카메라의 지향각이 감소될 수 있다.

이처럼 고도에 따라 메인 카메라의 지향각이 변경될 수 있도록, 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체(10)는 구동부를 통해 인장부의 길이를 변경할 수 있다. 그리고 무인 비행체(10)가 착륙을 위해 상기 기 설정된 고도 이내로 진입하는 경우, 상기 도 3a 내지 도 3b에서 설명한 바와 같이 제어 시스템을 형성하는 단말기들이 수직으로 배치된 상태에서, 즉, 각 단말기의 메인 카메라가 프레임부(20)와 수평하게 상기 무인 비행체의 서로 다른 방향을 지향하는 상태에서, 인장부(210)의 길이가 감소될 수 있다.

따라서 줄어드는 인장부(210)의 길이에 따라 각 단말기가 장착 및 고정된 거치대들이 바디(40) 방향으로 소정 길이 견인될 수 있으며, 이에 따라 폴딩부(230)가 폴딩된 각도(즉 폴딩각)가 달라져서 각 단말기의 본체 후면과 프레임부(20)가 이루는 각도가 감소될 수 있다. 즉, 각 단말기의 본체 후면에 형성된 메인 카메라의 지향각이 0도 보다 더 작은 값으로 변경될 수 있다.

한편 무인 비행체(10)가 착륙을 위해 점차 하강하는 경우, 고도가 보다 낮아질 수 있다. 그리고 무인 비행체(10)의 고도가 일정 수준 이상 낮아지는 경우, 인장부(210)의 길이가 최소가 될 수 있다. 이에 따라 거치대들은 바디(40)에 인접하도록 완전히 견인될 수 있으며, 이 경우 도 1b 및 도 2a 내지 도 2b에서 보이고 있는 바와 같이, 각 단말기의 바디가 프레임부(20)에 수평을 이루도록 배치될 수 있다. 그러면 상기 각 단말기의 본체 후면과 프레임부(20)가 이루는 각도가 최소(-90도)가 될 수 있다. 즉, 각 단말기의 본체 후면에 형성된 메인 카메라의 지향각이 프레임부(20)에 대하여 수직 아래 방향(-90도)을 지향하도록 변경되어, 무인 비행체(10)가 착륙할 지면의 영상을 센싱할 수 있다.

한편 상기 메인 제어기는 메인 카메라를 통해 획득된 영상을 통해 무인 비행체(10)의 비행 및 자세를 제어할 수 있다. 따라서 메인 카메라의 지향각이 변경됨에 따라 지면 방향의 영상을 센싱하고 그에 따른 비행 및 자세 제어를 수행할 수 있다. 이에 따라 메인 제어기는 메인 카메라로부터 센싱된 지면의 영상에 근거하여, 착륙할 지면의 상태에 따라 무인 비행체(10)의 착륙 자세를 제어할 수 있으므로, 보다 안전하게 착륙을 수행할 수 있다.

또는 무인 비행체(10)가 컨트롤러에 의해 제어되는 경우, 상기 메인 카메라로부터 센싱된 영상은 컨트롤러에 전송될 수 있다. 따라서 사용자는 센싱된 영상을 통해 무인 비행체(10)가 착륙할 지면의 상태를 확인할 수 있으며, 그에 따른 제어를 수행할 수 있다.

한편 상술한 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체가 두 개의 단말기로 제어 시스템을 형성하는 예를 설명하였으나, 이는 본 발명의 설명을 돕기 위한 예일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행체는, 얼마든지 더 많은 단말기를 포함하여 제어 시스템을 형성할 수 있음은 물론이다.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 따라서 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

10 : 무인 비행체 20 : 프레임부
21 : 제1 거치대 22 : 제2 거치대
30 : 모터 40 : 바디
100 : 제1 단말기 102 : 제2 단말기

Claims

무인 비행체에 있어서,
복수의 날개 및 상기 복수의 날개를 제어하는 복수의 모터;
상기 복수의 모터에 제어 신호를 전달하는 수신부를 포함하는 바디;
상기 바디와 상기 모터를 연결하는 프레임부; 및,
상기 복수의 모터에 전달되는 제어 신호를 상기 수신부에 제공하는 제어 시스템을 포함하며,
상기 제어 시스템은,
주변 상황을 감지하기 위한 센서가 지향하는 방향이 서로 다르게 배치된 복수의 단말기를 포함하며, 상기 복수의 단말기 중 메인 제어기로 설정되는 제1 단말기가, 상기 제1 단말기로부터 감지되는 제1 방향의 주변 상황 정보 및, 상기 제1 단말기를 제외한 적어도 하나의 제2 단말기가 각각 감지하는 적어도 하나의 제2 방향의 주변 상황 정보에 근거하여, 상기 무인 비행체의 비행 제어 및 자세 제어를 위한 제어 신호를 상기 수신부에 전송하며,
상기 복수의 단말기는,
상기 무인 비행체의 고도에 따라 메인 카메라의 지향각이 달라지도록, 상기 무인 비행체의 고도에 따라 상기 복수의 단말기 중 적어도 하나의 단말기 본체가 지향하는 각도가 달라지고,
상기 제어 시스템은,
상기 제1 단말기가 지향하는 방향에 근거하여 상기 무인 비행체의 좌표계를 설정하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
제1항에 있어서, 상기 복수의 단말기 중 적어도 하나는,
상기 무인 비행체의 고도가 제1 고도 이하인 경우, 상기 제1 고도보다 낮은 제2 고도에 도달할 때까지, 상기 무인 비행체의 고도에 따라 메인 카메라의 지향각이 감소되도록, 상기 복수의 단말기 중 적어도 하나의 단말기 본체가 지향하는 각도가 변경되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
제2항에 있어서, 상기 메인 카메라의 지향각은,
최대 0도에서 최소 -90도 사이에서 변경되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
제1항에 있어서, 상기 복수의 단말기는,
상기 제어 시스템을 형성하는 경우, 각 단말기의 구성 요소에 관련된 정보 및 수행 가능한 기능에 관련된 정보를 공유하고,
공유된 정보에 따라 각 단말기의 성능을 비교 및 성능을 비교한 결과에 근거하여 우선순위를 결정 및, 결정된 우선순위에 근거하여 상기 제1 단말기를 결정하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 단말기는,
상기 적어도 하나의 제2 방향으로부터 감지되는 주변 상황 정보에 근거하여 상기 무인 비행체로 접근하는 장애물이 감지되는 경우, 상기 장애물이 기 설정된 조건을 충족하는지 여부에 따라 상기 제어 신호를 상기 수신부에 전송할 권한을 상기 장애물을 감지한 어느 하나의 제2 단말기로 이전하고,
상기 제어 신호를 전송할 권한을 이전받은 제2 단말기는,
상기 장애물에 대한 회피 기동을 수행 후, 상기 제어 신호를 전송할 권한을 상기 메인 제어기로 다시 양도하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
제1항에 있어서,
상기 무인 비행체는,
상기 바디 내부에 구비되며, 상기 메인 제어기의 제어에 따라 상기 바디로부터 노출되는 인장부의 길이를 변경하는 구동부;
상기 인장부에 연결되며, 상기 인장부의 길이 변경에 따라 상기 무인 비행체의 외측으로 밀려나거나 또는 무인 비행체의 내측으로 견인되며, 단말기가 장착 및 고정될 수 있도록 형성된 거치대;
제1 힌지부와 제2 힌지부를 통해 상기 바디 외측에 형성된 지지부와 거치대 사이를 연결하며, 상기 거치대가 무인 비행체의 외측으로 밀려나는 압력으로 인해 상기 프레임부에 수직한 방향으로 폴딩(folding)되는 폴딩부를 포함하며,
상기 메인 제어기는,
상기 단말기 본체에 결합된 거치대의 각도가 달라짐에 따라 상기 거치대에 결합된 단말기 본체가 지향하는 각도가 달라지도록, 상기 구동부를 제어하여 상기 거치대에 연결된 인장부의 길이 변경을 통해 상기 폴딩부의 폴딩각을 변경하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
제7항에 있어서,
상기 거치대는,
상기 프레임부에 형성된 홈을 따라 상기 무인 비행체의 외측 또는 내측으로 이동하도록 형성되며,
상기 홈은,
상기 폴딩부의 폴딩을 위해 기 설정된 각도로 경사지도록 형성되거나, 또는 상기 폴딩부를 가이드하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체.
주변 상황을 감지하기 위한 센서가 지향하는 방향이 서로 다르게 배치된 복수의 단말기로 형성되는 제어 시스템에 의해, 비행 제어 및 자세 제어가 이루어지는 무인 비행체의 제어 방법에 있어서,
상기 복수의 단말기가, 상기 복수의 단말기 각각의 구성 요소 및 각 단말기에서 실행 가능한 기능들의 정보를 서로 간에 교환하는 단계;
상기 복수의 단말기가, 상기 교환된 구성 요소들의 정보에 근거하여 상기 복수의 단말기 중 메인 제어기인 제1 단말기를 결정하는 단계;
상기 복수의 단말기 각각이, 각 센서가 지향하는 방향에 대한 상기 무인 비행체 주변의 상황을 감지하는 단계;
상기 제1 단말기를 제외한 적어도 하나의 제2 단말기가, 상기 감지된 주변 상황의 정보를 상기 제1 단말기에 전송하는 단계;
상기 제1 단말기가, 상기 제1 단말기에서 감지된 상기 무인 비행체 주변의 상황 및 상기 적어도 하나의 제2 단말기로부터 수신된 주변 상황의 정보에 근거하여 상기 무인 비행체의 비행 제어 및 자세 제어를 수행하는 단계;
상기 제1 단말기가, 상기 무인 비행체의 고도가 기 설정된 고도 이하인지 여부를 검출하는 단계; 및
상기 제1 단말기가, 상기 무인 비행체의 고도가 기 설정된 고도 이하인 경우, 상기 무인 비행체의 고도에 따라 상기 복수의 단말기 중 적어도 하나의 메인 카메라 지향각이 감소되도록, 상기 복수의 단말기 중 적어도 하나의 단말기 본체가 지향하는 각도를 변경하는 단계를 포함하고,
상기 제1 단말기를 결정하는 단계는,
상기 복수의 단말기가, 상기 제1 단말기가 지향하는 방향에 근거하여 상기 무인 비행체의 좌표계를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 제어 방법.
제9항에 있어서, 상기 메인 카메라 지향각은,
최대 0도에서 최소 -90도 사이에서 변경되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 무인 비행체의 비행 제어 및 자세 제어를 수행하는 단계는,
적어도 하나의 제2 단말기 중, 어느 하나가, 상기 무인 비행체로 접근하는 장애물을 감지하는 단계;
상기 어느 하나의 제2 단말기가, 상기 감지된 장애물이 기 설정된 조건을 충족하는지 여부를 판단하는 단계;
상기 어느 하나의 제2 단말기가, 상기 감지된 장애물이 기 설정된 조건을 충족하는지 여부에 따라 긴급 회피 기동을 위한 경보를 상기 제1 단말기에 전송하는 단계;
상기 제1 단말기가, 상기 경보에 대한 응답으로 상기 무인 비행체의 비행 제어 및 자세 제어 권한을 상기 어느 하나의 제2 단말기로 이전하는 단계;
상기 어느 하나의 제2 단말기가, 상기 감지된 장애물에 대한 회피 기동을 수행하는 단계; 및,
상기 어느 하나의 제2 단말기가, 상기 무인 비행체의 비행 제어 및 자세 제어 권한을 상기 제1 단말기로 양도하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 제어 방법.
제11항에 있어서, 상기 기 설정된 조건은,
상기 감지된 장애물의 속도, 이동 방향, 크기, 및 상기 장애물과 상기 무인 비행체 간의 이격 거리 중 적어도 하나에 따라 충족 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는 무인 비행체의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 무인 비행체는,
상기 무인 비행체의 바디 내부에 구비되며, 상기 메인 제어기의 제어에 따라 상기 바디로부터 노출되는 인장부의 길이를 변경하는 구동부;
상기 인장부에 연결되며, 상기 인장부의 길이 변경에 따라 상기 무인 비행체의 외측으로 밀려나거나 또는 무인 비행체의 내측으로 견인되며, 단말기가 장착 및 고정될 수 있도록 형성된 거치대;
제1 힌지부와 제2 힌지부를 통해 상기 바디 외측에 형성된 지지부와 거치대 사이를 연결하며, 상기 거치대가 무인 비행체의 외측으로 밀려나는 압력으로 인해 상기 무인 비행체의 프레임부에 수직한 방향으로 폴딩(folding)되는 폴딩부를 포함하며,
상기 적어도 하나의 단말기 본체가 지향하는 각도를 변경하는 단계는,
상기 제1 단말기가, 상기 적어도 하나의 단말기 본체에 결함된 거치대에 연결된 인장부의 길이 변경을 통해 상기 폴딩부의 폴딩각을 변경하는 단계임을 특징으로 하는 무인 비행체의 제어 방법.
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