KR102227036B1 - 드론 착륙 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 GPS오차로 인한 착륙위치변경, 착륙 중 돌풍에 의한 착륙지점변경, 또는 착륙 지점에 장애물 설치 등과 같은 착륙시 사고 발생 원인이 존재더라도 드론을 안전하게 착륙시키기 위한 드론 착륙 제어 방법에 관한 것으로, (a) 착륙 위치에서 착륙을 시도하여 고도가 0이 되면, 기체의 기울기 또는 장애물과 지면 간의 기울기를 측정하여 수평 여부를 판단하기 위한 단계; (b) 상기 단계 (a)의 판단 결과 수평이 아니라면, 상기 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는지의 여부를 판단하기 위한 단계; (c) 상기 단계 (b)의 판단 결과 초과한다면, 일정 고도까지 상승한 후 다시 착륙을 시도하기 위한 단계; 및 (d) 상기 단계 (a)의 결과 수평인 경우 또는 상기 단계 (b)의 판단 결과 초과하지 않는 경우, 모든 동작 모터를 정지시키고 착륙하기 위한 단계를 포함할 수 있다.

Description

드론 착륙 제어 장치 및 방법{Drone landing control apparatus and method}
본 발명은 드론(Drone)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 드론을 안전하게 착륙시키기 위한 드론 착륙 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 드론은 다수 개의 블레이드를 동시에 회전시켜 발생되는 양력을 이용하여 비행하는 비행체로서, 공중촬영, 물류이송 및 레저용 등으로 널리 이용되고 있는데, 이러한 드론의 착륙의 실패는 기체를 손상시킬 뿐만 아니라 시설과 인간의 삶과 관련된 예기치 못한 사고로 이어질 수 있다. 따라서, 드론의 자율 착륙 시스템이 활발히 연구되고 있다.
싱글 무빙 카메라를 통한 이미지에 기초하여 착륙 지형을 결정하는 알고리즘은 제안되었다. 이러한 방식의 이점은 비용이 저렴하고, 가벼우며, 합리적인 성능을 보여준다. 하지만, 질감 없는 환경, 빛 조건 등에 취약성을 가지고 있다. 다른 방식으로, 라이더(light detection and ranging, LIDAR)에 기초한 시스템이 제안된다. LIDAR 센서들은 빛 환경에서 강하고, 높은 정확성을 가지는 이점이 있다. 하지만, 비, 안개 등의 날씨 환경에서 제대로 작동하지 않을 수 있다. 또 다른 방식으로, 센서들의 결합을 이용하는 방식이 있다. 레이더, LIDAR, 카메라 등을 통해 지면의 센싱을 수행하고, 안전도 결정 알고리즘에 의하여 안전도를 판단한다.
전술한 방식은 센서들 서로의 단점을 보완한다는 점에서 이점이 있다. 하지만, 비용이 많이 들며, 작은 크기의 드론에 적용하는데 어려움이 있다.
드론은 착륙하는 장소의 단면적에 따라서 사고발생 유무가 결정될 수 있다. 즉, 착륙하는 장소의 단면적이 평평하지 않거나, 장애물 등이 있으면 드론이 착륙 중에 쓰러지고 결국 사고를 피해갈 수 없다. 그리고 이러한 사고는 자주 발생한다. 착륙시 사고가 발생하는 주요 이유는 GPS오차로 인한 착륙위치변경, 착륙 중 돌풍에 의한 착륙지점변경, 및 착륙 지점에 장애물 설치 등이 대다수이다.
공개특허공보 제10-2019-0030135호(2019.03.21.)
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 GPS오차로 인한 착륙위치변경, 착륙 중 돌풍에 의한 착륙지점변경, 또는 착륙 지점에 장애물 설치 등과 같은 착륙시 사고 발생 원인이 존재더라도 드론을 안전하게 착륙시키기 위한 드론 착륙 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 드론 착륙 제어 장치는, 착륙 위치에서 착륙을 시도하여 고도가 0(예컨대, 현재 착륙 지점의 최고점으로부터의 기체 높이가 0)이 되면, 기체의 기울기 또는 장애물과 지면 간의 기울기를 측정하여 수평 여부를 판단하기 위한 제1 판단부; 상기 제1 판단부의 판단 결과 수평이 아니라면, 상기 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는지의 여부를 판단하기 위한 제2 판단부; 상기 제2 판단부의 판단 결과 초과한다면, 일정 고도까지 상승한 후 다시 착륙을 시도하기 위한 재착륙시도부; 및 상기 제1 판단부의 판단 결과 수평인 경우 또는 상기 제2 판단부의 판단 결과 초과하지 않는 경우, 모든 동작 모터를 정지시키고 착륙하기 위한 착륙부를 포함할 수 있다.
상기 제1 판단부의 판단 결과 수평이 아니거나, 상기 제2 판단부의 판단 결과 초과하는 경우, 수평 유지 모터를 선정하고 회전시켜 해당 기체가 수평을 유지하도록 제어하기 위한 수평유지부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 판단부의 판단 결과 수평이 아니라면, 상기 착륙 위치가 스테이션인지의 여부를 판단하기 위한 제3 판단부를 더 포함하고, 상기 제2 판단부는, 상기 제3 판단부의 판단 결과 상기 착륙 위치가 스테이션이 아닌 경우, 상기 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는지의 여부를 판단할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 판단부의 판단 결과 중 적어도 하나 이상을 관리자에게 통지하기 위한 통지부를 더 포함할 수 있고, 상기 통지부는 상기 제3 판단부의 판단 결과 상기 착륙 위치가 스테이션인 경우 그 판단 결과에 따른 상태정보를 관리자에게 통지할 수 있으며, 상기 상태정보는 해당 기체가 (착륙 중) 상기 착륙 위치로서의 스테이션으로부터 벗어난 상태를 나타낼 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따른 드론 착륙 제어 방법은, (a) 착륙 위치에서 착륙을 시도하여 고도가 0(예컨대, 현재 착륙 지점의 최고점으로부터의 기체 높이가 0)이 되면, 기체의 기울기 또는 장애물과 지면 간의 기울기를 측정하여 수평 여부를 판단하기 위한 단계; (b) 상기 단계 (a)의 판단 결과 수평이 아니라면, 상기 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는지의 여부를 판단하기 위한 단계; (c) 상기 단계 (b)의 판단 결과 초과한다면, 일정 고도까지 상승한 후 다시 착륙을 시도하기 위한 단계; 및 (d) 상기 단계 (a)의 결과 수평인 경우 또는 상기 단계 (b)의 판단 결과 초과하지 않는 경우, 모든 동작 모터를 정지시키고 착륙하기 위한 단계를 포함할 수 있고, (e) 상기 단계 (a)의 판단 결과 수평이 아니거나, 상기 단계 (b)의 판단 결과 초과하는 경우, (수평 유지 모터를 선정하고 회전시켜) 해당 기체가 수평을 유지하도록 제어하기 위한 단계; 또는 (f) 상기 단계 (a)의 판단 결과 수평이 아니라면, 상기 착륙 위치가 스테이션인지의 여부를 판단하기 위한 단계를 더 포함하고, 상기 단계 (b)는, 상기 단계 (f)의 판단 결과 상기 착륙 위치가 스테이션이 아닌 경우, 상기 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는지의 여부를 판단할 수 있다.
또한, (g) 상기 단계 (a), 단계 (b), 및 단계 (f)의 판단 결과 중 적어도 하나 이상을 관리자에게 통지하기 위한 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 단계 (g)는 상기 단계 (f)의 판단 결과 상기 착륙 위치가 스테이션인 경우 그 판단 결과에 따른 상태정보를 관리자에게 통지할 수 있으며, 상기 상태정보는 해당 기체가 (착륙 중) 상기 착륙 위치로서의 스테이션으로부터 벗어난 상태를 나타낼 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 드론 착륙 제어 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체가 제공될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 드론 착륙 제어 방법을 하드웨어와 결합하여 실행시키기 위하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 애플리케이션이 제공될 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 드론 착륙 제어 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위하여 컴퓨터에서 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 다양한 측면에 따르면, 착륙시 기체의 기울기를 측정하여 착륙가능여부를 판별할 수 있고, 착륙위치가 수평이 아니라면 자동으로 기체수평을 유지할 수 있으며, 착륙시 장애물과 지면과의 기울기를 측정하고 기체의 착륙가능 기울기와 장애물과 지면의 기울기를 비교하여 착륙과 이륙을 결정할 수 있고, 착륙직전의 돌풍 등에 의해 위치가 변경된 상황(즉, 정상 착륙 위치를 벗어난 상황)을 인지하여 이에 따른 재 착륙을 시행할 수 있으며, 스테이션 착륙 시 장애물에 걸리게 되면 다시 이륙하여 재 착륙을 시행할 수 있다. 따라서, 드론 착륙 중 기체 쓰러짐 사고를 예방할 수 있고, 사고 비용을 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론 착륙 제어 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 드론 착륙 제어 장치의 구성도,
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 드론 착륙 제어 방법의 흐름도,
도 4 및 도 5는 종래의 드론과 본 발명에 따른 드론의 장애물 착륙 시 과정의 일 예를 도시한 도면,
도 6 및 도 7은 종래의 드론과 본 발명에 따른 드론의 스테이션 외곽 착륙 시 과정의 일 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 드론이 장애물 상에 착륙하는 경우의 일 예를 도시한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 드론이 장애물 상에 착륙하는 경우의 다른 예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 한다. 또한, 본 발명의 실시예에 대한 설명 시 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론 착륙 제어 시스템의 구성도로, 동 도면에 도시된 바와 같이, 통신망(1), 드론(2), 및 서버(3)를 포함할 수 있다.
통신망(1)은 드론(2)과 서버(3)간을 유선, 무선 및/또는 인터넷 등으로 연결하여 통신할 수 있도록 하는 단독 또는 복합의 어떤 망이어도 좋다.
드론(2)은 다수 개의 블레이드를 동시에 회전시켜 발생되는 양력을 이용하여 비행하는 비행체로서, 공중촬영, 물류이송, 레저용 등으로 널리 이용되고 있다.
서버(3)는 드론(2)과 통신하여 관리하기 위한 관제 서버 장치를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 드론 착륙 제어 장치의 구성도로, 도 1의 드론(2)에 포함되는 드론 착륙 제어 장치(20)의 구성도이고, 동 도면에 도시된 바와 같이, 장치(20)는 제1판단부(21), 제2판단부(22), 제3판단부(23), 재착륙시도부(24), 착륙부(25), 수평유지부(26), 및 통지부(27)를 포함할 수 있다.
제1판단부(21)는 기체의 수평 여부를 판단하기 위한 것으로, 정해진 착륙 위치에서 착륙을 시도하여 (착륙) 고도가 0이 되면 기체의 기울기를 측정하고 측정된 기울기 값을 기초로 수평 여부를 판단할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에서 고도는 지상 고도(AGL: Above Ground Level)를 나타낼 수 있고, 일 예로 착륙 고도가 0이라 함은 현재 착륙 지점(영역)의 최고점으로부터의 기체(다리 포함) 높이가 0인 상태를 나타낼 수 있다.
제2판단부(22)는 제1판단부(21)의 판단 결과 기체가 수평이 아니라면 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는지의 여부를 판단하기 위한 것이다.
제3판단부(23)는 제1판단부(21)의 판단 결과 수평이 아니라면 정해진 착륙 위치가 스테이션인지의 여부를 판단하기 위한 것으로, 제2판단부(22)는 제3판단부(23)의 판단 결과 정해진 착륙 위치가 스테이션이 아니라면 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는지의 여부를 판단할 수 있다.
재착륙시도부(24)는 정상적으로 착륙하지 못하는 상황에서 재착륙을 시도하도록 제어하기 위한 것으로, 본 실시예에서 재착륙시도부(24)는 제1 판단부(21)의 판단 결과 기체가 수평이 아니고 제2판단부(22)의 판단 결과 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는 경우, 또는 제1 판단부(21)의 판단 결과 기체가 수평이 아니고 제3 판단부(33)의 판단 결과 정해진 착륙 위치가 스테이션인 경우에 정상적으로 착륙하지 못하는 상황이라고 판단하고 일정 고도까지 상승한 후 다시 착륙을 시도하도록 제어할 수 있다.
착륙부(25)는 제1 판단부(21)의 판단 결과 기체가 수평인 경우 또는 제2 판단부(22)의 판단 결과 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하지 않는 경우에 모든 동작 모터를 정지시키고 착륙하도록 제어하기 위한 것이다.
수평유지부(26)는 기체가 수평이 아닌 경우 복수의 수평 유지 모터 중 하나 이상을 선정하고 그 선정된 모터를 회전시켜 수평을 유지하도록 하기 위한 것으로, 본 실시예에서는 제1 판단부(21)의 판단 결과 기체가 수평이 아닌 경우, 제1 판단부(21)의 판단 결과 기체가 수평이 아니고 제2 판단부(22)의 판단 결과 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는 경우, 및 제1 판단부(21)의 판단 결과 기체가 수평이 아니고 제3 판단부(23)의 판단 결과 정해진 착륙 위치가 스테이션인 경우에 각각 수평 유지 모터를 선정하고 회전시켜 해당 기체가 수평을 유지하도록 제어하기 위한 것이다.
통지부(27)는 제1 내지 제3 판단부(21-23)의 판단 결과 중 적어도 하나 이상을 서버(3)로 통지하여 관리자에게 알리기 위한 것으로, 일 예로 제1 판단부(21)의 판단 결과 기체가 수평이 아니고 제2 판단부(22)의 판단 결과 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하여 착륙가능한 기울기가 아니라고 판단되면 해당 사실을 서버(3)로 통지할 수 있고, 다른 예로 제1 판단부(21)의 판단 결과 기체가 수평이 아니고 제3 판단부(33)의 판단 결과 정해진 착륙 위치가 스테이션인 경우에는 해당 기체가 착륙 중 돌풍 등으로 인해 정해진 착륙 위치로서의 스테이션으로부터 벗어난 상태를 나타내는 상태정보를 생성하여 서버(3)로 통지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 드론 착륙 제어 방법의 흐름도로, 도 1-2의 드론(2)에서 수행되는 드론 착륙 제어 방법의 흐름도이므로 해당 드론(2)의 동작과 병행하여 설명하도록 한다.
먼저, 드론(2)은 이동 비행하여 정해진 착륙 위치에 도착하면(S301-S303), 도착한 착륙 위치에서 하강하여 (착륙) 고도가 0이 될 때까지 착륙을 시도하고(S305-S307)), (착륙) 고도가 0이 되면(예컨대, 현재 착륙 지점(영역)의 최고점으로부터의 기체 높이가 0이 되면) 기체의 기울기 및/또는 장애물과 지면간의 기울기를 측정하고(S309), 측정된 기울기 값을 기초로 기체가 수평한지의 여부를 판단한다(S311).
이어, 드론(2)은 단계 S311에서 기체의 현재 상태가 수평하지 않다고 판단되면, 수평 유지를 위한 회전이 필요한 수평 유지 모터를 선정하고 회전시켜 기체가 수평을 유지하도록 제어하면서(S313), 정해진 착륙 위치가 스테이션인지의 여부를 판단하고(S315), 정해진 착륙 위치가 스테이션이 아니라면 단계 S309에서 측정된 기울기 값이 기 설정된 특정값을 초과하는지의 여부를 판단한다(S317).
이어, 드론(2)은 단계 S315에서 정해진 착륙 위치가 스테이션인 경우(즉, 돌풍 등으로 기체가 정상 착륙 위치인 스테이션을 벗어난 경우)로 판단되거나 또는 단계 S317에서 기울기 값이 기 설정된 특정값을 초과하여 장애물 등에 의해 기체가 안전하게 착륙 가능한 기울기를 벗어난 것으로 판단되는 경우 수평을 유지하면서(S319) 해당 사실을 서버(3)로 통지하여 관리자에게 알림 경고를 하고(S321), 기 설정된 수초 내지 수십초 동안 수평을 유지하다가(S323) 설정된 고도만큼 이륙 상승한 후 단계 S305부터 다시 재 착륙을 시도하도록 한다(S325).
한편, 단계 S311에서 기체가 수평이라고 판단되거나 또는 단계 S317에서 기울기 값이 기 설정된 특정값을 초과하지 않아 기체가 안전하게 착륙 가능하다고 판단되는 경우 모든 모터를 정지시키고 착륙하도록 한다(S327).
도 4 및 도 5는 종래의 드론과 본 발명에 따른 드론(2)의 장애물 착륙 시 과정의 일 예를 도시한 것으로, 종래의 드론은 도 4의 (a)와 같이 장애물에 착륙하는 경우 도 5의 (b)와 같이 기체가 일측으로 기울어 전복 사고를 발생하는 반면, 대조적으로 본 발명의 드론(2)은 도 5의 (a)와 같이 장애물에 착륙하는 경우 도 5의 (b)와 같이 측정된 기울기를 기초로 수평이 아님을 판단하고 도 5의 (c)와 같이 수평 유지에 필요한 모터를 선정하고 회전시켜 수평을 유지함으로써 전복 사고를 예방할 수 있다.
드론 착륙시에 드론의 다리가 장애물에 걸린 원인은, 예를 들어, GPS오차(보통 GPS는 약 7m의 오차가 있음), 착륙직전에 동풍으로 인한 기체 위치 이동, 착륙위치에 기존에 없던 장애물의 발생 등이 있을 수 있다.
도 6 및 도 7은 종래의 드론과 본 발명에 따른 드론(2)의 스테이션 외곽 착륙 시 과정의 일 예를 도시한 것으로, 종래의 드론은 도 6에도시된 바와 같이 [1] 해당 드론이 스테이션 중앙에 착륙 시도 중, [2] 착륙 직전에 돌풍이 발생하여, [3] 돌풍으로 인해 기체의 착륙 위치가 변경되면, [4] 기체는 스테이션 밖으로 쓰러져 전복 사고가 발생하여, [5] 기체가 파손 등의 문제가 있는 반면, 대조적으로 본 발명의 드론(2)은 도 7에 도시된 바와 같이 [1] 착륙 직전에 돌풍이 발생하여, [2] 돌풍으로 인해 기체의 착륙 위치가 변경되면, [3] 측정된 기울기를 기초로 수평이 아님을 인지하고, [4]수평 유지를 위해 선정된 모터가 회전하면서 수평을 유지하여, [5] 사고를 예방하고, [6] 관리자에게 경고 알람을 통지한 후, [7] 다시 이륙하여 재 착륙 시도를 진행할 수 있다.
드론 스테이션의 장점 및 기능은, 예를 들어, 드론 운용의 자동화 및 무인화 가능성 제공, 드론의 안전한 보관(강우/설, 혹한/서), 드론 자동충전 등을 포함할 수 있다.
드론 스테이션 운용에 있어서 제한사항은, 예를 들어, 착륙하는 면적이 제한되기 때문에 정확한 착륙기술이 요구되어 RTK, IR비콘, 물체인식등의 다양한 솔루션이 존재하지만, 실외에 위치하기 때문에 착륙시 돌풍에 매우 취약하고, 또한 스테이션 내에 착륙면적을 넓게 하더라도 여전히 돌풍과 GPS/RTK오차에 따른 사고의 위험성 존재할 수 있다는 것이다.
따라서, 전술한 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면 드론 스테이션의 운용 시 드론 스테이션의 장점 및 기능을 모두 가지면서 전술한 제한사항을 극복하고 안전하게 착륙시킬 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 드론(2)이 장애물 상에 착륙하는 경우의 일 예를 도시한 것으로, 해당 드론(2)은 20°까지의 경사면에 착륙가능 하여 기 설정된 기울기 특정 값이 20°인 것으로 가정한다.
도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 드론(2)이 착륙 중 기체의 착륙 다리가 장애물에 걸린 상태에서, 도 8의 (b)와 같이 선정된 수평 유지 모터를 회전하면서 장애물과 지면과의 기울기를 측정하고, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 측정된 기울기 15°가 기 설정된 기울기 특정 값 20°보다 작은 상태임이 인지되면, 도 8의 (d)에 도시된 바와 같이 모든 모터를 정지하고 착륙을 완료한다.
도 9는 본 발명에 따른 드론(2)이 장애물 상에 착륙하는 경우의 다른 예를 도시한 것으로, 해당 드론(2)은 10°까지의 경사면에 착륙가능 하여 기 설정된 기울기 특정 값이 10°인 것으로 가정한다.
도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 드론(2)이 착륙 중 기체의 착륙 다리가 장애물에 걸린 상태에서, 도 9의 (b)와 같이 선정된 수평 유지 모터를 회전하면서 장애물과 지면과의 기울기를 측정하고, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 측정된 기울기 15°가 기 설정된 기울기 특정 값 10°를 초과한 상태임이 인지되면, 도 9의 (d)에 도시된 바와 같이 재착륙 시도를 위해 이륙 상승을 하여 전복 사고를 예방한다.
전술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 드론(2)은 기체의 수평을 확인하는 센서를 가지고 있어서 비행 중 항상 수평을 유지(기체 기울기를 0으로 유지)할 수 있으며, 기체의 착륙완료를 고도에만 의존하지 않고 고도와 기체의 수평여부를 함께 확인하여 수평일 때만 모터를 정지하고 착륙시킨다. 만약 착륙위치가 수평이 아닌 경우에는 착륙시 기체의 기울기를 자동측정하여 기체의 쓰러짐 가능성 여부를 판단하고, 쓰러짐 가능성이 없다면 모터 정지 후 착륙하고 가능성이 있다면 이를 관제 서버(3)에 경고알람을 보내고 다시 이륙 시킬 수 있다. 따라서, 착륙 중 기체 쓰러짐 사고를 예방할 수 있고, 사고 비용을 절약할 수 있다.
드론은 자동차와 달리 상공을 비행하는 비행체이므로 안전사고에 더욱 취약하고 사고는 이륙과 착륙시에 가장 많이 발생한다. 추가적으로 드론 운용의 자동화 및 무인화를 진행하려면 스테이션이 필수적인데, 스테이션의 핵심 기술 중에 드론의 정확한 착륙이 포함된다. 이것은 드론의 안전한 착륙이 반드시 필요하다는 의미한다.
전술한 본 발명에 따르면 착륙시 기체의 기울기를 측정하여 착륙가능여부를 판별하고, 착륙위치가 수평이 아니라면 자동으로 기체수평을 유지하고, 착륙시 기체의 기울기 및/또는 장애물과 지면과의 기울기를 측정하고, 기체의 착륙가능 기울기와 장애물과 지면의 기울기를 비교하여 착륙과 이륙을 결정하고, 착륙직전의 돌풍에 의해 위치가 변경된 상황을 인지하고 이에 따른 재 착륙을 시도할 수 있고, 착륙 시 장애물에 걸렸을 때는 다시 이륙하여 재 착륙을 시도할 수 있으므로, 본 기술로 빈번하게 발생하는 드론 전복 사고를 예방할 수 있다.
한편, 전술한 드론 착륙 제어 방법에 따르면 해당 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 구현할 수 있다.
다른 한편, 전술한 드론 착륙 제어 방법에 따르면 해당 방법을 하드웨어와 결합하여 실행시키기 위하여 컴퓨터에서 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 애플리케이션을 구현할 수 있다.
또 다른 한편, 전술한 드론 착륙 제어 방법에 따르면 해당 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위하여 컴퓨터에서 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 구현할 수 있다.
예를 들어, 전술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 드론 착륙 제어 방법은 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독가능 기록 매체 또는 이러한 기록 매체에 저장된 애플리케이션으로 구현될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 기록 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 기록 매체는 본 발명의 실시예를 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, CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광 매체, 및 롬, 램, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 통신망
2: 드론
3: 서버
20: 드론 착륙 제어 장치
21: 제1 판단부
22: 제2 판단부
23: 제3 판단부
24: 재착륙시도부
25: 착륙부
26: 수평유지부
27: 통지부

Claims (15)

  1. 드론에 포함되는 드론 착륙 제어 장치로서,
    착륙 위치에서 착륙을 시도하여 현재 착륙 지점의 최고점으로부터의 기체 높이가 0이 되면, 기체의 기울기 또는 장애물과 지면 간의 기울기를 측정하여 수평 여부를 판단하기 위한 제1 판단부;
    상기 제1 판단부의 판단 결과 수평이 아니라면, 상기 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는지의 여부를 판단하기 위한 제2 판단부;
    상기 제2 판단부의 판단 결과 초과한다면, 일정 고도까지 상승한 후 다시 착륙을 시도하기 위한 재착륙시도부; 및
    상기 제1 판단부의 판단 결과 수평인 경우 또는 상기 제2 판단부의 판단 결과 초과하지 않는 경우, 모든 동작 모터를 정지시키고 착륙하기 위한 착륙부;
    를 포함하는 드론 착륙 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 판단부의 판단 결과 수평이 아니거나, 상기 제2 판단부의 판단 결과 초과하는 경우, 해당 기체가 수평을 유지하도록 제어하기 위한 수평유지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 판단부의 판단 결과 수평이 아니라면, 상기 착륙 위치가 스테이션인지의 여부를 판단하기 위한 제3 판단부를 더 포함하고,
    상기 제2 판단부는, 상기 제3 판단부의 판단 결과 상기 착륙 위치가 스테이션이 아닌 경우, 상기 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 판단부의 판단 결과 중 적어도 하나 이상을 관리자에게 통지하기 위한 통지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 통지부는 상기 제3 판단부의 판단 결과 상기 착륙 위치가 스테이션인 경우 그 판단 결과에 따른 상태정보를 관리자에게 통지하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 상태정보는 해당 기체가 착륙 중 상기 착륙 위치로서의 스테이션으로부터 벗어난 상태를 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 드론 착륙 제어 장치.
  7. 드론에서 수행하는 드론 착륙 제어 방법으로서,
    (a) 착륙 위치에서 착륙을 시도하여 현재 착륙 지점의 최고점으로부터의 기체 높이가 0이 되면, 기체의 기울기 또는 장애물과 지면 간의 기울기를 측정하여 수평 여부를 판단하기 위한 단계;
    (b) 상기 단계 (a)의 판단 결과 수평이 아니라면, 상기 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는지의 여부를 판단하기 위한 단계;
    (c) 상기 단계 (b)의 판단 결과 초과한다면, 일정 고도까지 상승한 후 다시 착륙을 시도하기 위한 단계; 및
    (d) 상기 단계 (a)의 결과 수평인 경우 또는 상기 단계 (b)의 판단 결과 초과하지 않는 경우, 모든 동작 모터를 정지시키고 착륙하기 위한 단계; 를 포함하는 드론 착륙 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    (e) 상기 단계 (a)의 판단 결과 수평이 아니거나, 상기 단계 (b)의 판단 결과 초과하는 경우, 해당 기체가 수평을 유지하도록 제어하기 위한 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    (f) 상기 단계 (a)의 판단 결과 수평이 아니라면, 상기 착륙 위치가 스테이션인지의 여부를 판단하기 위한 단계를 더 포함하고,
    상기 단계 (b)는, 상기 단계 (f)의 판단 결과 상기 착륙 위치가 스테이션이 아닌 경우, 상기 측정된 기울기가 기 설정된 값을 초과하는지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    (g) 상기 단계 (a), 단계 (b), 및 단계 (f)의 판단 결과 중 적어도 하나 이상을 관리자에게 통지하기 위한 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 단계 (g)는 상기 단계 (f)의 판단 결과 상기 착륙 위치가 스테이션인 경우 그 판단 결과에 따른 상태정보를 관리자에게 통지하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상태정보는 해당 기체가 착륙 중 상기 착륙 위치로서의 스테이션으로부터 벗어난 상태를 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 드론 착륙 제어 방법.
  13. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항의 상기 드론 착륙 제어 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  14. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항의 상기 드론 착륙 제어 방법을 하드웨어와 결합하여 실행시키기 위하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 애플리케이션.
  15. 제7항 내지 제12항 중 어느 한 항의 상기 드론 착륙 제어 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위하여 컴퓨터에서 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
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