KR102234398B1 - 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 및 그 운용방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선택에 의하여 자동운항하는 드론을 현장에 띄우고 저잡음 지향성 마이크와 고화질 칼라 카메라 구비하여 드론이 위치한 현장과 선택된 멀티미디어로 양방향 통신을 하면서 정보통신기술을 이용하여 유투브 등에 스트리밍 방식으로 실시간 생중계하는 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로 다수 드론과 동시 또는 선별적으로 무선 접속하여 수동운항 또는 자동운항하도록 제어하며 선택된 드론과 멀티미디어 방식으로 실시간 통신하는 드론제어장치, 드론제어장치와 무선접속하고 무선충전된 동력원과 해당 제어신호에 의하여 수동 또는 자동 방식으로 운항하면서 자체 제어신호에 의하여 운항경로 상의 방해물과 충돌을 회피하고 멀티미디어 방식으로 실시간 양방향 통신하는 멀미정보통신드론, 멀미정보통신드론과 2.4 GHz 불루투스, LTE, 5G, 와이파이 방식 중에서 선택된 어느 하나 이상의 방식으로 동시 접속하여 멀미정보통신 신호를 송수신하고 지정된 상태방에 전송하는 멀미통신망 및 멀미통신망과 접속하고 드론제어장치 또는 멀미정보통신드론으로부터 수신된 운항정보와 멀티미디어 신호를 할당된 영역에 기록하며 검색에 의하여 제공하는 멀미서버를 포함하는 특징에 의하여 드론을 현장에 위치시키고 360도로 확보된 현장의 생생한 영상신호와 빔포밍되고 잡음이 소거되어 증폭된 현장의 생생한 음성급신호를 이용하여 현장상황을 정확하게 파악하며 유투브가 포함되는 인터넷 등에 실시간 생중계 방송하고 선택된 멀티미디어 신호로 현장과 실시간 통신하므로 현장상활을 빠르게 제어하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 및 그 운용방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는 선택에 의하여 자동운항하는 드론(drone)을 현장에 띄우고 저잡음 특성의 지향성 마이크와 고화질 특성의 칼라 카메라 구비하여 드론이 위치한 현장의 해당 담당자와 선택된 멀티미디어로 양방향 통신을 하면서 정보통신기술(ICT)을 이용하여 유투브 등에 스트리밍 방식으로 실시간 생중계하는 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 및 그 운용방법에 관한 것이다.
드론은 원격조정에 의하여 비행하는 무인기이며 초기에 군사용으로 개발되었으나 최근에는 민수용, 농업용, 산업용, 레저용 등의 다양한 분야에서 널리 활용되고 있다.
한편, 야외행사장, 스포츠 행사장, 놀이공원 등에서는 다양한 이벤트가 여러 장소에서 동시 다발적으로 진행되고 있으나 여러 가지 이유에 의하여 현장에 직접 참석하지 못하는 경우가 있고 현장 주변의 안전 등을 위하여 감시하면서 정확한 상황 파악을 위하여 현장과 직접 통신하는 양방향 통신의 필요가 있을 수 있다.
이러한 필요성을 일부 해소한 종래기술로 대한민국 특허 출원번호 제10-2018-0015625호(2018. 02. 08.)에 의한 것으로 ‘드론을 이용한 감시 시스템’이 있다.
도 1 은 종래기술의 일 실시 예에 의한 것으로 드론을 이용한 감시 시스템의 기능블록 구성도 이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 드론(110), 통신망, 중앙관제센터, 관공서, 서버(120)를 포함하는 구성이다.
드론(110)은 미리 설정된 지역을 순찰 비행하며 비행데이터와 촬영된 영상데이터를 이동통신망을 통해 중앙관제센터 및 해당 관공서에 전송하고, 긴급상황이 발생하면 수신된 임무신호에 따라 해당 지역으로 이동, 설정된 임무를 수행한다.
서버(120)는 드론(110)의 비행정보와 영상데이터를 수신하여 저장하고 중앙관제센터에 전송한다.
이러한 구성의 종래 기술은 선택된 특정 지역을 원격지에서 감시하고 현장 상황을 판단하여 필요한 응급조치를 신속하게 수행하며 필요한 후속 처리가 이루어지도록 하는 등의 장점이 있으나 현장의 해당 당사자와 직접 양방향 통신을 하지 못하므로 현장 상황을 정확하게 확인할 수 없는 문제가 있었다.
따라서 선택에 의한 자동(자율)운항으로 현장에 위치한 드론을 이용한 현장 작업자와 양방향 멀티미디어 통신을 통하여 현장상황을 직접 확인하고 실시간 음성통신으로 필요한 지시를 현장에 직접 전달하며 현장의 멀티미디어 상황을 유투브, 페이스북 등이 포함되는 인터넷 매체에 스트리밍 방식으로 생중계 방송하는 기술의 개발 필요성이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점과 필요성을 해소하기 위하여 안출한 본 발명은 선택에 의하여 자동(자율)운항하는 드론을 현장에 도착시키고 실시간 양방향 멀티미티어 통신으로 현장상황을 정확하게 파악하며, 현장상공에서 확보된 360도 영상신호와 빔포밍 기술로 저잡음 또는 잡음이 소거된 상태로 입력된 음성급 신호를 고배율로 증폭하여 통신에 활용하므로 현장상황을 기록하면서 명확하게 확인하고 현장상황을 페이스북, 유투브 등의 SNS가 포함된 인터넷에 실시간 생중계 방송하여 현장감을 높이는 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 및 그 운용방법을 제공하는 것이 그 목적이다.
한편, 본 발명은 다수의 미디어 중 선택된 미디어 신호를 이용하여 현장의 해당 담당자와 실시간 통신하므로 마치 현장에 있는 것과 같이 현장을 원활하게 실시간 통제하는 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 및 그 운용방법을 제공하는 것이 그 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명의 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템은 다수 드론과 동시 또는 선별적으로 무선 접속하여 수동운항 또는 자동운항하도록 제어하며 선택된 드론과 멀티미디어 방식으로 실시간 통신하는 드론제어장치; 상기 드론제어장치와 무선접속하고 무선충전된 동력원과 해당 제어신호에 의하여 수동 또는 자동 방식으로 운항하면서 자체 제어신호에 의하여 운항경로 상의 방해물과 충돌을 회피하고 멀티미디어 방식으로 실시간 양방향 통신하는 멀미정보통신드론; 상기 멀미정보통신드론과 2.4 GHz 불루투스, LTE, 5G, 와이파이 방식 중에서 선택된 어느 하나 이상의 방식으로 동시 접속하여 멀미정보통신 신호를 송수신하고 지정된 상태방에 전송하는 멀미통신망; 및 상기 멀미통신망과 접속하고 상기 드론제어장치 또는 멀미정보통신드론으로부터 수신된 운항정보와 멀티미디어 신호를 할당된 영역에 기록하며 검색에 의하여 제공하는 멀미서버; 를 포함할 수 있다.
상기 멀미정보통신드론은 상기 멀미통신망과 2.4 GHz의 블루투스, LTE, 5G, 와이파이 방식 중 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 동시 무선접속하여 동일한 멀티미디어 신호를 양방향 통신하며 상기 멀미정보통신드론에 내장 설치되는 무선멀미통신부; 상기 무선멀미통신부와 접속하고 내장된 운용프로그램과 파라미터 데이터와 입력된 명령신호에 의하여 구비된 각 기능부에 해당 제어신호를 각각 출력하며 상기 멀미정보통신드론에 내장 설치되는 멀미드론제어부; 상기 멀미드론제어부의 해당 제어신호에 의하여 지향성마이크어세이를 상기 멀미정보통신드론의 하측면 일부분으로부터 지정된 길이로 하강시키거나 원위치로 복귀시키고 입력된 음성급 신호를 소음이 제거된 상태로 증폭하는 지향성마이크부; 상기 멀미정보통신드론의 하측면 일부분에 설치되고 상기 멀미드론제어부의 해당 제어신호에 의하여 조명하며 적외선 또는 가시광선을 이용하여 360도 방향으로 입체 촬영하는 브이알카메라부; 상기 멀미정보통신드론의 하측면 일부분에 설치되고 상기 멀미드론제어부의 해당 제어신호에 의하여 음성급 신호와 비디오급 신호를 각각 출력하며 터치에 의한 명령신호를 입력하는 터치멀미입출력부; 상기 멀미정보통신드론의 상측면 일부분에 설치되고 상기 멀미드론제어부의 해당 제어신호에 의하여 주변의 풍향과 풍속을 측량하며 전후좌우의 측면 방향과 상하 방향으로 초음파 신호에 의한 인접 물체와의 거리를 각각 측량하는 드론자세검출부; 상기 멀미정보통신드론의 하측면 일부분에 설치되고 상기 멀미드론제어부의 해당 제어신호에 의하여 무선으로 인가되는 전기에너지를 입력하여 동작전원으로 충전하고 각 기능부에 공급하는 드론무선전원부; 를 포함할 수 있다.
상기 무선멀미통신부는 상기 멀미드론제어부에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 2.4 GHz의 블루투스 방식 신호로 무선통신하는 비콘무선부; 상기 멀미드론제어부에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 LTE 방식으로 무선통신하는 LTE무선부; 상기 멀미드론제어부에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 5G 방식으로 무선통신하는 5G무선부; 상기 멀미드론제어부에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 와이파이 방식으로 무선통신하는 와이파이무선부; 를 모두 구비하고, 상기 멀미드론제어부의 해당 제어신호에 의하여 선택된 어느 하나 이상을 동시에 활성화 상태로 설정하여 동일한 통신신호를 동시에 송신과 수신하는 구성으로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명의 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 운용방법은 드론제어장치와 멀미정보통신드론과 멀미통신망과 멀미서버를 포함하는 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 운용방법에 있어서, 상기 멀미정보통신드론에 의하여 상기 드론제어장치로부터 운항을 시작하는 명령신호가 입력되는 것으로 판단되면 수동운항과 자동운항 중 선택된 어느 하나에 의하여 설정된 운항경로와 목적지로 운항하고, 운항경로 상의 풍향 측정과 방해물 검출 신호를 분석한 해당 제어신호에 의하여 바이패스 운항경로와 정상 운항경로를 선택 운항하는 드론운항과정; 상기 멀미정보통신드론에 의하여 설정된 목적지의 설정된 고도 상공에 도착한 것으로 판단되고 풍향이 초속 10 미터 보다 작은 값으로 검출되면 지향성마이크부를 상기 멀미정보통신드론의 하측면으로부터 1 미터 범위의 하부에 위치하도록 하향배출 제어하고 지향성마이크부와 브이알카메라부를 활성화 상태로 제어하여 상기 드론제어장치와 멀티미디어 신호로 양방향 통신하거나 유투브가 포함된 인터넷으로 생방송 중계하는 멀미통신과정; 상기 멀미정보통신드론에 의하여 설정된 목적지의 설정된 고도 상공에서 풍향이 초속 10 미터 보다 큰 값으로 검출되면 하향배출된 지향성마이크부를 원상태로 복귀되도록 제어하며 멀티미디어 양방향 통신과 생방송 중계를 중단하는 안전유지과정; 상기 멀미정보통신드론에 의하여 상기 드론제어장치로부터 인가된 신호가 기록의 명령신호로 분석되면 상기 멀미서버에 접속하고 기록 관리된 운항정보와 멀티미디어 양방향 통신신호를 기록하도록 요청하는 정보기록과정; 을 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 선택에 의하여 자동(자율)운항하는 드론을 원격지에서 특정 현장에 확실하게 도착시키고 360도로 확보된 현장의 생생한 영상신호와 빔포밍되어 잡음소거 상태로 입력된 음성급 신호가 고배율로 증폭된 현장의 생생한 신호를 이용하여 현장상황을 실시간 명확하게 파악하므로 원격지에서도 현장에 위치한 것과 같이 정확하게 현장을 확인하고 필요한 조치를 신속하게 취하는 장점이 있다.
한편, 상기와 같은 구성의 본 발명은 선택된 멀티미디어 신호를 이용하고 정보통신 기술을 이용하여 현장 상황을 페이스북, 유부브 등의 SNS가 포함되는 인터넷에 실시간 생중계 방송하므로 정보 공유가 명확하게 이루어지는 장점이 있다.
도 1 은 종래기술의 일 실시 예에 의한 것으로 드론을 이용한 감시 시스템의 기능 블럭 구성도,
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템의 기능 블록 구성도,
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 멀미정보통신드론의 상세 기능 블록 구성도,
그리고
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 운용방법을 설명하는 순서도 이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템의 기능 블록 구성도,
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 멀미정보통신드론의 상세 기능 블록 구성도,
그리고
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 운용방법을 설명하는 순서도 이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하의 설명에서 멀미와 멀티미디어는 같은 의미이고 문맥에 적합하게 선택적으로 사용하며, 자동운항과 자율운항은 같은 의미로 설명한다.
정보통신기술(ICT)은 정보관리, 정보화 환경조성, 시스템 공학, 통신, 시스템 구축, 시스템 구현과 평가, 감사기술 등으로 분류할 수 있고 컴퓨터와 통신기술 그리고 정보화를 위한 모든 기술이 포함된 의미로 해석한다.
LTE(long term evolution)는 3세대(3G) 이동통신 기술을 '장기적으로 진화'시킨 기술이란 뜻이고, 3세대 이동통신 기술보다 12 배 이상의 빠르며 하향 링크의 최대 전송 속도는 100Mbps, 상향 링크의 최대 전송속도는 50Mbps 속도로 통신할 수 있으며 4세대(4G) 이동통신 기술로 볼 수 있다.
5G 이동통신 기술은 IMT-2020이라고도 하며, 4G보다 약 10배 빠르고 1초에 약 150 MB(메가 바이트)의 데이터 전송속도로 운용되는 기술이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템의 기능 블록 구성도 이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 멀미정보통신드론의 상세 기능 블록 구성도 이다.
이하, 첨부된 모든 도면을 참조하여 상세히 설명하면 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템(900)은 드론제어장치(1000)와 멀미정보통신드론(2000)과 멀미통신망(3000)과 멀미서버(4000)와 인터넷(5000)을 포함하는 구성이다.
드론제어장치(1000)는 내장된 해당 운용프로그램과 파라미터 및 데이터에 의하여 다수 드론과 동시 또는 선별적으로 무선 접속하여 수동운항 또는 자동운항하도록 제어하며 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상의 드론과 멀티미디어 방식으로 실시간 통신한다.
드론제어장치(1000)는 음성(오디오)급 신호를와 비디오급 신호를 각각 입출력하는 장치멀티미디어부와 2.4 GHz 블루투스, LTE, 5G, 와이파이 방식 중에서 선택된 어느 하나 이상의 방식으로 동시 접속하여 접속된 멀미정보통신드론(2000)과 멀미정보통신 신호를 송수신하며 해당 명령신호를 전송하는 장치무선부를 포함하는 구성이다.
멀미정보통신드론(2000)은 드론제어장치(1000)와 무선접속하고 무선충전된 동력원과 해당 제어신호에 의하여 수동방식 또는 자동방식으로 운항하면서 자체 제어신호에 의하여 운항경로 상의 방해물과 충돌을 회피하고 멀티미디어 방식으로 실시간 양방향 통신한다.
멀미정보통신드론(2000)은 무선멀미통신부(2010), 멀미드론제어부(2020), 지향성마이크부(2030), 브이알카메라부(2040), 터치멀미입출력부(2050), 드론자세검출부(2060), 드론무선전원부(2070), 항공추진부(2080), 지피에스(GPS)부(2090), 멀미저장부(2100)를 포함하는 구성이다.
무선멀미통신부(2010)는 멀미통신망과 2.4 GHz의 블루투스, LTE, 5G, 와이파이 방식 중 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 동시 무선접속하여 동일한 멀티미디어 신호를 양방향 무선통신하며 멀미정보통신드론에 내장 설치되고 항상 활성화 상태로 운용되도록 제어된다. 한편, 무선멀미통신부(2010)는 필요에 의하여 적외선 광통신 방식으로 무선통신하는 구성을 더 포함할 수 있고 같은 방식으로 제어되며 운용된다.
무선멀미통신부(2010)는 멀미드론제어부(2020)에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 2.4 GHz의 블루투스 방식 신호로 무선통신하는 비콘무선부와 멀미드론제어부(2020)에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 LTE 방식으로 무선통신하는 LTE무선부와 멀미드론제어부(2020)에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 5G 방식으로 무선통신하는 5G무선부와 멀미드론제어부(2020)에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 와이파이(WiFi) 방식으로 무선통신하는 와이파이무선부를 모두 동시에 구비하고, 멀미드론제어부(2020)의 해당 제어신호에 의하여 선택된 어느 하나 이상을 동시에 활성화 상태로 설정하여 동일한 통신신호를 동시에 송신과 수신한다.
멀미드론제어부(2020)는 무선멀미통신부(2010)와 접속하고 내장된 운용프로그램과 파라미터 데이터와 입력된 명령신호에 의하여 구비된 각 기능부에 해당 제어신호를 각각 출력하며 멀미정보통신드론에 내장 설치된다.
지향성마이크부(2030)는 멀미드론제어부(2020)의 해당 제어신호에 의하여 지향성마이크어세이를 멀미정보통신드론(2000)의 하측면 일부분으로부터 지정된 길이로 하강시키거나 원위치로 복귀시키고 입력된 음성급 신호를 소음이 제거된 상태로 증폭한다.
지향성마이크부(2030)는 멀미드론제어부(2020)의 해당 제어신호에 의하여 정방향 회전 또는 역방향 회전하므로 구비된 드럼에 감긴 케이블 또는 전선을 감거나 풀어내는 윈치부; 멀미드론제어부(2020)의 해당 제어신호에 의하여 다수의 지향성 마이크와 각각 유선 접속하고 각각 음성급 신호를 입력하는 지향성마이크어세이부를 포함한다. 지향성마이크어세이부와 멀미드론제어부(2020)를 연결하는 유선 선로는 윈치부에 의하여 감기거나 풀리게 됨은 매우 당연하다. 한편, 윈치부는 감긴 유선 선로가 모두 풀린 경우 지향성마이크어세이부를 포함하는 유선선로 전체에 인가되는 전체 중량을 검출하여 멀미드론제어부(2020)에 인가하고, 멀미드론제어부(2020)는 이러한 중량 값을 분석하여 지향성마이크부(2030)가 멀미정보통신드론(2000)의 직하방에 위치하는지 또는 바람에 날려 멀미정보통신드론(2000)과 1 미터거리 이내의 직선거리로 가까이 근접하거나 또는 멀미정보통신드론(2000)의 상방향으로 올라가는지를 판단할 수 있으며 이러한 기술은 일반적이므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
지향성마이크어쎄이부는 9개의 지향성마이크가 가로 3, 세로 3의 격자상태로 배열되는 구성이며, 멀미드론제어부(2020)의 해당 제어신호에 의하여 빔포밍 하므로 다수 마이크가 평면 배치된 면을 기준으로 180도 범위에서 특정 방향으로부터 발생되는 음성급 신호를 선택적으로 입력할 수 있다. 빔포밍 기술은 마이크가 배치된 위치에 따라 음성급 신호원으로부터 마이크까지 도달하는 시간에 차이가 있다는 이론적 배경을 이용하는 기술이고 당업자에게 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 이러한 빔포밍 기술을 이용하는 경우 저잡음으로 필요한 신호만을 입력할 수 있다. 한편, 항공추진부(2080)의 프로펠러에 의한 잡음을 차단하기 위하여 항공추진부(2080)와의 사이에 별도의 방음용 차단막을 설치할 수 있다.
지향성마이크부(2030)는 저잡음 상태로 입력된 음성급 신호를 200 내지 500 배 범위 중 선택된 어느 하나의 값으로 증폭하고, 바람직하게는 500 배로 증폭하여 멀미드론제어부(2020)에 인가하며, 멀미드론제어부(2020)는 멀미저장부(2100)의 할당된 영역에 기록하므로 음성급 신호를 녹음한다.
브이알카메라부(2040)는 멀미정보통신드론(2000)의 하측면 일부분에 설치되고 멀미드론제어부(2020)의 해당 제어신호에 의하여 조명하며 적외선 또는 가시광선을 이용하여 360도 방향으로 입체 촬영한다.
입체촬영된 영상신호 또는 이미지 신호는 멀미드론제어부(2020)의 해당 프로그램에 의하여 가상현실(VR) 이미지로 변환처리되고, 해당 가상현실 표시부를 이용하여 입체적 이미지로 확인 또는 감상할 수 있다.
브이알카메라부(2040)가 입체 촬영한 신호는 멀미드론제어부(2020)의 해당 제어신호에 의하여 멀미저장부(2100)의 할당된 영역에 기록되므로 녹화한다.
브이알카메라부(2040)는 필요에 의하여 안면인식 기술을 적용하므로 현장에서 특정인을 수색 또는 색출할 수 있다.
터치멀미입출력부(2050)는 멀미정보통신드론(2000)의 하측면 일부분에 설치되고 멀미드론제어부(2020)의 해당 제어신호에 의하여 음성급 신호와 비디오급 신호를 각각 출력하며 터치에 의한 명령신호를 입력한다. 입력된 명령신호는 멀미정보통신드론(2000)의 동작을 제어할 수 있다.
드론자세검출부(2060)는 멀미정보통신드론의 상측면 일부분에 설치되고 멀미드론제어부(2020)의 해당 제어신호에 의하여 주변의 풍향과 풍속을 측량하며 전후좌우의 측면 방향과 상하 방향으로 초음파 신호에 의한 인접 물체와의 거리를 각각 측량한다. 이와 같이 측량된 신호는 멀미드론제어부(2020)의 분석에 의하여 멀미정보통신드론(2000)이 안전한 환경에서 운항하고 있는지 또는 방해물과 충돌 가능성이 있는지 등을 판단한다. 진행하는 방향인 전방에 방해물이 있는 것으로 판단되면 좌측 또는 우측 중 임의 선택된 어느 한 방향으로 약 5 내지 10 미터 정도 평행이동한 후 다시 전방으로 진행하도록 제어되어 방해물을 피하는 상태로 운항하도록 제어하며 방향 설정에는 지피에스 신호를 이용한다. 한편 풍속이 허용된 범위 보다 큰 경우는 지상에 일시적으로 안착하면서 지피에스에 의한 해당 위치정보 또는 좌표정보를 지정된 상대방에 전송하여 회수 또는 수색을 용이하게 한다.
드론무선전원부(2070)는 멀미정보통신드론(2000)의 하측면 일부분에 설치되고 멀미드론제어부(2020)의 해당 제어신호에 의하여 무선으로 인가되는 전기에너지를 입력하여 해당 충방전배터리에 동작전원으로 충전하고 구비된 각 기능부에 동작전원으로 공급한다. 이러한 무선충전방식은 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명을 생략한다.
항공추진부(2080)는 프로펠러가 설치된 다수의 모터를 구비하고 각 모터는 멀미드론제어부(2020)의 해당 제어신호에 의하여 각각의 회전속도가 개별로 제어되므로 진행방향을 기준으로 하는 전진, 후진, 좌회전, 우회전, 상승, 하강, 이동속도 변환 등과 같은 추진 동력을 발생한다.
지피에스(GPS)부(2090)는 알려진 지피에스 신호를 수신하고 분석하므로 현재 위치에서의 좌표(위도, 경도, 해발)와 시간, 각속도 등을 검출한다.
멀미저장부(2100)는 음성급 신호와 비디오급 신호 및 운항정보를 각각 할당된 영역에 기록하며 필요한 좌표정보와 시간정보가 포함되는 지피에스 정보에 연계된 상태로 기록할 수 있다. 멀미저장부(2100)는 256 GByte 이상의 데이터를 저장할 수 있는 용량으로 이루어지는 것이 바람직하다.
멀미정보통신드론(2000)는 전체적으로 육각면체인 박스 형상으로 형성하는 것이 바람직하고, 가로;세로;높이는 각각 420;350;200 미리미터, 전체 무게는 1.5 킬로그램 이하로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 손쉬운 운반을 위하여 외곽표면 일부분에 운반용 손잡이와 어께에 걸칠 수 있는 밴드의 양쪽 끝단이 체결되는 복수개의 걸고리기능부를 각각 구성하는 것이 바람직하다. 멀미정보통신드론(2000)는 무게를 가볍게 하기 위하여 가능한 부분을 탄소섬유로 제작할 수 있다.
멀미통신망(3000)은 멀미정보통신드론(2000)과 대응되는 상태로 무선접속하여 무선통신하도록 2.4 GHz 블루투스, LTE, 5G, 와이파이 방식으로 운용되는 해당 기능부를 모두 동시에 설치 또는 구성하고, 이러한 구성 중에서 선택된 어느 하나 이상과 해당 방식으로 동시 접속하여 동일한 멀미정보통신 신호를 송수신하고 지정된 상태방에 전송한다.
멀미서버(4000)는 멀미통신망(3000)과 접속하고 드론제어장치(1000) 또는 멀미정보통신드론(2000)으로부터 수신된 운항정보와 멀티미디어 신호를 할당된 영역에 기록하며 검색에 의하여 제공한다.
드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템(900)을 구성하는 각 구성요소 사이에서는 500 KByte의 패킷 데이터를 이용하여 통신하며, 패킷 데이터 구성은 일반적으로 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 운용방법을 설명하는 순서도 이다.
이하, 첨부된 모든 도면을 참조하여 상세히 설명하면 드론제어장치(1000)와 멀미정보통신드론(2000)과 멀미통신망(3000)과 멀미서버(4000)와 인터넷(5000)를 포함하는 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 운용방법은 멀미정보통신드론에 의하여 드론제어장치로부터 운항을 시작하는 명령신호가 입력되는 것으로 판단되면(S100), 입력된 해당 명령신호를 분석하여 수동운항과 자동운항 중 선택된 어느 하나의 운항방식에 의한 설정된 운항경로와 목적지로 운항하고(S110), 운항경로 상의 풍향 측정과 방해물 검출 신호를 분석한 해당 제어신호에 의하여 바이패스 운항경로와 정상 운항경로를 선택 운항한다(S120).
멀미정보통신드론에 의하여 설정된 목적지의 설정된 고도의 상공에 도착한 것으로 판단되고(S130) 풍향이 초속 10 미터 보다 작은 값으로 검출되면(S140) 지향성마이크부(2030)를 멀미정보통신드론의 하측면으로부터 1 미터 범위의 하부에 위치하도록 하향배출 제어신호를 출력하고 지향성마이크부(2030)와 브이알카메라부(2040)를 활성화 상태로 제어하여 드론제어장치와 멀티미디어 신호로 양방향 통신하거나 유부브, 페이스북 등의 SNS가 포함된 인터넷(5000)을 통하여 생방송 중계한다(S150).
멀미정보통신드론에 의하여 설정된 목적지의 설정된 고도 상공에서 풍향이 초속 10 미터 보다 큰 값으로 검출되면(S160) 하향배출된 지향성마이크부를 원상태로 복귀되도록 제어하며 멀티미디어 양방향 통신과 생방송 중계를 중단하도록 제어한다(S170).
멀미정보통신드론에 의하여 드론제어장치로부터 인가된 신호가 기록의 명령신호로 분석되면(S180) 멀미서버(4000)에 접속하고 기록 관리된 운항정보와 멀티미디어 양방향 통신신호를 각각 할당된 영역이 기록하도록 요청한다(S190).
이러한 구성을 이용하면 도심을 포함하여 해양, 산림 등 다양한 장소에서 감시와 모니터링 등으로 응용하고, 복수의 멀티정보통신드론(2000)을 교번 운용하고 채널을 스왑하는 경우 연속 운용이 가능하다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
900 : 론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템
1000 : 드론제어장치 2000 : 멀미정보통신드론
3000 : 멀미통신망 4000 : 멀미서버
5000 : 인터넷
1000 : 드론제어장치 2000 : 멀미정보통신드론
3000 : 멀미통신망 4000 : 멀미서버
5000 : 인터넷
Claims (4)
- 다수 드론과 동시 또는 선별적으로 무선 접속하여 수동운항 또는 자동운항하도록 제어하며 선택된 드론과 멀티미디어 방식으로 실시간 통신하는 드론제어장치;
상기 드론제어장치와 무선접속하고 무선충전된 동력원과 해당 제어신호에 의하여 수동 또는 자동 방식으로 운항하면서 자체 제어신호에 의하여 운항경로 상의 방해물과 충돌을 회피하고 멀티미디어 방식으로 실시간 양방향 통신하는 멀미정보통신드론;
상기 멀미정보통신드론과 2.4 GHz 불루투스, LTE, 5G, 와이파이 방식 중에서 선택된 어느 하나 이상의 방식으로 동시 접속하여 멀미정보통신 신호를 송수신하고 지정된 상태방에 전송하는 멀미통신망; 및
상기 멀미통신망과 접속하고 상기 드론제어장치 또는 멀미정보통신드론으로부터 수신된 운항정보와 멀티미디어 신호를 할당된 영역에 기록하며 검색에 의하여 제공하는 멀미서버; 를 포함하는 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 멀미정보통신드론은
상기 멀미통신망과 2.4 GHz의 블루투스, LTE, 5G, 와이파이 방식 중 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 동시 무선접속하여 동일한 멀티미디어 신호를 양방향 통신하며 상기 멀미정보통신드론에 내장 설치되는 무선멀미통신부;
상기 무선멀미통신부와 접속하고 내장된 운용프로그램과 파라미터 데이터와 입력된 명령신호에 의하여 구비된 각 기능부에 해당 제어신호를 각각 출력하며 상기 멀미정보통신드론에 내장 설치되는 멀미드론제어부;
상기 멀미드론제어부의 해당 제어신호에 의하여 지향성마이크어세이를 상기 멀미정보통신드론의 하측면 일부분으로부터 지정된 길이로 하강시키거나 원위치로 복귀시키고 입력된 음성급 신호를 소음이 제거된 상태로 증폭하는 지향성마이크부;
상기 멀미정보통신드론의 하측면 일부분에 설치되고 상기 멀미드론제어부의 해당 제어신호에 의하여 조명하며 적외선 또는 가시광선을 이용하여 360도 방향으로 입체 촬영하는 브이알카메라부;
상기 멀미정보통신드론의 하측면 일부분에 설치되고 상기 멀미드론제어부의 해당 제어신호에 의하여 음성급 신호와 비디오급 신호를 각각 출력하며 터치에 의한 명령신호를 입력하는 터치멀미입출력부;
상기 멀미정보통신드론의 상측면 일부분에 설치되고 상기 멀미드론제어부의 해당 제어신호에 의하여 주변의 풍향과 풍속을 측량하며 전후좌우의 측면 방향과 상하 방향으로 초음파 신호에 의한 인접 물체와의 거리를 각각 측량하는 드론자세검출부;
상기 멀미정보통신드론의 하측면 일부분에 설치되고 상기 멀미드론제어부의 해당 제어신호에 의하여 무선으로 인가되는 전기에너지를 입력하여 동작전원으로 충전하고 각 기능부에 공급하는 드론무선전원부; 를 포함하여 이루어지는 구성을 특징으로 하는 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템.
- 제 2 항에 있어서,
상기 무선멀미통신부는
상기 멀미드론제어부에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 2.4 GHz의 블루투스 방식 신호로 무선통신하는 비콘무선부;
상기 멀미드론제어부에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 LTE 방식으로 무선통신하는 LTE무선부;
상기 멀미드론제어부에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 5G 방식으로 무선통신하는 5G무선부;
상기 멀미드론제어부에 접속하고 해당 제어신호에 의하여 와이파이 방식으로 무선통신하는 와이파이무선부; 를 모두 구비하고,
상기 멀미드론제어부의 해당 제어신호에 의하여 선택된 어느 하나 이상을 동시에 활성화 상태로 설정하여 동일한 통신신호를 동시에 송신과 수신하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템.
- 드론제어장치와 멀미정보통신드론과 멀미통신망과 멀미서버를 포함하는 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 운용방법에 있어서,
상기 멀미정보통신드론에 의하여 상기 드론제어장치로부터 운항을 시작하는 명령신호가 입력되는 것으로 판단되면 수동운항과 자동운항 중 선택된 어느 하나에 의하여 설정된 운항경로와 목적지로 운항하고, 운항경로 상의 풍향 측정과 방해물 검출 신호를 분석한 해당 제어신호에 의하여 바이패스 운항경로와 정상 운항경로를 선택 운항하는 드론운항과정;
상기 멀미정보통신드론에 의하여 설정된 목적지의 설정된 고도 상공에 도착한 것으로 판단되고 풍향이 초속 10 미터 보다 작은 값으로 검출되면 지향성마이크부를 상기 멀미정보통신드론의 하측면으로부터 1 미터 범위의 하부에 위치하도록 하향배출 제어하고 지향성마이크부와 브이알카메라부를 활성화 상태로 제어하여 상기 드론제어장치와 멀티미디어 신호로 양방향 통신하거나 유투브, 페이스북 등의 SNS가 포함된 인터넷으로 생방송 중계하는 멀미통신과정;
상기 멀미정보통신드론에 의하여 설정된 목적지의 설정된 고도 상공에서 풍향이 초속 10 미터 보다 큰 값으로 검출되면 하향배출된 지향성마이크부를 원상태로 복귀되도록 제어하며 멀티미디어 양방향 통신과 생방송 중계를 중단하는 안전유지과정;
상기 멀미정보통신드론에 의하여 상기 드론제어장치로부터 인가된 신호가 기록의 명령신호로 분석되면 상기 멀미서버에 접속하고 기록 관리된 운항정보와 멀티미디어 양방향 통신신호를 기록하도록 요청하는 정보기록과정; 을 포함하는 드론에 의한 양방향 멀티미디어 통신 시스템 운용방법.
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