KR102259622B1 - 드론 제어 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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KR102259622B1 KR1020200170918A KR20200170918A KR102259622B1 KR 102259622 B1 KR102259622 B1 KR 102259622B1 KR 1020200170918 A KR1020200170918 A KR 1020200170918A KR 20200170918 A KR20200170918 A KR 20200170918A KR 102259622 B1 KR102259622 B1 KR 102259622B1
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Abstract

본 발명에 의하면, 조종단말기에 구성되고 드론을 원격 제어하기 위한 조종정보와 상기 조종정보에 대한 식별정보를 드론에 제공하는 정보발생부; 드론에 구성되고 정보발생부로부터 제공되는 정보를 수신하는 정보수신부; 드론에 구성되고 정보발생부로부터 제공되는 정보 중 식별정보에 동기화된 인증정보가 저장된 인증정보저장부; 드론에 구성되고 정보수신부에 수신된 정보 중 식별정보와 인증정보저장부의 인증정보를 대조하여 이에 대한 정보를 출력하며 식별정보와 인증정보의 일치시에는 드론의 제어권이 상실되지 않은 것으로 판단하고 식별정보와 인증정보의 불일치시 드론의 제어권이 상실된 것으로 판단하는 제어권판단부; 드론에 구성되고 제어권판단부로부터 식별정보와 인증정보가 일치된다는 결과가 출력되면 정보수신부에 수신된 정보 중 조종정보를 토대로 드론의 각 구성부를 제어하여 일반적인 동작 모드의 비행이 이루어지도록 하는 일반모드비행부; 드론에 구성되고 제어권판단부로부터 식별정보와 인증정보가 불일치된다는 결과가 출력되면 드론의 추락 여부를 감지하고 이에 대한 결과를 출력하는 추락감지부; 드론에 구성되고 추락감지부로부터 드론이 추락되는 결과가 출력되면 드론의 현재 획득정보 및 위치정보와 함께 지면에 수직한 상태의 이미지를 촬영한 후 저장하거나 조종단말기로 제공하는 블랙박스모드부; 및 드론에 구성되고 추락감지부로부터 드론이 추락되지 않는 결과가 출력되면 정보수신부의 동작을 오프시키고 미리 설정된 복귀위치정보에 대응되는 위치로 자동 복귀되는 동작 모드의 비행이 이루어지도록 하는 자동복귀비행부를 포함하는 드론 제어 시스템이 제공된다.

Description

드론 제어 시스템 및 그 방법{Drone control system and method thereof}
본 발명은 드론 제어시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 드론을 제어하는 조종단말기로부터 조종정보와 함께 동기화된 식별정보를 일정 주기로 전달받아 식별정보의 일치시에는 조종정보에 의한 일반비행모드가 실시되고 식별번호 불일치시에는 블랙박스모드와 자동복귀모드가 실시되도록 하여 안전한 비행을 가능하게 할 수 있는 드론 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 무인비행기(unmanned aerial vehicle, UAS)의 일례로써 드론(drone)은 최초에 군사용으로 개발되었으나, 운반 및 보관이 편리하며 조작이 용이한 이점을 가지고 있어 근래에는 텔레비전 방송 등을 위한 직접 가기 어려운 상공에서의 카메라 촬영 용도로 널리 활용되고 있다.
최근에는 드론을 이용하여 무인 배달 서비스 시스템을 구축함으로써, 사람의 간섭을 최소화하여 물건 배송이 가능하며, 송/수신자와 드론 간의 상호 인증을 통해 안전한 무인배달 서비스를 제공하는 기술도 등장하는 등 사용자가 흥미를 가질 많은 용도를 가지고 있으므로, 개인적 및 상업적으로 사용하는 사용자가 늘어가는 추세에 있다.
여기서, 드론은 기본적으로 자이로/위치센서와 GPS를 기본으로 위치정보를 제공받아 사용하고 있으나, GPS는 위성으로부터 정보를 제공받기 때문에 델린저 현상, 태양 폭풍 등과 같은 자연 현상의 장애 요소 뿐만 아니라 인위적인 재밍에도 취약하여 정확한 위치정보의 판단이 어려우며, 드론의 고장이나 조종자의 실수 또는 외부로부터 악위적인 해킹이나 전파 간섭시 드론의 제어권이 상실될 위험이 매우 높으며, 드론의 납치나 추락시 막대한 피해가 발생되는 문제점이 있다.
이에, 최근에는 조종자로부터 발생된 조종정보 이외의 외부 정보에는 동작되지 않아 신뢰도를 향상시키고 추락시 해당 위치정보를 보다 정확하게 조종자가 파악하도록 할 수 있는 드론 제어 방안이 대두되고 있는 실정이다.
(특허문헌 0001) 공개특허 10-2018-0125182
(특허문헌 0002) 등록특허 10-2003020
(특허문헌 0003) 등록특허 10-1705838
따라서 본 발명의 목적은 드론을 제어하는 조종단말기로부터 조종정보와 함께 동기화된 식별정보를 일정 주기로 전달받아 식별정보의 일치시에는 조종정보에 의한 일반비행모드가 실시되고 식별번호 불일치시에는 블랙박스모드와 자동복귀모드가 실시되도록 하여 안전한 비행을 가능하게 할 수 있는 드론 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 의하면, 조종단말기에 구성되고 드론을 원격 제어하기 위한 조종정보와 상기 조종정보에 대한 식별정보를 드론에 제공하는 정보발생부; 드론에 구성되고 정보발생부로부터 제공되는 정보를 수신하는 정보수신부; 드론에 구성되고 정보발생부로부터 제공되는 정보 중 식별정보에 동기화된 인증정보가 저장된 인증정보저장부; 드론에 구성되고 정보수신부에 수신된 정보 중 식별정보와 인증정보저장부의 인증정보를 대조하여 이에 대한 정보를 출력하며 식별정보와 인증정보의 일치시에는 드론의 제어권이 상실되지 않은 것으로 판단하고 식별정보와 인증정보의 불일치시 드론의 제어권이 상실된 것으로 판단하는 제어권판단부; 드론에 구성되고 제어권판단부로부터 식별정보와 인증정보가 일치된다는 결과가 출력되면 정보수신부에 수신된 정보 중 조종정보를 토대로 드론의 각 구성부를 제어하여 일반적인 동작 모드의 비행이 이루어지도록 하는 일반모드비행부; 드론에 구성되고 제어권판단부로부터 식별정보와 인증정보가 불일치된다는 결과가 출력되면 드론의 추락 여부를 감지하고 이에 대한 결과를 출력하는 추락감지부; 드론에 구성되고 추락감지부로부터 드론이 추락되는 결과가 출력되면 드론의 현재 획득정보 및 위치정보와 함께 지면에 수직한 상태의 이미지를 촬영한 후 저장하거나 조종단말기로 제공하는 블랙박스모드부; 및 드론에 구성되고 추락감지부로부터 드론이 추락되지 않는 결과가 출력되면 정보수신부의 동작을 오프시키고 미리 설정된 복귀위치정보에 대응되는 위치로 자동 복귀되는 동작 모드의 비행이 이루어지도록 하는 자동복귀비행부를 포함하는 드론 제어 시스템이 제공된다.
여기서, 식별정보와 인증정보는, 3초 내지 5초의 주기로 동기된 것이 바람직하다.
또한, 추락감지부는, 드론의 외부에 구성되고 드론의 추락을 감지하는 추락감지모듈을 포함하고, 상기 추락감지모듈은, 상하부에 개구가 형성된 반구 형상의 본체와, 상기 본체의 상부 개구를 둘러싸도록 배치되는 링 형태의 코일과, 상기 본체 하측에 배치되는 마그네트와, 상기 본체와 마그네트를 연결하여 드론이 설정된 자세로 비행시에는 마그네트가 상기 상부 개구 하측에 배치되도록 하고, 드론이 추락할 경우에 상기 마그네트를 상승시켜 마그네트가 코일 내측에 위치되도록 하는 플렉시블시트와, 상기 마그네트가 코일 내측에 위치할 경우에 상기 코일로부터 발생된 전류를 저장하고 저장된 전류량이 설정된 범위에 도달할 때에 추락 감지 신호를 출력하는 것이 바람직하다.
또한, 블랙박스모드부는, 드론의 비행 중 조종정보에 의해 동작되어 해당 영상 정보를 촬영하는 영상촬영부로부터 획득된 영상정보, GPS수신부로부터 수신된 위치정보 및 영상촬영부로부터 촬영된 지면에 수직한 상태의 이미지를 암호화 처리한 후 저장하는 암호저장부와; 암호저장부에 암호화 상태로 저장된 정보를 조종단말기에 제공하는 블랙박스통신부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 영상촬영부는, 블랙박스모드부의 동작시에는 드론의 자세에 관계없이 항상 지면을 향하는 구조를 가지는 상태에서, 광각카메라나 광각렌즈를 통하여 추락 추정 위치 범위를 촬영하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 의하면, 조종단말기의 정보발생부로부터 드론의 정보수신부에 드론의 원격 제어를 위한 조종정보와 식별정보가 제공되는 제1단계와; 드론의 제어권판단부에 의해 상기 식별정보와 드론의 인증정보저장부에 저장된 인증정보가 대조되는 제2단계와; 상기 제2단계에서 상기 식별정보와 드론의 인증정보가 일치되면 드론의 일반모드비행부가 동작되는 제3단계와; 상기 제2단계에서 상기 식별정보와 드론의 인증정보가 일치되지 않으면 드론의 추락감지부에 의해 드론의 추락 여부가 감지되는 제4단계와; 상기 제4단계에서 드론의 추락 여부가 감지되면 드론의 블랙박스모드부가 동작되는 제5단계와; 상기 제4단계에서 드론의 추락 여부가 감지되지 않으면 드론의 자동복귀비행부가 동작되는 제6단계를 포함하는 드론 제어 방법이 제공된다.
여기서, 상기 제5단계는, 드론의 비행 중 조종정보에 의해 동작되어 해당 영상 정보를 촬영하는 영상촬영부로부터 획득된 영상정보, GPS수신부로부터 수신된 위치정보 및 영상촬영부로부터 촬영된 지면에 수직한 상태의 이미지를 암호화 처리 및 저장함과 동시에, 조종단말기에 제공하는 단계를 포함하고, 상기 지면에 수직한 상태의 이미지는 광각카메라나 광각렌즈를 통하여 추락 추정 위치 범위를 촬영한 것이 바람직하다.
또한, 상기 제6단계는, 외부로부터 조종정보가 수신되는 정보수신부의 동작을 오프시킨 후 비행전 미리 설정된 복귀위치정보로 자동 비행한 후 착륙되도록 해당 조종정보가 실행되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 의하면, 드론을 제어하는 조종단말기로부터 조종정보와 함께 동기화된 식별정보를 일정 주기로 전달받아 식별정보의 일치시에는 조종정보에 의한 일반비행모드가 실시되고 식별번호 불일치시에는 블랙박스모드와 자동복귀모드가 실시되도록 하여 안전한 비행을 가능하게 할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드론 제어 시스템의 개념적으로 나타낸 전체 구성도;
도 2는 도 1의 드론 제어 시스템의 구성을 나타낸 블록구성도; 및
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드론 제어 방법을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드론 제어 시스템은, 조종단말기(10), 드론(20) 및 GPS위성(30) 등을 포함하고, 조종단말기(10)에 구성되고 드론(20)을 원격 제어하기 위한 조종정보와 상기 조종정보에 식별성이나 일치성이 인증되도록 하기 위한 식별정보를 드론(20)에 제공하는 정보발생부(110), 드론(20)에 구성되고 정보발생부(110)로부터 제공되는 정보를 수신하는 정보수신부(120), 드론(20)에 구성되고 정보발생부(110)로부터 제공되는 정보 중 식별정보에 동기화된 인증정보가 저장된 인증정보저장부(130), 드론(20)에 구성되고 정보수신부(120)에 수신된 정보 중 식별정보와 인증정보저장부(130)의 인증정보를 대조하여 이에 대한 정보를 출력하며 식별정보와 인증정보의 일치시에는 드론(20)의 제어권이 상실되지 않은 것으로 판단하고 식별정보와 인증정보의 불일치시 드론(20)의 제어권이 상실된 것으로 판단하는 제어권판단부(140), 드론(20)에 구성되고 제어권판단부(140)로부터 식별정보와 인증정보가 일치된다는 결과가 출력되면 정보수신부(120)에 수신된 정보 중 조종정보를 토대로 드론(20)의 각 구성부를 제어하여 일반적인 동작 모드의 비행이 이루어지도록 하는 일반모드비행부(150), 드론(20)에 구성되고 제어권판단부(140)로부터 식별정보와 인증정보가 불일치된다는 결과가 출력되면 드론(20)의 추락 여부를 감지하고 이에 대한 결과를 출력하는 추락감지부(160), 드론(20)에 구성되고 추락감지부(160)로부터 드론(20)이 추락되는 결과가 출력되면 드론(20)의 현재 획득정보 및 위치정보와 함께 지면에 수직한 상태의 이미지를 촬영한 후 저장하거나 조종단말기(10)로 제공하여 정보의 저장과 추락 위치에 대한 판단을 용이하게 하는 블랙박스모드부(170) 및 드론(20)에 구성되고 추락감지부(160)로부터 드론(20)이 추락되지 않는 결과가 출력되면 정보수신부(120)의 동작을 오프시키고 미리 설정된 복귀위치정보에 대응되는 위치로 자동 복귀되는 동작 모드의 비행이 이루어지도록 하는 자동복귀비행부(180) 등을 포함한다.
조종단말기(10)는, 드론(20)을 제어하기 위한 조종정보와 상기 조종정보에 식별성이나 일치성이 인증되도록 하는 식별정보를 발생시키는 수단으로서, 스마트폰, 스마트패드 등의 무선 통신이 가능한 단말기나 전용 단말기일 수 있으며, 조종정보를 통해 드론(20)이 원격 제어되도록 하고 드론(20)으로부터 위치정보나 획득정보가 제공되도록 하는 통신부를 포함한다.
드론(20)은, 조종단말기(10)로부터 제공되는 조종정보에 따라 원격 제어되면서 비행 중 영상정보를 획득하거나 해당 기능을 수행하는 수단으로서, 상기와 같은 구성부 이외에, 구동부, GPS수신부, LTE통신부, IoT통신부 및 제어부 등과 같은 공지의 구성요소를 포함한다.
GPS위성(30)은, 드론(20)에 GPS 정보를 제공하여 드론(20)의 위치 파악을 가능하게 하는 수단으로서, 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
정보발생부(110)는, 조종단말기(10)에 구성되고 드론(20)을 원격 제어하기 위한 조종정보와 상기 조종정보에 식별성이나 일치성이 인증되도록 하기 위한 식별정보를 드론(20)에 제공하는 수단으로서, 조종정보는 드론(20)의 상기와 같은 구성부들을 제어하는 제어정보를 포함하고, 식별정보는 드론(20)에 저장되는 인증정보와 함께 동기화되고 3초 내지 5초의 주기로 발생되는 난수정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 식별정보는, 3초 내지 5초의 주기를 가지는데, 5초를 초과하는 주기를 가질 경우에는 제어권판단부(140)를 통한 제어권 상실시 블랙박스모드부(170)나 자동복귀비행부(180)의 동작 제어 이전에 드론(20)이 추락될 가능성이 높아지게 되고, 3초를 미만하는 주기를 가질 경우에는 제어권판단부(140)의 연산 동작이 실시간 또는 빈번하게 이루어져 제어권판단부(140)에 과부하가 발생되어 연산 오류가 발생되거나 일시적인 통신 지연시에도 제어권이 상실된 것으로 판단되어 드론(20)의 원격 제어 효율이 크게 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 주기를 가지는 것이 바람직하다.
따라서 정보발생부(110)에 의하면, 드론(20)을 조종하는 조종정보의 제공시 드론(20)과 동기화된 상태를 가지고 조종정보에 대한 신뢰성과 식별성을 제공하는 식별정보가 일정 주기로 전달됨으로써, 신뢰되지 않은 외부로부터 드론(20)의 원격 제어가 이루어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 조종정보에 식별정보를 암호화하거나 캡슐화한 상태로 드론(20)에 전달하는 것이 아니고 식별정보가 독립적으로 드론(20)에 전달됨으로써, 암호화 상태를 복호화하거나 캡슐화 상태를 역캡슐화하는 것에 비하여, 통신 채널의 부하를 최소화하고 신속한 정보 처리를 통한 드론(20)의 원격 제어를 가능하게 할 수 있다.
정보수신부(120)는, 드론(20)에 구성되고 정보발생부(110)로부터 제공되는 정보를 수신하는 수단으로서, LTE 또는 IoT 기지국 등과 같은 전용장비를 이용한 가시선통신과 위성을 이용한 비가시선통신이 가능한 공지의 통신부에 대응된 구성을 가질 수 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
인증정보저장부(130)는, 드론(20)에 구성되고 정보발생부(110)로부터 제공되는 정보 중 식별정보에 동기화된 인증정보가 저장되는 수단으로서, 식별정보와 함께 동기화되고 3초 내지 5초의 주기로 발생되는 난수정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 인증정보는, 3초 내지 5초의 주기를 가지는데, 5초를 초과하는 주기를 가질 경우에는 제어권판단부(140)를 통한 제어권 상실시 블랙박스모드부(170)나 자동복귀비행부(180)의 동작 제어 이전에 드론(20)이 추락될 가능성이 높아지게 되고, 3초를 미만하는 주기를 가질 경우에는 제어권판단부(140)의 연산 동작이 실시간 또는 빈번하게 이루어져 제어권판단부(140)에 과부하가 발생되어 연산 오류가 발생되거나 일시적인 통신 지연시에도 제어권이 상실된 것으로 판단되어 드론(20)의 원격 제어 효율이 크게 저하되는 문제점이 있으므로, 상기와 같은 주기를 가지는 것이 바람직하다.
따라서 인증정보저장부(130)에 의하면, 조종단말기(10)로부터 동기화된 식별정보가 수신되는 경우에만 조종정보에 의한 드론(20)의 원격 제어가 가능하도록 할 수 있다.
제어권판단부(140)는, 드론(20)에 구성되고 정보수신부(120)에 수신된 정보 중 식별정보와 인증정보저장부(130)의 인증정보를 대조하여 이에 대한 정보를 출력하며 식별정보와 인증정보의 일치시에는 드론(20)의 제어권이 상실되지 않은 것으로 판단하고 식별정보와 인증정보의 불일치시 드론(20)의 제어권이 상실된 것으로 판단하는 수단으로서, 서로 동기화된 상태에서 동일한 주기로 동일한 값을 발생시키는 식별정보와 인증정보를 비교 및 대조하는 알고리즘이나 프로그램을 포함한다.
즉, 제어권판단부(140)는, 식별정보와 인증정보의 불일치되는 경우 드론의 고장이나 조종자의 실수 또는 외부로부터 악위적인 해킹이나 전파 간섭에 의해 드론(20)의 제어권이 상실되었다고 판단한다.
따라서 제어권판단부(140)에 의하면, 일정 주기로 발생되는 식별정보와 인증정보를 단순히 비교하는 것을 통해 드론(20)의 제어권 상실 여부를 판단할 수 있으며, 식별정보와 인증정보의 매칭 여부가 신속히 연산되어 실시간으로 입력되는 조종정보가 지체없이 처리되도록 하여 드론(20)의 안전한 운행을 가능하게 할 수 있다.
일반모드비행부(150)는, 드론(20)에 구성되고 제어권판단부(140)로부터 식별정보와 인증정보가 일치된다는 결과가 출력되면 정보수신부(120)에 수신된 정보 중 조종정보를 토대로 드론(20)의 각 구성부를 제어하여 일반적인 동작 모드의 비행이 이루어지도록 하는 수단으로서, 상기 조종정보를 따라 드론(20)의 구동부가 동작되어 비행이 이루어지거나, LTE통신부나 IoT통신부 및 GPS수신부를 통하여 위치정보를 수집하면서 비행 중 영상정보 등을 수집하는 등의 제어가 원격으로 이루어지도록 할 수 있다.
여기서, 일반모드비행부(150)는, 공지의 구성과 방법을 가질 수 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서 일반모드비행부(150)에 의하면, 제어권판단부(140)로부터 식별정보와 인증정보가 일치되는 경우 조종정보에 따라 미리 설정된 알고리즘이나 프로그램에 의해 해당 기능을 수행할 수 있다.
추락감지부(160)는, 드론(20)에 구성되고 제어권판단부(140)로부터 식별정보와 인증정보가 불일치된다는 결과가 출력되면 드론(20)의 추락 여부를 감지하고 이에 대한 결과를 출력하는 수단으로서, 비행 중인 드론(20)의 자세, 속도, 고도 등을 통해 드론(20)의 추락 여부를 판단하는 알고리즘이나 프로그램을 포함할 수 있다.
여기서, 추락감지부(160)는, 자이로센서나 위치센서 및 속도센서 등을 토대로 드론(20)의 추락 여부를 판단할 수 있으나, 드론(20)의 외부에 구성되고 드론(20)의 추락을 감지하는 추락감지모듈을 포함한다.
상기 추락감지모듈은, 상하부에 개구가 형성된 반구 형상의 본체와, 상기 본체의 상부 개구를 둘러싸도록 배치되는 링 형태의 코일과, 상기 본체 하측에 배치되는 마그네트와, 상기 본체와 마그네트를 연결하여 드론(20)이 설정된 자세로 비행시에는 마그네트가 상기 상부 개구 하측에 배치되도록 하고, 드론(20)이 추락할 경우에 상기 마그네트를 상승시켜 마그네트가 코일 내측에 위치되도록 하는 플렉시블시트와, 상기 마그네트가 코일 내측에 위치할 경우에 상기 코일로부터 발생된 전류를 저장하고 저장된 전류량이 설정된 범위에 도달할 때에 추락 감지 신호를 출력하는 알고리즘이나 프로그램을 포함할 수 있다.
따라서 추락감지부(160)에 의하면, 제어권판단부(140)로부터 드론(20)의 제어권이 상실되었다는 결과가 출력되는 경우 드론(20)의 추락 위치 판단 또는 드론(20)의 자동 복귀 등을 통하여 드론(20)을 회수 또는 보호하기 위한 판단을 선행할 수 있다.
블랙박스모드부(170)는, 드론(20)에 구성되고 추락감지부(160)로부터 드론(20)이 추락되는 결과가 출력되면 드론(20)의 현재 획득정보 및 위치정보와 함께 지면에 수직한 상태의 이미지를 촬영한 후 저장하거나 조종단말기(10)로 제공하여 정보의 저장과 추락 위치에 대한 판단을 용이하게 하는 수단으로서, 드론(20)의 비행 중 조종정보에 의해 동작되어 해당 영상 정보를 촬영하는 영상촬영부로부터 획득된 영상정보, GPS수신부로부터 수신된 위치정보 및 영상촬영부로부터 촬영된 지면에 수직한 상태의 이미지를 암호화 처리한 후 저장하는 암호저장부와, 암호저장부에 암호화 상태로 저장된 정보를 조종단말기(10)에 제공하는 블랙박스통신부 등을 포함한다.
여기서, 영상촬영부는, 드론(20)의 비행 중 조종정보에 의해 동작되어 특정 범위를 촬영하는 수단으로서, 일반모드비행부(150)의 동작시에는 조종정보에 대응된 영상을 촬영하고, 블랙박스모드부(170)의 동작시에는 추락 중인 드론(20)의 추락 추정 위치를 정확하게 육안으로 식별 가능하도록 드론(20)의 자세에 관계없이 항상 지면을 향하는 자이로 등과 같은 공지의 결합 구조를 가지는 상태에서 광각카메라나 광각렌즈를 통하여 추락 추정 위치 범위를 보다 넓은 각도로 촬영할 수 있다.
따라서 블랙박스모드부(170)에 의하면, 드론(20)의 추락 판단시 추락 추정 위치에 대한 이미지를 넓은 화각을 통해 촬영함에 따라, 드론(20)의 추락 후 회수를 위한 수색시 델린저 현상 등에 의한 장애 발생시 신뢰도가 저하되는 GPS수신부의 위치정보 대신에 추락 추정 위치 이미지에 촬영된 랜드마크나 장애물 등과 같은 특이성 정보를 토대로 드론(20)의 추락 위치정보를 보다 정확하게 추정하고 드론(20)의 수색을 용이하게 할 수 있다.
한편, 블랙박스모드부(170)는, 추락감지부(160)에 의해 드론(20)이 추락하는 것으로 판단되는 경우 드론(20)의 주변으로 드론(20)의 추락 상황을 경보하는 경보수단을 더 포함할 수 있다.
따라서 추락감지부(160)에 의하면, 제어권판단부(140)로부터 드론(20)의 제어권이 상실되었다는 결과가 출력되는 경우 드론(20)의 추락 위치 판단 또는 드론(20)의 자동 복귀 등을 통하여 드론(20)을 회수 또는 보호하기 위한 판단을 선행할 수 있다.
자동복귀비행부(180)는, 드론(20)에 구성되고 추락감지부(160)로부터 드론(20)이 추락되지 않는 결과가 출력되면 정보수신부(120)의 동작을 오프시키고 미리 설정된 복귀위치정보에 대응되는 위치로 자동 복귀되는 동작 모드의 비행이 이루어지도록 하는 수단으로서, 드론(20)에 대한 제어권이 상실되고 드론(20)이 추락되지 않고 비정상적으로 획득된 제어권에 의해 드론(20)이 제어되는 경우 외부로부터 조종정보가 수신되는 정보수신부(120)의 동작을 오프시킨 후 비행전 미리 설정된 복귀위치정보로 자동 비행한 후 착륙되도록 해당 조종정보가 실행되는 자동복귀 알고리즘이나 프로그램을 포함할 수 있다.
따라서 자동복귀비행부(180)에 의하면, 드론(20)의 정상적인 제어권이 상실된 경우 외부로부터 입력되는 모든 신호가 차단되도록 하여 외부의 비정상적인 제어권 획득에 의해 드론(20)이 조종되어 납치되는 것을 억제하고 자동으로 출발지 등으로 복귀되도록 할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드론 제어 방법에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 조종단말기(10)의 정보발생부(110)로부터 드론(20)의 정보수신부(120)에 드론(20)의 원격 제어를 위한 조종정보와 식별정보가 제공된다(S100).
이후, 드론(20)의 제어권판단부(140)에 의해 상기 식별정보와 드론(20)의 인증정보저장부(130)에 저장된 인증정보가 대조된다(S110).
만약, 상기 S110단계에서 상기 식별정보와 드론(20)의 인증정보가 일치되면, 드론(20)의 일반모드비행부(150)가 동작된다(S120).
또한, 상기 S110단계에서 상기 식별정보와 드론(20)의 인증정보가 일치되지 않으면, 드론(20)의 추락감지부(160)에 의해 드론(20)의 추락 여부가 감지된다(S130).
만약, 상기 S130단계에서 드론(20)의 추락 여부가 감지되면, 드론(20)의 블랙박스모드부(170)가 동작된다(S140).
여기서, 상기 S140단계는, 드론(20)의 비행 중 조종정보에 의해 동작되어 해당 영상 정보를 촬영하는 영상촬영부로부터 획득된 영상정보, GPS수신부로부터 수신된 위치정보 및 영상촬영부로부터 촬영된 지면에 수직한 상태의 이미지를 암호화 처리 및 저장함과 동시에, 조종단말기(10)에 제공하는 단계를 포함하고, 상기 지면에 수직한 상태의 이미지는 광각카메라나 광각렌즈를 통하여 추락 추정 위치 범위를 보다 넓은 각도로 촬영한 것을 의미한다.
또한, 상기 S130단계에서 드론(20)의 추락 여부가 감지되지 않으면, 드론(20)의 자동복귀비행부(180)가 동작된다(S150).
여기서, 상기 S150단계는, 외부로부터 조종정보가 수신되는 정보수신부(120)의 동작을 오프시킨 후 비행전 미리 설정된 복귀위치정보로 자동 비행한 후 착륙되도록 해당 조종정보가 실행되는 단계를 포함한다.
따라서 상술한 바에 의하면, 드론(20)을 제어하는 조종단말기(10)로부터 조종정보와 함께 동기화된 식별정보를 일정 주기로 전달받아 식별정보의 일치시에는 조종정보에 의한 일반비행모드가 실시되고 식별번호 불일치시에는 블랙박스모드와 자동복귀모드가 실시되도록 하여 안전한 비행을 가능하게 할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (8)

  1. 조종단말기(10)에 구성되고 드론(20)을 원격 제어하기 위한 조종정보와 상기 조종정보에 대한 식별정보를 드론(20)에 제공하는 정보발생부(110); 드론(20)에 구성되고 정보발생부(110)로부터 제공되는 정보를 수신하는 정보수신부(120); 드론(20)에 구성되고 정보발생부(110)로부터 제공되는 정보 중 식별정보에 동기화된 인증정보가 저장된 인증정보저장부(130); 드론(20)에 구성되고 정보수신부(120)에 수신된 정보 중 식별정보와 인증정보저장부(130)의 인증정보를 대조하여 이에 대한 정보를 출력하며 식별정보와 인증정보의 일치시에는 드론(20)의 제어권이 상실되지 않은 것으로 판단하고 식별정보와 인증정보의 불일치시 드론(20)의 제어권이 상실된 것으로 판단하는 제어권판단부(140); 드론(20)에 구성되고 제어권판단부(140)로부터 식별정보와 인증정보가 일치된다는 결과가 출력되면 정보수신부(120)에 수신된 정보 중 조종정보를 토대로 드론(20)의 각 구성부를 제어하여 일반적인 동작 모드의 비행이 이루어지도록 하는 일반모드비행부(150); 드론(20)에 구성되고 제어권판단부(140)로부터 식별정보와 인증정보가 불일치된다는 결과가 출력되면 드론(20)의 추락 여부를 감지하고 이에 대한 결과를 출력하는 추락감지부(160); 드론(20)에 구성되고 추락감지부(160)로부터 드론(20)이 추락되는 결과가 출력되면 드론(20)의 현재 획득정보 및 위치정보와 함께 지면에 수직한 상태의 이미지를 촬영한 후 저장하거나 조종단말기(10)로 제공하는 블랙박스모드부(170); 및 드론(20)에 구성되고 추락감지부(160)로부터 드론(20)이 추락되지 않는 결과가 출력되면 정보수신부(120)의 동작을 오프시키고 미리 설정된 복귀위치정보에 대응되는 위치로 자동 복귀되는 동작 모드의 비행이 이루어지도록 하는 자동복귀비행부(180)를 포함하고,
    블랙박스모드부(170)는,
    드론(20)의 비행 중 조종정보에 의해 동작되어 해당 영상 정보를 촬영하는 영상촬영부로부터 획득된 영상정보, GPS수신부로부터 수신된 위치정보 및 영상촬영부로부터 촬영된 지면에 수직한 상태의 이미지를 암호화 처리한 후 저장하는 암호저장부와;
    암호저장부에 암호화 상태로 저장된 정보를 조종단말기(10)에 제공하는 블랙박스통신부를 포함하며,
    영상촬영부는,
    블랙박스모드부(170)의 동작시에는 드론(20)의 자세에 관계없이 항상 지면을 향하는 구조를 가지는 상태에서,
    광각카메라나 광각렌즈를 통하여 추락 추정 위치 범위를 촬영하는 것을 특징으로 하는 드론 제어 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 식별정보와 인증정보는,
    3초 내지 5초의 주기로 동기된 것을 특징으로 하는 드론 제어 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 추락감지부(160)는,
    드론(20)의 외부에 구성되고 드론(20)의 추락을 감지하는 추락감지모듈을 포함하고,
    상기 추락감지모듈은,
    상하부에 개구가 형성된 반구 형상의 본체와, 상기 본체의 상부 개구를 둘러싸도록 배치되는 링 형태의 코일과, 상기 본체 하측에 배치되는 마그네트와, 상기 본체와 마그네트를 연결하여 드론(20)이 설정된 자세로 비행시에는 마그네트가 상기 상부 개구 하측에 배치되도록 하고,
    드론(20)이 추락할 경우에 상기 마그네트를 상승시켜 마그네트가 코일 내측에 위치되도록 하는 플렉시블시트와, 상기 마그네트가 코일 내측에 위치할 경우에 상기 코일로부터 발생된 전류를 저장하고 저장된 전류량이 설정된 범위에 도달할 때에 추락 감지 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 드론 제어 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 드론 제어시스템을 포함하고,
    조종단말기(10)의 정보발생부(110)로부터 드론(20)의 정보수신부(120)에 드론(20)의 원격 제어를 위한 조종정보와 식별정보가 제공되는 제1단계와;
    드론(20)의 제어권판단부(140)에 의해 상기 식별정보와 드론(20)의 인증정보저장부(130)에 저장된 인증정보가 대조되는 제2단계와;
    상기 제2단계에서 상기 식별정보와 드론(20)의 인증정보가 일치되면 드론(20)의 일반모드비행부(150)가 동작되는 제3단계와;
    상기 제2단계에서 상기 식별정보와 드론(20)의 인증정보가 일치되지 않으면 드론(20)의 추락감지부(160)에 의해 드론(20)의 추락 여부가 감지되는 제4단계와;
    상기 제4단계에서 드론(20)의 추락 여부가 감지되면 드론(20)의 블랙박스모드부(170)가 동작되는 제5단계와;
    상기 제4단계에서 드론(20)의 추락 여부가 감지되지 않으면 드론(20)의 자동복귀비행부(180)가 동작되는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제5단계는,
    드론(20)의 비행 중 조종정보에 의해 동작되어 해당 영상 정보를 촬영하는 영상촬영부로부터 획득된 영상정보, GPS수신부로부터 수신된 위치정보 및 영상촬영부로부터 촬영된 지면에 수직한 상태의 이미지를 암호화 처리 및 저장함과 동시에,
    조종단말기(10)에 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 지면에 수직한 상태의 이미지는 광각카메라나 광각렌즈를 통하여 추락 추정 위치 범위를 촬영한 것을 특징으로 하는 드론 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제6단계는,
    외부로부터 조종정보가 수신되는 정보수신부(120)의 동작을 오프시킨 후 비행전 미리 설정된 복귀위치정보로 자동 비행한 후 착륙되도록 해당 조종정보가 실행되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 제어 방법.
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