KR102296225B1 - 카메라를 탑재하지 않은 소형 비행체 및 그 비행체의 이동 방법 - Google Patents

카메라를 탑재하지 않은 소형 비행체 및 그 비행체의 이동 방법 Download PDF

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Abstract

카메라를 탑재하지 않은 소형 비행체 및 그 비행체의 이동 방법이 개시된다.
이 소형 비행체는 비행 고도 상에서 착륙지점의 수직 상공에 위치한 제1 하강지점까지 비행한다. 그 후, 상기 제1 하강지점에서 상기 착륙지점으로 하강하면서 거리 센서를 통해 외부 물체가 감지되는 지의 여부를 판단한다. 다음, 외부 물체가 감지되는 경우, 상기 제1 하강지점으로 되돌아가서 상기 비행 고도 상에서 상기 제1 하강지점으로부터 일정 거리만큼 떨어져 있는 제2 하강지점으로 경로를 되돌아간다. 그리고, 상기 제2 하강지점에서 수직 하강하여 상기 착륙지점의 고도와 동일한 고도의 지점까지 이동한다. 그 후, 상기 착륙지점의 고도와 동일한 고도의 지점에서 상기 착륙지점으로 이동한다.

Description

카메라를 탑재하지 않은 소형 비행체 및 그 비행체의 이동 방법{SMALL FLYING VEHICLE WITHOUT CAMERA AND MOVING METHOD THEREOF}
본 발명은 카메라를 탑재하지 않은 소형 비행체 및 그 비행체의 이동 방법에 관한 것이다.
최근 들어 사람이 타지 않은 상태로 비행이 가능하면서 소형인 비행체, 즉 소형 비행체에 대한 연구가 군사용 또는 일반인을 위한 목적으로 많이 연구되고 있다.
이러한 소형 비행체는 군사적으로는 정찰이나 탐색 및 공격을 위해서 연구되고 있으며, 또는 재난 지역에서 조난당한 사람을 탐지하고 넓은 범위의 재난지역을 모니터링하기 위한 목적 등으로 연구되고 있다.
또한, 최근에는 드론(drone)과 같이 사람이 직접 가서 촬영하기 어려운 장소를 촬영하거나 인터넷 쇼핑몰의 무인 택배 서비스를 위한 소형 비행체의 사용이 빈번해지고 있다.
그런데, 종래 물건 배송 등에 사용되는 드론 등의 소형 비행체는 탑재된 카메라를 통해 촬영되는 영상을 통해 지상에서의 유도에 따라 비행하거나 또는 이착륙을 수행한다.
따라서, 카메라가 탑재되지 않은 소형 비행체를 이용하여 물건을 수송하는 소형 비행체에서의 이착륙 및 비행시 충돌을 방지하기 위한 구체적인 기술이 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 물건을 수송하는 경우 소형 비행체에서의 이착륙 및 비행시 충돌을 방지할 수 있는 카메라를 탑재하지 않은 소형 비행체 및 그 비행체의 이동 방법을 제공한다.
본 발명의 한 특징에 따른 소형 비행체는,
소형 비행체의 이착륙 또는 공중 비행을 위해 사용되는 위치 정보, 고도 정보 및 주변 물체와의 거리 정보를 측정하는 센서부; 상기 센서부를 통해 측정되는 센서 정보를 사용하여 상기 소형 비행체가 공중 비행을 수행하는 비행 고도에서 출발지점 또는 도착지점으로 착륙하도록 착륙 제어를 수행하는 착륙 제어부; 상기 센서부를 통해 측정되는 센서 정보를 사용하여 상기 소형 비행체가 출발지점 또는 도착지점에서 상기 비행 고도까지 이륙하도록 이륙 제어를 수행하는 이륙 제어부; 및 서비스 서버로부터 제공되는 경로 정보를 사용하여 상기 착륙 제어부 및 상기 이륙 제어부를 통해 상기 소형 비행체에 대한 이착륙 제어를 수행하고, 상기 소형 비행체가 상기 비행 고도에 위치하는 경우 상기 센서부를 통해 측정되는 센서 정보를 사용하여 상기 소형 비행체의 공중 비행을 제어하는 비행 제어부를 포함하며, 상기 출발지점 및 상기 도착지점에는 각 출발지점 및 도착지점의 위치 정보, 높이 정보 및 주소 정보를 비컨 신호를 통해 외부로 송출하는 태그가 각각 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 센서부는, 상기 소형 비행체의 위치 측정을 수행하는 GPS; 상기 소형 비행체의 고도를 측정하는 고도 센서; 및 주변 물체와의 거리를 측정하는 거리 센서를 포함한다.
또한, 상기 소형 비행체에서 사용되는 출발지점 정보, 도착지점 정보, 경로 정보, 출발 시간 정보 및 배송 무게 정보를 저장하는 저장부; 및 다른 소형 비행체와의 무선 통신을 통해 정보를 송수신하는 무선 통신부를 더 포함한다.
또한, 상기 소형 비행체는 상기 출발지점과 도착지점 사이의 공중에서 직선 이동 경로를 설정하여 직선 비행하되, 비행 고도는 상기 직선 이동 경로 사이에 있는 최고 높이의 건물 및 안테나의 높이보다 높도록 설정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 출발지점 또는 상기 도착지점이 건물의 창가인 경우 상기 소형 비행체가 착륙하는 착륙지점은 상기 창가에서 일정 거리 떨어져 있는 위치이며, 상기 소형 비행체는 수직 하강 이동하여 착륙하되, 상기 수직 하강 중에 상기 거리 센서를 통해 외부 물체가 감지되는 경우 상기 비행 고도 상에서 수직 하강하는 경로를 수정하여 착륙을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 출발지점 또는 상기 도착지점이 옥상 또는 개활지로써 다수의 소형 비행체가 동시에 착륙 가능한 장소인 경우 상기 출발지점 또는 상기 도착지점을 중심으로 다수의 소형 비행체간의 충돌이 발생하지 않도록 설정된 최소 거리 이상 떨어지도록 다수의 착륙지점을 설정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 소형 비행체의 이동 방법은,
상기 소형 비행체가 비행 고도 상에서 착륙지점의 수직 상공에 위치한 제1 하강지점까지 비행하는 단계; 상기 제1 하강지점에서 상기 착륙지점으로 하강하면서 거리 센서를 통해 외부 물체가 감지되는 지의 여부를 판단하는 단계; 외부 물체가 감지되는 경우, 상기 제1 하강지점으로 되돌아가서 상기 비행 고도 상에서 상기 제1 하강지점으로부터 일정 거리만큼 떨어져 있는 제2 하강지점으로 경로를 되돌아가는 단계; 상기 제2 하강지점에서 수직 하강하여 상기 착륙지점의 고도와 동일한 고도의 지점까지 이동하는 단계; 및 상기 착륙지점의 고도와 동일한 고도의 지점에서 상기 착륙지점으로 이동하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 되돌아가는 단계에서, 상기 소형 비행체는 상기 비행 고도에서 상기 착륙지점까지 착륙하는 사이에 외부 물체가 감지되니 않는 다른 하강지점까지 상기 비행 고도 상에서 상기 일정 거리만큼씩 계속 되돌아가는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 하강지점까지 비행하는 단계는, 상기 비행 고도 상에서 상기 제1 하강지점으로부터 제2 일정 거리만큼 전의 착륙 판단 지점까지 비행하는 단계; 상기 착륙 판단 지점에서 상기 착륙지점에 다른 소형 비행체가 착륙해 있거나 이륙 중인지를 판단하는 단계; 상기 착륙지점에 다른 소형 비행체가 착륙해 있거나 이륙 중인 경우 상기 착륙 판단 지점에서 대기하는 단계; 및 상기 다른 소형 비행체가 이륙하여 감지되지 않는 후에 상기 제1 하강지점까지 비행하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 제1 하강지점까지 비행하는 단계는, 상기 비행 고도 상에서 비행 중에 상기 거리 센서를 통해 다른 소형 비행체가 감지되는지를 판단하는 단계; 다른 소형 비행체가 감지되는 경우 무선 통신을 통해 감지되는 다른 소형 비행체와 비행 정보를 송수신하는 단계; 상기 비행 정보를 사용하여 상기 다른 소형 비행체와의 충돌 발생 여부를 예상하는 단계; 출돌 발생이 예상되는 경우, 상기 비행 정보를 사용하여 우선순위를 판단하는 단계; 우선순위가 높은 경우 상기 비행 고도 상에서의 비행을 계속하는 단계; 및 우선순위가 낮은 경우 출돌 발생 예상 지점 전에서 대기하였다가 상기 다른 소형 비행체가 감지되지 않는 경우 상기 비행 고도 상에서의 비행을 계속하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 우선순위는 출발 시간, 수송중인 물건의 무게 및 도착지점까지의 거리의 순서로 판단되며, 출발 시간이 더 빠른 소형 비행체의 우선순위가 높고, 수송중인 물건의 무게가 더 무거운 소형 비행체의 우선순위가 높으며, 도착지점까지의 거리가 더 많이 남은 소형 비행체의 우선순위가 높은 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 우선순위가 낮은 경우 출돌 발생 예상 지점보다 높은 상공으로 이동하여 대기하였다고 상기 다른 소형 비행체가 감지되지 않는 경우 상기 비행 고도로 되돌아가서 비행을 계속하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 카메라를 탑재하지 않고도 물건을 수송하는 경우 소형 비행체에서의 이착륙 및 비행시 충돌을 방지할 수 있다.
또한, 소형 비행체를 통해 물건 수송시 건물의 창가나 개활지 등의 장소에도 안전하게 물건을 수송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체가 물건을 수송하는 개략적인 경로를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체가 건물의 창가로 물건을 수송하기 위해 착륙하는 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체가 옥상이나 개활지에서 착륙할 수 있는 다수의 착륙지점을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체의 이동 방법에서 이동 중 충돌을 방지하기 위한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체가 비행 고도 상에서 비행 중 충돌이 예상되는 경우를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체의 이동 방법에서 착륙시 충돌을 방지하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체가 다수의 착륙지점에 충돌없이 착륙하는 예를 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체(10)의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체(10)는 센서부(100), 저장부(200), 무선 통신부(300), 이륙 제어부(400), 착륙 제어부(500) 및 비행 제어부(600)를 포함한다. 여기서, 설명의 편의상 본 발명의 특징과 관련 없는 소형 비행체(10)의 일반적인 구성 및 그 동작에 대한 설명은 생략한다. 예를 들어, 소형 비행체(10)를 이착륙시키거나 공중에서 비행하는데 사용되는 엔진 구성 등에 관한 설명이 생략된다.
센서부(100)는 소형 비행체(10)가 이착륙 또는 공중 비행을 하는데 사용되는 위치 정보, 고도 정보, 주변 물체와의 거리 정보 등을 측정한다. 이를 위해, 센서부(100)는 소형 비행체(10)의 위치를 측정하는 GPS(Global Positioning System)(110), 소형 비행체(10)의 고도를 측정하는 고도 센서(120) 및 주변 물체와의 거리를 측정하는 거리 센서(130)를 포함한다. 이외에도 소형 비행체(10)에서 사용이 필요하다고 판단되는 정보를 측정하기 위한 센서를 더 포함할 수 있다.
저장부(200)는 소형 비행체(10)에서 사용되는 각종의 정보를 저장한다. 이러한 정보로는 물건을 수송하기 위한 출발지점 정보, 도착지점 정보, 경로 정보, 출발 시간 정보, 배송 무게 정보 등이 있다. 이외에도 소형 비행체(10)의 비행이나 물건 수송에 필요한 정보가 추가로 저장될 수 있다.
또한, 저장부(200)는 출발지점 정보와 도착지점 정보에 의해 설정되는 경로가 변경되는 경우 새로운 경로를 설정하기 위한 지도 정보, 경로 상에 위치하는 건물이나 안테나의 높이 정보 등을 더 포함할 수 있다.
무선 통신부(300)는 외부 장치와의 무선 통신을 통해 정보를 송수신한다. 예를 들어, 출발지점과 도착지점에 부착되는 태그에서 송신되는 비컨 신호를 통해 정보를 수신하거나 또는 다른 소형 비행체(10')와의 무선 통신을 통한 정보 송수신을 수행한다. 이러한 무선 통신 방식으로는 이미 잘 알려져 있는 방식의 무선 통신이 사용될 수 있으므로 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.
이륙 제어부(400)는 소형 비행체(10)가 이륙하여 공중 비행을 위한 고도에 도달하도록 하는 이륙 제어를 수행한다.
착륙 제어부(500)는 소형 비행체(10)가 공중 비행을 위한 고도에서 출발지점 또는 도착지점에 착륙하도록 하는 착륙 제어를 수행한다.
비행 제어부(600)는 서비스 서버(도시하지 않음)로부터 물건을 수송하기 위한 정보, 예를 들어, 출발지점 정보, 도착지점 정보, 경로 정보 등을 수신하여 저장부(200)에 저장하고, 이륙 제어부(400)와 착륙 제어부(500)를 통한 소형 비행체(10)의 이착륙 제어를 수행하며, 공중 비행을 위한 고도에 위치하는 경우 센서부(100)를 통해 측정되는 각종의 정보를 사용하여 소형 비행체(10)의 공중 비행 동작을 제어한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체(10)의 이동 방법에 대해 설명한다. 여기서, 소형 비행체(10)의 이동 방법은 크게 소형 비행체(10)를 출발지점이나 도착지점으로부터 공중 비행 고도로 이동시키는 착륙 방법, 공중 비행 고도로부터 출발지점이나 도착지점으로 이동시키는 이륙 방법, 그리고 일정한 공중 비행 고도에서 공중 비행을 수행하는 비행 방법으로 구분될 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 출발지점과 도착지에 각각 태그(11, 21)가 부착된다. 이러한 태그로는 잘 알려져 있는 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그가 이용될 수 있으며, 태그(11, 21)로부터 태그(11, 21)에 저장되어 있는 위치 정보, 높이 정보, 주소 정보 등이 비컨 신호를 통해 소형 비행체(10)로 전달될 수 있다. 물건 수송을 위해 소형 비행체(10)를 이용할 사용자는 미리 태그(11, 21)를 서비스 회사로부터 받아서 출발지점과 도착지점에 부착한다.
소형 비행체(10)는 출발지점과 도착지점 사이의 공중에서 직선 이동 경로를 설정하여 직선 비행한다.
따라서, 소형 비행체(10)가 공중 비행하는 비행 고도는 이동 경로 사이에 있는 최고 높이의 건물이나 안테나 등의 높이보다 높도록 설정된다. 예를 들어, 비행 고도는 가장 높은 건물이나 안테나 등의 높이보다 일정 높이(a미터) 이상 높도록 설정된다. 이러한 일정 높이는 비바람이나 기타 외부 자연 현상에 의해 소형 비행체(10)가 이동되어 건물이나 안테나에 부딪히지 않을 정도의 높이로 설정될 수 있다.
소형 비행체(10)는 이착륙시에 수직으로만 이동하는 것을 기본으로 한다. 만약 이착륙시 수직 이동할 때 경로 상에 간섭물이 존재하는 경우에는 간섭물을 피해서 수직 이동할 수 있는 위치로 이동한 후 수직 이동을 통해 이착륙을 수행한다.
다음, 소형 비행체(10)가 출발지점이나 도착지점에서 착륙 또는 이륙하는 방법에 대해 설명한다.
먼저, 출발지점이나 도착지점이 건물, 아파트, 빌라 등의 창가인 경우에 대해 설명한다. 여기서, 출발지점의 경우 소형 비행체(10)가 서비스 회사에서 출발하여 출발지점으로 착륙한 후 물건을 받아서 도착지점으로 물건을 수송하기 위해 이륙하고, 도착지점의 경우 소형 비행체(10)가 물건을 전달하기 위해 착륙하여 물건을 전달한 후 다시 서비스 회사로 돌아가기 위해 이륙하는 것과 같이, 출발지점과 도착지점 모두 착륙과 이륙이 수행되므로, 여기에서는 출발지점을 예로 들어 설명한다.
도 3을 참조하면, 물건 수송을 의뢰하는 사용자는 서비스 회사로부터 미리 태그(11)를 받아서 출발지점의 창문(30)에 부착해 놓은 상태이고, 출발지점의 건물에는 옥상(40)의 끝이 창문(30)의 외부로 돌출되어 소형 비행체(10)가 비행 고도로부터 수직으로 하강하여 창문(30)으로부터 일정 거리(b) 앞에 착륙하기 어려운 상태를 가정하여 설명한다.
소형 비행체(10)가 서비스 회사로부터 출발하여 비행 고도 상에서 비행하여 창문(30)으로부터 일정 거리(b) 떨어진 위치, 즉 착륙지점(②)에서 수직되는 비행 고도 상 지점(①)까지 비행한 후(S1), 착륙지점(②))으로 착륙을 위해 수직 하강하는 중에 거리 센서(130)를 통해 착륙 경로를 방해하는 옥상(40)의 존재를 감지함으로써 다시 비행 고도상에서 원위치(①)로 돌아간다(S2).
그 후, 소형 비행체(10)는 비행 고도 상에서 지점(⑤)까지 일정 거리(c)만큼 되돌아간 후(S3) 다시 수직 하강을 시도한다(S4). 그러나, 이 경우에도 위치(①)에서와 같이 옥상(40)에 의해 착륙이 차단되므로, 다시 비행 고도상의 위치(⑤)로 돌아가서(S4) 다시 일정 거리(c)만큼 되돌아가서 지점(④)상에 위치하게 된다(S5).
그 후, 소형 비행체(10)는 다시 비행 고도 상 지점(④)에서 수직 하강을 시도하고 이 경로 상에서는 옥상(40)이 방해가 되지 않으므로 창문(30)이 위치하는 높이, 즉 고도와 동일한 고도에 해당되는 지점(③)까지 하강한 후(S6), 동일한 고도 상에서 창문(30)으로부터 일정 거리(b)만큼 떨어져 있는 착륙지점(②)에 착륙한다(S7). 이 때, 소형 비행체(10)는 하강을 위해 이동했다가 되돌아온 거리에 대해서는 경로 상에서 이동하지 않은 경로로 취급하므로 저장부(200)에 저장되는 이동 경로는 지점(①, ⑤)에 대한 경로를 제외하고 지점(④)에서 바로 지점(③)으로 하강하여 착륙지점(②)으로 착륙을 시도한 경로가 된다.
그 후, 소형 비행체(10)는 사용자에 의해 수송할 물건이 탑재되면 위에서 착륙지점(②)까지 오는 경로를 역순으로 이동하는 방식으로 이륙을 수행한다(S8).
다음, 출발지점이나 도착지점이 건물, 아파트, 빌라 등의 옥상이나 개활지인 경우에 대해 설명한다. 여기에서도, 착륙지점이 출발지점인 경우를 가정하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 착륙지점인 출발지점(P1)은 옥상이나 개활지 등에서 이동 가능한 범위의 가운데에 위치하도록 설정되며, 이 출발지점(P1)에 태그(11)가 부착된다. 이러한 출발지점(P1)에의 착륙이나 이륙은 출발지점(P1)의 바로 위 비행 고도상에서 바로 수직 하강하여 착륙하거나 반대로 이륙을 함으로써 이착륙에서는 별도의 곤란함이 없다.
다만, 출발지점(P1)에 여러 대의 소형 비행체(10)가 동일 시간대에 이착륙할 수 있기 때문에 소형 비행체(10)의 이착륙 지점을 다양하게 정할 필요가 있다.
이하 출발지점인 착륙지점(P1)을 기준으로 하는 다른 착륙지점을 설정하는 방식에 대해 설명한다.
기본 착륙지점(P1)에서 일정 거리(d)만큼 떨어진 지점(P2)을 제2의 착륙지점으로 설정한다. 이 때 일정거리(d)는 소형 비행체(10)의 크기 등을 고려하여 서비스 회사에 의해 설정될 수 있다. 다만, 소형 비생체(10)간 충돌 방지를 위해 소형 비행체(10) 사이의 거리는 최소 거리(m) 이상으로 유지되어야 한다. 이러한 최소 거리(m) 또한 서비스 회사에 의해 설정될 것이다.
다음, 착륙지점(P1)을 기준으로 제2 착륙지점(P2)의 반대쪽에 위치하는 지점을 제3의 착륙지점(P3)으로 설정한다.
그 후, 제1의 착륙지점(P1)을 기준으로 제2의 착륙지점(P2)과 제3의 착륙지점(P3)과 90도의 각을 이루는 지점들을 제4 착륙지점(P4) 및 제5 착륙지점(P5)으로 설정한다.
계속해서, 제1 지점(P1) 및 제4 지점(P4)과 제1 지점(P1) 및 제2 지점(P2) 사이각의 1/2지점이 되는 제6의 착륙지점(P6)을 설정하고, 제3의 착륙지점(P3) 및 제5의 착륙지점(P5)에 대해서도 동일하게 적용하여 제7의 착륙지점(P7), 제8의 착륙지점(P8) 및 제9의 착륙지점(P9)을 설정한다.
그 후, 제1 착륙지점(P1)을 기준으로 제2 착륙지점(P2), 제6 착륙지점(P6), 제4 착륙지점(P4), 제9 착륙지점(P9), 제3 착륙지점(P3), 제7 착륙지점(P7), 제5 착륙지점(P5) 및 제8의 착륙지점(P8) 각각과의 거리 중간에 위치한 지점들을 제10 착륙지점(P10), 제11 착륙지점(P11), 제12 착륙지점(P12), 제13 착륙지점(P13), 제14 착륙지점(P14), 제15 착륙지점(P15), 제16 착륙지점(P16) 및 제17 착륙지점(P17)으로 설정한다. 다만, 위와 같이 설정되는 착륙지점들 사이의 거리가 상기한 최소 거리(m)에 해당되는 경우에는 해당 지점을 착륙지점으로 설정할 수 없다.
이외에도 위에서 설정된 각 착륙지점들 사이의 거리가 최소 거리(m)의 두 배 이상이 되는 경우에는 상기한 착륙지점들 사이의 거리의 중간 지점에 다른 착륙지점을 추가로 설정할 수도 있다.
이와 같이, 옥상이나 개활지처럼 소형 비행체(10)가 착륙할 수 있는 범위가 넓은 경우에는 기본적인 착륙지점, 즉 제1의 착륙지점(P1)을 기준으로 다수의 착륙지점을 설정함으로써 다수의 소형 비행체(10)가 동시에 이착륙할 수 있도록 한다.
다음, 소형 비행체(10)가 비행 중에 다른 소형 비행체(10) 또는 다른 물체와의 충돌을 방지하기 위한 방법에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체의 이동 방법에서 이동 중 충돌을 방지하기 위한 흐름도이다.
먼저, 소형 비행체(10)는 센서부(100)의 거리 센서(130)를 사용하여 소형 비행체(10)간 최소 거리가 유지되어야 한다.
도 5를 참조하면, 소형 비행체(10)가 이동 경로, 즉 비행 경로를 따라 비행 중에 거리 센서(130)를 통해 다른 소형 비행체(20)가 감지되는 경우(S100), 소형 비행체(10)는 감지되는 다른 소형 비행체(20)와 무선 통신부(300)를 통한 통신을 통해 상호 간의 비행 경로 정보를 제공(S110)한 후, 예상 경로와 이동 속도를 참고하여 충돌 발생 여부를 판단한다(S120). 여기서, 소형 비행체(10, 20)는 각각 무선 통신(300)을 통해 각 소형 비행체(10, 20)의 우선순위 정보도 함께 전달한다. 이러한 우선순위는 소형 비행체(10, 20)가 수송하는 물건과 수송 방식 등에 의해 다양하게 설정될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 우선순위로, 1순위는 출발 시간이고, 2순위는 수송중인 물건의 무게이며, 3순위는 도착지점까지의 거리이다. 즉, 출발 시간이 빠른 소형 비행체(10, 20)의 우선순위가 가장 높고, 만약 출발 시간이 동일한 경우에는 수송중인 물건의 무게가 더 무거운 경우의 소형 비행체(10, 20)의 우선순위가 더 높으며, 만약 출발 시간과 수송중인 물건의 무게가 같은 경우에는 도착지점까지의 거리가 더 많인 남은 소형 비행체(10, 20)의 우선순위가 더 높도록 판단된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 소형 비행체(10)가 다른 경로로 비행 중인 소형 비행체(20)와 충돌이 예상되거나 또는 동일한 경로 상에서 반대 방향으로 비행 중에 충돌이 예상되는 경우(S130), 소형 비행체(10)는 우선순위를 비교한다(S140).
만약 우선순위가 낮은 경우(S150)에는 충돌 예상 지점으로부터 일정 거리(e) 전에 정지하여 대기한 후(S160), 우선순위가 높은 다른 소형 비행체(20)가 충돌 예상 지점을 벗어난 후에야(S170) 우선순위가 낮은 소형 비행체(10)가 다시 비행을 시작한다(S180).
그러나 상기 단계(S150)에서 소형 비행체(10)의 우선순위가 다른 소형 비행체(20)의 우선순위보다 높은 경우에는 그대로 비행 경로를 따라 계속 비행을 수행한다(S180).
한편, 이 경우 충돌 예상이 늦어져서 정지하게 되는 위치가 충돌 예상 지점으로부터 가까워서 다른 소형 비행체(10)와 충돌할 수 있을 가능성이 있으므로, 우선 순위가 낮은 소형 비행체(10)가 충돌 예상 지점에서 일정 높이(e) 이상 상승한 후 정지하였다가 우선 순위가 높은 소형 비행체(10)가 충돌 예상 지점을 통과한 후 다시 원위치로 하강한 후 설정된 경로로 다시 비행을 시작하게 할 수도 있다.
다음, 도 4에 도시된 바와 같은 옥상이나 개활지 등 다수의 착륙지점이 있는 경우의 착륙 방법에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체의 이동 방법에서 착륙시 충돌을 방지하기 위한 흐름도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소형 비행체가 다수의 착륙지점에 충돌없이 착륙하는 예를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 소형 비행체(10)의 도착지점에 착륙할 수 있는 5개의 착륙지점(A1, A2, A3, A4, A5)이 있는 것으로 가정하여 설명한다.
만약 소형 비행체(10)가 5개의 착륙지점(A1, A2, A3, A4, A5) 중 하나에 착륙하기 위해 비행 고도 상에서 각 착륙지점(A1, A2, A3, A4, A5)의 수직 상공에 위치한 하강지점(U1, U2, U3, U4, U5) 중에서 가장 가까운 하강지점(U5)에서 일정 거리(f) 떨어진 위치, 즉 착륙 판단 지점에 도착하면(S200), 소형 비행체(10)는 착륙지점(A1, A2, A3, A4, A5)에 다른 소형 비행체(20)가 있는지를 감지한다(S210).
만약 다른 소형 비행체(20)가 있는 것으로 감지되는 경우(S220), 다른 소형 비행체와의 무선 통신을 수행하여 착륙 여부 및 착륙한 착륙지점 등의 정보를 제공받아서(S230), 착륙지점(A1, A2, A3, A4, A5) 중에서 여유가 있는지를 판단한다(S240).
만약 모든 착륙지점(A1, A2, A3, A4, A5)에 다른 소형 비행체(20)가 모두 착륙하고 있는 경우에는 다른 소형 비행체(20)와의 충돌을 방지하기 위해 착륙 판단 지점에 정지하여 대기하고 있다가(S250), 다른 소형 비행체(20)가 이륙하여 착륙지점(A1, A2, A3, A4, A5)에 여유가 있게 되는 경우(S240)에 착륙지점(A1, A2, A3, A4, A5) 중 빈 착륙지점의 하강지점(U1, U2, U3, U4, U5)으로 이동(S260)한 후 빈 착륙지점(A1, A2, A3, A4, A5)에 착륙한다(S270). 이 때, 빈 착륙지점(A1, A2, A3, A4, A5)에서 이륙하는 소형 비행체(20)와의 충돌이 발생하지 않도록 소형 비행체(20)가 이륙하여 주변에서 감지되지 않은 후에 해당 착륙지점(A1, A2, A3, A4, A5)으로 착륙을 수행한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 실시예에서는 카메라가 탑재되지 않은 소형 비행체를 이용하여 물건을 수송하는 경우 소형 비행체에서의 이착륙 및 비행시 충돌을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (12)

  1. 소형 비행체의 이착륙 또는 공중 비행을 위해 사용되는 위치 정보를 측정하는 GPS 센서, 고도 정보를 측정하는 고도 센서 및 주변 물체와의 거리 정보를 측정하는 거리 센서를 포함하는 센서부;
    상기 센서부를 통해 측정되는 센서 정보를 사용하여 상기 소형 비행체가 공중 비행을 수행하는 비행 고도에서 착륙지점으로 착륙하도록 착륙 제어를 수행하는 착륙 제어부;
    상기 센서부를 통해 측정되는 센서 정보를 사용하여 상기 소형 비행체가 이륙 지점에서 상기 비행 고도까지 이륙하도록 이륙 제어를 수행하는 이륙 제어부; 및
    서비스 서버로부터 제공되는 경로 정보를 사용하여 상기 착륙 제어부 및 상기 이륙 제어부를 통해 상기 소형 비행체에 대한 이착륙 제어를 수행하고, 상기 소형 비행체가 상기 비행 고도에 위치하는 경우 상기 센서부를 통해 측정되는 센서 정보를 사용하여 상기 소형 비행체의 공중 비행을 제어하는 비행 제어부를 포함하며,
    상기 비행 제어부는
    상기 이륙지점에서 수직 방향이면서 상기 비행 고도에 해당하는 제1 공중 지점에서 상기 착륙지점에서 수직 방향이면서 상기 비행 고도에 해당하는 제2 공중 지점까지 직선 이동 경로로 비행하고, 상기 제2 공중 지점에서 수직 하강하여 상기 착륙지점에 착륙하도록 제어하되, 수직 하강 중에 상기 거리 센서에서 외부 물체가 감지되는 경우, 상기 비행 고도까지 수직 상승한 후, 상기 제2 공중 지점으로부터 일정 거리만큼 떨어져 있는 수정된 제2 공중 지점에서 수직 하강하는 착륙 시도를 하면서 상기 착륙지점의 고도에 해당하는 지상 지점까지 하강하고, 상기 지상 지점에서 상기 착륙지점으로 이동하도록 제어하며,
    상기 비행 제어부는
    상기 이륙지점 및 상기 착륙지점 근처에 부착된 태그들로부터 송출된 비컨 신호를 기초로, 상기 이륙지점 및 상기 착륙지점 각각의 위치 정보, 높이 정보 및 주소 정보를 획득하는, 소형 비행체.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 소형 비행체가 수송하는 물건의 출발지점 정보, 상기 물건의 도착지점 정보, 경로 정보, 출발 시간 정보 및 배송 무게 정보를 저장하는 저장부; 및
    다른 소형 비행체와의 무선 통신을 통해 정보를 송수신하는 무선 통신부
    를 더 포함하는 소형 비행체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비행 고도는 상기 직선 이동 경로 사이에 있는 최고 높이의 건물 및 안테나의 높이보다 높도록 설정되는 것을 특징으로 하는 소형 비행체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 착륙지점은 상기 태그가 부착된 위치에서 일정 거리 떨어져 있는 위치인, 소형 비행체.
  6. 삭제
  7. 소형 비행체가 GPS 센서, 고도 센서 및 주변 물체와의 거리 정보를 측정하는 거리 센서를 이용하여 이동하는 방법에 있어서,
    이륙지점에서 수직 방향이면서 비행 고도에 해당하는 제1 공중 지점부터, 착륙지점에서 수직 방향이면서 상기 비행 고도에 해당하는 제2 공중 지점까지 직선 이동 경로로 비행하는 단계,
    상기 제2 공중 지점에서 수직 하강하면서, 상기 거리 센서가 외부 물체를 감지하는지 판단하는 단계,
    상기 외부 물체가 감지되면, 상기 비행 고도까지 수직 상승한 후, 상기 제2 공중 지점으로부터 일정 거리만큼 떨어져 있는 수정된 제2 공중 지점에서 수직 하강하는 착륙 시도를 하면서 상기 착륙지점의 고도에 해당하는 지상 지점까지 하강하는 단계, 그리고
    상기 지상 지점에서 상기 착륙지점으로 이동하는 단계를 포함하고,
    상기 이륙지점 및 상기 착륙지점의 근처에 부착된 태그들로부터 송출된 비컨 신호로부터 상기 이륙지점 및 상기 착륙지점 각각의 위치 정보, 높이 정보 및 주소 정보를 획득하는 단계를 더 포함하는, 이동 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 직선 이동 경로로 비행하는 단계는
    상기 비행 고도에서 비행 중에 상기 거리 센서가 다른 소형 비행체를 감지하는지를 판단하는 단계;
    다른 소형 비행체가 감지되는 경우 무선 통신을 통해 감지되는 다른 소형 비행체와 비행 정보를 송수신하는 단계;
    상기 비행 정보를 사용하여 상기 다른 소형 비행체와의 충돌 발생 여부를 예상하는 단계;
    출돌 발생이 예상되는 경우, 상기 비행 정보를 사용하여 우선순위를 판단하는 단계;
    우선순위가 높은 경우 상기 비행 고도 상에서의 비행을 계속하는 단계; 및
    우선순위가 낮은 경우 출돌 발생 예상 지점 전에서 대기하였다가 상기 다른 소형 비행체가 감지되지 않는 경우 상기 비행 고도 상에서의 비행을 계속하는 단계
    를 포함하는 이동 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 우선순위는 출발 시간, 수송중인 물건의 무게 및 도착지점까지의 거리의 순서로 판단되며,
    출발 시간이 더 빠른 소형 비행체의 우선순위가 높고, 수송중인 물건의 무게가 더 무거운 소형 비행체의 우선순위가 높으며, 도착지점까지의 거리가 더 많이 남은 소형 비행체의 우선순위가 높은
    것을 특징으로 하는 이동 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 우선순위가 낮은 경우 출돌 발생 예상 지점보다 높은 상공으로 이동하여 대기하였다고 상기 다른 소형 비행체가 감지되지 않는 경우 상기 비행 고도로 되돌아가서 비행을 계속하는 것을 특징으로 하는 이동 방법.
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