KR102373707B1 - 수상 인명 구조용 드론 및 이를 제어하는 방법 - Google Patents

수상 인명 구조용 드론 및 이를 제어하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수상 인명 구조용 드론 제어 방법으로서, 사용자에 의해 조난자가 발견된 경우, 드론의 비전 센서를 이용하여 수상 사고 현장에 대한 영상 정보를 획득하는 단계, 상기 사용자에 의해 상기 영상 정보 내에서 상기 조난자의 위치가 설정되는 단계, 상기 조난자의 위치로 상기 드론을 비행시키는 단계, 상기 드론이 상기 조난자의 위치로부터 일정한 거리 내에 도달한 경우, 상기 드론을 착륙 비행시키는 단계, 상기 드론이 수면에 착륙한 경우, 상기 드론에 탑재된 에어튜브를 팽창시키는 단계 및 상기 드론의 현재 위치 정보를 인명 구조 센터로 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수상 인명 구조용 드론 및 이를 제어하는 방법{WATER RESCUE DRONE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 수상 인명 구조용 드론 및 이를 제어하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수상 사고 발생 시 조난자를 탐색하고, 이를 구조하는데 활용될 수 있는 다양한 기능을 제공하는 수상 인명 구조용 드론 및 이를 제어하는 방법에 관한 것이다.
무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle) 또는 '드론'은 조종사가 비행체에 직접 탑승하지 않고 지상에서 원격조종, 사전 프로그램된 경로에 따라 자동 또는 반자동 형식으로 자율 비행하거나 인공지능을 탑재하여 자체 환경판단에 따라 임무를 수행하는 비행체를 말한다. 드론 시스템은 이에 더하여 지상통제장비(GCS: Ground Control Station), 통신장비 및 지원 장비 등의 전체 시스템을 통칭할 수 있다.
최근 이러한 드론 또는 드론을 이용한 시스템을 인명 구조 등과 같이 많은 시간과 인력이 소요되는 작업에 활용하는 방법들이 주목받고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 수상 인명 구조용 드론을 제어하는 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 수상 인명 구조용 드론을 제어하는 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은 수상 인명 구조용 드론을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 인명 구조용 드론 제어 방법은 사용자에 의해 조난자가 발견된 경우, 드론의 비전 센서를 이용하여 수상 사고 현장에 대한 영상 정보를 획득하는 단계, 상기 사용자에 의해 상기 영상 정보 내에서 상기 조난자의 위치가 설정되는 단계, 상기 조난자의 위치로 상기 드론을 비행시키는 단계, 상기 드론이 상기 조난자의 위치로부터 일정한 거리 내에 도달한 경우, 상기 드론을 착륙 비행시키는 단계, 상기 드론이 수면에 착륙한 경우, 상기 드론에 탑재된 에어튜브를 팽창시키는 단계 및 상기 드론의 현재 위치 정보를 인명 구조 센터로 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 인명 구조용 드론은, 비전 센서, 에어튜브, 프로세서(processor) 및 상기 프로세서를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은, 사용자에 의해 조난자가 발견된 경우, 상기 비전 센서를 이용하여 수상 사고 현장에 대한 영상 정보를 획득하도록 실행되고, 상기 사용자에 의해 상기 영상 정보 내에서 상기 조난자의 위치가 설정되도록 실행되고, 상기 조난자의 위치로 상기 드론을 비행시키도록 실행되고, 상기 드론이 상기 조난자의 위치로부터 일정한 거리 내에 도달한 경우, 상기 드론을 착륙 비행시키도록 실행되고, 상기 드론이 수면에 착륙한 경우, 상기 드론에 탑재된 에어튜브를 팽창시키도록 실행되고, 상기 드론의 현재 위치 정보를 인명 구조 센터로 송신하도록 실행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 드론이 비전 센서를 기반으로 조난자에 접근하여 신속히 에어튜브를 제공함으로써 조난자의 익사를 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 영상 정보 내의 조난자의 위치를 설정하는 것만으로 드론이 자동으로 조난자에게 접근하므로, 긴급한 상황에서도 누구나 손쉽고 빠른 드론 조작을 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 경량화된 드론으로 인하여 언제 어디서 발생될지 모르는 사고를 대비하여 구조대가 항상 휴대할 수 있고, 불필요한 기능의 배제를 통해 원가 절감을 하여 위험 지역에 드론을 사전에 배치할 수도 있다.
본 발명에 따르면, 에어튜브를 탑재한 드론이 비전 센서를 기반으로 조난자의 매우 근접한 위치로 착륙할 수 있으므로, 수영을 하지 못하는 조난자도 효과적으로 구조할 수 있다.
본 발명에 따르면, 드론의 보호 프레임을 통해 조난자에 매우 근접한 위치로 착륙하는 경우에도 드론으로 인한 조난자의 피해를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 인명 구조용 드론 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 인명 구조용 드론 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 인명 구조용 드론 제어 방법의 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 인명 구조용 드론 제어 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예는 수상에서 드론을 통해 인명을 구조하는 방안을 제안할 수 있다. 보다 상세하게는 해안가 또는 선박 위에서 드론을 이용하여 수상의 조난자를 구조하는 방안을 제안할 수 있다. 여기서, 드론은 사용자가 휴대하기 쉬운 소형 드론일 수 있으며, 구조 동작을 수행하면 다시 사용할 수 없는 일회용 드론일 수 있다. 다만, 구조 동작을 수행하지 않고 후술하는 바와 같이 복귀하는 경우 추후에 다른 수상 구조에 활용될 수 있으므로, 구조 동작을 수행하지 않고 조난자 탐색만을 수행할 경우 일회용 드론이 아닐 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 드론은 일회용 드론인 만큼 비행 거리가 짧게 설정될 수 있으며, 경량화도 될 수 있다. 특히, 일 실시예에 따른 드론은 이러한 경량화를 통해 구조대가 항상 휴대할 수 있고, 언제 어디서 발생될지 모르는 사고를 대비할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 드론은 바다 상공을 비행하여야 하므로, 통신 또는 실시간 조작이 어려울 수 있는 바, 드론에 통신 모듈이 배제될 수 있으나, 비행 위치에 따라 가능한 경우도 있을 수 있으므로, 통신 모듈이 항상 배제되는 것은 아니다. 따라서, 이하에서 설명하는 동작 중 통신 모듈이 필요하지 않은 동작 및 통신 모듈이 필요하지 않은 동작이 모두 설명될 수 있으나, 이러한 설명이 반드시 드론에 통신 모듈이 탑재되어야 한다는 것을 나타내는 것은 아니다.
우선, 일 실시예에 따르면, 드론은 해변 또는 선박과 같은 환경에서 사용자에 의해 전원이 인가 즉, 전원 on 상태가 될 수 있으며, 그 전에는 사용자에 의해 휴대될 수 있을 뿐이다.
이하에서는 사용자가 조난자를 발견한 경우와 조난자를 발견하지 못한 경우를 구분하여 각각 설명하도록 하겠다.
먼저, 사용자가 조난자를 발견한 경우, 드론은 사용자에 의해 전원이 켜질 수 있으며, 탑재된 비전 센서를 이용하여 영상 정보를 획득할 수 있다. 이후, 드론은 사용자에 의해 상기 영상 정보 내에서 상기 조난자의 위치가 설정될 수 있다. 즉, 사용자에 의해 수상 인명 사고 현장에 대한 영상 정보 내에서 조난자의 위치가 설정될 수 있다. 다만, 조난자의 위치는 영상 정보를 분석하여 도출될 수도 있으므로, 사용자에 의해 설정되는 방법에 한정되는 것은 아니다.
사용자에 의해 조난자의 위치가 설정된 경우, 일 실시예는 상기 조난자의 위치로 드론을 비행시킬 수 있다. 여기서, 드론의 비행은 직진 비행일 수 있으며, 비전 센서 또는 다른 센서를 통한 자율 비행을 수행할 수 있다. 즉, 드론은 사용자의 실시간 조작이 없어도 자율적으로 조난자의 위치를 향해 비행할 수 있다. 여기서, 드론의 비행은 반드시 자율 비행에 의하여야하는 것은 아니며, 상황에 따라 사용자의 조작을 통해 비행될 수도 있는 바, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에 따른 드론은 상술한 바와 같이 영상 정보를 기반으로 조난자의 위치를 설정하는 것만으로 조난자를 향해 비행할 수 있다. 따라서, 긴급한 상황에서도 구조대원뿐만 아니라 누구나 손쉽게 드론을 조작하여 빠르게 구조를 진행할 수 있다.
상술한 비행을 통해 드론이 상기 조난자의 위치에 도달한 경우 또는 상기 조난자의 위치로부터 일정한 거리 내에 도달한 경우, 일 실시예는 상기 드론을 수상에 착륙시킬 수 있다. 여기서, 드론의 착륙 지점은 조난자에 근접하여야 하므로, 상기 일정한 거리는 1m 또는 50cm 등과 같이 설정될 수 있다. 이는 수상에서는 파도가 많이 칠 수 있으며, 조난자가 수영을 할 수 없는 경우 조금만 먼 거리에 착륙하여도 조난자가 드론을 잡을 수 없기 때문이다.
또한, 드론이 조난자로부터 매우 근접한 거리로 착륙하는 경우, 조난자가 프롭에 의해 상해를 입을 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위해 일 실시예에 따른 드론은 프롭으로부터 상해 방지를 위한 보호 프레임을 탑재한 드론일 수도 있다. 여기서, 보호 프레임은 프롭 가드일 수 있으나, 기능에 의해 정의될 수 있으며, 명칭이나 형태에 의해 한정되는 것은 아니다.
이후, 일 실시예에 따른 드론이 조난자의 위치로부터 일정한 거리 내의 수상에 착륙한 경우, 탑재된 에어튜브를 팽창시킬 수 있다. 여기서, 에어튜브는 수상에 착륙하는 동시에 팽창될 수 있고, 조난자는 드론 또는 드론에서 팽창된 에어튜브를 통해 익사를 방지할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 드론은 현재 위치 정보를 인명 구조 센터로 전달할 수도 있다. 여기서, 현재 위치 정보는 위성 항법 및/또는 관성 항법을 이용하여 인명 구조 센터로 전달될 수 있다. 또한 예를 들어, 드론은 인명 구조 센터로 현재 위치 정보를 일정한 시간 주기마다 송신할 수도 있다. 이는 수상에서는 파도로 인하여 절대적인 위치가 계속하여 변경될 수 있기 때문이다.
또는 예를 들어, 사용자가 조난자를 발견하지 못한 경우, 일 실시예는 상기 드론을 미리 설정된 일정 고도로 상승 비행시킬 수 있으며, 드론이 상기 일정 고도에서 조난자를 탐색할 수 있다. 다시 말해, 일 실시예는 드론을 상기 일정 고도에서 미리 설정된 경로를 따라 선회 비행시킬 수 있으며, 선행 비행 중 조난자를 탐색시킬 수 있다. 여기서, 미리 설정된 경로는 다양할 수 있으며, 미리 설정된 반경 정보와 같이 설정될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 여기서, 조난자의 탐색에는 상기 드론에 탑재된 비전 센서를 통해 획득되는 실시간 영상 정보를 기반으로 수행될 수도 있다. 여기서, 실시간 영상 정보는 사용자에게 송신될 수 있으나, 통신 모듈에 따라 사용자에게 송신되지 않을 수도 있다.
상술한 과정을 통해 드론이 조난자를 발견한 경우, 일 실시예는 상기 드론을 상기 조난자의 위치로 비행시킬 수 있으며, 이후의 절차는 상술한 바와 동일할 수 있다.
다만, 상술한 과정을 수행하여도 드론이 조난자를 발견하지 못한 경우, 드론은 계속하여 조난자를 탐색하기 위해 비행할 수 있으며, 상기 드론의 배터리의 잔량이 미리 설정된 기준치 이하가 될 때까지 조난자를 발견하지 못한 경우, 일 실시예는 상기 드론을 출발지로 복귀시킬 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같이 드론은 추후 다른 수상 인명 사고에 다시 활용될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 수상 인명 구조용 드론은 조난자에게 안전 메시지의 음성 안내를 제공할 수도 있다. 여기서, 드론은 스피커를 탑재하고 있을 수 있으며, 스피커를 통해 음성 안내를 제공할 수 있다. 예를 들어, 안전 메시지는 수상에서 조난당한 경우 피해야할 사항 정보, 현재 구조의 진행 현황 정보 또는 조난자를 안심시킬 수 있는 관련 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 현재 구조의 진행 현황 정보는 인명 구조 센터로부터 수신하여 제공될 수 있으며, 이는 일정한 시간 주기에 따라 수신할 수 있고, 안전 메시지로 제공될 수 있다. 즉, 수상 인명 구조용 드론은 일정한 시간 주기마다 현재 위치 정보를 인명 구조 센터로 송신할 수 있고, 인명 구조 센터는 일정한 시간 주기마다 현재 구조의 진행 현황 정보를 수상 인명 구조용 드론으로 송신할 수 있다.
상술한 과정들을 통하여 구조 헬기 또는 구조 보트가 드론이 현재 위치 정보에 인접하게 된 경우, 드론은 다양한 방법을 통하여 자신의 위치를 노출시킬 수 있다. 여기서, 드론은 인명 구조 센터로부터 상기 구조 헬기 또는 상기 구조 보트가 접근 중이라는 정보를 수신할 수 있으며, 수신한 정보를 기반으로 상기 자신의 위치를 노출시키는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 수신한 정보는 구조 헬기 또는 구조 보트의 위치 정보이고, 드론이 드론의 현재 위치 정보 및 구조 헬기 또는 구조 보트의 위치 정보를 비교하여 일정 거리 이내로 접근했다는 것을 인지할 수 있으나, 수신한 정보가 곧바로 구조 헬기 또는 구조 보트가 드론의 현재 위치로부터 일정 거리 이내로 접근했다는 정보일 수도 있다.
예를 들어, 드론은 자신의 위치를 노출시키기 위하여 연막탄을 발사할 수도 있다. 이를 위해 드론은 연막탄 및 연막탄 발사 모듈을 탑재하고 있을 수 있다. 또는 예를 들어, 드론은 자신의 위치를 노출시키기 위하여 LED(Light Emitting Diode)를 발광할 수도 있다. 이를 위해 드론은 LED를 탑재하고 있을 수 있다. 상술한 드론의 자신의 위치를 노출시키는 방법은 일 예이므로, 다른 방법이 이용될 수도 있는 바, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한 예를 들어, 사용자가 조난자를 발견하지 못한 경우, 사용자는 복수의 드론들을 다양한 방향으로 비행시킬 수 있으며, 복수의 드론들 각각이 상술한 동작들을 수행할 수 있다. 즉, 복수의 드론들 중 조난자를 발견한 드론은 상술한 구조 동작을 수행할 수 있고, 조난자를 발견하지 못한 드론은 복귀할 수 있다.
예를 들어, 일 실시예에 따른 수상 인명 구조용 드론은 직진 비행, 선회 비행 또는 착륙 등을 위하여 위성 항법, 관성 항법 또는 비전 기반 항법 등의 다양한 방법이 이용될 수 있으며, 이를 위해 드론은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 모듈, GPS(Global Positioning System) 모듈 및 IMU(Inertial Measurement Unit)를 탑재할 수 있으나, 상술한 바와 같이 통신 모듈이 반드시 탑재되어야 하는 것은 아니므로, 이러한 기능들 또는 모듈들 중 일부 또는 전부는 배제될 수도 있다. 예를 들어, 상술한 비전 센서 기반의 자율 비행은 영상 기반 항법(IBN: Image Based Navigation) 기술을 나타낼 수 있으며, IBN 기술은 사전에 학습된 인공지능을 통해 영상 정보만으로 자율 비행을 수행하는 기술을 나타낼 수 있다. 여기서, 비전 센서는 영상 정보를 획득할 수 있는 센서를 나타낼 수 있다.
예를 들어, 상술한 바에 따른 수상 인명 구조용 드론은 불필요한 기능들을 배제하여 낮은 원가로 생산될 수 있으며, 이로 인해 위험 지역 즉, 사고가 자주 발생하는 지역에 드론을 사전에 배치할 수도 있다. 이 경우, 상술한 바와 같은 드론의 손쉬운 조작으로 인하여 구조대뿐만 아니라 일반인도 사전에 배치된 드론을 이용하여 조난자를 구조할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따른 수상 인명 구조용 드론은 불필요한 기능의 배제 등을 통해 최대한 경량화된 드론이 이용될 수 있으며, 이를 통해 구조대는 드론을 항상 휴대할 수 있고, 갑작스럽게 발생된 사고에 대해서도 드론을 활용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 인명 구조용 드론 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 인명 구조용 드론 제어 장치(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 저장 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 도 2에 도시하지 않았으나, 수상 인명 구조용 드론 제어 장치(200)는 비전 센서 모듈, GNSS(Global Navigation Satellite System) 모듈, GPS(Global Positioning System) 모듈 및 IMU(Inertial Measurement Unit) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 수상 인명 구조용 드론 제어 장치(200)는 에어튜브 및 에어튜브 팽창 모듈을 더 포함할 수 있다. 또는 수상 인명 구조용 드론 제어 장치(200)는 LED(Light Emitting Diode) 및 LED 발광 모듈을 더 포함할 수 있고, 연막탄 및 연막탄 발사 모듈을 더 포함할 수도 있다. 여기서, 수상 인명 구조용 드론 제어 장치(200)는 수상 인명 구조용 드론으로 나타낼 수도 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및/또는 저장 장치(230)에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU) 또는 본 발명에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220)와 저장 장치(230)는 휘발성 저장 매체 및/또는 비휘발성 저장 매체로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및/또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)로 구성될 수 있다.
메모리(220)는 프로세서(210)를 통해 실행되는 적어도 하나의 명령을 저장하고 있을 수 있다. 적어도 하나의 명령은 사용자에 의해 조난자가 발견된 경우, 드론의 비전 센서를 이용하여 수상 사고 현장에 대한 영상 정보를 획득하는 명령, 상기 사용자에 의해 상기 영상 정보 내에서 상기 조난자의 위치가 설정되는 명령, 상기 조난자의 위치로 상기 드론을 비행시키는 명령, 상기 드론이 상기 조난자의 위치로부터 일정한 거리 내에 도달한 경우, 상기 드론을 착륙 비행시키는 명령, 상기 드론이 수면에 착륙한 경우, 상기 드론에 탑재된 에어튜브를 팽창시키는 명령 및 상기 드론의 현재 위치 정보를 인명 구조 센터로 송신하는 명령을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 드론은 착륙 시 프롭으로부터 상해 방지를 위한 보호 프레임을 탑재할 수 있다.
또한 예를 들어, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 사용자에 의해 조난자가 발견되지 않은 경우, 상기 드론을 미리 설정된 일정 고도로 상승 비행시키는 명령, 상기 드론을 상기 일정 고도에서 미리 설정된 경로를 따라 선회 비행시키는 명령, 상기 드론의 상기 선회 비행 중 조난자를 탐색하는 명령 및 상기 조난자를 발견한 경우, 상기 조난자의 위치로 상기 드론을 비행시키는 명령을 더 포함할 수도 있다. 여기서, 상기 선회 비행 중 조난자를 탐색하는 명령은, 상기 드론의 상기 비전 센서를 통해 획득되는 실시간 영상 정보를 기반으로 조난자를 탐색하는 명령을 포함할 수 있다.
또한 예를 들어, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 드론의 배터리의 잔량이 미리 설정된 기준치 이하가 될 때까지 조난자를 발견하지 못한 경우, 상기 드론을 출발지로 복귀시키는 명령을 더 포함할 수도 있다.
예를 들어, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 드론에 탑재된 스피커를 이용하여 상기 조난자에게 안전 메시지의 음성 안내를 제공하는 명령을 더 포함할 수도 있다. 여기서, 상기 안전 메시지는 현재 구조의 진행 현황에 대한 정보를 포함할 수 있고, 상기 안전 메시지의 음성 안내는 일정한 시간 주기에 따라 제공될 수 있으며, 상기 현재 구조의 진행 현황에 대한 정보는 상기 인명 구조 센터로부터 수신될 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 인명 구조 센터로부터 구조 헬기 또는 구조 보트의 접근에 대한 정보를 수신한 경우, 상기 드론에 탑재된 연막탄을 발사시키는 명령을 더 포함할 수도 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 인명 구조 센터로부터 구조 헬기 또는 구조 보트의 접근에 대한 정보를 수신한 경우, 상기 드론에 탑재된 LED(Light Emitting Diode)를 발광시키는 명령을 더 포함할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수상 인명 구조용 드론 제어 방법의 순서도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예는 사용자에 의해 조난자가 발견된 경우, 드론의 비전 센서를 이용하여 수상 사고 현장에 대한 영상 정보를 획득할 수 있고(S310), 상기 사용자에 의해 상기 영상 정보 내에서 상기 조난자의 위치가 설정될 수 있다(S320). 여기서, 드론은 사용자(예를 들어, 구조대)에 의해 휴대될 수 있으며, 사용자에 의해 현장에서 전원이 인가되어 전원 on 상태가 될 수 있다. 즉, 드론은 현장 내에서 전원이 켜질 수 있고, 드론에 탑재된 비전 센서를 통해 수상 사고 현장에 대한 영상 정보를 획득할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 드론은 사용자의 손바닥 위에서 놓일 수 있을 정도의 소형화된 드론일 수 있다.
이후, 일 실시예는 상기 조난자의 위치로 상기 드론을 비행시킬 수 있고(S330), 상기 드론이 상기 조난자의 위치로부터 일정한 거리 내에 도달한 경우, 상기 드론을 착륙 비행시킬 수 있다(S340). 여기서, 상기 드론은 착륙 시 프롭으로부터 상해 방지를 위한 보호 프레임을 탑재할 수도 있다.
또한, 일 실시예는 상기 드론이 수면에 착륙한 경우, 상기 드론에 탑재된 에어튜브를 팽창시킬 수 있으며(S350), 상기 드론의 현재 위치 정보를 인명 구조 센터로 송신할 수 있다(S360). 여기서, 에어튜브는 드론이 수면에 가라앉는 것을 방지하기 위하여 드론이 수면에 도달한 시점과 동시에 팽창될 수 있으며, 현재 위치 정보는 위성 항법 및/또는 관성 항법을 이용하여 인명 구조 센터로 전달될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
나아가 예를 들어, 일 실시예는 상기 드론에 탑재된 스피커를 이용하여 상기 조난자에게 안전 메시지의 음성 안내를 제공할 수도 있다. 이 경우, 상기 안전 메시지는 현재 구조의 진행 현황에 대한 정보를 포함할 수 있고, 상기 안전 메시지의 음성 안내는 일정한 시간 주기에 따라 제공될 수 있으며, 상기 현재 구조의 진행 현황에 대한 정보는 상기 인명 구조 센터로부터 수신될 수도 있다. 더불어, 일 실시예는 상기 인명 구조 센터로부터 구조 헬기 또는 구조 보트의 접근에 대한 정보를 수신한 경우, 상기 드론에 탑재된 연막탄을 발사시키거나 LED(Light Emitting Diode)를 발광시킬 수도 있다.
또는 도 3에서 도시하지 않았으나 예를 들어, 일 실시예는 상기 사용자에 의해 조난자가 발견되지 않은 경우, 상기 드론을 미리 설정된 일정 고도로 상승 비행시킬 수 있고, 상기 드론을 상기 일정 고도에서 미리 설정된 경로를 따라 선회 비행시킬 수 있으며, 상기 드론의 상기 선회 비행 중 조난자를 탐색할 수 있다. 또한, 일 실시예는 상기 조난자를 발견한 경우, 상기 조난자의 위치로 상기 드론을 비행시킬 수도 있다. 여기서, 일 실시예는 선회 비행 중 조난자를 탐색하기 위해 드론의 비전 센서를 통해 획득되는 실시간 영상 정보를 이용할 수 있다. 다만, 상기 드론의 배터리의 잔량이 미리 설정된 기준치 이하가 될 때까지 조난자를 발견하지 못한 경우, 일 실시예는 상기 드론을 출발지로 복귀시킬 수 있으며, 추후 다른 수상 인명 구조에 다시 활용될 수 있다.
도 3과 함께 설명한 동작, 기능 또는 구조는 일 예로서 본 발명의 일 실시예들 중 일부일 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예는 도 3에서 도시하지 않았어도 도 1 내지 도 2와 함께 설명한 다양한 동작들, 기능들 또는 구조들 중 적어도 일부를 더 포함할 수 있음은 자명하다.
본 발명의 실시예에 따른 동작은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터로 읽을 수 있는 프로그램 또는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함할 수 있다. 프로그램 명령은 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 측면들은 장치의 문맥에서 설명되었으나, 그것은 상응하는 방법에 따른 설명 또한 나타낼 수 있고, 여기서 블록 또는 장치는 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 상응한다. 유사하게, 방법의 문맥에서 설명된 측면들은 또한 상응하는 블록 또는 아이템 또는 상응하는 장치의 특징으로 나타낼 수 있다. 방법 단계들의 몇몇 또는 전부는 예를 들어, 마이크로프로세서, 프로그램 가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 이용하여) 수행될 수 있다. 몇몇의 실시예에서, 가장 중요한 방법 단계들의 하나 이상은 이와 같은 장치에 의해 수행될 수 있다.
실시예들에서, 프로그램 가능한 로직 장치(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 어레이)가 여기서 설명된 방법들의 기능의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 실시예들에서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이는 여기서 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 마이크로프로세서와 함께 작동할 수 있다. 일반적으로, 방법들은 어떤 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 수상 인명 구조용 드론 제어 방법으로서,
    사용자의 손바닥 위에서 드론의 전원이 상기 사용자에 의해 인가되는 단계;
    상기 사용자에 의해 조난자가 발견된 경우, 상기 드론의 비전 센서를 이용하여 수상 사고 현장에 대한 영상 정보를 획득하는 단계;
    상기 사용자에 의해 상기 영상 정보 내에서 상기 조난자의 위치가 설정되는 단계;
    상기 조난자의 위치로 상기 드론을 비행시키는 단계;
    상기 드론이 상기 조난자의 위치로부터 일정한 거리 내에 도달한 경우, 상기 드론을 착륙 비행시키는 단계;
    상기 드론이 수면에 착륙한 경우, 상기 드론에 탑재된 에어튜브를 팽창시키는 단계; 및
    상기 드론의 현재 위치 정보를 주기적으로 인명 구조 센터로 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 드론이 상기 인명 구조 센터로부터 구조 헬기 또는 구조 보트의 위치 정보를 수신하거나 상기 인명 구조 센터로부터 상기 구조 헬기 또는 구조 보트의 접근에 대한 정보를 수신한 경우, 상기 드론의 현재 위치 정보와 상기 구조 헬기 또는 구조 보트의 위치 정보가 일정 거리 이내로 접근했다는 것을 인지하면 상기 드론에 탑재된 연막탄을 발사시키고, 상기 드론에 탑재된 LED(Light Emitting Diode)를 발광시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 사용자에 의해 조난자가 발견되지 않은 경우, 상기 드론을 미리 설정된 일정 고도로 상승 비행시키는 단계;
    상기 드론을 상기 일정 고도에서 미리 설정된 경로를 따라 선회 비행시키는 단계;
    상기 드론의 상기 선회 비행 중 조난자를 탐색하는 단계; 및
    상기 조난자를 발견한 경우, 상기 조난자의 위치로 상기 드론을 비행시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 드론의 상기 선회 비행 중 조난자를 탐색하는 단계는,
    상기 드론의 상기 비전 센서를 통해 획득되는 실시간 영상 정보를 기반으로 조난자를 탐색하는 단계를 포함하고,
    상기 드론의 배터리의 잔량이 미리 설정된 기준치 이하가 될 때까지 조난자를 발견하지 못한 경우, 상기 드론을 출발지로 복귀시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 드론에 탑재된 스피커를 이용하여 상기 조난자에게 안전 메시지의 음성 안내를 제공하는 단계를 더 포함하고,
    상기 안전 메시지는 현재 구조의 진행 현황에 대한 정보를 포함하고,
    상기 안전 메시지의 음성 안내는 일정한 시간 주기에 따라 제공되고,
    상기 현재 구조의 진행 현황에 대한 정보는 상기 인명 구조 센터로부터 수신되고,
    상기 드론은 착륙 시 프롭으로부터 상해 방지를 위한 보호 프레임을 탑재하는 것을 특징으로 하는, 드론 제어 방법.
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