KR102496072B1

KR102496072B1 - 유선 드론

Info

Publication number: KR102496072B1
Application number: KR1020200170362A
Authority: KR
Inventors: 민기환
Original assignee: 주식회사 라텔
Priority date: 2020-12-08
Filing date: 2020-12-08
Publication date: 2023-02-07
Also published as: KR20220081424A

Abstract

본 발명에 따른 케이블 제어 시스템과 연결되어 동작하는 유선 드론은, 상기 유선 드론의 위치 정보를 측정하는 센서부; 상기 위치 정보에 기초하여 운행 정보를 생성하는 제어부; 상기 케이블 제어 시스템에게 상기 운행 정보를 송신하는 통신부; 및 상기 케이블 제어 시스템과 케이블을 이용하여 유선으로 연결하는 케이블 연결부를 포함하며, 상기 통신부는 상기 케이블 제어 시스템이 생성한 제어 정보를 수신하고, 상기 제어부는 상기 제어 정보에 기초하여 상기 유선 드론의 운행을 제어하며, 상기 제어 정보는 상기 케이블의 길이와 상기 운행 정보에 기초하여 생성될 수 있다.

Description

유선 드론{Wired drone}

본 발명은 유선 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이블 제어 시스템과 연결되어 동작하는 유선 드론에 관한 것이다.

드론은 무인비행장치로 사람이 탑승하지 않고 비행할 수 있으며 원격 조종으로 비행하고 경우에 따라 사전에 입력된 프로그램 경로에 따라 자동으로 비행할 수 있다. 드론은 4차 산업혁명을 주도할 대표적인 제품으로 평가받으며 특히 사람이 하기 어려운 작업, 기피하는 작업에 대해 적용 가능성이 높다. 다만, 드론의 가장 큰 문제는 배터리로 작업시간이 한정적이고 방전 또는 고장 시 기체의 회수가 매우 어려운 단점이 있다.

따라서, 배터리를 필요로 하는 세부 장치들의 전력 소모가 급속도로 늘어남에 따라 원하는 시간 동안 기체를 원활하게 사용하기 위한 방법이 필요하다. 최근, 근래에는 드론의 전원이 유선 케이블을 통해 입력되어 장시간에 걸쳐 해당 드론의 비행을 가능하게 하는 방식이 제공되고 있으나, 이와 같이 케이블을 연결한 드론은 케이블의 무게로 인해 실제 드론을 활용할 수 있는 범위가 적은 문제점이 있다.

(한국등록특허) KR 10-2149858 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템 및 그 운용방법

본 발명이 해결하려는 과제는 드론이 배터리 무게와 용량에 의해 활용 시간이 감소되는 것을 방지하는 유선 드론을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하려는 드론과 유선 드론용 케이블 제어 시스템이 유선 케이블로 연결되어 실질적으로 동작 영역이 감소되는 것을 방지하는 유선 드론을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 케이블 제어 시스템과 연결되어 동작하는 유선 드론은, 상기 유선 드론의 위치 정보를 측정하는 센서부; 상기 위치 정보에 기초한 운행 정보를 생성하는 제어부; 상기 케이블 제어 시스템에게 상기 운행 정보를 송신하는 통신부; 및 상기 케이블 제어 시스템과 케이블을 이용하여 유선으로 연결하는 케이블 연결부를 포함하며, 상기 통신부는 상기 케이블 제어 시스템이 생성한 제어 정보를 수신하고, 상기 제어부는 상기 제어 정보에 기초하여 상기 유선 드론의 운행을 제어하며, 상기 제어 정보는 상기 케이블의 길이와 상기 운행 정보에 기초하여 생성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 운행 정보는, 상기 케이블 제어 시스템의 회전부재를 기준으로 하는 상기 유선 드론의 운행 반경, 상기 유선 드론의 운행 고도 범위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서부는 UWB 센서를 포함하며, 상기 케이블의 길이는 상기 UWB 센서에 의해서 측정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 케이블의 길이 및 상기 위치 정보에 기초하여 모터 제어 요청 신호를 생성하며, 상기 통신부는 상기 케이블 제어 시스템에게 상기 모터 제어 요청 신호를 송신할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 소정 영역의 포함된 물체를 감지하는 물체 감지부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 물체를 분석하여 상기 물체의 특성 정보를 추출할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론은 유선 케이블을 통해 드론에 전원을 공급하여 배터리 무게와 용량의 제약을 받지 않고 드론을 활용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론은 연결된 유선 드론용 케이블 제어 시스템을 이동체에 탑재하여 드론의 동작 영역이 실질적으로 감소되지 않는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템을 탑재한 이동체에 대한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템과 드론과의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론을 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론과 케이블 제어 시스템의 동작 방법에 대한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론과 케이블 제어 시스템의 동작 방법에 대한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

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.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 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.

본 명세서에 있어서 네트워크의 통신 방식은 제한되지 않으며, 각 구성요소간 연결이 동일한 네트워크 방식으로 연결되지 않을 수도 있다. 네트워크는, 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망, 위성망 등)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크는, 객체와 객체가 네트워킹 할 수 있는 모든 통신 방법을 포함할 수 있으며, 유선 통신, 무선 통신, 3G, 4G, 5G, 혹은 그 이외의 방법으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 유선 및/또는 네트워크는 LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), GSM(Global System for Mobile Network), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 와이-파이(Wi-Fi), VoIP(Voice over Internet Protocol), LTE Advanced, IEEE802.16m, WirelessMAN-Advanced, HSPA+, 3GPP Long Term Evolution (LTE), Mobile WiMAX (IEEE 802.16e), UMB (formerly EV-DO Rev. C), Flash-OFDM, iBurst and MBWA (IEEE 802.20) systems, HIPERMAN, Beam-Division Multiple Access (BDMA), Wi-MAX(World Interoperability for Microwave Access) 및 초음파 활용 통신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 통신 방법에 의한 통신 네트워크를 지칭할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명은 케이블 제어 시스템과 연결되어 동작하는 유선 드론에 관한 것이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론에 대해서 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템을 탑재한 이동체에 대한 도면이다.

도 1을 참조하면, 상술한 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)을 탑재한 유선 드론용 이동체(3)에 대하여 나타낸다. 이동체(3)는 자동차 등을 포함하여 본 발명에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)을 탑재하고 주행할 수 있는 모든 수단을 의미한다. 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)을 탑재한 이동체(3)에 의하여 드론(1)은 유선으로 시스템(100)과 연결됨으로써 동작 영역이 제한되지 않고 실질적으로 무선 드론과 유사한 넓은 동작 영역을 가지고 운행될 수 있다.

이하, 유선 드론에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템과 드론과의 연결 관계를 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100), 드론(1) 및 하나 이상의 서버(210)가 네트워크(2)를 통해 연결되어 있다. 이러한 도 2는 발명의 설명을 위한 일 실시예로 연결된 디바이스 수나 서버의 수가 도 2와 같이 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에 따른 드론(1)은 센서부, 제어부, 통신부 및 케이블 연결부 등을 포함할 수 있다. 드론(1)의 통신부는 네트워크(2)를 통해 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100), 하나 이상의 (210) 등과 유선 또는 무선 통신할 수 있다. 또는, 더 많은 구성요소들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 드론(1)은 입출력 장치 중 적어도 일부를 포함하도록 구현되거나 또는 디스플레이, 트랜시버(transceiver), GPS(Global Positioning System) 모듈, 카메라 등 각종 다양한 센서, 데이터베이스 등과 같은 다른 구성요소들을 더 포함할 수도 있다.

각 서버는 드론(1) 또는 시스템(100)과 네트워크(2)를 통해 통신하여 명령, 코드, 파일, 콘텐츠, 서비스 등을 제공하는 컴퓨터 장치 또는 복수의 컴퓨터 장치들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 서버는 네트워크(2)를 통해 접속한 드론(1) 또는 시스템(100)에 각각의 서비스를 제공하는 시스템일 수 있다. 보다 구체적인 예로, 서버는 드론(1) 또는 시스템(100)에 설치되어 구동되는 컴퓨터 프로그램으로서의 어플리케이션을 통해, 해당 어플리케이션이 목적하는 서비스(일례로, 날씨 정보 제공 등)를 드론(1) 또는 시스템(100)으로 제공할 수 있다. 다른 예로, 서버는 상술한 어플리케이션의 설치 및 구동을 위한 파일을 드론(1) 또는 시스템(100)으로 배포하고 사용자 입력 정보를 수신해 대응하는 서비스를 제공할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론을 나타낸 구성도이다.

도 3을 참조하면, 드론(1)은 센서부(310), 제어부(320), 통신부(330) 및 케이블 연결부(340)를 포함할 수 있다.

센서부(310)는 드론(1)의 위치 정보를 측정할 수 있다. 구체적으로, 센서부(310)는 다양한 센서를 포함할 수 있으며, 단일 센서의 감지 정보를 기반으로 위치 정보를 측정할 수 있고, 또는 복수개 센서의 감지 정보를 종합하여 위치 정보를 측정할 수 있다. 예를 들어, 센서부(310)는 하나 이상의 광학 센서를 포함할 수 있다. 광학 센서는 센서 주위에 위치하는 물체를 검출하기 위한 장치로, 카메라, 레이다, 라이다 등을 포함할 수 있다. 또는, 센서부(310)는 위치를 측정하기 위한 위치 모듈을 포함할 수 있으며, 위치정보 모듈로는 GPS(Global Positioning System) 모듈 또는 WiFi(Wireless Fidelity) 모듈이 있다. 일 실시예로, GPS 모듈을 활용하면, GPS 위성에서 보내는 신호를 이용하여 사용자 단말의 위치를 획득할 수 있다. 다른 실시예로, 사용자 단말은 WiFi 모듈을 활용하면, WiFi 모듈과 무선신호를 송신 또는 수신하는 무선 AP(Wireless Access Point)의 정보에 기반하여, 위치를 획득할 수 있다. 이에 더하여, 센서부(310)는 상술한 예시 외에도 가능한 모든 센서를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 센서부(310)는 다른 물체와의 거리 정보를 측정하는 센서를 포함할 수 있다. 구체적으로, UWB(Ultra-Wideband) 센서를 포함하여 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)과 드론(1) 사이의 거리를 측정할 수 있다.

제어부(320)는 센서부(310)가 측정한 위치 정보에 기초하여 운행 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로, 운행 정보에는 드론(1)의 운행과 관련된 모든 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 운행 정보에는 드론(1)의 운행 속도, 속력, 운행 시간, 운행 거리 등이 포함될 수 있고 이에 더하여 드론(1)의 운행 반경, 운행 가능한 고도 범위, 현재 고도 등이 포함될 수 있다. 여기서 운행 반경은 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)의 회전축을 기준으로 움직일 수 있는 반경일 수 있다.

통신부(330)는 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)에게 운행 정보를 송신할 수 있다. 구체적으로, 유선 또는 무선 통신 방식을 사용하여 드론(1)과 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100) 사이의 다양한 데이터를 송수신할 수 있다.

케이블 연결부(340)는 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)과 전원 케이블을 통해 연결될 수 있다. 전원 케이블은 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100) 내 포함될 수 있는 전원공급장치와 연결되어 드론(1)에 전원을 공급할 수 있다. 전원 케이블은 무게를 최소화하기 위해 전원을 공급하는 목적으로 사용될 수 있고 통신 등의 기능을 하지 못할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 전원 케이블을 통해 유선 통신으로 데이터를 송수신하는 것이 가능하다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론과 케이블 제어 시스템의 동작 방법에 대한 순서도이다.

도 4를 참조하면, 드론(1)과 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)의 동작 방법에 대하여 나타난다.

드론(1)과 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)의 동작 방법은 위치 정보 측정 단계(S410), 운행 정보 생성 단계(S420), 운행 정보 송신 단계(S430), 제어 정보 생성 단계(S440), 제어 정보 수신 단계(S450) 및 운행 제어 단계(S460)를 포함할 수 있다.

상술한 각 단계들은 특별한 인과관계에 의해 나열된 순서에 따라 수행되어야 하는 경우를 제외하고, 나열된 순서와 상관없이 수행될 수 있다. 그러나 이하에서는 설명의 편의를 위해 상술한 각 단계들이 나열된 순서에 따라 수행되는 것을 가정하여 설명하도록 한다.

위치 정보 측정 단계(S410)는 센서부(310)가 드론(1)의 위치 정보를 측정하는 단계이다. 위치 정보를 측정하는 센서에 대하여는 상술한 센서부(310)의 설명에서 자세히 설명하였다. 위치 정보는 드론(1) 자신의 절대 위치 정보일 수 있고, 또는 다른 물체와의 상대 위치 정보일 수 있다. 예를 들어, 절대 위치 정보는 기준 좌표계에 따라 수치로 표현된 값일 수 있다. 상대 위치 정보는 다른 물체를 기준으로 상대적인 위치를 나타내는 정보일 수 있다. 센서부(310)는 다른 물체를 검출하기 위한 센서를 포함할 수 있으며, 일 실시예로, 센서는 카메라, 레이다, 라이다, 초음파 센서 및 적외선 센서 중 어느 하나일 수 있으며, 센서부(310)는 다른 물체를 검출하기 위한 복수개의 센서를 탑재할 수 있다. 센서부(310)는 센서를 이용하여 적어도 하나의 다른 물체의 절대 위치 정보를 검출하고 이를 통해 상대적인 위치 정보인 드론(1) 자신의 상대 위치 정보를 획득할 수 있다.

운행 정보 생성 단계(S420) 및 운행 정보 송신 단계(S430)는 제어부(320)가 위치 정보 측정 단계(S410)에서 측정한 위치 정보에 기초하여 운행 정보를 생성하고, 생성된 운행 정보를 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)에 송신하는 단계이다.

도면에 도시되지 않았으나, 환경 정보 수신 단계를 더 포함할 수 있다. 환경 정보 수신 단계는 통신부(330)가 운행 정보와 연관된 환경 정보를 더 수신하는 단계이다. 구체적으로, 환경 정보는 날씨 정보, 온도 정보, 습도 정보 및 풍력 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 통신부(330)는 환경 정보를 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)으로부터 수신할 수 있고, 또는 외부 데이터베이스를 통해 수신할 수 있다.

제어 정보 생성(S440) 단계는 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)이 제어 정보를 생성하는 단계이다. 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)은 운행 정보 및 환경 정보 중 적어도 하나에 기초하여 제어 정보를 생성할 수 있다. 제어 정보에는 드론(1)의 운행과 관련된 제어 정보가 포함될 수 있고, 또는 케이블 제어 시스템(100)에 포함된 모터의 제어 정보가 포함될 수 있다. 구체적으로, 드론(1)의 운행과 관련된 제어 정보는 드론(1)의 속도, 방향, 고도 등을 결정하는 제어 정보일 수 있다. 또한, 모터의 제어 정보는 드론(1)의 운행을 위해 필요한 케이블의 길이를 연산하고 길이에 따라 모터를 제어하는 정보일 수 있다.

제어 정보 수신 단계(S450) 및 운행 제어 단계(S460)는 제어 정보 생성(S440) 단계에서 생성된 제어 정보를 통신부(330)가 수신하고 제어부(32)가 제어 정보에 기초하여 드론(1)의 운행을 제어하는 단계이다. 상술한 과정에 의하여, 드론(1)은 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)과 연결되어 동작할 수 있다. 구체적으로, 드론(1)의 위치 정보, 환경 정보 등을 활용하여 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)은 드론(1)이 최적의 환경에서 주행할 수 있는 전원 케이블의 길이를 연산할 수 있다. 구체적으로, 드론(1)이 같은 환경에서 더 높은 고도와 더 넓은 반경을 가지고 주행할 필요가 있을 때에는, 전원 케이블의 길이가 보다 길어질 필요가 있다. 또한, 드론(1)이 같은 고도와 반경을 가지고 운행할 때, 날씨가 맑은 경우와 바람이 많이 부는 환경을 가정하면 바람이 많이 부는 환경이 드론(1)이 주행 시 흔들릴 수 있기 때문에 전원 케이블의 길이가 보다 길어질 필요가 있다. 이와 같이, 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)이 생성한 제어 정보를 통해 드론(1)은 최적의 환경에서 주행이 가능하며, 상술한 바와 같이 제어 정보는 전원 케이블의 길이, 운행 정보, 환경 정보 등에 기초하여 생성될 수 있다.

이 때, 유선 드론과 케이블 제어 시스템(100)에 포함된 케이블 받침대는 회전 조절부를 포함하여 드론(1)의 회전 운행을 제어할 수 있다. 구체적으로, 회전 조절부는 케이블 받침대에 포함된 회전축, 회전부재 또는 지지대의 회전 정도를 조절할 수 있다. 일반적으로, 회전축 및 회전부재는 드론(1)의 운행에 따라, 케이블의 길이 등을 고려하여 드론(1)이 최적의 환경에서 운행하도록 회전하지만, 돌풍 등이 발생하는 경우 드론(1)의 운행에 관계없이 회전하는 경우가 발생할 수 있다. 일 실시예로, 돌풍 등에 의해 회전축 및 회전부재가 급격히 회전하여 케이블이 꼬이는 문제가 발생하여 드론(1)의 운행에 차질이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 회전 조절부는 회전축과 회전부재의 회전 마찰력을 제어하여 회전 정도를 조절할 수 있다. 또는, 일시적으로 회전이 되지 않도록 제어할 수 있다. 이러한 제어 방법은 상술한 환경 정보 중 풍향 정보 등에 의해 결정될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론과 케이블 제어 시스템의 동작 방법에 대한 순서도이다.

도 5를 참조하면, 동작 방법은 모터 제어 요청 신호 생성 단계(S510), 모터 제어 요청 신호 송신 단계(S520) 및 모터 제어(S530) 단계를 포함할 수 있다.

모터 제어 요청 신호 생성 단계(S510) 및 모터 제어 요청 신호 송신 단계(S520)는 드론(1)의 제어부(320)가 케이블의 길이, 위치 정보 및 환경 정보 등에 기초하여 모터 제어 요청 신호를 생성하여 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)에 송신하는 단계이다. 구체적으로, 케이블의 길이가 짧아 원하는 고도로 상승하기 어려운 경우, 제어부(320)는 케이블의 길이를 길게 제어하기 위한 모터 제어 요청 신호를 생성하여 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)에 송신할 수 있다. 다른 실시예로, 돌풍이 부는 환경에서는 케이블의 길이를 짧게 제어하기 위한 모터 제어 요청 신호를 생성하여 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)에 송신할 수 있다.

모터 제어(S530) 단계는 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)이 모터 제어 요청 신호에 기초하여 모터를 제어하는 단계이다. 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)은 모터를 제어함으로써 케이블의 길이를 조절할 수 있다.

도면에 도시되지는 않았으나, 상술한 제어 과정들에서 오류를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 특히, 돌풍 등의 발생으로 제어에 이상이 생겼을 때, 즉시 오류를 감지함으로써 시스템(100) 또는 드론(1)의 장비가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)이 오류를 감지하면 통신부(120)는 드론(1)에 오류 정보를 송신하여 드론(1)이 미리 결정된 비상 제어 정보에 기초하여 운행하도록 할 수 있다. 예를 들어, 돌풍으로 인한 오류가 감지되면 드론(1)은 즉시 비행을 멈추고 최대한 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)에 근접하도록 운행할 수 있다.

또한, 드론(1)은 무게 감지부를 더 포함할 수 있다. 무게 감지부는 드론(1)에 실리는 무게를 측정할 수 있다. 구체적으로, 드론(1) 또는 드론(1)과 연결된 케이블의 무게 정보를 측정할 수 있다. 여기서, 케이블의 무게 정보는 전체 전원 케이블의 무게 정보일 수 있고, 케이블 받침대부터 드론(1)까지의 무게 정보일 수 있다. 드론(1)은 무게 정보를 측정 후, 측정한 무게 정보가 소정 기준 이상인 경우 무게를 조정하도록 할 수 있다. 구체적으로, 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)에 요청하여 전원 케이블의 길이를 제어하도록 요청할 수 있다.

또한, 드론(1)은 물체 감지부를 더 포함할 수 있다. 물체 감지부는 소정 영역의 포함된 물체를 감지할 수 있다. 일 실시예로, 드론(1)에 포함된 물체 감지부는 사용자가 드론(1)을 활용해 측정하려는 소정 영역에서 사람 또는 다른 물체를 감지할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 드론(1)을 화재 사고 현장에서 활용하여 생존자를 찾으려고 하는 경우, 물체 감지부는 사람을 감지할 수 있고, 드론(1)의 제어부(320)는 물체를 분석하여 물체의 특성 정보를 추출할 수 있다. 여기서, 물체의 특성 정보는 물체를 분류할 수 있는 정보일 수 있다. 구체적으로, 물체가 사람인 경우, 물체의 특성 정보는 사람의 눈, 코, 입 등을 분류할 수 있는 정보일 수 있다. 이 때, 물체의 특성 정보는 미리 결정된 정보와 비교하여 추출할 수 있다. 즉, 드론(1)의 물체 감지부가 물체를 감지하면 제어부(320)가 미리 결정된 정보가 저장된 데이터베이스 등과 감지된 물체를 비교하여 물체의 특성 정보를 추출할 수 있다.

본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.

이상, 본 발명의 유선 드론의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 케이블 제어 시스템
310: 센서부
320: 제어부
330: 통신부
340: 케이블 연결부

Claims

케이블 제어 시스템과 연결되어 동작하는 유선 드론은,
상기 유선 드론의 위치 정보를 측정하는 센서부;
상기 위치 정보에 기초하여 운행 정보를 생성하는 제어부;
상기 케이블 제어 시스템에게 상기 운행 정보를 송신하는 통신부; 및
상기 케이블 제어 시스템과 케이블을 이용하여 유선으로 연결하는 케이블 연결부를 포함하며,
상기 통신부는 상기 케이블 제어 시스템이 생성한 제어 정보를 수신하고,
상기 제어부는 상기 제어 정보에 기초하여 상기 유선 드론의 운행을 제어하고,
상기 제어 정보는 상기 케이블의 길이와 상기 운행 정보에 기초하여 생성되며,
상기 연결된 케이블의 무게를 포함하여 드론에 작용하는 무게를 측정하는 무게감지부를 더 포함하여, 상기 무게 감지부에서 측정된 무게 정보가 소정 기준 이상인 경우, 제어부가 케이블 제어 시스템에 요청하여 케이블의 길이를 제어하고,
상기 케이블 제어 시스템은 상기 유선 드론의 위치 정보, 환경 정보를 활용하여 최적의 환경에서 주행할 수 있는 전원 케이블의 길이를 연산하되, 상기 유선 드론이 같은 환경에서 더 높은 고도와 더 넓은 반경을 가지고 주행할 필요가 있는 경우 전원 케이블의 길이가 보다 길어지도록 제어하고, 상기 유선 드론이 같은 고도와 반경을 가지고 운행 시, 바람이 많이 부는 환경에서 상기 유선 드론의 흔들림을 고려하여 전원 케이블의 길이를 보다 길어지게 제어하되,
상기 케이블 제어 시스템은 케이블의 길이를 조절하는 회전축과 회전부재 및 회전 조절부를 포함하는 케이블 받침대를 구비하여, 상기 회전 조절부가 상기 운행 정보 및 환경 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 회전축과 회전부재의 회전 마찰력을 제어하는 것에 의해 회전 정도를 조절 또는 일시적으로 회전이 되지 않도록 조절하는
유선 드론.
제1 항에 있어서,
상기 운행 정보는,
상기 케이블 제어 시스템의 회전축을 기준으로 하는 상기 유선 드론의 운행 반경, 상기 유선 드론의 운행 고도 범위 중 적어도 하나를 포함하는
유선 드론.
제1 항에 있어서,
상기 센서부는 UWB 센서를 포함하며,
상기 케이블의 길이는 상기 UWB 센서에 의해서 측정되는
유선 드론.
제1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 케이블의 길이 및 상기 위치 정보에 기초하여 모터 제어 요청 신호를 생성하며,
상기 통신부는 상기 케이블 제어 시스템에게 상기 모터 제어 요청 신호를 송신하는
유선 드론.
제1 항에 있어서,
소정 영역의 포함된 물체를 감지하는 물체 감지부를 더 포함하며,
상기 제어부는 상기 물체를 분석하여 상기 물체의 특성 정보를 추출하는
유선 드론.