KR102595878B1 - 소방 드론의 모터 제어 방법 - Google Patents

소방 드론의 모터 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소방 드론의 모터 제어 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 화재 현장에서의 고온 대처 능력이 우수한 소방 드론의 모터 제어 방법에 관한 것으로서, 화재 진압에 이용되는 소방 드론의 모터 제어 방법에 있어서, 상기 모터의 작동 가능 온도인 제1 임계값, 제2 임계값 및 제3 임계값이 순차적으로 온도가 높게 설정되되, 상기 모터의 온도를 측정하여 상기 제1 임계값과 비교판단하는 제1 모터 온도 판단단계(S10); 상기 모터의 온도가 상기 제1 임계값 보다 큰 경우 상기 드론의 최소 비행고도를 제한하는 비행고도 제한단계(S20); 상기 모터의 온도를 측정하여 상기 제2 임계값과 비교판단하는 제2 모터 온도 판단단계(S30); 상기 모터의 온도가 상기 제2 임계값 보다 큰 경우 상기 모터의 회전수를 제한하는 과열위험에 의한 모터 회전수(RPM) 최대값 제한단계(S40); 상기 모터의 온도를 측정하여 상기 제3 임계값과 비교판단하는 제3 모터 온도 판단단계(S50); 상기 모터의 온도가 상기 제3 임계값 보다 큰 경우 기지로 복귀하는 복귀단계(S60); 를 포함하는 소방 드론의 모터 제어 방법을 제공하여, 고온에 강인한 소방 드론을 제공함으로써 화재 현장에서 드론의 추락이나 기능장애가 원천 억제됨으로써 화재 진압 능력이 극대화된 소방 드론을 제공할 수 있는 강점을 선사한다.

Description

소방 드론의 모터 제어 방법{A motor control method for fire extinguish drone}
본 발명은 소방 드론의 모터 제어 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 화재 현장에서의 고온 대처 능력이 우수한 소방 드론의 모터 제어 방법에 관한 것이다.
드론은 무인 비행체로서 사람이 탑승하는 일이 없이 위험 상황에 투입되어 과제를 해결할 수 있기 때문에 최근 각종 분야에서 주목받고 있다.
그 중에서도 소방드론은 화재 진압 현장에서 사람의 손길이 닿을 수 없는 곳에 침투하여 방제 작업을 수행할 수 있다.
그러나, 이와 같은 화재 현장에서는 고온의 화염에 의해 드론이 손상받기 쉽다.
즉, 지금의 드론은 모터의 구동을 통한 회전익의 회전력을 이용하여 비행하는 비행체이기 때문에 모터의 구동력의 한계로 인한 경량화를 위한 본체 소재의 화재 취약성 문제 및 모터 자체의 발열문제, 그리고 배터리 탑재로 인한 배터리 발열문제, 그리고 비행 제어를 위한 제어회로의 발열과 제어회로의 열손상 취약성 문제 등을 안고 있는 전자기기인 것이다.
특히 소방 드론의 경우 화재 진압을 위한 소화제나 소방수 등 별도의 추가 중량물을 싣고 비행하기 때문에 그로 인한 모터발열이라든지 배터리 발열에 있어 일반 드론에 비하여 그 발열량이 더 큰 것이 사실이다.
따라서, 지금의 소방 드론은 결과적으로 열에 취약할 수 밖에 없는 구조이며, 특히 화재 현장과 같은 고온의 화력에 대응하기에는 아직까지는 여러모로 한계를 가질 수 밖에 없다.
이런 이유로 최근 화재 현장에 투입되는 드론에 대하여 고온에 노출되는 것에 대하여 여러가지 고민들을 해결하고자 하는 노력들이 시도되고 있다.
이와 같은 노력에도 불구하고 화재 현장에 투입되고 있는 드론들은 여전히 고온에 취약점이 그대로 노출되어 과열로 인한 추락이나 기능장애 등으로 제대로된 화재 진압에 어려움을 겪고 있는 실정이다.
KR 1566341 B1
위와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 본 발명은 화재 현장에서 고온 대처 능력이 우수한 소방 드론의 모터 제어 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
화재 진압에 이용되는 소방 드론의 모터 제어 방법에 있어서, 상기 모터의 작동 가능 온도인 제1 임계값, 제2 임계값 및 제3 임계값이 순차적으로 온도가 높게 설정되되, 상기 모터의 온도를 측정하여 상기 제1 임계값과 비교판단하는 제1 모터 온도 판단단계(S10); 상기 모터의 온도가 상기 제1 임계값 보다 큰 경우 상기 드론의 최소 비행고도를 제한하는 비행고도 제한단계(S20); 상기 모터의 온도를 측정하여 상기 제2 임계값과 비교판단하는 제2 모터 온도 판단단계(S30); 상기 모터의 온도가 상기 제2 임계값 보다 큰 경우 상기 모터의 회전수를 제한하는 과열위험에 의한 모터 회전수(RPM) 최대값 제한단계(S40); 상기 모터의 온도를 측정하여 상기 제3 임계값과 비교판단하는 제3 모터 온도 판단단계(S50); 상기 모터의 온도가 상기 제3 임계값 보다 큰 경우 기지로 복귀하는 복귀단계(S60); 를 포함하는 소방 드론의 모터 제어 방법을 포함한다.
또한, 상기 비행고도 제한단계(S20)는 상기 드론에 탑재된 열화상카메라를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 소방 드론의 모터 제어 방법을 포함한다.
또한, 상기 최소 비행고도는 화재 감시 가능 고도 내에 있는 것을 특징으로 하는 소방 드론의 모터 제어 방법을 포함한다.
또한, 상기 과열위험에 의한 모터 회전수(RPM) 최대값 제한단계(S40)는 상기 드론의 총 중량과 상기 모터의 온도값을 입력값으로 하는 안전맵을 기반으로 설정되는 것을 특징으로 하는 소방 드론의 모터 제어 방법을 포함한다.
또한, 상기 드론에 마련된 복수 개의 모터 간 성능 차이와 열화에 의한 성능 저하를 파악하여 상기 드론 제어에 정보를 제공하는 학습부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소방 드론의 모터 제어 방법을 포함한다.
또한, 상기 학습부는 상기 드론이 소정 시간동안 호버링 유지중에 학습하는 것을 특징으로 하는 소방 드론의 모터 제어 방법을 포함한다.
또한, 상기 과열위험에 의한 모터 회전수(RPM) 최대값 제한단계(S40)는 상기 드론의 복수의 모터 중 가장 온도가 높은 모터의 온도값과 상기 드론의 총중량을 입력값으로 하는 도출맵으로부터 산출되는 것을 특징으로 하는 소방 드론의 모터 제어 방법을 포함한다.
또한, 상기 모터의 회전수는 상기 학습과 상기 도출맵을 통해 계산한 회전수 제한 값 중에서 작은 값으로 제한되는 것을 특징으로 하는 소방 드론의 모터 제어 방법을 포함한다.
또한, 상기 일반제한에 의한 모터 회전수 최대값 제한단계(S70)는 상기 학습부가 학습한 상기 복수의 모터 중에서 최소의 회전값으로 상기 복수 모터 전체 회전값을 제한하는 것을 특징으로 하는 소방 드론의 모터 제어 방법을 포함한다.
또한, 상기 소방 드론의 모터 제어 방법이 탑재된 드론을 포함한다.
위와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 고온에 강인한 소방 드론을 제공함으로써 드론의 추락이나 기능장애가 원천 억제됨으로써 화재 진압 능력이 극대화된 소방 드론을 제공할 수 있는 강점을 선사한다.
둘째, 모터 온도 상승을 억제하면서도 모터 제어의 안정성이 확보될 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소방드론
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소방드론의 모터 제어방법 전체 흐름도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소방드론의 모터 제어방법의 제3 모터 온도 판단단계(S50)의 세부 흐름도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소방드론의 모터 제어방법의 일반제한에 의한 모터 회전수 최대값 제한단계(S70)의 세부 흐름도
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 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 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 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 제 1 구성요소는 제 2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
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 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하에서 설명되는 드론은 소방용 드론을 의미하고, 소방용 드론은 소방 감시 및 화재 진압 중 적어도 어느 하나 이상을 수행할 수 있는 드론이다.
설명에 앞서 본 발명의 바람직한 실시 예의 모터 제어는 크게 온도제어와 모터의 RPM 제어를 통해 수행될 수 있다.
이 때, 모터제어를 위한 모터 온도는 크게 제1 임계값, 제2 임계값 그리고 제3 임계값 구간에서 체크될 수 있고, 제1 임계값, 제2 임계값 그리고 제3 임계값은 모두 온도값을 의미할 수 있다.
또한, 모터부에는 모터의 온도를 센싱할 수 있는 온도측정부와 측정된 온도를 통해 모터를 제어하는 제어부가 각각 마련되고 있기 때문에, 모터의 온도가 제1 임계값, 제2 임계값 그리고 제3 임계값 중 어느 단계에 근접해 있는지를 판단받을 수 있고, 판단된 결과에 따라서 모터를 제어 가능하다.
한편, 모터의 과열 위험정도는 기설정된 값으로 미리 저장된 값이 제어부와 연동되어 사용될 수 있다.
모터의 작동 가능 온도인 제1 임계값, 제2 임계값 및 제3 임계값이 순차적으로 온도가 높게 설정될 수 있다.
제1 임계값은 모터의 과열 발생 초기를 판별하기 위해 기설정된 제1 온도이다.
제1 모터 온도 판단 및 타이머 판단 단계(S10)는 측정된 모터의 온도와 제1 임계값을 비교판단함과 동시에 타이머가 기설정한 임계값에 도달하였는지를 판단한다.
이 때, 비행고도 제한단계(S20)에서 모터의 온도가 제1 임계값 보다 크고, 타이머가 임계값을 넘어서는 경우 드론의 최소 비행고도를 제한시킬 수 있다.
타이머 조건은 드론의 모터가 화재 지점의 열원에 노출되어 과열된 것이 확실할 때만 고도를 변경하기 위한 것이다.
즉, 드론 모터의 자체적 발열에 의한 과열 상황일 경우 비행 고도를 올리는 것은 바람직하지 못할 수 있다.
타이머 계산은 하기와 같이 수행한다.
먼저 열화상 카메라를 통해 화재가 발생된 특정 온도 이상의 지점(영역)이 특정된 경우에 있어 특정 고도 이하로 비행한 경우에는 타이머를 증가시킨다.
이 경우에는 드론이 화재로 인한 고온의 비행위험 고도 내에서 비행할 경우 모터를 비롯한 드론 전체의 손상을 방지하기 위함이다.
즉, 타이머를 증가시킨다는 것은 드론이 화재로 인한 고온의 비행위험 고도 내에서 비행한 시간을 적산하는 것이며, 적산된 비행 시간(타이머)이 기설정된 소정의 임계값을 초과하면 비행고도 최소값을 제한(S20)시키는 것이 바람직할 수 있다.
다시 말해서, 비행고도 최소값을 제한(S20)시켜 드론이 열원으로부터 손상되지 않도록 드론과 열원 사이 비행고도를 일정거리 확보시키게 되는 것이다.
만일, 열화상 카메라를 통해 화재가 발생된 특정 온도 이상의 지점(영역)이 특정된 경우에 있어 특정 고도 이하로 비행하지 아니한 경우에는 타이머를 증가시키지 않고 감소시킨다.
제2 임계값은 모터의 과열 위험정도가 2단계에 접어든 시점의 기설정된 제2 온도이다.
제2 모터 온도 판단단계(S30)는 측정된 모터의 온도와 제2 임계값을 비교판단한다.
이 때, 과열위험에 의한 모터 회전수(RPM) 최대값 제한단계(S40)에서는 모터의 온도가 제2 임계값 보다 큰 경우 모터의 회전수를 제한시킬 수 있다.
제3 임계값은 모터의 과열 위험정도가 3단계에 접어든 시점의 기설정된 제3 온도이다.
제3 모터 온도 판단단계(S50)는 측정된 모터의 온도와 제3 임계값을 비교판단한다.
보다 상세하게는 제3 모터 온도 판단단계(S50)는 도 3과 같이 모터 최대 회전수 허용치 계산단계(S51)와 모터 회전수(RPM) 최대값 설정단계(S52)를 포함할 수 있다.
이 때, 복귀단계(S60)에서는 모터의 온도가 제3 임계값 보다 큰 경우 드론을 안전 지점으로 착륙시켜 대기 시킨 후, 모터 온도가 제1 임계값 이하로 냉각된 경우에는 기지로 복귀 및 종료시킬 수 있다.
보다 상세하게는, 현재 화재 지점의 GPS 상의 좌표를 메모리에 저장시키고, 드론의 목표 위치를 기지로 설정 후에 안전지점으로 이동한다.
이 때, 안전지점은 열화상 카메라 정보를 이용하여 특정 온도 이상의 고온이 아닌 영역일 수 있으며, 드론이 안전지점으로 착륙하고 대기한 후, 드론 모터의 온도를 지속적으로 모니터링 하여 모터 온도가 제1 임계값 이하가 되면 앞서 저장한 화재 지점의 GPS 정보를 이용하여 화재 현장에 복귀시켜 임무를 수행하게 할 수 있다.
만일, 안전지점에 착륙한 드론의 모터 온도 모니터링 지속 중 기설정된 시간 동안에도 온도가 제1 임계값 이상인 경우에는, 드론을 기지로 복귀시킬 수 있는 것이 바람직할 수 있다.
이 때, 기설정된 시간이라 함은 드론의 배터리 잔량이 기지로 복귀할 수 있을 최소의 값에 도달한 시점일 수 있다.
이 때, 제1 온도는 모터가 과열된 초기 단계로서 모터 작동은 가능하나 추가적인 과열시 문제가 될 수 있는 정도의 상태를 가리키며, 모터에 장착된 센서로부터 송신받은 온도 정보가 제1 온도에 이르렀는지를 판단할 수 있다.
제2 온도는 모터가 과열된 중기 단계로서, 모터에 손상이 발생할 수 있는 온도일 수 있다.
제3 온도는 모터가 더 이상 작동 불가능할 정도에 이르기 직전의 온도로서, 최소한 드론이 출발 기지국까지 복귀할 수 있는 정도의 작동은 가능하나, 추가적인 과열시 모터 동작기능에 장애가 발생될 정도의 손상을 가져올 수 있다.
보다 상세하게는 제3 온도를 초과하는 경우 드론의 임무 수행이 불가능할 수 있으며, 이 경우 후술하겠지만 드론은 출발 기지로 복귀하는 것이 바람직하다.
한편, 비행고도 최소값 제한에 대해 설명한다.
여기에서 위험단계가 단계적으로 제1 위험단계, 제2 위험단계 및 제3 위험단계로 3 단계로 지정될 수 있다.
제1 위험단계는 모터의 온도가 제1 온도를 초과하고 제2 온도 미만인 경우이다.
제2 위험단계는 모터의 온도가 제2 온도를 초과하고 제3 온도 미만인 경우이다.
제3 위험단계는 모터의 온도가 제3 온도를 초과하는 경우이다.
이는 모터의 온도상태가 제1 온도를 초과하고 제2 온도 미만인 경우에는 제1 위험단계로 지정하고, 이 경우 드론의 허용 비행 고도에 최소값을 증가시켜 화재의 열원으로부터 드론과의 거리를 늘여주게 된다.
다시 말해서, 제1 위험단계는 드론의 비행고도 최소값을 증가시키게 된다.
드론은 열화상 카메라를 포함할 수 있다.
이 경우에 있어 비행고도 최소값은 드론에 마련된 열화상 카메라의 시야각이라든지 해상도 정보와 드론 모터의 현재 온도를 이용한 온도맵으로부터 도출 가능하다.
다시 말해, 드론 모터의 온도가 상승될수록 드론의 비행 고도를 증가시키지만, 무작정 증가시킬 수는 없으며 이 경우에도 어디까지나 열화상 카메라를 이용하여 카메라 성능을 고려한 화재 감시 임무 수행이 가능한 범위 내에서 조절되어야 한다.
즉, 비행고도 최소값은 화재 감시 가능 영역(고도) 내에 있는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 드론 모터의 회전수(RPM) 최대값 제한에 있어 모터 회전수(RPM) 최대값 제한(Derating)과 일반제한(Normal)에 대해 설명한다.
먼저 모터 회전수(RPM) 최대값 제한(Derating)에 대하여 설명한다.
즉, 과열위험에 의한 모터 회전수(RPM) 최대값 제한단계(S40)는 드론 모터의 회전수(RPM) 최대값을 제한시킨다.
드론 모터가 제2 위험단계에 있는 경우, 비행고도 최소값 제한 제어를 통한 비행 고도의 확보만으로는 부족하다.
왜냐하면, 이와 같은 비행고도 최소값 제어 중에도 드론의 모터는 비행고도 유지를 위해 계속적으로 소정의 회전을 유지하게 되고, 그에 따라 모터의 발열은 축적되어 모터의 온도가 증가되어 모터 손상이 발생될 우려가 있기 때문이다.
그러므로, 이 경우에는 모터의 출력까지 제한시켜 모터 온도 상승을 억제하여야만 한다.
이 경우, 모터의 회전수 제한 값은 소화탄 등 드론에 실장된 소화장비를 포함한 드론의 총 중량과 모터의 온도값을 입력값으로 하는 안전맵을 기반으로 한다.
모터 온도가 상승될수록 모터 최대 회전값을 낮추지만, 드론의 임무 수행을 위해 최소한의 회전값을 유지하여야 한다.
다시 말해서, 최소한의 임무 수행을 위해 적어도 호버링이 가능하도록 추력을 발생시키는 회전수는 유지하여야 한다.
다음으로 일반제한(Normal)을 설명한다.
드론 모터가 과열 상태가 아니거나 위험의 정도가 제1 위험단계에 있는 경우, 학습을 통해 얻어진 모터별 출력 가능한 최대 회전수를 기반으로 하여 드론을 제어함으로써 드론 제어의 안정성을 향상시킬 수 있다.
다시 말해서, 일반제한은 제1 위험단계인 경우의 모터 회전수 제한에 관한 것이다.
보다 상세하게는 일반제한에 의한 모터 회전수 최대값 제한단계(S70)는 학습조건 판단단계(S71), 모터의 최대 회전수 학습단계(S72), 모터 회전수(RPM) 최대값 설정단계(S73)를 순차적으로 거칠 수 있고, 학습조건 판단단계(S71)에서 만족되지 않으면 종료되는 제어 방법이다.
학습조건 판단단계(S71)는 학습에 관한 판단단계이다.
보다 상세하게는, 본 발명의 바람직한 실시 예의 드론은 화재에 대응하여 여러 가지 학습 수행이 가능한 인공지능 학습부(미도시, 이하 학습부)를 가질 수 있다.
학습부는 드론에 마련된 복수 개의 모터 간 성능 차이와 열화에 의한 성능 저하를 파악하여 드론 제어에 정보를 제공할 수 있다.
학습부가 필요한 이유는, 실제 모터가 출력할 수 있는 회전수를 고려하지 않고 모터 제어를 수행할 경우, 목표 회전수와 실제 회전수와의 차이가 발생될 수 있으며, 이를 통해 복수 개의 모터 간에 출력의 불균형이 초래되고, 결국 목표 값 추종성 저하, 제어 안정성 저하 등의 문제가 발생되기 때문이다.
학습부는 이와 같은 목표 회전수와 실제 회전수와의 차이를 최소화하기 위해 정보들을 학습하여 드론 제어에 활용케 한다.
학습부의 학습조건을 설명한다.
학습부는 조건 만족 시에만 학습을 수행하며, 불만족한 경우 학습을 하지 아니하고 이전의 학습된 값을 이용하여 모터의 회전수를 제한시킬 수 있다.
학습부는 호버링 여부를 확인하고, 드론이 호버링 중에서만 학습할 수 있다.
다시 말해, 호버링은 드론의 위치 변화가 거의 없고, 설정 고도에서 고도를 유지한 비행을 가리키는데, 이는 조정명령이 없는 상태이고, 드론의 위치 변화도 없으며, 당연히 드론의 속도 변화 및 자세 변화도 없는 상태이다.
학습부는 이와 같이 드론이 소정 시간 동안 호버링 상태를 유지하는 경우 학습을 진행할 수 있다.
한편, 복수 개의 개별 모터의 최대 회전수 학습을 설명한다.
먼저, 각 ESC(Electric Speed Controller)가 현재 펄스폭변조 제어(PWM; Pulse Width Modulation, 이하 PWM)을 비행제어부(Flight Controller)에 송신한다.
이는 호버링 상태 도달했을 때, 모든 모터의 생성 RPM은 동일하지만 모터 간 성능 차이에 따라 ESC가 인가하는 PWM은 상이할 수 있기 때문이다.
다음으로 표준 성능 맵으로부터 각 PWM에 해당하는 회전수(RPM)를 출력한다.
다음으로, 호버링 상황에서의 모터 RPM을 계산한다.
호버링은 드론의 무게와 일치하는 추력을 모든 모터가 균등하게 나누어 생성하는 상태이다.
모터 추력은 계수와 회전 속도의 제곱과의 곱이며, 각 모터 PWM에 해당하는 표준 RPM의 비율을 계산한다.
다음으로, 계산한 비율을 표준 최대 RPM에 곱하여, 모터 별 최대 RPM 값 계산 및 메모리에 저장한다.
다음으로, 학습값과 표준 최대 RPM과의 차이가 임계값 이상인 경우, 모터 고장을 판정하고 및 고장 메시지를 GCS에 송신한다.
다음으로 모터 회전수(RPM) 최대값 제한(Derating)에 대해 설명한다.
모터 회전수(RPM) 최대값 제한(Derating)이란 모터 최대 회전수 허용치와 관련되는데, 구체적 내용은 다음과 같다.
복수의 모터 중 가장 온도가 높은 모터의 온도값과 드론의 총중량을 입력값으로 하는 도출맵에서 모터 회전수 제한 값을 산출하여 출력한다.
이를 통해 복수의 모터 별 최대 회전수 허용치를 계산한다.
다시 말해서, 일반적인 상황에서의 제한 즉, 일반제한(Normal)은 학습한 모터 별 최대 회전수 중 최소값을 선택하여 모터를 제어한다.
그러나, 고온 발생 등 특별한 위험 상황에서의 제어인 모터 회전수(RPM) 최대값 제한(Derating)은 학습값과 도출맵을 통해 계산한 회전수 제한 값 중에서 작은 값으로 제한시킨다.
이를 통해 모터 온도 상승을 억제하면서도 모터 제어의 안정성이 확보될 수 있게 된다.
S10 : 제1 모터 온도 판단단계
S20 : 비행고도 제한단계
S30 : 제2 모터 온도 판단단계
S40 : 과열위험에 의한 모터 회전수(RPM) 최대값 제한단계
S50 : 제3 모터 온도 판단단계
S51 : 모터 최대 회전수 허용치 계산단계
S52 : 모터 회전수(RPM) 최대값 설정단계
S60 : 복귀단계
S70 : 일반제한에 의한 모터 회전수 최대값 제한단계
S71 : 학습조건 판단단계
S72 : 모터의 최대 회전수 학습단계
S73 : 모터 회전수(RPM) 최대값 설정단계

Claims (10)

  1. 화재 진압에 이용되는 소방 드론의 모터 제어 방법에 있어서,
    상기 모터의 작동 가능 온도인 제1 임계값, 제2 임계값 및 제3 임계값이 순차적으로 온도가 높게 설정되되,
    상기 모터의 온도를 측정하여 상기 제1 임계값과 비교판단하는 제1 모터 온도 판단단계(S10);
    상기 모터의 온도가 상기 제1 임계값 보다 큰 경우 상기 드론의 최소 비행고도를 제한하는 비행고도 제한단계(S20);
    상기 모터의 온도를 측정하여 상기 제2 임계값과 비교판단하는 제2 모터 온도 판단단계(S30);
    상기 모터의 온도가 상기 제2 임계값 보다 큰 경우 상기 모터의 회전수를 제한하는 과열위험에 의한 모터 회전수(RPM) 최대값 제한단계(S40);
    상기 모터의 온도를 측정하여 상기 제3 임계값과 비교판단하는 제3 모터 온도 판단단계(S50);
    상기 모터의 온도가 상기 제3 임계값 보다 큰 경우 기지로 복귀하는 복귀단계(S60); 를 포함하고,
    상기 최소 비행고도는 화재 감시 가능 고도 내에 있는 것을 특징으로 하는,
    소방 드론의 모터 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비행고도 제한단계(S20)는 상기 드론에 탑재된 열화상카메라를 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는,
    소방 드론의 모터 제어 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 과열위험에 의한 모터 회전수(RPM) 최대값 제한단계(S40)는 상기 드론의 총 중량과 상기 모터의 온도값을 입력값으로 하는 안전맵을 기반으로 설정되는 것을 특징으로 하는,
    소방 드론의 모터 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 드론에 마련된 복수 개의 모터 간 성능 차이와 열화에 의한 성능 저하를 파악하여 상기 드론 제어에 정보를 제공하는 학습부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    소방 드론의 모터 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 학습부는 상기 드론이 소정 시간동안 호버링 유지중에 학습하는 것을 특징으로 하는,
    소방 드론의 모터 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 과열위험에 의한 모터 회전수(RPM) 최대값 제한단계(S40)는 상기 드론의 복수의 모터 중 가장 온도가 높은 모터의 온도값과 상기 드론의 총중량을 입력값으로 하는 도출맵으로부터 산출되는 것을 특징으로 하는,
    소방 드론의 모터 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 모터의 회전수는 상기 학습과 상기 도출맵을 통해 계산한 회전수 제한 값 중에서 작은 값으로 제한되는 것을 특징으로 하는,
    소방 드론의 모터 제어 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
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