KR102648260B1 - 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치 및 방법 - Google Patents

철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시설물 점검하는 드론의 통신 주파수 할당에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시설물 점검 중인 드론이 운행 중인 열차로부터의 통신 간섭을 최소화할 수 있도록 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치 및 방법에 관한 것이다. 이를 위해, (i-1) 열차(20)에 탑재되고, 열차(20)에서 사용되는 복수의 통신 채널들의 통신상태를 모니터링하는 채널 모니터링부(26); (i-2) 복수의 통신 채널들 중 특정 임계치 이하의 채널 정보를 이동관제부(300)로 전송하는 열차제어부(24)와 열차 통신부(22); (ii-1) 이동관제부(300)에 탑재되고, 수신된 채널 정보 중 통신 품질(QoS)이 제일 좋은 채널을 선정하는 채널선정부(330); (ii-2) 채널선정부(330)에 의해 선정된 채널을 드론(400)으로 전송하는 관제통신부(310); (iii-1) 드론(400)에 탑재되고, 이동관제부(300)로부터 선정된 채널을 수신하는 드론통신부(410); (iii-2) 이동관제부(300)와 드론(400)이 선정된 채널로 통신하도록 하는 드론제어부(420);를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치가 제공된다.

Description

철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치 및 방법{Apparatus and method for frequency scheduling of drones for inspection of railway facilities}
본 발명은 시설물 점검하는 드론의 통신 주파수 할당에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시설물 점검 중인 드론이 운행 중인 열차로부터의 통신 간섭을 최소화할 수 있도록 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 철도시설물(10)을 점검중인 드론(400), 이동관제부(300) 및 운행 중인 열차(20)의 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 열차 선로, 교량 등에 대해서는 드론(또는 멀티콥터 등과 같은 무인비행체)을 이용하여 거더, 하부 구조물, 교대 등을 촬영한 뒤 균열, 변형, 기울어짐 등을 점검한다. 즉, 드론(400)은 미리 정해진 비행경로(30)를 따라 이동하면서 철도 시설물(10)의 측면, 하부를 촬영하고, 촬영된 영상으로부터 균열, 기울어짐, 변형, 이물질, 박리, 누수 등을 점검한다. 이러한 촬영과 점검은 정기적으로 수행되며, 시간과 비용이 단축되기 때문에 최근 크게 각광을 받으면서 널리 행해지고 있다.
즉, 드론을 탑재한 이동관제부(300)의 차량으로 철도 시설물(10) 근처까지 이동한 후, 드론(400)을 띄운다. 조작자는 차량 내부에서 드론(400)을 통제하며, 촬영과 점검 과정을 모니터링하게 된다.
그런데, 열차(20)에서 방사되는 ISM 대역의 신호 세기가 드론(400)의 무선통신에 영향을 미치는 수준이다. 이러한 통신간섭으로 인해 드론(400)이 오동작하거나 비행 제어가 원활하지 않아서 시설물(10)에 충돌 및 추락할 수 있다. 또한, 드론(400)에서 촬영한 측정데이터가 실시간으로 이동관제부(300)에 수신되지 못할 수도 있다.
예를 들어, 도 4는 도 1과 같은 철도 시설물 주위에서 방사되는 2.4 GHz 대역의 신호 세기를 측정한 결과 그래프이다. 도 4에 도시된 바와 같이, X축은 시간 축(단위, 초)으로써 열차(20)가 접근하여(0초), 드론(400)을 통과한 후(17초), 통신 간섭을 받고(18초 동안), 다시 복구되는 상태(35초 이후)를 나타낸다. 도 4의 왼쪽 Y축은 주파수(GHz)를 나타내며, 2.4 ~ 2.5 GHz 대역에서 높은 간섭이 일어남을 나타내고 있습니다. 도 4의 오른쪽 Y축은 신호 강도(dBm)를 나타내며, 열차(20) 통과 후 최대 -60 dBm의 높은 신호가 측정되어 드론(400)의 통신에 영향을 주고 있음을 나타내고 있다.
그런데, 열차(20), 특히 KTX와 같은 고속열차는 운행 속도가 빠르기 때문에 조작자에 의해 통신 품질이 좋은 채널을 찾아 변경하기에는 시간이 충분하지 않았다.
1. 대한민국 특허공개 제 10-2021-0039465호(높은 우선 순위 통신 및 QoS 피드백을 위한 자원의 재할당 및 보유), 2. 대한민국 특허공개 제10-2020-0099158호(드론을 활용하여 위치 추적을 수행하는 방법 및 장치), 3. 대한민국 특허공개 제10-2020-0003062호(드론-커플링 사용자 장비와 지상 무선 통신 가입자 네트워크의 컴포넌트 사이에서의 비행중 상황 표시자를 포함하는 메시지의 교환).
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 열차(20)에서 방사되는 ISM 대역 중 통신 품질이 제일 좋은 채널을 선정하여 할당함으로써 이동관제부와 드론이 선정된 채널로 통신하도록 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, (i-1) 열차(20)에 탑재되고, 열차(20)에서 사용되는 복수의 통신 채널들의 통신상태를 모니터링하는 채널 모니터링부(26); (i-2) 복수의 통신 채널들 중 특정 임계치 이하의 채널 정보를 이동관제부(300)로 전송하는 열차제어부(24)와 열차 통신부(22); (ii-1) 이동관제부(300)에 탑재되고, 수신된 상기 채널 정보 중 통신 품질(QoS)이 제일 좋은 채널을 선정하는 채널선정부(330); (ii-2) 채널선정부(330)에 의해 선정된 채널을 드론(400)으로 전송하는 관제통신부(310); (iii-1) 드론(400)에 탑재되고, 이동관제부(300)로부터 선정된 채널을 수신하는 드론통신부(410); (iii-2) 이동관제부(300)와 드론(400)이 선정된 채널로 통신하도록 하는 드론제어부(420);를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치가 제공된다.
또한, 열차통신부(22)와 관제통신부(310) 사이 및 관제통신부(310)와 드론(400) 사이는 ISM 대역으로 통신할 수 있다.
또한, 특정 임계치는 열차(20)의 채널 점유시간, 사용자수, 신호세기, 재전송횟수, 응답속도, 및 승객수 중 적어도 하나의 임계치이다.
또한, 통신 품질(QoS)이 제일 좋은 채널은 신호대 잡음비(Signal-to-Noise, SNR)가 가장 좋은 채널이다.
또한, 채널선정부(330)는 이동관제부(300)와 드론(400) 사이의 신호대 잡음비(SNR), 패킷 에러율 및 응답속도 중 적어도 하나에 기초하여 채널을 선정한다.
또한, 채널선정부(330)는, 드론(400)의 비행제어에 관한 지령을 통신하는 경우, 제 1 대역폭의 채널을 선정하고, 그리고 드론(400)으로부터의 측정데이터를 통신하는 경우, 제 1 대역폭 보다 큰 제 2 대역폭의 채널을 선정한다.
또한, 드론(400)의 비행제어에 관한 지령을 통신하는 경우, 채널선정부(330)는, 이동관제부(300)와 드론(400) 사이의 응답속도에 기초하여 제 1 대역폭의 채널을 선정한다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 또 다른 카테고리로써, 전술한 주파수 선정 장치를 이용한 주파수 선정 방법에 있어서, 드론(400)이 철도 시설물(10)의 주위를 비행하며 점검하는 동안에(S100), 채널 모니터링부(26)가 열차(20)에서 사용되는 복수의 통신 채널들의 통신상태를 모니터링하는 단계(S110); 열차제어부(24)가 복수의 통신 채널들 중 특정 임계치 이하의 채널 정보를 선정하고, 열차통신부(22)가 채널 정보를 이동관제부(300)로 전송하는 단계(S120); 채널선정부(330)가 수신된 채널 정보 중 통신 품질(QoS)이 제일 좋은 채널을 선정하는 단계(S130); 관제통신부(310)가 선정된 채널을 드론(400)으로 전송하는 단계(S140); 드론통신부(410)가 선정된 채널을 수신하여, 이동관제부(300)와 드론(400)이 선정된 채널로 통신하도록 하는 단계S150);가 수행되는 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정방법에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 전송단계(S120)에서 선정된 채널 정보는 복수개의 채널 정보를 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 드론은 열차(20)에서 방사되는 ISM 대역 중 통신 품질이 제일 좋은 채널로 이동관제부와 통신할 수 있다. 따라서, 열차의 접근과 통과와 같은 짧은 시간 동안이라도 신속히 채널을 할당 받을 수 있는 장점이 있다.
특히, 통신 데이터의 속성에 따라 채널 선정 기준을 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 드론(400)의 비행제어에 관한 지령을 통신하는 경우, 대역폭이 좁고 응답속도가 빠른 채널을 선정하여 실시간 제어 성능을 높일 수 있다. 그리고, 드론(400)으로부터의 측정데이터를 통신하는 경우 대용량 전송이 필요하므로 대역폭이 넓은 채널을 선정할 수 있다.
이로 인해, 열차 통과시에도 안정적인 드론의 비행 제어와 통신이 가능하다. 또한, 드론의 오동작, 충돌, 추락 등을 방지할 수 있고, 오류없는 측정데이터의 확보도 가능하다.
다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 철도시설물(10)을 점검중인 드론(400), 이동관제부(300) 및 운행 중인 열차(20)의 개념도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치의 개략적인 블록도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정방법을 나타내는 흐름도,
도 4는 도 1과 같은 철도 시설물 주위에서 방사되는 2.4 GHz 대역의 신호 세기를 측정한 결과 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
실시예의 구성
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다. 본 발명에서 철도 시설물(10)은 열차 선로, 교량, 교각(20), 거더, 하부 구조물, 교대 등이 될 수 있다. 드론(400)은 소형의 무인비행체이며, 무인헬기, 멀티콥터 등이 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치의 개략적인 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 운행 중인 열차(20)에는 열차통신부(22), 열차제어부(24) 및 채널 모니터링부(26)가 구비된다.
열차(20)의 내부에는 복수의 AP(Access Point)에서 ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 대역으로 통신한다. ISM 통신은 전기통신 이외에 산업용, 과학용, 의료용, 가정용 등의 용도로 전파 에너지를 발생시키며, 한정된 장소에서만 사용하는 설비 또는 장치의 운용을 총칭한다. 이러한 ISM 대역은 900 MHz, 2.4 GHz, 5 GHz 등이 대표적이다.
채널 모니터링부(26)는 열차(20)에 탑재되고, 열차(20)에서 사용되는 복수의 통신 채널들의 통신상태를 모니터링한다. 모니터링 항목은 열차(20)의 채널 점유시간 및 사용중인 서비스 종류(예: 동영상 스트리밍, 웹서핑 등), 사용자수, 신호세기, 재전송횟수, 응답속도 및 승객수가 될 수 있다.
열차제어부(24)는 복수의 통신 채널들 중 특정 임계치 이하의 채널 정보(f1, f2, f3)를 선정하고, 열차 통신부(22)는 복수의 채널 정보(f1, f2, f3)를 이동관제부(300)로 전송한다. 즉, 채널 점유시간이 낮거나, 사용자수가 적거나, 신호세기가 높거나, 재전송횟수가 낮거나, 응답속도가 빠르거나, 승객수가 적은 채널이 선정될 수 있다. 또한 열차내 AP가 빔포밍 등을 지원하여 이용자의 방향정보까지 파악 가능하다면 해당 채널의 사용으로 열차의 좌측면 또는 우측면으로 간섭을 미칠지를 판단하여 해당 정보를 함께 전송할 경우 관제에서 무인이동체 위치를 고려하여 채널 선정에활용 가능하다.
이동관제부(300)는 차량에 탑재되고, 조작자에 의해 운영된다. 이동관제부(300)의 관제통신부(310)는 ISM 대역으로 열차통신부(22)와 통신 가능하고 드론통신부(410)와 통신 가능하다.
채널선정부(330)는 수신된 채널 정보(f1, f2, f3) 중 통신 품질(QoS)이 제일 좋은 채널(f1)을 선정한다. 즉, 채널선정부(330)는 이동관제부(300)와 드론(400) 사이의 신호대 잡음비(SNR)가 가장 높은 채널, 패킷 에러율이 가장 낮은 채널 및 응답속도가 제일 빠른 채널 중 하나를 선정한다. 본 발명의 실시예에서는 신호대 잡음비(SNR)가 가장 높은 채널을 통신 품질(QoS)이 제일 좋은 채널(f1)로 선정하였다.
또한, 채널선정부(330)는, 드론(400)의 비행제어에 관한 지령을 통신하는 경우, 실시간성을 위해 대역폭이 좁은 제 1 대역폭의 채널을 선정하고, 그리고 드론(400)으로부터의 대용량의 측정데이터를 통신하는 경우, 제 1 대역폭 보다 대역폭이 큰 제 2 대역폭의 채널을 선정한다.
또한, 드론(400)의 비행제어에 관한 지령을 통신하는 경우, 채널선정부(330)는, 이동관제부(300)와 드론(400) 사이의 응답속도가 제일 빠른 채널을 선정할 수 있다.
드론(400)의 드론통신부(410)는 ISM 대역으로 관제통신부(310)와 통신 가능하다. 구체적인 통신 방식은 와이파이, 블루투스, 4G, 5G 통신망, 무선 랜 모듈 등이 될 수 있다.
드론제어부(420)는 마이크로프로세서 또는 CPU가 될 수 있으며, 점검, 촬영, 및 비행에 필요한 프로그램이 탑재되고 실행된다.
드론(400)에는 그밖에도 블레이드, 모터, GPS센서, 배터리, 카메라, 거리센서, 자이로센서 등이 구비된다.
실시예의 동작
이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 관하여 상세히 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정방법을 나타내는 흐름도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 드론(400)이 철도 시설물(10)의 주위를 비행하며 점검이 이루어진다(S100).
드론(400)의 점검 중 열차(20)의 채널 모니터링부(26)가 열차(20)에서 사용되는 복수의 통신 채널들의 통신상태를 모니터링한다(S110). 즉, 열차(20)내의 채널들의 채널 점유시간, 사용자수, 신호세기, 재전송횟수, 응답속도, 및 승객수 등을 실시간으로 모니터링 한다.
그 다음, 열차제어부(24)는 복수의 통신 채널들 중 특정 임계치 이하의 채널 정보(f1, f2, f3)를 선정한다. 즉, 채널 점유시간이 특정 임계치 이하로 낮거나, 사용자수가 특정 임계치 이하로 적거나, 신호세기가 특정 임계치 이상으로 높거나, 재전송횟수가 특정 임계치 보다 낮거나, 응답속도가 특정 임계치 보다 빠르거나, 승객수가 특정 임계치 보다 적은 채널이 선정될 수 있다. 이때 각각의 특정 임계치는 항목의 특성에 따라 달라지며, 조작자에 의해 개별적으로 정해질 수 있다.
그 다음, 열차 통신부(22)는 복수의 채널 정보(f1, f2, f3)를 이동관제부(300)로 전송한다(S120). 전송되는 복수의 채널 정보(f1, f2, f3)는 드론(400)과 열차(20) 사이의 통신 간섭을 최소화할 수 있는 후보 통신 채널군이라고 할 수 있다.
그 다음, 이동관제부(300)의 채널선정부(330)가 수신된 채널 정보(f1, f2, f3) 중 통신 품질(QoS)이 제일 좋은 채널(f1)을 선정한다(S130). 즉, 채널선정부(330)는 이동관제부(300)와 드론(400) 사이의 신호대 잡음비(SNR)가 가장 높은 채널, 패킷 에러율이 가장 낮은 채널 및 응답속도가 제일 빠른 채널 중 하나를 선정한다. 본 발명의 실시예에서는 신호대 잡음비(SNR)가 가장 높은 채널을 통신 품질(QoS)이 제일 좋은 채널(f1)로 선정하였다.
이러한 채널 선정은 실시간으로 변화하며 상황에 따라 계속 선정될 수 있다. 예를 들어, 드론(400)의 비행제어에 관한 지령을 통신하는 경우, 채널선정부(330)는 대역폭이 좁은 채널을 선정할 수 있고, 선택적으로 이동관제부(300)와 드론(400) 사이의 응답속도가 가장 빠른 대역폭의 채널을 선정할 수 있다. 그리고, 만약, 드론(400)으로부터의 대용량 측정데이터(예 : 영상데이터, 점검 결과 등)를 통신하는 경우, 대역폭이 채널을 선정한다.
그 다음, 관제통신부(310)가 선정된 채널(f1)을 드론(400)으로 전송한다(S140).
드론통신부(410)는 선정된 채널(f1)을 수신하고, 통신 채널을 수신된 채널(f1)로 변경하여 이동관제부(300)와 드론(400)이 통신하도록 한다S150).
이러한 과정은 열차(20)의 접근시 마다 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
10 : 시설물,
20 : 열차,
22 : 열차통신부,
24 : 열차제어부,
26 : 채널 모니터링부,
30 : 비행경로,
40 : 교각,
300 : 이동관제부,
310 : 관제통신부,
320 : 제어부,
330 : 채널선정부,
400 : 드론,
410 : 드론통신부,
420 : 드론제어부.

Claims (12)

  1. (i-1) 열차(20)에 탑재되고, 상기 열차(20)에서 사용되는 복수의 통신 채널들의 통신상태를 모니터링하는 채널 모니터링부(26);
    (i-2) 상기 복수의 통신 채널들 중 특정 임계치 이하의 채널 정보를 이동관제부(300)로 전송하는 열차제어부(24)와 열차 통신부(22);
    (ii-1) 상기 이동관제부(300)에 탑재되고, 수신된 상기 채널 정보 중 통신 품질(QoS)이 제일 좋은 채널을 선정하는 채널선정부(330);
    (ii-2) 상기 채널선정부(330)에 의해 선정된 채널을 드론(400)으로 전송하는 관제통신부(310);
    (iii-1) 상기 드론(400)에 탑재되고, 상기 이동관제부(300)로부터 상기 선정된 채널을 수신하는 드론통신부(410);
    (iii-2) 상기 이동관제부(300)와 상기 드론(400)이 상기 선정된 채널로 통신하도록 하는 드론제어부(420);를 포함하고,
    상기 특정 임계치는 상기 열차(20)의 채널 점유시간, 사용자수, 신호세기, 재전송횟수, 및 응답속도 중 적어도 하나의 임계치인 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열차통신부(22)와 상기 관제통신부(310) 사이 및 상기 관제통신부(310)와 상기 드론(400) 사이는 ISM 대역으로 통신하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신 품질(QoS)이 제일 좋은 채널은 신호대 잡음비(SNR)가 가장 좋은 채널인 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널선정부(330)는 상기 이동관제부(300)와 상기 드론(400) 사이의 신호대 잡음비(SNR), 패킷 에러율 및 응답속도 중 적어도 하나에 기초하여 채널을 선정하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널선정부(330)는,
    상기 드론(400)의 비행제어에 관한 지령을 통신하는 경우, 제 1 대역폭의 채널을 선정하고, 그리고
    상기 드론(400)으로부터의 측정데이터를 통신하는 경우, 상기 제 1 대역폭 보다 큰 제 2 대역폭의 채널을 선정하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 드론(400)의 비행제어에 관한 지령을 통신하는 경우,
    상기 채널선정부(330)는, 상기 이동관제부(300)와 상기 드론(400) 사이의 응답속도에 기초하여 상기 제 1 대역폭의 채널을 선정하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정 장치.
  8. 제 1 항, 제 2 항 및 제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 주파수 선정 장치를 이용한 주파수 선정 방법에 있어서,
    드론(400)이 철도 시설물(10)의 주위를 비행하며 점검하는 동안에(S100),
    채널 모니터링부(26)가 열차(20)에서 사용되는 복수의 통신 채널들의 통신상태를 모니터링하는 단계(S110);
    열차제어부(24)가 상기 복수의 통신 채널들 중 특정 임계치 이하의 채널 정보를 선정하고, 열차통신부(22)가 상기 채널 정보를 이동관제부(300)로 전송하는 단계(S120);
    채널선정부(330)가 수신된 상기 채널 정보 중 통신 품질(QoS)이 제일 좋은 채널을 선정하는 단계(S130);
    관제통신부(310)가 상기 선정된 채널을 드론(400)으로 전송하는 단계(S140);
    드론통신부(410)가 상기 선정된 채널을 수신하여, 상기 이동관제부(300)와 상기 드론(400)이 상기 선정된 채널로 통신하도록 하는 단계S150);가 수행되고,
    상기 특정 임계치는 상기 열차(20)의 채널 점유시간, 사용자수, 신호세기, 재전송횟수, 및 응답속도 중 적어도 하나의 임계치인 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정방법.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 선정단계(S130)에서, 상기 채널선정부(330)는 상기 이동관제부(300)와 상기 드론(400) 사이의 신호대 잡음비(SNR), 패킷 에러율 및 응답속도 중 적어도 하나에 기초하여 채널을 선정하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 전송단계(S120)에서 선정된 상기 채널 정보는 복수개의 채널 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 선정단계(S130)에서, 상기 채널선정부(330)는,
    상기 드론(400)의 비행제어에 관한 지령을 통신하는 경우, 제 1 대역폭의 채널을 선정하고, 그리고
    상기 드론(400)으로부터의 측정데이터를 통신하는 경우, 상기 제 1 대역폭 보다 큰 제 2 대역폭의 채널을 선정하는 것을 특징으로 하는 철도 시설물의 점검용 드론의 주파수 선정방법.
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