KR20130058242A - 비행체의 충돌 방지 장치 및 방법 - Google Patents

비행체의 충돌 방지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비행체가 벽과 같은 장애물과 충돌하지 않도록 사용자의 제어 신호를 보정하는 장치 및 방법이 개시된다.
충돌 방지 장치는 비행체의 정보와 환경 정보를 기초로 충돌을 방지하기 위한 제어 제한 영역을 설정하는 영역 설정부; 및 제어 제한 영역에 진입한 비행체가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체의 이동 속도를 변경하는 이동 속도 변경부를 포함할 수 있다.

Description

비행체의 충돌 방지 장치 및 방법{COLLISION AVOIDANCE APPARATUS AND METHOD OF AIRCRAFT}
본 발명은 충돌 방지 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비행체가 벽과 같은 장애물과 충돌하지 않도록 사용자의 제어 신호를 보정하는 충돌 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 들어 무인 비행체와 무인 비행체를 원격으로 제어하는 방법이 개발되고 있다. 그러나 무인 비행체는 사용자가 탑승하고 있지 않은 만큼 사용자가 제어를 입력한 시각과 비행체가 제어에 따라 동작하는 시각에 딜레이가 있으므로 장애물과 충돌하는 것을 회피하기 어려운 실정이다.
한국공개특허 제10-2009-0120859호(공개일 2009년 11월 25일)에는 장애물과의 거리에 따라 원격 조정하는 로봇을 자동 회피하도록 제어하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 종래의 기술은 충돌이 예상될 경우, 로봇의 이동 속도와 방향을 제어하여 충돌을 회피하는 것이므로, 사용자는 장애물과 충돌할 가능성이 높다는 것을 사전에 인식하지 못할 수 있다. 이때, 사용자가 장애물이 있는 방향으로 로봇을 가속하도록 제어하면, 종래의 기술에서 계산한 이동 속도와 방향으로는 충돌을 회피하지 못할 수 있었다.
따라서, 원격 제어하는 장치가 장애물과 충돌 가능성이 있는 경우, 사용자가 장애물이 있는 방향으로 가속하지 않도록 하는 방법이 요청되고 있다.
본 발명은 비행체와 장애물 간의 거리가 일정 거리 이하인 경우, 비행체가 장애물 쪽으로 이동하는 속도나 거리를 감소 시킴으로써, 비행체가 충돌할 확률을 감소시키는 장치 및 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 비행체가 장애물과 근접하는 경우, 비행체를 장애물 방향으로 이동시키는 제어 신호를 차단함으로써, 충돌을 방지하는 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 장치는 비행체의 정보와 환경 정보를 기초로 충돌을 방지하기 위한 제어 제한 영역을 설정하는 영역 설정부; 및 제어 제한 영역에 진입한 비행체가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체의 이동 속도를 변경하는 이동 속도 변경부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 장치의 이동 속도 변경부는 제어 제한 영역에 진입한 비행체가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체가 사용자의 입력보다 적은 거리를 이동하도록 비행체 제어 신호를 보정할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 장치는 비행체의 정보와 환경 정보를 기초로 충돌을 방지하기 위한 제어 제한 영역과 비행체가 장애물과 충돌할 가능성이 높은 제어 차단 영역을 설정하는 영역 설정부; 제어 제한 영역에 진입한 비행체가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체의 이동 속도를 변경하는 이동 속도 변경부; 및 비행체가 제어 차단 영역에 진입하는 경우, 비행체를 장애물이 있는 방향으로 이동시키는 제어 신호의 전송을 차단하는 제어 차단부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 방법은 비행체의 정보와 환경 정보를 기초로 충돌을 방지하기 위한 제어 제한 영역을 설정하는 단계; 및 제어 제한 영역에 진입한 비행체가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체의 이동 속도를 변경하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 장치는 비행체의 정보와 환경 정보를 기초로 충돌을 방지하기 위한 제어 제한 영역과 비행체가 장애물과 충돌할 가능성이 높은 제어 차단 영역을 설정하는 단계; 제어 제한 영역에 진입한 비행체가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체의 이동 속도를 변경하는 단계; 및 비행체가 제어 차단 영역에 진입하는 경우, 비행체를 장애물이 있는 방향으로 이동시키는 제어 신호의 전송을 차단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 비행체와 장애물 간의 거리가 일정 거리 이하인 경우, 비행체가 장애물 쪽으로 이동하는 속도나 거리를 감소 시킴으로써, 비행체가 충돌할 확률을 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의하면, 비행체가 장애물과 근접하는 경우, 비행체를 장애물 방향으로 이동시키는 제어 신호를 차단함으로써, 충돌을 방지할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 장치와 다른 장치 간의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 장치를 도시한 블록 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제어 제한 영역과 제어 차단 영역을 도시한 도면이다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 비행체가 장애물이 있는 영역에서 비행하는 경우의 일례이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 최소 유지 거리와 비행체의 이동 방향간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비행체의 제어 장치를 도시한 블록 다이어그램이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 방법을 도시한 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 방법은 충돌 방지 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 장치와 다른 장치 간의 관계를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 장치(100)는 비행체(110)에 설치되어 비행체(110)의 이동을 원격으로 제어하는 원격 제어 장치(120)로부터 수신된 제어 신호를 보정함으로써, 비행체(110)가 장애물(130)과 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 이때, 장애물은 벽이나 다른 비행체일 수 있다.
구체적으로 충돌 방지 장치(100)는 원격 제어 장치(120)에서 비행체(110)를 벽(130)쪽으로 이동시키고자 하는 경우, 비행체(110)와 벽(130) 간의 거리에 따라 이동 속도를 감소 시킴으로써 충돌 확률을 감소시킬 수 있다. 또한, 충돌 방치 장치(100)는 비행체(110)와 벽(130) 간의 거리에 따라 비행체(110)를 벽(130)쪽으로 이동시키는 제어 신호를 차단함으로써, 충돌을 방지할 수도 있다.
이때, 비행체(110)는 비행체(110)의 속도 정보, 비행체(110)의 가속도 정보, 및 비행체(110)의 이동 방향이나 기울기 중 적어도 하나를 측정할 수 있는 자세 센서와, 비행체(110)와 장애물(130)간의 거리를 측정하는 거리 센서를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 장치(100)를 도시한 블록 다이어그램이다.
도 2을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 장치(100)는 영역 설정부(210)와 이동 속도 변경부(220), 및 제어 차단부(230)를 포함할 수 있다.
영역 설정부(210)는 비행체(110)의 정보와 환경 정보를 기초로 충돌을 방지하기 위한 제어 제한 영역과 비행체가 장애물과 충돌할 가능성이 높은 제어 차단 영역을 설정할 수 있다.
이때, 비행체(110)의 정보는 비행체(110)의 속도 정보, 비행체(110)의 가속도 정보, 비행체(110)의 질량 정보 및 비행체(110)의 이동 방향 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 환경 정보는 비행체(110)가 비행 중인 지역의 공기 밀도, 비행체(110)가 비행 중인 지역의 온도의 속도, 및 비행체(110)가 충돌할 수 있는 장애물(130)의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 비행체(110)가 충돌할 수 있는 장애물(130)의 위치 정보는 거리 센서가 측정한 비행체(110)와 장애물(130)간의 거리에 따라 결정될 수 있다.
그리고, 제어 제한 영역은 비행체(110)가 최고 속도로 장애물(130)으로 이동하더라도, 충돌 전에 비행체(110)의 방향을 변경할 수 있는 영역일 수 있다. 제어 차단 영역은 장애물과 접촉한 비행체(110)의 양력이 비행체에게 영향을 주는 영역일 수 있다. 예를 들어, 영역 설정부(210)는 비행체(110)가 헬기인 경우, 헬기의 로터에서 발생하는 바람이 장애물(130)에 반사되어 헬기까지 도달할 수 있는 영역을 제어 차단 영역으로 설정할 수 있다.
이때, 영역 설정부(210)는 비행체(110)의 정보와 환경 정보를 기초로 비행체(110)가 최고 속도로 장애물(130)으로 이동할 경우, 충돌 전에 비행체(110)의 방향을 변경할 수 없는 거리인 최소 유지 거리를 계산하고, 충동 대상(130)에서 최소 유지 거리까지의 영역을 제어 차단 영역으로 설정할 수 있다. 또한, 영역 설정부(210)는 최소 유지 거리에서 일정 거리 떨어진 영역을 제어 제한 영역으로 설정할 수 있다.
이때, 비행체(110)의 정보와 환경 정보와 최소 유지 거리 Db는 표 1과 같은 상관 관계를 가질 수 있다.
Figure pat00001
이때, 비행체의 속도 v나 비행체의 가속도 a가 증가할수록 비행체(110)가 장애물(130)과 충돌할 수 있는 시간이 짧으므로 최소 유지 거리 Db가 증가해야 한다. 따라서, 비행체의 속도 v나 비행체의 가속도 a와 최소 유지 거리 Db는 비례할 수 있다.
또한, 비행체의 질량 m이 증가할수록 비행체(110)가 충돌하지 않도록 감속하는 시간이 증가하므로, 최소 유지 거리 Db가 증가해야 한다. 따라서, 비행체의 질량 m과 최소 유지 거리 Db는 비례할 수 있다.
그리고, 비행체(110)가 비행하는 영역의 공기 밀도 p가 감소하거나, 비행체(110)가 비행하는 영역의 온도 t가 증가할 수록 비행체(110)의 양력이 감소하므로 양력을 유지 하기 위하여 로터의 회전 수나 이동 속도를 증가시켜야 한다. 그에 따라, 비행체(110)의 속도 v나 헬기의 로터에서 발생하는 바람이 장애물(130)에 반사되어 헬기까지 도달할 수 있는 거리가 증가하므로, 최소 유지 거리 Db가 증가해야 한다. 따라서, 비행체(110)가 비행하는 영역의 공기 밀도 p와 최소 유지 거리 Db는 반비례하고, 비행체(110)가 비행하는 영역의 온도 t와 최소 유지 거리 Db는 비례할 수 있다.
또한, 영역 설정부(210)는 비행체(110)의 이동 방향과 비행체(110)와 장애물(130) 간의 최단 거리 간의 각도가 증가하는 경우, 비행체(110)가 장애물(130)과 충돌할 때까지의 거리가 증가하므로, 최소 유지 거리 Db를 감소시킬 수 있다.
이동 속도 변경부(220)는 제어 제한 영역에 진입한 비행체(110)가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체(110)의 이동 속도를 변경할 수 있다. 구체적으로, 이동 속도 변경부(220)는 제어 제한 영역에 진입한 비행체(110)가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체(110)의 이동 속도를 감소 시켜 비행체(110)가 장애물(130)과 충돌할 때까지 걸리는 시간을 증가시킴으로써 사용자가 충돌 전에 비행체(110)의 방향을 전환하도록 유도할 수 있다.
또한, 이동 속도 변경부(220)는 제어 제한 영역에 진입한 비행체(110)가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체(110)의 제어 민감도를 변경할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 원격 제어 장치(120)에서 A방향으로 a만큼 이동하라는 명령을 입력한 경우, 이동 속도 변경부(220)는 A방향에 장애물(130)이 있으면 a/b만큼 이동하도록 제어 신호를 보정하고, A방향에 장애물(130)이 없으면 a만큼 이동할 수 있도록 제어 신호를 보정하지 않을 수 있다. 이때, b는 실시예에 따라 변경 가능한 상수일 수 있다.
제어 차단부(230)는 비행체(110)가 제어 차단 영역에 진입하는 경우, 원격 제어 장치(120)가 비행체를 장애물이 있는 방향으로 이동시키는 제어 신호를 전송하면, 해당 제어 신호의 수신을 차단할 수 있다.
또한, 제어 차단부(230)는 비행체(110)가 제어 차단 영역에 진입하는 경우, 자동으로 비행체(110)가 장애물(130)의 반대 방향으로 이동하도록 할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제어 제한 영역과 제어 차단 영역을 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 장치(100)의 영역 설정부(210)는 자율 제어 영역(310)과 제한적 제어 영역(320) 및 제어 차단 영역(330)을 설정할 수 있다.
이때, 자율 제어 영역(310)은 충돌 방지 장치(100)가 원격 제어 장치(120)로부터 수신한 제어 신호를 보정하지 않는 영역으로써 사용자가 입력한 제어 신호에 따라 비행체(110)가 이동할 수 있는 영역일 수 있다.
또한, 제한적 제어 영역(320)은 원격 제어 장치(120)에서 비행체(110)를 벽(130)쪽으로 이동시키고자 하는 경우, 충돌 방지 장치(100)의 이동 속도 변경부(220)가 제어 신호를 보정하여 비행체(110)의 이동 속도를 감소 시킴으로써 충돌 확률을 감소시키는 영역일 수 있다.
그리고, 제어 차단 영역(330)은 충돌 방지 장치(100)의 제어 차단부(230)가 해당 영역에 진입한 비행체(110)를 벽(130)쪽으로 이동시키는 제어 신호를 차단하거나, 자동으로 제한적 제어 구역(320)으로 이동시키는 제어 신호를 발신함으로써 충돌을 방지하는 영역일 수 있다.
이때, 영역 설정부(210)는 비행체(110)의 정보와 환경 정보를 기초로 비행체(110)가 최고 속도로 장애물(130)으로 이동할 경우, 충돌 전에 비행체(110)의 방향을 변경할 수 없는 거리인 최소 유지 거리를 계산하고, 충동 대상(130)에서 최소 유지 거리까지의 영역을 제어 차단 영역(330)으로 설정할 수 있다. 또한, 영역 설정부(210)는 최소 유지 거리에서 일정 거리 떨어진 영역을 제어 제한 영역(320)으로 설정할 수 있다.
도 4은 본 발명의 일실시예에 따른 비행체(110)가 장애물(130)이 있는 영역에서 비행하는 경우의 일례이다.
본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 장치(100)는 비행체(110)가 자율 제어 영역(310)에 있는 경우(410), 원격 제어 장치(120)로부터 수신한 제어 신호를 보정하지 않음으로써, 비행체(110)가 원격 제어 장치(120)로부터 수신한 제어 신호에 따라 모든 방향(411)으로 이동할 수 있다.
또한, 충돌 방지 장치(100)는 비행체(110)가 제한적 제어 영역(320)으로 진입한 경우(420), 원격 제어 장치(120)로부터 수신한 제어 신호를 보정할 수 있다. 구체적으로, 충돌 방지 장치(100)는 원격 제어 장치(120)로부터 비행체(110)를 장애물(130)이 있는 방향(431)으로 이동하도록 하는 제어 신호를 수신한 경우, 비행체(110)의 이동 거리나 이동 속도가 감소하도록 제어 신호를 보정할 수 있다.
그리고, 충돌 방지 장치(100)는 비행체(110)가 제한적 차단 영역(330)으로 진입한 경우(430), 원격 제어 장치(120)로부터 수신한 제어 신호를 보정할 수 있다. 구체적으로, 충돌 방지 장치(100)는 원격 제어 장치(120)로부터 비행체(110)를 장애물(130)이 있는 방향(431)으로 이동하도록 하는 제어 신호를 수신한 경우, 해당 제어 신호의 수신을 차단함으로써, 비행체(110)가 더 이상 장애물(130)에 근접하지 않도록 할 수 있다.
마지막으로, 충돌 방지 장치(100)는 비행체(110)와 장애물(130)이 지나치게 가깝거나, 비행체(110)가 복수의 장애물(130)과 인접한 경우(440), 비행체가 장애물(130)이 있는 방향과 반대 방향으로 이동하도록 하는 제어 신호를 비행체(110)의 제어 장치에 전송함으로써, 비행체(110)와 장애물(130) 간의 거리를 벌릴 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 최소 유지 거리와 비행체(110)의 이동 방향간의 관계를 나타낸 도면이다.
비행체(110)의 이동 방향과 비행체(110)와 장애물(130) 간의 최단 거리 간의 각도 θ가 적은 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 비행체(110)가 장애물(130)과 접촉할 때까지 이동할 거리(510)는 비행체(110)와 장애물(130) 간의 최단 거리와 유사하다. 따라서, 영역 설정부(210)는 최소 유지 거리 Db를 증가시켜 제한적 차단 영역을 넓힐 수 있다.
반면, 비행체(110)의 이동 방향과 비행체(110)와 장애물(130) 간의 최단 거리 간의 각도 θ가 큰 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 비행체(110)가 장애물(130)과 접촉할 때까지 이동할 거리(520)는 비행체(110)와 장애물(130) 간의 최단 거리보다 많이 길어지므로 충돌 가능성이 낮게 된다. 따라서, 영역 설정부(210)는 최소 유지 거리 Db를 감소시켜 제한적 차단 영역을 좁힐 수 있다.
이때, 각도 θ와 최소 유지 거리 Db간의 관계는 이하 수학식 1을 만족할 수 있다.
Figure pat00002
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비행체(110)의 제어 장치를 도시한 블록 다이어그램이다.
본 발명의 일실시예에 따른 비행체(110)는 도 6에 도시된 바와 같이 비행체 제어 장치(610)과 충돌 방지 장치(100)를 포함할 수 있다.
비행체 제어 장치(610)는 원격 제어 장치(120)로부터 수신한 제어 신호에 따라 비행체(110)의 움직임을 제어할 수 있다. 예를 들어 비행체 제어 장치(610)는 원격 제어 장치(120)로부터 사용자가 방향키를 왼쪽으로 꺾었다는 제어 신호를 수신한 경우, 비행체(110)가 왼쪽으로 이동하도록 제어할 수 있다.
이때, 비행체 제어 장치(610)는 비행체(110)의 자세 센서로부터 비행체(110)의 속도 정보, 비행체(110)의 가속도 정보, 및 비행체(110)의 이동 방향이나 기울기 중 적어도 하나를 수신하고, 수신한 정보에 따라 비행체(110)를 제어할 수 있다. 구체적으로 비행체 제어 장치(610)는 비행체(110)의 자세 센서로부터 수신한 정보에 따라 비행체(110)의 고도를 자동 유지할 수 있다.
비행체(110)는 이동 방향과 이동 속도만 있는 지상의 교통 수단과 달리 속도나 주변 환경에 따라 고도가 변경될 수 있는 3차원 이동을 하게 된다. 그러나, 지상에서의 2차원 이동에 익숙한 사용자는 원하는 장소까지 비행체(110)를 이동하는 과정에서 비행체(110)의 고도를 일정하게 유지하는데 어려움을 격을 수 있다.
따라서, 비행체 제어 장치(610)는 비행체(110)로부터 수신한 정보에 따라 자동으로 비행체(110)의 고도를 유지함으로써, 사용자가 비행체(110)를 원하는 장소까지 용이하게 제어하도록 할 수 있다.
또한, 원격 제어 장치(120)는 비행체(110)의 자세 센서로부터 수신한 정보와 거리 센서가 측정한 비행체(110)와 장애물(130)간의 거리를 충돌 방지 장치(100)에 입력함으로써, 충돌 방지 장치(100)가 제어 제한 영역과 제어 차단 영역을 설정하도록 할 수 있다.
이때, 충돌 방지 장치(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 비행체 제어 장치(610)에 특정 신호를 입력하여 원격 제어 장치(120)로부터 수신한 제어 신호를 보정할 수 있다. 이때, 충돌 방지 장치(100)가 비행체 제어 장치(610)에 입력하는 특정 신호는 원격 제어 장치(120)로부터 수신한 제어 신호의 값을 보정하는 신호이거나, 비행체 제어 장치(610)가 원격 제어 장치(120)로부터 수신한 제어 신호를 차단하도록 하는 신호일 수 있다. 또한, 충돌 방지 장치(100)가 비행체 제어 장치(610)에 입력하는 특정 신호는 비행체가 장애물(130)이 있는 방향과 반대 방향으로 이동하도록 하는 제어 신호일 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 충돌 방지 방법을 도시한 플로우차트이다.
단계(S710)에서 비행체(110)의 정보와 환경 정보를 기초로 충돌을 방지하기 위한 제어 제한 영역과 비행체가 장애물과 충돌할 가능성이 높은 제어 차단 영역을 설정할 수 있다.
단계(S720)에서 이동 속도 변경부(220)는 비행체(110)의 거리 센서가 측정한 비행체(110)와 장애물(130)간의 거리를 기초로 비행체(110)가 단계(S710)에서 설정한 제어 제한 영역에 진입하였는지 여부를 판단할 수 있다.
단계(S730)에서 이동 속도 변경부(220)는 단계(S720)에서 제어 제한 영역에 진입한 것으로 판단된 비행체(110)가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체(110)의 이동 속도를 감소시킬 수 있다.
단계(S740)에서 제어 차단부(230)는 비행체(110)의 거리 센서가 측정한 비행체(110)와 장애물(130)간의 거리를 기초로 비행체(110)가 단계(S710)에서 설정한 제어 차단 영역에 진입하였는지 여부를 판단할 수 있다.
단계(S750)에서 제어 차단부(230)는 단계(S740)에서 제어 제한 영역에 진입한 것으로 판단된 비행체를 장애물이 있는 방향으로 이동시키는 제어 신호의 전송을 차단할 수 있다. 이때, 제어 차단부(230)는 비행체(110)에게 장애물(130)의 반대 방향으로 이동하는 제어 신호를 전송할 수 있다.
본 발명은 비행체와 장애물 간의 거리가 일정 거리 이하인 경우, 비행체가 장애물 쪽으로 이동하는 속도나 거리를 감소 시킴으로써, 비행체가 충돌할 확률을 감소시킬 수 있다. 또한, 비행체가 장애물과 근접하는 경우, 비행체를 장애물 방향으로 이동시키는 제어 신호를 차단함으로써, 충돌을 방지할 수도 있다. 그리고, 비행체의 속도, 이동 방향, 비행체가 비행하는 구간의 온도, 공기 밀도에 따라 비행체의 제어를 보정하거나 차단하는 거리를 결정함으로써, 비행체의 상태에 최적화된 제어 영역을 설정할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 충돌 방지 장치
110: 비행체
120: 원격 제어 장치
130: 장애물

Claims (27)

  1. 비행체의 정보와 환경 정보를 기초로 충돌을 방지하기 위한 제어 제한 영역을 설정하는 영역 설정부; 및
    제어 제한 영역에 진입한 비행체가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체의 이동 속도를 변경하는 이동 속도 변경부
    를 포함하는 충돌 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 제한 영역은,
    비행체가 최고 속도로 장애물로 이동하더라도, 충돌 전에 비행체의 방향을 변경할 수 있는 영역을 제어 제한 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비행체의 정보는,
    비행체의 속도 정보, 비행체의 가속도 정보, 비행체의 질량 정보 및 비행체의 이동 방향 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 환경 정보는,
    비행체가 비행 중인 지역의 공기 밀도, 비행체가 비행 중인 지역의 온도의 속도, 및 비행체가 충돌할 수 있는 장애물의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이동 속도 변경부는,
    제어 제한 영역에 진입한 비행체가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체가 사용자의 입력보다 적은 거리를 이동하도록 비행체 제어 신호를 보정하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 영역 설정부는,
    비행체의 정보와 환경 정보를 기초로 비행체가 장애물과 충돌할 가능성이 높은 제어 차단 영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    비행체가 제어 차단 영역에 진입하는 경우, 비행체를 장애물이 있는 방향으로 이동시키는 제어 신호의 전송을 차단하는 제어 차단부
    를 더 포함하는 충돌 방지 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어 차단부는,
    비행체가 제어 차단 영역에 진입하는 경우, 비행체에게 장애물이 있는 방향의 반대 방향으로 이동하는 제어 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어 차단 영역은,
    장애물과 접촉한 비행체의 양력이 비행체에게 영향을 주는 영역을 제어 차단 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 영역 설정부는,
    비행체의 속도, 비행체의 가속도, 및 비행체의 질량 중 하나가 증가하는 경우, 제어 차단 영역의 넓이를 증가시키는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 영역 설정부는,
    비행체가 비행하는 영역의 공기 밀도가 증가하는 경우, 제어 차단 영역의 넓이를 감소시키는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 영역 설정부는,
    비행체가 비행하는 영역의 온도가 증가하는 경우, 제어 차단 영역의 넓이를 증가시키는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 장치.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 영역 설정부는,
    비행체의 이동 방향과 비행체와 장애물 간의 최단 거리 간의 각도가 증가하는 경우, 제어 차단 영역의 넓이를 감소시키는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 장치.
  14. 비행체의 정보와 환경 정보를 기초로 충돌을 방지하기 위한 제어 제한 영역과 비행체가 장애물과 충돌할 가능성이 높은 제어 차단 영역을 설정하는 영역 설정부;
    제어 제한 영역에 진입한 비행체가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체의 이동 속도를 변경하는 이동 속도 변경부; 및
    비행체가 제어 차단 영역에 진입하는 경우, 비행체를 장애물이 있는 방향으로 이동시키는 제어 신호의 전송을 차단하는 제어 차단부
    를 포함하는 충돌 방지 장치.
  15. 비행체의 정보와 환경 정보를 기초로 충돌을 방지하기 위한 제어 제한 영역을 설정하는 단계; 및
    제어 제한 영역에 진입한 비행체가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체의 이동 속도를 변경하는 단계
    를 포함하는 충돌 방지 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제어 제한 영역은,
    비행체가 최고 속도로 장애물로 이동하더라도, 충돌 전에 비행체의 방향을 변경할 수 있는 영역을 제어 제한 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 비행체의 정보는,
    비행체의 속도 정보, 비행체의 가속도 정보, 비행체의 질량 정보 및 비행체의 이동 방향 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 환경 정보는,
    비행체가 비행 중인 지역의 공기 밀도, 비행체가 비행 중인 지역의 온도의 속도, 및 비행체가 충돌할 수 있는 장애물의 위치 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 영역을 설정하는 단계는,
    비행체의 정보와 환경 정보를 기초로 비행체가 장애물과 충돌할 가능성이 높은 제어 차단 영역을 더 설정하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    비행체가 제어 차단 영역에 진입하는 경우, 비행체를 장애물이 있는 방향으로 이동시키는 제어 신호의 전송을 차단하는 단계
    를 더 포함하는 충돌 방지 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    비행체가 제어 차단 영역에 진입하는 경우, 비행체에게 장애물이 있는 방향의 반대 방향으로 이동하는 제어 신호를 전송하는 단계
    를 더 포함하는 충돌 방지 방법.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 제어 차단 영역은,
    장애물과 접촉한 비행체의 양력이 비행체에게 영향을 주는 영역을 제어 차단 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  23. 제19항에 있어서,
    상기 영역을 설정하는 단계는,
    비행체의 속도, 비행체의 가속도, 및 비행체의 질량 중 하나가 증가하는 경우, 제어 차단 영역의 넓이를 증가시키는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  24. 제19항에 있어서,
    상기 영역을 설정하는 단계는,
    비행체가 비행하는 영역의 공기 밀도가 증가하는 경우, 제어 차단 영역의 넓이를 감소시키는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  25. 제19항에 있어서,
    상기 영역을 설정하는 단계는,
    비행체가 비행하는 영역의 온도가 증가하는 경우, 제어 차단 영역의 넓이를 증가시키는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  26. 제19항에 있어서,
    상기 영역을 설정하는 단계는,
    비행체의 이동 방향과 비행체와 장애물 간의 최단 거리 간의 각도가 증가하는 경우, 제어 차단 영역의 넓이를 감소시키는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  27. 비행체의 정보와 환경 정보를 기초로 충돌을 방지하기 위한 제어 제한 영역과 비행체가 장애물과 충돌할 가능성이 높은 제어 차단 영역을 설정하는 단계;
    제어 제한 영역에 진입한 비행체가 충돌 가능성이 있는 방향으로 이동하는 경우, 비행체의 이동 속도를 변경하는 단계; 및
    비행체가 제어 차단 영역에 진입하는 경우, 비행체를 장애물이 있는 방향으로 이동시키는 제어 신호의 전송을 차단하는 단계
    를 포함하는 충돌 방지 방법.
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