KR20130122461A - 정보 탐지 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 정보 탐지 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 관심 영역에 미리 유비쿼터스 센서 네트워크를 구축해 놓은 후, 소형 비행체들로 편대를 구성하고, 소형 비행체들 각자 역할을 분담하면서 유비쿼터스 센서 네트워크 상의 USN 센서로부터 정보를 수집할 수 있는 기술이다.
본 발명에 따르면 다수의 비행체가 역할 분담을 하여 고유의 기능만을 수행하고, 정보에 대한 감지는 USN 센서들이 수행하기 때문에 비행체의 1회 사용 시간을 늘려 상용화를 앞당길 수 있는 효과가 있다.

Description

정보 탐지 시스템 {INFORMATION DETECTION SYSTEM}
본 발명은, 정보 탐지 기술에 관한 것으로, 유에스엔 센서와 소형 비행체에 관계한다.
근자에 들어 유비쿼터스 기술이 다양한 영역에서 그 활용이 제안되어지고 있다. 본 발명은 그 중 주변 환경 상태를 감지한 후 센서 네트워크를 통해 정보를 전달하는 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network, USN)에 관계한다. 이러한 유비쿼터스 센서 네트워크와 관련된 기술로는 대한민국 공개특허 10-2009-0049757호 등이 있다.
한편, 사람이 접근하기 곤란한 지역을 탐사하기 위해 무인 조종되는 소형 비행체에 대한 연구도 활발히 진행되어지고 있다.
소형 비행체는 무인 조종되며 매우 소형이기 때문에 무선 조종 기능이나 다수의 탐사 기능 등이 모두 탑재되면, 그 1회 사용 시간이 짧아 장거리 비행이 어려 다양한 방면에서의 상용화가 곤란하다.
따라서 본 발명은 위와 같은 무인 조종되는 소형 비행체 기술에 USN 기술을 접목시킴으로써 소형 비행체의 상용화를 앞당기고자 제안되어졌다.
본 발명은 다수의 정보 탐지용 비행체에 의해 USN 센서들이 감지한 정보를 수집할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정보 탐지 시스템은, USN 센서 네트워킹에 의해 상호 통신 가능한 다수의 USN 센서; 상기 다수의 USN 센서에 접근하여 상기 다수의 USN 센서에 의해 감지된 정보들을 수집하는 복수의 비행체; 및 상기 복수의 비행체를 통해 상기 다수의 USN 센서 측으로부터 오는 정보를 수신 및 분석하는 서버; 를 포함하고, 상기 복수의 비행체는, 장거리 무선 통신과 근거리 무선 통신이 가능한 제1 비행체; 및 상기 다수의 USN 센서로부터 정보를 수집한 후 수집한 정보를 근거리 무선 통신을 통해 상기 제1 비행체로 전송하는 적어도 하나 이상의 제2 비행체; 를 포함하며, 상기 제1 비행체는 상기 제2 비행체로부터 오는 정보를 장거리 무선 통신에 의해 상기 서버 측으로 전송한다.
상기 복수의 비행체는 주변을 촬영한 후 촬영된 영상 정보를 근거리 무선 통신을 통해 상기 제1 비행체로 전송하는 제3 비행체를 더 포함하고, 상기 제1 비행체는 상기 제3 비행체로부터 수신한 영상 정보를 장거리 무선 통신에 의해 상기 서버 측으로 전송한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 형태에 따른 정보 탐지용 비행체는, 서버 측과 장거리 무선 통신을 수행하기 위한 장거리 통신부; 주변에서 편대를 이루며 비행하는 타 비행체와 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 근거리 통신부; 상기 근거리 통신부를 통해 타 비행체로부터 오는 정보를 상기 장거리 통신부를 통해 상기 서버 측으로 송신시키는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따른 비행을 수행하는 비행부; 를 포함한다. 그리고 자기의 위치 정보를 파악하기 위한 GPS부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 GPS부를 통해 파악된 자기의 위치 정보를 상기 근거리 통신부를 통해 주변에서 편대를 이루며 비행하는 타 비행체 측으로 송신시킨다.
상기 제어부는 상기 장거리 통신부를 통해 서버로부터 오는 비행 정보에 따라 상기 비행부를 제어한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 형태에 따른 정보 탐지용 비행체는, USN 센서들로부터 정보를 수집하는 정보 수집부; 주변에 있는 장거리 통신 기능이 있는 타 비행체와 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신부; 상기 정보 수집부를 통해 수집된 정보를 상기 근거리 통신부를 통해 상기한 타 비행체로 송신시키는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따른 비행을 수행하는 비행부; 를 포함한다. 그리고 자신의 위치 정보를 파악하기 위한 GPS부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 근거리 통신부를 통해 수신한 상기한 타 비행체의 위치 정보와 상기 GPS부를 통해 파악된 자신의 위치 정보를 비교 분석한 후 상기한 타 비행체와 미리 설정된 위치 범위 내에서 비행이 이루어질 수 있도록 제어한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 형태에 따른 정보 탐지용 비행체는, 주변을 촬영하는 디지털 카메라부; 주변에 있는 장거리 통신 기능이 있는 타 비행체와 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신부; 상기 디지털 카메라부에 의해 촬영된 영상 정보를 상기 근거리 통신부를 통해 상기한 타 비행체로 송신시키는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 따른 비행을 수행하는 비행부; 를 포함한다. 그리고 자신의 위치 정보를 파악하기 위한 GPS부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 근거리 통신부를 통해 수신한 상기한 타 비행체의 위치 정보와 상기 GPS부를 통해 파악된 자신의 위치 정보를 비교 분석한 후 상기한 타 비행체와 미리 설정된 위치 범위 내에서 비행이 이루어질 수 있도록 제어한다.
본 발명에 따르면 다수의 비행체가 역할 분담을 하여 고유의 기능만을 수행하고, 정보에 대한 감지는 USN 센서들이 수행하기 때문에 비행체의 1회 사용 시간을 늘려 상용화를 앞당길 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명에 따른 정보 탐지 시스템에 대한 구성도이다.
도2는 도1의 정보 탐지 시스템에 적용된 제1 예에 따른 정보 탐지용 비행체에 대한 구성도이다.
도3은 도1의 정보 탐지 시스템에 적용된 제2 예에 따른 정보 탐지용 비행체에 대한 구성도이다.
도4는 도1의 정보 탐지 시스템에 적용된 제3 예에 따른 정보 탐지용 비행체에 대한 구성도이다.
이하 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 중복되는 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.
도1은 본 발명에 따른 정보 탐지 시스템(100)에 대한 구성도이다.
도1에서 참조되는 바와 같이, 본 발명에 따른 정보 탐지 시스템(100)은 다수의 USN 센서(111 내지 119), 복수의 비행체(121 내지 123) 및 서버(130) 등을 포함한다.
USN 센서(111 내지 119)는 USN 센서 네트워킹에 의해 상호 통신하며 감지된 정보를 전달할 수 있다.
복수의 비행체는, 장거리 무선 통신과 근거리 무선 통신이 가능한 제1 비행체(121), 다수의 USN 센서(111 내지 119)로부터 정보를 수집한 후 수집한 정보를 근거리 무선 통신을 통해 제1 비행체(121)로 전송하는 제2 비행체(122), 주변을 촬영한 후 촬영된 영상 정보를 근거리 무선 통신을 통해 제1 비행체(121)로 전송하는 제3 비행체(123) 등을 포함한다.
제1 비행체(121)는 도2에서 참조되는 바와 같이 장거리 통신부(121a), 근거리 통신부(121b), GPS부(121c), 제어부(121d) 및 비행부(121e) 등을 포함하여 구성된다.
장거리 통신부(121a)는, 서버(130) 측과 무선 통신을 수행하기 위해 마련되며, 서버(130) 측의 안테나와 직접 통신할 수도 있지만 바람직하게는 이동통신 기간망을 통해서 서버(130) 측과 통신하도록 구현될 수 있다.
근거리 통신부(121b)는 주변에서 편대를 이루며 비행하는 제2 비행체(122) 및 제3 비행체(123)와 근거리 무선 통신을 수행하기 위해 마련된다.
GPS부(121c)는 자기의 위치 정보를 파악하기 위해 마련된다.
제어부(121d)는 근거리 통신부(121b)를 통해 제2 비행체(122)로부터 오는 USN 센서(111 내지 119)들로부터 수집된 정보와 제3 비행체(123)로부터 오는 영상 정보를 장거리 통신부(121a)를 통해 서버(130) 측으로 송신시킨다. 또한, GPS부(121c)를 통해 파악된 자기의 위치 정보를 근거리 통신부(121b)를 통해 제2 비행체(122) 및 제3 비행체(123) 측으로 송신시킨다.
비행부(121e)는 프로펠라, 프로펠라를 구동시키는 엔진, 엔진에 기름을 공급하는 기름공급모듈 등으로 구성될 수 있으며, 제어부(121d)의 제어에 따른 비행을 수행한다. 여기서 제어부(121d)에 의한 비행부(121e)의 제어는 장거리 통신부(121a)를 통해 서버(130)로부터 오는 비행 정보에 따라 이루어진다. 즉, 서버(130)에 접속한 관리자가 제3 비행체(123)로부터 취득된 영상 정보를 통해 비행 편대의 주변 상황을 확인하면서 제1 비행체(121)의 전진이나 회전 또는 승강 등을 조종하면, 이러한 조종에 따른 비행 정보가 제1 비행체(121)의 장거리 통신부(121a)를 통해 수신되고, 이에 따라 제어부(121d)는 수신된 비행 정보를 기반으로 자기 비행체인 제1 비행체(121)의 비행을 제어하게 되는 것이다.
제2 비행체(122)는 도3에서 참조되는 바와 같이 정보 수집부(122a), 근거리 통신부(122b), GPS부(122c), 제어부(122d) 및 비행부(122e) 등을 포함하여 구성된다.
정보 수집부(122a)는, USN 센서(111 내지 119)들로부터 정보를 수집하기 위해 마련된다. 따라서 정보 수집부(122a)는 USN 센서(111 내지 119)들로부터 정보가 취합되는 싱크 노드로서 기능하게 되며, 이를 위해 USN 센서(111 내지 119)들과 근거리 통신을 하기 위한 통신 모듈을 가지고 있어야 한다.
근거리 통신부(122b)는 주변에 있는 제1 비행체(121)와 근거리 통신을 수행하기 위해 마련된다.
GPS부(122c)는 자신의 위치 정보를 파악하기 위해 마련된다.
제어부(122d)는 정보 수집부(122a)를 통해 수집된 정보를 근거리 통신부(122b)를 통해 제1 비행체(121)로 송신시킨다. 또한, 제어부(122d)는 근거리 통신부(122b)를 통해 수신한 제1 비행체(121)의 위치 정보와 GPS부(122c)를 통해 파악된 자신의 위치 정보를 비교 분석한 후 제1 비행체(121)와 미리 설정된 위치 범위 내에서 비행이 이루어질 수 있도록 비행부(122e)를 제어한다.
비행부(122e)는 제어부(122d)의 제어에 따른 비행을 수행한다.
한편, 본 실시예에서는 제2 비행체(122)가 하나만 구비되는 것을 예시하고 있지만, 실시하기에 따라서는 다수의 제2 비행체가 구비될 수 있다. 예를 들어, 유독 가스 정보를 수집하기 위한 제2 비행체나 근처의 온도 정보를 수집하기 위한 제2 비행체와 같이 감지 정보의 종류별로 구비될 수 있다.
제3 비행체(123)는 도4에서 참조되는 바와 같이 디지털 카메라부(123a), 근거리 통신부(123b), GPS부(123c), 제어부(123d) 및 비행부(123e) 등을 포함하여 구성된다.
디지털 카메라부(123a)는, 주변을 촬영하기 위해 마련된다.
근거리 통신부(123b)는 주변에 있는 제1 비행체(121)와 근거리 통신을 수행하기 위해 마련된다.
GPS부(123c)는 자신의 위치 정보를 파악하기 위해 마련된다.
제어부(123d)는 디지털 카메라부(123a)에 의해 획득된 영상 정보를 근거리 통신부(123b)를 통해 제1 비행체(121)로 송신시킨다. 또한, 제어부(123d)는 근거리 통신부(123b)를 통해 수신한 제1 비행체(121)의 위치 정보와 GPS부(123c)를 통해 파악된 자신의 위치 정보를 비교 분석한 후 제1 비행체(121)와 미리 설정된 위치 범위 내에서 비행이 이루어질 수 있도록 비행부(123e)를 제어한다.
비행부(123e)는 제어부(123d)의 제어에 따른 비행을 수행한다.
서버(130)는 관리자에 의해 입력되는 비행 정보를 제1 비행체(121)로 송신시키고, 제1 비행체(121)로부터 오는 정보를 분석 및 가공하여 관리자가 확인할 수 있도록 한다.
계속하여 위와 같은 구성을 가지는 정보 탐지 시스템(100)의 활용에 대하여 설명한다.
먼저, USN 센서(111 내지 119)들은 헬리콥터 등에 의해 관심 영역에 무작위로 뿌려진다.
이 후, 관리자는 제1 비행체(121)와, USN 센서(111 내지 119)로부터 감지된 정보를 수집할 수 있는 하나 이상의 제2 비행체(122)와, 제3 비행체(123)를 선택하여 서버(130)를 통해 편대 비행을 조종한다. 예를 들면, 제1 비행체(121)를 먼저 공중에 띄운 후, 제2 비행체(122)와 제3 비행체(123)를 순차적으로 공중에 띄고, 이어서 이동 명령 등을 통해 목표 지점으로 출발시킬 수 있다. 또는, 제1 비행체(121)에 목표 지점(관심 영역)의 좌표 값을 제공함으로써 목표 지점의 상공까지 스스로 비행 할 수 있도록 하는 방법을 취할 수도 있을 것이다.
관리자의 조종에 따라서 제1 비행체(121), 제2 비행체(122) 및 제3 비행체(123)를 편대를 이루며 이동하게 되고, 이 때, 제1 비행체(121)는 지속적으로 파악되는 자신의 위치 정보를 제2 비행체(122) 및 제3 비행체(123)로 송신한다. 이에 따라 제2 비행체(122) 및 제3 비행체(123)는 미리 설정된 위치 범위(예를 들면, 제1 비행체의 좌측으로 50m~60m 간격 유지한 채로 비행하는 조건 등) 내에서 제1 비행체(121)를 따라 비행하게 된다. 참고로 관리자는 제3 비행체(123)에 의해 획득된 영상 정보를 기반으로 편대 비행을 조종하게 된다.
차후 편대가 목표 지점의 상공에 도착하게 되면, 관리자는 해당 지점에 편대를 착륙시킨다.
이어서 제2 비행체(122)가 USN 센서(111 내지 119)들로부터 정보를 수집하고, 수집된 정보는 제1 비행체(121)를 거쳐 서버로 제공된다. 이 때, USN 센서(111 내지 119)들은 Mesh 통신 또는 Ad-hoc 통신을 통해 자신들이 감지한 정보를 제2 비행체(122)로 전달한다.
그리고 요구되는 모든 임무가 완료하면, 관리자는 편대를 귀항 시킨다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100 : 정보 탐지 시스템
111 내지 119 : USN 센서
121 : 제1 비행체
121a : 장거리 통신부 121b : 근거리 통신부
121c : GPS부 121d : 제어부
121e : 비행부
122 : 제2 비행체
122a : 정보 수집부 122b : 근거리 통신부
122c : GPS부 122d : 제어부
122e : 비행부
123 : 제3 비행체
123a : 디지털 카메라부 123b : 근거리 통신부
123c : GPS부 123d : 제어부
123e : 비행부
130 : 서버

Claims (8)

  1. USN 센서 네트워킹에 의해 상호 통신 가능한 다수의 USN 센서;
    상기 다수의 USN 센서에 접근하여 상기 다수의 USN 센서에 의해 감지된 정보들을 수집하는 복수의 비행체; 및
    상기 복수의 비행체를 통해 상기 다수의 USN 센서 측으로부터 오는 정보를 수신 및 분석하는 서버; 를 포함하고,
    상기 복수의 비행체는,
    장거리 무선 통신과 근거리 무선 통신이 가능한 제1 비행체; 및
    상기 다수의 USN 센서로부터 정보를 수집한 후 수집한 정보를 근거리 무선 통신을 통해 상기 제1 비행체로 전송하는 적어도 하나 이상의 제2 비행체; 를 포함하며,
    상기 제1 비행체는 상기 제2 비행체로부터 오는 정보를 장거리 무선 통신에 의해 상기 서버 측으로 전송하는 것을 특징으로 하는
    정보 탐지 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 비행체는 주변을 촬영한 후 촬영된 영상 정보를 근거리 무선 통신을 통해 상기 제1 비행체로 전송하는 제3 비행체를 더 포함하고,
    상기 제1 비행체는 상기 제3 비행체로부터 수신한 영상 정보를 장거리 무선 통신에 의해 상기 서버 측으로 전송하는 것을 특징으로 하는
    정보 탐지 시스템.
  3. 서버 측과 장거리 무선 통신을 수행하기 위한 장거리 통신부;
    주변에서 편대를 이루며 비행하는 타 비행체와 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 근거리 통신부;
    상기 근거리 통신부를 통해 타 비행체로부터 오는 정보를 상기 장거리 통신부를 통해 상기 서버 측으로 송신시키는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따른 비행을 수행하는 비행부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    정보 탐지용 비행체
  4. 제3항에 있어서,
    자기의 위치 정보를 파악하기 위한 GPS부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 GPS부를 통해 파악된 자기의 위치 정보를 상기 근거리 통신부를 통해 주변에서 편대를 이루며 비행하는 타 비행체 측으로 송신시키는 것을 특징으로 하는
    정보 탐지용 비행체.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 장거리 통신부를 통해 서버로부터 오는 비행 정보에 따라 상기 비행부를 제어하는 것을 특징으로 하는
    정보 탐지용 비행체
  6. USN 센서들로부터 정보를 수집하는 정보 수집부;
    주변에 있는 장거리 통신 기능이 있는 타 비행체와 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신부;
    상기 정보 수집부를 통해 수집된 정보를 상기 근거리 통신부를 통해 상기한 타 비행체로 송신시키는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따른 비행을 수행하는 비행부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    정보 탐지용 비행체.
  7. 주변을 촬영하는 디지털 카메라부;
    주변에 있는 장거리 통신 기능이 있는 타 비행체와 근거리 통신을 수행하는 근거리 통신부;
    상기 디지털 카메라부에 의해 촬영된 영상 정보를 상기 근거리 통신부를 통해 상기한 타 비행체로 송신시키는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 따른 비행을 수행하는 비행부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는
    정보 탐지용 비행체.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    자신의 위치 정보를 파악하기 위한 GPS부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 근거리 통신부를 통해 수신한 상기한 타 비행체의 위치 정보와 상기 GPS부를 통해 파악된 자신의 위치 정보를 비교 분석한 후 상기한 타 비행체와 미리 설정된 위치 범위 내에서 비행이 이루어질 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는
    정보 탐지용 비행체.
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