KR20150097047A - multicopter system using of marker recognition - Google Patents

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KR20150097047A
KR20150097047A KR1020140018120A KR20140018120A KR20150097047A KR 20150097047 A KR20150097047 A KR 20150097047A KR 1020140018120 A KR1020140018120 A KR 1020140018120A KR 20140018120 A KR20140018120 A KR 20140018120A KR 20150097047 A KR20150097047 A KR 20150097047A
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copter
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wireless communication
flight
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KR1020140018120A
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Korean (ko)
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김민영
김홍년
박태건
최규범
이혜인
정수현
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경북대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a multi-copter system using marker recognition. The system includes a multi-copter comprising a body part comprising a central control part, a sensor part, a GPS module, and a wireless communication part, a plurality of leg parts extended around the center of the body part, and a rotor part comprising a motor and a rotary wing forming operational force at a tip of each of the leg parts; a marker recognized by the multi-copter to keep a predetermined distance or confirming a movement direction of the multi-copter; and a wireless terminal controlling the multi-copter by communicating with the central control part through the wireless communication part. The present invention is capable of recognizing the marker and accurately identifying a distance from the marker, and therefore, a quad-copter system to control hovering and flight with the simple formation and efficiently obtain distance and image information is provided.

Description

마커인식을 이용한 멀티콥터 시스템{multicopter system using of marker recognition}Multi-copter system using marker recognition

본 발명은 멀티콥터 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호버링 및 비행을 정밀제어하고, 거리정보 및 영상정보를 용이하게 취득할 수 있는 머커인식을 이용한 멀티콥터 시스템에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a multi-copter system, and more particularly, to a multi-copter system using a merge recognition system capable of precisely controlling hovering and flying and easily acquiring distance information and image information.

기존 UAV는 실물 기체를 소정 스케일로 축소 설계하거나 독자적인 형태로 설계하여 제작한 소형 기체로써, 레저용이나 교육용은 물론, 항공 촬영이나 농약 살포와 같은 산업용 등의 다양한 목적으로 이용되고 있다.Conventional UAV is a small-sized gas produced by designing a real gas to a predetermined scale or by designing it in its own form, and is used for various purposes such as leisure and education, as well as industrial applications such as aerial photography and spraying of agricultural chemicals.

통상적인 UAV는 사용자가 조작하는 송신기를 통해 각 작동부의 제어 신호를 기체에 탑재된 수신기로 전달하고, 이 수신기에서 해당 작동부로 동작 제어 신호를 출력하여 기체를 사용자가 원하는 속도와 방향으로 원격 제어하는 구조를 갖는다.A conventional UAV transmits a control signal of each operation unit to a receiver mounted on a base through a transmitter operated by a user and outputs an operation control signal to the receiver in the receiver to remotely control the base at a desired speed and direction Structure.

이를 위해 UAV의 송수신은 추력과 각 조종면의 제어를 각각의 독립된 채널을 통해 수행하는 다채널 방식으로 이루어진다. 예를 들면, 제1 채널을 통해서는 기체의 롤(Roll)을 조절하는 보조익(Aileron) 서보를 제어하고, 제2 채널을 통해서는 기체의 핏치(Pitch)를 조절하는 승강타(Elevator) 서보를 제어하고, 제3 채널을 통해서는 기체의 모터 또는 엔진의 추력 조절을 위한 전자 변속기(ESC; Electric Speed Controller) 또는 엔진 스로틀 서보를 제어하며, 제4 채널을 통해서는 기체의 요(Yaw)를 조절하는 방향타(Rudder) 서보를 제어하는 등의 방식을 갖는다.For this purpose, the transmission and reception of UAV is performed by a multi-channel method in which thrust and control of each control surface are performed through respective independent channels. For example, an Aileron servo for controlling the roll of the gas is controlled through the first channel, and an elevator servo for controlling the pitch of the gas is controlled through the second channel. (ESC) or engine throttle servo for adjusting the throttle of the motor or engine of the gas through the third channel and controls the yaw of the gas through the fourth channel And a rudder servo is controlled.

이에 따라, UAV를 조종하기 위해서는 기체의 비행 상태를 확인하면서 송신기에 구비된 여러 채널의 조작 스틱을 개별적으로 또는 조합하여 적절한 타각으로 계속 조작해 주어야 하기 때문에, 운용자가 혼자서 비행에 성공하고 나아가 자신이 원하는 대로 기체의 움직임을 제어할 수 있을 만큼 숙련되기까지에는 많은 연습 시간이 소요된다. Accordingly, in order to control the UAV, it is necessary to continuously manipulate the manipulation sticks of the various channels provided in the transmitter individually or in combination while checking the state of the flight of the aircraft, so that the operator can fly alone, It takes a lot of practice time to be skilled enough to control the movement of the gas as desired.

특히, 지면에서 2차원 운동만 하는 모형 자동차의 경우에는 엔진 또는 모터의 구동과 좌우 조향만 제어하면 주행이 이루어지고, 엔진 또는 모터에 의한 구동력만 차단하면 차체가 지면 상에 정지하게 되므로 조종이 미숙한 경우에도 차체에 심각한 파손 등이 발생될 소지가 많지 않지만, UAV의 경우 공중에서 3차원 운동을 하게 되므로 각 채널의 조종이 정확하게 이루어지지 않으면, 기체가 지상으로 추락하여 심한 파손이 발생될 수 있을 뿐만 아니라, 심할 경우 주변의 사람들에게 상해를 입히거나 기물을 파손시키게 되는 등의 문제점을 유발할 수 있기 때문에, 연습 과정에서 소요되는 비용 또한 매우 클 수밖에 없다.Particularly, in the case of a model car having only two-dimensional motion on the ground, the vehicle travels when only the engine or the motor is driven and the left / right steering is controlled. When the driving force by the engine or the motor is cut off, the vehicle body stops on the ground. However, since the UAV is operated in the air by three-dimensional motion, if the control of each channel is not performed correctly, the gas may fall to the ground and cause severe damage In addition, since it can cause serious problems such as injury to nearby people or destruction of property, the cost of exercises is also very large.

이와 같이, 기존 UAV는 조종술 습득에 많은 시간과 노력, 비용 등이 소요되기 때문에 운용자 양성이 어렵다. 이에 따라, UAV 및 관련 제품의 시장 성장이 제한되고 있으며, 그에 따른 소량 생산으로 인해 사용자 입장에서도 제품 구입에 상대적으로 비싼 비용을 지불하게 되고, 고가의 제품 가격으로 인해 시장 확대가 더욱 어렵게 되는 등의 악순환이 형성되는 문제점이 있었다.As such, conventional UAVs require a lot of time, effort, and cost to acquire control skills, making it difficult to cultivate operators. As a result, the market growth of UAV and related products is limited, resulting in a relatively small cost resulting from the relatively low cost of purchasing products from users, and the difficulty of expanding the market due to expensive product prices There is a problem that a vicious circle is formed.

또한, 산업용으로 UAV를 이용할 때, 전술한 바와 같은 조종의 어려움으로 인해 일반인은 이용이 어렵고 숙련된 조종자가 반드시 필요하기 때문에, 그에 따른 인건비 등의 소요 비용의 증가로 인해 산업용 UAV의 사용이 제한적일 수밖에 없다는 등의 문제점도 있었다.In addition, when UAV is used for industrial purposes, it is difficult for the general public to use due to the difficulty of maneuvering as described above, and skilled operators are required. Therefore, the use of industrial UAV is limited due to the increase of labor costs There was also the problem that there was not.

대한민국 공개특허 제10-2013-0081260호(공개일자 2013년07월16일)Korean Patent Publication No. 10-2013-0081260 (published on July 16, 2013)

상술한 문제를 해결하고자 하는 본 발명의 과제는 간단한 구성으로 호버링 및 비행을 용이하고 정밀하게 제어가 가능하고, 거리정보 및 영상정보를 효율적으로 취득할 수 있는 쿼드콥터 시스템을 제공하고자 함이다.An object of the present invention is to provide a quadcopter system capable of easily and precisely controlling hovering and flying with a simple configuration and efficiently acquiring distance information and image information.

상술한 과제를 해결하는 본 발명의 특징은, 중앙제어부와, 센서부와, GPS 모듈 및 무선통신부로 구성된 몸체부와, 상기 몸체부의 중심을 대칭으로 다수개 연장된 다리부와, 상기 각 다리부 끝단에 비행할 수 있는 구동력을 형성하는 회전날개와 모터로 구성된 로터부를 포함하여 구성된 멀티콥터; 상기 멀티콥터가 인지하여 일정거리를 유지하거나 상기 멀티콥터의 이동방향을 확인할 수 있도록 하는 마커; 및 상기 무선통신부를 통해 상기 중앙제어부와 교신하여 상기 멀티콥터를 제어하는 무선단말기를 포함한다.According to an aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, there is provided a wireless communication system including a body portion including a central control portion, a sensor portion, a GPS module, and a wireless communication portion, a plurality of leg portions extending symmetrically about the center of the body portion, A multi-copter configured to include a rotor configured by a rotor and a motor that forms a driving force capable of flying at an end; A marker for allowing the multi-copter to recognize a moving distance of the multi-copter or to confirm a moving direction of the multi-copter; And a wireless terminal that communicates with the central control unit through the wireless communication unit and controls the multi-copter.

여기서, 상기 멀티콥터는, 상기 몸체부 중심에서 대칭으로 4개의 로터부가 연장되어 설치되는 쿼드콥터인 것이 바람직하고, 상기 센서부는, 상기 쿼드콥터가 비행하는 경우의 고도를 센싱하는 초음파센서 및, 상기 쿼드콥터의 비행시 주변의 영상을 촬영하는 카메라를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the multi-copter may be a quad-copter having four rotor portions extending symmetrically with respect to the center of the body portion. The sensor portion may include an ultrasonic sensor for sensing an altitude of the quad- It is preferable to include a camera for photographing a surrounding image when the quad-copter is flying.

또한, 바람직하게는 상기 중앙제어부가 상기 로터부를 제어하여 비행을 제어하는 방식이 PID 제어방식인 것일 수 있고, 상기 무선통신부는, 블루투스 장치인 것일 수 있다. 더하여, 상기 무선단말기는, PC, 휴대폰, PDA 및 테블릿 PC 중 어느 하나인 것이 바람직하다.Preferably, the central control unit controls the rotor unit to control the flight based on the PID control scheme, and the wireless communication unit may be a Bluetooth device. In addition, the wireless terminal may be any one of a PC, a mobile phone, a PDA, and a tablet PC.

이와 같은 본 발명은, 마커를 인식하고 마커로부터 거리 정보를 정확하게 파악할 수 있도록 구성함으로써, 간단한 구성으로 정밀하게 호버링 및 비행을 제어하고, 거리정보 및 영상정보를 효율적으로 취득할 수 있는 쿼드콥터 시스템을 제공한다. The present invention provides a quad-copter system capable of accurately detecting hovering and flying with a simple configuration and efficiently acquiring distance information and image information by recognizing the marker and accurately grasping the distance information from the marker to provide.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마커인식 멀티콥터 시스템의 구성을 나타낸 개략도이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마커인식 멀티콥터 시스템의 형상을 나타낸 모델링 구조를 나타낸 모식도이고,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마커인식 멀티콥터 시스템을 적용하여 비행실험한 것을 나타낸 사진이다.1 is a schematic view showing a configuration of a marker recognition multi-copter system according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a modeling structure of a marker recognition multi-copter system according to an embodiment of the present invention,
3 is a photograph showing a flight test using a marker recognition multi-copter system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish it, will be described with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. The embodiments are provided so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention to those skilled in the art.

도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown and are exaggerated for clarity. Also, the same reference numerals denote the same components throughout the specification.

본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
The expression "and / or" is used herein to mean including at least one of the elements listed before and after. Also, singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, components, steps, operations and elements referred to in the specification as " comprises "or" comprising " refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations, elements, and / or devices.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마커인식 멀티콥터 시스템의 구성을 나타낸 개략도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 마커(200)인식 멀티콥터 시스템은, 중앙제어부(111)와, 센서부와, GPS 모듈(113) 및 무선통신부로 구성된 몸체부(110)와, 상기 몸체부(110)의 중심을 대칭으로 다수개 연장된 다리부와, 상기 각 다리부 끝단에 비행할 수 있는 구동력을 형성하는 회전날개와 모터로 구성된 로터부를 포함하여 구성된 쿼드콥터(100); 상기 쿼드콥터(100)가 인지하여 일정거리를 유지하거나 상기 쿼드콥터(100)의 이동방향을 확인할 수 있도록 하는 마커(200); 및 상기 무선통신부를 통해 상기 중앙제어부(111)와 교신하여 상기 쿼드콥터(100)를 제어하는 무선단말기를 포함하여 구성된다.FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a marker recognition multi-copter system according to an embodiment of the present invention. 1, a marker 200 multi-copter system according to an embodiment of the present invention includes a body 110 having a central control unit 111, a sensor unit, a GPS module 113, and a wireless communication unit. A plurality of legs extending symmetrically with respect to the center of the body 110, and a rotor unit including a rotor and a motor that forms a driving force capable of flying at the ends of the legs, ); A marker 200 for recognizing the quad-copter 100 to maintain a predetermined distance or to confirm a moving direction of the quad-copter 100; And a wireless terminal for communicating with the central control unit 111 through the wireless communication unit to control the quadcopter 100.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 마커(200)인식 멀티콥터 시스템은 다양한 기자재를 탑재한 상태에서도 안정적인 호버링 및 비행이 가능하며, PC(300)와 블루투스 통신을 이용하여 기본적인 방향제어가 가능하며, 마커(200)를 설치하여 일정거리를 유지하거나 쿼드콥터(100)의 이동방향을 확인할 수 있는 지표가 되도록 할 뿐만 아니라, 초음파센서(117)를 이용하여 고도를 센싱하고 카메라(119)를 이용하여 주변을 촬영할 수 있는 효율적인 비행체 시스템을 제공한다.As described above, the marker 200 multi-copter system according to the embodiment of the present invention can stably hover and fly even when various equipment are mounted, and can perform basic direction control using the PC 300 and Bluetooth communication, The marker 200 may be installed to maintain a predetermined distance or to be an index for confirming the moving direction of the quadrupole robot 100. In addition to sensing the altitude using the ultrasonic sensor 117 and using the camera 119 And provides an efficient flight system capable of shooting the surroundings.

여기서, 상기 멀티콥터는, 상기 몸체부(110) 중심에서 대칭으로 4개의 로터부가 연장되어 설치되는 쿼드콥터(100)인 것이 바람직하다. 쿼드콥터(100)의 4개의 로터부를 구성하는 비행체로서 중심에서 대칭으로 회전날개를 형성하여 호버링 및 비행을 안정적으로 수행할 수 있고, 비행을 위한 자세제어 방향전환 등의 조정이 정밀하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.Here, the multi-copter may be a quad-copter 100 having four rotor portions extending symmetrically around the center of the body 110. The four-rotor unit of the quad-copter 100 is formed as a rotating body symmetrically with respect to the center of the rotor, so that hovering and flying can be performed stably, and adjustment of the attitude control direction for flight can be precisely performed There are advantages.

여기서, 상기 센서부는, 상기 쿼드콥터(100)가 비행하는 경우의 고도를 센싱하는 초음파센서(117) 및, 상기 쿼드콥터(100)의 비행시 주변의 영상을 촬영하는 카메라(119)를 포함하는 것이 바람직하다. The sensor unit includes an ultrasonic sensor 117 for sensing an altitude when the quadcopter 100 is flying and a camera 119 for photographing a surrounding image when the quadcopter 100 is flying .

쿼드콥터(100)의 비행을 위해서는 지면과의 비행 높이에 해당하는 고도를 측정하는 것이 필수적이므로, 상기 초음파센서(117)를 통해 지면방향으로 초음파를 발사하고, 지면에서 반사되어 나온 초음파를 수신하여 쿼드콥터(100) 비행시 고도를 측정하게 된다. 초음파센서(117)는 대상에 초음파를 보내고 반사된 초음파를 받아 대상물의 거리, 방향을 검지할 수 있는 센서로서, 비행체에 간단하게 설치할 수 있으며 다양한 비행환경에서 비교적 높은 정밀도로 고도를 측정하는 것이 가능하다.In order to fly the quad-copter 100, it is necessary to measure the altitude corresponding to the flying height with respect to the ground. Therefore, the ultrasonic sensor 117 emits ultrasonic waves in the direction of the ground through the ultrasonic sensor 117, receives the ultrasonic waves reflected from the ground, Quad Copter (100) will measure altitude when flying. The ultrasonic sensor 117 is a sensor capable of detecting the distance and direction of the object by sending ultrasound to the object and receiving the reflected ultrasonic wave, and it can be installed easily in the airplane and it is possible to measure the altitude with relatively high precision in various flight environments Do.

그리고, 상기 중앙제어부(111)가 상기 로터부를 제어하여 비행을 제어하는 방식이 PID 제어방식인 것이 바람직한데, 이는 로터부에서 각 4개의 회전날개 속도를 제어하여 정밀하게 비행을 제어할 수 있기 때문이다.In addition, it is preferable that the central control unit 111 controls the rotor unit to control the flight by a PID control method. Since the rotor unit controls each of the four rotation speeds, to be.

PID 제어는 제어 변수와 기준 입력 사이의 오차에 근거하여 계통의 출력이 기준 전압을 유지하도록 하는 피드백 제어의 일종으로, 비례(Proportional) 제어와 비례 적분(Proportional-Integral) 제어, 비례 미분(Proportional-Derivative) 제어를 조합한 것이다. 여기서, P 제어(비례)는 기준 신호와 현재 신호 사이의 오차 신호에 적당한 비례 상수 이득을 곱해서 제어 신호를 만든다. I 제어(비례 적분)는 오차 신호를 적분하여 제어 신호를 만드는 적분 제어를 비례 제어에 병렬로 연결해 사용한다. D 제어(비례 미분)는 오차 신호를 미분하여 제어 신호를 만드는 미분 제어를 비례 제어에 병렬로 연결하여 사용한다. PID control is a kind of feedback control that allows the output of the system to maintain the reference voltage based on the error between the control variable and the reference input. It includes proportional control, proportional-integral control, proportional- Derivative control. Here, the P control (proportional) multiplies the error signal between the reference signal and the current signal by a proportional constant gain to produce a control signal. The I control (proportional integral) is used by connecting the integral control to the proportional control in parallel by integrating the error signal and generating the control signal. The D control (proportional differential) is used by connecting the differential control to make the control signal by differentiating the error signal in parallel with the proportional control.

즉, 쿼드콥터(100)의 안정적이고 정밀한 호버링 및 비행을 제어함에 있어 각 로터부 모터를 PID 제어방법으로 제어하는 것은, 쿼드콥터(100) 시스템의 반응을 측정할 뿐 아니라 반응을 제어할 때도 사용되는 제어 방법이고, 회전날개 모터의 회전 속도 정밀하게 제어하며, 과도 상태의 특성 등 PI나 PD 제어의 문제점들을 개선할 수 있기 때문이다.That is, the control of each rotor motor by the PID control method in controlling the stable and precise hovering and flight of the quadcopter 100 can be used not only to measure the response of the quadcopter 100 system but also to control the reaction This is because it is possible to precisely control the rotation speed of the rotary blade motor and to improve the problems of the PI or PD control such as the characteristics of the transient state.

더하여, 상기 무선단말기는, PC(300), 휴대폰, PDA 및 테블릿 PC(300) 중 어느 하나인 것이 바람직한데, 그 외에도 정밀 제어 프로그램을 수행할 수 있고, 쿼드콥터(100)의 비행제어를 위한 PID 제어가 가능한 단말기이면 모두 가능하다.
In addition, the wireless terminal may be any one of a PC 300, a cellular phone, a PDA, and a tablet PC 300. In addition, it is possible to perform a precise control program and control the flight control of the quad- It is possible to use any terminal capable of PID control.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마커(200)인식 멀티콥터 시스템의 형상을 나타낸 모델링 구조를 나타낸 모식도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마커(200)인식 멀티콥터 시스템을 적용하여 비행실험한 것을 나타낸 사진이다.FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a modeling structure of a marker-recognizing multi-copter system according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a block diagram of a marker recognition multi-copter system according to an embodiment of the present invention. It is a photograph showing flight experiment.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예는 중심부에 마이크로 콘트롤러 유닛으로 구성된 중앙제어부(111), 블루투스 모듈(115), 초음파센서(117)가 장착된 몸체부(110)를 중심을 대칭으로 4개의 다리부를 구성하고, 상기 다리부 끝단부에 로터부(130)로서 회전날개를 장착하여, 원격에 위치해 있는 PC(300)를 통해 쿼드콥터(100)를 통합 제어하는 시스템을 구성하게 된다.2 and 3, the embodiment of the present invention is characterized in that a body 110 having a central control unit 111, a Bluetooth module 115, and an ultrasonic sensor 117, which are composed of microcontroller units, And a rotating blade is attached to the end of the leg part as a rotor part 130 to constitute a system for integrally controlling the quadrupole robot 100 through the PC 300 located remotely .

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 마커(200)인식을 이용한 멀티콥터 시스템은 로터부(130)의 모터 PID제어를 통한 안정적인 호버링을 유지하도록 하고, 지정된 마커(200)와 일정거리를 유지하도록 하며, 마커(200) 인식을 통한 이동 방향 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 마커(200)의 모양 및 색상판별을 통한 사물 추적이 가능한 시스템을 제공한다.2 and 3, the multi-copter system using the recognition of the marker 200 according to the embodiment of the present invention maintains stable hovering through motor PID control of the rotor unit 130, So that it is possible to confirm the movement direction through recognition of the marker 200 and also to track the object through the shape and color discrimination of the marker 200. [

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 멀티콥터 시스템은 PC(300)제어신호를 이용하여 기체를 제어하며 무선으로 영상신호를 PC(300)로 수신할수 있도록 구성될 뿐만 아니라, 멀티콥터 몸체부(110) 외측에 부착되어 있는 초음파센서(117)로부터 고도를 센싱하고, 이 센싱된 값과 날고자하는 고도의 차이를 이용하여 PID 제어하는 것이 가능하게 된다.In addition, the multi-copter system according to the embodiment of the present invention is configured not only to control the base by using the control signal of the PC 300 and to receive the video signal by the PC 300 wirelessly, It is possible to sense the altitude from the ultrasonic sensor 117 attached to the outside and to perform PID control using the difference between the sensed value and the altitude to fly.

이처럼, 본 발명의 실시예는 MCU에 카메라(119) 모듈과 센서부의 각 센서모듈 등을 쿼드콥터(100)에 부가적으로 장착하여 PC(300)제어가능토록 하며, 호버링을 위한 고도측정 가능한 센서가 부착되고, 영상처리에 적합하도록 기체로부터 영상 신호 수신하고 PC(300)에서 제어 신호를 보냄으로써 해당기체로부터 정보도 수신 받을수 있도록 구성되고, 마커(200)를 인식하고 마커(200)로부터 거리 정보를 정확하게 파악할 수 있도록 구성함으로써, 간단한 구성으로 정밀하게 호버링 및 비행을 제어하고, 거리정보 및 영상정보를 효율적으로 취득할 수 있는 쿼드콥터(100) 시스템을 제공한다.
As described above, in the embodiment of the present invention, the camera module 119 and each sensor module of the sensor unit are additionally attached to the MCU to be able to control the PC 300, and an altitude measurable sensor for hovering And receives information from the base by receiving a video signal from the base so as to be suitable for image processing and sending a control signal from the PC 300. The base station 200 recognizes the marker 200, So that the hovering and the flying can be precisely controlled with a simple configuration, and the distance information and the image information can be efficiently acquired.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Anyone with it will know easily.

100: 쿼드콥터, 110: 몸체부, 111: 중앙제어부,
113: GPS 모듈, 115: 블루투스 모듈, 117: 초음파센서,
119: 카메라, 130: 로터부, 200: 마커, 300: PC100: quad-copter, 110: body portion, 111: central control portion,
113: GPS module, 115: Bluetooth module, 117: ultrasonic sensor,
119: camera, 130: rotor unit, 200: marker, 300: PC

Claims (6)

중앙제어부와, 센서부와, GPS 모듈 및 무선통신부로 구성된 몸체부와, 상기 몸체부의 중심을 대칭으로 다수개 연장된 다리부와, 상기 각 다리부 끝단에 비행할 수 있는 구동력을 형성하는 회전날개와 모터로 구성된 로터부를 포함하여 구성된 멀티콥터;
상기 멀티콥터가 인지하여 일정거리를 유지하거나 상기 멀티콥터의 이동방향을 확인할 수 있도록 하는 마커; 및
상기 무선통신부를 통해 상기 중앙제어부와 교신하여 상기 멀티콥터를 제어하는 무선단말기를 포함하는 마커인식을 이용한 멀티콥터 시스템.
A body portion including a central control portion, a sensor portion, a GPS module, and a wireless communication portion, a plurality of leg portions extending symmetrically with respect to the center of the body portion, and a rotary blade A multi-copter configured to include a rotor part composed of a motor and a motor;
A marker for allowing the multi-copter to recognize a moving distance of the multi-copter or to confirm a moving direction of the multi-copter; And
And a wireless terminal that communicates with the central control unit through the wireless communication unit and controls the multi-copter.
제1항에 있어서,
상기 멀티콥터는,
상기 몸체부 중심에서 대칭으로 4개의 로터부가 연장되어 설치되는 쿼드콥터인 것을 특징으로 하는 마커인식을 이용한 멀티콥터 시스템.
The method according to claim 1,
The multi-
And a quad copter having four rotor portions extending symmetrically from the center of the body portion.
제2항에 있어서,
상기 센서부는,
상기 쿼드콥터가 비행하는 경우의 고도를 센싱하는 초음파센서 및,
상기 쿼드콥터의 비행시 주변의 영상을 촬영하는 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 마커인식을 이용한 멀티콥터 시스템.3. The method of claim 2,
The sensor unit includes:
An ultrasonic sensor for sensing an altitude of the quadrupole in flight,
And a camera for capturing an image of the surroundings when the quad-copter is in flight. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중앙제어부가 상기 로터부를 제어하여 비행을 제어하는 방식이 PID 제어방식인 것을 특징으로 하는 마커인식을 이용한 멀티콥터 시스템.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the central control unit controls the rotor unit to control the flight based on the PID control method.
제4항에 있어서,
상기 무선통신부는,
블루투스 장치인 것을 특징으로 하는 마커인식을 이용한 멀티콥터 시스템.
5. The method of claim 4,
The wireless communication unit includes:
Wherein the multi-copter system is a Bluetooth device.
제4항에 있어서,
상기 무선단말기는,
PC, 휴대폰, PDA 및 테블릿 PC 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 마커인식을 이용한 멀티콥터 시스템.
5. The method of claim 4,
The wireless terminal includes:
PC, a mobile phone, a PDA, and a tablet PC.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170070662A (en) 2015-12-14 2017-06-22 대우조선해양 주식회사 System for recognizing objects using wired drone
WO2017146383A1 (en) * 2016-02-26 2017-08-31 한화테크윈주식회사 Method for charging multicopter on basis of probe connection, and device for same

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