KR20170114463A - 감시 카메라를 포함하는 무인항공기와 제어 스테이션 - Google Patents

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KR20170114463A
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Abstract

모니터링 카메라를 포함하는 무인항공기가 도킹되어 배터리를 충전할 수 있도록 하는 제어 스테이션이 제공된다. 상기 제어 스테이션은 상기 무인항공기로 제어 커맨드를 전송하고, 상기 무인항공기가 획득한 센싱 데이터를 수신하는 제어부, 상기 무인항공기의 몸체와 미리 지정된 방식에 따라 도킹하는 도킹부 및 도킹된 상기 무인항공기로 전력을 제공하는 충전부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 무인항공기는 기설정된 구역을 모니터링하는 카메라를 포함할 수 있다.

Description

감시 카메라를 포함하는 무인항공기와 제어 스테이션{UNMANNED AERIAL VEHICLE COMPRISING A MONITORING CAMERA AND CONTROLLING STATION THEREFOR}
아래의 설명은 적어도 하나의 센서를 포함하는 무인항공기가 도킹되어 전력을 공급받는 제어 스테이션에 관한 것이다.
보안용으로 이용되는 드론(drone)의 상용화가 확산되고 있다. 드론과 같은 무인항공기는 외부의 자연 환경을 감시할 수 있고, 더하여 산불 감시 또는 녹조 감시뿐만 아니라 건물 주변의 순찰 등과 같은 다양한 용도로서 널리 이용되고 있다.
보안 업체 등은 무인항공기를 이용한 보안 시스템에 대하여 많은 관심을 가지고 있지만, 오늘날 상업화된 대부분의 드론은 약 30분 내외의 비행 시간을 가진다는 한계가 존재한다. 그에 따라, 이미 임무를 수행한 무인항공기에 대해서는 별도의 배터리 충전이나 교환을 위한 작업 장소 및 대기 장소가 추가적으로 제공되는 경우에만 새로운 추가 임무를 수행할 수 있을 것이다. 따라서 드론을 이용한 실제적인 보안 시스템을 구현하는 데에는 큰 어려움이 존재한다.
일측에 따르면, 모니터링 카메라를 포함하는 무인항공기가 도킹되어 배터리를 충전할 수 있도록 하는 제어 스테이션이 제공된다. 상기 제어 스테이션은 상기 무인항공기로 제어 커맨드를 전송하고, 상기 무인항공기가 획득한 센싱 데이터를 수신하는 제어부, 상기 무인항공기의 몸체와 미리 지정된 방식에 따라 도킹하는 도킹부 및 도킹된 상기 무인항공기로 전력을 제공하는 충전부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 무인항공기는 기설정된 구역을 모니터링하는 카메라를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 무인항공기로부터 이상 상태에 연관되는 제1 센싱 데이터가 수신된 경우에, 상기 도킹부는 상기 무인항공기를 상기 제어 스테이션으로부터 분리시킬 수 있다.
다른 일실시예에 따르면, 상기 무인항공기로부터 이상 상태에 연관되는 제1 센싱 데이터가 수신된 경우에, 상기 제어부는 상기 무인항공기가 비행하여 상기 이상 상태를 모니터링하도록 하는 제1 제어 커맨드를 전송할 수 있다.
또 다른 일실시예에 따르면, 상기 도킹부는 상기 무인항공기의 몸체를 지지하는 수평 방향의 플레이트를 포함할 수 있다. 더하여, 상기 도킹부는 상기 무인항공기의 몸체의 일부가 수직 방향으로 상기 플레이트에 삽입되도록 하는 도킹 구멍을 포함할 수 있다. 또한, 상기 도킹부는 상기 제어 커맨드에 따라 상기 도킹 구멍의 크기를 조절하여 상기 무인항공기가 상기 제어 스테이션으로부터 분리 가능하도록 할 수 있다.
다른 일측에 따르면, 제어 스테이션의 제어 커맨드에 따라 도킹되거나 비행하면서 기설정된 구역을 모니터링하는 무인항공기가 제공된다. 상기 무인항공기는 기설정된 구역을 모니터링하는 카메라, 획득된 센싱 데이터를 제어 스테이션으로 전송하고, 무인항공기의 비행 정보를 포함하는 제어 커맨드를 상기 제어 스테이션으로부터 수신하는 통신부 및 미리 지정된 방식에 따라 상기 제어 스테이션과 도킹하는 도킹부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 도킹부는 상기 제어 커맨드에 기초하여 수직 방향으로 돌출되는 도킹 바(docking bar)를 포함할 수 있다. 상기 도킹부는 상기 제어 커맨드에 기초하여 상기 제어 스테이션의 플레이트 내로 상기 도킹 바를 삽입하여 상기 무인항공기를 도킹할 수 있다.
다른 일실시예에 따르면, 상기 무인항공기는 상기 비행 정보에 상응하는 비행 좌표, 비행 경로 및 비행 자세 중 어느 하나를 이용하여 이상 상태가 감지된 구역으로 비행하는 비행부를 더 포함할 수 있다. 더하여, 상기 도킹부는 복수의 제어 스테이션 중 상기 비행 정보에 상응하는 제1 제어 스테이션으로 도킹할 수 있다. 또한, 상기 비행부는 상기 무인항공기의 중심에 배치되어 프로펠러를 회전시키는 틸트로터 및 상기 무인항공기의 상기 중심으로부터 소정 거리 이격되어 프로펠러를 회전시키는 윙로터를 포함할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른 무인항공기와 제어 스테이션의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2는 다른 일실시예에 따른 무인항공기와 제어 스테이션의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 일실시예에 따른 제어 스테이션을 나타내는 블록도이다.
도 4는 일실시예에 따른 무인항공기를 나타내는 블록도이다.
도 5는 또 다른 일실시예에 따른 무인항공기와 복수의 제어 스테이션의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
하기에서 설명될 실시예들은 미리 지정된 구역을 감시(monitor)하는데 이용될 수 있다. 또한 실시예들은 미리 지정된 구역에서 이상 상태를 감지하고, 보다 자세한 정보 수집을 위해 상기 미리 지정된 구역으로 비행하는 무인항공기를 포함할 수 있다. 이상 상태는 화재, 가스 유출 등과 같은 재난과 도난이나 강도와 같은 인적 사고를 나타낼 수 있다. 더하여, 무인항공기는 수집된 정보에 기초하여 제어 스테이션과 같은 미리 지정된 장치로 위험 신호를 전송할 수 있다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일실시예에 따른 무인항공기와 제어 스테이션의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 1을 참조하면, 제어 스테이션(110)과 결합된 무인항공기(120)가 제공된다. 일실시예에 따르면, 무인항공기(120)는 카메라(121)를 포함할 수 있다. 카메라(121)는 전자결합소자(CCD: Charge Coupled Device) 카메라, 적외선 카메라(infrared camera) 및 열화상 카메라(thermo-graphic camera) 등과 같이 오늘날 영상 데이터를 획득하기 위해 이용되는 다양한 형태의 전자기기로 구현될 수 있다. 무인항공기(120)는 카메라(121)를 이용하여 미리 지정된 구역에 상응하는 영상 데이터를 실시간으로 획득할 수 있다. 예시적으로, 상기 미리 지정된 구역은 고속화 도로, 하천 도로, 굴다리 도로 등과 같이 인력을 이용하여서는 실시간으로 감시하기 어려운 구역을 나타낼 수 있다.
또 다른 일실시예에 따르면, 무인항공기(120)는 제어 스테이션(110)과 연결되기 위한 도킹부(122, 123)를 포함할 수 있다. 도킹부(122, 123)는 무인항공기(120)에 전달되는 제어 커맨드에 따라 무인항공기(120)와 제어 스테이션(110)을 연결하거나 분리할 수 있다.
또한, 도킹부(122, 123)는 평상 상태와 이상 상태에서 각각 다른 형태를 나타내는 이중 구조로 구현될 수 있다. 보다 구체적으로, 도킹부(122, 123)는 무인항공기(120)의 동작 모드에 따라 평상 상태에는 무인항공기(120)의 내부에 삽입된 형태로 존재하다가, 이상 상태에 외부로 확장되는 형태로 구현될 수 있다. 예시적으로, 도킹부(122, 123)는 무인항공기(120)의 상부 방향으로 확장되도록 구현될 수 있다. 다만, 무인항공기(120)의 도킹부(122, 123)가 고정된 형태로 구현되는 실시예 또한 구현 가능할 것이다.
본 실시예에 따를 때, 무인항공기(120)는 평상 상태에서 제어 스테이션(110)에 매달린 형태로 존재할 수 있다. 본 명세서 상에서 평상 상태는 사용자가 미리 지정한 이상 상태가 아닌 상태를 나타낼 수 있다. 다만, 앞서 설명한 무인항공기(120)가 제어 스테이션(110)에 매달린 형태로 존재하는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위한 예시적 기재일 뿐, 다른 실시예들의 범위를 제한하거나 한정하는 것으로 해석되어서는 안될 것이다. 예시적으로, 무인항공기(120)가 평상 시에는 제어 스테이션(110)에 올려진 형태로 존재하고, 이상 상태에는 날아올라 미리 지정된 구역을 비행하고, 감시하도록 구현되는 실시예 또한 구현 가능할 것이다.
무인항공기(120)는 평상 상태에서 제어 스테이션(110)과 연결되어 존재할 수 있다. 그에 따라 무인항공기(120)는 고정된 cctv(CCTV: Closed Circuit TeleVision)에 상응하는 역할을 수행할 수 있다. 더하여, 무인항공기(120)는 평상 상태에서 비행에 필요한 에너지를 제어 스테이션(110)으로부터 공급 받을 수 있다. 무인항공기(120)는 오늘날 이용되는 무선 충전 방식 또는 유선 충전 방식과 같은 다양한 형태로 제어 스테이션(110)으로부터 에너지를 공급받을 수 있다. 무인항공기(120)와 제어 스테이션(110) 사이의 보다 자세한 설명은 아래에서 추가될 도면과 함께 추가적으로 설명될 것이다.
도 2는 다른 일실시예에 따른 무인항공기와 제어 스테이션의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 2를 참조하면, 이상 상태에서 동작하는 제어 스테이션(210)과 분리된 무인항공기(220)가 제공된다. 무인항공기(220)는 이상 상태에서 제어 스테이션(210)과 분리되어 미리 지정된 구역으로 비행할 수 있다.
일실시예로서, 무인항공기(220)는 획득된 열화상 영상 데이터로부터 소정의 임계치 이상의 온도가 감지된 경우에 이상 상태를 판단할 수 있다. 다른 일실시예로서, 무인항공기(220)는 외부 기기로부터 이상 신호를 전송 받은 경우에 이상 상태를 판단할 수 있다. 예시적으로, 상기 이상 신호는 미리 지정된 문이 오픈 되는 경우에 전달되는 신호를 나타낼 수 있다. 위의 이상 신호에 대한 기재는 이해를 돕기 위한 예시적 기재일 뿐, 사용자의 설정에 따라 다양한 이상 신호가 무인항공기(220)로 전송될 수 있을 것이다. 또 다른 일실시예로서, 무인항공기(220)는 소정의 임계치 이상의 가스 누출량이 센싱된 경우에 이상 상태를 판단할 수 있다.
무인항공기(220)는 미리 지정된 구역에 연관되는 이상 상태에 관한 정보를 획득할 수 있다. 일실시예로서, 무인항공기(220)는 미리 지정된 구역의 영상 데이터를 획득할 수 있다. 다른 일실시예로서, 무인항공기(220)는 미리 지정된 구역의 온도 데이터, 습도 데이터 등과 같은 물리적 데이터를 획득할 수 있다.
더하여, 무인항공기(220)는 획득된 정보를 내부 메모리에 저장할 수 있다. 다른 일실시예로서, 무인항공기(220)는 획득된 정보를 제어 스테이션(210)으로 전송할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 제어 스테이션을 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제어부(310), 도킹부(320) 및 충전부(330)를 포함하는 제어 스테이션(300)이 제공된다. 제어부(310)는 무인항공기로 제어 커맨드를 전송할 수 있다. 또한, 제어부(310)는 무인항공기가 획득한 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 더하여, 제어부(310)는 무인항공기로부터 비행 정보를 수신할 수 있다. 상기 비행 정보는 무인항공기에 연관되는 비행 궤적 정보(flight path information), 비행 시간 정보(flight time information), 촬영 위치 정보(capture location information) 및 촬영 속도 정보(capture speed information) 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.
제어부(310)는 오늘날 이용되는 다양한 통신 인터페이스를 이용하여 무인항공기와 데이터를 송수신할 수 있다. 예시적으로, 통신 인터페이스는 WLAN(Wireless LAN), WiFi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 인터넷 인터페이스와 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등의 근거리 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
제어부(310)는 무인항공기로부터 수신된 센싱 데이터 및 비행 정보 중 어느 하나에 기초하여 미리 지정된 구역의 이상 상태를 판단할 수 있다. 이상 상태는 무인항공기가 제어 스테이션(300)으로부터 분리되어 비행을 시작하도록 하는 상태를 나타낼 수 있다.
더하여, 제어부(310)는 무인항공기의 잔류 전력량이 충분하지 않은 경우 또는 통신 상태가 불안정한 경우에는 무인항공기로 비상 커맨드를 전송할 수 있다. 예시적으로, 상기 비상 커맨드는 무인항공기가 미리 지정된 장소로 복귀하도록 하는 신호를 나타낼 수 있다.
도킹부(320)는 상기 무인항공기의 몸체와 미리 지정된 방식에 따라 도킹할 수 있다. 예시적으로, 도킹부(320)는 상기 무인항공기와 연결되기 위한 수용 단자를 포함할 수 있다. 일실시예로서, 도킹부(320)의 수용 단자는 상기 무인항공기의 몸체를 지지하는 플레이트를 포함할 수 있다. 상기 플레이트는 지표면으로부터 수평 방향으로 구현될 것일 수 있다. 더하여, 도킹부(320)의 수용 단자는 상기 무인항공기의 몸체의 일부가 지표면으로부터 수직 방향으로 상기 플레이트에 삽입되도록 하는 도킹 구멍을 포함할 수 있다. 수용 단자는 하나의 평면 플레이트에 복수의 도킹 구멍을 포함하는 것으로 구현될 수 있다.
예시적으로, 제어부(310)가 무인항공기로부터 접근 신호를 수신한 경우에, 도킹부(320)는 상기 도킹 구멍의 반경을 조절하여 상기 무인항공기가 도킹될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 제어부(310)가 무인항공기로 비행 신호를 전송한 경우에, 도킹부(320)는 상기 도킹 구멍의 반경을 늘려 상기 무인항공기가 비행을 시작할 수 있도록 할 수 있다.
충전부(330)는 도킹된 상기 무인항공기로 전력을 제공할 수 있다. 예시적으로, 충전부(330)는 화학 연료전지 등을 포함하는 충전 패드를 포함할 수 있다. 또한, 충전부(330)는 무선 충전 방식 또는 유선 충전 방식을 이용하여 충전 패드로부터 상기 무인항공기로 에너지를 전달할 수 있다.
본 실시예에 따른 제어 스테이션(300)은 평상 상태에서 무인 항공기와 결합하여 모니터링 시스템으로 동작하고, 이상 상태에서는 무인 항공기로 실시간 데이터를 전달 받고, 상기 무인 항공기의 안정적 동작을 위해 에너지를 제공하는 배터리 시스템으로 동작할 수 있다. 그에 따라, 건물 주위나 내부 공간에서 무인항공기를 이용한 보다 견고한 보안 시스템을 구현하는 효과를 기대할 수 있다. 또한, 무인항공기는 여러 층으로 구성된 건물 내부에서도 적절한 위치의 제어 스테이션으로부터 에너지를 공급받으며 보안 임무를 수행할 수 있다.
도 4는 일실시예에 따른 무인항공기를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 카메라(410), 통신부(420), 도킹부(430) 및 비행부(440)를 포함하는 무인항공기(400)가 제공된다. 카메라(410)는 앞서 기재한 바와 같이 오늘날 영상 데이터를 획득하는데 이용되는 다양한 형태의 기기로 구현될 수 있다. 무인항공기(400)는 카메라(410)를 이용하여 미리 지정된 구역의 영상 데이터를 획득할 수 있다.
도 4에서 도시되지는 않았지만, 무인항공기(400)는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 센서는 온도 센서, 습도 센서, 가스 누출 센서 등과 같이 미리 지정된 구역의 이상 상태를 검출하는데 이용될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 센서는 관성 센서, 가속도 센서 및 각가속도 센서와 같이 무인항공기 자체의 비행 자세 데이터, 비행 경로 데이터들을 측정하는데 이용될 수 있다. 무인항공기(400)는 미리 지정된 구역의 영상 데이터를 획득하는 것뿐만 아니라 이상 상태를 검출하기 위한 다양한 형태의 물리적 데이터를 획득할 수 있다.
통신부(420)는 획득된 센싱 데이터를 제어 스테이션으로 전송할 수 있다. 더하여, 통신부(420)는 무인항공기에 연관되는 제어 커맨드를 수신할 수 있다. 상기 제어 커맨드는 무인항공기의 비행에 연관되는 비행 정보를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 통신부(420)는 외부 기기로부터 상기 제어 커맨드를 수신할 수 있다. 상기 외부 기기는 도 4에서 설명된 제어 스테이션(400)뿐만 아니라, 랩탑(laptop) 컴퓨터, 이동 전화기, 스마트 폰(smart phone), 태블릿(tablet) PC, 모바일 인터넷 디바이스(mobile internet device(MID)), PDA(personal digital assistant), EDA(enterprise digital assistant), PND(personal navigation device 또는 portable navigation device), 휴대용 게임 콘솔(handheld console), 스마트 와치(smart watch) 또는 스마트 밴드(smart band)와 같이 통신 기능을 갖는 다양한 형태의 전자 기기로 구현될 수 있다.
도킹부(430)는 미리 지정된 방식에 따라 제어 스테이션과 도킹할 수 있다. 도킹부(430)는 앞서 도 1에서 설명된 것과 같이 이중 구조로 구현될 수 있다. 도킹부(430)는 제어 스테이션과 연결되기 위한 고정부를 포함할 수 있다. 상기 고정부는 무인항공기를 기준으로 수직 방향으로 돌출되는 도킹 바(docking bar)의 형태로 구현될 수 있다. 무인항공기의 도킹 바는 평상 상태에서 상기 무인항공기 외부로 돌출되어, 상기 무인항공기와 상기 제어 스테이션 사이에 연결될 수 있다. 더하여, 무인항공기의 도킹 바는 이상 상태에서 상기 무인항공기 내부로 삽입되어, 상기 무인항공기가 상기 제어 스테이션으로부터 분리되어 비행을 시작할 수 있도록 구현될 수 있다. 예시적으로, 도킹부(430)는 무인항공기 내에 설치된 제어 알고리즘에 따라 미리 정해진 절차로서 순차적으로 동작할 수 있다.
다른 일실시예로서, 도킹부(430)는 도킹 과정에서 돌발적 충격으로부터 무인항공기(400)가 보호될 수 있도록 하는 버퍼부를 포함할 수 있다. 버퍼부는 제어 스테이션과 무인항공기(400)가 도킹되는 과정에서 무인항공기의 내부 제어 회로나 센서가 고장 나지 않도록 방어하는 역할을 수행할 수 있다. 버퍼부는 스프링과 같은 탄성체를 포함하여 무인항공기(400)에 전달되는 충격량을 흡수하는 역할을 수행할 수 있다.
또 다른 일실시예로서, 도킹부(430)는 복수의 제어 스테이션 중 수신된 제어 커맨드에 상응하는 제1 제어 스테이션으로 도킹할 수 있다. 위의 실시예에서 무인비행기(400)는 미리 지정된 어느 하나의 제어 스테이션으로부터 일대일로 도킹되는 경우뿐만 아니라, 메인 제어 스테이션을 포함하는 복수의 제어 스테이션 중 어느 하나에 선택적으로 도킹될 수 있다. 복수의 무인항공기와 복수의 제어 스테이션의 동작에 관한 보다 자세한 설명은 아래에서 추가될 도면과 함께 기재될 것이다.
비행부(440)는 제어 커맨드에 포함되는 비행 정보를 이용하여 이상 상태가 감지된 구연으로 무인비행기를 비행시킬 수 있다. 상기 비행 정보는 비행 좌표, 비행 경로 및 비행 자세 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 더하여, 비행부(440)는 상기 무인항공기의 중심에 배치되어 프로펠러를 회전시키는 틸트로터 및 상기 무인항공기의 상기 중심으로부터 소정 거리 이격되어 프로펠러를 회전시키는 윙로터를 포함할 수 있다. 예시적으로, 무인항공기의 중앙부에 배치되는 틸트로터는 무인항공기의 신속한 방향 전환 또는 신속 이동 모드에서 이용될 수 있다. 다른 일실시예로서, 무인항공기의 주변부에 배치되는 윙로터는 무인항공기의 정밀한 방향 전환이나 비행 자세 제어와 같은 정밀 제어에서 이용될 수 있다.
본 실시예에 따른 무인비행기(400)는 사람이 신속하게 출동할 수 없는 구역을 정기적으로 순찰할 수 있다. 임무 수행 이후에는 무인비행기(400)는 제어 스테이션에 도킹되어 다음 임무 수행에 필요한 에너지를 공급 받을 수 있다.
도 5는 또 다른 일실시예에 따른 무인항공기와 복수의 제어 스테이션의 동작을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 복수의 제어 스테이션(511, 512, 513)으로부터 제어 커맨드를 수신하는 무인항공기(520)가 도시된다. 무인항공기(520)는 내부 배터리에 존재하는 잔존 전력량에 따라 비행 거리 또는 비행 시간이 결정될 수 있다. 따라서 무인항공기(520)가 넓은 공간이나 고층의 건물 내를 감시하기 위해서는 적절한 간격으로 복수의 제어 스테이션(511, 512, 513)을 배치할 필요성이 존재한다.
무인항공기(520)는 수신된 제어 커맨드에 따라 비행 경로에 배치되는 복수의 제어 스테이션(511, 512, 513) 각각에 순차적으로 접근할 수 있다. 복수의 제어 스테이션(511, 512, 513) 각각은 무선 통신망을 이용하여 무인항공기(520)로부터 수신된 데이터를 상호 교환할 수 있다. 더하여 무인항공기(520)의 전력 이상이 발견되거나 통신망이 불안정한 상태가 발견된 경우에, 무인항공기(520)로부터 가장 근접한 제어 스테이션은 무인항공기(520)로 접근을 명령하는 제어 커맨드를 전송할 수 있다.
더하여, 사용자의 선택에 따라 복수의 제어 스테이션(511, 512, 513) 중 어느 하나의 제어 스테이션을 메인 제어 스테이션으로 지정할 수 있다. 앞서 설명한 무인항공기(520)의 전력 이상이 발견되거나 통신망이 불안정한 상태가 발견된 경우에, 무인항공기(520)는 미리 지정된 메인 제어 스테이션으로 이동하도록 설정될 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (12)

  1. 무인항공기로 제어 커맨드를 전송하고, 상기 무인항공기가 획득한 센싱 데이터를 수신하는 제어부;
    상기 무인항공기의 몸체와 미리 지정된 방식에 따라 도킹하는 도킹부; 및
    도킹된 상기 무인항공기로 전력을 제공하는 충전부
    를 포함하고,
    상기 무인항공기는 기설정된 구역을 모니터링하는 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인항공기의 제어 스테이션.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무인항공기로부터 이상 상태에 연관되는 제1 센싱 데이터가 수신된 경우에, 상기 도킹부는 상기 무인항공기를 상기 제어 스테이션으로부터 분리시키는 무인항공기의 제어 스테이션.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 무인항공기로부터 이상 상태에 연관되는 제1 센싱 데이터가 수신된 경우에, 상기 제어부는 상기 무인항공기가 비행하여 상기 이상 상태를 모니터링하도록 하는 제1 제어 커맨드를 전송하는 무인항공기의 제어 스테이션.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도킹부는 상기 무인항공기의 몸체를 지지하는 수평 방향의 플레이트를 포함하는 무인항공기의 제어 스테이션.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 도킹부는 상기 무인항공기의 몸체의 일부가 수직 방향으로 상기 플레이트에 삽입되도록 하는 도킹 구멍을 포함하는 무인항공기의 제어 스테이션.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 도킹부는 상기 제어 커맨드에 따라 상기 도킹 구멍의 크기를 조절하여 상기 무인항공기가 상기 제어 스테이션으로부터 분리 가능하도록 하는 무인항공기의 제어 스테이션.
  7. 기설정된 구역을 모니터링하는 카메라;
    획득된 센싱 데이터를 제어 스테이션으로 전송하고, 무인항공기의 비행 정보를 포함하는 제어 커맨드를 상기 제어 스테이션으로부터 수신하는 통신부; 및
    미리 지정된 방식에 따라 상기 제어 스테이션과 도킹하는 도킹부
    를 포함하는 무인항공기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도킹부는 상기 제어 커맨드에 기초하여 수직 방향으로 돌출되는 도킹 바(docking bar)를 포함하는 무인항공기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 도킹부는 상기 제어 커맨드에 기초하여 상기 제어 스테이션의 플레이트 내로 상기 도킹 바를 삽입하여 상기 무인항공기를 도킹하는 무인항공기.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 비행 정보에 상응하는 비행 좌표, 비행 경로 및 비행 자세 중 적어도 어느 하나를 이용하여 이상 상태가 감지된 구역으로 비행하는 비행부
    를 더 포함하는 무인항공기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 도킹부는 복수의 제어 스테이션 중 상기 비행 정보에 상응하는 제1 제어 스테이션으로 도킹하는 무인항공기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 비행부는,
    상기 무인항공기의 중심에 배치되어 프로펠러를 회전시키는 틸트로터; 및
    상기 무인항공기의 상기 중심으로부터 소정 거리 이격되어 프로펠러를 회전시키는 윙로터
    를 포함하는 무인항공기.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108248884A (zh) * 2017-12-29 2018-07-06 深圳市卓翼科技股份有限公司 无人机基站及无人机系统
KR20190072944A (ko) * 2017-12-18 2019-06-26 삼성전자주식회사 무인 비행체 및 그의 동작 방법, 그리고 상기 무인 비행체의 이동을 제어하기 위한 무인 운반체
KR20190142584A (ko) * 2018-06-18 2019-12-27 이해명 드론을 이용한 사격 게임 장치
WO2020249867A1 (en) 2019-06-12 2020-12-17 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Drone station, arrangement, method of operating a drone station, and computer readable memory

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190072944A (ko) * 2017-12-18 2019-06-26 삼성전자주식회사 무인 비행체 및 그의 동작 방법, 그리고 상기 무인 비행체의 이동을 제어하기 위한 무인 운반체
WO2019124894A1 (ko) * 2017-12-18 2019-06-27 삼성전자 주식회사 무인 비행체 및 그의 동작 방법, 그리고 상기 무인 비행체의 이동을 제어하기 위한 무인 운반체
US11720105B2 (en) 2017-12-18 2023-08-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Unmanned aerial vehicle and method for operating same, and automated guided vehicle for controlling movement of unmanned aerial vehicle
CN108248884A (zh) * 2017-12-29 2018-07-06 深圳市卓翼科技股份有限公司 无人机基站及无人机系统
KR20190142584A (ko) * 2018-06-18 2019-12-27 이해명 드론을 이용한 사격 게임 장치
WO2020249867A1 (en) 2019-06-12 2020-12-17 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Drone station, arrangement, method of operating a drone station, and computer readable memory
US11854416B2 (en) 2019-06-12 2023-12-26 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Drone station, arrangement, method of operating a drone station, and computer readable memory

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