KR20180018164A - Unmanned aerial vehicle and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무인 항공기 및 이의 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 무인 항공기 주변의 물체 또는 장애물을 감지하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
항공 기술 및 통신 기술의 발전에 힘입어 무인 항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)가 개발되었다. 무인 항공기는 드론(drone)이라고도 불리며, 비행기, 헬리콥터, 멀티콥터 등 매우 다양한 형태로 제작되고 있다.Unmanned Aerial Vehicle (UAV) has been developed due to the development of aviation technology and communication technology. Unmanned aerial vehicles (also called drone) are manufactured in a wide variety of forms, including airplanes, helicopters, and multi-copters.
무인 항공기는 제작 비용이 감소하고 소형화됨에 따라, 다양한 분야에서 사용되고 있다. 특히 카메라와 센서 등이 장착된 무인 항공기는 영상 제작, 운송, 보안, 감시, 관측 등 여러 분야에서 활용되고 있다. 활용 영역이 넓어짐에 따라 실외뿐만 아니라 실내에서도 무인 항공기를 활용하려는 시도가 이루어지고 있다. 실내 환경은 벽과 천장에 의해 막혀 있을 뿐만 아니라 가전제품, 가구 등과 같은 다양한 집기들이 다양한 위치에 놓여 있기 때문에, 충돌 및 그로 인한 파손의 위험이 매우 높다. 충돌 및 파손의 위험을 낮추기 위해서는 장애물을 정확히 감지하는 것이 필요하다.Unmanned aerial vehicles are being used in a variety of fields as production costs are reduced and miniaturized. In particular, unmanned aerial vehicles equipped with cameras and sensors are used in various fields such as image production, transportation, security, surveillance and observation. As the application area has expanded, attempts have been made to utilize unmanned airplanes in indoor as well as outdoor environments. The indoor environment is not only clogged by walls and ceilings, but also the risk of collision and breakage is very high because various appliances such as household appliances and furniture are located in various places. Accurate detection of obstacles is necessary to reduce the risk of collision and breakage.
무인 항공기의 이동 방향에 장애물이 있는지의 여부를 감지하기 위해 카메라를 이용하는 방법은 야간과 같이 영상을 확인하기 어려운 경우에는 사용될 수 없을 뿐만 아니라, 유리창과 같이 투명한 물체는 영상으로 감지하기가 어렵다는 문제를 갖고 있다. 라이다 센서를 이용하여 장애물을 감지하는 방법은 라이다 센서가 레이저를 이용하기 때문에 야간에도 정확히 장애물을 감지할 수 있지만, 유리창과 같이 투명한 물체가 감지되지 않는다는 문제를 여전히 갖고 있다.The method of using the camera to detect whether there is an obstacle in the moving direction of the unmanned airplane can not be used in the case where it is difficult to check the image such as at night and the problem that the transparent object such as a window is difficult to be detected by the image I have. The method of detecting obstacles using the Raidasensor has the problem that since the Raidasensor uses a laser, it can accurately detect an obstacle even at night, but a transparent object such as a window is not detected.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 장애물이 많은 실내에서도 활용될 수 있도록 주변의 장애물을 감지할 수 있는 무인 항공기를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an unmanned airplane capable of detecting an obstacle around the obstacle so that the obstacle can be utilized even in a room with many obstacles.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 무인 항공기를 실내에서 활용할 수 있도록 무인 항공기 주변의 장애물을 감지할 수 있는 무인 항공기의 제어 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a control method of an unmanned airplane capable of detecting an obstacle around a UAV so that the UAV can be utilized indoors.
본 발명의 일 측면에 따른 무인 항공기는 본체, 상기 본체에 결합되고 양력 및 추력을 발생하는 날개부, 상기 본체의 둘레를 따라 배열되고, 각각 초음파를 출력하는 복수의 초음파 송신기들, 상기 본체의 둘레를 따라 배열되고, 상기 초음파가 물체로부터 반사되어 발생되는 초음파 에코를 수신하여 전기 신호로 변환하는 복수의 초음파 수신기들, 및 상기 본체가 부양하여 제1 방향으로 이동하도록 상기 날개부를 제어하고, 상기 복수의 초음파 송신기들 중에서 선택되는 하나의 제1 초음파 송신기가 상기 초음파를 출력하도록 제어하고, 상기 초음파 수신기들 중에서 상기 제1 초음파 송신기에 따라 선택되는 적어도 2개의 초음파 수신기들로부터 상기 전기 신호를 수신하는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는 상기 제1 초음파 송신기가 상기 초음파를 출력한 제1 출력 시점과 상기 적어도 2개의 초음파 수신기들이 상기 초음파 에코를 각각 수신한 적어도 2개의 수신 시점들을 기초로, 상기 물체가 상기 제1 초음파 송신기의 목표 감지 범위 내에 위치하는지의 여부를 판단하고, 상기 물체가 상기 목표 감지 범위 내에 위치하는 경우에, 상기 제1 출력 시점 및 상기 적어도 2개의 수신 시점들을 기초로 상기 물체까지의 거리를 산출하도록 구성된다.An unmanned aerial vehicle according to one aspect of the present invention includes a main body, a plurality of ultrasonic transmitters coupled to the main body and configured to generate lift and thrust, a plurality of ultrasonic transmitters arranged along the periphery of the main body, A plurality of ultrasound receivers arranged in the body and adapted to receive ultrasonic echoes generated by reflecting the ultrasonic waves from an object and convert the ultrasonic echoes into electric signals, and a control unit for controlling the wings to move in the first direction, And a controller for controlling the first ultrasonic transmitter to output the ultrasonic wave from at least two ultrasound receivers selected according to the first ultrasonic transmitter among the ultrasonic receivers, . Wherein the control unit controls the first ultrasonic transmitter based on the first output time at which the first ultrasonic transmitter outputs the ultrasonic waves and at least two reception times at which the at least two ultrasonic receivers respectively receive the ultrasonic echoes, And the distance to the object is calculated on the basis of the first output point and the at least two points of reception when the object is located within the target detection range do.
상기 제1 초음파 송신기는 상기 본체로부터 상기 제1 방향에 위치하는 초음파 송신기로 선택될 수 있다. 상기 적어도 2개의 초음파 수신기들은 서로 수평 방향으로 이격 거리만큼 떨어져 배치되는 제1 및 제2 초음파 수신기들을 포함할 수 있다. 상기 적어도 2개의 수신 시점들은 상기 제1 및 제2 초음파 수신기들 각각이 상기 초음파 에코를 수신한 제1 및 제2 수신 시점들을 포함할 수 있다.The first ultrasonic transmitter may be selected as an ultrasonic transmitter positioned in the first direction from the main body. The at least two ultrasound receivers may include first and second ultrasound receivers disposed apart from each other in the horizontal direction. The at least two reception points may include first and second reception points at which the first and second ultrasonic receivers respectively receive the ultrasonic echoes.
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 수신 시점들 사이의 시차를 기초로, 상기 물체가 상기 제1 방향으로부터 수평 방향으로 목표 감지 각도 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.The control unit may be configured to determine whether the object is located within the target sensing angle in the horizontal direction from the first direction, based on the parallax between the first and second reception points.
상기 제어부는 상기 시차를 기초로 상기 제1 초음파 수신기로부터 상기 물체까지의 제1 거리와 상기 제2 초음파 수신기로부터 상기 물체까지의 제2 거리 사이의 거리 차이를 산출하고, 상기 이격 거리와 상기 목표 감지 각도의 사인(sin) 값을 곱한 값을 상기 거리 차이와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 물체가 상기 목표 감지 범위 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.The control unit Calculating a distance difference between a first distance from the first ultrasonic receiver to the object and a second distance from the second ultrasonic receiver to the object based on the parallax, a value obtained by multiplying a sin value by a distance value with the distance difference, and determine whether the object is located within the target sensing range according to the comparison result.
상기 제어부는 상기 시차를 기초로 상기 제1 초음파 수신기로부터 상기 물체까지의 제1 거리와 상기 제2 초음파 수신기로부터 상기 물체까지의 제2 거리 사이의 거리 차이를 산출하고, 상기 이격 거리와 상기 거리 차이를 기초로, 상기 물체가 상기 제1 방향으로부터 수평 방향으로 이격된 각도를 산출하도록 구성될 수 있다.Wherein the control unit calculates a distance difference between a first distance from the first ultrasonic receiver to the object and a second distance from the second ultrasonic receiver to the object based on the parallax, , The object may be configured to calculate an angle that is horizontally spaced from the first direction.
상기 물체가 상기 목표 감지 범위 밖에 위치하는 경우, 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 초음파 수신기들 중에서 상기 초음파 에코를 더 빨리 수신한 초음파 수신기를 기초로, 상기 제1 초음파 송신기와 다른 제2 초음파 송신기 및 상기 제2 초음파 송신기에 대응하는 적어도 2개의 초음파 수신기들을 선택하고, 상기 제2 초음파 송신기가 제2 출력 시점에 상기 초음파를 출력하도록 제어하고, 상기 제2 출력 시점에 출력된 상기 초음파가 상기 물체로부터 반사되어 발생되는 상기 초음파 에코가 상기 적어도 2개의 초음파 수신기들에 의해 수신된 적어도 2개의 수신 시점들을 기초로, 상기 물체가 상기 제2 초음파 송신기의 목표 감지 범위 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.Wherein when the object is located outside the target sensing range, the controller controls the first ultrasonic transmitter and the second ultrasonic transmitter based on the ultrasonic receiver, which receives the ultrasonic echo more quickly than the first ultrasonic receiver and the second ultrasonic receiver, And controlling the second ultrasonic transmitter to output the ultrasonic wave at a second output time point, wherein the ultrasonic wave outputted at the second output time point is selected by the second ultrasonic transmitter, Is configured to determine whether the object is located within a target sensing range of the second ultrasonic transmitter based on at least two reception times received by the at least two ultrasonic receivers .
상기 제1 초음파 송신기와 상기 제1 초음파 수신기 사이의 간격은 상기 제1 초음파 송신기와 상기 제2 초음파 수신기 사이의 간격과 동일할 수 있다.The interval between the first ultrasonic transmitter and the first ultrasonic receiver may be the same as the interval between the first ultrasonic transmitter and the second ultrasonic receiver.
상기 복수의 초음파 송신기들은 상기 본체의 둘레를 따라 수평 방향으로 등각도로 배열되고, 상기 복수의 초음파 수신기들은 상기 본체의 둘레를 따라 수평 방향으로 등각도로 배열될 수 있다.The plurality of ultrasound transmitters may be arranged in an equiangular manner in a horizontal direction along the periphery of the main body, and the plurality of ultrasound receivers may be arranged in an equiangular manner in a horizontal direction along the periphery of the main body.
상기 제1 초음파 송신기는 상기 본체로부터 상기 제1 방향에 위치하는 초음파 송신기로 선택될 수 있다. 상기 적어도 2개의 초음파 수신기들은 서로 수직 방향으로 이격 거리만큼 떨어져 배치되는 제1 및 제2 초음파 수신기들을 포함할 수 있다. 상기 적어도 2개의 수신 시점들은 상기 제1 및 제2 초음파 수신기들 각각이 상기 초음파 에코를 수신한 제1 및 제2 수신 시점들을 포함할 수 있다.The first ultrasonic transmitter may be selected as an ultrasonic transmitter positioned in the first direction from the main body. The at least two ultrasound receivers may include first and second ultrasound receivers disposed apart from each other by a distance in the vertical direction. The at least two reception points may include first and second reception points at which the first and second ultrasonic receivers respectively receive the ultrasonic echoes.
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 수신 시점들 사이의 시차를 기초로 상기 물체가 상기 제1 방향으로부터 수직 방향으로 목표 감지 각도 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.The control unit may be configured to determine whether the object is located within the target sensing angle in the vertical direction from the first direction based on the parallax between the first and second reception points.
상기 제1 초음파 송신기는 상기 본체로부터 상기 제1 방향에 위치하는 초음파 송신기로 선택될 수 있다. 상기 적어도 2개의 초음파 수신기들은 서로 수평 방향으로 제1 이격 거리만큼 떨어져 배치되는 제1 및 제2 초음파 수신기들, 및 상기 제1 및 제2 초음파 수신기들로부터 수직 방향으로 제2 이격 거리만큼 떨어져 배치되는 제3 초음파 수신기를 포함할 수 있다. 상기 적어도 2개의 수신 시점들은 상기 제1 내지 제3 초음파 수신기들 각각이 상기 초음파 에코를 수신한 제1 내지 제3 수신 시점들을 포함할 수 있다.The first ultrasonic transmitter may be selected as an ultrasonic transmitter positioned in the first direction from the main body. Wherein the at least two ultrasound receivers include first and second ultrasound receivers disposed at a first spacing distance in a horizontal direction from each other, and first and second ultrasound receivers disposed at a second spacing distance in the vertical direction from the first and second ultrasound receivers And a third ultrasound receiver. The at least two reception points may include first to third reception points at which the first to third ultrasonic receivers each receive the ultrasonic echoes.
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 수신 시점들 사이의 시차를 기초로 상기 물체가 상기 제1 방향으로부터 수평 방향으로 제1 목표 감지 각도 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다. 상기 제어부는 상기 제1 내지 제3 수신 시점들을 기초로 상기 물체가 상기 제1 방향을 기준으로 수직 방향으로 설정되는 제2 목표 감지 각도 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.The control unit may be configured to determine whether the object is positioned within a first target sensing angle in a horizontal direction from the first direction based on a parallax between the first and second reception points. The control unit may be configured to determine whether the object is located within a second target sensing angle set in a vertical direction with respect to the first direction based on the first to third reception points.
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 수신 시점들의 평균과 상기 제3 수신 시점 사이의 시차를 기초로 상기 물체가 상기 제1 방향을 기준으로 수직 방향으로 상기 제2 목표 감지 각도 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성될 수 있다.Wherein the control unit determines whether the object is located within the second target sensing angle in a vertical direction with respect to the first direction based on a time difference between the average of the first and second reception points and the third reception time . ≪ / RTI >
상기 제1 초음파 송신기와 상기 제1 초음파 수신기 사이의 간격은 상기 제1 초음파 송신기와 상기 제2 초음파 수신기 사이의 간격과 동일할 수 있다. 상기 제3 초음파 수신기는 상기 제1 초음파 송신기의 수직 방향에 위치할 수 있다.The interval between the first ultrasonic transmitter and the first ultrasonic receiver may be the same as the interval between the first ultrasonic transmitter and the second ultrasonic receiver. The third ultrasonic receiver may be positioned in the vertical direction of the first ultrasonic transmitter.
상기 제어부는 상기 물체까지의 거리 및 상기 물체가 위치하는 방향에 관한 정보를 무선으로 송신하도록 구성될 수 있다.The controller may be configured to wirelessly transmit information on the distance to the object and the direction in which the object is located.
상기 제어부는 상기 복수의 초음파 송신기들을 순차적으로 하나씩 구동하고, 순차적으로 구동되는 초음파 송신기들 각각에 대응하는 적어도 2개의 초음파 수신기들을 이용하여, 상기 복수의 초음파 송신기들 각각의 방향에 위치하는 물체들을 감지할 수 있다.The controller sequentially drives the plurality of ultrasonic transmitters one by one and detects at least two ultrasonic receivers corresponding to each of the sequentially driven ultrasonic transmitters to detect objects located in the direction of each of the plurality of ultrasonic transmitters can do.
본 발명의 일 양상에 따른 무인 항공기의 제어 방법에 따르면, 무인 항공기는 본체, 상기 본체에 결합되고 양력 및 추력을 발생하는 날개부, 및 상기 본체의 둘레를 따라 배열되는 복수의 초음파 송신기들과 복수의 초음파 수신기들을 포함한다. 상기 제어 방법에 따르면, 상기 복수의 초음파 송신기들 중에서 하나의 제1 초음파 송신기가 선택된다. 상기 복수의 초음파 수신기들 중에서 상기 제1 초음파 송신기에 대응하여 제1 및 제2 초음파 수신기들을 포함하는 적어도 2개의 초음파 수신기들이 선택된다. 제1 출력 시점에 상기 제1 초음파 송신기를 이용하여 초음파가 출력된다. 상기 초음파가 물체로부터 반사되어 발생되는 초음파 에코를 상기 제1 및 제2 초음파 수신기들 각각이 수신하는 제1 및 제2 수신 시점들이 결정된다. 상기 제1 및 제2 수신 시점들을 기초로, 상기 물체가 상기 제1 초음파 송신기의 목표 감지 범위 내에 위치하는지의 여부가 결정된다.According to one aspect of the present invention, there is provided a control method for an unmanned airplane, the unmanned airplane including a main body, a wing portion coupled to the main body and generating lift and thrust, and a plurality of ultrasonic transmitters arranged along the periphery of the main body, Of ultrasound receivers. According to the control method, one of the plurality of ultrasonic transmitters is selected. At least two ultrasound receivers including first and second ultrasound receivers corresponding to the first ultrasound transmitter are selected from among the plurality of ultrasound receivers. At the first output time, ultrasonic waves are output using the first ultrasonic transmitter. The first and second receiving points at which the first and second ultrasonic receivers respectively receive the ultrasonic echoes generated by reflecting the ultrasonic waves from the object are determined. Based on the first and second reception times, it is determined whether the object is located within a target sensing range of the first ultrasonic transmitter.
상기 날개부를 이용하여 상기 무인 항공기가 제1 방향으로 이동될 수 있다. 상기 제1 초음파 송신기는 상기 복수의 초음파 송신기들 중에서 상기 본체로부터 상기 제1 방향에 위치하는 초음파 송신기로 선택될 수 있다.The wing can be used to move the UAV in a first direction. The first ultrasonic transmitter may be selected from among the plurality of ultrasonic transmitters as an ultrasonic transmitter positioned in the first direction.
상기 제1 및 제2 수신 시점들 사이의 시차가 제1 임계 값보다 작은 경우, 상기 물체가 상기 제1 초음파 송신기의 목표 감지 범위 내에 위치하는 것으로 결정될 수 있다.When the parallax between the first and second reception points is smaller than the first threshold value, it may be determined that the object is located within the target sensing range of the first ultrasonic transmitter.
상기 제1 임계 값은 상기 제1 및 제2 초음파 수신기들 사이의 수평 방향의 간격, 상기 목표 감지 범위를 정의하는 목표 감지 각도, 및 상기 초음파의 속도를 기초로 설정될 수 있다.The first threshold value may be set based on an interval in the horizontal direction between the first and second ultrasonic receivers, a target sensing angle defining the target sensing range, and a velocity of the ultrasonic wave.
본 발명의 다른 양상에 따른 무인 항공기는 본체, 상기 본체에 결합되고 양력 및 추력을 발생하는 날개부, 상기 본체의 둘레를 따라 배열되고, 각각 초음파를 출력한 후 출력된 초음파가 미리 설정된 목표 감지 각도 내에 위치하는 물체로부터 반사되어 되돌아오는 시간을 감지하는 복수의 초음파 센서들, 및 상기 본체가 부양하여 이동하도록 상기 날개부를 제어하고, 상기 초음파 센서들이 서로 다른 시점에 동작하여 상기 초음파 센서들로부터 출력되는 초음파들이 서로 간섭하지 않도록 상기 초음파 센서들을 시분할로 구동하는 제어부를 포함한다. 상기 제어부는 상기 복수의 초음파 센서들이 감지한 상기 시간을 기초로 상기 본체로부터 상기 초음파 센서들이 위치하는 방향으로 상기 물체까지의 거리를 산출하도록 구성된다.According to another aspect of the present invention, an unmanned aerial vehicle includes a main body, a wing portion coupled to the main body and generating a lift force and a thrust force, a plurality of wing portions arranged along the periphery of the main body, A plurality of ultrasonic sensors for sensing a return time from an object positioned within the body, and a control unit for controlling the wing to move the body so as to float, and the ultrasonic sensors operate at different points in time and are output from the ultrasonic sensors And a controller for time-divisionally driving the ultrasonic sensors so that the ultrasonic waves do not interfere with each other. And the control unit is configured to calculate the distance from the main body to the object in a direction in which the ultrasonic sensors are located based on the time detected by the plurality of ultrasonic sensors.
상기 미리 설정된 목표 감지 각도는 360도를 상기 복수의 초음파 센서들의 개수로 나눈 각도를 기초로 설정될 수 있다.The predetermined target sensing angle may be set based on an angle obtained by dividing 360 degrees by the number of the plurality of ultrasonic sensors.
상기 미리 설정된 목표 감지 각도는 20도 이하이고, 상기 복수의 초음파 센서들의 개수는 18개 이상일 수 있다.The predetermined target sensing angle may be 20 degrees or less, and the number of the plurality of ultrasonic sensors may be 18 or more.
상기 제어부는 상기 복수의 초음파 센서들 중에서 180도, 120도, 90도, 또는 72도 중에서 어느 한 각도에 위치하는 2개, 3개, 4개, 또는 5개의 초음파 센서들을 동일 타이밍에 구동할 수 있다.The controller may drive two, three, four, or five ultrasonic sensors located at any one of the 180, 120, 90, or 72 degrees of the plurality of ultrasonic sensors at the same timing have.
본 발명에 따른 무인 항공기는 복수의 초음파 센서들을 시분할로 구동함으로써 초음파들 간의 간섭 없이 주변 장애물 또는 물체의 위치를 감지할 수 있다. 따라서, 무인 항공기는 주변의 장애물의 위치를 정확히 감지할 수 있으며, 이 정보를 기초로 장애물을 회피하여 원하는 도착 지점까지 이동할 수 있다.The UAV according to the present invention can detect the position of a surrounding obstacle or an object without interference between ultrasonic waves by driving the plurality of ultrasonic sensors in a time division manner. Therefore, the unmanned airplane can accurately detect the position of the surrounding obstacle, and based on this information, the obstacle can be avoided and moved to a desired destination.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기의 개략적인 평면 구조를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기 내에 탑재되는 제어부 및 무인 항공기를 제어하는 원격 제어 장치의 블록도를 도시한다.
도 3은 도 2의 주변 감지부의 동작을 설명하기 위한 블록도를 도시한다.
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 항공기의 개략적인 평면 구조를 도시한다.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예들에 따라서 제2 보호부의 바깥 면 상에 탑재되는 초음파 송신기들과 초음파 수신기들의 배치들을 예시적으로 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기의 초음파 센서들 각각의 목표 감지 범위를 도시한다.
도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라서 제어부가 초음파 송신기와 초음파 수신기들을 이용하여 물체의 위치를 검출하는 방법을 설명하기 위한 참고 도면들이다.
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따라서 제어부가 도 5b와 같이 배치된 초음파 송신기와 초음파 수신기들을 이용하여 물체의 위치를 검출하는 방법을 설명하기 위한 참고 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라서 제어부가 도 5c와 같이 배치된 초음파 송신기와 초음파 수신기들을 이용하여 물체의 위치를 검출하는 방법을 설명하기 위한 참고 도면이다.1 shows a schematic plan view of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 shows a block diagram of a control unit mounted in an unmanned air vehicle according to an embodiment of the present invention and a remote control device for controlling the unmanned air vehicle.
FIG. 3 is a block diagram illustrating the operation of the peripheral sensing unit of FIG. 2;
4 shows a schematic plan view of an unmanned aerial vehicle according to another embodiment of the present invention.
Figures 5A through 5E illustrate exemplary arrangements of ultrasonic transmitters and ultrasonic receivers mounted on the outer surface of a second guard in accordance with embodiments of the present invention.
6 shows target detection ranges of ultrasonic sensors of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 7 and 8 are views for explaining a method of detecting a position of an object using an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining a method of detecting a position of an object using an ultrasonic transmitter and ultrasonic receivers arranged as shown in FIG. 5B according to an embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining a method of detecting a position of an object using an ultrasonic transmitter and ultrasonic receivers arranged as shown in FIG. 5C according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 아래의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시예들로 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하며 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified in various other forms, The present invention is not limited to the following embodiments. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a", "an," and "the" include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 영역 및/또는 부위들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부위들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 특정 순서나 상하, 또는 우열의 의미하지 않으며, 하나의 부재, 영역 또는 부위를 다른 부재, 영역 또는 부위와 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 영역 또는 부위는 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 영역 또는 부위를 지칭할 수 있다. Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, regions and / or regions, it should be understood that these elements, components, regions, layers and / Do. These terms are not intended to be in any particular order, up or down, or top-down, and are used only to distinguish one member, region or region from another member, region or region. Thus, the first member, region or region described below may refer to a second member, region or region without departing from the teachings of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, embodiments of the present invention should not be construed as limited to any particular shape of the regions illustrated herein, including, for example, variations in shape resulting from manufacturing.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기의 개략적인 평면 구조를 도시한다.1 shows a schematic plan view of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 무인 항공기(100)는 본체(110), 날개부(120), 및 초음파 센서들(150)을 포함한다. 무인 항공기(100)는 제1 보호부(130) 및 제2 보호부(140)를 더 포함할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았지만, 무인 항공기(100)는 무인 항공기(100)의 전체적인 동작을 제어하기 위한 제어부(도 2의 200)를 포함하며, 제어부(200)는 본체(110)에 탑재될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
무인 항공기(100)는 멀티콥터, 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이 쿼드콥터의 형태일 수 있다. 무인 항공기(100)는 사방이 막혀 있는 실내에서 비행할 수 있고, 수직 이착륙이 가능한 형태일 수 있다. 무인 항공기(100)는 헬리콥터 형태, 또는 쿼드콥터 또는 옥타콥터일 수 있다. 무인 항공기(100)는 이륙을 위해 활주로가 필요한 비행기 형태일 수도 있다. 본 발명의 실시예들은 도 1에 도시된 쿼드콥터 형태로 한정되지 않는다.The
본체(110)는 무인 항공기(100)의 각 부품들이 결합되는 곳으로, 날개부(120), 제어부(200), 배터리 등의 장치들이 탑재될 수 있다.The
날개부들(120)은 본체(110)에 결합되며, 날개부들(120)은 서로 결합되어 무인 항공기(100)가 부양하여 원하는 방향으로 이동할 수 있도록 양력과 추력을 발생시킬 수 있다. 날개부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 지지부(121), 프로펠러 구동부(122) 및 프로펠러(123)를 포함할 수 있다. 지지부(121)는 본체(110)에 고정되고 프로펠러 구동부(122) 및 프로펠러(123)를 지지한다. 프로펠러 구동부(122)는 제어부(200)의 제어에 따라 프로펠러(123)를 회전시킨다. 프로펠러(123)는 프로펠러 구동부(122)에 의해 회전하여 무인 항공기(100)를 부양하기 위한 양력 및 무인 항공기(100)를 이동시키거나 회전시키기 위한 추력을 발생한다. 도 1에는 4개의 날개부(120)가 본체(110)에 결합되는 것으로 도시되어 있지만, 이는 예시적이며, 6개, 8개, 또는 그 이상의 날개부(120)가 본체(110)에 결합될 수 있다. 무인 항공기(100)가 헬리콥터 형태인 경우, 하나 이상의 수평 날개부와 수직 날개부가 본체(110)에 겹합될 수도 있다.The
제1 보호부(130)는 본체(110)에 결합되고 날개부(120)를 둘러싸도록 배치되어, 무인 항공기(100)가 수평 방향으로 이동하다가 다른 물체에 충돌하더라도 날개부(120)를 보호할 수 있다. 무인 항공기(100)의 설계에 따라, 제1 보호부(130)는 생략될 수 있다.The
제2 보호부(140)는 본체(110)와 날개부들(120)을 둘러싸도록 배치되며, 제1 보호부(130)와 마찬가지로 무인 항공기(100)의 충돌로부터 본체(110)와 날개부(120)를 보호할 수 있다. 제2 보호부(140)의 바깥 면에는 초음파 센서들(150)이 배치될 수 있다. 여기서, 바깥 면은 본체(110)를 향하는 안쪽 면의 반대쪽 면을 의미한다.The second
제2 보호부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이 원형 고리 형상을 가질 수도 있지만, 이는 예시적이며, 다각형 고리의 형상을 가질 수도 있다. 다각형 고리의 변의 개수는 초음파 센서들(150)의 개수와 동일할 수 있다. 제2 보호부(140)는 제1 보호부(130)에 결합되어 고정될 수 있다. 그러나, 제2 보호부(140)는 본체(110)에 직접 결합될 수도 있다. 무인 항공기(100)의 설계에 따라 제2 보호부(140)는 생략될 수 있으며, 초음파 센서들(150)은 본체(110)에 직접 탑재되거나, 본체(110)로부터 연장되는 센서 지지부를 통해 본체(110)에 결합될 수 있다.The second
초음파 센서들(150)은 본체(110)의 둘레를 따라 배열된다. 도 1에 도시된 바와 같이 초음파 센서들(150)은 고리 형상의 제2 보호부(140)의 바깥 면 상에 일정한 간격으로 탑재될 수 있다.The
초음파 센서들(150)은 제어부(200)에 연결되어, 제어부(200)의 제어에 따라 동작하고 센싱 결과를 제어부(200)에 제공할 수 있다. 초음파 센서들(150) 각각은 초음파를 출력한 후 출력된 초음파가 물체로부터 반사되어 되돌아오는 시간을 감지할 수 있다. 예를 들면, 초음파 센서들(150)은 초음파를 출력하는 초음파 송신기와 물체로부터 반사된 초음파를 수신하는 초음파 수신기를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 초음파 센서(150)는 하나의 초음파 송신기와 복수의 초음파 수신기를 포함할 수 있으며, 초음파 수신기들은 서로 이격되어 배치됨으로써 물체까지의 거리뿐만 아니라 물체의 위치를 감지할 수도 있다. 초음파 센서들(150)은 수신된 초음파에 대응하는 전기 신호를 생성하고, 생성된 전기 신호를 제어부(200)에 제공할 수 있다.The
제어부(200)는 초음파를 출력한 출력 시점과 반사된 초음파를 수신한 수신 시점의 시차를 기초로 해당 초음파 센서(150)로부터 물체까지의 거리를 감지할 수 있다. 예를 들면, 초음파가 초음파 센서(150)와 물체 사이를 왕복한 거리는 출력 시점과 수신 시점의 시차 동안 초음파가 이동한 거리와 동일하므로, 제어부(200)는 출력 시점과 수신 시점의 시차 동안 초음파가 이동한 거리의 1/2을 산출함으로써 초음파 센서와 물체 사이의 거리를 검출할 수 있다. 제어부(200)는 초음파의 속도에 관한 정보를 저장할 수 있으며, 초음파 속도에 영향을 주는 인자인 온도를 감지하기 위해 온도 센서에 연결되거나, 온도 정보를 외부로부터 전송받을 수도 있다.The
초음파 센서들(150)은 무인 항공기(100)의 수평 방향 둘레를 따라 배열되고, 각각의 초음파 센서들(150)이 미리 설정된 목표 감지 각도 내의 물체를 각각 감지하도록 구성될 수 있다.The
초음파 센서들(150)은 무인 항공기(100)의 수평 방향으로 360도를 모두 감지할 수 있다. 목표 감지 각도는 무인 항공기(100)의 수평 방향 둘레에 탑재되는 초음파 센서들(150)의 개수에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 초음파 센서들(150)의 개수가 도 1에 도시된 바와 같이 24개인 경우, 목표 감지 각도는 15도 또는 그 이상일 수 있다. 초음파 센서들(150)의 개수가 예컨대 8개인 경우, 목표 감지 각도는 360도의 1/8인 45도일 수 있다. 초음파 센서들(150)의 개수는 8개 이상이고 36개 이하일 수 있다. 예컨대, 초음파 센서들(150)의 개수는 예컨대, 8개, 9개, 10개, 12개, 15개, 16개, 18개, 20개, 24개, 30개, 또는 36개일 수 있다. 이때, 목표 감지 각도는 45도, 40도, 36도, 30도, 24도, 22.5도, 20도, 18도, 15도, 12도, 또는 10도일 수 있다. 초음파 센서들(150)의 개수는 36개 이상일 수도 있다. 미리 설정된 목표 감지 각도는 20도 이하이고, 초음파 센서들(150)의 개수는 18개 이상일 수 있다.The
일 예에 따라서, 무인 항공기(100)가 쿼드콥터의 형태인 경우, 무인 항공기(100)가 이동하는 방향은 일반적으로 무인 항공기(100)를 기준으로 전후 좌우 4가지 방향으로 제한되므로, 초음파 센서들(150)의 개수는 4의 배수로 설계될 수 있다.According to an example, when the
서로 인접한 초음파 센서들(150)이 동시에 초음파를 출력할 경우, 출력된 초음파들은 서로 간섭을 일으켜 물체까지의 거리를 감지할 수 없다. 본 발명의 실시예들에 따른 제어부(200)는 초음파 센서들(150)이 서로 다른 시점에 동작하도록 제어할 수 있다. 그에 따라, 서로 인접하거나 가깝게 위치하는 초음파 센서들(150)로부터 출력되는 초음파들은 서로 간섭을 일으키지 않을 수 있다. 예를 들면, 제어부(200)는 초음파 센서들(150)을 시분할로 구동할 수 있다. 초음파 센서들(150) 각각은 자신의 목표 감지 각도 내에 위치하는 물체를 감지할 수 있으며, 제어부(200)는 물체를 감지한 초음파 센서(150)를 기초로, 물체가 위치한 방향을 감지할 수 있다.When the
제어부(200)는 초음파 센서들(150)을 하나씩 미리 설정된 순서에 따라 구동할 수 있다. 예컨대, 제어부(200)는 초음파 센서들(150)을 하나씩 시계 방향 또는 반시계 방향으로 구동할 수 있다. 그에 따라, 무인 항공기(100)의 수평 방향에 위치하는 물체들이 모두 감지될 수 있다. 만약 어느 한 방향에 위치하는 초음파 센서(150)가 어떤 물체를 감지한다면, 제어부(200)는 그 물체를 감지한 초음파 센서(150)의 위치를 기초로 그 물체가 위치한 방향을 감지할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 제어부(200)는 출력 시점과 수신 시점의 시차를 기초로 그 물체까지의 거리를 감지할 수 있다.The
다른 예에 따르면, 제어부(200)는 초음파 센서들(150)을 그룹화하고, 동일 그룹에 속하는 초음파 센서들(150)을 동시에 구동한 후, 다음 그룹에 속하는 초음파 센서들(150)을 구동하는 방식으로, 모든 초음파 센서들(150)을 구동할 수 있다. 예를 들면, 제어부(200)는 초음파 센서들(150) 중 일부의 초음파 센서들(150)을 동일 타이밍에 구동하고, 다음 타이밍에 다른 일부의 초음파 센서들(150)을 구동하는 방식으로 초음파 센서들(150)을 모두 구동할 수 있다.According to another example, the
동일 그룹에 속하는 초음파 센서들(150)은 본체(110)의 중심을 기준으로 180도, 120도, 90도, 또는 72도 중에서 어느 한 각도에 위치하는 초음파 센서들(150)로 결정될 수 있다. 한 그룹에 속하는 초음파 센서들(150)은 예컨대, 2개, 3개, 4개 또는 5개일 수 있다. 예를 들면, 한 그룹에 속하는 초음파 센서들(150)의 개수가 4개인 경우, 동일 그룹에 속하는 초음파 센서들(150)은 본체(110)의 중심을 기준으로 서로 90도를 이루도록 선택될 수 있다. 동일 그룹에 속하는 초음파 센서들(150)의 개수는 초음파의 주파수 및 무인 항공기(100)가 사용될 환경에 따라 결정될 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 항공기 내에 탑재되는 제어부 및 무인 항공기를 제어하는 원격 제어 장치의 블록도를 도시한다.2 shows a block diagram of a control unit mounted in an unmanned air vehicle according to an embodiment of the present invention and a remote control device for controlling the unmanned air vehicle.
도 2를 참조하면, 제어부(200)는 비행 제어부(210), 촬영 제어부(220), 주변 감지부(230), 및 무선 통신부(250)를 포함할 수 있다. 원격 제어 장치(300)는 제어부(200)의 무선 통신부(250)와 무선 통신하여 무인 항공기(예컨대, 도 1의 100)를 제어하기 위한 장치로서, 표시부(310), 제어 입력부(320), 및 무선 통신부(330)를 포함할 수 있다.2, the
제어부(200)는 무인 항공기(100)의 본체(110)에 탑재될 수 있으며, 날개부(120), 초음파 센서(150), 및 촬영 장치(160)를 제어할 수 있다. 도 1에 도시되지 않았지만, 무인 항공기(100)는 주변을 촬영할 수 있는 촬영 장치(160)를 포함할 수 있다. 그러나, 무인 항공기(100)의 용도에 따라, 촬영 장치(160) 및 촬영 제어부(220)는 생략될 수도 있다.The
비행 제어부(210)는 자세 감지부(211) 및 날개부(120)를 제어하기 위한 자세 제어부(212)를 포함할 수 있다.The
자세 감지부(211)는 지자기 센서, 가속도 센서 등과 같은 센서들을 포함하며, 무인 항공기(100)가 정상적인 자세를 유지하고 있는지를 감지할 수 있다. 예컨대, 무인 항공기(100)가 정지 비행을 하고 있는 경우, 자세 감지부(211)는 무인 항공기(100)가 수평을 유지하고 있는지 감지할 수 있다. 또한, 무인 항공기(100)가 이동 비행을 하고 있는 경우, 자세 감지부(211)는 무인 항공기(100)가 이동하는 방향, 이동 속도, 및 가속도를 감지할 수 있다. 자세 감지부(211)는 GPS 모듈을 포함할 수도 있다.The
자세 제어부(212)는 원격 제어 장치(300)로부터 수신된 제어 명령에 따라 날개부(120)를 제어할 수 있다. 자세 제어부(212)는 자세 감지부(211)에 의해 감지된 무인 항공기(100)의 자세가 비정상적인 경우 이를 정상적인 자세로 만들기 위해 날개부(120)를 제어할 수도 있다. 예컨대, 무인 항공기(100)의 어느 한쪽이 비정상적으로 기울어져 있다는 것을 자세 제어부(212)가 감지한 경우, 자세 제어부(212)는 원격 제어 장치(300)로부터의 제어 명령이 없더라도 기울어진 쪽의 날개부(120)의 프로펠러(123)의 회전 속도를 증가시키거나, 기울어진 쪽의 반대 쪽의 날개부(120)의 프로펠러(123)의 회전 속도를 감소시킴으로써, 무인 항공기(100)의 자세를 정상적으로 회복시킬 수 있다.The
촬영 제어부(220)는 촬영 장치(160)를 제어할 수 있다. 촬영 장치(160)는 본체(110) 내에 탑재되거나, 본체(110)의 외측에 결합될 수 있다. 촬영 장치(160)는 카메라, 하우징, 및 카메라를 회전하기 위한 카메라 회전부를 포함할 수 있다. 촬영 제어부(220)는 카메라의 초점을 조절하거나, 카메라 회전부를 제어하여 카메라가 향하는 방향을 조절할 수 있다. 촬영 제어부(220)는 원격 제어 장치(300)로부터 수신되는 제어 명령에 따라 촬영 장치(160)를 제어할 수 있으며, 촬영 장치(160)로부터 수신되는 촬영 영상을 원격 제어 장치(300)로 전송할 수 있다. 원격 제어 장치(300)는 전송된 촬영 영상을 표시부(310)를 통해 표시할 수 있다. 사용자는 표시부(310)를 통해 표시되는 촬영 영상을 통해 무인 항공기(100)를 직접 볼 수 없는 상황에서도 무인 항공기(100)를 원격에서 제어할 수 있다. 촬영 장치(160)는 마이크 모듈을 포함하고, 주변 소리를 전송할 수도 있다.The photographing
주변 감지부(230)는 초음파 센서들(150)을 제어하고, 초음파 센서들(150)로부터 감지된 정보를 기초로 무인 항공기(100) 주변에 물체가 어디에 위치하는지를 감지할 수 있다. 일 예에 따르면, 도 1을 참조로 설명한 바와 같이, 초음파 센서들(150)을 시분할로 구동함으로써, 초음파들이 간섭을 일으키지 않고, 물체를 감지한 초음파 센서(150)를 통해 물체가 위치하는 방향을 감지하고, 초음파 센서(150)에서 감지한 시차를 이용하여 물체까지의 거리를 감지할 수 있다.The
무선 통신부(250)는 원격 제어 장치(300)와 무선 통신으로 제어 명령 및 데이터들을 송수신할 수 있다. 주변 감지부(230)는 물체까지의 거리를 감지하기 위해 온도에 따라 가변하는 초음파 속도에 대한 정보가 필요하다. 무선 통신부(250)는 원격 제어 장치(300)로부터 온도 정보를 수신하거나, 무인 항공기(100)가 활동하는 실내의 온도 제어 장치로부터 온도 정보를 수신할 수 있다. 제어부(200)는 무인 항공기(100)에 탑재된 온도 센서를 통해 온도 정보를 얻을 수도 있다.The
주변 감지부(230)는 무인 항공기(100) 주변의 물체의 위치, 즉, 물체가 위치하는 방향과 물체까지의 거리에 관한 정보를 무선 통신부(250)를 통해 원격 제어 장치(300)로 전송할 수 있다.The
원격 제어 장치(300)는 사용자가 무인 항공기(100)를 제어하기 위한 제어 입력들을 수신하기 위한 제어 입력부(320)를 포함할 수 있다. 제어 입력부(320)는 무인 항공기(100)를 제어하기 위한 스틱, 핸들, 버튼, 스위치 등을 포함할 수 있다. 무선 통신부(330)는 무인 항공기(100)의 무선 통신부(250)와 무선으로 통신한다.The
표시부(310)는 촬영 장치(160)가 촬영한 촬영 영상을 표시할 수 있다. 다른 예에 따르면, 표시부(310)는 주변 감지부(230)로부터 전송된 무인 항공기(100) 저분의 물체의 위치에 관한 정보를 표시할 수 있다. 무인 항공기(100)가 정지 비행 중인 경우, 표시부(310)는 무인 항공기(100)의 전체 수평 방향 둘레에 위치하는 물체들의 방향과 거리를 표시할 수 있다. 무인 항공기(100)가 어느 한 방향으로 이동하는 경우, 표시부(310)는 이동하고 있는 방향과 측 방향에 위치하는 물체들의 방향과 거리를 표시할 수 있다.The
도 3은 도 2의 주변 감지부의 동작을 설명하기 위한 블록도를 도시한다.FIG. 3 is a block diagram illustrating the operation of the peripheral sensing unit of FIG. 2;
도 3을 참조하면, 주변 감지부(230)는 초음파 센서들(150-1 ~ 150-12)을 제어한다. 본 실시예에서, 초음파 센서들(150-1 ~ 150-12)은 12개인 것으로 가정하며, 각 초음파 센서들(150-1 ~ 150-12)의 목표 감지 각도는 360도의 1/12인 30도인 것으로 가정한다. 제1 초음파 센서(150-1)는 Y 방향을 기준으로 -15도 내지 +15도 사이의 물체를 감지하고, 제2 초음파 센서(150-2)는 Y 방향을 기준으로 +15도 내지 +45도 사이의 물체를 감지한다.Referring to FIG. 3, the
일 예에 따르면, 주변 감지부(230)는 제1 초음파 센서(150-1)를 구동하여, Y 방향을 기준으로 ±15도 사이에 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다. 이때, 주변 감지부(230)는 제1 초음파 센서(150-1)를 제외한 나머지 초음파 센서들(150-2 ~ 150-12)을 모두 비활성화시킬 수 있다. 만약 물체가 존재한다면, 주변 감지부(230)는 물체까지의 거리를 감지하고, Y 방향을 기준으로 ±15도 사이에 물체가 감지된 거리만큼 떨어져 위치하고 있다는 정보를 원격 제어 장치(300) 또는 제어부(200)에 제공할 수 있다. 문맥에 따라, ±15도는 제1 초음파 센서(150-1)의 목표 감지 범위를 정의하는 목표 감지 각도로 지칭될 수 있다.According to an example, the
원격 제어 장치(300)는 사용자가 무인 항공기(100)를 주변의 물체와 충돌하지 않도록 제어할 수 있도록 하기 위해, 물체 위치 정보를 표시부(310)에 표시할 수 있다. 제어부(200)는 물체 위치 정보를 비행 제어부(210)에 제공하고, 비행 제어부(210)는 원격 제어 장치(300)로부터의 제어 명령이 없더라도, 무인 항공기(100)가 감지된 물체와 충돌하지 않게끔 무인 항공기(100)를 정지시키거나 감지된 물체를 우회하여 이동하도록 날개부(120)를 제어할 수 있다.The
주변 감지부(230)는 제1 초음파 센서(150-1)를 구동한 후, 제1 초음파 센서(150-1)를 비활성화시키고, 제2 초음파 센서(150-2)를 구동할 수 있다. 제2 초음파 센서(150-2)에 의해 Y 방향을 기준으로 +15도 내지 +45도 사이에 물체가 존재하는 것으로 감지되면, 주변 감지부(230)는 감지된 물체의 위치 정보를 원격 제어 장치(300) 또는 제어부(200)에 제공할 수 있다.The
이러한 방식으로 주변 감지부(230)는 초음파 센서들(150-1 ~ 150-12)을 순차적으로 하나씩 구동하여, 초음파들이 서로 간섭을 일으키지 않고, 무인 항공기(100)의 주변에 위치하는 물체들을 모두 감지할 수 있다.In this manner, the
다른 예에 따르면, 주변 감지부(230)는 제1 초음파 센서(150-1)와 이의 반대 방향에 위치하는 제7 초음파 센서(150-7)를 동시에 구동할 수 있다. 그 후, 주변 감지부(230)는 제2 초음파 센서(150-2)와 제8 초음파 센서(150-8)를 동시에 구동할 수 있다. 이러한 방식으로 주변 감지부(230)는 초음파 센서들(150-1 ~ 150-12)을 2개씩 구동함으로써, 무인 항공기(100)의 주변에 위치하는 물체들을 모두 감지하는데 소요되는 시간을 1/2로 감소시킬 수 있다. According to another example, the
또 다른 예에 따르면, 주변 감지부(230)는 4개의 초음파 센서(예컨대, 제1, 제4, 제7 및 제10 초음파 센서들(150-1, 150-4, 150-7, 150-10))을 동시에 구동한 후, 다음 4개의 초음파 센서들(예컨대, 제2, 제5, 제8 및 제11 초음파 센서들(150-2, 150-5, 150-8, 150-11))을 동시에 구동할 수 있다. 이러한 방식으로 주변 감지부(230)는 초음파 센서들(150-1 ~ 150-12)을 4개씩 구동함으로써, 무인 항공기(100)의 주변에 위치하는 물체들을 모두 감지하는데 소요되는 시간을 1/4로 감소시킬 수 있다.According to another example, the
도 4은 본 발명의 다른 실시예에 따른 무인 항공기의 개략적인 평면 구조를 도시한다.4 shows a schematic plan view of an unmanned aerial vehicle according to another embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 무인 항공기(100a)는 본체(110), 날개부(120), 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8), 및 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)을 포함한다. 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)와 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)은 초음파 센서들(도 1의 150)을 구성할 수 있다. 무인 항공기(100a)는 제1 보호부(130) 및 제2 보호부(140)를 더 포함할 수 있다. 도 1에 도시되지는 않았지만, 무인 항공기(100a)는 무인 항공기(100a)의 전체적인 동작을 제어하기 위하여 도 2에 도시되는 제어부(200)를 포함할 수 있으며, 제어부(200)는 본체(110)에 탑재될 수 있다. 본체(110), 날개부(120), 제1 및 제2 보호부들(140, 150) 및 제어부(200)는 도 1 및 도 2를 참조로 앞에서 설명되었으므로, 반복하여 설명하지 않으며, 차이점을 중심으로 설명한다.4, the
무인 항공기(100a)는 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이 쿼드콥터와 같은 멀티콥터의 형태 또는 헬리콥터의 형태일 수 있으며, 실내에서 비행할 수 있도록 수직 이착륙이 가능할 수 있다.The
날개부(120)는 본체(110)에 결합되며, 무인 항공기(100a)가 부양하여 원하는 방향으로 이동할 수 있도록 양력 및 추력을 발생시킬 수 있다. 날개부(120)는 지지부(121), 프로펠러 구동부(122) 및 프로펠러(123)를 포함할 수 있다. 제1 보호부(130)는 본체(110)에 결합되고 날개부(120)를 둘러싸도록 배치되어 날개부(120)를 보호할 수 있다. 제2 보호부(140)는 본체(110)와 날개부들(120)을 둘러싸도록 배치되어 본체(110)와 날개부(120)를 보호할 수 있다. The
초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)과 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)은 본체(110)와 날개부(120)를 둘러싸도록 본체(110)의 둘레를 따라 배열되며, 제2 보호부(140)에 바깥 방향을 바라보도록 탑재될 수 있다. 도 4에는 무인 항공기(100a)가 8개의 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)과 8개의 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)을 포함하는 것으로 도시되어 있지만 이는 예시적이며, 초음파 송신기들(151)의 개수 및 초음파 수신기들(152)의 개수는 무인 항공기(100a)의 설계에 따라 변경될 수 있다. 또한, 도 4에는 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)의 개수와 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)의 개수가 8개로 서로 동일한 것으로 예시되어 있지만, 이 역시 예시적이며, 초음파 송신기들(151)의 개수와 초음파 수신기들(152)의 개수는 서로 다를 수 있다. 예컨대, 초음파 수신기들(152)의 개수는 초음파 송신기들(151)의 개수의 2 이상의 정수배일 수도 있다. 예컨대, 초음파 송신기들(151)의 개수가 4개인 경우, 초음파 수신기들(152)의 개수는 설계된 배치에 따라 4개, 8개, 12개, 또는 16개일 수 있다.The ultrasonic transmitters 151-1 to 151-8 and the ultrasonic receivers 152-1 to 152-8 are arranged along the circumference of the
제2 보호부(140) 상에 탑재되는 초음파 송신기들(151)과 초음파 수신기들(152)의 예시적인 배치는 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 아래에서 더욱 자세하게 설명된다.An exemplary arrangement of the ultrasonic transmitters 151 and the ultrasonic receivers 152 mounted on the second
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 실시예들에 따라서 제2 보호부의 바깥 면 상에 탑재되는 초음파 송신기들과 초음파 수신기들의 배치들을 예시적으로 도시한다. 도 5a 내지 도 5e에 도시된 배치도는 제2 보호부의 바깥 면의 일부를 나타낸다.Figures 5A through 5E illustrate exemplary arrangements of ultrasonic transmitters and ultrasonic receivers mounted on the outer surface of a second guard in accordance with embodiments of the present invention. 5A to 5E shows a part of the outer surface of the second protective portion.
도 5a를 참조하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)과 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)은 제2 보호부(140) 상에 수평 방향(H)을 따라 교대로 배치될 수 있다. 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)과 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)은 수직 방향(V)으로 동일한 높이에 위치할 수 있다. 4, the ultrasonic transmitters 151-1 to 151-8 and the ultrasonic receivers 152-1 to 152-8 are disposed on the second
초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)은 서로 일정한 이격 거리(D1)를 두고 배열될 수 있다. 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8) 각각은 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8) 중에서 인접하는 2개의 초음파 수신기들(152) 사이의 가운데에 배치될 수 있다. 예컨대, 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8) 각각에서 인접하는 초음파 수신기들(152)까지의 거리는 이격 거리(D1)의 1/2일 수 있다.The ultrasonic receivers 152-1 to 152-8 may be arranged at a constant distance D1 from each other. Each of the ultrasonic transmitters 151-1 to 151-8 may be disposed in the middle between two adjacent ultrasonic receivers 152 among the ultrasonic receivers 152-1 to 152-8. For example, the distance from each of the ultrasonic transmitters 151-1 to 151-8 to the adjacent ultrasonic receivers 152 may be 1/2 of the separation distance D1.
도 5a에 도시된 바와 같이 초음파 송신기들(151)과 초음파 수신기들(152)이 배치되는 경우, 하나의 초음파 송신기(예컨대, 제1 초음파 송신기(151-1))와 이에 인접하는 2개의 초음파 수신기(예컨대, 제1 초음파 수신기(152-1)과 제8 초음파 수신기(152-8))는 하나의 초음파 센서를 구성할 수 있다. 제1 초음파 수신기(152-1)는 제2 초음파 송신기(151-2)와 제2 초음파 수신기(152-2)와 함께 하나의 초음파 센서를 구성할 수 있다. 이러한 초음파 센서들은 감지된 물체의 수평방향 위치와 그 물체까지의 거리를 감지할 수 있다.When the ultrasonic transmitters 151 and the ultrasonic receivers 152 are arranged as shown in FIG. 5A, one ultrasonic transmitter (for example, the first ultrasonic transmitter 151-1) and two ultrasonic receivers (E.g., the first ultrasonic receiver 152-1 and the eighth ultrasonic receiver 152-8) may constitute one ultrasonic sensor. The first ultrasonic receiver 152-1 may form one ultrasonic sensor together with the second ultrasonic transmitter 151-2 and the second ultrasonic receiver 152-2. These ultrasonic sensors can sense the horizontal position of the sensed object and the distance to the object.
도 5b를 참조하면, 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)은 제2 보호부(140) 상에 수평 방향(H)을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 초음파 수신기들(152-1a, 152-1b ~ 152-8a, 152-8b)은 대응하는 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)의 수직 방향(Y)으로 위와 아래에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 초음파 송신기(151-1)는 초음파 수신기들(152-1a, 152-1b) 사이에 배치될 수 있다. 초음파 수신기들(152-1a, 152-1b)은 서로 일정한 이격 거리(D2)만큼 이격되고, 제1 초음파 송신기(151-1)로부터 동일 간격만큼 떨어져 위치할 수 있다.Referring to FIG. 5B, the ultrasonic transmitters 151-1 to 151-8 may be disposed at regular intervals along the horizontal direction H on the
도 5b에 도시된 바와 같이 초음파 송신기들(151)과 초음파 수신기들(152)이 배치되는 경우, 하나의 초음파 송신기(예컨대, 제1 초음파 송신기(151-1))와 이에 수직 방향(V)으로 인접하는 2개의 초음파 수신기(예컨대, 초음파 수신기들(152-1a, 152-1b))은 하나의 초음파 센서를 구성할 수 있다. 이 초음파 센서는 감지된 물체의 수직 방향 위치와 그 물체까지의 거리를 감지할 수 있다.When the ultrasonic transmitters 151 and the ultrasonic receivers 152 are disposed as shown in FIG. 5B, one ultrasonic transmitter (for example, the first ultrasonic transmitter 151-1) Two adjacent ultrasonic receivers (e.g., ultrasonic receivers 152-1a and 152-1b) may constitute one ultrasonic sensor. The ultrasonic sensor can sense the vertical position of the sensed object and the distance to the object.
도 5c를 참조하면, 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)은 제2 보호부(140) 상에 수평 방향(H)을 따라 동일한 제1 이격 거리(D1)만큼 이격하여 배치될 수 있다. 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)은 수직 방향(V)으로 동일한 높이에 위치할 수 있다. 5C, the ultrasonic receivers 152-1 to 152-8 may be disposed on the
초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)은 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8) 중에서 인접하는 2개의 초음파 수신기들(152) 사이의 중간점으로부터 수직 방향(V)에 배치될 수 있다. 또한, 제9 초음파 수신기(152-9)를 포함하는 추가의 초음파 수신기들(152)이 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)로부터 수직 방향(V)에 배치될 수 있다.The ultrasonic transmitters 151-1 to 151-8 may be arranged in the vertical direction V from the midpoint between the two adjacent ultrasonic receivers 152 among the ultrasonic receivers 152-1 to 152-8 have. Further, additional ultrasonic receivers 152 including a ninth ultrasonic receiver 152-9 may be disposed in the vertical direction V from the ultrasonic transmitters 151-1 through 151-8.
도 5c에 도시된 바와 같이, 제1 초음파 수신기(152-1), 제8 초음파 수신기(152-8) 및 제9 초음파 수신기(152-9)는 삼각형을 이룰 수 있으며, 제1 초음파 송신기(151-1)는 이들의 가운데에 위치할 수 있다. 제9 초음파 수신기(152-9)는 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)이 위치하는 수평면으로부터 제2 이격 거리(D2)만큼 수직 방향(V)으로 이격하여 배치될 수 있다. 다른 예에 따르면, 초음파 송신기(151)의 수직 방향(V)으로 아래쪽에 2개의 초음파 수신기들(152)이 배치되고, 위쪽에 하나의 초음파 수신기(151)가 배치될 수 있다.5C, the first ultrasonic receiver 152-1, the eighth ultrasonic receiver 152-8, and the ninth ultrasonic receiver 152-9 may form a triangle, and the first ultrasonic transmitter 152-1, the eighth ultrasonic receiver 152-8, -1) can be located in the middle of these. The ninth ultrasonic receiver 152-9 may be disposed at a distance from the horizontal plane on which the ultrasonic transmitters 151-1 through 151-8 are located, in the vertical direction V by a second distance D2. According to another example, two ultrasonic receivers 152 may be disposed at the lower side in the vertical direction V of the ultrasonic transmitter 151, and one ultrasonic receiver 151 may be disposed at the upper side.
제1 초음파 송신기(151-1)와 이를 둘러싸는 제1 초음파 수신기(152-1), 제8 초음파 수신기(152-8) 및 제9 초음파 수신기(152-9)는 하나의 초음파 센서를 구성할 수 있으며, 이 초음파 센서는 감지된 물체의 수평 방향 위치, 수직 방향 위치, 및 그 물체까지의 거리를 감지할 수 있다.The first ultrasonic transmitter 151-1 and the first ultrasonic receiver 152-1, the eighth ultrasonic receiver 152-8 and the ninth ultrasonic receiver 152-9 that surround the first ultrasonic transmitter 151-1 constitute one ultrasonic sensor And the ultrasonic sensor can detect the horizontal position of the sensed object, the vertical position, and the distance to the object.
도 5d를 참조하면, 상부 초음파 수신기들(152-1a ~ 152-8a)은 제2 보호부(140) 상에 수평 방향(H)을 따라 동일한 제1 이격 거리(D1)만큼 이격하여 배치될 수 있다. 하부 초음파 수신기들(152-1b ~ 152-8b)은 제2 보호부(140) 상에 수평 방향(H)을 따라 동일한 제1 이격 거리(D1)만큼 이격하여 배치될 수 있다. 상부 초음파 수신기들(152-1a ~ 152-8a)이 위치하는 수평면과 하부 초음파 수신기들(152-1b ~ 152-8b)이 위치하는 수평면 사이의 거리는 제2 이격 거리(D2)일 수 있다.5D, the upper ultrasonic receivers 152-1a to 152-8a may be disposed on the second
초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)은 인접하는 4개의 초음파 수신기들(152) 사이에 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 초음파 송신기(151-1)는 제1 및 제8 상부 초음파 수신기들(152-1a, 152-8a)과 제1 및 제8 하부 초음파 수신기들(152-1b, 152-8b) 사이에 위치할 수 있다.The ultrasonic transmitters 151-1 to 151-8 may be located between adjacent four ultrasonic receivers 152. [ For example, the first ultrasonic transmitter 151-1 is connected between the first and eighth upper ultrasonic receivers 152-1a and 152-8a and the first and eighth lower ultrasonic receivers 152-1b and 152-8b Lt; / RTI >
제1 초음파 송신기(151-1)와 이를 둘러싸는 제1 및 제8 상부 초음파 수신기들(152-1a, 152-8a)과 제1 및 제8 하부 초음파 수신기들(152-1b, 152-8b)은 하나의 초음파 센서를 구성할 수 있으며, 이 초음파 센서는 감지된 물체의 수평 방향 위치, 수직 방향 위치, 및 그 물체까지의 거리를 감지할 수 있다.The first ultrasonic transmitter 151-1 and the first and eighth upper ultrasonic receivers 152-1a and 152-8a and the first and eighth lower ultrasonic receivers 152-1b and 152-8b surrounding the first ultrasonic transmitter 151-1, Can constitute one ultrasonic sensor, which can sense the horizontal position of the sensed object, the vertical position, and the distance to the object.
도 5e를 참조하면, 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)과 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)은 제2 보호부(140) 상에 수평 방향(H)을 따라 교대로 배치될 수 있다. 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)과 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)은 수직 방향(V)으로 동일한 높이에 위치할 수 있다. 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)은 서로 일정한 이격 거리(D1)를 두고 배열될 수 있다. 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8) 각각은 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8) 중에서 인접하는 2개의 초음파 수신기들(152) 사이의 가운데에 배치될 수 있다.5E, the ultrasonic transmitters 151-1 to 151-8 and the ultrasonic receivers 152-1 to 152-8 are alternately arranged on the
상부 초음파 수신기들(152-9a ~ 152-18a)은 제2 보호부(140) 상에 수평 방향(H)을 따라 배치되며, 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)의 수직 방향(V)으로 위쪽에 위치할 수 있다. 하부 초음파 수신기들(152-9b ~ 152-18b)은 제2 보호부(140) 상에 수평 방향(H)을 따라 배치되며, 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)의 수직 방향(V)으로 아래쪽에 위치할 수 있다. 상부 초음파 수신기들(152-9a ~ 152-18a)이 위치하는 수평면과 하부 초음파 수신기들(152-9b ~ 152-18b)이 위치하는 수평면 사이의 거리는 제2 이격 거리(D2)일 수 있다.The upper ultrasonic receivers 152-9a to 152-18a are disposed along the horizontal direction H on the second
초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)은 인접하는 4개의 초음파 수신기들(152) 사이에 위치할 수 있다. 예컨대, 제1 초음파 송신기(151-1)는 제1 및 제8 초음파 수신기들(152-1, 152-8), 제1 상부 초음파 수신기(152-9a), 및 제1 하부 초음파 수신기(152-9b) 사이에 위치할 수 있다.The ultrasonic transmitters 151-1 to 151-8 may be located between adjacent four ultrasonic receivers 152. [ For example, the first ultrasonic transmitter 151-1 includes first and eighth ultrasonic receivers 152-1 and 152-8, a first upper ultrasonic receiver 152-9a, and a first lower ultrasonic receiver 152- 9b.
제1 초음파 송신기(151-1)와 이를 둘러싸는 제1 및 제8 초음파 수신기들(152-1, 152-8), 제1 상부 초음파 수신기(152-9a), 및 제1 하부 초음파 수신기(152-9b)는 하나의 초음파 센서를 구성할 수 있으며, 이 초음파 센서는 감지된 물체의 수평 방향 위치, 수직 방향 위치, 및 그 물체까지의 거리를 감지할 수 있다.The first ultrasonic transmitter 151-1 and the first and eighth ultrasonic receivers 152-1 and 152-8 surrounding it, the first upper ultrasonic receiver 152-9a, and the first lower ultrasonic receiver 152 9b can constitute one ultrasonic sensor, which can sense the horizontal position, the vertical position, and the distance to the object of the sensed object.
다시 도 4를 참조하면, 초음파 송신기들(151-1 ~151-8) 각각은 제어부(200)의 제어에 따라 초음파를 출력한다. 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8) 각각은 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)로부터 출력되는 초음파가 물체로부터 반사되어 발생되는 초음파 에코를 수신하고, 초음파 에코를 전기 신호로 변환하여 제어부(200)에 제공한다.Referring again to FIG. 4, each of the ultrasonic transmitters 151-1 to 151-8 outputs an ultrasonic wave under the control of the
제어부(200)는 무인 항공기(100a)가 부양하여 이동하도록 날개부(120)를 제어한다. 제어부(200)는 도 2의 원격 제어 장치(300)로부터 수신되는 제어 명령에 따라 무인 항공기(100a)의 날개부(120)를 제어한다. 아래의 설명에서, 무인 항공기(100a)가 이동하는 방향을 제1 방향(Y)으로 가정한다.The
제어부(200)는 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8) 중에서 선택되는 하나의 초음파 송신기(예컨대, 제1 초음파 송신기(151-1))가 초음파를 출력하도록 제어하고, 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8) 중에서 제1 초음파 송신기(151-1)에 따라 선택되는 적어도 2개의 초음파 수신기들(예컨대, 제1 초음파 수신기(152-1)과 제8 초음파 수신기(152-8))로부터 전기 신호를 수신한다.The
일 예에 따르면, 제어부(200)는 미리 설정된 순서에 따라 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8) 중에서 하나를 선택하여, 시분할로 구동할 수 있다. 예컨대, 제어부(200)는 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 하나씩 선택할 수 있다.According to an example, the
다른 예에 따르면, 제어부(200)는 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8) 중에서 무인 항공기(100a)가 이동하는 방향, 즉, 제1 방향(Y)에 위치하는 초음파 송신기, 도 4에서는 제1 초음파 송신기(151-1)를 선택할 수 있다. 제1 초음파 송신기(151-1)를 이용하여 감지된 물체가 제1 초음파 송신기(151-1)의 목표 감지 범위 바깥에 위치하는 경우, 그 물체가 위치하는 방향의 초음파 송신기(151)가 그 다음으로 선택될 수 있다. 예컨대, 제1 초음파 송신기(151-1)를 이용하여 감지된 물체가 제1 초음파 송신기(151-1)의 목표 감지 범위의 우측 바깥에 위치하는 경우, 제2 초음파 송신기(151-2)가 선택될 수 있다.The
제어부(200)는 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8) 중에서 하나의 초음파 송신기(예컨대, 151-1)를 선택한 후에, 선택된 초음파 송신기(예컨대, 151-1)와 함께 하나의 초음파 센서를 구성할 적어도 2개의 초음파 수신기들(예컨대, 152-1, 152-8)을 선택할 수 있다. 도 4에 도시된 무인 항공기(100a)의 경우, 적어도 2개의 초음파 수신기들(예컨대, 152-1, 152-8)은 선택된 초음파 송신기(예컨대, 151-1)에 수평 방향을 인접한 2개의 초음파 수신기들(예컨대, 152-1, 152-8)일 수 있다.The
다른 예에 따르면, 제어부(200)는 선택된 초음파 송신기(예컨대, 151-1)에 대응하여 가장 인접한 한 쌍의 초음파 수신기들(예컨대, 152-1, 152-8)이 아니라, 다른 한 쌍의 초음파 수신기들(예컨대, 152-2, 152-7)을 선택할 수 있다. 초음파 송신기(예컨대, 151-1)에 대응하여 가장 인접한 한 쌍의 초음파 수신기들(예컨대, 152-1, 152-8)이 선택될 경우, 초음파 수신기들(예컨대, 152-1, 152-8) 사이의 이격 거리(D1)이 너무 짧아서 감지되는 물체의 위치의 오차가 커질 수 있다. 제어부(200)는 적어도 2개의 초음파 수신기들을 선택할 때 선택되는 2개의 초음파 수신기들의 이격 거리를 고려할 수 있다.According to another example, the
도 5b에 도시된 배치를 갖는 경우에는, 제어부(200)가 제1 초음파 송신기(151-1)를 선택한 후에, 제1 초음파 송신기(151-1)에 대응하여 제1 초음파 송신기(151-1)의 수직 방향으로 인접한 초음파 수신기들(152-1a, 152-1b)를 선택할 수 있다.5B, when the
도 5c에 도시된 배치를 갖는 경우에는, 제어부(200)가 제1 초음파 송신기(151-1)를 선택한 후에, 제1 초음파 송신기(151-1)에 대응하여 제1 초음파 송신기(151-1)에 인접한 3개의 초음파 수신기들(152-8, 152-1, 152-9)를 선택할 수 있다.5C, after the
도 5d에 도시된 배치를 갖는 경우에는, 제어부(200)가 제1 초음파 송신기(151-1)를 선택한 후에, 제1 초음파 송신기(151-1)에 대응하여 제1 초음파 송신기(151-1)에 인접한 4개의 초음파 수신기들(152-8a, 152-8b, 152-1a, 152-1b)를 선택할 수 있다.5D, when the
도 5e에 도시된 배치를 갖는 경우에는, 제어부(200)가 제1 초음파 송신기(151-1)를 선택한 후에, 제1 초음파 송신기(151-1)에 대응하여 제1 초음파 송신기(151-1)에 인접한 4개의 초음파 수신기들(152-8, 152-1, 152-9a, 152-9b)를 선택할 수 있다.5E, after the
제어부(200)가 선택한 하나의 초음파 송신기와 이에 대응하여 선택되는 적어도 2개의 초음파 수신기들로 구성되는 초음파 센서는 자신의 목표 감지 범위를 갖는다. 목표 감지 범위 내의 물체만을 감지함으로써, 제어부(200)는 물체의 위치를 판단할 수 있다. 예컨대, 도 4의 무인 항공기(100a)의 경우, 제3 초음파 송신기(151-3)을 포함하는 초음파 센서를 이용하여 목표 감지 범위 내의 물체가 감지되면, 제어부(200)는 감지된 물체가 본체(110)로부터 제3 초음파 송신기(151-3)가 위치하는 방향, 즉, X 방향에 위치한다는 것을 판단할 수 있다.The ultrasonic sensor, which is composed of one ultrasonic transmitter selected by the
목표 감지 범위는 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8) 각각을 이용하는 하나의 초음파 센서에 대해 정의되며, 도 6을 참조로 아래에서 더욱 자세히 설명된다.The target sensing range is defined for one ultrasonic sensor using each of the ultrasonic transmitters 151-1 through 151-8 and is described in more detail below with reference to Fig.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 무인 항공기의 초음파 센서들 각각의 목표 감지 범위를 도시한다.6 shows target detection ranges of ultrasonic sensors of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 도 4에 도시되는 무인 항공기(100a)가 도시된다. 무인 항공기(100a)는 제1 내지 제8 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)을 포함한다. 제1 내지 제8 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8) 각각은 주변에 위치하는 적어도 2개의 초음파 수신기들(152)과 함께 하나의 초음파 센서를 구성한다. 도 4의 무인 항공기(100a)의 경우, 예컨대, 제1 초음파 송신기(151-1)는 제1 및 제8 초음파 수신기(152-1, 152-8)과 함께 하나의 초음파 센서를 구성하고, 제2 초음파 송신기(151-2)는 제1 및 제2 초음파 수신기(152-1, 152-2)와 함께 하나의 초음파 센서를 구성한다. 이러한 방식으로, 무인 항공기(100a)는 제1 내지 제8 초음파 송신기들(151-1 ~ 151-8)과 제1 내지 제8 초음파 수신기들(152-1 ~ 152-8)로 구성되는 8개의 초음파 센서를 포함할 수 있다.Referring to Fig. 6, the unmanned
초음파 센서들 각각은 자신의 목표 감지 범위들(R1 ~ R8)을 갖는다. 제1 초음파 송신기(151-1)를 포함하는 초음파 센서는 제1 목표 감지 범위(R1)를 갖는다. 제1 목표 감지 범위(R1)는 수평 목표 감지 범위(Rh)와 수직 목표 감지 범위, 및 감지 가능 거리(d)로 정의될 수 있다. 도 6에는 수평 목표 감지 범위(Rh)가 도시되며, 수평 목표 감지 범위(Rh)는 제1 초음파 송신기(151-1)가 초음파를 출력하는 방향(Y)을 기준으로 수평 방향의 각도(θh1, θh2)로 정의된다. 여기서 제1 수평 목표 감지 각도(θh1)와 제2 수평 목표 감지 각도(θh2)는 서로 동일할 수 있다. 제1 수평 목표 감지 각도(θh1)와 제2 수평 목표 감지 각도(θh2)는 초음파 출력 방향(Y)을 기준으로 정의되므로, 제1 수평 목표 감지 각도(θh1)와 제2 수평 목표 감지 각도(θh2)는 수평 목표 감지 각도(θh)라고 지칭될 수 있다.Each of the ultrasonic sensors has its own target sensing ranges (R1 to R8). The ultrasonic sensor including the first ultrasonic transmitter 151-1 has a first target sensing range R1. The first target sensing range R1 can be defined as a horizontal target sensing range Rh, a vertical target sensing range, and a detectable distance d. 6 shows the horizontal target sensing range Rh and the horizontal target sensing range Rh is the horizontal target sensing range Rh when the first ultrasonic transmitter 151-1 detects the horizontal direction angles? lt; / RTI > Here, the first horizontal target sensing angle? H1 and the second horizontal target sensing angle? H2 may be equal to each other. Since the first horizontal target sensing angle h1 and the second horizontal target sensing angle h2 are defined based on the ultrasonic output direction Y, the first horizontal target sensing angle h1 and the second horizontal target sensing angle h2 ) May be referred to as a horizontal target sensing angle [theta] h.
초음파 출력 방향은 실제로 목표 감지 범위보다도 넓은 범위를 갖지만, 본 명세서에서, 초음파 출력 방향은 초음파 송신기가 초음파를 출력하는 출력 면의 법선 방향으로 정의된다. 예컨대, 도 4에서 제1 초음파 송신기(151-1)의 초음파 출력 방향은 Y 방향이라고 정의된다.The ultrasonic output direction is actually wider than the target detection range, but in this specification, the ultrasonic output direction is defined as the normal direction of the output surface on which the ultrasonic transmitter outputs ultrasonic waves. For example, in FIG. 4, the ultrasonic output direction of the first ultrasonic transmitter 151-1 is defined as the Y direction.
수평 목표 감지 각도(θh)는 초음파 송신기들(151)의 개수에 따라 결정될 수 있다. 예컨대, 초음파 송신기들(151)의 개수가 8개인 경우, 수평 목표 감지 각도(θh)는 360도의 1/8(즉, 45도), 또는 그 이상으로 결정될 수 있다. 도 6에는 수평 목표 감지 각도(θh)가 45도인 것으로 도시되지만, 초음파 센서들의 목표 수평 감지 영역들 사이에 빈 공간이 발생하지 않도록 45도보다 클 수 있다.The horizontal target sensing angle? H may be determined according to the number of the ultrasonic transmitters 151. [ For example, when the number of the ultrasonic transmitters 151 is eight, the horizontal target sensing angle? H may be determined to be 1/8 (that is, 45 degrees) or more of 360 degrees. Although the horizontal target sensing angle? H is shown to be 45 degrees in FIG. 6, it may be larger than 45 degrees so as not to generate an empty space between the target horizontal sensing areas of the ultrasonic sensors.
수직 목표 감지 각도는 제1 초음파 송신기(151-1)가 초음파를 출력하는 방향을 기준으로 수직 방향의 각도로 정의된다. 감지 가능 거리(d)는 초음파 송신기(151), 초음파 수신기(152), 및 이용하는 초음파의 주파수에 의해 결정된다.The vertical target sensing angle is defined as an angle in a vertical direction with respect to a direction in which the first ultrasonic transmitter 151-1 outputs ultrasonic waves. The detectable distance d is determined by the frequency of the ultrasonic transmitter 151, the ultrasonic receiver 152, and the ultrasonic waves used.
초음파 송신기(151)로부터 출력되는 초음파는 목표 감지 영역보다 넓게 퍼지는 경향이 있다. 그에 따라, 초음파 센서들은 자신이 목표 감지 범위 바깥에 위치하는 물체를 감지하게 된다. 즉, 무인 항공기(100a)가 정면 방향으로 이동하는 경우, 정면 방향에 위치하는 제1 초음파 센서가 1m 앞에 물체가 있다는 것을 감지하였지만, 실제로는 정면 방향에 아무런 장애물이 없고, 측면 방향에 위치하는 물체가 감지된 것일 수 있다. 따라서, 각각의 초음파 센서가 감지한 물체가 자신의 목표 감지 범위 내에 위치하는 물체인지를 확인할 수 있다면, 더욱 정확한 물체 감지가 가능해진다.The ultrasonic wave output from the ultrasonic transmitter 151 tends to spread more widely than the target sensing area. Accordingly, the ultrasonic sensors detect an object located outside the target sensing range. In other words, when the
다시 도 4를 참조하여, 제어부(200)의 동작에 대하여 자세히 설명한다. 무인 항공기(100a)는 제1 방향(Y)으로 이동하고 있으며, 제어부(200)는 무인 항공기(100a)의 이동 방향(Y)에 위치하는 제1 초음파 송신기(151-1)를 선택하는 것으로 가정한다. 또한, 제어부(200)는 제1 초음파 송신기(151-1)에 대응하는 제1 및 제8 초음파 수신기(152-1, 152-8)를 포함하는 적어도 2개의 초음파 수신기들을 선택하는 것으로 가정한다.The operation of the
제어부(200)는 제1 초음파 송신기(151-1)가 초음파를 출력한 제1 출력 시점과 제1 및 제8 초음파 수신기들(152-1, 152-8)이 초음파 에코를 각각 수신한 적어도 2개의 수신 시점들을 감지할 수 있다. 제1 출력 시점은 제어부(200)가 제1 초음파 송신기(151-1)가 초음파를 출력하도록 제어 신호를 출력한 시점을 기초로 결정될 수 있고, 수신 시점들은 제1 및 제8 초음파 수신기들(152-1, 152-8)로부터 전기 신호를 수신한 시점을 기초로 결정될 수 있다.The
제어부(200)는 제1 출력 시점과 적어도 2개의 수신 시점들을 기초로, 물체가 제1 초음파 송신기(151-1)의 목표 감지 범위(도 6의 R1) 내에 위치하는지의 여부를 판단할 수 있다. 제어부(200)는 물체가 제1 초음파 송신기(151-1)의 목표 감지 범위(도 6의 R1) 내에 위치하는 것으로 판단한 경우에, 제1 출력 시점과 적어도 2개의 수신 시점들을 기초로 제1 초음파 송신기(151-1)로부터 물체까지의 거리를 산출하도록 구성될 수 있다.The
도 7과 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라서 제어부가 초음파 송신기와 초음파 수신기들을 이용하여 물체의 위치를 검출하는 방법을 설명하기 위한 참고 도면들이다.FIGS. 7 and 8 are views for explaining a method of detecting a position of an object using an ultrasonic transmitter and an ultrasonic receiver according to an embodiment of the present invention.
도 7과 도 8을 참조하면, T1은 제1 초음파 송신기(151-1)이고, R1과 R8은 각각 제1 및 제8 초음파 수신기(152-1, 152-8)이다. 제1 및 제8 초음파 수신기들(R1, R8) 사이의 이격 거리는 D1으로 표시된다. OBJ는 제1 초음파 송신기(T1)과 제1 및 제8 초음파 수신기들(R1, R8)로 구성되는 초음파 센서에 의해 감지되는 물체이다. 제1 및 제8 초음파 수신기들(R1, R8)은 수평 방향으로 위치하는 것으로 가정한다.Referring to FIGS. 7 and 8, T1 is a first ultrasonic transmitter 151-1, and R1 and R8 are first and eighth ultrasonic receivers 152-1 and 152-8, respectively. The separation distance between the first and eighth ultrasonic receivers Rl and R8 is denoted by D1. OBJ is an object sensed by an ultrasonic sensor composed of a first ultrasonic transmitter T1 and first and eighth ultrasonic receivers R1 and R8. It is assumed that the first and eighth ultrasonic receivers R1 and R8 are positioned in the horizontal direction.
L1은 물체(OBJ)와 제1 초음파 송신기(T1)까지의 제1 거리이고, L2은 물체(OBJ)와 제1 초음파 수신기(R1)까지의 제2 거리이고, L3은 물체(OBJ)와 제8 초음파 수신기(R8)까지의 제3 거리이다.L1 is a first distance from the object OBJ to the first ultrasonic transmitter T1 and L2 is a second distance from the object OBJ to the first ultrasonic receiver R1 and L3 is a distance between the object OBJ and the first ultrasonic transmitter T1. 8 is the third distance to the ultrasound receiver R8.
θ1은 제1 초음파 송신기(T1)이 초음파를 출력하는 방향(Y)을 기준으로 정의되는, 제1 초음파 송신기(T1)에 대해 물체(OBJ)가 위치하는 출력 각도를 의미한다. θ2은 방향(Y)을 기준으로 정의되는, 제1 초음파 수신기(R1)에 대해 물체(OBJ)가 위치하는 제1 수신 각도를 의미한다. θ3은 방향(Y)을 기준으로 정의되는, 제8 초음파 수신기(R8)에 대해 물체(OBJ)가 위치하는 제2 수신 각도를 의미한다. 초음파 속도는 spd라고 표시한다.θ1 denotes an output angle at which the object OBJ is positioned with respect to the first ultrasonic transmitter T1 defined by the direction Y in which the first ultrasonic transmitter T1 outputs the ultrasonic waves. ? 2 denotes a first reception angle at which the object OBJ is located with respect to the first ultrasonic receiver R1, which is defined with reference to the direction Y. [ 3 denotes a second reception angle at which the object OBJ is located with respect to the eighth ultrasonic receiver R8, which is defined with reference to the direction Y. [ The ultrasonic velocity is denoted as spd.
제1 초음파 송신기(T1)가 초음파를 출력하는 제1 출력 시점은 t1이라고 하고, 제1 초음파 수신기(R1)가 초음파가 물체(OBJ)로부터 반사되어 발생되는 초음파 에코를 수신한 제1 수신 시점은 t2라고 하고, 제8 초음파 수신기(R8)가 초음파가 물체(OBJ)로부터 반사되어 발생되는 초음파 에코를 수신한 제2 수신 시점은 t3라고 한다. 제1 수신 시점과 제2 수신 시점의 시차는 Δt(=t3-t2)라고 한다.The first output time when the first ultrasonic transmitter T1 outputs ultrasonic waves is t1 and the first reception time when the first ultrasonic receiver R1 receives the ultrasonic echoes generated by reflecting the ultrasonic waves from the object OBJ t2 and the second reception time when the eighth ultrasonic receiver R8 receives the ultrasonic echoes generated by reflecting the ultrasonic waves from the object OBJ is t3. The time difference between the first reception time point and the second reception time point is? T (= t3-t2).
제1 초음파 송신기(T1)에서 출발하여 물체(OBJ)에서 반사되어 제1 초음파 수신기(R1)에 도달하는 초음파가 이동한 거리는 L1+L2이며, 이 거리(L1+L2)는 제1 수신 시점(t2)와 제1 출력 시점(t1)의 차이 동안 초음파가 이동한 거리에 해당하므로, L1+L2=spd(t2-t1)으로 표현될 수 있다.A distance L1 + L2 of the ultrasonic wave reflected from the object OBJ starting from the first ultrasonic transmitter T1 and traveling to the first ultrasonic receiver R1 is L1 + L2, L1 + L2 = spd (t2-t1) since the distance between the first output point of time t2 and the first output point of time t1 corresponds to the distance traveled by the ultrasonic waves.
제1 초음파 송신기(T1)에서 출발하여 물체(OBJ)에서 반사되어 제8 초음파 수신기(R8)에 도달하는 초음파가 이동한 거리는 L1+L3이며, 이 거리(L1+L3)는 제2 수신 시점(t3)와 제1 출력 시점(t1)의 차이 동안 초음파가 이동한 거리에 해당하므로, L1+L3=spd(t3-t1)으로 표현될 수 있다.The distance of the ultrasonic wave reflected from the object OBJ and arriving at the eighth ultrasonic receiver R8 starting from the first ultrasonic transmitter T1 is L1 + L3 and the distance L1 + L3 is the second reception time L1 + L3 = spd (t3-t1) because the distance between the first output point of time t3 and the first output point of time t1 corresponds to the distance traveled by the ultrasonic waves.
도 7에 도시된 바와 같이, 제1 수신 각도(θ2)는 출력 각도(θ1)보다 작고, 제2 수신 각도(θ3)는 출력 각도(θ1)보다 크다. 따라서, θ2 = θ1 - Δθ2라고 표현되고, θ3 = θ1 + Δθ3라고 표현할 수 있다.As shown in Fig. 7, the first reception angle [theta] 2 is smaller than the output angle [theta] 1, and the second reception angle [theta] 3 is larger than the output angle [theta] 1. Therefore,? 2 =? 1 - ?? 2 and? 3 =? 1 + ?? 3.
이격 거리(D1)는 물체(OBJ)까지의 거리(L1)에 비해 매우 작다. 이격 거리(D1)는 수 센치미터(cm)에 불과하지만, 거리(L1)는 최소한 수십 센치미터(cm) 정도이다. 따라서, Δθ2와 Δθ3은 무시할 수 있을 정도로 작게 된다.The separation distance D1 is very small compared with the distance L1 to the object OBJ. The separation distance D1 is only a few centimeters (cm), but the distance L1 is at least several tens of centimeters (cm). Therefore, ?? 2 and ?? 3 are negligibly small.
도 8을 참조하면, Δθ2와 Δθ3을 0으로 수렴시킨 상태가 도시된다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제3 거리(L3)와 제2 거리(L2)의 차이(ΔL)는 시차(Δt) 동안 초음파가 이동한 거리에 해당한다. 거리 차이(ΔL)는 시차(Δt)와 초음파 속도(spd)의 곱으로 표현될 수 있다.Referring to FIG. 8, a state in which ?? 2 and? 3 are converged to 0 is shown. As shown in FIG. 8, the difference DELTA L between the third distance L3 and the second distance L2 corresponds to the distance traveled by the ultrasonic wave during the time difference DELTA t. The distance difference DELTA L can be expressed by the product of the parallax DELTA t and the ultrasonic velocity spd.
게다가, 거리 차이(ΔL)는 도 8에 도시된 바와 같이 삼각함수를 통해 표현될 수 있다. 거리 차이(ΔL)는 이격 거리(D1)와 출력 각도(θ1)의 사인(sin) 값의 곱으로 표현될 수 있다.In addition, the distance difference? L can be expressed through a trigonometric function as shown in Fig. The distance difference DELTA L can be expressed by the product of the distance D1 and the sin value of the output angle [theta] 1.
따라서, 초음파 출력 방향(Y)을 기준으로 나타내는 물체가 위치하는 각도에 해당하는 출력 각도(θ1)는 인버스 사인을 통해, sin- 1(spd * Δt / D1)으로 계산될 수 있다. Therefore, the output angle [theta] 1 corresponding to the angle at which the object is positioned based on the ultrasonic output direction Y can be calculated as sin - 1 (spd * [Delta] t / D1) through inverse sine.
제어부(200)는 초음파 속도(spd)에 관한 정보와 이격 거리(D1)에 관한 정보를 저장할 수 있다. 따라서, 제어부(200)는 제1 및 제2 수신 시점들(t2, t3) 사이의 시차(Δt)를 기초로 물체(OBJ)가 제1 방향(Y), 즉, 초음파 출력 방향(Y)으로부터 수평 방향으로 어떤 각도에 위치하는지를 산술적으로 계산할 수 있다.The
다른 예에 따르면, 제어부(200)는 제1 및 제2 수신 시점들(t2, t3) 사이의 시차(Δt)를 기초로 제1 초음파 수신기(R1)로부터 물체(OBJ)까지의 제2 거리(L2)와 제8 초음파 수신기(R8)로부터 물체(OBJ)까지의 제2 거리(L3) 사이의 거리 차이(ΔL)를 산출할 수 있다. 거리 차이(ΔL)는 시차(Δt)와 초음파 속도(spd)를 곱함으로써 계산될 수 있다. 제어부(200)는 이격 거리(D1)와 거리 차이(ΔL)를 기초로, 물체(OBJ)가 제1 방향(Y)으로부터 수평 방향으로 이격된 각도, 즉, 출력 각도(θ1)를 산출할 수 있다. 제어부(200)는 출력 각도(θ1)를 sin- 1(ΔL / D1)으로 계산할 수 있다.According to another example, the
만약 물체(OBJ)가 제1 방향(Y)을 기준으로 정의되는 수평 목표 감지 각도(θh) 상에 위치하는 경우, 제1 및 제2 수신 시점들(t2, t3) 사이의 시차(Δt)는 D1 * sin(θh) / spd와 같이 계산된다. D1 * sin(θh) / spd와 같은 시차는 기준 시차(Δtr)라고 지칭한다.If the object OBJ is located on the horizontal target sensing angle? H defined on the basis of the first direction Y, the parallax? T between the first and second reception times t2 and t3 is D1 * sin ([theta] h) / spd. A parallax such as D1 * sin ([theta] h) / spd is referred to as a reference parallax ([Delta] tr).
만약 물체(OBJ)가 제1 방향(Y)으로부터 수평 목표 감지 각도(θh)보다 작은 각도의 방향에 위치하는 경우, 제3 거리(L3)와 제2 거리(L2)의 차이(ΔL)는 작아질 것이므로, 제1 및 제2 수신 시점들(t2, t3) 사이의 시차(Δt)는 기준 시차(Δtr)보다 작게 될 것이다. 참고로, 물체(OBJ)가 제1 초음파 송신기(T1)으로부터 제1 방향(Y)에 위치하는 경우, 제3 거리(L3)와 제2 거리(L2)는 서로 같아지면, 이들의 차이(ΔL)는 0이 된다. 따라서, 시차(Δt)도 역시 0이 된다.The difference DELTA L between the third distance L3 and the second distance L2 is small when the object OBJ is located in the direction of an angle smaller than the horizontal target sensing angle h from the first direction Y The parallax DELTA t between the first and second reception times t2 and t3 will be smaller than the reference parallax DELTA tR. When the third distance L3 and the second distance L2 are equal to each other, when the object OBJ is located in the first direction Y from the first ultrasonic transmitter T1, ) Becomes zero. Therefore, the parallax DELTA t also becomes zero.
따라서, 제어부(200)는 제1 및 제2 수신 시점들(t2, t3) 사이의 시차(Δt)를 기초로 물체(OBJ)가 제1 방향(Y)으로부터 수평 방향으로 수평 목표 감지 각도(θh) 내에 위치하는지의 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 제어부(200)는 시차(Δt)가 기준 시차((Δtr)보다 작은 경우 물체(OBJ)가 제1 방향(Y)으로부터 수평 방향으로 수평 목표 감지 각도(θh) 내에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 반대로, 제어부(200)는 시차(Δt)가 기준 시차((Δtr)보다 큰 경우 물체(OBJ)가 제1 방향(Y)으로부터 수평 방향으로 수평 목표 감지 각도(θh)의 바깥에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.Therefore, the
다른 예에 따르면, 제어부(200)는 제1 및 제2 수신 시점들(t2, t3) 사이의 시차(Δt)를 기초로 제1 초음파 수신기(R1)로부터 물체(OBJ)까지의 제2 거리(L2)와 제8 초음파 수신기(R8)로부터 물체(OBJ)까지의 제2 거리(L3) 사이의 거리 차이(ΔL)를 산출할 수 있다. 거리 차이(ΔL)는 시차(Δt)와 초음파 속도(spd)를 곱함으로써 계산될 수 있다. 제어부(200)는 이격 거리(D1)와 수평 목표 감지 각도(θh)의 사인(sin) 값(sin(θh))을 곱한 값(D1 * sin(θh))을 거리 차이(ΔL)와 비교할 수 있다. 거리 차이(ΔL)가 값(D1 * sin(θh))보다 작은 경우, 제어부(200)는 물체(OBJ)가 수평 목표 감지 범위(Rh) 내에 위치한다고 판단할 수 있다. 반대로, 거리 차이(ΔL)가 값(D1 * sin(θh))보다 작은 경우, 제어부(200)는 물체(OBJ)가 수평 목표 감지 범위(Rh) 바깥에 위치한다고 판단할 수 있다.According to another example, the
제어부(200)가 물체(OBJ)가 수평 목표 감지 범위(Rh) 내에 위치한다고 판단한 경우, 제어부(200)는 물체(OBJ)까지의 제1 거리(L1)를 산출할 수 있다. 예컨대, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 거리(L1)는 제2 거리(L2)와 제3 거리(L3)의 평균과 같다고 가정될 수 있다. 따라서, 제1 거리(L1)는 제1 수신 시점(t2)와 제2 수신 시점(t3)의 평균((t2+t3)/2)에서 제1 출력 시점(t1)을 뺀 값((t2+t3)/2 - t1)을 초음파 속도(spd)와 곱한 후, 이를 1/2함으로써 계산될 수 있다. 즉, 제1 거리(L1)는 ((t2+t3)/2 - t1) * spd/2 와 같이 계산될 수 있다.When the
제어부(200)가 물체(OBJ)가 수평 목표 감지 범위(Rh) 바깥에 위치한다고 판단한 경우, 제어부(200)는 제1 수신 시점(t2)와 제2 수신 시점(t3)을 기초로 물체(OBJ)가 수평 목표 감지 범위(Rh)의 어느 쪽 바깥에 위치하는지 판단할 수 있다. 예컨대, 제1 수신 시점(t2)이 제2 수신 시점(t3)보다 빠른 경우, 제어부(200)는 물체(OBJ)가 제1 초음파 수신기(R1)의 방향으로 수평 목표 감지 범위(Rh) 바깥에 위치한다는 것을 판단할 수 있다. 반대로, 제1 수신 시점(t2)이 제2 수신 시점(t3)보다 늦은 경우, 제어부(200)는 물체(OBJ)가 제8 초음파 수신기(R8)의 방향으로 수평 목표 감지 범위(Rh) 바깥에 위치한다는 것을 판단할 수 있다.When the
제어부(200)는 제1 초음파 송신기(T1)을 기준으로 물체(OBJ)가 위치하는 방향에 위치하는 다음 초음파 송신기를 선택할 수 있다. 도 4의 예에서, 물체(OBJ)가 제1 초음파 송신기(T1)을 기준으로 제1 초음파 수신기(R1)의 방향으로 수평 목표 감지 범위(Rh) 바깥에 위치한다고 판단된 경우, 제어부(200)는 제2 초음파 송신기(151-2)을 선택할 수 있다.The
제어부(200)는 제2 초음파 송신기(151-2)에 대응하는 적어도 2개의 초음파 수신기들을 선택할 수 있다. 예컨대, 제어부(200)는 제2 초음파 송신기(151-2)에 대응하여 제1 및 제2 초음파 수신기(152-1, 152-2)를 선택할 수 있다. 제어부(200)는 제2 초음파 송신기(151-2)와 제1 및 제2 초음파 수신기(152-1, 152-2)를 이용하여 위와 같은 방법을 통해 물체(OBJ)가 제2 초음파 송신기(151-2)의 목표 감지 범위(R2) 내에 위치하는지를 판단할 수 있다. 물체(OBJ)가 제2 초음파 송신기(151-2)의 목표 감지 범위(R2) 내에 위치하는 것으로 판단된다면, 제어부(200)는 물체(OBJ)가 도 4의 평면도에서 우측 전방에 위치한다는 것을 감지할 수 있으며, 위와 같은 방법을 통해 물체(OBJ)까지의 거리도 함께 감지할 수 있다.The
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따라서 제어부가 도 5b와 같이 배치된 초음파 송신기와 초음파 수신기들을 이용하여 물체의 위치를 검출하는 방법을 설명하기 위한 참고 도면이다.9 is a view for explaining a method of detecting a position of an object using an ultrasonic transmitter and ultrasonic receivers arranged as shown in FIG. 5B according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, T1은 제1 초음파 송신기(151-1)이고, R1a과 R1b은 각각 도 5b에 도시된 초음파 수신기들(152-1a, 152-1b)로서, 제1 초음파 수신기(R1a)과 제2 초음파 수신기(R1b)로 지칭한다. 제1 및 제2 초음파 수신기들(R1a, R1b) 사이의 이격 거리는 D2으로 표시된다. OBJ는 제1 초음파 송신기(T1)과 제1 및 제2 초음파 수신기들(R1a, R1b)로 구성되는 초음파 센서에 의해 감지되는 물체이다. 제1 및 제2 초음파 수신기들(R1a, R1b)은 수직 방향으로 위치하는 것으로 가정한다.Referring to FIG. 9, T1 is a first ultrasonic transmitter 151-1, R1a and R1b are ultrasonic receivers 152-1a and 152-1b shown in FIG. 5B, respectively, and a first ultrasonic receiver R1a, And the second ultrasonic receiver Rlb. The separation distance between the first and second ultrasonic receivers R1a and R1b is denoted by D2. OBJ is an object sensed by an ultrasonic sensor composed of a first ultrasonic transmitter T1 and first and second ultrasonic receivers R1a and R1b. It is assumed that the first and second ultrasonic receivers (R1a, R1b) are positioned in the vertical direction.
L1은 물체(OBJ)와 제1 초음파 송신기(T1)까지의 제1 거리(L1)이고, L2은 물체(OBJ)와 제1 초음파 수신기(R1a)까지의 제2 거리(L2)이고, L3은 물체(OBJ)와 제2 초음파 수신기(R1b)까지의 제3 거리(L3)이다.L1 is a first distance L1 from the object OBJ to the first ultrasonic transmitter T1 and L2 is a second distance L2 from the object OBJ to the first ultrasonic receiver R1a, And a third distance L3 from the object OBJ to the second ultrasonic receiver Rlb.
θ1은 제1 초음파 송신기(T1)이 초음파를 출력하는 방향(Y)을 기준으로 정의되는, 제1 초음파 송신기(T1)에 대해 물체(OBJ)가 위치하는 각도(θ1)로서, 출력 각도(θ1)라고 지칭한다. θ2은 방향(Y)을 기준으로 정의되는, 제1 초음파 수신기(R1a)에 대해 물체(OBJ)가 위치하는 제1 수신 각도(θ2)를 의미한다. θ3은 방향(Y)을 기준으로 정의되는, 제2 초음파 수신기(R1b)에 대해 물체(OBJ)가 위치하는 제2 수신 각도(θ3)를 의미한다. 초음파 속도는 spd라고 표시한다.theta] 1 is an angle [theta] 1 at which the object OBJ is positioned with respect to the first ultrasonic transmitter T1 defined by the direction Y in which the first ultrasonic transmitter T1 outputs ultrasonic waves, ). ? 2 denotes a first reception angle? 2 at which the object OBJ is located with respect to the first ultrasonic receiver R 1 a, which is defined with reference to the direction Y. [ ? 3 denotes a second reception angle? 3 at which the object OBJ is located with respect to the second ultrasonic receiver R 1 b, which is defined with reference to the direction Y. The ultrasonic velocity is denoted as spd.
제1 초음파 송신기(T1)가 초음파를 출력하는 제1 출력 시점은 t1이라고 하고, 제1 초음파 수신기(R1)가 초음파가 물체(OBJ)로부터 반사되어 발생되는 초음파 에코를 수신한 제1 수신 시점은 t2라고 하고, 제2 초음파 수신기(R1b)가 초음파가 물체(OBJ)로부터 반사되어 발생되는 초음파 에코를 수신한 제2 수신 시점은 t3라고 한다. 제1 수신 시점과 제2 수신 시점의 시차는 Δt(=t3-t2)라고 한다.The first output time when the first ultrasonic transmitter T1 outputs ultrasonic waves is t1 and the first reception time when the first ultrasonic receiver R1 receives the ultrasonic echoes generated by reflecting the ultrasonic waves from the object OBJ t2 and the second reception time when the second ultrasonic receiver Rlb receives ultrasonic echoes generated by reflecting the ultrasonic waves from the object OBJ is t3. The time difference between the first reception time point and the second reception time point is? T (= t3-t2).
제1 초음파 송신기(T1)에서 출발하여 물체(OBJ)에서 반사되어 제1 초음파 수신기(R1a)에 도달하는 초음파가 이동한 거리는 L1+L2이며, 이 거리(L1+L2)는 제1 수신 시점(t2)와 제1 출력 시점(t1)의 차이 동안 초음파가 이동한 거리에 해당하므로, L1+L2=spd(t2-t1)으로 표현될 수 있다.The distance L1 + L2 is the distance that the ultrasonic wave transmitted from the first ultrasonic transmitter T1 and reflected from the object OBJ to reach the first ultrasonic receiver R1a travels. L1 + L2 = spd (t2-t1) since the distance between the first output point of time t2 and the first output point of time t1 corresponds to the distance traveled by the ultrasonic waves.
제1 초음파 송신기(T1)에서 출발하여 물체(OBJ)에서 반사되어 제2 초음파 수신기(R1b)에 도달하는 초음파가 이동한 거리는 L1+L3이며, 이 거리(L1+L3)는 제2 수신 시점(t3)와 제1 출력 시점(t1)의 차이 동안 초음파가 이동한 거리에 해당하므로, L1+L3=spd(t3-t1)으로 표현될 수 있다.The distance L1 + L3 is the distance L1 + L3 from the first ultrasonic transmitter T1 to the ultrasonic wave reflected from the object OBJ and reaching the second ultrasonic receiver R1b. L1 + L3 = spd (t3-t1) because the distance between the first output point of time t3 and the first output point of time t1 corresponds to the distance traveled by the ultrasonic waves.
제1 수신 각도(θ2)는 출력 각도(θ1)보다 작고, 제2 수신 각도(θ3)는 출력 각도(θ1)보다 크므로, θ2 = θ1 - Δθ2라고 표현되고, θ3 = θ1 + Δθ3라고 표현할 수 있다. Since the
이격 거리(D2)는 물체(OBJ)까지의 거리(L1)에 비해 매우 작다. 이격 거리(D2)는 수 센치미터(cm)에 불과하지만, 거리(L1)는 최소한 수십 센치미터(cm) 정도이다. 따라서, Δθ2와 Δθ3은 무시할 수 있을 정도로 작다.The separation distance D2 is very small compared with the distance L1 to the object OBJ. The separation distance D2 is only a few centimeters (cm), but the distance L1 is at least several tens of centimeters (cm). Therefore, ?? 2 and ?? 3 are negligibly small.
시차(Δt) 동안 초음파가 이동한 거리에 해당하는 제3 거리(L3)와 제2 거리(L2)의 거리 차이(ΔL)는 거리 차이(ΔL)는 시차(Δt)와 초음파 속도(spd)의 곱으로 표현될 수 있을 뿐만 아니라, 도 9에 도시된 바와 같이 삼각함수를 통해 표현될 수 있다. 즉, 거리 차이(ΔL)는 이격 거리(D2)와 출력 각도(θ1)의 사인(sin) 값의 곱으로 표현될 수 있다.The distance difference DELTA L between the third distance L3 and the second distance L2 corresponding to the distance of the ultrasonic waves during the time difference DELTA t is a distance DELTA L between the parallax DELTA t and the ultrasonic velocity spd Not only can it be expressed as a product, but also can be expressed through a trigonometric function as shown in FIG. That is, the distance difference? L can be expressed by the product of the separation distance D2 and the sin value of the output angle? 1.
따라서, 제1 초음파 송신기(T1)이 초음파를 출력하는 출력면의 법선 방향, 즉, 초음파 출력 방향(H)을 기준으로 나타내는 물체(OBJ)가 위치하는 각도에 해당하는 출력 각도(θ1)는 인버스 사인을 통해, sin- 1(spd * Δt / D2)으로 계산될 수 있다. Accordingly, the output angle [theta] 1 corresponding to the normal line direction of the output surface on which the first ultrasonic transmitter T1 outputs ultrasonic waves, that is, the angle at which the object OBJ is positioned based on the ultrasonic output direction H, Through the sine, it can be calculated as sin - 1 (spd * Δt / D2).
제어부(200)는 초음파 속도(spd)에 관한 정보와 이격 거리(D2)에 관한 정보를 저장할 수 있다. 제어부(200)는 제1 및 제2 수신 시점들(t2, t3) 사이의 시차(Δt)를 기초로 물체(OBJ)가 초음파 출력 방향(H)으로부터 수직 방향으로 어떤 각도에 위치하는지를 산술적으로 계산할 수 있다.The
다른 예에 따르면, 제어부(200)는 시차(Δt)를 기초로 거리 차이(ΔL)를 산출할 수 있다. 거리 차이(ΔL)는 시차(Δt)와 초음파 속도(spd)를 곱함으로써 계산될 수 있다. 제어부(200)는 이격 거리(D2)와 거리 차이(ΔL)를 기초로, 물체(OBJ)가 초음파 출력 방향(H)으로부터 수직 방향으로 이격된 각도, 즉, 출력 각도(θ1)를 산출할 수 있다. 제어부(200)는 출력 각도(θ1)를 sin- 1(ΔL / D2)으로 계산할 수 있다.According to another example, the
만약 물체(OBJ)가 초음파 출력 방향(H)을 기준으로 양의 수직 방향으로 정의되는 제1 수직 목표 감지 각도(θv1) 상에 위치하는 경우, 제1 및 제2 수신 시점들(t2, t3) 사이의 시차(Δt)는 양의 값을 가질 것이며, D1 * sin(θv1) / spd와 같이 계산된다. D1 * sin(θv1) / spd와 같은 시차는 제1 기준 시차(Δtr1)라고 지칭한다. 제1 기준 시차(Δtr1)는 양의 값을 가질 것이다.When the object OBJ is positioned on the first vertical target sensing angle? V1 defined in the positive vertical direction with respect to the ultrasonic output direction H, the first and second reception points in time t2 and t3, (? T) will have a positive value and is calculated as D1 * sin (? V1) / spd. A parallax such as D1 * sin (? V1) / spd is referred to as a first reference parallax (? Tr1). The first reference parallax DELTA ttr1 will have a positive value.
만약 물체(OBJ)가 초음파 출력 방향(H)을 기준으로 음의 수직 방향으로 정의되는 제2 수직 목표 감지 각도(θv2) 상에 위치하는 경우, 제1 및 제2 수신 시점들(t2, t3) 사이의 시차(Δt)는 음의 값을 가질 것이며, D1 * sin(θv2) / spd와 같이 계산된다. D1 * sin(θv2) / spd와 같은 시차는 제2 기준 시차(Δtr1)라고 지칭한다. 제2 기준 시차(Δtr2)는 음의 값을 가질 것이다. 제2 수직 목표 감지 각도(θv2)는 음의 값으로 정의된다.When the object OBJ is located on the second vertical target sensing angle? V2 defined as the vertical direction of the sound with respect to the ultrasonic output direction H, the first and second reception points in time t2 and t3, (? T) will have a negative value and is calculated as D1 * sin (? V2) / spd. A parallax such as D1 * sin (? V2) / spd is referred to as a second reference parallax (? Tr1). The second reference parallax DELTA ttr2 will have a negative value. The second vertical target sensing angle? V2 is defined as a negative value.
만약 물체(OBJ)가 초음파 출력 방향(H)을 기준으로 제1 수직 목표 감지 각도(θv1)와 제2 수직 목표 감지 각도(θv2) 사이에 위치하는 경우, 제3 거리(L3)와 제2 거리(L2)의 차이(ΔL)는 작아질 것이므로, 제1 및 제2 수신 시점들(t2, t3) 사이의 시차(Δt)는 제1 기준 시차(Δtv1)보다 작고, 제2 기준 시차(Δtv2)보다 클 것이다.If the object OBJ is positioned between the first vertical target sensing angle? V1 and the second vertical target sensing angle? V2 based on the ultrasonic output direction H, the third distance L3 and the second distance L3, The parallax DELTA t between the first and second reception times t2 and t3 is smaller than the first reference parallax DELTA tv1 and the second reference parallax DELTA tv2 is smaller than the first reference parallax DELTA tl, It will be bigger.
초음파 출력 방향(H)을 기준으로 정의되는 제1 수직 목표 감지 각도(θv1)와 제2 수직 목표 감지 각도(θv2)는 수직 목표 감지 범위(Rv)를 정의한다.The first vertical target sensing angle? V1 and the second vertical target sensing angle? V2 defined on the basis of the ultrasonic output direction H define a vertical target sensing range Rv.
따라서, 제어부(200)는 제1 및 제2 수신 시점들(t2, t3) 사이의 시차(Δt)를 기초로 물체(OBJ)가 초음파 출력 방향(H)을 기준으로 수직 방향으로 제1 수직 목표 감지 각도(θv1)와 제2 수직 목표 감지 각도(θv2) 사이 위치하는지의 여부, 즉, 수직 목표 감지 범위(Rv) 내에 위치하는지의 여부를 판단할 수 있다. 예컨대, 제어부(200)는 시차(Δt)가 제1 기준 시차(Δtv1)보다 작고 제2 수직 목표 감지 각도(θv2)보다 큰 경우 물체(OBJ)가 초음파 출력 방향(H)을 기준으로 수직 방향으로 정의되는 수직 목표 감지 범위(Rv) 내에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 제어부(200)는 시차(Δt)가 제1 기준 시차(Δtv1)보다 큰 경우 물체(OBJ)가 초음파 출력 방향(H)을 기준으로 수직 방향으로 제1 수직 목표 감지 각도(θv1)보다 큰 각도로 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 수직 목표 감지 범위(Rv) 바깥에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 제어부(200)는 시차(Δt)가 제2 수직 목표 감지 각도(θv2)보다 작은 경우 물체(OBJ)가 초음파 출력 방향(H)을 기준으로 수직 방향으로 제2 수직 목표 감지 각도(θv2)보다 작은 각도로 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 즉, 수직 목표 감지 범위(Rv) 바깥에 위치하는 것으로 판단할 수 있다.Accordingly, the
다른 예에 따르면, 제어부(200)는 이격 거리(D2)와 제1 수직 목표 감지 각도(θv1)의 사인(sin) 값(sin(θv1))을 곱한 값(D2 * sin(θv1))을 거리 차이(ΔL)와 비교할 수 있다. 거리 차이(ΔL)가 값(D2 * sin(θv1))보다 작은 경우, 제어부(200)는 물체(OBJ)가 수직 목표 감지 범위(Rv) 내에 위치한다고 판단할 수 있다. 제어부(200)는 이격 거리(D2)와 제2 수직 목표 감지 각도(θv2)의 사인(sin) 값(sin(θv1))을 곱한 값(D2 * sin(θv2))을 거리 차이(ΔL)와 비교할 수 있다. 거리 차이(ΔL)가 값(D2 * sin(θv1))보다 큰 경우, 제어부(200)는 물체(OBJ)가 수직 목표 감지 범위(Rv) 내에 위치한다고 판단할 수 있다. 반대로, 거리 차이(ΔL)가 값(D2 * sin(θv1))보다 작거나 값(D2 * sin(θv1))보다 큰 경우, 제어부(200)는 물체(OBJ)가 수직 목표 감지 범위(Rv) 바깥에 위치한다고 판단할 수 있다.According to another example, the
제어부(200)가 물체(OBJ)가 수직 목표 감지 범위(Rv) 내에 위치한다고 판단한 경우, 제어부(200)는 물체(OBJ)까지의 제1 거리(L1)를 산출할 수 있다. 예컨대, 제1 거리(L1)는 ((t2+t3)/2 - t1) * spd/2 와 같이 계산될 수 있다. 간략하게, 제1 거리(L1)는 ((t2 - t1) * spd/2 또는 ((t3 - t1) * spd/2 와 같이 계산될 수 있다.When the
제어부(200)가 물체(OBJ)가 수직 목표 감지 범위(Rv) 바깥에 위치한다고 판단한 경우, 제어부(200)는 제1 수신 시점(t2)와 제2 수신 시점(t3)을 기초로 물체(OBJ)가 수직 목표 감지 범위(Rv)의 어느 쪽 바깥에 위치하는지 판단할 수 있다. 예컨대, 제1 수신 시점(t2)이 제2 수신 시점(t3)보다 빠른 경우, 제어부(200)는 물체(OBJ)가 수직 목표 감지 범위(Rv)의 위쪽 바깥에 위치한다는 것을 판단할 수 있다. 반대로, 제1 수신 시점(t2)이 제2 수신 시점(t3)보다 늦은 경우, 제어부(200)는 물체(OBJ)가 수직 목표 감지 범위(Rv)의 아래쪽 바깥에 위치한다는 것을 판단할 수 있다.When the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라서 제어부가 도 5c와 같이 배치된 초음파 송신기와 초음파 수신기들을 이용하여 물체의 위치를 검출하는 방법을 설명하기 위한 참고 도면이다.10 is a view for explaining a method of detecting a position of an object using an ultrasonic transmitter and ultrasonic receivers arranged as shown in FIG. 5C according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, T1은 제1 초음파 송신기(151-1)이고, R1, R2, R3는 각각 도 5c에 도시된 초음파 수신기들(152-1, 152-8, 152-9)로서, 제1 내지 제3 초음파 수신기들(R1, R2, R3)로 지칭한다. 제1 및 제2 초음파 수신기들(R1, R2) 사이의 이격 거리는 D1으로 표시된다. OBJ는 제1 초음파 송신기(T1)과 제1 내지 제3 초음파 수신기들(R1, R2, R3)로 구성되는 초음파 센서에 의해 감지되는 물체이다. 제1 및 제2 초음파 수신기들(R1, R2)은 수평 방향으로 위치하고, 제3 초음파 수신기(R3)는 제1 및 제2 초음파 수신기들(R1, R2)의 중앙점(M)으로부터 수직 방향에 위치하는 것으로 가정한다.Referring to FIG. 10, T1 is a first ultrasonic transmitter 151-1, R1, R2 and R3 are ultrasound receivers 152-1, 152-8, 152-9 shown in FIG. 5C, 1 to the third ultrasonic receivers R1, R2, and R3. The separation distance between the first and second ultrasonic receivers R1 and R2 is denoted by D1. OBJ is an object sensed by an ultrasonic sensor composed of a first ultrasonic transmitter T1 and first to third ultrasonic receivers R1, R2, R3. The first and second ultrasound receivers R1 and R2 are positioned in the horizontal direction and the third ultrasound receiver R3 is positioned in the vertical direction from the center point M of the first and second ultrasound receivers R1 and R2 .
L1은 물체(OBJ)와 제1 초음파 송신기(T1)까지의 제1 거리(L1)이다. L2은 물체(OBJ)와 제1 초음파 수신기(R1)까지의 제2 거리(L2)이고, L3은 물체(OBJ)와 제2 초음파 수신기(R2)까지의 제3 거리(L3)이다. L4는 물체(OBJ)와 제3 초음파 수신기(R3)까지의 제4 거리(L4)이고, L5는 물체(OBJ)와 중앙점(M)까지의 제5 거리(L5)이다. 제5 거리(L5)는 근사적으로 제2 거리(L2)와 제3 거리(L3)의 평균과 동일하다.L1 is a first distance L1 between the object OBJ and the first ultrasonic transmitter T1. L2 is a second distance L2 from the object OBJ to the first ultrasonic receiver R1 and L3 is a third distance L3 from the object OBJ to the second ultrasonic receiver R2. L4 is the fourth distance L4 from the object OBJ to the third ultrasonic receiver R3 and L5 is the fifth distance L5 from the object OBJ to the center point M. The fifth distance L5 is approximately equal to the average of the second distance L2 and the third distance L3.
θ1h는 제1 초음파 송신기(T1)가 초음파를 출력하는 출력면의 법선 방향(Y)을 기준으로 정의되는, 제1 초음파 송신기(T1)에 대해 물체(OBJ)가 위치하는 수평 방향 각도(θ1h)이다. θ1v는 초음파 출력 방향(Y)을 기준으로 정의되는, 제1 초음파 송신기(T1)에 대해 물체(OBJ)가 위치하는 수직 방향 각도(θ1v)이다.theta] 1h is a horizontal angle [theta] 1h where the object OBJ is located with respect to the first ultrasonic transmitter T1, which is defined by the normal direction Y of the output surface from which the first ultrasonic transmitter T1 outputs the ultrasonic waves, to be. ? 1v is a vertical angle? 1v at which the object OBJ is located with respect to the first ultrasonic transmitter T1, which is defined with reference to the ultrasonic output direction Y. [
제1 초음파 송신기(T1)가 초음파를 출력하는 제1 출력 시점은 t1이고, 제1 내지 제3 초음파 수신기들(R1, R2, R3) 각각이 초음파가 물체(OBJ)로부터 반사되어 발생되는 초음파 에코를 수신한 제1 내지 제3 수신 시점들은 t2, t3, t4라고 한다. 제1 수신 시점(t2)과 제2 수신 시점(t3)의 수평 시차는 Δth(=t3-t2)라고 한다. 중앙점(M)은 제1 및 제2 초음파 수신기들(R1, R2)의 가운데에 위치하므로, 중앙점(M)에 초음파 에코가 도달하는 중앙점 수신 시점은 (t2+t3)/2라고 가정할 수 있다. 제3 수신 시점(t4)과 중앙점 수신 시점((t2+t3)/2) 사이의 수직 시차는 Δtv(=t4-(t2+t3)/2)라고 한다.The first output time point at which the first ultrasonic transmitter T1 outputs the ultrasonic wave is t1 and the first to third ultrasonic receivers R1, R2 and R3 receive ultrasonic echoes generated by reflecting the ultrasonic waves from the object OBJ. The first through third reception points are t2, t3, and t4, respectively. The horizontal parallax between the first reception time t2 and the second reception time t3 is? Th (= t3-t2). Since the center point M is located at the center of the first and second ultrasonic receivers R1 and R2, the center point reception time point at which the ultrasonic echo arrives at the center point M is (t2 + t3) / 2 can do. The vertical parallax between the third reception point of time t4 and the center point reception point of time (t2 + t3) / 2 is referred to as? Tv (= t4- (t2 + t3) / 2).
제어부(200)는 도 7 및 도 8을 참조로 앞에서 설명한 방법을 이용하여, 제1 수신 시점(t2)과 제2 수신 시점(t3) 사이의 수평 시차(Δth)를 기초로 물체(OBJ)가 위치하는 수평 방향 각도(θ1h)를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 수평 시차(Δth)를 기초로 물체(OBJ)가 목표 수평 감지 범위(Rh) 내에 위치하는지의 여부를 판단할 수 있다.The
제어부(200)는 도 9를 참조로 앞에서 설명한 방법을 이용하여, 제3 수신 시점(t4)과 중앙점 수신 시점((t2+t3)/2) 사이의 수직 시차(Δtv)를 기초로 물체(OBJ)가 위치하는 수직 방향 각도(θ1v)를 산출할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 수직 시차(Δtv)를 기초로 물체(OBJ)가 목표 수직 감지 범위(Rv) 내에 위치하는지의 여부를 판단할 수 있다.The
제어부(200)는 도 7 내지 도 10을 참조로 앞에서 설명된 방법을 유사하게 적용함으로써, 도 5d 및 도 5e와 같이 배치된 초음파 송신기와 초음파 수신기들을 이용하여 물체(OBJ)의 위치를 검출할 수 있다. The
본 발명에 따른 제조 방법을 구성하는 각 단계들에 대하여 명시적으로 순서를 기재하고 있거나 모순되지 않는다면, 각 단계들은 적당한 순서로 수행될 수 있다. 각 단계들의 기재된 순서에 따라 수행되는 것으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어 등)의 사용은 오로지 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것이며, 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어의 사용으로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 특허청구범위 또는 그 균등물의 범위 내에서 설계 조건 및 팩터(factor)가 수정될 수 있음을 알 수 있다.If each step constituting the manufacturing method according to the present invention is not explicitly described or contradicted, each step can be performed in an appropriate order. The present invention is not limited to the above-described embodiments. The use of all examples or exemplary terms (e.g., etc.) in the present invention is for the purpose of describing the present invention only in detail, and is not intended to limit the scope of the present invention by the use of the above examples or exemplary terms, The range is not limited. In addition, those skilled in the art will recognize that design criteria and factors can be modified within the scope of the claims or equivalents thereof.
따라서, 본 발명의 사상은 앞에서 설명된 실시예들에 국한하여 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위가 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, and all ranges equivalent to or equivalent to the claims of the present invention as well as the claims of the following claims Category.
100, 100a: 무인 항공기
110: 본체
120: 날개부
150: 초음파 센서
151: 초음파 송신기
152: 초음파 수신기
200: 제어부
300: 원격 제어 장치100, 100a: unmanned aircraft
110:
120: wing portion
150: Ultrasonic sensor
151: Ultrasonic transmitter
152: Ultrasonic receiver
200:
300: remote control device
Claims (24)
상기 본체에 결합되고 양력 및 추력을 발생하는 날개부;
상기 본체의 둘레를 따라 배열되고, 각각 초음파를 출력하는 복수의 초음파 송신기들;
상기 본체의 둘레를 따라 배열되고, 상기 초음파가 물체로부터 반사되어 발생되는 초음파 에코를 수신하여 전기 신호로 변환하는 복수의 초음파 수신기들; 및
상기 본체가 부양하여 제1 방향으로 이동하도록 상기 날개부를 제어하고, 상기 복수의 초음파 송신기들 중에서 선택되는 하나의 제1 초음파 송신기가 상기 초음파를 출력하도록 제어하고, 상기 초음파 수신기들 중에서 상기 제1 초음파 송신기에 따라 선택되는 적어도 2개의 초음파 수신기들로부터 상기 전기 신호를 수신하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 초음파 송신기가 상기 초음파를 출력한 제1 출력 시점과 상기 적어도 2개의 초음파 수신기들이 상기 초음파 에코를 각각 수신한 적어도 2개의 수신 시점들을 기초로, 상기 물체가 상기 제1 초음파 송신기의 목표 감지 범위 내에 위치하는지의 여부를 판단하고,
상기 물체가 상기 목표 감지 범위 내에 위치하는 경우에, 상기 제1 출력 시점 및 상기 적어도 2개의 수신 시점들을 기초로 상기 물체까지의 거리를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.main body;
A wing coupled to the body and generating lift and thrust;
A plurality of ultrasonic transmitters arranged along the periphery of the main body and each outputting ultrasonic waves;
A plurality of ultrasonic receivers arranged along the periphery of the main body and receiving the ultrasonic echoes generated by reflecting the ultrasonic waves from the object and converting the received ultrasonic echoes into electric signals; And
And controls the wing so that the main body floats and moves in a first direction to control the first ultrasonic transmitter selected from the plurality of ultrasonic transmitters to output the ultrasonic waves, And a controller receiving the electrical signal from at least two ultrasonic receivers selected according to a transmitter,
Wherein,
Wherein the object is detected based on a first output time at which the first ultrasonic transmitter outputs the ultrasonic waves and at least two reception times at which the at least two ultrasonic receivers respectively received the ultrasonic echoes, And determines whether or not it is within the range,
And calculate the distance to the object based on the first output time point and the at least two reception time points when the object is located within the target sensing range.
상기 제1 초음파 송신기는 상기 본체로부터 상기 제1 방향에 위치하는 초음파 송신기로 선택되고,
상기 적어도 2개의 초음파 수신기들은 서로 수평 방향으로 이격 거리만큼 떨어져 배치되는 제1 및 제2 초음파 수신기들을 포함하고,
상기 적어도 2개의 수신 시점들은 상기 제1 및 제2 초음파 수신기들 각각이 상기 초음파 에코를 수신한 제1 및 제2 수신 시점들을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.The method according to claim 1,
Wherein the first ultrasonic transmitter is selected as an ultrasonic transmitter positioned in the first direction from the main body,
Wherein the at least two ultrasound receivers include first and second ultrasound receivers spaced apart from one another in a horizontal direction,
Wherein the at least two reception points include first and second reception points at which the first and second ultrasonic receivers respectively receive the ultrasonic echoes.
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 수신 시점들 사이의 시차를 기초로, 상기 물체가 상기 제1 방향으로부터 수평 방향으로 목표 감지 각도 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.3. The method of claim 2,
Wherein the control unit is configured to determine whether the object is located within a target sensing angle in a horizontal direction from the first direction based on a parallax between the first and second reception points.
상기 제어부는,
상기 시차를 기초로 상기 제1 초음파 수신기로부터 상기 물체까지의 제1 거리와 상기 제2 초음파 수신기로부터 상기 물체까지의 제2 거리 사이의 거리 차이를 산출하고,
상기 이격 거리와 상기 목표 감지 각도의 사인(sin) 값을 곱한 값을 상기 거리 차이와 비교하고,
상기 비교 결과에 따라 상기 물체가 상기 목표 감지 범위 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.The method of claim 3,
Wherein,
Calculating a difference between a first distance from the first ultrasonic receiver to the object and a second distance from the second ultrasonic receiver to the object based on the parallax,
And comparing a value obtained by multiplying the distance by a sine value of the target sensing angle with the distance difference,
And to determine whether the object is located within the target sensing range according to the comparison result.
상기 제어부는,
상기 시차를 기초로 상기 제1 초음파 수신기로부터 상기 물체까지의 제1 거리와 상기 제2 초음파 수신기로부터 상기 물체까지의 제2 거리 사이의 거리 차이를 산출하고,
상기 이격 거리와 상기 거리 차이를 기초로, 상기 물체가 상기 제1 방향으로부터 수평 방향으로 이격된 각도를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.The method of claim 3,
Wherein,
Calculating a difference between a first distance from the first ultrasonic receiver to the object and a second distance from the second ultrasonic receiver to the object based on the parallax,
And calculate an angle in which the object is horizontally spaced from the first direction based on the distance difference and the distance difference.
상기 물체가 상기 목표 감지 범위 밖에 위치하는 경우, 상기 제어부는,
상기 제1 및 제2 초음파 수신기들 중에서 상기 초음파 에코를 더 빨리 수신한 초음파 수신기를 기초로, 상기 제1 초음파 송신기와 다른 제2 초음파 송신기 및 상기 제2 초음파 송신기에 대응하는 적어도 2개의 초음파 수신기들을 선택하고,
상기 제2 초음파 송신기가 제2 출력 시점에 상기 초음파를 출력하도록 제어하고,
상기 제2 출력 시점에 출력된 상기 초음파가 상기 물체로부터 반사되어 발생되는 상기 초음파 에코가 상기 적어도 2개의 초음파 수신기들에 의해 수신된 적어도 2개의 수신 시점들을 기초로, 상기 물체가 상기 제2 초음파 송신기의 목표 감지 범위 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.3. The method of claim 2,
When the object is located outside the target sensing range,
A second ultrasonic transmitter, and at least two ultrasonic receivers corresponding to the second ultrasonic transmitter, based on an ultrasonic receiver that receives the ultrasonic echoes earlier than the first ultrasonic transmitters and the second ultrasonic transmitters, Select,
Controls the second ultrasonic transmitter to output the ultrasonic wave at a second output time,
Wherein the ultrasonic echo generated by reflecting the ultrasonic wave output from the object at the second output time is based on at least two reception points received by the at least two ultrasonic receivers, Is within a target detection range of the unmanned aircraft.
상기 제1 초음파 송신기와 상기 제1 초음파 수신기 사이의 간격은 상기 제1 초음파 송신기와 상기 제2 초음파 수신기 사이의 간격과 동일한 것을 특징으로 하는 무인 항공기.3. The method of claim 2,
Wherein an interval between the first ultrasonic transmitter and the first ultrasonic receiver is equal to an interval between the first ultrasonic transmitter and the second ultrasonic receiver.
상기 복수의 초음파 송신기들은 상기 본체의 둘레를 따라 수평 방향으로 등각도로 배열되고, 상기 복수의 초음파 수신기들은 상기 본체의 둘레를 따라 수평 방향으로 등각도로 배열되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of ultrasonic transmitters are arranged at an equal angle in a horizontal direction along the periphery of the main body, and the plurality of ultrasonic receivers are arranged at an equal angle in a horizontal direction along the periphery of the main body.
상기 제1 초음파 송신기는 상기 본체로부터 상기 제1 방향에 위치하는 초음파 송신기로 선택되고,
상기 적어도 2개의 초음파 수신기들은 서로 수직 방향으로 이격 거리만큼 떨어져 배치되는 제1 및 제2 초음파 수신기들을 포함하고,
상기 적어도 2개의 수신 시점들은 상기 제1 및 제2 초음파 수신기들 각각이 상기 초음파 에코를 수신한 제1 및 제2 수신 시점들을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.The method according to claim 1,
Wherein the first ultrasonic transmitter is selected as an ultrasonic transmitter positioned in the first direction from the main body,
Wherein the at least two ultrasound receivers include first and second ultrasound receivers disposed apart from each other by a distance in the vertical direction,
Wherein the at least two reception points include first and second reception points at which the first and second ultrasonic receivers respectively receive the ultrasonic echoes.
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 수신 시점들 사이의 시차를 기초로 상기 물체가 상기 제1 방향으로부터 수직 방향으로 목표 감지 각도 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.10. The method of claim 9,
Wherein the control unit is configured to determine whether the object is located within a target sensing angle in a vertical direction from the first direction based on a parallax between the first and second reception points.
상기 제1 초음파 송신기는 상기 본체로부터 상기 제1 방향에 위치하는 초음파 송신기로 선택되고,
상기 적어도 2개의 초음파 수신기들은 서로 수평 방향으로 제1 이격 거리만큼 떨어져 배치되는 제1 및 제2 초음파 수신기들, 및 상기 제1 및 제2 초음파 수신기들로부터 수직 방향으로 제2 이격 거리만큼 떨어져 배치되는 제3 초음파 수신기를 포함하며,
상기 적어도 2개의 수신 시점들은 상기 제1 내지 제3 초음파 수신기들 각각이 상기 초음파 에코를 수신한 제1 내지 제3 수신 시점들을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.The method according to claim 1,
Wherein the first ultrasonic transmitter is selected as an ultrasonic transmitter positioned in the first direction from the main body,
Wherein the at least two ultrasound receivers include first and second ultrasound receivers disposed at a first spacing distance in a horizontal direction from each other, and first and second ultrasound receivers disposed at a second spacing distance in the vertical direction from the first and second ultrasound receivers A third ultrasonic receiver,
Wherein the at least two reception points include first to third reception points at which the first to third ultrasonic receivers respectively receive the ultrasonic echoes.
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 수신 시점들 사이의 시차를 기초로 상기 물체가 상기 제1 방향으로부터 수평 방향으로 제1 목표 감지 각도 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성되고,
상기 제어부는 상기 제1 내지 제3 수신 시점들을 기초로 상기 물체가 상기 제1 방향을 기준으로 수직 방향으로 설정되는 제2 목표 감지 각도 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.12. The method of claim 11,
Wherein the control unit is configured to determine whether the object is located within a first target sensing angle in a horizontal direction from the first direction based on a parallax between the first and second reception points,
Wherein the controller is configured to determine whether the object is located within a second target sensing angle that is set in a vertical direction with respect to the first direction based on the first to third reception points of time .
상기 제어부는 상기 제1 및 제2 수신 시점들의 평균과 상기 제3 수신 시점 사이의 시차를 기초로 상기 물체가 상기 제1 방향을 기준으로 수직 방향으로 상기 제2 목표 감지 각도 내에 위치하는지의 여부를 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.13. The method of claim 12,
Wherein the control unit determines whether the object is located within the second target sensing angle in a vertical direction with respect to the first direction based on a time difference between the average of the first and second reception points and the third reception time Wherein the control unit is configured to determine whether the unmanned airplane is unmanned.
상기 제1 초음파 송신기와 상기 제1 초음파 수신기 사이의 간격은 상기 제1 초음파 송신기와 상기 제2 초음파 수신기 사이의 간격과 동일하고,
상기 제3 초음파 수신기는 상기 제1 초음파 송신기의 수직 방향에 위치하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.14. The method of claim 13,
Wherein an interval between the first ultrasonic transmitter and the first ultrasonic receiver is equal to an interval between the first ultrasonic transmitter and the second ultrasonic receiver,
And the third ultrasonic receiver is positioned in the vertical direction of the first ultrasonic transmitter.
상기 제어부는 상기 물체까지의 거리 및 상기 물체가 위치하는 방향에 관한 정보를 무선으로 송신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.The method according to claim 1,
Wherein the control unit is configured to wirelessly transmit information on the distance to the object and the direction in which the object is located.
상기 제어부는 상기 복수의 초음파 송신기들을 순차적으로 하나씩 구동하고, 순차적으로 구동되는 초음파 송신기들 각각에 대응하는 적어도 2개의 초음파 수신기들을 이용하여, 상기 복수의 초음파 송신기들 각각의 방향에 위치하는 물체들을 감지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.The method according to claim 1,
The controller sequentially drives the plurality of ultrasonic transmitters one by one and detects at least two ultrasonic receivers corresponding to each of the sequentially driven ultrasonic transmitters to detect objects located in the direction of each of the plurality of ultrasonic transmitters Wherein said unmanned aerial vehicle is configured such
상기 복수의 초음파 송신기들 중에서 하나의 제1 초음파 송신기를 선택하는 단계;
상기 복수의 초음파 수신기들 중에서 상기 제1 초음파 송신기에 대응하여 제1 및 제2 초음파 수신기들을 포함하는 적어도 2개의 초음파 수신기들을 선택하는 단계;
제1 출력 시점에 상기 제1 초음파 송신기를 이용하여 초음파를 출력하는 단계;
상기 초음파가 물체로부터 반사되어 발생되는 초음파 에코를 상기 제1 및 제2 초음파 수신기들 각각이 수신하는 제1 및 제2 수신 시점들을 결정하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 수신 시점들을 기초로, 상기 물체가 상기 제1 초음파 송신기의 목표 감지 범위 내에 위치하는지의 여부를 결정하는 단계를 포함하는 무인 항공기의 제어 방법.A control method of an unmanned aerial vehicle including a main body, a wing portion coupled to the main body and generating lift and thrust, and a plurality of ultrasonic transmitters and a plurality of ultrasonic receivers arranged along the periphery of the main body,
Selecting one of the plurality of ultrasonic transmitters as a first ultrasonic transmitter;
Selecting at least two ultrasound receivers including first and second ultrasound receivers corresponding to the first ultrasound transmitter among the plurality of ultrasound receivers;
Outputting an ultrasonic wave using the first ultrasonic transmitter at a first output time;
Determining first and second reception points at which each of the first and second ultrasound receivers receives an ultrasound echo generated by reflecting the ultrasound from an object; And
Determining whether the object is located within a target sensing range of the first ultrasonic transmitter based on the first and second reception times.
상기 날개부를 이용하여 상기 무인 항공기를 제1 방향으로 이동시키는 단계를 더 포함하고,
상기 제1 초음파 송신기는 상기 복수의 초음파 송신기들 중에서 상기 본체로부터 상기 제1 방향에 위치하는 초음파 송신기로 선택되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 제어 방법.18. The method of claim 17,
Further comprising moving the UAV in a first direction using the wing,
Wherein the first ultrasonic transmitter is selected as an ultrasonic transmitter positioned in the first direction from the main body among the plurality of ultrasonic transmitters.
상기 제1 및 제2 수신 시점들 사이의 시차가 제1 임계 값보다 작은 경우, 상기 물체가 상기 제1 초음파 송신기의 목표 감지 범위 내에 위치하는 것으로 결정하는 단계를 더 포함하는 무인 항공기의 제어 방법.18. The method of claim 17,
Further comprising determining that the object is located within a target sensing range of the first ultrasonic transmitter if the parallax between the first and second reception times is less than a first threshold.
상기 제1 임계 값은 상기 제1 및 제2 초음파 수신기들 사이의 수평 방향의 간격, 상기 목표 감지 범위를 정의하는 목표 감지 각도, 및 상기 초음파의 속도를 기초로 설정되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기의 제어 방법.18. The method of claim 17,
Wherein the first threshold value is set based on an interval in the horizontal direction between the first and second ultrasonic receivers, a target sensing angle defining the target sensing range, and a velocity of the ultrasonic wave. Control method.
상기 본체에 결합되고 양력 및 추력을 발생하는 날개부;
상기 본체의 둘레를 따라 배열되고, 각각 초음파를 출력한 후 출력된 초음파가 미리 설정된 목표 감지 각도 내에 위치하는 물체로부터 반사되어 되돌아오는 시간을 감지하는 복수의 초음파 센서들; 및
상기 본체가 부양하여 이동하도록 상기 날개부를 제어하고, 상기 초음파 센서들이 서로 다른 시점에 동작하여 상기 초음파 센서들로부터 출력되는 초음파들이 서로 간섭하지 않도록 상기 초음파 센서들을 시분할로 구동하는 제어부를 포함하며,
상기 제어부는 상기 복수의 초음파 센서들이 감지한 상기 시간을 기초로 상기 본체로부터 상기 초음파 센서들이 위치하는 방향으로 상기 물체까지의 거리를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.main body;
A wing coupled to the body and generating lift and thrust;
A plurality of ultrasonic sensors arranged along the periphery of the main body and sensing the time when the output ultrasonic waves after outputting the ultrasonic waves are reflected from an object positioned within a predetermined target sensing angle and returning; And
And a controller for controlling the wing so that the main body floats and moves and drives the ultrasonic sensors by time division so that the ultrasonic sensors operate at different points of time and the ultrasonic waves output from the ultrasonic sensors do not interfere with each other,
Wherein the control unit is configured to calculate a distance from the main body to the object in a direction in which the ultrasonic sensors are positioned based on the time detected by the plurality of ultrasonic sensors.
상기 미리 설정된 목표 감지 각도는 360도를 상기 복수의 초음파 센서들의 개수로 나눈 각도를 기초로 설정되는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.22. The method of claim 21,
Wherein the predetermined target sensing angle is set based on an angle obtained by dividing 360 degrees by the number of the plurality of ultrasonic sensors.
상기 미리 설정된 목표 감지 각도는 20도 이하이고, 상기 복수의 초음파 센서들의 개수는 18개 이상인 것을 특징으로 하는 무인 항공기.22. The method of claim 21,
Wherein the predetermined target sensing angle is 20 degrees or less, and the number of the plurality of ultrasonic sensors is 18 or more.
상기 제어부는 상기 복수의 초음파 센서들 중에서 180도, 120도, 90도, 또는 72도 중에서 어느 한 각도에 위치하는 2개, 3개, 4개, 또는 5개의 초음파 센서들을 동일 타이밍에 구동하는 것을 특징으로 하는 무인 항공기.22. The method of claim 21,
The controller may be configured to drive two, three, four, or five ultrasonic sensors located at any one of angles of 180 degrees, 120 degrees, 90 degrees, or 72 degrees from among the plurality of ultrasonic sensors at the same timing Features unmanned aircraft.
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