KR20180097279A - 복수의 센서들을 구비한 iot기반 드론시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드론시스템에 관한 발명이다. 본 발명의 드론시스템은, 드론, 지상제어단말기, RTSP서버를 포함한다. 본 발명의 드론은 영상스트리밍을 생성하는 카메라, 센싱데이터를 생성하는 적어도 하나의 센서, 이동통신네트워크와 통신하는 통신모듈 및 카메라의 영상스트리밍과 적어도 하나의 센서의 센싱데이터를 출력하도록 통신모듈을 제어하는 드론제어부를 포함한다. 본 발명의 지상제어단말기는 드론에게 카메라 제어명령 및 적어도 하나의 센서 제어명령을 전송한다. 본 발명의 RTSP서버는 카메라 제어명령에 응답하여 드론의 영상스트리밍을 수신하여 지상제어단말기에 재전송한다. 본 발명의 드론 제어부는 적어도 하나의 센서 제어명령에 응답하여 센싱데이터를 상기 이동통신네트워크를 통하여 직접 지상제어단말기에 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

복수의 센서들을 구비한 IOT기반 드론시스템 {An IOT based drone system which has a plurality of sensors}
본 발명은 복수개의 센서들을 내장한 드론 및 드론시스템에 관한 발명이다. 더욱 구체적으로는 카메라, 온도센서, 습도센서, 먼지센서, 열감지센서, 수질센서, 소리센서, 초음파센서, 기압고도센서 등의 복수의 선서들을 내장한 드론으로부터 영상스트리밍은 물론 각종 센싱 데이터를 실시간으로 수신 및 수집하는 IOT기반의 드론 시스템에 관한 발명이다.
무인비행체, 일명 드론이 개발되어 상용화 된다. 드론은 일례로서 카메라 및 복수개의 센서를 내장하고 무인으로 비행한다. 드론은, 환경감시, 방송중계, 스포츠중계, 농약살포, 도로감시, 보안, 군사, 레저, 스포츠 등 광범위한 용도로 이용된다.
종래의 드론에 장착된 센서들은 드론의 제어 및 비행을 위하여 필요한 센서들이다. 예를들어 고도센서, 적외선센서, 초음파센서 등은 비행 시 지상의 물체와 충돌하지 않는 비행 목적으로 주로 사용한다.
이때 지상의 제어장치가 드론에 장착된 각종 센서의 측정 데이터를 원하는 경우 지상의 제어장치가 직접 명령하여 데이터를 수신하는 것은 불가능한 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 드론에 장착한 각종 센서를 지상의 제어장치가 명령하여 드론에 장착한 각종 센서의 측정값을 직접 지상제어단말기가 수집 할 수 있는 드론 및 드론시스템을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 드론시스템에 있어서, 영상스트리밍을 생성하는 카메라, 센싱데이터를 생성하는 적어도 하나의 센서, 이동통신네트워크와 통신하는 통신모듈 및 상기 카메라의 상기 영상스트리밍과 상기 적어도 하나의 센서의 상기 센싱데이터를 출력하도록 상기 통신모듈을 제어하는 드론제어부를 포함하는 드론; 상기 드론에게 카메라 제어명령 및 상기 적어도 하나의 센서 제어명령을 전송하는 지상제어단말기; 및 상기 카메라 제어명령에 응답하여 상기 드론의 상기 영상스트리밍을 수신하여 상기 지상제어단말기에 재전송하는 RTSP서버를 포함하고, 상기 드론 제어부는 상기 적어도 하나의 센서 제어명령에 응답하여 상기 센싱데이터를 상기 이동통신네트워크를 통하여 직접 상기 지상제어단말기에 전송하는 것을 특징으로 한다. 즉, 드론의 카메라가 촬영한 영상스트리밍은 RTSP서버를 경유하여 지상제어단말기에게 전송하며, 드론의 각종 센서가 측정한 센싱데이터는 RTSP서버를 경유하지 않고 직접 지상제어단말기가 수집한다.
상기 드론 및 상기 지상제어단말기가 이동통신기지국을 통하여 상기 이동통신네트웍에 접속하면 상기 드론통신모듈의 고유ID와 상기 지상제어단말기 단말기통신모듈의 고유ID로부터 상기 드론 및 상기 지상제어단말기에게 각각 IP 주소들을 할당하는 이동통신서버를 추가로 포함하고, 상기 RTSP서버는 상기 IP주소들과 상기 고유ID들을 이용하여 상기 드론 및 상기 지상제어단말기를 상기 이동통신네트웍에 연결하는 것을 특징으로 한다. 본원발명은 휴대폰과 같은 이동통신네트웍을 이용하여 드론과 지상제어단말기가 통신한다. 따라서 육악으로 관측이 되지 않는 원거리에서도 드론을 제어하고 드론의 영상 혹은 센싱데이터를 지상제어단말기가 수신이 가능하다.
상기 지상제어단말기는, 상기 이동통신네트웍과 연결하기 위한 단말기 통신모듈; 드론제어UI를 디스플레이하는 디스플레이부; 및 단말기제어부를 포함하고, 상기 드론제어UI에는 상기 드론의 자세를 제어하는 드론제어버튼, 상기 적어도 하나의 센서의 상기 센싱데이터를 조회하기 위한 센서제어버튼 및 상기 카메라의 상기 영상스트리밍을 확인하기 위한 카메라영상버튼을 포함하는 것을 특징으로 한다. 지상제어단말기는 이동통신네트웍에 연결되어 드론을 원격에서 제어한다. 드론 제어 UI에는 드론의 자세제어UI, 카메라영상UI, 각종 센서조회UI가 설치되어 있다.
상기 지상제어단말기의 상기 드론제어UI에서, 상기 센서제어버튼이 선택되면, 상기 적어도 하나의 센서를 제어하기 위한 센서 제어명령을 전송하고, 상기 드론은 상기 센서 제어명령에 응답하여 상기 적어도 하나의 센서가 센싱한 상기 센싱데이터를 상기 지상제어단말기에게 전송하는 것을 특징으로 한다. 센서제어 UI는 모든 센서 혹은 개별 센서를 각각 제어하는 제어명령을 전송할 수 있다. 드론의 지상제어단말기의 명령에 따라 모든 센서의 센싱데이터 혹은 개별 센서의 센싱데이터를 지상제어단말기에게 전송한다.
상기 드론제어UI를 통하여 상기 센서제어버튼이 선택되면, 하위 메뉴로서 상기 적어도 하나의 센서 중 특정센서를 선택하기 위한 개별센서 선택버튼이 추가적으로 디스플레이되고, 상기 특정센서가 선택되면, 추가적인 하위메뉴에서 드론의 제어 UI를 디스플레이하는 드론 시스템.
본 발명의 드론과 드론시스템은 기본적으로 이동통신네트웍에 연결된다. 따라서, 별도의 무선통신을 위한 인프라 없이 드론과 지상제어단말기가 연결가능하며 육안으로 관측이 불가능한 원격지역에서도 드론의 제어 및 드론 센서들의 센싱데이터를 수집하는 것이 가능하다.
또한, 지상제어단말기를 통하여 드론의 각종 센서에 대한 센싱데이터를 드론에 장착된 모든 센서 혹은 개별 센서의 센싱데이터를 제어명령에 응답하는 방식으로 효과적으로 수신이 가능하다. 따라서, 지상제어단말기 및 데이터 수신기를 이용하여 드론의 활용도가 극대화 된다.
도 1은 본 발명에 따른 드론시스템의 사용 상태도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 드론시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 드론 시스템에서 드론과 지상제어단말기간의 이동통신네트웍을 이용한 연결과정과, 지상제어단말기로부터 드론에 대한 카메라 제어신호 및 센서제어신호의 전달과 영상스트리밍 정보 및 센싱데이터의 수신과정을 보여주는 상태개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 지상제어단말기의 제어UI의 디스플레이 상태를 보여주는 개념도이다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 본 발명의 특징 및 이점들은 첨부된 도면에 의한 바람직한 실시예에 대한 설명으로 더욱 명백해 질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 드론시스템의 사용 상태도이다.
본 발명에 따른 드론시스템(1000)은 드론(100), RTSP서버(200) 및 지상제어단말기(300)를 포함한다. 이동통신기지국(410)은 핸드폰과 같은 모바일기기들이 연결되는 이동통신네트웍의 기지국으로서 드론(100), RTSP서버(200) 및 지상제어단말기(300) 들 사이를 서로 연결한다.
드론(100)과 지상제어단말기(300)는 각각 이동통신기지국(410)을 통하여 이동통신네트웍에 연결된다. 이동통신기지국(410)은 스마트폰과 같은 무선통신 단말기를 인식하고, 음성 및 데이터를 주고 받을 수 있게 하는 이동통신 네트웍 인프라에 해당한다. 이동통신 기술의 예로서는 3G, 4G, 5G와 같은 기술들이 상용화 되고 있다.
대한민국의 경우, KT, SKT 등의 이동통신회사가 이동통신을 위한 기본 인프라를 대한민국 영토에 설치하여 휴대폰을 연결하고 음성 및 데이터 통신을 가능하게 한다. 미국, 중국 등 세계 각국도 마찬가지로 이동통신회사들은 자국의 영토에 이동통신 기지국을 설치하고, 가입자에게 음성 및 데이터 통신을 제공한다.
본 발명은 드론(100)과 드론(100)을 제어하는 지상제어단말기(300)를 이와 같은 이동통신 무선 인프라에 연결하여 드론(100)을 육안으로 관측할 수 없는 원격지에서도 드론을 제어하는 것이 가능하다.
지상제어단말기(300)는 드론제어 명령을 이동통신기지국(410)을 경유하여 무선으로 드론(100)에게 전송한다.
지상제어단말기(300)는 일명 GCS단말기(300)로 명명된다. GCS란 Ground Control System의 약자로서 지상에서 드론을 제어하는 단말기를 의미한다.
드론제어명령은, 예를들어, 드론(100)에 장착된 카메라(31, 도 2a 참조)를 제어하는 영상 촬영에 대한 명령일 수 있다. 드론제어명령은 드론(100)에 장착된 각종 센서들(32 내지 39, 도 2a 참조)을 개별적으로 혹은 통합적으로 제어하는 센서제어명령일 수 있다. 드론제어명령은 드론의 자세 혹은 비행을 제어하는 비행제어명령일 수 있다.
대표적인 드론제어명령은 마브링크(MAVLink)라는 프로토콜로 상용화 되고 있다. 본원발명은 마브링크 프로토콜에 한정되지 않는다.
본원발명의 드론 시스템은(1000)은 RTSP서버(200)를 포함한다. RTSP서버(200)는 생산되어 판매되는 모든 드론(100)에 장착된 무선통신모듈(18; 도2a)의 고유ID를 저장한다. 또한, 드론(100)과 대응하는 지상제어단말기(300)에 장착된 무선통신모듈(340; 도2b)의 고유ID를 서로 짝을 이루어 저장한다.
따라서, 생산되고 판매된 드론(100)및 지상제어단말기(300)가 사용자에 의하여 전원이 인가되면, RTSP서버(200)는 드론(100)과 지상제어단말기(300)에 각각 장착된 통신모듈의 고유ID를 확인하여 두 기기가 서로 연결되는 기기인지를 판단하여, 두 기기를 인증하고 연결하는 역할을 수행한다.
이때, 드론(100) 및 지상제어단말기(300)가 이동통신네트웍에 연결되면, 이동통신회사의 이동통신서버(420; 도 3 참조)는 연결된 드론(100) 및 지상제어단말기(300)에게 각각 IP 어드레스를 부여한다.
RTSP서버(200)는 이 IP 어드레스를 드론(100) 및 지상제어단말기(300)에서 수신한 다음, 두 기기가 서로 연결이 되도록 한다.
이와 같은 연결작업에 의하여 드론(100)과 지상제어단말기(300)는 거리에 대한 제한 없이 이동통신기지국이 지원하는 원격지에서 서로 연결되어 제어가 가능하다.
RTSP서버(200)의 RTSP란 Real Time Streaming Service Protocol의 약자로서, RTSP서버(200)는 드론(100)이 촬영한 영상 스트리밍을 실시간으로 수신하여 저장하거나 재전송하는 기능도 수행한다.
지상제어단말기(300)를 이용하여 드론(100)에 장착된 카메라(31; 도 2a)를 선택하여 카메라가 촬영한 영상을 원격지에서 지상제어단말기(300)를 통하여 수신이 가능하다.
이때, RTSP서버(200)를 통하여 영상 스트리밍을 수신할 수 있다. 경우에 따라서는 지상제어단말기(300)는 드론(100)으로부터 직접 영상스트리밍을 수신 받을 수도 있다.
휴대단말기(500) 혹은 퍼스널컴퓨터(600)를 이동통신네트웍에 연결하고, 드론(100)의 IP 어드레스를 전달받아 드론(100)과 연결한다면, 휴대단말기(500) 및 퍼스널컴퓨터(600)에서도 드론(100)의 카메라(31)가 촬영한 영상 스트리밍을 수신할 수 있다.
휴대폰단말기(500) 혹은 퍼스널컴퓨터(600)도 RTSP서버(200)을 통하거나 혹은 드론(100)으로부터 직접 영상 스트리밍을 수신 받을 수 있다.
도 1에 기재되지 않은 별도의 무선용 드론 운전조작기를 통하여 드론(100)의 운행을 제어할 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 드론시스템(1000)의 블록도이다. 편의상 도 2a는 드론(100)에 대한 상세한 블록도를, 도 2b는 RTSP서버(200) 및 지상제어단말기(300)의 블록도를 상세히 표시한다. 도면상의 같은 부호는 같은 구성을 나타낸다.
드론(100)은 메인보드(10), 카메라(31), 통신모듈(18), 드론구동부(16), 전원부(17) 및 복수의 센서들(32-39)를 포함한다.
메인보드(10)에는 각종 프로그램을 저장하는 저장부(14) 및 드론을 제어하는 드론제어부(12)가 포함된다. 드론구동부(16)는 프로펠러와 같은 회전하는 액튜에이터를 구비하며 드론은 드론구동부(16)의 회전양력에 의하여 지상을 비행한다.
전원부(17)는 밧데리로 구성하여 드론(100)이 비행하는 에너지 소스를 제공한다. 전원부(17)는 드론구동부(16), 드론제어부(12) 및 각종 센서들(32-39)에게 동작전원을 공급한다.
카메라(31)는 광학 및 전기적인 원리에 의하여 영상을 촬영하고 촬영된 영상을 스트리밍 방식으로 외부장치에 전송한다.
드론통신모듈(18)은 예를들어 LTE모뎀에 해당한다. 드론통신모듈(18)을 통하여 드론(100)은 LTE무선통신네트웍(400)에 연결된다. LTE무선통신네트웍(400)이란 이동통신네트웍을 의미하며, 이동통신기지국(410), 이동통신서버(420)을 포함한다.
카메라(31)에서 촬영한 영상은 I/O어댑터(20)을 경유하여 메인보드(14)의 저장부(14)에 저장된다. 드론제어부(12) 영상스트리밍의 제어뿐만아니라 드론(100)의 모든 동작을 제어한다.
한편, 본원발명의 드론(100)에는 복수개의 센서들(31-39)이 장착되고, 이 센서들(32-39)의 입출력은 모두 I/O어댑터(20)를 통하여 메인보드(20)에 전달된다.
복수개의 센서들의 종류에는, 예를들어, 온도센서(32), 습도센서(33), 미세먼지센서(34), 열감지센서(35), 수질센서(36), 소리센서(37), 초음파센서(39), 기압고도센서(38)등이 있다. 본원발명은 이 센서들의 종류에 의하여 한정되지 않는다.
복수개의 센서(32-39)들은 전원단자, 병렬버스 및/혹은 직렬버스를 통하여 I/O어댑터(20)와 연결되고, 드론제어부(12)의 제어명령에 응답하여 센싱데이터를 출력한다. 복수개의 센서(32-39)들의 센싱데이터는 메인보드(20)의 저장부(14)에 저장되었다 출력하거나 혹은 바로 외부장치로 전송될 수 있다.
통상적으로 카메라(31)에 의한 영상스트리밍은 동영상 데이터이므로 많은 양의 데이터가 전송된다. 따라서, 이동통신네트웍(400)에 연결된 RTSP서버(200)에게 영상스트리밍을 전송하고, RTSP서버(200)는 다시 지상제어단말기(300)에게 재전송한다. RTSP서버(200)는 휴대단말기(500) 혹은 퍼스널컴퓨터(600)에 유선 혹은 무선으로 전송 할 수 있다.
한편, 복수의 센서들(32-39)의 센싱데이터는 RTSP서버(200)를 통하지 않고 직접 지상제어단말기(300)에게 전송할 수 있다. 센싱데이터는 마브링크(MAVLink) 프로토콜에 실어서 전송 가능하다.
복수개의 센서들 중에는, 드론(100)의 비행제어를 위하여 필요한 센서와 외부장치의 제어에 의하여 동작하는 센서들로 구분 될 수 있다. 예를들어, GPS센서, 기압고도센서(38), 초음파센서(39)등은 비행의 비행제어를 위하여 사용된다.
온도센서(32), 습도센서(33), 미세먼지센서(34), 수질센서(36), 소리센서(37) 등은 외부장치의 명령에 의하여 동작한 후 센싱데이터를 외부장치에 전송하여 외부장치가 센싱데이터를 수집하는 용도로 사용 될 수 있다.
어떤 센서들 중에는 내부적인 비행용도 및 외부전송의 두 가지 목적을 다 수행하는 센서도 가능하다. 예를들어 고도센서는 비행제어 및 측정용의 두 가지 목적을 다 수행 가능하다.
도 2b를 이용하여 RTSP서버(200) 및 지상제어단말기(300)에 관하여 더욱 상세히 설명한다.
RTSP서버(200)는 서버제어부(210), 무선통신부(220), 드론IP관리부(230), 영상스트리밍서비스부(240)를 포함한다. 무선통신부(220)는 LTE모뎀을 내장하여 LTE무선통신네트웍(400)에 연결하는 역할을 수행한다. 드론IP관리부(230)는 드론(100)과 지상제어단말기(300)를 서로 인증하고 연결하기 위하여 드론(100)의 통신모듈(18)의 고유ID 및 지상제어단말기의 통신모듈(340)의 고유 ID를 저장한다.
영상스트리밍서비스부(240)는 드론(100)의 영상스트리밍을 이동통신네트웍(400)을 통하여 수신한 후 다시 지상제어단말기(300)에게 재전송한다.
지상제어단말기(300)은 단말기제어부(310), 단말기통신모듈(340), 디스플레이부(320) 및 데이터저장부(330)를 포함한다.
지상제어단말기(300)의 디스플레이부(320)에는 드론제어UI(350)가 디스플레이 될 수 있다. 드론제어UI(350)는 유저인터페이스 프로그램을 실행하여 디스플레이부(320)에 표시하고, 사용자의 터치에 의하여 드론을 제어하는 명령을 생성할 수 있다.
드론제어UI(350)는 센서제어버튼(352), 드론제어버튼(354) 및 카메라영상버튼(356)으로 이루어 질 수 있다. 센서제어버튼(352)을 누르면 지상제어단말기(300)는 현재 연결된 드론(100)의 특정한 센서 혹은 모든 센서들에게 명령을 전송할 수 있다.
드론제어버튼(354)을 누르면 지상제어단말기(300)는 현재 연결된 드론(100)에게 드론의 비행 및 자세를 제어하는 명령을 전송한다.
한편, 카메라영상버튼(356)을 누르면 지상제어단말기(300)는 현재 연결된 드론(100)에게 카메라의 동작 및 촬영에 대한 명령을 전송한다.
도 3은 본 발명에 따른 드론시스템(1000)에서 드론(100)과 지상제어단말기(300)간의 이동통신네트웍(400)을 이용한 연결과정과, 지상제어단말기(300)로부터 드론(100)에 대한 카메라 제어신호 및 센서제어신호의 전달과 영상스트리밍 정보 및 센싱데이터의 수신과정을 보여주는 상태개념도이다.
먼저 드론(100)과 지상제어단말기(300)의 연결과정을 보여준다. (S100-S300)
다음으로 드론(100)과 지상제어단말기(300)간의 제어신호의 전달 및 영상스트리밍 정보 및 센싱신호의 수신 과정을 보여준다. (S330 - S400)
사용자에 의하여 드론(100)의 전원이 온 된다. (S100)
드론(100)에 장착된 드론통신모듈(18)에 저장된 고유ID를 이동통신서버(420)에 전송한다. (S110)
이동통신서버(420)는 이동통신사가 관리하는 서버를 말하며, 이동통신기지국(410)에 의하여 검지되는 드론(100)의 고유ID를 수신하는 것이다.
이동통신서버(420)는 드론(100)에게 유동IP 어드레스를 할당하고 할당된 유동 IP어드레스를 드론(100)에게 전송한다. (S120)
유동 IP어드레스란 유동적인 IP(Internet Protocol) Address를 말하며, 드론이 항상 전원이 온 되어 비행하는 것은 아니므로, 드론이 전원이 온 될 때에만 IP Address를 할당하는 것이다. 따라서, 동일한 드론이라도 전원이 온 될 때에는 상이한 IP 어드레스를 할당 받을 수 있다.
드론(100)은 자신의 고유ID와 이동통신서버(420)로부터 할당받은 유동IP어드레스를 RTSP서버(200)에게 전송한다. (S130)
한편, 지상제어단말기(300; GCS단말기)도 사용자에 의하여 전원이 온 된다. (S200)
지상제어단말기(300)는 내장된 단말기통신모듈(340)에 저장된 고유ID를 이동통신기지국(410)을 경유하여 이동통신서버(420)에 전송한다. (S210)
이동통신서버(420)는 지상제어단말기(300)에게 유동IP 어드레스를 할당하고 할당된 유동 IP어드레스를 지상제어단말기(300)에게 전송한다. (S220)
지상제어단말기(300)는 자신의 고유ID와 이동통신서버(400)로부터 할당받은 유동IP어드레스를 RTSP서버(200)에게 전송한다. (S230)
RTSP서버(200)는 드론의 제조사 혹은 서비스사가 관리하는 서버이다. RTSP서버(200)의 드론IP관리부(230)는 생산 및 판매된 모든 드론 및 지상제어단말기의 고유ID를 미리 저장하고 있다.
따라서, 현재 접속된 드론(100) 및 지상제어단말기(300)로부터 수신한 고유ID들 및 IP어드레스들로부터, 당해 드론(100) 및 지상제어단말기(300)가 서로 연결이 가능한 정당한 기기들인지 인증한다. 정당한 드론(100) 및 지상제어단말기(300)로 인증되면, 인증된 드론(100) 및 지상제어단말기(300)를 각각의 IP어드레스를 이용하여 서로 연결한다. (S300)
드론(100)과 지상제어단말기(300)가 서로 연결되면, 지상제어단말기(300)에서 보내는 제어명령은 드론(100)에게 전달되어, 드론(100)은 이 제어명령대로 운행한다. 지상제어단말기(300)는 카메라제어명령을 전송한다. (S330)
카메라제어명령은 바로 드론에게 전달된다. 이때 RTSP서버를 경우하거나 경유하지 않는 것도 가능하다.
드론(100)은 지상제어단말기(300)로부터의 카메라제어명령에 응답하여 영상스트리밍 신호를 RTSP서버에게 전송한다. (S340).
RTSP서버(200)는 드론(100)으로부터 수신한 영상을 저장하거나 지상제어단말기(100), 휴대용단말기(500) 및 퍼스널컴퓨터(600) 등에게 전송한다. (S350)
지상제어단말기(300)는 드론제어버튼(354)를 터치하여 드론제어명령을 전송할 수 있다. (S360).
한편, 지상제어단말기(300)는 센서제어버튼(352)를 터치하여 센서제어명령을 전송할 수 있다. (S370).
드론(100)은 수신한 센서제어명령를 분석하여 해당하는 센서를 작동하고 해당하는 센서가 측정한 센싱데이터를 지상제어단말기에게 전송 한다. (S380). 이때 센서제어명령은 복수의 센서를 모두 동작하고 모든 센서들의 센싱데이터를 전송하고 수신할 수 있다.
한편, 지상제어단말기는 드론의 센서들 중 특정한 하나의 센서를 지정하여 센서제어명령을 전송 할 수 있다. 예를들어, 온도센서(32)에 대한 제어명령을 전송할 수 있다. (S390)
드론(100)의 드론제어부(12)는 온도제어명령을 수신하고, 온도센서(32)를 동작시키며, 온도센서(32)가 측정한 온도 센싱 데이터를 지상제어단말기(300)에게 전송한다. (S400) 센싱데이터는 이동통신네트웍을 통하여 마브링크(MAVLink) 프로토콜에 실어서 전송 될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 지상제어단말기(300)의 드론제어UI(350)의 디스플레이 상태를 보여주는 개념도이다.
도 4a는 드론제어UI(350)의 메인 화면의 일실시예이다. 지상제어단말기(300)의 드론제어UI(350)에는 현재 연결된 드론(100)의 고유번호에 대한 상태메시지(358)를 디스플레이 할 수 있다. 현재 접속된 드론(100)의 고유번호는 예를들어 “DR1”일 수 있고 드론제어UI에는 현재 연결된 드론에 대한 상태메시지(358)를 디스플레이한다.
드론제어UI(350)에는 센서제어버튼(352), 드론제어버튼(354), 카메라영상버튼(356)이 표시될 수 있다.
도 4b는 이 중 센서제어버튼(352)이 눌러진 경우의 서브 화면에 해당한다. 이 서브화면에는 모든 센서를 동작시키기 위한 모든센서명령버튼(361)을 디스플레이한다. 개별 센서를 독립적으로 제어하기 위한 개별센서명령버튼(362)를 디스플레이한다. 사용자는 어떤 버튼을 통하여 명령을 입력할 것인지 선택 할 수 있다. 이와 같은 서브화면의 표시는 일실시예 일뿐이며 다양한 형태로 유저인터페이스를 이용하여 개별 혹은 전체적으로 센서들에게 명령을 입력 할 수 있다.
도 4c는 모든센서명령버튼(361)이 눌러져서 전체적인 센서에 대한 명령을 입력한 경우, 드론(100)이 전송한 센싱데이터를 지상제어단말기(300)의 디스플레이부(320)에 센서값 출력 테이블(370) 형태로 결과를 디스플레이 한 예시에 해당한다.
도 4d는 도4b에서 개별센서명령버튼(362)으로서 온도센서를 선택한 경우, 추가적으로 드론(100)을 제어하는 제어화면을 디스플레이 한 경우에 해당한다. 온도센서(32)를 선택한 경우, 드론(100)의 이동이 필요 할 수 있다. 이때 지도와 연동하여 드론(100)의 현재 위치를 아이콘으로 표시하고, 드론(100)의 위치이동을 수행할 것인지(381), 고도를 조정 할 것인지(382) 등에 대한 개별센서 추가명령버튼(380, 381, 382)을 디스플레이 할 수 있다.
만약에 수질오염센서(36)를 선택한 경우, 드론을 호수나 강의 수표면 위로 이동하는 것은 필수적이다. 또한, 수질오염센서(36)를 드론(100)의 비행위치에서 호수나 강의 수표면 아래로 하강시키는 센서구동부(도면 미도시)의 동작도 수행하여야 한다. 따라서, 특정센서의 선택에 연동하여 추가적인 제어화면을 표시하고 사용자의 제어명령에 의하여 드론(100)은 비행제어부터 센서의 동작 및 측정의 작업을 수행한다.
본원발명은 이상과 같은 실시예에 의하여 한정되지 않는다. 본원발명의 개념 및 사상을 사용하면서 다양한 응용 및 개량을 할 수 있으며 이러한 개량도 후술하는 청구범위에 포함된다면 본원발명의 일부에 해당한다.
1000 : 드론시스템
100 : 드론
10 : 메인보드
12 : 드론제어부
14 : 저장부
16 : 드론구동부
17 : 전원부
18 : 드론통신모듈
20 : I/O어댑터
31 : 카메라
32 : 온도센서
33 : 습도센서
34 : 미세먼지센서
35 : 열감지센서
36 : 수질센서
37 : 소리센서
38 : 기압고도센서
39 : 초음파센서
200 : RTSP 서버
210 : 서버제어부
220 : 무선통신부
230 : 드론IP관리부
240 : 영상스트리밍서비스부
300 : 지상제어단말기(GCS 단말기)
310 : 단말기제어부
320 : 디스플레이부
330 : 데이터저장부
350 : 드론제어UI
352 : 센서제어버튼
354 : 드론제어버튼
356 : 카메라영상버튼
358 : 상태메시지
360 : 센서명령 선택 테이블
361 : 모든센서 명령버튼
362 : 개별센서 명령버튼
370 : 센서값 출력 테이블
380, 381, 382 : 개별센서 추가명령 버튼
400 : 이동통신네트워크
410 : 이동통신기지국
420 : 이동통신서버
500 : 휴대폰단말기
600 : 퍼스널컴퓨터

Claims (5)

  1. 드론시스템에 있어서,
    영상스트리밍을 생성하는 카메라, 센싱데이터를 생성하는 적어도 하나의 센서, 이동통신네트워크와 통신하는 통신모듈 및 상기 카메라의 상기 영상스트리밍과 상기 적어도 하나의 센서의 상기 센싱데이터를 출력하도록 상기 통신모듈을 제어하는 드론제어부를 포함하는 드론;
    상기 드론에게 카메라 제어명령 및 상기 적어도 하나의 센서에 대한 제어명령을 전송하는 지상제어단말기; 및
    상기 카메라 제어명령에 응답하여 상기 드론의 상기 영상스트리밍을 수신하여 상기 지상제어단말기에 재전송하는 RTSP서버를 포함하고,
    상기 드론 제어부는 상기 적어도 하나의 센서에 대한 제어명령에 응답하여 상기 센싱데이터를 상기 이동통신네트워크를 통하여 직접 상기 지상제어단말기에 전송하는 것을 특징으로 하는 드론시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 드론 및 상기 지상제어단말기가 이동통신기지국을 통하여 상기 이동통신네트웍에 접속하면 상기 드론통신모듈의 고유ID와 상기 지상제어단말기 단말기통신모듈의 고유ID로부터 상기 드론 및 상기 지상제어단말기에게 각각 IP 주소들을 할당하는 이동통신서버를 추가로 포함하고,
    상기 RTSP서버는 상기 IP주소들과 상기 고유ID들을 이용하여 상기 드론 및 상기 지상제어단말기를 상기 이동통신네트웍에 연결하는 것을 특징으로 하는 드론시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 지상제어단말기는,
    상기 이동통신네트웍과 연결하기 위한 단말기 통신모듈;
    드론제어UI를 디스플레이하는 디스플레이부; 및
    단말기제어부를 포함하고,
    상기 드론제어UI에는 상기 드론의 자세를 제어하는 드론제어버튼, 상기 적어도 하나의 센서의 상기 센싱데이터를 조회하기 위한 센서제어버튼 및 상기 카메라의 상기 영상스트리밍을 확인하기 위한 카메라영상버튼을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 지상제어단말기의 상기 드론제어UI에서, 상기 센서제어버튼이 선택되면, 상기 적어도 하나의 센서를 제어하기 위한 센서 제어명령을 전송하고,
    상기 드론은 상기 센서 제어명령에 응답하여 상기 적어도 하나의 센서가 센싱한 상기 센싱데이터를 상기 지상제어단말기에게 전송하는 것을 특징으로 하는 드론시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 드론제어UI를 통하여 상기 센서제어버튼이 선택되면, 하위 메뉴로서 상기 적어도 하나의 센서 중 특정센서를 선택하기 위한 개별센서 선택버튼이 추가적으로 디스플레이되고, 상기 특정센서가 선택되면, 추가적인 하위메뉴에서 드론의 제어 UI를 디스플레이하는 드론 시스템.
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