KR20180103601A - 무인 비행 장치를 제어하는 방법 및 이를 지원하는 무인 비행 장치 - Google Patents
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Abstract
본 문서의 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치는, 적어도 하나의 프로세서, 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 메모리, 상기 무인 비행 장치 또는 주변의 객체를 센싱하는 센서부, 영상을 촬영할 수 있는 카메라 및 상기 무인 비행 장치를 이동시키는 동력을 발생시키는 이동부를 포함하고, 상기 메모리는 인스트럭션을 저장하고, 상기 인스트럭션은 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금, 상기 무인 비행 장치에 사용자의 신체 일부에 의한 접촉이 발생하는지 확인하고, 상기 접촉이 유지되는 상태에서, 일정 크기 이상의 외부 힘에 의해 무인 비행 장치가 제1 위치에서 제2 위치로 이동되는 경우, 상기 제2 위치에서 무인 비행 장치가 호버링(hovering) 되도록 상기 이동부를 제어하도록 할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.
Description
본 문서의 다양한 실시 예는 무인 비행 장치를 제어하는 방법 및 이를 지원하는 무인 비행 장치에 관한 것이다.
무인 비행 장치(예: 드론)는 사람이 타지 않고, 무선 전파의 유도에 의해서 비행하는 장치일 수 있다. 무인 비행 장치는 원래 군사적 목적으로 정찰, 감시 등의 용도로 개발되었으나, 최근에는 물건 배송, 사진 또는 영상 촬영 등의 용도로 활용 범위가 확대되고 있다.
무인 비행 장치(예: 드론)를 조작하는 다양한 방식이 제안되고 있다. 통상적으로 조이스틱 형태의 조작 장치 또는 터치 입력을 통해 동작하는 스마트폰, 태블릿 PC 등이 이용되고 있다.
종래 기술에 의한 무인 비행 장치(또는 드론 장치)를 제어하기 위해서는 조이스틱 형태의 조작 장치 또는 스마트폰의 터치 버튼이 이용될 수 있다. 이 경우, 사용자는 조이스틱 입력 또는 터치 입력을 발생시켜, 무인 비행 장치를 원하는 위치로 이동시킬 수 있다.
종래 기술에 의한 무인 비행 장치의 조작 방식은 3차원 공간상에서 무인 비행 장치의 고도를 변경하거나, 이동/회전 시키기 위해서는 2개의 조이스틱을 복합적인 형태로 조작해야 하고, 무인 비행 장치의 이동 방향과 사용자의 위치를 매칭하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에 따른 무인 비행 장치는 비행 중 사용자가 손으로 위치를 강제 이동시키는 경우, 이동 전 상태로 복귀하는 방식으로 동작하여, 사용자가 원하는 위치로 무인 비행 장치를 이동시킬 수 없다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치는, 적어도 하나의 프로세서, 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 메모리, 상기 무인 비행 장치 또는 주변의 객체를 센싱하는 센서부, 영상을 촬영할 수 있는 카메라 및 상기 무인 비행 장치를 이동시키는 동력을 발생시키는 이동부를 포함하고, 상기 메모리는 인스트럭션을 저장하고, 상기 인스트럭션은 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금, 상기 무인 비행 장치에 사용자의 신체 일부에 의한 접촉이 발생하는지 확인하고, 상기 접촉이 유지되는 상태에서, 일정 크기 이상의 외부 힘에 의해 무인 비행 장치가 제1 위치에서 제2 위치로 이동되는 경우, 상기 제2 위치에서 무인 비행 장치가 호버링(hovering) 되도록 상기 이동부를 제어하도록 할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치의 제어 방법 및 무인 비행 장치는 사용자가 직접 무인 비행 장치를 파지하고, 이륙, 위치 이동, 비행 종료 등을 수행하도록 할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치의 제어 방법 및 무인 비행 장치는 비행 중 사용자가 손으로 위치를 강제 이동시키는 경우, 강제 이동이 종료된 이후 해당 지점에서 호버링을 유지할 수 있어, 사용자가 원하는 위치로 무인 비행 장치를 간편하게 이동시킬 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치의 제어 방법 및 무인 비행 장치는 사용자의 접촉에 의한 조작과 조작 장치를 이용한 조작을 모두 지원할 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치를 나타낸다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에서의 비행 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에서 사용자에 의한 무인 비행 장치의 이동을 나타내는 예시도이다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치에 그립 센서가 장착되는 형태를 나타낸다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 가속도 변화에 따른 무인 비행 장치의 동작을 설명하는 그래프이다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에 의한 비행 상태 진입을 나타내는 순서도이다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에 의한 비행 시작 과정을 나타내는 예시도이다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에서 비행 종료 과정을 설명하는 순서도이다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에서 비행 종료 예시도이다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 사용자의 제스쳐를 이용한 무인 비행 장치의 착륙을 나타내는 예시도이다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드로 동작 중 장치 제어 모드로 변경을 나타낸는 순서도이다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 장치 제어 모드 동작 중 사용자의 접촉이 발생한 경우의 처리를 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행 장치와 원격 제어기의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치의 프로그램 모듈(플랫폼 구조)를 도시하는 도면이다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에서의 비행 방법을 설명하는 순서도이다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에서 사용자에 의한 무인 비행 장치의 이동을 나타내는 예시도이다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치에 그립 센서가 장착되는 형태를 나타낸다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 가속도 변화에 따른 무인 비행 장치의 동작을 설명하는 그래프이다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에 의한 비행 상태 진입을 나타내는 순서도이다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에 의한 비행 시작 과정을 나타내는 예시도이다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에서 비행 종료 과정을 설명하는 순서도이다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에서 비행 종료 예시도이다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 사용자의 제스쳐를 이용한 무인 비행 장치의 착륙을 나타내는 예시도이다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드로 동작 중 장치 제어 모드로 변경을 나타낸는 순서도이다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 장치 제어 모드 동작 중 사용자의 접촉이 발생한 경우의 처리를 나타내는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행 장치와 원격 제어기의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치의 프로그램 모듈(플랫폼 구조)를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC (desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라, 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면 웨어러블 장치는 엑세서리 형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체 형(예: 전자 의복), 신체 부착 형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식 형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치 또는 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 무인 비행 장치 또는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 다른 장치 (예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치를 나타낸다. 이하에서는 무인 비행 장치(101)가 드론 장치인 경우를 중심으로 논의하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 무인 비행 장치(101)는 이동부(230)(예: 프로펠러) 의 추진력에 의해 공중에서 이동(Pitch & Roll)/회전(Yaw)하거나, 고도가 변경(Throttle)될 수 있다. 도 1에서는 원반 형태의 무인 비행 장치(101)를 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 무인 비행 장치(101)의 외관은 외부 하우징(201)에 의해 둘러싸인 형태일 수 있다. 외부 하우징(201)에는 하나 이상의 이동부(230), 카메라(260), 센서창, 물리 버튼, 터치 버튼 등이 장착될 수 있다.
무인 비행 장치(101)는 프로세서(210), 메모리(220), 이동 장치(230), 통신 회로(240), 센서부(250), 및 카메라(260)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 무인 비행 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
프로세서(210)는, 중앙처리장치(central processing unit (CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor (AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor (CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, 무인 비행 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 이동 장치(230)을 이용한 무인 비행 장치(101)의 이동, 카메라(260)을 이미지의 촬영, 통신 회로(240)를 이용한 전자 장치(102)와의 데이터 송수신, 센서부(250)을 이용한 무인 비행 장치(101)의 위치 인식, 촬영된 이미지 또는 위치 정보의 저장과 관련된 연산을 수행할 수 있다.
메모리(220)는, 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(220)는, 예를 들면, 무인 비행 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 메모리(220)는 프로세서(210)를 제어하기 위한 인스트럭션을 저장할 수 있다. 이하에서, 프로세서(210)가 수행하는 동작은 메모리(220)에 저장된 인스트럭션의 실행을 통해 수행될 수 있다.
이동 장치(230)는 외부로 돌출된 적어도 하나 이상의 프로펠러 및 상기 프로펠러에 동력을 제공하는 모터를 포함할 수 있다. 이동 장치(230)는 프로세서(210)의 제어 신호에 따라 모터 및 프로펠러를 구동하여, 제어 신호에 따른 위치로 무인 비행 장치(101)를 이동시킬 수 있다.
통신 회로(240)는, 예를 들면, 무인 비행 장치(101)와 외부의 조작 장치(미도시)(예: 스마트폰, 태블릿 PC) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 회로(240)는 조작 장치로부터 고도 변경, 이동, 회전에 관한 제어 신호를 수신할 수 있고, 프로세서(210)로 수신한 제어 신호를 제공할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, Wi-Fi(Wireless Fidelity), Bluetooth, NFC(Near Field Communication), 또는 GNSS 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
센서부(250)는 고도 센서, IMU(inertial measurement unit) 센서 등을 포함할 수 있다. 무인 비행 장치(101)의 비행에 관련된 정보를 수집하거나, 무인 비행 장치(101) 자체 또는 주변의 객체(예: 사용자)에 대한 인식 정보를 수집할 수 있다.
카메라(260)는 프로세서(210)의 제어에 따라 이미지를 촬영할 수 있다. 촬영된 이미지는 메모리(220)에 저장되거나 조작 장치(예: 스마트폰)로 전송될 수 있다. 도 1에서는 하나의 카메라(260)가 장착된 경우를 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 무인 비행 장치(101)는 바닥면(비행시 지면을 향하는 면)의 일부에 하단 카메라(미도시)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무인 비행 장치(101)는 조작 장치(예: 스마트 폰, 조이스틱 등)을 통해 제어(이하, 장치 제어 모드)되거나, 사용자의 접촉에 의해 제어(이하, 직접 제어 모드)될 수 있다.
예를 들어, 장치 제어 모드에서, 사용자가 조작 장치의 터치 버튼을 누르는 경우, 대응하는 제어 신호가 조작 장치에서 생성될 수 있다. 조작 장치는 생성한 제어 신호를 무선 통신(예: 블루투스, WiFi 등)을 이용하여, 무인 비행 장치(101)에 전송할 수 있다. 무인 비행 장치(101)는 수신한 제어 신호에 따라 이동할 수 있다.
다른 예를 들어, 직접 제어 모드에서, 사용자가 무인 비행 장치(101)의 일부를 파지하고, 외력에 의해 이동시키는 경우, 무인 비행 장치(101)는 외력에 의해 변경된 위치를 기반으로 비행을 계속할 수 있다. 직접 제어 모드에 관한 추가 정보는 도 2 내지 도 12을 통해 제공될 수 있다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에서의 비행 방법을 설명하는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 동작 281에서, 무인 비행 장치(101)는 비행 상태일 수 있다. 예를 들어, 상기 비행 상태는 이동부(230)의 동력(또는 추진력)에 의해 무인 비행 장치(101)이 공중에서 지정된 위치를 유지하는 호버링 상태, 이동부(230)의 동력에 의해 공중에서 방향을 전환하거나 고도를 변경하는 상태일 수 있다. 이하에서는 호버링 상태를 중심으로 논의하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 센서부(250)(예: 초음파 센서, 기압 센서 등)을 통해 비행 상태를 인식하거나, 바닥면(비행 시 지면을 향하는 면)에 장착된 카메라를 통한 인식 정보(예: 객체 인식 정보, 조도 정보 등)를 기반으로 비행 상태인지를 결정할 수 있다.
동작 282에서, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 발생하는지를 확인할 수 있다. 무인 비행 장치(101)는 사용자의 접촉이 없는 경우, 동작 281의 비행 상태 유지할 수 있다.
일 실시 예에서, 프로세서(210)는 센서부(250)을 이용하여 사용자의 접촉을 인식할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 무인 비행 장치(101)의 외부 하우징(201)에 형성된 근접 센서, 그립 센서, 터치 버튼, 물리 버튼을 이용하여 사용자의 접촉을 감지할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(210)는 마이크를 통해 감지되는 소리의 변화를 통해 사용자의 접촉을 감지할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(210)는 IMU 센서를 통해 인식되는 진동 변화를 감지하여, 사용자의 접촉을 감지할 수 있다.
동작 283에서, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 계속되는 상태에서, 무인 비행 장치(101)의 위치가 지정된 범위 이상 변경되는지를 확인할 수 있다. 프로세서(210)는 무인 비행 장치(101)에 외력(예: 사용자가 무인 비행 장치(101)을 잡고 강제로 이동시키는 힘)이 작용하여, 무인 비행 장치(101)의 위치가 변경(예: 고도 변경, 동일 고도 내에서 이동 등)되는지를 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 가속도 센서(또는 IMU 센서)를 이용하여 가속도 변화를 감지하고, 가속도 변화 방식(예: 가속도가 (+)값에서 (-)값으로 변경)에 따라 이하의 동작 284 및 동작 285를 수행할 수 있다. 가속도 변화에 따른 무인 비행 장치(101)의 동작에 관한 추가 정보는 도 5를 통해 제공될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 계속되고 유지되고, 무인 비행 장치(101)의 위치 변경이 발생하는 동안, 이동부(230)의 출력을 일시 중지하거나, 지정된 범위 이하(예: 천천히 착륙할 수 있는 상태)로 유지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 계속되는 상태에서, 지정된 시간(예: 3초) 이상(또는 초과) 동안 무인 비행 장치(101)의 위치가 고정되는 경우, 사용자 인터페이스(예: LED 색 변화, 소리 알림, 진동 알림 등)를 통해, 사용자에게 접촉을 종료할 수 있음을 알릴 수 있다.
동작 284에서, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 종료되는지를 확인할 수 있다. 프로세서(210)는 센서부(250) 등을 통해 사용자의 접촉이 종료되는지를 확인할 수 있다.
동작 285에서, 프로세서(210)는 변경된 위치를 기반으로 무인 비행 장치(101)가 비행하도록 할 수 있다. 일 실시 예에서, 무인 비행 장치(101)는 변경된 위치에서 호버링 상태를 유지하고, 변경 전 위치로 복귀하지 않을 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 센서부(250)(예: 초음파 센서, 고도 센서, GPS 등) 또는 카메라(260)를 이용하여 변경된 위치에 관한 정보를 수집하고 저장할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 종료되는 순간, 이동부(230)의 출력 상태를 유지(예: 호버링이 가능한 출력으로 유지)하거나, 일시적으로 이동부(230)의 출력을 지정된 값 이상(예: 고도 상승이 가능한 출력 값 또는 출력 최대값)으로 높일 수 있다. 일시적으로 이동부(230)의 출력을 높이는 경우, 프로세서(210)는 무인 비행 장치(101)의 비행 상태가 안정화되는 상태(예: 무인 비행 장치(101)의 고도가 일시적으로 낮아졌다가 다시 상승하는 상태 또는 지정된 고도 범위를 유지하는 상태)이면, 이동부(230)의 출력을 호버링이 가능한 값으로 유지할 수 있다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에서 사용자에 의한 무인 비행 장치의 이동을 나타내는 예시도이다. 도 3은 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 무인 비행 장치(101)는 비행 중(예: 호버링 상태) 사용자(310)에 의해 발생한 힘에 의해 위치가 변경될 수 있다. 이하에서는 호버링 상태를 중심으로 논의하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
무인 비행 장치(101)가 제1 위치에서 호버링 중인 상태에서, 사용자(310)는 무인 비행 장치(101)의 일부(예: 외부 하우징)를 파지하고, 외력을 발생시켜 무인 비행 장치(101)를 제2 위치로 이동시킬 수 있다.
무인 비행 장치(101)는 외부 하우징(201)의 표면에 장착된 그립 센서 등을 이용하여 사용자의 접촉을 인식할 수 있다. 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 계속적으로 유지되면서, 무인 비행 장치(101)의 위치 변경이 발생하는 동안, 이동부(230)의 출력을 일시 중지하거나, 지정된 범위 이하(예: 천천히 착륙할 수 있는 상태)로 유지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 사용자(310)의 접촉이 계속되는 상태에서, 무인 비행 장치(101)가 지정된 시간(예: 3초) 이상 제2 위치에서 유지되는 경우, 사용자 인터페이스(예: LED 색 변화, 소리 알림, 진동 알림 등)를 통해, 사용자에게 접촉을 종료할 수 있음을 알릴 수 있다.
사용자(310)가 무인 비행 장치(101)에서 손을 떼는 경우, 사용자의 접촉이 종료되는 순간, 일시적으로 이동부(230)의 출력을 최대값으로 높이고, 무인 비행 장치(101)의 비행 상태(예: 호버링 상태)가 안정화되면, 이동부(230)의 출력을 지정된 값으로 낮추어 유지할 수 있다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치에 그립 센서가 장착되는 형태를 나타낸다. 도 4는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4를 참조하면, 무인 비행 장치(101)는 외부 하우징(201)에 장착된 그립 센서(410a, 410b, 410c)를 포함할 수 있다. 그립 센서(410a, 410b, 410c)는 사용자가 무인 비행 장치(101)를 파지할 가능성이 높을 영역을 중심으로 장착될 수 있다.
그립 센서(410a, 410b, 410c)는 무인 비행 장치(101)의 상부면(비행시 하늘을 향하는 면) 또는 가장 자리 영역에 인접하도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 그립 센서(410a)는 외부 하우징(201) 중 이동부(230)를 장착하기 위해 형성된 개구부를 제외한 영역에 장착될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 그립 센서(410b, 410c)는 무인 비행 장치(101)의 가장 자리 영역에 원형으로 형성될 수 있다. 무인 비행 장치(101)의 상부면에는 바닥면 보다 상대적으로 많은 그립 센서(410b, 410c)가 배치될 수 있다.
도 4에서는 무인 비행 장치(101)가 원반 형태인 경우를 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 무인 비행 장치(101)가 손잡이를 포함하는 형태인 경우, 손잡이를 중심으로 그립 센서가 배치될 수도 있다.
도 5는 다양한 실시 예에 따른 가속도 변화에 따른 무인 비행 장치의 동작을 설명하는 그래프이다. 도 5는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 프로세서(210)는 가속도 센서(또는 IMU 센서)를 이용하여 가속도 변화를 감지하고, 가속도 변화 방식에 따라 무인 비행 장치(101)의 비행 방식을 다르게 설정할 수 있다.
프로세서(210)는 가속도 변화 형태를 기반으로 외부 충격에 따른 외력의 발생인지 또는 사용자의 의도에 따른 외력의 작용인지를 결정할 수 있다.
프로세서(210)는 센서부(250)(예: IMU 센서)을 통해 3차원 평면상의 각 축(x, y, z)별 가속도의 변화를 감지할 수 있다. 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 유지되는 상태에서, 지정된 범위 이내의 가속도 변화를 감지하는 경우, 변경된 위치를 기반으로 비행을 계속할 수 있다.
예를 들어, 제1 그래프(501)에서, 구간 T1에서 외력이 발생한 경우, 프로세서(210)는 외력이 발생하기 전 시간에서 가속도 변화와 구간 T1에서의 가속도 변화를 비교할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 가속도의 기울기 변화가 지정된 범위 이내인 경우, 사용자의 의도에 따른 이동으로 결정할 수 있다. 이 경우, 프로세서(210)는 외력에 의해 변경된 위치를 기반으로 비행을 계속할 수 있다.
프로세서(210)는 사용자의 접촉이 유지되는 상태에서 반대로, 프로세서(210)는 지정된 범위를 초과하는 가속도 변화를 감지하는 경우, 변경전 위치로 무인 비행 장치(101)을 복귀시킬 수 있다.
예를 들어, 제2 그래프(502)에서, 구간 T2에서 외력이 발생한 경우, 프로세서(210)는 외력이 발생하기 전 시간에서 가속도 변화와 구간 T1에서의 가속도 변화를 비교할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 가속도의 기울기 변화가 지정된 범위를 초과하는 경우, 외부적인 충돌에 의한 이동으로 결정할 수 있다. 이 경우, 프로세서(210)는 외력이 발생하기 전위 위치로 무인 비행 장치(101)가 복귀하도록 할 수 있다.
도 6은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에 의한 비행 상태 진입을 나타내는 순서도이다. 도 6은 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
도 6을 참조하면, 무인 비행 장치(101)는 직접 제어 모드에서, 사용자의 동작에 의해 비행 대기 상태에서, 비행 상태(예: 호버링 상태)로 진입할 수 있다.
동작 610에서, 무인 비행 장치(101)는 비행 대기 상태일 수 있다. 상기 비행 대기 상태는 이동부(230)에 전원이 공급되고, 지정된 전기적 제어 신호에 의해 비행이 가능한 상태일 수 있다. 예를 들어, 사용자가 전원 버튼을 누르는 경우, 무인 비행 장치(101)는 비행 대기 상태에 진입할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 무인 비행 장치(101)는 별도의 사용자 입력에 에 대응하여, 직접 제어 모드로 진입하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원 버튼을 짧게 1회 누르거나, 별도의 터치 버튼 또는 물리 버튼을 누르는 경우, 직접 제어 모드로 동작할 수 있다. 다른 예를 들어, 별도의 조작 장치와의 연결이 끊어지거나, 제어를 위한 어플리케이션이 종료되는 경우, 직접 제어 모드로 자동으로 진입할 수 있다.
동작 620에서, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 발생하는지 확인할 수 있다. 프로세서(210)는 센서부(250)(예: 그립 센서 등)을 이용하여 사용자의 접촉을 인식할 수 있다.
동작 630에서, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 발생하고, 바닥면이 주변 객체로 가려지지 않은 개방 상태인지를 확인할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 센서부(예: 초음파 센서, 기압 센서 등)을 통해 비행 상태를 인식하거나, 바닥면(비행시 지면을 향하는 면)에 장착된 카메라를 통한 인식 정보(예: 객체 인식 정보, 조도 정보 등)를 기반으로 바닥면이 개방 상태인지를 확인할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 무인 비행 장치(101)의 기울기가 수평 상태(또는 수평 상태에 가까운 기울기)인지를 추가적으로 확인할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 유지되는 상태에서, 무인 비행 장치(101)의 위치가 지정된 시간 이상 유지되는 경우, 사용자 인터페이스(예: LED 색 변화, 소리 알림, 진동 알림 등)를 통해, 사용자에게 무인 비행 장치(101)이 비행이 가능한 상태임을 알릴 수 있다.
동작 640에서, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 종료되는지를 확인할 수 있다. 프로세서(210)는 센서부(250) 등을 통해 사용자의 접촉이 종료되는지를 확인할 수 있다.
동작 650에서, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 종료되는 경우, 비행 상태(예: 호버링 상태)로 진입할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(210)는 이동부(230)의 출력 상태를 유지(예: 호버링이 가능한 출력으로 유지)하거나, 일시적으로 이동부(230)의 출력을 지정된 값 이상(예: 고도 상승이 가능한 출력 값 또는 출력 최대값)으로 높일 수 있다. 일시적으로 이동부(230)의 출력을 높이는 경우, 프로세서(210)는 무인 비행 장치(101)의 비행 상태가 안정화되는 상태(예: 무인 비행 장치(101)의 고도가 일시적으로 낮아졌다가 다시 상승하는 상태 또는 지정된 고도 범위를 유지하는 상태)이면, 이동부(230)의 출력을 호버링이 가능한 값으로 유지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 종료되고, 무인 비행 장치(101)가 호버링 상태로 진입하는 경우, 지정된 기능을 자동으로 실행할 수 있다. 상기 기능은 상기 카메라를 이용한 영상의 촬영 기능, 음성 인식 기능, 객체 타겟팅 기능, 객체 팔로우 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 호버링 상태가 안정화 되면, 카메라 (260)를 통해 정지 영상 또는 동영상을 자동으로 촬영할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 프로세서(210)는 상기 기능이 실행된 이후, 무인 비행 장치(101)가 이동 전의 제1 위치 또는 제3 위치로 이동하도록 설정할 수 있다.
도 7은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에 의한 비행 시작 과정을 나타내는 예시도이다.
도 7을 참조하면, 무인 비행 장치(101)는 직접 제어 모드에서, 사용자의 동작에 의해 비행 대기 상태에서, 비행 상태(예: 호버링 상태)로 진입할 수 있다.
도 7(a)에서, 사용자(710)는 무인 비행 장치(101)에 장착된 전원 버튼을 눌러, 무인 비행 장치(101)을 활성화 상태(예: 턴온 또는 대기 모드 종료)로 진입시킬 수 있다. 무인 비행 장치(101)는 이동부(230), 센서부(250) 등 비행에 필요한 구성의 상태를 점검한 이후, 비행 대기 상태로 진입할 수 있다.
사용자(710)는 비행 대기 상태의 무인 비행 장치(101)을 파지하고, 공중에서 수평 상태를 유지할 수 있다. 프로세서(210)는 카메라, 초음파 센서 등을 이용하여, 바닥면이 주변 객체로 가려지지 않은 개방 상태인지를 확인할 수 있다.
도 7(b)에서, 사용자(710)가 무인 비행 장치(101)에서 손을 떼는 경우, 무인 비행 장치(101)는 비행 상태(예: 호버링 상태)로 진입할 수 있다. 사용자의 접촉이 종료되는 순간, 일시적으로 이동부(230)의 출력이 최대값으로 높아질 수 있고, 무인 비행 장치(101)의 비행 상태가 안정화되면, 이동부(230)의 출력은 지정된 값으로 낮아질 수 있다.
도 8은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에서 비행 종료 과정을 설명하는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 동작 810에서, 무인 비행 장치(101)는 비행 상태일 수 있다. 예를 들어, 무인 비행 장치(101)는 고도가 변경되거나(Throttle), 이동(Pitch & Roll) 또는 회전(Yaw) 등의 동작을 수행할 수 있다.
동작 820에서, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 발생하는지 확인할 수 있다. 프로세서(210)는 센서부(250)(예: 그립 센서 등)을 이용하여 사용자의 접촉을 인식할 수 있다.
동작 830에서, 프로세서(210)는 무인 비행 장치(101)의 기울기가 지정된 각도(90도) 이상 변화하는지를 확인할 수 있다. 프로세서(210)는 센서부(250)(예: IMU 센서, 자이로 센서 등)을 이용하여, 무인 비행 장치(101)의 기울기를 감지할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 IMU 센서의 인식 값이 지정된 문턱값을 초과하는지 확인하여 기울기 변화를 감지할 수 있다.
동작 840에서, 프로세서(210)는 무인 비행 장치(101)의 기울기가 지정된 각도(예: 90도) 이상 변화하는 경우, 비행을 종료할 수 있다. 프로세서(210)는 이동부(230)를 정지시키거나 지정된 출력 이하로 유지할 수 있다. 프로세서(210)는 이동부(230)을 정지시키기 전에 사용자 인터페이스(예: LED 또는 음성 메시지 등)를 통해 비행이 종료됨을 사용자에게 알릴 수 있다.
무인 비행 장치(101)는 비행 대기 상태로 진입하거나, 전원 오프 상태가 될 수 있다. 사용자는 비행 중(예: 호버링 상태)인 무인 비행 장치(101)를 손으로 파지하고, 기울기를 변경하여, 간편하게 비행을 종료시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치를 제어하는 방법은 제1 위치에서 상기 무인 비행 장치가 호버링(hovering) 되도록 하는 동작, 사용자의 신체 일부에 의한 접촉이 발생하는지 확인하는 동작 및 상기 접촉이 유지되는 상태에서, 일정 크기 이상의 외부 힘에 의해 무인 비행 장치가 제2 위치로 이동되는 경우, 상기 제2 위치에서 무인 비행 장치가 호버링(hovering) 되도록 하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 위치에서 무인 비행 장치가 호버링(hovering) 되도록 하는 동작은 상기 외부 힘에 의한 가속도 변화가 지정된 범위 이내인지를 확인하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 접촉이 발생하는지 확인하는 동작은 상기 무인 비행 장치의 이동부의 출력을 일시 정지하거나 지정된 값 이하의 출력으로 유지하는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치를 제어하는 방법은 상기 무인 비행 장치가 상기 제2 위치에서 호버링 되는 경우, 지정된 기능을 실행하는 동작을 더 포함할 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드에서 비행 종료 예시도이다. 도 9는 예시적인 것으로 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9를 참조하면, 무인 비행 장치(101)는 비행 상태(예: 호버링 상태)일 수 있다.
사용자(910)는 비행 상태의 무인 비행 장치(101)를 파지할 수 있다. 프로세서(210)는 센서부(250)(예: 그립 센서 등)을 이용하여 사용자의 접촉을 인식할 수 있다.
사용자(910)는 무인 비행 장치(101)를 파지한 상태에서, 무인 비행 장치(101)의 기울기를 지정된 각도(예: 90도) 이상 변경시킬 수 있다. 도 9에서는 기울기가 90도 변경되는 경우를 예시적으로 도시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 무인 비행 장치(101)의 기울기가 60도 이상 변경되는 경우에도 비행 종료 과정이 진행될 수 있다.
프로세서(210)는 센서부(250)(예: IMU 센서, 자이로 센서 등)을 이용하여, 무인 비행 장치(101)의 기울기 변화를 감지할 수 있다.
사용자(910)가 무인 비행 장치(101)을 지정된 각도 이상 기울인 상태로 특정 방향으로 이동하는 경우(예: 아래로 내리는 경우), 무인 비행 장치(101)의 비행이 종료될 수 있다. 프로세서(210)는 이동부(230)를 정지시키거나 지정된 출력 이하로 유지할 수 있다. 프로세서(210)는 이동부(230)을 정지시키기 전에 사용자 인터페이스(예: LED 또는 음성 메시지 등)를 통해 비행이 종료됨을 사용자에게 알릴 수 있다.
사용자(910)는 비행 중인 무인 비행 장치(101)를 파지하고, 기울기를 변경하여 간편하게 비행을 종료할 수 있다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 사용자의 제스쳐를 이용한 무인 비행 장치의 착륙을 나타내는 예시도이다.
도 10을 참조하면, 프로세서(210)는 사용자의 지정된 제스쳐(예: 손바닥을 펴는 행동)에 의해 무인 비행 장치(101)를 착륙시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 센서부(250)(예: 초음파 센서, 기압 센서 등) 또는 카메라(260)를 이용하여, 사용자의 제스쳐를 인식할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 카메라(260)를 이용하여, 주변 객체를 촬영할 수 있다. 프로세서(210)는 촬영된 이미지를 분석하여, 사용자의 신체(예: 손)(1010)를 인식하는 경우, 사용자의 신체(예: 손)(1010)에 근접하도록 이동할 수 있다. 사용자의 신체(1010)가 해당 상태를 계속적으로 유지하는 경우, 프로세서(210)는 이동부(230)의 출력을 점차적으로 낮추어, 사용자의 신체(예: 손)(1010)에 착륙시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 사용자의 신체(1010)를 일정 시간 동안 인식하는 경우, 또는 사용자의 지정된 제스쳐(예: 손을 반복적으로 상하 방향으로 이동시키는 제스쳐)를 인식하는 경우, 무인 비행 장치(101)은 비행을 종료하고, 착륙 동작을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는 이동부(230)을 정지 시키기 전에 사용자 인터페이스(예: LED 또는 음성 메시지 등)을 통해 비행이 종료됨을 사용자에게 알릴 수 있다.
도 10에서는 무인 비행 장치(101)의 가장자리에 장착된 카메라(260)를 이용하는 경우를 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 프로세서(210)는 바닥면에 장착된 별도의 하단 카메라(미도시)를 이용하여 사용자의 제스쳐를 인식할 수 있다.
다른 예를 들어, 센서부, 카메라 등을 복합적으로 이용하여 제스쳐 인식하고, 착륙 지점을 결정할 수 있다. 예를 들어, 하단 카메라 및 초음파 센서를 활용할 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 직접 제어 모드로 동작 중 장치 제어 모드로 변경을 나타내는 순서도이다.
도 11을 참조하면, 동작 1110에서, 무인 비행 장치(101)는 직접 제어 모드로 동작할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 무인 비행 장치(101)를 파지하고, 위치를 변경하거나, 비행을 종료할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 무인 비행 장치(101)는 직접 제어 모드에서, 조작 장치(예: 스마트폰, 태블릿 PC 등)와 연동된 상태일 수 있다. 사용자는 비행을 조작하지 않더라도, 컨텐츠를 이용하기 위해 스마트폰 등의 조작 장치를 사용할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 조작 장치(예: 스마트폰, 태블릿 PC 등)는 일반 모드 또는 조작 모드로 동작할 수 있다. 일반 모드는 무인 비행 장치(101)의 상태를 확인하거나, 무인 비행 장치(101)을 통해 수집된 컨텐츠(예: 정지 영상, 동영상 등)을 확인하는 모드일 수 있다. 조작 모드는 무인 비행 장치(101)의 비행을 제어하기 위한 사용자 인터페이스가 출력되는 모드일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 조작 장치가 일반 모드로 동작하는 경우, 또는 조작 장치에서 컨텐츠에 대한 제공 요청이 있는 경우, 정지 영상, 동영상 등의 데이터를 조작 장치에 전송할 수 있다.
동작 1120에서, 프로세서(210)는 조작 장치로부터 제어 시작 신호를 수신하는지 확인할 수 있다. 예를 들어, 조작 시작 신호는 앱 실행되어 조작 모드로 진입하는 경우, 팝업 창에서 사용자가 조작 모드를 선택하는 경우 등에 생성되는 신호일 수 있다.
동작 1130에서, 프로세서(210)는 제어 시작 신호를 수신하면, 직접 제어 모드를 종료할 수 있다. 프로세서(210)는 조작 장치에서 전송되는 제어 신호에 대응하여, 고도가 변경되거나(Throttle), 이동(Pitch & Roll) 또는 회전(Yaw) 등의 동작을 수행할 수 있다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 장치 제어 모드 동작 중 사용자의 접촉이 발생한 경우의 처리를 나타내는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 동작 1210에서, 무선 비행 장치(101)는 장치 제어 모드로 동작할 수 있다. 프로세서(210)는 조작 장치에서 전송되는 제어 신호에 대응하여, 고도가 변경되거나(Throttle), 이동(Pitch & Roll) 또는 회전(Yaw) 등의 동작을 수행할 수 있다.
동작 1220에서, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 발생하는지 확인할 수 있다. 프로세서(210)는 센서부(250)(예: 그립 센서 등)을 이용하여 사용자의 접촉을 인식할 수 있다.
동작 1230에서, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 발생한 경우, 직접 제어 모드로 동작할 수 있다. 프로세서(210)는 조작 장치로부터 수신하는 제어 신호를 무시하거나, 직접 제어 모드에 진입했음을 알리는 신호를 조작 장치에 송신할 수 있다. 사용자가 발생시키는 힘에 의한 무인 비행 장치의 위치 이동(도 2 및 도 3), 비행 종료(도 8 및 도 9)가 진행될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 발생한 경우, 이동부(230)의 출력을 무인 비행 장치(101)가 하강할 수 있는 지정된 값 이하로 낮출 수 있다. 이 경우, 무인 비행 장치(101)이 지면 방향으로 이동하지 않는 경우, 프로세서(120)는 사용자가 무인 비행 장치(101)를 파지하고 있는 상태로 결정하고, 직접 제어 모드로 진입할 수 있다. 반대로, 무인 비행 장치(101)이 지면 방향으로 이동하는 경우, 이동부(230)의 출력을 다시 높여 호버링 상태를 유지하고, 직접 제어 모드로 진입하지 않을 수 있다.
동작 1240에서, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 종료되는지를 확인할 수 있다. 프로세서(210)는 센서부(250) 등을 통해 사용자의 접촉이 종료되는지를 확인할 수 있다.
동작 1250에서, 프로세서(210)는 사용자의 접촉이 종료되는 경우, 장치 제어 모드로 진입할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 무인 전자 장치(101)의 위치가 지정된 시간(예: 3초) 이상 유지되고, 사용자의 접촉이 종료되는 경우, 장치 제어 모드로 진입할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 이동부(230)의 출력을 무인 비행 장치(101)가 하강할 수 있는 지정된 값 이하로 낮추고, 무인 비행 장치(101)가 지면 방향으로 이동하는 경우, 장치 제어 모드로 진입할 수 있다. 프로세서(210)는 이동부(230)의 출력을 다시 높이고 호버링 상태를 유지할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행 장치와 원격 제어기의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행 장치(2001)는 몸체(2100), 제어부(2110), 전원 공급부(2150), 센서(2130), 모터(2140), 통신 회로(2160), 레코더(2120)를 포함할 수 있다. 상기 몸체(2100)는 앞서 설명한 바와 같이, 구동 장치(예: 제어부(2110), 전원 공급부(2150), 통신 회로(2160)가 실장된 회로 기판 등)가 안착되는 하우징과, 상기 액추에이터(2140)나 센서(2130)를 고정시키는 지지대 등을 포함할 수 있다. 상기 전원 공급부(2150)는 예컨대, 앞서 설명한 배터리 또는 배터리 팩을 포함할 수 있다. 상기 센서(2130), 액추에이터 (2140) 등은 앞서 설명한 센서(2130) 및 액추에이터 (2140)를 포함하며, 상기 레코더(2120)는 예컨대, 카메라(2120) 및 카메라(2120)의 영상을 저장하는 메모리 장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 상기 원격 제어기(2200)는 상기 무인 비행 장치(2001)와 통신할 수 있는 통신 기능, 무인 비행 장치(2001)의 상하 또는 좌우, 전후 등의 방향 전환을 제어할 수 있는 입력 수단, 상기 무인 비행 장치(2001)에 장착되는 카메라를 제어할 수 있는 제어 수단 등을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 원격 제어기(2200)는 통신 회로, 조이스틱 또는 터치 패널 등을 포함할 수 있다. 추가적으로, 상기 원격 제어기(2200)는 상기 무인 비행 장치(2001)가 촬영한 영상을 실시간으로 출력할 수 있는 디스플레이를 포함할 수 있다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 무인 비행 장치(2002)는 짐벌 카메라 장치(2300) 및 구동 장치(2400), 복수의 프로펠러(2441)들과, 복수의 모터(2442)들을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 상기 짐벌 카메라 장치(2300)는 예컨대, 카메라 모듈(2310), 짐벌 서브 회로 기판(2320), 롤 모터(roll motor)(2321), 피치 모터(pitch motor)(2322)을 포함할 수 있다. 상기 짐벌 서브 회로 기판(2320)은 자이로 센서 및 각속도 센서(2325), 짐벌 모터 제어 회로(2326)를 포함하며, 상기 짐벌 모터 제어 회로(2326)는 롤 모터(2321) 제어를 위한 제1 모터 드라이버(2323), 피치 모터(2322) 제어를 위한 제2 모터 드라이버(2324)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 상기 구동 장치(2400)는 응용 프로세서(2420), 메인 모터 제어 회로(2430)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 구동 장치(2400)는 상기 응용 프로세서(2420)에 의해 제어되는 메모리(2421), 위치 정보 수집 센서(2422)(예: GPS), 통신 회로(2423)(예: Wi-Fi, BT)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 상기 구동 장치(2400)는 상기 메인 모터 제어 회로(2430)에 의해 제어되는 적어도 하나의 센서 제어부(2433), 복수의 모터(2442)들을 제어하는 복수의 모터 드라이버 회로(2432)들, 복수의 모터 드라이버 회로(2432)들을 제어하는 서브 모터 제어 회로(2431)들을 포함할 수 있다. 상기 구동 장치(2400)는 배터리(2424) 및 전원 제어부(2425)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 상기 짐벌 카메라 장치(2300) 및 상기 구동 장치(2400)는 연성 기판(FPCB) 또는 도선으로 연결될 수 있다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 15를 참조하면, 무인 비행 장치(3001)는 하나 이상의 프로세서(3020)(예: AP), 통신 모듈(3100), 인터페이스(3200), 입력 장치(3300), 센서 모듈(3500), 메모리(3700), 오디오 모듈(3801), 인디케이터(3802), 전력 관리 모듈(3803), 배터리(3804), 카메라 모듈(3630), 이동 제어 모듈(3400) 포함할 수 있으며, 짐벌 모듈(3600)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 프로세서(3020)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(3020)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(3020)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 전자 장치의 비행 커멘드를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(3020)는 카메라 모듈(3630) 또는 센서 모듈(3500), 통신 모듈(3100)로부터 수신한 데이터를 이용하여 이동 커멘드를 생성할 수 있다. 상기 프로세서(3020)는 획득한 피사체의 상대적인 거리를 계산하여 이동 커맨드를 생성할 수 있으며, 피사체의 수직 좌표로 무인 촬영 장치의 고도 이동 커맨드를 생성할 수 있고, 피사체의 수평 좌표로 무인 촬영 장치의 수평 및 방위각 커맨드를 생성할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 통신 모듈(3100)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(3110), WiFi 모듈(3120), 블루투스 모듈(3130), GNSS(global navigation satellite system) 모듈(3140), NFC 모듈(3150) 및 RF 모듈(3160)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 통신 모듈(3100)은 무인 비행 장치(3001)의 제어 신호 수신 및 무인 비행 장치(3001) 상태 정보, 영상 데이터 정보를 다른 전자 장치와 전송할 수 있다. RF 모듈(3160)은 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(3160)은, 예를 들면, 트랜시버, PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나 등을 포함할 수 있다. GNSS 모듈(3140)은 전자 장치의 이동 중 위도, 경도, 고도, 속도, heading 정보 등의 위치 정보(longitude, latitude, altitude, GPS speed, GPS heading)를 출력할 수 있다. 위치 정보는 GNSS 모듈(3140)을 통해 정확한 시간과 거리를 측정하여 위치를 계산할 수 있다. GNSS 모듈(3140)은 위도, 경도, 고도의 위치뿐만 아니라 3차원의 속도 정보와 함께 정확한 시간까지 획득할 수 있다. 일 실시 예에 따른 무인 비행 장치(3001)는 통신 모듈(3100)을 통해 무인 촬영 장치의 실시간 이동 상태를 확인하기 위한 정보를 무인 비행 장치(3001)로 전송할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 인터페이스(3200)는, 다른 전자 장치와 데이터의 입출력을 위한 장치이다. 예를 들어 USB(3210) 또는 광인터페이스(3220), RS-232(3230), RJ45(3240)를 이용하여, 다른 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 무인 비행 장치의 다른 구성요소(들)에 전달할 수 있다. 또는 인터페이스(3200)는 무인 비행 장치(3001)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 다른 외부 기기로 출력할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 입력 장치(3300)는, 예를 들어 터치 패널(3310), 키(3320), 초음파 입력 장치(3330)를 포함할 수 있다. 터치 패널(3310)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(3310)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 키(3320)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(3330)는 마이크를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다. 입력 장치(3300)를 통하여 무인 비행 장치(3001)의 제어 입력을 수신할 수 있다. 예를 들어, 물리 전원 키가 눌러지면, 무인 비행 장치의 전원을 차단 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 센서 모듈(3500)은 피사체의 모션 및/또는 제스처를 감지할 수 있는 제스처 센서(3501)(gesture sensor), 비행하는 무인 촬영 장치의 각속도를 측정할 수 있는 자이로 센서(3502)(gyro sensor), 대기의 압력 변화 및/또는 기압을 측정할 수 있는 기압 센서(3503)(barometer), 지구 자기장을 측정할 수 있는 마그네틱 센서(3504)(지자기 센서,terrestrial magnetism sensor, compass sensor), 비행하는 전자 장치의 가속도를 측정하는 가속도 센서(3505)(acceleration sensor), 물체의 근접 상태, 파지 여부를 판단할 수 있는 그립 센서(3506), 거리를 측정하는 근접센서(3507)(초음파를 출력하여 물체에서 반사되는 신호를 측정하여 거리를 측정할 수 있는 초음파 센서(ultrasonic sensor)를 포함), 바닥 지형이나 무늬를 인지하여 위치를 산출할 수 있는 광학 센서(3508)(OFS, 옵티컬 플로(optical flow)), 사용자의 인증을 위한 생체 센서(3509), 온도 및 습도를 측정할 수 있는 온/습도 센서(3510)(temperature-humidity sensor), 조도를 측정할 수 있는 조도 센서(3511), 자외선을 측정할 수 있는 UV(ultra violet) 센서(3512)들의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 센서 모듈(3500)은 무인 비행 장치(3001)의 자세를 계산할 수 있다. 무인 비행 장치(3001)의 자세 정보를 이동 제어 모듈(3400)에 공유 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 메모리(3700)는 내장 메모리(3702) 및 외장 메모리(3704)를 포함할 수 있다. 무인 비행 장치(3001)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령(command) 또는 데이터(data)를 저장할 수 있다. 메모리(3700)는 소프트웨어(software) 및/또는 프로그램(program)을 저장할 수 있다. 프로그램은 커널(kernel), 미들웨어(middleware), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(application programming interface(API)) 및/또는 어플리케이션 프로그램 (또는 "어플리케이션") 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 오디오 모듈(3801)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 스피커, 마이크를 포함할 수 있으며, 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 인디케이터(3802)는 전자 장치 또는 그 일부(예: 프로세서)의 특정 상태, 예를 들면, 동작 상태, 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 또는 전자 장치의 비행 상태, 동작 모드를 표시할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 전력 관리 모듈(3803)은, 예를 들면, 전자 장치의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 또는 배터리 또는 연료 게이지를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(3804)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 배터리(3804)는, 예를 들면, 충전식 전지를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 카메라 모듈(3630)은 무인 비행 장치(3001)에 구성되거나 무인 비행 장치(3001)가 짐벌을 포함할 경우 짐벌 모듈(3600)에 구성 될 수 있다. 카메라 모듈(3630)은 렌즈, 이미지 센서, 이미지 처리부, 카메라 제어부를 포함할 수 있다. 카메라 제어부는 프로세서에서 출력되는 구도정보 및/또는 카메라 제어정보에 기반하여 카메라 렌즈의 상하좌우 각도를 조절하여 피사체와의 구도 및/또는 카메라 앵글(촬영 각도)을 조절할 수 있다. 이미지 센서는 로우 드라이버, 픽셀 어레이 및 컬럼 드라이버 등을 포함할 수 있다. 이미지 처리부는 이미지 전처리부, 이미지 후처리부, 정지 영상 코덱, 동영상 코덱 등을 포함할 수 있다. 이미지 처리부는 프로세서에 포함될 수도 있다. 카메라 제어부는 포커싱 및 트래킹 등을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 카메라 모듈(3630)은 촬영 모드에서 촬영 동작을 수행할 수 있다. 카메라 모듈(3630)은 무인 비행 장치(3001)의 움직임에 일정 부분 영향을 받을 수 있다. 무인 비행 장치(3001)의 움직임에 따른 카메라 모듈(3630)의 촬영 변화를 최소화 하기 위하여, 상기 카메라 모듈(3630)은 짐벌 모듈(3600)에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 이동 제어 모듈(3400)은 무인 비행 장치(3001)의 위치 및 자세 정보들을 이용하여 무인 비행 장치(3001)의 자세 및 이동을 제어할 수 있다. 이동 제어 모듈(3400)은 획득되는 위치 및 자세정보에 따라 무인 비행 장치(3001)의 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw), 트로틀(throttle) 등을 제어할 수 있다. 이동 제어 모듈(3400)은 호버링 비행 동작 및 프로세서(3020)에 제공되는 자율 비행 커맨드(거리 이동, 고도 이동 수평 및 방위각 커맨드 등)에 기반하여 자율 비행 동작 제어, 수신된 자용자 입력 커맨드에 따른 비행 동작 제어를 할 수 있다. 예를 들어, 이동 모듈이 쿼드콥터인 경우 일 수 있으며, 복수의 서브 이동 제어 모듈(3440)(MPU, microprocessor unit), 모터 구동 모듈(3430), 모터 모듈(3420) 및 프로펠러(3410)를 포함할 수 있다. 서브 이동 제어 모듈(3440)(MPU)은 비행 동작 제어에 대응하여 프로펠러(3410)를 회전시키기 위한 제어 데이터를 출력할 수 있다. 모터 구동 모듈(3430)은 이동 제어 모듈(3400)의 출력에 대응되는 모터 제어 데이터를 구동 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 모터 모듈(3420)(또는 모터)은 각각 대응되는 모터 구동 모듈(3430)의 구동 신호에 기반하여 대응되는 프로펠러(3410) 회전을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 짐벌 모듈(3600)은, 예를 들어 짐벌 제어 모듈(3620), 자이로 센서(3621), 가속도 센서(3622), 짐벌 모터 구동 모듈(3623), 모터(3610)를 포함할 수 있다. 카메라 모듈(3630)은 짐벌 모듈(3600)에 포함 될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 짐벌 모듈(3600)은 무인 비행 장치(3001)의 움직임에 따른 보상 데이터를 생성할 수 있다. 보상 데이터는 카메라 모듈의 피치 또는 롤의 적어도 일부를 제어하기 위한 데이터일 수 있다. 예를 들어, 롤 모터 및 피치 모터(3610)는 무인 비행 장치(3001)의 움직임에 따라 카메라 모듈(3630)의 롤 및 피치를 보상할 수 있다. 카메라 모듈(3630)은 짐벌 모듈(3600)에 장착되어, 무인 비행 장치(3001)(예를들면, 멀티콥터)의 회전(예: 피치 및 롤)에 의한 움직임을 상쇄시켜 카메라 모듈(3630)의 정립 상태로 안정화시킬 수 있다. 짐벌 모듈(3600)은 무인 비행 장치(3001)의 움직임에 관계없이 카메라 모듈(3630)을 일정한 기울기를 유지할 수 있도록 하여 안정적인 이미지를 촬영할 수 있다. 짐벌 제어 모듈(3620)은 자이로 센서(3621) 및 가속도 센서(3622)를 포함하는 센서 모듈을 포함 할 수 있다. 짐벌 제어 모듈(3620)은 자이로 센서(3621) 및 가속도 센서(3622)를 포함하는 센서의 측정 값을 분석하여 짐벌 모터 구동 모듈(3623)의 제어 신호를 생성하고, 짐벌 모듈(3600)의 모터(3610)를 구동할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치는, 적어도 하나의 프로세서, 상기 프로세서와 전기적으로 연결된 메모리, 상기 무인 비행 장치 또는 주변의 객체를 센싱하는 센서부, 영상을 촬영할 수 있는 카메라 및 상기 무인 비행 장치를 이동시키는 동력을 발생시키는 이동부를 포함하고, 상기 메모리는 인스트럭션을 저장하고, 상기 인스트럭션은 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금, 상기 무인 비행 장치에 사용자의 신체 일부에 의한 접촉이 발생하는지 확인하고, 상기 접촉이 유지되는 상태에서, 일정 크기 이상의 외부 힘에 의해 무인 비행 장치가 제1 위치에서 제2 위치로 이동되는 경우, 상기 제2 위치에서 무인 비행 장치가 호버링(hovering) 되도록 상기 이동부를 제어하도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 제1 위치에서 무인 비행 장치가 호버링되는 경우, 상기 접촉이 지정된 시간 이상 발생하는지를 확인하도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 제1 위치에서 상기 무인 비행 장치가 비행 대기 상태인 경우, 상기 접촉이 발생하는지를 확인하도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 외부 힘에 의한 가속도 변화가 지정된 범위 이내인 경우, 상기 제2 위치에서 무인 비행 장치가 호버링(hovering) 되도록 설정할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 외부 힘이 제거된 이후, 상기 무인 비행 장치가 제3 위치로 이동하는 경우, 상기 제2 위치로 이동하도록 상기 이동부를 제어도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동 중 상기 이동부의 출력을 일시 정지하거나 지정된 값 이하의 출력으로 유지하도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 제2 위치에서 상기 접촉이 제거되는 경우, 상기 이동부의 출력을 일시적으로 최대값으로 설정하도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 센서부는 터치 센서, 그립 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 관성 센서, 마이크 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 무인 비행 장치가 상기 제2 위치에서 호버링 되는 경우, 지정된 기능을 실행하도록 설정할 수 있다. 상기 기능은 상기 카메라를 이용한 영상의 촬영 기능, 음성 인식 기능, 객체 타겟팅 기능, 객체 팔로우 기능 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 기능이 실행된 이후, 상기 무인 비행 장치가 상기 제1 위치 또는 제3 위치로 이동하도록 상기 이동부를 제어하도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 무인 비행 장치의 기울기가 지정된 각도 이상 변화하는 경우, 상기 이동부의 출력을 정지하거나 지정된 값 이하로 낮추도록 제어하도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 카메라 또는 상기 센서부를 통해 사용자의 지정된 제스쳐를 인식하는 경우, 상기 제스쳐에 대응하여 상기 무인 비행 장치가 이동하도록 상기 이동부를 제어하도록 할 수 있다. 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 제스쳐가 손바닥을 펼치는 동작인 경우, 상기 손바닥에 상기 무인 비행 장치가 착륙하도록 상기 이동부를 제어하도록 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 무인 비행 장치의 외부 하우징에 장착된 그립 센서를 이용하여 상기 접촉을 인식하도록 할 수 있다. 상기 그립 센서는 상기 외부 하우징의 상부면 또는 가장 자리에 인접한 영역에 장착될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금, 상기 무인 비행 장치가 상기 제2 위치에서 지정된 시간 이상 정지하는 경우, 사용자 알림을 출력하도록 할 수 있다.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 무인 비행 장치의 프로그램 모듈(플랫폼 구조)를 도시하는 도면이다.
도 16을 참조하면, 무인 비행 장치(4001)는 어플리케이션 플랫폼(application platform) 또는 플라이트 플랫폼(flight platform)을 포함할 수 있다. 무인 비행 장치(4001)는 무선으로 연동하여 제어 신호를 받아 무인 비행 장치(4001)의 구동 및 서비스 제공을 하기 위한 어플리케이션 플랫폼과 항법 알고리즘에 따라 비행을 제어하기 위한 플라이트 플랫폼 등을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 어플리케이션 플랫폼은 전자장치의 구성 요소들의 통신 제어(connectivity), 영상 제어, 센서 제어, 충전 제어, 사용자 어플리케이션에 따른 동작 변경 등을 수행할 수 있다. 어플리케이션 플랫폼은 프로세서에서 실행할 수 있다. 플라이트 플랫폼은 전자장치의 비행, 자세 제어 또는 항법 알고리즘을 실행할 수 있다. 플라이트 플랫폼은 프로세서 또는 이동 제어 모듈에서 실행될 수 있다. 어플리케이션 플랫폼에서 통신, 영상, 센서, 충전 제어를 등을 수행하면서 플라이트 플랫폼에 조종 신호를 전달 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 다양한 실시 예에 따르면, 프로세서는 카메라 모듈을 통하여 촬영된 피사체를 이미지를 획득할 수 있다. 프로세서는 획득한 이미지를 분석하여 무인 비행 장치(4001)를 비행 조종하기 위한 커맨드를 생성할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 획득되는 피사체의 크기 정보, 이동 상태, 촬영 장치와 피사체 간의 상대적인 거리 및 고도, 방위각 정보를 생성할 수 있다. 산출된 정보를 이용하여, 무인 비행 장치(4001)의 추적 비행(follow) 조종 신호를 생성할 수 있다. 플라이트 플랫폼은 수신한 조종 신호를 토대로 이동 제어 모듈을 제어하여 무인 비행 장치(4001)를 비행(무인 비행 장치(4001)의 자세 및 이동 제어)을 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, GPS 모듈, 센서 모듈을 통해 무인 비행 장치(4001)의 위치, 비행 자세, 자세 각속도 및 가속도 등을 측정할 수 있다. GPS 모듈 및 센서 모듈의 출력 정보는 생성할 수 있으며, 전자장치의 항법/자동 조종을 위한 조종 신호의 기본 정보가 될 수 있다. 무인 촬영 장치의 비행에 따른 기압 차를 통해 고도를 측정할 수 있는 기압 센서, 저고도에서 정밀한 고도 측정을 수행하는 초음파 센서들의 정보도 기본 정보로 활용 될 수 있다. 그 외에도 원격 컨트롤러에서 수신한 조종 데이터 신호, 무인 비행 장치(4001)의 배터리 상태정보 등도 조종 신호의 기본 정보로 활용 될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 무인 비행 장치(4001)는 예를 들어, 복수의 프로펠러들을 이용하여 비행할 수 있다. 프로펠러는 모터의 회전력을 추진력을 변경할 수 있다. 무인 비행 장치(4001)는 로터(rotor)의 수(프로펠러의 수)에 따라, 4개이면 쿼드콥터, 6개이면 헥사콥터, 8개이면 옥토콥터라 칭할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 전자장치는 수신한 조종 신호를 토대로 프로펠러를 제어 할 수 있다. 전자장치는 리프트/토크(lift/torque)의 두 가지 원리로 비행할 수 있다. 무인 비행 장치(4001)는 회전을 위해 멀티 프로펠러의 반은 시계 방향(clockwise; CW )으로 회전시키고 반은 반시계 방향(counter clockwise; CCW )로 회전 시킬 수 있다. 드론의 비행에 따른 3차원 좌표는 pitch(Y)/roll(X)/yaw(Z)에 결정될 수 있다. 전자장치는 전후/좌우로 기울임(tilting)으로써 비행할 수 있다. 무인 비행 장치(4001)를 기울이면 프로펠러 모듈(로터)에서 생성된 공기의 흐름의 방향이 바뀌게 될 수 있다. 예를들면, 무인 비행 장치(4001)가 앞으로 숙이면 공기가 위아래로 흐를 뿐 아니라 약간 뒤 쪽으로 나가게 될 수 있다. 이로 인해 무인 비행 장치(4001)는 공기 층이 뒤로 밀리는 만큼 작용/반작용의 법칙에 따라 기체가 앞으로 전진할 수 있다. 무인 비행 장치(4001)는 기울이는 방법은 해당 방향의 앞쪽은 속도를 줄이고 뒤쪽의 속도를 높여주면 될 수 있다. 이런 방법은 모든 방향에 대하여 공통이기 때문에 모터 모듈(로터)의 속도 조절만으로 무인 비행 장치(4001)를 기울여 이동시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른, 무인 비행 장치(4001)는 어플리케이션 플랫폼에서 생성된 조종 신호를 플라이트 플랫폼에서 수신하여, 모터 모듈을 제어함으로써 무인 비행 장치(4001)의 pitch(Y)/roll(X)/yaw(Z)을 자세 제어 및 이동 경로에 따른 비행 제어를 할 수 있다.
본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성 요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 전자 장치는 본 문서에서 기술된 구성요소 중 적어도 하나를 포함하여 구성될 수 있으며, 일부 구성요소가 생략되거나 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 구성 요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체(entity)로 구성됨으로써, 결합되기 이전의 해당 구성 요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(210))에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 예를 들면, 메모리(220)가 될 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (21)
- 무인 비행 장치에 있어서,
적어도 하나의 프로세서;
상기 프로세서와 전기적으로 연결된 메모리;
상기 무인 비행 장치 또는 주변의 객체를 센싱하는 센서부;
영상을 촬영할 수 있는 카메라; 및
상기 무인 비행 장치를 이동시키는 동력을 발생시키는 이동부;를 포함하고,
상기 메모리는 인스트럭션을 저장하고, 상기 인스트럭션은 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금,
상기 무인 비행 장치에 사용자의 신체 일부에 의한 접촉이 발생하는지 확인하고,
상기 접촉이 유지되는 상태에서, 일정 크기 이상의 외부 힘에 의해 무인 비행 장치가 제1 위치에서 제2 위치로 이동되는 경우, 상기 제2 위치에서 무인 비행 장치가 호버링(hovering) 되도록 상기 이동부를 제어하도록 하는 무인 비행 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 제1 위치에서 무인 비행 장치가 호버링되는 경우, 상기 접촉이 지정된 시간 이상 발생하는지를 확인하도록 하는 무인 비행 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 제1 위치에서 상기 무인 비행 장치가 비행 대기 상태인 경우, 상기 접촉이 발생하는지를 확인하도록 하는 무인 비행 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 외부 힘에 의한 가속도 변화가 지정된 범위 이내인 경우, 상기 제2 위치에서 무인 비행 장치가 호버링(hovering) 되도록 설정하는 무인 비행 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 외부 힘이 제거된 이후, 상기 무인 비행 장치가 제3 위치로 이동하는 경우, 상기 제2 위치로 이동하도록 상기 이동부를 제어하도록 하는 전자 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동 중 상기 이동부의 출력을 일시 정지하거나 지정된 값 이하의 출력으로 유지하도록 하는 무인 비행 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 제2 위치에서 상기 접촉이 제거되는 경우, 상기 이동부의 출력을 일시적으로 최대값으로 설정하도록 하는 무인 비행 장치. - 제1항에 있어서, 상기 센서부는
터치 센서, 그립 센서, 가속도 센서, 자이로 센서, 관성 센서, 마이크 중 적어도 하나를 포함하는 무인 비행 장치 - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 무인 비행 장치가 상기 제2 위치에서 호버링 되는 경우, 지정된 기능을 실행하도록 설정 하는 무인 비행 장치. - 제9항에 있어서, 상기 기능은
상기 카메라를 이용한 영상의 촬영 기능, 음성 인식 기능, 객체 타겟팅 기능, 객체 팔로우 기능 중 적어도 하나를 포함하는 무인 비행 장치. - 제9항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 기능이 실행된 이후, 상기 무인 비행 장치가 상기 제1 위치 또는 제3 위치로 이동하도록 상기 이동부를 제어하도록 하는 무인 비행 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 무인 비행 장치의 기울기가 지정된 각도 이상 변화하는 경우, 상기 이동부의 출력을 정지하거나 지정된 값 이하로 낮추도록 제어하도록 하는 무인 비행 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 카메라 또는 상기 센서부를 통해 사용자의 지정된 제스쳐를 인식하는 경우, 상기 제스쳐에 대응하여 상기 무인 비행 장치가 이동하도록 상기 이동부를 제어하도록 하는 무인 비행 장치. - 제13항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 제스쳐가 손바닥을 펼치는 동작인 경우, 상기 손바닥에 상기 무인 비행 장치가 착륙하도록 상기 이동부를 제어하도록 하는 무인 비행 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 무인 비행 장치의 외부 하우징에 장착된 그립 센서를 이용하여 상기 접촉을 인식하도록 하는 무인 비행 장치. - 제15항에 있어서, 상기 그립 센서는
상기 외부 하우징의 상부면 또는 가장 자리에 인접한 영역에 장착되는 무인 비행 장치. - 제1항에 있어서, 상기 인스트럭션은 상기 프로세서로 하여금,
상기 무인 비행 장치가 상기 제2 위치에서 지정된 시간 이상 정지하는 경우, 사용자 알림을 출력하도록 하는 무인 비행 장치. - 무인 비행 장치를 제어하는 방법에 있어서,
제1 위치에서 상기 무인 비행 장치가 호버링(hovering) 되도록 하는 동작;
사용자의 신체 일부에 의한 접촉이 발생하는지 확인하는 동작; 및
상기 접촉이 유지되는 상태에서, 일정 크기 이상의 외부 힘에 의해 무인 비행 장치가 제2 위치로 이동되는 경우, 상기 제2 위치에서 무인 비행 장치가 호버링(hovering) 되도록 하는 동작;을 포함하는 제어 방법. - 제18항에 있어서, 상기 제2 위치에서 무인 비행 장치가 호버링(hovering) 되도록 하는 동작은
상기 외부 힘에 의한 가속도 변화가 지정된 범위 이내인지를 확인하는 동작;을 포함하는 제어 방법. - 제18항에 있어서, 상기 접촉이 발생하는지 확인하는 동작은
상기 무인 비행 장치의 이동부의 출력을 일시 정지하거나 지정된 값 이하의 출력으로 유지하는 동작;을 포함하는 제어 방법. - 제18항에 있어서,
상기 무인 비행 장치가 상기 제2 위치에서 호버링 되는 경우, 지정된 기능을 실행하는 동작;을 더 포함하는 제어 방법.
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