KR20180117967A - Method and apparatus for providing path for avoiding no drone zone - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 드론의 비행 금지 구역을 회피하기 위한 경로를 제공하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는 드론의 비행이 금지가 된 구역(NFZ; No-fly zone)을 회피하여 출발지부터 목적지까지 이르는 경로를 제공하는 방법 및 그 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for providing a path for avoiding a non-flying zone of a drones. More particularly, to a method for avoiding a no-fly zone (NFZ) in which a drone is prohibited from flying and providing a route from a start point to a destination and an apparatus for performing the method.
무인항공기(UAV; Unmanned Aerial Vehicle)는 조종사가 비행체에 직접 탑승하지 않고 지상에서 원격 조종 또는 사전에 설정된 경로에 따라 자동 또는 반자동으로 자율 비행하는 비행체를 말한다. 무인항공기를 다른 말로 드론(Drone)이라고도 하는데 이는 "벌이 윙윙거린다"는 뜻에서 유래했다.Unmanned Aerial Vehicle (UAV) refers to a flight in which a pilot does not fly directly on a flight, but is autonomously or automatically operated on the ground by remote control or a preset route. Another type of drone is called a drone, which means "be humming".
드론은 감시정찰, 방송, 택배, 농업 등 다양한 응용 분야에서 활용되고 있고 향후 이용과 응용 범위가 급격히 확대될 전망이다. 이렇게 드론을 활용하여 편리하고 안전한 생활환경을 구축할 수 있지만, 반대로 사용자 실수나 고의로 또는 드론의 장애로 인하여 안전이나 사생활 침해 등 역기능도 발생할 수 있다.Drones are used in various applications such as surveillance and reconnaissance, broadcasting, courier, and agriculture, and the use and application range is expected to expand rapidly in the future. In this way, it is possible to construct a convenient and safe living environment by using the drones, but inversely, such as safety or privacy invasion due to user mistake, intentionally or drone trouble, can occur.
이를 방지하기 위하여 법으로 드론 금지 구역을 설정하고 있으며 드론 사용자는 이 지역을 회피하여 비행하여야 한다. 또한 드론이 비행 중 철탑이나 구조물과 충돌 위험이 있을 때 이 지역을 회피하여 비행할 필요가 있다. 이에 드론이 비행 금지 구역을 회피하여 출발지부터 목적지까지 비행할 수 있는 경로 제공 방법이 필요하다.In order to prevent this, the prohibition zone is established by law and the drone user must avoid the area and fly. It is also necessary to avoid this area when the drones are in danger of colliding with steel towers or structures during the flight. Therefore, it is necessary to provide a route for the drone to avoid the no-fly zone and to fly from the origin to the destination.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 드론의 비행 금지 구역을 회피하기 위한 경로를 제공하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for providing a path for avoiding a drones' no-fly zone.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 비행 경로 제공 방법은, 비행 경로 제공 장치가, 드론이 비행하고자 하는 출발지(S)와 목적지(D)의 직선 경로 사이에 비행 금지 구역이 있는 경우, 상기 출발지(S)를 기준으로 제1 방향으로 상기 비행 금지 구역을 벗어나는 최대 각도를 이루는 상기 비행 금지 구역의 제1 꼭지점을 제1 중간 목적지(N1)로 설정하는 단계; 상기 비행 경로 제공 장치가, 제i 중간 목적지(Ni)를 기준으로 상기 제1 방향으로 상기 비행 금지 구역을 벗어나는 최대 각도를 이루는 상기 비행 금지 구역의 제j 꼭지점을 제j 중간 목적지(Nj)로 설정하는 단계; 및 상기 비행 경로 제공 장치가, 제k 중간 목적지(Nk)를 기준으로 상기 제1 방향으로 상기 목적지(D)만 존재하는 경우, 상기 출발지(S)-상기 제1 중간 목적지(N1)-복수 개의 중간 목적지-상기 제k 중간 목적지(Nk)-상기 목적지(D)를 잇는 경로를 상기 비행 금지 구역을 회피하는 비행 경로로 상기 드론에 제공하는 단계를 포함할 수 있다.The method of providing a flight path according to an embodiment of the present invention is characterized in that when the flight path providing apparatus has a flight prohibited zone between a start point S and a straight path of a destination D, Setting a first vertex of the prohibited area to a first intermediate destination (N1), the first vertex of the prohibited area being a maximum angle that deviates from the prohibited area in a first direction with respect to the first intermediate destination (N1); Wherein the flight path providing device sets the j-th vertex of the forbidden zone, which forms the maximum angle at which the out-of-flight area is out of the forbidden zone in the first direction with reference to the i-th intermediate destination Ni, as the j-th intermediate destination Nj ; And when the flight path providing apparatus exists in the first direction and the destination D exists only in the first direction with respect to the kth intermediate destination Nk, the departure point S, the first intermediate destination N1, And providing the intermediate path between the kth intermediate destination (Nk) and the destination (D) to the drones by a flight path avoiding the non-flying zone.
바람직하게는, 상기 제1 중간 목적지(N1)로 설정하는 단계는, 상기 목적지(D)와 상기 출발지(S) 및 상기 비행 금지 구역의 각 꼭지점 (Ax)이 이루는 사잇각 ∠DSAx를 기준으로 상기 제1 중간 목적지를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.Preferably, the step of setting to the first intermediate destination N1 may further comprise the step of setting an angle? DSAx between the destination D and the origin S and the respective vertexes Ax of the non- 1 < / RTI > intermediate destination.
바람직하게는, 상기 제j 중간 목적지(Nj)로 설정하는 단계는, 상기 목적지(D)와 상기 제i 중간 목적지(Ni) 및 상기 비행 금지 구역의 각 꼭지점 (Ax)이 이루는 사잇각 ∠DNiAx를 기준으로 상기 제j 중간 목적지를 설정하는 단계를 포함하되, 상기 비행 금지 구역의 각 꼭지점(Ax)는 상기 제i 중간 목적지(Ni)에서 상기 제1 방향으로 존재하는 꼭지점만 해당되는 것이다.Preferably, the step of setting to the jth intermediate destination Nj comprises the step of setting an angle? DNiAx formed by the destination D, the ith intermediate destination Ni, and each of the vertexes Ax of the non- , Wherein each of the vertexes (Ax) of the prohibited area corresponds to only the vertexes existing in the first direction from the ith intermediate destination (Ni).
바람직하게는, 상기 비행 경로 제공 장치가, 상기 출발지(S) 또는 상기 목적지(D) 중 어느 하나라도 상기 비행 금지 구역에 포함되는 경우에는 비행이 불가한 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the flight path providing apparatus may further include a step of determining that the flight can not be performed if any of the departure point S and the destination point D is included in the prohibition area.
바람직하게는, 상기 비행 경로 제공 장치가, 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 회피 경로를 탐색하고, 상기 제1 방향의 회피 경로와 상기 제2 방향의 회피 경로를 비교하여 최단 회피 경로를 상기 드론에게 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the flight path providing apparatus searches the avoidance path in a second direction different from the first direction, compares the avoidance path in the first direction and the avoidance path in the second direction, To the drones.
바람직하게는, 상기 비행 경로 제공 장치가, 상기 비행 금지 구역이 복수 개가 있는 경우, 상기 복수 개의 비행 금지 구역을 모두 포함하는 하나의 비행 금지 구역을 모델링 하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the flight path providing apparatus may further include a step of modeling one non-flying area including all of the plurality of non-flying areas when there are a plurality of the non-flying areas.
바람직하게는, 상기 하나의 비행 금지 구역을 모델링 하는 단계는, 상기 하나의 비행 금지 구역의 면적에 기초하여 n개의 꼭지점을 갖는 다각형을 상기 하나의 비행 금지 구역으로 모델링 하는 단계를 포함할 수 있다.Advantageously, modeling the one non-flying zone may include modeling a polygon having n vertices into the one non-flying zone based on the area of the one non-flying zone.
바람직하게는, 상기 비행 경로 제공 장치가, 상기 비행 금지 구역이 복수 개가 있는 경우, 제1 비행 금지 구역을 회피하기 위한 제1 회피 경로를 탐색하는 단계; 상기 비행 경로 제공 장치가, 상기 제1 회피 경로의 제m 중간 목적지와 제n 중간 목적지 사이에 존재하는 제2 비행 금지 구역을 회피하기 위해, 상기 제m 중간 목적지를 새로운 출발점으로 하고 상기 제n 중간 목적지를 새로운 목적지로 하는 제2 회피 경로를 탐색하는 단계; 및 상기 비행 경로 제공 장치가, 상기 제1 회피 경로에서 상기 제m 중간 목적지와 상기 제n 중간 목적지 사이의 경로만 상기 제2 회피 경로로 대체하여, 상기 제2 회피 경로를 상기 제1 회피 경로에 병합하는 단계를 더 포함할 수 있다.Preferably, the flight path providing apparatus further comprises: searching for a first avoidance path for avoiding the first prohibited area when there are a plurality of the prohibited areas; Wherein the flight path providing device is configured to set the mth intermediate destination as a new starting point and to avoid the second ninth intermediate point as a new starting point in order to avoid a second prohibiting zone existing between the mth intermediate destination and the nth intermediate destination of the first avoidance path, Searching for a second avoidance path having a destination as a new destination; And the flight path providing apparatus replaces only the path between the mth intermediate destination and the nth intermediate destination in the first avoidance path with the second avoidance path to set the second avoidance path to the first avoidance path And merging.
바람직하게는, 상기 비행 경로 제공 장치가, 면적이 가장 큰 제1 비행 금지 구역의 제1 회피 경로를 우선하여 탐색하고, 상기 제1 비행 금지 구역보다 면적이 작은 제2 비행 금지 구역의 제2 회피 경로를 탐색하고, 상기 제2 회피 경로를 상기 제1 회피 경로에 병합하는 것이다.Preferably, the flight path providing apparatus searches for a first avoidance route in a first prohibited area having a largest area in preference to a second avoidance route in a second prohibited area having a smaller area than the first prohibited area, Path, and merges the second avoiding path into the first avoiding path.
본 발명의 일 실시예에 따른 비행 경로 제공 장치는, 네트워크 인터페이스;A flight path providing apparatus according to an embodiment of the present invention includes a network interface;
하나 이상의 프로세서; 상기 프로세서에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램을 로드하는 메모리; 및 드론이 비행할 수 없는 비행 금지 구역 관한 정보를 저장하는 스토리지를 포함하되, 상기 컴퓨터 프로그램은, 드론이 비행하고자 하는 출발지(S)와 목적지(D)의 직선 경로 사이에 상기 비행 금지 구역이 있는 경우, 상기 출발지(S)를 기준으로 제1 방향으로 상기 비행 금지 구역을 벗어나는 최대 각도를 이루는 상기 비행 금지 구역의 제1 꼭지점을 제1 중간 목적지(N1)로 설정하는 오퍼레이션; 제i 중간 목적지(Ni)를 기준으로 상기 제1 방향으로 상기 비행 금지 구역을 벗어나는 최대 각도를 이루는 상기 비행 금지 구역의 제j 꼭지점을 제j 중간 목적지(Nj)로 설정하는 오퍼레이션; 및 제k 중간 목적지(Nk)를 기준으로 상기 제1 방향으로 상기 목적지(D)만 존재하는 경우, 상기 출발지(S)-상기 제1 중간 목적지(N1)-복수 개의 중간 목적지-상기 제k 중간 목적지(Nk)-상기 목적지(D)를 잇는 경로를 상기 비행 금지 구역을 회피하는 비행 경로로 상기 드론에 제공하는 오퍼레이션을 포함할 수 있다.One or more processors; A memory for loading a computer program executed by the processor; And a storage for storing information on a prohibited area to which the drones can not fly, said computer program being characterized in that said non-flying zone is located between the source (S) and the destination (D) , Setting a first vertex of the prohibited area to a first intermediate destination (N1), the first vertex of the prohibited area forming a maximum angle deviating from the non-flying area in a first direction with respect to the source (S); Setting a j-th vertex of the prohibited area to a j-th intermediate destination (Nj) at a maximum angle that deviates from the prohibited area in the first direction with respect to the ith intermediate destination (Ni); And the kth intermediate destination (Nk), the source (S), the first intermediate destination (N1), the plurality of intermediate destinations, and the kth intermediate And an operation of providing a route connecting the destination (Nk) and the destination (D) to the drones by a flight route avoiding the prohibited area.
바람직하게는, 상기 제1 중간 목적지(N1)로 설정하는 오퍼레이션은, 상기 목적지(D)와 상기 출발지(S) 및 상기 비행 금지 구역의 각 꼭지점 (Ax)이 이루는 사잇각 ∠DSAx를 기준으로 상기 제1 중간 목적지를 설정하는 오퍼레이션을 포함할 수 있다.Preferably, the operation to be set to the first intermediate destination N1 is performed based on an angle? DSAx formed by the destination D, the origin S and the respective vertexes Ax of the prohibited area, 1 < / RTI > intermediate destination.
바람직하게는, 상기 제j 중간 목적지(Nj)로 설정하는 오퍼레이션은, 상기 목적지(D)와 상기 제i 중간 목적지(Ni) 및 상기 비행 금지 구역의 각 꼭지점 (Ax)이 이루는 사잇각 ∠DNiAx를 기준으로 상기 제j 중간 목적지를 설정하는 오퍼레이션을 포함하되, 상기 비행 금지 구역의 각 꼭지점(Ax)는 상기 제i 중간 목적지(Ni)에서 상기 제1 방향으로 존재하는 꼭지점만 해당되는 것이다.Preferably, the operation for setting the jth intermediate destination Nj is performed based on an angle? DNiAx formed by the destination D, the i-th intermediate destination Ni, and the respective vertexes Ax of the fly- , Wherein each vertex Ax of the prohibited area corresponds to only a vertex existing in the first direction from the ith intermediate destination Ni.
본 발명에 따른 효과는 다음과 같다.The effects according to the present invention are as follows.
본 발명에서 제안하는 경로 제공 방법을 이용하면, 드론 비행 금지 구역 또는 위험 지역을 회피하고 최단 거리로 목적지에 도달할 수 있다. 이를 통해 보안상의 문제나 개인 프라이버시 문제를 사전에 차단할 수 있다. 또한 비행 금지 구역을 회피한 최단 경로를 제공하여 드론의 불필요한 전력 소모를 예방할 수 있다.With the route providing method proposed by the present invention, it is possible to avoid the dragon fly-free area or the dangerous area and reach the destination with the shortest distance. This can prevent security problems or personal privacy problems in advance. It also provides the shortest route avoiding the no-fly zone, thereby preventing unnecessary power consumption of the drones.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood to those of ordinary skill in the art from the following description.
도 1은 비행 금지 구역 및 비행 제한 구역을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 비행 금지 구역을 회피하기 위한 경로를 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 비행 금지 구역을 회피하기 위한 경로를 제공하는 방법을 구현하기 위한 의사코드이다.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있는 비행 금지 구역 모델링을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있는 재귀적인 회피 경로 탐색을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 비행 금지 구역을 회피하기 위한 경로를 제공하는 방법의 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 비행 금지 구역을 회피하기 위한 경로를 제공하는 장치의 하드웨어 구성도이다.1 is a view for explaining a prohibited area and a restricted area.
FIG. 2 is a view for explaining a method of providing a path for avoiding a non-flying zone of a dron according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is pseudo code for implementing a method for providing a path for avoiding a non-flying zone of a drones according to an embodiment of the present invention.
Figures 4A-4B illustrate the modeling of a no-fly zone that may be used in an embodiment of the present invention.
Figures 5A-5C illustrate a recursive avoidance path search that may be used in an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flow diagram of a method for providing a path for avoiding a no-fly zone of a drones in accordance with an embodiment of the present invention.
7 is a hardware block diagram of an apparatus for providing a path for avoiding a non-flying zone of a dron according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 비행 금지 구역 및 비행 제한 구역을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a prohibited area and a restricted area.
항공법 제23조를 참고하면, 초경량 비행장치의 비행에 대한 규제가 언급되고 있다. 특히 시행규칙 제68조에는 비행 금지 구역을 법제화하여 정하고 있다. 이를 통해 무분별한 비행을 금지하고 비행승인을 통해 사전에 허가를 받은 사용자만 드론을 비행할 수 있도록 규제하고 있다.With reference to Article 23 of the Aviation Act, regulations for the flight of ultra light aircraft are being mentioned. Particularly in Article 68 of the Enforcement Regulations, the prohibited areas are defined by legislation. This prohibits irresponsible flight and restricts the flight of drones to only those users who have been approved in advance.
이에 대해서 간단하게 살펴보면, 1) 휴전선 인근과 서울도심 상공 일부가 비행 금지 구역으로 설정되어 있다. 이는 보안상의 문제로 인해 설정된 비행 금지 구역이다. 2) 전국 비행장(민간공항, 군공항) 반경 9.3km 이내도 비행 금지 구역으로 설정되어 있다. 이는 비행기의 안전을 위해서 설정된 비행 금지 구역이다. 그 외에도 3) 모든 지역에서 비행고도 150m 이상은 비행이 금지된다. 또한 4) 모든 지역에서 인구밀집지역 또는 사람이 많이 모인 곳의 상공도 비행이 금지된다.A brief look at this point is as follows: 1) The area near the ceasefire line and part of Seoul city center is set as no-fly zone. This is a no-fly zone established due to security concerns. 2) Nationwide airports (civil airports, military airports) are set within the radius of 9.3 km. This is a no-fly zone established for the safety of airplanes. 3) In all regions, flight altitude above 150m is prohibited. 4) It is prohibited to fly in densely populated areas or in all over the world.
이처럼 드론은 아무 곳에서나 비행이 가능한 것이 아니라 비행이 가능한 지역과 불가능한 지역으로 나뉘어져 있다. 도 1을 참고하면, 서울과 수도권 인근의 지도에서 드론의 비행이 가능한 지역과 불가능한 지역이 표시된 것을 볼 수 있다. P-518 지역은 군사시설로 인해 비행 금지 구역으로 설정되었으며, P-73A 지역은 청와대를 포함한 국가 중요 시설로 인해 비행 금지 구역으로 설정되었다.Thus, the drones are not able to fly anywhere, but are divided into flightable areas and impossible areas. Referring to FIG. 1, on the map near Seoul and the metropolitan area, it is possible to see the areas where the drones can fly and the impossible areas. The P-518 area was set as a no-fly zone due to military facilities, and the P-73A area was set as a non-flying area due to national key facilities including the Blue House.
이처럼 법적으로 설정된 비행 금지 구역 외에도 철탑이나 구조물이 있는 지역도 현실적으로 드론의 비행이 어려운 지역이므로 이러한 지역도 비행 금지 구역에 준하는 위험 구역으로 볼 수 있다. 이때 자율주행을 통해 드론을 비행하려고 하는 경우에는 반드시 비행 금지 구역을 회피하여 경로를 설정할 필요가 있다.In addition to the legally-forbidden zones, areas with steel towers and structures are also difficult to fly. In this case, if you want to fly the dron through autonomous driving, you need to avoid the no-fly zone and set the route.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 비행 금지 구역을 회피하기 위한 경로를 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining a method of providing a path for avoiding a non-flying zone of a dron according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참고하면 비행 금지 구역이 다각형의 형태로 도시가 되어 있다. 출발지(S, 110)에서 목적지(D, 130)에 이르는 최단 경로 상에는 비행 금지 구역이 위치하고 있어 최단 경로를 따라서는 자율 비행이 불가능한 상황이다. 이 때에는 비행 금지 구역을 회피한 대체 경로가 필요하다.Referring to FIG. 2, the prohibited area is shown in the form of a polygon. The shortest route from the departure point (S, 110) to the destination (D, 130) has a no-fly zone, so it is impossible to fly freely along the shortest route. At this time, an alternative route that avoids the no-fly zone is required.
이를 위해서 본 발명에서는 출발지(110)에서 목적지 (130)에 이르기까지 복수개의 중간 목적지(N)를 설정하는 방식을 통해 회피 경로를 탐색하는 방법을 제안한다. 드론은 실제로는 3차원 공간을 자유자재로 비행이 가능하지만 본 발명에서는 이해의 편의를 돕기 위해 2차원 상에서 설명을 하기로 한다.To this end, the present invention proposes a method of searching for the avoidance path by setting a plurality of intermediate destinations N from the
도 2를 참고하면 출발지(110)에서 목적지(130)에 도달하기 위해서는 비행 금지 구역을 회피해야 하는데, 2차원 상에서 설명을 하기로 하였으므로 비행 금지 구역을 회피하는 방법은 오른쪽으로 반시계 방향으로 회피하는 방법과 왼쪽으로 시계 방향으로 회피하는 방법이 있을 수 있다.Referring to FIG. 2, in order to reach the
우선 오른쪽으로 반시계 방향으로 회피하는 방법을 기준으로 설명하면, 출발지(110)에서 목적지(130)까지 이르는 직선과 출발지(110)가 비행 금지 구역이 형성하는 다각형의 각 꼭지점까지 이르는 직선을 비교하여 그 사잇각이 가장 큰 다각형의 꼭지점을 중간 목적지로 설정한다.First, the straight line extending from the
즉 ∠DSN1과 ∠DSN2, ∠DSN3를 비교해보면 ∠DSN1이 가장 큰 각을 가진다. 즉 출발지(S)에서 목적지(D)에 이르기까지 우선 꼭지점 N1을 중간 목적지로 설정하는 것이 비행 금지 구역을 회피하기에 가장 바람직하다. 이렇게 N1을 제1 중간 목적지(121)로 설정한 후에는 다시 N1을 기준으로 사잇각을 비교한다.In other words, when ∠DSN1 is compared with ∠DSN2 and ∠DSN3, ∠DSN1 has the largest angle. It is most preferable to first set the vertex N1 as the intermediate destination from the departure point S to the destination D in order to avoid the prohibition zone. After N1 is set to the first
즉 ∠DN1N2와 ∠DN1N3를 비교해보면 ∠DN1N2가 가장 큰 각을 가진다. 이 때에는 제1 중간 목적지(121) 다음으로 N2를 제2 중간 목적지(122)로 설정하는 것이 비행 금지 구역을 회피하는데 가장 바람직한 것임을 알 수 있다. 마찬가지 과정을 거쳐서 N2 다음에는 N3를 제3 중간 목적지(123)로 설정하고, 최종적으로 제3 중간 목적지(123)에서 목적지(D)로 이동하여 비행 금지 구역을 효율적으로 회피할 수 있다.In other words, when ∠DN1N2 and ∠DN1N3 are compared, ∠DN1N2 has the largest angle. At this time, it can be seen that setting N2 as the second intermediate destination 122 next to the first
즉 출발지(110) → 제1 중간 목적지(121) → 제2 중간 목적지(122) → 제3 중간 목적지(123)의 경로를 통해 비행 금지 구역을 회피한 최단 경로를 재설정 할 수 있다. 만약 왼쪽방향으로 시계 방향으로 비행 금지 구역을 회피한 경로를 탐색한다면 역시 비슷한 과정을 통해 사잇각을 기준으로 최단 경로를 설정할 수 있다.It is possible to reset the shortest route avoiding the prohibited area through the route of the
오른쪽으로 회피하는 경로와 왼쪽으로 회피하는 경로를 비교하고 보다 더 짧은 경로를 최종 회피 경로로 선정하고 드론에 제공하면 드론은 제공된 회피 경로를 따라 비행 금지 구역을 침범하지 않고 최단 경로로 출발지(110)에서 목적지(130)까지 비행할 수 있다. 이를 통해 드론의 전력 소모도 아끼고 감시정찰, 방송, 택배, 농업 등 원래의 목적에 보다 충실하게 임할 수 있다.If the shortest route is selected as the final avoidance route and provided to the dron, the dron can travel along the provided avoidance route without departing the prohibited area, To the destination (130). This can save the power consumption of drones, monitor reconnaissance, broadcasting, courier, agricultural and more faithful to the original purpose can be.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 비행 금지 구역을 회피하기 위한 경로를 제공하는 방법을 구현하기 위한 의사코드이다.FIG. 3 is pseudo code for implementing a method for providing a path for avoiding a non-flying zone of a drones according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참고하면 도 2에서 설명한 회피 경로 제공 방법의 의사코드(Pseudocode)를 확인할 수 있다. 우선 출발지(110)와 목적지(130)이 비행 금지 구역에 포함되어 있는지 확인한다. 만약 둘 중에 하나라도 비행 금지 구역에 포함되어 있다면 회피 경로는 불가능하다. 이때는 비행 불가로 프로세스를 종료한다.Referring to FIG. 3, the pseudocode of the avoidance path providing method illustrated in FIG. 2 can be confirmed. First, it is checked whether the
그렇지 않다면, 출발지(110)와 목적지(130) 사이의 최단 직선 경로를 확인하고 최단 직선 경로가 비행 금지 구역과 교점을 가지는지 확인한다. 만약 교점을 가진다면 출발지(110)와 목적지(130) 사이에 비행 금지 구역이 위치하고 있는 상황이므로 회피 경로를 탐색할 필요가 있다.Otherwise, identify the shortest straight-line path between the
회피 경로를 탐색하기 위해서는 우선 출발지(110)를 현재 위치로 설정하고, 비행 금지 구역의 각 꼭지점 중에서 목적지(130)-출발지(110)-꼭지점 사이의 각이 가장 큰 꼭지점을 선별한다. 선별된 꼭지점은 중간 목적지로 설정되고, 목적지(130)에 이르기 전까지는 중간 목적지를 다시 현재 위치로 재설정하여 사잇각을 비교하는 과정을 반복 수행한다.In order to search for the avoidance path, the
이때, 오른쪽으로 회피하는 경우에는 중간 목적지에서 오른편에 있는 다각형의 꼭지점에 대해서만 사잇각을 비교한다. 왼편에 있는 다각형의 꼭지점은 오히려 후퇴하는 경로이므로 사잇각을 비교하는 대상에서 제외한다. 마찬가지로 왼쪽으로 회피하는 경우에는 중간 목적지에서 왼편에 있는 다각형의 꼭지점에 대해서만 사잇각을 비교한다.In this case, when avoiding to the right, the angle is compared only with the vertex of the polygon on the right side in the intermediate destination. Since the vertex of the polygon on the left side is rather a retreat path, it is excluded from the comparison object. Likewise, when avoiding to the left, the angle is compared only to the vertex of the polygon on the left side of the intermediate destination.
이처럼 출발지(110)에서 목적지(130)에 이르기까지 최대각을 기준으로 중간 목적지를 반복해서 설정하는 과정을 통해 비행 금지 구역을 회피하는 경로를 탐색할 수 있다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위해 2차원을 기준으로 회피 경로를 탐색하는 과정을 설명하였지만, 이는 동일하게 3차원으로 확장이 가능하다.In this way, it is possible to search for a route avoiding the prohibited area by repeatedly setting the intermediate destination based on the maximum angle from the
다만 대부분의 비행 금지 구역이 지면을 기준으로 연직 방향 상공을 모두 포함하므로 지금까지 설명한 2차원 형태의 회피 경로 탐색 방법은 여전히 유효하게 사용될 수 있다.However, since most of the non-flying area includes the vertical direction as a reference, the two-dimensional avoidance path search method described so far can still be effectively used.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있는 비행 금지 구역 모델링을 설명하기 위한 도면이다.Figures 4A-4B illustrate the modeling of a no-fly zone that may be used in an embodiment of the present invention.
도 4a를 참고하면 복수개의 비행 금지 구역이 설정된 경우에 이를 병합한 비행 금지 구역을 설정하는 과정을 볼 수 있다. 우선 직사각형 형태로 제1 비행 금지 구역(151)이 위치하고 있고, 제1 비행 금지 구역(151)의 오른쪽 아래에 제2 비행 금지 구역(152)이 위치하고 있는 것을 볼 수 있다.Referring to FIG. 4A, when a plurality of non-flying zones are set, a process of setting up a non-flying zone is performed. First, it can be seen that the first prohibited
이러한 경우에는 제1 비행 금지 구역(151)과 제2 비행 금지 구역(152)를 모두 포함하는 다각형을 새로운 비행 금지 구역(150)으로 모델링 할 수 있다. 도 4a에서는 팔각형의 형태로 새로운 비행 금지 구역(150)을 모델링 한 것을 볼 수 있다.In this case, a polygon including both the first and second
비행 금지 구역이 복수개가 있는 경우에는 이를 모두 병합하되 병합 후의 면적을 최소화 하는 다각형을 새로운 비행 금지 구역(150)으로 설정할 수 있다. 이때 새로운 다각형의 꼭지점의 수를 많이 사용하면 사용할수록 새로운 비행 금지 구역(150)의 면적을 최소화 할 수 있고, 그러면 보다 더 짧은 최단 거리로 회피 경로를 설정할 수 있다.If there are a plurality of prohibited areas, a polygon that minimizes the area after merging may be set as a new prohibited
그러나, 새로운 비행 금지 구역(150)의 다각형의 꼭지점의 수가 많아질수록 회피 경로를 설정하기 위한 연산량이 증가하므로 다각형의 꼭지점의 수는 적절하게 사용할 필요가 있다. 이때 새로운 비행 금지 구역(150)을 모델링 하기 위한 꼭지점의 수를 결정하는 기준으로 비행 금지 구역(150)의 면적을 기준으로 할 수 있다.However, as the number of vertices of the polygon in the new prohibited
예를 들면 새롭게 모델링 한 비행 금지 구역(150)의 면적이 기 설정된 값 이상이면 꼭지점의 수를 K개 추가하여 비행 금지 구역을 다시 설정하여, 비행 금지 구역(150)의 면적을 최소화하도록 유도할 수 있다.For example, if the area of the newly modeled no-
도 4b를 참고하면 비행 금지 구역이 다각형이 아닌 경우에 새로운 비행 금지 구역(150)을 모델링 하는 경우를 볼 수 있다. 경우에 따라서는 비행 금지 구역은 다각형이 아닌 선이나 점의 형태로 나타날 수도 있다. 예를 들면 송전탑의 경우 지도 상에서는 점의 형태로 나타날 수 있다.Referring to FIG. 4B, it can be seen that the new
이처럼 비행 금지 구역이 다각형이 아닌 경우에도 해당 비행 금지 구역을 포함하여 새로운 비행 금지 구역(150)을 설정할 수 있다. 도 4b의 예에서는 제1 비행 금지 구역(151)과 3개의 선분으로 구성된 제3 비행 금지 구역(153)을 병합한 새로운 비행 금지 구역(150)을 모델링 한 것을 볼 수 있다.Even if the non-flying area is not a polygon, a new
비행 금지 구역이 다각형이 아닌 경우에도 마찬가지로 새로운 비행 금지 구역(150)의 면적이 최소화 되도록 새로운 비행 금지 구역(150)을 설정할 수 있다. 이렇게 비행 금지 구역이 복수개가 있는 경우에는 이를 모두 병합하여 새로운 비행 금지 구역(150)을 설정함으로써, 회피 경로를 탐색하기 위한 연산량을 최소화 할 수 있다.If the non-flying area is not a polygon, the new
특히 회피 경로 제공 장치가 드론에 내장되는 경우에는 드론의 자원량이 제한적이므로 이처럼 비행 금지 구역을 단순화하는 과정이 필수적이라 할 것이다. 물론 회피 경로 제공 장치는 드론의 외부에서 통신을 통해 회피 경로를 제공하는 경우도 가능하다.In particular, if the evacuation route providing device is embedded in the drones, the resource amount of the drones is limited. Of course, the avoidance path providing apparatus may provide a avoidance path through communication from outside the drones.
또한, 도 4a 내지 도 4b에 예시한 것처럼 출발지(S)와 목적지(D) 사이에 복수 개의 비행 금지 구역이 존재하는 경우, 이를 모두 병합하여 하나의 비행 금지 구역으로 모델링 하는 방법 외에도, 복수 개의 비행 금지 구역을 병합하지 않고서 회피 경로를 탐색하는 방법도 가능하다.4A to 4B, in the case where a plurality of prohibited areas exist between the departure place S and the destination place D, in addition to the method of merging all of them into one prohibition area, It is also possible to search the avoidance path without merging the forbidden zones.
예를 들면, 제1 비행 금지 구역을 회피하기 위해서 제i 중간 목적지와 제j 중간 목적지를 포함하는 제1 회피 경로를 탐색했다고 가정해보자. 이때, 제i 중간 목적지와 제j 중간 목적지 사이에 제2 비행 금지 구역이 있는 경우에는 제i 중간 목적지를 새로운 출발지로 보고(S=i), 제j 중간 목적지를 새로운 목적지(D=j)로 하는 제2 회피 경로를 탐색한 후에, 제1 회피 경로에서 제i 중간 목적지와 제j 중간 목적지 사이의 경로만 제2 회피 경로로 대체할 수 있다. 이를 재귀적인 회피 경로 탐색 방법이라 칭하며 도 5a 내지 도 5c에서 이에 대해 보다 자세히 살펴보기로 한다.For example, suppose you have searched for a first avoidance path that includes the i th intermediate destination and the j th intermediate destination to avoid the first non-prohibited zone. In this case, if there is a second prohibited area between the i th intermediate destination and the j th intermediate destination, the i th intermediate destination is referred to as a new starting point (S = i), the j th intermediate destination is set as a new destination (D = j) Only the route between the i-th intermediate destination and the j-th intermediate destination in the first escape route can be replaced with the second escape route. This will be referred to as a recursive avoidance path searching method and will be described in more detail with reference to FIGS. 5A to 5C.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일 실시예에서 사용될 수 있는 재귀적인 회피 경로 탐색을 설명하기 위한 도면이다.Figures 5A-5C illustrate a recursive avoidance path search that may be used in an embodiment of the present invention.
도 5a를 참고하면 출발지(110)와 목적지(130) 사이에 제1 비행 금지 구역(151)과 제2 비행 금지 구역(152)이 존재하는 것을 볼 수 있다. 이처럼 출발지(110)와 목적지(130) 사이에 복수 개의 비행 금지 구역이 존재하는 경우, 우선 어느 한 비행 금지 구역을 회피하기 위한 회피 경로를 먼저 탐색할 수 있다. 도 5a의 경우에는 제1 비행 금지 구역(151)을 기준으로 제1 회피 경로를 먼저 탐색할 수 있다.Referring to FIG. 5A, it can be seen that a first prohibited
도 5b를 참고하면 제1 비행 금지 구역(151)을 회피하기 위한 제1 회피 경로를 탐색한 것을 볼 수 있다. 출발지(110)-제1 중간 목적지(121)-제2 중간 목적지(122)-목적지(130)으로 이어지는 제1 회피 경로를 통해 제1 비행 금지 구역(151)의 회피가 가능하다. 이때, 제1 회피 경로를 탐색할 때는 제2 비행 금지 구역(152)은 무시하고 우선 제1 회피 경로를 탐색한다.Referring to FIG. 5B, it can be seen that the first avoidance route for avoiding the first prohibited
도 5b를 참고하면 제1 회피 경로의 출발지(110)와 제1 중간 목적지(121) 사이에 제2 비행금지 구역이 존재하는 것을 볼 수 있다. 이 경우 출발지(110)를 새로운 출발지로 보고, 제1 중간 목적지를 새로운 목적지로 하여, 제2 비행 금지 구역(152)를 회피하기 위한 제2 회피 경로를 탐색할 수 있다.Referring to FIG. 5B, it can be seen that a second prohibited area exists between the
도 5c를 참고하면 제2 비행 금지 구역(152)을 회피하기 위해서 제3 중간 목적지(123)를 경유하는 빨간색의 제2 회피 경로를 탐색한 것을 볼 수 있다. 이렇게 제1 회피 경로의 출발지(110)와 제1 중간 목적지(121) 사이의 부분 경로만 다시 제2 회피 경로를 탐색하여 제1 회피 경로에 병합하면 복수 개의 비행 금지 구역이 존재하더라도 최단 거리의 회피 경로를 탐색할 수 있다.Referring to FIG. 5C, it can be seen that a red second avoidance path has been searched for via the third
도 5c를 참고하면 출발지(110)-제3 중간 목적지(123)-제1 중간 목적지(121)로 이어지는 제2 회피 경로를 제1 중간 목적지(121)-제2 중간 목적지(122)-목적지(130)로 이어지는 제1 회피 경로를 병합하여, 출발지(110)-제3 중간 목적지(123)-제1 중간 목적지(121)-제2 중간 목적지(122)-목적지(130)로 이어지는 최종 회피 경로를 탐색할 수 있다.Referring to FIG. 5C, a second avoidance route leading from the
이처럼 복수 개의 비행 금지 구역이 존재하는 경우, 도 4a 내지 도 4b와 같이 이를 모두 병합하여 단 하나의 비행 금지 구역을 모델링 한 후에 단 하나의 회피 경로를 설정하는 방법도 가능하고, 도 5a 내지 도 5c와 같이 복수 개의 비행 금지 구역 중에서 제1 비행 금지 구역을 회피하는 제1 회피 경로를 탐색한 후에, 제1 회피 경로 사이에 다른 제2 비행 금지 구역이 존재하는 경우 제2 비행 금지 구역만 회피할 수 있는 제2 회 경로를 탐색하여 제1 회피 경로와 병합하는 방법도 가능하다.When there are a plurality of prohibited areas, as shown in FIGS. 4A and 4B, a single avoidance route may be set after modeling a single prohibited area by merging all of them. FIG. 5A to FIG. 5C It is possible to avoid only the second prohibited area when there is another second prohibited area between the first avoiding paths after searching for the first avoiding route avoiding the first prohibited area It is possible to search for the second route and merge it with the first avoidance route.
이때 복수 개의 비행 금지 구역이 존재하는 경우 어느 비행 금지 구역을 제일 먼저 회피하는 경로를 탐색할 지는 다양한 기준에 의해서 결정할 수 있다. 예를 들면 가장 면적이 큰 비행 금지 구역을 제일 먼저 선정하여 회피 경로를 탐색할 수 있다. 또는 출발지(S)에서 가장 가까운 비행 금지 구역을 제일 먼저 선정하여 회피 경로를 탐색할 수 있다.In this case, when there are a plurality of non-flying zones, it is possible to determine by which of various criteria to search for a route that avoids the non-flying zone first. For example, the avoidance route can be searched by selecting the prohibited area having the largest area. Alternatively, the avoidance route can be searched by first selecting the nearest non-flying area in the departure place (S).
정리하면 출발지와 목적지 사이에 복수 개의 비행 금지 구역이 있는 경우, 비행 금지 구역 모델링을 통한 비행 금지 구역 병합 방법 또는 재귀적인 회피 경로 탐색을 통한 회피 경로 병합 방법 2가지 모두 복수 개의 비행 금지 구역을 회피하는 경로를 탐색하기 위한 방법으로 활용 가능하다. 어느 방법에 의하더라도 비슷한 연산량으로 최단 회피 경로의 탐색이 가능하다.In summary, if there are multiple non-flying areas between the departure and destination areas, avoidance of multiple non-flying areas can be avoided by combining both the prohibited area merging method by modeling the prohibited area or the avoidance path merging method by searching the recursive avoiding path. It can be used as a method for searching a route. Either way, it is possible to search for the shortest avoidance path with a similar amount of computation.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 비행 금지 구역을 회피하기 위한 경로를 제공하는 방법의 순서도이다.Figure 6 is a flow diagram of a method for providing a path for avoiding a no-fly zone of a drones in accordance with an embodiment of the present invention.
도 6을 참고하면 우선 출발지(110) 또는 목적지(130)가 비행 금지 구역에 포함되는지 확인하고(S1100), 출발지(110) 또는 목적지(130) 중에서 하나라도 비행 금지 구역에 포함되는 경우에는 비행 불가로 판단하고(S1500) 회피 경로를 탐색하는 과정을 종료한다.6, it is checked whether the
반대로 출발지(110)와 목적지(130) 모두 비행 금지 구역에 포함되어 있지 않은 경우에는 출발지(110)와 목적지(130) 사이에 비행 금지 구역이 있는지 판단한다. 만약 출발지(110)와 목적지(130) 사이에 비행 금지 구역이 있지 않은 경우에는 출발지(110)와 목적지(130)를 잇는 직선 경로가 최단 경로가 된다.In contrast, if both the
그러나 출발지(110)와 목적지(130) 사이에 비행 금지 구역이 있는 경우에는 회피 경로가 필요하다. 이 때에는 현재 위치를 출발지로 설정하고(S1200), 목적지(130)-현재 위치-비행 금지 구역을 구성하는 각 꼭지점의 각도를 비교하고 가장 각도가 큰 꼭지점을 중간 목적지로 설정한다(S1400).However, if there is a no-fly zone between the
현재 위치가 목적지(130)와 같기 전까지는(S1300), 중간 목적지를 현재 위치로 재설정하고 다시 중간 목적지를 탐색하는 과정을 반복 수행한다(S1400). 이와 같은 재귀적인 과정을 거쳐서 현재 위치가 목적지(130)와 같다면, 즉 목적지(130)에 도달했다면 비행을 종료한다(S1550).Until the current location is the same as the destination 130 (S1300), the intermediate destination is reset to the current location and the intermediate destination is searched again (S1400). If the current position is the same as the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 비행 금지 구역을 회피하기 위한 경로를 제공하는 장치의 하드웨어 구성도이다.7 is a hardware block diagram of an apparatus for providing a path for avoiding a non-flying zone of a dron according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참고하면 드론의 비행 금지 구역을 회피하기 위한 경로를 제공하는 장치(10)는 하나 이상의 프로세서(510), 메모리(520), 스토리지(560) 및 인터페이스(570)을 포함할 수 있다. 프로세서(510), 메모리(520), 스토리지(560) 및 인터페이스(570)는 시스템 버스(550)를 통하여 데이터를 송수신한다.Referring to FIG. 7, an
프로세서(510)는 메모리(520)에 로드 된 컴퓨터 프로그램을 실행하고, 메모리(520)는 상기 컴퓨터 프로그램을 스토리지(560)에서 로드(load) 한다. 상기 컴퓨터 프로그램은, 경로 입력 수신 오퍼레이션(521), 비행 경로 설정 오퍼레이션(523), 회피 경로 탐색 오퍼레이션(525) 및 비행 금지 구역 모델링 오퍼레이션(529)을 포함할 수 있다.The
경로 입력 수신 오퍼레이션(521)은 인터페이스(570)을 통해서 드론이 비행해야 하는 출발지와 목적지에 관한 위치 정보를 수신하고 시스템 버스(550)를 통해 스토리지(560)의 출발지(561)와 목적지(563)로 저장한다. 출발지(561)와 목적지(563)의 위치 정보는 추후 회피 경로를 설정할 때 활용된다.The path
비행 경로 설정 오퍼레이션(523)은 출발지(561)와 목적지(563)를 잇는 직선 최단 경로와 스토리지(560)에 저장된 비행 금지 구역(567)를 비교하고, 출발지(561)와 목적지(563) 사이에 비행 금지 구역(567)이 존재하는지 확인한다. 만약 출발지(561)와 목적지(563) 사이에 비행 금지 구역(567)이 존재하지 않는다면 출발지(561)와 목적지(563)를 잇는 직선 최단 경로가 비행 경로가 된다.The flight
그러나 출발지(561)와 목적지(563) 사이에 비행 금지 구역(567)이 존재하는 경우에는 회피 경로를 설정해야 한다. 회피 경로를 탐색하는 과정은 회피 경로 탐색 오퍼레이션(525)가 담당한다.However, if there is a forbidden
회피 경로 탐색 오퍼레이션(525)은 제1 방향으로 회피하기로 결정한 경우에, 목적지(563)-출발지(561)-비행 금지 구역(567)의 각 꼭지점이 이루는 사잇각을 비교하고 그 중에서 가장 큰 사잇각을 갖는 꼭지점을 제1 중간 목적지로 설정한다.The avoidance
회피 경로 탐색 오퍼레이션(525) 다시 목적지(563)-제1 중간 목적지-비행 금지 구역(567)의 각 꼭지점 중에서 제1 중간 목적지보다 제1 방향에 위치한 꼭지점이 이루는 사잇각을 비교하고 그 중에서 가장 큰 사잇각을 갖는 꼭지점을 제2 중간 목적지로 설정한다.The avoidance
이처럼 중간 목적지를 반복해서 설정하는 과정을 통해 출발점(561)부터 목적지(563)에 이르는 회피 경로를 탐색하고 이를 시스템 버스(550)를 통해 스토리지(560)의 비행 경로(565)로 저장한다. 이는 추후에 드론에 제공되어 비행 금지 구역을 회피하는 최단 비행 경로로 활용된다.Through the process of repeatedly setting the intermediate destination, the avoidance route from the
비행 금지 구역 모델링 오퍼레이션(527)은 출발지(561)와 목적지(563) 사이에 비행 금지 구역(567)이 복수 개 존재하는 경우 회피 경로 탐색의 효율을 높이기 위해서 복수 개의 비행 금지 구역(567)을 모두 포함하는 새로운 하나의 비행 금지 구역을 설정할 수 있다.The no-fly
새로운 하나의 비행 금지 구역은 복수 개의 비행 금지 구역(567)을 모두 포함하면서도 최소 면적을 갖도록 모델링 된다. 이때 새로운 비행 금지 구역은 새롭게 생성된 비행 금지 구역의 면적을 기준으로 꼭지점의 수를 결정할 수 있다. 새로운 비행 금지 구역의 꼭지점의 수가 많아질수록 새로운 비행 금지 구역의 면적은 작아지지만 회피 경로를 탐색하는 연산량은 증가하기 때문이다.The new one no-fly zone is modeled to have a minimum area including all of the plurality of
그러므로 새로운 비행 금지 구역의 면적이 작은 경우에는 많은 꼭지점을 갖지 않더라도 회피 경로를 최적화하지 못한데서 오는 손해가 적다. 그러나 새로운 비행 금지 구역의 면적이 큰 데도 적은 꼭지점의 수를 갖는 경우에는 회피 경로가 너무 돌아가는 상황이 발생할 수 있다.Therefore, if the area of the new non-flying area is small, there is less damage from not optimizing the avoidance path even if it does not have many vertices. However, if the area of the new non-flying area is large but has a small number of vertices, the avoidance path may occur too much.
그러므로 새로운 비행 금지 구역의 면적을 구간으로 두어 제1 구간에는 몇 개의 꼭지점, 제1 구간보다 면적이 넓은 제2 구간에는 제1 구간보다 더 많은 꼭지점의 수를 배정할 수 있다. 이를 통해 새로운 비행 금지 구역을 최적화하여 모델링 할 수 있다.Therefore, by setting the area of the new prohibited area as an interval, it is possible to allocate more vertex points to the first section than to a few vertices, and to the second section that is wider than the first section. This allows for the optimization and modeling of the new no-fly zone.
도 7의 각 구성 요소는 소프트웨어(Software) 또는, FPGA(Field Programmable Gate Array)나 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어(Hardware)를 의미할 수 있다. 그렇지만, 상기 구성 요소들은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 어드레싱(Addressing) 할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 상기 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 세분된 구성 요소에 의하여 구현될 수 있으며, 복수의 구성 요소들을 합하여 특정한 기능을 수행하는 하나의 구성 요소로 구현될 수도 있다.Each component in FIG. 7 may refer to software or hardware such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) or an ASIC (Application-Specific Integrated Circuit). However, the components are not limited to software or hardware, and may be configured to be addressable storage media, and configured to execute one or more processors. The functions provided in the components may be implemented by a more detailed component, or may be implemented by a single component that performs a specific function by combining a plurality of components.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
Claims (12)
상기 비행 경로 제공 장치가, 제i 중간 목적지(Ni)를 기준으로 상기 제1 방향으로 상기 비행 금지 구역을 벗어나는 최대 각도를 이루는 상기 비행 금지 구역의 제j 꼭지점을 제j 중간 목적지(Nj)로 설정하는 단계; 및
상기 비행 경로 제공 장치가, 제k 중간 목적지(Nk)를 기준으로 상기 제1 방향으로 상기 목적지(D)만 존재하는 경우, 상기 출발지(S)-상기 제1 중간 목적지(N1)-복수 개의 중간 목적지-상기 제k 중간 목적지(Nk)-상기 목적지(D)를 잇는 경로를 상기 비행 금지 구역을 회피하는 비행 경로로 상기 드론에 제공하는 단계를 포함하는,
비행 경로 제공 방법.When the flight path providing apparatus is located in the first direction with respect to the departure place (S) in the case where there is a prohibited area between the departure place (S) and the straight way route of the destination (D) Setting a first vertex of the forbidden zone at a maximum angle to a first intermediate destination (N1);
Wherein the flight path providing device sets the j-th vertex of the forbidden zone, which forms the maximum angle at which the out-of-flight area is out of the forbidden zone in the first direction with reference to the i-th intermediate destination Ni, as the j-th intermediate destination Nj ; And
Wherein when the destination D exists only in the first direction on the basis of the kth intermediate destination Nk, the flight path providing apparatus may further include a destination S, a first intermediate destination N1, Providing a path between the destination and the kth intermediate destination (Nk) to the destination (D) to the drones by a flight path avoiding the forbidden zone.
How to provide flight path.
상기 제1 중간 목적지(N1)로 설정하는 단계는,
상기 목적지(D)와 상기 출발지(S) 및 상기 비행 금지 구역의 각 꼭지점 (Ax)이 이루는 사잇각 ∠DSAx를 기준으로 상기 제1 중간 목적지를 설정하는 단계를 포함하는,
비행 경로 제공 방법.The method according to claim 1,
The step of setting to the first intermediate destination (N1)
And setting the first intermediate destination based on an angle? DSAx formed by the destination (D), the origin (S), and each vertex (Ax) of the prohibited area.
How to provide flight path.
상기 제j 중간 목적지(Nj)로 설정하는 단계는,
상기 목적지(D)와 상기 제i 중간 목적지(Ni) 및 상기 비행 금지 구역의 각 꼭지점 (Ax)이 이루는 사잇각 ∠DNiAx를 기준으로 상기 제j 중간 목적지를 설정하는 단계를 포함하되,
상기 비행 금지 구역의 각 꼭지점(Ax)는 상기 제i 중간 목적지(Ni)에서 상기 제1 방향으로 존재하는 꼭지점만 해당되는 것인,
비행 경로 제공 방법.The method according to claim 1,
The step of setting to the jth intermediate destination (Nj)
Setting the jth intermediate destination based on an angle? DNiAx formed by the destination (D), the ith intermediate destination (Ni), and each vertex (Ax) of the prohibited area,
Wherein each vertex (Ax) of the non-flying area corresponds to only a vertex existing in the first direction in the i-th intermediate destination (Ni)
How to provide flight path.
상기 비행 경로 제공 장치가, 상기 출발지(S) 또는 상기 목적지(D) 중 어느 하나라도 상기 비행 금지 구역에 포함되는 경우에는 비행이 불가한 것으로 판단하는 단계를 더 포함하는,
비행 경로 제공 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of determining that the flight is impossible if the flight path providing apparatus is included in the non-flying area, either the start point (S) or the destination point (D)
How to provide flight path.
상기 비행 경로 제공 장치가, 상기 제1 방향과는 다른 제2 방향으로 회피 경로를 탐색하고, 상기 제1 방향의 회피 경로와 상기 제2 방향의 회피 경로를 비교하여 최단 회피 경로를 상기 드론에게 제공하는 단계를 더 포함하는,
비행 경로 제공 방법.The method according to claim 1,
The flight path providing apparatus searches for the avoidance route in a second direction different from the first direction and compares the avoidance route in the first direction with the avoidance route in the second direction to provide the shortest escape route to the drones ≪ / RTI >
How to provide flight path.
상기 비행 경로 제공 장치가, 상기 비행 금지 구역이 복수 개가 있는 경우, 상기 복수 개의 비행 금지 구역을 모두 포함하는 하나의 비행 금지 구역을 모델링 하는 단계를 더 포함하는,
비행 경로 제공 방법.The method according to claim 1,
Wherein the flight path providing device further includes modeling one prohibited area including all of the plurality of prohibited areas when there are a plurality of prohibited areas,
How to provide flight path.
상기 하나의 비행 금지 구역을 모델링 하는 단계는,
상기 하나의 비행 금지 구역의 면적에 기초하여 n개의 꼭지점을 갖는 다각형을 상기 하나의 비행 금지 구역으로 모델링 하는 단계를 포함하는,
비행 경로 제공 방법.The method according to claim 6,
Wherein modeling the one non-flying zone comprises:
Modeling a polygon having n vertices based on the area of the one non-flying zone into the one non-flying zone.
How to provide flight path.
상기 비행 경로 제공 장치가, 상기 비행 금지 구역이 복수 개가 있는 경우, 제1 비행 금지 구역을 회피하기 위한 제1 회피 경로를 탐색하는 단계;
상기 비행 경로 제공 장치가, 상기 제1 회피 경로의 제m 중간 목적지와 제n 중간 목적지 사이에 존재하는 제2 비행 금지 구역을 회피하기 위해, 상기 제m 중간 목적지를 새로운 출발점으로 하고 상기 제n 중간 목적지를 새로운 목적지로 하는 제2 회피 경로를 탐색하는 단계; 및
상기 비행 경로 제공 장치가, 상기 제1 회피 경로에서 상기 제m 중간 목적지와 상기 제n 중간 목적지 사이의 경로만 상기 제2 회피 경로로 대체하여, 상기 제2 회피 경로를 상기 제1 회피 경로에 병합하는 단계를 더 포함하는,
비행 경로 제공 방법.The method according to claim 1,
If the flight path providing apparatus has a plurality of the prohibited areas, searching for a first avoidance path for avoiding the first prohibited area;
Wherein the flight path providing device is configured to set the mth intermediate destination as a new starting point and to avoid the second ninth intermediate point as a new starting point in order to avoid a second prohibiting zone existing between the mth intermediate destination and the nth intermediate destination of the first avoidance path, Searching for a second avoidance path having a destination as a new destination; And
Wherein the flight path providing apparatus replaces only the path between the mth intermediate destination and the nth intermediate destination in the first avoidance path by the second avoidance path and merges the second avoidance path into the first avoidance path, ≪ / RTI >
How to provide flight path.
상기 비행 경로 제공 장치가, 면적이 가장 큰 제1 비행 금지 구역의 제1 회피 경로를 우선하여 탐색하고, 상기 제1 비행 금지 구역보다 면적이 작은 제2 비행 금지 구역의 제2 회피 경로를 탐색하고, 상기 제2 회피 경로를 상기 제1 회피 경로에 병합하는 것인,
비행 경로 제공 방법.9. The method of claim 8,
The flight path providing apparatus searches for a first avoidance route in a first prohibited area having the largest area and searches for a second avoidance route in a second prohibited area having a smaller area than the first prohibited area And the second avoiding path is merged into the first avoiding path.
How to provide flight path.
하나 이상의 프로세서;
상기 프로세서에 의하여 수행되는 컴퓨터 프로그램을 로드하는 메모리; 및
드론이 비행할 수 없는 비행 금지 구역 관한 정보를 저장하는 스토리지를 포함하되,
상기 컴퓨터 프로그램은,
드론이 비행하고자 하는 출발지(S)와 목적지(D)의 직선 경로 사이에 상기 비행 금지 구역이 있는 경우, 상기 출발지(S)를 기준으로 제1 방향으로 상기 비행 금지 구역을 벗어나는 최대 각도를 이루는 상기 비행 금지 구역의 제1 꼭지점을 제1 중간 목적지(N1)로 설정하는 오퍼레이션;
제i 중간 목적지(Ni)를 기준으로 상기 제1 방향으로 상기 비행 금지 구역을 벗어나는 최대 각도를 이루는 상기 비행 금지 구역의 제j 꼭지점을 제j 중간 목적지(Nj)로 설정하는 오퍼레이션; 및
제k 중간 목적지(Nk)를 기준으로 상기 제1 방향으로 상기 목적지(D)만 존재하는 경우, 상기 출발지(S)-상기 제1 중간 목적지(N1)-복수 개의 중간 목적지-상기 제k 중간 목적지(Nk)-상기 목적지(D)를 잇는 경로를 상기 비행 금지 구역을 회피하는 비행 경로로 상기 드론에 제공하는 오퍼레이션을 포함하는,
비행 경로 제공 장치.Network interface;
One or more processors;
A memory for loading a computer program executed by the processor; And
Includes storage that stores information about prohibited areas that the drones can not fly,
The computer program comprising:
(S) and the straight path of the destination (D) in the first direction with respect to the departure point (S) when the dragon is in the first direction Setting a first vertex of the no-fly zone to a first intermediate destination (N1);
Setting a j-th vertex of the prohibited area to a j-th intermediate destination (Nj) at a maximum angle that deviates from the prohibited area in the first direction with respect to the ith intermediate destination (Ni); And
Wherein when the destination (D) exists only in the first direction with respect to the kth intermediate destination (Nk), the source (S), the first intermediate destination (N1), the plurality of intermediate destinations, (Nk) < / RTI > to said destination (D) to said drones by a flight path avoiding said < RTI ID =
Flight path provider.
상기 제1 중간 목적지(N1)로 설정하는 오퍼레이션은,
상기 목적지(D)와 상기 출발지(S) 및 상기 비행 금지 구역의 각 꼭지점 (Ax)이 이루는 사잇각 ∠DSAx를 기준으로 상기 제1 중간 목적지를 설정하는 오퍼레이션을 포함하는,
비행 경로 제공 장치.11. The method of claim 10,
The operation for setting the first intermediate destination N1 may be,
And setting the first intermediate destination based on an angle? DSAx formed by the destination (D), the origin (S), and each vertex (Ax) of the prohibited area.
Flight path provider.
상기 제j 중간 목적지(Nj)로 설정하는 오퍼레이션은,
상기 목적지(D)와 상기 제i 중간 목적지(Ni) 및 상기 비행 금지 구역의 각 꼭지점 (Ax)이 이루는 사잇각 ∠DNiAx를 기준으로 상기 제j 중간 목적지를 설정하는 오퍼레이션을 포함하되,
상기 비행 금지 구역의 각 꼭지점(Ax)는 상기 제i 중간 목적지(Ni)에서 상기 제1 방향으로 존재하는 꼭지점만 해당되는 것인,
비행 경로 제공 장치.11. The method of claim 10,
The operation for setting the jth intermediate destination (Nj)
And setting the jth intermediate destination based on an angle? DNiAx formed by the destination (D), the ith intermediate destination (Ni), and each vertex (Ax) of the prohibited area,
Wherein each vertex (Ax) of the non-flying area corresponds to only a vertex existing in the first direction in the i-th intermediate destination (Ni)
Flight path provider.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170051209A KR20180117967A (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Method and apparatus for providing path for avoiding no drone zone |
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KR1020170051209A KR20180117967A (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Method and apparatus for providing path for avoiding no drone zone |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190077997A Division KR102100967B1 (en) | 2019-06-28 | 2019-06-28 | Method and apparatus for providing path for avoiding no drone zone |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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KR20180117967A true KR20180117967A (en) | 2018-10-30 |
Family
ID=64100882
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KR1020170051209A KR20180117967A (en) | 2017-04-20 | 2017-04-20 | Method and apparatus for providing path for avoiding no drone zone |
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KR (1) | KR20180117967A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200080379A (en) * | 2018-12-17 | 2020-07-07 | 주식회사 무지개연구소 | Safety flight path creation system and method for big data based drone |
KR20200081806A (en) * | 2018-12-28 | 2020-07-08 | 부경대학교 산학협력단 | Method and apparatus for setting the flight path of a drones |
CN113791610A (en) * | 2021-07-30 | 2021-12-14 | 河南科技大学 | Global path planning method for mobile robot |
-
2017
- 2017-04-20 KR KR1020170051209A patent/KR20180117967A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113791610B (en) * | 2021-07-30 | 2024-04-26 | 河南科技大学 | Global path planning method for mobile robot |
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