KR20190052849A - 차량의 드론 이착륙 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 드론 착륙 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 차량의 루프에 장착된 이착륙장치에 드론 착륙시, 드론과의 거리에 따라 자기력(magnetic force)의 세기를 조절하여 드론을 이착륙장치로 안전하게 유도함으로써, 차량이 주행중에도 드론을 무사히 착륙시킬 수 있는 차량의 드론 착륙 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 차량의 드론 이착륙 제어 장치에 있어서, 착륙지점정보로서 차량의 위치정보를 드론으로 전송하며 상기 드론의 식별정보를 수신하는 통신부; 상기 드론과의 이격거리를 측정하는 거리 측정부; 자기력을 발생시키는 자기력 발생부; 및 상기 드론이 목표 드론인지 식별하고, 목표 드론이면 상기 목표 드론과의 이격거리에 상응하는 자기력을 발생시키도록 상기 자기력 발생부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

차량의 드론 이착륙 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING TAKING OFF AND LANDING OF A DRON IN A VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 드론 이착륙 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 루프(roof)에 드론의 이착륙장치가 장착된 차량이 주행중에도 상기 드론을 안전하게 이착륙시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.

최근 수년 사이에 멀티 콥터(multi-copter) 등의 소형 무인 비행체의 활용 방안을 두고 다양한 연구가 진행되고 있다. 여기서, 무인 비행체는 프로그램화된 제어방식 또는 외부로부터 전송되는 제어신호에 따라 인간의 관여 없이도 특정 목적을 달성하기 위해 자동으로 이륙과 비행 및 착륙 가능한 비행체를 의미하며 드론(drone)이라고도 부른다. 드론은 군사용 정찰 드론부터 무인 촬영기와 무인 택배 배달 서비스 등의 통상적인 분야에 이르기까지 그 활용분야가 무궁무진하다. 특히, 기술의 발전에 따라 드론 자체의 무게는 가벼워졌고, 이동거리가 늘어났으며, 각종 센서를 장착하게 됨으로써 드론의 역할은 보다 다양화되고 있다.

한편, 대부분의 차량에 내비게이션이 장착되어 있으며, 이를 통해 자신의 현재 위치를 파악하거나 목적지까지의 경로를 확인하기가 매우 용이 해졌다. 내비게이션은 경로정보뿐만 아니라, 교통의 흐름이 원활 여부까지 알려주기 때문에 운전자는 도로의 상황에 맞게 자동차의 운행을 제어할 수 있다.

대부분의 내비게이션은 GPS 위성으로부터 시간에 따른 GPS 위치좌표를 수신함으로써 자동차의 위치를 나타낼 수 있다. 즉, 내비게이션에 내장된 지도정보와 위성으로부터 전달되는 신호에 기초하여 각종 정보를 사용자에게 제공하는 것이다. 또한, 내비게이션 시스템 중 일부는 교통 상황 감시를 위해 도로상에 구비된 실시간 CCTV 영상을 스트리밍을 통해 운전자에게 제공하는 기능을 포함하기도 한다.

하지만, 운전자가 활용할 수 있는 실시간 CCTV 영상 정보는 극히 제한적이다. 우선, 도로마다 설치된 CCTV의 개수가 일정하지 않으며, 운전자가 임의로 모든 CCTV에 접속하여 영상을 확인할 수도 없다. 즉, 공용으로 구비된 CCTV 외에는 관계자가 아닌 사람의 접속 및 제어가 엄격하게 제한되고 있다. 또한, 대부분의 CCTV는 설치 방향이 고정되어 있기 때문에 사용자가 원하는 방향의 영상을 임의대로 선택할 수도 없다. 때문에 CCTV를 통해서 주행중인 자신의 차량 근방의 영상정보 등을 획득할 수 있는 방법이 지금으로서는 전무한 실정이다.

차량의 운행 중 차량의 진행 경로 전방의 상황이 궁금한 경우가 많다. 예컨대, 비교적 빠른 속도로 원활하게 주행할 수 있던 도로가 갑자기 차량 증가로 정체 상태가 된다거나 할 경우에는 차량 전방에 사고 등의 발생 가능성이 있지만, 확인할 방법이 없어서 다른 우회로를 선택하거나 대책 없이 무작정 기다려야 하는 상황이 있다.

상기와 같은 상황에서 차량에 탑재된 무인기를 자체적으로 이륙시켜 무인기에 탑재된 카메라로 전방의 상황을 촬영하여 실시간으로 차량에서 확인할 수 있다면 매우 편리할 것이다.

이외에도 넓은 초원이나 사막 등을 주행하면서 무인기를 이륙시켜 주변 상황을 살피거나, 원하는 동물이나 지점 등을 촬영하여 실시간으로 확인하도록 하는 것 내지는, 관광객을 탑승시킨 차량에서 무인기를 띄워 상기 관광객 자신들의 주행상황을 상공에서 촬영하여 실시간으로 자신들의 주행모습을 볼 수 있도록 제공하는 것 등은 새로운 사업과 시장을 제공할 것이다.

또한, 구급차량이나 소방차 또는 군용 차량 등과 같은 경우에는, 이동하면서 미리 무인기를 보내 목적지의 상황을 살피거나 목적지 인원들에게 협조를 구하는 등 다양한 용도의 사용이 가능할 것이다.

상기한 바와 같은 무인기의 활용의 전제가 되는 기술은, 주행중인 차량에서 무인기를 이륙시킬 수 있도록 하는 기술과, 이륙한 무인기를 차량으로 다시 착륙시킬 수 있도록 하는 기술이다.

특히, 무인기의 착륙을 위해 차량이 정차할 수 없는 상황, 즉 차량이 주행하고 있는 상황에서도 무인기가 안전하고 안정된 상태로 차량에 착륙할 수 있도록 하는 기술이 필요하다.

대한민국등록특허 제10-1617594호

본 발명은 차량의 루프에 장착된 이착륙장치에 드론 착륙시, 드론과의 거리에 따라 자기력(magnetic force)의 세기를 조절하여 드론을 이착륙장치로 안전하게 유도함으로써, 차량이 주행중에도 드론을 무사히 착륙시킬 수 있는 차량의 드론 이착륙 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 차량의 드론 이착륙 제어 장치에 있어서, 착륙지점정보로서 차량의 위치정보를 드론으로 전송하며 상기 드론의 식별정보를 수신하는 통신부; 상기 드론과의 이격거리를 측정하는 거리 측정부; 자기력을 발생시키는 자기력 발생부; 및 상기 드론이 목표 드론인지 식별하고, 목표 드론이면 상기 목표 드론과의 이격거리에 상응하는 자기력을 발생시키도록 상기 자기력 발생부를 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 본 발명의 장치는 이격거리에 상응하는 자기력의 세기가 기록된 테이블을 저장하는 메모리를 더 포함할 수도 있다.

여기서, 상기 제어부는 자기력을 발생시키는 제어신호를 상기 목표 드론으로 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수도 있다. 이때, 상기 목표 드론이 발생시키는 자기력의 극성은 상기 자기력 발생부가 발생시킨 자기력의 극성과 서로 다르다.

또한, 상기 제어부는 상기 목표 드론이 식별된 후에 상기 목표 드론과의 이격거리를 측정하도록 상기 거리 측정부를 활성화할 수도 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 차량이 주행중이면 상기 차량의 위치정보를 주기적으로 상기 목표 드론으로 전송하도록 상기 통신부를 제어할 수도 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 차량의 드론 이착륙 제어 방법에 있어서, 착륙지점정보로서 차량의 위치정보를 드론으로 전송하는 단계; 상기 드론과의 이격거리를 측정하는 단계; 상기 드론이 근접함에 따라 목표 드론 여부를 식별하는 단계; 및 상기 드론이 목표 드론인 경우 상기 목표 드론과의 이격거리에 상응하는 자기력을 발생시키는 단계를 포함한다.

상기 본 발명의 방법은 이격거리에 상응하는 자기력의 세기가 기록된 테이블을 저장하는 단계를 더 포함할 수도 있다.

상기 본 발명의 방법은 자기력을 발생시키는 제어신호를 상기 목표 드론으로 전송하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 이때, 상기 목표 드론이 발생시키는 자기력의 극성은 상기 자기력 발생부가 발생시킨 자기력의 극성과 서로 다르다.

여기서, 상기 이격거리를 측정하는 단계는 상기 목표 드론이 식별된 후에 상기 목표 드론과의 이격거리를 측정할 수도 있다.

또한, 상기 위치정보를 전송하는 단계는 상기 차량이 주행중이면 상기 차량의 위치정보를 주기적으로 상기 목표 드론으로 전송할 수도 있다.

상기와 같은 본 발명은, 차량의 루프에 위치한 이착륙장치에 드론 착륙시, 드론과의 거리에 따라 자기력(magnetic force)의 세기를 조절하여 드론을 이착륙장치로 안전하게 유도함으로써, 차량이 주행중에도 드론을 무사히 착륙시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 드론의 활용 예를 나타낸 도면,
도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 드론의 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 차량의 드론 이착륙 제어 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 드론의 이착륙장치에 대한 일예시도,
도 5 는 본 발명에 따른 드론의 이착륙장치에 대한 일실시예 측면도,
도 6 은 본 발명에 따른 드론의 이륙 과정에 대한 일예시도,
도 7 은 본 발명에 따른 드론의 착륙 과정에 대한 일예시도,
도 8 은 본 발명에 따른 차량의 드론 착륙 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 드론의 활용 예를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 드론(100)은 자차(200)에 구비된 이착륙 제어 장치(미도시)와 페어링(pairing) 될 수 있으며, 사용자의 조작 또는 기 설정된 작동방식에 따라 자차(200)의 상측 방향 공간에서 호버링(hovering) 하며 자차(200)의 전방 상황에 대한 모니터링을 수행할 수 있다.

도 1은 자차(200)의 전방에 신호등(400)이 존재하며, 신호등(400)과 자차(200) 사이에 선행차량(201, 202)이 존재하는 상황을 가정하고 있다.

도 1과 같은 상황에서 자차(200)의 운전자는 시야를 가로막고 있는 선행차량(201) 때문에 선행차량(201) 전방의 교통상황에 대한 정보를 획득할 방법이 전혀 없다. 특히, 도 1의 경우와 같이 바로 앞의 선행차량(201)이 트럭이나 버스 등 대형 차량에 속하는 경우 해당 차량 전방의 상황을 알 수 없기 때문에 예상하지 못했던 돌발상황 등에 대처하기가 용이하지 않다.

현재의 내비게이션 시스템에서는 속도, 주행 경로나 지역명 등과 같은 정보만 사용자에게 제공할 뿐, 바로 앞차의 주행상태, 앞차의 전방의 교통상태, 도로상의 신호등의 상태 및 교차로 인근의 영상 정보 등의 주변 환경정보를 제공하고 있지 않다.

하지만, 도 1의 경우처럼 자차(200)가 각종 감지수단을 장착한 드론(100)과 페어링된 경우, 사용자는 해당 드론(100)이 감지한 각종 정보를 수신함으로써 자차(200) 주변의 상황을 용이하게 확인할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 드론(100)은 감지수단으로서 정지영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 카메라를 포함할 수 있으며, 카메라를 통해 촬영한 영상정보를 실시간으로 자차(200)로 전송할 수 있다.

도 1에서 가는 실선은 드론(100)의 카메라의 시야각(θ)을 나타내기 위한 지시선(va)이며, 점선 화살표(101)는 드론(100)과 자차(200) 사이의 정보의 흐름을 도시한 것이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 드론(100)은 광각 렌즈가 장착된 카메라를 감지수단으로서 구비할 수 있으며, 이 경우 광 시야 범위에서 촬영을 수행할 수도 있다.

또한, 드론(100)은 복수 개의 카메라를 장착할 수도 있으며, 복수의 방향에 대한 실시간 영상정보를 획득하여 운전자에게 제공할 수도 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 운전자는 드론(100)이 제공하는 실시간 영상을 자차(200)의 내비게이션 화면 등의 출력수단을 통해 확인할 수도 있다.

도 1의 실시예에 따르면, 운전자는 첫 번째 선행차량(201) 및 두 번째 선행차량(202)의 운행상황 및 전방의 교통상황을 즉각적으로 확인할 수 있으며, 신호등(400)이나 도로상의 장애물, 도로상의 사고 등의 특수한 이벤트에 대해서 용이하게 대처할 수도 있다. 즉, 도 1의 드론(100)은 운전자 시야의 사각지대를 해결하는 하나의 솔루션으로서 활용될 수 있다. 드론(100)은 기존의 통신 인프라가 제공할 수 없는 정보를 제공한다는 측면에서 그 의의가 존재한다고 할 수 있다.

한편, 도 1의 실시예에서 드론(100)은 4개의 프로펠러를 포함하고 있는 쿼드콥터(quadcopter)인 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되지 않으며, 다양한 형태의 비행체로 구비될 수 있다.

도 2 는 본 발명의 실시예에 따른 드론(100)의 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 드론(100)은 제어부(110), 동력부(120), 통신부(130), 감지부(140), 및 자기력 발생부(150)를 포함할 수 있다. 본 발명을 실시하는 방식에 따라서 각 구성요소는 서로 결합되어 하나로 구비될 수 있으며, 발명을 실시하는 방식에 따라서 일부의 구성요소가 생략될 수도 있다.

제어부(110)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다. 이러한 제어부(110)는 하드웨어 또는 소프트웨어의 형태로 구현될 수 있으며, 하드웨어 및 소프트웨어가 결합된 형태로도 존재할 수 있다. 바람직하게는, 제어부(110)는 마이크로프로세서로 구비될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

동력부(120)는 상기 제어부(110)의 제어에 의해 드론(100)의 이동 및 자세 제어를 수행할 수 있다. 동력부(120)는 다양한 방식으로 구비될 수 있다. 본 발명을 실시하는 방식에 따라서 상기 동력부(120)는 제트 기류를 방출하는 제트 엔진, 프로펠러와 터보 엔진이 결합된 터보 프롭 기관일 수 있다. 하지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 드론(100)은 복수의 프로펠러를 포함하는 멀티콥터(multi-copter)일 수 있다. 멀티콥터의 경우, 다른 형태의 무인 비행체에 비해 공중에서의 자세 제어가 유리하고, 특정 고도의 특정 위치에서 지속적인 공중 비행 상태를 유지할 수 있는 호버링도 가능하다. 이 경우 동력부(120)는 적어도 하나의 프로펠러 및 상기 프로펠러를 구동시키는 모터 등의 구동 수단을 포함할 수 있다.

통신부(130)는 상기 제어부(110)의 제어에 의해 외부 통신장치와 무선통신을 수행할 수 있다. 여기서 외부 통신장치는 드론(100)과 페어링된 자동차, 타 드론뿐만 아니라 스마트폰 등의 무선 단말기 및 무선 통신 기지국 등을 포함할 수 있다. 이러한 통신부(130)는 가시광 통신, 적외선 통신 WiFi, 블루투스와 같은 근거리 무선 통신 방식뿐만 아니라 WCDMA, EV-DO, HSDPA, LTE 등의 통신 방식을 활용하여 무선 통신을 수행할 수도 있다.

또한, 통신부(130)는 자차(200)에 구비된 착륙 제어 장치로부터 GPS 위치좌표를 주기적으로 수신할 수도 있다. 이러한 GPS 위치좌표는 자차(200)의 위치를 나타내는 정보로서, 드론(100)의 착륙 지점(자차의 루프)으로서 이용될 수 있다.

제어부(110)는 통신부(130)를 통해 후술하는 감지부(140)에서 생성된 각종 정보들을 자차(200)로 전송할 수 있고, 자동차 또는 스마트폰 등의 무선단말을 통해 전송되는 사용자의 제어신호를 수신할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 드론(100)은 자차(200)에 장착된 내비게이션과 연동할 수 있으며, 통신부(130)를 통해 내비게이션에 저장된 목적지 정보, 경로정보 및 GPS를 통해 파악되는 위치정보 등을 자차(200)로부터 수신할 수도 있다. 또 다른 실시예에 따르면 드론(100)은 통신부(130)를 통해 자차(200)의 가속, 정지 및 방향 전환 등과 같은 차량 제어 정보를 수신할 수도 있다.

감지부(140)는 상기 제어부(110)의 제어에 의해 드론(100)의 외부 환경을 감지할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 감지부(140)는 카메라 등의 영상 촬영 수단, 마이크 등의 음향 감지 수단을 포함할 수 있다.

또한, 발명을 실시하는 방식에 따라서 감지부(140)는 복수의 카메라 또는 복수의 마이크를 구비할 수도 있다.

또한, 드론(100)의 감지부(140)는 적외선 감지 센서를 포함할 수 있으며, 이를 통해 외부 환경 및 사물의 온도, 야간 상황에서 도로상의 장애물이나 얼음 등을 용이하게 센싱할 수도 있다. 한편, 본 발명을 실시하는 방식에 따라서 드론(100)은 상기 제어부(110)의 제어에 의해 드론(100)의 이동속도, 고도 및 기울어진 정도를 감지하는 기압계, 고도계, 자이로스코프, 가속도 센서, 압력 감지 센서 등을 포함할 수 있으며, 이를 통해 드론(100)의 이동속도, 고도 및 기울어진 정도를 감지할 수 있다.

자기력 발생부(150)는 제어부(110)의 제어하에 활성화되어 자기력을 발생한다. 이러한 자기력 발생부(150)는 전자석으로 구현될 수 있다. 이때, 제어부(110)는 통신부(130)를 통해 착륙제어장치로부터 활성화신호를 수신함에 따라 자기력 발생부(150)를 활성화할 수도 있다. 또한, 제어부(110)는 드론(100)의 이륙시 자체 판단 또는 착륙제어장치로부터의 명령에 따라 자기력 발생부(150)를 비활성화할 수도 있다.

이러한 자기력 발생부(150)에 의해 발생하는 자기력은 자차(200)에 구비된 착륙장치에 의해 발생하는 자기력에 비해 크지 않지만 드론(100)의 안전한 착륙에 도움을 줄 수 있다. 물론, 구현 방식에 따라 드론(100)이 자기력 발생부(150)를 구비하지 않아도 무방하다.

도 2에 도시되어 있지는 않지만, 드론(100)은 GPS 위치좌표를 파악할 수 있는 측위부(미도시)를 추가로 포함할 수도 있다. 이를 통해 드론(100)의 제어부(110)는 자차(200)의 도움 없이도 자체적으로 드론(100)의 GPS 위치좌표를 파악할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 자동차와 페어링되어 상기 자동차에게 정보를 제공하는 드론에 있어서, 상기 드론의 주변 환경을 센싱하는 감지부, 외부 통신 장치와 정보를 송수신하고, 상기 자동차로부터 차량 제어 정보를 수신하는 통신부 및 상기 드론의 각 부를 제어하고, 상기 수신된 차량 제어 정보에 기초하여 상기 드론의 운영 모드(operating mode)를 선택하고, 상기 감지부를 통해 상기 운영 모드에 따라 주변 환경을 센싱하고, 상기 주변 환경 센싱 결과로부터 주변 상황 판별의 기준이 되는 핵심정보를 추출하고, 상기 핵심정보에 기초하여 판별된 상기 자동차의 주변 상황 정보를 상기 통신부를 통해 상기 자동차로 전송하는 제어부를 포함하는 드론이 제공될 수 있다. 여기서, 상기 차량 제어 정보는 상기 자동차에 장착된 감지 수단의 측정 결과 데이터 및 상기 자동차의 운전자가 상기 자동차를 제어할 때 발생하는 제어신호를 포함할 수 있다.

도 3 은 본 발명에 따른 차량의 드론 이착륙 제어 장치에 대한 일실시예 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 드론 이착륙 제어 장치는, 메모리(30), 통신부(31), 거리 측정부(32), 자기력 발생부(33), 및 제어부(34)를 포함할 수 있다.

상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 메모리(30)는 차량의 루프에 구비된 이착륙장치에 드론(100)을 착륙 또는 이륙시키는데 필요한 각종 제어 로직(알고리즘)을 저장할 수 있으며, 자체에 구비하고 있는 GPS 수신기(미도시) 또는 자차(200)에 구비된 내비게이션 시스템을 통해 획득한 자차(200)의 위치정보(GPS 위치좌표 등)를 저장할 수 있다. 이때, 상기 위치정보는 착륙지점(자차(200)의 루프)을 나타내는 정보로서, 자차(200)가 주행중인 경우 주기적으로 업데이트될 수 있다.

또한, 메모리(30)는 드론(100)과의 이격거리에 따른 자기력의 세기가 기록된 테이블을 구비할 수도 있다. 일례로, 상기 테이블에는 드론(100)과의 거리가 3m일 때 최대치의 자기력이 기록되고, 1m일 때 최소치의 자기력이 기록될 수 있다. 이때, 최대값과 최소값에 기초하여 중간값들을 산출해 낼 수 있다.

이러한 메모리(30)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), SSD 타입(Solid State Disk type), SDD 타입(Silicon Disk Drive type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), SRAM(static random access memory), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

다음으로, 통신부(31)는 드론(100)과의 통신 인터페이스를 제공하며, 드론(100)을 제어하기 위한 각종 제어신호를 드론(100)으로 전송하고, 드론(100)에 의해 수집된 각종 데이터 및 상기 제어신호에 상응하는 응답신호 등을 수신할 수 있다.

또한, 통신부(31)는 드론(100)으로 주기적으로 자차(200)의 위치정보(일례로, GPS 위치좌표)를 전송할 수도 있다. 이러한 GPS 위치좌표는 드론(100)의 착륙 위치정보(자차(200)의 루프)로서 이용될 수 있다.

또한, 통신부(31)는 일례로 블루투스 통신방식을 통해 자차(200)에 근접한 드론(100)과 통신하여 ID를 식별할 수도 있다. 이는 드론(100)이 자차(200)의 운전자 소유물인지 아닌지를 식별하기 위함이다.

다음으로, 거리 측정부(32)는 레이더 센서, 초음파 센서 등으로 구현될 수 있으며, 자차(200)의 상공에서 호버링하고 있는 드론(100)과의 이격거리를 측정한다.

다음으로, 자기력 발생부(33)는 전자석으로 구현될 수 있으며, 제어부(34)의 제어하에 자기력을 발생시킨다. 이때, 발생하는 자기력의 극성은 드론(100)에 구비된 자기력 발생부에 의해 발생하는 자기력의 극성과 반대이다. 즉, 상호 간에 인력이 발생하도록 한다. 경우(착륙시점의 충격 완화 등)에 따라서 척력이 발생하도록 구현할 수도 있다.

또한, 자기력 발생부(33)는 제어부(34)의 제어하에 발생하는 자기력의 세기를 조절할 수도 있다. 참고로, 전자석은 전류가 흐르면 자기화되고 전류를 끊으면 자기화되지 않은 원래의 상태로 되돌아가는 자석으로서, 전류의 세기를 조절하여 자기력의 세기를 조절할 수 있다.

다음으로, 제어부(34)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다. 이러한 제어부(34)는 마이크로프로세서로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

특히, 제어부(34)는 자차(200)의 GPS 위치정보, 즉 드론(100)의 착륙지점정보(일례로, 자차(200)의 루프)를 주기적으로 드론(100)으로 전송하도록 통신부(31)를 제어할 수 있다. 이는 차량이 주행중인 경우로서 차량이 정차한 경우에는 주기적으로 전송할 필요는 없다.

또한, 제어부(34)는 자차(200)에 근접한 드론(100)과 블루투스 통신을 통해 ID를 식별할 수도 있다.

또한, 제어부(34)는 정상적인 드론(자차 운전자의 소유물)으로 판정되면 거리 측정부(32)를 활성화하여 드론(100)과의 이격거리를 측정할 수 있다. 이때, 제어부(34)는 드론(100)도 자기력을 발생시키도록 통신부(31)를 통해 드론(100)으로 제어신호를 송신할 수도 있다.

또한, 제어부(34)는 메모리(30)에 저장된 이격거리에 따른 자기력의 세기가 기록된 테이블에 기초하여, 거리 측정부(32)에 의해 측정된 드론(100)과의 이격거리에 상응하는 자기력을 발생시키도록 자기력 발생부(33)를 제어할 수 있다. 이때, 발생되는 자기력의 극성은 드론(100)에 의해 발생되는 자기력의 극성(자기장의 방향)과 반대이다. 즉, 드론(100) 착륙시 이착륙장치와 드론(100) 간에는 인력이 발생한다.

결국, 제어부(34)는 자차(200)의 루프에 구비된 이착륙장치에 드론(100) 착륙시 자기력의 세기를 조절하여 드론(100)을 착륙시킴으로써, 차량이 주행중이더라도 안전하게 착륙시킬 수 있다.

도 4 는 본 발명에 따른 드론의 이착륙장치에 대한 일예시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 드론의 이착륙장치(410)는 자차(200)의 루프에 장착되며, 특히 착륙한 드론(100)을 차량의 실내로 인입할 수 있도록 구현될 수 있다. 즉, 이착륙장치(410)는 착륙한 드론을 차량의 실내에 위치한 운전자가 수취할 수 있도록 드론(100)을 차량의 실내로 이동시킬 수 있는 구조를 갖는다.

일례로, 드론(100)이 착륙하는 착륙대의 각 모서리에는 자차(200)의 루프와 연결된 부재(휘어짐을 갖는 플라스틱)가 위치하여 착륙대가 차량의 실내로 인입되는 경우 루프 내부에 실장된 부재가 루프 내부로부터 인출되면서 착륙대가 차량의 실내로 인입되도록 구현할 수 있다. 이때, 수동 조작에 의해 동작하는 경우에는 착륙대의 차량측 면에 손잡이가 구비될 수 있고, 자동 조작에 의해 동작하는 경우에는 모터가 구비되어 상기 부재를 밀어내는 형태로 구현될 수 있다.

도 5 는 본 발명에 따른 드론의 이착륙장치에 대한 일실시예 측면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 드론의 이착륙장치(410)는 평상시 차량의 루프(420) 역할을 수행하며, 드론이 이륙하거나 착륙하는 경우에는 하기의 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같은 기능을 수행한다.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 드론의 이륙 및 착륙 과정에 대해 살펴보기로 한다.

도 6 은 본 발명에 따른 드론의 이륙 과정에 대한 일예시도이다.

도 6의 (a)도시된 바와 같이, 운전자는 차량의 실내로 이동된 이착륙장치에 드론을 거치한다. 드론의 거치가 완료되면 이착륙장치는 자동으로 또는 운전자의 버튼 입력 또는 운전자의 미는 힘에 의해, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 드론을 차량의 실외로 이동시킨다. 이때, 바람에 의해 드론이 날아가는 것을 방지하기 위해 자기력을 발생시킬 수도 있다. 이후, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이 드론을 이륙시킬 수 있다.

도 7 은 본 발명에 따른 드론의 착륙 과정에 대한 일예시도이다.

도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 자차(200)의 GPS 위치정보에 기초하여 드론(100)이 이착륙장치 근처로 이동하면, 제어부(34)는 드론(100)과 통신하여 ID를 식별한다.

정상적인 드론이면 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 자기력을 발생시켜 드론을 이착륙장치로 유도한다. 이때, 제어부(34)는 드론(100)과의 이격거리에 따른 자기력의 세기가 기록된 테이블에 기초하여 자기력의 세기를 조절하도록 자기력 발생부(33)를 제어한다.

이후, 드론(100)이 착륙하면 이착륙장치는 자동으로 또는 운전자의 버튼 입력 또는 운전자의 끄는 힘에 의해, 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 드론(100)을 차량의 실내로 이동시킬 수 있다.

도 8 은 본 발명에 따른 차량의 드론 착륙 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

먼저, 통신부(31)가 제어부(34)의 제어하에 착륙지점정보로서 차량의 위치정보를 드론으로 전송한다(801). 이때, 위치정보는 GPS 위치좌표일 수도 있다.

이후, 거리 측정부(32)가 제어부(34)의 제어하에 상기 드론과의 이격거리를 측정한다(802). 이때, 거리 측정부(32)는 레이더, 초음파 등을 이용하여 이격거리를 측정할 수 있다.

이후, 제어부(34)가 상기 드론이 근접함에 따라 목표 드론 여부를 식별한다(803). 이때, 상기 드론이 목표 드론인지 식별하는 과정은 블루투스 통신을 통해 수행될 수 있으며, ID 정보가 이용될 수 있다.

이후, 자기력 발생부(33)가 제어부(34)의 제어하에 상기 드론이 목표 드론인 경우 상기 목표 드론과의 이격거리에 상응하는 자기력을 발생시킨다(804). 이때, 자기력의 발생은 전자석에 의해 이루어질 수 있다.

이러한 과정을 통해 차량이 주행중에도 드론을 무사히 착륙시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

30 : 메모리
31 : 통신부
32 : 거리 측정부
33 : 자기력 발생부
34 : 제어부

Claims (12)

1. 착륙지점정보로서 차량의 위치정보를 드론으로 전송하며 상기 드론의 식별정보를 수신하는 통신부;
   상기 드론과의 이격거리를 측정하는 거리 측정부;
   자기력을 발생시키는 자기력 발생부; 및
   상기 드론이 목표 드론인지 식별하고, 목표 드론이면 상기 목표 드론과의 이격거리에 상응하는 자기력을 발생시키도록 상기 자기력 발생부를 제어하는 제어부
   를 포함하는 차량의 드론 이착륙 제어 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   이격거리에 상응하는 자기력의 세기가 기록된 테이블을 저장하는 메모리
   를 더 포함하는 차량의 드론 이착륙 제어 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   자기력을 발생시키는 제어신호를 상기 목표 드론으로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 드론 이착륙 제어 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 목표 드론이 발생시키는 자기력의 극성은,
   상기 자기력 발생부가 발생시킨 자기력의 극성과 서로 반대인 것을 특징으로 하는 차량의 드론 이착륙 제어 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 목표 드론이 식별된 후에 상기 목표 드론과의 이격거리를 측정하도록 상기 거리 측정부를 활성화하는 것을 특징으로 하는 차량의 드론 이착륙 제어 장치.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 차량이 주행중이면 상기 차량의 위치정보를 주기적으로 상기 목표 드론으로 전송하도록 상기 통신부를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 드론 이착륙 제어 장치.
   
7. 착륙지점정보로서 차량의 위치정보를 드론으로 전송하는 단계;
   상기 드론과의 이격거리를 측정하는 단계;
   상기 드론이 근접함에 따라 목표 드론 여부를 식별하는 단계; 및
   상기 드론이 목표 드론이면 상기 목표 드론과의 이격거리에 상응하는 자기력을 발생시키는 단계
   를 포함하는 차량의 드론 착륙 제어 방법.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   이격거리에 상응하는 자기력의 세기가 기록된 테이블을 저장하는 단계
   를 더 포함하는 차량의 드론 착륙 제어 방법.
   
9. 제 7 항에 있어서,
   자기력을 발생시키는 제어신호를 상기 목표 드론으로 전송하는 단계
   를 더 포함하는 차량의 드론 착륙 제어 방법.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 목표 드론이 발생시키는 자기력의 극성은,
    상기 자기력 발생부가 발생시킨 자기력의 극성과 서로 반대인 것을 특징으로 하는 차량의 드론 착륙 제어 방법.
    
11. 제 7 항에 있어서,
    상기 이격거리를 측정하는 단계는,
    상기 목표 드론이 식별된 후에 상기 목표 드론과의 이격거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 차량의 드론 착륙 제어 방법.
    
12. 제 7 항에 있어서,
    상기 위치정보를 전송하는 단계는,
    상기 차량이 주행중이면 상기 차량의 위치정보를 주기적으로 상기 목표 드론으로 전송하는 것을 특징으로 하는 차량의 드론 착륙 제어 방법.

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