KR20190063139A - Apparatus of controlling drone using distance measuring sensor and method thereof - Google Patents

Apparatus of controlling drone using distance measuring sensor and method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20190063139A
KR20190063139A KR1020170162009A KR20170162009A KR20190063139A KR 20190063139 A KR20190063139 A KR 20190063139A KR 1020170162009 A KR1020170162009 A KR 1020170162009A KR 20170162009 A KR20170162009 A KR 20170162009A KR 20190063139 A KR20190063139 A KR 20190063139A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
distance data
distance
interval
drones
Prior art date
Application number
KR1020170162009A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102018503B1 (en
Inventor
곽용인
곽홍석
황정선
이은하
Original Assignee
(주)스마트모션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)스마트모션 filed Critical (주)스마트모션
Priority to KR1020170162009A priority Critical patent/KR102018503B1/en
Publication of KR20190063139A publication Critical patent/KR20190063139A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102018503B1 publication Critical patent/KR102018503B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/0202—Control of position or course in two dimensions specially adapted to aircraft
    • G05D1/0204—Control of position or course in two dimensions specially adapted to aircraft to counteract a sudden perturbation, e.g. cross-wind, gust
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00—Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024—Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
    • B64D45/04—Landing aids; Safety measures to prevent collision with earth's surface
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/93—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S17/933—Lidar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of aircraft or spacecraft
    • B64C2201/141—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00—UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/10—UAVs characterised by their flight controls autonomous, i.e. by navigating independently from ground or air stations, e.g. by using inertial navigation systems [INS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

The present invention relates to a device for controlling a drone using a distance measuring sensor, and a method thereof. The method for controlling a drone using the drone controlling device comprises: a step of receiving distance data obtained by measuring a distance between a drone and an object around the drone, from distance measuring sensors attached to the front surface, back surface, left surface, and right surface of the drone; a step of comparing the amount of changed distance calculated by cell of the distance data set at preset time intervals, with a preset threshold value, counting a state value by set section of the distance data, and setting a partial section of the distance data as a preset maximum value according to the counted state value in order to filter the distance data; a step of determining the existence of collision danger with the surrounding object by using at least two distance data out of the filtered distance data; and a step of controlling a roll angle value and a pitch angle value of the drone by using the distance data when it is determined that the drone has a danger of collision with the surrounding object. Therefore, the method for controlling a drone can improve accuracy of automatic drone control through filtering of distance data measured through TOF sensors, and can improve controlling performance by processing sensing information according to a consecutive sensing algorithm and, thus, solving delays.

Description

거리측정센서를 이용한 드론 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS OF CONTROLLING DRONE USING DISTANCE MEASURING SENSOR AND METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a dron control apparatus using a distance measuring sensor,

본 발명은 거리측정센서를 이용한 드론 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 TOF 센싱 데이터를 통해 드론 자동 제어의 정확성 및 제어 성능을 향상시키기 위한 거리측정센서를 이용한 드론 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dron control device using a distance measuring sensor and a method thereof, and more particularly, to a dron control device using a distance measuring sensor and a method thereof for improving accuracy and control performance of automatic drone control through TOF sensing data .

드론은 카메라, 센서, 통신 시스템 등이 탑재되는 무인 항공기로 고공 촬영이나 배달, 농약 살포나 공기 질을 측정하는 등의 다방면에서 활용되고 있으며, 최근에는 일반 사람들도 취미 생활로 드론을 이용하고 있다. 이와 같은 드론의 활용도 증가와 무인항공기 드론 보급이 확대되면서 드론과 관련된 사고 사고가 빈번이 일어나고 있어 안전 비행에 대한 사회적 요구가 높아지고 있다.Drones are used in various fields such as high-speed shooting and delivery, spraying of pesticides and air quality measurement with unmanned aircraft equipped with cameras, sensors, communication systems, etc. In recent years, ordinary people have also used drones as hobbies. As the use of drones increases and the spread of unmanned airplane drones spreads, accidents involving drones frequently occur, and social demands for safety flight are increasing.

현재 드론과의 상호 작용 방법은 크게 두 가지가 있다. 하나는 정찰 장비나 무기를 탑재하는 군용 드론에서 사용하는 원격 조정 비행 방식이고, 다른 하나는 일반용 드론에서 사용하는 근거리 조정 비행 방식이다.There are two ways to interact with the drone at present. One is a remotely controlled airplane used by military drones equipped with reconnaissance equipment and weapons, and the other is a short-range controlled airplane used by general-purpose drones.

원격 조정 비행 방식은 비행기 조정 시뮬레이터에 앉아서 조종하는 것과 같은 방식인데, 전문적이며 고가의 비용이 소요된다. 더욱이 특수 목적용으로 제작되기 때문에 일반용으로는 허가되지 않고 있다. 반면에 근거리 조정 비행 방식은 근거리에서 사용자가 드론을 눈으로 확인하면서 조종하는 방식으로 배터리의 제약도 있지만, 일반용 드론의 조종 방식이 상당히 어렵기 때문에 사고 발생 위험이 높다.The remote control flight method is the same as sitting and manipulating the flight control simulator, which is expensive and professional. Moreover, since it is made for special purpose application, it is not allowed for general use. On the other hand, the near-field coordinated flight method is a way of controlling the user while observing the drones at a close distance, and there are restrictions on the battery, but the risk of accidents is high because the control method of the general purpose drones is extremely difficult.

이러한 드론과 관련된 사고 발생률을 줄이기 위해서는 보다 정교한 추가 장비와 데이터 분석이 필요하고 도시 지역에서는 고층 빌딩, 굴둑, 전신주 등 비행 장애물을 충돌하지 않도록 방지하는 센서 기술 또한 필요하다.More sophisticated additional equipment and data analysis are needed to reduce these drone-related incidents, and sensor technology is needed to prevent collision of flying obstacles such as high-rise buildings, zigzags, and poles in urban areas.

즉, 드론 조종이 미숙한 어린이 또는 어른이 드론을 조정할 때 장애물에 충돌하지 않도록 하는 장애물 회피 센서와 자동 착륙 기술을 적용하여 누구나 손쉽고 안전하게 드론을 조종할 수 있도록 하는 기술이 필요하다.That is, there is a need for a technique that enables anyone to easily and safely control the dron by applying an obstacle avoidance sensor and an automatic landing technique that prevent children or adults who do not have drone control from colliding with the obstacle when adjusting the drones.

본 발명의 배경이 되는 기술은 한국공개특허 제10-2015-0134591(2015.12.02.공개)에 개시되어 있다.The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2015-0134591 (published on December 12, 2015).

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 TOF 센싱 데이터를 통해 드론 자동 제어의 정확성 및 제어 성능을 향상시키기 위한 거리측정센서를 이용한 드론 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a drone control device and a method thereof using a distance measuring sensor for improving accuracy and control performance of automatic drone control through TOF sensing data.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따르면 드론 제어 장치를 이용한 드론 제어 방법에 있어서, 드론 제어 방법은 드론의 전면, 후면, 좌측면 및 우측면에 부착된 거리측정센서로부터 상기 드론과 주변 물체 사이의 거리를 측정한 거리데이터를 수신하는 단계, 기 설정된 시간 간격으로 설정된 상기 거리데이터의 셀(cell)별로 산출된 거리 변동량을 기 설정된 임계값과 비교하여 거리데이터의 설정 구간별로 상태값을 카운팅하고, 카운팅된 상태값에 따라 거리데이터의 일부 구간을 기 설정된 최대값으로 설정하여 거리데이터를 필터링하는 단계, 상기 필터링 된 거리데이터 중 적어도 2개의 거리데이터를 이용하여 상기 주변 물체와의 충돌위험 여부를 판단하는 단계, 그리고 상기 드론이 상기 주변 물체와의 충돌위험이 있다고 판단되면 상기 거리데이터를 이용하여 상기 드론의 롤(roll) 각도값 및 피치(pitch) 각도값을 제어하는 단계를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method for controlling a drones using a dron controller, the method comprising: a distance measuring sensor attached to front, rear, left, and right sides of a dron, Calculating a distance value of each of the cells of the distance data set at a predetermined time interval with a preset threshold value and counting a state value for each setting interval of the distance data; And filtering the distance data by setting a part of the distance data to a preset maximum value according to the counted state value. The method of claim 1, further comprising: Determining that there is a risk of collision of the dron with the surrounding object And controlling a roll angle value and a pitch angle value of the dron using the distance data.

상기 거리데이터를 수신하는 단계는, 4개의 거리측정센서가 기 설정된 순서에 따라 동작하여 측정한 거리데이터를 상기 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 수신하되, 상기 기 설정된 순서는 상기 드론의 비행 방향과 상기 드론에 거리측정센서의 방향이 형성하는 각도가 작은 순서대로 설정될 수 있다. Wherein the step of receiving the distance data comprises the steps of sequentially receiving distance data measured by the four distance measuring sensors according to a predetermined sequence in accordance with the predetermined order, The angle formed by the direction of the distance measuring sensor on the drone can be set in the order of small.

상기 거리데이터를 필터링하는 단계는, 상기 거리데이터의 셀(cell)별로 거리 변동량을 산출하는 단계, 상기 셀의 거리 변동량이 기 설정된 임계값보다 작으면 해당 셀을 제1 상태로 판단하고 기 설정된 임계값보다 크거나 같으면 제2 상태로 판단하는 단계, 복수의 셀이 포함된 상기 거리데이터의 설정 구간별로 셀이 제1 상태로 판단되면 구간 상태값에 +1을 카운팅하고, 제2 상태로 판단되면 구간 상태값에 -1을 카운팅하는 단계, 그리고 상기 설정 구간별로 카운팅 된 구간 상태값이 기 설정된 기준값보다 크면 거리데이터에서 해당 설정 구간의 현재값을 필터링된 값으로 설정하고, 기준값보다 작거나 같으면 기 저장된 최대값을 필터링된 값으로 설정하는 단계를 포함할 수 있다. The step of filtering the distance data may include calculating a distance variation amount for each cell of the distance data, determining that the cell is in a first state if the distance variation of the cell is smaller than a preset threshold value, Determining that the cell is in the first state if the cell is included in the set interval of the distance data including the plurality of cells, and counting +1 if the cell is in the second state; Counting -1 for the interval state value, and setting a current value of the corresponding interval in the distance data as a filtered value if the interval state value counted for each setting interval is greater than a predetermined reference value, And setting the stored maximum value to the filtered value.

상기 카운팅하는 단계는, 상기 셀의 거리 변동량이 포함되는 레벨링 구간에 대응하는 가중치를 상기 +1 또는 -1에 곱하여 구간 상태값을 카운팅하고, 상기 레벨링 구간은 기 설정된 임계값을 기준으로 기 설정된 간격별로 형성되며, 상기 가중치는 상기 레벨링 구간이 상기 기 설정된 임계값으로부터 멀어질수록 커질 수 있다. Wherein the counting step counts an interval state value by multiplying a weight corresponding to a leveling interval including a distance variation of the cell by the +1 or -1, and the leveling interval is a predetermined interval And the weight may be increased as the leveling interval moves away from the preset threshold value.

상기 충돌위험 여부를 판단하는 단계는, 상기 드론의 전면 및 후면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터를 이용하여 상기 드론의 전방 또는 후방에 위치한 물체와의 충돌위험 여부를 판단하거나, 상기 드론의 좌측면 및 우측면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터를 이용하여 상기 드론의 좌측방 또는 우측방에 위치한 물체와의 충돌위험 여부를 판단할 수 있다. The determining of the risk of collision may include determining whether a collision with an object positioned forward or rearward of the dron is dangerous using distance data received from a distance measuring sensor attached to front and rear surfaces of the dron, It is possible to determine whether there is a risk of collision with an object located in the left room or the right room of the dron using the distance data received from the distance measuring sensor attached to the left and right sides of the drones.

상기 드론의 롤 각도값 및 피치 각도값 중 적어도 하나를 제어하는 단계는, 상기 드론이 상기 주변 물체와의 충돌위험이 있다고 판단되면 사용자의 상기 드론에 대한 롤 각도값 및 피치 각도값 제어를 차단할 수 있다. Wherein controlling at least one of the roll angle value and the pitch angle value of the drones is to control the roll angle value and the pitch angle value control of the drones of the user when it is determined that there is a risk of collision of the drones with the surrounding object have.

상기 거리데이터를 수신하는 단계는, 상기 드론의 하부면에 부착된 거리측정센서로부터 거리데이터를 더 수신하며, 상기 드론의 하부면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터와 목표 고도 값을 PID 제어기에 입력하여 이착륙제어신호를 생성하고 상기 이착륙제어신호에 따라 상기 드론의 이륙 또는 착륙을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. The step of receiving the distance data may further include receiving distance data from a distance measuring sensor attached to a lower surface of the dron and comparing the distance data received from the distance measuring sensor attached to the lower surface of the drones and the target altitude value to a PID And controlling the take-off or landing of the drones according to the take-off and landing control signal.

본 발명의 다른 실시예에 따른 드론 제어 장치는 드론의 전면, 후면, 좌측면 및 우측면에 부착된 거리측정센서로부터 상기 드론과 주변 물체 사이의 거리를 측정한 거리데이터를 수신하는 수신부, 기 설정된 시간 간격으로 설정된 상기 거리데이터의 셀(cell)별로 산출된 거리 변동량을 기 설정된 임계값과 비교하여 거리데이터의 설정 구간별로 상태값을 카운팅하고, 카운팅된 상태값에 따라 거리데이터의 일부 구간을 기 설정된 최대값으로 설정하여 거리데이터를 필터링하는 필터링부, 상기 필터링 된 거리데이터 중 적어도 2개의 거리데이터를 이용하여 상기 주변 물체와의 충돌위험 여부를 판단하는 판단부, 그리고 상기 드론이 상기 주변 물체와의 충돌위험이 있다고 판단되면 상기 거리데이터를 이용하여 상기 드론의 롤(roll) 각도값 및 피치(pitch) 각도값을 제어하는 제어부를 포함한다. The drone control device according to another embodiment of the present invention includes a receiver for receiving distance data measuring a distance between the drone and a surrounding object from a distance measuring sensor attached to front, rear, left, and right sides of the dron, A distance variation calculated for each cell of the distance data set to an interval is compared with a predetermined threshold value to count the state value for each setting interval of the distance data and a predetermined section of the distance data is set in advance according to the counted state value A determination unit for determining whether or not a collision with the surrounding object is dangerous by using at least two distance data among the filtered distance data, If it is determined that there is a risk of collision, the roll angle value and the pitch of the dron are calculated using the distance data, A control unit for controlling the dogap.

이와 같이 본 발명에 따르면, TOF 센서를 통해 측정된 거리데이터의 필터링을 통해 드론 자동 제어에 정확도를 향상시킬 수 있으며, 순차 센싱 알고리즘에 따라 센싱 정보를 처리하여 딜레이를 해결함으로써 제어 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, accuracy of drone automatic control can be improved through filtering of distance data measured through a TOF sensor, and control information can be improved by solving delays by processing sensing information according to a sequential sensing algorithm have.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론 제어 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론 제어 방법의 순서도이다.
도 3은 도 2의 S220 단계를 상세하게 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 거리데이터를 수신하는 순서를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a configuration diagram of a drone control device according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart of a dron control method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed flowchart of step S220 of FIG.
4 is a diagram for explaining a method of setting the order of receiving the distance data according to the embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

우선 도 1을 통해 본 발명의 실시예에 따른 드론 제어 장치에 대해 살펴보도록 한다. First, a drone control device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론 제어 장치의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of a drone control device according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 드론 제어 장치(100)는 수신부(110), 필터링부(120), 판단부(130) 및 제어부(140)를 포함한다. 1, the drone control device 100 includes a receiving unit 110, a filtering unit 120, a determining unit 130, and a control unit 140. [

우선 수신부(110)는 드론의 전면, 후면, 좌측면 및 우측면에 부착된 거리측정센서로부터 드론과 주변 물체 사이의 거리를 측정한 거리데이터를 수신한다. The receiving unit 110 receives distance data from the distance measuring sensor attached to the front, rear, left, and right sides of the dron, and measures the distance between the dron and the surrounding object.

이때 수신부(110)는 4개의 거리측정센서가 기 설정된 순서에 따라 동작하여 측정한 거리데이터를 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 수신하되, 기 설정된 순서는 드론의 비행 방향과 드론에 거리측정센서의 방향이 형성하는 각도가 작은 순서대로 설정된다. At this time, the receiving unit 110 sequentially receives the distance data measured by the four distance measuring sensors according to a predetermined order, and sequentially determines the direction of the distance measuring sensor Are formed in the order of smaller angles.

한편 수신부(110)는 드론의 하부면에 부착된 거리측정센서로부터 거리데이터를 더 수신할 수 있다. Meanwhile, the receiving unit 110 may further receive the distance data from the distance measuring sensor attached to the lower surface of the drones.

다음으로 필터링부(120)는 기 설정된 시간 간격으로 설정된 상기 거리데이터의 셀(cell)별로 산출된 거리 변동량을 기 설정된 임계값과 비교하여 거리데이터의 설정 구간별로 상태값을 카운팅하고, 카운팅된 상태값에 따라 거리데이터의 일부 구간을 기 설정된 최대값으로 설정하여 거리데이터를 필터링한다. Next, the filtering unit 120 compares the distance variation calculated for each cell of the distance data set at a predetermined time interval with a preset threshold value, counts the state value for each setting interval of the distance data, The distance data is filtered by setting a certain section of the distance data to a predetermined maximum value according to the value.

구체적으로 필터링부(120)는 거리데이터의 셀(cell)별로 거리 변동량을 산출하고, 셀의 거리 변동량이 기 설정된 임계값보다 작으면 해당 셀을 제1 상태로 판단하고 기 설정된 임계값보다 크거나 같으면 제2 상태로 판단한다. Specifically, the filtering unit 120 calculates the amount of distance variation for each cell of the distance data. If the distance variation of the cell is smaller than the preset threshold value, the filtering unit 120 determines that the cell is in the first state, If they are the same, the second state is determined.

그러면 필터링부(120)는 복수의 셀이 포함된 거리데이터의 설정 구간별로 셀이 제1 상태로 판단되면 구간 상태값에 +1을 카운팅하고, 제2 상태로 판단되면 구간 상태값에 -1을 카운팅한다. 이때 필터링부(120)는 셀의 거리 변동량이 포함되는 레벨링 구간에 대응하는 가중치를 +1 또는 -1에 곱하여 구간 상태값을 카운팅한다. If the cell is determined to be in the first state according to the setting interval of the distance data including the plurality of cells, the filtering unit 120 counts +1 for the interval state value. If the cell state value is determined to be the second state, Count. At this time, the filtering unit 120 multiplies the weight corresponding to the leveling interval including the cell distance variation amount by +1 or -1 to count the interval state value.

그리고 필터링부(120)는 설정 구간별로 카운팅 된 구간 상태값이 기 설정된 기준값보다 크면 거리데이터에서 해당 설정 구간의 현재값을 필터링된 값으로 설정하고, 기준값보다 작거나 같으면 기 저장된 최대값을 필터링된 값으로 설정한다. If the interval state value counted for each setting interval is greater than a predetermined reference value, the filtering unit 120 sets the current value of the corresponding interval in the distance data as a filtered value. If the interval value is less than or equal to the reference value, Value.

다음으로 판단부(130)는 필터링 된 거리데이터 중 적어도 2개의 거리데이터를 이용하여 상기 주변 물체와의 충돌위험 여부를 판단한다. Next, the determination unit 130 determines whether there is a risk of collision with the surrounding object using at least two pieces of distance data among the filtered distance data.

구체적으로 판단부(130)는 드론의 전면 및 후면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터를 이용하여 드론의 전방 또는 후방에 위치한 물체와의 충돌위험 여부를 판단하거나, 드론의 좌측면 및 우측면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터를 이용하여 드론의 좌측방 또는 우측방에 위치한 물체와의 충돌위험 여부를 판단한다. Specifically, the judging unit 130 judges whether there is a risk of collision with an object located forward or rearward of the dron using the distance data received from the distance measuring sensor attached to the front and rear surfaces of the dron, Using the distance data received from the distance measuring sensor attached to the drones to determine whether there is a risk of collision with an object located in the left or right room of the drones.

다음으로 제어부(140)는 드론이 주변 물체와의 충돌위험이 있다고 판단되면 거리데이터를 이용하여 상기 드론의 롤(roll) 각도값 및 피치(pitch) 각도값을 제어한다. Next, when it is determined that there is a risk of collision of the dron with the surrounding object, the control unit 140 controls the roll angle value and the pitch angle value of the dron using the distance data.

이때 제어부(140)는 드론이 상기 주변 물체와의 충돌위험이 있다고 판단되면 사용자의 드론에 대한 롤 각도값 및 피치 각도값 제어를 차단한다. At this time, if it is determined that there is a risk of collision of the drone with the surrounding object, the control unit 140 blocks the roll angle value and the pitch angle value control for the dron of the user.

한편 제어부(140)는 드론의 하부면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터와 목표 고도 값을 PID 제어기에 입력하여 이착륙제어신호를 생성하고 이착륙제어신호에 따라 드론의 이륙 또는 착륙을 제어할 수 있다. Meanwhile, the controller 140 inputs the distance data and the target altitude value received from the distance measuring sensor attached to the lower surface of the dron to the PID controller to generate a takeoff and landing control signal, and controls takeoff or landing of the dron according to the takeoff and landing control signal .

이하에서는 도 2 내지 도 4를 통해 본 발명의 실시예에 따른 드론 제어 장치(100)를 이용한 드론 제어 방법에 대해 살펴보도록 한다. Hereinafter, a dron control method using the dron controller 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 through FIG.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론 제어 방법의 순서도이다. 2 is a flowchart of a dron control method according to an embodiment of the present invention.

먼저 수신부(110)는 드론의 전면, 후면, 좌측면 및 우측면에 부착된 거리측정센서로부터 드론과 주변 물체 사이의 거리를 측정한 거리데이터를 수신한다(S210). First, the receiving unit 110 receives distance data from the distance measuring sensor attached to the front, rear, left, and right sides of the dron, and measures the distance between the dron and the surrounding object (S210).

이때 수신부(110)는 4개의 거리측정센서가 기 설정된 순서에 따라 동작하여 측정한 거리데이터를 순차적으로 수신한다. At this time, the receiving unit 110 sequentially operates the distance measuring sensors and sequentially receives the measured distance data.

구체적으로 수신부(110)는 드론의 비행 방향에 대응하여 순서를 설정한 후, 설정된 순서에 따라 거리데이터를 순차적으로 수신한다. Specifically, the receiving unit 110 sets the order corresponding to the direction of flight of the drones, and sequentially receives the distance data according to the set order.

예를 들어 드론이 전방으로 비행하는 경우, 수신부(110)는 드론의 전면, 좌측면 및 우측면, 후면의 순서에 따라 거리측정센서로부터 거리데이터를 수신한다.For example, when the drones fly forward, the receiving unit 110 receives distance data from the distance measuring sensors in the order of the front, left, right, and rear surfaces of the drones.

다른 예로, 드론이 좌측으로 비행하는 경우, 수신부(110)는 드론의 좌측면, 전면, 후면, 우측면의 순서에 따라 거리측정센서로부터 거리데이터를 수신한다. As another example, when the drones fly to the left, the receiving unit 110 receives distance data from the distance measuring sensor in the order of the left side, front side, rear side, and right side of the drones.

다음으로 필터링부(120)는 거리데이터의 셀(cell)별 산출된 거리 변동량을 기 설정된 임계값과 비교하여 거리데이터의 설정 구간별로 상태값을 카운팅하고, 카운팅된 상태값에 따라 거리데이터의 일부 구간을 기 설정된 최대값으로 설정하여 거리데이터를 필터링한다(S220). Next, the filtering unit 120 compares the distance variation calculated for each cell of the distance data with a predetermined threshold value, counts the status value for each setting interval of the distance data, and calculates a part of the distance data according to the counted status value. The distance is set to a predetermined maximum value and the distance data is filtered (S220).

도 3은 도 2의 S220 단계를 상세하게 나타낸 순서도이다. FIG. 3 is a detailed flowchart of step S220 of FIG.

먼저 필터링부(120)는 거리데이터의 거리 변동량을 기 설정된 시간 간격으로 설정된 셀(cell)별로 산출한다(S221). 예를 들어, 필터링부(120)는 거리데이터에서 0.1ms 간격별로 거리 값을 추출한 후, 연속된 거리 값 사이의 차이값을 계산함으로써 각 셀의 거리 변동량을 산출할 수 있다. First, the filtering unit 120 calculates a distance variation of distance data for each cell set at a predetermined time interval (S221). For example, the filtering unit 120 may calculate a distance variation of each cell by extracting a distance value at intervals of 0.1 ms in the distance data, and then calculating a difference value between consecutive distance values.

다음으로 필터링부(120)는 셀의 거리 변동량이 기 설정된 임계값보다 작으면 해당 셀을 제1 상태로 판단하고 기 설정된 임계값보다 크거나 같으면 제2 상태로 판단한다(S222). If the distance variation of the cell is smaller than the predetermined threshold value, the filtering unit 120 determines that the cell is in the first state and determines that the cell is in the second state if it is greater than or equal to the preset threshold value in operation S222.

다음으로 필터링부(120)는 복수의 셀이 포함된 각 구간별로 셀이 제1 상태로 판단되면 구간 상태값에 +1을 카운팅하고, 제2 상태로 판단되면 구간 상태값에 -1을 카운팅한다(S223). 여기서 각 구간은 임의설계가 가능하다. 예를 들어 거리데이터가 700개의 셀로 구성된다고 가정한다. 이때 각 구간이 100개의 셀을 포함하도록 설정하는 경우, 거리데이터에는 7개의 구간이 형성된다. Next, the filtering unit 120 counts +1 for the interval state value when it is determined that the cell is in the first state for each interval including a plurality of cells, and counts -1 for the interval state value when it is determined to be the second state (Step S223). Here, each section can be designed arbitrarily. For example, it is assumed that the distance data is composed of 700 cells. In this case, when each interval is set to include 100 cells, seven intervals are formed in the distance data.

한편 필터링부(120)는 기 설정된 임계값보다 크거나 같은 범위에서 레벨링을 통해 카운팅하는 값에 가중치를 설정할 수 있다. 예를 들어 임계값이 2000mm라고 가정한다. 그러면 필터링부(120)는 거리2000mm에서 4000mm까지는 카운팅값 +1에 0.5의 가중치를 곱하고, 4000mm에서 6000mm 구간에는 1의 가중치를 곱하고, 6000mm에서 8000mm 구간에는 2의 가중치를 곱하여 구간 상태값을 카운팅 할 수 있다. 또한 필터링부(120)는 거리 2000mm에서 거리 1500mm까지는 상태값 -1에 0.5의 가중치를 곱하고, 1500mm에서 1000mm 구간에는 1의 가중치를 곱하여 구간 상태값을 카운팅 할 수 있다. On the other hand, the filtering unit 120 may set a weight to a value to be counted through leveling in a range equal to or greater than a preset threshold value. For example, assume that the threshold is 2000 mm. The filtering unit 120 multiplies the counting value +1 by the weighting factor of 0.5 to the distance of 2000 mm to 4000 mm, multiplies the weighting factor by 1 for the interval of 4000 mm to 6000 mm, multiplies the weighting factor by 2 for the interval of 6000 mm to 8000 mm, . In addition, the filtering unit 120 may multiply the state value -1 by a weight of 0.5 from a distance of 2000 mm to a distance of 1500 mm, and may multiply a weight of 1 by a weight of 1500 mm to 1000 mm to count a state value of the region.

즉 레벨링 구간은 기 설정된 임계값을 기준으로 기 설정된 간격별로 형성되며, 가중치는 레벨링 구간이 상기 기 설정된 임계값으로부터 멀어질수록 커질 수 있다. That is, the leveling interval is formed at a predetermined interval based on a predetermined threshold value, and the weighting value may become larger as the leveling interval becomes farther from the preset threshold value.

필터링부(120)는 설정 구간별로 카운팅 된 구간 상태값이 기 설정된 기준값보다 크면 거리데이터에서 해당 설정 구간의 현재값을 필터링된 값으로 설정하고, 기준값보다 작거나 같으면 기 저장된 최대값을 필터링된 값으로 설정한다(S224). The filtering unit 120 sets a current value of a corresponding setting interval in the distance data as a filtered value if the interval state value counted by the setting interval is greater than a preset reference value, and sets the stored maximum value as a filtered value (S224).

TOF 센서에서 측정된 거리데이터는 측정거리 밖의 물체에 대한 데이터의 경우 거리데이터가 급격히 변동하는 부분이 많아 드론 자동 제어에 이용하기 어려우나, 본 발명의 실시예에 따른 필터링부(120)에 의해 필터링된 거리데이터는 급격한 변동이 발생하는 데이터 구간을 데이터 상태에 따라 필터링함으로써 드론 자동 제어에 정확한 정보를 제공한다. The distance data measured by the TOF sensor is difficult to be used for the automatic drones control because there are many portions in which the distance data rapidly fluctuates in the case of data for objects outside the measurement distance, The distance data provides precise information to the drone automatic control by filtering the data section in which the sudden change occurs according to the data state.

다음으로 판단부(130)는 필터링 된 거리데이터 중 적어도 2개의 거리데이터를 이용하여 주변 물체와의 충돌위험 여부를 판단한다(S230). Next, the determination unit 130 determines whether there is a risk of collision with nearby objects using at least two of the filtered distance data (S230).

일 실시예로 판단부(130)는 드론의 전면 및 후면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터를 이용하여 드론의 전방 또는 후방에 위치한 물체와의 충돌위험 여부를 판단한다. In one embodiment, the determination unit 130 determines whether or not there is a risk of collision with an object located forward or rearward of the dron using distance data received from the distance measurement sensor attached to the front and rear surfaces of the dron.

구체적으로 판단부(130)는 전면 거리데이터 및 후면 거리데이터를 비교하여 측정된 거리가 짧은 거리데이터를 선택한다. 그러면 판단부(130)는 선택된 거리데이터의 측정 거리와 기 설정된 기준값과 비교한 후, 측정 거리가 기준값보다 크면 선택된 거리데이터(전면 또는 후면 거리데이터)를 측정한 센서의 방향에서 충돌위험이 있다고 판단한다. 반면 기준값보다 작거나 같으면 충돌위험이 없다고 판단하며, 다음 거리데이터를 이용하여 주변 물체와의 충돌위험 여부를 계속 판단한다. Specifically, the determination unit 130 compares the front distance data and the rear distance data to select distance data having a short distance. If the measurement distance is greater than the reference value, the determination unit 130 determines that there is a risk of collision in the direction of the sensor that measures the selected distance data (front or rear distance data) do. On the other hand, if the reference value is less than or equal to the reference value, it is determined that there is no risk of collision.

다른 실시예로 판단부(130)는 드론의 좌측면 및 우측면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터를 이용하여 드론의 좌측방 또는 우측방에 위치한 물체와의 충돌위험 여부를 판단한다. In another embodiment, the determination unit 130 determines whether there is a risk of collision with an object located in the left or right room of the dron using the distance data received from the distance measurement sensor attached to the left and right surfaces of the drones.

구체적으로 판단부(130)는 좌측면 거리데이터와 우측면 거리데이터를 비교하여 측정된 거리가 짧은 거리데이터를 선택한다. 그러면 판단부(130)는 선택된 거리데이터의 측정 거리와 기 설정된 기준값과 비교한 후, 측정 거리가 기준값보다 크면 선택된 거리데이터(좌측면 또는 우측면 거리데이터)를 측정한 센서의 방향에서 충돌위험이 있다고 판단한다. 반면 기준값보다 작거나 같으면 충돌위험이 없다고 판단하며, 다음 거리데이터를 이용하여 주변 물체와의 충돌위험 여부를 계속 판단한다. Specifically, the determination unit 130 compares left-side face distance data with right-side face distance data, and selects distance data having a short distance. Then, the determination unit 130 compares the measured distance of the selected distance data with the preset reference value, and if the measured distance is larger than the reference value, there is a risk of collision in the direction of the sensor that measures the selected distance data (left side or right side distance data) . On the other hand, if the reference value is less than or equal to the reference value, it is determined that there is no risk of collision.

다음으로 제어부(140)는 드론이 주변 물체와의 충돌위험이 있다고 판단되면 거리데이터를 이용하여 드론의 롤(roll) 각도값 및 피치(pitch) 각도값을 제어한다(S240). Next, if it is determined that there is a risk of collision of the dron with the surrounding object, the control unit 140 controls the roll angle value and the pitch angle value of the dron using the distance data (S240).

우선 제어부(140)는 드론이 주변 물체와의 충돌위험이 있다고 판단되면 사용자의 드론에 대한 롤 각도값 및 피치 각도값 제어를 차단한다. 이때 제어부(140)는 사용자의 요(yaw) 각도값 제어를 차단하지 않는다. The control unit 140 blocks the roll angle value and the pitch angle value control of the dron of the user when it is determined that the dron is in danger of collision with surrounding objects. At this time, the controller 140 does not block the yaw angle value control of the user.

그러면 제어부(140)는 충돌위험이 있다고 판단된 방향과 반대 방향으로 드론이 비행하도록 거리데이터를 이용하여 롤 각도값 및 피치 각도값을 제어한다. 예를 들어, 전방에 위치한 물체와 충돌위험이 있다고 판단되면, 제어부(140)는 거리데이터를 이용하여 롤 각도값 및 피치 각도값을 제어함으로써 드론이 후방으로 비행하도록 한다. Then, the control unit 140 controls the roll angle value and the pitch angle value using the distance data so that the drone flies in a direction opposite to the direction in which the risk of collision is determined. For example, if it is determined that there is a risk of collision with an object located in the front, the control unit 140 controls the roll angle value and the pitch angle value using the distance data so that the drones fly backward.

한편 S210 단계에서 수신부(110)는 드론의 하부면에 부착된 거리측정센서로부터 거리데이터를 수신할 수 있다. In step S210, the receiving unit 110 may receive the distance data from the distance measuring sensor attached to the lower surface of the drones.

그러면 제어부(140)는 드론의 하부면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터와 목표 고도 값을 PID 제어기에 입력하여 이착륙제어신호를 생성하고 이착륙제어신호에 따라 드론의 이륙 또는 착륙을 제어한다. 이때 하부면 거리데이터는 S220 단계의 필터링 단계를 거친 후 제어부(140)로 입력된다. Then, the control unit 140 inputs the distance data and the target altitude value received from the distance measuring sensor attached to the lower surface of the dron to the PID controller to generate a takeoff and landing control signal and controls takeoff or landing of the dron according to the takeoff and landing control signal . At this time, the lower surface distance data is inputted to the controller 140 after filtering in the step S220.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 거리데이터를 수신하는 순서를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a diagram for explaining a method of setting the order of receiving the distance data according to the embodiment of the present invention.

도 2의 S210 단계에서, 4개의 거리측정센서가 기 설정된 순서에 따라 동작하여 물체와의 거리를 측정하면, 수신부(110)는 거리데이터를 순차적으로 수신한다.In step S210 of FIG. 2, when the four distance measuring sensors operate in a predetermined order and measure the distance to the object, the receiving unit 110 sequentially receives the distance data.

이때 기 설정된 순서는 드론에 부착된 거리측정센서의 방향과 드론의 비행 방향이 이루는 각도가 작은 순서대로 설정된다. In this case, the predetermined order is set in the ascending order of the angle between the direction of the distance measuring sensor attached to the drone and the direction of flight of the drone.

도 4에서와 같이, 거리측정센서의 방향은 드론의 중심에서 거리측정센서의 중심을 이은 방향을 의미한다. 그러면 드론의 비행 방향과 거리측정센서의 방향 사이의 각도가 산출될 수 있다. As shown in FIG. 4, the direction of the distance measuring sensor means the direction from the center of the dron to the center of the distance measuring sensor. The angle between the flight direction of the drone and the direction of the distance measuring sensor can then be calculated.

본 발명의 실시예에 따르면 4개의 거리측정센서가 드론에 부착되어 있으므로, 도 4에서와 같이 4개의 각도(θ1 내지 θ4)가 산출된다.According to the embodiment of the present invention, since four distance measuring sensors are attached to the drone, four angles (? 1 to? 4 ) are calculated as shown in FIG.

도 4에서 4개의 각도는 θ1<θ2<θ3<θ4의 관계를 가지므로, 각도가 가장 작은 전면, 좌측면, 우측면, 후면의 순서대로 거리측정센서가 동작한다. 그리고 수신부(110)는 전면, 좌측면, 우측면, 후면의 순서대로 거리측정센서로부터 거리데이터를 수신한다. In FIG. 4, since the four angles have the relationship of? 1 <? 2 <? 3 <? 4 , the distance measuring sensor operates in the order of the front face, left face, right face and rear face having the smallest angles. The receiving unit 110 receives distance data from the distance measuring sensor in the order of front, left, right, and rear.

본 발명의 실시예에 따르면, TOF 센서를 통해 측정된 거리데이터의 필터링을 통해 드론 자동 제어에 정확도를 향상시킬 수 있으며, 순차 센싱 알고리즘에 따라 센싱 정보를 처리하여 딜레이를 해결함으로써 제어 성능을 향상시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention, accuracy of drone automatic control can be improved through filtering of distance data measured through a TOF sensor, and control information can be improved by solving delays by processing sensing information according to a sequential sensing algorithm .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100 : 드론 제어 장치 110 : 수신부
120 : 필터링부 130 : 판단부
140 : 제어부 100: Drone control device 110: Receiver
120: Filtering unit 130:
140:

Claims (14)

드론 제어 장치를 이용한 드론 제어 방법에 있어서,
드론의 전면, 후면, 좌측면 및 우측면에 부착된 거리측정센서로부터 상기 드론과 주변 물체 사이의 거리를 측정한 거리데이터를 수신하는 단계,
기 설정된 시간 간격으로 설정된 상기 거리데이터의 셀(cell)별로 산출된 거리 변동량을 기 설정된 임계값과 비교하여 거리데이터의 설정 구간별로 상태값을 카운팅하고, 카운팅된 상태값에 따라 거리데이터의 일부 구간을 기 설정된 최대값으로 설정하여 거리데이터를 필터링하는 단계,
상기 필터링 된 거리데이터 중 적어도 2개의 거리데이터를 이용하여 상기 주변 물체와의 충돌위험 여부를 판단하는 단계, 그리고
상기 드론이 상기 주변 물체와의 충돌위험이 있다고 판단되면 상기 거리데이터를 이용하여 상기 드론의 롤(roll) 각도값 및 피치(pitch) 각도값을 제어하는 단계를 포함하는 드론 제어 방법. A drones control method using a drones control device,
Receiving distance data from the distance measuring sensor attached to the front, rear, left, and right sides of the dron, measuring distance between the drones and the surrounding object;
The distance variation calculated for each cell of the distance data set at a predetermined time interval is compared with a predetermined threshold value to count the state value for each setting interval of the distance data, and, based on the counted state value, To a predetermined maximum value to filter the distance data,
Determining whether there is a risk of collision with the surrounding object using at least two of the filtered distance data, and
And controlling a roll angle value and a pitch angle value of the dron using the distance data if it is determined that there is a risk of collision of the dron with the surrounding object. 제1항에 있어서,
상기 거리데이터를 수신하는 단계는,
4개의 거리측정센서가 기 설정된 순서에 따라 동작하여 측정한 거리데이터를 상기 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 수신하되,
상기 기 설정된 순서는 상기 드론의 비행 방향과 상기 드론에 거리측정센서의 방향이 형성하는 각도가 작은 순서대로 설정되는 드론 제어 방법. The method according to claim 1,
Wherein the step of receiving the distance data comprises:
Four distance measuring sensors operate in a predetermined order and sequentially receive measured distance data according to the predetermined order,
Wherein the predetermined order is set in the ascending order of the flying direction of the drones and the angle formed by the direction of the distance measuring sensor to the drones. 제1항에 있어서,
상기 거리데이터를 필터링하는 단계는,
상기 거리데이터의 셀(cell)별로 거리 변동량을 산출하는 단계,
상기 셀의 거리 변동량이 기 설정된 임계값보다 작으면 해당 셀을 제1 상태로 판단하고 기 설정된 임계값보다 크거나 같으면 제2 상태로 판단하는 단계,
복수의 셀이 포함된 상기 거리데이터의 설정 구간별로 셀이 제1 상태로 판단되면 구간 상태값에 +1을 카운팅하고, 제2 상태로 판단되면 구간 상태값에 -1을 카운팅하는 단계, 그리고
상기 설정 구간별로 카운팅 된 구간 상태값이 기 설정된 기준값보다 크면 거리데이터에서 해당 설정 구간의 현재값을 필터링된 값으로 설정하고, 기준값보다 작거나 같으면 기 저장된 최대값을 필터링된 값으로 설정하는 단계를 포함하는 드론 제어 방법. The method according to claim 1,
Wherein the step of filtering the distance data comprises:
Calculating a distance variation amount for each cell of the distance data,
Determining that the cell is in a first state if the distance variation of the cell is less than a predetermined threshold and determining the cell to be in a second state if the cell is greater than or equal to a preset threshold;
Counting +1 for an interval state value when the cell is determined to be in a first state for each setting interval of the distance data including a plurality of cells and counting -1 for an interval state value when it is determined to be the second state;
Setting a current value of the setting interval in the distance data as a filtered value if the section state value counted by the setting interval is greater than a predetermined reference value and setting a previously stored maximum value as a filtered value if the interval value is less than or equal to the reference value Lt; / RTI &gt; 제3항에 있어서,
상기 카운팅하는 단계는,
상기 셀의 거리 변동량이 포함되는 레벨링 구간에 대응하는 가중치를 상기 +1 또는 -1에 곱하여 구간 상태값을 카운팅하고,
상기 레벨링 구간은 기 설정된 임계값을 기준으로 기 설정된 간격별로 형성되며,
상기 가중치는 상기 레벨링 구간이 상기 기 설정된 임계값으로부터 멀어질수록 커지는 드론 제어 방법. The method of claim 3,
Wherein the counting step comprises:
Counting the interval state value by multiplying the weight corresponding to the leveling interval including the distance variation of the cell by the +1 or -1,
The leveling interval is formed at predetermined intervals based on a preset threshold value,
Wherein the weighting value increases as the leveling interval is further away from the predetermined threshold value. 제1항에 있어서,
상기 충돌위험 여부를 판단하는 단계는,
상기 드론의 전면 및 후면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터를 이용하여 상기 드론의 전방 또는 후방에 위치한 물체와의 충돌위험 여부를 판단하거나,
상기 드론의 좌측면 및 우측면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터를 이용하여 상기 드론의 좌측방 또는 우측방에 위치한 물체와의 충돌위험 여부를 판단하는 드론 제어 방법. The method according to claim 1,
The method of claim 1,
Determining whether there is a risk of collision with an object positioned forward or rearward of the drones using distance data received from a distance measuring sensor attached to front and rear surfaces of the drones,
And determining a risk of collision with an object located in the left or right room of the dron using distance data received from a distance measuring sensor attached to the left and right surfaces of the dron. 제5항에 있어서,
상기 드론의 롤 각도값 및 피치 각도값 중 적어도 하나를 제어하는 단계는,
상기 드론이 상기 주변 물체와의 충돌위험이 있다고 판단되면 사용자의 상기 드론에 대한 롤 각도값 및 피치 각도값 제어를 차단하는 드론 제어 방법. 6. The method of claim 5,
Wherein controlling at least one of a roll angle value and a pitch angle value of the drones comprises:
And controlling the roll angle value and pitch angle value control of the drones by the user if the dron is judged to be in danger of collision with the surrounding object. 제1항에 있어서,
상기 거리데이터를 수신하는 단계는,
상기 드론의 하부면에 부착된 거리측정센서로부터 거리데이터를 더 수신하며,
상기 드론의 하부면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터와 목표 고도 값을 PID 제어기에 입력하여 이착륙제어신호를 생성하고 상기 이착륙제어신호에 따라 상기 드론의 이륙 또는 착륙을 제어하는 단계를 더 포함하는 드론 제어 방법. The method according to claim 1,
Wherein the step of receiving the distance data comprises:
Further receiving distance data from a distance measuring sensor attached to a lower surface of the drones,
Inputting the distance data and the target altitude value received from the distance measuring sensor attached to the lower surface of the dron into the PID controller to generate a takeoff and landing control signal and controlling takeoff or landing of the dron according to the takeoff and landing control signal Lt; / RTI &gt; 드론의 전면, 후면, 좌측면 및 우측면에 부착된 거리측정센서로부터 상기 드론과 주변 물체 사이의 거리를 측정한 거리데이터를 수신하는 수신부,
기 설정된 시간 간격으로 설정된 상기 거리데이터의 셀(cell)별로 산출된 거리 변동량을 기 설정된 임계값과 비교하여 거리데이터의 설정 구간별로 상태값을 카운팅하고, 카운팅된 상태값에 따라 거리데이터의 일부 구간을 기 설정된 최대값으로 설정하여 거리데이터를 필터링하는 필터링부,
상기 필터링 된 거리데이터 중 적어도 2개의 거리데이터를 이용하여 상기 주변 물체와의 충돌위험 여부를 판단하는 판단부, 그리고
상기 드론이 상기 주변 물체와의 충돌위험이 있다고 판단되면 상기 거리데이터를 이용하여 상기 드론의 롤(roll) 각도값 및 피치(pitch) 각도값을 제어하는 제어부를 포함하는 드론 제어 장치. A receiving unit for receiving distance data measured from a distance measuring sensor attached to the front, rear, left, and right sides of the dron,
The distance variation calculated for each cell of the distance data set at a predetermined time interval is compared with a predetermined threshold value to count the state value for each setting interval of the distance data, and, based on the counted state value, To a predetermined maximum value to filter the distance data,
A determination unit for determining whether there is a risk of a collision with the surrounding object using at least two of the filtered distance data,
And a control unit for controlling a roll angle value and a pitch angle value of the dron using the distance data if it is determined that there is a risk of collision with the surrounding object. 제8항에 있어서,
상기 수신부는,
4개의 거리측정센서가 기 설정된 순서에 따라 동작하여 측정한 거리데이터를 상기 기 설정된 순서에 따라 순차적으로 수신하되,
상기 기 설정된 순서는 상기 드론의 비행 방향과 상기 드론에 거리측정센서의 방향이 형성하는 각도가 작은 순서대로 설정되는 드론 제어 장치. 9. The method of claim 8,
The receiver may further comprise:
Four distance measuring sensors operate in a predetermined order and sequentially receive measured distance data according to the predetermined order,
Wherein the predetermined order is set in the ascending order of the flying direction of the drones and the angle formed by the direction of the distance measuring sensor to the drones. 제8항에 있어서,
상기 필터링부는,
상기 거리데이터의 셀(cell)별로 거리 변동량을 산출하고, 상기 셀의 거리 변동량이 기 설정된 임계값보다 작으면 해당 셀을 제1 상태로 판단하고 기 설정된 임계값보다 크거나 같으면 제2 상태로 판단하고, 복수의 셀이 포함된 상기 거리데이터의 설정 구간별로 셀이 제1 상태로 판단되면 구간 상태값에 +1을 카운팅하고, 제2 상태로 판단되면 구간 상태값에 -1을 카운팅하고, 상기 설정 구간별로 카운팅 된 구간 상태값이 기 설정된 기준값보다 크면 거리데이터에서 해당 설정 구간의 현재값을 필터링된 값으로 설정하고, 기준값보다 작거나 같으면 기 저장된 최대값을 필터링된 값으로 설정하는 드론 제어 장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the filtering unit comprises:
If the distance variation of the cell is smaller than the predetermined threshold value, the cell is determined as the first state. If the distance variation is greater than or equal to the predetermined threshold value, the cell is determined as the second state Counting +1 for the interval state value when the cell is determined to be in the first state and counting -1 for the interval state value if the cell is determined to be the second state for each setting interval of the distance data including a plurality of cells, A drones control unit for setting a current value of a corresponding setting interval in the distance data as a filtered value if the interval state value counted by each setting interval is greater than a predetermined reference value and setting a previously stored maximum value as a filtered value if the interval value is less than or equal to the reference value, . 제10항에 있어서,
상기 필터링부는,
상기 셀의 거리 변동량이 포함되는 레벨링 구간에 대응하는 가중치를 상기 +1 또는 -1에 곱하여 구간 상태값을 카운팅하고,
상기 레벨링 구간은 기 설정된 임계값을 기준으로 기 설정된 간격별로 형성되며,
상기 가중치는 상기 레벨링 구간이 상기 기 설정된 임계값으로부터 멀어질수록 커지는 드론 제어 장치. 11. The method of claim 10,
Wherein the filtering unit comprises:
Counting the interval state value by multiplying the weight corresponding to the leveling interval including the distance variation of the cell by the +1 or -1,
The leveling interval is formed at predetermined intervals based on a preset threshold value,
Wherein the weight increases as the leveling interval is further away from the preset threshold value. 제8항에 있어서,
상기 판단부는,
상기 드론의 전면 및 후면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터를 이용하여 상기 드론의 전방 또는 후방에 위치한 물체와의 충돌위험 여부를 판단하거나,
상기 드론의 좌측면 및 우측면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터를 이용하여 상기 드론의 좌측방 또는 우측방에 위치한 물체와의 충돌위험 여부를 판단하는 드론 제어 장치. 9. The method of claim 8,
Wherein,
Determining whether there is a risk of collision with an object positioned forward or rearward of the drones using distance data received from a distance measuring sensor attached to front and rear surfaces of the drones,
And determining whether or not the vehicle is in danger of collision with an object located in a left or right room of the dron using distance data received from a distance measuring sensor attached to left and right surfaces of the dron. 제12항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 드론이 상기 주변 물체와의 충돌위험이 있다고 판단되면 사용자의 상기 드론에 대한 롤 각도값 및 피치 각도값 제어를 차단하는 드론 제어 장치. 13. The method of claim 12,
Wherein,
And interrupts control of the roll angle value and the pitch angle value of the drone by the user if it is determined that there is a risk of collision of the drone with the surrounding object. 제8항에 있어서,
상기 수신부는,
상기 드론의 하부면에 부착된 거리측정센서로부터 거리데이터를 더 수신하며,
상기 제어부는,
상기 드론의 하부면에 부착된 거리측정센서로부터 수신된 거리데이터와 목표 고도 값을 PID 제어기에 입력하여 이착륙제어신호를 생성하고 상기 이착륙제어신호에 따라 상기 드론의 이륙 또는 착륙을 제어하는 드론 제어 장치.
9. The method of claim 8,
The receiver may further comprise:
Further receiving distance data from a distance measuring sensor attached to a lower surface of the drones,
Wherein,
A dragon control device for inputting distance data and a target altitude value received from a distance measuring sensor attached to a lower surface of the drone to a PID controller to generate a takeoff and landing control signal and controlling the take- .
KR1020170162009A 2017-11-29 2017-11-29 Apparatus of controlling drone using distance measuring sensor and method thereof KR102018503B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170162009A KR102018503B1 (en) 2017-11-29 2017-11-29 Apparatus of controlling drone using distance measuring sensor and method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170162009A KR102018503B1 (en) 2017-11-29 2017-11-29 Apparatus of controlling drone using distance measuring sensor and method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190063139A true KR20190063139A (en) 2019-06-07
KR102018503B1 KR102018503B1 (en) 2019-09-06

Family

ID=66849635

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170162009A KR102018503B1 (en) 2017-11-29 2017-11-29 Apparatus of controlling drone using distance measuring sensor and method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102018503B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102185898B1 (en) 2019-09-25 2020-12-02 한국해양과학기술원 System and method for measuring wave height of ocean
CN112835376A (en) * 2019-11-22 2021-05-25 中国电力科学研究院有限公司 Machine head positioning method and system for unmanned aerial vehicle electricity testing
CN115963851A (en) * 2021-10-13 2023-04-14 北京三快在线科技有限公司 Unmanned aerial vehicle positioning method and device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011027707A (en) * 2009-06-25 2011-02-10 Sharp Corp Person motion detecting device, play apparatus, person motion detecting method, gaming method, control program, and readable recording medium
US9051043B1 (en) * 2012-12-28 2015-06-09 Google Inc. Providing emergency medical services using unmanned aerial vehicles
KR20170101087A (en) * 2016-02-26 2017-09-05 (주)스마트모션 Controlling apparatus of drone using multiple sensor and method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011027707A (en) * 2009-06-25 2011-02-10 Sharp Corp Person motion detecting device, play apparatus, person motion detecting method, gaming method, control program, and readable recording medium
US9051043B1 (en) * 2012-12-28 2015-06-09 Google Inc. Providing emergency medical services using unmanned aerial vehicles
KR20170101087A (en) * 2016-02-26 2017-09-05 (주)스마트모션 Controlling apparatus of drone using multiple sensor and method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102185898B1 (en) 2019-09-25 2020-12-02 한국해양과학기술원 System and method for measuring wave height of ocean
CN112835376A (en) * 2019-11-22 2021-05-25 中国电力科学研究院有限公司 Machine head positioning method and system for unmanned aerial vehicle electricity testing
CN112835376B (en) * 2019-11-22 2023-03-10 中国电力科学研究院有限公司 Machine head positioning method and system for unmanned aerial vehicle electricity testing
CN115963851A (en) * 2021-10-13 2023-04-14 北京三快在线科技有限公司 Unmanned aerial vehicle positioning method and device

Also Published As

Publication number Publication date
KR102018503B1 (en) 2019-09-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102115294B1 (en) Collision Avoidance for UAV
EP3326041B1 (en) Method and device for terrain simulation flying of unmanned aerial vehicle and unmanned aerial vehicle
CN110398980B (en) Flight path planning method for cooperative detection and obstacle avoidance of unmanned aerial vehicle group
KR101445216B1 (en) Method of terminal guidance of airplane and apparatuse for using the same
US8965679B2 (en) Systems and methods for unmanned aircraft system collision avoidance
EP2555179B1 (en) Aircraft traffic separation system
KR20190063139A (en) Apparatus of controlling drone using distance measuring sensor and method thereof
US8060295B2 (en) Automated separation manager
CN107871405B (en) Detection and assessment of air crash threats using visual information
KR102279956B1 (en) 3D optimal surveillance trajectory planning Method and Apparatus for multi-UAVs using particle swarm optimization with surveillance area priority
CN109814594B (en) Unmanned aerial vehicle group anti-collision control method, device and computer readable storage medium
CN111158393B (en) Unmanned aerial vehicle control method and device, electronic equipment and storage medium
US20170190420A1 (en) Automatic flight control system and method for unmanned drone
CN113625762A (en) Unmanned aerial vehicle obstacle avoidance method and system, and unmanned aerial vehicle cluster obstacle avoidance method and system
CN105425818A (en) Unmanned aerial vehicle autonomous safe flight control method
CN112370694A (en) Cooperative fire extinguishing method based on unmanned aerial vehicle and robot
KR102039797B1 (en) Apparatus and method for inducing landing of drone
KR20200131081A (en) Drone control system and control method for countering hostile drones
García et al. Autonomous drone with ability to track and capture an aerial target
CN114594788A (en) Four-rotor unmanned aerial vehicle track planning method and system in unknown environment
CN114118695A (en) Method, device and system for risk assessment of unmanned aerial vehicle operation in air-ground cooperation
US20190317529A1 (en) Virtual force system for a drone
KR20170101087A (en) Controlling apparatus of drone using multiple sensor and method thereof
RU2498342C1 (en) Method of intercepting aerial targets with aircraft
Clark Collision avoidance and navigation of UAS using vision-based proportional navigation

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right