KR20210037487A

KR20210037487A - 충돌 방지 드론 제어 시스템

Info

Publication number: KR20210037487A
Application number: KR1020190120178A
Authority: KR
Inventors: 조순식
Original assignee: 조순식
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-04-06
Also published as: KR102281804B1

Abstract

본 발명은 충돌을 방지하는 드론 제어 시스템에 관한 것이다. 드론간 또는 외부 장애물과 드론의 충돌 가능성이 있는 경우, 충돌을 피할 수 있도록 사용자가 드론을 조작할 시간적 여유를 제공하고, 사용자가 드론의 비행 경로를 수정하지 못하는 경우 드론이 자동으로 비행 경로를 수정하여 충돌을 방지함으로써 드론의 조작이 미숙한 사용자도 안전하게 드론을 조정할 수 있는 효과가 있다.

Description

충돌 방지 드론 제어 시스템 {Drone control system for preventing conllisions}

본 발명은 충돌을 방지하는 드론 제어 시스템에 관한 것이다.

드론 또는 무인비행기(Unmaned aerial vehicle)는 사람이 승선하지 않고, 무선으로 조작하여 비행하는 비행체를 말한다. 군사용으로 개발되었으나, 기체가 가벼워 휴대가 간편하고, 신속하며, 경제성이 뛰어나 방송용의 항공 촬영에도 빈번하게 사용되며, 자연 재해시 인간이 시찰할 수 없는 지역을 확인하기 위한 용도로도 사용된다. 그 외 드론에 물건을 싣고 다른 곳으로 이동하여 물건을 운반하는 용도로도 사용 가능하며, 농업 등 다양한 산업군에 사용될 수 있다.

최근에는 일반 사용자들이 드론을 휴대하고, 카메라를 이용하여 항공촬영을 하는 등의 레저 스포츠로도 각광받고 있다. 이러한 드론은 종래보다 가볍고, 소형화되며, 고성능의 소형 카메라가 장착되기도 한다.

일반적으로 지상에 있는 사용자가 드론의 원격 제어 장치를 조작하면 드론은 해당 조작 신호를 무선으로 받아 운행된다. 하지만, 원격 제어 장치를 이용한 드론의 조정이 어려워 나무, 건물, 또는 다른 드론과의 충돌이 발생하기도 한다.

충돌이 발생하면 드론이 파괴되어 재산상의 손실이 발생하고, 충돌로 인하여 인명 피해까지 이어지는 등 안전 사고로 확대되는 문제점이 있다. 그에 따라, 드론의 조정을 쉽게 하는 다양한 원격 제어 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 사용자가 원격 제어 장치를 익숙하게 사용하는 데에는 시간이 필요하다. 그에 따라, 드론의 원격 제어 장치의 조작 능력과 상관없이 많은 사람이 편하고 안전하게 드론을 운행할 수 있도록 드론간 충돌을 방지하는 드론 제어 시스템이 필요한 실정이다.

공개특허공보 제10-2019-0107772호

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 비행 중인 드론의 충돌을 방지하는 드론 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 사용자가 드론의 원격 제어 장치를 통해 충돌을 피할 수 있도록 사용자에게 충돌 가능성을 경고하는 드론 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 드론 조정의 미숙함으로 발생하는 충돌을 줄이기 위해 드론을 조정하는 사용자의 조작 없이도 드론이 자동으로 경로를 변경하여 충돌을 방지하는 드론 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 드론간 충돌 가능성이 있는 경우, 충돌 대상이 되는 드론에서도 충돌 가능성을 인지하고 피할 수 있도록 충돌 경고 정보를 제공하는 드론 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 드론 및 드론의 원격 제어 장치를 포함하는 충돌 방지 드론 제어 시스템은 유선 케이블을 이용하여 드론의 전력을 공급받는 전원부와, 상기 원격 제어 장치로부터 비행 명령 정보를 수신하고 외부 디바이스와 통신하는 통신부와, 상기 비행 명령 정보를 저장하는 저장부와, 상기 비행 명령 정보에 따라 드론의 비행을 제어하는 비행제어부 및 전자파 센서를 통해 외부로 발생시킨 전자파의 반사파가 수신되면 외부 장애물이 있음을 감지하고 상기 외부 장애물과의 거리를 센싱하는 센싱부를 포함하되, 상기 비행제어부는 상기 센싱된 거리 및 상기 드론의 현재 비행 속도에 근거하여 상기 외부 장애물과의 충돌 발생 시간이 기설정된 임계 범위 이내이면 상기 드론의 비행 모드를 수동 주행 모드에서 충돌 방지 모드로 전환 및 상기 원격 제어 장치로 충돌 경고 정보를 송신하고, 상기 충돌 경고 정보를 송신한 후에 기 설정된 시간 동안 상기 원격 제어 장치로부터 수정된 비행 명령 정보를 수신하지 못하면 상기 드론의 비행 모드를 자율 주행 모드로 전환하거나 상기 드론의 비행 방향을 수평으로 180도 회전하여 비행하도록 제어하거나 상기 드론의 비행 고도를 외부 장애물의 위치에 따라 수직으로 조정하여 운행하거나 상기 유선 케이블의 연결을 해제하는 것을 특징으로 한다.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공될 수 있다.

본 발명은 드론간, 또는 외부 장애물과 드론의 충돌을 방지하여 안전성을 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 드론간, 또는 외부 장애물과 드론의 충돌 가능성이 있는 경우에 사용자가 드론을 조작할 시간적 여유를 제공하여 충돌을 피할 수 있다.

또한, 시간적 여유에도 불구하고 사용자가 드론의 비행 경로를 수정하지 못하면 드론이 자동으로 비행 경로를 수정하여 충돌을 방지할 수 있다. 그에 따라, 드론의 조작이 미숙한 사용자도 안전하게 드론을 조정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 드론간, 또는 외부 장애물과 드론의 충돌 가능성이 있는 경우에 드론의 비행 방향을 자동 또는 수동으로 전환하여 장애물과의 충돌을 방지함으로써 드론의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 드론과 외부 장애물과의 충돌 가능성을 줄임으로써 드론이 운행되는 비행 환경의 영향을 줄여 다양한 환경에서 드론이 운행될 수 있도록 하는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 충돌을 방지하는 드론 제어 시스템의 구성블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 드론 제어 시스템이 외부 장애물을 센싱하고 충돌을 방지하는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 드론 제어 시스템이 충돌을 방지하는 예시이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 드론 제어 시스템이 충돌을 방지하는 또 다른 예시이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 충돌을 방지하는 드론 제어 시스템의 구성블록도이다. 드론 제어 시스템(110)은 드론 내에 포함되어 드론의 작동을 제어할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 드론 제어 시스템(110)은 원격 제어 장치로부터 비행 명령 정보를 수신하고 외부 디바이스와 통신하는 통신부(111), 수신한 비행 명령 정보 및 기 설정되어 있는 비행 명령 정보를 저장하는 저장부(112), 비행 명령 정보에 따라 드론의 비행을 제어하는 비행제어부(113) 및 외부 장애물을 센싱하는 센싱부(114)를 포함할 수 있다.

또한, 도 1에 도시되지 않았지만, 드론 제어 시스템(110)은 저장부(112)에 저장된 다양한 정보를 디스플레이 하는 표시부, 센싱부(114)에서 이미지 촬영시 이미지가 잘 센싱될 수 있도록 조명을 비추는 조명부 및 사용자 명령을 수신하기 위한 하드웨어키나 터치패드 등의 별도 입력부 등의 다양한 추가 구성을 포함할 수 있다.

통신부(111)는 드론 내부와 외부 간 통신을 담당하며 원거리 통신을 위한 이동통신이나 근거리 통신을 위한 블루투스(Bluetooth), 와이파이(Wifi), 근거리통신(NFC) 등 다양한 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 유선 통신을 위한 유선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 그에 따라, 사용자가 원격 제어 장치를 통해 수동 주행 모드로 드론을 제어하는 경우, 원격 제어 장치의 제어 신호를 통신부(111)에서 수신할 수 있다.

따라서, 통신부(111)와 송수신하는 외부 디바이스(120)는 사용자가 드론을 원격으로 조작하는 원격 제어 장치일 수 있다. 원격 제어 장치는 드론 제어를 위해 만들어진 별도의 디바이스일 수 있고, 스마트폰일 수도 있다. 또한, 외부 디바이스(120)는 비행 중인 다른 드론일 수 있다.

저장부(112)는 드론 제어 시스템(110)의 제어 정보, 상태 정보, 설정 정보, 센싱 정보, 멀티미디어 정보 등을 저장할 수 있다. 드론은 특정 목표 지점까지 자율적으로 주행하거나 기 저장된 경로로 주행하는 자율 주행 모드, 사용자가 원격 제어 장치를 통해 수동으로 드론을 제어하는 수동 주행 모드, 충돌 가능성을 경고하여 충돌을 피하는 충돌 방지 모드 및 비상 착륙 모드 등의 다양한 운행 모드로 제어될 수 있다. 따라서, 저장부(112)는 운행 모드 및 운행 모드에 따른 제어 정보, 설정 정보, 센싱 정보 등을 구별하여 저장할 수 있다.

비행제어부(113)는 통신부(111)에서 수신한 비행 명령 정보 또는 저장부(112)에 기 저장되어 있는 비행 명령 정보에 따라 드론의 비행을 제어할 수있다. 즉, 비행제어부는 운행 모드에 따라 비행 노선, 비행 고도, 비행 속도, 비행 방향 등을 제어할 수 있고, 운행 모드에 따라 비행 명령 정보를 생성하거나 업데이트할 수 있다.

센싱부(114)는 외부 장애물을 감지할 수 있도록 외부로 전자파를 발생하고 전자파에 의한 반사파를 수신하는 전자파 센서 및 외부 장애물을 촬영할 수 있도록 이미지 센서를 포함할 수 있다. 또한, 센싱부(114)는 외부 장애물과의 충돌을 감지할 수 있도록 외부 장애물과의 접촉을 감지하는 접촉 센서 및 외부 장애물과의 접촉에 의한 진동을 감지하는 진동 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 센싱부(114)는 GPS 수신기와 같은 위치 센서, 고도 센서, 가속도 센서, 적외선 센서, 근접 센서, 온도 센서, 습도 센서, 자이로 센서 등 드론의 운행에 필요한 다양한 센서를 포함할 수 있다.

따라서, 센싱부(114)는 다양한 센서들을 통해 외부 장애물을 감지할 수 있고 센싱된 외부 장애물 정보를 저장부(112)에 저장할 수 있다. 외부 장애물 정보는 외부 장애물의 비행 속도, 외부 장애물의 크기, 외부 장애물과의 거리, 외부 장애물의 속성에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 센싱부(114)는 외부 장애물이 감지되면 기설정된 시간 단위별 외부 장애물의 위치 정보를 저장부(112)에 저장할 수 있다.

비행제어부(113)는 비행 명령 정보 및 센싱부(114)에서 센싱한 외부 장애물 정보에 기초하여 상기 드론의 비행 모드를 수동 주행 모드에서 충돌 방지 모드로 전환하고 외부 디바이스(120)로 충돌 경고 정보를 송신할 수 있다. 이때, 비행제어부(113)는 시간 단위별 외부 장애물의 위치 정보를 이용하여 외부 장애물이 고정된 것(고정체)인지 이동 중인 것(이동체)인지 판단할 수 있고, 외부 장애물이 고정체인지 이동체인지에 따라 충돌을 피하는 방법을 다르게 제어할 수 있다. 이에 대해서는 상세히 후술하도록 한다.

이하, 도 2를 통해 본 발명에 따라 충돌을 방지하는 일실시예를 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 드론 제어 시스템(110)이 외부 장애물을 센싱하고 충돌을 방지하는 순서도이다. 센싱부(114)는 전자파 센서를 통해 외부로 전자파를 발생시킬 수 있다(S210). 또한, 센싱부(114)는 전자파의 반사파가 수신되는지 센싱할 수 있다(S220). 외부 장애물이 있음이 감지되면 전자파의 속도 및 반사파가 수신되는 시간을 이용하여 장애물과의 거리를 계산할 수 있다(S230).

비행제어부(113)는 드론의 현재 비행 속도와 외부 장애물과의 거리를 이용하여 외부 장애물과의 충돌 발생 시간을 계산할 수 있다. 그에 따라, 비행제어부(113)는 상기 센싱된 거리 및 현재 비행 속도에 근거하여 충돌 발생 시간이 기설정된 임계 범위 이내인지 판단하여 충돌을 예측할 수 있다(S240). 충돌이 예측되면, 비행제어부(113)는 수동 주행 모드에서 충돌 방지 모드로 비행 모드를 전환(S250)하고 외부로 충돌 경고 정보를 송신할 수 있다(S260). 이때 외부는 드론의 원격 제어 장치 또는 외부 장애물인 다른 드론일 수 있다.

또한, 비행제어부(113)는 충돌 발생 시간의 임계 범위에 따라 비행 속도를 감속하여 충돌 발생 시간을 늦출 수 있다. 비행 속도를 감속하면 사용자가 드론을 조정하여 충돌을 피할 수 있는 시간을 확보할 수 있는 장점이 있다.

한편, 충돌 경고 정보는 충돌을 경고하는 시각 정보, 음향 정보, 신호 정보 중 하나의 형태일 수 있다. 예를 들어 시각 정보는 드론에서 촬영한 외부 장애물 이미지일 수 있고 충돌을 경고하는 이미지일 수 있다. 음향 정보는 경고 알람 또는 충돌을 예측하는 안내 메시지 또는 대피 안내 메시지일 수 있다. 그에 따라, 드론 제어 시스템(110)은 상기 충돌 경고 정보를 시각적으로 디스플레이 하는 디스플레이부, 음향으로 출력하는 음향출력부 및 빛의 깜박임으로 위험 신호를 나타내는 조명부 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 외부 장애물이 사람이나 다른 드론일 경우, 충돌 경고 정보를 확인하고 위치나 비행 경로를 변경할 수 있어 충돌 방지를 유도하는 효과가 있다.

이와 같이, 드론 제어 시스템(110)에서 충돌 경고 정보를 외부로 직접 송신하여 주변 사용자나 주변 디바이스에서 충돌 가능성을 인지하도록 하는 방법도 있지만, 충돌 경고 정보를 드론을 조정하는 원격 제어 장치로 송신하여 사용자가 비행 경로를 수정하도록 유도할 수 있다. 그에 따라, 원격 제어 장치는 충돌 경고 정보를 시각적으로 디스플레이 하는 디스플레이부, 음향으로 출력하는 음향출력부 및 원격 제어 장치를 진동하여 사용자에게 경고 알림을 주는 진동부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 특히, 진동부를 통해 경고 알림을 주는 경우, 직관적이고 사용자가 쉽게 인지 가능하여 사용자의 반응 속도를 높일 수 있는 장점이 있다.

이하, 비행제어부(113)에서 충돌을 방지하는 다양한 실시예를 설명하도록 한다. 일실시예로서, 비행제어부(113)는 충돌 경고 정보를 송신한 후에 기 설정된 시간 동안 원격 제어 장치로부터 수정된 비행 명령 정보를 수신하지 못하면 드론의 비행 모드를 자율 주행 모드로 전환하거나 드론의 비행 방향을 수평으로 180도 회전하여 비행하도록 제어하거나 드론의 비행 고도를 외부 장애물의 위치에 따라 수직으로 조정하여 운행하도록 할 수 있다.

이때, 외부 장애물이 고정체인지 이동체인지에 따라 충돌 방지 방법이 달라질 수 있다. 상술한 바와 같이, 센싱부(114)는 센싱한 외부 장애물의 기설정된 시간 단위별 위치 정보를 저장부(112)에 저장할 수 있다. 비행제어부(113)는 시간의 흐름에 따른 시간 단위별 위치 정보의 변화 여부에 따라 외부 장애물이 고정체인지 이동체인지 판단할 수 있다. 예컨대, 비행제어부(113)는 외부 장애물의 위치 정보가 시간의 흐름과 무관하게 시간 단위별로 동일하면 외부 장애물을 고정체로 파악할 수 있다. 그리고, 비행제어부(113)는 외부 장애물의 위치 정보가 시간의 흐름에 따라 시간 단위별로 달라지면, 외부 장애물을 이동체로 파악할 수 있다.

비행제어부(113)는 외부 장애물이 나무나 건물과 같은 고정체이면 원격 제어 장치로부터 수정된 비행 명령 정보를 수신할 때까지 드론의 현재 비행 위치를 유지할 수 있다. 드론과 외부 장애물 모두가 위치 변화가 없으므로 충돌은 발생하지 않으며, 사용자가 충돌 가능성을 인지하고 비행 경로를 수정할 때까지 충분한 시간을 확보할 수 있는 장점이 있다.

다만, 원격 제어 장치로부터 수정된 비행 명령 정보를 수신하지 못하면 드론은 현재 위치를 무한정 유지해야 하고, 이는 전력 소모에 치명적이다. 따라서, 비행제어부(113)는 외부 장애물의 위치 정보 및 외부 장애물 정보를 이용하여 외부 장애물과 충돌없이 목적지로 이동할 수 있도록 비행 명령 정보를 업데이트하거나 새롭게 생성하여 그에 따라 목적지로의 비행을 제어할 수 있다.

반면에, 비행제어부(113)는 외부 장애물이 드론과 같은 이동체이면 드론의 비행 방향을 수평으로 180도 회전하여 비행하도록 제어하거나 드론의 비행 고도를 외부 장애물의 위치에 따라 수직으로 조정할 수 있다. 이에 대해서는 도 3 내지 도 4를 통해 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 드론 제어 시스템(110)이 충돌을 방지하는 예시이다. 비행제어부(113)는 충돌 경고 정보를 송신한 후에 기 설정된 시간 동안 수정된 비행 명령 정보를 수신하지 못하면, 도 3에 도시된 바와 같이 드론(310)의 비행 방향(a)을 수평으로 180도 회전하여 반대 방향(b)으로 비행하도록 제어할 수 있다. 비행 방향의 전환을 통해 외부 장애물(320)과의 충돌을 쉽게 피할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 드론 제어 시스템(110)이 충돌을 방지하는 또 다른 예시이다. 비행제어부(113)는 충돌 경고 정보를 송신한 후에 기 설정된 시간 동안 수정된 비행 명령 정보를 수신하지 못하면, 도 4에 도시된 바와 같이 드론(410)의 비행 고도를 외부 장애물(420)인 다른 드론의 위치에 따라 수직으로 조정함으로써 충돌을 피할 수 있다. 상술한 바와 같이, 전자파 센서 또는 이미지 센서 등을 이용하여 드론과 외부 장애물(420)의 거리를 센싱할 수 있고, 드론(410)의 현재 고도를 기준으로 외부 장애물의 고도도 계산할 수 있다. 그에 따라, 비행제어부(113)는 외부 장애물(420)의 현재 고도보다 더 높게 비행하도록 비행 고도를 일정 높이(a)만큼 높일 수 있고, 외부 장애물(420)의 현재 고도보다 더 낮게 비행하도록 비행 고도를 일정 높이(b)만큼 낮출 수 있다.

또한, 비행제어부(113)는 도 3 내지 도 4와 같이 비행 방향을 회전하거나 고도를 조정한 후 기 설정된 시간이 경과하면 충돌 방지 모드로 전환했던 시점의 비행 방향 및 비행 위치로 복귀하도록 제어할 수 있다. 기 설정된 시간은 외부 장애물의 이동 속도나 위치 변화에 따라서 결정될 수 있고 충돌 발생 시간의 임계 범위에 의존하여 충돌 발생 시간의 임계 범위보다 길게 미리 설정되어 있을 수 있다. 또한, 저장부(112)는 드론의 비행 모드가 수동 주행 모드에서 충돌 방지 모드로 전환되는 시점 및 그때의 드론의 위치 및 비행 명령 정보 등을 저장할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 제어 시스템(110)은 외부 장애물이 충돌 없이 이동할 수 있도록 드론의 위치를 조정하여 충돌을 방지한 후, 원래 위치로 복귀하여 기존 비행 명령 정보에 따라 목적지에 도달할 수 있도록 한다. 몇몇 실시예에서 비행제어부는 수동 주행 모드에서 충돌 방지 모드로 변경된 이후 원래 위치로 복귀하기까지 걸린 시간을 산출하고 산출된 시간의 크기에 따라 기존 비행 명령 정보에서 비행 속도를 높일 수 있다.

한편, 드론 제어 시스템(110)은 무선일 수 있지만 유선일 수도 있다. 예를 들어, 드론 제어 시스템(110)에 전원을 공급하는 전원부는 유선 케이블을 이용하여 드론의 전력을 공급받을 수 있다. 유선 케이블의 이용한 전력 공급은 드론이 비행 중일 때도 가능하다. 이와같은 유선 드론은 전원 공급의 제한이 없으므로 오래 비행할 수 있는 장점이 있다. 그에 따라, 농업용, 환경용 등으로 그 사용 분야가 확대되고 있는 추세이다. 다만, 유선 케이블이 연결된 상태에서 충돌이 발생할 경우, 유선 케이블로 인한 2차 사고 발생 가능성이 있다. 따라서, 위험을 줄이기 위하여 비행제어부(113)는 충돌 방지 모드로 전환 후에 기 설정된 시간 동안 수정된 비행 명령 정보를 수신하지 못하면 유선 케이블의 연결을 해제할 수 있다. 이때, 유선 케이블의 연결이 해제되어도 전력 공급에 차질이 없도록 충전과 탈착이 가능한 배터리를 포함할 수 있으며, 전원부는 유선 케이블을 해제시 동력원을 배터리로 바로 전환할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 충돌을 방지하는 드론 제어 시스템(110)을 제어하는 방법을 설명한다. 일실시예에 따른 제어 방법은 외부 디바이스(120)로부터 비행 명령 정보를 수신하는 단계, 상기 비행 명령 정보를 저장하는 단계, 상기 비행 명령 정보에 따라 드론의 비행을 제어하는 단계, 외부 장애물을 센싱하는 단계, 상기 비행 명령 정보 및 외부 장애물 정보에 기초하여 상기 드론의 비행 모드를 충돌 방지 모드로 전환하는 단계 및 위부로 충돌 경고 정보를 송신하는 단계를 포함할 수 있다.

이상에서 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은, 하드웨어인 서버와 결합되어 실행되기 위해 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현되어 매체에 저장될 수 있다.

상기 전술한 프로그램은, 상기 컴퓨터가 프로그램을 읽어 들여 프로그램으로 구현된 상기 방법들을 실행시키기 위하여, 상기 컴퓨터의 프로세서(CPU)가 상기 컴퓨터의 장치 인터페이스를 통해 읽힐 수 있는 C, C++, JAVA, 기계어 등의 컴퓨터 언어로 코드화된 코드(Code)를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 상기 방법들을 실행하는 필요한 기능들을 정의한 함수 등과 관련된 기능적인 코드(Functional Code)를 포함할 수 있고, 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 소정의 절차대로 실행시키는데 필요한 실행 절차 관련 제어 코드를 포함할 수 있다. 또한, 이러한 코드는 상기 기능들을 상기 컴퓨터의 프로세서가 실행시키는데 필요한 추가 정보나 미디어가 상기 컴퓨터의 내부 또는 외부 메모리의 어느 위치(주소 번지)에서 참조되어야 하는지에 대한 메모리 참조관련 코드를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 컴퓨터의 프로세서가 상기 기능들을 실행시키기 위하여 원격(Remote)에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 통신이 필요한 경우, 코드는 상기 컴퓨터의 통신 모듈을 이용하여 원격에 있는 어떠한 다른 컴퓨터나 서버 등과 어떻게 통신해야 하는지, 통신 시 어떠한 정보나 미디어를 송수신해야 하는지 등에 대한 통신 관련 코드를 더 포함할 수 있다.

상기 저장되는 매체는, 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상기 저장되는 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있지만, 이에 제한되지 않는다. 즉, 상기 프로그램은 상기 컴퓨터가 접속할 수 있는 다양한 서버 상의 다양한 기록매체 또는 사용자의 상기 컴퓨터상의 다양한 기록매체에 저장될 수 있다. 또한, 상기 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장될 수 있다.

본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어로 직접 구현되거나, 하드웨어에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로 구현되거나, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터 판독가능 기록매체에 상주할 수도 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims

충돌 방지 드론 제어 시스템에 있어서,
유선 케이블을 이용하여 드론의 전력을 공급받는 전원부;
원격 제어 장치로부터 비행 명령 정보를 수신하고 외부 디바이스와 통신하는 통신부;
상기 비행 명령 정보를 저장하는 저장부;
상기 비행 명령 정보에 따라 드론의 비행을 제어하는 비행제어부; 및
전자파 센서를 통해 외부로 발생시킨 전자파의 반사파가 수신되면 외부 장애물이 있음을 감지하고 상기 외부 장애물과의 거리를 센싱하는 센싱부;를 포함하되,
상기 비행제어부는,
상기 센싱된 거리 및 상기 드론의 현재 비행 속도에 근거하여 상기 외부 장애물과의 충돌 발생 시간이 기설정된 임계 범위 이내이면 상기 드론의 비행 모드를 수동 주행 모드에서 충돌 방지 모드로 전환하고 상기 원격 제어 장치로 충돌 경고 정보를 송신하고,
상기 센싱부는,
상기 외부 장애물이 있음을 감지하면 기설정된 시간 단위별 외부 장애물의 위치 정보를 상기 저장부에 저장하고,
상기 저장부는,
상기 드론의 비행 모드를 상기 수동 주행 모드에서 상기 충돌 방지 모드로 변경되었던 시점에서 상기 드론의 비행 위치 정보를 저장하고,
상기 비행제어부는 상기 충돌 경고 정보를 송신한 후에,
상기 외부 장애물의 위치 정보가 시간의 흐름과 무관하게 시간 단위별로 동일하면 상기 외부 장애물을 고정체로 파악하고, 고정체인 상기 외부 장애물과의 충돌을 피하기 위해 상기 원격 제어 장치로부터 수정된 비행 명령 정보를 수신할 때까지 드론의 현재 비행 위치를 유지하고,
상기 외부 장애물의 위치 정보가 시간의 흐름에 따라 시간 단위별로 달라지면 상기 외부 장애물을 이동체로 파악하고, 이동체인 상기 외부 장애물과의 충돌을 피하기 위해 상기 드론의 비행 방향을 수평으로 180도 회전하여 비행하도록 제어하거나 상기 드론의 비행 고도를 상기 외부 장애물의 위치에 따라 수직으로 조정하고, 기 설정된 시간이 경과하면 상기 수동 주행 모드에서 상기 충돌 방지 모드로 변경되었던 시점의 비행 위치로 복귀하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 드론 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 저장부는,
상기 드론의 비행 모드를 상기 수동 주행 모드에서 상기 충돌 방지 모드로 변경되었던 시점에서 상기 비행 명령 정보를 저장하고,
상기 외부 장애물의 위치 정보가 시간의 흐름에 따라 시간 단위별로 달라지면 상기 외부 장애물을 이동체로 파악하고, 이동체인 상기 외부 장애물과의 충돌을 피하기 위해 상기 드론의 비행 방향을 수평으로 180도 회전하여 비행하도록 제어하거나 상기 드론의 비행 고도를 상기 외부 장애물의 위치에 따라 수직으로 조정하고, 기 설정된 시간이 경과하면 상기 수동 주행 모드에서 상기 충돌 방지 모드로 변경되었던 시점의 비행 위치로 복귀하도록 제어하고 저장된 상기 비행 명령 정보에 따라 상기 드론의 비행을 제어하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 드론 제어 시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 비행제어부는,
상기 수동 주행 모드에서 상기 충돌 방지 모드로 변경된 이후 상기 수동 주행 모드에서 상기 충돌 방지 모드로 변경되었던 시점의 비행 위치로 복귀하기까지 걸린 시간을 산출하고,
산출된 시간의 크기에 따라 저장된 상기 비행 명령 정보에서 비행 속도가 높아지도록 변경하고 변경된 비행 명령 정보에 따라 상기 드론의 비행을 제어하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 드론 제어 시스템.