KR20210086004A - 무인 이동체와의 군집화 기반의 통신 - Google Patents

무인 이동체와의 군집화 기반의 통신 Download PDF

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Abstract

본 명세서에 개시된 무인 이동체와의 통신 장치는 기지국 주변의 영상을 획득하는 영상촬영부; 상기 획득된 영상에서 무인 이동체를 인식하고, 인식된 무인 이동체의 위치 정보를 출력하는 무인 이동체 위치 판단부; 상기 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 무인 이동체들의 군집을 형성하고, 상기 군집의 위치 정보를 출력하는 무인 이동체 군집화부; 상기 군집의 위치 정보를 기초로 상기 군집의 위치로 지향성 안테나의 빔 방향을 결정하는 빔 방향 결정부; 및 상기 결정된 빔 방향의 상기 군집으로 지향성 빔을 방사 또는 상기 결정된 빔 방향의 상기 군집으로부터 지향성 빔을 수신하는 빔포밍부를 포함할 수 있다.

Description

무인 이동체와의 군집화 기반의 통신{CLUSTERING-BASED COMMUNICATION WITH UNMANNED VEHICLE}
본 명세서는 무인 이동체의 제어를 위한 통신에 관한 것으로 무인 이동체를 군집으로 형성하여 통신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
빔포밍(beam forming) 기술은 안테나에서 안테나 요소들을 제어하여 원하는 방향으로 송수신 전자파를 만들어내는 기술이다. 빔포밍에는 지향성 빔포밍과 무지향성 빔포밍이 있는데, 무지향성 빔포밍과 달리 지향성 빔포밍은 특정 방향으로 전자파를 방사 또는 수신하여 무지향성 빔포밍 보다 전자파의 도달거리가 확장되고 간섭이 제거되는 효과를 얻을 수 있어 특히 5G 네트워크에서 필수적으로 사용되는 기술이다.
이러한 지향성 빔포밍 기술은 무선 네트워크에서 노드 간의 통신 효율성을 극대화하기 위해 필요한 기술로서 무인 이동체와의 초고속 통신에 사용된다. 지향성 빔포밍 기술을 무인 이동체에 적용할 때, 기지국으로부터 무인 이동체로 신호가 집중되어 특정한 방향으로 전자파가 강하게 방사된다. 기지국과 무인 이동체가 빔포밍을 이용하여 통신하기 위해서는 기지국이 무인 이동체의 위치를 정확하게 알아야한다. 기지국이 무인 이동체의 위치를 알기 위해서는 기지국의 통신 범위 내에 있는 무인 이동체들과 적어도 한번은 통신을 한 뒤, 파악된 위치의 무인 이동체와 지향성 빔포밍 기술을 통해서 초고속 통신을 수행한다.
한국공개특허공보 제10-2019-0100107호, 2019.08.28.
기지국은 무인 이동체의 위치를 모르기 때문에 무인 이동체들과 통신하기 위해 모든 방향으로 지향성 빔포밍을 해야 한다. 또한 무인 이동체가 전달한 위치 정보는 전달 당시의 위치 정보이기 때문에 지속해서 변하는 무인 이동체의 위치를 나타낼 수가 없는 문제점이 있다.
또한, 기지국이 무인 이동체를 찾기 위해 모든 방향으로 지향성 빔포밍을 하는 것은 네트워크 자원의 낭비이고 통신 간섭을 야기할 수도 있으므로, 빔포밍 외의 무인 이동체를 용이하게 인지할 수 있는 기술에 대한 필요성이 증가하고 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.
본 명세서는 무인 이동체와의 통신 장치를 제시한다. 상기 무인 이동체와의 통신 장치는 기지국 주변의 영상을 획득하는 영상촬영부; 상기 획득된 영상에서 무인 이동체를 인식하고, 인식된 무인 이동체의 위치 정보를 출력하는 무인 이동체 위치 판단부; 상기 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 무인 이동체들의 군집을 형성하고, 상기 군집의 위치 정보를 출력하는 무인 이동체 군집화부; 상기 군집의 위치 정보를 기초로 상기 군집의 위치로 지향성 안테나의 빔 방향을 결정하는 빔 방향 결정부; 및 상기 결정된 빔 방향의 상기 군집으로 지향성 빔을 방사 또는 상기 결정된 빔 방향의 상기 군집으로부터 지향성 빔을 수신하는 빔포밍부를 포함할 수 있다.
상기 무인 이동체와의 통신 장치 및 그 밖의 실시예는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.
상기 무인 이동체 판단부는 상기 기지국과 상기 인식된 무인 이동체 사이의 거리를 계산하고, 상기 계산된 거리 값에 기초하여 상기 무인 이동체가 상기 기지국의 통신 범위 내에 있는 것으로 판단되면, 상기 인식된 무인 이동체의 위치 정보를 출력할 수 있다.
또한, 상기 무인 이동체 판단부는 딥러닝에 기초하여 상기 획득된 영상에서 무인 이동체를 인식할 수 있다.
또한, 상기 무인 이동체 군집화부는 상기 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 미리 결정된 거리 이내의 무인 이동체들로 군집을 형성하여 상기 군집의 위치 정보를 출력하고, 상기 군집의 위치 정보는 상기 기지국을 기준으로 한 상기 군집의 방향 정보, 상기 군집의 고도 정보, 및 상기 군집의 크기 정보를 포함할 수 있으며, 상기 빔 방향 결정부는 상기 군집의 위치 정보에 기초하여 상기 군집으로 방사 또는 상기 군집으로부터 수신할 수 있는 빔의 방향을 결정할 수 있다.
또한, 상기 무인 이동체와의 통신 장치는 무인 이동체 판단부가 인식한 무인 이동체의 위치 정보를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있으며, 상기 빔포밍부는 상기 저장된 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 기 저장된 위치의 무인 이동체로 빔포밍할 수 있다.
한편, 본 명세서는 무인 이동체와의 통신 장치의 통신 방법을 제시한다. 상기 무인 이동체와의 통신 장치의 통신 방법은 기지국 주변의 영상을 획득하는 동작; 상기 획득된 영상에서 무인 이동체를 인식하는 동작; 상기 기지국과 상기 인식된 무인 이동체 사이의 거리를 계산하는 동작; 상기 계산된 거리 값에 기초하여 상기 무인 이동체가 상기 기지국의 통신 범위 내에 있는 지의 여부를 판단하는 동작; 상기 인식된 무인 이동체 중 상기 기지국의 통신 범위 내에 있는 무인 이동체의 위치 정보를 출력하는 동작; 상기 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 무인 이동체의 군집을 형성하고, 상기 군집의 위치 정보를 출력하는 동작; 상기 군집의 위치 정보를 기초로 상기 군집의 위치로 지향성 안테나의 빔 방향을 결정하는 동작; 및 상기 결정된 빔 방향의 군집을 향하여 지향성 빔을 방사 또는 상기 결정된 빔 방향의 상기 군집으로부터 지향성 빔을 수신하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 무인 이동체와의 통신 장치의 통신 방법 및 그 밖의 실시예는 다음과 같은 특징을 포함할 수 있다.
상기 획득된 영상에서 무인 이동체의 인식은 딥러닝에 기초하여 수행될 수 있다.
또한, 상기 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 무인 이동체의 군집을 형성하고, 상기 군집의 위치 정보를 출력하는 동작은, 상기 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 미리 결정된 거리 이내의 무인 이동체들로 군집을 형성하여 상기 군집의 위치 정보를 출력하고, 상기 군집의 위치 정보는 상기 기지국을 기준으로 한 상기 군집의 방향 정보, 상기 군집의 고도 정보, 및 상기 군집의 크기 정보를 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시 예들에 의하면, 기지국 주변의 전 방향으로 지향성 빔포밍을 하지 않고도 촬영 영상만을 분석하여 무인 이동체의 위치를 파악할 수 있으므로 네트워크 자원을 낭비하지 않고도 용이하게 무인 이동체의 위치를 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 실시 예들에 의하면, 군집화된 무인 이동체들에 지향성 빔포밍을 할 수 있어서 무인 이동체의 군집과 효율적으로 초고속 통신을 할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예 따른 무인 이동체에 대한 통신 장치가 무인 이동체를 인식하여 통신하는 방을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무인 이동체와의 통신 장치를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무인 이동체와의 통신 장치의 동작 방법을 설명한다.
본 명세서에 개시된 기술은 무인 이동체와의 통신 기술에 적용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 기술은 이에 한정되지 않고, 상기 기술의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 장치 및 방법에도 적용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥 상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예들을 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
이하에서는 첨부의 도면 1을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인 이동체와의 통신 방법에 대해 간략하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예 따른 무인 이동체에 대한 통신 장치가 무인 이동체를 인식하여 통신하는 방을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 1(a)를 참조하면, 본 발명에 따른 무인 이동체에 대한 통신 장치는 구비된 영상촬영부를 통해 기지국(10) 주변의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 영상 속에 무인 이동체(20)가 존재하는 지 판단한다. 이어서, 통신 장치는 특정 방향의 영상에서 무인 이동체(20)의 존재를 확인하면, 기지국(10)으로부터 존재가 확인 무인 이동체(20)까지의 거리를 측정하고, 측정 거리에 기초하여 무인 이동체가 기지국(10)의 통신가능 거리(D) 내에 있는 지를 확인한다. 이어서, 도 1(b)에 도시한 바와 같이, 상기 통신 장치는 기지국(10)으로부터 통신이 가능한 거리 내에 있는 무인 이동체들(20) 중 서로 일정한 거리 이내에 있는 무인 이동체들(21)을 묶어 군집을 형성하고, 형성된 군집의 위치로 지향성 안테나를 통한 빔포밍(30)을 실시하여 기지국(10)과 무인 이동체의 군집(21) 사이의 초고속 통신을 수행한다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 장치는 기지국(10)이 무인 이동체(20)와의 통신을 통해 위치 정보를 교환하는 대신, 카메라와 같은 영상 촬영 장치를 이용하여 무인 이동체(20)의 위치를 파악하여 무인 이동체(20)를 향해 지향성 빔포밍을 할 수 있어, 기지국(10)이 360도 모든 방향으로 지향성 빔을 방사하여 무인 이동체(20)의 위치를 찾는 것보다 네트워크 자원을 절약할 수 있고, 네트워크 통신 간섭도 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 통신 장치는 지향성 빔포밍의 군집 정보를 기반으로 범위를 축소할 수 있으므로, 이 것 역시, 네트워크 자원을 절약할 수 있고, 네트워크 통신 간섭도 감소시킬 수 있다.
이하에서는 첨부의 도면 2를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인 이동체와의 통신 장치의 구성을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무인 이동체와의 통신 장치를 도시한다.
도 2를 참조하면, 본 명세서에서 개시된 무인 이동체와의 통신 장치(1000)는 영상촬영부(100), 무인 이동체 위치 판단부(200), 저장부(300), 무인 이동체 군집화부(400), 빔 방향 결정부(500), 빔포밍부(600)를 포함할 수 있다.
영상촬영부(100)는 기지국 주변 360도의 영상을 촬영하여 영상을 획득하고, 획득된 영상을 무인 이동체 위치 판단부(200)로 전달할 수 있다.
무인 이동체 위치 판단부(200)는 영상촬영부(100)에서 획득된 영상을 분석하여 획득된 영상 내에 무인 이동체가 있는 지를 판단할 수 있다. 무인 이동체 위치 판단부(200)는 획득된 영상 속에 무인 이동체가 있는 것으로 판단되면, 해당 영상에 대한 촬영 정보에 기초하여 인식된 무인 이동체의 위치 정보를 출력하고, 획득된 영상 속에 무인 이동체가 없는 것으로 판단되면, 다른 영상을 분석하기 위해 영상촬영부(100)로부터 새로운 촬영을 지시할 수 있다.
할 수 있다. 상기 촬영 정보는 획득된 영상에 대한 방위각 정보, 고각(고도) 정보 등을 포함할 수 있다.
또한, 무인 이동체 위치 판단부(200)는 기지국과 상기 인식된 무인 이동체 사이의 거리를 계산할 수 있다. 기지국은 무인 이동체까지의 거리를 측정할 수 있는 수단을 구비할 수 있으며, 상기 무인 이동체 위치 판단부(200)는 상기 기지국이 측정한 거리 정보에 기초하여 기지국으로부터 무인 이동체까지의 거리를 계산할 수 있다.
또한, 무인 이동체 위치 판단부(200)는 상기 계산된 거리 값에 기초하여 상기 무인 이동체가 상기 기지국의 통신 가능 범위 내에 있는 지의 여부를 판단할 있다.
무인 이동체 위치 판단부(200)는 상기 무인 이동체가 상기 기지국의 통신 가능 범위 내에 있는 것으로 판단되면, 상기 인식된 무인 이동체의 위치 정보를 출력하여 무인 이동체 군집화부(400) 전달할 수 있다. 무인 이동체 위치 판단부(200)는 상기 무인 이동체가 상기 기지국의 통신 가능 범위 밖에 있는 것으로 판단되면, 기지국 주변에 대한 다른 촬영 영상을 분석하여 영상 내에 무인 이동체가 존재하는 지를 판단한다.
또한, 무인 이동체 위치 판단부(200)는 딥러닝에 기초한 무인 이동체 영상 학습 방법을 통하여 획득된 영상에서 무인 이동체에 대한 인식률을 높일 수 있다.
저장부(300)는 인식된 무인 이동체의 위치 정보를 저장할 수 있으며, 통신 장치(1000)는 저장부(300)에 위치 정보가 저장된 무인 이동체에 대해서 다음에 다시 빔포밍을 실시하고자 하면, 동일한 무인 이동체의 위치에 대한 영상을 다시 촬영하여 분석을 실시하지 않고, 기 저장된 무인 이동체의 위치 정보를 활용하여 빔포밍을 할 수 있다.
무인 이동체 군집화부(400)는 무인 이동체 위치 판단부(200)에서 출력된 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 무인 이동체들의 군집을 형성하고, 형성된 군집의 위치 정보를 출력할 수 있다.
무인 이동체 군집화부(400)는 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 군집을 형성할 때, 미리 결정된 거리 이내의 무인 이동체들을 하나의 그룹으로 묶어서 군집을 형성할 수 있으며, 형성된 군집의 위치 정보를 출력할 수 있다. 군집의 위치 정보는 기지국을 기준으로 한 군집의 방향 정보, 상기 군집의 고도 정보, 및 상기 군집의 크기 정보를 포함할 수 있다.
빔 방향 결정부(500)는 무인 이동체 군집화부(400)로부터 전달받은 군집의 위치 정보를 기초로 군집화된 무인 이동체의 방향으로 지향성 안테나의 빔 방향을 결정할 수 있다. 빔 방향 결정부(500)는 상기 군집의 위치 정보에 기초하여 상기 군집으로 방사하거나, 또는 상기 군집으로부터 수신할 수 있는 빔의 방향을 결정할 수 있다.
빔포밍부(600)는 상기 결정된 빔 방향의 군집으로 지향성 빔을 방사 또는 상기 결정된 빔 방향의 군집으로부터 지향성 빔을 수신할 수 있다.
빔포밍부(600)는 상기 저장된 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 기 저장된 위치의 무인 이동체로 빔포밍을 할 수 있다.
본 명세서에서 개시되는 네트워크/통신 장치는 예를 들어, 무선 네트워크, 유선 네트워크, 인터넷과 같은 공용 네트워크, 사설 네트워크, 모바일 통신 네트워크용 광역 시스템(Global System for Mobile communication network; GSM) 네트워크, 범용 패킷 무선 네트워크(General Packet Radio Network; GPRN), 근거리 네트워크(local area network; LAN), 광역 네트워크(wide area network; WAN), 거대도시 네트워크(Metropolitan Area Network; MAN), 셀룰러 네트워크, 공중 전화 교환 네트워크(Public Switched Telephone Network; PSTN), 개인 네트워크(Personal Area Network), 블루투스, Wi-Fi 다이렉트(Wi-Fi Direct), 근거리장 통신(Near Field communication), 초 광 대역(Ultra-Wide band), 이들의 조합, 또는 임의의 다른 네트워크의 통신 방식을 사용할 수 있지만 이들로 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 첨부의 도면 2 내지 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 무인 이동체와의 통신 장치의 구성을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무인 이동체와의 통신 장치의 동작 방법을 설명한다.
먼저, 영상촬영부(100)는 무인 이동체를 찾기 위해 기지국 주변을 촬영하여 영상을 획득할 수 있다(S301).
다음으로, 무인 이동체 위치 판단부(200)는 영상촬영부(100)에서 획득된 기지국 주변의 영상들을 분석하여 영상 속에서 무인 이동체를 인식할 수 있다(S303). 이때, 무인 이동체 위치 판단부(200)는 딥러닝을 통해 영상 내에서 무인 이동체를 인식하는 것을 학습함으로써 획득된 영상에서 무인 이동체를 인식하는 인식률을 높일 수 있다.
이어서, 무인 이동체 위치 판단부(200)는 기지국 주변의 영상에서 무인 이동체가 존재하는 것으로 판단되면, 해당 영상 내의 인식된 무인 이동체와 기지국 사이의 거리를 계산할 수 있다(S305). 반면, 무인 이동체 위치 판단부(200)는 기지국 주변의 영상에서 무인 이동체가 존재하지 않는 것으로 판단되면, 영상촬영부(100)로부터 새로운 기지국 주변 촬영 영상을 입력 받을 수 있다.
다음으로, 무인 이동체 위치 판단부(200)는 무인 이동체와 기지국 사이의 거리 값에 기초하여 무인 이동체가 기지국기 통신 가능한 범위 내에 있는 지의 여부를 판단할 수 있다(S307).
무인 이동체 위치 판단부(200)는 영상 속에서 인식된 무인 이동체 중 기지국의 통신 가능 범위 내에 있는 무인 이동체의 위치 정보를 출력할 수 있다(S309). 반면, 무인 이동체 위치 판단부(200)는 무인 이동체가 기지국의 통신 가능 범위 밖에 있는 것으로 판단되면, 기지국 주변에 대한 다른 촬영 영상을 분석하여 영상 내에 무인 이동체가 존재하는 지를 판단한다.
무인 이동체 군집화부(400)는 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 무인 이동체의 군집을 형성하고, 군집의 위치 정보를 출력할 수 있다(S311).
무인 이동체 군집화부(400)는 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 미리 결정된 거리 이내에 존재하는 무인 이동체들로 군집을 형성한 뒤, 형성된 군집의 위치 정보를 출력할 수 있다. 군집의 위치 정보는 기지국을 기준으로 한 군집의 방향 정보, 군집의 고도 정보, 및 군집의 크기 정보를 포함할 수 있다.
다음으로, 빔 방향 결정부(500)는 무인 이동체 군집화부(400)에서 출력된 군집의 위치 정보를 기초로 군집이 위치한 방향으로 지향성 안테나의 빔 방향을 결정할 수 있다(S313).
빔포밍부(600)는 결정된 빔 방향의 군집을 향하여 지향성 빔을 방사하거나 또는 결정된 빔 방향의 상기 군집으로부터 지향성 빔을 수신할 수 있다(S315).
본 명세서에서 사용된 용어 "부"는(예를 들면, 제어부 등), 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "부"는, 예를 들어, 유닛(unit), 로직(logic), 논리블록 (logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "부"는, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "부"는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "부"는 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들어, "부"는, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서에 의해 실행될 경우, 상기 하나 이상의 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 전술한 저장부(300)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체일 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 저장매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.
다양한 실시예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술된 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
이상에서 본 명세서의 기술에 대한 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명되었다. 여기서, 본 명세서 및 청구 범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명의 범위는 본 명세서에 개시된 실시 예들로 한정되지 아니하고, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.
10: 기지국
20: 무인 이동체
21: 군집화된 무인 이동체
100: 영상촬영부
200: 무인 이동체 위치 판단부
300: 저장부
400: 무인 이동체 군집화부
500: 빔 방향 결정부
600: 빔포밍부

Claims (8)

  1. 기지국 주변의 영상을 획득하는 영상촬영부;
    상기 획득된 영상에서 무인 이동체를 인식하고, 인식된 무인 이동체의 위치 정보를 출력하는 무인 이동체 위치 판단부;
    상기 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 무인 이동체들의 군집을 형성하고, 상기 군집의 위치 정보를 출력하는 무인 이동체 군집화부;
    상기 군집의 위치 정보를 기초로 상기 군집의 위치로 지향성 안테나의 빔 방향을 결정하는 빔 방향 결정부; 및
    상기 결정된 빔 방향의 상기 군집으로 지향성 빔을 방사 또는 상기 결정된 빔 방향의 상기 군집으로부터 지향성 빔을 수신하는 빔포밍부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와의 통신 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 무인 이동체 판단부는
    상기 기지국과 상기 인식된 무인 이동체 사이의 거리를 계산하고,
    상기 계산된 거리 값에 기초하여 상기 무인 이동체가 상기 기지국의 통신 범위 내에 있는 것으로 판단되면,
    상기 인식된 무인 이동체의 위치 정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와의 통신 장치.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 무인 이동체 판단부는
    딥러닝에 기초하여 상기 획득된 영상에서 무인 이동체를 인식하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와의 통신 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 무인 이동체 군집화부는 상기 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 미리 결정된 거리 이내의 무인 이동체들로 군집을 형성하여 상기 군집의 위치 정보를 출력하고, 상기 군집의 위치 정보는 상기 기지국을 기준으로 한 상기 군집의 방향 정보, 상기 군집의 고도 정보, 및 상기 군집의 크기 정보를 포함하고,
    상기 빔 방향 결정부는 상기 군집의 위치 정보에 기초하여 상기 군집으로 방사 또는 상기 군집으로부터 수신할 수 있는 빔의 방향을 결정하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와의 통신 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 무인 이동체 판단부가 인식한 무인 이동체의 위치 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 빔포밍부는 상기 저장된 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 기 저장된 위치의 무인 이동체로 빔포밍하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와의 통신 장치.
  6. 기지국 주변의 영상을 획득하는 동작;
    상기 획득된 영상에서 무인 이동체를 인식하는 동작;
    상기 기지국과 상기 인식된 무인 이동체 사이의 거리를 계산하는 동작;
    상기 계산된 거리 값에 기초하여 상기 무인 이동체가 상기 기지국의 통신 범위 내에 있는 지의 여부를 판단하는 동작;
    상기 인식된 무인 이동체 중 상기 기지국의 통신 범위 내에 있는 무인 이동체의 위치 정보를 출력하는 동작;
    상기 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 무인 이동체의 군집을 형성하고, 상기 군집의 위치 정보를 출력하는 동작;
    상기 군집의 위치 정보를 기초로 상기 군집의 위치로 지향성 안테나의 빔 방향을 결정하는 동작; 및
    상기 결정된 빔 방향의 군집을 향하여 지향성 빔을 방사 또는 상기 결정된 빔 방향의 상기 군집으로부터 지향성 빔을 수신하는 동작;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와의 통신 장치의 통신 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 획득된 영상에서 무인 이동체를 인식하는 동작은,
    딥러닝에 기초하여 상기 획득된 영상에서 무인 이동체를 인식하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와의 통신 장치의 통신 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 무인 이동체의 군집을 형성하고, 상기 군집의 위치 정보를 출력하는 동작은,
    상기 무인 이동체의 위치 정보에 기초하여 미리 결정된 거리 이내의 무인 이동체들로 군집을 형성하여 상기 군집의 위치 정보를 출력하고,
    상기 군집의 위치 정보는 상기 기지국을 기준으로 한 상기 군집의 방향 정보, 상기 군집의 고도 정보, 및 상기 군집의 크기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 이동체와의 통신 장치의 통신 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102503266B1 (ko) * 2021-12-08 2023-02-23 인천대학교 산학협력단 광학 무선 통신 시스템에서 전방에 위치하는 수신기의 위치에 따라 광신호의 전송 방향을 조정할 수 있는 광신호 전송 장치 및 그 동작 방법

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190093892A (ko) * 2018-02-02 2019-08-12 호서대학교 산학협력단 군집 드론의 데이터 처리 작업 결정 방법
KR20190100107A (ko) 2019-08-09 2019-08-28 엘지전자 주식회사 자율 주행 시스템에서 차량의 무선 통신을 위한 방법 및 장치
KR20190106949A (ko) * 2019-08-31 2019-09-18 엘지전자 주식회사 지능적 빔포밍 방법, 빔포밍 장치 및 지능형 컴퓨팅 디바이스
KR20190106840A (ko) * 2019-08-14 2019-09-18 엘지전자 주식회사 충돌을 효과적으로 방지하는 자율 주행 차량 및 이를 제어하는 제어 장치 및 방법
KR102043175B1 (ko) * 2018-05-18 2019-11-11 이상인 야포 탄환 격추용 그물을 가지는 군사용 드론 및 그 군집 비행을 이용한 드론 방공망 시스템
KR20190137732A (ko) * 2019-11-22 2019-12-11 엘지전자 주식회사 차량간 통신을 위한 안테나 제어 방법 및 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190093892A (ko) * 2018-02-02 2019-08-12 호서대학교 산학협력단 군집 드론의 데이터 처리 작업 결정 방법
KR102043175B1 (ko) * 2018-05-18 2019-11-11 이상인 야포 탄환 격추용 그물을 가지는 군사용 드론 및 그 군집 비행을 이용한 드론 방공망 시스템
KR20190100107A (ko) 2019-08-09 2019-08-28 엘지전자 주식회사 자율 주행 시스템에서 차량의 무선 통신을 위한 방법 및 장치
KR20190106840A (ko) * 2019-08-14 2019-09-18 엘지전자 주식회사 충돌을 효과적으로 방지하는 자율 주행 차량 및 이를 제어하는 제어 장치 및 방법
KR20190106949A (ko) * 2019-08-31 2019-09-18 엘지전자 주식회사 지능적 빔포밍 방법, 빔포밍 장치 및 지능형 컴퓨팅 디바이스
KR20190137732A (ko) * 2019-11-22 2019-12-11 엘지전자 주식회사 차량간 통신을 위한 안테나 제어 방법 및 장치

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