KR20220080987A - 유선 드론용 케이블 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 케이블 제어 방법을 제공하는 유선 드론용 케이블 제어 시스템은, 컨트롤러; 통신부; 유선 드론에 전원을 제공하기 위하여 상기 유선 드론과 케이블 릴 모터를 연결하는 전원 케이블; 상기 전원 케이블을 고정하는 케이블 받침대; 및 케이블 받침 모터를 포함하고, 상기 케이블 받침 모터는 상기 케이블 받침대와 지지대로 연결되며, 상기 지지대의 길이를 조절하여 상기 케이블 받침대의 위치를 조정하고, 상기 통신부는 상기 유선 드론으로부터 상기 유선 드론의 운행 정보를 수신하고, 상기 컨트롤러는 상기 운행 정보에 기초하여 상기 전원 케이블의 필요 길이를 연산하고, 상기 전원 케이블의 길이가 상기 필요 길이가 되도록 상기 케이블 릴 모터 및 상기 케이블 받침 모터를 동시에 제어할 수 있다.

Description

유선 드론용 케이블 제어 시스템{Cable control system for wired drone}
본 발명은 유선 드론용 케이블 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 케이블을 이용하여 드론에 전원을 공급하고 드론의 움직임을 제어할 수 있는 유선 드론용 케이블 제어 시스템에 관한 것이다.
드론은 무인비행장치로 사람이 탑승하지 않고 비행할 수 있으며 원격 조종으로 비행하고 경우에 따라 사전에 입력된 프로그램 경로에 따라 자동으로 비행할 수 있다. 드론은 4차 산업혁명을 주도할 대표적인 제품으로 평가받으며 특히 사람이 하기 어려운 작업, 기피하는 작업에 대해 적용 가능성이 높다. 다만, 드론의 가장 큰 문제는 배터리로 작업시간이 한정적이고 방전 또는 고장 시 기체의 회수가 매우 어려운 단점이 있다.
따라서, 배터리를 필요로 하는 세부 장치들의 전력 소모가 급속도로 늘어남에 따라 원하는 시간 동안 기체를 원활하게 사용하기 위한 방법이 필요하다. 최근, 근래에는 드론의 전원이 유선 케이블을 통해 입력되어 장시간에 걸쳐 해당 드론의 비행을 가능하게 하는 방식이 제공되고 있으나, 이와 같이 케이블을 연결한 드론은 케이블의 무게로 인해 실제 드론을 활용할 수 있는 범위가 적은 문제점이 있다.
(한국등록특허) KR 10-2149858 유선 중계 드론을 탑재한 수송 드론 시스템 및 그 운용방법
본 발명이 해결하려는 과제는, 드론이 배터리 무게와 용량에 의해 활용 시간이 감소되는 것을 방지하는 유선 드론용 케이블 제어 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 드론과 유선 드론용 케이블 제어 시스템이 유선 케이블로 연결되어 실질적으로 동작 영역이 감소되는 것을 방지하는 유선 드론용 케이블 제어 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 케이블 제어 방법을 제공하는 유선 드론용 케이블 제어 시스템은, 컨트롤러; 통신부; 유선 드론에 전원을 제공하기 위하여 상기 유선 드론과 연결하는 전원 케이블; 상기 전원 케이블을 조절하는 케이블 릴 모터; 상기 전원 케이블을 고정하는 케이블 받침대; 및 케이블 받침 모터를 포함하고, 상기 케이블 받침 모터는 상기 케이블 받침대와 지지대로 연결되며, 상기 지지대의 길이를 조절하여 상기 케이블 받침대의 위치를 조정하고, 상기 통신부는 상기 유선 드론으로부터 상기 유선 드론의 운행 정보를 수신하고, 상기 컨트롤러는 상기 운행 정보에 기초하여 상기 전원 케이블의 필요 길이를 연산하고, 상기 전원 케이블의 길이가 상기 필요 길이가 되도록 상기 케이블 릴 모터 및 상기 케이블 받침 모터를 동시에 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 케이블 받침대는, 상기 유선 드론의 회전수 정보를 감지하는 회전수 감지부; 상기 유선 드론 및 상기 유선 드론과 연결된 전원 케이블의 무게 정보를 측정하는 무게 측정부; 및 상기 회전수 정보와 상기 무게 정보를 상기 통신부로 송신하는 송신부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 케이블 받침대는, 상기 지지대와 수평하게 배치된 회전축과 상기 회전축과 수직하게 배치된 회전부재를 포함하며, 상기 회전부재의 일단과 상기 유선 드론이 상기 전원 케이블로 연결할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 케이블 릴 모터, 상기 케이블 받침 모터, 상기 케이블 받침대 및 상기 지지대 중 적어도 어느 하나의 오류 정보를 감지하는 오류 감지부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 유선 드론과의 거리 정보를 측정하는 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 거리 정보에 기초하여 상기 지지대의 길이를 조절하기 위해 상기 케이블 받침 모터를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템은 유선 케이블을 통해 드론에 전원을 공급하여 배터리 무게와 용량의 제약을 받지 않고 드론을 활용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템을 이동체에 탑재하여 드론의 동작 영역이 실질적으로 감소되지 않는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템과 드론과의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템에 포함된 케이블 받침대를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템의 동작 방법에 대한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템의 동작 방법에 대한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템을 탑재한 이동체에 대한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에 있어서 네트워크의 통신 방식은 제한되지 않으며, 각 구성요소간 연결이 동일한 네트워크 방식으로 연결되지 않을 수도 있다. 네트워크는, 통신망(일례로, 이동통신망, 유선 인터넷, 무선 인터넷, 방송망, 위성망 등)을 활용하는 통신 방식뿐만 아니라 기기들간의 근거리 무선 통신 역시 포함될 수 있다. 예를 들어, 네트워크는, 객체와 객체가 네트워킹 할 수 있는 모든 통신 방법을 포함할 수 있으며, 유선 통신, 무선 통신, 3G, 4G, 5G, 혹은 그 이외의 방법으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 유선 및/또는 네트워크는 LAN(Local Area Network), MAN(Metropolitan Area Network), GSM(Global System for Mobile Network), EDGE(Enhanced Data GSM Environment), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access), CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 와이-파이(Wi-Fi), VoIP(Voice over Internet Protocol), LTE Advanced, IEEE802.16m, WirelessMAN-Advanced, HSPA+, 3GPP Long Term Evolution (LTE), Mobile WiMAX (IEEE 802.16e), UMB (formerly EV-DO Rev. C), Flash-OFDM, iBurst and MBWA (IEEE 802.20) systems, HIPERMAN, Beam-Division Multiple Access (BDMA), Wi-MAX(World Interoperability for Microwave Access) 및 초음파 활용 통신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 통신 방법에 의한 통신 네트워크를 지칭할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 케이블 제어 방법을 제공하는 유선 드론용 케이블 제어 시스템에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템에 대해서 설명하도록 한다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템의 구성을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)에 전체적인 구성도를 나타낸다. 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)은 컨트롤러(110), 통신부(120), 전원 케이블(130), 케이블 받침대(140), 케이블 받침 모터(150), 케이블 릴 모터(160), 지지대(170) 및 오류 감지부(310)를 포함할 수 있다. 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)에 포함된 각 부의 기능에 대해서는 아래에서 구체적으로 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템과 드론과의 연결 관계를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100), 드론(1) 및 하나 이상의 서버(210)가 네트워크(2)를 통해 연결되어 있다. 이러한 도 2는 발명의 설명을 위한 일 실시예로 연결된 디바이스 수나 서버의 수가 도 2와 같이 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 따른 드론(1)은 센서부, 제어부, 통신부 및 케이블 연결부 등을 포함할 수 있다. 드론(1)의 통신부는 네트워크(2)를 통해 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100), 하나 이상의 (210) 등과 유선 또는 무선 통신할 수 있다. 또는, 더 많은 구성요소들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 드론(1)은 입출력 장치 중 적어도 일부를 포함하도록 구현되거나 또는 디스플레이, 트랜시버(transceiver), GPS(Global Positioning System) 모듈, 카메라 등 각종 다양한 센서, 데이터베이스 등과 같은 다른 구성요소들을 더 포함할 수도 있다.
각 서버는 드론(1) 또는 시스템(100)과 네트워크(2)를 통해 통신하여 명령, 코드, 파일, 콘텐츠, 서비스 등을 제공하는 컴퓨터 장치 또는 복수의 컴퓨터 장치들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 서버는 네트워크(2)를 통해 접속한 드론(1) 또는 시스템(100)에 각각의 서비스를 제공하는 시스템일 수 있다. 보다 구체적인 예로, 서버는 드론(1) 또는 시스템(100)에 설치되어 구동되는 컴퓨터 프로그램으로서의 어플리케이션을 통해, 해당 어플리케이션이 목적하는 서비스(일례로, 날씨 정보 제공 등)를 드론(1) 또는 시스템(100)으로 제공할 수 있다. 다른 예로, 서버는 상술한 어플리케이션의 설치 및 구동을 위한 파일을 드론(1) 또는 시스템(100)으로 배포하고 사용자 입력 정보를 수신해 대응하는 서비스를 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 3을 참조하면, 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)은 드론(1)과 전원 케이블(130)을 통해 연결될 수 있다. 전원 케이블(130)은 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100) 내 포함될 수 있는 전원공급장치와 연결되어 드론(1)에 전원을 공급할 수 있다. 전원 케이블(130)은 무게를 최소화하기 위해 전원을 공급하는 목적으로 사용될 수 있고 통신 등의 기능을 하지 못할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 전원 케이블(130)을 통해 유선 통신으로 데이터를 송수신하는 것이 가능하다.
전원 케이블(130)은 케이블 릴 모터(160)에 연결될 수 있다. 케이블 릴 모터(160)는 연결된 전원 케이블(130)의 길이를 조절하기 위해 전원 케이블(130)을 푸는 동작과 감는 동작을 반복하여 수행할 수 있다. 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)에 포함된 컨트롤러(110)는 케이블 릴 모터(160)가 상기 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 또한, 전원 케이블(130)은 케이블 받침대(140)에 연결될 수 있다. 여기서, 연결은 전기적 연결 등을 포함할 수 있고, 또는 단순히 전원 케이블(130)이 케이블 받침대(140)에 물리적으로 연결되는 경우일 수 있다. 구체적으로, 전원 케이블(130)이 케이블 받침대(140) 없이 드론(1)과 연결되는 경우, 드론(1)은 전원 케이블(130)의 무게를 그대로 감당해야 할 수 있다. 이 때, 케이블의 무게로 인하여 드론(1)의 움직임이 제한되는 문제점이 발생할 수 있기 때문에, 전원 케이블(130)은 케이블 받침대(140)에 연결되어 무게를 분산할 수 있다.
케이블 받침대(140)는 지지대(170)를 통해 지지될 수 있다. 구체적으로, 케이블 받침대(140)는 지지대(170) 상단에 위치하여 전원 케이블(130)과 물리적으로 연결될 수 있다. 케이블 받침대(140)는 케이블 받침 모터(150)와 지지대(170)로 연결되며, 케이블 받침 모터(150)는 지지대(170)의 길이를 조절하여 케이블 받침대(140)의 위치를 조정할 수 있다. 구체적으로, 케이블 받침 모터(150)는 지지대(170)의 길이를 길게 하여 케이블 받침대(140)의 높이를 높일 수 있다. 컨트롤러(110)는 케이블 릴 모터(160)를 제어하여 전원 케이블(130)의 길이를 증가시키고 이에 맞춰, 케이블 받침 모터(150)를 제어하여 케이블 받침대(140)의 높이를 높여 길이가 증가된 전원 케이블(130)을 지지할 수 있다. 이에 따라, 드론(1)은 전원 케이블(130)의 무게를 부담할 필요 없이 더 높은 고도로 운행할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템에 포함된 케이블 받침대를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 케이블 받침대(140)는 회전수 감지부(410), 무게 측정부(420) 및 송신부(430)를 더 포함할 수 있다. 회전수 감지부(410)는 드론(1)의 회전수 정보를 감지할 수 있다. 구체적으로, 케이블 받침대(140)는 지지대(170)와 수평하게 배치된 회전축(450)과 상기 회전축(450)과 수직하게 배치된 회전부재(440)를 포함하며, 회전부재(440)의 일단, 예를 들어 회전부재(440)의 상단과 드론(1)이 전원 케이블(130)로 연결될 수 있다. 구체적으로, 회전축(450)과 회전부재(440)는 수직하게 ㄱ자 모양으로 배치될 수 있다. 회전부재(440)는 회전축(450)과 수직하게 위치하지만 경우에 따라서 도 4에 도시된 것과 같이 회전부재(440)와 회전축(450)의 각도는 일부 바뀔 수 있다.
또한, 케이블 받침대(140)는 회전 조절부를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 회전 조절부는 회전축(450), 회전부재(440) 또는 지지대(170)의 회전 정도를 조절할 수 있다. 일반적으로, 회전축(450) 및 회전부재(440)는 드론(1)의 운행에 따라, 전원 케이블(130)의 길이 등을 고려하여 드론(1)이 최적의 환경에서 운행하도록 회전하지만, 돌풍 등이 발생하는 경우 드론(1)의 운행에 관계없이 회전하는 경우가 발생할 수 있다. 일 실시예로, 돌풍 등에 의해 회전축(450) 및 회전부재(440)가 급격히 회전하여 전원 케이블(130)이 꼬이는 문제가 발생하여 드론(1)의 운행에 차질이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 회전 조절부는 회전축(450)과 회전부재(440)의 회전 마찰력을 제어하여 회전 정도를 조절할 수 있다. 또는, 일시적으로 회전이 되지 않도록 제어할 수 있다. 이러한 제어 방법은 상술한 환경 정보 중 풍향 정보 등에 의해 결정될 수 있다.
케이블 받침대(140)는 회전부재(440)를 통해 드론(1)과 전원 케이블(130)로 연결되어 드론(1)의 회전수 정보를 감지할 수 있다. 무게 측정부(420)는 케이블 받침대(140)에 실리는 무게를 측정할 수 있다. 구체적으로, 드론(1) 또는 드론(1)과 연결된 전원 케이블(130)의 무게 정보를 측정할 수 있다. 여기서, 전원 케이블(130)의 무게 정보는 전체 전원 케이블(130)의 무게 정보일 수 있고, 케이블 받침대(140)부터 드론(1)까지의 무게 정보일 수 있다. 송신부(430)는 회전수 감지부(410)에서 측정한 회전수 정보와 무게 감지부(420)에서 측정한 무게 정보를 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)의 통신부(120)에 송신할 수 있다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템의 동작을 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템의 동작 방법에 대한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)이 제공하는 케이블 제어 방법은 운행 정보 수신 단계(S510), 환경 정보 수신 단계(S520), 필요 길이 연산 단계(S530) 및 모터 제어 단계(S540)을 포함할 수 있다.
상술한 각 단계들은 특별한 인과관계에 의해 나열된 순서에 따라 수행되어야 하는 경우를 제외하고, 나열된 순서와 상관없이 수행될 수 있다. 그러나 이하에서는 설명의 편의를 위해 상술한 각 단계들이 나열된 순서에 따라 수행되는 것을 가정하여 설명하도록 한다.
운행 정보 수신 단계(S510)는 통신부(120)가 드론(1)으로부터 운행 정보를 수신하는 단계이다. 구체적으로, 운행 정보에는 드론(1)의 운행과 관련된 모든 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 운행 정보에는 드론(1)의 운행 속도, 속력, 운행 시간, 운행 거리 등이 포함될 수 있고 이에 더하여 드론(1)의 운행 반경, 운행 가능한 고도 범위, 현재 고도 등이 포함될 수 있다. 여기서 운행 반경은 케이블 받침대(140)에 전원 케이블(130)을 통해 연결된 드론(1)이 케이블 받침대(140)를 기준으로 움직일 수 있는 반경일 수 있다.
환경 정보 수신 단계(S520)는 통신부(120)가 운행 정보와 연관된 환경 정보를 더 수신하는 단계이다. 구체적으로, 환경 정보는 날씨 정보, 온도 정보, 습도 정보 및 풍력 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 통신부(120)는 환경 정보를 드론(1)으로부터 수신할 수 있고, 또는 외부 데이터베이스를 통해 수신할 수 있다.
필요 길이 연산 단계(S530)는 컨트롤러(110)가 운행 정보 및 환경 정보 중 적어도 하나에 기초하여 전원 케이블(130)의 필요 길이를 연산하는 단계이다. 예를 들어, 컨트롤러(110)는 드론(1)의 궤적, 고도 등 운행 정보와 날씨, 온도 등 환경 정보에 기초하여 드론(1)이 최적의 환경에서 주행할 수 있는 전원 케이블(130)의 길이를 연산할 수 있다. 구체적으로, 드론(1)이 같은 환경에서 더 높은 고도와 더 넓은 반경을 가지고 주행할 필요가 있을 때에는, 전원 케이블(130)의 길이가 보다 길어질 필요가 있다. 또한, 드론(1)이 같은 고도와 반경을 가지고 운행할 때, 날씨가 맑은 경우와 바람이 많이 부는 환경을 가정하면 바람이 많이 부는 환경이 드론(1)이 주행 시 흔들릴 수 있기 때문에 전원 케이블(130)의 길이가 보다 길어질 필요가 있다. 상술한 예시와 같이, 컨트롤러(110)는 드론(1)의 운행 정보 및 환경 정보 중 적어도 하나에 기초하여 전원 케이블(130)의 필요 길이를 연산할 필요가 있다.
모터 제어 단계(S540)는 컨트롤러(110)가 전원 케이블(130)의 길이가 단계(S530)에서 연산한 필요 길이가 되도록 케이블 릴 모터(160)와 케이블 받침 모터(150)를 동시에 제어하는 단계이다. 상술한 과정을 거쳐, 드론(1)과 연결된 전원 케이블(130)의 길이를 조절함으로써 드론(1)이 최적의 환경에서 주행하도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템의 동작 방법에 대한 순서도이다.
도 6을 참조하면, 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)이 제공하는 케이블 제어 방법은 거리 계산 단계(S610), 장력 계산 단계(S620), 모터 제어값 연산 단계(S630) 및 오류 감지 단계(S640)를 포함할 수 있다.
거리 계산 단계(S610)는 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100) 또는 드론(1)이 포함하는 위치 센서 등의 정보를 이용하여 드론(1)과 시스템(100)의 거리 정보를 측정하는 단계이다. 일 실시예로, 컨트롤러(110)는 거리 정보에 기초하여 케이블 받침 모터(150)를 제어함으로써 지지대의 길이를 조절할 수 있다. 구체적으로, 드론(1)과 시스템(100)의 거리가 너무 멀어지는 경우, 컨트롤러(110)는 케이블 받침 모터(150)를 제어하여 지지대의 길이를 길게 조절함으로써 드론(1)과 시스템(100)의 거리를 조절할 수 있다.
장력 계산 단계(S620)는 단계(S610)에서 측정한 거리 정보와 상술한 회전수 정보, 무게 정보 및 환경 정보 등을 활용하여 전원 케이블(130)의 장력을 산출하는 단계이다.
모터 제어값 연산 단계(S630)는 단계(S610)에서 측정한 거리 정보와 단계(S620)에서 산출한 장력을 기초로 케이블 릴 모터(160)와 케이블 받침 모터(150)를 제어하는 제어값을 연산하는 단계이다. 구체적으로, 전원 케이블(130)의 장력이 미리 정해진 임계 범위 밖인 경우 컨트롤러(110)는 전원 케이블(130)의 필요 길이를 계산하고, 모터 제어값을 연산하여 케이블 릴 모터(160)와 케이블 받침 모터(150)를 제어함으로써 전원 케이블(130)의 길이를 조절할 수 있다. 이 때, 컨트롤러(110)는 케이블 릴 모터(160)의 제어값과 케이블 받침 모터(150)의 제어값을 별도로 연산할 수 있다.
오류 감지 단계(S640)는 오류 감지부(310)가 상술한 제어 과정들에서 발생하는 오류를 감지하는 단계이다. 특히, 돌풍 등의 발생으로 제어에 이상이 생겼을 때, 즉시 오류를 감지함으로써 시스템(100) 또는 드론(1)의 장비가 파손되는 것을 방지할 수 있다. 구체적으로, 오류를 감지하면 통신부(120)는 드론(1)에 오류 정보를 송신하여 드론(1)이 미리 결정된 비상 제어 정보에 기초하여 운행하도록 할 수 있다. 예를 들어, 돌풍으로 인한 오류가 감지되면 드론(1)은 즉시 비행을 멈추고 최대한 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)에 근접하도록 운행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템을 탑재한 이동체에 대한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상술한 실시예에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)을 탑재한 유선 드론용 이동체(3)에 대하여 나타낸다. 이동체(3)는 자동차 등을 포함하여 본 발명에 따른 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)을 탑재하고 주행할 수 있는 모든 수단을 의미한다. 유선 드론용 케이블 제어 시스템(100)을 탑재한 이동체(3)에 의하여 드론(1)은 유선으로 시스템(100)과 연결됨으로써 동작 영역이 제한되지 않고 실질적으로 무선 드론(1)과 유사한 넓은 동작 영역을 가지고 운행될 수 있다.
본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.
이상, 본 발명의 유선 드론용 케이블 제어 시스템의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 유선 드론용 케이블 제어 시스템
110: 컨트롤러
120: 통신부
130: 전원 케이블
140: 케이블 받침대
150: 케이블 받침 모터
160: 케이블 릴 모터
170: 지지대
310: 오류 감지부
410: 회전수 감지부
420: 무게 측정부
430: 송신부

Claims (5)

  1. 케이블 제어 방법을 제공하는 유선 드론용 케이블 제어 시스템에 있어서,
    컨트롤러;
    통신부;
    유선 드론에 전원을 제공하기 위하여 상기 유선 드론과 연결하는 전원 케이블;
    상기 전원 케이블을 조절하는 케이블 릴 모터;
    상기 전원 케이블을 고정하는 케이블 받침대; 및
    케이블 받침 모터를 포함하고,
    상기 케이블 받침 모터는 상기 케이블 받침대와 지지대로 연결되며, 상기 지지대의 길이를 조절하여 상기 케이블 받침대의 위치를 조정하고,
    상기 통신부는 상기 유선 드론으로부터 상기 유선 드론의 운행 정보를 수신하고,
    상기 컨트롤러는 상기 운행 정보에 기초하여 상기 전원 케이블의 필요 길이를 연산하고,
    상기 전원 케이블의 길이가 상기 필요 길이가 되도록 상기 케이블 릴 모터 및 상기 케이블 받침 모터를 동시에 제어하는
    유선 드론용 케이블 제어 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 케이블 받침대는,
    상기 유선 드론의 회전수 정보를 감지하는 회전수 감지부;
    상기 유선 드론 및 상기 유선 드론과 연결된 전원 케이블의 무게 정보를 측정하는 무게 측정부; 및
    상기 회전수 정보와 상기 무게 정보를 상기 통신부로 송신하는 송신부를 더 포함하는
    유선 드론용 케이블 제어 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 케이블 받침대는,
    상기 지지대와 수평하게 배치된 회전축과 상기 회전축과 수직하게 배치된 회전부재를 포함하며,
    상기 회전부재의 일단과 상기 유선 드론이 상기 전원 케이블로 연결되는
    유선 드론용 케이블 제어 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 케이블 릴 모터, 상기 케이블 받침 모터, 상기 케이블 받침대 및 상기 지지대 중 적어도 어느 하나의 오류 정보를 감지하는 오류 감지부를 더 포함하는
    유선 드론용 케이블 제어 시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 유선 드론과의 거리 정보를 측정하는 센서를 더 포함하고,
    상기 컨트롤러는 상기 거리 정보에 기초하여 상기 지지대의 길이를 조절하기 위해 상기 케이블 받침 모터를 제어하는
    유선 드론용 케이블 제어 시스템.


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