KR20220147175A - 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템 및 제어방법 - Google Patents

소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템 및 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 드론 편대의 제어시스템은, 군집 비행할 수 있는 복수 개의 드론장치로 구성된 드론편대부; 및 상기 드론편대부와 통신 연결되는 신호를 송수신하는 관제서버부를 포함하는 드론 편대의 제어시스템에 있어서, 상기 드론장치는 상기 관제서버부와 통신하는 통신유닛; 상기 드론장치의 역할모드를 인식하는 인식유닛; 및 상기 드론장치에 대한 제어명령을 생성하는 제어유닛을 각각 포함하되, 상기 인식유닛은 데이터 신호를 상기 관제서버부에 송신하는 제1드론장치와, 상기 관제서버부로부터 신호를 수신하여 소방 임무를 수행하는 제2드론장치 중 어느 하나를 역할모드로 인식하는 것을 특징으로 하는, 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템를 제공한다.

Description

소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템 및 제어방법{CONTROL SYSTEM AND METHOD OF DRONE SQUADRON FOR FIREFIGHTING MISSION}
본 발명은 드론 편대의 제어시스템 및 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화재현장에서의 소방 임무를 수행하는 드론 편대에 대한 적절한 제어를 구현하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 안전에 대한 사회적 관심의 증가와 함께 산업 전반에 불고 있는 사물인터넷 기반의 자동화, 무인화라는 4차 산업혁명에 대응하여 드론장치 등을 접목하는 무인형 화재인전관리 기술의 연구 개발에 높은 관심이 있다.
화재 발생 현장에서 신속한 화재 진압을 위해서는 소방대원이 화염의 진원지에 좀 더 가까이 접근해야 하는데, 화재가 일어난 곳에서는 뜨거운 화염과 유독가스가 발생하기 때문에 소방대원의 접근이 쉽지 않다. 특히 고온의 화염이 발생하고 폭발위험이 있는 화재현장에는 소방대원의 접근조차 쉽지 않다. 이러한 화재지역의 경우 소방대원이 신속하게 투입된다 하더라도 화재를 효율적으로 진압하기는 어렵다.
최근에는 소방대원이 접근하기 힘든 화염의 진원지에 화재 진압 및 초기대응을 위해 소화탄 발사/소화약재 분사 등의 임무를 수행하는 소방드론이 화재현장에 투입되고 있다. 그러나, 소방드론이 화재를 진압하기 위해 화염의 진원지에 접근할 경우 기체에 데미지가 발생할 확률이 높으며, 진입을 가로막는 장애물로 인해 신속한 접근이 어려워 화재 초기진압이 어려운 문제가 발생하고 있다. 또한, 소화기를 투척하는 소방드론의 경우 화재발생의 정확한 위치에 소화기를 발사하거나 구조물품을 투척하는 등 화재 초기 진압에 어려움이 있다.
이를 위해 서로 다른 소방 임무를 수행하기 위한 드론 편대에 대한 제어 기술의 필요성이 제기되고 있으나, 적정한 대안이 제시되고 있지 않은 실정이다. 선행특허문헌으로서 대한민국 등록특허 제10-1882363호는 드론 장치에 임무 모듈이 탈착되는 기술을 개시하고 있다. 다만, 전술한 선행특허기술에 의하더라도 서로 다른 소방 임무를 수행하는 복수 개의 드론으로 이루어진 드론 편대의 적정한 제어를 위한 시스템 및 방법의 필요성이 여전히 존속한다.
대한민국 등록특허공보 제10-1882363호 (2018.7.20)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 화재현장에서의 소방 임무 수행에 있어 서로 다른 역할을 하도록 그룹핑(Grouping)된 드론 편대에 대해 적절한 원격제어가 이루어지도록 구현되는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템은, 군집 비행할 수 있는 복수 개의 드론장치로 구성된 드론편대부; 및 상기 드론편대부와 통신 연결되는 신호를 송수신하는 관제서버부를 포함하는 드론 편대의 제어시스템에 있어서, 상기 드론장치는 상기 관제서버부와 통신하는 통신유닛; 상기 드론장치의 역할모드를 인식하는 인식유닛; 및 상기 드론장치에 대한 제어명령을 생성하는 제어유닛을 각각 포함하되, 상기 인식유닛은 데이터 신호를 상기 관제서버부에 송신하는 제1드론장치와, 상기 관제서버부로부터 신호를 수신하여 소방 임무를 수행하는 제2드론장치 중 어느 하나를 역할모드로 인식하는 것을 특징으로 하는, 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 드론장치는, 몸체의 일측에 임무수행 모듈 또는 센서 모듈이 장착되도록 설치되는 모듈장착부; 및 상기 모듈장착부에 장착되는 모듈의 종류에 대한 정보를 감지하는 모듈감지부를 각각 더 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 인식유닛은 상기 모듈감지부가 감지한 모듈이 센서 모듈이면 제1드론장치로 역할모드를 인식하며, 상기 모듈감지부가 감지한 모듈이 임무수행 모듈이면 제2드론장치로 역할모드를 인식하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1드론장치는 센서 모듈이 장착되어, 상기 센서 모듈이 상기 드론장치의 상태 데이터를 획득하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제1드론장치는 카메라 모듈이 장착되어, 상기 카메라 모듈이 촬영하는 영상 이미지 데이터를 획득하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2드론장치는 상기 인식유닛이 소방 임무 수행에 대한 임무모드를 더 인식하는 일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 인식유닛은 소화탄 발사 또는 소화약제 분사를 포함하여 소화 임무를 수행하는 제1임무모드; 파쇄체 발사를 포함하여 장애물 제거임무를 수행하는 제2임무모드; 및 구조품 투척을 포함하여 재난자 구조 임무를 수행하는 제3임무모드를 포함하는 임무모드 중 어느 하나를 인식하는 것일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 제2드론장치는, 상기 인식유닛이 상기 모듈감지부이 감지한 임무수행 모듈의 종류에 대한 정보에 기초하여 임무모드를 인식하는 것일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 예에 따른 소방 임무 수행을 위한 드론 편대 시스템의 제어방법은, 군집 비행할 수 있는 복수 개의 드론장치로 구성된 드론편대부; 및 상기 드론편대와 통신 연결되는 신호를 송수신하는 관제서버부를 포함하는 드론 편대 시스템의 제어방법에 있어서, 각각의 드론장치에 대해 모듈이 장착되는 단계; 각각의 드론장치가 역할모드를 제1드론장치 및 제2드론장치 중 어느 하나로 인식하는 단계; 제1드론장치가 데이터를 획득하고 송신하는 단계; 제2드론장치가 임무모드를 인식하는 단계; 상기 제2드론장치가 제어신호를 수신하는 단계; 및 상기 제2드론장치가 소방임무를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 소방 임무 수행을 위한 드론 편대 시스템의 제어방법일 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템 및 제어방법은 화재현장에서 서로 다른 역할을 하도록 그룹핑(Grouping)되어 군집 비행을 하는 드론 편대에 대한 적절한 제어를 구현하게 되어, 접근이 제한되는 화재 발생지역에 대한 조속한 현장 조치, 화재의 조기 진압 및 확산 방지를 이룰 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템을 나타내는 도면이다.
도 2은 도 1의 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템을 드론장치의 역할을 나누어 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템을 나타내는 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대 시스템의 제어방법을 순차적으로 나타낸 방법흐름도이다.
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 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 다자유도 로봇의 마찰보상 시스템의 구체적인 실시예를 설명한다.
우선적으로 본 발명의 일 실시예에 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템을 나타내는 도면을, 도 2은 도 1의 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템을 드론장치의 역할을 나누어 나타내는 도면을, 도 3은 도 1의 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템을 나타내는 구성도를 각각 도시한다.
도 1을 통해 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템은, 군집 비행할 수 있는 복수 개의 드론장치(10`)로 구성된 드론편대부(10); 및 상기 드론편대부(10)와 통신 연결되는 신호를 송수신하는 관제서버부(20)를 시스템의 기본 구조를 이루는 구성으로 포함한다.
관제서버부(20)는 화재현장(1)에 대한 실시간 정보를 수집하고 소방 임무의 진행을 관리하고 통제하기 위한 구성으로, 이를 위해 드론편대부(10)의 복수 개의 드론장치(10`)와 각각 통신 연결되어 네트워크를 구성한다. 즉, 상기 관제서버부(20)는 어느 하나의 드론장치(10`)에 대해서는 화재현장(1)에 대한 주변 데이터 신호를 수신하여 실시간 정보를 수신하며, 다른 드론장치(10`)들 대해서는 소방 임무 수행을 제어하기 위한 제어 명령 생성 신호를 송신하여 소방 임무 진행을 제어한다.
일례로 관제서버부(20)는 지상에 설치된 서버장치 또는 별도의 단말장치로 구성되는 하드웨어 장치이거나, 또는 이들에 내장되는 소프트웨어일 수 있다. 본 발명에 의한 드론편대부(10)의 소방 임무를 원격 제어하는 사용자는 상기 관제서버부(20)를 통해 수신한 화재현장(1) 주변 데이터 정보를 인지할 수 있으며, 소방 임무 수행을 위한 제어 명령 신호를 입력할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 관제서버부(20) 또는 상기 관제서버부(20)가 내장되는 장치에는 화재현장(1) 주변 데이터 정보를 화면으로 표시하기 위한 디스플레이 영역과, 사용자가 제어 신호를 입력하기 위한 입력 영역을 구비하는 것일 수 있다.
도 3을 통해 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 각각의 드론장치(10`)는 소프트웨어적으로 통신유닛(110), 인식유닛(120) 및 제어유닛(130)을 포함하는 시스템(100)이 내장된 것일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 각각의 드론장치(10`)는 하드웨어적으로 모듈장착부(210) 및 모듈감지부(220)를 포함하는 장치(200)가 설치되는 것일 수 있다.
모듈장착부(210)는 드론장치(10`)의 몸체 일측에 설치되되, 소방 임무를 수행하기 위한 임무수행 모듈(400) 또는 센서 모듈(300)이 장착 및 해제 가능한 성이다. 상기 모듈장착부(210)는 특정한 구조에 한정되지 않으며, 안정성 있게 임무수행 모듈(400) 또는 센서 모듈(300)과 체결되거나 또는 이들을 파지할 수 있는 다양한 형태가 제한없이 적용될 수 있다.
모듈감지부(220)는 모듈장착부(210)에 장착되는 센서 모듈(300) 또는 임무수행 모듈(400)의 종류에 대한 정보를 감지한다. 이때, 상기 모듈감지부(220)는 장착되는 모듈을 감지하기 위한 별도의 센서장치를 포함할 수 있으며, 상기 센서장치의 감지값을 변수로 하 기설정된 시스템에 의해 장착된 모듈의 종류를 인지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 모듈감지부(220)는 인지한 모듈의 종류 정보를 인식유닛(120)에게 전달하는 것일 수 있다. 이때, 상기 인식유닛(120)은 수신한 장착 모듈의 종류에 따라 드론장치(10`)의 모드를 인식하는 것일 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
통신유닛(110)은 드론편대부(10)를 구성하는 복수 개의 드론장치(10`)가 각각 관제서버부(20)와 통신 연결되어, 상기 관제서버부(20)와 데이터 또는 제어 신호 등을 송수신하는 역할을 한다. 한편, 상기 통신유닛(110)은 상기 드론편대부(10)를 구성하는 복수개의 드론장치(10`) 상호간 통신 연결되는 네트워크를 형성하는 것일 수 있다.
인식유닛(120)은 드론편대부(10)에 대한 적정한 제어를 위해, 제어시스템 상에서의 복수 개 드론장치(10`) 각각의 역할모드를 인식한다. 일례로 상기 인식유닛(120)은 관제서버부(20)로부터 사용자의 입력 신호를 수신하거나 또는 장착된 모듈의 종류 정보에 따라 역할모드를 인식하는 알고리즘이 내장되는 것일 수 있다.
제어유닛(130)은 각각의 드론장치(10`)에 대하여 비행에 대한 제어 명령을 생성하거나, 장착된 모듈에 따라 데이터 획득 또는 임무수행을 제어하는 명령을 생성한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 인식유닛(120)은 군집 비행을 이루는 복수 개의 드론장치(10`) 중 마스터 드론(Master drone) 역할을 할 수 있는 제1드론장치(11)와, 슬레이브 드론(Slave drone) 역할을 할 수 있는 제2드론장치(12) 중 어느 하나를 역할모드로 인식하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 드론편대부(10)는 군집 비행할 수 있는 복수 개의 드론장치(10`) 중 어느 하나의 드론장치(10`)만이 제1드론장치(11)로 역할모드를 인식하며, 다른 복수 개의 드론장치(10`)는 제2드론장치(12)로 역할모드를 인식하는 것일 수 있다. 이때, 단일한 상기 제1드론장치(11)는 군집 비행 체계의 중심 역할을 하게 되며, 복수 개의 상기 제2드론장치(12)는 상기 제1드론장치(11)의 비행에 종속된 비행을 하게 된다.
따라서, 제1드론장치(11)가 비행 방향 또는 고도 등에 대한 군집 비행 경로의 기준이 되며, 제2드론장치(12)는 상기 제1드론장치(11)가 이루는 비행 경로상의 방향 또는 고도 등에 종속되어 비행한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 인식유닛(120)은 상기 모듈감지부(220)가 감지한 모듈이 센서 모듈(300)이면 제1드론장치(11)로 역할모드를 인식하며, 상기 모듈감지부(220)가 감지한 모듈이 임무수행 모듈(400)이면 제2드론장치(12)로 역할모드를 인식하는 알고리즘이 내장된 것일 수 있다. 즉, 원격제어 사용자에 의한 별도의 입력 없이도, 각각의 드론장치(10`)는 장착된 모듈의 종류 정보에 따라 제1,2드론장치(11,12)로서의 역할모드를 스스로 인식할 수 있다.
본 발명에 의한 제1드론장치(11)는 드론장치(10`)의 주변 데이터를 획득하여 관제서버부(20)에 송신하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 제1드론장치(11)는 주변 데이터 획득하기 위한 센서 모듈(300)이 내장 설치되거나 또는 독립된 별도의 센서 모듈(300)이 장착되는 것일 수 있다.
제1드론장치(11)는 제어유닛(130)이 센서 모듈(300)에 대하여 드론장치(10`)의 주변 데이터를 획득하도록 제어 명령을 생성하며, 이에 따라 장착된 센서 모듈(300)은 그 종류에 따른 기설정된 목표 데이터 정보를 획득한다. 상기 제1드론장치(11)의 통신유닛(110)은 획득된 데이터 정보를 관제서버부(20)로 데이터 신호로 송신한다. 이후 사용자는 관제서버부(20)를 통해 획득한 데이터 정보를 인식할 수 있으며, 이를 기초로 드론편대부(10)의 소방 임무 수행을 관제할 수 있게 된다.
즉, 제1드론장치(11)는 복수 개의 제2드론장치(12)들에 대한 각각의 제어를 위해 필요한 현장 정보 수집하기 위한 것으로, 화재현장(1)에 근접하도록 접근하여 화재현장(1) 주변 데이터를 획득하고 정찰하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 센서 모듈(300)은 드론장치(10`)의 주변 환경을 촬영하여 영상 이미지 데이터를 획득하기 위한 카메라 모듈를 포함하며, 이외에도 화재현장(1)에 대한 데이터를 획득하기 위한 다양한 형태의 센서 모듈(300)이 적용될 수 있다. 특히, 소방 임무 수행에 대한 적절한 원격제어를 위해 필요한 상황 데이터를 획득하기 위한 것일 수 있다.
일례로 본 발명의 센서 모듈(300)은 드론편대부(10)의 운동상태 정보, 특히 드론장치(10`)의 자세 정보 데이터를 획득하기 위한 운동센서를 구비하며, 상기 운동센서는 자이로스코프 센서, 가속도 센서 및 기울기 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 운동센서는 상기 임무수행 유닛의 (가)속도, 기울기, 방향, 각도 중 어느 하나 이상의 데이터를 획득하는 것일 수 있다.
또 다른 예로서 본 발명의 센서 모듈(300)은 상기 드론편대부(10) 위치에서의 기상 정보 데이터를 획득하는 기상센서를 구비하며, 일례로 상기 기상센서는 상기 드론장치(10`)부 위치에서의 대기압을 측정하는 기압센서 및 현장의 온도를 측정하는 기온센서 중 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있다. 즉, 상기 기상 정보는 기압 정보 및/또는 기온 정보를 포함하고, 한편 이외에도 풍량, 풍향, 습도, 우량 정보 중 어느 하나 이상의 데이터를 더 포함하는 것일 수 있다.
상술한 다양한 실시예들이 적용된 센서 모듈(300)이 획득한 정보 데이터는, 후술하는 바에 따라 제2드론장치(12)에서의 임무수행을 위한 데이터 변수로 연산될 수 있다. 이는 관제서버부(20)에서 디스플레이 영역을 통해 원격제어를 담당하는 사용자에게 제공될 수 있다.
제2드론장치(12)는 제어 신호에 따라 각종 소방 임무를 수행하는 역할을 한다. 원격제어 사용자의 관제서버부(20)에 대한 신호 입력이 있는 경우, 상기 제2드론장치(12)의 통신유닛(110)이 제어 명령 생성 신호를 수신한다. 이후, 상기 제2드론장치(12)의 제어유닛(130)은 소방 임무 수행을 위한 임무모드에 따라 장착된 임무수행 모듈(400)에 대하여 제어 명령을 생성하고, 복수 개의 상기 제2드론장치(12)는 각각의 소방 임무를 수행하게 된다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 의한 제2드론장치(12)의 인식유닛(120)은 소방 임무를 위한 임무모드를 더 인식하는 것일 수 있다. 즉, 상기 제2드론장치(12)의 인식유닛(120)은 제1,2드론장치(11,12)로서의 역할모드를 인식하는 알고리즘 이외에도, 개별적인 소방 임무 수행에 대한 임무모드를 인식하는 알고리즘이 더 내장되는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 임무수행 모듈(400)은 소화탄 발사 및/또는 소화약제 분사 등의 화재 진압을 위한 임무를 수행하기 위한 모듈을 포함할 수 있으며, 이외에도 필요한 다양한 형태의 임무 수행을 위한 모듈이 적용될 수 있다. 예컨대, 소방작업시의 장애물 제거를 위한 파쇄체 발사 임무를 수행하기 위한 모듈, 재난자를 위한 구조 물품 발사 임무를 수행하기 위한 모듈 등이 있을 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 의한 인식유닛(120)은 소화탄 발사 또는 소화약제 분사를 포함하여 소화 임무를 수행하는 제1임무모드; 파쇄체 발사를 포함하여 장애물 제거임무를 수행하는 제2임무모드; 및 구조품 투척을 포함하여 재난자 구조임무를 수행하는 제3임무모드를 포함하는 임무모드 중 어느 하나를 인식하는 것일 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 의한 제2드론장치(12)는 상기 인식유닛(120)이 상기 모듈감지부(220)이 감지한 임무수행 모듈(400)의 종류에 대한 정보에 기초하여 임무모드를 인식하는 것일 수 있다.
또한, 제2드론장치(12)의 통신유닛(110)은 인식된 임무모드에 따라 관제서버부(20)로부터의 입력 신호 중 기설정된 신호만을 선택 수신하는 것일 수 있다.
예를 들면, 제1임무모드를 인식한 제2드론장치(12)의 통신유닛(110)은 관제서버부(20)로부터 소화 임무 수행을 위한 신호만을, 제2임무모드를 인식한 제2드론장치(12)의 통신유닛(110)은 관제서버부(20)로부터 장애물 제거 임무 수행을 위한 신호만을, 제3임무모드를 인식한 제2드론장치(12)의 통신유닛(110)은 재난자 구조 임무 수행을 위한 신호만을 선별하여 수신하는 것일 수 있다.
도 2를 참조하여 상술한 실시예에 따른 본 발명의 제1,2드론장치(11,12)에 의한 소방 임무 제어시스템을 상세히 설명한다.
드론편대부(10)가 화재 발생 지역에 접근하면, 제1드론장치(11)는 화재 발생 구역에 접근하여 화재현장(1) 주변 데이터 정보를 획득하게 된다. 이는 특히 요원이 접근하기 어려운 지역에 대한 실시간 영상 이미지 정보를 획득하는 것일 수 있다. 상기 제1드론장치(11)는 획득한 데이터 정보를 관제서버부(20)에 데이터 신호로 송신한다.
데이터 신호를 수신한 관제서버부(20)는 디스플레이 영역을 통해 원격제어를 하는 사용자에게 데이터 정보를 전달하며, 입력 영역을 통해 사용자로부터 제어 신호를 입력받는다. 이후, 상기 관제서버부(20)는 입력된 신호에 따라 제2드론장치(12)를 향해 소방 임무 수행을 위한 제어 명령 생성 신호를 송신한다.
제2드론장치(12)는 별도의 입력 또는 장착된 임무수행 모듈(400)에 따라 인식된 임무모드에 따라, 관제서버부(20)로부터 필요한 제어 명령 생성 신호를 선별하여 수신한다. 수신된 신호에 따라 상기 제2드론장치(12)는 각각의 소방 임무를 수행하게 된다.
일례로 제1드론장치(11)에 의해 화재 발생 영역에 건물 등의 장애물의 존재가 확인된 경우, 제2임무모드를 인식한 제2드론장치(12)가 파쇄체 발사 등을 통해 장애물 제거 임무를 수행한다. 상기 제2임무모드를 인식한 제2드론장치(12)에 의해 장애물이 제거되면, 제1임무모드를 인식한 제2드론장치(12)가 소화탄 발사 또는 소화약제 분사 등을 통해 화재 진압 임무를 수행한다.
또 다른 예로 제1드론장치(11)에 의해 화재 발생 영역에 재난자의 존재가 확인된 경우, 제3임무모드를 인식한 제2드론장치(12)는 구조물품을 발사하는 등 재난자 구조 임무를 수행한다. 상기 제3임무모드를 인식한 제2드론장치(12)에 의해 재난자가 구조되면, 제1임무모드를 인식한 제2드론장치(12)가 소화탄 발사 또는 소화약제 분사 등을 통해 화재 진압 임무를 수행한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대 시스템의 제어방법을 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대 시스템의 제어방법을 순차적으로 나타낸 방법흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대 시스템 제어방법은, 각각의 드론장치(10`)에 대해 모듈이 장착되는 단계(S100); 각각의 드론장치(10`)가 역할모드를 제1드론장치(11) 및 제2드론장치(12) 중 어느 하나로 인식하는 단계(S200); 제1드론장치(11)가 데이터를 획득하고 송신하는 단계(S310); 제2드론장치(12)가 임무모드를 인식하는 단계(S321); 상기 제2드론장치(12)가 제어신호를 수신하는 단계(S322); 및 상기 제2드론장치(12)가 소방 임무를 수행하는 단계(S322)를 포함하는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대 시스템의 제어방법은 앞서 설명한 본 발명의 다양한 실시예에 의한 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템의 기술적 특징이 대응되어 적용되는 것으로 이해되어야 할 것인바, 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다.
전술한 실시예에 따라, 본 발명에 의한 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템 및 제어방법은 화재현장에서 서로 다른 역할을 하도록 그룹핑(Grouping)된 드론 편대에 대한 적절한 제어를 구현하게 되므로, 접근이 제한되는 화재 발생지역에 대한 조속한 현장 조치, 화재의 조기 진압 및 확산 방지를 이룰 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 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 한정적이지 않은 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 화재현장(건물)
10: 드론편대부
10`: 드론장치
11: 제1드론장치
12: 제2드론장치
20: 관제서버부
110: 통신유닛
120: 인식유닛
130: 제어유닛
210: 모듈장착부
220: 모듈감지부
300: 센서 모듈
400: 임무수행 모듈

Claims (9)

  1. 군집 비행할 수 있는 복수 개의 드론장치로 구성된 드론편대부; 및
    상기 드론편대부와 통신 연결되는 신호를 송수신하는 관제서버부를 포함하는 드론 편대의 제어시스템에 있어서,
    상기 드론장치는,
    상기 관제서버부와 통신하는 통신유닛;
    상기 드론장치의 역할모드를 인식하는 인식유닛; 및
    상기 드론장치에 대한 제어명령을 생성하는 제어유닛을 각각 포함하되,
    상기 인식유닛은,
    데이터 신호를 상기 관제서버부에 송신하는 제1드론장치와, 상기 관제서버부로부터 신호를 수신하여 소방 임무를 수행하는 제2드론장치 중 어느 하나를 역할모드로 인식하는 것을 특징으로 하는, 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드론장치는,
    몸체의 일측에 임무수행 모듈 또는 센서 모듈이 장착되도록 설치되는 모듈장착부; 및
    상기 모듈장착부에 장착되는 모듈의 종류에 대한 정보를 감지하는 모듈감지부를 각각 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인식유닛은,
    상기 모듈감지부가 감지한 모듈이 센서 모듈이면 제1드론장치로 역할모드를 인식하며, 상기 모듈감지부가 감지한 모듈이 임무수행 모듈이면 제2드론장치로 역할모드를 인식하는 것을 특징으로 하는, 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1드론장치는 센서 모듈이 장착되어, 상기 센서 모듈이 상기 드론장치의 상태 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는, 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1드론장치는 카메라 모듈이 장착되어, 상기 카메라 모듈이 촬영하는 영상 이미지 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는, 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2드론장치는,
    상기 인식유닛이 소방 임무 수행에 대한 임무모드를 더 인식하는 것을 특징으로 하는, 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인식유닛은,
    소화탄 발사 또는 소화약제 분사를 포함하여 소화 임무를 수행하는 제1임무모드;
    파쇄체 발사를 포함하여 장애물 제거임무를 수행하는 제2임무모드; 및
    구조품 투척을 포함하여 재난자 구조 임무를 수행하는 제3임무모드를 포함하는 임무모드 중 어느 하나를 인식하는 것을 특징으로 하는, 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2드론장치는,
    상기 인식유닛이 상기 모듈감지부이 감지한 임무수행 모듈의 종류에 대한 정보에 기초하여 임무모드를 인식하는 것을 특징으로 하는, 소방 임무 수행을 위한 드론 편대의 제어시스템.
  9. 군집 비행할 수 있는 복수 개의 드론장치로 구성된 드론편대부; 및
    상기 드론편대와 통신 연결되는 신호를 송수신하는 관제서버부를 포함하는 드론 편대 시스템의 제어방법에 있어서,
    각각의 드론장치에 대해 모듈이 장착되는 단계;
    각각의 드론장치가 역할모드를 제1드론장치 및 제2드론장치 중 어느 하나로 인식하는 단계;
    제1드론장치가 데이터를 획득하고 송신하는 단계;
    제2드론장치가 임무모드를 인식하는 단계;
    상기 제2드론장치가 제어신호를 수신하는 단계; 및
    상기 제2드론장치가 소방임무를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 소방 임무 수행을 위한 드론 편대 시스템의 제어방법
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