KR20220161671A - 드론 착륙장 및 그 착륙장에의 착륙 방법 - Google Patents

드론 착륙장 및 그 착륙장에의 착륙 방법 Download PDF

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Abstract

드론 착륙장에의 드론 착륙 방법에 있어서, (a-1) 카메라에 의해 획득된 상기 드론 착륙장의 이미지 중 제 1 표식 그룹 내지 제 N 표식 그룹 중 적어도 하나의 그룹의 표식을 검출하되, 해당 표식 그룹 각각에 대해 M개 이상의 표식을 검출하는 단계; 및 (b-1) 상기 (a-1) 단계에서 적어도 하나의 표식 그룹 각각에 대해 검출된 M개 이상의 표식을 이용하여, 상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 산출하는 단계;를 포함하되, 상기 N 및 상기 M은, 2 이상의 자연수이고, 상기 제 1 표식 그룹 내지 상기 제 N 표식 그룹 각각은, 상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 기준으로 제 1 반경 내지 제 N 반경의 가상의 원 둘레에 배치된 다수개의 표식을 포함한다.

Description

드론 착륙장 및 그 착륙장에의 착륙 방법{DRONE LANDING FIELD AND LANDING METHOD IN THE LANDING FIELD}
본 발명은 드론 착륙장 및 그 착륙장에의 착륙 방법에 관한 것이다.
드론은 최근 배달, 농사, 장비 모니터링 등의 다양한 산업 분야에 적극적으로 이용되고 있다. 그런데, 일정 시간 비행한 드론은, 충전 등의 실시를 위해 착륙장으로 귀환할 필요가 있다.
다만, 최근의 착륙장은 작은 면적에 의해 구현되고 있고, 이 작은 면적의 착륙장에는 드론의 수직 이착륙이 필수적이다.
수직 이착륙을 하는 드론이 착륙장의 착륙 위치의 중심점에 정확하게 착륙하기 위해서는, 착륙 지점을 드론의 비행 중 상공에서 정확하게 인식할 필요가 있다.
국내등록특허 제2018892호 : 무인기의 착륙 제어 방법 및 장치(2019년 9월 5일 공고).
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 정확한 착륙 위치를 특정하여 수직 이착륙을 하는 드론이 착륙장의 착륙 위치의 중심점에 정확하게 착륙할 수 있도록 하는, 드론 착륙장 및 그 착륙장에의 착륙 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법은, (a-1) 카메라에 의해 획득된 상기 드론 착륙장의 이미지 중 제 1 표식 그룹 내지 제 N 표식 그룹 중 적어도 하나의 그룹의 표식을 검출하되, 해당 표식 그룹 각각에 대해 M개 이상의 표식을 검출하는 단계; 및 (b-1) 상기 (a-1) 단계에서 적어도 하나의 표식 그룹 각각에 대해 검출된 M개 이상의 표식을 이용하여, 상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 산출하는 단계;를 포함한다. 여기서, 상기 N 및 상기 M은, 2 이상의 자연수인 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제 1 표식 그룹 내지 상기 제 N 표식 그룹 각각은, 상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 기준으로 제 1 반경 내지 제 N 반경의 가상의 원 둘레에 배치된 다수개의 표식을 포함하는 것이 것이 바람직하다.
구체적으로, 상기 (b-1) 단계는, 상기 (a-1) 단계에서 적어도 하나의 표식 그룹 각각에 대해 검출된 M개 이상의 표식을 지나는 가상의 원의 중심점을 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 해당 표식 그룹에 대해 M이 2인 경우, 상기 (b-1) 단계는, 미리 저장된 해당 표식 그룹의 표식이 형성하는 가상의 원의 반경 또는 직경 정보를 이용하여, 가상의 원의 중심점을 산출할 수 있다.
바람직하게는, 상기 (a-1) 단계에서 상기 제 1 표식 그룹 내지 상기 제 N 표식 그룹 중 다수 그룹의 표식이 검출된 경우, 상기 (b-1) 단계는, 검출된 각각의 표식 그룹의 표식이 형성하는 다수의 가상의 원 중, 가장 작은 반경을 나타내는 가상의 원의 중심점을 상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제 1 표식 그룹 내지 상기 제 N 표식 그룹에 각각 포함된 제 1 표식 내지 제 N 표식은, 서로 다른 형상 또는 서로 다른 크기인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법은, (a-2) 카메라에 의해 획득된 상기 드론 착륙장의 이미지 중, 제 1 원호 내지 제 P 원호 중 적어도 하나를 검출하는 단계; 및 (b-2) 상기 (a-2) 단계에서 검출된 적어도 하나의 원호를 이용하여, 상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 산출하는 단계;를 포함한다. 여기서 상기 P는, 2 이상의 자연수인 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 제 1 원호 내지 상기 제 P 원호 각각은, 상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 기준으로 제 1 반경 내지 제 P 반경을 갖는 P개의 원 각각의 둘레의 적어도 일부인 것이 바람직하다.
아울러, 상기 (b-2) 단계는, 상기 (a-2) 단계에서 적어도 하나의 원호 각각에 대해, 해당 원호가 포함되는 원의 중심점을 산출하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 (a-2) 단계에서 다수의 원호가 검출된 경우, 상기 (b-2) 단계는, 검출된 다수의 원호가 각각 포함되는 다수의 원 중, 반경이 가장 작은 원의 중심점을 상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점으로 산출할 수 있다.
본 발명의 드론 착륙장 및 그 착륙장에의 착륙 방법에 따르면, 정확한 착륙 위치를 특정하여 수직 이착륙을 하는 드론이 착륙장의 착륙 위치의 중심점에 정확하게 착륙할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 드론 착륙장의 평면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법의 흐름도.
도 3은 S110 단계 및 S120 단계에 대한 설명도.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 드론 착륙장의 평면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법의 흐름도.
도 6은 S210 단계 및 S220 단계에 대한 설명도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예들에 따른 드론 착륙장 및 그 착륙장에의 착륙 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 하기의 실시예들은 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 드론 착륙장의 평면도를 나타낸다. 참고로 도 1에서, 원은 실제 드론 착륙장에는 그려져 있지 않은 가상의 원을, 설명을 위해 추가한 것이다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 드론 착륙장은, 제 1 표식 그룹 내지 제 N 표식 그룹을 구비한 것을 특징으로 한다.
여기서 N은 2 이상의 자연수인 것이 바람직하다.
아울러, 제 1 표식 그룹 내지 제 N 표식 그룹에 각각 포함된 제 1 표식(ID1) 내지 제 N 표식은, 서로 다른 형상 또는 서로 다른 크기인 것이 바람직하다. 다만, 도 1에서는, 제 1 표식 그룹, 제 2 표식 그룹 및 제 3 표식 그룹에 각각 포함된 제 1 표식(ID1), 제 2 표식(ID2) 및 제 3 표식(ID3)을 예시적으로 나타내었다.
또한, 제 1 표식 그룹 내지 제 N 표식 그룹 각각은, 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 기준으로 제 1 반경 내지 제 N 반경의 가상의 원 둘레에 배치된 다수개의 표식을 포함한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법의 흐름도를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 드론 착륙 방법은, 상술한 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법에 관한 것이다. 아울러, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법은, 드론에 구비된 컴퓨팅 장치 또는 드론과 통신에 의해 연결된 드론 외부의 컴퓨팅 장치, 즉 프로세서에 의해 실시되는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법은, 카메라에 의해 획득된 드론 착륙장의 이미지 중 제 1 표식 그룹 내지 제 N 표식 그룹 중 적어도 하나의 그룹의 표식을 검출하되, 해당 표식 그룹 각각에 대해 M개 이상의 표식을 검출하는 단계(S110); S110 단계에서 적어도 하나의 표식 그룹 각각에 대해 검출된 M개 이상의 표식을 이용하여, 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 산출하는 단계(S120); 및 S120 단계에서 산출된 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 향해 드론이 비행하도록 제어하는 단계(S130);를 포함한다.
도 3은 S110 단계 및 S120 단계에 대한 설명도를 나타낸다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이 S120 단계에서는, S110 단계에서 적어도 하나의 표식 그룹 각각에 대해 검출된 M개 이상의 표식을 지나는 가상의 원의 중심점을 산출한다. 참고로, M인 2 이상인 자연수인 것이 바람직하다. 적어도 하나의 표식 그룹 각각에 대해 산출된 적어도 하나의 가상의 원의 중심점 중 하나가, 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점이 된다.
즉, S120 단계는 M개 이상의 표식 그룹 각각의 특정 포인트를 이용하여, 공통으로 지나는 원을 가정하여, 해당 원의 중심점을 산출하는 것이다.
다만, 해당 표식 그룹에 대해 M이 2인 경우, 2점을 지나는 원은 다수가 존재하므로, S120 단계는, 미리 저장된 해당 표식 그룹의 표식이 형성하는 가상의 원의 반경 또는 직경 정보를 이용하여, 가상의 원의 중심점을 산출하는 것이 바람직하다. 그런데, 원의 반경 또는 직경 정보를 알더라도, 2점을 지나는 원은 2개 존재하므로, 원의 중심점의 방향 정보 또한 필요할 것이다. 이를 위해 S120 단계는 이웃하는 다른 표식 그룹의 표식의 배치 정보를 이용하여, 원의 중심점의 방향 정보를 판단하는 것을 특징으로 한다. 즉, 이웃하는 다른 표식 그룹의 표식이 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점으로부터 해당 표식들 보다 먼 거리에 배치된 표식이라면, 해당 표식들의 원의 중심점의 방향은 이웃하는 다른 표식 그룹과 반대 방향이 된다.
참고로, M이 2인 경우, 제 1 표식 그룹 내지 제 N 표식 그룹의 배치 정보 또한 메모리에 미리 저장될 필요가 있다.
아울러, 해당 표식 그룹에 대해 M이 3 이상인 경우, S120 단계는, 3개 이상의 표식 각각의 특정 포인트를 이용하여, 공통으로 지나는 원을 가정하여, 해당 원의 중심점을 간단하게 산출할 수 있다. 여기서 특정 포인트는, 중심점을 예로 글 수 있다.
S110 단계에서 제 1 표식 그룹 내지 제 N 표식 그룹 중 하나의 그룹의 표식이 검출된 경우, S120 단계에서는 검출된 해당 표식 그룹의 표식이 형성하는 가상의 원의 중심점을 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점으로 산출한다.
또한, S110 단계에서 제 1 표식 그룹 내지 제 N 표식 그룹 중 다수의 그룹의 표식이 검출된 경우, S120 단계에서는 검출된 각각의 표식 그룹의 표식이 형성하는 다수의 가상의 원 중, 가장 작은 반경을 나타내는 가상의 원의 중심점을 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점으로 산출하는 것이 바람직하다.
드론 착륙장의 이미지를 획득하는 카메라가 기울어진 경우 등, 드론 착륙장의 이미지가 왜곡된 경우에는 표식의 이미지에도 왜곡이 발생할 수 있다. 그런데, 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점과 가장 가까운 거리의 표식 그룹의 표식의 이미지가 착륙 위치의 중심점의 이미지와의 사이에서 왜곡 정도 차이가 가장 낮기 때문이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 드론 착륙장의 평면도를 나타낸다.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 드론 착륙장은, 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 기준으로 제 1 반경 내지 제 P 반경을 갖는 제 1 원(C1) 내지 제 P 원의 P개의 원이 배치된 것을 특징으로 한다.
여기서 P는 2 이상의 자연수인 것이 바람직하다.
다만, 도 4에서는, 제 1 원(C1), 제 2 원(C2) 및 제 3 원(C3)을 예시적으로 나타내었다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법의 흐름도를 나타낸다.
본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 드론 착륙 방법은, 상술한 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법에 관한 것이다. 아울러, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법은, 드론에 구비된 컴퓨팅 장치 또는 드론과 통신에 의해 연결된 드론 외부의 컴퓨팅 장치, 즉 프로세서에 의해 실시되는 컴퓨터 프로그램의 형태로 구현될 수 있다.
도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법은, 카메라에 의해 획득된 드론 착륙장의 이미지 중, 제 1 원호(A1) 내지 제 P 원호 중 적어도 하나를 검출하는 단계(S210); S210 단계에서 검출된 적어도 하나의 원호를 이용하여, 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 산출하는 단계(S220); 및 S220 단계에서 산출된 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 향해 드론이 비행하도록 제어하는 단계(S230);를 포함한다.
도 6은 S210 단계 및 S220 단계에 대한 설명도를 나타낸다.
제 1 원호(A1) 내지 제 P 원호 각각은, 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 기준으로 제 1 반경 내지 제 P 반경을 갖는 P개의 원 각각의 둘레의 적어도 일부인 것을 특징으로 한다.
도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, S220 단계에서는 S210 단계에서 검출된 적어도 하나의 원호가 포함되는 적어도 하나의 원의 중심점 중 하나가, 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점으로 산출되는 것을 특징으로 한다.
참고로, 원호를 이용한 원의 중심점의 산출은, 원호 상의 다수의 지점을 특정한 후, 다수의 지점을 지나는 가상의 원을 이용할 수 있다.
S210 단계에서 하나의 원호가 검출된 경우, S220 단계에서는 해당 원호가 포함되는 가상의 원의 중심점을 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점으로 산출한다.
아울러, S210 단계에서 다수의 원호가 검출된 경우, S220 단계는, 검출된 다수의 원호가 각각 포함되는 다수의 원 중, 반경이 가장 작은 원의 중심점을 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점으로 산출하는 것을 특징으로 한다.
드론 착륙장의 이미지를 획득하는 카메라가 기울어진 경우 등, 드론 착륙장의 이미지가 왜곡된 경우에는 제 1 원호(A1) 내지 제 P 원호의 이미지에도 왜곡이 발생할 수 있다. 그런데, 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점과 가장 가까운 거리의 원호의 이미지가 착륙 위치의 중심점의 이미지와의 사이에서 왜곡 정도 차이가 가장 낮기 때문이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 드론 착륙장 및 그 착륙장에의 착륙 방법에 따르면, 정확한 착륙 위치를 특정하여 수직 이착륙을 하는 드론이 착륙장의 착륙 위치의 중심점에 정확하게 착륙할 수 있도록 하는 것을 알 수 있다.
ID1 : 제 1 표식
ID2 : 제 2 표식
ID3 : 제 3 표식
C1 : 제 1 원
C2 : 제 2 원
C3 : 제 3 원
A1 : 제 1 원호
A2 : 제 2 원호
A3 : 제 3 원호

Claims (10)

  1. 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법에 있어서,
    (a-1) 카메라에 의해 획득된 상기 드론 착륙장의 이미지 중 제 1 표식 그룹 내지 제 N 표식 그룹 중 적어도 하나의 그룹의 표식을 검출하되, 해당 표식 그룹 각각에 대해 M개 이상의 표식을 검출하는 단계; 및
    (b-1) 상기 (a-1) 단계에서 적어도 하나의 표식 그룹 각각에 대해 검출된 M개 이상의 표식을 이용하여, 상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 산출하는 단계;를 포함하되,
    상기 N 및 상기 M은,
    2 이상의 자연수인 것을 특징으로 하는 드론 착륙 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 표식 그룹 내지 상기 제 N 표식 그룹 각각은,
    상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 기준으로 제 1 반경 내지 제 N 반경의 가상의 원 둘레에 배치된 다수개의 표식을 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 (b-1) 단계는,
    상기 (a-1) 단계에서 적어도 하나의 표식 그룹 각각에 대해 검출된 M개 이상의 표식을 지나는 가상의 원의 중심점을 산출하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    해당 표식 그룹에 대해 M이 2인 경우, 상기 (b-1) 단계는,
    미리 저장된 해당 표식 그룹의 표식이 형성하는 가상의 원의 반경 또는 직경 정보를 이용하여, 가상의 원의 중심점을 산출하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 (a-1) 단계에서 상기 제 1 표식 그룹 내지 상기 제 N 표식 그룹 중 다수 그룹의 표식이 검출된 경우, 상기 (b-1) 단계는,
    검출된 각각의 표식 그룹의 표식이 형성하는 다수의 가상의 원 중, 가장 작은 반경을 나타내는 가상의 원의 중심점을 상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점으로 산출하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 표식 그룹 내지 상기 제 N 표식 그룹에 각각 포함된 제 1 표식 내지 제 N 표식은,
    서로 다른 형상 또는 서로 다른 크기인 것을 특징으로 하는 드론 착륙 방법.
  7. 드론 착륙장에의 드론 착륙 방법에 있어서,
    (a-2) 카메라에 의해 획득된 상기 드론 착륙장의 이미지 중, 제 1 원호 내지 제 P 원호 중 적어도 하나를 검출하는 단계; 및
    (b-2) 상기 (a-2) 단계에서 검출된 적어도 하나의 원호를 이용하여, 상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 산출하는 단계;를 포함하되,
    상기 P는,
    2 이상의 자연수인 것을 특징으로 하는 드론 착륙 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제 1 원호 내지 상기 제 P 원호 각각은,
    상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점을 기준으로 제 1 반경 내지 제 P 반경을 갖는 P개의 원 각각의 둘레의 적어도 일부인 것을 특징으로 하는 드론 착륙 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 (b-2) 단계는,
    상기 (a-2) 단계에서 적어도 하나의 원호 각각에 대해, 해당 원호가 포함되는 원의 중심점을 산출하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 (a-2) 단계에서 다수의 원호가 검출된 경우, 상기 (b-2) 단계는,
    검출된 다수의 원호가 각각 포함되는 다수의 원 중, 반경이 가장 작은 원의 중심점을 상기 드론 착륙장의 착륙 위치의 중심점으로 산출하는 것을 특징으로 하는 드론 착륙 방법.
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KR1020210069679A KR102525850B1 (ko) 2021-05-31 2021-05-31 드론 착륙장 및 그 착륙장에의 착륙 방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102018892B1 (ko) 2019-02-15 2019-09-05 국방과학연구소 무인기의 착륙 제어 방법 및 장치
KR20210044428A (ko) * 2019-10-15 2021-04-23 주식회사 베이리스 표식을 구비한 드론 착륙장 및 그 착륙장에의 착륙 방법

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