KR20230077487A - 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템 및 이의 동작 방법 - Google Patents

자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템 및 이의 동작 방법 Download PDF

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KR20230077487A
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autonomous driving
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고병관
김태영
정해천
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한국전력공사
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Abstract

본 문서는 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이다. 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템은, 신 배선 정보 시스템(new distribution information system)의 전주의 번호를 기반으로, 자율 주행 경로를 설정하는 제어 장치, 및 상기 설정된 자율 주행 경로를 따라 자율 주행을 수행하면서, 전주, 또는 전선 중 적어도 하나에 대한 촬영을 수행하는 자율 주행 드론을 포함할 수 있다.

Description

자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템 및 이의 동작 방법{DIAGNOSTIC SYSTEM USING SELF-DRIVING DRONE AND OPERATION METHOD THEREOF}
본 문서는 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
국내에는, 전력 공급을 위한 배전설비로 수백만개의 고압 전주들과 수만개의 지상기기들이 전국 각지에 분포되어 있다. 안정적인 전력 공급을 위해서는 배전설비를 진단 및 관리하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 한국전력공사에서는 배전설비에 대해 광학, 또는 열화상 등과 같은 과학화 진단을 매년 1회 이상 수행하도록 규정하고 있다.
광학 또는 열화상 진단은, 지상 촬영을 통해 전주 내 기자재 위주로 점검을 진행하는 방식으로, 점검 사각지대가 발생될 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 광학 또는 열화상 진단 시, 기자재 상부(101)의 균열 또는 파손, 또는 전선 중앙부의 불량(103)(예: 핀홀, 갈라짐, 부풀음)등을 검출하기 어렵다. 따라서, 최근에는 드론(또는 무인항공기)를 이용한 점검 방식이 제안되고 있다.
드론을 이용한 점검 방식은, 드론의 원격 조종이 매우 어렵기 때문에, 조종 실수 및/또는 전방 응시 미흡과 조종자의 실수로 인해, 2차적인 고장이 발생될 가능성이 높다.
따라서, 본 문서의 다양한 실시예들에서는 자율 주행을 수행하는 드론을 이용한 진단 시스템 및 그의 동작 방법에 대해 개시한다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
다양한 실시예들에 따르면, 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템은, 신 배선 정보 시스템(new distribution information system)의 전주의 번호를 기반으로, 자율 주행 경로를 설정하는 제어 장치, 및 상기 설정된 자율 주행 경로를 따라 자율 주행을 수행하면서, 전주, 또는 전선 중 적어도 하나에 대한 촬영을 수행하는 자율 주행 드론을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전주의 번호는, 상기 전주의 위도, 경도, 및 세부 위치 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어 장치는, 사용자로부터 상기 자율 주행 경로의 시점 및 종점에 대한 정보를 입력받고, 상기 입력된 시점 및 종점에 대한 정보를 기반으로 상기 자율 주행 경로를 설정하며, 상기 시점 및 종점에 대한 정보는, 상기 시점에 배치된 전주의 번호, 상기 종점에 배치된 전주의 번호, 상기 시점의 GPS 정보, 또는 상기 종점의 GPS 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어 장치는, 상기 설정된 자율 주행 경로에 대한 정보를 상기 자율 주행 드론으로 전송하고, 상기 자율 주행 드론으로부터, 전주, 또는 전선 중 적어도 하나에 대한 촬영 영상을 수신하고, 상기 촬영 영상을 분석하여 불량 부분이 촬영된 프레임을 검출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어 장치는, 상기 촬영 영상 수신 시, 상기 촬영 영상에 포함되는 영상 프레임들 중 상기 검출된 프레임과 연관된 위치 정보를 수신하며, 상기 검출된 프레임을 상기 위치 정보와 연관시켜 저장하고, 상기 위치 정보는, 상기 자율 주행 드론에서 상기 검출된 프레임이 획득된 시점에 GPS 모듈에 의해 획득된 정보일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자율 주행 드론은, 상기 제어 장치로부터 상기 자율 주행 경로에 대한 정보를 획득하고, 상기 자율 주행 경로의 시점으로 이동하여, 주변 객체 및 전선의 위치를 파악하고, 상기 자율 주행 경로를 따라 이동하되, 상기 주변 객체 및 상기 전선의 위치를 기반으로 속도, 고도, 또는 방향 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자율 주행 드론은, 라이다 센서, 또는 카메라 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 자율 주행 드론은, 상기 라이다 센서를 통해 상기 주변 객체를 감지하고, 상기 카메라를 통해 획득되는 영상을 분석하여 상기 전선의 위치를 파악할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자율 주행 드론은, 상기 전선에 대한 거리가 지정된 거리 범위 이내로 유지되도록, 상기 고도, 또는 방향 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자율 주행 드론은, 복수의 날개 각각에 구비되는 복수의 초음파 센서들을 더 포함하며, 상기 자율 주행 드론은, 상기 복수의 초음파 센서들을 통해, 상기 전선에 대한 거리를 측정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자율 주행 드론은, 상기 자율 주행 드론의 위치 정보를 획득하는 GPS 모듈을 포함하며, 상기 자율 주행 드론은, 상기 촬영된 영상 프레임들을 상기 제어 장치로 전송하되, 상기 영상 프레임들 중 적어도 하나의 영상 프레임과 상기 자율 주행 드론의 위치 정보를 연관시켜 전송하며, 상기 자율 주행 드론의 위치 정보는 상기 적어도 하나의 영상 프레임이 획득된 시점에 상기 GPS 모듈로부터 획득된 정보일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템에서 제어 장치의 동작 방법은, 신 배선 정보 시스템(new distribution information system)의 전주의 번호를 기반으로, 자율 주행 경로를 설정하는 동작, 상기 설정된 자율 주행 경로를 상기 자율 주행 드론으로 전송하는 동작, 상기 자율 주행 드론으로부터 전주, 또는 전선 중 적어도 하나에 대한 촬영 영상을 수신하는 동작, 및 상기 촬영 영상으로부터 불량이 발생된 부분을 검출하는 동작을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 전주의 번호는, 상기 전주의 위도, 경도, 및 세부 위치 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자율 주행 경로를 설정하는 동작은, 사용자로부터 상기 자율 주행 경로의 시점 및 종점에 대한 정보를 입력받는 동작, 및 상기 입력된 시점 및 종점에 대한 정보를 기반으로 상기 자율 주행 경로를 설정하는 동작을 포함하며, 상기 시점 및 종점에 대한 정보는, 상기 시점에 배치된 전주의 번호, 상기 종점에 배치된 전주의 번호, 상기 시점의 GPS 정보, 또는 상기 종점의 GPS 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 촬영 영상 수신 시, 상기 촬영 영상에 포함되는 영상 프레임들 중 상기 검출된 프레임과 연관된 위치 정보를 더 수신하며, 상기 촬영 영상으로부터 불량이 발생된 부분을 검출하는 동작은, 검출된 프레임을 상기 위치 정보와 연관시켜 저장하는 동작을 포함하며, 상기 위치 정보는, 상기 자율 주행 드론에서 상기 검출된 프레임이 획득된 시점에 GPS 모듈에 의해 획득된 정보일 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템에서 자율 주행 드론의 동작 방법은, 제어 장치로부터 자율 주행 경로에 대한 정보를 획득하는 동작, 상기 설정된 자율 주행 경로를 따라 자율 주행을 수행하면서, 전주, 또는 전선 중 적어도 하나에 대한 촬영을 수행하는 동작, 및 상기 촬영에 의해 획득되는 영상을 상기 제어 장치로 전송하는 동작을 포함하되, 상기 자율 주행을 수행하는 동작은, 상기 설정된 자율 주행 경로의 시점으로 이동하여, 주변 객체 및 전선의 위치를 파악하는 동작, 및 상기 자율 주행 경로를 따라 이동하되, 상기 주변 객체 및 상기 전선의 위치를 기반으로 속도, 고도, 또는 방향 중 적어도 하나를 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자율 주행 경로는, 신 배선 정보 시스템(new distribution information system)의 전주의 번호를 기반으로 설정될 수 있고, 상기 전주의 번호는, 상기 전주의 위도, 경도, 및 세부 위치 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 주변 객체 및 전선의 위치를 파악하는 동작은, 라이다 센서를 통해 주변 객체를 감지하는 동작, 및 카메라를 통해 촬영된 영상으로부터 상기 전선의 위치를 파악하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 자율 주행을 수행하는 동작은, 초음파 센서를 이용하여 상기 전선에 대한 거리를 측정하는 동작, 및 상기 전선에 대한 거리가 지정된 거리 범위 이내로 유지되도록, 상기 고도, 또는 방향 중 적어도 하나를 제어하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 초음파 센서는, 상기 자율 주행 드론의 날개에 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 촬영에 의해 획득되는 영상을 상기 제어 장치로 전송하는 동작은, 상기 촬영에 의해 획득되는 영상 프레임들 중 적어도 하나의 영상 프레임과 상기 자율 주행 드론의 위치 정보를 연관시켜 전송하는 동작을 포함하며, 상기 자율 주행 드론의 위치 정보는 상기 적어도 하나의 영상 프레임이 획득된 시점에 GPS 모듈로부터 획득된 정보일 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템에서는, 전주 번호를 기반으로 드론의 자율 주행 경로를 설정하여 드론이 자율 주행 경로를 따라 자율 주행을 하면서 전주 및/또는 전선을 촬영하도록 하여, 점검 사각지대를 최소화할 수 있다. 또한, 본 문서의 다양한 실시예들에서는 드론이 자율 주행을 수행함으로써, 드론 조종자의 조종 실수 및/또는 전방 응시 미흡 등에 의한 사고가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 직영진단 활성화를 통해 진단 도급비를 감소시킬 수 있다.
본 문서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 문서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 광학 또는 열화상 진단 시에 검출 사각지대에 대한 예시도이다.
도 2는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론의 구조에 대한 예시도이다.
도 4는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 제어 장치의 블록도이다.
도 5는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론의 블록도이다.
도 6은 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템에서, 진단을 위한 신호 흐름도이다.
도 7a는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 제어 장치에서 자율 주행 경로를 설정하는 예시도이다.
도 7a는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론에서 주변 객체 및 전선을 파악하는 예시도이다.
도 7c는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론에서 전선과의 간격을 유지하면서 자율 주행을 수행하는 예시도이다.
도 8은 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 제어 장치에서 자율 주행 드론을 제어하여 전주 및/또는 전선에 대한 진단을 수행하는 흐름도이다.
도 9는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론에서 자율 주행을 수행하면서 진단을 위해 전주 및/또는 전선을 촬영하는 흐름도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명된다.
도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략할 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 '모듈' 또는 '부'는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, '모듈' 또는 '부'는 소프트웨어 또는 FPGA(field programmable gate array) 또는 ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하나, 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '부' 또는 '모듈'은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '부' 또는 '모듈'은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함할 수 있다. 하나의 구성요소, '부' 또는 '모듈'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '부' 또는 '모듈'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '부' 또는 '모듈'들로 더 분리될 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들과 관련하여 설명되는 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 기록 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 기록 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 기록 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 기록 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 기록 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC은 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다.
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.
도 2는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템(100)의 구성도이고, 도 3은 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론의 구조에 대한 예시도이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템(100)은, 제어 장치(210), 및 자율 주행 드론(220)을 포함할 수 있다.
제어 장치(210)는, 자율 주행 드론(220)과 통신이 가능한 전자 장치로, 예를 들어, 노트북, 넷북, 스마트폰, 또는 휴대용 단말기일 수 있다. 나열된 장치들은 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 본 문서의 제어 장치(210)는 이에 한정되지 않는다.
다양한 실시예들에 따르면, 제어 장치(210)는 전주 및/또는 전선 진단을 위한 시점(또는 시작 지점) 및 종점(또는 종료 지점)에 대한 정보를 획득하고, 시점 및 종점에 대한 정보를 기반으로 자율 주행 드론(220)의 자율 주행 경로를 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어 장치(210)는 신 배선 정보 시스템(new distribution information system; NDIS)을 기반으로 전주 및/또는 전선 진단을 위한 시점 및 종점을 설정할 수 있다. 제어 장치(210)는 시점 및 종점에 대한 자율 주행 경로 정보를 자율 주행 드론(220)으로 전송하고, 자율 주행 드론(220)으로부터 전선에 대한 촬영 영상을 수신할 수 있다. 제어 장치(210)는 자율 주행 드론(220)으로부터 수신되는 촬영 영상을 분석하여 전선 부분에 발생된 불량(예: 핀홀, 갈라짐, 부풀음)을 검출할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 자율 주행 드론(220)은 제어 장치(210)로부터 자율 주행 경로에 대한 정보가 수신되면, GPS 모듈을 통해 획득되는 위치 정보를 기반으로, 자율 주행 경로를 따라 이동하는 자율 주행을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 자율 주행 드론(220)은 자율 주행을 위해 GPS 모듈, 및 복수의 센서들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 자율 주행 드론(220)의 본체의 상측에 라이다 센서(310)가 구비되고, 본체의 전방측에 카메라(320)가 구비되고, 본체의 전방 상측에 GPS 모듈(300)이 구비되며, 각 날개 부분에 초음파 센서들(330)이 구비될 수 있다. 여기서, GPS 모듈(300), 라이다 센서(310), 카메라(320), 및 초음파 센서들(330)이 구비된 위치는, 예시일 뿐, 본 문서의 다양한 실시예들은 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 자율 주행 드론(220)은 복수의 센서들을 통해 주변 객체, 전선의 위치, 및 전선과의 거리를 파악하고, 이를 기반으로 자율 주행을 수행할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 드론(220)은 라이다 센서를 통해 주변 객체(예: 전주, 건물, 비행체)를 파악하여, 자율 주행 중에 주변 객체와의 충돌을 방지할 수 있다. 자율 주행 드론(220)은 카메라를 이용하여 전선의 위치를 파악하고, 초음파센서로 전선과의 거리를 측정하여, 자율 주행 중에 전선과 일정한 거리를 유지하면서 자율 주행 경로를 따라 이동할 수 있다. 자율 주행 드론(220)은 자율 주행 중에 진단용 카메라를 통해 전선을 촬영하고, 촬영된 영상을 제어 장치(210)로 전송할 수 있다.
도 4는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 제어 장치(210)의 블록도이다. 도 4에 도시된 제어 장치(210)의 구성은 일 실시예로, 도 4에 도시되지 않은 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 도 4에 도시된 구성 요소들 중 일부 구성 요소는 복수 개의 구성 요소들로 분리되어 서로 다른 칩, 또는 서로 다른 부품, 또는 서로 다른 전자 회로로 구성될 수 있으며, 일부 구성 요소들은 결합되어 하나의 칩, 하나의 부품, 또는 하나의 전자 회로로 구성될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 제어 장치(210)는 통신부(410), 입력부(420), 출력부(430), 제어부(440), 및 저장부(450)를 포함할 수 있다.
통신부(410)는 제어 장치(210)와 자율 주행 드론(220)의 무선 통신을 지원하는 통신 트랜시버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신부(40)는 이동통신, 또는 근거리 통신 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈일 수 있다.
입력부(420)는 제어 장치(210)에 포함된 적어도 하나의 구성 요소(예: 제어부(420))의 동작에 이용될 명령 또는 데이터를 제어 장치(210)의 외부로부터 수신할 수 있다. 입력부(420)는, 예를 들어, 영상 신호 입력을 위한 카메라, 오디오 신호를 수신하기 위한 마이크로폰, 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 입력부(420)는 사용자로부터 전주 및/또는 전선 진단을 위해 자율 주행이 시작될 시점(또는 시작 지점) 및 자율 주행이 종료될 종점(종료 지점)에 대한 정보를 획득할 수 있다.
출력부(430)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이, 음향 출력 장치, 햅틱 모듈, 또는 광 출력 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이는 제어 장치(210)에서 처리되는 정보를 표시(출력)할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 제어 장치(210)에서 구동되는 응용 프로그램의 실행화면 정보, 또는 이러한 실행화면 정보에 따른 UI(User Interface), GUI(Graphic User Interface) 정보를 표시할 수 있다. 디스플레이는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 터치 스크린은, 제어 장치(210)와 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 입력 장치로써 기능함과 동시에, 제어 장치(210)와 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 출력부(430)는 전주 및/또는 전선 진단을 위해 자율 주행이 시작될 시점 및 자율 주행이 종료될 종점을 설정하기 위한 UI를 제공할 수 있다. 출력부(430)는 자율 주행 드론(220)으로부터 수신되는 전선 촬영 영상을 표시할 수 있다.
제어부(440)는 제어 장치(210)의 전반적인 동작을 위한 데이터 처리 및/또는 연산을 수행할 수 있다. 제어부(440)는 소프트웨어(예: 프로그램)를 구동하여 제어 장치(210)에 포함된 적어도 하나의 다른 구성 요소를 제어할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제어부(440)는 자율 주행 드론(220)을 이용하여 전주 및/또는 전선 진단을 수행하기 위해 필요한 적어도 하나의 기능을 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(440)는 사용자 입력에 기반하여, 전주 및/또는 전선 진단을 위한 시점 및 종점 정보를 획득할 수 있다. 전주 및/또는 전선 진단을 위한 시점은, 전주 및/또는 전선 진단을 위한 자율 주행 시작 지점으로, 제1 전주가 위치한 지점일 수 있다. 전주 및/또는 전선 진단을 위한 종점은 전주 및/또는 전선 진단을 위한 자율 주행 종료 지점으로, 제2 전주가 위치한 지점일 수 있다.
예를 들어, 제어부(440)는 입력부(420)를 통해 제1 전주의 번호(또는 전산화번호), 및 제2 전주의 번호를 입력받고, 신 배선 정보 시스템(NDIS)을 기반으로 입력된 제1 전주의 번호 및 제2 전주의 번호를 분석하여, 제1 전주 및 제2 전주의 GPS 정보(또는 GPS 좌표)를 획득할 수 있다. 제어부(440)는 획득된 제1 전주의 GPS 정보를 전주 및/또는 전선 진단을 위한 시점으로 설정하고, 및 제2 전주의 GPS 정보를 전주 및/또는 전선 진단을 위한 종점으로 설정할 수 있다. 제1 전주의 번호 및 제2 전주의 번호 각각은, 해당 전주의 수리적 위치 정보를 나타낼 수 있다. 예컨대, 제1 전주의 번호 및 제2 전주의 번호 각각은, 해당 전주의 위도, 경도, 및 세부 위치 정보를 나타낼 수 있다.
다른 예로, 제어부(440)는 입력부(420)를 통해 GPS 지도 상의 특정 위치를 선택하는 사용자 입력을 감지하고, 사용자 입력에 의해 선택된 특정 위치를 기반으로 전주 및/또는 전선 진단을 위한 시점 및 종점을 설정할 수 있다. 예컨대, 제어부(440)는 입력부(420)를 통해 GPS 지도 상의 제1 위치 및 제2 위치를 선택하는 사용자 입력이 감지되면, 제1 위치의 GPS 정보를 전주 및/또는 전선 진단을 위한 시점으로 설정하고, 제2 위치의 GPS 정보를 전주 및/또는 전선 진단을 위한 종점으로 설정할 수 있다. 제어부(440)는 추가적으로, 신 배선 정보 시스템(NDIS)과 연계하여 해당 GPS 정보에 대응되는 제1 및 제2 전주의 번호를 획득할 수 있다. 이는, 추후 자율 주행 드론(220)에서 촬영되는 진단 영상이 어느 전주에 대한 진단 영상인지, 또는 어느 전주의 전선에 대한 진단 영상인지를 기록 및/또는 관리하기 위함이다.
일 실시예에 따르면, 제어부(440)는 시점 및 종점 정보를 기반으로 자율 주행 드론(220)의 자율 주행 경로를 설정하고, 통신부(410)를 통해 자율 주행 경로에 대한 정보를 자율 주행 드론(220)으로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(440)는 자율 주행 드론(220)으로부터 전선에 대한 촬영 영상(영상 프레임들)을 실시간으로 수신하고, 실시간으로 수신된 촬영 영상을 출력부(430)를 통해 출력 및/또는 저장부(450)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(440)는 자율 주행 드론(220)으로부터 촬영 영상을 실시간으로 수신하면서, 자율 주행 드론(220)의 현재 위치 정보를 실시간, 또는 주기적으로 수신할 수 있다. 제어부(440)는 신 배선 정보 시스템을 기반으로, 자율 주행 드론(220)의 현재 위치 정보에 대응되는 전주의 번호를 획득하고, 획득된 전주의 번호를 해당 시점에 수신된 촬영 영상(영상 프레임들)과 매핑하여 저장할 수 있다. 이에 따라, 촬영 영상을 구성하는 영상 프레임들 각각은 동일한 전주 번호, 또는 다른 전주 번호와 매핑될 수 있다. 이를 통해, 사용자(또는 점검자)는 촬영 영상에 포함되는 각 영상 프레임들이 어느 전주의 전선을 촬영한 것인지 파악할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(440)는 진단부(442)를 통해 촬영 영상에서 불량이 발생된 부분을 검출하고, 해당 영상 프레임을 자동 캡처 또는 자동 추출하여 저장부(450)에 저장할 수 있다. 예를 들어, 제어부(440)는 진단부(442)부를 통해 촬영 영상을 분석함으로써, 불량이 발생된 부분을 자동으로 검출할 수 있다. 진단부(442)는 진단 프로그램을 이용하여 촬영 영상 내 전선의 형태, 두께, 및/또는 색상을 분석함으로써, 핀홀, 갈라짐, 또는 부풀음과 같은 불량이 발생된 부분을 검출하고, 불량이 발생된 부분이 촬영된 영상 프레임을 자동 캡처, 또는 자동 추출하여 저장부(450)에 저장할 수 있다. 다른 예로, 제어부(440)는 사용자 입력을 통해 촬영 영상 중 불량이 발생된 부분을 검출할 수 있다. 예컨대, 제어부(440)는 출력부(430)의 디스플레이를 통해 촬영 영상을 출력하는 중에 지정된 사용자 입력이 감지되는 경우, 해당 시점에 디스플레이에 출력된 특정 영상 프레임을 불량 부분이 촬영된 영상 프레임으로 결정하고, 해당 영상 프레임을 캡처, 또는 추출하여 저장부(450)에 저장할 수 있다.
저장부(450)는 제어 장치(210)의 동작에 필요한 데이터 및 프로그램들을 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 저장부(450)는 제어부(440)의 제어에 따라 자율 주행 드론(220)으로부터 수신되는 촬영 영상 및 이에 대응되는 전주의 번호를 연관시켜 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 저장부(450)는 제어부(440)의 제어에 따라 불량 부분이 촬영된 영상 프레임들을 별도로 저장할 수 있다. 불량 부분이 촬영된 영상 프레임들은, 불량 진단 프레임들로 지칭될 수 있다. 불량 진단 프레임들 또한, 제어부(440)의 제어에 따라 해당 전주의 번호와 연관 저장될 수 있다.
도 5는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론(220)의 블록도이다.
도 5에 도시된 자율 주행 드론(220)의 구성은 일 실시예로, 도 5에 도시되지 않은 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 도 5에 도시된 구성 요소들 중 일부 구성 요소는 복수 개의 구성 요소들로 분리되어 서로 다른 칩, 또는 서로 다른 부품, 또는 서로 다른 전자 회로로 구성될 수 있으며, 일부 구성 요소들은 결합되어 하나의 칩, 하나의 부품, 또는 하나의 전자 회로로 구성될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 자율 주행 드론(220)은 통신부(510), GPS 모듈(520), 제1 카메라(530), 제어부(540), 센서부(550), 및 저장부(560)를 포함할 수 있다.
통신부(510)는 제어 장치(210)와 자율 주행 드론(220)의 무선 통신을 지원하는 통신 트랜시버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신부(510)는 이동통신, 또는 근거리 통신 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈일 수 있다.
GPS 모듈(520)은 자율 주행 드론(220)의 위치 정보를 획득하기 위한 모듈로서, GPS 위성으로부터 수신되는 신호를 이용하여 자율 주행 드론(220)의 위치 정보를 획득할 수 있다. 위치 정보는, GPS 좌표 정보를 포함할 수 있다.
제1 카메라(530)는 자율 주행 중에 전주 및/또는 전주의 전선을 촬영하고, 촬영된 영상을 제어부(540) 및/또는 통신부(510)를 통해 제어 장치(510)로 전송할 수 있다.
제어부(540)는 자율 주행 드론(220)의 전반적인 동작을 위한 데이터 처리 및/또는 연산을 수행할 수 있다. 제어부(540)는 소프트웨어(예: 프로그램)를 구동하여 자율 주행 드론(220)에 포함된 적어도 하나의 다른 구성 요소를 제어할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제어부(540)는 제어 장치(210)의 제어에 따라 전주 및/또는 전선 진단을 위해 필요한 적어도 하나의 기능을 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(540)는 통신부(510)를 통해 제어 장치(210)로부터 자율 주행 경로에 대한 정보를 수신하고, 수신된 자율 주행 경로에 대한 정보를 기반으로 자율 주행을 수행할 수 있다. 자율 주행 경로에 대한 정보는, 시점, 종점, 및 시점에서 종점까지의 주행 경로를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(540)는 GPS 모듈(520)을 통해 획득되는 자율 주행 드론(220)의 현재 위치 정보를 기반으로, 자율 주행 경로의 시점에 대응되는 초기 위치로 이동할 수 있다. 초기 위치는, 자율 주행 경로의 시작 지점에서 지정된 고도를 갖는 위치일 수 있다. 지정된 고도는, 전주의 높이 및/또는 전선의 높이를 고려하여 미리 설정될 수도 있으며, 제어부(540)에서 센서부(550)를 통해 획득되는 주변 환경 정보를 기반으로 설정할 수도 있다. 예를 들어, 제어부(540)는 센서부(550)를 통해 획득되는 주변 환경 정보를 기반으로 전주의 높이 및/또는 전선의 높이를 측정하고, 측정된 높이를 고려하여 초기 위치 결정에 이용될 고도를 설정할 수 있다. 지정된 고도는, 전주의 높이 및/또는 전선의 높이보다 높거나 동일하게 설정될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 제어부(540)는 시점에 대응되는 초기 위치에서 센서부(550)를 통해 주변 객체, 전선의 위치, 및 전선과의 거리를 파악하고, 이를 기반으로 자율 주행을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(540)는 360도 센싱이 가능한 라이다 센서(552)를 통해 주변 객체(예: 전주, 건물, 비행체 등)를 감지할 수 있다. 제어부(540)는 감지된 주변 객체의 위치와 자율 주행 경로를 비교하여 충돌 가능성이 있는지 확인하고, 충돌 가능성이 있는 경우 자율 주행 속도, 주행 고도, 및/또는 주행 방향을 제어하여, 자율 주행 중에 주변 객체와 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(540)는 제2 카메라(556)를 통해 촬영되는 영상을 분석하여 전선(예: 특고압 전선)의 위치를 파악할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제어부(540)는 영상 내 전선의 배치 방향과 자율 주행 경로를 비교 분석하여, 자율 주행 경로를 유지 및/또는 일부 수정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(540)는 초음파 센서(554)를 통해 특고압 센서가 위치한 방향으로 초음파 펄스를 발사하고, 초음파 펄스가 되돌아오는데 소요되는 시간을 측정하여, 특고압 전선과의 거리를 측정할 수 있다. 제어부(540)는 자율 주행 중에 특고압 전선과의 일정한 거리를 유지하도록 주행 고도, 및/또는 주행 방향을 제어하여, 다른 기자재들 간의 혼촉을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제어부(640)는 자율 주행 중에 전주 및/또는 전선을 촬영하도록 제1 카메라(530)를 제어하고, 통신부(510)를 제어하여 촬영된 영상을 제어 장치(510)로 전송할 수 있다. 촬영된 영상은, 실시간, 또는 주기적으로 전송될 수 있다.
센서부(550)는 자율 주행에 필요한 각종 센서들을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서부(550)는 라이다 센서(552), 초음파 센서(554), 및 제2 카메라(556)를 포함할 수 있다.
라이다 센서(552)는 레이저 광을 이용하여, 자율 주행 드론(220) 주변의 객체에 대한 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 라이다 센서(552)는 360도의 전방위 센싱이 가능한 자율 주행 드론(220)의 적절한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 센서(552)는 자율 주행 드론(220)의 본체의 상측에 배치될 수 있다.
초음파 센서(554)는 초음파 펄스를 이용하여, 특고압 전선과의 거기를 측정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 초음파 센서(554)는 자율 주행 드론(220)의 각 날개에 배치될 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 드론(220)의 날개들 각각에 초음파 센서가 배치될 수 있으며, 각 날개에 배치된 각 초음파 센서는 해당 날개와 특고압 전선과의 거리를 측정할 수 있다.
제2 카메라(556)는 특고압 전선의 위치 파악을 위해 특고압 전선을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 카메라(556)는 특고압 전선의 촬영이 용이한 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 카메라(556)는 자율 주행 드론(220)의 본체의 전방측에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 카메라(530) 및 제2 카메라(556)는 하나의 카메라로 통합되어, 하나의 카메라에서 제1 카메라 및 제2 카메라의 기능을 모두 수행할 수 있다.
저장부(560)는 자율 주행 드론(220)의 전반적인 동작을 위한 각종 데이터 및 프로그램을 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 저장부(560)는 자율 주행 중에 제1 카메라(530)로부터 촬영되는 영상을 저장할 수 있다. 이때, 저장부(560)는 제어부(540)의 제어에 따라 자율 주행 드론(220)의 현재 위치를 나타내는 GPS 정보를 획득하고, 현재 위치에서 촬영된 영상과 현재 위치를 나타내는 GPS 정보를 매핑하여 저장할 수 있다.
도 6은 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템(200)에서, 전주 및/또는 전선 진단을 위한 신호 흐름도이다. 이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다.
이하에서 도 6의 적어도 일부 동작은, 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명할 수 있다. 도 7a는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 제어 장치에서 자율 주행 경로를 설정하는 예시도이고, 도 7a는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론에서 주변 객체 및 전선을 파악하는 예시도이다. 도 7c는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론에서 전선과의 간격을 유지하면서 자율 주행을 수행하는 예시도이다.
도 6을 참조하면, 제어 장치(210)는 동작 601에서 전주 및/또는 전선 진단을 위한 시점 및 종점을 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(210)는 도 7a에 도시된 바와 같이, 전주 및/또는 전선 진단을 위해 자율 주행 드론(220)의 자율 주행이 시작될 지점인 시점(701) 및 자율 주행 드론(220)의 자율 주행이 종료될 지점인 종점(703)을 설정할 수 있다.
일실시예에 따르면, 제어 장치(210)는 사용자로부터 시점에 위치한 전주의 번호 및 종점에 위치한 전주의 번호를 입력받고, 입력된 전주의 번호로부터 GPS 정보를 획득하여 전주 및/또는 전선 진단을 위한 시점 및 종점을 설정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제어 장치(210)는 GPS 지도 상의 특정 위치를 선택하는 사용자 입력을 감지하고, 사용자 입력에 의해 선택된 특정 위치를 기반으로 전주 및/또는 전선 진단을 위한 시점 및 종점을 설정할 수 있다.
제어 장치(210)는 동작 603에서 시점 및 종점을 기반으로 자율 주행 경로를 설정할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(210)는 도 7a에 도시된 바와 같이, 시점에서 종점까지의 주행 경로(711)를 설정하고, 설정된 자율 주행 경로를 디스플레이 상에 출력할 수 있다. 이는, 사용자(또는 점검자)로 하여금 자율 주행 경로가 적절하게 설정되었는지 확인할 수 있도록 하기 위함이다. 사용자(또는 점검자)는 자율 주행 경로가 적절하지 않은 경우, 제어 장치(210)에 자율 주행 경로를 변경하도록 요청하거나, 자율 주행 경로를 직접 변경할 수 있다.
제어 장치(210)는 동작 605에서 자율 주행 경로에 대한 정보를 자율 주행 드론(220)으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(210)는 설정된 자율 주행 경로 전송을 요청하는 이벤트 발생 시, 자율 주행 드론(220)으로 자율 주행 경로에 대한 정보를 전송할 수 있다. 자율 주행 경로 전송을 요청하는 이벤트는, 사용자 입력에 의해 발생될 수 있다. 자율 주행 경로에 대한 정보는, 시점, 종점, 및 자율 주행 경로를 포함할 수 있다.
자율 주행 드론(220)은 동작 607에서 자율 주행 경로 상의 시점으로 이동하여 주변 객체 및 전선 위치를 파악할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 자율 주행 드론(220)은 GPS 모듈(520)을 통해 획득되는 자율 주행 드론(220)의 위치 정보를 기반으로, 자율 주행하여 자율 주행을 통해 자율 주행 경로 상의 시점에 대응되는 초기 위치로 이동할 수 있다. 초기 위치는, 자율 주행 경로의 시작 지점에서 지정된 고도를 갖는 위치로, 전주의 높이, 및/또는 전선의 높이보다 높거나 같은 위치일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 자율 주행 드론(220)은 센서부(550)에 포함된 센서들을 통해 주변 객체를 파악하고 전선의 위치를 파악할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 드론(220)은 도 7b에 도시된 바와 같이, 시점에 설치된 전주의 높이보다 높은 위치로 이동한 후, 라이다 센서(552)를 통해 자율 주행 드론(220) 주변에 위치한 전주들(721, 722, 723)을 파악하고, 제2 카메라(556)를 통해 전선들(731)의 위치 및 배치 방향을 파악할 수 있다.
자율 주행 드론(220)은 동작 609에서 주변 객체 및 전선 위치를 기반으로 자율 주행을 하면서 전선을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 자율 주행 드론(220)은 동작 607에서 파악된 주변 객체와 충돌하지 않고, 전선과의 거리가 일정하게 유지되도록 자율 주행할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 드론(220)은 각 날개에 설치된 초음파 센서를 통해 전선과의 거리를 측정함으로써, 도 7c에 도시된 바와 같이, 날개와 전선(731) 사이의 거리(741)가 지정된 거리 범위 이내로 유지되도록 자율 주행을 수행할 수 있다.
자율 주행 드론(220)은 동작 611에서 자율 주행 중에 촬영된 영상을 제어 장치(210)로 전송할 수 있다. 일실시예에 따르면, 자율 주행 드론(220)은 촬영되는 영상을 제어 장치(210)로 실시간 전송하거나, 주기적으로 전송할 수 있다. 일실시예에 따르면, 자율 주행 드론(220)은 촬영 영상을 전송하면서, 자율 주행 드론(220)의 위치 정보를 함께 전송할 수 있다. 이는, 촬영 영상 진단 시, 각 영상 프레임이 어느 전주의 전선에 대한 촬영 영상인지, 또는 어느 위치에서 촬영된 영상인지에 대한 정보를 제공하기 위함이다.
제어 장치(210)는 동작 613에서, 자율 주행 드론(220)으로부터 수신되는 촬영 영상을 분석하여 불량 부분을 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(210)는 진단 프로그램을 통해 촬영 영상을 분석하여, 불량 부분이 촬영된 영상 프레임을 자동으로 캡처 또는 추출할 수 있다. 다른 예로, 제어 장치(210)는 사용자 입력을 통해 불량 부분이 촬영된 영상 프레임을 캡처 또는 추출할 수 있다.
일실시예에 따르면, 제어 장치(210)는 캡처 또는 추출된 영상 프레임을 불량 진단 프레임으로 결정하고, 결정된 불량 진단 프레임을 해당 프레임에 대응되는 위치 정보와 연관시켜 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제어 장치(210)는 해당 프레임에 대응되는 위치 정보를 기반으로, 신 배선 정보 시스템에서 해당 위치의 전주의 번호를 획득하고, 결정된 불량 진단 프레임을 해장 위치의 전주의 번호와 매핑하여 저장할 수도 있다.
도 8은 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 제어 장치에서 자율 주행 드론을 제어하여 전주 및/또는 전선에 대한 진단을 수행하는 흐름도이다. 이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다.
도 8을 참조하면, 제어 장치(210)는 동작 801에서 전주 및/또는 전선 진단을 위한 시점 및 종점을 설정하고, 동작 803에서 시점 및 종점을 기반으로 주행 경로를 설정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 시점 및 종점을 설정하는 동작은, 도 6의 동작 601 및 동작 603과 동일할 수 있다.
제어 장치(210)는 동작 805에서 자율 주행 경로에 대한 정보를 자율 주행 드론(220)으로 전송할 수 있다. 일실시예에 따르면, 자율 주행 경로에 대한 정보를 전송하는 동작은 도 6의 동작 605와 동일할 수 있다.
제어 장치(210)는 동작 807에서 진단 장치로부터 촬영 영상을 수신할 수 있다. 제어 장치(210)는 스트리밍 방식을 통해 촬영 영상을 실시간으로 수신할 수도 있고, 지정된 시간 구간 동안에 촬영된 복수의 영상 프레임들을 주기적으로 수신할 수도 있다. 일실시예에 따르면, 제어 장치(210)는 촬영 영상 수신 시, 해당 영상이 촬영된 위치 정보를 함께 수신할 수 있다.
제어 장치(210)는 동작 809에서 수신된 촬영을 분석하여 불량을 검출할 수 있다. 불량 검출은, 제어 장치(210)에서 진단 프로그램을 통해 자동으로 수행되거나, 사용자에 의해 수동으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(210)는 진단 프로그램을 통해 촬영 영상을 분석하여, 불량 부분이 포함된(또는 촬영된) 영상 프레임을 자동으로 캡처 또는 추출할 수 있다. 다른 예로, 제어 장치(210)는 사용자 입력을 통해 불량 부분이 포함된 영상 프레임을 캡처 또는 추출할 수 있다.
일실시예에 따르면, 제어 장치(210)는 캡처 또는 추출된 영상 프레임을 불량 진단 프레임으로 결정하고, 결정된 불량 진단 프레임을 별도로 저장할 수 있다. 이때, 제어 장치(210)는 자율 주행 드론(220)으로부터 촬영 영상과 함께 수신된 위치 정보를 기반으로, 불량 진단 프레임이 촬영된 위치 정보를 확인할 수 있다. 제어 장치(210)는 불량 진단 프레임이 촬영된 위치 정보를 기반으로, 신 배선 정보 시스템에서 해당 위치에 배치된 전주의 번호를 확인하고, 확인된 전주의 번호를 불량 진단 프레임과 연관시켜 저장할 수 있다.
제어 장치(210)는 동작 811에서 자율 주행 드론(220)의 자율 주행이 완료되는지 여부를 결정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제어 장치(210)는 자율 주행 드론(220)으로부터 자율 주행 완료 알림 신호가 수신되는지 여부를 감지함으로써, 자율 주행 완료 여부를 결정할 수 있다. 자율 주행 완료를 알리는 신호는, 예를 들어, 자율 주행 드론(220)이 종점에 도착했음을 알리는 신호일 수 있다. 일실시예에 따르면, 제어 장치(210)는 동작 807에서 촬영 영상과 함께 수신되는 자율 주행 드론(220)의 위치 정보를 기반으로, 자율 주행 완료 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 동작 807에서 종점에 대응되는 위치 정보가 수신될 시, 제어 장치(210)는 자율 주행 드론(220)의 자율 주행이 완료된 것으로 결정할 수 있다.
제어 장치(210)는 자율 주행 드론(220)의 자율 주행이 완료되지 않은 경우, 동작 807로 되돌아가 이하 동작들을 재수행할 수 있다.
도 9는 본 문서의 다양한 실시예들에 따른 자율 주행 드론에서 자율 주행을 수행하면서 진단을 위해 전주 및/또는 전선을 촬영하는 흐름도이다. 이하 실시예에서 각 동작들은 순차적으로 수행될 수도 있으나, 반드시 순차적으로 수행되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 동작들의 순서가 변경될 수도 있으며, 적어도 두 동작들이 병렬적으로 수행될 수도 있다.
도 9를 참조하면, 자율 주행 드론(220)은 동작 901에서 자율 주행 경로에 대한 정보를 획득할 수 있다. 자율 주행 경로에 대한 정보는, 도 6의 동작 605에서 설명한 바와 같이, 시점, 종점, 및 시점에서 종점까지의 주행 경로를 포함할 수 있다.
자율 주행 드론(220)은 동작 903에서 자율 주행 경로 상의 시점으로 이동하여 주변 객체 및 전선 위치를 파악할 수 있다. 자율 주행 경로 상의 시점으로 이동하여 주변 객체 및 전선 위치를 파악하는 동작은, 도 6의 동작 607에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
자율 주행 드론(220)은 동작 905에서 주변 객체 및 전선 위치를 기반으로 자율 주행을 하면서 전주 및/또는 전선을 촬영할 수 있다. 주변 객체 및 전선 위치를 기반으로 자율 주행을 하면서 전주 및/또는 전선을 촬영하는 동작은, 도 6의 동작 609에서 설명한 바와 동일할 수 있다.
자율 주행 드론(220)은 동작 907에서 자율 주행 중에 촬영된 영상을 제어 장치(210)로 전송할 수 있다. 자율 주행 드론(220)은 스트리밍 방식을 통해 촬영 영상을 실시간으로 전송할 수도 있고, 지정된 시간 구간 동안에 촬영된 복수의 영상 프레임들을 주기적으로 전송할 수도 있다. 일실시예에 따르면, 자율 주행 드론(220)은 영상 촬영 시, GPS 모듈(520)을 통해 위치 정보를 실시간, 또는 주기적으로 획득하고, 촬영 영상 전송 시, 해당 영상이 촬영된 시점에 획득된 위치 정보를 함께 전송할 수 있다.
자율 주행 드론(220)은 동작 909에서 자율 주행 경로의 종점에 도달되는지 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 자율 주행 드론(220)은 GPS 모듈(520)을 통해 획득되는 위치 정보와 종점의 위치 정보를 비교하여, 종점에 도달하였는지 여부를 결정할 수 있다.
자율 주행 드론(220)은 자율 주행 경로의 종점에 도달되었을 시, 동작 911에서 제어 장치(210)로 자율 주행 완료를 알리는 신호를 전송할 수 있다.
자율 주행 드론(220)은 자율 주행 경로의 종점에 도달되지 않았을 시, 동작 905로 되돌아가 이하 동작들을 재수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 문서의 다양한 실시예들에서는 신 배선 정보 시스템의 전주 번호를 기반으로 자율 주행 드론의 자율 주행 경로를 설정하고, 이를 기반으로 자율 주행 경로가 자율 주행을 하면서 전주 및/또는 전선을 촬영함으로써, 점검되지 않는 사각지대를 최소화할 수 있으며, 사용자의 조종 실수 및/또는 전방 응시 미흡 등에 의한 사고가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 직영진단 활성화를 통해 진단 도급비를 감소시킬 수 있으며, 진단 신기술 개발 및 기술 수출을 통한 기술료의 수직 창출을 기대할 수 있다. 또한, 광학, 열화상 외 타 진단기술을 적용하여 과학화 진단 영역을 확대할 수 있다.
200: 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템
210: 제어 장치
220: 자율 주행 드론
300: GPS 모듈
310: 라이다 센서
320: 카메라
330: 초음파 센서

Claims (22)

  1. 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템에 있어서,
    신 배선 정보 시스템(new distribution information system)의 전주의 번호를 기반으로, 자율 주행 경로를 설정하는 제어 장치; 및
    상기 설정된 자율 주행 경로를 따라 자율 주행을 수행하면서, 전주, 또는 전선 중 적어도 하나에 대한 촬영을 수행하는 자율 주행 드론을 포함하는, 진단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전주의 번호는, 상기 전주의 위도, 경도, 및 세부 위치 정보를 포함하는, 진단 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 사용자로부터 상기 자율 주행 경로의 시점 및 종점에 대한 정보를 입력받고, 상기 입력된 시점 및 종점에 대한 정보를 기반으로 상기 자율 주행 경로를 설정하며,
    상기 시점 및 종점에 대한 정보는, 상기 시점에 배치된 전주의 번호, 상기 종점에 배치된 전주의 번호, 상기 시점의 GPS 정보, 또는 상기 종점의 GPS 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 진단 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 설정된 자율 주행 경로에 대한 정보를 상기 자율 주행 드론으로 전송하고,
    상기 자율 주행 드론으로부터, 전주, 또는 전선 중 적어도 하나에 대한 촬영 영상을 수신하고,
    상기 촬영 영상을 분석하여 불량 부분이 촬영된 프레임을 검출하는, 진단 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 촬영 영상 수신 시, 상기 촬영 영상에 포함되는 영상 프레임들 중 상기 불량 부분이 촬영된 검출된 프레임과 연관된 위치 정보를 수신하며,
    상기 검출된 프레임을 상기 위치 정보와 연관시켜 저장하고,
    상기 위치 정보는, 상기 자율 주행 드론에서 상기 검출된 프레임이 획득된 시점에 GPS 모듈에 의해 획득된 정보인, 진단 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자율 주행 드론은, 상기 제어 장치로부터 상기 자율 주행 경로에 대한 정보를 획득하고,
    상기 자율 주행 경로의 시점으로 이동하여, 주변 객체 및 전선의 위치를 파악하고,
    상기 자율 주행 경로를 따라 이동하되, 상기 주변 객체 및 상기 전선의 위치를 기반으로 속도, 고도, 또는 방향 중 적어도 하나를 제어하는, 진단 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 자율 주행 드론은, 라이다 센서, 또는 카메라 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 자율 주행 드론은, 상기 라이다 센서를 통해 상기 주변 객체를 감지하고, 상기 카메라를 통해 획득되는 영상을 분석하여 상기 전선의 위치를 파악하는, 진단 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 자율 주행 드론은, 상기 전선에 대한 거리가 지정된 거리 범위 이내로 유지되도록, 상기 고도, 또는 방향 중 적어도 하나를 제어하는, 진단 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자율 주행 드론은, 복수의 날개 각각에 구비되는 복수의 초음파 센서들을 더 포함하며,
    상기 자율 주행 드론은, 상기 복수의 초음파 센서들을 통해, 상기 전선에 대한 거리를 측정하는, 진단 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 자율 주행 드론은,
    상기 자율 주행 드론의 위치 정보를 획득하는 GPS 모듈을 포함하며,
    상기 자율 주행 드론은, 상기 촬영된 영상 프레임들을 상기 제어 장치로 전송하되,
    상기 영상 프레임들 중 적어도 하나의 영상 프레임과 상기 자율 주행 드론의 위치 정보를 연관시켜 전송하며,
    상기 자율 주행 드론의 위치 정보는 상기 적어도 하나의 영상 프레임이 획득된 시점에 상기 GPS 모듈로부터 획득된 정보인, 진단 시스템.
  11. 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템에서 제어 장치의 동작 방법에 있어서,
    신 배선 정보 시스템(new distribution information system)의 전주의 번호를 기반으로, 자율 주행 경로를 설정하는 동작;
    상기 설정된 자율 주행 경로를 상기 자율 주행 드론으로 전송하는 동작;
    상기 자율 주행 드론으로부터 전주, 또는 전선 중 적어도 하나에 대한 촬영 영상을 수신하는 동작; 및
    상기 촬영 영상을 분석하여 불량 부분을 검출하는 동작을 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전주의 번호는, 상기 전주의 위도, 경도, 및 세부 위치 정보를 포함하는, 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 자율 주행 경로를 설정하는 동작은,
    사용자로부터 상기 자율 주행 경로의 시점 및 종점에 대한 정보를 입력받는 동작; 및
    상기 입력된 시점 및 종점에 대한 정보를 기반으로 상기 자율 주행 경로를 설정하는 동작을 포함하며,
    상기 시점 및 종점에 대한 정보는, 상기 시점에 배치된 전주의 번호, 상기 종점에 배치된 전주의 번호, 상기 시점의 GPS 정보, 또는 상기 종점의 GPS 정보 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 촬영 영상 수신 시, 상기 촬영 영상에 포함되는 영상 프레임들 중 상기 불량 부분을 포함하는 프레임에 연관된 위치 정보를 더 수신하며,
    상기 촬영 영상으로부터 불량이 발생된 부분을 검출하는 동작은,
    검출된 프레임을 상기 위치 정보와 연관시켜 저장하는 동작을 포함하며,
    상기 위치 정보는, 상기 자율 주행 드론에서 상기 검출된 프레임이 획득된 시점에 GPS 모듈에 의해 획득된 정보인, 방법.
  15. 자율 주행 드론을 이용한 진단 시스템에서 자율 주행 드론의 동작 방법에 있어서,
    제어 장치로부터 자율 주행 경로에 대한 정보를 획득하는 동작;
    상기 자율 주행 경로를 따라 자율 주행을 수행하면서, 전주, 또는 전선 중 적어도 하나에 대한 촬영을 수행하는 동작; 및
    상기 촬영에 의해 획득되는 영상을 상기 제어 장치로 전송하는 동작을 포함하되,
    상기 자율 주행을 수행하는 동작은,
    상기 자율 주행 경로의 시점으로 이동하여, 주변 객체 및 전선의 위치를 파악하는 동작; 및
    상기 자율 주행 경로를 따라 이동하되, 상기 주변 객체 및 상기 전선의 위치를 기반으로 속도, 고도, 또는 방향 중 적어도 하나를 제어하는 동작을 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 자율 주행 경로는, 신 배선 정보 시스템(new distribution information system)의 전주의 번호를 기반으로 설정된, 방법
  17. 제16항에 있어서,
    상기 전주의 번호는, 상기 전주의 위도, 경도, 및 세부 위치 정보를 포함하는, 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 주변 객체 및 전선의 위치를 파악하는 동작은,
    라이다 센서를 통해 주변 객체를 감지하는 동작; 및
    카메라를 통해 촬영된 영상으로부터 상기 전선의 위치를 파악하는 동작을 포함하는, 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 자율 주행을 수행하는 동작은,
    초음파 센서를 이용하여 상기 전선에 대한 거리를 측정하는 동작; 및
    상기 전선에 대한 거리가 지정된 거리 범위 이내로 유지되도록, 상기 고도, 또는 방향 중 적어도 하나를 제어하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 초음파 센서는, 상기 자율 주행 드론의 날개에 구비되는, 방법.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 촬영에 의해 획득되는 영상을 상기 제어 장치로 전송하는 동작은,
    상기 촬영에 의해 획득되는 영상 프레임들 중 적어도 하나의 영상 프레임과 상기 자율 주행 드론의 위치 정보를 연관시켜 전송하는 동작을 포함하며,
    상기 자율 주행 드론의 위치 정보는 상기 적어도 하나의 영상 프레임이 획득된 시점에 GPS 모듈로부터 획득된 정보인, 방법.
  22. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 있어서,
    컴퓨터 상에서 실행될 때, 제11항 내지 제21항 중 어느 하나의 항에 따른 방법을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능 저장 매체.

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CN116721095A (zh) * 2023-08-04 2023-09-08 杭州瑞琦信息技术有限公司 一种航拍式的道路照明故障检测方法及装置
CN117706270A (zh) * 2023-12-11 2024-03-15 重庆东电通信技术有限公司 一种基于边缘计算的输电线路故障诊断方法

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