WO2019124639A1 - 무인 장치를 활용한 무선통신 중계시스템 및 그 방법 - Google Patents

무인 장치를 활용한 무선통신 중계시스템 및 그 방법 Download PDF

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WO2019124639A1
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주재혁
김기석
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한화디펜스 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication relay system and a method thereof, and more particularly, to an unmanned apparatus, a wireless communication relay system, and a wireless communication relay system for relaying wireless communication between a control center and a moving object using an unmanned apparatus, ≪ / RTI >
  • Wireless communication may be difficult due to obstacles in disaster areas, war zones, and mountainous areas. Accordingly, various attempts have been made to provide wireless communication for wireless communication shadow areas where wireless communication is not properly performed.
  • Google's Loon project is an attempt to use flying objects. Google's Loon project is a project to attach a network service device to a large, self-powered hot-air balloon and send it to the stratosphere to provide Internet services to users located below.
  • Cisco's Network Emergency Response Vehicle (NERV) is the representative service for urgent internet service delivery to disaster areas. NERV has a form of truck with various network equipment and is dispatched to the disaster area to provide satellite communication based network service quickly.
  • Google's Loon project targets a very large area, and horizontal or vertical movement is limited due to the nature of the hot air balloon.
  • Cisco's NERV has the disadvantage of being limited in providing wireless communication services in all areas due to the limitation of movement along the ground, or consuming a lot of time.
  • a first object of the present invention is to provide an unattended device for relaying wireless communication between a control center and a moving object and controlling movement of the moving object so that wireless communication between the control center and the moving object is not interrupted.
  • a second problem to be solved by the present invention is to provide a wireless communication relay system for relaying wireless communication between a control center and a moving object and controlling movement of the moving object by using an unmanned device so that wireless communication between the control center and the moving object is not interrupted .
  • a third problem to be solved by the present invention is to provide a wireless communication relay method for relaying wireless communication between a control center and a moving object by using an unmanned device so that wireless communication between the control center and the moving object is not interrupted, .
  • an unattended apparatus includes a surrounding information acquiring unit for acquiring information on a surrounding environment of a moving object; A processing unit for generating a control command for the moving object by using information on the surrounding environment; And a communication unit for transmitting the control command generated by the processing unit to the mobile unit, and is located at a predetermined height or more.
  • the environment information acquiring unit may include at least one of a camera that captures an environment of the moving object or a lidar sensor that senses a surrounding environment of the moving object.
  • the communication unit may transmit data received from the mobile unit to the control center, transmit data received from the control center to the mobile unit, or interfere with direct communication between the control center and the mobile unit, And relay the communication between the center and the moving body.
  • the control command generated by the processing unit may include at least one of a moving path, a moving speed, a moving distance, and a moving target point of the moving object, and the processing unit may use the information about the surrounding environment,
  • the candidate movement path may be derived from the candidate movement path, and an optimum movement path may be determined by determining whether an obstacle or an enemy exists on the path of the candidate movement path.
  • the information about the environment may be compared with the stored data, In the case of having similarity as described above, the previously stored movement path can be created as a movement path for the moving object.
  • the communication unit may receive information on the moving object surrounding environment from the moving object, and the processing unit may generate a control command for the moving object by using the information on the surrounding environment and the information received from the moving object .
  • the processing unit may acquire information of a region other than the surrounding environment of the mobile body from which information has already been acquired, taking into account the command execution time of the mobile body according to the control command previously generated.
  • the environment information obtaining unit obtains information on the surrounding environment of the control center
  • the processing unit generates a control command for the control center by using information on the surrounding environment of the control center, Transmits a control command to the control center to the control center, wherein the control center is a device for performing wireless communication with the moving object, and may be movable.
  • the unmanned device may be one of an unmanned aerial vehicle, a device fixed to a flying object, or a device fixed to a predetermined height or higher.
  • a wireless communication relay system includes a moving body moving to a destination or moving within a working radius, and performing a work; A control center for performing wireless communication with the moving object; And a control unit for controlling the mobile unit or the control center by generating a control command for the mobile unit or the control center by using information about the surrounding environment of the mobile unit or the control center or relaying communication between the control center and the mobile unit Unmanned devices.
  • the unattended device may include an environment information acquiring unit that acquires information on a surrounding environment of the moving body or the control center; A processing unit for generating a control command for the moving body or the control center using information about the surrounding environment; And a communication unit for transmitting the control command generated by the processing unit to the mobile unit or the control center, and the control unit may be located at a predetermined height or higher, and the control command generated by the unattended unit may include a movement path, A distance between the moving object and the control center, or a moving target point.
  • the moving object, the control center, and the unattended device may transmit and receive at least one of a current position, a moving speed, or collected data in real time, and when the moving object occurs, wherein the moving object, the control center, and the unattended device stop moving, and the unattended device can search for a moving path through which the moving object can move, and the receiving intensity of the communication between the moving object,
  • the control center or the unattended device may move so that the moving strength of the mobile body, the control center, and the unmanned device is equal to or greater than the threshold value.
  • a wireless communication relay method includes: acquiring information on a surrounding environment of a mobile unit or a control center; Generating a control command for the moving body or the control center by using the information about the surrounding environment; And transmitting the generated control command to the moving object or the control center, wherein the unattended device is located at a predetermined height or higher, and relays communication between the moving object and the control center .
  • the generating of the control command may include comparing information on the environment with previously stored data, Determining whether the information on the surrounding environment has a predetermined degree of similarity with the stored data; And generating the control command stored in the corresponding data as the control command when there is existing data having a predetermined degree of similarity, and determining whether the information about the surrounding environment has a predetermined degree of similarity with the stored data Generating a control command using information on the surrounding environment when there is no existing data having a predetermined degree of similarity; And storing the generated control command and information on the surrounding environment together.
  • the control command may include at least one of a moving path, a moving speed, a moving distance, and a moving target point of the moving object, and the generating of the control command may include: Deriving a candidate movement path for moving to a target point; And determining whether an obstacle or an enemy exists on the path of the candidate movement path to derive an optimal movement path.
  • wireless communication can be maintained without disconnecting the wireless communication.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an unattended device in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exemplary view of an environment in which an unmanned apparatus according to an embodiment of the present invention is input.
  • FIG. 3 is a block diagram of a wireless communication relay system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart of a wireless communication relaying method according to an embodiment of the present invention.
  • 5 to 8 are flowcharts of a wireless communication relaying method according to an embodiment of the present invention.
  • An unmanned apparatus includes an environment information acquiring unit that acquires information on a surrounding environment of a moving object; A processing unit for generating a control command for the moving object by using information on the surrounding environment; And a communication unit for transmitting the control command generated by the processing unit to the mobile unit, and is located at a predetermined height or more.
  • FIG. 1 shows a block diagram of an unattended device in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the unmanned apparatus 110 controls the moving object 120 to move safely and quickly to a target point by using surrounding information of the moving object 120 or the control center 130. [ Also, the communication between the mobile unit 120 and the control center 130 can be relayed.
  • the unmanned device 110 may be located at a predetermined height or more to acquire information about the environment of the moving object 120 or the control center 130. [ The height at which the unmanned device 110 is located may be a height equal to or higher than an obstacle existing in a range where the moving object 120 moves, may be preset or set by the control center 130, have.
  • the unmanned device 110 may be one of an unmanned aerial vehicle, a device fixed to a flying object, or a device fixed to a predetermined height or higher.
  • the unmanned device 110 may be a unmanned aerial device itself, or a device fixed on a vehicle such as an airplane or a helicopter. Or a device fixed to a structure having a height equal to or higher than the height, such as a high-rise building. In the case of fixing to the structure, it may be preferable to be implemented with an unmanned flight device such as a drone, since shooting may be limited depending on the photographing angle and the photographing area.
  • the unmanned apparatus 110 When the unmanned apparatus 110 is implemented as a drone, it moves to an upper portion of the moving object 120 and acquires information on the surrounding environment of the moving object 120.
  • Control for the unattended device 110 may be performed at the control center 130 or through an external control device for the unattended device. Or the unmanned apparatus may be controlled by a predetermined program or by artificial intelligence.
  • the moving body 120 is a device that moves to a target point or performs an operation within a working radius, performs movement or operation, and can collect information about the surroundings. The collected data may be transmitted to the control center 130 or the unattended device 110.
  • the mobile unit 120 may be a robot, and may be a mission robot that is put into a disaster site or put into operation for military use. It may be a moving object moving on the ground through a wheel or an orbit.
  • the control center 130 transmits and receives wireless communication with the mobile unit 120 and receives data collected by the mobile unit 120.
  • the emergency situation information is analyzed to control the unmanned device 110 or the mobile 120, or when an administrator's judgment is required, the unmanned device 110 or the mobile 120 Can be controlled.
  • the unmanned apparatus 110 includes an environment information acquiring unit 111, a processing unit 112, and a communication unit 113.
  • the peripheral environment information obtaining unit 111 obtains information on the surrounding environment of the mobile unit 120.
  • the peripheral environment information obtaining unit 111 obtains information on the surrounding environment of the mobile unit 120 for communication relay and control with respect to the mobile unit.
  • the ambient environment information obtaining unit 111 may include at least one of a camera for photographing the surrounding environment of the moving object or a radar sensor for detecting the surrounding environment of the moving object.
  • the camera may be a general camera, an infrared camera, or a CCD camera.
  • various sensors such as a Lada sensor or a motion detection sensor capable of sensing the surrounding environment can be used.
  • the LIDAR Laser Radar
  • the LIDAR sensor measures the physical properties such as the distance, concentration, velocity and shape of the object to be measured from the time, intensity, frequency, and polarization state of the laser that is scattered or reflected by emitting the laser. .
  • the processing unit 112 generates a control command for the mobile unit 120 using information on the surrounding environment.
  • the processing unit 112 generates control commands for the moving object by analyzing the information about the surrounding environment acquired by the surrounding environment information obtaining unit 111.
  • the control command generated by the processing unit 112 may include at least one of a moving path, a moving speed, a moving distance, or a moving target point of the moving object 120. That is, it generates a control command related to the movement of the mobile unit 120.
  • the processing unit 112 may derive a candidate movement path that moves to the target point by using the information on the surrounding environment and determine whether an obstacle or an enemy exists on the path of the candidate movement path to derive an optimal movement path.
  • the processing unit 112 may derive a movement path to a target point of the mobile object 120 using information about the surrounding environment and generate a control command so that the mobile object 120 moves along the movement path.
  • a candidate movement path that can be moved according to the surrounding environment is derived. Paths that can be moved to the target point from obstacles that can not be moved by the moving object existing in the surrounding environment are derived as candidate moving paths. When there are a plurality of candidate movement paths, it is possible to derive an optimal movement path among the candidate movement paths considering whether an obstacle or an enemy exists.
  • the mobile unit 120 is for military use, considering the presence of the enemy, it is possible to determine whether it is possible to cover, It is possible to derive the optimum movement route considering the degree of damage and the like. For each factor considered to derive the optimal movement path, a fitness score is given, and the candidate movement path with the highest fitness can be derived as the optimal movement path.
  • the processing unit 112 compares the information about the surrounding environment with the data stored in advance, and if the similarity is equal to or greater than a predetermined value, the processing unit 112 can generate a previously stored travel route as a travel route to the moving object.
  • the processing unit 112 can use the existing data in generating the movement path. It is possible to store the information about the movement route where the mobile unit 120 has moved and the surrounding environment of the movement route and to compare the information about the currently obtained surrounding environment with the stored data to determine the similarity. As a result of the determination, if the stored data has a predetermined degree of similarity with the stored data, the previously stored travel route can be derived as a travel route to the mobile 120.
  • the degree of similarity is calculated for each factor considered in generating the movement path, and when the sum of the degrees of similarity is equal to or larger than a predetermined value, it can be determined that the two data are similar.
  • the threshold similarity that determines that the two data are similar may be set in advance or may be set by an administrator. And may vary depending on the surrounding environment, work contents, and characteristics of the moving object. If there is no existing data beyond the threshold similarity, the navigation path is derived using only information about the current environment.
  • the processing unit 112 may generate a control command for the moving object 120 using information about the moving object surrounding environment collected by the moving object.
  • the communication unit 113 receives information on the moving object surrounding environment from the moving object 120 and the processing unit 112 transmits information on the surrounding environment acquired by the surrounding environment information obtaining unit 111, 120 to generate a control command for the mobile unit 120.
  • FIG. Since the unmanned apparatus 110 acquires information on the surrounding environment of the moving object 120 on a predetermined height, it may be difficult to obtain accurate information on the surrounding environment close to the moving object 120. Therefore, by generating the control command for the moving object 120 by using the information about the moving object surrounding environment collected directly by the moving object 120 together with the information about the surrounding environment acquired by the surrounding information obtaining unit 111, And generate efficient control commands. It is of course also possible to use information about the surrounding environment collected by the control center 130.
  • the communication unit 113 transmits the control command generated by the processing unit 112 to the mobile unit 120.
  • the communication unit 113 transmits the control command to the mobile unit 120 in order to control the mobile unit 120 through the control command generated by the processing unit 112.
  • the communication unit 113 may transmit data received from the mobile unit 120 to the control center 130 or may transmit data received from the control center 130 to the mobile unit 120.
  • the communication unit 113 may relay the communication between the control center 130 and the mobile unit 120 when there is interference with the direct communication between the control center 130 and the mobile unit 120.
  • the communication unit 113 always relays wireless communication between the mobile unit 120 and the control center 130 or when the direct communication between the control center 130 and the mobile unit 120 is interrupted, (120) can be relayed.
  • the control center 130 may be a device that maintains wireless communication with the mobile unit 120, receives data collected from the mobile unit 120, and transmits a work order to the mobile unit 120 using the data.
  • the control center 130 must maintain communication with the mobile 120 to receive the data.
  • NLOS semi-line line
  • the unmanned device 110 may relay the communication between the control center 130 and the mobile device 120 so that wireless communication between the control center 130 and the mobile device 120 can be maintained.
  • the unattended device 110 can relay the communication between the control center 130 and the mobile 120 so as to bypass the communication between the control center 130 and the mobile 120.
  • the direct communication between the control center 130 and the mobile unit 120 may be a main communication, and the relay communication through the unmanned device 110 may be formed by a sub-communication.
  • the movement route derived from the processing unit 112 may be a movement route to a position where direct communication with the control center 130 is possible.
  • the unmanned device 110 may control the control center 130 by generating a control command for the control center 130 as well as the moving object 120 and transmitting the control command to the control center 130.
  • the control unit 130 receives information about the surrounding environment of the control center and the processing unit 112 uses the information about the surrounding environment of the control center 130.
  • the communication unit 113 transmits a control command to the control center 130 to the control center 130.
  • the control center 130 performs wireless communication with the mobile terminal And may be movable.
  • the unmanned device 110 obtains information on the surrounding environment of the control center 130 and generates a control command for the control center 130 and transmits a control command to the control center 130,
  • the unmanned apparatus 110 corresponds to a configuration in which the mobile unit 120 is controlled. Therefore, redundant description will be omitted.
  • the unmanned apparatus 210 is implemented as a UAV (Drones), and includes a mobile unit 220 and a control center 230.
  • the mobile unit 220 is connected to the control center 230, All of which are implemented as mobile devices.
  • the mobile unit 320 is a mission robot that travels through the mission area and transmits the mission execution data to the control center and the UAV.
  • the unmanned device 210 is a UAV that controls a mission robot, which is a control center or a surveillance reconnaissance robot, through monitoring, information collection, and terrain / environmental information scanning, and stores and analyzes required data.
  • the control center 230 performs judgment and control when an emergency situation and an administrator's judgment are needed.
  • the unattended device 210 relays wireless communication between the mobile 220 and the control center 230, and generates control commands using information on the acquired environment, Or the control center 230.
  • the unmanned apparatus 210 moves over a predetermined height and photographs an area in which the moving object 220 can move using a camera, detects the corresponding area using a Lada sensor or the like, Can be obtained.
  • a candidate route from which the mobile 220 moves can be derived using the obtained information on the surrounding environment and a control command including an optimal route is transmitted to the mobile 220 using the optimal route And controls the moving body 220.
  • the control center 230 can be controlled by deriving a movement route to the control center 230 and transmitting a control command to the control center.
  • the wireless communication between the mobile 220 and the control center 230 can be relayed.
  • FIG. 3 is a block diagram of a wireless communication relay system according to an embodiment of the present invention.
  • the wireless communication relay system 300 includes an unmanned device 310, a moving object 320, and a control center 330.
  • the detailed description of each component of the wireless communication relay system 300 according to an embodiment of the present invention corresponds to the detailed description of the unmanned device 110 of FIG. 1, and redundant description will be omitted.
  • the moving object 320 moves to a destination or moves within a working radius and performs an operation.
  • the moving object 320 collects image or sensing data of the surrounding environment while moving to a destination, and transmits the image or sensing data to the control center 330 or the unmanned device 310 through wireless communication.
  • the mobile unit 320 may receive a control command from the unmanned device 310 or the control center 330 and move or perform an operation according to the control command.
  • the control center 330 performs wireless communication with the mobile unit 320.
  • the control center 330 can manage the entire system using the data included in the signal received from the mobile unit 320 or transmit the move or work command to the mobile unit 320 or the unmanned device 310.
  • the unmanned apparatus 310 generates a control command for the moving body or the control center by using the information about the environment of the moving body or the control center to control the moving body 320 or the control center 330, And relays communications between the control center and the mobile.
  • the unattended device 310 includes a surrounding information acquiring unit that acquires information on the environment of the moving object or the control center, a processing unit that generates a control command on the moving object or the control center using information on the surrounding environment, And a communication unit for transmitting the control command generated by the processing unit to the mobile unit or the control center, and may be located at a predetermined height or more.
  • the control command generated by the unattended device may include at least one of a moving route, a moving speed, a moving distance, a distance between the moving object and a control center, or a moving target point.
  • the moving object 320, the control center 330, and the unattended device 310 can transmit and receive at least one of the current position, the moving speed, or the collected data in real time.
  • the mobile object 320, the control center 330, and the unattended device 310 may communicate in real time to one or more of their current location, movement speed, or collection data to communicate organically with the system.
  • the control center 330 and the unmanned apparatus 310 stop moving and the unmanned apparatus 310 moves the moving object 320 to a position where the moving object 320 can not move It is possible to re-search the movement route. It is necessary to consider the movement of the mobile unit 320 as a top priority because the mobile unit 320 is a leading apparatus for performing work. Accordingly, when the mobile unit 320 is unable to move while the mobile unit 320 is moving according to a control command of the unmanned device 310, the mobile unit 320, the control center 330, and the unattended unit 310 once stop moving can do.
  • the unmanned apparatus 310 can acquire information on the current environment of the moving object again and search for a moving path through which the moving object can move to generate a control command and transmit the control command to the moving object 320. [ It is natural that the unmanned apparatus 310 can utilize the information collected by the moving object or the control center in re-searching the moving path of the moving object.
  • the control center and the unmanned apparatus are stopped when the reception intensity of the communication between the mobile body, the control center, and the unmanned apparatus is less than the threshold, (330) or the unattended device (310) can move.
  • the threshold 330
  • the unattended device 310) can move.
  • communication between the mobile object, the control center, and the unattended device is also important, and it should be continuously judged whether communication between the mobile object, the control center and the unattended device is normally performed. If the reception intensity of the communication between the mobile unit, the control center, and the unmanned apparatus is less than the threshold, the mobile unit 320 stops moving, and the reception strength of communication between the mobile unit, the control center, and the unattended unit is equal to or greater than the threshold
  • the control center 330 or the unattended device 310 may move.
  • the mobile body 320 When the reception intensity of the communication between the mobile body, the control center, and the unattended apparatus becomes equal to or greater than the threshold value due to the movement of the control center 330 or the unmanned apparatus 310, the mobile body 320 returns to the previously received or newly received control It can be moved according to the command.
  • FIG. 4 is a flowchart of a wireless communication relaying method according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 5 to 7 are flowcharts of a wireless communication relaying method according to an embodiment of the present invention.
  • the detailed description of the wireless communication relaying method according to an embodiment of the present invention corresponds to the detailed description of the unmanned device or the wireless communication relaying system described above, and a repeated description will be omitted.
  • the unattended device acquires information on the surrounding environment of the moving object or the control center.
  • the unmanned apparatus obtains information about the surrounding environment of the mobile object or the control center by using a camera or a sensor such as a lidar.
  • the unmanned apparatus is located at a predetermined height or higher, and relays communications between the mobile unit and the control center.
  • step S12 the unattended device generates a control command for the moving object or the control center using information on the surrounding environment.
  • the unmanned apparatus generates the control command for the movement path or the like so that the communication between the moving object and the control center is normally performed or the moving object performs the operation using the information about the surrounding environment acquired in step S11.
  • step S13 the unattended device transmits the generated control command to the mobile or the control center.
  • the control command generated in step S12 is transmitted to the mobile unit or the control center so that the mobile unit or the control center moves or performs the operation according to the control command.
  • step S12 may be implemented by the method of FIGS.
  • step S21 information on the surrounding environment is compared with previously stored data.
  • step S22 it is determined whether the information on the surrounding environment has a predetermined degree of similarity with the previously stored data.
  • step S23 If there is data, the control command stored in the data can be generated by the control command.
  • step S22 If it is determined in step S22 that there is no existing data having a predetermined degree of similarity in the step of determining whether the information on the surrounding environment has a predetermined degree of similarity with the previously stored data, Command, and may store the generated control command and information about the surrounding environment together in step S32. The information stored in step S32 may then be used by the unattended device to generate control commands for the mobile or control center.
  • the control command generated in step S12 may include at least one of a moving path, a moving speed, a moving distance, or a moving target point of the moving object.
  • step S41 a candidate movement path for moving to the target point is derived using the information about the surrounding environment, and in step S42, it is determined whether an obstacle or an enemy exists on the path of the candidate movement path
  • the movement path can be derived.
  • the optimal movement path derived in step S42 may be included in generating the control command in step S12.
  • the unmanned device starts the flight in step S50 of FIG. 8 for the control and communication relay of the unmanned apparatus to the mobile body or the control center.
  • the unattended device scans the environment around the mobile or control center in step S51 and compares the scanned environment with the existing stored data in step S52. If no comparison data exists, the current surrounding environment data is compared with the default input data in step S53, and if there is comparison data, the similarity information is compared with similar terrain information which is previous data in step S54, and the similarity is determined in step S55.
  • the wireless communication enabled area is set in step S56 through the analysis of the surrounding environment, and the control command is transmitted to the mobile or the control center in step S57.
  • the moving object or control center receiving the control command performs the control command in step S58, and the unattended device backs up the information of the current terrain information / communication state / distance, etc. in which the control command was generated in step S59.
  • Embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed on various computer means and recorded on a computer readable medium.
  • the computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.
  • Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.
  • the wireless communication relay system includes an environment information acquiring unit that acquires information on a surrounding environment of a moving object, an unmanned device used in a relay system, And a communication unit for transmitting a control command generated by the processing unit to the mobile unit, wherein the mobile unit relays communications between the mobile unit and the control center at a predetermined height or more, It is possible to maintain the connection of the wireless communication without disconnecting the wireless communication even when the wireless communication between the center and the moving body is difficult and it is possible to derive the optimum moving route according to the surrounding environment or the surrounding situation, So that it is possible to efficiently relay the radio communication to a military or disaster robot.

Abstract

본 발명은 무선통신 중계시스템에 관한 것으로, 무선통신 중계시스템에 활용되는 무인 장치는 이동체의 주변환경에 대한 정보를 획득하는 주변환경정보 획득부, 획득한 주변환경에 대한 정보를 이용하여 이동체에 대한 제어 명령을 생성하는 처리부, 및 처리부에서 생성된 제어 명령을 상기 이동체에 송신하는 통신부를 포함하고, 소정의 높이 이상에 위치하며, 이동체와 통제센터의 통신을 중계하는 것을 특징으로 함으로써 장애물 등에 따라 통제센터와 이동체간의 무선통신이 어려운 경우에도, 무선통신이 끊어지지 않고 무선통신의 연결을 유지할 수 있다.

Description

무인 장치를 활용한 무선통신 중계시스템 및 그 방법
본 발명은 무선통신 중계시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무인 장치를 이용하여 통제센터와 이동체 간의 무선통신을 중계하고, 이동체의 이동을 제어하는 무인 장치, 무선통신 중계시스템, 및 그 방법에 관한 것이다.
재난 지역이나 전쟁 지역, 산악 지역의 경우 장애물 등에 의해 무선통신이 어려운 경우가 발생할 수 있다. 따라서 이와 같이 무선통신이 제대로 수행되지 않는 무선통신 음영지역들에 대하여 무선통신을 제공하려는 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 그 중 비행 가능한 물체를 이용한 시도로 구글(Google)의 룬(Loon) 프로젝트 등이 존재한다. 구글(Google)의 룬(Loon) 프로젝트는 태양광으로 자가 발전하는 대형 열기구에 네트워크 서비스 장치를 부착하고, 이를 성층권으로 올려 보내어 아래에 위치한 사용자들에게 인터넷 서비스를 제공하려는 프로젝트이다. 한편, 재난 지역에 파견되어 긴급히 인터넷 서비스를 제공하기 위한 대표 서비스로는 시스코(Cisco)의 NERV(Network Emergency Response Vehicle)가 있다. NERV는 각종 네트워크 장비들을 갖춘 트럭의 형태를 지니며, 재난지역에 파견되어 신속하게 위성 통신 기반의 네트워크 서비스를 제공한다.
상기 구글(Google)의 룬(Loon) 프로젝트의 경우 매우 넓은 지역을 대상으로 하며, 열기구의 특성상 수평 이동이나 상하 이동이 제한된다. 또한 시스코(Cisco)의 NERV는 지상을 따라 이동하는 한계로 인하여 모든 영역에서 무선통신 서비스를 제공하는 것이 제한되거나, 많은 시간이 소모된다는 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는, 통제센터와 이동체 간의 무선통신이 끊어지지 않도록 통제센터와 이동체 간의 무선통신을 중계하고, 이동체의 이동을 제어하는 무인 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는, 통제센터와 이동체 간의 무선통신이 끊어지지 않도록 무인 장치를 이용하여 통제센터와 이동체 간의 무선통신을 중계하고, 이동체의 이동을 제어하는 무선통신 중계시스템을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 세 번째 과제는, 통제센터와 이동체 간의 무선통신이 끊어지지 않도록 무인 장치를 이용하여 통제센터와 이동체 간의 무선통신을 중계하고, 이동체의 이동을 제어하는 무선통신 중계방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 첫 번째 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 무인 장치는, 이동체의 주변환경에 대한 정보를 획득하는 주변환경정보 획득부; 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체에 대한 제어 명령을 생성하는 처리부; 및 상기 처리부에서 생성된 제어 명령을 상기 이동체에 송신하는 통신부를 포함하고, 소정의 높이 이상에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 주변환경정보 획득부는, 상기 이동체의 주변환경을 촬영하는 카메라 또는 상기 이동체의 주변환경을 감지하는 라이다 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 상기 이동체로부터 수신한 데이터를 통제센터로 송신하거나, 상기 통제센터로부터 수신한 데이터를 상기 이동체로 송신하거나, 상기 통제센터와 상기 이동체 간의 직접 통신에 방해가 있는 경우, 상기 통제센터와 상기 이동체 간의 통신을 중계할 수 있다.
또한, 상기 처리부가 생성하는 제어 명령은, 상기 이동체의 이동 경로, 이동 속도, 이동 거리, 또는 이동 목표점 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 상기 처리부는, 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여, 목표점까지 이동하는 후보 이동경로를 도출하고, 상기 후보 이동경로의 경로상에 장애물 또는 적이 존재하는지를 판단하여 최적 이동경로를 도출할 수 있으며, 상기 주변환경에 대한 정보를 기존에 저장된 데이터와 비교하고, 소정 이상의 유사도를 갖는 경우, 기존에 저장된 이동 경로를 상기 이동체에 대한 이동 경로로 생성할 수 있다.
또한, 상기 통신부는, 상기 이동체로부터 이동체 주변환경에 대한 정보를 수신하고, 상기 처리부는, 상기 주변환경에 대한 정보 및 상기 이동체로부터 수신한 정보를 이용하여 상기 이동체에 대한 제어 명령을 생성할 수 있다.
또한, 상기 처리부는, 이전에 생성된 제어 명령에 따른 상기 이동체의 명령 수행 시간을 고려하여, 이미 정보가 획득된 이동체의 주변환경이외 지역의 정보를 획득할 수 있다.
또한, 상기 주변환경정보 획득부는, 통제센터의 주변환경에 대한 정보를 획득하고, 상기 처리부는, 상기 통제센터의 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 통제센터에 대한 제어 명령을 생성하며, 상기 통신부는, 상기 생성된 통제센터에 대한 제어 명령을 상기 통제센터에 송신하되, 상기 통제센터는 상기 이동체와 무선통신을 수행하는 장치이고 이동이 가능할 수 있다.
또한, 상기 무인 장치는, 무인 비행 장치, 비행체에 고정된 장치, 또는 소정의 높이 이상에 고정된 장치 중 하나 일 수 있다.
상기 두 번째 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 중계시스템은 목적지까지 이동하거나 작업 반경 내에서 이동하며 작업을 수행하는 이동체; 상기 이동체와 무선통신을 수행하는 통제센터; 및 상기 이동체 또는 상기 통제센터의 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 대한 제어 명령을 생성하여 상기 이동체 또는 상기 통제센터를 제어하거나, 상기 통제센터와 상기 이동체 간의 통신을 중계하는 무인 장치를 포함한다.
또한, 상기 무인 장치는, 상기 이동체 또는 상기 통제센터의 주변환경에 대한 정보를 획득하는 주변환경정보 획득부; 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 대한 제어 명령을 생성하는 처리부; 및 상기 처리부에서 생성된 제어 명령을 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 송신하는 통신부를 포함하고, 소정의 높이 이상에 위치할 수 있고, 상기 무인 장치가 생성하는 제어 명령은, 이동 경로, 이동 속도, 이동 거리, 상기 이동체와 통제센터 간의 거리, 또는 이동 목표점 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 이동체, 상기 통제센터, 및 상기 무인 장치는, 현재 위치, 이동 속도, 또는 수집 데이터 중 하나 이상을 실시간으로 송수신하여 공유할 수 있고, 상기 이동체가 이동이 불가한 상황인 발생하는 경우, 상기 이동체, 상기 통제센터, 및 상기 무인 장치는 이동을 중지하고, 상기 무인 장치가 상기 이동체가 이동할 수 있는 이동 경로를 재탐색할 수 있으며, 이동체, 통제센터, 및 무인 장치 간 통신의 수신세기가 임계치 미만인 경우, 상기 이동체의 이동을 중지하고, 상기 이동체, 통제센터, 및 무인 장치 간 통신의 수신세기가 상기 임계치 이상이 되도록 상기 통제센터 또는 상기 무인 장치가 이동할 수 있다.
상기 세 번째 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 중계방법은, 무인 장치가 이동체 또는 통제센터의 주변환경에 대한 정보를 획득하는 단계; 상기 무인 장치가 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 대한 제어 명령을 생성하는 단계; 및 상기 무인 장치가 상기 생성된 제어 명령을 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 송신하는 단계를 포함하고, 상기 무인 장치는 소정의 높이 이상에 위치하여, 상기 이동체와 상기 통제센터 간의 통신을 중계하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어 명령을 생성하는 단계는, 상기 주변환경에 대한 정보를 기존에 저장된 데이터와 비교하는 단계; 상기 주변환경에 대한 정보가 기존에 저장된 데이터와 소정 이상의 유사도를 갖는지 판단하는 단계; 및 소정의 유사도를 갖는 기존 데이터가 있는 경우, 해당 데이터에 저장된 제어 명령을 상기 제어 명령으로 생성하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 주변환경에 대한 정보가 기존에 저장된 데이터와 소정 이상의 유사도를 갖는지 판단하는 단계에서 소정의 유사도를 갖는 기존 데이터가 없는 경우, 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 제어 명령을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 제어 명령 및 상기 주변환경에 대한 정보를 함께 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어 명령은, 상기 이동체의 이동 경로, 이동 속도, 이동 거리, 또는 이동 목표점 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 상기 제어 명령을 생성하는 단계는, 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여, 목표점까지 이동하는 후보 이동경로를 도출하는 단계; 및 상기 후보 이동경로의 경로상에 장애물 또는 적이 존재하는지를 판단하여 최적 이동경로를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에 따르면 장애물 등에 따라 통제센터와 이동체간의 무선통신이 어려운 경우에도, 무선통신이 끊어지지 않고 무선통신의 연결을 유지할 수 있다. 또한, 주변환경이나, 주변 상황에 따라 최적의 이동 경로를 도출할 수 있어, 이동체가 목적지까지 효율적으로 이동할 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 따른 무인 장치의 블록도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 장치가 투입되는 환경에 대한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 중계시스템의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 중계방법의 흐름도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 중계방법의 흐름도이다.
본 발명의 실시예에 따른 무인 장치는, 이동체의 주변환경에 대한 정보를 획득하는 주변환경정보 획득부; 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체에 대한 제어 명령을 생성하는 처리부; 및 상기 처리부에서 생성된 제어 명령을 상기 이동체에 송신하는 통신부를 포함하고, 소정의 높이 이상에 위치하는 것을 특징으로 한다.
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.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 장치의 블록도를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무인 장치(110)는 이동체(120) 또는 통제센터(130)의 주변환경 정보를 이용하여 이동체(120)가 목표점으로 안전하고 빠르게 이동할 수 있도록 제어한다. 또한, 이동체(120)와 통제센터(130)의 통신을 중계할 수 있다. 무인 장치(110)는 이동체(120) 또는 통제센터(130)의 주변환경 정보를 획득하기 위하여, 소정의 높이 이상에 위치할 수 있다. 무인 장치(110)가 위치하는 높이는 이동체(120)가 이동하는 범위에 존재하는 장애물 이상의 높이일 수 있고, 미리 설정되거나 통제센터(130)에 의해 설정되는 높이일 수 있으며, 주변환경에 따라 달라질 수 있다. 무인 장치(110)는 무인 비행 장치, 비행체에 고정된 장치, 또는 소정의 높이 이상에 고정된 장치 중 하나일 수 있다. 무인 장치(110)는 무인 비행 장치 자체이거나, 비행기 또는 헬기와 같은 비행체에 고정된 장치일 수 있다. 또는 고층 건물과 같이 해당 높이 이상의 구조물에 고정된 장치일 수 있다. 구조물에 고정되는 경우, 촬영 각도나 촬영 영역에 따라 촬영에 제한이 있을 수 있는바, 드론(Drone)과 같은 무인 비행 장치로 구현되는 것이 바람직할 것이다. 무인 장치(110)가 드론으로 구현되는 경우, 이동체(120)의 상부에 위치하여 이동하며, 이동체(120) 주변환경에 대한 정보를 획득할 수 있다. 무인 장치(110)에 대한 제어는 통제센터(130)에서 수행되거나, 무인 장치에 대한 외부의 제어장치를 통해 수행될 수 있다. 또는 미리 설정된 프로그램에 의해 제어되거나 인공지능에 의해 무인 장치가 제어될 수도 있다.
이동체(120)는 목표점까지 이동하거나 작업 반경 내에서 작업을 수행하는 장치로, 이동 또는 작업을 수행하며, 주변에 대한 정보를 수집할 수 있다. 수집된 데이터는 통제센터(130) 또는 무인 장치(110)로 송신할 수 있다. 이동체(120)는 로봇일 수 있으며, 재해현장에 투입되거나 군사용으로 작전에 투입되는 임무로봇일 수 있다. 바퀴 또는 궤도를 통해 지상을 이동하는 이동체일 수 있다.
통제센터(130)는 이동체(120)와 무선통신을 송수신하여 이동체(120)가 수집한 데이터를 수신한다. 긴급상황이 발생하는 경우, 긴급상황정보를 분석하여 무인 장치(110) 또는 이동체(120)를 제어하거나, 관리자의 판단이 필요한 경우, 관리자로부터 명령을 입력받아, 무인 장치(110) 또는 이동체(120)를 제어할 수 있다.
먼저, 무인 장치(110)의 구체적인 구성과 무인 장치(110)가 이동체(120) 또는 통제센터(130)와 어떻게 상호동작하는지를 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무인 장치(110)는 주변환경정보 획득부(111), 처리부(112), 및 통신부(113)로 구성된다.
주변환경정보 획득부(111)는 이동체(120)의 주변환경에 대한 정보를 획득한다.
보다 구체적으로, 이동체에 대한 통신중계 및 제어를 위하여, 주변환경정보 획득부(111)는 이동체(120)의 주변환경에 대한 정보를 획득한다. 주변환경정보 획득부(111)는 상기 이동체의 주변환경을 촬영하는 카메라 또는 상기 이동체의 주변환경을 감지하는 라이다 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 카메라는 일반 카메라, 적외선 카메라, CCD 카메라 등 다양한 카메라가 이용될 수 있다. 또한, 주변 환경을 감지할 수 있는 라이다 센서 또는 움직임 감지 센서 등 다양한 센서들이 이용될 수 있다.
여기서 라이다(LIDAR, Laser Radar) 센서는 레이저를 발사하여 산란되거나 반사되는 레이저가 돌아오는 시간과 강도, 주파수의 변화, 편광 상태의 변화 등으로부터 측정 대상물의 거리와 농도, 속도, 형상 등 물리적 성질을 측정하는 센서이다.
처리부(112)는 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체(120)에 대한 제어 명령을 생성한다.
보다 구체적으로, 처리부(112)는 주변환경정보 획득부(111)가 획득한 주변환경에 대한 정보를 분석하여 상기 이동체에 대한 제어 명령을 생성한다. 처리부(112)가 생성하는 제어 명령은, 상기 이동체(120)의 이동 경로, 이동 속도, 이동 거리, 또는 이동 목표점 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 즉, 이동체(120)의 이동과 관련된 제어 명령을 생성한다.
처리부(112)는 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여, 목표점까지 이동하는 후보 이동경로를 도출하고, 상기 후보 이동경로의 경로상에 장애물 또는 적이 존재하는지를 판단하여 최적 이동경로를 도출할 수 있다. 처리부(112)는 주변환경에 대한 정보를 이용하여 이동체(120)의 목표점까지의 이동경로를 도출하여 해당 이동경로를 따라 이동체(120)가 이동하도록 제어 명령을 생성할 수 있다. 주변환경에 따라 이동이 가능한 후보 이동경로를 도출한다. 주변환경에 존재하는 이동체의 이동을 불가능한 장애물을 피해 목표점까지 이동가능한 경로들을 후보 이동경로로 도출한다. 후보 이동경로가 복수인 경우, 장애물 또는 적이 존재하는지 여부를 고려하여, 후보이동경로 중 최적 이동경로를 도출할 수 있다. 장애물의 크기나 통과난이도를 고려할 수 있고, 이동체(120)가 군사용인 경우, 적의 존재를 고려하여, 적에게 적발되지 않고 은폐 엄폐가 가능한지, 적으로부터 공격을 받을 위험이 있는지, 공격을 받는다면 예상피해 정도가 어느 정도인지 등을 고려하여 최적 이동경로를 도출할 수 있다. 최적 이동경로를 도출함에 고려되는 인자들마다 적합도 점수를 부여하여 적합도가 가장 높은 후보 이동경로를 최적 이동경로로 도출할 수 있다.
처리부(112)는 상기 주변환경에 대한 정보를 기존에 저장된 데이터와 비교하고, 소정 이상의 유사도를 갖는 경우, 기존에 저장된 이동 경로를 상기 이동체에 대한 이동 경로로 생성할 수 있다. 처리부(112)는 이동 경로를 생성함에 있어서, 기존 데이터를 이용할 수 있다. 기존에 이동체(120)가 이동했던 이동 경로와 해당 이동 경로의 주변환경에 대한 정보를 저장하고, 현재 획득되는 주변환경에 대한 정보를 기존에 저장된 데이터와 비교하여 유사도를 판단할 수 있다. 상기 판단결과, 기존에 저장된 데이터와 소정의 유사도를 갖는 경우, 기존에 저장된 이동 경로를 이동체(120)에 대한 이동 경로로 도출할 수 있다. 이동 경로를 생성하는데 고려되는 인자별로 유사도를 산출하고, 유사도의 합산결과가 소정의 값이 이상일 경우, 두 데이터는 유사하다고 판단할 수 있다. 두 데이터가 유사하다고 판단하는 임계 유사도는 미리 설정되거나 관리자에 의해 설정될 수 있다. 주변환경이나 작업 내용, 이동체의 특성에 따라 달라질 수 있다. 임계 유사도 이상의 기존 데이터가 없는 경우, 현재 주변환경에 대한 정보만을 이용하여 이동 경로를 도출한다.
처리부(112)는 이동체가 수집한 이동체 주변환경에 대한 정보를 이용하여 이동체(120)에 대한 제어 명령을 생성할 수 있다. 이를 위하여, 통신부(113)는 상기 이동체(120)로부터 이동체 주변환경에 대한 정보를 수신하고, 처리부(112)는 상기 주변환경정보 획득부(111)가 획득한 주변환경에 대한 정보 및 상기 이동체(120)로부터 수신한 정보를 이용하여 상기 이동체(120)에 대한 제어 명령을 생성할 수 있다. 무인 장치(110)는 소정의 높이 위에서 이동체(120)의 주변환경에 대한 정보를 획득하는바, 이동체(120)에 근접한 주변환경에 대한 정확한 정보를 획득하기 어려울 수 있다. 따라서, 이동체(120)가 직접 수집한 이동체 주변환경에 대한 정보를 주변환경정보 획득부(111)가 획득한 주변환경에 대한 정보와 함께 이용하여 이동체(120)에 대한 제어 명령을 생성함으로써 보다 정확하고 효율적인 제어 명령을 생성할 수 있다. 통제센터(130)가 수집한 주변환경에 대한 정보를 이용할 수도 있음은 당연하다.
통신부(113)는 상기 처리부(112)에서 생성된 제어 명령을 상기 이동체(120)에 송신한다.
보다 구체적으로, 처리부(112)에서 생성된 제어 명령을 통해 이동체(120)를 제어하기 위하여, 상기 제어 명령을 통신부(113)가 이동체(120)로 송신한다. 또한, 통신부(113)는 상기 이동체(120)로부터 수신한 데이터를 통제센터(130)로 송신하거나, 상기 통제센터(130)로부터 수신한 데이터를 상기 이동체(120)로 송신할 수 있다. 나아가, 통신부(113)는 상기 통제센터(130)와 상기 이동체(120) 간의 직접 통신에 방해가 있는 경우, 상기 통제센터(130)와 상기 이동체(120) 간의 통신을 중계할 수 있다. 통신부(113)는 항상 이동체(120)와 통제센터(130) 간의 무선통신을 중계하거나, 통제센터(130)와 이동체(120) 간의 직접 통신에 방해가 있는 경우, 통제센터(130)와 상기 이동체(120) 간의 통신을 중계할 수 있다.
통제센터(130)는 이동체(120)와 무선통신을 유지하며, 이동체(120)로부터 수집된 데이터 등을 수신하고, 해당 데이터를 이용하여 이동체(120)에 작업 명령을 내리는 장치일 수 있다. 통제센터(130)는 상기 데이터를 수신하기 위하여, 이동체(120)와 계속 통신을 유지해야한다. 하지만, 통제센터(130)와 이동체(120)가 장애물에 의해 통신 경로의 일부가 가려지거나 차단되는 준 가시선(NLOS)에 위치하는 경우, 통제센터(130)와 이동체(120)간 직접 통신에 방해가 발생하여 통신을 유지하기 어려울 수 있다. 무인 장치(110)는 통제센터(130)와 이동체(120) 간의 무선통신이 유지될 수 있도록 통제센터(130)와 이동체(120) 간의 통신을 중계할 수 있다. 또는, 통제센터(130)와 이동체(120) 사이에 통신을 도청 또는 해킹할 위험성이 있거나, 통제센터(130)와 이동체(120) 사이에 적이 위치하여 통신이 감지될 수 있는 위험성이 있는 경우, 상기 위험성을 벗어나기 위해, 통제센터(130)와 이동체(120) 간의 통신을 우회하도록 무인 장치(110)가 통제센터(130)와 이동체(120) 간의 통신을 중계할 수 있다. 나아가, 통제센터(130)와 이동체(120) 간의 직접통신을 주 통신으로 하고, 무인 장치(110)를 통한 중계 통신을 부 통신으로 다중 채널을 형성할 수도 있다. 처리부(112)에서 도출되는 이동 경로는 통제센터(130)와의 직접 통신이 가능한 위치로의 이동 경로일 수 있다.
무인 장치(110)는 이동체(120)뿐만 아니라, 통제센터(130)에 대한 제어 명령을 생성하여 통제센터(130)에 송신함으로써 통제센터(130)를 제어할 수 있다. 이를 위하여, 주변환경정보 획득부(111)는 통제센터의 주변환경에 대한 정보를 획득하고, 처리부(112)는 상기 통제센터(130)의 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 통제센터(130)에 대한 제어 명령을 생성하며, 통신부(113)는 상기 생성된 통제센터(130)에 대한 제어 명령을 상기 통제센터(130)에 송신하되, 상기 통제센터(130)는 상기 이동체와 무선통신을 수행하는 장치이고 이동이 가능할 수 있다. 무인 장치(110)가 통제센터(130)의 주변환경에 대한 정보를 획득하고, 통제센터(130)에 대한 제어 명령을 생성하고, 제어 명령을 통제센터(130)에 송신하여 통제센터(130)를 제어하는 구성 내지 과정에 대한 상세한 설명은 무인 장치(110)가 이동체(120)를 제어하는 구성에 대응된다. 따라서, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무인 장치가 투입되는 환경에 대한 예시도로, 도 2와 같이, 무인 장치(210)는 무인기(드론)으로 구현되고, 이동체(220)와 통제센터(230) 모두 이동 가능한 장치로 구현되는 실시예를 이용하여 설명하도록 한다.
여기서, 이동체(320)는 임무로봇으로, 임무지역을 다니며 임무수행 데이터를 통제센터 및 무인기로 송신한다. 무인 장치(210)는 무인기로, 감시, 정보수집, 지형/환경정보 스캔 등을 통해 통제센터 또는 감시정찰로봇인 임무로봇을 제어하며 필요 데이터 저장하고 분석한다. 통제센터(230)는 긴급상황 및 관리자의 판단이 필요할 경우 판단 및 제어를 수행한다.
도 2에서 보이는 바와 같이, 무인 장치(210)는 이동체(220)와 통제센터(230) 간의 무선통신을 중계함과 동시에 획득한 주변환경에 대한 정보를 이용하여 제어 명령을 생성하여 이동체(220) 또는 통제센터(230)를 제어한다. 이를 위하여, 무인 장치(210)는 소정의 높이 상에서 이동하며 카메라를 이용하여 이동체(220)가 이동가능한 영역에 대해 촬영하거나 라이다 센서 등을 이용하여 해당 영역을 감지하여 이동체(220) 주변환경에 대한 정보를 획득할 수 있다. 상기 획득된 주변환경에 대한 정보를 이용하여 이동체(220)가 이동할 수 있는 후보 루트(route)를 도출하고, 최적의 루트를 이용하여 이동체(220)에 최적의 루트를 포함하는 제어 명령을 송신하여 이동체(220)를 제어한다. 또한, 통제센터(230)에 대한 이동 루트를 도출하여 통제센터에 대한 제어 명령을 송신하여 통제센터(230)를 제어할 수 있다. 이와 동시에, 이동체(220)와 통제센터(230) 사이에 장애물이 위치하여 직접 통신에 방해가 있는 경우, 이동체(220)와 통제센터(230) 간의 무선통신을 중계할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 중계시스템의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 중계시스템(300)은 무인 장치(310), 이동체(320) 및 통제센터(330)로 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 중계시스템(300)의 각 구성요소에 대한 상세한 설명은 도 1의 무인 장치(110)에 대한 상세한 설명에 대응되는바, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
이동체(320)는 목적지까지 이동하거나 작업 반경 내에서 이동하며 작업을 수행한다. 이동체(320)는 목적지까지 이동하면서 주변 환경에 대한 영상 내지 감지 데이터들을 수집하고, 무선통신을 통해 통제센터(330) 또는 무인 장치(310)로 송신한다. 이동체(320)는 무인 장치(310) 또는 통제센터(330)로부터 제어 명령을 수신하여, 제어 명령에 따라 이동하거나 작업을 수행할 수 있다.
통제센터(330)는 이동체(320)와 무선통신을 수행한다. 통제센터(330)는 이동체(320)로부터 수신한 신호에 포함된 데이터를 이용하여 전체 시스템을 관리하거나, 이동체(320) 또는 무인 장치(310)에 이동 내지 작업 명령을 송신할 수 있다.
무인 장치(310)는 상기 이동체 또는 상기 통제센터 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 대한 제어 명령을 생성하여 상기 이동체(320) 또는 상기 통제센터(330)를 제어하거나, 상기 통제센터와 상기 이동체 간의 통신을 중계한다. 무인 장치(310)는 상기 이동체 또는 상기 통제센터의 주변환경에 대한 정보를 획득하는 주변환경정보 획득부, 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 대한 제어 명령을 생성하는 처리부, 및 상기 처리부에서 생성된 제어 명령을 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 송신하는 통신부를 포함하고, 소정의 높이 이상에 위치할 수 있다. 상기 무인 장치가 생성하는 제어 명령은, 이동 경로, 이동 속도, 이동 거리, 상기 이동체와 통제센터 간의 거리, 또는 이동 목표점 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이동체(320), 통제센터(330), 및 무인 장치(310)는 현재 위치, 이동 속도, 또는 수집 데이터 중 하나 이상을 실시간으로 송수신하여 공유할 수 있다. 이동체(320), 통제센터(330), 및 무인 장치(310)는 시스템으로 유기적으로 통신하며 이동하기 위하여, 서로의 현재 위치, 이동 속도, 또는 수집 데이터 중 하나 이상을 실시간으로 공유할 수 있다.
이동체(320)가 이동이 불가한 상황인 발생하는 경우, 이동체(320), 통제센터(330), 및 무인 장치(310)는 이동을 중지하고, 무인 장치(310)가 이동체(320)가 이동할 수 있는 이동 경로를 재탐색할 수 있다. 이동체(320)가 작업을 수행하는 주도적인 장치인바, 이동체(320)의 이동을 최우선으로 고려할 필요가 있다. 따라서, 무인 장치(310)의 제어 명령에 따라 이동체(320)가 이동 중에 이동이 불가한 상황이 발생하면, 일단 이동체(320), 통제센터(330), 및 무인 장치(310)는 이동을 중지할 수 있다. 이동을 중지한 상태에서 무인 장치(310)가 현재 이동체의 주변환경에 대한 정보를 다시 획득하여 이동체가 이동할 수 있는 이동 경로를 재탐색하여 제어 명령을 생성하여 이동체(320)에 송신할 수 있다. 무인 장치(310)가 이동체의 이동 경로를 재탐색함에 있어서, 이동체 또는 통제센터가 수집한 정보를 이용할 수 있음은 당연한다.
이동체, 통제센터, 및 무인 장치 간 통신의 수신세기가 임계치 미만인 경우, 이동체(320)의 이동을 중지하고, 상기 이동체, 통제센터, 및 무인 장치 간 통신의 수신세기가 상기 임계치 이상이 되도록 통제센터(330) 또는 무인 장치(310)가 이동할 수 있다. 이동체의 작업을 위한 이동뿐만 아니라 이동체, 통제센터, 및 무인 장치 간 통신도 중요한바, 이동체, 통제센터, 및 무인 장치 간 통신이 정상적으로 수행되고 있는지를 계속 판단하여야 한다. 만약, 이동체, 통제센터, 및 무인 장치 간 통신의 수신세기가 임계치 미만인 경우, 이동체(320)의 이동을 중지하고, 상기 이동체, 통제센터, 및 무인 장치 간 통신의 수신세기가 상기 임계치 이상이 되도록 통제센터(330) 또는 무인 장치(310)가 이동할 수 있다. 통제센터(330) 또는 무인 장치(310)의 이동으로 상기 이동체, 통제센터, 및 무인 장치 간 통신의 수신세기가 상기 임계치 이상이 되면, 이동체(320)는 다시 이전에 수신한 또는 새로 수신한 제어 명령에 따라 이동할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 중계방법의 흐름도이고, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 무선통신 중계방법의 흐름도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 중계방법에 대한 상세한 설명은 앞서 설명한 무인 장치 내지 무선통신 중계시스템에 대한 상세한 설명에 대응되는바, 이하 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
S11 단계에서 무인 장치가 이동체 또는 통제센터의 주변환경에 대한 정보를 획득하는 단계이다. 무인 장치가 카메라 또는 라이다 등의 센서를 이용하여 이동체 또는 통제센터의 주변환경에 대한 정보를 획득한다. 여기서, 무인 장치는 소정의 높이 이상에 위치하여, 상기 이동체와 상기 통제센터 간의 통신을 중계한다.
S12 단계에서 상기 무인 장치가 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 대한 제어 명령을 생성한다. 무인 장치가 S11 단계에서 획득한 주변환경에 대한 정보를 이용하여 이동체와 통제센터 간의 통신이 정상적으로 수행되거나 이동체가 작업을 수행하도록 이동 경로 등에 대한 제어 명령을 생성한다.
S13 단계에서 상기 무인 장치가 상기 생성된 제어 명령을 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 송신한다. S12 단계에서 생성된 제어 명령을 이동체 또는 통제센터에 송신하여, 이동체 또는 통제센터가 제어 명령에 따라 이동하거나 작업을 수행하도록 한다.
S12 단계의 제어 명령을 생성하는 단계는 도 5 내지 도 7의 방법으로 구현될 수 있다.
S21 단계에서 상기 주변환경에 대한 정보를 기존에 저장된 데이터와 비교하고, S22 단계에서 상기 주변환경에 대한 정보가 기존에 저장된 데이터와 소정 이상의 유사도를 갖는지 판단하며, S23 단계에서 소정의 유사도를 갖는 기존 데이터가 있는 경우, 해당 데이터에 저장된 제어 명령을 상기 제어 명령으로 생성할 수 있다.
S22 단계의 판단 결과 상기 주변환경에 대한 정보가 기존에 저장된 데이터와 소정 이상의 유사도를 갖는지 판단하는 단계에서 소정의 유사도를 갖는 기존 데이터가 없는 경우, S31 단계에서 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 제어 명령을 생성하고, S32 단계에서 상기 생성된 제어 명령 및 상기 주변환경에 대한 정보를 함께 저장할 수 있다. S32 단계에서 저장된 정보는 이후 무인 장치가 이동체 또는 통제센터에 대한 제어 명령을 생성하는데 이용될 수 있다.
S12 단계에서 생성되는 제어 명령은 상기 이동체의 이동 경로, 이동 속도, 이동 거리, 또는 이동 목표점 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
이동 경로를 생성함에 있어서, S41 단계에서 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여, 목표점까지 이동하는 후보 이동경로를 도출하고, S42 단계에서 상기 후보 이동경로의 경로상에 장애물 또는 적이 존재하는지를 판단하여 최적 이동경로를 도출할 수 있다. S42 단계에서 도출된 최적 이동경로는 S12 단계에서 제어 명령을 생성하는데 포함될 수 있다.
무인 장치가 이동체 또는 통제센터에 대한 제어 및 통신중계를 위하여, 도 8의 S50 단계에서 무인 장치가 비행을 시작한다. 무인 장치는 S51 단계에서 이동체 또는 통제센터 주변환경을 스캔하고, 스캔한 주변환경을 S52 단계에서 기존 저장된 데이터와 비교한다. 비교 데이터가 존재하지 않으면, S53 단계에서 현재 주변환경 데이터를 디폴트 입력 데이터로 비교 판단하고, 비교 데이터가 존재하면, S54 단계에서 이전데이터인 비슷한 지형정보와 비교하고, S55 단계에서 유사도를 판단한다. 주변환경에 대한 분석을 통해 S56 단계에서 무선통신 가능 영역을 설정하고, S57 단계에서 이동체 또는 통제센터에 제어 명령을 전달한다. 제어 명령을 받은 이동체 또는 통제센터는 S58 단계에서 제어 명령을 수행하고, 무인 장치는 S59 단계에서 제어 명령을 생성한 현재의 지형정보/통신상태/거리 등의 정보를 백업한다.
본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체 (magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체 (optical media), 플롭티컬 디스크 (floptical disk)와 같은 자기-광 매체 (magneto-optical media), 및 롬 (ROM), 램 (RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
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 한정적이 아닌 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.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선통신 중계시스템은 중계시스템에 활용되는 무인 장치는 이동체의 주변환경에 대한 정보를 획득하는 주변환경정보 획득부, 획득한 주변환경에 대한 정보를 이용하여 이동체에 대한 제어 명령을 생성하는 처리부, 및 처리부에서 생성된 제어 명령을 상기 이동체에 송신하는 통신부를 포함하고, 소정의 높이 이상에 위치하며, 이동체와 통제센터의 통신을 중계하는 것을 특징으로 함으로써 장애물 등에 따라 통제센터와 이동체간의 무선통신이 어려운 경우에도, 무선통신이 끊어지지 않고 무선통신의 연결을 유지할 수 있고, 주변환경이나, 주변 상황에 따라 최적의 이동 경로를 도출할 수 있어, 이동체가 목적지까지 효율적으로 이동할 수 있어, 군사용 또는 재난용 로봇에 대한 무선통신 효율적인 중계가 가능하다.

Claims (20)

  1. 이동체의 주변환경에 대한 정보를 획득하는 주변환경정보 획득부;
    상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체에 대한 제어 명령을 생성하는 처리부; 및
    상기 처리부에서 생성된 제어 명령을 상기 이동체에 송신하는 통신부를 포함하고,
    소정의 높이 이상에 위치하는 것을 특징으로 하는 무인 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변환경정보 획득부는,
    상기 이동체의 주변환경을 촬영하는 카메라 또는 상기 이동체의 주변환경을 감지하는 라이다 센서 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 이동체로부터 수신한 데이터를 통제센터로 송신하거나, 상기 통제센터로부터 수신한 데이터를 상기 이동체로 송신하는 것을 특징으로 하는 무인 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 통제센터와 상기 이동체 간의 직접 통신에 방해가 있는 경우, 상기 통제센터와 상기 이동체 간의 통신을 중계하는 것을 특징으로 하는 무인 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리부가 생성하는 제어 명령은,
    상기 이동체의 이동 경로, 이동 속도, 이동 거리, 또는 이동 목표점 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무인 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여, 목표점까지 이동하는 후보 이동경로를 도출하고, 상기 후보 이동경로의 경로상에 장애물 또는 적이 존재하는지를 판단하여 최적 이동경로를 도출하는 것을 특징으로 하는 무인 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리부는,
    상기 주변환경에 대한 정보를 기존에 저장된 데이터와 비교하고, 소정 이상의 유사도를 갖는 경우, 기존에 저장된 이동 경로를 상기 이동체에 대한 이동 경로로 생성하는 것을 특징으로 하는 무인 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 이동체로부터 이동체 주변환경에 대한 정보를 수신하고,
    상기 처리부는,
    상기 주변환경에 대한 정보 및 상기 이동체로부터 수신한 정보를 이용하여 상기 이동체에 대한 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 무인 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 주변환경정보 획득부는,
    이전에 생성된 제어 명령에 따른 상기 이동체의 명령 수행 시간을 고려하여, 이미 정보가 획득된 이동체의 주변환경이외 지역의 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 무인 장치.
  10. 목적지까지 이동하거나 작업 반경 내에서 이동하며 작업을 수행하는 이동체;
    상기 이동체와 무선통신을 수행하는 통제센터; 및
    상기 이동체 또는 상기 통제센터의 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 대한 제어 명령을 생성하여 상기 이동체 또는 상기 통제센터를 제어하거나, 상기 통제센터와 상기 이동체 간의 통신을 중계하는 무인 장치를 포함하는 무선통신 중계시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 무인 장치는,
    상기 이동체 또는 상기 통제센터의 주변환경에 대한 정보를 획득하는 주변환경정보 획득부;
    상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 대한 제어 명령을 생성하는 처리부; 및
    상기 처리부에서 생성된 제어 명령을 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 송신하는 통신부를 포함하고,
    소정의 높이 이상에 위치하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 무인 장치가 생성하는 제어 명령은,
    이동 경로, 이동 속도, 이동 거리, 상기 이동체와 통제센터 간의 거리, 또는 이동 목표점 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 이동체, 상기 통제센터, 및 상기 무인 장치는,
    현재 위치, 이동 속도, 또는 수집 데이터 중 하나 이상을 실시간으로 송수신하여 공유하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 이동체가 이동이 불가한 상황인 발생하는 경우, 상기 이동체, 상기 통제센터, 및 상기 무인 장치는 이동을 중지하고, 상기 무인 장치가 상기 이동체가 이동할 수 있는 이동 경로를 재탐색하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
  15. 제 10 항에 있어서,
    이동체, 통제센터, 및 무인 장치 간 통신의 수신세기가 임계치 미만인 경우,
    상기 이동체의 이동을 중지하고, 상기 이동체, 통제센터, 및 무인 장치 간 통신의 수신세기가 상기 임계치 이상이 되도록 상기 통제센터 또는 상기 무인 장치가 이동하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계시스템.
  16. 무인 장치가 이동체 또는 통제센터의 주변환경에 대한 정보를 획득하는 단계;
    상기 무인 장치가 상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 대한 제어 명령을 생성하는 단계; 및
    상기 무인 장치가 상기 생성된 제어 명령을 상기 이동체 또는 상기 통제센터에 송신하는 단계를 포함하고,
    상기 무인 장치는 소정의 높이 이상에 위치하여, 상기 이동체와 상기 통제센터 간의 통신을 중계하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어 명령을 생성하는 단계는,
    상기 주변환경에 대한 정보를 기존에 저장된 데이터와 비교하는 단계;
    상기 주변환경에 대한 정보가 기존에 저장된 데이터와 소정 이상의 유사도를 갖는지 판단하는 단계; 및
    소정의 유사도를 갖는 기존 데이터가 있는 경우, 해당 데이터에 저장된 제어 명령을 상기 제어 명령으로 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 주변환경에 대한 정보가 기존에 저장된 데이터와 소정 이상의 유사도를 갖는지 판단하는 단계에서 소정의 유사도를 갖는 기존 데이터가 없는 경우,
    상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여 제어 명령을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제어 명령 및 상기 주변환경에 대한 정보를 함께 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어 명령은,
    상기 이동체의 이동 경로, 이동 속도, 이동 거리, 또는 이동 목표점 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 제어 명령을 생성하는 단계는,
    상기 주변환경에 대한 정보를 이용하여, 목표점까지 이동하는 후보 이동경로를 도출하는 단계; 및
    상기 후보 이동경로의 경로상에 장애물 또는 적이 존재하는지를 판단하여 최적 이동경로를 도출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 중계방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110673481A (zh) * 2019-10-09 2020-01-10 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 无人机属性数据的确定方法、装置、电子设备及存储介质
CN111813167A (zh) * 2020-07-22 2020-10-23 南通大学 一种飞行速度和轨迹的联合优化方法及系统

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11350293B2 (en) 2019-11-26 2022-05-31 Huawei Technologies Co., Ltd. Systems and methods for estimating locations of signal shadowing obstructions and signal reflectors in a wireless communications network
KR102425847B1 (ko) * 2019-11-28 2022-07-28 경희대학교 산학협력단 강화학습 기반 통신 음영 지역 해소를 위한 무인 항공기 자동 배치 장치 및 방법
KR102141320B1 (ko) * 2019-12-10 2020-08-10 주식회사 아진엑스텍 무인 이송 로봇의 운행을 위한 통신 방법
KR20220164761A (ko) * 2020-06-25 2022-12-13 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 사이드링크 기반의 중계 통신을 수행하기 위한 방법 및 장치
WO2022095038A1 (zh) * 2020-11-09 2022-05-12 深圳市大疆创新科技有限公司 无人机控制方法、装置与控制终端
CN112566066B (zh) * 2020-12-02 2022-03-15 中国人民解放军国防科技大学 一种中继无人机通信与运动耗能联合优化方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101037200B1 (ko) * 2010-11-30 2011-05-26 엘아이지넥스원 주식회사 무인 로봇의 임무를 생성하는 장치, 및 무인 로봇의 임무를 생성하는 방법
KR101388206B1 (ko) * 2012-11-08 2014-04-23 재단법인대구경북과학기술원 비행형 무선통신중계기 및 비행체를 이용한 무선통신중계시스템
US20170161972A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Caterpillar Inc. Gathering data from machine operating at worksite
KR20170081846A (ko) * 2016-01-05 2017-07-13 현대자동차주식회사 차량 원격 주행 제어 시스템
US9836049B1 (en) * 2017-05-05 2017-12-05 Pinnacle Vista, LLC Relay drone system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101606725B1 (ko) 2012-07-23 2016-03-28 엘지전자 주식회사 세탁기의 리드 로커
KR101636478B1 (ko) 2014-05-12 2016-07-06 고려대학교 산학협력단 드론 네트워크의 핸드 오버 제어 방법
KR101796193B1 (ko) * 2016-02-24 2017-11-09 제주한라대학교산학협력단 무인 비행체를 이용한 위치 추적 시스템 및 방법
KR101745916B1 (ko) * 2016-04-18 2017-06-13 재단법인대구경북과학기술원 무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템 및 그 방법
US10621448B2 (en) * 2017-08-02 2020-04-14 Wing Aviation Llc Systems and methods for determining path confidence for unmanned vehicles

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101037200B1 (ko) * 2010-11-30 2011-05-26 엘아이지넥스원 주식회사 무인 로봇의 임무를 생성하는 장치, 및 무인 로봇의 임무를 생성하는 방법
KR101388206B1 (ko) * 2012-11-08 2014-04-23 재단법인대구경북과학기술원 비행형 무선통신중계기 및 비행체를 이용한 무선통신중계시스템
US20170161972A1 (en) * 2015-12-08 2017-06-08 Caterpillar Inc. Gathering data from machine operating at worksite
KR20170081846A (ko) * 2016-01-05 2017-07-13 현대자동차주식회사 차량 원격 주행 제어 시스템
US9836049B1 (en) * 2017-05-05 2017-12-05 Pinnacle Vista, LLC Relay drone system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110673481A (zh) * 2019-10-09 2020-01-10 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 无人机属性数据的确定方法、装置、电子设备及存储介质
CN111813167A (zh) * 2020-07-22 2020-10-23 南通大学 一种飞行速度和轨迹的联合优化方法及系统
CN111813167B (zh) * 2020-07-22 2021-04-20 南通大学 一种飞行速度和轨迹的联合优化方法及系统

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