군집 드론 이동 제어 시스템 및 제어 방법

본 발명은 복수개의 드론이 이동되는 군집 드론 이동 제어 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 드론 이동 제어 시스템은, 각각 순차적으로 순번이 설정된 복수개의 드론을 포함하되, 상기 드론 중 하나의 드론은 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 자신의 현재 위치 좌표를 송신하고, 상기 드론 중 상기 하나의 드론을 제외한 나머지 드론은 상기 하나의 드론으로부터 수신한 상기 하나의 드론의 현재 위치 좌표 및 자신의 현재 위치 좌표에 따라 자신의 위치를 보정하는 위치 보정 단계를 수행하되, 상기 위치 보정 단계는 복수회 반복되며, 상기 하나의 드론은 상기 위치 보정 단계의 각 회마다 상기 순번에 따라 순차적으로 상기 드론 중 다른 드론으로 변경되되, 상기 위치 보정 단계의 상기 드론 중 마지막 순번의 드론이 상기 하나의 드론으로 결정된 회 직후의 회에서는 상기 드론 중 첫순번인 리더 드론이 상기 하나의 드론으로 결정된다.

청구범위
청구항 1
복수개의 드론을 포함하는 군집 드론의 이동을 제어하는 시스템에 있어서,각각 순차적으로 순번이 설정된 복수개의 드론을 포함하되,상기 드론 중 하나의 드론은 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 자신의 현재 위치 좌표를 송신하고, 상기 드론 중 상기 하나의 드론을 제외한 나머지 드론은 상기 하나의 드론으로부터 수신한 상기 하나의 드론의 현재 위치 좌표 및 자신의 현재 위치 좌표에 따라 자신의 위치를 보정하는 위치 보정 단계를 수행하되,상기 위치 보정 단계는 복수회 반복되며,상기 하나의 드론은 상기 위치 보정 단계의 각 회마다 상기 순번에 따라 순차적으로 상기 드론 중 다른 드론으로 변경되되, 상기 위치 보정 단계의 상기 드론 중 마지막 순번의 드론이 상기 하나의 드론으로 결정된 회 직후의 회에서는 상기 드론 중 첫순번인 리더 드론이 상기 하나의 드론으로 결정되고,상기 리더 드론은 상기 드론의 목적 위치를 수신하고, 상기 위치 보정 단계 중 첫 회의 위치 보정 단계에서 자신의 현재 위치 좌표와 함께 상기 목적 위치의 좌표를 송신하는 군집 드론 이동 제어 시스템.
청구항 2
제 1 항에 있어서,상기 시스템은, 위치 보정 단계 이전에, 상기 목적 위치를 설정하고, 설정된 상기 목적 위치의 좌표를 상기 리더 드론에 송신하는 목적 위치 송신 단계를 수행하는 기지국을 더 포함하는 군집 드론 이동 제어 시스템.
청구항 3
제 2 항에 있어서,상기 위치 보정 단계는 상기 드론이 상기 목적 위치에 도달할 때까지 이동하는 동안 반복되는 군집 드론 이동제어 시스템.
청구항 4
복수개의 드론을 포함하는 군집 드론의 이동을 제어하는 방법에 있어서,각각의 상기 드론의 순번을 설정하는 순번 설정 단계와;이후, 상기 드론 중 하나의 드론은 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 자신의 현재 위치 좌표를 송신하고,상기 드론 중 상기 하나의 드론을 제외한 나머지 드론은 상기 하나의 드론으로부터 수신한 상기 하나의 드론의현재 위치 좌표 및 자신의 현재 위치 좌표에 따라 자신의 위치를 보정하는 위치 보정 단계와;상기 드론의 목적 위치를 설정하고 설정된 상기 목적 위치의 좌표를 상기 드론 중 상기 순번 설정 단계에서 첫순번으로 설정된 리더 드론에 송신하는 목적 위치 송신 단계를 포함하되,상기 위치 보정 단계는 복수회 반복되며,상기 위치 보정 단계에서 상기 하나의 드론은 상기 위치 보정 단계의 각 회마다 상기 순번에 따라 순차적으로상기 드론 중 다른 드론으로 변경되되, 상기 위치 보정 단계의 상기 드론 중 마지막 순번의 드론이 상기 하나의드론으로 결정된 회 직후의 회에서는 상기 드론 중 첫순번인 리더 드론이 상기 하나의 드론으로 결정되고,상기 목적 위치 송신 단계는 상기 순번 설정 단계 및 상기 위치 보정 단계의 사이에 수행되며,상기 위치 보정 단계 중 첫 회의 위치 보정 단계에서, 상기 리더 드론은 자신의 현재 위치 좌표와 함께 상기 목적 위치의 좌표를 송신하는 군집 드론 이동 제어 방법.
청구항 5
삭제
청구항 6
제 4 항에 있어서,상기 위치 보정 단계는 상기 드론이 상기 목적 위치에 도달할 때까지 이동하는 동안 반복되는 군집 드론 이동제어 방법.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 복수개의 드론으로 이루어진 군집 드론의 이동을 제어하는 [0001] 시스템 및 방법에 관한 것이다.
배 경 기 술
[0002] 드론(Drone, 무인 비행기)은 조종사 없이 무선전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 비행기나 헬리콥터모양의 군사용 무인항공기(UAV: unmanned aerial vehicle/uninhabited aerial vehicle)의 총칭이며, 2010년대를 전후하여 군사적 용도 외 다양한 민간 분야에도 활용되고 있다.
[0003] 복수개의 드론으로 구성된 군집 드론을 이동시키는 경우, 드론의 대형 유지, 드론 간의 충돌 또는 돌발 상황 발생시 능동적인 대처를 위해 군집을 이루는 각 드론이 서로의 위치를 인식할 수 있도록 서로에게 위치 좌표를 전송할 수 있는 시스템 및 방법이 요구된다.
발명의 내용
해결하려는 과제
[0004] 본 발명은 군집된 각 드론 간에 서로의 위치를 공유할 수 있는 제어 시스템 및 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
[0005] 또한, 본 발명은 군집된 각 드론 간에 서로의 위치를 효율적으로 송수신할 수 있는 제어 시스템 및 제어 방법을제공하기 위한 것이다.
[0006] 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
과제의 해결 수단
[0007] 본 발명은 복수개의 드론이 이동되는 군집 드론 이동 제어 시스템을 제공한다. 일 실시 예에 따르면, 군집 드론이동 제어 시스템은, 각각 순차적으로 순번이 설정된 복수개의 드론을 포함하되, 상기 드론 중 하나의 드론은브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 자신의 현재 위치 좌표를 송신하고, 상기 드론 중 상기 하나의 드론을 제외한 나머지 드론은 상기 하나의 드론으로부터 수신한 상기 하나의 드론의 현재 위치 좌표 및 자신의 현재 위치좌표에 따라 자신의 위치를 보정하는 위치 보정 단계를 수행하되, 상기 위치 보정 단계는 복수회 반복되며, 상기 하나의 드론은 상기 위치 보정 단계의 각 회마다 상기 순번에 따라 순차적으로 상기 드론 중 다른 드론으로변경되되, 상기 위치 보정 단계의 상기 드론 중 마지막 순번의 드론이 상기 하나의 드론으로 결정된 회 직후의회에서는 상기 드론 중 첫순번인 리더 드론이 상기 하나의 드론으로 결정된다.
[0008] 상기 시스템은, 위치 보정 단계 이전에, 상기 드론의 목적 위치를 설정하고, 설정된 상기 목적 위치의 좌표를상기 리더 드론에 송신하는 목적 위치 송신 단계를 수행하는 기지국을 더 포함하되, 상기 리더 드론은 상기 위치 보정 단계 중 첫 회의 위치 보정 단계에서 자신의 현재 위치 좌표와 함께 상기 목적 위치의 좌표를 송신할수 있다.
[0009] 상기 위치 보정 단계는 상기 드론이 상기 목적 위치에 도달할 때까지 이동하는 동안 반복될 수 있다.
또한, 본 발명은 복수개의 드론의 이동을 제어하는 군집 드론 이동 제어 [0010] 방법을 제공한다. 일 실시 예에따르면, 군집 드론 이동 제어 방법은, 각각의 상기 드론의 순번을 설정하는 순번 설정 단계와; 이후, 상기 드론중 하나의 드론은 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 자신의 현재 위치 좌표를 송신하고, 상기 드론 중 상기하나의 드론을 제외한 나머지 드론은 상기 하나의 드론으로부터 수신한 상기 하나의 드론의 현재 위치 좌표 및신의 현재 위치 좌표에 따라 자신의 위치를 보정하는 위치 보정 단계를 포함하되, 상기 위치 보정 단계는 복수회 반복되며, 상기 위치 보정 단계에서 상기 하나의 드론은 상기 위치 보정 단계의 각 회마다 상기 순번에 따라 순차적으로 상기 드론 중 다른 드론으로 변경되되, 상기 위치 보정 단계의 상기 드론 중 마지막 순번의 드론이 상기 하나의 드론으로 결정된 회 직후의 회에서는 상기 드론 중 첫순번인 리더 드론이 상기 하나의 드론으로결정된다.
[0011] 상기 방법은, 상기 순번 결정 단계 및 상기 위치 보정 단계의 사이에, 상기 드론의 목적 위치를 설정하고 설정된 상기 목적 위치의 좌표를 상기 드론 중 상기 순번 설정 단계에서 첫순번으로 설정된 리더 드론에 송신하는목적 위치 송신 단계를 더 포함하고, 상기 위치 보정 단계 중 첫 회의 위치 보정 단계에서, 상기 리더 드론은자신의 현재 위치 좌표와 함께 상기 목적 위치의 좌표를 송신할 수 있다.
[0012] 상기 위치 보정 단계는 상기 드론이 상기 목적 위치에 도달할 때까지 이동하는 동안 반복될 수 있다.
발명의 효과
[0013] 본 발명은 군집된 각 드론 간에 서로의 위치를 공유할 수 있는 제어 시스템 및 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
[0014] 또한, 본 발명은 군집된 각 드론 간에 서로의 위치를 효율적으로 송수신할 수 있는 제어 시스템 및 제어 방법을제공하기 위한 것이다.
도면의 간단한 설명
[0015] 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 드론 이동 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 드론을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 드론 이동 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
[0016] 이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.
[0017] 이하, 본 발명의 실시 예에 의한 군집 드론 이동 제어 시스템(10)을 도면들을 참고하여 설명한다.
[0018] 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 드론 이동 제어 시스템(10)을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을참조하면, 군집 드론 이동 제어 시스템(10)은 복수개의 드론(100)이 군집을 이루어 이동되고, 상기 이동 시, 각각의 드론(100)을 제어하는 시스템이다. 일 실시 예에 따르면, 군집 드론 이동 제어 시스템(10)은 드론(100) 및기지국(200)을 포함한다.
[0019] 드론(100)은 복수개가 모여 군집(1000)을 형성한다. 군집(1000) 내의 각 드론(100)은 사용자의 의도에 따라 다양한 방식의 이동을 수행할 수 있다. 예를 들면, 군집(1000) 내에 포함된 각 드론(100)은 공중의 일 위치에 정지된 상태에서 서로 일정 포메이션(Fomation)을 유지하도록 제어될 수 있다. 또한, 군집(1000) 내에 포함된 각드론(100)은 군집(1000)이 한 위치로부터 다른 위치로 이동하는 동안 서로 일정 포메이션을 유지할 수 있다. 또한, 군집(1000) 내에 포함된 각 드론(100)은 군집(1000)이 한 위치로부터 다른 위치로 이동하는 동안 서로에 대한 상대 위치가 변하도록 이동될 수 있다. 도 1에는 드론(100)이 6개 제공된 것으로 도시하였으나, 이와 달리,군집(1000) 내의 드론(100)의 수는 6개보다 적거나 많을 수 있다.
[0020] 도 2는 도 1의 드론(100)을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따르면, 군집(1000)내의 각 드론(100)은 위치 측정부(110), 송신부(120), 수신부(130), 구동부(140) 및 제어부(150)를 포함한다.
[0021] 위치 측정부(110)는 그 위치 측정부(110)가 포함된 드론(100)의 3차원 위치를 실시간으로 측정한다. 위치 측정부(110)는 측정된 드론(100)의 현재 위치 좌표를 실시간으로 제어부(150)로 전송한다. 위치 측정부(110)는 드론(100)의 위치를 측정할 수 있는 다양한 구성으로 제공될 수 있다. 예를 들면, 위치 측정부(110)는 GPS 및 고도계를 포함할 수 있다. 이 경우, GPS는 그 GPS가 제공된 드론(100)의 수평면에 대한 좌표를 측정할 수 있고, 고도계는 그 고도계가 제공된 드론(100)의 고도를 측정한다.
송신부(120)는 드론(100)의 현재 위치 좌표를 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 [0022] 송신한다. 수신부(130)는군집(1000) 내의 드론 그 수신부(130)가 포함된 드론외의 하나의 드론(도 1의 102)이 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 송신한 현재 위치 좌표를 수신한다. 따라서, 군집(1000) 내에서 현재 위치를 송신한하나의 드론(도 1의 102)외의 드론들은 모두 상기 송신한 하나의 드론(도 1의 102)의 현재 위치의 좌표를 수신할 수 있다.
[0023] 구동부(140)는 드론(100)이 비행하는 동력을 제공한다. 제어부(150)는 수신부(130)가 수신한 군집(100) 내의 다른 드론들의 현재 위치 좌표 및 위치 측정부(110)가 측정한 자기 자신의 현재 위치 좌표에 따라 자기 외의 다른드론들 과의 설정된 상대 위치를 유지하도록 구동부(140)를 제어한다. 제어부(150)는 그 제어부(150)가 포함된드론(100)의 현재 위치 좌표를 송신하도록 송신부(120)를 제어할 수 있다.
[0024] 기지국(200)은 군집(1000) 내의 드론(100) 중 이하 설명될 리더 드론(101)과 데이터를 송수신 한다.
[0025] 이하, 도 1의 군집 드론 이동 제어 시스템(10)을 이용하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 드론 이동 제어방법을 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 군집 드론 이동 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 도 1및 도 3을 참조하면, 본 발명의 군집 드론 이동 제어 방법은 복수개의 드론의 이동을 제어한다. 일 실시 예에따르면, 군집 드론 이동 제어 방법은 순번 설정 단계(S10), 목적 위치 송신 단계(S20) 및 위치 보정 단계(S30)를 포함한다.
[0026] 순번 설정 단계(S10)에서는 군집(1000) 내의 각각의 드론(100)의 순번을 설정한다. 따라서, 순번 설정 단계(S10)에서 군집(1000) 내의 드론(100)은 모두 각각 순차적으로 순번이 설정된다. 예를 들면, 순번 설정 단계(S10)에서는 사용자의 선택에 의해 드론(100)의 순번이 설정될 수 있다. 설정된 순번은 각 드론(100)의 맥어드래스와 같은 고유 번호와 매칭되어 각 드론(100) 및 기지국(200)의 메모리에 저장될 수 있다. 이와 달리, 드론(100)의 순번은 다양한 방식으로 설정될 수 있다. 예를 들면, 드론(100)의 순번은 기지국(200) 내의 전산 시스템에 의해 랜덤하게 설정될 수 있다. 도 1의 드론(100)을 형상화한 타원들 내에 기재된 숫자는 순번 설정 단계(S10)에서 설정된 각 드론의 순번을 나타낸다.
[0027] 목적 위치 송신 단계(S20)는 순번 설정 단계(S10) 및 위치 보정 단계(S30)의 사이에 수행된다. 목적 위치 송신단계(S20)에서는 기지국(200)에 의해 군집(1000)내의 드론(100)들이 도달할 목적 위치를 설정한다. 목적 위치송신 단계(S20)에서 기지국(200)은 설정된 목적 위치의 좌표를 리더 드론(101)에 송신한다. 이 경우, 기지국(200)은 브로드캐스팅 방식과 달리, 군집(1000) 내의 드론(100) 중 리더 드론(101)에만 상기 목적 위치의 좌표를 송신한다. 리더 드론(101)은 이하 설명될 반복되는 위치 보정 단계(S30) 중 첫 회의 위치 보정 단계(S30)에서 자신의 현재 위치 좌표와 함께 상기 목적 위치의 좌표를 브로드캐스팅 방식으로 송신한다. 일 실시 예에 따르면, 기지국(200)이 설정하는 목적 위치는 군집(1000) 내의 드론(100) 중 순번 설정 단계(S10)에서 첫 순번으로 설정된 리더 드론(101)의 목적 위치일 수 있다. 이 경우, 리더 드론(101)이 송신한 목적 위치를 수신한 군집(1000)내의 리더 드론(101) 외의 드론들은 리더 드론(101)의 목적 위치 및 자신의 설정된 포메이션 상의 위치또는 경로에 따라 자신의 목적 위치를 산출할 수 있다.
[0028] 위치 보정 단계(S30)에서는 군집(1000) 내의 드론(100) 중 하나의 드론(102)은 브로드캐스팅(Broadcasting) 방식으로 자신의 현재 위치 좌표를 송신한다. 군집(1000) 내의 드론(100) 중 상기 하나의 드론(102)을 제외한 나머지 드론은 하나의 드론(120)으로부터 수신한 하나의 드론(120)의 현재 위치 좌표 및 자신의 현재 위치 좌표에따라 자신의 위치를 보정한다. 위치 보정 단계(S30)는 복수회 반복된다. 위치 보정 단계(S30)는 리더 드론(101)이 목적 위치 송신 단계(S20)에서 기지국(200)으로부터 설정되고 송신된 목적 위치에 도달할 때까지 이동하는동안 반복될 수 있다. 목적 위치가 리더 드론(101)의 현재 위치와 동일한 경우, 리더 드론(101)은 현재 위치를유지하고, 군집(1000) 내의 리더 드론(101) 외의 드론들은 설정된 대형을 유지하거나 설정된 경로에 따라 이동되도록 위치 보정 단계(S30)를 수행할 수 있다. 위치 보정 단계(S30)에서 자신의 위치 죄표를 송신하는 하나의드론(102)은 위치 보정 단계(S30)의 각 회마다 순번 설정 단계(S10)에서 설정된 순번에 따라 순차적으로 군집(1000) 내의 드론(100) 중 다른 드론으로 변경되되, 위치 보정 단계(S30)의 각 회 중 군집(1000) 내의 드론100) 중 마지막 순번의 드론(103)이 자신의 위치 좌표를 송신하는 하나의 드론으로 결정된 회 직후의 위치 보정 단계(S30)의 회에서는 군집(1000) 내의 드론(100) 중 첫순번인 리더 드론(101)이 자신의 위치 좌표를 송신하는 하나의 드론으로 결정된다. 따라서, 상기 나머지 드론은 하나의 드론(102)의 현재 위치 좌표 및 자신의 현재위치 좌표를 비교하여 설정된 포메이션을 유지하도록 자신의 위치를 보정할 수 있다. 그러므로, 군집(1000) 내의 각 드론(100)은 군집(1000) 내의 자신 외의 드론과의 충돌을 방지할 수 있고, 설정된 상대적인 위치를 유지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 시스템 및 방법은 기지국(200)이 리더 드론(101)[0029] 에만 목적 위치를 송신하고, 군집(1000)내의 드론(100)은 순차적으로 자신의 위치를 브로드캐스팅 방식으로 군집(1000)내의 다른 드론들에게 송신함으로써, 기지국(200)이 군집(1000) 내 모든 드론(100)들에 목적 위치 및 각 드론(100)들의 위치를 수신 받고 송신함으로써 드론들을 제어하는 제어 방법이나, 기지국(200)은 리더 드론(101)과만 송수신하되, 리더 드론(101)으로부터 군집(1000) 내 그 외의 드론들에 목적 위치 및 각 드론들의 위치를 수신 받고 송신함으로써 드론들을 제어하는 제어 방법에 비해 전송하는 데이터 양을 줄일 수 있다. 따라서, 보다 효율적인 군집 드론 제어가가능하다.
[0030] 이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며,본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
【심사관 직권보정사항】
【직권보정 1】
【보정항목】청구범위
【보정세부항목】청구항4, 16줄
【변경전】
상기 순번 결정 단계
【변경후】
상기 순번 설정 단계