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KR102525912B1 - Unmanned Air Vehicle and Control Method Thereof - Google Patents

Unmanned Air Vehicle and Control Method Thereof Download PDF

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KR102525912B1
KR102525912B1 KR1020220119930A KR20220119930A KR102525912B1 KR 102525912 B1 KR102525912 B1 KR 102525912B1 KR 1020220119930 A KR1020220119930 A KR 1020220119930A KR 20220119930 A KR20220119930 A KR 20220119930A KR 102525912 B1 KR102525912 B1 KR 102525912B1
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KR
South Korea
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unmanned aerial
aerial vehicle
image
target point
control device
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KR1020220119930A
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Korean (ko)
Inventor
백진욱
김성필
Original Assignee
(주)제이마플
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Publication date
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Abstract

본 발명은 무인 비행체 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 무인 비행체는 1인칭 시점 전방 촬영 영상을 획득하는 FPV 카메라, 3D 깊이 맵 데이터를 획득하는 3D 깊이 센서, 무인 비행체의 위치자세 데이터를 획득하는 위치자세 획득부, 3D 깊이 맵 데이터 및 상기 위치자세 데이터를 획득 시간과 대응시켜 저장하는 저장부, 제1 제어 모드에서 원격 조종 장치로부터 전송되는 수동 조종 명령에 따라 무인 비행체를 동작시키는 제어부, 및 FPV 영상, FPV 영상의 획득 시간 및 무인 비행체에서 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보를 원격 조종 장치에 전송하고, 원격 조종 장치로부터 수동 조종 명령을 수신하는 통신부를 포함한다.The present invention relates to an unmanned aerial vehicle and a method for controlling the same, and the unmanned aerial vehicle according to the present invention includes an FPV camera for acquiring a first-person view front image, a 3D depth sensor for obtaining 3D depth map data, and a position and attitude data of the unmanned aerial vehicle. a position and attitude acquisition unit to acquire, a storage unit to store 3D depth map data and the position and attitude data in correspondence with an acquisition time, and a control unit to operate the unmanned aerial vehicle according to a manual control command transmitted from a remote control device in a first control mode; and a communication unit that transmits the FPV image, the acquisition time of the FPV image, and residual information on manual control commands that have not been processed in the unmanned aerial vehicle to the remote control device, and receives the manual control command from the remote control device.

Description

무인 비행체 및 그 제어 방법{Unmanned Air Vehicle and Control Method Thereof}Unmanned air vehicle and its control method {Unmanned Air Vehicle and Control Method Thereof}

본 발명은 무인 비힝체 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 수동 제어 모드 및 반자율 제어 모드를 함께 지원하는 무인 비행체 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an unmanned vehicle and a control method thereof, and more particularly, to an unmanned air vehicle supporting both a manual control mode and a semi-autonomous control mode and a control method thereof.

드론으로 알려진 무인 비행체(unmanned aerial vehicle: UAV)는 유인 비행이 어렵거나 위험한 장소에서의 수색, 감시 및 정찰에 최대한 활용되기 때문에 군사 및 민간 산업 분야에서 대중화되고 있다.Unmanned aerial vehicles (UAVs), also known as drones, are becoming popular in the military and civil industries because they are most utilized for search, surveillance, and reconnaissance in places where manned flight is difficult or dangerous.

드론을 육안으로 확인할 수 없는 비가시권 지역에서 드론을 조종하기 위한 방법으로, 드론에 탑재된 1인칭 시점(First Person View) 카메라(이하 FPV 카메라)에서 촬영된 FPV 영상을 무선으로 전송받아 운용자가 확인하면서 원격 조종 장치를 이용하여 드론을 원격으로 제어하는 방법이 이용된다. 그런데 통신 지연이나 영상 지연 등의 문제로 인해 운용자가 영상을 보면서 적절한 조종 명령을 내리는데 어려운 문제가 발생한다.As a method for piloting a drone in an area where the drone cannot be seen visually, the FPV video recorded by the first person view camera (hereinafter referred to as the FPV camera) mounted on the drone is wirelessly transmitted and the operator checks it. A method of remotely controlling a drone using a remote control device while doing so is used. However, due to problems such as communication delay or video delay, it is difficult for an operator to issue an appropriate control command while viewing an image.

수색, 감시 및 정찰의 경우 운용자가 FPV 영상을 통해 현장 상황을 파악하면서 드론을 수동으로 조종하는 것이 효율적인 경우가 많으므로 통신 지연이나 영상 지연 등의 문제를 극복하면서 안정적인 수동비행 제어가 가능하도록 하는 방안에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In the case of search, surveillance, and reconnaissance, it is often efficient for the operator to manually operate the drone while grasping the on-site situation through FPV video, so a plan to enable stable manual flight control while overcoming problems such as communication delay or video delay Research on this is actively progressing.

따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 수동 제어 모드 및 반자율 제어 모드를 함께 지원하는 무인 비행체 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be solved by the present invention is to provide an unmanned aerial vehicle and a control method thereof supporting both a manual control mode and a semi-autonomous control mode.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 무인 비행체는, 1인칭 시점 전방 촬영 영상을 획득하는 FPV 카메라, 3D 깊이 맵 데이터를 획득하는 3D 깊이 센서, 상기 무인 비행체의 위치자세 데이터를 획득하는 위치자세 획득부, 상기 3D 깊이 맵 데이터 및 상기 위치자세 데이터를 획득 시간과 대응시켜 저장하는 저장부, 제1 제어 모드에서 원격 조종 장치로부터 전송되는 수동 조종 명령에 따라 상기 무인 비행체를 동작시키는 제어부, 및 상기 FPV 영상, 상기 FPV 영상의 획득 시간 및 상기 무인 비행체에서 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보를 상기 원격 조종 장치에 전송하고, 상기 원격 조종 장치로부터 상기 수동 조종 명령을 수신하는 통신부를 포함한다.An unmanned aerial vehicle according to the present invention for solving the above technical problem is an FPV camera for acquiring a front-facing image from a first person perspective, a 3D depth sensor for obtaining 3D depth map data, and a location for acquiring position and attitude data of the unmanned aerial vehicle A posture acquisition unit, a storage unit that stores the 3D depth map data and the position and attitude data in correspondence with acquisition time, a control unit that operates the unmanned aerial vehicle according to a manual control command transmitted from a remote control device in a first control mode, and and a communication unit configured to transmit the FPV image, an acquisition time of the FPV image, and residual information on manual control commands not processed in the unmanned aerial vehicle to the remote control device, and to receive the manual control command from the remote control device.

상기 원격 조종 장치는 상기 FPV 영상 및 상기 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보를 화면에 표시하고, 상기 무인 비행체는 제2 제어 모드에서 상기 원격 조종 장치로부터 수신되는 반자율 조종 명령에 대응하여 동작하되 상기 3D 깊이 맵 데이터를 이용하여 장애물과 충돌을 회피할 수 있다.The remote control device displays the FPV image and the unprocessed manual control command residual information on a screen, and the unmanned aerial vehicle operates in response to a semi-autonomous control command received from the remote control device in a second control mode, and the 3D Collisions with obstacles can be avoided using depth map data.

상기 원격 조종 장치는, 제2 제어 모드가 선택되면 상기 수동 조종 명령 잔여 정보를 확인하여 상기 무인 비행체에서 미처리된 잔여 수동 조종 명령이 없는 것을 확인한 후, 반자율 조종 명령을 입력받기 위한 반자율 조종 명령 입력 인터페이스를 활성화시킬 수 있다.When the second control mode is selected, the remote control device checks the manual control command residual information, confirms that there is no unprocessed residual manual control command in the unmanned aerial vehicle, and then receives a semi-autonomous control command to receive a semi-autonomous control command. You can activate the input interface.

상기 반자율 조종 명령은, 지정된 이동 목표점 또는 지정된 방향으로 장애물과 충돌을 회피하면서 상기 무인 비행체를 자율 비행하게 하는 명령일 수 있다.The semi-autonomous control command may be a command to autonomously fly the unmanned aerial vehicle while avoiding a collision with an obstacle in a specified moving target point or a specified direction.

상기 제어부는, 상기 원격 조종 장치로부터 수신한 반자율 조종 명령에 대응하여 상기 무인 비행체를 이동시키되, 상기 3D 깊이 센서에서 실시간으로 획득되는 3D 깊이 데이터를 이용하여 장애물과 충돌을 회피할 수 있다.The control unit may move the unmanned aerial vehicle in response to a semi-autonomous control command received from the remote controller, and avoid collision with an obstacle by using 3D depth data obtained in real time from the 3D depth sensor.

상기 목표점 이동 명령은 상기 원격 조종 장치에 표시된 FPV 영상에서 선택된 이동 목표점의 2D 영상 좌표 및 이동 목표점이 선택된 FPV 영상의 영상 획득 시간을 포함할 수 있다.The command to move the target point may include 2D image coordinates of the moving target point selected from the FPV image displayed on the remote controller and an image acquisition time of the FPV image of the moving target point.

상기 제어부는 상기 이동 목표점이 선택된 FPV 영상의 영상 획득 시간에 대응하는 3D 깊이 맵 데이터 및 무인 비행체의 위치자세 데이터를 상기 저장부에서 추출하고, 상기 제어부는 상기 이동 목표점의 2D 영상 좌표, 상기 추출된 3D 깊이 맵 데이터 및 무인 비행체의 위치자세 데이터를 기초로 상기 이동 목표점의 3D 위치 좌표를 획득할 수 있다.The controller extracts 3D depth map data corresponding to the image acquisition time of the FPV image selected at the moving target point and position and attitude data of the unmanned aerial vehicle from the storage unit, and the controller extracts 2D image coordinates of the moving target point, the extracted 3D position coordinates of the moving target point may be acquired based on 3D depth map data and position and attitude data of the unmanned aerial vehicle.

상기 원격 조종 장치로부터 수색 목표점 위치 확인 명령을 수신하면, 수색 목표점의 3D 위치 정보를 확인하여 상기 원격 조종 장치로 전송할 수 있다.When a search target location confirmation command is received from the remote control device, 3D location information of the search target point may be checked and transmitted to the remote control device.

상기 수색 목표점 위치 확인 명령은 상기 원격 조종 장치에 표시된 FPV 영상에서 선택된 수색 목표점의 2D 영상 좌표 및 수색 목표점이 선택된 FPV 영상의 영상 획득 시간을 포함할 수 있다.The search target point location confirmation command may include 2D image coordinates of a search target point selected from the FPV image displayed on the remote control device and an image acquisition time of the FPV image of the search target point selected.

상기 제어부는 상기 수색 목표점이 선택된 FPV 영상의 영상 획득 시간에 대응하는 3D 깊이 맵 데이터 및 무인 비행체의 위치자세 데이터를 상기 저장부에서 추출하고, 상기 제어부는 상기 수색 목표점의 2D 영상 좌표, 상기 추출된 3D 깊이 맵 데이터 및 무인 비행체의 위치자세 데이터를 이용하여 상기 수색 목표점의 3D 위치 좌표를 확인할 수 있다.The control unit extracts 3D depth map data corresponding to the image acquisition time of the FPV image selected at the search target point and position and attitude data of the unmanned aerial vehicle from the storage unit, and the control unit extracts 2D image coordinates of the search target point, the extracted The 3D location coordinates of the search target point may be confirmed using the 3D depth map data and the position and attitude data of the unmanned aerial vehicle.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 무인 비행체의 제어 방법은, 상기 무인 비행체에서 획득되는 3D 깊이 맵 데이터와 상기 무인 비행체의 위치자세 데이터를 획득 시간과 대응시켜 상기 무인 비행체에서 저장하는 단계, 상기 무인 비행체에서 FPV 영상, 상기 FPV 영상의 획득 시간 및 상기 무인 비행체에서 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보를 원격 조종 장치에 전송하는 단계, 상기 원격 조종 장치에서 상기 FPV 영상 및 상기 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보를 화면에 표시하는 단계, 상기 원격 조종 장치로부터 수신된 수동 조종 명령에 따라 상기 무인 비행체를 동작시키는 단계, 상기 원격 조종 장치에서 제2 제어 모드가 선택되면 상기 수동 조종 명령 잔여 정보를 확인하여 상기 무인 비행체에서 미처리된 잔여 수동 조종 명령이 없는 것을 확인한 후, 반자율 조종 명령을 입력받기 위한 반자율 조종 명령 입력 인터페이스를 활성화시키는 단계, 상기 반자율 조종 명령 입력 인터페이스를 통해 입력된 반자율 조종 명령을 상기 원격 조종 장치에서 상기 무인 비행체로 전송하는 단계, 및 상기 원격 조종 장치로부터 수신되는 반자율 조종 명령에 대응하여 상기 무인 비행체를 동작시키되 상기 3D 깊이 맵 데이터를 이용하여 장애물과 충돌을 회피하는 단계를 포함한다.A method for controlling an unmanned aerial vehicle according to the present invention for solving the above technical problem includes storing 3D depth map data obtained from the unmanned aerial vehicle and position/attitude data of the unmanned aerial vehicle in correspondence with an acquisition time in the unmanned aerial vehicle. , Transmitting the FPV image from the unmanned aerial vehicle, the acquisition time of the FPV image, and residual information of the unprocessed manual control command from the unmanned aerial vehicle to a remote control device, the FPV image and the unprocessed manual control command from the remote control device Displaying residual information on a screen, operating the unmanned aerial vehicle according to the manual control command received from the remote control device, checking the manual control command residual information when the second control mode is selected in the remote control device activating a semi-autonomous pilot command input interface for receiving a semi-autonomous pilot command after confirming that there are no unprocessed manual pilot commands remaining in the unmanned aerial vehicle; a semi-autonomous pilot command input through the semi-autonomous pilot command input interface; transmitting from the remote control device to the unmanned aerial vehicle, and operating the unmanned aerial vehicle in response to a semi-autonomous control command received from the remote control device while avoiding a collision with an obstacle using the 3D depth map data. includes

본 발명에 의하면 운용자가 현장 상황에 따라 수동 제어 모드 및 반자율 제어 모드를 적절하게 선택하여 통신 지연이나 영상 지연에 의한 영향을 최소화하면서 드론을 이용하여 수색, 감시 및 정찰 임무를 수행할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the operator can appropriately select a manual control mode and a semi-autonomous control mode according to field conditions to minimize the effect of communication delay or video delay while using drones to perform search, surveillance, and reconnaissance missions. there is

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 조종 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
1 is a diagram showing the configuration of an unmanned aerial vehicle control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of a remote control device according to an embodiment of the present invention.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Then, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily practice the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체 제어 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an unmanned aerial vehicle control system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 무인 비행체 제어 시스템(1)은 무인 비행체(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)(100) 및 무인 비행체(100)를 원격에서 조종하는 원격 조종 장치(200)를 포함한다. 무인 비행체(100)와 원격 조종 장치(200)는 와이파이(Wi-Fi), 4G, 5G 이동통신 등의 무선 통신을 통하여 서로 각종 데이터 및 명령 등을 교환할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the unmanned aerial vehicle control system 1 includes an unmanned aerial vehicle (UAV) 100 and a remote control device 200 that remotely controls the unmanned aerial vehicle 100 . The unmanned aerial vehicle 100 and the remote controller 200 may exchange various data and commands with each other through wireless communication such as Wi-Fi, 4G, and 5G mobile communication.

무인 비행체(100)는 수직 이착륙할 수 있는 헬리콥터(helicopter)나 멀티콥터(multi-copter) 등일 수 있다.The unmanned aerial vehicle 100 may be a helicopter or a multi-copter capable of vertical take-off and landing.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 비행체의 구성을 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of an unmanned aerial vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 무인 비행체(100)는 FPV 카메라(110), 3D 깊이 센서(120), 위치자세 획득부(130), 저장부(140), 제어부(150) 및 통신부(160)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the unmanned aerial vehicle 100 includes an FPV camera 110, a 3D depth sensor 120, a position and attitude acquisition unit 130, a storage unit 140, a control unit 150 and a communication unit 160 can do.

FPV 카메라(110)는 무인 비행체(100)가 이동하는 방향에 대응하는 1인칭 시점 전방 촬영 영상(이하 FPV 영상)을 획득할 수 있다.The FPV camera 110 may obtain a first-person view front image (hereinafter referred to as FPV image) corresponding to the direction in which the unmanned aerial vehicle 100 moves.

3D 깊이 센서(120)는 3차원 깊이 카메라, 라이다 센서, 레이더 센서, 광학 흐름 센서, 키넥트(Kinect) 등과 같이 3D 깊이 맵 데이터를 획득할 수 있는 장치로 구현할 수 있다.The 3D depth sensor 120 may be implemented with a device capable of acquiring 3D depth map data, such as a 3D depth camera, a lidar sensor, a radar sensor, an optical flow sensor, or a Kinect.

FPV 카메라(110)나 3D 깊이 센서(120)는 짐벌(도시하지 않음)에 의해 무인 비행체(100)에 장착되거나, 무인 비행체(100)에 직접 장착될 수 있다.The FPV camera 110 or the 3D depth sensor 120 may be mounted on the unmanned aerial vehicle 100 by a gimbal (not shown) or directly mounted on the unmanned aerial vehicle 100.

위치자세 획득부(130)는 3축 가속도계, 3축 자이로스코프, 자력계, 기압계, GPS 센서, 거리 측정계 등의 센서 장치들로 이루어질 수 있으며, 무인 비행체(100)의 위치 정보 및 자세 정보를 포함하는 위치자세 데이터를 획득할 수 있다. The position and attitude acquisition unit 130 may be composed of sensor devices such as a 3-axis accelerometer, a 3-axis gyroscope, a magnetometer, a barometer, a GPS sensor, and a distance measurer, and includes position information and attitude information of the unmanned aerial vehicle 100. Position and attitude data can be obtained.

저장부(140)는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 데이터 기억 장치로 구현할 수 있으며, 3D 깊이 맵 데이터 및 위치자세 데이터를 해당 데이터의 획득 시간과 대응시켜 저장할 수 있다.The storage unit 140 may be implemented as a data storage device such as a ROM, RAM, or flash memory, and may store 3D depth map data and position/attitude data in correspondence with acquisition time of the corresponding data.

제어부(150)는 무인 비행체(100)의 전체적인 동작을 제어하며, 원격 조종 장치(200)로부터 전송되는 원격 조종 명령에 따라 무인 비행체(100)를 동작시킬 수 있다.The controller 150 controls the overall operation of the unmanned aerial vehicle 100 and may operate the unmanned aerial vehicle 100 according to a remote control command transmitted from the remote control device 200 .

제어부(150)는 수동 제어 모드에서는 원격 조종 장치(200)로부터 전송되는 수동 조종 명령에 따라 무인 비행체(100)를 동작시킬 수 있다. The controller 150 may operate the unmanned aerial vehicle 100 according to a manual control command transmitted from the remote control device 200 in the manual control mode.

여기서 수동 조종 명령은 무인 비행체(100)를 상승, 하강, 전진, 후진, 좌측 이동, 우측 이동, 회전 등을 시키기 위해서 운용자가 원격 조종 장치(200)에 구비된 조이스틱 레버 등을 수동으로 조작하여 입력한 명령이다. 수동 조종 명령은 원격 조종 장치(200)로부터 일정 간격으로 전송될 수 있다.Here, the manual control command is input by manually manipulating a joystick lever provided in the remote control device 200 by an operator to make the unmanned aerial vehicle 100 ascend, descend, move forward, backward, move left, move right, rotate, etc. It is a command. Manual control commands may be transmitted from the remote control device 200 at regular intervals.

제어부(150)는 원격 조종 장치(200)로부터 수신된 수동 조종 명령을 순서대로 실행할 수 있다. 그리고 제어부(150)는 무인 비행체에서 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보를 생성하여 원격 조종 장치(200)에 전송할 수 있다. 수동 조종 명령 잔여 정보는 미처리된 수동 조종 명령의 잔여 유무 및/또는 미처리된 수동 조종 명령의 잔여 개수를 포함할 수 있다.The controller 150 may sequentially execute manual control commands received from the remote control device 200 . In addition, the control unit 150 may generate unprocessed manual control command residual information from the unmanned aerial vehicle and transmit it to the remote control device 200 . The manual steering command residual information may include whether there are remaining unprocessed manual steering commands and/or the remaining number of unprocessed manual steering commands.

제어부(150)는 반자율 제어 모드에서는 원격 조종 장치(200)로부터 수신되는 반자율 조종 명령에 대응하여 무인 비행체(100)를 동작시키되, 3D 깊이 맵 데이터를 이용하여 장애물과 충돌을 회피할 수 있다.In the semi-autonomous control mode, the control unit 150 operates the unmanned aerial vehicle 100 in response to a semi-autonomous control command received from the remote control device 200, and avoids a collision with an obstacle using 3D depth map data. .

반자율 조종 명령은 지정된 이동 목표점 또는 지정된 방향으로 장애물과 충돌을 회피하면서 상기 무인 비행체를 자율 비행하게 하는 명령이다. 반자율 조종 명령은 목표점 이동 명령, 장애물 회피 전진 명령, 장애물 회피 후진 명령, 장애물 회피 좌측 이동 명령, 장애물 회피 우측 이동 명령, 장애물 회피 하강 명령 및 장애물 회피 상승 명령 등을 포함할 수 있다.The semi-autonomous control command is a command for autonomously flying the unmanned aerial vehicle while avoiding a collision with an obstacle in a specified moving target point or in a specified direction. The semi-autonomous steering command may include a command to move to a target point, a forward command to avoid obstacles, a reverse command to avoid obstacles, a command to move left to avoid obstacles, a command to move right to avoid obstacles, a command to descend to avoid obstacles, and a command to ascend to avoid obstacles.

목표점 이동 명령은 무인 비행체(100)가 장애물 충돌을 회피하면서 이동 목표점까지 자율 비행하도록 하는 명령이다.The command to move to the target point is a command for autonomously flying the unmanned aerial vehicle 100 to the moving target point while avoiding collision with an obstacle.

장애물 회피 전진 명령, 장애물 회피 후진 명령, 장애물 회피 좌측 이동 명령, 장애물 회피 우측 이동 명령, 장애물 회피 하강 명령 및 장애물 회피 상승 명령은 각각 무인 비행체(100)가 장애물과 충돌을 회피하면서 자율 비행하여 전진, 후진, 좌측 이동, 우측 이동, 하강, 상승 등을 하도록 하는 명령이다. 예를 들어 장애물 회피 전진 명령을 통해 운용자는, 전진하는 방향에 열린 창문이 있는 건물 벽이 있으면 무인 비행체가 열린 창문을 통과하여 전진하도록 하거나, 굽은 터널에서 무인 비행체(100)가 터널 벽과 충돌하지 않고 터널 입구까지 이동하게 할 수 있다.The obstacle avoidance forward command, the obstacle avoidance backward command, the obstacle avoidance move command to the left, the obstacle avoidance move command to the right, the obstacle avoidance descend command, and the obstacle avoidance ascend command, respectively, the unmanned aerial vehicle 100 autonomously flies forward while avoiding a collision with an obstacle, It is a command to move backward, move left, move right, descend, ascend, etc. For example, through an obstacle avoidance forward command, the operator can make the UAV advance through an open window if there is a building wall with an open window in the forward direction, or prevent the UAV 100 from colliding with the tunnel wall in a curved tunnel. You can move it to the entrance of the tunnel without doing it.

앞서 설명한 수동 조종 명령으로 입력된 전진 명령과 장애물 회피 전진 명령의 차이점은, 전자는 무인 비행체(100)가 장애물과 충돌하더라도 계속 전진시키는데 반하여, 후자는 장애물과 충돌을 회피하면서 무인 비행체(100)를 명령에 따라 이동시키는데 차이가 있다.The difference between the forward command input as the manual control command described above and the forward command to avoid obstacles is that the former continues to move forward even if the unmanned aerial vehicle 100 collides with an obstacle, whereas the latter moves the unmanned aerial vehicle 100 while avoiding collision with an obstacle. There is a difference in moving according to the command.

제어부(150)는 3D 깊이 맵 데이터 및/또는 FPV 영상을 처리하여 이동 방향에 장애물을 인식하고 회피하거나, 창문 등과 같이 무인 비행체가 통과할 수 있는 영역을 인식하여 해당 영역으로 이동시키는 알고리즘을 구현하는 소프트웨어를 포함할 수 있다. 해당 알고리즘은 딥러닝 모델, 기계학습 모델 등을 통해 구현할 수 있다.The control unit 150 processes 3D depth map data and / or FPV images to recognize and avoid obstacles in the moving direction, or to recognize an area through which an unmanned aerial vehicle can pass, such as a window, and implement an algorithm to move to the corresponding area. software may be included. The algorithm can be implemented through a deep learning model, a machine learning model, and the like.

제어부(150)는 원격 조종 장치(200)에서 운용자로부터 FPV 영상에서 선택된 목표점에 대응하는 2D 영상 좌표(u, v)와 해당 FPV 영상을 획득한 획득 시간 정보를 기초로, 운용자로부터 선택된 목표점에 대응하는 3D 위치 좌표(위도, 경도, 고도)를 획득할 수 있다. 여기서 2D 영상 좌표는 FPV 영상의 UV 좌표계를 기준으로 목표점의 위치에 대응하는 좌표(u, v)일 수 있다.The control unit 150 corresponds to the target point selected by the operator based on the 2D image coordinates (u, v) corresponding to the target point selected from the FPV image by the operator in the remote control device 200 and the acquisition time information at which the corresponding FPV image was obtained. 3D location coordinates (latitude, longitude, altitude) can be obtained. Here, the 2D image coordinates may be coordinates (u, v) corresponding to the location of the target point based on the UV coordinate system of the FPV image.

구체적으로 제어부(150)는 FPV 영상 획득 시간에 대응하는 3D 깊이 맵 데이터를 저장부(140)에서 추출하고, 2D 영상 좌표(u, v)에 매칭되는 포인트를 3D 깊이 맵 데이터에서 추출할 수 있다. FPV 카메라(110) 및 3D 깊이 센서(120)에서 각각 획득된 FPV 영상과 3D 깊이 맵 데이터를 매칭하는 기술은 이미 잘 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략한다. 그리고 제어부(150)는 FPV 영상 획득 시간에 대응하는 무인 비행체의 위치자세 데이터를 저장부(140)에서 추출한 후 이를 이용하여 3D 깊이 맵 데이터에서 추출된 포인트의 3D 위치 좌표(위도, 경도, 고도)를 계산할 수 있다.Specifically, the controller 150 may extract 3D depth map data corresponding to the FPV image acquisition time from the storage 140 and extract points matching 2D image coordinates (u, v) from the 3D depth map data. . A technique of matching FPV images obtained from the FPV camera 110 and 3D depth sensor 120 with 3D depth map data is well known, and thus a detailed description thereof will be omitted. In addition, the control unit 150 extracts the position and attitude data of the unmanned aerial vehicle corresponding to the FPV image acquisition time from the storage unit 140, and then uses this to obtain 3D position coordinates (latitude, longitude, altitude) of the point extracted from the 3D depth map data. can be calculated.

제어부(150)는, 목표점 이동 명령의 경우, 목표점에 대응하는 3D 위치 좌표를 획득한 후 무인 비행체(100)를 자율 비행하여 목표점까지 이동시킬 수 있다.In the case of a target point movement command, the controller 150 may autonomously fly the unmanned aerial vehicle 100 to move it to the target point after acquiring 3D position coordinates corresponding to the target point.

그리고 제어부(150)는, 수색 목표점 확인 명령의 경우, 목표점에 대응하는 3D 위치 좌표를 획득하여 원격 조종 장치(200)로 전송할 수 있다.Further, in the case of a search target point confirmation command, the controller 150 may obtain 3D position coordinates corresponding to the target point and transmit the acquired 3D position coordinates to the remote control device 200 .

통신부(160)는 무인 비행체(100)와 원격 조종 장치(200) 사이에 무선 통신을 지원하는 통신 장치로 구현할 수 있다.The communication unit 160 may be implemented as a communication device supporting wireless communication between the unmanned aerial vehicle 100 and the remote controller 200 .

통신부(160)는 FPV 영상, FPV 영상의 획득 시간, 무인 비행체(100)에서 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보 및 수색 목표점의 3D 위치 정보 등을 원격 조종 장치(200)에 전송할 수 있다.The communication unit 160 may transmit the FPV image, acquisition time of the FPV image, residual information of manual control commands not processed in the unmanned aerial vehicle 100, and 3D location information of the search target point to the remote control device 200.

통신부(160)는 원격 조종 장치(200)로부터 수동 조종 명령, 반자율 조종 명령, 수색 목표점 위치 확인 명령 등을 수신할 수 있다.The communication unit 160 may receive a manual control command, a semi-autonomous control command, a search target location confirmation command, and the like from the remote control device 200 .

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 조종 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.3 is a block diagram showing the configuration of a remote control device according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 원격 조종 장치(200)는 표시 모듈(210), 명령 입력 모듈(220), 메모리 모듈(230), 제어 모듈(240) 및 통신 모듈(250)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the remote control device 200 according to the present invention may include a display module 210, a command input module 220, a memory module 230, a control module 240 and a communication module 250. can

표시 모듈(210)은 무인 비행체(100)의 제어와 관련된 각종 정보를 표시하는 기능을 수행하며, LCD, LED 등과 같은 디스플레이 수단으로 구현할 수 있다.The display module 210 performs a function of displaying various information related to the control of the unmanned aerial vehicle 100, and can be implemented as a display means such as LCD or LED.

표시 모듈(210)은 무인 비행체(100)에서 전송된 FPV 영상 및 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보를 화면에 표시할 수 있다.The display module 210 may display the FPV image transmitted from the unmanned aerial vehicle 100 and the unprocessed manual pilot command residual information on the screen.

수동 제어 모드에서, 운용자는 갈림길, 문 통과 등 실시간성이 중요한 상황에서는 수동 조종 명령을 입력하지 않고 대기할 수 있다. 이후 무인 비행체(100)가 이미 전송된 수동 조종 명령을 다 처리한 후 호버링 상태가 되면, 운용자가 확인하는 FPV 영상과 무인 비행체(100)에서 현재 획득하는 FPV 영상에 지연이 없게 된다. 따라서 운용자는 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보가 없는 것을 확인한 후 다시 수동 조작 명령 입력을 개시함으로써 영상 지연이나 시간 지연에 따른 효과가 없거나 최소화된 상태에서 무인 비행체(100)를 조종할 수 있다.In the manual control mode, the operator can stand by without inputting a manual control command in situations where real-time is important, such as a fork in the road or passing through a door. Thereafter, when the unmanned aerial vehicle 100 is in a hovering state after processing all of the previously transmitted manual control commands, there is no delay between the FPV image checked by the operator and the FPV image currently acquired by the unmanned aerial vehicle 100 . Therefore, the operator can control the unmanned aerial vehicle 100 in a state in which the effect of video delay or time delay is minimized or has no effect by starting to input the manual control command again after confirming that there is no unprocessed manual control command residual information.

명령 입력 모듈(220)은 수동 조종 명령을 입력받기 위한 수동 조종 명령 입력 인터페이스와 반자율 조종 명령을 입력받기 위한 반자율 조종 명령 입력 인터페이스를 포함할 수 있다.The command input module 220 may include a manual steering command input interface for receiving a manual steering command and a semi-autonomous steering command input interface for receiving a semi-autonomous steering command.

수동 조종 명령 입력 인터페이스는 조이스틱 레버와 같은 물리적 장치를 통해 구현하거나, 또는 터치 스크린 방식으로 표시 모듈(210)에 의해 표시되는 화면 상에 조이스틱 레버에 대응하는 사용자 인터페이스를 구현하는 것도 가능하다.The manual control command input interface may be implemented through a physical device such as a joystick lever, or a user interface corresponding to the joystick lever may be implemented on a screen displayed by the display module 210 in a touch screen manner.

반자율 조종 명령 입력 인터페이스는 반자율 조종 명령에 대응하는 물리적 버튼으로 구현하거나, 또는 터치 스크린 방식으로 표시 모듈(210)에 의해 표시되는 화면 상에 반자율 조종 명령 각각에 대응하는 버튼으로 표시할 수 있다. 그리고 반자율 조종 명령 중에서 목표점 이동 명령은, 화면에 표시되는 FPV 영상에서 운용자로부터 특정 포인트를 이동 목표점으로 선택받는 방식으로 구현하는 것도 가능하다.The semi-autonomous control command input interface may be implemented as a physical button corresponding to the semi-autonomous control command, or displayed as a button corresponding to each semi-autonomous control command on the screen displayed by the display module 210 in a touch screen manner. there is. Also, among the semi-autonomous control commands, the command to move the target point can be implemented in a manner in which a specific point is selected as the moving target point from the operator in the FPV image displayed on the screen.

한편 수색 목표점 위치 확인 명령도 목표점 이동 명령과 마찬가지로 화면에 표시되는 FPV 영상에서 운용자로부터 특정 포인트를 수색 목표점으로 선택받는 방식으로 구현하는 것도 가능하다.On the other hand, the search target location confirmation command can also be implemented in a way that a specific point is selected as the search target point from the operator in the FPV video displayed on the screen, similar to the target point movement command.

FPV 영상에서 운용자로부터 선택된 포인트를 이동 목표점과 수색 목표점으로 구분하여 입력받는 방법은 실시예에 따라 다르게 구현할 수 있다. 예를 들어 화면에 수색 목표점 선택 버튼과 이동 목표점 선택 버튼을 표시한 상태에서, 운용자가 수색 목표점 선택 버튼을 누른 후 FPV 영상에서 특정 포인트를 선택하면, 해당 선택 포인트는 수색 목표점인 것으로 처리할 수 있다. A method of dividing and inputting a point selected by an operator into a moving target point and a search target point in the FPV video may be implemented differently depending on the embodiment. For example, in a state where a search target point selection button and a moving target point selection button are displayed on the screen, if an operator selects a specific point in the FPV video after pressing the search target point selection button, the selected point can be treated as a search target point. .

메모리 모듈(230)은 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 데이터 기억 장치로 구현할 수 있으며, 무인 비행체(100)의 제어와 관련된 각종 정보 및 데이터를 저장할 수 있다. 메모리 모듈(230)은 무인 비행체(100)에서 전송된 데이터의 일부 또는 전부를 영구적으로 또는 일시적으로 기억할 수 있다.The memory module 230 may be implemented as a data storage device such as ROM, RAM, or flash memory, and may store various information and data related to control of the unmanned aerial vehicle 100 . The memory module 230 may permanently or temporarily store some or all of the data transmitted from the unmanned aerial vehicle 100 .

제어 모듈(240)은 원격 조종 장치(200)의 전체적인 동작을 제어한다. The control module 240 controls the overall operation of the remote control device 200 .

제어 모듈(240)은 운용자로부터 수동 제어 모드가 선택되면, 미리 정해진 간격으로 수동 조종 명령 입력 인터페이스를 통해 입력된 수동 조작 명령을 무인 비행체(100)로 전송되게 할 수 있다.When the manual control mode is selected by an operator, the control module 240 may transmit a manual control command input through a manual control command input interface to the unmanned aerial vehicle 100 at predetermined intervals.

제어 모듈(240)은 운용자로부터 반자율 제어 모드가 선택되면, 무인 비행체(100)로부터 전송되는 수동 조종 명령 잔여 정보를 확인한다. 제어 모듈(240)은 무인 비행체(100)에서 미처리된 잔여 수동 조종 명령이 없는 것을 확인한 후, 반자율 조종 명령을 입력받기 위한 반자율 조종 명령 입력 인터페이스를 활성화시키도록 구현하는 것도 가능하다. 예를 들어 표시 모듈(210)에 표시되는 화면 상에 반자율 조종 명령 입력 인터페이스를 활성화시켜 표시할 수 있다. 또는 반자율 조종 명령 입력 인터페이스가 물리적 버튼으로 구현된 경우, 해당 버튼을 활성화시켜 운용자로부터 명령을 입력받도록 구현할 수도 있다.When the semi-autonomous control mode is selected by the operator, the control module 240 checks residual manual control command information transmitted from the unmanned aerial vehicle 100 . The control module 240 may also be implemented to activate a semi-autonomous pilot command input interface for receiving a semi-autonomous pilot command after confirming that there are no remaining unprocessed manual pilot commands in the unmanned aerial vehicle 100 . For example, a semi-autonomous control command input interface may be activated and displayed on the screen displayed on the display module 210 . Alternatively, if the semi-autonomous control command input interface is implemented as a physical button, the corresponding button may be activated to receive a command from an operator.

제어 모듈(240)은, 운용자로부터 FPV 영상에서 이동 목표점이 선택되면, 해당 이동 목표점의 FPV 영상에서 2D 영상 좌표 및 해당 FPV 영상의 영상 획득 시간을 포함하는 목표점 이동 명령을 생성하여 무인 비행체(100)로 전송되게 할 수 있다.When the moving target point is selected from the FPV image by the operator, the control module 240 generates a command to move the target point including the 2D image coordinates of the FPV image of the corresponding moving target point and the image acquisition time of the corresponding FPV image, thereby moving the unmanned aerial vehicle 100. can be sent to

한편 제어 모듈(240)은, 운용자로부터 FPV 영상에서 수색 목표점이 선택되면, 해당 수색 목표점의 FPV 영상에서 2D 영상 좌표 및 해당 FPV 영상의 영상 획득 시간을 포함하는 수색 목표점 확인 명령을 생성하여 무인 비행체(100)로 전송되게 할 수 있다.Meanwhile, when a search target point is selected from the FPV image by the operator, the control module 240 generates a search target point confirmation command including the 2D image coordinates of the FPV image of the corresponding search target point and the image acquisition time of the corresponding FPV image to unmanned air vehicle ( 100) can be transmitted.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The embodiments described above may be implemented as hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, the devices, methods and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate (FPGA). array), programmable logic units (PLUs), microprocessors, or any other device capable of executing and responding to instructions. A processing device may run an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. A processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of software. For convenience of understanding, there are cases in which one processing device is used, but those skilled in the art will understand that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it can include. For example, a processing device may include a plurality of processors or a processor and a controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired or processes independently or collectively. The device can be commanded. Software and/or data may be any tangible machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, intended to be interpreted by or provide instructions or data to a processing device. , or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. Software may be distributed on networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored on one or more computer readable media.

실시예에 따른 방법은 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 실시예를 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 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. Program commands recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. - includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language codes such as those produced by a compiler. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with limited drawings, those skilled in the art can apply various technical modifications and variations based on the above. For example, the described techniques may be performed in an order different from the method described, and/or components of the described system, structure, device, circuit, etc. may be combined or combined in a different form than the method described, or other components may be used. Or even if it is replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved.

Claims (10)

삭제delete 무인 비행체에서,
1인칭 시점 전방 촬영 영상(이하 FPV 영상)을 획득하는 FPV 카메라,
3D 깊이 맵 데이터를 획득하는 3D 깊이 센서,
상기 무인 비행체의 위치자세 데이터를 획득하는 위치자세 획득부,
상기 3D 깊이 맵 데이터 및 상기 위치자세 데이터를 획득 시간과 대응시켜 저장하는 저장부,
제1 제어 모드에서 원격 조종 장치로부터 전송되는 수동 조종 명령에 따라 상기 무인 비행체를 동작시키는 제어부, 및
상기 FPV 영상, 상기 FPV 영상의 획득 시간 및 상기 무인 비행체에서 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보를 상기 원격 조종 장치에 전송하고, 상기 원격 조종 장치로부터 상기 수동 조종 명령을 수신하는 통신부
를 포함하고,
상기 원격 조종 장치는 상기 FPV 영상 및 상기 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보를 화면에 표시하고,
상기 무인 비행체는 제2 제어 모드에서 상기 원격 조종 장치로부터 수신되는 반자율 조종 명령에 대응하여 동작하되 상기 3D 깊이 맵 데이터를 이용하여 장애물과 충돌을 회피하며,
상기 원격 조종 장치는,
제2 제어 모드가 선택되면 상기 수동 조종 명령 잔여 정보를 확인하여 상기 무인 비행체에서 미처리된 잔여 수동 조종 명령이 없는 것을 확인한 후, 반자율 조종 명령을 입력받기 위한 반자율 조종 명령 입력 인터페이스를 활성화시키는 무인 비행체.
in unmanned aerial vehicles,
An FPV camera that acquires a first-person view forward-looking image (hereinafter referred to as FPV image);
a 3D depth sensor acquiring 3D depth map data;
a position and attitude acquisition unit for obtaining position and attitude data of the unmanned aerial vehicle;
a storage unit for storing the 3D depth map data and the position/attitude data in correspondence with an acquisition time;
A controller for operating the unmanned aerial vehicle according to a manual control command transmitted from a remote control device in a first control mode; and
A communication unit configured to transmit the FPV image, the acquisition time of the FPV image, and manual control command residual information not processed in the unmanned aerial vehicle to the remote control device, and to receive the manual control command from the remote control device.
including,
The remote control device displays the FPV image and the unprocessed manual control command residual information on a screen;
The unmanned aerial vehicle operates in response to a semi-autonomous control command received from the remote control device in a second control mode, but avoids collision with an obstacle using the 3D depth map data;
The remote control device,
When the second control mode is selected, the unmanned aerial vehicle activates a semi-autonomous pilot command input interface for receiving a semi-autonomous pilot command after confirming that there is no unprocessed manual pilot command remaining in the unmanned aerial vehicle by checking the residual manual pilot command information. aircraft.
제 2 항에서,
상기 반자율 조종 명령은,
지정된 이동 목표점 또는 지정된 방향으로 장애물과 충돌을 회피하면서 상기 무인 비행체를 자율 비행하게 하는 명령인 무인 비행체.
In paragraph 2,
The semi-autonomous steering command,
An unmanned aerial vehicle, which is a command for autonomously flying the unmanned aerial vehicle while avoiding obstacles and collisions in a designated moving target point or in a designated direction.
제 3 항에서,
상기 제어부는,
상기 원격 조종 장치로부터 수신한 반자율 조종 명령에 대응하여 상기 무인 비행체를 이동시키되, 상기 3D 깊이 센서에서 실시간으로 획득되는 3D 깊이 데이터를 이용하여 장애물과 충돌을 회피하는 무인 비행체.
In paragraph 3,
The control unit,
An unmanned aerial vehicle that moves the unmanned aerial vehicle in response to a semi-autonomous control command received from the remote controller and avoids a collision with an obstacle by using 3D depth data obtained in real time from the 3D depth sensor.
제 3 항에서,
상기 반자율 조종 명령은 상기 원격 조종 장치에 표시된 FPV 영상에서 선택된 이동 목표점의 2D 영상 좌표 및 이동 목표점이 선택된 FPV 영상의 영상 획득 시간을 포함하며,
상기 제어부는 상기 이동 목표점이 선택된 FPV 영상의 영상 획득 시간에 대응하는 3D 깊이 맵 데이터 및 무인 비행체의 위치자세 데이터를 상기 저장부에서 추출하고, 상기 제어부는 상기 이동 목표점의 2D 영상 좌표, 상기 추출된 3D 깊이 맵 데이터 및 무인 비행체의 위치자세 데이터를 기초로 상기 이동 목표점의 3D 위치 좌표를 획득하는 무인 비행체.
In paragraph 3,
The semi-autonomous control command includes 2D image coordinates of a moving target point selected from the FPV image displayed on the remote control device and an image acquisition time of the FPV image in which the moving target point is selected,
The controller extracts 3D depth map data corresponding to the image acquisition time of the FPV image selected at the moving target point and position and attitude data of the unmanned aerial vehicle from the storage unit, and the controller extracts 2D image coordinates of the moving target point, the extracted An unmanned aerial vehicle that obtains 3D position coordinates of the moving target point based on 3D depth map data and position and attitude data of the unmanned aerial vehicle.
제 2 항에서,
상기 원격 조종 장치로부터 수색 목표점 위치 확인 명령을 수신하면, 수색 목표점의 3D 위치 좌표를 확인하여 상기 원격 조종 장치로 전송하고,
상기 수색 목표점 위치 확인 명령은 상기 원격 조종 장치에 표시된 FPV 영상에서 선택된 수색 목표점의 2D 영상 좌표 및 수색 목표점이 선택된 FPV 영상의 영상 획득 시간을 포함하며,
상기 제어부는 상기 수색 목표점이 선택된 FPV 영상의 영상 획득 시간에 대응하는 3D 깊이 맵 데이터 및 무인 비행체의 위치자세 데이터를 상기 저장부에서 추출하고, 상기 제어부는 상기 수색 목표점의 2D 영상 좌표, 상기 추출된 3D 깊이 맵 데이터 및 무인 비행체의 위치자세 데이터를 이용하여 상기 수색 목표점의 3D 위치 좌표를 확인하는 무인 비행체.
In paragraph 2,
When receiving a search target location confirmation command from the remote control device, the 3D position coordinates of the search target point are checked and transmitted to the remote control device;
The search target location confirmation command includes 2D image coordinates of a search target point selected from the FPV image displayed on the remote control device and an image acquisition time of the FPV image in which the search target point is selected,
The control unit extracts 3D depth map data corresponding to the image acquisition time of the FPV image selected at the search target point and position and attitude data of the unmanned aerial vehicle from the storage unit, and the control unit extracts 2D image coordinates of the search target point, the extracted An unmanned aerial vehicle that checks the 3D position coordinates of the search target point using 3D depth map data and position and attitude data of the unmanned aerial vehicle.
삭제delete 무인 비행체의 제어 방법에서,
상기 무인 비행체에서 획득되는 3D 깊이 맵 데이터와 상기 무인 비행체의 위치자세 데이터를 획득 시간과 대응시켜 상기 무인 비행체에서 저장하는 단계,
상기 무인 비행체에서 FPV 영상, 상기 FPV 영상의 획득 시간 및 상기 무인 비행체에서 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보를 원격 조종 장치에 전송하는 단계,
상기 원격 조종 장치에서 상기 FPV 영상 및 상기 미처리된 수동 조종 명령 잔여 정보를 화면에 표시하는 단계,
상기 원격 조종 장치로부터 수신된 수동 조종 명령에 따라 상기 무인 비행체를 동작시키는 단계,
상기 원격 조종 장치에서 제2 제어 모드가 선택되면 상기 수동 조종 명령 잔여 정보를 확인하여 상기 무인 비행체에서 미처리된 잔여 수동 조종 명령이 없는 것을 확인한 후, 반자율 조종 명령을 입력받기 위한 반자율 조종 명령 입력 인터페이스를 활성화시키는 단계,
상기 반자율 조종 명령 입력 인터페이스를 통해 입력된 반자율 조종 명령을 상기 원격 조종 장치에서 상기 무인 비행체로 전송하는 단계, 및
상기 원격 조종 장치로부터 수신되는 반자율 조종 명령에 대응하여 상기 무인 비행체를 동작시키되 상기 3D 깊이 맵 데이터를 이용하여 장애물과 충돌을 회피하는 단계
를 포함하고,
상기 반자율 조종 명령은,
지정된 이동 목표점 또는 지정된 방향으로 장애물과 충돌을 회피하면서 상기 무인 비행체를 자율 비행하게 하는 명령인 무인 비행체의 제어 방법.
In the control method of the unmanned aerial vehicle,
storing 3D depth map data obtained from the unmanned aerial vehicle and position/attitude data of the unmanned aerial vehicle in correspondence with an acquisition time in the unmanned aerial vehicle;
Transmitting an FPV image from the unmanned aerial vehicle, an acquisition time of the FPV image, and residual manual control command information not processed in the unmanned aerial vehicle to a remote control device;
displaying the FPV image and the unprocessed manual control command residual information on a screen in the remote control device;
Operating the unmanned aerial vehicle according to a manual control command received from the remote control device;
When the second control mode is selected in the remote control device, the manual control command residual information is checked to confirm that there is no unprocessed residual manual control command in the unmanned aerial vehicle, and then a semi-autonomous control command is input to receive a semi-autonomous control command. activating the interface;
Transmitting a semi-autonomous control command input through the semi-autonomous control command input interface from the remote control device to the unmanned aerial vehicle; and
Operating the unmanned aerial vehicle in response to a semi-autonomous control command received from the remote control device and avoiding a collision with an obstacle using the 3D depth map data
including,
The semi-autonomous steering command,
A control method of an unmanned aerial vehicle, which is a command for autonomously flying the unmanned aerial vehicle while avoiding collision with an obstacle in a designated moving target point or in a designated direction.
제 8 항에서,
상기 반자율 조종 명령은 상기 원격 조종 장치에 표시된 FPV 영상에서 선택된 이동 목표점의 2D 영상 좌표 및 이동 목표점이 선택된 FPV 영상의 영상 획득 시간을 포함하며,
상기 무인 비행체는 상기 이동 목표점이 선택된 FPV 영상의 영상 획득 시간에 대응하는 3D 깊이 맵 데이터 및 무인 비행체의 위치자세 데이터를 저장부에서 추출하고, 상기 이동 목표점의 2D 영상 좌표, 상기 추출된 3D 깊이 맵 데이터 및 무인 비행체의 위치자세 데이터를 기초로 상기 이동 목표점의 3D 위치 좌표를 획득하는 무인 비행체의 제어 방법.
In paragraph 8,
The semi-autonomous control command includes 2D image coordinates of a moving target point selected from the FPV image displayed on the remote control device and an image acquisition time of the FPV image in which the moving target point is selected,
The unmanned aerial vehicle extracts 3D depth map data corresponding to the image acquisition time of the FPV image at the moving target point and position and attitude data of the unmanned aerial vehicle from a storage unit, and 2D image coordinates of the moving target point and the extracted 3D depth map A method of controlling an unmanned aerial vehicle for acquiring 3D position coordinates of the moving target point based on data and position and attitude data of the unmanned aerial vehicle.
제 8 항에서,
상기 무인 비행체는 상기 원격 조종 장치로부터 수색 목표점 위치 확인 명령을 수신하면, 수색 목표점의 3D 위치 좌표를 확인하여 상기 원격 조종 장치로 전송하고,
상기 수색 목표점 위치 확인 명령은 상기 원격 조종 장치에 표시된 FPV 영상에서 선택된 수색 목표점의 2D 영상 좌표 및 수색 목표점이 선택된 FPV 영상의 영상 획득 시간을 포함하며,
상기 무인 비행체는 상기 수색 목표점이 선택된 FPV 영상의 영상 획득 시간에 대응하는 3D 깊이 맵 데이터 및 무인 비행체의 위치자세 데이터를 저장부에서 추출하고, 상기 수색 목표점의 2D 좌표 정보, 상기 추출된 3D 깊이 맵 데이터 및 무인 비행체의 위치자세 데이터를 이용하여 상기 수색 목표점의 3D 위치 좌표를 확인하는 무인 비행체의 제어 방법.
In paragraph 8,
When the unmanned aerial vehicle receives a search target position confirmation command from the remote control device, the 3D position coordinates of the search target point are checked and transmitted to the remote control device;
The search target location confirmation command includes 2D image coordinates of a search target point selected from the FPV image displayed on the remote control device and an image acquisition time of the FPV image in which the search target point is selected,
The unmanned aerial vehicle extracts 3D depth map data corresponding to the image acquisition time of the FPV image at which the search target point is selected and position and attitude data of the unmanned aerial vehicle from a storage unit, and 2D coordinate information of the search target point and the extracted 3D depth map A method of controlling an unmanned aerial vehicle for checking 3D position coordinates of the search target point using data and position and attitude data of the unmanned aerial vehicle.
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