KR20160074297A - Method for Tracing and Recovering Crashed Multirotor Body - Google Patents
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Abstract
본 발명은 추락하거나 제어 장치와의 통신이 두절되었을 때 용이하게 추적하여 회수할 수 있도록 하는 멀티로터형 무인비행체의 추적 및 회수방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레임 또는 하우징, 프레임 또는 하우징에 방사형으로 설치된 복수개의 프로펠러-모터 쌍을 포함하는 구동부, 원격지의 멀티로터 제어 장치와 통신하는 통신부, 비행을 제어하는 제어부 및 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 멀티로터의 회수방법으로서, (A) 상기 제어부가 멀티로터의 이상상태 여부를 감지하는 단계; (B) 이상상태가 감지되면 상기 제어부가 상기 통신부에 소정의 조난신호를 주기적으로 발신하도록 지시하는 단계; (C) 상기 통신부가 조난신호를 발신하는 단계; (D) 상기 원격지의 멀티로터 제어 장치가 상기 조난신호를 수신하여 조난신호가 발신되는 위치의 방향과 거리를 계산하는 단계:를 포함하는 조난된 멀티로터의 회수방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tracking and retrieving method of a multi-rotor type unmanned aerial vehicle which can be tracked and recovered easily when a vehicle falls or communication with a controller is interrupted. More particularly, A method for recovering a multi-rotor comprising: a driving unit including a plurality of propeller-motor pairs installed in a vehicle, a communication unit communicating with a multi-rotor control device at a remote location, a control unit controlling flight, Detecting whether the multi-rotor is in an abnormal state; (B) instructing the control unit to periodically transmit a predetermined distress signal to the communication unit when an abnormal state is detected; (C) the communication unit sending a distress signal; (D) calculating a direction and a distance of a position where the disturbance signal is transmitted by receiving the distress signal from the remote multi-rotor control device.
Description
본 발명은 무인기 중 멀티로터형 무인비행체의 회수방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 추락하거나 제어 장치와의 통신이 두절되었을 때 용이하게 추적하여 회수할 수 있도록 하는 멀티로터형 무인비행체의 추적 및 회수방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for collecting a multi-rotor type unmanned aerial vehicle in a UAV, and more particularly, to a method for tracking and recovering a multi-rotor type unmanned aerial vehicle which can be easily tracked and recovered when communication with a control device is broken. ≪ / RTI >
무인비행체(UAV)는 조종사 없이 지상에서의 원격조종 되거나 사전에 입력된 프로그램에 따라 비행체가 주위환경을 인식하고 판단하여 스스로 비행하는 비행체다. 무인비행체는 생명에 위협을 느끼거나, 인간의 능력으로는 한계가 있거나 오염돼 접근이 어렵거나, 오랜 시간 지루하게 해야 하는 임무를 편리하고 빠르고 안전하게 수행할 수 있다는 이점 때문에 매우 빠르게 발전하고 있다. 이에 따라 무인항공기는 현재의 군사용 위주에서 멀지 않아 민간용으로도 다양한 분야에서도 운용될 것으로 기대되고 있다.
Unmanned aerial vehicles (UAVs) are airplanes that fly independently on the ground without a pilot, so that the aircraft recognizes and judges the surrounding environment according to pre-programmed programs. Unmanned aerial vehicles are advancing very quickly because of the benefits of being able to carry out tasks that are life-threatening, limited by human capabilities, difficult to approach, pollute, or tedious for long periods of time, conveniently, quickly, and safely. As a result, unmanned aerial vehicles are expected to be used not only for military purposes but also for civilian use in various fields.
무인비행체는 비행방식에 따라 고정익형, 회전익형 및 수직이착륙형(VTOL)으로 구분된다. 회전익 무인비행체는 수직이착륙 기능, 전후 방향 이동 및 호버링(정지비행)이 가능하다는 등의 면에서 경계, 정찰시 고정익형에 비해 장점을 가진다. 회전익 무인비행체는 그 형태에 따라 여러 개의 회전익을 가지는 멀티로터형, 서로 반대방향으로 회전하는 두 개의 회전익을 가진 동축반전형 및 헬리콥터형 등으로 구분된다. Unmanned aerial vehicles are classified into fixed airfoil, rotor blade type, and vertical takeoff and landing type (VTOL) depending on the flight system. Rotating wing Unmanned aerial vehicles have advantages over fixed wing in border and reconnaissance in that they can perform vertical takeoff and landing, forward and backward movement, and hovering (stopping flight). Rotary wing Unmanned aerial vehicles are divided into multi-rotor type with several rotor blades, coaxial rotor type with two rotor blades rotating in opposite directions, and helicopter type.
한편, 무인비행체는 그 크기와 행동반경 등에 따라 개인이 휴대할 수 있는 대략 2m 이하 정도 크기이고 반경 10㎞ 이내 지역을 1시간 내로 비행하면서 영상과 소리 등을 무선으로 송신하고, 정보수집, 감시, 수색 등의 임무를 수행하는 소형 비행체와, 그 이상의 중대형 비행체가 있다.
Meanwhile, the unmanned aerial vehicle can transmit images and sounds wirelessly while flying within an area of less than 10 km within a radius of less than 2 meters, which can be carried by an individual according to its size and action radius, There are small aircrafts that perform missions such as search, and more and more medium and large aircrafts.
본 발명은 회전익형 중 멀티로터형인 무인비행체(이하 "멀티로터"라 칭함)에 관한 것이다. 멀티로터는, 프레임 또는 하우징, 프레임 또는 하우징에 방사형으로 설치된 복수개의 프로펠러-모터 쌍을 포함하는 구동부, 원격지의 멀티로터 제어 장치와 통신하는 통신부, 비행을 제어하는 제어부 및 전원을 공급하는 전원부를 포함하고 있는 것이 일반적이다. 8개의 로터를 가지는 멀티로터의 예시적 사진을 도 1에 첨부하였다.The present invention relates to a multi-rotor type unmanned aerial vehicle (hereinafter referred to as "multi-rotor" The multi-rotor includes a driving unit including a plurality of propeller-motor pairs radially installed in a frame or a housing, a frame or a housing, a communication unit communicating with the multi-rotor control unit at a remote place, a control unit controlling flight, . An exemplary photograph of a multi-rotor with eight rotors is given in Fig.
멀티로터는 정보수집용으로 군사 및 경찰분야, 재난 및 환경분야에서 필수적인 장비로 활용되고 있고, 근래에 동호회 레저용으로 일반 대중에게도 널리 점차 사용이 증가되면서 그 시장규모가 커지고 있다. 정부가 추산한 세계 무인항공기 시장은 2014년 7조원, 2023년 13조원 규모이며, 국내 시장도 향후 15년동안 1조6000억원 정도로 확대될 전망이다. 이에 따라 정부는 2022년까지 1995억원을 투입, '민간 무인항공기 실용화기술 개발'에 나설 계획이다.
Multi-rotor is used as information gathering device in military and police field, disaster and environmental field. Recently, it has been widely used for leisure clubs for leisure clubs. The government estimates that the global unmanned aerial vehicle market will reach 7 trillion won in 2014 and 13 trillion won in 2023, and the domestic market is expected to expand to 1.60 trillion won over the next 15 years. As a result, the government plans to put in 1995 billion by 2022, and to develop technology for the commercialization of civilian unmanned aerial vehicles.
한편, 소형 멀티로터는 중량문제 때문에 대용량의 배터리를 탑재할 수 없으므로 비교적 비행시간이 짧고 따라서 운행반경도 좁을 수밖에 없다. 따라서 조종자의 실수로 멀티로터가 회항할 수 있는 전원이 남아있지 않은 상태까지 비행하거나, 운행반경을 넘어서 비행하는 경우 멀티로터를 통제할 수 없게 되어 추락에 이르게 될 가능성이 크다. 또한 무선통신에 의해 조정되는 멀티로터의 특성상 무선 통신 가능거리를 이탈하는 경우 또는 방해전파나 통신장애물 등에 의해 기체와 조종장치 사이의 통신이 두절되는 경우에도 통제되지 않은 멀티로터가 결국 추락하게 될 수 있다.On the other hand, a small multi-rotor can not be loaded with a large capacity battery due to its weight problem, so that the flight time is relatively short and therefore the operating radius is too narrow. Therefore, there is a high possibility that the multi-rotor will fly to a state where there is no power to turn the multi-rotor due to the operator's mistake, or the multi-rotor can not be controlled if the fly exceeds the travel radius. Also, in the case of deviating from the wireless communication possible distance due to the characteristics of the multi-rotor controlled by the wireless communication, or when the communication between the gas and the control device is interrupted by jamming radio waves or communication obstacles, the uncontrolled multi- have.
이렇게 멀티로터가 통제를 벗어나 추락하면 추락지점을 찾기 어려워 멀티로터 운행으로 획득했던 각종 정보뿐 아니라 고가의 비행체 및 이에 장착된 카메라 및 스테빌라이저 짐벌 등과 같은 임무장비를 유실함으로써 경제적 시간적인 손실이 발생하게 된다.If the multi-rotor is out of control, it will be difficult to find the crash point. It will cause loss of economic and time-related loss due to loss of mission equipment such as expensive flying objects, cameras and stabilizer gimbals do.
그러나 현재까지 이러한 소형 무인 비행체의 유실에 대처할 수 있는 어떠한 장치나 방법도 제시된 바가 없어 조종자가 대략적인 추락지점을 추정하여 위치이동하면서 육안으로 찾는 방법밖에 없었다. 즉, 수많은 외적요인에 의해 기체가 추락하거나 기체가 조종자의 가시범위 밖으로 사라지는 경우가 발생될 수 있는데 이러한 경우 기체의 위치정보를 알 수 있는 방법이 없어 고가의 장비와 탑재된 기재를 회수할 방법이 마땅히 없는 실정이다. 때문에 기체의 위치정보를 육안으로 확인하거나 다른 기체를 지상에서 비행시켜 지상을 검색하는데 많은 시간과 비용을 허비해야만 하는 것이 현실이다.
However, until now, no device or method to cope with the loss of such a small unmanned aerial vehicle has been proposed, and there was no way to navigate the position of the navigator while estimating the approximate crash point. In other words, a number of external factors may cause the gas to fall or the gas to disappear beyond the visible range of the operator. In such a case, there is no way to know the position information of the gas, so that expensive equipment and a method of recovering the mounted substrate It is not true. Therefore, it is a reality that the time and expense must be wasted for visually checking the position information of the gas or searching for the ground by flying another gas on the ground.
등록특허 10-1306530는, 조종사 또는 승무원 등이 해상이나 육상에서 조난을 당했을 때 조난신호를 자동으로 발신하여 원거리에서도 조난 위치를 쉽게 식별할 수 있도록 하는 조난신호 자동발신장치를 제시하고 있다. 이 발신장치는 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신기 및, 상기 GPS 수신기를 통해 수신된 GPS 신호로부터 현재의 위치정보를 획득한 후 상기 현재의 위치 정보를 무선 통신을 통해 송신하는 무선 송신부를 포함하고 있다. Japanese Patent Application No. 10-1306530 proposes a distress signal automatic transmission device that automatically transmits a distress signal when a pilot or a crew is distressed on the sea or on land, thereby making it possible to easily identify the distress location even at a long distance. The transmitting apparatus includes a GPS receiver for receiving GPS signals, and a wireless transmitter for acquiring current position information from GPS signals received through the GPS receiver and transmitting the current position information through wireless communication.
공개특허 10-2010-0084061은 차량, 선박 등 운송수단에 설치된 위성항법단말기가 주기적으로 위치를 관리시스템으로 전송하면서 사고발생시 수동 전송 또는 자동으로 감지하여 관리시스템으로 자동 전송하는 위성항법단말기를 이용한 사고감지 및 예방 시스템에 관한 것이다.[0005] Patent Literature 10-2010-0084061 discloses a system in which a satellite navigation terminal installed in a vehicle such as a vehicle or a ship periodically transmits a position to a management system, manually transmits or automatically detects an accident, Detection and prevention system.
등록특허 10-1356022에는 조난자가 용이하게 휴대 및 착용 가능한 소형 단말기 형태로 이루어져서, GPS 위성 통신 및 멀티미디어 위성 통신을 이용하여 조난자의 현재 조난 위치 및 조난 상태를 구조대 측에 신속하고 정확하게 제공할 수 있도록 하는 위성 통신을 이용한 조난 위치 제공 장치 및 그 방법이 제시되어 있다.Patent No. 10-1356022 discloses that a distressed person is formed as a portable terminal that can be easily carried and worn so that the current distress location and the distress situation of the disaster can be quickly and accurately provided to the rescue party using GPS satellite communication and multimedia satellite communication A device for providing a distress location using satellite communication and a method thereof have been proposed.
등록특허 10-1288260는 비행체에 GPS 수신기를 탑재하여 GPS 수신기에 의하여 산출된 비행체의 위치정보를 지상 관제소로 전송하고, 지상 관제소는 그러한 GPS 위치정보에 기초하여 비행체의 위치를 파악하여 비행체의 안전한 착륙을 유도하는 관제 시스템을 제시하고 있다.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-1288260 discloses a method of transmitting a position information of a flying object calculated by a GPS receiver to a ground station by mounting a GPS receiver on a flight body, and the ground controller can determine the position of the flying object based on such GPS position information, And the control system.
그러나 이러한 장치나 방법들은 차량, 비행기, 헬기나 배와 같은 대형 운송수단에 장착되거나 인체에 착용된 상태에서 조난시에 인명구조를 위한 것이기에 고가이며 부피와 중량이 커서 최대한 경제적이고 경량일 것을 요하는 멀티로터에는 적용될 수 없다. 또한 이들에 의하면 GPS 위성통신이 이루어져야 하므로 출력이 높은 통신수단이 필요하며, 전원 소비가 많기 때문에 비교적 대용량의 배터리가 필요하다. However, these devices and methods are expensive, costly, and weight-saving for life-saving purposes when mounted on a large vehicle such as a vehicle, airplane, helicopter or ship, It can not be applied to multi-rotor. In addition, according to these methods, a GPS satellite communication must be performed, so a communication means having a high output is required, and a relatively large capacity battery is required because of high power consumption.
이들 종래기술에 의하면 물과 접촉했을 때 작동하거나, 평소에도 주기적으로 작동하거나, 사람이 직접 작동시키는 방식이어서 무인 비행체인 멀티로터에 적용될 수 없다.These conventional methods can not be applied to a multi-rotor, which is a unmanned aerial vehicle, because it operates when it is in contact with water, is normally operated periodically, or is directly operated by a person.
또한 종래 소형 무인 비행체가 추락하는 등 조난되었을 때 이를 회수하는 장치나 방법에 대한 것은 알려진 바 없는 것이 현실이다.
Also, it is a reality that there is no known apparatus or method for recovering a small unmanned aerial vehicle when it is distressed.
본 발명은 고가이며 중량이 많이 나가고 배터리 소모가 큰 종래의 조난신호 발신장치 내지 위성항법단말기와 같은 추가적 장치를 필요로 하지 않는, 소형 무인 멀티로터에 적용할 수 있는 조난신호 발생 및 조난된 멀티로터의 회수방법을 제공하고자 한다.The present invention is applicable to a small unmanned multi-rotor which does not require additional devices such as a conventional distress signal transmitting device or a satellite navigation terminal which is expensive, And the like.
또한 본 발명은 조난상황이 되었을 때 배터리의 소비를 최소화하는 간단한 방법으로 이를 인식하고 자동으로 조난신호를 발생시킴으로써 조난된 멀티로터의 회수를 위한 가용시간을 증가시킬 수 있는 조난신호 발생 및 조난 멀티로터의 회수방법을 제공하고자 한다.
The present invention also relates to a method for generating a distress signal and distress multi-rotor which can increase the available time for the recovery of the disturbed multi-rotor by recognizing it by a simple method of minimizing battery consumption when a distress situation occurs, And the like.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 프레임 또는 하우징, 프레임 또는 하우징에 방사형으로 설치된 복수개의 프로펠러-모터 쌍을 포함하는 구동부, 원격지의 멀티로터 제어 장치와 통신하는 통신부, 비행을 제어하는 제어부 및 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 멀티로터의 회수방법으로서, (A) 상기 제어부가 멀티로터의 이상상태 여부를 감지하는 단계; (B) 이상상태가 감지되면 상기 제어부가 상기 통신부에 소정의 조난신호를 주기적으로 발신하도록 지시하는 단계; (C) 상기 통신부가 조난신호를 발신하는 단계; (D) 상기 원격지의 멀티로터 제어 장치가 상기 조난신호를 수신하여 조난신호가 발신되는 위치의 방향과 거리를 계산하는 단계:를 포함하는 조난된 멀티로터의 회수방법에 관한 것이다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a control system for a vehicle, comprising: a driving unit including a plurality of propeller-motor pairs radially installed in a frame or a housing, a frame or a housing; a communication unit communicating with the multi- A method of recovering a multi-rotor including a power supply for supplying power, the method comprising: (A) detecting whether the multi-rotor is in an abnormal state; (B) instructing the control unit to periodically transmit a predetermined distress signal to the communication unit when an abnormal state is detected; (C) the communication unit sending a distress signal; (D) calculating a direction and a distance of a position where the disturbance signal is transmitted by receiving the distress signal from the remote multi-rotor control device.
이러한 본 발명에 의하면, 소형 멀티로터에 추가적인 부담을 주지 않으면서도 조난신호를 발생시켜 이를 용이하게 회수할 수 있게 된다.According to the present invention, it is possible to generate a distress signal without any additional burden on the small multi-rotor and easily recover it.
따라서 본 발명에 의하면 멀티로터가 고장으로 또는 사용자의 조종미숙으로 추락하는 경우에도 고가의 멀티로터와 여기에 장착된 고가의 임무장비를 용이하게 회수할 수 있게 됨으로써 경제적 부담을 감소시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention, even when the multi-rotor is crashed due to a failure or a user's inoperability, the expensive multi-rotor and the expensive mission equipment mounted thereon can be easily recovered, thereby reducing the economic burden.
또한 본 발명에 의하면 소정 임무의 수행 중 또는 수행 후에 멀티로터가 추락하였을 때 이를 신속하게 회수함으로써 획득된 정보의 노출을 막고 정보를 활용할 수 있게 된다.
In addition, according to the present invention, when the multi-rotor falls during or after execution of a predetermined mission, it can be quickly recovered to prevent exposure of the acquired information and utilize the information.
도 1은 8개의 로터를 가지는 멀티로터의 예시적 사진.
도 2는 본 발명에 의한 멀티로터의 회수방법이 적용되는 멀티로터 기체와 멀티로터 제어 장치의 관계를 보여주는 개념도.
도 3은 본 발명에 의한 멀티로터의 회수방법에 따른 각 요소들의 작동관계도.Figure 1 is an exemplary photograph of a multi-rotor with eight rotors.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a relation between a multi-rotor gas and a multi-rotor control apparatus to which the method of recovering a multi-rotor according to the present invention is applied.
FIG. 3 is an operating relationship diagram of each element according to the method of recovering a multi-rotor according to the present invention. FIG.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다. 또한 청구범위의 구성요소에 도면부호가 병기되어 있는 경우, 이는 설명 위한 예시적인 것일 뿐 도면부호가 구성요소를 한정하려는 의도가 아님도 명백할 것이다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the appended drawings illustrate only the contents and scope of technology of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention based on these examples. It is also to be understood that when an element of a claim is referred to by reference to an element, it is for the purpose of illustration only and is not intended to limit the element.
본 발명은, 프레임 또는 하우징, 프레임 또는 하우징에 방사형으로 설치된 복수개의 프로펠러-모터 쌍을 포함하는 구동부, 원격지의 멀티로터 제어 장치와 통신하는 통신부, 비행을 제어하는 제어부 및 전원을 공급하는 전원부를 포함하는 통상적인 소형 무인 멀티로터가 조난되거나 유실되었을 때 멀티로터의 회수방법에 관한 것이다. 멀티로터는 운용자에 의해 사전에 예를 들면 제어부에 저장된 운행방법에 따라 자율비행하는 유형도 가능하지만, 소형-경량이라는 태생적 특성상 원격지의 멀티로터 제어 장치(예를 들면 리모트 콘트롤러)와의 무선통신을 통해 운용자에 의해 수동으로 조종되는 것이 일반적이다. 본 발명은 자동 또는 수동 운행하는 멀티로터 모두를 대상으로 한다. 도 2에는 본 발명에 의한 멀티로터의 회수방법이 적용되는 멀티로터 기체와 멀티로터 제어 장치의 관계를 보여주는 개념도를 도시하였다.The present invention includes a driving unit including a plurality of propeller-motor pairs radially installed in a frame or a housing, a frame or a housing, a communication unit for communicating with the multi-rotor control unit at a remote place, a control unit for controlling the flying, To a method of recovering a multi-rotor when the conventional small unmanned multi-rotor is distressed or lost. The multi-rotor can be autonomously operated by the operator in accordance with the operating method stored in the control unit. However, due to its inherent small size and light weight, wireless communication with a multi-rotor control device (for example, a remote controller) It is common to operate manually by the operator through. The present invention is directed to both multi-rotors operating automatically or manually. FIG. 2 is a conceptual diagram showing the relationship between the multi-rotor gas and the multi-rotor control apparatus to which the multi-rotor recovery method according to the present invention is applied.
이러한 본 발명에 의한 멀티로터의 회수방법은, (A) 상기 제어부가 멀티로터의 이상상태 여부를 모니터링하는 단계; (B) 이상상태가 감지되면 상기 제어부가 상기 통신부에 소정의 조난신호를 발신하도록 지시하는 단계; (C) 상기 통신부가 조난신호를 발신하는 단계; (D) 상기 원격지의 멀티로터 제어 장치가 상기 조난신호를 수신하는 단계:를 포함한다. 본 발명에 의한 멀티로터의 회수방법에 따른 각 요소들의 작동관계도 일부를 도 3에 도시하였다.The method for recovering a multi-rotor according to the present invention comprises the steps of: (A) monitoring whether the multi-rotor is in an abnormal state; (B) instructing the control unit to send a distress signal to the communication unit when an abnormal condition is detected; (C) the communication unit sending a distress signal; (D) receiving the distress signal from the multi-rotor control device at the remote location. FIG. 3 shows a part of the operating relationship of each element according to the method of collecting the multi-rotor according to the present invention.
본 발명에 의한 멀티로터의 회수방법은 크게 보아 ⓐ 이상상태를 모니터링하여 이상상태를 인식하는 과정(단계A) ⓑ 조난신호를 발신하는 과정(단계B, C) ⓒ 조난신호를 수신하는 과정(단계D) 및 ⓓ 멀티로터의 위치를 계산하고 탐색하여 회수(추적)하는 과정으로 나누어진다.The method for recovering a multi-rotor according to the present invention is characterized in that it comprises: a process of recognizing an abnormal state by monitoring an abnormal state (step A), a process of transmitting a distress signal (steps B and C), a process of receiving a distress signal D), and (d) calculating, searching, and tracking (tracking) the position of the multi-rotor.
본 발명에 의한 멀티로터의 회수방법에서 가장 핵심이 되는 것은 ⓐ 이상상태를 모니터링하여 이상상태를 인식하는 과정(단계A)으로서, 특히 어떠한 상황을 '이상상태'라 할 것인가이다. 이하에서 가능한 '이상상태'의 상황과 이를 모니터링하는 방법에 대해 예시적으로 설명한다.
The most important point in the method of recovering a multi-rotor according to the present invention is a process (step A) for monitoring an abnormal state by monitoring an abnormal state, and in particular, what state is referred to as an abnormal state. Hereinafter, the situation of an 'abnormal state' and a method of monitoring the 'abnormal state' will be exemplified.
① 소정의 간격으로 멀티로터 제어 장치와 통신하도록 설정되어 있는 자율비행모드 멀티로터에서 정해진 소정시간동안 통신이 이루어지지 않거나, 원격지의 멀티로터 제어 장치인 리모트 콘트롤러에 의한 수동조종형 멀티로터에서 정해진 소정시간동안 통신이 이루어지지 않을 수 있다. 이러한 경우 멀티로터는 더 이상 통제되지 않고 최종 비행상태를 그대로 유지하도록 기본설정되어 있는 것이 일반적이다. 따라서 이러한 상황이 되면 배터리의 전원이 모두 소모될 때까지 임의로 비행하다가 추락해 버리는 일이 발생한다. 따라서 상기 제어부는, 상기 통신부가 원격지의 멀티로터 제어 장치로부터의 신호를 소정시간동안 수신하지 못하였을 때 이상상태로 인식하도록 하는 것이 바람직하다.
(1) In the autonomous flight mode multi-rotor, which is set to communicate with the multi-rotor control device at predetermined intervals, communication is not performed for a predetermined time or when a predetermined time The communication may not be performed. In this case, the multi-rotor is no longer under control and is generally set to keep the final flight state intact. Therefore, in such a situation, the battery may be randomly flown down until it is exhausted. Therefore, it is preferable that the control unit recognize the abnormal state when the communication unit fails to receive the signal from the multi-rotor control device at the remote place for a predetermined time.
② 상기 통신부가 소정의 간격으로 멀티로터 제어 장치와 통신이 원활하게 이루어지고 있더라도 멀티로터 자체에 고장이나 하자가 발생하는 경우 역시 멀티로터가 통제에서 벗어나게 되므로 대개는 곧바로 추락에 이르게 된다. 따라서 멀티로터에 고장이나 하자가 발생하면 이를 이상상태로 인식하는 것이 좋다. 통신부에 고장이 있는 경우 위 ①에 해당하므로, 여기서 고려되는 주된 고장이나 하자는 구동부에서 발생하는 것이다. 따라서 상기 제어부는, 상기 구동부의 복수개의 프로펠러-모터 쌍 중 어느 하나라도 제어신호에 따라 작동하지 않는 경우 이상상태로 인식하도록 설정하는 것이 좋다. (2) Even if the communication unit smoothly communicates with the multi-rotor control device at a predetermined interval, even if the multi-rotor itself fails or is defected, the multi-rotor will be out of control. Therefore, when a malfunction or defect occurs in the multi-rotor, it is recommended to recognize it as an abnormal state. If there is a failure in the communication part, it corresponds to the above (1), so that the main failure or defect considered here is generated in the driving part. Therefore, it is preferable that the control unit is configured to recognize the abnormal state when any one of the plurality of propeller-motor pairs of the driving unit does not operate according to the control signal.
이를 위해 제어부와 각 프로펠러-모터 쌍 사이에 소정의 모니터링 장치를 추가할 수 있다. 예를 들면, 모터를 제어하는 변속기 보드와 비행을 제어하는 FCC(메인제어보드) 사이에 변속기 보드의 상태(회전중인지 아닌지)를 감지할 수 있는 센서를 장착하는 등 양방향 통신이 가능하도록 한다.
To this end, a predetermined monitoring device may be added between the control unit and each propeller-motor pair. For example, bidirectional communication is possible by mounting a sensor between the transmission board controlling the motor and the FCC (main control board) controlling the flight to detect the state of the transmission board (whether it is rotating or not).
③ 한편, 통신도 원활하고 기계적 고장도 전혀 없는 상황에서도 갑작스런 돌풍이 불어 추락하거나 고려하지 않고 있던 나무나 건물, 전선 등 지형지물에 충돌하여 추락하는 상황도 발생할 수 있다. 이러한 상황을 이상상태로 인식할 수 있도록, 멀티로터에 압력센서, 충격센서 또는 가속도센서를 추가로 장착해 두고 압력센서, 충격센서 또는 가속도센서로부터 사전에 설정된 기준값 이상의 충격 또는 가속도변화가 발생할 때 상기 제어부는 이를 이상상태로 인식하도록 프로그램되어 있는 것이 바람직하다.
③ On the other hand, there may be situations where sudden gusts blow up and collide with the topographical materials such as trees, buildings, wires, etc., which have not been taken into consideration, even when communication is smooth and there is no mechanical failure. In order to recognize such a situation as an abnormal state, a pressure sensor, an impact sensor or an acceleration sensor is additionally mounted on the multi-rotor, and when an impact or an acceleration change exceeding a predetermined reference value from the pressure sensor, the impact sensor, It is preferable that the control unit is programmed to recognize this as an abnormal state.
④ 압력센서, 충격센서 또는 가속도센서가 추가로 장착되어 있다면, 위 ②에서 "회전감지센서 및 양방향통신"이 없이도 복수개의 프로펠러-모터 쌍 중 어느 하나라도 제어신호에 따라 작동하지 않고 있는지 여부를 파악할 수 있을 것이다. 예를 들어 상기 제어부가 지시한 구동형태와는 다른 압력값, 충격값 또는 가속도값이 센싱되는 일이 소정시간동안 반복된다면 프로펠러-모터 쌍 중 최소한 어느 하나가 고장임을 유추할 수 있다. 이를 위해 상기 제어부는 각종 센싱값으로부터 멀티로터의 비행상태(status)를 실시간으로 계산하여 평가하는 기능을 가진다.
④ If additional pressure sensor, impact sensor or acceleration sensor is installed, it is possible to determine whether any one of a plurality of propeller-motor pairs does not operate according to the control signal without "rotation sensor and bidirectional communication" It will be possible. For example, if it is repeated for a predetermined time that a pressure value, an impact value, or an acceleration value different from the driving type indicated by the control unit is sensed, it can be inferred that at least one of the propeller-motor pairs is defective. To this end, the controller has a function of calculating and evaluating the status of the multi-rotor in real time from various sensed values.
⑤ 또한 멀티로터 운용자가 원격지의 멀티로터 제어 장치를 이용하여 멀티로터를 조종하다가 통신에는 문제가 없는데 부주의에 의해서 또는 지형지물에 의해 멀티로터가 시야에서 사라질 수가 있다. 이러한 경우 조종을 위한 시각적 정보가 없어지기 때문에 정상적인 조종이 불가능하게 되어 추락에 이를 가능성이 높다. 또한 멀티로터로부터의 상태정보로 보아 배터리 전원량이 멀티로터의 회항에 충분하지 않게 될 수도 있다. 이렇게 되면 회항중에 멀티로터가 추락하게 된다. ⑤ In addition, the multi-rotor operator can control the multi-rotor by using the remote multi-rotor control device, and there is no problem in communication. The multi-rotor may disappear from the field due to carelessness or by the feature. In this case, there is a high probability that normal control can not be done because the visual information for the control is lost. Also, from the status information from the multi-rotor, the amount of battery power may not be enough for the rotation of the multi-rotor. This causes the multi-rotor to fall during the rotation.
따라서 위와 같은 상황이 인지되면 조종자는 원격지의 멀티로터 제어 장치에서 통신부로 조난상태에 돌입하라는 소정의 신호를 전송하고, 상기 제어부는 통신부가 이러한 조난상태 돌입 지시신호를 수신하였을 때 이상상태로 인식하도록 한다.
Accordingly, when the above situation is recognized, the controller transmits a predetermined signal to the communication unit from the multi-rotor control device at the remote location to recognize the abnormal state when the communication unit receives the distress state start instruction signal do.
이상과 같은 다양한 이상상태에 이르면 제어부가 상기 통신부에 소정의 조난신호를 발신하도록 지시하고(단계B), 이에 따라 통신부는 사전에 정해진 소정의 조난신호를 발신하는 것이다(단계C)Upon reaching the various abnormal states as described above, the control unit instructs the communication unit to send a predetermined distress signal (step B), and accordingly the communication unit transmits a predetermined distress signal determined in advance (step C)
조난신호는 ISM(Industrial Scientic and Medical) 중 통신분야에서 주로 많이 사용되는 주파수영역인 9MHz, 2.4GHz, 5GHz 중 어느 하나의 대역인 것이 좋다. 조난신호를 연속적으로 발신하게 되면 배터리 전원이 빠르게 소모되므로 조난신호는 간헐적으로, 예를 들면 2~5초에 1회 정도로 발신되도록 하는 것이 바람직하다.
The distress signal may be any one of 9 MHz, 2.4 GHz, and 5 GHz, which is a frequency region mainly used in the communication field of ISM (Industrial Scientific and Medical). When the distress signal is continuously transmitted, the battery power is quickly consumed, so that the distress signal is preferably transmitted intermittently, for example, once every 2 to 5 seconds.
한편, 상기 전원부 또는 통신부에 별도의 보조 배터리, 예를 들면 소형 리튬폴리머 전지를 두어 메인 배터리의 전원이 소진되었거나, 추락 등으로 배터리 전원라인이 훼손되었을 때 메인 배터리와는 무관하게 전원부 또는 통신부가 동작할 수 있도록 하는 것이 좋다. 이때 상기 보조 배터리는 평소에는 슬립보드를 유지하다가 메인 배터리로부터의 전원공급이 중단되었을 때 작동상태가 되도록 설계된다.
In the meantime, when the power supply unit or the communication unit is provided with a separate auxiliary battery, for example, a small lithium polymer battery, the power supply unit or the communication unit operates independently of the main battery when the main battery is exhausted or the battery power supply line is damaged due to a fall It is good to be able to do it. At this time, the auxiliary battery is normally designed to maintain the sleep board and to be in an operating state when power supply from the main battery is interrupted.
원격지의 멀티로터 제어 장치는 멀티로터에서 발신되는 조난신호를 수신하게 된다. 이때 상기 멀티로터 제어 장치는 조종장치(리모트 콘트롤러)와 일체화되어 있을 수도 있고 조난신호를 전문적으로 수신하여 계산하는 전용 위치추적기일 수도 있다. 이때 멀티로터 제어 장치는 '신호수신' 기능만 사용하게 되므로 배터리의 소모량이 매우 적게 되는데, 이는 조난된 멀티로터를 추적할 시간적 여유가 많아짐을 의미한다. 조난신호를 수신한 원격지의 멀티로터 제어 장치는 조난신호를 추적하여 멀티로터 조난위치의 방향과 거리를 계산하고, 운용자는 이 정보에 따라 멀티로터를 추적하여 회수하게 되는 것이다. The multi-rotor control device at the remote location receives the distress signal originating from the multi-rotor. At this time, the multi-rotor control device may be integrated with the control device (remote controller) or may be a dedicated position tracker that professionally receives and calculates the distress signal. At this time, since the multi-rotor control device uses only 'signal receiving' function, the battery consumption is very small, which means that there is a lot of time to track the disturbed multi-rotor. The multi-rotor control device at the remote site receiving the distress signal tracks the distress signal to calculate the direction and distance of the multi-rotor distress position, and the operator tracks and collects the multi-rotor according to the information.
본 발명에서 상기 원격지의 멀티로터 제어 장치는, 수동 조종을 위한 RC 조종기와 무인항법 제어장치인 GCS(Ground Control System)을 포함할 수 있다.In the present invention, the remote control multi-rotor control apparatus may include an RC controller for manual control and a ground control system (GCS) which is an unmanned navigation control device.
"신호추적"을 위한 다양한 방법들이 종래 널리 알려져 있어 당업자는 이를 적절히 선택하여 적용할 수 있을 것이므로 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.
Various methods for "signal tracking" are well known in the art and a person skilled in the art will be able to select and apply them appropriately.
한편, 소형 멀티로터에 있어서 본 발명과 같은 조난신호 발신과 수신을 통한 회수방법이 종래 알려진 바 없다. 따라서 본 발명에서 멀티로터의 '이상상태'를 감지한 후 '조난신호 발신' 사이에 어떠한 조치를 취할 것인지에 대한 정보도 당연히 존재하지 않는다.On the other hand, in the case of a small multi-rotor, there is no known method for recovering a disturbance signal through the transmission and reception of a disturbance signal as in the present invention. Therefore, in the present invention, there is naturally no information as to what action to take between the 'distress signal transmission' after detecting the 'abnormal state' of the multi-rotor.
어떠한 상황이건 '조난'된 멀티로터가 최대한 손상받지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명에서 상기 제어부는, 이상상태가 감지되면 멀티로터가 착륙되도록 제어한 후 조난신호 발신 이외의 작동을 멈추도록 하는 것이 좋다. 이를 통해 멀티로터의 손상이 최대한 방지될 뿐 아니라 배터리 전원의 사용을 최소화하여 조난신호를 발신하는 시간을 최대한 확보할 수 있게 된다.
In any case, it is desirable that the 'distressed' multi-rotor is not damaged as much as possible. Therefore, in the present invention, it is preferable that, when the abnormal state is detected, the control unit controls the multi-rotor to land and stops the operation other than the distress signal origination. This not only prevents damage to the multi-rotor as much as possible, but also minimizes the use of battery power to maximize the time to send a distress signal.
Claims (8)
(A) 상기 제어부가 멀티로터의 이상상태 여부를 모니터링하는 단계;
(B) 이상상태가 감지되면 상기 제어부가 상기 통신부에 소정의 조난신호를 발신하도록 지시하는 단계;
(C) 상기 통신부가 조난신호를 발신하는 단계;
(D) 상기 원격지의 멀티로터 제어 장치가 상기 조난신호를 수신하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조난된 멀티로터의 추적 및 회수방법.
A driving section including a plurality of propeller-motor pairs radially disposed in a frame or housing, a frame or a housing, a communication section in communication with a remote multi-rotor control device, a control section for controlling the flight and a power section for supplying power. As a method for tracking and recovering a multi-rotor,
(A) monitoring whether the controller is in an abnormal state of the multi-rotor;
(B) instructing the control unit to send a distress signal to the communication unit when an abnormal condition is detected;
(C) the communication unit sending a distress signal;
(D) receiving the distress signal from the remote control device;
Wherein the method comprises the steps of:
상기 제어부는,
상기 통신부가 원격지의 멀티로터 제어 장치로부터의 신호를 소정시간동안 수신하지 못하였을 때 이상상태로 인식하는 것을 특징으로 하는 조난된 멀티로터의 추적 및 회수방법.
The method according to claim 1,
Wherein,
And when the communication unit fails to receive a signal from the multi-rotor control unit at a remote location for a predetermined period of time, the communication unit recognizes the abnormal state as an abnormal state.
상기 제어부는,
상기 구동부의 복수개의 프로펠러-모터 쌍 중 어느 하나라도 제어신호에 따라 작동하지 않는 경우 이상상태로 인식하는 것을 특징으로 하는 조난된 멀티로터의 추적 및 회수방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein,
And if any one of the plurality of propeller-motor pairs of the drive unit does not operate in accordance with a control signal, recognizes an abnormal state.
상기 제어부는,
압력센서, 충격센서 또는 가속도센서를 추가로 가지고 있어 상기 압력센서, 충격센서 또는 가속도센서로부터 사전에 설정된 기준값 이상의 압력의 변화, 충격 또는 가속도변화가 발생할 때 이상상태로 인식하는 것을 특징으로 하는 조난된 멀티로터의 추적 및 회수방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein,
A shock sensor, or an acceleration sensor, and recognizes an abnormal state when a change in pressure or an impact or a change in acceleration occurs over a predetermined reference value from the pressure sensor, the impact sensor, or the acceleration sensor. Tracking and recovery of multi - rotor.
상기 제어부는,
압력센서, 충격센서 또는 가속도센서를 추가로 가지고 있어, 상기 구동부로 보내는 제어신호에 따라 예상되는 압력의 변화, 충격량 또는 가속도변화와 다른 값이 감지되면 이상상태로 인식하는 것을 특징으로 하는 조난된 멀티로터의 추적 및 회수방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein,
An impact sensor, or an acceleration sensor, and recognizes an abnormal state when a value different from a pressure change, an impact amount, or an acceleration change is detected according to a control signal sent to the driving unit, Tracking and recovery of rotor.
상기 제어부는,
상기 통신부가 원격지의 멀티로터 제어 장치로부터 조난상태에 돌입하라는 소정의 신호를 수신하였을 때 이상상태로 인식하는 것을 특징으로 하는 조난된 멀티로터의 추적 및 회수방법.
The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the communication unit recognizes an abnormal state when receiving a predetermined signal from the multi-rotor control device at a remote place to enter a distress state.
상기 제어부는,
이상상태가 감지되면 멀티로터가 착륙되도록 제어한 후 조난신호 발신 이외의 작동을 멈추도록 하는 것을 특징으로 하는 조난된 멀티로터의 추적 및 회수방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein,
And controlling the multi-rotor to be landed when an abnormal condition is detected, and stopping the operation other than sending a distress signal.
상기 원격지의 멀티로터 제어 장치는,
수동 조종을 위한 RC 조종기와 무인항법 제어장치인 GCS(Ground Control System)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조난된 멀티로터 추적 및 회수 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
The multi-rotor control apparatus of the remote location,
And a ground control system (GCS) which is an unmanned navigation control device.
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Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20160518 Patent event code: PE09021S01D |
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Patent event date: 20160906 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20160518 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |