KR102568956B1 - 비행체의 충돌 방지 방법 - Google Patents

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Abstract

주변 비행체 또는 주변 기지국으로부터 풍속 및 풍향 정보를 수신받는 운항 비행체의 충돌 방지 방법이 개시된다.
상기 운항 비행체의 충돌 방지 방법은, 상기 운항 비행체의 운항 시작 후, 다른 좌표에 있는 주변 비행체 또는 주변 기지국으로부터 풍속 및 풍향 정보를 수신받는 단계와, 상기 주변 비행체 또는 상기 주변 기지국으로부터 사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 계산하는 단계와, 상기 계산된 안전 거리와 상기 운항 비행체 및 상기 주변 비행체의 현재 위치를 공유하는 단계와, 상기 계산된 안전 거리의 중첩 영역이 존재하는지 확인하는 단계 및 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 확보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

비행체의 충돌 방지 방법{COLLISION PREVENTION METHOD OF AIR MOBILITY}
본 발명은 비행체의 충돌 방지 방법에 관한 것으로, 상세하게는 도심형 항공 모빌리티(Urban Air Mobility)에 이용되는 유, 무인 비행체 운항시 발생될 수 있는 비행체 간의 충돌을 방지하는 비행체의 충돌 방지 방법에 관한 것이다.
도심형 항공 모빌리티(UAM : Urban Air Mobility)란 도시의 지상교통 혼잡을 해결하고, 3차원 공간을 활용하는 항공교통체계를 의미한다.
최근 들어, 과거 개념구상 또는 시험 수준에 머물던 개인용 비행체(PAV : Personal Air Vehicle)의 소재, 배터리, 제어 및 항법 등 기술이 발전하면서 상기 도심형 항공 모빌리티의 실현 가능성이 점점 높아지는 추세이다.
상기 도심형 항공 모빌리티에는 기존의 드론(Drone) 등의 무인 비행체 또는 1인 또는 다수의 인원이 탑승할 수 있는 유인 비행체가 이용될 수 있다.
한편, 도심형 항공 모빌리티에 이용되는 유, 무인 비행체들의 운항시 갑작스런 기후 변화로 인해 운항에 예기치 못한 문제가 발생할 수 있다.
특히 예측하지 못한 풍속 및 풍향 변화로 인해 비행체가 흔들릴 수 있는데 이와 같이 예측하지 못한 풍속 및 풍향 변화에 따른 비행체 간의 안전거리 확보가 필요하며, 또한 이를 주변 비행체에게 통지함으로써 사전 충돌 회피를 위한 대책이 필요한 실정이다.
공개특허공보 제 10-2019-7016050호
본 발명은, 갑작스런 풍속 및 풍향 변화시 이를 감지할 수 있는 비행체의 충돌 방지 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 감지된 풍속 및 풍향에 따라 각 비행체의 안전 거리를 계산하고 확보할 수 있는 비행체의 충돌 방지 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
주변 비행체 또는 주변 기지국으로부터 풍속 및 풍향 정보를 수신받는 운항 비행체의 충돌 방지 방법으로서, 상기 운항 비행체의 충돌 방지 방법은, 상기 운항 비행체의 운항 시작 후, 다른 좌표에 있는 주변 비행체 또는 주변 기지국으로부터 풍속 및 풍향 정보를 수신받는 단계와, 상기 주변 비행체 또는 상기 주변 기지국으로부터 사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 계산하는 단계와, 상기 계산된 안전 거리와 상기 운항 비행체 및 상기 주변 비행체의 현재 위치를 공유하는 단계와, 상기 계산된 안전 거리의 중첩 영역이 존재하는지 확인하는 단계 및 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 확보하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하는 경우, 상기 운항 비행체에 구비된 복수의 모터에 입력되는 전류 변화를 기반으로 상기 풍속 및 상기 풍향을 감지하는 단계와, 상기 주변 비행체에 상기 감지된 풍속 및 풍향에 관한 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하는 경우, 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 계산하는 단계에서, 상기 감지된 풍속 및 풍향에 관한 정보에 따라 상기 안전 거리를 계산하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하지 않는 경우, 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 계산하는 단계에서, 상기 주변 비행체 또는 상기 주변 기지국으로부터 수신받은 풍속 및 풍향 정보에 따라 상기 안전 거리를 계산하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 중첩 영역이 존재하는 경우, 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체의 저항치를 계산하는 단계와, 상기 계산된 저항치를 기반으로 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체의 이동 거리를 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 중첩 영역이 존재하는 경우, 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 확보하는 단계에서, 상기 할당된 이동 거리에 따라 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 확보하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 중첩 영역이 존재하지 않는 경우, 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 확보하는 단계에서, 상기 계산된 안전 거리에 따라 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 확보하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 풍속은 정격 전류 대비 상기 복수의 모터 각각에 입력되는 전류 크기의 최대 증가율에 따라 감지되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 풍향은 상기 복수의 모터 각각에 입력되는 전류의 변동 방향에 따라 감지되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 안전 거리는 상기 풍속 및 풍향 정보와 상기 운항 비행체 또는 상기 주변 비행체의 반경에 따라 계산되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 저항치는 상기 운항 비행체 또는 상기 주변 비행체의 모터 소비 전류량, 배터리 용량 및 배터리의 현재 잔량을 기반으로 계산되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 운항 비행체의 풍속, 풍향 감지 센서가 고장나거나, 운항 비행체와 주변 비행체 또는 주변 기지국과의 통신이 불량이 되는 경우에도 운항 비행체에 구비된 모터의 전류 변화를 통해 예상치 못한 바람의 풍속 및 풍향을 감지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 운항 비행체 및 주변 비행체의 모터 소비 전류량, 배터리 용량 및 배터리의 현재 잔량을 기반으로 각각의 저항치를 계산하고, 계산된 저항치를 기반으로 저항치가 작은 비행체가 저항치가 큰 비행체보다 더 이동되도록 각각의 이동 거리를 할당하므로 저항치가 큰 비행체의 배터리 사용을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 운항 비행체의 풍속 및 풍향 감지 방법의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 운항 비행체의 모터 전류 변화량 기반 풍속 및 풍향 감지 방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 운항 비행체와 주변 비행체 사이의 위치 관계를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 운항 비행체와 주변 비행체 각각의 안전 거리를 계산하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 운항 비행체와 주변 비행체 각각의 저항치 기반 안전 거리 확보 방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 운항 비행체의 충돌 방지 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 운항 비행체(10)의 풍속 및 풍향 감지 방법의 일례를 나타낸 도면이다. 본 발명에서 운항 비행체(10)는 무인 비행체 또는 유인 비행체일 수 있다.
도 1을 참조하면, 운항 비행체(10)는 주변 비행체(20) 또는 주변 기지국(30)으로부터 통신을 통해 비행 방향에 따른 풍속 및 풍향 정보를 수신받고 이에 따라 주변 비행체(20)와의 안전 거리를 확보할 수 있다.
예를 들어, 풍속 5m/s의 북서풍이 불어오는 정보를 운항 비행체(10)가 선행 좌표의 주변 비행체(20)로부터 통신을 통해 수신받는 경우, 운항 비행체(10)는 상기 풍속 및 풍향 정보에 따라 해당 주변 비행체(20)가 위치한 곳의 좌표 도달 전에 주변 비행체(20)와의 안전 거리를 확보하도록 이동할 수 있다.
도 2는 본 발명의 운항 비행체(10)의 모터 전류 변화량 기반 풍속 및 풍향 감지 방법을 나타낸 개념도이다.
운항 비행체(10)의 운행 중에 주변 비행체(20) 또는 주변 기지국(30)으로부터 사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하는 경우(예상하지 못한 바람이 불어오는 경우)에, 운항 비행체(10)의 흔들림이 발생될 수 있다.
만약, 운항 비행체(10)의 풍속, 풍향 감지 센서(미도시)가 고장나거나, 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 또는 주변 기지국(30)과의 통신이 불량이 되는 문제가 발생된다면, 사전에 주변 비행체(20) 또는 주변 기지국(30)으로부터 수신받은 풍속 및 풍향 정보만으로는 주변 비행체(20)와의 안전 거리를 정확하게 계산 및 확보할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 주변 비행체(20) 또는 주변 기지국(30)으로부터 사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하는 경우에, 운항 비행체(10)에 구비된 복수의 모터(M1, M2, M3 및 M4)에 입력되는 전류 변화를 기반으로 예상하지 못한 바람의 풍속 및 풍향을 감지할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 운항 비행체(10)에는 모터의 전류 변화를 측정하는 모터 전류 측정 센서 및 운항 비항체(10)의 자세 변화를 감지하는 자이로 센서가 구비될 수 있다.
이 때, 복수의 모터(M1, M2, M3 및 M4)는 운항 비행체(10)에 구비된 복수의 추진체(예를 들어, 프로펠러)를 각각 구동시키는 구동원일 수 있다. 도 2를 참조하면, 모터(M1, M2, M3 및 M4)는 4개로 도시되었으나 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 운항 비행체(10)의 경우 바람의 풍속이 증가될수록 이에 저항하기 위해 복수의 모터(M1, M2, M3 및 M4)에 요구되는 회전 토크가 증가되므로, 바람의 풍속이 증가됨에 따라 복수의 모터(M1, M2, M3 및 M4)에 입력되는 전류 크기가 비례적으로 증가될 수 있다.
이를 통해, 복수의 모터(M1, M2, M3 및 M4) 각각에 입력되는 전류 크기의 최대 증가율을 확인함에 따라 불어오는 바람의 풍속을 간접적으로 판단할 수 있다.
상기 풍속은 하기 표 1과 같이 판단될 수 있다.
복수의 모터 각각에 입력되는 전류 크기 중 최대 증가율 풍속 판단
정격전류 대비 0% 증가 O m/s
정격전류 대비 20% 증가 5 m/s
정격전류 대비 40% 증가 10 m/s
정격전류 대비 60% 증가 15 m/s
정격전류 대비 80% 증가 20 m/s
정격전류 대비 100% 증가 25 m/s
예를 들어, 상기 표 1에 나타난 바와 같이 정격전류 대비 복수의 모터(M1, M2, M3 및 M4) 각각에 입력되는 전류 크기의 최대 증가율이 40%인 경우에는, 상기 풍속이 10m/s라고 판단할 수 있다.
이와 같이, 상기 풍속은 정격 전류 대비 복수의 모터(M1, M2, M3 및 M4) 각각에 입력되는 전류 크기의 최대 증가율에 따라 감지될 수 있다.
본 발명의 운항 비행체(10)는 예상치 못한 바람에 대하여 운항 비행체(10)의 자세를 수평으로 유지시키기 위해, 풍향에 따라 복수의 모터(M1, M2, M3 및 M4) 각각에 입력되는 전류가 증가되거나 또는 감소될 수 있다.
이를 통해, 운항 비행체(10)의 복수의 모터(M1, M2, M3 및 M4) 각각에 입력되는 전류의 변동 방향(전류의 증가 또는 감소)에 따라 풍향을 간접적으로 판단할 수 있다.
상기 풍향은 하기 표 2와 같이 판단될 수 있다.
복수의 모터 각각에 입력되는 전류의 변동 방향 풍향 판단
M1 M2 M3 M4
증가 감소 증가 감소 동풍
감소 증가 감소 증가 서풍
감소 감소 증가 증가 북풍
증가 증가 감소 감소 남풍
증가 또는 감소 감소 증가 증가 또는 감소 북동풍
감소 증가 또는 감소 증가 또는 감소 증가 북서풍
증가 또는 감소 증가 감소 증가 또는 감소 남서풍
증가 증가 또는 감소 증가 또는 감소 감소 남동풍
증가 증가 증가 증가 상측방향
감소 감소 감소 감소 하측방향
예를 들어, 상기 표 2에 나타난 바와 같이 복수의 모터 중 제 1 모터(M1)에 입력되는 전류가 증가되고 제 2 모터(M2)에 입력되는 전류는 감소되며 제 3 모터(M3)에 입력되는 전류는 증가되고 제 4 모터(M4)에 입력되는 전류가 감소되는 경우에는, 운항 비행체(10)가 동쪽에서 불어오는 바람에 대해 운항 비행체(10)의 자세를 유지하기 위해 바람이 불어오는 측에 위치한 제 2 모터(M2) 및 제 4 모터(M4)에 입력되는 전류의 양을 감소시키고, 바람이 불어오는 측과 반대편에 위치한 제 1 모터(M1) 및 제 3 모터(M3)에 입력되는 전류의 양을 증가시킨 것이므로, 현재 풍향이 동풍이라고 판단할 수 있다.
만약, 북서풍과 같이 동서남북 좌표계 상에서 대각선 방향으로 바람이 불어오는 경우에는, 풍향이 동풍인 경우와 마찬가지로 바람이 불어오는 측에 위치한 제 1 모터(M1)에 입력되는 전류의 양은 감소되며, 바람이 불어오는 측과 반대편에 위치한 제 4 모터(M4)에 입력되는 전류의 양은 증가될 수 있다. 다만, 이 경우 제 2 모터(M2)와 제 3 모터(M3)는 운항 비행체(10)에서 바람이 불어오는 방향과 각각 90도의 각도를 이루는 부분에 위치되므로, 표 2에 나타난 바와 같이 제 2 모터(M2)와 제 3 모터(M3)에 입력되는 전류의 양은 동시에 증가되거나 동시에 감소되는 것이 바람직하다.
도 2의 운항 비행체(10)의 측면도에 나타난 바와 같이 바람이 상측방향에서 불어오는 경우에는, 제 1 모터(M1), 제 2 모터(M2), 제 3 모터(M3) 및 제 4 모터(M4)에 입력되는 전류의 양이 모두 증가될 수도 있다.
또는, 바람이 하측방향에서 불어오는 경우에는, 제 1 모터(M1), 제 2 모터(M2), 제 3 모터(M3) 및 제 4 모터(M4)에 입력되는 전류의 양이 모두 감소될 수도 있다.
이와 같이, 상기 풍향은 운항 비행체(10)의 복수의 모터(M1, M2, M3 및 M4) 각각에 입력되는 전류의 변동 방향(전류의 증가 또는 감소)에 따라 감지될 수 있다.
운항 비행체(10)는 이와 같이 감지된 풍속 및 풍향에 관한 정보를 주변 비행체(20)에 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명의 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 사이의 위치 관계를 예시적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 각각의 안전 거리를 계산하는 방법을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 각각의 저항치 기반 안전 거리 확보 방법을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 주변 비행체(20)는 제 1 비행체(22), 제 2 비행체(24), 제 3 비행체(26) 및 제 4 비행체(28)를 포함한다. 다만, 본 발명에서 주변 비행체(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 4개에 한정되지는 않는다.
도 4를 참조하면, 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 각각의 안전 거리는 풍속 및 풍향 정보와 운항 비행체(10) 또는 주변 비행체(20)의 반경에 따라 계산될 수 있다.
이 때, 풍속 및 풍향 정보는, 주변 비행체(20) 또는 주변 기지국(30)으로부터 수신받은 풍속 및 풍향 정보와, 모터의 전류 변화에 따라 감지된 풍속 및 풍향 정보를 포함한다.
만약, 사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하는 경우에는, 전술한 모터의 전류 변화에 따라 감지된 풍속 및 풍향에 관한 정보에 따라 안전 거리가 계산될 수 있다.
또는, 사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하지 않는 경우에는, 주변 비행체(20) 또는 주변 기지국(30)으로부터 수신받은 풍속 및 풍향 정보에 따라 안전 거리가 계산될 수 있다.
운항 비행체(10) 또는 주변 비행체(20)의 반경은 수평면상에서 운항 비행체(10) 또는 주변 비행체(20)의 중심으로부터 운항 비행체(10) 또는 주변 비행체(20)의 최 끝단까지의 길이일 수 있다.
안전 거리는, 도 4에 도시된 바와 같이 비행체의 반경과 현재 풍속으로 비행체가 밀려날 수 있는 거리의 합으로 계산될 수 있다.
예를 들면, 운항 비행체(10)의 경우 현재 풍속이 5m/s라면, 현재 풍속으로 운항 비행체(10)가 밀려날 수 있는 거리를 (5m/s) X (1s) = 5m로 계산할 수 있다.
이 때 운항 비행체(10)의 반경이 4m라면, 안전 거리는 4m(운항 비행체(10)의 반경) + 5m(현재 풍속으로 운항 비행체(10)가 밀려날 수 있는 거리) = 9m로 계산될 수 있다.
또한, 운항 비행체(10)와 동일한 방법으로 주변 비행체(20)의 안전 거리 또한 계산될 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 계산된 운항 비행체(10)와 복수의 주변 비행체(20) 각각의 안전 거리의 중첩 영역이 존재하는 경우에는, 풍속에 의해 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20)가 밀려날 경우 안전 거리 확보 부족으로 인해 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 사이에 상호 충돌이 발생될 수 있다.
따라서, 운항 비행체(10)와 복수의 주변 비행체(20) 상호 간에 충돌 방지를 위해 안전 거리를 추가적으로 확보하는 것이 바람직하다.
상기 안전 거리의 중첩 영역이 존재하는 경우, 본 발명에서는 운항 비행체(10) 및 주변 비행체(20)의 저항치를 계산하고, 계산된 저항치를 기반으로 주변 비행체(20)의 이동 거리를 할당할 수 있다.
이 때, 저항치는 운항 비행체(10) 또는 주변 비행체(20)의 모터 소비 전류량, 배터리 용량 및 배터리의 현재 잔량을 기반으로 계산될 수 있다.
보다 상세하게는, 저항치는 (운항 비행체(10) 또는 주변 비행체(20)의 모터 소비 전류량) / [(운항 비행체(10) 또는 주변 비행체(20)의 배터리의 현재 잔량) X (운항 비행체(10) 또는 주변 비행체(20)의 배터리 용량)]일 수 있다.
예를 들어, 제 1 비행체(22)의 경우 모터 소비 전류량이 2AH이고, 배터리의 현재 잔량이 80%이며, 배터리 용량이 200AH인 경우, 제 1 비행체(22)의 저항치는 (2AH)/(0.8 X 200AH) = 0.0125로 계산될 수 있다.
또한, 제 2 비행체(24)의 경우 모터 소비 전류량이 4AH이고, 배터리의 현재 잔량이 60%이며, 배터리 용량이 400AH인 경우, 제 2 비행체(24)의 저항치는 (4AH)/(0.6 X 400AH) = 0.0166로 계산될 수 있다.
이와 같이 운항 비행체(10) 또는 주변 비행체(20)의 저항치를 계산한 다음, 그 저항치의 비례만큼 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 각각의 안전 거리 확보를 위하여 운항 비행체(10) 및 주변 비행체(20)의 이동 거리를 할당할 수 있다.
예를 들어, 전술한 제 1 비행체(22)와 제 2 비행체(24) 각각의 안전 거리 확보를 위하여 상호 이격되어야 할 거리가 100m라면, 제 1 비행체(22)의 경우 [(100m) X (0.0166)]/(0.0125 + 0.0166) = 57m 만큼 이동할 수 있으며, 제 2 비행체(24)의 경우 [(100m) X (0.0125)]/(0.0125 + 0.0166) = 43m 만큼 이동할 수 있다.
상기 예시로 볼 때, 저항치는 배터리 용량 및 배터리의 현재 잔량이 적을수록, 모터 소비 전류량이 많을수록 상대적으로 증가될 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 운항 비행체(10) 및 주변 비행체(20)의 이동 거리 할당시 저항치가 작은 비행체가 저항치가 큰 비행체보다 더 이동되도록 각각의 이동 거리를 할당함으로써, 저항치가 큰 비행체의 배터리 사용을 최소화할 수 있다.
이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이 운항 비행체(10) 및 주변 비행체(20)의 최소한의 배터리 사용으로 운항 비행체(10) 및 주변 비행체(20) 각각의 안전 거리가 확보될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 운항 비행체(10)의 충돌 방지 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 운항 비행체(10)의 운항 시작 후, 다른 좌표에 있는 주변 비행체(20) 또는 주변 기지국(30)으로부터 풍속 및 풍향 정보를 수신받는다(S1 단계). 이 때, 상기 다른 좌표는 운항 비행체(10)를 기준으로 선행 좌표 또는 후행 좌표일 수 있다.
다음으로, 주변 비행체(20) 또는 주변 기지국(30)으로부터 사전에 수신받지 못한(예측하지 못한) 풍속 및 풍향 정보가 존재하는지 여부를 판단한다(S2 단계).
상기 S2 단계에서 사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하는 경우, 운항 비행체(10)에 구비된 복수의 모터(M1, M2, M3 및 M4)에 입력되는 전류 변화를 기반으로 풍속 및 풍향을 감지한다(S31 단계).
이 후, 주변 비행체(20)에 감지된 풍속 및 풍향에 관한 정보를 전송하고(S4 단계), 감지된 풍속 및 풍향에 관한 정보에 따라 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 각각의 안전 거리를 계산한다(S5 단계). 이 때, 주변 비행체(20)는 운항 비행체(10)로부터 전송받은 감지된 풍속 및 풍향에 관한 정보에 따라 상기 안전 거리를 계산할 수 있다.
한편, 사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하지 않는 경우에는, 주변 비행체(10) 또는 주변 기지국(20)으로부터 수신받은 풍속 및 풍향 정보에 따라 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 각각의 안전 거리를 계산한다(S32 단계).
운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 사이의 안전 거리를 계산한 다음에는, 계산된 안전 거리와 운항 비행체(10) 및 주변 비행체(20)의 현재 위치를 상호 공유 한다(S6 단계). 바람직하게는, 계산된 안전 거리와 운항 비행체(10) 및 주변 비행체(20)의 현재 위치는 캐리어 센싱(carrier sensing) 방식을 통해 공유될 수 있다.
상기 S6 단계에서 상호 공유된 안전 거리 및 운항 비행체(10) 및 주변 비행체(20)의 현재 위치에 따라 계산된 안전 거리의 중첩 영역이 존재하는지를 확인한다(S7 단계).
상기 S7 단계에서, 안전 거리의 중첩 영역이 존재하는 경우에는 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20)의 저항치를 계산하고(S81 단계), 계산된 저항치를 기반으로 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20)의 이동 거리를 할당한다(S9 단계).
다음으로, 할당된 이동 거리에 따라 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 각각의 안전 거리를 확보한다(S10 단계).
한편, 안전 거리의 중첩 영역이 존재하지 않는 경우에는 상기 S6 단계에서 상호 공유되었던 계산된 안전 거리에 따라 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 사이의 안전 거리를 확보한다(S82 단계).
본 발명에 따르면, 운항 비행체(10)의 풍속, 풍향 감지 센서가 고장나거나, 운항 비행체(10)와 주변 비행체(20) 또는 주변 기지국(30)과의 통신이 불량이 되는 경우에도 운항 비행체(10)에 구비된 모터의 전류 변화를 통해 예상치 못한 바람의 풍속 및 풍향을 감지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 운항 비행체(10) 및 주변 비행체(20)의 모터 소비 전류량, 배터리 용량 및 배터리의 현재 잔량을 기반으로 각각의 저항치를 계산하고, 계산된 저항치를 기반으로 저항치가 작은 비행체가 저항치가 큰 비행체보다 더 이동되도록 각각의 이동거리를 할당하므로 저항치가 큰 비행체의 배터리 사용을 최소화할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 운항 비행체
20 : 주변 비행체
30 : 주변 기지국

Claims (11)

  1. 주변 비행체 또는 주변 기지국으로부터 풍속 및 풍향 정보를 수신받는 운항 비행체의 충돌 방지 방법에 있어서,
    상기 운항 비행체의 운항 시작 후, 다른 좌표에 있는 주변 비행체 또는 주변 기지국으로부터 풍속 및 풍향 정보를 수신받는 단계;
    상기 주변 비행체 또는 상기 주변 기지국으로부터 사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 계산하는 단계;
    상기 계산된 안전 거리와 상기 운항 비행체 및 상기 주변 비행체의 현재 위치를 공유하는 단계;
    상기 계산된 안전 거리의 중첩 영역이 존재하는지 확인하는 단계; 및
    상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 확보하는 단계;를 포함하고,
    상기 중첩 영역이 존재하는 경우,
    상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체의 모터 소비 전류량, 배터리 용량 및 배터리의 현재 잔량을 기반으로 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체의 저항치를 계산하는 단계, 및
    상기 계산된 저항치를 기반으로 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체의 이동 거리를 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하는 경우,
    상기 운항 비행체에 구비된 복수의 모터에 입력되는 전류 변화를 기반으로 상기 풍속 및 상기 풍향을 감지하는 단계와,
    상기 주변 비행체에 상기 감지된 풍속 및 풍향에 관한 정보를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하는 경우,
    상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 계산하는 단계에서, 상기 감지된 풍속 및 풍향에 관한 정보에 따라 상기 안전 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    사전에 수신받지 못한 풍속 및 풍향 정보가 존재하지 않는 경우,
    상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 계산하는 단계에서, 상기 주변 비행체 또는 상기 주변 기지국으로부터 수신받은 풍속 및 풍향 정보에 따라 상기 안전 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 중첩 영역이 존재하는 경우,
    상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 확보하는 단계에서, 상기 할당된 이동 거리에 따라 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 확보하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 중첩 영역이 존재하지 않는 경우,
    상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 확보하는 단계에서, 상기 계산된 안전 거리에 따라 상기 운항 비행체와 상기 주변 비행체 각각의 안전 거리를 확보하는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 풍속은,
    정격 전류 대비 상기 복수의 모터 각각에 입력되는 전류 크기의 최대 증가율에 따라 감지되는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 풍향은,
    상기 복수의 모터 각각에 입력되는 전류의 변동 방향에 따라 감지되는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 안전 거리는,
    상기 풍속 및 풍향 정보와 상기 운항 비행체 또는 상기 주변 비행체의 반경에 따라 계산되는 것을 특징으로 하는 충돌 방지 방법.
  11. 삭제
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