KR20170065925A - 드론 장치, 관제 서버 및 이에 의한 드론의 교대 방법 - Google Patents

드론 장치, 관제 서버 및 이에 의한 드론의 교대 방법 Download PDF

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박태헌
신현삼
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Abstract

신규 드론에 의한 기존 드론의 교대 방법에 있어서, 기존 드론의 위치 정보를 획득하여 획득한 위치 정보를 목적지로 하여 비행하는 단계; 획득한 위치 정보에 대응하는 위치에 도달하면, 기존 드론과 근거리 통신을 연결하는 단계; 및 근거리 통신에 따른 신호 세기를 기초로, 신규 드론의 위치를 1차 정밀 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 교대 방법이 개시된다.

Description

드론 장치, 관제 서버 및 이에 의한 드론의 교대 방법{DRONE APPARATUS, CONTROL SERVER AND METHOD FOR SWITCHING DRONE THEREBY}
본 발명은 드론 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 비행 중인 기존 드론을 신규 드론으로 교대하는 방법에 관한 것이다.
근래에 들어, 드론(drone)이 다양한 산업에 이용되고 있다. 종래에는 군용 및 취미용으로만 사용되었으나, 최근에는 운송업 및 영화 산업 등에 이르기까지 그 활용성이 매우 넓어지고 있다. 특히, 드론은 넓은 지역을 촬영하는데 편리하기 때문에 방송용으로 많이 활용되고 있다.
드론의 가장 큰 단점으로 그 배터리 용량에 따른 짧은 비행 시간을 들 수 있다. 현재 대부분의 드론에 장착되는 배터리가 약 30분 미만의 비행만을 가능하게 하기 때문에 드론으로 영상을 촬영하는 경우, 촬영할 수 있는 시간이 매우 짧다는 문제점이 있다.
드론의 배터리가 방전된 경우, 촬영하고 있던 영상을 다시 촬영하기 위해서는 비행 중인 드론을 복귀시켜 배터리를 충전시킨 후, 다시 비행시켜 해당 영상을 촬영하여야 하는 번거로운 방법을 사용할 수밖에 없다. 이 방법에 의하더라도, 영상의 연속성이 보정될 수 없으며, 특히 스트리밍 서비스의 경우, 시청자에게 큰 불편이 될 수 있으므로, 드론을 보다 쉽고 편리하게 교대시킬 수 있는 방안이 요구된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치, 관제 서버 및 이에 의한 드론의 교대 방법은 배터리가 방전된 또는 방전될 예정의 기존 드론을 신규 드론으로 교대하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치, 관제 서버 및 이에 의한 드론의 교대 방법은 기존 드론이 촬영하고 있던 영상의 연속성을 유지하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치, 관제 서버 및 이에 의한 드론의 교대 방법은 기존 드론이 촬영하고 있던 영상을 시청하는 시청자의 만족도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드론의 교대 방법은,
신규 드론에 의한 기존 드론의 교대 방법에 있어서, 상기 기존 드론의 위치 정보를 획득하여 상기 획득한 위치 정보를 목적지로 하여 비행하는 단계; 상기 획득한 위치 정보에 대응하는 위치에 도달하면, 상기 기존 드론과 근거리 통신을 연결하는 단계; 및 상기 근거리 통신에 따른 신호 세기를 기초로, 상기 신규 드론의 위치를 1차 정밀 조정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비행하는 단계는, 상기 기존 드론의 위치 정보를 관제 서버로부터 주기적 또는 비주기적으로 계속적으로 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 근거리 통신을 연결하는 단계는, 자신의 위치 정보와, 상기 기존 드론의 위치 정보가 서로 대응하면 상기 기존 드론과 근거리 통신을 연결하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 1차 정밀 조정을 하는 단계는, 상기 근거리 통신에 따른 신호 세기가 더 이상 증가하지 않을 때까지, 상 방향 비행, 하 방향 비행, 직진 방향 비행, 좌 방향 비행 및 우 방향 비행 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
상기 1차 정밀 조정을 하는 단계는, 상기 상 방향 비행, 하 방향 비행, 직진 방향 비행, 좌 방향 비행 및 우 방향 비행 중 적어도 하나를 수행하던 중 상기 기존 드론과의 근거리 통신이 중단되면, 상기 기존 드론의 위치 정보를 재 획득하여 상기 재 획득한 위치 정보를 목적지로 하여 비행하는 단계; 및 상기 재 획득한 위치 정보에 대응하는 위치에 도달하면, 상기 기존 드론과 근거리 통신을 재연결하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 드론의 교대 방법은, 상기 기존 드론이 촬영 중인 영상에 대응하는 영상을 촬영할 수 있도록 상기 신규 드론의 위치를 2차 정밀 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 2차 정밀 조정하는 단계는, 상기 기존 드론이 촬영 중인 영상을 획득하는 단계; 상기 획득된 영상의 윤곽을 추출하는 단계; 및 추출된 윤곽에 대응하는 윤곽의 영상이 촬영될 때까지 수평 비행을 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 추출하는 단계는, 상기 획득된 영상을 n (n은 1보다 큰 자연수)개로 분할하는 단계; n개의 분할 영상 중 윤곽의 모양 컨트라스트(shape contrast)가 가장 큰 분?l 영상의 윤곽을 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 2차 정밀 조정하는 단계는, 상기 획득된 영상의 RGB 값을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 RGB 값에 대응하는 RGB 값을 갖는 영상이 촬영될 때까지 상하 비행을 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 드론의 교대 방법은, 상기 2차 정밀 조정이 완료된 후, 상기 기존 드론이 복귀할 수 있도록 조정 완료 메시지를 상기 기존 드론으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 드론의 교대 방법은, 상기 2차 정밀 조정이 완료된 후, 영상을 촬영하여 관제 서버로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기존 드론의 위치 정보는, 상기 기존 드론의 GPS 좌표 정보 및 고도 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 드론 장치는,
이륙, 착륙 및 비행을 위한 드론 본체; 기존 드론의 위치 정보를 획득하는 제 1 통신부; 상기 기존 드론과의 근거리 통신을 위한 제 2 통신부; 및 상기 드론 본체, 제 1 통신부 및 제 2 통신부를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 드론 본체를 제어하여 상기 획득한 위치 정보를 목적지로 하여 비행하고, 상기 획득한 위치 정보에 대응하는 위치에 도달하면 상기 기존 드론과 근거리 통신을 수행하며, 상기 근거리 통신에 따른 신호 세기를 기초로 상기 드론 본체의 위치를 1차 정밀 조정하고, 상기 기존 드론이 촬영 중인 영상에 대응하는 영상을 촬영할 수 있도록 상기 드론 본체의 위치를 2차 정밀 조정할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 드론의 교대 방법은,
관제 서버에 의한 드론의 교대 방법에 있어서, 기존 드론으로부터 배터리 잔량 정보 및 위치 정보를 수신하는 단계; 적어도 하나의 신규 드론 각각의 배터리 잔량에 기초하여, 상기 기존 드론을 교대할 신규 드론을 선택하는 단계; 상기 선택된 신규 드론으로 상기 기존 드론의 위치 정보를 전송하는 단계; 및 상기 신규 드론이 상기 기존 드론을 교대할 수 있도록, 상기 신규 드론으로 비행 명령을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치, 관제 서버 및 이에 의한 드론의 교대 방법이 달성할 수 있는 일부의 효과는 다음과 같다.
i) 배터리가 방전된 또는 방전될 예정의 기존 드론을 신규 드론으로 교대할 수 있다.
ii) 기존 드론의 위치로 신규 드론을 정확히 이동시킬 수 있다.
iii) 기존 드론이 촬영하고 있던 영상의 연속성을 유지할 수 있다.
iv) 기존 드론이 제공하는 스트리밍 서비스가 도중에 중단되는 것을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치, 관제 서버 및 이에 의한 드론의 교대 방법이 달성할 수 있는 효과는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기존 드론, 신규 드론 및 관제 서버를 도시하는 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 교대 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 도 2의 1차 정밀 조정 과정을 상세하게 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 도 2의 2차 정밀 조정 과정을 상세하게 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 기존 드론이 촬영하는 영상에 대응하는 영상을 찾는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제 1, 제 2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 '~부(유닛)', '모듈' 등으로 표현되는 구성요소는 소프트웨어, FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 이 구성요소는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만, 구성 요소는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 구성요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있다. 또한, 2개 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나 또는 하나의 구성요소가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화될 수도 있다. 또한, 이하에서 설명할 구성요소 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성요소가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성요소 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성요소에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
또한, 본 명세서에서 '드론' 무인 비행체로서, UAV (unmanned aerial vehicle)로 참조될 수도 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상에 따른 예시적인 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기존 드론(100), 신규 드론(200) 및 관제 서버(300)를 도시하는 개략적인 도면이다.
기존 드론(100)은 상공에서 비행을 하며 일정 영역(R)을 촬영한다. 기존 드론(100)에 의해 촬영된 영상은 관제 서버(300)로 전송되어 방송사 등을 통해 시청자에게 제공될 수 있다. 기존 드론(100)은 관제 서버(300)의 제어하에 비행 방향 및 고도 등이 제어된다. 또한, 기존 드론(100)은 배터리로 구동되는데, 배터리의 잔량을 측정하여 이에 대한 정보를 관제 서버(300)로 전송할 수 있다.
관제 서버(300)는 기존 드론(100)으로부터 배터리 잔량 정보 및 기존 드론(100)의 위치 정보를 수신하고, 기존 드론(100)의 배터리 잔량이 기 설정된 양 이하인 경우, 기존 드론(100)의 복귀 시점이 된 것으로 판단한다.
관제 서버(300)는 대기하고 있는 여러 신규 드론(200) 중 기존 드론(100)을 교대한 신규 드론(200)을 선택하고, 선택된 어느 하나의 신규 드론(200)이 기존 드론(100)을 교대할 수 있도록 제어한다. 예를 들어, 관제 서버(300)는 기존 드론(100)의 위치 정보와 신규 드론(200)의 비행 명령을 상기 선택된 신규 드론(200)으로 전송하여, 신규 드론(200)이 기존 드론(100)을 교대할 수 있게 한다. 관제 서버(300)는 여러 신규 드론(200) 중 배터리 잔량이 가장 많은 신규 드론(200)을 교대 드론으로 선택할 수 있다.
관제 서버(300)는 기존 드론(100)의 위치 정보를 최초 1회에 한해 신규 드론(200)에게 전송할 수도 있지만, 기존 드론(100)이 계속 비행 중에 있으므로, 기존 드론(100)의 위치 정보를 주기적 또는 비 주기적으로 계속적으로 확보하여 이를 신규 드론(200)에게 전달해줄 수도 있다. 관제 서버(300)는 비행 명령을 신규 드론(200)에게 전송할 때, 기존 드론(100)의 식별 정보도 함께 전송하여, 후술하는 바와 같이, 신규 드론(200)이 기존 드론(100)과 근거리 통신을 연결할 수 있게 한다.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여, 교대 드론으로 선택된 신규 드론(200)이 비행을 하여 기존 드론(100)을 교대하는 프로세스에 대해 더 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 교대 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
S210 단계에서, 신규 드론(200)은 기존 드론(100)의 위치 정보를 획득한다. 신규 드론(200)은 관제 서버(300)와 무선 통신을 수행할 수 있으며, 관제 서버(300)는 기존 드론(100)의 위치 정보, 예를 들어, 기존 드론(100)의 GPS 좌표 정보와 고도 정보를 기존 드론(100)과의 통신을 통해 획득하여 신규 드론(200)으로 전달할 수 있다.
자신의 위치 정보와 배터리 잔량 정보를 관제 서버(300)로 전송한 기존 드론(100)은 전송한 이후부터 제자리 비행을 하며 신규 드론(200)이 도착하는 것을 기다릴 수 있다.
S220 단계에서, 신규 드론(200)은 기존 드론(100)의 위치 정보를 목적지로 하여 비행을 한다.
S230 단계에서, 신규 드론(200)은 기존 드론(100)의 위치 정보에 대응하는 위치에 도달하면 기존 드론(100)과 근거리 통신을 연결한다. 근거리 통신은 예를 들어, 블루투스 통신을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, UWB(ultra wide band) 통신 또는 지그비 통신을 포함할 수도 있다. 한편, 본 명세서에서 기존 드론(100)의 위치 정보에 대응하는 위치는, 기존 드론(100)의 위치 정보와 동일한 위치 정보를 갖는 위치뿐만 아니라, 기존 드론(100)의 위치 정보와 기 설정된 범위 내의 차이가 나는 위치 정보를 갖는 위치를 포함할 수도 있다.
신규 드론(200)은 S220 단계에서 비행을 하는 동안에는 근거리 통신 모듈을 오프(off) 상태로 유지하여 배터리 소모를 감소시킬 수 있고, 목적지에 도달한 후에 근거리 통신 모듈을 온(on) 상태로 전환할 수 있다.
S240 단계에서, 신규 드론(200)은 근거리 통신에 따른 신호의 세기를 기초로 신규 드론(200)의 위치를 1차 정밀 조정한다. 전술한 바와 같이, 신규 드론(200)은 기존 드론(100)의 위치 정보, 예를 들어, 기존 드론(100)의 GPS 좌표를 목적지로 하여 비행을 하는데, 일반적으로 GPS 좌표는 오차 범위를 가지므로, 기존 드론(100)의 보다 정확한 위치 파악을 위해 1차 정밀 조정을 하는 것이다.
근거리 통신에 따른 신호의 세기가 커질수록 기존 드론(100)과의 거리가 가깝다는 것을 의미하므로, 이러한 세기 크기에 따라 기존 드론(100)의 정확한 위치를 파악할 수 있다.
S250 단계에서 신규 드론(200)은 자신의 위치의 2차 정밀 조정을 수행한다. 기존 드론(100)이 영상을 촬영 중이었던 경우, 신규 드론(200)이 기존 드론(100)을 교대할 때, 촬영하는 영상의 연속성이 유지되어야 하는데, 2차 정밀 조정은 촬영 영상의 연속성을 보장하기 위해 수행된다. 기존 드론(100)이 영상을 촬영하고 있지 않았던 경우에는 2차 정밀 조정은 생략될 수 있다.
신규 드론(200)은 기존 드론(100)이 촬영 중인 영상에 대응하는 영상이 촬영될 수 있도록 수평 비행 및 수직 비행을 할 수 있다.
1차 정밀 조정과 2차 정밀 조정이 완료되면 기존 드론(100)은 기지로 복귀하고, 신규 드론(200)은 일정 영역(R)을 계속 촬영하며 자신의 기능을 수행할 수 있다.
한편, 도 2에서는 S240 단계에서 1차 정밀 조정을 하고, S250 단계에서 2차 정밀 조정을 하는 것으로 도시하고 있는데, 1차 정밀 조정의 완료가 2차 정밀 조정보다 선행되어야 하는 것은 아니다. 신규 드론(200)이 1차 정밀 조정을 하는 동안 기존 드론(100)의 촬영 영상에 대응하는 영상을 촬영할 수 있는 경우, 1차 정밀 조정을 완료하지 않더라도 기존 드론(100)은 복귀할 수 있다. 이는, 기존 드론(100)이 영상을 촬영하고 있던 경우, 영상의 연속성을 유지하는 것이 기존 드론(100)을 교대하는 것과 함께 가장 중요한 목적이기 때문이다.
도 3은 도 2의 1차 정밀 조정 과정을 상세하게 설명하기 위한 순서도이다.
전술한 바와 같이, 신규 드론(200)의 1차 정밀 조정은 기존 드론(100)의 보다 정확한 위치를 찾기 위함이다.
S310 단계에서, 신규 드론(200)은 기존 드론(100)과의 근거리 통신 신호의 세기를 측정한다.
S320 단계에서, 신규 드론(200)은 상 방향 비행, 하 방향 비행, 직진 방향 비행, 좌 방향 비행 및 우 방향 비행 중 적어도 하나를 수행하며 근거리 통신 신호의 세기를 측정한다.
S330 단계에서, 신규 드론(200)은 기존 드론(100)과의 근거리 통신의 연결이 해제되었는지를 판단하고, 해제되지 않은 경우, S340 단계에서, 근거리 통신 신호의 세기가 최대에 도달하였는지를 판단한다.
근거리 통신 신호의 세기가 최대에 도달하였는지 여부는, 상 방향 비행, 하 방향 비행, 직진 방향 비행, 좌 방향 비행 및 우 방향 비행 중 적어도 하나를 수행하며 근거리 통신 신호의 세기를 계속 측정하는 동안 그 세기가 더 이상 증가하지 않는지 여부로 판단할 수 있다. 예를 들어, 근거리 통신 신호의 세기가 10에 도달한 이후, 기 설정된 시간 동안 더 비행을 하였으나, 근거리 통신 신호의 세기가 10보다 큰 지점이 존재하지 않는 경우, 신규 드론(200)은 통신 신호의 세기가 10인 지점을 기존 드론(100)의 정확한 위치인 것으로 판단할 수 있다.
근거리 통신 신호의 세기가 최대인 경우, S350 단계에서 신규 드론(200)은 1차 정밀 조정을 완료하고, 근거리 통신 신호의 세기가 최대가 아닌 경우, S320 단계로 돌아가 계속 비행을 한다.
한편, S330 단계에서, 기존 드론(100)과의 근거리 통신의 연결이 해제된 경우, S360 단계에서, 신규 드론(200)은 기존 드론(100)의 위치 정보를 재획득한다. 1차 정밀 조정 중 신규 드론(200)이 기존 드론(100)으로부터 더 멀어져 기존 드론(100)과의 근거리 통신 연결이 해제될 수 있다. 근거리 통신 연결이 해제되어 있는 동안 기존 드론(100)의 위치가 변경될 수 있으므로, 신규 드론(200)은 기존 드론(100)의 위치 정보를 관제 서버(300)로부터 재획득하는 것이다.
S370 단계에서, 신규 드론(200)은 재획득된 기존 드론(100)의 위치 정보를 목적지로 하여 비행을 하고, S380 단계에서, 재획득된 기존 드론(100)의 위치 정보에 대응하는 위치에 도달하면, 기존 드론(100)과의 근거리 통신을 재연결하여 1차 정밀 조정을 다시 진행한다.
도 4는 도 2의 2차 정밀 조정 과정을 상세하게 설명하기 위한 순서도이다.
전술한 바와 같이, 2차 정밀 조정 과정은 기존 드론(100)이 촬영하고 있던 영상의 시간적 연속성 및 내용의 연속성을 보장하기 위함이다.
S410 단계에서, 신규 드론(200)은 기존 드론(100)이 촬영 중인 영상을 획득한다. 신규 드론(200)은 기존 드론(100)으로부터 근거리 통신을 통해 촬영 중인 영상을 획득할 수 있고, 또는, 관제 서버(300)로부터 기존 드론(100)이 촬영 중인 영상을 획득할 수도 있다.
S420 단계에서, 신규 드론(200)은 획득한 영상의 윤곽(edge)를 추출한다. 영상의 윤곽을 추출하는 기술은 영상 처리 분야에서 자명하게 사용되고 있으므로, 본 명세서에서 상세한 설명은 생략한다.
구현예에 따라서, 신규 드론(200)은 획득한 영상을 n(n은 1보다 큰 자연수) 개로 분할하고, n 개의 분할 영상 중 모양 컨트라스트(shape contrast)가 가장 큰 분할 영상의 윤곽을 추출할 수도 있다. 도 5는 기존 드론(100)에 의해 촬영된 영상(500)으로서, 8개로 분할되어 있는데, 8개의 분할 영상(500a, 500b, 500c, 500d, 500e, 500f, 500g, 500h) 중 제 1 분할 영상(500a)의 모양의 대비가 다른 분할 영상들에 비해 크므로, 신규 드론(200)은 제 1 분할 영상(500a)의 윤곽만을 추출할 수도 있다. 이는, 전체 영상의 모든 윤곽을 추출하는 것보다 전체 영상 중 가장 특징이 되는 분할 영상의 윤곽을 추출하는 것이 간단하기 때문이다.
S430 단계에서, 신규 드론(200)은 추출된 윤곽에 대응하는 윤곽의 영상이 촬영될 때까지 수평 비행을 수행한다. 여기서, 수평 비행이란, 직진 방향 비행, 좌 방향 비행 및 우 방향 비행 중 적어도 하나를 의미한다.
이는, 신규 드론(200)은 기존 드론(100)이 촬영하는 영상과 동일한 영상을 찾기 위해 주변을 계속 촬영하는 것이다. 구현예에 따라서는, 신규 드론(200)은 수평 비행을 하지 않고, 공중에 정지된 상태에서 회전 비행과, 카메라의 틸팅(tilting)을 조절하며 기존 드론(100)이 촬영하는 영상에 대응하는 영상을 찾을 수도 있다.
한편, 상기 추출된 윤곽에 대응하는 윤곽이란, 추출된 윤곽과 동일한 윤곽뿐만 아니라, 영상 처리 분야에서 추출된 윤곽과 동일한 윤곽이라고 판단될 수 있는 윤곽을 포함할 수 있다.
S440 단계에서, 신규 드론(200)은 기존 드론(100)이 촬영하는 영상의 RGB 값을 결정한다. 신규 드론(200)는 기존 드론(100)이 촬영하는 영상 전체의 RGB 값을 결정할 수도 있으나, 전체 영상으로부터 분할된 분할 영상으로부터 RGB 값을 결정할 수도 있다. 영상의 RGB 값은 전체 픽셀의 RGB 값의 평균을 의미할 수 있다.
S450 단계에서, 신규 드론(200)은 결정된 RGB 값에 대응하는 RGB 값의 영상이 촬영될 때까지 상하 비행을 수행한다. 여기서, 상하 비행이란, 상 방향 비행 및 하 방향 비행 중 적어도 하나를 의미한다. RGB 값은 영상이 촬영되는 지상과 드론 사이의 거리에 좌우되는 경향이 크므로, 신규 드론(200)이 상하 비행을 하며, 기존 드론(100)이 촬영하는 RGB 값과 동일한 RGB 값을 갖는 영상을 찾는 것이다.
기존 드론(100)이 촬영 중인 영상의 윤곽에 대응하는 윤곽과, 기존 드론(100)이 촬영 중인 영상의 RGB 값에 대응하는 RGB 값을 갖는 영상이 찾아지면, S460 단계에서, 신규 드론(200)은 2차 정밀 조정을 완료한다.
한편, 상기 결정된 RGB 값에 대응하는 RGB 값이란, 결정된 RGB 값과 동일한 RGB 값뿐만 아니라, 결정된 RGB 값과의 차이가 소정 범위 내의 RGB 값을 포함할 수도 있다.
신규 드론(200)의 2차 정밀 조정이 완료되면, 기존 드론(100)은 신규 드론(200)으로부터 조정 완료 메시지를 수신하거나, 또는 관제 서버(300)로부터 복귀 메시지를 수신하여 기지로 복귀하고, 신규 드론(200)은 영상의 촬영을 하면서 촬영 영상을 관제 서버(300)로 전송한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치(600)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치(600)는 제 1 통신부(610), 제 2 통신부(630), 카메라 모듈(650) 및 제어부(670)를 포함할 수 있다. 드론 장치(600)는 이륙, 착륙 및 비행이 가능한 드론 본체와 결합될 수 있다. 드론 본체는 날개, 엔진 등의 일반적인 드론 비행체의 구성을 가질 수 있으며, 배터리로 구동될 수 있다.
제 1 통신부(610)는 관제 서버(300)와 통신을 한다. 제 1 통신부(610)는 관제 서버(300)와 무선 네트워크를 통해 통신을 할 수 있는데, 예를 들어, 제 1 통신부(610)는 이동통신망을 통해 관제 서버(300)와 통신을 할 수도 있다. 제 1 통신부(610)는 관제 서버(300)로부터 드론 장치(600)의 비행 제어를 위한 명령을 수신할 수 있으며, 관제 서버(300)로는 드론 장치(600)의 위치 정보를 전송할 수 있다.
제 2 통신부(630)는 다른 드론 장치(600)와의 근거리 통신을 수행한다. 예를 들어, 제 2 통신부(630)는 블루투스 통신, UWB 통신 또는 지그비 통신을 수행할 수 있다.
카메라 모듈(650)은 일정 영역(R)의 영상을 촬영한다. 카메라 모듈(650)은 일정 영역(R)의 정지 영상뿐만 아니라 동영상을 촬영할 수도 있다. 카메라 모듈(650)은 드론 본체에 부착되어 틸팅(tilting)될 수도 있다.
제어부(670)는 드론 본체, 제 1 통신부(610), 제 2 통신부(630) 및 카메라 모듈(650) 등을 제어한다.
구체적으로, 제어부(670)는 드론 본체를 제어하여 기존 드론(100)의 위치 정보를 목적지로 하여 비행하고, 기존 드론(100)의 위치 정보에 대응하는 위치에 도달하면 기존 드론(100)과 근거리 통신을 수행한다. 제어부(670)는 기존 드론(100)과의 근거리 통신에 따른 신호 세기를 기초로 드론 장치(600)의 위치를 1차 정밀 조정하고, 기존 드론(100)이 촬영 중인 영상에 대응하는 영상을 촬영할 수 있도록 드론 장치(600)의 위치를 2차 정밀 조정한다.
한편, 도 6에는 도시되어 있지 않지만, 드론 장치(600)는 드론 장치(600)의 GPS 좌표를 획득하는 GPS 모듈 및 드론 장치(600)의 비행 고도를 측정하는 고도 센서를 더 포함할 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치, 관제 서버 및 이에 의한 드론의 교대 방법은 배터리가 방전된 또는 방전될 예정의 기존 드론을 신규 드론으로 교대할 수 있으며, 특히, 기존 드론의 위치로 신규 드론을 정확히 이동시킬 수 있고, 기존 드론이 촬영하고 있던 영상의 연속성을 유지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 드론 장치, 관제 서버 및 이에 의한 드론의 교대 방법은 기존 드론이 제공하는 스트리밍 서비스가 도중에 중단되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 작성된 프로그램은 매체에 저장될 수 있다.
상기 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 기존 드론
200: 신규 드론
300: 관제 서버
600: 드론 장치
610: 제 1 통신부
630: 제 2 통신부
650: 카메라 모듈
670: 제어부

Claims (14)

  1. 신규 드론에 의한 기존 드론의 교대 방법에 있어서,
    상기 기존 드론의 위치 정보를 획득하여 상기 획득한 위치 정보를 목적지로 하여 비행하는 단계;
    상기 획득한 위치 정보에 대응하는 위치에 도달하면, 상기 기존 드론과 근거리 통신을 연결하는 단계; 및
    상기 근거리 통신에 따른 신호 세기를 기초로, 상기 신규 드론의 위치를 1차 정밀 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비행하는 단계는,
    상기 기존 드론의 위치 정보를 관제 서버로부터 주기적 또는 비주기적으로 계속적으로 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 근거리 통신을 연결하는 단계는,
    자신의 위치 정보와, 상기 기존 드론의 위치 정보가 서로 대응하면 상기 기존 드론과 근거리 통신을 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 1차 정밀 조정을 하는 단계는,
    상기 근거리 통신에 따른 신호 세기가 더 이상 증가하지 않을 때까지, 상 방향 비행, 하 방향 비행, 직진 방향 비행, 좌 방향 비행 및 우 방향 비행 중 적어도 하나를 수행하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 1차 정밀 조정을 하는 단계는,
    상기 상 방향 비행, 하 방향 비행, 직진 방향 비행, 좌 방향 비행 및 우 방향 비행 중 적어도 하나를 수행하던 중 상기 기존 드론과의 근거리 통신이 중단되면, 상기 기존 드론의 위치 정보를 재 획득하여 상기 재 획득한 위치 정보를 목적지로 하여 비행하는 단계; 및
    상기 재 획득한 위치 정보에 대응하는 위치에 도달하면, 상기 기존 드론과 근거리 통신을 재연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 드론의 교대 방법은,
    상기 기존 드론이 촬영 중인 영상에 대응하는 영상을 촬영할 수 있도록 상기 신규 드론의 위치를 2차 정밀 조정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 2차 정밀 조정하는 단계는,
    상기 기존 드론이 촬영 중인 영상을 획득하는 단계;
    상기 획득된 영상의 윤곽을 추출하는 단계; 및
    추출된 윤곽에 대응하는 윤곽의 영상이 촬영될 때까지 수평 비행을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 추출하는 단계는,
    상기 획득된 영상을 n (n은 1보다 큰 자연수)개로 분할하는 단계; 및
    n개의 분할 영상 중 윤곽의 모양 컨트라스트(shape contrast)가 가장 큰 분?l 영상의 윤곽을 추출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 2차 정밀 조정하는 단계는,
    상기 획득된 영상의 RGB 값을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 RGB 값에 대응하는 RGB 값을 갖는 영상이 촬영될 때까지 상하 비행을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 드론의 교대 방법은,
    상기 2차 정밀 조정이 완료된 후, 상기 기존 드론이 복귀할 수 있도록 조정 완료 메시지를 상기 기존 드론으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 드론의 교대 방법은,
    상기 2차 정밀 조정이 완료된 후, 영상을 촬영하여 관제 서버로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 기존 드론의 위치 정보는,
    상기 기존 드론의 GPS 좌표 정보 및 고도 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
  13. 이륙, 착륙 및 비행을 위한 드론 본체;
    기존 드론의 위치 정보를 획득하는 제 1 통신부;
    상기 기존 드론과의 근거리 통신을 위한 제 2 통신부; 및
    상기 드론 본체, 제 1 통신부 및 제 2 통신부를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 드론 본체를 제어하여 상기 획득한 위치 정보를 목적지로 하여 비행하고, 상기 획득한 위치 정보에 대응하는 위치에 도달하면 상기 기존 드론과 근거리 통신을 수행하며, 상기 근거리 통신에 따른 신호 세기를 기초로 상기 드론 본체의 위치를 1차 정밀 조정하는 것을 특징으로 하는 드론 장치.
  14. 관제 서버에 의한 드론의 교대 방법에 있어서,
    기존 드론으로부터 배터리 잔량 정보 및 위치 정보를 수신하는 단계;
    적어도 하나의 신규 드론 각각의 배터리 잔량에 기초하여, 상기 기존 드론을 교대할 신규 드론을 선택하는 단계;
    상기 선택된 신규 드론으로 상기 기존 드론의 위치 정보를 전송하는 단계; 및
    상기 신규 드론이 상기 기존 드론을 교대할 수 있도록, 상기 신규 드론으로 비행 명령을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론의 교대 방법.
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