KR20200082271A - control method and system of landing for drone - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a drone landing control method to improve safety and precision when landing. The drone landing control method comprises: a first step in which an ultrasonic signal is propagated from an ultrasonic transmission unit arranged at the center of a landing pad to a surrounding area, and a transmission pulse for providing a reference time during distance measurement is provided as a reference signal generated from a reference signal transmission unit arranged on the landing pad is received by a landing control unit of a drone; a second step in which a plurality of reception pulses are individually generated in the landing control unit whenever the ultrasonic signal is received through a plurality of ultrasonic reception units arranged between the center of the drone and driving units radially arranged from the center of the drone and separated and arranged at equal intervals on the same plane from the center of the drone; a third step in which the separation distances between the ultrasonic transmission unit and the ultrasonic reception units are individually and automatically calculated based on the ultrasonic speed and time differences between the transmission pulse and the reception pulses calculated by the landing control unit to determine the positional relationship between the drone and the landing pad; and a fourth step in which the driving units are automatically controlled by the landing control unit to adjust the position of the drone within a preset altitude range, and the drone descends by the driving units to land on the landing pad when the ultrasonic transmission unit and the center of the drone are aligned in a substantially vertical direction.

Description

드론 착륙 제어방법 및 제어시스템{control method and system of landing for drone}Control method and system of drone landing for drone

본 발명은 드론 착륙 제어방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 착륙시 안전성 및 정밀성이 개선되는 드론 착륙 제어방법 및 제어시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a drone landing control method and system, and more particularly, to a drone landing control method and control system that improves safety and precision during landing.

일반적으로, 무인비행체(UAV,Unmanned Aerial Vehicle, 이하 '드론'이라 함)는 조종사의 탑승 없이 사전에 입력된 프로그램에 의해 제어되거나 원격 조종에 의해 제어되는 비행체를 의미하며, 위험 지역, 오염 지역 등의 임무를 빠르고 안전하게 수행할 수 있는 이점으로 인해 매우 빠르게 발전하고 있다. In general, an unmanned aerial vehicle (UAV, Unmanned Aerial Vehicle, hereinafter referred to as a'drone') means a vehicle controlled by a pre-entered program or remotely controlled by a pilot without boarding, dangerous areas, contaminated areas, etc. It's progressing very quickly due to the advantage of being able to perform its mission quickly and safely.

여기서, 드론은 비행방식에 따라 고정익형, 회전익형 및 수직이착륙형으로 구분되며, 회전익형 드론은 수직이착륙기능, 전후 방향 이동 및 호버링이 가능한 특징이 있다. 또한, 회전익형 드론은 복수개의 회전익이 구비되는 멀티로터형과, 상호간 반대방향으로 회전하는 두개의 회전익으로 구비되는 동축반전형 및 헬리콥터형 등으로 구분된다.Here, the drone is classified into a fixed-wing type, a rotary-wing type, and a vertical take-off and landing type according to the flight method, and the rotary-wing type drone has a feature of vertical take-off and landing, forward and backward movement and hovering. In addition, the rotor blade drone is divided into a multi-rotor type equipped with a plurality of rotor blades, a coaxial inversion type and a helicopter type provided with two rotor blades rotating in opposite directions.

이러한 드론은 군수분야의 정보수집용으로 초기 개발되었으나 구조, 경비, 운수 등으로 활용범위가 확대되는 추세이며, 최근에는 완구용, 레저용 등으로 일반 대중에게도 널리 사용되고 있다. These drones were initially developed for information gathering in the military field, but the scope of use is expanding due to rescue, security, transportation, etc. Recently, they have been widely used by the general public for toys and leisure purposes.

그리고, 드론은 제어부 등이 배치되는 몸체부와, 상기 몸체부로부터 연장되어 이착륙시 지면에 안착되는 랜딩스키드, 모터와 프로펠러 등의 동력부 등으로 구비될 수 있다. 또한, 촬영 및 레저용으로 널리 사용되는 중소형 드론은 사용자에게 그립된 몸체가 적절한 높이에 배치되면 날개가 구동되어 비행을 시작하는 방식으로 구동될 수 있다.In addition, the drone may be provided with a body part in which a control unit or the like is disposed, a landing skid extending from the body part and seated on the ground during takeoff and landing, a power unit such as a motor and a propeller. In addition, a medium-sized drone widely used for photography and leisure can be driven in such a way that the wing is driven when the body gripped by the user is disposed at an appropriate height to start flying.

그러나, 비행이 종료된 드론은 사용자의 수동 조작이나 내장된 착륙 알고리즘을 통해 구조물 등에 설정된 목표위치로 착륙 되는데, 착륙과정에서 착지된 드론이 날개의 잔여 회전이나 관성과 같은 잔여동력으로 인해 목표위치로부터 이탈되거나 넘어져 파손되는 문제점이 있었다. However, the drone whose flight has ended lands at a target position set in a structure, etc., through manual manipulation of the user or a built-in landing algorithm, and the drone landed during the landing process is destined from the target position due to residual power such as residual rotation or inertia of the wing. There was a problem of being broken or falling.

또한, 조종에 능숙하지 않은 사용자의 조작에 의해 수동방식으로 드론이 제어되는 경우에는 드론을 정확한 위치에 안전하게 착륙시키기 어려운 문제점이 있었다.In addition, when the drone is controlled by a manual method by a user who is not good at maneuvering, there is a problem that it is difficult to safely land the drone at the correct position.

특히, 드론이 소형보트 등과 같이 협소하면서도 착륙면 자체가 움직이는 이동체에 구비된 착륙면에 착륙되는 경우에는 착지 위치로부터 벗어난 드론이 침수 파손되거나 분실될 위험성이 높았으며, 사용자와의 충돌로 안전사고를 유발하는 등의 심각한 문제점이 있었다. In particular, when a drone is narrow, such as a small boat, but the landing surface itself lands on a landing surface provided on a moving object, there is a high risk that the drone deviating from the landing position will be flooded or lost, and a collision with the user may cause a safety accident There was a serious problem such as causing.

한국 공개특허 제10-2018-0098055호Korean Patent Publication No. 10-2018-0098055

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 착륙시 안전성 및 정밀성이 개선되는 드론 착륙 제어방법 및 제어시스템을 제공하는 것을 해결과제로 한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a drone landing control method and a control system that improves safety and precision during landing.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 착륙패드의 중앙부에 배치된 초음파송신부로부터 초음파신호가 주변영역으로 전파되고, 상기 착륙패드에 배치된 기준신호송신부로부터 발생된 기준신호가 드론의 착륙제어부에서 수신됨에 따라 거리측정시 기준시간을 제공하는 발신펄스가 발생되는 제1단계; 상기 드론의 중심부와 상기 드론의 중심부로부터 방사상으로 배치된 구동부의 사이에 배치되되 상기 드론의 중심부로부터 상호간 동일평면상의 동일한 간격으로 이격 배치된 복수개의 초음파수신부를 통해 상기 초음파신호가 각각 수신되는 순간마다 상기 착륙제어부에 개별적으로 복수개의 수신펄스가 발생되는 제2단계; 상기 착륙제어부에 의해 산출된 상기 발신펄스 및 각 상기 수신펄스 간의 시간격차 및 초음파 속도를 기반으로 상기 초음파송신부와 각 상기 초음파수신부 간의 이격 거리가 개별적으로 자동 산출되어 상기 드론 및 상기 착륙패드 간의 위치관계가 판단되는 제3단계; 및 상기 드론이 기설정된 고도 범위 내에서 위치 조정되도록 상기 구동부가 상기 착륙제어부에 의해 자동 제어되고, 상기 초음파송신부 및 상기 드론의 중심부가 상호간 실질적인 수직방향으로 정렬되면 상기 드론이 상기 구동부에 의해 하강하여 상기 착륙패드에 착륙되는 제4단계를 포함하는 드론 착륙 제어방법을 제공한다.In order to solve the above problems, in the present invention, the ultrasonic signal is propagated from the ultrasonic transmitter arranged at the center of the landing pad to the surrounding area, and the reference signal generated from the reference signal transmitter arranged on the landing pad is applied to the drone's landing control unit. A first step of generating an outgoing pulse providing a reference time when measuring distance as received; Whenever the ultrasonic signals are received through a plurality of ultrasonic receivers disposed between the central portion of the drone and the driving portion disposed radially from the central portion of the drone and spaced at the same distance from each other on the same plane from the central portion of the drone. A second step in which a plurality of receiving pulses are individually generated in the landing control unit; The separation distance between the ultrasonic transmitter and each ultrasonic receiver is automatically calculated based on the time difference and ultrasonic velocity between the transmitting pulse and each receiving pulse calculated by the landing control unit, thereby automatically calculating the positional relationship between the drone and the landing pad. The third step is determined; And the drone is lowered by the driving unit when the driving unit is automatically controlled by the landing control unit so that the drone is positioned within a predetermined altitude range, and the ultrasonic transmitter and the center of the drone are aligned in a substantially perpendicular direction to each other. It provides a drone landing control method comprising a fourth step of landing on the landing pad.

또한, 본 발명은 착륙면의 중앙부에 배치되어 기설정된 펄스폭 및 주기마다 주변영역으로 초음파신호를 전파하는 초음파송신부와, 기설정된 펄스폭 및 주기마다 기준신호를 발생시키는 기준신호송신부를 포함하는 착륙패드; 및 중심부로부터 방사상으로 배치된 구동부와, 상기 중심부 및 상기 구동부 사이에 배치되되 상기 중심부로부터 상호간 동일평면상의 동일한 간격으로 이격 배치되며 상기 초음파신호가 각각 수신되는 복수개의 초음파수신부와, 상기 구동부를 자동 제어하는 착륙제어부를 포함하는 드론을 포함하되, 상기 착륙제어부는 상기 기준신호가 수신됨에 따라 거리측정시 기준시간을 제공하는 발신펄스를 발생시키며, 상기 초음파신호가 각각 수신되는 순간마다 개별적으로 복수개의 수신펄스를 발생시키고, 상기 발신펄스 및 각 상기 수신펄스 간의 시간격차 및 초음파 속도를 기반으로 상기 초음파송신부와 각 상기 초음파수신부 간의 이격 거리를 개별적으로 자동 산출하여 상기 구동부를 자동 제어함을 특징으로 하는 드론 착륙 제어시스템을 제공한다.In addition, the present invention is arranged in the center of the landing surface includes an ultrasonic transmitter for propagating the ultrasonic signal to the surrounding area at a predetermined pulse width and period, and a reference signal transmitter for generating a reference signal for each preset pulse width and period. pad; And a plurality of ultrasonic receivers radially disposed from the central portion, and a plurality of ultrasonic receivers disposed between the central portion and the driving portion, and spaced apart from each other at the same interval on the same plane, and receiving the ultrasonic signals, and automatically controlling the driving portion. It includes a drone including a landing control unit, wherein the landing control unit generates an outgoing pulse that provides a reference time when measuring the distance as the reference signal is received, and receives a plurality of individually at each instant when the ultrasonic signal is received. A drone characterized by generating a pulse and automatically calculating the separation distance between the ultrasonic transmitter and each ultrasonic receiver based on the time difference and ultrasonic velocity between the transmitting pulse and each receiving pulse, and automatically controlling the driving unit. Provide a landing control system.

상기의 해결 수단을 통해서, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다. Through the above solution, the present invention provides the following effects.

첫째, 착륙패드의 중앙부에 구비된 초음파송신부로부터 초음파신호가 전파되어 드론에 복수개 구비된 각 초음파수신부에 도달하기까지 소요되는 시간과, 거리산출을 위한 기준시간을 제공하는 알에프신호를 기반으로 드론 및 착륙패드 간의 위치관계가 실시간으로 자동 산출되므로 정밀성이 현저히 개선될 수 있다.First, a drone and a drone based on an RF signal providing a reference time for distance calculation and a time required to reach each ultrasonic receiver provided with a plurality of drones by propagating ultrasonic signals from the ultrasonic transmitter provided at the center of the landing pad. Since the positional relationship between the landing pads is automatically calculated in real time, the precision can be significantly improved.

둘째, 각 초음파수신부 및 각 구동부가 드론의 중심부로부터 방사상으로 연장된 라인상에 정렬 배치되고 초음파송신부 및 각 초음파수신부 사이 거리에 대응되어 각 구동부의 출력 스텝이 개별적으로 자동 제어됨에 따라 체공중인 드론이 기설정된 고도 범위 내에서 정밀한 이동이 가능하므로 제어정밀성이 현저히 개선될 수 있다.Second, the drones in flight as each ultrasonic receiving unit and each driving unit are arranged on a line extending radially from the center of the drone and corresponding to the distance between the ultrasonic transmitting unit and each ultrasonic receiving unit, the output steps of each driving unit are automatically controlled individually, so Since precise movement is possible within a preset altitude range, control precision can be significantly improved.

셋째, 드론 및 착륙패드 간의 위치관계에 대응되어 드론의 구동부가 개별 제어됨에 따라 체공중인 드론이 기설정된 고도 범위 내에서 수평 이동되어 착륙패드의 중앙부에 정렬된 이후에 착륙패드에 착륙 가능하여 드론의 불안정한 착륙에 따른 파손 가능성이 최소화되므로 안정성이 현저히 개선될 수 있다.Third, as the drone's driving part is individually controlled in response to the positional relationship between the drone and the landing pad, the drone in flight can move horizontally within a predetermined altitude range, and after being aligned to the center of the landing pad, the landing pad can land and land Since the possibility of damage due to unstable landing is minimized, stability can be improved significantly.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어시스템을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어시스템의 드론을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어시스템의 착륙패드를 나타낸 예시도.
도 5a 및 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 과정에서 착륙제어부에 의해 발생된 발신펄스 및 수신펄스를 나타낸 사용예시도.1 is a flowchart illustrating a drone landing control method according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram showing a drone landing control system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exemplary view showing a drone of a drone landing control system according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exemplary view showing a landing pad of a drone landing control system according to an embodiment of the present invention.
5A, 5B, and 5C are exemplary use views showing outgoing and received pulses generated by the landing control unit during a drone landing process according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드론 착륙 제어방법 및 시스템을 상세히 설명한다. Hereinafter, a method and system for controlling a drone landing according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어시스템을 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어시스템의 드론을 나타낸 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어시스템의 착륙패드를 나타낸 예시도이고, 도 5a 및 도 5b 및 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 과정에서 착륙제어부에 의해 발생된 발신펄스 및 수신펄스를 나타낸 사용예시도이다.1 is a flowchart showing a drone landing control method according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a drone landing control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention 4 is an exemplary view showing a drone of a drone landing control system according to the present invention, and FIG. 4 is an exemplary view showing a landing pad of a drone landing control system according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5A, 5B and 5C are diagrams of the present invention. It is an example of use showing the outgoing and received pulses generated by the landing control unit during the drone landing process according to an embodiment.

도 1 내지 도 5c에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어방법은 초음파송신부(11)로부터 초음파신호의 전파 및 기준신호송신부(12)로부터 발생된 기준신호가 드론(20)의 착륙제어부(25)에서 수신됨에 따라 발신펄스(1)가 발생되는 제1단계(s10)를 포함한다. 1 to 5c, the drone landing control method according to an embodiment of the present invention is a reference signal generated from the propagation of the ultrasonic signal from the ultrasonic transmitter 11 and the reference signal transmitter 12. It includes a first step (s10) in which the outgoing pulse (1) is generated as it is received by the landing control unit 25 of the.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어방법은 상기 드론(20)의 중심부(20b)와 구동부(21)의 사이에 배치된 복수개의 초음파수신부(22)를 통해 상기 초음파신호가 각각 수신되는 순간마다 상기 착륙제어부(25)에 개별적으로 복수개의 수신펄스(2a,2b,2c,2d)가 발생되는 제2단계(s20)를 포함한다. In addition, in the drone landing control method according to an embodiment of the present invention, each of the ultrasonic signals is received through a plurality of ultrasonic receivers 22 disposed between the central portion 20b of the drone 20 and the driving unit 21. And a second step s20 in which a plurality of receiving pulses 2a, 2b, 2c, and 2d are individually generated in the landing control unit 25 at each moment.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어방법은 상기 착륙제어부(25)에 의해 산출된 상기 발신펄스(1) 및 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d) 간의 시간격차 및 초음파 속도를 기반으로 상기 초음파송신부(11)와 각 상기 초음파수신부(22) 간의 이격 거리가 개별적으로 자동 산출되어 상기 드론(20) 및 상기 착륙패드(10) 간의 위치관계가 판단되는 제3단계(s30)를 포함한다. And, the drone landing control method according to an embodiment of the present invention is a time gap and ultrasound between the outgoing pulse 1 and each of the receiving pulses 2a, 2b, 2c, 2d calculated by the landing control unit 25 A third step (s30) of determining the positional relationship between the drone 20 and the landing pad 10 by automatically calculating the separation distance between the ultrasonic transmitter 11 and each ultrasonic receiver 22 based on the speed. ).

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어방법은 상기 드론(20)이 기설정된 고도 범위 내에서 위치 조정되도록 상기 구동부(21)가 상기 착륙제어부(25)에 의해 자동 제어되고, 상기 초음파송신부(11) 및 상기 드론(20)의 중심부(20b)가 상호간 실질적인 수직방향으로 정렬되면 상기 드론(20)이 상기 구동부(21)에 의해 하강하여 상기 착륙패드(10)에 착륙되는 제4단계(s40)를 포함한다.In addition, in the drone landing control method according to an embodiment of the present invention, the driving unit 21 is automatically controlled by the landing control unit 25 so that the drone 20 is positioned within a preset altitude range, and the ultrasonic A fourth step in which the drone 20 descends by the driving unit 21 and lands on the landing pad 10 when the transmitter 11 and the central portion 20b of the drone 20 are aligned in a substantially vertical direction with each other. (s40).

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어시스템(100)은 착륙패드(10)와, 드론(20)을 포함함이 바람직하다.Meanwhile, the drone landing control system 100 according to an embodiment of the present invention preferably includes a landing pad 10 and a drone 20.

여기서, 상기 착륙패드(10)는 상기 드론(20)의 이륙 위치 제공, 착륙 위치 안내 및 착륙된 드론(20)의 수거 등을 목적으로 탑승용 이동체에 설치되는 장치이다. 이때, 상기 탑승용 이동체는 상기 드론(20)을 원격 조종하는 사용자가 탑승하여 이동할 수 있는 선박, 차량 등을 포괄하는 것으로 이해함이 바람직하며, 상기 탑승용 이동체에는 상기 사용자가 탑승할 수 있는 탑승공간이 구비될 수 있다. 또한, 상기 착륙패드(10)는 금속 재질 등으로 구비될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 물론, 경우에 따라 상기 착륙패드(10)는 탑승용 이동체에 설치되지 않고 지면에 설치되는 것도 가능하다.Here, the landing pad 10 is a device that is installed on a moving vehicle for the purpose of providing a takeoff position of the drone 20, guiding the landing position and collecting the landed drone 20. At this time, it is preferable to understand that the mobile body for boarding encompasses a ship, vehicle, etc. that can be moved by a user who remotely controls the drone 20, and the boarding space for the user to board the mobile body for boarding. This may be provided. In addition, the landing pad 10 may be provided with a metal material, but is not limited thereto. Of course, in some cases, the landing pad 10 may be installed on the ground rather than installed on a moving object for boarding.

그리고, 상기 착륙패드(10)는 착륙면의 중앙부에 배치되어 기설정된 펄스폭 및 주기마다 주변영역으로 초음파신호를 전파하는 초음파송신부(11)와, 기설정된 펄스폭 및 주기마다 기준신호를 발생시키는 기준신호송신부(12)를 포함함이 바람직하다.In addition, the landing pad 10 is disposed at the center of the landing surface to generate an ultrasonic signal transmitting unit 11 for propagating the ultrasonic signal to the surrounding area for each predetermined pulse width and period, and generating a reference signal for each preset pulse width and period. It is preferable to include a reference signal transmitter 12.

여기서, 상기 착륙패드(10)의 착륙면은 정방형 또는 장방형 등의 평판 형상으로 구비됨이 바람직하며, 경우에 따라 상기 착륙면의 테두리 외곽라인 및 "H"자 형태의 랜드마크를 따라 야간 착륙시 착륙 위치를 안내하는 엘이디램프부(미도시)가 더 구비될 수도 있다. 더욱이, 경우에 따라 상기 엘이디램프부(미도시)는 상기 초음파송신부(11) 및 상기 기준신호송신부(12)의 동작에 대응되어 기설정된 패턴으로 점멸이 반복될 수도 있다. 또한, 경우에 따라 상기 드론(20)에도 엘이디램프부(미도시)가 구비될 수 있으며 상기 초음파수신부(22) 및 후술되는 상기 기준신호수신부(23)의 동작에 대응되어 기설정된 패턴으로 점멸이 반복될 수도 있다. Here, the landing surface of the landing pad 10 is preferably provided in a plate shape such as a square or a rectangle, and in some cases, at night landing along the outline of the border of the landing surface and a landmark in the form of an “H” shape An LED lamp unit (not shown) for guiding the landing position may be further provided. Furthermore, in some cases, the LED lamp unit (not shown) may be repeatedly flashed in a predetermined pattern corresponding to the operation of the ultrasonic transmitter unit 11 and the reference signal transmitter unit 12. In addition, in some cases, the drone 20 may also be provided with an LED lamp unit (not shown), and blinks in a predetermined pattern corresponding to the operation of the ultrasonic receiver 22 and the reference signal receiver 23 to be described later. It may be repeated.

또한, 상기 초음파송신부(11)는 상기 착륙면의 중앙부에 배치되되 거리 측정을 위한 초음파센서로 구비됨이 가장 바람직하나, 경우에 따라 원적외선 등의 거리측정용 센서로 구비될 수도 있다. 이때, 상기 착륙면의 중앙부라 함은 상기 착륙면의 종방향 중앙부 및 횡방향 중앙부를 연결하는 각 라인이 상호간 교차되는 지점으로 이해함이 바람직하다. In addition, the ultrasonic transmitter 11 is disposed at the center of the landing surface, but is most preferably provided as an ultrasonic sensor for distance measurement, but may be provided as a sensor for distance measurement, such as far infrared rays. At this time, it is preferable to understand that the center part of the landing surface is a point where each line connecting the longitudinal center part and the transverse center part of the landing surface cross each other.

그리고, 본 발명의 일실시예에서 상기 착륙패드(10)에 상기 초음파신호를 발생시키는 상기 초음파송신부(11)가 배치되고, 상기 드론(20)에 상기 초음파송신부(11)에서 발신된 상기 초음파신호를 수신하는 상기 초음파수신부(22)가 구비됨으로 도시 및 설명됨으로 이해함이 바람직하다. 물론, 경우에 따라 상기 착륙패드(10)에 초음파수신부가 구비되고, 상기 드론(20)에 초음파송신부가 구비되는 구성도 가능하다. In addition, in one embodiment of the present invention, the ultrasonic transmitter 11 for generating the ultrasonic signal is disposed on the landing pad 10, and the ultrasonic signal transmitted from the ultrasonic transmitter 11 to the drone 20 is generated. It is preferable to understand the illustrated and described as the ultrasonic receiving unit 22 for receiving is provided. Of course, in some cases, the landing pad 10 may be provided with an ultrasonic receiver, and the drone 20 may be provided with an ultrasonic transmitter.

그리고, 상기 초음파송신부(11)는 8~12ms의 주기로 상측방향으로 상기 초음파신호를 반복 전파함이 바람직하다. 이때, 상기 초음파신호는 상기 초음파송신부(11)를 기준으로 전체방면으로 방사상으로 전파되되 상측방향으로 집중적으로 전파됨으로 이해함이 바람직하다. 또한, 후술되는 상기 드론(20)의 각 상기 초음파수신부(22)는 상기 초음파신호가 수신되도록 하측방향으로 대향 배치됨이 바람직하다.Further, the ultrasonic transmitter 11 preferably propagates the ultrasonic signal repeatedly in an upward direction at a period of 8 to 12 ms. At this time, it is preferable to understand that the ultrasonic signal is propagated radially in all directions based on the ultrasonic transmitter 11 but intensively propagated upward. Further, it is preferable that each of the ultrasonic receivers 22 of the drone 20 to be described later is disposed in a downward direction so that the ultrasonic signal is received.

한편, 상기 기준신호송신부(12)는 상기 착륙패드(10)의 상면 어느 일측, 가장 바람직하게는 상기 착륙면의 중앙부에 배치됨이 바람직하며, 상기 드론(20) 및 상기 착륙패드(10) 간의 거리 측정을 위한 기준신호를 발생시키도록 구비됨이 바람직하다.On the other hand, the reference signal transmitting unit 12 is preferably disposed on either side of the upper surface of the landing pad 10, most preferably in the center of the landing surface, the distance between the drone 20 and the landing pad 10 It is preferably provided to generate a reference signal for measurement.

여기서, 상기 기준신호는 상기 초음파신호와는 상이한 알에프(RF,Radio Frequency)신호 등으로 사용될 수 있으며, 상기 기준신호의 송신주파수는 400M 내지 2.4GHz로 설정될 수 있으며, 8~12ms의 주기로 반복 전파될 수 있다. 또한, 상기 기준신호는 상기 초음파신호와 동시에 전파됨이 바람직하다.Here, the reference signal can be used as a different RF (Radio Frequency) signal, such as the ultrasonic signal, the transmission frequency of the reference signal can be set to 400M to 2.4GHz, repeated propagation in a period of 8 to 12ms Can be. In addition, the reference signal is preferably propagated at the same time as the ultrasonic signal.

이때, 상기 드론(20)에는 상기 기준신호를 수신하기 위한 기준신호수신부(23)가 구비됨이 바람직하며, 상기 기준신호송신부(12)에서 송신된 상기 기준신호가 상기 드론(20)의 상기 기준신호수신부(23)에 수신됨에 따라 상기 착륙제어부(25)에 기준신호가 전달되어 거리측정시 기준시간을 제공하는 발신펄스(1)가 발생될 수 있다. 이때, 경우에 따라 상기 기준신호수신부(23)와 상기 착륙제어부(25)는 일체로 구비될 수도 있다. 이때, 상기 발신펄스(1) 및 후술되는 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)는 각각 8~12μs의 펄스폭으로 반복 발생될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.At this time, the drone 20 is preferably provided with a reference signal receiving unit 23 for receiving the reference signal, the reference signal transmitted from the reference signal transmitting unit 12 is the reference of the drone 20 As it is received by the signal receiving unit 23, a reference signal is transmitted to the landing control unit 25 to generate an outgoing pulse 1 that provides a reference time when measuring distance. At this time, in some cases, the reference signal receiving unit 23 and the landing control unit 25 may be integrally provided. In this case, the transmission pulse 1 and the reception pulses 2a, 2b, 2c, and 2d described below may be repeatedly generated with a pulse width of 8 to 12 μs, respectively, but are not limited thereto.

또한, 상기 착륙패드(10)는 상기 초음파송신부(11) 및 상기 기준신호송신부(12) 등에 전원을 공급하기 위한 전원공급부(미도시)를 더 포함함으로 이해함이 바람직하다.In addition, it is preferable to understand that the landing pad 10 further includes a power supply (not shown) for supplying power to the ultrasonic transmitter 11 and the reference signal transmitter 12.

한편, 상기 드론(20)은 사람의 탑승 없이 자동주행 또는 원격조종에 의해 비행되는 무인비행체를 의미하며, 기설정된 비행제어신호에 의해 주행되거나, 또는 원격지에 배치된 드론조종기(미도시)와 무선 신호 연결되어 상기 드론조종기(미도시)의 비행제어신호에 따라 제어될 수 있다. 또한, 상기 드론(20)에는 메인전원부(미도시)가 구비되어 후술되는 각 구성요소에 전원이 선택적으로 공급될 수 있다.On the other hand, the drone 20 refers to an unmanned air vehicle that is flying by automatic driving or remote control without boarding a person, and is driven by a preset flight control signal, or wirelessly with a drone controller (not shown) disposed at a remote location. The signal may be connected and controlled according to the flight control signal of the drone controller (not shown). In addition, the drone 20 is provided with a main power supply unit (not shown) so that power can be selectively supplied to each component described below.

그리고, 상기 드론(20)은 중심부(20b)로부터 방사상으로 배치된 구동부(21)와, 상기 중심부(20b) 및 상기 구동부(21) 사이에 배치되되 상기 중심부(20b)로부터 상호간 동일평면상의 동일한 간격으로 이격 배치되며 상기 초음파신호가 각각 수신되는 복수개의 초음파수신부(22)와, 상기 구동부(21)를 자동 제어하는 착륙제어부(25)를 포함함이 바람직하다. In addition, the drone 20 is disposed between the driving portion 21 radially disposed from the central portion 20b and the central portion 20b and the driving portion 21, but is equally spaced from each other on the same plane from the central portion 20b. It is preferred to include a plurality of ultrasonic receivers 22, which are spaced apart and receive the ultrasonic signals, and a landing control unit 25 that automatically controls the driving unit 21.

또한, 상기 드론(20)은 내부에 상기 메인전원부(미도시) 및 상기 착륙제어부(25) 등이 적재되는 적재공간이 형성된 몸체부(20a)와, 상기 몸체부(20a)로부터 방사상으로 복수개소 연장되는 바 형상의 프레임으로 구비되는 레그부(20c)와, 착륙면에 안착되도록 상기 드론(20)의 하부에 배치되는 랜딩스키드를 포함함이 바람직하다. 이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 레그부(20c)가 상기 몸체부(20a)로부터 방사상으로 4개소 연장 돌설되도록 구비되며, 각 상기 구동부(21) 및 각 상기 초음파수신부(22)가 각각 4개로 구비됨으로 도시 및 설명된다.In addition, the drone 20 is a main body portion (not shown) and the landing control portion 25, a load space in which a loading space is formed, and a plurality of radial portions from the body portion 20a. It is preferable to include a leg portion 20c provided as an extended bar-shaped frame and a landing skid disposed under the drone 20 so as to be seated on a landing surface. At this time, in one embodiment of the present invention, the leg portion 20c is provided so as to extend and protrude radially from the body portion 20a, and each of the driving portion 21 and each of the ultrasonic receiving portions 22 is 4 respectively. It is illustrated and described as being equipped with dogs.

여기서, 상기 몸체부(20a) 및 각 상기 레그부(20c)는 경량화되어 비행 효율이 증가되도록 가벼운 플라스틱, 카본 재질 등으로 구비될 수 있으며, 상기 몸체부(20a)에는 카메라, 대기센서 등의 별도의 장치가 더 장착될 수도 있다.Here, the body portion (20a) and each of the leg portion (20c) can be provided with a lightweight plastic, carbon material, etc. to increase the flight efficiency by being lightweight, the body portion (20a) is a separate camera, atmospheric sensor, etc. The device may be further equipped.

그리고, 각 상기 구동부(21)는 각 상기 레그부(20c)의 외측단에 배치되되 모터회전축이 상측방향으로 배치되고 상기 드론(20)의 중심부(20b)로부터 상호간 동일한 간격으로 이격되며 방사상으로 배치됨이 바람직하다. 이때, 상기 구동부(21)는 모터 등으로 구비될 수 있으며, 회전력을 제공하기 위한 회전날개(21a)와 연결되어 구비됨이 바람직하다.Further, each of the driving units 21 is disposed at the outer end of each of the leg units 20c, but the motor rotation shaft is disposed in an upward direction, spaced apart from each other at the same distance from the center 20b of the drone 20, and radially arranged. This is preferred. At this time, the driving unit 21 may be provided with a motor or the like, and is preferably provided in connection with a rotating blade (21a) for providing a rotational force.

또한, 각 상기 초음파수신부(22)는 각 상기 레그부(20c)의 길이방향 중앙측에 배치되되 상기 초음파신호가 수신되도록 하측방향으로 대향 배치되고 상기 드론(20)의 중심부(20b)로부터 상호간 동일한 간격으로 이격되며 방사상으로 배치됨이 바람직하다. In addition, each of the ultrasonic receivers 22 is disposed on the center of the longitudinal direction of each leg portion 20c, but is disposed opposite to the lower side so that the ultrasonic signal is received and mutually identical from the central portion 20b of the drone 20. It is preferably spaced apart at intervals and disposed radially.

여기서, 각 상기 초음파수신부(22)는 적어도 한쌍 이상으로 구비됨이 바람직하며, 각 상기 초음파수신부(22)는 상호간 동일평면상에 배치됨이 바람직하다. 더욱이, 각 상기 구동부(21) 및 각 상기 초음파수신부(22)가 상호간 동일평면상에 배치될 수 있으나, 배치 관계가 이에 한정되는 것은 아니다. 이때, 상기 드론(20)의 중심부(20b)는 상기 구동부(21) 및 각 상기 초음파수신부(22)와 동일평면상으로 배치된 어느 지점으로 이해함이 바람직하다. Here, it is preferable that each of the ultrasonic receivers 22 is provided in at least one pair, and each of the ultrasonic receivers 22 is preferably disposed on the same plane with each other. Moreover, each of the driving units 21 and each of the ultrasonic receiving units 22 may be disposed on the same plane with each other, but the arrangement relationship is not limited thereto. At this time, it is preferable to understand the central portion 20b of the drone 20 as any point disposed on the same plane as the driving portion 21 and each of the ultrasonic receiving portions 22.

또한, 상기 드론(20)의 중심부(20b)로부터 각 상기 초음파수신부(22)까지의 거리가 동일하게 배치되며, 각 상기 초음파수신부(22) 및 각 상기 구동부(21) 사이의 거리가 동일하게 배치됨으로 이해함이 바람직하다. In addition, the distance from the central portion 20b of the drone 20 to each of the ultrasonic receivers 22 is the same, and the distance between each of the ultrasonic receivers 22 and each of the driving units 21 is the same. It is desirable to understand.

더욱이, 각 상기 초음파수신부(22) 간의 간격 및 각도가 상호간 동일하게 배치되며, 각 상기 구동부(21) 간의 간격 및 각도가 상호간 동일하게 배치됨으로 이해함이 바람직하다.Moreover, it is preferable to understand that the intervals and angles between the ultrasonic receivers 22 are equally arranged with each other, and that the intervals and angles between the driving units 21 are equally arranged with each other.

이에 따라, 상기 초음파송신부(11) 및 각 상기 초음파수신부(22) 사이에서 상기 초음파신호가 이동하는데 소요되는 시간을 기반으로 상기 초음파송신부(11) 및 각 상기 초음파수신부(22) 사이의 거리가 산출되면 각 상기 초음파수신부(22)에서 방사상으로 연장되는 라인상에 배치된 각 상기 구동부(21)를 정밀 제어하여 상기 드론(20)이 기설정된 고도 범위 내에서 상기 착륙패드(10)와 수직방향으로 정렬되도록 자동 이동되므로 제어정밀성이 현저히 개선될 수 있다.Accordingly, the distance between the ultrasonic transmitter 11 and each ultrasonic receiver 22 is calculated based on the time required for the ultrasonic signal to move between the ultrasonic transmitter 11 and each ultrasonic receiver 22. When the driving unit 21 disposed on a line extending radially from each ultrasonic receiver 22 is precisely controlled, the drone 20 is vertically aligned with the landing pad 10 within a preset altitude range. Since it is automatically moved to be aligned, control precision can be significantly improved.

한편, 상기 착륙제어부(25)는 상기 기준신호가 수신됨에 따라 거리측정시 기준시간을 제공하는 발신펄스(1)를 발생시키며 상기 초음파신호가 각각 수신되는 순간마다 개별적으로 복수개의 수신펄스(2a,2b,2c,2d)를 발생시키도록 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상기 발신펄스(1) 및 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)는 각각 8~12μs의 폭에 대응되는 시간동안 반복 발생될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.On the other hand, the landing control unit 25 generates an outgoing pulse 1 that provides a reference time when measuring distance as the reference signal is received, and individually receives a plurality of receive pulses 2a at each instant of receiving the ultrasonic signal. It is preferably provided to generate 2b,2c,2d). Here, the transmitting pulse 1 and the receiving pulses 2a, 2b, 2c, and 2d may be repeatedly generated for a time corresponding to a width of 8 to 12 μs, respectively, but are not limited thereto.

그리고, 상기 착륙제어부(25)는 상기 발신펄스(1) 및 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d) 간의 시간격차 및 초음파 속도를 기반으로 상기 초음파송신부(11)와 각 상기 초음파수신부(22) 간의 이격 거리를 개별적으로 자동 산출하여 상기 착륙패드(10)와의 위치관계를 판단하여 상기 초음파송신부(11) 및 상기 중심부(20b)가 상호간 실질적인 수직방향으로 정렬되도록 상기 구동부(21)를 자동 제어함이 바람직하다.Then, the landing control unit 25 is based on the time difference and the ultrasonic speed between the transmitting pulse 1 and each of the receiving pulses 2a, 2b, 2c, 2d, the ultrasonic transmitter 11 and each ultrasonic receiver ( 22) By separately calculating the separation distance between the landing pads 10 and determining the positional relationship with the landing pad 10, the ultrasonic transmitter 11 and the central portion 20b are automatically aligned with each other so that they are aligned in a substantially vertical direction. Control is desirable.

또한, 상기 착륙제어부(25)는 상기 초음파송신부(11) 및 각 상기 초음파수신부(22) 간의 각 이격 거리가 상호간 동일한 경우 상기 드론(20)이 상기 착륙패드(10)에 착륙되도록 상기 구동부(21)의 출력 스텝을 감소시키며, 상기 드론(20)이 상기 착륙패드(10)에 착륙됨에 따라 상기 발신펄스(1) 및 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)의 발생시간이 실질적으로 중첩됨이 바람직하다.In addition, the landing control unit 25 is the driving unit 21 so that the drone 20 lands on the landing pad 10 when the separation distance between the ultrasonic transmitter 11 and each ultrasonic receiver 22 is equal to each other. ) Decreases the output step, and as the drone 20 lands on the landing pad 10, the occurrence times of the outgoing pulse 1 and the receiving pulses 2a, 2b, 2c, 2d are substantially overlapped. It is desirable.

이하에서, 본 발명의 일실시예에 따른 드론 착륙 제어방법을 설명한다.Hereinafter, a drone landing control method according to an embodiment of the present invention will be described.

먼저, 상기 착륙패드(10)의 중앙부에 배치된 상기 초음파송신부(11)로부터 상기 초음파신호가 기설정된 펄스폭 및 주기마다 주변영역으로 전파되고, 상기 착륙패드(10)에 배치된 상기 기준신호송신부(12)로부터 발생된 상기 기준신호가 상기 기준신호수신부(23)를 통해 상기 드론(20)의 착륙제어부(25)에서 수신됨에 따라 거리측정시 기준시간을 제공하는 상기 발신펄스(1)가 발생된다(s10).First, the ultrasonic signal is propagated from the ultrasonic transmitter 11 disposed at the center of the landing pad 10 to the peripheral region at predetermined pulse widths and periods, and the reference signal transmitter disposed on the landing pad 10 As the reference signal generated from (12) is received from the landing control unit 25 of the drone 20 through the reference signal receiving unit 23, the outgoing pulse 1 that provides a reference time during distance measurement occurs It becomes (s10).

예컨대, 상기 초음파송신부(11)로부터 8~12ms의 주기로 상측방향으로 상기 초음파신호가 반복 전파되면 상기 드론(20)의 각 상기 초음파수신부(22)에 상기 초음파신호가 수신됨이 바람직하다. 이와 동시에, 상기 기준신호송신부(12)는 400M 내지 2.4GHz의 송신주파수 및 8~12ms의 주기로 상기 기준신호를 반복 전파함이 바람직하며, 이때 상기 기준신호는 알에프신호로 구비됨으로 이해함이 바람직하다. For example, when the ultrasonic signal is repeatedly propagated upward from the ultrasonic transmitter 11 in a period of 8 to 12 ms, the ultrasonic signal is preferably received by each ultrasonic receiver 22 of the drone 20. At the same time, the reference signal transmitter 12 preferably propagates the reference signal repeatedly with a transmission frequency of 400M to 2.4GHz and a period of 8 to 12ms, and it is preferable to understand that the reference signal is provided as an RF signal.

이어서, 상기 기준신호송신부(12)로부터 발신된 상기 기준신호가 상기 기준신호수신부(23)를 통해 상기 착륙제어부(25)에 도달하면 상기 착륙제어부(25)는 거리측정시 기준시간을 제공하는 상기 발신펄스(1)를 반복 발생시킴이 바람직하다. 이때, 상기 착륙제어부(25) 및 상기 기준신호수신부(23)는 상호간 회로 연결되어 구비됨이 바람직하다.Subsequently, when the reference signal transmitted from the reference signal transmitting unit 12 reaches the landing control unit 25 through the reference signal receiving unit 23, the landing control unit 25 provides the reference time when measuring the distance. It is preferable to generate the outgoing pulse 1 repeatedly. At this time, the landing control unit 25 and the reference signal receiving unit 23 is preferably provided with a circuit connection to each other.

여기서, 각 상기 초음파수신부(22)마다 상이한 시간에 도달되는 상기 초음파신호와 달리, 상기 기준신호는 상기 드론(20)과 상기 착륙패드(10)간의 거리산출을 위한 기준시간이 제공되도록 상기 기준신호송신부(12)로부터 상기 상기 기준신호수신부(23)로 기설정된 주기로 균일한 시간 간격으로 전달됨으로 이해함이 바람직하다. Here, unlike the ultrasonic signal that reaches a different time for each of the ultrasonic receivers 22, the reference signal is the reference signal to provide a reference time for calculating the distance between the drone 20 and the landing pad 10 It is preferable to understand that it is transmitted from the transmitter 12 to the reference signal receiver 23 at regular time intervals at a predetermined period.

한편, 상기 드론(20)의 중심부(20b)와 상기 드론(20)의 중심부(20b)로부터 방사상으로 배치된 상기 구동부(21)의 사이에 배치되되 상기 드론(20)의 중심부(20b)로부터 상호간 동일평면상의 동일한 간격으로 이격 배치된 복수개의 상기 초음파수신부(22)를 통해 상기 초음파신호가 각각 수신되는 순간마다 상기 착륙제어부(25)에 개별적으로 복수개의 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)가 발생된다(s20).On the other hand, it is disposed between the central portion 20b of the drone 20 and the driving portion 21 radially disposed from the central portion 20b of the drone 20, but mutually from the central portion 20b of the drone 20. A plurality of the receiving pulses 2a, 2b, 2c, 2d individually to the landing control unit 25 at each instant when the ultrasonic signals are received through the plurality of ultrasonic receiving units 22 spaced apart at the same interval on the same plane. ) Is generated (s20).

상세히, 상기 초음파송신부(11)로부터 8~12ms의 주기로 상측방향으로 상기 초음파신호가 반복 전파되면 상기 초음파송신부(11)에서 각 상기 초음파수신부(22)까지의 거리에 대응되는 시간이 경과됨에 따라 상기 드론(20)의 각 상기 초음파수신부(22)에 상기 초음파신호가 각각 수신됨이 바람직하다.In detail, when the ultrasonic signal is repeatedly propagated upward from the ultrasonic transmitter 11 in a period of 8 to 12 ms, as the time corresponding to the distance from the ultrasonic transmitter 11 to each ultrasonic receiver 22 elapses, the It is preferable that each of the ultrasonic signals is received at each of the ultrasonic receivers 22 of the drone 20.

여기서, 본 발명의 일실시예에서 상기 초음파수신부(22)는 제1초음파수신부(22a)와, 제2초음파수신부(22b)와, 제3초음파수신부(22c)와, 제4초음파수신부(22d)를 포함함이 바람직하다. 또한, 각 상기 레그부(20c)는 제1레그부와, 제2레그부와, 제3레그부와, 제4레그부를 포함함이 바람직하며, 각 상기 구동부(21)는 제1구동부와, 제2구동부와, 제3구동부와, 제4구동부를 포함함이 바람직하다. Here, in one embodiment of the present invention, the ultrasonic receiver 22 includes a first ultrasonic receiver 22a, a second ultrasonic receiver 22b, a third ultrasonic receiver 22c, and a fourth ultrasonic receiver 22d. It is preferred to include. In addition, each of the leg portions 20c preferably includes a first leg portion, a second leg portion, a third leg portion, and a fourth leg portion, and each of the driving portions 21 includes a first driving portion, It is preferable to include a second driving part, a third driving part, and a fourth driving part.

이때, 상기 제1초음파수신부(22a) 및 상기 제1구동부는 상기 제1레그부에 배치되며, 상기 제2초음파수신부(22b) 및 상기 제2구동부는 상기 제2레그부에 배치되고, 상기 제3초음파수신부(22c) 및 상기 제3구동부는 상기 제3레그부에 배치되며, 상기 제4초음파수신부(22d) 및 상기 제4구동부는 상기 제4레그부에 배치됨으로 이해함이 바람직하다. At this time, the first ultrasonic receiving unit 22a and the first driving unit are disposed in the first leg unit, the second ultrasonic receiving unit 22b and the second driving unit are disposed in the second leg unit, and the first It is preferable to understand that the 3rd ultrasound receiving section 22c and the third driving section are disposed on the third leg section, and the fourth ultrasound receiving section 22d and the fourth driving section are disposed on the fourth leg section.

또한, 각 상기 초음파수신부(22)는 각 상기 레그부(20c)의 길이방향 중앙측에 배치되되 상기 드론(20)의 중심부(20b)로부터 상호간 동일평면상의 동일한 간격으로 이격되며 방사상으로 배치됨이 바람직하다. 이때, 상기 드론(20)의 중심부(20b)는 상기 구동부(21) 및 각 상기 초음파수신부(22)와 동일평면상으로 배치된 어느 지점으로 이해함이 바람직하다. In addition, each of the ultrasonic receivers 22 is disposed on the center of the longitudinal direction of each leg portion 20c, but is spaced apart from each other at the same interval on the same plane from the central portion 20b of the drone 20 and radially disposed. Do. At this time, it is preferable to understand the central portion 20b of the drone 20 as any point disposed on the same plane as the driving portion 21 and each of the ultrasonic receiving portions 22.

그리고, 상기 드론(20)의 중심부(20b)로부터 각 상기 초음파수신부(22)까지의 거리가 동일하게 배치되며, 각 상기 초음파수신부(22) 및 각 상기 구동부(21) 사이의 거리가 동일하게 배치됨으로 이해함이 바람직하다. 더욱이, 각 상기 초음파수신부(22) 간의 간격 및 각도가 상호간 동일하게 배치되며, 각 상기 구동부(21) 간의 간격 및 각도가 상호간 동일하게 배치됨으로 이해함이 바람직하다.And, the distance from the central portion 20b of the drone 20 to each of the ultrasonic receivers 22 is equally arranged, and the distance between each of the ultrasonic receivers 22 and each of the driving units 21 is the same. It is desirable to understand. Moreover, it is preferable to understand that the intervals and angles between the ultrasonic receivers 22 are equally arranged with each other, and that the intervals and angles between the driving units 21 are equally arranged with each other.

또한, 각 상기 초음파수신부(22)는 상기 드론(20)의 중심부(20b) 및 상기 구동부(21) 사이의 방사상으로 연장되는 라인상에 상기 드론(20)의 중심부(20b)로부터 동일한 간격으로 정렬 배치됨이 바람직하다. 여기서, 각 상기 초음파수신부(22) 및 각 상기 구동부(21)는 상기 드론(20)의 중심부(20b)로부터 방사상으로 연장되는 라인마다 각각 정렬 배치됨이 바람직하다. In addition, each of the ultrasonic receivers 22 is arranged at the same distance from the central portion 20b of the drone 20 on a line extending radially between the central portion 20b of the drone 20 and the driving portion 21 It is preferably arranged. Here, it is preferable that each of the ultrasonic receivers 22 and each of the driving units 21 is arranged in line with each line extending radially from the central portion 20b of the drone 20.

이에 따라, 상기 초음파송신부(11) 및 각 상기 초음파수신부(22) 사이의 거리가 산출되면 각 상기 초음파수신부(22)에서 방사상으로 연장되는 라인상에 배치된 각 상기 구동부(21)를 정밀 제어하여 상기 드론(20)이 기설정된 고도 범위 내에서 상기 착륙패드(10)와 실질적인수직방향으로 정렬되도록 자동 이동되므로 제어정밀성이 현저히 개선될 수 있다. 상세한 설명은 후술된다.Accordingly, when the distance between the ultrasonic transmitter 11 and each ultrasonic receiver 22 is calculated, each of the driving units 21 disposed on a line extending radially from each ultrasonic receiver 22 is precisely controlled. Since the drone 20 is automatically moved to be aligned with the landing pad 10 in a substantially vertical direction within a preset altitude range, control precision can be significantly improved. Detailed description will be described later.

한편, 상기 드론(20)은 각 상기 초음파수신부(22) 및 상기 착륙제어부(25) 사이에 연결되어 상기 초음파신호를 증폭하는 복수개의 신호증폭기(24)를 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 신호증폭기(24)는 제1신호증폭기(24a)와, 제2신호증폭기(24b)와, 제3신호증폭기(24c)와, 제4신호증폭기(24d)를 포함함이 바람직하다.Meanwhile, the drone 20 preferably includes a plurality of signal amplifiers 24 connected between each of the ultrasonic receivers 22 and the landing control unit 25 to amplify the ultrasonic signals. In this case, the signal amplifier 24 preferably includes a first signal amplifier 24a, a second signal amplifier 24b, a third signal amplifier 24c, and a fourth signal amplifier 24d.

그리고, 각 상기 초음파수신부(22)는 각 상기 신호증폭기(24)에 개별 회로연결되어 각 상기 초음파수신부(22)마다 수신되는 상기 초음파신호를 증폭하여 상기 착륙제어부(25)로 전달함이 바람직하다. In addition, each of the ultrasonic receivers 22 is individually connected to each of the signal amplifiers 24, it is preferable to amplify the ultrasonic signals received for each of the ultrasonic receivers 22 and transmit them to the landing control unit 25. .

여기서, 각 상기 신호증폭기(24)는 트랜지스터 등으로 구비되어 각 상기 초음파수신부(22) 및 상기 착륙제어부(25) 사이에 회로 연결됨에 따라 각 상기 신호증폭기(24)에 입력된 상기 초음파신호가 증폭되어 출력단으로 전송될 수 있다. Here, each of the signal amplifiers 24 is provided with a transistor or the like, and as the circuit is connected between each of the ultrasonic receivers 22 and the landing control unit 25, the ultrasonic signals input to each of the signal amplifiers 24 are amplified. Can be transmitted to the output terminal.

또한, 각 상기 초음파수신부(22)를 통해 상기 초음파신호가 각각 수신되는 순간마다 상기 착륙제어부(25)에 개별적으로 복수개의 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)가 각각 반복 발생됨이 바람직하다. 즉, 상기 착륙제어부(25)에 상기 기준신호가 상기 기준신호수신부(23)를 통해 수신되면 상기 발신펄스(1)가 발생되며, 각 상기 초음파수신부(22)를 통해 상기 초음파신호가 각각 수신되는 순간마다 상기 착륙제어부(25)에 개별적으로 복수개의 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)가 발생됨으로 이해함이 바람직하다. 이때, 상기 발신펄스(1) 및 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)는 각각 8~12μs의 폭으로 반복 발생될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, it is preferable that the plurality of reception pulses 2a, 2b, 2c, and 2d are individually generated in the landing control unit 25 at each instant when the ultrasonic signal is received through each of the ultrasonic receivers 22. . That is, when the reference signal is received through the reference signal receiving unit 23 to the landing control unit 25, the outgoing pulse 1 is generated, and each of the ultrasonic signals is received through each ultrasonic receiving unit 22. It is preferable to understand that the plurality of receiving pulses 2a, 2b, 2c, and 2d are individually generated in the landing control unit 25 at each moment. At this time, the outgoing pulse 1 and each of the receiving pulses 2a, 2b, 2c, and 2d may be repeatedly generated with a width of 8 to 12 μs, respectively, but are not limited thereto.

한편, 상기 착륙제어부(25)에 의해 산출된 상기 발신펄스(1) 및 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d) 간의 시간격차 및 초음파 속도를 기반으로 상기 초음파송신부(11)와 각 상기 초음파수신부(22) 간의 이격 거리가 개별적으로 자동 산출되어 상기 드론(20) 및 상기 착륙패드(10) 간의 위치관계가 판단된다(s30). On the other hand, based on the time difference and the ultrasonic speed between the outgoing pulse 1 and each of the receiving pulses 2a, 2b, 2c, 2d calculated by the landing control unit 25, the ultrasonic transmitter 11 and each of the The separation distance between the ultrasonic receivers 22 is automatically calculated individually to determine the positional relationship between the drone 20 and the landing pad 10 (s30).

이어서, 상기 드론(20)이 기설정된 고도 범위 내에서 위치 조정되도록 상기 구동부(21)가 상기 착륙제어부(25)에 의해 자동 제어되고, 상기 초음파송신부(11) 및 상기 드론(20)의 중심부(20b)가 상호간 실질적인 수직방향으로 정렬되면 상기 드론(20)이 상기 구동부(21)에 의해 하강하여 상기 착륙패드(10)에 착륙된다(s40). Subsequently, the driving unit 21 is automatically controlled by the landing control unit 25 so that the drone 20 is positioned within a predetermined altitude range, and the ultrasonic transmission unit 11 and the center of the drone 20 ( When 20b) are aligned in a substantially vertical direction with each other, the drone 20 descends by the driving unit 21 and lands on the landing pad 10 (s40).

여기서, 상기 드론(20)이 기설정된 고도 범위 내에서 위치 조정된다 함은 체공중인 상기 드론(20)이 지면으로부터 이격된 기설정된 고도 범위 내에서 실질적으로 동일평면상에서 수평비행하여 위치 이동됨을 의미한다.Here, the position of the drone 20 is adjusted within a predetermined altitude range means that the drone 20 in flight is moved horizontally on a substantially same plane within a predetermined altitude range spaced from the ground. .

또한, 상기 초음파송신부(11) 및 상기 드론(20)의 중심부(20b)가 상호간 실질적인 수직방향으로 정렬된다 함은 상기 초음파송신부(11) 및 상기 드론(20)의 중심부(20b)가 상호간 상하방향으로 이격되되, 상기 초음파송신부(11), 즉, 상기 착륙패드(10)의 중앙부로부터 상하방향으로 연장되는 가상 축으로부터 기설정된 반경 범위내로 상기 드론(20)의 중심부(20b)가 진입되어 정렬 배치됨을 의미한다.In addition, the central portion 20b of the ultrasonic transmitter 11 and the drone 20 is aligned in a substantially vertical direction with each other. The ultrasonic transmitter 11 and the central portion 20b of the drone 20 are vertically mutually vertical. Spaced apart, the central portion 20b of the drone 20 enters and arranged within a predetermined radius range from the virtual axis extending in the vertical direction from the central portion of the ultrasonic transmitter 11, that is, the landing pad 10 Means

상세히, 도 5a를 참조하면, 체공중인 상기 드론(20)이 상기 착륙패드(10)의 상부 대각선상에 위치한 경우, 즉, 상기 드론(20)의 중심부(20b)와 상기 착륙패드(10)의 중앙부에 배치된 상기 초음파송신부(11)가 수직방향으로 정렬되지 않는 경우, 상기 초음파송신부(11)로부터 사방으로 전파되는 상기 초음파신호가 상기 제1초음파수신부(22a), 상기 제2초음파수신부(22b), 상기 제3초음파수신부(22c), 상기 제4초음파수신부(22d)에 각각 도달하는데 소요되는 시간이 상이함에 따라 이에 대응되어 상기 착륙제어부(25)에 발생되는 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)의 발생 시간이 상이하게 발생될 수 있다. In detail, referring to FIG. 5A, when the drone 20 in flight is located on the upper diagonal of the landing pad 10, that is, the center 20b of the drone 20 and the landing pad 10 When the ultrasonic transmitter 11 arranged in the center is not aligned in the vertical direction, the ultrasonic signal propagated in all directions from the ultrasonic transmitter 11 is the first ultrasonic receiver 22a, the second ultrasonic receiver 22b ), each of the receiving pulses 2a, 2b generated in the landing control unit 25 corresponding to the time required to reach the third ultrasonic receiver 22c and the fourth ultrasonic receiver 22d is different. , 2c, 2d) may occur differently.

이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 제1초음파수신부(22a) 및 상기 초음파송신부(11) 사이의 거리가 가장 근접하게 배치되어 이에 대응되는 제1수신펄스(2a)가 상기 착륙제어부(25)에 의해 발생되며, 상기 제4초음파수신부(22d) 및 상기 초음파송신부(11) 사이의 거리가 가장 멀리 배치되어 이에 대응되는 제4수신펄스(2d)가 상기 착륙제어부(25)에 의해 발생됨으로 이해함이 바람직하다. At this time, in one embodiment of the present invention, the distance between the first ultrasonic receiver 22a and the ultrasonic transmitter 11 is disposed closest, and the first receiving pulse 2a corresponding thereto is the landing control unit 25 Is generated by, the distance between the fourth ultrasonic receiver 22d and the ultrasonic transmitter 11 is disposed farthest, and it is understood that the fourth receiving pulse 2d corresponding to this is generated by the landing control unit 25 This is preferred.

또한, 상기 착륙제어부(25)에 의해 발생되는 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)는 제1수신펄스(2a)와, 제2수신펄스(2b)와, 제3수신펄스(2c)와, 제4수신펄스(2d)를 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 제1수신펄스(2a), 상기 제2수신펄스(2b), 상기 제3수신펄스(2c), 상기 제4수신펄스(2d)는 상기 초음파송신부(11)로부터 전파된 상기 초음파신호가 상기 제1초음파수신부(22a), 상기 제2초음파수신부(22b), 상기 제3초음파수신부(22c), 상기 제4초음파수신부(22d)에 도달되는 시간에 각각 대응되어 발생됨으로 이해함이 바람직하다. 즉, 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)는 상기 초음파송신부(11)로부터 전파된 상기 초음파신호가 각 상기 초음파수신부(22)에 도달되는 시간에 대응되어 발생됨이 바람직하다.In addition, each of the receiving pulses 2a, 2b, 2c, and 2d generated by the landing control unit 25 includes a first receiving pulse 2a, a second receiving pulse 2b, and a third receiving pulse 2c. ) And the fourth receiving pulse 2d are preferred. At this time, the first receiving pulse (2a), the second receiving pulse (2b), the third receiving pulse (2c), the fourth receiving pulse (2d) is the ultrasonic signal propagated from the ultrasonic transmitter (11) It is preferable to understand that the first ultrasonic receiving unit 22a, the second ultrasonic receiving unit 22b, the third ultrasonic receiving unit 22c, and the fourth ultrasonic receiving unit 22d are respectively generated in correspondence with time to reach them. . That is, it is preferable that each of the reception pulses 2a, 2b, 2c, and 2d is generated in correspondence with the time when the ultrasonic signal propagated from the ultrasonic transmitter 11 reaches each ultrasonic receiver 22.

그리고, 상기 착륙제어부(25)에 의해 산출된 상기 발신펄스(1) 및 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d) 간의 시간격차 및 초음파 속도를 기반으로 상기 초음파송신부(11)와 각 상기 초음파수신부(22) 간의 이격 거리가 개별적으로 자동 산출됨이 바람직하다.And, based on the time difference and the ultrasonic speed between the outgoing pulse 1 and each of the receiving pulses 2a, 2b, 2c, 2d calculated by the landing control unit 25, the ultrasonic transmitter 11 and each of the It is preferable that the separation distance between the ultrasonic receivers 22 is automatically calculated individually.

이때, 상기 시간격차는 상기 발신펄스(1)의 중앙값 및 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)의 중앙값 사이의 간격을 통해 추출될 수 있으며, 상기 초음파 속도는 기설정된 값으로 상기 착륙제어부(25)에 데이터화되어 저장됨이 바람직하며, 공기중에서 초음파 속도는 일반적으로 약 340m/s 이며, 초음파신호가 공기중에서 29.0μs마다 1.0cm를 이동함으로 이해함이 바람직하다.At this time, the time gap may be extracted through an interval between the median value of the outgoing pulse 1 and the median value of each of the received pulses 2a, 2b, 2c, 2d, and the ultrasonic velocity may be landed at a predetermined value. It is preferable that the data is stored in the control unit 25, and the ultrasonic velocity in the air is generally about 340 m/s, and it is desirable to understand that the ultrasonic signal moves 1.0 cm every 29.0 μs in the air.

이에 따라, 상기 발신펄스(1) 및 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d) 간의 시간격차 및 초음파 속도를 기반으로 상기 초음파송신부(11)와 각 상기 초음파수신부(22) 간의 이격 거리가 개별적으로 자동 산출됨에 따라 상기 드론(20) 및 상기 착륙패드(10) 간의 위치관계가 판단될 수 있다.Accordingly, the separation distance between the ultrasonic transmitter 11 and each ultrasonic receiver 22 based on the time difference and ultrasonic velocity between the transmitting pulse 1 and each of the receiving pulses 2a, 2b, 2c, 2d As it is automatically calculated individually, the positional relationship between the drone 20 and the landing pad 10 may be determined.

따라서, 상기 착륙패드(10)의 중앙부에 구비된 상기 초음파송신부(11)에서 초음파신호가 전파되어 상기 드론(20)에 복수개 구비된 각 상기 초음파수신부(22)에 도달하기까지 소요되는 시간과, 거리측정시 기준시간을 제공하는 기준신호를 기반으로 상기 드론(20) 및 상기 착륙패드(10) 간의 위치관계가 실시간으로 자동 산출되므로 작동정밀성이 현저히 개선될 수 있다.Therefore, the time required for the ultrasonic signal to propagate from the ultrasonic transmitter 11 provided at the center of the landing pad 10 to reach each ultrasonic receiver 22 provided in plural in the drone 20, When the distance is measured, the positional relationship between the drone 20 and the landing pad 10 is automatically calculated in real time based on a reference signal providing a reference time, so operation precision can be remarkably improved.

이어서, 상기 초음파송신부(11) 및 상기 드론(20)의 중심부(20b)가 상호간 실질적인 수직방향으로 이격되며 정렬되도록 상기 구동부(21)가 상기 착륙제어부(25)에 의해 자동 제어됨이 바람직하다. Subsequently, it is preferable that the driving unit 21 is automatically controlled by the landing control unit 25 so that the ultrasonic transmission unit 11 and the central portion 20b of the drone 20 are spaced apart and aligned with each other in a substantially vertical direction.

상세히, 상기 초음파송신부(11) 및 각 상기 초음파수신부(22) 간의 이격 거리가 상이한 경우, 상기 초음파송신부(11) 및 상기 드론(20)의 중심부(20b)가 상호간 실질적인 수직방향으로 이격되며 정렬되도록 상기 초음파수신부(22) 중 상기 초음파송신부(11)와 가장 멀리 이격된 라인상에 배치된 구동부(21)의 출력 스텝을 증가시킴이 바람직하다. In detail, when the separation distance between the ultrasonic transmitter 11 and each ultrasonic receiver 22 is different, the ultrasonic transmitter 11 and the central portion 20b of the drone 20 are spaced apart from each other in a substantially vertical direction so that they are aligned. It is preferable to increase the output step of the driving unit 21 disposed on a line farthest from the ultrasonic transmitting unit 11 among the ultrasonic receiving units 22.

이와 동시에, 상기 초음파수신부(22) 중 상기 초음파송신부(11)와 가장 근접하게 이격된 라인상에 배치된 구동부(21)의 출력 스텝을 감소시킴이 바람직하다. 예컨대, 상기 초음파송신부(11)와 가장 근접하게 이격된 라인상에 배치된 상기 제1초음파수신부(22a)측 제1구동부의 출력 스텝을 감소시킴과 동시에 상기 초음파송신부(11)와 가장 멀리 이격된 라인상에 배치된 상기 제4초음파수신부(22d)측 제4구동부의 출력 스텝을 증가시킬 수 있다.At the same time, it is preferable to reduce the output step of the driving unit 21 disposed on the line most closely spaced from the ultrasonic transmitting unit 11 among the ultrasonic receiving units 22. For example, while reducing the output step of the first driving unit on the first ultrasonic receiver 22a side disposed on the line most closely spaced from the ultrasonic transmitter 11 and at the same time, the ultrasonic transmitter 11 is most distant. It is possible to increase the output step of the fourth driving unit on the fourth ultrasonic receiving unit 22d side arranged on the line.

이를 통해, 상기 드론(20)이 상호간 상이한 출력 스텝으로 구동되는 상기 구동부(21)를 통해 기설정된 고도 범위 내에서 수평 이동되어 상기 초음파송신부(11) 및 상기 드론(20)의 중심부(20b)가 상호간 실질적인 수직방향으로 정렬됨에 따라 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)가 상호간 기설정된 오차범위 이내로 중첩될 수 있다.Through this, the drone 20 is horizontally moved within a predetermined altitude range through the driving unit 21 driven by different output steps, thereby the ultrasonic transmitter 11 and the central portion 20b of the drone 20 are moved. Each of the receiving pulses 2a, 2b, 2c, and 2d may be overlapped within a predetermined error range as they are aligned in a substantially vertical direction.

따라서, 각 상기 초음파수신부(22) 및 각 상기 구동부(21)가 상기 드론(20)의 중심부(20b)로부터 방사상으로 연장된 라인상에 정렬 배치되고 상기 초음파송신부(11) 및 각 상기 초음파수신부(22) 사이 거리에 대응되어 각 상기 구동부(21)의 출력 스텝이 개별적으로 자동 제어됨에 따라 체공중인 상기 드론(20)이 기설정된 고도 범위 내에서 정밀한 이동이 가능하므로 제어정밀성이 현저히 개선될 수 있다.Accordingly, each of the ultrasonic receiver 22 and each of the driving units 21 are arranged on a line extending radially from the central portion 20b of the drone 20 and the ultrasonic transmitter 11 and each ultrasonic receiver ( 22) As the output step of each of the driving units 21 is automatically controlled in correspondence to the distance between the drones 20, the flying precision of the drone 20 can be accurately moved within a preset altitude range, so that control precision can be significantly improved. .

한편, 도 5b를 참조하면, 체공중인 상기 드론(20)의 중심부(20b)와 상기 초음파송신부(11)가 상호간 실질적인 수직방향으로 정렬되어 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)가 기설정된 오차범위 이내로 중첩되는 경우 상기 착륙제어부(25)가 상기 구동부(21)의 출력 스텝을 감소시킴에 따라 상기 드론(20)이 상기 착륙패드(10)에 착륙됨이 바람직하다. 즉, 상기 착륙제어부(25)에 의해 산출된 상기 초음파송신부(11) 및 각 상기 초음파수신부(22) 간의 각 이격 거리가 상호간 동일한 경우 상기 착륙제어부(25)가 상기 구동부(21)의 출력 스텝을 감소시킴에 따라 상기 드론(20)이 상기 착륙패드(10)에 착륙됨이 바람직하다.On the other hand, referring to Figure 5b, the center of the drone 20 in air (20b) and the ultrasonic transmitter 11 are arranged in a substantially vertical direction to each other, each receiving pulse (2a, 2b, 2c, 2d) is When overlapping within the set error range, it is preferable that the drone 20 lands on the landing pad 10 as the landing control unit 25 decreases the output step of the driving unit 21. That is, when the separation distances between the ultrasonic transmitter 11 and each ultrasonic receiver 22 calculated by the landing control unit 25 are equal to each other, the landing control unit 25 performs the output step of the driving unit 21. As it is reduced, it is preferable that the drone 20 lands on the landing pad 10.

여기서, 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)가 기설정된 오차범위 이내로 중첩된다 함은 상기 드론(20)의 중심부(20b)와 상기 초음파송신부(11)가 상호간 실질적인 수직방향으로 정렬됨에 따라 상기 착륙제어부(25)에서 발생되는 각 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)가 기설정된 오차범위 이내의 시간에 실질적으로 동시에 발생됨을 의미한다. Here, each of the receiving pulses (2a, 2b, 2c, 2d) overlaps within a predetermined error range because the central portion (20b) of the drone (20) and the ultrasonic transmitter (11) are aligned in a substantially vertical direction with each other. Accordingly, it means that each of the receiving pulses 2a, 2b, 2c, and 2d generated by the landing control unit 25 occurs substantially simultaneously at a time within a predetermined error range.

그리고, 도 5c를 참조하면, 상기 드론(20)이 상기 착륙패드(10)에 착륙됨에 따라 상기 발신펄스(1) 및 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)의 발생시간이 실질적으로 중첩됨이 바람직하다. 이어서, 상기 발신펄스(1) 및 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)가 실질적으로 중첩됨에 따라 상기 착륙제어부(25)를 통해 상기 구동부(21)가 정지되도록 제어됨이 바람직하다.And, referring to Figure 5c, as the drone 20 lands on the landing pad 10, the occurrence times of the outgoing pulse 1 and the receiving pulses 2a, 2b, 2c, 2d are substantially overlapped. It is desirable. Subsequently, it is preferable that the driving unit 21 is controlled to be stopped through the landing control unit 25 as the transmission pulse 1 and the reception pulses 2a, 2b, 2c, and 2d are substantially overlapped.

여기서, 각 상기 초음파수신부(22)가 상기 드론의 최하단으로부터 상측으로 이격 배치된 상태이므로 상기 드론(20)이 상기 착륙패드(10)에 착륙하더라도 상기 초음파송신부(11) 및 각 상기 초음파수신부(22) 사이에 소정의 공간이 발생된다. Here, since each of the ultrasonic receivers 22 is spaced from the bottom of the drone to the upper side, even if the drone 20 lands on the landing pad 10, the ultrasonic transmitter 11 and each ultrasonic receiver 22 ), a certain space is generated.

이때, 상기 발신펄스(1) 및 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d)가 실질적으로 중첩된다 함은 상기 드론(20)이 상기 착륙패드(10)에 착륙시 상기 초음파송신부(11) 및 각 상기 초음파수신부(22) 사이 거리가 최소거리로 배치되어 상기 발신펄스(1) 및 상기 수신펄스(2a,2b,2c,2d) 간에 미세한 차이가 발생되는 경우를 포괄함으로 이해함이 바람직하다. At this time, the fact that the transmitting pulse 1 and the receiving pulses 2a, 2b, 2c, and 2d are substantially overlapped is the ultrasonic transmitter 11 when the drone 20 lands on the landing pad 10 and It is preferable to understand that the distance between each of the ultrasonic receivers 22 is disposed at a minimum distance to cover a case where a small difference occurs between the transmitting pulse 1 and the receiving pulses 2a, 2b, 2c, and 2d.

이를 통해, 상기 착륙패드(10)의 중심부 및 상기 드론(20)의 중심부(20b)가 상호간 실질적인 수직방향으로 정렬된 이후에 상기 드론(20)이 상기 착륙패드(10)에 안정적으로 착륙되므로 착륙시 안정성 및 정밀성이 현저히 개선될 수 있다.Through this, after the central portion of the landing pad 10 and the central portion 20b of the drone 20 are aligned in a substantially perpendicular direction to each other, the drone 20 stably lands on the landing pad 10, so that the landing Stability and precision can be significantly improved.

따라서, 상기 드론(20) 및 상기 착륙패드(10) 간의 위치관계에 대응되어 상기 드론(20)의 구동부(21)가 개별 제어됨에 따라 체공중인 상기 드론(20)이 기설정된 고도 범위 내에서 수평 이동되어 상기 착륙패드(10)의 중앙부에 정렬된 이후에 상기 착륙패드(10)에 착륙 가능하여 상기 드론(20)의 불안정한 착륙에 따른 파손 가능성이 최소화되므로 안정성이 현저히 개선될 수 있다.Accordingly, in response to the positional relationship between the drone 20 and the landing pad 10, the drone 20 in flight is horizontal within a preset altitude range as the driving unit 21 of the drone 20 is individually controlled. After being moved and aligned to the central portion of the landing pad 10, it is possible to land on the landing pad 10, thereby minimizing the possibility of damage due to unstable landing of the drone 20, so stability can be significantly improved.

또한, 상기 초음파송신부(11)가 상기 착륙패드(10)의 중앙부에 1개소 배치되며, 각 상기 초음파수신부(22)가 상기 드론(20)에 적어도 한쌍 이상으로 최소한의 개수로 구비되는 경우에도 구동 가능하므로 최소한으로 요구되는 수량의 센서만으로 상기 드론(20)을 상기 착륙패드(10)에 안전하게 착륙시킬 수 있으므로 경제성이 현저히 개선될 수 있다. In addition, the ultrasonic transmitter 11 is disposed in one place in the center of the landing pad 10, and each ultrasonic receiver 22 is driven even if the drone 20 is provided with a minimum number of at least one pair or more. Since it is possible, the drone 20 can be safely landed on the landing pad 10 with only the minimum required number of sensors, and thus economic efficiency can be significantly improved.

특히, 상기 드론(20)의 중심부(20b)에 별도의 센서의 설치가 요구되지 않고 상기 초음파송신부(11)와 각 상기 초음파수신부(22) 간의 각 거리가 상호간 동일한 경우에 상기 드론(20)이 상기 착륙패드(10)의 중앙부에 정렬되는 것으로 판단되므로 경제성이 현저히 개선될 수 있다.In particular, when the installation of a separate sensor is not required in the central portion 20b of the drone 20 and the distance between the ultrasonic transmitter 11 and each ultrasonic receiver 22 is the same, the drone 20 is Since it is judged to be aligned with the central portion of the landing pad 10, economics can be significantly improved.

더욱이, 각 상기 구동부(21)가 각 상기 초음파수신부(22)의 위치에 연동되는 라인상에 배치되어 체공중인 상기 드론(20)의 현재위치에서 목표지점인 상기 착륙패드(10)의 중앙부측 상부로 기설정된 고도 범위 내에서 정밀한 이동이 가능하므로 제어정밀성이 현저히 개선될 수 있다.Moreover, each of the driving units 21 is disposed on a line interlocked with the position of each of the ultrasonic receivers 22, and the upper portion of the landing pad 10, which is a target point at the current position of the drone 20 in flight, is upper Since precise movement is possible within a preset altitude range, control precision can be significantly improved.

이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.At this time, the terms "include", "compose", or "prepare" as described above means that the corresponding component can be intrinsic, unless specifically stated to the contrary. It should not be excluded, but should be interpreted as including other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and are not to be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and it is possible to be modified by a person skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the scope of the claims of the present invention. The implementation of such modifications is within the scope of the present invention.

1: 발신펄스 2a,2b,2c,2d: 수신펄스
10: 착륙패드 11: 초음파송신부
12: 기준신호송신부 20: 드론
20a: 몸체부 20b: 중심부
20c: 레그부 21: 구동부
21a: 회전날개 22: 초음파수신부
22a: 제1초음파수신부 22b: 제2초음파수신부
22c: 제3초음파수신부 22d: 제4초음파수신부
23: 기준신호수신부 24: 신호증폭기
25: 착륙제어부 100: 드론 착륙 제어시스템1: Outgoing pulse 2a, 2b, 2c, 2d: Incoming pulse
10: landing pad 11: ultrasonic transmitter
12: reference signal transmitter 20: drone
20a: body portion 20b: center
20c: leg section 21: drive section
21a: rotary blade 22: ultrasonic receiver
22a: first ultrasonic receiver 22b: second ultrasonic receiver
22c: 3rd ultrasound receiver 22d: 4th ultrasound receiver
23: reference signal receiving unit 24: signal amplifier
25: landing control unit 100: drone landing control system

Claims (5)

착륙패드의 중앙부에 배치된 초음파송신부로부터 초음파신호가 주변영역으로 전파되고, 상기 착륙패드에 배치된 기준신호송신부로부터 발생된 기준신호가 드론의 착륙제어부에서 수신됨에 따라 거리측정시 기준시간을 제공하는 발신펄스가 발생되는 제1단계;
상기 드론의 중심부와 상기 드론의 중심부로부터 방사상으로 배치된 구동부의 사이에 배치되되 상기 드론의 중심부로부터 상호간 동일평면상의 동일한 간격으로 이격 배치된 복수개의 초음파수신부를 통해 상기 초음파신호가 각각 수신되는 순간마다 상기 착륙제어부에 개별적으로 복수개의 수신펄스가 발생되는 제2단계;
상기 착륙제어부에 의해 산출된 상기 발신펄스 및 각 상기 수신펄스 간의 시간격차 및 초음파 속도를 기반으로 상기 초음파송신부와 각 상기 초음파수신부 간의 이격 거리가 개별적으로 자동 산출되어 상기 드론 및 상기 착륙패드 간의 위치관계가 판단되는 제3단계; 및
상기 드론이 기설정된 고도 범위 내에서 위치 조정되도록 상기 구동부가 상기 착륙제어부에 의해 자동 제어되고, 상기 초음파송신부 및 상기 드론의 중심부가 상호간 실질적인 수직방향으로 정렬되면 상기 드론이 상기 구동부에 의해 하강하여 상기 착륙패드에 착륙되는 제4단계를 포함하는 드론 착륙 제어방법.As the ultrasonic signal propagates from the ultrasonic transmitter arranged in the center of the landing pad to the surrounding area, and the reference signal generated from the reference signal transmitter arranged in the landing pad is received by the drone's landing control unit, it provides a reference time during distance measurement. A first step in which an outgoing pulse is generated;
Whenever the ultrasonic signals are received through a plurality of ultrasonic receivers disposed between the central portion of the drone and the driving portion disposed radially from the central portion of the drone and spaced at the same distance from each other on the same plane from the central portion of the drone. A second step in which a plurality of receiving pulses are individually generated in the landing control unit;
The separation distance between the ultrasonic transmitter and each ultrasonic receiver is automatically calculated based on the time difference and ultrasonic velocity between the transmitting pulse and each receiving pulse calculated by the landing control unit, thereby automatically calculating the positional relationship between the drone and the landing pad The third step is determined; And
When the drone is automatically controlled by the landing control unit so that the drone is positioned within a predetermined altitude range, and the center of the ultrasonic transmitter and the drone are aligned in a substantially vertical direction with each other, the drone descends by the driving unit to A drone landing control method comprising a fourth step of landing on a landing pad. 제 1 항에 있어서,
상기 제4단계는, 체공중인 상기 드론의 중심부와 상기 초음파송신부가 상호간 수직방향으로 이격되며 정렬되어 각 상기 수신펄스가 상호간 기설정된 오차범위 이내로 중첩되는 단계와,
상기 착륙제어부가 상기 구동부의 출력 스텝을 감소시킴에 따라 상기 드론이 상기 착륙패드에 착륙되는 단계와,
상기 발신펄스 및 상기 수신펄스가 실질적으로 중첩됨에 따라 상기 착륙제어부가 상기 구동부의 구동을 정지시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 드론 착륙 제어방법. According to claim 1,
In the fourth step, the center of the drone in flight and the ultrasonic transmitter are spaced apart and aligned with each other in a vertical direction, so that each of the received pulses overlaps within a predetermined error range.
The drone lands on the landing pad as the landing control unit decreases the output step of the driving unit,
And a step in which the landing control unit stops driving of the driving unit as the outgoing pulse and the receiving pulse are substantially overlapped. 제 1 항에 있어서,
상기 제2단계에서, 각 상기 초음파수신부 및 각 상기 구동부는 상기 드론의 중심부로부터 방사상으로 연장되는 라인마다 각각 정렬 배치되되,
상기 제4단계는, 상기 초음파송신부 및 각 상기 초음파수신부 간의 이격 거리가 상이한 경우, 상기 드론이 기설정된 고도 범위 내에서 위치 조정되어 상기 초음파송신부 및 상기 드론의 중심부가 상호간 수직방향으로 정렬되도록,
상기 초음파수신부 중 상기 초음파송신부와 가장 멀리 이격된 라인상에 배치된 구동부의 출력 스텝을 증가시키고, 상기 초음파수신부 중 상기 초음파송신부와 가장 근접하게 이격된 라인상에 배치된 구동부의 출력 스텝을 감소시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 드론 착륙 제어방법. According to claim 1,
In the second step, each of the ultrasonic receiving unit and each of the driving units are arranged in line with each line extending radially from the center of the drone,
In the fourth step, when the separation distance between the ultrasonic transmitter and each ultrasonic receiver is different, the drone is positioned within a preset altitude range so that the centers of the ultrasonic transmitter and the drone are vertically aligned with each other.
Increasing the output step of the driving unit disposed on the line farthest from the ultrasonic transmitting unit among the ultrasonic receiving unit, and reducing the output step of the driving unit disposed on the line most distant from the ultrasonic transmitting unit among the ultrasonic transmitting unit Drone landing control method comprising a step. 제 1 항에 있어서,
상기 제1단계에서, 상기 기준신호는 알에프신호로 구비되되,
상기 착륙제어부는 상기 기준신호를 수신하는 기준신호수신부에 연결되고,
상기 제2단계에서, 각 상기 초음파수신부 및 상기 착륙제어부의 사이에는 상기 초음파수신부에서 수신된 상기 초음파신호를 증폭하여 상기 착륙제어부로 전달하는 신호증폭기가 구비됨을 특징으로 하는 드론 착륙 제어방법. According to claim 1,
In the first step, the reference signal is provided as an RF signal,
The landing control unit is connected to a reference signal receiving unit for receiving the reference signal,
In the second step, a drone landing control method characterized in that a signal amplifier is provided between each of the ultrasonic receivers and the landing control unit to amplify and transmit the ultrasonic signals received from the ultrasonic receiver to the landing control unit. 착륙면의 중앙부에 배치되어 기설정된 펄스폭 및 주기마다 주변영역으로 초음파신호를 전파하는 초음파송신부와, 기설정된 펄스폭 및 주기마다 기준신호를 발생시키는 기준신호송신부를 포함하는 착륙패드; 및
중심부로부터 방사상으로 배치된 구동부와, 상기 중심부 및 상기 구동부 사이에 배치되되 상기 중심부로부터 상호간 동일평면상의 동일한 간격으로 이격 배치되며 상기 초음파신호가 각각 수신되는 복수개의 초음파수신부와, 상기 구동부를 자동 제어하는 착륙제어부를 포함하는 드론을 포함하되,
상기 착륙제어부는 상기 기준신호가 수신됨에 따라 거리측정시 기준시간을 제공하는 발신펄스를 발생시키며, 상기 초음파신호가 각각 수신되는 순간마다 개별적으로 복수개의 수신펄스를 발생시키고, 상기 발신펄스 및 각 상기 수신펄스 간의 시간격차 및 초음파 속도를 기반으로 상기 초음파송신부와 각 상기 초음파수신부 간의 이격 거리를 개별적으로 자동 산출하여 상기 구동부를 자동 제어함을 특징으로 하는 드론 착륙 제어시스템.A landing pad disposed at a central portion of the landing surface and including an ultrasonic transmitter for propagating ultrasonic signals to a peripheral area at predetermined pulse widths and periods, and a reference signal transmitter for generating reference signals at predetermined pulse widths and periods; And
A driving unit disposed radially from the center, and disposed between the center and the driving unit, and spaced apart from each other at equal intervals on the same plane from the center, and a plurality of ultrasound receiving units receiving the ultrasonic signals, and automatically controlling the driving unit It includes a drone including a landing control unit,
The landing control unit generates an outgoing pulse that provides a reference time when measuring distance as the reference signal is received, and generates a plurality of receive pulses individually at each instant when the ultrasonic signal is received, and the outgoing pulse and each of the A drone landing control system characterized by automatically calculating the separation distance between the ultrasonic transmitter and each ultrasonic receiver based on the time gap and ultrasonic velocity between the receiving pulses, and automatically controlling the driving unit.
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