WO2021025320A1 - 무인 항공기의 무선 영상 전송 시스템 및 방법 - Google Patents

무인 항공기의 무선 영상 전송 시스템 및 방법 Download PDF

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WO2021025320A1
WO2021025320A1 PCT/KR2020/009327 KR2020009327W WO2021025320A1 WO 2021025320 A1 WO2021025320 A1 WO 2021025320A1 KR 2020009327 W KR2020009327 W KR 2020009327W WO 2021025320 A1 WO2021025320 A1 WO 2021025320A1
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WO
WIPO (PCT)
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data
nonvolatile memory
control unit
speed nonvolatile
exchange device
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/009327
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English (en)
French (fr)
Inventor
허철균
곽희규
이성열
Original Assignee
(주)메타파스
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/76—Television signal recording
    • H04N5/907—Television signal recording using static stores, e.g. storage tubes or semiconductor memories
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/66—Remote control of cameras or camera parts, e.g. by remote control devices
    • H04N23/661—Transmitting camera control signals through networks, e.g. control via the Internet

Definitions

  • the present invention relates to a wireless image transmission system and method for an unmanned aerial vehicle (UAV), and to a system and method for wirelessly transmitting a high-resolution image/photo or metadata taken by an unmanned aerial vehicle in real time.
  • UAV unmanned aerial vehicle
  • unmanned aerial vehicles UAVs
  • UAVs unmanned aerial vehicles
  • a storage device such as a micro SD ( ⁇ SD: micro Secure Digital) card.
  • ⁇ SD micro Secure Digital
  • the user who controls the unmanned aerial vehicle directly pulls out the ⁇ SD card and takes out the user's computer. There is a discomfort to connect to.
  • the image information captured by the unmanned aerial vehicle is wirelessly transmitted by streaming.
  • the captured image information is lossy compressed and included in not only the high-resolution image/photo information, but also the image/photo necessary for the system.
  • various metadata such as GPS-based location information, photographing environment information of the aircraft and camera, and temperature information in the case of a thermal image.
  • the unmanned aerial vehicle is capable of automatic flight and the system for managing a number of unmanned aerial vehicles is also automated, but the ⁇ SD card must be directly removed from the unmanned aerial vehicle and inserted into a computer, so that a number of unmanned aerial vehicles are managed and photographed.
  • ⁇ SD card must be directly removed from the unmanned aerial vehicle and inserted into a computer, so that a number of unmanned aerial vehicles are managed and photographed.
  • Registered Patent Publication No. 10-1840922 transmits and stores images or recorded contents recorded by the unmanned aerial vehicle in real time to the database of the unmanned aerial vehicle operator, telecommunications company, or control center, and to the user's cloud or computer. Since the captured image is lossy compressed, various information such as high-resolution image/photo information, GPS-based location information included in the image/photo, which is essential for system automation, shooting environment information of the aircraft and camera, and temperature information in the case of thermal images. There is a problem in that metadata cannot be transmitted.
  • Registered Patent Publication No. 10-1670767 uses redundant transmission streaming to transmit image information in real time without interruption of the image by mounting an image device on an unmanned aerial vehicle, but for such real-time transmission, the captured image is lossy compressed. As a result, it transmits not only high-resolution image/photo information, but also various metadata such as GPS-based location information included in the image/photo, which is essential for system automation, shooting environment information of the aircraft and camera, and temperature information in the case of thermal images. There is a problem that it cannot be done.
  • Registered Patent Publication No. 10-1981918 is equipped with a GCS agent (Ground Control Station Agent) to integrate and operate a plurality of unmanned aerial vehicles in consideration of the ever-changing unmanned aerial vehicle operating environment.
  • GCS Global Control Station Agent
  • this general image transmission lossly compresses the captured image, so that not only high-resolution image/photo information, but also the image/photo necessary for system automation.
  • various metadata such as included GPS-based location information, shooting environment information of the aircraft and camera, and temperature information in the case of a thermal image cannot be transmitted.
  • An object of the present invention is to transmit a high-resolution image/photo taken by an unmanned aerial vehicle and metadata contained therein in real time wirelessly.
  • Another object of the present invention is to be able to securely secure high-resolution images/photographs taken by an unmanned aerial vehicle and transmit metadata included therein during flight.
  • Another object of the present invention is to make it possible to automate a system for providing services using an unmanned aerial vehicle.
  • Another object of the present invention is to check high-resolution images/photos in real time on an automated workflow to enable quick remote inspection and decision making.
  • Another object of the present invention is to enable additional unmanned aerial vehicle mission setting and change through quick remote inspection.
  • the present invention relates to a wireless image transmission system, comprising: a high-speed nonvolatile memory in which data is recorded by a first control unit; A second control unit for reading the data recorded in the high-speed nonvolatile memory; And a bidirectional asynchronous data exchange device, wherein the first control unit and the second control unit write and read data into the high-speed nonvolatile memory through the bidirectional asynchronous data exchange device, and the bidirectional asynchronous data exchange device
  • a wireless image transmission system characterized in that, while data is being written to the volatile memory, the second control unit controls to prevent reading data from the high-speed nonvolatile memory.
  • the two-way asynchronous data exchange device of the present invention is a wireless image transmission system, characterized in that connected to the first control unit through a SD (Secure Digital) card interface controller.
  • SD Secure Digital
  • the first control unit of the present invention is characterized in that it controls an unmanned aerial vehicle or a camera mounted on an unmanned aerial vehicle.
  • the bidirectional asynchronous data exchange device of the present invention includes a memory monitor that detects whether data is written to the high-speed nonvolatile memory by a first control unit, and data is written to the high-speed nonvolatile memory by a first control unit or by a second control unit. And a bus switcher connected to read data from the high-speed nonvolatile memory, wherein the memory monitor connects the bus switcher to preferentially write data to the high-speed nonvolatile memory by a first control unit, and Thus, when data is not written to the high-speed nonvolatile memory, the bus switcher is connected so that data is read from the high-speed nonvolatile memory by a second control unit.
  • the high-speed nonvolatile memory of the present invention is characterized in that it is a NAND flash or a NOR flash capable of high-speed writing or reading through parallel processing.
  • the present invention relates to a wireless image transmission method, comprising the steps of: recording data in a high-speed nonvolatile memory through a bidirectional asynchronous data exchange device by a first control unit; Reading the data from the high-speed nonvolatile memory through a bidirectional asynchronous data exchange device by a second control unit; Transmitting the data read from the high-speed nonvolatile memory by a wireless transmission unit; Including, the bi-directional asynchronous data exchange device is characterized in that while the data is written to the high-speed non-volatile memory, the second control unit is characterized in that the control so that the data cannot be read from the high-speed non-volatile memory.
  • the present invention may be a computer program stored in a medium to execute the wireless image transmission method.
  • the present invention has the effect of enabling real-time wireless transmission of high-resolution images/photos and metadata taken by an unmanned aerial vehicle.
  • the present invention has the effect of making it possible to securely secure high-resolution images/photos and metadata taken by an unmanned aerial vehicle.
  • the present invention has the effect of making it possible to automate a system for managing a plurality of unmanned aerial vehicles.
  • the present invention has the effect of enabling quick remote inspection and decision making on an automated workflow.
  • the present invention has the effect of enabling additional unmanned aerial vehicle mission settings and changes through quick remote inspection.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a wireless image transmission system of the present invention.
  • FIG 2 shows another embodiment of the wireless image transmission system of the present invention.
  • FIG. 3 shows an internal configuration diagram of the bidirectional asynchronous data exchange apparatus of the present invention.
  • FIG 4 shows an internal circuit diagram of the bus switcher of the present invention.
  • 5(a) and 5(b) illustrate an operation of storing a captured image in the wireless image transmission system of the present invention.
  • 6(a) and 6(b) illustrate an operation of reading a stored image in the wireless image transmission system of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of transmitting a wireless image according to the present invention.
  • drones which are UAVs (Unmanned Aerial Vehicles)
  • UAVs Unmanned Aerial Vehicles
  • images captured by unmanned aerial vehicles are used in remote locations.
  • high-resolution video/photo data for surveying and metadata contained therein are generally stored in a micro SD (Secure Digital) card, and when the drone completes the mission and returns, the person The ( ⁇ SD) card is inserted into the computer and examined.
  • micro SD Secure Digital
  • the unmanned aerial vehicle is capable of automatic flight and the system for managing a number of unmanned aerial vehicles is also automated, but since the ⁇ SD card must be directly removed from the unmanned aerial vehicle and inserted into a computer, the present invention does not use the ⁇ SD card.
  • High-resolution video/photo data and metadata captured by the unmanned aerial vehicle can be wirelessly transmitted, and applied to the existing unmanned aerial vehicle using the ⁇ SD card to enable wireless transmission of high-resolution video/photo and metadata captured by the unmanned aerial vehicle.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a wireless image transmission system of the present invention.
  • the wireless image transmission system 300 of the present invention includes a card interface (I/F) controller 3120, a two-way asynchronous data exchange device 320, a central processing unit (CPU) 330, and a high-speed ratio. It includes a volatile memory 340, a communication modem 350, and a USB interface (I/F) 360, and is connected to the ⁇ SD card slot of the drone 100 or camera 200 through a ⁇ SD extension cable. 350 and the USB interface (I/F) 360 are respectively connected to a cloud system and a personal computer (PC).
  • I/F card interface
  • PC personal computer
  • the card I/F controller 310 is connected to the ⁇ SD card slot of the drone 100 or the camera 200 through a ⁇ SD extension cable and inputs video/photo data and metadata through the ⁇ SD card slot. It is transmitted to the switching device 320.
  • the drone 100 has a camera that is basically mounted, and an embodiment in which the camera 200 is additionally mounted on the drone 100 is shown.As another embodiment, a ⁇ SD card slot is formed in the camera itself. Although it may be, it shows that it may be formed on the body of the drone 100.
  • the CPU Central Processing Unit
  • the CPU Central Processing Unit of the drone 100 or the camera 200 transmits video/photo data and metadata through the ⁇ SD card slot, and the data is the bidirectional asynchronous data. It is transmitted to and stored in the high-speed nonvolatile memory 340 via the exchange device 320.
  • the bidirectional asynchronous data exchange device 320 transmits video/photo data and metadata input from the drone 100 or the camera 200 to the high-speed nonvolatile memory 340, and to the high-speed nonvolatile memory 340.
  • the CPU Central Processing Unit
  • the wireless image transmission system 300 can read the stored data.
  • the CPU of the drone 100 or the camera 200 and the ⁇ SD card operate in a master-slave mode, and the drone 100 When recording an image in the ⁇ SD card, the external CPU 330 cannot access it.
  • the data access of the CPU 330 to the high-speed nonvolatile memory 340 / The read module can be accessed, allowing simultaneous recording and reading of images.
  • a delay time for recording the captured image may occur.
  • the CPU (Central Processing Unit) 330 Data stored in the high-speed nonvolatile memory 340 can be read through the asynchronous data exchange device 320.
  • the data transmission module of the CPU 330 may transmit the read video/photo data and metadata to the communication modem 350 or the USB I/F 360, and the communication modem 350 is the high-speed non-volatile
  • the data read from the memory 340 can be wirelessly transmitted, and the communication modem 350 has a data transmission rate transmitted through a wireless network such as 4G, 5G, and Wi-Fi, which is read by the CPU 330. Since it is generally smaller than the data transmission rate of the CPU 330, control by the flow control module of the CPU 330 is required, and the file size of the video/photo data and metadata that is recorded and stored by the drone 100 or the camera 200 And the storage capacity of the high-speed nonvolatile memory 340 may be considered.
  • the high-speed nonvolatile memory 340 may be a NAND flash or a NOR flash, and the recording speed of the high-speed nonvolatile memory 340 is greater than or equal to a data rate of an image transmitted from the bidirectional asynchronous data exchange device 320.
  • SSD solid state drive
  • the present invention allows the card I/F controller 310 and the ⁇ SD card slot to be connected through the ⁇ SD extension cable, so that it can be applied as it is to the existing drone using the ⁇ SD card, so that the high-resolution video/photo data and metadata captured by the drone Wireless transmission is possible.
  • the ⁇ SD extension cable to the ⁇ SD card slot instead of the ⁇ SD card, it enables wireless transmission of high-resolution video/photo data and metadata captured by the drone, so that a person does not need to directly attach or detach the ⁇ SD card and manage multiple drones.
  • the system for automation can also be automated.
  • the high-resolution images captured by the drone can be transmitted wirelessly in real time to secure the data stored in the ⁇ SD.
  • the present invention by transmitting the video/photo taken by the drone in real time wirelessly, it is possible to perform a more rapid remote inspection in the automated workflow of receiving the video/photo, and also the business performance such as decision making accordingly. It can be done quickly. If a quick remote inspection is made, it may be possible to set up and change additional drone missions later.
  • the present invention may transmit data to a cloud system by the communication modem 350, it may be connected to a personal computer (PC) with a USB interface (I/F) 360 to transmit data. That is, when the drone lands, the administrator may connect the USB terminal of the notebook PC to the USB interface (I/F) 360 of the present invention and receive data.
  • PC personal computer
  • I/F USB interface
  • FIG 2 shows another embodiment of the wireless image transmission system of the present invention.
  • the wireless image transmission system 300 of the present invention includes a bi-directional asynchronous data exchange device 320, a central processing unit (CPU) 330, a high-speed nonvolatile memory 340, a communication modem 350, Including a USB interface (I/F) 360, video/photo data and metadata captured by the drone 100 or the camera 200 are transferred to the bidirectional asynchronous data exchange device 320 without passing through the ⁇ SD card slot. It transmits directly, and the communication modem 350 and the USB interface (I/F) 360 are connected to a cloud system and a personal computer (PC).
  • PC personal computer
  • image/photo data captured by the drone 100 or the camera 200 and metadata are Direct transmission to the asynchronous data exchange device 320 is made to be connected to the drone 100 or the camera 200 without having a ⁇ SD card slot and a card interface (I/F) controller 310.
  • I/F card interface
  • FIG. 1 The embodiment of the present invention described in FIG. 1 is generally applicable to drones that store video/photo data and metadata on a ⁇ SD card, thereby enhancing compatibility, but the manufacturer of the drone stores the data. Since it may be configured to directly transmit the captured image/photo to the wireless image transmission system 300 without having a ⁇ SD card slot, FIG. 2 illustrates such an embodiment.
  • FIG. 3 shows an internal configuration diagram of the bidirectional asynchronous data exchange apparatus of the present invention.
  • the bidirectional asynchronous data exchange device 320 includes a memory monitor 321 and a bus switcher 322, and the memory monitor 321 is a high-speed ratio of data input from the ⁇ SD interface controller 310. It detects whether it is transmitted to the volatile memory 340 and recorded, and the bus switcher 322 connects to be transmitted to the NAND flash 340, which is a high-speed nonvolatile memory, when data is input from the drone 100 or the camera 200. When data is not input from the drone 100 or the camera 200, the CPU 330 connects the data to be read from the NAND flash 340, which is a high-speed nonvolatile memory.
  • the memory monitor 321 and the bus switcher 322 prioritize that data is input from the ⁇ SD interface controller 310 and transferred to and stored in a high-speed nonvolatile memory NAND flash 340, and the CPU 330 ) Can read data stored in the NAND flash 340 when data is not transmitted from the ⁇ SD interface controller 310 to the NAND flash 340 which is a high-speed nonvolatile memory.
  • the bidirectional asynchronous data exchange device 320 including the memory monitor 321 and the bus switcher 322 is a field programmable gate array (FPGA) or a complex programmable logic device (CPLD). It can be implemented as
  • FIG 4 shows an internal circuit diagram of the bus switcher of the present invention.
  • a data bus from the card I/F controller and a high-speed nonvolatile memory NAND flash 340 The data bus connected to the NAND flash 340 and the data bus connected to the CPU 330, which is a high-speed nonvolatile memory, are switched on so that the data bus connected to each other is connected. It is desirable.
  • the data bus from the card I/F controller is connected to the NAND flash 340, which is a high-speed nonvolatile memory.
  • the data bus is switched off to prevent connection, and the data bus connected to the NAND flash 340 and the data bus connected to the CPU 330 are connected to each other.
  • the data bus can be composed of arbitrary n (n is an integer) bits such as 16 bits, 32 bits, and 64 bits.
  • 5(a) and 5(b) illustrate an operation of storing a captured image in the wireless image transmission system of the present invention.
  • the bidirectional asynchronous data exchange device 320 includes a memory monitor 321 and a bus switcher 322, and the memory monitor 321 is a ⁇ SD interface controller ( 310) detects whether data input from the NAND flash 340 is transferred to and recorded, and when data is input from the ⁇ SD interface controller 310, the switch is turned on through the bus switcher 322, resulting in high-speed non-volatile It is connected to be transmitted to the NAND flash 340 which is a memory.
  • the memory monitor 321 is a ⁇ SD interface controller ( 310) detects whether data input from the NAND flash 340 is transferred to and recorded, and when data is input from the ⁇ SD interface controller 310, the switch is turned on through the bus switcher 322, resulting in high-speed non-volatile It is connected to be transmitted to the NAND flash 340 which is a memory.
  • the memory monitor 321 and the bus switcher 322 prioritize that data is input from the ⁇ SD interface controller 310 and transferred to the NAND flash 340, which is a high-speed nonvolatile memory, and stored.
  • the switch to the CPU 330 is turned off so that data stored in the NAND flash 340 cannot be read.
  • 6(a) and 6(b) illustrate an operation of reading a stored image in the wireless image transmission system of the present invention.
  • the bidirectional asynchronous data exchange device 320 includes a memory monitor 321 and a bus switcher 322, and the memory monitor 321 is a ⁇ SD interface controller ( 310) detects whether the data input from the NAND flash 340 is transmitted to and recorded, and when data is not input from the ⁇ SD interface controller 310, the switch of the bus switcher 322 is turned off, and the ⁇ SD interface
  • the data bus from the controller 310 is prevented from being connected to the NAND flash 340, and the switch connected from the NAND flash 340 to the CPU 330 is turned on, so that the CPU 330 is turned on to the NAND flash 340.
  • the data stored in) can be read.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of transmitting a wireless image according to the present invention.
  • the wireless image transmission method of the present invention includes the steps of writing data to a high-speed nonvolatile memory through a bidirectional asynchronous data exchange device by a first control unit; Reading the data from the high-speed nonvolatile memory through a bidirectional asynchronous data exchange device by a second control unit; And transmitting the data read from the high-speed nonvolatile memory by a wireless transmission unit, wherein the bidirectional asynchronous data exchange device includes a second control unit while the data is written to the high-speed nonvolatile memory. It is controlled so that data cannot be read from the memory.
  • step (S100) in which data is recorded in the high-speed nonvolatile memory 340 through the bidirectional asynchronous data exchange device 320 by the first control unit (S100), the high-speed nonvolatile memory (S100) or the CPU of the camera 200
  • data may be written to the high-speed nonvolatile memory 340 from the ⁇ SD card slot through the ⁇ SD extension cable.
  • step S200 of reading the data from the high-speed nonvolatile memory 340 through the bidirectional asynchronous data exchange device 320 by the second control unit (S200) the high speed nonvolatile memory ( Data stored in the 340 may be read, and the bidirectional asynchronous data exchange device 320 includes the CPU 330 in the high-speed nonvolatile memory 340 even when the drone 100 or the camera 200 captures an image.
  • the data access/read module of the device can be accessed, allowing simultaneous recording and reading of images.
  • the CPU Central Processing Unit
  • the data read from the high speed nonvolatile memory 340 may be wirelessly transmitted, and the wireless transmission
  • the denial communication modem 350 controls the flow of the CPU 330 because the data transmission rate transmitted through a wireless network such as 4G, 5G, and Wi-Fi is generally lower than the data transmission rate of the image read by the CPU 330 Control by the module is required, and flow control can be performed in consideration of the file capacity of the data that is captured and stored by the drone 100 or the camera 200 and the storage capacity of the high-speed nonvolatile memory 340 .
  • the high-speed nonvolatile memory 340 may be a NAND flash or a NOR flash, and the writing speed of the high-speed nonvolatile memory 340 is greater than or equal to a data rate of data transmitted from the bidirectional asynchronous data exchange device 320.
  • a write speed of at least 400MB/s, and it is desirable to increase the write and read speed by parallel processing such as a solid state drive (SSD) controller rather than a general flash memory.
  • SSD solid state drive
  • the flowchart of the wireless image transmission method may be implemented as a computer program, and each component of the present invention may be implemented as hardware or software.
  • the card interface controller 310 of the present invention may be specifically implemented as the ⁇ SD interface controller 310, and may be designed to be changed so that it can be connected to a memory card of other standards in addition to the ⁇ SD card.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Television Signal Processing For Recording (AREA)

Abstract

본 발명은 무선 영상 전송 시스템에 관한 것으로서, 제 1 제어부에 의하여 데이터가 기록되는 고속 비휘발성 메모리; 상기 고속 비휘발성 메모리에 기록된 상기 데이터를 독출하는 제 2 제어부; 양방향 비동기 데이터 교환장치;를 포함하고, 제 1 제어부와 제 2 제어부는 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치를 통하여 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터를 기록 및 독출하고, 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치는 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되는 동안에는 제 2 제어부가 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 데이터를 독출할 수 없도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

무인 항공기의 무선 영상 전송 시스템 및 방법
본 발명은 무인 항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)의 무선 영상 전송 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 무인 항공기에서 촬영한 고해상도 영상/사진 또는 메타데이터를 실시간으로 무선 전송하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근에 무인 항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)는 카메라를 장착하여 비행 중에 고해상도 사진이나 동영상을 촬영하는 경우가 많은데, 이렇게 촬영된 영상 정보는 마이크로 SD(μSD: micro Secure Digital) 카드와 같은 저장장치에 저장되며, 무인 항공기를 조종하는 사용자는 무인 항공기에 설치된 마이크로 SD(μSD: micro Secure Digital) 카드 또는 기타 저장장치에 저장된 상기 영상 정보를 클라우드 등으로 네트워크 전송을 하기 위해서는 직접 μSD 카드를 꺼내어 사용자의 컴퓨터에 연결해야 하는 불편함이 있다.
또한 예상하지 못한 상황 및 이상 동작 등으로 인하여 무인 항공기가 추락하는 등 비행 종료 후 무사히 귀환하지 못하는 경우 μSD에 저장된 영상 정보를 확보할 수 없다는 문제점이 있다.
한편, 무인 항공기에서 촬영된 영상 정보를 스트리밍 무선 전송하는 경우가 있는데, 이러한 스트리밍 무선 전송을 위해서는 상기 촬영된 영상 정보를 손실 압축하게 되어 고해상도 영상/사진 정보 뿐만 아니라 시스템에 반드시 필요한 영상/사진에 포함된 GPS 기반 위치정보, 기체 및 카메라의 촬영 환경정보, 열화상 이미지의 경우 온도정보 등과 같은 다양한 메타데이터(Metadata)를 확보할 수 없다는 문제점이 있다.
또한 무인 항공기는 자동 비행이 가능하고 다수의 무인 항공기를 관리하기 위한 시스템도 자동화가 이루어지고 있으나, 상기 μSD 카드는 사람이 직접 무인 항공기에서 빼내어 컴퓨터에 삽입해야 하므로, 다수의 무인 항공기를 관리 및 촬영된 영상 정보를 플랫폼으로 전송하여 자동 분석하고 고객에게 통보하는 등 다양한 형태의 자동화 서비스 플랫폼을 구축할 수 없다는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1840922호는 무인 항공기가 촬영한 영상이나 녹음한 내용을 무인 항공기 운영사나 통신사 또는 관제센터의 데이터베이스 및 사용자의 클라우드 또는 컴퓨터에 실시간 전송하여 저장하고 있으나, 이러한 실시간 전송을 위해서는 상기 촬영한 영상을 손실 압축하게 되어 고해상도 영상/사진 정보 뿐만 아니라 시스템의 자동화에 반드시 필요한 영상/사진에 포함된 GPS 기반 위치정보, 기체 및 카메라의 촬영 환경정보, 열화상 이미지의 경우 온도정보 등과 같은 다양한 메타데이터(Metadata)를 전송할 수 없다는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1670767호는 무인 항공기에 영상장비를 탑재하여 실시간으로 영상의 끊김없이 영상 정보를 전송하기 위하여 이중화 전송 스트리밍을 사용하고 있으나, 이러한 실시간 전송을 위해서는 상기 촬영한 영상을 손실 압축하게 되어 고해상도 영상/사진 정보 뿐만 아니라 시스템의 자동화에 반드시 필요한 영상/사진에 포함된 GPS 기반 위치정보, 기체 및 카메라의 촬영 환경정보, 열화상 이미지의 경우 온도정보 등과 같은 다양한 메타데이터(Metadata)를 전송할 수 없다는 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1981918호는 시시각각 변화하는 무인 항공기 운영환경을 고려하여 복수의 무인 항공기들을 통합 운용하기 위하여 GCS 에이전트(Ground Control Station Agent)를 구비하고 있는데, 상기 GCS 에이전트는 무인 항공기가 비행을 통해 촬영한 영상을 수신하여 GCS(Ground Control Station)로 다시 전송하고 있으나, 이러한 일반적인 영상 전송은 상기 촬영한 영상을 손실 압축하게 되어 고해상도 영상/사진 정보 뿐만 아니라 시스템의 자동화에 반드시 필요한 영상/사진에 포함된 GPS 기반 위치정보, 기체 및 카메라의 촬영 환경정보, 열화상 이미지의 경우 온도정보 등과 같은 다양한 메타데이터(Metadata)를 전송할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 무인 항공기에서 촬영한 고해상도 영상/사진 및 여기에 포함된 메타데이터를 실시간 무선으로 전송하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 다른 목적은, 무인 항공기에서 촬영한 고해상도 영상/사진 및 여기에 포함된 메타데이터를 비행 중 전송하여 안전하게 확보될 수 있도록 하는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은, 무인 항공기를 사용하여 서비스를 제공하는 시스템을 자동화할 수 있도록 하는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은, 자동화된 업무흐름(workflow) 상에서 고해상도 영상/사진을 실시간 확인하여 빠른 원격 검사 및 의사결정 등 업무 수행이 가능하도록 하는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 빠른 원격 검사를 통해 추가적인 무인 항공기 임무 설정 및 변경이 가능하도록 하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 목적으로만 제한하지 아니하고, 위에서 명시적으로 나타내지 아니한 다른 기술적 과제는 이하 본 발명의 구성 및 작용을 통하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에서는, 상기 과제를 해결하기 위하여 이하의 구성을 포함한다.
본 발명은 무선 영상 전송 시스템에 관한 것으로서, 제 1 제어부에 의하여 데이터가 기록되는 고속 비휘발성 메모리; 상기 고속 비휘발성 메모리에 기록된 상기 데이터를 독출하는 제 2 제어부; 양방향 비동기 데이터 교환장치;를 포함하고, 제 1 제어부와 제 2 제어부는 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치;를 통하여 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터를 기록 및 독출하고, 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치는 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되는 동안에는 제 2 제어부가 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 데이터를 독출할 수 없도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 영상 전송 시스템.
본 발명의 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치는 SD(Secure Digital) 카드 인터페이스 제어기를 통하여 제 1 제어부와 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 영상 전송 시스템.
본 발명의 상기 제 1 제어부는 무인 항공기 또는 무인 항공기에 장착된 카메라를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치는 제 1 제어부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되는지 감지하는 메모리 모니터, 제 1 제어부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되거나 제 2 제어부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 데이터가 독출되도록 연결하는 버스 스위처를 포함하고, 상기 메모리 모니터는 제 1 제어부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 우선적으로 기록되도록 상기 버스 스위처를 연결하고, 제 1 제어부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되지 않는 경우에 제 2 제어부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 데이터가 독출되도록 상기 버스 스위처를 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 고속 비휘발성 메모리는 병렬 처리에 의하여 고속으로 기록 또는 독출이 가능한 NAND 플래시 또는 NOR 플래시인 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 무선 영상 전송 방법에 관한 것으로서, 제 1 제어부에 의하여 양방향 비동기 데이터 교환장치를 통하여 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되는 단계; 제 2 제어부에 의하여 양방향 비동기 데이터 교환장치를 통하여 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 상기 데이터가 독출되는 단계; 무선 전송부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 독출된 상기 데이터를 전송하는 단계; 를 포함하고, 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치는 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되는 동안에는 제 2 제어부가 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 데이터를 독출할 수 없도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 무선 영상 전송 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램일 수 있다.
본 발명은 무인 항공기에서 촬영한 고해상도 영상/사진, 메타데이터를 실시간 무선으로 전송하는 것을 가능하게 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 무인 항공기에서 촬영한 고해상도 영상/사진, 메타데이터를 안전하게 확보될 수 있도록 하는 것이 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명은, 다수의 무인 항공기를 관리하기 위한 시스템을 자동화할 수 있도록 하는 것이 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명은, 자동화된 업무흐름(workflow) 상에서 빠른 원격 검사 및 의사결정 등 업무 수행이 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 빠른 원격 검사를 통해 추가적인 무인 항공기 임무 설정 및 변경이 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명에 의한 효과는 상기 효과로만 제한하지 아니하고, 위에서 명시적으로 나타내지 아니한 다른 효과는 이하 본 발명의 구성 및 작용을 통하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 무선 영상 전송 시스템의 일실시예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 무선 영상 전송 시스템의 다른 일실시예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 양방향 비동기 데이터 교환장치의 내부 구성도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 버스 스위처의 내부 회로도를 도시한다.
도 5(a), 도 5(b)는 본 발명의 무선 영상 전송 시스템에서 촬영된 영상이 저장되는 동작을 도시한다.
도 6(a), 도 6(b)는 본 발명의 무선 영상 전송 시스템에서 저장된 영상이 독출되는 동작을 도시한다.
도 7은 본 발명의 무선 영상 전송 방법의 흐름도를 도시한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체적인 구성 및 작용에 대해 설명하기로 한다. 이러한 실시예는 예시적인 것으로서 본 발명의 구성 및 작용을 제한하지는 아니하고, 실시예에서 명시적으로 나타내지 아니한 다른 구성 및 작용도 이하 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 이해할 수 있는 경우는 본 발명의 기술적 사상으로 볼 수 있을 것이다.
최근 무인 항공기(UAV: Unmanned Aerial Vehicle)인 드론은 사람을 대신하여 위험 지역을 조사하거나 공중 촬영에 의하여 측량 작업을 효율적으로 수행하며 다양한 산업 분야에 활용되고 있는데, 무인 항공기가 촬영한 영상은 원격지에서 실시간으로 확인할 수도 있으나, 측량 작업을 위한 고해상도 영상/사진 데이터 및 여기에 포함된 메타데이터는 일반적으로 마이크로 SD(Secure Digital) 카드에 저장되고 무인 항공기가 임무 수행을 완료하고 복귀하면 사람이 상기 마이크로 SD(μSD) 카드를 컴퓨터에 삽입하여 조사하게 된다.
무인 항공기는 자동 비행이 가능하고 다수의 무인 항공기를 관리하기 위한 시스템도 자동화가 이루어지고 있으나, 상기 μSD 카드는 사람이 직접 무인 항공기에서 빼내어 컴퓨터에 삽입해야 하므로, 본 발명은 상기 μSD 카드를 사용하지 않고 무인 항공기가 촬영한 고해상도 영상/사진 데이터, 메타데이터를 무선 전송할 수 있으며, μSD 카드를 사용하는 기존의 무인 항공기에 그대로 적용하여 무인 항공기가 촬영한 고해상도 영상/사진, 메타데이터를 무선 전송 가능하도록 하고 있다.
도 1은 본 발명의 무선 영상 전송 시스템의 일실시예를 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 무선 영상 전송 시스템(300)은 카드 인터페이스(I/F) 제어기(3120), 양방향 비동기 데이터 교환장치(320), CPU(Central Processing Unit)(330), 고속 비휘발성 메모리(340), 통신모뎀(350), USB 인터페이스(I/F)(360)를 포함하고, μSD 연장 케이블을 통하여 드론(100) 또는 카메라(200)의 μSD 카드 슬롯에 연결되며, 통신모뎀(350)과 USB 인터페이스(I/F)(360)는 클라우드(Cloud) 시스템 및 퍼스널 컴퓨터(PC)에 각각 연결되고 있다.
상기 카드 I/F 제어기(310)는 μSD 연장 케이블을 통하여 드론(100) 또는 카메라(200)의 μSD 카드 슬롯에 연결되어 μSD 카드 슬롯을 통하여 입력되는 영상/사진 데이터, 메타데이터를 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)로 전송하게 된다.
또한 상기 드론(100)에는 기본적으로 장착되는 카메라가 있고 상기 드론(100)에 추가적으로 상기 카메라(200)가 장착되는 실시예를 도시하고 있으며, 또 다른 실시예로서, μSD 카드 슬롯이 카메라 자체에 형성될 수도 있지만, 상기 드론(100) 몸체부에 형성될 수도 있다는 점을 도시하고 있다.
도면에 도시된 바는 없으나, 드론(100) 또는 카메라(200)의 CPU(Central Processing Unit)는 상기 μSD 카드 슬롯을 통하여 영상/사진 데이터, 메타데이터를 전송하게 되고, 상기 데이터는 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)를 경유하여 고속 비휘발성 메모리(340)로 전송되어 저장된다.
상기 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)는 드론(100) 또는 카메라(200)로부터 입력되는 영상/사진 데이터, 메타데이터를 고속 비휘발성 메모리(340)로 전송하고, 상기 고속 비휘발성 메모리(340)에 상기 데이터가 저장되면, 무선 영상 전송 시스템(300)의 상기 CPU(Central Processing Unit)(330)가 상기 저장된 데이터를 독출할 수 있게 된다.
상기 μSD 카드 슬롯에 탈착되는 종래의 μSD 카드에 영상/사진 데이터, 메타데이터가 저장되는 경우 드론(100) 또는 카메라(200)의 CPU와 상기 μSD 카드는 마스터-슬레이브 모드로 작동하며 드론(100)에서 영상을 촬영하는 경우 μSD 카드는 외부 CPU(330)에서 접근할 수 없게 된다.
하지만, 본 발명에서는 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)를 사용하여 드론(100) 또는 카메라(200)에서 영상을 촬영하는 경우에도 상기 고속 비휘발성 메모리(340)에 CPU(330)의 데이터 액세스/읽기 모듈이 액세스할 수 있게 되어 영상의 기록과 독출을 병행할 수 있게 된다.
즉 드론(100) 또는 카메라(200)에서 영상을 촬영하고 있는 중에도 촬영된 영상이 기록되기 위한 지연시간이 발생할 수 있고, 이러한 지연시간을 감지하게 되면 CPU(Central Processing Unit)(330)는 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)를 통하여 상기 고속 비휘발성 메모리(340)에 저장되어 있는 데이터를 독출할 수 있게 된다.
상기 CPU(330)의 데이터전송 모듈은 상기 독출한 영상/사진 데이터, 메타데이터를 통신모뎀(350) 또는 USB I/F(360)로 전송할 수 있고, 상기 통신모뎀(350)은 상기 고속 비휘발성 메모리(340)로부터 독출된 상기 데이터를 무선 전송할 수 있으며, 상기 통신모뎀(350)은 4G, 5G, Wi-Fi 등의 무선망을 통하여 전송하는 데이터 전송률이 상기 CPU(330)에 의하여 독출되는 데이터의 데이터 전송률보다 일반적으로 작기 때문에 CPU(330)의 흐름제어 모듈에 의한 제어가 필요하며, 드론(100) 또는 카메라(200)에서 영상 촬영이 이루어지고 저장되는 영상/사진 데이터, 메타데이터의 파일 용량과 상기 고속 비휘발성 메모리(340)의 저장 용량을 고려하여 흐름 제어가 이루어질 수 있다.
상기 고속 비휘발성 메모리(340)는 NAND 플래시 또는 NOR 플래시 등이 될 수 있으며, 상기 고속 비휘발성 메모리(340)의 기록 속도는 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)로부터 전송되는 영상의 데이터 전송률 이상인 것이 바람직하고, 예를 들면, 적어도 400MB/s 이상의 기록 속도를 가지는 것이 바람직하고, 일반적인 플래시 메모리보다는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD: Solid State Drive) 컨트롤러와 같이 병렬 처리에 의해서 기록 및 독출 속도를 높이는 것이 바람직하다.
본 발명은 카드 I/F 제어기(310)와 μSD 카드 슬롯이 μSD 연장 케이블을 통하여 연결되도록 함으로써, μSD 카드를 사용하던 기존의 드론에 그대로 적용 가능하여 드론이 촬영한 고해상도 영상/사진 데이터, 메타데이터를 무선 전송 가능하도록 하고 있다. 즉 μSD 카드 슬롯에 μSD 카드 대신에 μSD 연장 케이블을 연결하여 드론이 촬영한 고해상도 영상/사진 데이터, 메타데이터를 무선 전송할 수 있도록 하여 사람이 직접 μSD 카드를 탈착할 필요가 없고 다수의 드론을 관리하기 위한 시스템도 자동화가 이루어질 수 있도록 한다.
또한 예상하지 못한 상황 및 이상 동작 등으로 인하여 드론이 추락하는 등 비행 종료 후 무사히 귀환하지 못하는 경우에도 드론에서 촬영한 고해상도 영상을 실시간 무선으로 전송하여 μSD에 저장된 데이터를 안전하게 확보할 수 있게 된다.
한편, 드론에서 촬영된 영상 정보를 실시간으로 스트리밍 무선 전송하는 경우가 종래에 있지만, 이러한 스트리밍 무선 전송을 위해서는 상기 촬영된 영상 정보를 손실 압축하게 되어 고해상도 영상 정보를 확보할 수 없는데 반하여, 본 발명은 상기 고속 비휘발성 메모리(340)에 저장된 영상/사진을 파일 단위로 전송하여 고해상도 영상/사진 정보와 메타데이터를 확보할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 드론에서 촬영한 영상/사진을 실시간 무선 전송함에 따라, 이러한 영상/사진을 전송받는 자동화된 업무흐름(workflow) 상에서 좀 더 빠른 원격 검사가 가능하고, 이에 따른 의사결정 등 업무 수행도 신속하게 이루어질 수 있다. 빠른 원격 검사가 이루어지면, 이후 추가적인 드론 임무 설정 및 변경도 가능해질 수 있다.
또한 본 발명은 통신모뎀(350)에 의하여 클라우드(Cloud) 시스템으로 데이터를 전송할 수도 있지만, USB 인터페이스(I/F)(360)를 구비하여 퍼스널 컴퓨터(PC)에 연결되어 데이터를 전송할 수도 있다. 즉 드론이 착륙하면 관리자가 노트북 PC의 USB 단자를 본 발명의 USB 인터페이스(I/F)(360)와 연결한 후 데이터를 전송받을 수도 있다.
도 2는 본 발명의 무선 영상 전송 시스템의 다른 일실시예를 도시한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 무선 영상 전송 시스템(300)은 양방향 비동기 데이터 교환장치(320), CPU(Central Processing Unit)(330), 고속 비휘발성 메모리(340), 통신모뎀(350), USB 인터페이스(I/F)(360)를 포함하고, 드론(100) 또는 카메라(200)에서 촬영한 영상/사진 데이터와 메타데이터를 μSD 카드 슬롯을 통하지 않고 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)로 직접 전송하며, 통신모뎀(350)과 USB 인터페이스(I/F)(360)는 클라우드(Cloud) 시스템 및 퍼스널 컴퓨터(PC)에 연결되고 있다.
도 2에 도시하고 있는 본 발명의 다른 일실시예는 도 1에서 설명하고 있는 본 발명의 일실시예와 달리 드론(100) 또는 카메라(200)에서 촬영한 영상/사진 데이터와 메타데이터를 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)로 직접 전송하도록 하여 μSD 카드 슬롯 및 카드 인터페이스(I/F) 제어기(310)를 구비하지 않고도 드론(100) 또는 카메라(200)와 연결되도록 하고 있다.
도 1에서 설명하고 있는 본 발명의 일실시예는 일반적으로 μSD 카드에 영상/사진 데이터, 메타데이터를 저장하는 드론에 그대로 적용할 수 있도록 하여 호환성을 높인 것이지만, 드론을 생산하는 제조사에서 데이터를 저장하기 위한 μSD 카드 슬롯을 구비하지 않고 촬영된 영상/사진을 무선 영상 전송 시스템(300)으로 직접 전송할 수 있도록 구성할 수도 있으므로, 도 2에서는 이러한 일실시예를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 양방향 비동기 데이터 교환장치의 내부 구성도를 도시한다.
도 3을 참조하면, 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)는 메모리 모니터(321)와 버스 스위처(322)를 포함하고, 상기 메모리 모니터(321)는 μSD 인터페이스 제어기(310)로부터 입력되는 데이터가 고속 비휘발성 메모리(340)로 전송되어 기록되는지 감지하고, 상기 버스 스위처(322)는 드론(100) 또는 카메라(200)로부터 데이터가 입력되는 경우 고속 비휘발성 메모리인 NAND 플래시(340)로 전송되도록 연결하고 드론(100) 또는 카메라(200)로부터 데이터가 입력되지 않는 경우에는 CPU(330)에 의하여 고속 비휘발성 메모리인 NAND 플래시(340)로부터 데이터가 독출되도록 연결한다.
상기 메모리 모니터(321)와 상기 버스 스위처(322)는 상기 μSD 인터페이스 제어기(310)로부터 데이터가 입력되어 고속 비휘발성 메모리인 NAND 플래시(340)로 전송되어 저장되는 것을 우선으로 하고, 상기 CPU(330)는 상기 μSD 인터페이스 제어기(310)로부터 고속 비휘발성 메모리인 NAND 플래시(340)로 데이터가 전송되지 않을 때 상기 NAND 플래시(340)에 저장된 데이터를 독출할 수 있게 된다.
상기 메모리 모니터(321)와 상기 버스 스위처(322)를 포함하는 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA: Field Programmable Gate Array) 또는 복합 프로그래머블 논리 소자(CPLD: Complex Programmable Logic Device) 등으로 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 버스 스위처의 내부 회로도를 도시한다.
도 4를 참조하면, 드론(100) 또는 카메라(200)로부터 데이터가 입력되는 것을 메모리 모니터(321)가 감지하는 경우 카드 I/F 제어기로부터의 데이터 버스와 고속 비휘발성 메모리인 NAND 플래시(340)로 연결되는 데이터 버스가 연결되도록 스위치를 온(On)하고, 고속 비휘발성 메모리인 NAND 플래시(340)로 연결되는 데이터 버스와 CPU(330)로 연결되는 데이터 버스는 연결이 방지되도록 반전기를 구비하는 것이 바람직하다.
반대로, 드론(100) 또는 카메라(200)로부터 데이터가 입력되지 않는 것을 메모리 모니터(321)가 감지하는 경우에는 카드 I/F 제어기로부터의 데이터 버스와 고속 비휘발성 메모리인 NAND 플래시(340)로 연결되는 데이터 버스는 연결이 방지되도록 스위치를 오프(OFF)하고, 고속 비휘발성 메모리인 NAND 플래시(340)로 연결되는 데이터 버스와 CPU(330)로 연결되는 데이터 버스는 연결되도록 한다. 또한 데이터 버스는 16비트, 32 비트, 64 비트 등 임의의 n(n은 정수) 비트로 구성할 수 있다.
도 5(a), 도 5(b)는 본 발명의 무선 영상 전송 시스템에서 촬영된 영상이 저장되는 동작을 도시한다.
도 5(a), 도 5(b)를 참조하면, 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)는 메모리 모니터(321)와 버스 스위처(322)를 포함하고, 상기 메모리 모니터(321)는 μSD 인터페이스 제어기(310)로부터 입력되는 데이터가 NAND 플래시(340)로 전송되어 기록되는지 감지하고, 상기 μSD 인터페이스 제어기(310)로부터 데이터가 입력되는 경우 버스 스위처(322)를 통하여 스위치가 온(On)되어 고속 비휘발성 메모리인 NAND 플래시(340)로 전송되도록 연결한다.
상기 메모리 모니터(321)와 상기 버스 스위처(322)는 상기 μSD 인터페이스 제어기(310)로부터 데이터가 입력되어 고속 비휘발성 메모리인 NAND 플래시(340)로 전송되어 저장되는 것을 우선으로 하여 NAND 플래시(340)로부터 CPU(330)로의 스위치는 오프(Off)되어 NAND 플래시(340)에 저장된 데이터를 독출할 수 없도록 하고 있다.
도 6(a), 도 6(b)는 본 발명의 무선 영상 전송 시스템에서 저장된 영상이 독출되는 동작을 도시한다.
도 6(a), 도 6(b)를 참조하면, 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)는 메모리 모니터(321)와 버스 스위처(322)를 포함하고, 상기 메모리 모니터(321)는 μSD 인터페이스 제어기(310)로부터 입력되는 데이터가 NAND 플래시(340)로 전송되어 기록되는지 감지하고, 상기 μSD 인터페이스 제어기(310)로부터 데이터가 입력되지 않는 경우 버스 스위처(322)의 스위치가 오프(Off)되어 상기 μSD 인터페이스 제어기(310)로부터의 데이터 버스가 NAND 플래시(340)로 연결되는 것을 방지하고, NAND 플래시(340)로부터 CPU(330)로 연결되는 스위치는 온(On)되어 CPU(330)는 NAND 플래시(340)에 저장된 데이터를 독출할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 무선 영상 전송 방법의 흐름도를 도시한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 무선 영상 전송 방법은 제 1 제어부에 의하여 양방향 비동기 데이터 교환장치를 통하여 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되는 단계; 제 2 제어부에 의하여 양방향 비동기 데이터 교환장치를 통하여 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 상기 데이터가 독출되는 단계; 무선 전송부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 독출된 상기 데이터를 전송하는 단계;를 포함하고, 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치는 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되는 동안에는 제 2 제어부가 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 데이터를 독출할 수 없도록 제어하고 있다.
제 1 제어부에 의하여 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)를 통하여 고속 비휘발성 메모리(340)에 데이터가 기록되는 단계(S100)에서는 드론(100) 또는 카메라(200)의 CPU에 의하여 고속 비휘발성 메모리(340)에 데이터가 기록되며 카드 인터페이스(I/F) 제어기(310)를 구비하는 경우에는 μSD 카드 슬롯으로부터 μSD 연장 케이블을 통하여 고속 비휘발성 메모리(340)에 데이터가 기록될 수 있다.
제 2 제어부에 의하여 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)를 통하여 상기 고속 비휘발성 메모리(340)로부터 상기 데이터가 독출되는 단계(S200)에서는 제 2 제어부인 CPU(330)에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리(340)에 저장된 데이터가 독출될 수 있으며, 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)는 드론(100) 또는 카메라(200)에서 영상을 촬영하는 경우에도 상기 고속 비휘발성 메모리(340)에 CPU(330)의 데이터 액세스/읽기 모듈이 액세스할 수 있게 되어 영상의 기록과 독출을 병행할 수 있게 된다.
즉, 드론(100) 또는 카메라(200)에서 영상을 촬영하고 있는 중에도 촬영된 영상이 기록되기 위한 지연시간이 발생할 수 있고, 이러한 지연시간을 감지하게 되면 CPU(Central Processing Unit)(330)는 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)를 통하여 상기 고속 비휘발성 메모리(340)에 액세스하여 저장되어 있는 데이터를 독출할 수 있게 된다.
무선 전송부(350)에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리(340)로부터 독출된 상기 데이터를 전송하는 단계(S300)에서는 상기 고속 비휘발성 메모리(340)로부터 독출된 데이터를 무선 전송할 수 있으며, 상기 무선 전송부인 통신모뎀(350)은 4G, 5G, Wi-Fi 등의 무선망을 통하여 전송하는 데이터 전송률이 상기 CPU(330)에 의하여 독출된 영상의 데이터 전송률보다 일반적으로 작기 때문에 CPU(330)의 흐름제어 모듈에 의한 제어가 필요하며, 드론(100) 또는 카메라(200)에서 영상 촬영이 이루어지고 저장되는 데이터의 파일 용량과 상기 고속 비휘발성 메모리(340)의 저장 용량을 고려하여 흐름 제어가 이루어질 수 있다.
상기 고속 비휘발성 메모리(340)는 NAND 플래시 또는 NOR 플래시 등이 될 수 있으며, 상기 고속 비휘발성 메모리(340)의 기록 속도는 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치(320)로부터 전송되는 데이터의 데이터 전송률 이상인 것이 바람직하고, 예를 들면, 적어도 400MB/s 이상의 기록 속도를 가지는 것이 바람직하며, 일반적인 플래시 메모리보다는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD: Solid State Drive) 컨트롤러와 같이 병렬 처리에 의해서 기록 및 독출 속도를 높이는 것이 바람직하다.
또한 이와 같은 무선 영상 전송 방법의 흐름도는 컴퓨터프로그램으로 구현될 수 있으며, 본 발명의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 또한 본 발명의 카드 인터페이스 제어기(310)는 구체적으로 μSD 인터페이스 제어기(310)로 구현될 수 있으며, μSD 카드 외에 다른 규격의 메모리 카드와 연결할 수 있도록 설계 변경할 수도 있다.

Claims (7)

  1. 무선 영상 전송 시스템에 있어서,
    제 1 제어부에 의하여 데이터가 기록되는 고속 비휘발성 메모리;
    상기 고속 비휘발성 메모리에 기록된 상기 데이터를 독출하는 제 2 제어부;
    양방향 비동기 데이터 교환장치;를 포함하고,
    제 1 제어부와 제 2 제어부는 상기 양방향 비동기 데이터 교환장치;를 통하여 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터를 기록 및 독출하고,
    상기 양방향 비동기 데이터 교환장치는 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되는 동안에는 제 2 제어부가 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 데이터를 독출할 수 없도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 영상 전송 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 양방향 비동기 데이터 교환장치는 SD(Secure Digital) 카드 인터페이스 제어기를 통하여 제 1 제어부와 연결되는 것을 특징으로 하는 무선 영상 전송 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 제어부는 무인 항공기 또는 무인 항공기에 장착된 카메라를 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 영상 전송 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 양방향 비동기 데이터 교환장치는 제 1 제어부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되는지 감지하는 메모리 모니터,
    제 1 제어부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되거나 제 2 제어부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 데이터가 독출되도록 연결하는 버스 스위처를 포함하고,
    상기 메모리 모니터는 제 1 제어부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 우선적으로 기록되도록 상기 버스 스위처를 연결하고, 제 1 제어부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되지 않는 경우에 제 2 제어부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 데이터가 독출되도록 상기 버스 스위처를 연결하는 것을 특징으로 하는 무선 영상 전송 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고속 비휘발성 메모리는 병렬 처리에 의하여 고속으로 기록 또는 독출이 가능한 NAND 플래시 또는 NOR 플래시인 것을 특징으로 하는 무선 영상 전송 시스템.
  6. 무선 영상 전송 방법에 있어서,
    제 1 제어부에 의하여 양방향 비동기 데이터 교환장치를 통하여 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되는 단계;
    제 2 제어부에 의하여 양방향 비동기 데이터 교환장치를 통하여 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 상기 데이터가 독출되는 단계;
    무선 전송부에 의하여 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 독출된 상기 데이터를 전송하는 단계;를 포함하고,
    상기 양방향 비동기 데이터 교환장치는 상기 고속 비휘발성 메모리에 데이터가 기록되는 동안에는 제 2 제어부가 상기 고속 비휘발성 메모리로부터 데이터를 독출할 수 없도록 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 영상 전송 방법.
  7. 제 6 항의 무선 영상 전송 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램.
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