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3차원 드론 비행 경로 생성 장치 및 그 방법

  • 기술번호 : KST2019030318
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요약 본 발명은 3차원 드론 비행 경로 생성 장치 및 그 방법에 관한 것이다.본 발명에 따르면, 3차원 드론 비행 경로 생성 장치를 이용한 3차원 드론 비행 경로 생성 방법에 있어서, 3차원 드론 비행 경로 생성 방법은 기 설정된 이륙 지점과 착륙 지점 사이에서 비행한 드론의 복수의 비행 경로 정보로부터 추출된 복수의 3차원 비행 좌표를 수신하는 단계, 상기 복수의 3차원 비행 좌표 및 기 설정된 클러스터 개수에 해당하는 중심 좌표를 이용하여 복수의 클러스터를 생성하는 단계, 상기 복수의 클러스터 각각에 포함된 복수의 3차원 비행 좌표를 이용하여 복수의 상기 중심 좌표를 재설정하고, 재설정된 중심 좌표를 통해 상기 복수의 클러스터를 구성하는 3차원 비행 좌표를 조정하는 단계, 상기 이륙 지점과 착륙 지점에 대한 3차원 좌표 및 재조정된 복수의 클러스터를 이용하여 3차원 드론 비행 경로를 생성하는 단계를 포함한다.이와 같이 본 발명에 따르면, 기존의 드론 비행 정보에 대한 빅데이터를 분석하여 3차원 비행 경로를 생성하므로 별도의 지형 정보가 없이도 안정성이 높은 3차원 자율 비행 경로를 설정할 수 있다.
Int. CL G01C 21/20 (2006.01.01) B64C 39/02 (2006.01.01) G05D 1/10 (2006.01.01)
CPC G01C 21/20(2013.01) G01C 21/20(2013.01) G01C 21/20(2013.01)
출원번호/일자 1020160176456 (2016.12.22)
출원인 계명대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-1806053-0000 (2017.11.30)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20180110) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2016.12.22)
심사청구항수 16

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 계명대학교 산학협력단 대한민국 대구광역시 달서구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 성연식 대한민국 대구광역시 수성구
2 곽정훈 대한민국 경상북도 경산시 중앙로

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인태백 대한민국 서울 금천구 가산디지털*로 *** 이노플렉스 *차 ***호

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 계명대학교 산학협력단 대한민국 대구광역시 달서구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2016.12.22 수리 (Accepted) 1-1-2016-1261095-05
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2017.10.13 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2017.11.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2017-0171578-37
4 등록결정서
Decision to grant
2017.11.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0835495-64
5 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2018.03.21 수리 (Accepted) 4-1-2018-5049338-19
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번호 청구항
1 1
3차원 드론 비행 경로 생성 장치를 이용한 3차원 드론 비행 경로 생성 방법에 있어서, 기 설정된 이륙 지점과 착륙 지점 사이에서 비행한 드론의 복수의 비행 경로 정보로부터 추출된 복수의 3차원 비행 좌표를 수신하는 단계, 상기 복수의 3차원 비행 좌표 및 기 설정된 클러스터 개수에 해당하는 중심 좌표를 이용하여 복수의 클러스터를 생성하는 단계, 상기 복수의 클러스터 각각에 포함된 복수의 3차원 비행 좌표를 이용하여 복수의 상기 중심 좌표를 재설정하고, 재설정된 중심 좌표를 통해 상기 복수의 클러스터를 구성하는 3차원 비행 좌표를 조정하는 단계, 상기 이륙 지점과 착륙 지점에 대한 3차원 좌표 및 재조정된 복수의 클러스터를 이용하여 3차원 드론 비행 경로를 생성하는 단계를 포함하는 3차원 드론 비행 경로 생성 방법
2 2
제1항에 있어서, 상기 복수의 클러스터를 생성하는 단계는, 기 설정된 클러스터 개수에 해당하는 중심 좌표를 상기 복수의 3차원 비행 좌표 중에서 랜덤하게 선택하여 설정하는 단계, 상기 중심 좌표와 상기 복수의 3차원 비행 좌표 간의 유클리디안 거리를 연산하는 단계, 그리고 복수의 3차원 비행 좌표를 상기 연산된 유클리디안 거리 중 가장 짧은 유클리디안 거리에 대응하는 중심 좌표 별로 클러스터링하여 상기 각각의 중심 좌표에 대응하는 복수의 클러스터를 생성하는 단계를 포함하는 3차원 드론 비행 경로 생성 방법
3 3
제2항에 있어서, 상기 3차원 비행 좌표를 조정하는 단계는, 상기 설정된 중심 좌표 사이의 유클리디안 거리를 연산하는 단계, 상기 중심 좌표 사이의 유클리디안 거리 중 최소값을 가지는 유클리디안 거리와 기 설정된 임계값을 비교하는 단계, 상기 최소값을 가지는 유클리디안 거리가 기 설정된 임계값보다 크면 각각의 클러스터 별로 3차원 비행 좌표들의 평균값을 이용하여 3차원 비행 좌표를 재설정하고, 작거나 같으면 상기 최소값을 가지는 유클리디안 거리에 대응하는 두 개의 중심 좌표의 평균값을 이용하여 3차원 비행 좌표를 재설정하는 단계, 그리고 상기 최소값을 가지는 유클리디안 거리에 대응하는 두 개의 중심 좌표를 삭제하는 단계를 포함하는 3차원 드론 비행 경로 생성 방법
4 4
제3항에 있어서, 상기 3차원 비행 좌표를 조정하는 단계는, 상기 최소값을 가지는 유클리디안 거리가 기 설정된 임계값보다 작거나 같으면 임의의 클러스터의 3차원 비행 좌표 중 상기 임의의 클러스터의 중심 좌표로부터 유클리디안 거리가 가장 먼 3차원 비행 좌표를 선택하는 단계, 그리고 상기 유클리디안 거리가 가장 먼 3차원 비행 좌표를 중심 좌표로 재설정하는 단계를 포함하는 3차원 드론 비행 경로 생성 방법
5 5
제3항에 있어서, 상기 3차원 비행 좌표를 조정하는 단계는, 상기 최소값을 가지는 유클리디안 거리가 기 설정된 임계값보다 크면, 각각의 클러스터 별로 3차원 비행 좌표들의 평균값을 연산하는 단계, 그리고 상기 평균값을 각각의 클러스터의 중심 좌표로 재설정하는 단계를 포함하는 3차원 드론 비행 경로 생성 방법
6 6
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 3차원 비행 좌표를 조정하는 단계는, 각각의 클러스터 별로 상기 재설정된 중심 좌표와 3차원 비행 좌표들 사이의 유클리디안 거리를 재연산하는 단계, 그리고 복수의 3차원 비행 좌표를 상기 재연산된 유클리디안 거리 중 가장 짧은 유클리디안 거리에 대응하는 상기 재설정된 중심 좌표 별로 클러스터링하여 상기 복수의 클러스터를 구성하는 3차원 비행 좌표를 조정하는 단계를 포함하는 3차원 드론 비행 경로 생성 방법
7 7
제6항에 있어서, 상기 3차원 비행 좌표를 조정하는 단계는, 현재 중심 좌표 및 상기 현재 중심 좌표에 대응하는 클러스터의 3차원 비행 좌표 사이의 유클리디안 거리의 합산값이 이전 중심 좌표 및 상기 이전 중심 좌표에 대응하는 클러스터의 3차원 비행 좌표 사이의 유클리디안 거리의 합산값보다 작거나 같을때까지 반복하여 수행하는 3차원 드론 비행 경로 생성 방법
8 8
제7항에 있어서, 상기 3차원 드론 비행 경로를 생성하는 단계는, 최종적으로 조정된 복수의 클러스터의 중심 좌표를 연결하여 상기 기 설정된 이륙 지점 및 착륙 지점 사이의 3차원 드론 비행 경로를 생성하는 3차원 드론 비행 경로 생성 방법
9 9
기 설정된 이륙 지점과 착륙 지점 사이에서 비행한 드론의 복수의 비행 경로 정보로부터 추출된 복수의 3차원 비행 좌표를 수신하는 비행 좌표 수신부, 상기 복수의 3차원 비행 좌표 및 기 설정된 클러스터 개수에 해당하는 중심 좌표를 이용하여 복수의 클러스터를 생성하는 클러스터 생성부, 상기 복수의 클러스터 각각에 포함된 복수의 3차원 비행 좌표를 이용하여 복수의 상기 중심 좌표를 재설정하고, 재설정된 중심 좌표를 통해 상기 복수의 클러스터를 구성하는 3차원 비행 좌표를 조정하는 클러스터 조정부, 상기 이륙 지점과 착륙 지점에 대한 3차원 좌표 및 재조정된 복수의 클러스터를 이용하여 3차원 드론 비행 경로를 생성하는 비행 경로 생성부를 포함하는 3차원 드론 비행 경로 생성 장치
10 10
제9항에 있어서, 상기 클러스터 생성부는, 기 설정된 클러스터 개수에 해당하는 중심 좌표를 상기 복수의 3차원 비행 좌표 중에서 랜덤하게 선택하여 설정하고, 상기 중심 좌표와 상기 복수의 3차원 비행 좌표 간의 유클리디안 거리를 연산하며, 복수의 3차원 비행 좌표를 상기 연산된 유클리디안 거리 중 가장 짧은 유클리디안 거리에 대응하는 중심 좌표 별로 클러스터링하여 상기 각각의 중심 좌표에 대응하는 복수의 클러스터를 생성하는 3차원 드론 비행 경로 생성 장치
11 11
제10항에 있어서, 상기 클러스터 조정부는, 상기 설정된 중심 좌표 사이의 유클리디안 거리를 연산하고, 상기 중심 좌표 사이의 유클리디안 거리 중 최소값을 가지는 유클리디안 거리와 기 설정된 임계값을 비교하며, 상기 최소값을 가지는 유클리디안 거리가 기 설정된 임계값보다 크면 각각의 클러스터 별로 3차원 비행 좌표들의 평균값을 이용하여 3차원 비행 좌표를 재설정하고, 작거나 같으면 상기 최소값을 가지는 유클리디안 거리에 대응하는 두 개의 중심 좌표의 평균값을 이용하여 3차원 비행 좌표를 재설정하며, 상기 최소값을 가지는 유클리디안 거리에 대응하는 두 개의 중심 좌표를 삭제하는 3차원 드론 비행 경로 생성 장치
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제11항에 있어서, 상기 클러스터 조정부는, 상기 최소값을 가지는 유클리디안 거리가 기 설정된 임계값보다 작거나 같으면 임의의 클러스터의 3차원 비행 좌표 중 상기 임의의 클러스터의 중심 좌표로부터 유클리디안 거리가 가장 먼 3차원 비행 좌표를 선택하고, 상기 유클리디안 거리가 가장 먼 3차원 비행 좌표를 중심 좌표로 재설정하는 3차원 드론 비행 경로 생성 장치
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제11항에 있어서, 상기 클러스터 조정부는, 상기 최소값을 가지는 유클리디안 거리가 기 설정된 임계값보다 크면, 각각의 클러스터 별로 3차원 비행 좌표들의 평균값을 연산하고, 상기 평균값을 각각의 클러스터의 중심 좌표로 재설정하는 3차원 드론 비행 경로 생성 장치
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제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 클러스터 조정부는, 각각의 클러스터 별로 상기 재설정된 중심 좌표와 3차원 비행 좌표들 사이의 유클리디안 거리를 재연산하고, 복수의 3차원 비행 좌표를 상기 재연산된 유클리디안 거리 중 가장 짧은 유클리디안 거리에 대응하는 상기 재설정된 중심 좌표 별로 클러스터링하여 상기 복수의 클러스터를 구성하는 3차원 비행 좌표를 조정하는 3차원 드론 비행 경로 생성 장치
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제14항에 있어서, 상기 클러스터 조정부는, 현재 중심 좌표 및 상기 현재 중심 좌표에 대응하는 클러스터의 3차원 비행 좌표 사이의 유클리디안 거리의 합산값이 이전 중심 좌표 및 상기 이전 중심 좌표에 대응하는 클러스터의 3차원 비행 좌표 사이의 유클리디안 거리의 합산값보다 작거나 같을때까지 반복하여 수행하는 3차원 드론 비행 경로 생성 장치
16 16
제15항에 있어서, 상기 비행 경로 생성부는, 최종적으로 조정된 복수의 클러스터의 중심 좌표를 연결하여 상기 기 설정된 이륙 지점 및 착륙 지점 사이의 3차원 드론 비행 경로를 생성하는 3차원 드론 비행 경로 생성 장치
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1 미래창조과학부 계명대학교 개인연구지원 비전을 이용한 쿼드로터형 UAV의 데모 기반 학습 최적화 기법 연구