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무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템 및 그 방법

  • 기술번호 : KST2019032810
  • 담당센터 : 대구기술혁신센터
  • 전화번호 : 053-550-1450
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템 및 그 방법에 대한 것이다. 본 발명에 따른 무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템은 화재 감지를 위한 센서가 구비되며, 상기 센서로부터 센싱된 데이터와 주기적으로 송출하는 메시지를 송수신하고, 터널 내부에 설정간격으로 일렬 배치되는 복수의 센서노드; 터널 외부에 위치하며 가장 먼 위치의 센서노드에서 가장 인접한 위치의 센서노드 방향으로 순차적으로 전달되는 상기 데이터 및 메시지를 수집하는 싱크노드; 및 상기 싱크노드로부터 수집된 데이터 및 메시지를 수신하고, 상기 메시지를 이용하여 상기 복수의 센서노드들 사이의 연결 상태를 판단하고 이상이 감지되면, 해당 센서노드의 위치로 무인비행체를 이동시키기 위한 제어신호를 생성하는 관제서버를 포함한다.이와 같이 본 발명에 따르면, 터널 내 각종 재난 발생으로 인하여 통신 경로에 문제가 생긴 경우, 터널 내 빠른 접근이 가능한 무인비행체를 이용하여 통신 중계가 재개되도록 함으로써 원활한 통신 복구가 가능하며 안정적이고 신속한 데이터 송수신을 보장할 있는 효과가 있다.
Int. CL H04L 12/703 (2013.01.01) H04L 12/801 (2013.01.01) H04L 29/08 (2006.01.01) H04L 12/28 (2006.01.01) H04L 1/00 (2006.01.01)
CPC H04L 45/28(2013.01) H04L 45/28(2013.01) H04L 45/28(2013.01) H04L 45/28(2013.01) H04L 45/28(2013.01) H04L 45/28(2013.01)
출원번호/일자 1020160046986 (2016.04.18)
출원인 재단법인대구경북과학기술원
등록번호/일자 10-1745916-0000 (2017.06.05)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20170613) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2016.04.18)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 재단법인대구경북과학기술원 대한민국 대구 달성군 현

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김영덕 대한민국 대구광역시 달서구
2 정우영 대한민국 대구광역시 달성군 화원읍 명천
3 권순 대한민국 대구광역시 달서구
4 박진원 대한민국 경상북도 봉화군
5 손국진 대한민국 대구광역시 달서구

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 재단법인대구경북과학기술원 대한민국 대구 달성군 현
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2016.04.18 수리 (Accepted) 1-1-2016-0368702-18
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2017.03.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0165989-24
3 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2017.05.04 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-0433321-75
4 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2017.05.04 수리 (Accepted) 1-1-2017-0433322-10
5 등록결정서
Decision to grant		 2017.06.01 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0388930-61
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.18 수리 (Accepted) 4-1-2018-5260250-39
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.18 수리 (Accepted) 4-1-2020-5134633-04
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
화재 감지를 위한 센서가 구비되며, 상기 센서로부터 센싱된 데이터와 주기적으로 송출하는 메시지를 송수신하고, 터널 내부에 설정간격으로 일렬 배치되는 복수의 센서노드;터널 외부에 위치하며 가장 먼 위치의 센서노드에서 가장 인접한 위치의 센서노드 방향으로 순차적으로 전달되는 상기 데이터 및 메시지를 수집하는 싱크노드; 및상기 싱크노드로부터 수집된 데이터 및 메시지를 수신하고, 상기 메시지를 이용하여 상기 복수의 센서노드들 사이의 연결 상태를 판단하여, 설정시간 이상 메시지를 송출하지 않은 센서노드를 이상이 발생한 센서노드로 판단하고, 상기 센서노드들 사이의 설정간격을 이용하거나, 상기 이상이 감지된 해당 센서노드의 주변에 위치한 주변 센서노드의 신호에 대한 삼각측량, TOA(Time of Arrival), TDOA(Time Difference of Arrival) 등의 기법 중 어느 하나를 이용하거나, RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 상기 이상이 발생한 해당 센서노드의 이전 홉 및 다음 홉의 센서노드와 송수신이 가능한 지점을 산출하며, 산출된 위치로 무인비행체를 이동시키기 위한 제어신호를 생성하는 관제서버를 포함하며,상기 무인비행체는,상기 제어신호에 따라 이상이 감지된 해당 센서노드의 위치로 이동하고, 상기 해당 센서노드의 이전 홉에 위치한 센서노드로부터 데이터 및 메시지를 수신하여 상기 해당 센서노드의 다음 홉에 위치한 센서노드로 전달하거나 상기 수신한 데이터 및 메시지를 저장하여 상기 싱크노드에 전달하는 무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템
2 2
제1항에 있어서,상기 복수의 센서노드는, 이전 홉의 센서노드로부터 전송된 메시지 및 데이터와 자신의 메시지 및 센싱된 데이터를 다음 홉의 센서노드에 전달하는 무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템
3 3
제1항에 있어서, 상기 관제서버는, 상기 센싱된 데이터를 이용하여 긴급 상황 여부를 판단하고, 상기 데이터에 포함된 온도값이 임계치 이상인 경우, 해당 데이터를 송신한 센서노드가 위치한 곳에 화재가 발생한 것으로 판단하여 상기 제어신호를 생성하는 무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템
4 4
제1항에 있어서,상기 관제서버는,첫번째 센서노드와 마지막 센서노드 사이의 데이터 전송 시간이 임계시간을 초과하면 해당 센서노드가 트래픽 과다인 것으로 판단하여 상기 제어신호를 생성하는 무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템
5 5
화재 감지를 위한 센서가 구비되며, 상기 센서로부터 센싱된 데이터와 주기적으로 송출하는 메시지를 송수신하고, 터널 내부에 설정간격으로 일렬 배치되는 복수의 센서노드;터널 외부에 위치하며 가장 먼 위치의 센서노드에서 가장 인접한 위치의 센서노드 방향으로 순차적으로 전달되는 상기 데이터 및 메시지를 수집하는 싱크노드; 및상기 싱크노드로부터 수집된 데이터 및 메시지를 수신하고, 상기 메시지를 이용하여 상기 복수의 센서노드들 사이의 연결 상태를 판단하고 이상이 감지되면, 해당 센서노드의 위치로 무인비행체를 이동시키기 위한 제어신호를 생성하는 관제서버를 포함하며,상기 무인비행체는,상기 제어신호에 따라 이상이 감지된 해당 센서노드의 위치로 이동하고, 상기 해당 센서노드의 이전 홉에 위치한 센서노드로부터 데이터 및 메시지를 수신하여 상기 해당 센서노드의 다음 홉에 위치한 센서노드로 전달하거나 상기 수신한 데이터 및 메시지를 저장하여 상기 싱크노드에 전달하고,자신의 위치를 알리기 위한 메시지를 주기적으로 송출하고, 다음의 수학식에 의해 MAC 프로토콜에서 경쟁 윈도우(Contention Window, CW) 값을 조절하되, 상기 무인비행체로부터 송출된 메시지를 수신한 센서노드의 경쟁 윈도우 값보다 낮도록 조절하는 무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템:여기서, CW_A는 상기 무인비행체의 경쟁 윈도우 값, CW_old는 이전 설정된 경쟁 윈도우 값, x는 무인비행체의 개수, n은 센서노드의 개수, CW_min은 기 정의된 최소값이다
6 6
삭제
7 7
제5항에 있어서,상기 센서노드는,다음의 수학식에 의해 경쟁 윈도우 값을 조절하되, 상기 무인비행체의 경쟁 윈도우 값보다 높도록 조절하는 무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템: 여기서, CW_B는 상기 센서노드의 경쟁 윈도우 값, CW_max는 기 정의된 최대값을 나타낸다
8 8
제5항에 있어서,상기 무인비행체는 상기 무인비행체로부터 송출된 메시지를 수신한 센서노드로부터 Ack 신호를 수신하되 상기 Ack 신호를 수신하지 못한 경우, 상기 Ack 수신을 재시도하여 재시도 횟수가 설정횟수를 초과하면 메시지 전송 실패로 판단하고 상기 경쟁 윈도우 값을 재조절하는 무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템
9 9
무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템에 의해 수행되는 통신 중계 방법에 있어서,관제서버는 가장 먼 위치의 센서노드에서 가장 인접한 위치의 센서노드 방향으로 순차적으로 전달되는 데이터 및 메시지를 수집하는 터널 외부의 싱크노드를 통해 복수의 센서노드로부터 전송되는 데이터 및 메시지를 수신하는 단계;상기 메시지를 이용하여 설정시간 이상 메시지를 송출하지 않은 센서노드를 이상이 발생한 센서노드로 판단하는 단계;상기 센서노드들 사이의 설정간격을 이용하거나, 상기 이상이 감지된 해당 센서노드의 주변에 위치한 주변 센서노드의 신호에 대한 삼각측량, TOA(Time of Arrival), TDOA(Time Difference of Arrival) 등의 기법 중 어느 하나를 이용하거나, RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 상기 이상이 발생한 해당 센서노드의 이전 홉 및 다음 홉의 센서노드와 송수신이 가능한 지점을 산출하는 단계; 및상기 산출된 위치로 상기 무인비행체를 이동시키기 위한 제어신호를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 무인비행체는,상기 제어신호에 따라 이상이 감지된 해당 센서노드의 위치로 이동하고, 상기 해당 센서노드의 이전 홉에 위치한 센서노드로부터 데이터 및 메시지를 수신하여 상기 해당 센서노드의 다음 홉에 위치한 센서노드로 전달하거나 상기 수신한 데이터 및 메시지를 저장하여 상기 싱크노드에 전달하는 터널 내 통신 중계 방법
10 10
제9항에 있어서, 상기 복수의 센서노드는, 화재 감지를 위한 센서가 각각 구비되며, 상기 센서로부터 센싱된 데이터와 주기적으로 송출하는 메시지를 송수신하고, 터널 내부에 설정간격으로 일렬 배치되고,이전 홉의 센서노드로부터 전송된 메시지 및 데이터와 자신의 메시지 및 센싱된 데이터를 다음 홉의 센서노드에 전달하는 터널 내 통신 중계 방법
11 11
제10항에 있어서, 상기 제어신호를 생성하는 단계는,상기 센싱된 데이터를 이용하여 긴급 상황 여부를 판단하고, 상기 데이터에 포함된 온도값이 임계치 이상인 경우, 해당 데이터를 송신한 센서노드가 위치한 곳에 화재가 발생한 것으로 판단하여 상기 제어신호를 생성하는 터널 내 통신 중계 방법
12 12
제10항에 있어서, 상기 제어신호를 생성하는 단계는,첫번째 센서노드와 마지막 센서노드 사이의 데이터 전송 시간이 임계시간을 초과하면 해당 센서노드가 트래픽 과다인 것으로 판단하여 상기 제어신호를 생성하는 터널 내 통신 중계 방법
13 13
무인비행체를 이용한 터널 내 통신 중계 시스템에 의해 수행되는 통신 중계 방법에 있어서,관제서버는 가장 먼 위치의 센서노드에서 가장 인접한 위치의 센서노드 방향으로 순차적으로 전달되는 데이터 및 메시지를 수집하는 터널 외부의 싱크노드를 통해 복수의 센서노드로부터 전송되는 데이터 및 메시지를 수신하는 단계;상기 메시지를 이용하여 복수의 센서노드들 사이의 연결 상태를 판단하는 단계; 및 상기 판단 결과 이상이 감지되면, 해당 센서노드의 위치로 상기 무인비행체를 이동시키기 위한 제어신호를 생성하는 단계를 포함하며, 상기 무인비행체는,상기 제어신호에 따라 이상이 감지된 해당 센서노드의 위치로 이동하고, 상기 해당 센서노드의 이전 홉에 위치한 센서노드로부터 데이터 및 메시지를 수신하여 상기 해당 센서노드의 다음 홉에 위치한 센서노드로 전달하거나 상기 수신한 데이터 및 메시지를 저장하여 상기 싱크노드에 전달하고,자신의 위치를 알리기 위한 메시지를 주기적으로 송출하고, 다음의 수학식에 의해 MAC 프로토콜에서 경쟁 윈도우(Contention Window, CW) 값을 조절하되, 상기 무인비행체로부터 송출된 메시지를 수신한 센서노드의 경쟁 윈도우 값보다 낮도록 조절하는 터널 내 통신 중계 방법:여기서, CW_A는 상기 무인비행체의 경쟁 윈도우 값, CW_old는 이전 설정된 경쟁 윈도우 값, x는 무인비행체의 개수, n은 센서노드의 개수, CW_min은 기 정의된 최소값이다
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삭제
15 15
제13항에 있어서,상기 센서노드는,다음의 수학식에 의해 경쟁 윈도우 값을 조절하되, 상기 무인비행체의 경쟁 윈도우 값보다 높도록 조절하는 터널 내 통신 중계 방법: 여기서, CW_B는 상기 센서노드의 경쟁 윈도우 값, CW_max는 기 정의된 최대값을 나타낸다
16 16
제13항에 있어서,상기 무인비행체는 상기 무인비행체로부터 송출된 메시지를 수신한 센서노드로부터 Ack 신호를 수신하되 상기 Ack 신호를 수신하지 못한 경우, 상기 Ack 수신을 재시도하여 재시도 횟수가 설정횟수를 초과하면 메시지 전송 실패로 판단하고 상기 경쟁 윈도우 값 또는 백오프 값을 재조절하는 터널 내 통신 중계 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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