KR101758263B1 - 카메라 센서를 위한 충격흡수 장치 - Google Patents

Abstract

타격된 볼이 보호커버와 충돌하여도 스크린 게임을 실행하기 위한 궤적 측정치를 일정하게 획득할 수 있는 카메라 센서를 위한 충격흡수 장치를 제시한다. 그 장치는 카메라 센서가 부착된 카메라 장착부 및 타격된 볼로부터 상기 카메라 센서를 보호하는 보호커버가 부착된 커버 장착부를 포함하고, 카메라 장착부의 양측 단부에는 제1 자석이 배치되고, 커버 장착부의 양측 단부에는 제2 자석이 배치되며, 제1 및 제2 자석은 제3 간격을 유지한다.

Description

카메라 센서를 위한 충격흡수 장치{Apparatus of shock absorbing for camera sensor}

본 발명은 충격흡수 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피칭머신과 같이 타격이 있는 환경에서 카메라 센서의 감지 에러가 발생하지 않도록 하는 충격흡수 장치에 관한 것이다.

피칭 머신은 구기 종목에서 볼(ball)을 던져주는 기계를 말한다. 피칭 머신에는 타이어 방식과 피칭암 방식이 있다. 피칭암 방식은 기후에 관계없이 일정한 방향으로 볼을 안정적으로 투척할 수 있어서 많이 사용되고 있다. 이러한 피칭암 방식은 국내등록특허 제10-1130348호, 국내등록특허 10-1188612호 등에 개시되어 있다. 이러한 피칭 머신은 볼을 이용한 스크린 게임에 활용되고 있다. 상기 스크린 게임은 다양한 종류의 카메라 센서를 이용하여, 볼의 위치, 방향, 속도 등의 궤적 측정치를 감지하여 타격 후에서의 볼의 구질을 분석하여 진행하는 게임이다. 이를 위해, 카메라 센서는 볼의 궤적을 정확하게 감지하여야 한다.

도 1은 종래의 피칭 머신을 이용한 스크린 게임을 간략하게 나타낸 도면이다. 여기서는 야구 피칭 머신을 이용한 스크린 게임을 예로 들었다. 도 1에 의하면, 바닥(FL)에 대향하는 천장(CL)에는 앵커와 같은 브라켓(4)에 의해 카메라 센서(3)가 설치된다. 카메라 센서(3)는 커버 고정판(1)에 부착된 보호커버(4)에 의해 보호된다. 보호커버(4)는 복수개의 관통홀을 이루는 격벽을 구비한다. 카메라 센서(3)는 보호커버(4)의 상기 관통홀을 통하여, 타격이 이루어진 볼의 위치, 방향, 속도 등을 감지하여, 이를 제어하는 제어기로 보낸다.

그런데, 타격된 볼이 보호커버(4)와 충돌하면, 카메라 센서(3)와 보호커버(4) 사이의 제1 간격(D1)이 균일하게 유지되지 않는다. 간격(D1)이 불균일하면, 카메라 센서(3)로부터 얻어지는 볼의 위치, 방향, 속도 등의 궤적 측정치가 부정확하게 된다. 스크린 게임은 상기 측정치가 정확하다는 가정 하에 이루어지는 것이므로, 궤적 측정치가 부정확하게 되면 제대로 된 스크린 게임을 수행할 수 없다. 이에 따라, 타격된 볼이 보호커버(4)와 충돌하여도, 스크린 게임을 위한 상기 궤적 측정치를 항상 일정하게 획득할 수 있는 수단이 필요하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 타격된 볼이 보호커버와 충돌하여도 스크린 게임을 실행하기 위한 궤적 측정치를 일정하게 획득할 수 있는 카메라 센서를 위한 충격흡수 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 카메라 센서를 위한 충격흡수 장치는 카메라 센서가 부착된 카메라 장착부 및 타격된 볼로부터 상기 카메라 센서를 보호하는 보호커버가 부착된 커버 장착부를 포함한다. 이때, 상기 카메라 장착부의 양측 단부에는 제1 자석이 배치되고, 상기 커버 장착부의 양측 단부에는 제2 자석이 배치되며, 상기 제1 및 제2 자석은 제3 간격을 유지한다.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 카메라 장착부는 상기 카메라 센서의 반대편에 중량체가 고정될 수 있다. 상기 보호커버는 복수개의 관통홀 및 상기 관통홀을 이루는 격벽으로 이루어진다. 상기 제1 및 제2 자석은 동일한 자극이 서로 바라보도록 배치된다. 상기 제1 자석은 상기 카메라 센서를 중심으로 상기 제1 자석의 외측에 설치된 가이드가 제공하는 공간에서 움직일 수 있다. 상기 카메라 센서를 중심으로 상기 제1 자석의 외측에 설치된 지지대에는 제3 자석이 고정되고, 상기 제1 자석의 측면 방향에는 상기 제3 자석을 바라보도록 배치된 제4 자석이 결합될 수 있다.상기 제3 및 제4 자석은 동일한 자극이 서로 바라보도록 배치된다.

본 발명의 카메라 센서를 위한 충격흡수 장치에 의하면, 자기부상 방식으로 카메라 센서 및 보호커버 사이의 간격을 일정하게 함으로써, 타격된 볼이 보호커버와 충돌하여도 스크린 게임을 실행하기 위한 궤적 측정치를 일정하게 획득할 수 있다.

도 1은 종래의 피칭 머신을 이용한 스크린 게임을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 카메라 센서를 위한 제1 충격흡수 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 2의 보호커버를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 카메라 센서를 위한 제2 충격흡수 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 상부, 하부, 정면 등과 같이 위치를 지적하는 용어들은 도면에 나타낸 것과 관련될 뿐이다. 실제로, 카메라 센서는 임의의 선택적인 방향으로 사용될 수 있으며, 실제 사용할 때 공간적인 방향은 카메라 센서의 방향 및 회전에 따라 변한다.

본 발명의 실시예는 자기부상 방식으로 카메라 센서 및 보호커버 사이의 간격을 일정하게 함으로써, 타격된 볼이 보호커버와 충돌하여도 스크린 게임을 실행하기 위한 궤적 측정치를 일정하게 획득할 수 있는 충격흡수 장치를 제시한다. 이를 위해, 자기부상 방식이 적용된 충격흡수 장치에 대하여 구체적으로 알아보고, 자기부상 방식으로 카메라 센서 및 보호커버의 간격을 일정하게 유지하는 방법을 상세하게 살펴보기로 한다. 본 발명의 실시예는 구기 종목에서 볼(ball)을 던져주는 피칭 머신에 적용되며, 여기서는 야구를 위한 피칭 머신을 예로 들기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 센서를 위한 제1 충격흡수 장치(100)를 설명하기 위한 단면도이다. 도 3은 도 2의 보호커버(23)를 나타내는 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 장치(100)는 천장(CL)과 같이 고정될 수 있는 부분에 설치된다. 제1 장치(100)는 카메라 센서(30)가 부착된 카메라 장착부(25) 및 보호커버(23)가 부착된 커버 장착부(24)를 포함한다. 카메라 장착부(25)의 양측 단부에는 제1 자석(21)이 결합되고, 커버 장착부(24)의 양측에는 제2 자석(22)이 결합된다. 커버 장착부(24)는 제2 자석(22)의 외측에 존재하는 커버 고정부(10)에 고정된다. 제1 및 제2 자석(21, 22)는 본 발명의 실시예에 의한 자기부상용 자석(20)들이다. 경우에 따라, 카메라 장착부(25)에서 카메라 센서(30)의 반대편에는 중량체(26)가 부가되어, 카메라 센서(30)의 흔들림을 최소화할 수 있다.

카메라 센서(30)는 수평 방향으로 360도 회전하는 팬(pan) 동작, 수직으로 90도 회전하는 틸트(tilt) 동작 및 피사체를 확대 및 축소 촬영하는 줌(zoom) 동작을 수행하면서 주변의 상황을 정밀하게 측정한다. 도시되지는 않았지만, 카메라 센서(30)의 팬 및 틸트 동작의 효율성을 향상시키기 위하여, 프리셋(preset) 설정에 의해 목표로 하는 팬 및 틸트 각도로의 최적 이동경로를 효율적으로 계산 및 결정하는 방법을 통해 팬 및 틸트 동작이 신속하게 이루어지게 한다. 즉, 팬 모터와 틸트 모터가 가진 성능을 최대한 끌어냄으로써 가장 빠른 속도로 원하는 위치로 카메라 센서(30)의 방향을 전환한다.

보호커버(23)는 복수개의 관통홀(23a)을 이루는 격벽(23b)을 구비한다. 카메라 센서(30)는 관통홀(23a)을 통하여, 타격된 볼의 위치, 방향, 속도 등의 궤적 측정치를 얻게 된다. 관통홀(23a)의 크기와 개수 및 보호커버(23)가 차지하는 면적, 보호커버(23)의 두께(T)는 카메라 센서(30)가 상기 궤적 측정치를 충분하게 확보할 수 있는 정도로 사전에 설정된다. 보호커버(23)의 재질은 타격된 볼에 의해 파손되거나 변형이 일어나지 않는 정도의 강성을 가진다. 카메라 센서(30) 및 보호커버(23)는 제2 간격(D2)만큼 떨어져 있으며, 제2 간격(D2)은 타격에 의한 보호커버(23)의 충돌과 무관하게 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.

자기부상용 자석(20)은 제3 간격(D3)만큼 이격된 한 쌍의 제1 및 제2 자석(21, 22)로 구성된다. 한 쌍의 제1 및 제2 자석(21, 22)은 동일한 자극이 서로 바라보도록 배치된다. 도면에서는 N극이 서로 바라보도록 하였으나, S극이 바라보도록 하여도 무방하다. 동일한 자극이 서로 바라보면, 한 쌍의 자석(21, 22)에는 척력이 작용한다. 이에 따라, 한 쌍의 제1 및 제2 자석(21, 22)은 항상 제3 간격(D3)을 유지한다. 제3 간격(D3)는 제2 간격(D2)보다 크며, 한 쌍의 자석(21, 22)의 자기력에 의해 조절된다. 한 쌍의 제1 및 제2 자석(21, 22)의 면적은 한 쌍의 제1 및 제2 자석(21, 22)이 안정되게 동작되도록 정해진다. 제3 간격(D3)이 일정하게 유지되기 때문에, 제2 간격(D2) 또한 일정하다.

자기부상용 자석(20) 중의 제2 자석(22)은 고정되어 움직이지 않는다. 이에 반해, 제1 자석(21)은 고정되지 않고, 제1 및 제2 자석(21, 22) 사이의 자기력의 변화에 의해 움직인다. 구체적으로, 보호커버(23) 및 커버 장착부(24)가 볼과의 충격으로 움직이면, 제2 자석(22)은 충격의 순간에 변위가 일어난다. 상기 변위는 제1 및 제2 자석(21, 22) 사이의 자기력의 변화를 일으켜, 제1 자석(21)는 상기 변위만큼 움직인다. 예컨대, 충격으로 인하여, 제2 자석(22)에 카메라 센서(30) 방향으로 변위가 일어나면, 제1 자석(21)은 상기 변위만큼 이동한다. 이렇게 되면, 충격에 의한 변위가 일어나더라도, 제1 및 제2 자석(21, 22) 사이의 제3 간격(D3)은 항상 동일하다. 제3 간격(D3)이 동일하면, 타격된 볼의 위치, 방향, 속도 등의 궤적 측정치의 오류가 일어나지 않게 된다.

카메라 센서(30)이 장착된 카메라 장착부(25) 및 제1 자석(21)은 가이드(11)가 제공한 공간에서 움직인다. 원칙적으로, 제1 자석(21) 및 가이드(11)는 서로 접촉하지 않은 것이 바람직하나, 타격된 볼로 인한 충격으로 제1 자석(21)이 카메라 센서(30)의 측면방향으로 이동할 수 있다. 가이드(11)는 제1 자석(21)이 상기 측면방향으로 벗어나는 것을 방지한다. 가이드(11)는 도시된 것처럼, 커버 고정부(10)와 연결될 수 있으나, 커버 고정부(10)에 연결되지 않고, 제1 자석(21)이 원위치에서 벗어나는 정도로 설치될 수 있다. 이 경우, 가이드(11)는 제1 자석(21)의 하부로 일정한 길이로 돌출된다.

카메라 센서(30)에 의해 감지된 궤도 측정치는 제어부(31)와 전기적인 접속을 이루며, 제어부(31)는 전송된 궤도 측정치를 이용하여, 스크린 게임을 진행한다. 이와 같이, 스크린 게임은 카메라 센서(30)로부터 획득한 궤도 측정치에 근거하여 진행된다. 본 발명의 실시예는 자기부상 방식으로 카메라 센서(30) 및 보호커버(23) 사이의 제2 간격(D2)을 일정하게 함으로써, 타격된 볼이 보호커버(23)와 충돌하여도 스크린 게임을 실행하기 위한 궤적 측정치를 일정하게 획득한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 카메라 센서를 위한 제2 충격흡수 장치(200)를 설명하기 위한 단면도이다. 이때, 제2 충격흡수 장치(200)는 제1 자석(21)이 측면 방향으로 벗어나지 않도록 위치고정용 자석(40)을 부가한 것을 제외하고, 제1 충격흡수 장치(100)와 동일하다. 이에 따라, 중복되는 부분에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4에 의하면, 제2 장치(200)는 위치고정용 제3 자석(41) 및 제4 자석(42)의 동일한 자극이 서로 마주하도록 배치된다. 즉, 제3 및 제4 자석(41, 42) 사이에는 척력이 작용한다. 제3 자석(41)은 지지대(44)에 수용되어 고정되며, 제4 자석(42)은 제1 자석(21)의 측면 방향에 결합된다. 지지대(44)는 제3 자석(41)이 수용된 것을 제외하고, 실질적으로 제1 장치(100)의 가이드(11)와 유사한 기능을 수행한다. 제1 자석(21) 및 제4 자석(42)은 서로간의 자기력의 영향력을 차단하는 차단부(43)가 결합된다. 차단부(43)는 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 접착제로 접착될 수 있다. 경우에 따라, 차단부(43)는 제4 자석(42)이 수용되는 구조물일 수도 있다. 자기력을 차단하는 방식은 공지된 것이면 모두 적용할 수 있으며, 예컨대, 링 형태 또는 판 형태의 철 재질로 이루어진다.

실질적으로, 위치고정용 자석(40)는 단지 제1 자석(21)이 측면 방향으로 벗어나는 것을 방지하는 것이므로, 위치고정용 자석(40) 사이의 자기력은 자기부상용 자석(20)의 자기력에 비해 현저하게 작다. 이에 따라, 위치고정용 자석(40)의 자기력은 제1 자석(21)의 위치 안정을 기하는 정도이면 충분하다. 위치고정용 자석(40)에 의해, 카메라 센서(30), 카메라 장착부(25), 제1 자석(21) 및 제4 자석(42)는 주변과 접촉됨이 없이, 공중에 부양된 상태이다.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10; 커버 고정부 11; 가이드
20; 자기부상용 자석
21, 22, 41, 42; 제1 내지 제4 자석
23; 보호커버 24; 커버 장착부
25; 카메라 장착부 26; 중량체
30; 카메라 센서 31; 제어부
43; 자기력 차단부 44; 지지대

Claims (7)

1. 타격된 볼의 궤적측정치를 확인하는 카메라 센서가 부착된 카메라 장착부; 및
   상기 타격된 볼로부터 상기 카메라 센서를 보호하는 보호커버가 부착된 커버 장착부를 포함하고,
   상기 카메라 장착부의 양측 단부에는 제1 자석이 배치되고, 상기 커버 장착부의 양측 단부에는 제2 자석이 배치되며, 상기 제1 및 제2 자석은 제3 간격을 유지하고, 상기 제3 간격이 유지되면 상기 카메라 센서 및 상기 보호커버 사이의 제2 간격도 유지되며,
   상기 카메라 장착부는 상기 카메라 센서의 반대편에 중량체가 고정되며,
   상기 보호커버는 복수개의 관통홀 및 상기 관통홀을 이루는 격벽으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 카메라 센서를 위한 충격흡수 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 자석은 동일한 자극이 서로 바라보도록 배치된 것을 특징으로 하는 카메라 센서를 위한 충격흡수 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1 자석은 상기 카메라 센서를 중심으로 상기 제1 자석의 외측에 설치된 가이드가 제공하는 공간에서 움직이는 것을 특징으로 하는 카메라 센서를 위한 충격흡수 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 카메라 센서를 중심으로 상기 제1 자석의 외측에 설치된 지지대에는 제3 자석이 고정되고, 상기 제1 자석의 측면 방향에는 상기 제3 자석을 바라보도록 배치된 제4 자석이 결합된 것을 특징으로 하는 카메라 센서를 위한 충격흡수 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 제3 및 제4 자석은 동일한 자극이 서로 바라보도록 배치된 것을 특징으로 하는 카메라 센서를 위한 충격흡수 장치.

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