KR101845887B1 - 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화 시스템 - Google Patents

지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지형지물의 이미지를 실제 지형물에 준하게 도화해서 도화이미지내 정확한 위치에 적용할 수 있도록 하되, 경제적으로 저렴한 드론을 이용하여 변화되는 지형지물 영상미지를 신속하게 반영하여 신뢰도 있는 도화이미지를 완성할 수 있도록 한 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화 시스템에 관한 것이다.

Description

지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화 시스템{Spatial image drawing system of video image by reference point of feature}
본 발명은 공간영상도화 기술 분야 중 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지형지물의 이미지를 실제 지형물에 준하게 도화해서 도화이미지내 정확한 위치에 적용할 수 있도록 하되, 경제적으로 저렴한 드론을 이용하여 변화되는 지형지물 영상미지를 신속하게 반영하여 신뢰도 있는 도화이미지를 완성할 수 있도록 한 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 수치지도 제작은 지상에서 측량기기를 이용하여 제작하는 방법, 항공기 또는 위성 등(이하 ‘항공기’라 함)을 이용해 촬영한 사진 또는 영상과 지상측량 자료를 결합하여 제작하는 방법, 또는 기본 지형도를 수정하여 제작하는 방법 등이 있다.
이중 항공기를 이용해 제작하는 방법은 항공사진 촬영, 촬영된 항공사진의 합성을 통한 1차 도화용 사진이미지를 제작하고, 평면기준점측량 및 표석 매설 측량을 통해 상기 1차 도화용 사진이미지에서 판독이 분명한 지상물체와 연결할 지상기준점들을 취득한 후 사진기준점측량과 햐석도화 및 도화원도 출력을 통해 최종적으로 수치도화자료 제작 및 출력을 한다.
이후, 수치도화자료의 정확도를 검사하기 위해 출력된 도화원도를 가지고 현지조사를 실시하여 도로 및 시설들의 폭과 위치를 파악하고, 정위치 편집단계를 거쳐 도화 과정에서 발생한 오류를 수저?方? 도면제작 및 편집과정을 통해 지도 도식에 맞춰 최종 수정편집을 수행하여 수치지도의 제작을 완료한다.
상술한 바와 같이 수치지도 제작을 위해서는 그 배경이 되는 도화이미지에 대한 도화 작업이 필수적이며, 상기 도화 작업을 위해서는 그 기준이 되는 기준점 확인이 절대적으로 필요하다.
그런데, 상기 기준점 확인은 전술한 바와 같이 매설된 표석 측량과 지상기준점의 지정 등이 해당 현장에서 필수적으로 이루어져야 했다. 즉, 작업자는 도화를 위해 표석이 매설된 현장을 찾아가 위치를 확인하고, 상기 위치를 상기 1차 도화용 사진이미지에 표시해서 GPS 위치에 대한 기준으로 정하는 것이다.
따라서, 현장 방문과 기준점 확인의 과정과 작업실에서 이를 확인 및 편짐, 검증하는 과정이 반복적으로 진행되어야 하기 때문에 그 과정이 번거롭고 시간이 오래 걸리는 문제점이 있었다.
한편, 항공기를 이용한 항공사진의 촬영은 한 번 촬영 후 다음 촬영까지의 대기시간이 길고 비용이 비싼 문제점이 있었고, 비용이 많이 들기 때문에 주기적으로 자주 촬영할 수 없어 지형지물의 변화를 신속하게 반영하기 어려운 문제점이 있으며, 항공기가 고속으로 촬영지점을 통과하기 때문에 촬영지역에 머무를 수 없고 필요시 항공기를 선회하여 재촬영해야 하는 문제점과 이에 따른 비용 증가, 시간 증가 등의 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-1815260호(2017.12.28., 등록)에서는 항공기에 대해 상대적으로 운영 및 유지비용이 저렴한 드론을 다수개 이용한 기술이 제안된 바 있다.
그러나 상기 종래기술은 각각의 드론에 축전지가 일체형으로 부착되어 있어 드론의 운영시간이 축전지의 용량에 의해 결정되며, 축전지의 충전이 완료되기까지 장시간 대기해야 하는 문제점이 있었고, 이를 해결하기 위해 초소형 가스터빈발전기를 이용하여 전력을 생산 후 축전지에 이를 충전함으로써 비행 가능시간을 증가시켰으나 발열, 경량화 등을 위한 비용이 추가로 발생하는 문제점이 있었다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1815260호(2017.12.28., 등록) "기준점 위치확인과 지형정보를 응용한 공간영상도화 시스템"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 지형지물의 지형이미지를 실제 지형물에 준하게 도화해서 도화이미지 내 정확한 위치에 적용할 수 있도록 하되, 상기 지형이미지를 촬영하기 위한 수단으로 복수의 드론을 이용하고, 상기 드론에 필요한 전력을 담당하는 배터리를 드론에 착탈 가능하게 구성하고, 다수의 예비배터리를 운행 중인 차량에서 충전하고 교체할 수 있도록 함으로서 안정적인 드론의 사용이 가능하고, 운영 비용이 저렴하여 주기적인 반복 촬영이 가능하기 때문에 신뢰도를 향상시킨 도화이미지를 완성할 수 있는 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상도화 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 좌표기준점 기능을 수행하도록 RF발신기와 GPS수신기를 탑재한 복수의 이동가능한 차량과, 상기 RF발신기로부터 수신된 RF를 통해 각 RF발신기를 식별하고 GPS수신기로부터 수신된 좌표정보를 촬영존에 맞춰 RF발신기 별로 코딩한 촬영이미지를 생성하는 드론과, 상기 드론이 생성한 촬영이미지를 수신하여 도화를 수행하는 도화모듈을 갖춘 관리서버를 포함하는 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화 시스템에 있어서, 상기 차량은 메모리가 실장된 차량제어기를 포함하며, 상기 차량제어기의 제어신호에 따라 RF를 발신하는 RF발신기가 각 차량에 하나씩 설치되고, 상기 차량 각각에는 상기 차량제어기의 제어신호하에 위성과 통신하여 차량의 각 위치정보를 확인하는 GPS수신기와 외부 촬영을 위한 차량용 카메라를 구비하며, 상기 드론은 관리서버 및 차량과의 무선통신을 비롯한 기능 구현에 필요한 제어용 드론제어기를 탑재하며, 상기 드론제어기는 촬영존의 촬영을 위한 카메라와, RF발신기로부터 발신된 신호를 수신하는 RF수신기와, 드론이 위치한 고도를 측정하는 고도계와, 위성과의 통신을 통해 드론이 현재 위치한 지점의 지피에스 좌표를 확인하는 좌표계와, RF수신기가 수신한 위치정보와 좌표계가 확인한 위치정보 및 고도계에서 확인된 고도정보를 이용하여 각 RF발신기까지의 지면상 거리를 산출하는 연산기와, 상기 연산기가 연산한 거리정보와 RF수신기가 수신한 위치정보를 확인하여 여 촬영존의 촬영이미지 상에 위치정보를 합성하는 위치정보합성기와, 합성된 영상이미지를 저장하는 드론메모리를 포함하고, 상기 차량에 탑재되는 차량용 카메라는 차량의 지붕 상면에 고정되는 축베이스와, 상기 축베이스 상에 회전가능하게 베어링고정되며 상단에는 조립부가 형성된 축회전기어와, 상기 축회전기어의 조립부에 베어링결합되고 상면에는 차량용 카메라가 고정된 카메라베이스와, 상기 카메라베이스에 내장된 모터에 의해 회전구동되며 상기 축회전기어에 치결합되는 축구동기어를 더 포함함으로써 상기 차량용 카메라를 차량제어기가 원하는 방향으로 회전 제어할 수 있도록 구성되며, 상기 차량에 구비되되 격벽에 의해 구획된 복수의 충전공간과, 충전 중인 배터리의 상태를 표시하는 표시창과, 충전 중인 배터리를 외부로부터 차단시키기 위한 덮개를 포함한 충전부와, 상기 충전부로 전기를 공급하는 공급부를 포함한 충전스테이션과, 미운행중인 드론을 거치하고 동시에 드론에 배터리가 결합된 상태에서 충전하기 위한 것으로, 고정판과, 상기 고정판과 힌지 결합되어 회전 가능하게 배치되는 회전판과, 상기 고정판과 회전판을 체결하는 체결판을 포함한 도킹스테이션이 구비되되, 상기 고정판은, 편평한 판 형상으로 이루어지며 상기 충전스테이션의 공급부와 전기적으로 연결된 충전단자가 구비되고, 상면에는 거치된 드론의 랜딩레그가 착탈 가능하게 결합되는 끼움구가 구비되고, 상기 회전판은, 상기 고정판에 힌지 결합되어 회전 가능하게 배치되는 것으로, 편평한 판재 형상으로 이루어지되 상기 고정판에 상응하는 크기 및 형태를 가지도록 이루어지고, 상면에 상기 고정판에 구비된 끼움구와 동일한 끼움구가 상호 대칭되는 위치에 배치되며, 상기 체결판은, 상기 회전판이 회전하여 고정판(600A)의 일측면에 펼쳐진 상태로 배치된 후 고정판과 회전판의 위치를 고정하기 위한 것으로, 전체적으로 'ㄷ’자로 절곡 형성되며 길이 방향을 따라 연장되어, 상기 고정판 및 회전판의 상호 마주보는 한 쌍의 측면 테두리에 각각 끼움 결합되는 도킹스테이션을 포함한다.
상기와 같이 이루어진 본 발명은, 지형지물의 지형이미지를 실제 지형물에 준하게 도화해서 도화이미지 내 정확한 위치에 적용할 수 있으며, 상기 지형이미지를 촬영하기 위한 수단으로 복수의 드론을 이용함으로서 비용을 절감하고 지형지물의 변화에 신속히 대응할 수 있고, 다수의 배터리를 운행 중인 차량에서 충전하고 교체할 수 있도록 함으로서 안정적인 드론의 사용이 가능하고, 운영 비용이 저렴하여 주기적인 반복 촬영이 가능하기 때문에 신뢰도를 향상시킨 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화 시스템의 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화 시스템을 구성하는 차량의 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화 시스템을 구성하는 연산기의 연산예를 도시한 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화 시스템을 구성하는 드론의 예시도.
도 5는 도 4의 드론에 구비되는 배터리의 예시를 도시한 예시도.
도 6은 도 2의 차량에 구비되는 충전스테이션을 도시한 예시도.
도 7은 도 6의 충전스테이션에 구비된 도킹스테이션을 도시한 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 차량에 구비된 차량용 카메라의 실시예를 도시한 예시도.
이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상도화 시스템의 바람직한 구현예를 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상도화 시스템은, 촤표기준점 기능을 수행하도록 RF발신기(R1,R2,R3)와, GPS수신기(G1,G2,G3)를 탑재한 복수의 이동가능한 차량(100,102,104)과, 상기 RF발신기(R1,R2,R3)로부터 수신된 신호를 통해 각 RF발신기(R1,R2,R3)를 식별하고, GPS수신기(G1,G2,G3)로부터 수시된 좌표정보를 촬영존에 맞춰 RF발신기(R1,R2,R3) 별로 분류하여 코딩한 촬영이미지를 생성하는 드론(200)과, 상기 드론(200)이 생성한 촬영이미지를 수신하여 도화를 수행하는 도화모듈(330)을 갖춘 관리서버(300)를 포함한다.
상기 차량(100,102,104)은 도 2에 도시된 바와 같이, 메모리가 실장된 차량제어기(110)를 포함하며, 상기 차량제어기(110)의 제어신호에 따라 RF를 발신하는 RF발신기(R1,R2,R3)가 각 차량에 설치된다.
상기 RF발신기(R1,R2,R3)는 RF를 발진시켜 드론(200)이 수신할 수 있도록 하는 것으로, 발진된 신호는 RF발신기(R1,R2,R3) 별로 서로 다른 주파수대역을 갖는 고유한 RF를 포함하므로 드론(200)은 수신한 RF를 통해 해당 RF를 발진한 RF발신기(R1,R2,R3)를 식별할 수 있다.
그리고, 상기 RF발신기(R1,R2,R3)는 드론(200)이 촬영대상 지면(즉, 촬영존)에 진입하면 각 차량(100,102,104)에 설치된 차량제어기(110)에 의해 각각 제어되어 단발 또는 일정간격을 두고 연발로 지속해서 발신하도록 제어될 수 있다.
또한, 상기 차량(100,102,104)에는 상기 차량제어기(110)의 제어신호를 통해 위성과 통신하여 위치정보, 즉 좌표정보를 수신하는 GPS수신기(G1,G2,G3)가 구비되며, 차량의 지붕에는 차량용 카메라(120)가 구비되어 입체 영상이미즐 촬영할 수 있다. 즉, 촬영대상물이 고층의 건물인 경우 건물의 직상방에서 드론(200)이 촬영하게 되면 건물의 측면 이미지가 왜곡되거나 보이지 않는 경우가 발생할 수 있는데, 상기 차량용 카메라(120)를 통해 건물의 측면 이미지를 획득한 후 드론이 촬영한 이미지와 합성하여 건물의 전체적인 외관이미지를 획득할 수 있다.
여기서 상기 차량용 카메라(120)는 대상물의 입체 촬영이 가능한 스테레오 카메라로 구성될 수 있으며, 이를 통해 합성된 외관이미지는 3차원 입체 이미지로 변환할 수 있다.
상기 드론(200)은 차량(100,102,104) 및 관리서버(300)와 무선통신을 비롯한 기능 구현에 필요한 제어를 위해 드론제어기(210)를 탑재한다.
상기 드론제어기(210)는 촬영을 위한 카메라(211), 차량의 RF발신기(R1,R2,R3)와 통신을 위한 RF수신기(212)와, 고도를 측정하는 고도계(213)와, 위성과의 통신을 통해 드론(200)의 현재 위치에 대한 GPS좌표 정보를 확인하는 좌표계(214)와, 상기 RF수신기(212)와 고도계(213)와 좌표계(214)를 통해 수집된 정보를 연산 처리하여 드론(200)의 현재 위치에서 RF발신기(R1,R2,R3)까지의 거리를 산출하는 연산기(215)와, 상기 연산기(215)가 연산한 거리정보와 RF수신기(212)가 수신한 위치정보를 확인하여 촬영존의 촬영이미지 상에 위치정보를 합성하는 위치정보합성기(216)과, 합성된 영상이미지를 저장하는 드론메모리(217)를 포함한다.
상기 카메라(211)는 촬영존을 촬영하기 위한 것으로, 각도 조절, 줌 인, 줌 아웃 등의 기능을 갖는 디지털 방식의 카메라가 사용되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 촬영존 또는 건물의 입체 영상 이미지를 확보하기 위한 스테레오 카메라를 사용한다.
상기 RF수신기(212)는 RF발신기(R1,R2,R3)가 발신한 서로 다른 주파수 중 설치된 드론(200)에 해당하는 주파수를 식별 및 수신하고, 수신된 정보는 드론제어기(210)가 인식한다.
상기 연산기(215)는 상기 RF수신기(212)가 수신한 위치정보와 좌표계(214)가 확인한 위치정보 및 고도계(213)에서 확인된 고도정보를 이용하여 각 RF발신기(R1,R2,R3)까지의 지면상 거리를 산출하는 것으로, 좀 더 상세하게는 도 3에 도시된 바와 같이, 촬영을 위해 구획된 촬영존의 둘레 중 적어도 3곳에 배치된 RF발신기(R1,R2,R3)와 GPS수신기(G1,G2,G3)를 탑재한 차량(100,102,104)과, 촬영존 내의 상부 일정높이에서 호버링 중인 드론(200)이 제공하는 정보를 통해 드론(200)에 장착된 카메라(211)가 한 번에 촬영할 수 있는 단위공간의 크기에 대한 영상이미지에 좌표값, 즉 위치정보를 삽입하여 도화모듈(330)이 도화할 때 정확한 도화가 가능하도록 차량(100,102,104)이 드론(200)으로부터 얼마만큼 떨어져 있는지를 정확히 계산하기 위한 것이다.
이때, 드론의 위치는 상기 좌표계(214)를 통해 확인되고, 드론의 고도는 상기 고도계(213)를 통해 확인되며, 각 RF발신기(R1,R2,R3)까지의 거리는 Rf의 속도와 RF수신기(212)가 수신한 시간을 통해 알 수 있어 촬영존 내의 드론(200) 직하방 지면 지점으로부터 각 RF발신기(R1,R2,R3)까지의 거리는 직각삼각형을 형성하므로 피타고라스 정리에 의해 산출된다.
따라서, 정확한 위치정보를 확인할 수 있고, 이러한 정보를 위치정보합성기(216) 및 드론메모리(217)를 통해 위치정보값의 기록과 저장이 이루어져 정확한 위치정보가 포함된 영상이미지를 얻을 수 있고, 각 위치정보를 기반으로 도화함으로서 정확한 도화가 가능한 것이다.
한편, 상기 드론메모리(217)는 저장된 영상이미지를 저장물 형태로 기록한 후 드론제어기(210)의 제어신호에 따라 도화모듈(330)로 전송하며, 이를 위해 드론메모리(217)는 이를 테면 RAM과 같이 임시 저장기능을 갖는 외장형 디스크(USB방식으로 탈부착되는 기록매체 또는 SD카드 형태의 기록매체)일 수 있고, 일반적인 디스크일 수 있으며, 탈부착이 가능한 하드드라이브(HDD 또는 SDD)일 수도 있다.
한편, 드론(200)은 비행이 가능한 시간이 길수록 촬영존의 촬영, 영상이미지의 합성 등의 작업효율이 증가하는데, 드론의 비행시간을 결정하는 요소 중 배터리의 용량이 중요한 요소이다.
그러나, 비행시간을 늘리기 위하여 고용량의 배터리를 사용하는 것은 배터리의 무게, 발열, 방열 및 고정을 위한 브라켓의 대형화 등이 동시에 이루어져야 하기 때문에 드론(200)이 대형화될 수 밖에 없고 이는 결국 고가의 드론을 사용할 수 밖에 없었다.
따라서, 크기는 작으면서도 용량은 높은 배터리를 사용해야 하나 이러한 배터리는 가격이 비싸고, 충전에 오랜 시간이 걸리는 문제점이 있었다.
본 발명에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 드론(200)에 배터리(BA)를 착탈 가능하게 결합하고, 다수의 배터리(BA)를 충전할 수 있는 충전스테이션(500)이 구비되며, 상기 충전스테이션(500)에는 미운행중의 드론(200)이 거치되는 도킹스테이션(600)이 더 포함된다.
상기 충전스테이션(500)은, 도 6에 도시된 바와 같이 차량(100,102,104)에 구비되되 격벽에 의해 구획된 복수의 충전공간(511)과, 충전 중인 배터리(BA)의 상태를 표시하는 표시창(512)과, 충전 중인 배터리(BA)를 외부로부터 차단시키기 위한 덮개(513)를 포함한 충전부(500A)와, 상기 충전부(500A)로 전기를 공급하는 공급부(500B)를 포함한다.
상기 충전부(500A)는 복수의 충전공간(511)이 서로 이웃하게 배치되는 것으로 도면 중 도시된 바와 같이 사각 함체 형상으로 이루어지거나 다른 실시예로서 원판형으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 충전부(500A)는 충전공간(511)의 확충을 위하여 상하 적층된 형태로 이루어질 수 있는데, 각각 다수개의 충전공간(511)이 구비된 하부몸체(500A')와 상부몸체(500A'')로 이루어지고 상부몸체(500A'') 또는 하부몸체(500A') 중 어느 하나는 슬라이딩 레일을 통해 전후진 가능하게 배치된다.(도 6의 하부 원안 참조)
상기 충전공간(511)은 드론(200)에 사용되는 배터리(BA)가 충전되는 공간으로, 충전을 위한 단자와, 테두리에 형성되어 삽입된 배터리(BA)의 분리를 용이하게 하기 위한 요홈(515)을 포함한다.
상기 표시창(512)은 충전공간(511)에서 충전 중인 배터리(BA)의 상태를 표시하기 위한 것으로, 적색, 황색, 녹색으로 표시되는 LED 이거나 5~10 단계로 표시되는 레벨바일 수 있으며, 이와 함께 충전이 완료된 배터리를 소리로 알려주는 스피커가 더 구비?? 수 있다.
여기서 상기 표시창(512)은 각각의 충전공간(511)의 일측에 구비되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 전면에 구비되어 사용자가 충전 상태를 용이하게 파악할 수 있도록 한다.
상기 덮개(513)는 각각의 충전공간(511)을 개폐하기 위한 것으로, 충전중인 배터리(BA)를 외부 충격 및 낙하물로부터 보호하고, 습기 및 이물질이 유입되지 않도록 하여 화재 등의 사고를 미연에 방지한다. 이러한 덮개(513)는 외부에서 충전공간(511)을 작업자가 육안으로 확인하거나 카메라를 통해 확인할 수 있도록 투명하게 형성되는 것이 바람직하고, 개방 또는 폐쇄의 방법은 슬라이딩, 회전 등의 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.
상기 공급부(500B)는 충전부(500A)에 전기를 공급하기 위한 것으로, 차량(100,102,104)에 구비된 차량용 배터리이거나 별도의 발전기로 이루어질 수 있다. 여기서 차량용 배터리는 차량의 운행에 소요되는 전기를 생산 및 공급하기 때문에 바람직하게는 오일(Oil)을 이용한 별도의 발전기를 사용한다.
상기 도킹스테이션(600)은 미운행중인 드론(200)을 거치하고 동시에 드론(200)에 배터리(BA)가 결합된 상태에서 충전하기 위한 것으로, 고정판(600A)과 상기 고정판(600A)과 힌지 결합되어 회전 가능하게 배치되는 회전판(600B)과 상기 고정판(600A)과 회전판(600B)을 체결하는 체결판(600C)을 포함한다.
상기 고정판(600A)은 편평한 판 형상으로 이루어지며 상기 충전스테이션(500)의 공급부(500B)와 전기적으로 연결된 충전단자(611)가 구비되고, 상면에는 거치된 드론(200)의 랜딩레그(290)가 착탈 가능하게 결합되는 끼움구(612)가 구비된다.
상기 충전단자(611)는 미운행중인 드론(200)에 구비된 배터리(BA)를 드론(200)으로부터 분리하지 않은 상태에서 충전하기 위한 것으로, 고정판(600A)의 상면 또는 측면 중 어느 일면에 구비된다. 여기서 상기 충전단자(611)의 내부 구성 및 전기적인 연결 관계는 통상의 것이므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
상기 끼움구(612)는 드론(200)에 구비된 랜딩레그(290)가 착탈 가능하게 결합되는 것으로, 고정판(600A)에 고정되는 편평한 판재 형상의 지지판(613)과 상기 지지판(613)의 상방에 배치되며 한 쌍이 상호 대칭되게 배치되고, 상호 마주보는 방향을 향해 탄성력을 가지는 한 쌍의 탄성핀(614)을 포함한다.
이때, 상기 탄성핀(614)은 상호 마주보는 방향을 향해 완만한 곡선을 이루도록 형성되고 랜딩레그(290)가 맞닿는 부위에 마찰에 의한 손상을 방지하기 위하여 고무, 우레탄, 실리콘 등과 같은 탄성력과 흡음성을 가진 소재로 형성된 보호패드(615)가 더 구비될 수 있다.
상기 회전판(600B)은 상기 고정판(600A)에 힌지 결합되어 회전 가능하게 배치되는 것으로, 편평한 판재 형상으로 이루어지되 상기 고정판(600A)에 상응하는 크기 및 형태를 가지도록 이루어지고, 상면에 상기 고정판(600A)에 구비된 끼움구(612)와 동일한 끼움구(612)가 상호 대칭되는 위치에 배치된다.
여기서 회전판(600B)이 고정판(600A)에 회전 가능하게 배치되는 것은 차량의 좁은 실내 공간에서 보관시 부피를 줄일 수 있도록 하기 위함이며, 회전판(600B)이 펼쳐진 상태에서도 작업자의 이동 등이 가능한 대형 차량의 경우 회전판(600B)을 고정판(600A)에 일체로 결합한 상태로 구성될 수 있다.
상기 체결판(600C)은 상기 회전판(600B)이 회전하여 고정판(600A)의 일측면에 펼쳐진 상태로 배치된 후 고정판(600A)과 회전판(600B)의 위치를 고정하기 위한 것으로, 고정판(600A) 및 회전판(600B)의 상호 마주보는 한 쌍의 측면 테두리에 각각 끼움 결합되며, 이를 위해 상기 체결판(600C)은 ‘ㄷ’자로 절곡 형성되며 길이 방향을 따라 연장된다. 이때 상하에서 각각 수평방향으로 연장된 부위의 선단부는 상호 마주보는 방향으로 직각으로 절곡 형성된 걸림부(631)가 더 형성되며, 상기 걸림부(631)는 고정판(600A) 및 회전판(600B)의 상면과 저면에 각각 형성된 걸림홈(616)에 삽입 고정된다.
한편 상기 체결판(600C)에는 복수개의 지지다리(632)가 구비되어 드론(200)이 결합된 도킹스테이션(600)을 차량의 실내 바닥면으로부터 상방으로 이격 배치한다. 이때 상기 지지다리(632)는 내부 또는 외부에 탄성스프링이 배치되어 하부로부터 전달된 진동, 충격을 상부로 전달하지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 관리서버(300)는 원격지에 설치되고, 메인제어부인 서버제어기(310)를 포함하며, 상기 서버제어기(310)에는 상기 드론(200)과 무선통신하여 도화에 필요한 영상이미지를 수신하는 서버통신부(320)와, 상기 서버통신부(320)를 통해 수신한 영상이미지를 이용하여 도화하는 도화모듈(330)과, 상기 서버제어기(310)에 연결되고 송수시된 정보를 저장하는 서버메모리(340)를 포함한다.
한편, 도 8은 본 발명에 따른 차량에 구비된 차량용 카메라(120)의 실시예를 도시한 것으로, 상기 차량(100,102,104)에 탑재되는 차량용 카메라(120)은 스테레오 카메라이며, 상기 차량용 카메라(120)는 차량(100,102,104)의 지붕 상면에 고정되는 축베이스(400)와, 상기 축베이스(400)상에 회전 가능하게 베어링 고정되며, 상단에는 조립부(412)가 형성된 축회전기어(410)와, 상기 축회전기어(410)의 조립부(412)에 베어링 결합되고 상면에는 차량용 카메라(120)가 고정된 카메라베이스(420)와, 상기 카메라베이스(420)에 내장된 모터에 의해 회전구동되며 상기 축회전기어(410)에 치결합되는 축구동기어(430)를 더 포함함으로서 상기 차량용 카메라(120)를 차량제어기(110)가 원하는 방향으로 회전 제어할 수 있도록 구성된다.
이때, 상기 차량은 복수의 차량 모두를 말하며, 설명의 편의상 1개의 차량만 예시적으로 설명한 것이고, 상기 조립부(412)가 형성된 축회전기어(410)는 내부가 중공된 원통 형상의 부재 외주면에 기어가 형성된 구조이다.
따라서, 상기 축회전기어(410)의 내경을 통해 제어선인 리드선이 배선될 수 있으며, 차량(100,102,104) 외부에 설치되는 관계로 물, 습기, 이물질 등이 유입되지 못하도록 오링과 같은 씰링부재를 가질 수 있다.
특히, 상기 차량용 카메라(120)의 하부면과 상기 카메라베이스(420)가 접하는 면 사이의 씰링 강화를 위해 중앙에 끼움홈(442)이 형성된 씰링부재(440)가 더 개재될 수 있다.
이때, 상기 씰링부재(440)는 실리콘 60중량%와, 에틸렌 옥텐 러버(EOR) 40중량%가 혼합된 혼합물을 필름상으로 성형한 것을 사용할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100,102,104 : 차량 200 : 드론
300 : 관리서버 500 : 충전스테이션
600 : 도킹스테이션

Claims (1)

  1. 좌표기준점 기능을 수행하도록 RF발신기(R1,R2,R3)와 GPS수신기(G1,G2,G3)를 탑재한 복수의 이동가능한 차량(100,102,104)과; 상기 RF발신기(R1,R2,R3)로부터 수신된 RF를 통해 각 RF발신기(R1,R2,R3)를 식별하고 GPS수신기(G1,G2,G3)로부터 수신된 좌표정보를 촬영존에 맞춰 RF발신기(R1,R2,R3) 별로 코딩한 촬영이미지를 생성하는 드론(200)과; 상기 드론(200)이 생성한 촬영이미지를 수신하여 도화를 수행하는 도화모듈(310)을 갖춘 관리서버(300);를 포함하는 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화 시스템에 있어서,
    상기 차량(100,102,104)은 메모리가 실장된 차량제어기(110)를 포함하며, 상기 차량제어기(110)의 제어신호에 따라 RF를 발신하는 RF발신기(R1,R2,R2)가 각 차량에 하나씩 설치되고, 상기 차량(100,102,104) 각각에는 상기 차량제어기(110)의 제어신호하에 위성과 통신하여 차량(100,102,104)의 각 위치정보를 확인하는 GPS수신기(G1,G2,G3) 및 외부 촬영을 위한 차량용 카메라(120)를 구비하며;
    상기 드론(200)은 관리서버(300) 및 차량(100,102,104)과의 무선통신을 비롯한 기능 구현에 필요한 제어용 드론제어기(210)를 탑재하며; 상기 드론제어기(210)는 촬영존의 촬영을 위한 카메라(211)와, RF발신기(R1,R2,R3)로부터 발신된 신호를 수신하는 RF수신기(212)와, 드론(200)이 위치한 고도를 측정하는 고도계(213)와, 위성과의 통신을 통해 드론(200)이 현재 위치한 지점의 지피에스 좌표를 확인하는 좌표계(214)와, RF수신기(212)가 수신한 위치정보와 좌표계(214)가 확인한 위치정보 및 고도계(213)에서 확인된 고도정보를 이용하여 각 RF발신기(R1,R2,R3)까지의 지면상 거리를 산출하는 연산기(215)와, 상기 연산기(215)가 연산한 거리정보와 RF수신기(212)가 수신한 위치정보를 확인하여 여 촬영존의 촬영이미지 상에 위치정보를 합성하는 위치정보합성기(216)와, 합성된 영상이미지를 저장하는 드론메모리(217)를 포함하고;
    상기 차량(100,102,104)에 탑재되는 차량용 카메라(120)는 차량(100,102,104)의 지붕 상면에 고정되는 축베이스(400)와, 상기 축베이스(400) 상에 회전가능하게 베어링고정되며 상단에는 조립부(412)가 형성된 축회전기어(410)와, 상기 축회전기어(410)의 조립부(412)에 베어링결합되고 상면에는 차량용 카메라(120)가 고정된 카메라베이스(420)와, 상기 카메라베이스(420)에 내장된 모터에 의해 회전구동되며 상기 축회전기어(410)에 치결합되는 축구동기어(430)를 더 포함함으로써 상기 차량용 카메라(120)를 차량제어기(110)가 원하는 방향으로 회전 제어할 수 있도록 구성되며;
    상기 차량(100,102,104)에 구비되되 격벽에 의해 구획된 복수의 충전공간(511)과, 충전 중인 배터리(BA)의 상태를 표시하는 표시창(512)과, 충전 중인 배터리(BA)를 외부로부터 차단시키기 위한 덮개(513)를 포함한 충전부(500A)와, 상기 충전부(500A)로 전기를 공급하는 공급부(500B)를 포함한 충전스테이션(500)과,
    미운행중인 드론(200)을 거치하고 동시에 드론(200)에 배터리(BA)가 결합된 상태에서 충전하기 위한 것으로, 고정판(600A)과, 상기 고정판(600A)과 힌지 결합되어 회전 가능하게 배치되는 회전판(600B)과 상기 고정판(600A)과 회전판(600B)을 체결하는 체결판(600C)을 포함한 도킹스테이션(600)이 구비되되,
    상기 고정판(600A)은,
    편평한 판 형상으로 이루어지며 상기 충전스테이션(500)의 공급부(500B)와 전기적으로 연결된 충전단자(611)가 구비되고, 상면에는 거치된 드론(200)의 랜딩레그(290)가 착탈 가능하게 결합되는 끼움구(612)가 구비되고,
    상기 회전판(600B)은,
    상기 고정판(600A)에 힌지 결합되어 회전 가능하게 배치되는 것으로, 편평한 판재 형상으로 이루어지되 상기 고정판(600A)에 상응하는 크기 및 형태를 가지도록 이루어지고, 상면에 상기 고정판(600A)에 구비된 끼움구(612)와 동일한 끼움구(612)가 상호 대칭되는 위치에 배치되며,
    상기 체결판(600C)은,
    상기 회전판(600B)이 회전하여 고정판(600A)의 일측면에 펼쳐진 상태로 배치된 후 고정판(600A)과 회전판(600B)의 위치를 고정하기 위한 것으로, 전체적으로 'ㄷ’자로 절곡 형성되며 길이 방향을 따라 연장되어, 상기 고정판(600A) 및 회전판(600B)의 상호 마주보는 한 쌍의 측면 테두리에 각각 끼움 결합되는 도킹스테이션(600)을 포함한 지형지물의 기준점별 영상이미지의 공간영상 도화 시스템.
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