KR102299839B1 - Drone system for performance capable of realizing large-scale stereoscopic images - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 대형 입체 영상을 구현할 수 있는 공연용 드론 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적어도 하나의 메인드론과 복수 개의 서브드론으로 짝을 일어 비행하는 유닛을 구성하여 LED에 의한 대형 입체 영상을 구현할 수 있도록 함으로써 복수 개의 드론을 이용하는 공연 시스템에서 다채로운 대형 입체 영상의 안정적인 구현이 가능하고 공간적 제한요소의 해소할 수 있으며, 복수 개 드론으로 짝을 이루어 유닛을 구현하게 되므로 유닛 내의 드론 서로 간의 충돌 확률 및 각 드론의 고장 확률을 낮출 수 있어 공연 안정성을 향상시킬 수 있는 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a performance drone system capable of realizing large-scale stereoscopic images, and more particularly, by configuring a unit that flies in pairs with at least one main drone and a plurality of sub-drones to implement large-scale stereoscopic images by LED This enables stable implementation of colorful large-scale stereoscopic images in a performance system using multiple drones and eliminates spatial limitations. It relates to a drone system for performances capable of realizing large stereoscopic images that can lower the probability of failure of each drone and improve performance stability.
일반적으로 드론(Drone)은 지상 관제시스템의 원격 제어에 의한 수동 비행, 또는 위성항법장치(GPS)를 이용한 자율 비행 등으로 항공 촬영이나 공중 타격 등의 임무를 수행하는 군사용으로 사용되어 왔으며, 최근 드론 보급의 확대와 스마트폰 등과 같은 이동통신 단말기를 이용한 제어기술의 개발로 인해, 고공 영상 또는 사진 촬영과 배달, 기상정보 수집 등의 분야에서 뿐만 아니라, 제독, 전염병 확산 방지 등을 위한 방역용도, 병해충 방제용 농약 살포를 위한 농업용도, 고층 빌딩이나 깊은 산속 등의 화재 진압용도, 상공에서의 다양한 퍼포먼스를 연출하는 공연용도 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다.In general, drones have been used for military purposes such as manual flight by remote control of the ground control system or autonomous flight using a global positioning system (GPS), such as aerial photography or aerial strike. Due to the expansion of distribution and the development of control technology using mobile communication terminals such as smartphones, not only in the fields of high-altitude video or photo shooting and delivery, weather information collection, etc. It is used in various fields such as agricultural use for spraying pesticides for pest control, fire suppression use in high-rise buildings or deep mountains, and performance use to produce various performances in the sky.
그 중에서도 공연용 드론의 경우, 공연에 필요한 다양한 퍼포먼스의 구현을 위해 복수 개의 드론이 도입되고 있으며, 빔 프로젝트 등을 이용하여 엘이디 빔 또는 레이저 빔을 방출하면서 동시에 분사노즐을 이용하여 연무나 거품 등의 특수효과물질을 발생시킴으로써 이들에 의해 빛을 난반사시켜 다양한 퍼포먼스를 연출하게 된다.Among them, in the case of a performance drone, a plurality of drones are being introduced to implement various performances necessary for a performance. By generating special effect substances, light is diffusely reflected by them to produce various performances.
그러나 상기와 같은 공연용 드론의 경우 상공에서 비행하면서 레이저 빔과 연무 또는 거품 등을 발생시켜 다채로운 레이저 공연을 수행하게 되지만, 이러한 공연용 드론의 경우 상공의 드론에서 지상에 이르는 빛을 방출하거나 점멸하여 영상을 표출하게 되므로 실제적으로 레이저 및 LED를 이용한 조명 효과 또는 입체 효과 등은 다양하게 표출하지 못하게 된다. 따라서 보다 다양한 형태의 조명 효과 또는 입체 효과 등을 갖는 영상을 표출하기 위해서는 그에 따른 다양한 종류의 주변 장치를 수반해야 하므로 이들 주변 장치들에 의해 공연용 드론의 전체 부피와 면적이 대형화되므로 공연시 바람의 영향 등에 의해 드론이 추락할 위험이 있었으며, 또한 하중 부담의 증가로 인해 전력 소모량이 증가하게 되므로 배터리 사용시간이 단축되어 공연용 드론의 체공시간이 단축되는 등의 원인이 되기도 하였다.However, in the case of the above drones for performances, various laser performances are performed by generating laser beams and haze or bubbles while flying in the sky. Since the image is displayed, the lighting effect or the three-dimensional effect using lasers and LEDs cannot be expressed in various ways. Therefore, in order to express images with more various types of lighting effects or three-dimensional effects, various types of peripheral devices are required, so the overall volume and area of the performance drone are enlarged by these peripheral devices. There was a risk that the drone would fall due to influence, etc. Also, as the power consumption increased due to the increase in the load burden, the battery usage time was shortened, which caused the flight time of the performance drone to be shortened.
또한 최근에는 대형 퍼포먼스를 수행하기 위해서 수십 또는 수 백대의 드론을 사용하는 드론 공연이 진행되고 있는데, 이러한 대형 퍼포먼스 공연의 경우 각각의 소형 드론들이 각각 개별적으로 제어되면서 상호간의 통신을 통해 위치를 변경하거나 LED를 구동하게 되므로 통신 또는 제어 오류 등에 의한 드론 간의 충돌 또는 추락 등의 문제가 발생하기도 하였으며, 뿐만 아니라 주로 소형의 드론을 사용하게 되므로 배터리 용량이 적어서 공연시간이나 체류시간이 단축되는 등의 어려움이 있었다.In addition, recently, drone performances using tens or hundreds of drones are being conducted to perform large-scale performances. Because LEDs are driven, problems such as collisions or falls between drones due to communication or control errors have occurred. In addition, since small-sized drones are mainly used, the battery capacity is small, so the performance time or residence time is shortened. there was.
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 적어도 하나의 메인드론과 복수 개의 서브드론이 짝을 이루어 하나의 비행 유닛을 형성하고 비행유닛을 이용하여 대형 LED 입체 영상을 구현할 수 있도록 함으로써 복수 개의 드론을 이용하는 공연 시스템에서 대형의 다채로운 입체 영상을 안정적으로 구현이 가능하고 공간적 제한요소의 해소할 수 있으며, 복수 개 드론에 의한 유닛 비행을 통해 드론 서로 간의 충돌 확률 및 각 드론의 고장 확률을 낮출 수 있어 공연 안정성을 향상시킬 수 있는 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템을 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and the technical problem to be solved by the present invention is that at least one main drone and a plurality of sub drones are paired to form one flight unit and use the flight unit. By making it possible to implement large-scale LED stereoscopic images, it is possible to stably implement large-scale colorful stereoscopic images in a performance system using multiple drones and to eliminate spatial limitations. The purpose of this study is to provide a drone system for performances capable of realizing large-scale stereoscopic images that can improve performance stability by reducing the probability of collisions between drones and the failure probability of each drone.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 드론 몸체에서 방사상으로 다수 개의 날개지지암이 설치되고 각 날개지지암의 선단부에 추진력 발생을 위한 프로펠러와 이/착륙시 몸체 보호를 위한 랜딩기어, 자세 제어 및 유지를 위한 다수 개의 센서 및 무선 통신을 위한 무선 송수신기와 GPS 정보의 수신을 위한 GPS 안테나 및 비행 제어를 위한 비행 제어부를 구비하여 관제센터의 주제어장치 또는 원격제어장치 또는 자신과 짝을 이루는 타 드론과 무선 통신하고, 무선 통신을 통해 자신과 짝을 이루는 타 드론과 실시간 위치 정보를 공유하면서 관제센터의 주제어장치 또는 원격제어장치에 의한 원격 제어신호 또는 기설정된 비행 시나리오에 따라 독립적으로 수동비행 또는 자율비행을 수행하는 메인드론, 메인드론의 랜딩기어에 수평하게 설치되는 지지대, 지지대에 의해 고정되되 지지대의 길이방향으로 균등 간격 이격되게 배치되며 메인드론의 비행 제어부 또는 관제센터의 주제어장치 또는 원격제어장치에 의한 원격 제어신호 또는 기설정된 시나리오에 따라 다수 개의 LED를 구동하여 입체 영상을 표출하는 입체영상 표출부, 및 지지대와 대응되는 길이로 형성되고 몸체의 길이방향을 따라 입체영상 표출부의 하단부가 균등 간격 이격되게 고정 및 부착되어 입체영상 표출부의 하단부를 꼬이지 않게 지지하는 꼬임 방지대를 포함하는, 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템이다.In one embodiment of the present invention for achieving the above object, a plurality of wing support arms are installed radially from the drone body, and a propeller for generating propulsion force at the tip of each wing support arm and a landing gear for body protection during takeoff/landing , equipped with a plurality of sensors for attitude control and maintenance, a wireless transceiver for wireless communication, a GPS antenna for receiving GPS information, and a flight controller for flight control, so that the main controller or remote control device of the control center or a partner It communicates wirelessly with other drones and shares real-time location information with other drones that are paired with it through wireless communication, while independently manually depending on a remote control signal from the control center's main controller or remote control device or a preset flight scenario A main drone that performs flight or autonomous flight, a support installed horizontally on the landing gear of the main drone, fixed by the support and spaced at equal intervals in the longitudinal direction of the support, the flight control unit of the main drone or the main controller of the control center or A stereoscopic image display unit that displays a stereoscopic image by driving a plurality of LEDs according to a remote control signal by a remote control device or a preset scenario, and the lower end of the stereoscopic image display unit formed to a length corresponding to the support and along the longitudinal direction of the body It is a drone system for a performance that can implement a large stereoscopic image, including an anti-twist bar that is fixed and attached at equal intervals to support the lower end of the stereoscopic image display unit without twisting.
본 발명에 의하면, 적어도 하나의 메인드론과 복수 개의 서브 드론이 짝으로 이루어 유닛으로 비행하면서 LED를 이용하여 대형의 입체 영상을 구현할 수 있게 되므로 복수 개의 드론을 이용하는 대형 퍼포먼스 위주의 공연 시스템에서 대형의 다채로운 입체 영상을 안정적으로 구현이 가능하고 공간적 제한요소의 해소할 수 있으며, 복수 개 드론에 의한 유닛 비행을 통해 드론 서로 간의 충돌 확률 및 각 드론의 고장 확률을 낮출 수 있게 되므로 복수 개의 드론 및 LED를 이용한 대형 퍼포먼스 공연을 안정적으로 수행할 수 있게 하는 이점을 제공한다.According to the present invention, since at least one main drone and a plurality of sub drones form a pair and fly as a unit, a large stereoscopic image can be realized using LEDs. It is possible to stably implement colorful stereoscopic images, eliminate spatial limitations, and reduce the probability of collision between drones and the probability of failure of each drone through unit flight by multiple drones. It provides the advantage of stably performing large-scale performance performances.
도 1은 본 발명에 의한 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템이 하나의 비행유닛으로 구현된 예를 개략적으로 예시한 측면도이다.
도 2a와 도 2b는 도 1의 랜딩기어에 지지대가 설치되는 상태 및 기어모터에 지지대가 관입되는 상태를 설명하기 위하여 주요부분을 발췌하여 예시한 측면도와 사시도이다.
도 3a은 도 1의 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템에서 영상표출 제어부가 단독형 제어부로 구성된 예를 도시한 측면도이다.
도 3b는 도 1의 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템에서 영상표출 제어부가 집합형 제어부로 구성된 예를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템이 복수 개의 비행 유닛으로 구현된 예를 나타낸 참고도이다. 1 is a side view schematically illustrating an example in which a drone system for a performance capable of realizing a large stereoscopic image according to the present invention is implemented as one flight unit.
2A and 2B are a side view and a perspective view illustrating a state in which a support is installed on the landing gear of FIG. 1 and a state in which the support is penetrated into the gearmotor of FIG. 1 .
3A is a side view illustrating an example in which the image display control unit is configured as a single type control unit in the performance drone system capable of realizing a large stereoscopic image of FIG. 1 .
3B is a side view illustrating an example in which the image display control unit is configured as an aggregate type control unit in the performance drone system capable of realizing a large stereoscopic image of FIG. 1 .
4 is a reference diagram illustrating an example in which the drone system for a performance capable of realizing a large stereoscopic image according to the present invention is implemented with a plurality of flight units.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템의 구성과 동작 및 그에 의한 작용 효과를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the drone system for a performance capable of realizing a large stereoscopic image according to a preferred embodiment of the present invention and the effect thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the present specification and claims are not to be construed as limited in their ordinary or dictionary meanings, and on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, it is understood that there may be various equivalents and modifications that can be substituted for them at the time of the present application. shall.
도 1은 본 발명에 의한 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템이 하나의 비행유닛으로 구현된 예를 개략적으로 예시한 측면도이고, 도 2a와 도 2b는 도 1의 랜딩기어에 지지대가 설치되는 상태 및 기어모터에 지지대가 관입되는 상태를 설명하기 위하여 주요부분을 발췌하여 예시한 측면도와 사시도로서, 본 발명의 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템은 도 1과 도 2a 및 도 2b에 예시된 바와 같이 메인드론(10), 지지대(20), 기어모터(30), 및 입체영상 표출부(40)를 포함하여 구현될 수 있으며, 꼬임 방지대(50), 및 복수 개의 서브드론(60a,60b)를 더 포함하여 다른 실시 형태로 구현될 수도 있다.1 is a side view schematically illustrating an example in which a drone system for a performance capable of realizing a large stereoscopic image according to the present invention is implemented with one flight unit, and FIGS. 2A and 2B are a state in which a support is installed on the landing gear of FIG. And as a side view and a perspective view illustrating a main part excerpted to explain the state in which the support is penetrated into the gearmotor, the drone system for a performance capable of realizing a large stereoscopic image of the present invention is as illustrated in FIGS. 1 and 2a and 2b. Likewise, it may be implemented including the
메인드론(10)은 드론 몸체(11)에서 방사상으로 다수 개의 날개지지암(12)이 설치되고 각 날개지지암(12)의 선단부에 추진력 발생을 위한 프로펠러(13)와 이/착륙시 몸체 보호를 위한 랜딩기어(14), 및 자세 제어 및 유지를 위한 다수 개의 센서, 무선 통신을 위한 무선 송수신기와 GPS 정보의 수신을 위한 GPS 안테나 및 비행 제어를 위한 비행 제어부를 구비하여 관제센터의 주제어장치 또는 원격제어장치 또는 자신과 짝을 이루는 타 드론과 무선 통신하고, 무선 통신을 통해 자신과 짝을 이루는 타 드론과 실시간 위치 정보를 공유하면서 관제센터의 주제어장치 또는 원격제어장치에 의한 원격 제어신호 또는 기설정된 비행 시나리오에 따라 독립적으로 수동비행 또는 자율비행을 수행한다. 여기서 이러한 메인드론(10)의 랜딩기어(14)는 도 2a 및 도 2b에 예시된 바와 같이 후술될 지지대(20)의 거치를 위하여 다수 개의 수직 거치대(14a) 및 적어도 한 쌍의 수평 거치대(14b)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. The
다수 개의 수직 거치대(14a)는 드론 몸체(11)를 지면으로부터 상부로 이격시켜 지지하도록 드론 몸체의 하부에 수직하게 형성되고, 한 쌍의 수평 거치대(14b)는 다수 개의 각 수직 거치대(14a) 이웃하는 한 쌍의 수직 거치대(14a)를 수평으로 연결하여 지지하며 후술될 지지대(20)를 지면에서 일정 높이 이격시키기 위하여 수직 거치대(14a)의 하단부로부터 일정 높이에 설치된다. A plurality of
지지대(20)는 후술될 입체영상 표출부(40)를 통해 출력하기 위한 입체영상의 가로폭에 대응하는 일정 길이를 갖는 원통 회전봉의 형태로서 하중 부담을 줄이기 위해 카본파이프로 구성되며 메인드론(10)의 랜딩기어(14)에 수평하게 지지되어 설치된다. 이러한 지지대(20)는 한 쌍의 수평 거치대(14b)의 상부에 거치되는 상태로 수평하게 설치되되 롤러(15)에 의해 지지되면서 회전(자전) 동작이 안내되고 기어모터(30)의 회전 동력에 의해 회전하도록 수평 거치대(14b) 상에 지지 및 고정되어 설치된다.The
기어모터(30)는 회전 동력을 발생시키는 모터(31)와, 모터(31)의 회전 속도를 감속시키고 방향을 변환하는 감속기(32)로 이루어지며, 메인드론(10)의 몸체 하부에 모터(31)가 수평 회전 가능하게 고정되어 설치되고 감속기(32)의 회전 중심부에 지지대(20)를 관입시켜 감속기(32)에 의해 지지대(20)가 수평 회전(자전)하도록 설치한다. 이때 감속기(32)는 모터(31)의 회전 속도 및 방향을 변환하여 지지대(20)에 전달함으로써 지지대(20)가 모터(31)에 의해 감속기(32)의 회전 중심부에서 자전할 수 있도록 하는 역할을 한다.The
입체영상 표출부(40)는 지지대(20)에 의해 고정되되 지지대(20)의 길이방향으로 균등 간격 이격되게 배치되며, 메인드론(10)의 비행 제어부 또는 관제센터의 주제어장치 또는 원격제어장치에 의한 원격 제어신호 또는 기설정된 시나리오에 따라 다수 개의 LED를 구동하여 입체 영상을 표출한다. 이러한 입체영상 표출부(40)는 다수 개의 레이 LED(41), 영상표출 제어부(42)를 포함하여 구성될 수 있다. The stereoscopic
각각의 레이 LED(41)는 다수 개의 발광다이오드(LED)가 일정 간격 이격되게 배열된 줄 형태로서, 지지대(20)에 일측 단부(바람직하게는 상단부)가 각각 고정되고 하단부는 자체 하중에 의해 하부로 늘어지게 설치되되 일정 간격 이격되어 서로 평행하게 설치된다. 이로써 각각의 레이 LED(41)는 지지대(20)가 일방향으로 회전하는 경우 지지대(20)에 감길 수 있게 되고 반대로 타방향으로 회전하는 경우 지지대(20)에서 풀어지게 된다. Each of the
영상표출 제어부(42)는 일측에 신호 수신부를 포함하여 메인드론(10)의 비행 제어부 또는 관제센터의 주제어장치 또는 원격제어장치와 무선 통신을 수행하고 무선 통신 결과로 수신한 원격 제어신호 또는 기설정된 시나리오에 따라 각 레이 LED(41)의 각 LED의 동작을 제어하는 마이크로 콘트롤러 등으로 구현될 수 있다. 이러한 영상표출 제어부(42)는 메인드론(10)과 후술될 복수 개의 서브드론(60a,60b)의 위치값으로 각 레이 LED(41)의 개별 LED의 위치를 계산하여 각 레이 LED(41)의 구동을 제어할 수 있다. 또한 이러한 영상표출 제어부(42)는 단독형 제어부(42a), 집합형 제어부(42b) 중의 어느 하나로 구성될 수 있다.The image
도 3a은 도 1의 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템의 영상표출 제어부가 단독형 제어부로 구성된 예를 도시한 측면도이고, 도 3b는 도 1의 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템에서 영상표출 제어부가 집합형 제어부로 구성된 예를 도시한 측면도로서, 단독형 제어부(42a)는 도 3a에 예시된 바와 같이 각 레이 LED(41)의 각 LED에 각각 일대일로 부착되어 각 레이 LED(41)의 각 LED에 대한 색상, 온-오프 동작 등을 개별적으로 제어한다. 이 경우 단독형 제어부(42a)와 각 레이 LED(41)의 각 LED 사이에는 두 개의 (+)(-)전원선이 연결되어 구성될 수 있다. 3A is a side view showing an example in which the image display control unit of the drone system for a performance capable of realizing a large stereoscopic image of FIG. 1 is composed of a single control unit, and FIG. As a side view showing an example in which the control unit is composed of an aggregate type control unit, the single
집합형 제어부(42b)는 도 3b에 예시된 바와 같이 각 레이 LED(41)에 공통으로 부착되어 각 레이 LED(41)의 각 LED를 집합적으로 제어한다. 이 경우 집합형 제어부(42b)와 각 레이 LED(41)의 각 LED 사이에는 두 개의 (+)(-)전원선과 한 개의 제어선이 더 연결되어 구성될 수 있다.The
꼬임 방지대(50)는 지지대(20)와 대응되는 길이로서 하중 부담을 줄이기 위해 카본 파이프로 형성되고 몸체의 길이방향을 따라 입체영상 표출부(40)의 하단부가 균등 간격 이격되게 고정 및 부착되어 입체영상 표출부(40)의 각 레이 LED(41) 하단부를 틀어지거나 서로 꼬이지 않게 지지한다.The
복수 개의 서브드론(60a,60b)은 몸체의 하부가 꼬임 방지대(50)의 양단부에 각각 탈부착 가능하게 고정되며, 추진력 발생을 위한 프로펠러와 자세 제어 및 유지를 위한 다수 개의 센서, 무선 통신을 위한 무선 송수신기와 GPS 정보의 수신을 위한 GPS 안테나 및 비행 제어를 위한 비행 제어부를 각각 구비한다. 이러한 각각의 서브드론(60a,60b)은 경량화 및 소형화된 드론으로서 몸체가 보호망에 의해 전체적으로 둘러 감싸진 형태로 구성되어 외부 충격으롭터 몸체가 보호되도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한 이들 서브드론(60a,60b)은 메인드론(10)과 무선 통신하고 무선 통신을 통해 자신의 현재 위치정보를 메인드론(10)으로 전달하거나 메인드론(10)의 현재 위치 정보를 실시간 수신하여 메인드론(10)과 자신과의 이격 거리가 기설정된 값으로 일정하게 유지되도록 자신의 현재 비행위치를 조정하여 메인드론(10)과 짝을 이루어 종속 비행한다. 예를 들면 이러한 복수 개의 서브드론(60a,60b)은 적어도 하나의 메인드론(10)과 삼각형 형태를 일정하게 유지하도록 이격될 수 있을 것이다. A plurality of sub-drones (60a, 60b) is a lower portion of the body is detachably fixed to both ends of the anti-twist 50, respectively, a propeller for generating thrust and a plurality of sensors for controlling and maintaining posture, for wireless communication A wireless transceiver and a GPS antenna for receiving GPS information and a flight controller for flight control are provided, respectively. Each of these sub-drones (60a, 60b) is a lightweight and miniaturized drone, and it is preferable that the body is configured to be completely surrounded by a protective net so that the body is protected from external impact. In addition, these sub-drones 60a and 60b wirelessly communicate with the
도 4는 본 발명에 의한 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템이 복수 개의 비행 유닛으로 구현된 예를 나타낸 참고도로서, 본 발명의 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템은 하나의 메인드론과 복수 개의 서브드론으로 구성되는 비행유닛이 다수 개의 형태로 동시에 비행하도록 구현될 수도 있다.4 is a reference view showing an example in which the large-scale stereoscopic image implementation possible performance drone system according to the present invention is implemented with a plurality of flight units. A flight unit composed of four sub-drones may be implemented to fly simultaneously in a plurality of forms.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템의 동작 및 그에 의한 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.The operation of the drone system for a performance capable of realizing a large stereoscopic image of the present invention configured as described above and the effect thereof will be described as follows.
먼저, 본 발명의 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템을 구현하기 위해서는 메인드론(10)의 드론 몸체(11) 하부에 설치되는 랜딩기어(14)의 수직 거치대(14a)에 적어도 한 쌍의 수평 거치대(14b)를 지면에서 일정 높이 이격되게 설치한다. First, in order to implement the drone system for a performance capable of realizing a large stereoscopic image of the present invention, at least one pair of horizontal The cradle 14b is installed to be spaced apart from the ground at a certain height.
다음으로 기어모터(30)의 모터(31)를 메인드론(10)의 몸체 하부에 설치한다. 이때 모터(31)는 수평 회전 가능하도록 메인드론(10)의 몸체 하부에 고정하여 설치한다.Next, the
지지대(20)는 입체영상 표출부(40)를 통해 출력하고자 하는 입체영상의 가로폭에 대응하는 일정 길이의 원통 회전봉으로 준비하여 감속기(32)의 회전 중심부에 지지대(20)를 관입시켜 감속기(32)에 의해 지지대(20)가 수평 회전(자전)할 수 있게 한다. 이로써, 기어모터(30)의 모터(31)에서 발생된 회전 동력은 감속기(32)를 통해 속도 및 방향 전환되어 지지대(20)에 전달되고, 따라서 지지대(20)는 모터(31)의 회전력에 의해 감속기(32)의 회전 중심부에서 자전할 수 있게 된다.The
상기와 같이 감속기(32)의 회전 중심부에서 자전하도록 지지대(20)가 설치되면, 이러한 지지대(20)를 한 쌍의 수평 거치대(14b)의 상부에 수평하게 거치시켜 지지대(20)가 지면에서 일정 높이 이격되어 지지되게 하고, 적어도 두 개의 롤러(15)를 이용하여 지지대(20)의 감속기 관입부분 양측에서 적어도 두 곳을 수평 거치대(14b) 상에 각각 지지 및 고정시킴으로써, 기어모터(30)의 회전 동력에 의해 지지대(20)가 회전(자전) 동작하면서 그 회전 동작이 롤러(15)에 의해 지지 및 안내될 수 있게 한다.When the
이후 다수 개의 발광다이오드(LED)가 일정 간격 이격되게 배열된 줄 형태의 다수 개의 레이 LED(41)를 준비하고, 각 레이 LED(41)의 상단부를 지지대(20)에 일정 간격 이격시켜 서로 평행하게 설치하고, 단독형 제어부(42a) 또는 집합형 제어부(42b) 중의 어느 하나로 구성되는 영상표출 제어부(42)를 (+)(-) 전원선 또는 (+)(-) 전원선과 제어선을 통해 전기적으로 연결하여 입체영상 표출부(40)를 구성한다. 이로써 입체영상 표출부(40)의 각 레이 LED(41)는 비사용시 지지대(20)가 일방향으로 회전하는 경우 지지대(20)에 감길 수 있게 되고, 반대로 사용(입체영상 표출)시 타방향으로 회전하는 경우 지지대(20)에서 풀어지게 된다.Thereafter, a plurality of light emitting diodes (LEDs) are prepared in a row-like form arranged to be spaced apart from each other, and the upper end of each
다음으로 지지대(20)와 대응되는 길이의 꼬임 방지대(50)를 준비하여 꼬임 방지대(50)에 입체영상 표출부(40)의 각 레이 LED(41)의 각 종단부를 연결함으로써 메인드론(10)의 비행시 입체영상 표출부(40)의 각 레이 LED(41)가 바람이나 외부의 기류 등에 의해 흐트러지거나 틀어지거나 서로 꼬이지 않게 한다.Next, the main drone ( 10) in flight, each
마지막으로 꼬임 방지대(50)의 양단부에 복수 개의 서브드론(60a,60b)의 몸체 하부를 각각 탈부착 가능하게 고정 및 설치하여 이들 각 서브드론(60a,60b)이 적어도 하나의 메인드론(10)과 짝을 이루어 메인드론(10)으로부터 각각 일정 거리 이격된 위치를 유지하는 상태로 유닛 비행할 수 있도록 초기 설정 또는 프로그램한다.Finally, the lower body of the plurality of sub-drones 60a and 60b is respectively detachably fixed and installed at both ends of the
이후 메인드론(10)을 원격 제어신호에 의해 제어하여 수동 비행시키거나 기설정된 시나리오에 따라 자율비행시키게 되면 메인드론(10)의 비행 제어부가 무선 송수신기를 통해 복수 개의 서브드론(60a,60b)과 무선 통신하면서 자신의 위치정보를 공유시시키게 되고, 복수 개의 서브드론(60a,60b)에서는 메인드론(10)과의 무선 통신을 통해 자신의 현재 위치정보를 메인드론(10)으로 전달하거나 메인드론(10)의 현재 위치 정보를 실시간 수신하여 메인드론(10)과 자신과의 이격 거리가 기설정된 값으로 일정하게 유지되도록 자신의 현재 비행위치를 조정하면서 메인드론(10)과 짝을 이루어 종속 비행할 수 있게 되며, 이로써 적어도 하나의 메인드론(10)과 복수 개의 서브드론(60a,60b)이 서로 짝을 이루어 비행하는 유닛 비행이 이루어질 수 있게 된다.Afterwards, when the
상기와 같이 유닛 비행이 이루어지면, 입체영상 표출부(40)의 영상표출 제어부(42)는 메인드론(10)의 비행 제어부 또는 관제센터의 주제어장치 또는 원격제어장치와 무선 통신을 수행하고 무선 통신 결과로 수신한 원격 제어신호 또는 기설정된 시나리오에 따라 각 레이 LED(41)의 각 LED에 대한 색상, 온-오프 동작 등을 개별적으로 제어하여, 각 레이 LED(41)를 통해 다채로운 입체영상을 표출할 수 있게 된다.When the unit flight is made as described above, the image
이때 입체영상 표출부(40)의 영상표출 제어부(42)는 메인드론(10)과 복수 개의 서브드론(60a,60b)의 위치값으로 각 레이 LED(41)의 개별 LED의 위치를 계산하여 각 레이 LED(41)의 개별 LED에 대한 색상, 온-오프 동작 등을 개별적으로 제어함으로써 복수 개의 드론을 이용하는 대형 퍼포먼스 위주의 공연 시스템에서 대형의 다채로운 입체 영상을 안정적으로 구현할 수 있으며, 복수 개 드론에 의한 유닛 비행을 통해 드론 서로 간의 충돌 확률 및 각 드론의 고장 확률을 낮출 수 있게 하여 복수 개의 드론 및 LED를 이용한 대형 퍼포먼스 공연을 안정적으로 수행할 수 있게 된다.At this time, the image
이상의 본 발명에 의하면, 적어도 하나의 메인 드론과 복수 개의 서브 드론이 그룹을 이루어 유닛으로 비행하면서 LED를 이용하여 대형의 입체 영상을 구현할 수 있게 되므로 복수 개의 드론을 이용하는 공연 시스템에서 대형의 다채로운 입체 영상을 안정적으로 구현이 가능하고 공간적 제한요소의 해소가 가능하게 된다.According to the present invention, at least one main drone and a plurality of sub-drones form a group and fly as a unit, and a large-scale stereoscopic image can be implemented using LEDs, so that a large-scale and colorful stereoscopic image can be performed in a performance system using a plurality of drones. can be stably implemented and spatial restrictions can be resolved.
또한 본 발명에 의하면, 복수 개 드론의 유닛 비행을 통해 드론 서로 간의 충돌 확률 및 각 드론의 고장 확률을 낮출 수 있게 되므로 대형 퍼포먼스가 요구되는 드론 공연 시스템에서의 공연 안정성을 향상시킬 수 있게 된다. In addition, according to the present invention, it is possible to reduce the probability of collision between drones and the probability of failure of each drone through unit flight of a plurality of drones, thereby improving performance stability in a drone performance system requiring large-scale performance.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, although the present invention has been described with reference to the limited examples and drawings, the present invention is not limited to the above examples, which are various modifications and Transformation is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalents or equivalent modifications thereof will fall within the scope of the spirit of the present invention.
10 : 메인드론 11 : 드론 몸체
12 : 날개 지지암 13 : 프로펠러
14 : 랜딩기어 14a : 수직 거치대
14b : 수평 거치대 15 : 롤러
20 : 지지대 30 : 기어모터
31 : 모터 32 : 감속기
40 : 입체영상 표출부 41 : 레이 LED
42 : 영상표출 제어부 42a : 단독형 제어부
42b : 집합형 제어부 50 : 꼬임 방지대
60a,60b : 서브드론10: main drone 11: drone body
12: wing support arm 13: propeller
14:
14b: horizontal holder 15: roller
20: support 30: gear motor
31: motor 32: reducer
40: stereoscopic image display unit 41: ray LED
42: image
42b: aggregation-type control unit 50: twist prevention band
60a, 60b: sub drone
Claims (8)
상기 메인드론(10)의 랜딩기어(14)에 수평하게 지지되어 설치되는 지지대(20);
회전 동력을 발생시키는 모터(31)와 모터의 회전속도를 감속시키는 감속기(32)로 이루어지며, 상기 메인드론(10)의 몸체 하부에 모터(31)가 회전 가능하게 고정되어 설치되고 상기 감속기(32)의 회전 중심부에 상기 지지대(20)를 관입시켜 감속기(22)와 일체로 상기 지지대(20)를 수평 회전시키는 기어모터(30);
상기 지지대(20)에 의해 고정되되 지지대(20)의 길이방향으로 균등 간격 이격되게 배치되며 상기 메인드론(10)의 비행 제어부 또는 관제센터의 주제어장치 또는 원격제어장치에 의한 원격 제어신호 또는 기설정된 시나리오에 따라 다수 개의 LED를 구동하여 입체 영상을 표출하는 입체영상 표출부(40);
상기 지지대(20)와 대응되는 길이로 형성되고 몸체의 길이방향을 따라 상기 입체영상 표출부(40)의 하단부가 균등 간격 이격되게 고정 및 부착되어 상기 입체영상 표출부(40)의 하단부를 꼬이지 않게 지지하는 꼬임 방지대(50); 및
몸체의 하부가 상기 꼬임 방지대(50)의 양단부에 각각 탈부착 가능하게 고정되며, 추진력 발생을 위한 프로펠러와 자세 제어 및 유지를 위한 다수 개의 센서, 무선 통신을 위한 무선 송수신기와 GPS 정보의 수신을 위한 GPS 안테나 및 비행 제어를 위한 비행 제어부를 각각 구비하여 상기 메인드론(10)과 무선 통신하고 상기 무선 통신을 통해 자신의 현재 위치정보를상기 메인드론(10)으로 전달하거나 상기 메인드론(10)의 현재 위치 정보를 실시간 수신하여 상기 메인드론(10)과 자신과의 이격 거리가 기설정된 값으로 일정하게 유지되도록 자신의 현재 비행위치를 조정하여 상기 메인드론(10)과 짝을 이루어 종속 비행하는 복수 개의 서브드론(60a,60b);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템.A plurality of wing support arms 12 are installed radially from the drone body 11, and a propeller 13 for generating propulsion at the tip of each wing support arm 12 and a landing gear 14 for body protection during takeoff/landing ), a plurality of sensors for attitude control and maintenance, a wireless transceiver for wireless communication, a GPS antenna for receiving GPS information, and a flight control unit for flight control, the main controller or remote control device of the control center or a partner It communicates wirelessly with other drones forming Main drone 10 for performing manual flight or autonomous flight;
a support 20 that is horizontally supported and installed on the landing gear 14 of the main drone 10;
It consists of a motor 31 for generating rotational power and a reducer 32 for reducing the rotational speed of the motor, and a motor 31 is rotatably fixed to the lower portion of the body of the main drone 10 and installed, and the reducer ( 32) a gear motor 30 for horizontally rotating the support 20 integrally with the speed reducer 22 by penetrating the support 20 into the rotational center of the 32);
It is fixed by the support 20 and is arranged at equal intervals in the longitudinal direction of the support 20 and a remote control signal by the flight control unit of the main drone 10 or the main controller or remote control device of the control center or a preset A stereoscopic image display unit 40 for displaying a stereoscopic image by driving a plurality of LEDs according to a scenario;
It is formed in a length corresponding to the support 20 and fixed and attached at equal intervals to the lower end of the stereoscopic image display unit 40 along the longitudinal direction of the body so that the lower end of the stereoscopic image display unit 40 is not twisted. The anti-twist bar (50) to support; and
The lower part of the body is detachably fixed to both ends of the anti-twisting bar 50, respectively, a propeller for generating thrust, a plurality of sensors for posture control and maintenance, a wireless transceiver for wireless communication, and GPS information for reception It has a GPS antenna and a flight control unit for flight control, respectively, to communicate wirelessly with the main drone 10 and transmit its current location information to the main drone 10 through the wireless communication, or of the main drone 10 . A plurality of subordinate flights paired with the main drone 10 by adjusting their current flight position so that the separation distance between the main drone 10 and itself is kept constant at a preset value by receiving the current location information in real time A drone system for a performance capable of realizing a large stereoscopic image, characterized in that it includes;
상기 메인드론(10)의 몸체를 지면으로부터 상부로 이격시켜 지지하기 위한 다수 개의 수직 거치대(14a); 및
상기 각 수직 거치대(14a)를 수평으로 연결하여 지지하되 수직 거치대(14a)의 하단부로부터 일정 높이에 설치되는 한 쌍의 수평 거치대(14b);를 포함하고,
상기 지지대(20)는,
상기 한 쌍의 수평 거치대(14b)의 상부에 거치되는 상태로 수평하게 설치되되 롤러(15)에 의해 회전 가능하게 고정되어 설치되는 것을 특징으로 하는 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템.According to claim 1, The landing gear (14) of the main drone (10),
a plurality of vertical cradles (14a) for supporting the body of the main drone (10) by being spaced apart from the ground to the upper part (14a); and
A pair of horizontal cradles (14b) installed at a predetermined height from the lower end of the vertical cradle (14a) by connecting and supporting each of the vertical cradles (14a) horizontally;
The support 20,
A performance drone system capable of realizing a large three-dimensional image, characterized in that it is installed horizontally in a state of being mounted on the pair of horizontal cradles (14b) and is rotatably fixed by a roller (15).
다수 개의 발광다이오드(LED)가 일정 간격 이격되게 배열된 줄 형태로서, 상기 지지대(20)에 일측 단부가 각각 고정되어 설치되되 일정 간격 이격되어 서로 평행하게 배치되는 다수 개의 레이 LED(41);로 구성되는 것을 특징으로 하는 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템.According to claim 1, wherein the stereoscopic image display unit 40,
A plurality of light emitting diodes (LEDs) are arranged spaced apart from each other in the form of a line, one end of which is fixed to the support 20, respectively, a plurality of ray LEDs 41 spaced apart from each other and arranged in parallel with each other; A drone system for performances capable of realizing a large three-dimensional image, characterized in that it is configured.
일측에 신호 수신부를 구비하여 상기 메인드론(10)의 비행 제어부 또는 관제센터의 주제어장치 또는 원격제어장치와 무선 통신을 수행하고, 상기 무선 통신 결과로 수신한 원격 제어신호 또는 기설정된 시나리오에 따라 각 레이 LED(41)의 각 LED의 동작을 제어하는 영상표출 제어부(42);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템.According to claim 5, wherein the stereoscopic image display unit 40,
A signal receiving unit is provided on one side to perform wireless communication with the flight control unit of the main drone 10 or the main control device or remote control device of the control center, and each according to the remote control signal received as a result of the wireless communication or a preset scenario A drone system capable of realizing a large stereoscopic image, characterized in that it further comprises;
상기 각 레이 LED(41)에 각각 일대일로 부착되어 각 레이 LED(41)를 개별적으로 제어하는 단독형 제어부(42a);
상기 각 레이 LED(41) 중의 어느 하나에 부착되어 각 레이 LED(41)를 집합적으로 제어하는 집합형 제어부(42b); 중의 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템.The method of claim 6, wherein the image display control unit (42),
a stand-alone control unit 42a attached to each of the ray LEDs 41 on a one-to-one basis to individually control each ray LED 41;
a collective control unit 42b attached to any one of the respective ray LEDs 41 to collectively control each ray LED 41; A drone system for a performance capable of realizing a large stereoscopic image, characterized in that it consists of any one of them.
상기 메인드론(10)과 복수 개의 서브드론(60a,60b)의 위치값으로 각 레이 LED(41)의 개별 LED의 위치를 계산하여 각 레이 LED(41)를 제어하는 것을 특징으로 하는 대형 입체 영상 구현 가능한 공연용 드론 시스템.The method of claim 6, wherein the image display control unit (42),
A large stereoscopic image, characterized in that the position of the individual LED of each ray LED 41 is calculated based on the position values of the main drone 10 and the plurality of sub-drones 60a and 60b to control each ray LED 41 A drone system for performances that can be implemented.
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2021
- 2021-03-31 KR KR1020210041719A patent/KR102299839B1/en active IP Right Grant
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GRNT | Written decision to grant |