KR102418793B1 - 외부환경에 적응적으로 대응하여 항공영상을 촬영하는 항공촬영 드론 장치 - Google Patents

외부환경에 적응적으로 대응하여 항공영상을 촬영하는 항공촬영 드론 장치 Download PDF

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Abstract

외부환경에 적응적으로 대응하여 항공영상을 촬영하는 항공촬영 드론 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 항공촬영 드론 장치는, 항공영상의 촬영을 위한 비행구동을 수행하는 비행구동 수행부; 비행구동 수행부에 의해 비행구동이 수행되는 도중의 전, 후, 좌, 우, 상, 하 중의 적어도 한 방향에서 불어오는 바람의 풍속을 측정하는 풍속 측정부; 풍속 측정부에 의해 측정되는 풍속을 비행구동 수행부에 의해 수행되는 비행구동의 추진력과 비교하는 풍속 비교부; 및 풍속 비교부에 의해 비교되는 결과에 따라 비행구동 수행부의 비행구동을 가감 제어하는 가감 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

외부환경에 적응적으로 대응하여 항공영상을 촬영하는 항공촬영 드론 장치{AERIAL SHOT DRON APPARATUS ADAPTIVELY SHOOTING AVIATION IMAGE RESPONDING WITH EXTERNAL ENVIRONMENT}
본 발명은 항공촬영 드론 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바람과 같은 외부환경에 적응적으로 대응함으로써 흔들림 없이 안정적인 항공영상을 촬영하는 항공촬영 드론 장치에 관한 것이다.
초창기의 드론은 군사용으로 개발되었지만, 최근에는 DHL(Dalsey Hillblom Lynn), 아마존, 구글 등의 글로벌 기업들의 상업적 활용이 늘어나면서 다양한 분야로의 활용가치가 증대되고 있다.
특히, 드론은 상업적 활용의 경우 크게 물류 운송용으로 신속, 정확한 화물 운송을 목적으로 하는 드론 택배 서비스가 추진되고 있으며, 농업용으로 살충제 및 비료살포뿐만 아니라 원격 농장관리, 정밀농업 확대 등으로 농업생산성 향상에 기여하고 있다.
또한, 여러 개의 드론을 이용하여 무선으로 인터넷을 중계한 다음, 인터넷을 사용할 수 없는 지역에 인터넷 서비스를 제공하는 정보통신분야, 재해 현장, 탐사 보도 등 기존의 지리적 한계나 안전상의 이유로 직접 탐방하지 못했던 장소를 드론을 이용하여 자유롭게 촬영하는 재해관측 및 구조물 진단 등 다양한 용도로 드론을 활용하고 있다.
그러나, 이와 같이 다양한 분야 및 다양한 용도로 드론이 활용되고 있음에도 불구하고, 드론을 활용한 항공 영상의 촬영 시에 바람과 같은 외부환경에 의해 흔들림이 발생함으로써, 드론을 통해 획득한 항공영상이 안정적이지 못하여 무용지물이 되는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2019-0077803호 (공개일자: 2019.07.04)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 바람과 같은 외부환경에 적응적으로 대응함으로써 흔들림 없이 안정적인 항공영상을 촬영하는 항공촬영 드론 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른, 외부환경에 적응적으로 대응하여 항공영상을 촬영하는 항공촬영 드론 장치는, 항공영상의 촬영을 위한 비행구동을 수행하는 비행구동 수행부; 상기 비행구동 수행부에 의해 비행구동이 수행되는 도중의 전, 후, 좌, 우, 상, 하 중의 적어도 한 방향에서 불어오는 바람의 풍속을 측정하는 풍속 측정부; 상기 풍속 측정부에 의해 측정되는 풍속을 상기 비행구동 수행부에 의해 수행되는 비행구동의 추진력과 비교하는 풍속 비교부; 및 상기 풍속 비교부에 의해 비교되는 결과에 따라 상기 비행구동 수행부의 비행구동을 가감 제어하는 가감 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 항공촬영 드론 장치는, 항공영상을 촬영하는 항공영상 촬영부; 상기 가감 제어부에 의해 가감 제어되는 비행구동이 설정된 오차범위 이내의 등속구동인지를 판단하는 등속구동 판단부; 및 상기 등속구동 판단부에 의해 등속구동인 것으로 판단되는 경우에 항공영상이 촬영되도록 상기 항공영상 촬영부를 제어하는 촬영 제어부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 바람과 같은 외부환경에 적응적으로 대응함으로써 흔들림 없이 안정적인 항공영상을 촬영할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항공촬영 드론 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 항공촬영 드론 장치에 의한 가속제어의 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 항공촬영 드론 장치에 의한 감속제어의 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 항공촬영 드론 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항공촬영 드론 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른, 외부환경에 적응적으로 대응하여 항공영상을 촬영하는 항공촬영 드론 장치(100)는 비행구동 수행부(110), 풍속 측정부(120), 풍속 비교부(130), 가감 제어부(140), 항공영상 촬영부(150), 등속구동 판단부(160), 및 촬영 제어부(170)를 포함한다.
비행구동 수행부(110)는 항공영상의 촬영을 위한 비행구동을 수행한다. 즉, 비행구동 수행부(110)는 항공영상을 촬영하기 위해 드론을 비행시키며, 비행되는 드론을 전, 후, 좌, 우, 상, 또는 하 방향으로 이동 제어할 뿐만 아니라 드론이 일정한 위치에 정지한 상태에서 비행하도록 제어할 수 있다.
이때, 비행구동 수행부(110)는 기 설정된 추진력으로 드론의 비행구동을 제어할 수 있다. 여기서, 추진력은 전, 후, 좌, 우, 상, 하를 포함하는 비행방향의 정보를 포함한다.
풍속 측정부(120)는 비행구동 수행부(110)에 의해 비행구동이 수행되는 도중의 전, 후, 좌, 우, 상, 하 중의 적어도 한 방향에서 불어오는 바람의 풍속을 측정한다.
이때, 풍속 측정부(120)는 드론의 전면, 후면, 좌면, 우면, 상면 및 하면을 포함하는 복수의 위치에 설치되는 풍속 측정센서를 포함하며, 드론이 비행되는 상태에서 드론의 전면, 후면, 좌면, 우면, 상면 또는 하면에 부딪히는 바람의 풍속을 측정할 수 있다.
풍속 비교부(130)는 풍속 측정부(120)에 의해 측정되는 풍속을 비행구동 수행부(110)에 의해 수행되는 비행구동의 추진력과 비교한다.
이때, 풍속 비교부(130)는 풍속 측정부(120)에 의해 측정되는 풍속에 기반하여, 드론에 미치는 단위시간당의 풍력을 계산하고, 계산된 풍력과 비행구동의 추진력을 비교할 수 있다.
가감 제어부(140)는 풍속 비교부(130)에 의해 비교되는 결과에 따라 비행구동 수행부(110)의 비행구동을 가감 제어한다.
예를 들어, 가감 제어부(140)는 도 2에 도시한 바와 같이, 우측 방향으로 진행되는 추진력에 대하여 풍속 측정부(120)에 의해 드론의 우측면에서 설정된 값 이상의 풍속이 측정되는 경우, 측정되는 풍속에 의한 풍력을 상쇄시키기 위하여 드론의 우측 방향으로 추진력이 증가되도록 가속제어를 수행할 수 있다.
또한, 가감 제어부(140)는 도 3에 도시한 바와 같이, 우측 방향으로 진행되는 추진력에 대하여 풍속 측정부(120)에 의해 드론의 좌측면에서 설정된 값 이상의 풍속이 측정되는 경우, 측정되는 풍속에 의한 풍력을 상쇄시키기 위하여 드론의 좌측 방향으로 추진력이 감소되도록 감속제어를 수행할 수 있다.
이때, 가감 제어부(140)는 풍속 측정부(120)에 의해 측정되는 풍속에 의해 드론에 미치는 풍력이 감쇄되며, 결과적으로 전, 후, 좌, 우, 상, 하 방향으로 불어오는 바람에 관계없이 드론이 추진력의 방향으로 설정된 오차범위 이내에서 속도를 유지하도록 가감 제어를 수행하는 것이 바람직하다.
항공영상 촬영부(150)는 적어도 하나의 카메라를 포함하며, 현재의 드론의 위치에서 항공영상을 촬영한다.
등속구동 판단부(160)는 가감 제어부(140)에 의해 가감 제어되는 비행구동이 설정된 오차범위 이내의 등속구동인지를 판단한다. 즉, 등속구동 판단부(160)는 드론의 전, 후, 좌, 우, 상, 하 방향으로 미치는 풍력을 감쇄시킨 후의 가속도가 0이 되었는지를 판단한다.
촬영 제어부(170)는 등속구동 판단부(160)에 의해 등속구동인 것으로 판단되는 경우에 항공영상이 촬영되도록 항공영상 촬영부(150)를 제어한다.
즉, 촬영 제어부(170)는 드론의 전, 후, 좌, 우, 상 또는 하 방향으로 미치는 풍력이 상쇄된 후, 드론이 등속도로 이동하거나 정지한 상태인 경우에 항공영상이 촬영되도록 항공영상 촬영부(150)를 제어한다.
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 항공촬영 드론 장치(100)는 드론의 전, 후, 좌, 우, 상 또는 하 방향으로 설정된 값 이상의 풍력이 미치더라도 안정적으로 일정한 속도로 이동하거나 정지한 상태에서 항공영상을 촬영할 수 있게 되며, 그에 따라 흔들림이 없는 항공영상을 획득할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 항공촬영 드론 제어방법을 나타낸 흐름도이다. 본 발명의 실시예에 따른 항공촬영 드론 제어방법은 도 1에 나타낸 항공촬영 드론 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 항공촬영 드론 장치(100)는 항공영상의 촬영을 위한 비행구동을 수행한다(S202).
즉, 항공촬영 드론 장치(100)는 항공영상을 촬영하기 위해 드론을 비행시키며, 비행되는 드론을 전, 후, 좌, 우, 상, 또는 하 방향으로 이동 제어할 뿐만 아니라 드론이 일정한 위치에 정지한 상태에서 비행하도록 제어할 수 있다.
이때, 항공촬영 드론 장치(100)는 기 설정된 추진력으로 드론의 비행구동을 제어할 수 있다. 여기서, 추진력은 전, 후, 좌, 우, 상, 하를 포함하는 비행방향의 정보를 포함한다.
항공촬영 드론 장치(100)는 비행구동이 수행되는 도중의 전, 후, 좌, 우, 상, 하 중의 적어도 한 방향에서 불어오는 바람의 풍속을 측정한다(S204).
이때, 항공촬영 드론 장치(100)는 드론의 전면, 후면, 좌면, 우면, 상면 및 하면을 포함하는 복수의 위치에 설치되는 풍속 측정센서를 포함하며, 드론이 비행되는 상태에서 드론의 전면, 후면, 좌면, 우면, 상면 또는 하면에 부딪히는 바람의 풍속을 측정할 수 있다.
항공촬영 드론 장치(100)는 측정되는 풍속을 수행되는 비행구동의 추진력과 비교한다(S206). 이때, 항공촬영 드론 장치(100)는 측정되는 풍속에 기반하여, 드론에 미치는 단위시간당의 풍력을 계산하고, 계산된 풍력과 비행구동의 추진력을 비교할 수 있다.
항공촬영 드론 장치(100)는 비교되는 결과에 따라 수행되는 비행구동을 가감 제어한다(S208).
예를 들어, 항공촬영 드론 장치(100)는 우측 방향으로 진행되는 추진력에 대하여 드론의 우측면에서 설정된 값 이상의 풍속이 측정되는 경우, 측정되는 풍속에 의한 풍력을 상쇄시키기 위하여 드론의 우측 방향으로 추진력이 증가되도록 가속제어를 수행할 수 있다.
또한, 항공촬영 드론 장치(100)는 우측 방향으로 진행되는 추진력에 대하여 드론의 좌측면에서 설정된 값 이상의 풍속이 측정되는 경우, 측정되는 풍속에 의한 풍력을 상쇄시키기 위하여 드론의 좌측 방향으로 추진력이 감소되도록 감속제어를 수행할 수 있다.
이때, 항공촬영 드론 장치(100)는 측정되는 풍속에 의해 드론에 미치는 풍력이 감쇄되며, 결과적으로 전, 후, 좌, 우, 상, 하 방향으로 불어오는 바람에 관계없이 드론이 추진력의 방향으로 설정된 오차범위 이내에서 속도를 유지하도록 가감 제어를 수행하는 것이 바람직하다.
항공촬영 드론 장치(100)는 적어도 하나의 카메라를 포함하며, 현재의 드론의 위치에서 항공영상을 촬영할 수 있다.
이때, 항공촬영 드론 장치(100)는 가감 제어되는 비행구동이 설정된 오차범위 이내의 등속구동인지를 판단한다(S210). 즉, 항공촬영 드론 장치(100)는 드론의 전, 후, 좌, 우, 상, 하 방향으로 미치는 풍력을 감쇄시킨 후의 가속도가 0이 되었는지를 판단한다.
항공촬영 드론 장치(100)는 가감 제어되는 비행구동이 등속구동인 것으로 판단되는 경우에 항공영상이 촬영되도록 제어한다(S212). 즉, 항공촬영 드론 장치(100)는 드론의 전, 후, 좌, 우, 상 또는 하 방향으로 미치는 풍력이 상쇄된 후, 드론이 등속도로 이동하거나 정지한 상태인 경우에 항공영상이 촬영되도록 제어한다.
이를 통해, 본 발명의 실시예에 따른 항공촬영 드론 장치(100)는 드론의 전, 후, 좌, 우, 상 또는 하 방향으로 설정된 값 이상의 풍력이 미치더라도 안정적으로 일정한 속도로 이동하거나 정지한 상태에서 항공영상을 촬영할 수 있게 되며, 그에 따라 흔들림이 없는 항공영상을 획득할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (2)

  1. 항공영상을 촬영하는 항공촬영 드론 장치에 있어서,
    항공영상의 촬영을 위한 비행구동을 수행하는 비행구동 수행부;
    상기 비행구동 수행부에 의해 비행구동이 수행되는 도중의 전, 후, 좌, 우, 상, 하 중의 적어도 한 방향에서 불어오는 바람의 풍속을 측정하는 풍속 측정부;
    상기 풍속 측정부에 의해 측정되는 풍속을 상기 비행구동 수행부에 의해 수행되는 비행구동의 추진력과 비교하는 풍속 비교부;
    상기 풍속 비교부에 의해 비교되는 결과에 따라 상기 비행구동 수행부의 비행구동을 가감 제어하는 가감 제어부;
    항공영상을 촬영하는 항공영상 촬영부;
    상기 가감 제어부에 의해 가감 제어되는 비행구동이 설정된 오차범위 이내의 등속구동인지를 판단하는 등속구동 판단부; 및
    상기 등속구동 판단부에 의해 등속구동인 것으로 판단되는 경우에 항공영상이 촬영되도록 상기 항공영상 촬영부를 제어하는 촬영 제어부;
    를 포함하며,
    상기 가감 제어부는 상기 비행구동 수행부에 의해 비행이 구행되는 방향에 대하여, 상기 풍속 측정부에 의해 좌측 또는 우측에서 측정되는 풍속에 의한 풍력이 상쇄되도록 비행구동을 가감 제어하며, 추진력의 방향으로 속도가 유지되도록 비행구동을 가감 제어하고,
    상기 등속구동 판단부는 상기 가감 제어부에 의해 상기 비행구동 수행부의 비행구동이 가감 제어된 후의 가속도가 0이 되었는지를 판단하며,
    상기 촬영 제어부는 상기 등속구동 판단부에 의해 가속도가 0인 것으로 판단되는 경우에 항공영상이 촬영되도록 상기 항공영상 촬영부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 외부환경에 적응적으로 대응하여 항공영상을 촬영하는 항공촬영 드론 장치.
  2. 삭제
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