KR102617214B1 - 짐볼형 포터블 3d 카메라 촬영대 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 짐볼형 포터블 3D 카메라 촬영대이다. 속이 빈 원통형으로 되고 여러 개의 클램프에 의하여 상호 분리와 체결이 가능한 여러 개의 연결봉; 이 연결봉은 3D 카메라를 장착하는 브래킷을 구비하며, 상기 여러 개의 연결봉이 연결될 때, 전체 구성요소의 무게 중심이 촬영자의 손 높이에 오도록 맨 하단의 연결봉에 장착되는 무게추; 상기 촬영대의 짐볼 평형상태를 유지하기 위하여, 전체 구성요소와 무게추의 무게중심 위치에 장착되는 손잡이; 를 포함한다. 따라서, 기구적 짐볼장치를 적용한 카메라를 휴대상태에서 흔들림 없이 젖소를 이동 촬영하여 양질의 데이터를 얻을 수 있다.

Description

짐볼형 포터블 3D 카메라 촬영대{Gimbal type Portable pole device for 3D camera}
본 발명은 카메라 촬영대에 관한 것으로, 특히 기구적 짐볼장치를 적용한 카메라를 개인이 휴대상태에서 젖소를 흔들림 없이 이동 촬영하여 양질의 데이터를 얻을 수 있는 짐볼형 포터블 3D 카메라 촬영대이다.
AI, 사물 인터넷 기술이 발전함에 따라 축산 스마트팜의 구현이 더욱 효율적으로 이루어질 수 있게 되었다. 낙농 스마트팜 모델의 고도화도 이루어지고 있다. 일례로 젖소의 성장상태, 질병 체크, 발정의 판단 등, 자동적으로 소의 관리자 스마트폰으로 그 판단 결과를 푸시 메지시로 알려주는 축산관리 시스템 구축이 실현되고 있다. 가축의 생체데이터를 수집하여 IoT 통신과 인터넷을 이용해서 서버로 데이터를 전송하고 이 데이터는 인공지능 머신러닝 학습에 의해 이루어진다.
최근 전 산업분야로 확산되고 있는 AI(인공지능) 기술은 축산 농가의 사육우 관리에도 적용되고 있는데, 대부분의 젖소 축산 농가는 영세한 실정이어서 검정소 수준의 사육우 관리에 필요한 고가의 측정장비를 갖추기 어려운 실정이다. 이에 일반 축산농가에서는 포터블 촬영장비의 필요성이 대두되었다.
축산농가 사육우 관리에서 3D 촬영, 촬영 기법, 촬영 데이터 전송은 필연적으로 요구되며 3D 카메라에 의한 촬영에 있어서 고려될 항목은 카메라 워크 시의 진동 억제이다. 살아있는 피측정물(젖소)의 움직임도 최소화하여야 하지만 정밀한 촬영물을 얻기 위해서는 카메라의 진동 최소화도 요구된다.
대한민국 등록특허 10-1921625 영상 안정화 기반의 원격 이동체용 영상처리 장치
축산 농가의 감소와 노동력의 고령화 문제, 반복되는 구제역과 조류독감 등으로 인해 경영이 더욱 힘들어지고 있는 축산 산업은 IoT와 AI 기술에서 문제의 해결책을 찾고 있다.
그 동안 소의 건강 및 발정시기를 체크하기 위해 소의 온도측정과 소의 걸음걸이 등의 관찰하였는데 이는 모두 수작업에 의하여 이루어져왔다. 수작업에 의한 소의 질병 및 발정시기를 알아내는 것은 원시적인 방법이어서 정확도가 떨어지는 대신에 높은 인건비가 소요되는 문제가 있다.
본 발명의 짐볼형 포터블 3D 카메라 촬영대는 다음의 해결수단을 개시한다.
3D 카메라를 장착하여 촬영하는 촬영대로써, 속이 빈 원통형으로 되고 여러 개의 클램프에 의하여 상호 분리와 체결이 가능한 3D 카메라를 장착하는 브래킷을 구비하는 여러 개의 연결봉, 전체 구성요소의 무게 중심이 촬영자의 손 높이에 오도록 맨 하단의 연결봉에 장착되는 무게추, 상기 촬영대의 짐볼 평형상태를 유지하기 위하여, 전체 구성요소와 무게추의 무게중심 위치에 장착되는 손잡이로 이루어지는 촬영대에 있어서,
상기 연결봉은 여러 개의 일자형 제 1클램프 및 구부러짐형 제 2클램프에 의하여 상호 분리와 체결이 가능하며, 상기 브래킷은 최상단과 최하단의 연결봉에 구비되고, 상기 제 1클램프는 한 쌍의 암체와 숫체 및 이들을 클램핑하는 스냅 패스너로 구성되고, 상기 제2클램프는 일정 각도로 구부려진 제 1경사체와 제 2경사체를 이루는 클램프를 포함하여 이룬다.
삭제
한 구현예로써, 상기 암체는 일측에 상기 연결봉을 받아들여 고정되는 고정구멍과, 타측에 이 암체에 대응하는 숫체의 체결봉을 받아들여 서로 체결되기 위한 체결구멍이 형성된다.
한 구현예로써, 상기 암체와 숫체는, 이들의 접촉 단면에 이 두 구성요소가 조립될 때에 정렬접속을 위한 가이드를 구비한다.
또 상기 암체와 숫체는, 이들의 접촉 단면에 이 두 구성요소가 조립될 때에 정렬접속을 위한 가이드를 구비할 수도 있고, 이 경우에 상기 가이드는 적어도 2개의 가이드 홈과 이 가이드 홈에 삽입되는 적어도 2개의 돌기를 포함할 수 있다.
삭제
한 구현예로써, 상기 제 1클램프는 한 쌍의 암체와 숫체 및 이들을 클램핑하는 스냅 패스너로 구성되고, 상기 암체는 일측에 상기 연결봉을 받아들여 고정되는 고정구멍과, 타측에 이 암체에 대응하는 숫체의 체결봉을 받아들여 서로 체결되기 위한 체결구멍이 형성되는 구성으로 할 수도 있다.
한 구현예로써, 상기 가이드는 적어도 2개의 가이드 홈과 이 가이드 홈에 삽입되는 적어도 2개의 돌기를 포함할 수 있다.
본 발명의 포터블 3D 카메라 짐볼형 촬영대는 다음의 효과가 있다.
1. 디지털로 변환한 축산 농가들은 IoT를 이용하여 가축의 생체 데이터를 모니터링하고 이를 학습된 AI 알고리즘으로 분석함으로써, 경험 많은 축산 전문가도 감지하기 힘든 징후를 포착해 생산성을 높이거나 위험을 조기에 발견할 수 있다.
2. 농가 관리자가 직접 젖소를 촬영한 데이터를 중앙서버에 보내 젖소의 성장관리를 인공지능으로 관리하고 학습하기 때문에, 효과적인 사료의 공급, 질병에 대한 사전 예방이 가능하다.
3. 축산농가에서 실제 필요로 하는 사항을 고려하여 설계하였으므로, 사용 중 예기치 않은 에러 발생이 적고, 포터블 형태로 이동하거나 보관이 가능하여 이동성이 매우 좋다.
4. 정밀한 촬영 데이터를 얻고 이 데이터를 전송하여 ICT 장치를 도입함으로써 이후 지속적인 효과를 관찰함으로써 생산량이 증가할 수 있다.
5. 적은 인력으로 젖소 사육에 관한 여러 가지 정보를 얻어 이를 피드백하여 사육에 적용함으로써 스마트 축산 시대를 열어갈 수 있다.
6. 유선형 촬영 및 전송이나 무선형 촬영 및 전송 모두를 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 짐볼형 촬영대 전체를 나타낸 사시도,
도 2 내지 도 10은 도 1의 촬영대를 구성요소별로 구분하여 나타낸 도면으로,
도 2는 상단 부위의 제 1카메라 영역을 나타낸 사시도,
도 3은 중단 부위의 연결에 사용되는 제 1클램프를 나타낸 사시도,
도 4는 중단 부위의 연결에 사용되는 제 2클램프를 나타낸 사시도,
도 5는 손잡이 부위의 연결 구조를 나타낸 사시도,
도 6은 하단 부위의 제 1카메라 및 무게추를 나타낸 사시도,
도 7은 제 1클램프를 나타낸 사시도,
도 8은 제 1클램프를 분해하여 나타낸 분해사시도,
도 9는 제 1클램프의 접속 구조를 설명하기 위한 분해사시도,
도 10은 제 2클램프를 나타낸 사시도,
도 11은 카메라를 장착하는 브래킷을 나타낸 사시도,
도 12는 손잡이를 장착하는 고정블록을 나타낸 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 ‘연결되어’‘접속되어’‘설치되어’있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소의 상/위, 하/아래, 좌/우, 전/후에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 또한, 도면에서 각 부품, 영역, 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
본 발명의 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 명세서에서, ‘포함한다’‘가진다’‘설치된다’‘형성된다’또는 ‘부착한’‘고정된’등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명자는 일반 축산농가에서 젖소를 사육하고 관리함에 있어서 검정소 수준의 데이터 확보에 애로가 있음을 인지하고, 구조가 간단하면서도 저가의 3D 스캐닝 장비를 제공하여 흔들림없는 3D 촬영과 실시간 데이터 전송이 가능한 짐볼형 찰영대에 주목하였다. 사용자(낙농업자)는 별다른 전문지식이 없더라도 흔들림없는 촬영이 가능하게 된다. 이는 기구적 짐볼 작용을 하는 수평유지 구조를 통하여 일반 축산농가에서도 용이하게 3D 촬영이 가능한 촬영대를 제공함으로써 달성한다.
짐벌(gimbal)이란 물이나 공기, 우주공간 위에 떠 있는 구조물의 동요에 관계없이 자이로스코프와 같은 물체의 기본틀이 기울어져도 자이로스코프를 정립 상태로 유지해주는 지지장치이다.
도 1은 본 발명의 일구현예에 따른 짐볼형 촬영대 전체를 나타낸 사시도이다. 이 도면에서 부호 100은 본 발명의 촬영대이다. 이 촬영대(100)는 속이 빈 원통형으로 된 여러 개의 연결봉(110),(120),(130)이 상호 연결된 3개의 주요부위(영역)으로 구분될 수 있다. 제 1카메라(200)를 구비하는 상단부위(A)와, 적어도 두 개 이상의 제 1클램프(140),(150) 및 적어도 하나 이상의 제 2클램프(170)를 구비하는 중단부위(B1),(B2)와, 제 2카메라(210)를 구비하는 하단부위(C)를 가질 수 있다. 이러한 상단부위(A), 중단부위(B1),(B2), 하단부위(C)는 본 발명의 촬영대(100)의 이동성 및 보관성을 위하여 서로 분리된다.
도 2는 상단 부위의 제 1카메라 영역을 나타낸 사시도, 도 3은 중단 부위의 연결에 사용되는 제 1클램프를 나타낸 사시도, 도 4는 중단 부위의 연결에 사용되는 제 2클램프를 나타낸 사시도이다. 연결봉(110)의 최상단 및 연결봉(130)의 최하단에는 카메라를 장착하는 브래킷(300)이 적절한 결속수단에 의하여 고정되어 있다. 물론 연결봉(120)에도 브래킷(300)에 의한 카메라 장착이 가능하다.
일자형 제 1클램프(140),(150) 및 구부러짐형 제 2클램프(170)는 낱개로 분리되는 여러 개의 연결봉(110),(120),(130)을 서로 연결하는 접속기능을 가진다.
도 5는 손잡이 부위의 연결 구조를 나타낸 사시도, 도 6은 하단 부위의 제 1카메라 및 무게추를 나타낸 사시도이다. 연결봉(120)에는 가장 촬영하기 용이한 위치에 손잡이(420)가 부착된다. 이 손잡이(420)는 촬영대(100)의 무게 중심의 위치에 장착될 수 있다. 이 무게중심의 위치선정을 위하여 연결봉(130)의 하단에 무게추(400)가 부착될 수 있다. 부호 410은 연결봉(130)에 무게추(400)를 부착하기 위한 연결대, 450은 연결봉(120)에 손잡이(420)를 고정하기 위한 고정블록이다.
도 7은 제 1클램프를 나타낸 사시도, 도 8은 제 1클램프를 분해하여 나타낸 분해사시도, 도 9는 제 1클램프의 접속 구조를 설명하기 위한 분해사시도이다. 제 1클램프(140),(150)는 본체 구실을 하는 한 쌍의 암체(142)와 숫체(152) 및 이들을 클램핑하는 스냅 패스너(160)로 구성된다. 이 스냅 패스너(160)는 하나의 고정 변에 대하여 2개의 연결된 이동변의 길이, 각도를 변화시켜 고정된 변에 압력을 가하는 클램프이다. 이 스냅 패스너(160)는 적은 힘으로도 클램프와 같은 큰 힘이 필요한 곳에 효과적으로 사용할 수 있는 지렛대 원리를 응용한 것이다.
암체(142)는 일측에 연결봉(110),(120),(130)을 받아들여 고정되는 고정구멍(146)과 타측에 대응하는 숫체(152)의 체결봉(154)을 받아들여 서로 체결되기 위한 체결구멍(144)이 형성된다. 암체(142)의 대향하는 양측에는 클램핑 작용을 하는 스냅 패스너(160)가 부착되며, 이 스냅 패스너(160)는 고정체(162)에 대하여 텐션을 발생하는 탄성체(168)를 구비하는 이동체(164)를 구비할 수 있다. 부호 112는 암체(142)와 숫체(152)를 연결봉(110),(120),(130)에 고정하기 위한 결착수단으로서의 체결나사이다.
도 9를 참조하면, 암체(142)와 숫체(152)의 접촉 단면에는 이 두 구성요소의 정렬접속을 위한 가이드의 구성을 보이고 있다. 촬영에 있어서 카메라의 위치는 항상 촬영 대상물을 향하여야 한다. 즉 젖소 촬영을 위한 카메라 세팅은 언제나 촬영자의 위치에서 카메라는 젖소를 향하여야 한다. 이러한 상황을 견지하기 위한 장비구조로써 암체(142)와 숫체(152)의 접촉 단면에는 적어도 2개의 가이드 홈(148)과 이 가이드 홈(148)에 삽입되는 적어도 2개의 돌기(158)가 형성될 수 있다.
도 10은 제 2클램프를 나타낸 사시도이다. 제 2클램프(170)는 암체 기능의 구성요소는 제 1클램프(140)와 동일하며 다만 숫체 기능의 구성요소가 일정 각도로 구부려진 제 1경사체(172)와 제 2경사체(174)로 구성된다. 마찬가지로 제 1경사체(172)에는 체결봉(154)이 구비되어 각 연결봉(110),(120),(130)을 체결하며,
암체(142)와 숫체(152)의 제 1경사체(172)의 접촉 단면에도 적어도 2개의 가이드 홈(148)과 이 가이드 홈(148)에 삽입되는 적어도 2개의 돌기(158)가 형성된다.
도 11은 카메라를 장착하는 브래킷을 나타낸 사시도, 도 12는 손잡이를 장착하는 고정블록을 나타낸 사시도이다. 이 브래킷(300)은 전체적으로 대략 평판형 막대 형상을 이루며 중앙 부위는 카메라를 직접 장착하기 위한 여러 개의 장착구멍(312)을 가지는 장착대(310)로 형성하고, 이 장착대(310)의 양단은 연결봉(110),(120),(130)에 부착되기 위한 여러 개의 부착구멍(322)을 가지는 부착대(320)가 형성된다.
본 발명은 최적의 촬영을 구현하기 위하여 손잡이(420)를 구비한다. 이 손잡이(420)는 막대 형의 블록본체(452)의 양측에 손잡이(420)를 고정하는 삽입구멍(454)과 연결봉(120)에 연결되기 위한 연결구멍(456)을 형성하고 있다.
이러한 구성의 본 발명의 짐볼형 포터블 카메라 촬영대는, 3D 카메라를 포함하는 촬영 장비 또는 연결봉(110),(120),(130)이나 여러 개의 제 1클램프(140),(150) 또는 제 2클램프(170)의 무게에 대응하는 무게추(400)를 구비하고 있다. 이 무게추(400)의 설치로 인하여 촬영대 전체의 무게의 무게중심은 손잡이(420)에 위치한다. 이것은 촬영대의 이동 시에 손잡이(420)를 이용하여 이동하면 손잡이(420)에 기구적 짐볼 운동이 작용하여 손잡이(420)를 중심으로 전체적으로 촬영대는 평형상태를 유지한다.
본 발명의 짐볼형 포터블 카메라 촬영대는, 신호선을 이용한 유선 타입으로 구성할 수 있고 무선 방식으로 구성할 수도 있음은 당연하며, 유선 형식의 경우에 여러 개의 연결봉(110),(120),(130)이 속이 빈 원통형으로 되어 있으므로 이 빈 공간에 신호선을 내장하여 구성할 수도 있다.
앞에서 설명된 본 발명의 일실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100: 촬영대
110,120,130: 연결봉
140,150: 제 1클램프
142: 암체
144: 체결구멍
146: 고정구멍
148: 가이드 홈
152: 숫체
154: 체결봉
158: 돌기
160: 스냅 패스너
162: 고정체
164: 이동체
168: 탄성체
170: 제 2클램프
172: 제 1경사체
174: 제 2경사체
200: 제 1카메라
210: 제 2카메라
300: 브래킷
310: 장착대
312: 장착구멍
320: 부착대
322: 부착구멍
400: 무게추
410: 연결대
420: 손잡이
450: 고정블록
452: 블록본체
454: 삽입구멍
A: 상단부위
B1,B2: 중단부위
C: 하단부위

Claims (9)

  1. 3D 카메라를 장착하여 촬영하는 촬영대로써, 속이 빈 원통형으로 되고 여러 개의 클램프에 의하여 상호 분리와 체결이 가능한 3D 카메라를 장착하는 브래킷을 구비하는 여러 개의 연결봉, 전체 구성요소의 무게 중심이 촬영자의 손 높이에 오도록 맨 하단의 연결봉에 장착되는 무게추, 상기 촬영대의 짐볼 평형상태를 유지하기 위하여, 전체 구성요소와 무게추의 무게중심 위치에 장착되는 손잡이로 이루어지는 촬영대에 있어서,
    상기 연결봉은 여러 개의 일자형 제 1클램프 및 구부러짐형 제 2클램프에 의하여 상호 분리와 체결이 가능하며, 상기 브래킷은 최상단과 최하단의 연결봉에 구비되고,
    상기 제 1클램프는 한 쌍의 암체와 숫체 및 이들을 클램핑하는 스냅 패스너로 구성되고,
    상기 제2클램프는 일정 각도로 구부려진 제 1경사체와 제 2경사체를 이루는 클램프를 포함하여 이루는 짐볼형 포터블 3D 카메라 촬영대.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 암체는 일측에 상기 연결봉을 받아들여 고정되는 고정구멍과, 타측에 이 암체에 대응하는 숫체의 체결봉을 받아들여 서로 체결되기 위한 체결구멍이 형성되는 짐볼형 포터블 3D 카메라 촬영대.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 암체와 숫체는, 이들의 접촉 단면에 이 두 구성요소가 조립될 때에 정렬접속을 위한 가이드를 구비하는 짐볼형 포터블 3D 카메라 촬영대.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 가이드는 적어도 2개의 가이드 홈과 이 가이드 홈에 삽입되는 적어도 2개의 돌기를 포함하는 짐볼형 포터블 3D 카메라 촬영대.
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