KR20160019481A - 서보모터(servo motor)를 가지는 스마트폰 셀카봉 - Google Patents

서보모터(servo motor)를 가지는 스마트폰 셀카봉 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전부터 사용해 온 카메라의 삼각대에 카메라의 방향을 조정 할 수 있는 서보 모타를 장치를 장착하고 그 장치 위에 스마트폰 고정그립을 붙혀 스마트폰을 고정시킬 수 있는 장치와 블루투스 또는 infrarel(IR) 방식으로 서보모터를 제어하는 별도의 리모콘 또는 리모콘의 기능을 스마트폰에서 구현하는 전용 앱으로 이루어진다.
본 발명에 있어서 도 1에서 보는 바와 같이 두 개의 스마트폰을 이용하여 셀카를 찍게 되며 두개의 스마트폰은 3G/4G의 데이터 통신망이나 와이파이 (wifi) 망을 통하여 서로 연결된다. 스마트폰 상호간에 화면전송은 스마트폰 원격관리 앱이나 개발된 전용 앱을 통하여 이루어진다.

Description

서보모터(SERVO MOTOR)를 가지는 스마트폰 셀카봉 {The stick with servo moter for smartphone selfie }
본 발명은 스마트폰을 이용한 자기 영상 촬영을 위한 서보모터가 장착된 셀카봉에 관한 것이다. 지금까지의 스마트폰을 이용한 셀카봉은 스마트폰의 전방 카메라를 사용하여 스마트폰 상의 화면을 보면서 자기영상을 촬영하기 편하게 만든 제품이다. 본 발명은 두 개의 스마트폰을 이용하여 스마트폰의 전방카메라에 비하여 월등한 촬상 해상도를 가지는 스마프폰의 후방카메라로 셀카를 찍을 수 있게 하는 제품이다.
촬영을 위한 앱은 스마트폰에서 스마트폰으로 화면을 전송하는 전용 앱이나 인터넷상에서 상대 스마트폰을 원격 관리 할 수 있는 앱 등을 사용한다.
위의 앱을 이용하여 카메라 용도의 스마트폰(이하 폰1)의 화면을 모니터 용도의 스마트폰(이하 폰2)에서 보면서 셀카를 찍으며 촬영을 위한 보조 장치로서 카메라가 위치한 지지대에 부착된 서보모터 모듈 위에 장착된 폰1의 카메라의 방향 을 폰2나 별도의 리모콘으로 원격 조정하여 최적의 구도 상태에서 셀카를 찍을 수 있게 만든 것이다.
스마트폰이 생활 전반에서 사용되고 사 생활을 중시하는 개인적인 성향들이 강해지면서 고품질의 셀카에 대한 욕구가 많아지고 있다. 현재의 셀카봉을 이용한 셀카의 경우 스마트폰의 후방카메라에 비하여 촬상 해상도가 비교적 떨어지는 전방카메라를 사용하고 또 스마트폰의 화면을 보고 찍기 때문에 조금은 과장된 얼굴 위주의 사진으로 한정되면서 주변의 경치를 충분히 살리지 못하는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전부터 사용해 온 카메라의 삼각대에 카메라의 방향을 조정 할 수 있는 서보 모타를 장치를 장착하고 그 장치 위에 스마트폰을 고정시킬 수 있는 스마트폰 고정그립을 붙혀진 형태이며 부가적으로 블루투스 또는 INFRARED(IR) 방식으로 서보모터를 제어하는 별도의 리모콘 또는 리모콘의 기능을 스마트폰에서 구현한 전용 앱을 포함한다..
본 발명에 있어서 도 1에서 보는 바와 같이 두 개의 스마트폰을 이용하여 셀카를 찍게 되며 두개의 스마트폰은 3G/4G의 데이터 통신망이나 와이파이(WIFI) 망을 통하여 서로 연결된다. 스마트폰 상호간에 화면전송은 스마트폰 원격관리 앱이나 개발된 전용 앱을 통하여 이루어진다.
두 개의 스마트폰을 이용하여 셀카를 찍을 경우 카메라로 사용하는 스마트폰 (이하 폰1)의 화면을 앱을 통하여 다른 스마트폰(이하 폰2)에서 보면서 별도 리모콘 이나 폰2에 설치된 서보모터 제어 전용 앱을 사용하여 삼각대 상에 설치된 서보모터 모듈을 제어해서 카메라의 방향을 조정하여 사진의 구도를 맞춘 후 폰2의 앱상에서 단자를 눌러 찍거나 또는 별도의 리모콘으로 셀카를 찍으면 된다.
스마트폰 상호간의 연결을 3G/4G의 데이터 통신망이나 와이파이 망을 통하여 연결되나 통신사의 등록이 해지된 폰을 함께 사용하여 셀카를 찍을 경우 등록된 폰을 핫스팟(HOTSPOT) 또는 블루투스 테더링(BLUETOOTH TETHERING) 설정한 후 여기에 미등록 폰을 연결하여 사용하면 된다. 인터넷을 사용하는 앱을 사용 할 경우 화면 전송에 수초의 시간지연이 있어 사용상의 불편이 있을 수 도 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 폰투폰으로 화면을 밀러링(MIRRORING)하는 전용앱을 채용하여 지연시간을 최소화할 필요가 있다.
1. KR 공개특허공보 제10-2015-0102373호(2015.09.07) 2. KR 등록번호 20-0477514(2015.6.17.) 3. KR 공개특허공보 제10-2012-0094185호(2012.08.24)
기존의 셀카봉의 경우 휴대와 사용의 편리함이 있음에도 불구하고 스마트폰의 후방카메라에 비하여 촬상 해상도가 비교적 떨어지는 전방 카메라만이 사용 가능하고 또 스마트폰의 화면을 보고 셀카를 찍기 때문에 사진이 조금은 과장되고 항상 얼굴 위주의 사진이 되면서 주변의 경치를 살리지 못하고 사진의 품질이 떨어지는 문제를 안고 있다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명은 두 개의 스마트폰을 3G/4G의 데이터 통신망이나 와이파이 망을 통하여 연결하여 앱 화면상에서 상대 스마트폰의 화면을 전송받고 제어가 가능한 기능을 이용하여 후방카메라로 셀카를 찍을 수 있도록 한 셀카봉이다.
두 개의 스마트폰을 이용하여 셀카를 찍을 경우 카메라로 사용하는 스마트폰 (이하 폰1)의 화면을 앱을 통하여 다른 스마트폰(이하 폰2)에서 보면서 별도 리모콘 이나 폰2에 설치된 서보모터 제어 전용 앱을 사용하여 삼각대 상에 설치된 서보모터 모듈을 제어해서 카메라의 방향을 조정하여 사진의 구도를 맞춘 후 원격으로 폰2 상의 앱에서나 또는 별도의 리모콘으로 셀카를 찍으면 된다.
서보모터는 원격제어 되고 -90도에서 +90도까지 원하는 각도로 회전이 가능함으로 피 촬영자가 사진기가 있는 위치까지 가지 않고도 찍히는 위치에서 찍히는 사진의 구도를 잡을 수 있음으로 쉽게 셀카를 찍을 수 있다.
따라서 본 발명을 사용 할 경우 스마트폰의 해상도가 좋은 후방 카메라를 사영하여 셀카 촬영이 가능하고 스마트폰 카메라의 화면을 볼 수 있음으로 혼자서도 주변 경치가 충분히 들어간 셀카를 찍을 수 있다. 서보모터를 이용하여 설치된 위치에서 -90도에서 +90도까지 카메라를 돌릴 수 있음으로 피 촬영자의 위치에서 최적의 구도를 잡아 사진을 찍을 수 있을 뿐 아니라 카메라가 고정 상태에서 촬영이 됨으로 손 떨림 등의 원인으로 화질이 열화 되는 문제도 해결 할 수 있다. 앱을 사용 함으로 카메라에 가지 않고도 촬영된 상태를 확인 가능함으로 필요할 경우 재촬영도 가능하다.
스마트폰의 카메라 기능을 원격 앱으로 모두 제어가 가능함으로 줌(ZOOM) I기능 그리고 스마트폰에서 제공하는 다양한 촬영 효과 등 모든 기능을 자유롭게 사용하여 자기만의 셀카를 찍을 수 있다.
등록폰의 핫스팟이나 블루투스 테더링을 통하여 비등록폰을 인터넷에 연결시킬 수도 있음으로 등록 해지된 구형폰을 같이 이용 할 수 도 있다.
도 1은 본 발명의 시스템 도면,
도 2는 본 발명의 서보모터모듈 착,탈 구조도
도 3은 본 발명의 서보모터 제어 블록도
도 4은 본 발명 삼각지지대의 사시도,
도 5는 본 서보모터 구조도,
도 6은 본 발명 전용앱의 화면 구성도
도 7은 본 발명의 촬영 프로세스
도 8은 본 발명의 스마트폰 고정그립의 구조도
본 발명에 있어서 도 1에서 보는 바와 같이 두 개의 스마트폰(101,102)을 이용하여 셀카를 찍게 되며 두개의 스마트폰은 3G/4G의 데이터 통신망(104)이나 와이파이(wifi)(104) 망을 통하여 서로 연결된다. 스마트폰 상호간에 화면전송은 스마트폰 원격관리 앱이나 개발된 전용 앱을 통하여 이루어진다.
두 개의 스마트폰을 이용하여 셀카를 찍을 경우 카메라로 사용하는 스마트폰 (이하 폰1)의 화면을 앱을 통하여 다른 스마트폰(이하 폰2)에서 보면서 별도 리모콘(103) 이나 폰2(101)에 설치된 서보모터(105) 제어 전용 앱을 사용하여 삼각대(106) 상에 설치된 서보모터(105)를 제어해서 모듈위에 장착된 스마트폰 고정글립(108)에 장착된 스마트폰의 카메라의 방향을 조정하여 사진의 구도를 맞춘 후 앱이나 별도의 리모콘(103)으로 셀카를 찍게 된다.
발명은 스마프폰 고정그립(108), 서보모터모듈(107), 삼각대(106), 리모콘(103),앱 (APP)으로 구성되며 각각의 구조는 아래와 같다.
스마트폰 고정그립(108)은 각종 스마트폰을 고정 할 수 있어야하며 ,상하 틸팅(TILTING)과 180도 회전(ROTATION)이 가능한 구조로 되어 있어야 한다. 셀카를 찍기 위해 카메라를 설치한 후 기본 구도를 잡기 위하여 삼각대의 위치 옮김 없이 카메라의 방향을 셋딩 가능하게 하기위하여 이런 기능이 필요하다.
스마트폰은 고정그립(108)에 고정되며 도 8에서 스마트폰 고정용 가변그립(801)은 다양한 크기의 스마트폰을 고정할 수 있게 하고 스마트폰 고정용 그립 회전판(802)는 360도 회전이 가능하여 여러 각도로 셀카를 찍을 수 있도록 한다. 스마트폰 고정그립 지지대(803) 끝에 붙은 스마트폰 고정그립 틸팅 구체는 삼각대 고정판(805)에 끼워져 스마트폰의 경사도를 조정 올려 찍거나 숙여 찍을 수 있게 하는 역할을 한다.
서보모터모듈(107)은 서보모터(105)와 삼각대(106)에 고정되는 고정장치(201)와 스마트폰 고정그립을 장착 할 수 있는 구조(202) 그리고 제어회로부(203)으로 되어 있다. 제어회로부(203)는 리모콘(103)이나 스마트폰(101)으로 부터 IR (INFRARED) 또는 블루투스 신호로 전송된 서보모터 제어신호를 받는 수신부(301)와 이 신호를 받아 분석하여 서보모터(105)를 제어하는 신호를 내는 MCU(302), 이 제어신호를 받아 카메라의 방향을 돌려주는 서보모터(105), 시스템에 전원을 공급하는 밧데리(304), 밧데리 과충전보호회로(305), 충전콘넥터(306), 절전을 위하여 MCU(302)로부터 신호를 받아 FET스위치로 서보모터의 전원을 끊는 서보모터파워제어부(307)으로 이루어진다.
서보모터는 -90도에서 +90도까지 회전이 전자적으로 제어가 가능하며 일반적으로 20msec의 주기 중에서 지정된 시간 동안 펄스 듀레이션(DURATION)을 HIGH 유지시키면 제어가 된다. 예를 들면 0.7msec일 때 -90도 2.3msec일 때 +90도의 회전각도를 얻을 수 있다. 즉 0.7msec~23msec 사이의 값을 출력하여 서보모터 제어가 가능하게 된다. 서보모터는 디지털과 아날로그 두 가지 타입의 서보모터를 사용 할 수 있다. 디지털은 한번 제어신호를 주면 변경시킬 때 까지 데이터를 주지 않아도 변화된 각도를 유지하지만 아날로그는 계속적으로 신호를 줄 때 변화된 각도가 유지된다.
서보모터를 원격제어 하는 리모콘(103)은 우측방향, 좌측방향, 셋팅 혹은 사진찍기를 포함하여 4가지형태의 데이터 신호을 발생시켜 IR 이나 블루투스 신호의 형태로 신호를 발사한다. 수신된 신호는 제어신호 수신부(301)를 지나 mcu에서는 신호를 분석하여 우측방향의 신호가 들어오면 한번 신호가 들어 올 때마다 지정된 STEP(8.8usec/1도) 만큼 0.7msec 가 될 때가지 펄스 듀레이션을 줄여나간다. 반대로 좌측방향의 신호가 들어오면 한번 신호가 들어 올 때마다 지정된 STEP(8.8usec/1도) 만큼 2.3msec 가 될 때가지 펄스 듀레이션을 늘여 나간다. 밧데리의 소모전력을 줄이기 위하여 방향변경 신호가 일정시간 동안 들어오지 않으면 서보모터 파워제어부(307)에 있는 fet 스위치로 연결된 전원을 끊어준다. 이때 마지막 방향제어 신호는 계속 출력시키고 있다가 방향변경신호가 들어오면 서보모터 파워제어부(307)의 fet 스위치를 켜고 전원이 끊기기 전 마지막 상태로 부터 제어를 시작한다.
밧데리(304)와 밧데리 과충전보호부(305), 충전콘넥터(306)은 핸드폰과의 호환성을 고려하여 핸드폰 충전기를 사용할 수 있도록 한다.
서보모터의 요구 전압이 높을 경우 전원은 밧데리에서 받은 전압을 전압 증폭회로(308)을 통하여 증폭하여 서보모터(105)에 가한다.
삼각대(106)에 고정되는 고정장치(201)는 기존 카메라용 삼각대와 호환성이 있게 넛트 또는 착,탈이 간단하게 기어 형태의 홈을 가지게 하고 삼각대(108)에는 기어 형태의 외각을 가지는 원형바 (204)형태로 만들고 원형바는 중간을 얇게 파내어 원형바가 탄성을 가지게 하여 쉽게 눌러 꼽고 당겨 뽑을 수 있는 구조로 한다. 삼각대에 고정될 스마트폰 고정그립은 착,탈이 간단하게 기어 형태의 외각을 가지는 원형바 (204)를 꼽을 수 있게 기어 형태의 내면을 가지는 원형홈 형태(202)로 만들어 꼽고 빼는 행위만으로 조립이 가능하게 하였다. 삼각대의 다리 단면은 원을 120도의 각도로 나누어 3분된 형태를 가지며 모았을 때 원통형 바 형태가 되어 기존의 셀카봉처름 사용하게 한다. 모아진 다리의 끝에는 마개를 꼽게 되며 마개에는 서보모터 제어 또는 촬영이 가능한 기능을 가진 리모콘을 실장 시킨다.
스마트폰 상호간의 연결은 3G/4G의 데이터 통신망이나 와이파이망을 통하여 연결되나 통신사의 등록이 해지된 폰을 함께 사용하여 셀카를 찍을 경우 등록폰을 핫스팟 또는 블루투스 테더링 설정한 후 핫스팟에 연결하여 사용하면 된다. 인터넷을 사용하여 앱을 사용 할 경우 화면 전송에 수초의 시간지연이 있어 사용상의 불편이 있을 수 도 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 폰투폰으로 화면을 밀러링(MIRRORING)하는 전용 앱을 사용하여 화면 전송 지연시간을 최소화한다.
도6 는 전용 앱의 화면 구성 예이며 폰1의 화면 밀러링 앱부분(601)과 서보모터 제어 리모콘 앱부분(602) 으로 이루어진다. 전용 앱은 두 개 핸드폰을 페어링시키는 과정을 가지며 핫스팟이나 블루투스 테더링으로 연결된다. 앱은 전송된 폰1의 화면을 폰2에서 클릭 동작 시킬 수 있게 하여야 한다.
101 : 스마트폰(폰2) 102 : 스마트폰(폰1)
103 : 리모콘 104 : 데이터통신망/와이파이망
105 : 서버모터 106 : 삼각대
107 : 서버모터모듈 108 : 스마트폰고정그립
201 : 스마트폰고정그립 고정바 202 : 삼각대 고정홈
203 : 서보모터 제어 pcb 204: 서보모터 모듈 고정바
301 : 리모콘 수신부 302 : MCU
303 : 서보모터 304 : 충전배터리
305 : 과충전보호회로 306 : 충전콘넥터
401 : 방향키(좌측) 402 : 방향키(우측)
403 : 설정키 601 :밀러링 앱
602: 리모콘 앱 801 : 스마트폰 고정용 가변그립
802 : 스마프폰 고정용 그립 회전판 803 : 스마트폰 고정그립 지지대
804 : 스마트폰 고정그립 틸팅 구체 805 : 삼각대 고정판

Claims (7)

  1. 셀카봉에 있어서 헤드부에 카메라의 방향 조정을 위한 원격제어가 가능한 서보모타를 장착하고 그 장치 위에 스마트폰 고정그립을 붙혀 스마트폰을 고정시킬 수 있는 셀카봉
  2. 청구항 1에 있어서,
    셀카봉의 형태가 도 8와 같이 다리를 모으게 되면 원통형의 바가 되어 삼각대와 셀카봉으로 겸용이 가능한 구조로 된 셀카봉
  3. 청구항 1에 있어서,
    블루투스 또는 INFRARED(IR) 방식으로 서보모터를 제어하는 별도의 리모콘 또는 리모콘의 기능을 스마트폰에서 구현하는 전용 앱으로 구성되는 셀카봉
  4. 청구항 2에 있어서,
    삼각대 끝부분 마개를 서보모터 제어용 리모콘으로 만든 셀카봉
  5. 청구항3에 있어서,
    스마트폰의 밀러링된 화면과 서보모터제어를 위한 리모콘을 한 개의 화면에동시에 가지는 전용 앱을 사용하는 셀카봉
  6. 청구항 1에 있어서,
    서보모터 셋딩시 수신된 방향신호가 없으면 서보모터의 전원을 끊어 밧데리를 절감할 수 있게 한 셀카봉
  7. 청구항 1에 있어서,
    서보모터 모듈에 삼각대와 스마트폰 고정그립을 일체형으로 만들거나 또는 도8 과 같이 중간이 갈라진 기어형태의 원형바와 기어형태의 홈을 가지는 착탈 구조로 서로 결합되어 사용되는 셀카봉















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