KR20170045525A - 헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치 - Google Patents

헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170045525A
KR20170045525A KR1020150145177A KR20150145177A KR20170045525A KR 20170045525 A KR20170045525 A KR 20170045525A KR 1020150145177 A KR1020150145177 A KR 1020150145177A KR 20150145177 A KR20150145177 A KR 20150145177A KR 20170045525 A KR20170045525 A KR 20170045525A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blade
head
body part
disposed
photographing apparatus
Prior art date
Application number
KR1020150145177A
Other languages
English (en)
Inventor
배효길
Original Assignee
한국항공우주연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국항공우주연구원 filed Critical 한국항공우주연구원
Priority to KR1020150145177A priority Critical patent/KR20170045525A/ko
Priority to PCT/KR2015/012050 priority patent/WO2017069320A1/ko
Publication of KR20170045525A publication Critical patent/KR20170045525A/ko

Links

Images

Classifications

    • H04N5/225—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/16—Blades
    • B64C11/20—Constructional features
    • B64C11/28—Collapsible or foldable blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32—Rotors
    • B64C27/46—Blades
    • B64C27/473—Constructional features
    • B64C27/50—Blades foldable to facilitate stowage of aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D47/00—Equipment not otherwise provided for
    • B64D47/08—Arrangements of cameras

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Accessories Of Cameras (AREA)

Abstract

본 발명에 따르면, 유선형의 외형을 가지며 상부에는 회전축(111)이 직립배치된 바디부(110); 상기 회전축(111)에 축결합되어 상기 바디부(110)에 대하여 독립적으로 회전가능하게 장착되는 헤드부(120); 상기 헤드부(120)의 둘레를 따라 일정간격 이격되어 접철가능하게 장착되고 헤드부(120)와 함께 회전하며 양력을 생성하는 블레이드(130); 및 상기 바디부(110)의 하부에 배치되어 하부방향 또는 측부방향을 지향하여 촬영구동하는 카메라(140);를 포함하는 공중촬영장치를 개시한다.

Description

헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치{FREE-FALL TYPE AIRBORNE PHOTOGRAPHING APPARATUS USING AUTOROTATION OF HELICOPTER}
본 발명은 공중촬영장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 헬리콥터의 자유회전 방식과 같이 공중에서 하강하며 하부에서 유입되는 공기흐름에 의해 회전하는 블레이드의 양력으로 공중에서 저속으로 자유낙하하면서 지상의 물체, 시설 및 지형 등을 촬영하기 위한 헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치에 관한 것이다.
최근 군사용도로 개발된 드론(멀티콥터)에 카메라를 탑재하여 공중촬영하는 방식이 레저용이나 방송용으로 대중화되어 널리 이용되고 있다.
그러나, 드론을 이용한 공중촬영은 고가의 비행체와 조종장비, 통신장비 및 다량의 배터리 등의 부속품 일체를 구비하여야 하며, 자유롭게 드론을 조종하기 위해서는 전문적인 조종훈련이 필요하며 숙달까지 상당기간 훈련시간이 필요하기 때문에, 촬영을 위한 준비단계가 매우 번거로워 일반인이 쉽게 이용하기가 제한되었다.
또한, 드론을 고고도로 상승시키거나 드론을 멀리 직선 이동시키면서 광역범위를 촬영하지 않을 경우에는 굳이 기동성이 구비된 고가의 장비를 이용할 필요가 없다. 이에 장비의 부속품이 간소하면서도 저고도에서 한정된 범위를 공중촬영할 수 있는 저가의 촬영장치의 개발이 대두되고 있는 실정이다.
일본공개특허공보 제2015-10911호(2015.1.19), 공중촬영 측량 방법 및 장치
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 장비의 부속품이 간소하고 별도의 조종훈련없이도 쉽게 촬영할 수 있으며 저고도에서 한정된 범위를 공중촬영하기 위한 용도로 이용할 수 있는 헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치는, 유선형의 외형을 가지며 상부에는 회전축(111)이 직립배치된 바디부(110); 상기 회전축(111)에 축결합되어 상기 바디부(110)에 대하여 독립적으로 회전가능하게 장착되는 헤드부(120); 상기 헤드부(120)의 둘레를 따라 일정간격 이격되어 접철가능하게 장착되고 헤드부(120)와 함께 회전하며 양력을 생성하는 블레이드(130); 및 상기 바디부(110)의 하부에 배치되어 하부방향 또는 측부방향을 지향하여 촬영구동하는 카메라(140);를 포함한다.
여기서, 상기 바디부(110)의 둘레에는 상부에서 하부를 향해 연장형성된 블레이드홈(112)이 형성되고, 상기 블레이드(130)는 힌지부(133)를 통해 헤드부(120)에 접철되게 장착되면서 상기 블레이드홈(112)에 삽입되어 바디부(110)에 밀착되거나 수평하게 펼쳐져 개방되도록 동작할 수 있다.
또한, 상기 블레이드홈(112)은 하강에 따른 공기흐름으로 상기 바디부(110)가 상기 블레이드(130)의 회전방향과 반대방향으로 회전하도록 상기 바디부(110)의 둘레를 따라 트위스트된 형태로 형성될 수 있다.
또한, 복수의 카메라(140)는 각 블레이드홈(112) 내에 배치되어 상기 블레이드(130)가 개방된 상태에서 촬영이미지를 획득할 수 있다.
또한, 상기 헤드부(120)의 상단에는 탄성을 이용한 발사수단의 일부를 걸 수 있도록 절곡형성된 형상의 발사용고리(121)가 장착되며, 상기 바디부(110)의 외부면에는 바디부(110)를 파지한 사용자의 피부간에 마찰력을 증대시키기 위한 마찰돌기(113)가 돌출형성될 수 있다.
또한, 상기 블레이드(130)는 힌지스프링 형태의 힌지부(133)를 통해 헤드부(120)의 둘레에 접철되게 장착되고, 상기 블레이드(130)의 단부에는 링형상의 고정링(131)이 마련되며, 상기 바디부(110)의 하부에 인출가능하게 장착되며 하단이 바디부(110)의 인출공(115)을 통해 하향 노출되게 직립배치되어 상기 고정링(131)이 삽입되면서 각 블레이드(130)를 고정시키는 인출로드(151)와, 상기 인출로드(151)가 인출동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 액추에이터(152)와, 공중으로 발사된 바디부(110)의 하강을 감지하는 센서부(153) 및, 상기 센서부(153)를 통해 하강이 감지되면 상기 액추에이터(152)를 구동제어하여 상기 인출로드(151)의 노출된 하단을 바디부(110)의 내부로 인입시키면서 각 블레이드(130)를 자동개방시키는 제어부(154)를 포함하는 자동개방수단(150);을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 블레이드(130)는 힌지스프링 형태의 힌지부(133)를 통해 헤드부(120)에 접철되게 장착되고, 상기 블레이드(130)의 내측에는 상기 바디부(110)의 내부에 관통삽입되는 걸림부(132)가 돌출형성되며, 상기 바디부(110) 내에서 승강가능하게 장착되며 각 걸림부(132)에 지지되어 상기 블레이드(130)의 접철된 상태를 고정시키는 지지플레이트(161)와, 상기 지지플레이트(161)가 승강동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 액추에이터(162)와, 공중으로 발사된 바디부(110)의 하강을 감지하는 센서부(163) 및, 상기 센서부(163)를 통해 하강이 감지되면 상기 액추에이터(162)를 구동제어하여 각 걸림부(132)의 지지된 상태를 해제시키면서 각 블레이드(130)를 자동개방시키는 제어부(164)를 포함하는 자동개방수단(160);을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 바디부(110)의 내부에는 공간부(116)가 마련되고, 상기 공간부(116) 내에 배치되며 제어신호에 따라 웨이트(176)의 위치를 조절하여 바디부(110)의 낙하방향을 제어하는 방향조절부(170);를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 방향조절부(170)는, 상기 공간부(116)의 내측에 지지되어 x축을 중심으로 롤링 가능하게 수평배치된 수평고리(171)와, y축 방향으로 연장되어 상기 수평고리(171)의 중앙을 가로 질러 수평배치되며 y축을 중심으로 롤링 가능하게 양단이 상기 수평고리(171)에 힌지결합되는 수평바(172)와, z축 방향으로 연장되어 상기 수평바(172)의 중앙에 직립배치되며 하단에는 웨이트(176)가 장착된 수직바(173)와, 상기 수직바(173)의 상부를 x축 방향으로 밀거나 잡아당기는 제1구동부(174) 및, 상기 수평바(172) 또는 수평고리(171)의 일측을 z축 방향으로 일거나 잡아당기는 제2구동부(175)를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치에 의하면,
첫째, 고무줄이나 용수철 등의 발사수단에 의해 공중으로 발사되어 자유낙하하면서 공중촬영이 이루어지면서 종래의 드론과 같이 블레이드를 강제회전시키기 위한 모터, 배터리, 복잡한 조종시스템 등이 불필요하므로 장비의 부속품을 간소화하여 장치의 제조비용을 대폭 절감할 수 있으며 촬영을 위한 준비단계를 간소화할 수 있다.
둘째, 공중으로 발사된 후 바디부(110)의 상부에 장착된 블레이드(130)가 회전하면서 생성된 양력에 의해 비행하며 자유낙하하기 때문에 균형을 유지한 상태로 안정적인 공중영상을 촬영할 수 있으며 사용자에 의한 공중에서의 조종이 불필요하므로 전문적인 조종훈련없이도 일반인이 쉽게 이용할 수 있다.
셋째, 상기 바디부(110)의 둘레에는 상부에서 하부로 연장된 블레이드홈(112)이 형성되고, 상기 블레이드(130)는 힌지부(133)를 통해 바디부(110)에 밀착되도록 접거나 수평하게 펼쳐져 개방시킬 수 있으므로, 발사수단에 의한 공중 발사시에는 블레이드(130)를 접어 공기저항을 최소화함으로써 동일한 발사동력으로 보다 높은 위치까지 발사시킬 수 있으며, 하강하면서 자유낙하시에는 접어진 블레이드(130)를 개방시켜 균형을 위한 양력을 생성시킬 수 있다.
넷째, 상기 블레이드홈(112)은 하강에 따른 공기흐름으로 바디부(110)가 블레이드(130)의 회전방향과 반대방향으로 회전하도록 바디부(110)의 둘레를 따라 트위스트된 형태로 형성되므로, 상기 블레이드(130)의 회전력에 의해 함께 회전하려는 바디부(110)의 회전력을 최소화하여 정지된 공중영상을 촬영할 수 있다.
다섯째, 상기 바디부(110)의 하부에 배치되어 하부방향 또는 측부방향을 지향하면서 촬영구동하는 카메라(140)는 각 블레이드홈(112) 내에 배치되어 블레이드(130)가 개방된 상태에서 촬영이미지를 획득하므로 착지시 카메라(140)의 파손을 최소화하고 휴대나 보관시 카메라(140)의 렌즈에 먼지나 수분 등의 이물질이 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 복수의 카메라(140)를 각 블레이드홈(112)별로 배치함으로써 각 카메라(140)의 촬영영역을 분할하여 보다 넓은 영역의 공중영상을 획득할 수 있다.
여섯째, 상기 바디부(110)의 상부에 축결합된 헤드부(120)의 상단에는 절곡형성된 형상의 발사용고리(121)가 장착되어, 이 발사용고리(121)에 고무줄이나 용수철 등과 같이 탄성을 이용한 발사수단의 일부를 걸어 공중으로 발사시킬 수 있으므로 저가의 비용으로 발사수단을 마련할 수 있다. 또한, 상기 바디부(110)의 외부면에는 마찰돌기(113)가 돌출형성되어 바디부(110)를 파지한 사용자 피부와의 마찰력을 증대시킬 수 있으므로, 땀이나 건조한 피부 상태로 인해 미끄러지면서 조준방향이 어긋나거나 오발되는 것을 미연에 방지할 수 있어 보다 정확한 발사작업이 이루어질 수 있다.
일곱째, 상기 블레이드(130)의 단부에 형성된 고정링(131)을 바디부(110)의 하부에 인출가능하게 직립배치된 인출로드(151)에 삽입하거나 블레이드(130)의 내측에 돌출형성된 걸림부(132)를 바디부(110)의 내부에 승강가능하게 배치된 지지플레이트(161)에 지지시켜, 각 블레이드(130)가 바디부(110)에 밀착되게 고정된 상태로 발사시킬 수 있으며, 자동개방수단(150,160)은 공중으로 발사된 공중촬영장치(100)의 하강이 감지되면 상기 인출로드(151)를 바디부(110)의 내부로 인입시키거나 지지플레이트(161)에 의한 각 걸림부(132)의 지지된 상태를 해제하도록 동작되면서, 각 블레이드(130)가 힌지스프링 형태를 갖는 힌지부(133)의 탄성력으로 자동개방되도록 제어할 수 있으므로 공중에서 블레이드(130)가 개방되지 않아 그대로 추락하면서 장치가 파손되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
여덟째, 상기 바디부(110)의 공간부 내에는 방향조절부(170)가 배치되어 제어신호에 따라 웨이트(176)의 위치를 조절하여 바디부(110)의 낙하방향을 제어할 수 있으므로 공중에 발사된 공중촬영장치를 지정된 낙하지점으로 유도하거나 공중에서의 위치를 용이하게 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공중촬영장치의 외부 구성을 나타낸 사시도 및 저면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블레이드가 개방되면서 공중촬영장치가 비행하면서 자유낙하는 동작원리를 나타낸 사시도 및 저면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정링과 인출로드를 이용한 자동개방수단의 구성을 나타낸 부분단면 측면도 및 저면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 걸림부와 지지플레이트를 이용한 자동개방수단의 구성을 나타낸 측단면도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 방향조절부의 구성을 나타낸 개략도 및 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치(100)는, 발사수단에 의해 공중으로 발사되어 자유낙하하며 지상의 물체, 시설 및 지형 등을 촬영하는 촬영장치로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 바디부(110), 헤드부(120), 블레이드(130) 및 카메라(140)를 포함하여 구비된다.
먼저, 상기 바디부(110)는 공중촬영장치(100)의 본체를 형성하여 자유낙하중에 공중촬영장치(100)가 직립될 수 있도록 웨이트로 작용하는 부재로서, 알(Egg) 형상과 같은 유선형의 외형을 가지며 내부에는 각종 부품들이 실장되기 위한 공간부(116)가 마련되고 상부에는 헤드부(120)의 장착을 위한 회전축(111)이 직립배치된다.
여기서, 상기 바디부(110)는 유선형의 외형을 가짐에 따라 발사시 공기저항을 최소화하여 동일한 발사동력으로 보다 높은 위치까지 발사시킬 수 있다.
상기 헤드부(120)는 블레이드(130)를 회전시키기 위한 부재로서, 상기 회전축(111)에 축결합되어 바디부(110)에 대하여 독립적으로 회전가능하게 장착된다.
여기서, 상기 회전축(111)에는 볼베어링과 같이 바디부(110)와 헤드부(120) 간의 상대회전 운동에 따른 마찰력을 감소시키기 위한 회전지지부재가 마련되어, 상기 마찰력에 의해 헤드부(120)의 회전력의 일부가 바디부(110)로 전달면서 바디부(110)가 함께 회전하려는 힘을 감소시킬 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 헤드부(120)의 상부면은 도면에서와 같이 라운드진 유선형으로 형성되어 발사시 또는 회전시 공기와의 마찰을 최소화하는 것이 바람직하다.
상기 블레이드(130)는 공중촬영장치(100)가 균형을 유지할 수 있도록 양력을 제공하는 부재로서, 상기 헤드부(120)의 둘레를 따라 일정간격 이격되어 장착되면서 하강함에 따라 하부에서 유입되는 공기흐름에 의해 헤드부(120)와 함께 회전하며 양력을 생성한다.
여기서, 생성된 양력은 공중촬영장치(100)가 공중에 체류하는 시간을 증대시키며 바디부(110)가 직립한 상태로 균형을 유지하는데 이용되고, 양력축의 기울임으로 인해 공중촬영장치(100)를 조종하는데 이용된다.
상기 카메라(140)는 공중영상을 획득하는 촬영수단으로서, 상기 바디부(110)의 하부에 배치되어 하부방향 및 측부방향을 지향하여 촬영구동한다. 여기서, 촬영된 영상은 별도의 메모리에 저장되거나 무선통신으로 지상에 전송된다.
한편, 상기 헤드부(120)의 상단에는 탄성을 이용한 발사수단의 일부를 걸 수 있도록 절곡형성된 형상의 발사용고리(121)가 장착되어, 이 발사용고리(121)에 고무줄이나 용수철 등과 같이 탄성을 이용한 발사수단의 일부를 걸어 공중으로 발사시킬 수 있으므로 저가의 비용으로 발사수단을 마련할 수 있다.
또한, 상기 바디부(110)의 외부면에는 마찰돌기(113)가 돌출형성되어 바디부(110)를 파지한 사용자 피부와의 마찰력을 증대시킬 수 있으므로, 땀이나 건조한 피부 상태로 인해 미끄러지면서 조준방향이 어긋나거나 오발되는 것을 미연에 방지할 수 있어 보다 정확한 발사작업이 이루어질 수 있다.
상기 발사수단으로는 고무줄이나 압축스프링 등과 같은 탄성부재의 탄성을 이용하며 새총과 같이 탄성부재의 일측을 사용자가 파지한 별도의 지지대에 고정시키거나 탄성부재의 타측에 상기 발사용고리(121)를 지지하여 탄성부재가 신장되도록 잡아당긴 상태에서 원하는 조준방향으로 지향시킨 후 잡아당기는 힘을 제거함으로써 탄성부재의 탄성복원력의 힘을 이용하여 공중촬영장치(100)를 원하는 공중 위치로 발사시킬 수 있다.
상기 탄성부재를 이용하는 방식 이외에 군사용으로 사용하는 신호탄용 발사장치와 같이 권총형상의 총구에 공중촬영장치(100)를 삽입하고 방아쇠를 당겨 화약의 연소력을 이용하여 공중 위치로 발사시킬 수도 있으며, 비행중인 항공기에서 공중촬영장치(100)를 원하는 지점에 낙하시키는 방식으로도 가능하다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 바디부(110)의 둘레에는 상부에서 하부를 향해 연장형성된 블레이드홈(112)이 형성되고, 상기 블레이드(130)는 힌지부(133)를 통해 헤드부(120)에 접철되게 장착되면서 상기 블레이드홈(112)에 삽입되어 바디부(110)에 밀착되거나 수평하게 펼쳐져 개방되도록 동작될 수 있다.
이에 따라 발사수단에 의한 공중 발사시에는 블레이드(130)를 접어 공기저항을 최소화함으로써 동일한 발사동력으로 보다 높은 위치까지 발사시킬 수 있으며, 하강하면서 자유낙하시에는 접어진 블레이드(130)를 개방시켜 균형을 위한 양력을 생성시킬 수 있다.
이때, 상기 블레이드홈(112)은 공중촬영장치(100)의 하강에 따른 공기흐름으로 바디부(110)가 블레이드(130)의 회전방향과 반대방향으로 회전하도록 바디부(110)의 둘레를 따라 트위스트된 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도면에서와 같이 블레이드(130)가 시계방향으로 회전하는 경우 상기 블레이드홈(112)은 도면기준 하부로 갈수록 반시계방향으로 회전하는 트위스트 형태로 형성됨으로써 하강하면서 발생되는 공기흐름에 의해 바디부(110)가 반시계방향으로 회전하도록 하는 것이다.
이와 같이, 상기 블레이드홈(112)은 하강에 따른 공기흐름으로 바디부(110)가 블레이드(130)의 회전방향과 반대방향으로 회전하도록 바디부(110)의 둘레를 따라 트위스트된 형태로 형성되므로, 상기 블레이드(130)의 회전력에 의해 함께 회전하려는 바디부(110)의 회전력을 최소화하여 정지된 공중영상을 촬영할 수 있다.
또한, 상기 카메라(140)는 바디부(110)의 하부에 배치되되 복수 개가 각 블레이드홈(112) 내에 배치되어 상기 블레이드(130)가 개방된 상태에서 촬영이미지를 획득할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다. 따라서, 착지시 카메라(140)의 파손을 최소화하고 휴대나 보관시 카메라(140)의 렌즈에 먼지나 수분 등의 이물질이 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 복수의 카메라(140)를 각 블레이드홈(112)별로 배치함으로써 각 카메라(140)의 촬영영역을 분할하여 보다 넓은 영역의 공중영상을 획득할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블레이드(130)는 힌지부(133)를 통해 헤드부(120)에 접철 가능하게 장착되되, 도 3 및 도 4에 도시된 자동개방수단(150,160)에 의해 발사시에는 접어져 바디부(110)에 밀착되고 공중에서 최고정점에서 하강하는 순간에 자동적으로 개방되도록 구비될 수 있다.
먼저, 도 3을 참고하면, 상기 블레이드(130)는 힌지스프링 형태의 힌지부(133)를 통해 헤드부(120)의 둘레에 접철되게 장착되고, 상기 블레이드(130)의 단부에는 링형상의 고정링(131)이 마련된다. 이때 상기 힌지부(133)는 블레이드(130)가 개방되도록 외측으로 작용하는 탄성력을 갖고 있다.
또한, 상기 자동개방수단(150)은, 상기 바디부(110)의 하부에 인출가능하게 장착되며 하단이 바디부(110)의 인출공(115)을 통해 하향 노출되게 직립배치되어 상기 고정링(131)이 삽입되면서 각 블레이드(130)를 고정시키는 인출로드와, 상기 인출로드(151)가 인출동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 액추에이터(152)와, 공중으로 발사된 바디부(110)의 하강을 감지하는 센서부(153) 및, 상기 센서부(153)를 통해 하강이 감지되면 상기 액추에이터(152)를 구동제어하여 상기 인출로드(151)의 노출된 하단을 바디부(110)의 내부로 인입시키면서 각 블레이드(130)를 자동개방시키는 제어부(154)를 포함하여 구비될 수 있다.
더불어, 도 4를 참고하면, 상기 블레이드(130)의 내측에는 상기 공간부의 내부에 관통삽입되는 걸림부(132)가 돌출형성된다.
또한, 상기 자동개방수단(160)은, 상기 바디부(110) 내에서 승강가능하게 장착되며 각 걸림부(132)에 지지되어 상기 블레이드(130)의 접철된 상태를 고정시키는 지지플레이트(161)와, 상기 지지플레이트(161)가 승강동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 액추에이터(162)와, 공중으로 발사된 바디부(110)의 하강을 감지하는 센서부(163) 및, 상기 센서부(163)를 통해 하강이 감지되면 상기 액추에이터(162)를 구동제어하여 각 걸림부(132)의 지지된 상태를 해제시키면서 각 블레이드(130)를 자동개방시키는 제어부(164)를 포함하여 구비될 수 있다.
이와 같이, 상기 블레이드(130)의 단부에 형성된 고정링(131)을 바디부(110)의 하부에 인출가능하게 직립배치된 인출로드(151)에 삽입하거나 블레이드(130)의 내측에 돌출형성된 걸림부(132)를 바디부(110)의 내부에 승강가능하게 배치된 지지플레이트(161)에 지지시켜, 각 블레이드(130)가 바디부(110)에 밀착되게 고정된 상태로 발사시킬 수 있으며, 자동개방수단(150,160)은 공중으로 발사된 공중촬영장치(100)의 하강이 감지되면 상기 인출로드(151)를 바디부(110)의 내부로 인입시키거나 지지플레이트(161)에 의한 각 걸림부(132)의 지지된 상태를 해제하도록 동작되면서, 각 블레이드(130)가 힌지스프링 형태를 갖는 힌지부(133)의 탄성력에 의해 자동개방되도록 제어할 수 있으므로 공중에서 블레이드(130)가 개방되지 않아 그대로 추락하여 장치가 파손되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공중촬영장치(100)는 자유낙하는 중에 낙하위치를 조절할 수 있도록 구비될 수 있다.
이를 위해, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 바디부(110)의 내부에는 공간부(116)가 마련되고,상기 공간부(116) 내에 배치되며 제어신호에 따라 웨이트(176)의 위치를 조절하여 바디부(110)의 낙하방향을 제어하는 방향조절부(170)를 더 포함하여 구비될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 방향조절부(170)는 상기 공간부(116)의 내측에 지지되어 x축을 중심으로 롤링 가능하게 수평배치된 수평고리(171)와, y축 방향으로 연장되어 상기 수평고리(171)의 중앙을 가로 질러 수평배치되며 y축을 중심으로 롤링 가능하게 양단이 상기 수평고리(171)에 힌지결합되는 수평바(172)와, z축 방향으로 연장되어 상기 수평바(172)의 중앙에 직립배치되며 하단에는 웨이트(176)가 장착된 수직바(173)와, 상기 수직바(173)의 상부를 x축 방향으로 밀거나 잡아당기는 제1구동부(174) 및, 상기 수평바(172) 또는 수평고리(171)의 일측을 z축 방향으로 일거나 잡아당기는 제2구동부(175)를 포함하여 구비된다.
이러한 방향조절부(170)를 이용하여 지상에 배치된 무선통신을 이용한 조종수단을 이용하여 제어부(154)를 통해 방향조절부(170)의 각 구동부를 구동제어하여 웨이트(176)를 위치이동시킴으로써 바디부(110) 내에서의 편중된 하중이 양력축을 기울여서 원하는 공중 위치로의 이동이 가능하다.
또는, 상기 조종수단을 이용하지 않고 관성항법센서를 배치하여 관성항법센서에 의한 발사위치를 기억하여 발사된 후 기류나 발사각도에 의해 발사지점으로부터 이격되더라도 관성항법센서를 통해 상기 발사지점으로의 위치이동이 가능하도록 동작시킬 수 있다.
더불어, 상기 바디부(110) 내부에는 공중촬영장치(100)를 구동시키는데 필요한 구동전원을 공급하기 위한 배터리(미도시)가 내장되는데, 이 배터리 자체를 상기 웨이트(176)로 이용하거나 웨이트(176)의 케이스 내부에 배터리를 내장함으로써 웨이트 기능을 구현하는데 필요한 중량을 배터리의 중량으로 대체하여 장치의 소형화를 도모할 수도 있다.
여기서, 상기 배터리는 종래의 드론과 같이 블레이드를 강제회전시키기 위한 용도가 아니며, 통신 및 제어, 자동개방수단(150) 및 방향조절부(170)의 구동을 위한 구동전원을 제공하기 위한 용도로 이용되므로 바디부(110)의 내부에 실장될 수 있는 소형의 배터리가 이용된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공중촬영장치(100)의 각 구성 및 기능에 의해, 고무줄이나 용수철 등의 발사수단에 의해 공중으로 발사되어 자유낙하하면서 공중촬영이 이루어지므로, 종래의 드론과 같이 블레이드를 강제회전시키기 위한 모터, 배터리, 복잡한 조종시스템 등이 불필요하므로 장비의 부속품을 간소화하여 장치의 제조비용을 대폭 절감할 수 있으며 촬영을 위한 준비단계를 간소화할 수 있다.
또한, 공중으로 발사된 후 바디부(110)의 상부에 장착된 블레이드(130)가 회전하면서 생성된 양력에 의해 비행하며 자유낙하하기 때문에 균형을 유지한 상태로 안정적인 공중영상을 촬영할 수 있으며 사용자에 의한 공중에서의 조종이 불필요하므로 전문적인 조종훈련없이도 일반인이 쉽게 이용할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100...공중촬영장치 110...바디부
111...헤드부 112...블레이드홈
120...헤드부 121...발사용고리
130...블레이드 140...카메라
150,160...자동개방수단 170...방향조절부

Claims (9)

  1. 유선형의 외형을 가지며 상부에는 회전축(111)이 직립배치된 바디부(110);
    상기 회전축(111)에 축결합되어 상기 바디부(110)에 대하여 독립적으로 회전가능하게 장착되는 헤드부(120);
    상기 헤드부(120)의 둘레를 따라 일정간격 이격되어 접철가능하게 장착되고 헤드부(120)와 함께 회전하며 양력을 생성하는 블레이드(130); 및
    상기 바디부(110)의 하부에 배치되어 하부방향 또는 측부방향을 지향하여 촬영구동하는 카메라(140);를 포함하는 공중촬영장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 바디부(110)의 둘레에는 상부에서 하부를 향해 연장형성된 블레이드홈(112)이 형성되고,
    상기 블레이드(130)는 힌지부(133)를 통해 헤드부(120)에 접철되게 장착되면서 상기 블레이드홈(112)에 삽입되어 바디부(110)에 밀착되거나 수평하게 펼쳐져 개방되도록 동작하는 것을 특징으로 하는 공중촬영장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 블레이드홈(112)은 하강에 따른 공기흐름으로 상기 바디부(110)가 상기 블레이드(130)의 회전방향과 반대방향으로 회전하도록 상기 바디부(110)의 둘레를 따라 트위스트된 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 공중촬영장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    복수의 카메라(140)는 각 블레이드홈(112) 내에 배치되어 상기 블레이드(130)가 개방된 상태에서 촬영이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 공중촬영장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 헤드부(120)의 상단에는 탄성을 이용한 발사수단의 일부를 걸 수 있도록 절곡형성된 형상의 발사용고리(121)가 장착되며,
    상기 바디부(110)의 외부면에는 바디부(110)를 파지한 사용자의 피부간에 마찰력을 증대시키기 위한 마찰돌기(113)가 돌출형성된 것을 특징으로 하는 공중촬영장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 블레이드(130)는 힌지스프링 형태의 힌지부(133)를 통해 헤드부(120)의 둘레에 접철되게 장착되고,
    상기 블레이드(130)의 단부에는 링형상의 고정링(131)이 마련되며,
    상기 바디부(110)의 하부에 인출가능하게 장착되며 하단이 바디부(110)의 인출공(115)을 통해 하향 노출되게 직립배치되어 상기 고정링(131)이 삽입되면서 각 블레이드(130)를 고정시키는 인출로드(151)와, 상기 인출로드(151)가 인출동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 액추에이터(152)와, 공중으로 발사된 바디부(110)의 하강을 감지하는 센서부(153) 및, 상기 센서부(153)를 통해 하강이 감지되면 상기 액추에이터(152)를 구동제어하여 상기 인출로드(151)의 노출된 하단을 바디부(110)의 내부로 인입시키면서 각 블레이드(130)를 자동개방시키는 제어부(154)를 포함하는 자동개방수단(150);을 더 포함하는 공중촬영장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 블레이드(130)는 힌지스프링 형태의 힌지부(133)를 통해 헤드부(120)에 접철되게 장착되고,
    상기 블레이드(130)의 내측에는 상기 바디부(110)의 내부에 관통삽입되는 걸림부(132)가 돌출형성되며,
    상기 바디부(110) 내에서 승강가능하게 장착되며 각 걸림부(132)에 지지되어 상기 블레이드(130)의 접철된 상태를 고정시키는 지지플레이트(161)와, 상기 지지플레이트(161)가 승강동작하는데 필요한 구동력을 제공하는 액추에이터(162)와, 공중으로 발사된 바디부(110)의 하강을 감지하는 센서부(163) 및, 상기 센서부(163)를 통해 하강이 감지되면 상기 액추에이터(162)를 구동제어하여 각 걸림부(132)의 지지된 상태를 해제시키면서 각 블레이드(130)를 자동개방시키는 제어부(164)를 포함하는 자동개방수단(160);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공중촬영장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 바디부(110)의 내부에는 공간부(116)가 마련되고, 상기 공간부(116) 내에 배치되며 제어신호에 따라 웨이트(176)의 위치를 조절하여 바디부(110)의 낙하방향을 제어하는 방향조절부(170);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공중촬영장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 방향조절부(170)는,
    상기 공간부(116)의 내측에 지지되어 x축을 중심으로 롤링 가능하게 수평배치된 수평고리(171)와,
    y축 방향으로 연장되어 상기 수평고리(171)의 중앙을 가로 질러 수평배치되며 y축을 중심으로 롤링 가능하게 양단이 상기 수평고리(171)에 힌지결합되는 수평바(172)와,
    z축 방향으로 연장되어 상기 수평바(172)의 중앙에 직립배치되며 하단에는 웨이트(176)가 장착된 수직바(173)와,
    상기 수직바(173)의 상부를 x축 방향으로 밀거나 잡아당기는 제1구동부(174) 및,
    상기 수평바(172) 또는 수평고리(171)의 일측을 z축 방향으로 일거나 잡아당기는 제2구동부(175)를 포함하는 공중촬영장치.
KR1020150145177A 2015-10-19 2015-10-19 헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치 KR20170045525A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150145177A KR20170045525A (ko) 2015-10-19 2015-10-19 헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치
PCT/KR2015/012050 WO2017069320A1 (ko) 2015-10-19 2015-11-10 헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150145177A KR20170045525A (ko) 2015-10-19 2015-10-19 헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170045525A true KR20170045525A (ko) 2017-04-27

Family

ID=58557547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150145177A KR20170045525A (ko) 2015-10-19 2015-10-19 헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20170045525A (ko)
WO (1) WO2017069320A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102291594B1 (ko) * 2020-06-19 2021-08-20 농업회사 법인 곤충킹 주식회사 산불 감시 장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107472533B (zh) * 2017-08-17 2019-12-17 京东方科技集团股份有限公司 锁定装置、飞行器及飞行器控制方法
CN107813953B (zh) * 2017-10-11 2019-10-15 许仙福 一种用于无人机机器人的折叠装置
CN112607003B (zh) * 2020-11-25 2023-06-20 常州市长昊机械有限公司 一种易收纳式航空叶片
CN113965674B (zh) * 2021-09-24 2023-06-27 安徽工程大学 一种基于环绕图像拍摄处理的立体模型数据采集装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007104254A (ja) * 2005-10-04 2007-04-19 Konica Minolta Holdings Inc カメラユニット
KR101217803B1 (ko) * 2010-08-30 2013-01-22 (주)선택이앤티 하방 3-조정프로펠러형 비행체
KR101236962B1 (ko) * 2011-05-12 2013-02-25 한국전력공사 비행 점검 장치
KR20150041475A (ko) * 2013-10-08 2015-04-16 양승철 촬영 장치
KR101548726B1 (ko) * 2015-03-11 2015-09-03 서현덕 비행 촬영 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102291594B1 (ko) * 2020-06-19 2021-08-20 농업회사 법인 곤충킹 주식회사 산불 감시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017069320A1 (ko) 2017-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170045525A (ko) 헬리콥터의 자유회전을 이용한 자유낙하 방식의 공중촬영장치
US11726500B2 (en) Methods for launching and landing an unmanned aerial vehicle
US10899441B1 (en) Multicopter-assisted system and method for launching and retrieving a fixed-wing aircraft
US11299264B2 (en) Multicopter-assisted system and method for launching and retrieving a fixed-wing aircraft
US10640233B2 (en) Systems, methods, and devices improving safety and functionality of craft having one or more rotors
US9527596B1 (en) Remote controlled aerial reconnaissance vehicle
US9033281B1 (en) Remote controlled aerial reconnaissance vehicle
US20200055613A1 (en) Systems, methods, and devices for improving safety and functionality of craft having one or more rotors
EP2879952A2 (en) Vehicle capable of stabilizing a payload when in motion
KR101918407B1 (ko) 무인항공기
KR101917785B1 (ko) 관측용 무동력형 비행 유닛
KR102213467B1 (ko) 드론 시스템
KR101240885B1 (ko) 공중 카메라 비행 유닛
KR101374307B1 (ko) 포탄발사식 관측자탄 및 이를 이용한 관측방법
JP2019059480A (ja) 回転翼機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application