KR20180022020A - 전자 장치 및 그의 동작 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 다양한 실시 예들은 비행이 가능한 무인 전자 장치(예: 무인 비행 장치(UAV, unmanned aerial vehicle), 드론(drone) 등)의 비행을 위한 방법 및 장치에 관하여 개시한다. 본 발명의 다양한 실시 예들에 따르면, 짐벌(gimbal), 영상 촬영을 위한 제1 카메라, 지면의 특징점을 입력 영상으로 검출하는 제2 카메라, 상기 전자 장치의 움직임을 검출하도록 설정된 적어도 하나의 센서, 상기 전자 장치의 비행에 관련된 추력을 위한 제1 모터, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 구동하는 제2 모터, 및 상기 제1 카메라, 상기 제2 카메라, 상기 적어도 하나의 센서, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치가 호버링 동작 중에, 상기 센서에 의해 상기 전자 장치의 기울기 변화를 검출하고, 상기 기울기 변화에 대응하여 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하고, 상기 제2 카메라의 입력 영상에 기초하여 특징점의 변화 여부를 판단하고, 상기 특징점의 변화가 없는 경우, 상기 전자 장치의 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하고, 상기 특징점의 변화가 있는 경우, 상기 전자 장치의 이동 이전의 위치로 이동 및 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하는 것을 포함하고, 상기 기울기 보정 시, 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하는 것을 제어하도록 구성할 수 있다. 다양한 실시 예들이 가능하다.
Description
본 발명의 다양한 실시 예들은 비행이 가능한 무인 전자 장치(예: 무인 비행 장치(UAV, unmanned aerial vehicle), 드론(drone) 등)의 비행을 위한 방법 및 장치에 관하여 개시한다.
최근 비행이 가능하고 영상 촬영이 가능한 전자 장치가 개발 및 공급되고 있다. 이러한 전자 장치는 방송용 영상 촬영과 같이 전문적인 용도로만 사용되던 중에, 최근에는 그 크기가 소형화되고 제작 비용이 축소됨에 개인적인 용도로도 활용되고 있다. 일반적으로, 무선 전파의 유도에 의해서 비행 및 조종이 가능한 무인 비행 장치(UAV, unmanned aerial vehicle)나 멀티콥터(예: 헬리콥터) 모양의 전자 장치를 드론(drone)이라 정의하고 있다. 이하에서, 무인 비행 장치 또는 드론을 통칭하여 무인 전자 장치라 칭하기로 한다.
최근 무인 비행 장치(UAV) 또는 드론(drone)과 같은 무인 전자 장치는 원격 제어 장치(RC, remote controller)를 이용한 사용자 조작에 따른 수동 비행은 물론, 자동 비행까지 구현되고 있다. 한 실시 예에 따르면, 무인 전자 장치는 자동 비행에 있어서 특정 위치(예: 3차원 공간)에 정지된 상태(예: 호버링(hovering) 상태)를 유지하도록 하는 기능을 포함할 수 있다. 무인 전자 장치는 호버링 상태를 유지하기 위해 OFS 모듈을 포함하여 구성할 수 있다. 현재 무인 전자 장치의 OFS 모듈은 무인 전자 장치의 배면에 장착되어, 무인 전자 장치가 비행 중일 때 지면을 향하도록 고정되어 있다.
일반적으로, 무인 전자 장치가 호버링 상태에 있을 때, 무인 전자 장치는 프로펠러(propeller)의 동작에 의해 미세하게 수평방향으로 드리프트(drift) 상황이 발생할 수 있다. 이때, 무인 비행 장치는 OFS 모듈을 통해 지면의 특징점의 이동을 확인하여 다시 본래의 위치로 돌아오도록 자동 비행을 제어할 수 있다.
무인 전자 장치가 호버링 상태에 있을 때, 프로펠러의 동작에 의한 드리프트 상황 이외에도, 외부 요소(예: 외력 또는 외풍 등)으로 무인 전자 장치의 기체가 기울어질 수 있다. 이러한 경우, 무인 전자 장치의 배면에 장착된 OFS 모듈도 무인 전자 장치가 기울어지는 각도에 대응하는 각도만큼 기울어질 수 있다. 따라서 OFS 모듈에 의해 기울어진 각도에 대응하게 촬영(또는 인식)되는 지면의 특징점이 변화될 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치는 OFS 모듈에 의해 지면의 특징점이 마치 이동된 것처럼 인식할 수 있고, 무인 전자 장치가 원래의 위치로 돌아가도록 하는 비행 제어 신호를 생성할 수 있다. 하지만, 무인 전자 장치의 위치는 실제 고정되어 있기 때문에 비행 제어 신호는 무인 전자 장치에 대한 불필요한 동작을 유발할 수 있다. 종래에서는 이를 보완하기 위해, OFS 모듈의 입력 영상을 무인 전자 장치의 기울기를 이용한 연산을 통해 비행 제어 신호를 최소화 하는 방식이 이용되고 있다. 하지만, 이러한 방식은 정확성이나 연산 알고리즘 수행에 따른 딜레이(delay)가 발생하는 문제가 있다.
다양한 실시 예들에서는, 무인 전자 장치의 자동 비행을 제어할 수 있는 방법 및 장치에 관하여 개시한다.
다양한 실시 예들에서는, 무인 전자 장치의 안정적인 호버링 상태를 유지하도록 하는 방법 및 장치에 관하여 개시한다.
다양한 실시 예들에서는, 무인 전자 장치에 장착되는 OFS 모듈을 항상 지면과 수평을 유지하도록 하는 방법 및 장치에 관하여 개시한다.
다양한 실시 예들에서는, 무인 전자 장치에 장착되는 OFS 모듈을 통해 호버링 상태를 유지하는 상황에서, 외부 요소(예: 외력 또는 외풍 등)에 의해 무인 전자 장치의 수평 유지가 어려운 상황에서, 안정적인 호버링 상태를 유지하도록 하는 방법 및 장치에 관하여 개시한다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 짐벌(gimbal), 영상 촬영을 위한 제1 카메라, 지면의 특징점을 입력 영상으로 검출하는 제2 카메라, 상기 전자 장치의 움직임을 검출하도록 설정된 적어도 하나의 센서, 상기 전자 장치의 비행에 관련된 추력을 위한 제1 모터, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 구동하는 제2 모터, 및 상기 제1 카메라, 상기 제2 카메라, 상기 적어도 하나의 센서, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치가 호버링 동작 중에, 상기 센서에 의해 상기 전자 장치의 기울기 변화를 검출하고, 상기 기울기 변화에 대응하여 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하고, 상기 제2 카메라의 입력 영상에 기초하여 특징점의 변화 여부를 판단하고, 상기 특징점의 변화가 없는 경우, 상기 전자 장치의 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하고, 상기 특징점의 변화가 있는 경우, 상기 전자 장치의 이동 이전의 위치로 이동 및 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하는 것을 포함하고, 상기 기울기 보정 시, 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하는 것을 제어하도록 구성할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 상기 전자 장치의 비행에 관련된 출력을 위한 제1 모터를 이용하여 상기 전자 장치의 호버링을 제어하는 과정, 상기 전자 장치가 호버링 동작 중에, 제2 모터를 이용하여, 영상 촬영을 위한 제1 카메라와 지면의 특징점을 입력 영상으로 검출하기 위한 제2 카메라의 수평 유지를 제어하는 과정, 상기 전자 장치가 호버링 동작 중에, 상기 전자 장치의 기울기 변화를 검출하는 과정, 상기 기울기 변화에 대응하여 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하는 과정, 상기 제2 카메라의 입력 영상에 기초하여 특징점의 변화 여부를 판단하는 과정, 상기 특징점의 변화가 없는 경우, 상기 전자 장치의 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하는 과정, 상기 기울기 보정 시, 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하는 과정, 및 상기 특징점의 변화가 있는 경우, 상기 전자 장치의 이동 이전의 위치로 이동 및 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하는 과정을 포함할 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다양한 실시 예들에서는, 상기 방법을 프로세서에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 전자 장치 및 그의 동작 방법에 따르면, 무인 전자 장치의 호버링(hovering) 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치는 호버링 상태를 유지하는 상황에서, OFS 모듈을 항상 지면과 수평을 유지하도록 할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치에 장착되는 OFS 모듈을 통해 호버링 상태를 유지하는 상황에서, 외부 요소(예: 외력 또는 외풍 등)에 의해 무인 전자 장치의 수평 유지가 어려운 상황에서도, 안정적인 호버링 상태를 유지할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치가 외부 요소에 의해 기울어질 수 있는 상황에서, OFS 모듈이 항상 지면과 수평을 유지하도록 하여, 종래 방식에서와 같은 복잡한 영상 처리 또는 연산 처리 없이, 보다 빠르게 효율적으로 호버링 상태를 유지할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르며, 무인 전자 장치의 효율적인 호버링 상태를 유지하도록 하여 불필요한 모터(motor) 추력 동작 등을 줄일 수 있으며, 결과적으로 비행 성능(예: 안정적인 호버링, 소모전류 감소, 비행 시간 증가 등)을 향상시킬 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치에 의해, 무인 전자 장치의 사용성, 편의성 및 경쟁력을 향상시키는데 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치를 설명하기 위한 예시를 도시하는 도면들이다.
도 4a, 도 4b, 도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b는 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 구조 및 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 9 및 도 10은 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 비행을 제어하는 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면들이다.
도 11 및 도 12는 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 비행을 제어하는 다른 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면들이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치에서 호버링을 제어하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치에서 OFS 모듈의 수평 유지 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치에서 OFS 모듈의 제어 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치를 설명하기 위한 예시를 도시하는 도면들이다.
도 4a, 도 4b, 도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b는 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 구조 및 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 9 및 도 10은 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 비행을 제어하는 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면들이다.
도 11 및 도 12는 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 비행을 제어하는 다른 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면들이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치에서 호버링을 제어하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치에서 OFS 모듈의 수평 유지 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치에서 OFS 모듈의 제어 방법을 도시하는 흐름도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시 예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어(hardware)적 또는 소프트웨어(software)적으로 "~에 적합한", "~하는 능력을 가지는", "~하도록 변경된", "~하도록 만들어진", "~를 할 수 있는", 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU(central processing unit) 또는 AP(application processor))를 의미할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 멀티콥터(multicopter)(예: 쿼드, 트라이, 헥사, 옥타 등)의 무인 비행 장치(UAV, unmanned aerial vehicle) 또는 드론(drone)과 같은 무인 전자 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예들에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다. 예를 들면, 전자 장치는, 프로펠러(propeller) 또는 로터(rotor)(예: 회전날개)를 구비하며 무인 비행 기능을 제공하는 전자 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 전자 장치는 AP(application processor), CP(communication processor), GPU(graphic processing unit), 및 CPU(central processing unit) 등의 다양한 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 사용하는 모든 장치를 포함할 수 있다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치를 포함하는 네트워크 환경을 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하여, 다양한 실시 예들에서의, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)가 기재된다. 전자 장치(101)는 버스(110), 프로세서(120), 메모리(130), 입출력 인터페이스(150), 디스플레이(160), 및 통신 인터페이스(170)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 구비할 수 있다.
버스(110)는 구성요소들(110-170)을 서로 연결하고, 구성요소들 간의 통신(예: 제어 메시지 또는 데이터)을 전달하는 회로를 포함할 수 있다.
프로세서(120)는, 중앙처리장치(CPU), 어플리케이션 프로세서(AP), 또는 커뮤니케이션 프로세서(CP) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(120)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소들의 제어 및/또는 통신에 관한 연산이나 데이터 처리를 실행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 프로세서(120)의 처리(또는 제어) 동작은 후술하는 도면들을 참조하여 구체적으로 설명된다.
메모리(130)는, 휘발성 메모리(volatile memory) 및/또는 비휘발성 메모리(non-volatile memory)를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 예를 들면, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소에 관계된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 메모리(130)는 소프트웨어 및/또는 프로그램(140)을 저장할 수 있다. 프로그램(140)은, 예를 들면, 커널(kernel)(141), 미들웨어(middleware)(143), 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API(application programming interface))(145), 및/또는 어플리케이션 프로그램(application program)(또는 "어플리케이션")(147) 등을 포함할 수 있다. 커널(141), 미들웨어(143), 또는 API(145)의 적어도 일부는, 운영 시스템(OS, operating system))으로 지칭될 수 있다.
메모리(130)는, 프로세서(120)에 의해 실행되는 하나 또는 그 이상의 프로그램들(one or more programs)을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 메모리(130)는 획득된 데이터를 저장하는 역할을 담당하며, 실시간으로 획득된 데이터는 일시적인 저장 장치에 저장할 수 있고, 저장하기로 확정된 데이터는 오래 보관 가능한 저장 장치에 저장할 수 있다. 메모리(130)는, 다양한 실시 예들에 따른 방법을 프로세서(120)에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 포함할 수 있다.
커널(141)은, 예를 들면, 다른 프로그램들(예: 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147))에 구현된 동작 또는 기능을 실행하는 데 사용되는 시스템 리소스들(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)을 제어 또는 관리할 수 있다. 또한, 커널(141)은 미들웨어(143), API(145), 또는 어플리케이션 프로그램(147)에서 전자 장치(101)의 개별 구성요소에 접근함으로써, 시스템 리소스들을 제어 또는 관리할 수 있는 인터페이스를 제공할 수 있다.
미들웨어(143)는, 예를 들면, API(145) 또는 어플리케이션 프로그램(147)이 커널(141)과 통신하여 데이터를 주고받을 수 있도록 중개 역할을 수행할 수 있다. 또한, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147)으로부터 수신된 하나 이상의 작업 요청들을 우선 순위에 따라 처리할 수 있다. 예를 들면, 미들웨어(143)는 어플리케이션 프로그램(147) 중 적어도 하나에 전자 장치(101)의 시스템 리소스(예: 버스(110), 프로세서(120), 또는 메모리(130) 등)를 사용할 수 있는 우선 순위를 부여하고, 상기 하나 이상의 작업 요청들을 처리할 수 있다.
API(145)는 어플리케이션(147)이 커널(141) 또는 미들웨어(143)에서 제공되는 기능을 제어하기 위한 인터페이스로, 예를 들면, 파일(file) 제어, 윈도우(window) 제어, 영상 처리, 또는 문자 제어 등을 위한 적어도 하나의 인터페이스 또는 함수(function)(예: 명령어)를 포함할 수 있다.
입출력 인터페이스(150)는, 예를 들면, 사용자 또는 외부 기기로부터 입력된 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)에 전달하거나, 또는 전자 장치(101)의 다른 구성요소(들)로부터 수신된 명령 또는 데이터를 사용자 또는 외부 기기로 출력할 수 있다. 예를 들면, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 오디오 입/출력(input/output) 포트, 비디오 입/출력 포트 등이 입출력 인터페이스(150)에 포함될 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 액정 디스플레이(LCD, liquid crystal display), 발광 다이오드(LED, light emitting diode) 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED, organic LED) 디스플레이, 능동형 OLED(AMOLED, active matrix OLED), 마이크로 전자기계 시스템(MEMS, micro-electromechanical systems) 디스플레이, 또는 전자종이(electronic paper) 디스플레이 등을 포함할 수 있다. 디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 각종 콘텐츠(예: 텍스트, 이미지, 비디오, 아이콘, 및/또는 심볼 등)를 표시할 수 있다. 디스플레이(160)는, 터치 스크린(touchscreen)을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 전자 펜 또는 사용자의 신체의 일부를 이용한 터치, 제스처, 근접, 또는 호버링 입력을 수신할 수 있다.
디스플레이(160)는, 예를 들면, 사용자에게 시각적인 출력(visual output)을 보여줄 수 있다. 시각적 출력은 텍스트(text), 그래픽(graphic), 비디오(video)와 이들의 조합의 형태로 나타날 수 있다. 디스플레이(160)는 전자 장치(101)에서 처리되는 다양한 정보를 표시(출력)할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(160)는 전자 장치의 사용과 관련된 유저 인터페이스(UI, user interface) 또는 그래픽 유저 인터페이스(GUI, graphical UI)를 표시할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 디스플레이(160)는 전자 장치(101)에 의해 수행되는 동작과 관련된 다양한 UI 또는 GUI를 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(160)는 카메라(미도시)에 의해 촬영되는 영상을 표시할 수 있고, 전자 장치(101)의 설정(예: 비행 관련 기능 설정)을 위한 다양한 메뉴를 표시할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 디스플레이(160)는 전자 장치(101)에 포함하지 않을 수 있다.
통신 인터페이스(170)는, 예를 들면, 전자 장치(101)와 외부 장치(예: 제 1 외부 전자 장치(102), 제 2 외부 전자 장치(104), 또는 서버(106)) 간의 통신을 설정할 수 있다. 예를 들면, 통신 인터페이스(170)는 무선 통신 또는 유선 통신을 통해서 네트워크(162)에 연결되어 외부 장치(예: 제 2 외부 전자 장치(104) 또는 서버(106))와 통신할 수 있다.
무선 통신은, 예를 들면, LTE(long term evolution), LTE-A(LTE Advance), CDMA(code division multiple access), WCDMA(wideband CDMA), UMTS(universal mobile telecommunications system), WiBro(wireless broadband), 또는 GSM(global system for mobile communications) 등 중 적어도 하나를 사용하는 셀룰러 통신을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무선 통신은, 예를 들면, WiFi(wireless fidelity), WiGig(wireless gigabit alliance), 블루투스(Bluetooth), 블루투스 저전력(BLE, Bluetooth low energy), 지그비(Zigbee), NFC(near field communication), 자력 시큐어 트랜스미션(magnetic secure transmission), 라디오 프리퀀시(RF, radio frequency), 또는 보디 에어리어 네트워크(BAN, body area network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무선 통신은 위성 항법 시스템(GNSS, global navigation satellite system)을 포함할 수 있다. GNSS는, 예를 들면, GPS(global positioning system), Glonass(global navigation satellite system), Beidou Navigation Satellite System(이하 “Beidou”) 또는 Galileo, the European global satellite-based navigation system일 수 있다. 이하, 본 문서에서는, “GPS”는 “GNSS”와 상호 호환적으로 사용될 수 있다.
유선 통신은, 예를 들면, USB(universal serial bus), HDMI(high definition multimedia interface), RS-232(recommended standard 232), 전력선 통신(power line communication), 또는 POTS(plain old telephone service) 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
네트워크(162)는 텔레커뮤니케이션 네트워크(telecommunications network), 예를 들면, 컴퓨터 네트워크(예: LAN(local area network) 또는 WAN(wide area network)), 인터넷, 또는 텔레폰 네트워크(telephone network) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 외부 전자 장치(102) 및 제2 외부 전자 장치(104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치(예: 스마트폰, 태블릿 PC, 원격 조정기(RC, remote controller) 등)일 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 하나 또는 복수의 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에서 실행될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로 또는 요청에 의하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 그와 연관된 적어도 일부 기능을 다른 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))에게 요청할 수 있다. 다른 전자 장치(예: 전자 장치(102, 104), 또는 서버(106))는 요청된 기능 또는 추가 기능을 실행하고, 그 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 수신된 결과를 그대로 또는 추가적으로 처리하여 요청된 기능이나 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅(cloud computing), 분산 컴퓨팅(distributed computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅(client-server computing) 기술이 이용될 수 있다.
도 2는 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 블록도이다.
전자 장치(201)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 하나 이상의 프로세서(예: AP)(210), 통신 모듈(220), 가입자 식별 모듈(224), 메모리(230), 센서 모듈(240), 입력 장치(250), 디스플레이(260), 인터페이스(270), 오디오 모듈(280), 카메라 모듈(291), 전력 관리 모듈(295), 배터리(296), 인디케이터(297), 및 모터(298) 등을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 전자 장치(201)는 도 2에 도시된 구성들이 필수적인 것은 아니어서, 도 2에 도시된 구성들보다 많은 구성들을 가지거나, 또는 그보다 적은 구성들을 가지는 것으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치(201)는 그 종류에 따라, 어느 일부 구성요소를 포함하지 않을 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 전술한 전자 장치(201)의 구성들은 전자 장치(201)의 하우징(또는 본체)에 안착되거나, 또는 그 외부에 형성될 수 있다.
프로세서(210)는, 예를 들면, 운영 체제 또는 어플리케이션 프로그램을 구동하여 프로세서(210)에 연결된 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(210)는, 예를 들면, SoC(system on chip)로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 GPU(graphic processing unit) 및/또는 이미지 시그널 프로세서(ISP, image signal processor)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(210)는 도 2에 도시된 구성요소들 중 적어도 일부(예: 셀룰러 모듈(221))를 포함할 수도 있다. 프로세서(210)는 다른 구성요소들(예: 비휘발성 메모리) 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 프로세서(210)는 전자 장치(201)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 프로세서(210)는, 하나 또는 그 이상의 프로세서들(one or more processors)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 커뮤니케이션 프로세서(CP, communication processor), 어플리케이션 프로세서(AP, application processor), 인터페이스(예: GPIO, general purpose input/output), 또는 내부 메모리 등을 별개의 구성요소로 포함하거나, 또는 하나 이상의 집적화된 회로에 집적화될 수 있다. 한 실시 예에 따라, 어플리케이션 프로세서는 여러 가지의 소프트웨어 프로그램(software program)을 실행하여 전자 장치(201)를 위한 여러 기능을 수행할 수 있고, 커뮤니케이션 프로세서는 음성 통신 및 데이터 통신을 위한 처리 및 제어를 수행할 수 있다. 프로세서(210)는 메모리(230)에 저장되어 있는 특정한 소프트웨어 모듈(예: 명령어 세트(instruction set))을 실행하여 그 모듈에 대응하는 특정한 여러 가지의 기능을 수행하는 역할을 담당할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 프로세서(210)는 오디오 모듈(280), 인터페이스(270), 디스플레이(260), 카메라 모듈(291) 등의 하드웨어적 모듈의 동작을 제어할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 프로세서(210)는 전자 장치(201)의 디스플레이(260) 및 메모리(230)와 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(210)는 전자 장치(201)의 수동 비행 또는 자동 비행에 관련된 동작과 전자 장치(201)의 호버링에 관련된 동작을 처리할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(210)는 전자 장치(201)의 비행에 관련된 출력을 위한 제1 모터를 이용하여 전자 장치(201)의 호버링을 제어하는 동작, 전자 장치(201)가 호버링 동작 중에, 제2 모터를 이용하여 영상 촬영을 위한 제1 카메라와 지면의 특징점을 입력 영상으로 검출하기 위한 제2 카메라의 수평 유지를 제어하는 동작을 제어할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(210)는 전자 장치(201)가 호버링 동작 중에, 전자 장치(201)의 기울기 변화를 검출하는 동작, 기울기 변화에 대응하여 제2 모터를 제어하여 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하는 동작을 제어할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 프로세서(210)는 제2 카메라의 입력 영상에 기초하여 특징점의 변화 여부를 판단하는 동작, 특징점의 변화가 없는 경우, 전자 장치의 기울기를 보정하여 호버링을 유지하도록 제1 모터를 제어하는 동작, 기울기 보정 시, 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하는 동작, 특징점의 변화가 있는 경우, 전자 장치(201)의 이동 이전의 위치로 이동 및 기울기를 보정하여 호버링을 유지하도록 제1 모터를 제어하는 것과 관련된 동작을 처리할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 프로세서(210)의 처리(또는 제어) 동작은 후술하는 도면들을 참조하여 구체적으로 설명된다.
통신 모듈(220)은, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)와 동일 또는 유사한 구성을 가질 수 있다. 통신 모듈(220)은, 예를 들면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227), NFC 모듈(228) 및 RF 모듈(229)을 포함할 수 있다. 도시하지는 않았으나, 통신 모듈(220)은, 예를 들면, WiGig 모듈(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 한 실시 예에 따라, WiFi 모듈(223)과 WiGig 모듈(미도시)은 하나의 칩 형태로 통합 구현될 수도 있다.
셀룰러 모듈(221)은, 예를 들면, 통신 네트워크를 통해서 음성 통화, 영상 통화, 문자 서비스, 또는 인터넷 서비스 등을 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 가입자 식별 모듈(예: SIM(subscriber identification module) 카드)(224)을 이용하여 통신 네트워크 내에서 전자 장치(201)의 구별 및 인증을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 프로세서(210)가 제공할 수 있는 기능 중 적어도 일부 기능을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221)은 커뮤니케이션 프로세서(CP)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 일부(예: 두 개 이상)는 하나의 IC(integrated chip) 또는 IC 패키지 내에 포함될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 전자 장치(201)는 셀룰러 모듈(221)을 포함하지 않을 수 있다.
RF 모듈(229)은, 예를 들면, 통신 신호(예: RF 신호)를 송수신할 수 있다. RF 모듈(229)은, 예를 들면, 트랜시버(transceiver), PAM(power amp module), 주파수 필터, LNA(low noise amplifier), 또는 안테나(antenna) 등을 포함할 수 있다. 다른 실시 예에 따르면, 셀룰러 모듈(221), WiFi 모듈(223), 블루투스 모듈(225), GNSS 모듈(227) 또는 NFC 모듈(228) 중 적어도 하나는 별개의 RF 모듈을 통하여 RF 신호를 송수신할 수 있다.
WiFi 모듈(223)은, 예를 들면, 무선 인터넷 접속 및 외부 장치(예: 다른 전자 장치(102) 또는 서버(106) 등)와 무선 랜 링크(link)를 형성하기 위한 모듈을 나타낼 수 있다. WiFi 모듈(223)은 전자 장치(201)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WiFi, WiGig, Wibro, WiMax(world interoperability for microwave access), HSDPA(high speed downlink packet access), 또는 mmWave(millimeter Wave) 등이 이용될 수 있다. WiFi 모듈(223)은 전자 장치(201)와 네트워크(예: 무선 인터넷 네트워크)(예: 네트워크(162))를 통해 연결되어 있는 외부 장치(예: 다른 전자 장치(104) 등)와 연동하여, 전자 장치(201)의 다양한 데이터들을 외부로 전송하거나, 또는 외부로부터 수신할 수 있다. WiFi 모듈(223)은 상시 온(on) 상태를 유지하거나, 전자 장치(201)의 설정 또는 사용자 입력에 따라 턴-온(turn-on)/턴-오프(turn-off) 될 수 있다.
블루투스 모듈(225) 및 NFC 모듈(228)은, 예를 들면, 근거리 통신(short range communication)을 수행하기 위한 근거리 통신 모듈을 나타낼 수 있다. 근거리 통신 기술로 블루투스, 저전력 블루투스(BLE), RFID(radio frequency identification), 적외선 통신(IrDA), UWB(ultra wideband), 지그비(Zigbee), 또는 NFC 등이 이용될 수 있다. 근거리 통신 모듈은 전자 장치(201)와 네트워크(예: 근거리 통신 네트워크)를 통해 연결되어 있는 외부 장치(예: 다른 전자 장치(102) 등)와 연동하여, 전자 장치(201)의 다양한 데이터들을 외부 장치로 전송하거나 수신 받을 수 있다. 근거리 통신 모듈(예: 블루투스 모듈(225) 및 NFC 모듈(228))은 상시 온 상태를 유지하거나, 전자 장치(201)의 설정 또는 사용자 입력에 따라 턴-온/턴-오프 될 수 있다.
가입자 식별 모듈(224)은, 예를 들면, 가입자 식별 모듈을 포함하는 카드 또는 임베디드 SIM을 포함할 수 있으며, 고유한 식별 정보(예: ICCID(integrated circuit card identifier)) 또는 가입자 정보(예: IMSI(international mobile subscriber identity))를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 전자 장치(201)는 가입자 식별 모듈(224)을 포함하지 않을 수 있다.
메모리(230)(예: 메모리(130))는, 예를 들면, 내장 메모리(232) 또는 외장 메모리(234)를 포함할 수 있다. 내장 메모리(232)는, 예를 들면, 휘발성 메모리(예: DRAM(dynamic RAM(random access memory)), SRAM(synchronous RAM), 또는 SDRAM(synchronous dynamic RAM) 등), 비휘발성 메모리(예: OTPROM(one time programmable ROM(read only memory)), PROM(programmable ROM), EPROM(erasable and programmable ROM), EEPROM(electrically EPROM), mask ROM, flash ROM, 플래시 메모리, 하드 드라이브, 또는 솔리드 스테이트 드라이브(SSD, solid state drive) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 플래시 드라이브(flash drive), 예를 들면, CF(compact flash), SD(secure digital), Micro-SD, Mini-SD, xD(extreme digital), MMC(multi-media card) 또는 메모리 스틱 등을 포함할 수 있다. 외장 메모리(234)는 다양한 인터페이스를 통하여 전자 장치(201)와 기능적으로 또는 물리적으로 연결될 수 있다.
메모리(230)는 다양한 실시 예들에서, 프로세서(210)가, 전자 장치(201)가 호버링 동작 중에, 센서에 의해 전자 장치(201)의 기울기 변화를 검출하고, 기울기 변화에 대응하여 제2 모터를 제어하여 제2 카메라가 수평을 유지하는 것을 제어하도록 하는 것과 관련되는 하나 또는 그 이상의 프로그램들, 데이터 또는 인스트럭션들(instructions)을 저장할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 메모리(230)는 제2 카메라의 입력 영상에 기초하여 특징점의 변화 여부를 판단하고, 특징점의 변화가 없는 경우, 전자 장치(201)의 기울기를 보정하여 호버링을 유지하도록 제1 모터를 제어하고, 특징점의 변화가 있는 경우, 전자 장치(201)의 이동 이전의 위치로 이동 및 기울기를 보정하여 호버링을 유지하도록 제1 모터를 제어 하도록 하는 것과 관련되는 하나 또는 그 이상의 프로그램들, 데이터 또는 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 메모리(230)는 기울기 보정 시, 제2 모터를 제어하여 제2 카메라가 수평을 유지하는 것을 제어하도록 하는 것과 관련되는 하나 또는 그 이상의 프로그램들, 데이터 또는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
메모리(230)는 확장 메모리(예: 외장 메모리(234)) 또는 내부 메모리(예: 내장 메모리(232))를 포함할 수 있다. 전자 장치(201)는 인터넷 상에서 메모리(230)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.
메모리(230)는 하나 또는 그 이상의 소프트웨어(또는 소프트웨어 모듈)를 저장할 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 구성요소는 운영 체제(operating system) 소프트웨어 모듈, 통신 소프트웨어 모듈, 그래픽 소프트웨어 모듈, 유저 인터페이스 소프트웨어 모듈, MPEG(moving picture experts group) 모듈, 카메라 소프트웨어 모듈, 또는 하나 이상의 어플리케이션 소프트웨어 모듈 등을 포함할 수 있다. 또한 소프트웨어 구성요소인 모듈은 명령어들의 집합으로 표현할 수 있으므로, 모듈을 명령어 세트(instruction set)라고 표현하기도 한다. 모듈은 또한 프로그램으로 표현하기도 한다. 본 발명의 다양한 실시 예들에서 메모리(230)는 앞서 기술한 모듈 이외에 추가적인 모듈(명령어들)을 포함할 수 있다. 또는 필요에 따라, 일부의 모듈(명령어들)을 사용하지 않을 수도 있다.
운영 체제 소프트웨어 모듈은 일반적인 시스템 동작(system operation)을 제어하는 여러 가지의 소프트웨어 구성요소를 포함할 수 있다. 이러한 일반적인 시스템 작동의 제어는, 예를 들면, 메모리 관리 및 제어, 저장 하드웨어(장치) 제어 및 관리, 또는 전력 제어 및 관리 등을 의미할 수 있다. 또한 운영 체제 소프트웨어 모듈은 여러 가지의 하드웨어(장치)와 소프트웨어 구성요소(모듈) 사이의 통신을 원활하게 하는 기능도 수행할 수 있다.
통신 소프트웨어 모듈은 통신 모듈(220) 또는 인터페이스(270)를 통해 웨어러블 장치, 스마트폰, 컴퓨터, 서버 또는 휴대용 단말기 등 다른 전자 장치와 통신을 가능하게 할 수 있다. 그리고, 통신 소프트웨어 모듈은 해당 통신 방식에 해당하는 프로토콜 구조로 구성될 수 있다.
그래픽 소프트웨어 모듈은 디스플레이(260) 상에 그래픽(graphics)을 제공하고 표시하기 위한 여러 가지 소프트웨어 구성요소를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 그래픽이란 용어는 텍스트(text), 웹 페이지(web page), 아이콘(icon), 디지털 이미지(digital image), 비디오(video), 애니메이션(animation) 등을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
유저 인터페이스 소프트웨어 모듈은 유저 인터페이스(UI)에 관련한 여러 가지 소프트웨어 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유저 인터페이스의 상태가 어떻게 변경되는지 또는 유저 인터페이스 상태의 변경이 어떤 조건에서 이루어지는지 등에 대한 내용을 포함할 수 있다.
MPEG 모듈은 디지털 콘텐츠(예: 비디오, 오디오) 관련 프로세스 및 기능들(예: 콘텐츠의 생성, 재생, 배포 및 전송 등)을 가능하게 하는 소프트웨어 구성요소를 포함할 수 있다.
카메라 소프트웨어 모듈은 카메라 관련 프로세스 및 기능들을 가능하게 하는 카메라 관련 소프트웨어 구성요소를 포함할 수 있다.
어플리케이션 모듈은 렌더링 엔진(rendering engine)을 포함하는 웹브라우저(browser), 이메일(email), 즉석 메시지(instant message), 워드 프로세싱(word processing), 키보드 에뮬레이션(keyboard emulation), 어드레스 북(address book), 터치 리스트(touch list), 위젯(widget), 디지털 저작권 관리(DRM, digital right management), 홍채 인식(iris scan), 상황 인지(context cognition), 음성 인식(voice recognition), 위치 결정 기능(position determining function), 위치기반 서비스(location based service) 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예들에 따라, 어플리케이션 모듈은 전자 장치(201)의 비행 및/또는 호버링에 관련된 동작을 처리하기 위한 명령어들을 포함할 수 있다.
센서 모듈(240)은, 예를 들면, 물리량을 계측하거나 전자 장치(201)의 작동 상태를 감지하여, 계측 또는 감지된 정보를 전기 신호로 변환할 수 있다. 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 제스처 센서(gesture sensor)(240A), 자이로 센서(gyro sensor)(240B), 기압 센서(barometer sensor)(240C), 마그네틱 센서(magnetic sensor)(240D), 가속도 센서(acceleration sensor)(240E), 그립 센서(grip sensor)(240F), 근접 센서(proximity sensor)(240G), 컬러 센서(color sensor)(240H)(예: RGB(red, green, blue) 센서), 생체 센서(medical sensor)(240I), 온/습도 센서(temperature-humidity sensor)(240J), 조도 센서(illuminance sensor)(240K), 또는 UV(ultra violet) 센서(240M) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로(additionally or alternatively), 센서 모듈(240)은, 예를 들면, 후각(e-nose) 센서, 일렉트로마이오그라피(EMG(electromyography)) 센서, 일렉트로엔씨팔로그램 센서(EEG(electroencephalogram) sensor), 일렉트로카디오그램 센서(ECG(electrocardiogram) sensor), IR(infrared) 센서, 홍채 센서(iris scan sensor) 및/또는 지문 센서(finger scan sensor)를 포함할 수 있다. 센서 모듈(240)은 그 안에 속한 적어도 하나 이상의 센서들을 제어하기 위한 제어 회로를 더 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(201)는 프로세서(210)의 일부로서 또는 별도로, 센서 모듈(240)을 제어하도록 구성된 프로세서를 더 포함하여, 프로세서(210)가 슬립(sleep) 상태에 있는 동안, 센서 모듈(240)을 제어할 수 있다.
입력 장치(250)는, 예를 들면, 터치 패널(252), (디지털) 펜 센서(254), 키(256), 또는 초음파 입력 장치(258)를 포함할 수 있다. 터치 패널(252)은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널(252)은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널(252)은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서(254)는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키(256)는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치(258)는 마이크(288)를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.
디스플레이(260)(예: 디스플레이(160))는 패널(262), 홀로그램 장치(264), 프로젝터(266), 및/또는 이들을 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다.
패널(262)은, 예를 들면, 유연하게, 투명하게, 또는 착용할 수 있게 구현될 수 있다. 패널(262)은 터치 패널(252)과 하나 이상의 모듈로 구성될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 패널(262)은 사용자의 터치에 대한 압력의 세기를 측정할 수 있는 압력 센서(또는 포스 센서(force sensor))를 포함할 수 있다. 상기 압력 센서는 터치 패널(252)과 일체형으로 구현되거나, 또는 터치 패널(252)과는 별도의 하나 이상의 센서로 구현될 수 있다. 패널(262)은 디스플레이(260)에 안착될 수 있으며, 디스플레이(260) 표면에 접촉 또는 근접하는 사용자 입력을 감지할 수 있다. 사용자 입력은 싱글터치(single-touch), 멀티터치(multi-touch), 호버링(hovering), 또는 에어 제스처(air gesture) 중 적어도 하나에 기반하여 입력되는 터치 입력 또는 근접 입력을 포함할 수 있다. 패널(262)은 다양한 실시 예들에서 전자 장치(201)의 사용과 관련된 동작을 개시하기 위한 사용자 입력을 수신할 수 있고, 사용자 입력에 따른 입력 신호를 발생할 수 있다. 패널(262)은 디스플레이(260)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이(260)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력 신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 패널(262)은 입력 도구(예: 사용자 손가락, 전자 펜 등)가 디스플레이(260)의 표면 상에 터치 또는 근접되는 위치 및 면적을 검출할 수 있다. 또한 패널(262)은 적용한 터치 방식에 따라 터치 시의 압력(예: 포스 터치(force touch))까지도 검출할 수 있도록 구현될 수 있다.
홀로그램 장치(264)는 빛의 간섭을 이용하여 입체 영상을 허공에 보여줄 수 있다. 프로젝터(266)는 스크린에 빛을 투사하여 영상을 표시할 수 있다. 스크린은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 내부 또는 외부에 위치할 수 있다.
인터페이스(270)는, 예를 들면, HDMI(272), USB(274), 광 인터페이스(optical interface)(276), 또는 D-sub(D-subminiature)(278)를 포함할 수 있다. 인터페이스(270)는, 예를 들면, 도 1에 도시된 통신 인터페이스(170)에 포함될 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 인터페이스(270)는, 예를 들면, MHL(mobile high-definition link) 인터페이스, SD카드/MMC(multi-media card) 인터페이스, 또는 IrDA(infrared data association) 규격 인터페이스를 포함할 수 있다.
인터페이스(270)는, 다른 전자 장치로부터 데이터를 전송 받거나, 전원을 공급받아 전자 장치(201) 내부의 각 구성들에 전달할 수 있다. 인터페이스(270)는 전자 장치(201) 내부의 데이터가 다른 전자 장치로 전송되도록 할 수 있다. 예를 들어, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 오디오 입/출력(input/output) 포트, 비디오 입/출력 포트, 이어폰 포트 등이 인터페이스(270)에 포함될 수 있다.
오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 소리와 전기 신호를 쌍방향으로 변환시킬 수 있다. 오디오 모듈(280)의 적어도 일부 구성요소는, 예를 들면, 도 1 에 도시된 입출력 인터페이스(145)에 포함될 수 있다. 오디오 모듈(280)은, 예를 들면, 스피커(282), 리시버(284), 이어폰(286), 또는 마이크(288) 등을 통해 입력 또는 출력되는 소리 정보를 처리할 수 있다. 오디오 모듈(280)은 프로세서(210)로부터 입력 받은 오디오 신호를 출력 장치(예: 스피커(282), 리시버(284) 또는 이어폰(286))로 전송하고, 입력 장치(예: 마이크(288))로부터 입력 받은 음성 등의 오디오 신호를 프로세서(210)에 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 오디오 모듈(280)은 음성/음향 데이터를 프로세서(210)의 제어에 따라 출력 장치를 통해 가청음으로 변환하여 출력하고, 입력 장치로부터 수신되는 음성 등의 오디오 신호를 디지털 신호로 변환하여 프로세서(210)에게 전달할 수 있다.
스피커(282) 또는 리시버(284)는 통신 모듈(220)로부터 수신되거나, 또는 메모리(230)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 스피커(282) 또는 리시버(284)는 전자 장치(201)에서 수행되는 다양한 동작(기능)과 관련된 음향 신호를 출력할 수도 있다. 마이크(288)는 외부의 음향 신호를 입력 받아 전기적인 음성 데이터로 처리할 수 있다. 마이크(288)에는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘(noise reduction algorithm)이 구현될 수 있다. 마이크(288)는 음성 명령 등과 같은 오디오 스트리밍의 입력을 담당할 수 있다.
카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있는 장치로서, 한 실시 예에 따르면, 하나 이상의 이미지 센서(예: 전면 센서 또는 후면 센서), 렌즈, 이미지 시그널 프로세서(ISP), 또는 플래시(예: LED 또는 xenon lamp 등)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 카메라 모듈(291)은, 예를 들면, 칼라 정보를 획득하기 제1 카메라(예: 칼라(RGB) 카메라)와 깊이 정보(depth information)(예: 피사체의 위치 정보, 거리 정보)를 획득하기 위한 제2 카메라(예: 적외선(IR, infrared) 카메라)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 카메라(예: 칼라 카메라)는 외부에서 입력되는 광을 영상 신호로 변환하여 피사체의 칼라 영상을 촬영할 수 있다. 카메라 모듈(291)은 이미지 센서를 포함할 수 있다. 이미지 센서는 CCD(charged coupled device) 또는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)로 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따라, 제1 카메라는 전자 장치(201)의 전면에 구비되는 전면 카메라일 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 전면 카메라는 제2 카메라에 의해 대체될 수 있고, 전자 장치(201)의 전면에서 구비되지 않을 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제1 카메라는 제2 카메라와 함께 전자 장치(201)의 동일 면(예: 전면)에 함께 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따라, 제1 카메라는 전자 장치(201)의 다른 면(예: 후면)에 구비되는 후면 카메라일 수 있다. 한 실시 예에 따라, 제1 카메라는 전자 장치(201)의 전면과 후면에 각각 구비되는 전면 카메라 및 후면 카메라를 모두 포함하는 형태일 수 있다.
전력 관리 모듈(295)은, 예를 들면, 전자 장치(201)의 전력을 관리할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(295)은 PMIC(power management integrated circuit), 충전 IC, 배터리 또는 연료 게이지(fuel gauge)를 포함할 수 있다. PMIC는, 유선 및/또는 무선 충전 방식을 가질 수 있다. 무선 충전 방식은, 예를 들면, 자기공명 방식, 자기유도 방식 또는 전자기파 방식 등을 포함하며, 무선 충전을 위한 부가적인 회로, 예를 들면, 코일 루프, 공진 회로, 또는 정류기 등을 더 포함할 수 있다. 배터리 게이지는, 예를 들면, 배터리(296)의 잔량, 충전 중 전압, 전류, 또는 온도를 측정할 수 있다. 배터리(296)는, 예를 들면, 충전식 전지(rechargeable battery) 및/또는 태양 전지(solar battery)를 포함할 수 있다.
인디케이터(297)는 전자 장치(201) 또는 그 일부(예: 프로세서(210))의 특정 상태, 예를 들면, 부팅 상태, 메시지 상태 또는 충전 상태 등을 표시할 수 있다. 모터(298)는 전기적 신호를 기계적 진동으로 변환할 수 있고, 진동, 또는 햅틱 효과 등을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(201)는, 예를 들면, DMB(digital multimedia broadcasting), DVB(digital video broadcasting), 또는 미디어플로(mediaFloTM) 등의 규격에 따른 미디어 데이터를 처리할 수 있는 모바일 TV 지원 장치(예: GPU)를 포함할 수 있다.
본 문서에서 기술된 구성요소들 각각은 하나 또는 그 이상의 부품(component)으로 구성될 수 있으며, 해당 구성요소의 명칭은 전자 장치의 종류에 따라서 달라질 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 전자 장치(예: 전자 장치(101, 201))는 일부 구성요소가 생략되거나, 추가적인 구성요소를 더 포함하거나, 또는, 구성요소들 중 일부가 결합되어 하나의 개체로 구성되되, 결합 이전의 해당 구성요소들의 기능을 동일하게 수행할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구성된 유닛(unit)을 포함하며, 예를 들면, 로직(logic), 논리 블록(logic block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리(130, 230))에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서(120, 210))에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다.
컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical recording media)(예: CD-ROM(compact disc read only memory), DVD(digital versatile disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 기록 매체는, 후술되는 다양한 방법을 프로세서(120, 210)에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체를 포함할 수 있다.
이하, 제안하는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른, 비행이 가능한 전자 장치(예: 무인 비행 장치(UAV, unmanned aerial vehicle), 드론(drone) 등)(이하, 무인 전자 장치라 칭함)의 안정적인 호버링(hovering)을 유지하도록 하는 방법 및 장치에 관하여 개시한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치는 촬영을 위한 제1 카메라(예: 카메라 모듈(291))와 호버링 유지를 위한 제2 카메라(예: OFS 모듈)을 포함할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의 및 이해를 돕기 위하여 제2 카메라가 OFS 모듈인 것을 예시로 설명한다. 하지만, 다양한 실시 예들이 이에 한정하는 것은 아니며, 제2 카메라는 OFS 모듈과 같이 지면의 특징점을 측정 및 인식하여 무인 전자 장치의 호버링 유지를 위해 사용될 수 있는 다양한 장치에 의해 구현될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치는 OFS 모듈을 항상 지면과 수평을 유지하도록 구성할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 무인 전자 장치는 OFS 모듈을 통해 호버링 동작 중일 때, 외부 요소(예: 외력 또는 외풍 등)에 의해 무인 전자 장치의 기울어지더라도, OFS 모듈을 항상 지면의 특징점을 입력영상으로 검출할 수 있도록 할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치를 설명하기 위한 예시를 도시하는 도면들이다.
도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치는 기체(본체)(300), 프로펠러(311, 312, 313, 314), 짐벌(gimbal)(320)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 무인 전자 장치는 하나 또는 그 이상의 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치는 싱글콥터(single copter) 또는 멀티콥터(multi copter)(예: 쿼드, 트라이, 헥사, 옥타 등)로 구현될 수 있다. 이하, 다양한 실시 예들에서는 무인 전자 장치가 4개의 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 포함하는 것을 예시로 하지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치는 복수의 프로펠러(311, 312, 313, 314)에 각각 대응되는 복수의 모터(321, 322, 323, 324)를 포함할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의 및 이해를 돕기 위해, 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 제어 또는 구동하기 위한 모터(321, 322, 323, 324)를 전동 모터로 지칭하여 설명하기로 한다.
다양한 실시 예들에 따라, 프로펠러(311, 312, 313, 314)와 모터(321, 322, 323, 324)는 이동 모듈에 포함될 수 있다. 예를 들면, 이동 모듈은 무인 전자 장치의 공중 부양, 이동, 회전, 호버링 등 무인 전자 장치의 움직임(또는 비행)과 관련된 모듈을 나타낼 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무인 전자 장치는 전동 모터(321, 322, 323, 324)에 의해 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 동작하여 설정되는 또는 조정되는 특정 위치(예: 촬영 위치 또는 타겟 포인트)로 이동하여 고정되도록 동작할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 무인 전자 장치의 동작(예: 무인 전자 장치의 비행 동력 장치(예: 프로펠러(311, 312, 313, 314))를 동작)시키는 방법은 다양하게 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무인 전자 장치는 무인 전자 장치와 무선으로 연결된 다른 전자 장치(예: 스마트폰, 원격 조정기 등)로부터 수신된 무선 신호(예: 제어 신호)에 기반하여 무인 전자 장치의 상태를 턴-온(turn-on) 할 수 있다. 또는 무인 전자 장치의 센서 모듈로부터 입력되는 센싱 정보에 기반하여 무인 전자 장치의 상태를 턴-온 할 수 있다. 무인 전자 장치는 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 구동시키는 전동 모터(321, 322, 323, 324)로부터 발생되는 전류를 감지하여 무인 비행 장치의 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 동작시킬 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치는 다른 전자 장치의 제어 신호에 반응하여 동작할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무인 전자 장치는 다른 전자 장치의 제어 신호에 따라 전동 모터(321, 322, 323, 324)를 구동하여 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 동작하여 기체(300)를 공중 부양(levitation)할 수 있다. 무인 전자 장치는 동작을 개시할 때 카메라(340)을 턴-온 할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 짐벌(320)은 무인 전자 장치의 동요에 상관없이 무인 전자 장치(예: 기체(300))를 정립 상태로 유지시키는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 짐벌(320)은 무인 전자 장치의 비행(예: 호버링 포함) 중에 발행하는 진동을 감소시키고, 카메라(340)를 통해 부드러운 영상 촬영을 가능하게 할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 짐벌(320)은 3축 짐벌을 포함할 수 있다. 예를 들면, 짐벌(320)은 무인 전자 장치(예: 기체(300))를 정립 상태로 유지하기 위한 복수의 모터(350, 360, 370)를 포함할 수 있다. 이하에서는, 설명의 편의 및 이해를 돕기 위해, 짐벌(320)에 구비되어 기체(300)의 정립 상태를 유지하기 위한 모터(350, 360, 370)를 구동 모터로 지칭하여 설명하기로 한다. 예를 들면, 짐벌(320)은 무인 전자 장치(예: 기체(300))를 정립 상태로 유지하기 위한 제1 구동 모터(350)(예: 제1축(예: pitch) 구동 모터), 제2 구동 모터(360)(예: 제2축(예: roll) 구동 모터), 제3 구동 모터(370)(예: 제3축(예: yaw) 구동 모터)에 의해 회전하여 정립 상태를 유지하도록 할 수 있다. 이에 한정하지 않으며, 다양한 구조의 짐벌을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 짐벌(320)은 영상 촬영을 위한 제1 카메라(이하, 카메라)(340)와 무인 전자 장치의 호버링 유지를 위한 제2 카메라(이하, OFS 모듈)(330) 및 OFS 모듈(330)의 수평을 유지하기 위한 제4 구동 모터(380)(예: 제1축(pitch) 구동 모터)를 포함할 수 있다.
카메라(340)는 무인 전자 장치가 목표된 위치에서 수동 및/또는 자동 촬영 동작을 수행할 수 있다. 카메라(340)는 카메라 제어 정보에 기반하여 카메라의 렌즈가 피사체를 향하도록 카메라(340)의 각도를 조절할 수 있다. 예를 들면, 카메라(340)는 제1 구동 모터(350)에 의해 상하 각도가 조절될 수 있고, 제2 구동 모터(360)에 의해 회전 각도가 조절될 수 있고, 제3 구동 모터(370)에 의해 좌우 각도가 조절될 수 있다.
OFS 모듈(330)은 무인 전자 장치가 설정된 위치에서 고정하여 호버링을 유지하도록 하기 위한 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈(330)은 카메라(340)의 회전 축(예: 피치 축(예: 제1 구동 모터(350)의 피치 축)) 선상의 연장되는 축에, 별도의 구동 모터(예: 제4 구동 모터(380))에 의해 설계될 수 있다. 또는, OFS 모듈(330)은 카메라(340)의 하측에 어셈블리 형태로 장착할 수도 있다.
제4 구동 모터(380)(예: 제1축(pitch) 구동 모터)는 OFS 모듈(330)이 항상 지면 방향과 수평을 유지하기 위한 수평유지기구에 포함될 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈(330)은 무인 전자 장치의 기체(300)가 기울어져도 제4 구동 모터(380)에 의해 각도가 조절되어, 지면과 수평을 유지하는 상태에서 지면의 특징점을 입력 영상으로 촬영할 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈(330)은 기체(300)의 기울기와 관계없이 항상 지면을 향하도록 구성될 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 촬영 구도를 위해 제1 구동 모터(350)에 0도에서 -90도만큼 회전(예: -90도 회전)하는 제어 신호를 전달하여 카메라(340)의 각도가 조정될 수 있다. 이때, 제4 구동 모터(380)에 -90도에서 0도만큼 회전(예: +90도 회전)하는 제어 신호를 전달하여 OFS 모듈(330)의 각도가 조정될 수 있다. 예를 들면, 카메라(340)의 방향이 지면 방향으로 변경되고, OFS 모듈(330)의 방향도 지면 방향으로 유지될 수 있다. 한 실시 예에 따라, 제1 구동 모터(350)가 -90도 회전하면, 제4 구동 모터(380)는 +90도 회전하여, OFS 모듈(330)의 기존 위치를 유지하도록 할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 카메라(340)의 피치 축에 관련된 제1 구동 모터(350)를 조정(회전)하는 경우에도, 이와 관계없이 OFS 모듈(330)의 구동부인 제4 구동 모터(380)는 항상 지면을 향하도록 독자적으로 구동할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치에서 호버링을 유지하기 위한 OFS 모듈(330)을 제어하는 동작 시나리오에 대해 후술하는 도면들을 참조하여 구체적으로 설명된다.
다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치는 전술한 구성 이외에도, GPS 및/또는 GLONASS를 포함할 수 있으며, 이들을 이용하여 위성에 빠르게 연결하여 공중(하늘)에서 정확한 위치에 도달하도록 할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치는 하나 또는 그 이상의 장애물 감지 센서를 포함할 수 있고, 무인 전자 장치의 비행 경로에 있는 장애물에 반응하여 회피 비행을 제공할 수 있다.
도 4a, 도 4b, 도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b는 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 구조 및 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면들이다.
도 4a 및 도 4b는 다양한 실시 예들에서 무인 전자 장치가 호버링 상태에 존재할 때 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5a 및 도 5b는 다양한 실시 예들에서 무인 전자 장치가 비행 상태일 때 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 6a 및 도 6b는 무인 전자 장치가 촬영을 위한 구도를 조정할 때 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 4a, 도 4b, 도 5a, 도 5b, 도 6a 및 도 6b는 다양한 실시 예들의 이해를 돕기 위한 것으로, 도 4a, 도 5a 및 도 6a는 기존 방식에서 무인 전자 장치(400)의 동작을 나타내고, 도 4b, 도 5b 및 도 6b는 기존 방식과 대비되는 다양한 실시 예들에서 무인 전자 장치(500)의 동작을 나타낼 수 있다.
도 4a, 도 5a 및 도 6a를 참조하면, 무인 전자 장치(400)는 OFS 모듈(420)이 무인 전자 장치(400)의 하측면의 어느 일 영역(예: 기체의 바닥면)에 장착되고, 무인 전자 장치(400)와 OFS 모듈(420)은 전기적으로 연결될 수 있다. 무인 전자 장치(400)는 짐벌(470)이 무인 전자 장치(400)의 하측면의 어느 일 영역(예: 기체의 바닥면의 중앙)에 체결될 수 있다. 짐벌(470)은 영상 촬영을 위한 카메라(410)와, 카메라(410)의 촬영 구도 조정에 대응하는 방향으로 카메라(410)(또는 짐벌(470))을 조정(회전)하기 위한 제1 구동 모터(430), 제2 구동 모터(440) 및 제3 구동 모터(450)를 포함할 수 있다.
도 4b, 도 5b 및 도 6b를 참조하면, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치(500)는 OFS 모듈(520)이 무인 전자 장치(500)의 하측면이 아닌, 짐벌(570)의 어느 일측면에 형성될 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈(520)은 카메라(510)에 연동되게 설계될 수 있다. 짐벌(570)은 무인 전자 장치(500)의 하측면의 일 영역(예: 기체의 바닥면의 중앙)에 체결될 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라 짐벌(570)은 영상 촬영을 위한 카메라(510)와, 카메라(510)의 촬영 구도 조정에 대응하는 방향으로 카메라(510)(또는 짐벌(570))을 조정(회전)하기 위한 제1 구동 모터(530), 제2 구동 모터(540) 및 제3 구동 모터(550)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라 짐벌(570)은 OFS 모듈(520)과, OFS 모듈(520)이 항상 지면 방향을 향하도록 OFS 모듈(520)의 수평을 유지하기 위한 제4 구동 모터(560)를 더 포함할 수 있다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 기존 방식에서 무인 전자 장치(400)는 수평을 유지하면서 호버링 상태에 있을 때, OFS 모듈(420)의 방향은 지면을 향할 수 있다. 예를 들면, 아래 <표 1>과 같이 무인 전자 장치(400)의 방향 0도, 카메라(410)의 방향 0도, OFS 모듈(420)의 방향 -90도를 가지는 상태일 수 있고, 그에 따라 제1 구동 모터(430), 제2 구동 모터(440), 제3 구동 모터(450)의 구동 각도 역시 0도를 가지는 상태일 수 있다.
| 구분 | 방향 (상태) | 구분 | 방향 (구동 각도) |
| 기체 | 0도 | 제1 방향 구동 모터 | 0도 |
| 카메라 | 0도 | 제2 방향 구동 모터 | 0도 |
| OFS 모듈 | -90도 | 제3 방향 구동 모터 | 0도 |
도 4b에 도시한 바와 같이, 다양한 실시 예들에서 무인 전자 장치(500)는 수평을 유지하면서 호버링 상태에 있을 때, OFS 모듈(520)의 방향은 지면을 향할 수 있다. 예를 들면, 아래 <표 2>와 같이 무인 전자 장치(500)의 방향 0도, 카메라(510)의 방향 0도, OFS 모듈(520)의 방향 -90도를 가지는 상태일 수 있고, 그에 따라 제1 구동 모터(530), 제2 구동 모터(540), 제3 구동 모터(550), 제4 구동 모터(560)의 구동 각도 역시 0도를 가지는 상태일 수 있다.
| 구분 | 방향 (상태) | 구분 (모터) | 방향 (구동 각도) |
| 기체 | 0도 | 제1 방향 구동 모터 | 0도 |
| 카메라 | 0도 | 제2 방향 구동 모터 | 0도 |
| OFS 모듈 | -90도 | 제3 방향 구동 모터 | 0도 |
| 제4 방향 구동 모터 | 0도 |
도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 무인 전자 장치(400, 500)는 비행 상태(예: 전진 비행)일 때, 무인 전자 장치(400)의 전면이 아래로 기울어질 수 있다.
이러한 상황에서, 기존 방식에 따른 무인 전자 장치(400)의 경우, OFS 모듈(420)과 짐벌(470)의 방향은 무인 전자 장치(400)가 기울어지는 정도에 대응하여 기울어지게 된다. 짐벌(470)의 기울기 변화 시 카메라(410)의 수평을 유지하기 위해 제1 구동 모터(430)가 짐벌(470)이 기울어지는 반대 방향(역방향)으로 카메라(410)의 기울기 각도(예: -20도)에 대응하는 구동 각도(예: +20도)로 회전할 수 있다. 이의 예시가 아래 <표 3>에 개시된다.
| 구분 | 방향 (상태) | 구분 | 방향 (구동 각도) |
| 기체 | -20도 | 제1 방향 구동 모터 | +20도 |
| 카메라 | 0도 | 제2 방향 구동 모터 | 0도 |
| OFS 모듈 | -110도 | 제3 방향 구동 모터 | 0도 |
반면, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치(500)의 경우, 짐벌(570)의 방향만 무인 전자 장치(500)가 기울어지는 정도에 대응하여 기울어지고, 짐벌(570)에 구비된 카메라(510)와 OFS 모듈(520)은 수평을 유지할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제1 구동 모터(530)가 짐벌(570)이 기울어지는 반대 방향(역방향)으로 카메라(510)의 기울기 각도(예: -20도)에 대응하는 구동 각도(예: +20도)로 회전하여, 제1 구동 모터(530)에 형성되는 카메라(510)와 OFS 모듈(520)의 수평을 유지할 수 있다. 이의 예시가 아래 <표 4>에 개시된다. 예를 들면, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치(500)는 OFS 모듈(520)을 짐벌(570)에 구비하여, 무인 전자 장치(500)의 비행 시, 무인 전자 장치(500)가 기울어져도 OFS 모듈(520)의 수평을 유지할 수 있으며, 지면의 특징점 변화를 정확하게 촬영 및 인지하도록 할 수 있다.
| 구분 | 방향 (상태) | 구분 (모터) | 방향 (구동 각도) |
| 기체 | -20도 | 제1 방향 구동 모터 | +20도 |
| 카메라 | 0도 | 제2 방향 구동 모터 | 0도 |
| OFS 모듈 | -90도 | 제3 방향 구동 모터 | 0도 |
| 제4 방향 구동 모터 | 0도 |
도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 무인 전자 장치(400, 500)는 사용자의 촬영 구도 조작에 의해 카메라(410, 510)의 방향을 변경할 수 있다. 예를 들면, 사용자는 무인 전자 장치(400, 500)와 통신이 설정된 다른 전자 장치(예: 스마트폰, 태블릿 PC, 원격 조정기 등)를 조작하여 카메라(410, 510)의 촬영 구도를 변경하도록 조작할 수 있다. 다른 전자 장치는 사용자 조작에 대응하여 카메라(410, 510)를 제어하기 위한 제어 신호를 무인 전자 장치(400, 500)에 전송할 수 있고, 무인 전자 장치(400, 500)는 제어 신호에 대응하여 카메라(410, 510)의 방향을 해당 구도에 맞도록 조정(변경)할 수 있다. 또는 무인 전자 장치(400, 500)는 설정된 특정 위치에서 설정된 촬영 구도를 위해 카메라(410, 510)를 자동으로 조정(변경)할 수도 있다.
이러한 상황에서, 기존 방식에 따른 무인 전자 장치(400)의 경우, 수평을 유지하면서 아래 <표 5>와 같이, 무인 전자 장치(400)의 방향 0도, 카메라(410)의 방향 -20도, OFS 모듈(420)의 방향 -90도를 가지는 상태일 수 있고, 그에 따라 제1 구동 모터(430)의 구동 각도 -20도, 제2 구동 모터(440)의 구동 각도 0도, 제3 구동 모터(450)의 구동 각도 0도를 가지는 상태일 수 있다.
| 구분 | 방향 (상태) | 구분 | 방향 (구동 각도) |
| 기체 | 0도 | 제1 방향 구동 모터 | -20도 |
| 카메라 | -20도 | 제2 방향 구동 모터 | 0도 |
| OFS 모듈 | -90도 | 제3 방향 구동 모터 | 0도 |
이에 반해, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치(500)의 경우, 제4 구동 모터(560)가 카메라(510)가 회전되는(예: 제1 구동 모터(530)가 회전되는) 반대 방향(역방향)으로 회전 각도(예: 제1 구동 모터(530)의 구동 각도(예: -20도))에 대응하는 구동 각도(역 구동 각도(예: +20도))로 회전하여 OFS 모듈(520)의 수평을 유지할 수 있다. 이의 예시가 아래 <표 6>에 개시된다. 예를 들면, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치(500)는 OFS 모듈(520)을 짐벌(570)에 형성하고, OFS 모듈(520)의 수평을 유지하기 위한 수평유지기구(예: 제4 구동 모터(560))를 구비하여, 무인 전자 장치(500)의 비행, 촬영 또는 호버링 시, 무인 전자 장치(500)가 기울어져도 OFS 모듈(520)의 수평을 유지할 수 있으며, 지면의 특징점 변화를 정확하게 촬영 및 인지하도록 할 수 있다.
| 구분 | 방향 (상태) | 구분 (모터) | 방향 (구동 각도) |
| 기체 | 0도 | 제1 방향 구동 모터 | -20도 |
| 카메라 | -20도 | 제2 방향 구동 모터 | 0도 |
| OFS 모듈 | -90도 | 제3 방향 구동 모터 | 0도 |
| 제4 방향 구동 모터 | +20도 |
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, 무인 전자 장치(700)는, 예를 들면, 기체(본체)(710), 짐벌(720), 제1 카메라(750)(이하, 카메라(750)), 제2 카메라(770)(이하, OFS 모듈(770))을 포함할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시 예들에서 무인 전자 장치(700)는 도 7에 도시된 구성들이 필수적인 것은 아니어서, 도 7에 도시된 구성들보다 많은 구성들(예: 프로펠러, 장애물 감지 센서, 고도 센서, 통신 모듈, 메모리, GPS 모듈 등)을 포함하거나, 또는 그보다 적은 구성들을 포함하는 것으로 구현될 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 기체(710)는 제1 프로세서(예: AP)(715), 제1 전동 모터(711), 제2 전동 모터(712), 제3 전동 모터(713), 제4 전동 모터(714)를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서는 무인 전자 장치(710)가 4개의 프로펠러(예: 도 3에 도시된 프로펠러(311, 312, 313, 314))로 구성된 것을 예시로 한다. 다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치(710)는 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 구동하기 위한, 프로펠러(311, 312, 313, 314) 각각에 대응되는 전동 모터(711, 712, 713, 714)를 포함할 수 있다.
제1 프로세서(715)는 프로펠러(311, 312, 313, 314))를 회전시키기 위한 제어 데이터를 출력할 수 있다. 예를 들면, 제1 프로세서(715)는 영상 촬영 위치 정보 또는 비행 경로 정보 등에 기반하여 각 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 조정하기 위한 출력에 대응되는 모터 제어 데이터를 구동 신호로 변환하여 전동 모터(711, 712, 713, 714)에 출력할 수 있다.
한 실시 예에 따라, 제1 프로세서(715)는 무인 전자 장치(700)의 공중 부양, 이동, 회전, 호버링, 촬영 등 무인 전자 장치(700)의 비행에 관련된 동작을 처리할 수 있다. 제1 프로세서(710)는 무선 통신 연결된 다른 전자 장치(예: 스마트폰, 태블릿 PC, 원격 조정기 등)로부터 수신된 제어 신호에 기반하여 비행 기능을 제어하거나, 또는 메모리(미도시)에 설정된 설정 정보에 기반하여 비행 기능을 자동으로 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제1 프로세서(715)는 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 동작하여, 무인 전자 장치(700)가 설정되는 또는 조정되는 특정 위치(예: 촬영 위치 또는 타겟 포인트)로 이동하여 고정되도록 동작할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 무인 전자 장치(700)의 동작(예: 무인 전자 장치(700)의 비행 동력 장치(예: 프로펠러(311, 312, 313, 314))를 동작)시키는 방법은 다양하게 구현될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제1 프로세서(715)는 무인 전자 장치(700)와 무선으로 연결된 다른 전자 장치로부터 수신된 무선 신호(예: 제어 신호)에 기반하여 무인 전자 장치(700)의 상태를 턴-온(turn-on) 할 수 있다. 또는 제1 프로세서(715)는 무인 전자 장치(700)의 센서 모듈로부터 입력되는 센싱 정보에 기반하여 무인 전자 장치(700)의 상태를 턴-온 할 수 있다. 제1 프로세서(715)는 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 구동시키는 전동 모터(711, 712, 713, 714)로부터 발생되는 전류를 감지하여 무인 전자 장치(700)의 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 동작시킬 수 있다. 예를 들면, 제1 프로세서(715)는 다른 전자 장치의 제어 신호에 반응하여 동작할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제1 프로세서(715)는 다른 전자 장치의 제어 신호에 따라 전동 모터(711, 712, 713, 714)를 구동하여 프로펠러(311, 312, 313, 314)를 동작하여 무인 전자 장치(700)의 비행을 제어할 수 있다.
제1 프로세서(715)는 무인 전자 장치(700)의 동작을 개시할 때 카메라(750)와 OFS 모듈(770)을 턴-온 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따라, 제1 프로세서(715)는 무인 전자 장치(700)의 촬영에 관련된 동작을 처리할 수 있다. 예를 들면, 제1 프로세서(715)는 사용자가 의도하는 영상 촬영에 관련된 동작을 처리할 수 있다. 예를 들면, 제1 프로세서(715)는 무선 통신 연결된 다른 전자 장치로부터 카메라(750)의 제어에 관련된 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호에 기반하여 카메라(750)를 조정(예: 피치 축 회전 조정 등)하여 촬영 기능을 제어할 수 있다.
한 실시 예에 따라, 제1 프로세서(715)는 OFS 모듈(770)의 제어에 관련된 동작을 처리할 수 있다. 예를 들면, 제1 프로세서(715)는 무인 전자 장치(700) 또는 카메라(750)의 기울기 변화를 판단할 수 있다. 제1 프로세서(715)는 기울기 변화를 검출할 시, 변화된 기울기에 대응하여, OFS 모듈(770)이 지면과 수평을 고정적으로 유지하도록 제어할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제1 프로세서(715)의 처리(또는 제어) 동작은 후술하는 도면들을 참조하여 구체적으로 설명된다.
제1 전동 모터(711), 제2 전동 모터(712), 제3 전동 모터(713), 제4 전동 모터(714)는 각각 대응되는 구동 신호에 기반하여 대응되는 프로펠러(311, 312, 313, 314)의 회전을 제어할 수 있다.
다양한 실시 예들에서, 짐벌(730)은 센서(731), 제2 프로세서(732), 모터 구동부(733), 제1 구동 모터(741)(예: 피치(pitch) 구동 모터), 제2 구동 모터(742)(예: 롤(roll) 구동 모터), 제3 구동 모터(743)(예: 요(yaw) 구동 모터), 카메라(750), 제4 구동 모터(760)(예: 피치 구동 모터), OFS 모듈(770)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 짐벌(730)은 무인 전자 장치(700)의 기체에 마운트(mount) 될 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 짐벌(720)은 기체(710)에 형성된 장착홈(또는 체결부재)에 설치되어 외측면에 카메라(750)를 고정 장착할 수 있다. 예를 들면, 짐벌(720)은 기체(710)를 관통하여 설치된 지지축에 의해 무인 전자 장치(700)의 기체(710)와 연결될 수 있다. 짐벌(730)은 일단이 기체(710)에 회전 가능하도록 연결되고, 타단(예: 외측면)에 카메라(750)가 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 짐벌(750)은 카메라(750)의 회전에 대향하여 회전 가능하도록 OFS 모듈(770)을 연결할 수 있다.
센서(731)는, 예를 들면, 9축 센서를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 센서(731)는 가속도 센서와 자이로 센서를 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따라, 카메라(750)는 무인 전자 장치(700)의 움직임에 영향을 받을 수 있다. 짐벌(730)은 무인 전자 장치(700)의 움직임에 관계없이 카메라(750)를 일정한 기울기(예: 수평)로 유지할 수 있도록 하여 안정적인 영상을 촬영하도록 할 수 있다. 예를 들어, 짐벌(730)의 동작을 살펴보면, 제2 프로세서(732)는 센서(731)(예: 자이로 센서 및 가속도 센서)의 측정 값을 분석하여 무인 전자 장치(700)의 움직임을 인식할 수 있다. 제2 프로세서(732)는 무인 전자 장치(700)의 움직임에 따른 보상 데이터를 생성할 수 있다. 보상 데이터는, 예를 들면, 카메라(750)의 롤(roll)(예: x축에 대한 회전), 피치(pitch)(예: y축에 대한 회전) 또는 요(yaw)(예: z축에 대한 회전)의 적어도 일부를 제어하기 위한 데이터일 수 있다. 예를 들어, 짐벌(730)은 롤 보상 데이터를 모터 구동부(733)에 전달할 수 있으며, 모터 구동부(733)는 롤 보상 데이터를 모터 구동 신호로 변환하여 롤 구동 모터(예: 제2 구동 모터(742))에 전달할 수 있다. 다른 예를 들어, 짐벌(730)은 피치 보상 데이터를 모터 구동부(733)에 전달할 수 있으며, 모터 구동부(733)는 피치 보상 데이터를 모터 구동 신호로 변환하여 피치 구동 모터(예: 제1 구동 모터(741)에 전달할 수 있다.
제2 프로세서(732)는, 예를 들면, MCU(micro controller unit) 또는 MPU(microprocessor unit) 등을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 제2 프로세서(732)는 센서(731)의 센서 정보(예: 자세 측정 값)에 기초하여 짐벌(730)의 자세 유지에 관련된 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 전술한 바와 같이, 제2 프로세서(732)는 센서(731)의 측정 값을 분석하여 무인 전자 장치(700)의 움직임에 따른 보상 데이터를 생성할 수 있다. 제2 프로세서(732)는 보상 데이터에 기초하여, 짐벌(730)의 x축에 대한 회전, y축에 대한 회전 및/또는 z축에 대한 회전의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제2 프로세서(732)는 보상 데이터를 모터 구동부(733)에 전달할 수 있으며, 모터 구동부(733)에 의해 보상 데이터에 대응하는 모터 구동 신호로 변환하여 해당 구동 모터(741, 742, 743, 760)에 전달할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제2 프로세서(732)는, 센서(731)의 센서 정보에 기초하여, 무인 전자 장치(700), 짐벌(730) 또는 카메라(750)의 적어도 하나에 의한 기울기 변화를 판단할 수 있고, 기울기 변화에 대응하여 OFS 모듈(770)의 자세 유지에 관련된 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제2 프로세서(732)는 센서(731)에 의한 센서 정보를 통해 제1 구동 모터(741), 제2 구동 모터(742), 제3 구동 모터(743), 제4 구동 모터(760)를 조정할 수 있다. 한 실시 예에 따라, 제2 프로세서(732)는 카메라(750)가 정방향을 향하도록 제1 구동 모터(741), 제2 구동 모터(742), 제3 구동 모터(743)를 조정하고, OFS 모듈(770)이 지면을 향하도록, 예를 들면, 수평을 유지하도록 제4 구동 모터(760)을 조정할 수 있다.
제2 프로세서(732)는 보상 데이터를 모터 구동부(733)에 전달할 수 있으며, 모터 구동부(733)에 의해 보상 데이터에 대응하는 모터 구동 신호로 변환하여 제4 구동 모터(760)에 전달할 수 있다.
예를 들면, 제2 프로세서(732)는 무인 전자 장치(700)의 기체에 의한 기울기 변화를 감지할 시, 짐벌(730)의 수평 유지에 대응하여 OFS 모듈(770)의 수평을 유지할 수 있다. 한 실시 예에 따라, 제2 프로세서(732)는 도 5b의 예시와 같이, 제2 구동 모터(742)를 보상 데이터에 대응하게 회전하여 카메라(750)와 OFS 모듈(770)의 자세를 유지할 수 있다.
다른 예를 들면, 제2 프로세서(732)는 도 6b의 예시와 같이, 카메라(750)에 의한 기울기 변화를 감지할 시, 카메라(750)가 회전되는(예: 제1 구동 모터(741)가 회전되는) 반대 방향(역방향)으로, 카메라(750)의 회전 각도(예: 제1 구동 모터(741)의 구동 각도)에 대응하는 구동 각도만큼 제4 구동 모터(760)를 회전하도록 제어하여, OFS 모듈(770)의 수평을 유지할 수 있다. 한 실시 예에 따라, 제2 프로세서(732)는 피치 보상 데이터를 모터 구동부(733)에 전달할 수 있으며, 모터 구동부(733)는 피치 보상 데이터를 모터 구동 신호로 변환하여 제4 구동 모터(760)에 전달할 수 있다. 예를 들면, 제2 프로세서(732)는 카메라(760)의 회전(예: 피치)을 상쇄시켜 OFS 모듈(770)을 정립 상태로 안정화시킬 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 사용자가 다른 전자 장치를 이용하여 카메라(750)의 구도 변경을 위해 피치 축의 회전을 조정하는 경우, 제1 프로세서(715)를 통해 피치 각도 제어 신호가 짐벌(730)의 제2 프로세서(732)에 전달될 수 있다. 제2 프로세서(732)는 센서(7321)의 센서 정보를 확인하고, 제어 신호와 센서 정보에 적어도 일부에 기초하여 카메라(750)의 피치 각도를 제1 구동 모터(741)를 이용하여 조정할 수 있다. 여기서, 제2 프로세서(732)는 OFS 모듈(770)이 카메라(750)의 피치 각도 변화에 영향을 받지 않고 지면을 향할 수 있도록(예: OFS 모듈(770)이 수평을 유지하도록), 제4 구동 모터(760)를 이용하여 조정할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제2 프로세서(732)는, OFS 모듈(770)로부터 입력 영상을 수신하고, 수신된 입력 영상으로부터 지면의 특징점의 변화 여부를 판단할 수 있다.
모터 구동부(733)는, 예를 들면, 모터 드라이버 IC를 포함할 수 있다. 모터 구동부(733)는 제2 프로세서(732)로부터 출력되는 모터 제어 데이터(예: 보상 데이터)를 구동 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 예를 들면, 모터 구동부(733)는 제1 구동 모터(741), 제2 구동 모터(742), 제3 구동 모터(743) 또는 제4 구동 모터(760)의 적어도 하나에 대응되는 구동 신호를 변환하여, 대응되는 구동 모터(741, 742, 743, 744)에 출력할 수 있다.
제1 구동 모터(741), 제2 구동 모터(742), 제3 구동 모터(743)는 각각 대응되는 구동 신호에 기반하여, 짐벌(730)의 움직임에 따라 카메라(760)의 x축, y축 또는 z축(예: 롤, 피치, 요)에 대한 회전을 수행할 수 있다.
카메라(750)는, 예를 들면, 도 1의 카메라 모듈(291)을 포함할 수 있다. 카메라(750)는 촬영 모드에서 촬영 동작을 수행할 수 있다. 카메라(750)는 제1 프로세서(715)(또는 제2 프로세서(732))에서 출력되는 구도 정보 및/또는 카메라 제어 정보에 기반하여 카메라 렌즈의 상하좌우 각도를 조절하여 피사체와의 구도 및/또는 카메라 앵글(촬영 각도)을 조절할 수 있다. 카메라(750)는 무인 전자 장치(700)의 움직임에 영향을 받을 수 있다. 짐벌(730)은 무인 전자 장치(700)의 움직임에 관계없이 카메라(750)를 일정한 기울기(예: 수평)로 유지할 수 있도록 하여 안정적인 영상을 촬영하도록 지원할 수 있다.
제4 구동 모터(760)는 모터 구동부(733)의 구동 신호에 기반하여, 무인 전자 장치(700), 짐벌(730) 또는 카메라(750)의 움직임(예: 기울기 변화)에 따라 회전하여, 기울기 변화에 관계없이 OFS 모듈(770)을 일정한 기울기(예: 수평, -90도)를 유지하도록 할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제4 구동 모터(760)는 기울기 변화에 따라 피치를 보상할 수 있다. 예를 들면, 제4 구동 모터(7601)는 제1 구동 모터(741)의 회전(예: 피치)을 상쇄시켜 OFS 모듈(770)을 정립 상태로 안정화할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 제4 구동 모터(760)는 제1 구동 모터(741)에 따른 피치 축 선상이 연장되는 축에 독립적으로 구성될 수 있다.
OFS 모듈(770)은, 예를 들면, 도 1의 카메라 모듈(291)을 포함할 수 있다. OFS 모듈(770)은 무인 전자 장치(700)의 움직임에 관계없이 일정한 기울기(예: 수평, -90도)로 유지하여 안정적인 영상(예: 특징점)을 촬영할 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈(770)은 기울기 변화에 관계없이 제4 구동 모터(760)에 의해 지면과 수평이 되는 각도(예: -90도)를 유지할 수 있다. OFS 모듈(770)은 지면과 수평을 유지하는 상태에서 지면의 특징점을 입력 영상으로 촬영하여, 제2 프로세서(732)에 전달할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 짐벌(gimbal), 영상 촬영을 위한 제1 카메라, 지면의 특징점을 입력 영상으로 검출하는 제2 카메라, 전자 장치의 움직임을 검출하도록 설정된 적어도 하나의 센서, 상기 전자 장치의 비행에 관련된 추력을 위한 제1 모터, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 구동하는 제2 모터, 및 상기 제1 카메라, 상기 제2 카메라, 상기 적어도 하나의 센서, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치가 호버링 동작 중에, 상기 센서에 의해 상기 전자 장치의 기울기 변화를 검출하고, 상기 기울기 변화에 대응하여 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하고, 상기 제2 카메라의 입력 영상에 기초하여 특징점의 변화 여부를 판단하고, 상기 특징점의 변화가 없는 경우, 상기 전자 장치의 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하고, 상기 특징점의 변화가 있는 경우, 상기 전자 장치의 이동 이전의 위치로 이동 및 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하는 것을 포함하고, 상기 기울기 보정 시, 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하는 것을 제어하도록 구성할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 제2 카메라는 OFS 모듈을 포함하도록 구성할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 제1 모터는 상기 전자 장치에 구비되는 프로펠러를 동작하기 위한 전동 모터를 포함하고, 및 상기 제2 모터는 상기 전자 장치의 동요에 상관없이 상기 전자 장치를 정립 상태로 유지하기 위한 구동 모터를 포함하도록 구성할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 구동 모터는, 상기 제1 카메라의 수평을 유지하고, 상기 제1 카메라 제어에 대응하여 상기 제1 카메라의 회전 각도를 조정하기 위한 제1 구동 모터, 및 상기 제2 카메라의 수평을 유지하기 위한 제2 구동 모터를 포함하고, 상기 제2 구동 모터는, 상기 제1 구동 모터의 회전 축 선상으로 연장되는 위치에 형성하도록 구성할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 프로세서는, 상기 제1 구동 모터를 이용하여 상기 제1 카메라를 회전할 때, 상기 제2 구동 모터를 이용하여 상기 제1 카메라의 회전만큼 상기 제2 카메라의 회전을 상쇄시키도록 구성할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 프로세서는, 상기 제1 카메라의 회전을 위해 상기 제1 구동 모터를 조정할 때, 상기 제2 구동 모터를 상기 제1 구동 모터가 회전하는 반대 방향으로, 상기 제1 구동 모터가 회전하는 각도만큼 회전하여, 상기 제2 카메라의 수평을 유지하도록 구성할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치의 기울기 변화와 기준 위치의 변화를 감지하고, 상기 기준 위치의 변화 감지에 응답하여 기준 특징점을 추적하고, 상기 추적 결과에 기반하여 상기 전자 장치의 이동 위치를 결정하고, 상기 결정된 이동 위치에 대응하는 추력 결정 및 상기 결정된 추력에 기반하여 상기 전동 모터를 제어하고, 상기 전동 모터에 기반하여 상기 프로펠러를 동작하고 상기 결정된 이동 위치로 상기 전자 장치를 이동하고, 및 상기 결정된 이동 위치에 도달을 감지하면, 상기 구동 모터를 제어하여 상기 변화된 기울기를 보정한 후 호버링을 유지하도록 구성할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 프로세서는, 상기 제2 카메라의 입력 영상에 기반하여 상기 기준 특징점을 인식하고, 상기 기준 특징점에 기초하여 상기 전자 장치의 위치 변화 여부를 판단하도록 구성할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 프로세서는, 상기 전자 장치의 비행 동작 중에 상기 센서에 의한 센서 정보를 기반으로 상기 제1 구동 모터를 제어하여 상기 제1 카메라의 정방향 유지를 제어하고, 상기 전자 장치의 비행 동작 중에 상기 제2 구동 모터를 제어하여 상기 제2 카메라의 수평 유지를 제어하고, 상기 제1 카메라 제어를 감지하면, 상기 제1 구동 모터를 제어하여 상기 제1 카메라의 피치(pitch) 축 회전을 제어하고, 및 상기 제1 카메라의 피치 축 회전에 대향하여, 상기 제2 구동 모터를 제어하여 상기 제2 카메라의 수평을 유지하도록 구성할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 프로세서는, 상기 제1 카메라의 피치 각도 제어를 위한 제어 신호를 생성하고, 상기 센서에 의한 센서 정보를 확인하고, 상기 제어 신호와 상기 센서 정보에 적어도 일부 기반하여 상기 제1 카메라를 위한 상기 제1 구동 모터를 제어하고, 상기 제1 구동 모터의 회전에 대향하여 상기 제2 카메라를 위한 상기 제2 구동 모터의 보상 데이터를 생성하고, 및 상기 보상 데이터에 기반하여 상기 제2 구동 모터를 상기 제1 구동 모터의 회전 방향과 반대 방향으로 회전을 제어하도록 설정되고, 상기 보상 데이터는, 상기 제1 구동 모터의 회전을 상쇄시키도록, 상기 제1 구동 모터의 회전 각도에 대응하는 반대 회전 각도로 설정하도록 구성할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 프로세서는 상기 전자 장치의 비행에 관련된 동작을 처리하도록 설정된 제1 프로세서, 및 상기 짐벌에 의한 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라의 정립 상태를 유지하도록 설정된 제2 프로세서를 포함하도록 구성할 수 있다.
이하에서, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 동작 방법 및 장치에 대하여 살펴보기로 한다. 하지만, 본 발명의 다양한 실시 예들이 하기에서 기술하는 내용에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니므로, 하기의 실시 예에 의거하여 다양한 실시 예들에 적용할 수 있음에 유의하여야 한다. 이하에서 설명되는 본 발명의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 발명의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 발명의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 무인 전자 장치의 동작을 제어하는 프로세서가 도 2에 도시된 프로세서(210)인 것을 예시로 설명하지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 다양한 실시 예들에서, 프로세서는 하나 또는 그 이상의 프로세서들(예: 도 7의 제1 프로세서(715), 제2 프로세서(732))를 포함할 수 있고, 다양한 실시 예들에 따른 다양한 동작을 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따라, 제1 프로세서(715)는 무인 전자 장치의 비행에 관련된 동작을 처리할 수 있고, 제2 프로세서(732)는 짐벌(730)에 의한 카메라(750)와 OFS 모듈(770)의 정립 상태를 유지하는 것에 관련된 동작을 처리할 수 있다. 한 실시 예에 따라, 제1 프로세서(715)는 제2 프로세서(732)의 기능을 포함할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 동작 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 동작 801에서, 프로세서(210)는 다른 전자 장치(예: 스마트폰, 태블릿 PC, 원격 조정기 등)로부터 동작 제어 신호를 수신할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따라, 무인 전자 장치는 다른 전자 장치와 무선 통신에 기반하여 연결(예: 페어링)된 상태이거나, 연결 요청에 의해 연결 동작을 수행할 수 있다. 무인 전자 장치는 다른 전자 장치로부터의 신호를 수신할 수 있는 스탠바이(standby) 상태에서 동작 제어 신호 수신을 감지할 수 있다.
동작 803에서, 프로세서(210)는 동작 제어 신호에 대응하여, 무인 전자 장치의 동작 개시를 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 무인 전자 장치의 이륙(예: 수직 상승 또는 일정 위치 및 높이로 이동 등), 정지(예: 호버링) 및 이동 등의 비행과 관련된 동작을 처리할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 프로세서(210)는 다른 전자 장치와 연결(예: 페어링) 시점 또는 동작 제어 신호를 수신하는 시점에, 병렬적으로 또는 순차적으로 카메라(750)와 OFS 모듈(770)을 구동(예: 턴-온) 할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 카메라(750)와 OFS 모듈(770)은 사용자의 의도된 제어에 따라 턴-온 할 수도 있다.
동작 805에서, 프로세서(210)는 무인 전자 장치의 비행 중에, 기울기 변화를 감지할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는, 전술한 바와 같이, 무인 전자 장치 또는 카메라(750)의 기울기가 변화되는 상태를 감지할 수 있다.
동작 807에서, 프로세서(210)는 기울기 변화에 대응하여 OFS 모듈(770)의 회전 여부를 결정할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 기울기 변화가 무인 전자 장치의 기체에 의한 제1 기울기 변화(예: 도 5b 참조)인지, 또는 카메라(750)에 의한 제2 기울기 변화(예: 도 6b 참조)인지 여부를 판단할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 프로세서(210)는 제1 기울기 변화를 감지할 시 OFS 모듈(770)의 기울기 변화가 없는 것으로 판단하고, OFS 모듈(770)이 회전되지 않는 것으로 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 제1 기울기 변화에 따라 제1 구동 모터, 제2 구동 모터, 제3 구동 모터를 통해 촬영용 카메라(750)의 수평을 유지하도록 할 수 있고, 결과적으로, OFS 모듈(770) 역시 자동으로 수평이 유지될 수 있다. 다만, 다양한 실시 예들에서는, 제1 구동 모터(741)에 의한 카메라(750)의 조정이 있는 경우, 예를 들면, 피치 축에 의한 조정이 있는 경우, 제2 기울기 변화인 것으로 감지할 수 있고, OFS 모듈(770)의 기울기 변화가 있는 것으로 판단할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 프로세서(210)는 제2 기울기 변화를 감지할 시 OFS 모듈(770)의 기울기 변화가 있는 것으로 판단하고, OFS 모듈(770)이 회전되는 것으로 결정할 수 있다.
동작 809에서, 프로세서(210)는 기울기 변화에 대응하는 보상 데이터를 생성할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 카메라(750)에 의한 제2 기울기 변화를 감지할 시, 카메라(760)가 회전되는(예: 제1 구동 모터(741)가 회전되는) 반대 방향(역방향)으로, 카메라(750)의 회전 각도(예: 제1 구동 모터(741)의 구동 각도)에 대응하는 구동 각도만큼 제4 구동 모터(760)를 회전하도록 하는 보상 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 카메라(750)가 회전되는 각도를 상쇄하기 위한 보상 데이터(반대 각도)를 생성할 수 있다. 다른 한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 무인 전자 장치의 기체에 의한 제1 기울기 변화를 감지할 시, 짐벌(730)의 수평 유지에 대응하여 OFS 모듈(770)의 수평을 유지할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 제2 구동 모터(742)를 보상 데이터에 대응하게 회전하여 카메라(750)와 OFS 모듈(770)의 자세를 유지할 수 있다.
동작 811에서, 프로세서(210)는 보상 데이터에 기반하여 구동 모터를 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 피치 보상 데이터에 대응하는 구동 신호를 제4 구동 모터(760)에 전달할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 카메라(760)의 회전(예: 피치)을 상쇄시켜 OFS 모듈(770)을 정립 상태로 안정화시킬 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 비행을 제어하는 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면이다.
도 9는 다양한 실시 예들에서 무인 전자 장치가 호버링 상태에서 외부 요소(예: 외력 또는 외풍 등)에 의해 기울기 변화가 발생하고, 이후 기울기 변화에 따라 이동된 위치를 원래의 위치로 복귀하여 호버링 상태를 유지하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 다양한 실시 예들에서, 도 9는 기존 방식에서 무인 전자 장치(900)의 동작을 나타낼 수 있다.
도 9를 참조하면, 예시 <901>은 무인 전자 장치(900)가 호버링 상태에 존재하는 예를 나타낸다. 예를 들면, 무인 전자 장치(900)는 제1 위치(P1)에 존재하고, 수평(예: 기울기 각도 0도) 상태인 경우를 나타낼 수 있다. 여기서, 무인 전자 장치(900)의 제1 위치(P1)에서 지면의 실제 특징점의 위치는 제1 특징점(S1)일 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈에 의해 호버링 유지를 위한 인식 대상이 되는 특징점의 위치가 제1 특징점(S1)일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무인 전자 장치(900)는 호버링 상태에서 OFS 모듈에 의해 지면의 제1 특징점(S1)을 촬영 및 인식할 수 있다. 예시 <950>은, 설명의 편의를 위해 OFS 모듈에 의해 촬영된 입력 영상(예: 인식 특징점)을 나타낼 수 있다.
예시 <902>는 무인 전자 장치(900)가 호버링 상태에서 외부 요소(예: 외풍 등)의 발생으로 인해 기울기가 변화되는 예를 나타낸다. 예를 들면, 예시 <902>에서, 무인 전자 장치(900)는 제1 위치(P1)에서 외부 요소로 인해 특정 기울기(θ)만큼 기울어질 수 있다. 여기서, 기존 방식의 무인 전자 장치(900)의 경우, 무인 전자 장치(900)의 변화된 특정 기울기(θ)에 따라 OFS 모듈 역시 특정 기울기(θ)만큼 기울어지게 된다. 따라서 무인 전자 장치(900)의 제1 위치(P1)에서 지면의 실제 특징점의 위치는 제1 특징점(S1)인 반면, OFS 모듈이 특정 기울기(θ)만큼 기울어져서 촬영하게 되므로, 제1 특징점(S1)의 위치가 변화된 것으로 인식할 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈의 입력 영상(950)에서는 호버링 유지를 위한 기준 특징점이 제1 특징점(S1)의 위치에서 제2 특징점(S2)의 위치로 이동된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치(900)가 이동된 것으로 판단할 수 있다.
무인 전자 장치(900)는 특징점이 변경된 것으로 판단하면, 기준 특징점인 초기의 제1 특징점(S1)의 위치로 복원(또는 제1 특징점(S1)을 인식)하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치(900)는 실제 제1 위치(P1)가 고정되어 있으나, 입력 영상(950)을 통해 특징점의 변경을 판단함으로 인하여, 특징점의 변화 거리(예: S1 -> S2)만큼 이동 비행을 결정할 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈에서 인식하는 인식 특징점의 위치는 제2 특징점(S2)가 될 수 있다.
예시 <903>은 무인 전자 장치(900)가 이동 비행 결정에 대응하여 특징점 변화 거리(예: S1 -> S2)만큼 위치를 이동(예: 제1 위치(P1) -> 제2 위치(P2))하는 예를 나타낸다. 예를 들면, 무인 전자 장치(900)는 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)로 이동할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치(900)는 OFS 모듈에서 촬영된 입력 영상(950)에서 제2 특징점(S2)이 인식되는 제2 위치(P2)까지 이동할 수 있다. 따라서 무인 전자 장치(900)는 OFS 모듈의 입력 영상(950)에서 최초의 제1 특징점(S1)이 인식될 시 정상 위치로 돌아온 것으로 판단할 수 있다.
예시 <904>는 무인 전자 장치(900)가 특정 기울기(θ)에서 수평을 유지하기 위한 보정 동작에 의해 수평 상태로 전환하는 예를 나타낸다. 예를 들면, 예시 <904>에서, 무인 전자 장치(900)는 제2 위치(P2)에서 특정 기울기(θ)만큼 기울기를 보정하여 수평(예: 기울기 각도 0도) 상태로 전환할 수 있다. 이때, 무인 전자 장치(900)의 기울기 보정에 따라, 즉, 수평 전환에 따라 OFS 모듈 역시 수평 상태로 전환될 수 있다. 따라서 지면의 실제 특징점의 위치는 제1 특징점(S1)인 반면, OFS 모듈에 의해서는 다른 특징점(예: 제2 특징점(S2))이 촬영되고, 기준 특징점인 제1 특징점(S1)의 위치가 변화된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈의 입력 영상(950)에서는 호버링 유지를 위한 기준 특징점이 제1 특징점(S1)의 위치에서 제3 특징점(S3)의 위치로 이동된 것으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치(900)가 이동된 것으로 판단할 수 있다.
무인 전자 장치(900)는 특징점이 변경된 것으로 판단하면, 기준 특징점인 초기의 제1 특징점(S1)의 위치로 복원(또는 제1 특징점(S1)을 인식)하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치(900)는 입력 영상(950)을 통해 특징점의 변경을 판단함으로 인하여, 특징점 변화 거리(예: S1 -> S3)만큼 이동 비행을 결정할 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈에서 인식하는 인식 특징점의 위치는 제3 특징점(S3)이 될 수 있다.
예시 <905>는 무인 전자 장치(900)가 이동 비행 결정에 대응하여 특징점 변화 거리(예: S1 -> S3)만큼 위치를 이동(예: 제2 위치(P2) -> 제1 위치(P1))하는 예를 나타낸다. 예를 들면, 무인 전자 장치(900)는 제2 위치(P2)에서 제1 위치(P1)로 이동할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치(900)는 OFS 모듈에 의한 입력 영상(950)에서 제1 특징점(S1)이 인식되는 제1 위치(P1)까지 이동할 수 있다. 따라서 무인 전자 장치(900)는 OFS 모듈의 입력 영상(950)에서 최초의 제1 특징점(S1)이 인식될 시 정상 위치로 돌아온 것으로 판단하고 호버링을 유지할 수 있다.
이와 같이, 기존 방식에 따른 무인 전자 장치(900)는 외부 요소(예: 외력 또는 외풍)에 의해 영향을 받게 되면, 무인 전자 장치(900)의 기체가 기울어지게 된다. 이때, 기체에 장착된 OFS 모듈도 기체와 같은 각도로 기울어지게 되어, 지면의 특징점이 마치 이동된 것처럼 인식될 수 있다. 따라서 무인 전자 장치(900)는 다시 원래의 위치로 돌아오도록 하는 비행 제어 신호를 생성하게 된다. 하지만, 무인 전자 장치(900)의 위치는 실제로 그 위치가 고정되어 있기 때문에 비행 제어 신호는 불필요한 것이 될 수 있다. 또한 무인 전자 장치(900)는 비행 제어 신호로 인하여 불필요한 비행을 수행하게 된다. 이는 아래 <표 7>의 예시와 같이 OFS 모듈에 의한 잘못된 인식으로 인해, 불필요한 위치 이동과 이를 다시 복귀하기 위한 추가 이동에 따른 불필요한 에너지 소모를 발생할 수 있다. 아래 <표 7>에서 rpm 값은 기존 방식과 다양한 실시 예들의 비교를 위한 것으로, 모터의 출력에 따라 다양한 설정 값으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 기존 방식의 무인 전자 장치(900)는 수평 유지와 불필요한 위치 이동에 필요한 출력(예: 무인 전자 장치(900)의 추력)을 위해 제1 내지 제4 전동 모터(711, 712, 713, 714)에 보다 많은 에너지로 출력을 소모해야 한다.
| 구분 (예: 도 7 구성 인용) | 호버링 시 제어 상태 | 외부 요소 발생 시 제어 상태 |
| 센서(731) | On (0도) | On (θ 기울어짐) |
| OFS 모듈(770) | 제어 On | 제어 On |
| 제1 전동 모터(711) | 10000 rpm | 13000 rpm |
| 제2 전동 모터(712) | 10000 rpm | 13000 rpm |
| 제3 전동 모터(713) | 10000 rpm | 16000 rpm |
| 제4 전동 모터(714) | 10000 rpm | 16000 rpm |
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 비행을 제어하는 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면이다.
도 10은 다양한 실시 예들에서 무인 전자 장치가 호버링 상태에서 외부 요소(예: 외력 또는 외풍 등)에 의해 기울기 변화가 발생하고, 이후 위치 이동 없이 원래의 위치에서 호버링 상태를 유지하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 다양한 실시 예들에서, 도 10은 도 9에 따른 기존 방식과 대비되는 다양한 실시 예들에서 무인 전자 장치(1000)의 동작을 나타낼 수 있다.
도 10을 참조하면, 예시 <1001>은 무인 전자 장치(1000)가 호버링 상태에 존재하는 예를 나타낸다. 예를 들면, 무인 전자 장치(1000)는 제1 위치(P1)에 존재하고, 수평(예: 기울기 각도 0도) 상태인 경우를 나타낼 수 있다. 여기서, 무인 전자 장치(1000)의 제1 위치(P1)에서 지면의 실제 특징점의 위치는 제1 특징점(S1)일 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈에 의해 호버링 유지를 위한 인식 대상이 되는 특징점의 위치가 제1 특징점(S1)일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무인 전자 장치(1000)는 호버링 상태에서 OFS 모듈에 의해 지면의 제1 특징점(S1)을 촬영 및 인식할 수 있다. 예시 <1050>은, 설명의 편의를 위해 OFS 모듈에 의해 촬영된 입력 영상(예: 인식 특징점)을 나타낼 수 있다.
예시 <1002>는 무인 전자 장치(1000)가 호버링 상태에서 외부 요소(예: 외풍 등)의 발생으로 인해 기울기가 변화되는 예를 나타낸다. 예를 들면, 예시 <1002>에서, 무인 전자 장치(1000)는 제1 위치(P1)에서 외부 요소로 인해 특정 기울기(θ)만큼 기울어질 수 있다. 여기서, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치(1000)의 경우, 무인 전자 장치(1000)의 특정 기울기(θ) 변화에 관계없이, OFS 모듈은 계속하여 지면과 수평을 유지할 수 있다. 따라서 무인 전자 장치(1000)의 경우 특정 기울기(θ)만큼의 기체에 대한 기울기 변화만 존재하고, OFS 모듈에 의해 인식하는 특징점의 변화는 없다. 따라서, 다양한 실시 예들에서, 무인 전자 장치(1000)는 전술한 도 9의 예시와 같이 특징점 변화의 오 인식으로 인한 불필요한 위치 이동을 위한 동작을 수행하지 않을 수 있다.
예를 들면, 예시 <1003>과 같이, 무인 전자 장치(1000)는 수평 유지를 위한 동작만을 수행할 수 있다. 예시 <1003>은 무인 전자 장치(1000)가 특정 기울기(θ)에서 수평을 유지하기 위한 보정 동작에 의해 수평 상태로 전환하는 예를 나타낸다. 예를 들면, 예시 <1003>에서, 무인 전자 장치(1000)는 제1 위치(P1)에서 특정 기울기(θ)만큼 기울기를 보정하여 수평(예: 기울기 각도 0도) 상태로 전환할 수 있다. 이때, 무인 전자 장치(1000)의 기울기 보정에 따라, 즉, 수평 전환에 관계없이 OFS 모듈은 수평 상태를 유지할 수 있다. 따라서 무인 전자 장치(1000)의 제1 위치(P1)에서 지면의 실제 특징점의 위치는 제1 특징점(S1)이고, OFS 모듈에서도 특징점의 변화 없이 제1 특징점(S1)을 그대로 인식할 수 있다. 이에, 무인 전자 장치(1000)는 도 9의 예시와 달리, 원 위치로 복귀하기 위한 불필요한 동작을 수행하지 않을 수 있다. 이에, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치(1000)는 도 9의 예시에 비해, 불필요한 위치 이동과 이를 다시 복귀하기 위한 추가 이동에 따른 불필요한 에너지 소모를 발생하지 않을 수 있다. 이의 예시가 아래 <표 8>에 개시된다. 아래 <표 8>에서 rpm 값은 기존 방식과 다양한 실시 예들의 비교를 위한 것으로, 모터의 출력에 따라 다양한 설정 값으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치(1000)는 수평 유지에 필요한 최소한의 출력(예: 무인 전자 장치(1000)의 추력)을 위해 제1 내지 제4 전동 모터(711, 712, 713, 714)에 최소한의 에너지로 출력을 소모할 수 있다.
| 구분 (예: 도 7 구성 인용) | 호버링 시 제어 상태 | 외부 요소 발생 시 제어 상태 |
| 센서(731) | On (0도) | On (θ 기울어짐) |
| OFS 모듈(770) | 제어 On | 제어 On |
| 제1 전동 모터(711) | 10000 rpm | 8000 rpm |
| 제2 전동 모터(712) | 10000 rpm | 8000 rpm |
| 제3 전동 모터(713) | 10000 rpm | 14000 rpm |
| 제4 전동 모터(714) | 10000 rpm | 14000 rpm |
예를 들면, 다양한 실시 예들에서는, 무인 전자 장치(1000)가 호버링을 유지하고 있는 상황에서, 외부 요소(예: 외력 또는 외풍 등)가 발생할 경우, 무인 전자 장치(1000) 자체의 기울기 변화가 발생하지만, OFS 모듈은 기체의 기울기 변화와 무관하게 항상 지면의 특징점을 입력 영상으로 받아들일 수 있다. 따라서, 다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치(1000)의 불필요한 비행 및 이를 위한 무인 전자 장치(1000)의 기울어짐과 추력(예: 전동 모터 회전에 의한)의 연산 등을 수행하지 않으면서도 안정적으로 호버링 상태를 유지할 수 있다.
이상에서 살펴본 도 9 및 도 10을 비교하여 살펴보면 아래 <표 9> 및 <표 10>과 같이 나타낼 수 있다. 아래 <표 9>는 본 발명의 무인 전자 장치(1000)와 기존 방식의 무인 전자 장치(900)가 각각 호버링 상태에서 외부 요소(예; 외력 또는 외풍 등)가 발생할 경우, 원래의 위치에서 호버링을 유지하기 위한 동작에 대한 비교를 나타낸다. 예를 들면, 아래 <표 9>는 도 9의 예시 <901>, 예시 <902>, 예시 <903>, 예시 <904> 및 예시 <905>에 따른 기존 방식의 무인 전자 장치(900)의 동작 상태와, 도 10의 예시 <1001>, 예시 <1002> 및 예시 <1003>에 따른 다양한 실시 예들의 무인 전자 장치(1000)의 동작 상태의 비교를 나타낼 수 있다.
| 기존 | 동작 | <901> | <902> | <903> | <904> | <905> |
| 상태 | 호버링 | 외풍 발생 | 이동 | 수평 상태 | 이동 및 호버링 | |
| 위치 | P1 | P1 | P2 | P2 | P1 | |
| 각도 | 수평(0°) | 기울어짐(θ) | 기울어짐(θ) | 수평(0°) | 수평(0°) | |
| 실제 특징점 위치 | S1 | S1 | S1 | S1 | S1 | |
| OFS 모듈 인식 특징점 위치 | S1 | S2 | S1 | S3 | S1 | |
| 발명 | 동작 | <1001> | <1002> |
 |
<1003> | |
| 상태 | 호버링 | 외풍 발생 |
 |
수평 및 호버링 | ||
| 위치 | P1 | P1 | P1 | |||
| 각도 | 수평(0°) | 기울어짐(θ) | 수평(0°) | |||
| 실제 특징점 위치 | S1 | S1 | S1 | |||
| OFS 모듈 인식 특징점 위치 | S1 | S1 | S1 | |||
예를 들면, <표 9>에 나타낸 바와 같이, 기존 방식의 무인 전자 장치의 경우, 예를 들면, 예시 <901>(예: 호버링 상태), 예시 <902>(예: 외풍 발생 상태), 예시 <903>(예: 무인 전자 장치 이동 상태), 예시 <904>(예: 무인 전자 장치 수평 상태) 및 예시 <905>(예: 무인 전자 장치 이동 및 호버링 상태)의 과정을 수행할 수 있다. 반면, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 경우, 기존 방식의 무인 전자 장치 이동 상태(예: 예시 <903>)와 무인 전자 장치 수평 상태(예: 예시 <904>)의 과정이 불필요하며, 예를 들면, 예시 <1001>(예: 호버링 상태), 예시 <1002>(예: 외풍 발생 상태) 및 예시 <1003>(예: 무인 전자 장치 수평 및 호버링 상태) 과정을 수행할 수 있다. 따라서, 다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치의 불필요한 이동에 따른 소모 전류를 개선할 수 있는 효과를 제공할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치가 불필요하게 제1 위치(P1) -> 제2 위치(P2) -> 제1 위치(P1)로 이동하는 것을 방지하여 불필요한 위치 이동에 따른 에너지 소모를 발생하지 않을 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전동 모터 1개당 무인 전자 장치의 호버링 시에 제1 전류(예: 1.5A)를 소모하고 있으며, 이동 시에는 제2 전류(예: 3A) 수준으로 소모 전류가 증가될 수 있다. 따라서 기존 방식에서는 불필요한 이동에 따른 소모 전류가 증가하면, 다양한 실시 예들에서는 불필요한 위치 이동을 사전에 방지하여 소모 전류 발생을 방지할 수 있다. 또한, 다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치의 위치 불변으로 인한 일관성 있는 촬영 영상을 확보할 수 있도록 제공할 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 비행을 제어하는 다른 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면이다.
도 11은 다양한 실시 예들에서 무인 전자 장치가 호버링 상태에서 외부 요소(예: 외력 또는 외풍 등)에 의해 기울기 변화 및 이동이 발생되고, 이후 이동된 위치에서 원래의 위치로 복귀하여 호버링 상태를 유지하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 다양한 실시 예들에서, 도 11은 기존 방식에서 무인 전자 장치(1100)의 동작을 나타낼 수 있다.
도 11을 참조하면, 예시 <1101>은 무인 전자 장치(1100)가 호버링 상태에 존재하는 예를 나타낸다. 예를 들면, 무인 전자 장치(1100)는 제1 위치(P1)에 존재하고, 수평(예: 기울기 각도 0도) 상태인 경우를 나타낼 수 있다. 여기서, 무인 전자 장치(1100)의 제1 위치(P1)에서 지면의 실제 특징점의 위치는 제1 특징점(S1)일 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈에 의해 호버링 유지를 위한 인식 대상이 되는 특징점의 위치가 제1 특징점(S1)일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무인 전자 장치(1100)는 호버링 상태에서 OFS 모듈에 의해 지면의 제1 특징점(S1)을 촬영 및 인식할 수 있다. 예시 <1150>은, 설명의 편의를 위해 OFS 모듈에 의해 촬영된 입력 영상(예: 인식 특징점)을 나타낼 수 있다.
예시 <1102>는 무인 전자 장치(1100)가 호버링 상태에서 외부 요소(예: 외풍 등)의 발생으로 인해 기울기와 위치가 변화되는 예를 나타낸다. 예를 들면, 예시 <1102>에서, 무인 전자 장치(1100)는 외부 요소로 인해 특정 기울기(θ)만큼 기울어지고, 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)로 이동될 수 있다. 여기서, 기존 방식의 무인 전자 장치(1100)의 경우, 무인 전자 장치(1100)의 변화된 특정 기울기(θ)에 따라 OFS 모듈 역시 특정 기울기(θ)만큼 기울어지게 된다. 따라서 지면의 실제 특징점의 위치가 제1 특징점(S1)인 반면, OFS 모듈의 기울어진 각도(예: 특정 기울기(θ))와 무인 전자 장치(1100)의 위치 이동(예: 제2 위치(P2))로 인해, OFS 모듈은 특징점을 인식하지 못하고 미확정 상태로 판단할 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈의 특정 기울기(θ)에 따라 입력 영상(1150)에서 제1 특징점(S1)의 위치가 변화(예: 제2 특징점(S2) 인식)되고, 이러한 상태에서 무인 전자 장치(1100)의 위치 이동에 따라, 예를 들면, 입력 영상(1150)에서 다른 특징점(예: 제3 특징점(S3))을 인식할 수 있다. 또는 무인 전자 장치(1100)는 특정 기울리(θ)에 따른 특징점 변화 이후, 무인 전자 장치(1100)의 이동으로 인해 다시 기준이 되는 제1 특징점(S1))을 인식하고, 예시 <1103>와 같이 기울기가 보정되어 수평 상태로 전환될 시 특징점의 변화를 판단할 수도 있다. 따라서 무인 전자 장치(1100)는 특징점의 반복적인 변화로 인하여, 기준을 위한 특징점(예: 제1 특징점(S1))을 정상적으로 판단하지 못할 수 있고, 이에 미확정 상태로 판단할 수 있다. 이에, 무인 전자 장치(1100)는 특정 기울기(θ)에서 수평을 유지한 후 특징점 인식 동작을 수행할 수 있다.
예시 <1103>은 무인 전자 장치(1100)가 특정 기울기(θ)에서 수평을 유지하기 위한 보정 동작에 의해 수평 상태로 전환하는 예를 나타낸다. 예를 들면, 예시 <1103>에서, 무인 전자 장치(1100)는 외부 요소로 인해 이동된 제2 위치(P2)에서 특정 기울기(θ)만큼 기울기를 보정하여 수평(예: 기울기 각도 0도) 상태로 전환할 수 있다. 이때, 무인 전자 장치(1100)의 기울기 보정에 따라, 즉, 수평 전환에 따라 OFS 모듈 역시 수평 상태로 전환될 수 있다. 따라서 지면의 실제 특징점의 위치는 제1 특징점(S1)인 반면, OFS 모듈에 의한 입력 영상(1150)에서는 무인 전자 장치(1100)가 이동된 만큼 다른 특징점(예: 제2 특징점(S2))이 촬영될 수 있다. 이러한 경우, 무인 전자 장치(1100)는 기준 특징점인 제1 특징점(S1)의 위치가 변경된 것으로 판단하고, 기준 특징점인 초기의 제1 특징점(S1)의 위치로 복원(또는 제1 특징점(S1)을 인식)하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치(1100)는 입력 영상(1150)을 통해 특징점의 변경을 판단함으로 인하여, 특징점 변화 거리(예: S2 -> S1)만큼 이동 비행을 결정할 수 있다.
예시 <1104>는 무인 전자 장치(1100)가 이동 비행 결정에 대응하여 특징점 변화 거리(예: S2 -> S1)만큼 위치를 이동(예: 제2 위치(P2) -> 제1 위치(P1))하는 예를 나타낸다. 예를 들면, 무인 전자 장치(1100)는 제2 위치(P2)에서 제1 위치(P1)로 이동할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치(1100)는 OFS 모듈에 의한 입력 영상(1150)에서 제1 특징점(S1)가 인식되는 제1 위치(P1)까지 이동할 수 있다. 따라서 무인 전자 장치(1100)는 OFS 모듈의 입력 영상(1150)에서 최초의 제1 특징점(S1)이 인식될 시 정상 위치로 돌아온 것으로 판단하고 호버링을 유지할 수 있다.
이와 같이, 기존 방식에 따른 무인 전자 장치(1100)는 외부 요소(예: 외력 또는 외풍 등)에 의해 영향을 받게 되면, 무인 전자 장치(1100)의 기체가 기울어질 수 있고, 또한 위치 이동도 함께 발생할 수 있다. 이때, 기체에 장착된 OFS 모듈도 기체와 같은 각도로 기울어지게 되어, 기울기 변화에 따른 특징점 변화와 위치 이동에 따른 특징점 변화에 의해 정확하게 기준 특징점을 인식할 수 없다. 예를 들면, 무인 전자 장치(1100)는 호버링 상태에서 외부 요소의 발생으로 인해 기울기와 위치 변화가 함께 발생할 수 있다. 이러한 경우, 무인 전자 장치(1100)는 전술한 도 9의 예시에 따른 호버링 유지를 위한 동작과 외부 요소로 인해 이동된 위치(예: 제2 위치(P2))에서 원 위치(예: 제1 위치(P1))으로 복귀하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 따라서 무인 전자 장치(1100)는 수평 유지와 OFS 모듈에 의한 특징점 변화의 오인식에 따른 불필요한 위치 이동에 필요한 출력(예: 무인 전자 장치(1100)의 추력)을 위해 제1 내지 제4 전동 모터(711, 712, 713, 714)에 보다 많은 에너지로 출력을 소모해야 한다. 이에 대한 예시가 아래 <표 10>에 개시된다. 아래 <표 10>에서 rpm 값은 기존 방식과 다양한 실시 예들의 비교를 위한 것으로, 모터의 출력에 따라 다양한 설정 값으로 구현될 수 있다.
| 구분 (예: 도 7 구성 인용) | 호버링 시 제어 상태 | 외부 요소 발생 시 제어 상태 |
| 센서(731) | On (0도) | On (θ 기울어짐) |
| OFS 모듈(770) | 제어 On | 제어 Off |
| 제1 전동 모터(711) | 10000 rpm | 10000 rpm |
| 제2 전동 모터(712) | 10000 rpm | 10000 rpm |
| 제3 전동 모터(713) | 10000 rpm | 12000 rpm |
| 제4 전동 모터(714) | 10000 rpm | 12000 rpm |
예를 들면, 무인 전자 장치(1100)는 센서(731)를 통해 기울어짐이 측정되면, OFS 모듈(770)에 의한 신호에 따른 비행 제어(flight control)로 전동 모터를 제어할 수 없고, 무인 비행 장치(1100)의 자세 유지를 위한 제어 동작만 처리할 수 있다. 또한 무인 전자 장치(1100)는 무인 전자 장치(1100)의 위치 변경 발생 및 위치 복귀에 대한 이동이 추가적으로 필요하므로, 불필요한 에너지 소모를 발생하게 된다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치의 비행을 제어하는 다른 동작을 설명하기 위해 도시하는 도면이다.
도 12는 다양한 실시 예들에서 무인 전자 장치가 호버링 상태에서 외부 요소(예: 외력 또는 외풍 등)에 의해 기울기 변화 및 이동이 발생되고, 이후 이동된 위치에서 원래의 위치로 복귀하여 호버링 상태를 유지하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 다양한 실시 예들에서, 도 12는 도 11에 따른 기존 방식과 대비되는 다양한 실시 예들에서 무인 전자 장치(1200)의 동작을 나타낼 수 있다.
도 12를 참조하면, 예시 <1201>은 무인 전자 장치(1200)가 호버링 상태에 존재하는 예를 나타낸다. 예를 들면, 무인 전자 장치(1200)는 제1 위치(P1)에 존재하고, 수평(예: 기울기 각도 0도) 상태인 경우를 나타낼 수 있다. 여기서, 무인 전자 장치(1200)의 제1 위치(P1)에서 지면의 실제 특징점의 위치는 제1 특징점(S1)일 수 있다. 예를 들면, OFS 모듈에 의해 호버링 유지를 위한 인식 대상이 되는 특징점의 위치가 제1 특징점(S1)일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 무인 전자 장치(1200)는 호버링 상태에서 OFS 모듈에 의해 지면의 제1 특징점(S1)을 촬영 및 인식할 수 있다. 예시 <1250>은, 설명의 편의를 위해 OFS 모듈에 의해 촬영된 입력 영상(예: 인식 특징점)을 나타낼 수 있다.
예시 <1202>는 무인 전자 장치(1200)가 호버링 상태에서 외부 요소(예: 외풍 등)의 발생으로 인해 기울기와 위치가 변화되는 예를 나타낸다. 예를 들면, 예시 <1202>에서, 무인 전자 장치(1200)는 제1 위치(P1)에서 외부 요소로 인해 특정 기울기(θ)만큼 기울어지고, 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)로 이동될 수 있다. 여기서, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치(1200)의 경우, 무인 전자 장치(1200)의 특정 기울기(θ) 변화에 관계없이, OFS 모듈은 계속하여 지면과 수평을 유지할 수 있다. 따라서 무인 전자 장치(1200)의 경우 특정 기울기(θ)만큼의 기체에 대한 기울기 변화만 존재하고, OFS 모듈에 의해 인식하는 특징점의 변화는 없다. 따라서, 다양한 실시 예들에서, 무인 전자 장치(1200)는 전술한 도 11의 예시와 같이 특징점 변화의 오 인식으로 인한 불필요한 위치 이동을 위한 동작을 수행하지 않을 수 있다.
예를 들면, 무인 전자 장치(1200)는 기울기 변화에 상관 없이 항상 지면의 특징점 변화를 실시간으로 인식할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치(1200)는 기체의 기울기 변화에 관계없이 항상 지면의 특징점(예: 제1 특징점(S1))을 입력 영상으로 촬영 및 인식할 수 있다. 따라서 예시 <1202>와 같이 무인 전자 장치(1200)는 무인 전자 장치(1200)가 이동될 시, 실시간으로 특징점 변화(예: S1 -> S2)를 인지할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치(1200)는 외부 요소로 인해 기울어진 상태에서 위치 이동이 진행(예: 제1 위치(P1) -> 제2 위치(P2))되는 중에도, 입력 영상(1250)에서 제1 특징점(S1)이 제2 특징점(S2)으로 변화(이동)되는 것을 실시간으로 감지할 수 있다.
따라서, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치(1200)는, 예시 <1202>와 예시 <1203>에 도시한 바와 같이, 무인 전자 장치(1200)가 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)까지 이동되기 이전에, 그보다 짧은 제3 위치(P3)(예: 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2) 사이 위치)에서, 의도되지 않은 위치 이동을 억제하도록 동작할 수 있다. 예를 들면, 무인 전자 장치(1200)는 제3 위치(P3)에서 OFS 모듈의 입력 영상(1250)에서 특징점이 쉬프트(shift) 되는 점을 빠르게 확인할 수 있고, 이에, 무인 전자 장치(1200)를 원래의 제1 위치(P1)로 바로 이동하도록 할 수 있다. 이에, 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치(1200)는 도 11의 예시와 대비하여, 무인 전자 장치(1200)의 이동 범위를 줄일 수 있으며, 이동 범위 감소로 인해 이동에 따른 에너지 소모를 줄일 수 있다. 이의 예시가 아래 <표 11>에 개시된다. 아래 <표 11>에서 rpm 값은 기존 방식과 다양한 실시 예들의 비교를 위한 것으로, 모터의 출력에 따라 다양한 설정 값으로 구현될 수 있다.
| 구분 (예: 도 7 구성 인용) | 호버링 시 제어 상태 | 외부 요소 발생 시 제어 상태 |
| 센서(731) | On (0도) | On (θ 기울어짐) |
| OFS 모듈(770) | 제어 On | 제어 On |
| 제1 전동 모터(711) | 10000 rpm | 9000 rpm |
| 제2 전동 모터(712) | 10000 rpm | 9000 rpm |
| 제3 전동 모터(713) | 10000 rpm | 13000 rpm |
| 제4 전동 모터(714) | 10000 rpm | 13000 rpm |
예를 들면, 무인 전자 장치(1200)는 외부 요소에 의해 기체의 기울기 변화 및 위치 변화(예: 위치 이동)가 발생하게 되는 상황에서, 제1 위치(P1)에서 제2 위치(P2)까지 이동되기 이전에, 예를 들면, 제1 위치(P1)와 제2 위치(P2)의 중간 위치인 제3 위치(P3)에서 OFS 모듈(770)로 특징점이 쉬프트 되는 점을 실시간 확인하여, 기존 방식에 비해 보다 빠르게 원래의 위치인 제1 위치(P1)로 무인 전자 장치(1200)를 이동(복귀)할 수 있다. 따라서, 다양한 실시 예들에서는, 기존 방식과 대비하여 무인 전자 장치(1200)의 이동 범위를 줄일 수 있다. 또한 다양한 실시 예들에 따르면, 무인 전자 장치(1200)는 센서(731)를 통해 기울어짐이 측정되면, OFS 모듈(770)에 의한 신호에 따른 비행 제어(flight control)로 전동 모터를 제어할 수 있으므로, 기존 방식보다 이동이 적으며, 이로 인해 추가 이동에 대한 제어가 적게 수행될 수 있다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 무인 전자 장치의 동작을 제어하는 프로세서가 도 2에 도시된 프로세서(210)인 것을 예시로 설명하지만, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들면, 다양한 실시 예들에서, 프로세서는 하나 또는 그 이상의 프로세서들(예: 도 7의 제1 프로세서(715), 제2 프로세서(732))를 포함할 수 있고, 다양한 실시 예들에 따른 다양한 동작을 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따라, 제1 프로세서(715)는 무인 전자 장치의 비행에 관련된 동작을 처리할 수 있고, 제2 프로세서(732)는 짐벌(730)에 의한 카메라(750)와 OFS 모듈(770)의 정립 상태를 유지하는 것에 관련된 동작을 처리할 수 있다. 한 실시 예에 따라, 제1 프로세서(715)는 제2 프로세서(732)의 기능을 포함할 수도 있다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치에서 호버링을 제어하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 동작 1301에서, 프로세서(210)는 무인 전자 장치의 호버링 동작을 수행할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 무인 전자 장치를 설정된 공간 위치로 이동하여 호버링을 유지하도록 할 수 있다.
동작 1303에서, 프로세서(210)는 무인 전자 장치의 호버링 상태에서 기울기 변화가 감지되는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는, 무인 전자 장치의 기체에 의한 기울기 변화 또는 카메라에 의한 기울기 변화 등이 감지되는지 여부를 판단할 수 있다.
동작 1303에서, 프로세서(210)는 기울기 변화가 감지되지 않으면(동작 1303의 아니오), 동작 1301로 진행하여, 동작 1301 이하의 동작 수행을 처리할 수 있다.
동작 1303에서, 프로세서(210)는 기울기 변화가 감지되면(동작 1303의 예), 동작 1305에서, 기준 위치의 변화가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 호버링 위치에서 OFS 모듈을 통해 기준 특징점을 인식할 수 있고, 인식하는 기준 특징점에 기초하여 위치 변화 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 OFS 모듈의 입력 영상을 분석하여, 기준 특징점의 위치가 변경되는지 여부를 판단할 수 있다.
동작 1305에서, 프로세서(210)는 기준 위치의 변화가 감지되지 않으면(동작 1305의 아니오), 동작 1315로 진행하여, 동작 1315 이하의 동작 수행을 처리할 수 있다.
동작 1305에서, 프로세서(210)는 기준 위치의 변화가 감지되면(동작 1305의 예), 동작 1307에서, 기준 특징점을 추적할 수 있다.
동작 1309에서, 프로세서(210)는 동작 1305의 추적 결과에 기반하여 이동 위치를 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 OFS 모듈의 입력 영상으로부터 변화된 기준 특징점의 위치를 추적할 수 있다.
동작 1311에서, 프로세서(210)는 이동 위치에 대응하여 추력을 결정하고 결정된 추력에 기반하여 적어도 하나의 전동 모터를 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 전동 모터에 의해 프로펠러를 동작하여 결정된 이동 위치로 무인 전자 장치를 이동할 수 있다.
동작 1313에서, 프로세서(210)는 기준 위치에 도달하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 무인 전자 장치의 이동 중에, 무인 전자 장치가 결정된 이동 위치에 도달하였는지 여부를 판단할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 OFS 모듈의 입력 영상으로부터 기준 위치에 따른 기준 특징점이 인식되는지 여부를 판단할 수 있다.
동작 1313에서, 프로세서(210)는 기준 위치에 도달하지 않은 것으로 판단되면(동작 1313의 아니오), 동작 1311로 진행하여, 동작 1311 이하의 동작 수행을 처리할 수 있다.
동작 1313에서, 프로세서(210)는 기준 위치에 도달한 것으로 판단하면(동작 1313의 예), 동작 1315에서, 기울기 변화에 대응하는 보상 데이터를 생성할 수 있다. 다양한 실시 예들에서, 보상 데이터는, 예를 들면, 무인 전자 장치 또는 카메라의 롤(roll)(예: x축에 대한 회전), 피치(pitch)(예: y축에 대한 회전) 또는 요(yaw)(예: z축에 대한 회전)의 적어도 일부를 제어하기 위한 데이터일 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 피치 보상 데이터를 생성하여 모터 구동부에 전달할 수 있다.
동작 1317에서, 프로세서(210)는 보상 데이터에 기반하여 구동 모터를 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 피치 보상 데이터를 모터 구동부에 전달할 수 있고, 모터 구동부는 피치 보상 데이터를 모터 구동 신호로 변환하여 피치 구동 모터에 전달하여, 피치 구동 모터를 제어할 수 있다.
동작 1319에서, 프로세서(210)는 기준 위치에서 호버링을 유지할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 무인 전자 장치의 수평을 유지하기 위한 보정 동작에 의해 수평 상태로 전환한 후, 해당 위치에서의 호버링 동작을 제어할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치에서 OFS 모듈의 수평 유지 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 동작 1401에서, 프로세서(210)는 무인 전자 장치의 비행 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 무인 전자 장치의 공중 부양, 이동, 회전, 호버링 등 무인 전자 장치의 움직임(또는 비행)과 관련된 동작을 제어할 수 있다.
동작 1403에서, 프로세서(210)는 무인 전자 장치의 비행 동작 중에 제1 내지 제3 구동 모터(예: 카메라를 위한 피치 구동 모터, 롤 구동 모터, 요 구동 모터)에 의해 카메라가 정방향을 유지하도록 제어할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 짐벌 내의 센서 정보를 이용하여 제1 내지 제3 구동 모터를 조정할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 짐벌의 MCU를 포함할 수 있고, MCU는 짐벌의 센서 정보를 이용하여 무인 전자 장치의 비행 중에 발행하는 진동을 감소시키고, 카메라를 정방향으로 유지하도록 할 수 있다.
동작 1405에서, 프로세서(210)는 무인 전자 장치의 비행 동작 중에 제4 구동 모터(예: OFS 모듈을 위한 피치 구동 모터)에 의해 OFS 모듈이 수평을 유지하도록 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 MCU를 포함할 수 있고, OFS 모듈이 지면을 향하도록, 예를 들면, 수평을 유지하도록 제4 구동 모터를 조정할 수 있다.
동작 1407에서, 프로세서(210)는 카메라 제어가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 무선 통신 연결된 다른 전자 장치(예: 스마트폰, 태블릿 PC, 원격 조정기 등)로부터 카메라를 제어하는 제어 신호가 수신되는지 여부를 판단할 수 있다. 다른 예를 들면, 프로세서(210)는 촬영을 위해 설정된 위치 및 구도에 기반하여, 카메라 제어가 필요한지 여부를 판단할 수도 있다.
동작 1407에서, 프로세서(210)는 카메라가 제어가 없는 것으로 판단하면(동작 1407의 아니오), 동작 1401로 진행하여, 동작 1401 이하의 동작 수행을 처리할 수 있다.
동작 1407에서, 프로세서(210)는 카메라 제어가 있는 것으로 판단하면(동작 1407의 예), 동작 1409에서, 카메라의 회전하도록 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 사용자가 다른 전자 장치를 이용하여 카메라의 구도 변경을 위해 피치 축의 회전을 조정하는 경우, 제1 프로세서(예: AP)를 통해 피치 각도 제어 신호가 짐벌의 제2 프로세서(예: MCU)에 전달될 수 있다. 제2 프로세서는 센서의 센서 정보를 확인하고, 제어 신호와 센서 정보에 적어도 일부에 기초하여 카메라의 피치 각도를 제1 구동 모터(예: 피치 구동 모터)를 이용하여 조정할 수 있다.
동작 1411에서, 프로세서(210)는 카메라 회전에 대향하여 제4 구동 모터를 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제2 프로세서는 OFS 모듈이 카메라의 피치 각도 변화에 영향을 받지 않고 지면을 향할 수 있도록(예: OFS 모듈이 수평을 유지하도록), 제4 구동 모터를 카메라의 회전 방향(또는 제1 구동 모터의 회전 방향)과 반대 방향으로 회전하도록 조정할 수 있다.
동작 1413에서, 프로세서(210)는 제4 구동 모터에 의해 OFS 모듈의 수평을 유지할 수 있다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무인 전자 장치에서 OFS 모듈의 제어 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 동작 1501에서, 프로세서(210)는 카메라 제어를 감지할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 무선 통신 연결된 다른 전자 장치(예: 스마트폰, 태블릿 PC, 원격 조정기 등)로부터 수신된 카메라 제어에 관련된 제어 신호, 또는 자동 촬영을 위해 설정된 위치 및 구도에 관련된 설정 정보에 기반하여 카메라 제어를 판단할 수 있다.
동작 1503에서, 프로세서(210)는 카메라의 피치 각도 제어를 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 수신된 제어 신호 또는 설정 정보에 대응하는 피치 각도만큼 카메라를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
동작 1505에서, 프로세서(210)는 센서 정보를 확인할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)(예: 짐벌의 제2 프로세서)는 짐벌의 센서로부터 수신되는 센서 정보에 기반하여 무인 전자 장치의 기울기 정도를 판단할 수 있다.
동작 1507에서, 프로세서(210)는 제어 신호와 센서 정보에 기반하여 카메라를 위한 제1 피치 구동 모터를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제1 프로세서(예: AP)를 통해 피치 각도 제어 신호가 짐벌의 제2 프로세서(예: MCU)에 전달될 수 있다. 제2 프로세서는 센서의 센서 정보를 확인하고, 제어 신호와 센서 정보에 적어도 일부에 기초하여 카메라의 피치 각도를 결정하고, 결정된 피기 각도에 따라 카메라를 위한 피치 구동 모터를 조정할 수 있다.
동작 1509에서, 프로세서(210)는 카메라 회전에 대향하여 OFS 모듈을 위한 제2 피치 구동 모터의 보상 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 보상 데이터는 제1 피치 구동 모터의 회전을 상쇄시키기 위한 것으로, 제1 피치 구동 모터의 회전 각도(예: +피치 각도)에 대응하는 반대 회전 각도(예: -피치 각도)로 설정될 수 있다.
동작 1511에서, 프로세서(210)는 보상 데이터에 기반하여 OFS 모듈을 위한 제2 피치 구동 모터를 제어할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 프로세서(210)는 OFS 모듈이 카메라의 피치 각도 변화에 영향을 받지 않고 지면을 향할 수 있도록(예: OFS 모듈이 수평을 유지하도록), 제2 피치 구동 모터를 카메라의 회전 방향(또는 제1 피치 구동 모터의 회전 방향)과 반대 방향으로 회전하도록 조정할 수 있다.
동작 1513에서, 프로세서(210)는 OFS 모듈을 수평을 유지할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(210)는 카메라의 회전(예: 피치)을 상쇄시켜 OFS 모듈을 정립 상태로 안정화시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치의 동작 방법은, 상기 전자 장치의 비행에 관련된 출력을 위한 제1 모터를 이용하여 상기 전자 장치의 호버링을 제어하는 과정, 상기 전자 장치가 호버링 동작 중에, 제2 모터를 이용하여, 영상 촬영을 위한 제1 카메라와 지면의 특징점을 입력 영상으로 검출하기 위한 제2 카메라의 수평 유지를 제어하는 과정, 상기 전자 장치가 호버링 동작 중에, 상기 전자 장치의 기울기 변화를 검출하는 과정, 상기 기울기 변화에 대응하여 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하는 과정, 상기 제2 카메라의 입력 영상에 기초하여 특징점의 변화 여부를 판단하는 과정, 상기 특징점의 변화가 없는 경우, 상기 전자 장치의 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하는 과정, 상기 기울기 보정 시, 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하는 과정, 및 상기 특징점의 변화가 있는 경우, 상기 전자 장치의 이동 이전의 위치로 이동 및 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하는 과정을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 제2 카메라는 OFS 모듈을 포함하고, 상기 제1 모터는 상기 전자 장치에 구비되는 프로펠러를 동작하기 위한 전동 모터를 포함하고, 및 상기 제2 모터는 상기 전자 장치의 동요에 상관없이 상기 전자 장치를 정립 상태로 유지하기 위한 구동 모터를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 구동 모터는, 상기 제1 카메라의 수평을 유지하고, 상기 제1 카메라 제어에 대응하여 상기 제1 카메라의 회전 각도를 조정하기 위한 제1 구동 모터, 및 상기 제2 카메라의 수평을 유지하기 위한 제2 구동 모터를 포함하고, 상기 제2 구동 모터는, 상기 제1 구동 모터의 회전 축 선상으로 연장되는 위치에 형성하는 것을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하는 과정은, 상기 제1 구동 모터를 이용하여 상기 제1 카메라를 회전할 때, 상기 제2 구동 모터를 이용하여 상기 제1 카메라의 회전만큼 상기 제2 카메라의 회전을 상쇄시키는 과정을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하는 과정은, 상기 제1 카메라의 회전을 위해 상기 제1 구동 모터를 조정할 때, 상기 제2 구동 모터를 상기 제1 구동 모터가 회전하는 반대 방향으로, 상기 제1 구동 모터가 회전하는 각도만큼 회전하여, 상기 제2 카메라의 수평을 유지하는 과정을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 전자 장치의 기울기 변화와 기준 위치의 변화를 감지하는 과정, 상기 기준 위치의 변화 감지에 응답하여 기준 특징점을 추적하는 과정, 상기 추적 결과에 기반하여 상기 전자 장치의 이동 위치를 결정하는 과정, 상기 결정된 이동 위치에 대응하는 추력 결정 및 상기 결정된 추력에 기반하여 상기 전동 모터를 제어하는 과정, 상기 전동 모터에 기반하여 상기 프로펠러를 동작하고 상기 결정된 이동 위치로 상기 전자 장치를 이동하는 과정, 및 상기 결정된 이동 위치에 도달을 감지하면, 상기 구동 모터를 제어하여 상기 변화된 기울기를 보정한 후 호버링을 유지하는 과정을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 기준 위치의 변화는 감지하는 과정은, 상기 제2 카메라의 입력 영상에 기반하여 상기 기준 특징점을 인식하는 과정, 및 상기 기준 특징점에 기초하여 상기 전자 장치의 위치 변화 여부를 판단하는 과정을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 전자 장치의 비행 동작 중에 센서에 의한 센서 정보를 기반으로 상기 제1 구동 모터를 제어하여 상기 제1 카메라의 정방향 유지를 제어하는 과정, 상기 전자 장치의 비행 동작 중에 상기 제2 구동 모터를 제어하여 상기 제2 카메라의 수평 유지를 제어하는 과정, 상기 제1 카메라 제어를 감지하면, 상기 제1 구동 모터를 제어하여 상기 제1 카메라의 피치(pitch) 축 회전을 제어하는 과정, 및 상기 제1 카메라의 피치 축 회전에 대향하여, 상기 제2 구동 모터를 제어하여 상기 제2 카메라의 수평을 유지하는 과정을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따라, 상기 제1 카메라의 피치 각도 제어를 위한 제어 신호를 생성하는 과정, 상기 센서에 의한 센서 정보를 확인하는 과정, 상기 제어 신호와 상기 센서 정보에 적어도 일부 기반하여 상기 제1 카메라를 위한 상기 제1 구동 모터를 제어하는 과정, 상기 제1 구동 모터의 회전에 대향하여 상기 제2 카메라를 위한 상기 제2 구동 모터의 보상 데이터를 생성하는 과정, 및 상기 보상 데이터에 기반하여 상기 제2 구동 모터를 상기 제1 구동 모터의 회전 방향과 반대 방향으로 회전을 제어하는 과정을 포함하고, 상기 보상 데이터는, 상기 제1 구동 모터의 회전을 상쇄시키도록, 상기 제1 구동 모터의 회전 각도에 대응하는 반대 회전 각도로 설정하는 것을 포함할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 다양한 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
300: 무인 전자 장치
320: 짐벌(gimbal)
311, 312, 313, 314: 프로펠러
321, 322, 323, 324: 전동 모터
340: 제1 카메라
330: 제2 카메라(OFS 모듈)
350, 360, 370, 380: 구동 모터
320: 짐벌(gimbal)
311, 312, 313, 314: 프로펠러
321, 322, 323, 324: 전동 모터
340: 제1 카메라
330: 제2 카메라(OFS 모듈)
350, 360, 370, 380: 구동 모터
Claims (20)
- 전자 장치에 있어서,
짐벌(gimbal);
영상 촬영을 위한 제1 카메라;
지면의 특징점을 입력 영상으로 검출하는 제2 카메라;
상기 전자 장치의 움직임을 검출하도록 설정된 적어도 하나의 센서;
상기 전자 장치의 비행에 관련된 추력을 위한 제1 모터;
상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 구동하는 제2 모터; 및
상기 제1 카메라, 상기 제2 카메라, 상기 적어도 하나의 센서, 상기 제1 모터 및 상기 제2 모터와 전기적으로 연결된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는,
상기 전자 장치가 호버링 동작 중에, 상기 센서에 의해 상기 전자 장치의 기울기 변화를 검출하고,
상기 기울기 변화에 대응하여 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하고,
상기 제2 카메라의 입력 영상에 기초하여 특징점의 변화 여부를 판단하고,
상기 특징점의 변화가 없는 경우, 상기 전자 장치의 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하고,
상기 특징점의 변화가 있는 경우, 상기 전자 장치의 이동 이전의 위치로 이동 및 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하는 것을 포함하고,
상기 기울기 보정 시, 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하는 것을 제어하도록 설정된 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제2 카메라는 OFS 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 모터는 상기 전자 장치에 구비되는 프로펠러를 동작하기 위한 전동 모터를 포함하고, 및
상기 제2 모터는 상기 전자 장치의 동요에 상관없이 상기 전자 장치를 정립 상태로 유지하기 위한 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제3항에 있어서, 상기 구동 모터는,
상기 제1 카메라의 수평을 유지하고, 상기 제1 카메라 제어에 대응하여 상기 제1 카메라의 회전 각도를 조정하기 위한 제1 구동 모터, 및
상기 제2 카메라의 수평을 유지하기 위한 제2 구동 모터를 포함하고,
상기 제2 구동 모터는, 상기 제1 구동 모터의 회전 축 선상으로 연장되는 위치에 형성하는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제1 구동 모터를 이용하여 상기 제1 카메라를 회전할 때, 상기 제2 구동 모터를 이용하여 상기 제1 카메라의 회전만큼 상기 제2 카메라의 회전을 상쇄시키도록 설정된 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제1 카메라의 회전을 위해 상기 제1 구동 모터를 조정할 때, 상기 제2 구동 모터를 상기 제1 구동 모터가 회전하는 반대 방향으로, 상기 제1 구동 모터가 회전하는 각도만큼 회전하여, 상기 제2 카메라의 수평을 유지하도록 설정된 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 전자 장치의 기울기 변화와 기준 위치의 변화를 감지하고,
상기 기준 위치의 변화 감지에 응답하여 기준 특징점을 추적하고,
상기 추적 결과에 기반하여 상기 전자 장치의 이동 위치를 결정하고,
상기 결정된 이동 위치에 대응하는 추력 결정 및 상기 결정된 추력에 기반하여 상기 전동 모터를 제어하고,
상기 전동 모터에 기반하여 상기 프로펠러를 동작하고 상기 결정된 이동 위치로 상기 전자 장치를 이동하고, 및
상기 결정된 이동 위치에 도달을 감지하면, 상기 구동 모터를 제어하여 상기 변화된 기울기를 보정한 후 호버링을 유지하도록 설정된 장치.
- 제7항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제2 카메라의 입력 영상에 기반하여 상기 기준 특징점을 인식하고, 상기 기준 특징점에 기초하여 상기 전자 장치의 위치 변화 여부를 판단하도록 설정된 장치.
- 제4항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 전자 장치의 비행 동작 중에 상기 센서에 의한 센서 정보를 기반으로 상기 제1 구동 모터를 제어하여 상기 제1 카메라의 정방향 유지를 제어하고,
상기 전자 장치의 비행 동작 중에 상기 제2 구동 모터를 제어하여 상기 제2 카메라의 수평 유지를 제어하고,
상기 제1 카메라 제어를 감지하면, 상기 제1 구동 모터를 제어하여 상기 제1 카메라의 피치(pitch) 축 회전을 제어하고, 및
상기 제1 카메라의 피치 축 회전에 대향하여, 상기 제2 구동 모터를 제어하여 상기 제2 카메라의 수평을 유지하도록 설정된 장치.
- 제9항에 있어서, 상기 프로세서는,
상기 제1 카메라의 피치 각도 제어를 위한 제어 신호를 생성하고,
상기 센서에 의한 센서 정보를 확인하고,
상기 제어 신호와 상기 센서 정보에 적어도 일부 기반하여 상기 제1 카메라를 위한 상기 제1 구동 모터를 제어하고,
상기 제1 구동 모터의 회전에 대향하여 상기 제2 카메라를 위한 상기 제2 구동 모터의 보상 데이터를 생성하고, 및
상기 보상 데이터에 기반하여 상기 제2 구동 모터를 상기 제1 구동 모터의 회전 방향과 반대 방향으로 회전을 제어하도록 설정되고,
상기 보상 데이터는, 상기 제1 구동 모터의 회전을 상쇄시키도록, 상기 제1 구동 모터의 회전 각도에 대응하는 반대 회전 각도로 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 프로세서는
상기 전자 장치의 비행에 관련된 동작을 처리하도록 설정된 제1 프로세서; 및
상기 짐벌에 의한 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라의 정립 상태를 유지하도록 설정된 제2 프로세서를 포함하는 장치.
- 전자 장치의 동작 방법에 있어서,
상기 전자 장치의 비행에 관련된 출력을 위한 제1 모터를 이용하여 상기 전자 장치의 호버링을 제어하는 과정,
상기 전자 장치가 호버링 동작 중에, 제2 모터를 이용하여, 영상 촬영을 위한 제1 카메라와 지면의 특징점을 입력 영상으로 검출하기 위한 제2 카메라의 수평 유지를 제어하는 과정,
상기 전자 장치가 호버링 동작 중에, 상기 전자 장치의 기울기 변화를 검출하는 과정,
상기 기울기 변화에 대응하여 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하는 과정,
상기 제2 카메라의 입력 영상에 기초하여 특징점의 변화 여부를 판단하는 과정,
상기 특징점의 변화가 없는 경우, 상기 전자 장치의 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하는 과정,
상기 기울기 보정 시, 상기 제2 모터를 제어하여 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하는 과정, 및
상기 특징점의 변화가 있는 경우, 상기 전자 장치의 이동 이전의 위치로 이동 및 기울기를 보정하여 상기 호버링을 유지하도록 상기 제1 모터를 제어하는 과정을 포함하는 방법.
- 제12항에 있어서,
상기 제2 카메라는 OFS 모듈을 포함하고,
상기 제1 모터는 상기 전자 장치에 구비되는 프로펠러를 동작하기 위한 전동 모터를 포함하고, 및
상기 제2 모터는 상기 전자 장치의 동요에 상관없이 상기 전자 장치를 정립 상태로 유지하기 위한 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 구동 모터는,
상기 제1 카메라의 수평을 유지하고, 상기 제1 카메라 제어에 대응하여 상기 제1 카메라의 회전 각도를 조정하기 위한 제1 구동 모터, 및
상기 제2 카메라의 수평을 유지하기 위한 제2 구동 모터를 포함하고,
상기 제2 구동 모터는, 상기 제1 구동 모터의 회전 축 선상으로 연장되는 위치에 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하는 과정은,
상기 제1 구동 모터를 이용하여 상기 제1 카메라를 회전할 때, 상기 제2 구동 모터를 이용하여 상기 제1 카메라의 회전만큼 상기 제2 카메라의 회전을 상쇄시키는 과정을 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 제2 카메라가 수평을 유지하도록 제어하는 과정은,
상기 제1 카메라의 회전을 위해 상기 제1 구동 모터를 조정할 때, 상기 제2 구동 모터를 상기 제1 구동 모터가 회전하는 반대 방향으로, 상기 제1 구동 모터가 회전하는 각도만큼 회전하여, 상기 제2 카메라의 수평을 유지하는 과정을 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 전자 장치의 기울기 변화와 기준 위치의 변화를 감지하는 과정,
상기 기준 위치의 변화 감지에 응답하여 기준 특징점을 추적하는 과정,
상기 추적 결과에 기반하여 상기 전자 장치의 이동 위치를 결정하는 과정,
상기 결정된 이동 위치에 대응하는 추력 결정 및 상기 결정된 추력에 기반하여 상기 전동 모터를 제어하는 과정,
상기 전동 모터에 기반하여 상기 프로펠러를 동작하고 상기 결정된 이동 위치로 상기 전자 장치를 이동하는 과정, 및
상기 결정된 이동 위치에 도달을 감지하면, 상기 구동 모터를 제어하여 상기 변화된 기울기를 보정한 후 호버링을 유지하는 과정을 포함하는 방법.
- 제17항에 있어서, 상기 기준 위치의 변화는 감지하는 과정은,
상기 제2 카메라의 입력 영상에 기반하여 상기 기준 특징점을 인식하는 과정, 및
상기 기준 특징점에 기초하여 상기 전자 장치의 위치 변화 여부를 판단하는 과정을 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서,
상기 전자 장치의 비행 동작 중에 센서에 의한 센서 정보를 기반으로 상기 제1 구동 모터를 제어하여 상기 제1 카메라의 정방향 유지를 제어하는 과정,
상기 전자 장치의 비행 동작 중에 상기 제2 구동 모터를 제어하여 상기 제2 카메라의 수평 유지를 제어하는 과정,
상기 제1 카메라 제어를 감지하면, 상기 제1 구동 모터를 제어하여 상기 제1 카메라의 피치(pitch) 축 회전을 제어하는 과정, 및
상기 제1 카메라의 피치 축 회전에 대향하여, 상기 제2 구동 모터를 제어하여 상기 제2 카메라의 수평을 유지하는 과정을 포함하는 방법.
- 제19항에 있어서,
상기 제1 카메라의 피치 각도 제어를 위한 제어 신호를 생성하는 과정,
상기 센서에 의한 센서 정보를 확인하는 과정,
상기 제어 신호와 상기 센서 정보에 적어도 일부 기반하여 상기 제1 카메라를 위한 상기 제1 구동 모터를 제어하는 과정,
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |