WO2018169154A1 - 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템 - Google Patents

비행체를 이용한 개인용 영상 시스템 Download PDF

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WO2018169154A1
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camera
balloon
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imaging system
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강철
정영일
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주식회사 올브릿지
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Definitions

  • the present invention relates to a personal imaging system using a flying vehicle, and more particularly, to a personal imaging system capable of acquiring an image while following a user using a balloon-type flying vehicle.
  • a camera is a device that a user carries and acquires a necessary image, and mainly acquires an image of himself or his surroundings by using a camera during outdoor activities.
  • Such cameras typically have a limitation in obtaining their own images because the user must directly pick up the image. Therefore, although images have recently been acquired by using drones, there is a limit that requires an operator.
  • a drone that automatically follows the user without a controller has been developed, but this can also be operated only for a short time due to the limitation of the battery, there are many restrictions such as the risk of falling in a lot of people.
  • the present invention provides a balloon-type vehicle equipped with a camera module, a power module for supplying power to the balloon-type vehicle, a connecting member for connecting the camera module and the power module, and the camera module It provides a personal imaging system using a vehicle comprising a user terminal for controlling the.
  • the balloon-shaped vehicle includes an oval balloon and a kite attached to a lower portion of the oval balloon.
  • the camera module includes an optical camera, a thermal infrared camera, an inertial measurement unit, and an angle adjusting module for adjusting angles of the optical camera and the thermal infrared camera.
  • the user terminal includes an optical camera control module for controlling an operation related to an angle and an image acquisition of the optical camera, a thermal infrared camera control module for controlling an operation related to an angle and an image acquisition of the thermal infrared camera, the optical camera and a thermal infrared ray
  • An image display module for displaying the image acquired by the camera for the user to view, a camera module information display module for displaying the camera module information, an image editing module for editing the image displayed on the image display module, and the image display module From the image capture module for capturing the image to be reproduced, the live broadcast module for transmitting through the communication module to be described later to broadcast in real time the image obtained from the optical camera and the infrared camera, from the image obtained from the optical camera and the infrared camera To recognize the user's risk Context Awareness module, when a dangerous situation is recognized in the danger that the module includes a danger to notify them around or alerting sound at a preset contact alert module, and communication module that transmits the camera module information.
  • the connecting member includes a gas injection hose, and the gas injection module discharges the gas container filled with the gas and the gas of the gas container to be injected into the balloon type vehicle, or And a gas control module for recovering gas into the gas container.
  • the gas control module is controlled by the user terminal.
  • the present invention may further include a pressure sensing module for detecting the pressure of the balloon-type vehicle, informing the user when the detected pressure is lower than the reference pressure.
  • it may further include a winch for adjusting the length of the connecting member. The winch is also controlled by the user terminal.
  • the camera module further includes an obstacle detection module for detecting an obstacle, and the winch controls the length of the connection member so that the balloon-type vehicle is not caught by the obstacle according to the obstacle detection of the obstacle detection module.
  • the apparatus may further include a connection member disconnection detection module configured to detect disconnection of the connection member.
  • the present invention is equipped with a camera module to the balloon-shaped aircraft and by placing the power module (battery) on the user side can easily replace the battery can automatically follow the user without battery constraints to acquire the image.
  • the present invention is not dangerous by using a balloon-type vehicle can automatically enable the camera module to follow the user without the operator.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a personal imaging system using a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a personal imaging system using a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a schematic perspective view of a balloon-type vehicle in a personal imaging system using a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of a kite in a personal imaging system using a vehicle according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic side view of a kite in a personal imaging system using a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of a personal imaging system using a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram of a personal imaging system using a vehicle according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a personal imaging system using a vehicle according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a block diagram of a personal imaging system using a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
  • the personal imaging system using the vehicle according to the first embodiment of the present invention includes a balloon-type vehicle 100, a camera module 200 and a camera module provided in the balloon-type vehicle 100. It includes a power module 300 for supplying power to the 200, the connecting member 400 for connecting the balloon-type vehicle 100 and the power module 300, and the user terminal 500 for controlling the camera module 200. do.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the balloon-type vehicle 100 in the personal imaging system using the vehicle according to the first embodiment of the present invention.
  • 4 is a schematic plan view of a kite in a personal imaging system using a vehicle according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic side view of a kite in a personal imaging system using a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
  • the balloon-type vehicle 100 floats the camera module 200 at a certain height from the user so that it can follow and maintain a certain distance.
  • the balloon-shaped vehicle 100 is shown in Figure 3, the balloon and the kite is combined form.
  • the balloon is formed in an elliptical shape instead of a round sphere in order to maximize buoyancy.
  • the kite is formed in a three-dimensional concave shape rather than a two-dimensional plane, as shown in Figures 4 and 5, so that the wind can operate even in very strong winds.
  • the camera module 200 is mounted on the balloon-type vehicle 100 to obtain an image.
  • the camera module 200 acquires day and night images, and for this purpose, the camera module 200 of the present invention includes an optical camera 210 and a thermal infrared camera 220.
  • the camera module 200 is preferably as light and small as possible to be mounted on the balloon-type vehicle 100.
  • the camera module 200 may include a Global Positioning System (GPS) 230, an Inertial Measurement Unit (IMU), and an optical camera ( An angle adjustment module for adjusting the angle of the 210 and the thermal infrared camera 220.
  • GPS Global Positioning System
  • IMU Inertial Measurement Unit
  • An angle adjustment module for adjusting the angle of the 210 and the thermal infrared camera 220.
  • the camera module 200 transmits the camera module 200 information obtained from the optical camera 210, the thermal infrared camera 220, and the GPS 230 inertial measurement unit 240 to the user terminal 500. Includes a modem 250.
  • the camera module 200 information includes image information obtained by the optical camera 210 and the thermal infrared camera 220, position information obtained by the GPS 230, and inertial information obtained by the inertial measurement unit 240. Include.
  • the power supply module 300 supplies power required for the camera module 200.
  • the power module 300 may be included in the camera module 200.
  • the power module 300 is preferably provided on the user side.
  • the power supply module 300 and the balloon-type vehicle 100 are connected to each other by a wire to maintain a distance, and the power supply module 300 may be provided in, for example, a user's backpack.
  • the power supply module 300 may include a main power supply module 310 and an auxiliary power supply module 320.
  • the power supplied to the camera module 200 is the main power module 310, and when the power of the main power module 310 is exhausted, the power switching module 340 automatically supplies the auxiliary power module 320 to the auxiliary power module 320.
  • the switch supplies power to the camera module 200.
  • the voltage measuring module 330 for measuring the voltage of the main power module 310 should be provided, the voltage measuring module 330 is lowered below the set reference voltage voltage of the main power module 310 Switch to the auxiliary power module 320 automatically. This is to prevent the power supply of the camera module 200 from being cut off.
  • the main power supply is switched to the auxiliary power module 320, the user may replace the main power module 310 without powering off the camera module 200. Can be.
  • the voltage measuring module 330 measures the voltage of the auxiliary power module 320 and drops the power supply main body to the replaced main power module 310 when the voltage drops below the reference voltage. Switch automatically.
  • the voltage measuring module 330 measures the voltage of the main power supply module 310 to be switched and checks whether the reference voltage is higher than the reference voltage. In other words, when the user does not replace the main power module 310, the user detects this in advance so that the power supply subject is not switched. In this case, the user may be warned that the power module 300 needs to be replaced by sound.
  • the connection member 400 connects the balloon-type vehicle 100 and the power module 300. That is, the flying member 100 can be prevented from flying by the connecting member 400.
  • the connection member 400 may include a wire to supply power of the power module 300 to the camera module 200 provided in the balloon-type vehicle 100.
  • only the wiring can be used as the connection member 400.
  • it is effective to prevent the breakage of the wires by making the length of the wires longer than the length of the wires so that most of the force generated between the balloon-type aircraft 100 and the camera module 200 is reduced.
  • the user terminal 500 controls the camera module 200 and processes or transmits information about the camera module 200 acquired by the camera module 200.
  • the user terminal 500 is an optical camera control module 510 for controlling the operation of the angle and the image acquisition of the optical camera 210 and the operation of the angle and image acquisition of the thermal infrared camera 220 Information about the image display module 520 and the camera module 200 for displaying the images acquired from the thermal infrared camera control module 511, the optical camera 210, and the thermal infrared camera 220 so that a user can view the images.
  • Danger situation recognition module 570 for recognizing a user's dangerous situation from the image that is dangerous, if the dangerous situation is recognized in the dangerous situation recognition module 570, a dangerous situation notification module 580 for notifying the surroundings by sound or preset contacts.
  • a communication module 590 for transmitting camera module 200 information.
  • the present embodiment may obtain an image of the user by using the balloon-type vehicle 100 that can follow the user in the air with only gas filling without a separate power source.
  • the present embodiment is equipped with only the minimum camera module 200 to the balloon-shaped aircraft 100, the heavy power module 300, etc. are provided on the user's side so that the balloon-shaped aircraft 100 of the small size only image Can be easily obtained.
  • the present embodiment can obtain an image without significant shaking even when there is an external influence such as wind by using the balloon-type vehicle 100 in which the balloon and the vehicle are combined.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of a personal imaging system using a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
  • the personal imaging system using the vehicle according to the second embodiment of the present invention includes a balloon-type vehicle 100, a gas injection module 600 for injecting gas into the balloon-type vehicle 100, Camera module 200 provided in the balloon-type vehicle 100, the power module 300 for supplying power to the camera module 200, the connection member 400 for connecting the balloon-type vehicle 100 and the power module 300 And a user terminal 500 for controlling the camera module 200.
  • a balloon-type vehicle 100 the details of the balloon-type vehicle 100, the camera module 200, the power module 300, and the user terminal 500 except for the gas injection module 600 are described above. Since the description is the same as the description of the personal imaging system using, it is omitted.
  • connection member 400 includes wires and strings as in the first embodiment described above, but further includes a gas injection hose for injecting gas into the balloon-type vehicle 100.
  • the connection member 400 supports the force applied between the balloon-shaped balloon 100 and the power module 300, but the wire is connected to the camera module 200 and the gas injection hose is a balloon-type aircraft 100 To be connected to.
  • the connection member 400 is provided in the form of winding the gas injection hose and the wiring around the string around the string, it may be formed to cover them again with a coating.
  • the connection member 400 may omit a line and include only a wiring and a gas injection hose.
  • the gas injection module 600 injects gas into the balloon-type vehicle 100 through a gas injection hose, or discharges gas injected into the balloon-type vehicle 100.
  • the gas injection module 600 discharges the gas container 610 filled with the gas, and the gas of the gas container 610 to be injected into the balloon-type vehicle 100 or of the balloon-type vehicle 100.
  • a gas control module 620 for recovering the gas to the gas container 610.
  • the gas control module 620 is mounted at the inlet of the gas container 610.
  • the gas control module 620 discharges the gas filled in the gas container 610 to be injected into the balloon-type vehicle 100 through a gas injection hose, or the gas injected into the balloon-type vehicle 100 is a gas container ( 610 and a pump to recover the pump control module for receiving the gas control signal from the user terminal 500 or the power module 300 to control the pump.
  • the present embodiment is provided with a gas injection module 600, injecting gas into the balloon-type vehicle 100, and if the gas injected to the balloon-type vehicle 100 according to the situation to be discharged balloon type (The gas injected into the 100 may be recovered to the gas container 610. For example, when going out with the balloon-shaped aircraft 100 and boarding a bus in the middle, the present embodiment recovers the gas injected into the balloon-shaped aircraft 100 to the gas container 610. Afterwards, when getting off the bus, the gas recovered in the gas container 610 may be re-injected into the balloon-type vehicle 100.
  • a gas for example, helium gas
  • the gas injection module 600 may further include a pressure sensing module for detecting the pressure in the balloon-type vehicle 100.
  • a pressure sensing module for detecting the pressure in the balloon-type vehicle 100.
  • the internal pressure may be detected when the internal pressure is lower than a predetermined reference pressure.
  • the gas injection module 600 itself may be notified to the user through sound, or may be notified through sound or vibration through the user terminal 500.
  • the pressure sensing module may be provided in the balloon-type vehicle 100.
  • the present embodiment is provided with a gas injection module 600 that can automatically inject and discharge gas into the balloon-type vehicle 100 can easily inject and discharge gas into the balloon-type vehicle 100 have.
  • the present embodiment may reduce the amount of gas used by recovering the gas injected into the balloon-type vehicle 100 to the gas container 610.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram of a personal imaging system using a vehicle according to a third embodiment of the present invention.
  • the personal imaging system using the vehicle according to the third embodiment of the present invention includes a balloon-type vehicle 100, a gas injection module 600 for injecting gas into the balloon-type vehicle 100, Camera module 200 provided in the balloon-type vehicle 100, the power module 300 for supplying power to the camera module 200, the connection member 400 for connecting the balloon-type vehicle 100 and the power module 300 ), A winch 700 for adjusting the length of the connection member 400, and a user terminal 500 for controlling the camera module 200.
  • the winch 700 controls the length of the connection member 400 connected between the balloon-type vehicle 100 and the power module 300.
  • the winch 700 is operated under the control of the user terminal 500 or the power module 300 to wind the connecting member 400 on a roller, or to unwind the connecting member 400 wound on the connecting member 400. Control the length of Of course, the control of the winch 700 is performed by the user terminal 500 receives a winch 700 driving command from the user as described above, or by the winch 700 driving button provided in the power module 300. Can be performed.
  • the winch 700 includes a winch module 710 having a motor and a roller, and a winch control module 720 for controlling the winch module 710.
  • this embodiment has been described as controlling the length of the connection member 400 manually, but the present invention is not limited thereto. That is, the present invention may automatically control the length of the connection member 400, for this purpose, the camera module 200 of the present invention is further provided with an obstacle detection sensor that can detect the obstacle in front of the user moving. can do.
  • the obstacle detection sensor may include an infrared sensor, a laser sensor, and the like.
  • the winch 700 controls the length of the connection member 400 according to the obstacle detected by the obstacle detection sensor so that the balloon-shaped vehicle 100 is not caught by the obstacle.
  • the present invention may determine the obstacle in the image acquired by the camera without using the above-described obstacle detecting sensor.
  • the obstacle may be determined using both the obstacle detection sensor and the camera image.
  • priority may be given to the obstacle detection sensor and the camera image according to the setting of the user terminal 500.
  • the present invention may further include a disconnection detection module connection member 400.
  • the balloon-shaped aircraft 100 is connected to the power module 300 by the connecting member 400, and the power module 300 is provided in a backpack or a separate mounting mechanism carried by the user, so that the connecting member ( Even if 400 is disconnected, the user may not feel it. Therefore, the present invention may be provided with a disconnection detection module of the connecting member 400 to inform the user of the disconnection of the connecting member 400.
  • the disconnection detection module of the connection member 400 detects the disconnection of the connection member 400 by disconnecting the disconnection detection signal periodically transmitted by the camera module 200, or transmits the disconnection detection signal from the power supply module 300 to the camera module 200.
  • connection member 400 may be disconnected.
  • this embodiment is provided with a winch for controlling the length of the connection member can be freely adjusted the height of the balloon-type vehicle.
  • the present embodiment may control the length of the connection member according to the detected obstacles so that the balloon-shaped vehicle is not caught by the obstacles.

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Abstract

본 발명은 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템에 대한 것으로서, 특히, 풍선형 비행체를 이용하여 사용자를 따라다니며 영상을 획득할 수 있는 개인용 영상 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 풍선형 비행체에 카메라 모듈을 장착하고 전원 모듈(배터리)을 사용자 측에 두어 배터리를 쉽게 교체할 수 있게 하여 배터리 제약없이 자동으로 사용자를 따라다니며 영상을 획득할 수 있다. 또한, 본 발명은 풍선형 비행체를 이용하여 위험성이 없으며 조종자도 없이 자동으로 카메라 모듈이 사용자를 따라다니도록 할 수 있다.

Description

비행체를 이용한 개인용 영상 시스템
본 발명은 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템에 대한 것으로서, 특히, 풍선형 비행체를 이용하여 사용자를 따라다니며 영상을 획득할 수 있는 개인용 영상 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 카메라는 사용자가 들고 다니며 필요한 영상을 획득하는 장치이며, 주로 야외 활동 시 카메라를 이용하여 자신 또는 주변의 영상을 획득한다. 이러한 카메라는 통상적으로 사용자가 직접 들고 영상을 획득해야 하므로 자기 자신의 영상을 지속적으로 획득하는 데는 한계가 있다. 따라서, 최근에는 드론을 활용하여 영상을 획득하고 있으나, 이는 조종자가 필요한 한계가 있다. 물론, 조종자 없이 자동으로 사용자를 따라다니는 드론이 개발되고 있으나, 이 역시 배터리의 한계로 짧은 시간동안만 운용이 가능하며, 사람이 많은 곳에서는 추락의 위험성 등 많은 제약사항이 있다.
본 발명의 목적은 배터리 제약과 위험성 및 조종자 없이 자동으로 사용자를 따라다니며 영상을 획득할 수 있는 개인용 영상 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 카메라 모듈이 구비된 풍선형 비행체와, 상기 풍선형 비행체에 전원을 공급하는 전원 모듈, 상기 카메라 모듈과 상기 전원 모듈을 연결하는 연결부재, 및 상기 카메라 모듈을 제어하는 사용자 단말기를 포함하는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템을 제공한다.
상기 풍선형 비행체는 타원형 풍선과, 상기 타원형 풍선의 하부에 부착된 연을 포함한다.
상기 카메라 모듈은 광학카메라와 열적외선 카메라, 관성 측정 유닛, 및 광학카메라와 열적외선 카메라의 앵글을 조절하는 앵글 조절 모듈을 포함한다.
상기 사용자 단말기는 광학카메라의 앵글과 영상획득에 관한 동작을 제어하는 광학 카메라 제어 모듈과, 상기 열적외선 카메라의 앵글과 영상획득에 관한 동작을 제어하는 열적외선 카메라 제어 모듈, 상기 광학 카메라와 열적외선 카메라에서 획득되는 영상을 사용자가 볼 수 있도록 표시하는 영상 표시 모듈, 상기 카메라 모듈 정보를 표시하는 카메라 모듈 정보 표시 모듈, 상기 영상 표시 모듈에서 표시되는 영상을 편집하는 영상 편집 모듈, 상기 영상 표시 모듈에서 재생되는 영상을 캡쳐하는 영상 캡쳐 모듈, 상기 광학카메라와 열적외선 카메라에서 획득되는 영상을 실시간으로 방송하도록 후술될 통신 모듈을 통해 전송하는 라이브 방송 모듈, 상기 광학카메라와 열적외선 카메라로부터 획득되는 영상으로부터 사용자의 위험상황을 인지하는 위험상황 인지 모듈, 상기 위험상황 인지 모듈에서 위험상황이 인지되면 주변에 이를 음향으로 알리거나 미리 설정된 연락처로 알리는 위험상황 알림 모듈, 및 상기 카메라 모듈 정보를 전송하는 통신 모듈을 포함한다.
상기 풍선형 비행체에 가스를 주입하거나 배출시키는 가스 주입 모듈을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 연결부재는 가스 주입 호스를 포함하 고, 상기 가스 주입 모듈은 가스가 충진된 가스 용기와, 상기 가스 용기의 가스가 상기 풍선형 비행체에 주입되도록 배출시키거나, 상기 풍선형 비행체의 가스를 상기 가스 용기로 회수하는 가스 제어 모듈을 포함한다.
상기 가스 제어 모듈은 상기 사용자 단말기에 의해 제어된다.
또한, 본 발명은 상기 풍선형 비행체의 압력을 감지하고, 감지된 압력이 기준 압력보다 낮을 경우 사용자에게 알리는 압력감지 모듈을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 연결부재의 길이를 조절하는 윈치를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 윈치는 상기 사용자 단말기에 의해 제어된다.
본 발명은 상기 카메라 모듈은 장애물을 감지하는 장애물 감지 모듈을 더 포함하고, 상기 윈치는 상기 장애물 감지 모듈의 장애물 감지에 따라 상기 풍선형 비행체가 상기 장애물에 걸리지 않도록 상기 연결부재의 길이를 제어한다.
상기 연결부재의 단선을 감지하는 연결부재 단선 감지 모듈을 더 포함할 수 있다.
본 발명은 풍선형 비행체에 카메라 모듈을 장착하고 전원 모듈(배터리)을 사용자 측에 두어 배터리를 쉽게 교체할 수 있게 하여 배터리 제약없이 자동으로 사용자를 따라다니며 영상을 획득할 수 있다.
또한, 본 발명은 풍선형 비행체를 이용하여 위험성이 없으며 조종자도 없이 자동으로 카메라 모듈이 사용자를 따라다니도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템의 개념도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템의 블록도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템에서 풍선형 비행체의 개략 사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템에서 연의 개략 평면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템에서 연의 개략 측면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템의 개념도.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템의 개념도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템의 블록도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 풍선형 비행체(100)와, 풍선형 비행체(100)에 구비된 카메라 모듈(200), 카메라 모듈(200)에 전원을 공급하는 전원 모듈(300), 풍선형 비행체(100)와 전원 모듈(300)을 연결하는 연결부재(400), 및 카메라 모듈(200)을 제어하는 사용자 단말기(500)를 포함한다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템에서 풍선형 비행체(100)의 개략 사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템에서 연의 개략 평면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템에서 연의 개략 측면도이다.
풍선형 비행체(100)는 카메라 모듈(200)을 사용자로부터 일정 높이에 띄워 일정한 거리를 유지하며 따라다닐 수 있도록 한다. 이러한 풍선형 비행체(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 풍선과 연이 결합된 형태이다. 여기서, 풍선은 부력을 극대화하기 위해 둥근 구의 형태가 아닌 타원형으로 형성한다. 또한, 연은 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 2차원 평면의 형태가 아닌 3차원 오목한 형태로 형성되며, 이는 바람을 가르기 때문에 매우 강한 바람에도 운영이 가능하도록 하기 위함이다.
카메라 모듈(200)은 풍선형 비행체(100)에 탑재되어 영상을 획득한다. 본 실시예에서 카메라 모듈(200)은 주간 및 야간 영상을 획득하며, 이를 위해서, 본 발명의 카메라 모듈(200)은 광학 카메라(210)와 열적외선 카메라(220)를 포함한다. 여기서, 카메라 모듈(200)은 풍선형 비행체(100)에 탑재되기 위해서 가능한 경량 및 소형인 것이 바람직하다. 또한, 카메라 모듈(200)은 광학 카메라(210)와 열적외선 카메라(220) 외에 GPS(230)(Global Positioning System)와, 관성 측정 유닛(240)(Inertial Measurement Unit, IMU), 및 광학 카메라(210)와 열적외선 카메라(220)의 앵글을 조절하는 앵글 조절 모듈을 포함한다. 또한, 카메라 모듈(200)은 광학 카메라(210)와 열적외선 카메라(220), GPS(230) 관성 측정 유닛(240)에서 획득된 카메라 모듈(200) 정보를 사용자 단말기(500)에 전송하는 통신 모뎀(250)을 포함한다. 여기서, 카메라 모듈(200) 정보는 광학 카메라(210)와 열적외선 카메라(220)에서 획득되는 영상 정보와, GPS(230)에서 획득되는 위치 정보, 관성 측정 유닛(240)에서 획득되는 관성 정보를 포함한다.
전원 모듈(300)은 카메라 모듈(200)에 필요한 전원을 공급한다. 여기서, 전원 모듈(300)은 카메라 모듈(200)에 포함될 수도 있다. 하지만, 풍선형 비행체(100)의 무게를 최소화하고 배터리 교체를 용이하게 하기 위해서, 전원 모듈(300)은 사용자 측에 구비되는 것이 바람직하다. 이 경우, 전원 모듈(300)과 풍선형 비행체(100)는 배선에 의해 연결되어 서로 거리가 유지되고, 전원 모듈(300)은 예를 들어, 사용자의 배낭에 구비될 수 있다. 또한, 전원 모듈(300)은 메인 전원 모듈(310)과 보조 전원 모듈(320)을 포함할 수 있다. 이 경우, 카메라 모듈(200)에 공급되는 전원은 메인 전원 모듈(310)이며, 메인 전원 모듈(310)의 전원이 모두 소모되면 전원 전환 모듈(340)에 의해 보조 전원 모듈(320)로 자동으로 전환되어 카메라 모듈(200)에 전원을 공급한다. 물론, 이를 위해서, 메인 전원 모듈(310)의 전압을 측정하는 전압 측정 모듈(330)이 구비되어야 하며, 전압 측정 모듈(330)은 설정된 기준 전압 이하로 메인 전원 모듈(310)의 전압이 저하되면 보조 전원 모듈(320)로 자동으로 전환한다. 이는 카메라 모듈(200)의 전원 공급이 차단되지 않도록 하기 위한 것이며, 전원 공급 주체가 보조 전원 모듈(320)로 전환되면 사용자는 카메라 모듈(200)의 전원 차단 없이 메인 전원 모듈(310)을 교체할 수 있다. 또한, 메인 전원 모듈(310)이 교체된 후 전압 측정 모듈(330)은 보조 전원 모듈(320)의 전압을 측정하여 기준 전압 이하로 강하되면 다시 교체된 메인 전원 모듈(310)로 전원 공급 주체를 자동으로 전환한다. 물론, 이 경우, 전압 측정 모듈(330)은 전환될 메인 전원 모듈(310)의 전압을 측정하여 기준 전압 이상인지 확인하여야 한다. 즉, 사용자가 메인 전원 모듈(310)을 교체하지 않았을 경우 이를 미리 감지하여 전원 공급 주체가 전환되지 않도록 한다. 더욱이, 이 경우, 음향 등으로 사용자에게 전원 모듈(300)을 교체해야 함을 주의시킬 수도 있다.
연결부재(400)는 풍선형 비행체(100)와 전원 모듈(300)을 연결한다. 즉, 연결부재(400)에 의해 풍선형 비행체(100)가 날아가는 것을 방지할 수 있다. 이러한 연결부재(400)는 전원 모듈(300)의 전원을 풍선형 비행체(100)에 구비된 카메라 모듈(200)에 공급하기 위해서, 배선을 포함할 수 있다. 여기서, 배선만으로 풍선형 비행체(100)와 전원 모듈(300)간의 연결하기 충분할 경우, 연결부재(400)로 배선만을 사용할 수 있다. 하지만, 배선이 단선되는 등의 파손이 우려될 경우, 일반적인 줄을 배선과 함께 사용한다. 이 경우, 배선의 길이를 줄보다 길게 하여 풍선형 비행체(100)와 카메라 모듈(200) 사이에서 발생되는 힘을 줄이 대부분 받게 하는 것이 배선의 파손을 방지하는데 효과적이다.
사용자 단말기(500)는 카메라 모듈(200)을 제어하며, 카메라 모듈(200)에서 획득된 카메라 모듈(200) 정보를 처리하거나 전송한다. 또한, 이를 위해서, 사용자 단말기(500)는 광학 카메라(210)의 앵글과 영상획득에 관한 동작을 제어하는 광학 카메라 제어 모듈(510)과, 열적외선 카메라(220)의 앵글과 영상획득에 관한 동작을 제어하는 열적외선 카메라 제어 모듈(511), 광학 카메라(210)와 열적외선 카메라(220)에서 획득되는 영상을 사용자가 볼 수 있도록 표시하는 영상 표시 모듈(520), 카메라 모듈(200) 정보를 표시하는 카메라 모듈 정보 표시 모듈(530), 영상 표시 모듈(520)에서 표시되는 영상을 편집하는 영상 편집 모듈(540), 영상 표시 모듈(520)에서 재생되는 영상을 캡쳐하는 영상 캡쳐 모듈(550), 광학 카메라(210)와 열적외선 카메라(220)에서 획득되는 영상을 실시간으로 방송하도록 후술될 통신 모듈(590)을 통해 전송하는 라이브 방송 모듈(560), 광학 카메라(210)와 열적외선 카메라(220)로부터 획득되는 영상으로부터 사용자의 위험상황을 인지하는 위험상황 인지 모듈(570), 위험상황 인지 모듈(570)에서 위험상황이 인지되면 주변에 이를 음향으로 알리거나 미리 설정된 연락처로 알리는 위험상황 알림 모듈(580), 및 카메라 모듈(200) 정보를 전송하는 통신 모듈(590)을 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 실시예는 별도의 전원없이 가스충진만으로도 공중에서 사용자를 따라다닐 수 있는 풍선형 비행체(100)를 이용하여 사용자의 영상을 획득할 수 있다. 또한, 본 실시예는 풍선형 비행체(100)에는 최소한의 카메라 모듈(200)만을 장착하고, 무게가 무거운 전원 모듈(300) 등은 사용자측에 구비되도록 하여 작은 크기의 풍선형 비행체(100)만으로도 영상을 쉽게 획득하도록 할 수 있다. 또한, 본 실시예는 풍선과 비행체가 결합된 풍선형 비행체(100)를 이용하여 바람과 같은 외부 영향이 있더라도 크게 흔들림 없는 영상을 획득할 수 있다.
다음은 풍선형 비행체에 가스를 주입 및 배출시키는 본 발명의 제2 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 후술될 내용 중 전술된 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템의 개념도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템은 도 6에 도시된 바와 같이, 풍선형 비행체(100)와, 풍선형 비행체(100)에 가스를 주입하는 가스 주입 모듈(600), 풍선형 비행체(100)에 구비된 카메라 모듈(200), 카메라 모듈(200)에 전원을 공급하는 전원 모듈(300), 풍선형 비행체(100)와 전원 모듈(300)을 연결하는 연결부재(400), 및 카메라 모듈(200)을 제어하는 사용자 단말기(500)를 포함한다. 여기서, 가스 주입 모듈(600)을 제외한 풍선형 비행체(100)와 카메라 모듈(200), 전원 모듈(300) 및 사용자 단말기(500)에 대한 내용은 전술된 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템의 설명과 동일하므로 생략한다.
연결부재(400)는 전술된 제1 실시예와 같이 배선과 줄을 포함하되, 본 실시예에서는 풍선형 비행체(100)에 가스를 주입할 수 있는 가스 주입 호스를 더 포함한다. 또한, 연결부재(400)는 줄이 풍선형 비행체(100)와 전원 모듈(300) 사이에서 가해지는 힘을 지탱하되 배선은 카메라 모듈(200)에 연결되고 가스 주입 호스는 풍선형 비행체(100)에 연결되도록 한다. 여기서, 연결부재(400)는 줄을 중심으로 가스 주입 호스와 배선이 줄의 주변을 감는 형태로 구비되고, 다시 이들을 피복으로 덮도록 형성될 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 연결부재(400)는 줄을 생략하고, 배선과 가스 주입 호스만을 포함할 수도 있다.
가스 주입 모듈(600)은 가스 주입 호스를 통해 풍선형 비행체(100)에 가스를 주입하거나, 풍선형 비행체(100)에 주입된 가스를 배출시킨다. 이를 수행하기 위해서, 가스 주입 모듈(600)은 가스가 충진된 가스 용기(610)와, 가스 용기(610)의 가스가 풍선형 비행체(100)에 주입되도록 배출시키거나 풍선형 비행체(100)의 가스를 가스 용기(610)로 회수하는 가스 제어 모듈(620)을 포함한다. 여기서, 가스 용기(610)의 입구에 가스 제어 모듈(620)이 장착된다. 또한, 가스 제어 모듈(620)은 가스 용기(610) 내에 충진된 가스를 배출시켜 가스 주입 호스를 통해 풍선형 비행체(100)에 주입되도록 하거나 풍선형 비행체(100)에 주입된 가스를 가스 용기(610) 내에 회수하도록 하는 펌프와, 사용자 단말기(500) 또는 전원 모듈(300)로부터 가스 제어 신호를 수신하여 펌프를 제어하는 펌프 제어 모듈을 포함한다.
이와 같이, 기존에는 풍선형 비행체(100)에 가스, 예를 들어, 헬륨 가스를 주입하여 사용한 후, 사용하지 않을 때는 주입한 헬륨 가스를 배출시켰다. 또한, 이후 다시 재사용할 때는 새로운 헬륨 가수를 풍선형 비행체(100)에 주입하여 사용하였다. 하지만, 본 실시예는 가스 주입 모듈(600)을 구비하여, 풍선형 비행체(100)에 가스를 주입하고, 상황에 따라 풍선형 비행체(100)에 주입된 가스를 배출시켜야 할 경우 풍선형 비행체(100)에 주입된 가스를 가스 용기(610)로 회수할 수 있다. 예를 들어, 풍선형 비행체(100)를 가지고 외출하여 중간에 버스에 탑승할 일이 생기거나 할 때, 본 실시예는 풍선형 비행체(100)에 주입된 가스를 가스 용기(610)에 회수한 후, 버스에서 내리면 가스 용기(610)에 회수된 가스를 풍선형 비행체(100)에 재주입할 수 있다.
한편, 본 발명은 전술된 가스 주입 모듈(600)은 풍선형 비행체(100) 내에 압력을 감지하는 압력감지 모듈을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 풍선형 비행체(100)나 가스 주입 호스 등이 파손되어 풍선형 비행체(100)에 주입되어 있던 가스가 배출되어 내부 압력이 미리 정해진 기준 압력보다 낮아질 경우 이를 감지할 수 있다. 또한, 내부 압력이 기준 압력보다 낮아질 경우, 가스 주입 모듈(600) 자체에서 음향을 통해 사용자에게 알리거나, 사용자 단말기(500)를 통해 음향이나 진동 등을 통해 알릴 수 있다. 여기서, 가스 주입 모듈(600)이 구비되지 않은 제1 실시예의 경우, 압력감지 모듈은 풍선형 비행체(100)에 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예는 풍선형 비행체(100)에 가스를 자동으로 주입하고 배출할 수 있는 가스 주입 모듈(600)을 구비하여 풍선형 비행체(100)에 가스를 쉽게 주입하고 배출시킬 수 있다. 또한, 본 실시예는 풍선형 비행체(100)에 주입된 가스를 배출시켜야될 때 가스 용기(610)로 회수시켜 가스 사용량을 감소시킬 수 있다.
다음은 윈치에 의해 풍선형 비행체의 높이를 자동으로 제어하는 본 발명의 제3 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템의 개념도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템은 도 7에 도시된 바와 같이, 풍선형 비행체(100)와, 풍선형 비행체(100)에 가스를 주입하는 가스 주입 모듈(600), 풍선형 비행체(100)에 구비된 카메라 모듈(200), 카메라 모듈(200)에 전원을 공급하는 전원 모듈(300), 풍선형 비행체(100)와 전원 모듈(300)을 연결하는 연결부재(400), 연결부재(400)의 길이를 조절하는 윈치(700), 및 카메라 모듈(200)을 제어하는 사용자 단말기(500)를 포함한다. 여기서, 윈치(700)를 제외한 풍선형 비행체(100)와 카메라 모듈(200), 전원 모듈(300) 및 사용자 단말기(500)에 대한 내용은 전술된 본 발명의 제1 실시예에 따른 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템의 설명과 동일하므로 생략한다.
윈치(700)는 풍선형 비행체(100)와 전원 모듈(300) 사이에 연결된 연결부재(400)의 길이를 제어한다. 또한, 윈치(700)는 사용자 단말기(500) 또는 전원 모듈(300)의 제어에 따라 작동되어 연결부재(400)를 롤러에 감거나, 롤러에 감긴 연결부재(400)를 풀어 연결부재(400)의 길이를 제어한다. 물론, 이러한 윈치(700)의 제어는 전술된 바와 같이 사용자 단말기(500)가 사용자로부터 윈치(700) 구동 명령을 입력받아 수행하거나, 전원 모듈(300)에 구비된 윈치(700) 구동 버튼에 의해 수행될 수 있다. 또한, 이를 위해서, 윈치(700)는 모터와 롤러가 구비된 윈치 모듈(710)과, 윈치 모듈(710)을 제어하는 윈치 제어 모듈(720)을 포함한다.
한편, 본 실시예는 수동으로 연결부재(400)의 길이를 제어하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 연결부재(400)의 길이를 자동으로 제어할 수도 있으며, 이를 위해서, 본 발명의 카메라 모듈(200)은 사용자가 이동하는 전방의 장애물을 감지할 수 있는 장애물 감지 센서를 더 구비할 수 있다. 여기서, 장애물 감지 센서는 적외선 센서, 레이저 센서 등을 포함할 수 있다. 또한, 윈치(700)는 장애물 감지 센서에서 감지된 장애물에 따라 연결부재(400)의 길이를 제어하여 풍선형 비행체(100)가 장애물에 걸리지 않도록 한다.
한편, 본 발명은 전술된 장애물 감지 센서를 사용하지 않고, 카메라에서 획득되는 영상에서 장애물을 판별할 수도 있다. 물론, 장애물 감지 센서와 카메라 영상을 모두 이용하여 장애물을 판별할 수도 있으며, 이 경우, 사용자 단말기(500)의 설정에 따라 장애물 감지 센서와 카메라 영상 중 우선권을 부여할 수 있다.
한편, 본 발명은 연결부재(400) 단선 감지 모듈을 더 포함할 수 있다. 본 발명은 풍선형 비행체(100)가 연결부재(400)에 의해 전원 모듈(300)과 연결되고, 전원 모듈(300)이 사용자가 메고 있는 배낭이나 별도의 장착기구에 구비된 형태이므로 연결부재(400)가 단선되어도 사용자가 느낄 수 없을 수 있다. 따라서, 본 발명은 연결부재(400) 단선 감지 모듈을 구비하여 연결부재(400)의 끊김을 사용자에게 알려줄 수 있다. 여기서, 연결부재(400) 단선 감지 모듈은 카메라 모듈(200)이 주기적으로 보내는 단선 감지 신호가 끊기는 것으로 연결부재(400)의 단선을 감지하거나, 전원 모듈(300)에서 카메라 모듈(200)로 전해지는 전원의 끊김, 신호의 끊김으로 판단할 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않고, 줄의 압력을 감지하고, 줄의 압력이 기준 압력보다 낮을 경우 연결부재(400)가 단선된 것으로 판단할 수도 있다. 또한, 전술된 배선에 의한 연결부재(400) 단선 감지와 줄의 압력에 의한 연결부재(400) 단선 감지를 모두 사용할 수도 있으며, 어느 하나에서라도 단선이 감지되면 사용자에게 이를 알릴 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예는 연결부재의 길이를 제어하는 윈치를 구비하여 풍선형 비행체의 높이를 자유롭게 조절할 수 있다. 또한, 본 실시예는 감지된 장애물에 따라 연결부재의 길이를 제어하여 풍선형 비행체가 장애물에 걸리지 않도록 할 수 있다.
이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 카메라 모듈이 구비된 풍선형 비행체와,
    상기 풍선형 비행체에 전원을 공급하는 전원 모듈,
    상기 카메라 모듈과 상기 전원 모듈을 연결하는 연결부재, 및
    상기 카메라 모듈을 제어하는 사용자 단말기를 포함하는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 풍선형 비행체는
    타원형 풍선과,
    상기 타원형 풍선의 하부에 부착된 연을 포함하는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 카메라 모듈은 광학카메라와 열적외선 카메라, 관성 측정 유닛, 및 광학카메라와 열적외선 카메라의 앵글을 조절하는 앵글 조절 모듈을 포함하는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 사용자 단말기는 광학카메라의 앵글과 영상획득에 관한 동작을 제어하는 광학 카메라 제어 모듈과,
    상기 열적외선 카메라의 앵글과 영상획득에 관한 동작을 제어하는 열적외선 카메라 제어 모듈,
    상기 광학 카메라와 열적외선 카메라에서 획득되는 영상을 사용자가 볼 수 있도록 표시하는 영상 표시 모듈,
    상기 카메라 모듈 정보를 표시하는 카메라 모듈 정보 표시 모듈,
    상기 영상 표시 모듈에서 표시되는 영상을 편집하는 영상 편집 모듈,
    상기 영상 표시 모듈에서 재생되는 영상을 캡쳐하는 영상 캡쳐 모듈,
    상기 광학카메라와 열적외선 카메라에서 획득되는 영상을 실시간으로 방송하도록 후술될 통신 모듈을 통해 전송하는 라이브 방송 모듈,
    상기 광학카메라와 열적외선 카메라로부터 획득되는 영상으로부터 사용자의 위험상황을 인지하는 위험상황 인지 모듈,
    상기 위험상황 인지 모듈에서 위험상황이 인지되면 주변에 이를 음향으로 알리거나 미리 설정된 연락처로 알리는 위험상황 알림 모듈, 및
    상기 카메라 모듈 정보를 전송하는 통신 모듈을 포함하는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템.
  5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 풍선형 비행체에 가스를 주입하거나 배출시키는 가스 주입 모듈을 더 포함하는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결부재는 가스 주입 호스를 포함하고,
    상기 가스 주입 모듈은 가스가 충진된 가스 용기와,
    상기 가스 용기의 가스가 상기 풍선형 비행체에 주입되도록 배출시키거나, 상기 풍선형 비행체의 가스를 상기 가스 용기로 회수하는 가스 제어 모듈을 포함하는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가스 제어 모듈은 상기 사용자 단말기에 의해 제어되는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 풍선형 비행체의 압력을 감지하고, 감지된 압력이 기준 압력보다 낮을 경우 사용자에게 알리는 압력감지 모듈을 더 포함하는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템.
  9. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 연결부재의 길이를 조절하는 윈치를 더 포함하는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 윈치는 상기 사용자 단말기에 의해 제어되는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 카메라 모듈은 장애물을 감지하는 장애물 감지 모듈을 더 포함하고,
    상기 윈치는 상기 장애물 감지 모듈의 장애물 감지에 따라 상기 풍선형 비행체가 상기 장애물에 걸리지 않도록 상기 연결부재의 길이를 제어하는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 연결부재의 단선을 감지하는 연결부재 단선 감지 모듈을 더 포함하는 비행체를 이용한 개인용 영상 시스템.
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