KR100403762B1 - 속도측정기능을 겸한 카메라장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 속도측정기능을 겸한 카메라장치를 제공한다.

상기 목적들을 위하여 본 발명은, 피사체에 레이져를 발산하기 위한 수단; 상기 피사체로부터 반사되는 상기 레이져보다 짧은 파장대의 촬상광과 레이져를 분리하기 위한 파장분리수단; 상기 피사체로부터 반사되는 촬상광에 의하여 상을 형성하기 위한 촬상수단; 상기 피사체에 의하여 반사된 레이져에 의하여 상기 피사체의 거리를 검출하기 위한 거리검출수단들이 포함된다.

Description

속도측정기능을 겸한 카메라장치{apparatus for photograping and measuring speed}

본 발명은 속도측정기능을 겸한 카메라장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 주행속도를 검출함과 동시에 차량의 주행모습을 촬영할 수 있도록 함으로써 단순한 속도검출뿐만 아니라 차선위반, 갓길운전 위반, 난폭운전, 휴대전화사용 등의 위법현장 촬영과 사고현장 촬영 등 다양한 용도로 제공할 수 있는 속도측정기능을 겸한 카메라장치에 관한 것이다.

본 발명은 차량의 주행상태의 촬영 및 과속측정이 동시에 이루어지는 카메라장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 속도를 검출함과 동시에 차량의 주행모습을 촬영할 수 있도록 함으로써 단순한 속도검출뿐만 아니라 차선위반, 사고현장의 촬영등 다양한 용도로 사용되는 속도측정기능을 겸한 카메라장치에 관한 것이다.

종래, 여러 가지 목적에서 사용되는 차량을 촬영하기 위한 촬영장치와 차량의 속도검출을 위한 차량속도 검출장치가 존재하였으나, 이러한 장치들은 상호분리된 별도의 장치로 구성되어 있어 자연 그 부피가 크고, 무게가 많이 나가게되어 휴대하기에 어려움이 많았다.

또한, 차량의 주행상태의 촬영과 주행속도측정이 동일한 장치 내에서 이루어지는 것이 아니라 별도의 분리된 상태에서 이루어지기 때문에 촬영된 사진과 속도검출된 차량의 일치여부에 부정확성이 상존하여 왔다.

또한, 자동차 사고시 차량의 위치와 건물의 위치에 관한 사고현장을 기록에 담기 위하여는 줄자등을 이용하여 거리등을 계산하여 기록하여 왔기 때문에 정확성등에 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 촬상을 위한 광학계와 위치검출을 위한 레이져 광학계를 일체화 시켜 소형화를 이룬 속도측정기능을 겸한 카메라장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 사고현장 보존용으로 사고차량 및 사고자의 위치 등과 주변의 주요 지형지물 등과의 거리 등을 산정하여 촬영하기 위한 속도측정기능을 겸한 카메라장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 뷰우파인더(view - finder)가 설치되어, 직접 사물을 보고 촬영할 수 있을 뿐만 아니라, 뷰우파인더를 통하여 인지된 화면을 촬상하도록 함으로써 촬상작업이 용이한 속도측정기능을 겸한 카메라장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 차량의 탑승자가 휴대하기에 간편한 속도측정기능을 겸한 카메라장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 나타내기 위한 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예의 전체적인 구성을 나타내기 위한 절단 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예의 정면도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에서 캡춰된 화면에 문자정보가 기록된 것을 예시하기 위한 도면이다.

이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은, 피사체에 레이져 광을 출사하는 레이져 출사수단과; 상기 레이져 출사수단으로부터 출사되는 레이져 광을 레이져 검출기에 입사시키는 광파이버와; 상기 피사체로부터 입사되는 촬상광과, 상기 레이져 출사수단으로 부터 출사되어 상기 피사체에서 반사된 레이져 광을 함께 집속하는 광집속수단과; 상기 광집속수단으로 부터 집속되는 광 중에서 상기 피사체에서 반사되어 입사된 레이져 광과 상기 피사체로부터 입사되는 촬상광을 각각 분리하는 파장분리수단과; 상기 파장분리수단으로 부터 분리된 레이져 광과 상기 레이져 출사수단으로부터 광파이버를 통해 입사된 레이져 광을 각각 전기적 신호로 변환하는 레이져 검출기와; 상기 파장분리수단으로부터 분리된 촬상광에 의하여 상을 형성하기 위한 촬상수단과; 상기 레이져 출사수단으로부터 출사되어 상기 레이져 검출기에 입사되는 레이져 광에 의해 생성된 전기적 신호와 상기 파장분리수단으로부터 분리된 레이져 광에 의해 생성된 전기적 신호에 의하여 상기 피사체의 이격거리를 산출하는 거리검출수단과; 이동하는 피사체에 대하여 상기 거리검출수단에 의해 검출된 두 지점간의 거리에 의해 상기 피사체의 이동속도를 검출하는 속도검출수단; 및 상기 속도검출수단에 의하여 검출된 피사체의 속도가 기설정된 속도를 초과하는 경우에 상기 광집속수단에 집속되는 촬상광에 의하여 피사체를 촬상하도록 상기 촬상수단을 제어하는 제어부를 포함한다.바람직하게는, 상기 피사체에 적외선을 발산하는 적외선 조명수단을 더 포함한다.보다 바람직하게는, 상기 거리검출수단에 의해 획득된 피사체와의 거리데이터를 문자데이터로 변환하는 문자데이터 생성수단과; 상기 문자데이터 생성수단에 의하여 생성된 문자데이터를 상기 촬상수단에 의하여 촬상되는 영상정보에 합성하는 합성수단을 더 포함한다.보다 바람직하게는, 상기 속도검출수단에 의해 획득된 피사체의 이동속도 데이터를 문자데이터로 변환하는 문자데이터 생성수단과; 상기 문자데이터 생성수단에 의하여 생성된 문자데이터를 상기 촬상수단에 의하여 촬상되는 영상정보에 합성하는 합성수단을 더 포함한다.보다 바람직하게는, 상기 속도측정기능을 겸한 카메라장치의 하우징에 부착되는 뷰우화인더를 더 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예를 나타내기 위한 구성도이다.

도 1에 도시된 실시예의 카메라장치는 적외선 조명장치(12)와 카메라 본체(200)와 카메라 본체에 접속되는 외부기기들로 이루어진다.

카메라 본체(200)는 피사체에 레이져를 출사시키기 위한 레이져다이오드(10)와, 레이져다이오드(10)로부터 출사되는 레이져를 피사체에 평행주사시키기 위한 콘덴싱렌즈군(14)과, 광집속렌즈군(11)로부터 입사되는 빛을 적외선광과 레이져로 분리시키기 위한 파장분리기(dichroic mirror)(13)와, 수광되는 레이져를 이용하여 여러 가지 기능을 구현하고, 각각의 구성요소를 제어하는 콘트롤러(100)와, 본체의 하우징에 형성되어 다양한 기능구현모드 설정하는 입력부(15)로 구성된다.

이때, 콘트롤러(100)는 소위 임베디드(Embedded)라고 일컫는 내장형 PC(Personal Computer)나, 노트북 PC에 필요한 소프트웨어 모듈을 탑재하고, 이들 내장형 PC와 노트북 PC에 카메라 센서(101), 레이져 검출기(102), 각각의 구동부들(103), (104)등의 하드웨어 구성품을 포트 연결하여 이루어질 수 있다.

또한 콘트롤러(100)는 파장분리기(13)로부터 분리된 레이져와 레이져 다이오드(10)로부터 레이져가 출사될 때 광파이버를 통하여 입사되는 레이져를 수광하여 전기적 신호를 생성하는 레이져검출기(APD: Avalanche Photo Diode)(102)와, 적외선광을 수광하여 피사체의 촬상에 의한 영상데이터를 생성하는 CCD(Charge Coupled Dvice)소자로 이루어진 카메라센서(101)와, 콘트롤러(100)의 구성요소를 제어하거나 연산처리를 수행하는 제어부(108)와, 콘트롤러(100)에 접속되어 있는 적외선 조명장치(12)를 구동시키기 위한 구동부(103)와, 레이져 다이오드(10)를 구동시키기 위한 구동부(104)와, 레이져 검출기(102)로부터 생성된 파형으로부터 피사체와의 거리를 산출하는 거리산출모듈(105)과, 이동 피사체에 대하여 두 시점의 거리를 근거로 이동 피사체의 속도를 산출하는 속도산출모듈(106)과, 레이져 다이오드(10)로부터 출사되는 레이져의 주사방향과 GPS수신기(19)로부터 수신되는 출사위치를 근거로 피사체의 위치를 산출하는 위치산출모듈(107)을 구비한다. 이때, 거리산출모듈(105)은 제어부(108)의 제어에 의하여 레이져가 출사되게 되면 레이져 다이오드(10)에서 출사되는 출사레이져와 파장분리기에서 분리된 레이져들이 레이져 검출기(102)에서 검출되는 시점차를 이용하여 거리를 측정한다. 속도산출모듈 또한 두 시점에서의 이동 피사체에 대한 거리산출모듈로부터 산출된 거리를 얻게되면 소프웨어적으로나 하드웨어적으로 속도를 산출할 수 있다. 또한, 위치산출모듈(107)에서는 본원의 카메라장치의 위치를 제어부(108)를 통하여 GPS수신기(19)로부터 입력받아 현재위치정보를 획득하고, 기 설정된 기준선과, 이 기준선에 대한 레이져주사방향을 제어부(108)로부터 전송받고, 거리산출모듈(105)로부터 피사체의 이격거리를 전송받아 피사체의 위치를 산출한다. 또한, 위치산출은 본원의 카메라를 이동시켜 두 위치로부터 각각의 피사체에 대한 거리 및 방향을 근거로한 삼각법에 의하여 피사체의 위치를 산출할 수 있음은 주지의 사실이다.

또한, 콘트롤러(100)는 각각의 모듈로부터 생성된 데이터를 문자데이터로 변환하는 문자생성부(109)와, 카메라센서(101)의 영상데이터와 합성하여 영상데이터에 문자데이터를 특정위치에 수록하는 데이터를 생성하는 합성부(110)를 구비한다. 또한, 콘트롤러(100)에는 여러 가지 모드 및 조건입력을 위한 입력부(15)가 연결되어져 있고, 콘트롤러(100)와 외부기기들에 데이터를 교환하도록 데이터를 변환, 전송시키는 인터페이스(110)가 구비되며, 카메라 본체(200)의 하우징에는 뷰우파인더(16)가 부착되어 콘트롤러(100)와 접속되어 콘트롤러(100)로 부터 출력되는 영상신호를 화상으로 전시한다. 또한, 콘트롤러(100)에는 프린터(17)가 접속될 수 있으며, 통신망(18), 즉 무선통신망, PSTN(Public Switched Telephone Network)망, 인터넷 전용선망이 접속되어 외부기기와 데이터를 송수신할 수 있도록 한다. 또한 콘트롤러(100)에는 GPS(Global Positioning System)수신기(19)가 연결되어 카메라 장치가 위치하는 위치정보를 수신하여 콘트롤러(100)에 전송할 수 있도록 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예의 전체적인 구성을 나타내기 위한 절단 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예의 정면도이다.

도 2, 3에 도시된 실시예의 카메라 장치는 카메라 본체(200)의 하우징(300)의 일측면에 뷰우파인더(16)가 설치되어져 있고, 타측면에 적외선 조명장치(12)가 설치되어져 있다. 또한, 하우징의 정면 하부에는 콘덴싱렌즈군(14)이 설치되며, 광집속렌즈군(11)은 정면 중심부에 설치된다. 광경로상 광집속렌즈군(11)의 후단에는 파장분리기(13)이 설치되며, 그 후단에는 카메라센서(101)가 위치하고, 또한, 광집속렌즈군(11)과 카메라센서(101) 사이에는 광의 이산을 막기 위하여 경통구조를 이루고 있으며, 파장분리기(13)에서 분리된 레이져가 통과되어 레이져검출기(3)에 수광될 수 있도록 경통이 일부 절개되고 절개부의 레이져 진행경로에 수직되게 레이져 검출기(102)가 설치된다. 콘트롤러(100)는 경통(301)의 하부와 레이져 다이오드(10)사이에 형성되는 공간에 적절히 배치되어 하우징(300)에 의해 둘러쌓여 진다.

이하, 상기 실시예에 대한 동작과정에 대하여 설명하기로 한다.

카메라장치의 사용자는 다양한 모드로 장치를 이용할 수 있다.

우선 차량사고가 발생하였을 경우에 현장사진에 나타나는 화면상에 특정의 물체에 대하여 위치정보 내지 길이를 기입하여 기록으로 보존하도록 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일실시예에서 캡춰된 화면에 문자정보가 기록된 것을 예시하기 위한 도면이다.

도 4에 도시된 예시화면은 자동차가 급브레이크를 밟으므로서 발생된 도로상의 흔적의 길이를 기록하기 위한 것으로, 본 발명의 카메라 장치는 사진밖의 O점( X₀, Y₀)에 위치하여 카메라 센서(101)에 사진과 동일한 영상 데이터를 획득하게 되면, O점에서 브레이크 자국의 시작점A 까지의 거리를 구하기 위해 A점에 대하여 레이져를 주사하여 거리계산모듈(105)로부터 거리를 계산하고, 이에 대하여 위치산출모듈(107)로부터 A점에 대하여 위치정보를 획득하고, 합성부(110)를 제어하도록 하여 A점에 기입되도록 한다. 마찬가지의 방법으로 B점에 대한 위치정보를 기입하고, 이에 인접되는 지형지물에 대한 C점, D점에 대한 위치정보를 기입할 수 있다. 상기와 같은 방법이외에 레이져 출사점의 위치를 이동시켜 각각의 점들에 대한 길이정보와 방향정보를 구한 후에 브레이크 흔적의 길이를 구하는 등의 다양한 방법들이 구현될 수 있음은 주지의 사실이다.

또한, 본 발명의 일실시예는 이동차량의 속도와 이동상태를 촬영 보관 할 수 있다.

본원 실시예에서 카메라센서(101)를 구동시키고, 일정 주기로 화면캡춰를 하게되면 이동차량에 대한 동영상을 얻을 수 있다. 또한, 이동차량에 대하여 촬영중에 특정순간에 속도를 측정하여 이를 캡춰된 특정 영상프레임들에 삽입할 수 있다. 현재까지의 속도 측정장치는 이동차량에 대하여 특정 순간만의 화상을 얻기 때문에 중앙선 침범등 차선위반에 대한 구체적인 증거자료로 활용할 수 없었으나, 본원 실시예는 동영상을 얻을 수 있고, 특정 순간에 속도를 측정하여 이를 동영상화면에 기록할 수 있기 때문에 구체적인 증거자료로 사용될 수 있다. 또한, 이러한 동영상 화면은 신호위반시에 신호등과 차량의 이동상태를 그대로 재현할 수 있기 때문에 구체적 증거로 사용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상기의 목적과 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 속도측정과 동영상 또는 정지화상을 동시에 획득하고, 이를 화면상에 입력하여 보존할 수 있도록 한다.

따라서 본 발명의 카메라 장치는 속도측정기능에 의하여 과속단속을 할 수 있으며, 동영상을 획득 보존 할 수 있기 때문에 신호위반, 차선위반, 안전거리미확보, 난폭운전상태를 그대로 촬영할 수 있다. 또한, 정지화상에 위치정보를 삽입할 수 있기 때문에 차량사고시 현장보존용 촬영장치로 유용하게 사용될 수 있다.

또한, 장치가 소형이기 때문에 휴대하기가 용이하고, 이는 속도측정자가 차에 타고서도 용이하게 타차량의 속도를 측정할 수 있다. 이와 같은 경우에는 차량에 고정적으로 부착된 속도측정장치에 비해 진동을 줄일 수 있어 선명한 화상과 정확한 속도측정을 얻을 수 있다.

Claims (6)

1. 피사체에 레이져 광을 출사하는 레이져 출사수단과;

   상기 레이져 출사수단으로부터 출사되는 레이져 광을 레이져 검출기에 입사시키는 광파이버와;

   상기 피사체로부터 입사되는 촬상광과, 상기 레이져 출사수단으로 부터 출사되어 상기 피사체에서 반사된 레이져 광을 함께 집속하는 광집속수단과;

   상기 광집속수단으로 부터 집속되는 광 중에서 상기 피사체에서 반사되어 입사된 레이져 광과 상기 피사체로부터 입사되는 촬상광을 각각 분리하는 파장분리수단과;

   상기 파장분리수단으로 부터 분리된 레이져 광과 상기 레이져 출사수단으로부터 광파이버를 통해 입사된 레이져 광을 각각 전기적 신호로 변환하는 레이져 검출기와;

   상기 파장분리수단으로부터 분리된 촬상광에 의하여 상을 형성하기 위한 촬상수단과;

   상기 레이져 출사수단으로부터 출사되어 상기 레이져 검출기에 입사되는 레이져 광에 의해 생성된 전기적 신호와 상기 파장분리수단으로부터 분리된 레이져 광에 의해 생성된 전기적 신호에 의하여 상기 피사체의 이격거리를 산출하는 거리검출수단과;

   이동하는 피사체에 대하여 상기 거리검출수단에 의해 검출된 두 지점간의 거리에 의해 상기 피사체의 이동속도를 검출하는 속도검출수단; 및

   상기 속도검출수단에 의하여 검출된 피사체의 속도가 기설정된 속도를 초과하는 경우에 상기 광집속수단에 집속되는 촬상광에 의하여 피사체를 촬상하도록 상기 촬상수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 속도측정기능을 겸한 카메라장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 피사체에 적외선을 발산하는 적외선 조명수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속도측정기능을 겸한 카메라장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 거리검출수단에 의해 획득된 피사체와의 거리데이터를 문자데이터로 변환하는 문자데이터 생성수단과;

   상기 문자데이터 생성수단에 의하여 생성된 문자데이터를 상기 촬상수단에 의하여 촬상되는 영상정보에 합성하는 합성수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속도측정기능을 겸한 카메라장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 속도검출수단에 의해 획득된 피사체의 이동속도 데이터를 문자데이터로 변환하는 문자데이터 생성수단과;

   상기 문자데이터 생성수단에 의하여 생성된 문자데이터를 상기 촬상수단에 의하여 촬상되는 영상정보에 합성하는 합성수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속도측정기능을 겸한 카메라장치.
6. 제 1 항 또는 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 속도측정기능을 겸한 카메라장치의 하우징에 부착되는 뷰우화인더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 속도측정기능을 겸한 카메라장치.