KR100581264B1

KR100581264B1 - Ｃｃｔｖ 카메라 제어장치

Info

Publication number: KR100581264B1
Application number: KR1020040025434A
Authority: KR
Inventors: 김기설
Original assignee: 서교정보통신 주식회사
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2006-05-22
Also published as: KR20050100227A

Abstract

본 발명은 CCTV 카메라 제어시스템에 있어서, 원거리의 고배율 렌즈가 장착된 CCTV 카메라의 팬(PAN),틸트(Tilt),포커스(focus),줌(zoom) 제어시 구동각도와 피사체와의 거리에 따라 정밀한 카메라 원격제어가 이루어질 수 있도록 한 CCTV 카메라 제어장치에 관한 것이다.

CCTV의 원격 제어에 있어서, 원거리의 고배율 렌즈가 장착된 CCTV 카메라의 팬, 틸트,초점, 줌의 제어시 구동 각도에 상관없이 같은 토오크(Torque)의 힘과 속도로 관련된 모터를 구동시키게 되므로써, 특정 지점을 셋트(set)하는데 많은 문제점이 뒤따른다.

본 발명에서는 저가의 CCTV 카메라에 간단하게 설치하여 적용 가능한 CCTV 카메라의 속도, 위치 제어장치를 제공하고자 하는 것으로, 카메라의 구동 각에 따라 모터의 속도를 제어하며, 또한 그 변화속도를 감지하여 설정된 값에 모터를 유도 제어하여 초정밀 제어가 가능하도록 하는 속도 및 위치 유도 동조형 CCTV 카메라 제어장치를 제공하고자 한다.

CCTV, CCTV카메라, 카메라제어장치

Description

ＣＣＴＶ 카메라 제어장치{Apparatus for CCTV camera control}

도 1은 일반적인 CCTV 카메라 제어장치의 블록 구성도.

도 2는 본 발명 CCTV 카메라 제어장치의 블록 구성도.

< 도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

11 : 카메라 렌즈부 12 : 팬/틸트 모터

13 : 초점/룸 모터 14 : 모터구동부

15: 위치감지센서 16 : A/D 변환수단

17 : 비교분석부 18 : 자동속도제어부

19 : 제어부 20: 메모리부

21 : 데이터 송수신부

본 발명은 폐쇄회로티브이(CCTV; Closed-Circuit Television) 카메라 제어시스템에 있어서, 원거리의 고배율 렌즈가 장착된 CCTV 카메라의 팬(PAN), 틸트(Tilt), 포커스(focus), 줌(zoom) 제어시 구동각도와 피사체와의 거리에 따라 보다 세밀하고 정밀한 카메라 원격제어가 이루어질 수 있도록 한 속도/위치 유도동조형 CCTV 카메라 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 소정의 대상 또는 영역을 감시하기 위한 수단으로 건물이나, 은행 ,주차장등 다양한 장소에 CCTV 카메라가 설치되어 사용된다.

이와 같은 CCTV 카메라 제어시스템은 중앙의 감시통제 제어시스템에서 건물의 각 위치에 설치된 카메라를 원격 제어하고, 해당 카메라로부터 촬영된 영상데이터를 중앙의 감시통제 제어시스템에서 전송 받아 모니터링 및 저장하는 시스템으로 이루어진다.

따라서 이와 같은 CCTV 카메라는 피사체의 영상을 취득하기 위한 카메라와, 중앙의 감시통제 제어시스템으로부터 제공된 카메라의 원격제어 데이터에 따라 카메라의 촬영각도 및 방향을 제어하고, 카메라로부터 촬영된 영상 데이터를 중앙의 감시통제 제어시스템으로 전송하기 위한 카메라 제어수단을 포함하는 구성을 갖는다.

일반적인 종래 카메라 제어장치의 구성을 도 1을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

피사체의 영상을 취득하기 위한 카메라 렌즈부(1)와, 카메라 렌즈부(1)의 수평, 수직축(X,Y축) 각도를 조절하기 위한 팬/틸트(PAN/Tilt)조절모터(2)와, 카메라 렌즈부(1)의 초점(focus)과 배율(zoom)을 조절하기 위한 초점/줌 모터(3)와, 상기 팬/틸트조절모터(2) 및 초점/줌 모터(3)를 구동시키기 위한 모터 구동부(4)와, 중앙 원격제어시스템(7)으로부터 전달된 원격제어정보에 따라 상기 모터 구동부(4)를 제어하여 카메라 렌즈부(1)의 팬/틸트 조절 및 초점/줌을 제어하며, 카메라 렌즈부(1)로부터 취득된 영상데이터를 저장 및 중앙 원격제어시스템(7)으로 전송하는 제어부(5)와, 중앙 원격제어시스템(7)과의 데이터 송수신을 위한 데이터송수신부(6)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성에 따르면 CCTV 카메라 제어장치는 카메라 렌즈부(1)를 통해 취득된 영상데이터는 데이터 송수신부(6)를 통해 중앙 원격제어시스템(7)으로 전송된다.

이때 카메라 렌즈부(1)의 촬영 각도 및 초점/줌은 중앙 원격 제어시스템(9)의 원격제어에 의해 설정된다.

중앙 원격제어시스템(7)에서는 카메라 렌즈부(1)를 통해 감시하고자 하는 영역을 지정하고자 팬/틸트를 조절하여 카메라 렌즈부(1)의 X,Y축 각도를 설정하고, 또한 감시영역 대상에 대하여 초점 및 줌 배율을 설정하게 된다.

이와 같은 제어 데이터는 데이터 송수신부(7)를 통해 제어부(5)로 전달되고, 제어부(5)에서는 이와 같은 제어 데이터를 이용하여 카메라 렌즈부(1)의 팬/틸트 및 초점/줌 배율을 설정하게 된다.

모터구동부(4)에서는 상기에서와 같이 제어부(5)로부터 출력되는 제어 데이터를 입력받아 팬/틸트조절모터(2) 및 초점/줌 모터(3)를 구동시켜 카메라 렌즈부(1)의 촬영 각도(PAN/Tilt) 및 초점/줌 배율을 조정하게 되는 바,

팬/틸트조절모터(2)가 동작하게 되면, 팬/틸트조절모터(2)에 연결 구성된 다수의 기어가 회전하면서 카메라 렌즈부(1)의 수평,수직 각도(팬/틸트)를 조절하게 된다.

초점/줌 모터(3)가 동작하게되면, 초점/줌 모터(3)에 연결된 기어가 회전하면서 초점/줌 렌즈의 위치를 조절하여 카메라 렌즈부(1)의 초점 및 줌 배율을 조절하게된다.

여기서 팬/틸트조절모터(2)를 조절하여 카메라 렌즈부(1)의 촬영 각도를 조절하고, 조절이 완료된 후 초점/줌 조정을 완료하여 그 설정을 완료하게 된다.

중앙 원격제어시스템(9)에서는 내부 모니터를 확인하면서 카메라 렌즈부(1)의 위치를 원격 조절하게 되고, CCTV 제어장치에서는 이와 같은 조절 데이터를 이용하여 상기와 같은 동작과정을 거쳐 카메라의 원격 제어에 의한 동작을 수행하는 것이다.

이와 같은 CCTV의 원격 제어에 있어서, 원거리의 고배율 렌즈가 장착된 CCTV 카메라의 PAN, Tilt,초점, 줌의 제어시 구동 각도에 상관없이 같은 토오크(Torque)의 힘과 속도로 관련된 모터를 구동시키게 되므로써, 특정 지점을 셋트(set)하는데 많은 문제점이 뒤따른다.

또한 프리셋(preset)을 세밀하게 설정하였더라도 모터의 구동각과 속도에 따라 프리셋 지점에서 벗어나는 경우가 빈번히 발생하여 정확한 목표지점을 설정하는데 문제점이 뒤따른다.

이와 같은 문제점을 해결한 CCTV 카메라의 초정밀 속도, 위치 제어장치가 근래에 사용되고 있으나, 이와 같은 장치는 대부분 고가의 장비들로 이루어져 설치에 부담이 될 수 있다.

본 발명에서는 저가의 CCTV 카메라에 간단하게 설치하여 적용 가능한 CCTV 카메라의 속도, 위치 제어장치를 제공하고자 하는 것으로, 카메라의 구동 각에 따라 모터의 속도를 제어하며, 또한 그 변화속도를 감지하여 설정된 값에 모터를 유도 제어하여 초정밀 제어가 가능하도록 하는 속도 및 위치 유도 동조형 폐쇄회로티브이 카메라 제어장치를 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 중앙 원격제어시스템으로부터 수신된 원격 제어명령에 따라 카메라의 수평, 수직각도(PAN/Tilt) 및 초점/줌(Focus/Zoom) 모터를 제어하여 카메라의 PAN/Tilt 각도 및 초점/줌을 조절하기 위한 CCTV 제어장치에 있어서,

카메라의 수평, 수직 각도(PAN/Tilt 각도)와 초점/줌 렌즈의 위치를 감지하는 카메라 위치감지수단과, 카메라 위치감지수단을 통해 얻어지는 아날로그 신호를 처리 가능한 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환수단과, 디지털 데이터로 변환된 카메라 위치감지수단으로 부터의 감지결과와 중앙 원격제어시스템으로부터 전송받은 원격제어정보와 비교하여 관련 모터를 제어하기 위한 속도/위치 제어정보를 생성하는 비교분석제어수단과, 비교분석제어수단으로부터 생성된 속도/위치 제어정보를 입력받아 움직이는 각도와 위치(거리)에 따라 모터의 속도를 결정하여 관련 모터를 구동하기 위한 모터 구동수단을 제어하는 자동속도제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 첨부된 도면 도 2에 도시된 실시예를 참조하여 그 구성 및 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

고배율의 렌즈가 장착된 카메라 렌즈부(11)와, 카메라의 수평,수직 각도를 조절하기 위한 팬/틸트(PAN/Tilt) 모터(12)와, 카메라 렌즈부(11)의 초점(Focus)과 줌(Zoom)을 조절하기 위한 초점/줌 모터(13)와, 팬/틸트모터(12)와 초점/줌 모터(13)를 구동시키는 모터구동부(14)와, 카메라의 팬/틸트 각도와 초점/줌 렌즈의 위치를 감지하는 위치감지센서(15)와, 위치감지센서(15)에서 감지된 신호를 처리 가능한 디지털 데이터로 변환하는 A/D변환부(16)와, 위치감지센서(15)를 통해 감지된 PAN/Tilt 각도와 초점/줌 렌즈의 위치를 제어부(19)로부터 제공된 카메라 설정 기준정보와 비교하여 모터구동부(14)를 제어하기 위한 속도/위치 제어정보를 생성하는 비교분석부(17)와, 비교분석부(17)에서 생성된 속도/위치 제어정보에 따라 움직이는 각도와 거리에 따라서 관련 모터(12,13)의 가감속 결정하여 모터구동부(14)를 제어하는 자동속도제어부(18)와, 중앙 원격제어시스템으로부터 수신된 원격 제어정보로부터 카메라 설정 기준정보를 비교분석부(17)에 제공하고 카메라 렌즈부(11)로부터 취득된 영상데이터를 중앙 원격제어시스템으로 전송하는 제어부(19)와, 위치감지센서(15)로부터 감지된 카메라의 팬/틸트 각도와 초점/줌 렌즈의 위치 정보를 저장하기 위한 메모리부(20)와, 중앙 원격제어시스템과의 데이터 송수신을 위한 데이터송수신부(21)를 포함하여 구성된다.

상기 자동속도제어부(18)는 모터의 구동각 및 구동위치에 따른 모터의 속도제어정보가 저장되며, 상기 비교분석부(17)를 통해 생성된 속도/위치 제어정보에 따라 관련 모터의 속도제어값을 생성하여 모터구동부(14)를 제어하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명 속도 및 위치 유도 동조형 폐쇄회로티브이 카메라 제어장치는 카메라 팬/틸트 각도와 초점/줌 렌즈의 위치를 감지하기 위한 위치감지센서(15)를 구성하고, 위치감지센서(15)로부터 카메라 렌즈부(11)의 수평 및 수직 각도 및 초점/줌 상태를 판단하고, 중앙 원격시스템으로 부터의 원격 제어정보에 따라 현재의 위치로부터 조정되야할 카메라의 각도 및 위치까지 그 변화에 따라 모터의 속도를 적응적으로 제어할 수 있도록 하는데 그 기술적 특징이 있는 것이다.

본 발명의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

카메라의 감시 대상 및 감시방향을 변경하고자 하는 경우 운영자는 중앙 원격 제어시스템에서 카메라 조정을 위한 원격 제어를 수행하게 된다.

이에 따라 중앙 원격 제어시스템에서는 이에 해당하는 원격 제어정보를 카메라 제어장치에 송신하고, 카메라 제어장치내의 데이터 송수신부(21)에서 이를 전송 받는다.

제어부(19)에서는 이와 같이 데이터 송수신부(21)로부터 수신된 원격 제어정보를 이용하여 각도제어(PAN,Tilt), 배율제어(Focus, Zoom)에 관련된 모터의 제어정보를 생성하게 되고, 이와 같은 모터의 제어정보를 카메라 설정기준정보로서 비교분석부(17)에 출력한다.

한편, 비교분석부(17)로는 현재의 카메라의 현재 각도 및 위치 정보를 위치 감지센서(15)로부터 입력받게 되는 데, 위치감지센서(15)는 카메라의 현재 수평,수직위치(PAN/Tilt) 및 카메라 렌즈부(11)의 초점/줌 렌즈의 위치를 감지하여 출력하고, 이와 같이 출력된 데이터는 A/D변환부(16)를 통해 비교분석부(17)에서 처리 가능한 디지털 데이터로 변환되어 비교분석부(17)로 입력된다.

상기 비교분석부(17)에서는 이와 같은 위치감지센서(15)의 카메라의 각도 및 초점/줌 렌즈의 위치정보로부터 현재의 카메라의 위치를 파악하고, 상기 제어부(19)로부터 제공된 카메라 설정 기준정보와 비교하여 관련모터를 제어하기 위한 속도/위치 제어정보를 생성한다.

이와 같이 생성된 속도/위치 제어정보는 자동속도제어부(18)로 출력되고, 자동속도제어부(18)에서는 비교분석부(17)의 속도/위치 제어정보를 입력받아 카메라의 구동될 각도 및 위치(거리)에 따라 모터의 속도를 결정하여 모터구동부(14)를 제어 하므로써, PAN/Tilt, 초점/줌 등의 동작을 수행하도록 한다.

모터구동부(14)가 관련모터, PAN/Tilt 모터(12) 또는 초점/줌 모터(13)를 회전시키고, 상기 PAN/Tilt 모터(12) 또는 초점/줌 모터(13)가 회전하게됨에 따라 각 모터(12,13)에 연결된 기어가 회전하면서 카메라의 팬/틸트가 조정되고, 초점/줌 렌즈의 위치를 조정하게 된다.

한편 상기에서와 같이 팬/틸트, 초점/줌 렌즈의 위치가 변경되면, 위치감지센서(15)의 값은 변경되고, 이의 데이터는 상기에서 설명한 바와 같이 비교분석부(17)로 전달된다.

비교분석부(17)에서 앞서와 같은 동작과정을 통해 속도/위치 제어정보를 생 성하여 출력하게 되며, 자동속도제어부(18)에서 변경된 속도/위치 제어정보로부터 모터의 속도를 변경하여 모터구동부(14)를 동작시킨다.

즉 중앙 원격제어시스템에서 원하는 카메라의 각도 및 초점/줌 배율까지 제어됨에 따라 자동으로 관련 모터의 속도를 달리 제어하는 것이다.

이와 같은 동작을 중앙 원격제어시스템에서 요구하는 설정값에 카메라가 조정될 때까지 반복하여 진행한다.

자동속도제어부(18)에서는 초기의 카메라의 수평,수직 각도 및 초점/줌 배율의 위치로부터 중앙 원격제어시스템에서 요구하는 카메라의 수평,수직 각도 및 초점/줌 배율의 위치까지 모터의 속도와 모터가 회전하게 됨에 따라 중앙 원격제어시스템에서 요구한 카메라의 각도 및 초점/줌 위치로 이동되면서 각 변화위치에서의 모터의 속도를 달리하는 것으로,

초기 위치에서는 모터의 속도를 상대적으로 빠르게 하고, 중앙 원격제어시스템에서 요구한 값(설정된 값)에 가까워질수록 모터의 속도를 상대적으로 점차 줄여 최종 설정된 값에서 자동으로 멈추도록 하는 초정밀 제어가 이루어지도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 CCTV 카메라의 각도 및 카메라의 초점/줌 등을 원격 제어함에 있어서, 움직이는 각도와 거리에 따라 모터의 속도를 적응적으로 제어(가감속제어)하므로써, 보다 세밀하고 정확한 원격제어가 가능하다.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 고가의 CCTV 제어장치를 채용하지않고, 기존 의 CCTV제어장치에 간단히 장착하여 세밀하고 정확한 원격제어가 가능한 비교적 저렴한 CCTV 제어장치를 제공할 수 있게 된다.

Claims

중앙 원격제어시스템으로부터 수신된 원격 제어명령에 따라 카메라의 수평, 수직각도(PAN/Tilt) 및 초점/줌(Focus/Zoom) 모터를 제어하여 카메라의 팬/틸트 각도 및 초점/줌을 조절하기 위한 CCTV 제어장치에 있어서,

카메라의 수평, 수직 각도(PAN/Tilt 각도)와 초점/줌 렌즈의 위치를 감지하는 카메라 위치감지수단과, 카메라 위치감지수단을 통해 얻어지는 아날로그 신호를 처리 가능한 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환수단과, 디지털 데이터로 변환된 카메라 위치감지수단으로 부터의 감지결과와 중앙 원격제어시스템으로부터 전송받은 원격제어정보와 비교하여 관련 모터를 제어하기 위한 속도/위치 제어정보를 생성하는 비교분석제어수단과, 비교분석제어수단으로부터 생성된 속도/위치 제어정보를 입력받아 움직이는 각도와 위치(거리)에 따라 모터의 속도를 결정하여 관련 모터를 구동하기 위한 모터 구동수단을 제어하는 자동속도제어수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 ＣＣＴＶ 카메라 제어장치.
제 1항에 있어서, 상기 자동속도제어수단에서는 중앙 원격제어시스템에서 요구한 값(설정된 값)에 가까워질수록 모터의 속도를 상대적으로 점차 줄여 최종 설정된 값에서 자동으로 멈추도록 모터 속도 제어과정을 갖는 것을 특징으로 하는 CCTV 제어장치.