KR100875223B1 - Magnetic slipling and monitoring camera with the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 회동축을 중심으로 무한회동이 가능한 마그네틱 슬립링 및 이 슬립링을 통해 외부의 미세한 충격으로 인해 발생되는 슬립에도 카메라의 자세를 정밀하게 보정제어할 수 있는 감시용카메라에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic slip ring capable of infinite rotation around a rotating shaft and a surveillance camera capable of precisely correcting and controlling the attitude of the camera even through slip caused by an external fine impact through the slip ring.
일반적으로 주택을 비롯한 백화점, 은행, 전시장 등과 같이 사람의 왕래가 많은 곳에서의 물품 도난을 방지하기 위한 수단으로 감시 카메라를 사용하게 된다. In general, surveillance cameras are used to prevent theft of goods in crowded places such as houses, department stores, banks, exhibition halls, and the like.
상기한 감시 카메라는 사람의 손이 닿지 않는 높은 천정이나 벽에 설치되어감시 영역을 비디오 카메라로 촬영하게 된다. 관리자는 촬영된 화면을 사무실에 설치되어 있는 모니터를 통해 디스플레이되게 하여 감시를 수행하고, 필요할 경우 원하는 장면만을 VCR(Video Cartrdge Recorder)을 이용하여 녹화하기도 한다.The surveillance camera is installed on a high ceiling or wall out of reach of humans to capture a surveillance area with a video camera. The administrator monitors the captured screen by displaying it on a monitor installed in an office, and if necessary, records only a desired scene using a video cart recorder (VCR).
상기와 같이 감시 카메라는 다양하고 광범위한 영역을 감시할 수 있도록 카메라가 틸팅기능 및 패닝기능을 갖도록 설계되는 것이 일반적이다. 여기서 틸팅기능은 카메라가 상,하 방향으로의 회동되는 기능을 말하며, 패닝기능은 카메라가 수평방향으로의 회동되는 기능을 말한다.As described above, the surveillance camera is generally designed such that the camera has a tilting function and a panning function to monitor various and wide areas. Here, the tilting function refers to a function of rotating the camera in the up and down directions, and the panning function refers to a function of rotating the camera in the horizontal direction.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 감시카메라(10)는 외관을 이루는 상부프레임(1)과, 상부프레임(1) 내부에 수평하게 설치되는 팬베이스(2)와, 팬베이스(2) 상부에 설치된 팬모터(3)와, 팬베이스(2) 하부에 설치된 틸트서포트(4)와, 틸트서포트(4)에 설치된 틸트모터(5)와, 상기 틸트서포트(4)를 통해 상기 팬모터(3)와 틸트모터(5)에 축연결되어 패닝과 틸팅이 동시에 가능하도록 설치된 카메라(6)와, 상기 카메라(6)의 외부를 감싸는 돔형상의 커버(7)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the
상기, 팬모터(3) 및 틸트모터(5)는 속도 가변이 가능한 스테핑 모터(Stepping Motor)로서 제어부(8)로부터 출력되는 스텝(즉, 구동펄스)에 따라 모터의 회동방향, 속도의 가감 등을 조절하게 된다.The
그리고 상기와 같이 구성된 감시카메라(10)는 커버(7) 내부의 카메라(6)가 패닝되거나 틸팅될 때, 감시카메라(10)의 고정부분과 회동부분에 배선된 각종 와이어들의 꼬임이 일어나지 않도록 감시 카메라의 고정부분과 회동부분은 슬립링(20)을 통해 연결된다.And the
일반적으로 슬립링(20; slip ring)은 회동부분의 전기회로와 고정부분의 전기회로를 회동중에도 배선의 꼬임없이 전기적 접속이 이루어질 수 있도록 하는 장치로서, 사용 용도에 따라 다양한 구조를 이루고 있으며 특히, 최근에 들어 각종 전자기기의 소형화 추세와 기능 개발로 인해 복잡한 여러 종류의 신호를 동시 다발적으로 전송하여야 함으로써 슬립링 자체의 소형화와 정밀성이 요구되고 있다.In general, the
이와 같이 소형이며 정밀성이 요구되는 슬립링은 주로 상기와 같은 감시카메라, 인덱스 테이블, 로봇시스템, 의료용장비, 히터롤, 각종 계측장비와 같은 자동 화 기기에 주로 적용된다.Such a slip ring requiring compactness and precision is mainly applied to automation equipment such as surveillance cameras, index tables, robot systems, medical equipment, heater rolls, and various measuring equipment.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 슬립링(20)은 복수로서 상호 체결됨에 따라 일측에서 연결되는 배선을 분기시켜 타측으로 배출하는 내부하우징(21)과, 복수의 상기 내부하우징(21)과 결합되어 이를 고정시키는 외부하우징(22)과, 상기 외부하우징(22)과 내부하우징(21)을 고정시키는 스냅링(23)과, 회동부재(미도시)서 연결되는 일측배선(24)을 통해 전달되는 전기적인 신호를 전달하는 코어(25)와, 상기 내부하우징(21)의 내측에 고정되어 상기 코어(25)로부터 인가되는 전기적인 신호를 전달하는 브러쉬(26)와, 상기 브러쉬(26)에 고정되어 상기 고정부재(미도시)에 연결되는 타측배선(27a, 27b, 도 4참조)과, 일측배선(24)과 상기 코어(25)를 연결시키는 연결부(28)와, 상기 코어(25)의 타측에 고정되는 고정부(29)와, 상기 연결부(28)의 외측에 체결되는 제1베어링(30)과, 상기 고정부(29)의 타측에 체결되는 제2베어링(31)을 포함하여 구성된다.As shown in Figures 2 to 4, the
여기서 상기 코어(25)는 내주면과 외주면을 갖고 형성되며, 내주면을 통해 상기 회동부재에서 연결되는 일측배선(24)이 연결되어 외주면에서 상기 일측배선(24)에서 전달되는 전기적인 신호를 출력하는 다수의 도전체(32b, 32c)와 상기 다수개의 도전체(32b, 32c)간의 전기적인 신호의 통전을 차단하는 절연체(32a)가 포함된다. 이때 상기 코어(25)의 각 도전체(32b, 32c)는 상기 회동부재에 연결되는 일측배선(24)과 연결되어 각각의 배선(24)에서 전달되는 신호를 출력한다(도 3참조)Here, the
또한 상기 연결부(28)는 내측에서 상기 회동부재에 연결되는 일측배선(24)이 상기 코어(25)의 내측으로 인입되는 공간을 내측에 형성하고, 외주면에 상기 제1베어링(30)이 체결되고, 상기 고정부(29)는 내측에서 상기 코어(25)의 타측이 고정되며, 그 외주면에 상기 제2베어링(31)이 체결된다.In addition, the
그리고 상기 브러쉬(26)는 다수가 상기 복수로 분할된 내부하우징(21a, 21b)에 각각 나뉘어져 고정되는 도전체로서 상기 내부하우징(21)의 내측에서 고정되어 하측으로 관통되는 복수의 끝단이 상기 코어(25)의 도전체(32b, 32c)의 외주면에 접촉된다. 이때 상기 브러쉬(26)는 내부하우징(21)의 내측에서 타측배선(27a, 27b)에 각각 연결된다.The
상기 내부하우징(21)에서 제1하우징(21a)에 고정되는 다수개의 브러쉬(26a)는 상기 제1타측배선(27a)에 각각 연결되고, 상기 제2하우징(21b)에 고정되는 다수개의 브러쉬(26b)는 상기 제2타측배선(27b)에 각각 연결되므로 상기 회동부재에서 연결되는 일측배선(24)이 전체 한묶음으로 연결되었으나 상기 타측배선(27a, 27b)은 상기 슬립링(20)에서 반묶음씩으로 분기시켜 상기 고정부(29)에 연결시킨다.A plurality of
상기 외부하우징(22)은 상기 코어(25), 브러쉬(26), 연결부(28)와 고정부(29)가 내측에 수용되어 체결되는 복수의 내부하우징(21a, 21b)의 외측에서 체결되며, 상기 일측의 내주면에서 상기 스냅링(23)이 안착되는 스냅링고정홈을 포함한다.The outer housing 22 is fastened at the outside of the plurality of
상기와 같은 구성을 포함하는 종래의 슬립링에 대한 작용관계 설명은 하기와 같다.Description of the working relationship with respect to the conventional slip ring including the above configuration is as follows.
상기 슬립링(20)이 감시카메라가 전방위에 걸쳐 회동되어 일정영역내의 영상 을 촬영하여 상황실이나 기타 상기 감시카메라에 의해 촬영된 영상이 출력되는 디스플레이가 설치된 제어부(고정부재) 측에 촬영된 영상신호를 전달하는 시스템에 장착된 경우, 상기 코어(25)는 일측이 상기 감시카메라측에 연결되어 상기 감시카메라가 회동동작될 때 연동회동되고, 상기 브러쉬(26)는 고정된 상태에서 상기 감시카메라에서 송신되는 촬영신호를 상기 코어(25)의 도전체(32b, 32c)를 통해 수신하여 이를 상기 제어구성에 연결되는 타측배선(27a, 27b)으로 전달한다.The
이때 상기 코어(25)는 상기 연결부(28)를 통해 일측에서 인입되는, 예를들면, 감시카메라의 촬영신호가 전달되는 배선들이 도전체(32b, 32c)들의 내주면에 각각 납땜이나 기타 접착수단을 통해 일대일로 연결되어 접점(32d)을 형성하게 되며, 이를 통해 수신된 전기적인 신호를 외주면에 접촉된 브러쉬(26)에 전달한다.At this time, the
그리고 상기 브러쉬(26)는 상기 복수로 분할된 내부하우징(21)에서 각각 고정되는 일측 브러쉬(26a)와 타측 브러쉬(26b)로서 고정되며, 상기 일측 브러쉬(26a)와 타측 브러쉬(26b)가 지그재그 순서로서 상기 코어(25)의 도전체(32b,32c)에 접촉되어 출력된 신호를 상측에서 각각 연결된 타측배선(27a, 27b)에 전달한다.The
종래의 감시카메라는 팬구동부 및 틸트구동부가 외부의 작은 충격에 의해 슬립(미세한 패닝 및 틸팅)되어 카메라의 위치에 에러가 발생되더라도 이를 감지하거나 원래의 위치로 정확하게 셋팅시킬 수 있는 위치보정기능이 없기 때문에 정확한 감시기능을 수행하지 못하게 되는 문제점이 있었다.Conventional surveillance cameras do not have a position correction function that can detect the pan driver and the tilt driver due to external shocks (fine panning and tilting), even if an error occurs in the camera's position, or accurately set it to its original position. Therefore, there was a problem that can not perform the correct monitoring function.
한편, 빛의 반사 또는 투과 성질을 이용하여 위치에러를 검출하는 광학식 엔코더 방식은 제작비용이 비싸고, 광학방식을 사용하므로 먼지나 외부 이물질 등에 취약하며, 에러검출의 정밀도를 높힐수록 장치의 부피가 커지게 되는 자체적인 문제를 안고 있기 때문에 널리 이용되고 있지 못한 실정이다.On the other hand, the optical encoder method that detects the position error by using the reflection or transmission property of light is expensive to manufacture, and the optical method is vulnerable to dust or foreign matter, and the higher the accuracy of error detection, the larger the volume of the device. It is not widely used because of its own problems.
본 발명은 상기한 종래 문제점들을 고려하여 이루어진 것으로서, 미세한 슬립을 검출할 수 있는 마그네틱 슬립링 및 이 마그네틱 슬립링을 구비하면서 슬립에 따른 카메라의 위치보정을 정확하게 수행할 수 있게 되는 감시용카메라를 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above-described conventional problems, and provides a magnetic slip ring capable of detecting fine slips, and a surveillance camera capable of accurately performing positional correction of a camera according to slips while having a magnetic slip ring. The purpose is to.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 마그네트 슬립링은 회동부재와 연결된 일측배선에 전기적으로 연결된 코어와, 상기 코어가 수납된 내부하우징과, 상기 내부하우징을 회전가능하게 지지하면서 고정부재에 지지된 외부하우징과, 상기 내부하우징을 통해 상기 코어와 전기적으로 연결된 상태를 유지하며 고정부재와 연결된 타측배선에 전기적으로 연결된 브러쉬와, 상기 코어의 하단으로부터 이격되도록 홀센서가 위치되는 경우에 별도의 결합수단을 통해 상기 코어의 하단에 결합되어 상기 홀센서가 코어의 회동을 감지할 수 있도록 홀센서측에 자속변화를 유도하는 마그네트를 구비하여 구성되고, 상기 결합수단이 내측으로 마그네트가 수용되며 상단에 나사부가 돌출형성된 수용체와, 상기 수용체의 나사부에 대응되게 상기 코어의 하단에 형성된 나선홈인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the magnet slip ring according to the present invention supports a core electrically connected to one side wiring connected to a rotating member, an inner housing in which the core is housed, and a rotatably supporting the inner housing. Coupled to the outer housing, the brush is electrically connected to the other wiring connected to the fixing member while maintaining a state of being electrically connected to the core through the inner housing, and separate when the Hall sensor is located to be spaced apart from the lower end of the core It is coupled to the lower end of the core through the means is configured to include a magnet for inducing a magnetic flux change on the hall sensor side so that the Hall sensor can detect the rotation of the core, the coupling means is accommodated in the magnet on the top A lower portion of the core corresponding to a threaded portion of the container and a threaded portion of the container; In that the helical groove formed in the features.
또한, 본 발명은 상기와 같은 마그네트 슬립링을 구비한 감시용카메라에 있어서, 상기 슬립링의 코어가 상기 카메라의 팬구동축 또는 틸트구동축에 각각 동축으로 연결되고, 상기 고정부재에는 홀센서가 검출한 데이터를 전송받아 상기 팬구동축과 틸트구동축에 연결된 스텝모터측으로 작동신호를 전달하는 제어회로기판이 고정되며, 상기 제어회로기판이 스텝모터의 동작을 제어하는 제어모듈과 연결된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a surveillance camera having a magnet slip ring as described above, wherein the core of the slip ring is respectively coaxially connected to the fan drive shaft or the tilt drive shaft of the camera, the fixing member detected by the Hall sensor A control circuit board for receiving data and transmitting an operation signal to a step motor side connected to the fan drive shaft and the tilt drive shaft is fixed, and the control circuit board is connected to a control module for controlling the operation of the step motor.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 마그네틱 슬립링에 의하면, 슬립링의 코어 하부에 홀센싱을 위한 마그네트를 결합시킬 수 있도록 별도의 결합수단이 구비되어 있어서, 마그네트와의 조립이 용이하게 이루어지는 효과가 있다.According to the magnetic slip ring according to the present invention configured as described above, a separate coupling means is provided so that the magnet for the hole sensing is coupled to the lower portion of the core of the slip ring, it is easy to assemble with the magnet have.
또한, 본 발명에 따른 마그네틱 슬립링을 구비한 감시용카메라에 의하면, 외부의 충격에 의해 카메라가 슬립되더라도 홀센싱을 통해 슬립감지 및 위치보정이 이루어지므로 슬립검출 정밀도와 함께 카메라의 자세제어 신뢰도가 크게 향상되며 카메라의 사이즈도 컴팩트화 시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the monitoring camera having a magnetic slip ring according to the present invention, even if the camera slips due to external shock, the slip detection and position correction is performed through the hall sensing, so that the reliability of the attitude control of the camera together with the slip detection accuracy is improved. It is greatly improved and the size of the camera can be made compact.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of preferred embodiments based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are defined in the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It must be interpreted to mean meanings and concepts.
이하, 본 발명의 일 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명함에 있어, 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하며, 명료성을 위하여 가능한 중복되지 않게 상이한 부분만을 주로 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Like reference numerals refer to like elements, and only different parts will be mainly described so as not to overlap for clarity.
본 발명은 반도체의 전극에 전류를 흐르게 한 뒤 수직방향으로 자기장을 흐르게 하면 전류의 방향과 자기장의 방향에 수직하게 전위차가 발생하게 되는 홀효과에 착안한 것으로, 카메라의 패닝구동부와 틸팅구동부에서 발생하는 슬립현상을 홀센서가 슬립링을 통해 감지하도록 함으로써 카메라의 위치제어를 정밀하게 수행할 수 있도록 한 것이다.The present invention focuses on the Hall effect in which a potential difference is generated perpendicularly to the direction of the current and the direction of the magnetic field by flowing a magnetic field in a vertical direction after the current flows through the electrode of the semiconductor, which occurs in the panning and tilting driving portions of the camera. The hall sensor detects the slip phenomenon through the slip ring to precisely control the position of the camera.
따라서, 본 발명에 따른 감시용카메라는 기본적으로 패닝 또는 틸팅 중 적어도 한가지 이상의 동작을 수행할 수 있도록 제작되며, 홀센서와 홀센싱이 가능하도록 마그네트 슬립링을 구비한다. 본 실시예에서는 패닝과 틸팅동작을 모두 수행하도록 된 감시용카메라를 예를 들어 도시하고 설명한다.Therefore, the surveillance camera according to the present invention is basically manufactured to perform at least one or more of panning or tilting, and includes a hall sensor and a magnet slip ring to enable hall sensing. In this embodiment, a monitoring camera configured to perform both panning and tilting operations is illustrated and described as an example.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 마그네트 슬립링(100)은 회동부재(미도시)와 연결된 일측배선(24)에 전기적으로 연결된 코어(110)를 갖는다. 상기 코어(110)는 내부하우징(120)에 수납되며, 상기 내부하우징(120)은 고정부재(미도시)에 고정된 외부하우징(130)에 의해 코어(110)와 함께 회전가능하게 지지된다. 그리고 브러쉬가 상기 내부하우징(120)을 통해 상기 코어(110)와 전기적으로 연결된 상태를 유지하면서 고정부재와 연결된 타측배선(27a, 27b)에 전기적으로 연결된다. 그리고 상기 코어(110)의 하단에는 회동하는 코어(110)와 함께 회동하도록 마그네트(M)가 결합된다. 본 실시예에서 상기 회동부재는 카메라이다.As shown in FIG. 5, the
본 발명에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 마그네트(M)는 그 중심이 코어(110)의 회동축과 동일선상에 위치되도록 코어(110)의 하단에 결합되어, 상기 코어(110)의 하단으로부터 이격되게 홀센서(S)가 위치될 경우, 상기 홀센서(S)가 코어(110)의 회동을 감지할 수 있도록 홀센서(S)측에 자속변화를 유도하게 된다.According to the present invention, as shown in Figure 6, the magnet (M) is coupled to the lower end of the
그리고 상기 마그네트(M)는 별도의 결합수단을 통해 코어(110)와의 결합이 용이하게 이루어진다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 결합수단은 내측으로 마그네트(M)가 수용되며 상단에 나사부(152)가 돌출형성된 수용체(151)와, 상기 수용체(151)의 나사부(152)에 대응되게 상기 코어(110)의 하단에 형성된 나선홈(153)이다. 이 경우, 수용홈(140)에 접착 또는 압입되는 경우보다 마그네트(M)의 교환이 매우 용이해진다.
한편, 상기 결합수단은 코어(110)의 하단에 형성된 마그네트 수용홈(140)일 수도 있다. 이 경우, 상기 외부하우징(130)의 하단 및 내부하우징(120)의 하단은 마그네트(M)가 외부로부터 상기 마그네트 수용홈(140)에 삽입이 용이하게 이루어지도록 개방되는 것이 좋다. 상기 코어(110)는 수용홈(140)으로부터의 이탈이 방지되도록 수용홈(140)에 접착될 수도 있고, 수용홈(140)에 압입될 수도 있다.And the magnet (M) is easily coupled with the
On the other hand, the coupling means may be a
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한편, 상기 외부하우징(130)의 하부에는 마그네트(M)가 상기 홀센서(S)와 수평한 상태로 이격상태를 유지시켜 줄 수 있도록 지지수단(160)이 구비된다.On the other hand, the lower portion of the
도 5 내지 7에 도시된 바와 같이, 상기 지지수단(160)은 상기 홀센서(S)에 수직한 방향으로 외부하우징(130)의 하단에 돌출된 복수의 탄성돌기(161)와, 상기 탄성돌기(161)에 탄성결합되도록 상기 홀센서(S)의 양측에 형성된 복수의 걸림홈(162)일 수 있다. 또한, 도시하지는 않았으나, 상기 지지수단(160)은 상기 홀센서(S)에 수직한 방향으로 외부하우징(130)의 하단에 돌출된 복수의 탄성돌기(161)와, 상기 각각의 탄성돌기(161)의 단부가 삽입되도록 상기 홀센서(S)의 상부에 형성된 복수의 걸림공(163)일 수 있다.5 to 7, the support means 160 includes a plurality of
한편, 상기 코어(110)의 상단 또는 하단 중 적어도 일측 이상에는 내부하우징(120)의 내주면에 체결되는 비자성체로 제작된 베어링(170)이 더 설치됨이 바람직하다. 상기 베어링(170)을 비자성체로 제작하는 것은 코어(110)의 하부의 마그네트(M)의 자속의 분산 및 간섭을 막기 위함이다.On the other hand, at least one side of the top or bottom of the
본 발명에 따른 감시용카메라(200)는 이와 같은 구성의 마그네트 슬립링(100)을 구비하여 구성된다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 감시용카메라(200)는 기본적으로 외관을 이루는 상부프레임(211)과, 상부프레임(211) 내부에 수평하게 설치되는 팬베이스(212)와, 팬베이스(212) 상부에 설치된 팬모터(213a)와, 팬베이스(212) 하부에 설치된 틸트서포트(214)와, 틸트서포트(214)에 설치된 틸트모터(213b)와, 상기 틸트서포트(214)를 통해 상기 팬모터(213a)와 틸트모터(213b)에 축연결되어 패닝과 틸팅이 동시에 가능하도록 설치된 카메라(215)와, 카메라(215)의 팬구동축(215a)과 틸트구동축(215b)에 각각 연결된 마그네트 슬립링(100)과, 상기 슬립링(100)의 하단으로부터 이격되도록 상기 고정부재에 위치된 홀센서(S)와, 상기 카메라(215)의 외부를 감싸는 돔형상의 커버(216)로 구성된다.As shown in Figure 8 and 9, the
여기서 상기 마그네트 슬립링(100)과 홀센서(S)를 제외한 다른 구성들은 모두 종래의 구성과 동일 내지 유사하므로 이하에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.The other components except for the
상기 팬모터(213a)와 틸트모터(213b)는 동작의 정확성을 높이도록 구동펄스에 따라 동작하는 스테핑 모터가 적당하며, 상기 팬모터(213a)의 회전축들은 팬구동축(215a)에 벨트(217)를 통해 연결되어 팬모터(213a)의 회전력을 팬구동축(215a)으로 전달한다. 이는 틸트모터(213b)에서도 유사하게 적용된다.The
각각의 마그네트 슬립링(100a,100b)은 카메라(215)의 각 구동축(215a,215b)과 연결된다. 즉, 카메라(215)와 연결된 일측배선에 코어(110)가 전기적으로 연결된 상태로 상기 카메라(215)의 팬구동축(215a) 또는 틸트구동축(215b)에 각각 동축 으로 연결되고, 브러쉬(미도시)가 내부하우징(120)을 통해 상기 코어(110)와 전기적으로 연결된 상태를 유지하면서 팬베이스(212) 또는 틸트서포트(214)에 연결된 타측배선에 전기적으로 연결된 상태가 되도록 한다.Each of the
따라서, 카메라(215)가 외부의 충격에 틸팅구동부 또는 패닝구동부에 슬립이 발생될 경우, 이러한 슬립감지 및 슬립에 따른 위치보정이 홀센서(S)를 통해 이루어지게 된다.therefore, When a slip occurs in the tilting driving part or the panning driving part due to the external impact of the
상기 홀센서(S)는 상기 홀센서(S)는 홀효과에 따라 변화하는 자기장에 의해 내부저항이 변화하는 소자들로 이루어진 것으로서, 상기 슬립링(100)의 하단으로부터 이격되게 위치된다. 상기 홀센서(S)는 외부하우징(130)에 설치된 제어회로기판(218)이나 틸트브라켓(214)에 설치된 제어회로기판(219)상에 실장된 상태로 탑재될 수도 있고, 슬립링(100)의 외부하우징(130) 하단에 착탈가능하게 결합될 수도 있다. 이와 같이, 홀센서(S)가 슬립링(100)의 외부하우징(130) 하단에 결합되는 경우에는 홀센서(S)는 별도의 커넥터를 통해 제어회로기판과 연결되어야 할 것이다.The hall sensor S is made of elements whose internal resistance is changed by a magnetic field that changes according to the Hall effect, and is spaced apart from the lower end of the
본 실시예에서는 틸트구동축(215b)에 설치된 홀센서(S)가 슬립링(100)의 외부하우징(130) 하단에 착탈가능하게 결합되고 팬구동축(215a)에 설치된 홀센서(S)가 제어회로기판(218)상에 탑재된 것을 예를 들어 도시하였다.In this embodiment, the Hall sensor S installed on the
또한, 본 실시예에서는 슬립링(100)이 팬구동축(215a) 및 틸트구동축(215b)에 모두 설치된 것을 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 구동축 중 무한회동 구동축이 아닌 구동축에는 마그네트(M)만 부착시켜도 무방하다.In addition, in the present embodiment, the
한편, 상기 슬립링(100)의 외부하우징(130)의 하부에 상기 마그네트(M)가 상 기 홀센서(S)와 수평한 상태로 이격상태를 유지시켜 주는 지지수단(160)이 구비된 경우, 상기 홀센서(S)는 슬립링(100)과의 조립이 용이하게 이루어지게 된다.On the other hand, when the support means 160 is provided at the lower portion of the
제어회로기판(218,219)은 홀센서(S)가 검출한 데이터를 전송받는 제어모듈(미도시)과 연결된다. 상기 제어모듈은 상기 팬구동축(215a)과 틸트구동축(215b)에 연결된 팬모터(213a)와 틸트모터(213b)측으로 작동신호를 전달하여 팬모터(213a)와 틸트모터(213b)의 동작을 제어한다. 상기 제어모듈로는 마이컴이 적당하다.The
상기와 같이 홀센서(S)가 카메라(215)의 구동축에 연결되도록 하는 것은 본 발명에 있어서 매우 중요한 기술적 특징으로서, 카메라(215)의 미세한 슬립도 감지할 수 있고 위치보정을 매우 정밀하게 수행할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 슬립링(100)을 팬모터(213a)나 틸트모터(213b)에 슬립링(100)에 설치할 경우, 슬립감지나 위치보정과 같은 기본적인 동작을 수행할 수 있게 되나, 모터의 회전축과 구동축을 연결하는 벨트(217)가 슬립된 구동축의 회전량을 모터의 회전축으로 전달하는 과정에서 미세하게 슬립됨으로써 모터의 회전축에 설치된 슬립링(100)의 움직임을 감지하는 홀센서(S)가 카메라(215)의 정확한 슬립량을 감지할 수 없게 되기 때문이다. 또한, 모터의 회전축에 구동축의 슬립량이 정확히 전달되었다 하더라도 구동펄스에 따라 동작하는 스테핑모터의 특성상 구동 시에 구동펄스의 유실이 발생하는 근본적인 문제를 안고 있기 때문에 출력된 구동펄스에 대응되는 위치로 카메라(215)가 정확하게 이동하지 못하게 되므로 카메라(215)의 위치보정이 정밀하게 이루어질 수 없기 때문이다.As described above, the hall sensor S to be connected to the driving shaft of the
이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 감시용카메라(200)는 외부의 충격에 의해 카메라(215)의 팬구동축(215a)과 틸트구동축(215b)에 슬립이 발생되어 셋팅된 위치가 변화되면, 상기 구동축(215a,215b)의 회동에 따라 슬립링(100)의 코어(110)가 회동하게 되고, 코어(110)의 하부에 장착된 마그네트(M)가 코어(110)를 따라 회동된다. 따라서, 상기 마그네트(M)는 항상 해당 구동축(215a,215b)과 동일한 회동각으로 회동된다.
마그네트(M)가 회동되면 홀센서(S)가 이를 감지한다. 마그네트(M)가 회동되면 자속이 변화되고 이 자속변화로 인해 홀센서(S)를 구성하는 소자의 저항값이 바뀌게 되므로 상기 홀센서(S)는 미세한 슬립도 감지할 수 있다.When the magnet (M) is rotated, the hall sensor (S) detects this. When the magnet M is rotated, the magnetic flux is changed, and the resistance value of the element constituting the Hall sensor S is changed by the change of the magnetic flux, so that the Hall sensor S can detect fine slip.
홀센서(S)에 의해 얻어진 저항변화 데이터는 마이컴로 전송되며, 상기 마이컴은 전송된 데이터를 분석하여 팬모터(213a)와 틸트모터(213b)의 구동축을 각각 적절한 각도만큼 회동되도록 구동시켜 카메라(215)의 위치를 보정한다.The resistance change data obtained by the hall sensor S is transmitted to the microcomputer, and the microcomputer analyzes the transmitted data to drive the drive shafts of the
한편, 상기 마이콤은 카메라(215)의 위치를 보정하는 동안에도 홀센서(S)로부터 실시간으로 전송되는 데이터를 전송받아 이를 분석하여 지속적으로 카메라(215) 위치를 보정하도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 설령 모터와 구동축간에 동력전달과정에서 벨트(217) 슬립에 따른 오차가 발생하거나, 팬모터(213a) 및 틸트모터(213b)의 가감속 또는 회전방향의 변화(예를 들어, 시계방향에서 반시계방향으로의 변화) 등에 의해 구동펄스의 유실이 발생하더라도 항상 정확한 자세로의 카메라(215) 위치보정이 가능해진다.Meanwhile, the microcomputer preferably receives data transmitted in real time from the hall sensor S while analyzing the position of the
한편, 상기 마이콤은 슬립이 감지될 경우에 팬모터(213a)와 틸트모터(213b)의 유지전류를 순간적으로 증가시켜 큰 토크를 발생시킴으로써 더 이상의 슬립이 발생하지 않도록 막는다. 따라서, 슬립발생이 최대한 억제되므로 충격이나 진동에 대응하는 안정성을 확보할 수 있게 된다.On the other hand, when the slip is detected, the microcomputer instantly increases the holding currents of the
도 1은 종래의 감시용카메라 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional surveillance camera.
도 2는 종래의 슬립링 외관도.2 is a conventional slip ring appearance view.
도 3은 종래의 슬립링 측단면도.3 is a side cross-sectional view of a conventional slip ring.
도 4는 종래의 슬립링 종단면도4 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional slip ring
도 5는 본 발명에 따른 마그네틱 슬립링의 단면도.5 is a cross-sectional view of the magnetic slip ring according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 마그네틱 스립링의 구성을 나타내기 위한 일부 분해사시도.Figure 6 is an exploded perspective view showing some of the configuration of the magnetic slip ring according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 마그네틱 슬립링의 다른 실시예에 따른 단면도.7 is a sectional view according to another embodiment of the magnetic slip ring according to the present invention;
도 8a 내지 8c는 각각 본 발명에 따른 마그네틱 스립링을 구비한 감시용 카메라의 요부 분해사시도.8A to 8C are exploded perspective views of main parts of a surveillance camera each having a magnetic slip ring according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 마그네틱 스립링을 구비한 감시용 카메라의 구성을 나타내기 위한 일부 분해사시도.9 is a partially exploded perspective view for showing the configuration of a surveillance camera having a magnetic slip ring according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
100...마그네트 슬립링 110...코어100.Magnet slip ring 110.Core
120...내부하우징 130...외부하우징120
140...마그네트 수용홈 152...나사부140.
151...수용체 153...나선151 ... receptor 153 ... spiral
160...지지수단 161...탄성돌기160.Supporting means 161.Elastic protrusion
162...걸림홈 170...베어링
200...감시용카메라 213a...팬모터200
213b...틸트모터 214...틸트브라켓213b.Tilt motor 214.Tilt bracket
215...카메라 215a...팬구동축215 Camera ... 215a Fan drive shaft
215b...틸트구동축 218,219...제어회로기판Tilt drive shaft 218,219 Control circuit board
S...홀센서 M...마그네트S ... Hall sensor M ... Magnet
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KR1020080046492A KR100875223B1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Magnetic slipling and monitoring camera with the same |
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Family Applications (1)
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KR1020080046492A KR100875223B1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Magnetic slipling and monitoring camera with the same |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101426395B1 (en) | 2013-05-22 | 2014-08-06 | 김인기 | slip-ring |
KR102448957B1 (en) | 2021-04-19 | 2022-09-29 | 주식회사 보다 | A Slip Ring Module for Transmitting a Signal from a Camera Detecting an Operation of a Rotating Object and an Apparatus for Detecting an Abnormal Condition of the Same |
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JP2006022943A (en) | 2004-07-10 | 2006-01-26 | Mutsuo Hirano | Multipurpose rotary table device |
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2008
- 2008-05-20 KR KR1020080046492A patent/KR100875223B1/en active IP Right Grant
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