KR100966327B1 - 악조건에서의 감시 카메라 시스템 - Google Patents

악조건에서의 감시 카메라 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 악조건에서의 감시 카메라 시스템 및 제어방법에 관한 것이다.
본 발명의 감시 카메라 시스템은 효율적인 전력 공급 및 보호 시스템과 내부 온도 관리 시스템을 특징으로 하며, 악조건 환경하에서도 감시 카메라 시스템을 구축하고 관리할 수 있는 시스템을 제공한다. 또한, 낮과 밤의 환경을 달리 고려하여 카메라 구동전원을 운용하는 한편, 감시 카메라 시스템의 효용성을 더욱 향상시키긴 수단을 제공한다.
위와 같은 본 발명의 수단들에 의해, 전력공급이 수월하지 않은 장소 등의 악조건 환경하에서도 감시 카메라 시스템을 구축하고 관리할 수 있으며, 또한, 악조건 환경이 아니더라도, 전력회사에서 유료로 공급되는 전기 에너지가 아니라, 카메라가 설치된 장소에서 바로 태양에너지를 이용하여 시스템을 구동하는 한편, 동시에 그 태양 에너지로 2차 전지를 충전한 다음에, 밤이나 악천후와 같이 태양에너지를 이용할 수 없는 경우에는 충전된 2차 전지를 이용하게 함으로써, 친환경적이며 경제적인 감시 카메라 시스템 구축이 가능하다.
CCTV, 악조건, 태양전지, 2차 전지, 온도, 무선, 열전반도체, 송풍팬

Description

악조건에서의 감시 카메라 시스템{MONITORING CAMERA SYSTEM IN BAD CONDITIONS}
본 발명은 감시 카메라 시스템 및 제어방법에 관한 것이다.
건물 내부나 외부에 카메라를 설치하고, 이 카메라와 유선으로 연결된 폐쇄 회로 텔레비전(CCTV)을 통해, 카메라가 촬영한 영상이미지를 모니터링하는 시스템이 산업상 널리 이용되고 있다. 이러한 감시 카메라 시스템은, 건물 내부 보안, 치안, 산업시설 감시나 안전대책, 군사적 목적, 중요 설비나 장치의 정상 동작 감시, 화재 등의 재해방지 등의 목적으로 이용된다. 이와 같은 감시 카메라 시스템의 유용성과 장점으로 말미암아, 오늘날 장소와 환경의 구애받지 않고 널리 제안되고 있다.
그러나, 모니터링 단말이 위치하는 중앙 센터에서, 다수의 지점에 대한 상황을 실시간으로 원격 감시하는, 이 시스템의 유용성에도 불구하고, 감시 카메라의 동작에 필요한 전원 케이블이나 감시 카메라와 모니터링 단말을 연결하는 통신 케이블이 절단되는 경우에는, 이 시스템 자체가 무용지물이 되는 치명적인 단점이 있 다. 그러한 절단은 침입자, 위해자 등에 의해서도 이루어지지만, 자연적인 재해나 관리자의 관리소홀에 의해서 비롯되는 경우도 있다.
더욱이, 악조건하에 감시 카메라를 설치하는 경우, 즉, 사막이나 관리하기 어려운 깊은 산속, 외딴 섬 등의 고온이나 저온에 쉽게 노출되는 환경에서는, 위와 같은 전력 케이블이나 통신 케이블의 절단 문제가 심각하게 대두되었다. 또한, 그와 같은 환경은 전력 네트워크가 열악하여 전력이 공급되지 않는 경우가 있는데, 그와 같은 경우에도 감시 카메라 설치가 요구되는 경우에, 그 카메라를 구동시키는 전원을 어떻게 안정적으로 공급할 것인가가 문제가 되었다.
또한, 그와 같은 악조건 환경하에서는, 감시 카메라가 허용한계 이상의 고온과 저온에 노출될 위험이 있으며, 그로 말미암아 감시 카메라가 작동되지 않는 사고가 발생할 우려가 지적되었다.
본 발명은, 위와 같은 이러한 문제점을 해결하고자 완성되었다. 단, 이하에서 상세히 밝혀지는 것처럼, 본 발명은 악조건 환경에서의 위와 같은 문제점을 해결하면서도, 위에서 명시적으로 지적되지 않은 다른 부수적인 문제점도 함께 해결하였음을 여기에 첨언해 둔다.
본 발명의 목적은 감시 카메라 시스템에 있어서, 효율적인 전력 공급 및 보호 시스템과 내부 온도 관리 시스템을 적용함으로써, 악조건 환경하에서도 감시 카메라 시스템을 구축하고 관리할 수 있는 시스템 및 제어방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 낮과 밤의 환경을 달리 고려하여 카메라 구동전원을 운용하는 한편, 감시 카메라 시스템의 효용성을 더욱 향상시키긴 수단을 제공함에 있다.
한편, 본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 미리 정해진 위치에 설치되어 피사체를 촬영하는 감시 카메라와 그 감시 카메라로부터 송신되는 피사체의 영상 데이터를 모니터링 센터로 실시간으로 송신하는 감시 카메라 시스템에 있어서,
상기 감시 카메라 장치 하우징에, (1) 태양에너지로부터 전기 에너지로 변환하는 태양전지부를 포함하고, 이 태양전지부의 전기 에너지를 이용하여 2차 전지부의 2차 전지를 충전하면서 동시에 감시 카메라 장치 내부회로부에 전력을 공급하는 전력 공급 시스템과, (2) 상기 감시 카메라 장치 하우징 내부의 온도를 측정하고, 내부온도 조절부를 통해 측정 온도가 설정된 상한값 이상인 경우에는 하우징 내부 온도를 냉각하고, 측정 온도가 하한값 이하인 경우에는 하우징 내부 온도를 히팅하는 내부 온도 관리 시스템을 구비하고, 상기 전력 공급 시스템과 상기 내부 온도 관리 시스템을 제어하는 중앙 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 전력 공급 시스템의 상기 2차 전지부는,
충전 가능한 2차 전지; 상기 태양전지부가 태양에너지로부터 변환하는 전기 에너지를 이용하여 상기 2차 전지를 충전하며, 상기 태양전지부에서 인입되는 전압의 크기를 감시하여 그 값을 상기 중앙 제어부에 전달하고, 태양전지부로부터의 인입 전압의 크기가 미리 설정된 기준치 이하인 경우에 상기 중앙 제어부의 명령을 받아 상기 2차 전지의 충전을 중지하는 충전회로부; 과충전, 과방전, 과전류 및 과열시 도전을 차단하는 보호회로부; 및 상기 2차 전지를 감시 카메라 장치 내부회로부의 구동 전원으로 사용할 때 상기 2차 전지의 전압을 시스템 사양에 적합한 전압으로 변환하여 전압을 공급하는 직류·직류 변환 전원 회로부;를 포함하며,
상기 태양전지부로부터 상기 감시 카메라 장치 내부회로부의 구동에 필요한 전원을 공급받으면서 동시에 상기 충전회로부를 통해 상기 2차 전지를 충전하며, 상기 태양전지부의 전압이 미리 설정된 기준치 이하인 경우에 스위칭부가 상기 태양전지부와의 회로를 개방하고 상기 2차 전지와의 회로를 연결하여 상기 2차 전지의 전원을 상기 감시 카메라 장치 내부회로부의 구동 전원으로 하여 전압을 공급하는 것이다.
또한, AC/DC 어댑터를 통하여 상용전원을 공급하는 상용전원부를 더 포함하며, 이 경우, 상기 중앙 제어부는 상기 태양전지부 및 상기 상용전원부의 상기 2차 전지의 충전에 관한 우선 순위와, 상기 태양전지부, 상기 2차 전지 및 상기 상용전원부의 감시 카메라 장치 내부회로부의 전원 공급에 관한 우선 순위를 정하는 것이 바람직하며,
상기 2차 전지의 충전에 관한 우선 순위는, 상기 태양전지부에서 공급되는 전기 에너지로 상기 2차 전지를 충전하되, 상기 충전회로부가 상기 태양전지부에서 인입되는 전압의 크기를 감시하여, 그 값을 상기 중앙 제어부에 전달하고, 태양전지부로부터의 인입 전압의 크기가 미리 설정된 기준치 이하인 경우에 상기 중앙 제어부의 명령을 받아, 상기 상용전원부의 전기 에너지로 상기 2차 전지를 충전하며,
상기 감시 카메라 장치 내부회로부의 전원 공급에 관한 우선 순위는, 상기 태양전지부로부터의 인입 전압이 미리 설정된 기준치 이하인 경우에, 상기 스위칭부가 상기 태양전지부와의 회로를 개방하고 상기 2차 전지와의 회로를 연결하여, 상기 2차 전지의 전원을 상기 감시 카메라 장치 내부회로부의 구동 전원으로 하여 전압을 공급하고, 상기 2차 전지로부터 공급되는 전압이 기준치 이하이거나 동작에 이상이 발생할 경우에 상기 스위칭부가 상기 상용전원부와의 회로를 연결하여 상용전원부의 어댑터 전원을 상기 감시 카메라 장치 내부회로부의 구동 전원으로 하는 것이다.
또한, 상기 모니터링 센터로 상기 감시 카메라가 촬영한 영상 데이터를 무선으로 실시간으로 송신하기 위하여, 바람직하게는 상기 감시 카메라 장치 하우징 안에 무선 송신회로부를 더 포함하며, 무선 안테나를 통해서 상기 감시 카메라가 촬영한 영상 데이터를 상기 모니터링 센터로 무선 송신하도록 하는 것이 좋다.
또한, 본 발명의 내부 온도 관리 시스템에 대한 실시예로서, 상기 감시 카메라 장치 하우징을 내부 및 외부 하우징으로 구분하여 구성하고, 내부회로들이 위치하는 상기 내부 하우징에 내부 온도 측정회로부를 설치하고,
상기 내부온도 조절부는, 상기 내부 하우징의 일 측면에 부착되는 열전반도체와, 그 열전반도체의 배면에 부착되는 방열판과, 상기 방열판과 대향하는 쪽의 상기 외부 하우징에 설치되는 송풍팬으로 이루어지며, 상기 내부 온도 측정회로부에 의해 측정된 온도값에 기초하여 상기 중앙 제어부의 명령을 받아 상기 내부온도 조절부를 동작하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 국면이 있다. 본 발명은, 미리 정해진 위치에 설치되어 피사체를 촬영하는 감시 카메라와 그 감시 카메라로부터 송신되는 피사체의 영상 데이터를 모니터링 센터로 실시간으로 송신하는 감시 카메라 시스템에서, 악조건에서의 감시 카메라 시스템 전원 제어방법으로서,
태양전지부에서 인입되는 전압을 이용하여 내부의 충전회로부를 통해 2차 전지를 충전하고, 동시에 감시 카메라 장치 하우징 내의 내부회로들에 구동 전원을 공급하는 단계;
상기 충전회로부의 전압감지부가 상기 태양전지부의 전압의 크기(V1)를 측정하여 중앙 제어부에 전달하는 단계; 및
상기 중앙 제어부가 상기 충전회로부로부터 전달받은 태양전지부의 전압의 크기와 미리 설정된 기준 전압(V0)과 비교하여, "V1≤V0"인 경우 상기 충전회로부의 동작을 제어하여 충전을 중단시키고 상기 충전된 2차 전지의 전압을 내부회로들에 공급하도록 명령하는 단계; 및
직류/직류 변환 전원회로부를 통해 상기 2차 전지의 전압을 상기 내부회로들에 적합한 전압으로 변환하여 전압을 공급함으로써 감시 카메라 촬영을 지속적으로 유지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 이 악조건에서의 감시 카메라 시스템 전원 제어방법에 관한 다른 실시예에서는, 미리 정해진 위치에 설치되어 피사체를 촬영하는 감시 카메라와 그 감시 카메라로부터 송신되는 피사체의 영상 데이터를 모니터링 센터로 실시간으로 송신하는 감시 카메라 시스템에서, 악조건에서의 감시 카메라 시스템 제어방법으로서,
태양전지부에서 인입되는 전압을 이용하여 내부의 충전회로부를 통해 2차 전지를 충전하고, 동시에 감시 카메라 장치 하우징 내의 내부회로들에 구동 전원을 공급하는 단계;
상기 충전회로부의 전압감지부가 상기 태양전지부의 전압의 크기(V1)를 측정하여 중앙 제어부에 전달하는 단계; 및
상기 중앙 제어부가 상기 충전회로부로부터 전달받은 태양전지부의 전압의 크기와 미리 설정된 기준 전압(V0)과 비교하여, "V1≤V0"인 경우 상기 충전회로부의 동작을 제어하여 태양전지부로부터의 충전을 중단시키고, 어댑터를 통해 미리 연결되어 있는 상용 전원으로 스위칭하여 직류 전원전압(V2)으로 상기 2차 전지를 충전 하도록 명령하는 단계;
상기 2차 전지가 모두 충전되면, 어댑터를 통해 공급되는 상기 직류 전원전압(V2)의 공급을 차단하고, 직류/직류 변환 전원회로부를 통해 상기 2차 전지의 전압을 상기 내부회로들에 적합한 전압으로 변환하여 전압을 공급함으로써 감시 카메라 촬영을 지속적으로 유지하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
위와 같은 본 발명의 수단들에 의해, 효율적인 전력 공급 및 보호 시스템과 내부 온도 관리 시스템이 감시 카메라 시스템에 적용됨으로써, 고온, 저온, 외딴 섬, 깊은 산속, 사막 등과 같이 전력공급이 수월하지 않은 장소 등의 악조건 환경하에서도 감시 카메라 시스템을 구축하고 관리할 수 있는 장점이 있다.
또한, 악조건 환경이 아니더라도, 전력회사에서 유료로 공급되는 전기 에너지가 아니라, 카메라가 설치된 장소에서 바로 태양에너지를 이용하여 시스템을 구동하는 한편, 동시에 그 태양 에너지로 2차 전지를 충전한 다음에, 밤이나 악천후와 같이 태양에너지를 이용할 수 없는 경우에는 충전된 2차 전지를 이용하게 함으로써, 친환경적이며 경제적인 감시 카메라 시스템 구축이 가능하다는 효과를 제공한다.
또한, 감시 카메라가 촬영한 영상 데이터를 무선으로 모니터링 센터로 실시간 전송할 수 있도록 함으로써, 설치와 관리에 있어 가장 큰 어려움인 전원 케이블 과 통신 케이블의 문제를 동시에 해결한 장점이 있다.
본 발명의 명세서에서 구체적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급됨을 첨언한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 태양전지나 열전반도체의 일반적인 원리나 2차 전지의 원리, 종류, 특성, 카메라의 사양과 같은 관련된 공지기능 등 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 감시 카메라 장치에 있어서, 정면으로 바라본 단면 구성예이다. 감시 카메라 장치의 하우징은 내부 및 외부 하우징의 이중 케이스 구성을 하고 있으며, 내부 하우징(1) 안에는 내부회로들과 부속품들이 위치하며, 이 내부 하우징(1)과 소정의 간격을 가짐으로써 내부 공간을 형성하는 외부 하우징(2)이 상기 내부 하우징(1)을 둘러싸고 있는 구성이다. 도면부호 3은 카메라 렌즈를 지시하며, 도면부호 4는 적외선 LED를 나타낸다. 또한, 내부 하우징(1)의 일 측면에는 열전반도체(5)가 부착되며, 그 반대면에는 방열판(6)이 장착된다. 방열판(6)과 대향하는 위치에서의, 외부하우징(2)의 일 측에 송풍팬(7)이 설치되어 있다. 한편, 내부 온도 측정회로부(미도시)는 열전소자(Thermo module)을 사용하여 내부온도를 측정하고, 이 측정결과를 중앙 제어부에 전달한다. 내부 온도 측정회로부의 내부 온도 측정결과, 기설정된 상한값 이상인 경우에는 하우징 내부 온도를 냉각하기 위해서 상기 열전반도체(5)를 이용하여 냉각하고, 반대로 그 결과가 기설정된 하한값 이하인 경우에는 인가 전압의 극성을 바꾸어 히팅한다. 하우징 내부 온도가 높은 경우, 이를 효율적으로 냉각하기 위하여 위와 같이 방열판(6)이 장착되며, 방열판(6)의 냉각 효율을 더욱 높이기 위하여, 감시 카메라 장치 하우징을 내부와 외부의 이중 하우징으로 구성하고, 내부와 외부 사이에 간격을 두어 내부공간을 형성하며, 방열판(6)과 대향되는 외부 하우징 쪽에 송풍팬(7)을 구동하는 것이다. 이 송풍팬(7)의 구동에 대한 제어는, 내부 온도 측정회로부가 하우징 내부 온도를 측정하고, 그 측정결과를 제어부로 전달하고, 그 결과가 기설정된 상한치 이상인 경우에 제어부가 송풍팬(7)의 구동을 명령함으로써 제어하고, 내부 온도가 허용치 이내인 경우에는 송풍팬(7)의 동장을 정지시킨다. 이와 같은 구성이 본 발명에 따른 감시 카메라 시스템 중, 온도관리시스템에 대한 것이다.
도 2는 본 발명의 감시 카메라 시스템 구성예를 개략적으로 도시하고 있다. 카메라부(40)에서 감시대상인 피사체를 촬영하여 무선송신부(50)의 안테나를 통해 모니터링 센터(60)로 피사체의 영상 데이터를 실시간으로 송신한다. 전력공급시스템(20)은 내부 구성요소들의 구동 및 동작을 위한 전력을 공급하며, 온도관리시스템(30)은 감시 카메라 장치 하우징 내부의 온도를 측정하고 카메라 장치 하우징 내 부의 온도가 설정된 온도 이상 또는 이하로 내려감으로써 감시 카메라 장치의 오동작 또는 미동작을 방지하는 기능을 수행한다. 중앙 제어부(10)는 감시 카메라 장치의 전체 구성요소의 동작과 상호관계를 제어한다.
도 3은 상기 전력공급시스템(20)의 일 실시예의 개략적인 구성을 나타내고 있다. 설명의 편의를 위하여 중앙 제어부는 명시적으로 표시하지 않았다. 태양전지부(200)는 P형 반도체와 n형 반도체의 접합형태의 공지의 태양전지(solar cell)를 이용하여 집속된 광을 전기에너지를 변환하여 카메라부(40), 열전모듈(30) 및 무선송신부(50)를 포함하는 감시 카메라 장치 내부회로부(150)(송풍팬을 포함한다) 및 2차 전지부(100)와 전기적으로 연결되어 12V 출력전압으로 전력을 공급하며, 동시에 2차 전지부(100)의 2차 전지(110)를 충전한다. 즉, 본 발명의 전력공급시스템은 기본적으로 태양전지부(200)로부터 변환 생성된 전기에너지로 2차 전지(110)를 충전함과 동시에 감시 카메라 및 기타 다른 구성요소의 동작에 필요한 전력을 공급한다는 점에 특징이 있다.
충전회로부(130)는 태양전지부에서 공급되는 전압을 전압감시부(131)에 의해 감시하며 2차 전지(100)를 충전한다. 전압감시부(131)는 태양전지부(200)로부터 인입되는 전압의 크기를 감지하여, 그 결과를 중앙 제어부(10)에 전달하며, 중앙 제어부(10)가 입력된 태양전지부(200)의 인입 전압의 크기에 따라 충전회로부(130)를 제어한다. 태양전지부(200)의 인입 전압의 크기가 미리 설정된 기준치 이하인 경우에는 밤이나, 우천시 등 태양에너지를 이용하기 어려운 환경으로 인식되는 경우이기 때문에, 이 경우에는 중앙 제어부(10)의 명령에 따라 충전회로부의 동작을 중 지시키고 스위칭부(160)를 통해 태양전지부(200)와 카메라 장치 내부회로부(150)와의 회로를 개방하고, 2차 전지부(100)와 감시 카메라 장치 내부회로부(150)와의 회로를 닫으며, 충전된 2차 전지(100)의 전압을 출력하여 카메라 장치 내부회로부(150)에 전압을 공급한다. 이때 직류·직류 변환 전원 회로부는 2차 전지 전압을 시스템 사양에 적합한 설정값의 전압으로 변환한다.
한편 보호회로부(120)은 과충전과 과방전으로부터 2차 전지를 보호하며, 외부에서 가해지는 충격에 의한 과전류의 발생과 내부의 높은 온도 및 2차 전지에 대한 온도를 인식하여 2차 전지를 보호한다. 허용 전압을 초과하여 2차 전지를 과충전하면 유기전해액의 분해반응이 진행되고 과열 또는 폭발의 위험성이 있으며, 반대로 과방전하면 내부저항의 증가 등이 일어나게 되어 전지의 성능열화나 안정성 저하 등의 원인이 된다. 또한, 기기에 대한 충격이나 기기 오류로 인해 전지에 비정상적인 전류의 흐름이 생기는 경우 방전을 정지하며, 외부 단락으로 인해 다량의 전류가 흐를 경우 순간적으로 충전을 정지시킨다. 즉, 보호회로부(120)는 과충전, 과방전, 과전류 및 과열시 2차 전지와의 도전을 차단한다. 본 발명의 2차 전지는 충방전이 가능한 납축전지, 리튬이온, 리튬폴리머 등이 이용되며, 그 종류에 따라 본 발명의 범위가 제한해석되지는 아니한다.
카메라부(40)는 카메라렌즈와 카메라 렌즈를 통해서 피사체의 영상을 촬영하고, 영상처리를 수행하는 카메라회로부를 포함하며, 그 종류와 사양에 의해 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 적외선 LED 및 빛의 조도에 따라 저항값이 변하는 센서인 CDS 센서를 사용하여 피사체를 촬영할 수 없는 조도가 되었을 때, 적외 선 LED를 작동시킴으로써 저조도에서도 피사체를 촬영할 수 있는 램프회로부를 포함한다. 무선송신부(50)는 감시 카메라부에서 출력된 영상 신호를 수신하여 이를 무선으로 모니터링 센터(600)로 실시간으로 송신하는 회로부이며, 무선 영상신호를 송신하는 무선 안테나를 포함한다.
도 4는 도 3과 다른 실시예를 도시하고 있으며, 이 실시예에서는 상용전원을 이용하여 2차 전지를 충전하고, 비상시에 상용전원을 공급할 수 있는 시스템에 대한 것이다. 상용전원부(170)는 상용 전원을 AC/DC 어댑터를 통해서 높은 전압의 교류 상용전원을 12V의 직류로 변환하여 시스템에 전력을 공급하며, 중앙 제어부의 제어를 받는다. 본 실시예에서는 카메라 장치에 전력을 공급하는 전원이, 태양전지전원, 2차전지 전원, 어댑터를 통한 상용전원, 이렇게 3개가 존재하기 때문에, 이 3가지 전원이 상호 어떤 관계를 갖는지가 중요하다. 우선, 태양전지와 2차 전지와의 관계는 위에서 설명한 바와 같다. 그러나 상용전원부도 전기적으로 연결되기 때문에, 전원공급의 우선 순위를 정하여 제어하는 것이 필요하다. 2차 전지를 충전하는 우선순위는, 먼저 태양전지부(200)가 2차 전지(110)을 충전하고, 기준치 이하의 전압으로 태양전지부(200)의 공급 전압이 떨어지면, 이를 충전회로부(130)의 전압감시부(131)가 감지하여 중앙 제어부(10)로 전달하면, 중앙 제어부(10)가 태양전지부로의 전압공급을 차단시키고, 상용전원부(170)의 직류전압을 충전회로부(130)로 공급되도록 정한다.
한편, 카메라 장치 내부회로부(150)로의 전원 공급에 대한 우선 순위는, 위 도 3의 실시예에서 설명한 바와 같이, 먼저 태양전지의 전원을 카메라 장치 내부회 로부(150)로 공급하고, 미리 설정된 기준치 이하로 감지되면 중앙 제어부(10)의 명령에 따라 상기 스위칭부(160)는 태양전지부(200)와의 회로를 개방하고, 2차 전지부(100)와의 회로를 연결하여 2차 전지로부터 전원공급을 받는다. 또한, 2차 전지의 전압이 미리 설정된 기준치 이하로 감지되면, 중앙 제어부(10)의 명령에 따라 상기 스위칭부(160)는 2차 회로부(100)와의 회로를 개방하고, 상용전원부(170)와 회로를 연결하여 상용전원부(170)의 직류 전압을 카메라 장치 내부회로부(150)에 공급한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 전체 내부구성과 그 관계를 개략적으로 나타내고 있다. 각 구성요소의 관계를 나타냄에 있어서, 전원선과 제어신호선 등을 구별하지는 않았으나, 전원공급과 관련된 관계는 도 3 및 도 4의 실시예에서 설명한 바와 같고, 내부회로부의 각 구성의 동작과 관련된 제어신호들은 중앙 제어부(10)와 연결된다.
도 6 및 도 7은 악조건에서의 감시 카메라 시스템 전원 제어방법에 관한 실시를 나타낸다. 먼저, 도 3의 실시예와 같은 조건에서의 전원 제어방법과 관련하여, 도 6의 실시예에서 보는 바와 같이, 태양전지부에서 인입되는 전원을 이용하여 2차 전지를 충전하고 동시에 감시 카메라 장치의 내부회로들에 동작 전원을 공급한다(S10). 충전회로부의 전압감시부는 태양전지부로부터 인입 전압의 크기(V1)를 감지하여 그 결과를 중앙 제어부에 전달한다(S20). 중앙 제어부는 현재의 태양전지부 의 인입 전압(V1)이 장치에 미리 설정되어 있는 기준 전압(V0)과 비교하고(S30), 현재의 태양전지부의 인입 전압(V1)이 기준 전압(V0) 이하인 경우에는 충전회로부의 동작을 제어하여 충전을 중단시키고, 충전된 2차 전지의 전압을 감시 카메라 장치 내부회로들에 공급하도록 명령한다(S40). 현재의 태양전지부의 인입 전압(V1)이 기준 전압(V0)보다 큰 경우에는 2차 전지의 충전 및 동작 전원의 공급의 진행을 계속 유지한다. 보호회로부(PCM)는 과충전, 과방전 등으로부터 2차 전지를 보호한다. 다음으로 2차 전지는 직류/직류 변환 전원회로부를 통해 카메라 장치 내부회로들에 적합한 전압으로 변환하여 전압전원을 공급함으로써 감시 카메라 촬영을 지속적으로 유지한다(S50).
도 7은 도 4의 실시예와 같은 조건에서의 전원 제어방법과 관련된다. 도 7의 다이어그램에서 보는 바와 같이, 태양전지부에서 인입되는 전원을 이용하여 2차 전지를 충전하고 동시에 감시 카메라 장치의 내부회로들에 동작 전원을 공급한다(S110). 충전회로부의 전압감시부는 태양전지부로부터 인입 전압의 크기(V1)를 감지하여 그 결과를 중앙 제어부에 전달한다(S120). 중앙 제어부는 현재의 태양전지부의 인입 전압(V1)이 장치에 미리 설정되어 있는 기준 전압(V0)과 비교하고(S130), 현재의 태양전지부의 인입 전압(V1)이 기준 전압(V0) 이하인 경우에는 충전회로부의 동작을 제어하여 충전을 중단시키고, 미리 연결되어 있는 상용 전원으로 스위칭하 여 어댑터를 통해 인입되는 직류 전원전압(V2)으로 상기 2차 전지를 충전하도록 명령한다(S140). 현재의 태양전지부의 인입 전압(V1)이 기준 전압(V0)보다 큰 경우에는 2차 전지의 충전 및 동작 전원의 공급의 진행을 계속 유지한다. 상기 S140 단계 다음으로, 제어부의 명령에 따라 직류 전원전압(V2)을 이용하여 충전회로부를 통해 2차 전지를 충전하며, 동시에 직류 전원전압(V2)을 카메라 장치 내부회로들에 공급한다(S150). 다음으로 중앙 제어부는 2차 전지가 모두 충전되었는지 판단하고(S160), 완충되지 않았으면 계속 충전하고, 2차 전지가 모두 충전되었다고 판단되면, 충전회로부의 동작을 제어하여 충전을 중단시키고, 충전된 2차 전지의 전압을 감시 카메라 장치 내부회로들에 공급하도록 명령한다(S170). 그러면 회로를 스위칭하여 직류 전원전압(V2)의 공급을 차단하고, 2차 전지의 전원전압을 직류/직류 변환 전원회로부를 통해 사양에 적합하게 변환하여 카메라 장치 내부회로들에 공급함으로써 감시 카메라 촬영을 지속적으로 유지한다(S180).
한편, 본 발명의 보호범위가 이상에서 명시적으로 설명한 실시례에 의해 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서의 자명한 변경이나 치환으로 말미암아 본 발명의 보호범위가 제한될 수도 없음을 첨언한다.
도 1은 본 발명에 따른 감시 카메라 장치의 외부 하우징 구성예의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 감시 카메라 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전원공급시스템의 구성예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 전원공급시스템의 다른 구성예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 전체 내부구성을 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전원 제어방법의 일례를 나타낸 순서도다.
도 7은 본 발명에 따른 전원 제어방법의 다른 예를 나타낸 순서도다.
※ 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다.

Claims (7)

  1. 미리 정해진 위치에 설치되어 피사체를 촬영하는 감시 카메라와 그 감시 카메라로부터 송신되는 피사체의 영상 데이터를 모니터링 센터로 실시간으로 송신하는 감시 카메라 시스템에 있어서,
    상기 감시 카메라 장치 하우징에,
    태양에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양전지부를 포함하고, 이 태양전지부의 전기 에너지를 이용하여 2차 전지부의 2차 전지를 충전하면서 동시에 감시 카메라 장치 내부회로부에 전력을 공급하는 전력 공급 시스템으로서, 이 전력 공급 시스템은 AC/DC 어댑터를 통하여 상용전원을 공급하는 상용전원부를 더 포함하며,
    상기 전력 공급 시스템의 상기 2차 전지부는,
    충전 가능한 2차 전지;
    상기 태양전지부가 태양에너지로부터 변환하는 전기 에너지를 이용하여 상기 2차 전지를 충전하며, 상기 태양전지부에서 인입되는 전압의 크기를 감시하여 그 값을 중앙제어부에 전달하고, 태양전지부로부터의 인입 전압의 크기가 미리 설정된 기준치 이하인 경우에 중앙제어부의 명령을 받아 상기 2차 전지의 충전을 중지하는 충전회로부;
    과충전, 과방전, 과전류 및 과열시 도전을 차단하는 보호회로부; 및
    상기 2차 전지를 감시 카메라 장치 내부회로부의 구동 전원으로 사용할 때 상기 2차 전지의 전압을 시스템 사양에 적합한 전압으로 변환하여 전압을 공급하는 직류·직류 변환 전원 회로부;를 포함하며,
    상기 태양전지부로부터 상기 감시 카메라 장치 내부회로부의 구동에 필요한 전원을 공급받으면서 동시에 상기 충전회로부를 통해 상기 2차 전지를 충전하며, 상기 태양전지부의 전압이 미리 설정된 기준치 이하인 경우에 스위칭부가 상기 태양전지부와의 회로를 개방하고 상기 2차 전지와의 회로를 연결하여 상기 2차 전지의 전원을 상기 감시 카메라 장치 내부회로부의 구동 전원으로 하여 전압을 공급하고,
    상기 감시 카메라 장치 하우징 내부의 온도를 측정하고, 내부온도 조절부를 통해 측정 온도가 설정된 상한값 이상인 경우에는 하우징 내부 온도를 냉각하고, 측정 온도가 하한값 이하인 경우에는 하우징 내부 온도를 히팅하는 내부 온도 관리 시스템을 구비하고,
    상기 전력 공급 시스템과 상기 내부 온도 관리 시스템을 제어하는 중앙제어부를 포함하며,
    상기 중앙제어부는 상기 태양전지부 및 상기 상용전원부의 상기 2차 전지의 충전에 관한 우선 순위와, 상기 태양전지부, 상기 2차 전지 및 상기 상용전원부의 감시 카메라 장치 내부회로부의 전원 공급에 관한 우선 순위를 정하고,
    상기 2차 전지의 충전에 관한 우선 순위는, 상기 태양전지부에서 공급되는 전기 에너지로 상기 2차 전지를 충전하되, 상기 충전회로부가 상기 태양전지부에서 공급되는 전압의 크기를 감시하여, 그 값을 상기 중앙제어부에 전달하고, 태양전지부로부터의 인입 전압의 크기가 미리 설정된 기준치 이하인 경우에 상기 중앙제어부의 명령을 받아, 상기 상용전원부의 전기 에너지로 상기 2차 전지를 충전하며,
    상기 감시 카메라 장치 내부회로부의 전원 공급에 관한 우선 순위는, 상기 태양전지부로부터의 인입 전압의 크기가 미리 설정된 기준치 이하인 경우에, 상기 스위칭부가 상기 태양전지부와의 회로를 개방하고 상기 2차 전지와의 회로를 연결하여, 상기 2차 전지의 전원을 상기 감시 카메라 장치 내부회로부의 구동 전원으로 하여 전압을 공급하고, 상기 2차 전지로부터 공급되는 전압이 기준치 이하이거나 동작에 이상이 발생할 경우에 상기 스위칭부가 상기 상용전원부와의 회로를 연결하여 상용전원부의 어댑터 전원을 상기 감시 카메라 장치 내부회로부의 구동 전원으로 하는 것을 특징으로 하는, 악조건에서의 감시 카메라 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 모니터링 센터로 상기 감시 카메라가 촬영한 영상 데이터를 무선으로 실시간으로 송신하기 위하여, 상기 감시 카메라 장치 하우징 안에 무선 송신회로부를 더 포함하며, 무선 안테나를 통해서 상기 감시 카메라가 촬영한 영상 데이터를 상기 모니터링 센터로 무선 송신하는, 악조건에서의 감시 카메라 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 감시 카메라 장치 하우징을 내부 및 외부 하우징으로 구분하여 구성하고,
    내부회로들이 위치하는 상기 내부 하우징에 내부 온도 측정회로부를 설치하고,
    상기 내부온도 조절부는, 상기 내부 하우징의 일 측면에 부착되는 열전반도체와, 그 열전반도체의 배면에 부착되는 방열판과, 상기 방열판과 대향하는 쪽의 상기 외부 하우징에 설치되는 송풍팬으로 이루어지며, 상기 내부 온도 측정회로부에 의해 측정된 온도값에 기초하여 상기 중앙제어부의 명령을 받아 상기 내부온도 조절부를 동작하는 것을 특징으로 하는, 악조건에서의 감시 카메라 시스템.
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