KR101195721B1 - 철도 차량용 ｃｃｔｖ 시스템 - Google Patents

철도 차량용 ｃｃｔｖ 시스템 Download PDF

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Abstract

PoE 기술을 이용한 철도 차량용 CCTV 시스템이 개시된다. 상기 철도 차량용 CCTV 시스템은 제1 철도 차량의 내부에 설치된 내부 카메라와, 상기 제1 철도 차량의 상기 내부에 설치된 비디오 서버와, 상기 비디오 서버와 상기 내부 카메라 사이에 접속되고 상기 비디오 서버로 공급된 전원을 상기 내부 카메라에 공급하는 동시에 상기 내부 카메라에 의하여 촬영된 제1 비디오 신호를 상기 비디오 서버로 전송하기 위한 제1 이더넷 케이블을 포함한다.
철도차량, CCTV

Description

철도 차량용 ＣＣＴＶ 시스템{CCTV system for railroad vehicle}
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 CCTV 시스템에 관한 것으로, 특히 PoE 기술을 이용하여 동작 전원과 데이터를 동시에 전송할 수 있는 철도 차량용 CCTV 시스템에 관한 것이다.
철도 차량용 CCTV 시스템은 선로 위를 운행할 목적으로 제조된 차량의 객실 내부 상황 및/또는 객실 외부 상황을 다수의 CCTV 카메라들을 이용하여 모니터링하기 위한 시스템을 의미한다.
일반적인 철도 차량용 CCTV 시스템은 다수의 CCTV 카메라들 각각으로부터 출력된 비디오 신호를 비디오 서버로 전송하기 위한 케이블 이외에 상기 다수의 CCTV 카메라들 각각으로 동작 전원을 공급하기 위한 동축 케이블을 별도로 사용했다. 따라서 철도 차량용 CCTV 시스템의 설치 및 유지 보수가 어려웠다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 상기의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 설치 및 유지 보수를 용이하게 함과 동시에 PoE 기 술을 이용하여 동작 전원을 공급하기 위한 별도의 동축 케이블을 필요로 하지 않는 철도 차량용 CCTV 시스템을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 철도 차량용 CCTV 시스템은 제1 철도 차량의 내부에 설치된 내부 카메라와, 상기 제1 철도 차량의 상기 내부에 설치된 비디오 서버와, 상기 비디오 서버와 상기 내부 카메라 사이에 접속되고 상기 비디오 서버로 공급된 전원을 상기 내부 카메라에 공급하는 동시에 상기 내부 카메라에 의하여 촬영된 제1 비디오 신호를 상기 비디오 서버로 전송하기 위한 제1 이더넷 케이블을 포함한다.
상기 철도 차량용 CCTV 시스템은 상기 제1철도 차량의 외부에 설치된 외부 카메라와, 상기 비디오 서버와 상기 외부 카메라 사이에 접속되고 상기 비디오 서버로 공급된 전원을 상기 외부 카메라에 공급하는 동시에 상기 외부 카메라에 의하여 촬영된 제2 비디오 신호를 상기 비디오 서버로 전송하기 위한 제2 이더넷 케이블을 더 포함한다.
상기 외부 카메라는 상기 외부 카메라의 내부 온도를 감지하고 감지 결과에 따른 감지 신호를 발생하기 위한 온도 센서와, 상기 감지 신호에 응답하여 동작하는 히터를 더 포함한다.
상기 철도 차량용 CCTV 시스템은 제2 철도 차량의 내부에 설치된 영상 저장 장치와, 상기 비디오 서버부터 전송된 상기 제1 비디오 신호와 상기 제2 비디오 신호를 상기 영상 저장 장치로 전송하기 위한 제3 이더넷 케이블을 더 포함한다.
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본 발명의 실시 예에 따른 철도 차량용 CCTV 시스템은 각 CCTV 카메라로 동작 전원을 공급하기 위하여 별도의 동축 케이블을 사용하지 않으므로 설치 및 유지 보수가 용이한 효과가 있다.
또한, 철도 차량용 CCTV 시스템은 각 CCTV 카메라로 동작 전원을 공급하기 위하여 별도의 동축 케이블을 사용하지 않으므로 설치 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 철도 차량용 CCTV 시스템의 개략적인 블록도를 나타낸다. 도 1을 참조하면, 철도 차량용 CCTV 시스템(10)은 다수의 내부 카메라들(21-1, 21-2, 23-1, 23-2, 및 25-1, 25-2), 다수의 비디오 서버들(27-1. 27-2, 및 27-3), 및 다수의 영상 저장 장치들(35-1과 35-2)을 포함할 수 있다. 철도 차량용 CCTV 시스템(10)은 다수의 외부 카메라들(31-1, 31-2, 33-1, 및 33-2)을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 CCTV 시스템으로서 철도 차량용 CCTV 시스템(10)을 예로 들어 설명하나 본 발명의 실시 예가 철도 차량용 CCTV 시스템에 한정되는 것이 아니라 모든 CCTV 시스템에 사용할 수 있다.
각 카메라는 CMOS 기술을 이용한 CMOS 이미지 센서 또는 CCD(Charge coupled device) 이미지 센서를 포함할 수 있다.
예컨대, 제1운전실을 포함하는 철도 차량(TC1; 11), 예컨대 제1운전실 차량은 다수의 객실 카메라들(21-1과 21-2), 비디오 서버(27-1), 및 제1영상 저장 장치(35-1)를 포함할 수 있다. 제1운전실 차량(11)은 다수의 외부 카메라들(31-1과 31-2)을 더 포함할 수 있다.
예컨대, 각 카메라(21-1, 21-2, 31-1, 및 31-2)와 비디오 서버(27-1) 사이에는 PoE기술을 적용하기 위한 이더넷 통신 케이블, 예컨대 차폐 연선(shielded twist pair(STP))이 접속될 수 있다. 또한, 비디오 서버(27-1)와 제1영상 저장 장치(35-1) 사이에는 이더넷 통신 케이블, 예컨대 차폐 연선이 접속될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 객실 카메라들(21-1과 21-2) 각각은 이더넷 통신 케이블(예컨대, STP 케이블)을 통하여 비디오 서버(27-1)로부터 동작 전원을 공급받아 객실 내부를 촬영하고 촬영에 의하여 발생된 비디오 신호를 상기 이더넷 통신 케이블을 통하여 비디오 서버(27-1)로 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 외부 카메라들(31-1과 31-2) 각각은 이더넷 통신 케이블(예컨대, STP 케이블)을 통하여 비디오 서버(27-1)로부터 동작 전원을 공급받아 철도 차량의 외부를 촬영하고 촬영에 의하여 발생된 비디오 신호를 상기 이더넷 통신 케이블을 통하여 비디오 서버(27-1)로 전송할 수 있다.
본 발명의 CCTV 시스템(10)에서는 동작 전원과 데이터를 동시에 전송하기 위하여 이더넷 통신 케이블을 사용하므로 각 카메라(21-1, 21-2, 31-1, 및 31-2)로 동작 전원을 공급하기 위한 별도의 동축 케이블을 필요로 하지 않는다.
그리고, 비디오 서버(27-1)는 다수의 객실 카메라들(21-1과 21-2) 각각으로부터 출력된 비디오 신호와 다수의 외부 카메라들(31-1과 31-2) 각각으로부터 출력된 비디오 신호를 이더넷 통신 케이블(예컨대, STP 케이블)을 통하여 제1영상 저장 장치(35-1)로 전송할 수 있다.
실시 예에 따라 제1영상 저장 장치(35-1)는 이더넷 통신 케이블을 통하여 비디오 서버(27-1)로부터 동작 전원과 비디오 신호를 동시에 수신할 수 있다. 또한, 다른 실시 예에 따라, 제1영상 저장 장치(35-1)는 동작 전원을 비디오 서버(27-1) 이외의 장치로부터 공급받을 수도 있다.
제1영상 저장 장치(35-1)는 각 카메라(21-1, 21-2, 23-1, 23-2, 25-1, 25-2, 31-1, 31-2, 33-1, 및 33-2) 별로 각 카메라로부터 출력된 비디오 신호를 저장할 수 있다. 예컨대, 제1영상 저장 장치(35-1)는 DVR(digital video recoder)일 수 있다. 따라서, 제1영상 저장 장치(35-1)는 각 카메라로부터 출력된 비디오 신호를 로그(log) 이력과 함께 저장할 수 있다. 그러므로 재해나 비상 상황이 발생할 때 능동적으로 대처할 수 있을 뿐만 아니라 사후 대책이 용이하다.
승객/화물을 탑승/적재할 수 있는 각 철도 차량(M1, M2, T1, T1', M1', 및 M2')은 다수의 객실 카메라들(23-1과 23-2)과 비디오 서버(27-2)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라, 각 철도 차량(M1, M2, T1, T1', M1', 및 M2')은 적어도 하나의 외부 카메라를 더 포함할 수 있다. 이 경우 비디오 서버(27-2)와 상기 적어도 하나의 외부 카메라 사이에는 동작 전원과 비디오 신호를 동시에 전송할 수 있는 이더넷 통신 케이블(예컨대, STP 케이블)이 접속될 수 있다.
각 카메라(23-1과 23-2)와 비디오 서버(27-2)는 이더넷 통신 케이블, 예컨대 차폐 연선을 통하여 동작 전원과 비디오 신호를 서로 주고받을 수 있다.
다수의 객실 카메라들(23-1과 23-2) 각각은 이더넷 통신 케이블(예컨대, STP 케이블)을 통하여 비디오 서버(27-2)로부터 동작 전원을 공급받아 객실 내부를 촬영하고 촬영에 의하여 발생된 비디오 신호를 상기 이더넷 통신 케이블을 통하여 비디오 서버(27-2)로 전송할 수 있다.
철도 차량(TC1)의 비디오 서버(27-1)와 철도 차량(M1)의 비디오 서버(27-2) 는 이더넷 통신 케이블, 예컨대 차폐 연선을 통하여 동작 전원 및/또는 비디오 신호를 주고받을 수 있다. 실시 예에 따라 철도 차량(TC1)의 비디오 서버(27-1)와 철도 차량(M1)의 비디오 서버(27-2)는 이더넷 통신을 하기 위하여 각 철도 차량을 접 속할 수 있는 커넥터, 예컨대 JCR(jumper coupler for Ethernet)을 통하여 접속될 수 있다.
또한, 다수의 철도 차량들 중에서 서로 인접하는 두 개의 철도 차량들(M1과 M2, M2와 T1, T1과 T1', T1'과 M1', 및 M1'과 M2') 각각에 설치된 비디오 서버는 이더넷 통신을 하기 위한 이더넷 통신 케이블, 예컨대 차폐 연선을 통하여 접속될 수 있다. 상기 적어도 두 개의 비디오 서버들은 JCR을 통하여 접속될 수 있다.
그리고 제2운전실을 포함하는 철도 차량(TC2), 예컨대 제2운전실 차량(15)은 다수의 객실 카메라들(25-1과 25-2), 비디오 서버(27-3), 및 제2영상 저장 장치(35-2)를 포함할 수 있다. 실시 예에 따라 제2운전실 차량(15)은 적어도 하나의 외부 카메라(33-1 또는 33-2)을 더 포함할 수 있다.
예컨대, 각 카메라(25-1, 25-2, 33-1, 및 33-2)와 비디오 서버(27-3)는 PoE기술을 적용하기 위한 각 이더넷 통신 케이블, 예컨대 차폐 연선을 통하여 동작 전원과 비디오 신호를 함께 주고받을 수 있다. 또한, 비디오 서버(27-3)와 제2영상 저장 장치(35-2)는 이더넷 통신 케이블, 예컨대 차폐 연선을 통하여 서로 접속될 수 있다.
즉, 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 객실 카메라들(25-1과 25-2) 각각은 이더넷 통신 케이블(예컨대, STP 케이블)을 통하여 비디오 서버(27-3)로부터 동작 전원을 공급받아 객실 내부를 촬영하고 촬영에 의하여 발생된 비디오 신호를 상기 이더넷 통신 케이블을 통하여 비디오 서버(27-3)로 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 외부 카메라들(33-1과 33-2) 각각은 이더넷 통신 케이블(예컨대, STP 케이블)을 통하여 비디오 서버(27-3)로부터 동작 전원을 공급받아 철도 차량의 외부를 촬영하고 촬영에 의하여 발생된 비디오 신호를 상기 이더넷 통신 케이블을 통하여 비디오 서버(27-3)로 전송할 수 있다.
그리고, 비디오 서버(27-3)는 다수의 객실 카메라들(25-1과 25-2) 각각으로 출력된 비디오 신호와 다수의 외부 카메라들(33-1과 33-2) 각각으로부터 출력된 비디오 신호를 이더넷 통신 케이블(예컨대, STP 케이블)을 통하여 제2영상 저장 장치(35-2)로 전송할 수 있다.
실시 예에 따라 제2영상 저장 장치(35-1)는 이더넷 통신 케이블을 통하여 비디오 서버(27-3)로부터 동작 전원과 비디오 신호를 수신할 수 있다. 또한, 다른 실시 예에 따라, 제2영상 저장 장치(35-2)는 동작 전원을 비디오 서버(27-3) 이외의 장치로부터 공급받을 수도 있다.
제2영상 저장 장치(35-2)는 각 카메라((21-1, 21-2, 23-1, 23-2, 25-1, 25-2, 31-1, 31-2, 33-1, 및 33-2) 별로 각 카메라로부터 출력된 비디오 신호를 저장할 수 있다. 예컨대, 제2영상 저장 장치(35-2)는 DVR일 수 있다.
실시 예에 따라 제1영상 저장 장치(35-1)와 제2영상 저장 장치(35-2) 중에서 어느 하나는 주 영상 저장 장치로 사용될 수 있고 제1영상 저장 장치(35-1)와 제2영상 저장 장치(35-2) 중에서 다른 하나는 보조 또는 백업 영상 저장 장치로 사용될 수 있다.
철도 차량(TC2)의 비디오 서버(27-3)와 철도 차량(M2')의 비디오 서버는 이더넷 통신 케이블, 예컨대 차폐 연선을 통하여 서로 접속될 수 있다.
즉, 철도 차량용 CCTV 시스템(10)은 이더넷 통신 케이블을 통하여 동작 전원과 비디오 신호를 주고받기 위한 통신 네트워크를 구성하므로, 각 카메라(21-1, 21-2, 23-1, 23-2, 25-1, 25-2, 31-1, 31-2, 33-1, 및 33-2)로부터 출력된 비디오 신호는 해당하는 비디오 서버를 통하여 각 영상 저장 장치(35-1과 35-2)로 전송되어 저장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 철도 차량용 CCTV 시스템(10)은 각 카메라(21-1, 21-2, 23-1, 23-2, 25-1, 25-2, 31-1, 31-2, 33-1, 및 33-2)와 해당하는 각 비디오 서버(27-1, 27-2, 및 27-3)의 접속을 별도의 동축 케이블이 아닌 이더넷 통신 케이블을 사용함에 따라 설치 및 유지 보수가 편리할 뿐만 아니라 동축 케이블을 사용하지 않음에 따른 설치 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 각 외부 카메라(31-1, 31-2, 33-1, 및 33-2)는 각 외부 카메라(31-1, 31-2, 33-1, 및 33-2)의 내부 온도 및/또는 내부 습도를 감지하고 감지 결과에 따른 감지 신호를 발생하기 위한 온도 센서(미도시) 및/또는 습도 센서(미도시), 상기 감지 신호에 응답하여 동작하는 히터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 상기 히터는 상기 감지 신호에 따라 각 외부 카메라의 내부 온도와 내부 습도 중에서 적어도 하나를 자동으로 조절할 수 있으므로 각 외부 카메라(31-1, 31-2, 33-1, 및 33-2)는 주위 환경의 변화에 무관하게 선명한 비디오 신호를 발생할 수 있는 효과가 있다.
각 영상 저장 장치(35-1과 35-2)는 촬영된 비디오 신호를 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치와 접속될 수 있다.
각 영상 저장 장치(35-1 또는 35-2)는 각 비디오 서버(27-1 또는 27-3)로부터 출력된 비디오 신호를 프레임 별 또는 시간별로 비교하여 비교 결과에 따른 경보 신호를 발생할 수 있다.
즉, 각 영상 저장 장치(35-1과 35-2)는 탑재된(embedded) 비디오 분석 프로그램에 따라 특정 영역에서의 사람 또는 물체의 움직임을 감지하고 감지 결과를 분석하여 비정상적인 움직임이 발생되었다고 판단될 때에는 경보 신호를 발생할 수 있다.
예컨대, 철도/지하철 승강장에서 사람이나 물체가 선로 위로 떨어진 경우, 각 영상 저장 장치(35-1과 35-2)는 탑재된(embedded) 비디오 분석 프로그램에 따라 사람이나 물체가 선로 위로 떨어짐에 분석하여 분석 결과에 따라 경보 신호를 발생할 수 있다.
각 영상 저장 장치(35-1과 35-2)는 각 카메라(21-1, 21-2, 23-1, 23-2, 25-1, 25-2, 31-1, 31-2, 33-1, 및 33-2)로부터 출력된 비디오 신호로부터 각 카메라 (21-1, 21-2, 23-1, 23-2, 25-1, 25-2, 31-1, 31-2, 33-1, 및 33-2)의 동작 여부를 판단하고 판단 결과에 따라 고장이 발생한 해당 카메라를 검출하고 검출 결과를 출력할 수 있다.
각 카메라(21-1, 21-2, 23-1, 23-2, 25-1, 25-2, 31-1, 31-2, 33-1, 및 33-2)에는 고객의 고의적인 파괴 행위(vandal)를 감지할 수 있는 감지 센서가 부착될 수 있다. 상기 감지 센서는 카메라 렌즈를 둘러싸고 있는 유리 또는 각 카메라를 케이스에 구현될 수 있다. 따라서 고의적인 파괴 행위가 발생할 때, 경보 장치, 예 컨대 스피커 또는 경광등은 상기 감지 센서로부터 출력된 감지 신호에 응답하여 경보 신호를 발생할 수 있다.
또한, 고의적인 파괴 행위가 발생할 때 감지 센서는 감지 신호를 이더넷 통신 케이블을 통하여 각 영상 저장 장치(35-1 또는 35-2)로 전송할 수 있으므로, 각 영상 저장 장치(35-1 또는 35-2)는 어떤 카메라가 파괴되었는지를 운행자에게 경보 신호로서 알려줄 수 있다.
실시 예에 따라 각 철도 차량(TC1, M1, M2, T1, T1', M1', M2', 및 TC2)의 내부에는 적어도 하나의 내부(객실) 카메라가 설치될 수 있다. 또한, 각 철도 차량(TC1, M1, M2, T1, T1', M1', M2', 및 TC2)의 외부에는 적어도 하나의 외부 카메라가 더 설치될 수 있다.
따라서, 각 철도 차량(TC1, M1, M2, T1, T1', M1', M2', 및 TC2)의 내부 카메라와 각 철도 차량의 내부에 설치된 비디오 서버 사이에는 동작 전원과 비디오 신호를 동시에 전송하기 위한 각 이더넷 통신 케이블(예컨대, STP 케이블)이 접속될 수 있다.
또한, 각 철도 차량(TC1, M1, M2, T1, T1', M1', M2', 및 TC2)의 외부 카메라와 각 철도 차량의 내부에 설치된 비디오 서버 사이에는 동작 전원과 비디오 신호를 동시에 전송하기 위한 각 이더넷 통신 케이블(예컨대, STP 케이블)이 접속될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 철도 차량용 CCTV 시스템의 개략적인 블록도를 나타낸다.

Claims (6)

  1. 제1 철도 차량의 내부에 설치된 내부 카메라;
    상기 제1 철도 차량의 상기 내부에 설치된 제1 비디오 서버;
    상기 제1 비디오 서버와 상기 내부 카메라 사이에 접속되고 상기 제1 비디오 서버로부터 공급된 전원을 상기 내부 카메라에 공급하는 동시에 상기 내부 카메라에 의하여 촬영된 제1 비디오 신호를 상기 제1 비디오 서버로 전송하기 위한 제1 차폐 연선(shielded twist pair;STP) 케이블;
    상기 제1 철도 차량의 외부에 설치된 외부 카메라;
    상기 제1 비디오 서버와 상기 외부 카메라 사이에 접속되고 상기 제1 비디오 서버로부터 공급된 전원을 상기 외부 카메라에 공급하는 동시에 상기 외부 카메라에 의하여 촬영된 제2 비디오 신호를 상기 제1 비디오 서버로 전송하기 위한 제2 차폐 연선 케이블;
    상기 제1 철도 차량의 내부에 설치되며 상기 제1 비디오 서버로부터 출력된 상기 제1 비디오 신호 및 상기 제2 비디오 신호를 프레임별 또는 시간별로 비교하여 비교 결과에 따른 경보 신호를 발생하는 영상 저장 장치; 및
    상기 제1 비디오 서버와 상기 영상 저장 장치 사이에 접속되고 상기 제1 비디오 서버로부터 공급된 전원을 상기 영상 저장 장치에 공급하는 동시에 상기 제1 비디오 서버로부터 전송된 제1 비디오 신호와 상기 제2 비디오 신호를 상기 영상 저장 장치로 전송하기 위한 제3 차폐 연선 케이블;을 포함하되,
    상기 제1 비디오 서버는 JCR(jumper coupler for ethernet) 커넥터를 통하여 제2 철도 차량의 내부에 설치되는 제2 비디오 서버와 접속되며,
    상기 외부 카메라는,
    상기 외부 카메라의 내부 온도를 감지하고 감지 결과에 따른 감지 신호를 발생하기 위한 온도 센서; 및
    상기 감지 신호에 응답하여 동작하는 히터를 포함하는 철도 차량용 CCTV 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
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