KR101201781B1 - 차량번호 식별이 용이한 씨씨티브이용 카메라의 조명제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 차량번호 식별이 용이한 씨씨티브이용 카메라의 조명제어장치에 관한 것으로서,
외부로부터 입력되는 AC 220V 전원을 DC 12V로 변환하면서 내부의 동작전원으로 공급하는 SMPS와,
상기의 AC220V 전원에서 60Hz의 주파수를 검출하여 촬영을 위한 60Hz 동기신호를 외부 동기신호로 CCTV 카메라에 전달하는 동기신호 생성부와,
상기의 동기신호 생성부에서 전달되는 외부 동기신호에 의하여 전방을 촬영하는 CCTV 카메라와,
상기의 CCTV 카메라에서 상기의 외부 동기신호에 의하여 촬영한 60Hz 동기신호를 포함하는 영상신호를 전달받아 화상으로 표현하는 모니터와,
상기의 모니터로 출력되는 60Hz 동기신호를 포함하는 영상신호를 CCTV 카메라로부터 전달받으면서 영상신호의 전압 레벨에 의해 온/오프 되면서 발광다이오드를 점등하여 전방의 촬영이 가능하도록 하는 컨트롤러와,
상기 동작전원을 공급받으면서 주위가 어두운 상태에 따른 신호를 상기의 컨트롤러에 전달하는 포토 센서로 구성함을 특징으로 한다.

Description

차량번호 식별이 용이한 씨씨티브이용 카메라의 조명제어장치{LIGHT CONTROL APPARATUS OF THE CAMERA FOR CCTV}

본 발명은 차량번호 식별이 용이한 씨씨티브이(이하 CCTV라고도 합니다.)용 카메라의 조명제어장치에 관한 것으로, 상세하게는 동기신호 생성부에서는 외부에서 입력되는 AC전원으로부터 60Hz 주파수를 검출하고 상기 검출된 60Hz 주파수를 60Hz 동기신호로 변환하여 외부 동기신호로 이용하도록 하고, 컨트롤러에서는 상기의 60Hz의 외부 동기신호를 포함하는 영상신호의 전압 값을 이용하여 발광다이오드의 점등과 소등을 제어하도록 하는 것으로서, CCTV용 카메라의 촬영시 발광다이오드를 점/소등시키면서 촬영이 가능하도록 한 차량번호 식별이 용이한 씨씨티브이용 카메라의 조명제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 CCTV(Closed Circuit Televsion)란 화상정보를 특수한 목적으로 미리 설정된 수신자에게 전달하는 영상 시스템을 의미하며, 일반적으로 유선에 의한 영상전송방식을 사용하고 있다.

CCTV 카메라는 보안?방범 및 주정차 단속 시스템, 도로의 교통상황 감시, 산불 감시, 하천 수위 감시, 3차원 측정 및 계측기, 의료용 내시경 등 그 쓰임새가 광범위하여 이루 헤아릴 수 없을 정도로 다양하게 사용되고 있다.

그러나 CCTV 카메라는 주위의 밝기에 따라 화질에 영향을 받으며, 주간보다는 야간에 영향을 많이 받고 일출, 일몰 전후로 더 영향을 많이 받는다.

따라서 CCTV 카메라에 사용되는 조명 또한 매우 중요하여 CCTV 카메라의 필수 품목으로 자리 잡게 되었다.

CCTV 카메라의 조명은 야간 촬영이나, 폐쇄공간의 어두운 곳을 촬영하기 위한 필수 품목으로 기술의 발달에 따라 LED 조명으로 대체되어 가고 있는 추세이며 기존의 조명과 대비하면 적은 소비전력과 긴 수명으로 그 사용량이 급속도로 증가하고 있다.

그러나 CCTV 카메라의 조명이 새로운 LED 조명으로 대체되어 가고 있음에도 불구하고 어두운 공간 촬영시 사물이 선명하게 보이지 않아 이를 개선하기 위한 일환으로 저조도에서 촬영 가능하도록 많은 연구가 진행되고 있는 상황이다.

CCTV 카메라는 주간에는 컬러 영상으로 촬영되고, 야간이나 폐쇄된 어두운 공간에서는 모노(MONO) 영상으로 주로 촬영되며 이때에는(어두운 공간 촬영 시) 주로 적외선 엘이디(IR LED)가 조명으로 사용된다.

LED 조명은 가시광선용과 비 가시광선용(적외선 또는 자외선)으로 구분할 수 있으며 가시광선용 LED 조명은 실내등, 가로등, 자동차 전조등, 신호등과 같이 주로 사람이 거주하는 환경에서 사용되고, 비 가시광선용은 특수한 환경 즉 의료용, 측정 및 계측장비, CCTV 카메라 등의 야간 조명으로 사용된다.

야간에 사용하는 CCTV 카메라는 주로 보안?방범용으로 적외선LED 조명이 사용되고, 기타 폐쇄공간을 촬영하는 CCTV 카메라는 일반 고휘도 LED가 조명으로 사용된다.

보안?방범용으로 사용되는 CCTV 카메라 조명은 주위 환경에 영향을 주지않는 가시광선 이외의 파장을 갖는 즉 IR(적외선)LED가 조명으로 많이 사용된다.

LED 조명을 켜기 위하여 연속적으로 전류를 흘려 켜는 방법과 전류 펄스 폭을 제어하는 방식(Pulse With Modulation, PWM)이 있는데, PWM 방식이 효율이 좋아 주로 많이 사용되고 있으나 CCTV 카메라의 조명으로서 양질의 광원을 제공하기에는 아직 부적합한 상태이다.

LED 조명을 제어하기 위한 PWM 방식은 CCTV 카메라의 특성과는 무관하게 단순히 LED조명의 휘도(밝기)를 크게 하기 위하여 펄스 폭을 줄이고 전류의 세기를 증가하거나 또는 휘도를 감소시키기 위하여 펄스 폭을 늘리고 전류의 세기를 감소시키므로 LED 조명의 휘도(밝기)를 조정하는 방법으로, LED 조명에 연속적으로 전류를 흘려 제어하는 방법보다는 적은 소비전력으로 LED 조명의 휘도를 향상시킬 수 있으나 CCTV 카메라의 조명으로는 광원이 부족하고 펄스에 의한 제어로 깜박임 현상이 발생한다.

도로의 보안?방범용 CCTV 카메라는 PWM 방식에 의하여 LED 조명을 제어하고 있으나, 차량 전조등의 영향을 받아 전조등보다 휘도가 약할 경우 전조등 불빛에 의하여 CCTV 카메라 촬상소자가 빛에 너무 많이 노출되어 카메라의 영상이 일시적으로 하얗게 변하거나 야간에 전조등을 껐을 경우 차량 등이 보이지 않게 된다.

또한, 도로의 CCTV 카메라용 LED 조명은 프린트기판에 수백 개의 LED를 집합하여 사용하므로 소비전력이 높고 그 제조 비용 또한 많이 소요되는 등의 단점이 있었다.

그리하여 2009년 04월 21일자 특허출원 제10-2009-0034659호(폐쇄회로 텔레비전 카메라의 엘이디 조명 제어 방법)이 제안되었으며,

이는, CCTV 카메라용 LED 조명을 제어함에 있어서, CCTV 카메라로부터 입력되는 비디오 신호로부터 비디오 동기 신호를 분리하는 제1단계;

상기 제1단계를 통하여 분리된 비디오 동기 신호로부터 촬상소자의 노출시점과 노출시간을 계산하는 제2단계;

상기 제2단계를 통하여 얻어진 CCTV 카메라 촬상소자 노출시점 및 노출시간을 이용하여 LED 조명을 CCTV 카메라 촬상소자 노출시작 시점에서 노출시간만큼 LED 모듈에 전원을 공급하고 차단하는 제3단계로 구성함으로써 폐쇄회로 텔레비전(Closed Circuit TV: CCTV)카메라에 사용되는 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)조명을 소비전혁을 절약하면서 LED 조명 효율을 극대화하고, 수명 또한 수 배 이상 연장할 수 있도록 하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 폐쇄회로 텔레비전 카메라의 엘이디 조명 제어 방법에 의하여서는, CCTV 카메라로부터 입력되는 비디오신호로부터 동기신호를 분리하고, 이로부터 촬영소자의 노출시점과 노출시간을 계산한 후 이를 이용하여 LED 모듈에 전원을 공급하는 시간을 제어하도록 하여 LED 모듈에 정확한 시간에 맞추어 전원을 공급하도록 한 것으로서, 이러한 조명제어 장치 및 방법은 전원의 공급을 차단하였다가 재개하는 리셋을 수행하게 되면 다시 동기신호를 추출하고 이를 통하여 노출시점과 노출시간을 계산한 후 저장하는 과정을 반복하여야 하는 단점이 있으며, 각각의 폐쇄회로 텔레비전 카메라에 복잡한 프로그램을 내장하여야 하므로 구조상으로 복잡해지는 문제점이 있음은 물론, 리셋을 수행한 후에는 동기신호를 추출하기 위하여 반드시 첫 번째 화면에 대하여는 엘이디의 조명을 수행하지 못하게 되는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 동기신호 생성부에서 입력되는 AC전원으로부터 60Hz 주파수를 검출하고 이를 60Hz 동기신호로 변환하여 외부 동기신호로 이용하도록 하고, 컨트롤러에서는 상기의 60Hz의 외부 동기신호를 포함하는 영상신호의 전압 값을 이용하여 발광다이오드의 점등과 소등을 제어하도록 하는 것으로서, CCTV용 카메라의 촬영시 발광다이오드를 점/소등시키면서 촬영이 가능하도록 한 차량번호 식별이 용이한 씨씨티브이용 카메라의 조명제어장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량번호 식별이 용이한 씨씨티브이용 카메라의 조명제어장치는,

외부로부터 입력되는 AC 220V 전원을 DC 12V로 변환하면서 내부의 동작전원으로 공급하는 SMPS와,

상기의 AC220V 전원에서 60Hz의 주파수를 검출하면서 검출된 60Hz의 주파수를 촬영을 위한 60Hz 동기신호로 변환한 후 외부 동기신호로 CCTV 카메라에 전달하는 동기신호 생성부와,

상기의 동기신호 생성부에서 전달되는 외부 동기신호에 의하여 전방을 촬영하는 CCTV 카메라와,

상기의 CCTV 카메라에서 상기의 외부 동기신호에 의하여 촬영한 60Hz 동기신호를 포함하는 영상신호를 전달받아 화상으로 표현하는 모니터와,

상기의 모니터로 출력되는 60Hz 동기신호를 포함하는 영상신호를 CCTV 카메라로부터 전달받으면서 영상신호의 전압 레벨에 의해 발광다이오드를 온/오프 하면서 점등한 발광다이오드의 빛에 의해 어두운 전방의 촬영이 가능하도록 하는 컨트롤러와,

상기 동작전원을 공급받으면서 주위가 어두운 상태에 따른 신호를 상기의 컨트롤러에 전달하는 포토센서로 구성함을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 차량번호 식별이 용이한 씨씨티브이용 카메라의 조명제어장치에 의하여서는 외부로부터 입력되는 AC 220V 전원에서 60Hz 주파수를 검출하여 60Hz 동기신호로 변환 후 이를 외부 동기신호로 CCTV 카메라에 전달하도록 하고,

상기 외부 동기신호를 포함하는 영상신호의 전압 레벨에 의해 컨트롤러에서 내부의 스위칭 소자를 온시키면서 발광다이오드를 점등하도록 하여 CCTV 카메라 촬영시 주위가 어두운 경우에도 선명한 화상을 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 동작 상태를 나타내는 참고도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 차량번호 식별이 용이한 씨씨티브이용 카메라의 조명제어장치의 개략적인 구성을 도시한 것으로서,

외부로부터 입력되는 AC 220V 전원을 DC 12V로 변환하면서 내부의 동작전원(Vcc)으로 공급하는 SMPS(1)와,

상기의 AC 220V 전원에서 60Hz 주파수를 검출하여 하나의 화면을 표현하기 위한 60Hz 동기신호로 변환하면서 외부 동기신호로 CCTV 카메라(3)에 전달하는 동기신호 생성부(2)와,

상기의 동기신호 생성부(2)에서 전달되는 외부 동기신호에 의하여 전방을 촬영하는 CCTV 카메라(3)와,

상기의 CCTV 카메라(3)에서 상기의 외부 동기신호에 의하여 전방을 촬영한 영상신호(60Hz 동기신호를 포함하는 영상신호)를 전달받아 화상으로 표현하는 모니터(4)와,

상기 CCTV 카메라(3)로부터 입력되는 60Hz의 외부 동기신호를 포함하는 영상신호를 전달받으면서 60Hz의 외부 동기신호 및 영상신호의 전압 레벨에 의해 내부의 스위칭 소자를 온시키면서 발광다이오드(6)를 점등하는 컨트롤러(5)와,

상기 동작전원(Vcc)을 공급받으면서 주위가 어두운 상태에 따른 신호를 상기의 컨트롤러(5)에 전달하는 포토 센서(7)로 구성한 것이다.

상기의 컨트롤러(5)는,

60Hz 동기신호를 포함하는 영상신호의 전압 레벨이 기준 전압 이하인 가를 확인하여 +0.1V 이하 또는 -0.2V 이하인 경우에만 스위칭 소자를 온시키면서 상기 발광다이오드(6)에 전원을 공급하여 점등하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 영상신호의 전압 레벨은 +0.1V 이하 또는 -0.2V 이하인 경우에만 발광 다이오드(6)를 점등시키도록 한다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 차량번호 식별이 용이한 씨씨티브이용 카메라의 조명제어장치는,

외부로부터 공급되는 AC 220V 전원을 공급받는 SMPS(1)에서 DC 12V로 변환되면서 내부의 동작전원(Vcc)으로 공급한다.

상기의 AC220V 전원을 전달받는 동기신호 생성부(2)에서 60Hz 주파수를 추출하고 이를 60Hz 동기신호로 변환하여 전방을 촬영하기 위한 외부 동기신호로 CCTV 카메라(3)에 전달한다.

상기 동기신호 생성부(2)에서 검출된 60Hz의 외부 동기신호를 전달받는 CCTV 카메라(3)에서는 외부 동기신호에 의하여 전방을 촬영한다.

상기의 CCTV 카메라(3)에서 상기의 60Hz 동기신호에 의하여 촬영한 영상신호를 전달받는 모니터(4)에서 이를 화상으로 표현하도록 함으로써 60Hz의 외부 동기신호에 의한 화상을 볼 수 있도록 한다.

CCTV 카메라(3)에서 촬영이 진행 중이고 포토센서(6)에서 어두운 상태를 인식하는 컨트롤러(5)에서는 상기의 모니터(4)로도 출력되는 60Hz의 외부 동기신호를 포함하는 영상신호를 입력받으므로 주위가 어두운 상태에서, 상기 외부 동기신호를 포함하는 영상신호의 전압 레벨에 의해 스위칭 소자를 온시키면서 발광다이오드(6)를 점등하도록 하여 주위가 어두운 경우에도 선명한 화상을 얻을 수 있도록 한다.

즉, 외부 동기신호를 포함하는 영상신호를 전달받는 컨트롤러(5)에서 60Hz의 외부 동기신호를 포함하는 영상신호의 전압 레벨이 기준 전압 이하인 가를 확인하여 이하인 경우에만 발광다이오드(6)를 점등하도록 한다.

즉, 60Hz의 외부 동기신호를 포함하는 영상신호가 비교기의 일측 입력단으로 입력되도록 하여 타측 입력단에 입력되는 기준전압보다 작은 전압 레벨이 입력되면 "H"로 출력하도록 한다.

상기의 60Hz의 외부 동기신호를 포함하는 영상신호의 전압 레벨은 +0.1V 이하 또는 -0.2V 이하인 경우에 비교기에서 "H"가 출력되도록 한다.

그리고 상기 비교기의 "H"가 출력되는 동안 스위칭 소자를 온시키면서 전원이 발광 다이오드(6)에 공급되어 점등되도록 하여 주위가 어두운 상황이나 야간에 촬영할 때 선명한 화상을 얻을 수 있도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

1 : SMPS 2 : 동기신호 생성부
3 : CCTV 카메라 5 : 컨트롤러
6 : 발광다이오드 7 : 포토센서

Claims (4)

1. 외부로부터 입력되는 AC 220V 전원을 DC 12V로 변환하면서 내부의 동작전원(Vcc)으로 공급하는 SMPS(1)와,
   상기의 AC 220V 전원에서 60Hz 주파수를 검출하여 하나의 화면을 표현하기 위한 60Hz 동기신호로 변환한 후, 외부 동기신호로 CCTV 카메라(3)에 전달하는 동기신호 생성부(2)와,
   상기의 동기신호 생성부(2)에서 전달되는 외부 동기신호에 의하여 전방을 촬영하는 CCTV 카메라(3)와,
   상기의 CCTV 카메라(3)에서 상기의 외부 동기신호에 의하여 촬영한 60Hz 동기신호를 포함하는 영상신호를 전달받아 화상으로 표현하는 모니터(4)와,
   상기 CCTV 카메라(3)로부터 전달되는 60Hz의 외부 동기신호를 포함하는 영상신호를 전달받으면서 동기신호 및 영상신호의 전압 레벨에 의해 내부의 스위칭 소자를 온시키면서 발광다이오드(6)를 점등하되, 상기 영상신호의 전압 레벨이 +0.1V 또는 -0.2V 이하일 때 발광다이오드(6)를 점등시키는 컨트롤러(5)로 구성한 것을 특징으로 하는 차량번호 식별이 용이한 씨씨티브이용 카메라의 조명제어장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 동작전원(Vcc)을 공급받으면서 주위가 어두운 상태에 따른 신호를 상기의 컨트롤러(5)에 전달하는 포토센서(7)를 더 구성한 것을 특징으로 하는 차량번호 식별이 용이한 씨씨티브이용 카메라의 조명제어장치.
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