KR101373278B1

KR101373278B1 - 해상용 무인감시 카메라의 방폭 펜틸트 장치

Info

Publication number: KR101373278B1
Application number: KR1020090036918A
Authority: KR
Inventors: 윤사빈
Original assignee: (주)유닉스
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2009-04-28
Publication date: 2014-03-11
Also published as: KR20100118209A

Abstract

본 발명은 해상에서 사용되는 무인감시 카메라의 방폭 펜틸트 장치에 관한 것으로, 특히 카메라를 상하좌우로 이동시키기 위한 펜틸트장치 내부로 해수나, 빗물 혹은 눈 기타 이물질이 침투하지 못하도록 방수 및 방진기능을 갖춘 해상용 무인감시 카메라의 방폭 펜틸트 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 팬틸트(100)는 패닝하우징의 내부는 리테이너에 의해 봉인되어 있어 항시 기밀 및 수밀(방수)이 유지되므로 내부의 전기전자 부품이나 회로장치가 폭발하더라도 화염이 외부로 유출되지 않고 감시 카메라를 상하좌우로 이동시킬 수 있다.

방폭, 하우징, CCTV, 카메라, 무인감시장치, 펜틸트

Description

해상용 무인감시 카메라의 방폭 펜틸트 장치{EXPLOSION-PROOF PAN-TILT APPARATUS FOR UNMANNED CAMERA}

본 발명은 해상용 무인감시 카메라를 상하좌우로 구동시키기 위한 방폭 펜틸트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 카메라가 내장된 하우징의 내부로 해수나, 빗물 혹은 눈(Snow) 기타 이물질이 침투하지 못하도록 방진 및 방수기능을 갖추고 카메라 하우징을 상하좌우로 구동시킬 수 있는 해상용 무인감시 카메라의 방폭 펜틸트 장치에 관한 것이다.

본 발명은 해상을 운행하는 각종 선박에 장착되어 원격지에서 상하좌우로 제어되면서 원거리 물체를 식별하거나 관찰하기 위한 방폭기능을 갖춘 해상용 무인감시장치의 상하좌우 구동장치(Panning and Tilting)와 관련된다.

일반적으로 무역선, 원양어선, 원유수송선, 혹은 여객선, 기타 군용함정 등은 바다를 항해하는 도중 태풍, 해일, 비바람, 눈보라, 혹독한 태양열, 영하 수십도의 혹한의 날씨, 등 다양한 자연재해를 직면하게 된다.

특히 상기한 선박 중 군용함선에 장착된 무인 감시장치는 자연적인 악조건 뿐만 아니라 적과의 교전이나 적군의 총격, 어뢰공격, 미사일 공격으로부터 안전하 게 보호되어야 하고 악조건에서도 정상적으로 기능을 수행할 수 있어야 한다.

본 발명은 정부의 기술개발과제에 따라 발명된 것으로, 방폭 펜틸트의 개발과제에 따른 목표 방폭 펜틸트 조건은 다음과 같다.

IMO Regulation-MSC 45/7, HSC Code(MSC.36(63)), ISO TC8/SC6 standard , IEC 60945 및 KS규격에 부합하도록 설계하되, 구체적인 설계조건은 다음과 같다.

* 좌우구동조건(PANNING)조건

회전범위 340도

대회전속도 10/초

해능 0.0075도(50,000펄스)

* 상하구동(Tilting)조건

회전범위 ±30도

분해능 0.0075도

* 적정 하우징 하중 : 35㎏(중형) 의 조건이다.

상기한 개발 목표에 따른 펜틸트조건 이외에 하우징자체는 방폭기능을 포함하고 있다.

방폭하우징의 조건을 카메라 장착공간을 갖출 것, 75m/m∼300m/m 줌렌즈와 CCD 카메라를 장착할 수 있는 내부공간을 갖출 것, 카메라 제어용 제어보드 장착공간을 갖출 것, 내부 자동히팅(0°에서 영상 20°)기능 확보할 것, 방화유리, 성애제거용 히터를 갖출 것, 역광 및 직사광으로부터 보호할 것, 렌즈(방화유리창) 표면에 맷히는 빗물이나 눈보라를 신속히 제거하여 촬영되는 영상데이터의 화질선명 도를 확보할 것 등이 있다.

상기한 바와 같은 방폭 펜틸트의 개발 목표중 본 발명은 외부의 악조건에서도 영향을 받지않고 정상적으로 카메라의 상하좌우 구동이 가능하고, 외부에서 내부로 빗물이나 눈 기타 이물질이 하우징 내부로 침투하지 못하도록 하우징이 기밀 및 수밀(방수)되도록 하는 것과 내장된 전기기기(카메라나 회로제어보드) 갑작스런 폭발시 화염이 외부로 유출되지 않도록 방진 및 방수기능을 지닌 해상 무인감시 카메라의 방폭 펜틸트 장치와 관련된다.

본 발명은 해상을 운행하는 각종 선박에 장착되는 해상용 무인감시장치에 내장된 CCTV 카메라를 자연적인 악조건으로부터 보호할 수 있도록 방폭 하우징에 방진 및 방수기능을 갖추고, 카메라를 상하좌우로 구동시키기 위한 해상용 무인감시 카메라의 방폭 펜틸트 장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 해상용 무인감시장치의 카메라 방폭 펜틸트 장치를 해결과제는,

해상용 무인감시 카메라의 펜틸트에 있어서,

장착대(1)에 고정되고 제1 헬리컬기어(12a)를 지닌 고정축(12)에 회전가능하게 결합되는 패닝하우징(14)과,;

상기 패닝하우징(14)내에 고정되고 상기 제1 헬리컬기어(12a)에 동력을 전달 하기 위하여 제1 헬리컬기어(12a)와 맞물리는 제1 스퍼기어(15)을 구비하는 제1스텝모터(13)와;

상기 패닝하우징(14)를 관통하여 틸팅 케이싱(23)에 연결하되, 패닝하우징(14)의 내부가 밀페되도록 리테이너(17a,17b)가 조립되고, 베어링(25)에 의해 회전가능하게 지지되는 제2 헬리컬기어(21a)를 구비한 연결축(21) 및;

패닝하우징(14)내에 부착되고, 상기 연결축(21)에 동력을 전달하기 위하여 상기 제2 헬리컬기어(21a)와 맞물리는 제2 스퍼기어(24)를 구비하고, 제2 스퍼기어(24)에 동력을 전달하는 제2 스텝모터(22) 및

제1 및 제2 스텝모터(13)(22)의 초기화를 위하여 고정축(12)과 연결축(21)에 부착된 포지션(16a)(26a)과 패닝하우징의 내부에 상기 포지션(16a,26a)의 회전반경에 부착된 위치감지센서(16b,26b)로 구성에 의해 구현할 수 있다.

본 발명에 따른 해상용 무인 감시 카메라의 방폭 펜틸트는 무인 카메라 유니트를 상하좌우로 구동시키되 펜틸트 장치 내부로 빗물이나 눈 기타 이물질이 전혀 유입되지 않도록 리테이너로 봉인하여 봉인된 상태에서 카메라 하우징을 상하좌우로 구동시킬 수 있다.

따라서, 해상에서 발생되는 돌발적인 문제에 충분히 견딜 수 있고, 안전하게 무인감시 카메라를 구동시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 해상용 무인 감시 카메라의 방폭 펜틸트 장치에 대하 여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 해상 무인감시 카메라의 방폭 펜틸트 장치 중 패닝(좌우)구동장치에 대한 종단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 해상 무인감시 카메라의 방폭 펜틸트 장치 중 틸팅(상하)구동장치에 대한 종단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 펜틸트(패닝 및 틸팅)를 도시한 평단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 방폭 펜틸트의 우측단면도이다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 해상용 무인 감시 카메라는 고배율 광학렌즈를 갖춘 카메라 유니트(도면에는 미도시)를 좌우로 이동시키는 패닝(Panning)용 구동장치(10)와 카메라 유니트를 상하로 조절하기 위한 틸팅(Tilting)용 구동장치(20)로 구성되어 있고, 패닝 및 틸팅용 구동장치(10,20)에 의해 카메라 유니트가 상하좌우로 이동된다.

상기 패닝구동장치(10)는 장착대(1)에 체결되어 고정되는 베이스 프레임(11)과, 베이스 프레임(11)에 부착되고 헬리컬기어(12a)가 부착된 고정축(12)과 상기 고정축(12)에 동력을 전달하기 위한 제1 스텝모터(13)가 장착된 패닝하우징(14)으로 구성되어 있다.

제1 스텝모터(13)는 패닝하우징(14)의 내벽에 고정프레임(13a)이 볼트에 의해 고정되어 있으며, 도면에는 도시되지 않았으나 원격지에서 전기 전자적으로 제어되는 컨트롤장치(도면에는 미도시)로부터 인가되는 펄스값에 의해 구동된다.

제1 스텝모터(13)는 고정축(12)과 타이밍밸트(V)로 연결된 제1 스퍼기어(15)가 상기한 제1 헬리컬기어(12a)와 맞물려 제1 스텝모터(13)의 구동시 그 동력에 의 해 패닝하우징(14)은 고정축(12)을 중심으로 회전한다.

틸팅구동장치(20)는 상기한 패닝하우징(14)의 내벽에 수평방향으로 배치되고 양단부가 베어링에 의해 회전가능하게 조립되어 있고, 제2 헬리컬기어(21a)를 포함하는 연결축(21)과, 상기 연결축(21)과 연결된 틸팅 케이싱(23)과, 상기 틸팅 케이싱(23)을 회전시키기 위하여 상기 패닝하우징(14)의 내벽에 부착되어 제2 헬리컬기어(21a)에 동력을 전달하기 위한 제2 스텝모터(22)로 구성되어 있다.

상기한 연결축(21)은 틸팅 케이싱(23)에 회전력을 균일하게 전달하기 위한 것으로 연결축(21)의 양단부는 패닝하우징(14)을 관통하여 틸팅 케이싱(23)에 연결되어 있고, 그 단부는 틸팅 케이싱(23)의 내부가 수밀 혹은 기밀되도록 리테이너(17a,17b)가 조립되어 있다.

제2 스텝모터(22)는 원격지에서 회로적으로 제어되는 컨트롤장치(도면에는 미도시)로부터 인가되는 펄스값에 의해 구동된다.

제2 스텝모터(22)가 구동되면, 제2 스퍼기어(24)와 맞물린 제2 헬리컬기어(21a)가 베어링(25)에 축받이되어 틸팅 케이싱(23)을 회동시킨다.

이때 제2 스텝모터(22)는 패닝하우징(14)에 고정되어 있으므로 제2 스텝모터(22) 구동시 제2 스퍼기어(24)에 의해 제2 헬리컬기어(21a)가 회전되면서 제2 헬리컬기어가 부착된 연결축(21)과 함께 틸팅 케이싱(23)이 패닝하우징(14)상에서 회전한다.

또한, 연결축(21)에는 카메라의 초기 위치를 초기화하기 위하여 연결축의 배치위를 검출하기 위한 포지션(26a)이 부착되어 있고, 패닝하우징(10)의 내벽에는 도 1에 도시된 바와 같이 포지션(26a)의 회전반경에 위치감지센서(26b, 발광 및 수광센서)가 부착되어 있다.

포지션(26a)이 위치감지센서(26b)에 위치되면 연결축(21)의 위치가 초기상태로 인지하도록 한 것으로서, 무인 감시장치가 작동하는 도중에 갑자기 정전된 뒤 다시 전원이 공급되거나 운전을 개시하는 초기상태에서 카메라가 지향하는 위치를 기준위치로 설정하기 위하여 초기화를 수행하고 초기화 위치를 기준으로 카메라를 이동시키게 된다.

도 1, 도 2 및 도 3에서 참조번호 16a, 16b는 전술한 바와 같이 제1 스텝모터(13)의 초기화를 위해 패닝하우징의 위치를 파악하기 위한 포지션 및 위치감지센서이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 팬틸트(100)는 패닝하우징의 내부는 리테이너에 의해 봉인되어 있어 항시 기밀 및 수밀(방수)이 유지되므로 내부의 전기전자 부품이나 회로장치가 폭발하더라도 화염이 외부로 유출되지 않고 감시 카메라를 상하좌우로 이동시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 해상 무인감시 카메라의 방폭 펜틸트 장치 중 패닝(좌우)구동장치에 대한 종단면도,

도 2는 본 발명에 따른 해상 무인감시 카메라의 방폭 펜틸트 장치 중 틸팅(상하)구동장치에 대한 종단면도,

도 3은 본 발명에 따른 펜틸트(패닝 및 틸팅)를 도시한 평단면도,

도 4는 본 발명에 따른 방폭 펜틸트의 우측단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 장착대 10 : 패닝구동장치

11 : 베이스 프레임 12 : 고정축

12a : 헬리컬기어 13 : 제1 스텝모터

13a : 고정프레임 14 : 패닝하우징

15 : 제1 스퍼기어 16a : 포지션

16b : 위치감지센서 17a,17b: 리테이너

20 : 틸팅구동장치 21 : 연결축

21a:제2 헬리컬기어 23 : 틸팅 케이싱

22 : 제2 스텝모터 24 : 제2 스퍼기어

26a : 포지션 26b : 위치감지센서

100: 펜틸트 V : 타이밍밸트

Claims

해상용 무인감시 카메라의 펜틸트에 있어서,

장착대(1)에 고정되고 제1 헬리컬기어(12a)를 지닌 고정축(12)에 회전가능하게 결합되는 패닝하우징(14)과,;

상기 패닝하우징(14)내에 고정되고 상기 제1 헬리컬기어(12a)에 동력을 전달하기 위하여 제1 헬리컬기어(12a)와 맞물리는 제1 스퍼기어(15)을 구비하는 제1 스텝모터(13)와;

상기 패닝하우징(14)를 관통하여 틸팅 케이싱(23)에 연결하되, 패닝하우징(14)의 내부가 기밀 및 수밀되도록 리테이너(17a,17b)가 조립되고, 베어링(25)에 의해 회전가능하게 지지되는 제2 헬리컬기어(21a)를 구비한 연결축(21)과;

패닝하우징(14)내에 부착되고, 상기 연결축(21)에 동력을 전달하기 위하여 상기 제2 헬리컬기어(21a)와 맞물리는 제2 스퍼기어(24)를 구비하고, 제2 스퍼기어(24)에 동력을 전달하는 제2 스텝모터(22) 및;

제1 및 제2 스텝모터(13)(22)의 초기화를 위하여 고정축(12)과 연결축(21)에 부착된 포지션(16a)(26a)과 패닝하우징의 내부에 상기 포지션(16a,26a)의 회전반경에 배치된 위치감지센서(16b,26b)로 구성된 것을 특징으로 하는 해상용 무인감시용 카메라의 방폭 펜틸트.