KR101642810B1 - 전자기 펄스 방어 기능을 갖는 차량 번호판 인식 카메라 시스템 - Google Patents

전자기 펄스 방어 기능을 갖는 차량 번호판 인식 카메라 시스템 Download PDF

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Abstract

차량 번호판 인식 카메라 시스템은, 야간에 외부의 밝기 및 습도를 토대로 적외선 파장의 영역을 조절하여 피감시 차량의 번호판을 촬영하고 차량 번호를 인식하며, 렌즈 표면에 투명 도전층을 포함하는 전자기 차단 필름이 부착되며, 설정된 크기 이상의 전자기 펄스(EMP)가 감지되면 상기 렌즈 앞단을 차단시키는 전자기 차폐용 셔터가 구비되는 번호인식 카메라부와, 번호인식 카메라부를 내부에 수용하여 외부의 전자기 펄스(Electro Magnetic Pulse, EMP)를 차단시키며, 일면에 형성된 전자기 차단 통풍관을 통해서 공기를 순환시키는 차폐 케이스부와, 차폐 케이스부의 내부를 설정된 온도 및 습도로 유지하며, 차폐 케이스부에 형성된 전자기 차단 통풍관의 일부에 열교환기가 밀착되도록 구성되는 항온 항습부를 포함한다.

Description

전자기 펄스 방어 기능을 갖는 차량 번호판 인식 카메라 시스템{Automatic number plate recognition camera system capable of EMP protection}
본 발명은 차량 번호판 인식 카메라 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 설정된 크기 이상의 전자기 펄스(EMP)가 감지되면 렌즈 앞단을 차단시키는 전자기 차폐용 셔터가 구비됨으로서 전자기 펄스(Electro Magnetic Pulse, EMP) 방어 기능을 갖는 차량 번호판 인식 카메라 시스템에 관한 것이다.
전자기 펄스(Electromagnetic Pulse, EMP)는 자연 또는 인위적으로 발생하는 큰 전기자기적 에너지를 지칭하는 것으로, 자연적인 전자기 펄스(EMP)는 낙뢰를 예로 들 수 있고, 인공적인 전자기 펄스(EMP)는 핵폭탄이나 전자 폭탄의 폭발시 발생하는 강력한 에너지의 펄스를 예로 들 수 있다.
이와 같이 전자기 펄스(EMP)에 노출된 전자기기들은 큰 에너지 펄스의 영향에 의해 오동작 내지는 파손에 이르는 심각한 타격을 받을 수 있는바, 중요한 업무의 기능을 하는 전자기기는 외부의 예상치 못한 전자기 펄스로부터 보호하기 위한 수단을 강구하는 것이 필요하다.
특히, 보안시설의 출입구에는 차량의 번호를 인식하는 카메라가 설치되어 있는데, 카메라가 전자기 펄스로 인해서 파괴될 경우 통행하는 차량의 식별을 용이하게 하지 못하여 보안성이 약화되는 문제점이 발생한다. 따라서 전자기 펄스(EMP) 방어 기능을 갖는 차량 번호판 인식 카메라 시스템이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 설정된 크기 이상의 전자기 펄스(EMP)가 감지되면 렌즈 앞단을 차단시키는 전자기 차폐용 셔터가 구비됨으로서 전자기 펄스(Electro Magnetic Pulse, EMP) 방어 기능을 갖는 차량 번호판 인식 카메라 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 야간에 외부의 밝기 및 습도를 토대로 적외선 파장의 영역을 조절하여 피감시 차량의 번호판을 촬영하고 차량 번호를 인식하며, 렌즈 표면에 투명 도전층을 포함하는 전자기 차단 필름이 부착되며, 설정된 크기 이상의 전자기 펄스(EMP)가 감지되면 상기 렌즈 앞단을 차단시키는 전자기 차폐용 셔터가 구비되는 번호인식 카메라부; 상기 번호인식 카메라부를 내부에 수용하여 외부의 전자기 펄스(Electro Magnetic Pulse, EMP)를 차단시키며, 일면에 형성된 전자기 차단 통풍관을 통해서 공기를 순환시키는 차폐 케이스부; 및 상기 차폐 케이스부의 내부를 설정된 온도 및 습도로 유지하며, 상기 차폐 케이스부에 형성된 상기 전자기 차단 통풍관의 일부에 열교환기가 밀착되도록 구성되는 항온 항습부;를 포함하며,
상기 차폐 케이스부의 전자기 차단 통풍관은, 공기를 통과시키고 전자기 펄스(EMP)는 소멸시키는 복수의 외부 원형관, 복수의 중간 사각관, 복수의 내부 육각관이 외부에서 내부 순서대로 연결되어 형성되며, 중간 사각관의 길이는 외부 원형관의 길이보다 길게 형성되고, 내부 육각관의 길이는 상기 외부 원형관의 길이보다 짧게 형성되며, 상기 복수의 내부 육각관 중 일부는 상기 항온 항습부의 열교환기에 밀착되어 상기 열교환기에서 방출되는 에너지를 외부로 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 번호판 인식 카메라 시스템이 제공된다.
또한, 상기 차량 번호판 인식 카메라 시스템은, 상기 번호인식 카메라부에 구동전원을 공급하는 무정전 전원 공급부; 및 상기 차폐 케이스부의 내부에 유입된 전자기 펄스(EMP)의 크기를 감지하고 그 감지결과에 따라 상기 무정전 전원 공급부의 전원공급 시작시간 및 상기 번호인식 카메라부의 전자기 차폐용 셔터의 동작을 제어하는 전자기 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 번호인식 카메라부는, 외부의 밝기 및 습도를 토대로 적외선 파장의 영역을 조절하여 피감시 차량의 번호판을 촬영하고 차량 번호를 인식함에 있어서, 적어도 세 영역 이상의 적외선 파장에 대한 촬영영상을 토대로 차량의 번호를 인식하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 번호인식 카메라부는, 적어도 세 영역 이상의 적외선 파장에 대한 촬영영상을 토대로 차량의 번호를 인식할 때, 적외선 파장이 짧은 영역부터 긴 영역 순으로 순차적으로 촬영하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외부 원형관은 3mm 내지 5mm 구경 및 35mm 내지 50mm 길이를 가지며, 상기 중간 사각관은 5mm 내지 10mm 구경 및 100mm 내지 150mm 길이를 가지며, 상기 내부 육각관은 3mm 내지 5mm 구경 및 25mm 내지 30mm 길이를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 번호판 인식 카메라 시스템은, 설정된 크기 이상의 전자기 펄스(EMP)가 유입되면 자동으로 파괴되는 복수의 더미 셀의 수를 감지하여, 번호인식 카메라부에 공급되는 전원을 차단시켜서, 전자기 펄스(EMP)로 인한 손상을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 번호판 인식 카메라 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 번호판 인식 카메라 시스템의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자기 차단 통풍관 영역의 상세도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차폐 케이스부의 바닥 영역의 상세도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 번호판 인식 카메라 시스템(1)의 구성도이다.
본 실시예에 따른 차량 번호판 인식 카메라 시스템(1)은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.
도 1을 참조하면, 차량 번호판 인식 카메라 시스템(1)은, 번호인식 카메라부(100)와, 과전압 보호부(210)와, 전원 공급부(220)와, 무정전 전원 공급부(230)와, 항온 항습부(300)와, 차폐 케이스부(400)를 포함한다.
본 실시예에 따른 차량 번호판 인식 카메라 시스템(1)은 영하의 기온이나 고온의 기온과 같은 극한온도에서도 동작 가능도록 구성되며, 전자기 펄스(EMP)에 대한 방어능력이 갖추어져 있다. 또한, 차량 번호판 인식 카메라 시스템(1)은 더미 셀을 통해 전자기 펄스 방어 기능을 갖도록 구성된다.
상기와 같이 구성되는 차량 번호판 인식 카메라 시스템(1)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.
번호인식 카메라부(100)는 피감시 차량의 번호판을 촬영하여 차량 번호를 인식하며 인식된 결과를 저장하고, 무선방식을 통해서 외부의 설정된 기기로 인식된 결과를 송신한다.
번호인식 카메라부(100)의 렌즈(130) 표면에는 전자기 차단 필름(140)이 부착된다. 전자기 차단 필름(140)은 투명 고분자층 사이에 투명 도전층이 삽입되는 구조로 형성되는데, 투명 도전층은 ITO(Indium Tin Oxide, ITO)와, IZO(Indum Zinc Oxide, IZO)와, Cr, Ti, Ag, Au, Al, Cu 또는 Ni 등의 합금의 단일 박막형 투명층과, TiO2/Ag/TiO2, ZnO/Ag/ZnO 또는 SnO2/Ag/SnO2 와 같은 삼층식과, TiO2/Ag/TiO2/Ag/TiO2 또는 ZnO/Ag/ZnO/Ag/ZnO와 같은 오층식과, ZnO, SnO2, In2O3 , TiO2 , Bi2O3 , Ta2O5 , WO3 또는ZnS의 얇은 유전체 필름들 사이에 샌드위치된 금속 또는 합금층을 갖는 다층 박막형 층 등으로 구성될 수 있을 것이다.
참고적으로, 투명 도전층은 단일층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있으며, 특정 도전성 재료가 격자 형태로 배열되어 구성될 수도 있을 것이다. 또한, 투명 도전층은 절연층으로 절연되어 렌즈(130) 및 번호인식 카메라부(100)와 전기적으로 격리되는 것이 바람직하다. 즉, 투명 도전층은 렌즈(130)를 통해서 전자기 펄스(EMP)가 유입되지 않도록 차단하는 역할을 수행한다.
번호인식 카메라부(100)는 야간에 외부의 밝기 및 습도를 토대로 적외선 파장의 영역을 조절하여 피감시 차량의 번호판을 촬영하고 차량 번호를 인식하도록 구성될 수 있다. 즉, 번호인식 카메라부(100)는, 외부의 밝기 및 습도를 토대로 적외선 파장의 영역을 조절하여 피감시 차량의 번호판을 촬영하고 차량 번호를 인식할 때, 적어도 세 영역 이상의 적외선 파장에 대한 촬영영상을 토대로 차량의 번호를 인식하여 차량번호 인식률을 향상시킨다. 이때 번호인식 카메라부(100)는 적외선 파장이 짧은 영역부터 긴 영역 순으로 순차적으로 촬영하는 것이 바람직하다. 밝기 및 습도를 감지하는 센서는 렌즈(130) 앞단에 부착되는 렌즈 가이드(150)에 부착될 수 있다. 렌즈 가이드(150)는 외부에서 유입되는 빛의 난반사를 감소시키고 빗물이 렌즈로 유입되는 것을 막기 위해 설치된다.
번호인식 카메라부(100)는 야간에 외부의 밝기가 너무 약하거나 및 습도가 너무 높아 안개가 많이 형성된 것을 감지할 경우 촬영하는 적외선 영역에 대한 촬영영역을 증가시켜서 번호 인식률을 향상시키는 동작을 수행한다. 즉, 외부가 어두울수록, 습도가 높을수록 더 많은 수의 적외선 파장 영역에 대한 촬영을 수행하고, 촬영된 영상을 바탕으로 차량 번호를 인식하게 된다.
번호인식 카메라부(100)는 적외선 영역의 촬영영상 및 가시광선 영역의 촬영영상을 조합하여 차량 번호의 인식률을 향상시키도록 구성될 수 있다. 즉, 복수의 적외선 영역의 촬영영상의 번호인식과, 가시광선 영역의 촬영영상의 번호인식을 조합할 때, 복수의 번호 중 각 자리 수의 인식된 번호가 동일하게 인식된 확률을 기반으로 최종적으로 차량번호를 결정하게 된다.
번호인식 카메라부(100)는 렌즈(130) 표면에 부착된 전자기 차단 필름(140)을 이용하여 렌즈(130)를 통해 유입되는 전자기 펄스(EMP)를 차단할 수 있다. 하지만, 전자기 차단 필름(140)은 너무 강한 크기의 전자기 펄스(EMP)를 차단할 수 없으므로, 설정된 크기 이상의 전자기 펄스(EMP)가 감지될 경우, 번호인식 카메라부(100)는 렌즈(130) 앞단을 차단시키는 전자기 차폐용 셔터(121a,122a,121b,122b)를 이용하여 전자기 펄스(EMP)를 차단시키게 된다.
전자기 차폐용 셔터(121a,122a,121b,122b)는 상부에서 하부로 셔터를 이동시키는 제1 전자기 차폐용 셔터(121a,122a)와, 하부에서 상부로 셔터를 이동시키는 제2 전자기 차폐용 셔터(121b,122b)를 구비한다. 즉, 양방향에서 셔터를 동시에 내림으로서, 렌즈(130) 앞단을 차단시키는 시간을 감소시킬 수 있다. 본 실시예에서 두 개의 전자기 차폐용 셔터를 이용하는 예시를 설명하였으나, 렌즈(130) 앞단을 차단시키는 시간을 더욱 감소시키기 위해서, 상하좌우 네 방향에서 동시에 셔터가 이동하도록 구성할 수도 있을 것이다.
대표적으로, 제1 전자기 차폐용 셔터(121a,122a)를 살펴보면, 제1 전자기 차폐용 셔터(121a,122a)는 셔터(122a)와 셔터(122a)를 이동시키는 구동부(121a)를 구비한다. 특히, 구동부(121a)는 빠르게 동작하는 모터로 구성될 수도 있으며, 전원이 공급되지 않더라도 순간적인 구동력을 생성할 수 있는 유압 및 공압장치로 구성될 수도 있을 것이다.
번호인식 카메라부(100)의 본체(110)는 지지부(120)에 의해서 차폐 케이스부(400)의 바닥면에 지지된다. 본체(110)의 내부에는 번호인식 카메라부(100)의 구동시키는 주요 부품이 실장되어 있다. 따라서 본체(110)의 외곽에는 내부의 열을 방열시키는 부분이 형성되는데, 본 실시예에서는 본체(110)의 외곽을 열전소자(160)가 감싸고 있다. 열전소자(160)에 전류가 공급되면 본체(110)에 밀착된 부분이 냉각되므로 열전소자(160)를 이용하여 번호인식 카메라부(100)의 본체(110)를 빠르게 냉각시킬 수 있다. 참고적으로 내부의 온도가 매우 낮을 경우, 열전소자(160)를 이용하여 본체(110)를 가열시키도록 구성될 수도 있을 것이다. 열전소자(160)에는 복수의 개구부가 형성되어 본체(110)의 열을 빠르게 배출시킬 수 있도록 구성될 수도 있다.
번호인식 카메라부(100)는 무정전 전원 공급부(230)에서 공급되는 구동전원을 이용하여 동작할 경우, 촬영하는 화소수를 감소시킴으로서 전력소모를 감소시키도록 구성된다.
차폐 케이스부(400)는 번호인식 카메라부(100)를 내부에 수용하여, 전자기 펄스(EMP)로부터 번호인식 카메라부(100)를 보호한다. 즉, 차폐 케이스부(400)는 외부의 전자기 펄스(Electro Magnetic Pulse, EMP)를 차단시키기 위해서 도전부재(410)와 절연부재(420) 등으로 형성된다. 즉, 차폐 케이스부(400)의 외곽영역은 도전성을 갖는 도전부재(410)로 형성되므로, 외부의 전자기 펄스(EMP)를 차단시키게 된다. 또한, 도전부재(410)의 내부는 절연부재(420)가 감싸고 있으므로 도전부재(410)로 유입된 전자기 펄스(EMP)가 차폐 케이스부(400)의 내부에 배치된 기기에 영향을 주는 것을 차단시키게 된다. 참고적으로 전자기 펄스(EMP)를 차단시키는 물질은 내부의 기기와 전기적으로 절연되도록 배치되는 것이 바람직하다.
차폐 케이스부(400)는 일면에 전자기 차단 통풍관(460,470)이 형성되어 있다. 전자기 차단 통풍관(460,470)은 복수의 외부 원형관, 복수의 중간 사각관, 복수의 내부 육각관이 외부에서 내부 순서대로 연결되어 형성되며, 공기를 통과시키고 전자기 펄스(EMP)는 소멸시키게 된다. 이때, 중간 사각관의 길이는 외부 원형관의 길이보다 길게 형성되고, 내부 육각관의 길이는 외부 원형관의 길이보다 짧게 형성된다.
차폐 케이스부(400)의 바닥면에는 방습층(430)과, 방청층(440)이 형성되어 있다. 방습층(430)은 지면으로부터 유입되는 습기를 차단시키며, 방청층(440)은 습기로 인해서 도전부재(410)가 부식되지 않도록 바닥면의 도전부재(410)를 감싸게 된다.
항온 항습부(300)는 차폐 케이스부(400)의 내부를 설정된 온도 및 습도로 유지한다. 즉, 외부의 온도가 높은 경우 항온 항습부(300)는 내부를 냉각시키게 되고, 외부의 온도가 낮을 경우 항온 항습부(300)는 내부를 가열시키게 된다. 또한, 항온 항습부(300)는 섭씨18도 내지 26도의 온도 및 40% 내지 50% 사이의 습도를 유지하여 내부에 배치된 기기가 안정된 상태에서 동작하도록 한다. 항온 항습부(300)는 외부 공기를 정화시키기 위한 필터를 더 포함하여 구성될 수 도 있을 것이다.
한편, 항온 항습부(300)는 압축기, 기화기, 열교환기 등으로 구성될 수 있는데, 특히 열교환기는 전자기 차단 통풍관(460,470)의 일부에 밀착되도록 구성된다. 항온 항습부(300)가 내부를 냉각할 경우 열교환기는 온풍을 발생하게 되고, 항온 항습부(300)가 내부를 가열할 경우 열교환기는 냉풍을 발생하게 된다. 열교환기가 전자기 차단 통풍관(460,470)의 일부에 밀착되도록 구성될 경우, 열교환기에서 방출되는 에너지를 외부로 빠르게 전달할 수 있다. 전자기 차단 통풍관(460,470)의 상세한 구조 및 특징은 후술하기로 한다.
과전압 보호부(210)는 전원라인(450)을 통해서 유입되는 과전압을 차단하기 위해 설치된다. 과전압 보호부(210)는 전원라인(450)을 통해서 과전압이 유입될 경우, 유입된 과전류를 접지 방향으로 유도하여 전원 공급부(220)를 보호한다.
또한, 과전압 보호부(210)는 전원라인(450)을 통해 설정된 크기 이상의 전자기 펄스(EMP)가 유입되면 자동으로 파괴되는 복수의 더미 셀을 구비하고 있다. 즉, 복수의 더미 셀 중 어느 하나 이상이 파괴될 경우 파괴되는 더미 셀의 수가 많을수록 더욱 강한 전자기 펄스(EMP)가 유입된 것이므로, 과전압 보호부(210)의 더미 셀의 파괴 수를 토대로 전자기 펄스(EMP)의 유입 크기를 판단할 수 있다.
전원 공급부(220)는 기본적으로 항온 항습부(300) 및 번호인식 카메라부(100)에 구동전원을 공급하게 되는데, 외부 및 내부적인 제어에 의해서 전원 공급이 차단되거나 전원라인(450)을 통해서 공급되는 전원이 차단되는 경우, 무정전 전원 공급부(230)가 항온 항습부(300) 및 번호인식 카메라부(100)에 구동전원을 공급하게 된다.
무정전 전원 공급부(230)는 과전압 보호부(210)의 제어에 따라 번호인식 카메라부(100)에 구동전원을 공급하게 된다. 즉, 무정전 전원 공급부(230)는 과전압 보호부(210)의 복수의 더미 셀 중 어느 하나 이상이 파괴될 경우, 번호인식 카메라부(100)에 구동전원을 즉시 공급하지 않고 파괴된 더미 셀의 수에 비례하여 전원공급 시작시간을 조절하게 된다. 파괴되는 더미 셀의 수가 많다는 것은 유입되는 전자기 펄스(EMP)의 크기가 강하다는 것을 의미하므로 무정전 전원 공급부(230)는 전원공급 시작시간을 더욱 지연함으로써 내부 회로가 손상되는 것을 방지한다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 번호판 인식 카메라 시스템(2)의 구성도이다.
본 실시예에 따른 차량 번호판 인식 카메라 시스템(2)은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.
도 2 참조하면, 차량 번호판 인식 카메라 시스템(2)은, 번호인식 카메라부(100)와, 과전압 보호부(210)와, 전원 공급부(220)와, 무정전 전원 공급부(230)와, 항온 항습부(300)와, 차폐 케이스부(400)와, 전자기 감지부(500)를 포함한다.
본 실시예에 따른 차량 번호판 인식 카메라 시스템(2)은 영하의 기온이나 고온의 기온과 같은 극한온도에서도 동작 가능도록 구성되며, 전자기 펄스(EMP)에 대한 방어능력이 갖추어져 있다. 또한, 차량 번호판 인식 카메라 시스템(2)은 더미 셀을 통해 전자기 펄스 방어 기능을 갖도록 구성된다.
상기와 같이 구성되는 차량 번호판 인식 카메라 시스템(2)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.
번호인식 카메라부(100)는 피감시 차량의 번호판을 촬영하여 차량 번호를 인식하며 인식된 결과를 저장하고, 무선방식을 통해서 외부의 설정된 기기로 인식된 결과를 송신한다.
번호인식 카메라부(100)의 렌즈(130) 표면에는 전자기 차단 필름(140)이 부착된다. 전자기 차단 필름(140)은 투명 고분자층 사이에 투명 도전층이 삽입되는 구조로 형성되는데, 투명 도전층은 ITO(Indium Tin Oxide, ITO)와, IZO(Indum Zinc Oxide, IZO)와, Cr, Ti, Ag, Au, Al, Cu 또는 Ni 등의 합금의 단일 박막형 투명층과, TiO2/Ag/TiO2, ZnO/Ag/ZnO 또는 SnO2/Ag/SnO2 와 같은 삼층식과, TiO2/Ag/TiO2/Ag/TiO2 또는 ZnO/Ag/ZnO/Ag/ZnO와 같은 오층식과, ZnO, SnO2, In2O3 , TiO2 , Bi2O3 , Ta2O5 , WO3 또는ZnS의 얇은 유전체 필름들 사이에 샌드위치된 금속 또는 합금층을 갖는 다층 박막형 층 등으로 구성될 수 있을 것이다.
참고적으로, 투명 도전층은 단일층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있으며, 특정 도전성 재료가 격자 형태로 배열되어 구성될 수도 있을 것이다. 또한, 투명 도전층은 절연층으로 절연되어 렌즈(130) 및 번호인식 카메라부(100)와 전기적으로 격리되는 것이 바람직하다. 즉, 투명 도전층은 렌즈(130)를 통해서 전자기 펄스(EMP)가 유입되지 않도록 차단하는 역할을 수행한다.
번호인식 카메라부(100)는 야간에 외부의 밝기 및 습도를 토대로 적외선 파장의 영역을 조절하여 피감시 차량의 번호판을 촬영하고 차량 번호를 인식하도록 구성될 수 있다. 즉, 번호인식 카메라부(100)는, 외부의 밝기 및 습도를 토대로 적외선 파장의 영역을 조절하여 피감시 차량의 번호판을 촬영하고 차량 번호를 인식할 때, 적어도 세 영역 이상의 적외선 파장에 대한 촬영영상을 토대로 차량의 번호를 인식하여 차량번호 인식률을 향상시킨다. 이때 번호인식 카메라부(100)는 적외선 파장이 짧은 영역부터 긴 영역 순으로 순차적으로 촬영하는 것이 바람직하다. 밝기 및 습도를 감지하는 센서는 렌즈(130) 앞단에 부착되는 렌즈 가이드(150)에 부착될 수 있다. 렌즈 가이드(150)는 외부에에서 유입되는 빛의 난반사를 감소시키고 빗물이 렌즈로 유입되는 것을 막기 위해 설치된다.
번호인식 카메라부(100)는 야간에 외부의 밝기가 너무 약하거나 및 습도가 너무 높아 안개가 많이 형성된 것을 감지할 경우 촬영하는 적외선 영역에 대한 촬영영역을 증가시켜서 번호 인식률을 향상시키는 동작을 수행한다. 즉, 외부가 어두울수록, 습도가 높을수록 더 많은 수의 적외선 파장 영역에 대한 촬영을 수행하고, 촬영된 영상을 바탕으로 차량 번호를 인식하게 된다.
번호인식 카메라부(100)는 적외선 영역의 촬영영상 및 가시광선 영역의 촬영영상을 조합하여 차량 번호의 인식률을 향상시키도록 구성될 수 있다. 즉, 복수의 적외선 영역의 촬영영상의 번호인식과, 가시광선 영역의 촬영영상의 번호인식을 조합할 때, 복수의 번호 중 각 자리 수의 인식된 번호가 동일하게 인식된 확률을 기반으로 최종적으로 차량번호를 결정하게 된다.
번호인식 카메라부(100)는 렌즈(130) 표면에 부착된 전자기 차단 필름(140)을 이용하여 렌즈(130)를 통해 유입되는 전자기 펄스(EMP)를 차단할 수 있다. 하지만, 전자기 차단 필름(140)은 너무 강한 크기의 전자기 펄스(EMP)를 차단할 수 없으므로, 설정된 크기 이상의 전자기 펄스(EMP)가 감지될 경우, 번호인식 카메라부(100)는 렌즈(130) 앞단을 차단시키는 전자기 차폐용 셔터(121a,122a,121b,122b)를 이용하여 전자기 펄스(EMP)를 차단시키게 된다.
전자기 차폐용 셔터(121a,122a,121b,122b)는 상부에서 하부로 셔터를 이동시키는 제1 전자기 차폐용 셔터(121a,122a)와, 하부에서 상부로 셔터를 이동시키는 제2 전자기 차폐용 셔터(121b,122b)를 구비한다. 즉, 양방향에서 셔터를 동시에 내림으로서, 렌즈(130) 앞단을 차단시키는 시간을 감소시킬 수 있다. 본 실시예에서 두 개의 전자기 차폐용 셔터를 이용하는 예시를 설명하였으나, 렌즈(130) 앞단을 차단시키는 시간을 더욱 감소시키기 위해서, 상하좌우 네 방향에서 동시에 셔터가 이동하도록 구성할 수도 있을 것이다.
대표적으로, 제1 전자기 차폐용 셔터(121a,122a)를 살펴보면, 제1 전자기 차폐용 셔터(121a,122a)는 셔터(122a)와 셔터(122a)를 이동시키는 구동부(121a)를 구비한다. 특히, 구동부(121a)는 빠르게 동작하는 모터로 구성될 수도 있으며, 전원이 공급되지 않더라도 순간적인 구동력을 생성할 수 있는 유압 및 공압장치로 구성될 수도 있을 것이다.
번호인식 카메라부(100)의 본체(110)는 지지부(120)에 의해서 차폐 케이스부(400)의 바닥면에 지지된다. 본체(110)의 내부에는 번호인식 카메라부(100)의 구동시키는 주요 부품이 실장되어 있다. 따라서 본체(110)의 외곽에는 내부의 열을 방열시키는 부분이 형성되는데, 본 실시예에서는 본체(110)의 외곽을 열전소자(160)가 감싸고 있다. 열전소자(160)에 전류가 공급되면 본체(110)에 밀착된 부분이 냉각되므로 열전소자(160)를 이용하여 번호인식 카메라부(100)의 본체(110)를 빠르게 냉각시킬 수 있다. 참고적으로 내부의 온도가 매우 낮을 경우, 열전소자(160)를 이용하여 본체(110)를 가열시키도록 구성될 수도 있을 것이다. 열전소자(160)에는 복수의 개구부가 형성되어 본체(110)의 열을 빠르게 배출시킬 수 있도록 구성될 수도 있다.
번호인식 카메라부(100)는 무정전 전원 공급부(230)에서 공급되는 구동전원을 이용하여 동작할 경우, 촬영하는 화소수를 감소시킴으로서 전력소모를 감소시키도록 구성된다.
차폐 케이스부(400)는 번호인식 카메라부(100)를 내부에 수용하여, 전자기 펄스(EMP)로부터 번호인식 카메라부(100)를 보호한다. 즉, 차폐 케이스부(400)는 외부의 전자기 펄스(Electro Magnetic Pulse, EMP)를 차단시키기 위해서 도전부재(410)와 절연부재(420) 등으로 형성된다. 즉, 차폐 케이스부(400)의 외곽영역은 도전성을 갖는 도전부재(410)로 형성되므로, 외부의 전자기 펄스(EMP)를 차단시키게 된다. 또한, 도전부재(410)의 내부는 절연부재(420)가 감싸고 있으므로 도전부재(410)로 유입된 전자기 펄스(EMP)가 차폐 케이스부(400)의 내부에 배치된 기기에 영향을 주는 것을 차단시키게 된다. 참고적으로 전자기 펄스(EMP)를 차단시키는 물질은 내부의 기기와 전기적으로 절연되도록 배치되는 것이 바람직하다.
차폐 케이스부(400)는 일면에 전자기 차단 통풍관(460,470)이 형성되어 있다. 전자기 차단 통풍관(460,470)은 복수의 외부 원형관, 복수의 중간 사각관, 복수의 내부 육각관이 외부에서 내부 순서대로 연결되어 형성되며, 공기를 통과시키고 전자기 펄스(EMP)는 소멸시키게 된다. 이때, 중간 사각관의 길이는 외부 원형관의 길이보다 길게 형성되고, 내부 육각관의 길이는 외부 원형관의 길이보다 짧게 형성된다.
차폐 케이스부(400)의 바닥면에는 방습층(430)과, 방청층(440)이 형성되어 있다. 방습층(430)은 지면으로부터 유입되는 습기를 차단시키며, 방청층(440)은 습기로 인해서 도전부재(410)가 부식되지 않도록 바닥면의 도전부재(410)를 감싸게 된다.
항온 항습부(300)는 차폐 케이스부(400)의 내부를 설정된 온도 및 습도로 유지한다. 즉, 외부의 온도가 높은 경우 항온 항습부(300)는 내부를 냉각시키게 되고, 외부의 온도가 낮을 경우 항온 항습부(300)는 내부를 가열시키게 된다. 또한, 항온 항습부(300)는 섭씨18도 내지 26도의 온도 및 40% 내지 50% 사이의 습도를 유지하여 내부에 배치된 기기가 안정된 상태에서 동작하도록 한다. 항온 항습부(300)는 외부 공기를 정화시키기 위한 필터를 더 포함하여 구성될 수 도 있을 것이다.
한편, 항온 항습부(300)는 압축기, 기화기, 열교환기 등으로 구성될 수 있는데, 특히 열교환기는 전자기 차단 통풍관(460,470)의 일부에 밀착되도록 구성된다. 항온 항습부(300)가 내부를 냉각할 경우 열교환기는 온풍을 발생하게 되고, 항온 항습부(300)가 내부를 가열할 경우 열교환기는 냉풍을 발생하게 된다. 열교환기가 전자기 차단 통풍관(460,470)의 일부에 밀착되도록 구성될 경우, 열교환기에서 방출되는 에너지를 외부로 빠르게 전달할 수 있다. 전자기 차단 통풍관(460,470)의 상세한 구조 및 특징은 후술하기로 한다.
과전압 보호부(210)는 전원라인(450)을 통해서 유입되는 과전압을 차단하기 위해 설치된다. 과전압 보호부(210)는 전원라인(450)을 통해서 과전압이 유입될 경우, 유입된 과전류를 접지 방향으로 유도하여 전원 공급부(220)를 보호한다.
또한, 과전압 보호부(210)는 전원라인(450)을 통해 설정된 크기 이상의 전자기 펄스(EMP)가 유입되면 자동으로 파괴되는 복수의 더미 셀을 구비하고 있다. 즉, 복수의 더미 셀 중 어느 하나 이상이 파괴될 경우 파괴되는 더미 셀의 수가 많을수록 더욱 강한 전자기 펄스(EMP)가 유입된 것이므로, 과전압 보호부(210)의 더미 셀의 파괴 수를 토대로 전자기 펄스(EMP)의 유입 크기를 판단할 수 있다.
전원 공급부(220)는 기본적으로 항온 항습부(300) 및 번호인식 카메라부(100)에 구동전원을 공급하게 되는데, 외부 및 내부적인 제어에 의해서 전원 공급이 차단되거나 전원라인(450)을 통해서 공급되는 전원이 차단되는 경우, 무정전 전원 공급부(230)가 항온 항습부(300) 및 번호인식 카메라부(100)에 구동전원을 공급하게 된다.
무정전 전원 공급부(230)는 과전압 보호부(210)의 제어에 따라 번호인식 카메라부(100)에 구동전원을 공급하게 된다. 즉, 무정전 전원 공급부(230)는 과전압 보호부(210)의 복수의 더미 셀 중 어느 하나 이상이 파괴될 경우, 번호인식 카메라부(100)에 구동전원을 즉시 공급하지 않고 파괴된 더미 셀의 수에 비례하여 전원공급 시작시간을 조절하게 된다. 파괴되는 더미 셀의 수가 많다는 것은 유입되는 전자기 펄스(EMP)의 크기가 강하다는 것을 의미하므로 무정전 전원 공급부(230)는 전원공급 시작시간을 더욱 지연함으로써 내부 회로가 손상되는 것을 방지한다.
차량 번호판 인식 카메라 시스템(2)은 전자기 감지부(500)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 전자기 감지부(500)는 차폐 케이스부(400)의 내부에 유입된 전자기 펄스(EMP)의 크기를 감지하도록 구성되는데, 전자기 감지부(500)는 전자기 펄스(EMP)의 감지결과에 따라 무정전 전원 공급부(230)의 전원공급 시작시간을 제어한다.
전자기 감지부(500)는 안테나(510)와, 증폭기(520)와, 스펙트럼 분석기(530)와, 제어부(540)를 구비한다. 안테나(510)는 차폐 케이스부(400) 내부에 유입된 전자기 펄스(EMP)를 수신하며, 증폭기(520)는 안테나(510)에서 수신된 신호를 증폭하고, 스펙트럼 분석기(530)는 증폭된 신호를 바탕으로 시간 또는 주파수에 따른 신호의 강도를 파악한다. 또한, 제어부(540)는 스펙트럼 분석기(530)의 분석결과에 따라 무정전 전원 공급부(230)의 전원공급 시작시간을 제어한다.
무정전 전원 공급부(230)는, 기본적으로 과전압 보호부(210)의 복수의 더미 셀 중 어느 하나 이상이 파괴될 경우, 번호인식 카메라부(100)에 구동전원을 즉시 공급하지 않고 파괴된 더미 셀의 수에 비례하여 전원공급 시작시간을 조절한다. 그런데, 더미 셀이 파괴되지 않더라도 무정전 전원 공급부(230)는, 전자기 감지부(500)의 감지결과 내부로 유입된 전자기 펄스(EMP)의 크기가 설정된 범위를 초과할 경우, 설정된 범위 이하로 크기가 작아질 때까지 번호인식 카메라부(100)에 전원을 공급하지 않는다.
전자기 감지부(500)는 차폐 케이스부(400)의 내부에 유입된 전자기 펄스(EMP)의 크기를 감지하고 그 감지결과에 따라 무정전 전원 공급부(230)의 전원공급 시작시간을 조절할 뿐만 아니라, 번호인식 카메라부(100)의 전자기 차폐용 셔터(121a,122a,121b,122b)의 동작을 제어할 수도 있다. 즉, 전자기 감지부(500)의 감지결과 전자기 펄스(EMP)의 크기가 설정된 범위를 초과할 경우, 전자기 차폐용 셔터(121a,122a,121b,122b)로 렌즈(130)의 앞단을 차단시킴으로써, 전자기 펄스(EMP)가 렌즈(130)를 통해서 번호인식 카메라부(100)의 내부로 유입되지 않도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자기 차단 통풍관 영역의 상세도이다.
도 3을 참조하여, 전자기 차단 통풍관(460,470)의 세부구성과 주요동작을 살펴보면 다음과 같다.
차폐 케이스부(400)는 일면에 전자기 차단 통풍관(460,470)이 형성되어 있다. 전자기 차단 통풍관(460)은 복수의 외부 원형관(461), 복수의 중간 사각관(462), 복수의 내부 육각관(463)이 외부에서 내부 순서대로 연결되어 형성되며, 공기를 통과시키고 전자기 펄스(EMP)는 소멸시키게 된다. 이때, 중간 사각관의 길이는 외부 원형관의 길이보다 길게 형성되고, 내부 육각관의 길이는 외부 원형관의 길이보다 짧게 형성된다.
외부 원형관은 3mm 내지 5mm 구경 및 35mm 내지 50mm 길이를 가지며, 중간 사각관은 5mm 내지 10mm 구경 및 100mm 내지 150mm 길이를 가지며, 내부 육각관은 3mm 내지 5mm 구경 및 25mm 내지 30mm 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 외부 원형관, 중간 사각관, 내부 육각관의 구경 및 길이의 조절을 통해서 차단시킬 수 있는 전자기 펄스(EMP)의 주파수를 변경할 수 있다. 본 예시에서 내부 육각관은 40GHz 기준을 충족하기 위한 것이며, 중간 사각관은 400Mhz 기준을 충족하기 위한 것이다.
항온 항습부(300)는 압축기, 기화기, 열교환기 등으로 구성될 수 있는데, 특히 열교환기는 전자기 차단 통풍관(460,470)의 일부에 밀착되도록 구성된다. 항온 항습부(300)가 내부를 냉각할 경우 열교환기는 온풍을 발생하게 되고, 항온 항습부(300)가 내부를 가열할 경우 열교환기는 냉풍을 발생하게 된다. 열교환기가 전자기 차단 통풍관(460,470)의 일부에 밀착되도록 구성될 경우, 열교환기에서 방출되는 에너지를 외부로 빠르게 전달할 수 있다.
복수의 내부 육각관(463) 중 일부는 항온 항습부(300)의 열교환기에 밀착되어 열교환기에서 방출되는 에너지를 외부로 전달한다. 복수의 내부 육각관(463)의 일부에만 항온 항습부(300)의 열교환기가 밀착되는 것은 복수의 외부 원형관(461)과 상기 복수의 중간 사각관(462) 사이에 형성된 열전발전모듈(464)의 발전 효율을 높이기 위함이다. 즉, 열교환기에 밀착된 부분에는 열전발전모듈(464)이 형성되지 않는다.
열전발전모듈(464)은 복수의 외부 원형관(461)과 복수의 중간 사각관(462) 사이의 온도차를 이용하여 전력을 생성한다.
차폐 케이스부(400)는 항온 항습부(300)가 내부를 냉각할 때 발생하는 온풍을 외부로 방출시키는 제1 전자기 차단 통풍관(460)과, 항온 항습부(300)가 내부를 가열할 때 발생하는 냉풍을 외부로 방출시키는 제2 전자기 차단 통풍관(470)이 형성되어 있다.
따라서 제1 전자기 차단 통풍관(460)을 형성하는 복수의 외부 원형관(461)과 복수의 중간 사각관(462) 사이의 온도차를 이용하여 전력을 생성하는 제1 열전발전모듈(464)이, 복수의 외부 원형관(461)과 복수의 중간 사각관(462) 사이에 배치된다.
또한, 제2 전자기 차단 통풍관(470)을 형성하는 복수의 외부 원형관과 복수의 중간 사각관 사이의 온도차를 이용하여 전력을 생성하는 제2 열전발전모듈이, 복수의 외부 원형관과 복수의 중간 사각관 사이에 배치된다.
열전발전모듈은 제1 열전발전모듈 및 제2 열전발전모듈에서 생성되는 전력의 크기를 비교하여, 전력 생산량이 상대적으로 적은 열전발전모듈을 턴오프(TURN OFF) 시키는 제어부(480)를 구비한다. 제어부(480)는 제1 열전발전모듈 및 제2 열전발전모듈 중 어느 하나만을 이용하여 전력을 생성하도록 제어한다.
이때 열전발전모듈에서 생성된 전력을 이용하여, 항온 항습부(300)의 열교환기의 송풍팬을 회전시키므로, 열전발전모듈의 발전효율이 증대된다. 열전발전모듈의 전력 생산량에 정비례하여 열교환기의 송풍팬의 회전속도가 자동변경 되도록 구성 될 수도 있다. 즉, 열전발전모듈의 전력 생산량이 많을수록 송풍팬의 회전속도가 정비례하여 증가하도록 구성될 수도 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차폐 케이스부(400)의 바닥 영역의 상세도이다.
도 4를 참조하여, 차폐 케이스부(400)의 바닥 영역을 상세히 살펴보면 다음과 같다.
차폐 케이스부(400)의 바닥면에는 방습층(430)과, 방청층(440)이 형성되어 있다. 방습층(430)은 지면으로부터 유입되는 습기를 차단시키며, 방청층(440)은 습기로 인해서 도전부재(410)가 부식되지 않도록 바닥면의 도전부재(410)를 감싸게 된다. 바닥면의 도전부재(410)와 방청층(440) 사이에는 육각 구조의 완충층(41)이 형성될 수 있다. 완충층(41)은 도전부재(410)와 동일한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 완충층(41)은 방청층(440)에 접촉되는 면적을 최소화하고 바닥면에 가해지는 압력을 완화시키기 위해 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 차량 번호판 인식 카메라 시스템은, 설정된 크기 이상의 전자기 펄스(EMP)가 유입되면 자동으로 파괴되는 복수의 더미 셀의 수를 감지하여, 번호인식 카메라부에 공급되는 전원을 차단시켜서, 전자기 펄스(EMP)로 인한 손상을 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1, 2 : 차량 번호판 인식 카메라 시스템
100 : 번호인식 카메라부
110 : 본체
120 : 지지부
130 : 렌즈
140 : 전자기 차단 필름
121a,122a,121b,122b : 전자기 차폐용 셔터
150 : 렌즈 가이드 210 : 과전압 보호부
220 : 전원 공급부 230 : 무정전 전원 공급부
300 : 항온 항습부 400 : 차폐 케이스부
410 : 도전부재 41 : 완충층
420 : 절연부재 430 : 방습층
440 : 방청층 450 : 전원라인
460, 470 : 전자기 차단 통풍관 461 : 외부 원형관
462 : 중간 사각관 463 : 내부 육각관
464 : 열전발전모듈 480 : 제어부
500 : 전자기 감지부 510 : 안테나
520 : 증폭기 530 : 스펙트럼 분석기
540 : 제어부

Claims (5)

  1. 야간에 외부의 밝기 및 습도를 토대로 적외선 파장의 영역을 조절하여 피감시 차량의 번호판을 촬영하고 차량 번호를 인식하며, 렌즈 표면에 투명 도전층을 포함하는 전자기 차단 필름이 부착되며, 설정된 크기 이상의 전자기 펄스(EMP)가 감지되면 상기 렌즈 앞단을 차단시키는 전자기 차폐용 셔터가 구비되는 번호인식 카메라부;
    상기 번호인식 카메라부를 내부에 수용하여 외부의 전자기 펄스(Electro Magnetic Pulse, EMP)를 차단시키며, 일면에 형성된 전자기 차단 통풍관을 통해서 공기를 순환시키는 차폐 케이스부;
    상기 차폐 케이스부의 내부를 설정된 온도 및 습도로 유지하며, 상기 차폐 케이스부에 형성된 상기 전자기 차단 통풍관의 일부에 열교환기가 밀착되도록 구성되는 항온 항습부;
    상기 번호인식 카메라부에 구동전원을 공급하는 무정전 전원 공급부; 및
    상기 차폐 케이스부의 내부에 유입된 전자기 펄스(EMP)의 크기를 감지하고 그 감지결과에 따라 상기 무정전 전원 공급부의 전원공급 시작시간 및 상기 번호인식 카메라부의 전자기 차폐용 셔터의 동작을 제어하는 전자기 감지부;를 포함하며,
    상기 차폐 케이스부의 전자기 차단 통풍관은,
    공기를 통과시키고 전자기 펄스(EMP)는 소멸시키는 복수의 외부 원형관, 복수의 중간 사각관, 복수의 내부 육각관이 외부에서 내부 순서대로 연결되어 형성되며, 중간 사각관의 길이는 외부 원형관의 길이보다 길게 형성되고, 내부 육각관의 길이는 상기 외부 원형관의 길이보다 짧게 형성되며,
    상기 복수의 내부 육각관 중 일부는 상기 항온 항습부의 열교환기에 밀착되어 상기 열교환기에서 방출되는 에너지를 외부로 전달하는 것을 특징으로 하는 차량 번호판 인식 카메라 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 번호인식 카메라부는,
    외부의 밝기 및 습도를 토대로 적외선 파장의 영역을 조절하여 피감시 차량의 번호판을 촬영하고 차량 번호를 인식함에 있어서, 적어도 세 영역 이상의 적외선 파장에 대한 촬영영상을 토대로 차량의 번호를 인식하는 것을 특징으로 하는 차량 번호판 인식 카메라 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 번호인식 카메라부는,
    적어도 세 영역 이상의 적외선 파장에 대한 촬영영상을 토대로 차량의 번호를 인식할 때, 적외선 파장이 짧은 영역부터 긴 영역 순으로 순차적으로 촬영하는 것을 특징으로 하는 차량 번호판 인식 카메라 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 외부 원형관은 3mm 내지 5mm 구경 및 35mm 내지 50mm 길이를 가지며, 상기 중간 사각관은 5mm 내지 10mm 구경 및 100mm 내지 150mm 길이를 가지며, 상기 내부 육각관은 3mm 내지 5mm 구경 및 25mm 내지 30mm 길이를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 번호판 인식 카메라 시스템.
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