KR101659997B1

KR101659997B1 - 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치

Info

Publication number: KR101659997B1
Application number: KR1020140029601A
Authority: KR
Inventors: 양진영; 정종필; 경종민
Original assignee: 재단법인 다차원 스마트 아이티 융합시스템 연구단
Priority date: 2014-03-13
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2016-09-27
Also published as: KR20150107931A

Abstract

본 발명은 차량용 블랙박스가 주차 모드로 동작 중 이벤트가 감지되지 않을 시 소비되는 전력이 절약되도록 하는 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치에 관한 것으로, 영상촬영이 이루어지는 영상입력부; 이벤트가 감지되는 센서부; 상기 영상입력부를 통해 촬영된 영상을 저효율 압축함에 따른 상대적으로 저전력이 소모되는 전처리부 및 상기 영상입력부를 통해 촬영된 영상을 고효율 압축함에 따른 상대적으로 고전력이 소모되는 이벤트처리부가 포함되어 구성된다.
본 발명의 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치에 따르면, 주차모드에서 이벤트가 발생하지 않을 경우, 영상을 고효율 압축함에 따른 상대적으로 고전력이 소모되는 이벤트 처리부는 슬립 상태가 되도록 하고, 영상을 저효율 압축함에 따른 상대적으로 저전력이 소모되는 전처리부만 활성화시켜 촬영된 영상이 전처리부에 임시 저장되도록 함으로써 소모되는 전력이 절약될 수 있는 효과가 있다.

Description

저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치{Camera Image Storing Apparatus for Reducing Power Consumption}

본 발명은 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량용 블랙박스가 주차 모드로 동작 중 이벤트가 감지되지 않을 시 소비되는 전력이 절약되도록 하는 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치에 관한 것이다.

영상 저장 장치를 포함하는 차량용 블랙박스 시스템(Video data recording system for road vehicle accidents)에서는 차량이 주행 중일 때 상시 영상 정보를 저장하고 차량에 충격이 가해지거나 급브레이크 등 소정의 이벤트가 발생한 경우에 차량의 외부 또는 내부에 대한 영상 데이터를 기록 저장한다.

차량용 블랙박스 시스템은 차량 배터리로부터 공급되는 전력을 이용하여 차량의 외부 또는 내부를 향하도록 구비된 카메라에 의해 촬영된 영상을 처리한 후 저장 매체에 저장한다.

차량용 블랙박스 시스템에서 이벤트 감지에 따른 영상 저장 방법은 이벤트를 감지하기 위해 자이로스코프 센서, 가속도 센서, 각속도 센서, 충격 센서, 진동 센서 등의 다양한 센서가 이용될 수 있다.

따라서, 차량용 블랙박스 시스템에서 미리 설정되거나 사용자에 의해 직접 설정된 임계치(Threshold)가 있어 센서의 측정값이 해당 임계치를 넘어서는 경우에만 이벤트가 발생한 것으로 인지하도록 할 수 있다.

즉, 센서를 모니터링 하던 중 센서의 측정값이 미리 설정된 임계치 이상인지 여부를 판단하며, 판단 결과 임계치를 넘어서지 못한 경우에는 이벤트가 발생하지 않은 것으로 간주한다.

그러나, 판단 결과 측정값이 임계치를 넘어서는 경우에는 이벤트가 발생한 것으로 간주하고, 차량용 블랙박스 시스템에 포함된 영상 저장 장치를 이용하여 차량의 외부 또는 내부에 대한 영상 데이터를 기록 저장한다.

아울러, 차량용 블랙박스 시스템이 주차 모드로 작동 중일 경우, 동작감지 이벤트 혹은 충격이벤트 발생 시 이벤트 전후 일정 시간의 영상 데이터를 기록 저장하여야 한다.

이벤트가 언제 발생할지 알 수 없으므로, 지속적으로 영상, 음성, 기타 데이터를 임시 저장함에 따라 차량용 블랙박스를 이루는 카메라 모듈, 코덱 및 메모리 등의 부속품들이 소모하는 전력이 차량용 블랙박스 시스템이 주행 모드로 작동 중일 때에 비해 많이 줄어들지 않는다.

아울러, 차량용 블랙박스 시스템은 한정된 용량의 저장장치를 사용함에 따라 입력된 영상을 H.264와 같은 고압축 인코딩 기법을 사용하여 저장효율을 높인다.

그러나, 고압축 인코딩을 사용하기 위해서는 많은 연산과 많은 메모리 액세스를 필요로 하기 때문에 전력이 많이 소모된다.

주행 모드 시에는 차량에 구비된 발전기에 의해 차량 배터리가 충전되어 차량용 블랙박스를 구동하는 전원에 문제가 없지만, 주차 모드시에는 더 이상의 충전이 없으므로 차량 배터리로만 구동이 되어 차량용 블랙박스가 전력을 많이 소모할 경우 차량 배터리를 방전시키는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1047538호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 주차모드에서 이벤트가 발생하지 않을 경우에도, 주행 모드에서와 같이 이벤트 발생 전 영상을 고압축 임시 저장하기 위해 상대적으로 고전력을 소모하는 이벤트처리부는 슬립 상태 또는 파워 오프 상태가 되도록 하고, 그 대신 상대적으로 저전력을 소모하는 전처리부를 별도로 구성하여 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치는 차량이 주차된 후 차량에 설치된 블랙박스가 주차 모드로 동작을 하면서 카메라로 촬영된 영상을 상대적으로 저효율로 압축하여 저전력이 소모되는 것으로 별도의 제어부와 저장부를 포함하여 구비한 전처리부 및 입력된 상기 카메라로 촬영된 영상을 상대적으로 고효율로 압축하여 고전력이 소모되는 것으로, 상기 전처리부에 구비된 제어부 및 저장부가 아닌 별도의 제어부와 저장부를 포함하여 구비한 이벤트처리부를 포함하여 구성되며, 주차 모드에서 이벤트가 감지되지 않으면, 상기 카메라로 촬영된 영상은 상대적으로 저전력이 소모되는 전처리부만 활성화되어 촬영된 영상이 전처리부에 임시 저장되도록 하고, 상기 이벤트처리부는 슬립 상태 또는 파워 오프 상태가 유지되도록 함으로써 소모되는 전력이 절약될 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 이벤트에는 센서부를 통하여 물체의 움직임 또는 충격이 감지되거나 영상입력부를 통하여 물체의 움직임이 감지되는 것이 포함될 수 있다.

이벤트가 감지되면 상기 이벤트처리부는 슬립 상태 또는 파워 오프 상태로부터 복귀되어 동작이 이루어질 수 있다.

이벤트가 감지되면 상기 전처리부에 저장된 영상은 이벤트처리부로 전달될 수 있다.

상기 전처리부는 영상을 상대적 저효율로 인코딩 및 디코딩하는 제1제어부와; 미리 설정된 시간 동안 영상을 임시 저장하는 제1저장부가 포함되어 구성될 수 있다.

상기 이벤트처리부는 영상을 상대적 고효율로 인코딩 및 디코딩함에 따라 고전력이 소모되는 제2제어부와, 제2제어부에서 처리된 영상을 임시 저장하는 제2저장부 및 상기 제2저장부에 임시 저장된 영상을 전달받아 저장시키는 메인저장부가 포함되어 구성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치에 따르면, 주차모드에서 이벤트가 발생하지 않을 경우, 영상을 고효율로 압축함에 따라 상대적으로 고전력이 소모되는 이벤트처리부는 슬립 상태 또는 파워 오프 상태가 되도록 하고, 영상을 저효율로 일정 시간 임시 압축함에 따라 상대적으로 저전력이 소모되는 전처리부만 활성화시켜 촬영된 영상이 전처리부에 임시 저장되도록 함으로써 소모되는 전력이 절약될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치를 도시한 블록도이며,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치의 슬립 상태를 설명하기 위하여 도시한 블록도이며,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치의 소모 전력을 설명하기 위하여 도시한 예시도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 영상입력부(100), 센서부(300), 전처리부(500), 이벤트처리부(700)가 포함되어 구성된다.

상기 영상입력부(100)는 차량의 블랙박스 장치에 설치된 카메라에 해당하는 것으로 차량의 전, 후방 및 측방으로의 영상 촬영이 이루어질 수 있다.

상기 영상입력부(100)는 렌즈(미도시)를 통하여 광을 받아들여 전기적 신호로 변환하는 소자인 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CIS(CMOS Image Sensor) 등으로 구성될 수 있다.

상기 영상입력부(100)의 후단에는 아날로그 영상신호를 입력받아 디지털 영상신호로 변환하는 영상처리부(미도시)가 구비될 수 있다.

상기 영상처리부는 DSP(Digital Signal Processor) 또는 ISP(Image Signal Processor)가 될 수 있으며, 일반적으로, 샘플링에 관한 부분, 증폭기, AD 변환기, 수직 수평 드라이버 등을 포함하여 세부적으로 구성될 수 있다.

상기 센서부(300)는 차량에 구비되어 특정 이벤트를 감지하는 것으로, 차량 주변에 이동하는 물체를 감지하는 물체감지센서, 차량에 충격이 가해졌음을 감지하는 충격감지센서 등이 포함되어 구성될 수 있다.

한편, 상기 물체감지센서는 근접하여 움직이는 물체를 촬영하여 인식 알고리즘을 통한 영상 분석 후, 움직임 인식 결과를 출력하는 기술이 사용된 영상입력부(100)가 될 수도 있다.

상기 전처리부(500)는 제1제어부(510)와 제1저장부(550)가 포함되어 구성된다.

상기 제1제어부(510)는 반도체 칩 형태로 구비될 수 있으며, 상기 영상입력부(100)를 통하여 입력된 영상을 JPEG 방식 등과 같은 저효율 압축(Light Weight Compression) 방법으로 인코딩 및 디코딩을 한다.

상기 제1제어부(510)는 영상에 대한 저효율 압축이 이루어지므로, 상대적으로 저전력을 소모한다.

상기 제1저장부(550)는 LPDDR(Low Power DDR) 등의 저전력이 소모되는 메모리가 될 수 있으며, 상기 제1제어부(510)를 통하여 압축된 영상을 임시 저장시킨다.

상기 제1저장부(550)는 10초 정도의 미리 설정된 시간 동안의 영상이 저장될 수 있는 용량을 가지는 메모리가 될 수 있다.

상기 이벤트처리부(700)는 제2제어부(710), 제2저장부(750) 및 메인저장부(770)가 포함되어 구성된다.

상기 제2제어부(710)는 반도체 칩 형태로 구비될 수 있으며, 상기 영상입력부(100)를 통하여 입력된 영상을 H.264 방식 등과 같은 고효율 압축(Heavy Weight Compression) 방법으로 인코딩 및 디코딩을 한다.

상기 제2제어부(710)는 영상에 대한 고효율 압축이 이루어지므로, 상대적으로 고전력을 소모한다.

상기 제2저장부(750)는 SDRAM 등의 임시 메모리로 구비될 수 있으며, 상기 제2제어부(710)를 통하여 압축된 영상을 임시 저장시킨다.

상기 메인저장부(770)는 SD Card 등의 플래시 메모리로 구비될 수 있으며, 상기 제2저장부(750)에 저장된 영상을 입력받아 저장시킨다.

상술한 저효율 압축 및 고효율 압축은 영상데이터의 압축률(Compression Rate)에 따른 구분으로써, 상기 제2제어부(710)를 통하여 압축된 영상데이터의 용량이 제1제어부(510)를 통하여 압축된 영상데이터의 용량보다 상대적으로 작게 된다.

상술한 바와 같이 이루어진 본 발명의 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치는 다음과 같이 작동한다.

먼저, 차량이 주차된 후 차량에 설치된 블랙박스가 주차 모드로 동작을 하면서 영상입력부(100)를 통하여 영상이 촬영된다.

상기 센서부(300)를 이루는 물체감지센서 또는 충격감지센서 등을 통한 이벤트가 감지되지 않으면, 상기 이벤트처리부(700)는 도 2에 도시한 바와 같이 슬립(Sleep) 상태 또는 파워 오프(Power Off) 상태가 되어 작동이 임시 중지되고, 상기 영상입력부(100)를 통해 촬영되는 영상은 상기 제1제어부(510)에서 인코딩되어 상기 제1저장부(550)에 임시 저장된다.

상기 전처리부(500)는 저전력을 소모하는 제1제어부(510) 및 제1저장부(550)로 구성되었고, 상기 이벤트처리부(700)는 슬립 상태 또는 파워 오프 상태가 되어 소비 전력이 작아지므로, 이벤트 발생 전의 소비전력은 도 3에 도시한 바와 같이 P1이 될 수 있다.

참고로, 상기 슬립 상태는 본 발명에 따른 특정 이벤트가 발생되지 않은 경우 이벤트처리부(700)의 동작을 일시 정지시키는 것으로, 이벤트처리부(700)에서 소모되는 전력이 줄어들게 된다.

상기 센서부(300)를 통하여 이벤트가 감지되지 않으면, 상기 이벤트처리부(700)는 슬립 상태 또는 파워 오프 상태가 유지되고, 상기 영상입력부(100)를 통해 촬영되어 상기 제1저장부(550)에 저장되는 영상은 기존에 저장된 영상에 계속 오버라이트 되면서 저장된다.

이어서, 상기 센서부(300)를 통한 이벤트가 감지되면, 상기 이벤트처리부(700)는 슬립 상태 또는 파워 오프 상태에서 복귀되어 작동 상태가 되고, 상기 영상입력부(100)를 통해 촬영되는 영상은 전처리부(500)를 통해 제1저장부(550)에 순차적으로 저장된다.

이어서, 제1저장부(550)에 임시 저장되어 있던 이벤트 발생 전 일정 시간의 저효율 압축 영상을 제1제어부(550)를 통해 디코딩하여 영상입력부(100)에서 출력된 것과 동일한 형태로 이벤트처리부(700)에 전달되고, 상기 제2제어부(710)에서 인코딩되어 상기 제2저장부(750)에 임시 저장된다.

이어서, 제2저장부(750)에 저장된 영상은 메인저장부(770)로 이동되어 저장된다.

예를 들어, 영상입력부(100)를 통하여 입력되는 영상은 제1제어부(510)를 통하여 JPEG 방식으로 저효율 압축 인코딩된 후 제1저장부(550)에 저장되다가 이벤트가 발생하였다.

이벤트가 발생하면, 상기 제1저장부(550)에 저장된 이벤트 발생 전의 일정 시간(10초)까지의 영상이 제1제어부(550)를 통해 디코딩된 후 이벤트처리부(700)로 전달되며, 제2제어부(710)에 의해 H.264 방식으로 고압축 인코딩된 후 메인저장부(770)에 저장된다.

상기 이벤트처리부(700)는 고전력을 소모하는 제2제어부(710), 제2저장부(750) 및 메인저장부(770)로 구성되므로, 이벤트 발생 후의 소비전력은 도 3에 도시한 바와 같이 P1 보다 큰 P2가 될 수 있다.

이때, 이벤트가 발생 되면, 이벤트가 발생 된 시간 동안만 P2에 해당하는 전력만 소비하게 되고, 이벤트가 완료되면 다시 P1에 해당하는 전력이 소비하게 된다.

미설명 부호 'E'는 특정 시간에 이벤트가 발생 되어 소비된 소비전력을 나타낸다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전처리부(500)를 부가함으로써, 이벤트가 발생하지 않으면 P2 보다 소비전력이 작은 P1에 해당하는 전력이 소비되는 것을 알 수 있다.

그리고, 이벤트가 발생하더라도 이벤트 발생 후 완료되기까지 일정 시간 동안만 P2에 해당하는 전력으로 소비가 되고, 이벤트가 완료되면 다시 P1에 해당하는 전력으로 소비가 되는 것을 알 수 있다.

종래 기술의 차량용 블랙박스는 본 발명을 이루는 전처리부(500)가 없고, 이벤트처리부(700)만 있는 상태라면, 이벤트 발생 전에 소비되는 전력과 이벤트 발생 후에 소비되는 전력은 모두 P2에 해당하는 전력이 될 것이다.

따라서, 전처리부(500)를 구비함으로써, 도 4에 도시한 바와 같이 차량이 주행 중인 주행모드일 때 P2의 전력이 소비되고, 주차모드 일 때 P1의 전력이 소비되다가 이벤트 발생할 때만 P2의 전력이 소비되도록 함으로써, 평균적으로 P3의 전력이 소비되는 것을 알 수가 있다.

즉, 상기 P3 전력 값은 종래 기술의 차량용 블랙박스에서 소비되는 전력이자 이벤트 발생 후에 소비되는 전력인 P2 보다 작은 전력 값이므로, 주차모드에서 이벤트 발생 후에 소비되는 전력은 이벤트처리부(700)만 있을 때보다 전력 소비가 작다는 것을 알 수 있다.

이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 차량용 블랙박스에 한정되는 것은 아니며, 특히 무선으로 작동하는 CCTV, 센서 네트워크상의 IP 카메라 등의 영상 저장 장치에 적용되어 저전력 소비 구조로 구성될 수 있다.

따라서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

100: 영상입력부 300: 센서부
500: 전처리부 700: 이벤트처리부

Claims

차량이 주차된 후 차량에 설치된 블랙박스가 주차 모드로 동작을 하면서 카메라로 촬영된 영상을 상대적으로 저효율로 압축하여 저전력이 소모되는 것으로 별도의 제어부와 저장부를 포함하여 구비한 전처리부(500); 및
입력된 상기 카메라로 촬영된 영상을 상대적으로 고효율로 압축하여 고전력이 소모되는 것으로, 상기 전처리부(500)에 구비된 제어부 및 저장부가 아닌 별도의 제어부와 저장부를 포함하여 구비한 이벤트처리부(700)를 포함하여 구성되며,
주차 모드에서 이벤트가 감지되지 않으면, 상기 카메라로 촬영된 영상은 상대적으로 저전력이 소모되는 전처리부만 활성화되어 촬영된 영상이 전처리부(500)에 임시 저장되도록 하고, 상기 이벤트처리부(700)는 슬립 상태 또는 파워 오프 상태가 유지되어 작동이 임시 중지되도록 함으로써 소모되는 전력이 절약될 수 있는 것을 특징으로 하며,
이벤트가 계속 감지되지 않으면, 상기 이벤트처리부(700)는 슬립 상태 또는 파워 오프 상태가 계속 유지되어 소모되는 전력이 절약되고, 상기 카메라를 통해 촬영되는 영상은 기존에 전처리부(500)에 저장된 영상에 계속 오버라이트 되면서 저장되고,
이벤트가 감지되면 상기 이벤트처리부(700)는 슬립 상태 또는 파워 오프 상태로부터 복귀되어 동작이 이루어지는 것을 특징으로 한 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 이벤트에는 센서부(300)를 통하여 물체의 움직임 또는 충격이 감지되거나 영상입력부(100)를 통하여 물체의 움직임이 감지되는 것이 포함된 것을 특징으로 한 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치.
삭제
청구항 1에 있어서, 이벤트가 감지되면 상기 전처리부(500)에 저장된 영상은 이벤트처리부(700)로 전달되는 것을 특징으로 한 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 전처리부(500)는 영상을 상대적 저효율로 인코딩 및 디코딩하는 제1제어부(510)와; 미리 설정된 시간 동안 영상을 임시 저장하는 제1저장부(550)가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 이벤트처리부(700)는 영상을 상대적 고효율로 인코딩 및 디코딩함에 따라 고전력이 소모되는 제2제어부(710)와, 제2제어부에서 처리된 영상을 임시 저장하는 제2저장부(750) 및 상기 제2저장부(750)에 임시 저장된 영상을 전달받아 저장시키는 메인저장부(770)가 포함되어 구성된 것을 특징으로 한 저전력 소비 구조의 카메라 영상 저장 장치.