KR101700668B1 - 방범용 cctv 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CCTV 장치, 특히 촬영 각도를 상, 하, 좌, 우로 회동하여 보다 넓은 지역에 대한 감시가 가능하며, 촬영유닛의 회동 및 조도의 변화 등의 요인에도 불구하고 최적의 이미지를 획득할 수 있도록 하는 자동제어모듈을 구비한 방범용 CCTV 장치에 관한 것으로,
해당구역을 촬영하는 촬상소자와, 상기 촬상소자의 주변에 배열되는 적외선 LED와, 상기 촬상소자에 결합되어 입사되는 빛의 양을 조절하는 차광필터와, 상기 촬상소자 전방에 구비된 윈도우를 포함하는 촬영유닛, 그리고 상기 촬영유닛을 내장하는 하우징, 그리고 상기 하우징이 결합 지지되고, 상, 하, 좌, 우로 회전 가능하게 구비되는 지지대, 그리고 상기 하우징에 내장되고, 상기 지지대를 구동시켜 상기 촬상소자가 향하는 방향을 제어하는 방향제어부와, 상기 촬상소자로 입사되는 빛의 조도를 감지하여 최적의 이미지를 획득할 수 있도록 상기 차광필터를 구동시키는 조도제어부와, 상기 지지대의 회동각도를 검출하여 상기 촬상소자의 초점을 조절하는 초점제어부를 포함하는 자동제어모듈을 포함하여 이루어진다.

Description

방범용 CCTV 장치{CCTV APPARATUS}

본 발명은 방범을 목적으로 특정 공간 또는 지역에 설치되는 CCTV 장치에 관한 것으로,

보다 상세하게는 촬영 각도를 상, 하, 좌, 우로 회동하여 보다 넓은 지역에 대한 감시가 가능하며, 촬영유닛의 회동 및 조도의 변화 등의 요인에도 불구하고 최적의 이미지를 획득할 수 있도록 하는 자동제어모듈을 구비한 방범용 CCTV 장치에 관한 것이다.

최근, 재난 감시 및 예방과 범죄 감시 및 예방의 목적으로 CCTV의 사용이 급속히 늘고 있다. 특히 강력 범죄나 여성과 같은 약자를 대상으로 하는 범죄 등의 예방 및 범죄자 검거를 위해 곳곳에 설치된 CCTV의 수는 해마다 증가하고 있다.

이러한 CCTV는 일반적으로 해당지역을 촬영하는 촬영유닛, 촬영유닛을 내장하는 하우징을 포함하여 이루어진다.

CCTV에 관한 종래의 기술로, 등록특허 제10-1623379호(2016년05월17일)[습기 및 난반사 차단기능이 구비된 돔형 감시카메라](종래기술1) 및 등록특허 제10-1647766호(2016년08월05일)[승강형 CCTV 카메라 시스템](종래기술2) 등이 있다.

종래기술1은 커버에 발열부재를 결합하여 온도 차에 의해 커버의 표면에 발생하는 습기를 제거할 수 있는 습기 및 난반사 차단기능이 구비된 돔형 감시카메라를 제시하고 있고, 종래기술2는 CCTV 카메라의 설치 완료 상태에서 바람 등과 같은 외력에 의해 카메라 및 승강체가 흔들리는 것을 방지할 수 있는 구조를 제시하고 있다.

그러나 종래기술1 및 2는 CCTV의 촬영유닛(또는 이에 대응되는 구성)이 일 방향만을 촬영하여 그 촬영 범위가 좁기 때문에, 해당지역에 대한 충분한 감시를 위해서는 CCTV를 다수 구비해야 하는 문제가 있다.

이를 해결하기 위해 종래의 기술들 중, 등록특허 제10-1638303호(2016년07월04일)[다목적 CCTV 모니터링 시스템](종래기술3)이 있는데, 종래기술3은 제1 및 제2회전부를 통해 카메라모듈을 전후 및 360도 회전시켜 광범위한 지역에 대한 감시를 제공할 수 있는 CCTV를 제시하고 있다.

그러나 종래기술 1 내지 3은 물론 종래의 기술들은 촬영유닛(또는 이에 대응되는 구성)의 이동, 주간 및 야간에 따른 조도 변화 등에 의해 획득되는 이미지 품질이 제각각이라는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로,

방향제어부, 조도제어부 및 초점제어부를 포함하는 자동제어모듈을 구비하여, 촬영 각도를 상, 하, 좌, 우로 회동하여 보다 넓은 지역에 대한 감시가 가능하며, 특히 촬영유닛의 회동 및 조도의 변화 등의 요인에도 불구하고 최적의 이미지를 획득할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

보다 세부적인 목적으로, 조도제어부를 통해, 촬상소자로 입사되는 빛의 조도를 검출하고, 이를 기준 조도와 비교하고, 비교 결과에 따라 각기 다른 차광율을 갖는 차광필터들 중 적절한 필터를 선택하여 촬상소자 전방에 위치시킴으로써, 주/야간에 따른 조도 변화에도 불구하고 획득되는 이미지의 동일하고 최적화된 명암 품질을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 보다 세부적인 목적으로, 초점제어부를 통해, 지지대의 회동 변위를 검출하고, 회동된 변위에 따라 달라지는 피사체와의 거리를 계산하고, 계산된 만큼 줌렌즈와 초점렌즈 간의 이격 거리를 변화시킴으로써, 보다 넓은 범위의 지역을 감시하기 위한 촬영유닛의 회동에도 불구하고 획득되는 이미지의 동일하고 최적화된 초점 품질을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 갖는 본 발명은,

해당구역을 촬영하는 촬상소자와, 상기 촬상소자의 주변에 배열되는 적외선 LED와, 상기 촬상소자에 결합되어 입사되는 빛의 양을 조절하는 차광필터와, 상기 촬상소자 전방에 구비된 윈도우를 포함하는 촬영유닛, 그리고 상기 촬영유닛을 내장하는 하우징, 그리고 상기 하우징이 결합 지지되고, 상, 하, 좌, 우로 회전 가능하게 구비되는 지지대, 그리고 상기 하우징에 내장되고, 상기 지지대를 구동시켜 상기 촬상소자가 향하는 방향을 제어하는 방향제어부와, 상기 촬상소자로 입사되는 빛의 조도를 감지하여 최적의 이미지를 획득할 수 있도록 상기 차광필터를 구동시키는 조도제어부와, 상기 지지대의 회동각도를 검출하여 상기 촬상소자의 초점을 조절하는 초점제어부를 포함하는 자동제어모듈을 포함하여 이루어진다.

또한 상기 조도제어부는 상기 촬상소자로 입사되는 빛의 조도를 검출하는 조도센서, 상기 조도센서에서 검출된 조도와 기준 조도를 비교하여 비교데이터를 생성하는 조도비교파트 및, 상기 비교데이터에 따라 상기 차광필터를 회전시켜 상기 촬상소자로 입사되는 빛의 양을 조절하는 필터구동파트를 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

아울러 상기 촬상소자는 상호 일정거리만큼 이격된 줌렌즈와 초점렌즈를 포함하고, 상기 초점제어부는 상기 촬상소자의 줌렌즈와 초점렌즈를 구동하는 렌즈구동파트, 상기 줌렌즈와 상기 초점렌즈의 거리 별 최적의 위치 계산을 위한 줌 트레이드 곡선 데이터가 저장된 데이터베이스파트 및, 상기 지지대의 회동 변위를 계산하는 변위계산파트를 포함할 수 있으며, 이에 상기 줌 트레이드 곡선 데이터를 로드하여, 상기 렌즈구동파트가 상기 지지대의 회동 변위에 해당하는 만큼, 상기 줌렌즈와 상기 초점렌즈를 이동시킬 수 있음을 특징으로 한다.

나아가 DC 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성모듈을 더 포함하고, 상기 자동제어모듈은 상기 제어신호를 통해 상기 방향제어부, 상기 조도제어부 및 상기 초점제어부를 제어하는 중앙제어부를 더 포함하고, 상기 신호생성모듈은, DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부, 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부, 검출된 노이즈를 제거하는 필터부, 노이즈 검출 시에만 필터부를 구동시키는 필터구동부, 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부 및, 생성된 제어신호의 클린 여부를 확인하여 출력하는 신호출력부를 포함할 수 있음을 특징으로 한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 본 발명은,

촬영 각도를 상, 하, 좌, 우로 회동하여 보다 넓은 지역에 대한 감시가 가능하며, 특히 촬영유닛의 회동 및 조도의 변화 등의 요인에도 불구하고 최적의 이미지를 획득할 수 있고, 보다 구체적으로, 주/야간에 따른 조도 변화 또는 촬영유닛의 회동에도 불구하고 획득되는 이미지의 동일하고 최적화된 명암 품질 및 초점 품질을 제공할 수 있다는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 외관을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 내부 구성까지 도시한 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 구성인 자동제어모듈의 각 구성을 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 제1실시예(조도제어부).
도 5는 본 발명의 제2실시예(초점제어부).
도 6은 본 발명의 제3실시예(신호생성모듈).

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명은 방범을 목적으로 특정 공간 또는 지역에 설치되는 CCTV 장치에 관한 것으로, 특히 촬영 각도를 상, 하, 좌, 우로 회동하여 보다 넓은 지역에 대한 감시가 가능하며, 촬영유닛의 회동 및 조도의 변화 등의 요인에도 불구하고 최적의 이미지를 획득할 수 있도록 하는 자동제어모듈을 구비한 방범용 CCTV 장치에 관한 것이다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 방범용 CCTV 장치(이하 본 장치(C))에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 내부 구성을 확인할 수 있는 분해사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 장치(C)는 크게 촬영유닛(1), 하우징(2), 지지대(3) 및 자동제어모듈(400)을 포함하여 이루어진다.

상기 구성으로 이루어진 본 장치(C)는 지지대(3)의 구성을 통해 촬영 각도를 상, 하, 좌, 우로 회동하여 보다 넓은 지역에 대한 감시가 가능하며, 자동제어모듈(400)의 구성을 통해 촬영유닛(1)의 회동 및 조도의 변화 등의 요인에도 불구하고 최적의 이미지를 획득할 수 있다는 효과를 갖는다.

각 구성 별로 보다 구체적으로 설명하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 촬영유닛(1)은 촬상소자(11), 적외선 LED(12), 차광필터(13) 및 윈도우(14)를 포함하여 이루어지며, 추가적으로 고정링(16)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 촬상소자(11)는 해당구역을 촬영하는 구성으로, 해당구역에 대한 영상을 촬영하여 디지털 이미지 신호로 변환하는 역할을 수행하며, CCD 또는 CMOS 모듈 등으로 이루어질 수 있다.

상기 적외선 LED(12)는 적외선을 발산하여 야간 등과 같은 조도가 낮은 상황에서 해당구역에 대한 촬영이 보다 선명하게 촬영되도록 하는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 PCB에 배열될 수 있으며, 촬상소자(11)의 주변에 배열되는 것이 바람직하다.

상기 차광필터(13)는 촬상소자(11)에 결합되어 입사되는 빛의 양을 조절하는 구성으로, 특히 차광필터(13)는 적외선 LED(12)에서 발산되는 빛이 촬상소자(11)로 유입되지 않도록 하는 기능을 추가로 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 윈도우(14)는 촬상소자(11) 전방에 구비되어 촬상소자(11)를 보호하는 구성으로, 바람직하게는 촬상소자(11)는 물론 적외선 LED(12) 및 차광필터(13) 역시 함께 보호하도록 이들의 전방에 구비되어야 한다.

상기 고정링(16)은 하우징(2), 그 중에서도 후술하는 전방커버(23) 내측에 삽입 결합되어 적외선 LED(12)가 배열된 PCB를 고정시키는 구성이다.

다음으로, 하우징(2)은 상기한 촬영유닛(1)을 내장하는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 커버바디(22), 이 커버바디(22) 전방에 결합되는 전방커버(23) 및 커버바디(22)와 전방커버(23) 상부에 결합되는 차광커버(21)를 포함하여 이루어진다.

이러한 하우징(2)에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 하나, 이는 도 2를 참고하여 통상의 기술자가 본 발명을 실시하기에 전혀 무리가 없을 것임을 감안한 것이다.

다음으로, 지지대(3)는 하우징(2)이 결합 지지되고, 상, 하, 좌, 우로 회전 가능하게 구비되는 구성으로, 이러한 지지대(3)는 본 장치(C)가 보다 넓은 지역에 대한 감시가 가능하도록 한다.

보다 구체적으로 지지대(3)는 베이스(31), 회전체(33), 고정체(35), 조임구(37)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 베이스(31)는 설치면에 본 장치(C)를 고정 설치하기 위해 구비되는 것으로, 설치면에 고정되는 고정부(31a) 및 회전의 결합을 위한 오목홈(31b)을 포함한다.

상기 회전체(33)는 지지대(3)를 상, 하, 좌, 우로 회전가능하게 하는 구성으로, 커버바디(22)에 결합되는 나사산(33a)과 베이스(31)의 오목홈(31b)에 결합되는 회전볼(33b)을 포함한다.

상기 고정체(35)는 회전체(33)가 삽입 관통되도록 길이 방향에 걸쳐 형성된 관통홀(35a)을 포함하고, 이 관통홀(35a) 상에는 회전볼(33b)이 회전 가능하게 수용되는 수용부(미도시)가 형성되어 있으며, 관통홀(35a)과 연결되어 회전체(33)가 젖혀질 수 있는 젖힘홀(35b)을 더 포함하며, 조임구(37)의 걸림 결합을 위한 걸림단턱(35c)을 포함한다.

상기 조임구(37)는 내면에 형성되고 걸림단턱(35c)에 걸리는 걸림부 및, 베이스(31) 상부에 스크류 결합을 위한 나사산부를 포함한다.

상기 구성으로 이루어진 지지대(3)는 회전체(33)를 고정체(35)에 관통하여 회전볼(33b)이 수용부에 수용되도록 밀어 넣고, 조임구(37)를 고정체(35)의 외면으로 삽입한 상태에서 베이스(31)에 스크류 결합하는 과정을 거쳐 조립이 완료되고, 회전볼(33b)에 의해 상, 하, 좌, 우로 회동 가능하게 구비되며, 이를 통해 촬영유닛(1), 특히 촬상소자(11)가 향하는 방향을 변화시키면서 본 장치(C)가 보다 넓은 지역에 대한 감시가 가능하도록 한다.

도 3은 본 발명의 핵심 특징인 자동제어모듈(400)의 구성을 도시한 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(2)에 내장되는 자동제어모듈(400)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 방향제어부(410), 조도제어부(420) 및 초점제어부(430), 그리고 제어신호를 통해 이들을 총괄적으로 제어하는 중앙제어부(440)를 포함하여 이루어진다.

구체적으로, 상기 방향제어부(410)는 지지대(3)를 구동시켜 촬상소자(11)가 향하는 방향을 제어하는 구성으로, 이를 위해 지지대(3)는 회전볼(33b)을 회전시키는 구동축과 모터를 구비하여야 하며, 이를 통해 상기한 바와 같이 광범위한 지역에 대한 감시가 가능하다.(회전볼(33b)의 구동에 관한 실시예는 생략하여도 무방할 것으로 예상된다)

다음으로, 조도제어부(420)는 촬상소자(11)로 입사되는 빛의 조도를 감지하여 최적의 이미지를 획득할 수 있도록 차광필터(13)를 구동시키는 구성으로, 이를 위해 하우징(2)은 촬상소자(11)로 입사되는 빛의 조도를 검출하는 조도센서(421)는 물론, 차광필터(13)의 구동을 위한 구동수단(렌즈구동파트(431))을 구비하여야 하며, 이를 통해 주간에서 야간으로, 또는 야간에서 주간으로 조도가 변화하여도 동일하고 최적화된 품질의 이미지를 획득할 수 있도록 한다.

다음으로, 초점제어부(430)는 지지대(3)의 회동각도를 검출하여 촬상소자(11)의 초점을 조절하는 구성으로, 이를 위해 하우징(2)은 촬상소자(11)의 렌즈들을 구동시키는 구동수단(렌즈구동파트(431))을 구비하여야 하며, 이를 통해 지지대(3)가 회동함에 따라 해당지역에 존재하는 피사체에 대한 초점이 변화하는 것을 보정하여, 지지대(3)의 회동에 의해 피사체와의 거리가 달라짐에도 불구하고 동일하고 최적화된 품질의 이미지를 획득할 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명의 제1실시예로, 상기한 조도제어부(420)에 관한 일 실시를 도시하고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 본 장치(C)는 조도제어부(420)가 조도센서(421), 조도비교파트(422) 및 필터구동파트(423)를 포함하여 이루어진다.

보다 구체적으로, 조도센서(421)는 촬상소자(11)로 입사되는 빛의 조도를 검출하는 구성으로, 상기한 바와 같이 하우징(2) 내부, 특히 촬상소자(11) 인접위치에 구비되는 것이 바람직하다. 이러한 조도센서(421)는 촬상소자(11)로 입사되는 빛에 따라 변화되는 저항 값을 계산하여 조도를 검출하고, 이를 데이터화하여 조도비교파트(422)로 전송하며, 이러한 전송은 중앙제어부(440)에 의해 통제되는 것이 바람직하다.

다음으로, 조도비교파트(422)는 조도센서(421)에서 검출된 조도(데이터)와 기준 조도(데이터)를 비교하여 비교데이터를 생성하는 구성으로, 전압 값으로 환산된 검출 조도와 기준 조도의 전압 차를 통해 비교데이터를 생성한다. 이러한 조도비교파트(422)의 구동 역시 중앙제어부(440)에 의해 제어되는 것이 바람직하며, 또한 조도비교파트(422)는 기준 조도의 저장을 위해 별도의 메모리를 구비하거나 또는 자동제어모듈(400)이 공용 메모리를 구비하고 이 공용 메모리에 기준 조도를 저장하는 것이 바람직하다.

다음으로, 필터구동파트(423)는 비교데이터에 따라 차광필터(13)를 회전시켜 촬상소자(11)로 입사되는 빛의 양을 조절하는 구성으로, 필터구동파트(423) 역시 중앙제어부(440)에 의해 통제되는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1실시예에서는 차광필터(13)가 각기 다른 차광율을 갖는 제1 내지 제4필터(131)(132)(133)(134)로 이루어지는데, 제1필터(131)에서 제4필터(134)로 갈수록 차광율이 높아지거나 또는 낮아지게끔 구비되는 것이 바람직하다.

이에 필터구동파트(423)는 조도비교파트(422)에서 전송된 비교데이터에 따라 차광필터(13)를 회전시켜(회전수단을 구비해야 하는 것은 자명함), 제1 내지 제4필터(131)(132)(133)(134) 중 어느 하나를 촬상소자(11) 전방에 위치시킴으로써 촬상소자(11)로 입사되는 빛의 조도를 조절하여, 최적화된 이미지 획득이 가능하게 한다.

도 5는 본 발명의 제2실시에로, 상기한 초점제어부(430)에 관한 일 실시를 도시하고 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 본 장치(C)는 촬상소자(11)가 상호 일정거리만큼 이격된 줌렌즈와 초점렌즈를 포함하고, 초점제어부(430)가 렌즈구동파트(431), 데이터베이스파트(432) 및 변위계산파트(433)를 포함하여 이루어진다.

보다 구체적으로, 렌즈구동파트(431)는 촬상소자(11)의 줌렌즈와 초점렌즈를 구동하는 구성으로, 모터 등을 구비하여 줌렌즈와 초점렌즈 간의 이격 거리를 조절한다.

다음으로, 데이터베이스파트(432)는 줌렌즈와 초점렌즈의 거리 별 최적의 위치 계산을 위한 줌 트레이드 곡선 데이터를 저장하는 구성으로, 줌 트레이드 곡선은 일반적으로 가로축은 줌렌즈의 위치를, 세로축은 초점렌즈의 위치를 나타낸 좌표계이며, 보통 렌즈의 제공 업체에서 제공되는 것이다. 따라서 보다 구체적인 줌 트레이드 곡선과 관련한 구체적인 설명은 생략하여도 통상의 기술자의 실시에는 무리가 없을 것으로 예상된다.

이러한 데이터베이스파트(432)의 구성을 위해 초점제어부(430)가 별도의 메모리를 구비하거나 또는 상기와 같이 자동제어모듈(400)에 공용 메모리를 활용할 수 있다.

다음으로, 변위계산파트(433)는 지지대(3)의 회동 변위를 계산하는 구성으로, 지지대(3)의 회동 변위 계산을 통해 본 장치(C)가 촬영하고 있는 해당구역에 존재하는 피사체와의 거리가 얼마나 달라졌는지를 검출하는 역할을 수행한다.

이러한 초점제어부(430)의 각 파트 역시 상기한 바와 같이 중앙제어부(440)의 통제 아래 동작하는 것이 바람직하며, 초점제어부(430)는 중앙제어부(440)의 제어에 따라 트레이드 곡선 데이터를 로드하여, 렌즈구동파트(431)가 지지대(3)의 회동 변위에 해당하는 만큼, 줌렌즈와 초점렌즈를 이동시켜, 줌렌즈와 초점렌즈 간의 이격 거리를 최적의 이미지 획득이 가능하게끔 조절한다.

한편, 본 발명에서, 중앙제어부(440)는 제어신호를 통해 각 구성(방향제어부(410), 조도제어부(420), 초점제어부(430) 포함)의 동작을 제어한다. 이러한 제어신호에는 고주파에 의한 영향, 전원부의 강한 전계장에 의한 간섭, 외부 환경(온도, 습도, 먼지 등)에 의한 영향 등, 각종 외부요인에 의해 노이즈가 유입될 가능성이 있다.

제어신호에 유입된 노이즈는 제어신호의 전압 레벨을 급증 또는 급감시켜 각 구성의 불안정한 동작을 야기하고, 나아가 오작동 및 고장의 원인이 될 수 있다.

본 발명은 이를 해결하기 위해, 노이즈의 유입 가능성을 원천 배제한 클린 상태의 제어신호를 생성하는 신호생성모듈(100)을 구비하여, 제어신호에 유입될 노이즈를 사전에 검출 및 제거하고, 이를 통해 안정된 동작 제어가 가능하도록 하였다.

본 발명의 신호생성모듈(100)은 여러 단계를 거쳐 노이즈를 검출 및 제거하며, 최종적으로 제어신호 출력에 앞서 제어신호의 노이즈 포함 여부를 재 검출하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도 6을 참고하여 본 발명의 일 실시예(제3실시예)에 따른 신호생성모듈(100)에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.

(설명의 편의를 위해 이하에서 소자 단위의 명명은 구분하지 않았다. 따라서 각 소자가 포함되는 해당 회로를 통해 유추하거나 또는 도면참조부호를 통해 구분지어 해석하는 것이 바람직하다.)

도 6에 도시된 바와 같이, 신호생성모듈(100)은 DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부(110), 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부(120), 검출된 노이즈를 제거하는 필터부(130), 노이즈 검출 시에만 필터부를 구동시키는 필터구동부(140), 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부(150) 및, 생성된 제어신호를 안정화하여 출력하는 신호출력부(160)를 포함하여 이루어진다.

이러한 신호생성모듈(100)은 노이즈증폭부(110)에서 DC 신호용 전원을 증폭함으로써 이에 포함된 노이즈 역시 증폭시켜 검출이 용이하도록 하고, 노이즈검출부(120)에서 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하며, 필터부(130)에서 검출된 노이즈를 제거하되, 필터구동부(140)를 통해 노이즈 검출 시에만 노이즈 제거 과정을 수행하도록 하여 불필요한 전력 소모 및 동작 과부하를 방지하고, 신호생성부(150)에서 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 클린한 제어신호를 생성하며, 이를 신호출력부(160)에서 클린 여부를 확인하여 출력한다.

이하 도 6을 참고하여 신호생성모듈(100)의 각 부 구성에 대한 보다 상세한 설명 및 동작 과정에 대한 설명, 그리고 그에 따른 효과에 대한 설명을 진행하기로 한다.

노이즈증폭부(110)는 신호용 전원을 1차 증폭하는 제1증폭회로(111) 및, 2차 증폭하는 제2증폭회로(112)를 포함하여 이루어진다.

제1증폭회로(111)와 제2증폭회로(112)는 동일 구조로 이루어지고, 각각 앰프(A101)(A102), 앰프(A101)(A102)의 (+)단에 연결된 분배저항(R101)(R102)(R103)(R104) 및 캐패시터(C101)(C102), 앰프(A101)(A102)의 출력단과 (-)단 사이에 상호 병렬로 연결된 피드백 저항(R105)(R106) 및 캐패시터(C105)(C106)를 포함한다.

제1증폭회로(111) 및 제2증폭회로(112)의 동작 및 효과를 제1증폭회로(111)를 예로 들어 설명하면, 앰프(A101)는 분배저항(R101)(R102)과 피드백저항(R106), 그리고 접지 저항에 의해 비반전 증폭기로 동작하여 신호용 전원의 전압 레벨을 증폭시킴에 따라 노이즈 역시 함께 증폭시켜 노이즈의 검출이 용이하도록 한다. 이때 피드백 캐패시터(C105)는 앰프(A101)의 발진을 방지한다.

제2증폭회로(112)에서도 동일한 과정을 거쳐 신호용 전원의 증폭이 이루어진다.

또한 노이즈증폭부(110)는 제1증폭회로(111)의 앰프 출력단과 제2증폭회로(112)의 앰프 (+)단은 서로 연결되는 것을 특징으로 하며, 이를 통해 신호용 전원이 제1증폭회로(111)에서 1차로 증폭되고, 그 출력이 제2증폭회로(112)로 전송되어 2차 증폭됨에 따라 신호용 전원을 2중으로 보다 현저하게 증폭시켜 노이즈 검출이 용이하게 이루어지도록 한다.

다음으로, 노이즈검출부(120)는 비교기(121), 이 비교기(121)의 (-)단에 연결된 인가회로(122), 비교기(121)의 (+)단에 연결된 기준회로(123)를 포함하여 이루어진다.

보다 구체적으로, 인가회로(122)는 상호 직렬 배치된 직류성분 제거용 저항(R201) 및 캐패시터(C201)와 노이즈확인용 저항(R202)을 포함한다.

또한 기준회로(123)는 상호 병렬 배치되어 노이즈 판단을 위한 기준전압을 제공하는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)을 포함한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 노이즈검출부(120)의 동작 및 효과에 대해 설명하면, 인가회로(122)는 노이즈증폭부(110)에서 증폭된 신호용 전원을 저항(R201) 및 캐패시터(C201)를 통해 직류성분을 제거하고 노이즈 성분만 남긴다. 이 후 노이즈 성분을 저항(R202)에 인가한다.

이 후 기준회로는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)에 의해 기준전압을 생성하고, 비교기(121)가 기준전압과 저항(R202)에 인가된 노이즈 전압을 비교함으로써 노이즈 발생 여부를 검출하고, 노이즈 검출 시 필터구동부(140)에 구동신호를 전송하여 필터부(130)를 구동함으로써 신호용 전원에 포함된 노이즈를 제거하고, 노이즈 미 검출 시 필터구동부(140)에 비구동신호를 전송하거나 또는 신호를 전송하지 않아 필터부(130)를 구동시키지 않고, 신호용 전원이 바로 신호생성부로 전달되도록 한다.(비구동신호를 전송하거나 신호를 전송하지 않는 실시의 선택은 필터구동부(140)의 사양에 따라 달라질 수 있을 것이다.)

(필터구동부(140)의 구체적인 회로 구성은 이미 널리 공지된 사항인 바, 그 상세한 설명은 생략하여도 통상의 기술자의 실시에 무리가 없을 것이다.)

추가적으로, 도 6에 도시된 바와 같이 노이즈검출부(120)는 릴레이로 전송하는 신호를 지연시키는 딜레이회로(124)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

딜레이회로(124)는 상호 병렬 배치되는 역방향 다이오드(D201) 및 저항(R206)과, 이에 병렬 연결된 캐패시터(C202)를 포함하여 이루어진다.

이러한 딜레이회로(124)의 구비를 통해 필터구동부(140)의 수명을 연장할 수 있는데, 일반적으로 노이즈는 연속적, 주기적으로 발생하지 않고 간헐적으로 발생하기 때문에 필터구동부(140)가 구동 및 비구동을 반복하면서 수명 저하가 발생하게 되므로, 딜레이회로(124)를 구비하여 필터구동부(140)의 작동 후 일정 시간 경과 전까지는 계속하여 필터구동부(140)를 구동하도록 하여 수명을 연장시키는 것이 바람직하다.

다음으로, 필터부(130)는 각각의 출력단과 입력단이 순차적으로 연결된 제1 내지 제3필터링회로(131)(132)(133)를 포함하여 이루어진다.

제1필터링회로(131)는 서로의 에미터와 컬렉터가 연결되어 있는 npn타입 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)를 포함하되, 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)의 베이스(31)에는 각각 상호 병렬 배치된 스위칭다이오드(D301)(D302) 및 캐패시터(C301)(C302)가 연결되고, 제1트랜지스터(Q301)의 베이스(31)와 제2트랜지스터(Q302)의 베이스(31) 사이에는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C303)(C304)와, 캐패시터(C304)와 직렬을 이루는 두 저항(R303)(R304)이 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 제2필터링회로(132)는 제1필터링회로(131)와 동일 구조를 갖는다.

아울러 제3필터링회로(133)는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C305)(C306)와, 캐패시터(C306)와 직렬로 연결된 두 저항(R305)(R306)을 포함하되, 제2필터링회로(132)와 제3필터링회로(133) 사이에는 역류 방지용 다이오드(D303)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 구성 및 특징으로 이루어진 필터부(130)를 통해, 3단에 걸쳐 노이즈를 제거할 수 있어 종래의 노이즈필터에 비해 노이즈 제거 효과가 우수하고, 노이즈의 제거 후 직류에 가까운 일정한 파형을 갖는 신호용 전원을 출력할 수 있기 때문에 추가적인 정류나 직류화 과정을 거치지 않아도 되는 장점이 있다.

다음으로, 신호생성부(150)는 제어신호 생성을 위한 전압 강하를 제공하는 복수의 다이오드(D501)(D502), 이에 직렬 연결된 필터링용 인덕터(L501) 및, 다이오드들(D501)(D502)과 인덕터(L501)에 병렬 연결된 필터링용 캐패시터들(C501)(C02)(C503)(C504)을 포함하여 이루어진다.

상기한 전압 강하용 다이오드(D501)(D502)는 도 6에서는 2개 구비한 것을 도시하였지만, 복수로만 구비하면 되고, 필요한 전압 강하 정도에 따라 2개 이상 구비할 수 있다.

신호생성부(150)의 동작 및 특징에 대해 설명하면, 노이즈가 제거된 신호용 전원이 전압 강하용 다이오드(D501)(D502)를 통과하면서 제어신호에 알맞은 전압 레벨로 변환되고, 변환 과정에서 유입 또는 생성되는 잡음에 대해서는 필터링용 인덕터(L501)와 필터링용 캐패시터들(C501)(C02)(C503)(C504)에 의해 제거되어, 클린한 제어신호를 생성하여 신호출력부(160)로 전송한다.

다음으로, 신호출력부(160)는 제어신호의 출력을 제어하는 출력제어소자(161), 이 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호에 포함된 잡음을 제거하는 안정화회로(162), 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호의 상태를 감지하고 출력제어소자(161)로 피드백하는 감지회로(163) 및, 출력제어소자(161)에 전원을 공급하는 전원공급회로(164)를 포함하여 이루어진다.

각 회로 별로 동작 및 특징을 살펴보면, 먼저 안정화회로(162)는 직렬 연결된 저항(R601) 및 다이오드(D601)와, 이에 병렬 연결된 캐패시터(C601)를 포함한다.

이러한 안정화회로(162)는 전달된 제어신호를 저항(R601) 및 다이오드(D601)를 통해 캐패시터(C601)에 저장함으로써 신호 유입에 대한 완충을 제공하여 제어신호의 끊김을 억제하고, 출력제어소자(161)의 과부하를 방지한다.

다음 감지회로(163)는 전압 변환용 저항(R602)과 저항(R603) 및 필터링용 캐패시터(C602)(C603)를 포함한다.

이러한 감지회로(163)는 제어신호의 전류를 저항(R602)을 통해 전압으로 변환하고, 저항(R603)에 인가되며, 캐패시터(C602)(C603)를 통해 필터링되어 출력제어소자(161)로 전달한다. 이 후 출력제어소자(161)는 감지회로(163)를 통해 최종적으로 출력될 제어신호의 노이즈 포함 여부를 확인하여 제어신호를 출력하거나 또는 제어신호의 재 필터링을 명령하게 된다.

다음 전원공급회로(164)는 전압 변환용 저항(R604)(R605), 이에 병렬 연결된 충전용 캐패시터(C604)(C605)(C606) 및, 이에 직렬 연결된 방전 방지용 다이오드(D604)를 포함하여 이루어진다.

출력제어소자(161)는 제어신호의 출력 상태를 최종적으로 점검하고 출력하기 위한 소자로 항시 구동되는 것이 바람직한데, 이에 제품 전체에 공급되는 전원은 물론 비상상황을 대비한 추가적인 전원 공급 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 이를 위해 전원공급회로(164)가 신호용 전원을 적절하게 처리하여 출력제어소자(161)의 구동을 위한 전원을 별도로 공급하게끔 구비되는 것이다.

이러한 전원공급회로(164)는 전압 변환용 저항(R604)(R605)을 통해 노이즈가 제거된 신호용 전원을 캐패시터(C604)(C605)(C606)에 저장함으로써 비상 상황 발생 시에도 출력제어소자(161)로 전원이 공급될 수 있도록 하고, 이 때 다이오드(D604)를 통해 캐패시터(C604)(C605)(C606)에 충전된 전원이 방전되지 않도록 하고, 비상 상황 발생 시에는 출력제어소자(161)로 전원이 공급되도록 한다.

이상의 설명에서 각 회로를 구성하는 부가적인 소자에 대한 설명은 생략하였으나, 이는 통상의 기술자의 실시에 따라 설계 변경 가능한 것이다.

또한 이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

C: 본 장치(CCTV 장치)
1: 촬영유닛
11: 촬상소자 12: 적외선 LED
13: 차광필터 14: 윈도우
2: 하우징 3: 지지대
400: 자동제어모듈
410: 방향제어부 420: 조도제어부
430: 초점제어부 440: 중앙제어부
100: 신호생성모듈

Claims (4)

1. 해당구역을 촬영하는 촬상소자(11)와, 상기 촬상소자(11)의 주변에 배열되는 적외선 LED(12)와, 상기 촬상소자(11)에 결합되어 입사되는 빛의 양을 조절하는 차광필터(13)와, 상기 촬상소자(11) 전방에 구비된 윈도우(14)를 포함하는 촬영유닛(1);
   상기 촬영유닛(1)을 내장하는 하우징(2);
   상기 하우징(2)이 결합 지지되고, 상, 하, 좌, 우로 회전 가능하게 구비되는 지지대(3); 및
   상기 하우징(2)에 내장되고, 상기 지지대(3)를 구동시켜 상기 촬상소자(11)가 향하는 방향을 제어하는 방향제어부(410)와, 상기 촬상소자(11)로 입사되는 빛의 조도를 감지하여 최적의 이미지를 획득할 수 있도록 상기 차광필터(13)를 구동시키는 조도제어부(420)와, 상기 지지대(3)의 회동각도를 검출하여 상기 촬상소자(11)의 초점을 조절하는 초점제어부(430)를 포함하는 자동제어모듈(400);
   을 포함하여 이루어지되,
   DC 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성모듈(100); 을 더 포함하고,
   상기 자동제어모듈(400)은 상기 제어신호를 통해 상기 방향제어부(410), 상기 조도제어부(420) 및 상기 초점제어부(430)를 제어하는 중앙제어부(440)를 더 포함하고,
   상기 신호생성모듈(100)은, DC 신호용 전원을 증폭하는 노이즈증폭부(110), 증폭된 신호용 전원에 포함된 노이즈를 검출하는 노이즈검출부(120), 검출된 노이즈를 제거하는 필터부(130), 노이즈 검출 시에만 필터부(130)를 구동시키는 필터구동부(140), 노이즈가 제거된 신호용 전원으로부터 제어신호를 생성하는 신호생성부(150) 및, 생성된 제어신호의 클린 여부를 확인하여 출력하는 신호출력부(160)를 포함하고,
   상기 노이즈증폭부(110)는 신호용 전원을 1차 증폭하는 제1증폭회로(111) 및, 2차 증폭하는 제2증폭회로(112)를 포함하되,
   상기 제1증폭회로(111) 및 상기 제2증폭회로(112)는 각각 앰프(A101)(A102), 앰프(A101)(A102)의 (+)단에 연결된 분배저항(R101)(R102)(R103)(R104) 및 캐패시터(C101)(C102), 앰프(A101)(A102)의 출력단과 (-)단 사이에 상호 병렬로 연결된 피드백 저항(R105)(R106) 및 캐패시터(C105)(C106)를 포함하며, 상기 제1증폭회로의 앰 출력단과 상기 제2증폭회로(112)의 앰프 (+)단은 서로 연결되고,
   상기 노이즈검출부(120)는 비교기(121), 이 비교기(121)의 (-)단에 연결된 인가회로(122), 비교기(121)의 (+)단에 연결된 기준회로(123)를 포함하되, 상기 인가회로(122)는 상호 직렬 배치된 직류성분 제거용 저항(R201) 및 캐패시터(C201)와 노이즈확인용 저항(R202)을 포함하고, 상기 기준회로(123)는 상호 병렬 배치되어 노이즈 판단을 위한 기준전압을 제공하는 바이어스 저항들(R203)(R204)(R205)을 포함하고,
   상기 필터부(130)는 각각의 출력단과 입력단이 순차적으로 연결된 제1 내지 제3필터링회로(131)(132)(133)를 포함하되,
   상기 제1필터링회로(131)는 서로의 에미터와 컬렉터가 연결되어 있는 npn타입 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)를 포함하되, 상기 제1 및 제2트랜지스터(Q301)(Q302)의 베이스에는 각각 상호 병렬 배치된 스위칭다이오드(D301)(D302) 및 캐패시터(C301)(C302)가 연결되고, 상기 제1트랜지스터(Q301)의 베이스와 상기 제2트랜지스터(Q302)의 베이스 사이에는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C303)(C304)와, 캐패시터(C304)와 직렬을 이루는 두 저항(R303)(R304)이 연결되고,
   상기 제2필터링회로(132)는 상기 제1필터링회로와 동일 구조를 갖고,
   상기 제3필터링회로(133)는 상호 병렬 배치된 두 개의 캐패시터(C305)(C306)와, 캐패시터(C306)와 직렬로 연결된 두 저항(R305)(R306)을 포함하되, 상기 제2필터링회로(132)와 상기 제3필터링회로(133) 사이에는 역류 방지용 다이오드(D303)가 구비되고,
   상기 신호생성부(150)는 제어신호 생성을 위한 전압 강하를 제공하는 복수의 다이오드(D501)(D502), 이에 직렬 연결된 필터링용 인덕터(L501) 및, 다이오드들(D501)(D502)과 인덕터(L501)에 병렬 연결된 필터링용 캐패시터들(C501)(C502)(C503)(C504)을 포함하고,
   상기 신호출력부(160)는 제어신호의 출력을 제어하는 출력제어소자(161), 상기 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호에 포함된 잡음을 제거하는 안정화회로(162), 상기 출력제어소자(161)에 연결되어 제어신호의 상태를 감지하고 상기 출력제어소자(161)로 피드백하는 감지회로(163) 및, 상기 출력제어소자(161)에 전원을 공급하는 전원공급회로(164)를 포함하여 이루어지되,
   상기 안정화회로(162)는 직렬 연결된 저항(R601) 및 다이오드(D601)와, 이에 병렬 연결된 캐패시터(C601)를 포함하고,
   상기 감지회로(163)는 전압 변환용 저항(R602)과 저항(R603) 및 필터링용 캐패시터(C602)(C603)를 포함하고,
   상기 전원공급회로(164)는 전압 변환용 저항(R604)(R605), 이에 병렬 연결된 충전용 캐패시터(C604)(C605)(C606) 및, 이에 직렬 연결된 방전 방지용 다이오드(D604)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방범용 CCTV 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 조도제어부(420)는
   상기 촬상소자(11)로 입사되는 빛의 조도를 검출하는 조도센서(421), 상기 조도센서(421)에서 검출된 조도와 기준 조도를 비교하여 비교데이터를 생성하는 조도비교파트(422) 및, 상기 비교데이터에 따라 상기 차광필터(13)를 회전시켜 상기 촬상소자(11)로 입사되는 빛의 양을 조절하는 필터구동파트(423)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방범용 CCTV 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 촬상소자(11)는 상호 일정거리만큼 이격된 줌렌즈와 초점렌즈를 포함하고,
   상기 초점제어부(430)는
   상기 촬상소자(11)의 줌렌즈와 초점렌즈를 구동하는 렌즈구동파트(431), 상기 줌렌즈와 상기 초점렌즈의 거리 별 최적의 위치 계산을 위한 줌 트레이드 곡선 데이터가 저장된 데이터베이스파트(432) 및, 상기 지지대(3)의 회동 변위를 계산하는 변위계산파트(433)를 포함하여,
   상기 줌 트레이드 곡선 데이터를 로드하여, 상기 렌즈구동파트(431)가 상기 지지대(3)의 회동 변위에 해당하는 만큼, 상기 줌렌즈와 상기 초점렌즈를 이동시키는 것을 특징으로 하는 방범용 CCTV 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지대(3)는 설치면에 고정되는 고정부(31a)와, 회전의 결합을 위한 오목홈(31b)을 포함하는 베이스(31),
   상기 하우징(2)의 외면을 구성하는 커버바디(22)에 결합되는 나사산(33a)과, 상기 베이스(31)의 오목홈(31b)에 결합되는 회전볼(33b)을 포함하는 회전체(33),
   상기 회전체(33)가 삽입 관통되도록 길이 방향에 걸쳐 형성된 관통홀(35a)과, 이 관통홀(35a) 상에 상기 회전볼(33b)이 회전 가능하게 수용되는 수용부와, 상기 관통홀(35a)과 연결되어 상기 회전체(33)가 젖혀질 수 있도록 하는 젖힘홀(35b)과, 걸림단턱(35c)을 포함하는 고정체(35) 및,
   내면에 형성되고 상기 걸림단턱(35c)에 걸리는 걸림부 및, 상기 베이스(31) 상부에 스크류 결합을 위한 나사산부를 포함하는 조임구(37)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방범용 CCTV 장치.

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