KR101848363B1 - 감시카메라 장치 - Google Patents

Abstract

감시카메라 장치가 개시되며, 상기 감시카메라 장치는, 상기 설치구조물과 다른 외부 설치구조물에 설치된 외부 감시카메라 장치로부터 상기 외부 설치구조물로의 충돌 발생에 대응하는 외부 충돌 정보를 수신하는 정보 수신부; 영상 획득 방향을 기준으로 영상 획득 영역 내의 영상을 획득하는 영상 획득부; 상기 영상 획득 방향을 상하 또는 좌우로 변경함으로써 상기 영상 획득 영역이 이동되도록 상기 감시카메라 장치 또는 상기 영상 획득부의 동작을 제어하고, 상기 영상 획득 영역의 크기가 변경되도록 상기 감시카메라 장치 또는 상기 영상 획득부의 동작을 제어하는 동작 제어부; 적어도 하나 이상의 센서를 통해 상기 설치구조물로의 충돌 발생을 감지하여 감지 결과를 출력하는 감지부; 및 상기 외부 충돌 정보 및 상기 감지 결과 중 적어도 하나 이상에 기초하여 제어 신호를 생성하고, 상기 동작 제어부로 상기 제어 신호를 전송하는 제어 신호 생성부를 포함한다.

Description

감시카메라 장치{APPARATUS OF MONITORING CAMERA}

본원은 감시카메라 장치에 관한 것이다.

최근 성범죄, 절도, 뺑소니 등 각종 사고가 늘어남에 따라 주택가를 중심으로 도심에 CCTV와 같은 방범용 감시카메라 장치가 설치되고 있다. 즉, 은행, 군사시설, 공공시설은 물론 일반도로나 주택가에도 방범용 감시카메라 장치가 널리 설치되고 있다.

방범용 감시카메라 장치는 어느 정도 충분한 영역을 촬영할 수 있어야 하므로 일반적으로 전봇대나 건물의 외벽 등에 소정 높이로 설치되는데, 이러한 방범용 감시카메라 장치의 설치에 가로등이 활용될 수 있다. 가로등은 소정의 간격으로 규칙적으로 배치되는 경우가 많기 때문에 가로등에 영상감지장비를 설치하는 경우 도심 전체적으로 일정한 간격의 감시 영상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 가로등에 공급되는 전원을 영상감지장비의 전원으로 사용할 수 있다는 장점이 있다.

그런데, 가로등은 그 제작 및 시공에 상당한 비용 및 시간이 소모되므로, 방범 목적뿐만 아니라 가로등에 대형 충격이 가해졌을 때, 가로등의 파손을 즉각 감지하고 파손 차량을 추적 감시할 수도 있는 감시 카메라 장치가 요구되고 있다.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제 10-1497908호에 개시되어 있다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 가로등, 설치지주 등과 같은 설치구조물에 인위적인 파손이 발생되었을 때, 인위적인 파손을 일으킨 파손주체를 추적할 수 있도록 서로 연계되는 감시카메라 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1 측면에 따른 감시카메라 장치는, 상기 설치구조물과 다른 외부 설치구조물에 설치된 외부 감시카메라 장치로부터 상기 외부 설치구조물로의 충돌 발생에 대응하는 외부 충돌 정보를 수신하는 정보 수신부; 영상 획득 방향을 기준으로 영상 획득 영역 내의 영상을 획득하는 영상 획득부; 상기 영상 획득 방향을 상하 또는 좌우로 변경함으로써 상기 영상 획득 영역이 이동되도록 상기 감시카메라 장치 또는 상기 영상 획득부의 동작을 제어하고, 상기 영상 획득 영역의 크기가 변경되도록 상기 감시카메라 장치 또는 상기 영상 획득부의 동작을 제어하는 동작 제어부; 적어도 하나 이상의 센서를 통해 상기 설치구조물로의 충돌 발생을 감지하여 감지 결과를 출력하는 감지부; 및 상기 외부 충돌 정보 및 상기 감지 결과 중 적어도 하나 이상에 기초하여 제어 신호를 생성하고, 상기 동작 제어부로 상기 제어 신호를 전송하는 제어 신호 생성부를 포함할 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 바에 따르면, 다른 설치구조물에 충돌이 발생하였을 때, 설치구조물에 구비된 감시카메라 장치는 외부 충돌 신호를 받아들여 다른 설치구조물의 충돌이 발생한 부분의 영상을 획득하며 멈추어 있거나 이동하는 충돌주체(예를 들어, 차량)을 ?i아 충돌근원의 영상을 획득할 수 있다. 또한, 설치구조물에 충돌이 발생할 경우, 그의 충돌이 발생한 부분의 영상 및 멈추어 있거나 이동하는 충돌주체의 영상을 획득할 수 있다. 이에 따라, 설치구조물에 인위적인 파손이 발생되었을 때, 인위적인 파손을 일으킨 파손주체를 추적할 수 있도록 서로 연계되는 감시카메라 장치가 구현될 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 개략적인 개념도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 외부 충돌 정보 수신에 대해 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.
도 3은 도 1에 도시된 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 정면도이다.
도 4a는 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 팬 센서의 배치 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 4b는 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 다른 구현예에 따른 팬 센서의 배치 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 틸트 센서의 배치 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면이다.
도 6은 충격이 가해질 가능성이 높은 충격예상 위치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의A-A 단면도이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 상단에 있는 체결부의 개략적인 분해사시도이다.
도 9는 도 6에 도시된 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 B-B 단면도이다.
도 10a 내지 도 10d는 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 슬립 보정과 촬영 방향 변경을 설명하기 위한 개념도이다.
도 10e는 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 다른 구현예에 따른 팬 센서의 슬립 보정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 11은 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 가속도 센서에 의한 손상도 측정을 설명하기 위한 개념도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본원은 감시카메라 장치에 관한 것이다.

이하에서는, 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치(이하 '본 감시카메라 장치'라 함)(100)에 대해 설명한다.

본 감시카메라 장치는 설치구조물에 설치된다. 예시적으로, 설치구조물은 설치지주, 전봇대 등과 같은 구조물일 수 있다.

도 1은 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 개략적인 개념도이고, 도 2는 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 외부 충돌 정보 수신에 대해 설명하기 위한 개략적인 개념도이며, 도 3은 도 1에 도시된 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 정면도이다.

도 1을 참조하면, 본 감시카메라 장치(100)는 정보 수신부(101)를 포함한다. 도 2를 참조하면, 정보 수신부(101)는 설치구조물(400)과 다른 외부 설치구조물(400b)에 설치된 외부 감시카메라 장치(100b)로부터 외부 설치구조물(400b)로의 충돌 발생에 대응하는 외부 충돌 정보를 수신한다.

또한, 도 1을 참조하면, 본 감시카메라 장치(100)는 영상 획득부(102)를 포함한다. 영상 획득부(102)는 영상 획득 방향을 기준으로 영상 획득 영역 내의 영상을 획득한다.

또한, 도 1을 참조하면, 본 감시카메라 장치(100)는 동작 제어부(103)를 포함한다. 동작 제어부(103)는 영상 획득 방향을 상하 또는 좌우로 변경함으로써 영상 획득 영역이 이동되도록 본 감시카메라 장치(100) 또는 영상 획득부(102)의 동작을 제어하고, 영상 획득 영역의 크기가 변경되도록 본 감시카메라 장치(100) 또는 영상 획득부(102)의 동작을 제어한다. 참고로, 본원에 있어서, 동작 제어부(103), 후술하는 감지부(104) 및 후술하는 제어 신호 생성부(105) 등은 제어부를 이룰수 있다.

또한, 도 1을 참조하면, 본 감시카메라 장치(100)는 감지부(104)를 포함한다. 감지부(104)는 적어도 하나 이상의 센서를 통해 설치구조물로(400)의 충돌 발생을 감지하여 감지 결과를 출력한다. 또한, 감지부(104)는 설치구조물(400)의 충돌이 차량충돌일 때 감지 결과를 출력할 수 있다. 즉, 감지부(104)는 지진, 바람, 차량 충돌, 행인의 발길질/주먹질/방망이타격(이하, '발길질'로 총칭함)과 인위적인 충돌(예를 들어, 차량충돌)을 구분하여 차량충돌이 발생하였을 때 감지 결과를 출력할 수 있다. 감지부(104)가 인위적인 충돌을 발길질과 같은 다른 외력 작용과 구분하는 과정은 후술한다.

또한, 도 1을 참조하면, 본 감시카메라 장치(100)는 제어 신호 생성부(105)를 포함한다. 제어 신호 생성부(105)는 외부 충돌 정보 및 감지 결과 중 적어도 하나 이상에 기초하여 제어 신호를 생성하고 동작 제어부(103)로 제어 신호를 전송한다.

이러한 본 감시카메라 장치(100)에 따르면, 설치구조물(400)에 충돌이 발생하면 감지부(104)는 충돌을 감지하여 감지 결과를 출력할 수 있고, 제어 신호 생성부(105)는 감지 결과에 기초하여 동작 제어부(103)로 제어 신호를 전송할 수 있고, 동작 제어부(103)는 전송 받은 제어 신호에 따라 영상 획득부(102)의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 본 감시카메라 장치(100)에 따르면, 다른 외부 설치구조물(400b)에 충돌이 발생하여 외부 감시카메라 장치(100b)로부터 외부 충돌 정보가 발신되면 이를 정보 수신부(101)가 수신할 수 있고, 제어 신호 생성부(105)는 외부 충돌 정보에 기초하여 동작 제어부(103)로 제어 신호를 전송할 수 있으며, 동작 제어부(103)는 전송 받은 제어 신호에 따라 영상 획득부(102)의 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어 신호 생성부(105)는 외부 충돌 정보에 기초하여 영상 획득 방향이 제 1 방향이 되도록 하는 제 1 제어 신호를 생성할 수 있다. 제 1 방향은 외부 설치구조물(400b)에서 발생한 외부 충돌지 및 외부 충돌을 일으킨 차량 중 하나 이상을 향하는 방향일 수 있다. 예를 들어, 제 1 방향은 외부 충돌지를 향한 후 외부 충돌을 일으킨 파손 주체(예를 들어, 차량)을 향할 수 있다. 이를테면, 차량이 외부 설치구조물(400b)에 충돌을 일으키면 제 1 방향은 외부 설치 구조물(400b)의 충돌이 발생된 부분을 향할 수 있고, 이후, 충돌을 일으킨 충돌 주체를 향할 수 있다. 이에 따르면, 외부 설치구조물(400b)에서 외부 충돌이 발생하여 외부 충돌 정보가 정보 수신부(101)에 수신되면, 제어 신호 생성부(105)는 제 1 방향이 외부 충돌지 및 외부 충돌을 일으킨 충돌 주체를 향하는 방향이 되도록 제 1 제어 신호를 생성할 수 있고, 영상 획득부(102)는 외부 충돌지의 영상을 획득하며 외부 충돌을 일으킨 충돌 주체를 ?i아 외부 충돌을 일으킨 충돌 주체의 영상을 획득할 수 있다.

참고로, 본 감시카메라 장치(100)의 상부를 구성하고 전기회로 기판을 수용하는 상부 하우징(110)은 대략 종 형태로 되어 있으며, 그 상단에는 설치지주 또는 여타 설치구조물(400)에 결합하기 위한 체결부(112)가 마련되어 있을 수 있다. 또한, 상부 하우징(110)의 하측에는 하부 하우징(120)이 상부 하우징(110)의 수직방향 중심축을 중심으로 상부 하우징(110)에 대하여 수평회전할 수 있게 설치되어 있을 수 있다. 하부 하우징(120)의 양측에는 틸팅 베이스(130)가 하측으로 연장되어 형성되어 있을 수 있다. 다시 말해, 상부 하우징(110)은 설치구조물(400)에 연결될 수 있고, 하부 하우징(120)에는 촬상부가 구비되며, 하부 하우징(120)은 그의 상부면 또는 외주면이 상부 하우징(110)의 내주면과 대향하도록 상부 하우징(110)과 결합될 수 있다.

또한, 양측의 틸팅 베이스(130) 사이에는 촬상 보디(140)가 상하회전 가능한 방식으로 설치되어 있다. 촬상 보디(140)의 정면에는 카메라 렌즈(142) 또는 렌즈보호 투시창이 배치되어 있고, 카메라 렌즈(142)의 좌우에는 낮은 조도에서도 촬영이 가능하도록 피사체에 조명광을 조사하는 복수의 LED조명(144)이 배치되어 있다. 카메라 렌즈(142)의 전면에는 렌즈(142) 내지 투명창에 쌓이는 빗방울이나 먼지를 닦아내기 위한 와이퍼(146)가 설치될수 있다.

상술한 영상 획득부(102)는 상기 촬상 보디(140) 및 카메라 렌즈(142)를 포함할 수 있다. 또한, 영상 획득부(102)는 촬상부를 포함할 수 있다. 촬상부는 광학계와 이미지 센서를 포함할 수 있다. 광학계는 일정한 화각 범위 내에서 입사되는 빛을 집광하고, 이미지 센서는 광학계에 의해 각각 집광된 빛을 전기적 신호로 변환하여 변환된 신호를 영상신호로서 출력할 수 있다. 여기서, 광학계는 앞서 설명한 카메라 렌즈(142)를 포함할 수 있다. 또한 촬상부는 상기 LED조명(144)을 포함할 수 있다.

또한, 영상 획득부(102)는 촬상부를 수평회전시키는 팬 모터 및 촬상부를 수직회전시키는 틸트 모터를 포함할 수 있다. 팬 모터는 하부 하우징(120)을 상부 하우징(110)에 대하여 수평 회전 시킬 수 있다. 이에 따라, 촬상부의 수평회전이 이루어질 수 있다. 또한, 영상 획득부(102)는 팬 모터의 영점방향을 검출하는 팬 센서, 틸트 모터의 영점방향을 검출하는 틸트 센서를 포함할 수 있다. 또한, 영상 획득부(102)는 팬 모터 밑 틸트 모터의 회전량 값들을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.

또한, 영상 획득부(102)는 팬 모터 드라이버 및 틸트 모터 드라이버를 포함할 수 있다. 팬 모터 드라이버는 제어부(제어 신호 생성부(105), 동작 제어부(103) 등)의 제어 하에 팬 모터를 구동하여, 도 3에 도시된 하부 하우징(120)이 상부 하우징(110)에 대하여 수평회전 하도록 하게 될 수 있다. 틸트 모터 드라이버는 제어부의 제어 하에 틸트 모터를 구동하여, 도 3에 도시된 촬상 보디(140)가 하부 하우징(120)의 틸팅 베이스(130)에 대하여 수직 회전하도록 하게 할 수 있다.

이하에서는 제어부에 대해 보다 자세히 설명한다.

예시적으로, 도 2를 참조하면, 외부 충돌 정보는 외부 설치구조물(400b)의 위치를 포함할 수 있다. 외부 설치구조물(400b)에 설치된 외부 감시카메라(100b)에는 그가 설치된 외부 설치구조물(400b)의 위치 정보가 내장될 수 있고, 외부 감시카메라(100b)는 이 위치 정보를 외부 충돌 정보에 포함시켜 발신할 수 있다. 이러한 경우, 제어 신호 생성부(105)는 외부 설치구조물(400b)의 위치를 고려하여 영상 획득 방향이 제 1 방향이 되도록 제 1 제어 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 영상 획득부(102)는 영상 획득 영역에 외부 설치구조물(400b)을 포함시킬 수 있다.

또한, 외부 충돌 정보는 외부 설치구조물(400b)에 대한 충돌 발생 부분의 위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 충돌 정보는 외부 설치 구조물(400b)의 어느 부분에서 충돌이 발생하였는지, 이를 테면, 외부 설치 구조물(400b)의 외면 중 충돌이 발생한 부분의 위치와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 제어 신호 생성부(105)는 외부 설치구조물(400b)에 대한 충돌 발생 부분의 위치를 고려하여 영상 획득 방향이 상기 제 1 방향이 되도록 제 1 제어 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 영상 획득부(102)는 영상 획득 영역에 외부 설치구조물(400b)의 충돌이 발생된 부분(영역)을 포함시킬 수 있다.

또한, 외부 충돌 정보는 외부 설치구조물(400b)에 대한 충돌이 발생된 방향을 포함하고, 제어 신호 생성부(105)는 외부 설치구조물(400b)에 대한 충돌이 발생된 방향을 고려하여 영상 획득 방향이 제 1 방향이 되도록 제 1 제어 신호를 생성할 수 있다.

또한, 외부 충돌 정보는 외부 설치구조물(400b)에 대한 충돌에 따른 진동의 주기를 포함하고, 제어 신호 생성부(105)는 외부 설치구조물(400b)에 대한 충돌이 발생된 방향 및 진동의 주기를 고려하여 외부 설치구조물(400b)에 대한 충돌의 유형을 산정해 영상 획득 방향이 제 1 방향이되도록 제 1 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 외부 설치구조물(400b)에 대한 충돌은 단발성 충돌, 다발성 충돌 등 중 하나일 수 있고, 이를 제어 신호 생성부(105)는 산정하여 이를 고려해 영상 획득 방향을 결정할 수 있다.

또한, 외부 충돌 정보는 외부 설치구조물(400b)에 대한 충돌의 크기를 포함하고, 제어 신호 생성부(105)는 외부 설치구조물(400b)에 대한 충돌의 크기를 고려하여 외부 설치구조물(400b)에 대한 충돌을 일으킨 충돌 차량의 변화된 이동 속도 및 이동 방향 중 하나 이상을 예측하여, 상기 영상 획득 방향이 제 1 방향이되도록 제 1 제어 신호를 생성할 수 있다. 이러한 경우, 제1 방향은 차량의 변화된 이동 속도(충돌 후의 이동 속도) 및 이동 방향이 고려된 충돌 후의 차량 진행 방향일 수 있다.

만약, 차량 이동 방향(외부 충돌 정보로부터 예측된 충돌 차량의 이동 방향)이 설치구조물(400)을 향하는 경우, 제어 신호 생성부(105)는 영상 획득부(102)의 슬립 오류가 방지되도록 팬 모터가 영점방향을 향하게 제어한 후 저장된 팬 모터의 회전량 값들을 리셋하여 회전 기준 방향을 초기화하여 제1 신호를 생성할 수 있다. 즉, 차량 이동 방향이 설치구조물(400)을 향하는 경우, 제어 신호 생성부(105)는 설치구조물(400)에 충돌이 발생할 것으로 예측하여 영점방향을 보정하고 영상 획득 방향이 설치구조물(400)을 향하도록 제1 방향을 설정하는 제1 신호를 생성할 수 있다. 영상 획득부(102)의 영점방향 보정은 슬립을 보정하기 위하여 촬영 기준 방향을 초기화하는 것을 의미할 수 있다. 자세히 후술하겠지만, 영상 획득부(102)는 외력이 가해지면 슬립이 발생할 수 있는데, 슬립이 발생된 상태에서 영상을 획득하는 경우, 제1 방향과 소정의 각도 차이가 발생하는 다른 방향에서 영상을 획득할 수 있다. 따라서, 이러한 문제를 방지하기 위해, 영상 획득부(102)는 중요한 촬영인 제1 방향으로의 영상 획득이 이루어지기 전에 슬립을 보정할 필요가 있다. 영상 획득부(102)의 슬립 보정 방법에 대해서는 후술한다.

또한, 제어 신호 생성부(105)는 감지 결과에 기초하여 영상 획득 방향이 제2 방향이 되도록 하는 제2 제어 신호를 생성할 수 있다. 제2 방향은 설치구조물(400)에 발생한 충돌지 및 충돌을 일으킨 차량 중 하나 이상을 향하는 방향일 수 있다. 예를 들어, 제 2 방향은 충돌지를 향한 후 충돌을 일으킨 차량을 향할 수 있다. 구체적으로, 차량이 설치구조물(400)에 충돌을 일으키면 제 2 방향은 설치 구조물(400)의 충돌이 발생된 부분을 향할 수 있고, 이후, 충돌을 일으킨 차량을 향할 수 있다. 이에 따르면, 설치구조물(400)에서 충돌이 발생하여 감지부(104)가 감지하여 감지 결과를 출력하면, 제어 신호 생성부(105)는 제 2 방향이 충돌지 및 충돌을 일으킨 차량을 향하는 방향이 되도록 제 2 제어 신호를 생성할 수 있고, 영상 획득부(102)는 충돌지의 영상을 획득하며 충돌을 일으킨 차량을 ?i아 충돌을 일으킨 차량의 영상을 획득할 수 있다.

구체적으로, 감지 결과는 설치구조물(400)에 대한 충돌 발생 부분의 위치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 감지 결과는 설치 구조물(400)의 어느 부분에서 충돌이 발생하였는지, 이를 테면, 설치 구조물(400)의 외면 중 충돌이 발생한 부분의 위치와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 충돌 발생 부분의 위치는 후술할 가속도 센서에 의해 산정될 수 있다. 이러한 경우, 제어 신호 생성부(105)는 설치구조물(400)에 대한 충돌 발생 부분의 위치를 고려하여 영상 획득 방향이 제 2 방향이 되도록 제 2 제어 신호를 생성할 수 있다. 이에 따라, 영상 획득부(102)는 영상 획득 영역에 설치구조물(400)의 충돌이 발생된 부분(영역)을 포함시킬 수 있다. 참고로, 감지 결과에 포함된 충돌 발생 부분의 위치가 상술한 외부 충돌 정보에 포함되어 제2 다른 설치구조물(400c)에 발송될 수 있다.

또한, 감지 결과는 설치구조물(400)에 대한 충돌이 발생된 방향(충돌을 일으키는 외력이 작용한 방향)을 포함하고, 제어 신호 생성부(105)는 설치구조물(400)에 대한 충돌이 발생된 방향을 고려하여 영상 획득 방향이 제 2 방향이 되도록 제 2 제어 신호를 생성할 수 있다. 충돌이 발생된 방향은 가속도 센서에 의해 산정될 수 있다. 또한, 참고로, 충돌 발생된 방향이 상술한 외부 충돌 정보에 포함되어 제2 다른 설치구조물(400c)에 발송될 수 있다.

또한, 감지 결과는 설치구조물(400)에 대한 충돌에 따른 진동의 주기를 포함하고, 제어 신호 생성부(105)는 설치구조물(400)에 대한 충돌이 발생된 방향 및 진동의 주기를 고려하여 설치구조물(400)에 대한 충돌의 유형을 산정해 영상 획득 방향이 제 2 방향이 되도록 제 2 제어 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 설치구조물(400)에 대한 충돌은 단발성 충돌, 다발성 충돌 등 중 하나일 수 있고, 이를 제어 신호 생성부(105)는 산정하여 이를 고려해 영상 획득 방향을 결정할 수 있다. 진동의 주기는 진동 감지 센서에 의해 감지될 수 있다. 진동 감지 센서는 통상의 기술자에게 자명하므로 상세한 설명은 생략한다. 또한, 참고로, 진동의 주기는 상술한 외부 충돌 정보에 포함되어 제2 다른 설치구조물(400c)에 발송될 수 있다.

또한, 감지 결과는 설치구조물(400)에 대한 충돌의 크기(충돌 발생시 설치구조물(400)에 작용한 외력의 크기)를 포함하고, 제어 신호 생성부(105)는 설치구조물(400)에 대한 충돌의 크기를 고려하여 설치구조물(400)에 대한 충돌을 일으킨 충돌 차량의 변화된 이동 속도 및 이동 방향 중 하나 이상을 예측하여, 영상 획득 방향이 제 2 방향이되도록 제 2 제어 신호를 생성할 수 있다. 이러한 경우, 제2 방향은 차량의 변화된 이동 속도(충돌 후의 이동 속도) 및 이동 방향이 고려된 충돌 후의 차량 진행 방향일 수 있다. 충돌의 크기는 가속도 센서에 의해 측정될 수 있다. 또한, 충돌의 크기는 상술한 외부 충돌 정보에 포함되어 제2 다른 설치구조물(400c)에 발송될 수 있다.

또한, 감지 결과가 출력되면, 영상 획득부의 슬립 오류가 방지되도록, 제어 신호 생성부(105)는 영상 획득부(102)의 슬립 오류가 방지되도록 영상 획득부(102)의 슬립 오류가 방지되도록 팬 모터가 영점방향을 향하게 제어한 후 저장된 팬 모터의 회전량 값들을 리셋하여 회전 기준 방향을 초기화하여 제2 신호를 생성할 수 있다. 즉, 제어 신호 생성부(105)는 설치구조물(400)에 충돌이 발생하면, 영점방향을 보정하고 영상 획득 방향이 설치구조물(400)을 향하도록 제2 방향을 설정하는 제2 신호를 생성할 수 있다. 영상 획득부(102)의 영점방향 보정은 슬립을 보정하기 위하여 촬영 기준 방향을 초기화하는 것을 의미할 수 있다. 자세히 후술하겠지만, 영상 획득부(102)는 외력이 가해지면 슬립이 발생할 수 있는데, 슬립이 발생된 상태에서 영상을 획득하는 경우, 제1 방향과 소정의 각도 차이가 발생하는 다른 방향에서 영상을 획득할 수 있다. 따라서, 이러한 문제를 방지하기 위해, 영상 획득부(102)는 중요한 촬영인 제2 방향으로의 영상 획득이 이루어지기 전에 슬립을 보정함이 바람직하다. 영상 획득부(102)의 슬립 보정에 방법에 대해서는 후술한다.

또한, 도 2를 참조하면, 본 감시카메라 장치(100)는 외부 충돌 정보 및 감지 결과 중 적어도 하나 이상을 제2 외부 설치구조물(400c)에 설치된 제2 외부 감시카메라 장치(100c)로 전송하는 정보 전송부를 포함할 수 있다. 정보 전송부는 영상 획득부(102)가 획득한 영상을 제2 외부 감시카메라 장치(100c)로 전송할 수 있다. 이에 따라, 본 감시카메라 장치(100)는 외부 감시카메라 장치(100b)로부터 전송받은 외부 충돌 정보에 영상 획득부(102)가 획득한 영상 및 감지부(104)가 출력한 감지 결과를 업데이트(추가)하여 제2 외부 감시카메라 장치(100c)로 전송할 수 있다. 이에 따르면, 제2 외부 감시카메라 장치(100c)는 전송받은 정보(제2 외부 감시카메라 장치(100c) 입장에서는 외부 충돌 정보)에 근거하여 설치구조물(400)의 충돌 발생지를 향하거나 충돌 발생 후 이동하는 차량을 ?i을 수 있다.

또한, 외부 충돌 정보는 외부 감시카메라(100b)의 영상 획득 방향의 이동 및 외부 감시카메라 영상 획득 영역의 크기 변경에 대응하는 정보를 포함할 수 있다.

제어 신호 생성부(105)는 제1 제어 신호는 외부 감시카메라(100b)의 영상 획득 방향의 이동 및 외부 감시카메라(100b)의 영상 획득 영역의 크기 변경에 기초하여 영상 획득 방향이 제 1 방향이 되고, 영상 획득 영역의 크기가 제 1 크기가 되도록 하는 제 1 제어 신호를 생성할 수 있다. 즉, 제어 신호 생성부(105)는 외부 감시카메라(100b)의 영상 획득 방향의 이동을 통해 외부 충돌 발생 위치 및 충돌 차량의 위치를 파악할 수 있고, 그 것을 통해, 외부 충돌 발생 부분 및 충돌 차량이 영상 획득 영역에 담길 수 있도록 제1 방향 및 제1 크기를 설정하는 제1 제어 신호를 생성할 수 있다. 참고로, 영상 획득 영역의 크기는 촬영 피사체의 위치 및 거리에 따라 달라질 수 있는데, 제1 크기는 피사체의 위치 및 거리에 대응하여, 외부 충돌 발생 부분 및 충돌 차량의 위치 또는 거리에 따라 설정될 수 있다.

한편, 이하에서는 본 감시카메라 장치(100)와 관련된 구성을 보다 자세히 설명한다.

또한, 본 감시카메라 장치(100)는 가속도 센서를 포함할 수 있다. 가속도 센서는 예컨대 상부 하우징(110)의 내측에 고정되게 설치되며, 본 감시카메라 장치(100)에 인가되는 x-축, y-축, z-축 방향의 3차원 가속도를 측정하여 측정된 가속도 신호를 제어부에 제공할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 가속도 센서가 출력하는 가속도 신호는 각 축 방향의 미가공(raw) 가속도 데이터 또는 중력가속도(g)의 배수 형식을 가지며, 이러한 가속도 신호는 일정한 주파수, 예컨대 125 헤르쯔(Hz)로 측정되어 제어부에 제공될 수 있다. 또한, 가속도 센서는 충돌 발생 부분의 위치, 충돌이 발생된 방향, 충돌의 크기 등을 측정할 수 있다. 이러한 가속도 센서의 구체적인 구성과 동작은 본 출원의 출원일 이전에 공지되어 있는 만큼 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

또한, 본 감시카메라 장치(100)는 신호변환부를 포함할 수 있다. 신호변환부는 이미지 센서가 출력하는 영상신호를 MPEG-4, H.264와 같은 영상압축 표준에 따라 압축 부호화하여, 압축된 영상스트림을 네트웍 통신부를 통하여 원격 감시 장치에 전송할 수 있다.

네트웍 통신부는 신호변환부로부터의 영상스트림을 IP 네트웍에 적합한 포맷으로 부호화하여, 부호화된 영상스트림을 원격 감시 장치로 전송할 수 있다. 또한 네트웍 통신부는 원격 감시 장치로부터의 부호화된 카메라 제어신호를 받아들이고 복호화하며, 복호화된 카메라 제어신호를 제어부에 전달할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 본 감시카메라 장치(100)는 PoE(Power on Ethernet) 방식으로 전력을 이더넷 선, 예컨대 UTP 케이블을 통해 원격 감시 장치로부터 공급받을 수 있다. 전원부는 본 감시카메라 장치(100) 하나 이상과 원격 감시 장치를 연결하는 이더넷 선으로부터 전력을 받아들여 본 감시카메라 장치(100)의 각 부분에 공급할 수 있다.

제어부는, 사전에 프로그래밍된 바에 따라 그리고 원격 감시 장치로부터 수신되는 카메라 제어신호에 응답하여, 본 감시카메라 장치(100)의 전체적인 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어부는 촬상부의 촬상 동작, 팬 모터 및 틸트 모터에 의한 팬/틸트 동작, 신호변환부에 의한 신호변환 동작, 그리고 네트웍 통신부를 통한 통신 기능 등을 제어할 수 있다.

본 발명에 따르면 제어부는 가속도 센서로부터의 가속도 신호를 토대로 본 감시카메라 장치(100)에 인가된 충격의 크기, 방향, 지속시간 등을 판단하여 상기 충격이 차량 충돌과 같이 본 감시카메라 장치(100)의 파손을 야기할 수 있는 인위적인 원인으로 인한 것인지를 판정하며, 충격의 종류에 따라 충돌 사실을 원격 감시 장치에 통보함과 아울러 충돌 주체를 추적하도록 팬/틸트 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 설치지주와 같은 감시카메라 설치구조물에 인가될 수 있는 외력으로는 지진, 바람, 차량 충돌, 행인의 발길질/주먹질/방망이타격(이하, '발길질'로 총칭함), 통과차량으로 인한 진동 등이 있다. 본 출원인의 연구에 따르면, 이러한 외력들이 설치구조물에 미치는 충격의 속성은 각 외력마다 상이할 수 있다. 예컨대, 지진, 바람, 차량충돌로 인한 충격의 경우 진동크기가 크지만, 발길질이나 차량통과 진동으로 인한 충격의 경우 진동크기는 일반적으로 작다. 또한 진동방향과 관련하여, 바람, 차량충돌, 발길질로 인한 충격의 경우 진동이 x-축 및 y-축 방향 성분만 존재하여 평면적인데 반하여, 지진이나 차량통과 진동으로 인한 충격의 경우 진동이 x-축, y-축, z-축 방향 성분이 모두 존재하여 입체적인 속성을 갖는다.

진동의 지속시간과 관련하여, 지진, 바람, 차량통과 진동으로 인한 충격의 경우 진동의 지속시간이 긴 반면에, 차량충돌이나 발길질로 인한 충격의 경우 지속시간이 짧다. 진동의 감쇠시간을 살펴보면, 차량충돌, 지진, 바람으로 인한 충격의 경우 급격히 감쇠하는 반면에, 발길질이나 차량통과로 인한 충격의 경우 감쇠가 느리다. 따라서, 이러한 진동 속성을 토대로 설치지주에 인가된 외력이 차량충돌로 인한 충격인지, 다른 외력인지를 구별하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 차량충돌로 인한 충격은 진동크기와 지속시간에 있어 발길질과 구별되고, 진동크기, 진동방향, 지속시간에 있어 차량통과 진동과 구별되며, 진동방향, 지속시간, 감쇠시간에 있어 지진과 구별되고, 지속시간과 감쇠시간에 있어 바람과 구별될 수 있다.

제어부는 이러한 진동 속성을 토대로 설치지주와 같은 감시카메라 설치구조물에 인가된 외력이 차량충돌로 인한 충격인지, 다른 외력인지를 구별하고, 차량충돌이 발생했다고 판단되는 경우 원격 감시 장치에 대한 통보와, 충돌 주체의 추적 등 동작을 수행할 수 있다.

예를 들어, 가속도 센서는 지속적으로 x-축, y-축, z-축 방향의 가속도를 측정하고, 제어부는 일정한 주기, 예컨대 1/125초마다 가속도 센서로부터 3차원 가속도 신호를 중력(g)의 배수 형태로 받아들일 수 있다(제1 단계). 가속도 신호를 받아들일 때마다, 제어부는 하기 [수학식 1]에 의해 계산되는 전체적인 가속도(a)의 크기 즉, 각 축방향 가속도의 벡터합의 크기가 제1 기준치(ath)보다 큰지 판단할 수 있다(제2 단계). 상기 제1 기준치(ath)는 예컨대 1 중력가속도(g)로 설정될 수 있는데, 설치구조물(400)의 재질이나, 외경 및 높이 등의 크기, 또는 설치장소에 따라 달리 정해질 수 있다.

[수학식 1]

만약 제2단계에서 전체적인 가속도(a)의 크기가 제1 기준치(ath)보다 크다면, 차량 충돌로 인한 충격이 인가되었을 가능성이 있는 것으로 판단할 수 있다. 그렇지만, 전체적인 가속도(a)가 제1 기준치(ath)보다 크지 않다면, 충격이 없거나 행인의 발길질 또는 차량통과로 인한 도로진동으로 인한 충격으로 보고 데이터를 무시할 수 있으며, 프로세스는 다시 제1 단계로 복귀할 수 있다.

그 다음, 제어부는 하기 [수학식 2]에 의해 수평방향 가속도(ahor)와 수직방향 가속도(aver)를 계산하고, 수평방향 가속도(ahor) 및 수직방향(aver)의 비율이 제2 기준치(ath_ratio)보다 큰지 판단할 수 있다(제3 단계). 상기 제2 기준치(ath_ratio)는 예컨대 3~20 사이의 값으로 설정될 수 있는데, 이 역시 설치구조물(400)의 재질이나, 외경 및 높이 등의 크기, 또는 설치장소에 따라 달라질 수 있다.

[수학식 2]

만약 수평방향 가속도(ahor) 및 수직방향(aver)의 비율이 제2 기준치(ath_ratio)보다 크다면, 설치구조물(400)에 차량 충돌로 인한 충격이 인가되었을 가능성이 있는 것으로 보게 된다. 그렇지만, 상기 비율이 제2 기준치(ath_ratio)보다 크지 않다면, 충격이 없거나 지진 또는 차량통과로 인한 도로진동으로 인한 충격으로 보고 데이터를 무시하게 되며, 프로세스는 다시 제1 단계로 복귀할 수 있다.

이에 따라, 설치구조물(400)에 가해지는 진동이 없거나 진동이 있어도 행인 발길질, 차량통과, 또는 지진으로 인한 것인 경우에는, 제2 단계 및 제3 단계의 판단 과정을 통해 해당 진동이 무시되며, 차량 충돌 또는 바람으로 인한 진동만이 추가적인 고려의 대상으로 남게 될 수 있다.

이어서, 제어부는 진동 지속시간(T)이 제3 기준치(Tth)보다 짧은지 여부를 판단할 수 있다(제4 단계). 여기서 상기 진동 지속시간(T)이란 전체적인 가속도 값이 50% 또는 70%와 같이 일정 비율 이상을 유지하는 시간을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 제3 기준치(Tth) 역시 설치장소 특성 등을 고려하여 설정될 수 있다. 만약 진동 지속시간(T)이 제3 기준치(Tth)보다 짧다면, 설치구조물(400)에 차량 충돌로 인한 충격이 인가되었을 가능성이 있는 것으로 보게된다. 그렇지만, 진동 지속시간(T)이 제3 기준치(Tth)보다 짧지 않다면, 충격이 없거나 지진, 바람, 또는 차량 통과로 인한 도로진동으로 인한 충격으로 보고 데이터를 무시하게 되며, 프로세스는 다시 제1 단계로 복귀한다.

이에 따라, 설치구조물(400)에 가해지는 진동이 없거나 진동이 있어도 행인 발길질, 차량통과, 지진, 바람 등으로 인한 것인 경우에는, 제2 단계 내지 제4 단계의 판단 과정을 통해 해당 진동이 무시되며, 차량 충돌로 인한 진동만이 후속처리 대상으로 남게 될 수 있다.

한편 제5 단계는 선택적으로 수행될 수 있는 것으로서, 진동 감쇠시간(τ)이 제4 기준치(τth)보다 긴 경우에 해당 진동이 행인 발길질이나 차량통과 진동으로 인한 것으로 보고 해당 진동을 무시함으로써 추가적인 필터링을 하게 될 수 있다.

이어서, 제2 단계 내지 제5단계의 판단 과정을 통해 설치구조물(400)에 가해진 진동이 차량 충돌로 인한 충격인 것으로 결정되는 경우에는 상황실 통보 및 추적감시 프로세스를 수행하게 된다(제6 단계).

예를 들어, 차량 충돌로 인한 충격이 발생된 것으로 판단되는 경우, 제어부는 충격경보 신호를 원격 감시 장치에 전송함으로써 충돌 사실을 원격 감시 장치(500)에 통보한다(a 단계). 이에 따라, 원격 감시 장치는 스피커나 경보벨, 및/또는 디스플레이 장치를 통해 경보를 발령함으로써, 상황실에 근무하는 운용자가 해당 감시카메라 장치(100)의 파손 여부에 대한 점검을 시도하거나, 관심을 두고 모니터링하면서 유입되는 영상을 보고 후속조치를 취할 수 있도록 하게 된다.

이어서, 제어부는 충격으로 인하여 팬 모터 또는 틸트 모터의 슬립이 발생한 경우를 대비하여 촬영 기준방향 즉, 영점방향을 초기화하여 팬 모터와 틸트 모터의 슬립을 보정할 수 있다(b 단계). 먼저 팬 모터의 슬립을 보정하기 위하여, 홀 센서(236)의 출력을 참고하여 홀 센서(236)가 자석(238)에 최근접한 상태에서 메모리(미도시)에 저장된 팬 모터의 회전각 데이터를 리셋하게 될 수 있다. 한편, 틸트 모터의 슬립을 보정함에 있어서는, 포토인터럽터(246)의 발광소자와 수광소자 사이의 정중앙에 돌출 바(248)가 위치한 상태에서 메모리에 저장된 틸트 모터의 회전각 데이터를 리셋하게 될 수 있다.

c 단계에서, 제어부는 팬 모터 드라이버 및 틸트 모터 드라이버로 하여금 팬 모터 및 틸트 모터를 구동하도록 하여, 본 감시카메라 장치(100)의 촬영 방향이 제1 방향 또는 제2 방향을 향하도록 할 수 있다.

이어서, 제어부는 영상 내에서 충돌 차량을 결정하고 해당 차량이 움직이는 경우 이를 추적감시하면서, 차량 번호판 주위를 포함한 차량 형상을 촬영한다(d 단계). 촬영된 추적감시 영상은 본 감시카메라 장치(100) 내부에 임시 저장되거나, 원격 감시 장치 또는 별도의 저장 장치로 전송될 수 있다(e 단계).

한편, 또 다른 구현예로서, b 단계의 슬립 보정과 c 단계의 충돌 예상 위치로의 촬영 방향 변경이 동시에 이루어질 수도 있다.

이하에서는 영상 획득부(102)의 슬립 보정에 대해 설명한다.

도 4a는 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 팬 센서의 배치 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 4b는 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 다른 구현예에 따른 팬 센서의 배치 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면이며, 도 5는 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 틸트 센서의 배치 및 동작을 설명하기 위한 개략적인 도면이고, 도 6은 충격이 가해질 가능성이 높은 충격예상 위치의 일 예를 보여주는 도면이며, 도 7은 도 6에 도시된 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의A-A 단면도이고, 도 8은 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 상단에 있는 체결부의 개략적인 분해사시도이며, 도 9는 도 6에 도시된 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 B-B 단면도이다.

도 4a를 참조하면, 팬 모터의 회전에 따라 하부 하우징(120)은 상부 하우징(110)에 대하여 수평회 전할 수 있다. 도 6를 참조하면, 팬 센서는 상부 하우징(110)의 내주면에 설치되는 홀 센서(Hall sensor: 236)와, 하부 하우징(120)의 상부면 또는 외주면에는 상기 홀 센서(236)에 대향하도록 설치되는 자석(238)을 포함할 수 있다. 홀 센서(236)는 자석(238)이 생성하는 자계가 최대치가 되는 방향을 감지할 수 있으며, 이 방향이 패닝 기준방향 즉 패닝각도가 0도인 영점방향으로 정해질 수 있다.

또한, 도 4b를 참조하면, 홀 센서(236)는 일정 간격을 두고 복수 개가 구비될 수 있다. 구체적으로, 도 4b를 참조하면, 홀 센서(236)는 상부 하우징(110)의 내주면을 따라 일정 간격을 두고 구비될 수 있다. 예를 들어, 4 개의 홀 센서(236)가 일정 간격을 두고 배치될 수 있다. 이러한 경우, 팬 모터는 자석이 복수 개의 홀 센서(236) 중 하나의 최근접점에 위치할 때 영점방향을 향하게될 수 있다.

참고로, 도면에는 자세히 도시되지 않았지만, 홀 센서(236)와 자석(238)의 위치가 위에서 기술한 것과 뒤바뀌어, 하부 하우징(120)측에 홀 센서(236)가 설치되고 상부 하우징(110) 측에 자석(238)이 설치될 수도 있다.

또한, 도 3 및 도 5를 함께 참조하면, 틸트 모터의 회전에 따라 촬상 보디(140)는 양측의 틸팅 베이스(130) 사이에서 상하 회전할 수 있다. 도시된 실시예에서, 틸트 센서는 틸팅 베이스(130)의 내측에 설치되고 발광소자(246a)와 수광소자(246b)가 쌍을 이루어 구성된 포토인터럽터(Photo Interruptor: 246)와, 촬상 보디(140)에 부착되어 있고 상기 발광소자(246a)와 수광소자(246b) 사이의 광경로를 일시적으로 차단할 수 있는 돌출 바(248)를 구비한다. 포토인터럽터(246)는 틸트 모터의 회전에 따라 돌출 바(248)가 광경로를 차단하게 되는 방향을 감지할 수 있으며, 이 방향이 틸트 기준방향 즉 틸트각도가 0도인 영점방향으로 정해질 수 있다. 한편, 본 감시카메라 장치의 다른 구현예에서는, 포토인터럽터와 돌출 바의 위치가 위에서 기술한 것과 뒤바뀌어, 촬상 보디(140) 측에 돌출 바가 마련되고, 틸팅 베이스(130) 측에 포토인터럽터가 설치될 수도 있다.

또한, 본 감시카메라 장치(100)에 있어서, 제어부는 패닝 동작의 경우 팬 모터의 1회전을 32,000 스텝으로 구분하여 팬 모터 드라이버를 구동하고, 틸팅 동작의 경우 전체 틸팅각 범위를 6,800 스텝으로 구분하여 틸트 모터 드라이버를 구동할 수 있다. 여기서, 충격으로 인하여 팬 모터 또는 틸트 모터에 슬립이 발생했을 가능성이 높은 경우, 제어부는 홀 센서(236) 및/또는 포토인터럽터(246)의 위치를 각각의 기준이 되는 영점방향으로 정렬하고 회전량 값을 기록해둔 메모리 값을 리셋함으로써 촬영 기준방향을 초기화하고 슬립을 보정할 수 있다.

설치지주와 같은 설치구조물에 차량충돌과 같은 충격이 가해지는 경우에 충격이 직접 가해지는 위치는 설치구조물의 전 범위에 걸쳐 존재하는 것이 아니라 특정 부위에 한정되는 경우가 많다. 예컨대 도 6와 같이 본 감시카메라 장치(100)가 설치구조물(400) 상단에 설치되어 있는 경우에, 충격이 가해질 가능성이 높은 충격예상 위치는 설치구조물(400)의 하단에서 일정 길이 만큼 상단에 이격된 지점 즉, 차량의 범퍼 높이에 해당하는 곳이 될 수 있다. 이를 감안하여, 본 발명의 일 실시예에 있어서는, 수평회전(panning)을 위한 팬 모터의 영점방향과 수직회전(tilting)을 위한 틸트 모터의 영점방향이 상기 충격예상 위치를 향하도록 본 감시카메라 장치(100)는 설치될 수 있다.

팬 센서의 경우, 도 7과 같이 자석(238)의 중심선과 홀 센서(236)의 중심선을 통과하는 영점방향이 수평적으로 도 7에 도시된 충격예상 위치를 향하도록 팬 센서가 설치될 수 있다. 설치과정에서 영점방향을 용이하게 확인하고 본 감시카메라 장치(100)를 취부할 수 있도록 하기 위하여, 본 감시카메라 장치(100)의 상단에 있는 체결부(112)는 도 8에 도시된 바와 같이 제1 체결부(114)와 제2 체결부(114)의 저면에 체결될 수 있는 제2 체결부(116)를 구비하도록 제작될 수 있다. 제1 체결부(114)의 저면에는 다수의 요홈(115)이 저면의 중심점을 기준으로 점대칭을 이루도록 방사방향으로 배치되어 형성되어 있다. 제2 체결부(116)의 상부면에는 상기 제1 체결부 (114)에 형성된 다수의 요홈(115) 중 어느 하나에 끼워질 수 있도록 하나 이상의 돌기(117)가 형성되어 있다.

상기 돌기(117)는 홀 센서(236)와 자석(238)의 상측에 배치되어, 홀 센서(236)와 자석(238)의 위치를 쉽게 확인할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 본 감시카메라 장치(100)를 설치함에 있어서는, 먼저 제1 체결부(114)를 설치치주(400)에 체결한 후, 제2 체결부(116)의 돌기(117)가 설치구조물(400)를 향하도록 정렬한 상태에서 제2 체결부(116)의 돌기(117)를 제1 체결부(114)의 요홈(115) 중 가장 상방에 가까운 것에 끼우고 볼트나 나사(미도시됨)를 사용하여 제1 및 제2 체결부(114, 116)를 체결하게 된다.

한편, 틸트 센서의 경우에는, 도 9과 같이 포토인터럽터(246)와 돌출 바([0079] 248)의 중심선을 통과하는 영점방향이 수직적으로 충격예상 위치를 향하도록 제작 또는 설치될 수 있다. 여기서, 영점방향의 경사각(θ)은 0~90도의 범위 내에 있게 될 수 있다. 다른 구현예로서, 영점방향이 경사각 0도 또는 경사각 90도의 방향이 되도록 틸트 센서가 설치될 수도 있다.

제어부는 슬립을 보정하기 위하여 촬영 기준방향을 초기화할 수 있다. 촬영 기준방향의 인식과 유지 그리고 초기화를 위하여 팬 모터와 틸트 모터의 영점위치 내지 영점방향을 검출하기 위한 팬 센서 및 틸트 센서가 구비될 수 있다.

촬영 기준방향의 초기화를 통한 슬립 보정은 차량충돌이 발생했다고 판단되는 경우에 무조건적으로 시행될 수 있다. 또한, 차량충돌 후 팬 센서나 틸트 센서가 영점을 지날 때 슬립 보정을 행할 수도 있다. 즉, 홀 센서(236)가 자석(238)의 최근접점을 통과할 때 팬 모터에 대하여 각각 슬립 보정을 행하고, 돌출 바(248)가 포토인터럽터(246)의 광경로를 차단하게 될 때 틸트 모터(242)에 대하여 각각 슬립 보정을 행할 수 있다. 또한, 상황실의 원격 제어 장치의 제어명령에 응답하여 슬립 보정이 행해질 수도 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 외부 충돌 정보로부터 예측된 충돌 차량의 이동 방향이 설치구조물(400)을 향하는 경우, 슬립 보정이 행해질 수 있다.

도 10a 내지 도 10d는 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 슬립 보정과 촬영 방향 변경을 설명하기 위한 개념도이고, 도 10e는 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 다른 구현예에 따른 팬 센서의 슬립 보정을 설명하기 위한 개념도이며, 도 11은 본원의 일 실시예에 따른 감시카메라 장치의 가속도 센서에 의한 손상도 측정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 10a에 도시된 바와 같이, 정상상태에서 본 감시카메라 장치(100)는 영점방향을 기준으로 필요에 따라 수평회전하여 촬영방향을 변경하면서 감시영상을 획득할 수 있다. 이와 같은 상태에서 슬립이 발생하면, 도 10b와 같이 카메라가 향하고 있다고 인식하는 방향과 실제 촬영방향 사이에 편차가 발생하게 되며, 도 10c와 같이 영점방향을 향하도록 회전시킨 후에도 실제 촬영방향은 영점방향과 차이를 두고 어긋나 있게 될 수 있다.

바람직한 실시예에 따르면, 도 6 내지 도 9에 도시된 본 감시카메라 장치(100)는, 차량 충돌 등으로 인하여 큰 충격이나, 기타 외력이 가해져서 슬립이 발생하게 되거나, 중요한 촬영을 하기 전, 예를 들어, 상술한 영상 획득방향이 제 1 방향이나 제 2 방향이 되게 하기 전에, 메모리에 저장된 회전량 값을 무시하고 팬 센서의 검출신호를 토대로 도 10d와 같이 팬 센서에서 홀 센서(236)와 자석(238)이 영점방향으로 정렬되게 할 수 있다. 이어서, 회전량 값을 기록해둔 메모리 값을 리셋함으로써 촬영 기준방향을 초기화하고 슬립을 보정함과 동시에, 충격을 야기한 차량을 추적감시를 시작하게 될 수 있다. 이때, 영점방향이 충격예상 위치를 향하도록 설치되어 있기 때문에 슬립 보정과 별도로 카메라 방향을 변경할 필요가 없이 슬립 보정을 행한 위치에서 곧바로 촬영을 시작해도 카메라 화각이 충격예상 위치에 있는 차량과 주변을 포함하게 되어 추적감시가 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 홀 센서(236)가 복수 개 구비되는 경우(도 4 b 참조), 도 10e를 참조하면, 자석(238) 이 복수 개의 홀 센서 중 그 근처에 있는 홀 센서(236)와 영점방향으로 정렬이 될 수 있어, 홀 센서(236)가 1 개인 경우에 비해 보다 빨리 영점방향이 될 수 있으므로, 슬립오류를 방지하기 위한 보정이 보다 신속히 수행될 수 있다. 즉, 홀 센서(236)가 복수 개 구비되는 경우, 팬 모터는 자석(238)이 생성하는 자계의 최대치를 복수 개의 홀 센서(236)중 하나가 감지하는 방향으로 자석(236) 및 상기 하나의 홀 센서(236)가 정렬됨으로써, 다시 말해, 자석(238)이 복수 개의 홀 센서(236) 중 하나의 최근접점에 위치할 때 영점방향을 향하게 될 수 있다.

도 10a 내지 도 10d에는 팬 모터에서 슬립이 발생한 경우를 중심으로 슬립 보정과 촬영 방향 변경이 이루어지는 과정이 도시되어 있지만, 틸트 모터에서 슬립이 발생한 경우도 유사하게 동작이 이루어지며, 이에 대한 설명은 생략한다.

한편, 다른 한편으로, 본 발명의 카메라 장치는 충격으로 인한 설치구조물(400)의 변형을 예측하고, 이를 충격의 종류를 판단하는데 활용하거나, 또는 충격의 종류를 막론하고 손상도를 원격감시장치에 보고할 수 있다. 이를 구체적으로 설명하면, 도 1을 참조하면, 본 감시카메라 장치(100) 내에 있는 가속도 센서는 3축 방향의 가속도를 측정할 수 있는데, 이러한 가속도 측정은 충격 감지 후에 한정되지 않고 상시적으로 수행될 수 있다. 설치구조물(400)의 변형이 없다면, 가속도 센서가 측정하는 중력가속도(g)의 3축 방향 성분은 일정한 값을 유지한다.

그런데, 도 11를 참조하면 충격이 가해져서 설치구조물(400)에 변형이 발생되면, 가속도 센서가 측정하는 3축 방향 중력가속도(g) 성분은 충격 인가 이전과는 다른 값을 가지게 될 수 있다. 제어부는 중력가속도(g)의 3축 방향 성분을 토대로 설치구조물(400)의 변형 각도를 계산할 수 있게 된다. 예컨대, 설치구조물(400)의 변형이 없는 상태에서 가속도 센서에 의해 측정된 중력가속도(g)가 z-축 방향 성분만을 가지는데 반하여, 충격 이후에 중력가속도(g')가 (g'x, g'y, g'z) 성분을 가진다고 가정할 때, 중력가속도(g')는 각 축에 대하여 수학식 3에 의해 정해지는 (α, β, γ)의 각도를 이루게 되고, 이 각도들이 설치구조물(400)의 변형도 내지 손상도를 나타내게 될 수 있다.

[수학식 3]

제어부는 상기 변형도를 차량 충돌로 인한 충격이 인가되었을 가능성이 있는지 판단하는데 사용할 수 있게 된다. 또한, 제어부가 충격의 종류를 막론하고 손상도가 일정 기준치를 넘어서는 경우에 한하여 또는 손상도의 크기에 관계없이 측정, 계산된 손상도 데이터는 원격감시 장치에 보고될 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 감시카메라 장치
101: 정보 수신부
102: 영상 획득부
103: 동작 제어부
104: 감지부
105: 제어 신호 생성부
110: 상부 하우징
112: 체결부
114: 제1 체결부
115: 요홈
116: 제2 체결부
117: 돌기
120: 하부 하우징
130: 틸팅 베이스
140: 촬상 보디
142: 카메라 렌즈
144: LED조명
146: 와이퍼
236: 홀 센서
238: 자석
246: 포토인터럽터
236a: 발광소자
146b: 수광소자
248: 돌출 바
400: 설치구조물

Claims (12)

1. 설치구조물에 설치되어 있는 감시카메라 장치에 있어서,
   상기 설치구조물과 다른 외부 설치구조물에 설치된 외부 감시카메라 장치로부터 상기 외부 설치구조물로의 충돌 발생에 대응하여, 상기 외부 설치구조물의 위치, 상기 외부 설치구조물에 대한 충돌 발생 부분의 위치, 상기 외부 설치구조물에 대한 충돌이 발생된 방향, 상기 외부 설치구조물에 대한 충돌에 따른 진동의 주기 및 상기 외부 설치구조물에 대한 충돌의 크기를 포함하는 외부 충돌 정보를 수신하는 정보 수신부;
   영상을 획득하는 촬상부, 상기 촬상부를 수평 회전시키는 팬 모터, 상기 팬 모터의 영점방향을 검출하는 팬 센서 및 상기 팬 모터의 회전량 값을 저장하는 메모리부를 포함하고, 영상 획득 방향을 기준으로 영상 획득 영역 내의 영상을 획득하는 영상 획득부;
   상기 영상 획득 방향을 상하 또는 좌우로 변경함으로써 상기 영상 획득 영역이 이동되도록 상기 감시카메라 장치 또는 상기 영상 획득부의 동작을 제어하고, 상기 영상 획득 영역의 크기가 변경되도록 상기 감시카메라 장치 또는 상기 영상 획득부의 동작을 제어하는 동작 제어부;
   적어도 하나 이상의 센서를 통해 상기 설치구조물로의 충돌 발생을 감지하여 감지 결과를 출력하는 감지부; 및
   상기 외부 충돌 정보 및 상기 감지 결과 중 적어도 하나 이상에 기초하여 제어 신호를 생성하고, 상기 동작 제어부로 상기 제어 신호를 전송하는 제어 신호 생성부를 포함하되,
   상기 제어 신호 생성부는
   상기 제어 신호 생성부는 상기 외부 충돌 정보에 기초하여, 상기 영상 획득 방향이 상기 외부 설치구조물의 충돌이 발생된 부분을 향하는 방향 및 상기 충돌 차량을 향하는 방향에 의해 결정된 제 1 방향이 되도록 하는 제 1 제어 신호를 생성하되,
   상기 외부 설치구조물의 충돌이 발생된 부분을 향하는 방향은, 상기 제어 신호 생성부에 의해, 상기 외부 설치구조물의 위치, 상기 외부 설치구조물에 대한 충돌 발생 부분의 위치 및 상기 외부 설치구조물에 대한 충돌이 발생된 방향을 고려하고 상기 외부 설치구조물에 대한 충돌이 발생된 방향과 상기 외부 설치구조물에 대한 충돌에 따른 진동의 주기를 통해 상기 외부 설치구조물에 대한 충돌의 유형을 산정함으로써 결정되고,
   상기 충돌 차량을 향하는 방향은, 상기 제어 신호 생성부에 의해, 상기 외부 설치구조물에 대한 충돌의 크기를 고려하여 상기 외부 설치구조물에 대한 충돌을 일으킨 충돌 차량의 변화된 이동 속도 및 이동 방향 중 하나 이상을 예측함으로써 결정되되,
   상기 제어 신호 생성부는, 상기 예측된 상기 충돌 차량의 변화된 이동 방향이 상기 설치구조물을 향할 경우, 상기 영상 획득부의 슬립 오류가 방지되도록, 상기 팬 모터가 영점방향을 향하게 제어한 후 저장된 상기 팬 모터의 회전량 값들을 리셋하여 회전 기준 방향을 초기화하여 상기 제 1 제어 신호를 생성하는 것인, 감시카메라 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어 신호 생성부는 상기 감지 결과에 기초하여 상기 영상 획득 방향이 제 2 방향이 되도록 하는 제 2 제어 신호를 생성하는 것인, 감시카메라 장치.
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 감지 결과는 상기 설치구조물에 대한 상기 충돌 발생 부분의 위치를 포함하고, 상기 제어 신호 생성부는 상기 설치구조물에 대한 상기 충돌 발생 부분의 위치를 고려하여 상기 영상 획득 방향이 상기 제 2 방향이 되도록 상기 제 2 제어 신호를 생성하는 것인, 감시카메라 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 감지 결과는 상기 설치구조물에 대한 충돌이 발생된 방향을 포함하고, 상기 제어 신호 생성부는 상기 설치구조물에 대한 충돌이 발생된 방향을 고려하여 상기 영상 획득 방향이 상기 제 2 방향이 되도록 상기 제 2 제어 신호를 생성하는 것인, 감시카메라 장치.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 감지 결과는 상기 설치구조물에 대한 충돌에 따른 진동의 주기를 포함하고, 상기 제어 신호 생성부는 상기 설치구조물에 대한 충돌이 발생된 방향 및 진동의 주기를 고려하여 상기 설치구조물에 대한 충돌의 유형을 산정해 상기 영상 획득 방향이 상기 제 2 방향이 되도록 상기 제 2 제어 신호를 생성하는 것인, 감시카메라 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 감지 결과는 상기 설치구조물에 대한 충돌의 크기를 포함하고, 상기 제어 신호 생성부는 상기 설치구조물에 대한 충돌의 크기를 고려하여 상기 설치구조물에 대한 충돌을 일으킨 충돌 차량의 변화된 이동 속도 및 이동 방향 중 하나 이상을 예측하여, 상기 영상 획득 방향이 상기 제 2 방향이되도록 제 2 제어 신호를 생성하는 것인, 감시카메라 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제어 신호 생성부는,
   상기 감지 결과가 출력되면, 상기 영상 획득부의 슬립 오류가 방지되도록, 상기 팬 모터가 영점방향을 향하게 제어한 후 저장된 상기 팬 모터의 회전량 값들을 리셋하여 회전 기준 방향을 초기화하여 상기 제 2 신호를 생성하는 것인, 감시카메라 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 설치구조물에 연결되는 상부 하우징 및 상기 촬상부가 구비되며 그의 상부면이 상기 상부 하우징의 내주면과 대향하도록 상기 상부 하우징과 결합되는 하부 하우징을 더 포함하되,
   상기 팬 모터는 상기 하부 하우징을 상기 상부 하우징에 대하여 수평 회전시키고,
   상기 팬 센서는 상기 상부 하우징의 내주면을 따라 일정 간격을 두고 구비되는 복수 개의 홀 센서 및 상기 하부 하우징의 상부면에 구비되는 자석을 포함하며,
   상기 팬 모터는, 상기 자석이 상기 복수 개의 홀 센서 중 하나의 최근접점에 위치할 때 영점방향을 향하게 되는 것인, 감시카메라 장치.
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 외부 충돌 정보 및 상기 감지 결과 중 적어도 하나 이상을 제 2 외부 설치 구조물에 설치된 제 2 외부 감시카메라 장치로 전송하는 정보 전송부를 더 포함하는 감시카메라 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 정보 전송부는 상기 영상 획득부가 획득한 영상을 상기 제2 외부 감시카메라 장치로 전송하는 것인, 감시카메라 장치.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 충돌 정보는 상기 외부 감시카메라의 영상 획득 방향의 이동 및 상기 외부 감시카메라의 영상 획득 영역의 크기 변경에 대응하는 정보를 포함하되,
    상기 제어 신호 생성부는 상기 제 1 제어 신호는 상기 외부 감시카메라의 영상 획득 방향의 이동 및 상기 외부 감시카메라의 영상 획득 영역의 크기 변경에 기초하여 상기 영상 획득 방향이 상기 제 1 방향이 되고, 상기 영상 획득 영역의 크기가 제 1 크기가 되도록 하는 상기 제 1 제어 신호를 생성하는 것인, 감시카메라 장치.
    

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