KR102184079B1 - 산업용 카메라 및 진단 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템은, 제어를 위한 신호를 생성하는 제어부와, 진단 대상에 대한 정보 및 상기 제어부의 신호를 송수신하는 통신부와, 상기 제어부 및 통신부에 전원을 공급하는 전원부를 구비하는 본체; 영상 처리부 및 조명부를 구비하여, 진단 대상의 내부에 삽입되어 진단을 위한 영상 정보를 촬영하도록 구성되는 카메라 헤드; 및 상기 본체와 상기 카메라 헤드를 서로 연결하여 신호를 전달하도록 형성되고, 양 단부가 상기 본체 및 상기 카메라 헤드와 각각 착탈 가능하도록 연결되는 조인트 와이어를 포함한다. 이에 의하면, 카메라 헤드 및 조인트 와이어의 개별적인 교체가 용이하게 이루어질 수 있다.

Description

산업용 카메라 및 진단 시스템{INDUSTRIAL CAMERA AND DIAGNOSTICS SYSTEM}
본 발명은 자동차 등을 대상으로 하는 산업용으로 사용될 수 있는 카메라 및 진단 시스템에 관한 것이다.
산업 현장에서 다양한 장치 및 시스템의 상태를 진단하는 방법 중의 하나로, 육안으로 확인하기 어려운 진단 대상의 내부 위치에 카메라를 삽입하여 영상 정보를 확인하는 산업용 카메라 시스템이 널리 사용되고 있다.
대표적인 예로, 자동차 등 수많은 부품의 결합에 의해 하나의 장치를 이루는 시스템에 대한 검사용으로 영상 진단 시스템이 활용되고 있으며, 자동차용 영상 진단 시스템 시장은 고가의 시스템에서부터 저가의 단순한 장치에 이르기까지 다양한 제품군으로 시장이 나뉘어져 있다.
이러한 종래 산업용 영상 진단 시스템의 대표적인 구성은 도 1에 도시한 바와 같다. 구체적으로, 전원 및 제어 역할을 수행하는 본체(11)에 카메라 헤드(12)가 조인트 와이어(13)에 의해 연결되어 있고, 카메라 헤드(12)는 영상 촬영부(14)를 구비하고 있다. 또한, 조인트 와이어(13)에 내장되는 가변 저항(15)에 의해 영상 촬영을 위한 조명부(16)가 조작되는 구성이 일반적이다. 다만, 이러한 종래의 산업용 영상 진단 시스템은 카메라 헤드(12)와 조인트 와이어(13)가 일체의 모듈(17)로 이루어져 있었다. 이에, 촬영 각도나 해상도 등을 고려하여 카메라 헤드(12)만을 교체하거나 길이를 조절하고자 조인트 와이어(13)만을 교체하고 싶은 경우에도, 모듈(17) 전체를 교체하여야 하여 경제성과 편의성이 확보되지 못하고 있는 실정이다.
아울러, 산업용 시스템의 진단에 있어서는, 영상뿐만 아니라 측정을 원하는 내부 지점에서의 온도나 습도, 음향 등 다양한 데이터를 측정하는 작업이 필요한 실정이다. 특히, 자동차 검사 현장에서는 도색 컬러를 측정할 수 있는 측색 센서 등도 유용하게 활용되고 있다.
이러한 실정에서, 다양한 형태의 진단 데이터를 측정할 수 있는 다기능의 측정 모듈이 장착될 수 있고, 영상 정보를 촬영하는 경우에 있어서도 다양한 부품이 손쉽게 변경 및 조합 가능한 산업용 카메라 및 진단 시스템이 요구된다.
본 발명의 일 목적은 카메라 헤드와 조인트 와이어를 개별적으로 교체할 수 있도록 구성되는 산업용 카메라 및 진단 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은 카메라 헤드 및 조인트 와이어의 교체가 간편하게 이루어질 수 있도록 모듈화되어 구동되는 산업용 카메라 및 진단 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 일 목적은 카메라 헤드 외의 다양한 진단 센서들이 손쉽게 교체될 수 있도록 통일된 통신 방식으로 구성되는 산업용 카메라 및 진단 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템은, 제어를 위한 신호를 생성하는 제어부와, 진단 대상에 대한 정보 및 상기 제어부의 신호를 송수신하는 통신부와, 상기 제어부 및 통신부에 전원을 공급하는 전원부를 구비하는 본체; 영상 처리부 및 조명부를 구비하여, 진단 대상의 내부에 삽입되어 진단을 위한 영상 정보를 촬영하도록 구성되는 카메라 헤드; 및 상기 본체와 상기 카메라 헤드를 서로 연결하여 신호를 전달하도록 형성되고, 양 단부가 상기 본체 및 상기 카메라 헤드와 각각 착탈 가능하도록 연결되는 조인트 와이어를 포함한다.
본 발명의 다른 일 목적을 달성하기 위하여, 상기 조명부는, 빛을 발광하도록 형성되는 엘이디(LED); 상기 엘이디(LED)를 구동하도록 형성되는 엘이디 드라이버(LED driver); 및 상기 엘이디 드라이버의 작동을 제어하도록 형성되는 지피아이오 익스팬더(GPIO expander)를 포함할 수 있다.
상기 영상 처리부는, 상기 영상 정보를 통과시키도록 형성되는 렌즈; 상기 렌즈를 통과한 영상 정보를 수광하여 YUV 신호로 변환하도록 구성되는 캠 센서(CAM sensor); 상기 YUV 신호를 수신하여 유에스비(USB) 규격의 신호로 변환하도록 구성되는 유에스비 백 엔드(USB back end); 및 상기 유에스비 백 엔드와 I2C 통신에 의해 교신하여 상기 유에스비 백 엔드의 신호 변환에 필요한 정보를 제공하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템은, 상기 진단 대상의 온도, 습도, 음성 및 컬러 중 적어도 하나를 측정하도록 형성되는 진단 헤드를 더 포함하고, 상기 진단 헤드는 상기 본체의 상기 조인트 와이어가 탈착되는 위치에 착탈 가능하도록 구성될 수 있다.
상기 진단 헤드는, 온도, 습도, 음성 및 컬러 중 적어도 하나를 감지하도록 형성되는 진단 센서; 상기 진단 센서에서 감지되는 정보를 I2C 통신에 의해 전달받아 유에스비(USB) 규격의 신호로 변환하도록 구성되는 유에스비 백 엔드(USB back end); 및 상기 유에스비 백 엔드와 I2C 통신에 의해 교신하여 상기 유에스비 백 엔드의 신호 변환에 필요한 정보를 제공하도록 형성될 수 있다.
상기 조인트 와이어는, 상기 본체와 상기 카메라 또는 진단 헤드 사이에 정보 및 전원을 전달하는 유에스비 케이블을 포함할 수 있다.
상기 조명부는, 빛을 발광하도록 형성되는 엘이디(LED); 및 상기 엘이디(LED)를 구동하도록 형성되는 엘이디 드라이버(LED driver)를 포함하고, 상기 본체는, 상기 엘이디 드라이버의 작동을 제어하도록 형성되는 지피아이오 익스팬더(GPIO expander); 및 사용자의 조작에 의해 상기 지피아이오 익스팬더에 동작 신호를 전달하는 조작부를 포함할 수 있다.
상기 본체는, 상기 진단 센서의 작동을 제어하도록 형성되는 지피아이오 익스팬더(GPIO expander); 및 사용자의 조작에 의해 상기 지피아이오 익스팬더에 동작 신호를 전달하는 조작부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템은 조인트 와이어와 카메라 헤드와 서로 분리 가능하도록 구성됨으로써, 영상 정보의 종류 및 형태와, 촬영 위치까지의 거리를 진단을 위한 상황에 적합하도록 자유롭게 변경할 수 있다. 카메라 헤드와 조인트 와이어가 일체로 구성되는 종래의 구성에 비해, 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템은 경제성과 확장성이 향상될 수 있다.
아울러, 다양한 종류의 카메라뿐만 아니라, 진단 센서에 의해 수집되는 다양한 종류의 정보가 유에스비 통신 방식에 의해 전달 및 제공되고, 다양한 진단 센서를 조작하는 동작이 지피아이오 익스팬더에 의해 통일된 방식으로 전달되어 조작될 수 있다. 이러한 구성에 의해, 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템은 다양한 장치 구성을 쉽고 간결하게 변환할 수 있어, 사용자에게 사용의 용이성 및 경제적인 이점을 제공할 수 있다.
도 1은 종래 자동차용 영상 진단 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템의 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 본체, 조인트 와이어 및 카메라 헤드가 서로 분리되어 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템의 내부 구성을 도시한 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템에서 카메라 헤드 및 조인트 와이어가 본체에 결합된 상태의 회로 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템에서 진단 헤드가 본체에 결합된 상태의 회로 구성을 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 중간에 다른 부분을 개재하여 연결되어 있는 경우도 포함한다.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.
본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)은, 자동차 등 산업용 시스템의 내부 지점에서의 시각 데이터, 온도 또는 습도 등 각종 측정 데이터를 획득하고 일원화된 방식으로 처리할 수 있도록 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)의 측면도이다. 또한, 도 4는 도 3에 도시한 본체(110), 조인트 와이어(130) 및 카메라 헤드(120)가 서로 분리되어 있는 상태를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)의 내부 구성을 도시한 개념도이다. 이하에서는 도 2 내지 5를 참조하여 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)의 구체적인 구성 및 특징에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)은, 본체(110), 카메라 헤드(120) 및 조인트 와이어(130)를 포함한다. 본체(110)는 제어부(111), 통신부(112), 및 전원부(113)를 구비하며, 사용자에 의한 조작 및 전원 공급 등의 역할을 수행할 수 있다.
도 2 내지 4에 도시한 것과 같이, 본체(110)는 외관을 형성하는 하우징(114)을 더 포함할 수 있다. 또한, 하우징(114)의 표면에는 사용자의 용이한 파지를 위하여 그립부(115)가 요철 형상으로 형성될 수 있고, 나아가, 하우징(114)의 표면에는 사용자가 조작할 수 있는 버튼이나 기기의 정보를 표시하는 디스플레이가 마련되어 있는 조작부(116)가 형성될 수 있다. 또한, 하우징(114)의 특정 부분에는 유선으로 컴퓨터나 스마트폰 등의 단말기와 연결될 수 있는 포트를 제공하는 커넥터부(117)가 형성될 수 있다.
한편, 제어부(111)는 사용자의 조작 등에 의해 제어를 위한 신호를 생성할 수 있다. 제어부(111)는 다른 구성요소들을 상호간 인식하거나 구성요소 상호간의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다.
통신부(112)는 진단 대상에 대한 정보 및 제어부(111)의 신호를 송수신하도록 이루어진다. 통신부(112)는 구체적으로, 통신부(112)는 후술하는 카메라 헤드(120) 또는 진단 헤드(140)로부터 영상 등 진단 대상에 대한 정보를 전달받고, 진단 대상에 대한 정보를 사용자에게 제공해 줄 수 있는 단말기에 전달할 수 있다. 아울러, 통신부(112)는 카메라 헤드(120) 또는 진단 헤드(140)에 사용자의 신호를 전달하도록 이루어질 수 있다.
전원부(113)는 제어부(111) 및 통신부(112)에 전원을 공급할 수 있다. 전원부(113)는 본체(110) 내부에 내장되는 배터리 및 전원 공급 장치를 포함할 수 있고, 전원부(113)에 의해 제어부(111) 및 통신부(112)가 장착된 본체(110)뿐만 아니라 카메라 헤드(120)에도 전기 에너지가 공급될 수 있다. 전원부(113)는 예를 들면, 앞서 설명한 커넥터부(117)를 통하여 외부로부터 전원을 공급받아 충전될 수 있다.
한편, 카메라 헤드(120)는 진단 대상의 내부에 삽입되어 진단을 위한 영상 정보를 촬영하도록 이루어진다. 이를 위하여 카메라 헤드(120)는 영상 처리부(121) 및 조명부(122)를 구비한다. 영상 처리부(121)는 진단 대상의 내부에서 사진 또는 영상 정보를 촬영하고, 조명부(122)는 영상 처리부(121)의 촬영을 위한 광원을 제공하는 역할을 수행할 수 있다.
또한, 조인트 와이어(130)는 본체(110)와 카메라 헤드(120)를 서로 물리적 및 전기적으로 연결하는 역할을 수행한다. 조인트 와이어(130)의 양 단은 카메라 헤드(120) 및 본체(110)에 각각 결합될 수 있고, 카메라 헤드(120)에서 생성되는 진단 대상에 대한 정보를 본체(110)에 전달하고, 본체(110)에서 생성되는 조작에 관한 신호를 카메라 헤드(120)에 전달할 수 있다. 아울러, 조인트 와이어(130)는 전원부(113)의 전원을 카메라 헤드(120)에 공급할 수 있다. 조인트 와이어(130)는 플렉서블한 재질로 형성되어, 자동차 등 복잡한 구성을 갖는 산업용 진단 대상의 내부에 다양한 형태로 구부러져 삽입될 수 있다. 조인트 와이어(130)에 의해, 사용자의 육안으로 확인하기 어려운 지점까지 카메라 헤드(120)가 삽입될 수 있다.
본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)의 조인트 와이어(130)는 본체(110) 및 카메라 헤드(120)와 각각 착탈 가능하도록 연결되는 것을 특징으로 한다. 도 4에 도시한 것과 같이, 조인트 와이어(130)의 양 단은 각각 사용자의 간단한 조작, 예를 들면, 회전 동작에 의해 카메라 헤드(120) 및 본체(110)와 장착 및 탈착될 수 있다. 조인트 와이어(130)가 카메라 헤드(120)와 분리될 수 있도록 구성됨으로써, 도시된 것과 같이, 전방을 촬영하는 카메라 헤드(120)와, 전방에 대해 90도의 각도를 이루는 방향을 촬영하는 카메라 헤드(120)가 하나의 조인트 와이어(130)에 교대로 장착될 수 있다. 또한, 동일한 카메라 헤드(120)를 유지하면서 길이가 다른 조인트 와이어(130)를 교체하여 사용할 수 있다.
이와 같이, 종래 기술 구성과는 다르게 조인트 와이어(130)와 카메라 헤드(120)와 분리가 가능함으로써, 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)은, 영상 정보의 종류 및 형태와, 촬영 위치를 진단을 위한 상황에 적합하게 변경할 수 있다. 카메라 헤드(120)와 조인트 와이어(130)가 일체로 구성되는 종래의 구성에 비해, 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)은 경제성과 확장성이 향상될 수 있다.
이하에서는 카메라 헤드(120)와 조인트 와이어(130)가 서로 분리 및 교체 가능하면서도 시스템 구성이 복잡해지는 것을 최소화할 수 있도록 이루어지는 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)의 구체적인 구성에 대해 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 구비되는 조명부(122)는 엘이디(LED, 122a), 엘이디 드라이버(LED driver, 122b) 및 지피아이오 익스팬더(GPIO expander, 122c)를 구비할 수 있다. 엘이디(122a)는 전기 에너지에 의해 빛을 발광하는 소자로 이루어질 수 있고, 엘이디 드라이버(122b)는 엘이디(122a)의 점멸 동작을 구동하도록 형성될 수 있다.
지피아이오 익스팬더(122c)는 엘이디 드라이버(122b)의 작동을 제어하도록 형성되어, 엘이디(122a)의 점멸을 제어할 수 있다. 지피아이오(GPIO, general purpose input output)는 마이크로프로세서가 주변 장치와 통신하기 위해 범용으로 사용되는 포트를 의미하며, 본 발명에서 지피아이오 익스팬더(122c)는 사용자의 신호를 전달받아 엘이디 드라이버(122b)를 구동하도록 이루어질 수 있다. 나아가, 지피아이오 익스팬더(122c)는 후술하는 각종 진단 센서(141, 142, 143)의 동작을 위한 신호를 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
한편, 영상 처리부(121)는 진단 대상에 대한 사진 또는 영상을 촬영하기 위한 것으로, 진단 대상에 대한 영상 정보가 통과되는 렌즈(121a)와, 렌즈(121a)를 통과한 영상 정보를 수광하여 YUV 신호로 변환하도록 구성되는 캠 센서(CAM sensor, 121b)를 구비할 수 있다. 또한, 본 발명에서 영상 처리부(121)는, 캠 센서(121b)의 YUV 신호를 수신하여 유에스비(USB) 규격의 신호로 변환하도록 구성되는 유에스비 백 엔드(USB back end, 121c)와, 유에스비 백 엔드(121c)와 I2C 통신에 의해 교신하여 유에스비 백 엔드(121c)의 신호 변환에 필요한 정보를 제공하도록 형성되는 이이피롬(EEPROM, 121d)을 포함할 수 있다.
다른 한편으로, 조인트 와이어(130)는, 본체(110)와 카메라 헤드(120) 사이의 유에스비 통신을 위하여, 본체(110)와 상기 카메라 또는 진단 헤드(120, 140) 사이에 정보 및 전원을 전달하는 유에스비 케이블을 포함할 수 있다.
이상에서의 영상 처리부(121) 구성에 의해, 본 발명의 카메라 헤드(120)에서 최종적으로 가공된 영상 정보는, 유에스비 통신에 의해 조인트 와이어(130)를 경유하여 본체(110)로 전달될 수 있다.
또한, 본 발명의 영상 처리부(121)에 구비되는 이이피롬(121d)에는 카메라 헤드(120)의 종류, 촬영 성능 및 가능한 촬영 모드 중 적어도 하나를 포함하는 장치에 대한 정보가 저장되어 있을 수 있다. 이에 따라, 사용자가 조인트 와이어(130)에 의해 본체(110)와 카메라 헤드(120)를 서로 물리적으로 연결하면, 본체(110)에 연결되는 카메라 헤드(120)의 장치에 대한 정보가 유에스비 통신으로 전달될 수 있다.
나아가, 이상에서 설명한 것과 같이, 본 발명의 카메라 헤드(120)에서는 조명부(122)에 마련되는 지피아이오 익스팬더(122c)에 의해 엘이디(122a) 및 엘이디 드라이버(122b)가 구동되도록 이루어진다. 즉, 종래 카메라 헤드와 일체로 구성되는 조인트 와이어에 가변 저항이 구비되어 엘이디를 제어하였던 것과 달리, 본 발명은 조명부(122) 및 영상 처리부(121)를 동작하는 모든 구성이 카메라 헤드(120)에 집적되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 카메라 헤드(120)와 조인트 와이어(130)의 자유로운 상호 착탈이 가능하고, 착탈에 따라 세팅을 별도로 할 필요가 없도록 구성되어 편의성 및 확장성이 확보될 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)에서 카메라 헤드(120) 및 조인트 와이어(130)가 본체(110)에 결합된 상태의 회로 구성을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)에서 진단 헤드(140)가 본체(110)에 결합된 상태의 회로 구성을 도시한 도면이다. 이하에서는 도 6 및 7을 더 참조하여, 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)이 다양한 진단 정보를 일원화된 통신 방식으로 구현되는 실시예에 대해 설명한다.
도 6의 실시예는 카메라 헤드(120) 및 조인트 와이어(130)가 본체(110)에 장착된 상태를 보인 것으로, 앞서 설명한 영상 정보의 획득을 위한 회로 구성을 도시한 것이다. 앞서 설명한 것과 같이, 카메라 헤드(120)의 유에스비 백 엔드(121c)에 의해 영상 정보가 유에스비 규격으로 변환되어 본체(110)로 전달 될 수 있다.
다만, 조명부(122)의 동작의 편의성을 위해, 조명부(122)를 구성하는 지피아이오 익스팬더(111c)는 본체(110)에 위치될 수 있고, 조작부(116)의 버튼 조작에 의해 지피아이오 익스팬더(111c)를 거쳐 엘이디 드라이버(122b)에 조작 신호가 전달될 수 있다. 이때, 조명부(122)의 연결 및 구동을 위한 세팅 값이 저장되는 이이피롬(122d)이 카메라 헤드(120)에 형성될 수 있다.
또한, 조명부(122)를 구성하는 이이피롬(122d)에는 조명부(122)의 종류 및 성능 중 적어도 하나를 포함하는 장치에 대한 정보가 저장되어 있을 수 있다. 이에 따라, 사용자가 조인트 와이어(130)에 의해 본체(110)와 카메라 헤드(120)를 서로 물리적으로 연결하면, 이이피롬(122d)에 저장된 장치(조명부(122))에 대한 정보에 기초하여 지피아이오 익스팬더(111c)와 엘이디 드라이버(122b) 간의 연동 방식이 결정될 수 있다. 예를 들면, 지피아이오 익스팬더(111c)와 엘이디 드라이버(122b) 간의 연동 방식은, 조작부(116)를 구성하는 버튼의 종류 및 조작 방법에 대응되는 엘이디(122a)의 점멸 및 밝기 변화를 위한 구동일 수 있다.
도 7의 실시예는 카메라 헤드(120) 및 조인트 와이어(130)가 탈착된 본체(110)에 진단 헤드(140)가 장착된 경우를 도시한 것이다. 진단 헤드(140)는 진단 대상의 온도, 습도, 음성 및 컬러 중 적어도 하나를 측정하도록 형성될 수 있고, 나아가, 그 외에 각종 산업용 응용 분야에 특화된 정보를 측정하도록 형성될 수 있다. 특히, 본 발명의 진단 헤드(140)는 본체(110)의 조인트 와이어(130)가 탈착되는 위치에 교대로 착탈 가능하도록 구성될 수 있다. 다만, 본 발명에서 조인트 와이어(130)는 신호를 전달하는 역할만 수행하도록 구성될 수 있으므로, 진단 헤드(140)는 카메라 헤드(120)와 교체되어 조인트 와이어(130)에 착탈 가능하도록 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)에서, 진단 헤드(140)는 진단 센서(141, 142, 143), 유에스비 백 엔드(140c) 및 이이피롬(140d)을 포함할 수 있다. 진단 센서는 온도 센서(141), 습도 센서(142), 측색 센서(143) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
유에스비 백 엔드(140c) 및 이이피롬(140d)은 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)에서 진단 헤드(140)의 자유로운 확장성과 교체 편의성을 확보하기 위한 역할을 한다. 구체적으로, 유에스비 백 엔드(140c)는 진단 센서(141, 142, 143)에서 감지되는 정보를 I2C 통신에 의해 전달받아 유에스비 규격의 신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 또한, 이이피롬(140d)은 유에스비 백 엔드(140c)와 I2C 통신에 의해 교신하여 유에스비 백 엔드(140c)의 신호 변환에 필요한 정보를 제공하도록 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 진단 헤드(140)에 구비되는 이이피롬(140d)에는 진단 헤드(120)의 종류, 지원되는 진단 기능 및 진단 성능 중 적어도 하나를 포함하는 장치에 대한 정보가 저장되어 있을 수 있다. 이에 따라, 사용자가 본체(110)와 진단 헤드(120)를 서로 물리적으로 연결하면, 본체(110)에 연결되는 진단 헤드(140)의 장치에 대한 정보가 유에스비 통신으로 전달될 수 있다.
아울러, 진단 헤드(140)의 동작을 제어하기 위하여, 본체(110) 또는 진단 헤드(140)는, 지피아이오 익스팬더(111c, 122c) 및 조작부(116, 144)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 진단 헤드(140)를 조작하는 신호는 본체(110)에 형성되는 조작부(116) 또는 진단 헤드(140)에 형성되는 별도의 센싱 조작부(144)에 의해 입력될 수 있다. 입력되는 조작 신호는 지피아이오 익스팬더(111c, 122c)에 의해 처리되어, 진단 헤드(140)의 진단 센서(141, 142, 143)에 전달될 수 있다. 그리고, 온도 센서(141), 습도 센서(142) 및 측색 센서(143)가 별개의 모듈로 교체되는 방식으로 본체(110)에 장착되는 구성의 경우, 각 센서의 이이피롬(140d)에 동작에 관한 세팅 값이 저장될 수 있다.
앞서 카메라 헤드(120)가 장착되는 경우와 마찬가지로, 진단 헤드(140)가 본체(110)에 장착되었을 경우에 온도, 습도, 음성 및 컬러 등의 진단 정보는 유에스비 통신에 의해 본체(110)로 전달되고, 본체(110)를 경유하여 유선 또는 무선으로 사용자에게 제공될 수 있다. 유에스비 통신 방식으로 다양한 종류의 진단 정보가 변환 및 전달됨으로써, 본 발명에 따른 산업용 카메라 및 진단 시스템(100)은, 하나의 본체(110)를 공유하여 다양한 종류의 진단 정보를 처리 및 제공하는 것이 가능하다. 또한, 카메라 헤드(120) 및 진단 헤드(140)를 교체하여 다른 종류의 정보를 획득하기 위한 상태로 변환하는 과정이 간결하게 구현될 수 있다.
또한, 지피아이오 익스팬더(111c)에 의해 다양한 진단 센서(141, 142, 143)의 동작을 제어하는 신호가 통일된 방식으로 처리될 수 있어, 본체(110)의 조작부(116)를 조작함으로써 본체(110)에 장착되는 다양한 종류의 진단 헤드(140)를 제어할 수 있게 된다.
나아가, 진단 헤드(140)에 구비되는 이이피롬(140d)에는 진단 헤드(140) 또는 진단 센서(141, 142, 143)의 종류 및 성능 중 적어도 하나를 포함하는 장치에 대한 정보가 저장되어 있을 수 있다. 이에 따라, 사용자가 본체(110)와 진단 헤드(140)를 서로 물리적으로 연결하면, 이이피롬(140d)에 저장된 장치에 대한 정보에 기초하여 지피아이오 익스팬더(111c)와 진단 센서(141, 142, 143) 간의 연동 방식이 결정될 수 있다. 예를 들면, 지피아이오 익스팬더(111c)와 진단 센서(141, 142, 143) 간의 연동 방식은, 조작부(116)를 구성하는 버튼의 종류 및 조작 방법에 대응되는 진단 센서(141, 142, 143)의 측정 온/오프 및 모드 전환 구동일 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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.
또한, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 산업용 카메라 및 진단 시스템
110: 본체
111: 제어부
112: 통신부
113: 전원부
114: 하우징
115: 그립부
116: 조작부
117: 커넥터부
120: 카메라 헤드
121: 영상 처리부
121a: 렌즈
121b: 캠 센서
121c, 140c: 유에스비 백 엔드
121d, 122d, 140d: 이이피롬
122: 조명부
122a: 엘이디
122b: 엘이디 드라이버
111c, 122c: 지피아이오 익스팬더
130: 조인트 와이어
140: 진단 헤드
141: 온도 센서
142: 습도 센서
143: 측색 센서
144: 센싱 조작부

Claims (8)

  1. 제어를 위한 신호를 생성하는 제어부와, 진단 대상에 대한 정보 및 상기 제어부의 신호를 송수신하는 통신부와, 상기 제어부 및 통신부에 전원을 공급하는 전원부를 구비하는 본체;
    영상 처리부 및 조명부를 구비하여, 진단 대상의 내부에 삽입되어 진단을 위한 영상 정보를 촬영하도록 구성되는 카메라 헤드;
    상기 본체와 상기 카메라 헤드를 서로 연결하여 신호를 전달하도록 형성되고, 양 단부가 상기 본체 및 상기 카메라 헤드와 각각 착탈 가능하도록 연결되는 조인트 와이어; 및
    상기 진단 대상의 온도, 습도, 음성 및 컬러 중 적어도 하나를 측정하도록 형성되고, 상기 본체의 상기 조인트 와이어가 탈착되는 위치에 착탈 가능하도록 구성되는 진단 헤드를 포함하고,
    상기 조명부는,
    빛을 발광하도록 형성되는 엘이디(LED); 및
    상기 엘이디(LED)를 구동하도록 형성되는 엘이디 드라이버(LED driver)를 포함하고,
    상기 진단 헤드는,
    온도, 습도, 음성 및 컬러 중 적어도 하나를 감지하도록 형성되는 진단 센서를 포함하고,
    상기 본체는,
    상기 엘이디 드라이버 및 진단 센서의 작동을 제어하도록 형성되는 지피아이오 익스팬더(GPIO expander); 및
    사용자의 조작에 의해 상기 지피아이오 익스팬더에 동작 신호를 전달하는 조작부를 포함하는 자동차용 촬영 및 진단 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영상 처리부는,
    상기 영상 정보를 통과시키도록 형성되는 렌즈;
    상기 렌즈를 통과한 영상 정보를 수광하여 YUV 신호로 변환하도록 구성되는 캠 센서(CAM sensor);
    상기 YUV 신호를 수신하여 유에스비(USB) 규격의 신호로 변환하도록 구성되는 유에스비 백 엔드(USB back end); 및
    상기 유에스비 백 엔드와 I2C 통신에 의해 교신하여 상기 유에스비 백 엔드의 신호 변환에 필요한 정보를 제공하도록 형성되는 이이피롬(EEPROM)을 포함하는 자동차용 촬영 및 진단 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 진단 헤드는,
    상기 진단 센서에서 감지되는 정보를 I2C 통신에 의해 전달받아 유에스비(USB) 규격의 신호로 변환하도록 구성되는 유에스비 백 엔드(USB back end); 및
    상기 유에스비 백 엔드와 I2C 통신에 의해 교신하여 상기 유에스비 백 엔드의 신호 변환에 필요한 정보를 제공하도록 형성되는 이이피롬(EEPROM)을 더 포함하는 자동차용 촬영 및 진단 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 조인트 와이어는, 상기 본체와 상기 카메라 사이에 정보 및 전원을 전달하는 유에스비 케이블을 포함하는 자동차용 촬영 및 진단 시스템.
  7. 삭제
  8. 삭제
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