KR102280335B1 - 온도조절 기능을 갖는 cctv 카메라 - Google Patents

온도조절 기능을 갖는 cctv 카메라 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 CCTV 카메라는, 카메라 하우징(100)과, 상기 카메라 하우징의 내부에 설치되는 CCTV 카메라 본체(300), 온도센서(500), 냉각팬(700), 히터(800)를 포함하여 이루어지고, 상기 CCTV 카메라 본체(300)는 몸체(310)와, 상기 몸체에 설치되는 적외선 LED(320), 렌즈(330), 이미지 센서(340), 제어부(350)를 포함하고, 상기 제어부(350)는 온도 조절부(351)을 포함하여 이루어지고, 상기 온도 조절부(351)는 카메라의 허용 온도범위 이내에서, 냉각팬과 히터를 구동하기 위한 기준 설정온도값이 정하여지되, 상기 온도 조절부는 최고 설정온도값, 중간 온도값, 최저 설정온도값, 및 기준 설정온도값을 가지며, 상기 냉각팬 구동을 위한 냉각팬 기준 설정온도값은 최고 설정온도값 t(b)와 중간 설정온도값 t(a)의 범위에서 정하여지고, 상기 히터 구동을 위한 히터 기준 설정온도값은 중간 설정온도값 t(a)와 최저 설정온도값 t(c)의 범위에서 정하여진다.

Description

온도조절 기능을 갖는 CCTV 카메라{CCTV CAMERA}
본 발명은 CCTV 카메라에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카메라 하우징의 내부 온도를 기 설정된 온도 범위 이내로 조절하기 위한 CCTV 카메라에 관한 것이다.
최근, 방범이나 화재 등과 같은 다양한 목적으로 다양한 CCTV 카메라의 설치가 확대되고 있다. 일예로, 고온 작업장, 먼지가 많은 작업장에는 방폭형 카메라가 설치된다.
CCTV 카메라는 고온과 저온에서 완전한 기능을 수행하지 못할 수도 있다. 특히 고온 환경에 설치되는 경우, 카메라 하우징 내부에 설치된 이미지 소자가 고온으로 인해 정상적인 영상 이미지를 획득하지 못하게 된다.
고온 환경에 배치된 CCTV 카메라의 외측 표면을 냉각하는 기술이 알려져 있다.
등록특허공보 제10-2014499호는 CCTV 카메라의 외측 케이스의 표면온도에 따라 우선 냉각수를 분사하고 더 높은 온도로 올라갈 경우 냉각가스를 분사하도록 구성되어 있다.
구체적으로 CCTV 표면온도가 50 내지 100℃로 5 내지 20분 동안 지속된 경우 10 내지 30bar의 분사압으로 부식방지제를 포함한 제1 냉각수를 분사하는 단계와, 제1 단계 이후, CCTV의 표면온도가 100℃ 내지 180℃로 상승한 경우, 10 내지 30bar(스프레이)의 분사압으로 질소 가스를 포함한 제1 냉각 가스를 분사한다.
또 냉각을 위해 카메라 케이스를 이중으로 구성하여 카메라 하우징을 냉각하는 기술이 있다.
등록특허공보 제10-2015-0102845호는 카메라 하우징을 제1 하우징과 상기 제1 하우징의 내부에 제2 하우징을 설치한 형태로 이루어지며, 제1 하우징의 내부는 냉각기체를 공급하여 공랭 방식으로 냉각하고, 제2 하우징은 냉매를 이용한 수냉 방식으로 냉각하도록 구성되어 있다.
등록특허공보 제10-2014499호, 고온 환경에 배치된 CCTV 냉각 방법 공개특허공보 제10-2015-0102845호, 고온 환경용 CCTV 등록특허공보 제10-1692296호, 감시시스템 카메라 보호용 방열 냉각 하우징 등록특허공보 제10-1693308호, 냉각장치가 내장된 카메라 하우징
본 발명은 고온 환경에서 카메라 하우징 내부의 온도를 소정의 범위 이내로 유지할 수 있는 CCTV 카메라를 제공하려는 데, 그 목적이 있다.
또한 본 발명은 카메라 하우징 내부에 설치된 이미지 소자, 렌즈가 주변환경의 온도변화에도 항상 선명한 화상을 얻을 수 있는 CCTV 카메라를 제공하려는 데, 그 목적이 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 언급한 과제로 제한되지 않는다. 언급하지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 CCTV 카메라는, 카메라 하우징(100)과, 상기 카메라 하우징의 내부에 설치되는 카메라 본체(300), 온도센서(500), 냉각팬(700), 히터(800)를 포함하여 이루어지고,
상기 카메라 본체(300)는 몸체(310)와, 상기 몸체에 설치되는 적외선 LED(320), 렌즈(330), 이미지 센서(340), 제어부(350)를 포함하고,
상기 제어부(350)는 온도 조절부(351)을 포함하여 이루어지고,
상기 온도 조절부(351)는 카메라의 허용 온도범위 이내에서, 냉각팬과 히터를 구동하기 위한 기준 설정온도가 정하여지되,
상기 온도 조절부(351)는 최고 설정온도값, 중간 온도값, 및 최저 설정온도값을 가지며,
상기 냉각팬 구동을 위한 냉각팬 기준 설정온도는 최고 설정온도값 t(b)와 중간 설정온도값 t(a)의 범위에서 정하여 지고,
상기 히터 구동을 위한 히터 기준 설정온도는 중간 설정온도값 t(a)와 최저 설정온도값 t(c)의 범위에서 정하여진다.
본 발명에 따른 온도센서(500)은 제1 온도센서(510)와 제2 온도센서(520)으로 이루어지고, 상기 제1 온도센서는 카메라 하우징의 내부 공간에 설치되고, 상기 제2 온도센서는 카메라 하우징의 외부에 설치된다.
본 발명에 따른 제어부(350)는 영상 합성부(352)를 더욱 구비하고, 상기 영상 합성부는 촬상된 영상 이미지에, 제1 및 제2 온도센서로부터 검출된 온도값을 합성한다.
본 발명에 따르면, CCTV 카메라의 내부는 외부온도가 변화하더라도 항상 일정한 온도값 또는 온도 범위값을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 카메라의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 카메라의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 CCTV 카메라의 제어부를 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 온도 조절부의 냉각팬 구동을 위한 기준 설정온도값을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 온도 조절부의 히터 구동을 위한 기준 설정온도값을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 표현될 수 있다.
본 발명은 카메라 하우징의 내부 온도를 기 설정된 온도범위 이내로 조절하기 위한 CCTV 카메라에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 카메라의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 카메라의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 CCTV 카메라는 카메라 하우징(100), 상기 카메라 하우징의 내부에 설치되는 카메라 본체(300), 온도센서(500), 냉각팬(700), 히터(800)를 포함한다.
상기 카메라 하우징(100)은 원통 형상 또는 사각 기둥 형상이며, 그 내부에 공간부가 구비된다. 카메라 하우징의 전측에는 강화유리(GL)가 설치되고, 카메라 하우징의 후측에는 케이블 홀이 구비된다.
상기 카메라 본체(300)는 몸체(310), 적외선 LED(320), 렌즈(330), 이미지 센서(340), 제어부(350)를 포함한다.
상기 몸체(310)의 내부에는 적외선 LED, 렌즈, 이미지 센서, 및 제어부가 설치된다.
상기 적외선 LED(320)는 조도가 낮은 야간에 영상을 획득하기 위한 적외선 광을 출사한다.
상기 렌즈(330)는 외부 광을 이미지 센서로 안내한다. 렌즈는 볼록렌즈와 오목렌즈의 조합일 수 있다. 상기 렌즈에는 줌인 또는 줌아웃 기능을 위한 렌즈 구동부가 더욱 설치될 수 있다. 상기 렌즈 구동부는 후술하는 제어부의 제어신호에 따라 구동될 수 있다.
상기 이미지 센서(340)는 렌즈로부터 안내된 외부 광으로부터 디지털 신호로 변환하고, 영상 프레임을 생성한다. 이미지 센서는 CCD(Charge Coupled Device) 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)으로 구성할 수 있다.
상기 제어부(350)는 온도 조절부(351), 영상 합성부(352), 및 통신부(353)를 포함하여 이루어진다. 이와 같이 이루어진 제어부에 대하여는 후술한다.
본 발명에 따른 온도센서(500)는 제1 온도센서(510)와 제2 온도센서(520)로 이루어진다. 상기 제1 온도센서(510)는 카메라 하우징의 내측에 설치되고, 카메라 하우징 내부의 온도를 검출한다. 상기 제2 온도센서(520)는 카메라 하우징의 외측에 설치되고, 카메라 하우징의 외부 온도를 검출한다.
상기 냉각팬(700)은 후술하는 제어부의 온도조절부의 제어신호에 따라 구동된다. 냉각팬(cooling fan)은 카메라 하우징의 내부 공기를 냉각한다.
상기 히터(800)은 후술하는 제어부의 온도조절부의 제어신호에 따라 구동된다. 히터(heater)은 카메라 하우징의 내부 공기의 온도를 상승시킨다.
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 제어부(350)을 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 CCTV 카메라의 제어부를 구성도이다.
본 발명에 따른 제어부(350)는 온도 조절부(351), 영상 합성부(352), 및 통신부(353)를 포함한다.
온도 조절부(351)는 카메라 하우징의 내부 온도가 소정의 온도범위 내에서 온도를 유지하도록 하기 위하여, 온도센서로부터 검출된 온도값을 기초로 냉각팬, 히터를 구동한다. 온도 조절부는 제1 및 제2 온도센서(510,520)로부터 온도값을 전송받고, 상기 전송된 온도값을 기초로 냉각팬(700), 히터(800)를 구동한다.
영상 합성부(352)는 촬상된 영상 이미지에, 제1 및 제2 온도센서로부터 검출된 온도값을 합성한다. 실시예로서 상기 온도값은 영상 이미지의 상단에 표시될 수 있다.
상기 통신부(353)는 합성된 영상 이미지를 관리 서버(server)로 전송한다.
본 발명은 온도 조절부를 CCTV 카메라의 제어부에 설치되는 것을 실시예로 하고 있으나, 다른 실시예로서 온도 조절부를 별도로 분리하여 구성할 수도 있다.
한편, 이미지 센서는 미리 설정된 온도 범위 내에서 최적의 영상을 생성할 수 있다. 설명의 편의상 이를 허용 온도범위라 지칭한다. 상기 허용 온도범위는 최고 허용온도값과 최저 최저온도값의 범위를 갖는다. 예컨대, 최고 허용온도값은 30℃이고, 최저 허용온도값은 0℃일 수 있다. 상기 카메라 하우징의 내부 공간부의 온도는 적어도 허용 온도범위를 유지하는 것이 바람직하다.
또한 카메라 하우징의 내부 공기는 상대적으로 금속으로 이루어진 카메라 하우징의 비열보다 작기 때문에 쉽게 온도가 올라가거나 내려갈 수 있다. 따라서 카메라 하우징의 온도변화를 고려하여 공간부의 온도를 조절하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 온도 조절부(351)은 최고 설정온도값, 중간 설정온도값, 최저 설정온도값, 및 기준 설정온도값을 가질 수 있다.
상기 최고 설정온도값 t(b)와 중간 설정온도값 t(a)의 범위에서 냉각팬 구동을 위한 냉각팬 기준 설정온도값이 설정되고, 상기 중간 설정온도값 t(a)와 최저 설정온도값 t(c)의 범위에서 히터 구동을 위한 히터 기준 설정온도값이 설정된다.
도 4는 본 발명에 따른 온도 조절부의 냉각팬 구동을 위한 기준 설정온도값을 설명하는 도면이다.
종래기술에 따르면, 무더운 여름인 경우, 카메라 내부의 온도가 최고 설정온도값 이상이 되면 쿨링팬을 구동하여 카메라 하우징의 내부 공간부를 냉각시킨다. 그런데, 내부 온도가 최고 설정온도값 부근인 경우 쿨링팬은 잦은 구동과 정지를 반복하여야 한다.
본 발명은 카메라 외부 환경의 온도를 고려한 온도 조절을 수행한다. 실시예로서, 본 발명에 따른 온도 조절부는 냉각팬 구동을 위해, 외부 온도의 변화에 따라 반비례적으로 기준 설정온도값을 변화시킨다.
도면을 참조하면, 외부 온도 A일 때, 온도 조절부의 기준 설정온도값은 X이다. 외부 온도가 B로 높아지면, 온도 조절부의 기준 설정온도값은 Y로 변화된다. 이처럼, 외부 온도가 높아지면, 온도 조절부의 기준 설정온도값은 낮아지도록 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 외부 온도가 상대적으로 높은 경우, 기준 설정온도값을 상대적으로 낮게 설정함으로써, 고정된 설정온도값에 비해 냉각팬의 잦은 구동과 정지를 방지할 수 있다.
도 4에서, 도면부호 t(b)는 최고 설정온도값을 나타낸 것이고, 도면부호 t(a)는 중간 설정온도값을 나타낸 것이며, 도면부호 S(1)는 제1 온도센서를 나타낸 것이고, 도면부호 S(2)는 제2 온도센서를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 온도 조절부의 히터 구동을 위한 기준 설정온도값을 설명하는 도면이다.
추운 겨울인 경우, 카메라 내부의 온도가 최저 설정온도값 이하가 되면 히터를 구동하여 카메라 하우징의 내부 공간부의 온도를 상승시킨다. 이때, 외부 온도와 내부 온도의 과도한 차이는 강화유리, 렌즈에 이슬이나 서리가 생성되는 결로현상이 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 온도 조절부는 히터 구동을 위해, 외부 온도가 변화에 따라 비례적으로 기준 설정온도값을 변화시킨다.
도면을 참조하면, 외부 온도 C일 때, 온도 조절부의 기준 설정온도값은 U이다. 외부 온도가 D로 낮아지면, 온도 조절부의 기준 설정온도값은 V로 변화된다. 이처럼, 외부 온도가 낮아지면, 온도 조절부의 기준 설정온도값은 비례적으로 낮아지도록 구성된다.
이러한 구성에 의하면, 외부 온도가 상대적으로 낮은 경우, 기준 설정온도값을 비례적으로 낮게 설정함으로써, 외부 공기와 내부 공기의 온도 차이를 최소화하도록 구성된다.
도 5에서, 도면부호 t(a)는 중간 설정온도값을 나타낸 것이고, 도면부호 t(a)는 중간 설정온도값을 나타낸 것이며, 도면부호 S(1)는 제1 온도센서를 나타낸 것이고, 도면부호 S(2)는 제2 온도센서를 나타낸 것이다.
본 발명에서는 카메라 하우징의 내부에 카메라 본체를 설치하고, 카메라 하우징의 내부와 외부에 각각 제1 온도센서와 제2 온도센서를 설치하는 것을 실시예로 하고 있으나, 다른 실시예로서, 카메라 본체의 몸체 내부와 외부에 제1 온도센서와 제2 온도센서를 설치할 수도 있다. 이 경우, 카메라 본체의 몸체 내부에 냉각팬과 히터를 설치하는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
100 : 카메라 하우징
300 : CCTV 카메라 본체
310 : 몸체
320 : 적외선 LED
330 : 렌즈
340 : 이미지 센서
350 : 제어부
351 : 온도 조절부
352 : 영상 합성부
353 : 통신부
500 : 온도센서
510 : 제1 온도센서
520 : 제2 온도센서
700 : 냉각팬
800 : 히터
GL : 강화유리

Claims (3)

  1. 카메라 하우징(100)과,
    상기 카메라 하우징의 내부에 설치되는 카메라 본체(300), 온도센서(500), 냉각팬(700), 히터(800) 및 제어부(350)를 포함하여 이루어지고,
    상기 온도센서(500)은 제1 온도센서(510)와 제2 온도센서(520)로 이루어지고, 상기 제1 온도센서는 카메라 하우징의 내부 공간에 설치되고, 상기 제2 온도센서는 카메라 하우징의 외부에 설치되고,
    상기 제어부(350)는 온도 조절부(351), 영상 합성부(352), 및 통신부(353)을 포함하여 이루어지고,
    상기 온도 조절부(351)는 최고 설정온도값 t(b), 중간 설정온도값 t(a), 최저 설정온도값 t(c), 및 기준 설정온도값을 가지며,
    상기 냉각팬 구동을 위한 냉각팬 기준 설정온도값은, 최고 설정온도값 t(b)와 중간 설정온도값 t(a)의 범위에서 설정되되, 상기 제2 온도센서로부터 검출된 외부 온도값의 변화에 따라 반비례적인 기준 설정온도값을 갖도록 설정되며,
    상기 히터 구동을 위한 히터 기준 설정온도값은, 중간 설정온도값 t(a)와 최저 설정온도값 t(c)의 범위에서 설정되되, 상기 제2 온도센서로부터 검출된 외부 온도값의 변화에 따라 비례적인 기준 설정온도값을 가지며,
    상기 영상 합성부(352)는 촬상된 영상 이미지에, 제1 및 제2 온도센서로부터 검출된 온도값을 합성하고, 상기 합성된 영상 이미지를 상기 통신부(353)를 통해 관리 서버로 전송하도록 구성한 것을 특징으로 하는 CCTV 카메라.



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