KR102282473B1 - 카메라 시스템 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 시스템은 채널을 통해 연결된 네트워크 카메라 및 게이트웨이를 포함하는 카메라 시스템에 있어서, 상기 네트워크 카메라는, 상기 게이트웨이로부터 다음 채널 정보를 포함하는 비콘을 수신하는 RF 모듈 및 주기적으로 상기 채널을 변경하고, 비콘 수신에 실패하면 비콘 수신 실패 횟수와 기준 횟수를 비교하고, 상기 비콘 수신 실패 횟수가 상기 기준 횟수 이상인 경우에는 상기 채널을 고정하고, 비콘 수신에 성공하면 상기 채널을 변경하는 제어기를 포함하는 카메라 시스템을 개시한다.

Description

카메라 시스템 및 그 제어 방법{Camera system and method for controlling thereof}
본 실시 예들은 카메라 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 네트워크 카메라를 채용한 감시 시스템은, 영상을 전송하는 네트워크 카메라와 영상의 수신 및 네트워크 카메라를 조정하는 관리 장치로 구성된다. 관리 장치는 복수의 네트워크 카메라와 네트워크를 경유하여 통신할 수 있다.
감시 시스템은 무선 네트워크를 경유하여 통신하기 위하여, 네트워크 카메라와 게이트웨이를 동일한 IP 프로토콜 상에서 운영할 수 있다.
한국공개특허공보 제949796호
카메라 시스템 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다. 본 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 시스템은 채널을 통해 연결된 네트워크 카메라 및 게이트웨이를 포함하는 카메라 시스템에 있어서, 상기 네트워크 카메라는, 상기 게이트웨이로부터 다음 채널 정보를 포함하는 비콘을 수신하는 RF 모듈 및 주기적으로 상기 채널을 변경하고, 비콘 수신에 실패하면 비콘 수신 실패 횟수와 기준 횟수를 비교하고, 상기 비콘 수신 실패 횟수가 상기 기준 횟수 이상인 경우에는 상기 채널을 고정하고, 비콘 수신에 성공하면 상기 채널을 변경하는 제어기를 포함하는 카메라 시스템을 개시한다.
본 실시 예에 있어서, 상기 게이트웨이는 100개의 채널 중 하나 이상의 채널들을 인덱싱한 채널 정보를 저장하고, 상기 100개의 채널 각각은 2.4GHz 내지 2.5GMz 범위에 속하고, 상기 100개의 채널 각각의 대역폭은 1MHz일 수 있다.
본 실시 예에 있어서, 상기 제어기는 비콘 수신에 실패하면 상기 게이트웨이에 채널 확인을 요청하고, 상기 RF 모듈을 통해 상기 게이트웨이로부터 상기 요청에 대응하는 채널 확인 답변을 수신하면 상기 채널을 변경할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 시스템의 제어 방법은 채널을 통해 연결된 네트워크 카메라 및 게이트웨이를 포함하는 카메라 시스템의 제어 방법에 있어서, 상기 채널을 제1 채널로 설정하는 단계, 상기 게이트웨이로부터 다음 채널 정보를 포함하는 비콘을 수신하는 단계, 상기 비콘을 수신하는데 실패하면, 비콘 수신 실패 횟수와 기준 횟수를 비교하는 단계, 상기 비교 결과, 상기 비콘 수신 실패 횟수가 상기 기준 횟수 이상인 경우에는 상기 채널을 제2 채널로 고정하는 단계, 및 상기 비콘을 수신하는데 성공하면, 상기 채널을 제3 채널로 변경하는 단계를 포함하는 카메라 시스템의 제어 방법을 개시한다.
본 실시 예에 있어서, 상기 제2 채널은 상기 네트워크 카메라와 상기 게이트웨이를 연결하는 복수의 채널 중에서 간섭이 가장 적은 채널일 수 있다.
상술한 실시 예들에 따르면, 채널을 정상적으로 변경함으로써, 무선 간섭을 효과적으로 회피하는 카메라 시스템 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 테이블을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 시스템 내부에서 수행되는 채널 변경 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비콘의 패킷 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비콘 수신 실패에 대응하는 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비콘 수신 실패에 대응하는 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 비콘 수신 실패에 대응하는 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 비콘 수신 실패에 대응하는 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 확인 요청을 위한 패킷 구성을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 확인 응답을 위한 패킷 구성을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 업데이트를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 업데이트를 위한 패킷 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 채널 업데이트를 위한 패킷 구성을 나타내는 도면이다.
본 실시 예들은 다양한 변환을 가할 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 실시 예들의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 내용들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 실시 예들은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 이하의 실시 예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 시스템은 네트워크 카메라(100), 게이트웨이(200), 및 모니터링 장치(300)를 포함한다. 본 실시 예의 특징이 흐려지는 것을 방지하기 위하여, 도 1에는 본 실시 예와 관련된 구성요소들만을 도시하였다. 따라서, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 본 실시 예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 네트워크 카메라(100)는 ISM(Industry-Science-Medical) 대역의 네트워크를 통해 게이트웨이(200)와 통신을 수행한다. ISM 대역은 주파수 영역(frequency range)이 2.4GHz 내지 2.5GHz인 대역으로 정의될 수 있고, ISM 대역의 대역폭(bandwidth)은 100MHz로 정의될 수 있다.
한편, 무선랜 사용량이 증가함에 따라, 동일한 주파수 대역을 사용하는 네트워크 간의 간섭이 증가하고, 주파수 호핑(frequency hopping)을 통해 이와 같은 네트워크 간의 간섭을 최소화할 수 있다. 주파수 호핑은 RSSI(Receive Signal Strength Indication)와 같은 에너지 스캔을 통해 채널 간섭 여부를 파악하는 방식, 또는 주기적으로 랜덤한 채널 호핑을 통해 간섭을 회피하는 방식 등을 포함할 수 있다.
네트워크 카메라(100)는 카메라 모듈(110), 제1 제어기(120), 제1 RF 모듈(130), 및 배터리(140)를 포함한다.
카메라 모듈(110)은 감시 영역에 대한 영상을 촬영한다. 미도시되었으나, 카메라 모듈(110)은 렌즈, 조리개, 촬상 소자, 영상 처리기 등의 구성을 포함할 수 있다. 카메라 모듈(110)은 팬(pan)/틸트(tilt)/줌(zoom) 동작 등을 수행하여 감시 영역을 이동하거나 확대할 수도 있다.
제1 제어기(120)는 네트워크 카메라(100)의 전반적인 동작을 제어한다.
제1 제어기(120)는 주기적으로 채널을 변경한다. 제1 제어기(120)는 미리 정해진 순서로 채널을 변경할 수도 있고, 게이트웨이(200)로부터 수신한 비콘(beacon)을 이용하여 채널을 변경할 수도 있다.
제1 제어기(120)가 채널 변경을 위해 비콘을 이용하는 경우, 비콘 수신에 실패하면 비콘 수신 실패 횟수를 미리 정해진 기준 횟수와 비교하고, 비콘 수신 실패 횟수가 기준 횟수 이상인 경우에는 채널 변경을 중단하고, 소정의 채널로 채널을 고정할 수 있다. 이때, 제1 제어기(120)는 비콘 수신에 성공한 이후에 채널을 다시 변경할 수 있다. 제1 제어기(120)는 소정의 채널을 랜덤으로 결정할 수도 있고, 간섭이 가장 적은 채널로 결정할 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또는, 제1 제어기(120)는 게이트웨이(200)에 채널 확인을 요청하고, 게이트웨이(200)로부터 요청에 대응하는 채널 확인 답변을 수신하여 채널을 변경할 수도 있다.
제1 RF 모듈(130)은 IP 프로토콜을 이용하여 게이트웨이(200)의 제2 RF 모듈(230)과 통신을 수행한다. 제1 RF 모듈(130)은 제1 제어기(120)의 제어에 따라, 게이트웨이(200)에 신호를 전송할 수도 있고, 게이트웨이(200)로부터 신호를 전송 받을 수도 있다. 예컨대, 제1 RF 모듈(130)은 게이트웨이(200)에 채널 확인 요청 신호, 영상 신호 등을 전송할 수도 있고, 게이트웨이(200)로부터 비콘, 채널 확인 응답 신호 등을 전송 받을 수도 있다.
배터리(140)는 네트워크 카메라(100)의 전반적인 동작에 필요한 전원을 공급한다. 배터리(140)는 소정 레벨의 전원을 공급할 수 있다.
도 1에는 네트워크 카메라(100)가 1대만 도시되었으나 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 다른 실시 예에 따른 감시 시스템은 복수의 네트워크 카메라를 포함할 수 있다.
게이트웨이(200)는 제2 제어기(210), 메모리(220), 및 제2 RF 모듈(230)를 포함한다.
제2 제어기(210)는 게이트웨이(200)의 전반적인 동작을 제어한다.
제2 제어기(210)는 주기적으로 비콘을 전송한다. 비콘은 전송 대상이 되는 네트워크 카메라(100)의 식별자, 다음 채널 정보 등을 포함할 수 있다. 제2 제어기(210)는 예컨대, 2.4GHz 내지 2.5GHz의 주파수 영역을 100MHz의 대역폭으로 나눈 100개의 채널 중 하나 이상의 채널들을 인덱싱한 채널 정보를 메모리(220)에 저장할 수 있고, 인덱싱된 채널 정보가 순차로 비콘에 포함되어 네트워크 카메라(100)에 전송되도록 제2 RF 모듈(230)의 동작을 제어할 수 있다.
제2 제어기(210)는 네트워크 카메라(100)로부터 채널 확인 요청을 수신하면, 요청에 대응하는 채널 확인 답변이 네트워크 카메라(100)에 전송되도록 제2 RF 모듈(230)의 동작을 제어할 수 있다.
메모리(220)는 하나 이상의 채널들을 인덱싱한 채널 정보, 네트워크 카메라(100)로부터 수신한 영상 신호 등을 저장한다. 이하에서, 도 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 게이트웨이(200)의 메모리(220)의 동작을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 테이블을 설명하기 위한 도면이다.
도 2을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 게이트웨이(200)의 메모리(220)는 예컨대, 총 15개의 채널을 인덱싱한 채널 정보를 저장한다.
메모리(220)는 2.4GHz 내지 2.5GHz 사이의 대역폭이 1MHz인 100개의 채널 중 15개의 채널을 인덱싱하고, 인덱스 각각에 해당하는 채널의 식별자를 채널 정보로써 저장할 수 있다.
제2 제어기(210)는 ISM 대역에 해당하는 100개의 채널 중에서 15개의 채널을, 순서대로 또는 랜덤으로 선정하여 채널 정보로써 저장할 수도 있고, 그 중 간섭이 적은 채널을 선정하여 채널 정보로써 저장할 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.
인덱스는 1 내지 15 각각의 숫자로 식별될 수 있고, 채널의 식별자는 채널을 가리키는 숫자로 식별될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 도 2와 같이 2번 채널이 첫 번째 인덱스([1])로, 9번 채널이 두 번째 인덱스([2])로 선정될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제2 RF 모듈(230)은 제2 제어기(210)의 제어에 따라, 네트워크 카메라(100)에 신호를 전송할 수도 있고, 네트워크 카메라(100)로부터 신호를 전송 받을 수도 있다. 예컨대, 제2 RF 모듈(230)은 네트워크 카메라(100)로부터 채널 확인 요청 신호, 영상 신호 등을 전송 받을 수도 있고, 네트워크 카메라(100)에 비콘, 채널 확인 응답 신호 등을 전송할 수도 있다. 이하에서, 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 게이트웨이(200)의 제2 RF 모듈(230)의 동작을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 게이트웨이(200)의 제2 RF 모듈(230)은 채널 변경 시, 다음 채널 정보를 포함하는 비콘을 네트워크 카메라(100)에 전송한다. 제2 RF 모듈(230)은 예컨대, 총 15개의 비콘을 주기적, 순차적, 반복적으로 네트워크 카메라(100)에 전송할 수 있다.
제2 RF 모듈(230)의 비콘 전송 주기는 비콘 인터벌 시간(beacon interval time, ti)으로 일정하고, 예컨대, 250ms(millisecond)보다 작거나 동일할 수 있다.
제2 RF 모듈(230)의 비콘 전송 순서는 채널 인덱스([CH]) 순서와 동일할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
제2 RF 모듈(230)은 15개의 비콘을 채널 인덱스([CH]) 순서대로 전송하는 과정을 반복하여 수행할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 모니터링 장치(300)는 유선 모니터링 장치(310), 및 무선 모니터링 장치(320) 중 적어도 하나를 포함한다.
모니터링 장치(300)는 수신한 영상 신호들을 디스플레이할 수 있고, 저장할 수도 있다. 모니터링 장치(300)는 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 모니터링 장치(300)는 마이크로 프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다. 유선 모니터링 장치(310)는 개인용 컴퓨터 등이 사용될 수 있다. 무선 모니터링 장치(320)는 휴대용 단말기 등이 사용될 수 있다.
이하에서, 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 시스템의 정상적인 비콘 수신에 따른 채널 변경 동작을 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 시스템 내부에서 수행되는 채널 변경 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 네트워크 카메라(100)가 채널 변경 시간(channel change time, tc)에 채널을 변경한 후, 게이트웨이(200)가 이어서 채널을 변경하면서 다음 채널 정보를 포함하는 비콘을 네트워크 카메라(100)에 전송한다.
예컨대, 네트워크 카메라(100)가 제1 채널 변경 시간(tc1)에 첫 번째 인덱스([1])에 대응하는 채널로 채널을 변경한 후, 게이트웨이(200)는 제1 채널 변경 시간(tc1)으로부터 비콘 스탠바이 시간(beacon standby time, ts)이 경과한 제1 비콘 리슨 시간(beacon listen time, tl1)에 채널을 첫 번째 인덱스([1])에 대응하는 채널로 변경하면서 다음 채널 정보를 포함하는 비콘을 네트워크 카메라(100)에 전송할 수 있다. 이하에서, 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비콘의 패킷 구성을 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 비콘의 패킷 구성을 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 비콘 패킷은 프리앰블(Preamble) 필드, 어드레스(Address) 필드, 길이(Length) 필드, 헤드(head(CMD)) 필드, 페이로드(Payload) 필드, 및 CRC 필드를 포함한다.
페이로드(Payload) 필드는 하나 이상의 서브 필드를 포함한다. 예컨대, 페이로드(Payload) 필드는 네트워크 카메라 식별자(CAM ID) 서브 필드, 타임 스탬프(Time stamp) 서브 필드, 채널 유지 시간(dwell time) 서브 필드, 및 다음 채널 정보(next RF ch) 서브 필드를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 비콘 리슨 시간(tl1)에 게이트웨이(200)로부터 네트워크 카메라(100)에 전송된 비콘은, 1 바이트 크기의 네트워크 카메라(100)의 식별자 정보를 포함하는 네트워크 카메라 식별자(CAM ID) 서브 필드, 1 바이트 크기의 복수의 게이트웨이 간의 동기화를 위한 정보를 포함하는 타임 스탬프(Time stamp) 서브 필드, 1 바이트 크기의 다음 채널 유지 시간이 250ms라는 정보를 포함하는 채널 유지 시간(dwell time) 서브 필드, 및 1 바이트 크기의 두 번째 인덱스([2])에 대한 정보 또는 두 번째 인덱스([2])에 대응되는 9번 채널에 대한 정보를 포함하는 다음 채널 정보(next RF ch) 서브 필드를 포함할 수 있다.
이어서, 다시 도 4를 참조하면, 네트워크 카메라(100)는 비콘에 포함된 다음 채널 정보에 기초하여 다음 채널로 채널을 변경한다.
예컨대, 네트워크 카메라(100)는 제1 비콘 리슨 시간(beacon listen time, tl1)으로부터 채널 유지 시간(dwell time, td)이 경과한 제2 채널 변경 시간(tc2)에, 비콘에 포함된 다음 채널 정보에 기초하여 두 번째 인덱스([2])에 대응하는 채널로 채널을 변경할 수 있다. 비콘 스탠바이 시간(ts)과 채널 유지 시간(td)의 합은 비콘 인터벌 시간(ti)과 동일할 수 있다.
이와 같이, 네트워크 카메라(100)는 게이트웨이(200)로부터 정상적으로 수신한 비콘에 기초하여 다음 채널을 변경함으로써, 게이트웨이(200)와 정상적으로 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비콘 수신 실패에 대응하는 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 카메라(100)는 게이트웨이(200)의 메모리(220)에 저장된 채널 정보와 동일한 채널 정보를 미리 저장할 수 있다.
도 6을 참조하면, 네트워크 카메라(100)가 제2 비콘 리슨 시간(tl2)에 게이트웨이(200)에서 전송된 비콘 수신에 실패하면, 제3 채널 변경 시간(tc3)에 미리 정해진 채널 예컨대, 세 번째 인덱스([3])에 대응하는 채널로 채널을 변경하는 동작(10)을 수행할 수 있다. 이때, 네트워크 카메라(100)는 게이트웨이(200)의 메모리(220)에 저장된 채널 정보와 동일한 채널 정보를 이용하므로, 네트워크 카메라(100)가 제3 채널 변경 시간(tc3)에 변경한 채널과 게이트웨이(200)가 제3 비콘 리슨 시간(tl3)에 변경한 채널이 동일하여, 네트워크 카메라(100)와 게이트웨이(200)가 정상적으로 연결될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 카메라(100)는 비콘 수신에 1회 실패하더라도 다음 채널 변경을 통해 게이트웨이(200)와 정상적으로 연결될 수 있다. 이하에서는, 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 카메라(100)가 비콘 수신에 2회 이상 실패한 경우의 카메라 시스템 동작을 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비콘 수신 실패에 대응하는 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 네트워크 카메라(100)가 게이트웨이(200)에서 전송된 비콘 수신에 2회 이상 실패하고, 게이트웨이(200)가 재부팅되는 등 순차적으로 채널이 변경되지 않는 예외적인 상황(20)이 발생하는 경우, 네트워크 카메라(100)가 게이트웨이(200)의 메모리(220)에 저장된 채널 정보와 동일한 채널 정보에 기초하여 채널을 변경한다 하더라도, 네트워크 카메라(100)와 게이트웨이(200)가 정상적으로 연결될 수 없다.
이하에서, 도 8 내지 도 16을 참조하여 설명하는 본 발명의 실시 예들에 따르면 이와 같은 문제점을 해결할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 네트워크 카메라(100)는 시스템 초기화(S101), 및 통신 초기화(S103)를 수행한다. 네트워크 카메라(100)는 통신 초기화를 수행하기 위해, 비콘 동기화 및 변경 채널 설정 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
이어서, 네트워크 카메라(100)는 채널 변경 시간에 채널을 변경한다(S105). 채널은 무선 주파수(RF) 채널일 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 카메라(100)는 앞서 도 6을 참조하여 설명한 것과 같이, 미리 저장된 게이트웨이(200)에 저장된 채널 정보와 동일한 채널 정보에 기초하여 채널 변경 시간에 채널을 변경할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 네트워크 카메라(100)는 채널 변경 시간으로부터 비콘 스탠바이 시간이 경과한 시간에 비콘을 수신하였는지 여부를 판단한다(S107).
비콘 수신에 성공한 경우, 네트워크 카메라(100)는 비콘에 포함된 다음 채널 정보에 기초하여 채널 변경 시간에 채널을 변경할 수 있다.
비콘 수신에 실패한 경우, 네트워크 카메라(100)는 비콘 수신 실패 횟수를 기준 횟수와 비교한다(S109). 기준 횟수는 미리 저장된 채널 정보의 인덱스 개수 내에서 결정될 수 있다. 예컨대, 기준 횟수는 15번 이하인 3번으로 결정될 수 있다. 기준 횟수는 무선 간섭 환경에 따라 변경될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
비콘 수신 실패 횟수가 기준 횟수보다 적은 경우, 예컨대, 비콘 수신 실패 횟수가 2번인 경우, 네트워크 카메라(100)는 다다음 인덱스에 대응하는 채널로 채널을 변경할 수 있다.
비콘 수신 실패 횟수가 기준 횟수보다 많은 경우, 예컨대, 비콘 수신 실패 횟수가 4번인 경우, 네트워크 카메라(100)는 소정 채널로 채널을 고정한다(S111). 소정의 채널은 임의의 채널, 마지막 인덱스에 대응하는 채널, 간섭이 가장 적은 채널 정 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 네트워크 카메라(100)는 마지막 인덱스인 열 다섯 번째 인덱스([15])에 대응하는 채널로 채널을 고정할 수 있다.
이어서, 네트워크 카메라(100)은 비콘을 수신하는지 여부를 판단한다(S113). 이때, 네트워크 카메라(100)는 고정된 소정 채널의 다음 채널 정보를 포함하는 비콘의 수신 여부를 판단할 수 있다.
고정된 소정 채널의 다음 채널 정보를 포함하는 비콘을 수신한 경우, 네트워크 카메라(100)는 비콘에 포함된 다음 채널 정보에 기초하여 채널 변경 시간에 채널을 변경할 수 있다.
고정된 소정 채널의 다음 채널 정보를 포함하는 비콘 수신에 실패한 경우, 타임 아웃 여부를 판단하고(S115), 타임 아웃이 아닌 경우에는 고정 채널을 유지하고(S111), 타임 아웃인 경우에는 예외 처리한다(S117). 예외 처리는 채널 변경 또는 채널 고정 이외의 처리를 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 비콘 수신 실패에 대응하는 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 네트워크 카메라(100)는 첫 번째 인덱스([1])에 대응하는 채널 유지 중, 게이트웨이(200)로부터 다음 채널 정보를 포함하는 비콘을 수신하는데 성공한 경우, 채널 변경 시간이 되면 두 번째 인덱스([2])에 대응하는 채널로 채널을 변경할 수 있다.
이후, 네트워크 카메라(100)의 비콘 수신 실패한 횟수가 기준 횟수보다 많은 4번이 되면, 네트워크 카메라(100)는 소정 채널 예컨대, 열 다섯 번째 인덱스([15])에 대응하는 채널로 채널 고정(40)을 수행할 수 있다.
채널 고정(40)이 수행되는 경우에는, 게이트웨이(200)의 채널이 순차적으로 변경되지 않는 예외적인 상황(30)이 발생한 경우라 하더라도, 네트워크 카메라(100)는 채널 고정(40)을 유지한다.
이후, 네트워크 카메라(100)는 고정된 소정 채널의 다음 채널 정보 예컨대, 첫 번째 인덱스([1])에 대응하는 채널 정보를 포함하는 비콘을 수신한 경우, 채널 고정을 중단하고, 채널 변경 시간이 되면 첫 번째 인덱스([1])에 대응하는 채널로 채널 변경(50)을 수행할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 카메라(100)는 비콘 수신에 2회 이상 실패하더라도 채널 고정 및 채널 변경을 통해 게이트웨이(200)와 정상적으로 연결될 수 있다. 이하에서는, 앞서 설명한 부분과 동일한 부분에 대한 설명은 생략하거나 간략하게 한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 카메라 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 네트워크 카메라(100)는 시스템 초기화(S201), 및 통신 초기화(S203)를 수행한다.
이어서, 네트워크 카메라(100)는 채널 변경 시간에 채널을 변경한다(S205).
네트워크 카메라(100)는 채널 변경 시간으로부터 비콘 스탠바이 시간이 경과한 시간에 비콘을 수신하였는지 여부를 판단한다(S207).
비콘 수신에 성공한 경우, 네트워크 카메라(100)는 비콘에 포함된 다음 채널 정보에 기초하여 채널 변경 시간에 채널을 변경할 수 있다.
비콘 수신에 실패한 경우, 네트워크 카메라(100)는 채널 요청 시간(channel request time, tr)이 되면, 게이트웨이(200)에 채널 확인 요청을 전송한다(S209). 예를 들면, 채널 확인 요청은 다음 채널 정보를 요청하는 정보를 포함한다.
다른 예를 들면, 채널 확인 요청은 다음 채널 정보를 요청하는 정보, 및 다음 채널 정보 중 적어도 하나를 포함할 수도 있다. 이때, 채널 확인 요청은 게이트웨이(200)에 미리 저장된 전체 인덱싱된 채널 정보 각각에 대한 요청을 순차적으로 또는 랜덤으로 전송할 수 있다. 또는, 채널 확인 요청은 게이트웨이(200)에 미리 저장된 인덱싱된 채널 정보 중 일부에 대한 요청을 순차적으로 또는 랜덤으로 전송할 수도 있다.
이어서, 네트워크 카메라(100)는 게이트웨이(200)로부터 채널 확인 답변을 수신하였는지 여부를 판단한다(S211). 채널 확인 요청에 대응하는 채널 확인 답변은 다음 채널 정보를 포함한다.
이때, 모든 채널 확인 요청 및 이에 대응하는 채널 확인 답변 전송은 비콘 인터벌 시간(ti) 내에 수행될 수 있다. 예컨대, 비콘 인터벌 시간(ti)이 250ms이고, 전체 인덱싱된 채널 개수가 15개인 경우, 네트워크 카메라(100)와 게이트웨이(200)는 16.67ms 내에 하나의 채널 확인 요청 및 이에 대응하는 채널 확인 답변 전송을 완료할 수 있다.
채널 확인 답변 수신에 실패한 경우, 네트워크 카메라(100)는 채널 확인 요청을 재전송할 수 있다.
채널 확인 답변 수신에 성공한 경우, 네트워크 카메라(100)는 채널 확인 답변에 포함된 다음 채널 정보에 따라 채널을 변경할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 비콘 수신 실패에 대응하는 카메라 시스템의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 네트워크 카메라(100)는 첫 번째 인덱스([1])에 대응하는 채널 유지 중, 게이트웨이(200)로부터 다음 채널 정보를 포함하는 비콘을 수신하는데 성공한 경우, 채널 변경 시간이 되면 두 번째 인덱스([2])에 대응하는 채널로 채널을 변경할 수 있다.
이후, 네트워크 카메라(100)는 두 번째 인덱스([2])에 대응하는 채널 유지 중, 게이트웨이(200)로부터 다음 채널 정보를 포함하는 비콘을 수신하는데 실패한 경우, 채널 요청 시간(tr)이 되면, 게이트웨이(200)에 채널 확인 요청을 전송한다. 채널 확인 요청은 다음 채널 정보를 요청하는 정보를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 채널 요청 시간(tr)은 무선 간섭 환경에 따라 변경될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이하에서, 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 확인 요청의 패킷 구성을 상세하게 설명한다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 확인 요청을 위한 패킷 구성을 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 채널 확인 요청 패킷은 비콘은 프리앰블(Preamble) 필드, 어드레스(Address) 필드, 길이(Length) 필드, 헤드(head(CMD)) 필드, 페이로드(Payload) 필드, 및 CRC 필드를 포함한다.
페이로드(Payload) 필드는 하나 이상의 서브 필드를 포함한다. 예컨대, 페이로드(Payload) 필드는 네트워크 카메라 식별자(CAM ID) 서브 필드를 포함할 수 있다.
예를 들면, 채널 요청 시간(tr)에 네트워크 카메라(100)로부터 게이트웨이(200)에 전송된 채널 확인 요청은, 1 바이트 크기의 네트워크 카메라(100)의 식별자 정보를 포함하는 네트워크 카메라 식별자(CAM ID) 서브 필드를 포함할 수 있다.
다시 도 11을 참조하면, 네트워크 카메라(100)는 채널 확인 요청에 대응하는 채널 확인 답변 수신에 실패한 경우, 게이트웨이(200)에 채널 확인 요청을 재전송할 수 있다. 예컨대, 네트워크 카메라(100)는 세 번째 인덱스([3])에 대응하는 채널 유지 중, 채널 요청 시간(tr)이 되면, 게이트웨이(200)에 채널 확인 요청을 재전송할 수 있다.
네트워크 카메라(100)는 채널 확인 요청에 대응하는 채널 확인 답변 수신에 성공한 경우, 채널 변경 시간이 되면 네 번째 인덱스([4])에 대응하는 채널로 채널을 변경할 수 있다. 이하에서, 도 12를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 확인 답변의 패킷 구성을 상세하게 설명한다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 확인 응답을 위한 패킷 구성을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 채널 확인 응답 패킷은 프리앰블(Preamble) 필드, 어드레스(Address) 필드, 길이(Length) 필드, 헤드(head(CMD)) 필드, 페이로드(Payload) 필드, 및 CRC 필드를 포함한다.
페이로드(Payload) 필드는 하나 이상의 서브 필드를 포함한다. 예컨대, 페이로드(Payload) 필드는 네트워크 카메라 식별자(CAM ID) 서브 필드, 타임 스탬프(Time stamp) 서브 필드, 채널 유지 시간(dwell time) 서브 필드, 및 다음 채널 정보(next RF ch) 서브 필드를 포함할 수 있다.
예를 들면, 제1 비콘 리슨 시간(tl1)에 게이트웨이(200)로부터 네트워크 카메라(100)에 전송된 비콘은, 1 바이트 크기의 네트워크 카메라(100)의 식별자 정보를 포함하는 네트워크 카메라 식별자(CAM ID) 서브 필드, 1 바이트 크기의 복수의 게이트웨이 간의 동기화를 위한 정보를 포함하는 타임 스탬프(Time stamp) 서브 필드, 1 바이트 크기의 다음 채널 유지 시간이 250ms라는 정보를 포함하는 채널 유지 시간(dwell time) 서브 필드, 및 1 바이트 크기의 두 번째 인덱스([2])에 대한 정보 또는 네 번째 인덱스([4])에 대응되는 41번 채널에 대한 정보를 포함하는 다음 채널 정보(next RF ch) 서브 필드를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 네트워크 카메라(100)는 비콘 수신에 실패하더라도 채널 확인 요청 및 채널 확인 답변을 통해 게이트웨이(200)와 정상적으로 연결될 수 있다. 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 채널 고정에 따른 대기 시간을 감소하여 카메라 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 업데이트를 설명하기 위한 도면이다.
게이트웨이(200)는 메모리(220)에 저장된 인덱싱된 채널 정보를 변경할 수 있다. 예컨대, 게이트웨이(200)는 100개 채널의 수신 감도를 각각 판단하고, 메모리(220)에 저장된 15개의 채널보다 무선 간섭이 더 적은 채널을 선정하고, 메모리(220)에 저장된 15개의 채널 중 일부를 상기 선정된 채널로 변경할 수 있다.
도 14를 참조하면, 게이트웨이(200)는 네트워크 카메라(100)에 채널 업데이트 명령(CH_Update_CMD)을 전송할 수 있다. 채널 업데이트 명령(CH_Update_CMD)은 예컨대, 두 번째 인덱스([2])에 대응하는 채널을 35번 채널로 업데이트하는 정보를 포함할 수 있다. 이하에서, 도 15를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 업데이트 명령의 패킷 구성을 상세하게 설명한다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 업데이트를 위한 패킷 구성을 나타내는 도면이다.
도 15를 참조하면, 채널 업데이트 명령 패킷은 프리앰블(Preamble) 필드, 어드레스(Address) 필드, 길이(Length) 필드, 헤드(head(CMD)) 필드, 페이로드(Payload) 필드, 및 CRC 필드를 포함한다.
페이로드(Payload) 필드는 하나 이상의 서브 필드를 포함한다. 예컨대, 페이로드(Payload) 필드는 네트워크 카메라 식별자(CAM ID) 서브 필드, 타임 스탬프(Time stamp) 서브 필드, 채널 유지 시간(dwell time) 서브 필드, 대상 채널 인덱스 정보(RF ch[index]) 서브 필드, 및 대상 채널 정보(RF ch) 서브 필드를 포함할 수 있다.
예를 들면, 게이트웨이(200)로부터 네트워크 카메라(100)에 전송된 채널 업데이트 명령은, 1 바이트 크기의 네트워크 카메라(100)의 식별자 정보를 포함하는 네트워크 카메라 식별자(CAM ID) 서브 필드, 1 바이트 크기의 복수의 게이트웨이 간의 동기화를 위한 정보를 포함하는 타임 스탬프(Time stamp) 서브 필드, 1 바이트 크기의 다음 채널 유지 시간이 250ms라는 정보를 포함하는 채널 유지 시간(dwell time) 서브 필드, 1 바이트 크기의 업데이트 대상 채널 인덱스가 두 번째 인덱스라는 정보를 포함하는 대상 채널 인덱스 정보(RF ch[index]) 서브 필드, 및 업데이트 대상 채널이 35번 채널이라는 정보를 포함하는 대상 채널 정보(RF ch) 서브 필드를 포함할 수 있다.
도 14를 다시 참조하면, 네트워크 카메라(100)는 게이트웨이(200)로부터 수신한 채널 업데이트 명령(CH_Update_CMD)에 대응하여 채널 업데이트 응답(CH_Update_ACK)을 게이트웨이(200)에 전송할 수 있다.
게이트웨이(200)는 네트워크 카메라(100)로부터 채널 업데이트 명령(CH_Update_CMD)에 대응하는 채널 업데이트 응답(CH_Update_ACK)을 수신한 경우, 해당 채널 변경 주기가 종료된 후 새로운 채널 변경 주기부터, 업데이트된 채널 정보를 전송할 수 있다. 이하에서, 도 16을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널 업데이트 응답의 패킷 구성을 상세하게 설명한다.
도 16은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 채널 업데이트를 위한 패킷 구성을 나타내는 도면이다.
도 16을 참조하면, 채널 업데이트 응답 패킷은 프리앰블(Preamble) 필드, 어드레스(Address) 필드, 길이(Length) 필드, 헤드(head(CMD)) 필드, 페이로드(Payload) 필드, 및 CRC 필드를 포함한다.
페이로드(Payload) 필드는 하나 이상의 서브 필드를 포함한다. 예컨대, 페이로드(Payload) 필드는 네트워크 카메라 식별자(CAM ID) 서브 필드, 대상 채널 인덱스 정보(RF ch[index]) 서브 필드, 및 대상 채널 정보(RF ch) 서브 필드를 포함할 수 있다.
예를 들면, 게이트웨이(200)로부터 네트워크 카메라(100)에 전송된 채널 업데이트 명령은, 1 바이트 크기의 네트워크 카메라(100)의 식별자 정보를 포함하는 네트워크 카메라 식별자(CAM ID) 서브 필드, 1 바이트 크기의 업데이트 대상 채널 인덱스가 두 번째 인덱스라는 정보를 포함하는 대상 채널 인덱스 정보(RF ch[index]) 서브 필드, 및 업데이트 대상 채널이 35번 채널이라는 정보를 포함하는 대상 채널 정보(RF ch) 서브 필드를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 카메라 시스템은 채널 업데이트를 수행함으로써, 실시간으로 무선 간섭 환경에 적합한 통신을 수행할 수 있다.
상술한 실시 예들은 도면에 도시된 바를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시 예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 상술한 실시 예들의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 네트워크 카메라
110: 센서
120: 제어기
130: RF 모듈
140: 배터리
200: 게이트웨이
210: 제어기
220: 메모리
230: RF 모듈
310: 유선 모니터링 장치
320: 무선 모니터링 장치

Claims (5)

  1. 채널을 통해 연결된 네트워크 카메라 및 게이트웨이를 포함하는 카메라 시스템에 있어서, 상기 네트워크 카메라는,
    상기 게이트웨이로부터 다음 채널 정보를 포함하는 비콘을 수신하는 RF 모듈; 및
    주기적으로 상기 채널을 변경하고, 비콘 수신에 실패하면 비콘 수신 실패 횟수와 기준 횟수를 비교하고, 상기 비콘 수신 실패 횟수가 상기 기준 횟수 이상인 경우에는 상기 채널을 고정하고, 비콘 수신에 성공하면 상기 채널을 변경하는 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는 비콘 수신에 실패하면 상기 게이트웨이에 채널 확인을 요청하고, 상기 RF 모듈을 통해 상기 게이트웨이로부터 상기 요청에 대응하는 채널 확인 답변을 수신하면 상기 채널을 변경하는 카메라 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 게이트웨이는 100개의 채널 중 하나 이상의 채널들을 인덱싱한 채널 정보를 저장하고, 상기 100개의 채널 각각은 2.4GHz 내지 2.5GMz 범위에 속하고, 상기 100개의 채널 각각의 대역폭은 1MHz인 카메라 시스템.
  3. 삭제
  4. 채널을 통해 연결된 네트워크 카메라 및 게이트웨이를 포함하는 카메라 시스템의 제어 방법에 있어서,
    상기 채널을 제1 채널로 설정하는 단계;
    상기 게이트웨이로부터 다음 채널 정보를 포함하는 비콘을 수신하는 단계;
    상기 비콘을 수신하는데 실패하면, 비콘 수신 실패 횟수와 기준 횟수를 비교하는 단계;
    상기 비교 결과, 상기 비콘 수신 실패 횟수가 상기 기준 횟수 이상인 경우에는 상기 채널을 제2 채널로 고정하는 단계; 및
    상기 비콘을 수신하는데 성공하면, 상기 채널을 제3 채널로 변경하는 단계를 포함하고,
    상기 비콘 수신에 실패하면, 상기 게이트웨이에 채널 확인 요청을 전송하고, 상기 게이트웨이로부터 상기 채널 확인 요청에 대응하는 채널 확인 답변을 수신하면 상기 채널을 상기 제3 채널로 변경하는 카메라 시스템의 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 채널은 상기 네트워크 카메라와 상기 게이트웨이를 연결하는 복수의 채널 중에서 간섭이 가장 적은 채널인 카메라 시스템의 제어 방법.
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