KR20020021534A - 무선 모니터링 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 무선 제어가 가능한 모니터링 장치는 IMT-2000 단말기를 데이터 송수신 수단으로 이용하고, 태양광 발전과 풍력 발전을 이용하여 전원을 공급함으로써 장소 및 수량에 따른 제약을 받지 않고 목적하는 모든 장소에 영상 수집 장치를 설치하고 이를 무선으로 원격 제어함으로써 특정 대상을 무선으로 모니터링할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이와 같은 목적의 본 발명에 따른 무선 모니터링 장치는, 영상 및/또는 음성 신호 수집 장치와 원격 제어 장치를 포함하여 이루어진다. 영상 및/또는 음성 신호 수집 장치는 태양광 발전 및/또는 풍력 발전으로 전력을 발생시켜 축전지에 저장하고, 축전지로부터 전원을 공급받아 동작하는 제 1 이동통신 단말기를 이용하여 영상 및/또는 음성 신호를 수집하여 수집된 영상 및/또는 음성 신호를 무선 전송하도록 이루어진다. 원격 제어 장치는 사용자의 조작에 따라 소정의 제어 신호를 발생시키는 시스템 제어기를 구비하고, 제 2 이동통신 단말기에서 제 1 이동통신 단말기로 제어 신호를 무선 전송함으로써 영상 및/또는 음성 신호 수집 장치를 제어하도록 이루어진다.

Description

무선 모니터링 장치{Wireless monitoring apparatus}
본 발명은 모니터링 장치에 관한 것으로, 특히 특정 대상의 상태에 대한 영상 신호를 수집하여 모니터링 하는 장치에 관한 것이다.
일반적인 폐쇄회로 모니터링 장치는 은행이나 군사시설, 교통 점검, 정수장 및 폐수장과 같은 각종 특수 설비의 감시 및 각종 상황 점검 등, 장시간의 감시체계가 필요한 장소에서 비교적 적은 인원으로 넓은 지역을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 매우 편리한 장치이다. 모니터링 장치는 다수개의 카메라를 필요한 곳마다 설치하고, 각각의 카메라를 통하여 입력되는 영상 신호를 유선망을 통해 전송 받아 모니터 등의 디스플레이 장치를 통하여 직접 확인하고, 또 입력되는 영상 신호를 비디오 레코더와 같은 별도의 영상기록매체에 저장하여 보관한다.
도 1은 종래의 폐쇄회로 모니터링 장치를 나타낸 블록 다이어그램이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 비디오 카메라(102)를 통해 영상 신호를 수집하고, 이를 모니터(104)를 통하여 디스플레이 하거나, 영상 기록 매체(106)에 저장하여 보관하는데, 비디오 카메라(102)와 모니터(104), 영상 기록 매체(106)가 모두 유선망(108)으로 연결된다. 또 비디오 카메라(102)와 모니터(104), 영상 기록 매체(106)가 각각 전력 케이블(110)을 통해 전원을 공급받도록 되어 있다. 만약 비디오 카메라(102)가 모니터(104) 및 영상 기록 매체(106)와 매우 멀리 떨어져 있는 경우와, 비디오 카메라(102)의 설치 장소가 전원으로부터 매우 멀리 떨어진 곳이라면 이에 따른 데이터 전송 케이블과 전력선의 배선 문제는 폐쇄회로 모니터링 장치를 구축하는데 있어 기술적인 면과 경제적인 면에서 매우 부담스러운 것임에 틀림없다.
본 발명에 따른 무선 제어가 가능한 모니터링 장치는 IMT-2000 단말기를 데이터 송수신 수단으로 이용하고, 태양광 발전과 풍력 발전을 이용하여 전원을 공급함으로써 장소 및 수량에 따른 제약을 받지 않고 목적하는 모든 장소에 이동이 용이한 영상 및/또는 음성 수집 장치를 설치하고 이를 무선으로 원격 제어함으로써 특정 대상을 무선으로 모니터링할 수 있도록 하고, 또 영상 및/또는 음성 수집 장치의 이동이 용이하도록 하여 설치 및 유지비용을 절감하도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적의 본 발명에 따른 무선 모니터링 장치는, 영상 및/또는 음성 신호 수집 장치와 원격 제어 장치를 포함하여 이루어진다.
영상 및/또는 음성 신호 수집 장치는 태양광 발전 및/또는 풍력 발전으로 전력을 발생시켜 축전지에 저장하고, 축전지로부터 전원을 공급받아 동작하는 제 1 이동통신 단말기를 이용하여 영상 및/또는 음성 신호를 수집하여 수집된 영상 및/또는 음성 신호를 무선 전송하도록 이루어진다.
원격 제어 장치는 사용자의 조작에 따라 소정의 제어 신호를 발생시키는 시스템 제어기를 구비하고, 제 2 이동통신 단말기에서 제 1 이동통신 단말기로 제어 신호를 무선 전송함으로써 영상 및/또는 음성 신호 수집 장치를 제어하도록 이루어진다.
도 1은 종래의 폐쇄회로 모니터링 장치를 나타낸 블록 다이어그램.
도 2는 본 발명에 따른 무선 모니터링 장치의 전체 시스템을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 무선 모니터링 장치의 시스템 제어기를 나타낸 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
102 : 비디오 카메라 104, 226 : 모니터
106, 228 : 영상기록매체 108 : 유선망
110 : 전력 케이블 202 : 태양광 발전기
204 : 풍력 발전기 206 : 비디오 카메라
208, 202 : IMT-2000 단말기 210, 218 : 기지국
212, 216 : 위성 안테나 214 : 통신 위성
220 : 교환기 224 : 시스템 제어기
302 : 단말기 삽입구 304 : 디스플레이 패널
306 : 조작 버튼 308 : 키패드
310 : 방향 조작 버튼 312 : 레코드 버튼
314 : 외부 모니터 연결 잭 316 : 적외선 포트
본 발명에 따른 무선 모니터링 장치의 바람직한 실시예를 도 2와 도 3을 참조하여설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명에 따른 무선 모니터링 장치의 전체 시스템을 나타낸 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 영상 및/또는 음성 신호 수집 장치(232)는 태양광 발전기(202)와 풍력 발전기(204), 비디오 카메라(206), 제 1 IMT-2000 단말기(208)를 구비한다.
태양광 발전기(202)는 태양광 발전을 통해 전력을 발생시킨다. 태양 에너지는 태양광 발전과 태양열 발전의 방식이 있는데, 대규모 시스템에서는 태양열 발전 방식을 사용하고, 소규모 시스템에서는 개별 설치의 형태가 가지는 장점을 활용하기 위하여 태양광 발전을 이용한다. 태양광 발전은 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 활용한 태양전지 모듈(solar cell module)을 직·병렬로 연결한 태양 전지 어레이, 전력 제어기(power controller) 및 직류/교류 및 교류/직류 변환장치(inverter) 등의 주변 장치로 구성된다.
풍력 발전기(204)는 풍력 발전을 통해 전력을 발생시킨다. 풍력 발전은 발전 방식에 대한 소요 면적이 가장 작은 발전 형태이다(풍력 1,335㎡/GWh, 석탄 3,642㎡/GWh, 태양열 3,237㎡/GWh). 풍력 발전기(204)는, 지면에 세워진 지지대에 허브(hub)를 통해 회전 날개(blade)가 결속되고, 이 회전 날개의 회전에 의해 회전자의 회전 운동이 이루어져 발전기를 구동시키도록 구성된다. 이를 위하여 증속 장치(gear box)와 발전기, 각종 안전장치를 제어하는 제어장치, 유압 브레이크 장치와 전력 제어장치 등이 추가로 구비된다. 기상 상태에 따른 직류 전압의 불안정을 보상하기 위하여 태양광 발전기(202)와 풍력 발전기(204)의 두 가지 발전 방식을 혼용하여 상호 보완하도록 한다. 태양광 발전기(202)와 풍력 발전기(204)에서 발생한 전력은 전력 저장용 축전지(storage battery)(234)에 저장된다.
제 1 IMT-2000 단말기(208)는 자체 내장된 카메라를 통하여 영상 신호를 수집하고, 이를 디지털 비디오 신호로 변환하여 무선 통신망을 통하여 송출한다. 무선 통신망을 통하여 전송되는 제어 신호를 수신하여 추가 장착된 비디오 카메라(206)를 제어한다. IMT-2000 단말기(208)와 비디오 카메라(206) 사이의 제어 신호 전송은 적외선 통신 방식을 이용한다.
비디오 카메라(206)는 제 1 IMT-2000 단말기(208)외에 추가적으로 구비되는 영상/음성 신호 수집 장치이다. 비디오 카메라(206)를 통하여 수집된 영상 신호는 제 1 IMT-2000 단말기(208)에서 디지털 비디오 신호로 변환되어 무선 통신망을 통하여 송출된다. 제 1 IMT-2000 단말기(208)와 비디오 카메라(206)는 풍력 발전기(204)와 태양광 발전기(202)로부터 공급되는 전력을 전원으로 사용한다.
제 1 IMT-2000 단말기(208)에서 송출된 디지털 비디오 신호는 동기식과 비동식의 구분에 따라 제 1 기지국(210) → 제 1 위성 안테나(212) → 통신 위성(214) → 제 2 위성 안테나(216) → 제 2 기지국(218) → 교환기(220)를 통하여 원격 제어 장치(230)로 전송되는 방식과, 제 1 기지국(210)과 제 2 기지국(218) 사이의 직접적인 데이터 송수신을 통하여 디지털 비디오 신호와 제어 신호의 송수신이 이루어지는 방식이 있다.
본 발명에 따른 무선 모니터링 장치는 휴대용 이동통신 단말기를 이용한 무선 데이터 전송 방식을 이용한 것으로서, 무선 데이터 송수신을 통하여 영상 신호의 수집과 제어 동작을 수행한다. 따라서 신호 대 잡음비(S/N ratio)의 차원에서 어느 부분까지를 신호로 인정하고, 잡음으로 처리할 것인지가 본 발명에 따른 모니터링 장치의 동작에 중요한 부분으로 작용한다. 이것은 인코딩 및 디코딩 시의 디지털 신호에 대한 손실 보완과 연계하여 처리한다. 즉, 원격조정과 원격제어의 신호를 에러 정정 과정(error control coding)을 거쳐 디지털 신호화하여 제어 신호를 발생시킨다.
원격 제어 장치(230)는 제 2 IMT-2000 단말기(222)와 시스템 제어기(224), 영상기록매체(228), 외부 모니터(226)를 구비한다. 제 2 IMT-2000 단말기(222)는 교환기(220)를 통하여 전송되는 디지털 비디오 신호를 수신하여 자체적으로 디스플레이 한다. 또 시스템 제어기(224)로부터 발생하는 제어 신호를 무선 통신망을 통하여 송출하여 영상 및/또는 음성 신호 수집 장치(232)에 전달되도록 함으로써 시스템 제어기(230)를 이용한 영상 및/또는 음성 신호 수집 장치(232)의 원격 무선 제어가 가능하도록 한다.
시스템 제어기(224)에는 제 2 IMT-2000 단말기(222)가 삽입·연결되는데, 제 2 IMT-2000 단말기(222)를 통하여 수신되는 디지털 비디오 신호를 외부 모니터(226)를 통하여 출력되도록 하고, 또 영상 기록 매체(228)에 저장되도록 제어한다.
영상 기록 매체(228)는 제 2 IMT-2000 단말기(222)에 수신된 디지털 비디오 신호를 시스템 제어기(224)를 통하여 입력받아 저장한다.
외부 모니터(226)는 제 2 IMT-2000 단말기(222)의 자체 디스플레이 크기의 한계를 극복하기 위한 보조 디스플레이 장치로서, 시스템 제어기(224)를 통하여 수신되는 영상 신호를 디스플레이 한다.
도 3은 본 발명에 따른 무선 모니터링 장치의 시스템 제어기를 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 시스템 제어기(224)에는 단말기 삽입구(302)가 형성되는데, 이 단말기 삽입구(302)는 제 2 IMT-2000 단말기(222)가 삽입되는 곳이다. 이 단말기 삽입구(302)에는 적외선 포트(316)가 장착되어 있어 제 2 IMT-2000 단말기(222)와 시스템 제어기(302) 사이에 데이터 전송이 가능하다.
적외선을 이용한 데이터 전송 방식에는 IrDA 1.0, IrDA 1.1, IrDA 2.0, AIR(Advanced IR), VFIR, IrDA 콘트롤러, IrBus, IrTran_p, IRMC(Infrared Mobile Communication), 블루투쓰(Bluetooth) 등의 방식이 있으며 가전기기의 원격조정과 컴퓨터 주변기기의 통신을 위한 IrBus와 디지털 비디오를 위한 IrTran-P, 무선 호출기, PDA, 이동전화 간의 적외선 데이터 송수신을 위한 IRMC 방식이 활용된다.
디스플레이 패널(304)은 호출된 메뉴의 디스플레이 또는 현재 시스템 전체의 상태 등이 디스플레이 되도록 하기 위한 것이다. 외부 모니터 연결 잭(314)은 외부 모니터(226)를 연결하기 위한 것이다.
조작 버튼으로는 줌 인 버튼(306a)과 줌 아웃 버튼(306b), 메뉴 호출 버튼(306c), 통화 버튼(306d), 키패드(308), 방향 제어 버튼(310), 레코드 버튼(312) 등이 있다. 줌 인 버튼(306a)과 줌 아웃 버튼(306b)은 제 1 IMT-2000 단말기(208) 또는 비디오 카메라(206)를 제어하여 수집되는 영상의 크기를 조정하기 위한 것이다. 메뉴 호출 버튼(306c)은 디스플레이 패널(304) 상에 메뉴를 호출하여 소정의 제어 명령을 지시할 수 있도록 한다. 통화 버튼(306)은 제 2 IMT-2000 단말기(222)를 통하여 전화를 걸기 위한 버튼이다. 제 2 IMT-2000 단말기(222)가 시스템 제어기(224)의단말기 삽입구(302)에 삽입되어 있으면 버튼 조작이 곤란하기 때문에 이 통화 버튼(306)과 키패드(308)를 조작하여 통화를 시도한다. 방향 제어 버튼(310)은 제 1 IMT-2000 단말기(208) 또는 비디오 카메라(206)의 촬영 방향을 바꾸기 위한 것이다. 방향 제어 버튼(310a∼310d)은 각각 상·하·좌·우 제어 버튼이다. 레코드 버튼(312)은 제 2 IMT-2000 단말기(222)에 수신된 디지털 비디오 신호가 영상 기록 매체(228)에 저장되도록 하기 위한 버튼이다. 본 발명에 따른 시스템 제어기(230)와 영상 및/또는 음성 신호 수집 장치(232)는 랙(lack) 등의 형태로 제작하면 이동이 용이하다.
본 발명에 따른 무선 제어가 가능한 모니터링 장치는 IMT-2000 단말기를 데이터 송수신 수단으로 이용하고, 태양광 발전과 풍력 발전을 이용하여 전원을 공급함으로써 CCTV 설비의 무배선 설비가 가능하다. 따라서 위험한 작업 환경에서 작업자를 보호할 수 있고, 원격 제어로 인한 인력 감축 및 유지 보수비용의 절감 효과를 발생시키며, 산불 감시, 교통 점검 및 각종 상황 점검에 매우 유용하게 활용할 수 있고, 또 정수장, 폐수장, 특수 설비 등의 설비 감시에도 매우 효과적이다. 그 외, 원격지의 화상, 음성, 정보의 전송 및 분석 등에도 응용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 태양광 발전 및/또는 풍력 발전으로 전력을 발생시켜 축전지에 저장하고, 상기 축전지로부터 전원을 공급받아 동작하는 제 1 이동통신 단말기를 이용하여 영상 및/또는 음성 신호를 수집하여 상기 수집된 영상 및/또는 음성 신호를 무선 전송하도록 이루어지는 영상 및/또는 음성 신호 수집 장치와;
    사용자의 조작에 따라 소정의 제어 신호를 발생시키는 시스템 제어기를 구비하고, 제 2 이동통신 단말기에서 상기 제 1 이동통신 단말기로 상기 제어 신호를 무선 전송함으로써 상기 영상 및/또는 음성 신호 수집 장치를 제어하도록 이루어지는 원격 제어 장치를 포함하는 것이 특징인 무선 모니터링 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 이동통신 단말기와 상기 제 2 이동통신 단말기가 IMT-2000 표준 기술이 적용된 이동통신 단말기인 것이 특징인 무선 모니터링 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상 및/또는 음성 신호 수집 장치는,
    영상 및/또는 음성 신호를 수집하기 위한 비디오 카메라를 더 포함하고;
    상기 비디오 카메라를 통하여 수집된 영상 및/또는 음성 신호가 상기 제 1 이동통신 단말기를 통하여 무선 전송되도록 이루어지는 것이 특징인 무선 모니터링 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상 및/또는 음성 수집 장치의 이동이 가능하도록 이루어지는 것이 특징인 무선 모니터링 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 영상 및/또는 음성 수집 장치와 상기 시스템 제어기 사이에 다중 통화 방식을 이용한 일대다, 다대일,다대다 통신 접속이 이루어지는 것이 특징인 무선 모니터링 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 원격 제어 장치는,
    상기 제 2 이동통신 단말기가 연결되고, 사용자의 조작에 따라 소정의 제어 신호를 발생시켜서 상기 제 2 이동통신 단말기를 통하여 전송하며, 상기 제 2 이동통신 단말기에 수신된 상기 영상 및/또는 음성 신호를 외부 모니터 또는 영상 기록 매체에 전달하도록 이루어지는 시스템 제어기와;
    상기 제 1 이동통신 단말기로부터 전송되는 상기 영상 및/또는 음성 신호를 수신하여 자체 디스플레이 패널을 통하여 디스플레이하고, 상기 시스템 제어기에서 발생하는 상기 제어 신호를 무선 전송하도록 이루어지는 상기 제 2 이동통신 단말기와;
    상기 시스템 제어기를 통하여 전달되는 상기 영상 및/또는 음성 신호를 저장하는영상 기록 매체와;
    상기 시스템 제어기를 통하여 전달되는 영상 및/또는 음성 신호를 디스플레이 하도록 이루어지는 상기 외부 모니터를 포함하여 이루어지는 것이 특징인 무선 모니터링 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 시스템 제어기는,
    상기 제 2 이동통신 단말기가 삽입되고, 상기 제 2 이동통신 단말기와 적외선 데이터 통신이 가능하도록 적외선 포트를 내장한 단말기 삽입구와;
    메뉴 또는 제어 상태 정보가 디스플레이 되는 디스플레이 패널과;
    상기 외부 모니터를 연결하기 위한 외부 모니터 연결 잭과 ;
    피사체의 영상 크기를 조정하기 위한 줌 인/줌 아웃 제어 신호를 발생시키기 위한 줌 인/줌 아웃 버튼과;
    상기 디스플레이 패널 상에 메뉴를 호출하기 위한 메뉴 호출 버튼과;
    상기 제 2 이동통신 단말기를 이용하여 전화를 걸기 위한 통화 버튼과;
    상기 제 1 이동통신 단말기 또는 상기 비디오 카메라의 촬영 방향을 바꾸기 위한 방향 제어 버튼과;
    상기 제 2 이동통신 단말기에 수신된 상기 영상 및/또는 음성 신호가 상기 영상 기록 매체에 저장되도록 하기 위한 레코드 버튼을 포함하여 이루어지는 것이 특징인 무선 모니터링 장치.
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