KR20030083544A

KR20030083544A - 카메라 및 센서 하우징의 윈도우 크리닝 장치

Info

Publication number: KR20030083544A
Application number: KR1020020049631A
Authority: KR
Inventors: 김응욱
Original assignee: 남완주
Priority date: 2002-08-22
Filing date: 2002-08-22
Publication date: 2003-10-30

Abstract

본 발명은 산업현장이나 도로 등에 설치 사용되고 있는 카메라, CCTV, 각종센서 하우징에서 전면 유리부위에 먼지나 유분 등의 부착으로 인해 카메라 시야를 흐리게 하고 각종 센서의 센싱 신호를 왜곡시키는 등의 문제점이 발생하여 주기적으로 전면유리 부위를 청소해 주어야 하는 문제점을 해결하기 위해 전면 유리부위를 항상 깨끗하게 유지시킬 수 있는 윈도우 크리닝 장치에 관한 것으로, 하우징 전면 유리부분에 얇은 필름 막을 설치하고 필름 이송장치로 필름에 분진이나 유분이 부착되는 정도에 따라 주기적으로 필름을 이송시킴으로써 별도의 청소작업 없이 항상 깨끗한 시야를 확보할 수 있게 한다.

상술한 윈도우 크리닝 장치는 필름, 필름 이송장치, 감속기어, 장력조절장치 등으로 구성되며, 필름은 약 50 μm 정도의 얇은 것을 사용하되 정전기에 의한 분진부착을 방지하기 위하여 무정전 필름을 사용하며, 각종 센서의 센싱 시그날을 왜곡시키지 않게 하기 위하여 무반사 고투과율의 필름을 사용한다. 필름 이송장치는 초소형 모터를 사용하여 하우징 전면부에 내장이 가능하도록 하며, 필름 이송용 모터가 필름을 감속기어를 통해 이송시킴으로 안정성 있는 필름 이송과 필름 이송 힘을 증대 시켰다. 또한 장력조절 장치를 사용하여 필름이 구겨지지 않고 필름 샤프트 롤에 감김성이 좋게 하며 과다한 풀림을 방지하였다.

Description

카메라 및 센서 하우징의 윈도우 크리닝 장치{Window cleaning system of camera and sensor housing}

본 발명은 산업용 카메라, CCTV, 각종 센서 하우징에서 전면 유리부위에 부착되는 먼지나 유분 등과 같은 분진에 의해 시야를 흐리게 하거나 센싱 시그날을 왜곡시키는 등의 문제점을 해결하기 위한 윈도우 크리닝 장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업용 카메라나 각종 센서 등은 그 기기를 보호하기 위한 목적으로 별도의 하우징 내부에 부착되어 공장의 필요한 위치에 설치되나 제철소, 시멘트공장, 화학공장 등과 같은 장소에서는 다량의 먼지나 유분과 같은 분진들이 공기 중에 부유하며 이러한 분진들은 시간이 경과됨에 따라 카메라 하우징 전면 유리부위에 안착하게 되어 카메라의 시야를 흐리게 하거나 각종 센서의 센싱 시그날을 왜곡시키는 문제점을 갖게 된다.

지금까지의 기술적 동향을 살펴보면 가장 일반적인 방법으로 자동차 전면 유리의 윈도우 브러쉬와 같은 원리로 윈도우 브러쉬와 물 공급 장치를 소형으로 제작하여 부착하였으며, 압축공기가 공급되는 장소에서는 압축공기를 하우징 전면 유리 부위에 지속적으로 분사시켜 분진 안착을 방지하는 방법을 사용해왔다.

그러나 윈도우 브러쉬의 고무부분의 열화 또는 물 공급 장치에 물이 없을 때 브러쉬를 작동할 경우 유리면에 부착된 먼지나 유분으로 오염상태가 더욱 심해지는 경향이 있으며 물 공급을 위해 주기적으로 점검을 해야하고 물이 부족할 경우 물 보충을 해야하며 온도가 낮은 겨울에는 동파방지를 해야하는 등의 대책이 필요하다.

또한 압축공기를 지속적으로 분사시키는 경우 초기 설비시 압축공기 배관을 설비해야 하기 때문에 많은 초기비용이 소요되며, 압축공기 발생에 소요되는 에너지를 지속적으로 소비해야 하기 때문에 많은 유지보수 비용이 소요되고, 유리부위에 고착된 먼지나 유분 성분의 분진인 경우 공기분사로 제거되지 않기 때문에 주기적인 사용자의 청소가 필요하다.

본 발명은 상기에 제시된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 기존의 카메라나 각종 센서 하우징 전면부에 추가로 부착하여 하우징 전면부의 유리창(Window)에 먼지나 유분, 매연 등의 부착으로 인해 시야가 흐려지는 것을 방지하기 위한 윈도우 크리닝 장치에 관한 것이다.

윈도우 크리닝 장치는 필름, 필름 이송장치, 감속기어, 장력조절장치 등으로 구성되며, 카메라 필름 이송장치와 비슷한 구조로 투명한 필름의 일정간격을 주기적으로 이송시켜 하우징 전면의 유리창이 더러워지는 것을 방지하여 깨끗한 시야를 제공하는 장치이다. 이를 실현하기 위해 필름은 약 50 μm 정도의 얇은 것을 사용하되 정전기에 의한 분진 부착을 방지하기 위하여 무정전 필름을 사용하며, 각종 센서의 센싱 시그날을 왜곡시키지 않게 하기 위하여 무반사 고 투과율의 필름을 사용한다. 필름 이송장치는 초소형 모터를 사용하여 하우징 전면부에 내장이 가능하도록 하며, 필름 이송용 모터가 필름을 감속기어를 통해 이송시킴으로 안정성 있는필름 이송과 필름 이송힘을 증대 시켰다. 또한 장력조절 장치를 사용하여 필름이 구겨지지 않고 필름 샤프트 롤에 감김성이 좋게 하며 과다한 풀림을 방지하며 일체형으로 만들어 간단하게 부착할 수 있도록 하고자한다.

제 1도는 기존 하우징의 윈도우 브러쉬를 이용한 윈도우 크리닝 장치 구성예

제 2도는 기존 하우징의 압축공기를 이용한 윈도우 크리닝 장치 구성예

제 3도는 본 발명에 따른 윈도우 크리닝 장치 개념도

제 4도는 본 발명에 따른 윈도우 크리닝 장치 구조도

(a) 투시도

(b) 정면도

(c) 평면도이고

(d) 좌측면도

(e) 우측면도 이다

제 5도는 본 발명에 따른 제어회로의 플로우 차트이다.

<도면의 주요부분에 대한 부도의 설명>

100 : 카메라 하우징 110 : 윈도우 브러쉬

120 : 윈도우 브러쉬 구동장 130 : 물 탱크

140 : 물 공급 호스 150 : 물 분사장치

160 : 전면 유리 170 : 카메라

200 : 외부공기 210 : 공기 공급관

220 : 공기 분사노즐

300 : 전원 310 : 제어회로

320 : 모터 330 : 필름

340a : 모터측 기어 340b : 감김롤측 기어

350 : 감김측 필름 롤(Roll) 360 : 풀림측 필름 롤(Roll)

370 : 장력조절 장치

400 : 크리닝장치 외함 410 : 풀림 방지 스프링

500 : 전원 온(on) 510 : 필름 1회 감기520 : 타이머 기동 530 : 설정된 주기값 읽기 540 : 설정값 비교판단

이하에서 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

산업현장이나 도로 등에 설치 사용되고 있는 카메라 하우징의 전면유리(160)에 분진이나 유분 등의 부착으로 더러워진 것을 깨끗하게 하기 위해 사용하는 방법에 관하여 도1과 도2는 종래에 물과 공기를 이용하여 사용해 온 방법으로 카메라 하우징(100)의 전면에 부착된 유리(160)부위가 더러워지면 외부의 전기적인 신호에 의해 유리(160) 표면에 묻은 오염부분이 잘 닦이도록 하우징(100)에 부착된 물탱크(130)의 물을 전면유리(160)에 물 분사장치(150)로 분사시키고 윈도우 브러쉬(110)가 윈도우 브러쉬 구동장치(120)에 의해 일정 간격으로 움직여 유리 표면을 깨끗하게 닦는 방법을 사용하고 있다.

또한, 도2와 같이 공장과 같은 지역에서 압축공기 공급이 가능한 경우 카메라 하우징(100)의 전면유리(160)에 공기분사노즐(220)을 설치하여 외부에서 압축공기(200)를 분사시켜 먼지 등이 유리에 부착되는 것을 막는 방법을 사용해 왔다.

그러나 이러한 방법은 윈도우 브러쉬의 고무부분의 열화 또는 물 공급 장치에 물이 없는 없을 경우에 브러쉬를 작동할 경우 유리면에 부착된 먼지나 유분으로 오염상태가 더욱 심해지는 경향이 있으며 물 공급을 위해 주기적으로 점검을 해야하고 물이 부족할 경우 물 보충을 해야하며 온도가 낮은 겨울에는 동파 방지를 해야하는 등의 대책이 필요하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법으로 도3은 윈도우 크리닝 장치 개념도로 하우징 전면부의 유리창(Window)에 먼지나 유분, 매연 등의 부착으로 인해 시야가 흐려지는 것을 방지하기 위해 카메라 필름 이송장치와 비슷한 구조로 카메라 하우징의 전면유리 앞에 얇고 투명한 필름(330)을 설치하는 방법으로 풀림측 필름 롤(Roll)(360)에 감겨있는 필름을 감김측 필름 롤(Roll)(350)에 일정간격을 주기적으로 더러워진 필름을 감는다. 여기서 필름의 이송 간격과 주기는 제어회로(310)의 마이크로 프로세서에 설정된 값으로 모터(320)를 구동시켜 한 프레임씩 자동이송이 되도록 구성하고 모터(320)는 감속장치가 부착된 모터를 사용하며, 동력 전달은 기어(340a, 340b)를 사용하며 상기 요지를 벗어나지 않는 어떠한 방법도 적용할 수 있다.

또한, 필름(330)이 느슨해짐과 늘어짐으로 인해 왜곡되는 것을 막기 위해 장력 조절용 스프링(370)을 부착한다.

도4는 본 발명의 사용 예를 나타내고 있으며, 카메라 하우징(100)전면유리(160)의 앞부분에 본 발명의 윈도우 크리닝 장치를 부착한 것으로 풀림측 필름 롤(360)에 감겨있는 필름(330)이 감김측 필름 롤(350)에 감을 수 있는 구조를 나타내고 있으며 필름을 감기 위한 동력장치는 모터(320)사용하고 동력 전달방법은 모터 축에 붙어있는 모터측 기어(340a)와 감김측 필름 롤(350)의 축에 붙어있는 감김측 기어(340b)로 전달된다.

여기서 필름이 구겨지거나 느슨해짐을 방지하기 위해 풀림 측 필름 롤(360)에 일정한 장력 이상에서 풀릴 수 있는 풀림 방지 스프링(390)을 설치하고 항상 일정 장력을 유지시키기 위해 풀림측 필름 롤(360)측과 감김측 필름 롤(350)측에 장력 조절용 스프링(370)을 설치하였다.

또한, 필름이 원활하게 감길 수 있도록 풀림측 필름 롤(360)측과 감김측 필름 롤(350)측에 각각 원형 샤프트를 설치하였다.

도5는 모터를 제어하는 플로우챠트로서 제어회로(310)에 외부전원(300)이 인가되어 전원이 온(on)(500) 되면 모터(320)를 구동하여 설정된 양의 필름을 1회 감는 단계(510)를 거치며 제어보드(310)의 타이머가 기동(520)되는 단계를 거치게 된다. 필름을 감는 주기는 필름을 감는 설정된 주기값(530)을 읽는 단계를 거쳐, 설정된 주기값(530)과 타이머 값을 비교하는 단계(540)를 거처 참(yes) 값이면 모터(320)를 구동(510)하는 단계를 거처 설정된 양의 필름을 감고, 거짓(no)값이면 주기 설정값(530)을 다시 읽어 타이머의 설정값과 비교하는 단계를 거치게 된다.

본 발명에 따라 제작된 윈도우 크리닝 장치는 제어선을 통해 원격에서 윈도우 브러쉬를 조작하지 않고 현장 상황에 따라 주기적으로 자동 크리닝이 되어 설치 및유지관리가 매우 쉽고, 물을 사용하지 않아 물 보충과 동파방지가 필요 없고 공기를 사용하지 않아 부대시설이 필요 없으며 브러쉬에 의한 접촉식 크리닝 방법이 아니라 고장이 적다.

또한, 대부분 카메라는 열악한 환경이나 고소에 설치되어 물 보충, 브러쉬 점검 등에 위험요소가 크다.

본 발명에 따른 윈도우 크리닝 장치는 구조가 간단하여 제작비용이 적게들며, 물과 공기공급 등의 부대 장치가 필요 없는 일체형으로 설치비와 유지 관리비가 매우 적게 든다. 그 밖에 고소에서 점검회수를 대폭 줄일 수 있어 안정성 향상에도 크게 기여할 것으로 예상된다.

본 발명은 하우징 전면부의 유리창(Window)에 먼지나 유분, 매연등의 부착으로 인해 시야가 흐려지는 것을 방지하기 위한 윈도우 크리닝 장치에 관한 것으로 카메라 필름 이송장치와 비슷한 구조로 투명한 필름의 일정간격을 주기적으로 이송시켜 하우징 전면의 유리창이 더러워지는 것을 방지하여 깨끗한 시야를 제공하는 장치이다.

본 발명에 따라 제작된 윈도우 크리닝 장치는 제어선을 통해 원격에서 윈도우 브러쉬를 조작하지 않고 현장 상황에 따라 주기적으로 자동 크리닝이 되어 설치 및 유지관리가 매우 쉽고, 물을 사용하지 않아 물 보충과 동파방지가 필요 없고 공기를 사용하지 않아 부대시설이 필요 없으며 브러쉬에 의한 접촉식 크리닝 방법이 아니라 고장이 적다.

Claims

카메라 및 센서하우징의 전면에 부착하는 윈도우의 크리닝(Cleaning) 장치에 있어서, 풀림측 필름롤(360)에 감겨 있는 얇고 투명한 필름(330)의 일정량을 일정주기로 감김측 필름롤(350)에 필름을 감는 방법으로 감속기가 부착된 모터(320)에 전원을 공급하면 모터가 회전하고 모터에 부착된 기어(340a)를 통해 감김롤측 기어(340b)를 회전시켜 풀림측 필름롤(360)에 감겨있는 필름을 감김측 필름롤(350)에 감는 방법으로 하우징 전면의 유리창 표면이 더러워지는 것을 방지할수 있는 것을 특징으로 하는 카메라 및 센서 하우징의 윈도우 크리닝 장치.
제1항에 있어서, 필름(330), 필름이송 모터(320), 장력조절장치(370), 동력전달 기어(340a, 340b), 지지용 프레임이 일체의 구조를 가진 것을 특징으로 하는카메라 및 센서 하우징의 윈도우 크리닝 장치.
제1항에 있어서, 투명한 필름의 이송주기를 제어회로(310)의 마이크로 프로세서에 설정된 주기로 한 프레임씩 자동 이송되는 것을 특징으로 하는 카메라 및 센서 하우징의 윈도우 크리닝 장치.
제1항에 있어서, 투명한 필름의 일정간격은 제어회로(310)의 마이크로 프로세서에 설정된 모터의 회전수만큼 한 프레임씩 이송되는 것을 특징으로 하는 카메라 및 센서 하우징의 윈도우 크리닝 장치.
제1항에 있어서, 제어회로(310)의 마이크로 프로세스에 전원이 차단된 후 전원이 다시 투입될 경우 필름의 한 프레임이 자동으로 이송되는 것을 특징으로 하는 카메라 및 센서 하우징의 윈도우 크리닝 장치.