KR20100038740A - 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치 및그 제어 방법 - Google Patents

인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치 및그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

야간감지 조도신호 및 인체감지 신호를 모두 수신할 경우에만 적외선 발광다이오드(IRLED)를 구동함으로써, IRLED의 수명을 증가시킬 수 있고, 감시 카메라의 불필요한 동작을 방지할 수 있는 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치 및 그 제어 방법이 제공된다. 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치는, IRLED를 조명으로 이용하는 감시 카메라 장치에 있어서, 주간에는 태양광을 조명으로 하여 작동하고, 야간에는 IRLED를 조명으로 하여 작동하는 감시 카메라; 감시 카메라를 원격 제어하는 원격감시 장치; 및 야간에 감시 카메라에게 조명을 제공하는 IRLED 조명장치를 포함하되, IRLED 조명장치는, 감시 카메라가 피사체를 촬영하는 감지 공간내에 배치되어 감시 카메라에 적외선 조명을 제공하는 적어도 하나 이상의 IRLED; 감지 공간의 조도를 감지하여 야간인 경우, 야간감지 조도신호를 출력하는 조도 센서; 감지 공간내에 인체가 감지된 경우, 인체감지 신호를 출력하는 인체감지(Passive Infrared: PIR) 센서; 야간감지 조도신호 및 인체감지 신호를 모두 수신한 경우, 적어도 하나 이상의 IRLED를 구동하는 IRLED 구동부를 포함한다.
CCTV, 적외선 발광다이오드, IRLED, PIR 센서, 조도 센서, 감시 카메라

Description

인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치 및 그 제어 방법 {CCTV camera apparatus using passive infrared sensor and illumination sensor, and controlling method thereof}
본 발명은 감시 카메라 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 적외선 발광다이오드(IRLED)를 조명으로 이용하는 감시 카메라 장치에 있어서, 인체감지(Passive Infrared: PIR) 센서 및 조도 센서(Illumination Sensor)를 이용하는 감시 카메라 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 감시 카메라인 CCTV(Closed Circuit Television) 카메라는 주간에는 태양빛을 이용하고, 야간에는 가로등, 백열등, 적외선 발광다이오드(IRLED)와 같은 별도의 조명장치를 이용하여 피사체를 촬영하고 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 감시 카메라 장치의 구성도이고, 도 2는 종래의 기술에 따른 감시 카메라 장치를 예시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 감시 카메라 장치는 IRLED를 조명으로 이용하는 감시 카메라 장치로서, 감시 카메라(10), 원격감시부(20) 및 IRLED 조명부(30)를 포함한다.
감시 카메라(10)는 야간에 피사체(40)를 촬영하기 위해서 상기 IRLED 조명부(30)의 IRLED(31)를 조명으로 이용하며, 이때, 조도 센서(32)는 광량을 감지하여 야간감지 조도신호를 IRLED 구동부(33)로 출력하고, 상기 IRLED 구동부(33)는 상기 야간감지 조도신호에 대응하여 상기 IRLED(31)를 구동하게 된다. 또한, 상기 감시 카메라(10)는 원격감시부(20)에 의해 제어되며, 이러한 감시 카메라(10)에서 촬영된 피사체(400)는 원격감시부(20)의 CCTV 등을 통해 모니터링된다.
도 2는 종래의 감시 카메라 장치(10)를 나타내는 부분 단면도로서, 본체(12), 상기 본체(12) 내에 설치되어 피사체를 촬영하는 렌즈부(11), 상기 본체(12)내의 구비된 PCB 기판(13)에 설치되는 조도 센서(32) 및 상기 조도 센서(32)에서 감지된 빛의 양에 따라 선택적으로 발광하는 적외선 발광다이오드(IRLED)(31)를 포함하여 구성되어 있다.
일반적으로 상기 카메라 장치(10)는 주로 사람들의 눈에 잘 띄지 않는 곳에 설치되는데, 즉, 어두운 장소나, 벽면 또는 천장의 안쪽, 또는 별도의 은폐구조물로 덮여 있다.
또한, 상기 종래의 카메라 장치(10)는 주로 빛의 양이 많은 낮에는 조도 센서(32)에 의해 발광다이오드(31)를 오프(OFF)시키고, 빛의 양이 적은 야간에만 조도 센서(32)에 의해 발광다이오드(31)를 온(ON)시켜 피사체의 촬영이 가능하도록 해야 하는데, 상기 카메라 장치(10)가 주로 어두운 장소에 설치되기 때문에 상기 조도 센서(32)는 어두운 주변을 감지하여 항상 야간으로 인식하고, 이에 따라 상기 발광다이오드(31)를 낮에도 온(ON)시키는 문제가 있다.
즉, 상기 카메라 장치(10)의 조도 센서(32)는 상기 렌즈부(11)가 관측하는 피사체가 있는 영역 내의 빛을 감지하여 그 빛의 양에 따라 발광다이오드(31)를 온/오프시켜야 하지만, 상기 조도 센서(32)가 거의 180ㅀ에 가까운 주변의 빛을 받아들이는 특성에 의해 상기 렌즈부(11)가 관측하는 피사체 영역과는 다르게 주변(어두운 설치 장소)의 빛을 감지하여 항상 야간으로 인식하게 되면서 발광다이오드(31) 역시 낮에도 항상 온(ON)시키는 문제가 있었다. 따라서 상기 발광다이오드(31)의 수명이 단축되고, 발광다이오드(31)를 자주 교체해야 하기 때문에 번거롭고 유지보수 비용도 증가하는 문제가 있었다.
한편, 제1 선행기술로서, 대한민국 실용신안출원번호 제2002-22221호(출원일: 2002년 07월 25일)에는 "폐쇄회로 텔레비전용 카메라"라는 명칭의 고안이 개시되어 있다. 제1 선행기술은, 점등 지속시간이 한정된 발광다이오드가 야간에만 점등되도록 구성되어 발광다이오드의 사용 수명을 늘릴 수 있고, 발광다이오드의 잦은 교체에 따른 번거로움을 해소할 수 있고 유지비용을 절감할 수 있는 폐쇄회로 텔레비전용 카메라에 관한 것이다. 하지만, 제1 선행기술은 발광다이오드가 야간에만 점등되도록 구성됨으로써, 야간에는 계속 점등되어 있어야만 한다.
한편, 제2 선행기술로서, 대한민국 특허출원번호 제2006-0077489호(출원일: 2006년 08월 17일)에는 "카메라 장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있다. 제2 선행기술은, 렌즈부를 통해 입사되는 빛을 감지하여 상기 렌즈부가 촬영하는 영역내 의 광량을 감지할 수 있도록 상기 렌즈부를 고정하는 렌즈홀더의 내측에 조도 센서를 설치함으로써, 조도 센서의 오감지에 의한 조명부의 오작동을 방지하고, 이에 따라 조명부의 수명도 연장시킬 수 있는 카메라 장치에 관한 것이다.
종래 기술에 따르면, 적외선 발광다이오드가 야간에 계속 점등되어 있기 때문에 그 수명이 길지 못하다는 문제점이 있으며, 또한, 배터리를 전원으로 사용할 경우, 배터리를 자주 교체해야 하는 문제점이 있었다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 적외선 발광다이오드(IRLED)를 조명으로 사용하는 감시 카메라 장치에 있어서, 야간감지 조도신호 및 인체감지 신호를 모두 수신할 경우에만 IRLED를 구동함으로써, IRLED의 수명을 증가시킬 수 있는 인체감지 센서(PIR sensor) 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 야간감지 조도신호 및 인체감지 신호를 모두 수신할 경우에만 구동되는 IRLED를 조명으로 이용함으로써 감시 카메라의 불필요한 동작을 방지할 수 있는 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치 및 그 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치는, 적외선 발광다이오드(IRLED)를 조명으로 이용하는 감시 카메라 장치에 있어서, 주간에는 태양광을 조명으로 하여 작동하고, 야간에는 IRLED를 조명으로 하여 작동하는 감시 카메라; 상기 감시 카메라를 원격 제어하는 원격감시 장치; 및 야간에 상기 감시 카메라에게 조명을 제공하는 IRLED 조명장치를 포함하되, 상기 IRLED 조명장치는, 상기 감시 카메라가 피사체를 촬영하는 감지 공간내에 배치되어 상기 감시 카메라에 적외선 조명을 제공하는 적어도 하나 이상의 IRLED; 상기 감지 공간의 조도를 감지하여 야간인 경우, 야간감지 조도신호를 출력하는 조도 센서; 상기 감지 공간내에 인체가 감지된 경우, 인체감지 신호를 출력하는 인체감지(Passive Infrared: PIR) 센서; 상기 야간감지 조도신호 및 상기 인체감지 신호를 모두 수신한 경우, 상기 적어도 하나 이상의 IRLED를 구동하는 IRLED 구동부를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 인체감지 센서는, 상기 감지 공간내의 인체의 적외선 변화량을 감지하여 아날로그 신호를 발생하는 PIR 소자; 상기 아날로그 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부; 및 상기 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 인체감지 신호를 출력하는 비교 출력부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 인체감지 센서는 다수 개 배치되며, 상기 다수 개의 PIR 센서 각각에 대응하여 상기 감지 공간은 서로 일부가 중첩되는 다수의 감지 영역들로 분할되며, 상기 다수의 감지 영역들 내에서 상기 인체의 위치 이동이 결정될 수 있다. 이때, 상기 감시 카메라는 상기 감지 영역들에 대응하여 상기 인체의 위치 이 동을 추적하여 촬영할 수 있다.
한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치의 제어 방법은, 적외선 발광다이오드(IRLED)를 조명으로 이용하는 감시 카메라 장치의 제어 방법에 있어서, a) 조도 센서를 이용하여 감지 공간의 조도를 감지하는 단계; b) 상기 감지된 조도를 기준값과 비교하여 야간으로 판단된 경우, 야간감지 조도신호를 출력하는 단계; c) 인체감지(Passive Infrared: PIR) 센서를 이용하여 감지 공간을 감지하는 단계; d) 상기 감지 공간내에서 인체가 감지된 경우, 인체감지 신호를 출력하는 단계; e) 상기 야간감지 조도신호 및 상기 인체감지 신호가 모두 수신된 경우, 적외선 발광다이오드를 구동하는 단계; 및 f) 상기 구동된 적외선 발광다이오드를 조명으로 하여 감시 카메라를 작동시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 e) 단계에서 상기 야간감지 조도신호 및 상기 인체감지 신호 중 어느 하나가 수신되지 않으면, 상기 적외선 발광다이오드가 오프되고, 상기 f) 단계의 감시 카메라는 작동되지 않는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 c) 단계의 인체감지 센서는 다수 개 배치되고, 상기 다수 개의 인체감지 센서 각각에 대응하여 상기 감지 공간은 서로 일부가 중첩되는 다수의 감지 영역들로 분할될 수 있다.
본 발명에 따르면, IRLED를 조명으로 사용하는 감시 카메라 장치에 있어서, 야간감지 조도신호 및 인체감지 신호를 모두 수신할 경우에만 IRLED를 구동함으로써, IRLED의 수명을 증가시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, IRLED가 배터리에 의해 구동될 경우, 배터리 사용시간을 연장시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 야간감지 조도신호 및 인체감지 신호를 모두 수신할 경우에만 구동되는 IRLED를 조명으로 이용함으로써 감시 카메라의 불필요한 동작을 방지할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 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.
본 발명의 실시예로서, IRLED를 조명으로 사용하는 감시 카메라 장치에 있어서, 야간감지 조도신호 및 인체감지 신호를 모두 수신할 경우에만 IRLED를 구동시키는 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치 및 그 제어 방법이 제공된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치는, 감시 카메라(100), 원격감시 장치(200) 및 IRLED 조명장치(300)를 포함하며, 상기 IRLED 조명장치(300)는 IRLED(310), 조도 센서(320), 인체감지 센서(330) 및 IRLED 구동부(340)를 포함한다.
감시 카메라(100)는 주간에 태양광을 조명으로 하여 작동하고, 야간에 IRLED(310)를 조명으로 하여 작동한다. 본 발명의 실시예에 따른 감시 카메라(100)는 야간에 IRLED(310)를 조명으로 이용하는데, 비록 야간이라도 IRLED(310)가 구동되지 않으면 작동하지 않을 수 있다. 즉, 야간감지 조도신호 및 인체감지 신호를 모두 수신할 경우에만 구동되는 IRLED를 조명으로 이용함으로써 감시 카메라(100)의 불필요한 동작이 방지될 수 있다.
원격감시 장치(200)는 상기 감시 카메라(100)를 원격 제어하기 위한 것으로, CCTV(210), CCTV 제어부(220), 데이터베이스(230) 및 전원 공급부(240)를 포함할 수 있으며, 상기 감시 카메라(100)로부터 촬영된 화면은 CCTV(210) 상에서 모니터링되며, 촬영 데이터는 데이터베이스(230) 내에 저장된다. 또한, 상기 CCTV 제어부(220)는 상기 CCTV(210) 및 상기 감시 카메라(100) 및 상기 IRLED 구동부(340) 등을 제어할 수 있다.
IRLED 조명장치(300)는 야간에 상기 감시 카메라(100)에게 조명을 제공하기 위한 것으로, 상기 IRLED 조명장치(300)의 적어도 하나 이상의 IRLED(310)는 상기 감시 카메라(100)가 피사체를 촬영하는 감지 공간내에 배치되어 상기 감시 카메 라(100)에 적외선 조명을 제공하며, 다수 개가 직렬로 배치될 수 있다.
또한, 상기 IRLED 조명장치(300)의 조도 센서(320)는 상기 감지 공간의 조도를 감지하여 야간인 경우, 야간감지 조도신호를 출력한다. 즉, 조도 센서(320)는 주간 또는 야간을 감지하여 각각의 신호를 IRLED 구동부(340)로 출력한다.
상기 IRLED 조명장치(300)의 인체감지(Passive Infrared: PIR) 센서(330)는 상기 감지 공간내에 인체가 감지된 경우, 인체감지 신호를 출력한다. 즉, PIR 센서(330)는 이벤트 발생 시에만 IRLED 구동부(340)로 온(ON) 신호를 출력한다.
상기 IRLED 조명장치(300)의 IRLED 구동부(340)는 상기 야간감지 조도신호 및 상기 인체감지 신호를 모두 수신한 경우, 상기 적어도 하나 이상의 IRLED(310)를 구동한다. 이러한 IRLED 구동부(340)는 상기 조도 센서(320)로부터 출력된 신호를 판독하여 주간일 경우, IRLED(310)를 오프(OFF)시키고, 야간일 경우에는 온(ON) 대기 상태에서 PIR 센서(330)의 신호를 기다린다.
결국, 본 발명의 실시예에 따른 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치는, 불필요한 IRLED(310)의 온(ON) 상태를 줄임으로써, IRLED(310)의 수명을 연장시키고, 또한, IRLED(310)가 배터리에 의해 구동될 경우, 배터리 사용시간을 연장시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적외선 발광다이오드(IRLED) 조명장치(300)의 구성도로서, 상기 인체감지 센서(330)는 PIR 센서일 수 있고, 상기 조도 센서(320)는 황화카드뮴(CdS) 센서일 수 있는 것을 예시한다.
도 4를 참조하면, 상기 조도 센서(320)는 주변의 조도 변화에 대응하여 상기 IRLED(310)의 동작 상태를 결정하게 된다. 상기 조도 센서(320)는 황화카드뮴(CdS)을 주성분으로 하며, 주변의 조도 변화에 대응하여 내부 저항값이 변화되는 광도전 셀(Photoconductive Cell)로 구성되고, 또한 거의 180ㅀ에 가까운 주변의 빛을 감지하게 된다.
이러한 조도 센서(320)는 입사광 에너지가 클수록 내부 저항값이 작아져 IRLED(310)의 발광 세기를 감소시키고, 입사광 에너지가 작을수록 내부 저항값이 커져 IRLED(310)의 발광 세기를 증가시키는 특성을 가지므로 입사광 에너지가 거의 없는 곳이나 야간에는 저항이 거의 무한대가 되어 절연체에 가깝게 동작한다.
다시 말해서, 빛이 거의 없는 어두운 곳에서는 상기 조도 센서(320)로 입사되는 입사광 에너지가 매우 작기 때문에 내부 저항값은 커지게 되고, 이로 인해 복수개의 IRLED(310)들에는 최대의 전류가 흐르게 되어 결국 IRLED(310)들의 발광 세기가 최대가 되기 때문에 야간에도 피사체의 촬영이 가능해진다.
반면에, 주변이 점점 밝아지면 상기 조도 센서(320)로 입사되는 입사광 에너지는 점차 증가하게 되고, 그로 인해 내부저항값은 점차 작아지게 되므로 상기 IRLED(310)에 흐르는 전류는 감소하게 되며 결국 IRLED(310)들의 발광 세기는 점차적으로 감소하게 된다. 그러다가, 주변이 매우 밝아져서 입사광 에너지가 매우 커지게 되면 상기 조도 센서(320)의 내부 저항값은 최소가 되며 결국에는 IRLED(310)들은 동작하지 않게 된다.
또한, 상기 인체감지 센서(330)는 일정한 적외선을 띤 물체가 움직이는 것을 감지하는 센서로서, 예를 들면, 인체를 감지하여 현관에 사람이 들어오면 자동으로 전등이 켜지는 등의 용도에 사용하며, 초전형 적외선 센서 또는 PIR Sensor라고 한다. 구체적으로, 강유전체가 적외선을 받으면 그 열에너지를 흡수하여 자발 분극의 변화를 일으키고, 그 변화량에 비례하여 전하가 유기되는데, 그 현상을 초전 효과라고 하며, 인체감지 센서(330)는 파인 세라믹(Fine ceramic)의 초전 효과를 이용하여 인체 등에서 발생하는 소량의 적외선을 예민하게 감지한다.
한편, 인체의 온도는 36.5℃이다. 이 범위는 적외선 범위이기 때문에 IR로 표기한다. 그러나 인체의 온도는 일정하지만, 사람에 따라서는 방사되는 양에 많은 차이가 있기 때문에 실제로 IR Detector로 측정하면, 9.4㎛ 내지 10.4㎛ 정도로 나타난다. 따라서 인체감지 센서(330)는 일정한 양의 적외선을 띈 물체가 움직이면 감지하여 출력을 발생하는데, 사람의 움직임이 없으면 출력은 나오지 않게 된다.
한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인체감지 센서(PIR 센서)의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 PIR 센서가 배치된 감지 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인체감지 센서(330)가, 예를 들면, 천정에 배치된 경우를 나타내며, 감지 공간내에 피사체(400), 즉, 인체가 있는 경우, 인체는 전술한 바와 같이 적외선을 발생하게 되는데, 상기 인체감지 센서(330)는 상기 감지 공간내의 다른 부분의 적외선과 인체의 적외선을 비교하여 그 변화량을 검출하고, 인체감지 신호를 출력하게 된다.
또한, PIR 센서(330)는 현관등이나 방범 장치에서 널리 사용되고 있는 저가 의 센서로서, 인체에서 방출되는 9.4㎛ 내지 10.4㎛의 파장을 검출하기 때문에 가정 내에서 사용되는 다양한 무선기기들로부터 발생하는 전자파 노이즈, 온도, 습도 등과 같은 외부 환경에 대하여 상대적으로 강인한 특성을 갖는다. 이때, PIR 센서(330)는 감지 영역(Sensing area)을 제한함으로써, 정밀도 조절이 가능할 뿐만 아니라 방의 천정에 설치하기 때문에 방의 구조나 장애물의 유무에 관계없이 손쉽게 설치할 수 있다.
또한, 감지 영역에 따라 다수의 PIR 센서를 설치함으로써 대략적인 위치 인식이 가능하다. 도 6은, 예를 들면, 다수의 인체감지 센서(330)를 감지 영역이 중복되도록 천정에 설치될 수 있는 것을 예시한다. 즉, 상기 인체감지 센서(330)가 a, b 및 c와 같이 다수 개 배치되고, 상기 다수 개의 인체감지 센서(330) 각각에 대응하여 상기 감지 공간은 서로 일부가 중첩되는 다수의 감지 영역들로 분할되며, 이때, 상기 다수의 감지 영역들 내에서 상기 피사체(400)의 위치 이동이 결정될 수 있다.
이후, 피사체(400)가 특정 영역에 위치할 때, 인체감지 센서(330)들의 감지 정보를 이용하여 피사체(400)가 어떠한 영역에 속해 있는지를 결정하게 함으로써, 피사체(400)의 위치가 파악될 수 있다. 예를 들면, 피사체(400)가 B 영역에 있는 경우, 센서 a 및 c는 온(ON) 신호를 출력하고, 센서 c는 오프(OFF) 신호를 출력하므로, 피사체(400)가 B 영역에 있는 것으로 판단한다. 이때, 피사체(400)의 위치는 온(ON) 신호를 출력하는 센서들의 개수의 배치 형태에 따라 결정될 수 있다. 즉, 영역 A와 같이 하나의 센서, 예를 들면 a 센서만이 온(ON)이 되는 영역의 경 우, 피사체 위치는 해당 센서의 위치(포인트 1)로 결정된다. 또한, 영역 B와 같이, 두 개의 센서(센서 a 및 b)가 동시에 온(ON)이 되는 영역의 경우, 두 개의 센서에 의해 만들어지는 직선의 중점(포인트 2)에 피사체가 위치한 것으로 결정한다. 또한, 3개 이상의 센서가 온(ON)이 되는 영역의 경우, 3개 이상의 센서의 위치에 의해 만들어지는 도형의 중심(centroid)에 피사체가 위치하는 것으로 결정할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 감시 카메라는 상기 감지 영역들에 대응하여 상기 피사체(400)의 위치 이동을 추적하여 촬영할 수 있다.
한편, PIR 센서(330)는 초전체를 사용하여 이용하여 인체 적외선의 변화량을 감지하는 방식이기 때문에, 피사체(400)의 움직임에 따라 아날로그 출력을 보인다. 즉, 피사체(400)가 감지 영역에 들어오게 되면 인체 적외선의 변화량이 증가하므로 PIR 센서는 + 출력을 나타내고, 감지 영역을 벗어나면 인체 적외선의 변화량이 감소하므로 PIR 센서는 - 출력을 나타낸다. 또한, 피사체(400)가 움직이지 않을 때에는 적외선의 변화가 없으므로 PIR 센서(330)는 0 출력을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 PIR 센서의 구성도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 PIR 센서(330)는, 메탈 패키지(330a) 및 멀티 렌즈(330b)로 구성될 수 있고, 이때, 단일 칩 IC(331)가 상기 메탈 패키지(330a) 내에 내장될 수 있는데, 단지 예시를 위한 것이며, 다른 형태 또는 종류의 PIR 센서도 가능하다.
예를 들면, 상기 단일 칩 IC(331)는 안정한 전원을 공급하기 위한 전원 공급부(331-1), 증폭부(331-2) 및 비교 출력부(331-3)를 포함하며, 상기 단일 칩 IC(331)의 앞부분에 PIR 소자(332)가 배치된다. 상기 PIR 소자(332)는 상기 감지 공간내의 인체의 적외선 변화량을 감지하여 아날로그 신호를 발생하고, 증폭부(331-2)는 상기 아날로그 신호를 증폭하여 출력하며, 비교 출력부(331-3) 또는 아날로그/디지털 변환기(ADC)를 통해 상기 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 인체감지 신호를 출력하게 된다. 또한, 피사체로부터 발생한 적외선은 멀티 렌즈(330b)를 통해 상기 PIR 소자(332)에서 감지되는데, 광학 필터(Optic Filter: 333)를 거칠 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치의 신호 파형을 나타내는 도면으로서, 도 8의 a)는 조도 센서, 즉 CDS 센서가 감지 공간내의 광량을 감지하여 야간일 경우, 야간감지 조도신호를 출력하는 것을 나타낸다. 도 8의 b)는 PIR 센서의 감지 공간내에서 피사체가 이동하는 것을 나타내며, 도 8의 c)는 PIR 센서가 아날로그 인체감지 신호를 출력하는 것을 나타내고, 도 8의 d)는 상기 아날로그 인체감지 신호가 디지털 신호로 변환된 것을 나타낸다.
또한, 도 8의 e)는 IRLED 구동부에서 상기 야간감지 조도신호 및 상기 인체감지 신호를 모두 수신할 경우, IRLED를 구동하기 위한 구동신호를 나타내며, 도 8의 f)는 상기 IRLED를 조명으로 하여 감시 카메라가 동작하는 것을 나타낸다.
한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치의 제어 방법의 동작흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치의 제어 방법은, 먼저, 주간에 태양광 조명하에 CCTV, 즉, 감시 카메라가 작동하며(S910), 야간이 되면, 조도 센서를 이용하여 감지 공간의 조도를 감지하게 된다(S920).
다음으로, 만일 조도 센서에서 감지된 조도가 기준값과 비교하고(S930), 상기 감지된 조도가 기준값보다 작은 경우, 즉, 조도가 떨어짐으로써 야간으로 판단된 경우, 야간감지 조도신호를 출력한다(S940).
다음으로, 인체감지 센서를 이용하여 감지 공간을 감지하고(S950), 상기 감지 공간내에서 인체가 감지되는지를 확인하여(S960), 인체가 감지되었다면, 상기 인체감지 센서는 인체감지 신호를 출력한다(S970).
다음으로, 상기 야간감지 조도신호 및 상기 인체감지 신호가 모두 수신된 경우, 적외선 발광다이오드를 구동하지만(S980), 여기서, 상기 야간감지 조도신호 및 상기 인체감지 신호 중 어느 하나가 수신되지 않으면, 상기 적외선 발광다이오드가 오프되고, 상기 감시 카메라는 작동되지 않게 된다.
따라서 상기 구동된 적외선 발광다이오드를 조명으로 하여 감시 카메라를 작동시킨다(S990).
결국, 본 발명의 실시예에 따른 IRLED를 조명으로 사용하는 감시 카메라 장치에 있어서, 야간감지 조도신호 및 인체감지 신호를 모두 수신할 경우에만 IRLED를 구동함으로써, IRLED의 수명을 증가시킬 수 있고, 또한, 야간감지 조도신호 및 인체감지 신호를 모두 수신할 경우에만 구동되는 IRLED를 조명으로 이용함으로써 감시 카메라의 불필요한 동작을 방지할 수 있다.
전술한 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.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 감시 카메라 장치의 구성도이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 감시 카메라 장치를 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적외선 발광다이오드(IRLED) 조명장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 인체감지 센서(PIR 센서)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 PIR 센서가 배치된 감지 영역을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 PIR 센서의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치의 신호 파형을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치의 제어 방법의 동작흐름도이다.
< 도면부호의 간단한 설명 >
100: 감시 카메라 200: 원격감시 장치
300: IRLED 조명장치 400: 피사체
210: CCTV 220: CCTV 제어부
230: 데이터베이스(DB) 240: 전원 공급부
310: 적외선 발광다이오드(IRLED) 320: 조도 센서(CDS 센서)
330: 인체감지 센서(PIR 센서) 340: IRLED 구동부
330a: 메탈 패키지 330b: 멀티 렌즈
331: 단일 칩 IC 331-1: 전원 공급부
331-2: 증폭부 331-3: 비교 출력부
332: PIR 소자 333: 광학 필터(Optic Filter)

Claims (8)

  1. 적외선 발광다이오드(IRLED)를 조명으로 이용하는 감시 카메라 장치에 있어서,
    주간에는 태양광을 조명으로 하여 작동하고, 야간에는 IRLED를 조명으로 하여 작동하는 감시 카메라;
    상기 감시 카메라를 원격 제어하는 원격감시 장치; 및
    야간에 상기 감시 카메라에게 조명을 제공하는 IRLED 조명장치
    를 포함하되, 상기 IRLED 조명장치는,
    상기 감시 카메라가 피사체를 촬영하는 감지 공간내에 배치되어 상기 감시 카메라에 적외선 조명을 제공하는 적어도 하나 이상의 IRLED;
    상기 감지 공간의 조도를 감지하여 야간인 경우, 야간감지 조도신호를 출력하는 조도 센서;
    상기 감지 공간내에 인체가 감지된 경우, 인체감지 신호를 출력하는 인체감지 센서(Passive Infrared Sensor: PIR 센서);
    상기 야간감지 조도신호 및 상기 인체감지 신호를 모두 수신한 경우, 상기 적어도 하나 이상의 IRLED를 구동하는 IRLED 구동부
    를 포함하는 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 인체감지 센서는,
    상기 감지 공간내의 인체의 적외선 변화량을 감지하여 아날로그 신호를 발생하는 PIR(Passive Infrared) 소자;
    상기 아날로그 신호를 증폭하여 출력하는 증폭부; 및
    상기 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 상기 인체감지 신호를 출력하는 비교 출력부
    를 포함하는 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인체감지 센서는 다수 개 배치되고, 상기 다수 개의 인체감지 센서 각각에 대응하여 상기 감지 공간은 서로 일부가 중첩되는 다수의 감지 영역들로 분할되는 것을 특징으로 하는 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다수의 감지 영역들 내에서 상기 인체의 위치 이동이 결정되는 것을 특징으로 하는 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감시 카메라는 상기 감지 영역들에 대응하여 상기 인체의 위치 이동을 추적하여 촬영하는 것을 특징으로 하는 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치.
  6. 적외선 발광다이오드(IRLED)를 조명으로 이용하는 감시 카메라 장치의 제어 방법에 있어서,
    a) 조도 센서를 이용하여 감지 공간의 조도를 감지하는 단계;
    b) 상기 감지된 조도를 기준값과 비교하여 야간으로 판단된 경우, 야간감지 조도신호를 출력하는 단계;
    c) 인체감지 센서(Passive Infrared Sensor)를 이용하여 감지 공간을 감지하는 단계;
    d) 상기 감지 공간내에서 인체가 감지된 경우, 인체감지 신호를 출력하는 단계;
    e) 상기 야간감지 조도신호 및 상기 인체감지 신호가 모두 수신된 경우, 적외선 발광다이오드를 구동하는 단계; 및
    f) 상기 구동된 적외선 발광다이오드를 조명으로 하여 감시 카메라를 작동시키는 단계
    를 포함하는 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치의 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 e) 단계에서 상기 야간감지 조도신호 및 상기 인체감지 신호 중 어느 하나가 수신되지 않으면, 상기 적외선 발광다이오드가 오프되고, 상기 f) 단계의 감시 카메라는 작동되지 않는 것을 특징으로 하는 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치의 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 c) 단계의 인체감지 센서는 다수 개 배치되고, 상기 다수 개의 인체감지 센서 각각에 대응하여 상기 감지 공간은 서로 일부가 중첩되는 다수의 감지 영역들로 분할되는 것을 특징으로 하는 인체감지 센서 및 조도 센서를 이용한 감시 카메라 장치의 제어 방법.
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