KR20120077946A - A network camera with enhanced efficiency for lighting device and a controlling method thereof - Google Patents

A network camera with enhanced efficiency for lighting device and a controlling method thereof Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A highly efficient network camera and a control method thereof are provided to synchronize control signals for controlling a lighting device and an image sensor and turn the lighting device off during an unnecessary section. CONSTITUTION: An image sensor(12) photographs an image. A lighting unit(14) provides lighting for photographing of the image sensor. The lighting unit is operated by a PWM (Pulse-Width Modulation) signal. A communication module(18) transmits the photographed image to a server. A controller(16) provides a driving signal of the image sensor. The controller provides the PWM signal to turn the lighting unit off in an image sensor off section.

Description

조명 장치 효율이 개선된 네트워크 카메라와 그 제어 방법{A NETWORK CAMERA WITH ENHANCED EFFICIENCY FOR LIGHTING DEVICE AND A CONTROLLING METHOD THEREOF}Network camera with improved lighting device efficiency and control method {A NETWORK CAMERA WITH ENHANCED EFFICIENCY FOR LIGHTING DEVICE AND A CONTROLLING METHOD THEREOF}

본 발명은 네트워크 카메라와 그 제어 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 네트워크 카메라의 조명 장치의 효율을 개선하기 위한 것으로서, 네트워크 카메라의 이미지 센서가 동작하지 않는 시간에는 조명 장치도 작동하지 않도록 PWM 제어 신호를 생성하여 조명 장치를 제어한다. The present invention relates to a network camera and a control method thereof. More specifically, the present invention is to improve the efficiency of a lighting device of a network camera, and generates a PWM control signal to control the lighting device so that the lighting device does not operate at a time when the image sensor of the network camera does not operate.

네트워크 카메라는 네트워크에 의해 연결된 서버에 의해 제어가능한 카메라로서, 특정 장소에 설치되어 감시 카메라 기능을 수행한다.A network camera is a camera controllable by a server connected by a network and is installed in a specific place to perform a surveillance camera function.

네트워크 카메라에는 야간 촬영을 위해 조명 장치가 장착되어 있는데, 조명 장치로는 통상적으로 LED 어레이가 사용된다. The network camera is equipped with a lighting device for night photography, and an LED array is usually used as the lighting device.

네트워크 카메라의 조명 장치는 동작 중에도 항상 점등되는 것이 아니라, 입력되는 펄스 신호에 의해 빠른 속도로 온오프를 반복한다. 이 때, 펄스 폭을 넓혀주면 조명 장치의 휘도가 상승하고, 펄스 폭을 좁히면 휘도가 감도한다. 이를 PWM 제어라 한다.The lighting device of the network camera does not always turn on even during operation, but repeatedly turns on and off at high speed by an input pulse signal. At this time, when the pulse width is widened, the brightness of the lighting device increases, and when the pulse width is narrowed, the brightness is sensitive. This is called PWM control.

도 1은 종래 기술에 따른 조명 장치 제어를 위한 PWM 신호를 나타낸다.1 shows a PWM signal for controlling a lighting device according to the prior art.

도 1에서 (a)는 한 주기당 펄스 폭, 즉 듀티 사이클이 좁고, (b)는 상대적으로 듀티 사이클이 넓다. (a)와 같은 펄스에 의해 점등되는 조명 장치보다, (b)와 같은 펄스에 의해 점등되는 조명 장치의 밝기가 더 밝게 된다. 만일 듀티 사이클이 펄스 주기와 동일하면 해당 조명 장치가 낼 수 있는 최대 밝기의 조명을 제공하게 된다. In FIG. 1, (a) shows a narrow pulse width, i.e., a duty cycle, per cycle, and (b) shows a relatively wide duty cycle. The brightness of the lighting device lit by the pulse as shown in (b) is brighter than the lighting device lit by the pulse as shown in (a). If the duty cycle is the same as the pulse period, it will provide the light with the maximum brightness that the lighting device can produce.

한편, 네트워크 카메라에서 실질적으로 이미지를 촬영하는 이미지 센서도 펄스 신호에 의해 동작을 하지만, 조명 장치와 다른 제어 신호( HREF 신호)에 의해 제어된다. On the other hand, an image sensor that actually takes an image from a network camera also operates by a pulse signal, but is controlled by a control signal (HREF signal) different from that of the lighting device.

도 2를 참조하면, (a)와 같은 PWM 신호로 조명 장치를 제어하고, (b)와 같은 HREF 신호로 이미지 센서를 제어한다고 가정할 경우에, PWM 신호와 HREF 신호가 서로 동기화되어 있지도 않고, 펄스폭도 다르기 때문에, HREF 신호는 오프 상태이지만, PWM 신호는 온 상태인 구간이 존재한다. Referring to FIG. 2, assuming that a lighting device is controlled by a PWM signal as shown in (a) and an image sensor is controlled by an HREF signal as shown in (b), the PWM signal and the HREF signal are not synchronized with each other. Since the pulse width is also different, there is a section in which the HREF signal is in the off state but the PWM signal is in the on state.

결과적으로, 이미지 센서가 오프인 동안에는 조명 장치가 조명을 제공할 필요가 없으므로, 이는 전력 손실을 가져온다. As a result, the lighting device does not need to provide illumination while the image sensor is off, which results in power loss.

본 발명은 네트워크 카메라에서 조명 장치와 이미지 센서를 제어하는 제어 신호를 동기화시키고 불필요한 구간에서 조명 장치를 오프함으로써 전력 손실을 방지하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method of preventing power loss by synchronizing a control signal for controlling a lighting device and an image sensor in a network camera and turning off the lighting device in an unnecessary section.

본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 카메라는, 이미지를 촬영하는 이미지 센서; 상기 이미지 센서의 촬영을 위한 조명을 제공하며, PWM 신호에 의해 구동되는 조명부; 상기 촬영된 이미지를 서버로 송신하는 통신 모듈; 및 상기 이미지 센서의 구동 신호를 제공하고, 상기 이미지 센서가 오프인 구간에서는 상기 조명부도 오프되도록 상기 PWM 신호를 제공하는 제어부를 포함한다.Network camera according to an embodiment of the present invention, the image sensor for taking an image; An illumination unit which provides illumination for capturing the image sensor and is driven by a PWM signal; A communication module for transmitting the captured image to a server; And a controller configured to provide a driving signal of the image sensor and to provide the PWM signal so that the lighting unit is turned off in the section in which the image sensor is off.

본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 카메라의 조명장치 구동 방법은, 조명부 구동을 위한 PWM 신호를 생성하는 단계; 이미지 센서 구동을 위한 이미지 센서 구동 신호를 추출하는 단계; 상기 이미지 센서가 오프인 구간에서는 상기 조명부도 오프되도록 상기 PWM 신호를 변환하는 단계; 상기 변환된 PWM 신호로 상기 조명부를 구동하는 단계; 및 이미지를 촬영하는 단계를 포함한다.
In one embodiment, a method of driving a lighting device of a network camera includes generating a PWM signal for driving a lighting unit; Extracting an image sensor driving signal for driving the image sensor; Converting the PWM signal so that the illumination unit is turned off while the image sensor is turned off; Driving the lighting unit with the converted PWM signal; And photographing the image.

본 발명에 따르면, 네트워크 카메라에서 조명 장치와 이미지 센서를 제어하는 제어 신호를 동기화시키고 불필요한 구간에서 조명 장치를 오프함으로써 전력 손실을 방지할 수 있다.According to the present invention, power loss can be prevented by synchronizing a control signal for controlling the lighting device and the image sensor in the network camera and turning off the lighting device in an unnecessary section.

도 1은 종래 기술에 따른 조명 장치 제어를 위한 PWM 신호를 나타낸다.
도 2는 종래 기술에 따른 네트워크 카메라의 조명 장치와 이미지 센서 제어를 위한 제어 신호를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 카메라(10)의 구성도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 조명 장치의 PWM 제어 신호를 변경하는 방법을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 조명 장치의 PWM 제어 신호를 변경하는 방법을 나타내는 순서도이다.1 shows a PWM signal for controlling a lighting device according to the prior art.
2 illustrates a control signal for controlling a lighting device and an image sensor of a network camera according to the prior art.
3 shows a configuration diagram of a network camera 10 according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a method of changing a PWM control signal of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of changing a PWM control signal of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세히 설명한다.Embodiments of the present invention will now be described in more detail with reference to the drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 카메라(10)의 구성도를 나타낸다.3 shows a configuration diagram of a network camera 10 according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 네트워크 카메라(10)는, 이미지를 촬영하는 이미지 센서(12), 상기 이미지 센서(12)의 촬영을 위한 조명을 제공하며, PWM 신호에 의해 구동되는 조명부(14), 상기 촬영된 이미지를 서버로 송신하는 통신 모듈(18), 및 상기 이미지 센서(12)의 구동 신호를 제공하고, 상기 이미지 센서(12)가 오프인 구간에서는 상기 조명부(14)도 오프되도록 상기 PWM 신호를 제공하는 제어부(16)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the network camera 10 according to an exemplary embodiment of the present invention provides an image sensor 12 for capturing an image, illumination for capturing the image sensor 12, and a PWM signal. And a driving signal of the lighting unit 14 driven by the controller, the communication module 18 transmitting the captured image to the server, and the image sensor 12, and the image sensor 12 is turned off. The lighting unit 14 also includes a control unit 16 for providing the PWM signal to be turned off.

상기 제어부(16)는 상기 PWM 신호를 상기 이미지 센서(12)의 구동 신호와 동기화 시키고, 상기 동기화된 PWM 신호를 상기 이미지 센서의 구동 신호와 AND 연산하여 PWM 신호를 제공한다. 따라서, 이미지 센서(12)의 제어 신호(HREF 신호)의 펄스에 의해 구동되지 않는 구간에서는 조명부(14)도 구동되지 않는다.The controller 16 synchronizes the PWM signal with the drive signal of the image sensor 12 and ANDs the synchronized PWM signal with the drive signal of the image sensor to provide a PWM signal. Therefore, the lighting unit 14 is also not driven in the section that is not driven by the pulse of the control signal (HREF signal) of the image sensor 12.

이미지 센서(12)는 CMOS 센서 등 카메라에 사용되는 임의의 디지털 이미지 센서가 사용될 수 있다. The image sensor 12 may be any digital image sensor used in a camera such as a CMOS sensor.

조명부(14)로는 PWM 제어 신호에 의해 구동되는 임의의 광원을 사용할 수 있으나, 바람직하게는 LED 어레이를 사용할 수 있다.As the lighting unit 14, any light source driven by a PWM control signal may be used, but an LED array may be preferably used.

이미지 센서(12)에 촬영되는 영상은 제어부(16)에 의해 코딩 및 압축되어 저장부(20)에 저장되고, 저장부(20)에 저장된 이미지는 통신 모듈(18)을 통해 서버(미도시)로 전송될 수 있다. The image captured by the image sensor 12 is coded and compressed by the controller 16 and stored in the storage unit 20, and the image stored in the storage unit 20 is stored in a server (not shown) through the communication module 18. Can be sent to.

상기 조명부(14)는 상기 이미지 센서(12)에 촬영되는 이미지의 광량이 소정값 이하이면, 즉 야간이나 주변에 충분한 광량이 없는 경우에 자동으로 구동된다. The lighting unit 14 is automatically driven when the amount of light of the image captured by the image sensor 12 is equal to or less than a predetermined value, that is, when there is not enough light at night or in the surroundings.

상기 네트워크 카메라(10)는 움직이는 물체의 존재 여부를 판단하는 적외선 센서(22)를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부(16)는 상기 적외선 센서(22)에 의해 움직이는 물체가 검출될 때만 상기 이미지 센서(12) 또한 조명부(14)를 구동시킬 수 있다. 이 경우, 네트워크 카메라(10)는 감시용 카메라로 사용될 수 있고, 움직이는 물체가 검출되는 경우에만 동작하여 전력 소모를 줄일 수 있다.The network camera 10 may further include an infrared sensor 22 for determining whether a moving object exists, and the controller 16 may detect the moving object only when the moving object is detected by the infrared sensor 22. (12) The lighting unit 14 can also be driven. In this case, the network camera 10 may be used as a surveillance camera and may operate only when a moving object is detected to reduce power consumption.

실시예에 따라서는, 이미지 센서(12)로 적외선 이미지 센서를 사용하고, 조명부(14)로 적외선 조명을 사용하여 가시광선이 없는 환경에서 동작하도록 구성할 수도 있다. According to the exemplary embodiment, the infrared light sensor may be used as the image sensor 12 and the infrared light may be configured to operate in an environment without visible light.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 조명 장치의 PWM 제어 신호를 변경하는 방법을 나타낸다.4 illustrates a method of changing a PWM control signal of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.

(a)의 원래의 HREF 신호 및 PWM 신호를 나타낸다. HREF 신호는 이미지 센서(12)를 구동하는 제어 신호이고, PWM 신호는 조명부(14)를 구동하는 제어 신호이다. 최초에 생성된 제어 신호들은 (a)와 같이 서로 동기화되어 있지 않고, 조명부(14)는 사용자가 설정해 놓은 밝기, 예컨대 90%의 광량을 내기 위한 PWM 신호로 설정된다.The original HREF signal and PWM signal of (a) are shown. The HREF signal is a control signal for driving the image sensor 12, and the PWM signal is a control signal for driving the lighting unit 14. The initially generated control signals are not synchronized with each other as shown in (a), and the lighting unit 14 is set to a PWM signal for emitting brightness set by the user, for example, 90% of the light amount.

본 발명의 일 실시예에 따라, PWM 신호는 HREF 신호와 동기화되고, HREF 신호가 오프인 구간에서는 오프된다. According to an embodiment of the present invention, the PWM signal is synchronized with the HREF signal, and is turned off in the interval where the HREF signal is off.

도 4의 (b)를 참조하면, PWM 제어 신호는 시간축을 따라 일정량 만큼 쉬프트되어 HREF 신호와 시작 시간, 즉 최초 펄스 상승 시간이 일치하도록 동기화된다.Referring to FIG. 4B, the PWM control signal is shifted by a predetermined amount along the time axis to synchronize the HREF signal with the start time, that is, the initial pulse rise time.

그리고 나서, 도 4의 (c)와 같이 HREF 신호가 오프인 구간의 신호를 오프시켜준다. 오프시키기 위해서는, AND 연산 회로를 사용하여 HREF 신호와 AND 연산된 신호를 PWM 신호로 사용할 수 있다.
Then, as shown in (c) of FIG. 4, the signal in the section where the HREF signal is off is turned off. In order to turn it off, the HREF signal and the ANDed signal can be used as the PWM signal using the AND operation circuit.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라, 조명 장치의 PWM 제어 신호를 변경하는 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method of changing a PWM control signal of a lighting apparatus according to an embodiment of the present invention.

단계(S11)에서, 조명부(14) 제어를 위한 PWM 신호를 생성한다. 이 때, PWM 신호는 사용자가 설정한 밝기 또는 주위의 밝기에 따라 자동으로 설정된 밝기를 내기 위한 PWM 제어 신호이다.In step S11, a PWM signal for controlling the lighting unit 14 is generated. At this time, the PWM signal is a PWM control signal for automatically outputting the brightness set according to the brightness set by the user or the ambient brightness.

단계(S12)에서, 이미지 센서(12)를 제어하는 신호인 HREF 신호를 추출한다. In step S12, the HREF signal, which is a signal for controlling the image sensor 12, is extracted.

단계(S13)에서, PWM 신호를 HREF 신호와 동기화하고, 단계(S14)에서 PWM 신호를 HREF 신호와 AND 연산 처리하여 새로운 PWM 신호를 생성한다. 전술한 바와 같이, PWM 신호는 AND 연산에 의해 HREF 신호가 오프인 구간에는 PWM 신호도 오프되도록 변경된다. In step S13, the PWM signal is synchronized with the HREF signal, and in step S14, the PWM signal is ANDed with the HREF signal to generate a new PWM signal. As described above, the PWM signal is changed so that the PWM signal is also turned off in the section where the HREF signal is turned off by the AND operation.

단계(S15)에서 새로운 PWM 신호로 조명부를 구동한다.
In operation S15, the lighting unit is driven with the new PWM signal.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 네트워크 카메라
12 : 이미지 센서
14 : 조명부
16 : 제어부
18 : 통신 모듈
20 : 저장부
22 : 적외선 센서10: network camera
12: image sensor
14: lighting unit
16: control unit
18: communication module
20: storage
22: infrared sensor

Claims (8)

이미지를 촬영하는 이미지 센서;
상기 이미지 센서의 촬영을 위한 조명을 제공하며, PWM 신호에 의해 구동되는 조명부;
상기 촬영된 이미지를 서버로 송신하는 통신 모듈; 및
상기 이미지 센서의 구동 신호를 제공하고, 상기 이미지 센서가 오프인 구간에서는 상기 조명부도 오프되도록 상기 PWM 신호를 제공하는 제어부를 포함하는 네트워크 카메라.An image sensor for taking an image;
An illumination unit which provides illumination for capturing the image sensor and is driven by a PWM signal;
A communication module for transmitting the captured image to a server; And
And a controller configured to provide a driving signal of the image sensor and to provide the PWM signal so that the lighting unit is turned off while the image sensor is turned off. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 PWM 신호를 상기 이미지 센서의 구동 신호와 동기화 시키고, 상기 동기화된 PWM 신호를 상기 이미지 센서의 구동 신호와 AND 연산하여 PWM 신호를 제공하는 네트워크 카메라.The method of claim 1,
The control unit synchronizes the PWM signal with the drive signal of the image sensor, and network operation to provide a PWM signal by AND-operating the synchronized PWM signal with the drive signal of the image sensor. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 이미지 센서에 촬영되는 이미지의 광량이 소정값 이하이면 상기 조명부를 구동시키는 네트워크 카메라.The method of claim 1,
The control unit drives the lighting unit when the amount of light of the image captured by the image sensor is less than a predetermined value. 제1항에 있어서,
움직이는 물체의 존재 여부를 판단하는 적외선 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 적외선 센서에 의해 움직이는 물체가 검출되면 상기 이미지 센서를 구동시키는 네트워크 카메라.The method of claim 1,
Further comprising an infrared sensor for determining the presence of a moving object,
And the controller drives the image sensor when a moving object is detected by the infrared sensor. 조명부 구동을 위한 PWM 신호를 생성하는 단계;
이미지 센서 구동을 위한 이미지 센서 구동 신호를 추출하는 단계;
상기 이미지 센서가 오프인 구간에서는 상기 조명부도 오프되도록 상기 PWM 신호를 변환하는 단계;
상기 변환된 PWM 신호로 상기 조명부를 구동하는 단계; 및
이미지를 촬영하는 단계를 포함하는 네트워크 카메라의 조명장치 구동 방법.Generating a PWM signal for driving the lighting unit;
Extracting an image sensor driving signal for driving the image sensor;
Converting the PWM signal so that the illumination unit is turned off while the image sensor is turned off;
Driving the lighting unit with the converted PWM signal; And
Method of driving a lighting device of a network camera comprising the step of taking an image. 제5항에 있어서,
상기 PWM 신호를 변환하는 단계는,
상기 PWM 신호를 상기 이미지 센서의 구동 신호와 동기화시키는 단계; 및
상기 동기화된 PWM 신호를 상기 이미지 센서의 구동 신호와 AND 연산하는 단계를 포함하는 네트워크 카메라의 조명장치 구동 방법.The method of claim 5,
Converting the PWM signal,
Synchronizing the PWM signal with a drive signal of the image sensor; And
And ANDing the synchronized PWM signal with a drive signal of the image sensor. 제5항에 있어서,
상기 이미지 센서에 촬영되는 이미지의 광량을 검출하는 단계; 및
상기 검출된 광량이 소정값 이하이면 상기 조명부를 구동시키는 단계를 포함하는 네트워크 카메라의 조명장치 구동 방법.The method of claim 5,
Detecting an amount of light of an image captured by the image sensor; And
And driving the lighting unit if the detected amount of light is less than or equal to a predetermined value. 제5에 있어서,
상기 네트워크 카메라는 움직이는 물체의 존재 여부를 판단하는 적외선 센서를 더 포함하고,
상기 적외선 센서에 의해 움직이는 물체가 검출되면 상기 이미지 센서를 구동시키는 단계를 포함하는 네트워크 카메라의 조명장치 구동 방법.
The method according to claim 5,
The network camera further includes an infrared sensor for determining the presence of a moving object,
And driving the image sensor when a moving object is detected by the infrared sensor.
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