KR20120130146A - 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치 - Google Patents

카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치에 관한 것임.
2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제
카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원은 영상기록부에서 출력되는 전원으로 공급하고, 카메라에서 촬영된 차량의 후방 영상은 영상전송 제어장치;의 제어에 의해 선택적으로 상기 영상기록부 및 영상표시부에 전송하며, 안테나에서 수신된 RF신호를 저손실 전송함은 물론, 설치가 용이한 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치를 제공함.
3. 발명의 해결방법의 요지
영상전송 제어장치에 포함되어 있는 영상신호 증폭부; 영상신호 분배부; 영상신호 제어부; 영상 스위치를 형성하고, 바이어스티에 의해 전원을 공급하며, 동축케이블과 영상케이블로 구성된 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치를 제공함.
4. 발명의 중요한 용도
차량용 블랙박스 영상기록장치 및 내비게이션에서 사용됨.

Description

카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치{Video transmission control device of camera equipped car antenna power supply method}
본 발명은 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 후방영상을 촬영하기 위하여 설치되는 카메라를 구비한 안테나에 효율적인 전원공급은 물론 카메라를 구비한 안테나의 견고한 설치에 의한 도난방지 및 설치의 간편함과 카메라에서 촬영된 차량의 후방영상을 차량 내부의 앞쪽에 설치되는 네비게이션(Navigation) 및 블랙박스(Black Box) 영상기록장치에 안정적이고 효율적인 신호를 전송하여 차량의 전방 주행 및 후방 주행 시에도 후방 촬영 영상이 블랙박스 영상기록장치에 지속적으로 녹화될 수 있도록 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치에 관한 것이다.
차량용 안테나는 차량과 안테나 간의 결속력을 높이기 위해 자석부를 양측에 구비하고, 그 중심에 결합 홀을 형성시켜 차체와 볼트 및 너트로 강제구속시켜 설치한다. 등록실용신안 제20-0450556호는 차량 외부에 자석 또는 볼트로 장착되는 차량용 DMB 안테나에 관한 것이다.
이처럼, 종래의 카메라를 구비한 차량용 안테나(100)의 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 차량지붕 뒤쪽 일측면에 드릴과 같은 기계장치를 이용하여 관통구를 형성한 뒤 볼트/너트를 이용하여 차량에 고정하거나, 아니면 안테나의 하단에 자석을 부착시킨 후 자력을 통해 차량에 고정하거나, 접착제를 이용하여 고정하는 방법 등이 존재한다.
그러나, 이와 같은 종래의 방법으로 카메라를 구비한 차량용 안테나(100)를 설치하는 경우, 차량지붕 일측면에 고정한 후 동축케이블 및 영상전송케이블(110)을 차량 뒷유리 상단 중심부에서부터 좌,우측으로 케이블을 분리하여 차량지붕 또는 차체 및 차량 뒷유리 경계선, 즉 차량 뒷유리 테두리에 구비된 고무패킹 사이로 케이블을 끼워서 설치해야 하는 설치의 복잡함에 따른 설치비용 증가라는 경제적인 부담이 있다.
최근에는 네비게이션 뿐만 아니라 차량 사고 등의 증거자료로 활용하기 위한 차량용 블랙박스 영상기록장치가 많이 설치되고 있다. 차량용 블랙박스 영상기록장치의 경우 기본적으로 차량의 정면을 촬영하기 위한 카메라를 포함하며, 경우에 따라 차량의 후방이나 좌우측면 촬영을 위한 카메라를 더 포함하기도 한다.
일반적으로 카메라를 구비한 차량용 안테나는, 안테나로 공급되는 전원과 카메라로 공급되는 전원이 각각 분리되어 있다. 안테나로 공급되는 전원은 차량의 퓨즈박스 또는 시거라이터와 같은 차량전원 공급단자에서 차량에서 공급되는 DC12V 전압을 전압 레귤레이터(Regulator)를 통하여 DC5V로 전압을 강하하여 사용하는 방법과 네비게이션의 외장형 GPS안테나 연결 커넥터에서 DC3.3V ~ 5V를 공급받는 방법이 일반적인 전원공급 방법이다. 또한, 카메라로 공급되는 전원은 차량의 후진램프에서 공급되는 DC12V 전압을 전압강하 없이 직접 공급받는 방법과 전압 레귤레이터(Regulator)를 통하여 DC5V로 전압을 강하하여 사용하는 방법이 일반적인 전원공급 방법이다.
또한, 차량의 후방 영상을 네비게이션과 블랙박스 영상기록장치에 선택적으로 전송하기 위한 관련 등록특허 제10-1168243호는 수신기와 신호분배기 사이에 연결하여 무선신호와 제1 DC 전원을 전송하는 무선 신호선; 수신기와 표시 단말 사이에 연결하여 촬영 영상정보와 제2 DC전원을 전송하는 카메라 영상선[0015] 이라고 기술되어 있으며, 제2 DC 전원은 후진 램프에서 제공하는 후진전원이고, 후진감지부의 제어에 따라 카메라 전원선으로 후진전원을 공급하기 위해 스위칭하는 후진전원 선택 스위치를 포함한다[0020] 라고 기술되어 있으며, 무선용 DC 전원선은 표시 단말로부터 제공되는 3.3 ~ 3.5V의 DC 전원을 증폭부 및 무선수신 모듈에 공급[0048]하고, 카메라용 DC 전원선은 표시 단말로부터 제공되는 3.3 ~ 5V의 DC 전원을 영상 신호처리부와 카메라 모듈에 공급한다[0051] 라고 후방 감시 카메라를 갖는 차량 배선 장치에 대해 개시하고 있다.
그러나, 후진감지부의 제어에 따라 카메라 전원선을 통하여 카메라 모듈에 전송되는 전압은 후진전원인 DC12V이며, 카메라용 DC 전원선은 표시 단말로부터 제공되는 3.3 ~ 5V의 DC 전원을 카메라 모듈에 공급하게 되는 현상이 발생하는데, 이는 기술적으로 카메라 모듈을 동작시킬 수 없는 것임이 명백하고, 후진감지부와 후진전원 선택 스위치의 동작에 의하여 카메라 모듈이 DC12V의 전압으로 동작한다고 가정하면, 차량이 전방 주행 시 카메라는 차량의 후방영상을 촬영하지 못하고 영상기록장치에 차량의 후방촬영 영상을 전송하지 못하게 되므로, 이에 대한 구현방법이 구체적으로 기술된 바 없다.
만약, 차량 전원인 DC12V를 카메라의 동작 전원으로 직접 인가하게 되면, 소형의 카메라 회로는 DC12V의 전압을 DC5V 안팎으로 전압강하(Voltage Drop) 하는 과정에서 많은 열이 발생하며, 발열로 인해 카메라에서 촬영되는 영상의 화질이 저하됨은 물론, 발진(Oscillation)으로 인한 영상잡음(Video Noise)이 발생하는 문제점이 있다.
이와 같이, 종래의 카메라를 구비한 차량용 안테나는 전원공급 방법과 설치구조에 복잡한 단점 및 도난의 취약점이 있으며, 안테나와 카메라의 전원을 각각 분리하여 제공할 경우 설치비용의 상승으로 인한 경제적인 부담이 증가하게 되고, 네비게이션과 블랙박스 영상기록장치에 차량의 후방영상을 선택적으로 전송하는 기술적인 방법에 문제점이 있다.
등록실용신안 제20-0450556호 등록특허 제10-1168243호
없음
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는, 카메라에 공급하는 전원을 안테나회로에서 공급할 수 있도록 하고, 카메라와 안테나에 공급하는 전원을 차량 내부의 한 부분에 설치되어 있는 블랙박스 영상기록장치에서 공급되도록 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 차량에 관통구를 형성하지 않고서도 용이하고 견고하게 설치 가능한 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 안테나에서 수신한 RF신호의 원활한 전송과 카메라에서 촬영한 차량의 후방 영상을 네비게이션에 선택적으로 전송하며, 차량의 전방 주행뿐만 아니라 후방 주행시에도 후방촬영 영상이 블랙박스 영상기록장치에 끊김 없이 기록될 수 있도록 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 블랙박스 영상기록장치의 후방카메라 영상신호 입력 커넥터에서 출력되는 DC4.2V ~ 5V의 전원을 전원 영상케이블;과 영상전송제어장치; 및 제1동축케이블;을 통하여 안테나;의 입력 전원으로 공급하고, 상기 안테나 입력 전원을 카메라;의 입력 전원으로 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 안테나에서 수신된 RF신호는 상기 제1동축케이블과 영상전송제어장치 및 제2동축케이블;을 통하여 내비게이션의 지상파DMB 커넥터로 전송되고, 상기 카메라에서 촬영된 차량의 후방 영상은 제1영상케이블;과 상기 영상전송제어장치 및 전원 영상케이블을 통하여 상기 블랙박스 영상기록장치에 전송되며, 차량의 후진신호에 의한 상기 영상전송제어장치는 상기 카메라에서 촬영된 차량의 후방 영상을 선택적으로 제2영상케이블;을 통하여 네비게이션의 외부입력 커넥터로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 카메라를 구비한 차량용 안테나의 하단부에 "⊂"자 형상의 클램프;를 형성하고, 상기 클램프는 차량의 트렁크 상부 패널에 끼운 뒤 차량의 트렁크 내측에서 볼트를 이용하여 설치/고정하는 것이 더욱 바람직하다.
상기한 바와 같이 본 발명은, 차량용 안테나 및 카메라에 공급되는 전원을 통합하여 블랙박스 영상기록장치에서 공급되도록 함으로써 전원케이블의 간소화에 의한 간편한 설치구조의 효과가 있다.
또한, 카메라를 구비한 차량용 안테나의 하단부에 형성되어 있는 "⊂"자 형상의 클램프를 이용하여 차량의 트렁크 위쪽 패널에 끼워지는 채로 설치되므로 차량에 관통구를 형성하지 않아도 되어 차량이 훼손되지 않으며, 카메라를 구비한 안테나와 연결되는 각종 케이블을 차량 뒷유리 고무패킹 사이로 고정할 필요가 없으므로 설치가 용이하다.
또한, 영상전송 제어장치에 의해 차량의 후방영상을 블랙박스 영상기록장치에는 끊김 없이 전송하고, 내비게이션 외부입력으로는 차량의 후방영상을 선택적으로 전송하므로 하나의 카메라에 의해 두 개의 카메라 기능을 수행하도록 하는 효율성 및 크나큰 경제적 효과가 있다.
이하, 후술하는 본 발명의 실시내용에 대한 도면에서 GND를 표기하지 않은 것은, 전자기학적으로 전송라인과 GND는 동일 선상에 근접하여 존재하기 때문에, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 이해할 수 있으므로 설명의 간결함을 위해 GND 표기는 생략한다.
도 1은 종래 카메라를 구비한 차량용 안테나의 설치 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 카메라를 구비한 차량용 안테나가 차량에 설치된 일 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 카메라를 구비한 안테나의 상세 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치의 일 예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 영상전송제어장치의 구성 중 바이어스티 회로의 상세 구성의 일 예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 영상전송제어장치의 구성 중 영상신호 증폭부, 영상신호 분배부 및 영상 스위치부의 상세 구성의 일 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 카메라를 구비한 차량용 안테나의 안테나기판 상세 구성의 일 예를 도시한 도면, 그리고,
도 8은 본 발명에 따른 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치의 다른 일 예를 도시한 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 카메라를 구비한 차량용 안테나가 차량에 설치된 일 예를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 카메라를 구비한 차량용 안테나(200)는 차량의 트렁크와 차량 뒷유리 사이에 위치한 트렁크 상부면 일측에 설치된다. 카메라를 구비한 차량용 안테나(200)는 도 3과 같이 밑면에 '⊂'자 형태의 클램프(340)를 포함하며, 클램프(340)를 트렁크 상부패널(210)에 끼워 밀착시킨 후 클램프(340) 하단에 구비된 볼트(350)를 돌려 체결하고 고정된다.
도 3은 본 발명에 따른 카메라를 구비한 안테나의 상세 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 차량용 카메라를 구비한 안테나(200)는 케이스(300), 안테나기판(310), 안테나소자(320), 카메라 수납부(335), 클램프(340), 볼트 형태의 고정부(350), 동축케이블(360)과 영상케이블(370) 등이 지나가는 개구부(390) 등을 포함한다.
케이스(300)의 외관은 디자인적인 요소를 고려하여 종래의 '샤크 안테나' 모양뿐만 아니라 다른 여러 모양으로 형성될 수 있다.
안테나소자(320)는 수신하는 주파수의 대역의 편파에 따라 그 모양 및 구조가 결정되므로 적용 예에 따라 그 형태가 다양할 수 있다. 일 예로서, 안테나소자(320)는 GPS 주파수 대역의 신호(우원편파)를 수신하는 세라믹패치 안테나 소자일 수 있으며, WIFI 또는 WCDMA 및 LTE 주파수 대역의 신호(수직편파)를 송수신하는 1/4 파장 이하의 모노폴 안테나소자일 수도 있다. 또한 안테나소자(320)의 외부는 플라스틱 유전체케이스(322)로 씌워진다.
안테나기판(310)은 안테나소자(320)로부터 수신한 신호를 처리한다. 안테나기판(310)의 상세 구성에 대해서는 도 7을 참조하여 설명한다.
카메라 수납부(335)는 차량의 후방영상을 촬영할 수 있는 카메라(330)를 수납한다. 카메라 수납부(335)는 실시 예에 따라 생략될 수 있으며, 카메라(330)는 차량용 카메라를 구비한 안테나(200) 내부가 아닌 차량의 다른 곳에 위치할 수도 있다. 카메라 수납부(335)에 수납되는 카메라(330)는 종래 주차보조시스템의 후방 카메라와 블랙박스 영상기록장치에 촬영 영상을 기록하기 위한 카메라의 역할을 동시에 수행한다. 카메라(330)가 두 가지 역할을 동시에 수행하는 구체적인 방법 및 구조에 대해서는 도 4를 참조하여 설명한다.
클램프(340)는 '⊂'자 형상으로서 트렁크 상부패널(380)에 끼워지는 형태로 고정시킨다.
또한 케이스(300)의 일측에는 안테나기판(310) 및 카메라 수납부(335)에 수납되는 카메라(330)와 연결되는 동축케이블(360)과 영상케이블(370)이 지나갈 수 있는 개구부(390)가 형성된다. 본 실시 예에서는 동축케이블(360)과 영상케이블(370)이 바로 차량의 트렁크 쪽으로 나갈 수 있도록 케이스(300) 하부면의 클램프(340) 앞에 개구부(390)를 형성하는 예를 도시하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 차량의 구조나 설치의 편의성 등을 고려하여 케이스(300)의 다른 일측면에 형성될 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 영상전송제어장치(400)는 영상기록부(410)로부터 전원을 공급받아 카메라를 구비한 차량용 안테나(200)에 전원을 공급하고, 카메라를 구비한 차량용 안테나(200)로부터 전송받은 신호를 영상기록부(410) 또는 영상표시부(420)에 전송한다. 구체적으로, 영상전송제어장치(400)는 바이어스티 회로(402), 영상신호 증폭부(403), 영상신호 분배부(404), 영상신호 제어부(405) 및 영상스위치부(406)를 포함한다.
영상기록부(410)는 카메라(330)가 촬영한 차량의 후방영상을 저장하는 장치로서 일 예로 블랙박스가 있으며, 영상표시부(420)는 카메라(330)가 촬영한 차량의 후방영상을 표시하는 장치로서 일 예로 네비게이션이 있다. 영상기록부(410) 및 영상표시부(420) 모두 차량전원(예, DC12V)을 공급받아 동작하며, 영상표시부(420)가 네비게이션인 경우에는 운전자의 조작에 의해 지리정보 또는 지상파DMB 시청 모드로 동작한다. 영상기록부(410)는 차량의 전압을 강하(예, DC4.2~5V)하여 출력하는 포트를 포함한다.
영상기록부(410)의 포트에서 출력되는 전원은 바이어스티 회로(402)와 영상신호 증폭부(403) 및 영상신호 제어부(405)의 동작 전원으로 각각 병렬 연결된다.
바이어스티 회로(402)는 입력받은 DC 전원을 카메라를 구비한 차량용 안테나(200)로 전송하고, 카메라를 구비한 차량용 안테나(200)로부터 수신한 지상파DMB 신호 또는 GPS 신호와 같은 RF신호를 영상표시부(420)에 전송한다. 영상기록부(410)는 바이어스티 회로(402) 및 영상신호 분배부(404)와 하나의 케이블에 각각 전원과 영상신호를 전송하는 두 개의 케이블이 포함되어 있는 케이블로 연결된다.
바이어스티 회로(402)는 카메라를 구비한 차량용 안테나(200)에 DC만을 공급하기 위하여 AC 신호를 차단하는 쵸크코일(Choke coil : 해당 주파수 대역에서 RF신호를 차단하고 DC만을 통과시키는 회로부품)인 인덕터를 포함한다. 바이어스티 회로(402)는 카메라를 구비한 차량용 안테나(200) 및 영상표시부(420)와 각각 동축케이블(360)로 연결된다. 바이어스티 회로(402)의 상세 구조에 대해서는 도 5를 참조하여 설명한다.
카메라를 구비한 차량용 안테나(200)에 포함되어 있는 안테나기판(310)은 바이어스티 회로(402)로부터 전송받은 DC전원을 카메라(330)의 동작 전원으로 공급하고, 카메라(330)는 안테나기판(310)으로부터 공급받은 전원을 사용하여 차량의 후방 영상을 촬영하고, 그 영상신호를 영상케이블(370)을 통해 영상신호 증폭부(403)로 출력한다. 즉 카메라(330)는 차량전원을 직접 공급받는 것이 아니라 영상기록부(410)에서 전압강하 되어 출력된 전원을 안테나기판(310)에서 공급받아 사용한다.
영상신호 증폭부(403)는 수신한 영상신호의 이득을 증폭하여 영상신호 분배부(404)로 출력한다.
영상신호 분배부(404)는 수신한 영상신호를 적어도 2 개 이상의 출력신호로 분배한다. 영상신호 분배부(404)는 분배된 영상신호의 이득이 각각 동일한 이득을 유지하도록 분배한다. 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해, 영상신호 분배부(404)가 제1 출력포트 및 제2 출력포트의 두 개의 포트로 신호를 분배하여 출력하는 경우를 가정한다. 영상신호 분배부(404)의 제1 출력포트는 영상기록부(410)와 연결되며, 제2 출력포트는 영상 스위치부(406)와 연결된다. 구체적으로 제1 출력포트는 영상기록부(410)의 포트와 바이어스티 회로(402) 사이를 연결하는 전원영상케이블에 포함되어 있는 영상케이블에 의해 연결된다. 영상기록부(410)는 영상신호 분배부(404)로부터 전송받은 카메라(330)의 영상신호, 즉 차량 후방 영상을 저장한다.
다음으로, 카메라(330)가 주차보조시스템의 후방카메라로 활용되는 경우의 구성을 살펴본다.
운전자가 차량의 후진기어를 조작하면, 후진신호제어부(430)는 차량 후진전원(예, 12V)을 후진램프(440)에 공급하여 후진램프(440)가 점등되도록 한다. 후진신호제어부(430)는 또한 후진전원인 후진신호를 후진신호케이블을 통해 영상신호 제어부(405)로 전송한다. 영상신호 제어부(405)는 후진신호를 수신하면 영상 스위치부(406)에 제어신호를 출력하고, 영상 스위치부(406)는 영상신호 분배부(404)로부터 수신한 카메라의 영상신호를 영상표시부(420)로 출력한다. 즉 영상신호 제어부(405)는 후진신호를 수신하면 High 신호를 영상 스위치부(406)로 전송하고, 영상 수위치부(406)는 High 신호 수신 시 스위치의 접점이 온(on)이 되도록 하여 영상신호 분배부(404)에서 출력된 카메라의 영상신호가 영상표시부(420)로 출력되도록 한다. 여기서, 영상신호 분배부(404)는 영상신호를 분배하여 영상기록부(410) 및 영상 스위치부(406)로 모두 출력하므로 차량 후방의 영상이 영상표시부(420)에 표시됨과 동시에 영상기록부(410)에도 저장된다.
운전자가 차량 후진기어를 해제 시, 후진신호 제어부(430)의 출력은 차단되고 후진램프(440) 또한 소등된다. 영상신호 제어부(405)는 후진신호 제어부(430)로부터의 입력이 없으므로 Low 신호를 영상 스위치부(406)에 출력하며, 영상 스위치부(406)의 접점은 다시 off 되어 영상신호 분배부(404)에서 분배된 영상신호가 영상표시부(420)로 출력되는 것을 차단한다. 그리고, 영상표시부(420)는 차량의 후진 전단계로 복귀되어 이전에 표시되던 영상이 표시된다.
영상신호 증폭부(403), 영상신호 분배부(404) 및 영상 스위치부(406)의 상세 구성에 대해서는 도 6을 참조하여 설명한다.
영상기록부(410), 영상표시부(420), 카메라를 구비한 차량용 안테나(200) 등과 영상전송제어장치(400) 사이의 케이블은 다양한 형태로 구현될 수 있으나, 앞서 설명한 케이블 형태를 정리하면, 영상표시부(420)와 영상전송제어장치(400)의 바이어스티 회로(402)는 동축케이블로 연결되고, 영상표시부(420)와 영상전송제어장치(400)의 영상 스위치(406)는 영상케이블로 연결된다. 카메라를 구비한 차량용 안테나(200)의 안테나기판(310)과 영상전송제어장치(400)의 바이어스티 회로(402)는 동축케이블로 연결되고, 카메라를 구비한 차량용 안테나(200)의 카메라(330)와 영상전송제어장치(400)의 영상신호 증폭부(403)는 영상케이블로 연결된다. 또한, 후진신호 제어부(430)와 영상전송제어장치(400)의 영상신호 제어부(405)는 후진신호케이블로 연결된다. 영상기록부(410)의 포트와 영상전송제어장치(400)의 바이어스티 회로(402) 및 영상신호 분배부(404)는 전원영상케이블에 포함된 전원케이블과 영상케이블을 통해 연결된다.
도 5는 본 발명에 따른 영상전송제어장치의 구성 중 바이어스티 회로의 상세 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 바이어스티 회로(402)는 TR(Transistor) 또는 FET(Field Effect Transistor)와 같은 능동소자의 동작에 필요한 직류전원을 공급하기 위하여 고주파회로나 동축케이블의 중간에 설치된다.
바이어스티 회로(402)는 T자 형상의 3개의 입출력포트를 포함하며, T자 형상의 아래쪽의 제1 포트(500)는 영상기록부(410)와 연결되어 전원을 공급받는 DC입력포트이고, T자 형상의 오른쪽의 제2 포트(510)는 카메라를 구비한 차량용 안테나(200)와 연결된 RF+DC 입출력포트이며, 왼쪽의 제3 포트(520)는 영상표시부(420)와 연결된 RF 입출력포트이다.
제1 포트(500)로 입력된 DC전원은 인덕터(즉, RF쵸크)와 마이크로스트립전송선로(550)를 통해 제2 포트(510)로 출력된다. 제2 포트(510)로 출력된 전원은 동축케이블을 통해 전달되어 카메라를 구비한 차량용 안테나(200)의 안테나기판(310)에 형성된 능동소자의 동작에 필요한 직류전원으로 사용된다.
반대로 카메라를 구비한 차량용 안테나(200)에서 수신된 RF신호는 안테나기판(310)의 능동소자에 의해 증폭된 후 동축케이블을 통하여 제2 포트(510)로 입력된다. 제2 포트(510)로 입력된 RF신호는 두 개의 마이크로스트립전송선로(540,550)와 두 개의 마이크로스트립전송선로(540,550) 사이에 형성된 캐패시터(542)를 통과하여 제3 포트(520)로 출력된다. 이때, 두 개의 마이크로스트립전송선로(540,550) 사이에 위치한 캐패시터(542)는 제3 포트(520)로 DC전원이 전송되지 않도록 차단하는 DC Block 기능을 한다. 마이크로스트립전송선로(540,550)의 임피던스(Impedance)는 50Ω이며, 해당 주파수 및 기판의 유전체 두께와 상기 유전체의 비유전율(εr)에 따라 마이크로스트립전송선로(540,550)의 폭과 길이는 다양할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 영상전송제어장치의 구성 중 영상신호 증폭부, 영상신호 분배부 및 영상 스위치부의 상세 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 영상신호 증폭부(403)는 영상입력포트(600)를 통해 카메라(330)로부터 영상신호를 수신한다. 영상신호 증폭부(403)는 왜곡되지 않고 깨끗한 화질의 영상신호를 전송하기 위하여 증폭회로의 입력단에 임피던스 매칭을 수행한다. 예를 들어, 입력단의 임피던스를 75Ω으로 매칭한다.
영상신호 증폭부(403)는 증폭회로에서 2VP -P로 영상신호의 이득을 증폭시키고, 증폭된 영상신호는 영상신호 분배부(404)로 입력된다. 영상신호 분배부(404)는 입력된 영상신호의 이득을 동일한 2개의 영상신호로 분배하여 출력한다. 구체적으로, 영상신호 분배부(404)는 분배된 영상신호의 이득을 보상하여 진폭을 1VP-P로 안정화시킨 후 제1 출력포트(620) 및 제2 출력포트(630)로 각각 출력한다.
제2 출력포트(630)에는 영상 스위치부(406)가 존재하며, 그 영상 스위치부(406)는 포트(640)를 통해 입력되는 영상신호 제어부(405)의 High/Low 제어신호에 따라 제2 출력포트(630)로 영상신호를 전송 또는 차단한다.
도 7은 본 발명에 따른 카메라를 구비한 차량용 안테나의 안테나기판 상세 구성의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 안테나기판(310)은 증폭부(710), 필터부(720), 마이크로스트립전송선로(730), 제1,2 인덕터(750,752)를 포함한다.
증폭부(710)는 안테나소자(320)가 수신한 RF신호를 증폭한다. 필터부(720)는 증폭부(710)를 통해 증폭된 RF신호에서 해당 주파수 대역만을 필터링 한다. 증폭부(710)의 일 예로 저잡음증폭기(Low Noise Amplifier, LNA)가 있다.
예를 들어, 안테나소자(320)가 지상파 DMB 신호를 수신하는 경우에 필터부(720)는 240MHz 이하의 주파수만을 필터링하여 출력하는 저역통과필터(Low Pass Filter)로써 240MHz 이하의 주파수만을 마이크로스트립전송선로(730)로 출력한다. 또는 안테나소자(320)가 GPS 신호를 수신하는 경우에 필터부(720)는 대역통과필터(Band Pass Filter)로써 1575.42MHz(±1MHz 내지 ±10MHz)의 주파수 부근만을 필터링하여 마이크로스트립전송선로(730)로 출력한다.
능동소자인 증폭부(710)의 구동 전원으로는 앞서 살핀 영상전송제어장치(400)의 바이어스티 회로(402)로부터 제공받은 전원을 사용한다. 구체적으로, 안테나기판(310)은 RF입출력포트(740)로 입력된 전원을 마이크로스트립전송선로(730) 및 인덕터(예, RF쵸크)(750,752)를 거쳐 DC 전원만을 필터링하여 증폭부(710) 및 카메라(330)의 전원입력으로 제공한다. 카메라(330)를 통해 촬영된 차량의 후방 영상신호는 영상신호출력포트(760)를 통해 출력되어 앞서 살핀 영상전송제어장치(400)의 영상신호 증폭부(403)로 입력된다.
인덕터(예, RF쵸크)(750,752)는 안테나소자(320)로부터 수신된 RF신호가 전원입력 라인을 통해 손실되거나 되돌아오는 것을 차단하는 기능을 한다.
도 8은 본 발명에 따른 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치의 다른 일 예를 도시한 도면이다. 도 8은 도 1과 달리, 안테나 없이 카메라만을 포함하는 경우의 실시 예이다.
도 8을 참조하면, 영상전송제어장치(800)는 영상신호 증폭부(802), 영상신호 분배부(804), 영상신호 제어부(806), 영상 스위치부(808)를 포함한다.
네비게이션과 같은 영상표시부(820)는 차량전원(예, DC12V)을 공급받아 동작하며, 운전자의 조작에 의해 지리정보 또는 지상파 DMB 시청 모드를 수행하게 된다.
블랙박스와 같은 영상기록부(810)는 차량전원을 공급받고, 전압강하 된 전원(예, DC4.2~5V)을 출력하는 포트를 포함한다. 영상기록부(810)의 포트를 통해 출력되는 전원은 영상신호 증폭부(802)와 영상신호 제어부(806)의 동작 전원으로 각각 병렬 입력된다.
영상신호 증폭부(802)는 공급받은 전원을 카메라(850)에 전송하고, 카메라(850)로부터 촬영된 차량의 후방 영상을 수신하여 영상신호의 이득을 증폭한다. 영상신호 분배부(804)는 영상신호 증폭부(802)로부터 수신한 증폭된 영상신호를 분배하여 출력하고, 영상 스위치부(808)는 영상신호 제어부(806)의 제어에 따라 영상신호를 영상표시부(820)에 전송하거나 차단한다. 후진신호 제어부(830)는 차량의 후진 여부에 따라 후진램프(840)에 전원을 공급하고 영상신호 제어부(806)에 차량의 후진 여부 신호를 전송한다. 이러한 영상신호 분배부(804), 영상신호 제어부(806), 영상 스위치부(808), 후진신호 제어부(830) 등의 구성 및 기능은 도 1에서 설명한 구성 및 기능과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
200 : 카메라를 구비한 차량용 안테나
310 : 안테나기판 330 : 카메라
400 : 영상전송 제어장치

Claims (19)

  1. 영상기록부로부터 입력받은 전원을 동축케이블을 통해 안테나에서 수신된 RF신호의 증폭을 위한 능동소자의 동작 전원으로 공급하고, 상기 동축케이블을 통해 상기 안테나로부터 수신한 RF신호를 영상표시부로 출력하는 바이어스티 회로;
    차량의 후방 영상을 촬영하는 카메라로부터 전송받은 영상신호를 분배하여 영상기록부로 전송하는 영상신호 분배부; 및
    상기 분배된 영상신호의 하나를 전송받은 후, 차량의 후진 여부에 따라 상기 영상표시부로 전송하거나 차단하는 영상 스위치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 바이어스티 회로는,
    T자 형상의 3개의 포트를 포함하고,
    상기 영상기록부와 연결된 제1 포트와 상기 안테나와 연결된 제2 포트는 RF쵸크와 마이크로스트립전송선로로 연결되고,
    상기 제2 포트와 상기 영상표시부와 연결된 제3 포트는 두 개의 마이크로스트립전송선로와 상기 두 개의 마이크로스트립전송선로 사이에 위치한 캐패시터를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라에서 촬영된 차량의 후방 영상신호를 영상케이블을 통하여 수신하고, 상기 수신된 영상신호를 증폭하여 상기 영상신호 분배부로 출력하는 영상신호 증폭부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 영상신호 증폭부는,
    상기 영상신호를 왜곡되지 않고 깨끗한 화질로 전송하기 위하여 증폭회로의 입력임피던스를 75Ω으로 매칭시키는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  5. 제 1항 있어서,
    상기 영상신호 분배부는,
    상기 영상신호 증폭부를 통해 증폭된 영상신호를 적어도 두 개의 신호로 분배하여 출력하는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 차량의 후진 여부에 따라 후진신호 제어부의 신호를 판독하여 상기 영상 스위치부를 제어하는 영상신호 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 영상신호 제어부는,
    상기 차량이 후진인 경우에 영상신호의 전송을 나타내는 제어신호를 상기 영상 스위치부에 전송하고, 상기 차량의 후진이 해제된 경우 상기 영상신호의 차단을 나타내는 제어신호를 상기 영상 스위치부에 전송하는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  8. 케이스;
    안테나소자를 구비하며, 상기 케이스 내부에 형성된 안테나기판; 및
    상기 케이스 밑면에 형성된 '⊂'자 형상의 클램프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 클램프의 하단부를 관통하는 볼트형태의 고정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 케이스의 뒷면에 카메라가 수납될 수 있는 일정 크기의 공간을 가진 카메라 수납부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 케이스 내부에는 안테나와 차량의 후방 영상을 촬영하는 카메라를 구비하는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 안테나소자는,
    지상파 DMB 주파수 대역을 수신하는 모노폴 안테나인 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 모노폴 안테나는,
    상기 안테나기판으로부터 1/4 파장 이하의 크기로 구현되는 헬리컬 안테나소자인 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 안테나소자는,
    GPS 주파수 대역을 수신하는 세라믹패치 안테나소자인 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  15. 제 8항에 있어서,
    상기 안테나소자는,
    WIFI 및 WCDMA 내지 LTE 주파수 대역의 모노폴 안테나인 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 모노폴 안테나는,
    상기 안테나기판으로부터 1/4 파장 이하의 크기로 구현되는 안테나소자인 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  17. 제 8항에 있어서,
    상기 안테나기판은,
    상기 동축케이블을 통해 공급되는 전원을 RF쵸크인 인덕터로 필터링하여 DC 전원을 상기 케이스의 뒷면에 수용되는 카메라의 동작 전원으로 공급하는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  18. 카메라를 구비한 차량용 안테나는,
    카메라 및 안테나의 동작 전원을 차량용 DC12V를 직접 공급받지 않고, 영상기록부에서 출력되는 DC4.2~5V의 전원을 영상전송 제어장치를 통해 공급받는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
  19. 영상기록부로부터 입력받은 전원을 영상전송 제어장치를 통해 카메라로 공급하고, 상기 카메라로부터 수신한 영상신호를 증폭하는 영상신호 증폭부;
    상기 영상신호 증폭부에 의해 증폭된 영상신호를 분배하여 영상기록부로 전송하는 영상신호 분배부; 및
    상기 분배된 영상신호의 하나를 전송받은 후, 차량의 후진 여부에 따라 영상표시부로 전송하거나 차단하는 영상 스위치부; 및
    차량의 후진 여부에 따라 후진신호 제어부의 신호를 판독하여 상기 영상 스위치부를 제어하는 영상신호 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라를 구비한 차량용 안테나의 전원공급 방법과 영상전송 제어장치.
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