KR20140136278A - 스마트폰을 이용한 ｐｔｚ 감시 장치 및 감시 시스템 - Google Patents

스마트폰을 이용한 ｐｔｚ 감시 장치 및 감시 시스템 Download PDF

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KR20140136278A KR20130056617A KR20130056617A KR20140136278A KR 20140136278 A KR20140136278 A KR 20140136278A KR 20130056617 A KR20130056617 A KR 20130056617A KR 20130056617 A KR20130056617 A KR 20130056617A KR 20140136278 A KR20140136278 A KR 20140136278A
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한중수
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(주)마이크로디지털
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Abstract

본 발명은 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치 및 감시 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 팬-틸트 구동이 가능한 도킹부를 구비하여, 줌 카메라를 구비한 제1 스마트폰이 상기 도킹부에 장착된 상태에서 원격지의 제2 스마트폰과의 연동에 의해 감시 대상 영역에 대한 ＰＴＺ 영상 감시가 가능한 ＰＴＺ 감시 장치와, 줌 카메라를 구비하여 영상 촬영이 가능하고, 상기 ＰＴＺ 감시 장치의 도킹부에 장착되어 상기 통신 모듈과의 제어 통신 채널을 형성하며, 감시 대상 영역에 대한 ＰＴＺ 영상 감시를 위한 제어 신호를 상기 ＰＴＺ 감시 장치와 송수신하도록 구성된 제1 스마트폰과, 상기 제1 스마트폰과 통신 네트워크를 통해 연동 가능하며, 상기 제1 스마트폰의 카메라에 대한 줌 제어와 상기 ＰＴＺ 감시 장치에 대한 팬-틸트 제어와, 상기 카메라를 통한 감시 대상 영역의 촬영 제어를 적어도 수행하는 제2 스마트폰을 포함하여 구성된 ＰＴＺ 감시 시스템이 개시된다.

Description

스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치 및 감시 시스템 {ＰＴＺ monitoring apparatus using smart phone and ＰＴＺ monitoring system therefrom}
본 발명은 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치 및 감시 시스템에 관한 것으로서, 줌 카메라를 구비한 스마트폰이 장착가능하고 팬-틸트 구동이 가능한 도킹부를 구비하여, 도킹부에 장착된 스마트폰이 촬영한 팬-틸트-줌(PAN-TILT-ZOOM) 제어된 감시 영상을 원격지에서 모니터링 할 수 있도록 구성되며, 특히, 위치 및/또는 방향 센싱 수단과 연동하여 감시 제어의 정확성을 확보하고, 팬-틸트 구동 시 도킹부의 동작을 적절하게 가속-감속 제어하여 안정적인 감시 영상을 제공할 수 있도록 구성된 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치 및 감시 시스템에 관한 것이다.
최근 범죄예방 또는 다양한 정보 수집, 모니터링의 목적으로 CCTV(Closed Circuit TeleVision ) 시스템과 같은 영상보안장치의 사용이 확산되고 있다.
특히, CCTV 시스템의 경우, 직접 케이블을 이용하여 신호를 전달하고 전파가 외부로 나가지 않으며, 누구나 전파를 수신하여 방송을 볼 수 있는 일반 방송과 달리 케이블이 연결된 특정인만이 영상을 볼 수 있다는 장점이 있어, 산업, 교육, 의료 및 지역 등 다양한 응용 분야에서 영상보안장치로서의 활용이 증대되고 있다.
그런데, 기존 CCTV 시스템의 경우, 다수의 CCTV 전용 카메라와 감지 센서 등을 설치하고 카메라와 감지센서 등을 연결하기 위한 전용 배선이 요구되는 구성을 가지며, 촬영한 감시 영상의 저장을 위한 영상저장수단(예, DVR) 및 제어를 위한 전용 제어장치의 가격이 고가라는 점에서 일반인들이 사용하기에는 한계가 있었다.
또한, CCTV 전용 카메라나 감지 센서의 위치가 고정된 상태이므로, 다양한 위치의 영상을 얻기 위해서는 더욱 많은 카메라를 감시 대상 영역에 설치해야 한다는 한계가 있었다.
이러한 점을 감안하여 CCTV 전용 카메라를 사용하지 않고, 일반 휴대전화를 이용하여 감시 영상을 얻고자 하는 선행기술이 일부 제안된 바 있다.
관련 선행기술의 일예로서, 대한민국 공개특허 2001-0048301호(2001년06월15일 공개)가 제안된 바 있다. 상기 선행기술은, 화상휴대전화를 이용하여 별도의 방범 시설을 하지 않고도 도둑이나 강도의 침입을 감지하여 경고하고, 그 상황을 판단하여 경찰서 또는 보안회사로 상황에 따른 화상 등의 정보를 전송하여 검거할 수 있게 하는 구성을 제안하고 있으나, 원격지에서 화상휴대전화 또는 충전기를 제어할 수 없다는 점에서 영상 감시 효과 면에서 근본적인 한계를 갖고 있었으며, 피사체 움직임을 감지한 경우 충전기에 장착된 휴대전화가 일반 전화 통화를 개시하여 감시 영상을 전송하도록 구성되었다는 점에서 실제 구현 가능성 면에서 한계를 갖고 있었다.
또 다른 관련 선행기술의 일예로서, 대한민국 등록실용신안 20-0301768호(2003년01월08일 등록)가 제안된 바 있다. 상기 선행기술은, IMT - 2000기술과 DTMF를 이용하여, 영상전송분야에서는 IMT - 2000 기술이 필요한 휴대전화기를 이용하고, DTMF 신호를 통해서 전화기와 접속된 원격조정장치를 조절하는 구성을 제안하고 있으나, 원격조정장치의 구동 제어 신호를 휴대폰의 DTMF 음원 발생 및 원격조정장치의 마이크 수신 방식으로 전달하므로 감시 과정에서 DTMF 음이 지속적으로 발생할 수 밖에 없어 영상 감시 장치로서의 실제 적용 가능성에 한계가 있었으며, 주위 소음 등에 의한 제어 동작상의 오류 위험성도 있었다. 또한, 상기 선행기술은 촬영된 영상의 위치나 방향에 대한 정보를 제공하지 못하고, 안정적인 영상 획득이 가능한 구동 구조 등에 관해서 전혀 개시하지 못한다는 등 여러 가지 한계를 갖고 있었다.
대한민국 공개특허 2001-0048301호(2001년06월15일 공개) 대한민국 등록실용신안 20-0301768호(2003년01월08일 등록)
상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 줌 카메라를 구비한 스마트폰이 장착가능하고 팬-틸트 구동이 가능한 도킹부를 구비하여, 도킹부에 장착된 스마트폰이 촬영한 팬-틸트-줌 제어된 감시 영상을 원격지에서 모니터링 할 수 있도록 구성되며, 특히, 위치 및/또는 방향 센싱 수단과 연동하여 감시 제어의 정확성을 확보하고, 팬-틸트 구동 시 도킹부의 동작을 적절하게 가속-감속 제어하여 안정적인 감시 영상을 제공할 수 있도록 구성된 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치 및 감시 시스템을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 팬-틸트 구동이 가능한 도킹부를 구비하여, 줌 카메라를 구비한 제1 스마트폰이 상기 도킹부에 장착된 상태에서 원격지의 제2 스마트폰과의 연동에 의해 감시 대상 영역에 대한 ＰＴＺ 영상 감시가 가능한 ＰＴＺ 감시 장치로서, 상기 줌 카메라가 감시 대상 영역 방향을 바라보는 상태가 되도록 상기 제1 스마트폰의 장착이 가능한 장착부가 구비되며, 틸트 구동 시 회동축의 기능을 하는 제1 축 수단이 측면에 구비된 제1 도킹부; 상기 제1 축 수단을 지지하는 제1 지지 수단이 구비되며, 상기 제1 도킹부를 틸트 구동이 가능한 상태로 수납하는 제1 수납부가 구비되고, 상기 제1 축 수단을 회전 구동하여 상기 제1 도킹부를 틸트 구동할 수 있는 제1 전기 구동 수단이 구비되며, 팬 구동 시 회동축의 기능을 하는 제2 축 수단이 하부측에 구비된 제2 도킹부; 및 상기 제2 축 수단을 지지하는 제2 지지 수단이 구비되며, 상기 제2 도킹부를 팬 구동이 가능한 상태로 수납하는 제2 수납부가 구비되고, 상기 제2 축 수단을 회전 구동하여 상기 제2 도킹부를 팬 구동할 수 있는 제2 전기 구동 수단이 구비되며, 상기 제1 및 제2 전기 구동 수단의 동작을 제어하는 제어 모듈과 상기 제1 스마트폰과의 제어 통신 채널을 형성하는 통신 모듈, 상기 제1 스마트폰에 충전 전원을 공급하는 충전 모듈, 상기 각 전기 구동 수단 및 각 모듈에 대한 전원을 공급하는 전원 모듈이 구비된 바디부;를 포함하여 구성된 ＰＴＺ 감시 장치가 개시된다.
바람직하게 본 발명은, 상기 제1 또는 제2 전기 구동 수단으로서 회전 각도 제어형 모터를 사용하거나, 상기 제1 또는 제2 도킹부에 위치 표시 수단이 구비되도록 하고 상기 위치 표시 수단의 위치를 감지하여 상기 제어 모듈로 전송하는 회전 위치 센싱 수단이 구비되도록 하여, 상기 제1 또는 제2 도킹부의 회전 위치를 감지 및 제어할 수 있도록 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 ＰＴＺ 감시 장치는, 상기 제1 및 제2 전기 구동 수단을 구동하여 상기 제1 및 제2 도킹부가 초기화 위치로 리셋 이동 되도록 상기 제어 모듈을 리셋 조작할 수 있는 리셋 수단을 더욱 구비하여, 상기 도킹부에 장착된 제1 스마트폰의 제어 인터페이스 또는 상기 리셋 수단 중의 적어도 하나를 통한 리셋 조작 신호의 입력 시에, 상기 제1 및 제2 전기 구동 수단을 구동하여 상기 제1 및 제2 도킹부가 초기화 위치로 리셋 이동 되도록 함과 동시에, 상기 제1 스마트폰에서 위치 센서 또는 방향 센서를 통해 인식하는 위치 및 방향 정보를 초기화하도록 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 도킹부는, 전면측과 상면측이 개방된 사각 형상의 스마트폰 수납 공간을 갖도록 장착부가 형성되고, 봉 형상의 상기 제1 축 수단이 좌우 측면으로부터 외측으로 연장 형성되며, 상기 제2 도킹부는, 제1 수납부의 좌우측에 상기 제1 축 수단을 결합 및 지지하도록 적어도 하나의 댐퍼와 좌우 베어링이 각각 제1 지지 수단으로서 설치되고, 상기 제1 축 수단의 적어도 일측에 틸트 구동을 위한 동력을 전달하는 회전 각도 제어형 모터가 제1 전기 구동 수단으로서 구비되며, 봉 형상의 상기 제2 축 수단이 하부측으로 연장 형성되며, 상기 바디부는, 제2 수납부의 하부측에 상기 제2 축 수단을 결합 및 지지하도록 댐퍼와 하부 베어링이 제2 지지 수단으로서 설치되고, 상기 제2 축 수단에 팬 구동을 위한 동력을 전달하는 회전 각도 제어형 모터가 제2 전기 구동 수단으로서 구비될 수 있다.
본 발명의 또다른 일측면에 따르면, 상기 ＰＴＺ 감시 장치; 줌 카메라를 구비하여 영상 촬영이 가능하고, 상기 ＰＴＺ 감시 장치의 도킹부에 장착되어 상기 통신 모듈과의 제어 통신 채널을 형성하며, 감시 대상 영역에 대한 ＰＴＺ 영상 감시를 위한 제어 신호를 상기 ＰＴＺ 감시 장치와 송수신하도록 구성된 제1 스마트폰; 및 상기 제1 스마트폰과 통신 네트워크를 통해 연동 가능하며, 상기 제1 스마트폰의 카메라에 대한 줌 제어와 상기 ＰＴＺ 감시 장치에 대한 팬-틸트 제어와, 상기 카메라를 통한 감시 대상 영역의 촬영 제어를 적어도 수행하는 제2 스마트폰;을 포함하여 구성된 ＰＴＺ 감시 시스템이 개시된다.
이러한 본 발명은, 줌 카메라를 구비한 스마트폰이 장착가능하고 팬-틸트 구동이 가능한 도킹부를 구비하여, 도킹부에 장착된 스마트폰이 촬영한 팬-틸트-줌 제어된 감시 영상을 원격지에서 모니터링 할 수 있도록 하여, 고가의 CCTV 전용 카메라 및 전용 배선을 설치하지 않고서도 상용화된 ＰＴＺ 감시 장치와 동일한 영상 감시 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다.
또한, 일반 사용자가, 예를 들어, 원격지에 구비된 일반 스마트폰에 앱 형태로 구현된 제어 인터페이스 화면을 조작하는 것만으로도, ＰＴＺ 감시를 위한 제어 조작을 쉽고 편리하게 할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 도킹부에 장착된 스마트폰과 ＰＴＺ 감시 장치 간에 블루투스 통신과 같은 근거리 무선 통신 네트워크를 이용하여 제어 신호를 송수신하도록 구성됨으로써, 제어 신호의 송수신 과정의 오류 위험성을 저감시키는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 ＰＴＺ 감시 장치는, 제1 또는 제2 도킹부의 회전 위치를 정확하게 감지할 수 있도록 구성하여 감시 제어의 정확성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 ＰＴＺ 감시 장치는, 팬-틸트 구동 시 모터와 댐퍼를 이용하여 도킹부의 동작을 적절하게 가속-감속 제어하여 안정적인 감시 영상을 제공하는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 ＰＴＺ 감시 장치는, 제1 및 제2 도킹부에 대한 리셋 조작이 가능하도록 구성됨과 함께, 제1 스마트폰에서 위치 센서 또는 방향 센서를 통해 인식하는 위치 및 방향 정보를 초기화하도록 구성되어, 포터블 형태로 구현된 ＰＴＺ 감시 장치에서 촬영한 영상이 어떤 위치와 방향에서 촬영된 것인지에 대한 정보도 정확하게 인식할 수 있다는 장점이 있다.
도 1a는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치 및 감시 시스템의 제어 관점의 전체 구성도,
도 1b는 본 발명의 일실시예에 의한 제1 스마트폰의 기능 관점의 모듈 구성도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치의 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치의 주요 구성부에 대한 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치의 팬 구동부 및 틸트 구동부의 정면 결합 구성도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치의 팬 구동부 및 틸트 구동부의 측면 결합 구성도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치의 팬 구동부 및 틸트 구동부의 측면 분해 구성도이다.
본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 일실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치 및 감시 시스템의 제어 관점의 전체 구성도, 도 1b는 본 발명의 일실시예에 의한 제1 스마트폰의 기능 관점의 모듈 구성도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치의 사시도이다.
본 실시예의 ＰＴＺ 감시 장치(100)는, 팬-틸트 구동이 가능한 도킹부(150,160)를 구비하여, 줌 카메라(201)를 구비한 제1 스마트폰(200)이 상기 도킹부(150,160)에 장착된 상태에서 원격지의 제2 스마트폰(300)과의 연동에 의해 감시 대상 영역에 대한 ＰＴＺ 영상 감시가 가능하도록 구성된다. 상기 줌 카메라(201)는 디지털 방식 또는 광학 방식의 줌 기능을 구비한 카메라를 포괄하여 표현한 것으로서, 카메라 모듈(204)에 의한 디지털 줌 효과를 구현하는 통상의 디지털 줌 방식 카메라로 일반적으로 이해될 수 있으며, 렌즈 액츄에이팅 수단을 구비하여 광학 줌 기능 구현이 가능한 광학 줌 카메라도 본 실시예에서 배제되지 않는다.
이를 위하여, 상기 제1 스마트폰(200)은, 줌 카메라(201)를 구비하여 영상 촬영이 가능하고, 상기 ＰＴＺ 감시 장치의 도킹부(150,160)에 장착되어 ＰＴＺ 감시 장치의 통신 모듈(104, 본 실시예의 경우 블루투스 모듈)과의 제어 통신 채널을 형성하며, 감시 대상 영역에 대한 ＰＴＺ 영상 감시를 위한 제어 신호를 상기 ＰＴＺ 감시 장치(100)와 송수신하도록 구성된다.
상기 제2 스마트폰(300)은, 상기 제1 스마트폰(200)과 통신 네트워크(10)를 통해 연동 가능하며, 상기 제1 스마트폰(200)의 카메라(201)에 대한 줌 제어와 상기 ＰＴＺ 감시 장치에 대한 팬-틸트 제어와, 상기 카메라(201)를 통한 감시 대상 영역의 촬영 제어를 적어도 수행할 수 있도록 구성된다.
네트워크 영상 기록장치(NVR, Network Video Recoder,400)는, 상기 제1 스마트폰(200)에서 촬영된 감시 영상을 통신 네트워크(10)를 통해 전송받아 기록 저장 및 재생, 확인이 가능하도록 구성된다.
상기 제1 스마트폰(200) 또는 제2 스마트폰(300)은 WCDMA, LTE와 같은 이동통신 네트워크(10)를 이용하거나, WiFi와 같은 무선 인터넷을 이용하는 통상의 스마트폰으로 볼 수 있다. 도 2를 참조하여 제1 스마트폰(200)을 예로 들면, WCDMA, LTE 또는 WiFi와 같은 네트워크를 통해 무선 데이터 통신의 송수신 처리를 수행하는 통신 모듈(202), 카메라(201)의 촬영 제어와 촬영된 영상에 대한 영상 처리를 수행하는 카메라 모듈(204), 촬영된 영상이나 녹음된 음성을 기록 저장하는 기록 모듈(208), 자이로 센서 또는 가속 센서, 거리 센서, 밝기 센서 등 다양한 공지의 스마트폰용 센서와 연동하여 이들 센서의 제어와 센싱 데이터 처리를 수행하는 센서 모듈(210), GPS 위성과 연동하여 GPS 위치 좌표를 생성하는 GPS 모듈(212), 블루투스 기기와의 통신 채널을 형성하는 블루투스 모듈(214) 등이 구비된다. 이외에 통상적인 스마트폰의 기능, 예를 들어, 터치패널을 이용한 디스플레이 기능과 사용자 인터페이스 기능과 같이 다양한 공지의 기능을 구현하기 위한 기능 모듈이 함께 구비될 수 있다.
상기 제1 스마트폰(200)과 제2 스마트폰(300)에는 ＰＴＺ 영상 감시를 위한 전용 앱이 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 전용 앱에는, 예를 들어, 제1 스마트폰(200)의 카메라(201)의 촬영 조건 설정(예, 촬영 시간, 방향), 줌 제어 설정(예, 줌 인/아웃 여부), 기록 저장 조건 설정(예, 영상 저장 시점, 시간), 경보 발생 조건 설정(예, 특정 이벤트 감지 시 경보 발생), 촬영 영상 송수신 조건 설정(예, 영상 송수신 시점) 등의 제어 설정 또는 조작 기능이 포함될 수 있으며, ＰＴＺ 감시 장치(100)의 팬-틸트 구동 조건 설정, 마이크(110)를 통한 녹음 조건 설정(예, 특정 이벤트 감지 시 녹음 수행), 스피커(108)를 통한 경보음 발생 조건 설정(예, 특정 이벤트 발생 시 경보음 발생) 등의 제어 설정 또는 조작 기능이 포함될 수 있다.
일 예로서, ＰＴＺ 감시 장치의 도킹부(150,160)에 장착된 제1 스마트폰(200)은 미리 설정된 촬영 조건(촬영 시점/시간, 팬-틸트 방향, 줌 여부)에 따라 감시 대상 영역에 대한 촬영을 실행하고, 내부의 데이터 저장수단(도면 미도시)에 저장한 후, 미리 설정된 영상 송수신 시간대별로 자동으로 제2 스마트폰(300) 또는 네트워크 영상 기록장치(400)로 저장된 영상 또는 음성 데이터를 송신할 수 있다. 상기와 같은 각 감시 또는 데이터 관리 조건의 설정은 제1 스마트폰(200)을 통해 직접 할 수도 있으며, 또는 제2 스마트폰(300)을 통해 원격지에서 할 수도 있다.
다른 예로서, ＰＴＺ 감시 장치의 도킹부(150,160)에 장착된 제1 스마트폰(200)은 제2 스마트폰(300)을 통해 원격지에서 전송된 제어 명령에 근거하여, 실시간으로 제어 명령된 촬영 조건(시간, 방향, 줌 여부)에 따라 감시 대상 영역에 대한 촬영을 실행하고, 내부의 데이터 저장수단(도면 미도시)에 저장하거나, 또는 별도 저장 없이 제2 스마트폰(300) 또는 네트워크 영상 기록장치(400)로 실시간 촬영 또는 녹음된 영상 또는 음성 데이터를 송신할 수도 있다.
ＰＴＺ 감시 장치(100)의 구성을 하드웨어적 특징을 중심으로 더욱 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치의 주요 구성부에 대한 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치의 팬 구동부 및 틸트 구동부의 정면 결합 구성도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치의 팬 구동부 및 틸트 구동부의 측면 결합 구성도, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 스마트폰을 이용한 ＰＴＺ 감시 장치의 팬 구동부 및 틸트 구동부의 측면 분해 구성도이다. 도 1a 내지 도 2에 도시된 내용도 하기 설명에서 함께 참조한다.
ＰＴＺ 감시 장치(100)는 제1 스마트폰(200)의 팬-틸트 구동을 위해서 제1 도킹부(150)와, 제2 도킹부(160)가 구비된다.
제1 도킹부(150)에는, 상기 줌 카메라(201)가 감시 대상 영역 방향을 바라보는 상태가 되도록 상기 제1 스마트폰(200)의 장착이 가능한 장착부(150a)가 구비되며, 틸트 구동 시 회동축의 기능을 하는 제1 축 수단(154,156)이 좌우 측면에 구비된다. 상기 장착부(150a)는 전방 또는 후방의 카메라가 모두 촬영이 용이하도록 그 높이나 형상이 설정되는 것이 바람직하다.
제2 도킹부(160)에는, 상기 제1 축 수단(154,156)을 지지하는 제1 지지 수단(172,176)이 구비되며, 상기 제1 도킹부(150)를 틸트 구동이 가능한 상태로 수납하는 제1 수납부(160b,160c)가 구비된다. 제1 지지 수단(172,176)은 후술하는 바와 같이 상기 제1 축 수단(154,156)을 회전 가능한 상태로 지지하는 통상의 베어링을 기본적으로 포함하며, 회전 시작 동작 또는 멈춤 동작 시에 촬영 중인 영상의 흔들림을 방지하고 안정적인 영상을 얻기 위한 댐퍼가 더욱 포함될 수 있다. 또한, 제1 도킹부(150)에 전원 공급을 원활하게 하기 위한 통상의 슬립링이 더욱 포함될 수 있다.
또한, 제2 도킹부(160)에는, 상기 제1 축 수단(154,156)을 회전 구동하여 상기 제1 도킹부(150)를 틸트 구동할 수 있는 제1 전기 구동 수단(116)이 구비되며, 팬 구동 시 회동축의 기능을 하는 제2 축 수단(162)이 하부측에 구비된다.
또한, 상기 제1 도킹부(150)와 제2 도킹부(160)가 팬-틸트 구동을 할 수 있도록 상기 ＰＴＺ 감시 장치(100)의 베이스 요소의 역할을 하는 바디부(101)가 구비된다.
바디부(101)에는, 상기 제2 축 수단(162)을 지지하는 제2 지지 수단(178)이 구비되며, 상기 제2 도킹부(160)를 팬 구동이 가능한 상태로 수납하는 제2 수납부(101a)가 구비되고, 상기 제2 축 수단(162)을 회전 구동하여 상기 제2 도킹부(160)를 팬 구동할 수 있는 제2 전기 구동 수단(114)이 구비된다. 제2 지지 수단(178)은 후술하는 바와 같이 상기 제2 축 수단(162)을 회전 가능한 상태로 지지하는 통상의 베어링을 기본적으로 포함하며, 회전 시작 동작 또는 멈춤 동작 시에 촬영 중인 영상의 흔들림을 방지하고 안정적인 영상을 얻기 위한 댐퍼가 더욱 포함될 수 있다. 또한, 구동수단으로 기능하는 모터에 전원 공급을 원활하게 하기 위한 통상의 슬립링이 더욱 포함될 수 있다.
또한, 바디부(101)에는, 상기 제1 및 제2 전기 구동 수단(116,114)의 동작을 제어하는 제어 모듈(102)과 상기 제1 스마트폰(200)과의 제어 통신 채널을 형성하는 통신 모듈(104), 상기 제1 스마트폰(200)에 충전 전원을 공급하는 충전 모듈(130), 상기 각 전기 구동 수단 및 각 모듈에 대한 전원을 공급하는 전원 모듈(140)이 구비된다. 상기 각 모듈은 바디부(101)에 설치된 제어 기판상에 전용 칩 또는 프로그램화된 범용 칩 형태로 구현될 수 있으며, 충전 및 전원 모듈의 경우 관련된 전기적 전원 공급 수단이 함께 구비될 수 있다.
바람직하게, 본 실시예의 ＰＴＺ 감시 장치(100)는 상기 제1 또는 제2 도킹부(150,160)의 회전 위치를 감지 및 제어할 수 있도록 구성된다.
이를 위하여, 상기 제1 또는 제2 전기 구동 수단(114)으로서 회전 각도 제어형 모터가 사용될 수 있다. 이러한 회전 각도 제어형 모터로서는 통상의 스테핑 모터 또는 서보 모터가 적용될 수 있으며, 필요 기능과 가격 등을 고려할 때, 스테핑 모터를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 토크 특성을 고려하여 기어드 모터를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
또 다른 방식으로서, 상기 제1 또는 제2 도킹부(150,160)에 위치 표시 수단(158,162a)이 구비되도록 하고 상기 위치 표시 수단(158,162a)의 위치를 감지하여 상기 제어 모듈(102)로 전송하는 회전 위치 센싱 수단(122a,122b,124)이 구비되도록 할 수도 있다. 상기 위치 표시 수단(158,162a)으로서는, 제1 도킹부(150)의 본체의 일측면에는 리미트 스위치(122)를 접촉 감지시켜 틸트 구동 시 구동 제한 범위를 설정하기 위한 리미트 돌기(158)가 구비되며, 제2 도킹부(160)의 제2 축 수단(162)의 일측면에는 포토 인터럽트(162a)의 센싱 동작을 이용하여 팬 구동 시 위치 판별(특히, 초기 위치 판별)을 하기 위한 위치 판별용 돌기(162a)가 구비된다. 상기 리미트 돌기(158) 또는 위치 판별용 돌기(162a)는 필요에 따라 그 위치 및 갯수가 결정될 수 있으며, 이들 돌기를 이용한 센싱 방식도 공지의 다양한 센싱 방식중 본 실시예의 위치 판별 감지 목적에 맞추어 선택적으로 적용 가능하다.
상기 제1 및 제2 전기 구동 수단(116,114)으로서, 예를 들어, 스테핑 모터를 사용하는 경우에는 기본적으로 회전 위치 감지가 가능하지만, 상기와 같은 회전 위치 센싱 수단(122a,122b,124)을 두어 회전 위치 센싱의 정확도를 더욱 높이고, 동작 오류에 의한 파손 방지 효과를 제공하는 것이 바람직하다.
바람직하게, 상기 ＰＴＺ 감시 장치는, 상기 제1 및 제2 전기 구동 수단(116,114)을 구동하여 상기 제1 및 제2 도킹부(150,160)가 초기화 위치로 리셋 이동 되도록 상기 제어 모듈(102)을 리셋 조작할 수 있는 리셋 수단(192)을 더욱 구비한다. 리셋 수단(192)은 예를 들어, 바디부(101)의 전면에 구비된 리셋 버튼 형태로 구비될 수 있다.
이를 통해, 상기 도킹부(150,160)에 장착된 제1 스마트폰(200)의 제어 인터페이스 또는 상기 리셋 수단(192) 중의 적어도 하나를 통한 리셋 조작 신호의 입력 시에, 상기 제1 및 제2 전기 구동 수단(116,114)을 구동하여 상기 제1 및 제2 도킹부(150,160)가 초기화 위치로 리셋 이동 되도록 함과 동시에, 상기 제1 스마트폰(200)에서 위치 센서 또는 방향 센서(210)를 통해 인식하는 위치 및 방향 정보를 초기화하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기와 같은 초기화가 이뤄지게 되면, 제1 스마트폰(100) 또는 제2 스마트폰(200)의 제어 인터페이스에는 현재 초기 상태(팬-틸트-줌이 초기 상태로 미리 설정 입력된 소정 방향 또는 위치를 향하는 상태)임이 표시되며, 이러한 초기 상태의 팬-틸트-줌 상태를 근거로 카메라로 영상을 촬영할 팬-틸트-줌 동작의 세팅을 할 수 있다.
한편, 상기 제1 스마트폰(200) 및 이와 제어적으로 연동되는 ＰＴＺ 감시 장치(100)는, 제1 스마트폰(200)에 구비된 GPS 모듈(212)을 통해 절대 좌표 위치를 인식할 수 있고, 제1 스마트폰(200)에 구비된 자이로 센서를 통해 제1 스마트폰(200) 또는 그 카메라(201)의 방향을 인식할 수 있다.
상기와 같은 초기화 또는 팬-틸트-줌 동작 시에는 이렇게 인식된 위치와 방향 정보를 사용하여, 촬영된 영상이 절대 좌표 위치 기준으로 어디에서 촬영된 것인지, 또는 미리 설정된 초기 방향을 기준으로 어느 방향을 촬영한 것인지를 부가적 정보로서 기록 저장, 전송할 수 있다. 이러한 기능을 통해 단순히 감시 영상을 촬영하는 것에서 더욱 나아가 해당 영상의 위치 및 방향에 관한 정보까지 획득할 수 있다.
특히, 위치 정보와 관련해서는, 실내 감시의 경우 GPS 좌표 획득이 어려울 수도 있는데, 공지의 WPS(Wi-Fi Positioning System) 기술을 이용해서 절대 좌표를 더욱 정확하게 보정할 수도 있다. WPS(Wi-Fi Positioning System)는 무선 AP의 고유 인식 정보와 절대 좌표 데이터를 연동한 데이터베이스를 구축하여, 현재 위치에서 인식된 AP 정보에 의해서 좌표 정보를 얻는 기술이다.
한편, 바람직하게, 상기 제1 도킹부(150)는, 전면측과 상면측이 개방된 사각 형상의 스마트폰 수납 공간을 갖도록 장착부(150a)가 형성되고, 봉 형상의 상기 제1 축 수단(154,156)이 좌우 측면으로부터 외측으로 연장 형성된다. 장착부(150a)의 전면 개구부 양측에는 제1 스마트폰(200)이 탈거되지 않도록 고정편(152)이 구비된다.
상기 제2 도킹부(160)는, 제1 수납부(160b,160c)의 좌우측에 상기 제1 축 수단(154,156)을 결합 및 지지하도록 적어도 하나의 댐퍼(174)와 좌우 베어링(172,176)이 각각 제1 지지 수단(172,176)으로서 설치된다. 부호 184는 제2 도킹부(160)에서 제1 도킹부(150)의 스마트폰 충전 단자(132)로 전원을 공급하기 위한 슬립링이다.
상기 댐퍼(174)는 제1 전기 구동 수단(116)의 틸트 회전 시작 동작 또는 멈춤 동작 시에 촬영 중인 영상의 흔들림을 방지하고 안정적인 영상을 얻기 위한 댐핑 기능을 수행한다. 이러한 댐퍼(174)로서는 예를 들어, 상호 연결되는 축의 비틀림 충격을 완화시켜 주는 통상의 풀리 댐퍼(pulley damper)가 적용될 수 있다. 풀리 댐퍼(pulley damper)에는 고무 댐퍼, 비스코스 댐퍼 등이 있으며, 솔레노이드에 의해 댐핑력이 제어되는 전기제어형 댐퍼도 있다. 본 실시예의 댐퍼로서는 이러한 공지의 댐퍼가 선택적으로 적용될 수 있으며, 전기제어형 댐퍼의 경우에는 제어 모듈(102)에 의해 전기적 제어가 이뤄질 수 있다. 적용되는 댐퍼의 축 결합 구조에 따라 제1 축 수단(154,156) 또는 제2 축 수단(162)의 세부 형상이나 결합부 구조 등은 적절한 실시 형태로 변형 구성될 수 있다.
또한, 제2 도킹부(160)는, 상기 제1 축 수단(154,156)의 적어도 일측에 틸트 구동을 위한 동력을 전달하는 회전 각도 제어형 모터가 제1 전기 구동 수단(116)으로서 구비되며, 봉 형상의 상기 제2 축 수단(162)이 하부측으로 연장 형성된다.
상기 바디부는, 제2 수납부(101a)의 하부측에 상기 제2 축 수단(162)을 결합 및 지지하도록 댐퍼(176)와 하부 베어링(178)이 제2 지지 수단(178)으로서 설치되고, 상기 제2 축 수단(162)에 팬 구동을 위한 동력을 전달하는 회전 각도 제어형 모터가 제2 전기 구동 수단(114)으로서 구비된다.
부호 182는 바디부(101)에서 제2 도킹부(160)에 설치된 제1 전기 구동 수단(116)으로 전원을 공급하기 위한 슬립링이다.
본 실시예에 있어서, 제1 전기 구동 수단(116, 틸트 모터)은 직접 축 연결을 통해 동력을 전달하고, 제2 전기 구동 수단(114)은 벨트와 풀리(114a,163)를 통해 동력을 전달하는데, 이러한 동력 전달의 세부 구성은 필요에 따라 변형 가능함은 물론이다.
100: ＰＴＺ 감시 장치
101: 바디부
150: 제1 도킹부
160: 제2 도킹부
200: 제1 스마트폰
300: 제2 스마트폰
400: 네트워크 영상 기록장치(NVR)

Claims (5)

  1. 팬-틸트 구동이 가능한 도킹부를 구비하여, 줌 카메라를 구비한 제1 스마트폰이 상기 도킹부에 장착된 상태에서 원격지의 제2 스마트폰과의 연동에 의해 감시 대상 영역에 대한 ＰＴＺ 영상 감시가 가능한 ＰＴＺ 감시 장치로서,
    상기 줌 카메라가 감시 대상 영역 방향을 바라보는 상태가 되도록 상기 제1 스마트폰의 장착이 가능한 장착부가 구비되며, 틸트 구동 시 회동축의 기능을 하는 제1 축 수단이 측면에 구비된 제1 도킹부;
    상기 제1 축 수단을 지지하는 제1 지지 수단이 구비되며, 상기 제1 도킹부를 틸트 구동이 가능한 상태로 수납하는 제1 수납부가 구비되고, 상기 제1 축 수단을 회전 구동하여 상기 제1 도킹부를 틸트 구동할 수 있는 제1 전기 구동 수단이 구비되며, 팬 구동 시 회동축의 기능을 하는 제2 축 수단이 하부측에 구비된 제2 도킹부;
    상기 제2 축 수단을 지지하는 제2 지지 수단이 구비되며, 상기 제2 도킹부를 팬 구동이 가능한 상태로 수납하는 제2 수납부가 구비되고, 상기 제2 축 수단을 회전 구동하여 상기 제2 도킹부를 팬 구동할 수 있는 제2 전기 구동 수단이 구비되며, 상기 제1 및 제2 전기 구동 수단의 동작을 제어하는 제어 모듈과 상기 제1 스마트폰과의 제어 통신 채널을 형성하는 통신 모듈, 상기 제1 스마트폰에 충전 전원을 공급하는 충전 모듈, 상기 각 전기 구동 수단 및 각 모듈에 대한 전원을 공급하는 전원 모듈이 구비된 바디부;를 포함하여 구성된 ＰＴＺ 감시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 또는 제2 전기 구동 수단으로서 회전 각도 제어형 모터를 사용하거나,
    상기 제1 또는 제2 도킹부에 위치 표시 수단이 구비되도록 하고 상기 위치 표시 수단의 위치를 감지하여 상기 제어 모듈로 전송하는 회전 위치 센싱 수단이 구비되도록 하여,
    상기 제1 또는 제2 도킹부의 회전 위치를 감지 및 제어할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 ＰＴＺ 감시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 ＰＴＺ 감시 장치는, 상기 제1 및 제2 전기 구동 수단을 구동하여 상기 제1 및 제2 도킹부가 초기화 위치로 리셋 이동 되도록 상기 제어 모듈을 리셋 조작할 수 있는 리셋 수단을 더욱 구비하여,
    상기 도킹부에 장착된 제1 스마트폰의 제어 인터페이스 또는 상기 리셋 수단 중의 적어도 하나를 통한 리셋 조작 신호의 입력 시에, 상기 제1 및 제2 전기 구동 수단을 구동하여 상기 제1 및 제2 도킹부가 초기화 위치로 리셋 이동 되도록 함과 동시에,
    상기 제1 스마트폰에서 위치 센서 또는 방향 센서를 통해 인식하는 위치 및 방향 정보를 초기화하도록 구성된 것을 특징으로 하는 ＰＴＺ 감시 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 도킹부는,
    전면측과 상면측이 개방된 사각 형상의 스마트폰 수납 공간을 갖도록 장착부가 형성되고, 봉 형상의 상기 제1 축 수단이 좌우 측면으로부터 외측으로 연장 형성되며,
    상기 제2 도킹부는,
    제1 수납부의 좌우측에 상기 제1 축 수단을 결합 및 지지하도록 적어도 하나의 댐퍼와 좌우 베어링이 각각 제1 지지 수단으로서 설치되고, 상기 제1 축 수단의 적어도 일측에 틸트 구동을 위한 동력을 전달하는 회전 각도 제어형 모터가 제1 전기 구동 수단으로서 구비되며, 봉 형상의 상기 제2 축 수단이 하부측으로 연장 형성되며,
    상기 바디부는,
    제2 수납부의 하부측에 상기 제2 축 수단을 결합 및 지지하도록 댐퍼와 하부 베어링이 제2 지지 수단으로서 설치되고, 상기 제2 축 수단에 팬 구동을 위한 동력을 전달하는 회전 각도 제어형 모터가 제2 전기 구동 수단으로서 구비된 것을 특징으로 하는 ＰＴＺ 감시 장치.
  5. 제1항의 ＰＴＺ 감시 장치;
    줌 카메라를 구비하여 영상 촬영이 가능하고, 상기 ＰＴＺ 감시 장치의 도킹부에 장착되어 상기 통신 모듈과의 제어 통신 채널을 형성하며, 감시 대상 영역에 대한 ＰＴＺ 영상 감시를 위한 제어 신호를 상기 ＰＴＺ 감시 장치와 송수신하도록 구성된 제1 스마트폰; 및
    상기 제1 스마트폰과 통신 네트워크를 통해 연동 가능하며, 상기 제1 스마트폰의 카메라에 대한 줌 제어와 상기 ＰＴＺ 감시 장치에 대한 팬-틸트 제어와, 상기 카메라를 통한 감시 대상 영역의 촬영 제어를 적어도 수행하는 제2 스마트폰;을 포함하여 구성된 ＰＴＺ 감시 시스템.
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