KR101113892B1 - 감시 카메라용 자동 가열 장치 - Google Patents

감시 카메라용 자동 가열 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 주위 온도가 설정 온도보다 낮아지면 감시 카메라를 자동적으로 가열하는 감시 카메라용 자동 가열 장치로서, 복수의 가열부들, 각각의 스위칭 소자, 전압 판정부 및 스위칭 제어부를 포함한다. 복수의 가열부들은 서로 직렬로 연결되고 그 일측 종단에 감시 카메라의 입력 전원의 일극성 단자가 연결된다. 각각의 스위칭 소자는 복수의 가열부들 각각에 감시 카메라의 입력 전원의 타극성 단자를 선택적으로 연결시킨다. 전압 판정부는 감시 카메라의 입력 전원에 대한 정류 회로의 출력 전압을 판정한다. 스위칭 제어부는 전압 판정부의 판정 결과에 따라 각각의 스위칭 소자 중에서 어느 하나를 온(On)시킨다.

Description

감시 카메라용 자동 가열 장치{Automatic heating apparatus for monitoring camera}
본 발명은, 감시 카메라용 자동 가열 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 주위 온도가 설정 온도보다 낮아지면 감시 카메라를 자동적으로 가열하는 감시 카메라용 자동 가열 장치에 관한 것이다.
감시 카메라들은 촬영에 의하여 라이브-뷰(live-view)의 영상 신호들을 발생시킨다. 또한, 감시 카메라들은 호스트 장치로서의 컴퓨터들과 통신하면서 라이브-뷰(live-view)의 영상 신호들을 컴퓨터들에 전송한다.
상기와 같은 감시 시스템에 있어서, 감시 카메라들은 야외에 설치되므로, 저온에서 감시 카메라가 파손되거나 기능이 저하될 수 있다. 따라서, 추가적으로 감시 카메라용 자동 가열 장치가 설치된다. 즉, 감시 카메라용 자동 가열 장치는 주위 온도가 설정 온도보다 낮아지면 감시 카메라를 자동적으로 가열한다.
상기와 같은 감시 카메라용 자동 가열 장치에 있어서, 종래에는 감시 카메라의 입력 전원 전압에 맞는 고정된 저항값의 가열부가 단순히 사용되었다. 예를 들어, 교류 24 볼트(V)의 입력 전원 전압을 사용하는 경우의 가열부 저항값은 직류 12 볼트(V)의 입력 전원 전압을 사용하는 경우에 비하여 크다.
따라서, 종래의 감시 카메라용 자동 가열 장치에 의하면, 감시 카메라의 입력 전원 전압에 따라 고정된 가열 용량을 가진다.
따라서, 설치 위치의 환경에 따라 사용자가 가열 용량을 변경하기 위하여 입력 전원 전압을 변경하더라도, 가열 용량이 입력 전원 전압에 따라 정상적으로 조정되지 않는다. 이 경우, 변경된 입력 전원 전압에 저항값이 비례하도록 가열부를 교체해야만 하는 번거러움이 있다.
본 발명의 목적은, 감시 카메라의 입력 전원 전압이 변경되더라도 교체될 필요가 없는 감시 카메라용 자동 가열 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 주위 온도가 설정 온도보다 낮아지면 감시 카메라를 자동적으로 가열하는 감시 카메라용 자동 가열 장치로서, 복수의 가열부들, 각각의 스위칭 소자, 전압 판정부 및 스위칭 제어부를 포함한다.
상기 복수의 가열부들은 서로 직렬로 연결되고 그 일측 종단에 상기 감시 카메라의 입력 전원의 일극성 단자가 연결된다.
상기 각각의 스위칭 소자는 상기 복수의 가열부들 각각에 상기 감시 카메라의 입력 전원의 타극성 단자를 선택적으로 연결시킨다.
상기 전압 판정부는 상기 감시 카메라의 입력 전원에 대한 정류 회로의 출력 전압을 판정한다.
상기 스위칭 제어부는 상기 전압 판정부의 판정 결과에 따라 상기 각각의 스위칭 소자 중에서 어느 하나를 온(On)시킨다.
본 발명의 상기 감시 카메라용 자동 가열 장치에 의하면, 상기 전압 판정부의 판정 결과에 따라 상기 각각의 스위칭 소자가 동작하여 상기 복수의 가열부들의 저항값이 변경된다. 즉, 상기 감시 카메라의 입력 전원 전압에 비례하여 상기 복수의 가열부들의 저항값이 변경된다.
따라서, 설치 위치의 환경에 따라 가열 용량을 변경하기 위하여 사용자가 입력 전원 전압을 변경하더라도, 가열 용량이 입력 전원 전압에 따라 정상적으로 조정될 수 있다. 따라서, 변경된 입력 전원 전압에 저항값이 비례하도록 가열부를 교체할 필요가 없다.
도 1은 감시 카메라의 입력 전원에 대한 정류 회로의 출력 전압이 본 발명에 따른 자동 가열 장치에도 입력됨을 보여주는 회로도이다.
도 2는 도 1의 자동 가열 장치의 내부 구성을 보여주는 회로도이다.
이하, 첨부된 도면들과 함께 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 상세히 설명된다.
도 1은 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)에 대한 정류 회로(11)의 출력 전압(V2+)이 본 발명에 따른 자동 가열 장치(12)에도 입력됨을 보여준다.
도 1을 참조하면, 정류 회로(11)의 출력 전압(V2+)은 평활용 캐페시터(C1)에 의하여 평활해진다. 펄스폭변조(PWM)용 스위치(SW1)는 감시 카메라(13) 내의 제어부로부터의 펄스폭변조(PWM)용 스위칭 신호(Spw)에 따라 동작하여, 감시 카메라(13)의 정격 전압에 상응하는 변압기(141)의 일차측 교류 전압을 발생시킨다.
변압기(141)는 감시 카메라(13)의 정격 전압에 상응하는 이차측 교류 전압을 발생시킨다.
변압기(141)로부터의 이차측 교류 전압은 정류용 다이오드(D5)에 의하여 정류되고 평활용 캐페시터(C2)에 의하여 평활해져서 감시 카메라(13)에 인가된다.
여기에서, 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)에 대한 브리지 정류 회로(11)의 출력 전압(V2+)이 본 발명에 따른 자동 가열 장치(12)에도 입력된다. 이 자동 가열 장치(12)는 주위 온도가 설정 온도보다 낮아지면 감시 카메라(13)를 자동적으로 가열한다.
도 2는 도 1의 자동 가열 장치(12)의 내부 구성을 보여준다. 도 1 및 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 가열 장치(12)를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 의한 자동 가열 장치(12)는 복수의 가열부들(H1, H2), 각각의 스위칭 소자(TR3, TR4), 전압 판정부(201) 및 스위칭 제어부(202)를 포함한다.
복수의 가열부들(H1, H2)은 서로 직렬로 연결되고 그 일측 종단에 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)의 일극성 단자(Vin-,102)가 연결된다. 각각의 스위칭 소자(TR3, TR4)는 복수의 가열부들(H1, H2) 각각에 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)의 타극성 단자(Vin+,101)를 선택적으로 연결시킨다.
전압 분배용 저항기들(R1, R2)은 브리지 정류 회로(11)의 출력 전압(V2+)을 일정한 비율로 강하시켜서 전압 판정부(201)에 입력시킨다.
잘 알려져 있는 전압 판정 소자로서의 전압 판정부(201)는, 그 구동 전압(Vcc)에 의하여 동작하여 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)에 대한 정류 회로(11)의 출력 전압(V2+)을 판정한다.
스위칭 제어부(202)는 전압 판정부(201)의 판정 결과에 따라 각각의 스위칭 소자(TR3, TR4) 중에서 어느 하나를 온(On)시킨다. 즉, 스위칭 제어부(202)는, 정류 회로(11)의 출력 전압(V2+)이 낮을수록 복수의 가열부들(H1, H2)의 일측 종단에 가까운 가열부(H1)에 입력 전원(Vin-,Vin+)의 타극성 단자(Vin+,101)가 연결되도록 각각의 스위칭 소자(TR3, TR4)를 제어한다. 본 실시예의 경우, 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)의 일극성 단자(Vin-)가 부극성 단자이고 타극성 단자(Vin+)가 정극성 단자이다.
따라서, 전압 판정부(201)의 판정 결과에 따라 각각의 스위칭 소자(TR3, TR4)가 동작하여 복수의 가열부들(H1, H2)의 저항값이 변경된다. 즉, 감시 카메라(13)의 입력 전원 전압(Vin-,Vin+)에 비례하여 복수의 가열부들(H1, H2)의 저항값이 변경된다.
따라서, 설치 위치의 환경에 따라 가열 용량을 변경하기 위하여 사용자가 입력 전원 전압(Vin-,Vin+)을 변경하더라도, 가열 용량이 입력 전원 전압(Vin-,Vin+)에 따라 정상적으로 조정될 수 있다. 따라서, 변경된 입력 전원 전압(Vin-,Vin+)에 저항값이 비례하도록 가열부를 교체할 필요가 없다.
도 1 및 2를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 자동 가열 장치(12)를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 의한 자동 가열 장치(12)는 제1 가열부(H1), 제2 가열부(H2), 제3 스위칭 소자(TR3), 제4 스위칭 소자(TR4), 전압 판정부(201) 및 스위칭 제어부(202)를 포함한다.
제1 가열부(H1)와 제2 가열부(H2)는 서로 직렬로 연결되고 그 일측 종단에 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)의 일극성 단자(Vin-,102)가 연결된다. 여기에서, 제2 가열부(H2)에 비하여 제1 가열부(H1)가 상기 일측 종단에 가깝게 위치한다.
제1 가열부(H1)의 일단과 상기 일측 종단 사이에 정온도계수(PTC : Positive Temperature Coefficient) 써미스터(PTC)가 연결된다. 따라서, 주위 온도가 설정 온도보다 낮아지면, 제1 가열부(H1)와 제2 가열부(H2)에 동작 전류가 흐르면서 감시 카메라(13)가 자동적으로 가열될 수 있다.
제1 가열부(H1)의 타단과 제2 가열부(H2)의 일단은 서로 연결된다.
제3 스위칭 소자(TR3)는 제1 가열부(H1)에 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)의 타극성 단자(Vin+, 101)를 연결시키기 위하여 구비된다.
제4 스위칭 소자(TR4)는 제2 가열부(H2)에 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)의 타극성 단자(Vin+, 101)를 연결시키기 위하여 구비된다.
본 실시예의 경우, 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)의 일극성 단자(Vin-,102)가 부극성 단자이고 타극성 단자(Vin+, 101)가 정극성 단자이다.
전압 판정부(201)는 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)에 대한 정류 회로(11)의 출력 전압(V2+)을 판정한다. 즉, 정류 회로(11)의 출력 전압(V2+)이 기준 전압 예를 들어, 15 볼트(V)보다 낮으면 낮은 논리 신호(L)를 출력하고, 상기 기준 전압 이상이면 높은 논리 신호(H)를 출력한다.
스위칭 제어부(202)는 전압 판정부(201)의 판정 결과에 따라 제3 스위칭 소자(TR3) 및 제4 스위칭 소자(TR4) 중에서 어느 하나를 온(On)시킨다. 여기에서, 전압 판정부(201)로부터 낮은 논리 신호(L)가 입력되면 스위칭 제어부(202)는 제3 스위칭 소자(TR3)만을 온(On)시킨다. 또한, 전압 판정부(201)로부터 높은 논리 신호(H)가 입력되면 스위칭 제어부(202)는 제4 스위칭 소자(TR4)만을 온(On)시킨다.
보다 상세하게는, 제3 스위칭 소자(TR3)가 제3 N-채널 전계효과트랜지스터(FET)이고, 제4 스위칭 소자(TR4)가 제4 N-채널 전계효과트랜지스터(FET)이다.
제3 N-채널 전계효과트랜지스터(TR3) 및 제4 N-채널 전계효과트랜지스터(TR4) 각각의 에노드에 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)의 타극성 단자(Vin+, 101)가 연결된다.
제3 N-채널 전계효과트랜지스터(TR3)의 캐소드는 제1 가열부(H1)의 상기 타단에 연결된다. 제4 N-채널 전계효과트랜지스터(TR3)의 캐소드는 제2 가열부의 타단에 연결된다.
스위칭 제어부(202)는 구동 전원의 정극성 단자(Vcc)와 접지 단자 사이에 연결된 제1 스위칭 소자(TR1) 및 제2 스위칭 소자(TR2)를 포함한다. 본 실시예의 경우, 제1 스위칭 소자(TR1)는 제1 NPN 양극성 트랜지스터이고, 제2 스위칭 소자(TR2)는 제2 NPN 양극성 트랜지스터이다.
제1 NPN 양극성 트랜지스터(TR1)와 제2 NPN 양극성 트랜지스터(TR2) 각각의 에미터는 접지된다.
전압 판정부(201)로부터의 출력 논리 신호(L 또는 H)는 제1 NPN 양극성 트랜지스터(TR1)의 베이스에 입력된다.
제3 저항기(R3)는 구동 전원의 정극성 단자(Vcc)와 제1 NPN 양극성 트랜지스터(TR1)의 컬렉터 사이에 연결된다. 제4 저항기(R4)는 구동 전원의 정극성 단자(Vcc)와 제2 NPN 양극성 트랜지스터(TR2)의 컬렉터 사이에 연결된다.
제1 NPN 양극성 트랜지스터(TR1)의 컬렉터는 제2 NPN 양극성 트랜지스터(TR2)의 베이스 및 제3 N-채널 전계효과트랜지스터(TR3)의 게이트에 연결된다. 제2 NPN 양극성 트랜지스터(TR2)의 컬렉터는 제4 N-채널 전계효과트랜지스터(TR4)의 게이트에 연결된다.
예를 들어, 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)으로서 직류 12 볼트(V)가 사용될 경우, 전압 판정부(201)는 낮은 논리 신호(L)를 출력한다. 이에 따라, 제1 NPN 양극성 트랜지스터(TR1)가 오프(Off)되고, 제2 NPN 양극성 트랜지스터(TR2)가 온(On)되며, 제3 N-채널 전계효과트랜지스터(TR3)가 온(On)되고, 제4 N-채널 전계효과트랜지스터(TR4)가 오프(Off)된다.
따라서, 입력 전원(Vin-,Vin+)의 전압이 상대적으로 낮을 경우, 제1 가열부(H1)와 정온도계수 써미스터(PTC)에만 전류가 흐르게 되어 가열부의 저항값이 낮아진다.
이와 반대로, 감시 카메라(13)의 입력 전원(Vin-,Vin+)으로서 교류 24 볼트(V)가 사용될 경우, 전압 판정부(201)는 높은 논리 신호(H)를 출력한다. 이에 따라, 제1 NPN 양극성 트랜지스터(TR1)가 온(On)되고, 제2 NPN 양극성 트랜지스터(TR2)가 오프(Off)되며, 제3 N-채널 전계효과트랜지스터(TR3)가 오프(Off)되고, 제4 N-채널 전계효과트랜지스터(TR4)가 온(On)된다.
따라서, 입력 전원(Vin-,Vin+)의 전압이 상대적으로 높을 경우, 제1 가열부(H1), 제2 가열부(H2)와 정온도계수 써미스터(PTC)에 모두 전류가 흐르게 되어 가열부의 저항값이 높아진다.
종합하면, 가열 용량이 입력 전원 전압(Vin-,Vin+)에 따라 정상적으로 조정될 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 감시 카메라용 자동 가열 장치에 의하면, 전압 판정부의 판정 결과에 따라 각각의 스위칭 소자가 동작하여 복수의 가열부들의 저항값이 변경된다. 즉, 감시 카메라의 입력 전원 전압에 비례하여 복수의 가열부들의 저항값이 변경된다.
따라서, 설치 위치의 환경에 따라 가열 용량을 변경하기 위하여 사용자가 입력 전원 전압을 변경하더라도, 가열 용량이 입력 전원 전압에 따라 정상적으로 조정될 수 있다. 따라서, 변경된 입력 전원 전압에 저항값이 비례하도록 가열부를 교체할 필요가 없다.
본 발명은, 상기 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에서 정의된 발명의 사상 및 범위 내에서 당업자에 의하여 변형 및 개량될 수 있다.
감시 카메라 뿐만 아니라 일반적인 야외 설치용 카메라에도 이용될 수 있다.
Vin-, 102...입력 전원의 일극성 단자,
Vin+, 101...입력 전원의 타극성 단자,
11...브리지 정류 회로, C1, C2...평활용 캐페시터,
SW1...펄스폭변조(PWM)용 스위치, 141...변압기,
Spw...펄스폭변조(PWM)용 스위칭 신호, D5...정류용 다이오드,
13...감시 카메라, 12...자동 가열 장치,
V2+...정류 회로의 출력 전압,
R1, R2...전압 분배용 저항기들,
201...전압 판정부,
H1, H2...직렬 연결된 가열부들,
PTC...정온도계수(PTC) 써미스터, TR3, TR4...스위칭 소자들,
202...스위칭 제어부.

Claims (15)

  1. 주위 온도가 설정 온도보다 낮아지면 감시 카메라를 자동적으로 가열하는 감시 카메라용 자동 가열 장치에 있어서,
    서로 직렬로 연결되고 그 일측 종단에 상기 감시 카메라의 입력 전원의 일극성 단자가 연결된 복수의 가열부들;
    상기 복수의 가열부들 각각에 상기 감시 카메라의 입력 전원의 타극성 단자를 선택적으로 연결시키는 각각의 스위칭 소자;
    상기 감시 카메라의 입력 전원에 대한 정류 회로의 출력 전압을 판정하는 전압 판정부; 및
    상기 전압 판정부의 판정 결과에 따라 상기 각각의 스위칭 소자 중에서 어느 하나를 온(On)시키는 스위칭 제어부를 포함한 감시 카메라용 자동 가열 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 제어부가,
    상기 정류 회로의 출력 전압이 낮을수록 상기 복수의 가열부들의 상기 일측 종단에 가까운 가열부에 상기 입력 전원의 타극성 단자가 연결되도록 상기 각각의 스위칭 소자를 제어하는 감시 카메라용 자동 가열 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 감시 카메라의 입력 전원의 상기 일극성 단자가 부극성 단자이고,
    상기 감시 카메라의 입력 전원의 상기 타극성 단자가 정극성 단자인 감시 카메라용 자동 가열 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전압 판정부가,
    상기 감시 카메라의 입력 전원에 대한 브리지 정류 회로의 출력 전압을 판정하는 감시 카메라용 자동 가열 장치.
  5. 주위 온도가 설정 온도보다 낮아지면 감시 카메라를 자동적으로 가열하는 감시 카메라용 자동 가열 장치에 있어서,
    서로 직렬로 연결되고 그 일측 종단에 상기 감시 카메라의 입력 전원의 일극성 단자가 연결된 제1 가열부 및 제2 가열부;
    상기 제1 가열부에 상기 감시 카메라의 입력 전원의 타극성 단자를 연결시키기 위한 제3 스위칭 소자;
    상기 제2 가열부에 상기 감시 카메라의 입력 전원의 타극성 단자를 연결시키기 위한 제4 스위칭 소자;
    상기 감시 카메라의 입력 전원에 대한 정류 회로의 출력 전압을 판정하는 전압 판정부; 및
    상기 전압 판정부의 판정 결과에 따라 상기 제3 스위칭 소자 및 제4 스위칭 소자 중에서 어느 하나를 온(On)시키는 스위칭 제어부를 포함한 감시 카메라용 자동 가열 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 감시 카메라의 입력 전원의 상기 일극성 단자가 부극성 단자이고,
    상기 감시 카메라의 입력 전원의 상기 타극성 단자가 정극성 단자인 감시 카메라용 자동 가열 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제5항에 있어서, 상기 전압 판정부가,
    상기 감시 카메라의 입력 전원에 대한 브리지 정류 회로의 출력 전압을 판정하는 감시 카메라용 자동 가열 장치.
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