JP2001103457A

JP2001103457A - 監視カメラ装置と保守点検時の動作方法

Info

Publication number: JP2001103457A
Application number: JP27932899A
Authority: JP
Inventors: Joji Wada; 穣二和田; Haruo Kogane; 春夫小金; Katsumi Yano; 勝巳矢野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】保守点検時の作業を効率的に行うことができ
る監視カメラを提供する。【解決手段】１軸以上の旋回軸を持つ監視カメラ装置
11において、保守点検用の動作パターンを記憶する記憶
手段と、この動作パターンに従って保守点検モードの動
作を制御する制御手段とを設けている。そのため、監視
カメラの保守点検作業を効率的に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、１軸以上の旋回軸
を持つ監視カメラ装置と、その動作方法に関し、特に、
監視カメラの保守点検を容易に実施できるようにしたも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラとカメラの回転台とをドー
ム型のハウジングに収めた監視カメラが市販されてお
り、この監視カメラは、回転台の動作により、水平方向
のカメラの回転（パン）と垂直方向のカメラの回転（チ
ルト）とを合わせて行うことができるため、複合カメラ
と呼ばれている。従来の複合カメラは、パン方向に３６
０度のエンドレスの回転が可能であり、チルト方向に０
度から９０度、即ち、水平から垂直の方向までの回転が
可能である。

【０００３】本発明の発明者等のグループでは、これを
さらに改良し、パン方向に３６０度のエンドレス回転を
行い、チルト方向に１８０度回転する新しい複合カメラ
を開発した。この複合カメラは、移動方向の自由度が増
したことにより、目標のカメラ位置まで最短経路を通っ
て迅速に移動することができる。

【０００４】この複合カメラは、図３の側断面図及び図
４の平面図に示すように、円筒形のカメラベース107と
半球状のカメラカバーとから成るハウジング内に、監視
用のカメラ102と、カメラ102を直接保持するチルト回転
台105と、３６０度のエンドレス回転が可能なパン回転
台103と、パン回転台103に立設された一対の支柱113
と、この支柱113にチルト回転台105を軸支するチルト回
転軸106と、ハウジング内への電源の供給や電気信号の
入出力のための接点として作用するスリップリング112
とを備えており、その他に図示を省略しているが、パン
回転台103やチルト回転台104の回転機構、回転の駆動源
となるモータ、モータの駆動制御部、映像信号を増幅す
る増幅回路、複合カメラの動作を制御する制御部などを
備えている。また、パン方向の回転基点を定めるため、
ハウジングの基点位置に磁石117が固定され、パン回転
台103には、この磁石117の磁界を検知する原点ホール素
子32が設置されている。

【０００５】カメラ102を保持するチルト回転台105は、
チルト回転軸106を中心に１８０度に渡って回転が可能
であり、その結果、カメラ102は、図３のＡ点（108）の
方向から、最下点Ｂ（109）を通過して、Ｃ点（110）の
方向まで可逆的に向きを変えることができる。

【０００６】また、パン回転台103は、その回転軌跡206
を図４に示すように、３６０度に渡って水平方向に回転
することができる。

【０００７】また、スリップリング112は、固定部から
可動部への電源供給や、固定部と可動部との間の電気信
号の導通を実現する。

【０００８】従って、この複合カメラを天井に取り付
け、遠隔制御によりチルト回転台105の回転角度を調整
し、パン回転台103を所定の方向に回転させることによ
って、監視域の全ての方向をカメラ102で撮影すること
ができる。

【０００９】図５は、この複合カメラの内部構成を機能
ブロックで表している。パン回転台103及びチルト回転
台105の回転制御機構として、回転するモータ24、28
と、モータ24、28の回転数を検出するエンコーダ25、29
と、エンコーダ25、29の検出結果を基にモータ24、28を
駆動するモータドライバ23、27と、モータ24、28の回転
を減速してパン回転台103及びチルト回転台105に伝える
減速機構26、30と、パンの基点に配置された磁石117の
磁界に感応する、パン回転台103に設置された原点ホー
ル素子32と、チルトの端点位置に配置された磁石の磁界
に感応する、チルト回転台105に１８０度離間して設置
された端点ホール素子33と、ホール素子32、33の検知信
号からパンの原点及びチルトの端点を検出するホール素
子検出部31と、ホール素子検出部31の検出結果を基にモ
ータドライバ23、27を制御するモータ制御部22とを備え
ている。

【００１０】また、カメラレンズ部の制御機構として、
ズーム及びフォーカス調整のためのステッパモータ36、
40と、ステッパモータ36、40に駆動用のパルスを出力す
るモータドライバ35、39と、ステッパモータ36、40の回
転を減速してレンズ機構に伝える減速機構37、41と、ズ
ーム調整の限界を検出するリミットスイッチまたはフォ
トインタラプタ38と、フォーカス調整の限界を検出する
フォトインタラプタ42と、モータドライバ35、39を制御
するレンズ制御部34と、アイリスを調整するドライバ43
とを備えている。

【００１１】また、映像信号を出力するカメラ部とし
て、撮像を行うＣＣＤ44と、映像信号を符号化するＤＳ
Ｐ45と、画像データの書き込み・読み出しを行う画像メ
モリ46とを備えている。

【００１２】さらに、コントローラから入力する制御信
号に基づいて複合カメラの動作を制御するカメラ制御部
21と、データを蓄積するメモリ（Ｅ²ＰＲＯＭ）47と、
時間をカウントするタイマ49とを備えている。

【００１３】また、この複合カメラは、図６に示すよう
に、同軸ケーブル16を通じてコントローラ12及びモニタ
13に接続し、または、図７に示すように、通信伝送手段
のＲＳ４８５によりパソコン19に接続して制御される。

【００１４】また、ここでは、コントローラ12またはパ
ソコン19に一台の複合カメラ11が接続する場合を示して
いるが、複数の複合カメラをコントローラ12やパソコン
19に接続して、それらの複合カメラを制御することも可
能である。

【００１５】この複合カメラでは、パン方向のモータ24
の回転を検出するエンコーダ25の出力パルスがモータ制
御部22に伝えられ、また、原点ホール素子32によるパン
の基点の検出時点が、ホール検出部31を通じてモータ制
御部22に伝えられる。モータ制御部22は、パン回転台が
一回転する間にエンコーダ25から出力されるパルス数を
ｐとするとき、原点ホール素子32がパンの基点を検出し
てからのエンコーダ25の出力パルス数ｍをカウントし、Ｐｔ＝ｍ×３６０／ｐにより、現在のパン角度Ｐtを算出する。算出された現
在のパン角度Ｐｔは、カメラ制御部21の記憶領域（ＲＡ
Ｍ）で保持される。

【００１６】また、同様に、チルト方向のモータ28の回
転を検出するエンコーダ29の出力パルスがモータ制御部
22に伝えられ、また、端点ホール素子33によるチルト端
点の検出時点が、ホール検出部31を通じてモータ制御部
22に伝えられる。モータ制御部22は、チルト回転台が半
回転する間にエンコーダ29から出力されるパルス数をｑ
とするとき、端点ホール素子33がチルトの端点を検出し
てからのエンコーダ29の出力パルス数ｎをカウントし、Ｔt＝９０−（ｎ×１８０／ｑ）により、現在のチルト角度Ｔtを算出する。即ち、チル
ト角は、真下の方向を０度として角度が算出される。チ
ルト角の取り得る範囲は＋９０度から−９０度までであ
る。算出された現在のチルト角度ＴtはＲＡＭで保持さ
れる。

【００１７】また、レンズ部で撮影される画像の画角
は、ズーム量を規定するステッパモータ36の回転量で決
まり、これはステッパモータ36に出力されるパルス数に
よって決まる。同様に、レンズ部の焦点距離は、ステッ
パモータ40に出力されるパルス数によって決まる。レン
ズ制御部34は、ステッパモータ36、40を正方向に回転す
るために出力されたパルスを＋に、負方向に回転するた
めに出力されたパルスを−にカウントして、モータドラ
イバ35、39から出力されたパルス数を累積する。この累
積パルス数は、現在の画角Ｚt及び焦点距離Ｆtを表すデ
ータとしてＲＡＭで保持される。

【００１８】こうして、ＲＡＭには、複合カメラの現在
の状態量を表すデータとして、Ｐｔ、Ｔｔ、Ｚｔ及びＦ
ｔが保持される。

【００１９】この複合カメラの動作を制御する場合は、
図６のコントローラ12や図７のパソコン19からコマンド
が送信される。複合カメラ11のカメラ制御部21は、受信
したコマンドを解釈して各部の動作を制御する。

【００２０】例えば、プリセットポジションを設定する
場合には、操作者は、コントローラ12からカメラの方向
を遠隔操作して複合カメラ11のカメラ位置を目標のプリ
セットポジションに向ける。

【００２１】カメラの方向を変えるために操作者がコン
トローラ12のジョイスティック14を傾けると、この操作
に応じて、コントローラ12からは、カメラの速度制御を
指令するコマンドとともに、図８に示すように、傾いた
ジョイスティック14のｘ軸成分を表すデータＶpanとｙ
軸成分を表すデータＶtiltとが複合カメラ11に送信され
る。複合カメラ11のカメラ制御部21は、受信したコマン
ドを解釈して、データＶpan及びデータＶtiltをモータ
制御部22に送り、モータ制御部22は、Ｖpanの速度でパ
ン回転を行うようにモータドライバ23を制御し、Ｖtilt
の速度でチルト回転を行うようにモータドライバ27を制
御する。

【００２２】また、操作者がジョイステックを中立位置
に戻すと、同様に、コマンドとともにＶpan＝０、Ｖtil
t＝０のデータが複合カメラに送られ、チルト方向及び
パン方向の回転が停止される。

【００２３】カメラが向きを変えるとき、前述するよう
に、現在のカメラの状態量を表すＰｔ、Ｔｔ、Ｚｔ及び
Ｆｔのデータが更新されてＲＡＭに保持される。

【００２４】複合カメラ11が目標の方向に向いたことを
モニタ画面で確認した操作者は、必要に応じてズーム量
を遠隔操作した後、コントローラ12またはパソコン19か
ら、プリセット設定の指示とそのプリセットポジション
のＩＤとを入力する。このＩＤを含むプリセット設定指
示コマンドは複合カメラ11に送出され、カメラ制御部21
は、コマンドを解釈して、複合カメラの現在の状態量を
表すＰｔ、Ｔｔ、Ｚｔ及びＦｔのデータをＩＤとともに
メモリ47に格納する。

【００２５】こうした操作を繰り返すことにより、メモ
リ47には、図９に示すように、複数のプリセットポジシ
ョンが設定される。

【００２６】次に、操作者が、コントローラ12またはパ
ソコン19からプリセットポジションのＩＤ（例えば、Ｉ
Ｄ＝２）を指定してプリセットポジションの撮影を指示
した場合には、複合カメラ11のカメラ制御部21は、受信
したコマンドを解釈して、メモリ47からＩＤ＝２のプリ
セットポジションの状態量Ｐ2、Ｔ2、Ｚ2及びＦ2を読み
出し、ＲＡＭで記憶している現在の状態量Ｐｔ、Ｔｔ、
Ｚｔ及びＦｔとを比較して、現在のカメラ位置からＩＤ
＝２のプリセットポジションに向かう最短経路を求め、
モータ制御部22に対して、必要なパン回転角及びチルト
回転角だけパン及びチルト回転するように指示し、ま
た、レンズ制御部34に対して、ズーム用のステッパモー
タ36に（Ｚ2−Ｚｔ）のパルスを、また、フォーカス用
のステッパモータ36に（Ｆ2−Ｆｔ）のパルスを出力す
るように指示する。

【００２７】モータドライバ23は、モータ制御部22を通
じて指示されたパン回転角だけモータ24を回転し、エン
コーダ25の出力から、指示された角度だけモータ24が回
転したことを検出すると、モータ24の回転を停止する。
同様に、モータドライバ27は、モータ制御部22を通じて
指示されたチルト回転角だけモータ28を回転し、エンコ
ーダ29の出力から、指示された角度だけモータ28が回転
したことを検出すると、モータ28の回転を停止する。そ
の結果、カメラはプリセットポジションＩＤ＝２の位置
に向き、プリセット設定時のレンズ状態で撮影を開始す
る。なお、アイリスは、その時の被写体の明るさに応じ
てドライバ43を起動して調整する。

【００２８】ＣＣＤ44はカメラが向けられた方向の画像
を撮像し、その映像信号は、ＤＳＰ45で符号化された
後、画像メモリ46に書き込まれ、次いで、画像メモリ46
から読み出されてモニタ13に出力される。

【００２９】また、複数のプリセットポジションを記憶
した複合カメラに、各プリセットポジションを順番に自
動的に監視する監視動作、即ち、オートトレースを行わ
せることも可能である。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように複
雑な動作が可能な複合カメラでは、保守点検時に多くの
項目をチェックしなければならないため、その作業に時
間が掛かると言う問題点がある。

【００３１】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、保守点検時の作業を効率的に行うことが
できる監視カメラと、その動作方法とを提供することを
目的としている。

【００３２】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、１
軸以上の旋回軸を持つ監視カメラ装置において、保守点
検用の動作パターンを記憶する記憶手段と、この動作パ
ターンに従って保守点検モードの動作を制御する制御手
段とを設けている。

【００３３】また、１軸以上の旋回軸を持つ監視カメラ
装置の保守点検時の動作方法において、予め監視カメラ
装置内に保守点検用の動作パターンを保持し、保守点検
モードのときにこの動作パターンに従って動作するよう
にしている。

【００３４】そのため、監視カメラの保守点検作業を効
率的に行うことができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】この発明の実施形態における複合
カメラは、予め保守点検用の動作を記憶しており、保守
点検モードに設定されたとき、その動作を実行する。

【００３６】複合カメラの構成自体は、図３から図９で
説明したものと変わりがない。

【００３７】保守点検時に、サービスマンは、図１に示
すように、コントローラ12に端末機61を接続し、この端
末機61より、パスワードなどを入力して保守点検モード
に入り、複合カメラの保守点検を実行する。

【００３８】図２は、この端末機61の表示画面を例示し
ている。複合カメラは、保守点検モード用の動作とし
て、「基本動作連続実行」「レンズトラッキングフラ
ンジバック学習」「ずれ性能の確認」「モータホール
素子出力学習」及び「強制クリーニング」の動作をメモ
リ47で記憶しており、サービスマンが端末機61からそれ
らの動作を指定すると、端末機61からのコマンドを受け
て、カメラ制御部21は、指定された動作の実行を制御す
る。

【００３９】「基本動作連続実行」は、回転台やレンズ
部の基本動作を１つずつ順番に実行するものであり、例
えば、パン１回転→チルト１回転→レンズのズーム１往
復→フォーカスの１往復、と言う動作を複合カメラが自
動的に繰り返す。サービスマンは、この動作の開始と終
了とを指示するだけで良い。これらの動作が同時に行わ
れた場合には、複合カメラの問題点を見つけにくいが、
それらが区別して行われるため、サービスマンには、問
題点の発見が容易になる。

【００４０】「レンズトラッキングフランジバック学
習」では、無限遠から最至近距離までの間の複数の距離
の地点に、複合カメラが独自にオートフォーカスを掛
け、レンズデータを校正する動作を行う。

【００４１】「ずれ性能の確認」では、複合カメラがパ
ン回転を１回転して同一位置を撮影する。サービスマン
は、それをモニタ13で監視し、回転前後の画像にずれが
無いかを確認する。

【００４２】「モータホール素子出力学習」では、ホ
ール素子検出部31がパンの原点を検出する位置までパン
回転を行い、その位置の複合カメラの状態量Ｐｔを０度
にリセットする。次いで、ホール素子検出部31がチルト
端点を検出する位置までチルト回転を行い、その位置の
複合カメラの状態量Ｔｔを９０度にリセットする。

【００４３】「強制クリーニング」では、スリップリン
グの接触子との接触面に残る汚れや酸化皮膜などを除去
するため、複合カメラが数秒間連続してパン回転を行
う。この回転でスリップリングの接触面は接触子によっ
てクリーニングされ、接触抵抗が低減する。

【００４４】複合カメラは、端末機61からこれらの動作
が指示されると、メモリ47に記憶している動作パターン
に従って、それを実行する。そのため、サービスマン
は、複合カメラの保守点検を効率的に行うことができ
る。

【００４５】複合カメラ11の保守点検モードは、端末機
61からの指示で解除することが可能であり、また、複合
カメラ11の電源をオフすることによって解除することも
できる。

【００４６】また、ここでは、複合カメラが、端末機61
からの指示で保守点検モードに入る場合について説明し
たが、複合カメラの内部にディップスイッチを設け、こ
のスイッチにより複合カメラを保守点検モードに設定す
るようにしても良い。

【００４７】なお、実施形態では、３６０度のパン回転
及び１８０度のチルト回転が可能な複合カメラを例に説
明したが、本発明は、１軸以上の旋回軸を持つ監視カメ
ラに対して適用可能である。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の監視カメラ装置は、保守点検用の動作を自動的に実行
することができるため、サービスマンは保守点検作業を
効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の複合カメラの保守点検時の状況を示
す図、

【図２】実施形態の複合カメラの保守点検時の動作を指
定する端末機の画面を示す図、

【図３】複合カメラの構造を示す側断面図、

【図４】複合カメラの構造を示す平断面図、

【図５】複合カメラの構成を示すブロック図、

【図６】複合カメラを制御するコントローラを示す図、

【図７】複合カメラを制御するパソコンを示す図、

【図８】コントローラのジョイスティックによる複合カ
メラの速度制御を説明する図、

【図９】複合カメラで記憶されるプリセットポジション
の状態量を示すデータである。

【符号の説明】

10 カメラ 11 複合カメラ 12 コントローラ 13 モニタ 14 ジョイステック 15 テンキー 21 カメラ制御部 22 モータ制御部 23、27 モータドライバ 24、28 モータ 25、29 エンコーダ 26、30 減速機構 31 ホール素子検出部 32 原点ホール素子 33 端点ホール素子 34 レンズ制御部 35、39 モータドライバ 36、40 ステッパモータ 37、41 減速機構 38 リミットスイッチ／フォトインタラプタ 42 フォトインタラプタ 43 ドライバ 44 ＣＣＤ 45 ＤＳＰ 46 画像メモリ 47 メモリ（Ｅ²ＰＲＯＭ） 49 タイマ 50 ＲＡＭ 51 温度センサ 52 ＩＲ切り替え部 53 カウンタ 54 電源部 61 端末機 102 カメラ 103 パン回転台 105 チルト回転台 106 チルト回転軸 107 カメラベース 112 スリップリング 113 支柱 117 磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢野勝巳神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１号松下通信工業株式会社内Ｆターム(参考） 5C022 AA01 AB62 AB65 AC01 AC32 AC33 AC42 AC63 5C054 AA02 CA04 CC02 CD01 CE04 CE11 CF02 CF06 CF07 CG01 FA01 FA02 FF02 GA04 HA01 HA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１軸以上の旋回軸を持つ監視カメラ装置
において、保守点検用の動作パターンを記憶する記憶手段と、前記動作パターンに従って保守点検モードの動作を制御
する制御手段とを備えることを特徴とする監視カメラ装
置。
【請求項２】前記記憶手段が、前記動作パターンとし
て、カメラの回転及びレンズの制御に関する基本動作を
１つずつ順番に実行する動作パターンを記憶しているこ
とを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【請求項３】前記記憶手段が、前記動作パターンとし
て、パン回転及びチルト回転の基準点を検出して、パン
角度及びチルト角度をリセットする動作パターンを記憶
していることを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ
装置。
【請求項４】前記記憶手段が、前記動作パターンとし
て、１回転してカメラ位置を同一方向に向ける動作パタ
ーンを記憶していることを特徴とする請求項１に記載の
監視カメラ装置。
【請求項５】前記記憶手段が、前記動作パターンとし
て、スリップリングをクリーニングするために連続的な
パン回転を行う動作パターンを記憶していることを特徴
とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
【請求項６】１軸以上の旋回軸を持つ監視カメラ装置
の保守点検時の動作方法において、予め監視カメラ装置内に保守点検用の動作パターンを保
持し、保守点検モードのときに前記動作パターンに従っ
て動作することを特徴とする監視カメラ装置の動作方
法。
【請求項７】前記動作パターンに従って、カメラの回
転及びレンズの制御に関する基本動作を１つずつ順番に
実行することを特徴とする請求項６に記載の監視カメラ
装置の動作方法。
【請求項８】前記動作パターンに従って、パン回転及
びチルト回転の基準点を検出し、パン角度及びチルト角
度をリセットすることを特徴とする請求項６に記載の監
視カメラ装置の動作方法。
【請求項９】前記動作パターンに従って、１回転して
カメラ位置を同一方向に向ける動作を行うことを特徴と
する請求項６に記載の監視カメラ装置の動作方法。
【請求項１０】前記動作パターンに従って、スリップ
リングをクリーニングするための連続的なパン回転を行
うことを特徴とする請求項６に記載の監視カメラ装置の
動作方法。