JPH10271364A - 監視カメラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】設置後でも手操作によらずに監視領域を変更す
ることができ、しかも比較的小型であって設置面からの
突出量が少ない監視カメラ装置を提供する。 【解決手段】監視用のカメラ１を取り付けた取付台３が
設置面に固定されるベース２に回動回転自在に保持され
る。取付台３には複数個の永久磁石５が交互に異極に配
置され、ベース２には永久磁石５に対向する磁極を有し
た電磁石６が配列される。電磁石６を適宜に励磁するこ
とにより、永久磁石５との間の磁力によって取付台３を
回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＶカメラを用い
た監視カメラ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にこの種の監視カメラ装置は天井を
設置面として取り付けられることが多く、設置場所に応
じた監視領域を設定するために、監視カメラの光軸を調
節可能とする角度調節機構を備えているものが多い。一
般的な角度調節機構では、設置面に平行な面内での回転
と設置面に平行な一つの軸回りでの回転との２軸の角度
調節が可能になっている。上述のようにこの種の監視カ
メラ装置は、天井面に設置されることが多いから、以下
では設置面に平行な面を水平面とし、水平面内での定位
置からの回転角度をパン角、水平面に対する角度をチル
ト角と呼ぶ。

【０００３】しかして、設置後の監視領域が固定される
いわゆる定点監視のための監視カメラ装置では、設置後
には角度調節をほとんど必要としないから、カメラ１の
２軸の角度調節（パン角とチルト角）をともに手操作で
行なうものが多く用いられている。すなわち、図３のよ
うにパン角θとチルト角φとの角度調節を行なう際に、
カメラ１に手を直接触れて作業するのである。

【０００４】これに対して、設置後に監視領域を変更す
る頻度の高い場所で用いる監視カメラ装置には、図４に
示すように、パン角θとチルト角φとの角度調節をとも
にモータを用いた駆動ユニット２１ａ，２１ｂで調節す
るものがある（カメラ１のパン角θとチルト角φとをモ
ータにより制御するものは実開平５−１４７９３号公報
に記載されたものなどがある）。この種の監視カメラ装
置は、１台の監視カメラ装置の監視領域が広い場合や視
野の比較的狭いカメラ１を用いて監視領域の詳細な情報
を得る場合に用いられる。駆動ユニット２１ａ，２１ｂ
は、有線式ないし無線式のコントローラ２２を用いて制
御される。駆動ユニット２１ｂはチルト角φを調節する
ものであり、パン角θを調節する駆動ユニット２１ａに
よりカメラ１とともに回転駆動される。また、この種の
駆動ユニット２１ａ，２１ｂではカメラ１の角度調節に
適した回転速度を得るためにギアードモータを用いるこ
とが多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
監視カメラ装置では、パン角とチルト角との両方を手操
作で調節するものと、両方をモータなどの駆動源を用い
て調節するものとが提供されている。しかしながら、手
操作で調節するものは設置後の監視領域を変更する頻度
の高い場所には用いることができないという問題があ
る。一方、２個の駆動ユニット２１ａ，２１ｂを用いる
ものは、大型化して設置面（天井面）からの突出量が大
きくなり外観が見苦しくなるという問題があり、また、
２個の駆動ユニット２１ａ，２１ｂを用いていることに
より、部品点数が多く構成が複雑であるとともに、制御
系も複雑になるから、コスト増につながるという問題が
ある。

【０００６】本発明は上記事由に鑑みて為されたもので
あり、その目的は、設置後であっても手操作によらずに
監視領域を変更することができ、しかも比較的小型であ
って設置面からの突出量が少なく、かつ部品点数が比較
的少なく制御系も比較的簡単な構成として２個の駆動ユ
ニットを用いた従来構成よりも低コストで提供すること
ができる監視カメラ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、監視
用のカメラを設置する設置面に固定されるベースと、設
置面に略平行な面内で回動自在になるようにベースに保
持され前記カメラが取り付けられる取付台と、取付台に
固着され取付台の回転方向において複数極が交互に異極
に配置された回転磁石と、回転磁石の磁極に対向可能な
位置でベースに固定され励磁により取付台に回転力を与
える複数極の電磁石とを備えるものである。この構成に
よれば、カメラを取り付けた取付台に回転磁石を設けベ
ースに電磁石を設けて、電磁石と回転磁石との間の磁力
により取付台をベースに対して回転させるから、２軸分
の駆動ユニットを用いる従来構成に比較すると低コスト
で提供することが可能になる。また、手操作によること
なく監視領域を変更することが可能であり、しかも２個
の駆動ユニットを用いるものに比較して小型であって設
置面からの突出量も少なく、部品点数が比較的少なく制
御系が比較的簡単な構成になるものである。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、設置面に対する前記カメラの光軸の角度を手操作に
より調節可能とする角度調節機構を前記取付台に設けた
ものである。この構成によれば、角度調節機構によりカ
メラの光軸を適宜に設定しておくことで、回転磁石と電
磁石とによりカメラを回転させたときにカメラの視野の
重複部分を少なくしてより一層広い監視領域の監視が可
能になる。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１または請求項
２の発明において、前記カメラを覆う透明材料よりなる
カバーをベースに設けたものである。この構成によれ
ば、カバーによって防塵構造や防滴構造が実現される。
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３の発明にお
いて、前記カメラの姿勢を検出する姿勢センサと、姿勢
センサにより検出した前記カメラの姿勢に基づいてカメ
ラから出力された画像データに対して監視領域の上下方
向と画像データの上下方向とを一致させるようにアフィ
ン変換を施す変換手段と、変換手段によるアフィン変換
後の画像データを画面表示する画像表示手段とを備える
ものである。この構成によれば、監視領域の上下方向と
画像表示手段に表示される画像の上下方向とを一致させ
ることができ、画像表示手段に表示された画像が視認し
やすくなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に示すように、天井面のよう
な設置面Ｃに固定されるベース２を備え、ベース２には
回転軸４を介して取付台３が回動自在に保持される。取
付台３の下面には監視用のカメラ１が角度調節機構（図
示せず）を介して取り付けられている。角度調節機構
は、水平面に対するカメラ１の角度（つまり、上下方向
に対するカメラ１の光軸の角度）であるチルト角を手操
作により調節可能とするものであり、ここではボールジ
ョイント形のものを用いている。ただし、カメラ１が外
部振動などによって軸回りに回転することがない程度の
摩擦力を作用させるように構成されている。ベース２に
はカメラ１を覆うカバー９が着脱自在に結合される。カ
バー９はアクリルやポリカーボネートのような透明な合
成樹脂を用いて形成され、カメラ１、ベース２、取付台
３を覆うように上面が開放された碗状に形成され、ベー
ス２の周部に対して凹凸係合されている。したがって、
必要に応じてベース２から取り外すことができる。

【００１１】取付台３は水平断面が正方形状であって各
側面にそれぞれ４個の永久磁石５が固着される。永久磁
石５は取付台３の回転方向において交互に異極となるよ
うに配置される。つまり、取付台３と４個の永久磁石５
とにより取付台３の回転方向において交互に異極となる
回転磁石が形成されることになる。ここに、永久磁石５
の磁極は回転軸４に直交する方向に磁力を有するように
配置される。

【００１２】一方、ベース２には永久磁石５に対向可能
な位置に電磁石６が配置される。電磁石６は取付台３の
周方向において４個設けられ、かつ各電磁石６は交互に
異極になるように励磁される。ここにおいて、永久磁石
５と電磁石６とはそれぞれ磁路を形成するように適宜の
ヨークで磁気的に結合しておくのが望ましい。たとえ
ば、取付台３にヨークを設け永久磁石５同士をヨークを
介して磁気結合しておき、また電磁石６についてもベー
ス２の内部でヨークを介して互いに磁気的に結合してお
くのが望ましい。

【００１３】ところで、図１（ａ）より明らかなよう
に、電磁石６の磁極はベース２の下面側に突出して永久
磁石５と対向するから、取付台３を設ける上下方向の寸
法内で電磁石６を設けることができ、駆動ユニットを設
ける従来構成のように角度調節を手操作のみによって行
なうものに比較して上下方向の厚みが増加することはな
い。

【００１４】上記構成では、電磁石６の極性の切換に応
じて取付台３を９０度ずつ回転させることが可能であ
る。つまり、図１（ｂ）のように電磁石６が励磁されて
いるとすれば取付台３は停止しているが、この位置から
すべての電磁石６の極性を異なる極性に設定すれば取付
台３を９０度だけ回転させることが可能である。ただ
し、永久磁石５と電磁石６をともに等間隔に配置してい
ると取付台３の回転向きが右回りか左回りか一意に定ま
らないから、少なくとも１つの永久磁石５または電磁石
６を非等間隔に配置しておくのが望ましい。

【００１５】ベース２の上面にはポテンショメータより
なる位置センサ７が設けられ、この位置センサ７により
取付台３の回転角度が検出される。すなわち、カメラ１
からの映像信号を処理するとともに電磁石６を励磁する
ための指令値を与える制御回路８が設けられ、制御回路
８からの上記指令値と位置センサ７による検出値とを比
較することによって、取付台３のパン角が指定位置であ
るか否かを判断するのである。また、位置センサ７の検
出値に基づいて永久磁石５と電磁石６との磁極の関係を
知ることで、取付台３を連続的に回転させるように電磁
石６の極性を切り換えるように制御することも可能であ
る。ここに、４極程度であると連続回転の際に取付台３
の回転にコギング（回転速度が変動する現象）が生じる
が、カメラ１と取付台３と永久磁石５とからなる慣性質
量の比較的大きい部材が回転するからコギングは緩和さ
れる。なお、カメラ１や電磁石６に電源を供給する電源
回路１０が設けられる。

【００１６】角度調節機構によるカメラ１のチルト角は
施工時に適宜に設定されるものであって、多くの場合に
直下を監視することはないから、カメラ１の視野に応じ
て０度ではない適宜の大きさのチルト角が設定されるこ
とになる。以上のような構成によって、パン角のみを制
御回路８からの指令値に応じて制御するから制御系が簡
単な構成になり、また設置後に監視領域を容易に変更す
ることができるのである。しかも、上述したようにパン
角とチルト角とをともに手操作により変更するものに比
較して上下方向の寸法が大きくなることもなく、設置面
からの突出寸法が小さいから外観を損なうことがない。

【００１７】ところで、カメラ１のチルト角を調節する
角度調節機構にはボールジョイントのようにカメラ１を
任意の向きに向けることができるものを用いているか
ら、カメラ１からの映像信号をそのままＣＲＴないし液
晶表示器のような画像表示手段１１に表示したときにカ
メラ１の向きによっては監視領域と画像表示手段１１と
の上下方向が一致しない場合がある。そこで、本実施形
態においては、図２に示すように、カメラ１の角度を検
出する姿勢センサ１２をカメラ１の近傍に設けてあり、
姿勢センサ１２により検出されたカメラ１の姿勢（上下
左右の傾き）に応じて画像表示手段１１に表示する画像
の位置を補正する。姿勢センサ１２としては、カメラ１
に固定したジャイロセンサを用いる。

【００１８】しかして、画像の位置補正の処理はデジタ
ル処理のほうが容易であるから、カメラ１から出力され
た映像信号はＡ／Ｄ変換部１３においてデジタル信号に
変換され、画像メモリ１４に格納される。このように画
像メモリ１４に格納された画像に対してアフィン変換を
施せば画像表示手段１１に表示される画像の位置を補正
することができる。アフィン変換を施すには画像メモリ
１１からの画像データの読出順序を制御してやればよい
から、まず姿勢センサ１２により検出した情報に基づい
て補正パラメータ算出手段１５においてカメラ１の姿勢
に応じた補正量を求め、この補正量に基づいてアドレス
変換手段１６では画像メモリ１１からの画像データの読
出順序を制御する。Ａ／Ｄ変換部１３、画像メモリ１
４、補正パラメータ算出手段１５、アドレス変換手段１
６により変換手段が構成される。

【００１９】以上のようにして、カメラ１のチルト角に
かかわらず画像表示手段１１に表示される画像の上下を
監視領域の上下に一致させることが可能になり、カメラ
１の向きによらず画像表示手段１１には認識しやすい画
像が表示される。なお、アフィン変換に関する処理系は
専用化されたハードウェアが提供されているから、その
ようなハードウェアを用いることにより高速な処理が期
待できる。

【００２０】上述した角度調節機構は必ずしも設けなく
てもよく、カメラ１の視野に応じて所要の監視領域が得
られるようにカメラ１のチルト角を適宜に設定するだけ
でもよい。また、角度調節機構としてボールジョイント
形のものを用いた例を示しているが、カメラ１に設けた
軸を取付台３で軸支する構成を採用してもよく、この場
合に監視領域と画像表示手段１１との上下が逆になるこ
とはあっても他の位置関係になることはないから、画像
の補正が容易である。位置センサ７にはポテンショメー
タを用いているが、ロータリエンコーダに代えてもよ
く、また永久磁石５の磁力を受ける適宜の位置にホール
素子を配置して取付台３の位置を検出することも可能で
ある。

【００２１】

【発明の効果】請求項１の発明は、監視用のカメラを設
置する設置面に固定されるベースと、設置面に略平行な
面内で回動自在になるようにベースに保持され前記カメ
ラが取り付けられる取付台と、取付台に固着され取付台
の回転方向において複数極が交互に異極に配置された回
転磁石と、回転磁石の磁極に対向可能な位置でベースに
固定され励磁により取付台に回転力を与える複数極の電
磁石とを備えるものであり、カメラを取り付けた取付台
に回転磁石を設けベースに電磁石を設けて、電磁石と回
転磁石との間の磁力により取付台をベースに対して回転
させるから、２軸分の駆動ユニットを用いる従来構成に
比較すると低コストで提供することが可能になるという
利点がある。また、手操作によることなく監視領域を変
更することが可能であり、しかも２個の駆動ユニットを
用いるものに比較して小型であって設置面からの突出量
も少なく、部品点数が比較的少なく制御系が比較的簡単
な構成になるという利点がある。

【００２２】請求項２の発明のように、設置面に対する
前記カメラの光軸の角度を手操作により調節可能とする
角度調節機構を前記取付台に設けたものでは、角度調節
機構によりカメラの光軸を適宜に設定しておくことで、
回転磁石と電磁石とによりカメラを回転させたときにカ
メラの視野の重複部分を少なくしてより一層広い監視領
域の監視が可能になるという利点がある。

【００２３】請求項３の発明のように、前記カメラを覆
う透明材料よりなるカバーをベースに設けたものでは、
カバーによって防塵構造や防滴構造が実現されるという
利点がある。請求項４の発明のように、前記カメラの姿
勢を検出する姿勢センサと、姿勢センサにより検出した
前記カメラの姿勢に基づいてカメラから出力された画像
データに対して監視領域の上下方向と画像データの上下
方向とを一致させるようにアフィン変換を施す変換手段
と、変換手段によるアフィン変換後の画像データを画面
表示する画像表示手段とを備えるものでは、監視領域の
上下方向と画像表示手段に表示される画像の上下方向と
を一致させることができ、画像表示手段に表示された画
像が視認しやすくなるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示し、（ａ）は断面図、
（ｂ）は下面図である。

【図２】同上のブロック図である。

【図３】従来例を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は下面
図である。

【図４】他の従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ カメラ ２ ベース ３ 取付台 ４ 回転軸 ５ 永久磁石 ６ 電磁石 ７ 位置センサ ８ 制御回路 ９ カバー １１ 画像表示手段 １２ 姿勢センサ １３ Ａ／Ｄ変換部 １４ 画像メモリ １５ 補正パラメータ算出手段 １６ アドレス変換手段

フロントページの続き (72)発明者 谷川 嘉浩 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 河村 雄良 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 田中 智幸 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 高橋 聖 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 竹田 一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 萩尾 健一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 監視用のカメラを設置する設置面に固定
   されるベースと、設置面に略平行な面内で回動自在にな
   るようにベースに保持され前記カメラが取り付けられる
   取付台と、取付台に固着され取付台の回転方向において
   複数極が交互に異極に配置された回転磁石と、回転磁石
   の磁極に対向可能な位置でベースに固定され励磁により
   取付台に回転力を与える複数極の電磁石とを備えること
   を特徴とする監視カメラ装置。
2. 【請求項２】 設置面に対する前記カメラの光軸の角度
   を手操作により調節可能とする角度調節機構を前記取付
   台に設けたことを特徴とする請求項１記載の監視カメラ
   装置。
3. 【請求項３】 前記カメラを覆う透明材料よりなるカバ
   ーをベースに設けたことを特徴とする請求項１または請
   求項２記載の監視カメラ装置。
4. 【請求項４】 前記カメラの姿勢を検出する姿勢センサ
   と、姿勢センサにより検出した前記カメラの姿勢に基づ
   いてカメラから出力された画像データに対して監視領域
   の上下方向と画像データの上下方向とを一致させるよう
   にアフィン変換を施す変換手段と、変換手段によるアフ
   ィン変換後の画像データを画面表示する画像表示手段と
   を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３記載
   の監視カメラ装置。