JP2011109200A - 監視カメラ - Google Patents

Abstract

【構成】イメージセンサ１４は被写界を捉える撮像面を有する。メインＣＰＵ３０は、電源投入操作に応答してパン方向の原点角度およびチルト方向の原点角度を厳格に検出し、検出結果を参照してパン角θｐおよびチルト角θｔを調整する。メインＣＰＵ３０はまた、初期化操作の後の変更操作に応答して、パン角θｐおよびチルト角θｔを変更する。メインＣＰＵ３０はさらに、変更操作に応答したパン角θｐおよび／またはチルト角θｔの変更処理に関わらずパン角θｐおよび／またはチルト角θｔが変更されたとき、パン方向の原点角度およびチルト方向の原点角度を簡易的に検出し、検出結果を参照してパン角θｐおよびチルト角θｔを調整する。
【効果】監視性能が向上する。
【選択図】図２

Description

この発明は、監視カメラに関し、特にたとえばドーム型の監視カメラに適用され、パン／チルト操作に応答して撮像方向を変更する、監視カメラに関する。

この種のカメラの一例が、特許文献１に開示されている。この背景技術によれば、閾値を上回る衝撃が監視カメラ装置に加えられると、制御信号が制御部からズーム駆動部に与えられる。ズーム駆動部は、レンズ装置に設けられたズームレンズ群を、制御部から与えられた制御信号に応答してワイド端側に移動させる。これによって、監視カメラ装置に対する妨害行為者を撮影ないし特定することができる。

特開２００８−１２３３５６号公報

しかし、背景技術では、レンズ装置が外部に露出している。このため、妨害行為者がレンズ装置に外力を加えると、レンズ装置の方向が設定方向と異なる方向に変更される。背景技術はこのような妨害行為を検出することを想定しておらず、監視性能に限界がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、監視性能を向上させることができる、監視カメラを提供することである。

この発明に従う監視カメラ(10：実施例で相当する参照符号。以下同じ)は、被写界を捉える撮像面を有して被写界像を出力する撮像手段(14)、初期化操作に応答して基準方向を厳格に検出する第１検出手段(S21~S23)、第１検出手段の検出結果を参照して撮像面の方向を調整する第１調整手段(S25)、初期化操作の後の変更操作に応答して撮像面の方向を変更する変更手段(S37)、変更手段の変更処理に関わらず撮像面の方向が変更されたとき基準方向を簡易的に検出する第２検出手段(S53, S55, S59, S71~S75)、および第２検出手段の検出結果を参照して撮像面の方向を調整する第２調整手段(S77~S79)を備える。

好ましくは、撮像面の方向に応じて異なる出力を発生する発生手段(PIT1~PIT2, BP1~BP3, BT1~BT2)がさらに備えられ、第１検出手段および第２検出手段の各々は、撮像面の方向を変更する方向変更手段(S91, S99, S107, S115, S119)、方向変更手段の変更処理と並列して発生手段の出力を取り込む取り込み手段(S93, S101, S109, S121)、および取り込み手段によって取り込まれた出力に基づいて基準方向を特定する方向特定手段(S105, S125)を含む。

ある局面では、第１検出手段は方向変更手段の変更量を第１量に設定する第１量設定手段(S21)をさらに含み、第２検出手段は方向変更手段の変更量を前記第１量よりも大きい第２量に設定する第２量設定手段(S73)をさらに含む。

他の局面では、発生手段は、互いに対向する位置に設けられた発光部(EM1, EM2)および受光部(RC1, RC2)を有するセンサ (PIT1, PIT2)、および撮像面の方向に応じて発光部から受光部に向かう光を遮断する遮光部材(BP1~BP3, BT1~BT2)を含む。

好ましくは、第２検出手段は、撮像面の方向が変更されたか否かを変更手段の変更処理が中断されている期間に繰り返し判別する判別手段(S53, S55, S59, S71)、および判別手段の判別結果が否定的な結果から肯定的な結果に更新されたとき基準方向の検出処理を実行する検出処理手段(S73~S75)を含む。

好ましくは、変更手段の変更処理に関連して撮像面の方向を登録する登録手段(S41)がさらに備えられ、第２調整手段は撮像面の方向を登録手段によって登録された方向に調整する。

この発明に従う監視制御プログラムは、被写界を捉える撮像面を有して被写界像を出力する撮像手段(14)を備える監視カメラ(10)のプロセッサ(30)に、初期化操作に応答して基準方向を厳格に検出する第１検出ステップ(S21~S23)、第１検出ステップの検出結果を参照して撮像面の方向を調整する第１調整ステップ(S25)、初期化操作の後の変更操作に応答して撮像面の方向を変更する変更ステップ(S37)、変更ステップの変更処理に関わらず撮像面の方向が変更されたとき基準方向を簡易的に検出する第２検出ステップ(S53, S55, S59, S71~S75)、および第２検出ステップの検出結果を参照して撮像面の方向を調整する第２調整ステップ(S77~S79)を実行させるための、監視制御プログラムである。

この発明に従う監視制御方法は、被写界を捉える撮像面を有して被写界像を出力する撮像手段(14)を備える監視カメラ(10)によって実行される監視制御方法であって、初期化操作に応答して基準方向を厳格に検出する第１検出ステップ(S21~S23)、第１検出ステップの検出結果を参照して撮像面の方向を調整する第１調整ステップ(S25)、初期化操作の後の変更操作に応答して撮像面の方向を変更する変更ステップ(S37)、変更ステップの変更処理に関わらず撮像面の方向が変更されたとき基準方向を簡易的に検出する第２検出ステップ(S53, S55, S59, S71~S75)、および第２検出ステップの検出結果を参照して撮像面の方向を調整する第２調整ステップ(S77~S79)を備える。

この発明によれば、変更操作に関係なく変更された撮像面の方向は、簡易的な基準方向の検出処理を経て調整される。したがって、監視ゾーンに侵入した不審者によって撮像面の方向が強制的に変更されても、簡易的に検出された基準方向を参照して撮像面の方向を速やかに元に戻すことができる。これによって、監視性能が向上する。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

この発明の基本的構成を示すブロック図である。 この発明の一実施例に適用される監視カメラの構成の一例を示すブロック図である。 この発明の一実施例に適用されるコントローラの構成の一例を示すブロック図である。 撮像面のパン／チルト動作の一例を示す図解図である。 （Ａ）はパン回転動作の一部を示す図解図であり、（Ｂ）はチルト回転動作の一部を示す図解図である。 図２実施例の構成を示す側面図である。 図２実施例の構成を示す正面図である。 図２実施例の構成を示す上面図である。 図２実施例のパン動作の一部を示す図解図である。 図２実施例のチルト動作の一部を示す図解図である。 図２実施例に適用されるフォトインタラプタの構成の一例を示す斜視図である。 図２実施例に適用される他のフォトインタラプタの構成の一例を示す斜視図である。 （Ａ）は図２実施例のパン動作の他の一部を示す図解図であり、（Ｂ）は図２実施例のパン動作のその他の一部を示す図解図である。 （Ａ）は図２実施例のチルト動作の他の一部を示す図解図であり、（Ｂ）は図２実施例のチルト動作のその他の一部を示す図解図である。 図３実施例に適用されるコントローラＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。 図２実施例に適用されるメインＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。 図２実施例に適用されるメインＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。 図２実施例に適用されるメインＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。 図２実施例に適用されるメインＣＰＵの動作のさらにその他の一部を示すフロー図である。 図２実施例に適用されるメインＣＰＵの動作の他の一部を示すフロー図である。 図２実施例に適用されるメインＣＰＵの動作のその他の一部を示すフロー図である。

以下、この発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
［基本的構成］

図１を参照して、この発明の監視カメラは、基本的に次のように構成される。撮像手段１は、被写界を捉える撮像面を有する。第１検出手段２は、初期化操作に応答して基準方向を厳格に検出する。第１調整手段３は、第１検出手段２の検出結果を参照して撮像面の方向を調整する。変更手段４は、初期化操作の後の変更操作に応答して撮像面の方向を変更する。第２検出手段５は、変更手段４の変更処理に関わらず撮像面の方向が変更されたとき基準方向を簡易的に検出する。第２調整手段６は、第２検出手段５の検出結果を参照して撮像面の方向を調整する。

このように、変更操作に関係なく変更された撮像面の方向は、簡易的な基準方向の検出処理を経て調整される。したがって、監視ゾーンに侵入した不審者によって撮像面の方向が強制的に変更されても、簡易的に検出された基準方向を参照して撮像面の方向を速やかに元に戻すことができる。これによって、監視性能が向上する。
［実施例］

図２を参照して、この実施例の監視カメラ１０は、屋内の天井に設置されて屋内を上方から監視するカメラであり、光学レンズ１２およびイメージセンサ１４を含む。監視ゾーンの一部である被写界を表す光学像は、光学レンズ１２を経てイメージセンサ１４の撮像面に照射される。

電源投入操作が行われると、メインＣＰＵ３０によって厳格な原点検出処理（詳細は後述）が実行される。これによって、パン角θｐおよびチルト角θｔがそれぞれパン方向の原点角度およびチルト方向の原点角度に設定される。

カメラＣＰＵ２８は、原点検出処理が完了した後、露光動作および電荷読み出し動作の繰り返しをドライバ１６ｂに命令する。ドライバ１６ｂは、周期的に発生するタイミング信号に応答して、撮像面の露光とこれによって生成された電荷の読み出しとを実行する。イメージセンサ１４からは、撮像面から読み出された電荷に基づく生画像データが繰り返し出力される。

カメラ処理回路１８は、イメージセンサ１４から出力された生画像データに色分離，白バランス調整，ＹＵＶ変換などの処理を施し、これによって生成されたＹＵＶ形式の画像データをメモリ制御回路２０を通してＳＤＲＡＭ２２に書き込む。映像Ｉ／Ｆ２４は、ＳＤＲＡＭ２２に格納された画像データをメモリ制御回路２０を通して読み出し、読み出された画像データを図３に示す外部装置４０に向けて送出する。

図３を参照して、監視カメラ１０から送出された画像データは、映像Ｉ／Ｆ４４によって受信され、メモリ制御回路４６によってＤＲＡＭ４８に書き込まれる。映像出力回路５４は、ＤＲＡＭ４８に格納された画像データをメモリ制御回路４６を通して読み出し、読み出された画像データに基づく画像を映像モニタ５６に表示する。この結果、監視ゾーンを表すリアルタイム動画像がモニタ画面に表示される。

操作パネル５２には、監視カメラ１０のパン回転および／またはチルト回転を指示するためのジョイスティック５２ｊが設けられる。ただし、パン回転および／またはチルト回転は、ＧＵＩ操作によって指示するようにしてもよい。

操作者がジョイスティック５２ｊを傾けると、コントローラＣＰＵ５０は、ジョイスティック５２ｊの傾斜方向に対応する方向パラメータとジョイスティック５２ｊの傾斜角度に対応する速度パラメータとが記述されたパン／チルト操作情報を繰り返し作成し、作成されたパン／チルト操作情報を通信Ｉ／Ｆ４２を介して監視カメラ１０に送出する。

操作者がジョイスティック５２ｊを解放すると、ジョイスティック５２ｊは復元力によって初期状態（スティックが正立する状態）に戻る。コントローラＣＰＵ５０は、パン／チルト操作情報に代えてパン／チルト停止情報を１回だけ作成し、作成されたパン／チルト停止情報を通信Ｉ／Ｆ４２を介して監視カメラ１０に送出する。

図２に戻って、通信Ｉ／Ｆ３６は、外部装置４０から送信されたパン／チルト操作情報，パン／チルト停止情報およびズーム操作情報を取り込み、パン／チルト操作情報およびパン／チルト停止情報をメインＣＰＵ３０に与える。

メインＣＰＵ３０は、パン／チルト操作情報に記述された方向パラメータおよび速度パラメータに沿うパン／チルト回転指示を、パン回転機構３２および／またはチルト回転機構３４に向けて発行する。パン／チルト回転指示にもまた回転方向および回転速度が記述され、この結果、撮像面の向きが所望の方向に所望の速度で変更される。

パン／チルト停止情報が与えられると、メインＣＰＵ３０は、パン／チルト停止指示をパン回転機構３２および／またはチルト回転機構３４に向けて発行する。この結果、撮像面の向きの変更動作が停止される。メインＣＰＵ３０はさらに、パン／チルト停止指示に関連して現時点のパン角θｐおよびチルト角θｔを検出し、検出されたパン角θｐおよびチルト角θｔを“θｐ＿Ｒ”および“θｔ＿Ｒ”としてレジスタＲＧＳＴ１に登録する。

図４に示すゾーンが監視ゾーンに相当するとき、撮像面によって捉えられる被写界の画角は、このようなパン／チルト動作によってたとえば“ＦＰ１”から“ＦＰ２”に遷移する。

図５（Ａ）を参照して、パン角θｐは、撮像面に直交する光軸の水平角を定義するパラメータであり、撮像面を真北に向けたときの水平角をパン方向の原点角度（＝０°または３６０°）として、時計回り方向に沿って増大する。したがって、パン角θｐは、真東，真南および真西に対応してそれぞれ９０°，１８０°および２７０°を示す。なお、パン角θｐの可変範囲に制限はなく、パン操作情報が与えられる限り、パン回転動作はエンドレスで実行される。

図５（Ｂ）を参照して、チルト角θｔは、撮像面に直交する光軸の垂直角を定義するパラメータであり、イメージセンサ１４の上端を上にして撮像面を水平方向に向けたときの垂直角をチルト方向の原点角度（＝０°）として、下方向に沿って増大する。チルト角θｔは、撮像面を真下に向けたとき９０°を示し、イメージセンサ１４の上端を下にして撮像面を水平方向に向けたとき１８０°を示す。なお、チルト角θｔの可変範囲は−２０°≦θｔ≦２００°である。

監視カメラ１０の外観を示す図６〜図８を参照して、カメラ筐体ＣＢ１の上面，左側面および右側面は、Ｕ字状に屈曲した板状のカバーＣＶ１によって覆われる。カバーＣＶ１の外側面のうちカメラ筐体ＣＢ１の上面を覆う面には、鉛直方向に延びるシャフトＳＴ１の一方端が結合される。シャフトＳＴ１はパン回転機構３２を構成する部材の一部であり、シャフトＳＴ１の他方端は天井裏に設けられてパン回転機構３２を構成する他の部材と結合される。

一方、カメラ筐体ＣＢ１の左側面および右側面には、光軸に直交するように水平方向に突出するシャフトＳＴ２およびＳＴ３が設けられる。シャフトＳＴ２およびＳＴ３はチルト回転機構３４を構成する部材の一部であり、シャフトＳＴ２の先端はカバーＣＶ１の内側面のうちカメラ筐体ＣＢ１の左側面を覆う面に結合される一方、シャフトＳＴ３の先端はカバーＣＶ１の内側面のうちカメラ筐体ＣＢ１の右側面を覆う面に結合される。

リングＲＧ１は、シャフトＳＴ１の長さ方向に直交する断面の中心（以下、単に「シャフトＳＴ１の断面中心」と呼ぶ）とリングＲＧ１の厚み方向に直交する断面の中心とが互いに一致し、かつシャフトＳＴ１の長さ方向とリングＲＧ１の厚み方向とが互いに一致するように、天井に設けられる。

リングＲＧ１の内側面には、互いに同じ寸法を有する短冊状のブレードＢＰ１〜ＢＰ３が取り付けられる。ブレードＢＰ１〜ＢＰ３はいずれもパン回転機構３２を構成する部材の一部であり、ブレードＢＰ１〜ＢＰ３の長さ方向および幅方向が水平方向と一致し、かつブレードＢＰ１〜ＢＰ３高さ位置が互いに一致するようにリングＲＧ１に取り付けられる。

図９を参照して、シャフトＳＴ１の断面中心からブレードＢＰ１の長さ方向一方端に向かって延びる直線とシャフトＳＴ１の断面中心からブレードＢＰ１の長さ方向他方端に向かって延びる直線とによって形成される角度は、“θｐ＿１”に相当する。

シャフトＳＴ１の断面中心からブレードＢＰ１の長さ方向他方端に向かって延びる直線とシャフトＳＴ１の断面中心からブレードＢＰ２の長さ方向一方端に向かって延びる直線とによって形成される角度は、“θｐ＿２”に相当する。

シャフトＳＴ１の断面中心からブレードＢＰ２の長さ方向一方端に向かって延びる直線とシャフトＳＴ１の断面中心からブレードＢＰ２の長さ方向他方端に向かって延びる直線とによって形成される角度は、“θｐ＿３”に相当する。

シャフトＳＴ１の断面中心からブレードＢＰ２の長さ方向他方端に向かって延びる直線とシャフトＳＴ１の断面中心からブレードＢＰ３の長さ方向一方端に向かって延びる直線とによって形成される角度は、“θｐ＿４”に相当する。

シャフトＳＴ１の断面中心からブレードＢＰ３の長さ方向一方端に向かって延びる直線とシャフトＳＴ１の断面中心からブレードＢＰ３の長さ方向他方端に向かって延びる直線とによって形成される角度は、“θｐ＿５”に相当する。

シャフトＳＴ１の断面中心からブレードＢＰ３の長さ方向他方端に向かって延びる直線とシャフトＳＴ１の断面中心からブレードＢＰ１の長さ方向一方端に向かって延びる直線とによって形成される角度は、“θｐ＿６”に相当する。

カバーＣＶ１の外側面のうちリングＲＧ１によって覆われる面には、ブレードＢＰ１〜ＢＰ３の高さ位置に対応して、透過型のフォトインタラプタＰＩＴ１が設けられる。図１１を参照して、フォトインタラプタＰＩＴ１はパン回転機構３２を構成する部材の一部であり、ブレードＢＰ１〜ＢＰ３の厚みよりも大きい幅を有して水平方向に延びるギャップＧＰ１を有する。発光素子ＥＭ１および受光素子ＲＣ１は、互いに対向するようにギャップＧＰ１に設けられる。

シャフトＳＴ１を基準としてカメラ筐体ＣＢ１がパン方向に回転すると、ブレードＢＰ１〜ＢＰ３がフォトインタラプタＰＩＴ１のギャップＧＰ１を通過する。発光素子ＥＭ１から受光素子ＲＣ１に向かう光は、ブレードＢＰ１〜ＢＰ３によって間欠的に遮断される。受光素子ＲＣ１の出力つまりフォトインタラプタＰＩＴ１の出力は、ブレードＢＰ１〜ＢＰ３が光を遮断しないときにＨレベルを示し、ブレードＢＰ１〜ＢＰ３が光を遮断するときにＬレベルを示す。

したがって、撮像面が図１３（Ａ）に示す方向を向くとき、フォトインタラプタＰＩＴ１の出力はＨレベルを示す。また、撮像面が図１３（Ｂ）に示す方向を向くとき、フォトインタラプタＰＩＴ１の出力はＬレベルを示す。

図６〜図８に戻って、カメラ筐体ＣＢ１の左側面には、互いに同じ寸法を有する短冊状のブレードＢＴ１〜ＢＴ２が取り付けられる。ブレードＢＴ１〜ＢＴ２はいずれもチルト回転機構３４を構成する部材の一部であり、シャフトＳＴ２の長さ方向に直交する断面の中心（以下、単に「シャフトＳＴ２の断面中心」と呼ぶ）からシャフトＳＴ２の径方向に向かって既定距離を隔てた位置に取り付けられる。このとき、ブレードＢＴ１〜ＢＴ２の各々の幅方向は、シャフトＳＴ２の周方向と一致する。

図１０を参照して、チルト角θｔの可変範囲を定義するＶ字状の直線を“ＶＬ１”を定義したとき、シャフトＳＴ２の断面中心からブレードＢＴ１の長さ方向一方端に向かって延びる直線と直線ＶＬ１の一片とによって形成される角度は“θｔ＿１”に相当する。

シャフトＳＴ２の断面中心からブレードＢＴ１の長さ方向一方端に向かって延びる直線とシャフトＳＴ２の断面中心からブレードＢＴ１の長さ方向他方端に向かって延びる直線とによって形成される角度は、“θｔ＿２”に相当する。

シャフトＳＴ２の断面中心からブレードＢＴ１の長さ方向他方端に向かって延びる直線とシャフトＳＴ２の断面中心からブレードＢＴ２の長さ方向一方端に向かって延びる直線とによって形成される角度は、“θｐ＿３”に相当する。

シャフトＳＴ２の断面中心からブレードＢＴ２の長さ方向一方端に向かって延びる直線とシャフトＳＴ２の断面中心からブレードＢＴ２の長さ方向他方端に向かって延びる直線とによって形成される角度は、“θｔ＿４”に相当する。

シャフトＳＴ２の断面中心からブレードＢＴ２の長さ方向他方端に向かって延びる直線と直線ＶＬ１の他辺とによって形成される角度は、“θｐ＿５”に相当する。

カバーＣＶ１の内側面のうちカメラ筐体ＣＢ１の左側面を覆う面には、シャフトＳＴ２の断面中心からブレードＢＴ１〜ＢＴ２の各々までの距離に相当する位置に対応して、透過型のフォトインタラプタＰＩＴ２が設けられる。図１２を参照して、フォトインタラプタＰＩＴ２はチルト回転機構３４を構成する部材の一部であり、ブレードＢＴ１〜ＢＴ２の厚みよりも大きい幅を有して水平方向に延びるギャップＧＰ２を有する。発光素子ＥＭ２および受光素子ＲＣ２は、互いに対向するようにギャップＧＰ２に設けられる。

シャフトＳＴ２を基準としてカメラ筐体ＣＢ１がチルト方向に回転すると、ブレードＢＴ１〜ＢＴ２がフォトインタラプタＰＩＴ２のギャップＧＰ２を通過する。発光素子ＥＭ２から受光素子ＲＣ２に向かう光は、ブレードＢＴ１〜ＢＴ２によって間欠的に遮断される。受光素子ＲＣ２の出力は、ブレードＢＴ１〜ＢＴ２が光を遮断しないときにＨレベルを示し、ブレードＢＴ１〜ＢＴ２が光を遮断するときにＬレベルを示す。

したがって、撮像面が図１４（Ａ）に示す方向を向くとき、フォトインタラプタＰＩＴ２の出力はＬレベルを示す。また、撮像面が図１４（Ｂ）に示す方向を向くとき、フォトインタラプタＰＩＴ２の出力はＨレベルを示す。

フォトインタラプタＰＩＴ１およびＰＩＴ２の出力レベルは、パン角θｐおよびチルト角θｔが原点角度に設定された時点で、ＣＰＵ３０によってレジスタＲＧＳＴ１に登録される。登録された出力レベルは、パンチルト操作情報に従うパン／チルト動作が完了する毎にメインＣＰＵ３０によって更新される。これによって、レジスタＲＧＳＴ１に登録された出力レベルは、基本的にフォトインタラプタＰＩＴ１およびＰＩＴ２の出力レベルと一致することとなる。

ただし、監視ゾーンに侵入した不審者がカメラ筐体ＣＢ１に外力を加えてパン角θｐおよび／またはチルト角θｔを強制的に変更すると、変更量によっては、変更後のフォトインタラプタＰＩＴ１およびＰＩＴ２の少なくとも一方の出力レベルがレジスタＲＧＳＴ１に登録された出力レベルと相違する。

このような場合、メインＣＰＵ３０は、簡易的な原点検出処理を実行してパン方向の原点角度およびチルト方向の原点角度を特定する。メインＣＰＵ３０はさらに、特定された原点角度とレジスタＲＧＳＴ１に登録されたパン角θｐ＿Ｒおよびチルト角θｔ＿Ｒとを参照して、パン角θｐおよび／またはチルト角θｔを不審者による強制変更前の角度に戻す。これによって、強制変更前に捉えていた被写界を引き続き捕捉することができる。

厳格な原点検出処理と簡易的な原点検出処理との間の共通点および相違点は、次のとおりである。

いずれの原点検出処理においても、まず回転方向が記述されたパン回転指示がパン回転機構３２に向けて繰り返し発行される。これによって、パン角θｐが指定方向に継続的に変化する。フォトインタラプタＰＩＴ１の出力レベルは、パン角θｐの継続的な変化に伴ってＨレベルとＬレベルとの間でパルス状に変化する。パン回転指示の発行は、このようなパルスのエッジ数が閾値ＴＨ１を上回った時点で中断される。また、パン方向の原点角度は、フォトインタラプタＰＩＴ１の出力レベルの変化を監視することによって特定される。

続いて、回転方向が記述されたチルト回転指示がチルト回転機構３４に向けて発行される。これによって、チルト角θｔが指定方向に変化する。フォトインタラプタＰＩＴ２の出力レベルは、パン角θｔの継続的な変化に伴ってＨレベルとＬレベルとの間でパルス状に変化する。チルト回転指示の発行は、このようなパルスのエッジ数が閾値ＴＨ２を上回った時点で中断される。また、チルト方向の原点角度は、フォトインタラプタＰＩＴ２の出力レベルの変化を監視することによって特定される。

ただし、厳格な原点検出処理と簡易的な原点検出処理とでは、パン角θｐおよびチルト角ｔの変更量が相違する。つまり、簡易的な原点検出処理におけるパン角θｐおよびチルト角θｔの変更量は、厳格な原点検出処理におけるパン角θｐおよびチルト角θｔの変更量よりも少ない。

上述のように、パン方向の原点角度はパン角θｐの変更動作と並列して取り込まれたフォトインタラプタＰＩＴ１の出力に基づいて特定され、チルト方向の原点角度はチルト角θｔの変更動作と並列して取り込まれたフォトインタラプタＰＩＴ２の出力に基づいて特定される。したがって、パン角θｐおよびチルト角θｔの変更量が多ければ、時間はかかるものの原点角度を高精度で特定できる。これに対して、パン角θｐおよびチルト角θｔの変更量が少なければ、時間は短縮できるものの原点角度の精度が低下する。

外部装置４０に設けられたコントローラＣＰＵ５０は、図１５に示すフロー図に従う処理を実行する。なお、このフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ５８に記憶される。

まずステップＳ１でフラグＦＬＧｐｔを“０”に設定する。フラグＦＬＧｐｔはジョイスティック５２ｊが操作状態および解放状態のいずれにあるかを表明するためのフラグであり、“１”が操作状態を示す一方、“０”が解放状態を示す。

ステップＳ３ではジョイスティック５２ｊが操作状態にあるか否かを判別し、ＹＥＳであればステップＳ５でフラグＦＬＧｐｔを“１”に設定する。続くステップＳ７では、ジョイスティック５２ｊの操作状態に対応するパン／チルト操作情報を作成し、作成されたパン／チルト操作情報を監視カメラ１０に向けて送出する。

ステップＳ３でＮＯであれば、つまりジョイスティック５２ｊが開放状態にあれば、フラグＦＬＧｐｔが“１”であるか否かをステップＳ９で判別する。ここでＹＥＳであれば、ステップＳ１１でフラグＦＬＧｐｔを“０”に設定し、ステップＳ１３でパン／チルト停止情報を監視カメラ１０に向けて送出する。

ステップＳ７またはＳ１３の処理が完了するか、或いはステップＳ３およびＳ９のいずれもＮＯであれば、ステップＳ３に戻る。

監視カメラ１０に設けられたメインＣＰＵ３０は、図１６〜図２１に示すフロー図に従う処理を実行する。なお、これらのフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ２６に記憶される。

図１６を参照して、ステップＳ２１ではフラグＦＬＧｓｔｒｃｔを“１”に設定し、ステップＳ２３ではフラグＦＬＧｓｔｒｃｔを参照した原点検出処理を実行する。フラグＦＬＧｓｔｒｃｔは原点検出の精度を識別するためのフラグであり、“１”が厳格な原点検出を示す一方、“０”が簡易な原点検出を示す。したがって、ステップＳ２３では、パン方向の原点角度およびチルト方向の原点角度が厳格に検出される。ステップＳ２５では、パン回転機構３２およびチルト回転機構３４を駆動して、パン角θｐおよびチルト角θｔを検出された原点角度に設定する。

ステップＳ２５の処理が完了すると、図１７に示すフォトインタラプタ監視処理と図１８に示す復旧処理とをステップＳ２７で起動し、ステップＳ２９でフラグＦＬＧｄｔを“０”に設定する。フラグＦＬＧｄｔはパン／チルト動作が実行状態および停止状態のいずれにあるか識別するためのフラグであり、“１”が実行状態を示す一方、“０”が停止状態を示す。ステップＳ２９の処理が完了すると、パン／チルト操作情報を受信したか否かをステップＳ３１で判別し、パン／チルト停止情報を受信したか否かをステップＳ３３で判別する。

ステップＳ３１でＹＥＳであれば、ステップＳ３５でフラグＦＬＧｄｔを“１”に設定し、ステップＳ３７でパン／チルト回転指示をパン回転機構３２および／またはチルト回転機構３４に向けて発行する。ステップＳ３７の処理が完了すると、ステップＳ３１に戻る。

ステップＳ３３でＹＥＳであればステップＳ３９に進み、パン／チルト停止指示をパン回転機構３２および／またはチルト回転機構３４に向けて発行する。続くステップＳ４１ではパン／チルト動作が停止された時点のパン角θｐおよびチルト角θｔを“θｐ＿Ｒ”および“θｔ＿Ｒ”としてレジスタＲＧＳＴ１に登録し、その後にステップＳ２９に戻る。

図１７を参照して、ステップＳ５１では、フォトインタラプタＰＩＴ１およびＰＩＴ２の現時点の出力レベルをレジスタＲＧＳＴ１に登録する。ステップＳ５３では、フォトインタラプタＰＩＴ１およびＰＩＴ２の少なくとも一方の出力レベルが変化したか否かをレジスタＲＧＴＳ１に登録された出力レベルを参照して判別する。判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されると、パン／チルト操作情報を受信している途中であるか否かをステップＳ５５で判別する。

パン／チルト操作情報の受信中であればステップＳ５７に進み、上述のステップＳ３９の処理に応答したパン／チルト動作の停止に備える。パン／チルト動作が停止すると、ステップＳ５７でＹＥＳと判別し、ステップＳ６３に進む。ステップＳ６３では上述したステップＳ５１と同様の処理を実行し、処理が完了した後にステップＳ５３に戻る。

パン／チルト操作情報の受信中でなければステップＳ５９に進み、フォトインタラプタ監視処理に向けて復旧指示を発行する。ステップＳ６１ではフォトインタラプタ監視処理から復旧完了が通知されたか否かを判別し、判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されるとステップＳ６３に進む。

図１８を参照して、ステップＳ７１ではフォトインインタラプタ監視処理から復旧指示が発行されたか否かを判別する。判別結果がＮＯからＹＥＳに更新されると、ステップＳ７３でフラグＦＬＧｓｔｒｃｔを“０”に設定し、ステップＳ７５でフラグＦＬＧｓｔｒｃｔを参照した原点検出処理を実行する。これによって、パン方向の原点およびチルト方向の原点角度が簡易的に検出される。

ステップＳ７７では、パン回転機構３２およびチルト回転機構３４を駆動して、パン角θｐおよびチルト角θｔを検出された原点に角度に設定する。ステップＳ７９では、パン回転機構３２およびチルト回転機構３４を同様に駆動して、パン角θｐおよびチルト角θｔをレジスタＲＧＴＳ１に登録されたパン角θｐ＿Ｒおよびチルト角θｔ＿Ｒに設定する。ステップＳ７９の処理が完了すると、ステップＳ８１で復旧完了をフォトインタラプタ監視処理に向けて通知し、その後にステップＳ７１に戻る。

図１６に示すステップＳ２３および図１８に示すステップＳ７５の原点検出処理は、図１９〜図２０に示すサブルーチンに従って実行される。

まずステップＳ９１で、プラスの回転方向が記述されたパン回転指示をパン回転機構３２に向けて発行する。パン角θｐは増大方向に変化する。ステップＳ９３ではフォトインタラプタＰＩＴ１の出力を取り込み、ステップＳ９５ではフォトインタラプタＰＩＴ１から出力されるパルスのエッジ数が閾値ＴＨ１を上回ったか否かを判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ９１に戻り、判別結果がＹＥＳであればステップＳ９７に進む。ステップＳ９７ではフラグＦＬＧｓｔｒｃｔが“１”を示すか否かを判別し、判別結果がＮＯであればそのままステップＳ１０５に進む一方、判別結果がＹＥＳであればステップＳ９９に進む。

ステップＳ９９では、マイナスの回転方向が記述されたパン回転指示をパン回転機構３２に向けて発行する。パン角θｐは減少方向に変化する。ステップＳ１０１ではフォトインタラプタＰＩＴ１の出力を取り込み、ステップＳ１０３ではフォトインタラプタＰＩＴ１から出力されるパルスのエッジ数が閾値ＴＨ１を上回ったか否かを判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ９９に戻り、判別結果がＹＥＳであればステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、ステップＳ９３および／またはＳ１０１で取り込まれたフォトインタラプタＰＩＴ１の出力に基づいてパン方向の原点角度を特定する。

ステップＳ１０７では、プラスの回転方向が記述されたチルト回転指示をチルト回転機構３４に向けて発行する。チルト角θｔは増大方向に変化する。ステップＳ１０９ではフォトインタラプタＰＩＴ２の出力を取り込み、ステップＳ１１１ではフォトインタラプタＰＩＴ２から出力されるパルスのエッジ数が閾値ＴＨ２を上回ったか否かを判別し、ステップＳ１１３ではエッジ数が閾値ＴＨ２を上回ることなくタイムアウトとなったか否かを判別する。

ステップＳ１１１およびＳ１１３のいずれもＮＯであれば、そのままステップＳ１０９に戻り、ステップＳ１１３でＹＥＳであればステップＳ１１５の処理を経てステップＳ１０９に戻る。ステップＳ１１５では、逆の回転方向（＝マイナスの回転方向）が記述されたパン回転指示をパン回転機構３２に向けて発行する。この結果、チルト角θｔは減少方向に変化する。

ステップＳ１１１でＹＥＳであればフラグＦＬＧｓｔｒｃｔが“１”を示すか否かをステップＳ１１７で判別し、判別結果がＮＯであればそのままステップＳ１２５に進む一方、判別結果がＹＥＳであればステップＳ１１９に進む。

ステップＳ１１５では、逆の回転方向が記述されたチルト回転指示をチルト回転機構３４に向けて発行する。ステップＳ１１５の処理を経ることなくステップＳ１１９に移行した場合、チルト角θｔは減少方向に変化する。これに対して、ステップＳ１１５の処理を経てステップＳ１１９に移行した場合は、チルト角θｔは増大方向に変化する。

ステップＳ１２１ではフォトインタラプタＰＩＴ２の出力を取り込み、ステップＳ１２３ではフォトインタラプタＰＩＴ２から出力されるパルスのエッジ数が閾値ＴＨ２を上回ったか否かを判別する。判別結果がＮＯであればステップＳ１１９に戻り、判別結果がＹＥＳであればステップＳ１２５に進む。ステップＳ１２５では、ステップＳ１０９および／またはＳ１２１で取り込まれたフォトインタラプタＰＩＴ２の出力に基づいてチルト方向の原点角度を特定する。ステップＳ１２５の処理が完了すると、上階層のルーチンに復帰する。

以上の説明から分かるように、イメージセンサ１４は被写界を捉える撮像面を有する。メインＣＰＵ３０は、電源投入操作（初期化操作）に応答してパン方向の原点角度およびチルト方向の原点角度（基準方向）を厳格に検出し(S21~S23)、検出結果を参照してパン角θｐおよびチルト角θｔを調整する。メインＣＰＵ３０はまた、初期化操作の後の変更操作に応答して、パン角θｐおよびチルト角θｔを変更する(S37)。メインＣＰＵ３０はさらに、変更操作に応答したパン角θｐおよび／またはチルト角θｔの変更処理に関わらずパン角θｐおよび／またはチルト角θｔが変更されたとき、パン方向の原点角度およびチルト方向の原点角度を簡易的に検出し(S53, S55, S59, S71~S75)、検出結果を参照してパン角θｐおよびチルト角θｔを調整する(S77~S79)。

このように、変更操作に関係なく変更された撮像面の方向は、簡易的な原点検出処理を経て調整される。したがって、監視ゾーンに侵入した不審者によって撮像面の方向が強制的に変更されても、簡易的に検出された原点角度を参照して撮像面の方向を速やかに元に戻すことができる。これによって、監視性能が向上する。

なお、この実施例では、図２に示す通信Ｉ／Ｆ３６は、外部装置４０から送信されたパン／チルト操作情報，パン／チルト停止情報およびズーム操作情報のうち、パン／チルト操作情報およびパン／チルト停止情報をメインＣＰＵ３０に与える一方、ズーム操作情報をカメラＣＰＵ２８に与える。しかし、パン／チルト操作情報，パン／チルト停止情報およびズーム操作情報の全てをメインＣＰＵ３０に与え、メインＣＰＵ３０の制御の下でズーム処理を実行するようにしてもよい。

また、この実施例では、フォトインタラプタを用いて原点検出処理を実行するようにしているが、フォトインタラプタ以外のセンサを用いて原点検出処理を実行するようにしてもよい。

さらに、この実施例では、原点検出処理においてパン回転動作およびチルト回転動作を別々に実行するようにしているが、パン回転動作およびチルト回転動作は互いに並列して実行するようにしてもよい。

また、この実施例では、原点検出や角度調整を含む監視動作をソフトウェア処理によって実現するようにしているが、監視動作はハードウェア処理によって実現するようにしてもよい。さらに、監視動作をソフトウェア処理によって実現する場合、単一のＣＰＵによって処理を実行するのではなく、複数のＣＰＵによって分散的に処理を実行するようにしてもよい。

さらにまた、この実施例では、フォトインタラプタのような光センサによって角度を検出するようにしているが、ホール素子を用いた磁気センサのような別のセンサによって角度を検出するようにしてもよい。

１０ …監視カメラ
１４ …イメージセンサ
２２ …ＳＤＲＡＭ
２８ …カメラＣＰＵ
３０ …メインＣＰＵ
３２ …パン回転機構
３４ …チルト回転機構
５０ …コントローラＣＰＵ

Claims (8)

1. 被写界を捉える撮像面を有する撮像手段、
   初期化操作に応答して基準方向を厳格に検出する第１検出手段、
   前記第１検出手段の検出結果を参照して前記撮像面の方向を調整する第１調整手段、
   前記初期化操作の後の変更操作に応答して前記撮像面の方向を変更する変更手段、
   前記変更手段の変更処理に関わらず前記撮像面の方向が変更されたとき前記基準方向を簡易的に検出する第２検出手段、および
   前記第２検出手段の検出結果を参照して前記撮像面の方向を調整する第２調整手段を備える、監視カメラ。
2. 前記撮像面の方向に応じて異なる出力を発生する発生手段をさらに備え、
   前記第１検出手段および前記第２検出手段の各々は、前記撮像面の方向を変更する方向変更手段、前記方向変更手段の変更処理と並列して前記発生手段の出力を取り込む取り込み手段、および前記取り込み手段によって取り込まれた出力に基づいて前記基準方向を特定する方向特定手段を含む、請求項１記載の監視カメラ。
3. 前記第１検出手段は前記方向変更手段の変更量を第１量に設定する第１量設定手段をさらに含み、
   前記第２検出手段は前記方向変更手段の変更量を前記第１量よりも大きい第２量に設定する第２量設定手段をさらに含む、請求項２記載の監視カメラ。
4. 前記発生手段は、互いに対向する位置に設けられた発光部および受光部を有するセンサ、および前記撮像面の方向に応じて前記発光部から前記受光部に向かう光を遮断する遮光部材を含む、請求項２または３記載の監視カメラ。
5. 前記第２検出手段は、前記撮像面の方向が変更されたか否かを前記変更手段の変更処理が中断されている期間に繰り返し判別する判別手段、および前記判別手段の判別結果が否定的な結果から肯定的な結果に更新されたとき前記基準方向の検出処理を実行する検出処理手段を含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の監視カメラ。
6. 前記変更手段の変更処理に関連して前記撮像面の方向を登録する登録手段をさらに備え、
   前記第２調整手段は前記撮像面の方向を前記登録手段によって登録された方向に調整する、請求項１ないし５のいずれかに記載の監視カメラ。
7. 被写界を捉える撮像面を有する撮像手段を備える監視カメラのプロセッサに、
   初期化操作に応答して基準方向を厳格に検出する第１検出ステップ、
   前記第１検出ステップの検出結果を参照して前記撮像面の方向を調整する第１調整ステップ、
   前記初期化操作の後の変更操作に応答して前記撮像面の方向を変更する変更ステップ、
   前記変更ステップの変更処理に関わらず前記撮像面の方向が変更されたとき前記基準方向を簡易的に検出する第２検出ステップ、および
   前記第２検出ステップの検出結果を参照して前記撮像面の方向を調整する第２調整ステップを実行させるための、監視制御プログラム。
8. 被写界を捉える撮像面を有する撮像手段を備える監視カメラによって実行される監視制御方法であって、
   初期化操作に応答して基準方向を厳格に検出する第１検出ステップ、
   前記第１検出ステップの検出結果を参照して前記撮像面の方向を調整する第１調整ステップ、
   前記初期化操作の後の変更操作に応答して前記撮像面の方向を変更する変更ステップ、
   前記変更ステップの変更処理に関わらず前記撮像面の方向が変更されたとき前記基準方向を簡易的に検出する第２検出ステップ、および
   前記第２検出ステップの検出結果を参照して前記撮像面の方向を調整する第２調整ステップを備える、監視制御方法。

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