(57)【要約】【課題】フレキシブルケーブルの耐久性低下を抑制することができる技術を提供する。【解決手段】撮像装置は、画像を撮像する撮像手段と、撮像手段を少なくとも第１の軸線と第２の軸線の周りで回転させるとともに、あらかじめ指定された順番で巡回させるように駆動する駆動手段と、撮像手段から画像信号を受信して、画像信号を処理する基板と、撮像手段と基板とを電気的に接続するフレキシブルケーブルと、撮像手段が巡回した巡回回数をカウントするカウント手段と、巡回回数を閾値と比較し、比較結果に応じて、フレキシブルケーブルの移動経路を決定する決定手段と、決定手段で決定された移動経路をフレキシブルケーブルが移動するように、撮像手段を回転させるよう駆動手段を制御する制御手段とを備える。【選択図】図１
2019186604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を、少なくとも第１の軸線と第２の軸線の周りで回転させるとともに、あらかじめ指定された順番で巡回させるように駆動する駆動手段と、
前記撮像手段から画像信号を受信して、前記画像信号を処理する基板と、
前記撮像手段と前記基板とを電気的に接続するフレキシブルケーブルと、
前記撮像手段が巡回した巡回回数をカウントするカウント手段と、
前記巡回回数を閾値と比較し、比較結果に応じて、前記フレキシブルケーブルの移動経路を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された前記移動経路を前記フレキシブルケーブルが移動するように、前記撮像手段を回転させるよう前記駆動手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を、少なくとも第１の軸線と第２の軸線の周りで回転させるように駆動する駆動手段と、
前記撮像手段から画像信号を受信して、前記画像信号を処理する基板と、
前記撮像手段と前記基板とを電気的に接続するフレキシブルケーブルと、
前記撮像手段の周囲の領域を分割した複数の小領域ごとに、前記撮像手段の回転に伴って、前記撮像手段に対応する部分が通過した通過回数をカウントするカウント手段と、
前記通過回数に基づいて、前記フレキシブルケーブルの移動経路を決定する決定手段と、
前記決定手段で決定された前記移動経路を前記フレキシブルケーブルが移動するように、前記撮像手段を回転させるよう前記駆動手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】
前記決定手段は、所与の移動経路に関する指標を閾値と比較し、比較結果に応じて、前記フレキシブルケーブルの移動経路を決定し、
前記指標は、前記所与の移動経路を前記フレキシブルケーブルが移動するように前記撮像手段が回転すると仮定される場合に、前記部分が通過するであろう少なくとも１つの前記小領域についての前記通過回数の合計を、前記部分が通過するであろう前記小領域の数で除算した値であり、
前記閾値は、すべての小領域についての前記通過回数の合計を、前記すべての小領域の数で除算した値である、
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記決定手段は、前記指標が前記閾値にオフセット値を加えた値より大きい場合に、前記移動経路を変更すると決定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記所与の移動経路は、前記撮像手段の回転前の角度位置から回転後の角度位置までの最短経路である、
ことを特徴とする請求項３または４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記決定手段が前記指標および前記閾値を算出する、
ことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記決定手段は、複数の新移動経路の候補の各々について、当該候補をフレキシブルケーブルが移動するように前記撮像手段が回転すると仮定される場合に、前記部分が通過するであろう少なくとも１つの前記小領域についての前記通過回数の合計、または当該合計を前記部分が通過するであろう前記小領域の数で除算した値を算出し、
前記候補のうち、前記合計または前記除算した値が最小である候補を、経路変更後の前記移動経路として決定する、
ことを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記決定手段は、前記移動経路を変更する場合に、経路変更前の前記撮像手段の目標位置での撮像画角が、経路変更後の前記撮像手段の目標位置での撮像画角と同じであるように、経路変更後の前記移動経路を決定する、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第１の軸線と前記第２の軸線は、互いに直交しており、
前記決定手段は、前記移動経路を変更する場合に、経路変更前の前記第１の軸線を中心とする前記撮像手段の目標角度がｍ°であり、経路変更前の前記第２の軸線を中心とする前記撮像手段の目標角度がｎ°であるとして、経路変更後の前記第１の軸線を中心とする前記撮像手段の目標角度が−ｍ°となり、経路変更後の前記第２の軸線を中心とする前記撮像手段の目標角度がｎ＋１８０°となるように、経路変更後の前記移動経路を決定する、
ことを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を、少なくとも第１の軸線と第２の軸線の周りで回転させるとともに、あらかじめ指定された順番で巡回させるように駆動する駆動手段と、
前記撮像手段から画像信号を受信して、前記画像信号を処理する基板と、
前記撮像手段と前記基板とを電気的に接続するフレキシブルケーブルと、
前記撮像手段が巡回した巡回回数をカウントするカウント手段と、
前記撮像手段を回転させるよう前記駆動手段を制御する制御手段と
を備える撮像装置と、
前記撮像装置に指令を与える管理装置であって、前記巡回回数を閾値と比較し、比較結果に応じて、前記フレキシブルケーブルの移動経路を決定する決定手段を備える管理装置と、
を備え、
前記制御手段は、前記決定手段で決定された前記移動経路を前記フレキシブルケーブルが移動するように、前記撮像手段を回転させるよう前記駆動手段を制御することを特徴とする撮像システム。
【請求項１１】
画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段を、少なくとも第１の軸線と第２の軸線の周りで回転させるように駆動する駆動手段と、
前記撮像手段から画像信号を受信して、前記画像信号を処理する基板と、
前記撮像手段と前記基板とを電気的に接続するフレキシブルケーブルと、
前記撮像手段の周囲の領域を分割した複数の小領域ごとに、前記撮像手段の回転に伴って、前記撮像手段に対応する部分が通過した通過回数をカウントするカウント手段と、
前記撮像手段を回転させるよう前記駆動手段を制御する制御手段と
を備える撮像装置と、
前記撮像装置に指令を与える管理装置であって、前記通過回数に基づいて、前記フレキシブルケーブルの移動経路を決定する決定手段を備える管理装置と、
を備え、
前記制御手段は、前記決定手段で決定された前記移動経路を前記フレキシブルケーブルが移動するように、前記撮像手段を回転させるよう前記駆動手段を制御することを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像部のパン・チルト駆動機能を有し、撮像画角を変更可能なネットワークカメラ（以下、ＰＴカメラ）が普及している。ＰＴカメラでは、画像の処理を行う信号処理部と撮像部が、可撓性を持った導線(以下、「フレキシブルケーブル」と記載する)で接続され、例えばモーターのようなアクチュエータで撮像部を回転するように駆動することで、撮像画角を変更する。ＰＴカメラの撮像部が回転させられる際、フレキシブルケーブルが屈曲したり伸長したりしながら移動することにより、撮像部と信号処理部の電気的な接続が維持される。そのためフレキシブルケーブルには高い耐久性が要求されている。
例えば、特許文献１には、ＰＡＮ駆動部のフレキシブルケーブルの配置および構造を工夫することにより、フレキシブルケーブルの耐久性を高める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８―１３９９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、フレキシブルケーブルの一部分のみが繰り返し屈曲したり伸長したりする場合に、一部分の変形回数が他の部分と比較して多くなり、部分的な耐久性低下が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、フレキシブルケーブルの耐久性低下を抑制することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る撮像装置の一態様は、画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段を、少なくとも第１の軸線と第２の軸線の周りで回転させるとともに、あらかじめ指定された順番で巡回させるように駆動する駆動手段と、前記撮像手段から画像信号を受信して、前記画像信号を処理する基板と、前記撮像手段と前記基板とを電気的に接続するフレキシブルケーブルと、前記撮像手段が巡回した巡回回数をカウントするカウント手段と、前記巡回回数を閾値と比較し、比較結果に応じて、前記フレキシブルケーブルの移動経路を決定する決定手段と、前記決定手段で決定された前記移動経路を前記フレキシブルケーブルが移動するように、前記撮像手段を回転させるよう前記駆動手段を制御する制御手段とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フレキシブルケーブルの移動経路を適切に変更することができるので、フレキシブルケーブルの繰り返し変形しがちな箇所を変更することができる。したがって、フレキシブルケーブルの疲労および耐久性低下を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る撮像装置を示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係る撮像装置を有する撮像システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【図４Ａ】撮像経路変更前の目標角度位置での撮像部とフレキシブルケーブルの姿勢の一例を示す正面図である。
【図４Ｂ】撮像経路変更前の目標角度位置での撮像部とフレキシブルケーブルの姿勢の一例を示す平面図である。
【図４Ｃ】図４Ａおよび図４Ｂに示す姿勢からチルト角度を維持したまま、パン角度を変更した場合の撮像部とフレキシブルケーブルの姿勢の一例を示す正面図である。
【図４Ｄ】図４Ａおよび図４Ｂに示す姿勢からチルト角度を維持したまま、パン角度を変更した場合の撮像部とフレキシブルケーブルの姿勢の一例を示す平面図である。
【図４Ｅ】撮像経路変更後の目標角度位置での撮像部とフレキシブルケーブルの姿勢の一例を示す正面図である。
【図４Ｆ】撮像経路変更後の目標角度位置での撮像部とフレキシブルケーブルの姿勢の一例を示す平面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る撮像部の領域分割の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る撮像装置で使用される通過回数テーブルを示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る撮像装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。以下の説明では、撮像装置の例として、ネットワークに接続されたネットワーク監視カメラを説明する。
以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１０】
＜第１実施形態＞
本実施形態では、撮像部の撮像経路の使用回数が所定の閾値より大きい場合に、撮像経路を変更する。
【００１１】
＜監視カメラの概略構成＞
図１は本発明の撮像装置の第１実施形態に係るネットワーク監視カメラ（以下、「監視カメラ」という）の構成を示す断面図である。
【００１２】
監視カメラ１は、撮像部２、信号処理基板４、パン駆動部６、チルト駆動部８、フレキシブルケーブル１０、および筐体１２を備える。撮像部２は、レンズおよび撮像素子を有しており、画像を撮像する。筐体１２は、撮像部２、信号処理基板４、パン駆動部６、チルト駆動部８、およびフレキシブルケーブル１０を覆い、これらを保護する。筐体１２には、透明部分１３が設けられており、透明部分１３を透過した光は、撮像部２の撮像素子に受けられることで像を結ぶ。撮像素子は、例えば、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ   Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサまたはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサである。
【００１３】
信号処理基板４は、筐体１２の内部の定位置に配置されており、信号処理基板４には、パン駆動部６が取り付けられている。パン駆動部６には、チルト駆動部８が取り付けられている。パン駆動部６は、例えばモーターのようなアクチュエータ（図示せず）を有しており、アクチュエータは、撮像部２を鉛直なパン軸線ＰＡの周りで（水平面内で）パン回転させる。チルト駆動部８には、一対のチルトピン９を介して、撮像部２が取り付けられている。チルト駆動部８は、例えばモーターのようなアクチュエータ（図示せず）を有しており、アクチュエータは、チルトピン９の中心軸線である水平なチルト軸線ＴＡの周りで（鉛直面内で）撮像部２をチルト回転させる。
【００１４】
信号処理基板４には、パン駆動部６とチルト駆動部８を駆動する回路と、撮像部２と通信する回路が形成されている。撮像部２と通信する回路は、撮像部２から画像信号を受信して、画像信号を処理する。撮像部２と通信する回路は、フレキシブルケーブル１０を介して、撮像部２に電気的および機械的に接続されている。パン駆動部６とチルト駆動部８を駆動する回路は、フレキシブルケーブル１０とは別の配線（図示せず）を介して、パン駆動部６とチルト駆動部８に電気的に接続されている。
【００１５】
フレキシブルケーブル１０は、配線が実装されたフレキシブル基板でもよいし、同軸ケーブル、平行ケーブル、ツイストペアケーブル、裸線ケーブルのいずれかであってもよい。フレキシブルケーブル１０は、可撓性を有し、撮像部２が回転させられる際、フレキシブルケーブル１０が屈曲したり伸長したりしながら移動することにより、撮像部２と信号処理基板４の電気的な接続が維持される。
【００１６】
＜撮像システム>
図２は、本実施形態に係る監視カメラ１を有する撮像システムを示すブロック図である。
撮像システムは、監視カメラ１と、遠隔で監視カメラ１を操作する管理装置３０とを備える。監視カメラ１と管理装置３０は、通信回線４０、例えば専用回線または公衆通信網を介して有線または無線で接続されている。
【００１７】
管理装置３０は、モニター３２、プロセッサ３４、および操作部３６を備える。モニター３２はディスプレイ装置である。モニター３２は、監視カメラ１で撮像された映像、および管理装置３０の操作者（オペレータ）の操作を案内する画像を表示する。
操作部３６はマンマシンインタフェースである。管理装置３０の操作者は、操作部３６を用いて、監視カメラ１の動作に関する指令を入力することができる。
プロセッサ３４は、操作部３６への入力に応じて指令信号を生成し、指令信号を監視カメラ１に供給する。したがって、操作者は、監視カメラ１で撮像された映像をモニター３２によって確認しながら、操作部３６を操作して、所望の撮像条件で被写体を撮像することができる。プロセッサ３４は、図示しないＲＯＭなどの記憶媒体に記憶されたプログラムを実行することで各種の機能動作を実行する。
【００１８】
監視カメラ１は、信号処理部１４と記憶部１６を有する。信号処理部１４は、画像処理部１８、通信部２０、統括制御部２２、および駆動制御部２４を有する。
画像処理部１８は、撮像部２からフレキシブルケーブル１０を介して供給される画像信号を管理装置３０への通信に適した形式に処理する。そして、画像処理部１８は、処理された画像信号を通信部２０と統括制御部２２に供給する。
通信部２０は、画像処理部１８で処理された画像信号を、通信回線４０を介して、管理装置３０に送信する。また、通信部２０は、通信回線４０を介して、管理装置３０から設定信号を受信し、設定信号を統括制御部２２に供給する。
統括制御部２２は、管理装置３０から受信した設定信号に基づいて、画像処理部１８および駆動制御部２４の設定を行う。また、統括制御部２２は、パン駆動部６とチルト駆動部８の駆動に必要な制御信号を生成して、制御信号を駆動制御部２４に供給する。
駆動制御部２４は、パン駆動部６とチルト駆動部８の駆動に必要な駆動信号を生成し、各駆動部に駆動信号を供給して、撮像部２のパン回転とチルト回転を制御する。
【００１９】
画像処理部１８、統括制御部２２、および駆動制御部２４は、例えば、プロセッサがプログラムを読み出して実行することによって実現される。通信部２０もプロセッサがプログラムを読み出して実行することによって実現されうる。また、通信部２０は、プログラムを実行するプロセッサと、通信インターフェイスの協働により実現されてもよい。ここで、プロセッサは、単独のプロセッサであってもよいし、複数のプロセッサであってもよい。
【００２０】
記憶部１６は、プロセッサが実行するプログラムを格納する。また、記憶部１６は、管理装置３０から受信した設定信号、および信号処理部１４で生成された監視カメラ１の制御のための各種の情報（例えば、後述する閾値、経路使用回数）を格納する。記憶部１６は、単独のメモリであってもよいし、複数のメモリであってもよい。記憶部１６は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの揮発性メモリを有してもよい。この場合、不揮発性メモリがプログラムおよび各種の情報を格納し、揮発性メモリが、信号処理部１４のワークエリアとして使用されてもよい。
【００２１】
本実施形態では、統括制御部２２が撮像部２の撮像経路を決定する。例えば、撮像部２の所与の撮像経路を使用した回数（巡回回数）が所定の閾値より大きい場合に、統括制御部２２が撮像部２の撮像経路を変更する。また、統括制御部２２は、統括制御部２２で決定された撮像経路に従って、撮像部２を回転させるようパン駆動部６とチルト駆動部８を制御する。
【００２２】
＜撮像装置の動作>
図３を参照して、本実施形態に係る監視カメラの動作の一例を説明する。本動作例は、ある一定の区間（初期角度位置から目標角度位置まで）を反復的に撮影するプリセット巡回機能を実行するプリセット巡回モードが開始された場合に実行される。プリセット巡回モードは、例えば定期的に開始される。初期角度位置および目標角度位置、ならびに撮像経路に対応する設定情報（例えば、パン駆動部６のアクチュエータへ与えるべき所要パルス数、チルト駆動部８のアクチュエータへ与えるべき所要パルス数）は、記憶部１６に格納されている。
【００２３】
Ｓ１において、統括制御部２２は、フレキシブルケーブル耐久向上モードが指定されているか否かを判断する。フレキシブルケーブル耐久向上モードは、例えば、管理装置３０の操作者によって指定することができる。このモードでは、パン・チルト回転による撮像部２の撮像経路が変更されることがあり、これによりフレキシブルケーブル１０の耐久性が向上する。他の場合には、過去の撮像経路が変更されることなく維持される。
【００２４】
Ｓ１の判断が否定的な場合、すなわちフレキシブルケーブル耐久向上モードが指定されていない場合、動作はＳ２に進む。Ｓ２において、統括制御部２２は、パン・チルト駆動を開始する。具体的には、統括制御部２２は、初期角度位置および目標角度位置、ならびに撮像経路に対応する設定情報を記憶部１６から読み出す。そして、統括制御部２２は、駆動制御部２４を制御して、パン駆動部６とチルト駆動部８の駆動を開始することによって、撮像部２のパン回転とチルト回転を引き起こす。
撮像部２が目標角度位置に到達すると、Ｓ３において、統括制御部２２は、パン・チルト駆動を終了する。具体的には、統括制御部２２は、駆動制御部２４を制御して、パン駆動部６とチルト駆動部８の駆動を終了することによって、撮像部２のパン回転とチルト回転を終了させる。
Ｓ２からＳ３で撮像部２が辿る撮像経路は、直前に決定された経路であり、フレキシブルケーブル耐久向上モードが指定されていない場合であって、撮像部２が最初に駆動される場合には、初期設定された撮像経路である。初期設定された撮像経路に対応する設定情報は、記憶部１６に格納されており、統括制御部２２は、当該情報を読み出して、Ｓ２およびＳ３の動作に利用することができる。
【００２５】
次に、動作はＳ４に進む。Ｓ４において、統括制御部２２は、経路使用回数を１インクリメントする。経路使用回数は、Ｓ２からＳ３の間に使用された撮像経路の使用回数、すなわち初期角度位置から目標角度位置まで撮像部２を回転させた撮像経路の使用回数である。統括制御部２２は、インクリメントした経路使用回数を記憶部１６に格納する。
【００２６】
次に、動作はＳ５に進む。Ｓ５において、統括制御部２２は、プリセット巡回モードを終了させるべきか否か判断する。プリセット巡回モードを終了させるべき場合とは、管理装置３０の操作者によって停止信号が信号処理部１４に与えられた場合、またはプリセット巡回回数が所定の回数に達した場合である。Ｓ５の判断が肯定的であれば、動作は終了し、Ｓ５の判断が否定的であれば、動作はＳ１に戻る。
【００２７】
一方、Ｓ１の判断が肯定的な場合、すなわちフレキシブルケーブル耐久向上モードが指定されている場合、動作はＳ６に進む。Ｓ６において、統括制御部２２は、経路使用回数が閾値より大きいか否か判断する。
Ｓ６の判断が否定的な場合、動作はＳ２、Ｓ３に進み、統括制御部２２は、過去の撮像経路を変更することなく、撮像部２を回転させる。次いで、動作はＳ４に進み、統括制御部２２は、経路使用回数を１インクリメントし、インクリメントした経路使用回数を記憶部１６に格納する。
【００２８】
Ｓ６の判断が肯定的な場合、すなわちフレキシブルケーブル耐久向上モードが指定され、経路使用回数が閾値より大きい場合には、動作はＳ７に進む。Ｓ７において、統括制御部２２は、初期角度位置および目標角度位置、ならびに撮像経路に対応する設定情報を記憶部１６から読み出す。
【００２９】
次に、Ｓ８において、統括制御部２２は、Ｓ７で読み出した設定情報に基づいて、撮像経路を変更する。この場合、統括制御部２２は、経路変更前の撮像部２の目標角度位置での撮像画角が、経路変更後の撮像部２の目標角度位置での撮像画角が同じであるように、経路変更後の撮像経路を決定する。この撮像画角を維持する撮像経路の決定の原理については、詳しく後述する。
【００３０】
統括制御部２２は、Ｓ８で撮像経路を変更すると、変更後の目標角度位置および変更後の撮像経路に対応する設定情報を記憶部１６に格納する。以降の動作では、統括制御部２２は、変更後の目標角度位置および変更後の撮像経路に対応する設定情報を参照する。
この後、動作はＳ２、Ｓ３に進み、統括制御部２２は、変更後の撮像経路を辿るように撮像部２を回転させる。次いで、動作はＳ４に進み、統括制御部２２は、変更後の撮像経路に関する経路使用回数を１インクリメントする。
【００３１】
＜撮像画角を維持する撮像経路の決定原理>
図４Ａから図４Ｅを参照して、撮像画角を維持する撮像経路の決定原理を説明する。図４Ａから図４Ｅにおいて、矢印Ｄは、撮像部２の撮像方向、より正確には撮像画角の中心方向を示す。フレキシブルケーブル１０の一端１０ａは、撮像部２に固定され、他の一端１０ｂは、信号処理基板４に固定されている。このようにフレキシブルケーブル１０の両端１０ａ，１０ｂは拘束されており、中間部分に、最も屈曲した最屈曲部１０ｃが存在する。
【００３２】
パン軸線ＰＡとチルト軸線ＴＡは、互いに直交しており、同一画角を撮像可能な複数のパン角度とチルト角度の組合せが存在する。
図４Ａおよび図４Ｂは、経路変更前の目標角度位置での撮像部２とフレキシブルケーブル１０の姿勢の一例を示す。図４Ａに示すように、チルト軸線ＴＡを中心とする撮像部２の撮像画角の中心方向Ｄの角度（チルト角度）はｍ°である。図４Ｂに示すように、パン軸線ＰＡを中心とする撮像画角の中心方向Ｄの角度（パン角度）はｎ°である。
図４Ａおよび図４Ｂの状態では、フレキシブルケーブル１０は、撮像部２の奥側にある。フレキシブルケーブル１０の最屈曲部１０ｃは、図の左側に存在する。同一の撮像経路を使用する限り、同一の最屈曲部１０ｃが繰り返し屈曲したり伸長したりして、疲労すると考えられる。
【００３３】
図４Ｃおよび図４Ｄは、図４Ａおよび図４Ｂに示す姿勢からチルト角度をｍ°に維持したまま、パン角度をｎ＋１８０°に変更した場合の撮像部２とフレキシブルケーブル１０の姿勢の一例を示す。
そして、図４Ｅおよび図４Ｆは、図４Ｃおよび図４Ｄに示す姿勢からパン角度をｎ＋１８０°に維持したまま、チルト角度を−ｍ°に変更した場合の撮像部２とフレキシブルケーブル１０の姿勢の一例を示す。換言すれば、図４Ｅおよび図４Ｆは、図４Ａおよび図４Ｂに示す姿勢からチルト角度を−ｍ°に変更し、パン角度をｎ＋１８０°に変更した場合の撮像部２とフレキシブルケーブル１０の姿勢の一例を示す。
【００３４】
図４Ｅおよび図４Ｆの状態では、フレキシブルケーブル１０は、撮像部２の手前側にある。フレキシブルケーブル１０の最屈曲部１０ｃは、図の右側に存在する。
しかしながら、図４Ａおよび図４Ｂと図４Ｅおよび図４Ｆを対比すれば明らかなように、撮像画角の中心方向Ｄは同じである。このように同一画角を撮像可能な複数のパン角度とチルト角度の組合せが存在する。
【００３５】
この原理を利用して、Ｓ８（図３）で撮像経路を変更する場合に、統括制御部２２は、経路変更前の撮像部２の目標角度位置での撮像画角が、経路変更後の撮像部２の目標角度位置での撮像画角が同じであるように、経路変更後の撮像経路を決定する。具体的には、経路変更前の撮像部２の目標角度位置でのチルト角度がｍ°であり、経路変更前の目標角度位置でのパン角度がｎ°であると想定する。この場合、統括制御部２２は、経路変更後の撮像部２の目標角度位置でのチルト角度が−ｍ°となり、経路変更前の目標角度位置でのパン角度がｎ＋１８０°となるように、経路変更後の撮像経路を決定してよい。このようにして、目標角度位置の撮像画角を変えずに、最屈曲部１０ｃの位置を変更することができる。
【００３６】
あるいは、経路変更前の撮像部２の目標角度位置でのチルト角度がｎ°であり、経路変更前の目標角度位置でのパン角度がｍ°であると想定する。この場合、統括制御部２２は、経路変更後の撮像部２の目標角度位置でのチルト角度がｎ＋１８０°となり、経路変更前の目標角度位置でのパン角度が−ｍ°となるように、経路変更後の撮像経路を決定してよい。この場合にも、目標角度位置の撮像画角を変えずに、最屈曲部１０ｃの位置を変更することができる。
【００３７】
以上のように本実施形態では、撮像部２の所与の撮像経路に関する指標に基づいて、撮像経路を決定することにより、撮像経路を適切に変更することができる。これにより、フレキシブルケーブル１０の繰り返し変形しがちな最屈曲部１０ｃの位置を変更することができる。したがって、フレキシブルケーブル１０の疲労および耐久性低下を抑制することが可能である。しかも、本実施形態では、撮像経路を変更する場合に、経路変更前の撮像部２の目標角度位置での撮像画角が、経路変更後の撮像部２の目標角度位置での撮像画角が同じであるように、経路変更後の撮像経路を決定することが可能である。
【００３８】
＜第２実施形態＞
本実施形態では、撮像部の撮像経路に関する特別な通過指標と閾値を算出し、通過指標が閾値より大きい場合に、撮像経路を変更する。
本実施形態の撮像装置および撮像システムの構成は、図１および図２に示された構成と同じでよい。また、図４Ａから図４Ｅを参照して上記した撮像画角を維持する撮像経路の決定原理は、本実施形態でも利用する。
但し、本実施形態では、プリセット巡回モードを使用せず、管理装置３０の操作者が指定した目標角度位置に、統括制御部２２が撮像部２を回転させることを想定する。
【００３９】
図５は、撮像部２の周囲の領域をパン方向に分割した複数の小領域の例を示す。図示の例では、パン方向の小領域の数は１２であるが、小領域の数は限定されず、例えば、３，６，８，１６，２４などであってもよい。図示しないが、撮像部２の周囲の領域は、チルト方向にも分割される。チルト方向の小領域の数も限定されない。
本実施形態では、記憶部１６は、撮像部２の周囲の領域を分割した複数の小領域ごとに、撮像部２の回転に伴って、撮像部２に対応する部分（例えば、方向Ｄにある撮像部２の撮像画角の中心部）が通過した通過回数を記憶する。例えば、記憶部１６は、図６に示す通過回数テーブルを記憶する。
【００４０】
図６において、小領域ＩＤは、各小領域を識別する。小領域ＩＤの先頭の数字は、パン方向での小領域の番号であり、小領域ＩＤの末尾の記号は、チルト方向での小領域の記号である。図６は、パン方向での小領域の数が１２（番号１〜１２）であり、チルト方向での小領域の数が６（記号Ａ〜Ｆ）であることを想定する。したがって、小領域の総数は７２である。通過回数は、撮像部２の回転に伴って、小領域ＩＤに対応する小領域を撮像部２の撮像画角の中心方向Ｄが通過した回数である。
【００４１】
統括制御部２２は、撮像部２の撮像経路に基づいて、撮像部２の撮像画角の中心方向Ｄが通過する小領域を判別することができる。そして、撮像画角の中心方向Ｄが通過した小領域に関して、通過回数テーブルの通過回数をインクリメントする。
【００４２】
＜撮像装置の動作>
図７を参照して、本実施形態に係る監視カメラの動作の一例を説明する。
Ｓ１１において、統括制御部２２は、管理装置３０の操作者が指定した撮像部２の目標角度位置の座標を参照する。
【００４３】
次に、Ｓ１２において、統括制御部２２は、撮像部２の現在の角度位置の座標と目標角度位置の座標に基づいて、現在の角度位置から目標角度位置まで撮像部２を回転させる最短経路を決定する。また、統括制御部２２は、決定した最短経路に対応する設定情報を記憶部１６に格納する。
【００４４】
次に、Ｓ１３において、統括制御部２２は、フレキシブルケーブル耐久向上モードが指定されているか否かを判断する。フレキシブルケーブル耐久向上モードは、例えば、管理装置３０の操作者によって指定することができる。このモードでは、パン・チルト回転による撮像部２の撮像経路が変更されることがあり、これによりフレキシブルケーブル１０の耐久性が向上する。他の場合には、Ｓ１２で決定された最短経路が変更されることなく使用される。
【００４５】
Ｓ１３の判断が否定的な場合、すなわちフレキシブルケーブル耐久向上モードが指定されていない場合、動作はＳ１４に進む。Ｓ１４において、統括制御部２２は、Ｓ１２で決定された最短経路を撮像部２の撮像経路として決定する。
【００４６】
次に、Ｓ１５において、統括制御部２２は、パン・チルト駆動を開始する。具体的には、統括制御部２２は、撮像経路に対応する設定情報を記憶部１６から読み出す。そして、統括制御部２２は、駆動制御部２４を制御して、パン駆動部６とチルト駆動部８の駆動を開始することによって、撮像部２のパン回転とチルト回転を引き起こす。
撮像部２が目標角度位置に到達すると、Ｓ１６において、統括制御部２２は、パン・チルト駆動を終了する。具体的には、統括制御部２２は、駆動制御部２４を制御して、パン駆動部６とチルト駆動部８の駆動を終了することによって、撮像部２のパン回転とチルト回転を終了させる。
Ｓ１５からＳ１６で撮像部２が辿る撮像経路は、直前に決定された経路であり、フレキシブルケーブル耐久向上モードが指定されていない場合には、Ｓ１２で決定した最短経路である。
【００４７】
次に、動作はＳ１７に進む。Ｓ１７において、統括制御部２２は、記憶部１６に記憶された通過回数テーブルにおいて、Ｓ１５からＳ１６での撮像部２の回転に伴って、撮像画角の中心方向Ｄが通過した各小領域について、通過回数を１インクリメントする。例えば、Ｓ１５からＳ１６において、ＩＤが１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，４Ｄの小領域を撮像画角の中心方向Ｄが通過したなら、ＩＤが１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，４Ｄの小領域について通過回数が１インクリメントされる。図６の右側にインクリメント後の通過回数を示す。統括制御部２２は、通過回数がインクリメントされた通過回数テーブルを更新する（記憶部１６内の通過回数テーブルを上書きする）。この後、動作は終了する。
【００４８】
一方、Ｓ１３の判断が肯定的な場合、すなわちフレキシブルケーブル耐久向上モードが指定されている場合、動作はＳ１８に進む。Ｓ１８において、統括制御部２２は、通過指標Ｉｎと閾値Ｔｈを算出する。ここでの通過指標Ｉｎは、最短経路を撮像部２が通過すると仮定される場合に、撮像画角の中心方向Ｄが通過するであろう小領域についての通過回数の合計を、撮像画角の中心方向Ｄが通過するであろう小領域の数で除算した値である。例えば、最短経路を撮像部２が通過すると仮定される場合に、ＩＤが１Ｂ，２Ｂ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，４Ｄの小領域を撮像画角の中心方向Ｄが通過すると仮定する。これらの小領域の各々の通過回数は、図６のインクリメント前の通過回数をとると、３５，２０，２０，４０，３８，３０である。また、これらの小領域の数は６である。
この場合、通過指標Ｉｎは下記のように算出される。
Ｉｎ＝（３５＋２０＋２０＋４０＋３８＋３０）÷６
＝３０．５
つまり、通過指標Ｉｎは、最短経路を撮像部２が通過すると仮定される場合に、撮像画角の中心方向Ｄが通過するであろう小領域についての通過回数の平均値である。
【００４９】
ここでの閾値Ｔｈは、すべての小領域についての通過回数の合計を、すべての小領域の数で除算した値である。いま、すべての小領域についての通過回数の合計が３０００であると仮定する。上記の通り、小領域の総数は７２であるから、この場合、閾値Ｔｈは下記のように算出される。
Ｔｈ＝３０００÷７２
＝４１．６６７
つまり、閾値Ｔｈは、すべての小領域についての通過回数の平均値である。
【００５０】
次に、動作はＳ１９に進む。Ｓ１９において、統括制御部２２は、通過指標Ｉｎが閾値Ｔｈにオフセット値αを加えた値より大きいか否か判断する。
Ｓ１９の判断が否定的な場合、動作はＳ１４、Ｓ１５、Ｓ１６に進み、統括制御部２２は、Ｓ１２で決定した最短経路を変更することなく、撮像部２を回転させる。次いで、動作はＳ１７に進み、統括制御部２２は、通過回数テーブルにおいて、Ｓ１５からＳ１６での撮像部２の回転に伴って、撮像画角の中心方向Ｄが通過した各小領域について、通過回数を１インクリメントし、通過回数テーブルを更新する。
【００５１】
Ｓ１９の判断が肯定的な場合、すなわちフレキシブルケーブル耐久向上モードが指定され、通過指標Ｉｎが閾値Ｔｈにオフセット値αを加えた値より大きい場合には、動作はＳ２０に進む。Ｓ２０において、統括制御部２２は、撮像部２の撮像経路を変更する。
オフセット値αは、正の値であって、不必要な経路の変更を回避または低減するために使用される。例えば、ある経路が一旦使用され、他の経路がまったく使用されていない場合、その経路の２回目の使用においては、必ずＩｎ＞Ｔｈとなる。この状況で、オフセット値αがないと、Ｓ１９の判断が必ず肯定的になって、撮像経路を不必要に変更しなければならなくなる。閾値Ｔｈにオフセット値αを加えた値を通過指標Ｉｎと比較することにより、不必要な経路の変更を回避または低減することができる。
【００５２】
Ｓ２０の経路変更においては、図４Ａから図４Ｅを参照して上記した撮像画角を維持する撮像経路の決定原理が利用される。すなわち、統括制御部２２は、経路変更前の撮像部２の目標角度位置での撮像画角が、経路変更後の撮像部２の目標角度位置での撮像画角が同じであるように、経路変更後の撮像経路を決定する。
具体的には、まず、統括制御部２２は、撮像部２の現在の角度位置の座標と、目標角度位置の座標と、Ｓ１２で決定した最短経路に対応する設定情報に基づいて、撮像画角を維持する要件を満たす複数の新撮像経路の候補を決定する。
【００５３】
次に、統括制御部２２は、複数の新撮像経路の候補の各々について、当該候補を撮像部２が通過すると仮定される場合に、撮像画角の中心方向Ｄが通過するであろう小領域についての通過回数の合計を算出する。例えば、ある候補を撮像部２が通過すると仮定される場合に、ＩＤが１Ｂ，１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃ，４Ｄの小領域を撮像画角の中心方向Ｄが通過すると仮定する。これらの小領域の各々の通過回数は、図６のインクリメント前の通過回数をとると、３５，１７，１６，４０，２８，３０である。この場合、この候補に関する通過回数の合計は１６６である。
【００５４】
統括制御部２２は、他の経路候補に関しても、小領域についての通過回数の合計を算出する。そして、統括制御部２２は、これらの経路候補のうち、通過回数の合計が最小である候補を、経路変更後の撮像経路として決定する。
通過回数の合計が最小である候補が複数ある場合には、統括制御部２２は、これらの経路候補のうち最短の経路候補を、経路変更後の撮像経路として決定する。これにより、撮像部２の回転に要する時間を最短にすることができる。
【００５５】
但し、統括制御部２２は、新撮像経路の候補を撮像部２が通過すると仮定される場合に、撮像画角の中心方向Ｄが通過するであろう小領域についての通過回数の合計を、撮像画角の中心方向Ｄが通過するであろう小領域の数で除算した値を算出してもよい。つまり、統括制御部２２は、新撮像経路の候補について、上記の通過指標Ｉｎを算出してもよい。例えば、ある候補を撮像部２が通過すると仮定される場合に、ＩＤが１Ｂ，１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃ，４Ｄの小領域を撮像画角の中心方向Ｄが通過すると仮定する。これらの小領域の各々の通過回数は、図６のインクリメント前の通過回数をとると、３５，１７，１６，４０，２８，３０である。また、これらの小領域の数は６である。
この場合、通過指標Ｉｎは下記のように算出される。
Ｉｎ＝（３５＋１７＋１６＋４０＋２８＋３０）÷６
＝２７．６６７
【００５６】
統括制御部２２は、他の経路候補に関しても、通過指標Ｉｎを算出する。そして、統括制御部２２は、これらの経路候補のうち、通過指標Ｉｎが最小である候補を、経路変更後の撮像経路として決定する。
通過指標Ｉｎが最小である候補が複数ある場合には、統括制御部２２は、これらの経路候補のうち最短の経路候補を、経路変更後の撮像経路として決定する。これにより、撮像部２の回転に要する時間を最短にすることができる。
【００５７】
統括制御部２２は、Ｓ２０で撮像経路を変更すると、変更後の目標角度位置および変更後の撮像経路に対応する設定情報を記憶部１６に格納する。以降の動作では、統括制御部２２は、変更後の目標角度位置および変更後の撮像経路に対応する設定情報を参照する。
この後、動作はＳ１５、Ｓ１６に進み、統括制御部２２は、変更後の撮像経路を辿るように撮像部２を回転させる。次いで、動作はＳ１７に進み、統括制御部２２は、通過回数テーブルにおいて、Ｓ１５からＳ１６での撮像部２の回転に伴って、撮像画角の中心方向Ｄが通過した各小領域について、通過回数を１インクリメントし、通過回数テーブルを更新する。
【００５８】
以上のように本実施形態では、撮像部２の所与の撮像経路に関する指標に基づいて、撮像経路を決定することにより、撮像経路を適切に変更することができる。これにより、フレキシブルケーブル１０の繰り返し変形により疲労が大きい最屈曲部１０ｃの位置を変更することができる。したがって、フレキシブルケーブル１０の耐久性低下を抑制することが可能である。しかも、本実施形態では、撮像経路を変更する場合に、経路変更前の撮像部２の目標角度位置での撮像画角が、経路変更後の撮像部２の目標角度位置での撮像画角が同じであるように、経路変更後の撮像経路を決定することが可能である。
【００５９】
＜変形例＞
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記の説明は本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲において、構成要素の削除、追加、置換を含む様々な変形例が考えられる。
【００６０】
例えば、上記実施形態では、撮像経路に関する指標と閾値の比較および撮像経路の決定は、監視カメラ１の信号処理基板４に設けられた統括制御部２２で実行される。しかし、撮像経路に関する指標と閾値の比較および撮像経路の決定は、監視カメラ１と通信し、監視カメラ１に指令を与える管理装置３０のプロセッサ３４で実行してもよい。第２実施形態における通過指標Ｉｎと閾値Ｔｈの算出も、管理装置３０のプロセッサ３４で実行してよい。
【００６１】
第２実施形態においては、統括制御部２２は、Ｓ１８で通過指標Ｉｎと閾値Ｔｈを算出し、Ｓ１９で通過指標Ｉｎを閾値Ｔｈにオフセット値αを加えた値と比較する。しかし、統括制御部２２またはプロセッサ３４は、単にＳ１２で決定した最短経路の使用回数が所定の閾値より多い場合に、Ｓ２０で撮像部２の撮像経路を変更してもよい。また、Ｓ２０の経路変更においては、複数の新撮像経路の候補のうち、最も使用回数が小さい候補を、経路変更後の撮像経路として決定してもよい。
【００６２】
第２実施形態においては、方向Ｄにある撮像部２の撮像画角の中心部が小領域を通過した回数が、撮像経路の決定の基準として使用される。しかし、他の撮像部２に対応する部分が小領域を通過した回数を撮像経路の決定の基準として使用されてもよい。例えば、撮像部２のレンズ鏡筒に凹部または凸部を設け、凹部または凸部の位置をレーザ光追跡装置で追跡して、凹部または凸部が通過した小領域を判別してよい。
【００６３】
監視カメラ１の信号処理部１４および管理装置３０のプロセッサ３４で実行される各機能は、信号処理部１４およびプロセッサ３４の代わりに、ハードウェアで実行してもよい。あるいは、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
【００６４】
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記録媒体を介して、システム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ））によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１…監視カメラ、２…撮像部、４…信号処理基板、６…パン駆動部、８…チルト駆動部、１０…フレキシブルケーブル、１８…画像処理部、２２…統括制御部
【図１】
2019186604.tif 000003
【図２】
2019186604.tif 000004
【図３】
2019186604.tif 000005
【図４Ａ】
2019186604.tif 000006
【図４Ｂ】
2019186604.tif 000007
【図４Ｃ】
2019186604.tif 000008
【図４Ｄ】
2019186604.tif 000009
【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５】
2019186604.tif 000012
【図６】
2019186604.tif 000013
【図７】
2019186604.tif 000014