(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部と回転部との間で、回転接点を介して信号を伝送するスリップリングを有する信号伝送装置であって、
前記回転部を回転させる回転駆動手段と、
前記固定部と前記回転部の一方に設けられた信号送出手段と、
前記回転部と前記固定部の他方に設けられ、前記信号送出手段より送出される信号を前記スリップリングを介して受信する信号受信手段と、
前記信号受信手段で受信する信号のエラーを検出するエラー検出手段と、
前記エラー検出手段の検出結果に従いエラー率を計算し、前記エラー率に応じて前記回転接点のクリーニング動作の周期を短縮する制御手段
とを具備することを特徴とする信号伝送装置。
【請求項２】
固定部と回転部との間で、回転接点を介して信号を伝送するスリップリングを有する信号伝送装置であって、
前記回転部を回転させる回転駆動手段と、
前記固定部と前記回転部の一方に設けられた信号送出手段と、
前記回転部と前記固定部の他方に設けられ、前記信号送出手段より送出される信号を前記スリップリングを介して受信する信号受信手段と、
前記信号受信手段で受信する信号のエラーを検出するエラー検出手段と、
前記エラー検出手段の検出結果に従いエラー率を計算し、前記エラー率に応じて前記回転接点のクリーニング動作をさせる制御手段と、
前記信号送出手段より送出され前記スリップリングを介して入力する信号を波形等化する波形等化手段
とを具備し、
前記制御手段は、前記エラー率に応じて、前記エラー率が少なくなる方向に前記波形等化手段の波形等化を調整する
ことを特徴とする信号伝送装置。
【請求項３】
前記クリーニング動作は、前記回転駆動手段により前記回転部を順方向または逆方向に一定角度以上、回転させる動作であること特徴とする請求項１または２に記載の信号伝送装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記回転駆動手段により前記回転部を駆動させた後に前記エラー検出手段により検出された結果より前記エラー率を計算することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の信号伝送装置。
【請求項５】
固定部と回転部との間で、回転接点を介して信号を伝送するスリップリングを有する信号伝送装置であって、
前記回転部を回転させる回転駆動手段と、
前記固定部と前記回転部の一方に設けられた信号送出手段と、
前記回転部と前記固定部の他方に設けられ、前記信号送出手段より送出される信号を波形等化する波形等化手段と、
前記波形等化手段の出力信号を受信処理する信号受信手段と、
前記信号受信手段で受信する信号のエラーを検出するエラー検出手段と、
前記エラー検出手段の検出結果に従いエラー率を計算し、前記エラー率が所定のエラー率を超えた場合に、前記エラー率が少なくなるように前記波形等化手段の波形等化を制御する制御手段
とを具備することを特徴とする信号伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スリップリングを介して信号を伝送する信号伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転型の監視カメラ等は、壁等に固定される固定部と、固定部に対して回転可能な回転部とからなり、回転部に撮影のための光学系と撮像素子が収容される。そして、回転部と固定部との間の信号伝送にスリップリングが使われている。スリップリングを使うことで、固定部と回転部を電気的に接続し、電源や信号を供給しつつ、回転部を固定部に対して回転することができる。
【０００３】
この種のスリップリングは、リング状導体とブラシ状接点との組み合わせからなり、回転に関わらず電気的な接触が維持されるようになっている。即ち、スリップリングでは、リング状導体とブラシ状接点が、どの回転位置でも常時、電気的に接触している状態にある。
【０００４】
スリップリングの接点に対し、リング状導体とブラシ状接点の接触点に摩耗粉や異物が付着したり、リング状導体又はブラシ状接点の表面状態の変化等により接触状態が変化することで、接触抵抗が変化し、その結果、伝送信号のエラー率が悪化することがある。図８は、スリップリングの接触抵抗とエラー率の経時変化の一例を示す。
【０００５】
図８（ａ）は、接触抵抗の変化例を示す。横軸は時間を示し、縦軸は接触抵抗値を示す。一時的に接触抵抗が大きくなっているのは、スリップリングの接点部に摩耗粉や異物が付着したからである。スリップリングの駆動等により、付着した摩耗粉や異物が除去されると、概ね元の接触抵抗に戻る。一定以上の時間の経過、又は一定以上の回転により、接触抵抗が増加し始める。これはリング状導体とブラシ状接点の表面状態が酸化等により変化するからである。
【０００６】
図８（ｂ）は、スリップリングを介して高速な信号を伝送した時のエラー率の変化の一例を示す。横軸は時間を示し、縦軸はエラー率を示す。図８（ａ）に示す接触抵抗と同様に、接触抵抗がある一定以下である初期の状態では、エラー率は低く、大きな変化がない。スリップリングの接点部に摩耗粉や異物が付着し接触抵抗が一定以上に大きくなると、エラー率もこれに応じて大きくなる。スリップリングの接点部に付着した摩耗粉や異物が取れて接触抵抗が元に戻ると、エラー率も概ね元に戻る。さらに駆動を続けて、接触抵抗が徐々に大きくなっていくと、エラー率は急激に高くなっていく。
【０００７】
特許文献１には、接触不良を発生させないようにしてスリップリングの接点の信頼性を高める技術が記載されている。具体的には、回転接点を順方向又は逆方向に３６０度以上回転させて回転接点上にある不純物を除去するクリーニング動作を行う。また、回転接点を通過する信号の異常を検知する手段を設け、異常検知に応じてクリーニング動作を行うようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１０３４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
回転接点を順方向又は逆方向に３６０度以上回転させて回転接点上にある不純物を除去する方法では、信号伝送を回復できない場合がある。例えば、リング状導体とブラシ状接点の表面状態が酸化等により変化して接触抵抗が増大した場合、特許文献１に記載のクリーニング動作では接触不良が改善されない。
【００１０】
本発明は、スリップリングのリング状導体とブラシ状接点による接点のような摺動接点に対し、摩耗粉や異物の付着、導体やブラシ接点の表面状態の変化等により接触状態が変化し接触抵抗が増えることを抑制できる信号伝送装置を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る信号伝送装置は、固定部と回転部との間で、回転接点を介して信号を伝送するスリップリングを有する信号伝送装置であって、前記回転部を回転させる回転駆動手段と、前記固定部と前記回転部の一方に設けられた信号送出手段と、前記回転部と前記固定部の他方に設けられ、前記信号送出手段より送出される信号を前記スリップリングを介して受信する信号受信手段と、前記信号受信手段で受信する信号のエラーを検出するエラー検出手段と、前記エラー検出手段の検出結果に従いエラー率を計算し、前記エラー率に応じて前記回転接点のクリーニング動作の周期を短縮する制御手段とを具備することを特徴とする。
本発明に係る信号伝送装置はまた、固定部と回転部との間で、回転接点を介して信号を伝送するスリップリングを有する信号伝送装置であって、前記回転部を回転させる回転駆動手段と、前記固定部と前記回転部の一方に設けられた信号送出手段と、前記回転部と前記固定部の他方に設けられ、前記信号送出手段より送出される信号を前記スリップリングを介して受信する信号受信手段と、前記信号受信手段で受信する信号のエラーを検出するエラー検出手段と、前記エラー検出手段の検出結果に従いエラー率を計算し、前記エラー率に応じて前記回転接点のクリーニング動作をさせる制御手段と、前記信号送出手段より送出され前記スリップリングを介して入力する信号を波形等化する波形等化手段とを具備し、前記制御手段は、前記エラー率に応じて、前記エラー率が少なくなる方向に前記波形等化手段の波形等化を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スリップリングの回転接点を信号エラーの増加に対して適宜にクリーニングするので、接触抵抗の増加による伝送エラーの増大を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例の概略ブロック図である。
【図２】本実施例の動作フローチャートである。
【図３】本発明の第２実施例の概略構成ブロック図である。
【図４】波形等化部の概略構成ブロック図である。
【図５】第２実施例の動作フローチャートである。
【図６】第１実施例の別の動作フローチャートである。
【図７】第２実施例の別の動作フローチャートである。
【図８】スリップリングの接触抵抗とエラー率の経時変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
スリップリングを使った回転型監視カメラに適用した実施例を説明する。本実施例では、スリップリングを介した信号伝送のエラー率を計算し、このエラー率が所定のエラー率を超えている場合に、クリーニング動作を実施すると共に、定期的に行うクリーニングの周期を変更する。
【００１６】
図１は、本発明の実施例１の概略構成ブロック図である。１００は監視カメラの回転部、３００は監視カメラの固定部である。回転部１００と固定部３００は、回転部１００と固定部３００との間で信号と電源を接続する回転接点を具備するスリップリング２００で機械的に連結されている。
【００１７】
回転部１００において、１１０はレンズ、１２０は撮像センサ、１３０は撮像センサ１２０からの画像信号を処理する信号処理部である。１４０は信号処理部１３０により信号処理された映像信号を固定部３００への伝送用にシリアル化するシリアライザである。シリアライザ１４０は、信号を固定部３００に送出する信号送出手段である。１５０は回転部１００を制御するＣＰＵである。１６０はチルトモータ１７０を駆動するモータドライバである。１８０はレンズ１１０を駆動するモータドライバである。１９０は回転部１００の各部に電力を供給する電源部である。
【００１８】
固定部３００において、３２０はシリアル化された映像信号をパラレルに戻すデシリアライザである。デシリアライザ３２０は、回転部１００から送出された信号を受信処理する信号受信手段である。３３０はエラー検出部である。３４０はネットワーク処理部である。３５０は固定部３００の各部を制御するＣＰＵである。３６０はパンモータ３７０を駆動するモータドライバである。３８０は固定部３００の各部に電力を供給する電源である。
【００１９】
回転部１００内の撮像センサ１２０は、レンズ１１０による光学像を電気画像信号に変換し、信号処理部１３０に出力する。信号処理部１３０は撮像センサ１２０からの画像信号を所定形式の映像信号に変換する。シリアライザ１４０は、信号処理部１３０から出力される映像信号をシリアル化し、スリップリング２００を介して固定部３００に供給する。
【００２０】
固定部３００では、スリップリング２００からのシリアル映像信号をデシリアライザ３２０がパラレル形式に変換して、エラー検出部３３０及びネットワーク処理部３４０に供給する。エラー検出部３３０は、デシリアライザ３２０の出力のエラーを検出する。エラー検出のために、信号処理部１３０又はシリアライザ１４０が、所定サイズのデータブロックごとに誤り検出符号（例えば、ＣＲＣコード）を付加する。エラー検出部３３０は、入力データ中の誤り検出符号を使って、ブロックごとにエラーの有無を検出し、その検出結果をＣＰＵ３５０に供給する。ＣＰＵ３５０は、エラー検出部３３０で検出されたエラー数からエラー率を計算する。
【００２１】
ＣＰＵ３５０は、デシリアライザ３２０及びネットワーク処理部３４０を制御し、モータドライバ３６０を介してパンモータ３７０を制御することで回転部１００を固定部３００に対して回転させる。
【００２２】
本実施例では、パンモータ３７０により回転部１００を順方向又は逆方向に一定角度以上、回転駆動してスリップリング２００の摺動接点部をクリーニングする。このクリーニング動作により、スリップリング２００の摺動接点部に付着した摩耗粉や不純物を取り除くことができる。３６０°以上連続して回転させたり、順方向と逆方向に少しずつ、又は複数回連続して駆動してもよい。このクリーニング動作は、周期的に実行されている。回転部１００を駆動することでスリップリング２００の摺動接点部をクリーニングする代わりに、クリーニング用部材をリング状導体またはブラシ状接点に当てた状態で回転部１００を回転駆動するクリーニング方法を採用しても良い。もちろん、両方のクリーニング方法を併用しても良い。
【００２３】
本実施例は、周期的なクリーニング動作に加えて、図２に示すように、信号伝送のエラー率に依存してクリーニングを実行し、定期的なクリーニング動作の周期を制御する。
【００２４】
回転部１００は、スリップリング２００を介して固定部３００に信号を伝送する（Ｓ１００）。伝送された信号は、デシリアライザ３２０を介してエラー検出部３３０に入力し、エラー検出部３３０は、受信信号のエラーを検出する。ＣＰＵ３５０は、エラー検出部３３０によるエラー検出結果と伝送データ量とからエラー率を計算する（Ｓ１１０）。
【００２５】
ＣＰＵ３５０は、計算されたエラー率が所定エラー率Ｅ１を超えているか否かを判定する（Ｓ１２０）。エラー率が所定エラー率Ｅ１以下の場合（Ｓ１２０）、信号伝送（Ｓ１００）に戻る。エラー率が所定エラー率Ｅ１を超える場合（Ｓ１２０）、ＣＰＵ３５０は、先に説明した方法でスリップリング２００の摺動接点部のクリーニングを実施する（Ｓ１３０）。更に、ＣＰＵ３５０は、定期的なクリーニング動作の周期を一定の基準で短縮する（Ｓ１４０）。
【００２６】
本実施例では、スリップリング２００を介した信号伝送のエラー率を計算し、所定エラー率を超える場合に、クリーニングを行い、定期的クリーニングの周期を短縮するので、スリップリングの接点状態を良好な状態に維持できる。
【００２７】
固定部３００と回転部１００の一方である回転部１００に信号送出手段を設け、他方に信号受信手段を設ける実施例を説明したが、逆であってもよい。すなわち、固定部３００に信号送信手段を設け、回転部１００に信号受信手段を設ける構成にも適用可能である。
【実施例２】
【００２８】
図３は、本発明の第２実施例の概略構成ブロック図を示す。この実施例では、スリップリングを介した信号伝送のエラー率を計算し、エラー率が所定エラー率を超えている場合に、波形等化を行い、エラー率を低減させる。図１と同じ機能の構成要素には同じ符号を付してある。
【００２９】
固定部３００ａは、回転部１００からスリップリング２００を介して受信する信号を波形等化する波形等化器３１０を具備する。ＣＰＵ３５０ａは、受信信号のエラー率に応じて、波形等化器３１０の波形等化を制御する。デシリアライザ３２０は、波形等化器３１０の出力信号をサンプリング及びシリアル−パラレル変換し、エラー検出部３３０及びネットワーク処理部３４０に出力する。
【００３０】
図４は、波形等化器３１０の概略構成ブロック図である。シリアライザ１４０の出力信号は、スリップリング２００を介して波形等化器３１０に入力する。波形等化器３１０は、スイッチ３１１と、インピーダンスＺ０〜Ｚｎの終端器３１２〜３１９を具備する。終端器３１２〜３１９のインピーダンスＺ０〜Ｚｎは一般に互いに異なる。スイッチ３１１による何れかの終端器３１２〜３１９の選択により、スリップリング２００を含む伝送ラインの特性インピーダンスを調整できる。ＣＰＵ３５０ａは、エラー検出部３３０のエラー検出結果により算出したエラー率に従い、このエラー率が最も低くなるような終端器３１２−３１９をスイッチ３１１に選択させる。
【００３１】
図５は、本実施例の制御動作のフローチャートである。スリップリング２００を介して回転部１００から固定部３００ａへの信号伝送が行われる（Ｓ５００）。波形等化器３１０のスイッチ３１１は、初期的に何れかの終端器３１２〜３１９（例えば、終端器３１２）を選択している。波形等化器３１０は、スイッチ３１１により選択された終端器３１２のインピーダンスＺ０に応じた波形等化を、スリップリング２００からの信号に適用する。
【００３２】
デシリアライザ３２０は波形等化器３１０の出力信号をパラレル化し、エラー検出部３３０は、デシリアライザ３２０の出力信号から受信信号のエラーを検出する。ＣＰＵ３５０ａは、エラー検出部３３０によるエラー検出結果と伝送データ量とからエラー率を計算する（Ｓ５１０）。
【００３３】
ＣＰＵ３５０ａは、計算されたエラー率が所定エラー率Ｅ１を超えているか否かを判定する（Ｓ５２０）。エラー率が所定エラー率Ｅ１以下の場合（Ｓ５２０）、信号伝送（Ｓ５００）に戻る。エラー率が所定エラー率Ｅ１を超える場合（Ｓ５２０）、ＣＰＵ３５０ａは、波形等化器３１０のスイッチ３１１を制御して別の終端器３１２〜３１９を選択させ（Ｓ５３０）、信号伝送（Ｓ５００）に戻る。この制御フローにより、エラー率が所定エラー率Ｅ１以下になるように、波形等化器３１０の入力インピーダンスが調整される。
【００３４】
波形等化器３１０の一例として入力インピーダンスを調整する構成を例示したが、波形等化のその他の方法を採用しても良い。もちろん、終端抵抗の切り替える構成にもいろいろな手法が考えられる。例えば、接触抵抗により信号波形が歪み、エラー率が増加することを考えると、エラー率に応じて、増大する伝送ラインのインピーダンスに対応するように段階的に終端抵抗の値を切り替える。
【００３５】
さらに、波形等化器３１０として歪み波形を補正するフィルタを設け、このフィルタの定数を変更する構成としても良い。
【００３６】
上記説明してきたように、スリップリングを介して受信する信号のエラー率に応じて受信信号に波形等化を行うことで、信号伝送のエラー率を低減できる。
【実施例３】
【００３７】
図６は、図１に示す実施例の別の制御動作のフローチャートを示す。回転部１００は、スリップリング２００を介して固定部３００に信号を伝送する（Ｓ６００）。ＣＰＵ３５０は、パン若しくはチルトの駆動、又はクリーニングを行うか否かを判定する（Ｓ６１０）。回転部１００の回転駆動を行うと、スリップリング２００の接触状態が変化し、その結果、接触抵抗又は信号伝送エラー率が変化する。そこで、駆動がなければそのまま通常の信号伝送を続け、回転部１００の回転駆動を行う予定があれば、その駆動後にエラー率計算等、次の処理を行う。すなわち、パン／チルト駆動もクリーニングも行う予定がなければ（Ｓ６１０）、信号伝送（Ｓ６００）に戻る。
【００３８】
パン若しくはチルトの駆動、又はクリーニングのための回転駆動を行う必要がある場合（Ｓ６１０）、ＣＰＵ３５０は、必要とされる動作を実行させる（Ｓ６２０）。回転部１００の回転駆動（Ｓ６２０）により、スリップリング２００の接触状態が変わり、接触抵抗又は信号伝送エラー率が変化する可能性がある。そこで、信号伝送を行い（Ｓ６３０）、ＣＰＵ３５０は、エラー検出部３３０の出力に従いエラー率を計算する（Ｓ６４０）。
【００３９】
ＣＰＵ３５０は、計算されたエラー率が所定エラー率Ｅ１を超えているか否かを判定する（Ｓ６５０）。エラー率が所定エラー率Ｅ１以下の場合（Ｓ６５０）、信号伝送（Ｓ６００）に戻る。エラー率が所定エラー率Ｅ１を超える場合（Ｓ６５０）、ＣＰＵ３５０は、先に説明した方法でスリップリング２００の摺動接点部のクリーニングを実施する（Ｓ６６０）。更に、ＣＰＵ３５０は、定期的なクリーニング動作の周期を一定の基準で短縮する（Ｓ６７０）。
【００４０】
パン／チルト駆動又はクリーニングのための回転動作により、スリップリング２００の接触状態が変化し、その結果として、接触抵抗又は信号伝送エラー率が変化する可能性がある。そこで、本実施例では、これらの回転動作の後に、スリップリング２００を介した信号伝送のエラー率を計算し、所定エラー率を超える場合に、クリーニングを行い、定期的クリーニングの周期を短縮する。これにより、スリップリングの接点状態を良好な状態に維持できる。
【実施例４】
【００４１】
図７は、図３に示す実施例の別の制御動作のフローチャートを示す。
【００４２】
回転部１００は、スリップリング２００を介して固定部３００に信号を伝送する（Ｓ７００）。ＣＰＵ３５０ａは、パン若しくはチルトの駆動、又はクリーニングを行うか否かを判定する（Ｓ７１０）。回転部１００の回転駆動を行うと、スリップリング２００の接触状態が変化し、その結果、接触抵抗又は信号伝送エラー率が変化する。そこで、駆動がなければそのまま通常の信号伝送を続け、回転部１００ａの回転駆動を行う予定があれば、その駆動後にエラー率計算等、次の処理を行う。すなわち、パン／チルト駆動もクリーニングも行う予定がなければ（Ｓ７１０）、信号伝送（Ｓ７００）に戻る。
【００４３】
パン若しくはチルトの駆動、又はクリーニングのための回転駆動を行う必要がある場合（Ｓ７１０）、ＣＰＵ３５０ａは、必要とされる駆動動作を実行させる（Ｓ７２０）。回転部１００の回転駆動（Ｓ７２０）により、スリップリング２００の接触状態が変わり、接触抵抗又は信号伝送エラー率が変化する可能性がある。そこで、信号伝送を行い（Ｓ７３０）、ＣＰＵ３５０ａは、エラー検出部３３０の出力に従いエラー率を計算する（Ｓ７４０）。
【００４４】
ＣＰＵ３５０ａは、計算されたエラー率が所定エラー率Ｅ１を超えているか否かを判定する（Ｓ７５０）。エラー率が所定エラー率Ｅ１以下の場合（Ｓ７５０）、信号伝送（Ｓ７００）に戻る。エラー率が所定エラー率Ｅ１を超える場合（Ｓ７５０）、ＣＰＵ３５０ａは、実施例２と同様に、波形等化器３１０のスイッチ３１１を制御して別の終端器３１２〜３１９を選択させ（Ｓ７６０）、信号伝送（Ｓ７００）に戻る。この制御フローにより、エラー率が所定エラー率Ｅ１以下になるように、波形等化器３１０の入力インピーダンスが調整される。
【００４５】
パン／チルト駆動又はクリーニングのための回転動作により、スリップリング２００の接触状態が変化し、その結果として、接触抵抗又は信号伝送エラー率が変化する可能性がある。そこで、本実施例では、これらの回転動作の後に、スリップリング２００を介した信号伝送のエラー率を計算し、所定エラー率を超える場合に、波形等化を調整する。これにより、スリップリングの信号伝送を良好な状態に維持できる。
【００４６】
本発明の好ましい実施を説明したが、本発明は、これらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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