(57)【要約】  本発明は、ビデオカメラと、ビデオカメラを移動させるように動作可能なモータと、モータに提供される信号の値を監視するプロセッサであって、監視される信号値が所定値を所定の時間にわたって超えた場合、モータへの信号を停止する、プロセッサとを有するビデオ監視システムを提供する。ネットワークをプロセッサに結合して、信号停止を通信することができる。プロセッサは、所定の時間後、モータの位置を維持するために十分な信号のモータへの送信を再開することができ、信号送信を監視し、監視される信号に少なくとも部分的に基づいて、ビデオカメラのズーム設定およびフォーカス設定のうちの少なくとも一方を調整することができる。
2010512682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）モータに提供される電流量に対応する信号値および（ｂ）前記モータの速度を評価するプロセッサを備え、前記プロセッサは、前記評価される信号値および前記評価される速度のうちの少なくとも一方に基づいて前記モータへの電流を停止させる、モータ過電流保護システム。
【請求項２】
前記信号値が所定値を所定の時間にわたって超える場合、前記プロセッサは前記モータに提供される電流を停止させる、請求項１に記載のモータ制御システム。
【請求項３】
前記評価される信号値が所定値を所定の時間にわたって超え、かつ前記評価される速度が予め定義される速度値よりも低い場合、前記プロセッサは前記モータへの電流を停止させる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記プロセッサと電気的に通信するパルス幅変調ドライバをさらに備え、前記パルス幅変調ドライバは、前記信号のデューティサイクルを調整することによって前記モータに電流を提供する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記プロセッサは、所定の時間後に前記モータへの電流を再開する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
ビデオカメラと、
前記ビデオカメラを移動させるように動作可能なモータと、
前記モータに提供される電流量に対応する信号値を評価するプロセッサであって、前記評価される信号値が所定値を所定の時間にわたって超える場合、前記モータに提供される電流を停止させるプロセッサと
を備える、ビデオ監視システム。
【請求項７】
前記プロセッサは前記モータの速度を評価し、前記評価される信号値が所定値を所定の時間にわたって超え、かつ前記評価される速度が所定の速度値よりも低い場合、前記プロセッサは前記モータへの電流を停止させる、請求項６に記載のビデオ監視システム。
【請求項８】
前記プロセッサに結合された通信ネットワークをさらに備え、前記プロセッサは、前記ネットワークを介して電流の停止を通信する、請求項６に記載のビデオ監視システム。
【請求項９】
前記プロセッサは、所定の時間後、前記モータの位置を保持するのに足りる電流を前記モータに流すことを再開する、請求項６に記載のビデオ監視システム。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記電流量に対応する信号値を監視し、前記監視される信号値に少なくとも部分的に基づいて、前記ビデオカメラのズーム設定およびフォーカス設定のうちの少なくとも一方を調整する、請求項９に記載のビデオ監視システム。
【請求項１１】
前記プロセッサおよび前記モータと電気的に通信するパルス幅変調ドライバをさらに備え、前記ドライバは前記信号を前記モータに提供する、請求項６に記載のビデオ監視システム。
【請求項１２】
少なくとも１つのモータを有するビデオカメラ組立体を動作させる方法であって、
前記モータに提供される電流量に対応する閾信号値を定義することと、
前記モータに提供される電流量に対応する信号値を監視することと、
前記監視される信号値が前記閾信号値を所定の時間にわたって超えたと判断することと、
前記モータへの電流を停止することと
を含む、方法。
【請求項１３】
前記信号はパルス幅変調信号である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記定義される閾信号値は、パルス幅変調信号のデューティサイクルの１００％未満である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記モータの閾値速度を定義することと、
前記モータの速度を監視することと、
前記監視される速度が前記閾値速度よりも低いと判断することと
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
通信ネットワークを介して電流の停止を通信することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記監視される信号値が前記閾信号値を超えるまで、力を前記組立体に手動で加えることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記ビデオカメラ組立体の少なくとも一部分を手動で再位置決めできるようにすることをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記ビデオカメラ組立体の少なくとも一部分の動きを監視することと、
監視される動きがない状態で所定の時間が経過した後、前記モータへの電流を再確立することと
をさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記カメラ組立体の少なくとも一部分に力を手動で加えて、前記カメラ組立体のフォーカス設定およびズーム設定のうちの少なくとも一方を調整することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子モータの保護に関し、特に、ビデオ監視カメラのモータの過電流保護を提供し、自動位置決めを行うことができない場合に手動での位置決めを可能にする方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオ監視システムは、多くの場合、対象エリア全域に位置決めされる１つまたは複数のビデオカメラを含み、個々のカメラは、カメラに結合された１つまたは複数の電気モータによって移動させる、すなわちパン、傾斜、および／またはズームを行うことができる。モータは、移動コマンドを受信するために、ネットワークを通して監視ステーションに接続することができ、他のあらゆる電気モータと全く同じように、特定のモータを破損または破壊し得る過負荷の信号または電流を受け、それにより、ビデオカメラ組立体が動作不能になる恐れがある。
【０００３】
モータおよびモータ駆動回路を短絡から保護する多くの既存の方法および装置がある。こういった装置は、単純なヒューズまたはＰＴＣ素子（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｄｅｖｉｃｅ）から、モータへの電流を感知し、ピーク電流閾値が検出された場合に仲介する集積回路（「ＩＣ」）まで多岐に亘る。より洗練され、ひいてはより高価な装置としては、拘束電流よりも下に設定することができ、拘束電流が特定のモータにとって正常な時間よりも長い時間にわたって検出された場合に仲介してモータへの電流を停止する１つまたは複数のモータドライバＩＣが挙げられる。
【０００４】
さらに、モータ制御ＩＣによっては、拘束および短絡の保護を有するものがある。これらは、通常、短絡保護のみを提供する単純なヒューズ、ＰＴＣ、またはＩＣよりもコストが大きいことが多いよりハイエンドの回路である。コストのより低いモータドライバＩＣの多くは、短絡からの保護には良いが、拘束状況からの保護にはあまり有用ではない固定電流限度を有する。拘束状況はモータの始動中に発生することが多いが、より長い時間にわたって発生する拘束状況は誤作動を示し、モータを破損させる可能性がある。コストの視点からは、もちろん、拘束および短絡の保護を有するコストのかかるモータＩＣよりも非統合式の電流保護を有する低コストのモータドライバＩＣを使用することが最も望ましい。
【０００５】
過電流および／または拘束状況を回避することに加えて、現行のビデオ監視システムの別の問題は、プロセッサおよび／または監視ステーションとのビデオドーム通信が失われることに関連する。典型的なビデオ監視システムは、通常、１つまたは複数のビデオマトリックススイッチの一部として実装される中央プロセッサを有する。マトリックススイッチは、監視システムの構成要素またはカメラの手動制御を容易にするとともに、システムセットアップパラメータを入力する手段を提供するために、キーボード入力を有し得る。マトリックススイッチは、対象とする監視カメラからの映像をオペレータの表示モニタにルーティングする。マトリックススイッチは、所定の順序で順次、例えば休止時間中に、様々な種類のカメラからの映像を選択し、その映像ストリームを微速度ＶＣＲ、デジタルレコーダ、または他の映像録画装置に供給するように予めプログラムすることも可能である。
【０００６】
極めて重要な設備では、特定の映像入力ストリームを連続録画することが望ましいことが多く、場合によっては法律によってそのように義務付けられる。カジノ賭博テーブルは一例である。こういった状況では、ビデオカバレッジが失われた場合には、テーブルを閉鎖する必要がある。こういった状況の多くでは、映像はフルタイムレコーダに渡されてから、マトリックススイッチに渡される。このような構成では、特定の映像ストリームをフルタイムで録画しながら、オペレータは個々のドームまたはカメラを選択的に見て制御することが可能である。より大型のシステムによっては、映像がそのまま通過するか、または増幅されて通過する接続箱構成も有するものがある。このような接続箱は一般に、制御ネットワークをバッファリングまたは分岐し再駆動して、接続箱がない場合に可能なよりも多くのドームの接続または長いネットワーク回線の使用を可能にする。
【０００７】
上述したこれらの装置および構成の例のいずれも、カメラが給電され、完全な正常運転中でありながら、監視カメラへの通信が妨げられるようにして故障し得る。極めて重要なシステムでは、カメラへの通信が失われるが、カメラからの映像がまだ取り込まれ、かつ／または録画されている場合、ドームを特定の対象エリア、例えばゲームテーブル等に手動で向けることが望ましい。しかし、カメラの緊急位置決めは、多くの場合、別のプロセッサからカメラに制御をルーティングし、それによって欠陥システム装置を迂回することによってのみ達成可能である。別の選択肢としては、一般に、カメラまで運び、カメラの制御ポートに供給することができるポータブルキーボード／プロセッサを有することが挙げられる。それでも、キーボード／プロセッサへのカメラ通信の配線替えは、完了までに許容不可能な時間を要し、かつ／または修理のために熟練した電気技師を呼ぶ必要がある。
【０００８】
さらに、カメラ組立体との通信は失われ得るが、通常、現在位置を維持するために、組立体のモータにはそれでも給電される。したがって、カメラ組立体ひいてはモータを手動で再位置決めしようとするあらゆる試みは、カメラ位置を維持しようとする作業において手動で加えられるトルクを打ち消すためのモータへの電流の増大によって抵抗される。その結果、カメラ組立体が、監視ステーション等との信号通信を除いて動作可能な場合であっても、カメラを手動で位置決めしようとする試みは実際に、モータがその場所に留まろうとしてモータに過負荷がかかるため、はるかに大きな破損を生じさせ得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記に鑑みて、モータの過電流保護に対して簡素化された解決策を提供するとともに、システム構成要素の中断または誤作動時にビデオカメラ組立体を手動で位置決め可能であることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、有利なことに、（ａ）モータに提供される電流量に対応する信号値および（ｂ）モータの速度を評価し、評価される信号値および評価される速度のうちの少なくとも一方に基づいてモータへの電流を停止するプロセッサを含むモータ過電流保護システムを提供する。プロセッサは、信号値が所定値を所定の時間にわたって超えた場合、モータに提供される電流を停止することができ、さらに、評価される信号値が所定値を所定の時間にわたって超え、かつ評価される速度が予め定義された速度値未満の場合、モータへの電流を停止することができる。パルス幅変調ドライバがプロセッサと電気通信し、信号のデューティサイクルを調整することによって電流をモータに提供する。プロセッサは、所定の時間後、モータへの電流を再開する。
【００１１】
本発明は、ビデオカメラと、ビデオカメラを移動させるように動作可能なモータと、モータに提供される電流量に対応する信号値を評価するプロセッサであって、評価される信号値が所定値を所定の時間にわたって超えた場合、モータへの電流を停止するプロセッサとを含むビデオ監視システムも提供する。プロセッサは、モータの速度を評価し、評価される信号値が所定値を所定の時間にわたって超え、かつ評価される速度が所定の速度値未満の場合、モータへの電流を停止することができる。プロセッサは、所定の時間後、モータの位置を維持するのに足りる電流をモータに流すことを再開することができ、電流量に対応する信号値を監視し、監視される信号値に少なくとも部分的に基づいてビデオカメラのズーム設定およびフォーカス設定のうちの少なくとも一方を調整することができる。
【００１２】
本発明は、少なくとも１つのモータを有するビデオカメラ組立体を動作させる方法であって、モータに提供される電流量に対応する閾信号値を定義することと、モータに提供される電流量に対応する信号の値を監視することと、監視される信号値が閾信号値を所定の時間にわたって超えたと判断することと、モータへの電流を停止することとを含む方法も提供する。信号はパルス幅変調信号であってよく、定義される閾信号値は、パルス幅変調信号のデューティサイクルの１００％未満であり得る。本方法は、モータの閾値速度を定義することと、モータの速度を監視することと、監視される速度が閾値速度未満であると判断することと、通信ネットワークを介して電流の停止を通信することとも含み得る。本方法は、監視される信号値が閾信号値を超えるまで、力を手動で組立体に加えることと、ビデオカメラ組立体の少なくとも部分を手動で再位置決めできるようにすることと、ビデオカメラ組立体の少なくとも部分の移動を監視することと、いかなる動きも監視されずに所定の時間が経過した後、モータへの電流を再確立することと、力を手動でカメラ組立体の少なくとも部分に加えて、カメラ組立体のフォーカス設定およびズーム設定のうちの少なくとも一方を調整することとも含み得る。
【００１３】
本発明ならびにそれに付随する利点および特徴のより完全な理解が、以下の詳細な説明を添付図面と併せて参照することによってより容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の原理により構築されたビデオ監視システムの斜視図である。
【図２】図１のビデオ監視システムの筐体組立体の分解図である。
【図３】図１のビデオ監視システムのカメラ組立体の分解図である。
【図４】本発明の原理により構築されたビデオ監視システムのブロック図である。
【図５】本発明によるビデオ監視システムを保護する例示的な方法のフローチャートである。
【図６】本発明によるビデオ監視システムを再位置決めする例示的な方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、過電流モータ保護を有するビデオ監視システムおよびその方法を提供する。これより、同様の参照符号が同様の要素を指す図面図を参照して、図１に、本発明の原理により構築され、全体的に「１０」として示されるビデオ監視システムを示す。ビデオ監視システム１０は一般に、カメラ組立体１４と連動する筐体組立体１２を含むことができ、これらはそれぞれ、その動作に役立つ様々な機械的構成要素および電気的構成要素を含むことができる。
【００１６】
これより、特に図２を参照すると、筐体組立体１２は、筐体組立体の内容物の部分を含むか、または囲む１つまたは複数の筐体要素１６ａ、１６ｂ、１６ｃ（本明細書ではまとめて筐体要素１６と呼ばれる）を含むことができる。筐体要素１６は、回転可能なベアリングパンプラットフォーム１８または同様の機械的結合によって互いに可動係合することができる。筐体組立体１２は、プリント回路または中央演算処理装置（「ＣＰＵ」）ボード２０と、パンモータ２４に結合される電源２２とをさらに含むことができる。ＣＰＵボード２０は、１つまたは複数のプロセッサ、メモリ構成要素、プロセッサ、および／または遠隔場所からのコマンドもしくは入力を受信し記憶しかつ／または実行するとともに、パンモータ２４を駆動するための通信インタフェース（図示せず）を含むことができる。電源２２は、電池等の電源を含むことができ、かつ／または外部ソースからＡＣ電力を受けて適宜変換し、本明細書において述べる構成要素に給電する電気構成要素をさらに含むことができる。パンモータ２４は、ビデオ監視システムの所望の構成要素を制御可能に移動させるのに十分なトルク出力を有しながら、筐体組立体内に位置決め可能な所望のフォームファクタおよび／または寸法を有するＤＣモータを含むことができる。
【００１７】
ビデオ監視システム１０の筐体組立体１２は、パンモータ２４ｂおよびエンコーダ２４ｃに結合されるギアトレイン２４ａを有するモータ組立体２４をさらに含むことができ、モータ組立体２４は、モータ２４の出力をビデオ監視システム１０のさらなる部分に付与し、伝達し、または運び、所望の動きを生み出す。特に、エンコーダ２４ｃは、ギアトレイン２４ａまたはパンモータ２４ｂのいずれかの動きを示すために使用される機械的または光学的なインクリメンタルロータリエンコーダを含むことができる。移動指標を使用して、カメラ組立体２４の相対パン位置を測定することができるとともに、パンモータ２４を始動させて、筐体組立体１２および／またはカメラ組立体１４を所望の移動パターンまたは一連の制御された移動に沿って移動させることができる。さらに、スリップリング組立体２６を筐体組立体１２内に含めることもでき、スリップリング組立体２６は、回転可能ベアリングプラットフォーム１８および筐体要素１６ｃにさらに結合して、パンプラットフォームへの電気的な接続を提供するとともに、プラットフォームが無制限数の連続した３６０°回転で移動できるようにする。筐体組立体は、動作中に筐体組立体１２のホーム位置を監視する光学センサ２８を含むこともできる。
【００１８】
図３に示すように、本発明のビデオ監視システム１０のカメラ組立体１４は一般に、組立体の追加の構成要素を含むか、または囲むシェルまたはキャビティを形成できる１つまたは複数のカメラ筐体要素を含むことができる。例えば、互いに係合可能なフロント３０、リア３２、および２つのサイド３４、３４’のカメラ筐体要素があり得、筐体要素のうちの１つまたは複数は、ベアリング構成要素３６および傾斜歯車／ベアリング組立体４４によってその他の筐体要素に回転可能または移動可能に結合される。カメラ組立体１４は、カメラ４０を内部にしっかりと受けるためのカメラクレードルまたはヨーク３８を含むこともできる。カメラ４０は、カラーカメラ、モノクロカメラ、デジタルキャプチャ装置等を含むがこれらに制限されない、視覚画像を取り込み可能な任意の装置を含むことができる。
【００１９】
傾斜エンコーダ４２ａ、傾斜モータ４２ｂ、および傾斜ギアトレイン４２ｃを有する傾斜モータ組立体４２をカメラ組立体１４内に配置することができる。さらに、ＰＣボード４６も筐体内のカメラ組立体１４内に含めることができる。傾斜モータ４２ｂは、その移動のためにカメラクレードル３８に機械的に結合することができ、傾斜エンコーダ４２ａは、パンモータ組立体２４に関連して上述したパンエンコーダ２４ｃと同様であってよい。すなわち、エンコーダは、傾斜モータ４２ｂの回転または移動を監視する機械的または光学的なインクリメンタルロータリエンコーダを含むことができる。ＰＣボード４６は、傾斜モータ組立体４２へのコマンドの受信、記憶、および／または搬送を行い、傾斜モータ組立体４２を駆動するとともに、カメラ４０によって生成された画像の受信、記憶、および／または伝送を行うために、１つまたは複数の電気的構成要素、プロセッサ、メモリ構成要素、プロセッサ、ケーブルコネクタ、および／またはドライバ（図示せず）を含むことができる。
【００２０】
これより図４を参照して、図１〜図３に示すビデオ監視システムを動作させる改良されたシステムおよび方法を示す。特に、システムは、カメラ組立体１４を水平（パン）軸において移動させるパンモータ組立体２４のパンエンコーダ２４ｃおよびパンモータ２４ｂと、カメラ組立体１４を垂直（傾斜）軸において移動させる傾斜モータ組立体４２の傾斜モータ４２ｂおよびエンコーダ４２ａとを含む。パン組立体の場合、パンエンコーダ２４ｃのパルスストリーム出力は、速度デコーダ４８によって速度に変換され、速度デコーダ４８は、モータ２４ｂの１回転当たりのインクリメント数またはエッジ数を考慮に入れて、測定速度出力を生成することができる。速度デコーダ４８は、計算された速度値を速度誤差計算器５０に出力し、速度誤差計算器５０は、エンコーダ２４ｃから復号化された速度測定値を速度入力コマンド５２と比較する。次に、速度誤差は、ＰＩＤプロセッサ５４の比例積分微分（「ＰＩＤ」）アルゴリズムに供給され、ＰＩＤプロセッサ５４はマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）、または特定のＰＩＤ更新頻度でＰＩＤ計算を実行可能な他の素子を含み得る。
【００２１】
この種の制御システムでは、比例積分微分誤差項が合算されて、ＤＣモータを駆動する電圧レベルまたはパルス幅変調（「ＰＷＭ」）信号を制御する出力値が導出される。このようなＰＩＤ制御システムにおいて使用される速度誤差値は通常、指示速度または所望の速度から測定速度を減算することによって計算される。比例項は、速度誤差を比例定数で乗算することによって計算される。微分項は、速度誤差変化を微分定数で乗算することによって計算される。速度誤差変化は、現在の速度誤差から前の速度誤差を差し引いたものである。速度誤差が変化なしの場合、微分項はゼロになる。
【００２２】
誤差がゼロから正の値になる場合、比例項および微分項を合算して、比例項だけの場合のほぼ２倍にすることができる。これは、誤差が増大するにつれて高速の応答を回路に与える。同様に、誤差が前の値の半分になる場合、比例項がまだ正の間、微分項は負になり、これら２つは互いをほぼ相殺することができる。この状況では、速度が指示速度に近づきつつあり、誤差が低減するにつれて、微分項は比例項の影響を低減する。
【００２３】
積分項は、速度誤差を積分定数で乗算し、それを累積器に加えることによって計算することができる。積分定数は通常、比例定数または微分定数よりもはるかに低いため、積分累積はゆっくりと増減して、比例項または微分項が補償できないあらゆる定常状態誤差が除去される。速度が指示速度に等しい場合、誤差はゼロであり、比例項および微分項の両方がゼロになるため、定常状態速度は全体的に、積分項によって制御されることになる。積分項は、単に定常状態負荷を補償するのに十分な大きさである。
【００２４】
ＰＩＤ計算の出力を使用して、ＰＷＭドライバ５６を介してパンモータ２４ｂに送信されるパルス幅を制御することができる。ＰＷＭドライバ５６は、短絡から保護するために、モータ製造業者によって指定される最大拘束電流よりもわずかに上に設定された電流限度を有する過電流保護回路を含む低コストの集積回路であることができる。傾斜モータ４２ｂも同様に、傾斜モータ４２ｂおよび傾斜エンコーダ４２ａに結合された速度デコーダ５８、速度誤差計算器６０、速度入力コマンド６２、ＰＩＤプロセッサ６４、およびＰＷＭドライバ６６を介して制御することができる。
【００２５】
システムは、筐体組立体１２およびカメラ組立体１４のうちの一方および／または両方ならびに上述した内部構成要素等のビデオカメラ組立体に動作可能および／または電気的に結合されたプロセッサ６８をさらに含む。プロセッサ６８は、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、またはビデオ監視システムの動作中に信号および／またはコマンドを送受信可能であるとともに、送信信号および／または受信信号に応答してシステムの１つまたは複数のモータをさらに制御または作動させることが可能な他の装置を含むことができる。プロセッサ６８は、動作中に利用されるコマンド、設定、信号、実行可能命令、スクリプト等を記憶する電子記憶構成要素（図示せず）をさらに含み、かつ／または対話することができる。電子記憶構成要素は、揮発性または不揮発性のメモリ、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（「ＳＲＡＭ」）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（「ＤＲＡＭ」）、高速ページモードダイナミックランダムアクセスメモリ（「ＦＰＭ  ＤＲＡＭ」）、拡張データ出力ダイナミックランダムアクセスメモリ（「ＥＤＯ  ＤＲＡＭ」）、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（「ＳＤＲＡＭ」）、ダブルデータレート同期ダイナミックＲＡＭ（「ＤＤＲ  ＳＤＲＡＭ」）、プロセッサ付きまたはなしのフラッシュメモリ等の電気的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）、ハードディスク対応仮想メモリ、および／またはプロセッサに動作可能に結合できる他のデータ記憶装置等を含むことができる。
【００２６】
さらに、プロセッサ６８は、有線または無線の通信ネットワーク７０に結合して、カメラ組立体から離れた二次的な場所にあり得る監視ステーション７２から信号またはコマンドを送受信することができる。なお、本明細書において説明するプロセッサ６８、電子記憶構成要素、および他の電子構成要素は、上述したＣＰＵボード２０、４６のうちの一方および／または両方内に統合または具現することができる。さらに、プロセッサ６８を含む本明細書において説明するハードウェア構成要素は、設置場所において筐体組立体および／またはカメラ組立体の部分と係合可能な天井取り付け部または同様の構造内に含まれてもよい。したがって、プロセッサ６８は、ビデオ組立体の部分が続けて交換される場合、またはプロセッサ６８と監視ステーション７２との通信が失われた場合であっても、特定のビデオカメラ組立体の場所で動作可能な状態を保つことができる。
【００２７】
上述したモータおよび／またはビデオ監視システムを動作させる例示的な方法は一般に、ＰＩＤ制御アルゴリズムの積分部の異常に高い逸脱を監視して、過電流の可能性が高い状況を検出することを含むことができる。この異常状況が検出されると、システムはモータへの出力電圧を停止することができる。さらに、モータが位置を保持しようとしているときに異常に高い状況が発生した場合、システムは、カメラ位置を保持しようとする試みを停止するまで一連の状態を経て進み、それにより、オペレータがモータを破損させずにドームを手動で位置決めできるようにする。
【００２８】
これより、特に図５のフローチャートを参照すると、モータ過電流保護を提供する本発明の方法は、カメラ組立体の１つまたは複数の動作パラメータの閾値を定義すること（ステップ７４）を含むことができる。パラメータは、例えば、傾斜モータ２４ｂおよびパンモータ４２ｂを破損し得るＰＩＤプロセッサ５４、６４および／またはＰＷＭドライバ５６、６６の出力ならびにモータの速度を含み得る。所定のカットオフ速度は、例えば、連続して最大電圧および最大負荷が印加された状態でモータが安全に回転できる最低速度として選ぶことができる。閾値は、特定の出力信号値および／または出力信号が特定のレベルを超える所定の時間を含むことができ、例えば、プロセッサ６８によってアクセス可能な電子記憶装置に記憶することができる。例えば、ＰＷＭドライバは通常、小さなパルスを出力してモータを移動させるが、パルス幅（デューティサイクル）も、１／８秒等の非常に短い時間にわたって最高、すなわち１００％の値であってよく、まずモータを静止から指示速度まで移動させる。したがって、閾値は、ＰＩＤ積分器が最大飽和出力値で費やす時間が、モータが指示速度になるまでにかかる時間よりもそれほど長くはないことに基づいて定義することができる。１つの例外は、モータが達成可能な最高速度を超える速度で回転するように指示される場合である。
【００２９】
方法は、例えば、各エンコーダ２４ｃおよび４２ａを介して、ＰＩＤおよび／またはＰＷＭ信号出力、出力のタイミング、ならびに／あるいはパンモータ２４ｂおよび傾斜モータ４２（および所望の用途での任意の特定軸に沿った任意の他のモータ）のうちの一方および／または両方の速度を含むビデオカメラ組立体の１つまたは複数のパラメータを監視すること（ステップ７６）をさらに含むことができる。続けて、モータおよび／または監視システム構成要素を破損する危険性のある過電流状況を示す可能性が高い、パラメータの１つまたは複数に定義された閾値を超えたかを判断すること（ステップ７８）ができる。閾値を超えた場合、モータを駆動する信号を停止して、システムへの破損を回避すること（ステップ８０）ができる。すなわち、プロセッサ６８は、例えば、ＰＩＤプロセッサ５４、６４および／またはＰＷＭドライバ５６、６６の出力を停止させることができる。
【００３０】
過負荷保護がトリガされると、ＰＩＤ出力が強制的にゼロになり、モータへの駆動が除去される。モータへの信号のシャットダウンまたは停止がトリガされると、プロセッサ６８は、通信ネットワーク７０を介してエラーを監視ステーション７２に通信することができる（ステップ８２）。プロセッサは、システムが修復され、かつ／またはプロセッサがリセットされるまで、モータへの信号出力を回避することができ、プロセッサがリセットされることは、例えば、監視ステーション７２からリセットコマンドを受信することを含み得る。したがって、オペレータに誤作動を警告することができ、交換および／または修復が必要ない場合、オペレータはさらに、ドームへの電源を切る必要なく保護方式をリセットすることができる。
【００３１】
上述した方法の説明のための例として、ＰＩＤプロセッサ積分器が、モータが加速し、指示速度に達するまでに通常要する時間量の２倍よりも長い時間にわたって最大値または飽和値にあり、かつ測定速度が所定のカットオフ速度を下回ることを検出することにより、拘束保護または過負荷保護をモータおよび／またはビデオ監視システムに提供することができる。これら条件が実現すると、モータ／ビデオ監視システムをシャットダウンして、破損または過負荷を回避することができる。しかし、測定速度がこの所定のカットオフ速度よりも高い場合、モータに過負荷がかかっていない可能性が高いため、モータへの信号は停止されない。上記参照したステップは、例えば、プロセッサ６８によって実行することができる。
【００３２】
モータおよび／またはビデオ監視システムを動作させる例示的な方法は一般に、上述した過電流保護方式／方法を利用するビデオカメラ組立体の手動調整を提供することもできる。このような手動カメラ位置決めは、システムの通信および／または通常機能が失われたときにビデオカメラの手動での方向付け操作、フォーカス操作、および／またはズーム操作を可能にする。上述したように、システムの通信または機能は、ビデオカメラ組立体とコマンド発信点との間に配置される１つまたは複数の構成要素の誤作動または動作不能によるいくつかの理由によって失われ得る。上述したＰＩＤ／ＰＷＭベースの過電流保護システムは、カメラがアイドルであるか、それとも位置変更中であるかに関わらず、ビデオカメラの使用期間中に有効であり得る。例えば、上述したシステムおよび方法は、位置を変更しようとする際ならびにビデオカメラが静止しており、現在位置を維持しようとする際にモータが高電流を消費する時間長を制限し得る。通常のシステム制御下で、カメラ組立体が所望の位置に達した場合、その所望の位置を保持するためのモータのトルク量は、加速または減速に必要なトルク量よりも少なくとも１桁小さい。したがって、位置保持モードでは、上述した過電流保護解決策は、迷惑なトリップを発生させずにはるかに低い閾値でトリガすることができる。
【００３３】
これより、図６のフローチャートを参照すると、本発明の方法は、カメラ組立体が動いていないとき、かつ／または固定された保持位置にあるときに、カメラ組立体の１つまたは複数の動作パラメータの閾値を定義すること（ステップ８４）を含む。この定義された閾値は、カメラ組立体が動いているときに利用することができる上で定義された閾値とは別個の補助閾値であることができる。ビデオ監視システムは、エンコーダを介してカメラの移動（すなわち、動いているか、または固定位置を維持しているか）を監視して、例えば、任意の所与の時間での使用に適切な閾値を判断することにより、システムの動作中に２つの定義された閾値を交互に切り替えることができる。定義される閾値パラメータは、例えば、傾斜モータ２４ｂおよびパンモータ２４ｂを破損し得るＰＩＤプロセッサ５４、６４および／またはＰＷＭドライバ５６、６６の出力値ならびにモータの速度を含み得る。
【００３４】
方法は、例えば、各エンコーダ２４ｃおよび４２ａを介して、ＰＩＤおよび／またはＰＷＭ信号出力、出力のタイミング、ならびに／あるいはパンモータ２４ｂおよび傾斜モータ４２（および所望の用途での任意の特定軸に沿った任意の他のモータ）のうちの一方および／または両方の速度を含むビデオカメラ組立体の１つまたは複数のパラメータを監視すること（ステップ８６）をさらに含むことができる。続けて、オペレータが、組立体が現在位置を保持しているときに、定義された閾値を超えるまで、傾斜軸またはパン軸に沿ってビデオカメラ組立体に公称力を加えることができ（ステップ８８）、定義された閾値を超えると、上述したように、プロセッサが仲介してモータへの信号を停止する（ステップ９０）。保護方式がトリガされると、モータはその位置を維持する、または組立体の手動操作に抵抗するいかなる電流も受けていないため（通常、他の力が加えられない限り、オペレータによって解放された場合、ギアトレインがカメラ組立体を変更位置に保持するのに十分な抵抗を提供する）、カメラ組立体を所望の軸に沿って手で容易に移動させることができる（ステップ９２）。したがって、オペレータは、比較的小さな力を加えることにより、カメラ組立体モータを過電流保護がトリガされるまで「過出力」させ、それから、モータを破損させることなく、カメラを特定の対象エリアに向けることができる。
【００３５】
方法は、例えば、過電流保護がトリガされ、カメラ位置の手動調整が行われた後、エンコーダを介してカメラ組立体の任意の動きを監視すること（ステップ９４）をさらに含むことができる。次に、システムは、位置がいくらかの所定の時間にわたって変わらないかどうかを判断すること（ステップ９６）ができ、変わらない場合、プロセッサは過電流保護を再アクティブ化またはリセットし（ステップ９８）、再び駆動信号をモータに提供して、カメラ位置を維持するのに十分なトルクを生み出すことにより、現在のカメラ位置にロックインすることができる。したがって、カメラ組立体を手動で再調整して所望の映像視野を得た後、カメラを所望の位置に自動的に電気的にロックインして、カメラが意図せずに衝突するか、または手動設定位置から動く可能性を低減することができる。プロセッサは、過電流保護を再アクティブ化するとき、カメラ組立体をいくらかの所定のオフセットまたはパターンに沿って移動し、それから新たな手動選択位置に戻り、保護が再アクティブ化されたことをオペレータに示すようにモータに指示することができる。
【００３６】
カメラを手動で再位置決めし、過電流保護を再アクティブ化した後、カメラ組立体をズームおよびフォーカスの調整に関してさらに手動で操作することができる。特に、トルクをパン軸および傾斜軸に沿ってカメラ組立体に加えることができ、その結果、対応する誤差値が生じ、誤差値を検出し、オペレータ入力として使用して、ズーム設定およびフォーカス設定を制御することができる（ステップ１００）。例えば、トルクがカメラ組立体に加えられると、ＰＩＤプロセッサおよび／またはＰＷＭドライバは、位置を維持しようとしてより高い信号値をモータに出力することになる。この信号出力の増大を監視することができ、信号値に対応する大きさで、ズーム設定またはフォーカス設定をそれに従って調整することができる。プロセッサが、フォーカス設定および／またはズーム設定の調整に関して大きな誤差項を検出せずに別の所定の時間が経過した後、カメラ組立体は、手動構成設定を有するパン、傾斜、およびズーム位置の通常ホールドに戻ることができる。上記参照したステップは、例えば、プロセッサ６８によって実行することができる。
【００３７】
上述した方法を利用して、監視ステーション７２との通信および／または正常動作状況を再確立できるまで、ビデオカメラ組立体を静止カメラとして使用することができる。カメラ組立体の手動構成後に電力が失われた場合、カメラへの電力が再確立されると、カメラ組立体は、電力が失われる直前の位置に戻ることができる。さらに、ビデオカメラ組立体の手動位置決めおよび／または構成は、有効なコマンドが修復されたシステム、ネットワーク等を介して受信されるまで維持することができる。
【００３８】
本発明は、有利なことに、モータ拘束時の過電流保護システムを非常に低いコストで提供する。この特徴は、単純にソフトウェアコードまたはＦＰＧＡコードの数行を変更することにより、新しいまたは既存のビデオ監視システム設計の上で実装することができる。本発明は、通信入力が失われたときにビデオドームを手動で方向付けることも提供する。提供される手動方向付けおよび調整方式は、上述した新規の過電流保護方式にわずかなプログラミング変更で実装可能な極めて低コストの解決策である。
【００３９】
本発明は本明細書において特に図示され説明されたものに制限されないことが当業者によって理解されるであろう。さらに、上記において逆に記されていない限り、すべての添付図面が実寸ではないことに留意されたい。上記教示に照らして、本発明の範囲および主旨から逸脱することなく各種変更および変形が可能であり、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲によってのみ制限される。
【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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【国際調査報告】
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