(57)【要約】【課題】  電熱ヒータによる電源負担の増加が抑えられるようにしたテレビカメラ装置を提供すること。【解決手段】  固定部１に水平回転部２とカメラ筐体３を備え、水平回転用パルスモータ４と垂直回転用パルスモータ５により、カメラ筐体３に収納されたテレビカメラの撮像方向を遠隔操作し、このとき周囲温度が低いときでも駆動部や制御回路の機能が正常に保持されるように電熱ヒータ５０を備えたテレビカメラ装置において、カメラ制御部１０に論理回路５３を設け、これによりリレー５１を制御し、水平回転用パルスモータ４と垂直回転用パルスモータ５の何れか一方でも電力が供給されたときには、電熱ヒータ５０に対する電力供給が遮断されるようにしたもの。【選択図】図１
2009188524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動雲台に電熱ヒータを備えたテレビカメラ装置において、
前記電動雲台によるテレビカメラの撮像方向の変更動作と前記電熱ヒータに対する通電動作に論理関係を持たせる制御手段を設け、
前記電動雲台が動作したとき、前記電熱ヒータの電力が遮断又は低減されるように構成したことを特徴とするテレビカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動雲台を備えた監視用のテレビカメラ装置に係り、特に寒冷地仕様の監視システムに好適なテレビカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビカメラ(テレビジョンカメラ)を用い、離れた場所で画像による監視が得られるようにした監視システムが汎用されているが、この場合、撮像方向を遠隔操作する必要があるので、電動雲台を備えたテレビカメラが用いられることになり、このため温度が低いと電動雲台の駆動部や制御回路に動作不良が発生する虞がある。これは、主として駆動機構に油やグリースなどの潤滑材が用いられていることに起因する。
そこで、寒冷地などで周囲温度が低いときでも電動雲台の駆動部や制御回路の機能が正常に保持されるように、電熱ヒータを備えて加温されるようにしたテレビカメラ装置が従来から知られている(例えば特許文献１参照)。
【０００３】
そこで、このような電熱ヒータを備えたテレビカメラ装置の一例について、図５により説明すると、ここで、まず、１は固定部、次に、２は水平回転部、そして３はカメラ筐体(カメラケース)であり、固定部１の上に水平回転部２を配置し、この水平回転部２の上部側面にカメラ筐体３を配置し、このカメラ筐体３の中にレンズと撮像部からなるテレビカメラが収納されている。
このとき、固定部１は、このカメラ装置を必要な場所に設置するための台座となるもので、これに水平回転用シャフト６が垂直に取付けてあり、これにより水平回転部２が任意の方位角位置に回動できるようになっている。
【０００４】
そして、この水平回転部２に垂直回転用シャフト８を回動可能に水平に保持させ、この垂直回転用シャフト８にカメラ筐体３を取付けることにより、カメラ筐体３が、任意の仰角位置に回動できるようになっている。
このため、水平回転部２の中には、水平回転用パルスモータ４と垂直回転用パルスモータ５、水平回転用シャフト６、水平回転用ウォームギヤ７、垂直回転用シャフト８、カメラ制御部１０、水平回転用モータケーブル１１、垂直回転用モータケーブル１２垂直回転用ベルト１３、水平回転用エンコーダ１５、垂直回転用エンコーダ１６、カメラ用のＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０、原点位置読取用センサ４４、４５、水平回転用モータ駆動回路４６、それに垂直回転用モータ駆動回路４７などが収納され、更に電熱ヒータ５０も水平回転部２の中に装備されている。
【０００５】
このとき、水平回転用シャフト６を中空にし、これにより信号ケーブル９と電力ケーブル４３の２本のケーブルが外部から水平回転部２の中に引き込めるようにする。
ここで信号ケーブル９は映像信号とコントロール信号の伝送用ラインで、図示してないが、外部にある制御パネルなどから水平回転用シャフト６を通って水平回転部２の中に引き込まれた後、カメラ制御部１０に接続され、ここから更にケーブル１４により、同じく中空に作られている垂直回転用シャフト８を介してカメラ筐体３内のテレビジョンカメラに接続されている。
一方、電力ケーブル４３はＡＣ(交流)電力供給用ラインで、例えば商用電源など、図示してない電力供給源から交流電力をＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０に供給する働きをし、このため、ＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０に接続されている。
【０００６】
このＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０は、カメラ筐体３内のテレビジョンカメラやカメラ制御部１０、モータ駆動回路４６、４７など、このテレビカメラ装置の動作に必要な所定の電圧のＤＣ(直流)電力を供給する働きをする。
このとき水平回転用パルスモータ４は、カメラ制御部１０から水平回転用モータ駆動回路４６を介して供給されるパルスにより回転制御され、垂直回転用パルスモータ５は、カメラ制御部１０から垂直回転用モータ駆動回路４７を介して供給されるパルスにより回転制御される。
【０００７】
一方、電熱ヒータ５０は、図示のように、常開接点型継電器からなるリレー５１の接点を介して電力ケーブル４３に接続されている。従って、このリレー５１の接点が閉じたとき交流電力が供給され、これにより発熱して水平回転部２の中の温度が低下するのを抑える働きをする。
このため水平回転部２の中には、サーモスタット用として、図示のように、温度センサ５２が設けてあり、カメラ制御部１０は、この温度センサ５２から温度信号を取り込んでリレー５１をオンオフ制御し、水平回転部２の中の温度が所定範囲内に制御されるようにする。
次に、このテレビカメラ装置の動作について説明する。
【０００８】
まず、水平回転用パルスモータ４に水平回転用モータ駆動回路４６から駆動パルスが供給されると、この水平回転用パルスモータ４により水平回転用ウォームギヤ７が回転されるので、水平回転部２が回動し、カメラ筐体３を任意の方位角に動かすことができる。
同様に、垂直回転用パルスモータ５に垂直回転用モータ駆動回路４７から駆動パルスが供給されると、この垂直回転用パルスモータ５により垂直回転用ベルト１３を介して垂直回転用シャフト８が回転されるので、カメラ筐体３が回動し、任意の仰角に動かすことができる。
従って、信号ケーブル９を介して、外部からカメラ制御部１０に所定の制御信号を供給することにより、カメラ筐体３内にあるテレビカメラの撮像方向を任意に遠隔操作することができる。
【０００９】
そこで、このときのテレビカメラの撮像方向の制御について、更に詳細に説明する。
まず、カメラ制御部１０には所定のプログラムを搭載したＣＰＵが内蔵されている。そこで、電源が投入され、カメラ装置の動作が立ち上げられたとすると、始めにイニシャル処理として、水平回転用パルスモータ４と垂直回転用パルスモータ５がカメラ制御部１０により回動駆動され、原点位置読取用センサ４４、４５によりカメラの方位角と仰角が原点にくるようにする動作が自動的に実行される。
このときの原点として、方位角については、例えば真北をとり、仰角については、カメラ筐体３を水平位置から最大限の角度まで下向き(又は上向き)にしたときを設定すればよい。
イニシャル処理が終わったら、ここで通常の動作に移行する。
【００１０】
次に、上記した操作パネルなどから信号ケーブル９を介して水平回転角度(方位角)又は水平回転時間及び垂直回転角度(仰角)又は垂直回転時間を表わす情報を含んだ信号、すなわち水平回転角指令及び垂直回転角指令をカメラ制御部１０に供給する。
そうすると、カメラ制御部１０は、水平回転角度指令と垂直回転角指令のそれぞれに対応した個数のステップパルスを発生し、水平回転用モータ駆動回路４６と垂直回転用モータ駆動回路４７を介して水平回転用パルスモータ４と垂直回動用パルスモータ５に供給する。
【００１１】
そこで、水平回転用パルスモータ４と垂直回動用パルスモータ５が回転を開始し、これによりカメラ筐体３の中にあるテレビカメラが指令された方位角方向と仰角方向に向けて動きだす。そして最終的にはステップパルスの個数分、ステップ回動してから停止し、この結果、テレビカメラは指令された方向を向いて停止されることになる。
このとき、水平回転部２の中は、電熱ヒータ５０により、必要に応じて加熱され、保温されているので、寒冷地などで周囲温度が低いときでも、カメラの遠隔操作機能が損なわれる虞れはない。
ここでパルスモータの場合、停止時の位置決めのため、停止時も励磁状態を保つのが通例である。
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−９４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記従来技術は、電熱ヒータの動作に伴う電力消費について配慮がされておらず、電源負担に問題があった。
このようなテレビカメラを用いた監視システムでは、カメラ装置の設置位置が多岐にわたるので、電源供給の確保が難しく、場合によっては太陽電池や風力発電にバックアップされた電池動作に頼らざるを得ない事態も想定されるので、省電力動作が望ましく、特に消費電力の最大値が抑えられていることが望ましい。電源の規模は、最大供給可能電力値で決まるからである。
一方、周囲温度にもよるが、電動雲台の保温にはかなりの熱量を要し、電熱ヒータを備えた場合、それによる電力消費量は、カメラ装置全体の電力消費量の中で大きな割合を占め、このため省電力化が困難であり、従って、従来技術では、電源負担に問題が生じてしまうのである。
【００１４】
本発明の目的は、電熱ヒータによる電源負担の増加が抑えられるようにしたテレビカメラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的は、電動雲台に電熱ヒータを備えたテレビカメラ装置において、前記電動雲台によるテレビカメラの撮像方向の変更動作と前記電熱ヒータに対する通電動作に論理関係を持たせる制御手段を設け、前記電動雲台が動作したとき、前記電熱ヒータの電力が遮断又は低減されるようにして達成される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、テレビカメラの撮像方向変更動作に伴う電力消費と電熱ヒータによる電力消費が重複して現れる虞が無いので、電熱ヒータを装備したことによる電源負担の増加が抑制され、省電力化に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明によるテレビカメラ装置について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態で、図において、５３は論理回路で、その他の構成は、図４で説明した従来技術によるテレビカメラ装置と同じである。
ここで、この論理回路５３は、電動雲台によるテレビカメラの撮像方向の変更動作と電熱ヒータ５０に対する通電動作に論理関係を持たせるための制御手段として機能するもので、このときの電動雲台によるテレビカメラの撮像方向の変更動作とは、具体的には水平回転用パルスモータ４と垂直回転用パルスモータ５の何れか一方の回転又は双方の回転によりカメラ筐体３に現れる動きのことである。
【００１８】
従って、この実施形態の場合、論理回路５３を備え、電動雲台によるテレビカメラの撮像方向の変更動作と電熱ヒータ５０に対する通電動作に論理関係が与えられるようになっている点で、図５で説明した従来技術によるカメラ装置とは異なっているが、その他の点では同じであり、この結果、具体的な制御と動作についても、図５の従来技術によるテレビカメラ装置と同じで、外部の監視センタ(図示してない)などから信号ケーブル９を介して所定の制御信号を供給することにより、カメラ筐体３内にあるテレビカメラの撮像方向を任意に遠隔制御し、画像による監視を行うことができる。
そこで、以下では、論理回路５３を備えたことによる動作の違いに重点をおいて説明する。
【００１９】
まず、図１において、カメラ制御部１０から水平回転用モータ駆動回路４６に供給されている信号をＤ、垂直回転用モータ駆動回路４７に供給されている信号をＥ、それにカメラ制御部１０の論理回路５３からリレー５１に供給されている信号をＺとする。
そうすると、ここで信号Ｄは、水平回転用パルスモータ４にパルスが供給されているときだけハイレベルＨになるが、そうでないときはローレベルＬを保つことになり、信号Ｅは、垂直回転用パルスモータ５にパルスが供給されているときハイレベルＨになり、そうでないときはローレベルＬを保つことになる。
ここで、信号Ｚについては後述する。
【００２０】
次に、図２は、論理回路５３の一例で、この場合、図示のようにオアゲート５３１とアンドゲート５３２により構成され、このときアンドゲート５３２は、その入力の一方が負論理入力になっていて、これにより禁止ゲートとして動作するようになっている。
そして、この論理回路５３のアンドゲート５３２から出力される信号Ｚがリレー５１に供給され、それがハイレベルＨのときリレー５１を動作させ、その接点をオンにする信号となる。
なお、この論理回路５３については、論理素子により図２に示されているとおりの回路として構成してもよいが、カメラ制御部１０に内蔵されているＣＰＵにより実行される論理処理により制御手段として機能するものとして構成されるようにしてもよい。
【００２１】
そこで、論理回路５３について説明すると、まず、オアゲート５３１の入力には、信号Ｄと信号Ｅが入力される。従って、このオアゲート５３１からはＤＥの論理和(Ｄ∨Ｅ)で与えられる信号Ｃが出力され、それがアンドゲート５３２の負論理入力となる。
一方、このアンドゲート５３２の正論理入力には信号Ｆが入力されるので、このアンドゲート５３２からはＣＦの論理積で与えられる信号Ｚ(Ｚ＝Ｃ・Ｆ)が出力される。
このとき、信号Ｆは、図１には示されていないが、温度センサ５２で検出される温度、つまり水平回転部２の中の温度に応じてカメラ制御部１０からリレー５１に与えられ、電熱ヒータ５０に通電指令が与えられたときハイレベルＨになる信号のことであり、この結果、水平回転用パルスモータ４と垂直回転用パルスモータ５の何れか一方でも動作したとき、つまり電動雲台が動作したときには、必ず電熱ヒータ５０の電力が遮断されることになる。
【００２２】
ここで、図３は、論理回路５３の動作をタイミング図で表したもので、これから明らかなように、信号Ｚのレベルは、信号ＣがハイレベルＨになると必ずローレベルＬにされてしまう。
このとき、信号Ｃは、オアゲート５３１から出力されるので、信号Ｄと信号Ｅの何れか一方でもハイレベルＨになったら信号ＣもハイレベルＨになり、従って、この実施形態では、水平回転用パルスモータ４と垂直回転用パルスモータ５の何れか一方でも動作したとき、つまり電動雲台が動作したときには、必ず電熱ヒータ５０の電力が遮断されてしまうのである。
【００２３】
ところで、このような電動雲台を備えたテレビカメラ装置の場合、テレビカメラ装置としての電力消費量に電動雲台のモータによる電力消費量が加算されるので、これを見越した電力供給能力の電源が必要である。上記したように、電源の規模は最大供給可能電力値で決まるからである。
このとき、電熱ヒータが設けられていたとすると、それによる電力消費量も最大供給可能電力値に加算されてしまうので、必要とする電源の規模は更に増大していまう。
電動雲台を備えたテレビカメラ装置の場合、一般的な電力消費量の最大値は１００Ｗ程度である。一方、電熱ヒータに必要な電力は概ね１００Ｗ以上になる。
そうすると、この場合、電源には２００Ｗ以上の供給能力が要求され、従って、例えば図５で説明した従来技術では、既に説明したように、省電力化が困難で、電源負担に問題が生じてしまうのである。
【００２４】
しかし、この図１の実施形態の場合、論理回路５３が設けられ、これにより水平回転用パルスモータ４と垂直回転用パルスモータ５の何れか一方でも動作したとき、つまり電動雲台が動作したときには、必ず電熱ヒータ５０の電力が遮断されてしまう。
そして、この結果、テレビカメラ装置全体としての電力消費量の最大値は、電動雲台が動作したときの電力消費量と電熱ヒータ５０による電力消費量が加算された値になるのではなく、これらの中の大きい方で決ることになり、従って、電源容量の増加が抑えられ、省電力化が得られることにある。
【００２５】
例えば、上記したように、テレビカメラ装置本来の電力消費量が１００Ｗで、電熱ヒータの電力消費量も１００Ｗであったとすると、この場合、上記実施形態によれば、電熱ヒータ５０を設けたにも関わらず、電源容量としては、元のテレビカメラ装置本来の電力消費量と変わらず、概ね１００Ｗの容量のままで対応できることになる。
すなわち、上記実施形態によれば、テレビカメラ装置本来の電力消費量と電熱ヒータ５０による電力消費量が略等しい場合には、元の電源のままで済むので、電源負担が増加することはなく、従って、省電力化に、より一層の対応が可能になる。
【００２６】
次に、本発明の他の実施形態について、図４により説明する。
既に、図１によって説明した実施形態では、電熱ヒータ５０がリレー５１の接点を介して電力ケーブル４３に接続され、リレー５１の接点が閉じたとき、外部の商用電源から直接、電力供給を受けて発熱するようにしてあるが、この図４の実施形態の場合、電熱ヒータ５０は、図示のように、リレー５１の接点を介してＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０のＤＣ出力に接続されていて、リレー５１の接点が閉じられたときには、このＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０からＤＣ(直流)電力が供給され、発熱するようになっており、従って、この点で図１の実施形態とは異なっているが、その他の構成は同じであり、電源負担が抑制できる点でも同じである。
【００２７】
ここで、近年は、このようなテレビカメラ装置についても、例えば電圧が１００Ｖ系と２００Ｖ系の何れにも対応できるようにしたワールドワイド対応が要求されるようになっているが、このとき、図１で説明した実施形態では、電熱ヒータ５０も商用電源から電力の供給を受けて動作するようになっており、この結果、仕様をワールドワイドに対応させた場合、ＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０の仕様変更と共に電熱ヒータ５０の仕様も変える必要がある。
このときのＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０の電圧仕様は、そのＡＣ側では外部電源の電圧により決り、ＤＣ側は、このテレビカメラ装置の動作に必要なＤＣ電圧により決る。
【００２８】
しかるに、この図４の実施形態の場合、電熱ヒータ５０がＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０から給電されるようになっているので、その電圧仕様は、テレビカメラ装置の動作に必要なＤＣ電圧仕様と同じになっており、従って、電熱ヒータ５０の電圧仕様を変えることなく、ＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０の仕様変更だけでワールドワイドに対応できる。
しかも、この実施形態の場合も、ＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０に必要な電力容量は、電熱ヒータ５０を設けないときと同程度で済むので、上記したように電源負担の増加が抑制され、この結果、省電力化に寄与しながらワールドワイドにも容易に対応できることになる。
【００２９】
ここで、以上の実施形態の場合、太陽電池や風力発電にバックアップされた電池動作に際しても、ＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０の仕様変更だけにより容易に対応可能なことはいうまでもなく、この場合、ＡＣ／ＤＣ電源ユニット４０に代えて、所定の入力電圧と所定の出力電圧のＤＣ／ＤＣ電源ユニットを用いればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明によるテレビカメラ装置の一実施形態を示す全体構成図である。
【図２】本発明によるテレビカメラ装置の一実施形態における論理回路の一例を示す回路図である。
【図３】本発明によるテレビカメラ装置の一実施形態における論理回路の動作を説明するためのタイミング図である。
【図４】本発明によるテレビカメラ装置の他の一実施形態を示す全体構成図である。
【図５】従来技術によるテレビカメラ装置の一例を示す全体構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：固定部
２：水平回転部
３：カメラ筐体(カメラケース)
４：水平回転用パルスモータ
５：垂直回転用パルスモータ
６：水平回転用シャフト
７：水平回転用ウォームギヤ
８：垂直回転用シャフト
９：信号ケーブル
１０：カメラ制御回路
１３：垂直回転用ベルト
４０：ＡＣ／ＤＣ電源ユニット
４３：電力ケーブル
４４：原点位置読取用センサ(水平回転用)
４５：原点位置読取用センサ(垂直回転用)
４６：水平回転用モータ駆動回路
４７：垂直回転用モータ駆動回路
５０：電熱ヒータ
５１：リレー(常開接点型継電器)
５２：温度センサ
５３：論理回路
【図１】
2009188524.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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