JP2006209365A - 動体検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センサの個数が少なくて済み、動体を鮮明に撮影することのできる動体検出装置を提供する。
【解決手段】第一焦電センサ６ａと、複数の第二焦電センサ６ｂと、カメラ２と、カメラ２が取付けられた雲台３と、が設けられ、カメラ２を、動体１３が検知された第二焦電センサ６ｂの方向に移動させて、動体１３を撮影するカメラ制御装置８が設けられ、雲台３には車輪４ａ、４ｂが取付けられると共に、車輪４ａ、４ｂを駆動させる車輪制御装置１１が設けられ、車輪制御装置１１は、第一焦電センサ６ａで動体１３が検知された場合、第一焦電センサ６ａの検知領域を少なくとも隣り合う２つの第二焦電センサ６ｂの総検知領域内に収めるよう、車輪４ａ、４ｂを駆動して雲台３を移動させることを特徴とする動体検出装置１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮影方向を自動的に動体の位置に向けることができる動体検出装置に関するものである。

従来、動体を検出し撮影するシステムとしては、撮影用のカメラが固定され、広範囲を検出するセンサにより動体の有無を確認し、撮影するシステムが知られている。しかし、このシステムでは撮影用のカメラを広角でセットしなければならず、広角端での周辺光量が不足する等の理由により、不鮮明なものとなってしまっていた。

そこで、上記課題を解決するために、特許文献１のようなものが知られている。すなわち、カメラが設置される雲台に、カメラを囲むようにして複数の赤外線センサを設置し、該複数の赤外線センサの感知範囲の中から、所定の比較基準範囲内の量の赤外線が感知された感知範囲を判定し、該感知範囲がカメラの撮影範囲内に入るようにカメラを移動させる機構を持ったものである。
特開６−２３３３０７号公報

しかしながら、特許文献１のものは次のような課題がある。すなわち、撮影対象範囲が広くなればなるほど、それだけ赤外線センサを雲台に設置する個数が無駄に増えてしまう。すると、赤外線センサ分の設置スペースが新たに必要となってきて撮影システムが大型化してしまう。さらに、大量の赤外線センサが必要となるため、撮影システム全体のコストが大幅にかかってしまうといったことがあった。

本発明は上記課題に鑑みてなしたもので、その目的は、センサの個数が少なくて済み、動体を鮮明に撮影することができる動体検出装置を提供することにある。

請求項１に係る発明の動体検出装置は、動体の有無を検知する第一焦電センサと、複数の第二焦電センサと、動体を撮影するカメラと、カメラが取付けられた雲台と、が設けられ、複数の第二焦電センサは、第一焦電センサの検知領域外かつ第一焦電センサと略同一平面内の領域を、互いの検知領域の少なくとも一部が重複するよう検知するものであり、個々の検知幅が第一焦電センサの検知幅よりも狭く、少なくとも隣り合う２つの第二焦電センサの総検知幅が第一焦電センサの検知幅よりも広く、カメラを、動体が検知された第二焦電センサの方向に移動させて、動体を撮影するカメラ制御装置が設けられ、雲台には車輪が取付けられると共に、車輪を駆動させる車輪制御装置が設けられ、車輪制御装置は、第一焦電センサで動体が検知された場合、第一焦電センサの検知領域を少なくとも隣り合う２つの第二焦電センサの総検知領域内に収めるよう、車輪を駆動して雲台を移動させることを特徴とする。

請求項２に係る発明の動体検出装置は、請求項１記載の動体検出装置において、第一焦電センサと複数の第二焦電センサとは、カメラを中心として略同一円状に設けられ、車輪制御装置は、第一焦電センサで動体が検知された場合、車輪を駆動して雲台を一定角度回転移動させることを特徴とする。

請求項３に係る発明の動体検出装置は、請求項２記載の動体検出装置において、複数の第二焦電センサの全検知幅は略１８０°であることを特徴とする。

請求項１に係る動体検出装置によれば、動体の有無を検知する第一焦電センサと、複数の第二焦電センサと、動体を撮影するカメラと、カメラが取付けられた雲台とが設けられている。そして、カメラを、動体が検知された第二焦電センサの方向に移動させて動体を撮影するカメラ制御装置が設けられている。また、雲台には車輪が取付けられ、車輪を駆動させる車輪制御装置が設けられ、第一焦電センサで動体が検出された場合、第一焦電センサの検知領域を少なくとも隣り合う２つの第二焦電センサの検知領域内に収めるよう、車輪を駆動して雲台を移動させる。このことより、第一焦電センサと、個々の検知幅が狭い複数の第二焦電センサとを組み合わせて動体を撮影することが可能となり、全検知領域を複数の第二焦電センサのみで検知するようにした時よりも、焦電センサの個数が少なくて済む。また、配設される焦電センサの設置スペースが減り、動体検出装置のコストダウンを図ることができる。

請求項２に係る発明の動体検出装置によれば、請求項１に係る発明の動体検出装置の効果に加えて、第一焦電センサと複数の第二焦電センサとが略同一円状に設けられ、第一焦電センサで動体が検知された場合、車輪で雲台を回転させるだけであるので、雲台の移動スペースを必要とせず、狭いスペースでの動体検出が可能になる。

請求項３に係る発明の動体検出装置によれば、請求項２に係る発明の動体検出装置の効果に加えて、複数の第二焦電センサの総検知幅が略１８０°であることにより、第一焦電センサで動体が検知された場合、雲台を半回転させるだけで、複数の第二焦電センサの検知領域およびそれ以外の検知領域をすべて検知できることになり、略全方向の動体を検知することができる。

以下、本発明の一実施形態を図に基づいて説明する。図１は本発明の動体検出装置の平面図であり、図２は斜視図であり、図３は動体検出装置のシステム構成のブロック図であり、図４は後述する第二焦電センサで動体が検知された時のカメラの動作状態を示した平面図であり、図５は後述する第一焦電センサで動体が検知された時のカメラの動作状態を示した平面図であり、図６は動体が検出されてからカメラで撮影されるまでの流れを示したフローチャートである。本実施形態における前方とは、後述する第二焦電センサが設けられている方向であって、後方とは、前方とは逆方向の後述する第一焦電センサが設けられている方向のことをいう。

本発明の動体検出装置１は、図２に例示したように、例えば、人間や動物等の動体１３（図示せず）を撮影するためのカメラ２が設けられ、カメラ２を支える土台としての役割を果たす雲台３が設けられている。雲台３は略円盤状のものであり、雲台３の上部にカメラ２が回転自在に設置されている。また、雲台３には、２つの車輪（第一車輪４ａおよび第二車輪４ｂ）が設けられている。２つの車輪４ａ、４ｂは一本の車軸５によって連結されている。車軸５は略円盤状の雲台３の中心部分を通り、雲台３の側面に２つの車輪４ａ、４ｂが位置している。車輪４ａ、４ｂは、車軸５の軸周りに回転することにより回転し、雲台３を移動させることができる。さらに、雲台３の側面には一個の第一焦電センサ６ａおよび複数個の第二焦電センサ６ｂが設けられている。

次に、第一焦電センサ６ａ、第二焦電センサ６ｂについて、図１を用いて説明する。図１に例示したように、雲台３の側面であって、動体検知装置１の前方に当たる位置に複数個の第二焦電センサ６ｂが設けられている。第二焦電センサ６ｂは、動体１３（図示せず）から発せられる赤外線を感知して、動体１３の有無を検出できるセンサである。第二焦電センサ６ｂは、第一車輪４ａの中心付近から始まり、第二車輪４ｂの中心付近まで雲台３の前方側面に略１８０°（α）に亘って設けられている。この第二焦電センサ６ｂの個数は何個設けても構わないが、本実施形態では５つの第二焦電センサ６ｂを設けている。５つの第二焦電センサ６ｂは略同一平面内の動体１３を検知できるように設置されている。また、隣同士の第二焦電センサ６ｂは互いに重複する検知領域を持つように設けられている。なぜならば、互いに重複しないように設けられると、第二焦電センサ６ｂの検知領域外に動体１３が位置した場合、第二焦電センサ６ｂが動体１３を検知できない場合があるからである。勿論、雲台３の近傍では、第二焦電センサ６ｂの検知センサの放出角度により、検知領域外の場所が多く存在するが、雲台３から一定の距離以上離れた動体１３を検知できればよく、雲台３近傍の領域は考えない。重複した検知領域で動体１３が検出された場合は、どちらか一方の第二焦電センサ６ｂが検知するようになっていればよい。

カメラ２は回転移動され、いずれかの第二焦電センサ６ｂで動体１３が検知された場合、後述するカメラ制御装置８により動体１３が検知された第二焦電センサ６ｂの中心にカメラ２の中心が位置するようにされる。また、カメラ２は、その写角（β）が少なくとも第二の焦電センサ６ｂの検知幅よりも大きく設定されている。このことにより、動体１３の一部のみが第二焦電センサ６ｂの検知領域内に位置して第二焦電センサ６ｂで検出された場合でも、カメラ２のフレーム内に写る動体１３の割合が大きくなる。

また、雲台３における第二焦電センサ６ｂが設けられていない後方側面には１つの第一焦電センサ６ａが設けられている。第一焦電センサ６ａは、複数個の第二焦電センサ６ｂと略同一平面内の動体１３を検知できるように設けられている。第一焦電センサ６ａも第二焦電センサ６ｂと同様に、動体１３から発せられる赤外線を感知して、動体１３の有無を検出できるものである。しかし、この第一焦電センサ６ａが第二焦電センサ６ｂと異なるのは、第一焦電センサ６ａは、個々の第二焦電センサ６ｂの検知領域よりも広範囲を検知できるセンサであるという点である。つまり、動体検出装置１の後方部を一つの第一焦電センサ６ａでカバーしているということになる。

第一焦電センサ６ａと、複数の第二焦電センサ６ｂとは重ならないように設けられるとよい。もし、一部が重なって設けられた場合は、その重なった領域に動体１３が位置した時に、カメラ制御装置８は第二焦電センサ６ｂに反応するように制御されるとよい。また、第一焦電センサ６ａと第二焦電センサ６ｂとは、少なくとも隣り合う２つの第二焦電センサ６ｂの総検知幅が第一焦電センサ６ａよりも広い幅となるようになっている。この理由は後述する。

次に、動体検出装置１の回路構成について、図３を用いて説明する。雲台３内部にはＣＰＵ（中央制御処理装置）７が設けられている。ＣＰＵ７には、図３に示す第一焦電センサ６ａおよび第二焦電センサ６ｂからの入力状態により、カメラワークを制御するカメラ制御装置８が備えられている。このカメラ制御装置８にはカメラ回転用モータ９が接続され、このカメラ回転用モータ９によりカメラ２が回転移動する。カメラ回転用モータ９は、カメラ２が第二焦電センサ６ｂで検知できる検知領域のみを撮影できるようになっている。つまり、第二焦電センサ６ｂが設けられた第一車輪４ａから第二車輪４ｂまでの略１８０°を回転できるようになっている。また、カメラ２はモニタ１０と接続され、撮影した画像を見ることができる。

また、ＣＰＵ７には、２つの車輪を制御する車輪制御装置１１が設けられている。この車輪制御装置１１には、第一車輪４ａに連結される第一車輪駆動用モータ１２ａと、第二車輪４ｂに連結される第二車輪駆動用モータ１２ｂとが接続されている。この２つの第一車輪駆動用モータ１２ａと第二車輪駆動用モータ１２ｂとによって、動体検出装置１全体が前進、後退および回転できるようになっている。具体的には、第一車輪４ａと第二車輪４ｂとが、共に前回転することにより雲台３が前進し、第一車輪４ａと第二車輪４ｂとが、共に後回転することにより雲台３が後退し、第一車輪４ａが前回転し第二車輪４ｂが後回転する、又は第一車輪４ａが後回転し第二車輪４ｂが前回転することにより雲台３が回転できるようになっている。

次に、上記のような動体検出装置１の動作を図４および図５を用いて説明する。図４は、第二焦電センサ６ｂで動体１３が検出された場合の動作状態を示した図である。図４（ａ）示すように、左から前方にかけて２つ目の第二焦電センサ６ｂで動体１３が検出された場合、カメラ２はカメラ制御装置８により、図４（ｂ）に示すように動体１３の検出された第一焦電センサ６ａの方向に雲台３の中心で左回りに回転し、第二焦電センサ６ｂの中心にカメラ２の中心が位置するように停止し、動体１３をフレームの中に捕らえ、撮影する。カメラ制御装置８を駆動させている時には、すべての焦電センサ（第一焦電センサ６ａ及び第二焦電センサ６ｂ）を停止させる。なぜならば、カメラ２回転中にいずれかの焦電センサ６ａ、６ｂを起動させていると、作動させている焦電センサ６ａ、６ｂが他の目的外の動体を捕らえてしまう可能性があり、目的の動体１３をうまく撮影できないからである。

ここで、上記第二焦電センサ６ｂで動体１３が検出された場合の動作の流れを図６に従って説明する。まず、動体検出装置１のシステムを起動させ、動体１３の検出があるかどうかを検出する（Ｓ１０１）。動体１３の検出がなければ、システムを終了する。動体１３の検出があった場合、どの焦電センサ６ａ、６ｂで検出があったのかを判別し（Ｓ１０２）、第二焦電センサ６ｂであった場合、カメラ制御装置８が起動し、動体１３が検出された第二焦電センサ６ｂの方向にカメラ２を回転させるための、カメラ回転信号を発信する（Ｓ１０６）。次いで、カメラ回転信号を受信したカメラ回転モータ９は、そのモータを回転させる（Ｓ１０７）。モータの回転により、回転移動したカメラ２は、動体１３を撮影する（Ｓ１０８）。撮影された画像はカメラ２と接続されたモニタ１０に映し出される（Ｓ１０９）。

図５は、第一焦電センサ６ａで動体１３が検出された場合の動作状態を示した図である。図５（ａ）に示すように、動体検出装置１の後方に配設された第一焦電センサ６ａ内の検知領域で動体１３が検出された場合、図５（ｂ）に示すように、車輪制御装置１１により第一車輪４ａを前回転させると共に、第二車輪４ｂを後回転させて略円盤状の雲台３の中心を支点にして、雲台３を時計方向に一定の角度（１８０°）回転させる。車輪制御装置１１の駆動中は動体検出装置１に配設されたすべての焦電センサ（第一焦電センサ６ａ及び第二焦電センサ６ｂは起動させない。なぜならば、第一車輪４ａと第二車輪４ｂの駆動中に焦電センサ６ａ、６ｂを起動させていると、作動中の焦電センサ６ａ、６ｂが他の目的外の動体を捕らえてしまう可能性があり、目的の動体１３をうまく撮影できないからである。

ここで、前述した少なくとも隣り合った第二焦電センサ６ｂの総検知幅の方が、第一焦電センサ６ａの検知幅よりも広くなっている理由について説明する。本実施形態では、第二焦電センサ６ｂの検知幅が略１８０°に亘って設けられているが、例えば、第二焦電センサ６ｂの検知幅が９０°であったとして説明する。第一焦電センサ６ａで動体１３が検出され、車輪制御装置１１により第一車輪４ａと第二車輪４ｂが駆動し雲台３が回転した場合、例えば第一焦電センサ６ａの検知幅が１２０°であったとすると、第一焦電センサ６ａの検知幅と第二焦電センサ６ｂの検知幅との角度差は３０°であり、この３０°の幅は、第一焦電センサ６ａのみが検知する検知領域の幅である。第一焦電センサ６ａがこの３０°の検知幅内で動体１３を捉えていた場合、第二焦電センサ６ｂでは動体１３を検知できずにカメラ２で動体１３を撮影できない。よって、少なくとも隣り合った２つの第二焦電センサ６ｂの総検知幅は、第一焦電センサ第一焦電センサ６ａの検知幅よりも広い幅となっているのである。

そして、雲台３の１８０°回転後は、図５（ｃ）に示すように、第二焦電センサ６ｂを起動させ、動体１３が検出された第二焦電センサ６ｂ（左から２番目）の方向にカメラ制御装置８によってカメラ２を回転移動させ、第二焦電センサ６ｂの中心にカメラ２の中心が位置するように停止し、フレームの中に動体１３を捕らえ、撮影する。カメラ制御装置８を駆動させている時には、すべての焦電センサ（第一焦電センサ６ａ及び第二焦電センサ６ｂ）を停止させる。なぜならば、カメラ２の回転中に焦電センサを起動させていると、作動中の焦電センサが他の目的外の動体を捕らえてしまう可能性があり、目的の動体１３をうまく撮影できないからである。

ここで、上記第一焦電センサ６ａで動体１３が検出された場合の動作の流れを図６に従って説明する。まず、動体検出装置１のシステムを起動させ、動体１３の検出があるかどうかを検出する（Ｓ１０１）。動体１３の検出がなければ、システムを終了する。動体１３の検出があった場合、どの焦電センサで検出があったのかを判別し（Ｓ１０２）、第一焦電センサ６ａであった場合、車輪制御装置１１を起動させ、車輪制御装置１１から第一車輪駆動用モータ１２ａおよび第二車輪駆動用モータ１２ｂに車輪駆動信号を発信する（Ｓ１０３）。車輪駆動信号を受信した第一車輪駆動用モータ１２ａおよび第二車輪駆動用モータ１２ｂは、モータの回転を行い、雲台３を回転させる（Ｓ１０４）。次いで、第二焦電センサ６ｂで動体１３を検出し（Ｓ１０５）、カメラ制御装置８が起動し、動体１３が検出された第二焦電センサ６ｂの方向にカメラ２を回転させるための、カメラ回転信号を発信する（Ｓ１０６）。次いで、カメラ回転信号を受信したカメラ回転モータ９は、モータを回転させる（Ｓ１０７）。モータの回転により、回転移動したカメラ２は、動体１３を撮影する（Ｓ１０８）。撮影された画像はカメラ２と接続されたモニタ１０に映し出される（Ｓ１０９）。

従って本実施形態によれば、車輪４ａ、４ｂにより雲台３を移動することにより、複数の第二焦電センサ６ｂと、個々の第二焦電センサ６ｂよりも広範囲を検出する第一焦電センサ６ａとを組み合わせて動体１３を撮影することが可能となり、全検知領域を複数の第二焦電センサ６ｂのみで検知するようにした時よりも、焦電センサ６ａ、６ｂの個数が少なくて済む。また、配設される焦電センサ６ａ、６ｂの設置スペースが減り、動体検出装置１のコストダウンを図ることができる。

また、第一焦電センサ６ａと複数の第二焦電センサ６ｂとが略同一円状に設けられ、第一焦電センサ６ａで動体１３が検知された場合、車輪４ａ、４ｂで雲台３を回転させるだけであるので、雲台３の移動スペースを必要とせず、狭いスペースでの動体検出が可能になる。

さらに、複数の第二焦電センサ６ｂの総検知幅が略１８０°で雲台３の回転角度が１８０°となっていることにより、第一焦電センサ６ａで動体１３が検知された場合、雲台３を半回転させるだけで、複数の第二焦電センサ６ｂの検知領域およびそれ以外の検知領域を、すべて検知できることになり、略全方向の動体１３を検知することができる。

以上の如く、動体１３は第一焦電センサ６ａ及び第二焦電センサ６ｂによって検出され、カメラ２によって撮影されるのである。

本実施形態では、焦電センサ６ａ、６ｂを用いて動体１３を検出していたが、動体１３の有無を検出できるのであれば、センサの種類の如何は問わない。また、雲台３は略円形状であったが、勿論、雲台３は円盤形状を成さなくてもよい（例えば、立方体）。また、第二焦電センサ６ｂの個数の如何は問わない。さらに、雲台３ごと回転移動できるのであれば、車輪は第一車輪４ａおよび第二車輪４ｂ以外にも設けてもよく、それぞれの車輪４ａ、４ｂの設置場所は問わない。

本発明の一実施形態に係る動体検出装置の平面図である。 同上の斜視図である。 同上の回路構成を示したブロック図である。 同上の動作状態を示した平面図である。 同上の他の動作状態を示した平面図である。 同上の動作状態を示したフローチャートである。

符号の説明

１．動体検出装置
２．カメラ
３．雲台
４ａ．第一車輪（車輪）
４ｂ．第二車輪（車輪）
６ａ．第一焦電センサ
６ｂ．第二焦電センサ
８．カメラ制御装置
１１．車輪制御装置
１３．動体

Claims (3)

1. 動体の有無を検知する第一焦電センサと、複数の第二焦電センサと、動体を撮影するカメラと、カメラが取付けられた雲台と、が設けられ、
   前記複数の第二焦電センサは、第一焦電センサの検知領域外かつ第一焦電センサと略同一平面内の領域を、互いの検知領域の少なくとも一部が重複するよう検知するものであり、個々の検知幅が第一焦電センサの検知幅よりも狭く、少なくとも隣り合う２つの第二焦電センサの総検知幅が第一焦電センサの検知幅よりも広く、
   前記カメラを、動体が検知された第二焦電センサの方向に移動させて、動体を撮影するカメラ制御装置が設けられ、
   前記雲台には車輪が取付けられると共に、車輪を駆動させる車輪制御装置が設けられ、
   前記車輪制御装置は、第一焦電センサで動体が検知された場合、第一焦電センサの検知領域を少なくとも隣り合う２つの第二焦電センサの総検知領域内に収めるよう、車輪を駆動して雲台を移動させることを特徴とする動体検出装置。
2. 前記第一焦電センサと複数の第二焦電センサとは、カメラを中心として略同一円状に設けられ、
   前記車輪制御装置は、第一焦電センサで動体が検知された場合、車輪を駆動して雲台を一定角度回転移動させることを特徴とする請求項１記載の動体検出装置。
3. 前記複数の第二焦電センサの全検知幅は略１８０°であることを特徴とする請求項２記載の動体検出装置。
   
   

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