JP2007258878A

JP2007258878A - 撮像装置

Info

Publication number: JP2007258878A
Application number: JP2006078334A
Authority: JP
Inventors: Noboru Hosokawa; 昇細川
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】高価で大掛かりなシステムを構築することなく、商用電源の電力異常が発生した場合にも映像を保持することが可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】電源回路６において、商用電源Ａの電力の異常が検出されると、バッテリ電源Ｂからの出力に切り替え電源電圧の生成を継続させる。またこのとき、電源回路６は、ＣＰＵ３に電源の切替を表す電源切替信号Ｇを送出する。ＣＰＵ３は、この電源切替信号Ｇを受け、圧縮処理部２に圧縮制御信号Ｉを送出し、商用電源Ａの電力の異常がないときより高い圧縮率で圧縮処理を行うように制御する。さらに、ＣＰＵ３は、圧縮処理部２から出力される圧縮データをネットワークＩ／Ｆ５により配信するのを停止し、不揮発性メモリ４に記憶させるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば監視システムに用いられる撮像装置に係わり、特に撮像映像をネットワークに配信する撮像装置に関するものである。

従来では、撮像装置を用いて監視している際に、例えば侵入者が建屋の電源を落とした場合には侵入者の映像を得ることができなかった。またこのような場合にも映像を残せるようにシステムを構築しようとすると、撮像装置とは別に、データ量の多い映像を記録するための消費電力の大きい記録装置と、この記録装置を動作させるための補助電源用の大容量バッテリが必要になりコストアップを招いていた。

なお、停電が検出されると制御装置にのみバッテリによる電力供給を行うことで、停電直前の動作パラメータを記憶させ、システムを正常に終了させる手法が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。このようにすると、小容量の安価なバッテリでも停電直前の作業を安全に復帰させることが可能となる。

特開平９−２５２５４８号公報

しかしながら、撮像された映像はデータ量が多いためメモリ容量の大きい記録装置が必要となってしまう。このため、記録するデータ量を削減する必要がある。
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、高価で大掛かりなシステムを構築することなく、商用電源の電力異常が発生した場合にも映像を保持することができる撮像装置を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明に係わる撮像装置は、撮像対象を撮像して複数の画像フレームからなる映像データを出力する撮像部と、前記撮像部から出力された映像データを圧縮処理する圧縮処理部と、商用電源の電力をもとに電源電圧を生成して前記撮像部及び圧縮処理部に供給する電源回路と、バックアップ用電力を出力するバッテリ電源と、前記商用電源の電力の異常を検出する検出手段と、前記商用電源の電力の異常が検出された場合に、当該商用電源の電力に代わって前記バッテリ電源から出力されるバックアップ用電力を前記電源回路に供給して前記電源電圧の生成を継続させる電源切替手段と、前記商用電源の電力をもとに電源電圧が生成されている状態では前記圧縮処理部に第１の圧縮モードにより圧縮処理を行わせ、前記バッテリ電源のバックアップ用電力をもとに電源電圧が生成されている状態では前記圧縮処理部に前記第１の圧縮モードよりも圧縮率の高い第２の圧縮モードにより圧縮処理を行わせる圧縮制御手段とを具備することを特徴とする。

上記構成では、商用電源とバッテリ電源とを切り替える手段と商用電源の電圧低下を検出する手段とを備え、商用電源の電力異常を検出すると、バッテリ電源に切り替えて電源電圧の生成を継続させる。さらに、バッテリ電源による電圧生成時には、商用電源による電圧生成時の圧縮率より高い圧縮率により圧縮処理を行わせる。このように圧縮処理後のデータ量を削減することで、メモリ容量の大きい記録装置や大容量のバッテリ電源などを備えた大掛かりなシステムを構築することなく、停電時における映像を保持することが可能となる。

また、この発明の撮像装置は、次のような各種構成を備えることも特徴とする。
第１の構成は、前記圧縮制御手段は、前記商用電源出力をもとに電源電圧が生成されている状態では、前記圧縮処理部において単位時間当たり第１のフレーム数の画像フレームを圧縮処理させ、前記バッテリ電源のバックアップ用電力をもとに電源電圧が生成されている状態では、前記圧縮処理部において単位時間当たり前記第１のフレーム数より少ない第２のフレーム数の画像フレームを圧縮処理させるものである。

すなわち、バッテリによる電力供給時には、画像レート（フレーム／秒）を下げて圧縮するようにする。このようにすることで、圧縮処理を行うデータ量を削減することができ、圧縮処理にかかる負荷を低減することが可能となる。
第２の構成は、前記圧縮制御手段は、前記商用電源出力をもとに電源電圧が生成されている状態では、前記圧縮処理部において画像フレームを第１の画素数からなる画像サイズに圧縮処理させ、前記バッテリ電源のバックアップ用電力をもとに電源電圧が生成されている状態では、前記圧縮処理部において画像フレームを前記第１の画素数より少ない第２の画素数からなる画像サイズに圧縮処理させるようにする。

例えば、バッテリによる電力供給時には、ＶＧＡの映像データを１／４の画素数のＱＶＧＡに変換したのちに圧縮するようにする。このようにしても、圧縮処理を行うデータ量を削減することができ、圧縮処理にかかる負荷を低減することが可能となる。

したがってこの発明によれば、高価で大掛かりなシステムを構築することなく、商用電源の電力異常が発生した場合にも映像を保持することが可能な撮像装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明に係わる撮像装置の一実施形態を示すブロック構成図である。
この撮像装置は、撮像回路１と、圧縮処理部２と、マイクロプロセッサなどの中央処理ユニット（ＣＰＵ：Central Processing Unit）３と、不揮発性メモリ４と、ネットワークインタフェース（ネットワークＩ／Ｆ）５と、電源回路６とを備える。

撮像回路１により撮像された映像信号は圧縮処理部２に入力され、圧縮処理部２において圧縮された映像データに変換される。圧縮された映像データは、ＣＰＵ３の制御の下、ネットワークＩ／Ｆ５によりＲＪ−４５等の通信コネクタＣを介して外部のネットワークに圧縮された映像データを配信する。

不揮発性メモリ４は、定期録画やアラーム時の録画に使用する。不揮発性メモリ４には、フラッシュメモリ等のメモリカードや、小型省電力のハードディスク等が用いられる。電源回路６は、商用電源Ａとバッテリ電源Ｂを入力して通常は商用電源Ａからの供給を受けてカメラ内部に必要な電圧を作成しカメラ内部の各ハードウェアに供給する。バッテリ電源Ｂは、バッテリ電池やスーパーキャパシタ等のコンデンサ、またはこれらの組み合わせにより構成される。

また、電源回路６は、商用電源Ａの電圧低下等の異常を検出すると瞬時にバッテリ電源Ｂに切り替えると共に、電力供給がバッテリに切り替わったことを知らせる電源切替信号ＧをＣＰＵ３に送出する。そうすると、ＣＰＵ３は、ネットワークＩ／Ｆ５の配信動作を停止し、圧縮された映像データを不揮発性メモリ４に記録するように切り替える。さらに、ＣＰＵ３は、圧縮処理部２に圧縮制御信号Ｉを送出し、圧縮モードを通常モードから停電時モードに変更するようにする。

図２は、電源回路６の詳細を示すブロック図である。
電源回路６は、電源切替回路６１と、電圧検出回路６２と、定電圧発生回路６３とを備える。電圧検出回路６２は、商用電源Ａとバッテリ電源Ｂの電圧を監視している。商用電源Ａの電圧が低下すると、電圧検出回路６２は、電源切替回路６１に商用電源Ａからバッテリ電源Ｂに電力供給を切り替えるように制御信号を送出する。このとき、電圧検出回路６２はＣＰＵ３に電源が切り替わったことを知らせる電源切替信号Ｇを送出する。電源切替回路６１から出力されるバックアップ用電力は定電圧発生回路６３に入力され、定電圧発生回路６３は撮像回路や圧縮処理部に電源電圧Ｈを生成し供給する。

図３は、圧縮処理部２の詳細を示すブロック図である。
圧縮処理部２は、Ａ／Ｄ変換回路２１と、圧縮回路２２と、圧縮モード設定部２３とを備える。Ａ／Ｄ変換回路２１は、入力された映像信号をデジタル処理した映像データに変換し、圧縮回路２２に入力する。圧縮モード設定部２３は、ＣＰＵ３から送出される圧縮制御信号Ｉを受信し、この信号に基づいて圧縮回路２２の圧縮モードを切り替える。圧縮モードには通常モードと停電時モードがあり、停電時モードに設定されると、圧縮回路２２は通常モードよりも高い圧縮率により入力された映像データを圧縮処理する。

次に、このように構成される撮像装置の動作を説明する。図４は、撮像装置の動作手順とその内容を示すフローチャートである。
（商用電源Ａの電力の異常が検出されない場合）
ステップＳ４ａにおいて、電圧検出回路６２において商用電源Ａの電力の異常が検出されない場合には、ステップＳ４ｂに移行し、圧縮モード設定部２３は、圧縮モードを通常モードに設定する。そして、ステップＳ４ｃにおいて、ＣＰＵ３の制御の下、圧縮された映像データをネットワークＩ／Ｆ５により配信する。

（商用電源Ａの電力の異常が検出された場合）
一方、ステップＳ４ａにおいて商用電源Ａの電力の異常が検出されると、ステップＳ４ｄに移行し、電源回路６は、電源切替回路６１によりバッテリ電源Ｂによる電力供給に切り替える。またこのとき電圧検出回路６２はＣＰＵ３に電源切替信号Ｇを送出する。この信号を受け、ＣＰＵ３は圧縮処理部に圧縮制御信号Ｉを送出し、圧縮モード設定部２３は、この圧縮制御信号Ｉに基づいて圧縮モードを停電時モードに設定する。

停電時モードでは、通常モードより高い圧縮率で圧縮処理を行うようする。このようにして、停電時には圧縮処理後のデータ量を削減する。さらに、ステップＳ４ｆにおいて、ＣＰＵ３は停電時にはネットワークＩ／Ｆ５による配信を停止し、圧縮処理部２から出力される圧縮された映像データを不揮発性メモリ４に記憶させる。

以上のように上記実施形態では、電源回路６において、商用電源Ａの電力の異常が検出されると、バッテリ電源Ｂからの出力に切り替え電源電圧の生成を継続させる。またこのとき、電源回路６は、ＣＰＵ３に電源の切替を表す電源切替信号Ｇを送出する。ＣＰＵ３は、この電源切替信号Ｇを受け、圧縮処理部２に圧縮制御信号Ｉを送出し、商用電源Ａの電力の異常がないときより高い圧縮率で圧縮処理を行うように制御する。さらに、ＣＰＵ３は、圧縮処理部２から出力される圧縮データをネットワークＩ／Ｆ５により配信するのを停止し、不揮発性メモリ４に記憶させるようにする。

したがって上記実施形態によれば、停電等が発生してバッテリ電源による電力供給に切り替わった場合に、圧縮処理後のデータ量を削減し、圧縮データの記憶に要する消費電力を抑え、小容量の安価なバッテリ電源でもより多くの映像データを記憶させることができる。また、バッテリ電源による電力供給時には、ネットワークへの配信を停止し、撮像装置に設けられる不揮発性メモリに記録することで、さらに消費電力を低減することができる。このようにすることで、メモリ容量の大きい記録装置や大容量のバッテリ電源などを備えた大掛かりなシステムを構築することなく、停電時における映像を保持することが可能となる。

なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、バッテリ電源による電力供給時に圧縮率を高くすることで圧縮後のデータ量を削減したが、画像レートを下げて圧縮するようにしても良い。例えば、入力される映像データの画像レートが３０フレーム／秒である場合、通常モードでは１秒間当たり３０フレームを用いて圧縮処理し、停電時モードでは、例えば、通常モードの１／１０の画像レート、すなわち１秒間当たり３フレームを用いて圧縮処理を行うようする。このようにすると、停電時において圧縮処理後のデータ量を削減し、圧縮処理にかかる負荷を低減することができる。

また、圧縮処理後のデータ量を削減する他の手法として、画素数を減らして画像フレームを圧縮処理することもできる。例えば、ＶＧＡで撮像される映像データを、バッテリ電源による電力供給時には１／４の画素数のＱＶＧＡに変換したのちに圧縮するようにする。その他にも、撮像される映像データがカラー画像である場合には、モノクロ画像に変換して圧縮するようにしても圧縮するデータ量を削減することができる。また、これらの手法を組み合わせて適用することももちろん可能である。

また、バッテリ電源Ｂによる電力供給時であっても、不揮発性メモリ４に記録せず、ネットワークＩ／Ｆ５により圧縮データを配信する場合にも、圧縮率、フレームレート、あるいは画像サイズ等を変えるようにすると、伝送データが削減されるため消費電力を抑えてネットワークに配信することができる。

要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明に係わる撮像装置の一実施形態の構成を示すブロック図。図１に示す電源回路の詳細を示すブロック図。図１に示す圧縮処理部の詳細を示すブロック図。図１に示す撮像装置の動作手順とその内容を示すフローチャート。

符号の説明

１…撮像回路、２…圧縮処理部、３…ＣＰＵ、４…不揮発性メモリ、５…ネットワークＩ／Ｆ、６…電源回路、６１…電源切替回路、６２…電圧検出回路、６３…定電圧発生回路、Ａ…商用電源、Ｂ…バッテリ電源、Ｃ…通信コネクタ、Ｄ…ＣＰＵバス、Ｇ…電源切替信号、Ｈ…電源電圧、Ｉ…圧縮制御信号。

Claims

撮像対象を撮像して複数の画像フレームからなる映像データを出力する撮像部と、
前記撮像部から出力された映像データを圧縮処理する圧縮処理部と、
商用電源の電力をもとに電源電圧を生成して前記撮像部及び圧縮処理部に供給する電源回路と、
バックアップ用電力を出力するバッテリ電源と、
前記商用電源の電力の異常を検出する検出手段と、
前記商用電源の電力の異常が検出された場合に、当該商用電源の電力に代わって前記バッテリ電源から出力されるバックアップ用電力を前記電源回路に供給して前記電源電圧の生成を継続させる電源切替手段と、
前記商用電源の電力をもとに電源電圧が生成されている状態では前記圧縮処理部に第１の圧縮モードにより圧縮処理を行わせ、前記バッテリ電源のバックアップ用電力をもとに電源電圧が生成されている状態では前記圧縮処理部に前記第１の圧縮モードよりも圧縮率の高い第２の圧縮モードにより圧縮処理を行わせる圧縮制御手段と
を具備することを特徴とする撮像装置。
前記圧縮制御手段は、前記商用電源出力をもとに電源電圧が生成されている状態では、前記圧縮処理部において単位時間当たり第１のフレーム数の画像フレームを圧縮処理させ、前記バッテリ電源のバックアップ用電力をもとに電源電圧が生成されている状態では、前記圧縮処理部において単位時間当たり前記第１のフレーム数より少ない第２のフレーム数の画像フレームを圧縮処理させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
前記圧縮制御手段は、前記商用電源出力をもとに電源電圧が生成されている状態では、前記圧縮処理部において画像フレームを第１の画素数からなる画像サイズに圧縮処理させ、前記バッテリ電源のバックアップ用電力をもとに電源電圧が生成されている状態では、前記圧縮処理部において画像フレームを前記第１の画素数より少ない第２の画素数からなる画像サイズに圧縮処理させることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。