JP2011182332A - 監視カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】監視カメラの電力供給に関係する部位に障害が発生した場合でも、映像を送信できる監視カメラシステムを提供する。
【解決手段】監視カメラシステム１００において、映像信号生成部１２１はデジタル映像信号を生成して画像圧縮部１２２と映像確認用出力部１２４に出力する。画像圧縮部１２２は、デジタル映像信号の符号化と画像圧縮を行う。ネットワーク伝送部／電源分離部１２３は、ＰｏＥスイッチ１５０から送信される電力を分離して電源変換部１２６へ出力する。映像確認用出力部１２４は、デジタル映像信号をアナログ映像信号に変換する。電源分離部１２５は、電力供給ユニット１７０から送信される電力を分離して電源変換部１２６へ出力する。電源変換部１２６は、ネットワーク伝送部／電源分離部１２３と電源分離部１２５から電力を入力して並列に接続し、電圧と電流のバランスを取り監視カメラ１２０の各部位に電力を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、監視地点で撮影された映像をモニタに表示する監視カメラシステムに係り、特に監視カメラに接続されたケーブルを経由して電力が供給される監視カメラに関する。

監視カメラに電源系統を直接接続しないときには、ケーブルを経由して電力の供給が行われる。例えば、アナログ映像信号を出力する監視カメラ（以下、アナログ監視カメラという）であれば同軸ケーブルへの重畳により電力を供給することができる。また、ネットワークに接続されデジタル信号を出力する監視カメラ（以下、デジタル監視カメラという）であればＬＡＮケーブルへの重畳により電力を供給することができる。このような監視カメラの電力供給における従来技術について、図面を参照して説明する。

まず、従来技術におけるアナログ監視カメラシステム２００について説明する。アナログ監視カメラシステム２００の機能構成を図２に示す。アナログ監視カメラシステム２００は、光学系レンズ２１０、監視カメラ２２０、同軸ケーブル２６０及び電力供給ユニット２７０から構成されている。また、電力供給ユニット２７０は、映像監視システム５００の映像監視装置５１０に接続されている。映像監視装置５１０は、アナログ監視カメラシステム２００から送信されるアナログ映像信号の映像を監視する装置である。監視カメラ２２０は、映像信号生成部２２１、電源分離部２２５及び電源変換部２２６から構成されている。電力供給ユニット２７０は、電源合成部２７１、映像出力部２７２及び電源部２７３から構成されている。光学系レンズ２１０は、被写体の像を監視カメラ２２０に結像するレンズである。監視カメラ２２０は、光学系レンズ２１０が結像した像によって得られた画像からアナログ映像信号を生成し、同軸ケーブル２６０を経由して電力供給ユニット２７０に送信する装置である。同軸ケーブル２６０は、監視カメラ２２０と電力供給ユニット２７０とを接続する電気通信ケーブルである。電力供給ユニット２７０は、監視カメラ２２０からアナログ映像信号を受信し、映像監視装置５１０に送信する装置である。また、電力供給ユニット２７０は、外部から供給される電力を同軸ケーブル２６０に重畳することで、監視カメラ２２０に電力を送信する装置である。

次に、監視カメラ２２０を構成する各機能について説明する。映像信号生成部２２１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子を含む部位である。映像信号生成部２２１は、光学系レンズ２１０がＣＣＤやＣＭＯＳに結像した像によって得られた画像からアナログ映像信号を生成する部位である。電源分離部２２５は、映像信号生成部２２１からアナログ映像信号を入力し、同軸ケーブル２６０を経由して電力供給ユニット２７０に送信する部位である。また、電源分離部２２５は、ＮＴＳＣ（National Television System Committee：全米テレビジョン放送方式標準化委員会）規格のアナログ映像信号と電力供給ユニット２７０から送信される電力とを分離し、電力を電源変換部２２６に出力する部位である。電源変換部２２６は、電源分離部２２５から出力された電力を入力すると、監視カメラ２２０が使用可能な電圧に変換し、監視カメラ２２０の各部位に電力を供給する部位である。

次に、電力供給ユニット２７０を構成する各機能について説明する。電源部２７３は、外部から電力が供給されると、電力供給ユニット２７０が使用可能な電圧に変換し、電力供給ユニット２７０の各部位に電力を供給する部位である。また、電源部２７３は、監視カメラ２２０に電力を供給するため電源合成部２７１に電力を出力する部位である。電源合成部２７１は、電源部２７３から電力を入力すると、電力を同軸ケーブル２６０に重畳することで、監視カメラ２２０に電力を送信する部位である。また、電源合成部２７１は、監視カメラ２２０から送信されるアナログ映像信号を映像出力部２７２に出力する部位である。また、電源合成部２７１は、電源分離部２２５から同軸ケーブル２６０を経由して受信したＮＴＳＣ規格のアナログ映像信号を映像出力部２７２に出力する部位である。映像出力部２７２は、電源合成部２７１からアナログ映像信号を入力すると、アナログ映像信号を監視システム５００の映像監視装置５１０に出力する部位である。

このようなアナログ監視カメラシステム２００では、各々の監視カメラ２２０に同軸ケーブル２６０が敷設され、アナログ監視カメラシステム２００の中央部分に同軸ケーブル２６０を集約する。そして、電力供給ユニット２７０から同軸ケーブル２６０を経由して各々の監視カメラ２２０に電力を供給するので、監視カメラ２２０に電源系統を直接接続する必要がなくなる。また、同軸ケーブル２６０で、アナログ映像信号と電力を重畳するので、配線を簡略化することができる。

次に、従来技術によるデジタル監視カメラシステム３００について説明する。デジタル監視カメラシステム３００の機能構成を図３に示す。デジタル監視カメラシステム３００は、光学系レンズ３１０、監視カメラ３２０、映像表示モニタ３３０、ＬＡＮケーブル３４０及びＰｏＥ（Power over Ethernet（登録商標））３５０から構成されている。また、ＰｏＥ３５０は、ネットワーク６００に接続されている。更に、ネットワーク６００には画像変換装置７００が接続されている。画像変換装置７００は、デジタル監視カメラシステム３００から送信されるデジタル映像信号を伸張・符号化して表示する装置である。光学系レンズ３１０は、被写体の像を監視カメラ３２０に結像するレンズである。監視カメラ３２０は、光学系レンズ３１０が結像した像によって得られた画像からデジタル映像信号を生成し、ＬＡＮケーブル３４０を経由してＰｏＥ３５０に送信する装置である。ＬＡＮケーブル３４０は、監視カメラ３２０とＰｏＥ３５０とを接続する光通信ケーブルである。ＰｏＥ３５０は、監視カメラ３２０からデジタル映像信号を受信し、ネットワーク６００を経由して画像変換装置７００に送信する装置である。また、ＰｏＥ３５０は、外部から供給される電力をＥthernet（登録商標）の配線に使用するＬＡＮケーブル３４０に重畳することで、監視カメラ３２０に電力を送信する装置である。

次に、監視カメラ３２０を構成する各機能について説明する。映像信号生成部３２１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を含む部位である。映像信号生成部３２１は、光学系レンズ３１０がＣＣＤやＣＭＯＳに結像した像によって得られた画像からデジタル映像信号を生成する部位である。画像圧縮部３２２は、映像信号生成部３２１からデジタル映像信号を入力し、ＪＰＥＧやＭＰＥＧなどの方式で圧縮し、圧縮させた映像データをネットワーク伝送部／電源分離部３２３に出力する部位である。ネットワーク伝送部／電源分離部３２３は、画像圧縮部３２２からデジタル映像信号を入力し、デジタル映像信号をネットワーク伝送に適したパケット化を行い、ＬＡＮケーブル３４０を経由してＰｏＥ３５０に送信する部位である。また、ネットワーク伝送部／電源分離部３２３は、ＰｏＥ３５０から送信される電力を受信し、電源変換部３２６に出力する部位である。電源変換部３２６は、ネットワーク伝送部／電源分離部３２３から出力された電力を入力すると、監視カメラ３２０が使用可能な電圧に変換し、監視カメラ３２０の各部位に電力を供給する部位である。映像確認用出力部３２４は、映像信号生成部３２１からデジタル映像信号を入力し、ＮＴＳＣ規格のアナログ映像信号に変換してから映像表示モニタ３３０に出力する部位である。映像表示モニタ３３０は、アナログ映像信号の映像が表示される装置である。

このようなデジタル監視カメラシステム３００では、各々の監視カメラ３２０にＬＡＮケーブル３４０が接続されるが、図２のアナログ監視カメラシステム２００のように中央部に配線が集約されず、ＰｏＥ３５０によりネットワーク６００に接続できる。そして、ＰｏＥ３５０からＬＡＮケーブル３４０を経由して監視カメラ３２０に電力を供給するので、監視カメラ３２０に電源系統を直接接続する必要がなくなる。また、ＬＡＮケーブル３４０で、デジタル映像信号と電力を重畳するので、配線を簡略化することができる。

以上のように、図２に示すアナログ監視カメラシステム２００であれば、同軸ケーブル２６０の重畳により電力が供給される。しかし、このような構成のアナログ監視カメラシステム２００において、電源分離部２２５、電源変換部２２６、同軸ケーブル２６０、電源合成部２７１、電源部２７３は二重化されていないため、この中のいずれかに障害が発生したときには、監視カメラ２２０に電力を供給することができない。また、図３に示すデジタル監視カメラシステム３００であれば、ＬＡＮケーブル３４０の重畳により電力が供給される。しかし、このような構成のデジタル監視カメラシステム３００において、ネットワーク伝送部／電源分離部３２３、電源変換部３２６、ＬＡＮケーブル３４０、ＰｏＥ３５０は二重化されていないため、この中のいずれかに障害が発生したときには、監視カメラ３２０に電力を供給することができない。更に、供給される電力が低下すると、アナログ監視カメラシステム２００においてはアナログ映像信号、デジタル監視カメラシステム３００においてはデジタル映像信号を送信することがことができないという問題が発生していた。

このような電源供給に関する問題に対処するため、従来技術として特開２００６−３１９５３２号公報（特許文献１）と特開２００９−１５３０２５号公報（特許文献２）を挙げることができる。特許文献１に開示の技術では、最大電力が異なる複数の電源を切替えて使用できるカメラにおいて、最大電力が比較的低い電源を使用する場合は、パン、チルトズームの速度を遅くしたり、照明電力を抑えようにしている。また、複数機能の同時実行を制限することで、映像出力を損なうことなく電源環境に応じたカメラ性能を実現する撮像装置および撮像システムを提供している。特許文献２に開示の技術では、電源供給元から供給される電源の電圧の大きさによって、通常モードもしくはＰｏＥモードの判定が行われ、判定の結果に応じてモータの駆動特性を変える。通常モードで電源が供給され、モータの駆動に割り当てる電力に制限がない状態では、旋回台の高速回転にも耐え得る仕様となり、電源がＰｏＥモードで供給されている場合には、旋回台の回転性能は落ちるが、供給される少ない電力の範囲内での駆動が可能なカメラ装置及び制御方法を提供している。

特開２００６−３１９５３２号公報 特開２００９−１５３０２５号公報

特許文献１と特許文献２に開示の技術では、供給される電源の電力に応じて機能を制御することで監視カメラを動作させることができる。しかし、電力の供給に関係する部分に障害が発生したときは、監視カメラに電力を供給することができない。また、アナログ監視カメラシステムにおける同軸ケーブル、デジタル監視カメラシステムにおけるＬＡＮケーブルが高負荷となったときに、監視カメラに電力を供給することができないことがある。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決できる監視カメラシステムを提供することを目的とする。

本発明の監視カメラシステムは、監視カメラの外部から電力が供給される監視カメラを備えた監視カメラシステムであって、第１装置から送信される電力を受信する第１受信手段と、第２装置から送信される電力を受信する第２受信手段と、前記第１受信手段が受信した電力と、前記第２受信手段が受信した電力を並列に接続し、電圧と電流のバランスをとる電源変換手段と、を監視カメラに備え、前記第１受信手段と前記第２受信手段の両方から電力を受信して前記監視カメラを駆動することを特徴としている。

本発明によれば、監視カメラシステムの電力供給に関係する部分に障害が発生したときでも監視カメラの映像を送信することがことができる。また、アナログ監視カメラシステムの同軸ケーブル又はデジタル監視カメラシステムのＬＡＮケーブルの高負荷により電力供給ができないときでも、監視カメラの映像を送信することがことができる。更に、供給電力が低下した場合でも、監視カメラの機能を制限することなく監視カメラを動作させることができる。

本発明の実施の形態に係る監視カメラシステムの機能構成を示す図である。 従来技術に係るアナログ監視カメラシステムの機能構成を示す図である。 従来技術に係るデジタル監視カメラシステムの機能構成を示す図である。

以下、本発明を実施するための実施の形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して説明する。本発明の監視カメラシステム１００の機能構成を図１に示す。監視カメラシステム１００は、光学系レンズ１１０、監視カメラ１２０、ＬＡＮケーブル１４０、ＰｏＥ１５０、同軸ケーブル１６０及び電力供給ユニット１７０から構成されている。ＰｏＥ１５０は、ネットワーク６００に接続されている。また、ネットワーク６００には画像変換装置７００が接続されている。画像変換装置７００は、デジタル監視カメラシステム３００から送信されるデジタル映像信号を伸張・符号化して表示する装置である。更に、電力供給ユニット１７０は、映像監視システム５００の映像監視装置５１０に接続されている。映像監視装置５１０は、監視カメラシステム１００から送信されるアナログ映像信号の映像を監視する装置である。監視カメラ１２０は、映像信号生成部１２１、画像圧縮部１２２、ネットワーク伝送部／電源分離部１２３、映像確認用出力部１２４、電源分離部１２５及び電源変換部１２６から構成されている。電力供給ユニット１７０は、電源合成部１７１、映像出力部１７２及び電源部１７３から構成されている。

光学系レンズ１１０は、被写体の像を監視カメラ１２０に結像するレンズである。監視カメラ１２０は、光学系レンズ１１０が結像した像によって得られた画像からデジタル映像信号を生成し、ＬＡＮケーブル１４０を経由してＰｏＥ１５０に送信する装置である。また、監視カメラ１２０は、変換したデジタル映像信号を更にアナログ映像信号に変換し、同軸ケーブル１６０を経由して電力供給ユニット１７０に送信する装置である。ＬＡＮケーブル１４０は、監視カメラ１２０とＰｏＥ１５０とを接続する光通信ケーブルである。ＰｏＥ１５０は、監視カメラ１２０からデジタル映像信号を受信し、ネットワーク６００を経由して画像変換装置７００に送信する装置である。また、ＰｏＥ１５０は、外部から供給される電力をＥthernet（登録商標）の配線に使用するＬＡＮケーブル１４０に重畳することで、監視カメラ１２０に電力を送信する装置である。ＰｏＥ１５０は、ネットワーク６００に接続されている。同軸ケーブル１６０は、監視カメラ１２０と電力供給ユニット１７０とを接続する電気通信ケーブルである。電力供給ユニット１７０は、監視カメラ１２０からアナログ映像信号を受信し、映像監視装置５１０に送信する装置である。また、電力供給ユニット１７０は、外部から供給される電力を同軸ケーブル１６０に重畳することで、監視カメラ１２０に電力を送信する装置である。

次に、監視カメラ１２０を構成する各機能について説明する。映像信号生成部１２１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を含む部位である。映像信号生成部１２１は、光学系レンズ１１０がＣＣＤやＣＭＯＳに結像した像によって得られた画像からデジタル映像信号を生成する部位である。画像圧縮部１２２は、映像信号生成部１２１からデジタル映像信号を入力し、ＪＰＥＧやＭＰＥＧなどの方式で圧縮し、圧縮させた映像データをネットワーク伝送部／電源分離部１２３に出力する部位である。ネットワーク伝送部／電源分離部１２３は、画像圧縮部１２２からデジタル映像信号を入力し、デジタル映像信号をネットワーク伝送に適したパケット化を行い、ＬＡＮケーブル１４０を経由してＰｏＥ１５０に送信する部位である。また、ネットワーク伝送部／電源分離部１２３は、ＰｏＥ１５０から送信される電力を分離し、電力を電源変換部１２６に出力する。映像確認用出力部１２４は、映像信号生成部１２１からデジタル映像信号を入力し、ＮＴＳＣ規格のアナログ映像信号に変換してから映像表示モニタ１３０と電源分離部１２５に出力する部位である。電源分離部１２５は、映像確認用出力部１２４からアナログ映像信号を入力すると同軸ケーブル１６０を経由して電力供給ユニット１７０に送信する部位である。また、電源分離部１２５は、ＮＴＳＣ規格のアナログ映像信号と電力供給ユニット１７０から送信される電力とを分離し、電力を電源変換部１２６に出力する。電源変換部１２６は、ネットワーク伝送部／電源分離部１２３と電源分離部１２５から出力される電力を入力すると、出力される電力を並列に接続し、電圧と電流のバランスをとり監視カメラ１２０が使用可能な電圧に変換し、監視カメラ１２０の各部位に電力を供給する部位である。

次に、電力供給ユニット１７０を構成する各機能について説明する。電源部１７３は、外部から電力が供給されると、電力供給ユニット１７０が使用可能な電圧に変換し、電力供給ユニット１７０の各部位に電力を供給する部位である。また、電源部１７３は、監視カメラ１２０に電力を供給するため電源合成部１７１に電力を出力する部位である。電源合成部１７１は、電源部１７３から電力を入力すると、電力を同軸ケーブル１６０に重畳することで、監視カメラ１２０に電力を送信する部位である。また、電源合成部１７１は、監視カメラ１２０から送信されるアナログ映像信号を映像出力部１７２に出力する部位である。また、電源合成部１７１は、ＮＴＳＣ規格のアナログ映像信号と電力とを分離し、電力を監視カメラ１２０に送信する。映像出力部１７２は、電源合成部１７１からアナログ映像信号を入力すると、アナログ映像信号を電力供給ユニット１７０に接続されている監視システム５００の映像監視装置５１０に出力する部位である。

このような構成の監視カメラシステム１００において、ＬＡＮケーブル１４０と同軸ケーブル１６０の両方の供給ルートから電力が供給されるので、片方の供給ルートに障害が発生したり高負荷となった場合でも、もう一方の供給ルートから電力を供給することができる。また、アナログ映像信号とデジタル映像信号の送信ルートが異なるので、片方の送信ルートに障害が発生したり高負荷となった場合でも、もう一方の送信ルートから映像信号を送信することができる。例えば、ＬＡＮケーブル１４０にノイズ重畳された場合でも、同軸ケーブル１６０は送信ルートやノイズ耐性がＬＡＮケーブル１４０と異なるため影響が出ることがない。このように、電力の供給ルートと映像信号の送信ルートを分けることで、障害が発生したり高負荷となった場合でも、監視カメラ１２０を稼働させることが可能となる。

従来は、既設の同軸ケーブルを使用したアナログ監視カメラシステム２００をネットワークに接続できるＬＡＮケーブルを使用デジタル監視カメラシステムに置き換えるのが一般的であった。しかし、本発明のように構成することで、アナログ監視カメラシステムにデジタル監視カメラシステムの機能を追加することが可能となる。つまり、既設の同軸ケーブルを使用したアナログ監視カメラシステム２００を用いて、監視カメラシステム１００を構成することで、既設のアナログ監視カメラシステム２００の設備を利用することができる。このように既設のアナログ監視カメラシステム２００の設備を利用することで、既設の送信ルートにおいては、高い信頼性が得られる。また、監視カメラシステム１００は、デジタル監視カメラシステム３００のネットワーク経路を二重化する場合に比べても画像圧縮部１２２の負担も小さくなり、またネットワークのデータ量やポート数を減少させることができる。

以上、具体的な実施の形態により本発明を説明したが、上記実施の形態は本発明の例示であり、この実施の形態に限定されないことは言うまでもない。

以上の実施態様の特徴をまとめると次のようになる。
（１） 本発明の監視カメラシステムは、監視カメラの外部から電力が供給される監視カメラを備えた監視カメラシステムであって、第１装置から送信される電力を受信する第１受信手段と、第２装置から送信される電力を受信する第２受信手段と、前記第１受信手段が受信した電力と、前記第２受信手段が受信した電力を並列に接続し、電圧と電流のバランスをとる電源変換手段と、を監視カメラに備え、前記第１受信手段と前記第２受信手段の両方から電力を受信して前記監視カメラを駆動することを特徴としている。
（２） （１）の前記監視カメラは、前記第１受信手段または前記第２受信手段のどちらか一方に障害が発生し電力が供給されなくなったとき、他方からの電力を受信して前記監視カメラを駆動することを特徴としている。
（３）（１）または（２）の前記監視カメラは、前記第１装置からＬＡＮケーブルを経由して電力が供給されることを特徴としている。
（４）（３）の前記監視カメラは、前記ＬＡＮケーブルを経由してデジタル映像信号を送信することを特徴としている。
（５）（１）から（４）のいずれかの前記監視カメラは、第２装置から同軸ケーブルを経由して電力が供給されることを特徴としている。
（６）（５）の前記監視カメラは、前記同軸ケーブルを経由してアナログ映像信号を送信することを特徴としている。
（７）（１）から（６）のいずれかの前記第１装置は、ネットワークに接続されていることを特徴としている。
（８）（１）から（７）のいずれかの前記第２装置は、前記監視カメラの映像を監視する映像監視システムに接続されていることを特徴としている。
（９） 本発明の監視カメラシステムの電力供給方法は、監視カメラの外部から電力が供給される監視カメラを備えた監視カメラシステムであって、第１装置から送信される電力を受信する第１受信工程と、第２装置から送信される電力を受信する第２受信工程と、前記第１受信工程が受信した電力と、前記第２受信工程が受信した電力を並列に接続し、電圧と電流のバランスをとる電源変換工程と、を監視カメラに備え、前記第１受信工程と前記第２受信工程の両方から電力を受信して前記監視カメラを駆動することを特徴としている。

本発明は、監視カメラシステムに好適であるが、監視カメラシステムに限られるものではなく、電源を外部から供給する装置を備えるシステム一般に適用可能である。

１００・・・・・監視カメラシステム
１１０・・・・・光学系レンズ
１２０・・・・・監視カメラ
１２１・・・・・映像信号生成部
１２２・・・・・画像圧縮部
１２３・・・・・ネットワーク伝送部／電源分離部
１２４・・・・・映像確認用出力部
１２５・・・・・電源分離部
１２６・・・・・電源変換部
１３０・・・・・映像表示モニタ
１４０・・・・・ＬＡＮケーブル
１５０・・・・・ＰｏＥ
１６０・・・・・同軸ケーブル
１７０・・・・・電力供給ユニット
１７１・・・・・電源合成部
１７２・・・・・映像出力部
１７３・・・・・電源部
２００・・・・・アナログ監視カメラシステム
２１０・・・・・光学系レンズ
２２０・・・・・監視カメラ
２２１・・・・・映像信号生成部
２２５・・・・・電源分離部
２２６・・・・・電源変換部
２６０・・・・・同軸ケーブル
２７０・・・・・電力供給ユニット
２７１・・・・・電源合成部
２７２・・・・・映像出力部
２７３・・・・・電源部
３００・・・・・デジタル監視カメラシステム
３１０・・・・・光学系レンズ
３２０・・・・・監視カメラ
３２１・・・・・映像信号生成部
３２２・・・・・画像圧縮部
３２３・・・・・ネットワーク伝送部／電源分離部
３２４・・・・・映像確認用出力部
３２６・・・・・電源変換部
３３０・・・・・映像表示モニタ
３４０・・・・・ＬＡＮケーブル
３５０・・・・・ＰｏＥ
５００・・・・・映像監視システム
５１０・・・・・映像監視装置
６００・・・・・ネットワーク
７００・・・・・画像変換装置

Claims (1)

1. 監視カメラの外部から電力が供給される監視カメラを備えた監視カメラシステムであって、
   第１装置から送信される電力を受信する第１受信手段と、
   第２装置から送信される電力を受信する第２受信手段と、
   前記第１受信手段が受信した電力と、前記第２受信手段が受信した電力を並列に接続し、電圧と電流のバランスをとる電源変換手段と、
   を監視カメラに備え、
   前記第１受信手段と前記第２受信手段の両方から電力を受信して前記監視カメラを駆動することを特徴とする監視カメラシステム。

Images