JP2019161437A - 監視装置およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】出荷前の監視者による各種調整及び出荷後の偶発的トラブルの原因究明に必要な映像を撮影・記録できる監視装置を提供する。
【解決手段】監視装置１は、組み込まれた自動機械１００で所定の事象が生じた時に、自動機械１００の作動部分１０１_１〜１０１_ｍを撮影して映像を取得するカメラ５_１〜５_ｎと、カメラが取得した映像をファイルとして保存する記録制御部１２と、記録制御部１２が作成する映像ファイル１５１_１〜１５１_ｋを保持するファイル保持部１５とを有し、動作モードとして、少なくとも設定モードと運用モードとの二つを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、監視装置およびプログラムに関し、特に装置や設備で偶発的に発生するトラブルの原因を究明するための映像を撮影・記録する監視装置およびプログラムに関する。

ものづくりの現場では、工作機械・印刷機械・梱包機械・検査機械・運搬機械など、さまざまな自動機械が運用される。これらの機械に異常や故障などのトラブルが生じると、ライン全体が停止するなど大きな損害が発生する。そこでトラブルの発生に対しては、すみやかな原因の分析と原因の特定を行い、適切な改良を行って再発を防ぐことが求められる。

トラブルの原因を調べる方法として、過去には、人間の監視者が、対象となる装置や設備の近くに駐在して目視を行い、継続的に監視する方法が行われていた。しかし、数日に一度しか発生しないような偶発的なトラブルに対し、人間の監視者が長時間集中力を維持することは、人間の監視者にとって大きな負担となり、あまり有効な方法ではなかった。

この問題に対処し、目視に代わる方法として、ビデオカメラなどの撮影手段を応用した監視システムが知られている。たとえば「任意の監視対象を撮像するための単一または複数の撮像手段によって撮像された動画に任意の処理を行う動画処理装置であって、前記撮像手段によって撮像された前記動画の構成要素であるフレームを一時的に記録するフレーム記録手段と、前記フレーム記録手段に記録された単一または複数の前記フレームの時系列的集合である動画から、あらかじめ設定された縮約ルールに基づいてデータ量を減少させた縮約済み動画を作成する動画縮約処理を行う縮約手段と、前記縮約手段によって前記縮約が行われた前記動画を、監視者が目視による監視および／または分析に用いるために記録する縮約動画記録手段とを備え、前記縮約手段は、前記縮約の方法を具体的に定義する縮約ルールを複数保持する手段を備え、その中から選択された前記縮約ルールを使用して前記縮約を行うことを特徴とする動画処理装置」が公知となっている（特許文献１参照）。

特許２０１２−２４５２９６号公報

特許文献１のような監視システムを、自動機械の内部に組み込み、その自動機械を製品として販売・出荷し、購入者である自動機械のユーザのもとで運用したい場合がある。このような場合、用途に特有の課題に対する次のような配慮が必要になる。

第１は、限られた空間に設置しなければならないことである。監視システムの運用に先立っては、監視システムの運用者である監視者（たとえば自動機械の製造者や販売者、トラブル対策の担当者、監視システムの運用・保守の受託者など。以下単に「監視者」と称する。）が、監視システムの動作を確認しながら、カメラを取り付ける位置・向きや、監視システムのプログラムに関する設定の調整（以下単に「各種調整」と称する。）を行う必要がある。そのため監視システムは、監視システムの動作を確認するためのディスプレイ（表示機器）や、監視システムの動作を変更するためのキーボード・マウス・タッチパネルなど（入力機器）を備えてなければならない。しかしながら自動機械は、本来監視システムの組み込みを想定して設計されてはいないので、その内部に表示機器や入力機器を設置する物理的な空間が確保できるとは限らない。監視システムの本体であるコンピュータやカメラは小型化が進んでいるが、人間の監視者とのやり取りが必要な表示機器や入力機器を小型化することは難しい。自動機械の内部に、これらの機器を恒久的に設置するのに必要な空間が存在しない可能性があり、あるいは空間が存在しても操作困難な場所にしかない可能性がある。

第２は、運用負担の増大を避けなければならないことである。監視システムの運用にあたっては、それが組み込まれている自動機械の運用者（たとえば自動機械を購入して使用するオペレータなど。以下に「運用者」と称する。）が監視者とは異なる人間であることにも注意が必要である。運用者にとって、監視システムの運用は本来の業務とは関係のないものである。そのため監視システムを組み込んだことにより、自動機械を運用するための手間が増えたり、監視システムの破損や誤動作を生じさせるリスクが生じたりすることは避けなければならない。

第３は、設置にかかる費用を抑えなければならないことである。自動機械に組み込まれる監視システムは、製品である自動機械の数だけ必要になるので、製品全体の価格を下げようとすると、その構成要素である監視システムの価格もできるだけ安くしなければならない。

本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、自動機械に組み込まれて、自動機械の出荷前には監視者による各種調整を可能にするとともに、自動機械の出荷後には自動機械とともに自動起動して、自動機械で偶発的に発生するトラブルの原因究明に必要な映像を撮影・記録することのできる監視装置を提供することを課題としている。

かかる課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、自動機械に組み込まれて動作し、前記自動機械で所定の事象が生じた時に、前記自動機械の作動部分の映像を記録する機能を有する監視装置であって、前記作動部分を撮影して映像を取得する撮影手段と、所定の事象が発生した時に前記撮影手段が取得した前記映像をファイルとしてファイル記録手段に保存する記録制御手段と、前記記録制御手段が作成する前記ファイルを保持するファイル保持手段とを有し、動作モードとして、少なくとも設定モードと運用モードとの二つを有し、所定の外部デバイスがアクセス可能な形で存在するかどうかを起動時に判定する外部デバイス検出手段と、前記外部デバイス検出手段の判定結果に応じて前記動作モードの一つを選択する動作モード決定手段とを有し、前記設定モードにおいて、前記監視装置に外部接続された入力機器および表示機器を介して監視者との対話的操作を可能にするユーザインタフェース手段を有し、前記運用モードにおいて、起動後に自動的に前記撮影手段および前記記録制御手段の動作を開始させ、撮影記録動作を開始させる自動動作開始手段を有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記外部デバイスがファイル保持機能を有し、前記監視装置が、前記運用モードにおいて、前記外部デバイスがアクセス可能になった時に、前記ファイル記録手段に保持されている前記ファイルのうち、少なくとも一部を前記外部デバイスにコピーまたは移動させるファイル取り出し手段を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の構成に加え、前記監視装置が、特定の外部デバイスを一意に区別する識別情報を登録するデバイス識別情報登録手段を有し、前記外部デバイス検出手段が、検出された前記外部デバイスの前記識別情報を読み出し、あらかじめ前記デバイス識別情報登録手段に登録された前記識別情報と照合するデバイス識別情報照合手段を有し、前記デバイス識別情報照合手段の照合結果に応じ、前記動作モード決定手段が設定モードを選択することを禁止する動作モード制限手段を有し、前記デバイス識別情報照合手段の照合結果に応じ、前記ファイル取り出し手段が前記ファイルを前記外部デバイスにコピーまたは移動させることを禁止するファイル取り出し禁止手段を有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の構成に加え、前記監視装置が、無停電電源装置からの電源供給によって動作しており、前記記録制御手段が、前記無停電電源装置が停電を検出した時に前記撮影手段が取得した前記映像をファイルに保存することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の構成に加え、前記ファイル記録手段による前記ファイルの保持状況を監視する映像ファイル管理手段を有し、前記映像ファイル管理手段が、前記ファイル記録手段の空き容量が所定の値を下回ったら、設定モードでは前記撮影手段または前記記録制御手段の動作を停止させて撮影記録動作を終了させるのに対し、運用モードでは古い前記ファイルを消去して撮影記録動作を継続させることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の構成に加え、前記外部デバイスがＵＳＢメモリであることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の構成に加え、前記外部デバイスがネットワークファイルサーバであることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、プログラムであって、コンピュータを請求項１ないし７のいずれか一つに記載の監視装置として機能させることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、監視システム１Ａに設定モードと運用モードの二つの動作モードを持たせたことにより、その設定・運用に必要な機能を損なうことなく、監視装置１を自動機械１００に組み込む場合に特有の課題を次のように解決することができる。
１．限られた空間への設置
→かさばる表示機器・入力機器が不要なので、狭い場所にも設置可能。
２．運用負担の増大の回避
→監視装置を意識する必要がないので、ユーザの手間が増えない。
３．設置にかかる費用の抑制
→表示機器・入力機器が不要な分だけ、製品全体の低価格化が図れる。

請求項２に記載の発明によれば、監視システム１Ａに記録されている映像ファイルを外部デバイスに取り出すのに、表示機器・入力機器や複雑な操作手順が不要になるので、監視装置１を自動機械１００に組み込む場合に特有の課題をより高度に解決することができる。

請求項３に記載の発明によれば、監視システム１Ａの設定・運用に伴うセキュリティ上の危険を根本的に回避することができるので、他の方法でセキュリティを確保する場合と比べ、監視装置１を自動機械１００に組み込む場合に特有の課題をより高度に解決することができる。

請求項４に記載の発明によれば、監視装置１を自動機械１００に組み込む場合に特有の課題を解決しつつ、異常の原因を究明するために最も重要な停止直前の映像を、映像ファイル１５１に記録することができる。

請求項５に記載の発明によれば、監視装置１を自動機械１００に組み込む場合に特有の課題を解決しつつ、設定作業中に、記録された映像ファイル１５１が意図せず消去され、作業の妨げになることを防ぐことができる。

請求項６に記載の発明によれば、監視装置１を自動機械１００に組み込む場合に特有の課題を解決しつつ、持ち運びやすく監視装置１に対する着脱が容易な外部デバイスを使い、監視装置１の設定・運用を能率的に行うことができる。

請求項７に記載の発明によれば、監視装置１を自動機械１００に組み込む場合に特有の課題を解決しつつ、汎用的に使えて監視装置１に対する通信接続が容易な外部デバイスを使い、監視装置１の設定・運用を能率的に行うことができる。

請求項８に記載の発明によれば、本発明を、多様なコンピュータや多様なコンピュータシステムにおいて構築することができる。

この実施の形態１の監視システムのシステム構成図および機能ブロック図である。 同上監視システムの全体構成を示す機能ブロック図である。 設定モードにおける、監視システム１Ａのハードウェア構成例を示す図である。 運用モードにおける、監視システム１Ａのハードウェア構成例を示す図である。 実施の形態１の監視装置１の動作を示すフローチャートである。 ステップＳ２の詳細を示すフローチャートである。 ステップＳ３の詳細を示すフローチャートである。 この実施の形態２の監視システムのシステム構成図および機能ブロック図である。

［発明の実施の形態１］
図１ないし図８にこの発明の実施の形態１を示す。以下、この発明の実施の形態１について図面を参照して説明する。

［システム構成概要］
図１は、この実施の形態１の監視システムのシステム構成図および機能ブロック図である。この監視システム１Ａは、監視対象である自動機械１００のトラブルの原因究明のために用いられるものである。

図１に示すとおり、監視システム１Ａは、自動機械１００に組み込まれた「監視装置」としての監視装置１と、監視者用端末２と、無停電電源装置３と、「外部デバイス」としてのＵＳＢメモリ４とを備えている。監視装置１の電源は、通常は自動機械１００に内蔵された電源（図示せず）から供給されている。また監視装置１は無停電電源装置３に接続されており、自動機械１００の主電源が遮断されても、無停電電源装置３に内蔵された蓄電池から供給される電力によって１０分ほど動作を続けることができる。監視装置１と監視者用端末２は、ネットワーク２０を介して直接的に、またはＵＳＢメモリ４を介して間接的に、ファイルの受け渡しを行うことができる。

自動機械１００は、自動制御によって機械的に作動する部分を少なくとも一部に有する機器や装置であり、工作機械・印刷機械・梱包機械・検査機械・運搬機械などがこれに相当する。具体的には、食品、雑貨品、事務用品、電化製品、素材、車両、機械部品などの生産に用いられる加工機械・搬送機械・梱包機械、集積回路や電子部品の生産に用いられる半導体プロセス機械・搬送機械、新聞・雑誌などの印刷に用いられる印刷機械・紙折り機械・製本機械・梱包機械などがこれに該当する。自動機械１００は、各種製品の製造メーカや印刷業者、検査業者、運搬業者などの施設内に設置されて運用される。

監視者用端末２は、監視装置１の設定や動作状態や異常の検証を行う監視者（図示せず）が所持または管理する機器である。具体的には、パーソナルコンピュータ、タブレット、スマートフォン、携帯電話端末など、監視装置１の作成したファイルの一覧または内容を表示させたり、監視装置１に各種のコマンドを入力したりする機能を有する電子機器である。

監視者用端末２は、液晶パネルなど、監視装置１が作成したファイルの一覧または内容を視覚的に表示することのできるディスプレイ２１と、マウス・キーボード・タッチパネルなど、監視者が上記のファイルの一覧または内容を表示する方法を指示することのできる入力機器２２と、ＵＳＢメモリ４を接続することのできるＵＳＢポート２３とを有している。監視者用端末２は、個々の自動機械１００の近傍に固定設置されていてもよいが、その使用者である監視者（図示せず）の数が自動機械１００の数に比べて少ないことを考えると、監視者とともに移動することができるよう、運搬可能な形態のものが望ましい。

［監視装置］
図２は、この実施の形態１の監視システム１Ａの全体構成を示す機能ブロック図である。

この実施の形態１の監視システム１Ａは、監視対象である自動機械１００のトラブルの原因究明のために用いられるものであり、監視装置１が自動機械１００の処理を制御する制御システム（図示せず）と連動する形で組み込まれている。

図２に示すとおり、この実施の形態１の監視装置１は、ｎ台（ｎ≧１）の「撮影手段」としてのカメラ５_１，５_２，……，５_ｎが、記録制御主体部６に接続された構成となっている。カメラ５_１，５_２，……，５_ｎは、たとえばＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）カメラなどのディジタルカメラであり、自動機械１００の個々の作動部分１０１_１，１０１_２・・・１０１_ｍ、またはその任意の組み合わせを被写体として撮影を行う。なお、この実施の形態１においては、それぞれのカメラ５_１，５_２，……，５_ｎが動画を撮影することを想定しているが、カメラ５_１，５_２，……，５_ｎの一部または全部が静止画を撮影するものであってもよい。 記録制御主体部６には、ハードウェアとして、制御手段としてのＣＰＵ（central processing unit、中央処理装置）、ＣＰＵの作業領域として機能するＲＡＭ（random access memory）、起動用ブートプログラムなどを保持するＲＯＭ（read only memory）、各種のプログラムやデータを保持・保存する、ＳＳＤ（solid state drive）などの補助記憶装置（いずれも図示せず）などが設けられている。また補助記憶装置には、ＯＳ（operating system）プログラム、各種のアプリケーションプログラム、プログラムの動作に必要なデータなどがソフトウェアとして保持されている。これらのソフトウェアは、ＣＰＵの演算処理によってハードウェアと協働し、各種機能を実現する。

図２に示すとおり、記録制御主体部６は、機能手段として、「撮影制御手段」としての撮影制御部７、カメラ映像プレビュー部８、フレームメモリ９、「動作モード決定手段」および「動作モード制限手段」としての動作モード決定部１０、「デバイス識別情報登録手段」および「デバイス識別情報照合手段」としてのＵＳＢメモリ識別部１１、「記録制御手段」および「自動動作開始手段」としての記録制御部１２、「外部デバイス検出手段」としての外部デバイス検出部１３、「映像ファイル管理手段」としての映像ファイル管理部１４、「ファイル記録手段」としてのファイル保持部１５、「空き容量確認手段」としての空き容量確認部１６、カメラ入力インターフェース部１７、ファイル出力インターフェース部１８を備えている。これらの機能手段は、ハードウェアとソフトウェアの協働によって実現される。ただし、これらの機能手段のうちの一部または全部が、ハードウェアロジックやプログラムの実行のみで実現されてもよい。なお、記録制御主体部６は、監視装置１に外部接続された入力機器および表示機器（例えば監視者用端末２の入力機器２２やディスプレイ２１）を介して監視者との対話的操作を可能にする「ユーザインタフェース手段」としての機能も備えている。

撮影制御部７は、それぞれのカメラ５_１，５_２，……，５_ｎから入力される映像の取り込みを開始させ、あるいは終了させる。この操作は、カメラ５_１，５_２，……，５_ｎのすべてに対して一斉に行われてもよいし、一部に対して他と独立に行われてもよい。

カメラ映像プレビュー部８は、それぞれのカメラ５_１，５_２，……，５_ｎから入力される映像を、たとえば画面に表示する。監視者はこの表示を見て、カメラが正しく接続されていることを確認したり、対象物が明瞭に撮影されるように調整したりすることができる。

フレームメモリ９は、過去の映像を記録する目的で、カメラ５_１，５_２，……，５_ｎから入力される映像を一時的に記憶する。フレームメモリ９の詳細な機能については後述する。

動作モード決定部１０は、監視装置１の動作モードを決定する。具体的には、監視装置１を、設定モード（後述）と運用モード（後述）のいずれかに設定する。

ＵＳＢメモリ識別部１１は、監視装置１に接続されているＵＳＢメモリ４から、一意の識別番号を読み出し、あらかじめ登録された識別番号と照合し、ＵＳＢメモリ４を一種の「鍵」として使うことを可能にする。これについて詳しくは後述する。

記録制御部１２は、カメラ５から入力されてフレームメモリ９に記憶されている映像を、時間を区切って取り込み、映像ファイル１５１_１，１５１_２，……，１５１_ｋ（ｋ≧１）のそれぞれに保存する。自動機械１００で異常動作が発生した時の映像を記録する目的のため、記録制御部１２には、自動機械１００の所定の異常動作を検出する機能を持たせてもよいし、自動機械１００の所定の異常動作を検出する機能を持つ外部機器、たとえば図２に示す異常検出装置１９からの信号を受け取る機能を持たせてもよい。また自動機械１００が異常停止をして所定の状態になった場合（たとえば無停電電源装置３が作動した状態）を検出する機能を持たせてもよい。

また記録制御部１２は、フレームメモリ９から取り込んだ映像を映像ファイル１５１_１，１５１_２，……，１５１_ｋに記録する際、映像に各種の加工を施したりしてもよい。

外部デバイス検出部１３は、監視装置１に対する所定の外部デバイスの接続状態を検出する。この実施の形態１では、監視装置１にＵＳＢメモリ４が接続されているかどうかを検出する。

映像ファイル管理部１４は、記録制御部１２による映像ファイル１５１_１，１５１_２，……，１５１_ｋの作成を監視しており、ファイル保持部１５の空き容量が所定の値を下回った時には、所定の規則に基づく順番で映像ファイル１５１_１，１５１_２，……，１５１_ｋを削除する。

ファイル保持部１５は、記録制御部１２の作成した映像ファイル１５１_１，１５１_２，……，１５１_ｋを保持する。

空き容量確認部１６は、新たな映像ファイル１５１_ｋ＋１（図示せず）が保存できなくなる事態を避けるため、ファイル保持部１５の空き容量を継続的に調べる。これについて詳しくは後述する。

カメラ入力インターフェース部１７は、記録制御主体部６がカメラ５_１，５_２，……，５_ｎから映像信号を受信するために必要な各種の処理を行う。またファイル出力インターフェース部１８は、ＵＳＢメモリ４を接続するＵＳＢポート１８１を備え、記録制御主体部６がＵＳＢメモリ４に映像ファイルを送出するために必要な各種の処理を行う。

なお、以下の記載では、説明を簡単にするため、特に区別する必要がある場合を除き、カメラ５_１，５_２，……，５_ｎをカメラ５と記載し、映像ファイル１５１_１，１５１_２，……，１５１_ｋを映像ファイル１５１と記載する。

［設定モードと運用モード］
この実施の形態１の監視システム１Ａは、設定モードと運用モードという、２種類の動作モードを有する。

設定モードは、監視装置１を組み込んだ自動機械１００の出荷前になされるべき、監視装置１に対する各種調整を行うための動作モードである。具体的には、監視装置１に表示手段（図示せず）と入力手段（図示せず）が外付けされることを前提に、監視者による対話的操作によって動作する。たとえば入力手段を使い、監視者が入力したコマンドを受け付けて、それぞれに応じた動作を行ったり、表示手段を使い、カメラ５からの映像や、記録制御主体部６の各種設定内容を監視者に表示したりする。

設定モードにおける、監視システム１Ａのハードウェア構成例を図３に示す。設定モードにおいて使用される外付けの表示手段と入力手段には、通常は個別のディスプレイ２１や、キーボード・マウスなどの入力機器２２が使われる（図３の（Ａ））。しかしネットワーク２０を経由して他のコンピュータを使うためのリモートデスクトップソフトウェアを使えば、監視者用端末２が備えるディスプレイ２１と入力機器２２とを、監視装置１のための表示手段と入力手段として、それぞれ流用することも可能である（図３の（Ｂ））。

これに対して運用モードは、監視装置１を組み込んだ自動機械１００が出荷され、実際に運用されている時の動作モードである。具体的には、表示手段（図示せず）と入力手段（図示せず）が外付けされていないことを想定し、撮影・記録を含むほぼすべての動作を自動的に行う。また監視装置１にＵＳＢメモリ４が接続された時には、ファイル保持部１５に蓄積されている映像ファイル１５１を、自動的にＵＳＢメモリ４にコピーする動作も行う。

運用モードにおける、監視システム１Ａのハードウェア構成例を図４に示す。運用モードでは、監視装置１と表示手段・入力手段を直接接続することができない場合もある。そのため設定モードで可能であった、コマンドを入力して動作を行わせたりする操作や、カメラ５からの映像や記録制御主体部６の設定内容を表示させたりする操作がいつでも可能であるとは限らない。しかし監視装置１は、それらの操作ができなくても、映像ファイル１５１を取り出すことができるように構成されている。そのための動作については図７で説明する。

この実施の形態１の監視システム１Ａでは、設定モードと運用モードの二つの動作モードを持たせたことにより、その設定・運用に必要な機能を損なうことなく、監視装置１を自動機械１００に組み込む場合に特有の課題を次のように解決することができる。
１．限られた空間への設置
→かさばる表示機器・入力機器が不要なので、狭い場所にも設置可能。
２．運用負担の増大の回避
→監視装置を意識する必要がないので、ユーザの手間が増えない。
３．設置にかかる費用の抑制
→表示機器・入力機器が不要な分だけ、製品全体の低価格化が図れる。

［動作モードの選択］
この実施の形態１において、記録制御主体部６は、監視装置１の起動時にＵＳＢポート１８１に登録済みのＵＳＢメモリ４が接続されているかどうかで動作モードを決定する。具体的には、外部デバイス検出部１３が、ファイル出力インターフェース部１８を介し、ＵＳＢポート１８１にＵＳＢメモリ４が接続されているかどうかを調べる。登録済みのＵＳＢメモリ４が検出された場合、動作モード決定部１０は監視装置１を設定モードで動作させ、検出されなかった場合、動作モード決定部１０は監視装置１を運用モードで動作させる。

［映像ファイルの記録管理］
カメラ５_１，５_２，……，５_ｎが撮影した映像ファイルは、記録制御部１２の動作によって映像ファイル１５１_１，１５１_２，……，１５１_ｋとして記録される。映像ファイル管理部１４は、個々の映像ファイル１５１_１，１５１_２，……，１５１_ｋを特定するための情報（たとえばファイル名）と、映像ファイル１５１_１，１５１_２，……，１５１_ｋをファイル保持部１５に記録した順序を示す情報（たとえばファイルの更新日時など）とを関連付けて記録する。この機能は、ＯＳの提供するファイルシステム機能を利用して実現することもできる。

空き容量確認部１６は、ファイル保持部１５の空き容量を継続的に確認している。空き容量が不足していると確認された場合、運用モードにおいては古いものから順に映像ファイルを消去して、新たな映像ファイル１５１を記録することのできる空き容量を確保する。しかし設定モードにおいては、映像ファイル１５１を消去するのではなく、記録制御部１２の動作を停止させ、新しい映像ファイル１５１が作られないようにする。これは設定作業中に、記録された映像ファイル１５１が意図せず消去され、原因究明の妨げになることを防ぐための仕様である。

また運用モードにおいて、映像ファイル管理部１４は、ＵＳＢポート１８１にＵＳＢメモリ４が接続されているかどうかを継続的に確認している。接続が確認された場合、映像ファイル管理部１４は、ファイル保持部１５に記録されている映像ファイル１５１を、ＵＳＢポート１８１を介してＵＳＢメモリ４にコピーする。この際に映像ファイル管理部１４は、映像ファイル１５１を加工せずにＵＳＢメモリ４にコピーしてもよいし、映像ファイル１５１に対して所定の圧縮処理や縮約処理を行ってからＵＳＢメモリ４にコピーしてもよい。

［異常停止時の記録］
この実施の形態１では、記録制御部１２が自動機械１００の電源遮断を検出した際に、その直前にカメラ５が撮影していた映像を、映像ファイル１５１としてファイル保持部１５に記録させる機能を有する。

具体的には、この実施の形態１の監視装置１では、記録制御部１２がフレームメモリ９を有している。フレームメモリ９はカメラ５から入力される映像を、動画を構成する個々の静止画（フレーム）に分解して一時的に蓄積することのできる大容量のメモリであり、新たに投入されるフレームで上書きされるまでは、過去のフレームを取り出すことができるものである。たとえばフレームメモリ９が、１０秒間に投入されるフレームを蓄積するだけの容量を持っているとすると、このフレームメモリ９からは１０秒前の映像を取り出すことができることになる。

自動機械１００には、重大な障害が発生した時に、主電源を遮断してすべての動作を緊急停止させる機能がある。たとえば自動機械１００が異常な状態に陥って安全保護機能が作動したり、自動機械１００のオペレータが自動機械１００の緊急停止スイッチ（図示せず）を押したりすると、自動機械１００のすべての電源が強制的に遮断される。自動機械１００の主電源から、無停電電源装置３を介して接続されている監視装置１は、主電源が遮断されても、しばらくは動き続けることができる。その間に記録制御部１２は、異常の原因を究明するために最も重要な停止直前の映像を、映像ファイル１５１に記録することができる。

この実施の形態１において、記録制御部１２は、無停電電源装置３が停電時動作に移行した（つまり無停電電源装置３が停電を検知し、無停電電源装置３に内蔵された蓄電池から監視装置１への電力供給を開始した）かどうかを継続的に監視している。無停電電源装置３が停電時動作に移行したことを検出すると、すべてのカメラ５を停止させてフレームメモリ９の内容が上書きされないようにした上、フレームメモリ９に蓄積されている直前の映像を映像ファイル１５１に記録する。

この実施の形態１では、自動機械１００の主電源が遮断された時に直前の映像を記録するのは、監視装置１が運用モードである場合のみである。しかし監視装置１が設定モードである場合にも、同様に映像の記録が行われるようにしてもよい。また記録制御部１２は、自動機械１００の主電源が遮断された以外の場合に映像を記録するようにしてもよい。監視装置１を自動機械１００に組み込むにあたっては、記録制御部１２を、自動機械１００が備えている各種の異常検出用手段と連動させるように構成してもよい。

［動作手順］
図５は、実施の形態１の監視装置１の動作を示すフローチャートである。この監視装置１では、起動した直後に外部デバイス検出部１３がファイル出力インターフェース部１８に問い合わせを行い、ＵＳＢポート１８１にＵＳＢメモリ４が接続されているかどうかを調べる。ＵＳＢメモリ４が接続されている場合（ステップＳ１の“Ｙｅｓ”）、動作モード決定部１０は監視装置１を設定モードで動作させる（ステップＳ２）。接続されていない場合（ステップＳ１の“Ｎｏ”）、監視装置１を運用モードで動作させる（ステップＳ３）。

ＵＳＢメモリ４には、ＵＳＢの規格上、それぞれに異なる識別番号が割り振られている。ＵＳＢメモリ識別部１１は、ＵＳＢメモリ４から固有の識別番号を読み出すことができる。このことを利用し、あらかじめ登録された識別番号を持つＵＳＢメモリ４が接続されている場合にのみ、監視装置１を設定モードで動作させるようにしてもよい。これによってＵＳＢメモリ４に、監視装置１の設定・調整を行うのに必要な「鍵」としての機能を持たせることができる。

図６はステップＳ２の詳細を示すフローチャートである。図６に示すとおり、設定モードにおいて、動作モード決定部１０は起動直後にカメラの接続と手動操作の有効化を行い、監視システム１Ａを構成する各機能要素の設定や調整を行うことができる状態を形成する（ステップＳ２１）。その後は動作のきっかけとなる事象（イベント）の発生を継続的に検出し（ステップＳ２２）、イベントが発生している場合には対応する処理を行う（ステップＳ２３）動作を繰り返す。設定モードにおける具体的なイベントとしては、たとえば監視者からのコマンド入力や、自動機械１００の異常動作を模擬した信号の入力がある。

監視者によって入力されるコマンドにはいくつかの種類がある。終了コマンド以外のコマンド、たとえばカメラの選択コマンドや記録方法の変更コマンドが入力された場合（ステップＳ２２１の“Ｙｅｓ”）、そのコマンドに対応する各種の処理を実行し（ステップＳ２３１）、ステップＳ２２１に戻って処理を繰り返す。また、監視者による設定や調整が終わり、終了コマンドが入力された場合（ステップＳ２２１の“Ｎｏ”〜ステップＳ２２２の“Ｙｅｓ”）、確定した設定データを記録制御主体部６の補助記憶装置（図示せず）にセーブし（ステップＳ２３２）、動作を終了させる。コマンドが入力されていなければ（ステップＳ２２１の“Ｎｏ”〜ステップＳ２２２の“Ｎｏ”）、ステップＳ２２１に戻って処理を繰り返す。

ステップＳ２で行うべき設定・調整には、使用するカメラ５の選択や、映像の記録方法に関するソフトウェア的な設定・調整だけでなく、カメラ５の設置や接続に関するハードウェア的な設定・調整も含まれる。それを可能にする設定機能として、たとえば監視者用端末２が監視装置１に接続されている時、そのディスプレイ２１に、記録制御主体部６を構成するそれぞれの機能要素の動作を定義するパラメータを表示させたり、それぞれのカメラ５から入力される映像を表示させたりする機能が用意されている。ステップＳ２２〜Ｓ２３において、監視者（図示せず）は、監視者用端末２の入力機器２２を使い、機能要素の動作を定義するパラメータを設定することができる。また監視者（図示せず）は、カメラ５の設置方法・接続方法を見直して、記録制御主体部６に必要な映像が入力されるように視野範囲、ピント、絞り、照明などを調整したりすることができる。

図７はステップＳ３の詳細を示すフローチャートである。図７に示すとおり、運用モードにおいては、撮影制御部７は起動直後に、手動操作を禁止するとともに設定モードで保存された設定データをロードし、記録動作を自動的に開始させる（ステップＳ３１）。その後は動作のきっかけとなる事象（イベント）の発生を継続的に検出し（ステップＳ３２）、イベントが発生している場合には対応する処理を行う（ステップＳ３３）動作を繰り返す。

ステップＳ３２で検出されるイベントには、たとえば次に示すものがある。
（例１）自動機械１００の異常動作が検出された。
（例２）所定のＵＳＢメモリ４が接続された。
（例３）ファイル保持部１５の空き容量が少なくなった。
（例４）無停電電源装置が動作した。

自動機械１００の異常動作が検出された場合（ステップＳ３２１の“Ｙｅｓ”）、記録制御部１２はフレームメモリ９の中にある映像を取り込んで映像ファイル１５１に保存する動作を行う（ステップＳ３３１）。記録制御部１２の内蔵するフレームメモリ９には、カメラ５からの映像が一定時間蓄積されており、これをファイルに保存することで、監視装置１の電源が遮断された時刻以前の映像も残すことができる。

運用モードにおいては、もう一つ特徴的な動作がある。それはファイル保持部１５に蓄積された映像ファイル１５１を、ＵＳＢポート１８１に接続されたＵＳＢメモリ４に移動させる動作である。映像ファイル管理部１４は、ＵＳＢポート１８１に所定の識別番号を持つＵＳＢメモリ４が接続されていないかどうかを定期的に調べている。ＵＳＢメモリ４が接続されたら（ステップＳ３２１の“Ｎｏ”〜ステップＳ３２２の“Ｙｅｓ”）、ファイル保持部１５に蓄積された映像ファイル１５１をすべて、ＵＳＢメモリ４に移動させる（ステップＳ３３２）。この動作によって監視者は、監視システム１Ａに監視者用端末２を接続しなくても、小型軽量のＵＳＢメモリ４を接続するだけで、監視システム１Ａの記録した映像を取り出すことができる。

自動機械１００で異常が発生する回数が多いと、多数の映像ファイル１５１がファイル保持部１５に蓄積され、ついに容量いっぱいになる。これに備えるため、空き容量確認部１６は、ファイル保持部１５の空き容量が、映像ファイル１５１をさらに記録するために充分であるかどうかを継続的に監視している。映像ファイル管理部１４が、ファイル保持部１５の空き容量が映像ファイル１５１をさらに記録するために充分ではないことを検出した場合（ステップＳ３２２の“Ｎｏ”〜ステップＳ３２３の“Ｙｅｓ”）、映像ファイル管理部１４はファイル保持部１５に記録された映像ファイル１５１のうち古い映像ファイル１５１（つまりファイル保持部１５に記録された時刻が最も古い映像ファイル１５１）から順に、新しい映像ファイル１５１を記録するために充分な記憶容量が確保されるまで削除する（ステップＳ３３３）。なお設定モードではこれと異なる動作をすることは、上記［映像ファイルの記録管理］に記載したとおりである。

映像ファイル１５１を作成するのは、自動機械１００で異常が発生した場合に限らない。むしろ運用モードにおいては、自動機械１００の電源遮断によって無停電電源装置３が動作した時にも映像ファイル１５１を作成するべきである。自動機械１００は多くの場合、重大な異常が発生すると主電源が緊急遮断されるように構成されているので、電源遮断の直前には異常が発生した可能性が高いからである。記録制御部１２は、無停電電源装置３が停電時動作に移行したことを検出すると（ステップＳ３２３の“Ｙｅｓ”〜ステップＳ３２４の“Ｙｅｓ”）、すべてのカメラ５を停止させてフレームメモリ９の内容が上書きされないようにした上、フレームメモリ９に蓄積されている直前の映像を映像ファイル１５１に記録する（ステップＳ３３４）。ここでの動作詳細は、上記［異常停止時の記録］に記載したとおりである。

そしてステップＳ３２４で無停電電源装置３の動作が検出されなかった、すなわちいずれのイベントも発生していなかった場合（ステップＳ３２３の“Ｙｅｓ”〜ステップＳ３２４の“Ｎｏ”）、ステップＳ３２１に戻って処理を繰り返す。

運用モードにおける以上の動作は、自動機械１００の電源遮断が所定の時間だけ継続するまで続けられる。無停電電源装置３の動作が所定の時間に達し、主電源の遮断が継続していることが確認されたら、記録制御主体部６はすみやかに監視装置１の動作を終了させ、無停電電源装置３の放電による電力供給遮断に備える。

以上、この実施の形態１においては、起動時に動作モード決定部１０が、外部デバイス検出部１３によって検出されたＵＳＢメモリ４の接続状態をもとに、監視装置１の動作モードを設定モードと運用モードとに切り替えることにより、出荷前には監視者による監視装置１の自由な設定・調整を可能としながら、出荷後には自動機械１００の運用者が監視装置１を起動させたり、設定・調整を行ったりする手間を避けることができる。

また撮影制御部７は、記録制御部１２が自動機械１００の異常動作を検出した時に、カメラ５からの映像を映像ファイル１５１に保存することにより、異常の発生した瞬間の映像を残し、その発生原因の究明に供することができる。

さらに撮影制御部７は、記録制御部１２が無停電電源装置３の動作を検出した時にも、カメラ５からの映像を映像ファイル１５１に保存することにより、自動機械１００の電源遮断の原因となったかもしれない異常の発生した瞬間の映像を残し、その発生原因究明に供することができる。

この実施の形態１においては、所定のＵＳＢメモリ４が監視装置１に接続されている場合にのみ動作モードを設定モードとすることで、監視装置１を設定・調整する権限を有する者を、特定の監視者のみに容易に限定することができる。またＵＳＢメモリ４が監視装置１に接続されていない場合には動作モードを運用モードとし、自動的に動作を開始させることにより、ＵＳＢメモリ４を所持する者が不在であっても、自動機械１００の異常動作が発生した時には、その原因究明に必要な映像を残すことができる。

また小型・軽量のＵＳＢメモリ４を外部デバイスとして用いることにより、監視装置１の保守を行う監視者が、監視装置１を使うのに必要な機材を運搬する労力を最小限に抑えることができる。

さらに監視装置１の動作モードを切り替えるＵＳＢメモリ４に監視装置１に記録した映像ファイル１５１を外部に取り出すデバイスの機能を兼用させて、動作モードを運用モードから設定モードに切り替える際に、併せて監視装置１に記録された映像を外部に取り出すことを可能とし、監視者の作業効率が良好で利便性の高い監視システム１Ａを提供することができる。

［発明の実施の形態２］
図８に、この発明の実施の形態２を示す。

図８に示すとおり、この実施の形態２の監視システム１Ｂにおいては、図１に示す発明の実施の形態１の監視システム１ＡにおけるＵＳＢメモリ４に替えて、無線通信局３１を備える。監視装置３０と監視者用端末２との間は、無線通信局３１を介して、「外部デバイス」としての無線通信３２，３２によって接続される。また、この実施の形態においては、「外部デバイス」として、映像ファイル１５１を受信・蓄積するネットワークファイルサーバ（図示せず）を備えている。

また、発明の実施の形態１の監視装置１のファイル出力インターフェース部１８（図２参照）が備えるＵＳＢポート１８１に替えて、監視装置３０のファイル出力インターフェース部１８が無線通信部１８２を備える。また発明の実施の形態１の監視者用端末２のＵＳＢポート２３に替えて、監視者用端末２が無線通信部２４を備える。

無線通信部１８２、および無線通信部２４は、映像ファイル１５１や各種データを無線で送受信するために必要な処理を行う。無線通信３２は、無線ＬＡＮ、インターネットなど、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信など、どのようなものでもよい。なお、無線通信３２の方式によっては、図８に示す無線通信局３１が存在せず、監視装置３０の無線通信部１８２と監視者用端末２の無線通信部２４とが直接通信する形であってもよい。

この実施の形態２の監視システム１Ｂにおける無線通信局３１は、監視装置３０の無線通信部１８２との間、および監視者用端末２の無線通信部２４との間でデータや信号を送受信し、監視装置３０と監視者用端末２との無線通信を実現する。

この実施の形態２の監視装置３０は、ＵＳＢポート１８１に替えて無線通信部１８２を備える以外は、図２に示す、この実施の形態１の記録制御主体部６と同様の構成を備える。ただし、外部デバイス検出部１３は、無線通信部１８２が無線通信局３１または監視者用端末２の無線通信部２４と通信可能に接続されたか否かを検出する。また動作モード決定部１０は、無線通信部１８２が無線通信局３１または監視者用端末２の無線通信部２４と通信可能に接続されたか否かを基準に、監視装置３０の動作モードを設定モードと運用モードとに切り替える。それ以外の構成は、発明の実施の形態１と同じである。

この実施の形態２においては、監視装置３０と監視者用端末２との無線通信３２の設定モードと運用モードとを切り替えることにより、動作モードの切り替えを遠隔操作によって簡易に行うことができるようになる。特に、設定モードにおいて、自動機械１００の設置された場所から離れた場所で、それぞれのカメラ５_１，５_２，……，５_ｎ（図２参照）の設定や調整、また、監視装置３０の備える機能手段の設定や調整を、無線通信３２を介して行うことができる。また、設定モードにおいて、監視装置１から監視者用端末２へ、無線通信３２を介して映像ファイル１５１を移送させることができる。これにより、監視システム１Ｂを用いた自動機械１００の監視や異常検出を遠隔地から迅速かつ容易に行うことができ、監視システム１Ｂによる自動機械１００の監視や異常検出の利便性を高めることができる。

なお、この実施の形態２においては、監視装置３０と監視者用端末２とを接続する構成として、無線通信３２に代えて有線ＬＡＮなどの有線通信を用いてもよい。 上記各実施の形態は本発明の例示であり、本発明が上記各実施の形態のみに限定されることを意味するものではないことは、いうまでもない。

１，３０・・・監視装置
１Ａ，１Ｂ・・・監視システム
２・・・監視者用端末
３・・・無停電電源装置
４・・・ＵＳＢメモリ（外部デバイス）
５，５_１，５_２，……，５_ｎ・・・カメラ（撮影手段）
６・・・記録制御主体部
７・・・撮影制御部（撮影制御手段）
８・・・カメラ映像プレビュー部
９・・・フレームメモリ
１０・・・動作モード決定部（動作モード決定手段）
１１・・・ＵＳＢメモリ識別部
１２・・・記録制御部（記録制御手段）
１３・・・外部デバイス検出部（外部デバイス検出手段）
１４・・・映像ファイル管理部
１５・・・ファイル保持部
１６・・・空き容量確認部
１７・・・カメラ入力インターフェース部
１８・・・ファイル出力インターフェース部
１９・・・異常検出装置
２０・・・ネットワーク
２１・・・ディスプレイ
２２・・・入力機器
２３・・・ＵＳＢポート
３１・・・無線通信局
３２・・・無線通信（外部デバイス）
１００・・・自動機械
１０１，１０１_１，１０１_２・・・１０１_ｍ・・・作動部分
１５１，１５１_１，１５１_２，……，１５１_ｋ・・・映像ファイル
１８１・・・ＵＳＢポート
１８２・・・無線通信部

Claims (8)

1. 自動機械に組み込まれて動作し、前記自動機械で所定の事象が生じた時に、前記自動機械の作動部分の映像を記録する機能を有する監視装置であって、
   前記作動部分を撮影して映像を取得する撮影手段と、所定の事象が発生した時に前記撮影手段が取得した前記映像をファイルとしてファイル記録手段に保存する記録制御手段と、前記記録制御手段が作成する前記ファイルを保持するファイル保持手段とを有し、
   動作モードとして、少なくとも設定モードと運用モードとの二つを有し、
   所定の外部デバイスがアクセス可能な形で存在するかどうかを起動時に判定する外部デバイス検出手段と、前記外部デバイス検出手段の判定結果に応じて前記動作モードの一つを選択する動作モード決定手段とを有し、
   前記設定モードにおいて、前記監視装置に外部接続された入力機器および表示機器を介して監視者との対話的操作を可能にするユーザインタフェース手段を有し、
   前記運用モードにおいて、起動後に自動的に前記撮影手段および前記記録制御手段の動作を開始させ、撮影記録動作を開始させる自動動作開始手段を有することを特徴とする監視装置。
2. 請求項１に記載の監視装置であって、
   前記外部デバイスがファイル保持機能を有し、
   前記監視装置が、前記運用モードにおいて、前記外部デバイスがアクセス可能になった時に、前記ファイル記録手段に保持されている前記ファイルのうち、少なくとも一部を前記外部デバイスにコピーまたは移動させるファイル取り出し手段を有することを特徴とする監視装置。
3. 請求項２に記載の監視装置であって、
   前記監視装置が、特定の外部デバイスを一意に区別する識別情報を登録するデバイス識別情報登録手段を有し、
   前記外部デバイス検出手段が、検出された前記外部デバイスの前記識別情報を読み出し、あらかじめ前記デバイス識別情報登録手段に登録された前記識別情報と照合するデバイス識別情報照合手段を有し、
   前記デバイス識別情報照合手段の照合結果に応じ、前記動作モード決定手段が設定モードを選択することを禁止する動作モード制限手段を有し、
   前記デバイス識別情報照合手段の照合結果に応じ、前記ファイル取り出し手段が前記ファイルを前記外部デバイスにコピーまたは移動させることを禁止するファイル取り出し禁止手段を有することを特徴とする監視装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の監視装置であって、
   前記監視装置が、無停電電源装置からの電源供給によって動作しており、
   前記記録制御手段が、前記無停電電源装置が停電を検出した時に前記撮影手段が取得した前記映像をファイルに保存することを特徴とする監視装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の監視装置であって、
   前記ファイル記録手段による前記ファイルの保持状況を監視する映像ファイル管理手段を有し、
   前記映像ファイル管理手段が、前記ファイル記録手段の空き容量が所定の値を下回ったら、設定モードでは前記撮影手段または前記記録制御手段の動作を停止させて撮影記録動作を終了させるのに対し、運用モードでは古い前記ファイルを消去して撮影記録動作を継続させることを特徴とする監視装置。
6. 前記外部デバイスがＵＳＢメモリであることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の監視装置。
7. 前記外部デバイスがネットワークファイルサーバであることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の監視装置。
8. コンピュータを、請求項１ないし請求項７のいずれか一つに記載の監視装置として機能させることを特徴とするプログラム。

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