JP3720817B2

JP3720817B2 - テレビジョンカメラ装置の故障診断方法

Info

Publication number: JP3720817B2
Application number: JP2003128781A
Authority: JP
Inventors: 俊紀清水
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 2003-05-07
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2016-05-08
Also published as: JP2003289554A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はテレビジョンカメラ装置の故障診断方法の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョンカメラ装置では、マイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵと略す）を用いて、装置の故障あるいは異常を検出し、その結果を装置使用者に知らせる故障診断が行われている。従来の故障診断では、テレビジョンカメラ装置の電源電圧異常、各ユニットの機能異常、ユニット抜け、ユニット誤挿入、システム動作異常（ケーブル断線、短絡、カメラヘッドとカメラコントロールユニット間のデータ通信異常）などの異常を実時間で検出し、異常であった項目をビューファインダあるいはモニタに文字表示して使用者に知らせている。また、映像信号系については、カメラヘッドに、テスト信号発生回路及び撮像素子からの映像信号と上記テスト信号を切換える回路を設け、故障診断時には、上記切換え回路をテスト信号に切換え、映像信号の最終出力段において、テスト信号の振幅を検出することにより、故障診断を行っている。また、テスト信号の振幅検出回路を映像最終出力段までの間に複数箇所設け、故障箇所を特定することも行っている。ここで、テスト信号としては、鋸歯状波信号を用いることが多い。
【０００３】
【課題を解決しようとする課題】
前述の従来技術では、全ての故障診断項目について、同時に故障診断を行うため、故障診断結果に異常と診断された項目が多い場合は、それぞれの異常の因果関係が特定できず、故障原因の解析に多大な時間を要するという欠点がある。
本発明はこれらの欠点を除去し、異常発生時に速やかに故障原因の解析が行えるようにすることを目的とする。
本発明の他の目的は、同期信号系の異常を検出するテレビジョンカメラ装置の故障診断方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のテレビジョンカメラ装置の故障診断方法は、カメラヘッド部と、カメラコントロールユニット部及び上記カメラヘッド部と上記カメラコントロールユニット部を接続する伝送路とからなり、上記カメラヘッド部は、映像信号処理部、同期信号再生部、多重分離回路部およびこれらを制御するＣＰＵとからなるテレビジョンカメラ装置の故障診断方法において、上記同期信号再生部は、同期信号発生部と位相比較部を有し、上記カメラコントロールユニット部から送られてくる第1の同期信号を上記多重分離回路で分離し、上記第1の同期信号と、上記同期信号発生部で発生する第2の同期信号とを上記位相比較部で比較し、上記ＣＰＵは、上記位相比較部の位相ずれ電圧を検出し、上記位相ずれ電圧が所定の電圧範囲にあるか否かにより同期信号系の異常を検出する。
【０００５】
また、本発明のテレビジョンカメラ装置の故障診断方法において、上記カメラヘッド部のＣＰＵは、上記カメラヘッド部の診断結果を上記カメラコントロールユニット部のＣＰＵに送信するように構成する。
【０００６】
更に、本発明のテレビジョンカメラ装置の故障診断方法において、上記位相比較部の位相ずれ電圧が飽和状態であれば異常、所定の電圧範囲にあれば正常と判断するように構成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を、図１〜図８により説明する。図２は、カメラヘッド１とカメラコントロールユニット１１間の信号伝送に、ディジタル信号伝送を用いた、本発明のテレビジョンカメラ装置の故障診断系のブロック図、図１はその動作フローチャートである。本発明では、テレビジョンカメラ装置の故障診断を行う場合、複数の診断過程に分割し、根本的な診断系から順を追って診断を行うものである。このため、第１の故障診断過程として、まず、カメラヘッド１内のＣＰＵ２、及びカメラコントロールユニット１１内のＣＰＵ１４間のデータ通信系が正常かどうかを診断する。これは、カメラヘッド１内のＣＰＵ２とカメラコントロールユニット１１内のＣＰＵ１４間のデータ通信系が正常かどうかが分からないと、例えば、映像信号系の故障診断を行った結果が異常であった場合でも、この診断結果が、映像信号系が異常であるためなのか、データ通信系あるいは他の診断系が異常であるためなのかを特定できず、また、データ通信系が異常であった場合、ＣＰＵ２およびＣＰＵ１４それぞれで行った故障診断の診断結果を、相手方ＣＰＵに正しく伝送することができないためである。
【０００８】
そこで、故障診断の第一過程として、まず、データ通信系の診断を行い、これ以後行う故障診断の診断結果を、相手方ＣＰＵに正しく伝送可能な状態であるか否かを確認する。このため、カメラヘッド１のＣＰＵ２では、カメラコントロールユニット１１からカメラヘッド１への通信データ７ａを監視し、カメラコントロールユニット１１のＣＰＵ１４では、カメラヘッド１からカメラコントロールユニット１１への通信データ７ｂを監視する。図３にこの通信データ７ａ、７ｂの構成、図４にカメラヘッド１とカメラコントロールユニット１１間のデータ通信手順を示す。ここで、カメラコントロールユニット１１のＣＰＵ１４からカメラヘッド１に対して、通信データ７ａとして故障診断用の送信データ１５を送信する。カメラヘッド１のＣＰＵ２では、送信データ１５を受信し、受信したデータのパリティーチェックを行い、その結果が正常であれば、受信に成功したことを示すＡＣＫデータ１６、及び通信データ７ｂとして故障診断用の返信データ１７をカメラコントロールユニット１１に対して送信する。
【０００９】
前記パリティーチェックの結果が異常の場合、カメラヘッド１のＣＰＵ２は、受信に失敗したことを示すために、ＮＡＣＫデータ等のＡＣＫデータ以外のデータをカメラコントロールユニット１１に送信し、返信データ１７は送信しない。カメラコントロールユニット１１のＣＰＵ１４では、ＡＣＫデータ１６を受信すると、続いて返信データ１７を受信し、受信したデータのパリティーチェックを行い、その結果が正常であれば、受信に成功したことを示すＡＣＫデータ１８をカメラヘッド１に対して送信する。前記パリティーチェックの結果が異常の場合、カメラコントロールユニット１１のＣＰＵ１４は、受信に失敗したことを示すために、ＮＡＣＫデータ等のＡＣＫデータ以外のデータをカメラヘッド１に送信する。カメラコントロールユニット１１のＣＰＵ１４では、ＡＣＫデータ１６を受信できなかった場合、または返信データ１７のパリティチェック結果に異常があった場合は、通信データ７ａまたは７ｂに異常があると診断する。
【００１０】
同様に、カメラヘッド１のＣＰＵ２では、送信データ１５のパリティチェック結果に異常があった場合、またはＡＣＫデータ１８を受信できなかった場合は、通信データ７ａまたは７ｂに異常があると診断する。ここで、これら通信データ７ａ、７ｂが異常であると診断された場合は、これ以降の故障診断は行わず、ＣＰＵ２、１４間のデータ通信系が異常であることを装置の使用者に知らせる。このため、装置の使用者は、まず、通信データ７ａ、７ｂの故障原因の解析のみに、専念することができる。そして、カメラヘッド１のＣＰＵ２とカメラコントロールユニット１１のＣＰＵ１４間のデータ通信系が正常であると診断された場合、データ通信系の故障診断を終了し、次に、故障診断の第２過程として、同期信号系の故障診断を行う。
【００１１】
ディジタル信号伝送を用いたテレビジョンカメラ装置では、カメラヘッド１と、カメラコントロールユニット１１の映像信号系の同期をとるための基準となる同期信号を、カメラコントロールユニット１１からカメラヘッド１へ伝送する。カメラヘッド１では、この同期信号を基準として、カメラヘッド１の映像信号をカメラコントロールユニット１１へ伝送するため、同期信号系に異常があると、カメラヘッド１の映像信号がカメラコントロールユニット１１へ正しく伝送されない。このため、故障診断の第２過程として、同期信号系の故障診断を行う。カメラコントロールユニット１１の同期信号発生回路１２で発生した同期信号は、ディジタルの多重・分離回路６ｂで他の信号と多重化され、カメラヘッド１へ伝送される。カメラヘッド１のディジタルの多重・分離回路６ａでは、伝送されてきた同期信号を分離し、同期信号再生回路３で同期信号が再生される。
【００１２】
図５にカメラヘッド１の同期信号再生回路３の内部構成のブロック図を示す。多重・分離回路６ａで分離された同期信号２０と、同期信号再生回路３内の同期信号発生回路２４により発生した同期信号１９は、位相比較回路２１に入力され位相を比較される。位相比較結果は、位相ずれ電圧２３として電圧制御発振回路２２に入力される。電圧制御発振回路２２は、入力された位相ずれ電圧２３の大きさにより、出力の発振周波数が制御され、該出力は、同期信号発生回路２４に入力される。これにより、同期信号発生回路２４では、入力される発振周波数に基づき、同期信号１９の位相が同期信号２０の位相に一致するよう制御される。以上の動作は、分離された同期信号２０と、カメラヘッド１の同期信号１９の位相が等しくなるまで、すなわち位相比較回路２１出力の位相ずれ電圧２３が、一定値になるまで繰り返される。
【００１３】
ここで、カメラコントロールユニット１１から伝送された同期信号２０が、正しく再生されていない場合は、位相ずれ電圧２３は、飽和する。このため、カメラヘッド１のＣＰＵ２では、位相ずれ電圧２３を検出し、この検出電圧が所定の電圧範囲内にあれば、同期信号系は正常であると診断し、検出電圧が飽和していれば、同期信号系は異常であると診断する。カメラヘッド１のＣＰＵ２では、同期信号が正しく再生されているかどうかを診断すると同時に、該診断結果をカメラコントロールユニット１１のＣＰＵ１４に伝送する。ここで、同期信号系の故障診断結果が異常であった場合は、以降の故障診断は行わず、同期信号系が異常であることを使用者に知らせ、対処する。
【００１４】
そして、同期信号系が正常である場合、同期信号系の故障診断を終了し、次に、故障診断の第３過程として、映像信号系の故障診断を行う。映像信号系の故障診断時には、カメラヘッド１の切換回路４により、映像信号８を鋸歯状波信号等のテスト信号９に切換える。テスト信号９は、カメラヘッド１の映像信号処理回路５を経て、ディジタルの多重・分離回路６ａにより、他の信号と多重化され、カメラコントロールユニット１１へ伝送される。カメラコントロールユニット１１のディジタルの多重・分離回路６ｂでは、伝送されてきたテスト信号９を分離し、映像信号処理回路１３へ出力する。
【００１５】
図６に映像信号処理回路５、１３における故障診断構成のブロック図、図７にディジタルの多重・分離回路６ａ、６ｂにおける故障診断構成のブロック図を示す。ここで、映像信号処理回路５，１３におけるユニット２５、２６、２７としては、例えば、映像信号を適正レベルに増幅する増幅ユニット、ガンマ補正ユニット、輪郭補正ユニット、複合映像信号を生成するマトリクスユニット等がある。また、多重・分離回路６ａ、６ｂにおけるユニット２９、３０、３１としては、例えば、映像信号、音声信号等をディジタル化するＡ／Ｄ変換ユニット、これらディジタル化されたパラレル信号をシリアル信号に変換して多重化する多重化ユニット、該シリアル信号を伝送路に送出する送信ユニット、伝送されてきたシリアル信号を受信する受信ユニット、該シリアル信号をパラレル信号に変換して分離する分離ユニット、分離されたディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換ユニット等がある。
【００１６】
映像信号処理回路５、１３に入力されたテスト信号９は、映像信号処理回路５，１３内のユニット２５、ユニット２６、ユニット２７に順次入力され、それぞれ信号処理されて出力される一方、故障診断のため、各ユニットの出力は、レベル検出回路２８に入力される。ここで、ＣＰＵ２，１４は、レベル検出回路２８から各ユニットの出力レベルを読み込み、当該各レベルが正常なレベルであるかどうかにより、各ユニットの故障診断を行う。したがって、診断結果が異常の場合は、どのユニットの出力で、異常となっているかを知ることができる。また、ディジタルの多重・分離回路６ａ、６ｂに入力されたテスト信号９は、ディジタルの多重・分離回路６ａ、６ｂ内のユニット２９、ユニット３０、ユニット３１に順次入力され、それぞれのユニットで処理され出力される一方、故障診断のため、各ユニットの出力は、映像信号積算回路３２に入力される。
【００１７】
映像信号積算回路３２は、図８に示すように、ディジタル化された映像信号の所定の期間ａからｂまでの積算値を算出する回路である。ここで、ＣＰＵ２、１４は、映像信号積算回路３２から、各ユニットの出力の積算値を読み込み、該各積算値に対応して予めＣＰＵ２、１４に設定されたそれぞれの期待値と比較し、当該各積算値と対応する期待値が等しければ正常と診断し、異なれば、異常と診断する。したがって、診断結果が異常の場合、どのユニットの出力で異常となっているかを知ることができる。以上映像信号系の故障診断の結果、異常の場合は、どのユニットの出力で異常となっているかを装置の使用者に知らせ、正常の場合は、故障診断を終了する。
【００１８】
なお、本実施例では、故障診断過程を３過程に分割したが、より多くの過程に分割することも可能である。また、分割された故障診断過程に、例えば、システムの基本機能に基づき優先順位を付け、優先順位の高いものから順に、故障診断を行うこともできる。上記実施例は、その一例を示すものである。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、テレビジョンカメラ装置において、故障診断を複数の過程に分割して行い、各故障診断過程における故障診断結果が正常と診断されるまで、次の過程の故障診断を実施しないようにしたため、複数の箇所に故障が発生した場合でも、根本的な故障から順を追って故障原因を解析することが可能であり、テレビジョンカメラ装置の故障解析率を向上させることができる。また、分割された故障診断過程に、優先順位を付けることによって、基本的な機能の故障をより早く検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の故障診断過程を示すフローチャート。
【図２】本発明の全体構成を示すブロック図。
【図３】本発明における通信データの構成を示す図。
【図４】本発明におけるデータ通信手順の概念図。
【図５】本発明のカメラヘッドの同期信号再生回路の内部構成を示すブロック図。
【図６】本発明の映像信号処理回路の故障診断構成を示すブロック図。
【図７】本発明のディジタル多重・分離回路の故障診断構成を示すブロック図。
【図８】本発明における映像信号積算の概念を示す図。
【符号の説明】
１：カメラヘッド、２、１４：ＣＰＵ、３：同期信号再生回路、４：切換回路、５、１３：映像信号処理回路、６ａ、６ｂ：多重・分離回路、７ａ、７ｂ：ＣＰＵ間通信データ、８：映像信号、９：テスト信号、１０：伝送ケーブル、１１：カメラコントロールユニット、１２：同期信号発生回路、２１：位相比較回路、２２：電圧制御発振回路、２３：位相ずれ電圧、２４：同期信号発生回路、２５，２６、２７：映像信号処理回路のユニット、２８：レベル検出回路、２９、３０，３１：多重・分離回路のユニット、３２：映像信号積算回路。

Claims

カメラヘッド部と、カメラコントロールユニット部及び上記カメラヘッド部と上記カメラコントロールユニット部を接続する伝送路とからなり、上記カメラヘッド部は、映像信号処理部、同期信号再生部、多重分離回路部およびこれらを制御するＣＰＵとからなるテレビジョンカメラ装置の故障診断方法において、上記同期信号再生部は、同期信号発生部と位相比較部を有し、上記カメラコントロールユニット部から送られてくる第1の同期信号を上記多重分離回路で分離し、上記第1の同期信号と、上記同期信号発生部で発生する第2の同期信号とを上記位相比較部で比較し、上記ＣＰＵは、上記位相比較部の位相ずれを検出し、上記位相ずれが所定の範囲にあるか否かにより同期信号系の異常を検出することを特徴とするテレビジョンカメラ装置の故障診断方法。
請求項１記載のテレビジョンカメラ装置の故障診断方法において、上記カメラヘッド部のＣＰＵは、上記カメラヘッド部の診断結果を上記カメラコントロールユニット部のＣＰＵに送信することを特徴とするテレビジョンカメラ装置の故障診断方法。
請求項２記載のテレビジョンカメラ装置の故障診断方法において、上記位相比較部からの位相ずれに対応する電圧が飽和状態であれば異常、所定の電圧範囲にあれば正常と判断することを特徴とするテレビジョンカメラ装置の故障診断方法。