JP6836451B2 - 監視カメラ装置 - Google Patents

Description

本発明は、予め固定された方向を撮影方向として監視区域を撮影する監視カメラ装置に関する。

従来、予め固定された方向を撮影方向として監視区域を撮影するカメラに加わる振動を振動センサにて検出してカメラの向き変更を検知する監視カメラ装置が知られている。例えば下記特許文献１には、防犯カメラと、この防犯カメラを人体または物体が触れることによって発生する振動を検出する振動センサと、振動センサが振動を検出すると作動する警報装置及び点滅装置とを備えた防犯カメラのいたずら防止装置が開示されている。

特開２００２−３５２３３９号公報

ところで、カメラの向きを変更する際の動かされ方には、急激な場合や緩やかな場合など様々な場合が考えられる。このため、上述した従来の振動センサのみを用いた一つのロジックだけでは、振動の変動の大小に応じたきめ細かな検出が行えず、誤失報なく厳格に検知するのが困難であった。

本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、振動の変動の大小に応じて適切なロジックを用いて向き変更を検知することができる監視カメラ装置を提供することを目的としている。

上記した目的を達成するために、本発明に係る監視カメラ装置は、所定の方向を撮影方向とする撮像手段と、
振動を検出する第１の検出手段と、
前記第１の検出手段にて現在及び過去に検出した検出値に基づいて現在の検出値の方を重くなるように重み付けをして第１の判定値と第２の判定値とを算出する平準化手段と、
前記第１の判定値が第１の閾値以上の変動をしたか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第２の判定値が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以上の変動をしたか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段又は前記第２の判定手段のいずれかの判定結果を用いて前記撮影方向が変更された向き変更による異常の有無を判定する異常判定手段と、を備え
前記平準化手段は、前記第１の判定値を算出する場合において、前記第２の判定値を算出する場合よりも、現在の検出値の方の重み付けをより重くなるように算出することを特徴とする。

また、本発明に係る監視カメラ装置は、回動を検出する第２の検出手段を備え、
前記平準化手段は、前記第２の検出手段にて現在及び過去に検出した検出値に基づいて現在の検出値の方を重くなるように重み付けをして第３の判定値を算出し、
前記第２の判定手段は、前記第２の判定値が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以上の変動をしたことに加え、前記第３の判定値が第３の閾値以上の変動をしたことを条件として前記向き変更を判定するようにしてもよい。

さらに、本発明に係る監視カメラ装置は、前記第２の検出手段にて検出される回動について信頼性を評価する評価手段を備え、
前記異常判定手段は、前記評価手段による評価が一定の信頼性を有する場合に前記第２の判定手段の判定結果を用い、一定の信頼性を有さない場合は前記第２の判定手段の判定結果を用いないようにしてもよい。

本発明の監視カメラ装置によれば、振動の変化量の大小に応じてそれぞれに適切な判定値を用いて向き変更を検知することができる。具体的に、第１の判定手段と第２の判定手段のそれぞれに用いられる判定値は、第１の検出手段の現在及び過去の検出値に基づいて、現在に近いほど重くなるように重み付けをして平準化する。そして、第１の判定手段では、第２の判定手段よりも、現在に近い検出値の重み付けをより重くして平準化した判定値を用いる。これにより、変化量の大きい振動に対しては、現在に近い検出値の変動を強く反映した判定値にて比較するので、急激な向き変更を逃さずに検知することができる。また、変化量の小さい振動に対しては、現在に近い検出値の変動を抑制した判定値にて比較するので、ゆっくりとした向き変更を一時的な外乱の影響を排除して検知することができる。

また、第２の判定手段において、第２の検出手段の現在及び過去の検出値に基づいて、現在に近いほど重くなるように重み付けをして平準化し、これを判定値として用いれば、例えば検出値に突発的な雑音が含まれる場合、その影響を平準化により低減した判定値を算出し、振動又は回動の変化も考慮した精度の高い向き変更の検知が可能になる。

本発明に係る監視カメラ装置を含む監視カメラシステムのシステム構成の一例を示す概略構成図である。 本発明に係る監視カメラ装置の向き変更異常検知処理のフローチャートである。 図２における第１の変化量判定処理のフローチャートである。 図２における地磁気の信頼性判定処理のフローチャートである。 図２における第２の変化量判定処理のフローチャートである。 図２における第３の変化量判定処理のフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、図１〜６を参照しながら詳細に説明する。

［監視カメラシステムの構成について］
図１に示すように、監視カメラシステム１は、予め決められた所定の方向を撮影方向として監視区域の所望の領域（空間）を撮影する１台以上の監視カメラ装置１１と、監視カメラ装置１１が撮影した画像データを記録するために監視カメラ装置１１とは別の場所に設置された画像記録装置１２とがＬＡＮや広域通信網により接続されて構成される。

なお、図１の監視カメラシステム１は運用形態の一例を示すものであり、図示の構成に限定されるものではなく、監視区域の監視に適した運用形態の監視カメラシステムを構築することができる。例えば、画像記録装置１２に表示装置を接続してライブ映像を表示したり、画像記録装置１２にネットワークを介して外部端末装置１３を接続し、画像記録装置１２に記録された画像データを外部端末装置１３に転送してライブ映像を表示したり、画像記録装置１２に代えてハブやモニター機能付きハブを監視カメラ装置１１との間に接続し、モニター機能付きハブにライブ映像を表示したり、モニター機能付きハブにインターネットやネットワークを介して接続される外部端末装置に監視カメラ装置１１の画像データを転送して保存やモニタすることもできる。

［監視カメラ装置の構成について］
図１に示すように、本実施の形態の監視カメラ装置１１は、監視区域の所望の領域が撮影可能となるように、監視対象の物件の所定位置に設置され、監視カメラシステムにおけるカメラの視野を不正に変更されることを向き変更異常として検知するため、撮像手段２１、画像処理手段２２、振動を検出する第１の検出手段としての振動検出手段２３、回動を検出する第２の検出手段としての地磁気検出手段２４、制御手段２５、通信手段２６、記憶手段２７を備えて概略構成される。

なお、本実施の形態では、振動と地磁気を検出して向き変更異常の検知を行う場合の構成及び処理について説明するが、地磁気に関わる構成及び処理を省いて向き変更異常の検知を行うようにしてもよい。すなわち、図１の地磁気検出手段２４、評価手段３３を削除し、情報更新手段３１、判定値算出手段３２、変化量判定手段３４、異常判定手段３５の地磁気に関わる処理を省き、振動のみを検出して向き変更異常の検知を行うこともできる。

撮像手段２１は、制御手段２５の制御によりズーム・フォーカスが可能なカメラであり、撮影方向を固定して監視区域の所望の領域を撮影し、撮影したアナログの画像信号を出力する。

画像処理手段２２は、撮像手段２１が撮影した画像信号を処理するもので、撮像手段２１からのアナログの画像信号を画像アナログ／デジタルコンバータにてデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を画像圧縮回路にて圧縮処理して圧縮符号化データ（画像データ）を生成・出力する。

振動検出手段２３は、監視カメラ装置１１に加わる振動を所定のサンプリング周期（例えば数百ｍｓ）で検出するもので、１個の検出素子で３次元空間の加速度をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の加速度成分に分離して検出する例えばピエゾ抵抗効果、静電容量、電圧効果などを利用した３軸加速度センサで構成される。振動検出手段２３にて検出した検出値はＸ，Ｙ，Ｚ軸ごとに記憶手段２７の加速度バッファに順次記憶される。

地磁気検出手段２４は、監視カメラ装置１１の地磁気を所定のサンプリング周期（例えば数百ｍｓ）で検出するもので、前後方向、左右方向、上下方向のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の地磁気の強さ（以下、単に地磁気という）をそれぞれ検出する例えば３軸電子コンパス（地磁気センサ）などで構成される。地磁気検出手段２４にて検出した検出値はＸ，Ｙ，Ｚ軸ごとに記憶手段２７の地磁気バッファに順次記憶される。

制御手段２５は、監視カメラ装置１１の全体を統括制御するものであり、撮像手段２１の撮影による画像データの送信、振動検出手段２３や地磁気検出手段２４からの検出値の取得、後述する図２の向き変更異常検知処理などを実行するため、情報更新手段３１、判定値算出手段３２、評価手段３３、変化量判定手段３４、異常判定手段３５を含んで構成される。

情報更新手段３１は、情報更新処理として、加速度の変化量を算出する際の基準の値となる加速度の基準値、地磁気の変化量を算出する際の基準の値となる地磁気の基準値、地磁気の検出値の信頼性を判断するための分散値をそれぞれ更新する。これらの基準値及び分散値は記憶手段２７にて記憶される。加速度の基準値、地磁気の基準値、分散値はＸ，Ｙ，Ｚ軸ごとに更新されて記憶される。

加速度の基準値の更新は、加速度の基準値更新カウンタ、加速度バッファ及び加速度の基準値更新フラグを用いる。加速度の基準値更新フラグは、加速度の基準値の更新を行うかのフラグであり、「０」＝停止、「１」＝更新である。加速度の基準値更新カウンタが基準値の更新間隔（例えば、数秒間隔）以上と判定すると、現在の加速度バッファ数が加速度の必要サンプル数（例えば、数十サンプル）以上か否かを判別する。現在の加速度バッファ数が必要サンプル数未満であれば、現在バッファしている加速度の検出値の平均を加速度の基準値として記憶し、加速度の基準値更新カウンタをクリアするとともに基準値更新フラグをクリアする。現在の加速度バッファ数が必要サンプル数以上と判定すると、加速度の基準値更新フラグが「１」であるか否かを判別する。そして、加速度の基準値更新フラグが「１」であると判定すると、必要サンプル数の平均を加速度の基準値として記憶し、加速度の基準値更新カウンタをクリアするとともに基準値更新フラグをクリアする。加速度の基準値更新フラグが「１」でないと判定すると、加速度の基準値更新カウンタをクリアする。

地磁気の基準値の更新は、地磁気の基準値更新カウンタ、地磁気バッファ及び地磁気の基準値更新フラグを用いる。地磁気の基準値更新フラグは、地磁気の基準値の更新を行うかのフラグであり、「０」＝停止、「１」＝更新である。地磁気の基準値更新カウンタが基準値の更新間隔（例えば、数秒間隔）以上と判定すると、現在の地磁気バッファ数が地磁気の必要サンプル数（例えば、数十サンプル）以上か否かを判別する。現在の地磁気バッファ数が必要サンプル数未満であれば、現在バッファしている地磁気の検出値の平均を地磁気の基準値として記憶し、地磁気の基準値更新カウンタをクリアするとともに基準値更新フラグをクリアする。現在の地磁気バッファ数が必要サンプル数以上と判定すると、地磁気の基準値更新フラグが「１」であるか否かを判別する。そして、地磁気の基準値更新フラグが「１」であると判定すると、必要サンプル数の平均を地磁気の基準値として記憶し、地磁気の基準値更新カウンタをクリアするとともに基準値更新フラグをクリアする。地磁気の基準値更新フラグが「１」でないと判定すると、地磁気の基準値更新カウンタをクリアする。

地磁気の分散値の更新は、地磁気の分散値更新カウンタ、後述する地磁気の検出値に基づいて算出する第３の判定値及び第３の判定値バッファ、並びに分散値更新フラグを用いる。分散値更新フラグは、地磁気の分散値の更新を行うかのフラグであり、「０」＝停止、「１」＝更新である。地磁気の分散値更新カウンタが分散値の更新間隔（例えば、数秒間隔）以上と判定すると、現在の第３の判定値バッファ数が地磁気の必要サンプル（例えば、数十サンプル）以上か否かを判別する。現在の第３の判定値バッファ数が必要サンプル数未満であれば、現在バッファしている第３の判定値バッファの分散値を地磁気の分散値として記憶し、地磁気の分散値更新カウンタをクリアするとともに分散値更新フラグをクリアする。現在の第３の判定値バッファ数が必要サンプル数以上と判定すると、地磁気の分散値更新フラグが「１」であるか否かを判別する。そして、地磁気の分散値更新フラグが「１」であると判定すると、必要サンプル数の第３の判定値を地磁気の分散値として記憶し、地磁気の分散値更新カウンタをクリアするとともに分散値更新フラグをクリアする。地磁気の分散値更新フラグが「１」でないと判定すると、地磁気の分散値更新カウンタをクリアする。

判定値算出手段３２は、加速度と地磁気それぞれの判定値を算出する。判定値は、加速度と地磁気が変化したかを調べるための値として使用する。振動検出手段２３と地磁気検出手段２４にて現在及び過去に検出した検出値に基づいて現在の検出値の方を重くなるように重み付けをして判定値（第１の判定値、第２の判定値、第３の判定値）を算出する。第１の判定値及び第２の判定値は、加速度の変化量を算出するための値であって、これらの判定値から上述した加速度の基準値を減算して絶対値をとることで変化量を算出する。第３の判定値は、地磁気の変化量を算出するための値であって、この判定値から上述した地磁気の基準値を減算して絶対値をとることで変化量を算出する。第１の判定値、第２の判定値、第３の判定値は、いずれもＸ，Ｙ，Ｚ軸ごとに算出する。

また、判定値算出手段３２は、重み付けを変えて判定値を算出する平準化手段３２ａを含む。平準化手段３２ａは、第１の判定値を算出する場合、第２の判定値を算出する場合よりも、現在の検出値の方の重み付けをより重くなるように算出する。

さらに判定値の算出方法について具体的に説明すると以下の通りとなる。

第１の判定値は、前回の第１の判定値×第１の重み付け係数＋現在の検出値×（１．０−第１の重み付け係数）にて算出する。算出した第１の判定値は記憶手段２７の第１の判定値バッファに記憶する。

第２の判定値は、前回の第２の判定値×第２の重み付け係数＋現在の検出値×（１．０−第２の重み付け係数）にて算出する。算出した第２の判定値は記憶手段２７の第２の判定値バッファに記憶する。
ここで、第１の重み付け係数＜第２の重み付け係数、となるようにそれぞれの係数は定められる。すなわち、第１の判定値の算出方法と第２の判定値を算出方法とを比較すると、第２の重み付け係数を第１の重み付け係数よりも大きい値に設定し、第１の判定値を算出する場合よりも、第２の判定値を算出する場合の方が、現在の検出値の方の重み付けをより軽くなるように算出する。言い換えると、第２の判定値を算出する場合よりも、第１の判定値を算出する場合の方が、現在の検出値の方の重み付けをより重くなるように算出する。

第３の判定値は、前回の第３の判定値×第３の重み付け係数＋現在の検出値×（１．０−第３の重み付け係数）にて算出する。算出した第３の判定値は記憶手段２７の第３の判定値バッファに記憶する。本例では、第３の重み付け係数を第２の重み付け係数と同じに設定している。
なお、上述の判定値の算出処理において、前回の判定値がない場合は、現在の検出値を前回の判定値として用いて算出する。

なお、上述した説明では、前回の判定値と現在の検出値を用いて加速度と地磁気それぞれの判定値を算出することで、現在の検出値及び過去の検出値に基づいて判定値を算出しているが、これに限定されるものではない。加速度と地磁気それぞれの判定値について、例えば直近に検出した所定数の検出値について現在の検出値の方を重くなるように重み付けをしてもよい。その際、第１の判定値は、第２の判定値と比較して、現在の検出値の方の重み付けがより重くなるように算出する。

評価手段３３は、地磁気検出手段２４にて検出される地磁気について一定の信頼性があるか否かを評価するものであり、後述する図４の地磁気の信頼性判定処理を実行し、地磁気検出手段２４のＸ，Ｙ，Ｚ軸の全ての軸の分散値が予め設定された評価用閾値以下のときに一定の信頼性ありと判定し、そうでないときに一定の信頼性なしと判定する。

変化量判定手段３４は、予め設定された判定条件や判定基準に基づいて変化量について判定するものであり、第１の判定手段３４ａ、第２の判定手段３４ｂ、第３の判定手段３４ｃを含む。いずれの判定手段においてもＸ，Ｙ，Ｚ軸ごとに変化量について判定する。

第１の判定手段３４ａは、後述する図３の第１の変化量判定処理を実行し、振動検出手段２３にて検出した振動の変化量が向き変更判定用の第１の閾値を超えるか否かを判定する。第１の判定手段３４ａは、第１の閾値を超えると判定した場合には、第１の閾値を連続して超えた回数をカウントするための第１のカウンタを加算する。この第１のカウンタは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸ごとに記憶手段２７に記憶される。

第２の判定手段３４ｂは、後述する図５の第２の変化量判定処理を実行し、振動検出手段２３にて検出した振動の変化量が向き変更判定用の第１の閾値よりも小さい第２の閾値を超えること、及び地磁気検出手段２４にて検出した地磁気の変化量が向き変更判定用の第３の閾値を超えるか否かを判定する。第２の判定手段３４ｂは、第２の閾値を超えると判定した場合には、第２の閾値を連続して超えた回数をカウントするための第２のカウンタを加算する。また、第３の閾値を超えると判定した場合も、第３の閾値を連続して超えた回数をカウントするための第３のカウンタを加算する。これらの第２のカウンタ及び第３のカウンタは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸ごとに記憶手段２７に記憶される。

第３の判定手段３４ｃは、後述する図６の第３の変化量判定処理を実行し、振動検出手段２３にて検出した振動の変化量が向き変更判定用の第４の閾値を超えるか否かを判定する。第４の閾値は、第１の閾値よりも小さく、かつ第２の閾値よりも大きい値として設定される。第３の判定手段３４ｃは、第４の閾値を超えると判定した場合には、第４の閾値を連続して超えた回数をカウントするための第２のカウンタを加算する。この第２のカウンタは、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸ごとに記憶手段２７に記憶される。

なお、第１の閾値から第４の閾値を具体的に設定するにあたっては、センサからの検出値に基づいて算出される変動量の大きさと、監視カメラ装置１１の向き変更角度との関係を実験的に調べ、上述した各閾値の関係を保ちつつ、向き変更による異常を判定するために必要と思われる向き変更角度に対応する変動量をそれぞれ閾値として設定すればよい。

異常判定手段３５は、変化量判定手段３４による判定結果を用いて向き変更による異常の有無を判定するものであり、変化量判定手段３４の第１の判定手段３４ａ、第２の判定手段３４ｂ、第３の判定手段３４ｃのいずれかの判定結果を用いて向き変更による異常の有無を判定する。

ここで、第１の判定手段３４ａの判定結果を用いて向き変更による異常の有無を判定する場合は、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第１のカウンタが第１の異常判定用閾値以上か否かにより行う。第１の閾値を超える変化量の振動が第１の異常判定用閾値以上のときに、向き変更による異常ありと判定する。

また、第２の判定手段３４ｂの判定結果を用いて向き変更による異常の有無を判定する場合は、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第２のカウンタが第２の異常判定用閾値以上、かつ地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第３のカウンタが第３の異常判定用閾値以上か否かにより行う。第２の閾値を超える変化量の振動が第２の異常判定用閾値以上で、かつ第３の閾値を超える変化量の地磁気が第３の異常判定用閾値以上のときに、向き変更による異常ありと判定する。

なお、第２の異常判定用閾値及び第３の異常判定用閾値は、第１の異常判定用閾値よりも大きな値に設定される。

異常判定手段３５は、評価手段３３による評価が一定の信頼性を有する場合、上述した第２の判定手段３４ｂの判定結果を用いて向き変更による異常の有無を判定する。なお、評価手段３３による評価が一定の信頼性を有さない場合は、第２の判定手段３４ｂの判定結果を用いない。

異常判定手段３５は、評価手段３３による評価が一定の信頼性を有さない場合、変化量判定手段３４の第２の判定手段３４ｂに替え、第３の判定手段３４ｃの判定結果を用いて向き変更による異常の有無を判定する。この場合、向き変更による異常の有無の判定は、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第２のカウンタが第４の異常判定用閾値以上か否かにより行う。第４の閾値を超える変化量の振動が第４の異常判定用閾値以上のときに、向き変更による異常ありと判定する。

通信手段２６は、制御手段２５の制御により、画像処理手段２２にて処理された画像データをＬＡＮを介して画像記録装置１２に送信する。また、通信手段２６は、異常判定手段３５が異常出力したときに、制御手段２５の制御により、ＬＡＮを介して外部（例えば、外部端末装置１３やセンタ装置など）に送信することもできる。なお、異常判定手段３５が異常出力したときのログや評価手段３３が地磁気検出手段２４にて検出される地磁気について一定の信頼性なしと判定したときのログは、記憶手段２７に保存しておくこともできる。

次に、上記のように構成される監視カメラ装置１１の向き変更異常検知処理について図２〜６のフローチャートを参照しながら説明する。

監視カメラ装置１１の電源をオンして起動すると、向き変更異常検知処理で使用する各種パラメータの初期化処理を実行する（ＳＴ１）。初期化するパラメータとしては、加速度と地磁気の基準値、加速度と地磁気の基準値更新カウンタのクリア、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸ごとの第１のカウンタ、及び第２のカウンタのクリア、地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸ごとの第３のカウンタのクリア、地磁気の分散値、地磁気の分散値更新カウンタのクリア、加速度と地磁気の基準値更新フラグのクリア、地磁気の分散値更新フラグのクリアがある。

次に、前述したように、加速度と地磁気の基準値更新処理を実行し（ＳＴ２）、地磁気の分散値更新処理を実行する（ＳＴ３）。そして、振動検出手段２３と地磁気検出手段２４それぞれからの検出値（サンプリング値）を所定間隔（更新間隔）で取得し（ＳＴ４）、前述した加速度と地磁気それぞれの判定値（第１の判定値、第２の判定値、第３の判定値）を算出する（ＳＴ５）。

次に、図３の第１の変化量判定処理を実行する（ＳＴ６）。この第１の変化量判定処理では、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の｜第１の判定値−基準値｜（第１の変化量）が第１の閾値以上か否かを判別する（ＳＴ２１）。そして、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の｜第１の判定値−基準値｜が第１の閾値以上であると判定すると（ＳＴ２１−Ｙｅｓ）、異常な変化があったとして該当する加速度の軸の第１のカウンタを更新し、第１の閾値以上でなかった加速度の軸の第１のカウンタをクリアする（ＳＴ２２）。加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸全ての軸の｜第１の判定値−基準値｜が第１の閾値以上でないと判定すると（ＳＴ２１−Ｎｏ）、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸全ての軸の第１のカウンタをクリアする（ＳＴ２３）。

次に、加速度のＸ，Ｙ，Ｚ軸の変化量が異常を示したときに基準値の更新を停止するため、第１の基準値更新の停止処理を実行する（ＳＴ７）。この第１の基準値更新の停止処理では、加速度のＸ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第１のカウンタが更新停止用閾値（異常判定用閾値より小さい値に設定される）以上か否か判別する。そして、加速度のＸ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第１のカウンタが更新停止用閾値以上と判定すると、加速度の基準値更新フラグ、地磁気の基準値更新フラグ、地磁気の分散値更新フラグをそれぞれ「０」にして基準値の更新処理を停止する。

第１の基準値更新の停止処理が実行されると、異常判定手段３５が、異常ありか否かを判別する（ＳＴ８）。異常ありか否かの判別は、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第１のカウンタが第１の異常判定用閾値以上か否かにより行う。そして、異常ありと判定すると（ＳＴ８−Ｙｅｓ）、異常出力する（ＳＴ９）。異常出力後は、所定の復旧時間が経過するまで待ってから復旧する。

異常なしと判定すると（ＳＴ８−Ｎｏ）、図４の地磁気の信頼性判定処理を実行する（ＳＴ１０）。この地磁気の信頼性判定処理では、地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の全ての軸の分散値が予め設定された信頼性判定用閾値以下か否かを判定する。地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の全ての軸の分散値が信頼性判定用閾値以下であれば（ＳＴ３１−Ｙｅｓ）、地磁気に一定の信頼性ありと判定する（ＳＴ３２）。地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の分散値が信頼性判定用閾値より大きく、地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の全ての軸の分散値が信頼性判定用閾値以下でなければ（ＳＴ３１−Ｎｏ）、地磁気に一定の信頼性なしと判定する（ＳＴ３３）。

そして、上述した地磁気の信頼性判定処理の結果から地磁気の信頼性ありと判定すると（ＳＴ１１−Ｙｓｅ）、図５の第２の変化量判定処理を実行する（ＳＴ１２）。これに対し、地磁気の信頼性なしと判定すると（ＳＴ１１−Ｎｏ）、図６の第３の変化量判定処理を実行する（ＳＴ１５）。

図５の第２の変化量判定処理では、まず、カウンタクリアフラグをＯＮにする（ＳＴ４１）。そして、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の｜第２の判定値−基準値｜（第２の変化量）が第２の閾値以上か否かを判別する（ＳＴ４２）。加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の｜第２の判定値−基準値｜が第２の閾値以上であると判定すると（ＳＴ４２−Ｙｅｓ）、異常な変化があったとして該当する加速度の軸の第２のカウンタを更新し、第２の閾値以上でなかった加速度の軸の第２のカウンタをクリアする（ＳＴ４３）。そして、カウンタクリアフラグをＯＦＦにする（ＳＴ４４）。加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸全ての軸の｜第２の判定値−基準値｜が第２の閾値以上でないと判定すると（ＳＴ４２−Ｎｏ）、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸全ての軸の第２のカウンタをクリアする（ＳＴ４５）。

次に、カウンタクリアフラグがＯＦＦか否かを判別する（ＳＴ４６）。そして、カウンタクリアフラグがＯＦＦであると判定すると（ＳＴ４６−Ｙｅｓ）、カウンタクリアフラグをＯＮにする（ＳＴ４７）。続いて、地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の｜第３の判定値−基準値｜（第３の変化量）が第３の閾値以上か否かを判別する（ＳＴ４８）。地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の｜第３の判定値−基準値｜が第３の閾値以上であると判定すると（ＳＴ４８−Ｙｅｓ）、異常な変化があったとして該当する地磁気の軸の第３のカウンタを更新し、第３の閾値以上でなかった地磁気の軸の第３のカウンタをクリアする（ＳＴ４９）。そして、カウンタクリアフラグをＯＦＦにする（ＳＴ５０）。地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸全ての軸の｜第３の判定値−基準値｜が第３の閾値以上でないと判定すると（ＳＴ４８−Ｎｏ）、地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸全ての軸の第３のカウンタをクリアする（ＳＴ５１）。

次に、カウンタクリアフラグがＯＦＦか否かを判別する（ＳＴ５２）。カウンタクリアフラグがＯＦＦであると判定すると（ＳＴ５２−Ｙｅｓ）、第２の変化量判定処理を終了する。ＳＴ４６またはＳＴ５２において、カウンタクリアフラグがＯＦＦでないと判定すると、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の全ての軸の第２のカウンタ及び地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の全ての軸の第３のカウンタをクリアし（ＳＴ５３）、第２の変化量判定処理を終了する。

そして、第２の変化量判定処理が実行されると、加速度のＸ，Ｙ，Ｚ軸及び地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の変化量が異常を示したときに基準値の更新を停止するため、第２の基準値更新の停止処理を実行する（ＳＴ１３）。この第２の基準値更新の停止処理では、加速度のＸ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第２のカウンタが更新停止用閾値以上、かつ地磁気のＸ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第３のカウンタが更新停止用閾値以上か否か判別する。そして、加速度のＸ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第２のカウンタが更新停止用閾値以上と判定し、かつ地磁気のＸ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第３のカウンタが更新停止用閾値以上と判定すると、加速度の基準値更新フラグ、地磁気の基準値更新フラグ、地磁気の分散値更新フラグをそれぞれ「０」にして基準値の更新処理を停止する。

第２の基準値更新の停止処理が実行されると、異常判定手段３５が、異常ありか否かを判別する（ＳＴ１４）。異常ありか否かの判別は、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第２のカウンタが第２の異常判定用閾値以上、かつ地磁気Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第３のカウンタが第３の異常判定用閾値以上か否かにより行う。そして、異常ありと判定すると（ＳＴ１４−Ｙｅｓ）、異常出力する（ＳＴ９）。異常なしと判定すると（ＳＴ１４−Ｎｏ）、ＳＴ２に戻る。

図６の第３の変化量判定処理では、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の｜第２の判定値−基準値｜（第２の変化量）が第４の閾値以上か否かを判別する（ＳＴ６１）。加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の｜第２の判定値−基準値｜が第４の閾値以上であると判定すると（ＳＴ６１−Ｙｅｓ）、異常な変化があったとして該当する加速度の軸の第２のカウンタを更新し、第４の閾値以上でなかった加速度の軸の第２のカウンタをクリアする（ＳＴ６２）。加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸全ての軸の｜第２の判定値−基準値｜が第４の閾値以上でないと判定すると（ＳＴ６１−Ｎｏ）、加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸全ての軸の変動のカウンタをクリアする（ＳＴ６３）。

そして、第３の変化量判定処理が実行されると、加速度のＸ，Ｙ，Ｚ軸の変化量が異常を示したときに基準値の更新を停止するため、第３の基準値更新の停止処理を実行する（ＳＴ１６）。この第３の基準値更新の停止処理では、加速度のＸ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第２のカウンタが更新停止用閾値以上か否か判別する。そして、加速度のＸ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第２のカウンタが更新停止用閾値以上と判定すると、加速度の基準値更新フラグ、地磁気の基準値更新フラグ、地磁気の分散値更新フラグをそれぞれ「０」にする。

第３の基準値更新の停止処理が実行されると、異常判定手段３５が、異常ありか否かを判別する（ＳＴ１４）。異常ありか否かの判別は、第３の変化量判定処理による加速度Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の何れかの軸の第２のカウンタが第４の異常判定用閾値以上か否かにより行う。そして、異常ありと判定すると（ＳＴ１４−Ｙｅｓ）、異常出力する（ＳＴ９）。異常なしと判定すると（ＳＴ１４−Ｎｏ）、ＳＴ２に戻る。

ところで、図示はしていないが、上述した向き変更異常検知処理において、図２のＳＴ２の基準値の更新前に、撮像手段２１のズーム・フォーカスモードがＯＮか否かの判別を行い、ＯＮである間は、向き変更異常検知処理を実行しないようにしてもよい。これにより、撮像手段２１のズーム・フォーカス時のモータの駆動によって発生する振動や磁気が振動検出手段２３や地磁気検出手段２４の検出値に影響を与えて誤判定してしまうことを防止できる。

また、図示はしていないが、異常信号の外部への出力を接点の切換によって行う場合、この接点の切換によっても磁気が発生するので、図４の地磁気の信頼性判定処理の前に、異常信号を外部に出力するための接点の切換があったか否かの判定処理を行い、接点の切換があった場合は、図２のＳＴ１０の処理及びＳＴ１１の判定をスキップし、ＳＴ１５の第３の変化量判定処理を実行するようにしてもよい。

さらに、本実施の形態では、第１の検出手段として３軸加速度センサを用いているが、往復運動である振動に関する情報を検出できるセンサであればよく、そのような他のセンサを用いてもよい。また、第２の検出手段として地磁気センサを用いているが、回動・回転運動に関する情報を検出できるセンサであればよく、そのような他のセンサを用いてもよい。

さらに、本実施の形態では、地磁気の強さの分散値に基づいて信頼性を判断し、地磁気の強さの変化量に基づいて向き変化を判断するようにしたが、３軸加速度センサから取得した情報に基づいて方位を算出し、これを分散値の替わりとして判断に用いるようにしてもよい。また、分散値を用いて地磁気の信頼性を評価していたが、情報のばらつき度合いを示す指標であれば他の指標を用いてもよく、例えば、標準偏差を用いるようにしてもよい。

このように、本実施の形態によれば、振動の変化量の大小に応じてそれぞれに適切な判定値を用いて向き変更を検知することができる。具体的に、第１の判定手段３４ａと第２の判定手段３４ｂのそれぞれに用いられる判定値は、振動検出手段２３の現在及び過去の検出値に基づいて、現在に近いほど重くなるように重み付けをして平準化する。そして、第１の判定手段３４ａでは、第２の判定手段３４ｂよりも、現在に近い検出値の重み付けをより重くして平準化した判定値を用いる。これにより、変化量の大きい振動に対しては、現在に近い検出値の変動を強く反映した判定値にて比較するので、急激な向き変更を逃さずに検知することができる。また、変化量の小さい振動に対しては、現在に近い検出値の変動を抑制した判定値にて比較するので、ゆっくりとした向き変更を一時的な外乱の影響を排除して検知することができる。

また、第２の判定手段３４ｂにおいて、地磁気検出手段２４の現在及び過去の検出値に基づいて、現在に近いほど重くなるように重み付けをして平準化し、これを判定値として用いれば、例えば突発的な雑音が検出値に含まれるような場合、その影響を平準化により低減した判定値を算出し、地磁気の変化も考慮した精度の高い向き変更の検知が可能になる。

そして、振動の変化に加えて、地磁気の変化も必要に応じて考慮すれば、従来よりも精度よく向き変更を検知することができる。具体的には、振動検出手段２３にて検出した振動の変化量が第１の閾値を超えることを判定する第１の判定手段３４ａとともに、振動検出手段２３にて検出した振動の変化量が第１の閾値よりも小さい第２の閾値を超えること、かつ地磁気検出手段２４にて検出した地磁気の変化量が第３の閾値を超えることを判定する第２の判定手段３４ｂを用いる。これにより、大きい変化量の振動だけでなく、小さい変化量の振動に対しても精度よく向き変更を検知することができる。

また、地磁気検出手段２４にて検出される地磁気について信頼性を評価し、その評価が一定の信頼性を有する場合には第２の判定手段３４ｂを用いる。これにより、監視カメラ装置１の内部部品の駆動で生じる磁気や、監視カメラ装置１の設置場所付近にある電気製品などから生じる磁気などの外乱の影響を排除して向き変更の検知を行うことができる。

以上、本発明に係る監視カメラ装置の最良の形態について説明したが、この形態による記述および図面により本発明が限定されることはない。すなわち、この形態に基づいて当業者等によりなされる他の形態、実施例および運用技術などはすべて本発明の範疇に含まれることは勿論である。

１ 監視カメラシステム
１１ 監視カメラ装置
１２ 画像記録装置
１３ 外部端末装置
２１ 撮像手段
２２ 画像処理手段
２３ 振動検出手段
２４ 地磁気検出手段
２５ 制御手段
２６ 通信手段
２７ 記憶手段
３１ 情報更新手段
３２ 判定値算出手段
３２ａ 平準化手段
３３ 評価手段
３４ 変化量判定手段
３４ａ 第１の判定手段
３４ｂ 第２の判定手段
３４ｃ 第３の判定手段
３５ 異常判定手段

Claims (3)

1. 所定の方向を撮影方向とする撮像手段と、
   振動を検出する第１の検出手段と、
   前記第１の検出手段にて現在及び過去に検出した検出値に基づいて現在の検出値の方を重くなるように重み付けをして第１の判定値と第２の判定値とを算出する平準化手段と、
   前記第１の判定値が第１の閾値以上の変動をしたか否かを判定する第１の判定手段と、
   前記第２の判定値が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以上の変動をしたか否かを判定する第２の判定手段と、
   前記第１の判定手段又は前記第２の判定手段のいずれかの判定結果を用いて前記撮影方向が変更された向き変更による異常の有無を判定する異常判定手段と、を備え
   前記平準化手段は、前記第１の判定値を算出する場合において、前記第２の判定値を算出する場合よりも、現在の検出値の方の重み付けをより重くなるように算出することを特徴とする監視カメラ装置。
2. 回動を検出する第２の検出手段を備え、
   前記平準化手段は、前記第２の検出手段にて現在及び過去に検出した検出値に基づいて現在の検出値の方を重くなるように重み付けをして第３の判定値を算出し、
   前記第２の判定手段は、前記第２の判定値が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以上の変動をしたことに加え、前記第３の判定値が第３の閾値以上の変動をしたことを条件として前記向き変更を判定することを特徴とする請求項１に記載の監視カメラ装置。
3. 前記第２の検出手段にて検出される回動について信頼性を評価する評価手段を備え、
   前記異常判定手段は、前記評価手段による評価が一定の信頼性を有する場合に前記第２の判定手段の判定結果を用い、一定の信頼性を有さない場合は前記第２の判定手段の判定結果を用いないことを特徴とする請求項２に記載の監視カメラ装置。

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