JPWO2016181907A1

JPWO2016181907A1 - 監視システム

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Publication number: JPWO2016181907A1
Application number: JP2017517916A
Authority: JP
Inventors: 三郎山内
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2016-05-06
Publication date: 2018-08-16
Also published as: WO2016181907A1; TWI609549B; TW201713004A

Abstract

既設物に設置される監視システムであって、前記既設物の一面に設けられる撮像装置と、前記既設物の他面において当該既設物を挟んで前記撮像装置に対向する位置に設けられる非接触給電装置と、を有する。前記撮像装置は、監視カメラと、前記監視カメラに接続される受電コイルと、を有する。前記非接触給電装置は、前記受電コイルに電力を供給する給電コイルと、前記既設物を介して前記撮像装置を吸着保持する固定磁石と、を有する。

Description

本発明は、既設物に設置される監視システムに関する。

従来、防犯や防災などの目的で監視カメラを用いた監視システムが利用されている。この種の監視システムでは、例えば店舗や商業施設、あるいは公共施設など、所定の監視対象領域や監視対象物に監視カメラを設置し、監視カメラで撮像された画像に基づいて、異常状態や危険事象の発生の有無を監視する。

通常、このような監視カメラは、天井や壁などに直接取り付けられ又は嵌め込まれることにより設置される。また、監視カメラを動作させるために必要な電源のケーブルなどを引き回す必要もある。特に監視カメラが屋外に設置される場合には、電源の確保が困難でケーブルの引き回しが複雑になる。したがって、従来の監視カメラには、設置作業が容易でないという問題があった。

そこで、特許文献１では、監視カメラの設置作業性を向上させることが試みられている。すなわち、監視カメラでは、底面部に開口部を形成し、その開口部から、外部ケーブルを着脱可能なコネクタを露出させている。これにより、従来のカメラ本体から引き出されたケーブルの末端にコネクタを配設する、いわゆるピッグテイル方式と比較して、ケーブルの取り回しを含めた一連の設置作業を容易化している。

日本国特開２０１４−２３９３９４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された監視カメラは、その構造を改良することにより設置をある程度容易化できるものの、依然として天井や壁などに直接取り付けられる。また、電源のケーブルも省略されるわけではなく、監視カメラの後方において引き回す必要がある。したがって、監視カメラの設置には時間と費用がかかり、改善の余地がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、監視カメラの設置作業性を向上させることを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、既設物に設置される監視システムであって、前記既設物の一面に設けられる撮像装置と、前記既設物の他面において当該既設物を挟んで前記撮像装置に対向する位置に設けられる非接触給電装置と、を有し、前記撮像装置は、監視カメラと、前記監視カメラに接続される受電コイルと、を有し、前記非接触給電装置は、前記受電コイルに電力を供給する給電コイルと、前記既設物を介して前記撮像装置を吸着保持する固定磁石と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、非接触給電装置は、固定磁石により既設物を介して撮像装置を吸着保持するので、従来行っていた既設物に対する監視カメラの設置工事が不要となり、監視カメラの設置作業性を格段に向上させることができる。

しかも、非接触給電装置は、給電コイルから受電コイルに電力を供給することで、監視カメラを動作させることができる。したがって、従来のように監視カメラの電源ケーブルを引き回す必要がなく、監視カメラの設置作業性をさらに向上させることができる。

前記固定磁石は、前記給電コイルに供給される電力を当該固定磁石にも供給することで磁力を発生させる電磁石であってもよい。かかる場合、前記給電コイルと前記固定磁石に供給される電力は、直流電力であってもよい。

また、前記固定磁石は永久磁石であってもよい。かかる場合、前記非接触給電装置は、前記撮像装置と前記固定磁石との間の距離を調整する距離調整機構をさらに有していてもよい。

前記非接触給電装置は、前記撮像装置を前記既設物に固定するための補助磁石をさらに有していてもよい。

前記非接触給電装置は、前記給電コイルから発生する磁束の分布を制御するための磁束制御コイルをさらに有していてもよい。

本発明によれば、監視カメラの設置作業性を向上させることができる。

本実施の形態にかかる監視システムの構成の概略を示す説明図である。本実施の形態にかかる非接触給電装置の構成の概略を示す説明図である。他の実施の形態にかかる監視システムの構成の概略を示す説明図である。他の実施の形態において発生する磁束の分布を示す説明図である。他の実施の形態にかかる監視システムの構成の概略を示す説明図である。他の実施の形態にかかる非接触給電装置の構成の概略を示す説明図である。他の実施の形態にかかる監視システムの構成の概略を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．監視システムの構成＞
図１は、本実施の形態にかかる監視システム１の構成の概略を示している。本実施の形態では、監視システム１を、既設物として例えばガラス２に設置する場合について説明する。

監視システム１は、ガラス２の表面２ａ（本発明の一面）に設置される撮像装置１０と、ガラス２の裏面２ｂ（本発明の他面）に設置される非接触給電装置２０とを有する。撮像装置１０と非接触給電装置２０はガラス２を挟んで対向して配置されている。

非接触給電装置２０には、アダプタ３０を介して交流電源３１が接続されている。交流電源３１は例えば商用電源である。また、アダプタ３０は交流電源３１からの交流電力を入力して、非接触給電装置２０に直流電力を出力する。

＜２．撮像装置の構成＞
撮像装置１０は、筐体１１の先端部に、透明又は半透明の略半球体状のドームカバー１２が設けられた構成を有する。筐体１１の材料には例えばカーボンが用いられ、これにより撮像装置１０を軽量化することができる。また、筐体１１のカーボンは空洞二重化されており、万一の落下に備え、クッション性を向上させている。なお、ドームカバー１２の構成は、本実施の形態に限定されず、様々な構成を取り得る。例えばドームカバー１２の形状は、略円錐台形状や略円筒形状であってもよい。また、例えばドームカバー１２は、監視カメラ１３が撮像する部分だけ透明又は半透明であって、その他の部分は不透明であってもよい。

なお、筐体１１のガラス２側の面には、ガラス２が割れるのを抑制するためのフィルム（図示せず）が貼られていてもよい。

筐体１１（ドームカバー１２）の内部には、監視カメラ１３と受電コイル１４が設けられている。なお、これら監視カメラ１３と受電コイル１４は、撮像装置１０の内部構成の一部であり、また、その内部構成は任意に設計できる。

監視カメラ１３には、例えばＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどの任意のカメラが用いられる。監視カメラ１３は、駆動機構（図示せず）によって、水平方向（パン方向）と高さ方向（チルト方向）に回転することができ、またズーム動作が可能に構成されている。そして、監視カメラ１３は、撮像窓となるドームカバー１２を介して監視領域を撮像し、当該監視領域の画像を取得できる。また、監視カメラ１３で撮像された画像データは、通信部（図示せず）を介して、撮像装置１０の外部の監視装置に出力される。

受電コイル１４は、監視カメラ１３に接続されている。そして、受電コイル１４は、後述する非接触給電装置２０の給電コイル２２から電力を受電し、受電した電力を監視カメラ１３に供給する。

なお、受電コイル１４と監視カメラ１３の間には、受電コイル１４で受電した電力を蓄積するバッテリが設けられていてもよい。かかる場合、バッテリにおける充電が完了した際には、通信部（図示せず）を介して、撮像装置１０の外部に通知するようにしてもよい。また、受電コイル１４と監視カメラ１３の間には、バッテリに蓄電された電力を所定の電力に変換し、監視カメラ１３に電力を供給するコンバータが設けられていてもよい。

＜３．非接触給電装置の構成＞
非接触給電装置２０は、筐体２１を有している。筐体２１の内部には、給電コイル２２、固定磁石としての固定コイル２３、制御回路２４、及び補助磁石２５が設けられている。なお、これら給電コイル２２、固定コイル２３、制御回路２４、及び補助磁石２５は、非接触給電装置２０の内部構成の一部であり、また、その内部構成は任意に設計できる。

給電コイル２２と固定コイル２３は、制御回路２４に接続される。制御回路２４には、上述したアダプタ３０を介して交流電源３１が接続されている。そして、制御回路２４では、アダプタ３０から出力された直流電力を、給電コイル２２と固定コイル２３に供給する。

図２に示すように制御回路２４において、給電コイル２２との間にはスイッチ２６が設けられている。スイッチ２６のオンオフによって、給電コイル２２への直流電力の供給のオンオフが制御され、すなわち給電コイル２２へ疑似的な交流電圧が供給される。そして、給電コイル２２は、アダプタ３０から供給された電力を、電磁誘導を利用して受電コイル１４へ送電する。具体的には、例えば１２Ｖの電圧の電力が給電コイル２２に入力され、給電コイル２２から受電コイルに５Ｖの電圧の電力が供給される。なお、給電コイル２２は、電磁誘導方式以外の非接触方式によって、電力を受電コイル１４へ送電してもよい。

固定コイル２３は、アダプタ３０から供給された電力によって磁力を発生させる。すなわち、固定コイル２３は電磁石として機能する。そして、固定コイル２３と、撮像装置１０に設けられた磁性体（図示せず）との間に引き合う力が発生することで、撮像装置１０がガラス２を介して固定コイル２３に吸着保持される。なお、磁性体は撮像装置１０の任意の位置に配置される。

補助磁石２５は複数、例えば４つ設けられ、単独で撮像装置１０を引き付けてガラス２に固定することができる。上述したように撮像装置１０は、固定コイル２３に吸着保持される。しかしながら、万一、例えば停電などにより固定コイル２３が電磁石として機能しない場合でも、撮像装置１０は補助磁石２５によってガラス２に固定され、落下することがない。なお、補助磁石２５の個数は任意に設定できる。また、撮像装置１０側にも補助磁石２５に対向する位置に、磁石（図示せず）が設けられていてもよい。

＜４．監視システムの動作＞
次に、以上のように構成された監視システム１の設置方法とその動作について説明する。

監視システム１をガラス２に設置する際には、非接触給電装置２０を交流電源３１に接続した状態で、撮像装置１０と非接触給電装置２０がガラス２を挟んで対向して配置される。そうすると、固定コイル２３によって撮像装置１０がガラス２に固定される。

なお、監視システム１をガラス２に設置する際には、非接触給電装置２０を交流電源３１に接続しないで、先ず、補助磁石２５によって撮像装置１０をガラス２に固定してもよい。そしてその後、非接触給電装置２０を交流電源３１に接続し、固定コイル２３によって撮像装置１０をガラス２に固定してもよい。

続いて、このように撮像装置１０と非接触給電装置２０がガラス２に対して設置されると、給電コイル２２から受電コイル１４に電力が供給され、さらに受電コイル１４から監視カメラ１３に電力が供給されて、監視カメラ１３が動作する。これにより、監視カメラ１３で監視領域が撮像される。

監視カメラ１３で撮像された画像データは、通信部（図示せず）を介して、撮像装置１０の外部の監視装置に出力される。そして、監視装置において、画像データに基づき監視領域の監視が行われる。なお、監視装置で異常状態や危険状態が検知された場合、例えば撮像装置１０に設けられたアラーム（図示せず）を作動させるようにしてもよい。アラームは警告音を発するようにしてもよいし、また警告のための光を発するようにしてもよい。

以上の実施の形態によれば、非接触給電装置２０は、固定コイル２３によって撮像装置１０をガラス２に固定しつつ、給電コイル２２によって受電コイル１４に電力を供給して監視カメラ１３を動作させることができる。これにより、従来行っていた監視カメラ１３の設置工事が不要となり、また監視カメラ１３の電源ケーブルを引き回すことも不要となる。したがって、監視カメラ１３の設置作業性を格段に向上させることができる。

また、固定コイル２３は、給電コイル２２に供給される電力と同じ電力を用いているので、効率よく撮像装置１０を吸着保持することができる。

＜５．他の実施の形態＞
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。以下の説明において、上記実施の形態と重複する箇所は説明を省略する。

＜５−１．他の実施の形態＞
以上の実施の形態の非接触給電装置２０は、図３に示すように給電コイル２２から発生する磁束の分布を制御するための磁束制御コイル４０をさらに有していてもよい。磁束制御コイル４０は、給電コイル２２の周囲に複数設けられている。また、磁束制御コイル４０は制御回路２４に接続され、磁束制御コイル４０にはアダプタ３０から電力が供給される。

上述したように給電コイル２２は、電磁誘導を利用して受電コイル１４に電力を供給する。そうすると、図４に示すように給電コイル２２と受電コイル１４の間に磁束Ｆが発生する（図４の一点鎖線）。そして、この磁束Ｆによって、撮像装置１０に設けられた磁性体（図示せず）が発熱する。

そこで、磁束制御コイル４０に電力を供給することで、上記磁束Ｆを打ち消すように磁束Ｇを発生させる（図４の点線）。これにより、給電コイル２２と受電コイル１４の間の磁束Ｆの分布が制御され、さらに磁性体の発熱が制御される。なお、図４においては、複数の磁束制御コイル４０のうち、２つの磁束制御コイル４０から発生する磁束Ｇのみ図示しているが、実際にはすべての磁束制御コイル４０から磁束Ｇが発生している。

本実施の形態によれば、磁束制御コイル４０から発生する磁束Ｇによって、給電コイル２２と受電コイル１４の間の磁束Ｆの分布を制御することができ、磁性体の発熱を制御することができる。例えば撮像装置１０が屋外に設定される場合には結露の懸念があるが、このように撮像装置１０の発熱を制御することで、結露も抑制することができる。また、例えば撮像装置１０に積雪があった場合、撮像装置１０の発熱によって雪を溶かすことも可能となる。

＜５−２．他の実施の形態＞
以上の実施の形態の非接触給電装置２０は、撮像装置１０を吸着保持する固定磁石として固定コイル２３を用いたが、永久磁石を用いてもよい。図５に示すように、永久磁石である固定磁石５０は、給電コイル２２の周囲に複数設けられている。そして、固定磁石５０によって、撮像装置１０がガラス２に適切に固定される。なお、このように固定磁石５０を設ける場合、補助磁石２５を省略してもよい。

＜５−３．他の実施の形態＞
以上の実施の形態の非接触給電装置２０は、撮像装置１０と固定磁石５０との距離を調整可能に構成されていてもよい。かかる場合、図５に示した筐体２１の内部に設けられていた固定磁石５０は、図６に示すように筐体２１の外部に設けられる。筐体２１は円筒形状を有し、その外側面にはネジ山６０が形成されている。固定磁石５０は、上面と下面がそれぞれ開口した中空の円筒形状を有し、すなわち平面視において円環形状を有している。この固定磁石５０の内径は筐体２１の外径と同じであり、固定磁石５０の内側面には、筐体２１のネジ山６０に螺合するネジ山６１が形成されている。そして、筐体２１の外側面に固定磁石５０が嵌め合わされるようになっている。

かかる場合、図７に示すように筐体２１に対して固定磁石５０を回転させることで、筐体２１の外周面に固定磁石５０が嵌め合わされる。そして、固定磁石５０の回転度合を調整することで、撮像装置１０に対して固定磁石５０が近接又は離隔する。こうして、撮像装置１０と固定磁石５０との間の距離が調整される。なお、本実施の形態では、筐体２１（ネジ山６０）と固定磁石５０（ネジ山６１）が本発明の距離調整機構を構成する。

ここで、固定磁石５０を用いて撮像装置１０をガラス２に固定する場合、設置後の安全性の観点（落下防止の観点）から、固定磁石５０には非常に大きな磁力を持つ永久磁石が用いられる。そうすると、撮像装置１０と非接触給電装置２０をガラス２に設置する際、設置者が撮像装置１０と非接触給電装置２０を近づけると、これら撮像装置１０と非接触給電装置２０に非常に大きな力が作用して一気に引き合うため、設置者が怪我をするおそれがある。この点、本実施の形態によれば、筐体２１に対する固定磁石５０の回転を調整することで、撮像装置１０と固定磁石５０との間の距離を調整することができ、設置者が怪我をすることがない。したがって、簡易な方法で安全に撮像装置１０と非接触給電装置２０を設置することができる。

なお、距離調整機構の構成は、本実施の形態に限定されず、様々な構成を取り得る。例えば上記実施の形態では固定磁石５０の内側面にネジ山６１を形成したが、上記固定磁石５０と同じ形状の筐体（図示せず）を用意し、当該筐体内に固定磁石５０を設けるようにしてもよい。また、例えばモータなどの駆動部を用いて固定磁石５０を移動させてもよい。さらに、例えば距離調整機構としてくさび型の治具を用い、当該くさび型の治具を筐体２１の内部に差し込むことで、筐体２１内の固定磁石５０を移動させて、撮像装置１０と固定磁石５０との距離を調整してもよい。

＜５−４．他の実施の形態＞
以上の実施の形態では、監視システム１がガラス２に設置される場合について説明したが、監視システム１が設置される場所はこれに限定されない。例えば天井や壁などの既設物にも監視システム１を設置して動作させることができる。また、撮像装置１０が設置される場所は、屋外であっても屋内であってもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、既設物に設置される監視システムに有用である。

１監視システム
２ガラス
１０撮像装置
１１筐体
１２ドームカバー
１３監視カメラ
１４受電コイル
２０非接触給電装置
２１筐体
２２給電コイル
２３固定コイル
２４制御回路
２５補助磁石
２６スイッチ
３０アダプタ
３１交流電源
４０磁束制御コイル
５０固定磁石
６０、６１ネジ山

Claims

既設物に設置される監視システムであって、
前記既設物の一面に設けられる撮像装置と、
前記既設物の他面において当該既設物を挟んで前記撮像装置に対向する位置に設けられる非接触給電装置と、を有し、
前記撮像装置は、
監視カメラと、
前記監視カメラに接続される受電コイルと、を有し、
前記非接触給電装置は、
前記受電コイルに電力を供給する給電コイルと、
前記既設物を介して前記撮像装置を吸着保持する固定磁石と、を有することを特徴とする、監視システム。
前記固定磁石は、前記給電コイルに供給される電力を当該固定磁石にも供給することで磁力を発生させる電磁石であることを特徴とする、請求項１に記載の監視システム。
前記給電コイルと前記固定磁石に供給される電力は、直流電力であることを特徴とする、請求項２に記載の監視システム。
前記固定磁石は永久磁石であることを特徴とする、請求項１に記載の監視システム。
前記非接触給電装置は、前記撮像装置と前記固定磁石との間の距離を調整する距離調整機構をさらに有することを特徴とする、請求項４に記載の監視システム。
前記非接触給電装置は、前記撮像装置を前記既設物に固定するための補助磁石をさらに有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の監視システム。
前記非接触給電装置は、前記給電コイルから発生する磁束の分布を制御するための磁束制御コイルをさらに有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の監視システム。