(57)【要約】【課題】  操作者が、簡単な操作で所望の撮影位置から自動旋回、または自動周回ができる雲台カメラの制御システムを提供する。【解決手段】  撮像装置と、該撮像装置をパン、チルトの少なくとも１つの方向に回動する駆動手段と、該駆動手段の駆動を制御する制御手段と、パン、チルト、ズームの少なくとも１つの位置をプリセット位置として記憶する記憶手段と、前記プリセット位置への移行を指令する指令手段と、を有し、前記制御手段は、前記指令手段から移行指令があったときに、パン、チルト、ズームの位置と前記プリセット位置との差が所定の閾値以上の場合は、該プリセット位置へ駆動し、所定の閾値未満の場合は、所定のパン方向、チルト方向に回動し、前記プリセット位置で停止するように前記駆動手段を制御する、ことを特徴とする雲台カメラシステム。【選択図】  図２
2014186096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置と、
該撮像装置をパン、チルトの少なくとも１つの方向に回動する駆動手段と、
該駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
パン、チルト、ズームの少なくとも１つの位置をプリセット位置として記憶する記憶手段と、
前記プリセット位置への移行を指令する指令手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記指令手段から移行指令があったときに、パン、チルト、ズームの位置と前記プリセット位置との差が所定の閾値以上の場合は、該プリセット位置へ駆動し、所定の閾値未満の場合は、所定のパン方向、チルト方向に回動し、前記プリセット位置で停止するように前記駆動手段を制御する、
ことを特徴とする雲台カメラシステム。
【請求項２】
前記駆動手段によるパン、チルト動作による停止直前の移動方向を取得し記憶する移動方向記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記指令手段から移行指令があったときに、パン、チルト、ズームの位置と前記プリセット位置との差が所定の閾値未満の場合は、前記移動方向記憶手段に記憶されている移動方向で前記プリセット位置までパン、チルト駆動するように前記駆動手段を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の雲台カメラシステム。
【請求項３】
前記移動方向記憶手段は、前記駆動手段によるパン、チルト動作による停止位置と該停止の所定時間前の位置に基づいて移動方向を取得し記憶する、ことを特徴とする請求項２に記載の雲台カメラシステム。
【請求項４】
パン、チルト動作をマニュアルで行うための操作手段を有し、
前記制御手段は、前記プリセット位置への移行が指令されたとき、パン、チルト、ズームの位置と前記プリセット位置との差が所定の閾値未満である場合は、前記操作手段が操作されると、前記駆動手段を該操作された方向で前記プリセット位置までパン・チルト動作させる、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の雲台カメラシステム。
【請求項５】
前記記憶手段は、前記駆動手段が回動中に前記操作手段が操作されたときのパン、チルト位置を第２のプリセット位置として記憶し、
前記制御手段は、前記駆動手段の回動中に前記操作手段での操作があった場合は、該操作された方向に前記駆動手段の回動方向を変更して前記第２のプリセット位置まで回動させ、続いて、前記プリセット位置まで駆動する、
ことを特徴とする請求項４に記載の雲台カメラシステム。
【請求項６】
前記記憶手段は、前記駆動手段が回動中に前記操作手段が操作されたときのパン、チルト位置を第２のプリセット位置として記憶し、
前記制御手段は、前記駆動手段の回動中に前記操作手段での操作があった場合は、該操作された方向に前記駆動手段の回動方向を変更して前記第２のプリセット位置まで回動させ停止させる、
ことを特徴とする請求項４に記載の雲台カメラシステム。
【請求項７】
前記駆動手段は、パン、チルトの少なくとも一つが３６０度回動可能である、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の雲台カメラシステム。
【請求項８】
前記指令手段から移行指令があったときに、パン、チルト、ズームの位置と前記プリセット位置との差が所定の閾値未満の場合に、所定のパン方向、チルト方向に回動し、前記プリセット位置で停止するように前記駆動手段を制御するモードと、前記駆動手段を駆動しないモードとの切り替え手段を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の雲台カメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像手段を備えた雲台カメラシステムに関し、特に、パン・チルト機能を備えた雲台カメラの制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラにパン及びチルトの回動動作が可能な電動雲台が取り付けられた電動雲台カメラは、遠隔地から雲台制御、カメラ制御が可能なようにケーブル又は無線を介して操作器が接続されている。
【０００３】
このような雲台システムでは、カメラや電動雲台のズーム、パン、チルト等の所望の撮影位置を操作器のショットボタンに事前に登録し、再度ショットボタンを押下することで現在の撮影位置を、登録された撮影位置に変更するプリセット機能が装備されているものが多い。
【０００４】
特許文献１では登録された所望の撮影位置に、ショットボタンを押下して最短距離で電動雲台を回動させることが開示されている。
【０００５】
特許文献２では、登録された複数の撮影位置を巡回して周回する手段が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２６４６５１号公報
【特許文献２】特開２００９−３０３１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般にプリセット機能を装備した雲台カメラシステムは、現在の撮影位置と押下されたショットボタンのプリセット位置が同じ場合、回動動作を行わない。特許文献１で、現在の撮影位置がプリセット位置の場合、プリセット位置から上下左右に回動または、周回するには、ジョイスティックを操作し続けなければならない。また、ジョイスティックを操作し続けてプリセット位置に再び停止させることは熟練者でも難しい。
【０００８】
特許文献２は、プリセット位置から回動または、周回させる場合、最低２点の回動経路を事前に設定しなければならず設定が複雑となる。
【０００９】
本発明の目的は、現在位置とプリセット位置が同じ場合は、操作者は、簡単な操作でプリセット位置から自動回動、または、自動周回してプリセット位置に移動させることが出来る雲台カメラの制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る雲台カメラシステムは、撮像装置と、該撮像装置をパン、チルトの少なくとも１つの方向に回動する駆動手段と、該駆動手段の駆動を制御する制御手段と、パン、チルト、ズームの少なくとも１つの位置をプリセット位置として記憶する記憶手段と、前記プリセット位置への移行を指令する指令手段と、を有し、前記制御手段は、前記指令手段から移行指令があったときに、パン、チルト、ズームの位置と前記プリセット位置との差が所定の閾値以上の場合は、該プリセット位置へ駆動し、所定の閾値未満の場合は、所定のパン方向、チルト方向に回動し、前記プリセット位置で停止するように前記駆動手段を制御する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る雲台カメラの制御システムによれば、操作者は、現在位置とプリセット位置が同じ場合は、簡単な操作で自動回動、または、自動周回してプリセット位置に移動させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の構成図である。
【図２】実施例１のフローチャート図である。
【図３】実施例２のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は本発明の実施例１の雲台カメラシステムの全体構成図である。図１において、ズーミングやフォーカシング機能等を有する撮影レンズ付きのカメラ（撮像装置）１は、パンニング（例えば、鉛直方向を軸とする回動）及びチルティング（例えば、水平方向を軸とする回動）の回動動作が可能な電動雲台２に取り付けられている。
【００１５】
電動雲台２は、パン駆動用ステッピングモータ３、チルト駆動用ステッピングモータ４、駆動回路５、雲台用ＣＰＵ６が内蔵されている。また、雲台用ＣＰＵ６内にはメモリ７が格納されている。パン駆動用ステッピングモータ３、チルト駆動用ステッピングモータ４は、雲台用ＣＰＵ６から制御信号を受け、駆動回路５を経由して、カメラ１をパン方向、チルト方向に回動駆動させる。メモリ７は、後述する電動雲台２のパン位置、チルト位置を記憶するために設けられている。
【００１６】
カメラ１、電動雲台２は、遠隔に設置された操作器１０により、ズーミングや映像のゲイン調整等のカメラ１の各種制御、パンニングやチルティング等の電動雲台２の各種制御が行われる。
【００１７】
操作器１０は、操作器用ＣＰＵ１１、雲台・カメラ制御インタフェース部１２、ジョイスティック１３、プリセットボタン１４、複数のショットボタン１５ａ〜１５ｄ、ズームレバー１６、フォーカス調整つまみ１７が設けられている。
【００１８】
ジョイスティック１３は操作者が電動雲台２のパン、チルトをマニュアルで行うための操作部である。本実施例では、ジョイスティックを使用しているが上下左右を表示した矢印キーボタン、マウス等のポインティングデバイス、タッチパネル等でも良い。
【００１９】
雲台・カメラ制御インタフェース部１２は操作器１０とカメラ１、電動雲台２が既定の通信フォーマットで相互通信するためのものである。
【００２０】
プリセットボタン１４は、電動雲台２のパン、チルト位置、カメラ１のズーム位置をメモリ７（記憶手段）に記憶させるため、ショットボタン１５ａ〜１５ｄと併用して使用される。具体的には、プリセットボタン１４を押した後、登録したい番号のショットボタン１５ａ〜１５ｄのいずれか一つを押すと、そのときの電動雲台２のパン、チルト、カメラ１のズームの撮影位置を雲台用ＣＰＵ６内のメモリ７に記憶する。記憶された撮影位置を呼び出すには、ショットボタン１５ａ〜１５ｄ（指令手段）のいずれか一つを押下すると、操作器用ＣＰＵ１１から雲台・カメラ制御Ｉ／Ｆ１２を介して雲台用ＣＰＵ６に、指定された撮影位置への移行指令が出力され、メモリ７から指定された撮影位置が呼び出される。その後、雲台用ＣＰＵ６は、呼び出された撮影位置になるように駆動回路５を介してステッピングモータ４、５を駆動制御する。本実施例では、雲台用ＣＰＵ６のメモリ７に撮影位置を記憶させたが、操作器用ＣＰＵ１１内のメモリ（図示しない）に記憶させてもかまわない。
【００２１】
図２は、ショットボタン１５ａ〜１５ｄのいずれか一つが押下されたときのフローチャート図である。ショットボタン１５ａ〜１５ｄのいずれか一つが押下されると（ステップＳ１）、ＣＰＵ６は、押下されたショットボタンに割り当てられたパン、チルト、ズーム位置データ、Ｐｎ、Ｔｎ、Ｚｎをメモリ７から呼び出す（ステップＳ２）。ここで、ショットボタンを長押し、または、複数回押下することで、ステップＳ２移行のフローに入るように通常のショット動作か、後述する回動動作かのモード切り替えを行えるようにしても良い。
【００２２】
続いてＣＰＵ６は、呼び出されたパン、チルト、ズーム位置データ、Ｐｎ、Ｔｎ、Ｚｎと現在の撮影位置のパン、チルト、ズーム位置データ、Ｐｒ、Ｔｒ、Ｚｒを各々比較する（ステップＳ３）。パン、チルト、ズーム位置データの各々の差分｜Ｐｒ−Ｐｎ｜、｜Ｔｒ−Ｔｎ｜、｜Ｚｒ−Ｚｎ｜のいずれかが予め設定された閾値以上ならば（ステップＳ４）、通常のショット動作となる。具体的には、ＣＰＵ６は、パン位置データＰｎ、チルト位置データＴｎになるように駆動回路５を介してステッピングモータ３、４を駆動制御する。また、カメラ１を制御してズーム位置データＺｎになるように制御する（ステップＳ５）。パン、チルト、ズーム位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ｜、｜Ｔｒ−Ｔｎ｜、｜Ｚｒ−Ｚｎ｜全てがある閾値未満ならば（ステップＳ４）、同じ位置と判断し、ステップＳ６へ進む。本実施例では、現在の撮影位置とショットボタンに割り当てられた撮影位置（プリセット位置）が同じ（差の絶対値が所定の閾値未満）場合は、ショットボタンに内蔵のＬＥＤが点灯するようになっており、現在位置とプリセット位置が同じであることが操作者に事前に分かるようになっている。
【００２３】
ステップＳ６では、電動雲台２のパン回転角が制限付きの雲台を使用している場合、ＣＰＵ６は、まず予め設定された方向（本実施例では右方向）の制限範囲まで回動するのに必要なステップ数を演算し駆動信号を出力する。続いて反対方向（左方向）の制限範囲まで回動するのに必要なステップ数を演算し駆動信号を出力する（ステップＳ７）。引き続き、再度右方向にパン位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ｜がある閾値未満になるまで駆動信号を出力し続ける（ステップＳ８、Ｓ９）。電動雲台２がパン方向に周回動作可能（３６０度回動可能）なエンドレスの雲台を使用している場合は、ステップＳ６、Ｓ７を省略し、ステップＳ８を実行する。
【００２４】
その後、ステップＳ９でパン位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ｜がある閾値未満になったら、ＣＰＵ６は、パン駆動信号を停止する（ステップＳ１０）。
【００２５】
次に、チルト方向の動作を行う。チルト方向もパン方向と同様に、電動雲台２のチルト回転角が制限付きの雲台を使用している場合、ＣＰＵ６は、まず予め設定された方向（本実施例では下方向）の制限範囲まで回動するのに必要なステップ数を演算し駆動信号を出力する（ステップＳ１１）。続いて反対方向（上方向）の制限範囲まで回動するのに必要なステップ数を演算し駆動信号を出力する（ステップＳ１２）。引き続き、再度下方向にチルト位置データの差分｜Ｔｒ−Ｔｎ｜がある閾値未満になるまで駆動信号を出力し続ける（ステップＳ１３、Ｓ１４）。電動雲台２がチルト方向に周回動作可能なエンドレスの雲台を使用している場合は、ステップＳ１１、Ｓ１２を省略し、ステップＳ１３を実行する。
【００２６】
ステップＳ１４でチルト位置データの差分｜Ｔｒ−Ｔｎ｜がある閾値未満になったら、ＣＰＵ６は、チルト駆動信号を停止し（ステップＳ１５）、このフローを終了する。
【００２７】
本実施例では、パン、チルトの両方とも回動動作をさせているが、パン方向だけ、チルト方向だけ回動するようにしても良い。具体的には、図２のステップＳ１でショットボタンを既定時間内に２回押下した場合は、パン方向のみ、３回押下した場合はチルト方向のみに回動するように予めＣＰＵ６に設定しておくことで可能である。
【００２８】
また、回動方向が予め設定された方向から回動動作を開始するようになっているが（本実施例では、右方向）、現在のプリセット位置に左方向に回動してきたときは、既に操作者が現在の撮影位置の右方向の映像を確認している場合が多いので、左方向を確認するために左方向への回動から開始するようにしても良い。具体的には、雲台カメラが停止すると、そのパン・チルト位置をメモリ７に記憶する。ステップＳ４で、パン、チルト、ズーム位置データの差分全てがある閾値未満、同じ位置と判断し、メモリ７から現在のパン・チルト位置の前のパン・チルトの停止位置Ｐｂ，Ｔｂを読み出す。ＣＰＵ６でＰｂと現在のパン位置Ｐｒ、Ｔｂと現在のチルト位置Ｔｒから、過去の駆動において現在のパン・チルト位置に回動してきたパン方向、チルト方向を算出する。算出結果から左方向へ回動してきた場合は、同じ回動方向になるように左方向へ回動する駆動信号を出力する。右上から左下に回動してきたときは、左下に回動するように駆動信号を出力するフローにすることで実現できる。また、より一般的には、雲台カメラが停止しているパン・チルト位置に至る直前の移動方向を取得しメモリ（移動方向記憶手段）に記憶することによって、雲台カメラの直前の停止していたパン・チルト位置に依存することなく、上記の駆動を実現することができる。あるいは、雲台カメラがパン・チルト動作している間は、所定の間隔でパン・チルト位置を確認し、パン・チルト駆動が停止したときには、そのパン・チルト位置と、停止直前（停止の所定時間前）のパン・チルト位置とをメモリ７に記憶し、することにより、上記の機能をより一般的に実現することができる。
【００２９】
ここで、本実施例では、ステッピングモータを使用してＣＰＵ６からステッピングモータへのステップ数で回転角制御を行ったが、エンコーダー付きＤＣまたはＡＣモータや、ＤＣまたは、ＡＣモータとポテンショメータを併用して回転角制御を行ってもかまわない。
【００３０】
このようにして、現在位置と押下されたショットボタンに予め登録されている撮影位置が同じ場合は、ショットボタンを押下する簡単な操作で、自動回動または、自動回動動作が可能となる。また、既存のボタンを使用するため新たに操作部材を設ける必要がない。
【実施例２】
【００３１】
実施例１では、ショットボタンを押下したときに呼び出されたパン、チルト、ズーム位置と現在位置との差が所定の範囲内である場合に駆動されるパン、チルトの回動方向は、予め設定された方向であった。実施例２では、回動する方向を任意に設定でき、回動中にも回動方向を変更できる点が実施例１と異なる。
【００３２】
図３は、実施例２のフローチャート図である。ステップＳ３１〜Ｓ３５は、実施例１のステップＳ1〜Ｓ５と同じなので詳細説明は省略する。ステップＳ３４で、パン、チルト、ズーム位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ｜、｜Ｔｒ−Ｔｎ｜、｜Ｚｒ−Ｚｎ｜全てがある閾値未満ならば同じ位置と判断し、ステップＳ３６に進む。
【００３３】
ステップＳ３６では、ＣＰＵ６は、図１のジョイスティック１３からの入力信号待ちとなる。具体的には、既定時間内（本実施例では、５秒以内）に、ジョイスティック１３から入力信号がない場合は、誤操作または、旋回動作キャンセルと判断し、このフローを終了する。一方、既定時間内にジョイスティック１３を任意の方向に一定時間操作すると（本実施例では1秒に設定）、図１の操作器用ＣＰＵ１１は、雲台・カメラ制御インタフェース部１２を介して電動雲台２に制御信号を出力する。電動雲台２の雲台用ＣＰＵ６では、制御信号を受信し、ジョイスティック１３から入力された方向にパン、チルト駆動信号を駆動回路５を介して出力する（ステップＳ３７）。これにより、電動雲台２を任意の方向への回動動作を開始させることが可能となる。
【００３４】
その後、ジョイスティック１３から再度入力信号がなければ、パン、チルト位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ｜、｜Ｔｒ−Ｔｎ｜が閾値未満になるまで（ステップＳ４２）、パン、チルト駆動信号を出力し続ける。ここで、電動雲台２が回転角度制限付きの雲台の場合は、パン、チルトの制限範囲まで回動した後、同じ回動経路をたどり、パン、チルト位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ｜、｜Ｔｒ−Ｔｎ｜がある閾値未満になるまで駆動信号を出力する。電動雲台２が、端なしでパン・チルト駆動可能な、所謂、エンドレス駆動可能な、雲台のときは、ジョイスティック１３から入力された方向に周回する。
【００３５】
ステップＳ４３で、パン、チルト位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ｜、｜Ｔｒ−Ｔｎ｜が閾値未満になったらＣＰＵ６は、パン、チルト駆動信号を停止し（ステップＳ４３）、このフローは終了となる。
【００３６】
一方、ステップＳ３８で、電動雲台２が回動動作中に再度ジョイスティック１３から信号が入力されると、その時点のパン、チルト位置をＰｎ’、Ｔｎ’（第２のプリセット位置）としてメモリ７に記憶する（ステップＳ３９）。その後、ステップＳ３７に戻り、ＣＰＵ６は、ジョイスティック１３から再入力された方向にパン、チルト駆動信号を出力する。これにより、回動動作中にも任意の方向に回動方向を変更することが出来る。また、回動動作中にジョイスティック１３から入力がある度に、ステップＳ３７〜Ｓ３９を繰り返すので、何度も回動方向を変更することが可能である。その後、ジョイスティック１３からの入力信号がなければ、ジョイスティック１３からの入力が２回以上なので（ステップＳ４０）、ステップＳ４１に進む。そして、パン、チルト位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ’｜、｜Ｔｒ−Ｔｎ’｜が閾値未満になるまで（ステップＳ４１）、パン、チルト駆動信号を出力する。ここで、電動雲台２が回転角度制限付きの雲台の場合は、パン、チルトの制限範囲まで回動した後、同じ回動経路をたどり、パン、チルト位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ’｜、｜Ｔｒ−Ｔｎ’｜がある閾値未満になるまで駆動信号を出力する。電動雲台２がエンドレスの雲台のときは、ジョイスティック１３から入力された方向に周回する。
【００３７】
次に、パン、チルト位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ’｜、｜Ｔｒ−Ｔｎ’｜がある閾値未満になると（ステップＳ４１）、ＣＰＵ６は、パン、チルト位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ｜、｜Ｔｒ−Ｔｎ｜がある閾値未満になるように（ステップＳ４２）、パン、チルト駆動信号を出力する。
【００３８】
最後に、パン、チルト位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ｜、｜Ｔｒ−Ｔｎ｜が閾値未満になると、ＣＰＵ６は、パン、チルト駆動信号を停止し（ステップＳ４３）、このフローを終了する。
【００３９】
本実施例では、押下されたショットボタンのプリセット位置Ｐｎ、Ｔｎに最終的に戻るフローになっているが、ジョイスティック１３を再度操作したときのパン、チルト位置Ｐｎ’、 Ｔｎ’に戻り停止するようにしてもかまわない。具体的には、ステップＳ４１でパン、チルト位置データの差分｜Ｐｒ−Ｐｎ’｜、｜Ｔｒ−Ｔｎ’｜がある閾値未満になると、Ｓ４３のフローを省略し、ステップＳ４３に進むことで実現可能である。
このようにして、現在位置と押下されたショットボタンに予め登録されている撮影位置が同じ場合は、ショットボタンを押下し、ジョイスティックを回動したい方向に操作する簡単な操作で、任意の方向に自動回動または、自動周回動作が可能となる。また、電動雲台が回動中にジョイスティックを再度操作することで回動方向を変更することが可能となる。更に、既存の操作部を使用するため新たに操作部材を設ける必要がない。
【００４０】
以上の実施例１、２においては、雲台カメラと操作器が分離した雲台カメラシステムについて説明したが、操作器を併せ持つ雲台カメラにも適用できる。つまり雲台カメラが、カメラ１と、電動雲台２と、操作器１０とを備えている。
【符号の説明】
【００４１】
１  カメラ（撮像装置）
２  電動雲台
３  パン駆動用ステッピングモータ（駆動手段）
４  チルト駆動用ステッピングモータ（駆動手段）
５  駆動回路
６  雲台用ＣＰＵ（制御手段）
７  メモリー（記憶手段）
１０  操作器
１１  操作器用ＣＰＵ
１５ａ〜１５ｄ  ショットボタン（指令手段）
【図１】
2014186096.tif 000003
【図２】
2014186096.tif 000004
【図３】
2014186096.tif 000005