(57)【要約】【課題】本発明は保安監視用カメラ(security camera)の遠隔調整のための制御技術に関することで、特にコンピュータ上でまるでジョイスティック(Joystick)を使用するのと同じ仮想のジョイスティック(Virtual Joystick)環境を提供する方法及びシステムに関する。【解決手段】本発明はコンピュータのモニタ上に一定領域を設定しておいて、  その内部にカーソル(cursor)をクリックするドラッグする方向によって遠隔地のカメラをパニングまたはチルト(tilt)する回動運動命令を生成させて、マウスホイールを押して引いたリ、または上記の一定領域内部に追加の制御領域でマウスを移動してズー厶(zoom)イン(in)/アウト(out)、フォーカス(focus)イン(in)/アウト(out)等の付加機能を遂行することができるようにすることで、コンピュータのモニタ上で被写体の映像を注視しながらマウスの移動とともにカメラの運動をリアルタイム(real time)に制御して仮想のジョイスティック作動を感じる効果がある。【選択図】図3
2005020748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠隔地に設置されたカメラが撮影して電送する映像をモニタ上にディスプレーして、録画または再生する保安監視カメラの映像貯蔵システムの上記カメラをマウント上に設置して、上記カメラを前後左右に回動移動させて、撮影方向を調整したり、レンズズーム動作を含んだ上記カメラ作動を制御する命令を上記の保安監視カメラ映像貯蔵システムのコンピュータで遠隔に制御する方法にあって、上記撮影映像がディスプレーできるモニタ上のディスプレー領域の中で、先定された領域を仮想のジョイスティック空間で定義して、上記先定された領域内の基準点を中心にして、上記先定された領域を各々同一中心角(θ)を持つように複数個ほど(360°/θ)放射形態の切れ領域を分割して、その上にカーソルが置かれるとカーソルが位置した座標を認識して、オペレータがマウスを動かして、カーソルを上記の複数個の切れ領域中で第1切れ領域に位置させてクリックして第2切れ領域にドラッグする場合、上記カーソルの位置座標を認識して上記カメラが照準している第1切れが代表する放射方向から上記第2切れが代表する放射方向に上記カメラを回動移動させる制御信号を上記カメラの駆動ドライバに電送することで、上記コンピュータモニタ上の先定された領域内でカーソルを任意の方向に移動させることに対応して、上記カメラの照準方向が変更制御されるようにマウスを利用した仮想のジョイスティック制御方法。
【請求項２】
第1項において、上記カーソルを上記任意の切れ領域でクリックしてドラッグする過程で、上記カーソルの位置座標と上記の基準点の間の道を演算して、上記の道に比例して、上記カメラの回動移動速度を調節することを特徴とする制御方法。 
【請求項３】
第1項または第2項において、上記カーソルを上記任意の切れ領域でクリックしてドラッグする過程で、上記カーソルの位置座標と上記の基準点の間の道を演算して上記の道に比例して、上記カーソルの大きさを調節してディスプレーすることを特徴とする制御方法。
【請求項４】
第1項において、上記のカーソルを上記の任意切れ領域上に位置するようにして、上記マウスのホイールを前後に回動させる場合、上記の任意の切れ領域が代表する方向にカメラが照準される状態でレンズズームイン、またはズームアウトを含んだフォーカスイン/アウト、または絞り調節作動を制御する信号を上記カメラ駆動ドライバに電送することを特徴とする制御方法。
【請求項５】
第1項において、上記先定された領域内の基準点を中心にした追加の制御領域を設定して、上記の制御領域内に、上記カーソルを位置させてクリックする場合、レンズズーム、焦点の調節、または絞り調節の中でいずれか一つを含んだ付加機能を遂行して、ドラッグする方向によって陰陽(ズームイン/アウト、フォーカスイン/アウト等)を変更するようにする信号を上記カメラの駆動ドライバに電送することを特徴とする制御方法。
【請求項６】
第1項において、上記カーソルの先定された領域内での移動とともにキーボードを一緒に作動してカメラを制御する制御方法。
【請求項７】
遠隔地で前後左右に回動運動するマウント上に設置されて、オペレータの制御下に駆動ドライバが出力する命令によって、上記マウントが運動することで照準方向が制御されて、レンズズーム機能、焦点の調節機能、絞りの調節機能等を含んだ付加機能を上記の駆動ドライバの信号制御によって、遂行する監視用カメラの動作を遠隔で制御するコンピュータにあって、上記コンピュータは上記オペレータのマウス動作によって、動くカーソルの位置を認識するユーザーグラフィックインターフェイスを提供して、上記ユーザーグラフィックインターフェイスは上記コンピュータのモニタに撮影映像がディスプレーされる領域の中で、先定された領域を制御領域で認識して、上記先定された制御領域内の基準点を中心として、上記先定された領域を各々同一中心角(θ)を持つように複数個ほど(360°/θ)の放射形態の切れ領域に分割して、オペレータがマウスを動かして、カーソルを上記先定された領域に定義される複数個の切れ領域中で何かの一つの切れ領域に置き、クリックしてドラッグすることで上記カーソルを移動する場合、上記カーソルが上記の複数個の切れ領域の中でどの切れ領域に属しているのかを判別して、その切れ領域に対応する方向に上記カメラの照準方向を決めて、その方向にカメラレンズを向かうように回動移動するようにして、上記のカーソルが上記の基準点からどれぐらい離れているのか、その道に比例して回動移動の速度を決めて、上記カーソルの動きによって上記カメラを動かすように制御することを特徴とする保安監視裝置。
【請求項８】
第7項において、上記のカーソルを上記の任意の切れ領域上に位置するようにして、上記マウスホイールを押したリ引いて回動する場合、上記の任意の切れ領域が代表する方向にカメラが照準される状態でレンズズームイン、またはズームアウト作動を含む付加機能を遂行することを特徴とする保安監視裝置。
【請求項９】
第7項において、上記先定された領域内に基準点を中心とする追加の制御領域を設定して、上記の制御領域の内に上記カーソルを位置させてクリックする場合、レンズズーム、焦点調節、または絞り調節の中でどの一つを含んだ付加機能を遂行して、ドラッグする方向によって陰陽(ズームイン/アウト、フォーカスイン/アウト等)を変更することを特徴とする保安監視裝置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は保安監視用カメラ(security camera)の遠隔調整のための制御技術に関し、特にコンピュータ上でまるでジョイスティック(Joystick)を使用することと同じ仮想のジョイスティック(Virtual Joystick)環境を提供する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
金融機関、公共機関及び軍事施設等保安監視が要求される建物に対するモニタのために、デジタルビデオレコーダー(DVR; digital video recorder)の使用が爆発的に増加している。即ち、保安監視が要求される主要所に監視用カメラを設置して、パーソナルコンピュータ(PC; personal computer)を基盤とするDVRを一体化させて画像監視システムを構築する方式が使われている。
【０００３】
一般的に一つのDVRには多数個の監視用カメラが連結されて、監視用カメラから電送されてくる映像などは圧縮処理されてハードディスクに貯蔵される。一方、PCモニタを通じて監視カメラが送られてくる画像を観察しているオペレータは疑わしいな地域を観察したり怪しい人に見える人の素振りとか人相と身なりを把握するために監視用カメラの撮影方向を遠隔で、その方向を調整したり、またはズーム-イン(zoom-in)またはズーム-アウト(zoom-out)を含むフォーカス機能、絞り調節機能などの付加機能をすることが必要である。
【０００４】
これのために、従来技術による保安監視システムではシステムキーボードにジョイスティック(Joystick)を装着させてオペレータが迅速にカメラを左右に回動(pan)したり、上下回動(tilt)、ズーム(zoom)、焦点調節(focus)、絞り調節(iris)することができるようにすることで犯人の挙動または疑わしい部分を迅速に撮影することができるようにしている。
【０００５】
図1は従来技術によるジョイスティックが装着されるシステムキーボードを使用する保安監視システムの構成を示す図面である。 図1を参照したら、監視用カメラ(40)はマウント(50)上に装着されて、コンピュータ(70)からRS-422、RS-485またはRS-232C等のシリアルインターフェイス方式に接続されて、命令を受けとると、マウント(50)に設置されたモーター(図示していない)はマウント(50)を上下左右に動かして、マウント(50)上に装着される監視用カメラ(40)を望む方向を向かうように調節する。
【０００６】
ここで、遠隔のオペレータ(80)がコンピュータ(70)を通じて行なう命令はカメラを水平の平面上で左右に回動(pan)したり垂直の平面上で上下回動(tilt)させることができ、監視用カメラ(40)を直接コントロールするズーム(zoom)機能、焦点(focus)移動機能、絞り(iris)調節機能以外にも、その他プリセット(preset)、ワイパー(wiper)機能、センサーオンオフ機能等を制御することができる。
ところで、上記の監視用カメラ(40)及びマウント(50)を遠隔調整するために、従来技術はジョイスティック(20)が装着されるシステムキーボード(10)をよく使用している 。  
【０００７】
即ち、従来技術はジョイスティック(20)を上下左右に動かし迅速に監視用カメラ(40)の方向をオペレータ(80)が望む方向に向かうようにすることができる。 この時に左手でキーボード(10)の特定ボタン(11、12、13、14)を押しながら、ジョイスティック(20)を動かしたリ、または捻ってズーム(zoom)、焦点(focus)、絞り(iris) 等の機能を付加にすることができる。
しかしながら、従来技術によるジョイスティック(20)装着システムキーボード(10)は価格が高価であると言うの短所がある。そこで、コンピュータモニタ(30)上のグラフィックユーザーインターフェイス(GUI; graphic user interface)を利用した方式が提案されている。
【０００８】
図2は従来技術によって監視用カメラ制御のためのグラフィックユーザー環境の典型的な姿を示す図面である。 図2を参照すれば、オペレータ(80)は遠隔でモニタ(30)を観察しながら、モニタに撮影される画像(91)とともに現われるGUI(92、93、94、95)をマウス(90)を利用してインターフェイス(PTZ方式であるとも称す)することができる。
即ち、オペレータ(80)は特定方向にカメラを向かうようにするためにマウス(90)を使用してカーソル(cursor)(96)をGUI上の該当位置に移動させて作動命令を下すことができて、ズームアウトまたはズーム-インを望む場合カーソル(96)を該当GUI(93)に移動させて被写体の部位を拡大または縮小させて観察することができる。
【０００９】
ところが、図2に図示する従来技術は特に犯人を追う場合とように遠隔のオペレータ(80)が迅速に監視カメラを移動させなければいけない場合に注視している被写体画面と離れているGUIにカ-ソル(96)を置いて調整しなければいけないのでジョイスティックのようにたやすくて手早くて動くことには技術的に限界がある。
【００１０】
即ち、ジョイスティックを使用する場合360°に望む方向のどこでもジョイスティックを移動させてカメラ方向を調整することと同時にジョイスティックを捻ったり、左手でボタンを押さえて、付加機能(ズーム、フォーカス等々)を同時にすることができる反面に、図2のGUIを使用する場合はマウスを利用してカーソルを特定の部位に置いてクリックしなければいけないから使用に不便さがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従って、本発明の第1目的はコンピュータモニタ上で提供されるグラフィックユーザー環境(GUI)下に、ハードウェア的に追加のジョイスティックなしに監視用カメラを制御することができる仮想ジョイスティック(Virtual Joystick)システム及び方法を提供することである。
【００１２】
本発明の第2目的は上記の第1目的に付加して、コンピュータ画面上でマウスの動きをまるで仮想のジョイスティックの動きのように対応させることができる仮想ジョイスティックシステム及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明は遠隔地に設置されたカメラが撮影して電送する映像をモニタ上にディスプレーして、録画または再生する保安監視カメラの映像貯蔵システムの上記カメラをマウント上に設置して、上記カメラを前後左右に回動移動させて、撮影方向を調整したり、レンズズーム動作を含んだ上記カメラ作動を制御する命令を上記の保安監視カメラ映像貯蔵システムのコンピュータで遠隔に制御する方法にあって、上記撮影映像がディスプレーできるモニタ上のディスプレー領域の中で、先定（予め決める：predefined）された領域を仮想のジョイスティック空間で定義して、上記先定された領域内の基準点を中心にして、上記先定された領域を各々同一中心角(θ)を持つように複数個(360°/θ)放射形態の切れ領域を分割して、その上にカーソルが置くとカーソルが位置した座標を認識して、オペレータがマウスを動かして、カーソルを上記の複数個の切れ領域中で第1切れ領域に位置させてクリックして第2切れ領域にドラッグする場合、上記カーソルの位置座標を認識して上記カメラが照準している第1切れが代表する放射方向から上記第2切れが代表する放射方向に上記カメラを回動移動させる制御信号を上記カメラの駆動ドライバに電送することで、上記コンピュータモニタ上の先定された領域内でカーソルを任意の方向に移動させることに対応して、上記カメラの照準方向が変更制御されるようにマウスを利用した仮想のジョイスティック制御方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下では、添付図面図3及び図4を参照して本発明による仮想ジョイスティック技術を詳しく説明する。本発明はコンピュータモニタ上でカーソルを特定領域内でクリック(click)して、ドラッグ(drag)しながら動く場合、カーソルの移動によって遠隔地の保安監視カメラを前後左右方向にパン(pan)またはチルト(tilt)運動をさせて、マウスホイールを前後回動させズーム-イン/アウト機能、またはフォーカスイン/アウト機能等を含んだ付加機能を命令するユーザーグラフィック環境を提供する。
【００１５】
本発明の他の実施例として、ズーム-イン/アウトまたはフォーカスイン/アウト等の付加機能を遂行するためにマウスホイールを使用する代わりに、モニタ上で特定領域を追加に定義して追加特定領域にカーソルを位置させてクリック及びドラッグする場合、定義される付加機能を遂行するようにすることができる。
【００１６】
このようにして、ユーザーはコンピュータ画面に現われる被写体映像を注視しながらマウスを前後左右360°任意の方向に動いてカメラの照準方向を変更することができて、必要時にはズーム-イン/アウト、フォーカスイン/アウト等の付加機能をまるでハードウェア的にジョイスティックを握って揺する気分を感じながら被写体映像を監視することができるようになる。本明細書にはコンピュータ画面に具現されたジョイスティック機能を強調する意味で仮想ジョイスティック(Virtual Joystick)と命名する。 
【００１７】
図3は本発明による仮想ジョイスティック機能を遂行するためのモニタ画面上の構成の一実施例を示す図面である。
本発明による仮想ジョイスティックユーザーグラフィック環境(GUI)はコンピュータモニタの画面(91)上にディスプレーできる撮影映像に付加して先定された領域(200、 201、202、203、204、205、206、207)を設定して、その先定された領域を基準点(301)を中心にして同一中心角(θ)を持つように複数個の切れ領域(200、201、202、203、204、205、206、207)に分割する。従って、各々の切れ領域の中心角がθであると、計360°/θ個の切れ領域を作ることができる。さらに、モニタ上でカーソルが位置した所の座標を認識する。
【００１８】
コンピュータモニタ前で被写体を注視しているオペレータがマウスを動かすと、これによってカーソル(300)が動くようになる、そしてカーソルを先定された切れ領域(200、201、202、203、204、205、206、207)に位置させてクリックする場合、コンピュータはカメラの照準方向を制御する命令を生成するようになる。即ち、カーソル(300)を特定の切れ領域(203)の内に位置させる場合、その切れ領域(203)が代表する照準方向にカメラをパニング(panning)及びチルト(tilt)させて回動移動させることを命令する信号を生成して、カメラ(70)の駆動ドライバに電送する。  
【００１９】
従って、カーソルを第1切れ領域(203)から第2切れ領域(204)にドラッグすることで移動させたら、これによって監視用カメラが第1領域(203)が代表する照準方向で第2領域(204)が代表する照準方向に移動するようにする命令をカメラの駆動ドライバにRS-422、RS-485、またはRS-232Cなどのインターフェイス電送線またはUSBポートを通じて伝達されて、駆動ドライバは支持しているマウントのモーターを制御して照準方向を変更する。
即ち、本発明はカーソル(300)を特定領域(画面上で見えない;200、201、202、203、204、205、206、207)で任意に動くことで、まるでジョイスティックを自由に回動させてカメラの方向を回動移動するようにする効果を発生させる。 
【００２０】
一方、カーソル(300)を任意の切れ領域(203)に位置させてクリックした後、ドラッグする時にドラッグされるカーソルの位置と基準点(301)の間の道を計算してその道に比例してカメラの移動速度を制御するようにすることができる。即ち、カーソルを任意の切れ領域(203)でクリックした後、ドラッグアウトして基準点(301)から遠ざけながら回す場合、その道に比例して半径を小さくてする時よりカメラを早く回動させるように(即ち、カメラ移動速度)することができる。
また、本発明の良好な実施例として、カーソル(300)を特定切れ領域(203)に位置させて、マウスホイール(401)を前後回動させることで握りイン/アウト機能を遂行するようにする命令をカメラの駆動ドライバに電送することができる。
【００２１】
このように、ユーザーはマウス(400)を利用してカーソルを先定された領域(200、201、202、203、204、205、206、207)内部でクリックして、ドラッグする移動させることで、まるでジョイスティックを動かすのとようにカメラを回動運動させることができて、必要時にはマウスホイール(401)を押して引くことでズーム─イン/アウト等の付加動作を命令することができる。
本発明の他の実施例として、マウスとキーボードを同時に組合わせて使用することでフォーカス、焦点調節等の上記に説明した付加機能を遂行するようにすることもできる。
【００２２】
図4は本発明のさらに他の実施例として、モニタ上の先定された領域内に追加の制御領域を具備してズーム/アウト、フォーカスイン/アウト等の付加機能を遂行する例を示す図面である。 図4を参照すれば、本発明の第2実施例は先定された領域内に追加の制御領域(208、209、210、211)を具備していることを特徴とする。 
例えば、切れ領域(208、209)はカメラレンズズームイン/アウト機能を遂行する命令を入力受ける領域で、切れ領域(210、211)はフォーカスイン/アウト機能を随行する命令を入力受ける領域である。
【００２３】
即ち、ユーザーがカーソルを切れ領域(208)に位置させてクリックしたら、ズームアウト機能を遂行するときに、ドラッグしてその長さを長くてドラッグアウトしたらズームアウト機能を続けて遂行して、ドラッグする切れ領域(209)方向に持ってきたらズームイン機能を遂行するように設計することができる。 また、フォーカスイン及びアウト機能に対しても切れ領域(210)と切れ領域(211)でクリック及びドラッグ機能を利用して強度を調節して遂行することができる。
【００２４】
前述した内容は後述する発明の特許請求範囲をよりよく理解することができるように本発明の特徴と技術的長所を多少幅広く概説した。本発明の特許請求範囲を構成する附加的な特徴と長所などは以下に詳述した。開示された本発明の概念と特定実施例は本発明と類似目的を行うための他の構造の設計または修正の基本として手早く使用できることが当該技術分野における熟練者等により認識されるべきてある。 
【００２５】
また、本発明で開示された発明の概念と実施例は、本発明の同一目的を遂行するため、異なる構造に修正または設計するための基礎として、当該技術分野の熟練者により使用されるであろう。更に、当該技術分野の熟練者によるそのような修正または変更された等価構造は特許請求範囲において記述した発明の思想や範囲をはずれない限度内で多様な変化、置換および変更は可能である。 
【００２６】
以上のように本発明はコンピュータのモニタ上に一定領域を設定しておいて、その内部にカーソル(cursor)をクリックするドラッグする方向によって遠隔地のカメラをパニング（panning）またはチルト(tilt)する回動運動命令を生成させて、マウスホイールを前後回動させたり、または上記の一定領域内部に追加の制御領域でマウスを移動してズー厶(zoom)イン(in)/アウト(out)、フォーカス(focus)イン(in)/アウト(out)等の付加機能を遂行することができるようにすることで、コンピュータのモニタ上で被写体の映像を注視しながらマウスの移動とともにカメラの運動をリアルタイム(real time)に制御して仮想のジョイスティック作動を感じる効果がある。 
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来技術によるジョイスティックが装着されるシステムキーボードを使用した保安監視システムの構成を示す図面。
【図２】従来技術による監視用カメラ制御のためのグラフィックユーザー環境の典型的な姿を示す図面。
【図３】本発明による仮想ジョイスティック機能を遂行するためのモニタ画面相談構成の一実施例を示す図面。
【図４】本発明の他の実施例として、モニタ上の先定された領域内に追加の制御領域を具えてズー厶(zoom)イン(in)/アウト(out)等の付加機能を遂行する例を示す図面。
【符号の説明】
【００２８】
10   キーボード
20   ジョイスティック
30   コンピュータモニタ
40   監視用カメラ
50   マウント
70   コンピュータ
80   オペレータ
90   マウス
96   カーソル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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