(57)【要約】  【課題】  従来に比べて消費電力を抑えておくことができる電動雲台を提供する。  【解決手段】  電動雲台に備えられた回転制御部にかかる負荷を検出する検出手段（６，７）と、該検出手段が検出する負荷に応じて電力供給量を可変する電力供給手段（１４、８，９、４，５）とを有することを特徴とする。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置を搭載する電動雲台において、該電動雲台に備えられた回転制御部にかかる負荷を検出する検出手段と、該検出手段が検出する負荷に応じて電力供給量を可変する電力供給手段とを有することを特徴とする電動雲台。
【請求項２】
請求項１記載の電動雲台において、前記検出手段は、前記回転制御部を構成するステッピングモータのシュート状態に応じて、当該回転制御部にかかる負荷を検出することを特徴とする電動雲台。
【請求項３】
請求項１または２記載の電動雲台において、前記回転制御部は、水平方向に回転する水平回転部と、垂直方向に回転する垂直回転部からなり、前記撮像装置の撮像方向の可動制御を行うことを特徴とする電動雲台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置を搭載する電動雲台の低消費電力化技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラを搭載した電動雲台は、カメラの撮像方向の可動制御を行うが、仕様である耐風速最大４０ｍ／ｓの時に必要トルクを維持する必要がある。そのため従来は、モータに常時大きな電力を供給している（文献公知発明に係るものではない）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、従来の技術では、風、振動等の外的負荷の無い状態でも、モータに大きな電力を供給していることとなり、消費電力が大きくなっている課題がある。
【０００４】
本発明の目的は、従来に比べて消費電力を抑えておくことができる電動雲台を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による請求項１記載の電動雲台は、撮像装置を搭載する電動雲台において、該電動雲台に備えられた回転制御部にかかる負荷を検出する検出手段と、該検出手段が検出する負荷に応じて電力供給量を可変する電力供給手段とを有することを特徴とする。
【０００６】
本発明による請求項２記載の電動雲台は、請求項１記載の電動雲台において、前記検出手段は、前記回転制御部を構成するステッピングモータのシュート状態に応じて、当該回転制御部にかかる負荷を検出することを特徴とする。
【０００７】
本発明による請求項３記載の電動雲台は、請求項１または２記載の電動雲台において、前記回転制御部は、水平方向に回転する水平回転部と、垂直方向に回転する垂直回転部からなり、前記撮像装置の撮像方向の可動制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、風、振動等による外的負荷の大きさに応じて電力供給量を可変できるため、従来に比べて消費電力を抑えておくことができる電動雲台を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る実施の形態について、以下、図を用いて説明する。
【００１０】
図１は本発明に係る実施の形態の撮像装置を搭載する電動雲台の構成図である。
図１において、１は水平回転部２を固定する固定部、２は水平に回転する回転部、３はカメラ及びカメラレンズから成る撮像装置が収納され水平回転部２の回転軸の外側で垂直回転するカメラケースである。
【００１１】
水平回転部２の内部には、水平回転用ステッピングモータ４，垂直回転用ステッピングモータ５，水平回転用ステッピングモータ４の回転を検出する水平回転用エンコーダ６、垂直回転用ステッピングモータ５の回転を検出する垂直回転用エンコーダ７、水平回転用モータドライバ８、垂直回転用モータドライバ９、コントロール回路１０、電源ユニット１１が収納されている。
【００１２】
水平回転用ステッピングモータ４の制御はコントロール回路１０と水平回転用モータドライバ８を介して行い、同様に垂直回転用ステッピングモータ５の制御はコントロール回路１０と垂直回転用モータドライバ９を介して行う。１２はＡＣ電源ケーブルで電源ユニットに電力を供給する。１３は映像出力，コントロール信号入出力のケーブルであり、コントロール回路１０及びコントロール回路１０を介した映像出力，カメラコントロールケーブル１４でカメラケース３に接続されている。
【００１３】
また、図２は図１の水平回転用ステッピングモータ４の回転を検出する水平回転用エンコーダ６，垂直回転用ステッピングモータ５の回転を検出する垂直回転用エンコーダ７の各々が内部に実装している読取回路の構成を示す図であって、シフトレジスタ１４１、論理回路１４２、保持回路１４３で構成されている。
【００１４】
外部からプリセット等動作により水平回転指令が入力されると、コントロール回路１０は水平回転用モータドライバ８を介して水平回転用ステッピングモータ４に必要パルスを与え、水平回転用ステッピングモータ４はパルス数分回転する。
【００１５】
また外部からプリセット等動作により垂直回転指令が入力されると、コントロール回路１０は垂直回転用モータドライバ９を介して垂直回転用ステッピングモータ５に必要パルスを与え、垂直回転用ステッピングモータ５はパルス数分回転する。
【００１６】
図３はステッピングモータに１ステップパルスを入力した時の応答特性で、外的負荷の無い状態を示すモータの応答特性である。
【００１７】
図４はステッピングモータに１ステップパルスを入力した時の応答特性で、外的負荷の大きい状態を示すモータの応答特性である。
【００１８】
図３、図４に示すように、ステッピングモータに１ステップパルスを入力した時のステッピングモータのシュート状態が外的負荷の有無および大きさによって異なる。
【００１９】
そこで本実施の形態では、図５に示すように、１ステップパルスを入力した時、水平回転用エンコーダ６，垂直回転用エンコーダ７の各々が内部に実装している図２の読取回路１４が、シュート状態中の異なる位置において複数のパルスを出力するようにして、ステッピングモータの１ステップ以上の角度分解能をエンコーダに持たせた。このことにより、水平回転用ステッピングモータ４，垂直回転用ステッピングモータ５のシュート状態を細かく検出することができる。
【００２０】
ステッピングモータの回転中、コントロール回路１０はエンコーダ６，７が検出するパルスをカウントし、モータステップパルス数と戻りのエンコーダパルス数を比較して、脱調検出を行っている。また、コントロール回路１０の内部に実装されている読取回路１４は、１ステップパルスに対してのエンコーダ６，７の出力パルス数をカウントし、その数に応じてステッピングモータ４，５に供給する電流の大きさを変える。
【００２１】
電流が少ない状態で負荷が加わるとトルクが足りなくなるため、ステッピングモータ４，５はステップ角分決まった時間までに回転することができないが、ステッピングモータ４，５の電流を多くすることにより回転させることができる。
【００２２】
図５においては、例えばエンコーダ６，７の分解能を４倍にすることにより、ステッピングモータ１ステップに対してこの場合は６パルス出力されるようにしている。
【００２３】
図６は図１のコントロール回路１０で、エンコーダ６，７の出力パルス数をカウントし、その数に応じてステッピングモータ４，５に供給する電流の大きさを変える処理フローを示す図である。ステップ６０１で、出力パルス＜４すなわち３以下であるかどうかを判断する。イエスの場合はステップ６０２で、電流を“ＨＩＧＨ”に設定する。ステップ６０１でノーの場合はステップ６０３で、出力パルスが６以上であるかどうかを判断する。イエスの場合はステップ６０４で、電流を“ＬＯＷ”に設定する。ステップ６０３でノーの場合はステップ６０５で、現在の電流を保持する。
【００２４】
すなわち、出力パルスが４あるいは５パルスの場合に現在の電流が最適であるとして維持し、そのために必要な電流を常時ステッピングモータの電流を供給するようにしておく。そして、出力パルスが４個未満になった場合は電流を多く、６個以上出力があった場合は電流を少なくする。
【００２５】
図７は図１におけるステッピングモータの電流制御を示す回路図である。エンコーダ６，７から出力される出力パルスが読取回路１４のシフトレジスタ１４１へ入力され、パルス数に応じた結果を出力して論理回路１４２に入力する。論理回路１４２はシフトレジスタの結果と現在の設定電流から図６に示す処理フローを実行して、電流設定をＨＩＧＨとＬＯＷと維持のどちらにするかを決定し、保持回路１４３で設定する。
【００２６】
図８は複数の撮像装置と管理端末を連結する管理システムの構成を示す図である。複数の撮像装置８１、８２、８３、８４をネットワーク８５を介して管理端末８６のサーバ８７と連結し、操作部８８の例えば「環境状態」と書かれたアイコンをクリックしたとき、画面８９に例えば図９に示すように各撮像装置毎の消費電力量を一覧表示する。このことにより、各撮像装置の消費電力量を直ちに把握することができる。
【００２７】
本発明の実施の形態によれば、風、振動等による外的負荷の大きさに応じて電力供給量を可変できるため、従来に比べて消費電力を抑えておくことができる電動雲台を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る実施の形態の撮像装置を搭載する電動雲台の構成図である。
【図２】図１のステッピングモータの回転を検出するエンコーダの各々が内部に実装している読取回路の構成を示すブロック図である。
【図３】ステッピングモータに１ステップパルスを入力した時の応答特性で、外的負荷の無い状態を示すモータの応答特性である。
【図４】ステッピングモータに１ステップパルスを入力した時の応答特性で、外的負荷の大きい状態を示すモータの応答特性である。
【図５】ステッピングモータの応答特性とエンコーダの出力パルスを示す図である。
【図６】図１のコントロール回路で、エンコーダの出力パルス数をカウントし、その数に応じてステッピングモータに供給する電流の大きさを変える処理フローを示す図である。
【図７】図１におけるステッピングモータの電流制御を示す回路図である。
【図８】複数の撮像装置と管理端末を連結する管理システムの構成を示す図である。
【図９】図８の管理端末の画面表示の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：固定部、２：回転部、３：カメラケース、４：水平回転用ステッピングモータ、５：垂直回転用ステッピングモータ、６：水平回転用エンコーダ、７：垂直回転用エンコーダ、８：水平回転用モータドライバ、９：垂直回転用モータドライバ、１０：コントロール回路、１１：電源ユニット、１２：ＡＣ電源ケーブル、１３：映像出力，コントロール信号入出力ケーブル、１４：読取回路、１４１：シフトレジスタ、１４２：論理回路、１４３：保持回路、８１，８２，８３，８４：撮像装置、８５：ネットワーク、８６：管理端末、８７：サーバ、８８：操作部、８９：画面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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