JP2004120037A

JP2004120037A - ビデオカメラの遠隔制御装置

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Publication number: JP2004120037A
Application number: JP2002276645A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Sakurai; 桜井　哲夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: JP4086288B2

Abstract

【課題】相互干渉を起こすことなく、映像信号と制御信号を共用のケーブルを用いてビデオカメラの設定状態を制御可能とする。
【解決手段】ビデオカメラ部１００から垂直帰線期間区間の信号上にコマンドパルスを定期的に出力する。コントローラ部２００側は制御したいコマンドのタイミングでＡＣＫパルスを出力する。ビデオカメラ部１００側はＡＣＫパルスを検出した直前のコマンドを実行することで遠隔制御を実現する。ビデオカメラ部１００とコントローラ部２００とのコマンドのやり取りは、共用の同軸ケーブル３００を介して映像信号の垂直帰線期間の所定ラインに制御パルスを挿入する方法で行う。このため共用の同軸ケーブル３００を用いても映像信号と制御信号の相互干渉を起こすことなく、ビデオカメラ部１００の設定状態を変更することができる。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、監視カメラ等のビデオカメラの設定を映像信号用の同軸ケーブルを共用して遠隔地から制御を行う制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に監視等で用いられているビデオカメラは、室内であれば天井、道路であればポールの上、発電所等でれば鉄塔の上等人間が簡単に触ることのできないところに設置される。通常ビデオカメラの設定はカメラ本体のスイッチにより切り換えることができる。この設定には被写体の状況に応じてカメラの撮像条件を最適に切り換えるものや、画質を好みに応じて変更するものがある。
【０００３】
従来のビデオカメラの遠隔制御方法は、カメラの制御情報をＡＭ変調し、この変調した制御情報と映像信号を周波数多重する。カメラ側は周波数多重された信号を映像信号と制御情報に分離し、制御情報はＡＭ復調することによって制御情報を得るものである。（例えば特許文献１）
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３３１８１９号公報（第４，５頁、図３，６）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１の遠隔制御方法では、カメラ側に送信／受信分離回路、ＡＭ復調器が必要となり、ビデオカメラ内に新たな回路が追加となりコストアップとなってしまう。また、映像信号期間にも信号が多重されることになるためにノイズの発生等の映像信号に影響を与えてしまう。
【０００６】
この発明の目的は、相互干渉を起こすことなく、映像信号と制御信号を共用のケーブルを用いてビデオカメラの設定状態を制御できるビデオカメラの遠隔制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために、この発明のビデオカメラの遠隔制御装置では、ビデオカメラ部は、撮像して得られた映像信号の垂直帰線期間の所定のタイミングで、制御パルス信号を発生させるパルス発生手段と、前記タイミングに基づき前記制御パルスを、前記垂直帰線期間に重畳して出力する出力手段と、を具備し、コントローラ部は、前記制御パルスが重畳された前記映像信号を入力する入力手段と、前記制御パルスに対応した応答パルスを発生させる所定のタイミングを予め決定するとともに、前記制御パルスの状態を、前記ビデオカメラ部を所定状態に設定するコマンドと対応付けし、前記制御パルスの状態を検出して前記所定状態の設定を変更するかどうかの判定を行う判定手段と、を具備し、前記ビデオカメラ部の出力手段と前記コントローラ部の入力手段をケーブルを用い電気的に接続してなることを特徴とする。
【０００８】
上記した手段により、ビデオカメラ部とコントローラ部とのコマンドのやり取りを共用のケーブル３００を介して映像信号の垂直帰線期間の所定ラインに制御パルスを挿入する方法で行う。このため共用のケーブルを用いても映像信号と制御信号の相互干渉を起こすことなく、ビデオカメラの設定状態を変更することができる
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施の形態におけるビデオカメラの遠隔制御装置の構成について説明するためのブロック図である。
図１において、１００はビデオカメラ部で、２００はビデオカメラ部１００を制御するためのコントローラ部のブロックを示している。ビデオカメラ部１００およびコントローラ部２００は、映像信号伝送用の同軸ケーブル３００で接続されている。図２に同軸ケーブル３００に伝送される映像信号を示す。
【００１０】
ビデオカメラ部１００において、１は入力される被写体の露光量を調整するための絞り機能を備えたレンズである。このレンズ１で撮像する露光量を、絞り機能を制御することにより多段階に調整できる。レンズ１で露光量が調整された映像は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅｓ）の撮像素子２へ導かれ、この撮像素子２によって光電変換されてアナログ映像信号となる。
【００１１】
撮像素子２から出力された信号は、サンプル／ホールド回路３を介して画素単位でサンプルホールドされて画素信号として取り出してＡ／Ｄ変換器４に入力し、ここでデジタル信号に変換する。このデジタル信号は、信号処理回路５へ供給してガンマやホワイトバランスなどの映像信号処理が施され、ＮＴＳＣ信号にエンコードされてデジタル信号として出力する。信号処理回路５のデジタル出力はＤ／Ａ変換器６に入力されアナログ映像信号に変換されて最終映像信号として出力する。Ｄ／Ａ変換器６の出力は切換スイッチ７で切り換えられた後、７５Ωドライバ８を経て外部端子９から同軸ケーブル３００を介して図２（ａ）の映像信号がコントローラ部２００に出力される。
【００１２】
切換スイッチ７は映像信号処理回路５から出力する同期信号に基づき垂直帰線期間のある所定のタイミング（ライン）を示すパルスを発生するタイミングパルス発生回路１０より出力されるタイミングパルスＳ２により切り換えられる。タイミングパルスが所定のタイミングとなった時にコマンドパルス発生回路１１の出力を映像信号として７５Ωドライバ８に出力する。コマンドパルス発生回路１１は、制御回路１２（マイコン）からのコマンドに応じたパルスを発生する回路である。
【００１３】
また、ＢＮＣ出力端子９からの映像信号Ｓ３は、ＡＣＫパルス検出回路１３に入力され、同期信号に基づき垂直帰線期間の特定の水平信号ラインのタイミングで応答用となるＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）パルスがあるかないかを検出し、その結果を制御回路１２に出力する。レンズ制御回路１４は、ＡＣＫパルスに基づいた制御信号を制御回路１２から受けて例えばレンズ１の絞りを制御する。
【００１４】
次に、コントローラ部２００の動作について説明する。ビデオカメラ部１００とは外部端子２１を介して同軸ケーブル３００で接続される。外部端子２１から供給されるビデオカメラ部１００からの映像信号Ｓ５は、終端抵抗２２で終端されインピーダンスのマッチングが取られる。映像信号は切換スイッチ２３を介して遠隔制御ブロック２４や、コントローラ部２００が複数のビデオ切換機能を備えている場合にはビデオスイッチ回路に供給される。
【００１５】
遠隔制御ブロック２４では、ビデオカメラ部１００からの切換スイッチ２３を介して供給される映像信号は、同期信号分離回路２５とコマンド検出回路２６に供給される。同期信号分離回路２５から出力される同期信号は、コマンド検出用タイミングパルス発生回路２７、ＡＣＫ挿入用タイミングパルス発生回路２８に入力される。コマンド検出用タイミングパルス発生回路２７は、ビデオカメラ部１００でコマンドパルスを出力した期間を示すタイミングパルスＳ７を出力する。このパルスＳ７はコマンド検出回路２６に入力され、図２（ｂ）に示すタイミングパルスＳ７のタイミングで、ビデオカメラ部１００から映像信号として出力されるコマンドパルスＳ１を検出し、現在のコマンドを識別（デコード）して制御回路（マイコン）２９に出力する。
【００１６】
一方、ＡＣＫ挿入用タイミングパルス発生回路２８は、ＡＣＫパルスを挿入するべき例えば垂直帰線期間の特定の水平信号ラインを示すタイミングパルスＳ８をＡＣＫパルス発生回路３０に出力する。ＡＣＫパルス発生回路３０では制御回路２９よりＡＣＫパルス出力指示がある場合に、タイミングパルスＳ８の示すタイミング期間内にＡＣＫパルスＳ６を出力する。ＡＣＫパルス発生回路３０の出力であるＡＣＫパルスＳ６は、切換スイッチ２３を制御する。つまり、ＡＣＫパルスＳ６がある場合は切換スイッチ２３を、電圧発生回路３１側に切り換えることにより、映像信号に所定の電圧のパルスを印加する。
【００１７】
ここで、図２に示すように垂直帰線期間（垂直ブランキング）内のタイミングパルスＳ２にビデオカメラ部１００から出力されるコマンドパルスＳ１は、コントローラ部２００側では同じタイミングパルスＳ７で検出する。また、コントローラ部２００から所定のタイミング（Ｓ８）で出力されるＡＣＫパルスは、ビデオカメラでは同じタイミングで検出される。
【００１８】
次に、コマンドのシーケンスについて、図３を用いて説明する。ここでのコマンドはパルス数で表現し、奇数フィールドに１→２→３→４→１→２・・・というようにサイクリックに出力する。この例ではコマンドが４種類の場合であり、種類はいくつでもよく、制御したい項目数により決定する。
【００１９】
ビデオカメラ部１００が出力するコマンドは、コントローラ部２００側で検出され、そのコマンドが何であるかを検出する。図４においてはコマンド２に割り当てた機能を、ビデオカメラ部１００で制御させる場合を示している。
【００２０】
コントローラ部２００は、コマンド２を検出した直後の偶数フィールド垂直帰線期間の所定タイミングでＡＣＫパルスを出力する。ビデオカメラ部１００はこのＡＣＫパルスを検出することによって、コントローラ部２００がコマンド２の制御を要求してきたものと判断し、コマンド２の機能（設定）実行する。コマンドを出力するタイミングとそのコマンドに対するＡＣＫパルスを出力（カメラ側は受信する）するタイミング（フレームあるいはフィールドの関係、ライン番号順）は予め決めてある。
【００２１】
図５は、コマンドの一例について説明するためのものである。すなわち、コマンドが１個のときは１パルス、２個のときは２パルス、ｎ個の場合はｎパルス（本例ではｎ＝４）という具合に単純な割り当てを行う。たとえば、コマンド１では逆光補正ＯＦＦとし、コマンド２では逆光補正ＯＮとする。また、コマンド３ではホワイトバランス、コマンド４ではアイリスレベルというような設定が考えられる。
【００２２】
このとき、パルス幅、パルスレベルは長距離伝送した場合の振幅の低下や周波数特性劣化があっても、カメラ側でコマンド検出（判定）できる値に設定する。コマンドの１パルスあたりのパルス幅は、コマンド数にも依存する。当然のことながら数が多ければ狭くなり、狭くなると周波数特性劣化によって振幅も小さくなるが、その場合はレベルを極力大きくとればよい。
【００２３】
図６にコントローラ側のコマンドパルスからコマンドを検出する方法を示す。映像信号として出力された図６（ａ）に示すパルスは、ある判定レベルによりＨ／Ｌのロジック信号に変換し、コマンドディテクト信号ＣＭＤ＿ＤＥＴを得る。このコマンドディテクト信号ＣＭＤ＿ＤＥＴは、アップカウンタ６１に入力され、検出期間内Ｓ７でコマンドディテクト信号ＣＭＤ＿ＤＥＴのパルス数をカウントし、そのカウント結果をコマンドとして出力する。パルス数が２であればカウント値も２となり、アップカウンタ６１の出力がそのままコマンドとなる。これにより検出側の回路の単純化を図ることができる。
【００２４】
図７は、ビデオカメラのＡＣＫパルスの検出方法について説明するための説明図である。
図７（ａ）に示すように、ＡＣＫパルスは１発のパルスである。パルスは１発でなく数発であってもよい。その場合は回路が複雑になるが２発検出してＡＣＫパルスを受けたものと判定することで、誤検出防止として機能させることも可能である。複数の場合、半定数（機能数）を増やし、１発、２発とでコマンドに対する機能を異なったものとする。例えば、１発の場合は逆光補正ＯＮで、測光エリア１、２発の場合は逆光補正ＯＮで測光エリア２といったことが考えられる。
【００２５】
図７（ｂ），（ｃ）に示すように、ＡＣＫパルスでフリップフロップをセットして垂直同期信号ＶＤでリセットして判定結果Ｓ４を得ると、制御回路１２は所定のフィールド内で、この例ではＨでＡＣＫありと判定し、ＬでＡＣＫなしと判定することが可能となる。
【００２６】
図８、図９に制御のフローチャートを示す。コントローラ側では所定のフレーム周期のコマンドを検出して判定を行う。コマンドがある場合は、本例のコマンドであるパルス数を検出し、その値が制御させたい内容のコマンドと一致した場合、ＡＣＫパルスを出力する。制御させたい内容とは、例えば、図１のコントローラ部２００にある操作スイッチ３２の例えば逆光補正用はボタンをＯＮした場合といった具合に、ユーザが指示（操作）した場合や、コントローラ部２００内に時計機能がある場合には、所定の時間になったらビデオカメラを所定のモードに切り換える（制御する）場合などいろいろ考えられる。
【００２７】
一方、ビデオカメラ部１００側ではフィールド毎にコマンドを出力、次にＡＣＫパルスがあるかないかを検出する動作を繰り返す。図４に示した例で説明すると、奇数フィールドでコマンド２を出力、次の偶数フィールドでＡＣＫを検出、次の奇数フィールドでコマンド２＋１＝３を出力し、次の偶数フィールドでＡＣＫを検出といった具合である。もしコマンド２に逆光補正ＯＮの機能を割り振ってあり、コマンド２を出力した直後に、コマンドの直後のフィールドと予め決めてあるＡＣＫパルスを検出した場合には、図９に示すようなビデオカメラ部１００の逆光補正をＯＮにする制御を行う。
【００２８】
この実施の形態によれば、ビデオカメラとコントローラのコマンドのやり取りは、映像信号の一部にパルスを挿入する方法で行い、１か０かの判定をするだけのためにノイズに強く、長距離伝送における映像信号の劣化を補正するためのケーブル補償器も制御信号用と併用することが可能で低廉価が期待できる。
【００２９】
また、ビデオカメラ部１００のＡＣＫパルス検出回路１３は、監視カメラで一般に採用されている図２（ｂ）のコントローラ部２００側で生成される垂直同期（ＡＣＫパルスに相当）にビデオカメラ部の垂直同期をとる外部同期回路を流用することができること等からコストアップすることがない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のビデオカメラの遠隔制御装置によれば、簡単な構成により制御のための専用線を必要とすることなくビデオカメラの設定の変更が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の形態におけるビデオカメラの遠隔制御装置の構成について説明するためのブロック図。
【図２】図１のコマンド制御動作について説明するための説明図。
【図３】図１のコマンドについて説明するためのタイミングチャート。
【図４】図１の制御シーケンスについて説明するためのタイミングチャート。
【図５】図１のコマンドについて説明するための説明図。
【図６】図１のコントローラのコマンド検出方法を説明するための説明図。
【図７】図１のカメラ側のＡＣＫ検出方法を説明するための説明図。
【図８】図１のコントローラ側のコマンド制御動作について説明するためのフローチャート。
【図９】図１のカメラ側のコマンド制御動作について説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１００…ビデオカメラ部
２００…コントローラ部
３００…同軸ケーブル
５・・・信号処理回路
７，２３・・・切換スイッチ
８・・・７５Ωドライバ
９，２１・・・外部端子
１０・・・タイミングパルス発生回路
１１・・・コマンドパルス発生回路
１２，２９・・・制御回路
１３・・・ＡＣＫパルス検出回路
１４・・・レンズ制御回路
２２・・・終端抵抗
２４…遠隔制御ブロック
２５・・・同期信号分離回路
２６・・・コマンド検出回路
２７・・・コマンド検出用タイミング発生回路
２８・・・ＡＣＫ挿入用タイミング発生回路
３０・・・ＡＣＫパルス発生回路
３１・・・電圧発生回路
３２…操作スイッチ

Claims

ビデオカメラ部は、
撮像して得られた映像信号の垂直帰線期間の所定のタイミングで、制御パルス信号を発生させるパルス発生手段と、
前記タイミングに基づき前記制御パルスを、前記垂直帰線期間に重畳して出力する出力手段と、を具備し、
コントローラ部は、
前記制御パルスが重畳された前記映像信号を入力する入力手段と、
前記制御パルスに対応した応答パルスを発生させる所定のタイミングを予め決定するとともに、前記制御パルスの状態を、前記ビデオカメラ部を所定状態に設定するコマンドと対応付けし、前記制御パルスの状態を検出して前記所定状態の設定を変更するかどうかの判定を行う判定手段と、を具備し、
前記ビデオカメラ部の出力手段と前記コントローラ部の入力手段をケーブルを用い電気的に接続してなることを特徴とするビデオカメラの遠隔制御装置。
前記応答用パルスがあるかないかの違いで、前記応答用パルスに対応したコマンドを実行するしないを判定することを特徴とする請求項１記載のビデオカメラの遠隔制御装置。
前記制御用コマンドパルスは、そのパルス数でコマンドの意味付けに対応させることを特徴とする請求項１記載のビデオカメラの遠隔制御装置。
前記応答パルスのパルス数を複数個とし、該パルス数に応じて前記ビデオカメラ部の制御信号の意味付けを変更してなることを特徴とする請求項１記載のビデオカメラの遠隔制御装置。