JP2023179276A - 撮像部駆動装置、撮像部駆動装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明によれば、雲台システムに接続される外部機器の接続状況に応じて、雲台システムの動作を好適に制御可能な雲台システムを提供することが出来る。
【解決手段】 撮像部駆動装置は、ベース部と、ベース部に対して撮像を行う撮像部を旋回可能に構成された旋回部と、旋回部の旋回を制御する制御部と、を備える。ベース部記旋回部とのそれぞれは、外部機器と有線接続可能なコネクタ部を有し、制御部は、ベース部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、旋回部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、を取得する。ベース部に設けられたコネクタ部で有線接続されている場合と、旋回部に設けられたコネクタ部で有線接続されている場合とで、旋回部による旋回動作を変更する。
【選択図】 図８

Description

本発明は、撮像部を旋回可能な駆動装置に関するものである。

従来から撮像装置を搭載し撮像装置をパン・チルト・ロール方向の少なくともいずれかに旋回可能な雲台システムが知られている。上記雲台システムには撮像装置で撮影した映像信号や雲台システムへの電力および、制御信号を通信するために外装に設けられたコネクタにケーブルを接続可能になっているものがある。

このような雲台システムでは、接続されているケーブルが撮像装置の旋回により雲台システムに絡まることで雲台システムの動作を阻害する場合がある。そのため上記不具合を防止するために、雲台システムの旋回部にケーブルが接続されている場合は回転角度を制限する方法が特許文献１で提案されている。

特許５１２６１７６号

特許文献１に記載の雲台システムでは、旋回部にケーブルが接続されている場合にケーブルが雲台システムに巻き付いてしまうという不具合を回避することは可能である。しかしながら、ベース部にもケーブル等の様々な外部機器が接続され得る構成については考慮されていなかった。

そこで本発明は上記課題を鑑み、ベース部と旋回部とのそれぞれに外部機器が接続され得る構成において、雲台システムに接続される外部機器の接続状況に応じて、雲台システムの動作を好適に制御可能な雲台システムを提供することを目的とする。

本発明の雲台システムはベース部と、前記ベース部に対して撮像を行う撮像部を旋回可能に構成された旋回部と、前記旋回部の旋回を制御する制御部と、を備える撮像部駆動装置において、前記ベース部と前記旋回部とのそれぞれは、外部機器と有線接続が可能なコネクタ部を有し、前記制御部は、前記ベース部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、前記旋回部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、を取得し、前記ベース部に設けられたコネクタ部で有線接続されている場合と、前記旋回部に設けられたコネクタ部で有線接続されている場合とで、前記旋回部による旋回動作を変更することを特徴とする。

本発明によれば、雲台システムに接続される外部機器の接続状況に応じて、雲台システムの動作を好適に制御可能な雲台システムを提供することが出来る。

実施例１における雲台システムのブロック図 実施例１における雲台システムの斜視図 実施例１におけるローテータユニットの斜視図 実施例１におけるケーブル接続時の雲台システムの斜視図 実施例１における雲台システムの設置場所への取り付けを説明する図 実施例１における雲台システムを所定角度パン動作をした状態を示す図 実施例１における雲台システムの後方図 実施例１におけるパン動作の制御フローチャート 実施例１における雲台システムの右側面図 実施例１における雲台システムを所定角度チルト動作をした状態を示す図 実施例１における雲台システムの正面図 実施例１における雲台システムのチルトおよびロール動作の制御フローチャート 実施例２における雲台システムの斜視図

（実施例１)
（雲台システムの全体説明）
図１～図３を用いて本実施例における雲台システムの構成について説明をする。本実施例での説明において、図２における矢印にて示す方向を、各々Ｘ軸方向・Ｙ軸方向・Ｚ軸方向と定め、Ｘ軸回り、Ｙ軸回り、Ｚ軸回りの旋回をそれぞれチルト、パン、ロール方向の旋回と定義する。また、本実施例における雲台システムにおいて、レンズ正面側から見た面（図２のＺ方向から見た面）を正面、正面と対向する面を背面とする。正面に対して右側から見た面を右側面、正面に対して左側から見た面を左側面、正面に対して上側から見た面を上面、正面に対して下側から見た面を下面、と各々称する。

図１は、本実施例の雲台システム１００２のブロック図である。雲台システムは、図１に示すように操作器１００１と雲台システム１００２から構成される。ユーザが操作器１００１を操作すると、操作器１００１からネットワークを介して接続された雲台システム１００２へ操作内容に応じた操作命令が送信される。雲台システム１００２は、操作命令の内容に応じた制御を行うことで、操作器１００１から雲台システム１００２を遠隔操作可能となっている。

雲台システム１００２は、雲台装置１００４と、雲台装置１００４に固定されたカメラ（撮像装置）１００３とを備える。雲台装置１００４は、カメラ１００３からの映像信号を受信し、映像処理したり、操作機からの操作命令を受信する通信ユニット１０１７と、カメラ１００３をチルト、パン、ロール方向に旋回させる雲台ヘッド１０１０とを備える。

通信ユニット１０１７は、インタフェースＣＰＵ１０２６とカメラ１００３からの映像信号を処理する映像処理部１０２７と操作機と通信する通信部１０２８とを有する。雲台ヘッド１０１０は、駆動制御ＣＰＵ１０２９、固定台に固定されたカメラ１００３をロール・チルト・パン方向のそれぞれに旋回させるモータ１００８ａ～ｃと、各モータ１００８ａ～ｃのそれぞれを制御可能なモータ制御部１０３０ａ～ｃを有する。

操作器１００１からの操作命令はネットワークを通った後、通信ユニット１０１７の通信部１０２８で受信され、その後インタフェースＣＰＵ１０２６に送られる。操作命令の内容がパン駆動制御命令であった場合には、通信ユニット１０１７から雲台ヘッド１０１０に駆動命令が送られ、駆動制御ＣＰＵ１０２９を介してパン制御部１０３０ａに指令を与えることで、パンモータ１００８ａを駆動する。同様にチルト駆動制御命令であった場合にはチルト制御部１０３０ｂを介してチルトモータ１００８ｂを制御する。ロール制御命令であった場合にはロール制御部１０３０ｃを介してロールモータ１００８ｃを制御する。なお、ズームやフォーカス等の制御命令であった場合には、インタフェースＣＰＵ１０２６からカメラ１００３へ制御信号を送信し、カメラ内部でズームやフォーカス等が駆動するように制御を行う。また、映像処理部１０２７は、カメラ１００３で撮影された映像データを取得し各種のデータ処理を施したのち、インタフェースＣＰＵ１０２６に映像データを送る。インタフェースＣＰＵ１０２６は、映像処理部１０２７から送られた映像データと、雲台システム１００２の各種機器から操作器１００１へ送られる通信データとを、通信部１０２８を介して外部へ一つの伝送路で送出する。

図２は本実施例の雲台システム１００２雲台システムの斜視図である。図２（ａ）は前方斜視図、（ｂ）は後方斜視図である。図２に示すように雲台装置１００４は、カメラ１００３を天面部１００５に固定可能な固定台１００６を有するローテータユニット１００７を備える。雲台装置１００４は更に、上部にハンドル部１００９を備えた雲台ヘッド１０１０、雲台装置１００４を設置位置に固定可能なインターフェースを底面に備えたベース１０１１を持つ。雲台ヘッド１０１０は操作器１００１からの操作指令に基づいて、内部のパンモータ１００８ａおよびチルトモータ１００８ｂ、ロールモータ１００８ｃを駆動することによりベース１０１１に対して固定台１００６及び固定台１００６に固定されたカメラ１００３をチルトおよびパン、ロール方向に旋回可能となっている。なお、本実施例の雲台装置１００４はチルト方向と、パン方向においては回転角度に制限なく旋回可能な仕様となっている。

次にそれぞれの外装部に備えられているコネクタについて説明する。コネクタにより、雲台装置１００４は、外部機器と有線接続が可能である。まず、カメラ１００３と通信ユニット１０１７の背面には相互に通信可能なケーブルが接続可能なカメラコネクタ１０１８、通信ユニット背面コネクタ１０１９が備えられている。次に、通信ユニット１０１７と雲台ヘッド１０１０の正面には相互に通信するためのケーブルが接続可能な通信ユニット正面コネクタ１０２０、ヘッド正面コネクタ１０２１をそれぞれ備えている。加えて、雲台ヘッド１０１０の背面には、外部ネットワークと接続可能なヘッド背面上部コネクタ１０２２、ベース１０１１とケーブル接続され相互に通信が可能なヘッド背面下部コネクタ１０２３を備えている。さらに、ベース１０１１の背面には、ヘッド背面下部コネクタ１０２３と通信可能なベース上部コネクタ１０２４、外部ネットワークおよび、電源供給用のコネクタが接続可能なベース下部コネクタ１０２５を備えている。なお、上記コネクタ部にはケーブルが接続されたことを検知する検知手段である接続検知部が一体に形成されており、ケーブルの接続有無が自動的に検知可能となっており適宜、後述のインタフェースＣＰＵ１０２６へ接続状況を伝達可能になっている。

次にローテータユニット１００７について図３を参照して説明する。図３（ａ）はローテータユニット１００７の斜視図、（ｂ）は分解斜視図を示す。ローテータユニット１００７は雲台ヘッド１０１０に固定されたロールホルダー１０１２、ロールホルダー１０１２に対してロール方向に相対的に回転可能に保持され、カメラ１００３を固定する固定台１００６を備える。固定台１００６の天面部１００５には長穴１０１３を介してカメラ固定ねじ１０１４によりカメラ１００３が固定可能になっている。また、固定台１００６の底面部１０１５には複数の固定ねじ１０１６によって通信ユニット１０１７が固定されている。通信ユニット１０１７は、雲台装置１００４とカメラ１００３、およびネットワークと後述のケーブルまたは無線通信手段を介して電気的に接続され各種の信号を相互に通信可能になっている。なお、本実施例の雲台装置１００４では、雲台ヘッド１０１０では主に各種モータの制御を、通信ユニット１０１７では主にカメラ１００３、雲台ヘッド１０１０、および操作器１００１との通信と、カメラ１００３から取得された映像データの処理を行う。

（ケーブル接続の説明）
次に図４を用いて本実施例の雲台システム１００２の外部機器であるケーブルの接続方法について説明する。図４は、図２に示した全てのコネクタ部に対してケーブル接続を行った際の斜視図であり、（ａ）は前方斜視図、（ｂ）は後方斜視図である。図４（ａ）に示すように、雲台システム１００２の正面には通信ユニット正面コネクタ１０２０とヘッド正面コネクタ１０２１とを接続する通信ユニットケーブル１０３１が接続可能になっている。また図４（ｂ）に示すように、雲台システム１００２の背面部にはカメラコネクタ１０１８と通信ユニット背面コネクタ１０１９とを接続するカメラケーブル１０３２と、ヘッド背面下部コネクタ１０２３とベース上部コネクタ１０２４とを接続するヘッドケーブル１０３３とが接続可能になっている。また、ヘッド背面上部コネクタ１０２２とベース下部コネクタ１０２５にはそれぞれネットワークや外部電源と接続可能なヘッド外部ケーブル１０３４、ベース外部ケーブル１０３５が接続可能となっている。このように、雲台システム１００２には、計５本のケーブルが接続可能である。

（雲台システムの設置方法の説明）
次に図５を用いてベース１０１１の底面部を設置場所（設置面１０３６）へ固定するための設置方法について説明をする。図５（ａ）はベース１０１１の底面図、（ｂ）は雲台システム１００２を設置面１０３６へ取り付ける前の状態をしめす図、（ｃ）は雲台システム１００２を設置面１０３６へ取り付けた後の状態を示す図である。図５（ａ）に示すように、ベース１０１１の底面部には設置面１０３６に設けられたネジ１０３７と締結可能なタップ１０３８と、設置面１０３６にベース１０１１が接地されたか否かを検知する接地検知手段である感圧センサ１０３９を備えている。図５（ｂ）に示すように雲台システム１００２を設置面１０３６に設置する際、ユーザはハンドル部１００９を把持した状態で設置面のネジ１０３７とベースのタップ１０３８の位置がＸ軸方向およびＺ軸方向において略合致する位置に位置合わせを行う。その後、ユーザは雲台装置１００４の電源を入れ、設置動作の実行を指示する。この指示は、操作器１００１を介してではなく、雲台装置１００４本体に設けられた操作ボタンなどを介して入力されてもよい。設置動作の実行が指示されると、パンモータ１００８ａを駆動するパン動作により、雲台ヘッド１０１０をベース部１０１１に対して回動させる。ユーザがハンドル部１００９を把持することで、雲台ヘッド１０１０を固定しているため、実際には、ベース部１０１１が回動する。この回動により、ベース１０１１のタップ１０３８が設置面１０３６のネジ１０３７に対してねじ込まれ、最終的には図５（ｃ）に示すように設置面１０３６に対して雲台システム１００２を電動で固定することができる。なお、設置面１０３６に設けられているねじ１０３７のねじ込み量が規定されている場合は、そのねじ込み量に応じたパン駆動量分駆動する構成としてもよい。しかしながら、感圧センサ１０３９の圧力検知量に応じて自動でパンが停止する設定としておけば、ねじ込み量のばらつき等がある場合であっても、好適な締付トルクで雲台システム１００２を設置部１０３６に固定することが可能である。また、パン動作の方向は、タップ１０３８がネジ１０３７に対してねじ込まれる方向である必要があり、２方向（時計回り、反時計回り）のうちいずれの方向にパン動作するか予め設定されていることが好ましいが、ユーザの操作により変更可能になっていてもよい。

（ケーブル接続時のパン動作の制御方法について）
次にケーブル接続時のパン方向の動作について図６、７を用いて詳細に説明を行う。図６は、ヘッド外部ケーブル１０３４およびヘッドケーブル１０３３が接続された状態で所定角度パン動作をした際の右側面図（図６（ａ））および、上面図（図６（ｂ））である。図６に示すように、パン動作を行うと、雲台ヘッド１０１０がベース１０１１に対して相対的に回転される。これにより、ヘッド背面下部コネクタ１０２３（ヘッドケーブル１０３３が接続されている雲台ヘッド側のコネクタ）とベース上部コネクタ１０２４（ヘッドケーブル１０３３が接続されているベース部側のコネクタ）との相対的な距離が回転にともなって長くなる。すると、ヘッドケーブル１０３３の余長部分が伸び、回転角度によってはヘッドケーブル１０３３が引っ張られる状態となることで、パンの動作不良が発生したりヘッドケーブル１０３３の抜けや破損が発生するおそれが出てくる。ヘッド外部ケーブル１０３４についても同様に余長がなくなることにより引っ張られが発生したり、図６（ｂ）のＡ部に示すような雲台ヘッド１０１０との干渉が発生することとなり、パンの動作不良やケーブルコネクタの抜けが発生するおそれがある。一方、図７に示すようにヘッドケーブル１０３３やヘッド外部ケーブル１０３４が接続されていない状態では、パン動作をいくら行ってもケーブルの干渉や引っ張られ等は発生することがないため、パン動作の不良やケーブル破損のおそれはない。

また、上述した、パン動作により設置面１０３６へ雲台システム１００２を電動で固定しようとした場合には、図７のようにベース外部ケーブル１０３５が接続された状態では、不具合が生じる。具体的には、ユーザが把持している雲台ヘッド１０１０に対してベース１０１１が回転するため、ベース外部ケーブル１０３５はベース１０１１ごと回転されることで、ねじられ破損のおそれが生じる。

以上、設置前後のケーブル接続時の不具合についてまとめる。設置時には、ベース１０１１に設けられたコネクタ（１０２４、１０２５）にヘッドケーブル１０３３とベース外部ケーブル１０３５の少なくともいずれかが接続されている場合は、パン動作の角度やケーブルの余長によっては不具合が生じるおそれがある。設置後には、雲台ヘッド１０１０に設けられたコネクタ（１０２２、１０２３）にヘッドケーブル１０３３とヘッド外部ケーブル１０３４の少なくともいずれかが接続されている場合は、パン動作の角度やケーブルの余長によっては不具合が生じるおそれがある。

そこで、本実施例の雲台システム１００２は、コネクタへのケーブルの接続状況に応じて、パン動作を変更する。本実施例のパン動作の制御フローについて図８を用いて説明する。図８は本実施例のパン動作の制御方法を示したフローチャートである。本実施例では雲台システム１００２が設置面に設置されているか否か、またどのコネクタにケーブルが接続されているかの情報を用いてパン動作に制限を与えるか否かを判断してパン動作を制御する。なお、本フローはインタフェースＣＰＵ１０２６が各種の情報を収集したうえで、実行することとする。

まず、ステップＳ２において、ベース１０１１の感圧センサ１０３９の圧力検知結果に基づいて、雲台システム１００２が設置面１０３６に設置されているか否かを判断する。この判断は雲台システム１００２の設置判断であり、インターフェースＣＰＵ１０２６はこの判断を行うことで、設置判断部として機能し、判断結果に応じてその後に行う処理を変更する。圧力検知がある場合は設置されていると判断してステップＳ３へ遷移し、圧力検知がない場合（図５（ｂ）のように、底面が浮いている状態の場合）は設置されていないと判断しステップＳ４へと遷移する。ステップＳ３ではヘッドケーブル１０３３およびヘッド外部ケーブル１０３４が、ヘッド側のコネクタであるヘッド背面上部コネクタ１０２２とヘッド背面下部コネクタ１０２３とに接続されているか否かを、コネクタの接続検知部の検知結果を収集することで判断する。ヘッド背面上部コネクタ１０２２とヘッド背面下部コネクタ１０２３の少なくともいずれかにケーブルが接続されていると検知された場合はステップＳ５へ、いずれでも接続が検知されていない場合はステップＳ６へ遷移する。

ステップＳ５では、操作器１００１等を介して、ユーザへパン動作を阻害する可能性のあるケーブルが接続されていることを知らせる警告であるアラートＡを発生させ、警告通知後にステップＳ７へ遷移する。アラートＡは、ケーブルが接続されていることを知らせるだけでなく、撮影時にパン動作の動作制限するか否かの選択をユーザに促す警告でもある。また、ケーブルが接続されているコネクタの場所を通知してもよい。ステップＳ７では、パン動作の動作制限するか否かを選択するユーザの操作を待つ。ユーザが操作器１００１を操作すると、操作器１００１は、ユーザの選択結果に応じて、パン動作を制限するか否かを示す指示を雲台システム１００２へ送信する。雲台システム１００２（インターフェースＣＰＵ１０２６）が、操作器１００１から動作制限を行う指示を受信した場合はステップＳ８へ、動作制限を行わない指示を受信した場合はステップＳ６へ遷移する。

ステップＳ８へ遷移した場合は、ケーブルが絡まったり、引っ張られることによる不具合が発生しないように、パンの動作可能角度を所定の角度まで制限する処理を実行して本フローを終了する。動作可能角度を制限する場合、設置はユーザが手動で雲台システム１００２全体を回転させるか、設置面１０３６またはネジ１０３７が回転可能な場合はそちらを回転させることでネジ１０３７とタップ１０３８を締結させることで設置を行う。一方で、ステップＳ６へ遷移した場合は、ケーブルの接続が検知されていない場合と同様に、パンの動作角度を特に制限せずに本フローを終了する。

ステップＳ２において、設置がされていないと判断されるとステップＳ４に遷移する。ステップＳ４ではヘッドケーブル１０３３および、ベース外部ケーブル１０３５が、ベース側のコネクタであるベース上部コネクタ１０２４、ベース下部コネクタ１０２５とに接続されているか否かを、コネクタの接続検知部の検知結果を収集することで判断する。ベース背面上部コネクタ１０２４とベースド背面下部コネクタ１０２５の少なくともいずれかにケーブルが接続されていると検知された場合はステップＳ１１へ遷移し、いずれでも接続が検知されていない場合はステップＳ９へ遷移する。

ステップＳ１１では、アラートＢを発生させた後、ステップＳ７へ遷移しユーザからの指示に基づいてその後の処理を行う。アラートＢは、ユーザへ電動設置を阻害する可能性のあるケーブルが接続されていることを知らせ、更に、設置動作時のパン動作の動作制限をするか否かをユーザに促す警告である。また、ケーブルが接続されているコネクタの場所を通知してもよい。ステップＳ７で動作制限指示を受けた場合は、制限した角度以上は回転しないため、ユーザは手動で設置作業を行うか、ケーブルを一度外して再度本処理を始め（Ｓ２）からやり直すように指示する。

一方で、ステップＳ９へ遷移すると、インターフェースＣＰＵ１０２６は、ローテータユニット１００７を固定するようにチルト制御部１０３０ｂおよびロール制御部１０３０ｃに指示を出し、ローテータユニット１００７が設置作業時に動かないよう制限をかける。これにより、設置動作の際に安定的な作業を行うことができる。チルト・ロールの固定処理後、ステップＳ１０へ遷移してパン動作が角度の制限なく回転可能に設定して本フローを終了する。この場合、本フローの終了後、図５を用いて説明した、自動での設置動作の処理を開始して雲台システムの設置を行う。

以上が、本実施例のパン動作の制御方法である。上記フローのように、雲台システム１００２が設置面１０３６に設置された後と設置時とで動作制限を行うかどうかの判断に用いるコネクタを変更する。これにより、ケーブルの接続状況に応じたパン動作を行うことができ、パン動作によってケーブルの不具合が発生することの回避動作を事前にとることが可能となる。

なお、本フローは一例を示したものであり、フローの一部を省略あるいは、組み合わせや順番を変更してもよい。また、本実施例では雲台装置１００４を駆動するための電力については特に述べていないが、不図示のバッテリーやヘッド外部ケーブル１０３４、ベース外部ケーブル１０３５等から電力を供給することが可能となっている。また設置されているか否かの検知を感圧センサとしたが、測距センサや明るさを検知するといった方法等を採用してもよい。

（ケーブル接続時のチルトおよびロール動作の制御方法について）
次に、図９～図１１を用いてチルト動作および、ロール動作について詳細に説明を行う。図９は雲台システム１００２の右側面図、図１０（ａ）は図９の状態から所定角度チルト動作させた状態の右側面図、図１０（ｂ）はそれに対応する上面図である。また、図１１（ａ）は雲台システム１００２の正面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の状態から所定角度ロール動作させた状態の正面図である。

図９に示すように、チルト動作をしていない状態では通信ユニットケーブル１０３１は余長を備えた状態で通信ユニット正面コネクタ１０２０とヘッド正面コネクタ１０２１に接続されている。一方、図１０のように所定角度チルト動作させていくと、通信ユニット正面コネクタ１０２０とヘッド正面コネクタ１０２１との距離が長くなっていき、通信ユニットケーブル１０３１が次第に引っ張られる。これにより、チルト動作不良、ケーブルの抜けや破損を起こす可能性がでてくる。また、図１０（ｂ）のＢ部のように、雲台ヘッド１０１０と通信ユニットケーブル１０３１とが干渉してしまうことで、チルト動作を阻害するおそれがある。

次にロール動作についてであるが、図１１（ａ）に示したのようなロール回転の無い状態では、カメラ１００３のレンズ部分に対して通信ユニットケーブル１０３１は離れた場所に位置している。しかしながら、ロール回転角によっては、図１１（ｂ）に示したようにカメラ１００３の画角内に通信ユニットケーブル１０３１の映り込みが発生する場合が考えられる。

上記のような、ケーブルが接続されていることによる不具合が、チルトおよび、ロール動作時には複合的に発生することが想定される。

（ケーブル接続時のチルトおよび、ロール、ズーム動作の好適な制御方法）
以上の不具合を回避するため、次に本実施例の好適なチルトおよび、ロール動作の制御フローについて図１２を用いて説明する。図１２は本実施例のチルトおよび、ロール動作の制御方法を示したフローチャートである。本実施例ではコネクタへのケーブル接続があるか無いかの情報とカメラの画角情報によりチルトおよびロール動作に制限を加えるか否かを判断し、チルトおよびロールの動作制限を行うか否かを決定するフローとなっている。なお、本フローにおいても本実施例ではインタフェースＣＰＵ１０２６にて各種の情報を収集、処理することとする。

まず初めにステップＳ１２にて通信ユニットケーブル１０３１が接続されているか否かを通信ユニット正面コネクタ１０２０および、ヘッド正面コネクタ１０２１からの接続検知情報に基づいてインタフェースＣＰＵ１０２６で判断する。通信ユニットケーブル１０３１の接続が無いと判断された場合はＳ１３に遷移しチルトおよびロール、ズーム動作の制限を行わない処理としフローを終了する。一方、通信ユニットケーブル１０３１の接続が有ると判断された場合にはＳ１４に遷移し、チルトおよびロールの回転角情報とカメラ１００３の画角情報から映像に映り込みが発生する可能性があるか否かを判断する。映像へのケーブルの映り込みが発生する可能性がない場合はステップＳ１５へ遷移し、ケーブルの突っ張りが生じる可能性があることを示すアラートＣをユーザに通知した後ステップＳ１７へ遷移する。映像への映り込みの可能性がある場合は、ステップＳ１６へ遷移し、ケーブルの突っ張りが生じる可能性があることに加え、ケーブルの映像への映り込みの可能性があることを示すアラートＤをユーザーに通知した後、ステップＳ１７へ遷移する。ステップＳ１７へ遷移した後、ユーザから動作制限指示が出た場合はステップＳ１８に遷移しチルトやロール、ズーム動作等に所定の制限をかける処理を実行しフローを終了する。一方、ユーザから動作制限を行わない指示が出た場合はステップＳ１３へ遷移し動作制限をかけない処理を実行しフローを終了する。

なお、上記所定の動作制限にはロール、チルトそれぞれの動作角度の制限および、カメラの広角側へのズーム動作の停止等も含め適宜好適な動作制限処理を選択可能であり、複数組み合わせることが可能である。また同様に先に述べたパン動作に関する検知手段の検知結果と組み合わせて制御を行うフローとすることも可能である。

以上のような制御を行うことで、チルトおよびロール、ズーム動作による雲台の動作不良やケーブルの破損、ケーブルの映像への映り込みを回避することが可能となる。

以上が本実施例における雲台システムの説明となる。上記のような制御フローを行うことで、雲台システムにケーブル接続部が複数ある場合においても、ケーブルの接続状況や接続されている外部機器の種類に基づいて、チルト、パン、ロール、ズーム動作等で不具合が発生する可能性を事前に判断することができる。そしてその判断結果に基づいて、動作制限をするか否かをユーザが選択可能となる。そのため、雲台動作にともなう動作不良やケーブルの破損等を回避可能となるのに加えて、映像へのケーブルの映りこみ等を防止することが可能となる。

尚、上述の実施例では、雲台装置１００４がカメラの固定台を備え、固定台にカメラを固定することにより雲台システム１００２を構成したが、カメラと雲台装置とが一体的に構成されていてもよい。この場合、雲台装置は固定台の代わりにカメラを備える。また、実施例のようにカメラと雲台装置とが別体で構成されていても、一体的に構成されていも、カメラは撮像を行う撮像部として機能し、雲台装置は、撮像部を駆動する撮像部駆動装置として機能する。

また、動作角度に制限を加える場合は角度制限の範囲についてはケーブルの長さ等を考慮して適宜ユーザ側で事前設定することでもよいし、一律の値が設定されているといった場合でもよい。また、本実施例ではチルトとパン方向の回転は角度に制限なく旋回可能な仕様としたが、回転角があらかじめ制限されている雲台システムに適用しても同様に構わない。また、ケーブルが接続されているか否かの検知手段を各種コネクタに一体的に形成する構成としたが、雲台システムの電気的な接続状況より各種ケーブルの接続有無を判断する方法をとってもよい。

（実施例２)
（雲台システムの構成についての説明）
次に図１３（ａ）、（ｂ）を用いて本実施例の構成について説明する。図１３（ａ）は、本実施例における雲台システムの前方斜視図、図１３（ｂ）は、本実施例における後方斜視図である。

本実施例では、実施例１の雲台システムに対して、レンズアクセサリー２００１、サーボユニット２００２、外部レコーダ２００３、外部バッテリー２００４といった各種の外部機器が追加構成されている。その他の構成については、実施例１と同様であり同一の部分については、同一の符号を付し説明を省略する。

レンズアクセサリー２００１は光学フィルタであり、カメラ１００３のレンズ先端に取り付けることで、主に撮影像の変倍や偏光、色味の変化などの効果を得ることが可能な外部機器（外部アクセサリー）である。サーボユニット２００２は内部にモータが備えられておりモータと連結された不図示のギア部が、カメラ１００３の取り付け部の変倍リング（所謂ズームリング）などと連結することで、カメラが有する変倍群（ズームレンズ群）などの電動動作が可能となる駆動アクセサリーである。外部レコーダ２００３は、カメラ１００３と不図示の電気接点を介して電気的に接続され、カメラ１００３で撮影された映像をレコーダ内部に記録可能になっている。外部バッテリー２００４は、ヘッド背面上部コネクタ１０２２と接続され、雲台装置１００４へ電源供給が可能となっている。雲台装置１００４は外部バッテリー２００４が接続されるとヘッド外部ケーブル１０３４やベース外部ケーブル１０３５が接続されていない状態でもパンチルト動作に加え、各種の接続機器の動作や制御が可能となっている。なお、上記外部アクセサリーと雲台装置との通信方法などについての詳細な説明は割愛するが、本実施例の雲台装置１００４では上記の各種外部アクセサリーが接続部に接続された場合には、電気接点や機械接点等により外部アクセサリーの接続有無が検知可能となっている。また、外部アクセサリーとして、カメラ１００３が撮像する画角よりも広角で撮像するサブカメラ（第2の撮像部）を装着することもできる。

（アクセサリーが接続された場合の雲台装置の変化についての説明）
次に、各種アクセサリーが取り付けられた時の雲台装置１００４の状態および、動作方法について説明する。上記アクセサリーが一部でも雲台装置１００４に接続された場合には、アクセサリーが接続されていない場合に比べて、重心バランスや雲台旋回時のイナーシャ等が変化する。具体的にはレンズアクセサリー２００１やサーボユニット２００２、外部レコーダ２００３が接続された場合にはチルト旋回部の重心位置が変化することでチルト動作に必要となる駆動トルクが変化する。また同様にイナーシャも変化するため、加減速時に必要な駆動トルクも同様に変化する。パン動作についても同様のことがいえ、更にバッテリー２００４が接続された場合には、上記チルト旋回部の変化に加え、バッテリー２００４追加によるパン旋回部のイナーシャ変化が加わることとなる。そのため、パン動作に必要な加減速トルクがアクセサリーが接続されることにより変化することとなる。

以上のようにアクセサリーの接続状況に応じてパンチルトの旋回に必要な駆動トルクと、バッテリー２００４有無により雲台装置１００４に供給可能な電力量に変化が生じる。

（アクセサリーが接続された場合の雲台装置の動作についての説明）
次にアクセサリーが接続された場合の雲台装置２００４の動作方法について説明する。アクセサリーが接続された場合には、前述のとおり接続を検知する検知手段により雲台装置１００４はどのアクセサリーが接続されたかを検出する。すると、検知結果をもとに駆動制御ＣＰＵ１０２９は、アクセサリー接続時の必要駆動トルクをあらかじめ記憶したテーブルデータから駆動に必要な電力を算出する。算出された電力が雲台装置１００４への供給量で賄える場合は、特に制限を行わず所望の旋回動作を行うよう各制御部１０３０に指令を与える。一方、算出された電力が雲台装置１００４への供給量で賄えないと判断した場合は、賄える電力の範囲内で制御可能なように雲台装置１００４の構成要素に対して制限を加える。具体的には、消費電力を抑えるために、動作速度を低速に制限したり、撮像動作に関する各種のカメラの設定を消費電力が少ない設定に変更するということを行う。消費電力が少ないカメラの設定とは、例えば、画素数を下げる、フレームレートを下げる、AF/AEの頻度を下げるなどがあげられる。逆に取り付けられるアクセサリーの組み合わせによっては、重心バランス等が駆動トルクに対して有利に働く場合がある。その場合は、電力の制限に対して余裕が生まれることになるため旋回部の動作速度の上限値を上げたり、カメラの設定をより高画質な撮影が可能な設定へ変更するということも可能である。

また、ベース外部ケーブル１０３５が接続され外部から雲台装置１００４が電力を受給している状態でバッテリー２００４が接続された場合には、雲台装置１００４へ供給可能な電力が増える場合がある。その場合は、雲台装置１００４はより高電力を出力可能になったとみなし、駆動トルクに対して有利に働いた場合と同様に動作速度の上限値を上げたり、カメラの設定を消費電力はバッテリーが接続されていない場合の設定よりも大きいが、より高画質な撮影が可能な設定へ変更したりしてもよい。

なお、上記の説明ではアクセサリー接続時の必要駆動トルクをあらかじめ記憶したテーブルデータを用いて算出する方法としたが、重量変化や重心変化を検知する検知手段を別途持ちその結果からアクセサリーの接続状況を検知し必要トルクを算出するという方法でも構わない。また、どの動作や設定を制限するかについてはユーザが都度選択できるようにしても構わない。また、接続されるアクセサリーは、本実施例に記載のものに限定されず、例えば外付けの無線ユニットやカメラ１００３とは異なる画角で撮影可能な第二のカメラ等が接続される場合でも同様の高価を得られる。
上記のような構成とすることで、アクセサリーの接続検知結果にともなって、雲台装置１００４の動作を最適に変化させることが可能となる。

また、雲台装置とカメラが一体的に構成されている場合など、雲台装置側からカメラ側に電力供給が可能な構成の場合、外部バッテリーがカメラに接続されていると、接続されていない場合よりも少ない電力供給または電力供給しなくても電力が足りる。よって、カメラ側に外部バッテリが接続されたことを検知すると、雲台側は動作速度の上限値を上げるなど、消費電力が大きくなるような設定へ変更してもよい。

(変形例)
なお、上述の実施例ではケーブルが接続され通信を行う例を示したが、電力を不図示の外部機器であるバッテリーから供給する場合や、一部または全部の通信を内蔵もしくは無線の外部機器を各インターフェースへ接続することで無線通信する仕様としてもよい。その場合は、検知手段側でケーブルが接続されたか否かを判断できるようにしておけばよい。

以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施例の一部を適宜組み合わせてもよい。

１００２ 雲台システム
１００３ カメラ
１００４ 雲台装置
１００７ ローテータユニット
１０１０ 雲台ヘッド
１０１１ ベース
１０１７ 通信ユニット
１０１９ 通信ユニット背面コネクタ
１０２０ 通信ユニット正面コネクタ
１０２１ ヘッド正面コネクタ
１０２２ ヘッド背面上部コネクタ
１０２３ ヘッド背面下部コネクタ
１０２４ ベース上部コネクタ
１０２５ ベース下部コネクタ
１０３１ 通信ユニットケーブル
１０３２ カメラケーブル
１０３３ ヘッドケーブル
１０３４ ヘッド外部ケーブル
１０３５ ベース外部ケーブル

Claims (19)

1. ベース部と、
   前記ベース部に対して撮像を行う撮像部を旋回可能に構成された旋回部と、
   前記旋回部の旋回動作と前記撮像部による撮像動作とを制御する制御部と、を備える撮像部駆動装置において、
   前記ベース部と前記旋回部とのそれぞれは、外部機器と有線接続が可能なコネクタ部を有し、
   前記制御部は、前記ベース部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、前記旋回部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、を取得し、
   前記検知結果に基づいて前記旋回動作と前記撮像動作とのうち少なくともいずれかを変更することを特徴とする撮像部駆動装置。
2. 前記旋回動作とは、
   前記旋回部の旋回角度と旋回速度の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の雲台システム。
3. 前記制御部は、
   前記旋回部の旋回角度の上限値を変更することで、前記旋回部による前記旋回動作を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像部駆動装置。
4. 前記ベース部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、前記旋回部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、に基づいてユーザに対して警告を通知し、
   前記警告の通知後のユーザの操作に応じて前記旋回動作を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像部駆動装置。
5. 前記制御部は、
   前記コネクタ部により接続される外部機器の種類に応じて前記旋回部の旋回動作を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像部駆動装置。
6. 前記外部機器は、操作機との通信ユニットと、外部バッテリーと、前記撮像部のズームを電動で操作するサーボユニットと、前記撮像部に装着する光学フィルタと、前記撮像部の画角よりも広角で撮像する第2の撮像部と、外部レコーダと、のうち少なくともいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の撮像部駆動装置。
7. 前記制御部は前記コネクタにより接続される外部機器の種類に応じて前記撮像部の設定を変更することで前記撮像動作を変更するを特徴とする請求項１に記載の撮像部駆動装置。
8. 前記制御部は、前記コネクタにより接続される前記外部機器の種類に応じて前記撮像装置の消費電力が変更されるように前記設定を変更することを特徴とする請求項７に記載の撮像部駆動装置。
9. 前記制御部は、前記撮像部の画角を示す情報を取得し、
   前記旋回部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、前記画角を示す情報とに基づいて前記旋回部の旋回角度の上限値を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像部駆動装置。
10. 前記制御部は、
    前記撮像部の前記画角が広い方が、前記上限値が小さくなるように前記上限値を変更することを特徴とする請求項９に記載の撮像部駆動装置。
11. 前記ベース部が設置面に固定されているか否かを判断する設置判断部を備え、
    前記制御部は、前記設置判断部による判断結果と、前記ベース部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、に基づいて、前記旋回部の旋回動作を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像部駆動装置。
12. 前記設置判断部により、前記ベース部が固定されていないと判断された場合、前記前記ベース部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、に基づいて、前記旋回部の旋回動作を制限することを特徴とする請求項１１の記載の撮像部駆動装置。
13. ベース部と、
    前記ベース部に対して撮像を行う撮像部を旋回可能に構成された旋回部と、
    前記旋回部の旋回を制御する制御部と、を備える撮像部駆動装置において、
    前記ベース部と前記旋回部とのそれぞれは、外部機器と有線接続が可能なコネクタ部を有し、
    前記制御部は、前記ベース部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、前記旋回部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、を取得し、
    前記ベース部に設けられたコネクタ部で有線接続されている場合と、前記旋回部に設けられたコネクタ部で有線接続されている場合とで、ユーザに通知する警告の種類を変更することを特徴とする撮像部駆動装置。
14. 前記制御部は、前記撮像部の画角を示す情報を取得し、
    前記旋回部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、前記画角を示す情報とに基づいて前記警告の種類を変更することを特徴とする請求項１３に記載の撮像部駆動装置。
15. 前記ベース部が設置面に固定されているか否かを判断する設置判断部を備え、
    前記制御部は、前記設置判断部による判断結果と、前記ベース部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、前記旋回部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、に基づいて、前記警告の種類を変更することを特徴とする請求項１３に記載の撮像部駆動装置。
16. 前記設置判断部により、前記ベース部が固定されていないと判断された場合、前記前記ベース部に設けられたコネクタ部の接続状況の検知結果と、に基づいて、前記旋回部の旋回動作を制限するか否かの選択を促す警告をユーザに通知することを特徴とする請求項１３の記載の撮像部駆動装置。
17. 前記警告の種類には、警告をしないことも含まれることを特徴とする請求項１３に記載の撮像部駆動装置。
18. 前記旋回部は、前記撮像部として撮像装置を固定可能な固定台を備え、前記固定台に固定された撮像装置を旋回させることを特徴とする請求項１から６及び９から１７のいずれか１項に記載の撮像部駆動装置。
19. 前記旋回部は前記撮像部として撮像装置を有することを特徴とする請求項１から６及び９から１７のいずれか１項に記載の撮像部駆動装置。

Images