JP3251341B2 - テレビカメラの遠隔制御装置 - Google Patents

テレビカメラの遠隔制御装置

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JP3251341B2
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信治 永島
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビカメラにおける
パン、チルト等の各ファンクションの作動を遠隔操作に
よって行うようにしたテレビカメラの遠隔制御装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、気象情報、上方からの映像、
テレビ会議の映像等を得るために、屋内外、天井部分な
どの各所に雲台に支持されたテレビカメラを設置し、こ
のテレビカメラによる撮影位置を、例えば雲台に配設し
たパン駆動手段、チルト駆動手段によるパン、チルト操
作、およびテレビカメラのズーム、フォーカス操作等を
遠隔制御可能に設け、オペレータによって離れた位置か
ら操作するようにしたテレビカメラの遠隔制御装置が知
られている。
【0003】また、上記テレビカメラの遠隔操作を行う
について、特定の撮影位置(ショット)でのパン、チル
ト、ズーム、フォーカス等の各ファンクションの作動状
態を予め設定記憶しておき、現在撮影位置から記憶撮影
位置に自動的に変更する際に、各ファンクションの移動
を制御する技術が例えば、特公昭58−6163号公報に見ら
れるように公知である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかして、上記のよう
な撮影位置を予め設定している目的位置に自動的に移動
する場合に、スタート位置での画角は一定ではなく、画
面上の被写体の移動速度は画角に応じて異なり、現在位
置からの移動の途中にズームの操作が同時に行われると
きには、ズームに応じて映像の移動速度が異なり、パ
ン、チルトが同じ速度で動いていても、ズームが望遠と
なって画角が小さいと、撮影画面上においては被写体が
移動する速度は速くなり、この撮影像の移動速度が過大
になると観察者に不快な気分を与える問題を有してい
る。
【0005】そこで本発明は上記事情に鑑み、撮影位置
の移動において撮影像の移動速度が過大となる際には、
この移動画像の表示を切り換えるようにしたテレビカメ
ラの遠隔制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のテレビカメラの遠隔制御装置は、図1に基本構
成を示すように、テレビカメラ1はズームレンズ3を備
え、雲台4上にパンおよびチルト可能に設置されてお
り、この雲台4にはテレビカメラ1の旋回動によるパン
ニングを行うパン駆動手段6、上下傾動によるチルティ
ングを行うチルト駆動手段7が設置され、また、ズーム
レンズ3にはズーミングを行うズーム駆動手段8、フォ
ーカシングを行うフォーカス駆動手段9が設置され、さ
らに、これらの各ファンクションの駆動手段6〜9には
駆動制御手段11から制御信号が出力され、それぞれの停
止位置および駆動速度の制御が行われる。また、上記テ
レビカメラ1で撮影された画像は、後述の切換手段17を
介してモニターテレビ等の表示手段18に表示される。
【0007】一方、予め特定の撮影位置での各ファンク
ションの位置情報を記憶するショット記憶手段12が設置
され、このショット記憶手段12の信号に基づいて前記駆
動制御手段11によって前記各駆動手段6〜9を制御し、
現在の撮影位置から目的位置への移行を制御するもので
ある。
【0008】また、上記撮影位置の移行において、撮影
像の移動速度が速い場合には、前記切換手段17を駆動し
て表示手段18での映像を、他のテレビカメラ19による撮
影像もしくはビデオ機器等からの画像に切り換える制御
を行う。すなわち、前記ショット記憶手段12に記憶され
た目的位置への移行時間を計算する移行時間算出手段13
と、現在の画角を読み込む画角入力手段14と、目的位置
への移行速度を読み込む速度入力手段15とが設けられ、
この移行時間算出手段13、画角入力手段14および速度入
力手段15の信号が切換判定手段16に入力される。該切換
判定手段16では、移行時間が所定値以上でかつ画角と移
行速度から映像移動速度が所定状態より速い切換条件を
判定して判定信号を前記切換手段17に出力するものであ
る。そして、切換手段17は、上記条件での目的位置への
移行中には、前記駆動制御手段11によって遠隔操作して
いるテレビカメラ1による撮影像を表示手段18に表示し
ている際には、該表示手段18に対する画像を、他のテレ
ビカメラ19による撮影像もしくはビデオ機器等からの画
像に切換え、移動速度が過大となっている移動画像の表
示を回避するようにしている。
【0009】なお、上記ファンクションとしては前記4
種に限られず、例えば、テレビカメラを昇降移動するハ
イトのファンクションも考えられ、必要に応じて制御対
象としてのファンクションが増減される。
【0010】
【作用】上記のようなテレビカメラの遠隔制御装置で
は、テレビカメラはパン、チルト等の各ファンクション
の駆動手段の作動によって撮影位置の変更が遠隔制御可
能であり、予め所定の撮影位置での映像を得るためにそ
の撮影位置における各ファンクションの位置情報をショ
ット記憶手段に登録しておく。そして、現在の撮影位置
から上記ショット記憶手段に記憶している目的位置に移
行する際に、設定された速度もしくは最高速度で各ファ
ンクションの駆動手段を駆動するものであるが、その
際、画角と移行速度とに対応して撮影画面での映像の移
動速度が大きく、移動画面が不快なものとなる場合に
は、この移行に要する移行時間が所定値以上継続する状
態を切換判定手段によって判定したときには、その移動
画像を表示手段に表示しないように、切換手段によって
表示手段で表示する画像を他のテレビカメラによる撮影
像もしくはビデオ機器等からの画像に切り換えるもので
ある。
【0011】
【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例を説明す
る。図2にこの実施例のテレビカメラの遠隔制御装置の
全体構成を示す。
【0012】テレビカメラ1はカメラ本体2とズームレ
ンズ3とで構成され、上記カメラ本体2は旋回方向のパ
ンおよび上下傾動方向のチルト可能な雲台4に支承され
ている。この雲台4は三脚5などによって固定部分に設
置されている。そして、上記雲台4のパンおよびチルト
操作が後述のサーボモータ42,43 (図3)によって駆動
可能に設けられている。また、同様にテレビカメラ1の
ズームレンズ3におけるズームおよびフォーカス操作が
後述のサーボモータ44,45 (図3)によって駆動可能に
設けられている。
【0013】そして、それらのパン、チルト、ズーム、
フォーカス作動が、コントローラ10でのオペレータの操
作に基づいて遠隔制御が行えるように構成されている。
なお、前記テレビカメラ1の雲台4の部分とコントロー
ラ10とは、ケーブル21(アナログ信号)等の通信手段に
よって接続され、この通信手段としては電話回線等を使
用するようにしてもよい。
【0014】前記コントローラ10の操作部材を説明すれ
ば、通常のテレビカメラ1のズーム、フォーカス、パ
ン、チルト操作を行うために、フォーカスつまみ22、ズ
ームスイッチ23、ジョイスティック24が配設されてい
る。フォーカスつまみ22は回転式の操作部材であり、そ
の回転でロータリエンコーダ39(図3)を操作して近・
遠のフォーカス調整を行うものである。また、ズームス
イッチ23はシーソタイプのものが使用され、その揺動で
ポテンショメータ35(図3)を操作して広角・望遠のズ
ーム調整を行うものである。ジョイスティック24は左右
上下に傾動可能な棒状の操作部材であり、その左右方向
の傾動でパン用ポテンショメータ36(図3)を操作して
左・右のパン調整を行い、その上下方向の傾動でチルト
用ポテンショメータ37(図3)を操作して上・下のチル
ト調整を行うものである。なお、上記ズームスイッチ23
およびジョイスティック24の各ポテンショメータ35〜37
は、操作部材の操作を解放した際には中立位置に復帰す
る構造に設けられている。
【0015】また、コントローラ10の上部には、多数の
ショットスイッチ25と書き込み用のメモスイッチ26とが
配設されている。このショットスイッチ25およびメモス
イッチ26はオン・オフの押しボタン式に設けられてい
る。上記ショットスイッチ25は、メモスイッチ26が一度
押されて書込みモードにある時にオン操作されると、そ
のときのパン、チルト、ズーム、フォーカスの位置情報
すなわち撮影位置のデータを所定のアドレスに記録する
ものであり、また、書込みモードでない時にオン操作さ
れると、上記所定のアドレスに記録した位置情報を読み
出すものであり、前述のショット記憶手段12として機能
する。
【0016】さらに、速度指示つまみ27が設置され、こ
の速度指示つまみ27はロータリエンコーダに構成され、
現在位置から目的の撮影位置に移動する速度の指示を行
うものであり、その指示内容は書込みモードでない状態
でのショットスイッチ25のオン操作時に取込まれる。加
えて、コントローラ10には、時間表示部28が配設されて
いる。この時間表示部28は、現在位置から目的位置に移
行する時間(残り時間)を表示する。
【0017】さらに、前記コントローラ10には、その映
像出力端子にケーブル18a を介してモニターテレビ18
(表示手段)が接続され映像信号が出力され、また、そ
の映像入力端子には他の補助テレビカメラ19からのケー
ブル19a が接続され映像信号が入力される。そして、上
記コントローラ10には、ビデオ信号切換器29(図3参
照)が内蔵され、コントローラ10によって遠隔制御され
るテレビカメラ1で撮影された画像、または、他の補助
テレビカメラ19で撮影された画像が、ビデオ信号切換器
29の切換え作動に応じて選択的に表示される。なお、上
記補助テレビカメラ19に代えてビデオ機器(例えば、ビ
デオデッキ、パーソナルコンピュータ、ワープロ等)が
接続されるように構成してもよい。
【0018】次に、図3にコントローラの概略構成を示
し、該コントローラ10には演算処理を行うCPU30が内
蔵され、RAM31(バッテリーバックアップ)、ROM
32がデータバス33で接続されるとともに、A/Dコンバ
ータ34を介して前記ズームスイッチ23、ジョイスティッ
ク24により操作される各ポテンショメータ35〜37の信号
(電圧)が入力され、同様にI/Oポート38を介してフ
ォーカスつまみ22で操作されるロータリエンコーダ39の
信号、ショットスイッチ25、メモスイッチ26の信号、速
度指示つまみ27の指示信号が入力され、時間表示部28
(LEDまたはLCD)が接続され、さらに、上記I/
Oポート38からビデオ信号切換器29に切換信号が出力さ
れる。
【0019】上記ビデオ信号切換器29には、入力側には
主テレビカメラ1からの映像信号および補助テレビカメ
ラ19からの映像信号が入力され、出力側にモニターテレ
ビ18が接続され、通常は主テレビカメラ1からの映像信
号がモニターテレビ18に出力され、切換信号の出力時に
は補助テレビカメラ19からの映像信号がモニターテレビ
18に出力され、復帰切換信号の出力によって主テレビカ
メラ1からの映像信号に戻るように構成されている。
【0020】さらに、CPU30にはD/Aコンバータ41
を介して、雲台4のパン駆動手段6、チルト駆動手段
7、および、ズームレンズ3のズーム駆動手段8、フォ
ーカス駆動手段9にそれぞれ制御信号、具体的には位置
信号が出力される。上記各駆動手段6〜9にはそれぞれ
サーボモータ42〜45が設置されてそれぞれの駆動部材を
操作してパン、チルト、ズームおよびフォーカス操作を
行うものであり、それぞれの作動位置は位置検出用のポ
テンショメータ46〜49によって検出される。そして、前
記D/Aコンバータ41からの位置指令信号と位置検出用
ポテンショメータ46〜49からの位置検出信号とが位置サ
ーボアンプ51〜54に入力されて、両者が一致するように
サーボモータ42〜45の駆動制御を行う構成となってい
る。
【0021】上記CPU30の演算処理によるテレビカメ
ラ1の撮影位置の遠隔制御を、図4ないし図7のフロー
チャートに基づいて説明する。図4で電源オンに伴う制
御スタート後、ステップS1で初期設定を行い、メモス
イッチ26のオン・オフ状態を読み込む(S2)。そし
て、ステップS3でメモスイッチ26がオン操作されたか
否かを判定し、この判定がNOの場合にはそのままステ
ップS5に進む一方、判定がYESでメモスイッチ26が
オン操作されている場合には、ステップS4で書込みモ
ードにセットしてからステップS5に進む。
【0022】ステップS5はショットスイッチ25のオン
・オフ状態を読み込むものであり、ステップS6でこの
ショットスイッチ25がオン操作されたか否かを判定す
る。このショットスイッチ25がオフ状態にあるNO判定
時には、ステップS7でジョイスティック24、フォーカ
スつまみ22、ズームスイッチ23の操作状態をそれぞれの
ポテンショメータ35〜37およびロータリエンコーダ39の
信号から取り込み、その操作量を各ファンクションの位
置データに変換して現在位置に加算し(S8)、この更
新した現在位置の信号をD/Aコンバータ41を経て各駆
動手段6〜9の位置サーボアンプ51〜54に出力し(S
9)、位置検出用ポテンショメータ46〜49からの位置検
出信号とずれている場合には入力信号の位置に一致する
ようにサーボモータ42〜45を駆動して、ジョイスティッ
ク24の操作によるパンおよびチルト駆動、および、フォ
ーカスつまみ22、ズームスイッチ23の操作によるフォー
カス、ズーム駆動がそれぞれのマニュアル操作量に応じ
て行われるものである。
【0023】一方、前記ステップS6の判定がYESで
いずれかのショットスイッチ25がオン操作された場合に
は、ステップS10で書込みモードになっているか否か、
すなわちメモスイッチ26がオン操作されていたか否かを
判定し、書込みモードになっている時には、ステップS
11でオン操作されたショットスイッチ25の番号に対応し
たメモリのアドレスにパン、チルト、ズームおよびフォ
ーカスの現在位置(位置検出用ポテンショメータ46〜49
の信号に基づくD/Aコンバータ41に入力されている位
置情報)を書き込んだ後、書込みモードを解除する(S
12)。
【0024】続いて、前記ステップS10の判定がNOで
書込みモードになくショットスイッチ25のみオン操作さ
れた場合には、図5のステップS13に進み、オン操作さ
れたショットスイッチ25の番号に対応したメモリ(RA
M31)のアドレスに書き込まれているパンおよびチルト
の目的位置の情報を読み出しAmに代入するとともに、ス
テップS14で両ファンクションの現在位置の情報を取り
込みAnに代入する。そして、両ファンクションの目的位
置Amから現在位置Anを減算してそれぞれの移動量Dを計
算し(S15)、ステップS16で移動量が大きい方のファ
ンクションM(PまたはT)を選出する(具体的手法に
ついては後述の図7のルーチン参照)。ステップS17は
速度指示つまみ27の操作位置から移動速度の指示値Vを
取り込むものであり、この指示速度Vに基づき前記移動
量の大きいファンクションの移動量Mm−Mnをこの指示速
度Vで除算して移動時間tを算出する(S18)。
【0025】そして、ステップS19で上記移動時間tが
設定値Hより大きいか否かを判定し、この判定がYES
で目的位置への移動時間tが長い場合には、ステップS
20で表示画像の切換ゾーンか否かを図8に示すようなマ
ップに照合して判定する。このマップはズームの画角と
パンもしくはチルトの移動速度とによって設定され、画
角が小さく望遠側Tにあり、かつ、移動速度が大きく、
撮影像の移動速度が大きい領域が切換ゾーンに設定され
ており、現在の画角と移動速度とをマップに照合して切
換ゾーンにある場合には、ステップS20のYES判定に
よって、ステップS21に進んでモニターテレビ18に対し
て出力する画像を切り換えるべくビデオ信号切換器29に
切換信号を出力して、モニターテレビ18に対して主テレ
ビカメラ1による映像信号から補助テレビカメラ19によ
る静止画像もしくは広角画像を表示するものである。
【0026】次に、映像移動速度が速く前記ステップS
21で映像信号を切り換えた場合、および映像移動速度が
小さく切り換えを行わなかった場合にも、図6のステッ
プS22に進み、オン操作されたショットスイッチ25の番
号に対応したメモリ(RAM31)のアドレスに書き込ま
れているパン、チルト、ズームおよびフォーカスの目的
位置の情報を読み出しAmに代入するとともに、ステップ
S23で各ファンクションの現在位置の情報を取り込みAn
に代入する。そして、各ファンクションの目的位置Amか
ら現在位置Anを減算してそれぞれの移動量Dを計算し
(S24)、ステップS25で移動量が最大となるファンク
ションMを選出する。
【0027】上記移動量が最大となるファンクションの
選出は、具体的には図7のルーチンに示すように行われ
る。ステップS40〜43で各ファンクションの目的位置Pm
〜Fmと現在位置Pn〜Fnの差すなわち移動量Pd〜Fdを演算
するものであり、その際、それぞれのファンクションで
の移動量は単純比較できないので、最高移動速度等を考
慮した係数K1〜K4を掛けて比較レベルを統一する。そし
て、ステップS44でパン移動量Pdとチルト移動量Tdを比
較して、チルト移動量Tdが大きいか否かを判定し、YE
S判定時には最大ファンクションMにTを書き込み(S
47)、最大移動量Dmax にチルト移動量Tdを書き込む
(S48)。一方、NO判定すなわちパン移動量Pdが大き
い時には最大ファンクションMにPを書き込み(S4
5)、最大移動量Dmax にパン移動量Pdを書き込む(S4
6)。
【0028】続いて、ステップS49で上記最大移動量D
max がズーム移動量Zdより小さいか否かを判定し、YE
S判定でズーム移動量Zdが大きい場合には、ステップS
50で最大ファンクションMにZを書き込み、最大移動量
Dmax にズーム移動量Zdを書き込んでから(S51)、N
O判定時とともにステップS52に進んで最大移動量Dma
x がフォーカス移動量Fdより小さいか否かを判定し、Y
ES判定でフォーカス移動量Fdが大きい場合には、ステ
ップS53で最大ファンクションMにFを書き込み、最終
的に最大ファンクションMに書き込まれているファンク
ション名P,T,Z,FによってステップS25での最大
移動量となるファンクションを選定する。
【0029】そして、図6のステップS26は速度指示つ
まみ27の操作位置から移動速度の指示値Vを取り込むも
のであり、この指示速度Vに基づきステップS27で前記
最大移動量のファンクションの移動量Mm−Mnをこの指示
速度Vで除算して移動時間tを算出し、この移動時間t
を時間表示部28に表示する(S28) 。また、ステップS
29で上記移動時間tによって各ファンクションの移動量
Am−Anを除算して各単位時間移動量を算出し、それぞれ
の現在位置Anに加算し、それを新しい現在位置Anとして
更新する。
【0030】次に、ステップS30で更新タイマに同期し
て単位時間t=1(例えば数msec〜数10msec)の経過を
待ち、単位時間経過した時にステップS31に進んで更新
した現在位置の信号をD/Aコンバータ41に出力し、こ
の信号に基づいて各駆動手段6〜9の位置サーボアンプ
51〜54に位置信号が入力されて、位置検出信号との比較
によってサーボモータ42〜45を駆動して、ステップS32
で目的位置に到達したか否かを判定し、到達するまで上
記ステップS26〜S31の処理を繰り返して現在位置を更
新してサーボモータ42〜45を駆動し、予め登録されてい
るショットスイッチ25に対応する撮影位置に同時に停止
するように駆動するものである。
【0031】そして、前記ステップS32の判定がYES
となって目的位置に移動が完了すると、ステップS33で
ビデオ信号切換器29に対する映像復帰切換信号を出力
し、補助テレビカメラ19からの映像信号側に切換作動さ
れている該切換器29を主テレビカメラ側に復帰するよう
に切り換える。なお、補助テレビカメラ19側に切換えが
行われていない場合についても、上記復帰切換信号を出
力してもその状態には変化がなく主テレビカメラ1によ
る信号をモニターテレビ18に出力するように作動するも
のである。
【0032】上記のような実施例によれば、現在位置か
ら目的位置への映像の移動を行うについて、オペレータ
が移動速度を速度指示つまみ27によって指示し、この指
示速度に基づいて現在位置がどこにあっても所定の速度
で映像が目的位置に移行し、可及的に短時間で移行させ
る際、および、途中の映像を必要としつつ移行させると
きの両方の場合においても、簡易な速度指示だけの操作
で所望の作動が得られるものである。また、その際、移
行にかかる時間が時間表時部28に表示されてオペレータ
に認知され、より一層操作性に優れるものである。
【0033】さらに、ズームが望遠側に操作されて画角
が小さくおよびパンまたはチルト操作に伴う移動速度が
速く、撮影している映像の移動速度が速くてこの移動画
像を見ていることが不快な状態となり、さらに、移行時
間がある程度長くなる場合には、この目的位置への移行
を行っている間については移動画像をそのままモニター
テレビ18に表示することなく、切換信号が出力されたビ
デオ信号切換器29によって他のテレビカメラ19による映
像をモニターテレビ18に表示するものであり、不快な画
像の表示を回避するようにしている。また、上記切換え
によって表示する他の画像としては、パーソナルコンピ
ュータもしくはワープロ等からの会議等の議事進行の画
像等が適宜採用される。
【0034】なお、上記実施例においては、モニターテ
レビ18に表示する画像を切り換えている場合について
も、各ファンクションの移動が同時に終了するように制
御しているが、この撮影像がモニターテレビ18に表示さ
れない場合についてはそれぞれのファンクションの最高
速度で移動させるようにしてもよいし、もともと移動が
同時に終了するような制御を有していないものについて
も本発明は適用可能である。
【0035】
【発明の効果】上記のような本発明によれば、テレビカ
メラを予め記憶した目的のショット位置に現在の撮影位
置から移動させるについて、目的位置への移行時間を計
算するとともに、現在の画角および目的位置への移行速
度を読み込み、移行時間が所定値以上でかつ画角と移行
速度から映像移動速度が所定状態より速い切換条件を判
定すると、その目的位置への移行中には、このテレビカ
メラによる撮影像の表示画像を他のテレビカメラによる
撮影像もしくはビデオ機器等からの画像に切り換えるよ
うにしたことにより、移動速度が速く不快となる移動画
像の表示を未然に回避することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のテレビカメラの遠隔制御装置の構成を
明示するための基本構成図
【図2】具体例を示すテレビカメラの遠隔制御装置の全
体構成図
【図3】コントローラの概略構成を示す回路図
【図4ないし図7】コントローラの処理を説明するため
の要部フローチャート図
【図8】切換ゾーンの判定マップを示す説明図
【符号の説明】
1 テレビカメラ 3 ズームレンズ 4 雲台 6 パン駆動手段 7 チルト駆動手段 8 ズーム駆動手段 9 フォーカス駆動手段 10 コントローラ 11 駆動制御手段 12 ショット記憶手段 13 移行時間算出手段 14 画角入力手段 15 速度入力手段 16 切換判定手段 17 切換手段 18 表示手段(モニターテレビ) 19 他のテレビカメラ等 25 ショットスイッチ 29 ビデオ信号切換器

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 テレビカメラのパン、チルト等の各ファ
    ンクションの駆動を行う各別の駆動手段を設け、特定の
    撮影位置での各ファンクションの位置情報を予め記憶す
    るショット記憶手段を備え、該ショット記憶手段に記録
    された目的位置に現在の撮影位置から前記各駆動手段の
    作動を駆動制御手段によって制御するテレビカメラの遠
    隔制御装置であって、 前記ショット記憶手段に記憶された目的位置への移行時
    間を計算する移行時間算出手段と、現在の画角を読み込
    む画角入力手段と、目的位置への移行速度を読み込む速
    度入力手段と、上記移行時間演算手段、画角入力手段お
    よび速度入力手段の信号を受け、移行時間が所定値以上
    でかつ画角と移行速度から映像移動速度が所定状態より
    速い切換条件を判定する切換判定手段と、該切換判定手
    段の信号を受け、上記条件での目的位置への移行中に
    は、このテレビカメラによる撮影像の表示画像を、他の
    テレビカメラによる撮影像もしくはビデオ機器等からの
    画像に切り換える切換手段とを備えたことを特徴とする
    テレビカメラの遠隔制御装置。
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