JP3639665B2 - リモコン雲台装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、雲台に取り付けたテレビカメラ及びレンズの水平旋回及び垂直旋回の位置制御を常時正確に遠隔操作できるリモコン雲台装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、リモコン雲台は例えば放送局等のお天気カメラや産業用の監視カメラとして使用され殆どが無人の屋外に設置されている。従って、雲台を水平旋回や垂直旋回する際に、風による影響や冬場の低温等の気候的要因により、モータに過負荷が掛かり続ける状態が起こった場合には、そのまま運用を続けるとモータの焼損や駆動回路の破壊等の故障が発生することがある。
【0003】
図3は従来のリモコン雲台のブロック回路の構成図を示し、雲台操作部1の出力は演算回路2に接続され、演算回路2の出力は水平旋回用モータ駆動回路3及び垂直旋回用モータ駆動回路4を介して、それぞれ水平旋回用モータ5及び垂直旋回用モータ6に接続されている。水平旋回用モータ5及び垂直旋回用モータ6には、それぞれ水平旋回位置検出部材7及び垂直旋回位置検出部材8が設けられており、水平旋回用モータ5と水平旋回位置検出部材7の出力はそれぞれ水平旋回用モータ駆動回路3に接続され、垂直旋回用モータ6と垂直旋回位置検出部材8の出力はそれぞれ垂直旋回用モータ駆動回路4に接続されている。また、水平旋回用モータ5又は水平旋回用モータ駆動回路3に温度センサ9が設けられ、垂直旋回用モータ6又は垂直旋回用モータ駆動回路4に温度センサ10が設けられており、温度センサ9、10の出力は演算回路2に接続されている。
【0004】
このような構成により、水平及び垂直旋回用モータ5、6に過負荷が掛かった場合には、温度センサ9、10によりモータ5、6や駆動回路3、4に発生する発熱を検出して旋回制御を停止し、温度が降下した後に再び操作を開始する制御を行っている。
【0005】
このとき、モータ5、6を選択する際に、必要トルクよりも大きなものを採用して熱容量を大きくしたり、駆動回路3、4にはモータ5、6に流す最大電流を制限する回路を設け、モータ駆動素子には大容量の放熱板を採用することにより、過負荷が掛かり続ける状態が起こった場合でも、モータ5、6の焼損や駆動回路3、4の破壊等を防止するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の従来例の場合は、モータ5、6や駆動回路3、4の発熱状態によって水平や垂直の旋回制御を停止させているため、これらの外的要因による旋回不能状態が発生した時点から或る程度時間が経過した後でないと、旋回不能状態が検出されない。従って、モータ5、6や駆動回路3、4の破壊を確実に防止することは困難であり、また旋回不能状態が回復した場合も、モータ5、6や駆動回路3、4の温度は直ちには降下しないので、操作不能状態が長く継続してしまうという欠点がある。その上、雲台自体の形状が大型になって重量が重くなり、設置工事等で費用が嵩み、本体価格も高価になるという問題点もある。
【0007】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、モータの焼損や制御回路の破損を防止し、外的要因による過負荷状態の解消後に直ちに正常操作が可能となるリモコン雲台装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係るリモコン雲台装置は、水平旋回用モータと、水平旋回位置検出部材と、前記水平旋回用モータの電流を検出する電流検出回路と、前記水平旋回用モータを駆動する駆動回路と、垂直旋回用モータと、垂直旋回位置検出部材と、前記垂直旋回用モータの電流を検出する電流検出回路と、前記垂直旋回用モータを駆動する駆動回路と、雲台の水平旋回及び垂直旋回の操作を行う雲台操作部と、前記雲台の旋回制御が一時的に停止している待機状態を表示する表示部と、前記雲台操作部の操作態様により水平旋回及び垂直旋回の制御を行う演算回路とを有するリモコン雲台装置において、前記水平旋回用モータ又は前記垂直旋回用モータの電流が基準値を一定時間越えた場合は自動的に前記モータの旋回制御を中止する前記待機状態にすると共に前記表示部の表示を行い、継続的な旋回制御が可能である場合は前記雲台操作部による再操作によって前記表示部の表示を解除すると共に前記待機状態から復帰して再び旋回制御を行うことを特徴とする。
【0009】
また、本発明に係るリモコン雲台装置は、水平旋回用モータと、水平旋回位置検出部材と、前記水平旋回用モータを駆動する駆動回路と、垂直旋回用モータと、垂直旋回位置検出部材と、前記垂直旋回用モータを駆動する駆動回路と、雲台の水平旋回及び垂直旋回の操作を行う雲台操作部と、前記雲台の旋回制御が一時的に停止している待機状態を表示する表示部と、前記雲台操作部の操作態様により水平旋回及び垂直旋回の制御を行う演算回路とを有するリモコン雲台装置において、前記水平旋回位置検出部材の出力信号と前記演算回路が出力する水平位置制御信号との差又は前記垂直旋回位置検出部材の出力信号と前記演算回路が出力する垂直位置制御信号との差が所定値を一定時間越えた場合に、自動的に前記モータの旋回制御を中止する前記待機状態にすると共に前記表示部の表示を行い、継続的な旋回制御が可能である場合は前記雲台操作部による再操作によって前記表示部の表示を解除すると共に前記待機状態から復帰して再び旋回制御を行うことを特徴とする。
更に、本発明に係るリモコン雲台装置は、水平旋回用モータと、水平旋回位置検出部材と、前記水平旋回用モータの電流を検出する電流検出回路と、前記水平旋回用モータを駆動する駆動回路と、垂直旋回用モータと、垂直旋回位置検出部材と、前記垂直旋回用モータの電流を検出する電流検出回路と、前記垂直旋回用モータを駆動する駆動回路と、雲台の水平旋回及び垂直旋回の操作を行う雲台操作部と、前記雲台の旋回制御が一時的に停止している待機状態を表示する表示部と、前記雲台操作部の操作態様により水平旋回及び垂直旋回の制御を行う演算回路とを有するリモコン雲台装置において、前記水平旋回用モータ又は前記垂直旋回用モータの電流が基準値を一定時間越えた場合に、自動的に前記モータの旋回制御を中止する前記待機状態にすると共に前記表示部の表示を行い、前記待機状態であっても前記雲台操作部による再操作によって前記モータ及び前記駆動回路の定格を越えない範囲で旋回制御を可能としたことを特徴とする。
本発明に係るリモコン雲台装置は、水平旋回用モータと、水平旋回位置検出部材と、前記水平旋回用モータを駆動する駆動回路と、垂直旋回用モータと、垂直旋回位置検出部材と、前記垂直旋回用モータを駆動する駆動回路と、雲台の水平旋回及び垂直旋回の操作を行う雲台操作部と、前記雲台の旋回制御が一時的に停止されている待機状態を表示する表示部と、前記雲台操作部の操作態様により水平旋回及び垂直旋回の制御を行う演算回路とを有するリモコン雲台装置において、前記水平旋回位置検出部材の出力信号と前記演算回路が出力する水平位置制御信号との差又は前記垂直旋回位置検出部材の出力信号と前記演算回路が出力する垂直位置制御信号との差が所定値を一定時間越えた場合に、自動的に前記モータの旋回制御を中止する前記待機状態にすると共に前記表示部の表示を行い、前記待機状態であっても前記雲台操作部による再操作によって前記モータ及び前記駆動回路の定格を越えない範囲で旋回制御を可能としたことを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明を図1、図2に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図1は第1の実施例のブロック回路の構成図を示し、雲台操作部11の出力は雲台を制御する演算回路12と旋回部の過負荷状態の発生を表示する表示部13に接続されている。演算回路12の出力は水平旋回用モータ駆動回路14を介して水平旋回用モータ15に接続され、水平旋回用モータ15の出力は水平旋回用モータ電流検出回路16を介して、水平旋回用モータ駆動回路14と演算回路12に接続されている。また、水平旋回用モータ15には水平旋回位置検出部材17が設けられ、水平旋回位置検出部材17の出力は水平旋回用モータ駆動回路14に接続されている。
【0011】
同様にして、演算回路12の出力は垂直旋回用モータ駆動回路18を介して垂直旋回用モータ19に接続され、垂直旋回用モータ19の出力は垂直旋回用モータ電流検出回路20を介して、垂直旋回用モータ駆動回路18と演算回路12に接続されている。また、垂直旋回用モータ19には垂直旋回位置検出部材21が設けられ、垂直旋回位置検出部材21の出力は垂直旋回用モータ駆動回路18に接続されている。
【0012】
上述の構成において、モータ電流検出回路16、20の検出値により、旋回部の過負荷状態を判断して雲台の旋回を停止するようにしている。雲台操作部11からの雲台の水平旋回及び垂直旋回を操作する操作信号が演算回路12に取り込まれ、演算回路12は雲台操作信号の極性によって操作量の加算又は減算を行い、これを位置制御信号に変換して水平旋回用モータ駆動回路14及び垂直旋回用モータ駆動回路18に出力する。
【0013】
水平旋回用モータ駆動回路14には水平旋回位置検出部材17の水平位置信号が入力され、演算回路12から出力された水平位置制御信号と比較されて増幅され、水平旋回用モータ15を駆動することにより雲台の水平旋回が行われる。そして、水平旋回用モータ15の電流検出回路16による検出電流値が演算回路12に入力される。同様に、垂直旋回用モータ駆動回路18には垂直旋回位置検出部材21の垂直位置信号が入力され、演算回路12から出力された垂直位置制御信号と比較されて増幅され、垂直旋回用モータ19を駆動することにより雲台の垂直旋回が行われる。そして、垂直旋回用モータ19の電流検出回路20による検出電流値が演算回路12に入力される。
【0014】
一般に、モータ15、19は回転を始める時に1秒程度の過電流が流れ、その後にモータ電流は減少し負荷に依存した一定値となる。また、回転を停止する場合もブレーキ作用により1秒程度の過電流が流れ、その後にモータ電流はほぼ0となる。しかしながら、このようなモータ15、19の回転開始や回転停止による一時的な過負荷ではなく、旋回部に台風などの風圧が加わって過負荷状態が連続して発生するような場合には、この状態で雲台の操作を続行すると旋回が正常に行われなくなり、モータ電流は過電流の状態が長く続いて、モータ15、19の焼損やモータ駆動回路14、18の破損が発生し易くなる。
【0015】
本実施例では、演算回路12で常にモータ15、19に流れる電流を監視し、モータ15、19の連続運転可能な電流値を越えるような状態が2〜3秒間続いた場合には、過負荷状態が発生したと見做してモータ15、19の旋回を停止するように制御を行う。モータ15、19の旋回停止を行う方式としては、リレー等を使用してモータ線を遮断したり、駆動回路14、18の利得を0にしてモータ電流を0にすることにより行うことができる。
【0016】
演算回路12が強制的に水平や垂直の旋回を停止した場合には、雲台操作部11の表示器13に表示を行うことにより、雲台を操作する作業者は旋回動作が停止した原因を認識することができる。また、水平や垂直の旋回を停止した後に、雲台操作部11を再操作することにより、演算回路12は停止を解除し、上述と同様にして動作の制御を再開することができる。
【0017】
なお、過負荷状態が解除されている場合は、雲台操作部11の表示器13の表示は解除されて正常な操作が可能となるが、過負荷状態の解除がない場合は再度モータ15、19の旋回を停止するように制御を行う。
【0018】
このように過負荷状態が継続し、再操作による旋回の回復が不可能な場合でも、過負荷状態即ちモータ15、19の過電流状態を短時間で停止することにより、モータ15、19や駆動回路14、18の発熱を最小限に抑えて、モータ15、19の間欠使用の定格を越えないように制御することができるので、モータ15、19の焼損や駆動回路14、18の破壊を防止することが可能となる。
【0019】
図2は第2の実施例のブロック回路の構成図を示し、水平旋回用モータ電流検出回路16と垂直旋回用モータ電流検出回路20は使用せず、水平旋回用モータ15の出力は水平旋回用モータ駆動回路14に接続され、垂直旋回用モータ19の出力は垂直旋回用モータ駆動回路18に接続されている。そして、水平旋回位置検出部材17の出力は水平旋回用モータ駆動回路14と共に演算回路12に接続され、垂直旋回位置検出部材21の出力は垂直旋回用モータ駆動回路18と共に演算回路12に接続されており、その他の構成は図1と同様で同じ符号は同じ部材を表している。
【0020】
上述の構成により、旋回位置検出部材17、21の検出位置信号から旋回部の過負荷状態を判断して雲台の旋回を停止するようにしている。雲台操作部11からの雲台の水平旋回及び垂直旋回を操作する操作信号は演算回路12に取り込まれ、演算回路12は雲台操作信号の極性によって操作量の加算又は減算を行い、これを位置制御信号に変換して水平旋回用モータ駆動回路14及び垂直旋回用モータ駆動回路18に出力する。
【0021】
水平旋回用モータ駆動回路14と演算回路12に水平旋回位置検出部材17の水平位置信号が入力され、演算回路12から出力された水平位置制御信号と比較されて増幅され、水平旋回用モータ15を駆動することによって雲台の水平旋回が行われる。同様に、垂直旋回用モータ駆動回路18と演算回路12に垂直旋回位置検出部材21の垂直位置信号が入力され、演算回路12から出力された垂直位置制御信号と比較されて増幅され、垂直旋回用モータ19を駆動することによって雲台の垂直旋回が行われる。
【0022】
本実施例においては、雲台操作部11の操作が行われた場合には、演算回路12により水平位置信号や垂直位置信号を監視し、水平位置制御信号及び垂直位置制御信号と比較して、それぞれの差が一定値を越えた状態が一定時間続いた場合には、過負荷状態が発生したと見做してモータの旋回を停止するように制御を行う。なお、その他の動作に関しては第1の実施例と同様である。
【0023】
また、演算回路12で制御位置信号と旋回位置信号の差を計算し、この信号を増幅してモータ駆動回路部14、18に旋回速度信号として出力するようにすれば、モータ駆動回路部14、18への旋回位置信号の入力を省略することができる。
【0024】
このようにしてモータの焼損や制御回路の破損を防止することができるので、外的要因による過負荷状態が解消した場合には直ちに正常に操作を行うことができ、更に旋回制御が不能になった状態が雲台操作部11の表示器13に表示されるので、雲台の操作を行う作業者は簡単に状況を判断することができる。
【0025】
このように構成したリモコン雲台装置を放送局等において使用する際に、強風や台風等の外的要因により水平旋回機構や垂直旋回機構に過負荷が加わり旋回制御不能状態が発生した場合には、再操作を行えば一時的に旋回制御の停止を解除して、少なくとも所望の被写体位置まで雲台を操作して放送を行うことも可能であり、その後に過負荷状態が解除されれば表示器13の表示を消してそのまま操作を続行することもできるので、運用不能状態を最小限に抑えることができる。更に、雲台の操作が終了した場合でも、旋回制御を停止することによりモータ15、19に流れる暗電流を0にすることで省エネルギ化を達成することが可能である。
【0026】
なお、本発明はテレビカメラのレンズ制御等にも同様に適用することが可能である。
【0027】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるリモコン雲台装置は、水平旋回用モータ及び垂直旋回用モータの作動電流等を検出し、この検出値等が基準値を越えた場合は水平旋回部又は垂直旋回部に過負荷が発生したと認識し、直ちに旋回制御を停止する待機状態とし、過負荷が解消されると再操作することにより、水平旋回用モータ又は垂直旋回用モータやそれらの駆動回路の発熱を事前に防止することができ、小型のモータを採用したり駆動回路の放熱板を小さくしてリモコン雲台を小型及び計量に設計しても、モータの焼損や駆動回路の破損を防止することが可能である。
【0028】
また、待機状態にあっても、モータや駆動回路の定格を越えないように旋回制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例のブロック回路の構成図である。
【図2】第2の実施例のブロック回路の構成図である。
【図3】従来例のブロック回路の構成図である。
【符号の説明】
11 雲台操作部
12 演算回路
13 表示器
14、18 モータ駆動回路
15、19 モータ
16、20 モータ電流検出回路
17、21 旋回位置検出部材
Claims (4)
- 水平旋回用モータと、水平旋回位置検出部材と、前記水平旋回用モータの電流を検出する電流検出回路と、前記水平旋回用モータを駆動する駆動回路と、垂直旋回用モータと、垂直旋回位置検出部材と、前記垂直旋回用モータの電流を検出する電流検出回路と、前記垂直旋回用モータを駆動する駆動回路と、雲台の水平旋回及び垂直旋回の操作を行う雲台操作部と、前記雲台の旋回制御が一時的に停止している待機状態を表示する表示部と、前記雲台操作部の操作態様により水平旋回及び垂直旋回の制御を行う演算回路とを有するリモコン雲台装置において、前記水平旋回用モータ又は前記垂直旋回用モータの電流が基準値を一定時間越えた場合は自動的に前記モータの旋回制御を中止する前記待機状態にすると共に前記表示部の表示を行い、継続的な旋回制御が可能である場合は前記雲台操作部による再操作によって前記表示部の表示を解除すると共に前記待機状態から復帰して再び旋回制御を行うことを特徴とするリモコン雲台装置。
- 水平旋回用モータと、水平旋回位置検出部材と、前記水平旋回用モータを駆動する駆動回路と、垂直旋回用モータと、垂直旋回位置検出部材と、前記垂直旋回用モータを駆動する駆動回路と、雲台の水平旋回及び垂直旋回の操作を行う雲台操作部と、前記雲台の旋回制御が一時的に停止している待機状態を表示する表示部と、前記雲台操作部の操作態様により水平旋回及び垂直旋回の制御を行う演算回路とを有するリモコン雲台装置において、前記水平旋回位置検出部材の出力信号と前記演算回路が出力する水平位置制御信号との差又は前記垂直旋回位置検出部材の出力信号と前記演算回路が出力する垂直位置制御信号との差が所定値を一定時間越えた場合に、自動的に前記モータの旋回制御を中止する前記待機状態にすると共に前記表示部の表示を行い、継続的な旋回制御が可能である場合は前記雲台操作部による再操作によって前記表示部の表示を解除すると共に前記待機状態から復帰して再び旋回制御を行うことを特徴とするリモコン雲台装置。
- 水平旋回用モータと、水平旋回位置検出部材と、前記水平旋回用モータの電流を検出する電流検出回路と、前記水平旋回用モータを駆動する駆動回路と、垂直旋回用モータと、垂直旋回位置検出部材と、前記垂直旋回用モータの電流を検出する電流検出回路と、前記垂直旋回用モータを駆動する駆動回路と、雲台の水平旋回及び垂直旋回の操作を行う雲台操作部と、前記雲台の旋回制御が一時的に停止している待機状態を表示する表示部と、前記雲台操作部の操作態様により水平旋回及び垂直旋回の制御を行う演算回路とを有するリモコン雲台装置において、前記水平旋回用モータ又は前記垂直旋回用モータの電流が基準値を一定時間越えた場合に、自動的に前記モータの旋回制御を中止する前記待機状態にすると共に前記表示部の表示を行い、前記待機状態であっても前記雲台操作部による再操作によって前記モータ及び前記駆動回路の定格を越えない範囲で旋回制御を可能としたことを特徴とするリモコン雲台装置。
- 水平旋回用モータと、水平旋回位置検出部材と、前記水平旋回用モータを駆動する駆動回路と、垂直旋回用モータと、垂直旋回位置検出部材と、前記垂直旋回用モータを駆動する駆動回路と、雲台の水平旋回及び垂直旋回の操作を行う雲台操作部と、前記雲台の旋回制御が一時的に停止されている待機状態を表示する表示部と、前記雲台操作部の操作態様により水平旋回及び垂直旋回の制御を行う演算回路とを有するリモコン雲台装置において、前記水平旋回位置検出部材の出力信号と前記演算回路が出力する水平位置制御信号との差又は前記垂直旋回位置検出部材の出力信号と前記演算回路が出力する垂直位置制御信号との差が所定値を一定時間越えた場合に、自動的に前記モータの旋回制御を中止する前記待機状態にすると共に前記表示部の表示を行い、前記待機状態であっても前記雲台操作部による再操作によって前記モータ及び前記駆動回路の定格を越えない範囲で旋回制御を可能としたことを特徴とするリモコン雲台装置。
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