JP5074951B2 - テレビカメラ装置および位置補正方法 - Google Patents

Description

本発明は、電動雲台を備えて撮像方向が遠隔操作できるようにしたテレビカメラ装置に係り、特に監視システムに好適なテレビカメラ装置に関する。

近年、テレビカメラ(テレビジョンカメラ)を用い、離れた場所で画像による監視が得られるようにした監視システムが汎用されているが、この場合、撮像方向を遠隔操作する必要がある。
そこで、この場合、電動雲台を備えたテレビカメラを用い、例えば遠隔地にある監視部の制御パネルから撮像方向が任意に変えられるようになっているのが一般的である(例えば特許文献１参照)。

このとき、上記の監視部から撮像方向を指令するだけでテレビカメラが指令された撮像方向に動いた後、自動的にその位置に停止されるという、いわゆるプリセット制御方式のテレビカメラ装置がある。
ここで、このプリセットとは、予め雲台の旋回角(方位角)や仰角、レンズのズーム倍率を記憶しておき、プリセットの指示に従い雲台とレンズを記憶している角度やズーム倍率等にすることである。

図４は、従来技術による電動雲台を備えたテレビカメラ装置の一例で、図において、１は固定部、２は水平回動部、３はカメラ筐体で、このとき固定部１の上に水平回動部２を配置し、この水平回動部２の上部側面にカメラ筐体３を配置し、このカメラ筐体３の中に撮像レンズを備えたテレビジョン撮像装置、つまりテレビカメラを収納してカメラハウジングとし、このとき固定部１は、このカメラ装置を必要な場所に設置するための台座となるものであり、この固定部１に水平回動用シャフト６を垂直に取付け、これにより水平回動部２が任意の方向に回動可能に保持され、カメラにパン操作(PAN：方位操作)が行えるようにする。

また、水平回動部２には、上下回動用シャフト８を水平に回動可能に保持させ、この上下回動用シャフト８にカメラ筐体３を取付けることにより、カメラ筐体３が任意の仰角方向に回動可能に保持され、カメラにチルト操作(TILT：仰角操作)が行えるようになっている。
このため、水平回動部２には、上記した水平回動用シャフト６と上下回動用シャフト８の外にも更に水平回動用パルスモータ４と上下回動用パルスモータ５、水平回動用ウォームギヤ７、カメラ制御回路１０、上下回動用ベルト１３、電源ユニット４０、旋回角センサ４４と仰角センサ４５、水平回動用モータ駆動回路４６、それに上下回動用モータ駆動回路４７などが設けられている。

これら水平回動用モータ駆動回路４６と上下回動用モータ駆動回路４７は、夫々カメラ制御回路１０により制御されるようになっており、このため平回転用シャフト６は中空に作られ、これにより信号ケーブル９と電力ケーブル４３の２本のケーブルが、外部から固定部１を介して水平回動部２の中に引き込むことができるようにしてある。
ここで信号ケーブル９は、映像信号とコントロール信号の伝送用で、外部から引き込まれた後、カメラ制御回路１０に接続され、更にケーブル１４により、同じく中空に作られている上下回動用シャフト８を介してカメラ筐体３内のテレビジョンカメラにも接続されている。

一方、電力ケーブル４３はＡＣ電源供給用で、電源ユニット４０に接続され、それに電力を供給する働きをし、これにより電源ユニット４０は、カメラ制御回路１０と水平回動用モータ駆動回路４６及び上下回動用モータ駆動回路４７に動作用の電力を供給する働きをする。
そこで、水平回動用モータ駆動回路４６と上下回動用モータ駆動回路４７は、カメラ制御回路１０により制御され、水平回動用モータ駆動回路４６は水平回動用モータケーブル１１を介して水平回動用パルスモータ４に駆動パルスを供給し、上下回動用モータ駆動回路４７は、上下回動用パルスモータケーブル１２を介して上下回動用パルスモータ５に駆動パルスを供給する。

水平回動用パルスモータ４は、水平回動用モータ駆動回路４６から駆動パルスが供給されると回転し、水平回動用ウォームギヤ７を駆動させる。この結果、水平回動部２の全体が水平回動用シャフト６を中心にして回動することになり、従って、任意の方向にパン操作することができる。
水平回動部２の水平回動位置は旋回角センサ４４により検出され、旋回角検出値ＰＤとしてカメラ制御回路１０に入力する。

同様に、上下回動用パルスモータ５は、上下回動用モータ駆動回路４７から駆動パルスが供給されると回転し、これにより上下回動用ベルト１３を介して上下回動用シャフト８が回転されることになり、従って、カメラ筐体３が上下回動用シャフト８を中心にして上下に首振り回動し、この結果、任意の仰角にチルト操作することができる。
カメラ筐体３の上下回動位置は仰角センサ４５により検出され、仰角検出値ＴＤとしてカメラ制御回路１０に入力する。

このとき水平回動用パルスモータ４と上下回動用パルスモータ５の回転速度は、各々に供給されるパルスの周期に依存する。
そこで、図示してないが、上下回動用パルスモータ５から上下回動用ベルト１３を介して上下回動用シャフト８に至る回転伝達系には、例えば同軸型の減速機構が介在させてあり、これにより上下回動用パルスモータ５の回転速度とカメラ筐体３のチルト角の変位速度の間に、例えば１００対１などの所定の減速比が与えられるようになっている。
一方、パン角の変位速度については、水平回動部２の回転速度が水平回動用ウォームギヤ７の減速比により決められるので、水平回動用ウォームギヤ７の減速比の選択により任意に設定することができる。

カメラ制御回路１０は、信号ケーブル９により、図示してない監視モニタ部などに接続されていて、例えば操作パネルなどから、旋回角指令ＰＣと仰角指令ＤＣが含まれているプリセット信号が供給されるようになっている。
そこで、カメラ制御回路１０はＣＰＵを主要部とし、これにより一方では、旋回角指令ＰＣと旋回角検出値ＰＤを比較し、旋回角検出値ＰＤが旋回角指令ＰＣに一致するように水平回動用パルスモータ４の駆動を制御するという旋回角位置決めのためのフィードバック制御が掛り、他方では、仰角指令ＤＣと仰角検出値ＴＤを比較し、仰角検出値ＴＤが仰角指令ＤＣに一致するように上下回動用パルスモータ５の駆動を制御するという仰角位置決めのためのフィードバック制御が掛るように制御を実行する。

詳しく説明すると、旋回角位置決めフィードバック制御においては、旋回角指令ＰＣと旋回角検出値ＰＤの偏差ΔＰ＝ＰＣ−ＰＤを算出し、この偏差ΔＰに対応した個数の駆動パルスを水平回動用モータ駆動回路４６から水平回動用パルスモータ４に供給する。このとき水平回動用パルスモータ４の回転方向は偏差ΔＰの符号に応じて制御する。
まず、このとテレビカメラ装置の場合、旋回角の偏差が右回転方向のときＰＣ＞ＰＤとなり、偏差ΔＰが＋(正)になるものとし、旋回角の偏差が左回転方向のときはＰＣ＜ＰＤになって、偏差ΔＰは−(負)になるものとする。
そして、この場合、偏差ΔＰ１が＋のときは水平回動用パルスモータ４を左回転させ、偏差ΔＰ１が−のときは右回転させるのである。

また、仰角位置決めフィードバック制御においては、仰角指令ＴＣと仰角検出値ＴＤの偏差ΔＴ＝ＴＣ−ＴＤを算出し、この偏差ΔＴに対応した個数の駆動パルスを上下回動用モータ駆動回路４７から上下回動用パルスモータ５に供給する。このとき、上下回動用パルスモータ５の回転方向は偏差ΔＴの符号に応じて制御する。
まず、このテレビカメラ装置の場合、仰角の偏差が上方向のときＴＣ＞ＴＤとなり、偏差ΔＴの符号が＋になるものとし、仰角の偏差が下方向のときＴＣ＜ＴＤとなって、偏差ΔＴは−(負)になるものとする。
そして、この場合、偏差ΔＰ１が＋のときは下方向回転させ、偏差ΔＰ１が−のときは上方向回転させるのである。

従って、この従来技術によれば、撮像動作を開始する際、信号ケーブル９を介して外部から所定の制御信号を供給するだけで、カメラ筐体３内にあるカメラを所定の撮像方向にプリセットすることができる。
また、撮像方向を変える際も同様で、新たな撮像方向を指令するだけで、この新たな撮像方向にプリセットさせることができる。

特願２００３−２７４６８１号公報

上記従来技術は、フィードバック制御に伴うハンチングに配慮がされておらず、プリセット時での位置決め精度の向上に問題があった。
撮像方向のプリセットにおける位置決め精度は、主として位置センサの分解能により決る。つまり位置が細かく検出できれば、フィードバック制御の目標値も細かくなり、従って、より精度の高い位置決めを得ることができるのである。
これを上記した従来技術についてみると、この場合の位置センサとは旋回角センサ４４と仰角センサ４５のことであり、従って、これらのセンサとして、角度検出について分解能が高いものを適用してやれば、夫々の分解能の高さに応じた精度の位置決めが得られることになる。
特に、近年は、分解能の高いセンサもコスト面ではあまり問題がなくなっているので、位置決め精度の向上もさして困難ではない。

ところで、このようなテレビカメラ装置の場合、外乱による撮像方向の変化が無視できない。
このことは、テレビカメラ装置が屋外に設置された場合、特に問題になる。屋外では風や振動などにより強い外乱を受け、撮像方向の変化が大きくなるからで、この場合、例えば望遠レンズによる狭い撮像視野のもとでは、監視対象が撮像視野から外れてしまう虞すらある。
そこで、一般には、プリセット後の停止時にも位置補正のためにフィードバック制御を継続させているのが通例であるが、このとき分解能の高いセンサを用い、フィードバック制御による位置決め精度が高められていたとするとハンチングの虞が生じてしまう。

ここで、このハンチングとはフィードバック制御に特有の現象で、これは、フィードバック制御が短い周期で頻繁に掛り、かえって目標位置が細かく変化してしまう現象のことであり、制御目標値変化の検出における分解能が高くなると特に著しくなるという特性を持つ。
センサの分解能が高いと、制御対象の状態が僅かに変化しだけでも検出してしまい、これに応答してフィードバック制御が働いてしまうため、フィードバック制御が短い周期で頻繁に掛り、かえって目標位置が細かく変化してしまうからであり、他方、分解能が低ければ制御対象の僅かな変化は無視されてしまい、検出されないのでハンチングしなくなるのである。

従って、従来技術は、位置決め精度の向上とハンチングの抑制が二律背反になり、位置決め精度の向上に問題が生じてしまうのである。
よって、本発明の目的は、プリセットによる撮像方向の位置決め精度が高く、しかもハンチングの虞のないテレビカメラ装置を提供することにある。
ここでプリセットによる撮像方向の位置決め精度については高い方が使いやすいので、望ましいことはいうまでもなく、この場合、フィードバック制御が欠かせないことは明らかである。

上記目的を達成するため、第１の本発明は、電動雲台を制御しテレビカメラの撮像方向をプリセットする方式のテレビカメラ装置において、前記電動雲台の制御をオープンループ方式とフィードバック方式に切換えて実行する制御手段と、前記フィードバック方式による制御において設定される不感帯の幅をＡとＢ(Ａ＜Ｂ)に切換える切換手段とを設け、前記制御手段は、前記オープンループ方式によるプリセット制御を実行してから前記フィードバック方式によるプリセット制御を実行してプリセット位置に制御し、プリセット位置に停止後は前記フィードバック方式によるプリセット制御を実行してプリセット位置の補正を行い、前記切換手段は、前記オープンループ方式によるプリセット制御の後での前記フィードバック方式によるプリセット制御においては前記不感帯の幅Ａを設定し、前記プリセット位置に停止後の前記フィードバック方式によるプリセット制御により行われるプリセット位置の補正においては前記不感帯の幅Ｂを設定することを特徴とする。
また、第２の本発明は、電動雲台を制御しテレビカメラの撮像方向をプリセットする方式のテレビカメラ装置における位置補正方法において、前記電動雲台の制御をオープンループ方式とフィードバック方式に切換えて実行する制御ステップと、前記フィードバック方式による制御において設定される不感帯の幅をＡとＢ(Ａ＜Ｂ)に切換える切換ステップとを備え、前記制御ステップは、前記オープンループ方式によるプリセット制御を実行してから前記フィードバック方式によるプリセット制御を実行してプリセット位置に制御するステップと、プリセット位置に停止後は前記フィードバック方式によるプリセット制御を実行してプリセット位置の補正を行うステップとを有し、前記切換ステップは、前記オープンループ方式によるプリセット制御の後での前記フィードバック方式によるプリセット制御においては前記不感帯の幅Ａを設定するステップと、前記プリセット位置に停止後の前記フィードバック方式によるプリセット制御により行われるプリセット位置の補正においては前記不感帯の幅Ｂを設定するステップとを有すること特徴とする。

本発明によれば、テレビカメラの撮像方向を、フィードバック制御によりハンチングの虞なく高精度で制御することができ、この結果、本発明によれば、安定した撮像視野の画像が応答性良くモニタできるようになり、監視システムに適用した場合、監視内容の信頼性向上に大きく寄与することができる。

以下、本発明によるテレビカメラ装置について、図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態で、図において、５０は制御部で、ＣＰＵで構成され、カメラ制御回路１０に含まれているが、その他の構成は、図４で説明した従来技術によるテレビカメラ装置と同じである。
なお、従来技術でも、そのカメラ制御回路１０にはＣＰＵが備えられているので、この点では同じであるが、本発明の実施形態では、ＣＰＵによる制御の内容が従来技術とは異なっており、従って、この点を明確にするため制御部５０として示したのである。

そして、この制御部５０は、図２と図３のフローチャートに示す処理をＣＰＵにより実行し、電動雲台によるテレビカメラの撮像方向のプリセットと、その後での位置補正が得られるようにするものであり、従って、その他の動作については、これも図４で説明した従来技術によるテレビカメラ装置と同じであり、よって詳しい説明は割愛する。
カメラ制御回路１０は、上述したように、図示してない監視モニタ部の操作パネルなどから、旋回角指令ＰＣと仰角指令ＤＣが含まれているプリセット信号が供給される。
そこで、制御部５０は、まず、プリセット信号が供給されたとき、図２のフローチャートによる処理を実行し、この処理が終了した後、図３のフローチャートによる処理を実行する。このため制御部５０のＣＰＵには、予め所定のプログラムが格納してある。

そこで、まず、図２のフローチャートによる処理について説明すると、これは、プリセット動作が開始されたとき、最初に実行されるオープンループ方式による制御処理を表したもので、具体的には、外部の監視部などから信号ライン９を介してカメラ制御回路１０にプリセット指令が入力されたとき実行される。
図２の処理が開始されたら、まず、旋回角センサ４４と仰角センサ４５から旋回角検出値ＰＤと仰角検出値ＴＤを取り込み、現在位置とする(ステップＳ２１)。
このときプリセット指令には、上記したように、旋回角指令ＰＣと仰角指令ＤＣが含まれている。

そこで、次に、現在位置と目的位置の差を計算する(ステップＳ２２)。
具体的に説明すると、このときの目的位置とは、旋回角指令ＰＣにより与えられる位置と仰角指令ＤＣにより与えられる位置のことであり、従って、このステップＳ２２では、旋回角指令ＰＣと旋回角検出値ＰＤの偏差ΔＰ＝ＰＣ−ＰＤと仰角指令ＴＣと仰角検出値ＴＤの偏差ΔＴ＝ＴＣ−ＴＤを計算することになる。
そして、この後、偏差ΔＰに対応した個数の駆動パルスを、水平回動用モータ駆動回路４６から水平回動用パルスモータ４に供給し、上下回動用パルスモータ５には、偏差ΔＴに対応した個数の駆動パルスを、上下回動用モータ駆動回路４７から供給する(ステップＳ２３)。

このとき水平回動用パルスモータ４の回転方向と上下回動用パルスモータ５の回転方向は、既に従来技術において説明した通り偏差ΔＰの符号と偏差ΔＴの符号に応じて制御する。
こうしてステップＳ２３が実行されると、ここで、カメラ筐体３内にあるカメラが所定の撮像方向にプリセットされることになるが、このときの制御は、モータに所定の個数のパルスが出力されただけで終了され、従って、これがオープンループ方式による制御と呼ばれる所以であり、この場合、良く知られているように、位置制御の精度についての保証がない反面、早い応答となる。
そして、この後、補正フラグをＯＮ(オン)にする(ステップＳ２４)。そして、ここで処理を終了する。

そこで制御部５０は、この補正フラグのＯＮを契機として、図３のフローチャートによる処理に移行し、処理を開始する。
まず、旋回角センサ４４と仰角センサ４５から旋回角検出値ＰＤと仰角検出値ＴＤを取り込み、現在位置とする(ステップＳ３１)。次いで、補正フラグがＯＮであるか否かを調べ、ＯＮか否かに応じて、図３の左側にあるループ処理と右側にあるループ処理に分岐する(ステップＳ３２)。
このとき、説明の便宜上、図示のように、左側のループ処理をループ処理Ｌ１とし、右側のループ処理をループ処理Ｌ２とする。

そこで、いま、ステップＳ３２での判定がＹｅｓ(肯定)になったとすると、このときはループ処理Ｌ１に分岐し、まず、現在位置が補正範囲Ａ内にあるか否かを調べる(ステップＳ３３)。
なお、移行当初は必ずループ処理Ｌ１に分岐する。何故なら、この図３の処理に移行するのは、補正フラグのＯＮを契機としているからである。
ここで、ステップＳ３３における補正範囲Ａについて説明すると、これは、現在位置が旋回角検出値ＰＤの場合、旋回角指令ＰＣを中心として±０．１度以内の範囲のことであり、現在位置が仰角検出値ＴＤの場合、仰角指令ＴＣを中心として±０．１度以内の範囲のことである。

他方、ステップＳ３２の判定がＮｏ(否定)になったときはループ処理Ｌ２に分岐し、まず、現在位置が補正範囲Ｂ内にあるか否かを調べる(ステップＳ３４)。
ここで、ステップＳ３４における補正範囲Ｂについて説明すると、これは、現在位置が旋回角検出値ＰＤの場合、旋回角指令ＰＣを中心として±０．５度以内の範囲のことで、現在位置が仰角検出値ＴＤの場合は、仰角指令ＴＣを中心として±０．５度以内の範囲のことであり、従って、ループ処理Ｌ１のステップＳ３２における補正範囲Ａと、ループ処理Ｌ２のステップＳ３４における補正範囲Ｂには、補正範囲Ａ＜補正範囲Ｂの関係にしてある。

ここで、まず、ループ処理Ｌ１に入ったときの処理ついて説明する。
ループ処理Ｌ１に入るのは、ステップＳ３２での判定結果がＹｅｓになり、次のステップＳ３３では結果がＮｏになったときであり、この場合、まず、現在位置と目的位置の差を計算する(ステップＳ３５)。
このときの目的位置とは、上記したように、旋回角指令ＰＣにより与えられる位置と仰角指令ＤＣにより与えられる位置のことであり、従って、このステップＳ３５では、旋回角指令ＰＣと旋回角検出値ＰＤの偏差ΔＰ＝ＰＣ−ＰＤと仰角指令ＴＣと仰角検出値ＴＤの偏差ΔＴ＝ＴＣ−ＴＤを計算することになる。

そして、この後、偏差ΔＰに対応した個数の駆動パルスを、水平回動用モータ駆動回路４６から水平回動用パルスモータ４に供給し、上下回動用パルスモータ５には、偏差ΔＴに対応した個数の駆動パルスを、上下回動用モータ駆動回路４７から供給する(ステップＳ３６)。
このとき水平回動用パルスモータ４の回転方向と上下回動用パルスモータ５の回転方向は、既に従来技術において説明した通りで、偏差ΔＰの符号と偏差ΔＴの符号に応じて制御することになる。

こうしてステップＳ３６が実行されると、ここで、図２のフローチャートによるオープンループ処理によりプリセットされていたカメラの撮像方向について、更に補正範囲Ａで決る精度の高い補正が与えられるが、ここで、更にステップＳ３１に戻り、ステップＳ３３での判定結果がＹｅｓになるまでループ処理Ｌ１を繰り返し実行する。
ここで、このループ処理Ｌ１による処理の繰り返しについてみると、これはカメラの撮像方向についてのフィードバック制御が働いていることになり、このとき、ステップＳ３３における補正範囲Ａについてみると、これは、フィードバック制御において設定されている不感帯に相当している。

ここで、この不感帯とは、入力信号に対して対象が応答しない範囲のことであると定義されているもので、フィードバック制御においてハンチングの抑制に欠かせない要素でああるが、反面、フィードバック制御による位置決め精度に影響し、不感帯の幅が広くなるにつれ位置決め精度が低下してしまう。
この実施形態では、上記したように、補正範囲Ａは、目的位置に対して±０．１度以内の範囲に設定してあり、従って、上記したループ処理Ｌ１によるフィードバック制御においては、±０．１度以内という高精度の位置決め精度でカメラの撮像方向が制御されることになる。

上記したように、ループ処理Ｌ１によるフィードバック制御が実行され、補正範囲Ａ以内の精度でカメラの撮像方向が制御されると、ここでステップＳ３３での判定結果がＹｅｓになり、補正フラグがＯＦＦされる(ステップＳ３７)。
そうすると、この後、ステップＳ３２に戻ったときに判定結果がＮｏになり、従って、今度はループ処理Ｌ２に分岐し、ループ処理Ｌ２によるフィードバック制御が実行されることになる。
そこで、次にループ処理Ｌ２に入ったときの処理ついて説明する。
ループ処理Ｌ２に入るのは、上記したように、ステップＳ３２で結果がＮｏになり、次いでステップＳ３４でも結果がＮｏになったときであり、この場合、まず、現在位置と目的位置の差を計算する(ステップＳ３８)。

このときの目的位置については、上記した通りであり、従って、このステップＳ３８でも、旋回角指令ＰＣと旋回角検出値ＰＤの偏差ΔＰ＝ＰＣ−ＰＤと仰角指令ＴＣと仰角検出値ＴＤの偏差ΔＴ＝ＴＣ−ＴＤを計算することになる。
そして、この後、偏差ΔＰに対応した個数の駆動パルスを、水平回動用モータ駆動回路４６から水平回動用パルスモータ４に供給し、上下回動用パルスモータ５には、偏差ΔＴに対応した個数の駆動パルスを、上下回動用モータ駆動回路４７から供給する(ステップＳ３９)。
このとき水平回動用パルスモータ４の回転方向と上下回動用パルスモータ５の回転方向についても、既に説明した通りで、偏差ΔＰの符号と偏差ΔＴの符号に応じて制御することになる。

こうしてステップＳ３９が実行されると、ここで、上記したループ処理Ｌ１のフィードバック制御により高精度に制御されていたカメラの撮像方向について、更に補正範囲Ｂで決る精度の補正が与えられることになるが、ここで、更にステップＳ３１に戻り、ステップＳ３４での判定結果がＹｅｓになるまでループ処理Ｌ２を繰り返し実行する。
ここで、このループ処理Ｌ２による処理の繰り返しについてみると、これによりカメラの撮像方向についてのフィードバック制御が働き、ステップＳ３４における補正範囲Ｂがフィードバック制御において設定されている不感帯になっていることになる。

従って、このループ処理Ｌ２による処理も、既に説明したループ処理Ｌ１による処理と同じく、カメラの撮像方向についてフィードバック制御を掛けているものであり、異なっているのは、不感帯の幅がループ処理Ｌ１では補正範囲Ａに設定されているのに対して、ループ処理Ｌ２では補正範囲Ｂに設定され、このとき補正範囲Ａは±０．１度と狭く設定されているのに対して、補正範囲Ｂは±０．５度と広く設定されていて、これらについては補正範囲Ａ＜補正範囲Ｂの関係にしてある点だけである。

そうすると、カメラ制御回路１０に含まれた制御部５０は、電動雲台の制御をオープンループ方式とフィードバック方式に切換えて実行する制御手段として動作し、まず、外部の監視モニタ部などから、旋回角指令ＰＣと仰角指令ＤＣが含まれているプリセット信号が供給されたとき図２のフローチャートに示されている処理を実行し、オープンループ制御によりカメラの撮像方向をプリセットする。

ここで、カメラの撮像方向がプリセットされたら、次に、制御部５０は、図３のフローチャートに示されているループ処理Ｌ１を実行し、今度はフィードバック制御により、既にプリセットされていたカメラの撮像方向を、補正範囲Ａを不感帯として、高精度に補正する。

そして、ループ処理Ｌ１により高精度に位置決めされたら、更に、制御部５０は、図３のフローチャートに示されているループ処理Ｌ２を実行し、今度もフィードバック制御によりカメラの撮像方向の補正を実行するが、このときは補正範囲Ｂを不感帯とすることにより、補正範囲Ａを不感帯とした場合よりも低い精度で位置決めする。

従って、制御部５０は、フィードバック方式による制御において設定される不感帯の幅をＡとＢ(Ａ＜Ｂ)に切換え、オープンループ制御の後でのフィードバック制御には不感帯の幅Ａを設定し、停止後のフィードバック制御には不感帯の幅Ｂを設定する切換手段としても動作することになる。
ここで、制御部５０は、このループ処理Ｌ２による制御を新たにプリセット指令が与えられるまで繰り返し、新たなプリセット指令が入力された時点で、図２のフローチャートによる処理に戻る。

従って、この実施形態によれば、プリセット指令を与えただけでカメラの撮像方向がプリセットされ、このとき、最終的にはループ処理Ｌ１により狭い幅の不感帯のもとでのフィードバック制御により位置決め補正されるので、例えば±０．１度という高精度の位置決めが得られ、この結果、例えば望遠レンズによる狭い撮像視野のもとでも、監視対象を常に確実に撮像視野に入れることができる。

次に、この実施形態によれば、カメラの撮像方向がプリセットされた後は、ループ処理Ｌ２により位置決め補正されるので、カメラの撮像方向が、外乱などにより、プリセット位置からズレた場合でも、元のプリセット位置に復帰されるので、安定した撮像が得られることになる。

しかも、このときのープ処理Ｌ２による位置決め補正については、ループ処理Ｌ１において設定されている不感帯よりも広い幅の不感帯のもとでのフィードバック制御になるので、僅かな外乱に対しては補正動作が発動されず、対象が撮像視野から外れてしまうほど大きな外乱のときだけ補正動作が発動されるようにでき、従って、この実施形態によれば高いプリセット位置決め精度とハンチング抑制の両立が得られ、高精度のプリセット視野が応答性良く正確にモニタできるようになり、監視システムに適用して監視内容の信頼性向上に大きく寄与することができる。

ところで、この実施形態においては、図１から明らかなように、旋回角センサ４４が水平回動用シャフト６に対する水平回動部２の回動角度を直接検出するように設置され、仰角センサ４５も上下回動用シャフト８の回動角度を直接検出するように設けられているため、夫々の駆動系に存在するガタやバックラッシュなどの影響を受ける虞がない。
従って、この実施形態によれば、常に正確な角度検出が得られ、位置決め精度の向上に大きく寄与している。

本発明によるテレビカメラ装置の実施の形態を示す説明図である。 本発明の実施形態におけるプリセット動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態におけるフィードバック動作を説明するためのフローチャートである。 従来技術によるテレビカメラ装置の一例を示す説明図である。

符号の説明

１：固定部
２：水平回動部
３：カメラ筐体(カメラハウジング)
４：水平回動用パルスモータ
５：上下回動用パルスモータ
６：水平回動用シャフト
７：水平回動用ウォームギヤ
８：上下回動用シャフト
９：信号ケーブル
１０：カメラ制御回路
１３：上下回動用ベルト
１４：ケーブル
４０：電源ユニット
４３：電力ケーブル
４４：旋回角センサ
４５：仰角センサ
４６：水平回動用モータ駆動回路
４７：上下回動用モータ駆動回路
５０：制御部

Claims (2)

1. 電動雲台を制御しテレビカメラの撮像方向をプリセットする方式のテレビカメラ装置において、
   前記電動雲台の制御をオープンループ方式とフィードバック方式に切換えて実行する制御手段と、
   前記フィードバック方式による制御において設定される不感帯の幅をＡとＢ(Ａ＜Ｂ)に切換える切換手段とを設け、
   前記制御手段は、前記オープンループ方式によるプリセット制御を実行してから前記フィードバック方式によるプリセット制御を実行してプリセット位置に制御し、プリセット位置に停止後は前記フィードバック方式によるプリセット制御を実行してプリセット位置の補正を行い、
   前記切換手段は、前記オープンループ方式によるプリセット制御の後での前記フィードバック方式によるプリセット制御においては前記不感帯の幅Ａを設定し、前記プリセット位置に停止後の前記フィードバック方式によるプリセット制御により行われるプリセット位置の補正においては前記不感帯の幅Ｂを設定するものであることを特徴とするテレビカメラ装置。
2. 電動雲台を制御しテレビカメラの撮像方向をプリセットする方式のテレビカメラ装置における位置補正方法において、
   前記電動雲台の制御をオープンループ方式とフィードバック方式に切換えて実行する制御ステップと、前記フィードバック方式による制御において設定される不感帯の幅をＡとＢ(Ａ＜Ｂ)に切換える切換ステップとを備え、
   前記制御ステップは、
   前記オープンループ方式によるプリセット制御を実行してから前記フィードバック方式によるプリセット制御を実行してプリセット位置に制御するステップと、プリセット位置に停止後は前記フィードバック方式によるプリセット制御を実行してプリセット位置の補正を行うステップとを有し、
   前記切換ステップは、
   前記オープンループ方式によるプリセット制御の後での前記フィードバック方式によるプリセット制御においては前記不感帯の幅Ａを設定するステップと、前記プリセット位置に停止後の前記フィードバック方式によるプリセット制御により行われるプリセット位置の補正においては前記不感帯の幅Ｂを設定するステップとを有する
   ことを特徴とする位置補正方法。

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