JP5293118B2 - Control device - Google Patents

Control device Download PDF

Info

Publication number
JP5293118B2
JP5293118B2 JP2008303081A JP2008303081A JP5293118B2 JP 5293118 B2 JP5293118 B2 JP 5293118B2 JP 2008303081 A JP2008303081 A JP 2008303081A JP 2008303081 A JP2008303081 A JP 2008303081A JP 5293118 B2 JP5293118 B2 JP 5293118B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
command value
angle
gimbal
value
deviation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008303081A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010128814A (en
Inventor
賢一 村角
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2008303081A priority Critical patent/JP5293118B2/en
Publication of JP2010128814A publication Critical patent/JP2010128814A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5293118B2 publication Critical patent/JP5293118B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress collision between an outer gimbal and an inner gimbal and variation in a visual line, in a control device for controlling the drive of the inner gimbal and the outer gimbal in a double gimbal mechanism. <P>SOLUTION: The control device for controlling the drive of the double multi-axis gimbal mechanism having the outer gimbal and the inner gimbal includes: an outer control part 60A for controlling the drive of the outer gimbal based on an outer deviation which is a deviation between an outer reference command value from a joystick 51 and an output value of an outer speed sensor 24; an inner control part 70A for controlling the drive of the inner gimbal based on an inner deviation which is a deviation between a center angle command value and an output value of an inner angle sensor 36; and correction means (a different angle command compensator 82 and an adder 83) for reflecting the inner deviation to the outer control part 60A when the outer reference command value is input by steering operation from the joystick 51. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は制御装置に係り、特に二重ジンバル機構においてインナージンバルとアウタージンバルの駆動制御を行う制御装置に関する。   The present invention relates to a control device, and more particularly to a control device that controls driving of an inner gimbal and an outer gimbal in a double gimbal mechanism.

一般に、映像を撮影する撮像装置(以下、カメラという)を飛翔体や船舶或いは車両等の移動体に搭載する場合、ジンバルと呼ばれる空間安定化装置内に設置することが行われている。このジンバルは、カメラを搭載したカメラ搭載部を直交する二軸方向に回転制御可能な構成とされている。よって、艦船等の動揺や振動に対応してジンバルの回転を制御することにより、艦船等に動揺や振動が発生していてもカメラにより撮像される画面にブレの発生を抑制でき、高品質の画像を生成することができる。   In general, when an imaging device (hereinafter referred to as a camera) that captures an image is mounted on a moving body such as a flying object, a ship, or a vehicle, it is installed in a space stabilization device called a gimbal. This gimbal is configured such that the camera mounting portion on which the camera is mounted can be controlled to rotate in two orthogonal directions. Therefore, by controlling the rotation of the gimbal in response to the vibrations and vibrations of ships, etc., even if there are vibrations and vibrations in the ships etc., it is possible to suppress the occurrence of blurring on the screen imaged by the camera. An image can be generated.

また、近年では極狭視野の領域まで望遠撮影可能なカメラを搭載することが行われており、このような極狭視野の撮像画像においても、視軸変動が画角の1画素以下となる高精度の画像生成が望まれている。   In recent years, a camera capable of telephoto shooting up to an extremely narrow field of view has been installed, and even in such a captured image with an extremely narrow field of view, the visual axis variation is less than one pixel of the angle of view. Accurate image generation is desired.

従来のジンバルの一例を図1に示す。同図に示すジンバル1は、取り付け固定部2,AZ軸回り回転部3,及びEL軸回り回転部4等により構成されている。取り付け固定部2は移動体に設けられているプラットホーム(固定台)に取り付けられ、これによりジンバル1は移動体に固定される。AZ軸回り回転部3は、内設されたモーターによりAZ軸を中心に回転する。また、EL軸回り回転部4は、内設されたモーターによりEL軸を中心に回転する。カメラ5は、このEL軸回り回転部4に配設されている。   An example of a conventional gimbal is shown in FIG. A gimbal 1 shown in FIG. 1 includes an attachment fixing part 2, an AZ axis rotation part 3, an EL axis rotation part 4, and the like. The attachment fixing portion 2 is attached to a platform (fixed base) provided on the moving body, and thereby the gimbal 1 is fixed to the moving body. The AZ axis rotation unit 3 is rotated around the AZ axis by an internal motor. The EL axis rotation unit 4 is rotated around the EL axis by an internal motor. The camera 5 is disposed in the rotating portion 4 around the EL axis.

上記のジンバル1に搭載されたカメラ5を用いて撮像処理を行うモードとしては、主に2つのモードがある。その一つは、監視者がジョイステック等を使い、撮影画像(カメラ5)の視軸を任意方向に指向させるモードである(以下、このモードを手動制御モードという)。もう一つのモードは、監視者が視軸操作を行わないモードである(以下、このモードを空間安定制御モードという)。この空間安定制御モードでは、移動体の揺れによりプラットホームが動揺しても、カメラ5の視軸が空間に対し常に一定方向に指向されるようAZ軸回り回転部3及びEL軸回り回転部4の駆動制御が行われる。   There are mainly two modes for performing an imaging process using the camera 5 mounted on the gimbal 1. One of them is a mode in which a supervisor uses a joystick or the like to direct the visual axis of a captured image (camera 5) in an arbitrary direction (hereinafter, this mode is referred to as a manual control mode). The other mode is a mode in which the observer does not perform the visual axis operation (hereinafter, this mode is referred to as a space stability control mode). In this space stability control mode, even if the platform is shaken by the shaking of the moving body, the rotation axis 3 around the AZ axis and the rotation axis 4 around the EL axis 4 so that the visual axis of the camera 5 is always directed in a fixed direction with respect to the space. Drive control is performed.

しかしながら、カメラ5を搭載したEL軸回り回転部4をEL軸及びAZ軸回りに回転させるジンバル1では、プラットホーム上の動揺や振動を抑圧できる能力には限界がある。そこで、図2に示すような外側にアウタージンバル11を有すると共に、その内側にインナージンバル12を有し、更にカメラ5が搭載された撮像装置搭載部17をインナージンバル12に設けた構成のジンバル10が提案されている(特許文献1参照)。   However, the gimbal 1 that rotates the EL axis rotation unit 4 on which the camera 5 is mounted about the EL axis and the AZ axis has a limit in the ability to suppress the shaking and vibration on the platform. Therefore, as shown in FIG. 2, the outer gimbal 11 is provided on the outer side, the inner gimbal 12 is provided on the inner side, and the imaging device mounting portion 17 on which the camera 5 is mounted is provided on the inner gimbal 12. Has been proposed (see Patent Document 1).

アウタージンバル11は、AZ軸回りに回転するアウターAZ軸回り回転部13と、EL軸回りに回転するアウターEL軸回り回転部14とを有している。また、インナージンバル12は、アウタージンバル11の内部に保持されている。このインナージンバル12は、AZ軸回りに回転するインナーAZ軸回り回転部15と、EL軸回りに回転するインナーEL軸回り回転部16とを有している。更に、アウタージンバル11とインナージンバル12との間には、振動の伝達を防止する防振装置18が配設されている。   The outer gimbal 11 has an outer AZ axis rotating part 13 that rotates around the AZ axis and an outer EL axis rotating part 14 that rotates around the EL axis. The inner gimbal 12 is held inside the outer gimbal 11. The inner gimbal 12 includes an inner AZ axis rotating part 15 that rotates around the AZ axis, and an inner EL axis rotating part 16 that rotates around the EL axis. Further, a vibration isolator 18 that prevents transmission of vibration is disposed between the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12.

このように、ジンバル10はアウタージンバル11とインナージンバル12とが二重に重なった構造とされており、かつ、アウタージンバル11がAZ軸及びEL軸回りに回転すると共に、インナージンバル12もAZ軸及びEL軸回りに回転する。よって、撮像装置搭載部17は多軸を中心とした回転が可能となる(以下、図2に示したジンバルを二重多軸ジンバル10という)。   As described above, the gimbal 10 has a structure in which the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12 are overlapped with each other, and the outer gimbal 11 rotates about the AZ axis and the EL axis, and the inner gimbal 12 also has the AZ axis. And rotate around the EL axis. Therefore, the imaging device mounting portion 17 can rotate around multiple axes (hereinafter, the gimbal shown in FIG. 2 is referred to as a double multi-axis gimbal 10).

また、アウタージンバル11は粗く空間安定することを目的とした機構なので、ほぼ半球の空間範囲に視軸を指向させることができる。これに対し、インナージンバル12は、アウタージンバル11では吸収できなかった残留角度を抑圧できればよいため、その稼動範囲は狭くなっている。よって二重多軸ジンバル10では、アウタージンバル11は動揺に対する粗い視軸の安定化を行い、インナージンバル12は防振装置18によりアウタージンバル11側からの振動を抑圧する。これにより、プラットホームの動揺成分や振動はアウタージンバル11及びインナージンバル12で大部分除去され、よってカメラ視軸の高空間安定化を図ることができる。
特開2002−369046号公報
Further, since the outer gimbal 11 is a mechanism intended to stabilize the space roughly, the visual axis can be directed to a substantially hemispherical space range. On the other hand, the inner gimbal 12 has only to be able to suppress the residual angle that could not be absorbed by the outer gimbal 11, and therefore the operating range is narrow. Therefore, in the double multi-axis gimbal 10, the outer gimbal 11 stabilizes the coarse visual axis against shaking, and the inner gimbal 12 suppresses vibration from the outer gimbal 11 side by the vibration isolator 18. As a result, most of the swinging components and vibrations of the platform are removed by the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12, so that high spatial stabilization of the camera visual axis can be achieved.
JP 2002-369046 A

上記のように二重多軸ジンバル10では、アウタージンバル11側は視軸を任意方向に向け粗く空間安定することを主体としているため、ほぼ半球の空間範囲に広く視軸を指向させることができる。これに対してインナージンバル12側は、アウタージンバル11で制御できない残留角度分を抑圧できればよいため、その稼動範囲は狭く有限である。このため、インナージンバル側は可動範囲を超えるとアウター側と衝突してしまう。   As described above, in the double multi-axis gimbal 10, the outer gimbal 11 side mainly focuses on the visual axis in an arbitrary direction and is spatially stabilized so that the visual axis can be directed widely in a substantially hemispherical space range. . On the other hand, the inner gimbal 12 side only needs to be able to suppress the residual angle that cannot be controlled by the outer gimbal 11, so that its operating range is narrow and finite. For this reason, if the inner gimbal side exceeds the movable range, it will collide with the outer side.

また、二重多軸ジンバル10では、アウタージンバル11の駆動制御を行うアウター制御、またインナージンバル12の駆動制御を行うインナー制御が実施される。このアウター制御及びインナー制御は、各制御系にそれぞれ別箇に設けられた角速度検出器(空間に対する角速度を検出する)の検出結果に基づき、これを各ジンバル11,12を駆動するモーターにフィードバックすることによりカメラ視軸制御の安定化を図っている。   In the double multi-axis gimbal 10, outer control for controlling the driving of the outer gimbal 11 and inner control for controlling the driving of the inner gimbal 12 are performed. This outer control and inner control are fed back to the motors that drive the gimbals 11 and 12 based on the detection results of angular velocity detectors (detecting angular velocities with respect to space) provided separately in each control system. This stabilizes the camera visual axis control.

しかしながら、この角速度検出器にはドリフトと呼ばれる性能上の問題がある。このドリフトとは、各ジンバル11,12に対する速度指令が“0”であるにもかかわらず、視軸がじわじわと移動してしまう現象をいう。アウタージンバル11とインナージンバル12がそれぞれ参照している角速度検出器は異なり、ドリフト性能などもわずかに異なる。そのため、時間経過と共に角度に誤差が生じてしまう。   However, this angular velocity detector has a performance problem called drift. This drift is a phenomenon in which the visual axis gradually moves even though the speed command for the gimbals 11 and 12 is “0”. The angular velocity detectors referred to by the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12 are different, and the drift performance is slightly different. Therefore, an error occurs in the angle with time.

この他にも、アウタージンバル11とインナージンバル12との制御応答性の相違や稼動範囲の相違、機体動揺による各種検出器への影響などにより、上記手動制御モード時、空間安定制御モード時、また両制御モード間の移行時とも、アウタージンバル11とインナージンバル12とが衝突したり、視軸が変動してしまったりするおそれがあるという問題点があつた。アウタージンバル11とインナージンバル12とが頻繁に衝突した場合、二重多軸ジンバル10の機器寿命が短くなってしまう。   In addition, due to the difference in control response between the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12, the difference in operating range, the influence of various motions on various detectors, etc., the manual control mode, the space stability control mode, At the time of transition between both control modes, there is a problem that the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12 may collide or the visual axis may fluctuate. When the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12 frequently collide, the device life of the double multi-axis gimbal 10 is shortened.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、アウタージンバルとインナージンバル間の衝突や視軸変動の発生を抑止可能とした制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a control device capable of suppressing the occurrence of a collision between the outer gimbal and the inner gimbal and a change in the visual axis.

上記の課題は、本発明の第1の観点からは、
少なくとも直交する二軸方向に駆動されるアウター部材と、前記アウター部材に保持されると共に該アウター部材内で少なくとも直交する二軸方向に駆動されるインナー部材の駆動制御を行う制御装置であって、
操作者が視軸操作手段を用いて指向操作することにより入力された基準指令値に基づき、前記アウター部材の駆動制御を行うためのアウター用指令値を生成する入力部と、
入力される基準指令値に基づき生成されるアウター用指令値と、前記アウター部材の状態検出を行うアウター用検出器の出力値との偏差であるアウター偏差値に基づき、前記アウター部材の駆動制御を行うアウター側制御部と、
前記基準指令値に基づき生成されるインナー用指令値と、前記インナー部材の状態検出を行うインナー用検出器の出力値との偏差であるインナー偏差値とに基づき、前記インナー部材の駆動制御を行うインナー側制御部と、
前記視軸操作手段からの指向操作により前記アウター用指令値が前記入力部から前記アウター側制御部に入力される手動制御モード時に、前記入力部において前記インナー偏差値を前記基準指令値に加算することにより前記インナー偏差値を前記アウター用指令値に反映させ、前記アウター部材が前記インナー部材の中心に向くよう前記アウター側制御部と前記インナー側制御部を協調制御する補正手段と、
を有する制御装置により解決することができる。
From the first aspect of the present invention, the above problem is
A control device that performs drive control of an outer member that is driven in at least two orthogonal directions and an inner member that is held in the outer member and is driven in at least two orthogonal directions in the outer member,
An input unit that generates an outer command value for performing drive control of the outer member based on a reference command value that is input by an operator performing a pointing operation using the visual axis operation unit;
Based on the outer deviation value, which is the deviation between the outer command value generated based on the input reference command value and the output value of the outer detector that detects the state of the outer member, drive control of the outer member is performed. An outer side control unit to perform,
Drive control of the inner member is performed based on an inner deviation value that is a deviation between an inner command value generated based on the reference command value and an output value of an inner detector that detects the state of the inner member. An inner side control unit;
In the manual control mode in which the outer command value is input from the input unit to the outer side control unit by a pointing operation from the visual axis operation means , the inner deviation value is added to the reference command value in the input unit. Accordingly, the inner deviation value is reflected in the outer command value, and the outer side control unit and the inner side control unit are cooperatively controlled so that the outer member faces the center of the inner member ,
It can be solved by a control device having

上記開示に係る制御装置によれば、インナー部材がアウター部材に衝突することを防止することができる。   According to the control device according to the above disclosure, the inner member can be prevented from colliding with the outer member.

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明に係る制御装置は、いわゆる二重多軸ジンバルの駆動制御を行うものである。この二重多軸ジンバルは、少なくとも直交する二軸方向に駆動されるアウタージンバル(アウター部材)と、このアウタージンバルの内部に保持されると共に少なくとも直交する二軸方向に駆動されるインナージンバル(インナー部材)とを有している。   The control device according to the present invention performs drive control of a so-called double multi-axis gimbal. The double multi-axis gimbal includes at least an outer gimbal (outer member) driven in two orthogonal directions, and an inner gimbal (inner member) held in the outer gimbal and driven in at least two orthogonal directions. Member).

以下の説明においては、先に図2を用いて説明した二重多軸ジンバル10を駆動制御する制御装置を例に挙げて説明するものとする。また、二重多軸ジンバル10の構成は先に図2を用いて説明しているため、ここでは二重多軸ジンバル10の説明は省略するものとする。更に、本発明の実施例の説明に先立ち、説明の便宜上、本実施例の説明に参考となる参考例について説明するものとする。   In the following description, the control device that drives and controls the double multi-axis gimbal 10 described above with reference to FIG. 2 will be described as an example. Since the configuration of the double multi-axis gimbal 10 has been described with reference to FIG. 2, the description of the double multi-axis gimbal 10 is omitted here. Further, prior to the description of the embodiments of the present invention, for the sake of convenience of explanation, reference examples that are helpful in the description of the present embodiment will be described.

[参考例の説明]
図3及び図4は、参考例に係る制御装置を示す制御ブロック図である。二重多軸ジンバル10の制御装置は、通常複数の制御モードを有している。この制御モードとして、操作者が撮影映像を見ながらジョイスティク51(入力装置)を使って目標(視軸)を画面中央に指向する操作を行う手動制御モードがある。ジョイスティク51による視軸指向時、二重多軸ジンバル10の制御モードは手動制御モードとなる。
[Description of reference example]
3 and 4 are control block diagrams illustrating a control device according to a reference example. The control device of the double multi-axis gimbal 10 usually has a plurality of control modes. As this control mode, there is a manual control mode in which the operator performs an operation of directing the target (visual axis) to the center of the screen using the joystick 51 (input device) while watching the captured video. When the visual axis is directed by the joystick 51, the control mode of the double multi-axis gimbal 10 is the manual control mode.

また、他の制御モードとして、空間安定制御モードがある。操作者がジョイスティク51から手を離し視軸指向操作を行わない時、手動制御モードは空間安定制御モードに切り換わる。この空間安定制御モードは、動揺外乱印加時に、視軸を常に空間に対し一定方向に指向制御するようにし、常に画像中心を同一無限大ポイントに指向する制御である。図3は手動制御モード時における制御装置の制御ブロック図であり、図4は空間安定制御モード時における制御装置の制御ブロック図である。   Another control mode is a space stability control mode. When the operator removes his / her hand from the joystick 51 and does not perform the visual axis pointing operation, the manual control mode is switched to the space stable control mode. This spatial stability control mode is a control in which the visual axis is always controlled in a fixed direction with respect to space when a disturbance is applied, and the image center is always directed to the same infinity point. FIG. 3 is a control block diagram of the control device in the manual control mode, and FIG. 4 is a control block diagram of the control device in the space stable control mode.

図3に示すように、手動制御モード時における制御装置は、アウター制御部20A,インナー制御部30A,及び入力回路50とを有する。操作者がジョイスティク51を操作することにより、アウター用基準指令値(以下、単に指令値という)が第1速度指令リミッタ52に入力される。第1速度指令リミッタ52は、入力された指令値に所定の制限処理を行うことにより速度指令値を生成する。   As shown in FIG. 3, the control device in the manual control mode includes an outer control unit 20A, an inner control unit 30A, and an input circuit 50. When the operator operates the joystick 51, an outer reference command value (hereinafter simply referred to as a command value) is input to the first speed command limiter 52. The first speed command limiter 52 generates a speed command value by performing a predetermined restriction process on the input command value.

アウタージンバル11を駆動制御するアウター制御部20Aは、速度ループ補償器21、演算処理された値を増幅するアンプ22、アウタージンバル11を駆動するアウターモータ23、アウタージンバル11の応答速度を検出するアウター速度センサ24、速度偏差を演算する加減算器25、アウタージンバル11の応答角度を検出するアウター角度センサ28等を有している。そして、入力回路50からの速度指令値とアウター速度センサ24で検出される角度との速度偏差が小さくなるようにフィードバック制御ループ(アウター速度制御ループ)を構成してアウターモータ23を駆動することにより、アウター負荷部を指令値に追従させている。   The outer control unit 20A that drives and controls the outer gimbal 11 includes a speed loop compensator 21, an amplifier 22 that amplifies the calculated value, an outer motor 23 that drives the outer gimbal 11, and an outer that detects the response speed of the outer gimbal 11. A speed sensor 24, an adder / subtractor 25 for calculating a speed deviation, an outer angle sensor 28 for detecting a response angle of the outer gimbal 11, and the like are provided. A feedback control loop (outer speed control loop) is configured to drive the outer motor 23 so that the speed deviation between the speed command value from the input circuit 50 and the angle detected by the outer speed sensor 24 is reduced. The outer load section is made to follow the command value.

図7は、第1速度指令リミッタ52の制限図である。同図における横軸はアウター角度センサ28からの出力に基づくアウタージンバル11の応答角度を、縦軸はアウター制御部20Aに向け出力される速度指令値を示している。ジョイスティク51からの指令値が、図に示した速度指令値の範囲内であれば、第1速度指令リミッタ52は入力指令値をそのまま速度指令値としてアウター制御部20Aに出力する。   FIG. 7 is a limit diagram of the first speed command limiter 52. In the drawing, the horizontal axis indicates the response angle of the outer gimbal 11 based on the output from the outer angle sensor 28, and the vertical axis indicates the speed command value output toward the outer control unit 20A. If the command value from the joystick 51 is within the range of the speed command value shown in the figure, the first speed command limiter 52 outputs the input command value as it is to the outer control unit 20A as the speed command value.

また、ジョイスティク51からの指令値が図7に示す速度指令値の制限値を超えている場合は、図7において当該指令値に対応する速度制限値を速度指令値として出力する。ジョイスティク51からの指令値を制限する理由は、アウタージンバル11には駆動範囲制限があるので、制限方向に駆動し続けると機械ストッパ(アウタージンバル11の過剰回転を防止するストッパ。図2には図示せず)に衝突してしまうためである。このようにして第1速度指令リミッタ52で生成された速度指令値は、アウター制御部20A及びインナー制御部30Aの双方に送られる。   If the command value from the joystick 51 exceeds the speed command value limit value shown in FIG. 7, the speed limit value corresponding to the command value is output as the speed command value in FIG. The reason why the command value from the joystick 51 is limited is that the outer gimbal 11 has a driving range limitation, so if it continues to be driven in the limiting direction, a mechanical stopper (a stopper that prevents excessive rotation of the outer gimbal 11; FIG. 2). (This is not shown). Thus, the speed command value generated by the first speed command limiter 52 is sent to both the outer control unit 20A and the inner control unit 30A.

また図7に示す制限特性では、アウター応答角度の正方向(0より右側方向)において、アウター応答角度が駆動制限上限角度+α3より小さい角度+α1から+α2の角度範囲に速度指令値2を漸次減少させる正指令制限可変域を設けている。また、インナージンバル12が正方向に移動する際の駆動限界である角度を駆動制限上限角度+α3とした場合、アウター応答角度がこの駆動制限上限角度+α3に極めて近い+α2から+α3の正指令制限域では、速度指令値2を0に設定している。   Further, in the limiting characteristic shown in FIG. 7, in the positive direction of the outer response angle (rightward direction from 0), the speed command value 2 is gradually decreased to an angle range of the angle + α1 to + α2 where the outer response angle is smaller than the drive limit upper limit angle + α3. A positive command limit variable range is provided. Further, when the angle that is the drive limit when the inner gimbal 12 moves in the positive direction is the drive limit upper limit angle + α3, the outer response angle is in the positive command limit region of + α2 to + α3 that is very close to the drive limit upper limit angle + α3. The speed command value 2 is set to 0.

更に、アウター応答角度が+α3よりも大きい角度域領域(アウタージンバル11がストッパと当り始める角度+α4、アウタージンバル11がストッパにより停止される角度+α5を含む)においては、速度指令値2は負側(マイナス側)の所定値に固定される。このように、第1速度指令リミッタ52が図7に示す制限図に基づき制限処理を実施することにより、アウタージンバル11がストッパにより強制的に停止される角度+α5よりも小さい角度である+α1を超えた時点からアウタージンバル11の移動に規制が加えられる。その規制力は、アウター応答角度が+α1〜+α2までの間は漸次増大する特性であるため、アウタージンバル11の移動が急激に停止されることはなく、安定した視軸移動を図りつつ、衝突発生を抑制することができる。   Further, in the angular region where the outer response angle is larger than + α3 (including the angle + α4 at which the outer gimbal 11 starts to hit the stopper and the angle + α5 at which the outer gimbal 11 is stopped by the stopper), the speed command value 2 is negative ( It is fixed at a predetermined value on the negative side. As described above, when the first speed command limiter 52 performs the restriction process based on the restriction diagram shown in FIG. 7, the angle exceeds + α1, which is an angle smaller than the angle + α5 at which the outer gimbal 11 is forcibly stopped by the stopper. From the point in time, the movement of the outer gimbal 11 is restricted. The regulation force is a characteristic that the outer response angle gradually increases between + α1 and + α2, so that the movement of the outer gimbal 11 is not stopped suddenly, and a collision occurs while achieving stable visual axis movement. Can be suppressed.

また、アウタージンバル11のアウター応答角度が+α3を超えると、駆動制限上限への戻し指令が行われ、アウタージンバル11に対して逆方向の規制力が加えられる。このため、アウタージンバル11は確実に停止され、ストッパとの衝突が確実に防止される。   When the outer response angle of the outer gimbal 11 exceeds + α3, a return command to the drive limit upper limit is issued, and a regulating force in the reverse direction is applied to the outer gimbal 11. For this reason, the outer gimbal 11 is reliably stopped and the collision with the stopper is reliably prevented.

尚、アウタージンバル11の移動方向が上記した正方向と反対の負方向であった場合、速度指令値2のプラス/マイナスは反転するが、速度指令値2は同様の特性を持って出力される。よって、図7に示す制限図は、原点0を中心とした点対称の制限図となっている。   If the moving direction of the outer gimbal 11 is the negative direction opposite to the positive direction, the plus / minus of the speed command value 2 is reversed, but the speed command value 2 is output with the same characteristics. . Therefore, the restriction diagram shown in FIG. 7 is a point-symmetric restriction diagram with the origin 0 as the center.

ここで、図3に戻り制御装置の説明を続ける。インナージンバル12を駆動するインナー制御部30Aは、速度ループ補償器32,演算処理された値を増幅するアンプ33,インナーモータ34,インナー速度センサ35,速度偏差を演算する加減算器38等を有しており、速度偏差が小さくなるようにフィードバック制御ループ(インナー速度制御ループ)を構成している。また、アウター制御部20A側よりも高い帯域でインナーモータ34を駆動することで、インナー負荷部を指令値に追従させている。   Returning to FIG. 3, the description of the control device will be continued. The inner control unit 30A that drives the inner gimbal 12 includes a speed loop compensator 32, an amplifier 33 that amplifies the processed value, an inner motor 34, an inner speed sensor 35, and an adder / subtractor 38 that calculates a speed deviation. The feedback control loop (inner speed control loop) is configured so that the speed deviation is small. Moreover, the inner load part is made to follow a command value by driving the inner motor 34 in a zone higher than the outer control part 20A side.

しかしながら、アウター制御部20Aで参照しているアウター速度センサ24と、インナー制御部30Aで参照しているインナー速度センサ35は、ドリフト及びリニアリティ性能がわずかではあるが異なっている。このため、インナー速度センサ35を参照する速度ループ単体構成では、アウタージンバル11とインナージンバル12の駆動角度の偏差が経時的に増大してゆき、長時間動作させると衝突するおそれがある。   However, the outer speed sensor 24 referred to in the outer control unit 20A and the inner speed sensor 35 referred to in the inner control unit 30A are slightly different in drift and linearity performance. For this reason, in a single speed loop configuration that refers to the inner speed sensor 35, the drive angle deviation between the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12 increases with time, and there is a risk of collision if operated for a long time.

そこで、インナー制御部30A側にアウタージンバル11とインナージンバル12の差角が小さくなるように、インナー速度制御ループの外側に、インナー角度センサ36を参照すると共に中心角度指令値0を目標値とした角度制御ループを構成することで衝突を防止している。この際、加減算器37により中心角度指令値0からインナー角度センサ36の出力を減算し、この値を角度ループ補償器32で補償した上で加減算器38に送る構成としている。 Therefore, the inner angle sensor 36 is referred to outside the inner speed control loop and the center angle command value 0 is set as the target value so that the difference angle between the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12 becomes smaller on the inner control unit 30A side. Collisions are prevented by configuring an angle control loop. At this time, the output of the inner angle sensor 36 is subtracted from the center angle command value 0 by the adder / subtractor 37, and this value is compensated by the angle loop compensator 32 and sent to the adder / subtractor 38.

一方、図4は空間安定制御モード時における制御装置の制御ブロック図である。尚、図4において、図3に示した構成と対応する構成については、同一符号を付してその説明を適宜省略する。   On the other hand, FIG. 4 is a control block diagram of the control device in the space stable control mode. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the components corresponding to those shown in FIG. 3, and the description thereof is omitted as appropriate.

空間安定制御モードにおいてアウタージンバル11を駆動するアウター制御部20Bは、前記のアウター制御部20Aと同様に、速度ループ補償器21、アンプ22、アウターモータ23、アウター速度センサ24、加減算器25等を有している。そして、加減算器25で生成される速度偏差が小さくなるようにフィードバック制御ループ(アウター速度制御ループ)を構成して、アウターモータ23を駆動することでアウター負荷部を空間に対し速度指令値が0となるように追従させている。   The outer control unit 20B that drives the outer gimbal 11 in the space stability control mode includes a speed loop compensator 21, an amplifier 22, an outer motor 23, an outer speed sensor 24, an adder / subtractor 25, and the like, similar to the outer control unit 20A. Have. Then, a feedback control loop (outer speed control loop) is configured so that the speed deviation generated by the adder / subtractor 25 is reduced, and the outer motor 23 is driven so that the speed command value is 0 for the outer load portion with respect to the space. It is made to follow so that.

しかしながら、フィードバックに用いるアウター速度センサ24(空間に対する角速度を検出)はドリフト成分があるため、速度ループ単体構成では空間に対する視軸角度が時間と共に変化する。そこで、外側に角度ループ補償器26と、速度指令リミッタ27と、アウター角度センサ28等よりなる角度フィードバックループ(アウター角度制御ループ)を構成し、視軸角度指令値に追従させることで空間に対する視軸ドリフト変化を抑止している。   However, since the outer velocity sensor 24 (detecting the angular velocity with respect to the space) used for feedback has a drift component, the visual axis angle with respect to the space changes with time in the velocity loop unit configuration. Therefore, an angle feedback loop (outer angle control loop) including an angle loop compensator 26, a speed command limiter 27, an outer angle sensor 28, and the like is formed on the outer side, and the view of the space is observed by following the visual axis angle command value. Axial drift change is suppressed.

一方、空間安定制御モードにおいてインナージンバル12を駆動するインナー制御部30Bも、前記のインナー制御部30Aと同様に、速度ループ補償器32と,演算処理された値を増幅するアンプ33と,インナーモータ34,インナー速度センサ35,速度偏差を演算する加減算器38等を有しており、速度偏差が小さくなるようにフィードバック制御ループ(インナー速度制御ループ)を構成している。そして、速度偏差が小さくなるようにインナーモータ34をフィードバック制御し、インナー負荷部の空間に対する速度指令値が0となるように追従させている。   On the other hand, the inner control unit 30B that drives the inner gimbal 12 in the space stability control mode also has a speed loop compensator 32, an amplifier 33 that amplifies the processed value, and an inner motor, like the inner control unit 30A. 34, an inner speed sensor 35, an adder / subtractor 38 for calculating a speed deviation, and the like, and a feedback control loop (inner speed control loop) is configured so as to reduce the speed deviation. Then, the inner motor 34 is feedback-controlled so that the speed deviation becomes small, and the speed command value for the space of the inner load portion is made to follow zero.

しかしながら、フィードバック制御に用いるインナー速度センサ35(空間に対する角速度を検出)は、アウター制御部20Bと同様にドリフト成分があるため、インナー速度制御ループ単体では空間に対する視軸角度が時間と共に変化してしまう。そこで、インナー速度制御ループの外側に、角度ループ補償器31及び加減算器37を有するインナー角度制御ループを構成し、中心角度0度指令値に追従させることで空間に対する視軸ドリフト変化を抑止すると共に、インナージンバル12のアウタージンバル11に対する差角が小さくなるよう構成している。   However, since the inner speed sensor 35 (detecting the angular velocity with respect to space) used for feedback control has a drift component like the outer control unit 20B, the visual axis angle with respect to the space changes with time in the inner speed control loop alone. . Therefore, an inner angle control loop having an angle loop compensator 31 and an adder / subtractor 37 is formed outside the inner speed control loop, and the change in the visual axis drift with respect to the space is suppressed by following the command value of the center angle 0 degrees. The difference angle between the inner gimbal 12 and the outer gimbal 11 is reduced.

この際、アウター制御部20Bの角度ループ補償器26のゲインと、インナー制御部30Bの角度ループ補償器31のゲインはお互いに非常に小さく、ドリフト(≒DC成分)を最低限補正できる値となっている。これは、各角度ループ補償器26,31のゲインを上げると、各速度制御ループの応答帯域に影響を及ぼし、視軸の空間安定性能が悪化するためである。   At this time, the gain of the angle loop compensator 26 of the outer control unit 20B and the gain of the angle loop compensator 31 of the inner control unit 30B are very small to each other, and are values that can correct drift (≈DC component) to the minimum. ing. This is because when the gain of each angle loop compensator 26, 31 is increased, the response band of each speed control loop is affected, and the spatial stability performance of the visual axis deteriorates.

上記した参考例に係る制御装置では,空間安定制御モード時、アウター制御ブロックとインナー制御ブロックは独立した制御ループにより構成されており、互いに協調制御することはない構成とされていた。このため、上記した参考例に係る制御装置では、次のような不都合が発生するおそれがある。   In the control device according to the reference example described above, the outer control block and the inner control block are configured by independent control loops in the space stable control mode, and are not configured to perform coordinated control with each other. For this reason, in the control device according to the reference example described above, the following inconvenience may occur.

手動制御モードにおいては、次の問題点が発生するおそれがある。即ち、ジョイスティク51を上方向に向け大きく傾ける操作を連続的に行い、視軸をEL軸回りの回転限界位置に向け継続して指向し続けた場合、インナージンバル12のインナー角度制御ループによる補正だけでは偏差角度を吸収しきれず、インナージンバル12がアウタージンバル11に衝突してしまうおそれがある。   The following problems may occur in the manual control mode. That is, when the operation of tilting the joystick 51 greatly upward is continuously performed and the visual axis is continuously directed toward the rotation limit position around the EL axis, correction by the inner angle control loop of the inner gimbal 12 is performed. However, the deviation angle cannot be completely absorbed, and the inner gimbal 12 may collide with the outer gimbal 11.

これは、(1)インナージンバル12のEL軸回りに回転できる範囲には有限であり、またその駆動範囲が狭いこと、(2)アウター制御部20Aのアウター速度制御ループと、インナー制御部30Aのインナー速度制御ループの応答能力が異なること、(3)インナー速度制御ループで使うインナー速度センサ35は対空間センサであるのに対し、インナー角度制御ループで用いるインナー角度センサ36は対プラットホーム差角制御を行っていること等に起因している。   This is because (1) the range in which the inner gimbal 12 can rotate around the EL axis is finite and the driving range is narrow, (2) the outer speed control loop of the outer control unit 20A, and the inner control unit 30A The response capability of the inner speed control loop is different. (3) The inner speed sensor 35 used in the inner speed control loop is a space sensor, whereas the inner angle sensor 36 used in the inner angle control loop is a platform differential angle control. This is due to the fact that

よって、上記のようにジョイスティク51を一方向に大きく操作し続ける等により動揺があった場合、インナー角度制御ループが対空間動揺制御に応答しきれず、回転範囲の限界位置或いはその近傍でインナージンバル12がアウタージンバル11と衝突してしまう。   Therefore, if the joystick 51 is greatly operated in one direction as described above, the inner angle control loop cannot respond to the anti-sway control, and the inner gimbal is at or near the limit position of the rotation range. 12 collides with the outer gimbal 11.

また、空間安定制御モードにおいては、次の問題点が発生するおそれがある。即ち、空間安定制御モード時において、視軸がEL−90度付近指向時に動揺が加わった場合、空間安定化のためにAZ軸方向に大きな角速度で回転させなければならない必要が生じる場合がある。この場合、アウター速度制御ループとインナー速度制御ループの応答性能の違いや各センサ24,35,36の検出能力差等により、アウタージンバル11とインナージンバル12が衝突おそれがある。   In the space stability control mode, the following problems may occur. In other words, in the space stability control mode, when the visual axis is shaken when directed at around EL-90 degrees, it may be necessary to rotate at a large angular velocity in the AZ axis direction in order to stabilize the space. In this case, the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12 may collide due to a difference in response performance between the outer speed control loop and the inner speed control loop, a difference in detection capability between the sensors 24, 35, and 36.

また、二重多軸ジンバル10を移動体に搭載する際、地上設置での動作確認試験が行われるが、この時に実際の動揺が印加されない状態で航法擬似信号(機体動揺信号)が指令値として印加される。しかしながら、アウター制御部20Bが航法擬似信号と視軸角度を使って角度指令値に追従し視軸を変化させてゆくのに対し、インナー制御部30Bは動揺が実際には加わらないため空間に対し安定しようとし続ける。このため、インナー角度制御ループによる補正が、アウター角度制御ループの補正に追いつかなくなり、動揺印加条件によっては衝突が発生してしまう。   In addition, when the double multi-axis gimbal 10 is mounted on a moving body, an operation check test is performed on the ground. At this time, a navigation pseudo signal (aircraft shake signal) is used as a command value in a state where no actual shake is applied. Applied. However, while the outer control unit 20B uses the navigation pseudo signal and the visual axis angle to follow the angle command value and changes the visual axis, the inner control unit 30B does not actually add fluctuations, so Keep trying to stabilize. For this reason, the correction by the inner angle control loop cannot catch up with the correction of the outer angle control loop, and a collision occurs depending on the shaking application condition.

更に、手動制御モードから空間安定制御モードへの移行時においては、次の問題点が発生するおそれがある。手動制御モードから空間安定制御モードへの移行への切替えは、ジョイスティク51による視軸駆動指令値が0の時に行われる。しかしながら、この切替えの際、指向速度が大きい状態から急峻に0に切替ると、角度ループゲインが小さいためジンバルはすぐに停止できず大きくオーバーシュートしてしまう。また、角度指令値としては、手を放した瞬間の空間視軸角度指令値が反映されるため、視軸はオーバーシュートした後、ゆっくりと戻される動作を行う。   Furthermore, the following problems may occur when shifting from the manual control mode to the space stable control mode. Switching from the manual control mode to the space stability control mode is performed when the visual axis drive command value by the joystick 51 is zero. However, when this switching is performed, if the directivity speed is suddenly switched to 0, the gimbal cannot be stopped immediately because the angle loop gain is small, resulting in a large overshoot. Further, as the angle command value, the spatial visual axis angle command value at the moment when the hand is released is reflected, so that the visual axis performs an operation of slowly returning after overshooting.

上記のようにアウタージンバル11とインナージンバル12が衝突し、またアウタージンバル11がオーバーシュートした場合、カメラ5により撮影される画像が大きく変動してしまう。また、上記の衝突が発生した場合、モーター23,34、アンプ22,33、及びストッパ構造等の寿命が短縮し信頼性も低下してしまう。   As described above, when the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12 collide and the outer gimbal 11 overshoots, the image photographed by the camera 5 greatly fluctuates. Further, when the above-described collision occurs, the life of the motors 23 and 34, the amplifiers 22 and 33, the stopper structure, etc. is shortened and the reliability is also lowered.

[実施例の説明]
以下説明する実施例では、インナージンバルとアウタージンバル協調制御方式を提供することで、二重多軸ジンバル10の衝突及びオーバーシュートの発生抑制を図ったものである。
[Description of Examples]
In the embodiment described below, the inner gimbal and the outer gimbal cooperative control method are provided to suppress the occurrence of collision and overshoot of the double multi-axis gimbal 10.

図5及び図6は、本発明の一実施例である二重多軸ジンバル10の駆動制御を行う制御装置を示す制御ブロック図である。尚、図3及び図4を用いて説明した参考例に係る制御装置の構成と対応する構成については同一符号を付し、適宜その説明を省略する。   5 and 6 are control block diagrams showing a control device that performs drive control of the double multi-axis gimbal 10 according to one embodiment of the present invention. In addition, about the structure corresponding to the structure of the control apparatus which concerns on the reference example demonstrated using FIG.3 and FIG.4, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted suitably.

図5は本発明の一実施例である制御装置の手動制御モード時における制御ブロック図であり、図6は本発明の一実施例である制御装置の空間安定制御モード時における制御ブロック図である。   FIG. 5 is a control block diagram in the manual control mode of the control device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a control block diagram in the space stable control mode of the control device in one embodiment of the present invention. .

先ず、図5を用いて手動制御モード時における制御装置について説明する。図5に示すように、手動制御モード時における制御装置は、アウター制御部60A,インナー制御部70A,及び入力回路80を有する。アウター制御部60Aは、図3に示したアウター制御部20Aと同一構成である。このため、アウター制御部60Aの説明は省略する。   First, the control device in the manual control mode will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the control device in the manual control mode includes an outer control unit 60A, an inner control unit 70A, and an input circuit 80. The outer control unit 60A has the same configuration as the outer control unit 20A shown in FIG. For this reason, the description of the outer control unit 60A is omitted.

インナー制御部70Aは、速度ループ補償器32,アンプ33,インナーモータ34,インナー速度センサ35,インナー角度センサ36,加減算器37,及び加減算器38については、図3に示したインナー制御部30Aと同一構成とされている。しかしながら、加減算器37と加減算器38との間に、到達判定/モード切替器62,第2角度ループ補償器71,第2角度指令リミッタ72,及び加算器75等を配設した点で相違している。   The inner control unit 70A is identical to the inner control unit 30A shown in FIG. 3 with respect to the speed loop compensator 32, the amplifier 33, the inner motor 34, the inner speed sensor 35, the inner angle sensor 36, the adder / subtractor 37, and the adder / subtractor 38. It is the same composition. However, the difference is that an arrival determination / mode switch 62, a second angle loop compensator 71, a second angle command limiter 72, an adder 75, and the like are arranged between the adder / subtractor 37 and the adder / subtractor 38. ing.

本実施例においても、インナー制御部70Aは固定値とされた中心角度0°をインナー基準指令値として用いている。加減算器37は、このインナー基準指令値からインナー角度センサ36が出力するインナージンバル12のインナー角度を減算してインナー偏差角度を演算する。ここで演算されたインナー偏差角度は、第2角度ループ補償器71に送られると共に、差角指令補償器82を介して第1入力回路80の加算器83に送られる。   Also in the present embodiment, the inner control unit 70A uses a fixed center value of 0 ° as the inner reference command value. The adder / subtracter 37 calculates an inner deviation angle by subtracting the inner angle of the inner gimbal 12 output from the inner angle sensor 36 from the inner reference command value. The inner deviation angle calculated here is sent to the second angle loop compensator 71 and also sent to the adder 83 of the first input circuit 80 via the difference angle command compensator 82.

第2角度ループ補償器71は、到達判定/モード切替器62から送られるモード切替え信号に基づき、補償器内部のゲインの大きさを切替える処理を行う。即ち、本実施例ではジョイスティク51の操作状態によるモード切替え開始過渡期に、目標とする基準指令値に対しカメラ5の実際の視軸が到達したかどうかを到達判定/モード切替器62で判定し、この判定結果に基づき手動制御モードと空間安定制御モードとを切替え、アウター制御部60Aとインナー制御部70Aの協調制御を行う。   The second angle loop compensator 71 performs a process of switching the magnitude of the gain inside the compensator based on the mode switching signal sent from the arrival determination / mode switch 62. That is, in this embodiment, the arrival determination / mode switch 62 determines whether or not the actual visual axis of the camera 5 has reached the target reference command value in the transition period of mode switching due to the operation state of the joystick 51. Then, based on the determination result, the manual control mode and the space stability control mode are switched, and cooperative control of the outer control unit 60A and the inner control unit 70A is performed.

また、この制御モード切替え時に、第2角度ループ補償器71は補償器内のゲインを切替える処理を実施している。従来では、モード切替え時に、本実施例のようなゲインの切替えは行われず、常にゲインの大きさを一定の値としていた。   Further, at the time of switching the control mode, the second angle loop compensator 71 performs a process of switching the gain in the compensator. Conventionally, when the mode is switched, the gain is not switched as in the present embodiment, and the magnitude of the gain is always a constant value.

図10は、第2角度ループ補償器71の可変ゲインの一例を示している。同図において、横軸は加減算器37で生成されるインナー偏差角度(中心角度指令値0°に対するインナー角度センサ36で検出されるアウタージンバル11との視軸角度の偏差角)、縦軸は第2角度ループ補償器71の総合ゲインを示している。ここでは説明の便宜上、第2角度ループ補償器71に設定されているゲインを「小」,「中」,「最大」の三種類としている。しかしながら、ゲインの種類はこれに限定されるものではなく、適宜設定することができるものである。   FIG. 10 shows an example of the variable gain of the second angle loop compensator 71. In the figure, the horizontal axis represents the inner deviation angle generated by the adder / subtractor 37 (deviation angle of the visual axis angle with the outer gimbal 11 detected by the inner angle sensor 36 with respect to the center angle command value 0 °), and the vertical axis represents the first deviation. The overall gain of the two-angle loop compensator 71 is shown. Here, for convenience of explanation, there are three types of gains set in the second angle loop compensator 71: “small”, “medium”, and “maximum”. However, the type of gain is not limited to this, and can be set as appropriate.

また到達判定/モード切替器62の判定結果より、カメラ5の視軸角度が指令値に達していない未到達時においては、制御モードを手動制御モードにすると共に第2角度ループ補償器71のゲインを「中」に設定する。また、カメラ5の視軸角度が指令値に達した到達時には、制御モードを空間安定制御モードにすると共に第2角度ループ補償器71のゲインを「小」に設定する。   When the visual axis angle of the camera 5 has not reached the command value based on the determination result of the arrival determination / mode switch 62, the control mode is set to the manual control mode and the gain of the second angle loop compensator 71 is set. Set to “Medium”. When the visual axis angle of the camera 5 reaches the command value, the control mode is set to the space stable control mode and the gain of the second angle loop compensator 71 is set to “small”.

また、図10に示されるように本実施例では、インナー偏差角度が正側切替え角度と負側切替え角度との間にある場合、「最大」、「中」、及び「小」の各設定ゲインをそのまま適用する。また、「中」及び「小」の各設定ゲインにおいて、インナー偏差角度が正側切替え角度よりも大きくなった場合、及び負側切替え角度よりも小さくなった場合には、設定ゲインを最大ゲインに向けて漸次増加するよう設定している。これにより、ゲイン切替えにより急激にアウタージンバル11が移動することを抑制でき、安定性を向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 10, in this embodiment, when the inner deviation angle is between the positive side switching angle and the negative side switching angle, each of the set gains of “maximum”, “medium”, and “small” Apply as is. When the inner deviation angle is larger than the positive side switching angle or smaller than the negative side switching angle in each of the “medium” and “small” setting gains, the setting gain is set to the maximum gain. It is set so as to gradually increase. Thereby, it can suppress that the outer gimbal 11 moves suddenly by gain switching, and can improve stability.

次に、到達判定/モード切替器62について説明する。図11は、本実施例で用いている到達判定/モード切替器62の構成図である。到達判定/モード切替器62は、第1入力ポート90,到達判定器91,第2入力ポート92,及びコマンド生成器93等を有ししている。   Next, the arrival determination / mode switch 62 will be described. FIG. 11 is a configuration diagram of the arrival determination / mode switch 62 used in the present embodiment. The arrival determination / mode switching unit 62 includes a first input port 90, an arrival determination unit 91, a second input port 92, a command generator 93, and the like.

第1入力ポート90には、アウター偏差角度の絶対値,インナー偏差角度の絶対値,アウター視軸角度,及びインナー視軸角度が入力され、これらの値は到達判定器91に送られる。到達判定器91では、入力された各値を参照し,カメラ5の視軸が基準位置(例えば、操作者がジョイスティク51の操作を停止した位置)に到達したかどうかを判定する。   The absolute value of the outer deviation angle, the absolute value of the inner deviation angle, the outer visual axis angle, and the inner visual axis angle are input to the first input port 90, and these values are sent to the arrival determination device 91. The arrival determination unit 91 refers to each input value to determine whether or not the visual axis of the camera 5 has reached a reference position (for example, a position where the operator has stopped operating the joystick 51).

具体的には、各偏差角度の絶対値及びインナー偏差角度の絶対値が既定の範囲内となったかどうか、またアウター角度センサ28からのアウター視軸角度及びインナー角度センサ36からのインナー視軸角度が既定の視軸範囲内になったかを判定する。そして、既定範囲内であると判断した場合、到達判定器91は到達フラグ94を出力する。この到達フラグ94は、第2入力ポート92にも出力される。   Specifically, whether the absolute value of each deviation angle and the absolute value of the inner deviation angle are within predetermined ranges, the outer visual axis angle from the outer angle sensor 28, and the inner visual axis angle from the inner angle sensor 36 Is determined to be within the predetermined visual axis range. If it is determined that it is within the predetermined range, the arrival determiner 91 outputs an arrival flag 94. This arrival flag 94 is also output to the second input port 92.

第2入力ポート92には、到達判定器91からの到達フラグ94が入力されると共に、外部コマンドも入力される。ここで、外部コマンドとは、二重多軸ジンバル10を操作する操作者の操作により強制的に制御モードを切替えるコマンドである。即ち、二重多軸ジンバル10の制御装置は手動制御モード及び空間安定制御モードの他にも各種の制御モード(例えば、目標物を追尾する追尾制御モード等)を有しているが、この各種制御モードから操作者が特定の制御モードを指示することが可能な構成となっている。よって、操作者が手動制御モードから空間安定制御モードに制御モードを切替える指示(コマンド)を行った場合、このコマンドは第2入力ポート92に入力される。   The second input port 92 receives the arrival flag 94 from the arrival determination device 91 and also receives an external command. Here, the external command is a command for forcibly switching the control mode by an operation of an operator who operates the double multi-axis gimbal 10. That is, the control device of the double multi-axis gimbal 10 has various control modes (for example, a tracking control mode for tracking a target) in addition to the manual control mode and the space stability control mode. The configuration allows the operator to instruct a specific control mode from the control mode. Therefore, when the operator gives an instruction (command) for switching the control mode from the manual control mode to the space stable control mode, this command is input to the second input port 92.

到達判定器91が手動制御モードを空間安定制御モードに切替える条件が整ったと判断した場合、及び外部から手動制御モードを空間安定制御モードに切替えるコマンド(このコマンドを外部コマンドという)が入力した場合、コマンド生成器93は手動制御モードを空間安定制御モードに切替えるコマンドを出力する。よって、上記構成とされた到達判定/モード切替器62によれば、カメラ5の視軸が基準位置に到達した場合、手動制御モードを空間安定制御モードに切替えるコマンド及び到達フラグ94が出力される。   When the arrival determination unit 91 determines that the condition for switching the manual control mode to the space stable control mode is satisfied, and when a command for switching the manual control mode to the space stable control mode is input from the outside (this command is referred to as an external command), The command generator 93 outputs a command for switching the manual control mode to the space stable control mode. Therefore, according to the arrival determination / mode switch 62 configured as described above, when the visual axis of the camera 5 has reached the reference position, a command for switching the manual control mode to the space stable control mode and the arrival flag 94 are output. .

インナー偏差角度に対して第2角度ループ補償器71で補償処理が実施されると、第2角度ループ補償器71からの出力は、加算器75において後述する第3速度指令リミッタ81から出力される速度指令値1と加算される。この加算された値は、第2角度指令リミッタ72に送られ、制限処理が実施される。   When the second angle loop compensator 71 performs the compensation process for the inner deviation angle, the output from the second angle loop compensator 71 is output from the third speed command limiter 81 described later in the adder 75. It is added to the speed command value 1. The added value is sent to the second angle command limiter 72, and the limiting process is performed.

図8は、第2角度指令リミッタ72の制限図である。同図における横軸はインナー角度センサ36からの出力に基づくインナージンバル12の応答角度を、縦軸は加減算器38に向け出力される速度指令値3を示している。加算器75から出力された値が、図に示した速度指令値の範囲内であれば、第2角度指令リミッタ72は入力値をそのまま速度指令値3と加減算器38に向け出力する。一方、加算器75から出力された値が、図8に示す速度指令値の制限値を超えている場合は、第2角度指令リミッタ72は当該指令値に対応する速度制限値を速度指令値3として出力する。   FIG. 8 is a limit diagram of the second angle command limiter 72. In the figure, the horizontal axis indicates the response angle of the inner gimbal 12 based on the output from the inner angle sensor 36, and the vertical axis indicates the speed command value 3 output to the adder / subtractor 38. If the value output from the adder 75 is within the range of the speed command value shown in the figure, the second angle command limiter 72 outputs the input value as it is to the speed command value 3 and the adder / subtractor 38. On the other hand, when the value output from the adder 75 exceeds the speed command value limit value shown in FIG. 8, the second angle command limiter 72 sets the speed limit value corresponding to the command value to the speed command value 3. Output as.

図8に示す制限特性では、インナージンバル12の正方向への移動における、アウタージンバル11に設けられたストッパとの当り始め角度を駆動制限上限角度+β3としている。また、インナー応答角度の正方向(図中、0より右側方向)において、インナー応答角度が駆動制限上限角度+β3より小さい角度+β1から+β2の角度範囲に速度指令値3を漸次減少させる正指令制限可変域1を設けている。   In the limiting characteristic shown in FIG. 8, the angle at which the inner gimbal 12 starts to hit the stopper provided on the outer gimbal 11 in the forward direction is the driving limit upper limit angle + β3. Further, in the positive direction of the inner response angle (in the right direction from 0 in the figure), the positive command limit variable that gradually decreases the speed command value 3 to an angle range of + β1 to + β2 where the inner response angle is smaller than the drive limit upper limit angle + β3. Area 1 is provided.

また、+β2から駆動制限上限角度+β3の角度範囲では、速度指令値3を負方向に漸次増大させる正指令制限可変域2を設けている。更に、インナー応答角度が+β3よりも大きい角度域領域(インナージンバル11がストッパにより停止される角度+β4を含む)においては、速度指令値3は負側の一定値に固定される。   Further, in the angle range from + β2 to the drive limit upper limit angle + β3, a positive command limit variable region 2 for gradually increasing the speed command value 3 in the negative direction is provided. Further, in an angle region where the inner response angle is larger than + β3 (including an angle + β4 at which the inner gimbal 11 is stopped by the stopper), the speed command value 3 is fixed to a constant value on the negative side.

このように、第2角度指令リミッタ72が図8に示す制限図に基づき制限処理を実施することにより、インナージンバル12がストッパ(換言すると、アウタージンバル11)により強制的に停止される角度+β4よりも小さい角度である+β1を超えた時点からインナージンバル12の移動に規制が加えられる。その規制力は、インナー応答角度が+β1〜+β2までの間は漸次増大する特性であるため、インナージンバル11の移動が急激に停止されることはなく、安定した視軸移動を図りつつ、アウタージンバル11との衝突発生を抑制することができる。   As described above, the second angle command limiter 72 performs the restriction process based on the restriction diagram shown in FIG. 8, whereby the angle + β4 at which the inner gimbal 12 is forcibly stopped by the stopper (in other words, the outer gimbal 11). Restriction is imposed on the movement of the inner gimbal 12 from the time when the angle exceeds + β1, which is a small angle. The regulating force is a characteristic that the inner response angle gradually increases between + β1 and + β2, so that the movement of the inner gimbal 11 is not suddenly stopped, and the outer gimbal is moved while stably moving the visual axis. 11 can be prevented from occurring.

また、インナージンバル12のインナー応答角度が+β2を超えると、駆動制限上限への戻し指令が行われ、インナージンバル11に対して逆方向の規制力(戻し力)が加えられる。この際、インナー応答角が+β2〜+β3の範囲においては、前記戻し力が漸増増大するよう設定されている。よって、この範囲においては,インナージンバル12に対して漸次戻し利欲が増大するため、円滑かつ安定してインナージンバル12の停止処理を行うことができる。   When the inner response angle of the inner gimbal 12 exceeds + β2, a return command to the drive limit upper limit is issued, and a reverse regulating force (return force) is applied to the inner gimbal 11. At this time, when the inner response angle is in the range of + β2 to + β3, the return force is set to increase gradually. Therefore, in this range, the desire to return to the inner gimbal 12 gradually increases, so that the inner gimbal 12 can be stopped smoothly and stably.

更にインナー応答角が+β3を超えると、速度指令値3は負側の一定値に固定され、強い戻し力が印加され続ける。このため、インナージンバル11は確実に停止され、よってインナージンバル12がアウタージンバル11に衝突することを確実に防止することができる。   When the inner response angle exceeds + β3, the speed command value 3 is fixed to a constant value on the negative side, and a strong return force is continuously applied. For this reason, the inner gimbal 11 is reliably stopped, so that the inner gimbal 12 can be reliably prevented from colliding with the outer gimbal 11.

また、先に図7を用いて説明した第1速度指令リミッタ52と、図8を用いて説明した第2角度指令リミッタ72との制限特性の違いは、第2角度指令リミッタ72ではインナージンバル12がストッパと当り始める正方向ストッパ当り始め角度+β3よりも前に、速度指令値3が負方向に漸増する正指令制御可変位置2を設けた点である。これは、インナージンバル12はアウタージンバル11に比べて移動範囲が狭いため、この狭い範囲においてインナージンバル12を確実に停止させ、アウタージンバル11との衝突を防止するためである。   Further, the difference in limiting characteristics between the first speed command limiter 52 described above with reference to FIG. 7 and the second angle command limiter 72 described with reference to FIG. The positive command control variable position 2 at which the speed command value 3 gradually increases in the negative direction is provided before the positive start angle per stopper + β3 that starts to hit the stopper. This is because the inner gimbal 12 has a narrower movement range than the outer gimbal 11, and thus the inner gimbal 12 is reliably stopped in this narrow range to prevent a collision with the outer gimbal 11.

尚、上記した第2角度指令リミッタ72の制限特性において、インナージンバル11の移動方向が上記した正方向と反対の負方向である場合には、速度指令値3は正方向時の特性と同様の特性(正負が反対となる特性)を持って出力される。よって、図8に示す制限図は、原点0を中心とした点対称の制限図となっている。   In the limit characteristic of the second angle command limiter 72 described above, when the moving direction of the inner gimbal 11 is a negative direction opposite to the positive direction, the speed command value 3 is the same as the characteristic in the positive direction. It is output with characteristics (characteristics in which positive and negative are opposite). Therefore, the restriction diagram shown in FIG. 8 is a point-symmetric restriction diagram with the origin 0 as the center.

次に、第1入力回路80について説明する。第1入力回路80は、ジョイスティク51,第1速度指令リミッタ52,第3速度指令リミッタ81,差角指令補償器82,及び加算器83等により構成されている。操作者がジョイスティク51を操作することにより、アウター用基準指令値(以下、単に指令値という)が第3速度指令リミッタ81に入力される。第3速度指令リミッタ81は、入力された指令値に所定の制限処理を行うことにより速度指令値1を生成する。   Next, the first input circuit 80 will be described. The first input circuit 80 includes a joystick 51, a first speed command limiter 52, a third speed command limiter 81, a difference angle command compensator 82, an adder 83, and the like. When the operator operates the joystick 51, an outer reference command value (hereinafter simply referred to as a command value) is input to the third speed command limiter 81. The third speed command limiter 81 generates a speed command value 1 by performing a predetermined restriction process on the input command value.

図9は、第3速度指令リミッタ81の制限図である。図中、ハッチングで示すのが第3速度指令リミッタ81の制限特性であり、また図9では説明の便宜上、先に図7を用いて説明した第1速度指令リミッタ52の特性も重ねて図示している(無地で示す)。同図に示されるように、第3速度指令リミッタ81(請求項に記載の第1のリミッタに相当)の制限領域は、第1速度指令リミッタ52(請求項に記載の第2のリミッタに相当)の制限領域よりも狭く設定されている。 FIG. 9 is a limit diagram of the third speed command limiter 81 . In the figure, hatching indicates the limiting characteristic of the third speed command limiter 81 , and FIG. 9 also illustrates the characteristics of the first speed command limiter 52 previously described with reference to FIG. 7 for convenience of explanation. (Shown in plain). As shown in the figure, the limited area of the third speed command limiter 81 (corresponding to the first limiter recited in the claims) is the first speed command limiter 52 (corresponding to the second limiter recited in the claims). ) Is set narrower than the restricted area.

第3速度指令リミッタ81で制限処理された速度指令値1は、加算器83に向け出力される。加算器83には、前記したインナー制御部70Aからインナー偏差角度が差角指令補償器82を介して入力される。差角指令補償器82では、主にインナー偏差角度の増幅処理が行われる。このように、加算器83ではインナー制御部70Aからのインナー偏差角度が加算されるため、加算器83以降のアウター制御部60Aにおいては、インナージンバル12の状態を示すインナー偏差角度が反映された制御となる。   The speed command value 1 subjected to the restriction process by the third speed command limiter 81 is output to the adder 83. The adder 83 receives the inner deviation angle from the inner control unit 70 </ b> A via the difference angle command compensator 82. In the difference angle command compensator 82, amplification processing of the inner deviation angle is mainly performed. In this way, since the adder 83 adds the inner deviation angle from the inner control unit 70A, the outer control unit 60A after the adder 83 reflects the inner deviation angle indicating the state of the inner gimbal 12. It becomes.

また、上記のように第3速度指令リミッタ81の制限領域は、第1速度指令リミッタ52の制限領域よりも狭く設定されている。よって、加算器83において反映されたインナー偏差角速度分は、この各リミッタ52,81の制限領域の差分において速度指令値2に反映される領域(インナージンバル12との衝突防止を図る角度分)が確保されている。よって、インナー制御部70Aで生成したインナー偏差角度を反映して、インナージンバル12の移動制御を行うことができる。   Further, as described above, the limit area of the third speed command limiter 81 is set to be narrower than the limit area of the first speed command limiter 52. Therefore, the inner deviation angular velocity reflected in the adder 83 is an area (an angle for preventing collision with the inner gimbal 12) reflected in the speed command value 2 in the difference between the limit areas of the limiters 52 and 81. It is secured. Therefore, the movement control of the inner gimbal 12 can be performed by reflecting the inner deviation angle generated by the inner control unit 70A.

上記したように本実施例に係る制御装置は、制御モードがジョイスティク51から指向操作によりアウター用基準指令値が入力される手動制御モードである時、インナージンバル12のインナー偏差角度を差角指令補償器82及び加算器83を用いてアウター制御部60Aに入力される速度指令値2に反映させている。これにより、本実施例に係る制御装置ではアウタージンバル11を常にインナージンバル12の中心に向くよう、インナー制御部70Aからアウター制御部60A側にフィードバック補正する協調制御ができる。   As described above, when the control mode is the manual control mode in which the outer reference command value is input from the joystick 51 by the pointing operation, the inner deviation angle of the inner gimbal 12 is set as the difference angle command. The compensator 82 and the adder 83 are used to reflect the speed command value 2 input to the outer control unit 60A. As a result, the control device according to the present embodiment can perform cooperative control in which feedback correction is performed from the inner control unit 70 </ b> A to the outer control unit 60 </ b> A side so that the outer gimbal 11 always faces the center of the inner gimbal 12.

よって本実施例によれば、アウター速度センサ24及びインナー速度センサ35等にドリフトが発生したとしても、この各センサ24,35のドリフトの影響は上記の協調制御により各制御ブロックにフィードバックすることができる。このため、アウタージンバル11とインナージンバル12を有する二重多軸ジンバル10の構造に起因して発生する衝突問題を設計パラメータの変更なしに除去することができ、高い空間安定性能を有した二重多軸ジンバル10を実現することが可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, even if a drift occurs in the outer speed sensor 24, the inner speed sensor 35, etc., the effect of the drift of each sensor 24, 35 can be fed back to each control block by the above-described cooperative control. it can. Therefore, the collision problem caused by the structure of the double multi-axis gimbal 10 having the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12 can be eliminated without changing the design parameters, and the dual having high space stability performance. The multi-axis gimbal 10 can be realized.

また本実施例に係る制御装置では、手動制御モードにおいて、第1速度指令リミッタ52と第3速度指令リミッタ81の2つのリミッタを併用している。また、第3速度指令リミッタ81の制御範囲を第1速度指令リミッタ52の制御範囲より狭めることで、アウタージンバル11の駆動制限範囲内にインナージンバル12の衝突補正領域を確保でき、よってアウタージンバル11とインナージンバル12の衝突回避を確実に図ることができる。   In the control device according to the present embodiment, the two limiters of the first speed command limiter 52 and the third speed command limiter 81 are used in the manual control mode. Further, by narrowing the control range of the third speed command limiter 81 from the control range of the first speed command limiter 52, it is possible to secure a collision correction area of the inner gimbal 12 within the drive limit range of the outer gimbal 11, and thus the outer gimbal 11 And the inner gimbal 12 can be reliably avoided.

次に、空間安定制御モード時における本実施例に係る制御装置について説明する。図6は空間安定制御モード時における制御装置の制御ブロック図である。尚、図6において、図3乃至図5に示した構成と対応する構成については、同一符号を付してその説明を適宜省略する。   Next, the control device according to the present embodiment in the space stable control mode will be described. FIG. 6 is a control block diagram of the control device in the space stable control mode. In FIG. 6, components corresponding to those shown in FIGS. 3 to 5 are given the same reference numerals and description thereof is omitted as appropriate.

図4に示す参考例に係る制御装置では、空間安定制御モード時においてアウター制御部20Bは、加減算器29に対し角度指令値が直接入力される構成となっていた。これに対して本実施例に係るアウター制御部60Bでは角度指令演算器61(請求項に記載のアウター用指令値生成手段に相当する)を設け、この角度指令演算器61で角度指令値を生成する構成としている。   In the control device according to the reference example shown in FIG. 4, the outer control unit 20 </ b> B has a configuration in which an angle command value is directly input to the adder / subtractor 29 in the space stable control mode. On the other hand, the outer control unit 60B according to the present embodiment is provided with an angle command calculator 61 (corresponding to the outer command value generating means described in the claims), and the angle command calculator 61 generates an angle command value. It is configured to do.

また、インナー制御部70Bは、手動制御モードにおけるインナー制御部70Aと同等の構成とされているが、到達判定/モード切替器62で生成される到達フラグ94及びモード切替えのコマンドは、第2角度ループ補償器71と共にアウター制御部60Bの角度指令演算器61にも送られる。   The inner control unit 70B has the same configuration as the inner control unit 70A in the manual control mode, but the arrival flag 94 and the mode switching command generated by the arrival determination / mode switching unit 62 are the second angle. It is also sent to the angle command calculator 61 of the outer controller 60B together with the loop compensator 71.

図12は、角度指令演算器61の構成を示すブロック図である。角度指令演算器61は、対空間角度指令演算器97,静停時間遅れ処理器98,及び切替え操作処理器99等を有している。対空間角度指令演算器97は、航法データ95とカメラ5の視軸角度96を参照して空間に対する視軸演算を行い角度指令値を生成する。 FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the angle command calculator 61. The angle command calculator 61 includes an anti-space angle command calculator 97, a static stop time delay processor 98, a switching operation processor 99, and the like. The anti-space angle command calculator 97 refers to the navigation data 95 and the visual axis angle 96 of the camera 5 and performs a visual axis calculation on the space to generate an angle command value.

また、到達判定/モード切替器62から送られる到達フラグ94は、静停時間遅れ処理器98に入力される。静停時間遅れ処理器98は、対空間角度指令演算器97で生成される角度指令値と、視軸角度96とを選択的に切替えて加減算器29に向け出力する。この際、到達フラグ94から到達フラグ94が入力されていない状態では、静停時間遅れ処理器98は視軸角度96を角度指令値として外部出力する。また、到達フラグ94から到達フラグ94が入力された場合、静停時間遅れ処理器98は対空間角度指令演算器97で演算された角度指令値を加減算器29に向け出力する。 The arrival flag 94 sent from the arrival determination / mode switch 62 is input to the quiet stop time delay processor 98. The quiet stop time delay processor 98 selectively switches the angle command value generated by the anti-space angle command calculator 97 and the visual axis angle 96 and outputs the result to the adder / subtractor 29. At this time, in a state where the arrival flag 94 is not input from the arrival flag 94, the static stop time delay processor 98 outputs the visual axis angle 96 as an angle command value to the outside. When the arrival flag 94 is input from the arrival flag 94, the quiet stop time delay processor 98 outputs the angle command value calculated by the anti-space angle command calculator 97 to the adder / subtractor 29.

また、静停時間遅れ処理器98は、到達フラグ94が入力した際、直ちに切替え操作処理器99を切替えるのではなく、一定の遅延時間を持たせた後に切替え操作処理器99の切替え処理を行う。これにより、空間安定制御モードへの切替え開始直後においては、角度指令演算器61からは視軸角度96を角度指令値として出力する(偏差が常時0)。静停時間遅れ処理器98で設けられる遅延時間は、アウタージンバル11とインナージンバル12が十分に静停する時間として機能する。 Further, the static stop time delay processor 98, when the arrival we flag 94 is input, not immediately switch the switching operation processor 99, the switching process of the operation processor 99 switches to after have a constant delay time Do. As a result, immediately after the start of switching to the space stability control mode, the angle command calculator 61 outputs the visual axis angle 96 as an angle command value (the deviation is always 0). The delay time provided by the static stop time delay processor 98 functions as a time during which the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12 are sufficiently stopped .

そしてこの遅延時間経過後、角度指令演算器61は角度指令値を航法データ95と視軸角度96を参照した視軸安定化のための角度指令値に切替える。この構成とすることにより、空間安定制御モードへの移行時に発生する視軸のオーバーシュートの問題と角度戻りの問題を解決することができる。具体的には、ジョイスティク51を大きく傾け指向速度を大きくした操作状態から急に手を放し空間安定制御モードに移行した時に、視軸が大きくオーバーシュートした後に戻る現象をなくすことができる。   After this delay time has elapsed, the angle command calculator 61 switches the angle command value to an angle command value for stabilizing the visual axis with reference to the navigation data 95 and the visual axis angle 96. By adopting this configuration, it is possible to solve the problem of the overshoot of the visual axis and the angle return that occur when shifting to the space stable control mode. Specifically, when the joystick 51 is greatly tilted and the directing speed is increased to suddenly let go of the operation state and shift to the space stable control mode, the phenomenon that the visual axis returns greatly after overshooting can be eliminated.

尚、上記のカメラ5の視軸角度96とは操作者がジョイスティク51の操作を停止した時のカメラ5の視軸角度であり、この視軸角度96は対空間角度指令演算器97と共に切替え操作処理器99に送られる。また、航法データ95とは、予め決められている移動体の姿勢角度データである。   The visual axis angle 96 of the camera 5 is the visual axis angle of the camera 5 when the operator stops the operation of the joystick 51. The visual axis angle 96 is switched together with the anti-space angle command calculator 97. It is sent to the operation processor 99. The navigation data 95 is predetermined attitude angle data of the moving body.

一方、インナー制御部70Bは、図5に示した手動制御モードにおけるインナー制御部70Aとほぼ同一の構成とされている。しかしながら、インナー偏差角を速度制御リミッタ72に送るループは設けられていない。また、前記のように、到達判定/モード切替器62は第2角度ループ補償器71に接続されると共に、アウター制御部60Bの角度指令演算器61に接続されている。 On the other hand, the inner control unit 70B has substantially the same configuration as the inner control unit 70A in the manual control mode shown in FIG. However, a loop for sending the inner deviation angle to the speed control limiter 72 is not provided. As described above, the arrival determination / mode switch 62 is connected to the second angle loop compensator 71 and to the angle command calculator 61 of the outer controller 60B.

従って第2角度ループ補償器71は、手動制御モード時と同様に、到達判定/モード切替器62から送られるモード切替え信号に基づき、補償器内部のゲインの大きさを切替える処理を行う。即ち、空間安定制御モードにおいても、モード切替え開始過渡期に目標とする基準指令値に対しカメラ5の実際の視軸が到達したかどうかを到達判定/モード切替器62で判定し、この判定結果に基づき手動制御モードと空間安定制御モードとを切替え、アウター制御部60Bとインナー制御部70Bの協調制御を行う。   Accordingly, the second angle loop compensator 71 performs a process of switching the magnitude of the gain inside the compensator based on the mode switching signal sent from the arrival determination / mode switch 62 as in the manual control mode. That is, even in the space stability control mode, the arrival determination / mode switch 62 determines whether or not the actual visual axis of the camera 5 has reached the target reference command value in the transition period of mode switching start. The manual control mode and the space stability control mode are switched based on the above, and cooperative control of the outer control unit 60B and the inner control unit 70B is performed.

また、第2角度ループ補償器71は、制御モード切替え時に補償器内のゲインを切替える処理も実施する。即ち、図10を用いて先に説明したように、ゲインを「小」,「中」,「最大」の三種類を設定し、到達判定/モード切替器62の判定結果よりゲインを切替える。このように、空間安定制御モードへの切替え時に、到達判定/モード切替器62により到達状況を常時判定し、インナー制御部70B側に設けられた第2角度ループ補償器71でゲインを切替え協調制御を行うことにより、インナー角度制御ループの応答帯域をスムーズに変化させることができ、アウター制御部20B側でアウタージンバル11とインナージンバル12との衝突を円滑かつ確実に回避することができる。   The second angle loop compensator 71 also performs a process of switching the gain in the compensator when the control mode is switched. That is, as described above with reference to FIG. 10, three types of gains “small”, “medium”, and “maximum” are set, and the gain is switched based on the determination result of the arrival determination / mode switch 62. Thus, at the time of switching to the space stable control mode, the arrival determination / mode switch 62 always determines the arrival status, and the second angle loop compensator 71 provided on the inner control unit 70B side switches the gain to perform cooperative control. Thus, the response band of the inner angle control loop can be changed smoothly, and the collision between the outer gimbal 11 and the inner gimbal 12 can be avoided smoothly and reliably on the outer control unit 20B side.

更に、空間安定制御モードにおいても、第2角度ループ補償器71で生成された値を、インナー角度センサ36を参照した第2角度指令リミッタ72に通すことで速度指令値3を生成し、この速度指令値3を用いてインナー速度制御を行っている。よって、これによってもインナージンバル12がアウタージンバル11と衝突することを確実に防止することができる。   Further, also in the space stability control mode, the speed command value 3 is generated by passing the value generated by the second angle loop compensator 71 through the second angle command limiter 72 referring to the inner angle sensor 36, and this speed Inner speed control is performed using the command value 3. Therefore, it is possible to reliably prevent the inner gimbal 12 from colliding with the outer gimbal 11.

以上説明してきた本実施例に係る二重多軸ジンバル10の制御装置によれば、上記した各種効果に加え、解決手段がソフトウエアであるために他の類似システムに簡単にカスタマイズすることができ、ハードの変更をすることなく各種二重多軸ジンバルの制御に安価に対応することができるという効果を有する。   According to the control device for the double multi-axis gimbal 10 according to the present embodiment described above, in addition to the various effects described above, since the solution means is software, it can be easily customized to other similar systems. And, it has an effect that it is possible to cope with control of various double multi-axis gimbals at low cost without changing hardware.

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the present invention described in the claims. It can be modified and changed.

以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
少なくとも直交する二軸方向に駆動されるアウター部材と、前記アウター部材に保持されると共に該アウター部材内で少なくとも直交する二軸方向に駆動されるインナー部材の駆動制御を行う制御装置であって、
入力される基準指令値に基づき生成されるアウター用指令値と、前記アウター部材の状態検出を行うアウター用検出器の出力値との偏差であるアウター偏差値に基づき、前記アウター部材の駆動制御を行うアウター側制御部と、
前記基準指令値に基づき生成されるインナー用指令値と、前記インナー部材の状態検出を行うインナー用検出器の出力値との偏差であるインナー偏差値とに基づき、前記インナー部材の駆動制御を行うインナー側制御部と、
入力手段から指向操作により前記アウター用基準指令値が入力されている時、前記インナー偏差値を前記アウター用指令値に反映させる補正手段と、
を有する制御装置。
(付記2)
前記補正手段は、
前記基準指令値を制限する第1のリミッタと、
該第1のリミッタから出力される第1の指令値に前記インナー偏差値を加算する加算器と、
該加算器から出力される第2の指令値を制限する第2のリミッタとを有し、
かつ、前記第1のリミッタの制限範囲を前記第2のリミッタの制限範囲より狭く設定してなる付記1記載の制御装置。
(付記3)
移動体に取り付けられると共に少なくとも直交する二軸方向に駆動されるアウター部材と、前記アウター部材に保持されると共に該アウター部材内で少なくとも直交する二軸方向に駆動されるインナー部材の駆動制御を行う制御装置であって、
アウター用指令値と前記アウター部材の状態検出を行うアウター用検出器の出力との偏差であるアウター偏差値に基づき、前記アウター部材の駆動制御を行うアウター側制御部と、
インナー用基準指令値生成手段から出力されるインナー用基準指令値と前記インナー部材の状態検出を行うインナー用検出器の出力との偏差であるインナー偏差値とに基づき、前記インナー部材の駆動制御を行うインナー側制御部と、
前記アウター側制御部及び前記インナー側制御部を、手動制御モードから空間安定制御モードに切替える際、前記アウター偏差値の絶対値と前記インナー偏差値の絶対値とに基づき前記アウター部材及び前記インナー部材が目的位置に到達したかを判定し、到達したと判定した時に前記手動制御モードから空間安定制御モードに切替えるモード切替え手段と、
を有する制御装置。
(付記4)
前記アウター側制御部は、前記空間安定制御モードにおいて前記アウター用指令値を生成するアウター用指令値生成手段を有し、
該アウター用指令値生成手段は、
前記移動体の移動データと前記アウター部材の視軸角度に基づき、視軸の空間に対する空間に対する対空間角度指令値を演算する対空間角度指令演算器と、
前記アウター部材の視軸角度と前記対空間角度指令値を選択的に外部出力する切替え処理器と、
前記モード切替え手段による前記手動制御モードから空間安定制御モードへの切替え処理を検出し、当該モード切替えが行われた際、当該切替え時より遅れて前記対空間角度指令値が外部出力されるよう切替え処理器を制御する遅延手段と、
を有する請求項3記載の制御装置。
(付記5)
前記モード切替え手段により前記手動制御モードから空間安定制御モードに切替えられた際、前記インナー偏差値とに基づき補償ゲインの大きさを変更する補償器を設けた付記3または4記載の制御装置。
(付記6)
前記補償器は、
前記インナー偏差角度が正側切替え角度よりも大きくなった場合、及び前記インナー偏差角度が負側切替え角度よりも小さくなった場合に、前記設定ゲインを漸次増加させる付記5記載の制御装置。
(付記7)
前記モード切替え手段は、
前記アウター用検出器の出力と前記インナー用検出器の出力との偏差である偏差判定値に基づき、前記アウター部材及び前記インナー部材が目的位置に到達したかを判定する付記3乃至6のいずれか一項に記載の制御装置。
(付記8)
少なくとも直交する二軸方向に駆動されるアウター部材を、入力される基準指令値に基づき生成されるアウター用指令値と、前記アウター部材の状態検出を行うアウター用検出器の出力値との偏差であるアウター偏差値に基づき駆動制御し、
前記アウター部材に保持されると共に該アウター部材内で少なくとも直交する二軸方向に駆動されるインナー部材を、前記基準指令値に基づき生成されるインナー用指令値と、前記インナー部材の状態検出を行うインナー用検出器の出力値との偏差であるインナー偏差値とに基づき駆動制御し、
かつ、入力手段から指向操作により前記アウター用基準指令値が入力されている時、前記インナー偏差値を前記アウター用指令値に反映させる補正を行う二重多軸ジンバルの制御方法。
(付記9)
前記インナー偏差値を前記アウター用指令値に反映させる補正を行う際、
前記基準指令値を第1のリミッタにより制限処理し、
該第1のリミッタから出力される第1の指令値に加算器を用いて前記インナー偏差値を加算処理し、
該加算器から出力される第2の指令値を第2のリミッタにより制限処理し、
かつ、前記第1のリミッタの制限範囲を前記第2のリミッタの制限範囲より狭く設定した付記8記載の二重多軸ジンバルの制御方法。
(付記10)
移動体に取り付けられると共に少なくとも直交する二軸方向に駆動されるアウター部材を、アウター用基準指令値と前記アウター部材の状態検出を行うアウター用検出器の出力との偏差であるアウター偏差値に基づき駆動制御し、
前記アウター部材に保持されると共に該アウター部材内で少なくとも直交する二軸方向に駆動されるインナー部材を、インナー用基準指令値生成手段から出力されるインナー用基準指令値と前記インナー部材の状態検出を行うインナー用検出器の出力との偏差であるインナー偏差値とに基づき駆動制御し、
かつ、前記アウター側制御部及び前記インナー側制御部を、前記基準指令値が入力手段から指向操作により入力される手動制御モードから前記基準指令値がアウター用基準指令値生成手段から出力される空間安定制御モードに切替える際、前記アウター偏差値の絶対値と、前記インナー偏差値の絶対値とに基づき前記アウター部材及び前記インナー部材が目的位置に到達したかを判定し、到達したと判定した時に前記手動制御モードから空間安定制御モードに切替える二重多軸ジンバルの制御方法。
(付記11)
前記移動体の移動データと前記アウター部材の視軸角度に基づき視軸の空間に対する空間に対する対空間角度指令値を演算し、
前記手動制御モードから空間安定制御モードに切替える際、当該切替え時より遅れて前記対空間角度指令値を外部出力する付記10記載の二重多軸ジンバルの制御方法。
(付記12)
前記モード切替え手段により前記手動制御モードから空間安定制御モードに切替えられた際、前記インナー偏差値とに基づき補償ゲインの大きさを変更する付記10または11記載の二重多軸ジンバルの制御方法。
The following additional notes are further disclosed with respect to the embodiment including the above examples.
(Appendix 1)
A control device that performs drive control of an outer member that is driven in at least two orthogonal directions and an inner member that is held in the outer member and is driven in at least two orthogonal directions in the outer member,
Based on the outer deviation value, which is the deviation between the outer command value generated based on the input reference command value and the output value of the outer detector that detects the state of the outer member, drive control of the outer member is performed. An outer side control unit to perform,
Drive control of the inner member is performed based on an inner deviation value that is a deviation between an inner command value generated based on the reference command value and an output value of an inner detector that detects the state of the inner member. An inner side control unit;
Correction means for reflecting the inner deviation value in the outer command value when the outer reference command value is input by a pointing operation from the input means;
Control device.
(Appendix 2)
The correction means includes
A first limiter for limiting the reference command value;
An adder for adding the inner deviation value to a first command value output from the first limiter;
A second limiter for limiting the second command value output from the adder,
The control device according to appendix 1, wherein a limit range of the first limiter is set narrower than a limit range of the second limiter.
(Appendix 3)
The outer member is attached to the moving body and driven in at least two orthogonal directions, and the inner member is held in the outer member and is driven in at least two orthogonal directions in the outer member. A control device,
An outer-side control unit that performs drive control of the outer member based on an outer deviation value that is a deviation between an outer command value and an output of an outer detector that performs state detection of the outer member;
Drive control of the inner member is performed based on an inner deviation value that is a deviation between an inner reference command value output from the inner reference command value generating means and an output of the inner detector that detects the state of the inner member. An inner side control unit to perform,
When the outer side control unit and the inner side control unit are switched from the manual control mode to the space stability control mode, the outer member and the inner member are based on the absolute value of the outer deviation value and the absolute value of the inner deviation value. Mode switching means for switching from the manual control mode to the space stable control mode when it is determined that the target position has been reached.
Control device.
(Appendix 4)
The outer side control unit has outer command value generation means for generating the outer command value in the space stability control mode,
The outer command value generating means includes:
Based on the movement data of the moving body and the visual axis angle of the outer member, an anti-space angle command calculator that calculates an anti-space angle command value for the space with respect to the space of the visual axis,
A switching processor that selectively outputs the visual axis angle of the outer member and the angle-to-space command value to the outside;
When switching processing from the manual control mode to the space stable control mode by the mode switching means is detected and the mode switching is performed, switching is performed so that the anti-space angle command value is output to the outside after the switching. A delay means for controlling the processor;
The control device according to claim 3.
(Appendix 5)
The control device according to appendix 3 or 4, further comprising a compensator that changes the magnitude of a compensation gain based on the inner deviation value when the manual switching mode is switched from the manual control mode to the space stable control mode by the mode switching unit.
(Appendix 6)
The compensator is
The control device according to appendix 5, wherein the set gain is gradually increased when the inner deviation angle becomes larger than the positive side switching angle and when the inner deviation angle becomes smaller than the negative side switching angle.
(Appendix 7)
The mode switching means is
Any one of appendices 3 to 6 for determining whether the outer member and the inner member have reached a target position based on a deviation determination value that is a deviation between the output of the outer detector and the output of the inner detector The control device according to one item.
(Appendix 8)
The outer member driven in at least two orthogonal axes is a deviation between the outer command value generated based on the input reference command value and the output value of the outer detector for detecting the state of the outer member. Drive control based on a certain outer deviation value,
The inner member that is held by the outer member and is driven in at least two orthogonal directions within the outer member is detected based on the inner command value generated based on the reference command value, and the state of the inner member is detected. Drive control based on the inner deviation value, which is the deviation from the output value of the inner detector,
And the control method of the double multi-axis gimbal which correct | amends so that the said inner deviation value is reflected in the said outer command value when the said outer reference command value is input by directing operation from the input means.
(Appendix 9)
When performing correction to reflect the inner deviation value in the outer command value,
The reference command value is limited by a first limiter,
Adding the inner deviation value to the first command value output from the first limiter using an adder;
The second command value output from the adder is limited by the second limiter,
The double multi-axis gimbal control method according to appendix 8, wherein the limit range of the first limiter is set narrower than the limit range of the second limiter.
(Appendix 10)
The outer member that is attached to the moving body and is driven at least in two orthogonal directions is based on an outer deviation value that is a deviation between the outer reference command value and the output of the outer detector that detects the state of the outer member. Drive control,
The inner member that is held by the outer member and is driven in at least two orthogonal directions within the outer member, the inner reference command value output from the inner reference command value generating means, and the state detection of the inner member Drive control based on the inner deviation value, which is the deviation from the output of the inner detector
And the space where the reference command value is output from the outer reference command value generating means from the manual control mode in which the reference command value is input by directing operation from the input means. When switching to the stable control mode, it is determined whether the outer member and the inner member have reached the target position based on the absolute value of the outer deviation value and the absolute value of the inner deviation value. A control method of a double multi-axis gimbal that switches from the manual control mode to the space stable control mode.
(Appendix 11)
Based on the movement data of the moving body and the visual axis angle of the outer member, the anti-space angle command value for the space with respect to the space of the visual axis is calculated,
The double multi-axis gimbal control method according to appendix 10, wherein when the manual control mode is switched to the space stable control mode, the anti-space angle command value is output to the outside after the switching.
(Appendix 12)
The double multi-axis gimbal control method according to appendix 10 or 11, wherein when the mode switching means is switched from the manual control mode to the space stable control mode, the magnitude of the compensation gain is changed based on the inner deviation value.

図1は、従来の2軸構造のジンバルの一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a conventional biaxial gimbal. 図2は、二重多軸ジンバルの一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a double multi-axis gimbal. 図3は、参考例である制御装置の手動制御モードにおける制御ブロック図である。FIG. 3 is a control block diagram in the manual control mode of the control device as a reference example. 図4は、参考例である制御装置の空間安定制御モードにおける制御ブロック図である。FIG. 4 is a control block diagram in the space stable control mode of the control device as a reference example. 図5は、本発明の一実施例である制御装置の手動制御モードにおける制御ブロック図である。FIG. 5 is a control block diagram in the manual control mode of the control apparatus according to the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の一実施例である制御装置の空間安定制御モードにおける制御ブロック図である。FIG. 6 is a control block diagram in the space stable control mode of the control apparatus according to the embodiment of the present invention. 図7は、第1速度指令リミッタの指令制限図である。FIG. 7 is a command limit diagram of the first speed command limiter. 図8は、第2角度指令リミッタの指令制限図である。FIG. 8 is a command limit diagram of the second angle command limiter. 図9は、第3速度指令リミッタの指令制限図である。FIG. 9 is a command limit diagram of the third speed command limiter. 図10は、差角追従型可変ゲイン反映図である。FIG. 10 is a difference angle tracking variable gain reflection diagram. 図11は、到達判定/モード切換え器のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of the arrival determination / mode switch. 図12は、角度指令演算器のブロック図である。FIG. 12 is a block diagram of the angle command calculator.

符号の説明Explanation of symbols

10 二重多軸ジンバル
11 アウタージンバル
12 インナージンバル12
13 アウターAZ軸回り回転部
14 アウターEL軸回り回転部
15 インナーAZ軸回り回転部
16 インナーEL軸回り回転部
17 撮像装置搭載部
18 防振装置
19 取り付け固定部
20A,20B,60A,60B アウター制御部
21 速度ループ補償器
22,33 アンプ
23 アウターモータ
24 アウター速度センサ
25 加減算器
26,71 角度ループ補償器
27 速度指令リミッタ
28 アウター角度センサ
29,37,38 加減算器
30A,30B,70A,70B インナー制御部
31 角度ループ補償器
32 速度ループ補償器
34 インナーモータ
35 インナー速度センサ
36 インナー角度センサ
50,80 入力回路
51 ジョイスティク
52,72,81 速度指令リミッタ
61 角度指令演算器
62 到達判定/モード切替え器
75,83 加算器
82 差角指令補償器
91 到達判定器
93 コマンド生成器
97 対空間角度指令演算器
98 静停時間遅れ処理器
99 切替え操作処理器
10 Double multi-axis gimbal 11 Outer gimbal 12 Inner gimbal 12
13 Outer AZ axis rotation unit 14 Outer EL axis rotation unit 15 Inner AZ axis rotation unit 16 Inner EL axis rotation unit 17 Imaging device mounting unit 18 Vibration isolator 19 Mounting fixing unit 20A, 20B, 60A, 60B Outer control Unit 21 speed loop compensator 22, 33 amplifier 23 outer motor 24 outer speed sensor 25 adder / subtractor 26, 71 angle loop compensator 27 speed command limiter 28 outer angle sensor 29, 37, 38 adder / subtractor 30A, 30B, 70A, 70B inner Control unit 31 Angle loop compensator 32 Speed loop compensator 34 Inner motor 35 Inner speed sensor 36 Inner angle sensor 50, 80 Input circuit 51 Joystick 52, 72, 81 Speed command limiter 61 Angle command calculator 62 Arrival determination / mode switching Vessel 75 , 83 Adder 82 Difference angle command compensator 91 Arrival determination device 93 Command generator 97 Spatial angle command calculator 98 Quiescent time delay processor 99 Switching operation processor

Claims (5)

少なくとも直交する二軸方向に駆動されるアウター部材と、前記アウター部材に保持されると共に該アウター部材内で少なくとも直交する二軸方向に駆動されるインナー部材の駆動制御を行う制御装置であって、
操作者が視軸操作手段を用いて指向操作することにより入力された基準指令値に基づき、前記アウター部材の駆動制御を行うためのアウター用指令値を生成する入力部と、
入力される基準指令値に基づき生成されるアウター用指令値と、前記アウター部材の状態検出を行うアウター用検出器の出力値との偏差であるアウター偏差値に基づき、前記アウター部材の駆動制御を行うアウター側制御部と、
前記基準指令値に基づき生成されるインナー用指令値と、前記インナー部材の状態検出を行うインナー用検出器の出力値との偏差であるインナー偏差値とに基づき、前記インナー部材の駆動制御を行うインナー側制御部と、
前記視軸操作手段からの指向操作により前記アウター用指令値が前記入力部から前記アウター側制御部に入力される手動制御モード時に、前記入力部において前記インナー偏差値を前記基準指令値に加算することにより前記インナー偏差値を前記アウター用指令値に反映させ、前記アウター部材が前記インナー部材の中心に向くよう前記アウター側制御部と前記インナー側制御部を協調制御する補正手段と、
を有する制御装置。
A control device that performs drive control of an outer member that is driven in at least two orthogonal directions and an inner member that is held in the outer member and is driven in at least two orthogonal directions in the outer member,
An input unit that generates an outer command value for performing drive control of the outer member based on a reference command value that is input by an operator performing a pointing operation using the visual axis operation unit;
Based on the outer deviation value, which is the deviation between the outer command value generated based on the input reference command value and the output value of the outer detector that detects the state of the outer member, drive control of the outer member is performed. An outer side control unit to perform,
Drive control of the inner member is performed based on an inner deviation value that is a deviation between an inner command value generated based on the reference command value and an output value of an inner detector that detects the state of the inner member. An inner side control unit;
In the manual control mode in which the outer command value is input from the input unit to the outer side control unit by a pointing operation from the visual axis operation means , the inner deviation value is added to the reference command value in the input unit. Accordingly, the inner deviation value is reflected in the outer command value, and the outer side control unit and the inner side control unit are cooperatively controlled so that the outer member faces the center of the inner member ,
Control device.
前記補正手段は、
前記基準指令値を制限する第1のリミッタと、
該第1のリミッタから出力される第1の指令値に前記インナー偏差値を加算する加算器と、
該加算器から出力される第2の指令値を制限する第2のリミッタとを有し、
かつ、前記第1のリミッタの制限範囲を前記第2のリミッタの制限範囲より狭く設定してなる請求項1記載の制御装置。
The correction means includes
A first limiter for limiting the reference command value;
An adder for adding the inner deviation value to a first command value output from the first limiter;
A second limiter for limiting the second command value output from the adder,
2. The control device according to claim 1, wherein a limit range of the first limiter is set narrower than a limit range of the second limiter.
移動体に取り付けられると共に少なくとも直交する二軸方向に駆動されるアウター部材と、前記アウター部材に保持されると共に該アウター部材内で少なくとも直交する二軸方向に駆動されるインナー部材の駆動制御を行う制御装置であって、
アウター用指令値と前記アウター部材の状態検出を行うアウター用検出器の出力との偏差であるアウター偏差値に基づき、前記アウター部材の駆動制御を行うアウター側制御部と、
インナー用基準指令値生成手段から出力されるインナー用基準指令値と前記インナー部材の状態検出を行うインナー用検出器の出力との偏差であるインナー偏差値とに基づき、前記インナー部材の駆動制御を行うインナー側制御部と、
前記アウター側制御部及び前記インナー側制御部を、操作者が視軸操作手段を用いて指向操作する手動制御モードから視軸を常に空間に対し一定方向に指向制御する空間安定制御モードに切替える際、前記アウター偏差値の絶対値と前記インナー偏差値の絶対値とに基づき前記アウター部材及び前記インナー部材が目的位置に到達したかを判定し、到達したと判定した時に前記手動制御モードから空間安定制御モードに切替えるモード切替え手段と、
を有する制御装置。
The outer member is attached to the moving body and driven in at least two orthogonal directions, and the inner member is held in the outer member and is driven in at least two orthogonal directions in the outer member. A control device,
An outer-side control unit that performs drive control of the outer member based on an outer deviation value that is a deviation between an outer command value and an output of an outer detector that performs state detection of the outer member;
Drive control of the inner member is performed based on an inner deviation value that is a deviation between an inner reference command value output from the inner reference command value generating means and an output of the inner detector that detects the state of the inner member. An inner side control unit to perform,
When the outer side control unit and the inner side control unit are switched from a manual control mode in which an operator performs a direct operation using a visual axis operation means to a space stable control mode in which the visual axis is always controlled in a fixed direction with respect to space And determining whether the outer member and the inner member have reached the target position based on the absolute value of the outer deviation value and the absolute value of the inner deviation value. Mode switching means for switching to the control mode;
Control device.
前記アウター側制御部は、前記空間安定制御モードにおいて前記アウター用指令値を生成するアウター用指令値生成手段を有し、
該アウター用指令値生成手段は、
前記移動体の移動データと前記視軸の角度に基づき、前記視軸の空間に対する対空間角度指令値を演算する対空間角度指令演算器と、
前記視軸の角度と前記対空間角度指令値を選択的に外部出力する切替え処理器と、
前記モード切替え手段による前記手動制御モードから空間安定制御モードへの切替え処理を検出し、当該モード切替えが行われた際、当該切替え時より遅れて前記対空間角度指令値が外部出力されるよう切替え処理器を制御する遅延手段と、
を有する請求項3記載の制御装置。
The outer side control unit has outer command value generation means for generating the outer command value in the space stability control mode,
The outer command value generating means includes:
And based on said angle of the visual axis and the movement data of the moving body, to space angle command calculator for calculating a pair spatial angle command value against the space of the visual axis,
A switching processor for selectively outputting the angle of the visual axis and the command value for the space angle to the outside;
When switching processing from the manual control mode to the space stable control mode by the mode switching means is detected and the mode switching is performed, switching is performed so that the anti-space angle command value is output to the outside after the switching. A delay means for controlling the processor;
The control device according to claim 3.
前記モード切替え手段により前記手動制御モードから空間安定制御モードに切替えられた際、前記インナー偏差値とに基づき補償ゲインの大きさを変更する補償器を設けた請求項3または4記載の制御装置。   5. The control device according to claim 3, further comprising a compensator that changes a magnitude of a compensation gain based on the inner deviation value when the manual switching mode is switched to the space stable control mode by the mode switching unit.
JP2008303081A 2008-11-27 2008-11-27 Control device Active JP5293118B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008303081A JP5293118B2 (en) 2008-11-27 2008-11-27 Control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008303081A JP5293118B2 (en) 2008-11-27 2008-11-27 Control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010128814A JP2010128814A (en) 2010-06-10
JP5293118B2 true JP5293118B2 (en) 2013-09-18

Family

ID=42329157

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008303081A Active JP5293118B2 (en) 2008-11-27 2008-11-27 Control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5293118B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190069801A (en) * 2017-12-12 2019-06-20 엘지이노텍 주식회사 Device of driving camera, driving method thereof and jimbal apparatus

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6245149B2 (en) 2014-11-25 2017-12-13 株式会社Jvcケンウッド Gimbal device and control method of gimbal device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0244409A (en) * 1988-08-05 1990-02-14 Mitsubishi Electric Corp Servo device
JP2546299Y2 (en) * 1993-11-25 1997-08-27 防衛庁技術研究本部長 Optical camera gimbal controller
JP3548733B2 (en) * 2001-06-06 2004-07-28 株式会社カワサキプレシジョンマシナリ Monitoring device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190069801A (en) * 2017-12-12 2019-06-20 엘지이노텍 주식회사 Device of driving camera, driving method thereof and jimbal apparatus
KR102476705B1 (en) * 2017-12-12 2022-12-14 엘지이노텍 주식회사 Device of driving camera, driving method thereof and jimbal apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010128814A (en) 2010-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6384976B1 (en) Image stabilizing apparatus
KR102196231B1 (en) Camera shake correction device and adjustment method therefor, camera shake correction circuit, camera shake correction method, camera module and position control method for optical element of camera module
US20200213518A1 (en) Method for controlling gimbal, gimbal controller, and gimbal
JP3943877B2 (en) Positioning control apparatus and method
JP2006285040A (en) Image blurring correcting apparatus
JP3548733B2 (en) Monitoring device
JP2016536886A (en) Nadir / zenith inertial pointing support for 2-axis gimbal
JP5237622B2 (en) Vibration correction control circuit and imaging apparatus including the same
JP5293118B2 (en) Control device
JP2008059362A (en) Servo controller
JP2006292969A (en) Image blur correcting device
US20090160948A1 (en) Image stabilization control circuit
JP2011118073A (en) Image blur correcting apparatus
JP6489649B2 (en) Motion blur compensation device, imaging system, and motion blur compensation method
JP5223788B2 (en) Gimbal equipment
US6369946B1 (en) Image stabilizing apparatus
JPH10104681A (en) Image stabilizing device
JP2005202358A (en) Blurring correcting apparatus
US20120057035A1 (en) Force compensation systems and methods
JP2008293091A (en) Gimbal device
JP2017207650A (en) Lens device
JP2008217129A (en) Following device
JP2001100106A (en) Image stabilizer
US20240126044A1 (en) Control apparatus, rotationally driving apparatus, control method, and storage medium
JP4265797B2 (en) Zoom control system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110808

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121023

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130514

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130527

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5293118

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150