JP6278513B2 - 制御装置及びそれを有する撮影システム - Google Patents

Description

本発明は、雲台カメラを制御する制御装置に関し、特に、絶対位置の制御指令で操作される雲台カメラの同一の操作対象を複数の制御装置から操作可能な制御装置及びそれを有する撮影システムに関するものである。

従来、監視カメラ等はカメラと離れた位置にある操作器からの遠隔操作によって制御されている。所望の撮影条件とするために、操作器から各種制御モードの設定や操作が行えるようになっている。テレビの番組制作においても様々な地点に設置された遠隔操作可能なカメラによる映像が使われており、オペレータのカメラに対する各種操作は操作対象毎に別々の操作器を使って操作することにより、放送で使用する映像が撮影されることが多い。

放送局のスタジオで撮影する場合には、カメラマンがカメラに取り付けられたコントローラを使って撮影したい画角の調整を行う。それと同時にアイリスや色調整等の画質に関する操作は、カメラコントロール卓でビデオエンジニアが遠隔で操作するような運用を行う場合が多い。

監視カメラ等を番組制作に用いる場合においても、放送局でのスタジオ撮影と同様に、画角の調整と画質の調整をそれぞれ分担して撮影するためには、１台のカメラに対して２つ以上の操作器の機能を分担させて使う必要がある。

例えば、特許文献１では、１台のカメラを複数のカメラクライアント装置から制御する技術が開示されている。

特開２００９−２００９７３号公報

しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、他カメラクライアント装置の接続状態を別のカメラクライアント装置から識別することができない。そのため、１台のカメラ操作を、２台以上のカメラクライアント装置で機能分割して操作する際に、お互いの操作状況を識別することができない。

各々のクライアント装置で雲台の状態情報を管理するためにはクライアント装置間で操作状況を通信することが有効である。しかし、ロータリーエンコーダによる指令値の絶対位置操作など変更量の多い操作においてクライアント装置間の遅延時間が大きくなる場合には操作性が損なわれることがある。

フォーカスエンコーダによって制御されるフォーカス位置を操作する場合についての例を図１１を参照しながら説明する。この図では、至近から無限遠のフォーカス位置を０から１００の数値で表している。このフォーカス位置はフォーカスエンコーダにより生成される指令値で操作ができ、元の指令値は５０である。このとき、フォーカス位置は絶対位置で指令する必要があるため、複数のクライアント装置からフォーカス位置が操作された場合に問題が生じる。一方のクライアント装置から５４、他方のクライアント装置から５２となるように操作した際に遅延量が多いと、クライアント装置の操作が反映されるまでに時間がかかり、５０から５４となった後に５２に変化する場合がありえる。複数のクライアント装置のどちらも微調整しながらフォーカス位置を６０まで変化させようと同時に操作した場合、フォーカス値を増加させる方向に操作しているにもかかわらず減少する方向に移動するような状況が発生しえる。このように、操作者の意図しない動作が発生し、操作性が損なわれてしまう場合がある。また、遅延量が少なくても、通信量が多いと上記のような現象が発生する。

そこで、本発明の目的は、複数の操作器から絶対位置指令で制御される同一の操作対象を制御する際に、操作性を損なうことのない制御装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の制御装置は、複数の制御装置から１台の撮影装置の、絶対位置指令で制御される同一の操作対象を制御可能な撮影システム内で使用され、前記撮影システム内の他の制御装置及び前記撮影装置と通信する通信手段と、前記撮影装置の前記操作対象を操作するための操作手段と、前記操作手段による操作に基づき、前記通信手段を介して前記操作対象を操作するための制御指令を生成して前記通信手段から出力する制御手段と、マスターモード又はスレーブモードを設定するモード設定手段と、を有し、前記制御手段は、スレーブモードでは、前記操作手段による操作に基づき相対位置の制御指令を生成しマスターモードに設定されている他の制御装置に該制御指令を出力し、マスターモードでは、前記操作手段による操作に基づき絶対位置の制御指令を生成し前記撮影装置に出力し、スレーブモードに設定された他の制御装置から相対位置の制御指令を受信した場合、受信した相対位置の前記制御指令に基づき絶対位置の制御指令を生成し前記撮影装置に出力する、ことを特徴とする。

本発明によれば複数の操作器から絶対位置指令で制御される同一の操作対象を制御する際に、操作性を損なうことのない制御装置を提供することができる。

実施例１の制御装置を含む撮影システムの接続図である。 実施例１の制御装置の内部構成を表すブロック図である。 実施例１の制御装置を含む撮影システムの接続図における情報の流れを示す図である。 実施例１の制御装置のＣＰＵの処理の流れを表すフローチャートである。 実施例１の制御装置における相対位置制御における相対位置受信時の操作器の処理の流れを表すフローチャートである。 実施例１の制御装置における相対位置制御モード時の指令値の変化を示す図である。 実施例２の制御装置の内部構成を表すブロック図である。 実施例２の制御装置のＣＰＵの処理の流れを表すフローチャートである。 実施例２の制御装置における絶対位置制御の処理の流れを表すフローチャートである。 実施例２の制御装置が１台操作不可である場合の撮影システムの接続図である。 複数のクライアント装置から操作が行われた場合の指令値の変化を示す図である。

以下に、本発明の制御装置の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

以下、本発明の制御装置の第１の実施例について説明する。

図１に本発明の実施形態に関わる制御装置である操作器１を用いて、雲台２を遠隔操作する撮影システムの接続例を示す。操作器１Ａは通信ポート１１Ａを介して雲台２と接続されている。さらに本発明の制御装置である２台の操作器１Ａと１Ｂがそれぞれ、通信ポート１２Ａと１１Ｂを介して接続されている。雲台２（撮影装置）にはパン・チルト駆動部が備えられ、カメラ２１とレンズ２２が搭載されている。操作者が操作器１Ａの操作部を操作すると、操作に対応した制御命令が雲台２に送信される。また、雲台２から操作器１Ａに対しては、現在の雲台２の状態を表す状態情報（例えば、操作器からの制御指令に対応する操作対象の位置情報）が送信される。そして、操作器１Ａはこの状態情報を元にして操作器１Ａ内部に記憶されている管理項目の数値を更新する。

さらに、操作器１Ａは取得された雲台２の状態情報および操作器１Ａ自身の操作情報を操作器１Ｂに送信する。一方、操作器１Ｂは操作者が操作器１Ｂの操作部を操作した内容に対応した制御命令を操作器１Ａに送信する。操作器１Ａは操作器１Ｂから制御命令を受信すると受信した制御命令を雲台２へ送信する。このように、雲台２と操作器１Ａと操作器１Ｂが双方向に通信することで、２台の操作器１によって１台の雲台２を制御することができる。

操作器１の操作部（操作手段）はどのような形態でもよいが、好ましくは図示されているような、ズームレバー１３、フォーカスエンコーダ１４、ジョイスティック１５、タッチパネル１６、ハードスイッチ１７等で構成されるとよい。ズームレバー１３を前後に操作することでレンズ２２のズーム操作を行うことができる。またフォーカスエンコーダ１４を回転させることで、レンズ２２のフォーカス制御を行うことができる。さらに、ジョイスティック１５を前後左右に操作することで、雲台２のパン・チルト制御が可能である。

図２は実施例１における操作器１の内部構成を表すブロック図である。操作器１は前述の通信ポートと操作部に加えて、通信部（通信手段）１０１、ＣＰＵ（制御手段）１０２、表示処理部１０３、記憶部１０４、操作認識部１０５から構成される。操作者がズームレバー１３等の操作部を操作すると、操作認識部１０５が該当の操作を認識し、ＣＰＵ１０２へ操作内容を出力する。ＣＰＵ１０２は操作内容を認識すると、操作に対応した制御命令を通信部１０１へ出力する。通信部１０１はＣＰＵ１０２から通知された制御コマンドを、通信ポート１１もしくは通信ポート１２を介して接続されている機器へ送信する。また、ＣＰＵ１０２は、操作認識部１０５から通知される操作部の操作状態や、通信ポート１１もしくは通信ポート１２および通信部１０１を介して受信される外部の機器の状態情報に応じた内容を表示処理部１０３へ出力する。表示処理部１０３はＣＰＵ１０２からの入力に応じて、タッチパネル１６の表示を制御する。また、各種の設定情報等を保存するための記憶部１０４を持つ。

図３は２台の操作器１Ａ、１Ｂによって１台の雲台２を制御する図１のシステム図において、フォーカスエンコーダ１４によるフォーカス位置の操作を含む雲台２を絶対位置指令によって操作する場合の命令と情報の流れを表している。なお、絶対位置とは、所与の固定の基準位置に対する変位量を示し、絶対位置が確定すると位置が一意に決定されるというものである。操作器１Ａ、操作器１Ｂの２台とも雲台２と通信を確立しているため雲台２を操作可能である。操作器１Ａは雲台２と回線で接続され、操作器１Ｂは操作器１Ａと回線で接続される。この場合は、操作器１Ａ、１Ｂのどちらによる操作でも、フォーカス位置は操作器１Ａの状態（操作器１Ａ内部に記憶されている管理項目の数値）を更新するのみで操作器１Ｂにはフォーカス位置は送信しない。

以下、２台以上の操作器１が雲台２を操作可能な場合であって、指令値が絶対位置で管理される項目（撮影装置のフォーカス、ズーム、アイリス、色調整、又は、雲台のパン、チルトなど）を操作する方法について説明する。ここで、雲台２を操作可能な２台以上の操作器１の内、通信ラインにおいて雲台２に最も近い位置で接続されている操作器１がマスターモードに設定され、他の操作器はスレーブモードに設定されているものとする。各操作器のマスターモード／スレーブモードへの設定は、通信ポートの接続先をＣＰＵ（モード設定手段）が判断して、判断結果に応じてマスターモード／スレーブモードを自動で設定し、各操作器の記憶部に保存するようにしてもよい。または、使用者が撮影システムの構成時にマニュアルで各操作器に対してマスターモード／スレーブモードを設定してもよい。

図４は操作器１が操作された場合のスレーブモードにおけるＣＰＵ１０２の処理の流れを表すフローチャートである。

まず、指令値を絶対位置で管理する項目が操作されたかを判別する（Ｓ１０１）。その結果、操作が絶対位置で管理する指令値を変更するものでない場合は処理を終了する。一方、操作により絶対位置で管理する指令値に変更が生じる場合には、操作された操作器自身（１Ａ又は１Ｂ）の設定がそれぞれマスターモードであるかスレーブモードであるかを判別する（Ｓ１０２）。このときのマスターモード／スレーブモードの設定は、記憶部１０４に格納されているデータを参照して判断する。スレーブモードの操作器の場合は指令値を相対位置で操作する指令をマスターモードの操作器に送信する（Ｓ１０３）。なお、相対位置とは、所定の条件によって変化する基準の位置に対する変化量を示す。なお、本発明の説明においては、指令値を出力する直前の位置を基準として、その基準位置に対する変位量を相対位置とするものとする。一方、マスターモードの操作器の場合は指令値を絶対位置のまま操作する指令を雲台２へ送信する（Ｓ１０４）。

ステップＳ１０３においてスレーブモードの操作器１Ｂから送信される相対位置の指令を受信した場合のマスターモードの操作器１ＡのＣＰＵ１０２の処理の流れについて図５のフローチャートを元に説明する。

まず、相対位置を受信したか否かを確認する（Ｓ２０１）。ここで、相対位置を受信していない場合は処理を終了する。受信を確認した場合は、その相対位置を操作器１Ａで管理する指令値と演算して絶対位置に変換した指令値を雲台へ送信する（Ｓ２０２）。その後、雲台からフォーカス位置が返送されるまで待機する（Ｓ２０３）。雲台からフォーカス位置を受信すると、それを元にして操作器１Ａで管理する指令値を更新する（Ｓ２０４）。このように、スレーブモードにより指令値が絶対位置で管理される項目を操作することができる。

スレーブモードを使用した場合の指令値の変化を図６に示す。ここで、操作器１Ａがマスターモード、操作器１Ｂがスレーブモードある。フォーカス位置５０を操作器１Ａで絶対位置５４に制御し、操作器１Ｂで相対位置+２に制御する場合、フォーカス位置は２種類の制御命令を合わせて５６となる。よって、指令値を２台の操作器１Ａ、１Ｂで上げる場合に値の上下動がなくなる。これにより、操作性を損なうことなく（違和感の伴う動作になることなく）、雲台２を操作することが可能となる。

以上のように、複数の操作器から１台の雲台を操作する際、絶対位置を操作する項目における指令値を１台の操作器のみで限定して管理するようにし、それ以外の操作器で指令値を操作する場合には相対位置を用いる。すなわち、スレーブモードの操作器は、絶対位置を指令値として要求する雲台２の操作対象の操作に対して、マスターモードの操作器に対して相対位置を出力する。一方、マスターモードの操作器は、絶対位置を指令値として要求する雲台２の操作対象の操作に対して絶対位置を雲台に出力し、雲台２からの状態情報（位置情報）を最新状態に更新しながら保持する。また、マスターモードの操作器は、スレーブモードの操作器から相対位置の指令を受信した場合は、自操作器内に保有する状態情報（位置情報）と該相対情報とに基づいて絶対位置の指令値を生成し、生成した絶対位置指令を雲台に出力する。これにより、絶対位置操作により指令値の更新を行う項目においてデータ通信量や回線の遅延時間に関わらず、操作性を損なうことなく、雲台２を操作することが可能となる。

本実施例では、１台の雲台２を２台の操作器１で操作する形態として例示したが、操作器１は２台に限定されるものではなく、複数台の操作器１が同時に、同一の雲台２を制御可能であればどのような形態でも良い。また、本実施例においては、通信ライン上で雲台に最も近い位置で接続されている操作器をマスターモードに設定し、それ以外の操作器をスレーブモードと設定する場合を例示した。すなわち、撮影システム内に操作可能な状態の他の操作器が、自操作器よりも通信ラインの雲台側（撮影装置側）に存在する場合は、自操作器をスレーブモードに設定する場合を例示した。しかし、本発明はこれに限定されることはなく、撮影システム内に存在する複数の操作器の内のいずれか一台がマスターモードに設定され、それ以外の操作器がスレーブモードに設定されるようにシステムが構成されればよい。スレーブモードの操作器が通信ラインにおいて操作対象の雲台に直接接続され、マスターモードの操作器はスレーブモードの操作器を介して雲台に接続されるようにしてもよい。この場合は、雲台からの状態情報（位置情報）はスレーブモードの操作器を介してマスターモードの操作器に送信される。接続形態も様々な変形が可能で、操作器１の通信ポートの数や使用するポートも限定されるものではない。操作器１の内部構造については、ＣＰＵ１０２と他の機能をブロックで分割したが、例えばＣＰＵ１０２が通信部１０１、表示処理部１０３、記憶部１０４、操作認識部１０５の機能を兼用しても良い。

以下、本発明の第２の実施例について説明する。

図７は実施例２における操作器１の内部構成を表すブロック図である。実施例１の図２に通信ポート１１もしくは通信ポート１２に接続されている他方の操作器１が操作可能な状態であるか操作不可能な状態であるかを認識する他装置認識部１０６を追加した構成となる。

操作器１が雲台２への制御命令を送信する際のＣＰＵ１０２の処理の流れについて、図８のフローチャートを元に説明する。

ＣＰＵ１０２は、まず、自身が搭載されている自操作器が雲台２を操作可能か否かを確認する（Ｓ３０１）。一般的に、操作者は雲台２を使用する際のみ操作器１と雲台２を操作可能な状態にし、雲台２を使用しない場合は雲台の操作を行わない操作不可能な状態にしておく。これは、操作手段への不意の接触による意図しない操作信号が操作対象に出力されることによる誤動作や事故を未然に防止するため、又は不要な電力消費を回避するためである。このため、操作器１には、雲台２の操作可否状態を「操作可」と「操作不可」との間で切り替えるためのボタンが備えられている。このボタンを操作することで操作器１を操作可な状態とし、各種操作を可能とすることができる。

操作器１が操作不可に設定されている場合には、そもそも操作を行うことができないことから、以降の処理は行わない。操作器１が「操作不可」に設定されている場合、該操作器の操作手段を操作することによる操作対象の操作指令は出力されないが、他の操作器間、及び他の操作器と雲台との間の該操作器１を経由する通信を妨げることはない。

操作器１が操作可に設定されている場合には、他装置認識部１０６から自操作器以外の操作器１が雲台２を操作可能な状態（操作可）であるか否（操作不可）かの情報を取得する（Ｓ３０２）。他装置認識部１０６からの情報を元に雲台２を操作可能な他の操作器１が存在するか否かを判別する（Ｓ３０３）。それにより、２台以上の操作器１が雲台２の特定の操作対象を操作可能である場合、つまり自操作器以外の操作器１が雲台２の特定の操作対象を操作可能な場合には、当該操作器をスレーブモードで動作させる（Ｓ３０４）。一方、雲台２を操作可能な操作器１が自操作器のみである場合には、当該操作器をマスターモードで動作させる（Ｓ３０５）。

スレーブモードで動作する場合は、複数の操作器１それぞれに対して予め設定されているマスターモード又はスレーブモードに従って、実施例１で説明した制御と同様の制御がなされる。
マスターモードの場合の動作について説明する。マスターモードの場合は雲台２に接続される操作器１は１台となるため、該操作器１はその内部でマスターモードとして自動的に設定され、フォーカス位置をエンコーダで操作する場合においても特別な処理は行わず、そのまま絶対位置の指令信号を制御命令として雲台２に送信する。この場合のＣＰＵの処理の流れを図９のフローチャートに示す。

まず、行われた操作が絶対位置で管理する項目かを確認する（Ｓ４０１）。ここで、絶対位置で管理する項目ではない場合は処理を終了する。絶対位置で管理する項目である場合には、絶対位置による操作の指令値を送信する（Ｓ４０２）。その後、雲台から状態情報を受信するまで待機する（Ｓ４０３）。状態情報を受信すると、それを元にして操作器１で管理している指令値を更新する（Ｓ４０４）。このように、絶対位置の操作を行うことができる。

図１０に図３の状態から操作器１Ａが操作不可に設定された場合の撮影システムの接続例を示す。操作器１Ａの設定が操作不可に変更されると、操作器１Ｂは雲台２と１対１で通信が確立された状態となるためマスターモードでの動作に切り替わる。このとき、雲台２から送信される状態情報は操作器１Ａを介して受信することができる。これにより、他の操作器が操作不可の状態となっても操作可能となる。

操作器１がフォーカスエンコーダ１４の操作に対して絶対位置制御処理を行う場合には、雲台を操作する操作器は１台となる。そのため、フォーカス位置を５０から絶対位置５４に制御すると、指令値は５４に変更される。このように、雲台２と操作器１が１対１の場合には絶対位置制御を行うことで操作性を損なわない。

以上のように、接続されている他の操作器の操作可／操作不可の状態に応じて、操作器１Ａと操作器１Ｂのマスターモード／スレーブモードが自動的に設定される場合でも実施例１と同様の処理を行う。絶対位置を操作する項目において操作器間の指令値の管理を１台の操作器のみに限定し、それ以外の操作器で指令値を操作する場合には相対位置を用いる。これにより、マスターモード／スレーブモードへの設定を自動で行い、操作性を損なうことなく、雲台２を操作することが可能となる。

また、本実施例においては、撮影システム内に２台の操作器が接続されている場合を例示して説明したが、本発明はこれに限定されることなく、同一の操作対象を操作可能な３台以上の操作器が接続されている場合にも適用可能であり、本発明の効果を享受できる。例えば、３台以上の操作器が接続されている撮影システムにおいて、各操作器は、他の操作器の操作可／操作不可の状態を判断し、自操作器が通信ラインでの接続上で、雲台に最も近い操作可の状態である操作器である場合のみマスターモードに設定し、それ以外はスレーブモードに設定するようにしても本発明の効果を享受できる。また、この例示した方法に限らず、撮影システム内に操作可の状態の操作器が複数存在する場合には、その内の一台の操作器が一意にマスターモードに設定され、その他の操作器がスレーブモードに設定されるようなロジックがあればよい。以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ 操作器（制御装置）
２ 雲台（撮影装置）
１３ ズームレバー（操作手段）
１４ フォーカスエンコーダ（操作手段）
１５ ジョイスティック（操作手段）
１６ タッチパネル（操作手段）
１７ ハードスイッチ（操作手段）
１０１ 通信部（通信手段）
１０２ ＣＰＵ（制御手段）

Claims (6)

1. 複数の制御装置から１台の撮影装置の、絶対位置指令で制御される同一の操作対象を制御可能な撮影システム内で使用される制御装置であって、
   前記撮影システム内の他の制御装置及び前記撮影装置と通信する通信手段と、
   前記撮影装置の前記操作対象を操作するための操作手段と、
   前記操作手段による操作に基づき、前記通信手段を介して前記操作対象を操作するための制御指令を生成して前記通信手段から出力する制御手段と、
   マスターモード又はスレーブモードを設定するモード設定手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、
   スレーブモードでは、前記操作手段による操作に基づき相対位置の制御指令を生成しマスターモードに設定されている他の制御装置に該制御指令を出力し、
   マスターモードでは、前記操作手段による操作に基づき絶対位置の制御指令を生成し前記撮影装置に出力し、スレーブモードに設定された他の制御装置から相対位置の制御指令を受信した場合、受信した相対位置の前記制御指令に基づき絶対位置の制御指令を生成し前記撮影装置に出力する、
   ことを特徴とする、制御装置。
2. 前記操作対象の絶対位置を記憶する記憶手段を有し、
   マスターモードにおいては、前記制御手段は、前記操作手段による操作が行われた場合は該操作に基づき、スレーブモードの他の制御装置から相対位置の制御指令を受信した場合は受信した前記制御指令と前記記憶手段に記憶された絶対位置とに基づき、絶対位置の制御指令を生成し前記撮影装置に出力し、前記撮影装置から受信した位置情報を前記記憶手段に記憶する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記撮影システム内の他の制御装置の操作可否の状態を認識する他装置認識手段を有し、
   前記モード設定手段は、前記通信手段を介して前記撮影装置が接続されているか否か、及び前記他装置認識手段によって認識された他の制御装置の操作可否の状態に基づきマスターモード又はスレーブモードを設定する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御装置。
4. 前記モード設定手段は、前記他装置認識手段から取得される結果から、前記撮影システム内に操作可能な他の制御装置が含まれていない場合はマスターモードに設定し、前記撮影システム内に操作可能な他の制御装置が通信ラインの前記撮影装置側に含まれている場合はスレーブモードに設定する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の制御装置。
5. 前記撮影装置の絶対位置指令で制御される同一の前記操作対象は、フォーカス、ズーム、アイリス、色調整、パン、チルトのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 撮影装置と、
   前記撮影装置に含まれる、絶対位置指令で制御される同一の操作対象、を制御する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の複数の制御装置と、
   を有する撮影システム。

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