JP7406902B2 - 制御装置、制御方法、プログラム、方法及び記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、制御装置、制御方法、プログラム、方法及び記憶媒体に関する。

従来より、ズーム位置に応じてフォーカス位置を検出するＰＩの通電を制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－２２４３５３号公報

本発明が解決しようとする課題は、位置検出センサの劣化を軽減することが可能な制御装置を提供することである。

本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。

本発明に係る制御装置は、回転体の回転を検出する回転検出部と、前記回転検出部の出力に基づいて、前記回転体の回転方向を判定する方向判定部と、前記回転体に設けられた第１の部材と前記回転体に対して相対移動する固定部に設けられた第２の部材との位置に基づいて、前記回転体の所定の位置を検出する位置検出部と、前記方向判定部が判定した回転方向が、前記第１の部材と前記第２の部材とが接近する第１の方向である場合には前記位置検出部への通電を行い、前記第１の部材と前記第２の部材とが離間する第２の方向である場合には前記位置検出部への通電を行わないように制御する制御部と、を有することを特徴とする。

第１の実施形態におけるパン・チルトカメラの機能ブロック図。 第１の実施形態におけるパン・チルトカメラのメカ構成図。 第１の実施形態における位置検出センサ制御部の処理を示すフローチャート。 第１の実施形態におけるブレ検出部の出力と位置検出センサの通電状態の関係を表す図。 第２の実施形態における位置検出センサ制御部の処理を示すフローチャート。 第２の実施形態におけるブレ検出部の出力と位置検出センサの通電状態の関係を表す図。 第３の実施形態における位置検出センサ制御部の周波数変更処理を示すフローチャート。 第３の実施形態におけるブレ検出部の出力と位置検出センサの通電状態の関係を表す図。 第４の実施形態における位置検出センサ制御部の周波数変更処理を示すフローチャート。 本発明の第５の実施形態におけるパン・チルトカメラの機能ブロック図。 本発明の第５実施形態における位置検出センサ制御部の処理を示すフローチャート。 各実施形態における制御装置のハードウェア構成を示す図。

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。

（第１の実施形態）
以下、図１から図４を用いて、本発明の第１の実施形態について説明する。

図１に本実施形態におけるパン・チルトカメラの機能ブロック図を示す。カメラ１００は、ネットワーク１５０を介して不図示のクライアント装置（情報処理装置）と相互に通信可能な状態に接続されている。ユーザはクライアント装置からカメラ１００に様々なコマンドを送信することができる。カメラ１００は、撮像部１０１、パン駆動部１０２、チルト駆動部１０３、ブレ検出部１０４、画像処理部１０５、システム制御部１０９、通信部１１０を備える。また、画像処理部１０５は、パン・チルト制御部１０６、ブレ補正部１０７、位置検出センサ制御部１０８を備える。

撮像部１０１は、フォーカスレンズ、ズームレンズなどを含む撮像用レンズ、撮像素子、及びそれらを駆動するメカ駆動系や回路から構成され、被写体の撮像及び電気信号への変換を行う。撮像部１０１は、後述のカメラヘッド２０４に設けられている。

パン駆動部１０２は、パン動作を行うメカ駆動系、駆動源のモータ、及び位置を検出するための位置検出センサ等により構成され、パン・チルト制御部１０６より制御される。詳細な構成は図２を用いて後述する。

チルト駆動部１０３は、チルト動作を行うメカ駆動系、駆動源のモータ、及び位置を検出するための位置検出センサ等により構成され、パン・チルト制御部１０６により制御される。詳細な構成は図２を用いて後述する。

ブレ検出部１０４は、ジャイロセンサ等の角速度センサやノイズ除去のための各種フィルタより構成され、撮像部１０１のＹａｗ方向及びＰｉｔｃｈ方向の角速度を検出する。角速度センサは、撮像部１０１のＹａｗ方向及びＰｉｔｃｈ方向を検出するために撮像部１０１上に設置される。角速度センサは、Ｙａｗ方向検出用とＰｉｔｃｈ方向検出用にそれぞれ１つずつ配置してもよいし、同時に２軸または３軸検出できるセンサを１つ配置してもよい。また、角速度センサと加速度センサが一体となり６軸検出できるセンサを１つ配置してもよい。検出した角速度情報はブレ補正部１０７で取得し、撮像部１０１の像ブレ補正に用いる。また、このブレ検出部１０４は、パン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３の回転検知にも用いられる。すなわち、ブレ検出部１０４は回転検出部としても機能する。

画像処理部１０５は撮像部１０１によって変換された電気信号にノイズ除去やガンマ補正などの画像処理を行い、画像データを生成し、システム制御部１０９へ伝達する。また、システム制御部１０９より受信したコマンドの処理も行う。例えば、システム制御部１０９からズーム位置の変更やフォーカス位置の変更指示を受信した場合は、撮像部１０１のフォーカスレンズやズームレンズを受信した位置になるよう駆動させ、画質調整の指示を受信した場合は、画質の調整を行う。また、画像処理部１０５内にはパン・チルト制御部１０６、ブレ補正部１０７、及び位置検出センサ制御部１０８も含まれる。

パン・チルト制御部１０６は、システム制御部１０９から画像処理部１０５で受信したパン・チルト制御に関するコマンドの処理を行い、コマンドの指示に基づいて、パン駆動部１０２およびチルト駆動部１０３の駆動量や速度の制御、及び初期化動作を行う。

ブレ補正部１０７は、ブレ検出部１０４より取得したブレ情報をもとに、撮像部１０１のブレ補正を行う。ブレ補正には、ブレ量を撮像センサの画素をずらすことで補正する電子式ブレ補正手段を用いてもよいし、撮像部１０１内に含まれる補正光学系のレンズを移動させることで補正を行う光学式ブレ補正手段を用いてもよい。本実施形態では電子式ブレ補正手段を用いる。

位置検出センサ制御部１０８は、ブレ検出部１０４より取得した情報をもとに、後述する位置検出センサ２０５～２０８（位置検出部）の通電を制御する。位置検出センサ２０５～２０８に通電を行うと、ＬＥＤが発光するため位置検出センサの出力が検知できるが、非通電にするとＬＥＤが発光しないため位置検出センサの出力が検知できない。位置を検出するためには、常時位置検出センサ２０５～２０８へ通電しておけばよいが、常時通電を行うとＬＥＤの発光部が劣化するため、劣化を軽減するために通電の制御を行う。制御方法は後述する。

システム制御部１０９は、カメラ１００全体を制御する。システム制御部１０９は通信部１１０を介して、生成された画像データを不図時のクライアント装置に配信する。

また、通信部１１０より伝達されたカメラ制御コマンドを解析し、画像処理部１０５に関するコマンドを画像処理部１０５へ伝達する。例えば、スタンバイ状態のコマンドを受信した場合は、スタンバイ状態に入るための指示を画像処理部１０５へ行い、スタンバイからの復帰指示コマンドを受信した場合は、復帰するための指示を画像処理部１０５へ行う。

通信部１１０は、クライアント装置から送信されるカメラ制御コマンドを受信し、システム制御部１０９へ伝達する。またカメラ制御コマンドに対するレスポンスをクライアント装置へ送信する。

なお、本実施形態におけるカメラ１００は、図１で示した構成に限られるものではない。例えば、ＳＤＩやＨＤＭＩ（登録商標）などの映像出力端子や、音声入出力部や外部デバイス入出力部をカメラ１００に設けても良い。また、通信部１１０は有線接続でも無線接続でもよい。また、ネットワーク１５０に接続されている構成ではなく、通信部１１０がシリアル通信等で他の機器に接続されている構成としてもよい。

続いて、本実施形態におけるカメラ１００のメカ構成及び位置検出センサ（位置検出部）を用いた異常検出に関して、図２を用いて説明する。

図２（ａ）は取り付けられているカメラ１００を上面側から見た図であり、図２（ｂ）は側面から見た図である。図２において、２０１はボトムケース、２０２はターンテーブル、２０３はカメラヘッド支柱、２０４はカメラヘッド、２０５～２０８は位置検出センサ、２０９は角速度センサである。なお、位置検出センサ２０５～２０８及び角速度センサ２０９はカメラ１００の内部に設置されており、本来は図２のように外観から見ることができないが、説明のために便宜上外観に記載しており、実際の外観とは異なる。

図２を参照して、上下方向の軸を垂直軸とし、これに直交する軸を水平軸と定義して、パン・チルト可動部の動作について説明する。

なお、図２（ａ）にて、紙面に直交する垂直軸を中心として時計回り方向をパン角度の正方向、反時計回り方向をパン角度の負方向とする。また、図２（ｂ）にて、紙面に直交する軸を中心として時計回り方向をチルト角度の正方向、反時計回り方向をチルト角度の負方向とする。

図２（ａ）において、パン駆動部１０２はボトムケース２０１とターンテーブル２０２で構成され、ターンテーブル２０２は垂直軸を中心として水平方向に回転する。本実施形態のパン駆動部１０２は、仕様としてはパン方向に－１７０度から＋１７０度まで回転することができる。ただし、実際のパン駆動部１０２の駆動限界は－１７５度から＋１７５度までである。

位置検出センサ２０５及び２０６はターンテーブル２０２上の回転部に設置されている。位置検出センサ２０５は、＋１７０度より少し外側（例えば＋１７１度の位置）に設置され、位置検出センサ２０６は－１７０度より少し外側（例えば－１７１度の位置）に設置されている。

本実施形態では、位置検出センサは透過型フォトインタラプタで構成されている。透過型フォトインタラプタは、発光素子と受光素子（第１の部材）が対向して配置してあり、その間を遮光壁（第２の部材）が通過することにより物体の位置を検出する。不図示の遮光壁（第２の部材）は、カメラヘッド２０４（回転体）に対して相対移動するボトムケース２０１上の固定部に設置されている。そして、位置検出センサ２０５及び２０６が、遮光壁の位置まで回転すると、フォトインタラプタの受光素子が遮光され、フォトインタラプタはＬ出力となる。位置検出センサ２０５が遮光壁で遮光されていない場合は、受光素子が発光素子から光を受光するため、フォトインタラプタの出力はＨ出力となる。

なお、本実施形態ではＨ出力とＬ出力としたが、出力値を２値ではなく、ＡＤ変換した値を用いてもよい。

以下、位置検出センサ２０５、及び２０６を用いた異常検出について説明する。位置検出センサ２０５及び２０６は通常の駆動範囲である－１７０度から＋１７０度の外側に設置されているため、正常にモータ駆動を行っている場合は、位置検出センサ２０５及び２０６の位置まで駆動を行う事はない。

しかし、スタンバイ時やモータ停止時に手でカメラヘッド２０４（回転体）を動かされた場合は、位置検出センサ２０５及び２０６の位置まで動かされる可能性があり、その場合に異常検知を行う。

また、手で動かされた量が少しで位置検出センサ２０５及び２０６の位置まで動かされなかった場合は、異常検知はできないため、プログラム内部での位置と実際のカメラヘッド２０４の位置がずれたまま駆動を行うことになる。そのため、プログラム内部では＋１７０度までまだ余裕があると判断しモータの駆動を行った場合に、実際の位置は＋１７０度まで余裕がなく、＋１７０度を超えて駆動してしまう可能性がある。

その場合は位置検出センサ２０５の出力がＨからＬに変化するのを検知したら、モータの急停止を行い、モータ駆動を停止する。パン駆動部１０２の駆動機構の限界は＋１７５度のため、１００ｄｅｇ／ｓｅｃの速度で位置検出センサ２０５の位置である＋１７１度へ突入したとしても、急停止を行うことで衝突を避けることができる。他端（マイナス側）に設置されている位置検出センサ２０６を用いた異常検出方法は位置検出センサ２０５と同様のため説明を省く。

チルト駆動部１０３はターンテーブル２０２の上に備えられたカメラヘッド支柱２０３とカメラヘッド２０４で構成され、カメラヘッド２０４（回転体）が水平軸（図２（ｂ）のＸ軸）周りに回転する。本実施形態のチルト駆動部１０３は、水平方向を０度として斜め下方向の－２０度から真上方向＋９０度まで回転することができる。ただし、実際のチルト駆動部１０３の駆動限界は－２５度から＋９５度までである。位置検出センサ２０７及び２０８はカメラヘッド支柱２０３上の固定部に設置されている。また、不図時の遮光壁がカメラヘッド２０４の回転側に設置されている。位置検出センサ２０７は＋９０度より少し外側（例えば９１度の位置）を検出するよう設置されており、位置検出センサ２０８は－２０°より少し外側（例えば－２１度の位置）を検出するように設置されている。位置検出センサ２０７及び２０８を用いた異常検出方法はパン駆動部１０２と同様のため、説明を省く。

角速度センサ２０９はカメラヘッド２０４上に設置してあり、カメラヘッド２０４（回転体）のＹａｗ方向、及びＰｉｔｃｈ方向の角速度を検知する。また、パン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３の角速度を検知することも可能である。

図２（ａ）及び図２（ｂ）で示したＸ・Ｙ・Ｚ軸は、角速度センサ２０９の出力軸を示している。例えば、図２（ａ）のパン角度が０度の状態ではチルト方向の角速度は角速度センサ２０９のＸ軸で検知ができ、図２（ｂ）のチルト角度が０度の状態では、パン方向の角速度は角速度センサ２０９のＹ軸で検知ができる。

このように、本実施形態のカメラ１００は、カメラヘッドを水平方向及び垂直方向に回転することで撮影方向を変えて広範囲に撮影することができる。なお、本実施形態におけるカメラ１００は、図２で示した構成に限られるものではない。例えば、パン方向に３６０度エンドレスに駆動可能としてもよい。また、チルト方向も１８０度駆動可能としてもよい。また、位置検出センサ２０５及び２０６を回転部に設置したが、固定部に設置し、遮光壁を回転部に設置してもよい。また、位置検出センサ２０７及び２０８を固定部に設置したが、回転部に設置し、遮光壁を固定部に設置してもよい。

以下、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８の処理に関して、図３及び図４を用いて説明する。

図３は、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８の処理を示すフローチャートである。図３ではパン駆動部１０２における位置検出センサ２０５及び２０６の制御について主に説明するが、チルト駆動部１０３の位置検出センサ２０７及び２０８でも同様のシーケンスで行う事が可能である。なお、このシーケンス処理は周期的（例えば６０Ｈｚ）に処理している。

ステップＳ３０１では、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８のシーケンスを開始する。

ステップＳ３０２では、パン駆動部１０２（又はチルト駆動部１０３）の回転状態を検出するために、ブレ検出部１０４より角速度センサ２０９の値を取得する。本実施形態では、位置検出センサ制御部１０８は、撮像部１０１のブレ補正に用いているブレ検出部１０４の値を使用して、パン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３の回転検知を行い、位置検出センサ２０５～２０８の通電制御を行う。

ブレ検出部１０４の角速度センサ２０９は撮像部１０１上に搭載されているため、パン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３が回転すると、角速度センサ２０９も回転する。

パン駆動部１０２の回転軸は、チルト駆動部１０３が０度位置の場合は角速度センサ２０９のＹ軸と一致するので角速度センサのＹ軸の出力から角速度（Ｙ軸周りの角速度）が検出できる。

また、チルト駆動部が９０度の位置の場合は、角速度センサ２０９のＺ軸と回転軸が一致するので角速度センサのＺ軸の出力から角速度（Ｚ軸周りの角速度）が検出できる。

また、チルト駆動部の角度が０度位置と９０度位置の間の場合は、チルト駆動部１０３の角度に基づいて角速度センサ２０９のＹ軸とＺ軸の角速度を合成することで、パン駆動部１０２の角速度が算出できる。パン駆動部１０２の角速度は、パン駆動部１０２の角速度をωｐ、Ｙ軸方向の角速度をωｙ、Ｚ軸方向の角速度をωｚ、チルト角度をθｔとすると以下の式（１）で表すことができる。
ωｐ＝ωｙ・ｃｏｓθｔ＋ωｚ・ｓｉｎθｔ （１）
チルト駆動部１０３の回転軸は、常に角速度センサ２０９のＸ軸と一致するため、角速度センサ２０９のＸ軸の出力から角速度の取得ができる。

ステップＳ３０３では、ステップＳ３０２で取得した角速度の値が所定範囲内であるかどうか判定を行う。この判定は、角速度の値によりパン駆動部１０２またはチルト駆動部１０３が回転しているか停止しているかを判定するために行う。

図４は、角速度センサ２０９の出力と位置検出センサ２０５（又は位置検出センサ２０７）及び位置検出センサ２０６（又は位置検出センサ２０８）の通電状態の関係を示した図である。

（４１）は角速度センサ２０９の出力を示しており、横軸が時間、縦軸が角速度センサ２０９の出力値である。

図４の（ａ）、（ｅ）の区間では角速度センサ２０９の出力が正の値となっており、これはパン駆動部１０２（またはチルト駆動部１０３）が＋方向に回転したことを示している。

図４の（ｃ），（ｇ）の区間では、角速度センサ２０９の出力が負の値となっており、パン駆動部１０２（またはチルト駆動部１０３）が－方向に回転したことを示している。

図４の（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は角速度センサ２０９の出力が０付近となっており、パン駆動部１０２（またはチルト駆動部１０３）が静止している（手でも動かされていない）ことを示している。また、この静止時の角速度センサ２０９の出力を拡大した図が図４（４２）である。角速度センサ２０９の出力は静止時に常時０を出力しているのではなく、図４（４２）のように０付近の値を±１０ＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｂｉｔ）程度の範囲で出力している。そのため、パン駆動部１０２またはチルト駆動部１０３が回転しているのか停止しているのかの判断のために、例えば±２０ＬＳＢ以内なら、静止していると判断を行う。

図３に戻って、ステップＳ３０３において、角速度センサ２０９の出力値が±２０ＬＳＢ以内（所定値未満）なら静止していると判断し、ステップＳ３０４へ進む。一方、±２０ＬＳＢの範囲でない場合（所定値以上の場合）は、回転していると判断しステップＳ３０５へ進む。

ステップＳ３０４では、位置検出センサ２０５及び２０６（または位置検出センサ２０７及び２０８）の通電をＯＦＦに設定する。パン駆動部１０２又はチルト駆動部１０３が停止しているので、位置検出を行う必要がないからである。ここで、パン駆動部１０２又はチルト駆動部１０３が停止しているとは、カメラ１００全体が手動でも動かされていないことを意味する。

ステップＳ３０５では、パン駆動部１０２（またはチルト駆動部１０３）が回転状態（モータ駆動しているか手で動かされている状態）のため、回転方向がどちらかの判断（方向判定）を行う。回転方向は角速度センサ２０９の出力の符号から判断できる。

システム制御部１０９（方向判定部）は、角速度センサ２０９の出力が正の値の場合は右方向（または上方向）に回転していると判断する。一方、システム制御部１０９（方向判定部）は、角速度センサ２０９の出力が負の値の場合は左方向（または下方向）に回転していると判断する。右方向（または上方向）に回転していると判断した場合は、ステップＳ３０６へ進み、左方向（または下方向）に回転していると判断した場合はステップＳ３０９へ進む。

ステップＳ３０６では、パン駆動部１０２が右方向（またはチルト駆動部１０３が上方向）に回転している状態のため、位置検出センサ２０５（または位置検出センサ２０７）の通電をＯＮにする。この場合、カメラヘッド２０４を支持するターンテーブル２０２に設けられたフォトインタラプタ（第１の部材）とボトムケース２０１（固定部）に設けられた遮光壁（第２の部材）とが接近する方向が回転方向となる。位置検出センサの通電をＯＮにすることで、位置検出センサの発光素子が発光し、位置を検出することができる。図４では、図４（ａ）、（ｅ）が右方向（または上方向）への回転状態のため、回転を検知した後、右方向に設置してある位置検出センサ２０５（または上方向に設置してある位置検出センサ２０７）の通電をＯＮにしている。

一方、回転方向とは逆の位置に設置されている位置検出センサ２０６（または位置検出センサ２０８）への通電は行わない。この場合、位置検出センサ２０６（または位置検出センサ２０８）に対しては、フォトインタラプタ（第１の部材）とボトムケース２０１（固定部）に設けられた遮光壁（第２の部材）とが離間する方向が回転方向となる。

位置検出センサ２０５（または位置検出センサ２０７）の通電をＯＮにした後はステップＳ３０７へ進む。

ステップＳ３０７では、位置検出センサ２０５（または位置検出センサ２０６）の受光部の電圧がＬレベルかどうかの判断を行う。パン駆動部１０２（またはチルト駆動部１０３）の回転位置が１７１度または９１度の場合は、位置検出センサ２０５の発光部から発光した光が遮光壁で遮光されるため、受光部の電圧がＬレベルとなる。一方、遮光壁で遮光されていない場合は、受光部の電圧はＨレベルとなる。受光部の電圧レベルがＬレベルと判断した場合はステップＳ３０８へ進み、受光部の電圧レベルがＨレベルと判断した場合はステップＳ３１２へ進む。

ステップＳ３０８では、位置検出センサの電圧がＬレベルで異常状態と判断されたため、駆動部の初期化を行う。異常状態は、パン駆動部１０２またはチルト駆動部１０３が手などで回転させられた場合であり、プログラム内部での位置と実際の駆動部の位置がずれてしまい正確な制御ができない状態である。そのため、再度正確な制御ができるよう、駆動部の初期化を行う。

パン駆動部１０２の初期化は、まず位置検出センサ２０５に通電を行い、パン駆動部１０２をプラス方向に駆動し、位置検出センサ２０５の出力がＨからＬに変化するのを検出したら停止して現在位置を基準位置として記憶する。位置検出センサ２０５は＋１７１度の位置でＬ出力を出力するよう設置されているため、マイナス方向に１７１度回転し停止することで０度の位置に停止することができる。

チルト駆動部１０３の初期化は、まず位置検出センサ２０８に通電を行い、チルト駆動部１０３をマイナス方向に駆動し、位置検出センサ２０８出力がＨからＬに変化するのを検出したら停止して現在位置を基準位置として記憶する。位置検出センサ２０８は－２１度の位置でＬ出力を出力するように設置されているため、プラス方向に２１度回転し停止することで０度の位置に停止することができる。

パン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３の初期化は個別に行ってもいいし同時に行ってもよいが本実施形態では同時に行う。また、本実施形態ではパン駆動部１０２の初期化動作に用いる位置検出センサとして位置検出センサ２０５を使用したが、位置検出センサ２０６を使用してもよい。また、チルト駆動部１０３の初期化動作に用いる位置検出センサとして位置検出センサ２０８を使用したが、位置検出センサ２０７を使用してもよい。初期化処理が終了したらステップＳ３１２へ進む。

ステップＳ３０９では、パン駆動部１０２が左方向（またはチルト駆動部１０３が下方向）に回転している状態のため、位置検出センサ２０６（または位置検出センサ２０８）の通電をＯＮにする。位置検出センサの通電をＯＮにすることで、位置検出センサの発光素子が発光し位置検出を行うことができる。図４では、図４（ｃ）、（ｇ）が左方向（または下方向）への回転状態のため、回転を検知した後、左方向に設置してある位置検出センサ２０６（または下方向に設置してある位置検出センサ２０８）の通電をＯＮにしている。左方向（または下方向）に回転しているため、回転方向とは逆の位置に設置されている位置検出センサ２０５（または位置検出センサ２０７）への通電は行わない。位置検出センサ２０６（または位置検出センサ２０８）の通電をＯＮにした後はステップＳ３１０へ進む。

ステップＳ３１０では、位置検出センサ２０６（または位置検出センサ２０８）の受光部の電圧がＬレベルかどうかの判断を行う。パン駆動部１０２（またはチルト駆動部１０３）の回転位置が－１７１度または－２１度の場合は、位置検出センサ２０５の発光部から発光した光が遮光壁で遮光されるため、受光部の電圧がＬレベルとなる。一方、遮光壁で遮光されていない場合は、受光部の電圧はＨレベルとなる。受光部の電圧レベルがＬレベルと判断した場合はステップＳ３１１へ進み、受光部の電圧レベルがＨレベルと判断した場合はステップＳ３１２へ進む。

ステップＳ３１１では、異常状態と判断されたため、駆動部の初期化を行う。初期化処理はＳ３０８と同様のため、説明を省略する。初期化処理が終了したらステップＳ３１２へ進む。

ステップＳ３１２では本実施形態における位置検出センサ制御部１０８のシーケンスを終了する。

以上、本実施形態では、位置検出センサ制御部１０８の処理をブレ検出部１０４の角速度センサ２０９の値を用いて、角速度センサ２０９の値が所定値未満の場合は、位置検出センサ２０５～２０８の通電をＯＦＦに設定するように構成した。さらに、所定値以上の場合は、角速度センサ２０９より検出できる回転方向に基づいて、回転方向側の位置検出センサだけ通電をＯＮに設定する構成とした。パン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３の回転を検知できる角速度センサの値に基づいているため、モータ駆動時だけでなく、モータ停止時にいたずら等でパン駆動部１０２やチルト駆動部１０３が回転させられた場合でも動きを検知して異常検出が可能となる。また、パン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３の回転方向とは反対方向の位置検出センサへは通電を行わないため通電時間を短縮し、位置検出センサの劣化を軽減することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態の場合と同様の構成要素については、すでに使用した符号を用いる。また、同様の構成要素については、詳細な説明を省略し、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

図５は、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８のシーケンス図である。また、図６は、角速度センサ２０９の出力と位置検出センサ２０５及び２０６（または位置検出センサ２０７及び２０８）の通電状態の関係を示した図である。

第１の実施形態では、角速度センサ２０９の出力からパン駆動部１０２またはチルト駆動部１０３が回転している間は、回転方向の位置検出センサを常時通電している構成としたが、本実施形態では、回転している場合も常時通電は行わず、間欠通電を行う。

図５を用いて、本実施形態の位置検出センサ制御部１０８のシーケンスについて説明する。図３と同じステップに関しては、図３と同じステップ数を付し、説明を省略する。

ステップＳ５０１では、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８の制御シーケンスを開始する。

ステップＳ５０２では、ステップＳ３０７で現在の回転位置が異常ではないと判断されたため、位置検出センサ２０５（または位置検出センサ２０７）の通電をＯＦＦにする。通電をＯＦＦにした後はステップＳ５０４へ進む。

ステップＳ５０３では、ステップＳ３１０で現在の回転位置が異常ではないと判断されたため、位置検出センサ２０６（または位置検出センサ２０８）の通電をＯＦＦにする。通電をＯＦＦにした後はステップＳ５０４へ進む。

ステップＳ５０４では、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８のシーケンス処理を終了する。

この位置検出センサ制御部１０８のシーケンス処理は実施形態１と同様に周期的（例えば６０Ｈｚ）に処理している。そのため、図５に示すフローチャートを実施することで、図６に示すように位置検出センサ２０５～２０８の通電状態は、パン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３が回転を続けていても間欠通電となる。例えば、位置検出センサ２０５（２０７）の通電状態は、図６（ａ）の区間では３回、図６（ｅ）の区間では５回の通電のＯＮとＯＦＦを繰り返している。また、位置検出センサ２０６（２０８）の通電状態は、図６（ｃ）の区間では４回、図６（ｇ）の区間では同じく４回の通電のＯＮとＯＦＦを繰り返している。このように間欠的に通電を行うことで、位置検出センサ２０５～２０８への通電時間がさらに短縮され、より劣化を軽減することが可能となる。

以上、第２の実施形態では、回転方向側の位置検出センサの通電をＯＮにして位置検出後、異常ではないと判断した場合は、位置検出センサの通電をＯＦＦにする構成とした。そのため、位置検出センサ２０５～２０８への通電を回転方向とは反対方向の位置検出センサへ通電を行わないだけではなく、回転方向の位置検出センサに対しても間欠通電を行う事が可能となる。また、位置検出センサへの通電時間を短縮し、劣化を防ぐことができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第２の実施形態における位置検出センサ２０５～２０８の間欠通電の制御周期（周波数）を、パン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３の回転速度に応じて変更する構成とした。第１及び第２の実施形態の場合と同様の構成要素については、すでに使用した符号を用いる。また、同様の構成要素については詳細な説明を省略し、第２の実施形態との相違点を中心に説明する。

図７は、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８の制御周期を変更するシーケンス図である。また、図８は、角速度センサ２０９の出力と位置検出センサ２０５及び２０６（または位置検出センサ２０７及び２０８）の通電状態の関係を示す図である。位置検出センサ制御部１０８の制御周期は、第１の実施形態及び第２の実施形態では６０Ｈｚとしていたが、本実施形態ではその制御周期（周波数）を変更する。

以下、図７を用いて説明する。 ステップＳ７０１では、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８の周期（周波数）変更シーケンスを開始する。

ステップＳ７０２では、ステップＳ３０２で取得した角速度センサ２０９の出力が低速か中速か高速かの判定を行う。ステップＳ３０３でパン駆動部１０２またはチルト駆動部１０３が停止しているか回転しているかの判断は行っているため、ステップＳ７０２ではパン駆動部１０２またはチルト駆動部１０３は回転している状態である。

このステップでは、角速度センサ２０９の値より、速度を３段階に判断を行う。例えば角速度センサ２０９の出力が±５００ＬＳＢ未満なら低速、５００ＬＳＢ以上１０００ＬＳＢ未満（もしくは－１０００ＬＳＢより大きく－５００ＬＳＢ以下）なら中速、１０００ＬＳＢ以上（もしくは－１０００ＬＳＢ以下）なら高速と判断する。

図８のジャイロ出力では、低速が図８（ａ）、中速が図８（ｃ）及び（ｅ）、高速が図８（ｇ）となる。

図７に戻って、低速と判断された場合はステップＳ７０３へ進み、中速と判断された場合はステップＳ７０４へ進み、高速と判断された場合はステップＳ７０５へ進む。

ステップＳ７０３では、パン駆動部１０２またはチルト駆動部１０３が低速と判断されたため、位置検出センサ制御部１０８の制御周波数（ステップＳ５０１の呼び出し周期）を３０Ｈｚに設定を行う。例えば、回転速度が０．２ｄｅｇ／ｓｅｃの場合に１度回転するためには、５秒かかる。また、回転速度が１ｄｅｇ／ｓｅｃの場合に１度回転するためには、１秒かかる。また、回転速度が１００ｄｅｇ／ｓｅｃの場合に１度回転するためには、０．０１秒かかる。このように、速度に応じて同じ回転量でも回転時間が異なるため、低速の場合は制御周波数を低くして位置検出の周期を短くしても、駆動部の駆動限界まで駆動して衝突してしまう可能性は低い。制御周波数を低く設定することで、位置検出センサ２０５～２０８への通電時間をさらに短縮することができ、さらに劣化を軽減することができる。

図８（ａ）では、位置検出センサ２０５（または位置検出センサ２０７）の通電を２回行っており、図６（ａ）の３回に比べて通電回数が少なくなっている。すなわち通電時間も短縮されている。制御周波数を３０Ｈｚに設定した後は、図７のステップＳ７０６へ進む。

ステップＳ７０４では、パン駆動部１０２またはチルト駆動部１０３が中速と判断されたため、位置検出センサ制御部１０８の制御周波数（Ｓ５０１の呼び出し周期）を６０Ｈｚに設定を行う。図８（ｃ）及び図８（ｅ）では、図６（ｃ）及び図６（ｅ）と同じ制御周波数となっている。制御周波数を６０Ｈｚに設定した後は、図７のステップＳ７０６へ進む。

ステップＳ７０５では、パン駆動部１０２またはチルト駆動部１０３が高速と判断されたため、位置検出センサ制御部１０８の制御周波数（Ｓ５０１の呼び出し周期）を１２０Ｈｚに設定を行う。高速の場合に制御周波数を高くするのは、高速の場合は回転時間も短くなるため、位置検出の周期を短くして、駆動部の駆動限界まで駆動して衝突してしまう可能性をより低くするためである。図８（ｇ）では、高速と判断された区間では、図６（ｇ）より高い制御周波数で制御を行い、通電回数も多くなっている。すなわち、位置検出回数が多くなっているため、より駆動限界まで駆動してしまい衝突してしまう可能性を逓減している。制御周波数を１２０Ｈｚに設定した後は、図７のステップＳ７０６へ進む。

ステップＳ７０６では、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８の周波数（周期）変更シーケンスを終了する。

以上、第３の実施形態では、角速度センサ２０９の出力に応じて、位置検出センサ制御部１０８の制御周波数（周期）を変更する構成とした。そのため、パン駆動部１０２またはチルト駆動部１０３が低速に回転している場合は、制御周波数を低くすることで位置検出センサの通電回数（すなわち通電時間）を減らすことができ、位置検出センサの劣化をさらに逓減することができる。また、高速に回転している場合は、制御周波数を高くすることで異常位置かどうかの位置検出回数を多くすることができ、駆動限界まで駆動して衝突してしまう可能性をより逓減することができる。

また、本実施形態では、図７のステップＳ７０２において角速度センサ２０９の値を３段階に分類したが、これに限るものではない。例えば、３段階ではなく５段階に分類するなどさらに細かく分類を行ってもよい。

また、第３の実施形態と第１の実施形態を組み合わせてもよい。すなわち、図３のステップＳ３０６又はステップ３０９におけるＰＩセンサへの通電を間欠制御とし、その制御周波数をパン駆動部１０２／チルト駆動部１０３の回転速度に応じて決定するように構成できる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態は、第３の実施形態における位置検出センサ制御部１０８の制御周期を、パン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３の回転速度ではなく、カメラ１００の駆動モードに応じて変更する構成とした。

図９は、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８の制御周期を変更するシーケンス図である。このシーケンス処理は駆動モードに変更があった場合に呼び出される。

ステップＳ９０１では、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８の周期変更シーケンスを開始する。

ステップＳ９０２では、カメラ１００の駆動モードを取得する。駆動モードは本実施形態では通常モード（通常状態）とスタンバイモード（待機状態）がある。通常モードとは、映像が常に取得できる状態である。また、スタンバイモードとは、省エネのため撮像部１０１の電源供給を遮断し、映像が取得できない状態（撮像部１０１による撮像を制限した状態）である。また、パン・チルト制御部１０６は、通常モードでは通信部１１０からのコマンドを受信してパン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３の駆動を行うが、スタンバイモードではパン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３の駆動は行わない。パン・チルト制御部１０６から駆動は行わないが、スタンバイモードでもいたずら等により手でパン駆動部１０２またはチルト駆動部１０３が回転させられる可能性はある。そのため、手で回転させられた場合に、パン駆動部１０２又はチルト駆動部１０３の異常を検出できるよう、位置検出センサ２０５～２０８へ通電し、位置を検出可能な状態にしておくことが望ましい。ステップＳ９０２において、通常モードと判断された場合はステップＳ９０３へ進み、スタンバイモードと判断された場合にはステップＳ９０４へ進む。

ステップＳ９０３では通常モードのため、位置検出センサ制御部１０８の制御周期（Ｓ５０１の呼び出し周期）を６０Ｈｚに設定を行う。制御周期を６０Ｈｚに設定した後は、ステップＳ９０５へ進む。

ステップＳ９０４では、スタンバイモードのため、位置検出センサ制御部１０８の制御周期（ステップＳ５０１の呼び出し周期）を３０Ｈｚに設定を行う。スタンバイモードの場合に、制御周期を通常モードより低く設定する理由は、手で回転する最高速は、パン・チルト制御部１０６から制御する最高速より低速であると考えられるためである。制御周期を３０Ｈｚに設定した後は、ステップＳ９０５へ進む。

ステップＳ９０５では、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８の周期変更シーケンスを終了する。

以上、第４の実施形態では、カメラ１００の駆動モードに応じて、位置検出センサ制御部１０８の制御周期を変更する構成とした。そのため、スタンバイモード時は制御周期を低くすることで通電回数（すなわち通電時間）を減らすことができ、より位置検出センサ２０５～２０８の劣化を軽減することができる。

また、本実施形態では、制御周期の変更はカメラ１００の駆動モードに応じて行ったが、第３の実施形態と組み合わせてもよい。すなわち、駆動モードと、パン駆動部１０２またはチルト駆動部１０２の回転速度の両方の情報より位置検出センサ制御部１０８の制御周期を変更してもよい。

（第５の実施形態）
第５の実施形態は、第１～第４の実施形態における回転を検出するための手段を、ブレ検出部１０４ではなく回転検出部１００１を用いる構成とした。

図１０に本実施形態におけるパン・チルトカメラの機能ブロック図を示す。図１と同じ構成に関しては、図１と同じ符号を付し、説明を省略する。

回転検出部１００１は、パン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３の回転量を検出するためのエンコーダである。エンコーダは回転量に応じて２相のパルスを出力し、この２相のパルスを受信することで、回転量と回転方向を検出することが可能である。エンコーダは、パン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３にそれぞれ設置されている。

次に、図１１を用いて本実施形態における位置検出センサ制御部１０８のシーケンス処理について説明する。なお、図３と同じステップに関しては、図３と同じ符号を付し、説明を省略する。

ステップＳ１１０１では、本実施形態にける位置検出センサ制御部１０８の処理を開始する。

ステップＳ１１０２では、回転検出部１００１から回転しているか停止しているかの回転量の取得、及び回転している場合は回転方向の取得を行う。回転量の取得後はステップＳ１１０３へ進む。

ステップＳ１１０３では、ステップＳ１１０２で取得した情報からパン駆動部１０２及びチルト駆動部１０３が停止しているかどうかの判断を行う。取得した回転量から停止していると判断した場合はステップＳ３０４へ進み、回転していると判断した場合はステップＳ３０５へ進む。

ステップＳ１１０４では、本実施形態における位置検出センサ制御部１０８の処理を終了する。

以上、第５の実施形態では、第１～第４の実施形態で用いたブレ検出部１０４（角速度センサ２０９）を用いず、回転検出部１００１を用いる構成とした。なお、本実施形態では、第１の実施形態のブレ検出部１０４を回転検出部１００１に置き換えた構成で説明したが、第２～第４の実施形態も同様にブレ検出部１０４を回転検出部１００１に置き換えて実施することができる。

（その他の実施形態）
本発明における制御の一部または全部を上述した実施形態の機能を実現するプログラム（ソフトウェア）をネットワーク又は各種記憶媒体を介して撮像装置や情報処理装置に供給するようにしてもよい。そして、その撮像装置や情報処理装置におけるコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。

図１２は、上記各実施形態に係る処理をプログラムとして実行するカメラ１００のハードウェアの構成例を示すブロック図である。

ＣＰＵ１２０１は、ＲＡＭ１２０２やＲＯＭ１２０３に格納されているコンピュータプログラムやデータを用いてカメラ１００全体の制御を行うと共に、上記各実施形態に係る処理を実行する。ＣＰＵ１２０１は、撮像部１２０５、パン駆動部１２０６、チルト駆動部１２０７、回転検出部１２０８を制御する。

ＲＡＭ１２０２は、外部記憶装置１２０４からロードされたコンピュータプログラムやデータ、Ｉ／Ｆ（インターフェース）１２０９を介して外部から取得したデータなどを一時的に記憶するためのエリアを有する。更に、ＲＡＭ１２０２は、ＣＰＵ１２０１が各種の処理を実行する際に用いるワークエリアを有する。即ち、ＲＡＭ１２０２は、例えば、フレームメモリとして割当てたり、その他の各種のエリアを適宜提供したりすることができる。

ＲＯＭ１２０３には、カメラ１００の設定データや、ブートプログラムなどが格納されている。

撮像部１２０５は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子から構成することができる。不図示の撮像光学系による被写体像を光電変換して画像信号を生成する。

外部記憶装置１２０４は、ＵＳＢメモリ、ＳＤカード等の外部記憶装置である。外部記憶装置１２０４には、上記各実施形態に係る処理をＣＰＵ１２０１に実現させるためのコンピュータプログラムが保存されている。更には、外部記憶装置１２０４には、処理対象としての各画像が保存されていても良い。

外部記憶装置１２０４に保存されているコンピュータプログラムやデータは、ＣＰＵ１２０１による制御に従って適宜ＲＡＭ１２０２にロードされ、ＣＰＵ１２０１による処理対象となる。Ｉ／Ｆ１２０９には、ＬＡＮやインターネット等のネットワーク、投影装置や表示装置などの他の機器を接続することができ、本コンピュータはこのＩ／Ｆ１２０９を介して様々な情報を取得したり、送出したりすることができる。１２１０は上述の各部を繋ぐバスである。

以上、本発明の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。例えば、位置検出センサとしてフォトインタラプタ以外のセンサを用いてもよい。例えば、ホールセンサを位置検出センサとして用いることもできる。

１００ カメラ
１０１ 撮像部
１０２ パン駆動部
１０３ チルト駆動部
１０４ ブレ検出部（回転検出部）
１０５ 画像処理部
１０６ パン・チルト制御部
１０７ ブレ補正部
１０８ 位置検出センサ制御部
１０９ システム制御部
１１０ 通信部
２０５～２０８ 位置検出センサ
２０９ 角速度センサ
１００１ 回転検出部

Claims (10)

1. 回転体の回転を検出する回転検出部と、
   前記回転検出部の出力に基づいて、前記回転体の回転方向を判定する方向判定部と、
   前記回転体に設けられた第１の部材と前記回転体に対して相対移動する固定部に設けられた第２の部材との位置に基づいて、前記回転体の所定の位置を検出する位置検出部と、
   前記方向判定部が判定した回転方向が、前記第１の部材と前記第２の部材とが接近する第１の方向である場合には前記位置検出部への通電を行い、前記第１の部材と前記第２の部材とが離間する第２の方向である場合には前記位置検出部への通電を行わないように制御する制御部と、
   を有することを特徴とする制御装置。
2. 請求項１に記載の制御装置において、
   前記制御部は、前記方向判定部が判定した回転方向が前記第１の方向である場合には、前記位置検出部への通電を間欠的に行うように制御することを特徴とする制御装置。
3. 請求項２に記載の制御装置において、
   前記制御部は、前記位置検出部に対して間欠的に行う通電の周期を前記回転検出部の検出した前記回転体の回転速度に応じて決定することを特徴とする制御装置。
4. 請求項２に記載の制御装置において、
   前記制御部は、前記位置検出部に対して間欠的に行う通電の周期が、前記回転体に設けられた撮像部による撮像が可能な通常状態よりも前記撮像部による撮像を制限した待機状態の方が長くなるように制御することを特徴とする制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の制御装置において、
   前記制御部は、前記回転検出部の出力が所定値以上の場合に前記回転体の回転方向に基づいて、前記位置検出部へ通電するか否かを決定し、前記回転検出部の出力が所定値未満の場合に前記位置検出部への通電を行わないように制御することを特徴とする制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置において、
   前記回転検出部は、角速度センサであることを特徴とする制御装置。
7. 請求項１から５のいずれか一項に記載の制御装置において、
   前記回転検出部は、エンコーダであることを特徴とする制御装置。
8. 回転体の所定の位置を検出する位置検出部への通電を制御する方法であって、
   前記回転体の回転を検出する回転検出ステップと、
   前記回転検出ステップの出力に基づいて、前記回転体の回転方向を判定する方向判定ステップと、
   前記回転体に設けられた第１の部材と前記回転体に対して相対移動する固定部に設けられた第２の部材との位置に基づいて、前記回転体の所定の位置を検出する位置検出ステップと、
   前記方向判定ステップが判定した回転方向が、前記第１の部材と前記第２の部材とが接近する第１の方向である場合には前記位置検出部への通電を行い、前記第１の部材と前記第２の部材とが離間する第２の方向である場合には前記位置検出部への通電を行わないように制御する制御ステップと、
   を有することを特徴とする方法。
9. コンピュータに、回転体の所定の位置を検出する位置検出部への通電を制御する方法を実行させるためのプログラムであって、前記方法は、
   前記回転体の回転を検出する回転検出ステップと、
   前記回転検出ステップの出力に基づいて、前記回転体の回転方向を判定する方向判定ステップと、
   前記回転体に設けられた第１の部材と前記回転体に対して相対移動する固定部に設けられた第２の部材との位置に基づいて、前記回転体の所定の位置を検出する位置検出ステップと、
   前記方向判定ステップが判定した回転方向が、前記第１の部材と前記第２の部材とが接近する第１の方向である場合には前記位置検出部への通電を行い、前記第１の部材と前記第２の部材とが離間する第２の方向である場合には前記位置検出部への通電を行わないように制御する制御ステップと、
   を有することを特徴とするプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムを記憶したコンピュータで読み取り可能な記憶媒体。

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