JPH04148805A - 信号位置検出装置 - Google Patents

信号位置検出装置

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JPH04148805A
JPH04148805A JP27474590A JP27474590A JPH04148805A JP H04148805 A JPH04148805 A JP H04148805A JP 27474590 A JP27474590 A JP 27474590A JP 27474590 A JP27474590 A JP 27474590A JP H04148805 A JPH04148805 A JP H04148805A
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JP
Japan
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signal
variable
subject
camera
routine
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Pending
Application number
JP27474590A
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English (en)
Inventor
Toshiki Fujisawa
敏喜 藤沢
Satoshi Nakamoto
中本 聡
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は被写体からの信号に基づいて被写体の位置を検
出する信号位置検出装置に関する。
(従来技術) カメラの歴史は古く、スチルカメラに限ってみると、こ
れまでのカメラは撮影者か被写体に向ってカメラを構え
て構図をとり撮影するものてあり、現在でも多くのカメ
ラはそのような使い方をしている。しかし、最近になっ
て、カメラを玉I即などに固定しておき、被写体である
人物かカメラ前方の撮影可能な範囲(画角)内に立ち、
自分か携帯するリモコン送信器からレリーズ信号を送っ
てレリーズ動作を行なわせ−C’17:真撮影を行なう
いわゆる「リモコン伺きカメラ」か開発され、実用化さ
れている。
ところかこのリモコン伺きカメラでは、被写体かカメラ
の画角内に完全に入っているか否かか被写体側には+T
’−確にわからないまま写真撮影を行なうために、満足
のいく写真か取れないことかある。
そこて、リモコン伺きカメラのように被写体である人物
か送信器を携帯し、この送信器からの1111(をカメ
ラ側て受信し、その受信した信号−から被写体の位置を
検出し、被写体か画角のほぼ中央にくるようにカメラを
自動的に動かすいわゆる追尾型カメラが考えられる。
スヂルカメラの分野てはこの種の追尾型カメラばこれま
て知られていないが、ビデオカメラや−F業用テレヒカ
メラなどの分野では追尾型か知られている。これらの分
野で被写体や標的を追尾するには、CCDを用いた画像
認識技術か利用されているか、CCDは、ビデオカメラ
の画像情報の取込みのために、必要不可欠なものですて
に装置1されており、しかも取込まれた画像情報を演算
処理する技術は技術的に高度なため回路構成か複雑で■
一つ広いスペースを必要とすることもあっ′C安価て小
型化することか困難であり、新たにCODを装備し画像
情報を演算処理する前記方式をスヂルカメラにそのまま
適用することは困難である。
(発明の目的および構成) 本発明は1−記の点にがんかみてなされたものて、簡潔
て安価な検出素子を用いて被写体の位置をil−確に検
出することを1−1的とし、この目的を達成するために
、被写体から発せられる光パターン信号を受1すると被
′す休のイ1装置に対1イ> 1/た位置信号を発生ず
る位置信号素子を、カメラの撮影可能な画面に相当する
受光領域を少なくと64以トの複数の領域に分割した光
電変換素子で構成し、複数の受光領域のうち互いに線接
触しない2つの受光領域からそれぞれ7B)られる位置
信号を差動増幅し、複数の差動増幅出力のうち少なくと
も2組を読み込んて被写体の位置を検出するように構成
した。
(実施例) 以f本発明を図面に基づいて説明する。
以下に例示する実施例は本発明による信号位置検出装置
を応用した追尾型カメラであるか、本発明はカメラその
他の制御に利用できることは言うまでもない。
第1図は本発明を用いた追尾型カメラを三脚に取り付け
て使用している状態を示しており、■は追尾型カメラ、
2は玉肌、3は被写体人物か携帯する赤外発光ユニット
である。
追尾型カメラlは、通常のカメラ本体I00と、その下
にカメラ本体100を1−下動させるための1−′F揺
動板101と、さらにそのrにカメラ本体lOOを1;
下に揺動させたり水平面内で左右に回動させるための駆
動機構か収納された本体ボックス102と、さらにその
Fに三脚2にねし止めされた台座103とから成る。
カメラ本体100は、撮影レンズ100a、ス1〜ロボ
装置100b、レリーズボタン100c電源ボタン10
0dなどを備えた通常のカメラであり、1−下拙動板1
011−に固定されている。−I−ド揺動板101は下
向きにコの字状に開口した樹脂部材て形成されており、
その長毛方向一端(図てば左端)には被写体の位置を検
出するだめの位置検出ユニットか内蔵されており、1o
laは受光窓である。本体ボックス102は中央から両
側にかけて傾斜した尾根状の上面の長手方向両端てI−
ド扛動板101を揺動自在に軸支しており、前面中央に
は赤外発光ユニット3からのリモコン信はを受ける受光
窓102aと、左右両端の1−ドに被写体の位置を表示
するための4個の赤色LED8a〜8dか設けられてい
る。
−・方、赤外発光ユニット3は家庭用テレビやエアコン
なとて使用されている通常のリモコンと基本的に同しも
のてあり、樹脂製ケース3aの」二面に9個のキーKE
Y1〜KEY9か設けられ、カメラ本体100の方に向
(Jる先端には赤外発光タイオート3bか設けられてい
る。各キーはカメラ本体100を第2図でキー1.に矢
印で示した方向に動かず機能を有しており、たとえばK
EYlを押すと、カメラは被写体に向って右ドの方向に
動き、KEY8を押すとカメラは被写体に向ってF向き
に動く。このようにキーKEY5を除くKEYI−に、
EY9(方向キー)はそれを押し続けCいる間はカメラ
本体100かその押したキーに対応する方向に動くか、
KEY5 (以後「追尾キー」という)を押すとカメラ
は追尾モー1〜に入り、後述するプロセスて被写体の位
置を検出し被写体を追尾するように動く。いずれのキー
を押しても、赤外発光タイオート3bから固有の発光パ
ターンを有する赤外光が発射される。ここて赤外発光ユ
ニッlへ3の各キーKEYI−KEY9を押したときの
カメラの動きを以下に記述する。
KEYI:  カメラを被写体側に向って右下に動かす
K、EY2:  カメラを被写体側に向って下向きに動
かず。
KEY3 :  カメラを被写体側に向って人士゛に動
かず。
KEY4 :  カメラを被写体側に向って右方向に動
かず。
KEY5 :  追尾動作によりカメラを被写体(追尾
キー) の方向へ動かず。
KEY6   カメラを被写体側に向って左方向に動か
ず。
KEY7   カメラを被写体側に向って右りに動かず
KEY8 :  カメラを被写体側に向ってF向きに動
かず。
KEY9:  カメラを被写体側に向っ゛CCトド動か
ず。
第2図は赤外発光ユニット3の赤外発光回路な小号、赤
外発光回路は、押されたキーに対応4−る赤外発光パタ
ーンのリモコン信″−副を出力する1、 C31と、こ
のリモコンイr1−J−によりON10 F Fするス
イッチンク1〜ランシスタ32と、赤外発光タイオート
3bとを有し、このIC31から出力するリモコン信号
の赤外発光パターンは第3図に示すように各キーことに
固有である。リモコン信号は、38KHzて変調された
長さ8 m s e cのリモコン信号とリモコン信号
との間隔が短い(]、、55m5ec場合を”L”、長
い(2,5m5ec)場合を” H”として、” L 
”のみから成る3ヒッI−のスタート信号と、“H“′
のみまたは′L′のみあるいは゛HパとL”との組み合
せから成る5ビツトのデータと、“L“のみから成る2
ピツI〜のストップ信号とて構成されたlOビットの信
号(この−・連の信号を1フレームと呼ぶ)てあり、キ
ーに対応して信号間隔か異なる固有の発光パターンを有
する。キーが押され続りると回し発光パターンが何フレ
ームも繰り返される。
次にカメラ側の機構および回路構成について説明する。
第4図はカメラ側に設けられた追尾回路てあり、4は赤
外発光ユニット3から発光されるリモコン信−)を受光
するための赤外受光ユニットて、フォトタイオードおよ
び信号処理回路(増幅器、38 K Hzバントパスフ
ィルタ、粕分回路、比較器)などから成る回路構成であ
り、38KHzの信号か受信されたときに°’H(Hi
gh)”レベルの信りを出力し、受信されないときには
L(L o w ) ”レベルの信号を出力するもので
ある。5は二次元における被写体の位置を検出するため
に2次元位置検出素子として4分割されたフォトタイオ
ードを用いた被写体位置検出ユニットである。赤外発光
ユニット3からの赤外光か受光窓101a (第1図参
照)を通してカメラ本体内部の4分割フォトタイオー1
〜5d(第6UA参照)にゝ11す、その光点の位置に
よって4分割フォトタイオート5dから異なる位置信号
か出力する。
第5図はこの被写体イ1シ置検出ユニッl〜5の一例を
示し′Cおり、支持枠5aにnl視光カッ1へ川のフィ
ルタ5bと、集光レンズ5Cと、4分割フォトタイオー
ト5dとを光軸−1−に並へて配置したものである。J
視光カッ1−フィルタ5bと集光レンズ5cは・体にし
て形成してもよい。4分割フオl−タイオーl〜5dは
第6図に示すように1つの画面の中心を通り水平、垂直
に分割したもので、4つの領域MM、PM、MP、PP
を形成する。また、4分割フォトタイオード 5 dの
長辺、短辺は撮影画面と比例し、この4分割フォトタイ
オート5dの検出する受光領域と、カメラの撮影画面と
がほぼ一致するようにしている。また検出画面を変化で
きるように集光レンズ5cにズームレンズを用いること
もてきる。また集光レンズ5cと4分割フオ1−タイオ
ート5dの距離はカメラと被写体との距層によりて調整
し集光された光点の大きさを一定に保つようにしCもよ
い。集光レンズ5cによって集光された赤外光は前記フ
ォトタイオー1=’間の幅よりも大きくして光点か隣接
したフォトタイオートにまたかるようにしている。また
Fナンバーは収差などが大きくならない程度でなるべく
明るい方かよい。被写体位置検出ユニット5には、4分
割フォトタイオートの代わりに分割のない2次元位置検
出素子(いわゆる2次元PSD)を用いることもてきる
か、これは素r−[’4体か高価であるし、信号の処理
回路がずっと複雑になるので好ましくない。
再び第41Mにもどって、6は、被写体位置検出ユニッ
1〜5の4分割)オドタイオー1−5dの4っの領域P
M、PP、MM、MPから出力する4つの位置信号のう
ち、対角MA1−の2つの位置信号をそれぞれ入力して
信号処理し被写体の位置を検出する検出回路であり、そ
の回路構成は第7図に示すようになる。すなわち、検出
回路6は14分割フォトタイオートの4つの領域PM、
PP。
MM、MPから出力する4つの位置信号のうち対角線上
の2つの領域PMとMPから出力する位置信号P M 
(1i号およびMP倍信号差をとって電流電属変換する
差動増幅回路6a、および領域PPとMMから出力する
位置4.−:; (3,p p 4.−7 (4および
MM倍信号差をとって電流−電圧変換する差動増幅回路
6a2と、差動増幅回路6a、および6a2の出力から
それぞれ38KHz以ドの周波数成分をカットするフィ
ルタ回路6b、および6b2と、フィルタ回路6b、お
よび6b2からの出力を基準値と比較しCそれより高い
ときは°゛H(High)  レベル、低いときはL(
L o w ) ”レベルの電圧に変換する比較器6c
、および6c2とにより構成されている。
この検出回路6のさらに具体的な回路構成を第8図に示
す。この検出回路6はそれぞれ3個のオペアンプ61,
62,63.61’ 、62′63′を直列に接続した
2系列の回路から成り、信号をデジタル的に処理してい
るためにこれらのオペアンプは精度の低いものでよく、
しかも回路調整か不要である。
このように、4分割フォトタイオート 5 dの4つの
領域PM、PP、MM、MPから出力する4つの位置信
号を処理することにより少ない分割領域で後述するよう
に光点の位置すなわち被写体の位置を判別することかで
き、また対角線上の2つの領域からの位置信号をそれぞ
れ差動増幅することにより赤外信号に外来ノイズか混入
しても相殺されて除去することかできる。その結果、被
写体位置の誤検出か避けられ、正確な被写体位置か検出
てきる。
第4図において、CPU7ば赤外受光ユニット4からの
信号に基づいてカメラの位置を制御したり、検出回路6
からの信号に基づいて被写体の位1δを表示したり、被
写体を追尾したりするための判断および演算を行なう。
このCPU7は、赤外受光ユニット4からの信号(lピ
ッl−)と被写体位置検出ユニット5からの位置信号(
2ピッ1−)とを受ける3ビツトのリモコン信号入カポ
−1〜P1と、被写体位置表示ユニット8への点灯信号
を出力する4ビツトのLED出力ボートP2と、カメラ
を赤外発光ユニット3の方に向けさせるための信5)を
出力する4ヒツトのモータ出力ボートP:lと、64μ
secことにデクリメントされる8ヒツトのハードウェ
アカウンタ7aと、lOm s e cごとの割込み機
能とをイJする。
被写体位置表示ユニット8は本体ブロック102(第1
図参照)の前面左右に2個ずつ配置した4個の赤色LE
D8a〜8dから成り、被写体がカメラ側から見て右上
にある場合は右1−位置にあるLED8aが、右下にあ
る場合は右下の位置にあるLED8bか、左上にある場
合は左」二の位置にあるLED8cか、左ドにある場合
は左ドの位置にあるLED8dか点灯する。
9aおよび9bはカメラ本体100を水平面内で回転さ
せたり、−1−下に揺動させるための駆動機構を構成す
るモータMXおよびMYを駆動するためのX軸モータド
ライバおよびY軸モータトライバである。
第9図はカメラ本体100を上↑°に揺動したり、水平
面内で左右に回転するための駆動機構を示す。
l−ド揺動板101のコの字状内面の長−「方向両端の
対向面から内向きにビン101aと1olbとが水乎に
伸びており、一方のビン101bの先端には扇形ギヤ1
o1cか固定されている。
また本体ボックス102の長手方向両端の頂面には、−
に下部動板101のビン101aと1otbを受ける受
は溝102bと102cとか形成されており、本体ボッ
クス102内には、カメラ本体100(上下揺動板10
1上に固定されているか、図示しない)を水平面内で左
右に回転するための駆動源となるモータMxと上下に揺
動するための駆動源となるモータMYとか内蔵されてい
る。モータMxの回転は、モータの回転軸に固定された
ギヤ104、このギヤ104に噛合するつオームギヤ1
05、このつオームギヤに噛合するつオームギヤ106
、このギヤ106に固定された軸107を介して本体ボ
ックス102の下側に配置された台座103に伝達され
る。
一方、モ〜りMYの回転は、モータMYの回転軸にli
’、I定されたギヤ108.このギヤ108に1−合す
るつオームギヤ109、上下揺動板101のビン101
bの先端に固定されていてつオームギヤ109と1−合
する扇形ギヤ101cを介し′C1−下揺動板lotに
伝達される。
上記駆動機構のモータMXか回転すると、台座103は
三脚2(第1図参照)に固定されているため回転できず
、その反動としてカメラ本体100か水平面内で左右に
回動する。一方、モータMvか回転すると、扇形ギヤ1
01Cか所定量たけ回転して上下揺動板101か」−ド
に揺動する。
次に追尾型カメラの動作を説明するが、それに先立って
、本発明の基礎となる考え方を、(I)被写体位置の検
出および(II )追尾動作について説明する。
(I)被写体位置の検出 被写体位置検出ユニット5からの出力を用いて被写体位
置を検出する原理について第1O図を用いて説明する。
本実施例においては、1−述したように、被写体位置検
出ユニット5の2次元位置検出素子として第6図に示し
たような4分割フォトタイオー1〜5dか用いられてお
り、4分割フオl〜ダイオー1へ5dの4−)の領域P
M、PP、MM、MPのうち、対角線りにある2つの領
域PPとMMから出力する2つの位置信号の差と、領域
PMとMPから出力する2つの位置信号の差とから被写
体の位置を検出している。
被写体の位置は4分割フォトタイオート5dに結像され
る赤外光の光点位置から判断される。この光点は点では
なくある大きさをもっているため、2つの領域の両方に
当る場合や4つの全てに当る場合かあるか、本実施例て
は4分割フォトタイオート5dの4つの受光領域のうち
線接触しない2つの受光領域からそれぞれ出力する位置
信−Jの差を出力したものから検出しているのて第1O
図(イ)に示す赤外光の光点の位置に対する差分回路の
出力は第10図(ロ)のように9通りもの領域か検出て
きるという効果か生ずる。
この差分出力から赤外光の光点位置すなわち被写体位置
の判別は後述するく現在位置の検出ルーチン〉て行なわ
れる。
ところで本発明においては被写体位置を検出するのに赤
外発光ユニッ1〜3からの赤外光を利用しているため、
撮影環境におりる外来光(たとえば蛍光灯の光や太陽)
の影響による誤検出を防止することか重要てあり、その
ために4分割フォトタイオート5dから出力する位置信
号の読み込みタイミンクを次のように定めている。
第11図は4分割フォトタイオー1〜5dの4領域PM
、PP、MM、MPのうち領域MMに赤外光か当った場
合(左欄)(イ)(これは、カメラから見て画角の左ド
に被写体かある場合に相当する)と、領域PPに赤外光
か当った場合(右欄(ロ)(これはカメラ見て画角の右
上に被写体かある場合に相当する)について第7図に示
した検出回路6の各部における信号の波形を示したちの
Cある。
(イ)、(ロ)いずれの場合でも、信’r% AはAC
電源の誘導ノイズや蛍光灯などの外来光の影響を受けて
大きくうねっている。差動増幅回路6a、は4分割フォ
トタイオード5dの領域PP、MMの差をとっているた
め領域PP、MMに等しく当る光の成分や誘導ノイズな
どについてはキャンセルされる。この段階では出力信号
B。
B′には、領域PP、MMに当った外来光の差の分たけ
基準レベルよりオフセットをともない、そこに38KH
zの信号かのっている。
フィルタ6b、は38KHzの信号のみを通すように構
成されているのてこのオフセット(直流成分)を取り去
ることかできる。また38KHzよりも周波数の高いノ
イズも取り去ることかできる。ここで第8図のような回
路構成にすることにより4rr ”j Bのように38
 K Hzの信−じ−か無信号時より高い信号かフィル
タ回路6b、に入力されると、38KHzの信号が途絶
えてしばらくの間、フィルタ回路6b、の出カイ、号C
は基ベトレベルより低い信号になり、ある時間かたー〕
とわずかに基準レベルを越える。−・方、信−JB′の
ように38KHzの(rj号か無信号時より低いときは
38KHzの信りが途絶えてしばらくの間信75 Cは
基準レベルより高い信号になり、ある時間がたつとわず
かに基準レベルを越える。
この信号−c、c’ をA/Dコンバータなどを用いて
位置を検出することか可能であるか、回路か複雑になる
のと処理に時間かかかるので、ここでは重線に2値化す
る。ずなわち信号c、c’ を比較器6c、に入力する
と基準レベルより」−か下かて分けられた信5JDが出
力される。ところか前述したように38 K Hzの信
号か途絶えてからしばらくすると信号Bの出力はわずか
に)、(準レベルをこえるため、フィルタ回路6b、の
出力は信号Dのαのように変化してしまう。ここで光か
十分強い場合は、信tH)の立下がりから信号パターン
の検出が6丁能であるか、光が弱い場合、αの部分は少
しのノイズても影響を受は信号りはノイズを含んだもの
となってしまい、41:S ! Dたけてはパターンの
検出かてきなくなっCしまう。・力、赤外受光ユニット
4は、かなり弱い光ても止しい信号を出力てきるのて、
信号Eのt+、t2のタイミンクで信号−りを読み統計
処理を施して位置検出を行なうことにより前記問題点か
解消される。
具体的には検出回路6の出力を読み込むタイミングを赤
外受光ユニッl〜4からの出力材りEを用いてその立下
り、立上りのタイミングt1およびt2に定めている。
このような2つのタイミンクt1およびt2で検出回路
6の出力(信号D)を読み込むようにして、たとえばそ
の出力レベルか” H”から“L”′に変化したときに
は第11図(イ)のように赤外光か領域PPの位置に当
っていると判断し、その出力レベルか”′L″から” 
H”に変化したときには第111’4(ロ)のように赤
外光か領域MMの位置に当っていると判断することによ
り、赤外光の当っている位置を検出することかできる。
以1.のように赤外受光ユニット4からの信号パターン
に同期して、4分割のフオ1〜タイオー1〜からの信号
を検出することにより、簡rliな回路構成て、遠距離
ても確実に位置検出か行える。
・方、赤外受光ユニット4からの出力にはたとえは蛍光
灯からのノイズのような外来ノイズが混入することかあ
るのて、本発明てはCPU7に内蔵されるハードウェア
カウンタ7aのカウント周期である64psecを利用
してリモコン信号の間隔が64X2psec=128μ
、secより短い信号はノイズとしてソフトウェアて処
理するようにしてノイズによる影響を刊除するようにし
ている。
(II)追尾動作 次に追尾動作の基本的な考え方を説明する。
本実施例においては、カメラ本体を水平面内で左右に回
動するためのモータMxと−4−下に揺動させるだめの
モータMvとを用いてカメラの追尾動作を行なっている
か、追尾のためのモータ制御の考え力は両モータについ
て回しであるので、ここ°(は−し−タMXについての
み説明する。
(−で)追尾制御は赤外発光ユニッ1〜3の追尾キーK
EY5か押されて赤外受光ユニット4によりり干コン信
号が受信されたことにより始まり、4分割フォトタイオ
ー1=’ 5 d l:の赤外光の光点の位置にノ、(
づい゛C光点の位置か中心にくるようにカメラの追尾動
作か行なわれる。本実施例ては、リモコン信号を受信し
なくなってから一定時間(本実施例ては50 m s 
e c )経過するまではモータの回転を停止しないよ
うにする。これは、リモコン信号に混入するノイズなど
のために信号か短時間途絶えたときすぐにモータを停止
するとカメラの動きがギクシャクしたものになるのて、
これを避けてカメラの追尾動作をスムーズなものにする
ためである。以−1−の追尾制御は後述する〈lフレー
ムの受信ルーチン〉て実行される。
(ロ)被写体の位置検出素子として4分割フォトタイオ
ートを用いているのて被写体すなわち赤外光の光点か4
領域のいずれにあるかしか検出てきない。そこて、赤外
発光ユニッ1〜から連続して出力される赤外光を4分割
フォトタイイーIζ5dで受光し、信号処理回路によっ
て被写体位置を検知し、位置情報をCPU7に順次記憶
する。現在検出した位置情報と過去に検出した位置情報
とを比較して追尾するべき方向を知るようにしている。
4分割フォトタイオー1〜5dlの赤外光の光点はX軸
方向に見ると、正、零、負の3つの位置のいずれかをと
るので、前回の光点位置と現在の光点位置とから光点の
移動方向かわかり、次の5通りか考えられる。
(1)零位置または+Hの位置から正の位置へ変った場
合 (2)零位置または負の位置から負の位置へ変った場合 (3)零位置に留まっている場合 (4)負の位置から零位置または正の位置へ変った場合 (5)止の位置から零位置あるいは負の位dへ変った場
合 これら5通りの光点の移動に対して、(1)と(4)に
対してはモータMXをII:転させ、(2)と(5)に
対してはモータMXを逆転さゼ(3)に対してはモータ
MXを停止する。
干−タMXはデユーティ−比を変えることにより速度制
御され、本実施例てはデユープイー比を100%、50
%、30%、20%、10%の5段階に設定している。
光点か零位置を通過するごとにモータMXを逆転さぜる
と同時に速度チーフルを参照してデユーティ−比を1段
階ずつ下げて速度を低下させていく。これは次の理由に
よる。
すなわち、非常にゆっくりした速度で追尾すれば光点か
零位置にくるようにカメラ本体を確実に停止させること
ばできるか、時間かかかりすぎる。一方、速い速度て追
尾するとカメラ本体の慣性と駆動機構のガタおよび検出
してから制御な行なうまてのタイムラフのため光点を零
位置に確実に停止さぜることかてきずハンチンク(首振
り)現象を起す。そこて最初は速く動かし、光点が零点
を通過したら逆の方向にデユーティ−比を1段−ドげて
速度を落すことによりハンヂンク現象のない11確な追
尾をすることかてきる。またY軸についてもX軸と同様
の制御か行なわれる。以]−の追尾制御は後述する〈X
軸の動き決定ルーチン〉および〈Y軸の動き決定ルーチ
ン〉て実行される。
(ハ)追尾制御のもう1つの考え方として、追尾を始め
て光点か零位置を通過してから一定時間(本実施例ては
1秒)経過しても再ひ零位置を通過しないときはデユー
プイー比を1段1−げて速度を増し、その後回しように
増速制御を行なうようにする。これは次の理由による。
ずなわら、赤外光の光点か1爪木位置を通過した後はモ
ータを逆転させる制御を行なうのて、やがて零位置を通
過するメであるか、駆動機構のカタや被写体かカメラの
追尾方向と同じ方向に動いた場合は一定時間経過しても
再び零位置を通過しない場合かある。この場合は追尾速
度を」−げるか、被写体が近くにある可能性があるため
、速度を急激に」−げずぎると光点か零位置を通過して
行き過ぎてしまうため、デユーティ−比を1段ずつ」−
げて速度を増していくことにより行き過ぎ現象を避ける
ことかできる。以上の追尾制御は後述する〈追尾ルーチ
ン〉で実行される。
さて、以Fに追尾型カメラの動作を別表1〜13に示し
たフローチャートを用いて説明する。
追尾型カメラの動作は第4図に示した追尾回路のCPU
7により制御されるのて、まずそのアルゴリズムについ
て説明する。
プログラムは別表1に示すようないくつかのルーチンに
より実現されるか、このプログラムて用いる定数をその
解説とともに別表2に、また変数を別表3に示す。なお
、別表5〜13におけるアルゴリズムの記述法は別表4
のとおりである。
追尾型カメラlを第1図に示すようにミ脚2−1−に固
定して電源スィッチ100dをONし、被写体である人
物が赤外発光ユニッ1〜3を持ってカメラの前方に立つ
第12図は本発明を用いた追尾型カメラの動作のうち、
本発明に関係のある追尾動作のメインフロセスのフロー
チャー1〜を示し、測距、測光、レンス駆動、レリーズ
、フィルム巻−1−げなどの・連の撮影動作とは別個に
独ゲして行なわれる。
すぐにく初期化ルーチン>  (31)を実行する(F
−1)。このルーチンては別表3に示す各種変数の初期
化を行なう。初期化ルーチンか終了すると、次に〈lフ
レームの受信ルーチン>  (S2)を実行する(F−
2)。このルーチンては赤外発光ユニ・ント3からのリ
モコン信号の1フレームを受信するか、そのために〈リ
モコン信号ボート入力ルーチン>  (Fl)と3 く
カウンタ値読込みルーチン>(F−4)と、〈発光間隔
を求めるルーチン>  (S3)(F−5)とを実行す
る。
〈リモコン信号ボー1〜人カル−チン>(F−3)ては
CPU7のリモコン信号入力ポートP1から赤外受光ユ
ニット4からの信号と被写体位置の検出回路6からの位
置信号(PP/MM信号およびMP/PM信号)を読み
込んで変数(cur port)にセットし、くカウン
タ値読込みルーチン>  (F4)ては64ILsec
ごとにハードウェアカウンタ7aのカウントイブ1かl
ずつデクリメントされる8ピツ1〜カウンタの値を読み
込み、〈発光間隔を求めるルーチン>  CF−5)で
は赤外受光ユニット4て受光したリモコン信号時間間隔
からどのキーか押されたかを判別する。
これらのルーチンか終了して1フレームの受信が終了し
たか否かを判別しくF−6)、終rしていれば、次に(
現在位置の検出ルーチン>  (S4)を実行する(F
−7)。このルーチンではステップ(F−5)て求めら
れた各種変数から被写体の現在位置を求める。
続いて、<LEDボート出カル−チン〉を実行しくF−
8)、変数(led output−data)の内容
をCPUアのLED出力ボートP2に出力してカメう本
体100のF部に設参りられた本体ボックス102の両
側に設けられた4個のLED8a〜8d(第1図参照)
のいずれかを点灯させる。
次に、−1−記〈1フレームの受信ルーチン〉および(
発光間隔を求めるルーチン〉の結果から赤外発光ユニッ
l−3のキーか押されていないか否かを判別しくF−9
)、押されていなければ〈待機ルーチン>  (S5)
を実行する(F−10)。この〈待機ルーチン〉では、
キーか離された後LEDを消灯するとともに、モータM
xおよびMYの制御用変数を停止に設定して(すなわち
、モータM8およびMYを停止t: L/、速度の変数
(C電]r−xspeed)および(cur−yspe
ed)を最高速度にする)次にキーか押されるまて待機
する。
ステップ(F−9)でキーか押されていると判断された
ときまたはく待機ルーチン〉か終rしたときは、追尾キ
ー(KEY5)か押されたか否かを判別しくF−11)
、押されていると判別されたときはく追尾ルーチン> 
 (S6)を実行する(1’−12)。
〈追尾ルーチン〉においては、〈現在位置の検出ルーチ
ン〉で検出した被写体の現在位置および+ti]の位置
からモータMXおよびMYの動きを決定し被写体を追尾
する。ずなわち、〈待機ルーチン〉な実行してLED8
a〜8dを消灯するとともに−e−タ制御用変数を停止
に設定しくF13)、続いて〈X軸の動き決定ルーチン
〉(F−14>(S7)および<Y軸の動き決定ルーチ
ン>  (F−15)(ss)を実行する。
このルーチンでは、被写体の現在位置とその前の位置と
からカメラをX軸方向およびX軸方向にそれぞれ動かす
モータMXおよびMYの回転方向と速度を決定する。
ステップ(F−1l)において追尾キー(KEY5)か
押されていないと判断されたときまたはくY輛の動き決
定ルーチン〉が終了したとき、追尾キー(KEY5)を
除く方向キー(KEY 1〜9)か押されているか否か
が判別され(F−16)、押されていればモータ制御用
変数を各方向に設定しくF−17)、押されていなけれ
ばステップ(F−2)にもとって〈lフレームの受信ル
ーチン〉を再ひ実行する。
第13図は上述したメインプロセスとは別に、10m5
ecことに実行される〈タイマー1111J込みプロセ
ス〉を示す。タイマー割込みかなされたか否かか判別さ
れ(p−i)、割込みかなされたときは〈モータlポー
ト出力ルーチン〉を実行しくP−2)、このルーチンて
モータ制御用の変数(motor−1Ilove)の内
容をCPU7のモータ出力ボートP3に出力する。タイ
マー割込みかないときはステップ(P−1)にもとる。
次に」二連したメインプロセス゛C実行される各ルーチ
ンを詳細に説明する。
(初期化ルーチン) このルーチンは別表3に示す各種変数の初期化を行なう
ルーチンで、詳細は別表5に示されている。
モータMxの移動方向を表わず変数(xduLy−di
rcc)にin転を指示する定数[MV−XP]を代入
し、モータMxの現在速度およびモータMYの現在速度
に最高速度を指示する定数[XDUTY−MAXIおよ
び[Y D U T Y −M A、 X ]を代入す
る(SL−1)。
さらに、モータMXおよびM7の速度を徐々に遅くする
ためおよび徐々に速くするためにモータMXの速度制御
用チーツル(xtable) 。
(xtable−r)およびモータMYの速度制御用チ
ーフル(yl、ablc)、(yLablc−r)の定
数を別表5に示すように設定する(Sl−2)。ここて
、変数(xtable[10])とはデユーティ−比か
100%、(xtable [5] )とはデユーティ
−比か50%、(xtable [3] )とはデユー
ティ−比か30%、(xtableI21 )とはデユ
ーティ−比か20%(xtablc[l])とはデユー
ティ−比か10%の意味である。
その他、赤外発光ユニット3のキーか押されているか否
かを示す変数(i s−k e y−p u s h 
)に押されていないことを示す定数[FALSE]を代
入しく5l−3)、1つ前の検出位置を丞ず変数(ol
d−pos)、現在の検出位置を示す変数(cur−p
os)、ヒラトのカウント数を示ず変数(biL−c口
l、)、受信したデータを示す変数(key−resu
lt)、前回受信したデータを示す変数(key−rc
su I L−01d)にそれぞれ0を代入しくS l
−4) 、現在の受信データの状!ハ〕を小ず変数(l
evel)に1を代入しく5t5)、赤外信号か立ドっ
た時刻、赤外性−づか確実に立下っている時間間隔およ
び確実に立上っている時間間隔をそれぞれを表わす変数
(td) 、 (to) 。
(Lt+)、(L+)、(wo)、(w+)にそれぞれ
8ヒツト変数の最大値を表わす定数[BYTE−MAX
Iを代入する(Sl−6)。
また4分割フォトタイオート5dの4つの領域PM、P
P、MM、MPへの赤外光の当り方を判別するだめの変
数(dir pp)、(dir−pm)、(dir m
p)。
(dir mm)に0を代入する(S 1−7)。
さらに、赤外信号かボシティフエッシ詩のホトの値を示
ず変数(plJaLa)とネカディフエッシ時のボート
の値を示す変数(pOJata)に0を代入する(Sl
−8)。
(1フレームの受(、:Jレーチン) このルーチンは赤外発光ユニット3から発光される赤外
信号の1フレームを受信するルーチンで、詳、II+か
別表6に小されている。
まず、赤外発光ユニッ1へ3のキーか押されたか否かを
表わす変数(1s−key−pusb)にキーが押され
ていないことを示す定数[FALSE]を代入しくS2
−1)、次に赤外信号か到来しなくなってからの時間を
計測する変数(timer no−key)をリセッ1
〜する(S2−2)。この変数は割り込みルーチンでl
 Om s e cごとに1ずつインクリメントされる
。またキーか押されたらリセットされるのC,=i−か
押されなくなってからの時間を表わす。
次に〈赤外信号ポート入力ルーチン〉を実行する。ずな
わちCPU7の赤外信号入力ボートP、の値を変数(p
ort)に代入する(S2−3)。
続いて〈カウンタイメi読込みルーチン〉を実行する。
ずなわち64p−secごとにデクリメン1〜されるC
PU内蔵のハードウェアカウンタ7aのカウント値を変
数(counter)に読み込む(S24)。
次い°C1赤外発光ユニッ1−3からの赤外信号−かH
I G H”か否かを判別しくS2−5)、“’HIG
H’”ならば°’HIGH”から’LOW’“になった
ときのCP U 7のバー1’ウコ−アカウンタ7のカ
ラン)〜イ+ejを赤外値りかマノ下った時刻を表わす
変数(td)に読み込み(S2−6) 、もし赤外信号
か’ r、 o w ”ならば、” L OW ”から
”HIGH”になったときのバー)ζウェアカウンタ7
aのカランl−(〆)を赤外イ、−4か☆−1,った時
刻を表わす変数(1」)に読み込む(S2−7)。以1
−の動作を赤外信号の受信に対してバー1〜ウエアカウ
ンタ7aのカウント値とともに例示すると、第14図(
イ)のようになる。
次に、赤外信号のレベルか64.wsecX2−128
psec以上にわたって’ L OW ”で(S 2−
8 ) 11つ赤外イ、15Jか立−1,っ′Cか61
28JLsec以十か経過したときは(S2−9)、正
しい赤外信号か到来したとして現在の受信状態を表わず
変数(level)に”1“を代入する(S210)と
ともに、赤外値すかや下った時刻を表わす変数(し、)
にステップ(S2−7)で代入した立上り時刻のデータ
(1u)を代入する(S2If)。こうすることにより
赤外信号に混入するノイズを除去することかできる。ざ
らに、赤外信号の信は間隔を求めるために、信号間隔を
表わす変数(W2)に、赤外信号が前々回” L OW
 ”となっている時間間隔を表わす変数(w、)と、前
回“’HIGH”となっている時間間隔を表わす変数(
wl)と、前回” L OW ”となっている時間間隔
な表わす変数(1,。)−(11)を代入する(S2−
12)。
変数(w、)に、変数(io)から変数(Ll)を引い
た時間差(to)−(+、l)を代入しく52−43)
、赤外信号か”HIGH”となっているときの赤外信号
入力ボートP1の値を表わず変数(P+Jata)に赤
外信号か立−1−ったときの赤外信号入力ボートP、の
仙を代入して保存する(s:z−14)。ステップ(S
2−8)において、赤外信号のレベルか128g5ec
以内に’HIGH”となりずなわち変数(level)
かlとなり且つ赤外信号か立ドってからl 28 p、
 s e c以りか経過したときは(S2−15)変数
(level)を0にセラ1〜し、変数(wl)に変数
(tl)から変数(t、d )を引いた時間差(t+)
−(td)を代入し、変数(to)に変数(td)を代
入し、赤外信号” L OW ”となっているときの赤
外信号入カポ−1”P+を表わす変数(P Od a 
t a )に赤外信号−人力ボー1− P 、の値を代
入する(3216)。以1−の動作を具体的に示すと第
14図(ロ)のようになる。
赤外発光ユニット3のキーか押されているか否かを判別
しく52−17)、押されていれば後述するく発光間隔
を求めるルーチン〉て求められた受信中のキーコー1〜
を表わす変数(key data)をセウトしてメイン
プロセスにもどる(3218)。 赤外(1’i ”+
か受信されなくなってからの経過時間を表わす変数(t
imer−no key)はステップ(S2−2)にお
いてリセットされ、その後〈割込みルーチン〉て10m
s e cことにインクリメントされるのて、このく1
フレームの受信ルーチン〉を実行し始めてからの経過時
間を示す。
そこCJの変数(t、imcr−no−key)か5以
上か否か(S2−19)すなわちこのルーチンに入って
から50 m s e cか経過したか否かを判別し、
経過しCいれば前回受信したデータを表わす変数(ke
y−rc su I t−o I d )をクリヤし、
受信中のキーコー1〜を表わず変数(key da+、
a)にキーか押されないことを表わす定数[KEY  
N U L L ]な代入してクリヤし、さらに変数(
key)に定数[KEYNULL]を入れてこのルーチ
ンから扶ける(S2−20)。
(発光間隔を求めるルーチン) このルーチンば赤外発光ユニッ1〜3から発光される赤
外信号の1フレ一ム分について1−述した〈1フレーム
の受信ルーチン〉て求めた信号間隔を表わす変数(w2
)から各信号間の時間間隔すなわち発光間隔か°゛L″
か”H”かを求めるルーチンて、詳細は別表7に示され
ている。
1−述したくlフレームの受信ルーチン〉て求めた信号
−間隔を表わす変数(w2)か16以ドすなわち16X
64gsec=1024jLsec以下か否かを判別す
る(S3−1)。これは、赤外上5)の1フレームを構
成する10ヒツlへのイ、−’+”rの間隔のうち短か
い間隔゛L゛か1.5m、sec、長い間隔” H”か
2.5m5ecであるのて、この短かい間隔゛L′より
さらに知かい1024μsec以Fの信号は無視しよう
とするものてあり、w2〈1.6(1024ル5ec)
のときは次回のために4分割フオ1〜タイオ・−1〜5
dへの赤外光のv1り力を判別するための変数(dir
 pp)、(dir pm)、(dir−mp)、(d
ir−1p1m)および赤外信号のカランl−数を表わ
す変数(bit cnt)をリセッ1へする(S3−2
)次に、侶り°L゛は理想的にはW2= 23(23X
64gsec41500)zsec)  であるか、信
す間隔のばらつきを考慮して少し幅をもたぜてw2か1
6 (16x64=1024gsec) 〜31.(3
1x64=1984メLs e c )の範囲に入れば
信号間隔は′L゛であると判断するものとして、その■
断をする(S33)。16≦w2<31であるときは受
信したデータを表わず変数(key result)に
(key−rcsu I L)×24−〇を入れる。す
なわち結果を示ず(key−rCsult、)を1ピツ
1〜右にシフ(−する(S34)。
続いて今度は、信号” H”は理想的にはw239 (
39X64gsec=2496μ5ec−2500μ、
5ec)であるか、この場合も信号間隔のばらつきを考
慮して幅をもたせ信号間隔を表わす変数(w2)か31
 (31x64=1984μ5ec)−60(60x6
4=3840gsec)の範囲に入れば信号間隔はH′
′であると判断しくS3−5)、さらに赤外信号のカウ
ント数を表わす変数(jp cnt)が0.1.2の場
合は°L”のスタート信号であり、8,9の場合は°゛
L゛のストップ0壮であるので、変数(bitc、nt
)が3以下か7以上であるか否かを判別しくS3−6)
、もしそうてあれば赤外信号はすべて°″L ”である
筈である。しかし、ステラフ(S3−5)てH″と認識
されたので、ノイズとみなして変数(bit cnt)
、(dir pp)、(dir−pIM)。
(dir mp)、(dir mm)のずへてをクリヤ
する(S37)。このとき、受イ11シたデータを表わ
ず変数(key rcsull、)に(key rcS
+目L)X 2 + 1を入れる。
すなわち結果を示す(key、−rcsult)をlヒ
ッl〜右にシフl−L、てヒツトOを°“H”にする(
33ステラフ(S 3−5 ) −C信1′i間の時間
間隔を表わす変数(1p)かtp≧60と判断されたと
きは、lフレームの終りまたは異゛畠データの場合であ
るのて、変数(bit−cot)、(dir pp)、
(dir−pm)。
(dir−mp)、(dir +11111)の4−へ
てをクリヤする(S39)。
次にPO詩の位置信号であるPP/MM信号か” H”
”C且つPI峙の位置信号であるPP/MM信リーか°
すL゛の場合は(S3−1o)、4分割フォトタイオー
ト5dの領域PPへの赤外光の当り方を表わす変数(d
旨−pp)に(dir 1)I))+ 1を代入する(
S3−11)。これに対して、1)()時のPP/MM
イ、1じか“L“てlit、つ111時のPP/MMイ
、1号−か” H”の場合は(S3−12)、変数(d
 i r、、−mm)に(dir mm)+1を代入す
る(S3−13) 。同様に1)()時のMP/PM信
号が°H゛で且っl)1時のMP/PMイ+i ’i 
カ” L ” 0) JjJ合は(S3−14)、4分
割フォトタイオーF 5 dの領域MPへの赤外光の当
り方を表わす変数(dir−mp)に(dir mp)
+ 1を代入する(S3−15)。同様に110時のM
P/PM信号がL′′て且っ11時のMP/PM信号−
か” H”の場合は(S3−16)、変数(dir m
p)に(dir pn+)+ 1を代入する(S3−1
7)。
こうして1つの信号間隔について求めると、カウント数
(b i t−cn j、)をカラン1〜アツプしく5
318)、このカウント数(bit cnt)か10ず
なゎちlフレーム(10ビツト)について信号間隔のデ
ータか得られた場合、フレームを2回受信して2回とも
信号間隔のデータか同じたった場合のみ正しい赤外信号
と認識する。このため受信した信号間隔のデータを前回
受信した信号間隔のデータを表わす変数(ke y−r
e su I t、old)に保存し、それと今回の信
号間隔のデータとを比較し、回してあれば(S3−19
)正しい信号と認識し、キーが押されたことを示す変数
(is key−pusb)に定数[TRUE]を代入
する(S3−20)。またキーか押されてからの時間を
表わす変数(timerp u S h k c y 
)をリセッ1〜する(S3−21)。さらに後の位置検
出のために、位置’t’ll別用のカウンタ(dir−
pp)、(dir pm)、(dir−mp)、(di
r mm)にそれぞれ(di+−pp)、(dir m
p)、(dir mm)な保存する(S322)。
1回前の信号間隔のデータと今回の信号間隔のデータと
か異なった場合には、今回のデータ(keyresul
t)を前回のデータを表わず変数(keyresult
−old)に入れ(S3−23)、次のフレームのため
に各種の変数(tp−cnt)、(jp dir−pp
)、(tpJir−pIll)、(Lp−dir mp
)、(tp dir mm)をクリヤする(S3−24
)。
(現在位置の検出ルーチン) このルーチンは被写体の位置を表わず変数(dirpp
)、(dir pm)、(dir mp)、(dir 
mm)から被写体の現在の位置を検出するルーチンてあ
り、詳細は別表8に表わされている。
まず、被写体の位置を求めるための変数pO(8ピッ1
−)を0に初期化する(S4−1)。
次に被写体の位置を保存しておくために、現在の被写体
位置を表わず変数(cur pos)に入っているデー
タを前回の被写体位置を表わす変数(01(1−pos
)に代入する(S4−2)。予めある定数[LEVEL
]  (たとえば5)を定めておき、1−記〈発光間隔
を求めるルーチン〉て求められた被写体位置を表わす変
数(dir−pp)のデータか定数[LEVEL]以」
−であるか否かを判別しく543)、[LEVEL]以
上てあれば4分割フオ1へタイオート5dの領域PPに
赤外光か当っているとして変数pOの4ビツト目に“1
”を立てる(S4−4)。同様に、4分割フォトタイオ
ート5dの領域PMに赤外光が当っているか否かを被写
体位置を表わす変数(dir、、−pm)のデータが[
LEVEL]以−Lであるか否かで判別しく545)、
[LEVEL]以1;テあれば変数90117) 3ビ
ツト[Iに1”を立てる(S4−6)。以下同様にして
4分割フォトタイオート5dの領域MPに赤外光か当っ
ているか否かを判別しくS4−7)、当っていれば変数
pOの2ヒ・ンI〜[」に゛°lパを立て(S4−8)
 、領域MMに赤外光か当っていれば変数p++のlヒ
ラ1〜L1に1゛°を立てる(S4−10)。
こうして変数pOの何ヒッl〜目に“l゛かケっている
かにより、別表8に示す16通りの赤外光の位置か判別
できる(S4−1.1)か、4分割フォトダイオード5
dの場合は第1O図に示す9通りに割り振るものとし1
次の9通りの被写体位置データとして現在位置を表わず
変数(cur−pos)に代入する。
Pos ZZ 、 Po5MM 、 PosMP 、 
PosMZ 、 Pos PM 、 Pos ZM 、
 PO3PP 。
Po5ZP、Po5PZ その後は被写体の現在位置に基づいて配列変数(led
−table)を参照して(Sl−12)その値を後述
する<LED出カル−チン〉に渡して、本体ボックス1
02に設けられたLED8a〜8dを点灯させる。
(待機ルーチン) このルーチンは赤外発光ユニッI〜3のキーか押される
まCの間待機するルーチンで、詳細は別表9に表わされ
ている。
まずキーか押されて赤外信号か受信されてからの時間が
]、 OOm s e c以内てあれば何もせずに復帰
し、100 m s e c JJ、−)−、経過した
ときは(Sl−5)、追尾速度を上げるためにモータM
XおよびMYの現在の速度変数(cur xspccd
)および(cur yspeed)に最高速度を指定す
る定数[XDUTY−MAXJj;J:び[YDUTY
−MAXJを入れ、(S5−2) 、モータMXおよび
Myの移動方向を表わず変数(xduty dircc
)および(yduty direc)を0にする(S5
−3)。その後LED8a〜8dを消灯するための定数
[LED−OFF]を変数(1cd−output d
ata)に代入して(SF+−4)<LED出カル−チ
ン〉に移る。
(追尾ルーチン) このルーチンは、赤外発光ユニット3の追尾キー(KE
Y5)か押されたときに、カメラな被写体の方に向ける
ルーチンで、詳細は別表1Oに示されている。
まず、t:述した〈待機ルーチン〉と後述するくX軸の
動き決定ルーチン〉および〈X軸の動き決定ルーチン〉
を実行する(S6−1)。
その後、赤外光の光点の位置か4分割フォトダイオ−1
〜5d1.て受光領域な水11に2分割するX軸の零点
を横切ってから1秒置fJ¥過したか否かを判別しく3
6−2)、経過したときはその経過時間を表わず変数(
LiIIlcr xcross)をリセットするととも
に(36−3)、モータMxの現在の速度に基づいてモ
ータM8のX軸方向制動用デープル(xtablc、−
r)を参照して求めた値を新しいモータMxの新しいX
軸方向方向速度とする(S64)。これによりモータM
xの速度は次第に速くなる。モータMYについても同様
であり(S65)、モータMYの速度は次第に速くなる
その後、X軸方向制動用チーフル(xt、able)お
よびX軸方向制動用チーフル(yLablc)て求めた
X軸方向の速度データおよびX軸方向の速度データをそ
れぞれデj、−デイー比を変えてX軸方向の速度および
X軸方向の速度を指示する変数(xduty−spee
d)および(yduty 5peed)に入れる(36
6)。
(X軸の動き快足ルーチン) このルーチンは4分割フォトタイオー1’ 5 d l
−における赤外光の光点の現在の位置(cor pos
)と前の位置(01d−pos)とから干−タMXを動
かす方向と速度を決定するルーチンてあり、詳細は別表
11に示されている。
まずX軸方向にみると、被写体の位置すなわち4分割フ
ォトダイオード5dにおける赤外光の光点の位置は、正
位置(すなわち領域PMおよびPP)と、零位置くすな
わち領域PMとMMとの境界線」二および領域PPとM
Pとの境界線上)と負位置(すなわち領域MMおよびM
P)とかある。
まず、赤外光の光点かX 4if+ 、、、):の零位
置を通過したか否かを表わず変数(x−cross)を
リセットしくS’1−1)、次にX軸方向の動きの情報
のみをとるだめの処理を行なう(S7−2)。被写体の
前回の位置および現在の位置を表わず変数(old−p
os)および(cur I)OS)のbiL2およびb
it3はX軸方向の位置を示すのて、X軸方向の動きを
表わす変数(×p)のl) i t 2およびbit3
か被写体の前回位置を、またbitOおよびbillか
被写体の現在位置を表わすことになる。
そこて、被写体の位置すなわち赤外光の光点の位置かX
軸方向に零位置から正方向へまたは正位置から1[方向
へ変ったか否かを判別しく573)、変った場合はモー
タM、の移動方向を表わす変数(xduLy dirc
c)にX軸のin方向に動かず定数[MV−XM]を入
れる(S7−4)。これによりモータMxかX軸の正方
向に動き、光点の位置か零位置になるようにカメラの追
尾か行なわれる。以下同様に、光点の位置かX軸方向に
零位置から負方向へまたは負位置から負方向へ変ったと
きはモータMxをX軸の負方向に動かすようにしくS’
7−5)、光点か零位置に留まっているときは変数(x
duj、y dircc)を0にしてモータM、のX軸
方向の動きを停止L:L/(S7−6)、逆に負位置か
ら11位置または零イ1シ置に変ったときは変数(xc
rosぢ)をセットするとともに変数(xduty d
ircc)に定数[MV−XPIを代入しくS7−7)
、モータMXをX軸のIE力方向動かして光点の位置か
零位置になるようにカメラを追尾させる。光点の位置か
X軸方向に正位置から負位置または零位置に変った場合
は、変数(xcross)をセットするととみに変数(
xduty dircc)に定数[MV−XM]な代入
しく S 7−8 ) 、干−タMXをX軸の負方向に
動かして被写体の位置か零(<、置になるようにカメラ
を追尾させる。
最後に変数(xcross)かセットされているか否か
を判別しくS7−9)、セ・ントされているときは現在
速度の変数(cur、−xspeed)かOてない場合
は現在速度で参照したxtableの値をもってモータ
MXの現在の速度を定める(S’l−10)。
これによりカメラの追尾速度は徐々に遅くなり、光点か
X軸」−の零位置を横切ってからの時間を計測する変数
(timer−xcorss)をリセットする(S7−
1]、)  。
(Y軸の動き決定ルーチン) このルーチンは1.述した<X輛の動き決定ルーチン〉
と同様にしてモータMYを動かず方向と速度を決定する
ルーチンてあり、詳細は別表12に示されている。
このルーチンは<X軸の動き決定ルーチン〉における「
X軸方向」かY軸方向に変わり、制御の対象となるモー
タがMxでなくMyであるほかはくX輛の動き決定ルー
チン〉と全く回しであるので説明を省略する。たたし、
変数(yp)のb i 1.2およびbit3が被写体
の前回位置を表わし、 bit。
およびbillか現在位置を表わすように、ステップ(
3B−1)でY軸方向の動きの情報のみをとるための処
理を行っている(S8−1)。
(赤外信号ボート人力ルーチン) このルーチンでは、CPU7の赤外信号人カポ−1〜P
1に人力する次のようなデータを読み込んて現在のボー
トの値を表わず変数(cur port)にセットする
 i t bit6  ・ 1)it  5  : 赤外受信ユニッ1へ4からの赤外信 号 検出回路6からのPP/MM信号 検出回路6からのM P / P M 4:S’−3(
LEDボーI〜出カル−チン) カメラの位置を表示するための変数(I C(1−ou
Lpuトdata)のt+iLO〜3についてピッ1へ
が0のとき次のようなLEDを点灯する。
bit O:  被写体から見て右上のLEDbit 
1 :  被写体から見て右下のLEDbit、2: 
 被写体から見て左ドのLEDbiL 3   被写体
から見て左−LのLED(・〔−タボ−1〜出カル−チ
ン) モータMxおよびMvに対する回転方向と速度の指示を
モータ出力ボートP1に出力するルーチンて、モータ出
力ボートP3の各ピッ1〜への出力に応して次のような
モータ制御が行われる。
(以下余白) 1〕 bit2 l l) D 0     ] 】     0 ■ モータMx停止 (MV−XZ) モータM8正転 (MV−XP) モータMx逆転 (MV−XM) モータM、、停止 (MV−YZ) モータMy正転 (MV−YP) モータM8正転 (MV−YM) たたし、モータMX正転とはカメラを上から見たときl
’l’ +1力向回り、モータMy+l、転とはカメラ
か上を向く動きである。
(カウンタ値読込みルーチン) このルーチンは、64μsecことにデクリメントされ
る8ヒツ1〜のハードウェアカウンタのカランl−値を
変数(cur counter)にセラ1〜するルーチ
ンで、カウント偵は0の次は255になる。
(割り込みルーチン) このルーチンはタイマー割込みによって10m s e
 cことに実行される。
このルーチンでは、別表13に示すように次の変数をB
YTE−MAXを越えない限りlづつ増やすことにより
次のような時間を計測することかできる。
Limcr +io key  :  赤外信号か到来
しなくなってからの時間(39 timer、−push key +  赤外信号か到
来してがらの時間(S9−2) j、imer x cross  :  被写体の位置
がX軸の中心(零点)を通過してか らの時間(S9−3) timer y cross  :  被写体の位置か
Y軸の中心(零点)を通過してか らの時間(S9−4) また変数(xduty count)、(xduty 
5peed)によってモータの通電時間のデユープイー
比を変えることにより水平方向モータMXの速度制御を
している。
ここて変数(xduty count)はく割り込みル
ーチン〉か呼ばれるたびに1づつ減らされる(S95)
。変数(xdul、y C0IIIIL)の初期値をK
とすると、(xduty count)が0から(xd
uty−speed−1)の間はモータを回しく S9
−7 ) 、(xduty−speed)からKの間は
モータMXを11める(S9−6)ことによりモータM
Xのデユープイー比か変えられる。また変数(xdut
y−coun t)か0ならば、その後の動きに備えて
デユープイー比な最大とする定数[XDUTY−MAX
Iを入れ、モータM x 、 M vを停止トする(S
9−8)。
また垂直方向のモータMYも同様にして変数(xd++
ty−count)、(yduty 5pccd)によ
ってコントロールされる。
ここて実際のモータの回転制御は」−述したく七−タボ
−1〜出力ルーヂン〉で説明したように、変数(+no
tor−Inove)に次の定数MV−XP :モータ
Mつの止転 MV−XZ :モータMXの停止1− MV−XM:モータMxの逆転 のうちいずれかと、次の定数 MV−YP : (=−タM、(D正転MV−YZ:モ
ータMyの停止L MV−YM : −Th−9MY (7)逆転のうちい
ずれかとの論理和を代入し、〈モータボート出カルーチ
ン〉の実行をすることにより行われる。
以−1−本発明を一実施例について説明したか、本発明
において被写体位置検出ユニット5を構成する多分割位
置検出素子は4分割フオ1〜タイオー1−に限らず少な
くとも2分割以」−の光電変換素子てあればよい。また
差動増幅すべき2つの被写体位置信号−は対角線上にあ
る2つの領域からの出力に限らず、素イーを構成する複
数の分割領域のうちr(いに線接触しない2つの領域か
らの位置信号てあってもよい。
第15[:N(イ)、(ロ)、(ハ)、(ニ)は本発明
C用いる多分割位置検出素子の受光領域の他の分割例で
ある。各分割受光領域から構成される装置信号のうち領
域Aやと/1.領域B+とB−、領域C+とC−、領域
りやとD−のような線接触しない2つの領域から構成さ
れる装置信号について差動増幅を行なうようにする。
また、被りj′体からカメラに向けて発する信−Jは赤
外光に限らず、音波、電波などか利用できる。
(発明の効果) 以1−説明したように、本発明においては、被写体から
発せられる光パターン信号を受けると被写体の位置に対
応した位置信号を発生する位置信号出力素子な、カメラ
の撮影II)能な画面に相当する受光領域を少なくとも
4以上の複数の領域に分割した光電変換素子て構成し、
複数の受光領域のうち互いに線接触しない2つの受光領
域からそれぞれ得られる位置信号を差動増幅し、光パタ
ーン信号のイ、1号パターンに回期して前記少なくとも
2組の差動増幅出力を読み込んで被写体の位置を検出す
るように構成したので、高度な画像認識技術を用いずに
簡潔な回路構成て被写体位置を検出てきる。また4つの
受光素子でおllThいに線接触しない2つの領域の差
分をとっているため、9つの領域に赤外光か結像してい
ることか判別できるのに加え、中心位置の検出精度か極
めて高くなっているので、被写体を正確に追尾すること
かてきる。
さらに被写体から発せられる光パターン信−)に外来光
その他のノイズか混入しても2つの受光領域からの差分
をとっているためノイズを無視できるのて被写体の位置
を誤検出することがない。また、位置信号出力素子の受
光領域を4領域とすれば素子が安価になりしかも信号処
理回路か単純になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である信り位置検出装置を用
いた追尾型カメラを使用状態で示す斜視図、第2図は本
発明で用いる赤外発光ユニットの赤外発光回路の一例、
第3図は赤外発光ユニットのキーごとに異なる赤外信号
パターンを示す図、第4図は本発明による信号位置検出
装置を用いた追尾型カメラの追尾回路の一例、第5図は
被写体位置検出ユニットの内部構造を示す断面図、第6
図は被写体位置検出ユニッI・の4分割フォトタイオー
トの受光領域の一例、第7図は検出回路の一実施例のフ
ロック線図、第8図は第7図に示した検出回路の詳細な
回路構成の−・例、第91Aは追尾型カメラの駆動機構
を部分的に破断して示す斜視図、第1O図(イ)は4分
割タイオート上の赤外光の光点の位置を示し、(ロ)は
光点に対応した位置信号の波形図、第11図(イ)およ
び(ロ)は赤外光の光点か4分割フォトダイオード上の
異なる領域に当ったときの検出回路各部における位;R
信号の波形図、第12図は本発明を適用した追尾型カメ
ラの動作のメインプロセスを示すフローチャート、第1
3図は追尾型カメラにおけるタイマー割込みプロセスを
示すフローチャート、第14図(イ)および(ロ)は、
本発明の1フレーム受信ルーチンの実際の動作における
各変数のデータを表わす図、第15図(イ)、(ロ)、
(ハ)、(ニ)は本発明による信号位置検出装置で用い
る多分割位置検出素子の受光領域の異なる分割例である
。 ■・・・追尾型カメラ、2・・・三脚、3・・・赤外発
光ユニット、4・・・赤外受光ユニット、5・・・被写
体位置検出ユニット、6・・・検出回路、7・・・CP
U、7a・・・ハードウェアカウンタ、8・・・被写体
位置表示ユニッI・

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)パターン信号を出力するパターン信号出力手段と
    、信号受信領域が少なくとも4個以上の複数の領域に分
    割されており且つ前記パターン信号出力手段からの信号
    を受けると前記パターン信号出力手段の位置に対応する
    領域から前記パターン信号に対応した信号を出力する位
    置信号出力手段と、該位置信号出力手段の複数の受信領
    域のうち線接触しない2つの受信領域からそれぞれ出力
    する位置信号の差を出力する複数の差分出力手段と、該
    複数の差分出力手段の出力の少なくとも2組の出力から
    前記パターン信号出力手段の位置を検出する位置検出手
    段とを備えたことを特徴とする信号位置検出装置。
  2. (2)前記位置信号出力手段の信号受信領域が4個の領
    域に分割され且つそれぞれの領域が1点で接している請
    求項1に記載の信号位置検出装置。
  3. (3)前記パターン信号が光パターン信号である請求項
    1に記載の信号位置検出装置。
  4. (4)前記パターン信号が赤外光パターン信号である請
    求項1に記載の信号位置検出装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105547236A (zh) * 2015-12-08 2016-05-04 大连理工大学 一种仿生方向分析器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105547236A (zh) * 2015-12-08 2016-05-04 大连理工大学 一种仿生方向分析器
CN105547236B (zh) * 2015-12-08 2017-10-24 大连理工大学 一种仿生方向分析器

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