JPH04175740A

JPH04175740A - カメラ雲台の自動制御装置

Info

Publication number: JPH04175740A
Application number: JP2302648A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Tanaka; 宏和田中; Kiyomitsu Ishikawa; 清光石川; Tomohiro Uchiumi; 内海　智洋; Hidekazu Wakabayashi; 秀和若林
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 1990-11-09
Filing date: 1990-11-09
Publication date: 1992-06-23

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、カメラ雲台の自動制御装置に係り、例えば、
画像解析装置に用いられるテレビカメラ等を撮影対象の
方向に自動的に指向させるに好適なカメラ雲台の自動制
御装置に関する。

「従来の技術」従来、コードナンバー等各種文様化されたコードを解析
するに際しては、第９図に示すように、コード板１０の
画像をテレビカメラ１１でモニタ画面１３を監視しなが
ら撮影し、テレビカメラ１１で撮影された画像を画像解
析装置１２で解析し、コード板の文様に応じた信号を得
ることが行われている。この信号からコードナンバーを
読み取って処理される。

そしてモニタ画面１３にコード板１０の文様を画像表示
するに際しては、モニタ画面１３に画像解析装置１２で
設定したウィンドー１４を設け、このウィンドー１４内
にコード板１０の画像を表示することが行われている。

コード板ｌＯの文様をウィンドー１４内に画像表示すれ
ば、コード板１０の色形状等の画像解析を正確に行うこ
とができる。なお、コード板１０の斜線部分は黒色を示
している。

「発明が解決（、ようどする課題」し、かじながら、コ−１・゛板１０が１−ラ・・ｓヶ等
の移動体に設置−１１う、れでいる場合（、−は、テＬ
ビカメラ１１が移動体に追従ひきないため、ニー１”板
１０の画像をウィントート１内にＩＦ確（、、“画像表
示することが困難どなる。

また、移動体がドラッグな、桐のときには、そわが停止
（、シ“こいる場合でも、停止位置や積への状態（ニー
よって同様に画像表示が田野（７なる。

本発明は工、記（，２だ実情にかＡがみ、カメラを撮影
対象の方向へ自動的（ご−向かせることかで・きるカメ
ラ雲台の「１動制御装置を開発することを目的とＪる。

「課題を解決するための手段」上記［−１的を達成するため、本発明ひは、カメラを搭
載し撮影方向を自在に変えることができる電動雲台と、
この１１雲台に設けてカメ−７がｊ領域を投光゛４るよ
うにし、た８光源と、被写体の一部また（：Ｉその辺く
に設けで１：記光源の光を反射さセる反射部材と、この
反射部利の反射光を受光ｊるように上記常、動雲台に設
ｐｉ　ｙ−二受光器と、この二了漬：器ζｙ）光電変換
信号にｈ）、：虹して−ｆ：：　＝”ｉｆｌ　Ｎ動丈台
を転回制御する電動駆動機構とを備え、上記受光器が、
田の字状に隣接し、九四力向の受光感度部をもった光電
センサをイーし、受光感度部名々の光電変換１．１号の
１１シカがほぼ等価となるまで電動駆動機構が１１１震
イ３を転回制御する構成としたことを特徴とずζ）カメ
ラ雲台の自動１ｉ１ｊ御装置を提案する。

「作　　　用」カメラを搭載した電動雲台は、１１１．駆動機構（−よ
って水平方向及び鉛直方向に１凹自在とな・−）でいる
１光源から投光された光は被写体の−・部またはその近く
に設けた反射部材（こよっＣ反射され受光器によって受
光される。

受光器に入射した光は、被写体の現位買にし、たがって
四方配置された受光感度部のいずれかによって受光され
、受光した受光感度部の光ｔｆ換信号が受光器より出力
され２る。

電、動駆動機構はこの先１１！変換信号（：比、動じＣ
ｆ１１１動雲台を転回制御する。電動雲台の転回により
受光器の受光方向が変わるため、四方に配置された受光
感度部上の入射光位置が移動する。

電動雲台の転回制御は最終的に受光感度部名々の光電変
換信号が等価となるまで行なわれる。つまり、各々の受
光感度部の受光量が等しくなった時に転回制御が停ｎ・
シ、このときの電動雲台の転回位置てカメラが被写体に
正対する。

（実施例ｊ次（−１本発明の一実施例について図面に沿−）て説４
明４′る。

第１図及び第２図において、電動雲台２０はボックス状
のベース２１と同じくボックス状の回転体２２ど：コ字
形状の支持体２３を備えでおり、支持体２Ｊｌにカメラ
を載置して三脚ネジ２４によって固着する。

ベース２１内！ごは複数の電池２５が耳ソ納されている
。ベース２１上部側中央部には平ギヤ２６が固定してあ
り、平ギヤ２６の中空部内にはリード線が挿通さ才する
ようになっている。

ｉ１７ギヤ２．６の歯車部は回転体２２内（、−押入さ
れており、アイドルギア２７、ビニ２１＞ギア２８を介
し、てモータ：３０に連結されている。イし、てモータ
３０の正転又は逆転駆動により、回転体２２がＷギヤ２
６を中心として水平方向に転回する。

［１］転体２２の水平方向の移動量はボテ〉・ショメー
タ３１で検出され、る。

また、回転体２２の両側には支持体２　ａ　！：備えた
回転軸；３２とホイールギア３３が摂軸となるように設
けられでおり、ホイールギア３３がウオームギア３４．
減速ギア３５．３６を介してビニオシ・ギアを有するモ
ータ３゛７に連結さ第１ている。

そしてモータ３７が正転又は逆転するどモータ：３７の
駆動力が減速ギア３５．３６を介してウオームギア３４
に伝達され、支持体２：３がホイールギア３３と回転軸
３２を支軸として鉛直方向に転回できるようになってい
る。

この支持体２３の鉛直方向の移動量はポテンショメータ
３８で検出される。

支持体２３内にはプリント基板３９が設けてあリ、この
プリント基板３９上には各種の電子回路４０が実装され
ると共に、受光器４１と光源としてのＬＥＤ４２．４３
が実装されている。

ＬＥＤ４２．４３は受光器４１を間にして配置されてお
り、カメラの前領域へ光を投光するようになっている。

また、受光器４１はカメラの被写体側からの光を受光す
るようになっている。

各ＬＥＤ４２．４３からの光を受光器４１へ反射させる
ために、本実施例においては、第３図に示したように、
反射部材としての反＃′ｌＩ鏡４４を被写体の一部また
は被写体の近くに配置することとしている。

この反射鏡４４は再帰性を持つミラーで、例えば、コー
ナキューブプリズムを多数個平面上に並べたものや、ガ
ラスピーズ球を塗布したものなどが用いられる。

このような反射鏡４４は、受光器４１と反射鏡４４との
距離をＱ、受光器４１の対物レンズ４５の光軸とＬＥＤ
４３の中心線との間の距離をＤとすると、これらの関係
がＱ＞Ｄとなるから、各ＬＥＤ４２．４３の光の反射光
がこれらＬＥＤと同様に対物レンズ４５に入射する。

対物レンズ４５の背面側には光電センサ４６が配置され
ており、この光電センサ４６の受光感度部が田の字状に
隣接した四方配置のものとなっており、第４図に示すよ
うに、第１受光感度部４７、第２受光感度部４８、第３
受光感度部４９、第４受光感度部５０とに４分割されて
いる。

第１受光感度部４７からは第１系統の光電変換信号が、
第２受光感度部４８からは第２系統の光電変換信号が、
第３受光感度部４９からは第３系統の光電変換信号が、
第４受光感度部５０からは第４系統の光電変換信号が出
力され、各光電変換信号が各々アンプ５１．５２．５３
．５４で増幅されて出力されるようになっている。

アンプ５１の出力は抵抗Ｒ１、Ｒ２を介してアンプ５５
．５６に供給され、アンプ５２の出力は抵抗Ｒ３、Ｒ４
を介してアンプ５６．５７に供給され、アンプ５３の出
力は抵抗Ｒ５、Ｒ６を介してアンプ５７．５８に供給さ
れ、アンプ５４の出力は抵抗Ｒ７、Ｒ８を介してアンプ
５８．５５に供給される。

アンプ５５の出力端子Ｙには鉛直駆動信号が出力され、
アンプ５６の出力端子Ｘには水平駆動信号が出力され、
アンプ５７の出力端子−Ｙには上記同様に鉛直駆動信号
が出力され、アンプ５８の出力端子−Ｘには上記同様に
水平駆動信号が出力されるようになっている。

そして、第１受光感度部４７にのみ光が入射されたとき
には、この充電変換信号がアンプ５１で増幅された後再
びアンプ５５．５６で各々増幅され、正転用水平駆動信
号と正転用鉛直駆動信号に変換される。また、受光感度
部４７と４８にまたがって光が入射されたときには、光
電変換信号がＸ端子の水平駆動信号とＹ端子の鉛直駆動
信号及び−Ｙ端子の鉛直駆動信号となる。

したがって、−Ｙ）−Ｙの信号のときは正転用鉛直駆動
信号となり、Ｙ＜−Ｙの信号のときは逆転用鉛直駆動信
号となる。また、Ｘ＞−Ｘの信号のときは正転用水平駆
動信号となり、Ｘ＜−Ｘの信号のときは逆転用水平駆動
信号となる。

そして、水平駆動信号によってモータ３０が回転駆動さ
れ、鉛直駆動信号によってモータ３７が回転駆動され、
第４図に示す駆動信号生成回路からの信号によってこれ
らモータ３０．３７の駆動が制御されるようになってい
る。

各モータ３ｏ、３７の駆動を制御するための水平駆動回
路及び鉛直駆動回路の具体的構成が第５図（ａ）、（ｂ
）に示しである。

鉛直駆動回路は第５図（ａ）に示す如く、ポテンショメ
ータ３８．５９、加算器６ｏ、アナログスイッチ６１．
６２、インバータ６３、差動増幅器６４、トランジスタ
６５．６６、ダイオード６７．６８、抵抗Ｒ９〜Ｒ１７
を備え、トランジスタ６５．６６の動作によってモータ
３７の駆動を制御するようになっている。

水平駆動回路は第５図（ｂ）に示す如く、ポテンショメ
ータ３１．６９、加算器７０、アナログスイッチ７１．
７２、インバータ７３、差動増幅器７４、トランジスタ
７５．７６、ダイオード７７．７８、抵抗Ｉ（］８〜Ｒ
２６を備えており、トランジスタ７．５．７６の動作に
よってモータ３０の駆動を制御するように構成されでい
る。

各駆動回路は端子Ｓ１、Ｓ２には、カメラが被写体を捕
らえて一定の動作が終わるまでは動作完了信号が入力さ
れていない。すなわち、端！−８１、Ｓ２に”１．　ｏ
　Ｗの信号が入力されているときにはアナログスイッチ
６２．７２が共にＯＮとなっているため、端子Ｙ、Ｘの
レベルがｒｌ　ｉ　ｇｈであり、−Ｙ、−Ｘがり、　ｏ
　ｚｈのとき差動増幅器６４．７４の出力が入力の信号
の差となり、この差電圧によってトランジスタ６５．７
５がＯＮになり、王−夕３７．３０が共に正転駆動する
ようになっている。逆に端子−Ｙ、−Ｘのレベルが＋Ｉ
　ｉ　ｇ　ｈで端子）゛、Ｘのレベルが１．、、　ＯＷ
のときにはトランジスタ６６．７６がＯＮになッテモー
タ３７．３ｏが逆転駆動するようになっている。

ぞしで、各端ｒ−Ｙ、−Ｙ、Ｘ、−Ｘのレベルが同じに
なったとき、つまり、反射＠４４の反射光が光電セン＋
ｊ４６の中央に入射するとぎには各モータ３ｏ、；３７
の駆動が停止されるように構成されている。

また、カメラの写真撮影、コード読取り等の動作が終了
し端子Ｓ１、Ｓ２に動作完了信号として）（ｉ　ｇ　ｈ
の信号が入力されると、アナログスイッチ６１．７１が
共にＯＮとなり、電動雲台２０をホームポジションへ戻
すためのポテンショメータ３１．３８の動作による信号
が加算器６０．７゜からアナログスイッチ６１．７１を
介（、てトランジスタ６５．６６．７５．７６側に供給
される。

このため、ポテンショメータ３８．３１、マニュアル用
のポテンショメータ５９．６９の位置に応じた電圧が加
算器６０．７０で加算され、この加算値に従って各モー
タ３０．３７の回転が制御され、電動雲台２０の転回位
置が指定の位置、例えばスタート位置に反される。

第６図は反射鏡４４からの反射光が受光器４１の光電セ
ンサ４６の中央部に入射されてカメラが被写体を正し５
く捕らえたときに捕捉信号を出力するための回路であり
、この回路はＯＲゲート７！〕、バッファ８０、ウィン
ドーコンパレータ８１．８２、ＡＮＤゲート８３、抵抗
Ｒとコンデ：／　”ｊ−Ｃカらな乙遅延回路で構成され
ている。

そしてＯＲゲート７９の入力には端７−　ｙ、−Ｙ、Ｘ
、−Ｘからの信号が入力され、ウィンドーコンパし・−
夕８１．８２には水射駆動回路及び鉛直駆動回路の端７
−Ａ、Ｂからの信号が入力される。

Ｏ１家ゲート７９にいずれかの端子からの信号が入力さ
れると、この信号は遅延回路とバッファ８０を介シ２．
てＡ　Ｎ　Ｄゲート８３に入力される。このとき端子Ａ
、■３からの信号がウィンドーコンパレータ８１．８２
を介してＡＮＤゲート８３に入力され、論理積の条件が
満たされると、Ａ　ＮＤゲート８３から捕捉信号が出力
される。

この捕捉信号はカメラが被写体を正し２く捕らえたこと
を表示する捕捉表示ランプ９０（第１図）を点灯させる
。また、捕捉信号をコード板の読取りに用いるときは、
画像解析装置に入力させて動作開始信号どする。さらに
、この捕捉信号はカメラのレリーズ信号としてもよい。

なお、１クインドーコンバレータ８１．８２は端子、へ
、Ｈの入力電圧が零レベル、モータ３０．３７を正逆と
もに回転駆動できない電圧範囲或いは極めて低速でモー
タ３０．３７を駆動する電圧範囲に設定されている。

第７図は、受光器４１と反ＩＨ鏡４４との距離が短く、
反射鏡４４の背面側に反射物が存在する場合に、その背
面側の反射物の反射光による影響を防止する回路である
。

つまり、Ｌ　Ｅ　Ｄ　４２．４３がらの光の反射光が反
射鏡４４からの光か或いは反射物からの光がを判別でき
なくなるのを防止するための回路でおり、抵抗Ｒ２７〜
Ｒ３２と加算器８４ど電流調整回路８５とを備えて構成
されている。

加算器８４には抵抗Ｒ２７〜Ｒ３０を介し、て端子Ｙ、
−Ｙ、Ｘ、−Ｘがらの信号が入力されており、各端子か
ら入力された信号の加算値が加算器８４を介して電流調
整回路８５へ入力され、■、ＥＤ４２．４３の電流が調
整されるようになっている。

すなわち、受光器４１の光電センサ４６の光電変換電流
が増加すると、ＬＥＤ４２．４３を暗くしてアンプが飽
和しないように調整され、反射鏡４４の位置が容易に検
出できるようになっている。

以上の構成において、支持体２３にカメラを固定し、被
写体の一部またはその近傍に反射鏡４４を配置し、ＬＥ
Ｄ４２．４３からの光を投光すると、ＬＥＤ４２．４３
がらの光が反射鏡４４で反射され、この反射光が受光器
４１に入射する。

入射した光は光電センサ４６のいずれかの受光感度部に
入射する。このとき、第１受光感度部４７に入射したと
きには端子Ｘ及びＹからの光電変換信号によって水平駆
動信号と鉛直駆動信号が出力され、モータ３０．３７が
共に正転駆動され、回転体２２が水平方向に、支持体２
３が鉛直方向に各々転回する。

モータ３０．３７の回転によって電動雲台２０が転回し
、反射鏡４４からの反射光が光電センサ４６の中央部に
入射すると、端子Ｙ、−Ｙ、Ｘ、−Ｘの出力が共に同じ
レベルとなり、モータ３０．３７の駆動が停止される。

そして、このときＡＮＤゲート８３からの捕捉信号によ
って捕捉表示ランプ９０が点灯する。撮影者はこの捕捉
表示ランプ９０の点灯を確認してカメラをレリーズさせ
る。

なお、既に述べたように、捕捉信号をカメラにレリーズ
信号として供給したり、この捕捉信号によって画像解析
装置を動作させる。

このように、本実施例によれば、反射鏡４４を被写体の
一部またはその近くに配置すれば、カメラを被写体方向
に自動的に向かせることができる。

また、第８図に示すように、反射鏡４４にシャツタレリ
ーズ用の発信ボタン８６を設けると共に発信部８てを形
成すれば、カメラをリモートコントロールによってシャ
ツタレリーズすることができる。

なお、この場合には、カメラには発信部８７からの発信
４号を受けてレリーズ動作させる受信部を備える。

また、本実施例による電動雲台２０を画像解析装置のカ
メラに用いれば、移動する画像解析対象に対する画像を
容易に得ることができる。

以上本発明の一実施例について説明したが、本発明は、
トラック等の車輌の出入管理や運行管理用のカメラ雲台
、荷物の自動仕分は用のカメラ雲台、ベルトコンベヤー
の製品管理や品質管理用のカメラ雲台などに利用するこ
とができる。

「発明の効果」以上説明した通り、本発明によれば、反射部材を被写体
の一部またはその近くに設けるだけで、カメラを被写体
の方向へ自動的に向かせることができるカメラ雲台とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電動雲台の斜視図、第
２図は第１図に示す電動雲台の内部機構図、第３図は反
射鏡と受光器との関係を説明するための図、第４図は駆
動信号の生成回路図、第５図（ａ）は鉛直駆動回路図、
第５図（ｂ）は水平駆動回路図、第６図は被写体の補足
信号発生回路図、第７図はＬＥＤの電流調整を行うため
の回路図、第８図は反射鏡の他の実施例を示す斜視図、
第９図（ａ）はは従来例の構成説明図、第９図（ｂ）は
コード板の正面図である。２〕・・・ベース２２・・・回転体２３・・支持体３０．３７・・モータ３１．３８・・ポテンショメータ４１・・・受光器４２．４３・・ＬＥＤ４４・・・反射鏡４５・・対物レンズ４６・・・光電センサ４７．４８．４９．５０・・受光感度部第１ＦＸＪ第３図】４３　　　第４図第５図第６図第７図

Claims

【特許請求の範囲】

　カメラを搭載し撮影方向を自在に変えることができる
電動雲台と、この電動雲台に設けてカメラ前領域を投光
するようにした光源と、被写体の一部またはその近くに
設けて上記光源の光を反射させる反射部材と、この反射
部材の反射光を受光するように上記電動雲台に設けた受
光器と、この受光器の光電変換信号に応動して上記電動
雲台を転回制御する電動駆動機構とを備え、上記受光器
が、田の字状に隣接した四方向の受光感度部をもった光
電センサを有し、受光感度部各々の光電変換信号の出力
がほぼ等価となるまで電動駆動機構が電動雲台を転回制
御する構成としたことを特徴とするカメラ雲台の自動制
御装置。