JP2004297670A - 移動体用全方位カメラ装置の防振機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】機材など邪魔なものが入ることなく全方位の撮影が可能であり、しかも移動体の振動や揺れにより映像の振れ等の生じない、構造が簡単な移動体用全方位カメラ装置の防振機構を実現する。
【解決手段】移動体上に配設された支持フレーム３と、緩衝機構６と、緩衝機構６を介して設けられ上部に全方位カメラ装置８を取り付ける支持軸７と、支持軸７の下部に取り付けられており全方位カメラ装置８を鉛直方向に姿勢制御するカウンターウェイト９とを備え、緩衝機構６は、支持フレーム３に対し全方位カメラ装置８を相対的に回転及び直線方向に並進させる自由度を有するとともに、全方位カメラ装置８、支持軸７及びカウンターウェイト９から構成される部分の重心に位置するように支持フレーム３に取り付けられている。
【選択図】 図１
【解決手段】移動体上に配設された支持フレーム３と、緩衝機構６と、緩衝機構６を介して設けられ上部に全方位カメラ装置８を取り付ける支持軸７と、支持軸７の下部に取り付けられており全方位カメラ装置８を鉛直方向に姿勢制御するカウンターウェイト９とを備え、緩衝機構６は、支持フレーム３に対し全方位カメラ装置８を相対的に回転及び直線方向に並進させる自由度を有するとともに、全方位カメラ装置８、支持軸７及びカウンターウェイト９から構成される部分の重心に位置するように支持フレーム３に取り付けられている。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体用全方位カメラ装置の防振機構であり、３６０度全方位の映像を取得するカメラを自動車等の移動体に搭載し撮影を行う際に、移動体の振動がカメラに伝わらないようにするとともに、復元力が作用してカメラの姿勢を一定に制御することのできる防振機構に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
自動車、列車等の移動体上に全方位カメラ装置を載置して、移動体の全方位の映像を撮影し、その映像を乗員、乗客に供することは、運転上の安全のため、観光その他の目的でにおいてきわめて有用である。
【０００３】
或いは、都市計画、都市整備、環境維持、森林整備、治安警備等の目的で、自動車等の移動体上に全方位カメラ装置を載置し、移動体の全方位の映像を撮影し、その映像で、市街地や地域の家並み、建築構造物の状況、環境状況、地形、森林の生育、管理状況、人々の動き等の様々な状況取得して調査に役立てることはきわめて有用である。
【０００４】
従来、移動体上に全方位カメラ装置を載置して、所定の垂直視野の範囲で全方位の情景を同時に撮像する技術は公知である（特許文献１参照。）。
【０００５】
そして、カメラに防振装置を設け、カメラの振動を吸収して画像振れの発生を防止する撮像装置も公知である（特許文献２参照。）。この特許文献２では、画像を撮像するためのカメラ部と、カメラ部をチルト方向に回転させるチルトモーターと、チルトモーターを支持する支持部材と、支持部材をパン方向に回転させるパンモーターと、パンモーターを固定する筐体と、カメラ部と筐体との間に設けられた防振装置とを備え、この防振装置で、カメラの高速回転動作終了後の停止時のカメラの過剰回転や自励振動を防止し、画像振れのない鮮明な映像を得るものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３３７８８７号公報
【特許文献２】
特開２０００−３５８１７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の技術は、移動体上に全方位カメラ装置を載置して、所定の垂直視野の範囲で全方位の情景を同時に撮像することはできるが、このようにして得られた映像は、移動体の振動、揺れ等が生じた場合には、それがカメラに直に伝達され、カメラで撮影した映像は振れて不鮮明となってしまう。
【０００８】
そこで、カメラの振れを防止するカメラの防振装置が必要である。しかしながら、一例として特許文献２に記載されているような従来のカメラ用の防振装置は、前方しか写らない画角が限られたカメラに対応したものであり、全方位カメラ装置には適用できないものである。
【０００９】
ところで、全方位カメラ装置の固有の問題として、３６０度全方位の映像が写されるために、カメラの設置された近辺に防振装置等の各種の機材を設けたり、撮影者自身操作して撮影するような場合はその撮影者自信がカメラの撮影範囲に入ってしまし、映像の邪魔にになるという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記従来の技術を単に組み合わせただけでは解決することのできない移動体に載置した全方位カメラ装置固有の防振に関する問題を解決することを目的とするものであり、移動体に載置し、機材など邪魔なものが全方位カメラ装置の画角範囲に入ることなく全方位の撮影が可能であり、しかも移動体の振動や揺れにより映像の振れ等の生じることがなく、カメラの姿勢も常時制御可能である、構造が簡単な移動体用全方位カメラ装置の防振機構を実現するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、移動体に載置した全方位カメラ装置の下方に、つりあわせ機構、緩衝機構及び支持機構を配設してなることを特徴とする移動体用全方位カメラ装置の防振機構を提供する。
【００１２】
上記つりあわせ機構は、少なくとも全方位カメラ装置を取り付ける支持軸と、上記全方位カメラ装置を姿勢制御するカウンターウェイトからなり、上記緩衝機構は、上記全方位カメラ装置を上記移動体に対し相対的に回転及び並進させる自由度を有し、上記支持機構は、上記移動体上に配設され、上記緩衝機構を、上記全方位カメラ装置、上記支持軸及び上記カウンターウェイトから構成される部分の重心に位置させるための支持フレームである構成とすることが好ましい。
【００１３】
上記緩衝機構は、少なくとも上記回転に２自由度、上記並進に１自由度を有するとともに、上記支持フレームに対して上記全方位カメラ装置の相対的な動きを減衰させるバネ及びダンパーを有する構成とすることが好ましい。
【００１４】
上記緩衝機構は、上記支持フレームに固定された支持枠と、該支持枠と上記支持軸との間に設けられ、一端が上記支持枠に固定され他端が上記支持軸に固定された索条体とから成る構成とすることが好ましい。そして、索条体には、例えば、複数の鉄線をよりあわせて成るワイヤーロープを用いればよい。
【００１５】
上記緩衝機構は、上記支持フレームに固定された支持枠と、該支持枠に沿って長手方向に移動する摺動体とを備え、該摺動体は回転継手を介して、上記支持軸に取り付けられており、上記支持枠と上記摺動体の間、及び上記摺動体と上記支持軸の間には、バネ及びダンパーが介装されている構成とすることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の防振機構の実施の形態を実施例に基づいて図面を参照して、以下に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の防振機構の概要を説明する図である。自動車、列車等の移動体の車体１の上に支持機構として、垂直支柱２と、垂直支柱２の上に載置された支持フレーム３が配設されている。この支持フレーム３は、垂直支柱２の上端に載置された底板４と、底板４から斜め上方に伸びた複数本の傾斜支持杆５とを備えている。
【００１８】
支持フレーム３の上端に緩衝機構６が配設されており、この緩衝機構６で支持された支持軸７が上下方向に伸びるように設けられている。この支持軸７の上端に全方位カメラ装置８が配設されており、下端にはカウンターウェイト９が取り付けられている。
【００１９】
全方位カメラ装置８、支持軸７及びカウンターウェイト９から成る部分の重心の位置に緩衝機構６が配設されている。支持軸７は緩衝機構６で回転可能に支持されており、カウンターウェイト９は、全方位カメラ８に発生する慣性力を相殺するために機能し、つり合わせ機構を構成する。カウンターウェイト９の重量は、全方位カメラ装置８と支持軸７の重量を考慮して決められる。
【００２０】
全方位カメラ装置８は、図２に示すように、カメラ１０と、カメラ１０の上方に配置される凸面鏡１１とを備えている。この全方位カメラ装置８は、図１、２に示すように、その上下方向には画角αで、且つ外周方向には３６０度全方位の撮影対象範囲について、その情景を写すことができる。
【００２１】
カメラ１０と凸面鏡１１は、画角αの範囲の上下方向から且つ全方位からの入射光ｋ、ｋ’が凸面鏡１１に入射して反射されカメラ１０に入射されるような位置関係に配置されている。
【００２２】
なお、このような全方位の撮影が可能な全方位カメラ装置８、及びこの全方位カメラ装置８で撮影した映像を投影するスクリーン投影装置については、本件出願人に係る特許文献（特許第２９１６１４２号公報）に詳細に記述されているので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００２３】
本発明に係る移動体用全方位カメラ装置８の防振機構では、支持フレーム３、支持軸７及び緩衝機構６等は、画角αの全方位の撮影対象範囲（撮影映像の範囲）に入らないように、移動体用全方位カメラ装置８に対してその直下の位置に全て納められている。
【００２４】
さらに、本発明に係る移動体用全方位カメラ装置８の防振機構は、緩衝機構６と釣り合わせ用のカウンターウェイト９を共に設けた点を特徴とする。この緩衝機構６は、移動体が走行する際に生じる車体１の振動や揺れ等で撮影振れが生じないように全方位カメラ装置８を防振するとともに、カウンターウェイト９の釣り合わせ作用と相俟って支持軸７を可動且つ姿勢を制御して支持するという二つの役割を行うものである。
【００２５】
要するに、本発明に係る移動体用全方位カメラ装置８の防振機構は、車体１の振動や揺れ等が移動体用全方位カメラ装置８に伝わらないように防振作用を行いながら、支持軸７を可動且つ姿勢を制御して支持するものである。
【００２６】
緩衝機構６は、支持軸７を可動に支持する役割を有するが、支持軸７を回転に２自由度、並進に１自由度を有するように支持している。この場合の回転は、ロールとピッチであり、並進は支持軸７方向の上下動である。
【００２７】
さらに緩衝機構６の防振の役割について述べると、復元力と減衰力を同時に有している。即ち、支持軸７で支持された全方位カメラ装置８が、車体１の振動や揺れの影響を受けて、緩衝機構６を中心に、ロール方向（矢印▲１▼で示す紙面に垂直な回転方向。）、ピッチ方向（矢印▲２▼で示す方向。）、支持軸７の長手方向の上下動（矢印▲３▼で示す直線方向。）の影響を受けた場合に、その動きに対する減衰作用を行うとともに、影響を受ける前の位置に復元して戻る作用を行うものである。
【００２８】
このような防振作用を行う為には、緩衝機構６は、支持軸７で支持された全方位カメラ装置８のロール方向、ピッチ方向、支持軸７の長手方向の夫々の移動に対して、復元と減衰作用を有するバネとダンパーが必要である。具体的には、緩衝機構６において、支持フレーム３と支持軸７の間にロール、ピッチ、支持軸の各方向に対するバネとダンパーを設ける必要がある。以下、本発明に係る移動体用全方位カメラ装置８の防振機構の具体的な構造を、実施例１、２で説明する。
【００２９】
（実施例１）
図３〜５は、本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の防振機構の実施例１を説明する図である。この実施例１の移動体用全方位カメラ装置の防振機構１２は、車体１の上に垂直支柱２を介して支持フレーム３が配設されている。この支持フレーム３は、垂直支柱２の上端に載置された、例えば円盤状の底板４と、この底板４の周縁部から垂直支柱２の軸心の中心上方に向かって伸びた複数本の傾斜支持杆５とを備えている。
【００３０】
この複数本の傾斜支持杆５の上端に緩衝機構６が設けられている。そして、この緩衝機構６で支持された支持軸７が上下方向に伸びるように設けられている。この支持軸７の上端に全方位カメラ装置８が配設されており、下端にはカウンターウェイト９が取り付けられている。全方位カメラ装置８、支持軸７及びカウンターウェイト９から成る部分の重心の位置に緩衝機構６が配設されている。
【００３１】
全方位カメラ装置８は、支持軸７の上端に付設された保持枠１３と、この保持枠１３内に収納され上向きに鏡筒口１４が向けられたカメラ１０と、保持枠１３から上方に伸びた支持アーム１５と、支持アーム１５でカメラの上方に支持された凸面鏡１１とから成る。
【００３２】
カメラ１０は、通常の写真機、デジタルカメラ、ビデオカメラ等各種のカメラが利用可能である。カメラの鏡筒口１４と凸面鏡１１は、夫々の光軸が互いに一致するように配置されている。
【００３３】
全方位カメラ装置８、支持軸７及びカウンターウェイト９から成る部分を、その重心において緩衝機構６で回転可能に支持する。カウンターウェイト９によって、全方位カメラ装置８にかかる慣性力が相殺される。カウンターウェイト９の重量は、全方位カメラ装置８と支持軸７の重量を考慮して決められる。
【００３４】
この実施例１の緩衝機構６は、支持フレーム３の上端に取り付けられた支持枠１６と、この支持枠１６内を摺動可能な摺動体１７を備えている。支持枠１６は、具体的には円筒状シリンダの形状をしており、その上下端の内面側に上部フランジ１８及び下部フランジ１９が一体に形成されている。そして、支持枠１６の内面には、例えば円周方向４箇所に図４に示すようなスプライン溝（縦溝）２０が形成されている。
【００３５】
摺動体１７は、やはり円筒状に形成されており、その内孔の内面に後述する支持軸７に形成された球体部２１を回転可能に受け入れる凹状の球面２２が形成されている。この凹状の球面２２から上下方向に夫々拡開するように上下のテーパ面２３が形成されている。
【００３６】
摺動体１７の円筒外周面に、支持枠１６のスプライン溝２０に摺動可能に嵌合する凸条部２４が形成されている。摺動体１７は支持枠１６内を、１自由度をもって、即ち支持枠１６の長手方向に矢印▲３▼の方向に直線的に摺動する。
【００３７】
ところで、支持軸７における緩衝機構６で支持される回転継手は、球体部２１によって構成されている。この球体部２１が摺動体１７によって、２自由度をもって、即ちロール方向（矢印▲１▼に示す方向）及びピッチ方向（矢印▲２▼に示す方向）に回転可能に支持されている。
【００３８】
支持枠１６の上部フランジ１８と摺動体１７の上面との間にはバネ２５及びダンパー２６から成るバネ・ダンパーが介装されている。同様に、支持枠１６の下部フランジ１９と摺動体１７の下面との間にはバネ・ダンパーが介装されている。これにより、常時は、支持枠１６の上下方向の中間位置に摺動体１７を保持している。
【００３９】
このバネ・ダンパー２７は、車体１の振動により支持フレーム３及び支持枠１６が上下方向に振動しても、この上下方向の振動を緩衝して減衰させるとともに、摺動体１７を支持枠１６の上限方向の中間位置に復元し維持する機能を有する。
【００４０】
さらに、支持軸７における球体部２１の上方の部分と摺動体１７の上面との間には、放射状に複数のバネ・ダンパー２７が設けられている。同様に、支持軸７における球体部２１の下方の部分と摺動体１７の下面との間には放射状に複数のバネ・ダンパー２７が設けられている。これにより、支持軸７を鉛直方向に起立し且つ摺動体１７の軸心と一致するように保持する。
【００４１】
バネ・ダンパー２７の両端部は、夫々支持軸７及び摺動体１７へ玉継手２８によりピボット可能に枢着されている。即ち、図５（ａ）、（ｂ）にその一部を拡大して示すように、バネ・ダンパー２７の両端部には、夫々玉部２９を設け、一方、支持軸７及び摺動体１７のテーパ面２３にソケット３０を設ける。そして、バネ・ダンパー２７の両端部に夫々設けた玉部２９は、ソケット３０内に回転可能に嵌合されている。
【００４２】
このバネ・ダンパー２７は、車体１の振動により支持フレーム３及び支持枠１６がロール方向及びピッチ方向に振動しても、これらの方向の振動を減衰させるとともに、摺動体１７に対して支持軸７を鉛直方向になるように復元し維持する機能を有する。
【００４３】
このように、支持枠１６と摺動体１７の間、支持軸７と摺動体１７の間に設けられたバネ・ダンパー２７は、復元力と減衰力を同時に発揮するものであればどのような構造でもよいが、本実施例１では、図５（ｃ）〜（ｅ）に示すように、コイルバネ２５と油圧緩衝器２６を組み合わせたバネ・ダンパー２７を用いる。図５（ｃ）は、バネ・ダンパー２７を構成するコイルバネ２５と油圧緩衝器２６の関係的構造を示し、図５（ｄ）、（ｅ）はバネ・ダンパー２７の動作を示している。
【００４４】
（作用）
以上の構成からなる実施例１の作用を説明する。バネ・ダンパー２７のバネ２５により、常時は摺動体１７を上下方向から弾力的に付勢し支持枠１６の上下方向の中間位置に維持している。又、支持軸７を摺動体１７で支持し、バネ・ダンパー２７のバネ２５により放射方向から均等に付勢するとともにカウンターウェイト９で重心位置となるように維持している。
【００４５】
車体１の振動により支持フレーム３及び支持枠１６が上下方向に振動すると、この上下方向の振動を上下部フランジ１８、１９と摺動体１７の間のバネ・ダンパー２７の油圧緩衝器２６により緩衝、減衰させ、車体１の上下方向の振動が全方位カメラ装置８に伝達することが防止されるとともに、バネ２５の復元力が摺動体１７に作用して、摺動体１７を支持枠１６の上下方向の中間位置に復元し維持する。
【００４６】
又、車体１の振動により支持フレーム３及び支持枠１６がロール方向及びピッチ方向に振動しても、摺動体１７と支持軸７との間の油圧緩衝器２６がこれらの方向の振動を減衰させ、車体１のロール方向及びピッチ方向の振動が全方位カメラ装置８に伝達することが防止されるとともに、バネ２５の復元力が摺動体１７に作用し、支持軸７を鉛直方向になるように復元、維持する。
【００４７】
従って、車体１が振動や揺れで支持枠１６が上下方向、ロール方向、ピッチ方向に振動しても、油圧緩衝器２６の作用により、その振動は減衰され、支持軸７乃至全方位カメラ装置８には伝達されないので、カメラでは振れのないきわめて鮮明な全方位の映像が撮影可能となる。
【００４８】
又、移動体の急発進、急停車、急旋回等により全方位カメラ装置８に慣性力が作用した場合においても、その慣性力はカウンターウェイトによって相殺され、支持軸７がピッチ方向やロール方向に傾動や回動することはない。このとき、バネ２５による復元力が支持軸７に作用し、支持軸７を鉛直状態となるように姿勢制御する。
【００４９】
（実施例２）
さらに実用的な構成を実施例２として、図６によって説明する。実施例２の移動体用全方位カメラ装置の防振機構３１では、実施例１と同様に、車体１の上に垂直支柱２を介して支持フレーム３が配設されている。この支持フレーム３は、垂直支柱２の上端に載置された、例えば円盤状の底板４と、この底板４の周縁部から斜円盤の中心上方に向かって伸びた複数本の傾斜支持杆５とを備えている。
【００５０】
この複数本の支持フレーム３の上端に緩衝機構３２が設けられている。そして、この緩衝機構３２で支持された支持軸７が上下方向に伸びるように設けられている。この支持軸７の上端に全方位カメラ装置８が配設されており、下端にはカウンターウェイト９が取り付けられている。
【００５１】
全方位カメラ装置８は、実施例１同様に、支持軸７の上端に付設された保持枠１３と、この保持枠１３内に収納され上向きに鏡筒口１４が向けられたカメラ１０と、保持枠１３から上方に伸びた支持アーム１５と、支持アーム１５でカメラ１０の上方に支持された凸面鏡１１とから成る。カメラ１０は、通常の写真機、デジタルカメラ、ビデオカメラ等各種のカメラが利用可能である。カメラ１０の鏡筒口と凸面鏡１１の夫々の光軸は互いに一致している。
【００５２】
全方位カメラ装置８、支持軸７及びカウンターウェイト９から成る部分は、その重心の位置に緩衝機構３２が配置されており、この緩衝機構３２で回転可能に支持されている。カウンターウェイト９によって、全方位カメラ装置８にかかる慣性力が相殺される。カウンターウェイト９の重量は、全方位カメラ装置８と支持軸７の重量を考慮して決められる。
【００５３】
実施例２の緩衝機構３２は、支持フレーム３の上端に取り付けられた支持枠３３を備えている。支持軸７は、この支持枠３３の中心を通過するようにして上下方向に伸びるように設けられている。支持軸７における支持フレーム３に対応する位置に、取付部材３４が設けられている。
【００５４】
この取付部材３４は、その正方形、円形等のいずれの平面形状でもよく、その中心に形成された孔に支持軸７が嵌合されて固着されている。この取付部材３４の上下両端の周縁には、夫々上部テーパ面３５及び下部テーパ面３６が形成されている。
【００５５】
支持枠３３の上部内面と取付部材３４の上部テーパ面３５との間には、索条体３７が円周方向に均等間隔の複数箇所において放射状に配設されている。同様に、支持枠３３の下部内面と取付部材３４の下部テーパ面３６との間には、索条体３７が円周方向に均等間隔の複数箇所（本実施例では４５度間隔で８箇所）において放射状に配設されている。
【００５６】
索条体３７は、細い鉄線を複数本より合わせて成り、バネ及びダンパを組み合わせた特性を有する。即ち、索条体３７は、任意の方向にバネとしての復元力を有するとともに、鉄線同士の間の摩擦力によりダンパとしてのダンピング作用を生じる。要するに、索条体３７は、実施例１のバネ及びダンパーから成るバネ・ダンパーと同様の機能を有する。
【００５７】
支持軸７は、このような索条体３７によって、その取付部材３４が支持枠３３の内側のほぼ中心かつ上下方向のほぼ中心位置になるように、且つ支持軸７が鉛直方向の姿勢をとるように支持されている。
【００５８】
（作用）
以上の構成からなる実施例２の作用を説明する。常時は索条体３７の復元力を受け、支持軸７の取付部材３４は、支持枠３３の内側の上下方向のほぼ中心であって、その軸心が支持枠３３の軸心と一致する位置に支持され、支持軸７及び全方位カメラ装置８が鉛直方向の姿勢をとるように制御されている。
【００５９】
今、車体１の振動により支持フレーム３及び支持枠３３が上下方向に振動すると、この上下方向の振動は索条体３７のダンピング作用で減衰され、車体１の上下方向の振動が全方位カメラ装置８に伝達することが防止されるとともに、索条体３７のバネの復元力が取付部材３４に作用して取付部材３４を支持枠３３の上下方向の中間位置に戻して維持する。
【００６０】
又、車体１の振動により支持フレーム３及び支持枠３３がロール方向及びピッチ方向に振動しても、索条体３７のダンピング作用によりこれらの方向の振動は減衰され、車体１のロール方向及びピッチ方向の振動が全方位カメラ装置８に伝達することが防止されるとともに、索条体３７のバネの復元力が取付部材３４に作用し、支持軸７及び全方位カメラ装置８を鉛直方向になるように維持する。
【００６１】
従って、車体１が振動し円支持枠３３が上下方向、ロール方向、ピッチ方向に振動しても、索条体３７のダンピング作用により、その振動は緩衝、減衰され、支持軸７乃至全方位カメラ装置８には伝達されないので、カメラ１０は振れのないきわめて鮮明な全方位の写真が撮影可能となる。
【００６２】
又、移動体の急発進、急停車、急旋回等により全方位カメラ装置８に慣性力が作用した場合においても、その慣性力はカウンターウェイトによって相殺され、支持軸７がピッチ方向やロール方向に傾動や回動することはない。このとき、バネ２５による復元力が支持軸７に作用し、支持軸７を鉛直状態となるように姿勢制御する。
【００６３】
以上、本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の防振機構の実施の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明は、以上のような実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の技術的事項の範囲内でいろいろな実施の形態があることは言うまでもない。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、以上のような構成であるから、次のような効果が生じる。
（１）全方位カメラ装置の画角に入らない直下であって移動体の車体の上に緩衝機構を設けたので、映像内に各種の機材が入ってしまうという全方位カメラ装置固有の問題は解消される。
【００６５】
（２）全方位カメラ装置は、少なくとも回転に２自由度、並進に１自由度を有し、しかも、車体上に取り付けられた支持フレームに対して全方位カメラ装置をバネ・ダンパーを介して配設したので、移動体の各方向への振動は減衰され全方位カメラ装置に伝達されず、又移動体の急激な発進停止や旋回で全方位カメラ装置に慣性力が作用しても、その慣性力はカウンターウェイトによって相殺され、全方位カメラ装置は元の姿勢を保つ。その結果、全方位カメラ装置による映像は、移動体の振動、揺れ、急激な発進、停止、旋回等の動作に影響されることなく、きわめて鮮明である。
【００６６】
（３）特に、細い鉄線をより合わせて成る索条体を利用した緩衝装置は、任意の方向に復元力を有するとともに、鉄線同士の間の摩擦力によりダンピング作用が生じるので、振動減衰及び復元効果が十分得られるだけでなく、その構造がきわめてシンプルであり、製造及びコストの点からみてきわめて商業的利用価値が高いものある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の防振機構の概要を説明する図である。
【図２】本発明で使用される全方位カメラ装置の構成を説明する図である。
【図３】本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の実施例１を説明する図である。
【図４】本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の実施例１の細部を説明する図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の実施例１の細部を説明する図であり、（ａ）は図４（ｂ）の一部を示し、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図であり、図（ｃ）はバネ・ダンパーの断面図であり、（ｄ）、（ｅ）はバネ・ダンパーの動作状態を示す図である。
【図６】本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の実施例２を説明する図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａから見た図である。
【符号の説明】
１ 車体
２ 垂直支柱
３ 支持フレーム
４ 支持フレームの底板
５ 傾斜支持杆
６、３２ 緩衝機構
７ 支持軸
８ 全方位カメラ装置
９ カウンターウェイト
１０ カメラ
１１ 凸面鏡
１２ 実施例１の移動体用全方位カメラ装置の防振機構
１３ 保持枠
１４ 鏡筒口
１５ 支持アーム
１６ 支持枠
１７ 摺動体
１８ 上部フランジ
１９ 下部フランジ
２０ スプライン溝（縦溝）
２１ 支持軸の球体部
２２ 摺動体の球面
２３ 摺動体のテーパ面
２４ 摺動体の凸条部
２５ バネ
２６ 油圧緩衝器（ダンパー）
２７ バネ・ダンパー
２８ 玉継手
２９ 玉部
３０ ソケット
３１ 実施例２の移動体用全方位カメラ装置の防振機構
３３ 支持枠
３４ 取付部材
３５ 上部テーパ面
３６ 下部テーパ面
３７ 索条体
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体用全方位カメラ装置の防振機構であり、３６０度全方位の映像を取得するカメラを自動車等の移動体に搭載し撮影を行う際に、移動体の振動がカメラに伝わらないようにするとともに、復元力が作用してカメラの姿勢を一定に制御することのできる防振機構に関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
自動車、列車等の移動体上に全方位カメラ装置を載置して、移動体の全方位の映像を撮影し、その映像を乗員、乗客に供することは、運転上の安全のため、観光その他の目的でにおいてきわめて有用である。
【０００３】
或いは、都市計画、都市整備、環境維持、森林整備、治安警備等の目的で、自動車等の移動体上に全方位カメラ装置を載置し、移動体の全方位の映像を撮影し、その映像で、市街地や地域の家並み、建築構造物の状況、環境状況、地形、森林の生育、管理状況、人々の動き等の様々な状況取得して調査に役立てることはきわめて有用である。
【０００４】
従来、移動体上に全方位カメラ装置を載置して、所定の垂直視野の範囲で全方位の情景を同時に撮像する技術は公知である（特許文献１参照。）。
【０００５】
そして、カメラに防振装置を設け、カメラの振動を吸収して画像振れの発生を防止する撮像装置も公知である（特許文献２参照。）。この特許文献２では、画像を撮像するためのカメラ部と、カメラ部をチルト方向に回転させるチルトモーターと、チルトモーターを支持する支持部材と、支持部材をパン方向に回転させるパンモーターと、パンモーターを固定する筐体と、カメラ部と筐体との間に設けられた防振装置とを備え、この防振装置で、カメラの高速回転動作終了後の停止時のカメラの過剰回転や自励振動を防止し、画像振れのない鮮明な映像を得るものである。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−３３７８８７号公報
【特許文献２】
特開２０００−３５８１７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１記載の技術は、移動体上に全方位カメラ装置を載置して、所定の垂直視野の範囲で全方位の情景を同時に撮像することはできるが、このようにして得られた映像は、移動体の振動、揺れ等が生じた場合には、それがカメラに直に伝達され、カメラで撮影した映像は振れて不鮮明となってしまう。
【０００８】
そこで、カメラの振れを防止するカメラの防振装置が必要である。しかしながら、一例として特許文献２に記載されているような従来のカメラ用の防振装置は、前方しか写らない画角が限られたカメラに対応したものであり、全方位カメラ装置には適用できないものである。
【０００９】
ところで、全方位カメラ装置の固有の問題として、３６０度全方位の映像が写されるために、カメラの設置された近辺に防振装置等の各種の機材を設けたり、撮影者自身操作して撮影するような場合はその撮影者自信がカメラの撮影範囲に入ってしまし、映像の邪魔にになるという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、上記従来の技術を単に組み合わせただけでは解決することのできない移動体に載置した全方位カメラ装置固有の防振に関する問題を解決することを目的とするものであり、移動体に載置し、機材など邪魔なものが全方位カメラ装置の画角範囲に入ることなく全方位の撮影が可能であり、しかも移動体の振動や揺れにより映像の振れ等の生じることがなく、カメラの姿勢も常時制御可能である、構造が簡単な移動体用全方位カメラ装置の防振機構を実現するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、移動体に載置した全方位カメラ装置の下方に、つりあわせ機構、緩衝機構及び支持機構を配設してなることを特徴とする移動体用全方位カメラ装置の防振機構を提供する。
【００１２】
上記つりあわせ機構は、少なくとも全方位カメラ装置を取り付ける支持軸と、上記全方位カメラ装置を姿勢制御するカウンターウェイトからなり、上記緩衝機構は、上記全方位カメラ装置を上記移動体に対し相対的に回転及び並進させる自由度を有し、上記支持機構は、上記移動体上に配設され、上記緩衝機構を、上記全方位カメラ装置、上記支持軸及び上記カウンターウェイトから構成される部分の重心に位置させるための支持フレームである構成とすることが好ましい。
【００１３】
上記緩衝機構は、少なくとも上記回転に２自由度、上記並進に１自由度を有するとともに、上記支持フレームに対して上記全方位カメラ装置の相対的な動きを減衰させるバネ及びダンパーを有する構成とすることが好ましい。
【００１４】
上記緩衝機構は、上記支持フレームに固定された支持枠と、該支持枠と上記支持軸との間に設けられ、一端が上記支持枠に固定され他端が上記支持軸に固定された索条体とから成る構成とすることが好ましい。そして、索条体には、例えば、複数の鉄線をよりあわせて成るワイヤーロープを用いればよい。
【００１５】
上記緩衝機構は、上記支持フレームに固定された支持枠と、該支持枠に沿って長手方向に移動する摺動体とを備え、該摺動体は回転継手を介して、上記支持軸に取り付けられており、上記支持枠と上記摺動体の間、及び上記摺動体と上記支持軸の間には、バネ及びダンパーが介装されている構成とすることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の防振機構の実施の形態を実施例に基づいて図面を参照して、以下に説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の防振機構の概要を説明する図である。自動車、列車等の移動体の車体１の上に支持機構として、垂直支柱２と、垂直支柱２の上に載置された支持フレーム３が配設されている。この支持フレーム３は、垂直支柱２の上端に載置された底板４と、底板４から斜め上方に伸びた複数本の傾斜支持杆５とを備えている。
【００１８】
支持フレーム３の上端に緩衝機構６が配設されており、この緩衝機構６で支持された支持軸７が上下方向に伸びるように設けられている。この支持軸７の上端に全方位カメラ装置８が配設されており、下端にはカウンターウェイト９が取り付けられている。
【００１９】
全方位カメラ装置８、支持軸７及びカウンターウェイト９から成る部分の重心の位置に緩衝機構６が配設されている。支持軸７は緩衝機構６で回転可能に支持されており、カウンターウェイト９は、全方位カメラ８に発生する慣性力を相殺するために機能し、つり合わせ機構を構成する。カウンターウェイト９の重量は、全方位カメラ装置８と支持軸７の重量を考慮して決められる。
【００２０】
全方位カメラ装置８は、図２に示すように、カメラ１０と、カメラ１０の上方に配置される凸面鏡１１とを備えている。この全方位カメラ装置８は、図１、２に示すように、その上下方向には画角αで、且つ外周方向には３６０度全方位の撮影対象範囲について、その情景を写すことができる。
【００２１】
カメラ１０と凸面鏡１１は、画角αの範囲の上下方向から且つ全方位からの入射光ｋ、ｋ’が凸面鏡１１に入射して反射されカメラ１０に入射されるような位置関係に配置されている。
【００２２】
なお、このような全方位の撮影が可能な全方位カメラ装置８、及びこの全方位カメラ装置８で撮影した映像を投影するスクリーン投影装置については、本件出願人に係る特許文献（特許第２９１６１４２号公報）に詳細に記述されているので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００２３】
本発明に係る移動体用全方位カメラ装置８の防振機構では、支持フレーム３、支持軸７及び緩衝機構６等は、画角αの全方位の撮影対象範囲（撮影映像の範囲）に入らないように、移動体用全方位カメラ装置８に対してその直下の位置に全て納められている。
【００２４】
さらに、本発明に係る移動体用全方位カメラ装置８の防振機構は、緩衝機構６と釣り合わせ用のカウンターウェイト９を共に設けた点を特徴とする。この緩衝機構６は、移動体が走行する際に生じる車体１の振動や揺れ等で撮影振れが生じないように全方位カメラ装置８を防振するとともに、カウンターウェイト９の釣り合わせ作用と相俟って支持軸７を可動且つ姿勢を制御して支持するという二つの役割を行うものである。
【００２５】
要するに、本発明に係る移動体用全方位カメラ装置８の防振機構は、車体１の振動や揺れ等が移動体用全方位カメラ装置８に伝わらないように防振作用を行いながら、支持軸７を可動且つ姿勢を制御して支持するものである。
【００２６】
緩衝機構６は、支持軸７を可動に支持する役割を有するが、支持軸７を回転に２自由度、並進に１自由度を有するように支持している。この場合の回転は、ロールとピッチであり、並進は支持軸７方向の上下動である。
【００２７】
さらに緩衝機構６の防振の役割について述べると、復元力と減衰力を同時に有している。即ち、支持軸７で支持された全方位カメラ装置８が、車体１の振動や揺れの影響を受けて、緩衝機構６を中心に、ロール方向（矢印▲１▼で示す紙面に垂直な回転方向。）、ピッチ方向（矢印▲２▼で示す方向。）、支持軸７の長手方向の上下動（矢印▲３▼で示す直線方向。）の影響を受けた場合に、その動きに対する減衰作用を行うとともに、影響を受ける前の位置に復元して戻る作用を行うものである。
【００２８】
このような防振作用を行う為には、緩衝機構６は、支持軸７で支持された全方位カメラ装置８のロール方向、ピッチ方向、支持軸７の長手方向の夫々の移動に対して、復元と減衰作用を有するバネとダンパーが必要である。具体的には、緩衝機構６において、支持フレーム３と支持軸７の間にロール、ピッチ、支持軸の各方向に対するバネとダンパーを設ける必要がある。以下、本発明に係る移動体用全方位カメラ装置８の防振機構の具体的な構造を、実施例１、２で説明する。
【００２９】
（実施例１）
図３〜５は、本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の防振機構の実施例１を説明する図である。この実施例１の移動体用全方位カメラ装置の防振機構１２は、車体１の上に垂直支柱２を介して支持フレーム３が配設されている。この支持フレーム３は、垂直支柱２の上端に載置された、例えば円盤状の底板４と、この底板４の周縁部から垂直支柱２の軸心の中心上方に向かって伸びた複数本の傾斜支持杆５とを備えている。
【００３０】
この複数本の傾斜支持杆５の上端に緩衝機構６が設けられている。そして、この緩衝機構６で支持された支持軸７が上下方向に伸びるように設けられている。この支持軸７の上端に全方位カメラ装置８が配設されており、下端にはカウンターウェイト９が取り付けられている。全方位カメラ装置８、支持軸７及びカウンターウェイト９から成る部分の重心の位置に緩衝機構６が配設されている。
【００３１】
全方位カメラ装置８は、支持軸７の上端に付設された保持枠１３と、この保持枠１３内に収納され上向きに鏡筒口１４が向けられたカメラ１０と、保持枠１３から上方に伸びた支持アーム１５と、支持アーム１５でカメラの上方に支持された凸面鏡１１とから成る。
【００３２】
カメラ１０は、通常の写真機、デジタルカメラ、ビデオカメラ等各種のカメラが利用可能である。カメラの鏡筒口１４と凸面鏡１１は、夫々の光軸が互いに一致するように配置されている。
【００３３】
全方位カメラ装置８、支持軸７及びカウンターウェイト９から成る部分を、その重心において緩衝機構６で回転可能に支持する。カウンターウェイト９によって、全方位カメラ装置８にかかる慣性力が相殺される。カウンターウェイト９の重量は、全方位カメラ装置８と支持軸７の重量を考慮して決められる。
【００３４】
この実施例１の緩衝機構６は、支持フレーム３の上端に取り付けられた支持枠１６と、この支持枠１６内を摺動可能な摺動体１７を備えている。支持枠１６は、具体的には円筒状シリンダの形状をしており、その上下端の内面側に上部フランジ１８及び下部フランジ１９が一体に形成されている。そして、支持枠１６の内面には、例えば円周方向４箇所に図４に示すようなスプライン溝（縦溝）２０が形成されている。
【００３５】
摺動体１７は、やはり円筒状に形成されており、その内孔の内面に後述する支持軸７に形成された球体部２１を回転可能に受け入れる凹状の球面２２が形成されている。この凹状の球面２２から上下方向に夫々拡開するように上下のテーパ面２３が形成されている。
【００３６】
摺動体１７の円筒外周面に、支持枠１６のスプライン溝２０に摺動可能に嵌合する凸条部２４が形成されている。摺動体１７は支持枠１６内を、１自由度をもって、即ち支持枠１６の長手方向に矢印▲３▼の方向に直線的に摺動する。
【００３７】
ところで、支持軸７における緩衝機構６で支持される回転継手は、球体部２１によって構成されている。この球体部２１が摺動体１７によって、２自由度をもって、即ちロール方向（矢印▲１▼に示す方向）及びピッチ方向（矢印▲２▼に示す方向）に回転可能に支持されている。
【００３８】
支持枠１６の上部フランジ１８と摺動体１７の上面との間にはバネ２５及びダンパー２６から成るバネ・ダンパーが介装されている。同様に、支持枠１６の下部フランジ１９と摺動体１７の下面との間にはバネ・ダンパーが介装されている。これにより、常時は、支持枠１６の上下方向の中間位置に摺動体１７を保持している。
【００３９】
このバネ・ダンパー２７は、車体１の振動により支持フレーム３及び支持枠１６が上下方向に振動しても、この上下方向の振動を緩衝して減衰させるとともに、摺動体１７を支持枠１６の上限方向の中間位置に復元し維持する機能を有する。
【００４０】
さらに、支持軸７における球体部２１の上方の部分と摺動体１７の上面との間には、放射状に複数のバネ・ダンパー２７が設けられている。同様に、支持軸７における球体部２１の下方の部分と摺動体１７の下面との間には放射状に複数のバネ・ダンパー２７が設けられている。これにより、支持軸７を鉛直方向に起立し且つ摺動体１７の軸心と一致するように保持する。
【００４１】
バネ・ダンパー２７の両端部は、夫々支持軸７及び摺動体１７へ玉継手２８によりピボット可能に枢着されている。即ち、図５（ａ）、（ｂ）にその一部を拡大して示すように、バネ・ダンパー２７の両端部には、夫々玉部２９を設け、一方、支持軸７及び摺動体１７のテーパ面２３にソケット３０を設ける。そして、バネ・ダンパー２７の両端部に夫々設けた玉部２９は、ソケット３０内に回転可能に嵌合されている。
【００４２】
このバネ・ダンパー２７は、車体１の振動により支持フレーム３及び支持枠１６がロール方向及びピッチ方向に振動しても、これらの方向の振動を減衰させるとともに、摺動体１７に対して支持軸７を鉛直方向になるように復元し維持する機能を有する。
【００４３】
このように、支持枠１６と摺動体１７の間、支持軸７と摺動体１７の間に設けられたバネ・ダンパー２７は、復元力と減衰力を同時に発揮するものであればどのような構造でもよいが、本実施例１では、図５（ｃ）〜（ｅ）に示すように、コイルバネ２５と油圧緩衝器２６を組み合わせたバネ・ダンパー２７を用いる。図５（ｃ）は、バネ・ダンパー２７を構成するコイルバネ２５と油圧緩衝器２６の関係的構造を示し、図５（ｄ）、（ｅ）はバネ・ダンパー２７の動作を示している。
【００４４】
（作用）
以上の構成からなる実施例１の作用を説明する。バネ・ダンパー２７のバネ２５により、常時は摺動体１７を上下方向から弾力的に付勢し支持枠１６の上下方向の中間位置に維持している。又、支持軸７を摺動体１７で支持し、バネ・ダンパー２７のバネ２５により放射方向から均等に付勢するとともにカウンターウェイト９で重心位置となるように維持している。
【００４５】
車体１の振動により支持フレーム３及び支持枠１６が上下方向に振動すると、この上下方向の振動を上下部フランジ１８、１９と摺動体１７の間のバネ・ダンパー２７の油圧緩衝器２６により緩衝、減衰させ、車体１の上下方向の振動が全方位カメラ装置８に伝達することが防止されるとともに、バネ２５の復元力が摺動体１７に作用して、摺動体１７を支持枠１６の上下方向の中間位置に復元し維持する。
【００４６】
又、車体１の振動により支持フレーム３及び支持枠１６がロール方向及びピッチ方向に振動しても、摺動体１７と支持軸７との間の油圧緩衝器２６がこれらの方向の振動を減衰させ、車体１のロール方向及びピッチ方向の振動が全方位カメラ装置８に伝達することが防止されるとともに、バネ２５の復元力が摺動体１７に作用し、支持軸７を鉛直方向になるように復元、維持する。
【００４７】
従って、車体１が振動や揺れで支持枠１６が上下方向、ロール方向、ピッチ方向に振動しても、油圧緩衝器２６の作用により、その振動は減衰され、支持軸７乃至全方位カメラ装置８には伝達されないので、カメラでは振れのないきわめて鮮明な全方位の映像が撮影可能となる。
【００４８】
又、移動体の急発進、急停車、急旋回等により全方位カメラ装置８に慣性力が作用した場合においても、その慣性力はカウンターウェイトによって相殺され、支持軸７がピッチ方向やロール方向に傾動や回動することはない。このとき、バネ２５による復元力が支持軸７に作用し、支持軸７を鉛直状態となるように姿勢制御する。
【００４９】
（実施例２）
さらに実用的な構成を実施例２として、図６によって説明する。実施例２の移動体用全方位カメラ装置の防振機構３１では、実施例１と同様に、車体１の上に垂直支柱２を介して支持フレーム３が配設されている。この支持フレーム３は、垂直支柱２の上端に載置された、例えば円盤状の底板４と、この底板４の周縁部から斜円盤の中心上方に向かって伸びた複数本の傾斜支持杆５とを備えている。
【００５０】
この複数本の支持フレーム３の上端に緩衝機構３２が設けられている。そして、この緩衝機構３２で支持された支持軸７が上下方向に伸びるように設けられている。この支持軸７の上端に全方位カメラ装置８が配設されており、下端にはカウンターウェイト９が取り付けられている。
【００５１】
全方位カメラ装置８は、実施例１同様に、支持軸７の上端に付設された保持枠１３と、この保持枠１３内に収納され上向きに鏡筒口１４が向けられたカメラ１０と、保持枠１３から上方に伸びた支持アーム１５と、支持アーム１５でカメラ１０の上方に支持された凸面鏡１１とから成る。カメラ１０は、通常の写真機、デジタルカメラ、ビデオカメラ等各種のカメラが利用可能である。カメラ１０の鏡筒口と凸面鏡１１の夫々の光軸は互いに一致している。
【００５２】
全方位カメラ装置８、支持軸７及びカウンターウェイト９から成る部分は、その重心の位置に緩衝機構３２が配置されており、この緩衝機構３２で回転可能に支持されている。カウンターウェイト９によって、全方位カメラ装置８にかかる慣性力が相殺される。カウンターウェイト９の重量は、全方位カメラ装置８と支持軸７の重量を考慮して決められる。
【００５３】
実施例２の緩衝機構３２は、支持フレーム３の上端に取り付けられた支持枠３３を備えている。支持軸７は、この支持枠３３の中心を通過するようにして上下方向に伸びるように設けられている。支持軸７における支持フレーム３に対応する位置に、取付部材３４が設けられている。
【００５４】
この取付部材３４は、その正方形、円形等のいずれの平面形状でもよく、その中心に形成された孔に支持軸７が嵌合されて固着されている。この取付部材３４の上下両端の周縁には、夫々上部テーパ面３５及び下部テーパ面３６が形成されている。
【００５５】
支持枠３３の上部内面と取付部材３４の上部テーパ面３５との間には、索条体３７が円周方向に均等間隔の複数箇所において放射状に配設されている。同様に、支持枠３３の下部内面と取付部材３４の下部テーパ面３６との間には、索条体３７が円周方向に均等間隔の複数箇所（本実施例では４５度間隔で８箇所）において放射状に配設されている。
【００５６】
索条体３７は、細い鉄線を複数本より合わせて成り、バネ及びダンパを組み合わせた特性を有する。即ち、索条体３７は、任意の方向にバネとしての復元力を有するとともに、鉄線同士の間の摩擦力によりダンパとしてのダンピング作用を生じる。要するに、索条体３７は、実施例１のバネ及びダンパーから成るバネ・ダンパーと同様の機能を有する。
【００５７】
支持軸７は、このような索条体３７によって、その取付部材３４が支持枠３３の内側のほぼ中心かつ上下方向のほぼ中心位置になるように、且つ支持軸７が鉛直方向の姿勢をとるように支持されている。
【００５８】
（作用）
以上の構成からなる実施例２の作用を説明する。常時は索条体３７の復元力を受け、支持軸７の取付部材３４は、支持枠３３の内側の上下方向のほぼ中心であって、その軸心が支持枠３３の軸心と一致する位置に支持され、支持軸７及び全方位カメラ装置８が鉛直方向の姿勢をとるように制御されている。
【００５９】
今、車体１の振動により支持フレーム３及び支持枠３３が上下方向に振動すると、この上下方向の振動は索条体３７のダンピング作用で減衰され、車体１の上下方向の振動が全方位カメラ装置８に伝達することが防止されるとともに、索条体３７のバネの復元力が取付部材３４に作用して取付部材３４を支持枠３３の上下方向の中間位置に戻して維持する。
【００６０】
又、車体１の振動により支持フレーム３及び支持枠３３がロール方向及びピッチ方向に振動しても、索条体３７のダンピング作用によりこれらの方向の振動は減衰され、車体１のロール方向及びピッチ方向の振動が全方位カメラ装置８に伝達することが防止されるとともに、索条体３７のバネの復元力が取付部材３４に作用し、支持軸７及び全方位カメラ装置８を鉛直方向になるように維持する。
【００６１】
従って、車体１が振動し円支持枠３３が上下方向、ロール方向、ピッチ方向に振動しても、索条体３７のダンピング作用により、その振動は緩衝、減衰され、支持軸７乃至全方位カメラ装置８には伝達されないので、カメラ１０は振れのないきわめて鮮明な全方位の写真が撮影可能となる。
【００６２】
又、移動体の急発進、急停車、急旋回等により全方位カメラ装置８に慣性力が作用した場合においても、その慣性力はカウンターウェイトによって相殺され、支持軸７がピッチ方向やロール方向に傾動や回動することはない。このとき、バネ２５による復元力が支持軸７に作用し、支持軸７を鉛直状態となるように姿勢制御する。
【００６３】
以上、本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の防振機構の実施の形態を実施例に基づいて説明したが、本発明は、以上のような実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の技術的事項の範囲内でいろいろな実施の形態があることは言うまでもない。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、以上のような構成であるから、次のような効果が生じる。
（１）全方位カメラ装置の画角に入らない直下であって移動体の車体の上に緩衝機構を設けたので、映像内に各種の機材が入ってしまうという全方位カメラ装置固有の問題は解消される。
【００６５】
（２）全方位カメラ装置は、少なくとも回転に２自由度、並進に１自由度を有し、しかも、車体上に取り付けられた支持フレームに対して全方位カメラ装置をバネ・ダンパーを介して配設したので、移動体の各方向への振動は減衰され全方位カメラ装置に伝達されず、又移動体の急激な発進停止や旋回で全方位カメラ装置に慣性力が作用しても、その慣性力はカウンターウェイトによって相殺され、全方位カメラ装置は元の姿勢を保つ。その結果、全方位カメラ装置による映像は、移動体の振動、揺れ、急激な発進、停止、旋回等の動作に影響されることなく、きわめて鮮明である。
【００６６】
（３）特に、細い鉄線をより合わせて成る索条体を利用した緩衝装置は、任意の方向に復元力を有するとともに、鉄線同士の間の摩擦力によりダンピング作用が生じるので、振動減衰及び復元効果が十分得られるだけでなく、その構造がきわめてシンプルであり、製造及びコストの点からみてきわめて商業的利用価値が高いものある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の防振機構の概要を説明する図である。
【図２】本発明で使用される全方位カメラ装置の構成を説明する図である。
【図３】本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の実施例１を説明する図である。
【図４】本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の実施例１の細部を説明する図であり、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の実施例１の細部を説明する図であり、（ａ）は図４（ｂ）の一部を示し、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図であり、図（ｃ）はバネ・ダンパーの断面図であり、（ｄ）、（ｅ）はバネ・ダンパーの動作状態を示す図である。
【図６】本発明に係る移動体用全方位カメラ装置の実施例２を説明する図であり、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａから見た図である。
【符号の説明】
１ 車体
２ 垂直支柱
３ 支持フレーム
４ 支持フレームの底板
５ 傾斜支持杆
６、３２ 緩衝機構
７ 支持軸
８ 全方位カメラ装置
９ カウンターウェイト
１０ カメラ
１１ 凸面鏡
１２ 実施例１の移動体用全方位カメラ装置の防振機構
１３ 保持枠
１４ 鏡筒口
１５ 支持アーム
１６ 支持枠
１７ 摺動体
１８ 上部フランジ
１９ 下部フランジ
２０ スプライン溝（縦溝）
２１ 支持軸の球体部
２２ 摺動体の球面
２３ 摺動体のテーパ面
２４ 摺動体の凸条部
２５ バネ
２６ 油圧緩衝器（ダンパー）
２７ バネ・ダンパー
２８ 玉継手
２９ 玉部
３０ ソケット
３１ 実施例２の移動体用全方位カメラ装置の防振機構
３３ 支持枠
３４ 取付部材
３５ 上部テーパ面
３６ 下部テーパ面
３７ 索条体
Claims (5)
- 移動体に載置した全方位カメラ装置の下方に、つりあわせ機構、緩衝機構及び支持機構を配設してなることを特徴とする移動体用全方位カメラ装置の防振機構。
- 上記つりあわせ機構は、少なくとも全方位カメラ装置を取り付ける支持軸と、上記全方位カメラ装置を姿勢制御するカウンターウェイトからなり、
上記緩衝機構は、上記全方位カメラ装置を上記移動体に対し相対的に回転及び並進させる自由度を有し、
上記支持機構は、上記移動体上に配設され、上記緩衝機構を、上記全方位カメラ装置、上記支持軸及び上記カウンターウェイトから構成される部分の重心に位置させるための支持フレームであることを特徴とする請求項１に記載の移動体用全方位カメラ装置の防振機構。 - 上記緩衝機構は、少なくとも上記回転に２自由度、上記並進に１自由度を有するとともに、上記支持フレームに対して上記全方位カメラ装置の相対的な動きを減衰させるバネ及びダンパーを有することを特徴とする請求項２記載の移動体用全方位カメラ装置の防振機構。
- 上記緩衝機構は、上記支持フレームに固定された支持枠と、該支持枠と上記支持軸との間に設けられ、一端が上記支持枠に固定され他端が上記支持軸に固定された索条体とから成ることを特徴とする請求項２又は３記載の移動体用全方位カメラ装置の防振機構。
- 上記緩衝機構は、上記支持フレームに固定された支持枠と、該支持枠に沿って長手方向に移動する摺動体とを備え、該摺動体は回転継手を介して、上記支持軸に取り付けられており、上記支持枠と上記摺動体の間、及び上記摺動体と上記支持軸の間には、バネ及びダンパーが介装されていることを特徴とする請求項２又は３記載の移動体用全方位カメラ装置の防振機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003089973A JP2004297670A (ja) | 2003-03-28 | 2003-03-28 | 移動体用全方位カメラ装置の防振機構 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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2003
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