JP2588822Y2 - テレビカメラ監視装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、モノレールを走行する
車両に取り付けられるテレビカメラ監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、モノレールを走行する車両にテレ
ビカメラを取り付けて、移動しながら撮像するテレビカ
メラ監視装置がある。通常この装置ではテレビカメラが
雲台に支持されているため、カメラの角度を上下左右に
変えながら監視対象を撮像することができる。ところで
監視対象によっては、テレビカメラをモノレールから左
右に移動した位置で撮像したい場合がある。その場合
は、雲台を左右に平行移動させる直線移動機構を車両上
に設置する必要がある。

【０００３】そのための具体的な機構として、図８に示
すボールネジを用いた直線移動機構がある。図におい
て、１は駆動モータ、２および３はスライドシャフト、
４はリニアベアリング、５はボールネジ、６はボールナ
ット、７はカップリング、Ｌは移動範囲である。また、
他の機構として、図９に示すパンタグラフを用いた直線
移動機構がある。図において、８はパンタグラフ、９は
固定部、１０は移動部、１１はスライドシャフト、１２
はリニアベアリング、１３はスライドシャフト、１４は
リニアベアリングである。さらに他の機構として、図示
しないがラックアンドピニオンを用いた機構がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たボールネジを用いた直線移動機構は、移動範囲Ｌより
も広範囲に構成部材が配置されるため、車両に搭載した
場合は外形が大きすぎて走行ができなくなるという問題
がある。また、パンタグラフを用いた直線移動機構は、
畳んだ場合に外形が小型になるため、車両に搭載するこ
とが可能であるものの、その移動範囲が片側だけであり
反対側にカメラを移動できないという欠点がある。さら
には、ラックアンドピニオンを用いた機構についても同
様に占有するスペースの点で車両に搭載するには不適当
である。本考案は上記問題点を解決するためになされた
もので、その目的とするところは、左右両方向へのカメ
ラ移動が可能であるとともに、車両の走行に際しては走
行の障害にならないように縮小することが可能なカメラ
の移動機構を備えたテレビカメラ監視装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案は、モノレールに懸装されて走行する車両に
雲台を介してテレビカメラを取り付けたテレビカメラ監
視装置において、車両の下面に水平方向の回動を可能に
して一端が軸支された第１アームと、第１アームとほぼ
同一長であるとともに、第１アームの他端の下面に水平
方向の回動を可能にして一端が軸支されかつ他端の下面
に雲台を軸支した第２アームと、第１アームが回転駆動
された場合に車両に対する第１アームの回動角度を取出
し２倍に増幅しかつ方向を反転して第２アームの一端を
回動する第２アーム駆動機構と、第１および第２アーム
が回動した場合に車両の水平方向の回転角度を第１アー
ムの一端から第１アームの他端、第１アームの他端から
第２アームの他端へ順に伝達して雲台を車両と同一の回
転角度に保持する姿勢保持機構とを備えたことを特徴と
する。

【０００６】

【作用】本考案においては、第１アームが回転駆動され
ると第２アーム駆動機構が連動して雲台を支持している
第２アームの他端が直線上を移動する。つまり、第１ア
ームと第２アームが一直線上に伸び切ったときに第２ア
ームの他端に位置する雲台およびカメラが最も遠い位置
に移動する。そこから第１アームを９０°回動させる
と、第１アームと第２アームが重なり、第２アームの他
端に位置する雲台およびカメラが第１アームの一端すな
わち回転中心の位置に移動する。さらに、第１アームを
９０°回動させると、再び第１アームと第２アームが一
直線上に伸び切り雲台およびカメラが反対側の最も遠い
位置に移動する。

【０００７】また、これらアームの回動にともない姿勢
保持機構が作動するが、第２アームの他端に位置する雲
台およびカメラはアームの回動角度に関係なく常に同一
方向に保たれる。このようにして、車両を中心にしてア
ームを開閉駆動することにより、カメラの姿勢を保持し
たままでカメラを左右に直線移動することが可能にな
る。また、その結果、車両が走行するときにアームを伸
ばしたままでは走行の障害になる場合には、アームを進
行方向と平行に折りたたんでおくことができる。

【０００８】

【実施例】以下、図に沿って本考案の実施例を説明す
る。図１は本考案に係るテレビカメラ監視装置の実施例
を示す外観図である。図（ａ）は走行状態の正面図、図
（ｂ）は図（ａ）の側面図である。図において、天井７
１に敷設されたレール７２に、車両であるところのモノ
レール式走行装置７３が懸装されている。装置７３の下
部にはアームを組み合わせた直線移動機構７４および電
動により旋回する雲台７５を介してＴＶカメラ７６が取
り付けられている。ＴＶカメラ７６は遠隔操作により作
動する。

【０００９】図２は本考案の実施例の動作を示す底面図
である。図では、図１の走行状態のまま壁７７と壁７８
の間隔の狭い通路を通過して広い空間に到達すると、必
要に応じ直線移動機構７４を作動させてＴＶカメラ７６
を横方向に移動させることができる。このように、ＴＶ
カメラ７６を壁７７または壁７８に近づけることで移動
範囲内の監視対象を真正面から撮像することが可能にな
る。

【００１０】図３は、直線移動機構７４の内部構造を示
す断面図である。図において、モノレール式走行装置７
３の下面であるところの台座４７に固定座金３２が固定
され、固定座金３２の中央上部の下面に固定用セットカ
ラー３３が固定され、セットカラー３３にはシャフト３
４が固定され、シャフト３４にはスプロケット４０，４
１が固定されている。つまりスプロケット４０，４１
は、台座４７と一体的に固定されていることになる。

【００１１】シャフト３４はベアリング３８，３９を介
して中空シャフト３５に支持され、中空シャフト３５は
ベアリング４２，４３を介して、ベアリング固定座４４
およびベアリング押え板４５に支持される。中空シャフ
ト３５とベアリング固定座４４の間にはＯリング４６が
介装され、両者間をシールする。ベアリング固定座４４
は台座４７に固定されている。中空シャフト３５の上部
外側にはウォームホイール３６が嵌着され、さらにナッ
ト３７により締めつけ固定されており、中空シャフト３
５の下端面には第１のアームであるところの本体ケーシ
ング６９の一端が固定されている。

【００１２】このようにして中空シャフト３５は台座４
７に対して回転自在となるとともに、図示しないウォー
ムによりウォームホイール３６が回転駆動されると、中
空シャフト３５およびケーシング６９が回動されること
になる。本体ケーシング６９の他端側は、その下面が開
口されてベアリング固定座５７が固定され、ベアリング
５５，５６を介して中空シャフト５０を支持する。ベア
リング固定座５７と中空シャフト５０の間にはＯリング
５９が介装され、両者間をシールする。中空シャフト５
０の上部外側にはスプロケット５２が嵌着され、さらに
ナット５１により締めつけ固定されており、中空シャフ
ト５０の下端面には第２のアームであるところの本体ケ
ーシング７０の一端が固定されている。

【００１３】このようにして中空シャフト５０は本体ケ
ーシング６９に対して回転自在となるとともに、図示し
ないチェーンによりスプロケット５２が回転駆動される
と、本体ケーシング７０を回動することになる。中空シ
ャフト５０は内側にベアリング５３，５４を介してシャ
フト４９を支持する。シャフト４９の上下にはそれぞれ
スプロケット４８，６０が固定される。本体ケーシング
７０の他端側は、その下面が開口されてベアリング固定
座６６が固定され、ベアリング６４，６５を介してシャ
フト６３を支持する。

【００１４】ベアリング固定座６６とシャフト６３の間
にはＯリング６８が介装され、両者間をシールする。シ
ャフト６３の上部外側にはスプロケット６２が嵌着さ
れ、さらにナット６１により締めつけ固定されており、
シャフト６３の下端面には雲台７５（図示せず）が固定
される。このようにしてシャフト６３は本体ケーシング
７０に対して回転自在となるとともに、図示しないチェ
ーンによりスプロケット６２が回転駆動されると、雲台
７５（図示せず）が相対的に回動されることになる。

【００１５】本体ケーシング６９内のスプロケット４０
とスプロケット４８は互いに同一歯数で同一レベルであ
り、両者間には図示されていないがチェーンが掛け渡さ
れる。同じく、本体ケーシング６９内のスプロケット４
１とスプロケット５２は互いに同一レベルであって、ス
プロケット４１の歯数がスプロケット５２の２倍であ
り、両者間には図示されていないがチェーンが掛け渡さ
れる。また、本体ケーシング７０内のスプロケット６０
とスプロケット６２は互いに同一歯数で同一レベルであ
り、両者間には図示されていないがチェーンが掛け渡さ
れる。

【００１６】なお、本体ケーシング６９内のシャフト３
４とシャフト４９との間隔と、本体ケーシング７０のシ
ャフト４９とシャフト６３との間隔は同一である。ここ
で、ウォームホイール３６が図示しないウォームにより
回転駆動されると、その回転は中空シャフト３５を介し
て本体ケーシング６９に伝えられる。本体ケーシング６
９はシャフト３４を中心にして回動されるが、シャフト
３４は固定されているため、ケーシング６９とシャフト
３４に固定されているスプロケット４０，４１との間に
相対的な回転が生じる。この回転差がケーシング６９の
他端側のスプロケット４８，５２に取り出されることに
なる。

【００１７】つまり、他端側のスプロケット５２はスプ
ロケット４１の半分の歯数であるため回転が２倍に増幅
されて中空シャフト５０に支持・固定されているケーシ
ング７０をケーシング６９の回動方向と反対の方向に２
倍の角度で回動する。その結果、ケーシング７０の他端
のシャフト６３の移動軌跡は直線となる。また、固定さ
れているスプロケット４０とスプロケット４８の歯数が
同一であるため、シャフト４９はケーシング６９の回動
にかかわらず、常にシャフト３４と同一の角度位置が保
持される。

【００１８】同様にケーシング７０内でも、シャフト４
９の角度位置がスプロケット６０から同一歯数のスプロ
ケット６２に伝えられて、シャフト６３は常にシャフト
３４と同一の角度位置に保持される。なお、実施例では
回転の伝達要素としてスプロケットおよびチェーンを用
いたが歯付プーリおよび歯付ベルトを用いることも可能
である。また、シールについてもＯリング以外のシール
手段を用いることも可能である。

【００１９】図４は、図３に示した直線移動機構および
姿勢保持機構の動作原理を説明するためのスケルトン図
である。図において、１５はスプロケットａ、１６は固
定座、１７は固定部、１８はアームａ、１９はアーム
ｂ、２０はチェーンａ、２１はチェーンｂ、２２はチェ
ーンｃ、２３はスプロケットｂ、２４はスプロケット
ｃ、２５はスプロケットｄ、２６はスプロケットｅ、２
７は移動部、２８はスプロケットｆ、２９はシャフト
ａ、３０はシャフトｂ、３１はシャフトｃである。

【００２０】ここで、スプロケット（ａ）１５とスプロ
ケット（ｆ）２８は固定座１６により固定部１７に固定
されている。アーム（ａ）１８はシャフト（ａ）２９に
より支持されて自在に回転できる。アーム（ａ）１８の
他端にはシャフト（ｂ）３０が取り付けられている。ス
プロケット（ｂ）２３，スプロケット（ｃ）２４，スプ
ロケット（ｄ）２５は、シャフト（ｂ）３０に対して自
在に回転できる。スプロケット（ｃ）２４，スプロケッ
ト（ｄ）２５は、互いに固定されている。スプロケット
（ｂ）２３には、アーム（ｂ）１９が固定されている。
アーム（ｂ）１９には、シャフト（ｃ）３１が取り付け
られ、スプロケット（ｅ）２６はシャフト（ｃ）３１に
対して自在に回転できる。

【００２１】スプロケット（ｅ）２６には移動部２７が
固定されている。スプロケット（ａ）１５とスプロケッ
ト（ｂ）２３には、チェーン（ｂ）２１が掛けられてい
る。スプロケット（ｆ）２８とスプロケット（ｃ）２４
には、チェーン（ａ）２０が掛けられている。スプロケ
ット（ｄ）２５とスプロケット（ｅ）２６には、チェー
ン（ｃ）２２が掛けられている。スプロケット（ａ）１
５とスプロケット（ｂ）２３の歯数の比は２：１であ
る。スプロケット（ｆ）２８とスプロケット（ｃ）２４
の歯数の比は１：１である。

【００２２】スプロケット（ｄ）２５とスプロケット
（ｅ）２６の歯数の比は１：１である。シャフト（ａ）
２９とシャフト（ｂ）３０との間の距離と、シャフト
（ｂ）３０とシャフト（ｃ）３１との間の距離は等し
い。また、図中のＸは固定部１７に対して平行な座標
軸、Ｙは固定部１７に対して垂直な座標軸であり、原点
はシャフト２９とする。θはアーム（ａ）１８とＸ軸と
の間の角度であり、αはアーム（ａ）１８とアーム
（ｂ）１９との間の角度である。

【００２３】以下、動作原理を図４に基づいて説明す
る。スプロケット（ａ）１５とスプロケット（ｂ）２３
の歯数の比が２：１であるから、アーム（ａ）１８とＸ
軸との角度がθからθ＋Δθに変化したとすると、αは
α＋２Δθに変化する。初期条件としてθ＝０，α＝０
となるように設定しておくと、アーム（ａ）１８とＸ軸
との角度をΔθとすれば、アーム（ａ）１８とアーム
（ｂ）１９との角度は２Δθとなる。このときシャフト
（ｂ）３０の座標は、シャフト（ａ）２９とシャフト
（ｂ）３０との距離をＬｓとすると、（Ｌｓ×ｃｏｓΔ
θ，Ｌｓ×ｓｉｎΔθ）となる。また、シャフト（ｃ）
３１の座標は、 （０，２Ｌｓ×ｓｉｎΔθ） となる。

【００２４】よってシャフト（ｃ）３１は常にＹ軸上を
直線的に移動する。また、スプロケット（ｆ）２８とス
プロケット（ｃ）２４、スプロケット（ｃ）２５とスプ
ロケット（ｅ）２６はそれぞれ歯数が等しいため、初期
状態で固定部１７と移動部２７とを平行にしておくと平
行状態が常に維持される。以上のことからアーム（ａ）
１８を回転させると、移動部２７は固定部１７と平行を
維持しつつ直線上を移動する。また、この機構はＹ軸の
正の方向だけでなく、負の方向に対しても同等の動作を
行う。なお、図３と図４における各部の番号の対応は表
１のようになる。

【００２５】

【表１】

【００２６】図５〜図７は、図３に示した本体ケーシン
グ６９，７０の動作を示す説明図であり、各図の（ａ）
は正面図を、（ｂ）は底面図をそれぞれ表す。図５は伸
びきった状態を、図６は中間状態を、図７は折り畳まれ
た状態をそれぞれ表す。各図（ｂ）のシャフト６３に付
けた丸印は、シャフト６３の角度が常に一定であるこを
示すためのものである。この移動機構は両側に移動する
ため移動距離が２×Ｌ１となり、ケーシング６９，７０
の幅Ｓの約１０倍となる。それにより、図示例の移動機
構は、収納時に非常にコンパクトとなるにもかかわら
ず、左右両方向に大きな移動距離を得られる。また、こ
の移動距離は機械的強度の許す範囲内でさらに拡大する
ことも可能である。

【００２７】このように、本考案のテレビカメラ監視装
置は上述した直線移動機構および姿勢保持機構を備えた
ことにより、狭い通路ではＴＶカメラ７６を折り畳んで
走行し、広い通路ではＴＶカメラ７６を左右に移動しな
がら監視対象を撮像することが可能になる。また、機構
の動作が回転運動であるためＯリングによるシーリング
が可能となり、屋外やクリーンルームでの使用が可能に
なる。しかも、この直線移動機構および姿勢保持機構
は、チェーンとスプロケットを用い、シーリングもＯリ
ングを用いたことにより安価に構成することができる。

【００２８】

【考案の効果】以上述べたように本考案によれば、２本
のアームを回動することにより先端を直線移動させると
ともに、先端の雲台に支持されたカメラの方向を常に一
定に保持する機構を備えたことにより、車両の左右両方
向にカメラを移動しながら監視対象を撮像することが可
能になる。しかも、車両の走行に際しては、アームを車
両と平行になるように折りたたむことで走行の障害にな
ることがない。それにより、従来のテレビカメラ監視装
置に比べて機動性が増すとともに、撮像映像のアングル
も多様になり、総合的な監視能力が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す外観図である。

【図２】本考案の実施例の動作を示す底面図である。

【図３】図１の要部の内部構造を示す断面図である。

【図４】図３の動作原理を説明するスケルトン図であ
る。

【図５】本体ケーシングの伸びきった状態を示す動作説
明図である。

【図６】本体ケーシングの中間状態を示す動作説明図で
ある。

【図７】本体ケーシングの折り畳まれた状態を示す動作
説明図である。

【図８】従来の直線移動機構の説明図である。

【図９】従来の直線移動機構の説明図である。

【符号の説明】

３２ 固定座金 ３３ 固定用セットカラー ３４ シャフト ３５ 中空シャフト ３６ ウォームホイール ３８，３９ ベアリング ４０，４１ スプロケット ４２，４３ ベアリング ４４ ベアリング固定座 ４７ 台座 ４８ スプロケット ４９ シャフト ５０ 中空シャフト ５１ ナット ５２ スプロケット ５３〜５６ ベアリング ５７ ベアリング固定座 ６０ スプロケット ６２ スプロケット ６３ シャフト ６４，６５ ベアリング ６６ ベアリング固定座 ６９ 本体ケーシング ７０ 本体ケーシング ７２ レール ７３ モノレール式走行装置 ７４ 直線移動機構 ７５ 雲台 ７６ ＴＶカメラ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モノレールに懸装されて走行する車両に
   雲台を介してテレビカメラを取り付けたテレビカメラ監
   視装置において、 車両の下面に水平方向の回動を可能にして一端が軸支さ
   れた第１アームと、 第１アームとほぼ同一長であるとともに、第１アームの
   他端の下面に水平方向の回動を可能にして一端が軸支さ
   れかつ他端の下面に雲台を軸支した第２アームと、 第１アームが回転駆動された場合に車両に対する第１ア
   ームの回動角度を取出し２倍に増幅しかつ方向を反転し
   て第２アームの一端を回動する第２アーム駆動機構と、 第１および第２アームが回動した場合に車両の水平方向
   の回転角度を第１アームの一端から第１アームの他端、
   第１アームの他端から第２アームの他端へ順に伝達して
   雲台を車両と同一の回転角度に保持する姿勢保持機構
   と、 を備えたことを特徴とするテレビカメラ監視装置。