JP2889557B1

JP2889557B1 - 長距離監視装置

Info

Publication number: JP2889557B1
Application number: JP10049716A
Authority: JP
Inventors: 三郎宅森; 巖山田
Original assignee: Musasino Co Ltd
Current assignee: Musasino Co Ltd
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1998-03-02
Publication date: 1999-05-10
Anticipated expiration: 2018-03-02
Also published as: JPH11248448A

Abstract

【要約】【課題】撮像手段を用いてトンネル等の内部を長距離
にわたり一つの撮像装置で監視することができ、コスト
の安い長距離監視装置を得る。【解決手段】被監視体の画像を撮像する撮像手段１、
撮像手段１を走行ガイド手段に沿って走行させる駆動力
を与える駆動手段、走行ガイド手段に沿って走行する撮
像手段１により所定位置で被監視体の画像を撮像するた
めの位置検出手段、所定位置で撮像された被監視体の画
像を同じ位置で以前に撮像された被監視体の画像と比較
して被監視体の変化を検知する画像処理手段を備える。
走行ガイド手段がシリンダ２を具備し、駆動手段は、シ
リンダ内に圧縮空気を送り込むコンプレッサ１０、２０
と、圧縮空気によってシリンダ２内を移動するピストン
とを具備し、ピストンと磁気的に結合しピストンの移動
に伴いシリンダ２に沿って移動する移動体４を設け、移
動体４に撮像手段１取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長距離の被監視
体、例えば数百メートルから数キロメートルさらには数
十キロメートルにもおよぶ列車用、自動車用のトンネ
ル、坑道、下水道、地下道等を遠隔的に監視しながら、
異常が発生した場合はこれを発見することができるよう
にした長距離監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、列車用、自動車用のトンネル、
坑道、下水道、地下道等は、年月の経過に伴って崩落す
ることがあり得る。特に、岩盤の弱い地域では崩落の確
率が高い。これらトンネル等が崩落する場合、何の前触
れもなく崩落することは希で、多くの場合、崩落の前兆
として、壁面仕上げ層の脱落、壁面や天井の変形、変位
など、視覚的な変化として認識することができる変化が
発生する。そこで、人間が歩きながらトンネル等の内部
の異常の有無を肉眼で観察している。しかし、大規模な
トンネル等になると、長さが数キロメートルから数十キ
ロメートルにもおよぶものがあり、これを人間が目視で
点検するのは容易ではなく、人件費が嵩むとともに、１
回の点検に要する時間が長くなる難点がある。しかも、
短い時間間隔で頻繁に点検するのは不可能に近く、重大
な異常の発生を見逃して、重大な事故につながることも
あり得る。

【０００３】そこで、人間の目視によることなく、例え
ばＣＣＤカメラなどからなる撮像手段を設置して監視し
異常を発見することが考えられる。そして、被監視体が
長距離のトンネルなどの場合、１台の撮像手段ではトン
ネル全体を監視することはできないので、トンネル内に
多数の撮像手段を一定間隔で設置し、所定の時間間隔で
所定の視野範囲を撮像し、この撮像した画像データと、
前に撮像した同じ視野範囲での画像データとを画像処理
装置で処理して比較することにより、被監視体の変化を
検出し、この変化が一定以上の変化である場合は警告を
発するようにすることが考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、撮像手
段を用いてトンネル等の内部を監視するようにすれば、
人間の目視によって監視する必要がないから、短い時間
間隔で頻繁に監視することが可能であり、重大な事故に
つながる異常の発生も事前に容易に発見することができ
る利点がある。しかし、トンネル等の内部に撮像手段を
一定間隔で設置しようとすると多くの撮像手段を必要と
し、特に、長さが１キロメートル以上というように長い
トンネル等になると相当多数の撮像手段を必要とし、コ
ストが嵩む難点がある。

【０００５】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、撮像手段を用いてトン
ネル等の内部を監視することができるようにするととも
に、トンネル等の内部を長距離にわたって一つの撮像装
置によって監視することができるようにし、もって、コ
ストの低廉化を図ることができる長距離監視装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる長距離監
視装置は、被監視体の画像を撮像する撮像手段と、被監
視体に沿って敷設され撮像手段の走行をガイドする走行
ガイド手段と、撮像手段を走行ガイド手段に沿って走行
させるための駆動力を与える駆動手段と、走行ガイド手
段に沿って走行する撮像手段により予め定められた位置
で被監視体の画像を撮像するための位置検出手段と、予
め定められた位置で撮像された被監視体の画像を同じ位
置で以前に撮像された被監視体の画像と比較することに
より被監視体の変化を検知する画像処理手段とを備え、
これによって上記の目的を達するものである。

【０００７】請求項２記載の発明のように、上記走行ガ
イド手段がシリンダを具備し、上記駆動手段は、上記シ
リンダ内に圧縮空気を送り込むコンプレッサと、圧縮空
気によって上記シリンダ内を移動するピストンとを具備
し、ピストンと磁気的に結合しピストンの移動に伴いシ
リンダに沿ってこのシリンダの外側を移動する移動体を
設け、この移動体に撮像手段が取り付けるとよい。

【０００８】請求項３記載の発明のように、上記駆動手
段は、位置検出手段によって予め定められた位置で駆動
力を停止して撮像手段を停止させるようにし、この停止
位置で撮像手段が被監視体の画像を撮像するようにする
とよい。請求項４記載の発明のように、請求項２記載の
発明におけるシリンダは、その両端から圧縮空気を導入
することができるようにし、弁の制御によって圧縮空気
の導入を制御することにより、ピストンの移動、停止、
移動の向きを制御するようにするとよい。

【０００９】請求項５記載の発明のように、請求項２記
載の発明におけるシリンダには、複数箇所で固定バンド
を段差なく巻きつけ、各固定バンドを介してシリンダを
構造体に固定するとよい。また、請求項６記載の発明の
ように、請求項５記載の発明において、複数のシリンダ
を連結することによってシリンダを被監視体に沿って敷
設し、固定バンドの巻きつけ部においてシリンダを連結
するようにするとよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明にかかる長距離監視装置の実施の形態について説明す
る。まず、図１を参照しながら、本発明にかかる長距離
監視装置の実施の形態の全体の構成について概略的に説
明する。図１において、符号４５は構造体としてのトン
ネルの天井を示している。天井４５にはトンネルの長さ
方向に一定間隔で複数の吊りボルト４６の一端部が埋め
込まれ、各吊りボルト４６が天井４５から垂下してい
る。図１では吊りボルト４６は限られた数しか図示され
ていないが、トンネルの長さによっては相当多数の吊り
ボルト４６が用いられる。各吊りボルト４６の下端部に
は吊りフック４７が連結され、吊りボルト４６に続いて
吊りフック４７が垂下している。吊りフック４７の長さ
方向の中間部は、一端がトンネルの壁面に埋め込まれた
水平方向の補助固定ボルト４９に結合され、吊りフック
４７が安定に固定されている。

【００１１】各吊りフック４７に対しこれを水平方向に
横切るようにして横断面Ｃ字状のガイド３が配置され、
各吊りフック４７とガイド３とが連結されている。ま
た、各吊りフック４７の下端には各吊りフック４７に対
しこれを水平方向に横切るようにして、従って、上記ガ
イド３と平行にシリンダ２が連結されている。シリンダ
２は非磁性材からなる。各吊りフック４７とシリンダ２
との連結には固定バンド５０と固定バンド押さえ４８が
用いられているが、この固定構造の詳細はあとで説明す
る。シリンダ２の外側には移動体４がシリンダ２に沿っ
て移動可能に取り付けられている。移動体４は上方に延
びたステー５を有し、ステー５の上端部に設けられたロ
ーラ２３が上記ガイド３に沿って転動することにより、
移動体４の移動をガイドするようなっている。移動体４
の下端部には例えばＣＣＤカメラからなる撮像手段１が
取り付けられている。撮像手段１は移動体４に相対移動
不可能に取り付けられ、撮像手段１の撮像アングルは常
に一定となっている。撮像手段１は、被監視体としての
トンネルの壁面を撮像する。ガイド３とシリンダ２は、
被監視体としてのトンネルにその長さ方向に沿って敷設
され、撮像手段１の走行をガイドするガイド手段を構成
している。

【００１２】撮像手段１を走行ガイド手段に沿って走行
させるための駆動力を与える駆動手段として、この実施
の形態では、シリンダ２内に圧縮空気を送り込むコンプ
レッサ１０、２０と、圧縮空気によって上記シリンダ２
内を移動するピストン（後で詳細に説明する）とを有し
てなる。シリンダ２の図１において左右両端部にはそれ
ぞれエンドカバー５５、６５が設けられるとともに、シ
リンダ２の両端部にはそれぞれプラグ５６、６６が嵌め
られてシリンダ２の内部が気密に保たれている。上記コ
ンプレッサ１０からは右側のエンドカバー６５を介して
シリンダ２内に圧縮空気が導入され、他方のコンプレッ
サ２０からは左側のエンドカバー５５を介してシリンダ
２内に圧縮空気が導入されるようになっている。コンプ
レッサ１０とエンドカバー６５とを結ぶエアチューブに
は、コンプレッサ１０からエンドカバー６５に向かって
順に電空レギュレータＲ１、常開型の３ポート電磁弁１
１、スピードコントローラ１２が配置されている。同様
に、コンプレッサ２０とエンドカバー５５とを結ぶエア
チューブには、コンプレッサ２０からエンドカバー５５
に向かって順に電空レギュレータＲ２、常開型の３ポー
ト電磁弁２１、スピードコントローラ２２が配置されて
いる。前記移動体４は、後で詳細に説明するように、上
記ピストンと磁気的に結合し、ピストンの移動に伴って
移動体４も一体的に移動するようになっている。

【００１３】上記コンプレッサ１０、２０は空気を圧縮
し一定の圧力Ｐを発生する。この圧力Ｐは上記電空レギ
ュレータＲ１、Ｒ２に一次圧力として加えられ、電空レ
ギュレータＲ１、Ｒ２は、それぞれコントローラ６で制
御されて上記一次圧力Ｐに対し二次圧力Ａを無段階に制
御する。上記常開型の３ポート電磁弁１１、２１は、そ
れぞれ非励磁時に上記レギュレータＲ１、Ｒ２とシリン
ダ２との間の空気通路を連通し、励磁時に上記空気通路
を開放してシリンダ２からの戻り空気を大気に逃がすよ
うになっている。上記スピードコントローラ１２、２２
は、圧縮空気をシリンダ２に送り込むための通路とシリ
ンダ２からの戻り空気通路とを有し、戻り空気通路を絞
ることによって、駆動手段を起動したときの後述のビス
トンの急激な飛び出しを防止するものである。

【００１４】上記電空レギュレータＲ１、Ｒ２、３ポー
ト電磁弁１１、２１は、コントローラ６によって制御さ
れる。コントローラ６は、監視室１５に設置されたコン
トローラ１６によって遠隔的に制御されるもので、コン
トローラ１６によって入力信号ｒ１、ｒ２の電圧が制御
され、これに応じてコントローラ６から出力される励磁
信号Ｓ１，Ｓ２の電圧が増減するようになっている。励
磁信号Ｓ１はレギュレータＲ１内部の２方弁を制御し、
励磁信号Ｓ２はレギュレータＲ２内部の２方弁を制御し
てそれぞれの二次圧力Ａを昇降させるようになってい
る。シリンダ２内の前記ピストンの移動方向の切り換え
は、双方の電空レギュレータＲ１、Ｒ２の二次圧力Ａの
うちどちらを高くするかによって行う。二次圧力の高い
方から低い方に向かってピストンが移動し、これと一体
的に前記移動体４が移動する。また、二次圧力の低い方
のレギュレータは、シリンダ２からの戻り空気を排気ポ
ートＲから大気に排出するようになっている。ただし、
この排気ポートＲからの排気は、レギュレータのソレノ
イドに通電され、かつ、一次圧力Ｐが立ち上がっている
ことを条件として行われる。上記ピストンの移動速度
は、電空レギュレータＲ１、Ｒ２の二次圧力の差、従っ
て、コントローラ１６への入力信号ｒ１、ｒ２の電圧差
によって行う。二次圧力の差が大きいほど移動速度は速
くなる。二次圧力を等しくすることによってピストンを
停止させることができる。

【００１５】上記電磁弁１１、２１は、前述のように、
非励磁時はレギュレータＲ１，Ｒ２とシリンダ２との間
の空気通路を連通するため、レギュレータＲ１，Ｒ２の
動作を制御することによって、上記のようにピストンの
移動方向の切り換え、速度制御、停止を行わせることが
できる。３ポート電磁弁１１、２１の励磁時は、シリン
ダ２からの戻り空気を大気に開放するようになっている
が、その理由は次の通りである。ピストンをシリンダ２
の一端に寄せる場合、一方のコンプレッサのみを駆動
し、他方のコンプレッサを停止させることがあり、この
とき、他方のレギュレータの一次圧力Ｐが立たなくなる
ため、シリンダ２からの戻り空気をレギュレータから大
気に排出することはできなくなる。そこで、このような
ときは他方の３ポート電磁弁を励磁することによって、
シリンダ２からの戻り空気を大気に開放するようにした
ものである。

【００１６】上記実施の形態の動作を概略的に説明す
る。いま、撮像手段１を有する移動体４が図１において
シリンダ２の右端側にある状態から左方に向かって移動
させながら被監視体としてのトンネルの壁面を撮影する
ものとすると、コントローラ６への入力信号ｒ１，ｒ２
によって励磁信号Ｓ１，Ｓ２を制御し、レギュレータＲ
１の二次圧力をレギュレータＲ２の二次圧力よりも高く
する。これによってシリンダ２内のピストンとともに移
動体４および撮像手段１が左方に移動する。予め定めら
れた撮影位置には位置検出手段が設けられており、この
位置検出手段の位置まで移動体４が移動したとき、位置
検出手段から出力される検出信号によって撮像手段が撮
像動作する。撮像動作は移動体４を停止させて行っても
よいし、撮像手段１が高速撮像可能なものであれば走行
しながら行うこともできる。また、トンネル内部の低輝
度の環境下で撮影するため、ストロボ発光器等を用いて
撮像動作に同期して照明光を照射するようにするとよ
い。撮像は、予め定められた複数箇所で行い、各撮像箇
所での画像データは、同じ位置で以前に撮像された比較
データと画像処理手段によって比較され、被監視体の変
化を検出する。この変化が所定の変化以上であれば、崩
落その他の事故につながる可能性があるものとして警報
を発する。以上の動作を、撮像手段１を往復移動させな
がら行う。

【００１７】次に、上記実施の形態の各部を詳細に説明
する。走行ガイド手段としてのガイド３とシリンダ２の
固定構造を図９ないし図１２に示す。図９、図１０にお
いて、前記吊りフック４７は上端に水平方向の折り曲げ
片４７ａを有し、この折り曲げ片４７ａが前記吊りボル
ト４６の下端部にナットで締め付けられ、吊りフック４
７が吊りボルト４６に連結されて共に垂下している。吊
りフック４７の長さ方向の途中には、一端がトンネルの
壁部に埋め込まれた補助固定ボルト４９に結合されて吊
りフック４７が安定に固定されている。吊りフック４７
の一面側には前記ガイド３がボルトとナットによって結
合され、ガイド３が水平方向に固定されている。吊りフ
ック４７の下部の一面側には固定バンド押さえ板４８が
重ねられ、吊りフック４７と固定バンド押さえ板４８と
の間で固定バンド５０の両端平板部５０ａが挟み込まれ
て固定バンド５０が固定されている。固定バンド５０は
シリンダ２に巻きつけられるもので、図１２に示すよう
に、帯状の金属板をほぼ円筒状に成形した本体部分と、
この本体部分に続いて平坦な板状に伸び出た両端平板部
５０ａからなる。この両端平板部５０ａが上記のように
吊りフック４７と固定バンド押さえ板４８との間に挟み
込まれ、吊りフック４７と固定バンド押さえ板４８とが
ボルトとナットで締め付けられることにより、固定バン
ド５０の本体部分が吊りフック４７と固定バンド押さえ
板４８の下端に一体に結合された形になっている。吊り
フック４７と固定バンド押さえ板４８の下端部は、シリ
ンダ２の中心軸線方向から見て互いに外側が面取りさ
れ、下方に向かって順次幅が狭くなっている。

【００１８】上記固定バンド５０の本体部分はシリンダ
２の外周に巻きつけられてシリンダ２が固定されるが、
図１１に示すように、シリンダ２は固定バンド５０の本
体部分が巻きつけられる部分が固定バンド５０の板厚分
だけ窪んでいる。従って、固定バンド５０の本体部分が
シリンダ２の外周に段差なく巻きつけられている。これ
は移動体４をシリンダ２に沿って支障なく走行させるた
めである。シリンダ２は長距離のトンネルに沿って敷設
されるため、複数のシリンダが連結されることになる。
図１１に示すように、一方のシリンダ２の一端部２ａと
他方のシリンダ２の他端部２ｂとをインロー状に嵌め合
わせてシリンダ相互が連結されている。そして、このシ
リンダ相互の連結部において上記固定バンド５０の本体
部分が巻きつけられ、シリンダ２が固定されている。シ
リンダ相互の連結部は機械的強度が不足しがちである
が、シリンダ相互の連結部に固定バンド５０の本体部分
を巻きつけ、固定バンド５０を前述のようにして吊りフ
ック４７に固定したため、機械的強度が不足しがちなシ
リンダ相互の連結部が補強される効果がある。シリンダ
２は、非磁性材、例えば合成樹脂、１８−８ステンレス
鋼などからなり、シリンダ２の内外間で磁束を通すこと
ができるようになっている。

【００１９】図３、図１０に示すように、吊りフック４
７の背面側にはアングル板５１を介してセンサ５２が固
定されている。センサ５２は例えばフォトインタラプタ
からなり、移動体４に取り付けた遮光板５３がセンサ５
２の位置に達したとき、センサ５２から位置検出信号が
出力される。センサ５２と遮光板５３とによって位置検
出手段を構成している。センサ５２は各吊りフック４７
ごとに設けてもよいし、複数の吊りフック４７を隔てて
設けてもよい。あるいは吊りフック４７以外の保持体に
センサ５２を設けてもよい。センサは、上記のような光
学的なものに限定されるものではなく、例えばスイッチ
を機械的に動作させる機械的なセンサ、あるいは磁気的
なセンサなどを用いてもよい。

【００２０】次に、移動体４およびシリンダ２内のピス
トンについて説明する。図２〜図８において、移動体４
は横断面外形がほぼ正方形でシリンダ２の外周側に位置
するマグネットホルダ３０を有する。マグネットホルダ
３０の長さ方向中間部内周側にはリング状の複数のアウ
ターマグネット２５とアウターヨーク２６がマグネット
ホルダ３０の長さ方向に交互に重ねられている。マグネ
ットホルダ３０の両端にはダストシールホルダ２７、２
７がインロー状に嵌合され、このダストシールホルダ２
７、２７の外端にはさらにダストシール押さえ２９、２
９がボルト等によって結合されている。ダストシールホ
ルダ２７、２７のマグネットホルダ３０との嵌合部内周
側にはアウターウエアリング２４、２４がはめられてい
る。また、ダストシールホルダ２７、２７によってダス
トシール２８、２８が保持されている。上記アウターマ
グネット２５、アウターヨーク２６、アウターウエアリ
ング２４、２４、ダストシールホルダ２７、２７、ダス
トシール押さえ２９、２９の内周面とシリンダ２の外周
面との間には、移動体４がシリンダ２に沿って移動でき
る程度に僅かな隙間があり、ダストシール２８、２８が
シリンダ２の外周面に摺接することによって、移動体４
のシリンダ２との対向面に塵や埃が進入するのを防止し
ている。

【００２１】マグネットホルダ３０は、シリンダ４を保
持する前記吊りフック４７と固定バンド押さえ４８に対
する逃げとなる切り込み３３が形成されている。この切
り込み３３は、マグネットホルダ３０の上部にその長手
方向に形成され、移動体４が上記吊りフック４７と固定
バンド押さえ４８の位置を通過するとき、吊りフック４
７と固定バンド押さえ４８がマグネットホルダ３０と干
渉しないようになっている。上記切り込み３３の両側壁
に沿って押さえ板３１、３１が配置され、押さえ板３
１、３１の折曲上端縁部がマグネットホルダ３０の上面
にねじ止めされている。上記アウターマグネット２５、
アウターヨーク２６、アウターウエアリング２４、２
４、ダストシールホルダ２７、２７、ダストシール押さ
え２９、２９は全体としては円筒状であるが、マグネッ
トホルダ３０と同様に、吊りフック４７と固定バンド押
さえ４８との干渉を回避するために、一部が上記切り込
み３３と重なる位置で切り込み３３と同じ向きに切り欠
かれている。そして、アウターマグネット２５、アウタ
ーヨーク２６、アウターウエアリング２４、２４、ダス
トシールホルダ２７、２７の切欠き面は、図５、図６に
示すように上記押さえ板３１、３１の下端縁部に当た
り、あるいはこの下端縁部に固着されることにより、こ
れらの部材が周方向にずれることのないようになってい
る。

【００２２】上記ダストシール押さえ２９、２９はロー
ラ１９の保持部材を兼ねている。図８にも示すように、
ダストシール押さえ２９は、それぞれシリンダ２の中心
軸線方向から見て周方向の３箇所でローラ１９を保持し
ている。ダストシール押さえ２９、２９のローラ保持部
は摺り割り状になっていて、この摺り割り状の空間を横
切って固定された軸３２によってローラ１９が回転可能
に保持されている。各ローラ１９の外周はシリンダ２の
横断面外周とほぼ同じ曲率の円弧の周溝になっていて、
この周溝がシリンダ２の外周面に当たり、３個のローラ
１９でシリンダ２を挟み込む形になっている。各ローラ
１９は移動体４の移動に伴い、軸３２を中心にしてシリ
ンダ２の外周面をシリンダ２の長手方向に転動する。そ
して、これらのローラ１９が移動体４の両端部に配置さ
れていることにより、移動体４がシリンダ２に対しがた
つくことなく円滑に移動することができるようになって
いる。

【００２３】図３において、マグネットホルダ３０の前
面側には前記ステー５の下部がボルト締めによって固着
されている。ステー５はガイド３の高さ位置まで立ち上
がっていて、このステー５の上端部には、軸３４が水平
方向に固定され、軸３４によってガイドローラ２３が回
転可能に支持されている。ガイドローラ２３は外周に周
溝を有し、この周溝が断面Ｃ字状のガイド３の開口部上
下縁に嵌まっている。ステー５、ガイド３、ガイドロー
ラ２３を含む構成部分は、移動体４がシリンダ２の中心
軸線を中心として回転するのを防止する回転防止手段を
構成するとともに、移動体４の移動をガイドしている。

【００２４】図４〜図８に示すように、シリンダ２内に
はロッドレスのピストン８が挿入されている。ピストン
８は全体の形がシリンダ２の内径とほぼ同じ外径の円柱
状で、この円柱の中心にガイド軸３５を有してなる。軸
３５の両端部にはパッキンホルダー３９、３９がねじ込
まれ、パッキンホルダー３９、３９間には軸３５の外周
側に複数のインナーマグネット３６とインナーヨーク３
７がマグネットホルダ３０の長さ方向に交互に、かつ、
前記アウターマグネット２５とアウターヨーク２６の配
設ピッチと同じピッチで重ねられている。インナーマグ
ネット３６の外周部とアウターマグネット２５の内周側
は互いに異なった極性になるように着磁され、インナー
マグネット３６とインナーヨーク３７との間に磁気吸引
力が発生している。

【００２５】上記パッキンホルダー３９、３９の外周に
は、内端側すなわちインナーマグネット３６側にインナ
ーウエアリング３８、３８が、外端側にピストン用パッ
キン４０、４０がはめられ、ピストン用パッキン４０、
４０はシリンダ２の内周面に密着してピストン８を境に
したシリンダ２内の左右両側の空気の流通を遮断してい
る。各パッキンホルダー３９、３９の外端にはクッショ
ン軸４１、４１が嵌められている。クッション軸４１、
４１はピストン８が右端または左端まで走行してストッ
パに当接したときクッションとなって衝撃を吸収するも
のである。図１について説明したように、シリンダ２の
左側または右側から圧縮空気が導入されると、ピストン
８はその左右の圧縮空気圧の差によって左または右に走
行し、空気圧差がなくなることによって停止し、空気圧
差の大小によって走行速度が決まる。

【００２６】インナーマグネット３６とアウターマグネ
ット２５は、前述のようにシリンダ２を隔てて同一のピ
ッチで対向していて、対向面が互いに異なった極性に着
磁されているため、磁気的吸引力が発生し、ピストン８
と移動体４とが磁気的に結合している。そのため、ピス
トン８が移動するとアウターマグネット２５を有してな
る移動体４もピストン８と一体的に移動し、移動体に取
り付けられている前記撮像手段１も、シリンダ２、ガイ
ド３からなるガイド手段に沿って走行する。

【００２７】シリンダ２の端部の具体的構成を図１３、
図１４に示す。図１３において、シリンダ２の左側の端
部内周側には、クッションホルダ５７が挿入されてい
る。シリンダ２の左側の端部外周にはエンドカバー５５
が嵌められている。エンドカバー５５の左端部はシリン
ダ２の左端から外方に突出しており、この突出した左端
部にプラグ５６がねじ込まれ、プラグ５６にはクッショ
ンホルダ５７の左端部がねじ込まれている。クッション
ホルダ５７の内端側すなわち図１３において右端側には
上記ピストン８の左側のクッション軸４１が入り込むこ
とができる穴が形成されている。この穴にはクッション
シール５８が装着されており、クッション軸４１が上記
穴に入り込む際に、クッション軸４１が弾性を有する上
記クッションシール５８に摺接して穴内に空気を閉じ込
め、ピストン８のストロークエンドにおけるショックを
吸収することによって、シリンダ２の破損や衝撃等を防
止するようになっている。クッションホルダ５７はその
左端部を除いてシリンダ２の内径よりも小さく形成され
ていて、シリンダ２の内周とクッションホルダ５７の外
周との間に空気通路６０が形成されている。エンドカバ
ー５５には肉厚方向に空気導入口５９が形成され、空気
導入口５９と上記空気通路６０が連通している。図１に
示すコンプレッサ２０からレギュレータＲ２、電磁弁２
１、スピードコントローラ２２を介して上記空気導入口
５９に圧縮空気が導入される。

【００２８】シリンダ２の右側の端部の構成を図１４に
示す。図１４において、符号６５はエンドカバー、６６
はプラグ、６７はクッションホルダ、６８はクッション
シール、６９は空気導入口、７０は空気通路をそれぞれ
示しており、これらが図１３に示すシリンダ２の左側の
端部と同様に構成されている。図１に示すコンプレッサ
１０からレギュレータＲ１、電磁弁１１、スピードコン
トローラ１２を介して上記空気導入口６９に圧縮空気が
導入される。

【００２９】撮像手段１はガイド手段に沿って長距離走
行し、その間の予め定められた箇所で被監視体を撮像
し、撮像した画像は直ちに画像処理して被監視体の異常
の有無を判定する必要がある。そこで、図３に示すよう
に撮像手段１にアンテナ１３を取り付けるととも送信手
段を取り付け、撮像した画像情報を電波に乗せて送信
し、これを図１５に示すような監視室１５に設置した受
信装置で受信し、画像処理する。図１５において、撮像
手段から送信された電波はアンテナ１４と受信装置で受
信され、送信されてきた画像情報信号はコントローラ１
６に入力される。コントローラ１６は画像処理機能を有
し、所定の撮像箇所で撮像された最新の画像情報と、同
一箇所で撮像された以前の画像情報とを比較し、一定以
上の変化があるかどうかによって異常の有無を検出す
る。上記以前の画像情報は基準となる比較情報というべ
きもので、この比較情報は、被監視体の運用開始時の情
報であってもよいし、一定期間ごとに更新された情報で
もよく、また、前回の撮像情報であってもよい。コント
ローラ１６は図１に示すコントローラ６との間で制御信
号のやり取りを行うようになっている。また、コントロ
ーラ１６にはディスプレイ１７が接続されていて、任意
の画像情報を表示することができるとともに、装置制御
画面を表示することもできる。

【００３０】以上説明した図示の実施の形態では、撮像
手段を移動させるための駆動手段として圧縮空気を利用
していたが、電動モータ、リニアモータなどを用いるこ
とも可能である。電動モータの場合、例えばモータの回
転軸に設けたピニオンを、被監視体に沿って敷設したラ
ックに噛み合わせることによって移動体を直線移動させ
ることができる。その場合、パルスモータを用いれば、
駆動パルス数で移動体の移動位置を制御することができ
る。このように、電動モータ、リニアモータなどを用い
て撮像手段を走行させることもできるが、撮像手段を長
距離にわたって走行させようとすると、上記ラックを長
距離にわたって敷設する必要があり、リニアモータを用
いる場合はステータを長距離にわたって敷設する必要が
あるため、コストが高く、メンテナンス等の点でも不利
である。その点、図示の実施の形態のように圧縮空気を
利用すれば、単純な形のパイプ状のシリンダを被監視体
に沿って敷設するだけでよいため、コストが安く、メン
テナンスも容易であるという利点がある。

【００３１】図３、図１０で説明したセンサ５２は、撮
像手段１による撮像位置を設定するためのもので、セン
サ５２が検出信号を出力した位置で撮像手段１を有する
移動体４を停止させ、あるいは停止させることなく被監
視体を撮像する。センサ５２の位置で移動体４を停止さ
せようとするとき、移動体４の慣性力や、電磁弁動作の
タイムラグ等によってセンサ５２が検出信号を出力した
位置から移動体４が行き過ぎることがある。移動体４が
行き過ぎても、停止する位置が常に一定であればさして
問題はないが、移動体４が往動する場合の停止位置と復
動する場合の停止位置とがずれ、また、移動体４の速度
その他の条件によって停止位置がばらつき、撮像するご
とに画像がずれることになる。そこで、センサ５２の前
後に第２のセンサを設け、移動体が第２のセンサによっ
て検知されたら移動体の速度を低下させ、センサ５２の
位置で停止させるようにする。こうすれば、移動体の停
止位置精度を高めることができるし、停止時に撮像手段
１に与える衝撃を軽減できる。停止位置から移動体の移
動を開始する場合も、第２のセンサが検出信号を出力す
るまではスロースタートし、第２のセンサが検出信号を
出力したら定常の速度で走行させるようにするとよい。
こうすれば、撮像手段１に与える衝撃を軽減できる。ま
た、移動体を停止させることなく撮像する場合も、第２
のセンサの検出信号で速度を落とし、上記センサ５２の
検出信号で撮像するようにすれば、撮像位置精度を高め
ることができるばかりでなく、撮像手段の振れも軽減す
ることができ、撮像手段の振れによる画像の鮮鋭度の低
下を回避することができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、請求項１に記載したよ
うに、被監視体の画像を撮像する撮像手段と、被監視体
に沿って敷設され撮像手段の走行をガイドする走行ガイ
ド手段と、撮像手段を走行ガイド手段に沿って走行させ
るための駆動力を与える駆動手段と、走行ガイド手段に
沿って走行する撮像手段により予め定められた位置で被
監視体の画像を撮像するための位置検出手段と、上記予
め定められた位置で撮像された被監視体の画像を同じ位
置で以前に撮像された被監視体の画像と比較することに
より被監視体の変化を検知する画像処理手段とを有して
いるため、距離の長い被監視体を人間の目視によること
なく任意の地点で、しかも短い時間間隔で頻繁に監視す
ることができ、重大な事故につながる異常の発生を事前
に容易にかつ確実に発見することができる。また、撮像
手段を駆動手段により走行ガイド手段に沿って走行させ
ながら予め定められた位置で撮像することができるた
め、１台の撮像手段があればよく、撮像しようとする位
置ごとにそれぞれ撮像手段を配置する必要がないから、
長距離の被監視体を複数の地点で撮像して変化を検出す
ることができるにもかかわらず、低コストの長距離監視
装置を提供することができる。

【００３３】請求項２記載の発明によれば、上記走行ガ
イド手段はシリンダを有し、駆動手段は、上記シリンダ
内に圧縮空気を送り込むコンプレッサと、圧縮空気によ
って上記シリンダ内を移動するピストンとを有し、ピス
トンと磁気的に結合しピストンの移動に伴いシリンダに
沿ってこのシリンダの外側を移動する移動体を有し、こ
の移動体に撮像手段が取り付けられているため、シリン
ダに送り込む圧縮空気を制御することによって撮像手段
の走行、停止、走行の向き、速度を制御することがで
き、長距離にわたって撮像手段を走行させながら所定位
置で被監視体を撮像して被監視体の変化を検出すること
ができる長距離監視装置を安価に提供することができ
る。また、外観としてはシリンダと撮像手段が見えるだ
けで、そのほかに複雑な構成のあるいは複雑な形状の部
材が露呈するものではないため、メンテナンスが容易で
あるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる長距離監視装置の実施の形態の
全体を示す概要図である。

【図２】上記実施の形態中の移動体および撮像手段の部
分の正面図である。

【図３】図２中の線Ａ−Ａに沿う断面図である。

【図４】図３中の線Ｂ−Ｂに沿う断面図である。

【図５】図４中の線Ｃ１−Ｃ１に沿う断面図である。

【図６】図４中の線Ｃ２−Ｃ２に沿う断面図である。

【図７】図４中の線Ｄ−Ｄに沿う断面図である。

【図８】図４中の線Ｅ−Ｅに沿う断面図である。

【図９】上記実施の形態中のガイドとシリンダの固定部
を拡大して示す正面図である。

【図１０】図９中の線Ｆ−Ｆに沿う断面図である。

【図１１】図１０中の線Ｇ−Ｇに沿う断面図である。

【図１２】上記実施の形態中の固定バンドを示す斜視図
である。

【図１３】上記実施の形態中のシリンダの左端部を拡大
して示す縦断面図である。

【図１４】上記実施の形態中のシリンダの右端部を拡大
して示す縦断面図である。

【図１５】本発明に用いることができる監視室の例を示
す概念図である。

【符号の説明】

１撮像手段２シリンダ３走行ガイド手段としてのガイド４移動体８ピストン１０コンプレッサ１６画像処理手段を有するコントローラ５０固定バンド５２位置検出手段としてのセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01C 7/00 - 7/06 E21F 17/00 G01N 21/84

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】長距離の被監視体を予め定められた複数
の地点ごとに監視して被監視体の変化を検知する長距離
監視装置であって、被監視体の画像を撮像する撮像手段と、被監視体に沿って敷設され撮像手段の走行をガイドする
走行ガイド手段と、撮像手段を走行ガイド手段に沿って走行させるための駆
動力を与える駆動手段と、走行ガイド手段に沿って走行する撮像手段により予め定
められた位置で被監視体の画像を撮像するための位置検
出手段と、上記予め定められた位置で撮像された被監視体の画像を
同じ位置で以前に撮像された被監視体の画像と比較する
ことにより被監視体の変化を検知する画像処理手段とを
有してなる長距離監視装置。
【請求項２】走行ガイド手段はシリンダを有し、駆動手段は、上記シリンダ内に圧縮空気を送り込むコン
プレッサと、圧縮空気によって上記シリンダ内を移動す
るピストンとを有してなり、ピストンと磁気的に結合しピストンの移動に伴いシリン
ダに沿ってこのシリンダの外側を移動する移動体を有
し、この移動体に撮像手段が取り付けられている請求項１記
載の長距離監視装置。
【請求項３】駆動手段は、位置検出手段によって予め
定められた位置で駆動力を停止して撮像手段を停止さ
せ、この停止位置で撮像手段が被監視体の画像を撮像す
る請求項１記載の長距離監視装置。
【請求項４】シリンダの両端から圧縮空気を導入する
ことができ、弁の制御によって圧縮空気の導入を制御す
ることにより、ピストンの移動、停止、移動の向きを制
御するようにした請求項２記載の長距離監視装置。
【請求項５】シリンダには複数箇所で固定バンドが段
差なく巻きつけられ、各固定バンドを介してシリンダが
構造体に固定されている請求項２記載の長距離監視装
置。
【請求項６】複数のシリンダが連結されることによっ
てシリンダが被監視体に沿って敷設され、固定バンドの
巻きつけ部においてシリンダが連結されている請求項５
記載の長距離監視装置。