JP3112141U - 監視用カメラの吊下支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】監視用カメラの指向方向が所望の方向（基準方向）からずれた場合であっても速やかにこれを修正できる監視用カメラの吊下支持装置を提供する。
【解決手段】支持軸３０はクレーン側支持ブラケット２０に固定されている。モータブラケット４０は支持軸３０に回動可能に軸支されており、その内側にステッピングモータ４１が取り付けられている。支持軸３０の一端側にはプーリー５１が固定され、モータ駆動軸にはプーリー５２が固定されており、これら両プーリーにタイミングベルト３４が巻回されている。カメラハウジング７内に設けられたセンサ基板６１によって、監視用カメラの指向方向の鉛直下向き（基準方向）からのずれを検出し、その検出結果に基づいてステッピングモータ４１を制御してモータブラケット４０を回動させて監視用カメラ３の指向方向を鉛直下向きに修正し、維持する。
【選択図】 図２

Description

本考案は、クレーンブーム等の高所の取付部に吊り下げられて下方を撮影する監視用カメラを吊下支持する監視用カメラの吊下支持装置に関する。

監視用カメラの吊下支持装置としては、例えば特許文献１に記載のものがある。
この装置は、クレーンブームの動きによる揺動を吸収するため油圧ダンパーを介して監視用カメラを吊下支持するとともに、該監視用カメラを下方に指向させるために相互に直角な２次元方向（Ｘ、Ｙ方向）に揺動自在に軸支しつつ、モータ駆動によってその角度調整を行うようにしている。
実公平７−３１６４５号公報

しかしながら、上記従来の監視用カメラの吊下支持装置では、構造が複雑な上に監視用カメラの角度調整のために２つのモータを必要とするため高価なものとなって、コスト面で不利であることから改良の余地がある。
また、監視用カメラが２次元方向に揺動することから、特にクレーンブームのすばやい動きや高所での強風（例えば、地上からの高さ８０〜１００ｍ、風速１０〜１２ｍ）に対しては監視用カメラが前後左右へと揺動してしまい、監視用カメラを速やかに下方に指向させて安定させる（安定保持する）ことが困難であった。

本考案は、このような問題に着目してなされたものであり、監視用カメラの指向方向が所望の方向（所定の基準方向）からずれた場合であっても、速やかにこれを修正することのできる監視用カメラの吊下支持装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本考案は、高所の取付部に吊り下げられて下方を撮影する監視用カメラの吊下支持装置であって、前記取付部に連結される第１支持ブラケットと、前記第１支持ブラケットに水平方向に固定される支持軸と、上部の両端側壁部が前記支持軸に回動可能に軸支されると共に、下部に前記監視用カメラが取り付けられる第２支持ブラケットと、前記第２支持ブラケットを回動させると共に、その回動状態を保持できる回動保持機構と、前記監視用カメラの指向方向の所定の基準方向からのずれを検出する検出センサと、前記検出センサの検出結果に基づいて前記回動保持機構を制御する制御ユニット（制御部）と、を備えることを特徴とする。

ここで、前記回動保持機構は、例えば、前記支持軸の一端側に固定される第１のプーリと、前記第２支持ブラケットに固定されるモータと、前記モータの駆動軸に固定される第２のプーリと、前記第１のプーリ及び前記第２のプーリに巻回されるタイミングベルトと、を備え、前記モータが回転することによって、前記第２支持ブラケットを回動させる構成とすることができる。

また、前記検出センサとしてひずみゲージを用い、ひずみゲージの出力に基づいて前記回動保持機構を制御するようにしてもよい。
さらに、粘性抵抗によって前記第２支持ブラケットの揺動を制動するダンパーを更に備えるようにしてもよい。

本考案によれば、監視用カメラの指向方向の所定の基準方向（例えば、鉛直下向き）からずれを検出し、その検出結果に基づいて監視用カメラが取り付けられる第２支持ブラケットを回動させて保持できるので、風等に影響によって監視用カメラの指向方向がずれてしまった場合であっても、速やかにこれを修正して監視用カメラを基準方向へと指向させることができる。これにより、監視対象が外れることなく、常に安定した撮影を行うことができる。

また、第２支持ブラケットの揺動を制動するダンパーをさらに備えることにより、移動や風等による監視用カメラの揺動を防止して、より安定した撮影を行うことができる。

以下、本考案の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本考案の一実施形態に係る監視用カメラの吊下支持装置を適用したクレーン車を示している。図１において、クレーン車１は、折りたたみ可能な複数本のクレーンブーム２から構成されるクレーン部Ｋを備えており、その最先端のクレーンブーム２ａには、本考案の一実施形態に係る吊下支持装置１０を介して下方を監視するための監視用カメラ３が取り付けられている。

クレーム車１の運転室４内には、クレーンブームの操作を行う操作部のほかに、カメラ制御部及びカメラモニター（いずれも図示省略）が設置されており、カメラ制御部は、クレーンＫ内の配設されるカメラケーブル５を介して最先端のクレーンブーム２ａの取付部（すなわち、高所の取付部）に吊り下げられる監視用カメラと接続している。なお、運転室４近傍のクレームブーム２ｂ内には、前記カメラケーブル５を巻回するケーブルドラム６が設けられており、このケーブルドラム６に不使用時のカメラケーブル５が収容されるようになっている。

前記監視用カメラ３は、カメラハウジングとその内部に配置されるカメラ本体とを含んで構成されており、使用時においては、カメラ本体のレンズ面（すなわち、監視用カメラ３の指向方向）が所定の基準方向となるように吊下支持される。なお、本実施形態においては、鉛直下向きを前記所定の基準方向としている。
また、カメラ本体は、前記カメラ制御部から出力される信号に基づいてズームやフォーカス等が制御されるようになっており、このようにして撮影されるカメラ映像が前記カメラモニターに表示される。

図２は、前記監視用カメラ３を吊下支持する吊下支持装置１０の正面図（ａ）及び側面図（ｂ）を示している。図２に示すように、この吊下支持装置１０は、クレーン側ブラケット（本発明に係る第１の支持ブラケットに相当する）２０と、支持軸３０と、前記カメラハウジング７が取り付けられるモータブラケット（本発明に係る第２支持ブラケットに相当する）４０と、を含んで構成される。

クレーン側ブラケット２０は、前記最先端のクレーンブーム２ａの取付部との連結用の連結孔２１ａ，２１ａが形成された連結部材２１と、前記支持軸３０が嵌挿される嵌挿用孔が形成され、前記連結部材２１の下端部にボルト締結等によって固定される一対の支持部材２２，２２とを含んで構成されている。
支持軸３０は、キー溝が形成され、軸方向中央に所定の軸方向寸法を有する大径部３０ａと、この大径部３０ａの両側に位置し、外周全体にわたってねじ切り加工が施された中径部３０ｂを有すると共に、この中径部３０ｂの両側がさらに段付き加工されており、図で見て右端には端部から軸方向所定寸法だけＤカットされたプーリ取付部３０ｃが形成されている。

この支持軸３０は、図に示すように、前記キー溝にキー３１を取り付けた大径部３０ａが前記クレーン側ブラケット２０の嵌挿用孔に嵌挿される。そして、この状態において、前記クレーン側ブラケット２０の支持部材２２，２２の両側をフランジ３２，３２で挟み込みようにし、さらにその外側から一対のロックナット３３，３３が互いに接近する方向にねじ込み装着される。この結果、支持軸３０は、その回転（回動）及び軸方向への移動がともに規制されてクレーン側ブラケット２０に水平方向に固定されることになる。なお、支持軸３０がクレーン側ブラケット２０にしっかりと固定されていればよく、他の固定方法を採用してもよいことはもちろんである。

モータブラケット４０は、両端部が上方に屈曲形成された側壁部４０ａ，４０ａを有しており、その内側には、前記ステッピングモータ４１が固定されている。このステッピングモータ４１の動作は、後述するように、センサ基板６１に設けられる制御回路によって制御されるようになっている。
なお、図に示すように、カメラハウジング７は、このモータブラケット４０の下端部にボルト及びナットにより固定される。

前記側壁部４０ａ，４０ａには、前記支持軸３０が嵌挿される嵌挿用孔がそれぞれ形成されている。また、図で見て右側の側壁部には、前記ステッピングモータ４１の駆動軸用の貫通孔も形成されている。
そして、両側壁部４０ａ，４０ａの嵌挿用孔に前記支持軸３０が嵌挿される（必要に応じて軸受を介装するようにしてもよい）。これにより、モータブラケット４０は、前記支持軸３０に回動（回転）可能に軸支されると共に、ステッピングモータ４１は、前記クレーン側ブラケット２０のほぼ真下に位置することになる。

また、前記支持軸３０のプーリ取付部３０ｃ及び前記ステッピングモータ４１の駆動軸には、それぞれプーリ５１，５２が取り付けられており、この両プーリ５１，５２にはタイミングベルト５３が巻回されている。このタイミングベルト５３は、モータブラケット４０の右側壁部４０ａの外側に取り付けられたテンショナー５４によって所定の張力がふとされている。これらプーリ５１，５２、タイミングベルト５３及びテンショナー５４は、モータブラケット４０に取り付けられるカバー５５によって覆われている。

ここで、前記支持軸３０は、クレーン側ブラケット２０に回転できないように固定されているため、ステッピングモータ４１を回転させても、タイミングベルト５３は移動することができず（動かず）、ステッピングモータ４１自身が、プーリ５２を介してタイミングベルト５３に沿うように動く（回転する）ことになる。
ステッピングモータ４１は、モータブラケット４０に固定されており、このモータブラケット４０は、支持軸３０に回動可能に軸支されているから、ステッピングモータ４１をその回転方向を切り換えながら回転させることによって、結局は、支持軸３０を中心としてモータブラケット４０を左右に回動させること、すなわち、監視用カメラ３の指向方向を変化させることが可能となる。また、ステッピングモータ４１は、制御回路からの駆動信号が入力されなければそのときの状態を維持するので、ステッピングモータ４１を所定量だけ回転させると、モータブラケット４０は、前記支持軸３０に対して所定角度だけ回転した状態で、すなわち、監視用カメラ３の指向方向を所定角度だけ傾かせた状態で維持されることになる。従って、かかるステッピングモータ４１、プーリ５１，５２及びタイミングベルト５３が本発明に係る回転保持機構に相当する。

また、モータブラケット４０の左側の側壁部には、前記支持軸３０に対する該モータブラケット４０の（回転方向の）揺動を制動するためのロータリーダンパー６０が設けられている。このロータリーダンパー６０は、支持軸３０の（左側）端部が差し込み装着等さ
れて、内部に封入された粘性組成物等の粘性抵抗によって支持軸３０に対するモータブラケット４０の揺動を制動する構成のものである。これにより、クレーンブーム２の動作等に伴うモータブラケット４０の揺動が吸収されて監視用カメラ３が安定して保持される。なお、ロータリーダンパー６０に封入される粘性組成物としては、例えばシリコンゲル、ウレタンゲル等のゲル（粘弾性固体）が考えられるが、粘性抵抗によって前記揺動を抑制（制動）するものであれば、これらに限られるものではない。

さらに、前記監視用カメラ３において、前記カメラハウジング７内には、前記ステッピングモータ４１と信号線を介して接続され、該カメラハウジング７（及びモータブラケット４０）の前記支持軸３０に対する回転位置、すなわち、監視用カメラ３の指向方向の鉛直下向きからのずれ（角度）を検出して、その検出結果に基づいて前記ステッピングモータ４１に駆動信号を出力するセンサ基板６１が配置されている。

本実形態において、かかるセンサ基板６１は、カメラハウジング７又はカメラ本体８に取り付ける測定板等に接着されるひずみゲージ（図示省略）と、このひずみゲージからの信号が入力される制御回路とを含んで構成される。
前記ひずみゲージは、カメラハウジング７又は前記測定板に生じるひずみに応じた信号を出力し、制御回路は、このひずみゲージから出力された信号に基づいて前記ステッピングモータ４１を駆動する。従って、かかるひずみゲージが、本考案に係る検出センサに相当し、制御回路が、本考案に係る制御ユニットに相当する。

ここで、ひずみゲージをカメラハウジング７に接着した場合を例に、前記制御回路によって行われるステッピングモータ４１の駆動制御を具体的に説明する（なお、図２は、カメラ本体８に取り付けた測定板にひずみゲージを接着したものを示している）。
まず、制御回路は、監視用カメラ３の指向方向が鉛直下向きとなっている状態でのひずみゲージの出力を基準値として記憶しておく（又はこの状態での出力を０とする）。この基準状態から前記支持軸３０を中心としてモータブラケット４０が回動した状態となる、すなわち、監視用カメラ３の指向方向が鉛直下向きに対して所定の角度で傾くと、その傾きに伴ってカメラハウジング７へ加わるカメラ本体８の荷重方向等も変化するから、カメラハウジング７の変形状態も変化し、ひずみゲージの出力（カメラハウジング７のひずみ）も変化する。つまり、ひずみゲージの出力が監視用カメラ３の指向方向の鉛直下向きからのずれに相当することになる。

従って、このひずみゲージの出力が、前記基準値となるように（言い換えると、基準状態からのひずみ変化量が０となるように）すれば、常に、監視用カメラ３の指向方向を鉛直下向きとすることができる。制御回路は、ひずみゲージの出力（又は前記基準値からのひずみ変化量）を監視し、常にひずみゲージの出力が前記基準値となるように（前記ひずみ変化量が０となるように）前記ステッピングモータ４１を制御するようにしている。

ここで、監視用カメラ３の回動方向（すなわち、左右いずれの方向にずれているか）に応じて前記基準値に対するひずみゲージの出力の変化方向（プラス方向に変化するか、マイナス方向に変化するか）が切り換わることになるから、かかるひずみゲージの出力の変化方向に応じてステッピングモータ４１の回転方向を切り換えるようになっている（なお、ひずみ変化量の場合は、「正」であるか「負」であるかに応じてステッピングモータ４１の回転方向を切り換えることになる）。

次に上記構成の動作を説明する。
監視用カメラ３は、クレーン側ブラケット２０及びモータブラケット４０を介して自重により下向き（すなわち、指向方向が鉛直下向きとなるよう）に吊り下げされる。このとき、クレーンブームの動作等によって生じるモータブラケット４０の揺動は、前記ロータ
リーダンパー６０によって速やかに吸収されるので、安定した状態を維持できる。

一方、強風等の影響によって、視用カメラ３の指向方向が基準方向である鉛直下向きからずれた状態となると、ひずみゲージに出力の前記基準値から変化する（ひずみ変化量が０以外の値となる）。すると、制御回路が、ひずみゲージの出力が前記基準値となるように（ひずみ変化量が０となるように）ステッピングモータ４１を制御し、モータブラケット４０（及び監視用カメラ３）を、支持軸３０を中心に回転させる。

従って、たとえ強風下にあっても、監視用カメラ３の指向方向は鉛直下向き（基準方向）に制御されることとなり、監視対象である下方を正確にカメラモニター上に表示することができる。
なお、以上の説明では、監視用カメラ３の指向方向の基準方向を鉛直下向きとしているが、これに限るものではなく、任意の方向としてもよい。

本考案の一実施形態に係る監視用カメラの吊下支持装置を備えたクレーン車の全体図。 本考案の一実施形態に係る監視用カメラの吊下支持装置の正面図（ａ）及び側面図（ｂ）。

符号の説明

３…監視用カメラ、７…カメラハウジング、８…カメラ本体、１０…吊下支持装置、２０…クレーン側ブラケット、３０…支持軸、４０…モータブラケット、４１…ステッピングモータ、５１，５２…プーリ、５３…タイミングベルト、６０…ロータリーダンパー、６１…センサ基板

Claims (5)

1. 高所の取付部に吊り下げられて下方を撮影する監視用カメラの吊下支持装置であって、
   前記取付部に連結される第１支持ブラケットと、
   前記第１支持ブラケットに水平方向に固定される支持軸と、
   上部の両端側壁部が前記支持軸に回動可能に軸支されると共に、下部に前記監視用カメラが取り付けられる第２支持ブラケットと、
   前記第２支持ブラケットを回動させる共に、その回動状態を保持できる回動保持機構と、
   前記監視用カメラの指向方向の所定の基準方向からのずれを検出する検出センサと、
   前記検出センサの検出結果に基づいて前記回動保持機構を制御する制御ユニットと、
   を備えることを特徴とする監視用カメラの吊下支持装置。
2. 前記回動保持機構は、
   前記支持軸の一端側に固定される第１のプーリーと、
   前記第２支持ブラケットに固定されるモータと、
   前記モータの駆動軸に固定される第２のプーリーと、
   前記第１のプーリー及び前記第２のプーリーに巻回されるタイミングベルトと、
   を備え、
   前記モータが回転することで、前記第２支持ブラケットを回動させることを特徴とする請求項１記載の監視用カメラの吊下支持装置。
3. 前記監視用カメラは、カメラハウジングと、このカメラハウジング内に固定されるカメラ本体とを有し、
   前記検出センサは、前記カメラハウジング又は前記カメラ本体に取り付けられるひずみゲージを有し、
   前記制御ユニットは、前記ひずみゲージの出力に基づいて前記回動保持機構を制御することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の監視用カメラの吊下支持装置。
4. 前記制御ユニットは、前記監視用カメラの指向方向が前記基準方向にあるときの前記ひずみゲージの出力を基準値として記憶し、
   前記ひずみゲージの出力が前記基準値となるように前記回動保持機構を制御することを特徴とする請求項３記載の監視用カメラの吊下支持装置。
5. 前記第２支持ブラケットの一方の側壁に設けられ、該第２支持ブラケットの揺動を粘性抵抗により制動するダンパーを更に備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の監視用カメラの吊下支持装置。

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