JP3458386B2 - 軌道走行体用ビデオカメラシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、軌道走行体用ビデオ
カメラシステム、特に模型列車に小型のテレビカメラを
搭載し得られた映像信号をモニタにて映出する軌道走行
体用ビデオカメラシステムに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、軌道走行体としての模型列車に小
型のテレビカメラを搭載して模型列車を走らせ、テレビ
カメラで得られた映像信号をモニタにて映出するシステ
ムがある。 【０００３】上述の模型列車の走行は、通常、商用電源
をパワーパックにて任意の直流電圧に変換し、該直流電
圧を、レールを介して模型列車に供給することによって
なされる。また、模型列車の速度の変化は直流電圧の変
化によってなされる。一方、テレビカメラを動作させる
ためには、所定レベルの直流電圧が必要である。 【０００４】ところで、電源の供給手段の簡素化のため
には、パワーパックから供給される直流電圧を、そのま
ま用いることが望ましい。しかしながら、パワーパック
から供給される直流電圧は模型列車の速度を変化させる
毎に変化し、一定レベルに固定しておくことができな
い。従って、パワーパックから供給される直流電圧を以
て、テレビカメラ用の電源とすることは困難である。 【０００５】そのため、上述の従来のシステムには、模
型列車用の電源とテレビカメラ用の電源とを別々に備え
ているものがある。例えば、模型列車用の電源として
は、従来通り、パワーパックにて変換されレールを介し
て供給される直流電圧を用い、テレビカメラ用の電源と
しては、バッテリを模型列車に搭載して用いるものであ
る。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、テレビ
カメラの電源としてバッテリを用いることは、小型の鉄
道模型、例えば、９mmゲージと称されるような鉄道模型
に於いては、実際に困難であった。即ち、バッテリの小
型化、軽量化には限界があり、このようなバッテリを９
mmゲージのような小型の模型列車に搭載できるようにす
ることは困難であるという問題点があった。 【０００７】従って、この発明の目的は、小型の模型列
車に搭載することの可能な軌道走行体用ビデオカメラシ
ステムを提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この発明では、電圧を供
給する軌道と、前記軌道上を走行自在な軌道走行体と、
前記軌道走行体に搭載されるテレビカメラと、前記軌道
走行体に搭載され、前記軌道から供給される電圧を受け
て、前記軌道走行体を駆動させ、かつ、前記テレビカメ
ラを動作させるようにした電源部とを備えた軌道走行体
用テレビカメラシステムであって、前記電源部は、前記
軌道から供給された電圧を制御し、前記テレビカメラを
動作させる電圧が固定的な第１の電圧を生成する第１の
電圧制御手段と、前記軌道から供給された電圧が前記第
１の電圧以下の電圧では動作せず、前記軌道から供給さ
れた電圧が前記第１の電圧より高い電圧で、前記軌道走
行体を駆動させる第２の電圧を前記軌道から供給された
電圧に基づき生成する第２の電圧制御手段とを備えた構
成としている。 【０００９】 【作用】電源部では、軌道から供給された電圧を制御
し、テレビカメラを動作させる電圧が固定的な第１の電
圧が第１の電圧生成手段で生成され、軌道走行体を駆動
させる第２の電圧が、軌道から供給された電圧が第１の
電圧以下の電圧では動作せず、軌道から供給された電圧
が第１の電圧より高い電圧で、軌道から供給された電圧
に基づき第２の電圧制御手段で生成される。 【００１０】テレビカメラには第１の電圧が供給され、
該テレビカメラの動作が制御される。また、軌道走行体
には第２の電圧が供給され、該軌道走行体の動作が制御
される。 【００１１】軌道走行体に搭載されているテレビカメラ
によって周囲の情景が撮像され、該テレビカメラから映
像信号が出力される。テレビカメラからの映像信号が光
信号に変換され、受信側に出力される。受信側では、受
信された光信号が映像信号に復調される。 【００１２】 【実施例】以下、この発明の一実施例について図１乃至
図４を参照して説明する。尚、この一実施例の説明で
は、軌道走行体の例として９mmゲージの鉄道模型の列車
を用いている。 【００１３】図１には、この軌道走行体用ビデオカメラ
システムの概念的な概略説明図が示されている。 【００１４】図１に示されるように、この軌道走行体用
ビデオカメラシステムは、模型列車２を駆動させる動力
車２ｃに搭載されている電源部２１及びモータ２２と、
模型列車２の車体２ａ、２ｂに搭載されている送信系３
と、該送信系３から出力される光信号を受信し映像信号
に変換する受信系４とから主に構成されている。尚、１
は軌道としてのレールを示す。 【００１５】先ず、図３を参照して電源部２１及びモー
タ２２の構成について説明し、その後、図２を参照して
送信系３及び受信系４の構成について説明する。電源部
２１は、９mmゲージの模型列車２ｃに搭載し得るような
小型且つ軽量なものとされている。 【００１６】図３に示されるように、端子２５、２６に
は、レール１を介して供給される直流電圧Ｖａが供給さ
れる。端子２５は（＋）側とされ、端子２６は（−）側
とされる。 【００１７】端子２５は、三端子レギュレータ２７の入
力端子側、抵抗２８を介してトランジスタ２９のベース
側及びツエナーダイオード３０のカソード側、抵抗３１
を介してトランジスタ２９のエミッタ側、トランジスタ
３２のコレクタ側等に、夫々接続されている。 【００１８】三端子レギュレータ２７の出力端子側は、
テレビカメラ５の一方の端子に接続され、三端子レギュ
レータ２７のグランド側は端子２６に接続されている。
また、テレビカメラ５の他方の端子は端子２６に接続さ
れている。 【００１９】ツエナーダイオード３０のアノード側は端
子２６に接続されている。トランジスタ２９のコレクタ
側は、トランジスタ３２のベース側に接続され、また、
抵抗３３を介して端子２６に接続されている。 【００２０】トランジスタ３２はエミッタフォロワを構
成している。該トランジスタ３２のエミッタ側は、抵抗
３４の一端側、ノイズ除去用のデカップリングコンデン
サ〔以下、単にコンデンサと称する〕３５の一端側、モ
ータ２２の一端側に、夫々、接続されている。また、抵
抗３４の他端側、コンデンサ３５の他端側、モータ２２
の他端側は、夫々、端子２６に接続されている。 【００２１】以下、送信系３及び受信系４について説明
する。尚、図示せぬも車体２ｂに搭載れている送信系３
の各回路ブロックには、上述の電源部２１から電源電圧
が供給されている。 【００２２】送信系３は、テレビカメラ５、ＦＭ変調回
路６、アンプ７、発光ダイオード８等から主に構成され
ている。テレビカメラ５は、９mmゲージの車体２ａに搭
載し得るように小型化されている。このテレビカメラ５
は車体２ａに固定状態にて搭載され、その他の回路ブロ
ックは車体２ｂに搭載されている。この車体２ｂは、外
部からのノイズの影響を受けないように構成されてい
る。 【００２３】受信系４は、フオトダイオード１０、アン
プ１１、ＦＭ復調回路１２、映像アンプ１３等から主に
構成される。そして、この受信系４にはモニタ１６が接
続されている。 【００２４】以下、図３及び図４を参照して電源部２１
の回路動作について説明し、その後、図２を参照して送
信系３及び受信系４の動作について説明する。 【００２５】先ず、図１、図３及び図４を参照して電源
部２１の回路動作について説明する。この電源部２１に
よって、９mmゲージの模型列車２の車体に搭載し得るよ
うな小型且つ軽量な電源回路が実現されている。 【００２６】図１のパワーパック３７から直流電圧Ｖａ
がレール１を介して、動力車２ｃに搭載されている電源
部２１に供給される。 【００２７】図３に示されるように、端子２５、２６に
直流電圧Ｖａが供給される。端子２５は（＋）側とさ
れ、端子２６は（−）側とされる。この直流電圧Ｖａ
は、三端子レギュレータ２７に供給される。 【００２８】三端子レギュレータ２７の出力端子側の電
位は、直流電圧Ｖａが所定電位、例えば、１３Ｖ以上、
上昇しても常に一定電圧となる。この一定電圧がテレビ
カメラ５の一方の端子に供給される。 【００２９】従って、テレビカメラ５には、直流電圧Ｖ
ａが所定電位、例えば、１３Ｖ以上、上昇しても常に一
定の直流電圧Ｖａ０、例えば、１３Ｖが供給されること
になる。これによって、テレビカメラ５は安定して動作
する。 【００３０】ツエナーダイオード３０に於けるツエナー
電圧は、例えば、１５Ｖとされているので、トランジス
タ２９のベース電圧も、略々１５Ｖとなる。従って、直
流電圧Ｖａが１５Ｖ付近迄はトランジスタ２９はオフ状
態となり、直流電圧Ｖａが１５Ｖより高くなるに従っ
て、トランジスタ２９はオン状態に移行する。 【００３１】トランジスタ２９がオン状態となりコレク
タ電流が流れると、抵抗３３の両端に電圧降下が発生
し、この電圧がトランジスタ３２のベース電圧となる。 【００３２】トランジスタ３２のベース・エミッタ間電
圧が、所定電圧以上になると、トランジスタ３２がオン
状態となる。 【００３３】トランジスタ３２がオン状態となり、エミ
ッタ電流が抵抗３４に流れると、抵抗３４の両端に電圧
降下が発生する。この直流電圧Ｖａ２がモータ２２の両
端に印加され、直流電圧Ｖａ２が１５Ｖ以上になると、
モータ２２が駆動可能な状態となる。 【００３４】このように、テレビカメラ５、モータ２２
の夫々に対して所要の直流電圧Ｖａ０、Ｖａ２が供給さ
れることによって、テレビカメラ５が動作し模型列車２
前方の風景が撮像され、また、モータ２２が回転して模
型列車２が駆動される。 【００３５】次いで、図４を参照してテレビカメラ５の
動作及び模型列車２の駆動と、直流電圧Ｖａの関係につ
いて説明する。図４に於いて、縦軸は直流電圧Ｖａを表
し、横軸は時間ｔを表わす。 【００３６】図４中、時点ｔ０に於いて、パワーパック
３７からレール１を介して動力車２ｃに対する給電が開
始される。この時点ｔ０から時点ｔ１の間では、直流電
圧Ｖａが直線的に上昇する。 【００３７】図４中、時点ｔ１に於いて、パワーパック
３７から供給される直流電圧Ｖａが、１３Ｖに達する。
上述したように、直流電圧Ｖａが１３Ｖに達すると、三
端子レギュレータ２７の動作によって、テレビカメラ５
に１３Ｖの直流電圧Ｖａ０が供給される。これによっ
て、テレビカメラ５の撮像動作が可能となる。 【００３８】また、ツエナーダイオード３０では、ツエ
ナー電圧が１５Ｖに達するまでは、ツエナーダイオード
３０に電流が流れないので、トランジスタ２９、３２は
オフ状態のままとされている。従って、モータ２２は回
転せず模型列車２は停止している。 【００３９】図４中、時点ｔ２に於いて、パワーパック
３７から動力車２ｃに対して給電電圧が上昇するように
制御される。この時点ｔ２から時点ｔ３の間では、直流
電圧Ｖａが直線的に上昇する。 【００４０】図４中、時点ｔ３に於いて、パワーパック
３７から供給される直流電圧Ｖａが、１５Ｖに達する。
上述したように、ツエナー電圧が１５Ｖに達すると、ツ
エナーダイオード３０に電流が流れ始めるので、トラン
ジスタ２９、３２はオフ状態から徐々にオン状態に移行
する。従って、モータ２２に１５Ｖの直流電圧Ｖａ２が
供給される。これによって、モータ２２は徐々に回転を
始め、模型列車２が動き始める。 【００４１】上述の説明から明らかなように、時点ｔ０
〜ｔ１の間では、テレビカメラ５及びモータ２２は、非
動作状態である。時点ｔ１以後では、直流電圧ＶａがＶ
ａ０、即ち、１３Ｖに達するのでテレビカメラ５のみ動
作可能となる。 【００４２】時点ｔ３になると、直流電圧ＶａがＶａ
２、即ち、１５Ｖに達するので、モータ２２は徐々に回
転を始め、模型列車２が動き始める。従って、時点ｔ０
〜ｔ３までは模型列車２は動かず停止しているが、時点
ｔ３以後では直流電圧Ｖａが１５Ｖに達するので模型列
車２の走行が開始される。 【００４３】以下、図１及び図２を参照し、送信系３及
び受信系４の動作について説明する。 【００４４】模型列車２が、レール１上を走行し或いは
レール１上にて停止している状態に於いて、テレビカメ
ラ５で模型列車２前方の風景が撮像され、映像信号が形
成される。この映像信号はＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式、
ＳＥＣＡＭ方式の何れであっても良い。そして、この映
像信号は、外部からのノイズの影響を受けないように、
例えば、同軸ケーブルによってＦＭ変調回路６に供給さ
れる。 【００４５】ＦＭ変調回路６では、テレビカメラ５から
供給された映像信号に、ダイレクトにＦＭ変調を施す。
ＦＭ変調の施された映像信号はアンプ７を介して、発光
ダイオード８に供給される。 【００４６】発光ダイオード８では、ＦＭ変調の施され
た映像信号を光信号に変換する。変換された光信号は、
固定された受信局としての受信系４に伝送される。尚、
この一実施例では、発光ダイオード８とフオトダイオー
ド１０間の、光信号によって伝送が為される間を伝送経
路と称している。 【００４７】受信系４のフオトダイオード１０では、送
信系３の発光ダイオード８から出力された光信号がＦＭ
変調信号に変換される。このＦＭ変調信号はアンプ１１
を介してＦＭ復調回路１２に供給される。 【００４８】ＦＭ復調回路１２では、ＦＭ変調信号から
映像信号が復調される。この映像信号は映像アンプ１３
を介して端子１４から取り出される。図示の例では、映
像信号は端子１４を介してモニタ１６に供給されてい
る。そして、モニタ１６ではテレビカメラ５にて撮像さ
れた模型列車２前方の風景が映出される。 【００４９】モニタ１６に映出された模型列車２前方の
風景を見ることで、恰も模型列車２の内部から風景を見
るような擬似体験をすることができる。また、このよう
なシステムは、リモートセンシングとして用いることが
できる。更に、このような画像を、プリンタを用いハー
ドコピーとして得ることも可能である。 【００５０】この実施例によれば、パワーパック３７に
て変換されレール１を介して供給される直流電圧Ｖａに
基づき、小型且つ軽量の電源部２１にてテレビカメラ５
用の一定の直流電圧Ｖａ０とモータ２２駆動用の直流電
圧Ｖａ２を形成することができ、また、電源部２１は小
型且つ軽量とされているので、例えば、９mmゲージのよ
うな小型の模型列車２の動力車２ｃの車体に搭載するこ
とができる。 【００５１】また、この実施例によれば、送信系３で
は、テレビカメラ５によって模型列車２前方の風景が撮
像されて映像信号が形成され、該映像信号がＦＭ変調回
路６でＦＭ変調され、発光ダイオード８で光信号に変換
されて出力され、受信系４では、光信号がフオトダイオ
ード１０でＦＭ変調信号に変換され、ＦＭ復調回路１２
でＦＭ復調されて映像信号が得られるので、映像信号の
伝送経路に於ける安定度を良好なものとでき、伝送経路
に於いて、レール１、モータ等から発生するノイズが映
像信号に乗ることを防止できてノイズによる悪影響を解
消でき、この結果、画像ノイズを除去できて良好な画質
の映像を得ることができ、また、従来、車両の重量で制
約を受けた電源系の制約（ブラシノイズ妨害）が無くな
ったため、小型のＮ、Ｚゲージ等のサイズの車両に適用
できる。 【００５２】更に、テレビカメラ５で撮像された映像信
号をダイレクトにＦＭ変調しているので、映像信号を輝
度信号と色信号に分離したり或いは色信号を低域に変換
するといったような複雑な信号処理が不要であり、送信
系３、受信系４の回路構成を比較的、簡易なものとでき
る。 【００５３】この一実施例では、軌道としてレール１を
説明し、軌道走行体として模型列車２を説明している
が、これに限定されるものではない。同様の機能が果た
されれば、サイズの大小、軌道、軌道走行体等の種類が
変化しても適用が可能である。例えば、軌道走行体とし
てモノレール、軌道としてモノレール用の軌道に対して
も適用が可能である。 【００５４】 【発明の効果】この発明にかかる軌道走行体用ビデオカ
メラシステムによれば、パワーパックにて変換されレー
ルを介して供給される直流電圧に基づいて、テレビカメ
ラ用の第１の電圧と、模型列車用の第２の電圧とを形成
することができるという効果があり、テレビカメラには
第１の電圧が供給されることによりテレビカメラの撮像
動作が可能になり、また、軌道走行体には第２の電圧が
供給されることにより軌道走行体の駆動が可能になると
いう効果がある。 【００５５】そして、テレビカメラ及び軌道走行体の電
源電圧を形成する電源部は、小型且つ軽量であるので、
例えば、９mmゲージのような小型の模型列車の車体に搭
載することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の一実施例を示す概略説明図である。 【図２】一実施例のブロック図である。 【図３】電源部を示す回路図である。 【図４】直流電圧と、テレビカメラ及び模型列車の動作
状態を示す説明図である。 【符号の説明】 １ レール ２ 模型列車 ２ａ、２ｂ 車体 ２ｃ 動力車 ５ テレビカメラ ６ ＦＭ変調回路 ８ 発光ダイオード １０ フオトダイオード １２ ＦＭ復調回路 ２１ 電源部 ２２ モータ ３７ パワーパック Ｖａ 直流電圧 Ｖａ０ 直流電圧 Ｖａ２ 直流電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04N 5/222 - 5/232 H04N 7/18 A63H 19/10 B61D 37/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 電圧を供給する軌道と、 前記軌道上を走行自在な軌道走行体と、 前記軌道走行体に搭載されるテレビカメラと、 前記軌道走行体に搭載され、前記軌道から供給される電
   圧を受けて、前記軌道走行体を駆動させ、かつ、前記テ
   レビカメラを動作させるようにした電源部とを備えた軌
   道走行体用テレビカメラシステムであって、 前記電源部は、 前記軌道から供給された電圧を制御し、前記 テレビカメ
   ラを動作させる電圧が固定的な第１の電圧を生成する第
   １の電圧制御手段と、前記軌道から供給された電圧が前記第１の電圧以下の電
   圧では動作せず、前記軌道から供給された電圧が前記第
   １の電圧より高い電圧で、前記 軌道走行体を駆動させる
   第２の電圧を前記軌道から供給された電圧に基づき生成
   する第２の電圧制御手段とを備えてなることを特徴とす
   る軌道走行体用ビデオカメラシステム。