JP4414934B2

JP4414934B2 - 遠隔走行撮影カメラ装置

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Publication number: JP4414934B2
Application number: JP2005146336A
Authority: JP
Inventors: 和則大西; 一利武藤
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2005-05-19
Filing date: 2005-05-19
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2025-05-19
Also published as: JP2006324955A

Description

本発明は、遠隔操作してカメラ撮影装置の移動およびカメラ撮影装置による撮影を行なうための遠隔走行撮影カメラ装置に係り、特に、二輪走行車両にカメラ撮影装置を搭載して操作する遠隔走行撮影カメラ装置に関する。

一般に、ＴＶ放送用のカメラ撮影装置を遠隔操作することで移動しながら撮影する遠隔撮影システムが知られている。この遠隔撮影システムでは、例えば、競技スペースに沿って予め敷設されたレール上を走行する移動体にカメラ撮影装置を設置して撮影するものである。

また、撮影現場が狭い、または、危険であるといった使用環境によってはカメラ撮影装置の直接操作ができないことがあり、これらを解決するために４輪または無限軌道の駆動機構を有するラジオコントロールカー等の移動体に小型カメラを搭載し、リモートコントロール装置による操作を可能とした装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

さらに、二輪走行を自ら姿勢制御する二輪走行車両を遠隔操作する装置が開発されている（例えば、非特許文献１参照）。この二輪走行車両を図７に示す。
図７に示すように、二輪走行車両１０１は、図示しない駆動機構と姿勢制御部とを内蔵した本体１０２と、この本体１０２の左右に回転可能に配置されて図示しない駆動機構により回転制御される車輪１０３，１０３と、本体１０２の上方に配置された旋回制御部１０４と、予め設定された往復方向に荷重を移動させ、かつ、カメラ撮影装置１０７などを載置する荷重移動操作部１０５と、図示しない遠隔操作装置と、を備えている。

このように構成された二輪走行車両１０１は、荷重移動操作部１０５の上に例えば、カメラ撮影装置１０７を、カメラ固定器具１０６を介して取り付けて、遠隔操作することができるものである。そして、二輪走行車両１０１は、遠隔操作により荷重移動操作部１０５を予め設定された往方向または復方向の一方に傾けるように作動させると、荷重がかかった方向に対して姿勢制御部（図示せず）が姿勢を保つために駆動機構（図示せず）を駆動させることで、車輪１０３，１０３を回転させ直線方向に前進または後進移動する。

なお、二輪走行車両１０１は、旋回制御部１０４を遠隔操作して、車輪１０３，１０３のどちらか一方を他方より早くあるいは遅く駆動することで、方向転換を行っている。
特開２００４−１２５７７３号公報（段落番号００２５〜００４０、図１〜図５） SEGWAY（登録商標）ホームページ［online］［平成１７年５月１０日検索］インターネット＜URL：http://origin.www.segway.com/segway/rmp/＞

しかし、従来の遠隔操作によりカメラ撮影装置を移動させる各装置では、以下に示すような問題点が存在した。
レール上を走行する移動体にカメラ撮影装置を設置する構成の装置では、被写体の移動が早くても対応することはできるが、予め決められた軌道上でしか移動させることができないため、カメラ撮影装置の移動に対する制限を解消できない。

無限軌道の駆動機構を有する移動体によりカメラ撮影装置を移動させる装置では、ＴＶカメラなどの大きさのカメラ撮影装置に対応するサイズとした４輪若しくは無限軌道の駆動機構を形成することも考えられるが、かかる構成とした場合、移動の自由は制限されないものの、装置全体が大型化し、かつ、小回りが利かない。

さらに、二輪走行車両にあっては、カメラ撮影装置を載せるテーブルとなる部分が荷重移動操作部を兼ねているため、荷重移動によって二輪走行車両を前進若しくは後進させるためには、荷重移動操作部が必ず傾斜するため、荷重移動方向及び移動量によってカメラ撮影装置が下向きとなったり上向きとなったりして被写体を適切に撮影することができない。そして、この二輪走行車両では、カメラ撮影装置を載せるテーブルとなる部分を、前後の荷重移動を駆動するための手段としているが、左右に荷重を移動する手段はない。すなわち、旋回する動作を行なう場合には、旋回方向の制御信号を受けて重心移動量を左右方向にも移動させることが出来る構成が望まれていた。また、二輪走行車両においては、特に傾斜路面を走行するときにバランスを崩すことによる転倒を防止する構成が望まれていた。

カメラ撮影装置を二輪走行車両によって移動させて行う撮影では、固定した状態のカメラ撮影装置に比較して、ある程度の画角の変動等は容認される場合がほとんどであるが、なかには撮影状態の精度（安定性）が求められる場合がある。なお、二輪走行車両は、遠隔操作するときに、カメラ撮影装置を荷重の移動を行なうためにスライドさせる構成とすることも考えられる。かかる構成では、カメラ撮影装置が前後に移動することによって、被写体との距離が変化することになり、遠距離の被写体の撮影においては問題とはならないが、至近距離にある被写体の撮影において、被写体の大きさの変化やずれが顕著に生じることがあり、必ずしも好ましくない。そのため、カメラ撮影装置は、二輪走行車両の所定位置に固定された状態で走行することが望まれている。

本発明は、前記した問題を解決するため、二輪走行車両にカメラ撮影装置の搭載を可能としたものでありながら、走行性ならびに操作性を損なうことがなく、また、撮影状態の安定性も確保でき、かつ、走行中の旋回性が良好で、さらに、走行中の転倒に対する構成を備えた遠隔走行撮影カメラ装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明に係る遠隔走行撮影カメラ装置は、本体部の両側に設けられた車輪と、この車輪（二輪）を駆動させる駆動機構と、前記本体部に設けられ前記駆動機構を制御するジャイロと、前記本体部の上面側に設けられ、予め設定された方向に荷重の移動を行う荷重移動機構と、を有し、前記荷重移動機構の荷重の移動により前記ジャイロを介して自ら姿勢制御を行い走行する二輪走行車両と、この二輪走行車両にカメラ撮影装置を載置するための載置機構とを備え、前記二輪走行車両および前記カメラ撮影装置を無線機構により遠隔操作して被写体を撮影する遠隔走行撮影カメラ装置であって、前記荷重移動機構は、前記本体部の上面から予め設定された高さ位置において前記本体部の前後となる位置に沿って所定長さに設置された第1直線移動ガイドと、この第1直線移動ガイドに沿って移動するとともに、予め設定された重さの第１錘を設置する第１移動部と、この第１移動部を前記第１直線移動ガイドに沿って移動させる第１駆動手段と、この第１駆動手段を前記無線機構から送られて来る制御信号に基づいて制御する前後方向制御手段と、を備える構成とした。

このように構成した遠隔走行撮影カメラ装置は、遠隔操作により無線機構を介して荷重移動機構を制御する前後方向制御手段に操作信号を送信すると、第１直線移動ガイドに沿って第１錘を設置した第１移動部が操作信号に基づいて所定移動量移動することで、本体部にかかる荷重の移動を行う。遠隔走行撮影カメラ装置は、荷重の移動があると本体部の姿勢が変化し、その本体部の姿勢の変化をジャイロが検出して駆動機構を制御して二輪を回転させ、本体部の姿勢が基準となるように二輪走行車両を走行させている。また、カメラ撮影装置は、遠隔操作により無線機構を介してズーム等の操作を行い被写体の撮影を行う。

また、遠隔走行撮影カメラ装置は、前記荷重移動機構が、前記第1直線移動ガイドに直交するように前記本体部の所定位置に設けられた第２直線移動ガイドと、この第２直線移動ガイドに沿って移動するとともに、予め設定された重さの第２錘を設置する第２移動部と、この第２移動部を前記第２直線移動ガイドに沿って移動させる第２駆動手段と、この第２駆動手段を前記無線機構から送られて来る制御信号に基づいて制御する左右方向制御手段と、を備える構成とした。

このように構成した遠隔走行撮影カメラ装置は、二輪走行車両を右旋回あるいは左旋回させるときに、左右方向制御手段により第２駆動手段が制御されて第２直線移動ガイドに沿って第２錘を設置した第２移動部を所定の移動量において移動させることで、本体部の姿勢を旋回しやすい状態とする。つまり、二輪走行車両を右旋回（左旋回）させる場合には、第２錘を第２直線移動ガイドの右側（左側）に移動させることで、第１移動部の第１錘の移動量と併せて本体部にかかる荷重の移動を右旋回（左旋回）における操作性の良いものとしている。

さらに、遠隔走行撮影カメラ装置は、前記本体部が、所定位置に立設した操作ハンドルを備え、前記左右方向制御手段の制御信号により、前記操作ハンドルのスロットルグリップを制御する構成とした。

このように構成された遠隔走行撮影カメラ装置は、遠隔操作により操作ハンドルのスロットグリップを、左右方向制御手段を介して制御信号により所定角度回転させることで、両車輪の回転状態を一方が他方より遅くあるいは速く回転させることで、二輪走行車両を旋回させる動作を行なう。なお、二輪走行車両が旋回するときには、第２錘の移動も行なわれる。

そして、前記遠隔走行撮影カメラ装置は、前記本体部に、予め設定された基準となる基準姿勢に対して傾斜角度を検出する車体傾斜検出手段と、この車体傾斜検出手段により検出した前記本体部の左右方向における左右傾斜角度および前記左右方向制御手段からの制御信号に基づいて前記第２駆動手段を制御する制御演算手段とを備え、前記制御演算手段は、傾斜移動量演算手段と、方向移動量演算手段と、補正移動量演算手段と、加算手段と、を備える構成とした。

このように構成した遠隔走行撮影カメラ装置は、本体部の左右方向に傾斜するような傾斜路面を二輪走行車両が走行すると、車体傾斜検出手段が左右方向傾斜角度を検出して傾斜移動量演算手段および補正移動量演算手段に出力し、このとき左右方向制御手段からの制御信号がない場合には、傾斜移動量演算手段により演算された傾斜調整移動量が第２駆動手段に対する移動量として出力される。また、遠隔走行撮影カメラ装置は、本体部の左右方向に傾斜するような傾斜路面を走行中に、無線機構により受信した制御信号により左右方向制御手段の制御信号がある場合には、左右方向傾斜角度、および、方向移動量演算手段により演算された方向調整移動量に基づいて、補正移動量演算手段で補正移動量が演算される。そして、遠隔走行撮影カメラ装置は、その補正移動量と傾斜移動量演算手段により演算された傾斜調整移動量とが加算手段で加算して演算された移動量を、第２駆動手段に出力して第２移動部が第２直線移動ガイドに沿って移動させている。

本発明に係る遠隔走行撮影カメラ装置は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
遠隔走行撮影カメラ装置は、カメラ撮影装置を載置した状態で、本体部の荷重移動機構を介して荷重の移動を行うことで、二輪走行車両を駆動させるために必要な荷重の移動がスムーズに行えるため、カメラ撮影装置は常に水平状態を維持することができ、かつ、二輪走行車両の移動動作を円滑に行うことができる。そのため、遠隔走行撮影カメラ装置は、移動を行うときに小回りがきき、走行性にも優れた二輪走行車両を、遠隔操作をスムーズに行い撮影を可能とする。

遠隔走行撮影カメラ装置は、荷重移動機構が直進方向に直交する左右方向に荷重としての第２錘を第２移動部に設置した状態で第２直線移動ガイドに沿って移動させることができるため、よりスムーズに二輪走行車両の右旋回あるいは左旋回を行なうことができ操作性に優れる。

遠隔走行撮影カメラ装置は、操作ハンドルを備える場合には、左右方向制御手段がスロットルグリップとして使用され、遠隔操作によりそのスロットルグリップを所定角度回転させて、二輪走行車両の右旋回および左旋回をするときに、第２錘を設置した第２移動部が、第２直線移動ガイドに沿って移動するため、二輪走行車両の旋回動作の操作性に優れる。また、既存の二輪走行車両を、操作性を維持した状態で、そのまま利用することができ都合がよい。

遠隔走行撮影カメラ装置は、傾斜路面を走行する場合に、車体傾斜検出手段により検出された本体部の左右傾斜角度に基づいて、第２錘を設置した第２移動部を第２直線移動ガイドに沿って移動させているため、二輪走行車両の傾斜路面の走行中の左右方向における転倒を最小限に抑制することができる。また、遠隔走行撮影カメラ装置は、遠隔操作により傾斜路面を走行している二輪走行車両の旋回動作を、二輪走行車両の転倒を抑制する状態を維持して、かつ、遠隔操作の操作性を向上して行なうことができる。

以下、図面を参照して本発明に係る遠隔走行撮影カメラ装置の最良の形態について説明する。図１は遠隔走行撮影カメラ装置の全体を模式的に示すブロック構成図、図２は遠隔走行撮影カメラ装置を示す一部を切り欠いた状態の斜視図である。

図１に示すように、遠隔走行撮影カメラ装置１は、二輪走行車両１０と、この二輪走行車両１０にカメラ撮影装置２を載置する載置機構３と、二輪走行車両１０およびカメラ撮影装置２を無線機構３０から遠隔操作するための無線機材４とを備えている。

図１に示すように、二輪走行車両１０は、本体部１１の両側に設けたそれぞれの車輪１２と、この車輪１２を駆動させるために本体部１１内に設けた駆動機構１３と、この駆動機構１３を制御するジャイロ機構１４と、このジャイロ機構１４で検出される荷重の移動を本体部１１に作用させる荷重移動機構７と、本体部１１に設けた操作ハンドル１６等を主に備えている。

図１および図２に示すように、二輪走行車両１０の本体部１１の内部に設けた駆動機構１３は、車輪１２の図示しない車軸に歯車などを介して係合して、それぞれの車輪１２を独立または連動して回転させるものである。この駆動機構１３は、例えば、電気自動車などに使用されるものと同じ構成のものを用いることができ、図示しないバッテリ等、走行に必要な各機構を備えている。なお、ここでは、駆動機構１３は、車輪１２を同じ回転数で同じ方向に回転（前回転と後回転）させるための駆動部１３ａを備えている。なお、この駆動機構１３は、後記する操作ハンドル１６のスロットルグリップ１６ｃが遠隔操作により所定角度において回転することにより、車輪１２をそれぞれ異なる回転数で回転させるか、あるいは、一方のみを回転させるか、または、車輪１２を互いに反対方向に回転させるようにして、左旋回あるいは右旋回を行なうように車輪１２を駆動させている。

駆動機構１３を制御するジャイロ機構１４は、姿勢制御装置であり、ジャイロスコープが利用され、例えば、伝導性のリングを宙吊りにし、電磁場を利用してこれを振動させるタイプのジャイロ、あるいは回転式ジャイロなどが用いられている。このジャイロ機構１４は、基準となる位置（本体部１１の姿勢）から荷重の移動等により、本体部１１の傾きを検知して、その傾きに対応する検知信号を出力している。

このジャイロ機構１４で検知した検知情報は、マイクロプロセッサなどの制御手段（図示せず）に送られる。そして、ジャイロ機構１４から送られた検知情報を受け取った制御手段（図示せず）は、車体を垂直（基準となる位置）に保つために車輪１２をどれだけ速く回せばよいかを演算し、その演算結果を出力情報として駆動機構１３に出力している。そのため、駆動機構１３は、その出力情報に基づいて車輪１２の回転方向並びに回転速度を制御しつつ二輪走行車両１０の姿勢制御をするために前進（または後退）するように二輪走行車両１０を走行させている。

図２および図３に示すように、荷重移動機構７は、無線機構３０（図１参照）からの無線を受信する無線機材４を介して操作され、本体部１１を所定の方向に傾斜させる錘（第１錘、第２錘）を移動させるものである。この荷重移動機構７は、ここでは、本体部１１に設けられた前後進荷重移動機構８および旋回荷重移動機構９を備えている。無線機材４は、受信手段４ｃにより受信した制御信号により荷重移動機構７を制御する前後方向制御手段４ａと、左右方向制御手段４ｂとを備えている。なお、カメラ撮影装置２を制御する制御手段（図示せず）をこの無線機材４に併せて備えていてもよく、また、カメラ撮影装置２自体に別の構成として備えていても構わない。なお、無線機材４は、無線により荷重移動機構７あるいはカメラ撮影装置２等を制御することができるものであれば、その構成を限定されるものではない。

そして、前後進荷重移動機構８は、無線機材４の前後方向制御手段４ａにより制御されており、二輪走行車両１０の前進走行および後進走行を行なうために、本体部１１を前傾あるいは後傾するように荷重を移動させるものである。この前後進荷重移動機構８は、ここでは、リニアアクチュエータが使用され、図２に示すように、第１直線移動ガイド８ａと、この第１直線移動ガイド８ａに沿って第１錘８ｄを設置して移動する第１移動部８ｂと、この第１移動部８ｂを遠隔操作により送信されてくる制御信号に基づいて移動させる第１駆動手段８ｃとを備えている。

第１直線移動ガイド８ａは、本体部１１の前後方向の幅より突出する長さに形成されており、ここでは、シリンダガイド（エアシリンダ、油圧シリンダ等のリニアガイド）を用いている。この第１直線移動ガイド８ａは、移動させる荷重として３ｋｇ以上となる第１錘８ｄを３０ｃｍ以上の範囲で移動できる長さに設定されており、好ましくは５ｋｇ以上の第１錘８ｄを４０ｃｍ以上の範囲で移動できる長さに設定されている。なお、第１直線移動ガイド８ａは、本体部１１の上面における設置高さは、ここでは上面にスペーサを介してその上面と平行（平坦路面に平行）となるように設置されているが、設置位置を支持台（図示せず）を介して高くするほど、第１錘８ｄの荷重を本体部１１の傾斜に影響させることができる。

第１移動部８ｂは、第１直線移動ガイド８ａに沿って移動するとともに、第１錘８ｄを着脱自在に設置できるように形成されている。この第１移動部８ｂは、ここでは、直方体に形成された第１錘８ｄを設置できるように形成されている。なお、第１錘８ｄは、金属塊あるいは液体を収納した容器等、予め設定される重さを実現できるものであれば、その構成が限定されるものではない。

第１駆動手段８ｃは、第１移動部８ｂを第１直線移動ガイド８ａに沿って所定位置まで移動させるものである（エアシリンダであれば空気圧の制御機構、油圧シリンダであれば油圧の制御機構）。この第１駆動手段８ｃは、無線操作（遠隔操作）による制御信号により制御されている。なお、図３に示すように、無線機材４の受信手段４ｃが制御信号を受信し、受信した制御信号が前後方向制御手段４ａから出力され、その制御信号に基づいて第１駆動手段８ｃは、第１移動部８ｂを移動させるように構成されている。

また、図２および図３に示すように、旋回荷重移動機構９は、無線機材４の左右方向制御手段４ｂおよび後記する車体傾斜検出手段５により制御されており、二輪走行車両１０の左右方向に対する転倒を防止するとともに、二輪走行車両１０が旋回し易いように本体部１１の左右方向に対して荷重を移動させるものである。この旋回荷重移動機構９は、図２に示すように、第１直線移動ガイド８ａに直交するように本体部１１に所定高さに配置された第２直線移動ガイド９ａと、この第２直線移動ガイド９ａに沿って移動するとともに、第２錘９ｄを着脱自在に設置する第２移動部９ｂと、この第２移動部９ｂを第２直線移動ガイド９ａに沿って移動させる第２駆動手段９ｃと、を備えている。

第２直線移動ガイド９ａは、第１直線移動ガイド８ａから上下方向において離間するように架台を介して本体部１１に設置されており、シリンダガイド（エアシリンダ、油圧シリンダ等のリニアガイド）を用いている。この第２直線移動ガイド９ａは、移動させる荷重が３ｋｇ以上となる第２錘９ｄを２０ｃｍ以上の範囲で移動できる長さに設定されており、好ましくは３ｋｇ以上の第２錘９ｄを３０ｃｍ以上の範囲で移動できる長さに設定されている。

第２移動部９ｂは、第２直線移動ガイド９ａに沿って移動するとともに、第２錘９ｄを着脱自在に設置できるように形成されている。この第２移動部９ｂは、ここでは、直方体に形成された第２錘９ｄを設置できるように形成されている。なお、第２錘９ｄは、金属塊あるいは液体を収納した容器等、予め設定される重さを実現できるものであれば、その構成を限定されるものではない。

第２駆動手段９ｃは、第２移動部９ｂを第２直線移動ガイド９ａに沿って所定位置まで移動させるように制御するものである（エアシリンダであれば空気圧の制御機構、油圧シリンダであれば油圧の制御機構）。この第２駆動手段９ｃは、遠隔操作の制御信号により制御されている。ここでは図３に示すように、無線操作により制御信号が無線機材４の受信手段４ｃにより受信して左右方向制御手段４ｂから出力され、その制御信号に基づいて第２駆動手段９ｃは、第２移動部９ｂを移動させるように構成されている。

図３に示すように、車体傾斜検出手段５は、本体部１１に設置されており、本体部１１の予め設定された基準姿勢が地面に対して水平基準面として設定され、その水平基準面に対して傾斜したときに、本体部１１の傾斜角度を検出するものである。車体傾斜検出手段５は、例えば、液面レベルの変化を静電容量の変化として検出し、電気信号に変換するセンサであり、ここでは、本体部１１の左右方向に対する傾斜を検出したときに、後記する制御演算手段６（傾斜移動量演算手段６ａおよび補正移動量演算手段６ｃ）に傾斜角度を示す信号を出力している。

図３に示すように、制御演算手段６は、第２駆動手段９ｃを制御するものであり、傾斜移動量演算手段６ａと、方向移動量演算手段６ｂと、補正移動量演算手段６ｃと、加算手段６ｄとを備えている。
傾斜移動量演算手段６ａは、本体部１１の左右傾斜角度により、予め設定された位置に第２錘９ｄの重さに対応して第２移動部９ｂを第２直線移動ガイド９ａに沿って移動させて二輪走行車両１０の左右方向における転倒を防止するものである。この傾斜移動量演算手段６ａは、車体傾斜検出手段５から出力された本体部１１の左右傾斜角度に基づいて、第２直線移動ガイド９ａに沿って第２錘９ｄを設置して移動する第２移動部９ｂの傾斜調整移動量を演算している。この傾斜移動量演算手段６ａで演算された傾斜調整移動量は、加算手段６ｄに出力される。

方向移動量演算手段６ｂは、無線機材４が受信した制御信号を、左右方向制御手段４ｂを介して受け取り、その制御信号に基づいて第２錘９ｄを設置した第２移動部９ｂを第２直線移動ガイド９ａに沿ってどれだけ移動させるかを予め設定された演算式により演算するものである。この方向移動量演算手段６ｂは、制御信号が二輪走行車両１０を右旋回させる場合には、第２移動部９ｂを右側に移動させるように演算し、また、制御信号が二輪走行車両１０を左旋回させる場合には、第２移動部９ｂを左側に移動させるように演算するように構成されている。この方向移動量演算手段６ｂにより演算された方向調整移動量は、補正移動量演算手段６ｃに出力される。

補正移動量演算手段６ｃは、車体傾斜検出手段５からの左右傾斜角度と、方向移動量演算手段６ｂからの方向調整移動量とに基づいて、補正移動量を演算するものである。この補正移動量演算手段６ｃは、二輪走行車両１０の左右方向における傾斜が存在する傾斜路面を走行中で、遠隔操作により旋回する動作を行なう場合に、後記する加算手段６ｄとともに、二輪走行車両１０が左右方向に転倒しないように第２移動部９ｂの移動量を調整するものである。補正移動量演算手段６ｃにより演算された補正移動量は、加算手段６ｄに出力される。

加算手段６ｄは、傾斜移動量演算手段６ａからの傾斜調整移動量と、補正移動量演算手段６ｃからの補正移動量とを加算して、第２駆動手段９ｃに出力するものである。この加算手段６ｄは、二輪走行車両１０が走行している路面に傾斜がない平坦な場合には、車体傾斜検出手段５からの左右傾斜角度を示す信号が送られて来ない。そのため、加算手段６ｄは、方向移動量演算手段６ｂからの方向調整移動量を第２駆動手段９ｃに出力している。また、加算手段６ｄは、傾斜路面を二輪走行車両１０が走行している場合で、方向移動量演算手段６ｂからの方向調整移動量が出力されないときには、傾斜移動量演算手段６ａの傾斜調整移動量を第２駆動手段９ｃに出力している。

なお、荷重移動機構７の前後進荷重移動機構８は、前進あるいは後進中に、無線機構３０からの遠隔操作により、二輪走行車両１０の移動している方向と反対方向に第１錘８ｄを移動させることで、ブレーキの役割を担うように使用することもできる。もちろんブレーキ機構を別に設ける構成としても構わない。

つぎに、図２に示すように、カメラ撮影装置２を載置する載置機構３は、カメラ撮影装置２を固定するものであり、二輪走行車両１０の本体部１１後方の隅側に支持させた支柱３ｂと、この支柱３ｂおよび操作ハンドル１６を介して設けた載置台３ａと、この載置台３ａに設置したカメラ撮影装置２を着脱自在に固定する固定器具３ｃとを備えている。この載置機構３は、二輪走行車両１０の走行中においてカメラ撮影装置２をスライドさせることなく固定している。

また、図２に示すように、二輪走行車両１０は、進行方向となる本体部の前部に操作ハンドル１６を備えている。この操作ハンドル１６は、本体部１１から突出するハンドルシャフト１６ａと、このハンドルシャフト１６ａの上部に設けたハンドルバー１６ｂと、このハンドルバー１６ｂの一方の端部に設けたスロットルグリップ１６ｃと、このスロットルグリップ１６ｃを遠隔操作により所定角度に回転させるための回転操作部１５とを備えている。

なお、スロットルグリップ１６ｃは、サーボモータ等により構成された回転操作部１５により所定角度に回転させることで、車輪１２の回転駆動を調整して二輪走行車両１０を旋回させるための操作を行なうものである。そして、スロットルグリップ１６ｃは、例えば、基準位置では、車輪１２を同じ回転数で回転させる制御信号を出力し、一方側に所定角度回転させると、その回転角度に応じて車輪１２の一方の回転速度を他方より早くあるいは遅く回転させ、また、他方側に所定角度回転させるとその回転角度に応じて車輪１２の他方側の回転速度を一方より早くあるいは遅く回転させる。

さらに、図１に示すように、二輪走行車両１０およびカメラ撮影装置２を遠隔操作するために無線により操作する無線機構３０は、二輪走行車両１０を操作するための二輪走行車両操作部３０Ａと、カメラ撮影装置２を操作するための撮影カメラ操作部３０Ｂとをここでは備えている。

二輪走行車両操作部３０Ａは、二輪走行車両１０を移動させる操作信号を入力する操作入力手段３１と、この操作入力手段３１からの操作信号を制御する制御部３２と、この制御部３２からの操作信号を無線電波で出力する無線部３３と、モニタ３４とを備えている。

撮影カメラ操作部３０Ｂは、カメラ撮影装置２から出力された撮影映像の無線電波を受信する受信アンテナおよびこの受信アンテナで受信した無線電波を映像信号に変換するチューナ部３５と、撮影画像を表示するモニタ３７と、カメラ撮影装置２のズームなどの操作を行う制御部３６と、カメラ撮影装置２の操作を入力する入力部を備えている。

また、この遠隔走行撮影カメラ装置１は、本体部１１に転倒防止機構７１，７２を備えている。この転倒防止機構７１，７２は、本体部１１の前方または後方に配置され当該本体部１１の幅方向（進行方向に直行する方向）において左右となる位置に設けたアーム７１ａ，７１ａ、アーム７２ａ，７２ａと、このアーム７１ａ，７１ａ、アーム７２ａ，７２ａのそれぞれでの先端にわたって本体部１１の幅方向に設けた地面設置部７１ｂ、地面設置部７２ｂとを備えている。そのため、転倒防止機構７１，７２は、撮影作業が終了して二輪走行車両１０の走行を停止したときに、地面設置部７１ｂ、７２ｂのいずれかを路面に設置することで遠隔走行撮影カメラ装置１の転倒を防止して遠隔走行撮影カメラ装置１を停止させることができる。

つぎに、遠隔走行撮影カメラ装置１の動作説明を、図４および図５（図１適宜参照）を参照して行なう。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、遠隔走行撮影カメラ装置の二輪走行車両を前進方向および後進方向に走行させる状態を模式的に示す側面図である。
図４（ａ）に示すように、カメラ撮影装置２は、固定器具３ｃを介して載置台３ａに固定した状態で設置される。また、カメラ撮影装置２の撮影機材（図示せず）および遠隔操作で必要な無線機材４が二輪走行車両１０の本体部１１上に図示しない固定器具を介して取り付けられる。

カメラ撮影装置２等を二輪走行車両１０に設置して、無線機構３０からの操作信号によりカメラ撮影装置２および二輪走行車両１０を始動させる準備が完了すると、無線機構３０からの制御信号を送信して、二輪走行車両１０を作動させる。なお、遠隔走行撮影カメラ装置１を始動させる場合には、作業者あるいは図示しないスタンドにより、遠隔走行撮影カメラ装置１を図４（ｂ）の状態に支えていると都合がよい。

遠隔走行撮影カメラ装置１を前進させるときは、図４（ｂ）の状態から図４（ａ）の状態に操作する。すなわち、遠隔走行撮影カメラ装置１は、前後方向制御手段４ａからの制御信号に基づいて、前後進荷重移動機構８の第１駆動手段８ｃを制御することで、第１錘８ｄを設置した第１移動部８ｂを第１直線移動ガイド８ａに沿って前方側に移動させる。遠隔走行撮影カメラ装置１は、第１錘８ｄの移動により本体部１１に対して基準姿勢から荷重の移動が発生すると、その荷重の移動をジャイロ機構１４が検出して姿勢制御しようとして、その検出した値に基づき駆動機構１３を駆動させて車輪１２を回転させ、二輪走行車両１０を前進するように走行させる。

また、図４（ｂ）の状態あるいは図４（ａ）の状態から、図４（ｃ）に示す状態に遠隔走行撮影カメラ装置１を操作する（後進させる）場合には、前方側に移動した第１錘８ｄを第１直線移動ガイド８ａに沿って後方側に移動させ、本体部１１の基準姿勢に対して荷重が本体部１１の後方にかかるようにすることで、今まで前進していた、あるいは停止していた二輪走行車両１０を後進させることができる。なお、今まで前進していた二輪走行車両１０は、前進する走行スピードを徐々に落として、停止する状態なってから後方向に後進するようになる。

遠隔走行撮影カメラ装置１は、第１直線移動ガイド８ａの前方あるいは後方に第１錘８ｄが移動することにより、二輪走行車両１０に対する荷重の移動が発生し、その荷重の移動をジャイロ機構１４が検出し、検出した値を姿勢制御の対象として捉え、駆動機構１３を介して車輪１２を回転させることで、二輪走行車両１０を走行させている。二輪走行車両１０の走行スピードは、その車両中心からどれだけ第１錘８ｄが移動したかにより調整することができる。ここでは、一例として、第１錘８ｄを設置する第１移動部８ｂが、第１直線移動ガイド８ａ上で４０ｃｍ移動できる長さに設定し、かつ、第１錘８ｄを５ｋｇとすることで、１２度の傾斜路面の上り走行および下り走行に支障のないことが確認できた。

つぎに、図５を参照して遠隔走行撮影カメラ装置１の右旋回および左旋回を行なう場合について説明する。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、遠隔走行撮影カメラ装置を前進方向および後進方向に走行させる状態を模式的に示す側面図である。
図５（ｂ）の状態から図５（ａ）の状態に遠隔走行撮影カメラ装置１を右旋回させたい場合には、制御信号により回転操作部１５を操作することでスロットルグリップ１６ｃ（図２参照）を所定角度回転させ、車輪１２，１２のそれぞれの回転数を調整している。そして、スロットルグリップ１６ｃを調整するとともに、第２駆動手段９ｃ（図２参照）を制御することで、より旋回操作の操作性を向上させている。

すなわち、図５（ａ）に示すように、遠隔走行撮影カメラ装置１は、右旋回する場合に、旋回荷重移動機構９における第２錘９ｄが設置された第２移動部９ｂを、第２直線移動ガイド９ａに沿って右側に移動させている。また、図５（ｃ）に示すように、遠隔走行撮影カメラ装置１は、左旋回する場合に、旋回荷重移動機構９における第２錘９ｄが設置された第２移動部９ｂを第２直線移動ガイド９ａに沿って左側に移動させている。この第２錘９ｄの移動は、本体部１１にかかる荷重を右側または左側に偏らせることで、あたかも操作者が本体部１１に乗って二輪走行車両１０を操作しているときの動作になるように、旋回操作性を向上しようとするものである。

つまり、この操作ハンドル１６を備える二輪走行車両１０は、本来、操作者自身が本体部１１に乗車して操作ハンドル１６を手指で把持して操作するものであり、乗車している操作者が旋回動作させる場合には、操作ハンドル１６のスロットルグリップ１６ｃを所定角度回転させるとともに、操作者の体重を旋回する側にかかるように体重移動した状態として旋回している。そのため、遠隔走行撮影カメラ装置１は、操作者が乗車したときと同様の動作状態を機械的に再現するために、ここでは、第２錘９ｄを設置する第２移動部９ｂを第２直線移動ガイド９ａに沿って移動させる構成としている。

なお、図６に示すように、旋回操作をする場合に、遠隔走行撮影カメラ装置１の走行している路面の本体部１１に対する左右の傾斜状態により旋回荷重移動機構９の動作状態が異なるように構成されている。つまり、遠隔走行撮影カメラ装置１は、旋回動作より転倒防止を優先するように動作するものである。なお、図６において右列は、平坦路面での進行時および旋回時の第２移動部９ｂの移動位置を示し、図６において左列は、傾斜路面での進行時および旋回時の第２移動部９ｂの移動位置を示している。

図６（ａ）および図３に示すように、遠隔走行撮影カメラ装置１は、傾斜角度θの傾斜路面を走行していると、その左右傾斜角度（ここではθ）を車体傾斜検出手段５により検出する。そして、遠隔走行撮影カメラ装置１は、その左右傾斜角度の値（信号）に基づいて、傾斜移動量演算手段６ａにより傾斜調整移動量が演算されて第２駆動手段９ｃを介して第２移動部９ｂを所定量移動させている。

図６（ａ）に示すように、傾斜路面を直進している遠隔走行撮影カメラ装置１は、ここでは、本体部１１の左側に偏って荷重がかかっているため、走行方向に対して右側に転倒する可能性より左側に転倒する可能性が大きくなる。そのため、遠隔走行撮影カメラ装置１は、左側に転倒する可能性をより小さくするように、左右傾斜角度に基づいて傾斜移動量演算手段６ａが傾斜調整移動量を演算している。そして、第２駆動手段９ｃを介して第２移動部９ｂを第２直線移動ガイド９ａに沿って移動させた図６（ｂ）の状態とすることで、本体部１１にかかる荷重の偏りを少しでも緩和して、走行方向に対して左側に転倒する可能性を最小限としている。

さらに、図６（ａ）（ｂ）の状態から左旋回を行なうように、遠隔操作した場合について説明する。遠隔走行撮影カメラ装置１は、傾斜移動量演算手段６ａにより演算した傾斜調整移動量により第２移動部９ｂの位置が図６（ｂ）で示す状態であった場合から、左旋回させようとしたとき、つぎのように演算して第２移動部９ｂを制御する移動量を演算している。

すなわち、遠隔走行撮影カメラ装置１は、図３に示すように、方向移動量演算手段６ｂにより演算された方向調整移動量と、車体傾斜検出手段５からの左右方向傾斜角度とが補正移動量演算手段６ｃに入力された場合、補正移動量演算手段６ｃが、補正移動量を演算して加算手段６ｄに出力している。そして、加算手段６ｄは、傾斜移動量演算手段６ａから出力される傾斜演算量と、補正移動量演算手段６ｃからの補正移動量とを加算することで、第２駆動手段９ｃにより制御する第２移動部９ｂの移動量を出力している。したがって、図６（ｃ）に示すように、傾斜路面の左右傾斜角度θを考慮した状態で第２移動部９ｂの移動量が決定され、傾斜路面において転倒の可能性を最小限とするとともに、旋回性に優れた操作を行なうことが可能となる。

なお、遠隔走行撮影カメラ装置１は、前後進荷重移動機構８の構成を、操作ハンドル１６を中心としてその片側となるように本体部１１に配置された構成として説明したが、第１直線移動ガイド８ａを操作ハンドル１６の左右の位置に配置し、第１移動部８ｂを同期させて移動制御する構成としても構わない。また、遠隔走行撮影カメラ装置１は、荷重移動機構７として旋回荷重移動機構９と前後進荷重移動機構８とを同時に備えている構成として説明したが、少なくとも前後進荷重移動機構８を備える構成であればよい。

さらに、荷重移動機構７は、予め設定された方向として前後方向に荷重の移動を行なうものとして説明したが、荷重の移動方向は、直進方向に平行でなくても構わない。また、予め設定された方向として左右方向に荷重の移動を行ない、旋回荷重移動機構９を直進方向に配置された第１直線移動ガイド８ａに直交する方向として説明したが、図示しない直線移動ガイドを本体部１１の中央側で交差するように高さ方向に差を設けて二本設ける構成としてもよい。そして、かかる構成では、交差して配置した図示しない直線移動ガイドに沿って移動する移動部を制御する等、旋回操作を行なうときに、操作性が第１直線移動ガイド８ａのみの場合と比較して向上する構成であれば、直線移動ガイドの配置位置、数は、限定されるものではない。

本発明に係る遠隔走行撮影カメラ装置の全体を模式的に示すブロック構成図である。本発明に係る遠隔走行撮影カメラ装置を示す一部を切り欠いた状態の斜視図である。本発明に係る遠隔走行撮影カメラ装置の制御演算手段を模式的に示すブロック構成図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明に係る遠隔走行撮影カメラ装置を前進方向および後進方向に走行させる状態を模式的に示す側面図である。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明に係る遠隔走行撮影カメラ装置を右旋回方向および左旋回方向に走行させるときの状態を模式的に示す側面図である。本発明に係る遠隔走行撮影カメラ装置の傾斜路面における旋回操作を行うとき図であり、（ａ）は、傾斜路面を走行中の遠隔走行撮影カメラ装置を模式的に示す正面図、（ｂ）は、傾斜路面を遠隔走行撮影カメラ装置が直進する場合の第２移動部の位置を模式的に示す平面図、（ｃ）は、傾斜路面を遠隔走行撮影カメラ装置が旋回する場合の第２移動部の位置を模式的に示す平面図である。従来の二輪走行車両を示す斜視図である。

符号の説明

１遠隔走行撮影カメラ装置
２カメラ撮影装置
３カメラ載置台
４無線機材
５車体傾斜検出手段
６制御演算手段
７荷重移動機構
８前後進荷重移動機構
８ａ第１直線移動ガイド
８ｂ第１移動部
８ｃ第１駆動手段
８ｄ第１錘
９旋回荷重移動機構
９ａ第２直線移動ガイド
９ｂ第２移動部
９ｃ第２駆動手段
９ｄ第２錘
１０二輪走行車両
１１本体部
１２車輪
１３駆動機構
１４ジャイロ機構（ジャイロ）
１５回転操作部
１６操作ハンドル
１６ａハンドルシャフト
１６ｂハンドルバー
１６ｃスロットルグリップ
３０無線機構
３０Ａ二輪走行車両操作部
３０Ｂ撮影カメラ操作部
３１操作入力手段
３２制御部
３３無線部
３４モニタ
３５チューナ部
３６制御部
３７モニタ
７１前後転倒防止機構
７１ａアーム
７１ｂ地面設置部
７２ａアーム
７２ｂ地面設置部

Claims

本体部の両側に設けられた車輪と、この両車輪を駆動させる駆動機構と、前記本体部に設けられ前記駆動機構を制御するジャイロと、前記本体部の上面側に設けられ、予め設定された方向に荷重の移動を行う荷重移動機構と、を有し、前記荷重移動機構の荷重の移動により前記ジャイロを介して自ら姿勢制御を行い走行する二輪走行車両と、この二輪走行車両にカメラ撮影装置を載置するための載置機構とを備え、前記二輪走行車両および前記カメラ撮影装置を無線機構により遠隔操作して被写体を撮影する遠隔走行撮影カメラ装置であって、
前記荷重移動機構は、前記本体部の上面から予め設定された高さ位置において前記本体部の前後となる位置に沿って所定長さに設置された第1直線移動ガイドと、この第1直線移動ガイドに沿って移動するとともに、予め設定された重さの第１錘を設置する第１移動部と、この第１移動部を前記第１直線移動ガイドに沿って移動させる第１駆動手段と、この第１駆動手段を前記無線機構から送られて来る制御信号に基づいて制御する前後方向制御手段と、を備えることを特徴とする遠隔走行撮影カメラ装置。
前記荷重移動機構は、前記第1直線移動ガイドに直交するように前記本体部の所定位置に設けられた第２直線移動ガイドと、この第２直線移動ガイドに沿って移動するとともに、予め設定された重さの第２錘を設置する第２移動部と、この第２移動部を前記第２直線移動ガイドに沿って移動させる第２駆動手段と、この第２駆動手段を前記無線機構から送られて来る制御信号に基づいて制御する左右方向制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の遠隔走行撮影カメラ装置。
前記本体部は、所定位置に立設した操作ハンドルを備え、前記左右方向制御手段からの制御信号により、前記操作ハンドルのスロットルグリップを制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遠隔走行撮影カメラ装置。
前記本体部に、予め設定された基準となる基準姿勢に対して傾斜角度を検出する車体傾斜検出手段と、この車体傾斜検出手段により検出した前記本体部の左右方向における左右傾斜角度および前記左右方向制御手段からの制御信号に基づいて前記第２駆動手段を制御する制御演算手段とを備え、
前記制御演算手段は、前記左右傾斜角度に基づいて前記第２直線移動ガイドに沿って移動する第２移動部の傾斜調整移動量を演算する傾斜移動量演算手段と、
前記左右方向制御手段に送られた制御信号に基づいて前記第２直線移動ガイドに沿って移動する第２移動部の方向調整移動量を演算する方向移動量演算手段と、
この方向移動量演算手段で演算された方向調整移動量、および、前記車体傾斜検出手段で検出された左右傾斜角度に基づいて、前記方向調整移動量を補正した補正移動量を演算する補正移動量演算手段と、
この補正移動量演算手段で演算された補正移動量と、前記傾斜移動量演算手段で演算された傾斜調整移動量とを加算して前記第２駆動手段に対する移動量を演算する加算手段と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の遠隔走行撮影カメラ装置。