JPH09326950A

JPH09326950A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH09326950A
Application number: JP8166883A
Authority: JP
Inventors: Seitaro Mori; 清太郎森; Suemitsu Nagano; 末光長野; Kouroku Souma; 幸六相馬; Wataru Taniguro; 亘谷黒; Hideaki Kurosu; 秀明黒須
Original assignee: PASUKO DORO GIJUTSU CENTER KK
Current assignee: PASUKO DORO GIJUTSU CENTER KK
Priority date: 1996-06-06
Filing date: 1996-06-06
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【課題】高架道路構造物の床版の裏側等の任意の位置
をカメラで撮影できると共に、構造が簡単で、高架道路
構造物の床版等の下での設置を簡単にできるようにす
る。【解決手段】１本のワイヤ・ロープ１８の両端を固定
し、このワイヤ・ロープに移動部材２４を移動可能に取
り付ける。この移動部材には、カメラ４２と、移動部材
の動揺を防止するコマ式ジャイロによる動揺防止手段５
０を取り付ける。駆動モータにより、滑車３４を回転さ
せて、移動部材をワイヤ・ロープに沿って移動させる。
動揺防止手段は、移動部材のローリング及びピッチング
を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高架道路構造物の
床版の裏側等を撮影する撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高架道路構造物の鉄筋コンクリート床版
は、長年の使用により、ひび割れが生じたり、鋼桁部が
損傷したりする。よって、高架道路構造物の保守の１つ
として、かかる高架道路構造物の床版の裏側を観察する
必要がある。

【０００３】従来、高架道路構造物の床版の裏側を観察
するには、高架道路構造物の下に足場を架設したり、高
所作業車により、作業員が目視点検により判定したりし
た。また、地上に三脚を立て、この三脚に取り付けたカ
メラを用いて、床版の裏側を撮影したり、作業員が地上
から双眼鏡を用いて点検したりする方法もあった。さら
に、レーザ・スキャナを用いて、床版の裏側を記録する
方法も提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
床版の裏側の点検は目視で行われており、作業環境及び
効率が悪いという問題や、時間及びコストがかかりすぎ
ると問題があった。また、目視点検は、作業員の個人差
の影響を受けやすく、他の作業員が確認するには、新た
に目視点検を行わなければならなかった。さらに、高架
道路構造物の下に足場を架設することは、時間及びコス
トにおける問題の他に、高架道路構造物の下の道路を占
有することになり、交通渋滞の原因にもなった。

【０００５】三脚を用いたカメラによる撮影による点検
は、複数の作業員が後で確認できるので、個人差の影響
を受けにくくなるが、カメラから床版までの距離が、撮
影する床版の裏側位置により異なり、同一条件で床版の
裏側を点検するのが困難であった。これら上述の床版の
裏側の点検方法では、川の上の場合や、谷間の場合に、
点検が困難であった。また、レーザ・スキャナによる記
録法では、システムが車両に搭載されており、運用用途
が限定されると共に、システムが高価になるという問題
があった。

【０００６】これら問題を解決する１つの方法として、
特開平３−２１２５０３号公報に記載された橋体点検装
置がある。かかる装置では、高架道路構造物の２個の橋
脚の対向する側面の上部に夫々ガイド・レールを設け、
これら２個のガイド・レールの夫々に移動可能なワイヤ
・ロープ固定装置を設置する。さらに、これら２個のワ
イヤ・ロープ固定装置の間に、ウインチにより張力が与
えられた２本のワイヤ・ロープを取り付け、これら２本
のワイヤ・ロープに沿ってトラベラー（移動手段）が移
動できるようにし、このトラベラーにテレビジョン・カ
メラを設置した。よって、高架道路構造物の床版の裏側
にて、トラベラーが２次元方向に移動できるので、床版
の裏側の任意の部分をテレビジョン・カメラにより撮影
できた。

【０００７】しかし、上述の特開平３−２１２５０３号
公報に記載された橋体点検装置では、２本のワイヤ・ロ
ープを用いるために、２個のワイヤ・ロープ固定装置間
に２本のワイヤ・ロープをバランス良く張る必要があ
り、点検装置の設置が面倒であった。また、２本のワイ
ヤ・ロープの張力を維持するための機構も２個必要とな
り高価となった。さらに、２本のワイヤ・ロープを用い
るため、高架道路構造物の２個の橋脚の間の距離が長い
場合、ワイヤ・ロープの重量が増し、ガイド・レール及
びワイヤ・ロープ固定装置が、これら重さに耐えられる
だけの強度が必要となり、一層高価となった。また、大
きな負荷に耐えられるようにするために、ガイド・レー
ルを橋脚に設置する際の工事が大がかりになった。

【０００８】したがって、本発明の目的は、上述の従来
技術の問題点を解決し、高架道路構造物の床版の裏側等
の任意の位置をカメラで撮影できると共に、構造が簡単
で、高架道路構造物の床版等の下での設置が簡単な撮像
装置の提供にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の撮像装置は、両
端が固定されて張られた１本のワイヤ・ロープを用い
る。この１本のワイヤ・ロープに移動部材を移動可能に
取り付け、この移動部材にカメラ及び動揺抑制手段を取
り付ける。動揺抑制手段は、移動部材の動揺、即ち、ワ
イヤ・ロープの方向を軸として移動部材が回転するロー
リングと、ワイヤ・ロープの方向及び鉛直方向に直角な
方向を軸として移動部材が回転するピッチングを抑制す
る。移動手段は、移動部材をワイヤ・ロープに沿って移
動させる。なお、動揺抑制手段には、コマ式ジャイロを
用いる。また、ワイヤ・ロープと直角方向で且つ平行に
設置された２個の案内手段と、これら２個の案内手段の
各々に移動可能に取り付けられ、ワイヤ・ロープの両端
の各々を夫々固定する２個のワイヤ・ロープ用固定手段
と、これら２個のワイヤ・ロープ用固定手段を案内手段
に沿って移動させる第２移動手段とを更に設けて、カメ
ラを有する移動手段が、２次元方向に移動できるように
してもよい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、添付図を参照して本発明の
好適な実施例を説明する。図１は、本発明の好適実施例
の全体を示す図である。高架道路構造物１０は、所定間
隔に配置された橋脚１２（１個のみを代表的に示す）を
有する。橋脚１２同士の対向面の上部に案内手段である
ガイド・レール１４をボルトなどにより設ける。２個の
橋脚１２の各々に設けたガイド・レール１４にワイヤ・
ロープ固定手段１６を設置する。このワイヤ・ロープ固
定手段１６は、ガイド・レール１４に沿って移動可能で
ある。対向する２個の固定手段１６の間にワイヤ・ロー
プ１８を張り、このワイヤ・ロープ１８に撮像本体２０
（図１では、便宜上、単なる箱として示す）を取り付け
る。詳細に後述するように、この撮像本体２０には、ワ
イヤ・ロープ１８に沿って移動可能な移動部材と、この
移動部材に設けられた撮影用カメラ及び動揺抑制手段と
を少なくとも含んでいる。撮影本体２０と、図示しない
制御装置とは、電源及び信号用のケーブル２２とで接続
されている。

【００１１】図２は、ワイヤ・ロープ１８及び垂線と直
角な方向から見た場合の撮像本体２０の各構成要素の位
置関係を示す図であり、図３は、ワイヤ・ロープ１８の
右側から見た場合の撮像本体２０を示す図である。移動
部材２４は、基板２６と、この基板の両側に取り付けら
れた２本の脚部２８と、これら２本の脚部２６間に配置
された腕部３０と、この腕部３０に回動可能に設けられ
た滑車取り付け部材３２とを具えている。取り付け部材
３２の両端には、２個の滑車３４が回動可能に取り付け
られ、腕部３０には回動可能に押さえローラ３６が取り
付けられる。これら滑車３４及び押さえローラ３６によ
り、図２及び図３に示す如くワイヤ・ロープ１８を挟
み、移動部材２４をワイヤ・ロープ１８に懸垂させる。
すなわち、滑車３４及びローラ３６は、３点によりワイ
ヤ・ロープ１８を適切に挟むような位置関係なので、移
動部材２４は、ワイヤ・ロープ１８に安定する。

【００１２】一方の脚部（図３の左側）２８に設けられ
た駆動モータ３８は、例えば、ステッピング・モータで
あり、ケーブル２２０からの電力（パルス制御信号）に
応じて回転をし、その回転をベルト又はチェーンにより
２個の滑車３４に伝える。滑車３４の回転により、移動
部材２４がワイヤ・ロープ１８に沿って移動する。よっ
て、駆動モータ３８及び滑車３４が、移動部材２４を移
動させる移動手段となる。

【００１３】一方の脚部（図３の左側）２８には、カメ
ラ用ボックス４０を設け、その中に、撮影用カメラ、例
えば、デジタル・ビデオ・カメラを取り付ける。カメ
ラのレンズ部分４２は、カメラ用ボックス４０の上部開
口を介して、床版の裏側を撮影できるように突出する。
このカメラは、ズームや、録画のオン／オフが遠隔制御
可能であり、ケーブル２２０から電力及び制御信号を受
ける。腕部３０の右端には、取り付け角度調整部材４４
を介して照明器具４６を設ける。なお、カメラの焦点深
度はできるだけ深いことが望ましい。この照明器具４６
は、ケーブル２２２を介して照明用電力を受け、撮影対
象部分を照明する。なお、カメラ及び照明器具４６が腕
部３０を介して離れた位置に配置されているので、カメ
ラは垂線に沿った方向を撮影すると、照明器具の照明角
度を大きくできるため、撮影対象部分に微細な損傷があ
った場合に影ができ、高架道路の床版の裏側の検査に適
する点に留意されたい。

【００１４】カメラ及び照明器具が設置された移動部材
２４は、１本のワイヤ・ロープ１８に滑車及びローラに
より取り付けられているために、移動部材２４は、ワイ
ヤ・ロープ１８の方向を軸として回転するローリングが
生じる。また、ワイヤ・ロープ１８が一直線ではなく湾
曲となるために、ワイヤ・ロープ及び垂線の両方に直角
な方向を軸とする回転、即ち、ピッチングも移動部材２
４に生じる。移動部材２４が、ローリング及び／又はピ
ッチングすると、それに設置されたカメラも一緒にロー
リング及び／又はピッチングして、カメラが撮影対象を
安定して撮影できない。

【００１５】そこで、本発明では、これらローリング及
びピッチングである動揺を抑制するために、動揺抑制手
段を移動部材２４の基板２６の下側に取り付けている。
この動揺抑制手段は、ピッチングを抑制するコマ式ジャ
イロ４８と、ローリングを抑制するコマ式ジャイロ５０
とである。コマ式ジャイロは、高速で回転する物体（ロ
ータ）は、総てその回転軸を空間の中で一定に保持しよ
うとする剛性を有するため、この剛性を用いて動揺を抑
制できる。また、ジャイロ４８及び５０の重量により、
基板２６の上部に駆動モータ３８、カメラ及び照明器具
４６を設けてあるにもかかわらず、移動部材２４は、ワ
イヤ・ロープ１８に対して回転せずに安定して水平とな
る。ジャイロ４８及び５０は同一構造であるが、維持し
ようとする剛性の方向をローリング及びピッチングの方
向に合わせて取り付ける。これらジャイロは、そのロー
タがモータで回転されるため、モータ用電力ケーブル
（図示せず）から電力を受ける。これらジャイロ用電力
ケーブルと、ケーブル２２０及び２２２とは、まとめら
れて、図１のケーブル２２となる。

【００１６】図４は、ジャイロの部分断面図であり、図
５は、図４の矢印Ｖ方向から見た場合のジャイロの構成
要素の位置関係を示す図である。ロータ５２は、ロの字
形ジンバル５４内に、軸継ぎ手（逆起電力抑制機能付
き）５６により回転可能に取り付けられている。駆動モ
ータ５８は、モータ・ホルダ６０によりジンバル５４に
固定され、モータ５８の回転軸は、軸継ぎ手５６を介し
てロータ５２を回転させる。なお、モータ・ホルダ６０
とジンバル５４との結合は、防震ゴムを介して行い、モ
ータ５８の振動がジンバル５４に伝わりにくくする。ジ
ンバル５４は、１対の出力軸６２により、防音ケース６
４に回動可能に取り付けられる。また、ジンバル５４と
防音ケース６４との間には、１対の機械的ばね６５を設
けて、ジンバル５４が出力軸６２の周りで回転しても、
原点に復帰できるようにする。かかる構造により、ジャ
イロは、ジンバル５４が出力軸６２に対して回転して
も、出力軸６２の方向及びロータの回転軸方向の両方に
直角な方向に変動しない力が発生する。

【００１７】図６は、２個の橋脚１２、これら２個の橋
脚の各々に設置されたガイド・レール（案内手段）１
４、ワイヤ・ロープ用固定手段１６及びワイヤ・ロープ
（中間部分を省略）１８の関係を示す側面図である。Ｌ
字形金具６６をボルト６８により橋脚１２の側壁上部に
固定し、Ｌ字型金具６６の平面上部にトラック・ローラ
・ガイド７０を固定して、案内手段１４とする。ワイヤ
・ロープ用固定手段１６では、基板７２の底面に１対の
ローラ７４を設けて、これら１対のローラ７４によりロ
ーラ・ガイド７０を挟む。よって、固定手段１６は、ロ
ーラ・ガイド７０に沿って摺動可能となり、ワイヤ・ロ
ープ１８による張力にも耐えられる。なお、基板７２の
受けには、ローラ７４を回転させる駆動用ステッピング
・モータ（第２移動手段）７６を設置し、ケーブル７８
からモータ駆動電力（パルス信号）を受ける。２このワ
イヤ・ロープ固定手段１６の対向部分に、マルチターン
ＪＮＲ型固定具８０及び引張ばね８２を夫々取り付け
て、固定具８０及びばね８２をワイヤ・ロープ１８で接
続する。

【００１８】なお、ワイヤ・ロープ１８の架設前は、こ
のワイヤ・ロープが固定具８０の巻き取り部８４に巻き
取られており、ワイヤ・ロープの解放端部にばね８２が
取り付けられている。ワイヤ・ロープを張るには、作業
員がばね８２を引っ張って、巻き取り部８４からからワ
イヤ・ロープを引っぱり出し、ばね８２の右端をピン８
６により右側の基板７２につなぐ。その後、ばね８２の
復帰力を考慮して、ワイヤ・ロープに所定の張力が得ら
れるまで巻き取り部８４を逆方向に回転させて、爪８８
により巻き取り部８４を固定する。なお、２個の固定手
段１６に設置されたステッピング・モータ７６は同期し
て回転するので、２個の固定手段１６が互いに平行移動
する。よって、撮像装置を床版の裏側でＸＹ（２次元）
方向で所望位置に移動できる。

【００１９】図７は、本発明の撮像装置を制御する制御
装置のブロック図である。移動部材に取り付けられたビ
デオ・カメラからのビデオ信号は、ケーブル２２を介し
てビデオ・テープ・レコーダ（ＶＴＲ）９０により録画
されると共に、ビデオ信号に対応する撮影画像が画像モ
ニタ９２により表示される。ＶＴＲ９０の操作は、コン
ピュータ９４により遠隔制御できる。また、コンピュー
タ９４は、カメラ用インタフェース９６及びケーブル２
２を介して、ビデオ・カメラのズームや、カメラ・アン
グル、焦点距離等を制御できる。電源回路９８は、コン
ピュータ９４の制御に応じて、ケーブル２２を介して、
ビデオ・カメラの駆動電力、照明用電力、ジャイロ用電
力を供給する。

【００２０】ガイド・レール方向モータ駆動器１００
は、コンピュータ９４の制御により、ケーブル７８を介
して駆動パルスを供給し、モータ７６を回転させ、ガイ
ド・レール１４に沿ってワイヤ・ロープ用固定具１６を
摺動させる。同様に、ワイヤ・ロープ方向モータ駆動器
１０２は、コンピュータ９４の制御により、ケーブル２
２を介して駆動パルスを供給し、駆動モータ３８を回転
させて、移動部材２４をワイヤ・ロープ１８に沿って摺
動させる。なお、コンピュータ９４の操作は、キーボー
ドなどの入力装置１０４及びモニタ１０６を用いて操作
者が行う。なお、必要に応じて、撮影データなどをプリ
ンタ１０８によりプリント・アウトしてもよい。この制
御装置は、橋脚の下の位置に配置されて、撮像装置及び
ガイド・レール方向モータとの間で上述のようにケーブ
ルで結合される。

【００２１】上述は、本発明の好適な実施例について説
明したが、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変更
変形が可能である。例えば、上述の実施例では、動揺抑
制手段が抑制する動揺として、ローリング及びピッチン
グの両方を考慮したが、ピッチングがさほどでない場合
には、ローリングのみを抑制してもよい。また、上下方
向のヨーイングが無視できない場合には、ヨーイングを
考慮した方向のジャイロを移動部材に更に取り付けても
よい。実施例では、移動部材及びワイヤ・ロープ固定手
段を移動させる移動手段は、移動部材及び固定手段自体
に取り付けられたモータであるが、これら移動部材及び
固定手段にロープを取り付け、外部からこのロープを引
っ張って、移動部材及び固定手段を移動させるものでも
よい。

【００２２】また、本発明は、上述の実施例では、高架
道路の床版の裏側を検査する装置として説明したが、カ
メラのレンズを下向きにして、競技場で空中からの俯瞰
撮影に用いてもよい。この俯瞰撮影は、遺跡や古墳の調
査の際にも利用できる。さらに、図７に示した制御装置
の少なくとも一部を撮像装置に搭載して、無線で遠隔制
御してもよい。

【００２３】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、１本のワイ
ヤ・ロープを渡して、カメラを搭載した移動部材をワイ
ヤ・ロープに取り付けるので、設置が容易となる。ま
た、１本のワイヤ・ロープによるローリングやピッチン
グの動揺は、動揺抑制手段で効果的に抑制できるので、
カメラの撮影が悪影響を受けることがない。また、２本
ではなく１本のワイヤ・ロープのため、ワイヤ・ロープ
の重量の問題を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適実施例の全体を示す図である。

【図２】ワイヤ・ロープ及び垂線と直角な方向から見た
場合の撮像本体の各構成要素の位置関係を示す図であ
る。

【図３】ワイヤ・ロープの右側から見た場合の撮像本体
を示す図である。

【図４】ジャイロの部分断面図である。

【図５】図４の矢印Ｖ方向から見た場合のジャイロの構
成要素の位置関係を示す図である。

【図６】橋脚、ガイド・レール（案内手段）、ワイヤ・
ロープ用固定手段及びワイヤ・ロープ１８の関係を示す
側面図である。

【図７】本発明の撮像装置を制御する制御装置のブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１２橋脚１４案内手段１６ワイヤ・ロープ用固定手段１８ワイヤ・ロープ２４移動部材３８移動手段４６照明器具４８、５０動揺抑制手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者谷黒亘東京都世田谷区駒沢４−７−３ (72)発明者黒須秀明神奈川県横浜市青葉区つつじが丘６−11パスコ青葉台寮202号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】両端が固定されて張られた１本のワイヤ
・ロープと、該１本のワイヤ・ロープに移動可能に取り付けられた移
動部材と、該移動部材に取り付けられたカメラと、上記移動部材に取り付けられ、上記移動部材の動揺を抑
制する動揺抑制手段と、上記移動部材を上記ワイヤ・ロープに沿って移動させる
移動手段とを具え、上記動揺抑制手段は、上記ワイヤ・ロープの方向を軸と
して上記移動部材が回転するローリングを少なくとも抑
制することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】上記動揺抑制手段は、上記ワイヤ・ロー
プの方向を軸として上記移動部材が回転する上記ローリ
ングと、上記ワイヤ・ロープの方向及び鉛直方向に直角
な方向を軸として上記移動部材が回転するピッチングを
抑制することを特徴とする請求項１の撮像装置。
【請求項３】上記動揺抑制手段は、コマ式ジャイロで
あることを特徴とする請求項１又は２の撮像装置。
【請求項４】上記ワイヤ・ロープと直角方向で且つ平
行に設置された２個の案内手段と、該２個の案内手段の各々に移動可能に取り付けられ、上
記ワイヤ・ロープの両端の各々を夫々固定する２個のワ
イヤ・ロープ用固定手段と、該２個のワイヤ・ロープ用固定手段を上記案内手段に沿
って移動させる第２移動手段とを更に具えたことを特徴
とする請求項２又は３の撮像装置。
【請求項５】上記移動部材に設けら、上記カメラの撮
影方向を照明する照明器具を更に具えたことを特徴とす
る請求項４の撮像装置。