JPH0678183A - 安定支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 支持部１に支持されたビデオカメラ９が、支
持部１の外乱によって動かされる前に、モータ３に回転
軸の摩擦トルクを打ち消す回転トルクを与える電力を供
給して、爾後のジャイロ・スタビライズ・制御ループに
よる安定制御を効率的に行うようにする。 【構成】 ビデオカメラ９とその支持部１との相対的移
動方向を検出器４および高利得増幅器１６で検出し、電
圧リミツタ１７で電圧調整してこの電圧を制御回路１１
に供給する。この電圧は回転軸の摩擦トルクを打ち消す
回転トルクをモータ３に発生させるための電力を与える
値である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は車載用ビデオカメラな
どを安定に支持する安定支持装置に関し、ビデオカメラ
などの被安定保持体を、この被安定保持体を支持する支
持部が動揺しても安定に支持することができるようにし
たものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラを車両に載置して映像を録
画し、または映像をそのまま中継する場合などでは、ビ
デオカメラが車両の動揺に伴って動揺し、その撮影され
た画像が搖れて見辛いものとなる。このような車両の動
揺はビデオカメラから見れば一種の外乱となる。このよ
うな外乱による映像の動揺を回避するため、従来では一
般的に図４に示すように構成されている。

【０００３】即ち、ビデオカメラ（図４では図示せず）
にジャイロスコープ１０を取り付けて、ビデオカメラが
空間的に見て移動されたとき、ジャイロスコープ１０よ
り信号を得、この信号を制御回路１１を介してモータ駆
動回路１２に供給し、このモータ駆動回路１２からの出
力によってモータなどの駆動源１３を駆動させ、これに
よりビデオカメラを車両（またはビデオカメラを支持し
ている支持部）の動揺方向とは逆方向に、支持部の移動
量だけ駆動するようにしている。これにより出力される
映像の動揺を抑えることができ、これは一般的にジャイ
ロ・スタビライズ・制御ループ方式と言われる安定支持
装置である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなジャイロ・
スタビライズ・制御ループ方式を採用しても、実際上は
モータ１３からビデオカメラまでの間に回転軸を有する
ため、この回転軸の回転時に発生する摩擦トルクがビデ
オカメラの安定支持装置の性能を大きく劣化させる原因
となっている。即ち従来の安定支持装置では、外乱に伴
ってビデオカメラが動くことによりジャイロスコープ１
０から出力信号が得られ、これによりモータ１３が駆動
され、このモータ１３の駆動時に始めて摩擦トルクを打
ち消すための回転トルクをも発生させるようにしている
から、この摩擦トルク打ち消し用回転トルクの発生がモ
ータ１３の駆動トルクの発生と同時となり、このため安
定支持装置の性能が劣化している。この発明は上述した
問題点を回避し、性能を向上させた安定支持装置を提供
したものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めこの発明においては、ジャイロスコープ１０が取り付
けられたビデオカメラなどの被安定保持体９とこれを支
持する支持部１との間に介在されたモータなどの駆動源
３を、ジャイロスコープ１０からの出力により駆動制御
することにより、被安定保持体９を安定に支持するよう
にした安定支持装置において、被安定保持体９と支持部
１との間の相対的移動方向を検出する検出器４と、この
検出器４からの検出出力に基づいて、所定のレベルおよ
び極性をもつ情報を発生する情報発生手段１４とを有
し、この情報発生手段１４からの情報に基づいて駆動源
３を駆動させ、被安定保持体９を支持部の移動方向とは
反対方向に移動させるようにしたものである。

【０００６】

【作用】ビデオカメラ９とその支持部１との相対的移動
方向が検出器４および高利得増幅器１６で検出され、電
圧リミツタ１７で電圧調整された電圧が制御回路１１
（１１ａ、１１ｂ）に供給される。この電圧は回転軸の
摩擦トルクを打ち消す回転トルクをモータ３に発生させ
るための電力を与え、爾後のジャイロ・スタビライズ・
制御ループによる制御が効率的に行われる。

【０００７】

【実施例】この発明に係わる被安定保持体の安定装置の
一例を、ビデオカメラの安定支持装置に適用した場合に
ついて図面を参照して説明する。図２はこの安定支持装
置の略線的斜視図であり、車両などの動揺体それ自体、
またはこれに固定された取り付け部材である支持部１に
主支持枠２が固定されている。この主支持枠２は図示の
例では固定軸２ａとこれに固定された支持部２ｂとより
構成されている。

【０００８】支持部２ｂの一方の端部には駆動源として
のモータ３（図４で示す１３と対応する）が固定され、
他方の端部には検出器４が固定されている。この検出器
４としては角速度検出器（タコジェネレータなど）を使
用することができる。モータ３の回転軸３ａには歯車５
が取り付けられ、角速度検出器４の回転軸４ａに歯車６
が取り付けられ、歯車５と歯車６とに共通に歯車７が噛
み合わされ、この歯車７には副支持枠８の可動軸８ａが
取り付けられている。

【０００９】副支持枠８は上述した可動軸８ａと、これ
に固定された横杆８ｂと、この横杆８ｂの両端が下方に
折曲された縦杆８ｃと、この縦杆８ｃが内方に折曲され
た横軸８ｄとから構成されており、主支持枠２の固定軸
２ａと副支持枠８の可動軸８ａとは同一の軸心上に設け
られている。このためには詳細な図示は省略するが、例
えば固定軸２ａと可動軸８ａとは２重軸構成とされ、固
定軸２ａが外軸で支持部１に固定され、可動軸８ａが内
軸で固定軸２ａ内を自由に回転できるが、軸方向には移
動できないように構成されている。

【００１０】被安定保持体としてこの例ではビデオカメ
ラ９が使用され、これが上述した副支持枠８の横軸８ｄ
に対し、これを中心として垂直面内で回転（垂直方向に
回転）できるように取り付けられている。従って、遠隔
操作によりモータ３を回転駆動すると副支持枠８が水平
方向に回転され、垂直駆動用モータ（図示しない）を回
転駆動するとビデオカメラ９が垂直方向に回転されるの
で、結局ビデオカメラ９の撮像方向を遠隔操作により任
意に変更できる。

【００１１】ビデオカメラ９にはジャイロスコープ１０
が取り付けられており、これよりの出力は図１に示すよ
うに制御回路１１を介してモータ駆動回路１２に入力さ
れ、上述したジャイロ・スタビライズ・制御ループが構
成されている。このジャイロ・スタビライズ・制御ルー
プは、図４に示す場合と同様である。なおこの例では制
御回路１１は第１の回路１１ａとその次段の第２の回路
１１ｂとから構成された場合を示している。

【００１２】一方、角速度検出器４からの検出出力（図
３Ａ参照）はローパスフィルタ１５に入力されて高周波
成分が除去され、高利得増幅器１６に入力される。高利
得増幅器１６では図３Ｂに示すように、検出出力（図３
Ａ参照）は飽和出力となり、角速度検出器４から得られ
る信号の極性判別のための信号となる。なお高利得増幅
器１６の代わりにコンパレータを使用してもよい。高利
得増幅器１６から得られた信号は次段の電圧リミッタ１
７に入力され、ここで制限された電圧が得られる（図３
Ｃ参照）。この制限電圧は回転軸の摩擦トルクを打ち消
すための回転トルクを発生できる電力をモータ３に与え
る値となるように予め選定される。

【００１３】この構成において、支持部１が外乱により
動揺した瞬時では、ビデオカメラ９は空間的に見て慣性
により未だ元の状態にあり、この瞬時に角速度検出器４
から検出出力が発生される。この検出出力は支持部１と
ビデオカメラ９との相対的移動方向によって、図３Ｂに
示す正極または負極の信号となる。この検出出力が電圧
リミッタ１７に入力されると、図３Ｃに示すように検出
出力が正極性の場合は正極性のリミッタ電圧が得られ、
検出出力が負極性の場合は負極性のリミッタ電圧が得ら
れる。このリミッタ電圧は加算器１８を介して制御回路
１１（この例では回路１１ａと１１ｂとの接続点）に供
給される。よってモータ３には、回転軸の摩擦トルクを
打ち消すための回転トルクを与える電力が瞬時に供給さ
れる。即ちビデオカメラ９が外乱によって移動される前
に、モータ３に上述した回転トルクを与える電力が供給
されるので、爾後のジャイロ・スタビライズ・制御ルー
プによる安定制御を効率的に行えることになる。

【００１４】

【発明の効果】この発明に係わる安定支持装置によれ
ば、ビデオカメラ９が外乱によって移動される前に、モ
ータ３に上述した回転トルクを与える電力が供給される
ので、爾後のジャイロ・スタビライズ・制御ループによ
る安定制御を効率的に行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係わる安定支持装置に使用できる回
路の一例のブロック図。

【図２】この発明に係わる安定支持装置の一例を示す略
線的斜視図。

【図３】図１に示すブロック図の動作の説明に使用する
波形図。

【図４】従来の安定支持装置に使用されている回路のブ
ロック図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ジャイロスコープが取り付けられたビデ
   オカメラなどの被安定保持体とこれを支持する支持部と
   の間に介在されたモータなどの駆動源を、上記ジャイロ
   スコープからの出力により駆動制御することにより、上
   記被安定保持体を安定に支持するようにした安定支持装
   置において、 上記被安定保持体と上記支持部との間の相対的移動方向
   を検出する検出器と、 この検出器からの検出出力に基づいて、所定のレベルお
   よび極性をもつ情報を発生する情報発生手段とを有し、 この情報発生手段からの情報に基づいて上記駆動源を駆
   動させ、上記被安定保持体を上記支持部の移動方向とは
   反対方向に移動させるようにしたことを特徴とする安定
   支持装置。