探査用棒カメラ
【課題】本発明の探査用棒カメラは、簡単な構造で、災害時の瓦礫の内部を広角度で探査でき、電気の供給が受けられない災害現場でも長時間探査作業が可能である。
【解決手段】本発明は、先端部にカメラ６を取り付けた回転プーリー１０を備えた探査部７と、ハンドルノブ１８Ｃとスプール１９Ｂを有するリール１８を備えた把持部８と、探査部７と把持部８とを連結するロッド９とからなり、ワイヤ１３の先端がテンションスプリング１２を介して探査部７に締結し、このワイヤ１３の後端が回転プーリー１０を半周した後、把持部８のリール１８のスプール１８Ｂに巻回し、このワイヤ１３を介してリール１８の回転力を回転プーリー１０に伝達し、カメラ６の角度を操作する。
【解決手段】本発明は、先端部にカメラ６を取り付けた回転プーリー１０を備えた探査部７と、ハンドルノブ１８Ｃとスプール１９Ｂを有するリール１８を備えた把持部８と、探査部７と把持部８とを連結するロッド９とからなり、ワイヤ１３の先端がテンションスプリング１２を介して探査部７に締結し、このワイヤ１３の後端が回転プーリー１０を半周した後、把持部８のリール１８のスプール１８Ｂに巻回し、このワイヤ１３を介してリール１８の回転力を回転プーリー１０に伝達し、カメラ６の角度を操作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、事故や天災地変に伴う災害時に生存者を探査して人命を救助するための防災用簡易探査カメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
事故や天災地変に伴う災害発生時等に、被害者または瓦礫等で埋もれた被災者を探査して救助するレスキュー装置が種々開発されている。例えば、被災時における倒壊ビルディング、家屋等の下に埋まった被災者の目視検索、確認等のために特開平１０−８３０１５号に開示されるような目視検索用のＣＣＤカメラ装置が提供されている。この目視検索用のＣＣＤカメラ装置は、先端部を可撓自在なチューブとした伸縮自在な把持棒と、この把持棒の先端チューブに小型のＣＣＤカメラ、照明ランプ、マイクロフォン等を内蔵したシリンダー状カメラ部と、テレビジョン受像機等を内蔵したコントロールボックスとから構成されている。先端部のシリンダー状カメラ部の後部には、ＣＣＤカメラの角度を変えるための４本のワイヤが接続され、把持棒の手元からこのワイヤを操作してカメラ部の方向を変換する構造となっている。
【０００３】
また、通常、このようなレスキュー装置の電源には、バッテリを使用しており、前記特許文献１の目視検索用のＣＣＤカメラ装置もＤＣ電源（バッテリ）からケーブルを通して前記ＣＣＤカメラ、テレビジョン受像機、マイクロフォン等に電力を供給している。
【特許文献１】特開平１０−８３０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的にこのようなレスキュー装置の必要条件として、なるべく構造が簡単で、取り扱いが容易であること。即ち、特別な訓練や講習を受けることなく、現場での簡単な説明だけで容易に操作でき、多少乱暴に扱っても壊れないようなものが好ましい。また、救出作業が長時間かかる場合があるので、如何なる状況にあっても長時間にわたって装置を使い続けられることが必要である。
【０００５】
その意味から前記特許文献１のレスキュー装置は、電源にバッテリを使用しているが、バッテリの蓄電量には限界があるので、長時間に及ぶ探査には不適当である。
また、前記特許文献１のレスキュー装置は構造が簡単であるという点では問題はないが、前記レスキュー装置の固有の問題点として、カメラ部の操作に関して視野角度が狭く、また操作が容易ではない。
【０００６】
即ち、前記従来のレスキュー装置は、カメラ部の角度を４本のワイヤの操作によって変更しているが、前記のようにシリンダー状カメラ部が可撓自在なチューブの先端に取り付けられている。このため、復帰力の有る可撓自在なチューブをワイヤで引っ張り、カメラ部を所定の方向に向けるのは容易なことではない。しかも、可撓性チューブの曲げる角度には限界があり、ワイヤを引っ張ることにより可撓性のチューブを曲げてカメラ部の角度を大きく変えるのは困難である。
【０００７】
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、構造が簡単で、取り扱いも容易で、探査できるカメラの視野角度が広角であり、しかも、手動で発電できて電源が切れる心配のない探査用棒カメラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、回転可能にカメラが取り付けられた先端側の探査部と、リールを備えた後端側の把持部と、前記探査部と把持部とを接続するロッドとからなり、ワイヤの一端がテンションスプリングを介して探査部に固定され、他端が把持部のリールに巻回し、リールの回転力がワイヤを介して探査部のカメラに伝達されることを特徴とする。
【０００９】
前記発明では、探査部にカメラが回転可能に取り付けられ、このカメラがワイヤを介して把持部のリールにより回転する。これにより、カメラの撮影角度を変えることができる。
【００１０】
また、本発明の探査用棒カメラは、手動式発電機が装備されており、この手動式発電機は、基台となるフレームの上部に、回転軸を介して手動により回転するフライホイールと、このフライホイールの回転力が伝達されて発電する発電機とを備えている。
【００１１】
手動式発電機を装備することにより、探査用棒カメラに安定的に電気を供給することが可能となる。しかも、構造が簡単であるため、操作が容易である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の探査用棒カメラは、簡単な構造で、災害時の瓦礫の内部を広角度で探査でき、電気の供給が受けられない災害現場でも長時間探査作業が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は本発明の探査用棒カメラの使用状態図、図２は探査用棒カメラの一部を省略した平面図、図３は探査用棒カメラの探査部の平面図、図４は探査用棒カメラの把持部の平面図、図５は探査用棒カメラの探査部の側面図、図６は探査用棒カメラの把持部の側面図である。
【００１４】
この実施の形態の探査用棒カメラは、救助者１が携行して被害者または瓦礫等で埋もれた被災者を探査するための長尺な探査用棒カメラ２に、手動で電気を発電して前記探査用棒カメラ２やコントロールボックス（ＴＶモニター）３にケーブル４を介して電気を供給する手動式発電機５を備えている。
【００１５】
前記探査用棒カメラ２は、ＣＣＤカメラ６を装備した先端部の探査部７と、ＣＣＤカメラ６を操作する手元の把持部８と、前記探査部７と把持部８とを連結する長尺なロッド９から構成されている。
【００１６】
探査部７は図２、図３に示すように、回転プーリー１０に取り付けられたＣＣＤカメラ６がブラケット１１を介してロッド９の先端に取り付けられたものである。ＣＣＤカメラ６のレンズ６Ａは図２に示すように通常はテンションスプリング１２により後方側（把持部８方向）を向いている。このＣＣＤカメラ６の視野角は一般的には５０度から７０度程度であるが、後述するように、この探査用棒カメラ２ではほぼ全方位を観察することが可能である。
【００１７】
なお、前記ＣＣＤカメラ６は、既存の一般的なものを使用しているが、この探査部７のカメラはＣＣＤカメラ６に限定されず、手元でモニターできるものであれば他の種類のものであってもよい。また、ＣＣＤカメラ６以外に照明装置、マイクロフォン、その他のセンサーを探査部７に装備してもよい。なお、探査用棒カメラ２の先端部（ＣＣＤカメラ６、回転プーリー１０）を保護カバー２Ａで覆って保護している。
【００１８】
前記回転プーリー１０は円盤状であって、片面に滑車板１０Ａを備えており、この滑車板１０ＡにＣＣＤカメラ６を回転するためのワイヤ１３が半周だけ接し、後述するように一点を固定ピン１０Ｅで固定している。回転プーリー１０はＣＣＤカメラ６の取付金具１４を取り付けるために所定の厚みを有する円形の厚板であって、材質は合成樹脂であってもアルミニウムのような金属であってもよい。滑車板１０Ａは前記のように、ワイヤ１３が接するために、溝１０Ｄが外周側縁に周設されている。
【００１９】
前記回転プーリー１０の中心部には軸孔１０Ｂが形成されている。この軸孔１０Ｂに、回転軸１０Ｃが挿入され、この回転軸１０Ｃが先端ジョイント１６の軸受部１６２Ａに軸支されて、回転プーリー１０が回転可能に軸支されている。
【００２０】
図５に示すように、ＣＣＤカメラ６を回転プーリー１０に取り付ける取付金具１４はＬ字金具１４Ａと、このＬ字金具１４Ａの側面にボルト、ナットにより固定された保持金具１４Ｂとから構成されている。前記Ｌ字金具１４Ａは底片がボルト、ナットにより回転プーリー１０の所定の位置に固定されている。即ち、前記Ｌ字金具１４Ａは、回転プーリー１０上にボルト、ナットにより固定されている。前記保持金具１４Ｂは、平面視が略三角形状、側面視がコ字状に形成されており、前記ＣＣＤカメラ６はコ字状の保持金具１４Ｂの内部に装着されている。取付金具１４に取り付けられたＣＣＤカメラ６は、回転プーリー１０の回転に伴って角度にして約１８０度回転可能である。
【００２１】
回転プーリー１０を軸支するブラケット１１は、２本の並行な連結パイプ１５Ａ，１５Ｂが先端ジョイント１６と後端ジョイント１７により、固定されている。連結パイプ１５Ａ，１５Ｂの一方は他方よりも長く、この後端ジョイント１７より後方に突出した一方の連結パイプ１５Ａの部分にロッド９の先端部を嵌め込むように構成されている。一方と他方の連結パイプ１５Ａ，１５Ｂは筒状のパイプで、アルミニウムのような軽金属製パイプを用いている。
【００２２】
先端ジョイント１６は、上下一対の板体が一方と他方の連結パイプ１５Ａ，１５Ｂの先端部に重ね合わされてボルトとナットにより強固に固定されている。この先端ジョイント１６の板体は、一方と他方の連結パイプ１５Ａ，１５Ｂに固定する長方形状のジョイント部１６１Ａと、先端部が半円形状で先端方向に多少幅狭となった軸受部１６２Ａとからなり、平面視Ｔ字形に形成されている。
【００２３】
一方と他方の連結パイプ１５Ａ，１５Ｂの後端側には、後端ジョイント１７がボルトとナットにより強固に固定されている。この後端ジョイント１７は長方形状の上下一対の板体からなり、一方と他方の連結パイプ１５Ａ，１５Ｂを上下から挟んで、中央部の２箇所をボルトとナットで固定している。
【００２４】
前記のように一方の連結パイプ１５Ａに接続されたロッド９は、図面では省略しているが、長尺なパイプであって、アルミニウムのような軽金属製又はグラスファイバー、カーボンロッド、合成樹脂、木材等の長尺なロッドで、その材質は問わない。また、このロッド９は長さを伸縮できるものであってもよい。
【００２５】
次に、把持部８について説明する。
把持部８は、探査用棒カメラ２を使用する際に救助者１がＣＣＤカメラ６を操作するためのもので、探査部７を倒壊した建物等の瓦礫の中に差し入れて救助者１の手元でＣＣＤカメラ６の撮影する角度を変えることができる。この把持部８は、救助者１が把持する把持部本体８Ａを有し、その把持部本体８Ａの先端にロッド９の後端部を挿入する連結部８Ｂを備え、側部にはワイヤ１３の後端を巻き付けるリール１８が取り付けられている。把持部本体８Ａはアルミ等の軽金属又は合成樹脂等のパイプできており、連結部８Ｂは把持部本体８Ａより大径のパイプである。把持部本体８Ａの後端には、ワイヤ１３の方向を転換するガイドプーリー１９が把持部本体８Ａの内部に設けられている。即ち、図６に示すように、把持部本体８Ａの後端部が楕円形状に扁平され、その内部に、上下からプーリースペーサ１９Ａで挟まれたガイドプーリー１９が配置され、ガイドプーリー１９及びプーリースペーサ１９Ａにプーリー軸１９Ｂが挿通されて、軸支されている。
【００２６】
リール１８は釣用の既存のリールを使用してもよい。このリール１８は、リールフレーム１８Ａにワイヤ１３の後端を巻き付けたスプール１８Ｂを有し、ハンドルノブ１８Ｃを回転することによりスプール１８Ｂを回転してワイヤ１３を巻き取ったり、巻き戻したりすることができる。
【００２７】
次に、ワイヤ１３の張りかたについて説明する。
ワイヤ１３の先端部には、テンションスプリング１２が接続している。このテンションスプリング１２はブラケット１１の他方の連結パイプ１５Ｂ内に配置され、先端が連結パイプ１５Ｂ（探査部）に固定されている。ワイヤ１３はこのテンションスプリング１２の後端に接続され、他方の連結パイプ１５Ｂを通って回転プーリー１０の滑車板１０Ａに半周接して、一方の連結パイプ１５Ａ、ロッド９内を通り、さらに、把持部８を通って、ガイドプーリー１９により方向変換されスプール１８Ｂに巻き付いている。さらに、図２、図３に図示された状態において、ワイヤ１３の滑車板１０Ａに接し始めるＣＣＤカメラ６側の始端を固定ピン１０Ｅにより固定している。これにより、リール１８の回転力はワイヤ１３を介して直接滑車板１０Ａに伝達されるので、ワイヤ１３と滑車板１０Ａとの滑りがなくなりＣＣＤカメラ６の正確な角度調整が可能になる。
【００２８】
なお、上記の実施の形態では、ＣＣＤカメラ６はワイヤ１３の操作により、回転プーリー１０を回転して撮影する角度を変えていたが、ＣＣＤカメラ６を回転するには必ずしも回転プーリー１０を用いる必要はなく、回転するロッドの一端にカメラを取り付けてワイヤ１３によりロッドの他端を引っ張ってＣＣＤカメラ６を回転するようにしてもよい。また、円形の回転板の中心にＣＣＤカメラ６を固定して、その回転板の回転軸に巻回したワイヤを引っ張ることによりＣＣＤカメラ６を回転するような構成であってもよい。このように、ＣＣＤカメラ６を回転する機構は回転プーリー１０を使用するものには限定されない。
【００２９】
次に探査用棒カメラ２の操作方法について説明する。
図１に示すように、救助者１は探査用棒カメラ２を抱えて、探査が必要な所（例えば震災で倒壊した家屋の中等）に探査用棒カメラ２の探査部７を差し入れる。そして、リール１８のハンドノブ１８Ｃを操作すると、ワイヤ１３がスプール１８Ｂに巻き取られ、テンションスプリング１２の付勢力に抗しながらワイヤ１３が手繰られることによって、回転プーリー１０が回転する。回転プーリー１０の回転により、この回転プーリー１０に取り付けられたＣＣＤカメラ６が回転する。
図２の状態をリール１８によりワイヤ１３を巻き取る前の状態とすると、この状態ではＣＣＤカメラ６のレンズ６Ａは図２に示すように後方側（把持部８方向）を向いている。図５に示す状態で探査用棒カメラ２のロッド９の長手方向の軸芯を中心に３６０度回転すると後方がほぼ観察できる。例えば古墳のような大きな空洞の入口に小さな孔しか開いていない場合に、入口側の小さな孔から探査用棒カメラ２を差し入れて、その状態で棒カメラ２を３６０度回転すると、入口側の様子を観察することができる。撮影された内部の様子はコントロールボックス３のテレビカメラに写し出される。
【００３０】
後方の観察が終わると、リール１８でワイヤ１３を少し巻取り、回転プーリー１０を回転させＣＣＤカメラ６の撮影角度を変える。このＣＣＤカメラ６の角度を変えて前記と同じように探査用棒カメラ２のロッド９の長手方向の軸芯を中心に３６０度回転すると角度を変えた状態で周囲が観察できる。リール１８でワイヤ１３を巻取ることにより、図２の平面視において１８０度の角度でＣＣＤカメラ６は回転する。この操作と前記の探査用棒カメラ２の３６０度のロッド９の軸芯を中心とする回転を合わせるとほぼ全方位の観察が可能となる。従って、視野の狭いＣＣＤカメラ６であっても全方位での探査ができる。
【００３１】
なお、ハンドルノブ１８Ｃを戻せばテンションスプリング１２の付勢力によってワイヤ１３が元の状態に戻されてそれに伴って回転プーリー１０が元の状態に復帰してＣＣＤカメラ６も図２の最初の位置に戻る。
【００３２】
リール１８のスプール１８Ｂと、滑車板１０Ａの関係については、リール１８のスプール１８Ｂの円周と滑車板１０Ａの円周とを同じにすれば、ＣＣＤカメラ６を１８０度回転するとすれば、ハンドルノブ１８Ｃの回転角も１８０度回転すればよい。このように、ハンドルノブ１８Ｃの角度とＣＣＤカメラ６の角度を同じにすれば、探査部７が瓦礫の中に隠れていてもＣＣＤカメラ６の角度がわかるので、操作には都合がよい。何れにしろ、リール１８のスプール１８Ｂと滑車板１０Ａの大きさの比率はハンドルノブ１８Ｃの操作のしやすい比率にすればよい。
【００３３】
次に、手動式発電機について説明する。
災害時には一般の電源からの電気の供給が期待できないことが多いので、通常、レスキュー装置の電源にバッテリを使用する場合が多い。バッテリ以外には小型のエンジン発電機、太陽電池パネル等が考えられる。しかし、長時間に及ぶ探査作業にはバッテリは不向きであり、小型発電機も大きなエンジン音によって被災者のわずかな生存音を聞き逃すおそれがある。太陽電池も天候に左右される欠点がある。
【００３４】
レスキュー用の発電機は、信頼のおける電源を必要とするが、その他に構造が簡単で操作が容易で経験の無い者でも操作が可能であること、気象条件、環境条件等に左右されず発電が可能であること、長時間作業でも作業者に負担がかからないこと、運搬が容易であること、保管場所を取らないこと等が要求される。
【００３５】
ＣＣＤカメラによる撮影のように、あまり電力を必要としない場合は、人間が手動で発電する手動式発電機が安定的にしかもどのような条件でも発電が可能であるので、複数の人間の助力があればレスキュー装置の電源としては好ましい。本実施の形態では、フライホイールを用いた災害時用の手動式発電機を採用した。この実施の形態では、細かく分割して持ち運びし易く、しかも保管場所をとらないように工夫をしている。
【００３６】
図７は手動式発電機の斜視図、図８は側面図である。この手動式発電機は、Ｔ字形フレーム２０の上面にフライホイール２１が回転可能に軸支され、後端に発電機２２を装備している。
【００３７】
Ｔ字形フレーム２０は、断面コ字状の２本の棒状鋼材２０Ａ，２０ＢをＴ字形に当接してボルト、ナットで固定して組み立てる構造のものである。このＴ字形フレーム２０にはフライホイール２１を取り付けるための回転軸２３が取り付けられている。即ち、このＴ字形フレーム２０のＴ字の縦棒部分２０Ｂの上面に、フライホイール２１の回転軸２３のベース板２４を嵌め込むための２本の突起２５が平行に形成され、この２本の突起２５の間にベース板２４を嵌め込め込んでボルト、ナットで固定する。ベース板２４を固定することにより、回転軸２３及びフライホイール２１がＴ字形フレーム２０に支持される。
【００３８】
前記フライホイール２１の回転軸２３は、筒体２６内にベアリング構造体（図示せず）が収納されており、ベアリング構造体の回転軸（図示せず）の先端に円板状のフランジ２７が取り付けられている。このフランジ２７は、中央部にフライホイール２１の中央孔に嵌め込む円形凸部２７Ａを有し、この円形凸部２７Ａの外周部に多数のネジ孔が穿設された鍔部２７Ｂを備え、フライホイール２１の分割片２１Ａの内周部をボルト、ナットで固定して車輪状になるように構成されている。
【００３９】
フライホイール２１は、約３０−４０キログラムの重さを有し、回転すると慣性により回転する。このフライホイール２１は前記のように扇形の８枚の分割片２１Ａからなり前記回転軸２３のフランジ２７に固定されて車輪状に組み立てられる。このフライホイール２１の分割片２１Ａの一片には、回転用のハンドル２９が取り付けられている。
【００４０】
なお、フライホイール２１は分割すると運搬や保管に便利であるが、必ずしも分割する必要はなく、車輪状で一体のものであってもよい。
Ｔ字形フレーム２０のＴ字の縦棒部分２０Ｂの後端部には、着脱可能に発電機２２が取り付けられている。この発電機２２はスライド板３０Ａに固定されており、このスライド板３０ＡがＴ字形フレーム２０の後端部の長手方向にスライド可能に嵌め込まれている。前記スライド板３０は、下方に突出した突起３０ＡがＴ字形フレーム２０の後端部の長孔３１に嵌め込まれ、長孔３１に沿って摺動する。スライド板３０はスプリング（図示せず）によりフライホイール２１側に付勢されており、このスプリングにより、発電機２２の回転軸２２Ａが前記フライホイール２１の外周縁に当接する。従って、フライホイール２１の回転に伴って発電機２２の回転軸２２Ａが回転して発電する。この手動式発電機により、探査用棒カメラ２に取り付けられたＣＣＤカメラ６やコントロールボックス３に電源を供給することができる。
なお、上記の実施の形態では、スプリングにより、発電機２２の回転軸２２Ａが前記フライホイール２１の外周縁に当接する構成としたが、本発明の手動式発電機５はかかる構成に限定されず、例えばフライホイール２１と発電機２２の回転軸２２Ａとをベルトやチェンで繋ぐ構成であってもよい。また、フライホイール２１の重さを調節するために、水や砂、砂利等を錘とする構成にしてもよい。
【００４１】
図９は探査用棒カメラ用電源部のブロック図である。
この棒カメラ用電源部３５は前記の手動式発電機５で発電した電気を電気二重層コンデンサ３６に蓄えると共に、コンデンサ３６に電気が所定の電圧まで蓄えられると、余剰の電力は直接ＤＣ−ＤＣ電源として使用できるものである。
【００４２】
この棒カメラ用電源部３５は、中継コネクタ３７を介して手動式発電機５にケーブルで接続されている。手動式発電機５には整流回路が内蔵されており、直流電流が棒カメラ用電源部３５に入力される。
【００４３】
この棒カメラ用電源部３５には上限電圧カット回路３８を備えており、この上限電圧カット回路３５は手動式発電機５の発生電圧が所定以上（例えば１８Ｖ以上）になると、電流をカットして以降の回路に電流が流れないようにストップする。これにより、電気二重層コンデンサ３６やその後のＤＣ-ＤＣ電源回路４０の入力定格電圧を保障する。
【００４４】
前記上限電圧カット回路３８を通過した電流は、次の３つのルートを流れて探査用棒カメラ２およびコントロールボックス３の電源として使用される。
１）定電流回路３９から電気二重層コンデンサ３６に流れて、電気二重層コンデンサ３６に電気を蓄えるルート。第３スイッチ（ＳＷ３）により回路を開閉する。
２）電気二重層コンデンサ３６に蓄えられた電力をＤＣ-ＤＣ電源回路４０を経由して探査用棒カメラ２等に電力を供給するルート。第２スイッチ（ＳＷ２）により回路を開閉する。
３）上限電圧カット回路３８から直接にＤＣ-ＤＣ電源回路４０を経由して探査用棒カメラ２等に電力を供給するルート。第１スイッチ（ＳＷ１）により回路を開閉する。
【００４５】
前記の定電流回路３９は、電気二重層コンデンサ３６の電位が低くても、手動式発電機５のフライホイール２１の手回しを軽くするものである。即ち、電気二重層コンデンサ３６が完全な放電状態では、電位が０となるので、手動式発電機５から見ると短絡状態に近く、このため、フライホイール２１の手回しが非常に重たくなり、回しづらくなる。電気二重層コンデンサ３６が空の状態でも、手回しが可能なレベルの電流しか流れないようにすることで、手動式発電機５の長時間の手回し発電が可能となる。
【００４６】
ＤＣ−ＤＣ電源部４０は、電源電圧（例えば、１２Ｖ）を安定化するものである。即ち、ＣＣＤカメラ６やモニター３は安定した電圧入力の仕様になっている。しかし、ＤＣ−ＤＣ電源部４０の入力電圧範囲は９Ｖ−１８Ｖであるとすると、ＳＷ１、ＳＷ２をＯＮして、手動式発電機５と電気二重層コンデンサ３６とから電源が供給されると、９Ｖ−１８Ｖの範囲の変動する電圧がＤＣ−ＤＣ電源部４０に供給されることになる。このため、ＤＣ−ＤＣ電源部４０は電源電圧を１２Ｖに安定化する作用をはたすものである。
【００４７】
各種電圧電流監視回路４１は、前記第１スイッチ（ＳＷ１）、第２スイッチ（ＳＷ２）、第３スイッチ（ＳＷ３）をＯＮ，ＯＦＦし、前記の３つのルートに流れる電流を制御する。この各種電圧電流監視回路４１には電流メータ４２と電圧メータ４３が接続されており、救助者１は手動式発電機５の電流と電圧をモニターすることができる。なお、各スイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）（ＳＷ３）はＮチャンネルＭＯＳトランジスタを直列に２個配置したものであるが、スイッチは必ずしもこのような構成に限定されない。
【００４８】
以下において、各種電圧電流監視回路４１によるスイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）（ＳＷ３）の制御方法を図１０のフローチャートを用いて説明する。
ステップ１（Ｓ１）；手動式発電機５のハンドル２９を回して発電を開始する。発電の方法はフライホイール２１のハンドル２９を回せばよく、全く操作は簡単である。発電した交流電流は発電機５内の整流器で整流され、棒カメラ用電源部３５に流れる。手動式発電機５の上限電圧が高いと前記のように棒カメラ用電源部３５の上限電圧カット回路３８でカットされる。
【００４９】
ステップ２（Ｓ２）；手動式発電機５で発電された電気は上限電圧カット回路３８の所定電圧（１８Ｖ）より低ければ電気二重層コンデンサ３６に電気を蓄えるように各種電圧電流監視回路４１はスイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）（ＳＷ３）を制御する。即ち、スイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）はＯＦＦにして、スイッチ（ＳＷ３）はＯＮにすると、手動式発電機５で発電された電流は、上限電圧カット回路３８、定電流回路３９を流れて、スイッチ（ＳＷ３）を通って電気二重層コンデンサ３６に流れる。そして、電気二重層コンデンサ３６が所定電圧（例えば、１５Ｖ）になるまで電力が蓄えられる。
【００５０】
ステップ３（Ｓ３）；電気二重層コンデンサ３６が所定電圧（１５Ｖ）まで上昇すると、スイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）がＯＮ、（ＳＷ３）がＯＦＦに切り換わる。このようにスイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）（ＳＷ３）が切り換わると、（ＳＷ２）がＯＮになっているので、電気二重層コンデンサ３６からＤＣ-ＤＣ電源回路４０を通って探査用棒カメラ２等に電力を供給することができる。されに、上限電圧カット回路３８から直接にＤＣ-ＤＣ電源回路４０を通って探査用棒カメラ２等に直接電力を供給することができる。
【００５１】
ステップ４（Ｓ４）；前記のステップ３で探査用棒カメラ２等を操作するための電力が確保できたことになるので、探査用棒カメラ２等を操作して被災者の探査を開始する。この操作の方法については前記の通りである。
【００５２】
ステップ５（Ｓ５）；探査用棒カメラ２等の操作により、電気二重層コンデンサ３６に蓄えられた電力が消費されるので、電気二重層コンデンサ３６の電圧が所定の電圧以下になってくる。その時はステップ２に戻り、電気二重層コンデンサ３６に電気を蓄電するためにスイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）はＯＦＦ、（ＳＷ３）はＯＮに切り換わる。
【００５３】
ステップ６（Ｓ６）、ステップ７（Ｓ７）；前記のステップ５で電気二重層コンデンサ３６に蓄えられた電力がまだ十分であるか、手動式発電機５からの電気の供給が十分に有りコンデンサ３６からの電力の消費分を補っており、探査を継続できる場合は、スイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）がＯＮ、（ＳＷ３）がＯＦＦの状態を維持して探査を継続する。
【００５４】
ステップ８（Ｓ８）；探査を終了する場合は、手動式発電機５をストップする。電気二重層コンデンサ３６に蓄積された電気は放電されて、コンデンサ３６内の電気はゼロになる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は災害時の人命救助に使用する際に、簡単な構造でしかも確実な操作が可能でしかも電気の供給を受けられない災害現場であっても探査作業ができる探査用棒カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の探査用棒カメラの使用状態図である。
【図２】本発明の探査用棒カメラの一部省略平面図である。
【図３】本発明の探査用棒カメラの探査部の平面図である。
【図４】本発明の探査用棒カメラの把持部の平面図である。
【図５】本発明の探査用棒カメラの左側面図である。
【図６】本発明の探査用棒カメラの右側面図である。
【図７】本発明の手動式発電機の斜視図である。
【図８】本発明の手動式発電機の正面図である。
【図９】本発明の棒カメラ用電源部のブロック図である。
【図１０】本発明の棒カメラ用電源部の制御方法を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
２ 探査用棒カメラ
５ 手動式発電機
６ ＣＣＤカメラ（カメラ）
７ 探査部
８ 把持部
９ ロッド
１０ 回転プーリー
１２ テンションスプリング
１３ ワイヤ
１８ リール
２０ Ｔ字形フレーム（フレーム）
２１ フライホイール
２２ 発電機
２３ 回転軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、事故や天災地変に伴う災害時に生存者を探査して人命を救助するための防災用簡易探査カメラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
事故や天災地変に伴う災害発生時等に、被害者または瓦礫等で埋もれた被災者を探査して救助するレスキュー装置が種々開発されている。例えば、被災時における倒壊ビルディング、家屋等の下に埋まった被災者の目視検索、確認等のために特開平１０−８３０１５号に開示されるような目視検索用のＣＣＤカメラ装置が提供されている。この目視検索用のＣＣＤカメラ装置は、先端部を可撓自在なチューブとした伸縮自在な把持棒と、この把持棒の先端チューブに小型のＣＣＤカメラ、照明ランプ、マイクロフォン等を内蔵したシリンダー状カメラ部と、テレビジョン受像機等を内蔵したコントロールボックスとから構成されている。先端部のシリンダー状カメラ部の後部には、ＣＣＤカメラの角度を変えるための４本のワイヤが接続され、把持棒の手元からこのワイヤを操作してカメラ部の方向を変換する構造となっている。
【０００３】
また、通常、このようなレスキュー装置の電源には、バッテリを使用しており、前記特許文献１の目視検索用のＣＣＤカメラ装置もＤＣ電源（バッテリ）からケーブルを通して前記ＣＣＤカメラ、テレビジョン受像機、マイクロフォン等に電力を供給している。
【特許文献１】特開平１０−８３０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的にこのようなレスキュー装置の必要条件として、なるべく構造が簡単で、取り扱いが容易であること。即ち、特別な訓練や講習を受けることなく、現場での簡単な説明だけで容易に操作でき、多少乱暴に扱っても壊れないようなものが好ましい。また、救出作業が長時間かかる場合があるので、如何なる状況にあっても長時間にわたって装置を使い続けられることが必要である。
【０００５】
その意味から前記特許文献１のレスキュー装置は、電源にバッテリを使用しているが、バッテリの蓄電量には限界があるので、長時間に及ぶ探査には不適当である。
また、前記特許文献１のレスキュー装置は構造が簡単であるという点では問題はないが、前記レスキュー装置の固有の問題点として、カメラ部の操作に関して視野角度が狭く、また操作が容易ではない。
【０００６】
即ち、前記従来のレスキュー装置は、カメラ部の角度を４本のワイヤの操作によって変更しているが、前記のようにシリンダー状カメラ部が可撓自在なチューブの先端に取り付けられている。このため、復帰力の有る可撓自在なチューブをワイヤで引っ張り、カメラ部を所定の方向に向けるのは容易なことではない。しかも、可撓性チューブの曲げる角度には限界があり、ワイヤを引っ張ることにより可撓性のチューブを曲げてカメラ部の角度を大きく変えるのは困難である。
【０００７】
本発明はかかる課題を解決するためになされたもので、構造が簡単で、取り扱いも容易で、探査できるカメラの視野角度が広角であり、しかも、手動で発電できて電源が切れる心配のない探査用棒カメラを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、回転可能にカメラが取り付けられた先端側の探査部と、リールを備えた後端側の把持部と、前記探査部と把持部とを接続するロッドとからなり、ワイヤの一端がテンションスプリングを介して探査部に固定され、他端が把持部のリールに巻回し、リールの回転力がワイヤを介して探査部のカメラに伝達されることを特徴とする。
【０００９】
前記発明では、探査部にカメラが回転可能に取り付けられ、このカメラがワイヤを介して把持部のリールにより回転する。これにより、カメラの撮影角度を変えることができる。
【００１０】
また、本発明の探査用棒カメラは、手動式発電機が装備されており、この手動式発電機は、基台となるフレームの上部に、回転軸を介して手動により回転するフライホイールと、このフライホイールの回転力が伝達されて発電する発電機とを備えている。
【００１１】
手動式発電機を装備することにより、探査用棒カメラに安定的に電気を供給することが可能となる。しかも、構造が簡単であるため、操作が容易である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の探査用棒カメラは、簡単な構造で、災害時の瓦礫の内部を広角度で探査でき、電気の供給が受けられない災害現場でも長時間探査作業が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
図１は本発明の探査用棒カメラの使用状態図、図２は探査用棒カメラの一部を省略した平面図、図３は探査用棒カメラの探査部の平面図、図４は探査用棒カメラの把持部の平面図、図５は探査用棒カメラの探査部の側面図、図６は探査用棒カメラの把持部の側面図である。
【００１４】
この実施の形態の探査用棒カメラは、救助者１が携行して被害者または瓦礫等で埋もれた被災者を探査するための長尺な探査用棒カメラ２に、手動で電気を発電して前記探査用棒カメラ２やコントロールボックス（ＴＶモニター）３にケーブル４を介して電気を供給する手動式発電機５を備えている。
【００１５】
前記探査用棒カメラ２は、ＣＣＤカメラ６を装備した先端部の探査部７と、ＣＣＤカメラ６を操作する手元の把持部８と、前記探査部７と把持部８とを連結する長尺なロッド９から構成されている。
【００１６】
探査部７は図２、図３に示すように、回転プーリー１０に取り付けられたＣＣＤカメラ６がブラケット１１を介してロッド９の先端に取り付けられたものである。ＣＣＤカメラ６のレンズ６Ａは図２に示すように通常はテンションスプリング１２により後方側（把持部８方向）を向いている。このＣＣＤカメラ６の視野角は一般的には５０度から７０度程度であるが、後述するように、この探査用棒カメラ２ではほぼ全方位を観察することが可能である。
【００１７】
なお、前記ＣＣＤカメラ６は、既存の一般的なものを使用しているが、この探査部７のカメラはＣＣＤカメラ６に限定されず、手元でモニターできるものであれば他の種類のものであってもよい。また、ＣＣＤカメラ６以外に照明装置、マイクロフォン、その他のセンサーを探査部７に装備してもよい。なお、探査用棒カメラ２の先端部（ＣＣＤカメラ６、回転プーリー１０）を保護カバー２Ａで覆って保護している。
【００１８】
前記回転プーリー１０は円盤状であって、片面に滑車板１０Ａを備えており、この滑車板１０ＡにＣＣＤカメラ６を回転するためのワイヤ１３が半周だけ接し、後述するように一点を固定ピン１０Ｅで固定している。回転プーリー１０はＣＣＤカメラ６の取付金具１４を取り付けるために所定の厚みを有する円形の厚板であって、材質は合成樹脂であってもアルミニウムのような金属であってもよい。滑車板１０Ａは前記のように、ワイヤ１３が接するために、溝１０Ｄが外周側縁に周設されている。
【００１９】
前記回転プーリー１０の中心部には軸孔１０Ｂが形成されている。この軸孔１０Ｂに、回転軸１０Ｃが挿入され、この回転軸１０Ｃが先端ジョイント１６の軸受部１６２Ａに軸支されて、回転プーリー１０が回転可能に軸支されている。
【００２０】
図５に示すように、ＣＣＤカメラ６を回転プーリー１０に取り付ける取付金具１４はＬ字金具１４Ａと、このＬ字金具１４Ａの側面にボルト、ナットにより固定された保持金具１４Ｂとから構成されている。前記Ｌ字金具１４Ａは底片がボルト、ナットにより回転プーリー１０の所定の位置に固定されている。即ち、前記Ｌ字金具１４Ａは、回転プーリー１０上にボルト、ナットにより固定されている。前記保持金具１４Ｂは、平面視が略三角形状、側面視がコ字状に形成されており、前記ＣＣＤカメラ６はコ字状の保持金具１４Ｂの内部に装着されている。取付金具１４に取り付けられたＣＣＤカメラ６は、回転プーリー１０の回転に伴って角度にして約１８０度回転可能である。
【００２１】
回転プーリー１０を軸支するブラケット１１は、２本の並行な連結パイプ１５Ａ，１５Ｂが先端ジョイント１６と後端ジョイント１７により、固定されている。連結パイプ１５Ａ，１５Ｂの一方は他方よりも長く、この後端ジョイント１７より後方に突出した一方の連結パイプ１５Ａの部分にロッド９の先端部を嵌め込むように構成されている。一方と他方の連結パイプ１５Ａ，１５Ｂは筒状のパイプで、アルミニウムのような軽金属製パイプを用いている。
【００２２】
先端ジョイント１６は、上下一対の板体が一方と他方の連結パイプ１５Ａ，１５Ｂの先端部に重ね合わされてボルトとナットにより強固に固定されている。この先端ジョイント１６の板体は、一方と他方の連結パイプ１５Ａ，１５Ｂに固定する長方形状のジョイント部１６１Ａと、先端部が半円形状で先端方向に多少幅狭となった軸受部１６２Ａとからなり、平面視Ｔ字形に形成されている。
【００２３】
一方と他方の連結パイプ１５Ａ，１５Ｂの後端側には、後端ジョイント１７がボルトとナットにより強固に固定されている。この後端ジョイント１７は長方形状の上下一対の板体からなり、一方と他方の連結パイプ１５Ａ，１５Ｂを上下から挟んで、中央部の２箇所をボルトとナットで固定している。
【００２４】
前記のように一方の連結パイプ１５Ａに接続されたロッド９は、図面では省略しているが、長尺なパイプであって、アルミニウムのような軽金属製又はグラスファイバー、カーボンロッド、合成樹脂、木材等の長尺なロッドで、その材質は問わない。また、このロッド９は長さを伸縮できるものであってもよい。
【００２５】
次に、把持部８について説明する。
把持部８は、探査用棒カメラ２を使用する際に救助者１がＣＣＤカメラ６を操作するためのもので、探査部７を倒壊した建物等の瓦礫の中に差し入れて救助者１の手元でＣＣＤカメラ６の撮影する角度を変えることができる。この把持部８は、救助者１が把持する把持部本体８Ａを有し、その把持部本体８Ａの先端にロッド９の後端部を挿入する連結部８Ｂを備え、側部にはワイヤ１３の後端を巻き付けるリール１８が取り付けられている。把持部本体８Ａはアルミ等の軽金属又は合成樹脂等のパイプできており、連結部８Ｂは把持部本体８Ａより大径のパイプである。把持部本体８Ａの後端には、ワイヤ１３の方向を転換するガイドプーリー１９が把持部本体８Ａの内部に設けられている。即ち、図６に示すように、把持部本体８Ａの後端部が楕円形状に扁平され、その内部に、上下からプーリースペーサ１９Ａで挟まれたガイドプーリー１９が配置され、ガイドプーリー１９及びプーリースペーサ１９Ａにプーリー軸１９Ｂが挿通されて、軸支されている。
【００２６】
リール１８は釣用の既存のリールを使用してもよい。このリール１８は、リールフレーム１８Ａにワイヤ１３の後端を巻き付けたスプール１８Ｂを有し、ハンドルノブ１８Ｃを回転することによりスプール１８Ｂを回転してワイヤ１３を巻き取ったり、巻き戻したりすることができる。
【００２７】
次に、ワイヤ１３の張りかたについて説明する。
ワイヤ１３の先端部には、テンションスプリング１２が接続している。このテンションスプリング１２はブラケット１１の他方の連結パイプ１５Ｂ内に配置され、先端が連結パイプ１５Ｂ（探査部）に固定されている。ワイヤ１３はこのテンションスプリング１２の後端に接続され、他方の連結パイプ１５Ｂを通って回転プーリー１０の滑車板１０Ａに半周接して、一方の連結パイプ１５Ａ、ロッド９内を通り、さらに、把持部８を通って、ガイドプーリー１９により方向変換されスプール１８Ｂに巻き付いている。さらに、図２、図３に図示された状態において、ワイヤ１３の滑車板１０Ａに接し始めるＣＣＤカメラ６側の始端を固定ピン１０Ｅにより固定している。これにより、リール１８の回転力はワイヤ１３を介して直接滑車板１０Ａに伝達されるので、ワイヤ１３と滑車板１０Ａとの滑りがなくなりＣＣＤカメラ６の正確な角度調整が可能になる。
【００２８】
なお、上記の実施の形態では、ＣＣＤカメラ６はワイヤ１３の操作により、回転プーリー１０を回転して撮影する角度を変えていたが、ＣＣＤカメラ６を回転するには必ずしも回転プーリー１０を用いる必要はなく、回転するロッドの一端にカメラを取り付けてワイヤ１３によりロッドの他端を引っ張ってＣＣＤカメラ６を回転するようにしてもよい。また、円形の回転板の中心にＣＣＤカメラ６を固定して、その回転板の回転軸に巻回したワイヤを引っ張ることによりＣＣＤカメラ６を回転するような構成であってもよい。このように、ＣＣＤカメラ６を回転する機構は回転プーリー１０を使用するものには限定されない。
【００２９】
次に探査用棒カメラ２の操作方法について説明する。
図１に示すように、救助者１は探査用棒カメラ２を抱えて、探査が必要な所（例えば震災で倒壊した家屋の中等）に探査用棒カメラ２の探査部７を差し入れる。そして、リール１８のハンドノブ１８Ｃを操作すると、ワイヤ１３がスプール１８Ｂに巻き取られ、テンションスプリング１２の付勢力に抗しながらワイヤ１３が手繰られることによって、回転プーリー１０が回転する。回転プーリー１０の回転により、この回転プーリー１０に取り付けられたＣＣＤカメラ６が回転する。
図２の状態をリール１８によりワイヤ１３を巻き取る前の状態とすると、この状態ではＣＣＤカメラ６のレンズ６Ａは図２に示すように後方側（把持部８方向）を向いている。図５に示す状態で探査用棒カメラ２のロッド９の長手方向の軸芯を中心に３６０度回転すると後方がほぼ観察できる。例えば古墳のような大きな空洞の入口に小さな孔しか開いていない場合に、入口側の小さな孔から探査用棒カメラ２を差し入れて、その状態で棒カメラ２を３６０度回転すると、入口側の様子を観察することができる。撮影された内部の様子はコントロールボックス３のテレビカメラに写し出される。
【００３０】
後方の観察が終わると、リール１８でワイヤ１３を少し巻取り、回転プーリー１０を回転させＣＣＤカメラ６の撮影角度を変える。このＣＣＤカメラ６の角度を変えて前記と同じように探査用棒カメラ２のロッド９の長手方向の軸芯を中心に３６０度回転すると角度を変えた状態で周囲が観察できる。リール１８でワイヤ１３を巻取ることにより、図２の平面視において１８０度の角度でＣＣＤカメラ６は回転する。この操作と前記の探査用棒カメラ２の３６０度のロッド９の軸芯を中心とする回転を合わせるとほぼ全方位の観察が可能となる。従って、視野の狭いＣＣＤカメラ６であっても全方位での探査ができる。
【００３１】
なお、ハンドルノブ１８Ｃを戻せばテンションスプリング１２の付勢力によってワイヤ１３が元の状態に戻されてそれに伴って回転プーリー１０が元の状態に復帰してＣＣＤカメラ６も図２の最初の位置に戻る。
【００３２】
リール１８のスプール１８Ｂと、滑車板１０Ａの関係については、リール１８のスプール１８Ｂの円周と滑車板１０Ａの円周とを同じにすれば、ＣＣＤカメラ６を１８０度回転するとすれば、ハンドルノブ１８Ｃの回転角も１８０度回転すればよい。このように、ハンドルノブ１８Ｃの角度とＣＣＤカメラ６の角度を同じにすれば、探査部７が瓦礫の中に隠れていてもＣＣＤカメラ６の角度がわかるので、操作には都合がよい。何れにしろ、リール１８のスプール１８Ｂと滑車板１０Ａの大きさの比率はハンドルノブ１８Ｃの操作のしやすい比率にすればよい。
【００３３】
次に、手動式発電機について説明する。
災害時には一般の電源からの電気の供給が期待できないことが多いので、通常、レスキュー装置の電源にバッテリを使用する場合が多い。バッテリ以外には小型のエンジン発電機、太陽電池パネル等が考えられる。しかし、長時間に及ぶ探査作業にはバッテリは不向きであり、小型発電機も大きなエンジン音によって被災者のわずかな生存音を聞き逃すおそれがある。太陽電池も天候に左右される欠点がある。
【００３４】
レスキュー用の発電機は、信頼のおける電源を必要とするが、その他に構造が簡単で操作が容易で経験の無い者でも操作が可能であること、気象条件、環境条件等に左右されず発電が可能であること、長時間作業でも作業者に負担がかからないこと、運搬が容易であること、保管場所を取らないこと等が要求される。
【００３５】
ＣＣＤカメラによる撮影のように、あまり電力を必要としない場合は、人間が手動で発電する手動式発電機が安定的にしかもどのような条件でも発電が可能であるので、複数の人間の助力があればレスキュー装置の電源としては好ましい。本実施の形態では、フライホイールを用いた災害時用の手動式発電機を採用した。この実施の形態では、細かく分割して持ち運びし易く、しかも保管場所をとらないように工夫をしている。
【００３６】
図７は手動式発電機の斜視図、図８は側面図である。この手動式発電機は、Ｔ字形フレーム２０の上面にフライホイール２１が回転可能に軸支され、後端に発電機２２を装備している。
【００３７】
Ｔ字形フレーム２０は、断面コ字状の２本の棒状鋼材２０Ａ，２０ＢをＴ字形に当接してボルト、ナットで固定して組み立てる構造のものである。このＴ字形フレーム２０にはフライホイール２１を取り付けるための回転軸２３が取り付けられている。即ち、このＴ字形フレーム２０のＴ字の縦棒部分２０Ｂの上面に、フライホイール２１の回転軸２３のベース板２４を嵌め込むための２本の突起２５が平行に形成され、この２本の突起２５の間にベース板２４を嵌め込め込んでボルト、ナットで固定する。ベース板２４を固定することにより、回転軸２３及びフライホイール２１がＴ字形フレーム２０に支持される。
【００３８】
前記フライホイール２１の回転軸２３は、筒体２６内にベアリング構造体（図示せず）が収納されており、ベアリング構造体の回転軸（図示せず）の先端に円板状のフランジ２７が取り付けられている。このフランジ２７は、中央部にフライホイール２１の中央孔に嵌め込む円形凸部２７Ａを有し、この円形凸部２７Ａの外周部に多数のネジ孔が穿設された鍔部２７Ｂを備え、フライホイール２１の分割片２１Ａの内周部をボルト、ナットで固定して車輪状になるように構成されている。
【００３９】
フライホイール２１は、約３０−４０キログラムの重さを有し、回転すると慣性により回転する。このフライホイール２１は前記のように扇形の８枚の分割片２１Ａからなり前記回転軸２３のフランジ２７に固定されて車輪状に組み立てられる。このフライホイール２１の分割片２１Ａの一片には、回転用のハンドル２９が取り付けられている。
【００４０】
なお、フライホイール２１は分割すると運搬や保管に便利であるが、必ずしも分割する必要はなく、車輪状で一体のものであってもよい。
Ｔ字形フレーム２０のＴ字の縦棒部分２０Ｂの後端部には、着脱可能に発電機２２が取り付けられている。この発電機２２はスライド板３０Ａに固定されており、このスライド板３０ＡがＴ字形フレーム２０の後端部の長手方向にスライド可能に嵌め込まれている。前記スライド板３０は、下方に突出した突起３０ＡがＴ字形フレーム２０の後端部の長孔３１に嵌め込まれ、長孔３１に沿って摺動する。スライド板３０はスプリング（図示せず）によりフライホイール２１側に付勢されており、このスプリングにより、発電機２２の回転軸２２Ａが前記フライホイール２１の外周縁に当接する。従って、フライホイール２１の回転に伴って発電機２２の回転軸２２Ａが回転して発電する。この手動式発電機により、探査用棒カメラ２に取り付けられたＣＣＤカメラ６やコントロールボックス３に電源を供給することができる。
なお、上記の実施の形態では、スプリングにより、発電機２２の回転軸２２Ａが前記フライホイール２１の外周縁に当接する構成としたが、本発明の手動式発電機５はかかる構成に限定されず、例えばフライホイール２１と発電機２２の回転軸２２Ａとをベルトやチェンで繋ぐ構成であってもよい。また、フライホイール２１の重さを調節するために、水や砂、砂利等を錘とする構成にしてもよい。
【００４１】
図９は探査用棒カメラ用電源部のブロック図である。
この棒カメラ用電源部３５は前記の手動式発電機５で発電した電気を電気二重層コンデンサ３６に蓄えると共に、コンデンサ３６に電気が所定の電圧まで蓄えられると、余剰の電力は直接ＤＣ−ＤＣ電源として使用できるものである。
【００４２】
この棒カメラ用電源部３５は、中継コネクタ３７を介して手動式発電機５にケーブルで接続されている。手動式発電機５には整流回路が内蔵されており、直流電流が棒カメラ用電源部３５に入力される。
【００４３】
この棒カメラ用電源部３５には上限電圧カット回路３８を備えており、この上限電圧カット回路３５は手動式発電機５の発生電圧が所定以上（例えば１８Ｖ以上）になると、電流をカットして以降の回路に電流が流れないようにストップする。これにより、電気二重層コンデンサ３６やその後のＤＣ-ＤＣ電源回路４０の入力定格電圧を保障する。
【００４４】
前記上限電圧カット回路３８を通過した電流は、次の３つのルートを流れて探査用棒カメラ２およびコントロールボックス３の電源として使用される。
１）定電流回路３９から電気二重層コンデンサ３６に流れて、電気二重層コンデンサ３６に電気を蓄えるルート。第３スイッチ（ＳＷ３）により回路を開閉する。
２）電気二重層コンデンサ３６に蓄えられた電力をＤＣ-ＤＣ電源回路４０を経由して探査用棒カメラ２等に電力を供給するルート。第２スイッチ（ＳＷ２）により回路を開閉する。
３）上限電圧カット回路３８から直接にＤＣ-ＤＣ電源回路４０を経由して探査用棒カメラ２等に電力を供給するルート。第１スイッチ（ＳＷ１）により回路を開閉する。
【００４５】
前記の定電流回路３９は、電気二重層コンデンサ３６の電位が低くても、手動式発電機５のフライホイール２１の手回しを軽くするものである。即ち、電気二重層コンデンサ３６が完全な放電状態では、電位が０となるので、手動式発電機５から見ると短絡状態に近く、このため、フライホイール２１の手回しが非常に重たくなり、回しづらくなる。電気二重層コンデンサ３６が空の状態でも、手回しが可能なレベルの電流しか流れないようにすることで、手動式発電機５の長時間の手回し発電が可能となる。
【００４６】
ＤＣ−ＤＣ電源部４０は、電源電圧（例えば、１２Ｖ）を安定化するものである。即ち、ＣＣＤカメラ６やモニター３は安定した電圧入力の仕様になっている。しかし、ＤＣ−ＤＣ電源部４０の入力電圧範囲は９Ｖ−１８Ｖであるとすると、ＳＷ１、ＳＷ２をＯＮして、手動式発電機５と電気二重層コンデンサ３６とから電源が供給されると、９Ｖ−１８Ｖの範囲の変動する電圧がＤＣ−ＤＣ電源部４０に供給されることになる。このため、ＤＣ−ＤＣ電源部４０は電源電圧を１２Ｖに安定化する作用をはたすものである。
【００４７】
各種電圧電流監視回路４１は、前記第１スイッチ（ＳＷ１）、第２スイッチ（ＳＷ２）、第３スイッチ（ＳＷ３）をＯＮ，ＯＦＦし、前記の３つのルートに流れる電流を制御する。この各種電圧電流監視回路４１には電流メータ４２と電圧メータ４３が接続されており、救助者１は手動式発電機５の電流と電圧をモニターすることができる。なお、各スイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）（ＳＷ３）はＮチャンネルＭＯＳトランジスタを直列に２個配置したものであるが、スイッチは必ずしもこのような構成に限定されない。
【００４８】
以下において、各種電圧電流監視回路４１によるスイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）（ＳＷ３）の制御方法を図１０のフローチャートを用いて説明する。
ステップ１（Ｓ１）；手動式発電機５のハンドル２９を回して発電を開始する。発電の方法はフライホイール２１のハンドル２９を回せばよく、全く操作は簡単である。発電した交流電流は発電機５内の整流器で整流され、棒カメラ用電源部３５に流れる。手動式発電機５の上限電圧が高いと前記のように棒カメラ用電源部３５の上限電圧カット回路３８でカットされる。
【００４９】
ステップ２（Ｓ２）；手動式発電機５で発電された電気は上限電圧カット回路３８の所定電圧（１８Ｖ）より低ければ電気二重層コンデンサ３６に電気を蓄えるように各種電圧電流監視回路４１はスイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）（ＳＷ３）を制御する。即ち、スイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）はＯＦＦにして、スイッチ（ＳＷ３）はＯＮにすると、手動式発電機５で発電された電流は、上限電圧カット回路３８、定電流回路３９を流れて、スイッチ（ＳＷ３）を通って電気二重層コンデンサ３６に流れる。そして、電気二重層コンデンサ３６が所定電圧（例えば、１５Ｖ）になるまで電力が蓄えられる。
【００５０】
ステップ３（Ｓ３）；電気二重層コンデンサ３６が所定電圧（１５Ｖ）まで上昇すると、スイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）がＯＮ、（ＳＷ３）がＯＦＦに切り換わる。このようにスイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）（ＳＷ３）が切り換わると、（ＳＷ２）がＯＮになっているので、電気二重層コンデンサ３６からＤＣ-ＤＣ電源回路４０を通って探査用棒カメラ２等に電力を供給することができる。されに、上限電圧カット回路３８から直接にＤＣ-ＤＣ電源回路４０を通って探査用棒カメラ２等に直接電力を供給することができる。
【００５１】
ステップ４（Ｓ４）；前記のステップ３で探査用棒カメラ２等を操作するための電力が確保できたことになるので、探査用棒カメラ２等を操作して被災者の探査を開始する。この操作の方法については前記の通りである。
【００５２】
ステップ５（Ｓ５）；探査用棒カメラ２等の操作により、電気二重層コンデンサ３６に蓄えられた電力が消費されるので、電気二重層コンデンサ３６の電圧が所定の電圧以下になってくる。その時はステップ２に戻り、電気二重層コンデンサ３６に電気を蓄電するためにスイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）はＯＦＦ、（ＳＷ３）はＯＮに切り換わる。
【００５３】
ステップ６（Ｓ６）、ステップ７（Ｓ７）；前記のステップ５で電気二重層コンデンサ３６に蓄えられた電力がまだ十分であるか、手動式発電機５からの電気の供給が十分に有りコンデンサ３６からの電力の消費分を補っており、探査を継続できる場合は、スイッチ（ＳＷ１）（ＳＷ２）がＯＮ、（ＳＷ３）がＯＦＦの状態を維持して探査を継続する。
【００５４】
ステップ８（Ｓ８）；探査を終了する場合は、手動式発電機５をストップする。電気二重層コンデンサ３６に蓄積された電気は放電されて、コンデンサ３６内の電気はゼロになる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は災害時の人命救助に使用する際に、簡単な構造でしかも確実な操作が可能でしかも電気の供給を受けられない災害現場であっても探査作業ができる探査用棒カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の探査用棒カメラの使用状態図である。
【図２】本発明の探査用棒カメラの一部省略平面図である。
【図３】本発明の探査用棒カメラの探査部の平面図である。
【図４】本発明の探査用棒カメラの把持部の平面図である。
【図５】本発明の探査用棒カメラの左側面図である。
【図６】本発明の探査用棒カメラの右側面図である。
【図７】本発明の手動式発電機の斜視図である。
【図８】本発明の手動式発電機の正面図である。
【図９】本発明の棒カメラ用電源部のブロック図である。
【図１０】本発明の棒カメラ用電源部の制御方法を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
２ 探査用棒カメラ
５ 手動式発電機
６ ＣＣＤカメラ（カメラ）
７ 探査部
８ 把持部
９ ロッド
１０ 回転プーリー
１２ テンションスプリング
１３ ワイヤ
１８ リール
２０ Ｔ字形フレーム（フレーム）
２１ フライホイール
２２ 発電機
２３ 回転軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能にカメラが取り付けられた先端側の探査部と、リールを備えた後端側の把持部と、前記探査部と把持部とを接続するロッドとからなり、ワイヤの一端がテンションスプリングを介して探査部に固定され、他端が把持部のリールに巻回し、リールの回転力がワイヤを介して探査部のカメラに伝達されることを特徴とする探査用棒カメラ。
【請求項２】
回転可能なカメラが、リール回転前は後方を向いており、リールの回転によりワイヤを介して少なくとも１８０度回転することを特徴とする請求項１に記載の探査用棒カメラ。
【請求項３】
探査用棒カメラに手動式発電機が装備されており、この手動式発電機は、基台となるフレームの上部に、回転軸を介して手動により回転するフライホイールと、このフライホイールの回転力が伝達されて発電する発電機とを備えた請求項１に記載の探査用棒カメラ。
【請求項４】
手動式発電機はフライホイールの外周縁に発電機の回転軸が当接していることを特徴とする請求項３に記載の探査用棒カメラ。
【請求項１】
回転可能にカメラが取り付けられた先端側の探査部と、リールを備えた後端側の把持部と、前記探査部と把持部とを接続するロッドとからなり、ワイヤの一端がテンションスプリングを介して探査部に固定され、他端が把持部のリールに巻回し、リールの回転力がワイヤを介して探査部のカメラに伝達されることを特徴とする探査用棒カメラ。
【請求項２】
回転可能なカメラが、リール回転前は後方を向いており、リールの回転によりワイヤを介して少なくとも１８０度回転することを特徴とする請求項１に記載の探査用棒カメラ。
【請求項３】
探査用棒カメラに手動式発電機が装備されており、この手動式発電機は、基台となるフレームの上部に、回転軸を介して手動により回転するフライホイールと、このフライホイールの回転力が伝達されて発電する発電機とを備えた請求項１に記載の探査用棒カメラ。
【請求項４】
手動式発電機はフライホイールの外周縁に発電機の回転軸が当接していることを特徴とする請求項３に記載の探査用棒カメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１０５８６０（Ｐ２００９−１０５８６０Ａ）
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２７８２４５（Ｐ２００７−２７８２４５）
【出願日】平成１９年１０月２６日（２００７．１０．２６）
【出願人】（５０７３５６１４３）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月２６日（２００７．１０．２６）
【出願人】（５０７３５６１４３）
【Ｆターム（参考）】
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