バンク中でも水平を維持する台を考える

質問

オートバイのハンドル中央付近にネジ止めしてドライブレコーダーを設置しようと思います。

コーナーリング中はバンクしますから、撮影動画も傾くでしょう。そこでカメラだけをなんとかして水平を維持させたいです。

どういうカラクリが思いつきますか？？

よろしくお願いします！

回答No.7

h90025 · ベストアンサー

バンクするので車体上では横方向には何だの重力も発生しませんよね。
飛行機の場合はジャイロを使ってこの問題を解決しています。
ジャイロはハイテクではなくメカニカルな方法だと思うのですが、もっと原始的にという事でしょうか。

でしたら車体両側に車輪を出して、その伸縮でカメラを傾けるくらいしか浮かびません。

ハイテクなら、車体両側に路面までの距離センサーを取り付け、その距離を計算してサーボモーターをコントロールしカメラを傾けるとか、
ハンドルの切れ角と速度を計算してサーボモーターをコントロールしカメラを傾けるとか、

いずれも精度が良くないですね。
やはり昔から使われているジャイロが最もシンプルで正確でしょう。
でもサイズ的には厳しいですね。

発想を変えて、ソフトウエアで自動補正するのはどうでしょう。
傾いた画像を補正するんです。
映像を人間が見れば傾いている事も、正しい角度も解りますよね。
という事は必ず方法はあるという事になります。
何をもって傾いていると判断するのか、何をもって正しい角度とするのか、
このあたりを突き詰めて考えれば実現可能かと思います。

お礼

なるほど。どうも画像を編集して水平映像を保つというアーキテクチャーは、MotoGP というバイクレースのオンボードカメラでは実現されているみたいです。
内蔵のジャイロセンサーの情報を元に、リアルタイムでHD画質のそれをやってますね。

さすがにこれは自作できません（汗）

しかし、補助輪というのはアイディアですね。そうすると宅配ピザのバイクならイケますね！！

もしくはリヤカーを装備する！？

補足

ジャイロスコピック車載カメラというみたいです。

http://www.individualife.net/2010/10/motogp_gyroscopique.html

回答No.20

mimazoku_2

ごめんなさい、伝えきれていなかったですね。

支点：軸があって、自由（左右）に動くようにしておくポイント。

輪ゴム：カメラが加重にて左右に動くので、「カメラ自重＋加重＝輪ゴム強度」という仕組みです。

固定具と支柱と、コの字金具は、バイクに固定されますが、支点から上の部分は、自由に動きます。
で、バイクが走行中に傾くと、カメラは自重とモーメントで、バイクのバンクとは逆方向に動きます。
傾きを抑制するために、輪ゴムという格安のパーツで、スプリングの代わりをさせます。

後は、実際に作成して、録画状態から、最適値を割り出せば、オリジナルのカメラ台が完成します。

ただ、あまりにもアナログ過ぎるので、急激なバンクをした場合、カメラがかなり揺れますよ。

お礼

ありがとうございます。

支点より上の部分をバンクと反対側に傾けるきっかけを、ハンドルの舵角等から別途与える事さえできれば、なんとなく期待する動作になるのかなぁと思いました。

詳しく検討してみたいと思います！

回答No.19

joerikiishi

私の場合、ハンディーカムを
最初ヘルメットにつけてみたのですが
加速中に後方へ空気抵抗による引っ張り感が
気持ち悪くしかも、ほとんどスクリーンも写らないぐらいの
映像でした。
胸あたりに装着して撮影しましたところ
個人レベルにしてはなかなか迫力のある撮影に成功しました。
現在は、撮影機器も小型化がさらに進んでいるために
車体に固定するよりもこの方法がスピード感やバンク具合、
路面の状況も伝わり面白いと私は感じております。
一度試されてはいかがでしょうか?

お礼

タンクの上の映像が結構良いというのは見聞きした事があります。カメラのような薄型なら胸につけやすいですね。広角ですし。

良いアイディアをいただきました。

回答No.18

oo14

＃８（＃５）です。
＃８の後半部を書いてみました。
左の図はバイクが止まっているとき車体を傾けた場合。
バイクを垂直に立てるとカメラは水平になります。
右の図はバイクが４５度リーンさせて走ってるときのイメージ
おもりが車体と完全に平行にならない場合は＃８で書いたように
ギア比を可変にしてアジャスタブルにする必要があると、思います。
（なんせ、確認したことがないので）

お礼

詳しい図をありがとうございます。

ただ・・・難解です。

これが動作するとしたら、相当なリーンインでバイクが本来よりも起きている状態の時かと。しかし、その辺を突き詰めると面白い気がします。

回答No.17

mimazoku_2

よくよく考えたら、動きが逆ですよね。

で、添付画像のように考えました。

これならば、ホームセンターで部品を買えると思います。

図中の「支点」が自由に動く場所です。（左右にね）

お礼

支点から下、ハンドル固定部までがバイクと同じ傾向になるという事ですね。

すると箱も傾きますね。

やはりバンク中は遠心力と重力が相殺しあってしまうので、支点から上もまた右にも左にも傾かないと思うんです。

回答No.16

blueoval

サーボモーターでピッチ制御までやってるのかどうか、現物は手に取ったわけでないので。
デパートのオモチャ売り場にあるんですけど、外箱しか見たことないです。

何か、姿勢安定化に簡単で有効なギミックが、電子部品の応用で出来るかもしれません。

回答No.15

blueoval

＞安価なラジコンヘリのローター制御はジャイロ効果（ローターと一緒に回っているオモリ）でやってますね。

違います、物理的なジャイロ効果などでなく、電子ジャイロセンサーで自立的に姿勢安定化補助をしています。
一番安価なものはおもりを回したりしてますが、ひとつ上のグレードからそうです、価格差はわずか1000円弱。

お礼

ローターのピッチ角制御を電子制御ジャイロ＋サーボでやっているという事ですか。う～～ん。それは結構高級な機体だと思ってました。

勉強になります！

回答No.14

paddrink

1.ヘリウムガスを入れた風船にドライブレコーダーを吊るし、風船をバイクに連結する。

カメラの方向を進行方向へ一致させるため、ドライブレコーダーには尾翼をつける。
ゴム風船ではヘリウムのガス透過率が高いので、アルミ蒸着フィルムなどの風船を使用する。
凧揚げに使用するゲリラカイトでも可能だが、停車したとき落下する危険性あり、

２．左右に稼動する翼をバイクに装着し、その下にドライブレコーダーを設置する。

（走り屋の車が装着するリアスポイラーのイメージ、）
進行方向の軸でバイクに装着、
風圧を受けて水平状態を保つ形状の翼を作成する必要あり、
バイクが受ける風圧で翼は水平を保つのではないでしょうか？
翼の形状の加工精度が低いと十分な効果は期待できない可能性大

翼内部に薄型のモーターと質量のある回転体を挿入できれば、ジャイロ効果も期待できる。

お礼

なんかラピュタの海賊飛行船から出た偵察艇みたいですね。ただ、ワイヤーで引っ張ると、それと垂直に傾向そう。

でもこれ、ワイヤはバンクするほどに強く傾き、引っ張られますね・・・。これはなんかヒントになったかも。カラクリを加えたら、バンク角を相殺できるかもしれません！！

回答No.13

blueoval

もうお分かりのように、メカニカルでは無理ですよ。

高専でロボット作ってるような技術者の卵には、RCヘリ用のジャイロセンサーあたりで、カメラ台座角度をサーボモーターで制御するシステムをつくるのは簡単なことでしょうね。
飛行するものの姿勢制御をやってるんですから、反応速度もかなりいいはず。

ジャイロ利用の姿勢制御は、完成価格5000円しないトイRCヘリにも実装されてますから、回路部分はかなりコンパクトになるはず。
カメラは、私でさえ持ってるくらいの、10ｇ以下のものでもかなりきれいに撮れます。

簡単な構造で作ればもしかするとビジネスチャンスですよ。

お礼

やはり難しいですか・・・。

村田製作所の圧電振動ジャイロで行けるんじゃないでしょうか。

そういえば安価なラジコンヘリのローター制御はジャイロ効果（ローターと一緒に回っているオモリ）でやってますね。すると水平に回転するホイールでジャイロができるという事ですね！

回答No.12

chiha2525

基本的にはジャイロスコープを利用するしかないと思います。
それは、重力加速度とバイクを倒す時の加速度を、普通は区別できないためです。

コマを手の上でまわすと、手の角度を変えてもコマの軸の向きは変わりません（少しは変わりますが）。
それと同じ仕組みを、バイクの上でやるわけです。少し重めのコマをまわして、その軸方向に固定の（回転しない）台にカメラを取り付ける。装置自体は、バイクの上に乗せるより、吊り下げるようにしたほうが楽な気がします。
コマをどうやって動かすかは、バイクの動力を使っても、乾電池などで電気モーターで動かすでも良いと思います。

手作りで、どれだけ上手くいくかは分かりませんが、原理的なイメージは湧いたでしょうか？

ちなみに車載動画は、バイクの場合、多少傾いても構わないのではないかと思いますが。

お礼

こんなん見つけました。世の中は広い。
http://www.youtube.com/watch?v=adlEXEPE35c

うまくいくでしょうか。なんか逆にハンドルを取られる気がしてきました（汗）

回答No.11

PussinBoots

＞遠心力と重力の合成ベクトルに従うかと・・・

遠心力を逆ベクトルに働くようにすればどうですかね？

図を書いて見ましたが、こういう原理をコンパクトに実現してカメラ重量と重り重量のバランスを調整すればイケそうな気もしますが...
コンパクトにまとめて作るには難しいですかな...

お礼

やるとすれば、バイクの中心軸から外か内か。そのズレから生じる遠心力の微小な差異を検出するという事でしょうか・・・・。

残念ながら図のオモリに生じる遠心力は、バンクによってもたらされる重力加速度によって打ち消されてしまい、動かないかと思います。