バンク中でも水平を維持する台を考える

Question

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！

h90025 · Accepted Answer

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。

mimazoku_2 · Answer

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。

joerikiishi · Answer

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?

oo14 · Answer

＃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）

mimazoku_2 · Answer

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）

blueoval · Answer

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。

blueoval · Answer

＞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。

paddrink · Answer

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。

blueoval · Answer

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。

chiha2525 · Answer

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。

バンク中でも水平を維持する台を考える

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。

この回答への補足

ごめんなさい、伝えきれていなかったですね。

私の場合、ハンディーカムを

＃８（＃５）です。

よくよく考えたら、動きが逆ですよね。

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。

＞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。

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。

もうお分かりのように、メカニカルでは無理ですよ。

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。

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