(57)【要約】  本発明は、敵対的、危険、および接近困難な状況に配備され、衝撃を吸収し、悪環境状態に対する耐性を有し、配備された場所での出来事に関する映像および音声ストリームを、遠隔受信および表示ユニットへと送信するように設計された小型移動式偵察装置を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型移動式センサアセンブリであって、
ａ．前記センサアセンブリの外側に向いた撮像素子と、
ｂ．前記撮像素子によって捉えられた画像を送信することができる送信機と、
ｃ．前記センサアセンブリおよびその構成要素に電力を供給するエネルギーパックと、
ｄ．前記センサアセンブリの底部を画定するプレートと、
ｅ．前記プレートは静止したままで、前記センサアセンブリをその垂直軸の周りで回転させることことができるモータおよび関連構成要素と、
ｆ．前記センサアセンブリの前記構成要素を、センサアセンブリの配備による衝撃から保護し、前記センサアセンブリの統合性を保ち、それによってその正常な機能を保証することができるハウジングと、
ｇ．前記プレートを地面に隣接させて前記センサアセンブリを位置決めおよび安定化させることを助けるように配置された重心と
を備え、前記センサアセンブリは、監視を行うことが望ましい位置に置く、投げる、または発射することによって配備されることができ、前記ハウジングは、前記配備による衝撃に耐え、前記ハウジングの形状、前記プレートの形状、および前記重心の位置によって前記センサアセンブリが安定化し前記プレートを地面に隣接させる向きとなり、前記撮像素子は、それを取り囲む風景を捉える、小型移動式センサアセンブリ。
【請求項２】
前記センサアセンブリの前記ハウジングが球形である、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項３】
前記内部エネルギーパックが充電式である、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項４】
前記充電可能な内部エネルギーパックのための代替電源および／または充電器を接続するための、入力ソケットをさらに備える、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項５】
前記送信機がワイヤレスである、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項６】
マイクロホンをさらに備え、前記送信機が前記マイクロホンによって捉えられた音声信号を送信することができる、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項７】
前記マイクロホンが前記センサアセンブリの上面の中心に位置決めされる、請求項６に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項８】
前記撮像素子によって捉えられる風景に光を提供することができる照明アセンブリをさらに備える、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項９】
前記撮像素子が、前記照明アセンブリによって放出される光の波長に対する感受性を有する、請求項８に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項１０】
前記照明アセンブリが発光ダイオードを備える、請求項８に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項１１】
前記照明アセンブリによって提供される光の波長が可視スペクトル内にある、請求項８に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項１２】
前記照明アセンブリによって提供される光の波長が近赤外スペクトル内にある、請求項８に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項１３】
前記照明アセンブリによって提供される光の波長が赤外スペクトル内にある、請求項８に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項１４】
前記センサアセンブリがさらに、前記撮像素子の周囲の前記照明レベルを感知し、前記照明レベルが所定の閾値より低い場合に前記照明アセンブリを作動させることができる光センサを備える、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項１５】
前記プレートがその底面に平坦な領域を有する、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項１６】
前記プレートがさらに、その底部に分布された小さい足の形をした要素を備える、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項１７】
前記センサアセンブリの前記ハウジングが、注型ゴムで製作される、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項１８】
前記センサアセンブリの前記ハウジングが注型プラスチックで製作される、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項１９】
前記センサアセンブリの前記ハウジングが、２種類以上の材料の注型成形によって製作される、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項２０】
前記センサアセンブリの前記重心の位置が、前記センサアセンブリの前記内部構成要素の位置を選択することによって決まる、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項２１】
前記センサアセンブリの前記モータが、送信されたコマンドに従って前記モータを制御する受信機によって作動される、請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリ。
【請求項２２】
ａ．請求項１に記載の小型移動式センサアセンブリと、
ｂ．制御および表示ユニットと
を備える移動式偵察システム。
【請求項２３】
前記制御および表示ユニットが、
ａ．表示画面と、
ｂ．前記センサアセンブリの前記送信機によって送信されたデータを受信することができる受信機とを備え、前記センサアセンブリから送信された信号を受信および表示する、請求項２２に記載の移動式偵察システム。
【請求項２４】
前記制御および表示ユニットがさらに、コマンドを前記センサアセンブリに送信することができる送信機を備える、請求項２２に記載の移動式偵察システム。
【請求項２５】
前記送信機がワイヤレス送信機である、請求項２４に記載の移動式偵察システム。
【請求項２６】
前記制御および表示ユニットが、前記センサアセンブリの前記モータの動作を制御することができる、請求項２２に記載の移動式偵察システム。
【請求項２７】
前記制御および表示ユニットが、前記センサアセンブリの前記照明アセンブリの動作を制御することができる、請求項２２に記載の移動式偵察システム。
【請求項２８】
前記制御および表示ユニットが、前記センサアセンブリの前記撮像素子の動作を制御することができる、請求項２２に記載の移動式偵察システム。
【請求項２９】
前記制御および表示ユニットが画像処理を行うことができる、請求項２２に記載の移動式偵察システム。
【請求項３０】
前記制御および表示ユニットが、受信した画像の映像動作検出を行うことができる、請求項２２に記載の移動式偵察システム。
【請求項３１】
前記制御および表示ユニットが、前記センサアセンブリの回転に従って連続パノラマ画像を形成し、前記画像を更新することができる、請求項２２に記載の移動式偵察システム。
【請求項３２】
前記撮像素子が光学ズームを行うことができる、請求項２２に記載の移動式偵察システム。
【請求項３３】
前記制御および表示ユニットが、前記撮像素子の前記光学ズームを制御することができる、請求項３２に記載の移動式偵察システム。
【請求項３４】
２つ以上のセンサアセンブリを備え、前記センサアセンブリがそれぞれ、互いに異なる周波数で送信する送信機を備える、請求項２２に記載の移動式偵察システム。
【請求項３５】
前記送信機がワイヤレス送信機である、請求項３４に記載の移動式偵察システム。
【請求項３６】
前記制御および表示ユニットが、いくつかの異なるセンサアセンブリを交互に制御することができる、請求項３４に記載の移動式偵察システム。
【請求項３７】
前記センサアセンブリが、受信機およびスピーカをさらに備え、遠隔地から送られた音声信号を受信および放送することができる、請求項２２に記載の移動式偵察システム。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、撮像の分野に関する。より詳細には、本発明は、敵対的、危険、または接近困難な環境に配備され、衝撃を吸収し、悪環境状態に対する耐性を有し、離れた場所にある受信および表示ユニットに映像および音声ストリームを送信するように設計される、小型移動式偵察装置に関する。
【発明の背景】
【０００２】
対テロ戦闘、都市戦闘、および警察行動の方法は、既存の建物および構造物が敵対分子の隠れ場となる可能性がある地域における、地上部隊、特殊部隊、または警察隊の行動を必要とする。部隊の活動は、敵対分子によって不意打ちを受けたり攻撃されたりすることを防ぐために、注意深く行わなければならない。また、部隊が味方を敵と間違える「味方同士の誤射」という事故が発生することがある。近くにいる可能性のある民間人または人質に危害を及ぼすことを避ける努力もなされる。
【０００３】
警察行動、対テロ戦闘、または都市戦闘で遭遇する典型的な状況は、建物内での索敵、狭い通路内での移動、掩蓋陣地、地下壕および地下道の摘発および捜索、テロリストの抵抗巣を摘発しテロリストまたは指名手配中の犯罪者を捕獲するための行動、人質の捜索および救出、敵地または潜在的に危険な場所の掃滅、敵対施設の掌握または占領された施設の奪還、刑務官が人質に取られている可能性がある際の刑務所の暴動鎮圧などを含む。
【０００４】
上記の状況から、状況認識を高める、または「角を曲がったところ」でリアルタイムの偵察を行うことができる装置によって、対テロ戦闘、都市戦闘状態、および警察行動が大いに利益を得ることは明らかである。
【０００５】
上記の状況に対処する限定的な手段は、従来技術に見出すことができる。国際公開０３／０４６８３０号に、その周囲の３６０°全体の風景を同時に捉えることを可能にする全方向レンズの使用に基づく、内蔵式パノラマ撮像装置が記載されている。全方向レンズの使用により、撮像素子の解像力が全方向の風景全体にわたって分配される。上記公開特許の方法とは逆に、同一解像度の撮像素子および共通開口レンズを使用すると、撮像素子の解像力がより小さい風景上に分配され、したがって画質が向上し、より遠距離の観測が可能となる。さらに、全方向レンズの使用により、表示ステーションでの処理が必要となる歪んだ画像が形成され、画像の歪みを直しそれを包括的な形で提示するソフトウェア、またはデジタル信号プロセッサの形で、かなりの構成要素をシステムに追加することが必要となる。
【０００６】
本発明の一目的は、目の届かない、または潜在的に危険な場所に配備可能なセンサアセンブリを提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、「乱暴な」配備によって生じる、衝撃および振動に耐えることができる、頑丈な構造を有するセンサアセンブリを提供することである。
【０００８】
本発明のさらに別の目的は、センサアセンブリの機能の遠隔制御を行うことである。
【０００９】
本発明のさらなる目的は、システムのための、制御および表示ユニットを提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的および利点は、説明が進むに連れて明らかになる。
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、目の届かないまたは潜在的に危険な環境に、配置し、転がし、投げ、または、適切になされた武器によって発射することができ、映像および音声信号をこうした環境から遠隔表示装置へと送信する偵察装置を提供する。この装置は、対テロ戦闘、都市戦闘、捜索および救助行動、警察行動、および安全保障および監視用途で使用することが企図されている。
【００１２】
本システムは、カメラ、マイクロホン、電力源、送信機、受信機、照明アセンブリ、およびモータを備える、丈夫なボール型センサアセンブリを備える。ボールは丈夫な構造であるため、その配備時に生じる衝撃および振動に耐えることができる。ボールの重心は、ボールを上向きで停止させ、カメラおよびマイクロホンをデータ収集に最適な角度に位置決めすることができるように、配置されている。送信機は、ボールが収集した映像および音声信号を遠隔表示ユニットへと送信する。ボールは、ボールがその軸の周りで３６０°回転しその周りの全風景を捉えることを可能にする、内部モータを備える。モータの動作は、操作者の端末に配置された制御ユニットによって遠隔制御される。ボールはまた、光不十分な環境にボールが配置されたときに照明を提供する照明アセンブリを備える。このシステムはまた、操作者がボールによって送信された画像を見、ボールによって送信された音声を聞き、ボールの機能を制御することを可能にする、制御および表示ユニットを備える。
【００１３】
本発明は、潜在的に危険な環境に配備され、この環境で起きる出来事の記録を安全な位置に配置された部隊に送信することができ、したがって、部隊がその環境へと移動しながら情報に基づいた決定を下すことが可能になる、センサアセンブリを提供する。
【００１４】
本発明は、３６０°のパノラマ風景をすべて観察するという選択肢も、センサアセンブリの回転を制御することによって限定された区域を視野に入れるという選択肢も提供し、それによって、観察される区域で最適な画像解像力を利用することが可能になる。
【００１５】
本発明は通常、表示ステーションで受信した信号を解析し表示するための特別なソフトウェアの使用を必要とせず、したがって、システムの費用ならびにその動作時間および動作の複雑性が低減される。ただし、ボールが回転するにつれて３６０°のパノラマ画像を形成する、および映像の動作検出を提供するなどのより高度な用途のためには、特別なソフトウェアが必要とされる。
【００１６】
本発明は、第１の態様で、小型移動式センサアセンブリを提供する。本発明のセンサアセンブリはその基本的な実施形態において、
ａ．前記センサアセンブリの外側に向いた撮像素子と、
ｂ．前記撮像素子によって捉えられた画像を送信することができる送信機と、
ｃ．前記センサアセンブリおよびその構成要素に電力を供給するエネルギーパックと、
ｄ．前記センサアセンブリの底部を画定するプレートと、
ｅ．前記プレートは静止したままで、前記センサアセンブリをその垂直軸の周りで回転させることことができるモータおよび関連構成要素と、
ｆ．前記センサアセンブリの前記構成要素を、センサアセンブリの配備による衝撃から保護し、前記センサアセンブリの完全性を保ち、それによってその正常な機能を保証することができるハウジングと、
ｇ．前記プレートを地面に隣接させて前記センサアセンブリを位置決めおよび安定化させることを助けるように配置された重心と
を備える。
【００１７】
本発明のセンサアセンブリは、監視を行うことが望ましい位置に配置する、あるいはそこに投げまたは発射することができる。ハウジングは、配備による衝撃に耐えるように設計される。ハウジングの形状、プレートの形状、および重心の位置によってセンサアセンブリは安定化され、プレートを地面に隣接させる向きとなる。撮像素子は、それを取り囲む風景を捉える。
【００１８】
好ましい一実施形態では、センサアセンブリのハウジングは球形である。いくつかの実施形態では、内部エネルギーパックが充電可能であり、その場合センサアセンブリはさらに、その充電可能な内部エネルギーパックのための充電器を接続するための入力ソケットを備える。この入力ソケットは、代替電力源を接続するために使用することもできる。
【００１９】
送信機はワイヤレスとすることができる。本発明のセンサアセンブリはさらにマイクロホンを備え、その場合、送信機はマイクロホンが捉えた音声信号を送信することができる。好ましくは、マイクロホンはセンサアセンブリの上面の中央に位置決めされる。
【００２０】
本発明の好ましい一実施形態では、小型移動式センサアセンブリがさらに、撮像素子によって捉えられる風景に光を提供することができる照明アセンブリを備える。画像素子は、照明アセンブリが放射する光の波長に対して感受性を有する。好ましい一実施形態では、照明アセンブリは発光ダイオードを備える。本発明の様々な実施形態では、照明アセンブリによって提供される光の波長は、可視、近赤外、または赤外スペクトル内にあるものとすることができる。センサアセンブリはさらに、撮像素子の周囲の照明レベルを感知し、その照明レベルが所定の閾値より低い場合に照明アセンブリを作動させることができる光センサを備える。
【００２１】
本発明のセンサアセンブリの好ましい実施形態では、プレートが、その底面に平らな領域を有しており、その底部に分配された小さい足の形をした要素を備えることができる。
【００２２】
センサアセンブリのハウジングは、好ましくは、注型ゴムまたはプラスチックによって製作される。別の好ましい実施形態では、センサアセンブリのハウジングは、異なる材料の複数の層を注型成形することによって製作される。
【００２３】
センサアセンブリの重心の位置は、センサアセンブリの内部構成要素の位置を選択することによって決まる。本発明の好ましい実施形態では、センサアセンブリは、それに送信されたコマンドに従ってモータを制御する受信機によって作動される。
【００２４】
本発明は、別の態様において、
ａ．小型移動式センサアセンブリ、および
ｂ．制御および表示ユニット
を備える移動式偵察システムを提供する。
【００２５】
好ましい一実施形態では、制御および表示ユニットは、センサアセンブリから送信された信号を表示する表示画面と、センサアセンブリの送信機から送られたデータを受信することができる受信機とを備える。制御および表示ユニットはさらに、センサアセンブリにコマンドを送信することができる送信機を備える。送信機は、ワイヤレス送信機とすることができる。
【００２６】
様々な実施形態において、本発明の移動式偵察システムは、モータ、照明アセンブリ、および／またはセンサアセンブリの撮像素子の動作を制御することができる。
【００２７】
本発明による移動式偵察システムのいくつかの実施形態では、制御および表示ユニットは、画像処理、および／または、受信した画像および／またはセンサアセンブリの回転に従って更新される連続パノラマ画像上の映像動作検出、および／または、制御および表示ユニットによって制御される撮像素子の光学ズームを行うことができる。
【００２８】
本発明の別の実施形態では、前記移動式偵察システムは、２つ以上のセンサアセンブリを備える。各センサアセンブリは、それぞれ異なる周波数で送信する送信機を備える。送信機は、ワイヤレス送信機とすることができる。この実施形態では、制御および表示ユニットは、いくつかの異なるセンサアセンブリを交互に制御することができる。
【００２９】
本発明の別の実施形態では、センサアセンブリは、受信機およびスピーカを備えることができ、遠隔地から送信される音声信号を受信および放送することができる。
【図面に沿っての詳細説明】
【００３０】
本発明をよりよく理解し、実施する方法を示すために、単なる例として、添付の図面を参照する。図面を詳細に個別参照すると、図示される具体例は例示であって、本発明の好ましい実施形態の例示的な議論のためのものにすぎず、本発明の原則および概念的な態様の、最も有用かつ容易に理解される記述であると考えられるものを提供するために提示されることが強調される。これに関して、本発明の基本な理解に必要である以上に詳細に本発明の構造的詳細を示す試みはなされない。本明細書を図面と併せて読めば、本発明のいくつかの形態を実際に実施する方法が当分野の技術者には明らかになるであろう。
【００３１】
図１は、センサアセンブリ（１）の正面図である。センサアセンブリ（１）は、ボール形に製作されており、操作者によってそこで監視を行うことが望ましい場所へと投げられまたは発射されたときに、自由に転がることができる。これ以降、「センサアセンブリ」、「アセンブリ」、および「ボール」という用語を、本明細書では、センサアセンブリ（１）を示すために互換可能に使用する。センサアセンブリ（１）の内部構成要素の位置によってセンサアセンブリの重心が決まり、それによってアセンブリ（１）は、投げられると、独力で底面（２）を地面に最も近づけた位置をとることが可能になる。丸い形と、アセンブリ（１）の低い重心と、以下で説明する底面（２）の追加構造要素によって、アセンブリ（１）は投げられると自由に転がり、最終的に、その底面（２）を地面に最も近づける向きとなる。これによって、撮像素子（３）を、ボール（１）の正面の風景の画像を捉えるために最適に位置決めすることが可能になる。撮像素子（３）は、その光学レンズのみを外部に露出させてセンサアセンブリ（１）内に配置される。
【００３２】
センサアセンブリ（１）は、ボール（１）の周囲から音声を収集するために最適に位置決めされたマイクロホン（４）をさらに備える。マイクロホン（４）は、ボールがその底面（２）上で安定した後で、撮像素子（３）がどの方向に向こうとマイクロホン（４）が周囲からの音声信号を収集するために常に最適に位置決めされるように、ボール（１）の頂面の中心に位置決めされる。
【００３３】
ボール（１）はさらに、撮像素子（３）が向けられる方向に発光するように設計された照明アセンブリ（５）を備える。照明アセンブリ（５）は、単一の発光ダイオード（ＬＥＤ）または１列のＬＥＤで構成することができる。照明アセンブリ（５）は、光源のサイズおよび消費電力がセンサアセンブリ（１）のその他の要件と適合する限り、その他のいかなる光源を代わりに備えることもできる。
【００３４】
照明アセンブリ（５）は、可視または不可視波長、例えば近赤外線（ＮＩＲ）または赤外線（ＩＲ）などの照明を提供することができる。照明アセンブリ（５）は、いくつかは可視光を提供しいくつかは不可視光を提供する光源の組合せで構成することもできる。照明アセンブリ（５）の目的は、光が不十分な、または完全に暗い環境でも撮像素子（３）が有効な映像データを収集できるようにすることであり、したがって、撮像素子（３）は、光源（５）によって放出される波長に対して感受性を有する必要があることに注意されたい。
【００３５】
照明アセンブリ（５）に隣接して、光センサ（６）が配置されている。光センサ（６）は、ボール（１）の周囲の照明レベルを検出するように設計されている。光センサ（６）は、照明レベルが所定の閾値レベル以下に落ちたときそれを感知し、必要な場合には照明アセンブリ（５）を作動させる。
【００３６】
ボール（１）の前部はさらに、センサアセンブリ（１）を作動させるために使用される作動スイッチ（７）を備える。
【００３７】
上記の構成要素、すなわち、撮像素子（３）の光学レンズ、マイクロホン（４）、照明アセンブリ（５）、光センサ（６）、および作動スイッチ（７）はすべて、ボール（１）が投げられるまたは転がされたときにいかなる破損も避けるために、適合する位置でセンサアセンブリ（１）上に配置される。
【００３８】
ボール（１）の全サイズは、簡単に掴むことができ、所期の領域に投げることができるように、平均的な操作者の手のひらに合うように設計される。以下で詳細に論じるように、ボールのほとんどの構成要素は、好ましくは、ボール（１）の配備によって生じる衝撃および振動から構成要素を保護する注型ハウジング内に配置される。
【００３９】
ボールの底面（２）は、ボール（１）をその垂直軸の周りで３６０°回転させることができるように設計されているため注型ハウジングの一部ではない、プレート（８）を備えており、それによって撮像素子（３）がボール（１）の周囲全体にある風景から映像データを収集することが可能になる。プレート（８）は、ボール（１）が投げられた後にそれを迅速に安定させることを可能にするために最適なように設計されている。プレート（８）は、好ましくはボール（１）と共形に形成され、プレート（８）の底部は迅速な安定化を可能にするために平坦にされる。プレート（８）はまた、小さな足の形をしたさらなる安定化手段（９）を備える。
【００４０】
図２は、センサアセンブリ（１）の背面図である。ボール（１）の背面には、ボール（１）内部に配置されている充電可能な電力源のための代替電力源または充電器用の、入力ソケット（１０）が配置されている。背面には、映像または音声出力部などのさらなるソケットを備えることができる。通常、音声および映像信号は、ボール（１）の内部に配置された送信機によって、ボールから受信装置へとワイヤレス送信される。ただし、いくつかの任務プロファイルでは、有線送信の使用が可能になる、または必要となることがあり、この目的のために、適切な出力部を背面に備えるボールの実施形態を形成することができる。
【００４１】
図３は、センサアセンブリ（１）の底面を示す。底面には、ボール（１）の回転の基部として働くプレート（８）がある。プレート（８）は、ねじ（１１）によって、ボール（１）内部に配置されたモータに接続されている。ボールの回転機構が作動すると、以下で説明するように、プレート（８）は静止したままとなり、ボール（１）はその軸の周りで回転する。上述したように、プレートの形状はボール（１）の丸形と共形であるが、ボール（１）が投げられた後にそれを迅速かつ効果的に安定させることを可能にするために、プレート（８）がさらに、ボール（１）がその上で安定する平坦な領域（１２）を備えることが好ましい。さらに、プレート（８）上に、より迅速でより効果的な安定化を可能にする、小さな足（９）の形をした追加要素を備えることが好ましい。
【００４２】
プレートは、ボール（１）を三脚などの外部機器に連結するための、ねじ切りされたボア（１３）（図３の足（６）のうち１つの内部に示す）を備えることができる。
【００４３】
プレート（８）はさらに、ボールのトンネル内への下降制御、あるいは投げた後のボールの回収を可能にするケーブルまたはロープを連結するための取付手段（図示せず）を備えることができる。
【００４４】
図４は、ボール（１）の頑丈なハウジングの内部にある構成要素の位置を示す。ハウジングは、センサアセンブリの構成要素をその配備によって生じる衝撃から保護し、センサアセンブリの完全性を保ち、それによってその正常な機能を保証することができなければならない。ボール（１）の好ましい製作方法は、その内部構成要素（１４）をすべて構造フレームに固定し、フレームを金型で覆い、通常は溶融されたゴムまたはプラスチックであるボールの材料（１５）を構成要素（１４）の上、周り、および間に流し込むことによってハウジングを注型成形し、次いで、金型を外す前に材料を硬化させることである。こうして、構成要素同士の間にある空間がすべて注型材料で満たされ、内部構成要素（１４）がすべてそれぞれの位置に固定され、ボールの配備により生じる可能性がある損傷から保護される。この製作工程中は、シールドを使用して、注型材料が構成要素（１４）内部に漏れるのを防ぎ、かつ／または、望ましくない位置、例えば撮像素子（３）の前面、マイクロホン（４）、照明アセンブリ（５）、光センサ（６）、および作動スイッチ（７）などを覆わなければならない。プレート（８）は、注型成形完了後にボール（１）に連結される。
【００４５】
ボール（１）の「乱暴な」配備が必要とされない場合は、ボールに特別丈夫な品質を与える必要なしに、従来の材料および方法を使用してハウジングを製作することができることに留意されたい。
【００４６】
図５は、ボールの内部構成要素を明らかにするためにケーシング部分を外したセンサアセンブリ（１）の前面図である。図示した構成要素は、撮像素子（３）、マイクロホン（４）、照明アセンブリ（５）、光センサ（６）、作動スイッチ（７）、エネルギーパック（１６）、送信機（１７）、受信機（１８）、構造フレームの基部（１９）を含む。上記のように、センサアセンブリ（１）の内部構成要素はすべて、アセンブリの底部に位置する機械的構造基部（１９）に固定されている。撮像素子（３）の光学レンズ、照明アセンブリ（５）、および光センサ（６）は、ボールの外部に面して向けられる。マイクロホン（４）は、ボールの全周囲からの音声を捉えることができるように、センサアセンブリの上面の中心に配置されている。エネルギーパック（１６）は、センサアセンブリのすべての要素に電力を供給し、好ましくは充電式である。送信機（１７）は、画像キャプチャ装置（３）およびマイクロホン（４）に接続されており、音声および映像信号を、センサアセンブリ（１）から離れた位置にいる操作者へとワイヤレス送信する。受信機（１８）は、操作者とともに配置された遠隔制御ユニットから、コマンドを受信する。以下で制御コマンドを、制御ユニットを示す図７を参照しながら詳述する。
【００４７】
図６は、ボールの内部構成要素を明らかにするためにケーシングの部分を外したセンサアセンブリ（１）の背面図である。図６に示す構成要素は、電力入力ソケット（１０）と、センサアセンブリの回転を生じさせ制御するために使用される、モータおよび関連構成要素（２０）とを含む。ボールが投げられると、操作者はボールが最終的に停止する位置を決定することができない。ボールは、底面（２）をボールが停止する表面に載せて安定するが、撮像素子が向く方向を予測することはできない。撮像素子を所望の方向に向けるために、遠隔地からボールを回転させる能力をセンサアセンブリ（１）に設けなくてはならない。モータおよび関連構成要素（２０）は、受信機（１８）によって、遠隔制御ユニットからの回転コマンドを受け取る。モータは、ボールを連続的に回転させ、回転を停止させ、回転方向を反転させるように命令されることができる。
【００４８】
図５および図６には、センサアセンブリの主な特徴を説明するために、その主な構成要素のみを示す。ここで述べない電子構成要素、プリント回路、ワイヤ、歯車、構造フレームの部品、ねじなどのさらなる構成要素もセンサアセンブリに含まれることが、当分野の技術者には明らかであろう。また、センサアセンブリ内部の様々な構成要素を配置する多くの代替方法があり得ることも、当分野の技術者には明らかであろう。本明細書に記載する構成要素の配置は、センサアセンブリの所期の特徴および性能を考慮に入れた、本発明の好ましい実施形態のものである。本明細書に記載する特定の実施方法は、決して本発明の範囲を限定するものではなく、またそのために使用されるべきではない。
【００４９】
図７は、本システムの一部である遠隔制御および表示ユニットを示す。制御および表示ユニット（２１）は、センサアセンブリの動作制御、センサアセンブリから受信した画像の表示、およびセンサアセンブリから受信した音声供給の提供、の３つの基本的な機能を有する。制御および表示ユニット（２１）は、以下で説明するように、いくつかのボタン、および入力および出力ソケットを備える。「電源」ボタン（２２）は、制御および表示ユニット（２１）をオンオフするために使用される。「待機」ボタン（２３）は、センサアセンブリが作動された後にそれを待機モードにするために使用される。「待機」ボタンの目的は、センサアセンブリの動作が要求されていないときにエネルギーを節約することである。「待機」（２３）ボタンはまた、センサアセンブリの待機モードを解除する。「照明」ボタン（２４）は、センサアセンブリ上の照明アセンブリ（５）の作動を可能にする。センサアセンブリが、光が不十分なまたは完全に暗い環境に配置されまたは投げられた場合、照明を遠隔作動させることができる。「照明」ボタン（２４）はまた、センサアセンブリの光センサがうまく機能しない場合、または光センサの閾値が高く設定されすぎており、光が不十分な状態でも照明をオフにし続けている場合のためのバックアップとして設計される。照明表示器（２５）が、センサアセンブリ上の照明アセンブリ（５）がオフであるかオンであるかを示す。「チャネル」ボタン（２６）は、混信している場合によりクリアな送信を受信するために、複数の送信周波数間での切り替えを可能にする。「フリップビュー」ボタン（２７）は、センサアセンブリから受信した画像の視野を、垂直から水平に、またはその逆に転回させることを可能にする。イヤホンソケット（２８）は、ボールから送信された音声供給を聞くためのイヤホンをユニット（２１）に接続することを可能にする。電源ソケット（２９）は、充電器をユニット（２１）に接続することを可能にする。「ＡＶ出力」ソケット（３０）は、ユニット（２１）を外付けの表示および記録用機器に接続することを可能にする。音量ボタン（３１）は、音量の制御を可能にする。コントラストボタン（３２）は、画像コントラストの制御を可能にする。輝度ボタン（３３）は、画像輝度の制御を可能にする。「ミュート」ボタン（３４）は、音声ミュートの制御を可能にする。「モータ制御」ボタン（３５）は、センサアセンブリの回転方向を制御する。モータ作動ボタン（３６）は、センサアセンブリのモータを作動させ、また不作動にする。「センサ選択」ボタン（３７）は、操作者が、同じ活動領域内で独立して動作しているいくつかのセンサアセンブリの間で移り変わり、いくつかのセンサアセンブリからの信号を交互に制御および表示することを可能にする。センサ表示器（３８）は、どのセンサアセンブリが現在ユニット（２１）によって制御されているかを示す。画像表示画面（３９）は、センサアセンブリから送信されたビデオ画像を示す。制御および表示ユニット（２１）はさらに、ボールから視覚または音声信号を受信するとともに、制御コマンドをボールに送信するためのアンテナ（図示せず）を備える。
【００５０】
ユニット（２１）上に様々なスイッチおよび入力ソケットを配置する多くの代替方法があることが、当分野の技術者には明らかであろう。ユニット（２１）に組み込まれ、さらなる特徴を提供するためのさらなるスイッチがあってもよい。ここに記載する基本的な特徴、ならびに、図７に示すユニット（２１）のスイッチおよびインターフェースの配置は、本発明の好ましい実施形態を表しているが、本発明の範囲を限定するものではなく、また本発明を限定するために使用されるべきではない。
【００５１】
本明細書に記載したセンサアセンブリの使用は、画像の処理を必要としない。しかし、画像に画像処理を有利に実施することができる場合がある。例えば、ボールが回転されるときに、ボールが回転するにつれてパノラマ画像を作成することができる処理ステーションに画像を送信することができる。画像は、以前に表示された区域をボールがカバーするごとに更新される。このような処理によって、ボールが以前にカバーした区域と現在ボールの視野内にある区域とを、常に連続的に表示することが可能になる。これにより、画像上の映像の動作検出、および風景内の変化の検出を行うことが可能になる。もちろん、ボールの回転機構を作動させず、ボールを固定センサとして使用して、所期の特定の領域をカバーする場合もある。そのような場合は、ボールの視野内にある領域内の動作を検出するために、画像処理を実施することもできる。画像処理が望まれ、または必要とされる上記のいずれの状況においても、処理ステーションは制御および表示ユニット（２１）の一部であるとみなされる。
【００５２】
本明細書では、「処理ステーション」という用語は、ＰＣ、ラップトップ、またはデジタル信号プロセッサに限定されないがこれらを含めて、制御および表示ユニット（２１）に組み込まれるあらゆるタイプの処理手段を示す。電子インターフェースを適切に使用することによって、コンピュータからセンサアセンブリを制御するとともに、センサアセンブリから受信した画像をコンピュータに表示することができ、それを特別に設計された制御および表示ユニット（２１）の代わりとすることができることが、当分野の技術者には明らかであろう。コンピュータからのコマンド送信を可能にして、センサアセンブリの動作制御を可能にする電子インターフェースの設計は、当技術分野の知識の範囲内にあることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明のセンサアセンブリの正面図である。
【図２】図１のセンサアセンブリの背面図である。
【図３】図１のセンサアセンブリの底面図である。
【図４】図１のセンサアセンブリの構成要素の頑丈な注型ハウジングの内部の配置を示す図である。
【図５】ボールの内部構成要素を明らかにするためにケーシング部分を取り外した図１のセンサアセンブリの正面図である。
【図６】ボールの内部構成要素を明らかにするためにケーシング部分を取り外した図１のセンサアセンブリの背面図である。
【図７】本発明のセンサアセンブリと関連付けられた遠隔制御および表示装置を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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