(57)【要約】本発明はガイドに沿って移動可能なシステムである。システムは、質量中心を有するハウジング、第１ホイールおよび第２ホイールを備えている。第１ホイールと第２ホイールの各々はハウジングに接続され、それぞれの軸の周りを回転するように構成されている。各軸は質量中心から変位した位置にあり、第１ホイールと第２ホイールをガイドと摩擦係合すべく付勢する回転モーメントを生じさせる。本発明はさらに、回転手段と、回転手段と通信し、ハウジングから離れた位置に配置された制御装置とを包含する。ハウジングはガイドに対して相対移動する。
2008505826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムであって、
質量中心を有するハウジングと；
第１回転軸の周りを回転するように構成され、前記質量中心から第１の距離だけ変位した位置にある第１ホイールと；
ハウジングに接続され、第２軸の周りを回転するように構成された第２ホイールと、前記第２軸は質量中心から第２の距離だけ変位した位置にあり、前記第１軸と概ね平行であることと；
第１ホイールと第２ホイールの間に配置され、第１ホイールと第２ホイールの各々の周面に接線方向で係合するガイドと、
質量中心に対する第１軸と第２軸の各々との配置は、第１ホイールおよび第２ホイールをガイドと摩擦係合すべく付勢する回転モーメントを生じさせることと；
第１ホイールを回転させる回転手段と；
回転手段と通信し、ハウジングから離れたところに位置する第１セットの制御装置と；
ハウジングに接続されたケージを含む取付装置と；を備え、
第１ホイールの回転がシステムをガイドに対して相対移動させるシステム。
【請求項２】
第１ホイールは、ガイド上に位置する歯とかみ合い対合する歯を有するギアである請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
取付装置はカメラを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
ハウジングから離れたところに位置し、カメラを選択的に配置させるように構成された第２セットの制御装置をさらに備える請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
ハウジングにカメラを接続するポールをさらに備え、カメラはポールに対して概ね直交する軸の少なくとも１つの周囲を選択的に回転可能である請求項３に記載のシステム。
【請求項６】
ハウジングおよびケージは単一のモノリシックな１つの部分から成る構造物として形成されている請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
ケージが閉位置と開位置との間で選択的に配置可能なドアをさらに有し、閉位置ではドアがケージの側壁と面一にあり、開位置ではドアがケージから延びてケージ上につながる傾斜路を形成する請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
ケージに接続され、ケージの底部に隣接配置された少なくとも１つの第３ホイールをさらに備え、第３ホイールはケージが底部と概ね平行な表面に沿って直立位置で転がることを可能にする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
ケージから延びるホイール装着部と、ホイール装着部上に配置され、システムがガイドに対して相対移動したときにガイドの内表面に係合するように構成された少なくとも１つの第４ホイールとをさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
回転手段はハウジングの内部に配置されている請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
回転手段は、第１軸と同心の駆動軸を備えた油圧モータを有する請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
ハウジングに接続され、第１ホイールをガイドと接触すべく付勢するように構成された
付勢手段をさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
遠隔制御ロボットと；
ロボットに接続されたカメラと；
ロボットを選択的に配置させるためのロボットと通信する遠隔制御装置と；
カメラによって捕捉された像を人が遠隔に見ることを可能にする、カメラと通信するビュアーと；
をさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
ロボットに配置され、人が音を聞くことを可能にする音声通信装置をさらに備える請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
音声通信装置は双方向の音声通信を可能にする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
移動システムであって、
略Ｔ字形の断面を有するハウジングと、該Ｔ字形は、主要部材と、主要部材から概ね直交して主要部材の端部に隣接して延びる一対の交差部材とを有し、ハウジングは主要部材内に質量中心を有することと；
第１のホイール対と、各第１ホイールはそれぞれ交差部材に配置され、第１軸の周りを回転するように構成されていることと；
ハウジングに接続され、それぞれの軸の周りを回転するように構成された第２のホイール対と、前記軸は質量中心から変位した位置にあり、第１軸と概ね平行であることと；
前記第１のホイール対と第２のホイール対のうちの少なくとも１つのホイールを含む駆動ホイールを回転させる回転手段と、回転手段はハウジング内に配置されていることと；
回転手段を選択的に作動させる、ハウジングから離れたところに位置する第１セットの制御装置と；
第１のレールおよび第１レールから離間した第２のレールを有するガイドと、第１レールおよび第２レールの各々は１ホイールの軸と第２ホイールの軸の間を通過するように配置され、第１レールおよび第２レールの各々は第１のホイール対のそれぞれ一つおよび第２のホイール対のそれぞれ一つの周面に接線方向に摩擦係合するように構成されていることと；
ハウジングに接続されたカメラと；
カメラから見えるビューを選択的に変更し、ハウジングから離れたところに位置する第２セットの制御装置と；を備え、
駆動ホイールの回転がハウジングをガイドに対して相対移動させるシステム。
【請求項１７】
第１レールと第２レールの間に空間をさらに備え、ハウジングの交差部材がレールの背後にあり、ハウジングの主要部材がレールの背後から外側に突出し、第１レールと第２レールの間の空間を通過するようになっている請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
一対の支柱をさらに備え、各支柱がハウジングの各交差部材のそれぞれの先端から延びており、各第２ホイールがそれぞれの支柱に装着される請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
各第１ホイールはそれぞれのレールの内表面に係合し、各第２ホイールはそれぞれのレールの外表面に係合する請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
少なくとも１つの第１ホイールの周面に配置されたギア歯と、
ガイドの表面に配置されたギア歯と、をさらに備え、
少なくとも１つの第１ホイール上のそれぞれのギア歯はガイド上のギア歯と相補的形状にあり、対合し、かみ合う請求項１６に記載のシステム。
【請求項２１】
ハウジングに接続されたケージと；
ケージからガイドに向かって延びるホイール装着部と；
ホイール装着部に取り付けられ、ガイドの内表面に係合するように構成された少なくとも１つの第３ホイールと；をさらに備える請求項１６に記載のシステム。
【請求項２２】
カメラにハウジングを接続する伸縮式ポールをさらに備える請求項１６に記載のシステム。
【請求項２３】
ハウジングにカメラを接続するポールをさらに備え、カメラが、
ポールの長手方向軸；および
ポールの長手方向軸に概ね直交する軸；
の内の少なくとも１つの周りを回転可能である請求項１６に記載のシステム。
【請求項２４】
回転手段は、第１のホイール対の回転軸と概ね同心の駆動軸を有する油圧モータを有する請求項１６に記載のシステム。
【請求項２５】
ガイドは建物の壁または天井を含む表面に沿って配置され、システムは、
ハウジングに接続され、底部と底部から上方に延びる複数の側壁とを有するケージと、ケージから延び、ガイドの内表面に係合する一対のホイールと、
をさらに備える請求項１６に記載のシステム。
【請求項２６】
システムであって、
ハウジングと、ハウジングは、ハウジングの後面の上部から概ね直交する方向に各々が延びる一対の離間した支柱を備えることと；
ハウジングの質量中心から第１の距離だけ変位した位置にあり、第１の回転軸の周りを回転するように構成された第１ホイールと；
各ホイールがハウジングの質量中心から変位した位置にあるそれぞれの軸の周囲を回転するようにそれぞれの前記支柱に回転可能に各々が接続された第２のホイール対と、それぞれの軸の各々は第１の距離よりも大きな長さだけ変位された位置にあると共に第１軸と概ね平行であることと；
ハウジングの質量中心が第１軸と接続点との間にあるような該接続点でハウジングに接続されたケージと；
第１ホイールと第２ホイール対との間に配置され、第１ホイールと第２のホイール対の各々との周面に接線方向で係合するガイドと、
質量中心に対する第１ホイールと第２のホイール対の各々との配置は、第１ホイールと第２のホイール対の各々とをガイドと摩擦係合すべく付勢する回転モーメントを生じさせることと；
ハウジング内に位置し、第１ホイールを回転させるように構成された回転手段と；
回転手段と通信し、ハウジングから離れたところに位置する第１セットの制御装置と；
第１ホイールの周面にあり、ガイドの表面の歯と対合しかみ合うように協同的に構成されたギア歯と；を備え、
第１ホイールの回転がシステムをガイドに対して相対移動させるシステム。
【請求項２７】
ハウジングの後面に形成されたスロットをさらに備え、第１ホイールの周辺部はスロットから外側に突出する請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
ハウジングに接続されたカメラをさらに備える請求項２６に記載のシステム。
【請求項２９】
ハウジングにカメラを接続するポールをさらに備える請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
ポールが伸縮式であり、ポールの長さは、ハウジングから離れたところに位置する第２セットの制御装置の操作により選択的に調節可能である請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
カメラが、
ポールの長手方向軸；または
ポールに概ね直交する軸；
の内の少なくとも１つの周りを回転可能である請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
ケージが閉位置と開位置との間で選択的に配置可能なドアをさらに有し、閉位置ではドアがケージの側壁と面一にあり、開位置ではドアがケージから延びてケージ上につながる傾斜路を形成する請求項２６に記載のシステム。
【請求項３３】
ガイドが壁に沿って配置され、システムが、ケージから延び、ガイドの内表面に係合するように構成された第３ホイールをさらに備え、第３ホイールはケージが壁に対して相対移動したときにガイド内で転がる請求項２６に記載のシステム。
【請求項３４】
遠隔制御ロボットと；
ロボットに接続された第２のカメラと；
ロボットを選択的に配置させるためのロボットと通信する遠隔制御装置と；
第２のカメラによって捕捉された像を人が遠隔に見ることを可能にする、第２のカメラと通信するビュアーと；
ロボットに配置された双方向音声通信装置と；
をさらに備える請求項２６に記載のシステム。
【請求項３５】
システムであって、
略Ｔ字形の断面を有するハウジングと、該Ｔ字形は、主要部材と、主要部材の端部から概ね直交して延びる一対の交差部材とを有し、ハウジングは主要部材内に質量中心を有することと；
第１のホイール対と、第１ホイールはそれぞれの交差部材に配置され、第１軸の周りを回転するように構成されていることと；
ハウジングに接続され、第２軸の周りを回転するように構成された第２のホイール対と、前記第２軸は質量中心から変位した位置にあり、第１軸と概ね平行であることと；
前記第１のホイール対と第２のホイール対のうちの少なくとも１つのホイールを含む駆動ホイールを回転させる回転手段と、回転手段はハウジング内に配置されていることと；
回転手段を選択的に作動させる、ハウジングから離れたところに位置する第１セットの制御装置と；
第１のレールおよび第１のレールから離間した第２のレールをから構成されたガイドと、第１レールおよび第２レールの各々は、第１のホイール対のそれぞれ一つおよび第２のホイール対のそれぞれ一つの周面に接線方向で摩擦係合するように配置されていることと；
第１のホイール対の内の１つの周面のギア歯と、ギア歯は、第１レールおよび第２レールの各々の内表面のギア歯と対合し、相補的形状にあることと；
第１レールおよび第２レールは、ハウジングの交差部材がレールの背後にあり、ハウジングの主要部材が第１レールと第２レールの間で突出するように離間していることと；
ハウジングに接続された第１のカメラと；
カメラから見えるビューを選択的に変更し、ハウジングから離れたところに位置する第２セットの制御装置と；
第１のカメラと通信し、第１カメラに入力された像を人が見ることを可能にするビュアーと；
カメラによって受け取られた像を記録および保持するように構成された記録装置と；
ハウジングに接続されたケージと、ケージは、
底部と、底部から上方に延びる複数の側壁と、ケージから延び、表面に係合する第３のホイール対と、
側壁に位置し、ケージと旋回可能に結合し、底部に隣接し、かつ第１位置と第２位置との間で選択的に配置可能なドアとを有し、第１位置ではドアは側壁と面一にあり、第２位置ではドアがケージへの傾斜路となるよう延びることと；
第１のカメラと通信し、第１の換えらを選択的に配置させるように構成された第２セットの制御装置と；
ロボットと；
ロボット上で接続された第２のカメラと；
ロボットに接続された双方向の音声通信装置と；
ロボットと通信し、オペレータが選択的にロボットの位置を決定することを可能にする第３セットの制御装置と；
第２のカメラと通信する第２のビュー装置と；を備え、
駆動ホイールの回転がハウジングをガイドに対して相対移動させるシステム。
【請求項３６】
負荷体をある距離に沿って移動させる装置であって、
負荷体と；
前記負荷体に取り付けられた棒状部分と；
第１の終端と第２の終端とを有する交差部分と、前記交差部分は記棒状部分に固定的に取り付けられていることと；
前記交差部分の第１の終端に回転可能に取り付けられた第１ホイールと；
前記交差部分の第２の終端に回転可能に取り付けられた第２ホイールと；を備え、
前記負荷体の重量は、第１ホイールおよび第２ホイールを、第１ホイールと第２ホイールとの間に配置されたガイドに対して付勢し、それによって第１ホイールおよび第２ホイールは前記ガイドに沿って移動可能となっている装置。
【請求項３７】
負荷体をある距離に沿って移動させる方法であって、
前記負荷体の重量を使用してガイドに対して輸送装置を付勢すること；および
前記距離に沿って前記輸送装置と前記負荷体とを移動させること；
からなる方法。
【請求項３８】
前記距離が垂直距離を含む請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
ある距離に沿って負荷体を移動させる方法であって、
前記負荷体の重量を使用して、ローラ対上にネットトルクを引き起こし、それによりローラ対がガイド上に力を引き起こし、前記ローラ対および前記負荷体を前記ガイドに沿って移動可能にすること；からなる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視、捜索および／または救助のための装置およびシステムに関する。
本願は２００４年７月１２日に出願された米国特許出願出願番号第１０／８８９，０９１号の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
既存の輸送手段が利用可能でない場所で、ある距離にわたって負荷体を輸送する便利で効率的な手段は、多くの用途を有している。恐らく最も注目に値するのは、そのような輸送を可能にする装置またはシステムは、高層ビルからのように近づきにくい位置から人を脱出させるために使用することができる。９／１１の災害によって、人々が構造体の破壊、火災、または他の状況に捕らわれた場合に建物から人々を脱出させることを可能にする装置またはシステムの必要性が確認された。９／１１の災害は、本発明の装置またはシステムが救命に役立つ可能性があった最も注目すべき例であるが、そのような状況は定期的に発生している。プエルトリコのサンファン(Sun Juan)で、数年前にデュポンプラザホテル（Dupont Plaza Hotel）が火災に遭った時には、８６人の命が失われた。１９８０年には、ネバダ州ラスベガス（Las Vegas）のＭＧＭグランドホテル（MGM Grand Hotel）が焼けた時には、８５人の人が亡くなった。後者の例では、人命は、主にエレベーターシャフトを通じて上昇する有毒ガスと煙により失われた。いずれの事例でも、屋上から人々を引き上げるためにヘリコプターが使用され、少数の人はこの方法を使用して救助された。しかしながら警戒体制で多数の人を引き上げることが可能なヘリコプターを利用できることは少なく、いくつかの現場では存在しない場合がある。さらに、燃えている建物環境でのヘリコプターの使用は、熱、煙、および、高い建物の近くで通常存在する火や風の流れによって引き起こされる乱流により、さらなる危険を提示する。
【０００３】
９／１１の災害の場合では、エレベータが使用できず、建物からの避難手段としては緊急の吹き抜け階段または窓を残すのみであった。窓の使用は、消防はしごがその窓に達することができなければ許容できず、非常に高い建物では当てはまらないことが多い。吹き抜け階段は遅く、また消防士が同じ吹き抜け階段を使用して上階に到達しなければならないため、吹き抜け階段が混雑し、吹き抜け階段を下りて外に出る人々の動きを消防士が妨害することになると共に、火を消すために階段を上がる消防士の動きを建物から逃げる人が妨害することになる。さらに、吹き抜け階段は障害者にとっては選択肢とならない可能性があり、また、負傷者を吹き抜け階段から下ろして移動させることは困難である。
【０００４】
建物から人々を脱出させる装置またはシステムの必要性は、火災の状況に限定されているわけではない。地震または構造的欠陥の結果としての建物の部分的な崩壊も、同様の必要性につながる。建物の部分的な崩壊によって、生存者が上階に閉じ込められると、そこで生存者が脱出を試みたり、救命隊員が生存者の所にたどり着こうとしたりするのは困難かつ危険なことである。
【０００５】
救助シナリオに加えて、ある距離にわたって負荷体を垂直にまたは水平に移動させる効率的で独立した手段の必要性が存在する。例えば、高層ビル、橋およびその同等物の建設の最中には、ある距離にわたって負荷体を移動させることが一般に必要である。
【０００６】
上記のいずれのシナリオでも、輸送の装置またはシステムが、それ自身の電源、移動手段およびその同等物を有しているという点で、本当に独立していることが望ましい。そのような装置は、宇宙での材料の輸送にも、すなわち「宇宙エレベータ」としても、必要とされている。坑道に沿って負荷体を移動させたり、そこから人を脱出させたりする手段も
また必要とされている。脱出に加えて、人をある位置に配置し、そこからの監視を可能にするシステムまたは装置も必要とされている。以下により詳細に説明されるように、上記のおよび他の要求は本発明により叶えられる。
（発明の概要）
本発明の装置は、ローラ対に対するネットトルクを利用して、ローラ間を通過するレールの表面に各ローラの位置で垂直抗力を引き起こす原理で作動する。これらの垂直抗力は、次にレール表面でローラ間の摩擦力を引き起こし、これは印加トルクが装置をレールに沿って上または下に移動させることを可能にする。
【０００７】
本発明の１実施形態は、質量中心を有するハウジングと、質量中心より先端側の終点とを備えたシステムである。本発明のこの実施形態は、好ましくは、第１回転軸の周りを回転するように構成された第１ホイールと、ハウジングに接続され、第２軸の周りを回転するように構成された第２ホイールとを備えている。第２軸は好ましくは第１軸と略平行に延びている。第１軸および第２軸は、第１の距離および第２の距離だけ、それぞれ質量中心から変位した位置にある。第１の距離は第２の距離よりも大きくても小さくてもよい（が、好ましくは等しくはない）。
【０００８】
質量中心に対するこのような第１軸と第２軸の構成は、第１ホイールおよび第２ホイールの両方を第１ホイールと第２ホイールの間に配置されたガイドと摩擦係合すべく付勢する回転モーメントを生じさせる。ガイドは、第１ホイールと第２ホイールの各々に接線方向に摩擦係合する。本発明のこの実施形態は、好ましくは、回転手段と、回転手段と通信する第１セットの制御装置とを備えている。この制御装置はハウジングから離れた位置に配置される。
【０００９】
本発明のこの実施形態は、好ましくは、ハウジングに接続された取付装置をさらに備えている。取付装置は好ましくはケージを有する。第１ホイールの回転は、システムをガイドに対して相対移動させる。任意選択で、本発明は、第１ホイールの周面のギア歯と、レール上のそれと対合しかみ合うギア歯とを備えてもよい。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態では、取付装置はカメラを有する。この好ましい実施形態では、本発明は、ハウジングの表面へ接続されるポールを備えてもよく、カメラはポールに取り付けられる。任意選択で、ポールは伸縮的であって、ポールの長さは、ハウジングから離れた位置に配置された第２セットの制御装置の操作により選択的に調節可能であってもよい。
【００１１】
さらに、ポールの長手方向軸の周りの３６０度に及ぶフィールドから人が選択的に像を受け取ることを可能にするように、カメラは回転可能であってもよい。さらにカメラは、ポールの長手方向軸と直交する軸の周りを回転可能であってもよい。この実施形態では、第２セットの制御装置が、ポールに直交する軸の周りでのカメラの選択的な回転を可能にするようにさらに構成され得る。
【００１２】
本発明は、カメラによって受け取られた像を人が見ることを可能にするビュー装置を備えてもよい。本発明は、カメラによって受け取られた像を格納および記録するための記録装置をさらに備えていてもよい。カメラは、広角の視野を備えた周回カメラ等のいかなる公知のタイプのカメラであってもよい。さらに、カメラは、ビデオカメラ、スチルカメラ、デジタルカメラ、感熱性カメラ、動作検知カメラまたはその同等物であってもよい。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態では、ガイドは垂直方向を向き、例えばエレベーターシャフトの壁のような建物の壁や、または建物の外表面に沿って配置される。本発明は、好ましくは本発明の質量中心に近接する点でハウジングに接続されたケージをさらに備えてもよ
い。
【００１４】
本発明の別の実施形態は、Ｔ字形の中央の主要部材に質量中心がある略Ｔ字形の断面を有するハウジングを備える。本発明のこの実施形態は、それぞれの第１ホイールがＴ字形のそれぞれの交差部材に配置された、第１のホイール対を備える。第１のホイール対の各ホイールは第１軸の周りを回転するように構成される。
【００１５】
本発明は、ハウジングに接続され、第２軸の周りを回転するように構成された第２のホイール対をさらに備えてもよい。第２軸は質量中心から変位した位置にあり、第１軸と略平行である。
【００１６】
本発明は、少なくとも１つの駆動輪すなわち駆動ホイールを回転させるために回転手段をさらに備えてもよい。このような実施形態では、駆動ホイールは好ましくは第１のホイール対の内の少なくとも１つのホイールである。代わりに、駆動ホイールは第２のホイール対の内の少なくとも１つのホイールであってもよい。回転手段はハウジング内に位置する。本発明は、選択的に回転手段を作動させる第１セットの制御装置をさらに備えてもよい。第１セットの制御装置はハウジングから離れた位置に配置され得る。
【００１７】
本発明の１実施形態は、第１のレールおよび第１のレールから離間した第２のレールを備えると共にそれらに対して略平行を向いたガイドを備える。この実施形態では、第１レールと第２レールの各々は、第１のホイール対のそれぞれ１つおよび第２のホイール対のそれぞれ１つの周面に摩擦によって接線方向で係合するように配置される。第１レールと第２レールは離間され、その結果、Ｔ字形ハウジングの交差部材はレールの背後にあり、Ｔ字形ハウジングの主要部材は第１レールと第２レールの間に突出する。
【００１８】
ハウジングにはカメラが接続されてもよく、このような実施形態では、本発明は好ましくは、カメラから見えるビューを選択的に変更する第２セットの制御装置を備える。第２セットの制御装置はハウジングから離れた位置に配置される。
【００１９】
本発明は、カメラと通信し、カメラに入力された像を表示するように構成されたビュアーをさらに備えてもよい。システムは、第１ホイールの少なくとも１つを回転させることによりレールに沿って移動し、それによりハウジングをガイドに対して相対移動させる。
【００２０】
本発明は、ハウジングの交差部材より先端側の箇所でハウジングの主要部材に接続されたケージをさらに備えてもよい。ケージはケーブルによりハウジングに接続され得る。回転手段を選択的に作動させる第１の制御装置はケージ内に配置され得る。
【００２１】
本発明は、ハウジングから延びるポールをさらに備えてもよい。この実施形態では、カメラはポールに取り付けられる。このポールは伸縮式であってよく、それにより人は選択的にポールの長さを変更することが可能である。ポールの長手方向軸の周りの３６０度の視野を見ることを可能にするために、カメラは選択的に配置され得る。
【００２２】
好ましい実施形態では、回転手段は、第１回転軸すなわち第１のホイール対の軸とほぼ同心の駆動軸を有する油圧モータを有する。
本発明は、第１のホイール対の各ホイールの周面上のギア歯と、それに適合する第１レールと第２レールの各々の内表面上のギア歯とをさらに備えてもよい。このような対合し適合する歯は、ガイドに対するハウジングの相対移動を促進する。
【００２３】
好ましい実施形態では、カメラは赤外線カメラまたは感熱性カメラ、もしくは光が不足するか通常の視野が制限されている場合に像を送信することができる任意のタイプの公知
の装置である。カメラの観点からは、第１に建物の壁によるかまたは煙または火によって、第２に電力の喪失、従って電気の損失および人工光の損失によって、視線は制限されていてもよいし、または塞がれていてもよい。もちろん、通常のカメラも使用され得る。
【００２４】
好ましくは、ガイドは垂直方向を向き、建物の壁に沿って配置される。この実施形態では、レールは習慣として壁に結合される。さらにこの実施形態は、ハウジングに接続されたケージを備える。ケージは、底部と、底部から上方に延びる側壁とを有し得る。任意選択で、単一のホイール（または一対のホイール）が壁に係合するためにケージから延びてもよい。
【００２５】
本発明は、ケージに近接して、好ましくはケージ内に配置された、遠隔制御ロボットをさらに備えてもよい。ロボットはその移動性を促進する装置を装備し、その移動性はロボットから離れた位置から制御可能である。ロボットはカメラおよび音声通信装置をさらに備えてもよい。好ましくは、音声通信装置は双方向の音声通信を可能にする。もちろん、ロボット上のカメラと通信するビュー装置または記録装置と同様、ロボットに受け取られた音声メッセージを格納する記録装置も、好ましい。ロボットは地面から完全に離れて制御されてもよいし、またはケージ上のオペレータによって制御されてもよい。
【００２６】
本発明の他の目的、利点および新規な特徴は、添付図面と共に本発明の以下の詳細な説明から明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
ここで、同様な番号は同様な部分を示す図面を参照する。
図１は、本発明の種々の実施形態の根底的概念の略図を示す。本発明の装置は、ローラ対に対するネットトルクを利用して、ローラ間を通過するレールの表面に各ローラの位置で垂直の力を引き起こす原理で作動する。これらの垂直抗力は、次にレール表面でのローラ間の摩擦力を引き起こし、これは印加トルクが装置をレールに沿って上または下に移動させることを可能にする。
【００２８】
図１は、負荷体（図示しない）から延びるロッドまたは棒状部分１１１を示す。負荷体より先端側の棒状部分の端部には、クロスバー部分１１３が固定的に取り付けられ、棒状部分１１１に対して角度をなして配置され、クロスバー１１３の第１の終端１１３ａは負荷体に関して先端側に延びると共に、クロスバー１１３の第２の終端１１３ｂは負荷体に関して基端側に延びている。クロスバー部分１１３の第１の終端１１３ａでは、第１ホイール１２５が固定的に回転可能に取り付けられている。クロスバー部分１１３の第２の終端１１３ｂでは、第２ホイール１２７が固定的に回転可能に取り付けられている。第１ホイール１２５と第２ホイール１２７の間にはレール１１４が配置されている。矢印１１９は負荷体の重量によってシステムに課される重力の方向を示す。この力が、第１ホイール１２５と第２ホイール１２７にネットトルクを引き起こす。このネットトルクにより、次に、第１ホイール１２５および第２ホイール１２７が、レール１１４に垂直抗力を与える。これらの垂直抗力は、レール１１４と第１ホイール１２５および第２ホイール１２７との間の摩擦力を引き起こす。例えば電動モータによって第１ホイール１２５が回転させられると、レール１１４と第１ホイール１２５および第２ホイール１２７との間の摩擦力によって装置はレール１１４に沿って移動することができる。上記の説明は本発明の一般的原理についての理解を提供するものであり、本発明の様々な態様は以下により詳しく説明する。
【００２９】
図２は、捜索および救命装置として使用中の本発明のシステムの斜視図を示す。システム１０は、水平方向を向き建物１６の側壁に接続されたガイド１４内に係合するように構成されたハウジング１２を備えている。実際、本明細書に使用する場合、「ガイド」とい
う用語は、システム１０の動きまたは動作を規制または指示するように作用するすべての装置を含む。したがって、ガイド１４は建物１６に装着されたレールタイプのガイドで示されているが、ガイド１４は、コードまたはケーブル、好ましくはピンと引っ張られたケーブルのような、他の構造物を含んでもよい。ケーブルが使用される場合、システム１０は、定位置に打ち込まれ得る引っ掛け用フックの配置により、表面に取り付けられ得る。ガイド１４は建物１６に凹設されたＴ字形通路でもよいし、または他の構造体であってもよい。凹設されたＴ字形通路は、ある人には望ましいと感じられ得る審美的配慮を与える。
【００３０】
システム１０は建物１６の表面を垂直に横断することができる。ハウジング１２にはケージ２０が取り付けられ得る。ハウジング１２はケージ２０上または例えば地面のような遠隔位置に配置され得る１セットの制御装置（図２には図示していない）によって選択的に移動可能である。建物１６から人々２２を救出するために、オペレータはケージ２０を窓１８と整列させて、人々２２がそれぞれの窓１８から脱出してケージ２０に入れるようにする。本明細書に使用する場合、「ケージ」という用語は、その占有者に対する包囲体を提供する能力に関しては特に考慮せず、システムと共に上昇または下降することができる任意の構造物を含むものとする。例えば、プラットホームは十分であり得る。システム２０は人が上から見ることを可能にするカメラ３０を好ましくは備えている。
【００３１】
垂直方向を向いたシステム１０が示されているが、本発明のシステムは例えば水平に移動するシステム、斜めに移動するシステム、およびその同等物のような、別の方向のものも包含し、それにも及んでいる。さらに、システム１０は、例えばらせん、曲線、およびその同等物のような、種々の形状に対応するように構成され得る。
【００３２】
システム１０は、人がハウジング１２に接続されたカメラ３０によって捕らえられた像を見ることを可能にする、いずれもカメラ３０と通信するビュー装置２３および記録装置２４を備えている。システム１０から離れた位置から操作され、観察され、制御されるので、本発明は、捜索救助隊が、その救助隊の構成員の生命を危くすることなく、取り残された人々に２２の位置を特定し、発見し、そこに到達することを可能にする。もちろん、システム１０は、ケージ２０に乗っている救助隊の隊員によっても操作され得る。
【００３３】
好ましい実施形態では、システム１０は、救助隊によってハウジング１２に接続され得るケージ２０を備え、救助隊は緊急電話に応じて特定のケージ２０を持って来る。このような実施形態では、ケージ２０がハウジング１２に素早く接続できるようになっていることが好ましい。雄ピン（図示しない）とスナップ適合とを使用した結合がうまく作用し得ることが分かったが、もちろんケーブルタイプの取り付けも可能である。したがって、システム１０は、ガイド１４が建物１６に取り付けられることを要求する。もちろん、ケージ２０とハウジング１２とが緊急シナリオに持って来ることが可能な単一のモノリシックな１つの部分から成る構造物として形成されるように、システム１０が構成されてもよい。
【００３４】
本発明のシステム１０は様々な環境で機能的な用途を有する。例えば、システム１０は、大きな観光船、航空母艦、または他の船につながれてもよい。システム１０は、井戸、洞窟、または鉱山の探索または調査における用途を有し得る。またシステム１０は、高い記念碑、無線通信塔、油井または石油プラットホーム、もしくはその同等物のような非常に高い構造物の修理またはメンテナンスを可能にするために使用され得る。
【００３５】
システムの安全性を強化するために、システムが制動装置、すなわちシステムが故障（故障には、ハウジングからのケージの分離またはハウジングのレールに対する把持手段の喪失が含まれ得るがそれらに限定されるわけではない）した場合の損傷を防止する手段を
備えていることが好ましい。例えば、システムは、システムの急落を遅らせる、表面に係合する制動装置を備えてもよい。
【００３６】
図３は、ガイド１４と組み合わされたハウジング１２の１実施形態の詳細図を示す。図３に示されるように、ガイド１４は、離間した関係にある第１のレール１４Aと第２のレ
ール１４Bとを有する。代替実施形態では、ガイド１４は単一の標準的なＣ字型通路のビ
ームを有してもよいし、または一対の離間したＩ字形ビームにより構成されてもよい（図１０を参照）。ハウジング１２は、主要部材１２pおよび交差部材１２cを備え、略Ｔ字形の断面を有する。交差部材１２cがガイド１４の背後にあり、ハウジング１２の主要部材
１２pがレール１４Aと１４Bとの間の空間を通って突出するように、ハウジング１２とガ
イド１４は協同的に構成されている。図に示されている場合、ハウジングはその内容を包囲するように構成されているが、ハウジング１２は包囲体を提供する必要はない。代わりに、ハウジング１２の内容が露出された開放したブラケットまたはフレームを備えたハウジングは本発明の範囲内にある。すなわち、「ハウジング」という用語は、本明細書に使用する場合、任意のフレーム、ブレース、ブラケットまたは支持体と互換的であって、したがって必ずしも包囲体を提供する必要はない。
【００３７】
第１ホイール２５はハウジング１２の交差部材１２cから突出するため、ハウジング１
２の質量中心Ｃより先端側にある。第２ホイール２７は、Ｔ字形ハウジング１２の主要部材１２pに沿ってハウジング１２に接続されている。本明細書に使用する場合、「接続」
という用語は、接続されている部分間に直接の接触が存在するかどうかに関係なく、構成要素をつなぐいかなるものをも意味するものと解釈されるべきである。レール１４Aは第
１ホイール２５と第２ホイール２７の間に配置され、ホイール２５，２７の各々の周面に接線方向で摩擦係合している。ハウジング１２の質量中心Ｃに対するホイール２５および２７のこの構成により、第１ホイール２５をガイド１４の内表面に対して付勢すると共に第２ホイール２７をガイド１４の外表面に対して付勢する回転モーメントＭが生じる。さらに、このモーメントＭは、質量中心Ｃよりも先端側の箇所でハウジング１２にケージ２０を取り付けることにより増強することが可能である。この自然に生成されたモーメントＭは固定作用を生じさせ、ハウジング１２はガイド１４上でしっかりと保持される。回転モーメントＭの付勢作用は別の実施形態でも達成できるが、これについては図７および８に関連して以下により詳しく説明する。さらに、この付勢作用は、ピストンタイプの装置またはばねのような任意の公知の付勢装置によって、モーメントＭの生成とは別の方法で作成されてもよい。
【００３８】
示されているように、ハウジング１２には、好ましくは主要部材１２pの上部の表面で
、ポール２８が取り付けられている。システム１０は、ハウジング１２好ましくはポール２８に接続されたカメラ３０をさらに備えている。カメラ３０は、例えば赤外線カメラ、暗視カメラまたは通常のビデオデジタル装置のような、任意の公知のタイプの像送信装置であってよい。さらには、カメラに加えてまたはカメラの代わりに、ミリメートル波スキャナがシステムを補足してもよい。ミリメートル波スキャナの例は、ユーグニン（Huguenin）等の米国特許第５，７６０，３９７号に開示されている。したがって、米国特許第５，７６０，３９７は、あたかも一字一句が述べられているかのように参照により本明細書に組み込まれものとする。
【００３９】
この実施形態では、システム１０は、捜索救命装置としてのみならず監視セキュリティシステムとしても使用され得る。セキュリティカメラは、種々の高い建物または構造物の外部または内部に取り付け可能であり、監視またはセキュリティに適した広いパノラマ風景を可能にする。所望のエリアを拡大表示したり見たりするために、ハウジング１２の位置だけでなくポール２８の高さおよびカメラ３０の角度も遠隔制御することが可能である。もちろん、セキュリティまたは監視システムとして使用される場合には、ケージ２０は
必要ないだろう。
【００４０】
システム１０のケージ２０は、ケージ２０から延びる底部１９と側壁の２１とをさらに備えてもよい。好ましい実施形態では、１つの側壁２１は、底部１９に隣接してケージ２０に蝶番で取り付けられたドア１７を備えている。もちろん、ドア１７の別のまたは追加の配置も可能である。しかしながら、建物１６に対面する側壁２１にドア１７を配置すると、ケージ２０のドア１７は、建物１６へのおよび／または建物１６からのケージ２０へのアクセスを提供する傾斜路（ramp）として機能することができる。そのような傾斜路は、車椅子生活を余儀なくされた人のように移動性の低い人の介助を支援するだろう。ケージ２０は、人々がケージ２０から出ることができる別の位置に第２のドア（図示しない）を含んでいてもよい。
【００４１】
ケージ２０は、ケーブル３４、チェーンまたは柱のような任意の公知の方法によってハウジング１２に接続され得る。上述したように、ケージとハウジングは、単一の一体のモノリシックな１つの部品から成る構造物として形成され得る。いずれにせよ、例えば雄ピンタイプの取り付け装置の使用によるような迅速かつ簡単な方法を使用して、ハウジング１２にケージ２０を取り付けることが好ましい。回転手段（図３には図示しない）を操作するための第１セットの制御装置２９は、第１ホイール２５を回転させ、それにより、ガイド１４に対するハウジング１２の位置を選択的に調節する。図示されているように一対のホイール３２が建物の壁に係合し、各ホイール３２はケージ２０の両端に隣接して配置されている。
【００４２】
第２セットの制御装置３１は、ケージ２０内に、かつカメラ３０と通信する状態で配置されており、それにより、ケージ２０内の人はカメラ３０を操作し、かつ視野を選択的に変更することが可能である。
【００４３】
制御装置２９および３１は、人がシステム１０およびカメラ３０を遠隔位置から操作できるように、例えば地面のように遠隔位置に配置されていてもよい。ケージ２０の遠隔観察と遠隔制御を可能にするこの構成により、救助隊は、立ち往生している人々を発見し、救助隊の構成員の生命の危険を冒さずに、人々を救助するようケージ２０を送ることができる。もちろん、ケージ２０内に乗っているシステム１０のオペレータもシステム１０の構成要素を制御することが可能である。
【００４４】
システム１０は、カメラ３５と音声通信装置３９とが搭載された移動ロボット３３をさらに備えていてもよい。ロボット３３は、人々または火のような「ホットスポット」を検知することができる熱感知装置を備えていてもよい。通信装置３９は双方向音声通信を可能にするように構成され得る。好ましくは、ロボット３３は、ロボット３３を選択的に移動させるために、遠隔制御装置６３と通信する。
【００４５】
したがって、システム１０が救助隊員の生命の危険を冒さずに、非常に高い所から人々を発見し救出する能力を有するように、システム１０は全体が遠隔制御されうる。例えば、ハウジング１２（従ってシステム全体）を高層建築物の上方に遠隔から移動させ得る。ハウジングに取り付けられたカメラ３０を使用すると、助けを必要とする人々を捜索することができる。ドア１７が低下され、ロボット３３はケージ２０から出て建物１６の窓１８（図２を参照）へ移動されてもよい。
【００４６】
したがって、ロボット３３は、建物の内部で徘徊することにより、立ち往生している人々の捜索を支援することが可能である。ロボット３３は、ケージ２０を運転している人によって建物１６の中に配置されてもよく、すなわち建物の中に入るように遠隔制御されてもよい。ロボット３３を使用して人々の位置が特定されると、音声装置３９を使用して立
ち往生している人々と通信することができる。もちろん、遠隔制御装置６３は、ロボット３３によって検知された像と音の受け取りを可能にする別のビュアー通信ハードウェアを含む（または補足される）ものとする。ロボット３３および遠隔制御装置６３はバッテリで操作されてもよく、それらの間の通信は赤外線または無線通信のような任意の公知の方法によってなされ得る。
【００４７】
図４は、システム１０の第１実施形態の平面図を示す。システム１０のこの実施形態は、底部１９と、底部１９から上方に延びる側壁２１とを有するケージ２０を備えている。コネクタ、例えばケーブル３４は、好ましくはハウジング１２の主要部材１２p上の位置
で、ハウジング１２にケージ２０を接続する。ケージ２０はさらに、略平行かつガイド１４に対して離間して配置された一対のトラック（track）６６内に係合する一対のホイー
ル３２をさらに備える。システムがガイド１４に対して移動するときにホイール３２がトラック６６内に保持されるように、トラック６６は配置および構成される。トラック６６はシステム１０の安定性を増加させるための１つのオプションであるが、高価なオプションである。コストを大幅に縮小させて安定性の増加を達成するための代わりの構造については以下に説明する。
【００４８】
第１のホイール対２５はハウジング１２の交差部材１２cの前面に配置される。また、
第２のホイール対２７はハウジング１２の主要部材１２pの上でハウジングに接続される
。カメラ３０は、ハウジング１２の主要部材１２pの上部の表面に結合された状態で示さ
れているが、カメラ３０の別の配置ももちろん可能である。
【００４９】
各レール１４Aおよび１４Bの内面は、第１ホイール２５および第２ホイール２７の各々の周面に接線方向で摩擦係合する。１実施形態では、ホイールは、タイヤが道路を把持するように、レールの表面を摩擦によって把持する。そのため、ホイール２５および２７には溝すなわちトレッドが装備され得る。しかしながら、示された実施形態では、第１ホイール２５は、第１ホイール２５の各々の周面の歯と相補的形状にあり対合する歯３６を支持する。ハウジング１２の交差部材１２cはレール１４Aおよび１４Bの背後にあり、主要
部材１２pはレール１４Aと１４Bの間の空間から外方向に突出している。ホイール２５お
よび２７の形状は、質量中心Ｃ（図実３を参照）およびケージ２０の重量と共に、協同して回転モーメントＭ（図３を参照）を生成する。この回転モーメントＭは第１ホイール２５をガイド１４の内表面に対して付勢すると共に、また第２ホイール２７をガイド１４の外表面に接触するように付勢する傾向がある。
【００５０】
さらに、第１ホイール２５をガイド１４の内表面に配置された歯３６に接触した状態に維持するこの付勢作用をさらに助けるために、ハウジング１２の交差部材１２cの外表面
に付勢ホイール３８が配置され得る。システム１０の移動を困難にするしっかりとした固定を付勢モーメントMがガイド１４に課してもよい。任意選択で、システム１０は、反対
方向に力を働かせることにより自然のモーメントＭに抵抗する装置を備えてもよい。
【００５１】
図５は、ハウジング１２とその内容を詳述する、システム１０の第１実施形態の組立分解図を示す。ハウジング１２の内部の回転手段４０は第１ホイール２５を回転させる。回転手段４０は油圧モータ、電動モータまたは燃料で動作されるモータを含んでよい。一般に回転手段４０は、モータの長手方向軸と概ね同心の駆動軸を有している。動力または原動力がシステムの任意の外部源から必要とされないように、回転手段４０は完全に自給式であることが好ましい。
【００５２】
多くの例では、システム１０は動力または電気アクセスを有しない建物を登るために、または動力源が破壊されたか停止された場合に使用されるだろう、したがって、外部源からの動力が利用不可能な場合でもガイド１４に沿って移動できるように、システムはそれ
自身の自給式の動力源を備えて構成されていることが好ましい。第１の軸４４は回転手段４０を貫通し、第１のホイール対２５の各ホイールに対称的かつ同心的に接続される。ホイール２５の各々の周面にはギア歯２６が、（図４に示した）ガイド１４の内表面のギア歯と相補的形状にあり、かみ合い、対合するように構成されている。
【００５３】
代替実施形態では、回転手段４０は第２ホイール２７と連絡してもよい。この実施形態では、ギア歯（図示しない）は第２ホイール２７の周面にあり、レール１４Aおよび１４Bの外表面のギア歯と対応し、かみ合う。
【００５４】
油圧モータは当該技術分野において公知であり、油圧モータが各シャフトはモータの長手方向軸に同心である２重シャフトのモータを含むこともよく知られている。この同心の構成の例はスガハラ(Sugahara)の米国特許第４，９０７，４９５号に見出すことができるし、ショープス(Schoeps)の米国特許第５，７０４，４３４号にも見出すこともできる。
これらの特許の各々、すなわちスガハラの’４９５号およびショープスの’ ４３４号は
、あたかも一字一句が述べられているかのように参照により本明細書に組み込まれものとする。
【００５５】
回転手段４０が油圧モータを備えている場合、流体ライン４２は流体を回転手段４０へ推し進めるポンプにつながるだろう。代わりに、電動機を備えた回転手段４０が選択された場合、ライン４２は、電池のような電流源の正端子および負端子にそれぞれつながるだろう（図６を参照）。どのタイプの回転手段４０が選択されても、本明細書で述べられているように、回転手段４０は、駆動トルクを供給する外部動力源無しでシステム１０を移動させることが可能な自給式の動力源により動力を供給されることが好ましい。
【００５６】
第１ホイール２５は、ハウジング１２の交差部材１２cの表面に形成された開口部４８
から突出する。軸４４はハウジング１２の交差部材１２cの内部を通過して延び、ハウジ
ング１２に形成された孔を貫通する。エンドプレート５０は交差部材の端部表面をカバーすると共に、軸４４の両端を保護する。
【００５７】
図６は、ハウジング１２の第１実施形態と別の内容の組立分解図を示す。この実施形態では、回転手段４０は、モータ６０に取り付けられたスプロケット５４とチェーン５６の組み合わせ、すなわちホイールとベルトの組み合わせを備えている。スプロケット５４は軸４４に結合されており、スプロケット５４の回転がやはり第１ホイール２５を回転させるようになっている。回転手段４０は、電池５２のような電流源によって動力を供給されうるモータ６０を備えてもよいし、または、回転手段４０は、ディーゼル機関または内燃機関のような任意の公知のタイプのモータを備えてもよい。
【００５８】
モータ６０の駆動軸は、スプロケット５４とベルトまたはチェーン５６との組み合わせを回転させ、それにより軸４４に回転トルクが付与され、これが各々のホイール２５に移送される。開口部４８、孔、およびエンドプレート５０を含めたハウジング１２の残りの態様は、先の図５で説明した部分と同様である。
【００５９】
図７は、システム１０の第２の好ましい実施形態の平面図を示す。この実施形態では、ガイド１４は例えば標準的なＩビームのような一本のレールである。実際には、システム１０は、業界標準の任意のタイプのビーム、レールまたはトラックで形成されたガイド１４を組み込んでもよく、それにより、注文仕様の部分の必要性をなくすことでコストが低減される。業界標準のビームから形成されたガイド１４は、既存の構造物に本発明のシステム１０を改良として後から取り付けることを可能にすることにより、システムを単純化するだろう。ハウジング１２は、略Ｔ字形で示されているが、代替的な形も確かに本発明の範囲内にある。
【００６０】
ハウジング１２の交差部材１２cの端部部分から略直交方向へ、一対の支柱６８が延び
ている。第１のホイール対２７は支柱６８に回転可能に装着され、ガイド１４の内表面に係合する。
【００６１】
ハウジング１２は、第１ホイール２５の周面を突出可能にするスロット（図７には図示しない、図９を参照）を有する。第１ホイール２５は、好ましくはその周面にギア歯２６を有する。第１ホイール２５上の歯２６は、ガイド１４の外表面の歯と対合し、かみ合うように協同的に形成される。
【００６２】
ホイール２５および２７よりも先端の位置で、ハウジング１２にはケージ２０が結合され得る。ケージ２０の重量、−ならびに任意の占有者の重量−は、ホイール２５および２７の各々がガイド１４の表面に対して付勢される「ロック作用」を生成する回転モーメントを生成する。
【００６３】
ケージ２０はケーブル３４によってハウジング１２に結合されてもよく、他の任意の結合手段がもちろん可能である。ケージ２０は建物１６の表面に係合するさらなる対を備えてもよい。任意選択で、建物１６に一対のトラック（図示しない）が結合され、ガイドに対して平行かつ離間して配置されうる。しかしながら、余分なトラックのセットは、追加のレールの配置を必要とし、さらにはその追加のレール内を回転するように構成された一対のホイール（例えば図４に示されたような）をも必要とするだろう。そうではなく、図７に示されているように、ケージ２０はケージ２０の移動および輸送を促進するために、ケージ２０の側壁２１に沿って配置された一対のホイール７６を備えてもよい。
【００６４】
しかしながら、前の段落で説明した実施形態は、追加のレールの設置を要求するものである。このような追加は、当然新規のまたは既存の構造物にシステム１０を適合させる仕事のコストおよび労働費を増大させる。この費用を回避し、同様の移動規制の結果を達成するために、ケージ２０はケージ２０から延びるホイール装着部７４と、ホイール装着部７４に結合された一対のホイール７２とを備えてもよい。ホイール７２は、ガイド１４の内表面に係合し、ケージ２０がガイド１４に対して移動されたときにガイド１４内を回転するように形成される。ホイール装着部７４とホイール７２は、ガイド１４の長手方向軸に沿った移動を許容し、かつ同時に他の方向への移動を制限するように協力する。
【００６５】
図８は図７に示されたケージ２０の実施形態の斜視図を示す。ケージ２０はシステム１０の残りの部分から分離されている。ホイール装着部７４がケージ２０の壁２１から、好ましくはケージ２０の底部１９に隣接して延びている。
【００６６】
この実施形態では、ホイール装着部７４が一対の離間した支柱を備えている。この支柱はガイド１４（図８には図示しない、図７を参照）の幅を収容するのに十分に離間される。さらに、（図７に示したように）ホイール７２の各々がガイド１４の内表面に係合するようにホイール７２は配置される。ケージ２０がガイド１４に対して相対移動したときに（図７を参照）、ホイール７２の係合面と（ハウジング上の）ホイール２７の係合面とがガイド１４の内表面に同時に係合することが好ましい。ガイド１４の内表面とのホイール２７および７２のこの同時係合を達成するために、ホイール装着部７４は付勢手段を有してもよい。好ましくは、ホイール装着部７４はケージ２０の底部の縁部と平行に軸の周りを回転可能に付勢されうる。
【００６７】
上述したように、システムがガイド１４に沿って移動するように構成されていない場合には、一対のホイール７６がケージ２０の輸送を支援する。例えば、救助隊は、非常時に応じて、ケージ２０またはシステム１０全体を持って来てもよい。ホイール７６は、ケー
ジ２０がシステム１０に加えられ得る位置にケージ２０を転がすのを支援するだろう。好ましくは、ホイール７６の地面との係合面は、ホイール７２の地面との係合面とほぼ同一平面上にあり、ケージ２０（これは非常に重い可能性がある）を適所で転がす仕事が容易となっている。ケージ２０に同様に取り付けられた追加のホイール（またはホイール対）ももちろん本発明の範囲内にある。さらに、ケージ２０に取り付けられたホイール７２は動力源により駆動されてもよく、これによって、地面に沿ってケージ２０を駆動して、システム１０がガイド１４と接続可能となるようにシステム１０を配置させることが可能となる。
【００６８】
図９は、図７に示した本発明の第２の好ましい実施形態の組立分解図を提供し、ハウジング１２とその内容を示す。多くの点で、システム１０の第２実施形態の態様は、図３−６に示した第１実施形態の態様と類似している。したがって、類似部分には同一の参照番号が割り当てられている。
【００６９】
図９に示した実施形態は、１つの第１ホイール２５を好ましくは有し、ホイール２５は、歯２６を有すると共に、ハウジングに形成されたスロット７０を通過して突出する。ハウジング１２の内部に配置された回転手段４０は、第１ホイール２５を回転させる。回転手段４０は、モータの長手方向軸と概ね同心の駆動軸を有する油圧モータを備えてもよいし、または同一または類似の形状の電動モータであってもよい。第１ホイール２５上のギア歯２６は、（図７を示したように）ガイド１４の外表面のギア歯と相補的形状にあり、かみ合い、対合する。
【００７０】
回転手段４０は好ましくはハウジング１２内に含まれている。示されているように、軸４４がホイール２５から伸び、ハウジング１２の両端付近の孔に保持され得る。ハウジング１２で回転手段を固定する代替の方法または手段ももちろん可能である。
【００７１】
代わりに、回転手段４０は第２ホイール２７と連絡してもよい。この実施形態では、ギア歯（図示しない）が第２ホイール２７の周面にあり、ガイド１４の内表面の歯と対応し、かみ合っている。
【００７２】
図１０は、第３の本発明の好ましい実施形態の平面図を示す。システム１０のこの実施形態は、第１の好ましい実施形態と同じ特徴および限定の多くを組み込んでいる。理解の連続性および容易さを確立するために、類似の部分には同一の参照番号を与えている。
【００７３】
この実施形態では、ガイド１４はレール１４A，１４Bの平行な配置によって構成されている。レールは、例えば建物１６の壁のような表面に装着された標準的なＩビームであってもよい。この実施形態では、第１ホイール２５がハウジング１２のそれぞれの交差部材１２cに装着されている。第１ホイール２５の各々の周面はそれぞれのレール１４A．１４Bの外表面に係合する。第１ホイール２５およびレール１４Aおよび１４Bは、互いにかみ
合い対合するギア歯３６で協力的に形成される。
【００７４】
ハウジング１２はさらに、ハウジング１２の交差部材１２cに接続された第２のホイー
ル対２７を備えている。第２ホイール２７は、第１ホイール２５よりもハウジング１２の質量中心からさらに遠くにある軸の周りを回転する。第２ホイール２７の各々の周面はそれぞれのレール１４A，１４Bの内表面に係合する。したがって、それぞれのレール１４A
，１４Bは、各レールが第１ホイール２５と第２ホイール２７との間を通過するように配
置されている。
【００７５】
図１０に示したこの実施形態では、システム１０は、第１ホイール２５の少なくとも１つの回転により、ガイド１４と相対移動する。代わりに、第２ホイール２７が回転手段４
０によって駆動されてもよい。これについて、回転手段（図８を参照）は、回転を強制的に行い、したがって相対運動を促すように、ハウジング１２内に位置させるものとする。
【００７６】
ケージ２０は、好ましくはハウジング１２の主要部材１２pの上で、ハウジング１２に
結合され得る。上述したように、ハウジング１２にケージ２０を接続するには無数の方法が存在するので、ケーブル３４が示されてはいるが、他の結合および／または接続方法も可能であり、本発明の範囲内にある。
【００７７】
任意選択で、システム１０は表面１６と係合するように構成されたホイール（図１０に図示しない）を備えていてもよい。これらのホイールは、使用時の望まれない動き、傾き、衝撃、または滑りをさらに制限することにより、システムの安全性をさらに増強する。これを防ぐ一つの方法は、一対のトラック（図４の参照番号６６を参照）を、概ね平行に、ガイド１４に対して離間して配置することである。
【００７８】
図１１は、図１０で示されたケージ２０の実施形態の斜視図を示す。ケージ２０はシステム１０の残りの部分から分離されている。多くの点で、ケージ２０のこの実施形態は図８で示されたケージ２０と同一である。したがって、単純にするために、類似部分には同一の参照番号が割り当てられている。
【００７９】
ケージ２０のこの実施形態から特に異なる箇所はホイール装着部７４およびホイール７２の形状である。図１１で示した実施形態は一対のホイール７２のみを描いているが、救助隊がケージ２０を地面に沿って転がすのを可能にするさらなる追加のホイール対（図示しない）を備えることは本発明の範囲内である。この実施形態では、ホイール装着部はケージの側壁２１から延びる一本の柱を含む。一本の柱から略直交方向に一対の支柱が延び、ホイール７２で終端している。この実施形態では、ガイド１４の平行レール１４Aとレ
ール１４Bの間の空間を柱が通過することが可能である（図３および１０に示したように
）。さらに、ホイール７２は、各々がガイド１４の内表面に係合するように配置される（図３および１０に示したように）。（ケージ２０に接続された）ホイール７２の係合面および（ハウジングに接続された）ホイール２７の係合面は、ケージ２０がガイド１４に対して相対移動したときに（図７を参照）同時にガイド１４の内表面に係合することが好ましい。ガイド１４の内表面とのホイール２７および７２のこの同時係合を達成するために、ホイール装着部７４は付勢手段を含んでいてもよい。好ましくは、ホイール装着部はケージ２０の底部の縁部と平行な軸の周りを回転可能に付勢され得る。
【００８０】
図８の実施形態と同様に、ホイール７６の対はガイド１４に接続されていないときのケージ２０の輸送を支援する。
図１２は、図１０に示した本発明の実施例の組立分解図を提供し、ハウジング１２およびその内容を示す。多くの点で、システム１０の第２実施形態の態様は第１実施形態の態様と類似している。したがって、類似部分には同一の参照番号が割り当てられている。
【００８１】
ハウジング１２の内部の配置された回転手段４０は第１ホイール２５を回転させる。  回転手段４０は、モータの長手方向軸と概ね同心の駆動軸を有する油圧モータを備えてもよいし、または同一または類似の形状の電動モータであってもよい。第１の軸は回転手段４０を貫通し、第１のホイール対２５の各々に対称的かつ同心的に接続される。ホイール２５の各々の周面上にはギア歯２６が、（図１０に示したように）ガイド１４の外表面の歯と相補的形状にあり、かみ合い、対合するように構成されている。
【００８２】
代替実施形態では、回転手段４０は第２ホイール２７と連絡してもよい。この実施形態では、ギア歯（図示しない）は第２ホイール２７の周面にあり、レール１４Aおよび１４Bの内表面上のギア歯と対応し、かみ合う。
【００８３】
回転手段４０が油圧モータを備えることが選択された場合、流体ライン４２は流体を回転手段４０に推し進めるポンプにつながるだろう。代わりに、回転手段４０が電動モータを備えている場合、ライン４２は、（図６に示した）電池のような電流源の正端子および負端子にそれぞれつながるだろう。
【００８４】
第１ホイール２５は、ハウジング１２の交差部材１２cの後方を向いた表面に形成され
た開口部４８から突出する。軸４４はハウジング１２の交差部材１２cの内部を貫通する
。
【００８５】
ハウジング１２のそれぞれの交差部材１２cには第２のホイール対２７が接続されてい
る。交差部材１２cは、第１ホイール２５の軸周囲の自由な回転を可能にすべく、交差部
材１２cから延びる支柱６８を備え得る。
【００８６】
図１３は、ハウジング１２およびカメラ３０の関係に着目した斜視図を示す。図１３で示される図は、図２−６の実施形態と組み合わされたハウジング１２およびカメラ３０を示す。しかしながら、図１３に関して説明した特徴が本明細書で示したどの実施形態にも組み込まれ得ることは当然である。
【００８７】
ハウジング１２の主要部材１２pの上部表面には伸縮式ポール２８が装着されている。
もちろん、ポールの別の配置が可能であり、本発明の範囲内にある。伸縮式ポール２８によって、カメラ３０からハウジング１２の分離高さｈを調節することができる。一般に、高さｈは、第２セットの制御装置３１の動作により調節され得る（図３を参照）。カメラ３０は、ポール２８の長手方向軸と略平行な第１軸Ｌの周りを回転可能である。カメラ３０のこの回転は、ポール２８の１または複数のセグメントをハウジング１２に対して回転可能にすることにより達成され得る。
【００８８】
結合部材３７は、カメラ３０にポール２８の上部を接続し、軸ｐの周囲でカメラ３０を回転させる。一般に、軸ｐおよびＬは、カメラ３０によって達成可能な視野を増大させるために、互いに直交している。
【００８９】
装置の特定の実施形態を以上に説明してきたが、本発明の根本的な概念は、本発明の範囲を逸脱しない以上に詳述されていない様々な状況に適用され得る。例えば、科学者は、物および／または人を宇宙へ移動させる効率的な方法として、宇宙エレベータの計画を練ることに近年深く従事している。一旦そのような材料または人が地球の重力から外れると、それらをある位置から別の位置、すなわち例えば月や火星のような離れた位置に移動させることは、ロケットのような従来の手段によって地面から宇宙に負荷体全体を移動させることと比較して、著しく安価である。本発明の装置は、宇宙エレベータに沿って負荷体を移動させるための動力手段として利用することが可能である。
【００９０】
米国海軍は、航空母艦の水平距離に沿って負荷体を移動させる手段を必要としている。本発明の装置はその任務に都合が良い。なぜなら、本発明の装置のある実施形態には望み通りにガイドを取り付けたり取り外したりすることができ、キャリヤの永久部品である装置である必要はなく、必要な場合に負荷体をガイドに沿って移動することが可能であるためである。多くの同じ理由から、本発明の装置は石油プラットホームで使用される際にも非常に役立つだろう。
【００９１】
挿入または監視の点では、挿入または監視が望まれ得る様々な位置で、独立したガイドを使用することが可能である。そのようなガイドは容易に分解され、および／または移動される。本発明の装置の可搬性は、遠く離れた位置にいる人の容易な挿入を許容すると共
に、個人が観察可能な上述したような本発明のガイドとプラットホームまたはケージとから成る監視「タワー」の生成を可能にする。
【００９２】
本発明を詳細に説明および図で例証してきたが、それらは例証および例にすぎないのであって、限定とみなされるべきではないことは明らかである。本発明の精神および範囲は特許請求の範囲の用語によってのみ限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の基本的概念の略図。
【図２】本発明の原理に従って示された、人々の捜索および救助を支援する装置として使用中のシステムの斜視図。
【図３】システムの第１の好ましい実施形態の斜視図。
【図４】システムの第１の好ましい実施形態の平面図。
【図５】システムの第１の好ましい実施形態と組み合わせて示されたハウジングとその内容を示す組立分解図。
【図６】システムの第１の好ましい実施形態と組み合わせて示されたハウジングとその代替的な内容を示す組立分解図。
【図７】システムの第２の好ましい実施形態の平面図。
【図８】図７に描かれたケージの斜視図。
【図９】システムの第２の好ましい実施形態と組み合わせて示されたハウジングとその内容を示す組立分解図。
【図１０】システムの第３の好ましい実施形態の俯瞰図。
【図１１】側面ホイールを備えて示された、図１０に描かれたケージの変形例の斜視図。
【図１２】システムの第３の好ましい実施形態による、ハウジングとその内容の組立分解図。
【図１３】第１の好ましい実施形態と組み合わせて示されたハウジング、ポールおよびカメラの詳細を示す斜視図。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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