JP2007038930A - 無人ヘリコプタのカメラ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 無人ヘリコプタに搭載するカメラ本体の前後方向の揺れを低減させるとともに、マフラーの輻射熱をカメラ本体から遮断するカメラ装置を提供する。
【解決手段】 機体４の下側に排気管１８に接続されたマフラー１９が備わり、マフラー１９よりも前側の機体４の下側に左右の懸架用ブラケット３１，３１を介して弾力的に吊り下げ支持されたカメラ本体１６からなる無人ヘリコプタ１のカメラ装置３０において、カメラ本体１６の後部にカメラ本体１６を機体４に対して弾力的に支持するとともに、マフラー１９からの熱を遮るための遮熱支持板３２を設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、無人ヘリコプタに搭載されるカメラ装置に関するものである。

従来より、オペレータが機体を見ながら遠隔操作できる無人ヘリコプタによって、上空からの農薬散布や、航空写真あるいはビデオの撮影が行われている。近年では、ＧＰＳを利用して、オペレータの視界外でも無人ヘリコプタを飛行させることができるため、例えば火山や災害現場等のように有人ヘリコプタが近づきにくい場所の撮影が可能であり、このような場所で無人ヘリコプタが活躍している。例えば特許文献１に農薬等の薬剤を散布する無人ヘリコプタが、特許文献２に航空写真等を撮影する無人ヘリコプタが開示されている。

自律航行型の無人ヘリコプタにおいては、機体側から地上側に機体データを送信するとともに地上側から送信される操縦指令信号を受信するデータ通信機が、機体に搭載される。また、機体の操縦および監視、観測のためのカメラ装置が、機体前方の下面に搭載される。これらのデータ通信機やカメラ装置等は、機体下面に設けたパイプにブラケットを固定し、このブラケットを介して取り付けられる。

ヘリコプタは、その性質上、風の影響などにより機体の姿勢が乱れやすく、構造上、飛行時の姿勢変化が大きい。そのため、カメラが揺れて画像や映像がぶれやすく、それを防止するために、カメラ装置は、機体の揺れを吸収するダンパを介してブラケットに取り付けられる。従来は、機体に固定されたブラケットを、ダンパを介してカメラ装置の両脇に取り付けていた。それにより、左右方向の機体の揺れはダンパで吸収されるが、前後方向の揺れを吸収する手段がなく、カメラ装置が前後方向に揺動しやすいという問題を有している。

更に、機体の下面の、カメラ装置の後方に近接する位置には、マフラーが備わる。そのため、マフラーおよび排気管の輻射熱によりカメラ装置の温度が上昇し、カメラ装置内の電子部品の誤動作や部品の寿命に影響を及ぼすおそれがあるため、使用時の気温に制約される。
特開２００２−１６６８９３号公報 特開２００２−２９３２９８号公報

本発明は、上記従来技術を考慮してなされたものであり、無人ヘリコプタに搭載するカメラ本体の前後方向の揺れを低減させるとともに、マフラーの輻射熱をカメラ本体から遮断するカメラ装置の提供を目的とする。

請求項１の発明は、機体の下側に排気管に接続されたマフラーが備わり、マフラーよりも前側の機体の下側に左右の懸架用ブラケットを介して弾力的に吊り下げ支持されたカメラ本体からなる無人ヘリコプタのカメラ装置において、カメラ本体の後部にカメラ本体を機体に対して弾力的に支持するとともに、マフラーからの熱を遮るための遮熱支持板を設けたことを特徴とする無人ヘリコプタのカメラ装置を提供する。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、遮熱支持板は、頂部を後方に向けた略三角形形状または台形形状であって、左右の懸架用ブラケット間に架け渡されるとともに、頂部にスプリングを備え、スプリングを介してカメラ本体を弾力的に支持することを特徴とする。

請求項１の発明によると、カメラ本体の後部を機体に対して弾力的に支持することにより、機体の前後方向の揺れを吸収し、カメラ本体の揺れが低減される。従って、撮影する画像や映像のぶれを防ぐことができる。

また、遮熱支持板を設けることにより、マフラーや排気管の輻射熱がカメラ本体に達することなく遮熱されるので、カメラ本体の温度上昇を防ぐ。これにより、気温がかなり高温であっても飛行可能になる。

しかも、遮熱支持板が、前後方向の揺れの吸収とマフラーからの遮熱という両方の役割を兼用するので、簡単な構成で且つ重量増加を最小限に抑えて実現することができる。

請求項２の発明によると、簡単な構造の遮熱支持板により、上記請求項１の発明による効果を実現することができる。

図１は、本発明に係る無人ヘリコプタの側面図である。

ヘリコプタ１は、メインボディ２とテールボディ３とからなる機体４を有する。メインボディ２の上部にメインロータ５が備わり、テールボディ３の後部にテールロータ６が備わる。メインボディ２の前部にラジエータ７が備わり、その後ろに、エンジン、吸気系、メインロータ軸、燃料タンクが、メインボディ２内に収容される。機体４のほぼ中央部のメインボディ２の左右下部に、支持脚８を介してスキッド９が備わる。スキッド９の前端部上方の機体下部には、機体４内のエンジン（不図示）に接続された排気管１８に備わるマフラー１９が配設される。

メインボディ２の後部上側にコントロールパネル１０が備わる。コントロールパネル１０は、飛行前のチェックポイントやセルフチェック結果等を表示する。コントロールパネル１０の表示は地上局でも確認できる。

スキッド９の後方の機体下部に自律制御ボックス１２が搭載される。自律制御ボックス１２内には、自律制御に必要なＧＰＳ制御装置、地上と通信するデータ通信機や画像通信機、および制御プログラムを組み込んだ制御基板等が収容される。自律制御は、機体の位置や速度などの飛行データ、機体の姿勢や方位などの機体データ、エンジン回転数やスロットル開度などの運転状態データに基づいて、予め定められた運転モードや制御プログラムを自動的に、あるいは地上局からの命令によって選択し、運転状態に応じて最適な操縦制御を行う。

無人ヘリコプタ１は、このような自律制御により飛行することができる。更に、オペレータが飛行状況を目で確認しながら、飛行状況や機体４から送信された各種運転状態データに基づいて、リモコン操縦機によりマニュアル操作することも可能である。

メインボディ２の前端部下側には、カメラ装置３０が備えられる。カメラ装置３０は、赤外線カメラ等のカメラをカメラカバーに収容したカメラ本体１６と、そのカメラ本体１６を機体４に対して弾力的に取り付ける懸架用ブラケット３１および遮熱支持板３２で構成される。カメラ本体１６は、機体４に対して弾力的に吊り下げ支持することにより取り付けられる。すなわち、機体４下部に前後方向に延設されたパイプ１５に左右両側の懸架用ブラケット３１を固定し、その懸架用ブラケット３１をカメラ本体１６の両側面にダンパを介して取り付ける。更に、カメラ本体１６の後部に、スプリングを介して遮熱支持板３２が取り付けられる。カメラ本体１６は、垂直方向のパン軸廻りに回転して左右任意の方向の撮影が可能であるとともに、カメラカバー内のカメラは、チルト軸廻りに回転して仰角および俯角の任意の方向の撮影が可能である。これにより、上空から地上の全方位を撮影することができる。また、左右方向のダンパおよび後方のスプリングによって機体４に対して弾力的に支持されているので、機体４の左右方向および前後方向の揺れを吸収し、ぶれの少ない撮影を行うことができる。

自律制御ボックス１２の周辺部に、前述の自動制御に必要な運転状態データや飛行指令データ等の操縦データ（デジタルデータ）を地上局との間で送受信するためのデータアンテナ１３が、機体側から垂下して取り付けられる。更に、カメラ装置１６で撮影したアナログデータの画像データを地上局に送信するための画像データアンテナ１４が、機体側から垂下して取り付けられる。自律制御ボックスの後部に表示灯１１が備わる。表示灯１１は、燃料残量や機体の異常等を表示し、地上のオペレータに視認させる。

テールボディ３の下面側に、地磁気に基づく方位センサ２０が備わる。方位センサ２０により、東西南北の機体の向きが検出される。メインボディ２内には、更に、ジャイロ装置からなる姿勢センサ（不図示）が備わる。

テールボディ３の上面側にメインＧＰＳアンテナ２１およびサブＧＰＳアンテナ２２が備わる。テールボディ３の後端部に、無線操縦機からの指令信号を受信する無線操縦用受信アンテナ２３が備わる。

図２および図３は、本発明のカメラ装置３０およびその周りを示す図である。図２は斜視図であり、図３はカメラ装置３０およびマフラー１９を示す平面図である。以下、カメラ装置３０に関して詳細に説明する。

本発明のカメラ装置３０は、カメラとそれを覆うカメラカバーからなるカメラ本体１６、カメラ本体１６の左右両側を弾力的に支持する２体の懸架用ブラケット３１，３１、および懸架用ブラケット３１，３１間に架け渡され、カメラ本体１６の後方をスプリング３３を介して弾力的に保持する遮熱支持材３２からなる。

カメラ本体１６は鉛直方向のパン軸廻りに回転可能であり、カメラ（不図示）はカメラカバー内でチルト軸廻りに回転可能である。

無人ヘリコプタ１のメインボディ２の下部には、各種機器類を取り付けるために、機体４の前後方向に伸びるパイプ１５が左右２本設けられている。カメラ本体１６は、そのパイプ１５の前方側の先端付近に固定された懸架用ブラケット３１，３１によって、防振用のダンパ（不図示）を介して取り付けられる。すなわち、カメラ本体１６の左右両側が、機体４に対して弾力的に吊り下げ支持される。これにより、機体４の左右方向の揺れを吸収し、カメラ本体１６が撮影する画像あるいは映像のぶれを低減させる。

更に、遮熱支持板３２が、カメラ本体１６の上方に取り付けられる。遮熱支持板３２は、図３に示すように、平面形状が略三角形形状であり、左右両側部がそれぞれ懸架用ブラケット３１，３１に固定される。遮熱支持板３２の頂部３２ａは、略三角形形状の平板部３２ｂからほぼ直角方向に折り曲げて形成され、その頂部３２ａが、防振用のスプリング３３を介してカメラ本体１６後部に取り付けられる。すなわち、カメラ本体１６の後部が、機体４に対して弾力的に支持される。これにより、機体４の前後方向の揺れを吸収し、カメラ本体１６の揺れを抑える。

遮熱支持板３２は、例えばクロムメッキ処理が施されたアルミ製の板材であり、図２および図３に示すように、マフラー１９および排気管１８とカメラ本体１６との間に配置される。遮熱支持板３２にクロムメッキ処理を施すことにより、マフラー１９および排気管１８からの輻射熱を反射し、カメラ本体１６の温度上昇を防止する。遮熱支持板３２の表面処理はクロムメッキ処理に限らず、例えば熱を反射する材料を表面に貼り付けるなど、反射率を向上させてカメラ本体１６への熱を遮断する効果を有する表面処理であれば、他の手段でも構わない。

本発明は、航空写真撮影用の無人ヘリコプタの他、有人ヘリコプタや、その他航空機等の飛行体に搭載するカメラ装置としても適用できる。

本発明に係る無人ヘリコプタの側面図。 本発明のカメラ装置の周りを示す斜視図。 図２のカメラ装置およびマフラーを示す平面図。

符号の説明

１：ヘリコプタ、２：メインボディ、３：テールボディ、４：機体、５：メインロータ、６：テールロータ、７：ラジエータ、８：支持脚、９：スキッド、１０：コントロールパネル、１１：表示灯、１２：自律制御ボックス、１３：データアンテナ、１４：画像データアンテナ、１５：パイプ、１６：カメラ本体、１８：排気管、１９：マフラー、２０：方位センサ、２１：メインＧＰＳアンテナ、２２：サブＧＰＳアンテナ、２３：無線操縦用受信アンテナ、３０：カメラ装置、３１：懸架用ブラケット、３２：遮熱支持板、３２ａ：頂部、３２ｂ；平板部、３３：スプリング。

Claims (2)

1. 機体の下側に排気管に接続されたマフラーが備わり、該マフラーよりも前側の機体の下側に左右の懸架用ブラケットを介して弾力的に吊り下げ支持されたカメラ本体からなる無人ヘリコプタのカメラ装置において、
   前記カメラ本体の後部に該カメラ本体を前記機体に対して弾力的に支持するとともに、前記マフラーからの熱を遮るための遮熱支持板を設けたことを特徴とする無人ヘリコプタのカメラ装置。
2. 前記遮熱支持板は、頂部を後方に向けた略三角形形状または台形形状であって、前記左右の懸架用ブラケット間に架け渡されるとともに、前記頂部にスプリングを備え、該スプリングを介して前記カメラ本体を弾力的に支持することを特徴とする請求項１に記載の無人ヘリコプタのカメラ装置。
   

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