JP2013079034A - 空撮用回転翼機 - Google Patents

Abstract

【課題】小型、軽量で操縦が簡単であり、風の影響が少なく、安定した姿勢を維持することが可能な空撮用回転翼機を提供すること。
【解決手段】
回転翼機と、前記回転翼機の中心部から鉛直下方に設置される支持部と、前記支持部の鉛直下方の端部に設置される搭載部と、前記搭載部の底部に接続される繋留ロープからなり、前記搭載部の鉛直下方の端部に前記繋留ロープの一端が接続され、前記繋留ロープの他端が地上に係止され、前記回転翼機は、複数の回転翼を有し、前記回転翼の反作用をお互いに打ち消すことが可能であり、前記繋留ロープは、巻き上げ機によって、弛まない様に緊張を維持することが可能であることを特徴とする、空撮用回転翼機。
【選択図】 図１

Description

本発明は、空撮用回転翼機に関し、特に風の影響を受けることなしに安定した姿勢を維持し、簡易な操作で運用することが可能な、複数の回転翼を有する、空撮用回転翼機に関する。

空撮は、マンション、ホテル、鉄塔等の設置条件の調査など様々な用途に採用されており、機材はラジコンヘリコプター、飛行船、ガス気球（バルーン）による空撮などが一般的である。

ラジコンヘリコプターを用いた空撮装置が特許文献１に開示されている。特許文献１に記載のラジコンヘリコプターは、撮影機が取付けられた支持枠体の上部水平枠が、機体の重心位置に取付けられたユニバーサルジョイントに支持されており、機体に揺れ等が生じたときにも、前記した支持枠体の下部水平枠に取付けられた撮影機に揺れ等が生じることなく安定した状態で撮影を続行することが可能な発明が開示されている。

また、気球を用いた空撮撮影装置が特許文献２に開示されている。特許文献２に記載の空撮撮影装置は、空中に浮揚する気球と、該気球に地面と平行に吊り下げされた支持部材と、支持部材の下方に懸吊装置によって吊り下げられた撮影装置とを備えている。また、同軸ケーブルを使用して、地上の制御装置から空中側の撮影装置へ電源を供給するとともに、制御装置、撮影装置間で信号を送受信する発明が開示されている。

特開平６−１６６３９９号公報 特開２０００−３２６８９９号公報

しかしながら、ラジコンヘリコプターは、実際のヘリコプターと同様に、メインローターが回転すると、機体が反作用で逆回転方向の反作用（アンチトルク： Ａｎｔｉ Ｔｏｒｑｕｅ）を受けるため、このままでは、機体が回転して操縦不能となる。そのため、機体尾部に長く伸びた先のテールローターによって横方向に押す力を生じさせ、メインローターの回転とは反対方向に回転力を与え、アンチトルクをうち消して機首方向の安定を図る必要がある。テールローターの回転動力は推進力、上昇力には利用されず、バッテリーや燃料に限りのあるラジコンヘリコプターでは、飛行時間の減少を招くという問題を生じる。また、離着陸や空中での機動、空中停止（ホバリング）等の操作は、習熟した操縦者でないと困難である。また、ラジコンヘリコプターは操縦不能や機器の故障等により、暴走する場合がある。機械の不調・故障により墜落した場合は、ある程度の高度から落下すると、ラジコンヘリコプター本体及び、カメラ等の搭載機器が破損する恐れがある。また、ラジコンの電波の届かない範囲や、電波障害があった場合は、操縦不能となる場合があり、その結果、墜落や衝突の原因となる。

また、ガス気球は、ガスによって上昇力を得ており、長時間の空中浮遊が可能である。また、静音性に優れる。推進動力を持たずに空中を浮遊しているため、移動時や強風時の姿勢制御が困難である。また、気球本体は軽量化のために薄い素材を用いるため、損傷しやすいこと、また、気球本体が巨大なり、保管や、現地への移動手段や準備に時間が掛かり、また、準備や操縦は、習熟した操縦者でないと困難である。

そこで、本発明は、墜落や衝突の危険性が少なく、また、操作が容易で習熟した操縦者でなくとも操縦可能な、空撮用の、複数の回転翼を備えた回転翼機を提供する。

本発明の空撮用回転翼機システムは、複数の回転翼を有する回転翼機と、前記回転翼機の中心部から鉛直下方に設置される支持部と、前記支持部の鉛直下方の端部に設置される搭載部と、前記搭載部の底部に接続される繋留ロープからなり、前記搭載部の鉛直下方の端部に前記繋留ロープの一端が接続され、前記繋留ロープの他端が地上に係止されることを特徴とする。

本発明の空撮用回転翼機システムにおける、前記繋留ロープは、巻き上げ機によって、弛まない様に緊張を維持することが可能であることを特徴とする。

本発明の空撮用回転翼機システムは、緊急時は、前記繋留ロープを前記巻き上げ機によって、巻き上げることによって、前記回転翼機の飛行範囲を制限することが可能なこと
を特徴とする。

本発明の空撮用回転翼機システムにおける、前記回転翼機は、複数の回転翼を有し、一方向に回転する前記回転翼の数と、前記一方向と逆回転に回転する前記回転翼の数が同数であり、前記回転翼の反作用をお互いに打ち消すことが可能であることを特徴とする。

本発明の空撮用回転翼機システムにおける、前記回転翼機は、複数の回転翼を有し、回転翼は、一方向に回転する前記回転翼と、前記一方向と逆回転に回転する前記回転翼を有し、複数の前記回転翼の個々の回転数を調整し、前記回転翼の反作用をお互いに打ち消すことが可能であることを特徴とする。

本発明の空撮用回転翼機システムにおける、前記支持部は、棒の形状をなし、地上に設置された保管台の接続部と勘合し、前記空撮用回転翼機システムを地上に保管可能であることを特徴とする。

本発明の空撮用回転翼機システムにおける、前記支持部は、前期回転翼機と前記搭載部とを連接する第一支持部と、前記搭載部から下方に設置され、下方端部に前記繋留ロープと結合する第二支持部からなり、前記保管台の接続部と前記第二支持部が勘合することを特徴とする。

本発明の空撮用回転翼機システムにおける、前記搭載部は、カメラと、バッテリーと、飛行に必要な電子機器を搭載することを特徴とする。

本発明における空撮用回転翼機は、回転翼機中心部から第一支持棒を回転翼機の鉛直下方に位置するように設置しており、第一支持棒の下部には搭載部が設置され、当該第一支持棒及び搭載部が回転翼機のバランスを保つ機能を有しているため、従来の回転翼機より、姿勢安定に優れており、多少の風の影響は受けにくいという特徴を有する。

また、第二支持棒から繋留ロープが連接され、回転翼機の飛行範囲は繋留ロープの長さに限定されるため、操縦不能に陥っても、見失うことはない。また、繋留ロープを巻き上げる等して、三脚の位置に軟着陸又は作業者の手で掴むことが出来るため、墜落による破損防ぐことができる。また、飛行中に回転翼機に不具合が発生した場合、緊急に繋留ロープを巻き上げることで、リールの位置まで回転翼機をたぐり寄せることが可能なため、事故や故障を防ぐことが出来る。

また、繋留ロープを有することで、回転翼の出力をアップするのみで、三脚の鉛直上に回転翼機が位置するように容易に操作することができる。

第二支持棒を作業者が手で保持することで、離陸や着陸を容易に行うことが出来る。特に、第二支持棒を三脚部と嵌合することで、地上での係止を容易に行うことが出来る。

回転翼機は複数の回転翼を有しており、それぞれが個別の動力（電気モーター）を有している。一つの回転翼が故障や燃料（バッテリー）切れ等などで停止した場合は、対向する回転翼を停止することで、残りの回転翼で機体の左右の姿勢バランスを保つことで、墜落を免れることが出来る。

同一構造の複数の回転翼を有することで、構造が簡易であり、軽量なため、準備やメンテナンスが極めて容易である。

また、操縦者は最小限の操作として、上下運動のみを行えばよいので、習熟した使用者でなくても、容易に操作することが可能である。

本発明の第一の実施例の回転翼機を用いた撮影システムの概要図である。 本発明の第一の実施例の回転翼機本体を三脚に格納した状態の概要図である。 本発明の第一の実施例の回転翼機本体の拡大図である。 本発明の第一の実施例の三脚と支持部の嵌合状態を示す拡大図である。 本発明の第一の実施例の回転翼機を、作業者が手で保持した状態を示す概念図である。 本発明の第一の実施例の回転翼機を用いた撮影システムの繋留ロープの係止範囲を示す図である。 本発明の第二の実施例の回転翼機本体を示す図である。 本発明の第二の実施例の回転翼機を用いた撮影システムの概要図である。 本発明の第三の実施例の回転翼機を用いた撮影システムの概要図である。

回転翼機には、回転翼１枚を用いた形態（例えば、竹とんぼ）、回転翼機２枚を用いた、通常のヘリコプターのメインローター及びテールローターを有する形態や、大型ヘリコプターの大型の回転翼を機体上部の前後に２枚有する形態（タンデム形態）があり、さらに３枚以上の回転翼を機体中心部から同心円上に等間隔に配置する回転翼機（マルチローター機）がある。

通常のヘリコプターはメインローターが回転すると、機体が反作用でアンチトルクを受けるため、テールローターを設けて、アンチトルクをうち消す必要がある。メインローターとテールローターの同期機構で回転数を調整するが、メインローターとテールローターの調整に不具合があった場合、ヘリコプターは空中でのバランスを崩し、操縦不能や墜落等の事故に繋がる危険性がある。また、同期機構の調整は煩雑で、製造、メンテナンスに時間やコストがかかる。なお、マルチローター機の場合は、複数の同じ大きさのメインローターを有し、それぞれ回転方向を変えることで、アンチトルクをうち消すことが出来、同期機構の必要がない。また、各ローターの大きさや動力部を小型化して搭載するため、機体全体の構造が簡易となり、マルチローター機は通常のヘリコプターと比較して軽量化を図ることができる。また、１つの前記ローターが故障した場合、残った他の前記ローターで浮力を維持することができ、ローターが偶数個の場合は、故障した前記ローターと対角線上にある前記ローターを強制的に停止し、ローターが奇数個の場合はローターの回転数を調整することで、アンチトルクを抑え、空中でのバランスを保つことが出来るため、操縦不能や、墜落等の危険を回避することができる。

本実施例では、回転翼機本体にローターを４枚有するマルチローター機を用いて説明する。ローターを４枚有する場合、１つのローターが故障した場合、そのままでは、アンチトルクの均衡が崩れているため、空中でのバランスを崩してしまう。そこで故障したローターと対角線上にあるローターを強制的に停止することによって、回転翼の回転方向が正逆になる正常な２つのローターが残り、前記２つのローターはお互いに、アンチトルクを打ち消すことで、空中でのバランスを保つことが出来るためである。また、大きな回転面積を得ることができるローターを複数搭載し、回転させることで、揚力を発生させる面積が増えるため、空中での安定性が高くなる。

［第１の実施例］
以下、図１乃至図６を参照して、本発明による空撮用回転翼機の実施形態について詳述する。図１は、本発明の空撮用回転翼機全体の概要図、図２は、回転翼機本体を三脚に格納した概要図、図３は、回転翼機本体の拡大図、図３は、第二支持棒と繋留ロープガイド体の嵌合状態を示す図、図５は、回転翼機を、作業者が手で保持した状態を示す図、図６は、回転翼機を用いた撮影システムの繋留ロープの係止範囲を示す図である。

［機器構成］
回転翼機本体１０は中心部１５から４本のアーム部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄが等間隔（９０度）で四方向に設置される。ここで、４本のアーム部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄの構造は同一であるので、アーム部１４Ａを例に挙げて説明する。アーム部１４Ａの先端部には、回転翼部１１Ａが設置される。回転翼部１１Ａは、プロペラ１２Ａ及び動力部１３Ａからなる。

プロペラ１２Ａは動力部１３Ａからの出力を浮上の為の推進力へと変換するための装置である。通常、プロペラは複数の羽根を有するが、本発明のプロペラ１２は、２枚羽根を使用する。なお、状況に応じて３枚羽根以上を使用しても良い。

動力部１３Ａは、アーム部１４Ａの先端部に固定され、鉛直上方向に、アーム部１４Ａに平行する方向で、プロペラ１２Ａを連接する。動力部１３Ａは電気モーター又は内燃エンジンが使用可能であるが、本実施例では、取り扱いの容易であることから、電気モーターを使用する。

図３に示すように、動力部１３は、アンチトルクの対策のため、回転方向が異なる電気モーター（右回転モーター及び左回転モーター）を同数設置する。本実施例では、動力部１３Ａ、１３Ｂが左回転モーター、動力部１３Ｃ、１３Ｄが右回転モーターとする。例えば、回転翼部１１Ａが飛行中に故障した場合、回転翼部１１Ｃの動力部１３Ｃを停止することで、稼働中のものは回転翼部１１Ｂ及び１１Ｄとなる。回転翼部１１Ｂが左回転し、回転翼部１１Ｃが右回転のため、トルクは対消滅し、回転翼機本体１０はバランスを保つことが出来るので、徐々に高度を下げることが可能となり、すぐさま墜落することは無く、安全に空撮用回転翼機１を飛行させることができる。

なお、奇数個の回転翼を有する回転翼機は、回転方向が異なる電気モーター（右回転モーター及び左回転モーター）の数が異なるが、アンチトルク対策のため、本体重量、機器の配置位置等を考慮し、右回転モーター及び左回転モーターの各電気モーターの回転数を調整し、トルクを対消滅させることで、回転翼機のバランスを安定させる。また、奇数個の回転翼を有する回転翼機の回転翼部の１つが故障した場合は、停止した回転翼部の対向する２つの回転翼部の各電気モーターの回転数を調整し、トルクを削減（例えば、各５０％減）することで、アンチトルクは対消滅し、回転翼機本体はバランスを保つことが出来るので、徐々に高度を下げることが可能となり、すぐさま墜落することは無く、安全に回転翼機を飛行させることができる。

中心部１５は、回転翼機本体１０の中心にあり、４本のアーム部１４が接続され、中心部１５の鉛直方向下面は、接続部１６を有する。なお、中心部１５に動力部１３を駆動させるためのバッテリー（電池：図示せず）、ラジオコントロール用の受信機（図示せず）、水平器（図示せず）、等を搭載するスペースを設けても良い。なお、本実施例の空撮用回転翼機１の大きさは、直径約１ｍ、重量約０．８ｋｇである。

接続部１６には、支持部２０の第一支持棒２１が、回転翼機本体１０の中心部１５の下面に設けられた接続部１６から地表に対して垂直に取り付けられており、第一支持棒２１の他端である第一支持棒下端部２１Ｂは搭載部２５を保持している。回転翼機本体１０と第一支持棒２１は、常に直角になるように接続部１６で固定される。

第一支持棒２１は、カーボン棒から成り、中空の棒状に形成されたものである。カーボン棒は、軽量であり、強度に優れているため、第一支持棒２１に好適である。第一支持棒２１の第一支持棒上端部２１Ａから第一支持棒下端部２１Ｂまでの長さは、回転翼機本体１０の大きさ（全幅）の１〜２倍程度が好適である。これは自律安定性を高める観点と急激な姿勢制御の限界値のバランスから調整することが望ましい。本実施例では、回転翼機本体１０の同じ大きさの約１ｍとする。

第一支持棒２１は、回転翼機本体１０の中心部１５から鉛直下方に設置されているため、回転翼機本体１０のバランス保持の為の機能を有する。回転翼機本体１０が強風等で揺れた場合、第一支持棒２１は振り子状態となり、回転翼機本体１０の揺れを抑え、水平に復元させる。よって、従来の第一支持棒２１を持たない回転翼機よりも安定性に優れている。

また、例えば、回転翼機本体の中心部に繋留ロープが接続されていた場合、強風等で弛んだ前記繋留ロープが強風に煽られ、前記繋留ロープがプロペラに絡みつき、前記回転翼機本体が制御不能となり、墜落等の事故が発生する危険がある。本発明では、第一支持棒２１及び第二支持棒２２の下端に繋留ロープ３１が接続されていることから、回転翼部１１Ａ乃至１１Ｄと繋留ロープ３１の間に一定の間隔を取ることができ、繋留ロープ３１が強風に煽られても、回転翼部１１Ａ乃至１１Ｄに絡みつく危険が少なく、安全に空撮用回転翼機１を使用することが出来る。

搭載部２５は、空撮を行うためのカメラ２８、駆動機構（図示せず）、制御装置（図示せず）等を搭載しており、パノラマ撮影、全周囲の撮影等の空撮の用途に応じて、カメラ２８を左右に回転させるパン動作、カメラ２８を上下に傾けるチルト動作を行うための機構（図示せず）を有している。また、ラジオコントロールの受信機や、後述のバッテリーを搭載しても良い。搭載部２５は、第一支持棒２１の第一支持棒下端部２１Ｂより保持されて回転翼機本体１０の最下部に取り付けられている。従来、カメラ２８等を搭載した搭載部２５は、回転翼機（ヘリコプター）本体に懸吊されていたが、本発明の空撮用回転翼機１の第一支持棒２１及び第二支持棒２２は、従来用いられていた懸吊に代わるものである。また、搭載部２５の底面には、支持部２０の第二支持棒２２の第二支持棒上端部２２Ａが地表に対して垂直に取り付けられている。

第二支持棒２２は、三脚４０への収納及び、操縦者２が手で保持する場合に使用する。第二支持棒２２もまた、カーボン棒から成り、中空の棒状に形成されたものである。カーボン棒は、軽量であり、強度に優れている。第二支持棒２２は、前述の用途のため、約０．２〜０．３ｍの長さが好適である。

第二支持棒２２の第二支持棒下端部２２Ｂには、繋留ロープ３１が連接されている。繋留ロープ３１は、地上から回転翼機本体１０を空撮する高度に位置するように制御するためのものである。一般に、空撮用回転翼機が所定の空撮高度に到達したか否かを確認するために、高度計、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等が使用されるが、前記高度計、前記ＧＰＳでは、厳密な高度測定が難しい。そこで、図６に示すように、繋留ロープ３１の長さＲＬ（第二支持棒の第二支持棒下端部２２Ｂと繋留ロープガイド体４２の間）を厳密に設置することで、空撮高度を厳密に設定することができる。

繋留ロープ３１は、軽量であり、高強度の素材（繊維製、炭素繊維製、金属製）を使用する。繋留ロープ３１の他端は、三脚４０に設けられた繋留ロープガイド体４２の貫通孔４３を通り、地上に設けられた繋留ロープ巻き上げ機（リール）３２に接続される。

リール３２は、繋留ロープ３１を巻き取る装置である。リール３２は、回転翼機本体１０が飛行しておらず地上にある場合は、繋留ロープ３１の不要な部分を巻き取り、回転翼機本体１０が飛行中の場合は、繋留ロープ３１を必要な長さだけ延伸し、常に適度に繋留ロープを緊張させることで、回転翼機本体１０が予想外の位置や高度に移動することを防ぐ。リール３２は、繋留ロープ３１を巻き取る機能を有すれば、大きさや形状、手動・電動を問わない。

三脚４０は、脚部４１及び繋留ロープガイド体４２からなり、回転翼機本体１０が飛行していない場合には、回転翼機本体１０、搭載部２５の地上に設置された保管台として、回転翼機本体１０を保管、展示する。また、回転翼機本体１０が空中にある場合には、回転翼機本体１０を繋留ロープ３１によって、地上に繋留する機能を有する。本実施例における三脚４０の脚部４１Ａ乃至脚部４１Ｃを開脚したときの高さは、約１ｍである。

繋留ロープガイド体４２は、三脚４０の、三本の脚部が連接される中心に位置し、中心部には繋留ロープ３１及び第二支持棒２２が連通するための貫通孔４３が設けられている。本実施例の、繋留ロープガイド体４２は、漏斗の開口部の内、大きい開口部を２つ結合した形状であるが、特に形状に限定される物ではない。また、貫通孔４３の縁部が繋留ロープ３１との摩擦によって摩耗するため、繋留ロープガイド体４２は金属製、硬質のプラスティック製等が望ましい。

貫通孔４３は、回転翼機本体１０が空中にある場合には繋留ロープ３１を連通し、及び回転翼機本体１０が地上にある場合には第二支持棒２２が連通するため、貫通孔４３の孔の大きさは、直径が大きすぎると繋留ロープ３１及び第二支持棒２２が連通する際にガタツキが生じるため、繋留ロープ３１及び第二支持棒２２の直径よりやや大きい直径が好適である。

また、動力部１３を駆動させるための電源を供給する前記バッテリーは、中心部１５、搭載部２５に設置するスペースを設け、搭載しても良い。本発明における、前記バッテリーの供給能力は、回転翼機本体１０を約１５分飛行させることが出来る。また、地上に前記バッテリー、発電機等をリール３２の傍に設置し、繋留ロープ３１と平行して電源ケーブルを設置し、動力部１３に電源を供給しても良い。また、高度１５ｍ程度の飛行高度で有れば、非接触電力伝送の受信機を中心部１５又は搭載部２５に設置し、地上から無線で給電しても良い。地上の発電機や非接触電力伝送を使用する場合、電力の供給時間に制限が無くなり、回転翼機本体１０の飛行時間に制限が無くなる。

操縦者２は、ラジオコントロール送信機（送信機）５によって、回転翼機本体１０の操縦を行う。送信機は、コントロールが可能な機器数、方向数によって、１チャンネル〜６チャンネル等の機種が存在するが、本発明では、動力部１３Ａ〜１３Ｄへの電力供給の強弱を調整し、上昇、下降の操作のみを行なえればよいので、１チャンネルの送信機５を使用する。

［運用方法］
空撮用回転翼機１の運用方法を説明する。まず、図２に示すように、地上での準備完了状態として繋留ロープガイド体４２の貫通孔４３に第二支持棒２２を貫通させ、搭載部２５と繋留ロープガイド体４２が接触し、安定した状態に成るように設置を行う。搭載部２５には、カメラ２８、前記バッテリー（図示せず）等の、必要な機材を搭載する。

次に、操縦者２は送信機５を操作し、回転翼機本体１０の運動を操る。送信機５のスイッチを「上昇」方向へ徐々に操作することで、動力部１３Ａ〜１３Ｄの回転数が増加し、動力部１３Ａ〜１３Ｄに取り付けられたプロペラ１２Ａ〜１２Ｄの回転数も増加することで、プロペラ１２Ａ〜１２Ｄは上昇に必要な揚力を徐々に生じさせる。

揚力が空撮用回転翼機１の自重を超えると、回転翼機本体１０は空中に浮き始める。更に送信機５の「上昇」スイッチを「上昇」方向に入力し続けると、回転翼機本体１０は高度を増し、貫通孔４３から第二支持棒２２が上方に抜け、また、リール３２から繋留ロープ３１から開放されて、延び始める。ここで、図５に示すように、操縦者２又は作業者の補助者が、第二支持棒を手で支持していても良く、この場合、支持者が空撮用回転翼機１を鉛直方向に付勢して送り出しても良い。

そして、回転翼機本体１０が予定の位置及び高度（三脚４０の鉛直上（図６のＨ））に到着した時、または、リール３２に巻かれていた繋留ロープ３１が延びきった状態（図６のＲＬ＋ＴＬ）になったとき、操縦者２は送信機５の「上昇」スイッチを調整し、回転翼機本体１０が空中停止（ホバリング）するように、動力部１３Ａ〜１３Ｄの回転数を調整する。

この時、図６に示すように、ホバリング時の飛行高度Ｈは、第一支持棒２１の高さと第二支持棒２２と搭載部２５の高さの合計ＭＬと、繋留ロープ３１の長さＲＬ（第二支持棒の第二支持棒下端部２２Ｂと繋留ロープガイド体４２の間）と、三脚４０の高さＴＬ（繋留ロープガイド体４２とリール３２）の合計（Ｈ＝ＭＬ＋ＲＬ＋ＴＬ）となる。強風等で回転翼機本体１０が流されても、繋留ロープ３１によって係止めされているので、繋留ロープガイド体４２を中心に半径ＭＬ＋ＲＬの範囲で移動するのみである。従来のラジコン機の様に、操縦電波の届かない範囲に機体が風にながされてしまい、操縦不能に陥るようなことは無い。また、高度約２０ｍで、風速１５ｍ／ｓの気象状況可で飛行させることが可能である。

空撮用回転翼機１がホバリング状態になると、カメラ２８で撮影を開始する。カメラ２８を左右に回転させるパン動作、カメラ２８を上下に傾けるチルト動作を行うための機構（図示せず）等を使用し、カメラ２８で撮影を開始する。

次に、撮影終了後の空撮用回転翼機１の回収方法を説明する。空撮用回転翼機１のホバリング状態中に、操縦者２は送信機５を操作し、「上昇」方向の入力を徐々に解除し、「下降」方向に操作することで、動力部１３Ａ〜１３Ｄの回転数が減り、揚力が減少し、回転翼機本体１０は下降する。回転翼機本体１０が下降を始めた場合、リール３２は、弛んだ繋留ロープ３１を巻き取る。繋留ロープ３１が弛んだ状態だと、不慮の突風や事故等で、プロペラ１２や動力部１３に巻き付き、破損や墜落の危険性があるからである。

やがて、回転翼機本体１０地上付近まで下降し、最終的には図２に示すように、繋留ロープガイド体４２の貫通孔４３に第二支持棒２２が貫通し（図３に示す）、搭載部２５と繋留ロープガイド体４２が接触した状態に成るように操縦を行う。なお、図５に示すように、回転転翼機本体１０地上付近まで下降した際に、操縦者２又は補助作業者が第二支持棒２２を手で掴み、そのまま手作業で第二支持棒２２が繋留ロープガイド体４２の貫通孔４３に嵌入する動作を行っても良い。手で掴むことによって、着陸時の衝撃や着陸失敗による、空撮用回転翼機１の破損を防ぐことが出来る。

また、飛行中に回転翼機に不具合が発生した場合や、突風などにより空中のバランスが崩れて危険な場合等は、緊急に繋留ロープを巻き上げることで、三脚４０の位置まで回転翼機をたぐり寄せることが可能なため、事故（墜落）、故障を防ぐことが出来る。例えば、不具合を検出するための、角度センサ、回転数計、電圧計等及び制御装置を設置し、不具合を検出した場合に異常信号等を流し、制御装置は異常信号の内容を判断し、リール３２を自動で動作させる処理プログラムを設置してもよい。

また、繋留ロープ３１を有することで、回転翼部１１の出力をアップすることで、三脚４０の鉛直上に回転翼機本体１０が位置するように容易に操作することができる。なお、複数の回転翼部１１の内、風上に最も近い回転翼部１１の回転を減らし、揚力を減らすことで、風上に回転翼機本体１０が移動し、位置の制御を行うような、装置、仕掛けを組み込んでも良い。

［第２の実施例］
図７及び図８を参照して、本発明の第２の実施例を説明する。図７は、関節部材を用いた回転翼機を示す図、図８は図７の回転翼機が風で流された場合の状態を示す図である。

［機器構成］
図７に示す空撮用回転翼機５１は、中心部１５と第一支持棒上端部２１Ａとの接続に、関節部材５６を使用する。図１に示す空撮用回転翼機１との相違は、関節部材５６と接続部１６の相違のみである。その他の同一の符号の部位についての説明は、第１の実施例を参照する。

回転翼機本体１０は、中心部１５の鉛直方向下面に、関節部材５６を有し、関節部材５６には、第一支持棒２１の第一支持棒上端部２１Ａが地表の方向に対して取り付けられており、第一支持棒２１の他端である、第一支持棒下端部２１Ｂは搭載部２５を保持している。

関節部材５６は関節部材５６の胴体の途中で曲げられる構造になっており、回転翼機本体１０と第一支持棒２１の接続角度θが可変となる。回転翼機本体１０が三脚４０から垂直上昇する場合は、θは９０度である。

［運用方法］
回転翼機本体１０を三脚４０の上に設置し、操縦者２は、送信機５５を操作して、回転翼機本体１０を垂直上昇させる。所定の高度に到達したとき、回転翼機本体１０をホバリング状態に移行させ、写真等の撮影を開始する。ここで、ホバリング中若しくは上昇中に、風Ｗによって三脚４０の鉛直上の位置からずれた場合、操縦者２は、送信機５５に設置された関節部材５６の角度調整機構を使用し、接続角度θを変えて、回転翼機本体１０を傾け、風Ｗの風上に進行方向を調整し、三脚４０の鉛直上に進むように調整する。回転翼機本体１０が三脚４０の鉛直上に達した場合、接続角度θを９０度に変更することで、回転翼機本体１０を予定の位置（三脚４０の鉛直上）に修正することが出来る。

［第３の実施例］
［機器構成］
図９を参照して、本発明の第３の実施例を説明する。図９は、本発明の第三の実施例の回転翼機を用いた撮影システムの概要図である。第三支持棒を設置した回転翼機を示す図である。第１の実施例及び図１乃至図５と共通の構成を有する箇所は、同一の符号を付与した。

図９に示すように、回転翼機本体１０の中心部１５から、鉛直上方向に支持部２０の第三支持棒２３を設置する。第三支持棒２３もまた、カーボン棒から成り、中空の棒状に形成されたものである。中心部１５に設置された、接続部１７と、第三支持棒２３の第三支持棒下端部２３Ｂが接合し、第三支持棒２３の他端である第三支持棒上端部２３Ａには、繋留ロープ３１が連接されている。繋留ロープ３１の他端は、三脚４０に設けられたロープガイド４２の開口部を通り、設置場所に設けられた繋留ロープ巻き上げ機（リール）３２に接続される。第三支持棒２３を有すことによって、回転翼１２Ａ乃至１２Ｄと繋留ロープ３１の距離を保ち、回転翼１２Ａ乃至１２Ｄと繋留ロープ３１が絡まることを防止する。

［運用方法］
図９に示すように、三脚４０は橋梁の上、高層建築物の屋上や上層階等の、高い位置に配置され、回転翼機本体１０は三脚４０よりも低い位置を飛行し、橋脚や高層建築物の外壁等の撮影をする為のシステムである。橋脚や高層建築物の外壁を撮影する場合に、カメラのみをロープ等で吊り下げるのみでは、風によってカメラが揺れ、カメラが橋脚や高層建築物の外壁に接触する場合が起こりえる。本発明に係る、回転翼機本体１０を使用することにより、風による揺れの影響を無くし、カメラ２８と被写体の間の適切な距離を保つことができる。また、リール３２により繋留ロープ３１を巻き上げることにより、容易に飛行高度を調整することが可能であり、また、回転翼機本体１０を三脚４０の傍に引き寄せることができる。

上述のように、本発明における空撮用回転翼機は、回転翼機は偶数個の複数の回転翼を有しており、それぞれが個別の動力（電気モーター）を有している。一つの回転翼が故障や燃料（バッテリー）切れ等などで停止した場合は、対向する回転翼を停止することで、残りの回転翼で機体の左右の姿勢バランスを保つことで、墜落を免れることが出来る。本実施例では、回転翼が４枚の場合を説明したが、回転翼が２以上の複数枚（２枚、３枚、５枚、６枚、・・・）でも良いことは無論である。

また、回転翼機中心部から第一支持棒を回転翼機の鉛直下方に位置するように設置しており、第一支持棒の下部には搭載部が設置され、当該第一支持棒及び搭載部が回転翼機のバランスを保つ機能を有しているため、従来の回転翼機より、姿勢安定に優れており、多少の風の影響は受けにくいという特徴を有する。

また、第二支持棒から繋留ロープが連接され、回転翼機の飛行範囲は繋留ロープの長さに限定されるため、操縦不能に陥っても、見失うことはない。また、繋留ロープを巻き上げる等して、三脚の位置に軟着陸又は作業者の手で掴むことが出来るため、墜落による破損防ぐことができる。

第二支持棒を作業者が手で保持することで、離陸や着陸を容易に行うことが出来る。特に、第二支持棒を三脚部と勘合することで、地上での係止を容易に行うことが出来る。

同一構造の複数の回転翼を有することで、構造が簡易であり、軽量なため、準備やメンテナンスが極めて容易である。

また、操縦者は最小限の操作として、上下運動のみを行えばよいので、習熟した使用者でなくても、容易に操作することが可能である。

なお、本発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。

１、５１ 空撮用回転翼機
２ 作業者
５、５５ ラジオコントロール送信機（送信機）
１０ 回転翼機本体
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ 回転翼部
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ プロペラ
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄ 動力部（電気モーター）
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄ アーム部
１５ 中心部
１６、１７ 接続部
１９ 受信機
２０ 支持部
２１ 第一支持棒（カーボン棒）
２１Ａ 第一支持棒上端部
２１Ｂ 第一支持棒下端部
２２ 第二支持棒（カーボン棒）
２２Ａ 第二支持棒上端部
２２Ｂ 第二支持棒下端部
２３ 第三支持棒（カーボン棒）
２３Ａ 第三支持棒上端部
２３Ｂ 第三支持棒下端部
２５ 搭載部
２８ カメラ
３１ 繋留ロープ
３２ 繋留ロープ巻き上げ機（リール）
４０ 三脚
４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ 脚部
４２ 繋留ロープガイド体
４３ 貫通孔
５６ 関節部材
Ｗ 風

Claims (8)

1. 複数の回転翼を有する回転翼機と、前記回転翼機の中心部から鉛直下方に設置される支持部と、前記支持部の鉛直下方の端部に設置される搭載部と、前記搭載部の底部に接続される繋留ロープからなり、前記搭載部の鉛直下方の端部に前記繋留ロープの一端が接続され、前記繋留ロープの他端が地上に係止されること
   を特徴とする空撮用回転翼機システム。
2. 前記繋留ロープは、巻き上げ機によって、弛まない様に緊張を維持することが可能であることを特徴とする請求項１に記載の空撮用回転翼機システム。
3. 緊急時は、前記繋留ロープを前記巻き上げ機によって、巻き上げることによって、前記回転翼機の飛行範囲を制限することが可能なこと
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空撮用回転翼機システム。
4. 前記回転翼機は、複数の回転翼を有し、一方向に回転する前記回転翼の数と、前記一方向と逆回転に回転する前記回転翼の数が同数であり、前記回転翼の反作用をお互いに打ち消すことが可能であること
   を特徴とする請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１に記載の空撮用回転翼機システム。
5. 前記回転翼機は、複数の回転翼を有し、回転翼は、一方向に回転する前記回転翼と、前記一方向と逆回転に回転する前記回転翼を有し、複数の前記回転翼の個々の回転数を調整し、前記回転翼の反作用をお互いに打ち消すことが可能であること
   を特徴とする請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１に記載の空撮用回転翼機システム。
6. 前記支持部は棒の形状をなし、地上に設置された保管台の接続部と勘合し、前記空撮用回転翼機システムを地上に保管可能であること
   を特徴とする請求項１乃至請求項５のうち、いずれか１に記載の空撮用回転翼機システム。
7. 前記支持部は、前期回転翼機と前記搭載部とを連接する第一支持部と、前記搭載部から下方に設置され、下方端部に前記繋留ロープと結合する第二支持部からなり、前記保管台の接続部と前記第二支持部が勘合すること
   を特徴とする請求項１乃至請求項６のうち、いずれか１に記載の空撮用回転翼機システム。
8. 前記搭載部は、カメラと、バッテリーと、飛行に必要な電子機器を搭載することを特徴とする請求項１乃至請求項７のうち、いずれか１に記載の空撮用回転翼機システム。

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