JP2017177978A - 遠隔操縦式回転翼機 - Google Patents

Abstract

【課題】建物の屋外側部の撮影を行うことができる遠隔操縦式回転翼機を提供する。【解決手段】ビル１００の屋外側部の撮影を行う遠隔操縦式回転翼機であって、本体部１１を下方から支持し、屋外側部のパラペット部１３０に接地される車輪部１４と、車輪部１４によって本体部１１をパラペット部１３０に走行させる駆動部１３と、屋外側部を撮影する第二カメラ部１６、第三カメラ部１７及び第四カメラ部１８と、を具備し、ビル１００の屋上に着地した状態で、外壁１１０及び屋根１２０の画像の撮影を順次行う。【選択図】図３

Description

本発明は、遠隔操縦式回転翼機の技術に関する。

従来、建物の屋根（屋外側部）で所定の作業を行うロボットの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１には、建物の屋根を走行し、当該屋根を洗浄することができるロボットが開示されている。このような発明によれば、作業者が立ち入って作業を行うことが難しいような場所（例えば建物の屋根）であっても、当該場所の洗浄を行うことができる。

しかしながら、特許文献１に記載の発明は、作業者が立ち入って作業を行うことが難しいような場所で洗浄を行うものであり、例えば当該場所の点検を行うために撮影を行うようなものでない。

特開平５−１９２２８３号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、建物の屋外側部の撮影を行うことができる遠隔操縦式回転翼機を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、建物の屋外側部の撮影を行う遠隔操縦式回転翼機であって、本体部を下方から支持し、前記屋外側部の走行面に接地される車輪部と、前記車輪部によって前記本体部を前記走行面に走行させる駆動部と、前記屋外側部を撮影する撮影部と、を具備するものである。

請求項２においては、前記撮影部は、前記屋外側部としての外壁を撮影する外壁撮影部を有し、前記本体部に対して近接離間する方向に伸縮可能なアーム部を具備し、前記外壁撮影部は、前記アーム部の一端側に設けられると共に、前記アーム部に対して昇降可能に構成されるものである。

請求項３においては、前記撮影部は、前記アーム部の他端側に設けられ、前記屋外側部としての屋根を撮影する屋根撮影部を有するものである。

請求項４においては、前記車輪部による前記本体部の走行を補助するための走行補助部を具備するものである。

請求項５においては、前記撮影された画像の前記建物に対する位置を特定する位置特定部を具備するものである。

請求項６においては、前記走行面は、前記屋外側部としての屋根におけるパラペット部であるものである。

請求項７においては、前記走行面は、前記屋外側部としての屋根における屋根葺材であるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、建物の屋外側部の撮影を行うことができる。

請求項２においては、建物の外壁の撮影を行うことができる。

請求項３においては、走行を安定させることができる。

請求項４においては、撮影された画像を用いる作業を行い易くすることができる。

請求項５においては、建物の屋根の撮影を行うことができる。

請求項６においては、パラペット部を有する建物の外壁の撮影を行うことができる。

請求項７においては、屋根葺材を有する建物の外壁の撮影を行うことができる。

本発明の第一実施形態に係るドローンの通常状態の構成を示した斜視図。 同じく、作業状態の構成を示した斜視図。 同じく、パラペット部に着地した作業状態の様子を示した斜視断面図。 同じく、ドローンの操作を行う構成を示したブロック図。 同じく、撮影作業の手順を示すフローチャート。 同じく、撮影作業を開始する様子を示した平面図。 同じく、撮影作業を開始する様子を示した側面図。 同じく、撮影作業を開始する様子を示した正面断面図。 同じく、図７の続きを示した側面図。 同じく、図８の続きを示した正面断面図。 同じく、撮影作業が終了した様子を示した平面図。 本発明の第二実施形態に係るドローンの屋根葺材に着地した作業状態の様子を示した斜視断面図。

以下の説明においては、図中に記した矢印に従って、上下方向、左右方向及び前後方向をそれぞれ定義する。

以下では、図１から図４を用いて、本発明の第一実施形態に係るドローン１の構成について説明する。

ドローン１は、作業者が搭乗せず、遠隔からの操縦によって飛行可能な遠隔操縦式回転翼機である。ドローン１は、複数（本実施形態においては、４個）のローター１０（回転翼）を具備し、安定した飛行を行うことができる。本実施形態に係るドローン１は、ビル１００の外壁１１０及び屋根１２０の点検を行うため、当該ビル１００の外壁１１０及び屋根１２０の画像を撮影する撮影作業を行う。具体的には、後述するように、ドローン１は、まずビル１００の屋上まで飛行し、その後屋上に着地する。そして、ドローン１は、ビル１００の屋上に着地した状態（図３参照）で、外壁１１０及び屋根１２０の画像の撮影を順次行っていく。

なお、ドローン１は、撮影作業を行わない時（例えば、飛行している時）と、撮影作業を行う時とで、その外観構成を変化させる。以下では、撮影作業を行わない時のドローン１の外観構成を「通常状態」（図１参照）と称し、撮影作業を行う時のドローン１の外観構成を「作業状態」（図２参照）と称する。

ドローン１は、上述の如きローター１０の他、主として本体部１１、第一カメラ部１２、駆動部１３、車輪部１４、第一アーム部１５、第二カメラ部１６、第三カメラ部１７、第四カメラ部１８、第二アーム部１９、走行補助部２０、ＧＰＳユニット２１、機体側通信部２３及び機体側制御部２４を具備する。

本体部１１は、上下方向においてローター１０の下方に配置される。本体部１１は、中空の略箱状に形成される。

第一カメラ部１２は、画像を撮影するものである。第一カメラ部１２は、前方へ向いた状態で本体部１１の前側面の上部に配置される。第一カメラ部１２により撮影された画像は、ドローン１が飛行又は走行している際に、後述する作業側制御部７３の表示部７１に表示される。こうして、作業者は、表示部７１に表示される画像を見ながら、ドローン１の操作を行うことができる。

駆動部１３は、駆動力を発生させるものである。具体的には、駆動部１３は、複数のモータ等により構成される。駆動部１３は、本体部１１の内部に収納される。駆動部１３で発生された駆動力は、駆動力により動作する各種の部材（例えば、ローター１０や後述する車輪部１４等）へと伝達される。

車輪部１４は、本体部１１を下方から支持すると共に、回転することで当該本体部１１を走行させるものである。具体的には、車輪部１４は、左右方向に適宜間隔をあけた２個の前輪３１と、駆動輪となる２個の後輪３２と、により構成される。２個の前輪３１及び２個の後輪３２は、複数のパイプ状の部材により構成された支持フレーム３３を介して本体部１１の下方に配置される。車輪部１４（より詳細には、２個の後輪３２）には、図示せぬリンク機構を介して、駆動部１３で発生された駆動力が伝達可能に構成される。

第一アーム部１５は、長手方向を左右方向として配置されたアーム状の部材である。第一アーム部１５は、左右中央部が本体部１１に取り付けられる。第一アーム部１５は、長手方向に沿って複数の部分に区分され、互いに隣り合う部分の一方が他方の内側に進退可能に連結されている（不図示）。こうして、第一アーム部１５は、全体として長手方向（左右方向）に伸縮自在に構成される。このような第一アーム部１５は、駆動部１３からの駆動力を用いて長手方向に伸縮可能に構成される。なお、第一アーム部１５は、最も伸張した状態で、左右中央部（本体部１１）から両端部までの長さが約１メートルに設定される。

なお、第一アーム部１５は、図１に示す通常状態において、両端部が左右方向においてローター１０の内側に配置される。また、第一アーム部１５は、図２に示す作業状態において両端部がローター１０の外側に配置される。

第二カメラ部１６は、画像を撮影するものである。第二カメラ部１６は、複数（本実施形態においては、２個）設けられる。第二カメラ部１６は、右方へ向いた状態で第一アーム部１５の左端部に吊設される。第二カメラ部１６は、駆動部１３からの駆動力を用いて、滑車やワイヤＷ等を介して昇降可能に構成される。第二カメラ部１６は、画角を変更可能に構成される。第二カメラ部１６は、後述するようにビル１００の外壁１１０の画像を撮影するために使用される。

なお、第二カメラ部１６は、図１に示す通常状態において、第一アーム部１５の左端部の近傍（最も上昇した位置）に配置される。また、第二カメラ部１６は、図２に示す作業状態において、第一アーム部１５の左端部から離間（下降）して配置される。なお、作業状態においては、２個の第二カメラ部１６は、互いに上下方向に所定の間隔をあけて配置される。

第三カメラ部１７は、画像を撮影するものである。第三カメラ部１７は、右方へ向いた状態で第一アーム部１５の右端部に取り付けられる。なお、第三カメラ部１７は、焦点距離を変更可能な望遠機能を有している。

第四カメラ部１８は、画像を撮影するものである。第四カメラ部１８は、下方へ向いた状態で第一アーム部１５の右端部に取り付けられる。

このように、第一アーム部１５は、左端部に第二カメラ部１６が設けられ、右端部に第三カメラ部１７及び第四カメラ部１８が設けられる。なお、ドローン１は、左右のバランスを維持するため、第二カメラ部１６と、第三カメラ部１７及び第四カメラ部１８との重さ（第一アーム部１５の両端部の重さ）は同一となるように設定される。また、第一アーム部１５が伸張される場合、当該第一アーム部１５の左端部と左右中心部との間の距離と、右端部と左右中心部との間の距離とは、互いに常に同一となるように設定される。

第二アーム部１９は、正面視で下方が開口されたコ字状に延出されたアーム状の部材である。第二アーム部１９は、左右中央部が本体部１１に取り付けられる。第二アーム部１９は、長手方向（左右方向及び上下方向）に沿って複数の部分に区分され、互いに隣り合う部分の一方が他方の内側に進退可能に連結されている（不図示）。こうして、第一アーム部１５は、全体として長手方向（左右方向及び上下方向）に伸縮自在に構成される。このような第二アーム部１９は、駆動部１３からの駆動力を用いて長手方向（左右方向及び上下方向）に伸縮可能に構成される。

なお、第二アーム部１９は、図１に示す通常状態において、両端部が左右方向においてローター１０の内側、且つ上下方向において車輪部１４よりも上側に配置される。また、第二アーム部１９は、図２に示す作業状態において両端部が左右方向においてローター１０の外側、且つ上下方向において車輪部１４よりも下側に配置される。

走行補助部２０は、車輪部１４による本体部１１の走行を補助するものである。走行補助部２０は、いわゆるボールキャスターからなる。走行補助部２０は、複数（本実施形態においては、２個）設けられる。２個の走行補助部２０は、互いに内側を向いた状態で第二アーム部１９の両端部にそれぞれ固定される。２個の走行補助部２０は、図３に示すように、作業状態においてビル１００のパラペット部１３０を左右から挟み込む。

図４に示すＧＰＳユニット２１は、ＧＰＳ衛星から送信された信号を受信するものである。ＧＰＳユニット２１は、受信した信号に基づいて現在位置を特定する。

図４に示す機体側通信部２３は、後述する作業端末７０（より詳細には、作業端末７０の作業側通信部７２）やコントローラ６０との間で無線通信を行うものである。また、機体側通信部２３は、後述する機体側制御部２４と接続され、当該機体側制御部２４との間で各種の信号が送受信可能に構成される。

図４に示す機体側制御部２４は、ドローン１の動作を制御するものである。機体側制御部２４は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部や、ＣＰＵ等の演算処理部、Ｉ／Ｏ等の入出力装置等により構成される。機体側制御部２４は、所定の演算処理や記憶処理等を行うことができる。機体側制御部２４は、ドローン１の動作を制御するための種々の情報やプログラム等が予め記憶される。

また、機体側制御部２４は、ＧＰＳユニット２１によって特定された現在位置（より詳細には、平面視における現在位置）を、第一カメラ部１２、第二カメラ部１６、第三カメラ部１７又は第四カメラ部１８により撮影された画像に、当該画像が撮影された位置を示す位置情報として紐付けることができる。

機体側制御部２４は、機体側通信部２３を介して、コントローラから送信された制御信号を受信する。機体側制御部２４は、受信した制御信号に基づいて、ドローン１の動作を制御することができる。また、機体側制御部２４は、機体側通信部２３を介して、ドローン１の動作状態に関する情報（信号）を後述する作業側通信部７２に送信する。また、機体側制御部２４は、機体側通信部２３を介して、撮影された各種の画像及び当該画像に紐付けられた位置情報を作業側通信部７２に送信する。

このような構成のドローン１においては、撮影作業を行う場合、作業者が作業端末７０（より詳細には、表示部７１）を見て撮影作業の状況を把握しながら、コントローラ６０を操作し、当該ドローン１を任意に動作させる。

図４に示すコントローラ６０は、ドローン１の動作を操作するものである。コントローラ６０は、ドローン１と無線で通信することができる。コントローラ６０は、作業者によって操作される操作部と、当該操作部の操作に基づいて制御信号を生成する生成部と、当該生成部によって生成された制御信号をドローン１に送信する通信部と、を具備する（不図示）。

図４に示す作業端末７０は、パーソナルコンピュータ（パソコン）である。作業端末７０は、表示部７１、作業側通信部７２及び作業側制御部７３を具備する。

表示部７１は、ドローン１の動作状況を含む撮影作業に関する各種の情報を作業者に報知するものである。表示部７１は、前記パソコンの液晶ディスプレイである。

作業側通信部７２は、ドローン１（より詳細には、機体側通信部２３）との間で無線通信を行うものである。また、作業側通信部７２は、後述する作業側制御部７３と接続され、当該作業側制御部７３との間で各種の信号を送受信可能に構成される。

作業側制御部７３は、ドローン１から受け取った情報に基づいて、表示部７１に各種の情報を表示させるものである。作業側制御部７３は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部、ＣＰＵ等の演算処理部、Ｉ／Ｏ等の入出力装置等により構成される。作業側制御部７３は、所定の演算処理や記憶処理等を行うことができる。作業側制御部７３は、機体側通信部２３及び作業側通信部７２を介して、ドローン１の動作状態を含む撮影作業に関する各種の信号（情報）を受信する。例えば、作業側制御部７３は、前記撮影された各種の画像及び当該画像に紐付けられた位置情報を受信する。このように、前記各種の情報を受信すると、作業側制御部７３は、当該各種の情報を表示部７１に表示させる。

以下では、図５から図１１を用いて、ドローン１による撮影作業の具体的な手順及び方法について詳細に説明する。
なお、以降の図面においては、説明の便宜上、必要に応じてドローン１の構成を簡素化している。

ステップＳ１０において、作業者は、ドローン１の飛行及びビル１００の屋上への着地を行う。すなわち、作業者は、まず表示部７１に表示された第一カメラ部１２の画像を見ながらコントローラ６０を操作して、ドローン１を飛行させる。その後、作業者は、図６に示すように、ドローン１をビル１００の屋上に着地させる。

ここで、ビル１００の屋上において、ドローン１を着地させる場所は、当該屋上に設けられたパラペット部１３０である。なお、パラペット部１３０とは、図６に示すように屋上の外周端を取り囲むように設けられた部分である。ドローン１は、パラペット部１３０の上面に、当該パラペット部１３０の長手方向（すなわち、屋上の外周端に沿った方向）の一方（本実施形態においては、ビル１００の南側）を向いて着地する（車輪部１４を接地させる）。

次に、ステップＳ２０において、作業者は、走行補助部２０をセットする。すなわち、作業者は、コントローラ６０を操作して、第二アーム部１９を長手方向（左右方向及び上下方向）に伸縮させ、２個の走行補助部２０でパラペット部１３０を左右から挟み込む（図８参照）。

具体的には、まず第二アーム部１９が、左右中央部（正面視で本体部１１）を中心として外方（左外方及び右外方）に伸張される。こうして、第二アーム部１９の両端部に設けられた走行補助部２０が、それぞれ左右方向においてパラペット部１３０の両端部よりも外側に配置される。次に、第二アーム部１９が、下方に伸張される。こうして、第二アーム部１９の両端部に設けられた走行補助部２０が、それぞれパラペット部１３０の上端部よりも下方に配置される。次に、第二アーム部１９が、左右中央部（正面視で本体部１１）を中心として内方（右内方及び左内方）に収縮される。こうして、第二アーム部１９の両端部に設けられた走行補助部２０が、それぞれパラペット部１３０の左右壁部に当接される。

こうして、ドローン１は、２個の走行補助部２０でパラペット部１３０を左右から挟み込むことにより、当該パラペット部１３０に対しての左右方向の位置を特定することができる。すなわち、ドローン１が、前方へ移動（走行）した場合に、パラペット部１３０に対しての左右方向の位置がずれることを抑制することができる。

なお、走行補助部２０がそれぞれパラペット部１３０の左右壁部に当接されると、ドローン１の機体側制御部２４は、当該第二アーム部１９が左右方向に伸張された長さに基づいて、左右方向における本体部１１から走行補助部２０までの距離（以下では「距離Ｌ１」と称する）を取得することができる（図８参照）。

次に、ステップＳ３０において、作業者は、第一アーム部１５の伸張を行う。すなわち、作業者は、コントローラ６０を操作して、第一アーム部１５を長手方向（左右方向）に伸張させる。こうして、第一アーム部１５が長手方向に伸張されると、当該第一アーム部１５の両端部に設けられた第二カメラ部１６も左右方向に移動する。

なお、第一アーム部１５が伸張されると、ドローン１の機体側制御部２４は、当該第一アーム部１５が左右方向に伸張された長さに基づいて、左右方向における本体部１１から第一アーム部１５の左端部までの距離（以下では「距離Ｌ２」と称する）を取得することができる（図８参照）。

次に、ステップＳ４０において、作業者は、第二カメラ部１６の移動及び外壁１１０の撮影を行う。すなわち、作業者は、コントローラ６０を操作して、ビル１００の外壁１１０を撮影するための所定位置へと、２個の第二カメラ部１６をそれぞれ下降させる。そして、２個の第二カメラ部１６が前記所定位置へと配置されると、当該２個の第二カメラ部１６によって外壁１１０の画像を撮影する。

なお、本実施形態において、２個の第二カメラ部１６が配置される所定位置は、ドローン１の機体側制御部２４の処理によりそれぞれ設定される。

ここで、２個の第二カメラ部１６が配置される所定位置を設定するための、機体側制御部２４の処理について説明する。
なお、以下の説明では、２個の第二カメラ部１６のうち、上側の第二カメラ部１６を上側第二カメラ部４１と称し、下側の第二カメラ部１６を下側第二カメラ部４２と称する。

まず、機体側制御部２４は、本体部１１から走行補助部２０までの距離Ｌ１と、本体部１１から第一アーム部１５の左端部までの距離Ｌ２とに基づいて、左右方向における第二カメラ部１６（上側第二カメラ部４１及び下側第二カメラ部４２）と外壁１１０との間の距離（以下では「距離Ｌ３」と称する）を算出する（図８参照）。

次に、機体側制御部２４は、算出した距離Ｌ３と、自身が有する第二カメラ部１６の画角の情報とに基づいて、外壁１１０において第二カメラ部１６（上側第二カメラ部４１及び下側第二カメラ部４２）が撮影可能な最大範囲を算出する。なお、本実施形態においては、図７及び図８に示す縦方向の距離Ｈ１及び横方向の距離Ｗ１によって囲まれる範囲Ｓ１が、上側第二カメラ部４１及び下側第二カメラ部４２がそれぞれ撮影可能な最大範囲であるとする。

そして、範囲Ｓ１を算出すると、機体側制御部２４は、上側第二カメラ部４１を下降させる所定位置として、パラペット部１３０の上端部から距離Ｈ１の半分の距離（以下では「距離Ｈ２」と称する）だけ下方の位置を設定する。

こうして、上側第二カメラ部４１は、所定位置（すなわち、パラペット部１３０の上端部から距離Ｈ２だけ下降した位置）に配置されると、パラペット部１３０の上端部から上下方向において隙間をあけることなく、当該上側第二カメラ部４１が撮影可能な最大範囲（範囲Ｓ１）の外壁１１０の画像を撮影することができる。

次に、機体側制御部２４は、下側第二カメラ部４２を下降させる所定位置として、上側第二カメラ部４１により撮影される部分の最下端の位置から距離Ｈ２だけ下降した位置、すなわちパラペット部１３０の上端部から距離Ｈ１と距離Ｈ２とを合算した距離（以下では「距離Ｈ３」と称する）だけ下方の位置を設定する。

こうして、下側第二カメラ部４２は、所定位置に配置されると、当該下側第二カメラ部４２が撮影可能な最大の範囲（範囲Ｓ１）の外壁１１０の画像を、上下方向において上側第二カメラ部４１が撮影した外壁１１０の部分と重複せず、且つ隙間をあけずに、撮影することができる。

このような機体側制御部２４の処理により、上側第二カメラ部４１及び下側第二カメラ部４２はビル１００の外壁１１０の画像を無駄なく、且つ効率的に撮影することができる。

なお、下側第二カメラ部４２が撮影した部分よりも下方にまだ外壁１１０が続いている場合、作業者は、図１０に示すように、コントローラ６０を操作して、上側第二カメラ部４１及び下側第二カメラ部４２をさらに下降させる。

この場合、図１０に示すように、機体側制御部２４は、上側第二カメラ部４１を下降させる所定位置として、先ほど下側第二カメラ部４２により撮影された部分の最下端の位置（以下では「位置Ｐ１」と称する）から距離Ｈ２だけ下降した位置を設定する。

こうして、上側第二カメラ部４１は、所定位置に配置されると、当該上側第二カメラ部４１が撮影可能な最大の範囲（範囲Ｓ１）の外壁１１０の画像を、上下方向において先ほど下側第二カメラ部４２が撮影した外壁１１０の部分と重複せず、且つ隙間をあけずに、撮影することができる。

また、同様に、機体側制御部２４は、下側第二カメラ部４２を下降させる所定位置として、上側第二カメラ部４１により撮影される部分の最下端の位置から距離Ｈ２だけ下降した位置を設定する。

こうして、下側第二カメラ部４２は、所定位置に配置されると、当該下側第二カメラ部４２が撮影可能な最大の範囲（範囲Ｓ１）の外壁１１０の画像を、上下方向において上側第二カメラ部４１が撮影した外壁１１０の部分と重複せず、且つ隙間をあけずに、撮影することができる。

このように、作業者は、コントローラ６０を操作して、機体側制御部２４により設定された所定位置へと上側第二カメラ部４１及び下側第二カメラ部４２を繰り返し下降させることによって、ビル１００の外壁１１０の画像を上端部から下端部までに亘って、重複せず、且つ隙間をあけずに撮影することができる。

また、機体側制御部２４は、上側第二カメラ部４１及び下側第二カメラ部４２が撮影を行う場合に配置された上下方向位置を、前記ワイヤＷ等の長さにより取得することができる。こうして、機体側制御部２４は、取得した上側第二カメラ部４１及び下側第二カメラ部４２の上下方向位置を、撮影された画像に当該画像が撮影された位置を示す位置情報として紐付けることができる。

こうして、機体側制御部２４は、撮影された画像に対して、ＧＰＳユニット２１によって特定された平面視における位置と、前記ワイヤＷ等の長さによって特定された上下方向位置（側面視における位置）とを、当該画像が撮影された位置を示す位置情報として紐付けることができる。すなわち、機体側制御部２４は、上側第二カメラ部４１及び下側第二カメラ部４２によって撮影された画像が、ビル１００の外壁１１０のどの部分であるかについての情報を取得することができる。

これによれば、例えば、撮影された画像を寸法入り連続写真として順番に表示部７１に表示することができ、作業者は、当該撮影された画像が外壁１１０のどの部分であるかについての情報を容易に把握することができる。

次に、ステップＳ５０において、作業者は、ドローン１の走行を行う。すなわち、作業者は、表示部７１に表示された第一カメラ部１２の画像を見ながらコントローラ６０を操作して、ドローン１を走行させる。ドローン１は、車輪部１４に伝達された駆動力によりパラペット部１３０の上面を走行する。

なお、図９に示すように、ドローン１は、（上側第二カメラ部４１及び下側第二カメラ部４２がそれぞれ撮影可能な最大範囲である）範囲Ｓ１の横方向の長さ分（すなわち、距離Ｗ１）だけ走行すると、その走行を停止する。こうして、ドローン１が走行を停止すると、作業者は、ステップＳ４０の手順を行う。すなわち、作業者は、第二カメラ部１６の移動及び外壁１１０の撮影を行う。

このように、図９に示すように、ドローン１が距離Ｗ１だけ走行した後に、第二カメラ部１６（上側第二カメラ部４１及び下側第二カメラ部４２）が外壁１１０の画像の撮影を行うことによって、第二カメラ部１６が撮影可能な最大の範囲（範囲Ｓ１）の画像を、左右方向において走行前に第二カメラ部１６が撮影した外壁１１０の部分と重複せず、且つ隙間をあけずに、撮影することができる。

こうして、作業者は、ステップＳ４０及びステップＳ５０の手順を、繰り返し交互に行う。そして、図１１に示すように、ドローン１がパラペット部１３０を一周すると、ビル１００の全ての外壁（具体的には、東側、西側、南側及び北側の外壁）１１０の画像が撮影されたこととなる。

なお、ドローン１がパラペット部１３０の上面を走行する場合には、第三カメラ部１７によって屋根１２０の広範囲に亘る画像が撮影されている。こうして、第三カメラ部１７により撮影された画像により、屋根１２０の全体的な状況を点検することができる。また、ドローン１がパラペット部１３０の上面を走行する場合には、第四カメラ部１８によって屋根１２０のコーナー部（例えば、パラペット部１３０の下端部近傍）の画像が撮影されている。こうして、第四カメラ部１８により撮影された画像により、屋根１２０の部分的な状況（例えば、防水シートの劣化状況）を点検することができる。

以上のように、本発明の第一実施形態に係るドローン１は、
ビル１００（建物）の屋外側部の撮影を行う遠隔操縦式回転翼機であって、
本体部１１を下方から支持し、前記屋外側部のパラペット部１３０（走行面）に接地される車輪部１４と、
前記車輪部１４によって前記本体部１１を前記パラペット部１３０（走行面）に走行させる駆動部１３と、
前記屋外側部を撮影する撮影部（第二カメラ部１６、第三カメラ部１７及び第四カメラ部１８）と、を具備するものである。

このような構成により、ビル１００（建物）の屋外側部の撮影を行うことができる。
より詳細には、屋外側部が、作業者が立ち入って作業を行うことが難しいような場所（例えばビルの屋根や外壁）であっても、ドローン１をパラペット部１３０に走行させることによって、当該屋外側部の撮影を行うことができる。こうして、例えば屋外側部の点検作業を行うような場合には、作業者の目視でなくとも、撮影された画像を用いて点検作業を容易に行うことができる。

また、ドローン１において、
前記撮影部は、前記屋外側部としての外壁１１０を撮影する第二カメラ部１６（外壁撮影部）を有し、
前記本体部１１に対して近接離間する方向に伸縮可能な第一アーム部１５を具備し、
前記外壁撮影部は、前記第一アーム部１５の一端側に設けられると共に、前記第一アーム部１５に対して昇降可能に構成されるものである。

このような構成により、ビル１００の外壁１１０の撮影を行うことができる。
こうして、例えば外壁１１０の点検作業を行うような場合には、作業者の目視でなくとも、撮影された画像を用いて点検作業を容易に行うことができる。

また、ドローン１においては、
前記撮影部は、前記アーム部の他端側に設けられ、前記屋外側部としての屋根１２０を撮影する屋根撮影部を有するものである。

このような構成により、ビル１００の屋根１２０の撮影を行うことができる。

また、ドローン１においては、
前記車輪部１４による前記本体部１１の走行を補助するための走行補助部２０を具備するものである。

このような構成により、走行を安定させることができる。
なお、本実施形態においては、走行補助部２０は、パラペット部１３０を左右から挟みこむことで、車輪部１４による走行を補助している。こうして、ドローン１が、前方へ走行した場合に、パラペット部１３０に対しての左右方向の位置がずれることを抑制している。

また、ドローン１においては、
前記撮影された画像の前記ビル１００（建物）に対する位置を特定するＧＰＳユニット２１（位置特定部）を具備するものである。

このような構成により、撮影された画像を用いる作業を行い易くすることができる。
なお、本実施形態においては、機体側制御部２４は、例えば外壁１１０の点検作業を行うような場合に、撮影された画像に対して、ＧＰＳユニット２１によって特定された平面視における位置と、ワイヤＷの長さによって特定された上下方向位置（側面視における位置）とを、当該画像が撮影された位置を示す位置情報として紐付ける。こうして、機体側制御部２４は、撮影された画像のビル１００に対する位置を特定する。これにより、例えば外壁１１０の点検作業を行うような場合には、撮影された画像を用いる点検作業を行い易くすることができる。

また、ドローン１において、
前記走行面は、前記屋外側部としての屋根１２０におけるパラペット部１３０であるものである。

このような構成により、パラペット部１３０を有するビル１００の外壁１１０の撮影を行うことができる。

なお、ドローン１は、遠隔操縦式回転翼機の実施の一形態である。
また、ビル１００は、建物の実施の一形態である。
また、外壁１１０及び屋根１２０は、屋外側部の実施の一形態である。
また、パラペット部１３０は、走行面の実施の一形態である。
また、第二カメラ部１６、第三カメラ部１７及び第四カメラ部１８は、撮影部の実施の一形態である。
また、第二カメラ部１６は、外壁撮影部の実施の一形態である。
また、第三カメラ部１７及び第四カメラ部１８は、屋根撮影部の実施の一形態である。
また、ＧＰＳユニット２１は、位置特定部の実施の一形態である。

以上、一実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

なお、本実施形態において、パラペット部１３０は、ビル１００の屋上の外周端を取り囲むように設けられた部分としたが、これに限定するものではない。パラペット部１３０とは、建物の外壁が垂直に立ち上げられた部分を総称したものであり、例えばバルコニーの腰壁の上部のような部分も含んでいる。

また、本実施形態において、屋外側部として外壁１１０及び屋根１２０を例示したが、これに限定するものではない。屋外側部は、建物において外側に露出した部分であればよい。

また、本実施形態において、ドローン１は、遠隔操縦式回転翼機の一例であり、遠隔操縦式回転翼機は、ドローン１に限定するものではない。

また、本実施形態において、ビル１００の外壁１１０を撮影するための第二カメラ部１６の所定位置は、機体側制御部２４の処理によって設定されるものとしたが、これに限定するものではない。前記所定位置は、例えば作業側制御部７３の処理によって設定されるものであってもよい。

また、本実施形態において、ドローン１の走行は、作業者がコントローラ６０を操作して行うものとしたが、機体側制御部２４の制御により自動的に行うものとしてもよい。その場合、機体側制御部２４は、第一カメラ部１２により撮影された画像を用いて、ドローン１の走行ルート上に障害物があるか否かの判断を行うことができる。そして、機体側制御部２４は、ドローン１の走行ルート上に障害物があると判断した場合には、表示部７１に警告を表示させたり、ブザーを鳴らしたり等の、所定のアラートを行うことができる。

また、本実施形態においては、第三カメラ部１７によって屋根１２０の広範囲に亘る画像が撮影されているが、第一カメラ部１２を用いることも可能である。このように、第一カメラ部１２を用いる場合、前方向を向いていた当該第一カメラ部１２が右方向へ向くように本体部１１の一部が回転される。なお、当該回転と共に本体部１１の一部が上方へ突出するような構成とすれば、第一カメラ部１２の高さが高くなるため、屋根１２０の広範囲に亘る画像をより撮影し易くすることができる。

また、本実施形態において、ドローン１（本体部１１）の走行は、車輪部１４に駆動力を伝達することにより行われたが、これに限定するものではない。ドローン１の走行は、車輪部１４に駆動力が伝達されるものではなく、例えば飛行用の４個のローター１０とは異なる走行用のローターにより行われてもよい。

また、本実施形態において、撮影された各種の画像は、ＧＰＳユニット２１によって位置情報が特定されるものであったが、これに限定するものではない。例えば、機体側制御部２４が、基点（例えば、玄関）を設定し、当該基点から平面視で時計回りにどれだけ走行したかに基づいて、撮影された各種の画像の位置情報を特定してもよい。

また、本実施形態において、走行補助部２０はパラペット部１３０を左右から挟み込むことにより、ドローン１（本体部１１）の走行を補助しているが、走行補助部２０による補助はこれに限定するものではない。例えば、走行補助部として機体側制御部２４が、第一カメラ部１２により撮影された画像に基づいて、ドローン１（本体部１１）が前方へ走行した場合に、パラペット部１３０に対しての左右方向の位置がずれることを抑制するように制御してもよい。

また、本実施形態において、ドローン１が建物としてビル１００の外壁１１０及び屋根１２０を撮影するものとしたが、ドローン１が撮影する建物は、ビル１００に限定するものではない。例えば、ドローン１が撮影する建物は、戸建住宅、マンション、デパートや映画館等の商業施設、病院等の公共施設等の建築物であってもよい。

以下では、図１２を用いて、第二実施形態に係るドローン３００の構成について説明する。

第二実施形態に係るドローン３００は、第一実施形態に係るドローン１と異なり、戸建住宅４００の外壁４１０の画像を撮影するものである。なお、第二実施形態に係るドローン３００においては、主として、支持フレーム３３３及び走行補助部３２０の構成が、第一実施形態に係るドローン１と異なっている。

なお、戸建住宅４００の屋上において、ドローン３００を着地させる場所は、当該屋上に設けられた屋根葺材４３０である。ここで、屋根葺材４３０とは、図１２に示すように屋根４２０の最も上側に取り付けられる仕上げ材である。屋根葺材４３０は、複数枚が屋根４２０の傾斜方向に沿って並べられる。

このように傾斜方向に沿って並べられた屋根葺材４３０においては、傾斜方向上側の屋根葺材４３０の下端部は、傾斜方向下側の屋根葺材４３０の上端部に上方から重なるように配置される。こうして、傾斜方向上側の屋根葺材４３０の下端部の端面により、傾斜方向下側の屋根葺材４３０の上端部から上方に凸となる段差部４４０が形成される。段差部４４０は、屋根４２０の外終端に沿った方向に延びるように形成される。

このような屋根葺材４３０において、ドローン３００は、車輪部１４の左右の車輪の側面をそれぞれ屋根葺材４３０の段差部４４０と当接させた状態で配置される。こうして、ドローン３００は、撮影作業を行う場合、車輪部１４の左右の車輪の側面をそれぞれ屋根葺材４３０の段差部４４０と当接させた状態のまま、当該段差部４４０が延びる方向へ走行する。

次に、ドローン３００の、支持フレーム３３３及び走行補助部３２０の構成について説明する。

支持フレーム３３３は、複数のパイプ状の部材により構成される。支持フレーム３３３は、長手方向に沿って複数の部分に区分され、互いに隣り合う部分の一方が他方の内側に進退可能に連結されている（不図示）。こうして、支持フレーム３３３は、全体として長手方向（左右方向及び上下方向）に伸縮自在に構成される。このような支持フレーム３３３は、駆動部１３からの駆動力を用いて長手方向に伸縮可能に構成される。

ここで、図１２においては、支持フレーム３３３のうち、車輪部１４の左側の車輪を支持する部分が長手方向（上下方向）に伸張している。すなわち、支持フレーム３３３のうち、車輪部１４の左側の車輪を支持する部分が、右側の車輪を支持する部分よりも長手方向の長さが長くなるように変更されている。これによって、傾斜面である屋根葺材４３０の上であっても、ドローン３００は、傾斜方向下側へ向けて傾くことを防止している。

なお、車輪部１４の左右の車輪と屋根葺材４３０の段差部４４０とが当接していな場合には、支持フレーム３３３のうち、左右方向に延びている部分を当該左右方向へ向けて適宜伸縮させる。こうして、左右方向における車輪部１４の左右の車輪の位置を、それぞれ調整することができる。こうして、ドローン３００は、車輪部１４の左右の車輪の側面をそれぞれ屋根葺材４３０の段差部４４０に、適切に当接させることができる。

走行補助部３２０は、車輪部１４による本体部１１の走行を補助するものである。走行補助部３２０は、いわゆるローターからなる。走行補助部３２０は、駆動部１３で発生された駆動力によって駆動する。走行補助部３２０は、右方向への揚力が発生するように構成される。

こうして、走行補助部３２０が駆動すると、右方向への揚力により、車輪部１４の左右の車輪がそれぞれ屋根葺材４３０の段差部４４０に左方向から押し付けられる。これによって、傾斜面である屋根葺材４３０の上であっても、ドローン３００は、傾斜方向下側へずり落ちることを防止している。

このように、第二実施形態に係るドローン３００は、第一実施形態に係るドローン１と異なり、傾斜している走行面（屋根葺材４３０）を走行するものであるが、支持フレーム３３３及び走行補助部３２０の構成により、傾斜方向下側へ向けて傾くこと、及び、傾斜方向下側へずり落ちることを防止することができる。すなわち、ドローン３００は、安定した姿勢で走行することができ、戸建住宅４００の外壁４１０の画像を適切に撮影することができる。

以上のように、本発明の第二実施形態に係るドローン３００において、
前記走行面は、前記屋外側部としての屋根４２０における屋根葺材４３０であるものである。

このような構成により、屋根葺材４３０を有する戸建住宅４００の外壁４１０の撮影を行うことができる。

なお、第二実施形態に係るドローン３００においては、傾斜している走行面（屋根葺材４３０）を走行するものであるため、第一アーム部１５の右側部分を左側部分よりも伸張させることができない。そのため、ドローン３００は、左右のバランスを維持するため、第一アーム部１５の右側端部にバッテリー等を配置している。

また、第二実施形態に係るドローン３００においては、傾斜している走行面（屋根葺材４３０）を走行するものであるため、第一アーム部１５の右端部に、カメラ部を配置することが困難である。そこで、屋根４２０の広範囲に亘る画像を撮影するための第三カメラ部１７は、本体部１１の右側面の上部に配置される。なお、このような場合、本体部１１の一部が上方へ突出するような構成とすれば、第三カメラ部１７の高さが高くなるため、屋根４２０の広範囲に亘る画像をより撮影し易くすることができる。

なお、本実施形態に係る屋根葺材４３０には、瓦、コンクリート瓦、カラーベスト等の各種のものが含まれる。

１ ドローン
１１ 本体部
１６ 第二カメラ部
１７ 第三カメラ部
１８ 第四カメラ部
１００ ビル
１３０ パラペット部

Claims (7)

1. 建物の屋外側部の撮影を行う遠隔操縦式回転翼機であって、
   本体部を下方から支持し、前記屋外側部の走行面に接地される車輪部と、
   前記車輪部によって前記本体部を前記走行面に走行させる駆動部と、
   前記屋外側部を撮影する撮影部と、を具備する、
   遠隔操縦式回転翼機。
2. 前記撮影部は、前記屋外側部としての外壁を撮影する外壁撮影部を有し、
   前記本体部に対して近接離間する方向に伸縮可能なアーム部を具備し、
   前記外壁撮影部は、前記アーム部の一端側に設けられると共に、前記アーム部に対して昇降可能に構成される、
   請求項１に記載の遠隔操縦式回転翼機。
3. 前記撮影部は、前記アーム部の他端側に設けられ、前記屋外側部としての屋根を撮影する屋根撮影部を有する、
   請求項２に記載の遠隔操縦式回転翼機。
4. 前記車輪部による前記本体部の走行を補助するための走行補助部を具備する、
   請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の遠隔操縦式回転翼機。
5. 前記撮影された画像の前記建物に対する位置を特定する位置特定部を具備する、
   請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の遠隔操縦式回転翼機。
6. 前記走行面は、前記屋外側部としての屋根におけるパラペット部である、
   請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の遠隔操縦式回転翼機。
7. 前記走行面は、前記屋外側部としての屋根における屋根葺材である、
   請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の遠隔操縦式回転翼機。

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