JP2018069920A - 空撮用回転翼機 - Google Patents

Abstract

【課題】回転翼機を元の位置に引き戻す際に繋留ロープを引いてもバランスを崩すことがなく、被写体により近づくことができる空撮用回転翼機を提供すること。【解決手段】複数の回転翼と、前記回転翼を支持する複数のアーム部が接続された中心部と、前記中心部の鉛直下方に設置された搭載部と、回転翼機の飛行位置を制御するための誘導部材と、を備えた回転翼機であって、前記誘導部材は、前記中心部の中心点から鉛直上方に延伸する中心軸部材と前記中心軸部材に平行して鉛直方向に延伸し前記回転翼を保護するための外縁軸部材と前記中心軸部材と前記外縁軸部材とを橋架けして接合するための架橋部材とから形成され、前記外縁軸部材上に繋留ロープの端部が取り付けられていることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、空撮用回転翼機に関する。更に詳しくは、回転翼機を元の位置に引き戻す際に繋留ロープを引いてもバランスを崩すことがなく、被写体により近づいて撮影することができる空撮用回転翼機に関する。

いわゆるドローン又はマルチコプターと呼ばれる回転翼機は、セキュリティ、農業、インフラ監視等の様々な分野で使用されている。回転翼機を活用することにより、災害現場や未開拓地等の人間が近づくことができない場所で発生している現象を観測し、観測したビックデータを解析することも可能となっている。回転翼機の中でも、特に小型で軽量の回転翼機は、主として空撮用回転翼機として好適に使用されている。
このような回転翼機を用いることによって、タワーマンション等の高層ビル建築現場を高解像度にて撮影することができる、「パノラマ空撮」が可能となっている。

近年、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が提案されている（例えば、特許文献１）。この空撮用回転翼機は、第一支持棒を回転翼機中心部から当該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搭載部を設置している。さらに、この空撮用回転翼機は、搭載部の下部に第二支持棒を備えており、第二支持棒から繋留ロープが連接されている。

空撮用回転翼機の飛行範囲は、繋留ロープの長さによって限定されているため、当該回転翼機が操縦不能に陥っても見失うことがない。また、この空撮用回転翼機は、繋留ロープを備えており、当該繋留ロープを巻き上げることにより、墜落や暴走を防ぐことができる。

一方、無人航空機等を含む回転翼機を規制する改正航空法によれば、回転翼機を飛行させる際には、当該回転翼機に繋留ロープを取り付けなければならないことが義務付けられる事が多い。なお、本件特許出願人は、本件発明に関連する文献公知発明として、以下の特許文献を提示する。

特開２０１３−７９０３４号公報

しかしながら、従来の空撮用回転翼機は、当該回転翼機本体の鉛直下方に繋留ロープを有しているため、当該回転翼機付近の被写体には、十分近づけないという問題点を有する。しかも、空撮用回転翼機の飛行範囲は、第一支持部、搭載部、繋留ロープ等によって構成させる部材の長さを半径とする円弧で形成される領域に限定されてしまうという問題点を有する。

特に、被写体が人間である場合には、上記空撮用回転翼が被写体に近づくことができる距離に限界がある。すなわち、上記空撮用回転翼機は、当該回転翼機が墜落した場合に備えて、被写体から一定の距離を保持しなくてはならない。その結果、上記空撮用回転翼機を用いて空撮を行っても、被写体に十分近づくことができないことになり、臨場感のある撮影をすることができない。

さらに、従来の空撮用回転翼機は、当該回転翼機本体の鉛直下方に繋留ロープを有しているため、被写体が橋梁、トンネル内部等の建築物、海、河川における水面、洞窟内部等の自然物である場合には、当該回転翼機は被写体に近づくことさえできない。

また、上記空撮用回転翼機が飛行中に気流等により横揺れが発生した場合には、操縦者は、横揺れを元に戻して呼び戻すために繋留ロープを引っ張る。しかしながら、上記空撮用回転翼機の繋留ロープは、当該回転翼機の鉛直下方に取り付けられているから、繋留ロープを引っ張ることによって当該回転翼機の飛行態勢は、不安定になるという問題点を有する。

そこで、本発明の目的は、回転翼機を元の位置に引き戻す際に繋留ロープを引いてもバランスを崩すことがなく、被写体が人間、橋梁、海、河川における水面、地表等であっても、当該被写体により近づくことができる空撮用回転翼機を提供することにある。

本件発明者等は、鋭意検討を行った結果、回転翼機の飛行位置を制御するための誘導部材を回転翼機の中心部の中心点から鉛直上方に延伸する中心軸部材と中心軸部材に平行して鉛直方向に延伸し回転翼を保護するための外縁軸部材と中心軸部材と外縁軸部材とを橋架けして接合するための架橋部材とから形成して、外縁軸部材上に繋留ロープの端部を所定の位置に取り付けることによって、回転翼機を元の位置に引き戻す際に繋留ロープを引いてもバランスを崩すことがなく、被写体により近づくことができることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には本発明は以下の技術的事項から構成される。

（１） 複数の回転翼と、
前記回転翼を支持する複数のアーム部が接続された中心部と、
前記中心部の鉛直下方に設置された搭載部と、
回転翼機の飛行位置を制御するための誘導部材と、を備えた回転翼機であって、
前記誘導部材は、前記中心部の中心点から鉛直上方に延伸する中心軸部材と、前記中心軸部材に平行して鉛直方向に延伸し前記回転翼を保護するための外縁軸部材と、前記中心軸部材と前記外縁軸部材とを橋架けして接合するための架橋部材と、から形成され、
前記外縁軸部材上に繋留ロープの端部が取り付けられていることを特徴とする空撮用回転翼機。

（２） 前記繋留ロープの下端部が、前記外縁軸部材上であって、
前記回転翼機にかかる重力の中心点である重心を水平方向に前記外縁軸部材上に対応させた繋留ポイントＰｘの位置以上に取り付けられていることを特徴とする（１）に記載の空撮用回転翼機。

（３） 前記繋留ロープの上端部が、前記外縁軸部材であって、
下記一般式[１]にて規定される繋留ポイントＰｙの位置以下に取り付けられていることを特徴とする（１）又は（２）に記載の空撮用回転翼機。
（式１）
繋留ポイントＰｙ＝ Ｒ・ｔａｎθ ・・・[１]
（上記一般式[１]中、Ｒ：前記中心軸部材から前記外縁軸部材までの距離、θ：前記中心軸部材の端部から前記外縁軸部材の上端部を見たときの頂角を表す。）

（４） 前記中心部が、前記中心軸部材を支点として回転させるための駆動手段を備えていることを特徴とする（１）〜（３）いずれか１に記載の空撮用回転翼機。

本発明によれば、空撮用回転翼機が横揺れした後、元の位置に引き戻す際に繋留ロープを引いてもバランスを崩すことがなく、被写体により近づくことができる空撮用回転翼機が提供される。

本発明の一実施形態に係る空撮用回転翼機の構成を示した斜視図である。 上記空撮用回転翼機の側面図である。 上記空撮用回転翼機の繋留ポイント（Ｐ１）の位置を示したモデル図である。 従来の空撮用回転翼機が横揺れした場合のモデル図である。 本発明の一実施形態に係る空撮用回転翼機が横揺れした場合のモデル図である。 本発明の別実施形態に係る空撮用回転翼機の構成を示した側面図である。 本発明の一実施形態に係る空撮用回転翼機が被写体（陸上競技ランナー・観衆）に近づくことができる距離と従来の空撮用回転翼機が被写体に近づくことができる距離を比較した場合のモデル図である。 本発明の一実施形態に係る空撮用回転翼機が高層ビル間を飛行している場合のモデル図である。 本発明の一実施形態に係る空撮用回転翼機が被写体（人物）に近づくことができる距離と従来の空撮用回転翼機が被写体に近づくことができる距離を比較した場合のモデル図である。 本発明の一実施形態に係る空撮用回転翼機が橋梁付近を飛行している場合のモデル図である。

＜実施形態１＞
図１は、本発明の空撮用回転翼機１の概要を示した斜視図である。図１に示されるように空撮用回転翼機１は、複数の回転翼１２、回転翼１２を支持する複数のアーム部１６が接続された中心部２０と、複数のアーム部１６の外周方向端部に設けられた複数の回転翼部１０を備えている。さらに、空撮用回転翼機１は、中心部２０の直下に、取り付け用部材４２を備えている。取り付け用部材４２は、外側水平方向に延伸する２本の支持部材４６、支持部材４８を備えている。支持部材４６の外側水平方向の端部には空撮用回転翼機１を制御するための制御部４４が取り付けられている。また、支持部材４８の外部方向端部には、被写体を撮影するために用いる撮影部５０が設置されている。

図１に示された空撮用回転翼機１は、アーム部を４本備えているが、アーム部の本数は、これに限定されない。例えば、空撮用回転翼機１のアーム部を６本、８本、１２本等のアーム部を設けてもよい。本発明の空撮用回転翼機１が安定して飛行して、かつ重量が大きく、精度の高いカメラを搭載する場合には、アーム部の数は、６本以上であることが好ましい。実施形態１では、最も簡易な回転翼機である４本のアーム部を備えている空撮用回転翼機１を説明する。

空撮用回転翼機１の中心部２０は、当該回転翼機１を真上から見た場合にアーム部１６の先端部を結んで形成される円環内の中心に位置している。中心部２０は、平板から構成された平面形状が円盤形状をしている。中心部２０の側面からアーム部１６の先端部を結んで形成される円環の外周方向に向けて４本のアーム部１６Ａ〜１６Ｄが延伸している。４本のアーム部１６Ａ〜１６Ｄは、上記円環において等間隔となるように４方向に設けられている。すなわち、４本のアーム部１６Ａ〜１６Ｄは、隣接するアーム部の間隔が、９０°となるように設けられている。なお、アーム部１６Ａ〜１６Ｄは、直線形状を有していても、設計上の観点から直線形状を基調として、折れ曲がった形状を有していてもよい。中心部２０の中心には、中心軸部材２２が鉛直上向き方向に延伸している。

中心部２０の直下には、着陸用脚部３０、３２が設けられている。着陸用脚部３０、３２は、空撮用回転翼機１が着陸するときにその自重を支える２本の支持部材をそれぞれ備えている。したがって、空撮用回転翼機１は、４本の支持部材からなる脚部によって支えられている。着陸用脚部３０、３２が備えている支持部材は、到着表面に対して鉛直下向きに延伸していてもよいし、下方向に向かって開くようにして斜め方向に延出していてもよい。

さらに、着陸用脚部３０、３２が備えている支持部材を当該支持部材と直交する１本の部材をさらに接続させてＴ文字型としてもよい。上記１本の部材が着陸する地表面に縦長に接触することになり、着陸する地表面との接触面積が増加するので、より安定して着陸することができる。

アーム部１６Ａ〜１６Ｄは、それぞれ対応する回転翼部１０Ａ〜１０Ｄを支持している部材である。アーム部１６Ａ〜１６Ｄを安定とするために、中心部２０の側面からアーム部１６の端部を結んで形成される円環の外周を円環形状の部材等（図示せず）を用いて繋いでもよい。上記円環形状の側面には、回転翼機の飛行状態を示すためにＬＥＤ等の発色体を設置してもよい。

アーム部１６Ａ〜１６Ｄは、アーム部１６Ａが回転翼機の飛行位置を制御するための誘導部材を備えている点を除けば、同一の構造を備えている。主として、アーム部１６Ａの構造を説明する。中心部２０からみて外周方向となるアーム部１６Ａの先端部には、回転翼部１０Ａが設けられている。回転翼部１０Ａは、回転翼１２Ａと動力部１４Ａを備えている。回転翼１２Ａは、動力部１４Ａからの出力を受けて回転する。回転翼１２Ａが回転することによって、空撮用回転翼機１を出発地から離陸させ、水平移動させ、目的地に着陸させるための推進力が発生する。なお、回転翼１２Ａは、右方向への回転、停止及び左方向への回転が可能である。

動力部１４Ａは、回転翼１２Ａを回転させるための駆動装置である。動力部１４Ａとしては、回転翼１２Ａを駆動させることができる手段であれば、特に制限されるものではない。例えば、内燃エンジン、電気モーター等であってもよい。動力部１４Ａ〜１４Ｄは、回転翼１２Ａ〜１２Ｄにそれぞれ対応している。

図１に示されるように回転翼１２Ａは、回転翼１２Ｃと対角線上に向かい合っており、同じ回転方向で回転している。回転翼１２Ｂは、回転翼１２Ｄと対角線上に向かい合っており、同じ回転方向で回転している。回転翼１２Ａと回転翼１２Ｂの回転方向は異なっている。例えば回転翼１２Ａを駆動する動力部１４Ａを右回転用電機モーターとし、回転翼１２Ｂを駆動する動力部１４Ｂを左回転用電機モーターとしてもよい。

空撮用回転翼機１は、搭載部４０を備えている。搭載部４０は取り付け用部材４２、
制御部４４、撮影部５０を備えている。搭載部４０は、中心部２０の直下に位置しており、アタッチメントである取り付け用部材４２を介して、中心部２０に取り付けられている。取り付け用部材４２は、中心部２０に嵌合することができるようになっている。取り付け用部材４２は、その端に支持部材４８を介して、撮影部５０を搭載している。撮影部５０に搭載されたカメラは、被写体を撮影する際に傾きが発生しないように、常に意図した角度に保持される。なお、搭載部４０は、サポートモータ（図示せず）を備えていてもよい。サポートモータを設けることによって、より安定して搭載部４０に搭載されたカメラの位置を保持することができる。

取り付け用部材４２は、もう一方の端に支持部材４６を介して、制御部４４を搭載している。制御部４４は、中心部２０からみて、撮影部５０と１８０°反対側に位置している。制御部４４は、主として空撮用回転翼機１を駆動、制御させるために必要な部材、装置を搭載する。必要な部材、装置としては、例えば、駆動バッテリー、操縦者が操作する送信機からの信号を受信するための受信機、制御装置、赤外線センサ、測位用の信号を受信するＧＰＳアンテナ等が挙げられる。

制御装置には、空撮用回転翼機の位置及び向きを計測するためのセンサ、当該回転翼機の速度、加速度を計測するためのセンサ、当該回転翼の回転方向及び回転数を計測するための測定器、当該回転翼機の重量、荷物積載時の負荷（ペイロード）を計測するための測定器、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等が含まれる。

本発明の空撮用回転翼機１は、当該回転翼機の飛行位置を制御するための誘導部材１８６を備えている。ここで、「回転翼機の飛行位置を制御する」とは、被写体が人間、橋梁、海、河川における水面、地表等であっても、当該被写体に近づいて飛行することができるように回転翼機の位置、方向を保持すること、及び当該回転翼機を元の位置に引き戻す際に繋留ロープを引いてもバランスを崩すことがない飛行状態を提供することをいう。誘導部材１８６は、少なくとも３本の軸部材から構成される。誘導部材１８６は中心部２０の中心から鉛直上方に延伸する中心軸部材２２と、中心軸部材２２に平行して鉛直方向に延伸しており、かつ当該回転翼１０Ａを保護するための外縁軸部材１８２と中心軸部材２２とを接合する架橋部材１８４を備えている。

回転翼部１０Ａを支持するアーム部１６Ａは、回転翼部１０Ａを貫通し、その方向をそのまま維持しながら延伸する延伸アーム部１８Ａを備えている。すなわち、回転翼部１０Ａは、アーム部１６Ａと延伸アーム部１８Ａとから形成される直線上に取り付けられる。延伸アーム部１８Ａは、アーム部１６Ａと延伸アーム部１８Ａとから形成される直線上であって、回転翼１２Ａが回転する領域を越えた位置を末端部としている。そして、延伸アーム部１８Ａは、上記末端部を接合ポイントとして、鉛直上向き及び下向き方向に折れ曲がり、外縁軸部材１８２と繋がっている。

図１に示された空撮用回転翼機１において、誘導部材１８６は、回転翼部１０Ａを保護するように固定されている。また、中心軸部材２２を中心として、外縁軸部材１８２を回転させることによって誘導部材１８６を回転させてもよい。誘導部材１８６を回転させることによって、回転翼１０Ａ〜１０Ｄが備えている回転翼１２Ａ〜１２Ｄを保護することができる。誘導部材１８６を回転させる場合は、延伸アーム部１８Ａと外縁軸部材１８２とを接合ポイントにおいて、分離することができる構造とする。

図２は、空撮用回転翼機１の側面図である。図２は、図１に示された空撮用回転翼機１をＸ方向から見た側面図である。図２に示されるように、空撮用回転翼機１の誘導部材１８６を構成する外縁軸部材１８２上には、繋留ロープ１９０が取り付けられる。繋留ロープ１９０は、繋留ポイントＰ１の位置にて固定部材１８８を介して取り付けられる。繋留ポイントＰ１は、１つの位置に固定されていてもよいし、移動した位置に固定されていてもよい。すなわち、空撮用回転翼機１が飛行する条件に応じて、繋留ポイントＰ１を変化させて当該位置において固定させてもよい。

図３は、空撮用回転翼機１に取り付けられる繋留ロープ１９０の繋留ポイントＰ１が移動する範囲を示したモデル図である。繋留ポイントＰ１は、外縁軸部材１８２上を鉛直方向に上下動することができる。図３において、繋留ポイントＰ１は、Ｐｘを下端部として外縁軸部材１８２上を移動し、かつ繋留ポイントＰｙを上端部として外縁軸部材１８２上を移動する。繋留ポイントＰｘは、繋留ポイントＰ１が外縁軸部材１８２上を移動することができる下端部である。繋留ポイントＰｘは、空撮用回転翼機１にかかる重力の中心点である重心Ｇを水平方向に外縁軸部材１８２上に投影して形成されたポイントである。空撮用回転翼機１の重心Ｇは、回転翼１２Ａ〜１２Ｄよりも下方である中心部２０の中心に位置する。図３に示されたように、繋留ポイントＰｘは、延伸アーム部１８Ａを基準として、回転翼１２Ａが鉛直上向き方向に有している高さをそのまま水平方向に延長して外縁軸部材１８２上に対応させたポイントであるＰ_０よりもさらに下方に位置する。

繋留ポイントＰｙは、中心軸部材２２の頂点から外縁軸部材１８２を所定の角度θをもって上方向に見たときに外縁軸部材１８２上に形成されるポイントである。繋留ポイントＰｙは、以下のように定められる。

（式１）
繋留ポイントＰｙ＝ Ｒ・ｔａｎθ ・・・[１]
（上記一般式[１]中、Ｒ：前記中心軸部材から前記外縁軸部材までの距離、θ：前記中心軸部材の端部から前記外縁軸部材を上端部に見たときの頂角を表す。）

上記一般式[１]において、前記中心軸部材の頂点から前記外縁軸部材を上方向に見たときの頂角を表すθは、０〜３０°であることが好ましい。θが０°以上であると、回転翼機に発生する浮力が回転翼機の重心よりも上方に位置する観点から好ましく、３０°以下であると空撮用回転翼機１を元の位置に引き戻す際に繋留ロープを引いても、当該回転翼機がバランスを崩し、転倒することがないため好ましい。
ここで、繋留ポイントＰｘは、繋留ポイントＰ１が外縁軸部材１８２上を移動することができる下端部であり、空撮用回転翼機１の重心Ｇに対応して外縁軸部材１８２上に設定されたポイントである。繋留ポイントＰｘは、延伸アーム部１８Ａを基準として、回転翼１２Ａが鉛直上向き方向に有している高さをそのまま水平方向に延長して外縁軸部材１８２上に対応させたポイントであるＰ_０（θが０°に対応）よりもさらに下方に位置する。このため、中心軸部材２２の頂点から外縁軸部材１８２を下方に見たときの頂角αは−１０°となる。
したがって、繋留ポイントＰ１が外縁軸部材上１８２移動する範囲は、繋留ポイントＰｘから繋留ポイントＰｙである。繋留ポイントＰｘから繋留ポイントＰｙに対応し、中心軸部材２２の頂点から外縁軸部材を上方向及び下方向に見たときの頂角（θ＋α）は、−１０〜３０°となる。

空撮用回転翼機１は、外縁軸部材１８２上に繋留ロープ１９０を取り付ける繋留ポイントＰ１を有している。かかる繋留ポイントＰ１は、外縁軸部材１８２上のＰｘからＰｙの間を移動し、空撮用回転翼機１が飛行する際に、最も条件の好ましい位置において固定される。外縁軸部材１８２上の繋留ポイントＰ１がＰｘの位置よりも下方に移動することを回避するためにストッパーを設けてもよい。同様に外縁軸部材１８２上のＰｙに繋留ポイントＰ１がＰｙの位置よりも上方に移動することを回避するためにストッパーを設けてもよい。なお、空撮用回転翼機１は、繋留ポイントＰ１が外縁軸部材１８２と架橋部材１８４との交差ポイント、及び外縁軸部材１８２と延伸アーム部１８Ａとの交差ポイントを通過することができる構造を有している。

図４は、従来の空撮用回転翼機Ｚが横揺れした場合のモデル図である。図４は、空撮用回転翼機Ｚが横揺れをした場合において、当該回転翼機の飛行状態を元に戻すために、中心部の直下に取り付けられた繋留ロープを操縦者の手元方向に引張った状態を示している。図４において、地表に対して水平に飛行している空撮用回転翼機Ｚは、上昇気流等の力を受けて、左下がりに傾く。図４において、実線で示された空撮用回転翼機Ｚが左下がりに傾いて飛行している状態を示し、破線で示された空撮用回転翼機Ｚが水平に飛行している状態を示し、矢印（１）が上昇気流等の力を示している。

空撮用回転翼機Ｚが左下がりに傾くと、撮影部５０に搭載されたカメラも傾くことになり、被写体を希望する方向から撮影することができない。そこで、操縦者は、空撮用回転翼機Ｚの中心部の下方に取り付けられた繋留ロープを操縦者の手元方向に引っ張る。図４において、実線で示された空撮用回転翼機Ｚは、左下がりに傾いて飛行している状態を示し矢印（２）が繋留ロープによる力を示している。

しかしながら、矢印（２）に示された繋留ロープによる力は、空撮用回転翼機Ｚが転倒する方向の力となる。さらに、矢印（２）による繋留ロープによる力は、空撮用回転翼機Ｚの中心部の下方に取り付けられた繋留ロープの繋留ポイントから離れる力となる。その結果、空撮用回転翼機Ｚは、矢印（２）による繋留ロープによる力を加えることによって、さらに不安定な飛行状態となってしまう。

空撮用回転翼機が不安定な飛行状態を回避するために空撮用回転翼機中心部の下方に取り付けられた繋留ロープの繋留ポイントを上向きに移動させることが考えられる。理想的には、この繋留ポイントを空撮用回転翼機にかかる重力の中心点である重心Ｇと繋留地点を結んだ軸線上とすることが好ましい。しかしながら、上記繋留ポイントを空撮用回転翼機の浮力発生点と一致させた場合には、繋留ロープが当該回転翼機の回転翼部と絡み易くなってしまうという事態が発生する。

図５は、本発明の一実施形態に係る空撮用回転翼機１が横揺れした場合のモデル図である。図５は、空撮用回転翼機１が横揺れをした場合において、当該回転翼機の飛行状態を元に戻すために、誘導部材１８６に取り付けられた繋留ロープ１９０を操縦者の手元方向に引張った状態を示している。空撮用回転翼機１は、上昇気流等の力を受けて、右下がりに傾いている。

しかしながら、矢印（３）に示された繋留ロープ１９０による力は、空撮用回転翼機1の誘導部材１８６の外縁軸部材１８２上に設定された繋留ポイントＰ１を支点にしている。かかる繋留ポイントＰ１は、空撮用回転翼機１の重心よりも上方に位置しており、上記空撮用回転翼機１の重心よりも高い位置にある。このため、空撮用回転翼機１が横揺れをした後、当該回転翼機を引き戻す際に当該回転翼機の傾きに無理が発生しない。

本発明の空撮用回転翼機１は、誘導部材１８６の外縁軸部材１８２上に設定された繋留ポイントＰ１に繋留ロープ１９０を有している。繋留ポイントＰ１の位置を空撮用回転翼機１の傾きとの関係において、設定することによって、ストレスなく、空撮用回転翼機１の飛行状態を水平に維持することができる。

＜実施形態２＞
実施形態２の空撮用回転翼機１Ａは、実施形態１の空撮用回転翼機において、誘導部材１８６の形態及び撮影部５０の位置を変更した回転翼機である。
図６は、実施形態２の空撮用回転翼機１Ａの側面図である。空撮用回転翼機１Ａが備えている誘導部材２８６は中心部２２から鉛直上向きに延伸する中心軸部材２２を中心軸として水平方向に回転する。空撮用回転翼機１Ａは、中心部２２の直下に中心軸部材２２を回転させるための駆動手段２８８を備えている。撮影部５０は、駆動手段２８８の直下に設けられており、中心部２０を貫通した中心軸部材２２上に位置している。空撮用回転翼機１Ａは、中心軸部材２２を中心にして、誘導部材２８６を回転させることができる。誘導部材２８６を回転させるためには、駆動手段２８８を用いて、中心軸部材２２を回転方向に駆動させる。例えば、駆動手段２８８を軸受け部としてもよい。具体的には、駆動手段２８８は、中心軸部材２２を軸受けする軸受部を中心部２０の下方に設け、当該軸受部を外筒として、繋留ロープから一定の力を加えることによって、中心軸部材２２を回転させるようにしてもよい。
誘導部材２８６を回転させることによって、すべての回転翼１０Ａ〜１０Ｄを保護することができる。

誘導部材２８６は、中心軸部材２２と、中心軸部材２２の頂点から折れ曲がって地表に対して水平に延伸している架橋部材２８４と、架橋部材２８４の外側端部から垂直に鉛直下向きの延伸する外縁軸部材２８２から構成される。架橋部材２８４は、中心軸部材２２を中心に回転翼部１０Ａ及び１０Ｂをガードするために十分な長さを備えている。

空撮用回転翼機１Ａの繋留ロープ１９０は、外縁軸部材２８２と架橋部材２８４とか交差するポイントから当該回転翼機にかかる重力の中心点である重心Ｇを水平方向に外縁軸部材１８２上に対応させた繋留ポイントＰｘを下端部として移動する。

＜実施形態３＞
実施形態３は、本発明の空撮用回転翼機１を用いて、屋外スポーツ、マラソン等の陸上競技、お祭り、街頭パレード等の被写体に接近して空撮を行った利用形態である。
図７は、本発明の空撮用回転翼機１及び従来の空撮用回転翼機Ｚを用いてマラソン競技の空撮を行った場合のモデル図である。図７に示されるように、本発明の空撮用回転翼機１及び従来の空撮用回転翼機Ｚは、ホバリングをすることによって一定の位置に留まり、地表からの高度Ｈ及び被写体からの距離Ｄを保持している。

従来の空撮用回転翼機Ｚは、当該回転翼機が墜落した場合であっても被写体と接触することがないように被写体からの距離Ｄ_１を保持している。被写体からの距離Ｄ_１は、空撮用回転翼機Ｚが備えている繋留ロープの長さＲ_１と被写体から一定の距離を確保したセーフティゾーンＤｓの合計となる。空撮用回転翼機Ｚがホバリングする際の高度Ｈ_１（Ｒ_１）は、繋留ロープの長さＲ_１に等しい。空撮用回転翼機Ｚは、被写体から距離Ｄ_１離れた地表を繋留ロープの地表固定点Ｏ_１として、高度Ｈ_１（Ｒ_１）にてホバリングを行い、空撮用カメラを地表に対して水平に維持して、被写体を空撮することができる。

本発明の空撮用回転翼機１は、当該回転翼機が墜落した場合であっても被写体と接触することがないように被写体からの距離Ｄ_２を保持している。被写体からの距離Ｄ_２は空撮用回転翼機１が備えている繋留ロープの長さＲ_２と被写体から一定の距離を確保したセーフティゾーンＤｓの合計となる。

ここで、空撮用回転翼機１は、繋留ロープ１９０を誘導部材１８６の外縁軸部材１８２上に固定している。このため、繋留ロープ１９０の長さＲ_２は、空撮用回転翼機Ｚが備えている繋留ロープの長さＲ_１よりも長く設定することができる。

空撮用回転翼機１は、被写体から距離Ｄ_２離れた地表を繋留ロープ１９０の地表固定点Ｏ_２として、高度Ｈ_２にてホバリングを行い、空撮用カメラを地表に対して水平に維持して、被写体を空撮することができる。空撮用回転翼機１は、繋留ロープ１９０の地表固定点Ｏ_２を中心点として繋留ロープ１９０のＲ_２半径とする円弧上を移動することができる。空撮用回転翼機１の高度Ｈ_２は、当該回転翼機の位置に対応して、高度Ｈ_２（０：地表）から高度Ｈ_２までの高度をとることができる。本発明の空撮用回転翼機１は、従来の空撮用回転翼機Ｚに比較して被写体からの水平距離を短くすることができ、飛行する高度を低く設定することができる。

＜実施形態４＞
実施形態４は、本発明の空撮用回転翼機１を用いて、高層ビルの間で行われる、屋外スポーツ、マラソン・駅伝等の陸上競技、お祭り、街頭パレード等の被写体に接近して空撮を行った利用形態である。
図８は、空撮用回転翼機１を用いて、高層ビルのフロアに固定点を置いて、高層ビルの谷間にて行われるマラソン競技の空撮を行った場合のモデル図である。図８に示されるように、空撮用回転翼機１は、高層ビル１６階のフロアに空撮用回転翼機１の繋留ロープの固定点を置き、当該固定点を中心にホバリングをすることによって一定の位置に留まることができる。

図８において、一方の空撮用回転翼機１は、上記固定点を地表（地面）ではなく、地表から一定の高度を有する地上（高層ビル１６階）に設定している。このため、空撮用回転翼機１を当該固定点から下方に向かって（高層ビル４階付近）まで、ホバリングさせることができる。また、もう一方の空撮用回転翼機１は、固定点を地表（地面）ではなく、地表から一定の高度を有する地上（高層ビル７階）に設定している。このため、空撮用回転翼機１を当該固定点から下方に向かって（高層ビル地上付近）まで、ホバリングさせることができる。

図８に示されるように、本発明の空撮用回転翼機１は、高層ビル間において、地表から一定の高度を有する高層ビルに固定点を設定し、当該固定点を中心に上方階のフロア付近及び下方階のフロア付近の両方を空撮することができる。
すなわち、本発明の空撮用回転翼機１は、その繋留ロープの固定点を地表ではなく、
地上に設定することによって、当該固定点から見て下方にも上方にも空撮用回転翼機１を飛行させることができる。

＜実施形態５＞
実施形態５は、本発明の空撮用回転翼機１を用いて、被写体である人物に接近して空撮を行った利用形態である。図９は、本発明の空撮用回転翼機１を人物の空撮を行った場合のモデル図である。図９に示されるように、本発明の空撮用回転翼機１は、ホバリングをすることによって一定の位置に留まり、地表からの高度及び人物からの距離を保持している。本発明の空撮用回転翼機１は、従来の空撮用回転翼機よりも人物に近づくことができるため、バストアップサイズの人物寄りの撮影をすることができる。その結果、カットを割らず広大な画像を撮影することができる。さらに空撮用回転翼機１は、人物と共に地面沿った、いわゆるローアングルの画像を撮影することができる。

＜実施形態６＞
実施形態６は、本発明の空撮用回転翼機１を用いて、橋梁Ｂに接近して空撮を行った利用形態である。図１０は、本発明の空撮用回転翼機１を用いて橋梁Ｂの空撮を行った場合のモデル図である。図１０に示されるように、本発明の空撮用回転翼機１は、ホバリングをすることによって、橋梁Ｂの一定の位置に留まり、水面Ｗからの高度及び橋梁Ｂからの距離を保持している。従来の空撮用回転翼機Ｚは、繋留ロープが中心部の直下に設けられているため、当該回転翼機の操縦者は、橋梁Ｂの下で操作しなければならなかった。しかしながら、本発明の空撮用回転翼機１は、誘導部材１８６に取り付けられた繋留ロープ１９０を備えているので、橋梁Ｂの下で操作する必要がない。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は、全て本発明の適用範囲である。

本発明の空撮用回転翼機は、回転翼機を元の位置に引き戻す際に繋留ロープを引いても、バランスを崩すことがなく、被写体により近づくことができる。従って、本発明の空撮用回転翼機は、橋梁、トンネル内部、自然物が海、河川における水面、洞窟内部を対象とした空撮用回転翼機としての利用が期待できる。また、本発明の空撮用回転翼機は、マルチコプター・ドローン等の飛行機関連産業において利用することができ、さらに、本発明は、セキュリティ分野、農業、インフラ監視等の様々な産業にも利用することができる。

１ 空撮用回転翼機
１Ａ 空撮用回転翼機（回転式）
１０Ａ〜１０Ｄ 回転翼部
１２Ａ〜１２Ｄ 回転翼
１４Ａ〜１４Ｄ 動力部
１６Ａ〜１６Ｄ アーム部
１８Ａ 延伸アーム部
１８２ 外縁軸部材
１８４ 橋架部材
１８６ 誘導部材
１８８ 固定部材
１９０ 繋留ロープ
２０ 中心部
２２ 中心軸部材
３０ 着陸用脚部
３２ 着陸用脚部
４０ 制御部
４２ 取り付け用部材
４４ 支持部材（制御部側）
４６ 支持部材（撮影部側）
５０ 撮影部
２８２ 外縁軸部材
２８４ 橋架部材
２８６ 誘導部材
２８８ 駆動手段

Claims (4)

1. 複数の回転翼と、
   前記回転翼を支持する複数のアーム部が接続された中心部と、
   前記中心部の鉛直下方に設置された搭載部と、
   回転翼機の飛行位置を制御するための誘導部材と、を備えた回転翼機であって、
   前記誘導部材は、
   前記中心部の中心点から鉛直上方に延伸する中心軸部材と、前記中心軸部材に平行して鉛直方向に延伸し前記回転翼を保護するための外縁軸部材と、前記中心軸部材と前記外縁軸部材とを橋架けして接合するための架橋部材と、から形成され、
   前記外縁軸部材上に繋留ロープの端部が取り付けられていることを特徴とする空撮用回転翼機。
2. 前記繋留ロープの下端部が、前記外縁軸部材上であって、
   前記回転翼機にかかる重力の中心点である重心を水平方向に前記外縁軸部材上に対応させた繋留ポイントＰｘの位置以上に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の空撮用回転翼機。
3. 前記繋留ロープの上端部が、前記外縁軸部材であって、
   下記一般式[１]にて規定される繋留ポイントＰｙの位置以下に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空撮用回転翼機。
   （式１）
   繋留ポイントＰｙ＝ Ｒ・ｔａｎθ ・・・[１]
   （上記一般式[１]中、Ｒ：前記中心軸部材から前記外縁軸部材までの距離、θ：前記中心軸部材の端部から前記外縁軸部材の上端部を見たときの頂角を表す。）
4. 前記中心部が、前記中心軸部材を支点として回転させるための駆動手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の空撮用回転翼機。