JP7352314B1 - 自立できるロッド装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロッド自体を自立させると共に、自立する姿勢を自由にコントロールして種々の用途に使用する。【解決手段】ロッド１と、ロッド１の上下の異なる位置に連結されて、ロッド１全体を自立姿勢に制御する複数の姿勢制御ユニット２とを備え、姿勢制御ユニット２は、ロッド１の上端部に連結される上端の姿勢制御ユニット２Ａと、ロッド１の中間部に連結される中間の姿勢制御ユニット２Ｂとを備え、姿勢制御ユニット２が、ロッド１に連結されて、ロッド１の横方向に空気を強制送風する送風機５と、送風機の回転を制御する制御部６とを備え、姿勢制御ユニット２Ｂの制御部６が、目標姿勢からの偏差で送風機５の回転を制御する制御感度を調整するリモコンの感度調整部３または有線の感度調整部３を備える。【選択図】図１

Description

本発明は自立できるロッド装置に関する。

ロッドは種々の用途に使用できる。たとえば、ロッドの先端にカメラを固定して種々の撮影に使用できる。この用途のロッドは、高い位置にカメラを配置して高所からの撮影が可能となる。ロッドに代わって、ドローンなどの無人飛行体にカメラを搭載して高所からの撮影はできるが、ドローンは空中にホバリングして撮影するので、風などの影響を受け易く、長い時間、安定して撮影するのが難しいことがある。

先端にカメラを連結している分割ロッドの後端のグリップを撮影者が持って撮影する撮影ユニットは開発されている（特許文献１参照）。この撮影ユニットは、分割ロッドにプロペラを備える揚力装置を設けて、撮影者が軽い負担で思い通りの撮影ができる。

後端のグリップを握って操作する分割ロッドに揚力装置を連結している撮影装置は、撮影者の手にかかる分割ロッドと撮影部の重みを小さくして、撮影者はグリップを介して撮影部の位置をコントロールできる。しかしながら、この撮影装置は、撮影者が、グリップの向きで長い分割ロッドの姿勢を調整するので、グリップのわずかな変化で分割ロッド全体の姿勢が変化する。このため、分割ロッドを特定の姿勢で保持するのが難しい欠点がある。さらに撮影者がグリップを握って分割ロッドの姿勢を制御するので、長い時間一定の姿勢に保持し、あるいは特定の姿勢、たとえば分割ロッドを所定の傾斜角に保持して水平面内で回転し、あるいは先端を特定の軌跡に沿って移動させる等の制御が難しい。

本発明者は、以上の問題を解消することに加えて、さらに、ロッドに複数の姿勢制御ユニットを連結することで、より多用途に使用できるロッド装置を開発した（特許文献２参照）。

特開２０１７－４０８４６号公報 特願２０２１－１１７３０１号

特許文献２のロッド装置は、ロッドに長手方向に離して複数の姿勢制御ユニットを連結している。このロッド装置は、各々の姿勢制御ユニットで連結部の姿勢を制御して、ロッド全体を自立姿勢に制御するが、ロッド全体を安定して目標姿勢に制御するのが難しい欠点がある。それは、風速や風向などの外的条件が変動する使用環境において、ロッド中間部のハンチングを防止しながら、速やかに目標姿勢に制御するのが難しいからである。

本発明は、さらに以上の欠点を解消することを目的として開発されたもので、本発明の一目的は、ロッド自体を自立させると共に、自立する姿勢を自由にコントロールして種々の用途に使用できる自立姿勢を制御できるロッド装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のある実施の態様にかかる自立できるロッド装置は、ロッドと、ロッドの上下の異なる位置に連結されて、ロッド全体を自立姿勢に制御する複数の姿勢制御ユニットとを備えている。姿勢制御ユニットは、ロッドの上端部に連結される上端の姿勢制御ユニットと、ロッドの中間部に連結される中間の姿勢制御ユニットとを備え、姿勢制御ユニットが、ロッドに連結されて、ロッドの横方向に空気を強制送風する送風機と、送風機の回転を制御する制御部とを備え、中間の姿勢制御ユニットの制御部が、目標姿勢からの偏差で送風機の回転を制御する制御感度を調整する感度調整部を備える。送風機が空気を強制送風する「ロッドの横方向」とは、ロッドの横側に向けた方向を示すに過ぎず、これは水平方向に限定されず、送風する空気の反作用でロッドを横方向に移動できる範囲の方向が含まれる。

以上のロッド装置は、ロッド自体を自立させると共に、自立する姿勢を自由にコントロールして種々の用途に使用できる自立姿勢を制御できる特長がある。ロッド装置が、ロッドの上端側に加えて中間に姿勢制御ユニットを備え、複数の姿勢制御ユニットで長いロッドを安定して所定の姿勢に安定して自立できるからである。しかも中間の姿勢制御ユニットの制御部が感度調整部を備え、目標姿勢からの偏差で送風機の回転を制御する制御感度を調整することができるからである。

また、以上のロッド装置は、ロッドを長くしても安定して自立できる特長がある。とくに、以上のロッド装置は、風などの外的条件が変動する使用環境においても安定して自立させて、種々の用途に便利に使用できる特長がある。とくに、以上のロッド装置は、上端に加えてロッドの中間に姿勢制御ユニットを連結しているので、長いロッドを安定して垂直姿勢や所定の傾斜姿勢に安定して自立できる特長もある。さらに、以上のロッド装置は、材質や太さが異なるロッドを使用し、あるいは風速や風向等の外的条件がランダムに変動する使用環境においても、ロッドを垂直姿勢や傾斜姿勢に安定して自立できる特長がある。

ところで、ロッド装置は、ロッドの複数カ所に姿勢制御ユニットを連結して、自立用のステーを使用することなく、長いロッドを自立できる。このロッド装置は、ロッドの複数カ所に同一の姿勢制御ユニットを連結して、ロッドを自立できるが、長いロッドの全体を安定して自立姿勢に制御するのは難しい。それは、ロッドが長くなるにしたがって、上端と中間の姿勢制御ユニットがバランスよく協働して自立姿勢に制御できなくなって、制御の相補性が低下するからである。とくに、ステーのない長いロッドは、風速や風向などの外的条件がランダムに変動する環境で使用され、さらに上端部に連結されるカメラなどの重量も変化し、さらにまたロッドの局所的な偏位がロッドの長さや曲げ強度などで変動することから、色々の使用環境において安定して自立姿勢に維持するのが極めて難しい。

以上のロッド装置は、ロッドを自立姿勢に制御するタイミングにおいて、ロッドの状態を観察しながら中間の姿勢制御ユニットの制御感度を変更できるので、風などの外的条件が変動する色々の使用環境によって、さらに外的条件に対するロッドのずれをも観察しながら、ロッド全体を安定して自立姿勢に維持できる特長がある。

さらに、以上のロッド装置は、先端にカメラなどの撮影器を連結するロッドを、傾斜角度が時間と共に変化する自立姿勢にコントロールできる特長がある。たとえば日の出を、太陽の昇り初めから完全に上がるまでの所定の時間に連続して撮影するときに、カメラの撮影位置を次第に移動させて、上上がる太陽と風景を、時間が経過するに従って撮影位置を変更することで、変化する景色の中で太陽が昇る状態を撮影できる。この撮影方法は従来の装置で実現できるが、従来の装置は地面にレールを設置し、このレールに連結している走行台にカメラを乗せて走行台を移動させて、変化する風景を撮影しているが、この撮影方法ではレールを地面に安定に固定する必要があって設置に手間がかかり、さらに、地面からの撮影に特定されるので、撮影に最適な高さにカメラを配置できず、最適なアングルでの撮影が難しいことがある。これに対して、以上のロッド装置は、地面などの上にロッドを載せて設置できるので、極めて簡単に設置でき、しかも特定の傾斜姿勢に自立できるので、水平面内のＸ軸方向、Ｙ軸方向、上下方向と立体的に最適位置に配置して、より最適なアングルで撮影できる特長がある。

ロッド装置は、カメラなどの撮影機のみでなく、先端に発光ダイオードなどの光源を固定して、先端を円形、ハート形に沿う軌跡に移動して、夜空に円形やハート形の光の軌跡を投影するなどの用途にも使用でき、また旗、幟、鯉のぼり等を連結して、ロッドを傾動させて、これらを風になびく状態とすることもできる。

本発明の他の実施態様に係る自立できるロッド装置は、中間の姿勢制御ユニットの制御部が、送風機を制御する制御回路と、制御回路の制御感度を調整する感度調整部とを備える。以上のロッド装置は、中間の姿勢制御ユニットの感度を調整してロッドを安定的に自立させるが、上端の姿勢制御ユニットの感度を調整してロッドを安定的に自立させることもできる。それは上端の姿勢制御ユニットと中間の姿勢制御ユニットとの感度の相対値を調整してロッドを安定的に自立できるからである。

本発明の他の実施態様に係る自立できるロッド装置は、ロッドが脱着自在に連結されてなる複数の分割ロッドを備え、分割ロッドの連結部に中間の姿勢制御ユニットを連結できる。以上のロッド装置は、脱着自在に連結される複数の分割ロッドでロッドの長さを調整できる特長がある。以上のロッド装置は、風などの影響を受けやすい分割ロッドの連結部に、中間の姿勢制御ユニットを連結することで、長いロッドを安定して垂直姿勢や所定の傾斜姿勢に自立できる特長がある。また、材質や太さが異なるロッドを使用した場合も同様に、長いロッドを安定して垂直姿勢や所定の傾斜姿勢に自立できる特長がある。なお、分割ロッドの連結部とは、複数の分割ロッドがソケットなど連結具を介して連結される部分を含む範囲及び連結される部分の付近を含むものとする。

本発明の他の実施態様に係る自立できるロッド装置は、ロッドが脱着自在に連結されてなる複数の分割ロッドを備え、分割ロッドの中間部に中間の姿勢制御ユニットを連結できる。以上のロッド装置は、脱着自在に連結される複数の分割ロッドでロッドの長さを調整できる特長がある。以上のロッド装置は、分割ロッドの連結部の位置に限定されず、中間の姿勢制御ユニットをロッドの長さ、直径などに応じた適切な位置に配置して、長いロッドを安定して垂直姿勢や所定の傾斜姿勢に自立できる特長がある。また、材質や太さが異なるロッドを使用した場合も同様に、長いロッドを安定して垂直姿勢や所定の傾斜姿勢に自立できる特長がある。なお、分割ロッドの中間部とは、分割ロッドの端部以外の部分を示す。

本発明の他の実施態様に係る自立できるロッド装置は、姿勢制御ユニットを介してロッドの自立姿勢をコントロールするコントローラを備える。以上のロッド装置は、コントローラを介して、ロッド自体を自立させると共に、自立する姿勢を自由に制御、コントロールして種々の用途に使用できる特長がある。

本発明の他の実施態様に係る自立できるロッド装置は、姿勢制御ユニットを介してロッドの自立姿勢をコントロールする無線式のコントローラ又は有線式のコントローラを備える。以上のロッド装置は、無線式のコントローラ又は有線式のコントローラを介して、ロッド自体を自立させると共に、自立する姿勢を自由に制御、コントロールして種々の用途に使用できる特長がある。

本発明の一実施形態に係るロッド装置の概略斜視図である。 本発明の一実施形態に係るロッド装置の姿勢制御ユニットの水平断面図である。 本発明の一実施形態に係るロッド装置の上端の姿勢制御ユニットの概略ブロック図である。 本発明の一実施形態にかかるロッド装置の中間の姿勢制御ユニットの概略ブロック図である。 図１に示すロッド装置の姿勢制御ユニットがロッドの傾斜を補正する原理図である。 複数の分割ロッドをソケットで連結する一例を示す拡大断面図である。 姿勢制御ユニットの他の一例を示す斜視図である。 姿勢制御ユニットの他の一例を示す水平断面図である。 姿勢制御ユニットの他の一例を示す概略斜視図である。 図９に示す姿勢制御ユニットの概略平面図である。 全ての送風機を同一平面に配置する姿勢制御ユニットの概略平面図である。 自立姿勢に制御されるロッド装置の上端がオーバーシュートしてハンチングする状態を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るロッド装置の使用例を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るロッド装置の他の使用例を示す概略斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るロッド装置の送風機の概略斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るロッド装置の送風機の概略垂直断面図である。 本発明の他の実施形態に係るロッド装置の送風機の概略水平断面図である。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が制限されるものではない。また、複数の図面に表れる同一符号の部分は同一もしくは同等の部分又は部材を示す。さらに以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのロッド装置を例示するものであって、本発明はロッド装置を以下に限定するものではない。また、以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また、一の実施の形態、実施例において説明する内容は、他の実施の形態、実施例にも適用可能である。また、図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係るロッド装置１００を図１～図４に示す。図１はロッド装置１００の概略斜視図を、図２は図１に示すロッド装置１００の姿勢制御ユニット２の水平断面図を、図３はロッド装置１００の上端の姿勢制御ユニット２Ａの概略ブロック図を、図４はロッド装置１００の中間の姿勢制御ユニット２Ｂの概略ブロック図を、図５は姿勢制御ユニット２がロッドの傾斜を補正する原理図をそれぞれ示している。図１のロッド装置１００は、地面などの種々の物（設置面）の上に載せて自立するロッド１と、ロッド１を自立させる姿勢を目標姿勢として特定し、ロッド１全体を自立姿勢に制御する姿勢制御ユニット２とを備える。

（ロッド装置１００）
図１のロッド装置１００は、ロッド１と、ロッド１を自立姿勢に制御する複数の姿勢制御ユニット２とを備える。図のロッド装置１００は、ロッド１の自立姿勢をコントロールするコントローラ４を備える。コントローラ４は、姿勢制御ユニット２に信号を出力してロッドの自立姿勢をコントロールする。コントローラ４は、ロッド１を自立させる姿勢を特定する入力部４１と、入力部４１から入力された自立姿勢を姿勢信号として姿勢制御ユニット２に出力する出力部４２とを備える（図３、図４）。コントローラ４を備えるロッド装置１００は、コントローラ４を介してロッド１の自立姿勢をコントロールでき、ロッド１の自立姿勢を垂直姿勢のみでなく傾斜姿勢に自立でき、また自立姿勢を変更微調整できる。ただし、本発明のロッド装置１００は、必ずしもロッド１の自立姿勢を制御するコントローラ４を必要はとしない。それは、ロッドの自立姿勢を変更する必要のないロッド装置は、ロッドを垂直姿勢や特定の傾斜姿勢に自立させて使用できるからである。

（ロッド１）
ロッド１は、自立できる強度のパイプが使用できる。パイプには、たとえばプラスチックパイプや金属パイプが使用できるが、好ましくはカーボン繊維やガラス繊維などの繊維強化プラスチックパイプが適している。ロッド装置１００は、図１に示すように、ロッド１の上端部に上端の姿勢制御ユニット２Ａを連結して、ロッド１の中間部には中間の姿勢制御ユニット２Ｂを連結している。ロッド１の中間部に中間の姿勢制御ユニット２Ｂを連結しているロッド装置１００は、各々の姿勢制御ユニット２が個別の自立姿勢に制御して、ロッド１全体の自立姿勢を制御する。可撓性のロッド１に複数の姿勢制御ユニット２を設けているロッド装置１００は、中間に障害物がある使用環境において、障害物を避ける形状にロッド１を湾曲して自立姿勢に制御して、種々の用途に便利に使用できる。

ロッド１の全長は、用途を考慮して最適値に設定されるが、例えば３ｍ以上、好ましくは５ｍ以上、さらに好ましくは１０ｍ以上として用途に最適な長さとする。長いロッド１は、図６に示すように、複数の分割ロッド１１をソケット１２で脱着自在に連結して長くできる。ただ、長いロッドは、図示しないが、複数の分割ロッドの一部または全部を伸縮できるように連結することもできる。ただし、複数の分割ロッドを伸縮自在に連結するロッドは、伸ばした状態で収縮しないように固定して、軸方向の荷重に耐える構造とする。このことを実現するために、伸縮自在な分割ロッドは、所定の長さで固定状態に保持する固定機構を設けている。固定機構は、構造を特定するものではなく、たとえば、伸長状態で分割ロッドの連結部において、内側の分割ロッドと外側の分割ロッドの両方に直径方向に貫通する止めピンを挿通するロック機構、あるいは筒状の分割ロッドの連結部をテーパー状として、伸長した状態で、内側の分割ロッドの外面を外側の分割ロッドの内面に加圧状態で密着させて、内側と外側の分割ロッド同士の摩擦抵抗で固定する機構などとすることができる。

ロッド装置１００は、複数本の分割ロッド１１をソケット１２を介して脱着自在に連結して、ロッド１の全長を長くできる。図１に示すロッド装置１００は、２本の分割ロッド１１をソケット１２を介して連結している。ただし、ロッド１は、３本以上の分割ロッド１１を連結して全長を長くすることもできる。複数の分割ロッド１１を連結するロッド１は、連結する分割ロッド１１の数を多くして長くできるので、全長を例えば５ｍ以上、好ましくは１０ｍ以上、さらに好ましくは２０ｍ以上とすることができる。分割ロッド１１は、同一または異なる長さや太さ、厚み、材質などのものを使用できる。例えば、上側の分割ロッド１１が下側より細い、薄い、軽い材質などとして軽量化できる。また、強度の必要な部分に他の部分よりも硬質の材質、太さ、厚みのあるものにできる。さらに、分割ロッド１１は、ロッド１の全長及び分割ロッド１１の長さの他に、用途や自立姿勢（傾斜姿勢か垂直姿勢）、上端部の機材の重量などに応じた適切なものとする。

図１のロッド１は、上端にハンチング抑制用の重錘１６を連結している。重錘１６は、ロッド１の上端に直接連結できるが、図１のロッド１は垂直ロッド１７を介して重錘１６をロッド１の上端に連結している。垂直ロッド１７は、ロッド１の上端に、ロッド１の長手方向に伸びる姿勢で脱着部１８を介して連結される。垂直ロッド１７を長くして重錘１６による慣性モーメントを大きくして、ハンチングによる揺動をより小さくできる。

図１に示すロッド１は、下端にクッション材１９を連結している。クッション材１９はロッド１の下端が設置面でスリップ、滑ってロッド１が倒れること防止できるものであれば足り、形状、サイズ、材質などを特定するものではない。例えば、クッション材１９は上面に凹部を設けて、この凹部にロッド１の下端を案内して接合できる。ただ、クッション材は、図示しないが、筒状のロッドの下端の開口部に挿入する挿入部を上部に設けると共に、下部にはロッドの下端開口縁に当接するフランジ部を設ける構造とすることもできる。このクッション材は、挿入部をロッドの下端から開口部に挿入して定位置に連結される。クッション材１９は、プラスチック発泡体やゴム状弾性体が適している。プラスチック発泡体のクッション材１９は、例えば連続気泡や独立気泡を有するウレタン発泡体が使用できるが、他のプラスチック発泡体も使用できる。クッション材１９は、ロッド１の自重で弾性変形する硬さで、地面や尖った突出部等の上にロッド１を載せて、それ自体がロッド１で圧縮されて、スリップすることなく安定に種々の物の上に載せることができる。

（コントローラ４）
コントローラ４は、ロッド１を自立させる姿勢を目標姿勢として入力する姿勢の入力部４１と、姿勢の入力部４１から入力された目標姿勢を姿勢信号として出力する出力部４２とを備える。出力部４２は、好ましくは送信器４２Ａであって、姿勢信号を無線伝送して、ロッド１を目標姿勢にコントロールする。無線伝送する出力部４２は、姿勢の入力部４１から入力される信号で搬送波を変調して目標姿勢を特定する姿勢信号とし、姿勢信号を電力増幅して出力する。目標姿勢を無線で姿勢制御ユニット２に伝送してロッド１を目標姿勢に自立できる無線式のコントローラ４を備えるロッド装置１００は、離れた位置からロッド１を自立させる姿勢をコントロールできるので便利に使用できる。ただし、ロッド装置１００は、必ずしもロッド１を自立させる姿勢を無線式のコントローラ４からロッド１に無線伝送することなく、有線２６（有線式）のコントローラ４からロッド１に伝送することもできる。

姿勢の入力部４１は、ロッド１の傾斜方向と傾斜角度を入力できる全ての機構、例えばＸ軸方向とＹ軸方向に傾斜するスティック、Ｘ軸方向とＹ軸方向に伸びる十字状の押ボタンスイッチ、あるいはキーボードなどが使用できる。スティックの姿勢の入力部４１は、操作しない状態でスティックを垂直姿勢に復帰させるバネ構造（図示せず）を備えており、Ｘ軸方向の傾斜角で電気抵抗が変化する可変抵抗器と、Ｙ軸方向の傾斜角で電気抵抗が変化する可変抵抗器からなるポテンションメーターを備えている。この姿勢の入力部４１は、スティックのＸ軸方向の傾斜角を一方のポテンションメーターで検出して、Ｙ軸方向の傾斜角を他方のポテンションメーターで検出し、ポテンションメーターの電気抵抗でスティックの傾斜角を検出する。

スティックの傾斜角は電気抵抗で特定できるので、姿勢の入力部４１はスティックにポテンションメーターを連結している。姿勢の入力部４１は、スティックのＸ軸方向の傾斜を検出するＸ軸用のポテンションメーターと、Ｙ軸方向の傾斜を検出するＹ軸用のポテンションメーターを備える。

出力部４２は、Ｘ軸用のポテンションメーターとＹ軸用のポテンションメーターの電気抵抗を電圧信号に変換し、この電圧信号で搬送波を変調して、目標姿勢を特定する姿勢信号として出力する。出力部４２は、好ましくはＸ軸とＹ軸のポテンションメーターの電気抵抗から変換された電圧信号で、パルス幅を変調するＰＷＭ信号として出力する。目標姿勢を特定する信号で変調したＰＷＭの出力信号は、スティックのＸ軸方向の傾斜角を特定するパルス信号と、Ｙ軸方向の傾斜角を特定するパルス信号を一定の周期で時系列に出力する。

十字状の押ボタンスイッチの入力部は、Ｘ軸方向とＹ軸方向に伸びる十字状の端部に押されてオン信号を出力する４個のスイッチを配置している。４個のスイッチはノーマルオフのスイッチで、Ｘ軸方向に伸びる両端部に配置される２個のスイッチは、Ｘ軸方向の傾斜角を特定し、Ｙ軸方向に伸びる両端部に配置させる２個のスイッチはＹ軸方向の傾斜角を特定する。例えば、ロッドを右側に傾斜するには、Ｘ軸方向に伸びる右端部を押して、ここに配置しているスイッチをオン状態とし、ロッドを左側に傾斜するには、Ｘ軸方向に伸びる左端部を押して、ここに配置しているスイッチをオン状態とする。出力部は、各々のスイッチから入力されるオン信号から、ロッドを自立させる姿勢信号を演算し、姿勢信号で搬送波を変調して出力する。

キーボードの入力部は、十字状の押ボタンスイッチと同様に、Ｘ軸方向とＹ軸方向に配置している４組のスイッチでロッドの自立姿勢を制御できる。押ボタンスイッチと同じように、４個のスイッチのオン信号でロッドの自立姿勢を特定する。出力部は、キーボードから入力されるオン信号を演算してロッドを自立させる姿勢信号を演算し、姿勢信号で搬送波を変調して送信する。

（姿勢制御ユニット２）
姿勢制御ユニット２は、ロッド全体を自立姿勢に制御する機構である。姿勢制御ユニット２は、ロッド１の上端部に連結している上端の姿勢制御ユニット２Ａと、ロッド１の中間部に連結している中間の姿勢制御ユニット２Ｂとからなり、各々の姿勢制御ユニット２でロッド１全体を目標姿勢に制御する。姿勢制御ユニット２は、ロッド１の横方向に空気を強制送風する送風機５と、送風機５の回転を制御して、ロッド１を目標姿勢で自立させる制御部６を備える。コントローラ４でロッド１の自立姿勢を目標姿勢にできるロッド装置１００は、コントローラ４の姿勢の入力部４１でロッド１の自立を姿勢させる目標姿勢として入力し、入力される姿勢信号で、各々の姿勢制御ユニット２の制御部６が送風機５の回転を制御して、ロッド１を姿勢の入力部４１から入力される自立姿勢に制御して、ロッド１の自立姿勢を姿勢の入力部４１から入力される自立姿勢に保持する。姿勢制御ユニット２の制御部６は、コントローラ４から伝送される姿勢信号を受信部７で受信し、受信する姿勢信号で送風機５を制御してロッド１を自立姿勢に制御する。コントローラを装備しないロッド装置の姿勢制御ユニットは、予め設定した自立姿勢、たとえばロッドを垂直姿勢に制御する。

ロッド装置１００は、中間の姿勢制御ユニット２Ｂをロッド１の適切な位置に配置する。複数の分割ロッド１１が連結されてなるロッド１の場合、中間の姿勢制御ユニット２Ｂは分割ロッド１１の連結部または分割ロッド１１の中間部に配置できる。図１のロッド装置１００は、複数の分割ロッド１１を連結するソケット１２には中間の姿勢制御ユニット２Ｂを設けることなく、上下の分割ロッド１１を連結する構造とするが、図６に示すように、上下の分割ロッド１１を連結するソケット１２に、連結アーム１５を介して送風機５を備える中間の姿勢制御ユニット２Ｂを配置することもできる。さらに、３本以上の分割ロッドをソケットを介して連結するロッド装置においては、中間の姿勢制御ユニットを効率的に姿勢制御できる適切な位置に配置する。例えば、下部に配置された分割ロッドを連結するソケットには中間の姿勢制御ユニットを設けることなく、ロッドの全長の中間から上部において、上下の分割ロッドを連結するソケットには、連結アームを介して送風機を備える中間の姿勢制御ユニットを連結することもできる。このように、複数の分割ロッド１１を連結してロッド１全体の高さを高くするロッド装置１００は、上端の姿勢制御ユニット２Ａと中間の姿勢制御ユニット２Ｂとで、ロッド１全体を目標姿勢に制御できる。

以上のロッド装置１００は、ロッド１を挿通する筒状のソケット１２を介して姿勢制御ユニット２をロッド１に連結しているが、上下の姿勢制御ユニット２は、図７の斜視図に示すように、ロッド１に沿って上下に伸びるケース２３を設けて、このケース２３をクランプ２２でロッド１に脱着自在に連結することもできる。ケース２３には制御部（図示せず）を内蔵して、上下の端部には送風機５を連結している。この構造は、ケース２３をロッド１に沿わせる姿勢として、クランプ２２でロッド１に連結できる。この構造の姿勢制御ユニットは、分割ロッド１１の連結部に限らず、ロッド１のいずれの位置にも連結できる。したがって、この姿勢制御ユニット２は、分割ロッド１１を連結しながらケース２３を脱着できる特長がある。クランプ２２は、ロッド１を緊締して脱着自在に連結できる全ての市販品、たとえば、自転車のフレームやハンドルバーに部品を脱着自在に連結するクランプなどが使用できる。クランプ２２を介してロッド１に脱着自在に連結できる姿勢制御ユニット２は、送風機５の通風カバー２４の上下に、ロッド１を通過できる貫通スペース２５を設けている。この姿勢制御ユニット２は、貫通スペース２５にロッド１を挿通して、ケース２３をクランプ２２でロッド１に脱着できる。

通風カバー２４は、送風機５の送風を阻害することなく、回転する送風機５を覆い安全性を確保できる形状、構造とする。通風カバー２４は、複数のリング２４ａと、複数のリング２４ａ同士及びリング２４ａとロッド１を連結する連結部材２４ｂ、２４ｃとを備える。図７の通風カバー２４は、複数の八角形のリング２４ａが連結部材２４ｂを介して平行姿勢に連結され、また上端及び下端の八角形のリング２４ａが連結部材２４ｃを介してロッド１に連結される。リング２４ａは、プロペラ１３の外側に配置される。ただし、通風カバーは、この形状、構造に特定されることなく、例えば、リングは図示する八角形以外の多角形、例えば六角形などにでき、また円形、直線部分のある整形または不整形などにできる。多角形のリング２４ａを有する通風カバー２４は、直線部分を線材で構成して低コスト化でき、また線材の連結部で効率よく強度向上できる点で好ましい。また、多角形のリング２４ａの通風カバー２４は、転動することなく静置でき、ロッド１を倒して貫通スペース２５への挿通、クランプ２２の脱着を容易に短時間で行うことができるメリットがある。

図３は上端の姿勢制御ユニット２Ａ及びコントローラ４のブロック図を示し、図４は中間の姿勢制御ユニット２Ｂ及びコントローラ４のブロック図を示している。図３と図４の姿勢制御ユニット２の制御部６は、コントローラ４の信号を受信する受信部７と、ロッド１の姿勢を検出する姿勢検出部８と、姿勢検出部８で検出する検出姿勢を受信部７が受信する姿勢信号で特定される目標姿勢に比較して、検出姿勢の自立姿勢からの偏差を検出し、検出する偏差で送風機５の回転を制御する制御回路９とを備える。図４に示す中間の姿勢制御ユニット２Ｂは、制御部６に、目標姿勢からの偏差で送風機５の回転を制御する制御感度を調整する感度調整部３を設け、この感度調整部３を制御する感度の入力部３１をコントローラ４に設けている。ただし、図示しないが、上端及び中間の姿勢制御ユニットの双方に感度調整部を設けて、中間の姿勢制御ユニットの制御感度を低くし、または／及び上端の姿勢制御ユニットの制御感度を高くするなど、上端及び中間の姿勢制御ユニットの制御回路の制御感度を相対的に調整することもできる。

（受信部７）
受信部７は、出力部４２が送信する姿勢信号を受信して、ロッド１を自立させる自立姿勢を検出する。姿勢検出部８は、ロッド１自体の姿勢を検出する。制御回路９は、受信部７で受信する自立姿勢から得られる自立姿勢を目標姿勢として、ロッド１を目標姿勢となるように送風機５を制御する。

（姿勢検出部８）
姿勢検出部８は、ロッド１に固定している部位の傾斜方向と傾斜角を検出する。姿勢検出部８は、Ｘ軸方向とＹ軸方向の傾斜角を検出する傾斜センサを備える。姿勢検出部８は、加速度センサを備えることもできる。加速度センサは、Ｘ軸方向とＹ軸方向の加速度を検出し、検出する加速度から傾斜方向と傾斜角を演算する。加速度センサが検出する加速度は、時間で積分して移動速度を、さらに移動速度を時間で積分して変位量を演算し、変位量からロッド１の傾斜方向と傾斜角を演算できる。さらに、姿勢検出部８は、ＧＰＳセンサを設けることもできる。ＧＰＳセンサは、基準位置からの変位を検出して、ロッド１の傾斜方向と傾斜角を検出できる。したがって、姿勢検出部８は、好ましくは、傾動センサ、加速度センサ、ＧＰＳセンサの検出値を演算して、全てのセンサの検出値からロッド１の傾斜方向と傾斜角を演算することで、より高い精度でロッド１の傾斜方向と傾斜を検出できる。ただ、姿勢検出部８は、何れか一組のセンサの検出値でロッド１の傾斜角と傾斜方向を演算することもできる。

傾斜センサは、ロッド１の上部に連結される姿勢制御ユニット２に設けられるので、ロッド１の上部に配置される。ロッド１は水平面内においてＸ軸方向とＹ軸方向の両方に傾斜するので、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の両方の傾斜角を検出して、ロッド１の傾斜方向と傾斜角を検出できる。したがって、傾斜センサは、Ｘ軸方向の傾斜角を検出するＸ軸傾斜センサと、Ｙ軸方向の傾斜角を検出するＹ軸傾斜センサとを備える。Ｘ軸傾斜センサとＹ軸傾斜センサは、互いに直交する方向の傾斜角を検出する。Ｘ軸傾斜センサとＹ軸傾斜センサで検出される傾斜角から、傾斜方向と傾斜角を演算する。

加速度センサは、連結している位置において、ロッド１の横方向、すなわちロッド１の軸方向に直交する方向の加速度を検出して、ロッド１の傾斜角と傾斜方向とを検出する。加速度センサは、加速度の方向と大きさから、傾斜の傾斜角と傾斜方向とを演算する。加速度センサは、ロッド１に固定される位置の傾斜角と傾斜方向を検出する。ロッド１は水平面内においてＸ軸方向とＹ軸方向の両方に加速されるので、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向の両方の加速度を検出して、ロッド１の傾斜角と傾斜方向とを検出する。したがって、加速度センサは、Ｘ軸方向の加速度を検出するＸ軸加速度センサと、Ｙ軸方向の加速度を検出するＹ軸加速度センサとを備える。Ｘ軸加速度センサとＹ軸加速度センサは互いに直交する方向の加速度を検出する。Ｘ軸加速度センサとＹ軸加速度センサで検出される加速度から、ロッド１の横方向における加速度を演算する。加速度センサを連結している部分におけるロッド１の加速度は、ロッド１の傾斜に比例して大きくなるので、Ｘ軸加速度センサとＹ軸加速度センサとでＸ軸方向及びＹ軸方向の加速度を検出して、ロッド１の横方向における傾斜角と傾斜方向とを演算する。

ＧＰＳセンサは、複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信して位置、すなわち緯度と経度とを演算して地図上の位置を検出する。ＧＰＳセンサは、基準位置に対する相対位置を検出して、ロッド１の傾斜角と傾斜方向を検出する。ＧＰＳセンサは、ロッド１に連結している位置を基準位置として、この基準位置からのズレを相対位置として検出して、ロッド１の傾斜角と傾斜方向とを検出する。ロッド装置１００において、基準位置はロッド１の下端にＧＰＳセンサを配置して検出できるので、ロッド１に連結するＧＰＳセンサをロッド１の下端、あるいはロッド１を立てる位置に配置して検出できる。相対位置は、ロッド１の上端や中間部にＧＰＳセンサを連結して連結位置の位置を検出し、この連結位置と基準位置との差から検出される。ロッド１に連結されるＧＰＳセンサは、ロッド１に傾斜が発生すると連結位置が変化するので、基準位置からのズレ、すなわち相対位置として連結位置の傾斜を検出する。

（送風機５）
送風機５は送風する空気の反作用でロッド１を横方向に移動させる機構である。図１及び図２などの送風機５は、モータ１４でプロペラ１３を回転して空気を送風する。送風機５は、モータ１４の回転数やプロペラ１３のピッチで風速を調整して、空気の反作用を調整して、ロッド１を自立姿勢に制御する。送風される空気の運動のエネルギーは、速度の二乗と空気の質量の積に比例して大きくなる。風速が２倍になると、空気の速度が２倍、単位時間に送風される空気量、すなわち質量は２倍になる。したがって、単位時間に送風される空気の運動のエネルギーは８倍に増加する。送風機５は、送風する空気に運動のエネルギーを与える反作用でロッド１を横方向に移動させるので、プロペラ１３で強制送風する風速を速くして空気の反作用でロッド１を横方向に移動させる修正力をコントロールできる。

プロペラ１３が強制送風する風速は、モータ１４の回転を速くし、あるいはプロペラ１３のピッチを大きくして速くできる。したがって、送風機５はモータ１４の回転数を調整し、あるいはプロペラ１３のピッチを調整して、風速、すなわちロッド１を横方向に移動する修正力をコントロールする。モータ１４の回転数で風速を調整する送風機５は、固定ピッチのプロペラ１３を回転して風速を調整する。プロペラ１３のピッチで風速を調整する送風機５は、プロペラ１３のピッチで風速を調整できるので、定回転のモータ１４を使用して風速を調整することができる。ただ、可変ピッチのプロペラを備える送風機は、モータ１４の回転数とプロペラ１３のピッチの両方を調整して風速をコントロールすることもできる。

固定ピッチのプロペラ１３を逆転しないモータ１４で回転する送風機５は、風速を調整できるが、空気の送風方向を反転できない。この姿勢制御ユニット２は、図２に示すように、互いに反対方向に空気を送風する一対の送風機５からなる対向送風機１０を備える。対向送風機１０は、片方の送風機５のモータ１４の回転数を他方の送風機５のモータ１４の回転数よりも速くし、あるいは片方の送風機５のモータ１４のみを回転して、他方のモータ１４の回転を停止し、あるいは低回転でアイドル回転して、ロッド１を横方向に移動させる。

プロペラ１３が可変ピッチの送風機５は、プロペラのピッチを反対方向として送風する空気の方向を反転できる。また、逆転するモータ１４を使用する送風機５は、モータ１４の回転方向を反転して、空気の送風方向を反転できる。その送風機５を備える姿勢制御ユニット２は、図８に示すように、２組の送風機５でロッド１を全方向に移動できるので、構造を簡単にできる。

逆転しないモータ１４の姿勢制御ユニット２は、強い修正力を必要としない送風機５を低回転でアイドル回転して、応答速度を速くできる。モータ１４がアイドル回転している送風機５は、所定の回転数に加速するまでの加速時間を短縮できるからである。応答速度の速い送風機５は、ロッド１を速やかに自立姿勢に制御できる。アイドル回転の回転数は、送風する空気による強い修正力が要求されないので低回転に設定される。たとえば、アイドル回転を最大回転数の１／１０以下に設定して消費電力は極めて少なくできる。プロペラが強制送風する風の運動のエネルギーが風速を弱くすると急激に減少して、モータの消費電力が極減するからである。したがって、アイドル回転するモータ１４は、少ない消費電力で応答速度を速くして、ロッド１を速やかに自立姿勢に制御できる特長がある。可変ピッチのプロペラを備える送風機は、常にモータを規定の回転数で連続的に回転しながら、ピッチを調整して強制送風して、モータをアイドル回転させる方式よりもさらに応答速度を速くできる。この送風機は、強い修正力を必要としない状態では、プロペラのピッチを送風しない位置とするので、この状態でモータの負荷は小さく消費電力も小さくできる。

また、図６に示す姿勢制御ユニット２は、複数の送風機５をロッド１の同じ位置、すなわち同じ高さに連結している。図６の姿勢制御ユニット２は、ロッド１の上端部に配置された上下の分割ロッド１１を連結するソケット１２の両側に、連結アーム１５を介して送風機５を連結している。このように、同じ高さに送風機５を配置する構造においては、対向する送風機５同士を連結アーム１５を介して離して配置することで、送風される風の干渉を少なくできる。また、対向して配置される送風機５は、ロッド１の傾斜を補正するために、両方が同時に強制送風することはないので、対向する送風機５の風が干渉することはない。

姿勢制御ユニット２は、図９に示すように、上段送風ユニット２０と下段送風ユニット２１を上下に離して配置して、上段送風ユニット２０と下段送風ユニット２１で互いに交差する方向に送風してロッド１を姿勢制御することができる。上段送風ユニット２０と下段送風ユニット２１は、両端部に一対の送風機５を設けて、上下にずれた位置に配置している送風機５で、互いに交差する方向、図においてはＸ軸方向とＹ軸方向に強制送風して、ロッド１の姿勢を制御することができる。一対の送風機５は互いに反対方向、例えばロッド１の中心から端部に向かって送風し、あるいは端部が中心に向かって送風して、ロッド１を所定の姿勢に制御する。上段送風ユニット２０と下段送風ユニット２１は、好ましくし図９に示すように互いに直交する姿勢、すなわちＹ軸方向とＸ軸方向に配置される。ただ、必ずしも直交して配置する必要はなく、たとえば、図示しないが上段送風ユニットと下段送風ユニットは、９０±４５度の範囲に配置して、ロッドを姿勢制御することができる。上段送風ユニット２０と下段送風ユニット２１は、送風機５のプロペラ１３が緩衝しない間隔で上下に離して配置される。

図９に示すように、上段送風ユニット２０と下段送風ユニット２１を上下に離して配置する姿勢制御ユニット２は、上段送風ユニット２０と下段送風ユニット２１の上下間隔をプロペラ１３が回転して衝突しない距離以上に離して、図１０の平面図に示すように、上段送風ユニット２０と下段送風ユニット２０のプロペラ１３を互いに接近して配置できる。図１０に示すように、両端のプロペラ１３を接近して配置できる姿勢制御ユニット２は、外形を鎖線Ａで示すようにコンパクトにできる。図１に示すように、全ての送風機を同一平面に配置する姿勢制御ユニットは、図１１に示すように、鎖線Ｂで示すように外形が大きくなる。外形をコンパクトにできる姿勢制御ユニット２は、取り扱いに便利で、しかもプロペラ１３の通風カバー２４も小さくできる特長がある。

さらに、ロッド１に上下に離して複数の姿勢制御ユニット２を連結しているロッド装置１００は、図９に示すように、上下に配置される姿勢制御ユニットのプロペラ１３を互いに逆方向に回転して、ロッド１を姿勢制御することで、回転するプロペラ１３の反トルクによる弊害を防止して、ロッド１をより安定して姿勢制御できる特長がある。上下に配置する姿勢制御ユニット２のプロペラ１３を同じ方向に回転すると、上下のプロペラ１３の反トルクによる弊害を防止できない。プロペラ１３の反トルクは、ロッド１に作用してロッド１の安定な姿勢制御を阻害する。プロペラ１３を強制的に回転してロッド１を姿勢制御するかぎり、反トルクの弊害は皆無にできないが、上下のプロペラ１３を逆転する簡単な方向でこの弊害は解消できる。上下に離して配置される送風機５は、制御回路でモータ１４を互いに逆方向に回転し、かつ片方のプロペラ１３を逆ピッチとして、ロッド１を姿勢制御できる。

送風機５は、図１及び図５に示すように、Ｘ軸方向とＹ軸方向に空気を送風して、各々の送風機５で送風する空気の風速を調整して、ロッド１を自立姿勢に制御できる。各々の送風機５は、制御回路９に制御されて、送風する空気の流速を制御してロッド１を自立姿勢に配置する。制御回路９は、コントローラ４から入力される自立姿勢を目標姿勢として、各々の送風機５を制御して、ロッド１をコントローラ４から入力される自立姿勢に制御する。図５は、姿勢制御ユニット２をロッド１の真上側から見た概略図を示している。この図において、Ａ点は、コントローラ４から入力される自立姿勢にあるロッド１上端の位置を示している。Ｂ点は、姿勢検出部８で検出した姿勢にあるロッド１の上端の位置を示している。

（制御回路９）
制御回路９は、送風機５の回転を制御し（図３、図４参照）、送風機５が空気を送風して発生する修正力で、ロッド１の上端位置を、図１及び図５に示すように、Ｂ点からＡ点に移動して、ロッド１をコントローラ４から入力される自立姿勢に制御する。送風機５は、ロッド１の横方向に空気を強制送風して発生する修正力で、ロッド１を自立姿勢に制御する。

図１及び図５は、ロッド１の上端部を姿勢制御ユニット２でベクトルＣで示す方向に移動して、検出姿勢のロッド１を自立姿勢に制御する状態を示している。ベクトルＣは、検出姿勢にあるロッド１と自立姿勢に移動されたロッド１の上端部の位置ずれ、すなわち変位ベクトルを示している。姿勢制御ユニット２は送風機５を制御して、検出姿勢（図１において鎖線で表示）のロッド１を変位ベクトルＣの方向に移動して自立姿勢に配置する。変位ベクトルＣは、図５に示すように、Ｘ軸方向とＹ軸方向のベクトルＤとＥに分解できるので、姿勢制御ユニット２は、Ｘ軸方向に空気を送風する第１の送風機５Ａと、Ｙ軸方向に送風する第２の送風機５Ｂを備えている。制御回路９は、第１の送風機５Ａの回転方向と回転数を制御して、ベクトルＤの修正力を調整し、第２の送風機５Ｂの回転方向と回転数を制御して、ベクトルＥの修正力を調整する。制御回路９は、ベクトルＤの大きさに加えて、ロッド１のＸ軸方向の傾斜角から、第１の送風機５Ａの回転方向と回転数を演算して、ロッド１の上端をＸ軸方向に移動し、ベクトルＥの大きさに加えて、ロッド１のＹ軸方向の傾斜角から、第２の送風機５Ｂの回転方向と回転数を演算して、ロッド１の上端をＹ軸方向に移動して、ベクトルＣで示す方向に移動して、ロッド１を自立姿勢に制御する。

地面に垂直な姿勢から所定の角度で傾斜する自立姿勢に制御されるロッド１は、それ自体の重力で倒れようとする傾倒力が作用する。制御回路９は、ロッド１の傾倒力も考慮して、送風機５の回転方向と回転数を演算する。ロッド１の傾倒力は、傾斜角(θ)が大きくなるに従って増加するので、制御回路９は、自立姿勢からの変位差に加えて、ロッド１自体の傾斜角（θ）も考慮して送風機５の回転方向と回転数とを演算する。制御回路９は、ロッド１の傾斜角（θ）が大きくなり、かつ自立姿勢との変位差が大きくなるにしたがって送風機５の回転数を高くして、ロッド１を速やかに自立姿勢に制御する。制御回路９は、姿勢検出部８で検出したロッド１の検出姿勢と、コントローラ４から入力される目標姿勢との偏差であるベクトルＣをＸ軸方向とＹ軸方向に分解し、Ｘ軸方向のベクトルＤの変位を第１の送風機５Ａで調整し、Ｙ軸方向のベクトルＥの変位を第２の送風機５Ｂで調整して自立姿勢とする。

図１のロッド装置１００は、各々４個の送風機５を有する上端及び中間の姿勢制御ユニット２Ａ、２Ｂの２組の姿勢制御ユニット２をロッド１に設けて、この姿勢制御ユニット２の各送風機５の風速を調整して、ロッド１の傾斜を補正する構造である。ロッド装置１００は、複数の中間の姿勢制御ユニット２Ｂを備えることもできる。このロッド装置は、ロッド１の長手方向に離れて複数組の姿勢制御ユニット２を連結することで、安定して自立姿勢に保持できる。とくに、長さの長いロッド１、すなわち、高さの高いロッド１において、中間部に複数組の姿勢制御ユニット２を配置することで、高いロッド１を安定して自立姿勢に保持できる。

（感度調整部３）
複数の姿勢制御ユニット２をロッド１の長手方向に離して連結しているロッド１は、中間の姿勢制御ユニット２Ｂの数を増加してロッド１を相当に長くできる。このロッド装置１００は、上端の姿勢制御ユニット２Ａと中間の姿勢制御ユニット２Ｂの両方でロッド１を自立姿勢に制御してロッド１全体を目標姿勢に制御できる。しかしながら、制御回路の制御感度を調整する感度調整部が設けられていないロッド装置は、種々の使用環境においてロッド全体の安定な自立を実現できない。それは、使用環境によっては、ロッドが局所的にハンチングを起こして不安定になって目標姿勢に制御できなくなるからである。ロッドの局所に発生する不安定な変位は、風速や風向等の外的条件の変動、ロッドの先端に連結するカメラ等の重量物の重さによるロッドの撓り程度、ロッドの物性、例えば曲げ強度や可撓性の相違等の種々の原因で発生する。ロッドの局所的なハンチングは、中間の姿勢制御ユニットの制御感度を低くして防止できるが、制御感度の低い中間の姿勢制御ユニットは、応答性が低下して中間の変位を速やかに解消できず、突風などで変位するロッド中間の姿勢を速やかに目標姿勢に制御できない。この弊害を防止するために、制御感度を高くすると、変位したロッドを速やかに目標姿勢に向かって制御できるが、ハンチングによる振動が発生して、安定に目標姿勢に自立できない。

ロッド１の中間部や分割ロッド１１の連結部がハンチングで揺動するロッド１は、自立姿勢の安定性を阻害し、さらに、ハンチングの揺動を抑制するために送風機５が回転して、モータの消費電力を増加させる弊害も発生する。図１２のグラフは、自立姿勢に制御されるロッド１が設定値をオーバーシュートしてハンチングする状態を示している。ロッド１のオーバーシュートによるハンチングは、制御回路９の制御感度で調整できる。制御回路９は、ロッド１の目標姿勢からの変位を減少させるように送風機５の回転を制御するが、ロッド１が速やかに目標姿勢となるように制御感度を高くするとハンチングが大きくなり、反対に制御感度を低くするとロッド１を速やかに目標姿勢に自立できなくなる。したがって、制御感度はハンチングを抑制しながら、できる限り速やかにロッド１が目標姿勢となるように制御感度を調整する必要がある。

図４は、中間の姿勢制御ユニット２Ｂのブロック図を示している。図の中間の姿勢制御ユニット２Ｂは、制御部６に、目標姿勢からの偏差で送風機の回転を制御する制御感度を調整する無線式のリモコンで制御される感度調整部３を設けている。無線式のリモコンで制御される感度調整部３は、ユーザーが使用現場において、ロッド１の実際の姿勢、自立姿勢との差、補正制御の状態、外部条件などを観察しながら、中間の姿勢制御ユニット２Ｂの制御感度を調整して、ロッド１の局所的ハンチングを防止しながら、可能な限り速やかに目標姿勢に自立させる。中間の姿勢制御ユニット２Ｂは、上下両方向にロッド１を延長して風の抵抗を受けやすく、変動する風による目標姿勢からの変位が大きくなるので、使用する環境によって安定な自立が難しいが、ユーザーがロッド１の状態を観察しながら、ハンチングを少なくしながら、できる限り安定して目標姿勢に自立できるように制御感度を調整して、ロッド１全体を安定して目標姿勢に自立できる。図４のロッド装置１００は、無線式のコントローラ４で感度調整しているが、コントローラ４は鎖線で示すように有線２６で接続して感度調整部３をコントロールすることもできる。無線式のコントローラ４又は有線式のコントローラ４は、ユーザーがロッド１の下部付近または離れた位置から感度調整してロッド１を目標姿勢に安定的に近づけることを可能とし便利に使用できる。また、ユーザーがロッド１から離れることでロッド１の状態を観察し易いメリットもある。

コントローラ４は、制御感度を調整するダイアルやレバー、ボタンなどを備える感度の入力部３１と、この感度の入力部３１から入力された制御感度の調整信号を制御回路９に伝送する出力部４２とを備える。コントローラ４の感度の入力部３１から感度調整部３への信号の伝送は、電波による無線式でも、有線式でもよく、ロッド１から離れた場所から遠隔操作が可能である。図４に示す無線式のリモコンの感度調整部３の場合、感度の入力部３１を、ロッド１の傾斜姿勢を制御するコントローラ４に設けている。コントローラ４の送信器４２Ａは、感度の入力部３１の調整信号と、姿勢の入力部４１からの傾斜姿勢の信号の両方で搬送波を変調して送信する。送信された搬送波は、中間の姿勢制御ユニット２Ｂの受信器７が受信する。感度調整部３は、受信部７が受信した搬送波から調整信号を検出して制御回路９に出力する。感度調整部３は、受信部７から入力される調整信号で送風機５の回転を制御する制御回路９の制御感度を変更して、ロッド１を安定して自立させる。

図示しないが、制御感度を調整する感度調整の入力部（感度の入力部）をロッドに設けることができる。ロッドに設けられた感度調整の入力部から直接入力し、調整信号で制御回路の制御感度を調整できる。感度調整の入力部は、例えば、中間の姿勢制御ユニットが連結された部分またはその付近、もしくはこれら以外のロッドの部分、またはロッドに連結された部分に設けることができる。感度調整の入力部に直接入力される調整信号で送風機の回転を制御する制御感度を変更して、ロッドを安定して自立させることができる。なお、ロッドに設けられる感度調整の入力部と、無線式のコントローラ４の感度調整の入力部の双方を備え、選択的に使用することもできる。

複数の姿勢制御ユニット２を連結している長いロッド１は、屋外で使用さることから風の影響を受けやすく、さらにロッド１は、全方向の曲げ強度を均等化が要求されることから、断面形状を流線型にはできずに円柱状とするので、風の圧力抵抗が相当に大きい。このため、風速や風向等の外的条件が変動する使用環境においては、長いロッド１を安定して目標姿勢に制御するが難しいが、以上のロッド装置１００は、中間の姿勢制御ユニット２Ｂの制御感度を使用環境に最適な値に変更することで、長いロッド１を多種多様な用途において目標姿勢に自立できる。

ユーザーがロッド１の動きを観察しながら制御感度を変更できる感度の入力部３１を無線式のコントローラ４に備えるロッド装置１００は、ユーザーが種々の使用環境で使用されるロッド１の動きを観察して、無線式のコントローラ４の感度の入力部３１で制御感度を最適値に変更できるので、外的条件が変動する種々の使用環境において、ハンチングを防止しながら最適な応答性を実現して、ロッド１全体を速やかに目標姿勢に自立できる。

ロッド１を傾斜姿勢に自立できるロッド装置１００は、図１及び図１３に示すように、ロッド１の先端に機材６０としてカメラ６０Ａを連結して、高所の建造物等の構造物６１の状態を撮影する用途に使用できる。このロッド装置１００は、例えば障害物がある場合など、垂直姿勢のロッドではカメラを撮影に最適な位置に配置できない用途においても、図１３に示すように、ロッド１を傾斜姿勢で自立させて、カメラ６０Ａを最適位置に安定に配置して理想的な位置から最適なアングルで撮影できる。とくに、ロッド装置１００は、ロッド１を自由な傾斜姿勢で自立できるので、構造物６１の近傍に電線６２等の障害物があって、垂直姿勢のロッドではカメラを最適位置に配置できない環境においても、障害物の電線６２を避ける傾斜姿勢でロッド１を自立させて、安全にカメラ６０Ａを最適位置に配置できる。

さらに、ロッド装置１００は、カメラ６０Ａなどの撮影機のみでなく、図１４に示すように、ロッド１の上端等に発光ダイオード等の光源６３を固定して、照明やイルミネーションとして使用することができる。このロッド装置１００は、たとえば、ロッド１の先端が円形やハート形に沿う軌跡を移動するように自立姿勢をコントロールすることで、夜空に円形やハート形の光の軌跡を投影する用途に使用できる。

図示しないが、さらに、ロッド装置は、ロッドの先端にアンテナを固定することでアンテナ設備として使用できる。このロッド装置は、アンテナを高所の所定の位置に静止状態で配置することで、このアンテナを利用した良好で安定した送受信が実現できる。

さらにまた、ロッド装置は、ロッドに、旗、幟、鯉のぼり等を連結して、これらの支柱として使用できる。旗や鯉のぼりの支柱として使用されるロッド装置は、支柱となるロッドを傾動させて、これらを風になびく状態とすることができる。また、ロッドの先端を所定の軌跡に沿って、たとえば８の字状に移動させることで、無風状態であっても、旗や鯉のぼりを理想的な状態で風になびかせることができる。

以上のように、ロッド１を自立姿勢に保持できるロッド装置１００は、以下のようにして設置されて、所定の傾斜姿勢に保持される。

複数の分割ロッド１１をソケット１２で連結して１０ｍ以上の高さとするロッド装置は、以下のようにして設置される。
（１）最上段に配置される分割ロッド１１の上端部にカメラ６０Ａなどの所望の機材６０を取り付ける。
（２）さらに、最上段に配置される分割ロッド１１に姿勢制御ユニット２を連結する。図１に示すロッド装置１００は、上段の分割ロッド１１に上端の姿勢制御ユニット２Ａと中間の姿勢制御ユニット２Ｂを連結している。ただ、中間の姿勢制御ユニット２Ｂは、１段目の分割ロッド１１と２段目の分割ロッド１１との連結部に連結し、また２段目の分割ロッドに連結することもできる。

（３）機材６０、姿勢制御ユニット２を連結した最上段の分割ロッド１１を自立姿勢のまま持ち上げて、この分割ロッド１１の下端に２段目の分割ロッド１１を連結する。上下に配置される分割ロッド１１同士は、ソケット１２を介して直線上に連結される。なお、分割ロッド１１を自立姿勢のまま持ち上げやすくするために、空気を下向きに送風してその反作用で分割ロッドを上方に引き上げる送風機を分割ロッドに設けることもできる。この構造によると、分割ロッドを楽に上方に持ち上げることができる。

（４）さらに、図示しないが、３段目の分割ロッドを連結する際には、２段目の分割ロッドを持ち上げて、この２段目の分割ロッドの下端に３段目の分割ロッドを連結する。この場合、２段目の分割ロッドに中間の姿勢制御ユニットを連結し、あるいは、２段目の分割ロッドと３段目の分割ロッドとの連結部に中間の姿勢制御ユニットし、あるいは又、３段目の分割ロッドに中間の姿勢制御ユニットを連結することもできる。

（５）以下同様にして、複数本の分割ロッド１１を連結してロッド１全体の高さを高くして所望の高さとする。

（６）上端の姿勢制御ユニット２Ａと中間の姿勢制御ユニット２Ｂでロッド１全体を目標姿勢に自立させる状態で、ユーザーがロッド１の状態を目視して、中間の姿勢制御ユニット２Ｂの制御感度を無線式のコントローラ４の感度の入力部３１で調整して、ロッド１全体を安定して自立させる。

以上のロッド装置１００は、ロッド１の自立姿勢を垂直姿勢、傾斜姿勢に制御するコントローラ４を備えているので、ロッド１を所定の角度に傾斜して自立させ、あるいはロッド１の中間部を変形する姿勢で自立できる。ただ、本発明のロッド装置は、ロッドを傾斜姿勢に自立させることなく、常に垂直姿勢に制御することもできるので、必ずしも姿勢の入力部を備えるコントローラを装備する必要はない。コントローラを装備しないロッド装置は、感度調整入力部と送信部を内蔵するリモコン操作部を設けて、制御感度を制御回路に無線伝送し、あるいは図示しないが、感度調整入力部を有線で中間の姿勢制御ユニットの制御回路に接続して、感度調整入力部の調整信号を有線で制御回路に伝送して、制御回路の制御感度を調整することもできる。

（実施形態２）
本発明の実施形態２に係るロッド装置２００の送風機５０を図１５～図１７に示す。ロッド装置２００の送風機５０は、実施形態１と同様に、プロペラ１３を回転して空気を送風し、送風する空気の反作用でロッド１を横方向に移動する。図１ないし図１１に示す送風機５は、最も単純な例として、筒状のカバーがなく、プロペラ１３が表出し、回転するプロペラ１３がそのままロッド１の横方向に空気を強制送風する構造を示す。ただし、送風機は、この構造に限定されない。送風機は、送風する空気の反作用でロッドを横方向に移動できる機構であれば足りる。図１５～図１７の送風機５０は、中空の筒状形状の筒状ダクト５１内にプロペラ１３とモータ１４を備える。図１５に示すように、筒状ダクト５１は、空気を吸入する吸入口５２と、空気を排出、送風する送風口５３を有する。送風機５０は、プロペラ１３が回転して、筒状ダクト５１の吸入口５２から矢印方向に空気が吸入されて、送風口５３から矢印方向に空気を送風する。送風機５０は、送風口５３から送風する空気の反作用で、ロッド１を矢印の反対方向の横方向に移動させる。また、図の送風機５０は吸入口５２を送風口５３の反対側に設けており、吸入口５２から空気を吸入することで、ロッド１を矢印の反対方向の横方向に移動させ、またはロッド１を矢印と反対方向の横方向への移動を助力する。図において、送風口５３から矢印方向（右方向）に送風する空気の反作用によりロッド１は矢印と反対方向（左方向）に移動、傾斜するが、さらに吸入口５２から矢印方向（右方向）に吸入する空気でも同じくロッド１を矢印と反対方向（左方向）に移動、傾斜でき、またこの移動、傾斜を助力、促進できる。図の送風機５０は、プロペラ１３の回転軸をロッド１と平行に配置し、筒状ダクト５１の送風口５３がロッド１の横方向に空気を強制送風できるよう、筒状ダクト５１の送風口５３側を外側に向けて湾曲した形状とする。送風機５０は、送風口５３と反対側の筒状ダクト５１に開口する吸入口５２を設ける。送風機５０は、筒状ダクト５１内でプロペラ１３が回転して、左から右の矢印方向に吸入する方向（水平方向）と、送風口５３から送風する方向（水平方向）を同じ（平行の）方向とする。プロペラ１３の外側を筒状のダクトで覆うことで、プロペラ１３への接触防止による安全性を確保し、プロペラ１３を保護するカバーとなり、また、エネルギー効率の向上や騒音減少に資することができる。

図１５は、筒状ダクト５１内にプロペラ１３を設けた送風機５０の一例である。筒状ダクトの形状、内形サイズ、個数、プロペラの形状、サイズ、個数、プロペラと内面壁との間隔、吸入口または送風口の形状、開口位置、開口面積、開口方向、ロッド上の配置位置などは、送風する空気がロッドの自立に資するよう、また調整可能に適切に定められる。図示しないが、例えば、プロペラの回転軸及び筒状ダクトを垂直以外の方向である、水平方向や斜め方向に配置できる。例えば、図１などに示すプロペラを筒状ダクトで覆うようにしてもよい。また、プロペラ及び筒状ダクトを斜め方向に配置して、斜め上から吸入し、斜め下に送風できる。この場合、ロッドが傾斜する所定の角度に対して垂直に送風及び吸入でき、効率的にロッドの傾斜を停止し、傾斜姿勢を修正できる。また例えば、図１５とは逆に吸入口を上側、送風口を下側に配置できる。また、送風口の開口面積を小さくして送風速度を増加できる。送風口を開閉可能とし、また開口面積を変更して送風する空気の反作用を調整することもできる。送風口の開口面積以外にも、開口位置、開口方向、送風方向を変更、調整可能な構造にできる。例えば、ロッドの傾斜姿勢を修正するため送風が必要とされる方向において、送風口が開口され、または送風口の向きが変更されるなど、筒状ダクトの送風部分が開口、変形する構造、機構にできる。例えば、環状の筒状ダクトに開閉自在の複数の送風口が設けられ、送風が必要な方向の送風口が開口して送風できる構造にできる。この構造は、送風方向と共に、送風口の開閉面積と風量で送風量を調整できる。送風機は筒状ダクト内に１または複数のプロペラを配置できる。また、送風口の開口方向は図で示す以外の方向、例えばロッド側（内側）などにできる。４つの送風機を９０度ずつずらして全て同一平面に配置でき（図１６、図１７）、また、互いに反対方向に送風する一対（２つ）の送風機を上下にずれた位置に配置できる。筒状ダクトは、円筒以外の形状にもでき、部分的に断面面積が異なる絞りなどを設けることもできる。送風口の開口面積とともに、開口位置、開口方向を変更して、送風量、送風速度、送風方向を調整可能にできる。吸入口も送風口と同様に、形状、開口位置、開口面積、開口方向などが適切に定められ、また変更や調整が可能な構造にできる。

本発明のロッド装置は、種々の使用環境において、安定して自立させる用途に好適に使用でき、たとえば、先端にカメラを固定してカメラによる撮影に使用し、またロッドの先端に光源を固定して照明やイルミネーションとして使用し、あるいは、アンテナを固定して非常用のアンテナとして使用し、あるいはまた旗やのぼりの支柱として好適に使用できる。

１００、２００…ロッド装置
１…ロッド
２…姿勢制御ユニット
２Ａ…上端の姿勢制御ユニット
２Ｂ…中間の姿勢制御ユニット
３…感度調整部
４…コントローラ
５、５０…送風機
５Ａ…第１の送風機
５Ｂ…第２の送風機
６…制御部
７…受信部
８…姿勢検出部
９…制御回路
１０…対向送風機
１１…分割ロッド
１２…ソケット
１３…プロペラ
１４…モータ
１５…連結アーム
１６…重錘
１７…垂直ロッド
１８…脱着部
１９…クッション材
２０…上段送風ユニット
２１…下段送風ユニット
２２…クランプ
２３…ケース
２４…通風カバー
２４ａ…リング
２４ｂ、２４ｃ…連結部材
２５…貫通スペース
２６…有線
３１…感度の入力部
４１…姿勢の入力部
４２…出力部
４２Ａ…送信器
５１…筒状ダクト
５２…吸入口
５３…送風口
６０…機材
６０Ａ…カメラ
６１…構造物
６２…電線
６３…光源

Claims (3)

1. ロッドと、
   前記ロッドの上下の異なる位置に連結されて、
   前記ロッド全体を自立姿勢に制御する上端の姿勢制御ユニット及び中間の姿勢制御ユニットと、
   前記姿勢制御ユニットを介して前記ロッドの自立姿勢をコントロールする無線式のコントローラ又は有線式のコントローラとを備え、
   前記姿勢制御ユニットが、
   前記ロッドに連結されて、前記ロッドの横方向に空気を強制送風する送風機と、
   前記送風機の回転を制御する制御部とを備え、
   前記中間の姿勢制御ユニットの前記制御部は、
   前記送風機を制御する制御回路と、
   前記制御回路の制御感度を調整する感度調整部とを備え、
   前記コントローラが、
   前記中間の姿勢制御ユニットの前記感度調整部を介して、
   前記制御回路の制御感度を調整する感度の入力部を備え、
   前記感度の入力部で前記中間の姿勢制御ユニットの制御感度が調整されて、
   前記ロッドの局所的ハンチングが防止されて自立できるロッド装置。
2. 請求項１に記載の自立できるロッド装置であって、
   前記ロッドが脱着自在に連結されてなる複数の分割ロッドを備え、
   前記中間の姿勢制御ユニットが前記分割ロッドの連結部に連結されてなる自立できるロッド装置。
3. 請求項１に記載の自立できるロッド装置であって、
   前記ロッドが脱着自在に連結されてなる複数の分割ロッドを備え、
   前記中間の姿勢制御ユニットが前記分割ロッドの中間部に連結されてなる自立できるロッド装置。

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