WO2019186621A1 - 吊下装置を備えた撮影用無人飛行体 - Google Patents

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WO2019186621A1
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wire
unmanned aerial
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air vehicle
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哲一郎 北川
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株式会社ドローンネット
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    • B64U30/20—Rotors; Rotor supports
    • B64U30/29—Constructional aspects of rotors or rotor supports; Arrangements thereof
    • B64U30/299—Rotor guards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/60—Tethered aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U30/00—Means for producing lift; Empennages; Arrangements thereof
    • B64U30/20—Rotors; Rotor supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B64U10/13—Flying platforms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/10—Propulsion
    • B64U50/19—Propulsion using electrically powered motors

Definitions

  • the present invention relates to a suspension system for an unmanned aerial vehicle equipped with a photographing device mainly for photographing a concert or an event, and in particular, enables safe and free glide of an unmanned aerial vehicle for photographing.
  • the present invention relates to an unmanned aerial vehicle for photographing provided with a suspension device that prevents a crash when an abnormality occurs in the unmanned aerial vehicle.
  • the drone has excellent portability, easy posture control in the air, and can carry heavy objects. There is an advantage that you can shoot. Therefore, although it is widely used for shooting any aerial image, a safety problem has been pointed out.
  • drones are all lightweight, some drones can be quite heavy when including batteries and photographic equipment. Therefore, there is a possibility that there is a person underneath when a situation such as a malfunction occurs in such a heavy drone, such as when shooting, especially in concerts where people are crowded. There is a problem that it is not possible to allow a drone or the like to enter a flight without permission, because it is quite dangerous to fly in order to take a picture from directly above in a certain place. In addition, there was a risk that the drone crashed damaged not only the drone situation but also the equipment such as the camera mounted on it, resulting in economic loss.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-61174 discloses a technology that covers the entire drone and has a structure in which the balloon collides first regardless of the posture.
  • the outer periphery of the main body is covered with a balloon filled with gas such as air, nitrogen, hydrogen, helium, etc., and the main body such as a propeller, battery, and camera does not collide directly, even if it falls in any posture. It will not cause injury if it hits the human body, there is no danger to the human body even if it falls or collides, the main body will not be destroyed, it will float even if it falls into the pond or the sea, and it can be recovered and reclaimed Is disclosed.
  • the present invention relates to an unmanned aerial vehicle equipped with photographing equipment mainly for photographing a concert or an event, and in particular, allows for quick gliding movement in any direction and during photographing. It is an object of the present invention to provide an unmanned aerial vehicle for photographing provided with a suspending device having operability and safety that prevents the unmanned aerial vehicle from falling when an abnormality occurs.
  • an unmanned aerial vehicle for photographing provided with a suspension device according to the present invention includes an unmanned aerial vehicle equipped with a photographing device, a main wire for pulling and holding the unmanned aerial vehicle, and the main wire.
  • a suspension device comprising: a main wire hanging portion for hanging a wire; and a wire length control portion for adjusting a length of the main wire so as to maintain a tension state (tension: appropriate tension) of the main wire.
  • An unmanned air vehicle for photographing, wherein the main wire has one end connected to the unmanned air vehicle and the other end connected to the wire length control unit via the main wire hanging portion.
  • the main wire hanging portion is equipped with a hook member for loosely hanging the main wire, and one or a plurality of hanging portions are provided to keep the unmanned air vehicle stationary at a certain altitude.
  • the unmanned aerial vehicle captures a moving image and / or a still image with the imaging device according to a user instruction, and the wire length control unit crashes when an abnormality occurs in the unmanned aerial vehicle.
  • the main wire is wound or pulled out so as not to sag in accordance with the looseness of the main wire. By performing, it is the structure which maintains the tension
  • the main wire hanging portion is suspended in a hollow space by the plurality of hanging members, and the plurality of hanging members are constructed indoors and outdoors so as to keep the main wire hanging portion horizontal. It is the structure suspended from the inner wall part of an object, an outer wall part, a ceiling part, or a frame part in the downward direction thru
  • the main wire hanging part is connected to one or a plurality of the hanging members, and the hanging member is one or a plurality of movable or movable so as to keep the main wire hanging part horizontal. It is a structure suspended by a fixed crane.
  • the unmanned air vehicle includes a plurality of rotor blades installed around the main body, a plurality of drive devices that apply rotational power to the rotor blades, and a control device that individually controls the drive speed of the drive devices. And a main body for holding the driving device and the control device, and the main body rotates to a position where the rotating blade and the driving device are mounted in order to protect the rotating blade and prevent the main wire from being entangled with the rotating blade. It is the structure equipped with the protective frame which covers the outer periphery of a wing
  • the wire length control unit includes a sensor that detects the looseness of the main wire, a winding device that winds or pulls out the main wire, and a winding drive that performs forward and reverse rotation of the winding device. And a winding control device that controls the rotation of the winding drive device, and the winding control device detects whether or not the winding drive device is in accordance with the looseness of the main wire detected by the sensor. By controlling rolling or reversing, the main wire is wound or pulled out from the winding device, and the tension of the main wire is maintained.
  • the unmanned aerial vehicle for photographing provided with the suspension device according to the present invention is configured as described in detail above, the following effects are obtained. 1. Since the unmanned air vehicle is pulled and held by the main wire, it is possible to limit the flight range of the unmanned air vehicle and to prevent the flying vehicle from falling by pulling from above. Further, since the main wire hanging portion is provided, it is possible to pull and hold the unmanned air vehicle from above. Moreover, since the wire length control unit is provided, it is possible to prevent the main wire from slacking and to realize safe flight of the unmanned air vehicle. 2. Since the main wire hanging portion is configured to be connected to the inner wall portion of the indoor / outdoor building with a plurality of suspension members, the main wire hanging portion can be stabilized horizontally in the air.
  • the main wire hanging portion is hung by a mobile crane with a suspension member, it is possible to use an unmanned air vehicle for photographing even in a place where there is no facility for hanging the main wire hanging portion. 4). Since the protection frame is provided on the main body of the unmanned air vehicle, the rotor blade can be protected and the main wire can be prevented from being entangled with the rotor blade.
  • the wire length control unit is configured to take up and pull out the wire according to the looseness of the main wire detected by the sensor, so the main wire can always be in a tensioned state, causing abnormalities in the unmanned air vehicle. Even if it falls, it becomes possible to make it the state hung without dropping.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an unmanned aerial vehicle for photographing provided with a suspension device according to the present invention
  • FIG. 2 is a side view of the unmanned aerial vehicle
  • FIG. 3 is a diagram of an unmanned flying object for photographing provided with a hanging device for indoor use
  • FIG. 4 is a diagram of an unmanned flying object for photographing provided with a hanging device for outdoor use. is there.
  • FIG. 5 is a perspective view of the main wire hanging portion.
  • An unmanned aerial vehicle for photographing 100 provided with a suspension device according to the present invention includes an unmanned aerial vehicle 110, a photographing device 120, a main wire 130, a main wire hanging portion 140, and a wire length control portion 150.
  • a suspending device for shooting with high operability and safety that prevents unmanned aerial vehicles from shooting while gliding quickly in all directions, and prevents them from crashing when abnormalities occur in the unmanned aerial vehicles Is an unmanned air vehicle with
  • the unmanned air vehicle 110 is a vehicle that can glide and stop in the air that can be controlled by radio.
  • a small to medium-sized drone equipped with a plurality of rotor blades is used.
  • the present invention is not limited to this, and any object that can glide and stop in the air can be appropriately selected and used.
  • the photographing device 120 is a camera capable of photographing a still image / moving image, and is mounted on the unmanned air vehicle 110 as shown in FIG.
  • the photographing device 120 is preferably a small and lightweight object because it is mounted on an unmanned air vehicle.
  • the main wire 130 is a cable-shaped member for pulling and holding the unmanned aerial vehicle 110, and is configured to be fixedly installed on the unmanned aerial vehicle 110 as shown in FIGS.
  • the main wire 130 is formed of a cable that is formed by combining piano wires and is difficult to cut, and is flexible and lightweight.
  • any material can be used as long as the string is a sturdy, flexible, and lightweight cable. It is possible to select and use as appropriate.
  • the main wire hanging portion 140 is a member for hanging the main wire 130 that connects and holds the unmanned air vehicle 110 so that it can be pulled, and as shown in FIG. It is installed so that it will be suspended. Since the main wire hanging portion 140 needs to be sturdy, it is made of iron in the present embodiment, but it is desirable that the main wire hanging portion 140 be lightweight in order to be held in a suspended state in the air.
  • the wire length control unit 150 is a member for adjusting the length of the main wire 130 that connects and holds the unmanned air vehicle 110 so as to be retractable.
  • the wire length control unit 150 adjusts the length of the main wire 130 in a stretchable manner in order to prevent the main wire 130 from being slackened or over-tightened as the unmanned air vehicle 110 moves in the air.
  • the moderate tension state (tension: appropriate tension) of the main wire 130 is maintained.
  • the main wire 130 has one end 132 a of the main wire 130 connected to the unmanned air vehicle 110 with the main wire hanging portion 140 therebetween, and the other end 132 b is connected to the wire length control unit 150. It is the composition connected to.
  • the main wire hanging portion 140 is equipped with a hook member 142, and the main wire 130 is connected to the unmanned air vehicle 110, the wire length control portion 150, and the hook member 142. Is connected and held at both ends.
  • the hook member 142 is a circular ring-shaped member in this embodiment. With this configuration, the main wire 130 can be smoothly wound or pulled out.
  • the main wire 130 is not limited to this, and may be oval or rectangular.
  • the main wire hanging part 140 is suspended from one or more hanging members 160 on the inner wall of an indoor / outdoor building, and is fixed in the air.
  • the main wire hanging portion 140 becomes stationary at a certain altitude, and the wire length control portion 150 maintains an appropriate tension state of the main wire 130 as described above.
  • the hook member 142 hangs the main wire 130 so as to be freely loosened, and the unmanned air vehicle 110 can be freely flying while the main wire 130 is expanded and contracted.
  • the hanging member 160 is made of a cable that is formed by more matching piano wires and the like, but is not easily cut, and can be appropriately selected and used as long as it is a sturdy string-like member. It is.
  • the wire length control unit 150 winds the main wire 130 in order to prevent slack according to the looseness of the main wire 130 that occurs as the unmanned air vehicle 110 floats and glides in the air up and down, front, back, left and right. Withdraw. Thereby, the tension
  • the unmanned aerial vehicle 110 can shoot moving images and / or still images by the imaging device 120 according to the user's instructions while gliding or stopping the indoor / outdoor space by the user's operation. It becomes. Further, when an abnormality occurs in the unmanned air vehicle 110 and it is likely to crash, it is possible to prevent the main wire 130 having a tension from being crashed.
  • the tension of the main wire 130 will suddenly increase.
  • the sensor 152 of the wire length control unit 150 described later detects this sudden increase in tension and determines that the tension is above a certain level, it automatically stops and locks the main wire 130 withdraw.
  • the unmanned air vehicle 110 can be prevented from falling, and the unmanned air vehicle 110 is suspended from the hook member 142 of the main wire hanging portion 140 via the main wire 130.
  • the drawing of the main wire 130 by the wire length control unit 150 is stopped in advance by a user instruction, and the length of the main wire 130 is fixed so as not to exceed that. By doing so, it is possible to prevent the unmanned air vehicle 110 from falling.
  • the main wire hanging portion 140 is connected by a plurality of suspension members 160.
  • a plurality of suspension members 160 are suspended downward or laterally from the inner wall portion, outer wall portion, ceiling portion, or frame portion of the indoor / outdoor building so as to keep the main wire hanging portion 140 horizontal.
  • four suspension members 160 are connected to the main wire hanging section 140, and the suspension members 160 are respectively connected to the inner wall or ceiling in the building, and the main wire suspension is made from four directions. It is the structure which suspends and fixes the rack part 140.
  • FIG. With this configuration, the main wire hanging portion 140 can be suspended from any existing or temporarily constructed fixed object inside or outside the building, and the unmanned air vehicle 110 can quickly glide while photographing. It becomes possible to move, and when an abnormality occurs in the unmanned air vehicle during photographing, it is possible to prevent a crash.
  • the main wire hanging part 140 is connected to one or a plurality of the suspension members 160, and one or more movements so as to keep the main wire hanging part 140 horizontal. It is also possible to adopt a configuration that is suspended by a type or fixed type crane. For example, it is possible to prepare only one mobile or fixed crane and suspend the main wire hanging part 140 on this, and prepare multiple mobile or fixed cranes. And it is also possible to make it the structure which suspends and fixes the main wire hanging part 140 from each direction. Even if there are no walls, pillars, frames, etc. for suspending the main wire hanging section 140 outdoors, the main wire hanging section 140 can be suspended, and the unmanned air vehicle 110 performs shooting. While being able to glide, it is possible to prevent a crash when an abnormality occurs in the unmanned air vehicle during shooting.
  • the main wire hanging portion 140 is suspended from an inner wall portion, an outer wall portion, a ceiling portion, a frame portion, or a movable or fixed crane of an indoor / outdoor building so as to be horizontal.
  • the main wire hanging portion 140 has a plurality of hanging holes 144, and the hanging member 160 is connected to the hanging holes 144.
  • the main wire hanging portion 140 is fixed in a horizontal state.
  • the suspension can be suspended from a single movable or fixed crane.
  • the main wire hanging portion 140 is configured to be fixed in a horizontal state.
  • the unmanned air vehicle 110 includes a rotary wing 112, a driving device 114, a control device 116, and a main body 118.
  • the rotary wings 112 are rotatable fans that generate a floating force for ascending the unmanned air vehicle 110, and a plurality of the rotary wings 112 are installed around the main body 118 of the unmanned air vehicle 110.
  • the four rotor blades 112 are arranged in a well-balanced manner around the unmanned air vehicle 110.
  • the present invention is not limited to this, and three or less or five or more rotor blades 112 are included. It is also possible to use the unmanned air vehicle 110 attached.
  • the driving device 114 is a device for applying rotational power to a plurality of rotor blades 112, and the plurality of driving devices 114 are installed corresponding to the plurality of rotor blades 112 in an independent state. With this configuration, each rotor blade 112 rotates independently, and the output of the driving device 114 connected to each rotor blade 112 is individually controlled, so that the unmanned air vehicle 110 is in the air. It is possible to finely control the posture.
  • the driving device 114 is composed of a motor that is driven by electricity, but is not limited thereto.
  • the control device 116 is a device for individually controlling the driving speed of the driving device 114.
  • the control device 116 instructs each driving device 114 to stabilize the attitude of the unmanned air vehicle 110 based on information detected by a gyro sensor and an acceleration sensor (not shown) installed in the unmanned air vehicle 110.
  • command is output to each drive device 114 so that the unmanned air vehicle 110 may be moved to the desired direction, and an output is controlled.
  • control device 116 includes a drone flight controller, and controls the posture by issuing commands to the driving devices 116 based on information detected by various sensors installed in the drone (unmanned air vehicle 110). In this configuration, control is performed so that the user moves based on a command from the transmitter.
  • the main body 118 is a member that becomes a frame of the unmanned air vehicle 110, and fixedly holds a plurality of drive devices 114 and a control device 116 to which the rotor blades 112 are connected.
  • the main body 118 is made of a thin plate frame member, but is not limited to this, and may be one having a circular cross section, or of course selecting an appropriate shape for use. Is possible.
  • the main body 118 is made of steel in order to ensure durability.
  • the main body 118 is not limited to this, and the material is appropriately selected such as using a carbon material to reduce weight. It is possible to use it.
  • the main body 118 is configured to include a protective frame 170 that surrounds the outer periphery of the rotating blade 112 and covers the rotating blade 112 at the mounting position of the rotating blade 112 and the driving device 114.
  • the wire length control unit 150 includes a sensor 152, a winding device 154, a winding drive device 156, and a winding control device 158.
  • the sensor 152 is a sensor for detecting the looseness of the main wire 130, and detects the looseness when the main wire 130 is loosened or contracted due to the glide movement or stop of the unmanned air vehicle 110 based on the user's operation. Signal the degree of tightness.
  • the winding device 154 is a cylindrical member for winding or pulling out the main wire 130, and in this embodiment, the winding device 154 includes a pulley-like member capable of winding the main wire 130.
  • the winding driving device 156 is a driving device for performing normal rotation and reversal of the winding device 154, and in the present embodiment, includes a motor driven by electricity.
  • the winding control device 158 is a device that controls the rotation of the winding drive device 156.
  • the winding control device 158 receives a signal relating to the degree of tightness of the main wire 130 that is detected and transmitted by the sensor 152, and the winding drive device 156.
  • the rotation direction and the rotation speed of the winding drive device 156 are controlled, and the rotation direction and output of the winding drive device 156 are controlled.
  • the winding control device 158 controls the forward or reverse rotation of the winding driving device 156 and the output to the winding device 154.
  • the main wire 130 is wound or pulled out.
  • the tension of the main wire 130 can be maintained, so that the main wire 130 can always be properly stretched, and the unmanned air vehicle 110 may be dropped due to an abnormality.

Abstract

【課題】　あらゆる方向に素早く滑空移動ができるようにするとともに、撮影中の無人飛行体に異常が発生した際に墜落することを防止する、操作性および安全性を有する吊下装置を備えた撮影用無人飛行体を提供する。 【解決手段】　撮影装置を搭載した無人飛行体と、主ワイヤーと、主ワイヤー掛架部と、ワイヤー長制御部と、からなる吊下装置を備えた撮影用無人飛行体であって、主ワイヤーは、主ワイヤー掛架部を介して一端部が無人飛行体に接続されるとともに他端部がワイヤー長制御部に接続されており、主ワイヤー掛架部は、主ワイヤーを掛架するフック部材を装備するとともに吊下部材で吊設された構成からなり、無人飛行体は、ユーザの指示によって撮影装置による撮影を行うとともに、ワイヤー長制御部は、無人飛行体が空中を浮遊移動するに伴って生じる主ワイヤーの緊緩に応じて主ワイヤーの巻取または引出を行う事により主ワイヤーの緊張状態を保つ構成である。

Description

吊下装置を備えた撮影用無人飛行体
　本発明は、主にコンサートやイベントなどを撮影するための撮影機器を搭載した無人飛行体の吊下装置に関し、特に、撮影を行うための無人飛行体の安全かつ自由な滑空を可能とするとともに、無人飛行体の異常発生時に墜落を防止する吊下装置を備えた撮影用無人飛行体に関する。
　従来より、無線によって操縦可能な飛行体が数多く開発され利用されている。特に近年、ドローンと呼ばれる小型の飛行体が数多く開発されており、撮影など様々な用途に用いられている。
　ドローンは可搬性に優れ、かつ空中での姿勢制御が行いやすく、かつ重量のある物も運搬可能という特徴を有するため、撮影機器を搭載し、通常では撮影することが出来ない位置から容易に映像を撮影することが出来るという長所がある。そこで、あらゆる空中映像の撮影に広く用いられているが、安全面での問題が指摘されている。
　ドローンは空中での制御が比較的容易とはいえ、故障等の発生の可能性はゼロではないため、例えば駆動装置に不具合が生じた場合等の故障発生時に墜落のリスクが生じる。ドローンはあらゆるパーツが軽量化されているとはいえ、バッテリーや撮影機材等を含めるとかなりの重量となるものも存在する。したがって、このような重量のあるドローンに不具合が生じて墜落という事態が生じた場合、例えば撮影を行っている場合など、下に人が存在する可能性があり、特にコンサートなど人が密集している場所で真上から撮影を行うために飛行させることにはかなりの危険が伴うため、そのような地点まで勝手にドローン等の飛行進入を許容する事が出来ないという問題点があった。また、ドローンの墜落によりドローン事態のみならず搭載するカメラ等の機材が破損し、経済的損失を被るリスクも存在していた。
　このような問題点を解決するための技術として、特開２０１７－０４７８７８号公報で開示しているような技術が存在する。ここでは、飛行中に飛行体が人や物と接触した場合であっても、飛行体の安定した飛行を継続させる技術として、プロペラと、プロペラを駆動するモータとをそれぞれが有する複数のロータユニットと、複数のロータユニットの上下方向の高さに亘って、複数のロータユニットの側方を覆う緩衝吸収体と、を備えた飛行体に関する技術が開示されている。これにより、飛行体が他の物に接触しても、安定した飛行を継続したり飛行体の破損を防止することが可能となる構造が示唆されている。
　確かにこの技術によれば、飛行体や搭載したカメラの破損を未然に防止することが可能となるとも考えられるが、構造上飛行体の素早い移動が困難という問題点があった。また、緩衝体を設けているとしても、墜落時に下にいる人に接触する危険性は未だ存在しており、怪我を負わせる可能性があるという問題点があった。
　また、特開２０１７－６１１７４号公報では、ドローン全体を覆い、どのような姿勢で衝突しても風船が先に衝突する構造とする技術が開示されている。ここでは、空気、窒素、水素、ヘリウム等のガスを充填した風船で本体の外周を覆い、どんな姿勢で落下しても、プロペラやバッテリー及びカメラなどの本体が直接衝突することがなく、落下時に、人体にぶつかっても怪我をさせず、落下や衝突をしても人体への危険がなく、本体が破壊せず、又池や海に落下しても浮き、回収および再生が可能となる旨が開示されている。
　確かに、この技術によれば、落下や衝突をしても人体への危険を抑制することが可能となるが、接触を確実に回避することは困難であり、また、素早い移動が難しいという問題点もあった。さらに、風船を付ける構造であるため、屋外で使用する際に風の影響を受けやすく、雨や強風の中で撮影を行う事は困難という問題点もあった。
　ドローン等の飛行体を用いて上空からの撮影を行うためには、安定した飛行が出来るようにするとともに、安全性を確保する必要がある。そこで、スムーズに飛行しながら撮影を行うとともに、故障時の安全性を確保した撮影用無人飛行体の開発が望まれていた。
特開２０１７－０４７８７８号公報 特開２０１７－０６１１７４号公報
　本発明は上記問題を解決するために、主にコンサートやイベントなどを撮影するための撮影機器を搭載した無人飛行体に関し、特に、あらゆる方向に素早く滑空移動ができるようにするとともに、撮影中の無人飛行体に異常が発生した際に墜落することを防止する、操作性および安全性を有する吊下装置を備えた撮影用無人飛行体を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため本発明に係る吊下装置を備えた撮影用無人飛行体は、撮影装置を搭載した無人飛行体と、該無人飛行体を牽引保持するための主ワイヤーと、該主ワイヤーを掛架する主ワイヤー掛架部と、前記主ワイヤーの緊張状態（テンション：適宜な張力）を保持するように主ワイヤーの長さを調整するワイヤー長制御部と、からなる吊下装置を備えた撮影用無人飛行体であって、前記主ワイヤーは、前記主ワイヤー掛架部を介して、一端部が前記無人飛行体に接続されるとともに、他端部が前記ワイヤー長制御部に接続されており、前記主ワイヤー掛架部は、前記主ワイヤーを緊緩自在に掛架するフック部材を装備するとともに、前記無人飛行体を一定の高度で静止した状態とするため、一又は複数の吊下部材で中空に吊設された構成からなり、前記無人飛行体は、ユーザの指示によって前記撮影装置によって動画および／または静止画の撮影を行うとともに、前記ワイヤー長制御部は、前記無人飛行体に異常が発生した際に墜落するのを防止するため、前記無人飛行体が空中を上下前後左右に浮遊移動するに伴って生じる前記主ワイヤーの緊緩に応じて、たるみを生じないよう、前記主ワイヤーの巻取または引出を行う事により、前記主ワイヤーの緊張状態（テンション：適宜な張力）を保つ構成である。
　また、前記主ワイヤー掛架部は、複数からなる前記吊下部材によって中空に吊下されるとともに、前記複数からなる吊下部材は、前記主ワイヤー掛架部を水平に保つように屋内外建造物の内壁部、外壁部、天井部またはフレーム部から下方向乃至横方向に吊設される構成である。
　また、前記主ワイヤー掛架部は、一又は複数からなる前記吊下部材が接続されるとともに、前記吊下部材は、前記主ワイヤー掛架部を水平に保つように一又は複数の移動式または固定式のクレーンによって吊設される構成である。
　また、前記無人飛行体は、本体の周囲に設置される複数の回転翼と、各回転翼に回転動力を付与する複数の駆動装置と、該駆動装置の駆動速度を個別に制御する制御装置と、前記駆動装置および制御装置を保持する本体と、からなり、前記本体は、回転翼を防護するとともに主ワイヤーが回転翼に絡むのを防止するため、前記回転翼および駆動装置の装着箇所に回転翼の外周を囲むとともに該回転翼を覆う防護フレームを装備した構成である。
　更に、前記ワイヤー長制御部は、前記主ワイヤーの緊緩を検出するセンサーと、前記主ワイヤーの巻取または引出を行う捲回装置と、該捲回装置の正転および反転を行う捲回駆動装置と、該捲回駆動装置の回転制御を行う捲回制御装置と、からなり、前記センサーが検出した前記主ワイヤーの緊緩に応じて、前記捲回制御装置が前記捲回駆動装置の正転または反転の制御を行うことにより、前記捲回装置への主ワイヤーの巻取または引出を行い、前記主ワイヤーの張力を保つ構成である。
　本発明に係る吊下装置を備えた撮影用無人飛行体は、上記詳述した通りの構成であるので、以下のような効果がある。
１．主ワイヤーによって無人飛行体を牽引保持する構成としたため、無人飛行体の飛行範囲を制限できるとともに、上からの牽引により飛行体の落下を防止することが可能となる。また、主ワイヤー掛架部を設けたため、無人飛行体を上空から牽引保持することが可能となる。また、ワイヤー長制御部を設けたため、主ワイヤーの弛みを防止し、無人飛行体の安全な飛行を実現できる。
２．主ワイヤー掛架部を複数の吊下部材で屋内外建造物の内壁部等に接続する構成としたため、空中で主ワイヤー掛架部を水平に安定させることが可能となる。
３．主ワイヤー掛架部を吊下部材で移動式クレーンによって吊設する構成としたため、主ワイヤー掛架部を吊下する設備のない場所であっても撮影用無人飛行体の使用が可能となる。
４．無人飛行体の本体に防護フレームを設けたため、回転翼を防護できるとともに、主ワイヤーが回転翼に絡むのを防止することが可能となる。
５．ワイヤー長制御部を、センサーが検知する主ワイヤーの緊緩に応じてワイヤーの巻取／引出を行う構成としたため、主ワイヤーは常に張った状態とすることが出来、無人飛行体に異常が発生して落下するような場合であっても、落下させずにぶら下げた状態とすることが可能となる。
　以下、本発明に係る吊下装置を備えた撮影用無人飛行体を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本発明に係る吊下装置を備えた撮影用無人飛行体の概念図であり、図２は、無人飛行体の側面図である。図３は、屋内で使用する場合の吊下装置を備えた撮影用無人飛行体の図であり、図４は、屋外で使用する場合の吊下装置を備えた撮影用無人飛行体の図である。図５は、主ワイヤー掛架部の斜視図である。
　本発明に係る吊下装置を備えた撮影用無人飛行体１００は、無人飛行体１１０と、撮影装置１２０と、主ワイヤー１３０と、主ワイヤー掛架部１４０と、ワイヤー長制御部１５０と、からなり、無人飛行体があらゆる方向に素早く滑空移動しながら撮影するとともに、無人飛行体に異常が発生した際には、墜落することを防止する、操作性および安全性の高い撮影用の吊下装置を備えた無人飛行体である。
　無人飛行体１１０は、無線によって操縦可能な空中を滑空・停止可能な飛行体であり、本実施例では、図１および図２に示すように、複数の回転翼を装備した小型乃至中型のドローンを用いているがこれに限定されることはなく、空中を滑空・停止可能な物であれば適宜選択して使用することが可能である。
　撮影装置１２０は、静止画・動画を撮影することが可能なカメラであり、図２に示すように、無人飛行体１１０に搭載されている。撮影装置１２０は、本実施例では、無人飛行体に搭載するため小型かつ軽量の物が望ましい。
　主ワイヤー１３０は、無人飛行体１１０を牽引保持するためのケーブル状部材であり、図１および図２に示すように、無人飛行体１１０に固定設置される構成である。本実施例では、主ワイヤー１３０は、ピアノ線等をより合わせて形成した切断し難く且つ柔軟で軽量なケーブルからなるが、頑丈・柔軟かつ軽量である紐状部材であれば、材質を問わず適宜選択して使用する事が可能である。
　主ワイヤー掛架部１４０は、無人飛行体１１０を牽引可能に接続保持する主ワイヤー１３０を掛架するための部材であり、図１に示すように、無人飛行体１１０より上空の上側となる位置に吊下した状態となるように設置される。主ワイヤー掛架部１４０は、頑丈である必要があるため、本実施例では鉄からなるが、空中で吊下した状態で保持するため軽量である事が望ましい。
　ワイヤー長制御部１５０は、無人飛行体１１０を牽引可能に接続保持する主ワイヤー１３０の長さを伸縮自在に調整するための部材である。ワイヤー長制御部１５０は、無人飛行体１１０の空中での移動に伴って生じる主ワイヤー１３０の弛みや過緊縮の状態を未然に防止するため、主ワイヤー１３０の長さを伸縮自在に調整することで主ワイヤー１３０の適度な緊張状態（テンション：適宜な張力）を保持する。
　主ワイヤー１３０は、図１に示すように、主ワイヤー掛架部１４０を間に介して、主ワイヤー１３０の一端部１３２ａが無人飛行体１１０に接続され、他端部１３２ｂがワイヤー長制御部１５０に接続された構成となっている。主ワイヤー掛架部１４０は、図１および図５に示すように、フック部材１４２を装備しており、主ワイヤー１３０は、このフック部材１４２を介して無人飛行体１１０とワイヤー長制御部１５０とを両端に接続保持する構成である。フック部材１４２は、本実施例では円形のリング状部材からなる。この構成とすることにより主ワイヤー１３０のスムーズな巻取または引出が可能となるが、これに限定されることはなく、楕円形や方形とすることも可能である。
　更に、主ワイヤー掛架部１４０は、一又は複数の吊下部材１６０によって、屋内外建造物の内壁部等に吊設され、空中で固定される構成となっている。この構成とすることにより、主ワイヤー掛架部１４０が一定の高度で静止した状態となるとともに、前述のように、ワイヤー長制御部１５０が、主ワイヤー１３０の適度な緊張状態を保持することで、フック部材１４２が主ワイヤー１３０を緊緩自在に掛架し、主ワイヤー１３０を伸縮させながら、無人飛行体１１０を自由に飛行させることが可能となる。
　本実施例では、吊下部材１６０は、ピアノ線等をより合わせて形成した切断し難いケーブルからなるが、頑丈な紐状部材であれば、材質を問わず適宜選択して使用する事が可能である。
　ワイヤー長制御部１５０は、無人飛行体１１０が空中を上下前後左右に浮遊滑空移動するに伴って生じる主ワイヤー１３０の緊緩に応じて、たるみを生じないように、主ワイヤー１３０の巻取または引出を行う。これにより、主ワイヤー１３０の緊張状態（テンション：適宜な張力）が保たれる事となる。この構成とすることにより、無人飛行体１１０は、屋内外の空間をユーザの操作により滑空または停止をしながら、ユーザの指示によって撮影装置１２０による動画および／または静止画の撮影を行う事が可能となる。また、無人飛行体１１０に異常が発生して墜落しそうになった際に、テンションの張った主ワイヤー１３０によって墜落するのを防止する事が可能となる。
　例えば、無人飛行体１１０の回転翼が停止して墜落する事となった場合、主ワイヤー１３０の張力が急激に強まる事となる。後述するワイヤー長制御部１５０のセンサー１５２がこの急激な張力の増加を検出して、一定以上の張力であると判断した場合に、自動的に主ワイヤー１３０の引出しを停止してロックすることにより、無人飛行体１１０が墜落することを防止でき、無人飛行体１１０は主ワイヤー掛架部１４０のフック部材１４２に主ワイヤー１３０を介して吊下げられた状態となる。
　また、無人飛行体１１０が操縦不能となった場合には、予めワイヤー長制御部１５０による主ワイヤー１３０の引出しをユーザの指示により停止させ、主ワイヤー１３０の長さがそれ以上にならないように固定することによっても、無人飛行体１１０が墜落することを防止することが可能となる。
　主ワイヤー掛架部１４０は、図３に示すように、複数からなる吊下部材１６０により接続された構成である。また、複数からなる吊下部材１６０は、主ワイヤー掛架部１４０を水平に保つように、屋内外建造物の内壁部、外壁部、天井部またはフレーム部から下方向乃至横方向に吊設される構成である。例えば、本実施例では、主ワイヤー掛架部１４０には４つの吊下部材１６０が接続されており、建造物内の内部壁または天井に吊下部材１６０をそれぞれつなぎ、四方向から主ワイヤー掛架部１４０を吊下げて固定する構成である。この構成とすることにより、建造物内外における既存または一時的に構築したあらゆる固定物に主ワイヤー掛架部１４０を吊設する事が可能となるとともに、無人飛行体１１０が撮影を行いながら素早く滑空移動ができるようになり、撮影中の無人飛行体に異常が発生した際には、墜落を防止することが可能となる。
　また、主ワイヤー掛架部１４０は、図４に示すように、一又は複数からなる前記吊下部材１６０が接続されるとともに、主ワイヤー掛架部１４０を水平に保つように一又は複数の移動式または固定式のクレーンによって吊設される構成とすることも可能である。例えば、移動式または固定式のクレーンを１台のみ用意して、これに主ワイヤー掛架部１４０を吊設する構成とすることが可能であり、複数台の移動式または固定式のクレーンを用意して、各方向から主ワイヤー掛架部１４０を吊下げて固定する構成とすることも可能である。屋外において主ワイヤー掛架部１４０を吊設する壁や柱、フレーム等が存在しない場合であっても、主ワイヤー掛架部１４０を吊設する事が可能となり、無人飛行体１１０が撮影を行いながら滑空移動ができるとともに、撮影中の無人飛行体に異常が発生した際には、墜落を防止することが可能となる。
　主ワイヤー掛架部１４０は、本実施例では、水平となるように、屋内外建造物の内壁部、外壁部、天井部またはフレーム部、若しくは、移動式または固定式のクレーンから吊下げられる。主ワイヤー掛架部１４０には、図５に示すように、複数の吊下孔１４４が穿設されており、吊下孔１４４に吊下部材１６０が接続される構成である。複数の吊下孔１４４に複数の吊下部材１６０を接続し、各方向へ牽引して吊下することにより、主ワイヤー掛架部１４０が水平を保った状態で固定される。また、複数の吊下孔１４４に複数の吊下部材１６０を接続し、上部で一つに束ねた状態にして１台の移動式または固定式のクレーンから吊下する構成とすることによっても、主ワイヤー掛架部１４０は水平を保った状態で固定される構成である。
　本発明に係る無人飛行体１１０は、図２に示すように、回転翼１１２と、駆動装置１１４と、制御装置１１６と、本体１１８とからなる。回転翼１１２は、無人飛行体１１０を上昇させるための浮遊力を発生させる回転自在に設けられるファンであり、無人飛行体１１０の本体１１８の周囲に複数設置される。本実施例では、４つの回転翼１１２が、無人飛行体１１０の周囲にバランスよく配置される構成であるが、これに限定されることはなく、３つ以下または５つ以上の回転翼１１２を装着した無人飛行体１１０とすることも可能である。
　駆動装置１１４は、複数設けられる回転翼１１２に回転動力を付与するための装置であり、複数の駆動装置１１４がそれぞれ独立した状態で複数の回転翼１１２に各々対応して設置される。この構成とすることにより、各回転翼１１２が独立して回転することとなり、それぞれの回転翼１１２に接続された駆動装置１１４の出力を個別に制御することで、無人飛行体１１０の空中での姿勢を細かく制御することが可能となる。なお、本実施例では、駆動装置１１４は電気で駆動するモータからなるが、これに限定されることはない。
　制御装置１１６は、駆動装置１１４の駆動速度を個別に制御するための装置である。制御装置１１６は、例えば無人飛行体１１０に設置されたジャイロセンサ、加速度センサ（図示せず）が検知した情報を基に、無人飛行体１１０の姿勢を安定させるように各駆動装置１１４に指令を出して各駆動装置１１４の出力を制御する。更に、ユーザの指示に基づいて無人飛行体１１０を所望する方向へ移動させるように各駆動装置１１４に指令を出して出力を制御する。
　本実施例では、制御装置１１６はドローンのフライトコントローラからなり、ドローン（無人飛行体１１０）に設置された各種センサーが検知した情報を基に各駆動装置１１６に指令を出して姿勢を制御するとともに、ユーザによるプロポからの指令に基づいて移動するように制御する構成である。
　本体１１８は、無人飛行体１１０のフレームとなる部材であり、回転翼１１２が接続された複数の駆動装置１１４と制御装置１１６を固定保持する。本体１１８は、具体的には、細板フレーム部材からなるが、これに限定されることはなく、断面円形状のものを使用してもよいし、適宜形状を選択して使用する事はもちろん可能である。また、本実施例では、耐久性を確保するため、本体１１８はスチール製からなるが、これに限定されることはなく、軽量化を図るためカーボン素材を用いる等、その材質は適宜選択して使用する事が可能である。
　また、本体１１８は、図２に示すように、回転翼１１２および駆動装置１１４の装着箇所に回転翼１１２の外周を囲むとともに該回転翼１１２を覆う防護フレーム１７０を装備した構成である。この構成とすることにより、無人飛行体１１０の飛行中に他の物に接触した場合であっても、回転翼１１２が破損して墜落することを防止することが可能となる。また、主ワイヤー１３０が回転翼１１２に絡んで墜落することを防止することも可能となり、安全な操縦を行う事が可能となる。
　ワイヤー長制御部１５０は、図１に示すように、センサー１５２と、捲回装置１５４と、捲回駆動装置１５６と、捲回制御装置１５８とからなる。センサー１５２は、主ワイヤー１３０の緊緩を検出するためのセンサーであり、ユーザの操作に基づく無人飛行体１１０の滑空移動乃至停止によって主ワイヤー１３０が弛んだり緊縮した場合に、緊緩を検出し、緊緩の度合いを信号化する。
　捲回装置１５４は、主ワイヤー１３０の巻取または引出を行うための筒状部材であり、本実施例では、主ワイヤー１３０を捲回可能なプーリー状部材からなる構成である。
　捲回駆動装置１５６は、捲回装置１５４の正転および反転を行うための駆動装置であり、本実施例では、電気で駆動するモータからなる。また、捲回制御装置１５８は、捲回駆動装置１５６の回転制御を行う装置であり、センサー１５２が検知し送信する主ワイヤー１３０の緊緩の度合いに関する信号を受信して、捲回駆動装置１５６の回転方向および回転速度を決定し、捲回駆動装置１５６の回転方向および出力を制御する。
　すなわち、センサー１５２が検出した主ワイヤー１３０の緊緩に応じて、捲回制御装置１５８が、捲回駆動装置１５６の正転または逆回転、および出力の制御を行うことにより、捲回装置１５４への主ワイヤー１３０の巻取または引出を行う。これにより、主ワイヤー１３０の張力を保つことが可能となるため、主ワイヤー１３０は常に適宜に張った状態とすることが出来、無人飛行体１１０に異常が発生して落下するような場合であっても、落下させずにぶら下げた状態とすることが可能となり、操作性および安全性を有する吊下装置を備えた撮影用無人飛行体１００を提供することが可能となった。
本発明に係る吊下装置を備えた撮影用無人飛行体の概念図 無人飛行体の側面図 屋内で使用する場合の吊下装置を備えた撮影用無人飛行体の図 屋外で使用する場合の吊下装置を備えた撮影用無人飛行体の図 主ワイヤー掛架部の斜視図
　１００　　吊下装置を備えた撮影用無人飛行体
　１１０　　無人飛行体
　１１２　　回転翼
　１１４　　駆動装置
　１１６　　制御装置
　１１８　　本体
　１２０　　撮影装置
　１３０　　主ワイヤー
　１３２ａ　　一端部
　１３２ｂ　　他端部
　１４０　　主ワイヤー掛架部
　１４２　　フック部材
　１４４　　吊下孔
　１５０　　ワイヤー長制御部
　１５２　　センサー
　１５４　　捲回装置
　１５６　　捲回駆動装置
　１５８　　捲回制御装置
　１６０　　吊下部材
　１７０　　防護フレーム

Claims (5)

  1. 　撮影装置(120)を搭載した無人飛行体(110)と、該無人飛行体を牽引保持するための主ワイヤー(130)と、該主ワイヤーを掛架する主ワイヤー掛架部(140)と、前記主ワイヤーの緊張状態（テンション：適宜な張力）を保持するように主ワイヤーの長さを調整するワイヤー長制御部(150)と、からなる吊下装置を備えた撮影用無人飛行体(100)において、
    　前記主ワイヤー(130)は、前記主ワイヤー掛架部(140)を介して、一端部(132a)が前記無人飛行体(110)に接続されるとともに、他端部(132b)が前記ワイヤー長制御部(150)に接続されており、
    　前記主ワイヤー掛架部(140)は、前記主ワイヤー(130)を緊緩自在に掛架するフック部材(142)を装備するとともに、前記無人飛行体を一定の高度で静止した状態とするため、一又は複数の吊下部材(160)で中空に吊設された構成からなり、
    　前記無人飛行体(110)は、ユーザの指示によって前記撮影装置(120)によって動画および／または静止画の撮影を行うとともに、前記ワイヤー長制御部(150)は、前記無人飛行体(110)に異常が発生した際に墜落するのを防止するため、前記無人飛行体が空中を上下前後左右に浮遊移動するに伴って生じる前記主ワイヤー(130)の緊緩に応じて、たるみを生じないよう、前記主ワイヤー(130)の巻取または引出を行う事により、前記主ワイヤーの緊張状態（テンション：適宜な張力）を保つことを特徴とする吊下装置を備えた撮影用無人飛行体。
  2. 　前記主ワイヤー掛架部(140)は、複数からなる前記吊下部材(160)によって中空に吊下されるとともに、前記複数からなる吊下部材(160)は、前記主ワイヤー掛架部(140)を水平に保つように屋内外建造物の内壁部、外壁部、天井部またはフレーム部から下方向乃至横方向に吊設されることを特徴とする請求項１記載の吊下装置を備えた撮影用無人飛行体。
  3. 　前記主ワイヤー掛架部(140)は、一又は複数からなる前記吊下部材(160)が接続されるとともに、前記吊下部材(160)は、前記主ワイヤー掛架部(140)を水平に保つように一又は複数の移動式または固定式のクレーンによって吊設されることを特徴とする請求項１記載の吊下装置を備えた撮影用無人飛行体。
  4. 　前記無人飛行体(110)は、本体(118)の周囲に設置される複数の回転翼(112)と、各回転翼に回転動力を付与する複数の駆動装置(114)と、該駆動装置の駆動速度を個別に制御する制御装置(116)と、前記駆動装置および制御装置を保持する本体(118)と、からなり、
    　前記本体(118)は、回転翼(112)を防護するとともに主ワイヤー(130)が回転翼(112)に絡むのを防止するため、前記回転翼(112)および駆動装置(114)の装着箇所に回転翼(112)の外周を囲むとともに該回転翼(112)を覆う防護フレーム(170)を装備したことを特徴とする請求項１記載の吊下装置を備えた撮影用無人飛行体。
  5. 　前記ワイヤー長制御部(150)は、前記主ワイヤー(130)の緊緩を検出するセンサー(152)と、前記主ワイヤー(130)の巻取または引出を行う捲回装置(154)と、該捲回装置(154)の正転および反転を行う捲回駆動装置(156)と、該捲回駆動装置の回転制御を行う捲回制御装置(158)と、からなり、
    　前記センサー(152)が検出した前記主ワイヤー(130)の緊緩に応じて、前記捲回制御装置(158)が前記捲回駆動装置(156)の正転または反転の制御を行うことにより、前記捲回装置(154)への主ワイヤー(130)の巻取または引出を行い、前記主ワイヤーの張力を保つことを特徴とする請求項１記載の吊下装置を備えた撮影用無人飛行体。
     

     
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