(57)【要約】【課題】脚立や梯子等の昇降のための道具を用いることなく対象物に設置することができる無人航空機の飛行領域制限装置を提供する。【解決手段】無人航空機３が対象物５の近傍領域でのみ飛行するように、無人航空機３の飛行可能領域を制限する無人航空機の飛行領域制限装置１であって、対象物３との間に隙間をつくりつつ対象物３を囲み、対象物３に対して対象物３の長手方向で移動自在な制限装置本体部７と、制限装置本体部７に設けられ、無人航空機３が設置される無人航空機設置部９とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物のところに設置されたときに、無人航空機が前記対象物の近傍領域でのみ飛行するように、前記無人航空機の飛行可能領域を制限する無人航空機の飛行領域制限装置であって、
前記対象物のところに設置されたときに、前記対象物を囲み、前記対象物に対して前記対象物の長手方向で移動自在な制限装置本体部と、
前記制限装置本体部に設けられ、前記無人航空機が設置される無人航空機設置部と、
を有することを特徴とする無人航空機の飛行領域制限装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無人航空機の飛行領域制限装置であって、
前記制限装置本体部は、複数の本体部構成部材を組み合わせることで形成されていることを特徴とする無人航空機の飛行領域制限装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無人航空機の飛行領域制限装置であって、
前記対象物のところに設置される前の状態で、前記制限装置本体部に前記対象物の径よりも大きい開口部が設けられているか、もしくは、前記制限装置本体部が線状に形成されていることを特徴とする飛行領域制限装置。
【請求項４】
請求項３に記載の無人航空機の飛行領域制限装置であって、
前記対象物のところに設置されたときに、前記制限装置本体部が環状になるように構成されており、前記制限装置本体部には、環状になった状態を維持するための環状状態維持部が設けられていることを特徴とする飛行領域制限装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の無人航空機の飛行領域制限装置であって、
前記対象物のところに設置されたときに、前記対象物の長手方向での前記制限装置本体部の移動範囲を制限する長手方向移動範囲制限部を有することを特徴とする無人航空機の飛行領域制限装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の無人航空機の飛行領域制限装置であって、
前記制限装置本体部、前記無人航空機との少なくともいずれかに設けられ、前記対象物を検査する検査装置が設置される検査装置設置部を有することを特徴とする無人航空機の飛行領域制限装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の無人航空機の飛行領域制限装置であって、
前記対象物のところに設置されたときに、前記対象物の長手方向に対して直交する軸まわりの回転モーメントが前記制限装置本体部に発生した場合であっても、前記制限装置本体部の姿勢を維持する姿勢維持部を有することを特徴とする無人航空機の飛行領域制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人航空機の飛行領域制限装置に係り、特に、無人航空機に故障が発生した場合であっても、無人航空機の飛行領域を制限することができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドローン等の無人航空機に故障が発生した場合において、ケーブルやワイヤを用いてドローンの墜落（落下）を防止し、また、ドローンの飛行範囲を制限する装置が知られている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０２４５７３号公報
【特許文献２】特開２０１７−１４１００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ドローンが高所を飛行する場合、従来のドローンの飛行範囲を制限する装置ではケーブルやワイヤを脚立や梯子等の昇降のための道具を用いて高所に設置する必要があるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、脚立や梯子等の昇降のための道具を用いることなく対象物に設置することができる無人航空機の飛行領域制限装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、対象物のところに設置されたときに、無人航空機が前記対象物の近傍領域でのみ飛行するように、前記無人航空機の飛行可能領域を制限する無人航空機の飛行領域制限装置であって、前記対象物のところに設置されたときに、前記対象物を囲み、前記対象物に対して前記対象物の長手方向で移動自在な制限装置本体部と、前記制限装置本体部に設けられ、前記無人航空機が設置される無人航空機設置部とを有する無人航空機の飛行領域制限装置である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無人航空機の飛行領域制限装置であって、前記制限装置本体部は、複数の本体部構成部材を組み合わせることで形成されている無人航空機の飛行領域制限装置である。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の無人航空機の飛行領域制限装置であって、前記対象物のところに設置される前の状態で、前記制限装置本体部に前記対象物の径よりも大きい開口部が設けられているか、もしくは、前記制限装置本体部が線状に形成されている飛行領域制限装置である。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の無人航空機の飛行領域制限装置であって、前記対象物のところに設置されたときに、前記制限装置本体部が環状になるように構成されており、前記制限装置本体部には、環状になった状態を維持するための環状状態維持部が設けられている飛行領域制限装置である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の無人航空機の飛行領域制限装置であって、前記対象物のところに設置されたときに、前記対象物の長手方向での前記制限装置本体部の移動範囲を制限する長手方向移動範囲制限部を有する無人航空機の飛行領域制限装置である。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の無人航空機の飛行領域制限装置であって、前記制限装置本体部、前記無人航空機との少なくともいずれかに設けられ、前記対象物を検査する検査装置が設置される検査装置設置部を有する無人航空機の飛行領域制限装置である。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の無人航空機の飛行領域制限装置であって、前記対象物のところに設置されたときに、前記対象物の長手方向に対して直交する軸まわりの回転モーメントが前記制限装置本体部に発生した場合であっても、前記制限装置本体部の姿勢を維持する姿勢維持部を有する無人航空機の飛行領域制限装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、脚立や梯子等の昇降のための道具を用いることなく対象物に設置することができる無人航空機の飛行領域制限装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る無人航空機の飛行領域制限装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無人航空機の飛行領域制限装置を示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、本発明の実施形態に係る無人航空機の飛行領域制限装置の平面図であり（ｂ）は本発明の実施形態に係る無人航空機の飛行領域制限装置の正面図である。
【図４】変形例に係る無人航空機の飛行領域制限装置を構成する制限装置本体部の平面図である。
【図５】（ａ）は、変形例に係る無人航空機の飛行領域制限装置の平面図であり、（ｂ）は変形例に係る無人航空機の飛行領域制限装置の正面図である。
【図６】（ａ）は、変形例に係る無人航空機の飛行領域制限装置の平面図であり、（ｂ）は変形例に係る無人航空機の飛行領域制限装置の正面図である。
【図７】変形例に係る飛行領域制限装置の対象物への設置態様を示す図である。
【図８】変形例に係る飛行領域制限装置を示す平面図である。
【図９】変形例に係る飛行領域制限装置を示す平面図である。
【図１０】変形例に係る飛行領域制限装置を構成する制限装置本体部の環状状態維持部を示す図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＸＢ−ＸＢ断面を示す図であり、（ｃ）は環状状態維持部で制限装置本体部を環状に形成している状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態に係る無人航空機の飛行領域制限装置（以下、「飛行領域制限装置」という）１は、図１や図２で示すように、対象物５のところに設置されたときに、無人航空機（たとえばドローン）３の飛行可能領域を制限する装置である。飛行可能領域が制限されることで、ドローン３は、常に対象物５の近傍領域でのみ飛行するようになる。たとえば、ドローン３は、対象物５の長手方向で対象物５に沿ってのみ飛行するようになる。
【００１６】
さらに説明すると、飛行領域制限装置１は、ドローン３が有限な所定の領域内でのみ飛行するようにドローン３をガイドする無人航空機ガイド装置であり、ドローン３が制御不能になっても、所定の形状を有する物体（機器）を用いてドローン３が所定の領域外に飛んでいかないようにする装置である。
【００１７】
ここで、水平な所定の一方向を縦方向とし、水平な所定の他の一方向であって縦方向に対して直交する方向を横方向とし、縦方向と横方向とに対して直交する方向を上下方向（高さ方向）とする。
【００１８】
対象物５とは、ドローン３が飛行するときにドローン３の近傍に存在している対象物（無人航空機飛行対象物）であり、たとえば柱状に形成されている。ここで、対象物５として、道路の排気塔などのインフラを例として掲げる。なお、排気塔５では、柱の高さ方向（長手方向）は、上下方向になっているが、対象物５の長手方向が必ずしも上下方向になっている必要は無く、対象物５の長手方向が斜め上下方向や水平方向になっていてもよい。
【００１９】
また、飛行領域制限装置１は、制限装置本体部（枠体）７と無人航空機設置部９とを備えて構成されている。
【００２０】
制限装置本体部７は、排気塔５との間に、縦方向や横方向（排気塔５の径方向）で隙間をつくりつつ排気塔５をぐるりと囲むようにして（たとえば非接触で排気塔５を取り巻くようにして）、排気塔５に設置されようになっている。排気塔５に設置された制限装置本体部７は、排気塔５に対して排気塔５の高さ方向で移動自在になっている。
【００２１】
無人航空機設置部９は、制限装置本体部７に設けられており、無人航空機設置部９には、ドローン３（ドローン３の筐体１１）が一体的に設置されるようになっている。そして、無人航空機設置部９の設置されたドローン３の回転翼１３が回転することで、排気塔５に設置されている制限装置本体部７（飛行領域制限装置１）が、排気塔５に対して上下方向で移動するようになっている。
【００２２】
制限装置本体部７は、剛体と見なせる剛性を備えており、たとえば環状に形成されている。制限装置本体部７の環の内径は、柱状の排気塔５の外径よりも大きくなっている。
【００２３】
これにより、排気塔５が環状の制限装置本体部７の環を突き抜けるようにして制限装置本体部７が排気塔５に設置された状態では、排気塔５の高さ方向で、制限装置本体部７が排気塔５に対して比較的長い距離を移動することができるようになっている。一方、排気塔５の径方向では、制限装置本体部７が排気塔５に対して、排気塔５の外径の値と制限装置本体部７の環の内径の値との差に応じた比較的小さな距離しか移動することができないようになっている。
【００２４】
なお、本願では、環の一部に切り欠きが形成されて「Ｃ」字状に形成されている制限装置本体部７でも、環状に形成されていることにする。
【００２５】
制限装置本体部が「Ｃ」字状に形成されている場合にあっては、制限装置本体部７の環の切り欠きの幅（長さ）の値は、柱状の排気塔５の外径の値よりも小さくなっている。これによって、制限装置本体部７が排気塔５に設置されている状態で、排気塔５の径方向で制限装置本体部７が排気塔５から外れないようになっている。
【００２６】
また、本願では、二重巻等の多重巻に形成されている制限装置本体部７でも、環状に形成されていることにし、螺旋状に形成されている制限装置本体部７でも、制限装置本体部７の機能を備えていれば、環状に形成されていることにする。
【００２７】
さらに、環の延伸方向が、横方向や縦方向等の水平方向になっている場合だけでなく、図６で示すように、環の延伸方向が上下方向になっている部位を含むことで、上下方向の寸法の値が大きくなっている制限装置本体部７でも、環状に形成されていることにする。
【００２８】
なお、制限装置本体部７が紐等の材料で構成されていてもよい。紐等の材料は、この長手方向の引張力に対してのみ抵抗性を備えており、その他の力に対しては抵抗性が無く自由に曲がるようになっている。この場合、制限装置本体部７は、たとえば、紐等の材料の長手方向の両端部をお互いに接合することで環状に形成されている。
【００２９】
無人航空機設置部９には、ドローン３の筐体１１が容易に（たとえばワンタッチで）着脱できるようになっている。また、無人航空機設置部９は、制限装置本体部７の環の周方向（環が延びている方向）でお互いが離れてバランス良く複数（箇所少なくとも３箇所）に設けられている。
【００３０】
たとえば、図３（ａ）で示すように、制限装置本体部７が矩形な環状（「ロ字状）に形成されている態様では、制限装置本体部７の４つの角部のそれぞれに、無人航空機設置部９（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ）が設けられている。そして、飛行領域制限装置１が使用されるときには、４つの無人航空機設置部９（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ）のそれぞれにドローン３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ）が設置されるようになっている。
【００３１】
また、制限装置本体部７が円環状に形成されている場合、無人航空機設置部９は、円環状の制限装置本体部７の円周を４等配する位置に設けられている。そして、飛行領域制限装置１が使用されるときには、４台のドローン３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ）のそれぞれが、４箇所の無人航空機設置部９のそれぞれに設置される。すなわち、４台のドローン３が、円環状の制限装置本体部７の円周を４等配する位置に設置される。
【００３２】
また、制限装置本体部７は、図４で示すように、複数の本体部構成部材（１５、１７、１９、２１）を組み合わせることで形成されている。すなわち、制限装置本体部７は、複数個の、また、複数種類の本体部構成部材の中から適宜の本体部構成部材を排気塔５の形状や大きさに合わせて複数個選択し、この選択された複数の本体部構成部材を一体的に組み付けることで形成されている。
【００３３】
たとえば、本体部構成部材として、複数の第１の円弧状の本体部構成部材１５と複数の第２の円弧状の本体部構成部材（図示せず）と複数の第１の直線状の本体部構成部材１７と複数の第２の直線状の本体部構成部材１９と複数の第１の楕円弧状の本体部構成部材２１とが用意されているものとする。
【００３４】
なお、第１の円弧状の本体部構成部材１５は、第１の曲率半径で曲がって所定の長さ延びており、第２の円弧状の本体部構成部材は、第２の曲率半径（第１の曲率半径の値よりも小さい第２の曲率半径）で曲がって所定の長さ延びている。また、第１の直線状の本体部構成部材１７は、直線状に形成されて所定の第１の長さを有しており、第２の直線状の本体部構成部材１９は、直線状に形成されて所定の第２の長さ（第１の長さの値よりも小さい第２の長さ）を有している。第１の楕円弧状の本体部構成部材２１は、所定の曲率半径で曲がって所定の長さ延びている。
【００３５】
そして、図３や図４（ａ）で示すように、正四角柱状の排気塔５用の制限装置本体部７を形成する場合には、複数の本体部構成部材の中から、たとえば、４本の第１の直線状の本体部構成部材１７を選択し、この選択された４本の第１の直線状の本体部構成部材１７を組み付けて、四角な環状の制限装置本体部７を形成するようにしている。
【００３６】
図４（ｂ）で示すように、円柱状の排気塔５用の制限装置本体部７を形成する場合には、複数の本体部構成部材の中から、たとえば、４本の第１の円弧状の本体部構成部材１５を選択し、この選択された複数の第１の円弧状の本体部構成部材１５を組み付けて、円環状の制限装置本体部７を形成するようにしている。
【００３７】
図４（ｃ）で示すように、正六角柱状の排気塔５用の制限装置本体部７を形成する場合には、複数の本体部構成部材の中から、たとえば、６本の第２の直線状の本体部構成部材１９を選択し、この選択された６本の第２の直線状の本体部構成部材１９を組み付けて、六角の環状の制限装置本体部７を形成するようにしている。
【００３８】
また、図４（ｄ）で示すように、楕円柱状の排気塔５用の制限装置本体部７を形成する場合には、複数の本体部構成部材の中から、たとえば、４本の第１の楕円弧状の本体部構成部材２１を選択し、この選択された４本の第１の楕円弧状の本体部構成部材２１を組み付けて、楕円の環状の制限装置本体部７を形成するようにしている。
【００３９】
なお、図３（ａ）や図４では、制限装置本体部７の形状を排気塔５の形状に合わせているが、排気塔５の形状に制限装置本体部７の形状を合わせなくてもよい。たとえば、図１や図２で示すように、円柱状の排気塔５に矩形な環状の制限装置本体部７を設置するようにしてもよい。
【００４０】
また、図３（ａ）や図４では、同形状の本体部構成部材を複数用いて制限装置本体部７を形成しているが、異形状の本体部構成部材を複数用いて制限装置本体部７を形成してもよい。たとえば、２つの第１の円弧状の本体部構成部材１５と３つの第１の直線状の本体部構成部材１７とを用いて、前方後円形で環状の制限装置本体部７を形成してもよい。
【００４１】
飛行領域制限装置１には、図２や図３（ｂ）で示すように、長手方向移動範囲制限部２３が設けられている。長手方向移動範囲制限部２３は、排気塔５の高さ方向での制限装置本体部７の移動範囲（移動量）を制限するものである。
【００４２】
さらに説明すると、長手方向移動範囲制限部２３によって、制限装置本体部７が、排気塔５の高さ方向では、たとえば、排気塔５の高さ方向の全高（全長）の範囲内でのみ、排気塔５の高さ寸法よりも僅かに小さい距離だけ移動自在になっている。これによって、排気塔５が制限装置本体部７を突き抜けるようにして制限装置本体部７が排気塔５に設置されている状態が維持される。
【００４３】
長手方向移動範囲制限部２３は、たとえば、地表２５に設置されているアンカー（ワイヤ対地面固定具）２７とこのアンカー２７から所定の長さだけ延出している紐状部材（上昇高度制限用ワイヤ）２９とを備えて構成されており、紐状部材２９の先端部が制限装置本体部７に固定されているものとする。
【００４４】
これにより、長手方向移動範囲制限部２３によって、上下方向での制限装置本体部７の移動が制限される。すなわち、制限装置本体部７は、上下方向で、地表２５のところ（図１参照）から排気塔５の上端のところ（上端よりも僅かに低い箇所；図２や図３（ｂ）参照）までの間でのみ、排気塔５に対して移動できるようになっている。
【００４５】
また、飛行領域制限装置１には、図３（ａ）等で示すように、複数の検査装置設置部３１（３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ）が設けられている。検査装置設置部３１も、無人航空機設置部９と同様にして、制限装置本体部７の環の周方向（環が延びている方向）でお互いが離れてバランス良く複数に設けられている。たとえば、各第１の直線状の本体部構成部材１７それぞれの長手方向の中央部に検査装置設置部３１が設けられている。
【００４６】
各検査装置設置部３１（３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ）のそれぞれには、排気塔５を検査する検査装置３３（３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ）が設置されるようになっている。
【００４７】
検査装置設置部３１に設置される検査装置として、たとえば、排気塔５を撮影するカメラを掲げることができる。そして、これらのカメラ３３（３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ）によって、排気塔５の外周の全面を撮影することができるようになっている。カメラ３３で撮影する映像は、動画、静止画のいずれであってもよいし、動画と静止画の両方であってもよい。カメラ３３で撮影された静止画や動画は、たとえば、撮影時刻とともにカメラのメモリに記憶されるようになっている。
【００４８】
さらに、カメラ３３に位置情報取得部（たとえばＧＰＳ衛星が発している電波を受信することで位置情報を取得する部位）が設けられている場合には、位置情報取得部で取得して位置情報（高度を含む）が、カメラ３３で撮影された静止画や動画や撮影時刻に関連付けられて、カメラのメモリに記憶されるようになっている。
【００４９】
さらに、カメラ３３に傾斜角度検出部が設けられている場合には、位置情報取得部と同様にして、カメラ３３で撮影された静止画や動画や撮影時刻に関連付けられて、カメラ３３に傾斜角度がカメラ３３のメモリに記憶されるようになっている。
【００５０】
また、検査装置設置部３１には、カメラ３３の筐体が容易に（たとえばワンタッチで）着脱できるようになっている。さらに、検査装置設置部３１に設置されたカメラ３３の姿勢を、たとえば、手動で調整することができるようになっている。姿勢が容易に調整自在になっていることで、カメラ３３が撮影する箇所を事前に容易に調整することができる。
【００５１】
なお、検査装置設置部３１は、制限装置本体部７に設けられているが、制限装置本体部７に検査装置設置部３１を設けることに代えてもしくは加えて、ドローン３に、検査装置設置部３１を設けてもよい。すなわち、制限装置本体部７、ドローン３の少なくともいずれかに検査装置設置部３１が設けられていればよい。
【００５２】
また、検査装置設置部３１に、カメラ３３に代えてもしくは加えて、他の機能を有する検査装置を設置することができるように構成されていてもよい。他の機能を有する検査装置として、検査装置と排気塔５との間の距離（ギャップの量）をたとえば非接触で検出する距離センサを掲げることができる。
【００５３】
検査装置として距離センサを採用することで、排気塔５の外径を測定し、また、排気塔５側面での凹凸の有無を検出することができる。
【００５４】
また、飛行領域制限装置１に、図５で示すような姿勢維持部３５が設けられていてもよい。姿勢維持部３５は、たとえば、各無人航空機設置部９（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ）に設置されているドローン３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ）の推力や速度がわずかにばらついていることで、排気塔５の高さ方向に対して直交する軸（水平方向に延びている軸）まわりの回転モーメントが制限装置本体部７に発生した場合であっても、制限装置本体部７の姿勢を維持するようになっている。
【００５５】
換言すれば、水平方向に延びている軸まわりの回転モーメントが発生しても、姿勢維持部３５によって、制限装置本体部７が斜めに傾くことが抑制されるようになっている。
【００５６】
また、姿勢維持部３５によって、制限装置本体部７が、排気塔５の径方向での移動が規制されるようになっている。さらに、姿勢維持部３５によって、制限装置本体部７が、排気塔５の高さ方向に延びている軸（たとえば排気塔５の中心軸）まわりで回ってしまうことも防止するようになっている。なお、姿勢維持部３５を設けても、制限装置本体部７が、排気塔５の高さ方向に延びている軸まわりで回ることができるように構成されていてもよい。
【００５７】
ここで、飛行領域制限装置１についてさらに詳しく説明する。
【００５８】
各無人航空機設置部９（９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ）のそれぞれに設置されたドローン３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ）は、これらの推力や速度をたとえば自動でお互いに等しくして飛行するようになっていることが望ましい。これによって、制限装置本体部７が斜めに傾くことが抑制されるようになる。
【００５９】
たとえば、制限装置本体部７に、メモリやＣＰＵを備えた制御部（図示せず）と、制限装置本体部７の傾きを検出する傾斜角度検出センサ（図示せず）とを設け、制御部の制御の下、傾斜角度検出センサが検出した制限装置本体部７に応じて、各ドローン３（３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ）の推力や速度を調整し、制限装置本体部７の水平を保つようにすることが望ましい。
【００６０】
また、排気塔５の径方向で排気塔５に対して制限装置本体部７が最大量移動しても、無人航空機設置部９に設置されているドローン３と、検査装置設置部３１に設置されているカメラ３３とが排気塔５には接触しないようになっている。すなわち、図３（ａ）で示す状態（排気塔５の中心と飛行領域制限装置１や制限装置本体部７の中心とがお互いに一致している状態）から、制限装置本体部７が排気塔５に対してたとえば右側に移動して、排気塔５に制限装置本体部７が接触しても、ドローン３Ａとドローン３Ｄとカメラ３３Ａとは、排気塔５に接触しないようになっている。
【００６１】
なお、上述したように、検査装置３３として距離センサを採用し、上記制御部の制御の下、排気塔５と制限装置本体部７の距離の測定結果に応じて、制限装置本体部７の水平方向での位置を調整してもよい。そして、上下方向で見たときに、排気塔５の中心と環状の制限装置本体部７の中心とを、自動でお互いに一致させてようにしてもよい。これにより、水平方向でのカメラ３３と排気塔５との距離を一定に保つことができる。
【００６２】
ここで、姿勢維持部３５について詳しく説明する。姿勢維持部３５は、図５で示すように、複数（たとえば４つの）ガイドローラ部３７（３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ、３７Ｄ）を備えて構成されている。１つ目のガイドローラ部３７Ａは、４本の第１の直線状の本体部構成部材１７のうちの１つ目の第１の直線状の本体部構成部材１７Ａ（たとえば、第１の直線状の本体部構成部材１７Ａの長手方向の中央部）に設けられている。
【００６３】
同様にして、２つ目のガイドローラ部３７Ｂは、２つ目の第１の直線状の本体部構成部材１７Ｂに設けられており、３つ目のガイドローラ部３７Ｃは、３つ目の第１の直線状の本体部構成部材１７Ｃに設けられており、４つ目のガイドローラ部３７Ｄは、４つ目の第１の直線状の本体部構成部材１７Ｄに設けられている。
【００６４】
１つ目のガイドローラ部３７Ａは、複数の（たとえば２つの）ローラ（背の低い円柱状のローラ；ホイールとゴムタイヤ）３９（３９Ａ、３９Ｂ）と、ローラ支持部材４１（４１Ａ）とを備えて構成されている。
【００６５】
ローラ支持部材４１Ａは、制限装置本体部７（第１の直線状の本体部構成部材１７Ａ）に一体的に設けられており、ローラ３９Ａは、ローラ支持部材４１Ａの先端部でローラ支持部材４１Ａに回転自在に支持されている。ローラ３９Ａの回転中心軸は、ローラ３９Ａの中心軸と一致しており、縦方向に延びている。また、ローラ３９Ａの外周が転がり対偶をなして排気塔５に接している。さらに、上下方向では、ローラ３９Ａの位置と第１の直線状の本体部構成部材１７Ａの位置とは、お互いがほぼ一致している。
【００６６】
ローラ３９Ｂも、ローラ３９Ａと同様に、ローラ支持部材４１Ａの先端部でローラ支持部材４１Ａに回転自在に支持され、ローラ３９Ｂの外周が転がり対偶をなして排気塔５に接している。なお、上下方向では、ローラ３９Ｂは、ローラ３９Ａから離れてローラ３９Ａの下側に位置している。
【００６７】
２つ目のガイドローラ部３７Ｂも、１つ目のガイドローラ部３７Ａと同様にして、複数のローラ３９（３９Ａ、３９Ｂ）と、ローラ支持部材４１（４１Ｂ）とを備えて構成されている。また、２つ目のガイドローラ部３７Ｂも、各ローラ３９Ａ、３９Ｂが、転がり対偶をなして排気塔５に接している。
【００６８】
３つ目のガイドローラ部３７Ｃも、１つ目のガイドローラ部３７Ａと同様にして、複数のローラ３９（３９Ａ、３９Ｂ）と、ローラ支持部材４１（４１Ｃ）とを備えて構成されている。また、３つ目のガイドローラ部３７Ｃも、各ローラ３９Ａ、３９Ｂが、転がり対偶をなして排気塔５に接している。
【００６９】
ただし、３つ目のガイドローラ部３７Ｃでは、ローラ支持部材４１Ｃが、制限装置本体部７（第１の直線状の本体部構成部材１７Ｃ）に一体的に設けられているガイド部材４３で、横方向でのみ移動できるようにガイドされているとともに、圧縮コイルバネ４５等の弾性体によって、第１の直線状の本体部構成部材１７Ｃ（各ローラ３９Ａ、３９Ｂ）が、排気塔５に近づく方向に付勢されている。
【００７０】
そして、１つ目のガイドローラ部３７Ａと１つ目のガイドローラ部３７Ａと対向している３つ目のガイドローラ部３７Ｃとによって、横方向で付勢力を持って排気塔５が挟まれ、制限装置本体部７が横方向には容易には移動しないようになっているとともに、縦方向に延びている軸まわりで、制限装置本体部７が容易に回転しないようになっている。
【００７１】
なお、３つ目のガイドローラ部３７Ｃにおいて、各ローラ３９Ａ、３９Ｂのうちの一方のローラを削除してよい。この場合、高さ方向で、３つ目のガイドローラ部３７のローラ３９が、１つ目のガイドローラ部３７Ａの２つのローラ３９（３９Ａ、３９Ｂ）の間に位置していることが望ましい。
【００７２】
４つ目のガイドローラ部３７Ｄも、３つ目のガイドローラ部３７Ｃと同様にして、複数のローラ３９（３９Ａ、３９Ｂ）と、ローラ支持部材４１（４１Ｄ）とを備えて構成されていつ。また、４つ目のガイドローラ部３７Ｄも、各ローラ３９Ａ、３９Ｂが、転がり対偶をなして排気塔５に接している。
【００７３】
また、４つ目のガイドローラ部３７Ｄでも、３つ目のガイドローラ部３７Ｃと同様にして、ローラ支持部材４１Ｄが、制限装置本体部７（第１の直線状の本体部構成部材１７Ｄ）に一体的に設けられているガイド部材４３で、縦方向でのみ移動できるようにガイドされているとともに、圧縮コイルバネ４５等の弾性体によって、第１の直線状の本体部構成部材１７Ｄ（各ローラ３９Ａ、３９Ｂ）が、排気塔５に近づく方向に付勢されている。
【００７４】
そして、２つ目のガイドローラ部３７Ｂと２つ目のガイドローラ部３７Ｂと対向している４つ目のガイドローラ部３７Ｄとによって、縦方向で付勢力を持って排気塔５が挟まれ、制限装置本体部７が縦方向には容易には移動しないようになっているとともに、横方向に延びている軸まわりで、制限装置本体部７が容易に回転しないようになっている。
【００７５】
さらに、姿勢維持部３５の各ガイドローラ部３７によって、上下方向に延びている軸まわりで制限装置本体部７が容易に回転しないようにもなっている。すなわち、図５（ａ）から理解されるように、各ガイドローラ部３７のローラ３９が、排気塔５の平面と線接触して転がり対偶をなしており、ローラ３９と排気塔５の平面とが接触している線が、縦方向もしくは横方向に延びているので、下方向に延びている軸まわりで制限装置本体部７が回転しないようにもなっている。
【００７６】
ここで、姿勢維持部３５が設けられているにもかかわらず、上下方向に延びている軸まわりで制限装置本体部７が回転できる構成について例示する。この場合、図４（ｂ）で示すように、排気塔５が円柱状に形成されていることが望ましい。
【００７７】
さらに、背の低いローラ３９に代えて球体（図示せず）を使用するとともに、この球体がローラ支持部材４１に設けられている球面軸受け（図示せず）で支持されているように構成する。これにより、球体がこの中心を通る任意の軸を回転中心軸として自由に回転することができ、姿勢維持部３５が設けられているにもかかわらず上下方向に延びている軸まわりでも制限装置本体部７が回転できるようになる。
【００７８】
次に、ドローン３やカメラ３３が設置されている飛行領域制限装置１（制限装置本体部７）の動作等について説明する。この動作では、カメラ３３は動画を撮影し、ドローン３は無線による遠隔操作で飛行するものとする。
【００７９】
まず、制限装置本体部７の排気塔５への設置について説明する。
【００８０】
排気塔５の形状に合った本体部構成部材（たとえば、４本の第１の直線状の本体部構成部材１７）を選択し、これらの選択された４本の第１の直線状の本体部構成部材１７を、排気塔５の下端部で排気塔５を囲むように組み付ける。これにより、環状の制限装置本体部７が排気塔５の下端部で排気塔５に設置される。
【００８１】
続いて、制限装置本体部７の無人航空機設置部９にドローン３を設置し、検査装置設置部３１にカメラ３３を設置することで図１に示す初期状態になる。
【００８２】
続いて、ドローン３の電源とカメラ３３の電源とをオンする。このときは、ドローン３の回転翼は回転を開始しドローン３の飛行準備ができており、カメラ３３が動画の撮影を開始する。
【００８３】
続いて、ドローン３を飛行させて、ドローン３やカメラ３３が設置されている飛行領域制限装置１を上昇させる。この上昇は、たとえば、図２、図３（ｂ）で示すように、ドローン３やカメラ３３が設置されている飛行領域制限装置１が、排気塔５の上端に至るまでなされる。これによって、排気塔５の全高にわたって、排気塔５の全表面をカメラ３３で撮影することができる。
【００８４】
続いて、ドローン３やカメラ３３が設置されている飛行領域制限装置１を排気塔５の下端まで降させ、ドローン３の電源とカメラ３３の電源とをオフすれば、上記初期状態になる。
【００８５】
なお、上記説明では、カメラ３３が動画を撮影することとしているが、動画を撮影することに代えてもしくは加えて、時刻が経過する毎や遠隔操作によって、カメラ３３が静止画を撮影するようにしてもよい。
【００８６】
飛行領域制限装置１によれば、排気塔５との間に隙間をつくりつつ排気塔５を囲み排気塔５に対して排気塔５の高さ方向で移動自在な制限装置本体部７を有し、制限装置本体部７の無人航空機設置部９にドローン３が設置されてドローン３が飛行することで、制限装置本体部７が排気塔５の高さ方向に移動するように構成されているので、脚立や梯子等の昇降のための道具を用いることなく制限装置本体部７を排気塔５に設置することができる。
【００８７】
すなわち、柱状に形成されている排気塔５への制限装置本体部７の設置は、排気塔５の下端部に制限装置本体部７を設置すればよいので、脚立や梯子等の昇降のための道具を用いることなく、排気塔５への飛行領域制限装置１の設置を行うことができる。
【００８８】
なお、特許文献１や特許文献２に記載の従来の装置では、ワイヤやケーブルの端部を対象物（無人飛行機が周囲を飛行する際の対象物）に固定する必要があり、対象物に予めワイヤやケーブルの端部を固定するための部位を設け、もしくは、対象物にワイヤやケーブルの端部を固定するための部位を設ける改造等をする必要がある。
【００８９】
一方、飛行領域制限装置１では、排気塔５に直接係合させて制限装置本体部７（飛行領域制限装置１）やドローン３を設ける必要がないので、既存の排気塔５への設置が容易になるとともに、排気塔５に設置されている飛行領域制限装置１の排気塔５からの撤去も容易になる。
【００９０】
さらに、飛行領域制限装置１によれば、ドローン３の飛行領域を制限することができるので、排気塔５の検査を容易に行うことができる。すなわち、人が容易に接近することができない高所等で道路の排気塔５などのインフラの点検を、ドローン３を用いて行うことが考えられる。しかし、ドローン３の飛行領域を特に制限することなくドローン３を用いて道路の排気塔５を点検しているときにドローン３が制御不能になると、ドローン３によって道路を走行している車両に危害が加えられてしまうおそれがある。そこで、ドローン３を用いて道路の排気塔５を点検しているときには、道路の交通を規制する必要がある。
【００９１】
しかし、飛行領域制限装置１によれば、環状の制限装置本体部７を排気塔５が突き抜ける態様で、制限装置本体部７が排気塔５に設置されることで、ドローン３の飛行領域が制限されるので、ドローン３を用いて道路の排気塔５を点検しているときにドローン３が制御不能になっても、ドローン３が道路を走行している車両のところまで飛んでしまうことがなくなり、道路の交通規制が不要になり、道路の排気塔５の検査を容易に行うことができる。
【００９２】
また、飛行領域制限装置１によれば、制限装置本体部７が複数の本体部構成部材１５、１７、１９、２１を適宜組み合わせることで形成されているので、制限装置本体部７を排気塔５に設置するときに、複数の本体部構成部材が排気塔５を囲むようにして各体部構成部材を組み立てればよく、制限装置本体部７の排気塔５への設置が容易になる。
【００９３】
また、飛行領域制限装置１によれば、制限装置本体部７が複数の本体部構成部材１５、１７、１９、２１を適宜組み合わせることで形成されているので、排気塔５の形状に合わせて適宜の本体部構成部材を選択すればよく、排気塔５の形状に合致した制限装置本体部７を排気塔５に設置することができる。
【００９４】
また、飛行領域制限装置１によれば、排気塔５の高さ方向での制限装置本体部７の移動範囲を制限する長手方向移動範囲制限部２３が設けられているので、排気塔５に飛行領域制限装置１が設置されており、飛行領域制限装置１にドローン３が設置されており、ドローン３が飛行している状態で、ドローン３に故障が発生して制御不能になっても、排気塔５の径方向だけでなく、高さ方向でのドローン３の移動が制限され、飛行領域制限装置１やドローン３が排気塔５から外れてしまう等の不具合の発生を無くすことができる。
【００９５】
また、飛行領域制限装置１によれば、検査装置設置部３１に排気塔５を撮影するカメラ３３を設置すれば、排気塔５の外面を撮影することで、点検や測定が困難な箇所（人の手が届かない高所）であっても、点検や測定を容易に行うことができ、排気塔５での亀裂の有無等の不具合の発生を点検することができる。
【００９６】
また、飛行領域制限装置１によれば、検査装置としてカメラ３３を採用し、このカメラ３３で排気塔５を撮影すれば、排気塔５を近接撮影することができ、高精度で排気塔５を点検することができる。
【００９７】
また、飛行領域制限装置１によれば、姿勢維持部３５が設けられていることで、制限装置本体部７の各無人航空機設置部９のそれぞれに設置されたドローン３の推力や速度が若干異なっていたり、重量のアンバランスがあっても、制限装置本体部７の姿勢を維持することができ、制限装置本体部７を安定した状態で、排気塔５の長手方向に移動させることができる。
【００９８】
ところで、上記説明では、排気塔５を例に掲げてこの点検をするようにしているが、対象物５として、建屋等の構造物を採用してもよいし、さらに、点検の対象とはならないものを採用してもよい。たとえば、高木（杉や檜等の枝打ち対象となる高木）や工事現場等で起立している柱を対象物５として採用してもよい。この場合、たとえば、ドローン３が設置された飛行領域制限装置１によって、道具や飲食物等の物の搬送をすることになる。
【００９９】
また、上記説明では、カメラ３３で撮影した映像（動画や静止画）をメモリに記憶しているが、カメラ３３で撮影している映像を、無線通信等の通信によってリアルタイムで携帯端末やＰＣ等の外部機器に送信してもよい。
【０１００】
また、上記説明では、遠隔操作によってドローン３を飛行させているが、ドローン３がこのメモリに予め記憶されたプログラムによって自立飛行するようにしてもよい。
【０１０１】
さらに、飛行領域制限装置１やドローン３に磁気センサ（図示せず）を設け（たとえば、制限装置本体部７の磁気センサ設置部に磁気センサを設け）、この磁気センサで方位を測定して、位置情報や静止画や動画と関連付けて方位を記憶してもよい。これによりカメラ３３がどの方向を向いて排気塔５を撮影したかを後程判断することができる。
【０１０２】
ところで、図７で示すように、対象物５が、谷底から起立している等、人が容易に近づけないところに位置している場合がある。たとえば、このような対象物５に設置するために、飛行領域制限装置１ａ（図７の参照符号Ｐ１参照）の制限装置本体部７に対象物５の径よりも大きい開口部５１が設けられていていてもよい。また、対象物５に設置されている状態から飛行領域制限装置１ａを離す場合（設置を解除する場合）にも、制限装置本体部７に開口部５１が設けられるように構成されていてもよい。なお、開口部５１が設けられる飛行領域制限装置１ａを、人が容易に近づける対象物５に設置する態様で使用してもよい。
【０１０３】
飛行領域制限装置１ａは、開口部５１が形成される（設けられる）点が、上述した飛行領域制限装置１と異なっており、その他の点は、飛行領域制限装置１と同様に構成されている。また、飛行領域制限装置１ａは、対象物５のところに設置されたときに、複数のドローン３の飛行形態（各ドローン３の推力の方向を適宜制御すること）によって、制限装置本体部７が環状になるように構成されており（図７の参照符号Ｐ２）、さらに、環状の状態が維持されるようになっている。なお、制限装置本体部７に、環状になった状態を維持するための環状状態維持部５２が設けられていてもよい。環状状態維持部５２の詳細については後述する。
【０１０４】
環状状態維持部５２が設けられていることで、ドローン３が発生する推力では、環状になっている制限装置本体部７の形態を解除することができないようになっている。
【０１０５】
さらに詳しく説明すると、図７で示す制限装置本体部７は、１つの「Ｖ」字状の本体部構成部材５３と、一対の直線状の本体部構成部材５５とを備えて構成されている。「Ｖ」字状の本体部構成部材５３の一方の端には１つ目の直線状の本体部構成部材５５の一方の端が回動自在にたとえば低次対偶で係合しており、「Ｖ」字状の本体部構成部材５３の他方の端には２つ目の直線状の本体部構成部材５５の一方の端が回動自在にたとえば低次対偶で係合している。また、参照符号Ｐ１で示すところに位置している飛行領域制限装置１ａでは、１つ目の直線状の本体部構成部材５５の他方の端と２つ目の直線状の本体部構成部材５５の他方の端とが離れていることで、制限装置本体部７に開口部５１が形成されている。
【０１０６】
なお、飛行領域制限装置１ａでは、図７で示すように、１つの「Ｖ」字状の本体部構成部材５３の２本の線分それぞれの中央部にドローン３が設置されており、１つ目の直線状の本体部構成部材５５の中央部にもドローン３が設置されており、２つ目の直線状の本体部構成部材５５の中央部にもドローン３が設置されている。
【０１０７】
参照符号Ｐ２で示すところに位置している飛行領域制限装置１ａでは、１つ目の直線状の本体部構成部材５５の他方の端と２つ目の直線状の本体部構成部材５５の他方の端とがお互いに接することで、制限装置本体部７が環状になっている。
【０１０８】
次に変形例に係る飛行領域制限装置１ａの制限装置本体部７について、図８、図９を参照しつつ説明する。
【０１０９】
図８で示す制限装置本体部７は、一対の半円弧状の本体部構成部材５９によって構成されている。図８（ａ）では、対象物５に設置される前の制限装置本体部７を示しており、図８（ｂ）では、対象物５に設置されたときの制限装置本体部７を示している。なお、図８で示す対象物５は円形状になっているが、図８に二点鎖線で示すように、対象物５が矩形状やその他の形状になっていてもよい。
【０１１０】
図９で示す制限装置本体部７は、一対の「Ｌ」字状の本体部構成部材６１によって構成されている。図９（ａ）では、対象物５に設置される前の制限装置本体部７を示しており、図９（ｂ）では、対象物５に設置されたときの制限装置本体部７を示している。なお、図９で示す対象物５は矩形状になっているが、図９に二点鎖線で示すように、対象物５が円形状やその他の形状になっていてもよい。
【０１１１】
次に環状維持装置５２について図１０を参照しつつ詳しく説明する。制限装置本体部７において開口部５１が形成されている状態では、図１０（ａ）（ｂ）で示すように、構成部材５５（５９、６１）の端が離れている。
【０１１２】
一方の構成部材５５（図１０（ａ）（ｂ）の右側の構成部材５５）の端（左端）には、左側に突出している凸部６３が形成されている。この凸部６３に中間部には、被係止片６５が設けられている。被係止片６５は、図１０（ｂ）の上下方向で、一方の構成部材５５の凸部６３に対して移動自在になっている。また、バネ６７等の弾性部材によって、被係止片６５は、図１０（ｂ）の上側に付勢されており、凸部６３の上側に突出している。
【０１１３】
他方の構成部材５５（図１０（ａ）（ｂ）の左側の構成部材５５）の端（右端）には、左側に凹んでいる凹部６９が形成されている。この凹部６９に中間部には、ソレノイド７１等のアクチュエータが設けられている。また、凹部６９の入り口には、突出部７３が設けられている。
【０１１４】
そして、図１０（ａ）（ｂ）で示す状態からドローン３によって一方の構成部材５５が他方の構成部材５５側に移動することで、一方の構成部材５５と他方の構成部材５５とがお互いに接合され（制限装置本体部７の開口部５１の両端が接合され）、制限装置本体部７が環状に形成されこの形成された環状状態が維持されるようになっている。
【０１１５】
さらに説明すると、図１０（ｂ）で示す状態から右側の構成部材５５を左側に移動すると、まず突出部７３に被係止片６５の斜面が当接する。右側の構成部材５５を左側にさらに移動するとバネ６７が圧縮されて被係止片６５が下方に移動し、被係止片６５が突出部７３を乗り越えて、バネ６７が復元し、図１０（ｃ）で示す状態になる。
【０１１６】
図１０（ｃ）で示す状態で、左側の本体部構成部材５５に対して右側の本体部構成部材５５が右側に移動して左側の本体部構成部材５５から離れようとしても、被係止片６５が突出部７３に引っ掛かり、移動することができない。これによって、制限装置本体部７の環状の形態が維持されるようになっている。換言すればドローン３の推力によっては、環状の制限装置本体部７に開口部５１を形成することができないようになっている。
【０１１７】
環状の制限装置本体部７に開口部５１を形成する場合には、図１０（ｃ）で示す状態から、ソレノイド７１で被係止片６５を下側に押すことで、被係止片６５の突出部７３への引っ掛かりが無くす。この状態で、ドローン３の推力によって、左側の体部構成部材５５に対して右側の体部構成部材５５が右側に移動する。
【０１１８】
飛行領域制限装置１ａによれば、対象物５のところに設置される前の状態で（または設置を解除するとき）、制限装置本体部７に対象物５の径よりも大きい開口部５１が設けられているので、制限装置本体部７を対象物５に容易に設置することができる。
【０１１９】
すなわち、飛行領域制限装置１ａが対象物５から離れて飛行している状態では、図７に参照符号Ｐ１で示すように、制限装置本体部７に対象物５の径よりも大きい開口部５１が設けられており、飛行領域制限装置１ａが対象物５に設置されたときに、図７に参照符号Ｐ２で示すように制限装置本体部７を環状にすることで、対象物５に人が近づくことなく、制限装置本体部７を対象物５に設置することができる。
【０１２０】
また、飛行領域制限装置１ａによれば、制限装置本体部７に環状状態維持部５２が設けられているので、対象物５のところに設置されたときに環状になっている制限装置本体部７の形状を確実に維持することができる。
【０１２１】
なお、人が容易に近づけないところに位置している対象物５に設置するために、対象物５のところに設置される前の状態で（また設置を解除するとき）、制限装置本体部７が線状に形成されていてもよい。
【０１２２】
たとえば、図７の「Ｖ」字状の本体部構成部材５３の２本の直線状部材を、これらの接合箇所（「Ｖ」字状の本体部構成部材５５とは反対側の端）でお互いが回動するように係合させれば、制限装置本体部７を線状（たとえば直線状）に形成することでできる。
【符号の説明】
【０１２３】
１  飛行領域制限装置
３  無人航空機（ドローン）
５  対象物（排気塔）
７  制限装置本体部
９  無人航空機設置部
１５、１７、１９、２１  本体部構成部材
２３  長手方向移動範囲制限部
３１  検査装置設置部
３５  姿勢維持部
５１  開口部
５２  環状状態維持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020192967.tif 000009
【図８】
2020192967.tif 000010
【図９】
2020192967.tif 000011
【図１０】
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