(57)【要約】  形状測定用の画像撮影システムは、構造物を撮影する撮影装置（２０）と、飛行体（２）と、撮影シナリオに従って撮影装置（２０）と飛行体（２）を制御する機上制御装置（１０）と、撮影シナリオを作成し、作成した撮影シナリオを機上制御装置（１０）に転送する遠隔制御装置（４０）とを備える。飛行体（２）は、自律飛行により撮影ポイント（７０Ａ〜７０Ｇ）を順に移動して、画像を撮影する。撮影したデータは無線ＬＡＮ（１３）により遠隔制御装置（４０）に送信される。
2017073310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体と、
前記構造物を撮影するときに前記飛行体が位置する撮影ポイントおよび前記撮影ポイントを通る飛行ルートを含む撮影シナリオを記憶する撮影シナリオ記憶部と、前記撮影シナリオに従い前記撮影装置を制御する撮影制御部と、前記撮影シナリオに従い前記飛行体を制御する飛行制御部とを含み、前記飛行体に搭載された機上制御装置と、
前記撮影ポイントに基づいて前記撮影シナリオを作成するシナリオ作成部と、前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを前記機上制御装置に転送し、前記撮影シナリオ記憶部に記憶させるシナリオ転送部とを含む遠隔制御装置とを備えた、構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項２】
前記飛行制御部は、前記撮影ポイントにおいて前記飛行体と前記構造物との間が決められた撮影距離となるよう前記飛行体を制御する、請求項１に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項３】
前記飛行制御部は、前記構造物の形状情報に基づいて作成された、前記構造物との間が前記撮影距離だけ離れた前記撮影ポイントを含む撮影シナリオに従い前記飛行体を制御する、請求項２に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項４】
前記飛行体に搭載され、前記飛行体と前記構造物との距離を測定する距離測定部をさらに備え、前記飛行制御部は、前記距離測定部の測定結果に基づき、前記撮影ポイントにおける前記飛行体と前記構造物との間が前記撮影距離となるよう前記飛行体を制御する、請求項２に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項５】
前記シナリオ作成部は、前記飛行体と前記構造物とが接触しない前記飛行ルートを作成する、請求項２に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項６】
前記シナリオ作成部は、互いに異なる前記撮影ポイントである第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路が前記構造物と接触するかどうかを確認し、接触しない場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路を含む前記飛行ルートを作成し、接触する場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとの間を、前記構造物を回避して飛行する経路を含む前記飛行ルートを作成する、請求項５に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項７】
前記遠隔制御装置は、
前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを模擬実行して、その結果をオペレータに提示するシミュレータ部をさらに備え、
前記シミュレータ部は、前記飛行ルート上の障害物の有無、飛行時間予測値、前記飛行体が前記飛行ルートを飛行した後の電池残量予測値のいずれか少なくとも一つをオペレータに提示する、請求項５に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項８】
前記シナリオ作成部は、前記飛行体と前記構造物とが接触しない前記飛行ルートを作成する、請求項１に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項９】
前記遠隔制御装置は、
前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを模擬実行して、その結果をオペレータに提示するシミュレータ部をさらに備え、
前記シミュレータ部は、前記飛行ルート上の障害物の有無、飛行時間予測値、前記飛行体が前記飛行ルートを飛行した後の電池残量予測値のいずれか少なくとも一つをオペレータに提示する、請求項１に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項１０】
前記飛行体に搭載され、前記飛行体の周囲の障害物を検知する障害物検知部をさらに備え、
前記飛行制御部は、前記障害物検知部によって飛行中の前記飛行ルート上に障害物が検出された場合には、前記障害物を回避して前記撮影ポイントに到達するように前記飛行ルートを変更する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項１１】
前記飛行制御部は、飛行中に前記飛行体が継続して飛行が困難になった場合には、前記撮影シナリオに従っての飛行を中止し、オペレータのリモート制御に従って飛行体を制御する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項１２】
前記飛行体が落下する速度を抑制するパラシュートをさらに備え、
前記飛行制御部は、オペレータのリモート制御に従って飛行体を制御している時に、前記パラシュートを作動させる指示を受けた時は、前記パラシュートを作動させ、前記パラシュートを作動させる指示を受ける前の飛行方向に移動して着陸するように飛行する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項１３】
前記飛行体および前記構造物を衝突による衝撃から保護するエアバックをさらに備え、
前記飛行制御部は、飛行中に前記飛行体が継続して飛行が困難になった場合に、前記エアバックを作動させる、請求項１〜９のいずれか１項に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項１４】
複数の前記撮影装置と、
複数の前記撮影装置のそれぞれを搭載する、複数の前記飛行体と、
複数の前記飛行体にそれぞれ搭載された、複数の前記機上制御装置と、
複数の前記撮影ポイントに基づいて、前記飛行体ごとの前記撮影シナリオである分割シナリオを作成する前記シナリオ作成部、および前記分割シナリオを対応する前記飛行体の前記機上制御装置に転送する前記シナリオ転送部を有する遠隔制御装置を備え、
複数の前記撮影ポイントのそれぞれは、いずれかの前記分割シナリオの前記撮影シナリオに含まれる、請求項１に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項１５】
複数の前記撮影ポイントは、互いに同時に撮影することが決められた同時撮影ポイントを含み、複数の前記同時撮影ポイントのそれぞれは、互いに異なる前記分割シナリオに含まれる、請求項１４に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項１６】
飛行および空中静止が可能に構成され、撮影装置と機上制御装置とを搭載する飛行体を用いて構造物の形状測定に使用する構造物の画像を撮影する方法であって、
前記構造物を撮影するときに前記飛行体が位置する撮影ポイントおよび前記撮影ポイントを通る飛行ルートを含む撮影シナリオを作成するステップと、
前記撮影シナリオを機上制御装置に転送し、前記撮影シナリオを機上制御装置に記憶させるステップと、
前記撮影シナリオに従って、前記飛行体を飛行させるとともに、前記撮影装置を用いて前記構造物を撮影するステップとを備える、構造物の形状測定に使用する構造物の画像を撮影する方法。
【請求項１７】
構造物を撮影する撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体に搭載された機上制御装置であって、
前記構造物を撮影するときに前記飛行体が位置する撮影ポイントおよび前記撮影ポイントを通る飛行ルートを含む撮影シナリオを記憶する撮影シナリオ記憶部と、
前記撮影シナリオに従い前記撮影装置を制御する撮影制御部と、
前記撮影シナリオに従い前記飛行体を制御する飛行制御部とを含む、機上制御装置。
【請求項１８】
構造物を撮影する位置である撮影ポイントおよび前記撮影ポイントを通る飛行ルートを含む撮影シナリオを作成するシナリオ作成部と、
前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを、構造物を撮影する撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体に搭載された機上制御装置に転送するシナリオ転送部とを備える、遠隔制御装置。
【請求項１９】
構造物を撮影する撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体を制御するプログラムであって、
前記構造物を撮影するときに前記飛行体が位置する撮影ポイントおよび前記撮影ポイントを通る飛行ルートを含む撮影シナリオを記憶するステップと、
前記撮影シナリオに従い前記撮影装置を制御するステップと、
前記撮影シナリオに従い前記飛行体を制御するステップとを、前記飛行体に搭載された機上制御装置のプロセッサに実行させるプログラム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項２１】
構造物を撮影するときに飛行体が位置する撮影ポイントおよび前記撮影ポイントを通る飛行ルートを含む撮影シナリオを作成するステップと、
前記撮影シナリオを、構造物を撮影する撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体に搭載された機上制御装置に転送するステップとを、遠隔制御装置のプロセッサに実行させるプログラム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は飛行体に撮影装置を搭載し、構造物の形状測定のために使用する構造物の画像を撮影するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、主に遠隔操作で操縦されるドローン、マルチコプタ、ＵＡＶ（Unmanned  Air  Vehicle、無人航空機）等の飛行体に撮影装置を搭載し、地形等を測量するシステムが多く提案されている。一方、写真測量システムでは、使用する飛行体に対しては有人での制御またはＧＰＳ（Global  Positioning  System）を基にした誘導制御が行なわれる。そして飛行体を撮影ポイントに誘導し、複数の撮影ポイントで撮影し、撮影した全ての画像を合成することで地形、航空写真測量を行なっている。このような写真測量システムでは、撮影装置はアクチュエータ等で飛行体に固定されている。航空写真測量を行なうために、遠隔操作によらない自律飛行を行なうヘリコプタを使用することも提案されている（例えば特開２０１３−１０８９２７号公報：特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１０８９２７号公報
【特許文献２】特開２０１４−８９１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
大型構造物については、従来、フォトグラメトリを用いて形状精度の測定を実施していた。フォトグラメトリとは、３次元の物体を複数の観測点から撮影して得た２次元画像から、視差情報を解析して寸法・形状を求める写真測量のことであり、近年デジタルカメラを用いた３次元形状測定装置に用いられている。【０００５】
従来の方法では、大型構造物（例えば高精度パラボラアンテナ等）の測定のためには高所作業車を用いて構造物の上側から撮影する必要があり、場所を変えて複数枚（１５０〜２００枚程度）撮影するため、高所作業車の移動と撮影とを繰り返す必要があった。このため、高所作業車の運転操作と作業台での写真撮影操作に複数のオペレータが必要であり、手間がかかっていた。特開２０１３−１０８９２７号公報のように、無人航空機を使用する測定は、主に地形の測量に用いられており、構造物の測量に適用する上での考慮が十分でない点があった。また、特開２０１４−８９１６０号公報（特許文献２）には、飛行体の飛行計画を作成する地上装置とその飛行計画に従い飛行し撮影を行う飛行体は開示されている。しかし、飛行計画において、撮影対象の構造物と接触しない、撮影時に大型構造物との間で決められた距離を保つ等の、大型構造物の飛行コースへの影響が考慮されていない。地形等の測量と同様に大型構造物の形状精度の測定にも飛行体を利用して写真撮影を行なうことが望まれる。【０００６】
この発明の目的は、構造物の形状測定用の画像を効率良く撮影可能な構造物の形状測定用の画像撮影システムおよび構造物の形状測定に使用する構造物の画像を撮影する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る構造物の形状測定用の画像撮影システムは、構造物を撮影する撮影装置と、飛行体と、飛行体に搭載された機上制御装置と、遠隔制御装置とを備える。飛行体は、撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成される。【０００８】
機上制御装置は、構造物を撮影するときに飛行体が位置する撮影ポイントおよび撮影ポイントを通る飛行ルートを含む撮影シナリオを記憶する撮影シナリオ記憶部と、撮影シナリオに従い撮影装置を制御する撮影制御部と、撮影シナリオに従い飛行体を制御する飛行制御部とを含む。【０００９】
遠隔制御装置は、撮影ポイントに基づいて撮影シナリオを作成するシナリオ作成部と、シナリオ作成部で作成された撮影シナリオを機上制御装置に転送し、撮影シナリオ記憶部に記憶させるシナリオ転送部とを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、予め定められた撮影シナリオに従って短時間で効率良く構造物の形状測定に使用する画像を撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る構造物の形状測定用の画像撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１で用いる飛行体の外観を示す図である。
【図３】実施の形態１での構造物の形状測定に使用する構造物の画像を撮影する方法の手順を示したフローチャートである。
【図４】飛行ルートを設定する状態を説明するための図である。
【図５】ルートシミュレータによって、飛行ルートを確認する状態を説明するための図である。
【図６】飛行体を用いた形状測定のための撮影実行の様子を示した図である。
【図７】実施の形態２に係る構造物の形状測定用の画像撮影システムの構成を示すブロック図である。
【図８】実施の形態２において飛行ルートを設定する状態を説明するための図である。
【図９】実施の形態２においてルートシミュレータによって、飛行ルートを確認する状態を説明するための図である。
【図１０】実施の形態２における複数の飛行体を用いた形状測定のための撮影実行の様子を示した図である。
【図１１】動作状態での形状測定のための撮影の様子を説明するための図である。
【図１２】プロペラ用ガード例１を示す図である。
【図１３】プロペラ用ガード例２を示す図である。
【図１４】パラシュートを飛行体に装着した例を示す概略図である。
【図１５】エアバックを飛行体に装着した第１の例を示す概略図である。
【図１６】エアバックを飛行体に装着した第２の例を示す概略図である。
【図１７】パラシュートとエアバックを備えた飛行体が非常着陸する場合の処理を説明するためのフローチャートである。
【図１８】実施の形態１，２に係る遠隔制御装置４０および実施の形態２に係る遠隔制御装置１４０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図１９】実施の形態１，２に係る機上制御装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る構造物の形状測定用の画像撮影システムの構成を示すブロック図である。構造物の形状測定用の画像撮影システム１は、構造物を撮影する撮影装置２０と、飛行体２と、飛行体２に搭載された機上制御装置１０と、機上制御装置１０にデータを転送する遠隔制御装置４０とを備える。飛行体２は、撮影装置２０を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された無人航空機であり、ドローン、マルチコプタ、ＵＡＶ等を飛行体２として使用することができる。形状測定用の画像撮影システム１は、通信部２２、障害物検知部２４、飛行推進部２６、電池２８、および非常着陸装置３０をさらに備え、これらは飛行体２に搭載される。
【００１４】
機上制御装置１０は、撮影シナリオ記憶部１４と、撮影制御部１６と、飛行制御部１８とを含む。撮影シナリオ記憶部１４は、撮影シナリオを記憶する。撮影制御部１６は、撮影シナリオに従い撮影装置２０を制御する。飛行制御部１８は、撮影シナリオに従い飛行体２を制御する。
【００１５】
遠隔制御装置４０は、飛行体２を遠隔操作する遠隔制御装置である。遠隔制御装置４０は、主演算部５０と、表示部６０と、入力部６２とを含む。主演算部５０は、シナリオ作成部５６と、シミュレータ部５８と、シナリオ転送部５４と、撮影データ受信部５２とを含む。
【００１６】
シナリオ作成部５６は、オペレータの入力に基づいて撮影シナリオを作成する。シナリオ作成部５６は、測定対象である構造物の３次元ＣＡＤ（Computer-Aided  design）情報に基づいた形状情報をオペレータに提示し、オペレータからの入力に基づいて複数の撮影ポイントを決定し、飛行開始ポイントから複数の撮影ポイントを経由して飛行帰着ポイントに戻る飛行ルートを決定する。なお、撮影ポイントは、構造物を撮影するときに飛行体が位置するポイントである。なお、フォトグラメトリを用いた形状測定では、撮影時の対象物との距離が測定精度に影響する。このため、撮影時には、飛行体と測定対象となる構造物との間の距離は、形状測定に要求される精度をもとに決められた一定の距離（以後、撮影距離という）に保たれる必要が有る。シナリオ作成部５６は、オペレータからの入力に基づいて、構造物から撮影距離だけ離れた複数の撮影ポイントを決定する。シナリオ作成部５６は、決定された撮影ポイントに基づいて撮影シナリオを作成する。また、各撮影ポイントでの撮影条件をオペレータが入力する。撮影条件は、その撮影ポイントでの撮影枚数、撮影ごとの撮影方向、撮影範囲、撮影画素数、絞り、シャッタースピードなどである。撮影シナリオは、撮影ポイントおよび撮影条件と撮影ポイントを通る飛行ルートとを含む。飛行開始ポイントと飛行帰着ポイントは、同じ地点でもよいし、別の地点でもよい。シナリオ作成部５６は、飛行体２と構造物とが接触しない飛行ルートを作成する。シナリオ作成部５６は、互いに異なる撮影ポイントである第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路が構造物と接触するかどうかを確認し、接触しない場合は、第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路を含む飛行ルートを作成する。一方、第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路が構造物と接触する場合は、シナリオ作成部５６は、第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとの間を、構造物を回避して飛行する経路を含む飛行ルートを作成する。
【００１７】
シミュレータ部５８は、シナリオ作成部５６で作成された撮影シナリオを飛行体で実行する前に模擬実行をして確認する。シミュレータ部５８は、飛行ルート上の障害物の有無と、飛行時間予測値と、飛行体が飛行ルートを飛行した後の電池残量予測値とをオペレータに提示する。なお、飛行ルート上の障害物の有無と、飛行時間予測値と、飛行体が飛行ルートを飛行した後の電池残量予測値の中のいずれか少なくとも１つをオペレータに提示してもよい。
【００１８】
シナリオ転送部５４は、シナリオ作成部５６で作成された撮影シナリオを機上制御装置１０に転送し、撮影シナリオ記憶部１４に記憶させる。
【００１９】
飛行制御部１８は、撮影ポイントにおいて飛行体２と構造物との間が決められた撮影距離となるよう飛行体２を制御する。飛行制御部１８は、構造物の形状情報に基づいて作成された、構造物との間が決められた撮影距離だけ離れた撮影ポイントを含む撮影シナリオに従い飛行体２を制御する。なお、飛行体２は、飛行体２に搭載され、飛行体２と構造物との距離を測定する距離測定部をさらに備えても良い。この場合、飛行制御部１８は、距離測定部の測定結果に基づき、撮影ポイントにおける飛行体２と構造物との間が決められた撮影距離となるよう飛行体２を制御する。障害物検知部２４は、飛行体２に搭載され、飛行体２の周囲の障害物を検知する。飛行制御部１８は、飛行中に障害物検知部２４によって撮影シナリオに含まれる飛行ルート上に障害物が検出された場合には、障害物を回避して撮影ポイントに到達するように飛行ルートを変更する。
【００２０】
なお、形状測定用の画像撮影システム１は、緊急時または必要時にオペレータが操作できるような非常操作用リモコン６を備えている。飛行制御部１８は、オペレータからリモート制御の要求を受け取った場合には、撮影シナリオに従わずに、オペレータの非常操作用リモコン６を用いたリモート制御に従って飛行体２を制御する。
【００２１】
図２は、飛行体２の外観を示す図である。飛行体２は、図１の飛行推進部２６であるプロペラ２６Ａ〜２６Ｆと、障害物検知部２４と、撮影装置２０と、撮影装置２０を支持するジンバル９とを含む。撮影装置２０としては、例えば、フォトグラメトリ用カメラを使用することができる。
【００２２】
障害物検知部２４は、赤外線カメラ、近接センサ、超音波またはレーザセンサ、地磁気センサのいずれか一つまたは複数を含む。
【００２３】
ジンバル９は、１〜２０枚撮影に１回程度、撮影装置２０のキャリブレーション機能を起動させる機能を有する。すなわち、ジンバル９は、角度を変えて撮影した画像を１枚から複数枚撮影することができるように撮影装置２０の向きを変更可能に構成される。飛行シナリオ中の複数の異なる場所で回転させ、全撮影枚数に対して決まった割合で、回転した状態で撮影した画像が含まれるように撮影を行う。例えば、撮影装置２０を９０°回転させて撮影することで、撮影装置２０を補正することができる。
なお、キャリブレーションの要否、キャリブレーションの方法は、使用するフォトグラメトリシステムにより異なる。キャリブレーションが不要である場合は、キャリブレーションを実施しない。他の方法でキャリブレーションを行う場合は、方法に応じて、ジンバル、飛行体、撮影装置などがキャリブレーションの機能を持つ。
【００２４】
図３は、本実施の形態の構造物の形状測定に使用する構造物の画像を撮影する方法の手順を示したフローチャートである。この方法は、飛行および空中静止が可能に構成され、撮影装置と機上制御装置とを搭載する飛行体２を用いて構造物の形状測定に使用する構造物の画像を撮影する方法である。
【００２５】
この方法は、オペレータの入力に基づいて、撮影ポイントおよび撮影条件と撮影ポイントを通る飛行ルートとを含む撮影シナリオを作成するステップ（Ｓ２）と、撮影シナリオを機上制御装置に転送し、撮影シナリオを機上制御装置に記憶させるステップ（Ｓ４）と、撮影シナリオに従って、飛行体を飛行させるとともに、撮影ポイントで空中静止して撮影装置を用いて構造物を撮影するステップ（Ｓ５〜Ｓ９）とを備える。
【００２６】
まず、ステップＳ１において、３Ｄデータ（３次元データ）の読み込みが行なわれる。オペレータは、飛行体２の飛行および撮影前にあらかじめ用意した３Ｄ−ＣＡＤモデル等の測定対象の構造物の３次元形状モデルを飛行ルート設定用の遠隔制御装置４０に取り込む。
【００２７】
続いて、ステップＳ２において、オペレータは、飛行体２の飛行ルートを設定する。
【００２８】
図４は、飛行ルートを設定する状態を説明するための図である。オペレータは、遠隔制御装置４０の表示部６０に構造物データ画像７４と飛行開始ポイント７２と基準物７６Ａ，７６Ｂとが表示された画面を見ながら、入力部６２を操作して飛行体２の撮影ポイント７０Ａ〜７０Ｅと飛行ルートとを設定する。構造物データ画像７４は、測定対象の構造物３の設計上の３Ｄデータに基づいて生成された画像である。
【００２９】
飛行ルートの設定は基本的に構造物を基準位置に静止させた状態で行なう。可動部を含む構造物の場合でも、基準位置に静止した状態であれば、飛行ルートの設定には撮影ポイントの座標または構造物と撮影ポイントの位置関係のみが必要である。撮影時には、飛行ルート設定時の３Ｄデータと同様の状態に構造物を静止させて撮影する。そのため基本的に構造物の可動部の稼動情報は必要としない。なお、基準位置に静止した状態とは、例えば、パラボラアンテナの場合には図４の画面に示されるように上方を向いた状態である。
【００３０】
ステップＳ２で飛行ルート設定後、ステップＳ３においてオペレータは図１のシミュレータ部５８（ルートシミュレータ）により飛行ルート、飛行時間、電池残量等を事前に確認し、必要があれば再びステップＳ２において飛行ルートを修正する。
【００３１】
図５は、ルートシミュレータによって、飛行ルートを確認する状態を説明するための図である。飛行開始ポイント７２から撮影ポイント７０Ａ〜７０Ｇを順に経由して飛行開始ポイント７２に帰着する飛行体２の飛行ルートが表示部６０に表示される。
【００３２】
オペレータは、飛行ルートを進む飛行体２が構造物に接触する可能性の有無などを飛行事前に確認することができる。なお、シミュレータ部５８は、構造物と飛行体２のサイズを考慮して定めた一定距離よりも飛行体２が構造物に接近する可能性がある場合などにオペレータに通知するようにしても良い。
【００３３】
形状測定用の画像撮影システム１では、表示部６０に表示された３Ｄモデル上で飛行ルートを設定するため、オペレータは視覚的に飛行ルートを確認することができる。
【００３４】
シミュレータ部５８は、設定された飛行ルートから導出される飛行距離、撮影枚数に加えて、予めわかっている飛行体２の消費電力と飛行速度などのデータに基づいて、飛行時間（ＸＸ分）と飛行後の電池２８の残量（ＹＹ％）を演算し、表示部６０の左下部に表示する。これにより、撮影枚数過多や飛行距離が長すぎるなどの理由により、電池切れで撮影中止となる事態を避けることができる。
【００３５】
再び図１、図３を参照して説明する。シミュレータによる確認で撮影シナリオに問題があることが分った場合には（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ２に処理が戻され、オペレータに飛行ルートの再設定が促される。一方、シミュレータによる確認の結果、撮影シナリオに問題なければ（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ４において、設定された撮影シナリオは通信部２２を経由して無線通信または有線通信によって飛行体２に転送される。転送されるデータは、飛行ルートの座標であっても良く、構造物と飛行ルートとの相対的な位置関係であっても良い。機上制御装置１０は、転送された座標データまたは構造物との位置関係データを飛行データに変換する。なお、飛行データへの変換は遠隔制御装置４０（パソコン等）で行なっても良いが、その場合には飛行データを遠隔制御装置４０から機上制御装置１０へ転送することとなる。
【００３６】
飛行体２は、通信部２２として、飛行ルートおよび撮影データの送受信用の無線ＬＡＮ装置を有し、無線ＬＡＮが使用できない場合を考慮して有線ＬＡＮのジャックをさらに有する。無線送信での撮影データ消失、および飛行中に撮影データを無線で送信できない場合を考慮して、飛行体２は、撮影データ記憶部１２（メモリ）へデータを保存し着陸後に撮影データ記憶部１２からデータを取り出せるような機能を備えている。なお、無線ＬＡＮ装置を備えなくてもよい。
【００３７】
そして、ステップＳ５において、設定した飛行開始ポイント７２から飛行体２による構造物３を撮影するための飛行が開始される。そしてステップＳ６において、飛行体２が自律飛行することにより、オペレータからの指示をオンラインで受けること無く、撮影ポイントを回って自動で撮影画像の収集を行なう。
【００３８】
図６は、飛行体を用いた形状測定のための撮影実行の様子を示した図である。測定対象の構造物３の近くの飛行開始ポイント７２に飛行体２をセットし、その後、撮影のための飛行が開始される。飛行体２は、自律飛行により撮影ポイント７０Ａ〜７０Ｇを順に移動して、それぞれの撮影ポイントで空中静止して画像を撮影する。撮影中に１〜２０枚撮影毎に１回、撮影装置２０のキャリブレーションが行なわれる。なお、撮影ポイント７０Ｃ，７０Ｆでは、キャリブレーションのためにジンバルによって撮影装置２０の向きが変更されている様子が模式的に示されている。
【００３９】
飛行開始ポイント７２から撮影ポイント７０Ａ〜７０Ｇを経由して飛行開始ポイント７２に帰着する。飛行ルート上に予期しない障害物があっても、図１の障害物検知部２４と飛行制御部１８とによって、障害物が回避されるように飛行ルートが変更される。
【００４０】
飛行体２の機上制御装置１０は、以下の（１）〜（５）の処理のいずれか１つ、または複数の組み合わせにより自機の位置を確認する。なお、（２）〜（５）の場合には、障害物検知部２４に含まれる各種センサを、自機の位置特定だけでなく障害物検知にも使用する。
【００４１】
（１）ＧＰＳ環境ではＧＰＳ信号に基づいて自機の位置を確認する。
（２）非ＧＰＳ環境では、予め構造物自体またはその周辺にＬＥＤ、レーザ等を用いて、３方向に向けて点滅または点灯する基準点をひとつまたは複数設ける。ビジョンセンサ、赤外線カメラ等を用いて、基準点から出る３方向の光が塵などで反射して見える線を認識させ、複数の基準点情報から、画像処理を行ない、自機の位置を確認する。
（３）レーザセンサを用い、３次元スキャンにより点群データを取得し、取得した３次元空間位置データに基づいてマッピングを行ない、測定対象の構造物と自機の位置を推定する。
（４）赤外線カメラ、ビジョンセンサを用いて周囲をスキャンし、構造物の視覚情報から画像処理により、自機の位置を推定する。
（５）地磁気データを予め取得できる場合は地磁気センサを用い、取得した地磁気データに基づいて自機の位置を推定する。
【００４２】
なお、上記（１）〜（５）のいずれの場合でも、飛行ルート上の障害物はレーザセンサ、超音波センサまたは近接センサにより障害物との距離を計測し、障害物との距離が予め定めた距離以下とならないように飛行して障害物を回避する。予め設定した飛行ルートに戻れるルートで障害物を回避しながら自律飛行を行なうように、飛行制御部１８が飛行推進部２６を制御する。
【００４３】
なお、図６には、上記（２）の処理を実行する場合の基準点が設けられた基準物７６Ａ，７６Ｂが配置されている例が示されている。
【００４４】
飛行制御部１８は、障害物検知部２４を用いて３Ｄマッピングしながら飛行することで障害物を回避し、可能な限り元の飛行ルートに復帰するように、飛行推進部２６を制御する。なお、３Ｄマッピングとは、本明細書では、障害物検知部２４に含まれている各種センサ（赤外線カメラ、近接センサ、超音波センサ、レーザセンサ、地磁気センサのいずれかまたはこれらのうちの複数の組み合わせ）を用いて飛行体２の周囲の物体を検知し、飛行体２（自機）の場所を特定することを言う。
【００４５】
一例では、３Ｄマッピングは、いわゆるＳＬＡＭ（Simultaneous  Localization  and  Mapping）技術によって、周囲環境地図の作成と自己位置の推定を同時に行ないながら飛行することによって実現可能である。
【００４６】
従来の飛行体を利用した構造物の形状測定用の画像撮影システムではオペレータによる誘導制御またはＧＰＳに基づいた制御のためＧＰＳ環境下であることが必要となる。大型構造物、例えば高精度パラボラアンテナなどでは、作製時に一度屋内で組み立てて精度を検証する必要もあり撮影時にＧＰＳが利用できない場合がある。また、最終設置状態でも撮影する必要があるが、ＧＰＳ環境下に無いような場所に設置される可能性もある。このため、ＧＰＳ環境下でなくても飛行および撮影が可能であることが望ましい。
【００４７】
また、ＧＰＳ環境下での誘導制御では、撮影ポイントの設定とルートに沿った飛行とについては可能であるが、ルート上に予期せぬ障害物がある場合に障害物を避けることが難しかった。従来の構造物の形状測定用の画像撮影システムではオペレータや監督者の視野外での飛行および測定については言及されていないため、オペレータや監督者の視野外での飛行および撮影は難しいと考えられる。
【００４８】
本実施の形態の形状測定用の画像撮影システム１は、３Ｄマッピングしながら自律飛行することにより、非ＧＰＳ環境下における視野外や夜間の飛行が可能であり、飛行中はオペレータによる操作を必要としない。特に、測定対象となる大型構造物は温度による影響を受けやすく、温度が比較的安定する夜間に測定したいという要望がある。目視飛行ができない夜間でも障害物検知部２４に搭載するセンサを赤外線センサ、レーザセンサ、地磁気センサ等とすることで自律飛行が可能となる。
【００４９】
撮影したデータは無線ＬＡＮ１３により遠隔制御装置４０に送信される。無線ＬＡＮ１３が使用できない場合、内部メモリ（図１の撮影データ記憶部１２）へ保存し、送信が可能になった段階で無線ＬＡＮ１３によって送信する。または、撮影完了後有線ＬＡＮ接続によって、内部メモリ（撮影データ記憶部１２）から遠隔制御装置４０に取り出すことができるように機上制御装置１０が構成されていても良い。
【００５０】
再び図３に戻って説明する。ステップＳ６において、ある撮影ポイントでのデータ収集が終わるとステップＳ７に処理が進められ、飛行体２が継続飛行可能であるか否かが判断される。例えば、不測の事態（突風の発生、撮影装置２０、飛行推進部２６、障害物検知部２４等の故障、電池２８の電池切れ、障害物を回避できないなど）によって、自律飛行が継続不可能になる恐れもある。このような不測の事態が発生した場合には（Ｓ７でＮＯ）、ステップＳ１０に処理が進められる。ステップＳ１０では、飛行制御部１８は、予め定められた退避ポイントに安全に離脱するように飛行推進部２６を制御するか、または、撮影シナリオに従っての自律飛行を中止して非常操作用リモコン６を用いて操縦するようにオペレータに要求し、オペレータによる操縦に切替える処理を実行する。なお、オペレータによる操縦に切替える場合は、自律飛行はできないがリモート制御での飛行はできる場合である。オペレータによる操縦に切替える処理を実行してオペレータの操縦操作を受けるまでは、飛行体２は、その位置で空中静止する。
【００５１】
一方、ステップＳ７で継続飛行が可能であると判断された場合には（Ｓ７でＹＥＳ）、ステップＳ８に処理が進められる。ステップＳ８では、全ての撮影ポイントにおける撮影が完了したか否かが判断される。撮影ポイントが残っている場合（Ｓ８でＹＥＳ）、ステップＳ６に処理が戻され、残りの撮影ポイントでの撮影が行なわれる。一方、撮影ポイントが残っていない場合（Ｓ８でＮＯ）、ステップＳ９に処理が進められ、飛行制御部１８は飛行体２を予め設定したゴール地点（飛行開始ポイント７２）に着陸させ、飛行および撮影処理は終了する。なお、飛行および撮影完了後は、オペレータは、遠隔制御装置４０において、収集した撮影画像のデータ処理をフォトグラメトリによって行ない、測定対象の構造物３の形状を測定するとともに、設計値に対して形状の精度を確認する。撮影画像のデータ処理は、遠隔制御装置４０とは異なる装置で実施してもよい。
【００５２】
以上説明したように、実施の形態１に係る構造物の形状測定用の画像撮影システムは、飛行ルートを設定するための遠隔制御装置４０に、３ＤＣＡＤデータ等の３次元モデルを参照しながら飛行ルートを指定することができるシナリオ作成部５６と、飛行ルートおよび飛行時間を確認するためのシミュレータ部５８を含んでいる。
【００５３】
このような構成とすることによって、大型構造物を撮影する撮影ポイントを含む飛行ルートをオペレータが容易に設定できる。また、シミュレータ機能によって、事前に飛行ルートが適切か確認できる。さらに、飛行ルートが設定された飛行体は、飛行開始ポイントから飛び立ち、撮影をして、戻ってくる。この間にオペレータからは特別な指示は不要である。
【００５４】
したがって、高所作業車を用いた撮影と比べて、撮影時間を大幅に短縮することが可能となる。また、構造物に対して、設定された飛行ルートが適切か否か予め知ることができるとともに、無人飛行機が構造物にぶつかることや、電池または燃料が切れて落下すること等を避けることができる。さらに、飛行体の飛行中における人間による作業を排除することによって、オペレータの誤操作による測定対象の構造物への飛行体の衝突を避けることができる。また、各種センサを使用して３Ｄマッピングしながら飛行することによって自機の位置を確認でき、人間が操縦するよりも効率的に飛行および撮影を行なうことが可能となる。
なお、上記説明では、シナリオの遠隔制御装置４０から飛行体２への転送と、撮影データの飛行体２から遠隔制御装置４０への転送とを、通信部２２が行なう構成とした。しかし、撮影装置２０にもＬＡＮと接続する撮影データ送信部を設け、シナリオの転送はシナリオ転送部と通信部との間で、撮影データの転送は、撮影データ転送部と撮影データ受信部との間でそれぞれ行なうようにしてもかまわない。
【００５５】
実施の形態２．
実施の形態１では、１台の飛行体２を使用する例を説明した。実施の形態２では、あらかじめ２台以上の飛行体のそれぞれに対して３Ｄ形状データに基づいて飛行ルートを設定する。動作状態での変形を測定するため複数の動作状態での構造物を撮影して測定するビデオグラメトリでは同じ構造物を測定する際に、撮影ポイントはほとんど固定となる。そのため、実施の形態２では、１台の飛行体あたりの飛行ルート上の撮影ポイントの数も少なくなる。
【００５６】
図７は、実施の形態２に係る構造物の形状測定用の画像撮影システムの構成を示すブロック図である。形状測定用の画像撮影システム１０１は、遠隔制御装置１４０と、複数の飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃとを含む。遠隔制御装置１４０は、基本的には、図１に示した遠隔制御装置４０と同様な構成を有している。また飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃのそれぞれは、基本的には図１に示した飛行体２と同様な構成を有している。それぞれの構成の詳細については、図１を共に参照しながら説明する。
【００５７】
形状測定用の画像撮影システム１０１は、飛行および空中静止が可能に構成された複数の飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃと、複数の撮影装置２０と、複数の機上制御装置１０と、遠隔制御装置１４０とを含む。
【００５８】
複数の撮影装置２０は、被測定対象の構造物を撮影するものであって、複数の飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃにそれぞれ搭載される。複数の機上制御装置１０は、複数の飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃにそれぞれ搭載される。遠隔制御装置１４０は、複数の飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃを遠隔操作する遠隔制御装置である。遠隔制御装置１４０は、複数の飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃのそれぞれに搭載された複数の機上制御装置１０に対して、各飛行体に対応するデータを転送する。
【００５９】
複数の機上制御装置１０のそれぞれは、撮影ポイントおよび撮影条件と撮影ポイントを通る飛行ルートとを含む撮影シナリオを記憶する撮影シナリオ記憶部１４と、撮影シナリオに従い撮影装置を制御する撮影制御部１６と、撮影シナリオに従い飛行体を制御する飛行制御部１８とを含む。遠隔制御装置１４０は、オペレータの入力に基づいて複数の飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃごとに撮影シナリオを作成するシナリオ作成部５６と、シナリオ作成部５６で作成された撮影シナリオを対応する飛行体の機上制御装置１０に転送し、撮影シナリオ記憶部１４に記憶させるシナリオ転送部５４とを含む。シナリオ作成部５６は、複数の撮影ポイントに基づいて、飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃごとの撮影シナリオである分割シナリオを作成する。複数の撮影ポイントは、互いに同時に撮影することが決められた同時撮影ポイントを含む。複数の同時撮影ポイントのそれぞれは、互いに異なる分割シナリオに含まれる。シナリオ転送部５４は、作成した分割シナリオを複数の飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃのうちの対応する飛行体の機上制御装置１０に転送する。
【００６０】
図８は、実施の形態２において飛行ルートを設定する状態を説明するための図である。オペレータは、遠隔制御装置１４０の表示部１６０に構造物データ画像７４と飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃにそれぞれ対応する飛行開始ポイント８２Ａ〜８２Ｃと基準物７６Ａ，７６Ｂとが表示された画面を見ながら、入力部１６２を操作して撮影ポイント８０Ａ〜８０Ｃと飛行ルートとを設定する。
【００６１】
図９は、実施の形態２においてルートシミュレータによって、飛行ルートを確認する状態を説明するための図である。飛行開始ポイント８２Ａから撮影ポイント８０Ａを経由して飛行開始ポイント８２Ａに帰着する飛行体１０２Ａの飛行ルートが表示部１６０に表示される。同様に、飛行開始ポイント８２Ｂから撮影ポイント８０Ｂを経由して飛行開始ポイント８２Ｂに帰着する飛行体１０２Ｂの飛行ルートが表示部１６０に表示される。同様に、飛行開始ポイント８２Ｃから撮影ポイント８０Ｃを経由して飛行開始ポイント８２Ｃに帰着する飛行体１０２Ｃの飛行ルートが表示部１６０に表示される。
【００６２】
オペレータは、飛行ルートを進む飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃが構造物に接触する可能性の有無などを飛行事前に確認することができる。
【００６３】
また、実施の形態１と同様に、シミュレータ部５８は、飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃのそれぞれについて飛行時間（Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３（分））と飛行後の電池２８の残量（Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３（％））を演算し、表示部１６０の左下部に表示する。これにより、撮影枚数過多や飛行距離が長すぎるなどの理由により、電池切れで測定中止となる事態を避けることができる。
【００６４】
図１０は、実施の形態２における複数の飛行体を用いた形状測定のための撮影実行の様子を示した図である。測定対象の構造物３の近くの飛行開始ポイント８２Ａ〜８２Ｃに飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃをそれぞれセットし飛行および撮影を開始する。なお、図が複雑となるのを避けるために、飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃに対して図８、図９ではそれぞれ１つの撮影ポイントが示されているが、飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃに対してそれぞれ複数の撮影ポイントを設定しても良い。飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃは、自機に割り当てられた撮影ポイントを順に回って必要な撮影を行ない、それぞれ飛行開始ポイント８２Ａ〜８２Ｃに帰着する。
【００６５】
各撮影ポイントでは、複数のリファレンス（基準物７６Ａ，７６Ｂ）とともに動作状態で構造物３を撮影する。基準となるものを被測定対象構造物と一緒に撮影することによって、複数の撮影画像の比較を行なうことができ、精度の確保が容易にできる。ここでの動作状態とは、正確には、使用する角度に傾けられ静止している状態である。使用する角度など動作状態がどのような状態であるかを示す情報である動作状態情報は、必要であれば、オペレータが入力する。計測対象物の制御装置と遠隔制御装置１４０とを接続し、動作状態情報を自動で取得できるようにしてもよい。
【００６６】
また、複数の飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃを用いるので、短時間で飛行および撮影が完了するため、外部環境の変化による影響を少なくすることができ、その分高精度で測定が可能となる。
【００６７】
例えば、昼間は温度変化による影響が大きく、構造物の線膨張などにより飛行および撮影時間内に形状変化が生じやすい。したがって、従来は、温度変化が比較的少ない夜間に飛行および撮影を行なう場合が多かった。
【００６８】
実施の形態２の構造物の形状測定用の画像撮影システムでは、複数の飛行体を同時に用いて測定時間を短縮しているため、１台の飛行体で飛行および撮影するよりも撮影時間内の温度変化を小さくすることができる。したがって、昼間における測定精度を向上させることができる。
【００６９】
なお、昼間に飛行および撮影を行なう場合には、障害物検知部に適用するセンサをビジョンセンサ、レーザセンサ、地磁気センサとすると良い。これにより、昼間の自律飛行および撮影が可能となる。
【００７０】
また、強風などがアンテナに与えた影響を調べるために、設置後に実際に使用中のアンテナの形状を測定する可能性も考えられる。
【００７１】
図１１は、動作状態での測定の様子を説明するための図である。ここでの動作状態とは、正確には、使用する角度に傾けられ静止しているアンテナの状態３Ｂ，３Ｃを言う。動作状態を変えて、複数の動作状態で同じ基準物とともに撮影することで、重力による変形などを確認できる。
【００７２】
２台以上の飛行体１０２Ａ〜１０２Ｃにより複数のリファレンス（基準物７６Ａ，７６Ｂ）とともに動作状態３Ｂ，３Ｃで対象構造物を撮影する。動作状態は３個以上でもよい。
【００７３】
画像処理等のソフトウェア処理により、リファレンスと対象構造物の測定点との位置関係からアンテナ静止状態３Ｂ，３Ｃでの形状を測定でき、元の３Ｄデータ（ＣＡＤデータ等）と比較することで、動作状態での測定対象の構造物の変形、精度を測定できる。
【００７４】
実施の形態２の測定システムによれば、複数の飛行体に搭載されたフォトグラメトリ用カメラで撮影することで測定対象物全域を測定でき、高い測定精度を確保できる。また、動作状態での測定対象の構造物の変形状態や精度を測定できる。
【００７５】
［変形例］
以下は、上記の実施の形態１，２に組み合わせて実施することができる種々の変形例を説明する。
【００７６】
図１２は、プロペラ用ガード例１を示す図である。図１３は、プロペラ用ガード例２を示す図である。図１２に示したプロペラ用ガード２０４は、複数のプロペラ２６Ａ〜２６Ｆの全体の外周をガードするように構成されている。また、図１３に示したプロペラ用ガード２０４Ａ〜２０４Ｆは、複数のプロペラ２６Ａ〜２６Ｆをそれぞれ個別にガードするように構成されている。このようなプロペラガードを設けることによって、測定対象の構造物または障害物と接触した場合に、構造物を傷つけず、かつプロペラの破損や制御性の低下を防止することができる。
【００７７】
また、図３に示したフローチャートでは、継続飛行が不可となった場合に、ステップＳ１０において、安全な場所に離脱することや、オペレータによるリモコン操作に切替えることを示したが、これに代えてまたはこれに加えてパラシュートやエアバックを使用しても良い。
【００７８】
図１４は、パラシュートを飛行体に装着した例を示す概略図である。図１５は、エアバックを飛行体に装着した第１の例を示す概略図である。図１６は、エアバックを飛行体に装着した第２の例を示す概略図である。
【００７９】
飛行中、突風や機器の故障等の不測の事態により継続して飛行が困難な場合、飛行ルートから離脱し、安全な方法で着陸を目指すことが望ましい。この場合の安全な方法は、パラシュートによる着陸、エアバックによる測定対象物への衝突時の損傷防止、または手動操縦による誘導をさす。
【００８０】
飛行体２は、制御不能時等、緊急の場合、安全に着陸できるように図１の非常着陸装置３０として、飛行体２が落下する速度を抑制するパラシュート２１０を備える。
【００８１】
飛行制御部１８は、飛行中に飛行体２が継続して飛行が困難になった場合には、撮影シナリオ中の飛行ルートから離脱させ、パラシュートによる着陸を行なう。飛行制御部１８は、操縦不能等の緊急時にパラシュートを瞬時に開き、墜落を防ぎ、安全に着陸させる。
【００８２】
図１５、図１６に示すように、飛行体２は、着陸や落下時に測定対象物を傷つけないようにエアバック２１２Ａ，２１２Ｂ、２１４Ａ〜２１４Ｄを搭載している。この場合、図１の非常着陸装置３０は、飛行体２および構造物を衝突による衝撃から保護するエアバックである。
【００８３】
図１５に示すように、エアバックは上下２分割し、または図１６に示すように複数に分割し、全体として飛行体２を覆うような構造とする。飛行制御部１８は、制御不能時にエアバックを瞬時に作動させ、測定対象の構造物等を保護する。
【００８４】
なお、パラシュートとエアバックの両方を飛行体２に搭載しても良い。飛行制御部１８は、飛行中に飛行体２が継続して飛行が困難になった場合においてリモコン操作ができない場合に、パラシュート及びエアバックを作動させる。
【００８５】
図１７は、パラシュートとエアバックを備えた飛行体が非常着陸する場合の処理を説明するためのフローチャートである。ステップＳ５０で、飛行体２に搭載される加速度センサの出力や、飛行推進部２６の動作状況を計測するセンサの出力などから、突風発生や機器の故障などの飛行体２が継続して飛行することが困難になる事象が発生したと、飛行制御部１８が判断する。ステップＳ５１において、飛行制御部１８は、飛行体２が操縦可能であるか否かを判断する。操縦不可能である場合の例は、墜落状態で機体が安定しない場合などである。
【００８６】
操縦可能である場合（Ｓ５１でＹＥＳ）、ステップＳ５２に処理が進められる。ステップＳ５２では、飛行体２が着陸可能であるか否かが判断される。着陸可能である場合は、例えば着陸地点までの距離を移動するのに電池残量が十分残っている場合などである。
【００８７】
着陸可能である場合（Ｓ５２でＹＥＳ）、ステップＳ５３に処理が進められる。ステップＳ５３では、飛行制御部１８は非常操作用リモコン６を使用したリモート操作に切替える要求を遠隔制御装置４０の表示部６０または非常操作用リモコン６に対して出力する。
【００８８】
続いて、ステップＳ５４において、飛行制御部１８は、オペレータが表示に気づいてリモコン６を操作した結果を示すリモコンからの応答があるか否かを判断する。リモコンからの応答を待っている状態では、飛行体２はその位置で空中静止する。
【００８９】
リモコンからの応答があった場合（Ｓ５４でＹＥＳ）、ステップＳ５５で制御を自律飛行制御からリモコン操作に従った飛行制御に切替え、オペレータによるリモコン操作に従って飛行する。リモコン操作に従って飛行する際には、決められた時間間隔で、ステップＳ５６でリモコンからのパラシュートを作動させる指示であるパラシュート作動要求の有無が判断される。
【００９０】
パラシュート作動要求が無い場合（Ｓ５６でＮＯ）、ステップＳ５７で飛行隊が着陸したかどうかをチェックする。着陸していない場合（Ｓ５７でＮＯ）、ステップＳ５５にもどる。着陸した場合（Ｓ５７でＹＥＳ）、処理を終了する。
【００９１】
一方、パラシュート作動要求があった場合（Ｓ５６でＹＥＳ）、ステップＳ５７に処理が進められ、飛行制御部１８は、パラシュートを作動させるとともに、パラシュート作動要求を受ける前にオペレータの操縦により指示されて飛行している飛行方向に移動して着陸するように、制御を自律飛行制御に戻す。
【００９２】
操縦不可能である場合（Ｓ５１でＮＯ）、着陸不可能である場合（Ｓ５２でＮＯ）、決められた時間が経過してもリモコンからの応答がない場合（Ｓ５４でＮＯ）のいずれかに該当した時には、ステップＳ５９に処理が進められる。ステップＳ５９では、飛行制御部１８は、飛行体の飛行を中止するとともに、ステップＳ６０においてパラシュートおよびエアバックを作動させる。やむを得ず墜落する場合でも飛行体２と構造物が保護される。
【００９３】
図１８は、実施の形態１に係る遠隔制御装置４０および実施の形態２に係る遠隔制御装置１４０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。遠隔制御装置４０は、主演算部５０と、表示部６０と、入力部６２とを備える。遠隔制御装置１４０は、主演算部５０と、表示部１６０と、入力部１６２とを備える。主演算部５０は、制御部３３１と、主記憶部３３２と、外部記憶部３３３と、送受信部３３６とを備える。主記憶部３３２、外部記憶部３３３、入力部３３４、表示部３３５および送受信部３３６はいずれも内部バス３３０を介して制御部３３１に接続されている。
【００９４】
制御部３３１はＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等から構成され、外部記憶部３３３に記憶されている制御プログラム３３９に従って、図３に示したステップＳ１〜Ｓ４の処理を実行する。
【００９５】
主記憶部３３２はＲＡＭ（Random-Access  Memory）等から構成され、外部記憶部３３３に記憶されている制御プログラム３３９をロードし、制御部３３１の作業領域として用いられる。
【００９６】
外部記憶部３３３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital  Versatile  Disc  Random-Access  Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital  Versatile  Disc  ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、主演算部５０の処理を制御部３３１に行なわせるためのプログラムをあらかじめ記憶し、また、制御部３３１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部３３１に供給し、制御部３３１から供給されたデータを記憶する。
【００９７】
入力部６２および入力部１６２はキーボードおよびマウスなどのポインティングデバイス等と、キーボードおよびポインティングデバイス等を内部バス３３０に接続するインタフェース装置から構成されている。ユーザが飛行ルートの設定をする場合は、遠隔制御装置４０においては入力部６２を介して、遠隔制御装置１４０においては入力部１６２を介して入力された情報が制御部３３１に供給される。
【００９８】
表示部３３５は、ＣＲＴ（Cathode  Ray  Tube）またはＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）などから構成されている。ユーザが主演算部５０に飛行ルートの設定をする場合には、図４に示した画面等を表示する。
【００９９】
制御部３３１および送受信部３３６は、外部記憶部３３３に記憶されたプログラムを制御部３３１が実行することによって、図１の撮影データ受信部５２、シナリオ転送部５４、シナリオ作成部５６、シミュレータ部５８として機能する。
【０１００】
また、図３に示したステップＳ１〜Ｓ４の処理は、制御プログラム３３９が、制御部３３１、主記憶部３３２、外部記憶部３３３、入力部６２（または入力部１６２）、表示部６０（または表示部１６０）および送受信部３３６などをハードウェア資源として用いて処理することによって実行される。
【０１０１】
図１９は、実施の形態１，２に係る機上制御装置１０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。機上制御装置１０は、制御部３５１と、主記憶部３５２と、外部記憶部３５３と、入力部３５４と、表示部３５５と、送受信部３５６とを備える。主記憶部３５２、外部記憶部３５３、入力部３５４、表示部３５５および送受信部３５６はいずれも内部バス３５０を介して制御部３５１に接続されている。
【０１０２】
制御部３５１はＣＰＵ等から構成され、外部記憶部３５３に記憶されている制御プログラム３５９に従って、図３に示したステップＳ５〜Ｓ１０の処理を実行する。
【０１０３】
主記憶部３５２はＲＡＭ等から構成され、外部記憶部３５３に記憶されている制御プログラム３５９をロードし、制御部３５１の作業領域として用いられる。
【０１０４】
外部記憶部３５３は、フラッシュメモリ、ハードディスク等の不揮発性メモリから構成され、機上制御装置１０の処理を制御部３５１に行なわせるためのプログラムをあらかじめ記憶し、また、制御部３５１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部３５１に供給し、制御部３５１から供給されたデータを記憶する。機上制御装置１０の撮影データ記憶部１２、および撮影シナリオ記憶部１４は、外部記憶部３５３に構成される。
【０１０５】
入力部３５４は操作ボタン等を内部バス３５０に接続するインタフェース装置から構成されている。ユーザが強制停止や再起動などの指令を機上制御装置に入力する場合は、入力部３５４を介して、入力された情報が制御部３５１に供給される。
【０１０６】
表示部３５５は、ＬＥＤ、ＬＣＤなどから構成されている。ユーザが機上制御装置１０に強制停止や再起動などの指令を入力する場合には、機上制御装置１０の状態を表示する。
【０１０７】
制御部３５１および送受信部３５６は、外部記憶部３５３に記憶されたプログラムを制御部３５１が実行することによって、撮影制御部１６、飛行制御部１８として機能する。
【０１０８】
図３に示したステップＳ５〜Ｓ１０の処理は、制御プログラム３５９が、制御部３５１、主記憶部３５２、外部記憶部３５３、入力部３５４、表示部３５５および送受信部３５６などを資源として用いて処理することによって実行される。
【０１０９】
その他、図１８、図１９に示したハードウェア構成や図３フローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【０１１０】
図１８、図１９に示したハードウェア構成は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、機上制御装置１０および遠隔制御装置４０を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで機上制御装置１０および遠隔制御装置４０を構成してもよい。
【０１１１】
また、機上制御装置１０または遠隔制御装置４０の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【０１１２】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。本発明はその発明の精神の範囲内において各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の変形や省略が可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１，１０１  形状測定用の画像撮影システム、２，１０２Ａ，１０２Ｂ，１０２Ｃ  飛行体、３  構造物、６  非常操作用リモコン、９  ジンバル、１０  機上制御装置、１２  撮影データ記憶部、１４  撮影シナリオ記憶部、１６  撮影制御部、１８  飛行制御部、２０  撮影装置、２２  通信部、２４  障害物検知部、２６  飛行推進部、２６Ａ〜２６Ｆ  プロペラ、２８  電池、３０  非常着陸装置、４０，１４０  遠隔制御装置、５０  主演算部、５２  撮影データ受信部、５４  シナリオ転送部、５６  シナリオ作成部、５８  シミュレータ部、６０，１６０  表示部、６２，１６２  入力部、７２，８２Ａ〜８２Ｃ  飛行開始ポイント、７４  構造物データ画像、７６Ａ，７６Ｂ  基準物、２０４，２０４Ａ〜２０４Ｆ  プロペラ用ガード、２１０  パラシュート、２１２Ａ，２１２Ｂ，２１４Ａ〜２１４Ｄ  エアバック、３３０，３５０  内部バス、３３１，３５１  制御部、３３２，３５２  主記憶部、３３３，３５３  外部記憶部、３３６，３５６  送受信部、３３９，３５９  制御プログラム。
【図１】
2017073310.tif 000003
【図２】
2017073310.tif 000004
【図３】
2017073310.tif 000005
【図４】
2017073310.tif 000006
【図５】
2017073310.tif 000007
【図６】
2017073310.tif 000008
【図７】
2017073310.tif 000009
【図８】
2017073310.tif 000010
【図９】
2017073310.tif 000011
【図１０】
2017073310.tif 000012
【図１１】
2017073310.tif 000013
【図１２】
2017073310.tif 000014
【図１３】
2017073310.tif 000015
【図１４】
2017073310.tif 000016
【図１５】
2017073310.tif 000017
【図１６】
2017073310.tif 000018
【図１７】
2017073310.tif 000019
【図１８】
2017073310.tif 000020
【図１９】
2017073310.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月15日(2017.3.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体と、
前記構造物が静止している状態で前記構造物の形状を測定するため、前記構造物を撮影するときに前記飛行体が空中静止する複数の撮影ポイントと、前記撮影ポイントを順に経由して前記飛行体が飛ぶため、前記構造物と前記撮影ポイントの位置関係、または、前記撮影ポイントの座標で設定された飛行ルートとを、含む撮影シナリオを記憶する撮影シナリオ記憶部と、
前記撮影シナリオに従い前記撮影装置を制御する撮影制御部と、前記撮影シナリオに従い前記飛行体を制御する飛行制御部とを含み、前記飛行体に搭載された機上制御装置と、
前記撮影ポイントに基づいて前記撮影シナリオを作成するシナリオ作成部と、前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを前記機上制御装置に転送し、前記撮影シナリオ記憶部に記憶させるシナリオ転送部とを含む遠隔制御装置とを備え、
前記シナリオ作成部は、互いに異なる前記撮影ポイントである第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路が前記構造物と接触するかどうかを確認し、接触しない場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路を含む前記飛行ルートを作成し、接触する場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとの間を、前記構造物を回避して飛行する経路を含む前記飛行ルートを作成する、構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項２】
前記遠隔制御装置は、
前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを模擬実行して、その結果をオペレータに提示するシミュレータ部をさらに備え、
前記シミュレータ部は、前記飛行ルート上の障害物の有無、飛行時間予測値、前記飛行体が前記飛行ルートを飛行した後の電池残量予測値のいずれか少なくとも一つをオペレータに提示する、請求項１に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項３】
前記飛行体に搭載され、前記飛行体の周囲の障害物を検知する障害物検知部をさらに備え、
前記飛行制御部は、前記障害物検知部によって飛行中の前記飛行ルート上に障害物が検出された場合には、前記障害物を回避して前記撮影ポイントに到達するように前記飛行ルートを変更する、請求項１または請求項２に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項４】
複数の前記撮影装置と、
複数の前記撮影装置のそれぞれを搭載する、複数の前記飛行体と、
複数の前記飛行体にそれぞれ搭載された、複数の前記機上制御装置と、
複数の前記撮影ポイントに基づいて、前記飛行体ごとの前記撮影シナリオである分割シナリオを作成する前記シナリオ作成部、および前記分割シナリオを対応する前記飛行体の前記機上制御装置に転送する前記シナリオ転送部を有する遠隔制御装置を備え、
複数の前記撮影ポイントのそれぞれは、いずれかの前記分割シナリオの前記撮影シナリオに含まれる、請求項１に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項５】
複数の前記撮影ポイントは、互いに同時に撮影することが決められた同時撮影ポイントを含み、複数の前記同時撮影ポイントのそれぞれは、互いに異なる前記分割シナリオに含まれる、請求項４に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項６】
構造物を撮影する撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体が、前記構造物が静止している状態で前記構造物の形状を測定するため、前記構造物を撮影するときに空中静止する複数の撮影ポイントと、前記撮影ポイントを順に経由して前記飛行体が飛ぶため、前記構造物と前記撮影ポイントの位置関係、または、前記撮影ポイントの座標で設定された飛行ルートとを、含む撮影シナリオを作成するシナリオ作成部と、
前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを前記飛行体に転送するシナリオ転送部とを備え、
前記シナリオ作成部は、互いに異なる前記撮影ポイントである第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路が前記構造物と接触するかどうかを確認し、接触しない場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路を含む前記飛行ルートを作成し、接触する場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとの間を、前記構造物を回避して飛行する経路を含む前記飛行ルートを作成する、遠隔制御装置。
【請求項７】
前記飛行体に搭載され、
請求項６に記載の遠隔制御装置の前記シナリオ転送部から転送された前記撮影シナリオを記憶する撮影シナリオ記憶部と、前記撮影シナリオに従い前記撮影装置を制御する撮影制御部と、前記撮影シナリオに従い前記飛行体を制御する飛行制御部とを備えた、機上制御装置。
【請求項８】
遠隔制御装置のプロセッサに実行させるプログラムであって、
構造物を撮影する撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体が、前記構造物が静止している状態で前記構造物の形状を測定するため、前記構造物を撮影するときに前記飛行体が空中静止する複数の撮影ポイントと、前記撮影ポイントを順に経由して前記飛行体が飛ぶため、前記構造物と前記撮影ポイントの位置関係、または、前記撮影ポイントの座標で設定された飛行ルートを含む撮影シナリオを作成するステップと、
前記撮影シナリオを、構造物を撮影する撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体に搭載された機上制御装置に転送するステップとを備え、
前記撮影シナリオを作成するステップは、互いに異なる前記撮影ポイントである第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路が前記構造物と接触するかどうかを確認し、接触しない場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路を含む前記飛行ルートを作成し、接触する場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとの間を、前記構造物を回避して飛行する経路を含む前記飛行ルートを作成するものである、プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月12日(2017.6.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状を測定するために、測定対象の構造物を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体と、
前記測定対象の構造物が静止している状態で前記測定対象の構造物の形状を測定するため、前記測定対象の構造物を撮影するときに前記飛行体が空中静止する複数の撮影ポイントと、前記撮影ポイントを順に経由して前記飛行体が飛ぶため、前記測定対象の構造物と前記撮影ポイントの位置関係、または、前記撮影ポイントの座標で設定された飛行ルートとを、含む撮影シナリオを記憶する撮影シナリオ記憶部と、
前記撮影シナリオに従い前記撮影装置を制御する撮影制御部と、前記撮影シナリオに従い前記飛行体を制御する飛行制御部とを含み、前記飛行体に搭載された機上制御装置と、  前記撮影ポイントに基づいて前記撮影シナリオを作成するシナリオ作成部と、前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを前記機上制御装置に転送し、前記撮影シナリオ記憶部に記憶させるシナリオ転送部とを含む遠隔制御装置とを備え、
前記シナリオ作成部は、互いに異なる前記撮影ポイントである第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路が前記測定対象の構造物と接触するかどうかを確認し、接触しない場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路を含む前記飛行ルートを作成し、接触する場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとの間を、前記測定対象の構造物を回避して飛行する経路を含む前記飛行ルートを作成する、構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項２】
前記遠隔制御装置は、
前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを模擬実行して、その結果をオペレータに提示するシミュレータ部をさらに備え、
前記シミュレータ部は、前記飛行ルート上の障害物の有無、飛行時間予測値、前記飛行体が前記飛行ルートを飛行した後の電池残量予測値のいずれか少なくとも一つをオペレータに提示する、請求項１に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項３】
前記飛行体に搭載され、前記飛行体の周囲の障害物を検知する障害物検知部をさらに備え、
前記飛行制御部は、前記障害物検知部によって飛行中の前記飛行ルート上に障害物が検出された場合には、前記障害物を回避して前記撮影ポイントに到達するように前記飛行ルートを変更する、請求項１または請求項２に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項４】
複数の前記撮影装置と、
複数の前記撮影装置のそれぞれを搭載する、複数の前記飛行体と、
複数の前記飛行体にそれぞれ搭載された、複数の前記機上制御装置と、
複数の前記撮影ポイントに基づいて、前記飛行体ごとの前記撮影シナリオである分割シナリオを作成する前記シナリオ作成部、および前記分割シナリオを対応する前記飛行体の前記機上制御装置に転送する前記シナリオ転送部を有する遠隔制御装置を備え、
複数の前記撮影ポイントのそれぞれは、いずれかの前記分割シナリオの前記撮影シナリオに含まれる、請求項１に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項５】
複数の前記撮影ポイントは、互いに同時に撮影することが決められた同時撮影ポイントを含み、複数の前記同時撮影ポイントのそれぞれは、互いに異なる前記分割シナリオに含まれる、請求項４に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項６】
形状を測定するために、測定対象の構造物を撮影する撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体が、前記測定対象の構造物が静止している状態で前記測定対象の構造物の形状を測定するため、前記測定対象の構造物を撮影するときに空中静止する複数の撮影ポイントと、前記撮影ポイントを順に経由して前記飛行体が飛ぶため、前記測定対象の構造物と前記撮影ポイントの位置関係、または、前記撮影ポイントの座標で設定された飛行ルートとを、含む撮影シナリオを作成するシナリオ作成部と、
前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを前記飛行体に転送するシナリオ転送部とを備え、
前記シナリオ作成部は、互いに異なる前記撮影ポイントである第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路が前記測定対象の構造物と接触するかどうかを確認し、接触しない場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路を含む前記飛行ルートを作成し、接触する場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとの間を、前記測定対象の構造物を回避して飛行する経路を含む前記飛行ルートを作成する、遠隔制御装置。
【請求項７】
前記飛行体に搭載され、
請求項６に記載の遠隔制御装置の前記シナリオ転送部から転送された前記撮影シナリオを記憶する撮影シナリオ記憶部と、前記撮影シナリオに従い前記撮影装置を制御する撮影制御部と、前記撮影シナリオに従い前記飛行体を制御する飛行制御部とを備えた、機上制御装置。
【請求項８】
遠隔制御装置のプロセッサに実行させるプログラムであって、
形状を測定するために、測定対象の構造物を撮影する撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体が、前記測定対象の構造物が静止している状態で前記測定対象の構造物の形状を測定するため、前記測定対象の構造物を撮影するときに前記飛行体が空中静止する複数の撮影ポイントと、前記撮影ポイントを順に経由して前記飛行体が飛ぶため、前記測定対象の構造物と前記撮影ポイントの位置関係、または、前記撮影ポイントの座標で設定された飛行ルートを含む撮影シナリオを作成するステップと、
前記撮影シナリオを、前記撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体に搭載された機上制御装置に転送するステップとを備え、
前記撮影シナリオを作成するステップは、互いに異なる前記撮影ポイントである第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路が前記測定対象の構造物と接触するかどうかを確認し、接触しない場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路を含む前記飛行ルートを作成し、接触する場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとの間を、前記測定対象の構造物を回避して飛行する経路を含む前記飛行ルートを作成するものである、プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月4日(2017.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形状を測定するために、測定対象の構造物を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体と、
前記測定対象の構造物が静止している状態で前記測定対象の構造物の形状を測定するため、前記測定対象の構造物を撮影するときに、前記測定対象の構造物との間の距離が保たれて前記飛行体が空中静止する複数の撮影ポイントと、前記撮影ポイントを順に経由して前記測定対象の構造物を撮影する前記撮影装置を搭載した前記飛行体が飛ぶため、前記測定対象の構造物と前記撮影ポイントの位置関係、または、前記撮影ポイントの座標で設定された飛行ルートとを、含む撮影シナリオを記憶する撮影シナリオ記憶部と、
前記撮影シナリオに従い前記撮影装置を制御する撮影制御部と、前記撮影シナリオに従い前記飛行体を制御する飛行制御部とを含み、前記飛行体に搭載された機上制御装置と、  前記撮影ポイントに基づいて前記撮影シナリオを作成するシナリオ作成部と、前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを前記機上制御装置に転送し、前記撮影シナリオ記憶部に記憶させるシナリオ転送部とを含む遠隔制御装置とを備え、
前記シナリオ作成部は、互いに異なる前記撮影ポイントである第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路が前記測定対象の構造物と接触するかどうかを確認し、接触しない場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路を含む前記飛行ルートを作成し、接触する場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとの間を、前記測定対象の構造物を回避して飛行する経路を含む前記飛行ルートを作成する、構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項２】
前記遠隔制御装置は、
前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを模擬実行して、その結果をオペレータに提示するシミュレータ部をさらに備え、
前記シミュレータ部は、前記飛行ルート上の障害物の有無、飛行時間予測値、前記飛行体が前記飛行ルートを飛行した後の電池残量予測値のいずれか少なくとも一つをオペレータに提示する、請求項１に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項３】
前記飛行体に搭載され、前記飛行体の周囲の障害物を検知する障害物検知部をさらに備え、
前記飛行制御部は、前記障害物検知部によって飛行中の前記飛行ルート上に障害物が検出された場合には、前記障害物を回避して前記撮影ポイントに到達するように前記飛行ルートを変更する、請求項１または請求項２に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項４】
複数の前記撮影装置と、
複数の前記撮影装置のそれぞれを搭載する、複数の前記飛行体と、
複数の前記飛行体にそれぞれ搭載された、複数の前記機上制御装置と、
複数の前記撮影ポイントに基づいて、前記飛行体ごとの前記撮影シナリオである分割シナリオを作成する前記シナリオ作成部、および前記分割シナリオを対応する前記飛行体の前記機上制御装置に転送する前記シナリオ転送部を有する遠隔制御装置を備え、
複数の前記撮影ポイントのそれぞれは、いずれかの前記分割シナリオの前記撮影シナリオに含まれる、請求項１に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項５】
複数の前記撮影ポイントは、互いに同時に撮影することが決められた同時撮影ポイントを含み、複数の前記同時撮影ポイントのそれぞれは、互いに異なる前記分割シナリオに含まれる、請求項４に記載の構造物の形状測定用の画像撮影システム。
【請求項６】
形状を測定するために、測定対象の構造物を撮影する撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体が、前記測定対象の構造物が静止している状態で前記測定対象の構造物の形状を測定するため、前記測定対象の構造物を撮影するときに、前記測定対象の構造物との間の距離が保たれて空中静止する複数の撮影ポイントと、前記撮影ポイントを順に経由して前記測定対象の構造物を撮影する前記撮影装置を搭載した前記飛行体が飛ぶため、前記測定対象の構造物と前記撮影ポイントの位置関係、または、前記撮影ポイントの座標で設定された飛行ルートとを、含む撮影シナリオを作成するシナリオ作成部と、
前記シナリオ作成部で作成された前記撮影シナリオを前記飛行体に転送するシナリオ転送部とを備え、
前記シナリオ作成部は、互いに異なる前記撮影ポイントである第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路が前記測定対象の構造物と接触するかどうかを確認し、接触しない場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路を含む前記飛行ルートを作成し、接触する場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとの間を、前記測定対象の構造物を回避して飛行する経路を含む前記飛行ルートを作成する、遠隔制御装置。
【請求項７】
前記飛行体に搭載され、
請求項６に記載の遠隔制御装置の前記シナリオ転送部から転送された前記撮影シナリオを記憶する撮影シナリオ記憶部と、前記撮影シナリオに従い前記撮影装置を制御する撮影制御部と、前記撮影シナリオに従い前記飛行体を制御する飛行制御部とを備えた、機上制御装置。
【請求項８】
遠隔制御装置のプロセッサに実行させるプログラムであって、
形状を測定するために、測定対象の構造物を撮影する撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体が、前記測定対象の構造物が静止している状態で前記測定対象の構造物の形状を測定するため、前記測定対象の構造物を撮影するときに、前記測定対象の構造物との間の距離が保たれて前記飛行体が空中静止する複数の撮影ポイントと、前記撮影ポイントを順に経由して前記測定対象の構造物を撮影する前記撮影装置を搭載した前記飛行体が飛ぶため、前記測定対象の構造物と前記撮影ポイントの位置関係、または、前記撮影ポイントの座標で設定された飛行ルートを含む撮影シナリオを作成するステップと、
前記撮影シナリオを、前記撮影装置を搭載し、飛行および空中静止が可能に構成された飛行体に搭載された機上制御装置に転送するステップとを備え、
前記撮影シナリオを作成するステップは、互いに異なる前記撮影ポイントである第１の撮影ポイントと第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路が前記測定対象の構造物と接触するかどうかを確認し、接触しない場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとを直線で結ぶ経路を含む前記飛行ルートを作成し、接触する場合は、前記第１の撮影ポイントと前記第２の撮影ポイントとの間を、前記測定対象の構造物を回避して飛行する経路を含む前記飛行ルートを作成するものである、プログラム。
【請求項９】
請求項８に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【国際調査報告】
2017073310.tif 000022
2017073310.tif 000023
2017073310.tif 000024
2017073310.tif 000025