特許 7348759 無人航空機制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-12

(45)【発行日】2023-09-21

(54)【発明の名称】無人航空機制御システム

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/00 20060101AFI20230913BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20230913BHJP

   B64D 47/08 20060101ALI20230913BHJP

   B64C 13/20 20060101ALI20230913BHJP

   G05D 1/10 20060101ALI20230913BHJP

【ＦＩ】

G05D1/00 B

B64C39/02

B64D47/08

B64C13/20 Z

G05D1/10

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019121894

(22)【出願日】2019-06-28

(65)【公開番号】P2021009481

(43)【公開日】2021-01-28

【審査請求日】2022-06-02

(73)【特許権者】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002572

【氏名又は名称】弁理士法人平木国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大澤 淳司

(72)【発明者】

【氏名】山田 拓久

(72)【発明者】

【氏名】今仲 雅之

(72)【発明者】

【氏名】石丸 謙吾

(72)【発明者】

【氏名】湯淺 嵩之

【審査官】田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１４２２４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６４３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１６２８２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１３８１６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １／００

Ｂ６４Ｃ ３９／０２

Ｂ６４Ｄ ４７／０８

Ｂ６４Ｃ １３／２０

Ｇ０５Ｄ １／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前方の方位を検出する第１方位センサを有する無人航空機と、
前記無人航空機の飛行を制御する制御部を有し、前記無人航空機の飛行を操作する操作装置とを備えた無人航空機制御システムであって、
前記操作装置は、前記無人航空機を旋回させて前記無人航空機の前方の方位を変更する変更ボタンをさらに有し、
前記制御部は、目標方位を設定する方位設定部と、前記目標方位と前記変更ボタンの入力時の前記第１方位センサが検出した検出方位とから前記無人航空機の旋回角度を算出する旋回角度算出部と、前記旋回角度に基づいて前記無人航空機を旋回させ前記無人航空機の前方の方位を前記目標方位に変更する方位制御部と、を備え、
前記無人航空機には、建物の屋根を撮像する撮像装置が搭載されており、
前記方位設定部は、前記建物の前記屋根の輪郭線を構成する複数の直線部のうち、所定の直線部と直交する方位を、前記目標方位に設定することを特徴とする無人航空機制御システム。

【請求項2】

前方の方位を検出する第１方位センサを有する無人航空機と、
前記無人航空機の飛行を制御する制御部を有し、前記無人航空機の飛行を操作する操作装置とを備えた無人航空機制御システムであって、
前記操作装置は、前記無人航空機を旋回させて前記無人航空機の前方の方位を変更する変更ボタンをさらに有し、
前記制御部は、目標方位を設定する方位設定部と、前記目標方位と前記変更ボタンの入力時の前記第１方位センサが検出した検出方位とから前記無人航空機の旋回角度を算出する旋回角度算出部と、前記旋回角度に基づいて前記無人航空機を旋回させ前記無人航空機の前方の方位を前記目標方位に変更する方位制御部と、を備え、
前記無人航空機には、構造物を撮像する撮像装置が搭載されており、
前記操作装置は、前記撮像装置により撮像する撮像ボタンをさらに有し、
前記制御部は、前記撮像ボタンの入力時の前記第１方位センサが検出した検出方位を撮像画像データに関連付けて記憶し、
前記方位設定部は、前記撮像画像データに関連付けて記憶された前記検出方位を、前記目標方位に設定することを特徴とする無人航空機制御システム。

【請求項3】

前記方位設定部は、前記無人航空機が離陸したタイミングで前記第１方位センサが検出した検出方位を前記目標方位に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の無人航空機制御システム。

【請求項4】

前記操作装置は、前記操作装置の方位を検出する第２方位センサを有し、
前記方位設定部は、前記変更ボタンの入力時の前記第２方位センサが検出した検出方位を、前記目標方位に設定することを特徴とする請求項１または２に記載の無人航空機制御システム。

【請求項5】

前記旋回角度算出部は、前記所定の直線部が前記撮像装置による撮像画像の横方向に沿って写るように前記目標方位を補正し、補正した目標方位と前記検出方位とから前記旋回角度を算出することを特徴とする請求項１に記載の無人航空機制御システム。

【請求項6】

前記無人航空機は、前記無人航空機の位置を検出する位置検出装置をさらに有し、
前記制御部は、
前記撮像ボタンの入力時の前記位置検出装置が検出した検出位置を前記記憶された検出方位とともに前記撮像画像データに関連付けて記憶し、
前記制御部による前記目標方位の変更に伴って、前記無人航空機の位置を前記検出位置に制御することを特徴とする請求項２に記載の無人航空機制御システム。

【請求項7】

前記無人航空機には、前記撮像装置として、光軸が前記無人航空機の前方に対して水平方向に成す角度であるパン角を変更可能な撮像装置が搭載されており、
前記制御部は、前記変更ボタンの入力時の前記パン角を初期設定値に変更するパン角制御部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の無人航空機制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無人航空機と操作装置とを備えた無人航空機制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、無人航空機を用いて、例えば高所の位置等を点検する方法が知られている。また、無人航空機の操縦を補助する機能が種々検討されている。例えば、特許文献１には、無人航空機の操縦を補助する機能として、無人航空機の離陸時の不安定性を減少させる方法が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１７－５０１９２６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、無人航空機は操縦者から数百ｍ～数ｋｍ離れていても飛行可能であるが、操縦者と無人航空機との距離が離れている場合、操縦者は無人航空機の向きを判別することが困難となる。これにより、操縦者の前方方向と無人航空機の前方方向とが異なる場合、無人航空機を操縦者の意図する方向に操縦するのは困難である。このため、無人航空機による障害物等への接近や飛行禁止区域への侵入につながる、という問題点がある。

【0005】

本発明は、このような点を鑑みてなされたものであり、無人航空機の操縦性を向上させることが可能な無人航空機制御システムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る無人航空機制御システムは、前方の方位を検出する第１方位センサを有する無人航空機と、前記無人航空機の飛行を制御する制御部を有し、前記無人航空機の飛行を操作する操作装置とを備えた無人航空機制御システムであって、前記操作装置は、前記無人航空機を旋回させて前記無人航空機の前方の方位を変更する変更ボタンをさらに有し、前記制御部は、目標方位を設定する方位設定部と、前記目標方位と前記変更ボタンの入力時の前記第１方位センサが検出した検出方位とから前記無人航空機の旋回角度を算出する旋回角度算出部と、前記旋回角度に基づいて前記無人航空機を旋回させ前記無人航空機の前方の方位を前記目標方位に変更する方位制御部と、を備える。

【0007】

なお、本明細書および特許請求の範囲において、「ボタン」とは、物理ボタン（物理キーともいう）に限らず、タッチパネル等の非機械式のボタンを含む概念である。

【0008】

本発明の無人航空機制御システムによれば、操縦者と無人航空機との距離が離れており操縦者が無人航空機の向きを判別することができない場合であっても、操縦者が変更ボタンを操作（入力）することにより、旋回角度算出部が算出した旋回角度に基づいて方位制御部は無人航空機を旋回させ無人航空機の前方の方位を目標方位に変更する。このため、無人航空機を操縦者の意図する方向に操縦することができるので、無人航空機による障害物等への接近や飛行禁止区域への侵入を抑制することができる。このように、無人航空機の操縦性を向上させることができる。

【0009】

上記無人航空機制御システムにおいて、好ましくは、前記方位設定部は、前記無人航空機が離陸したタイミングで前記第１方位センサが検出した検出方位を前記目標方位に設定する。このように構成すれば、操縦者が変更ボタンを操作することにより、無人航空機の向き（前方の方位）を離陸位置での方位（離陸時の方位）に変更することができる。このため、操縦者は離陸位置での無人航空機の向き（方位）を覚えておくだけで、意図する方向に無人航空機を容易に操縦することができる。

【0010】

上記無人航空機制御システムにおいて、好ましくは、前記操作装置は、前記操作装置の方位を検出する第２方位センサを有し、前記方位設定部は、前記変更ボタンの入力時の前記第２方位センサが検出した検出方位を、前記目標方位に設定する。このように構成すれば、操縦者が変更ボタンを操作することにより、無人航空機の向き（前方の方位）を操作装置の方位（向き）に変更することができる。このため、操縦者は無人航空機の方向に操作装置を向けるだけで、すなわち操縦者は無人航空機の方向に体を向けるだけで、操作装置の向きと無人航空機の向きとが一致するので、操縦者は意図する方向に無人航空機を容易に操縦することができる。

【0011】

上記無人航空機制御システムにおいて、好ましくは、前記無人航空機には、建物の屋根を撮像する撮像装置が搭載されており、前記方位設定部は、前記建物の前記屋根の輪郭線を構成する複数の直線部のうち、所定の直線部と直交する方位を、前記目標方位に設定する。このように構成すれば、無人航空機の前後左右方向と屋根の輪郭線を構成する直線部の方向とが平行になるので、無人航空機を屋根の輪郭線に沿って容易に移動させることができる。

【0012】

この場合、前記旋回角度算出部は、前記所定の直線部が前記撮像装置による撮像画像の横方向に沿って写るように前記目標方位を補正し、補正した目標方位と前記検出方位とから前記旋回角度を算出してもよい。このように構成すれば、撮像装置のパン角が０度以外の場合（撮像装置の光軸方向と無人航空機の前後方向とが一致していない場合）であっても、屋根の直線部を撮像画像の横方向に沿って写らせることができる。

【0013】

上記無人航空機制御システムにおいて、好ましくは、前記無人航空機には、構造物を撮像する撮像装置が搭載されており、前記操作装置は、前記撮像装置により撮像する撮像ボタンをさらに有し、前記制御部は、前記撮像ボタンの入力時の前記第１方位センサが検出した検出方位を撮像画像データに関連付けて記憶し、前記方位設定部は、前記撮像画像データに関連付けて記憶された前記検出方位を、前記目標方位に設定する。このように構成すれば、例えば、同じ構造物に対して繰り返し点検等を行う場合に、初回の検査時に無人航空機の方位を撮像画像データに関連付けて記憶し、２回目以降の検査時に無人航空機の方位を初回の検査時に記憶した方位に変更することができる。これにより、初回の検査時の撮像画像と２回目以降の検査時の撮像画像とを同じ向きにすることができるので、画像の確認を容易に行うことができる。

【0014】

この場合、好ましくは、前記無人航空機は、前記無人航空機の位置を検出する位置検出装置をさらに有し、前記制御部は、前記撮像ボタンの入力時の前記位置検出装置が検出した検出位置を前記記憶された検出方位とともに前記撮像画像データに関連付けて記憶し、前記制御部による前記目標方位の変更に伴って、前記無人航空機の位置を前記検出位置に制御する。このように構成すれば、初回の検査時に無人航空機の位置を撮像画像データに関連付けて記憶し、２回目以降の検査時に無人航空機の位置を初回の検査時に記憶した位置に移動させることができる。これにより、初回の検査時の撮像位置と２回目以降の検査時の撮像位置とを同じ位置にすることができるので、画像の確認をより容易に行うことができる。

【0015】

上記無人航空機制御システムにおいて、好ましくは、前記無人航空機には、光軸が前記無人航空機の前方に対して水平方向に成す角度であるパン角を変更可能な撮像装置が搭載されており、前記制御部は、前記変更ボタンの入力時の前記パン角を初期設定値に変更するパン角制御部を有する。このように構成すれば、例えば、無人航空機の向きと撮像装置の光軸の向きとを容易に一致させることができる。これにより、操縦者は操作装置の表示画面を見ながら無人航空機を操縦することができるので、無人航空機の操縦性をより向上させることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、無人航空機の操縦性を向上させることが可能な無人航空機制御システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１実施形態に係る無人航空機制御システムを示す模式図である。

【図2】本発明の第１実施形態に係る無人航空機制御システムの無人航空機の構成を示すブロック図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る無人航空機制御システムの操作装置の操縦装置の構成を示すブロック図である。

【図4】本発明の第１実施形態に係る無人航空機制御システムの操作装置の携帯端末の構成を示すブロック図である。

【図5】本発明の第１実施形態に係る無人航空機制御システムの携帯端末の制御ブロック図である。

【図6】本発明の第１実施形態に係る無人航空機制御システムを用いた屋根の点検方法のフローを示す図である。

【図7】無人航空機が離陸位置の上方まで自律飛行して戻って来た際に携帯端末の表示部に表示される画像を示す図である。

【図8】無人航空機の向きと撮像装置の光軸の向きとが異なっている状態で携帯端末の表示部に表示される画像を示す図である。

【図9】本発明の第２実施形態に係る無人航空機制御システムの操作装置の操縦装置の構成を示すブロック図である。

【図10】本発明の第２実施形態に係る無人航空機制御システムの携帯端末の制御ブロック図である。

【図11】本発明の第２実施形態に係る無人航空機制御システムを用いた屋根の点検方法のフローを示す図である。

【図12】本発明の第３実施形態に係る無人航空機制御システムの携帯端末の制御ブロック図である。

【図13】本発明の第３実施形態に係る無人航空機制御システムを用いた屋根の点検方法のフローを示す図である。

【図14】屋根の長手方向となる直線部が撮像装置による撮像画像の横方向に沿って写った状態を示す図である。

【図15】本発明の第４実施形態に係る無人航空機制御システムの無人航空機の構成を示すブロック図である。

【図16】本発明の第４実施形態に係る無人航空機制御システムの携帯端末の制御ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態に係る無人航空機制御システムについて、図面を参照しながら説明する。

【0019】

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る無人航空機制御システム１を示す模式図である。図２は、本発明の第１実施形態に係る無人航空機制御システム１の無人航空機１０の構成を示すブロック図である。図３は、本発明の第１実施形態に係る無人航空機制御システム１の操作装置２の操縦装置３０の構成を示すブロック図である。図４は、本発明の第１実施形態に係る無人航空機制御システム１の操作装置２の携帯端末５０の構成を示すブロック図である。

【0020】

図１に示すように、本実施形態に係る無人航空機制御システム１は、無人航空機（ＵＡＶ）１０と、無人航空機１０を制御する操作装置２と、によって構成されている。本実施形態では、無人航空機制御システム１は、例えば建物の屋根に損傷等の異常が生じているか否かを点検する際に用いられる。

【0021】

無人航空機１０は、所謂ドローンであり、操作装置２から送信される後述する撮像位置データ等に基づいて、目標の屋根の上方まで自律飛行し屋根を撮像する。無人航空機１０は、撮像した画像を操作装置２に送信する。

【0022】

操作装置２は、操縦装置３０および携帯端末５０によって構成されている。携帯端末５０は、操縦装置３０の所定位置に固定されている。携帯端末５０は、例えば、所定のプログラム（アプリケーションソフトウェア）をインストールしたスマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ等であり、本実施形態ではスマートフォンである。操作装置２は、無人航空機１０が撮像した画像を取得するとともに、後述する表示部５２に画像を表示する。

【0023】

以下、無人航空機１０および操作装置２をより具体的に説明する。

【0024】

［無人航空機１０の構成］
無人航空機１０は図２に示すように、送受信部１１と、受信機１２と、高さセンサ１３と、撮像装置１４と、駆動部１６と、第１方位センサ１９と、ジャイロセンサ２０と、制御部２１と、を備えている。

【0025】

送受信部１１は、操縦装置３０との間でデータの無線送受信を行う。送受信部１１が操縦装置３０から受信する主要なデータとしては、飛行高さデータ、撮像位置データ、旋回角度データ等が挙げられる。送受信部１１が操縦装置３０に送信する主要なデータとしては、撮像した画像データ、方位データ等が挙げられる。

【0026】

受信機１２は、ＧＰＳ信号を受信するとともに、受信したＧＰＳ信号に基づいて受信機１２の位置（経度、緯度）、すなわち無人航空機１０自身の位置を検出する。

【0027】

高さセンサ１３は、例えば気圧を計測する気圧センサからなり、無人航空機１０の地面に対する高さ位置を検出する。なお、高さセンサ１３を設けず、受信機１２が受信したＧＰＳ信号に基づいて無人航空機１０の地面に対する高さ位置を検出してもよい。

【0028】

撮像装置１４は、カラーのデジタル画像を撮像できるカメラ（撮像部）を含んでおり、屋根を撮像して画像データを取得する。この画像データには、撮像位置データが関連付けられていてもよい。撮像装置１４は、カメラに含まれるレンズの光軸を水平方向に動かすパン機能、上下方向に動かすチルト機能を有する。撮像装置１４は、カメラの光軸のパン角およびチルト角を調整する調整部１４ａを含んでいる。なお、パン角とは、光軸が無人航空機１０の前方に対して水平方向に成す角度であり、パン角の範囲は、例えば、無人航空機１０の前方を中心として左右方向に約７５度の角度範囲である。チルト角とは、光軸が無人航空機１０の前方に対して上下方向に成す角度であり、チルト角の範囲は、例えば、無人航空機１０の前方に対して、上側に３０度の位置から下側に９０度の位置（無人航空機１０の真下の位置）までの角度範囲である。

【0029】

駆動部１６は、複数の回転翼と、回転翼に付与する駆動力を発生するモータと、モータに電力を供給する蓄電池と、を含んでいる。複数の回転翼の回転速度を個別に制御することによって、無人航空機１０の飛行高さ、飛行経路、飛行速度、水平度、向き等を変更することができる。

【0030】

第１方位センサ１９は、無人航空機１０が向いている方位（前方の方位）を検出する。

【0031】

ジャイロセンサ２０は、無人航空機１０のピッチ軸、ロール軸およびヨー軸回りの角速度を検出する。これにより、無人航空機１０の姿勢や旋回角度（水平面内における回転角度）を制御することが可能となる。

【0032】

制御部２１は、演算装置（ＣＰＵ）２１ａおよび記憶装置（例えばＲＡＭ、ＲＯＭ等）２１ｂを含んでいる。演算装置２１ａは、記憶装置２１ｂに記憶されている動作プログラムを実行する。

【0033】

制御部２１は、送受信部１１が受信した飛行高さデータ、撮像位置データ、旋回角度データ等を記憶する。また、制御部２１は、撮像位置データおよび飛行高さデータに基づいて駆動部１６を制御して、無人航空機１０を自律飛行させる。また、制御部２１は、撮像位置データに基づいて撮像装置１４を制御して、撮像位置で屋根を撮像する。また、制御部２１は、旋回角度データに基づいて駆動部１６を制御して、無人航空機１０を水平方向に所定角度旋回させる。また、制御部２１は、撮像装置１４が取得した画像データを記憶するとともに、操縦装置３０に送信する。また、制御部２１は、第１方位センサ１９の検出結果（検出方位）を航空機方位データとして記憶するとともに、操縦装置３０に送信する。

【0034】

また、制御部２１は、操縦装置３０からの各種制御信号に基づいて、無人航空機１０を所定方向に移動させたり、所定角度旋回させたり、撮像装置１４のパン角やチルト角を変更したり、撮像装置１４により画像を撮像したりする。また、制御部２１は、後述するように、操縦装置３０からの初期設定信号により、撮像装置１４のパン角およびチルト角を初期設定値に変更する。

【0035】

［操作装置２の構成］
操作装置２は図１に示すように、操縦装置３０および携帯端末５０によって構成されている。

【0036】

操縦装置３０は、無人航空機１０の飛行を操作するためのものであり、図３に示すように、送受信部３１と、操作部３２と、入力部３４と、制御部３９と、を備えている。なお、制御部３９および携帯端末５０の後述する制御部５９は、本発明の「制御部」の一例である。

【0037】

送受信部３１は、無人航空機１０との間でデータの送受信を行うとともに、後述するように携帯端末５０との間でデータの送受信を行う。

【0038】

操作部３２は、操作レバー、操作ボタン、ダイヤル等からなる。例えば操作レバー３２ａ（図１参照）は、無人航空機１０を前進後進および水平方向に旋回させるためのものであり、操作レバー３２ｂ（図１参照）は、無人航空機１０を上下方向および左右方向に移動させるためのものである。操作部３２には、操作レバー３２ａおよび３２ｂの他、無人航空機１０の撮像装置１４のパン角およびチルト角を変更するためのダイヤル（図示せず）等が設けられている。

【0039】

入力部３４は、無人航空機１０の撮像装置１４により撮像を行うための撮像ボタン３４ａ、及び変更ボタン３４ｂ等からなる。変更ボタン３４ｂは、後述するように、無人航空機１０を旋回させて無人航空機１０の向き（前方の方位）を目標方位に変更するためのボタンである。なお、変更ボタン３４ｂは、操縦装置３０に予め設けられているボタンを、無人航空機１０の向きを目標方位に変更するための変更ボタンとして割り当てたものである。

【0040】

制御部３９は、操作部３２の操作や入力部３４の入力により、無人航空機１０の飛行や撮像等を制御する。制御部３９は、演算装置（ＣＰＵ）３９ａおよび記憶装置（例えばＲＡＭ、ＲＯＭ等）３９ｂを含んでいる。演算装置３９ａは、記憶装置３９ｂに記憶されている動作プログラムを実行する。また、制御部３９は、送受信部３１が受信した画像データ、航空機方位データ（無人航空機１０の第１方位センサ１９の検出結果）等を記憶する。

【0041】

図４に示すように、携帯端末５０は、送受信部５１と、表示部５２と、入力部５３と、制御部５９と、を備えている。

【0042】

送受信部５１は、操縦装置３０との間でデータの送受信を行う。ここでは、携帯端末５０の送受信部５１と操縦装置３０の送受信部３１との間で無線通信を行う例について説明するが、携帯端末５０と操縦装置３０とを有線接続することにより通信を行ってもよい。

【0043】

表示部５２は、例えば液晶表示パネルからなり、地図データを表示したり、無人航空機１０の撮像装置１４が撮像した画像を表示したりする。なお、地図データは、インターネットを介して取得したものであってもよいし、後述する記憶装置５９ｂに予め記憶されているものであってもよい。

【0044】

入力部５３は、操縦者により操作・入力されるものであり、例えば、表示部５２上に配置されるタッチパネルや、物理ボタンからなる。入力部５３は、無人航空機１０の撮像装置１４により撮像を行うための撮像ボタン５３ａおよび変更ボタン５３ｂ等からなる。撮像ボタン５３ａおよび変更ボタン５３ｂは、それぞれ操縦装置３０の撮像ボタン３４ａおよび変更ボタン３４ｂと同様の機能を有する。

【0045】

制御部５９は、入力部５３の入力により無人航空機１０の飛行や撮像等を操縦装置３０を介して制御する。制御部５９は、演算装置（ＣＰＵ）５９ａおよび記憶装置（例えばＲＡＭ、ＲＯＭ等）５９ｂを含んでいる。演算装置５９ａは、記憶装置５９ｂに記憶されている動作プログラムを実行する。制御部５９がプログラムを実行することによって、後述する各処理を実現することができる。このようなプログラムは、例えばインターネットを介してダウンロードすることによって取得され、記憶装置５９ｂに記憶される。制御部５９は、送受信部５１が受信した画像データ、航空機方位データ（無人航空機１０の第１方位センサ１９の検出結果）等を記憶する。

【0046】

図５は、本発明の第１実施形態に係る無人航空機制御システム１の携帯端末５０の制御ブロック図である。次に、図５を参照して、本実施形態の携帯端末５０の制御部５９について詳細に説明する。制御部５９は、ソフトウェアとして、方位設定部５９ｃ、旋回角度算出部５９ｄ、方位制御部５９ｅおよびパン角制御部５９ｆを備えている。

【0047】

方位設定部５９ｃは、無人航空機１０を旋回させて無人航空機１０の前方をある方位に向ける際の目標方位を設定する。方位設定部５９ｃには、第１方位センサ１９の検出信号が入力される。本実施形態では、方位設定部５９ｃは、第１方位センサ１９が離陸したタイミングで第１方位センサ１９が検出した検出方位を目標方位に設定する。方位設定部５９ｃは、設定した目標方位を旋回角度算出部５９ｄに出力する。

【0048】

旋回角度算出部５９ｄは、無人航空機１０を旋回させて無人航空機１０の前方の方位を目標方位に変更するために必要な無人航空機１０の旋回角度を算出する。旋回角度算出部５９ｄは、目標方位と、操縦装置３０の変更ボタン３４ｂ又は携帯端末５０の変更ボタン５３ｂの入力時（操縦者により押された時）の第１方位センサ１９が検出した検出方位と、から無人航空機１０の旋回角度を算出する。

【0049】

具体的には、本実施形態では、旋回角度算出部５９ｄには、方位設定部５９ｃが設定した目標方位と、第１方位センサ１９の検出信号と、操縦装置３０の変更ボタン３４ｂおよび携帯端末５０の変更ボタン５３ｂの入力信号と、が入力される。旋回角度算出部５９ｄは、目標方位と、変更ボタン３４ｂ又は５３ｂの入力時の第１方位センサ１９が検出した検出方位と、の角度差を算出する。この角度差は、無人航空機１０の前方の方位を目標方位にするために必要な無人航空機１０の旋回角度である。旋回角度算出部５９ｄは、算出した旋回角度を方位制御部５９ｅに出力する。

【0050】

方位制御部５９ｅは、入力された旋回角度に基づいて無人航空機１０に制御信号を送信する。これにより、無人航空機１０は旋回角度算出部５９ｄにより算出された旋回角度だけ旋回し、無人航空機１０の向き（前方の方位）が目標方位に変更される。

【0051】

パン角制御部５９ｆには、操縦装置３０の変更ボタン３４ｂおよび携帯端末５０の変更ボタン５３ｂの入力信号と、が入力される。パン角制御部５９ｆは、変更ボタン３４ｂ又は５３ｂの入力時に撮像装置１４の調整部１４ａによりパン角およびチルト角を初期設定値に変更するための初期設定信号を操縦装置３０を介して無人航空機１０に送信する。

【0052】

次に、本実施形態の屋根の点検方法について詳細に説明する。なお、ここでは、撮像装置１４で撮像される画像の縦横比を３：４、撮像装置１４のパン角の初期設定値を０度、撮像装置１４のチルト角の初期設定値を－９０度（すなわち、撮像装置１４の光軸は鉛直方向）、として説明する。

【0053】

工程Ｓ１において、操縦者（点検者）は、携帯端末５０に点検対象の建物の住所等を入力する。これにより、携帯端末５０の表示部５２には、入力した住所周辺の上空からの地図画像が表示され、操縦者は、地図画像から点検対象の建物の屋根を指定するとともに屋根の輪郭線を指定する。この輪郭線の指定は、タッチパネル等の入力部５３を用いて地図画像上で容易に行うことができる。地図画像には位置情報（緯度、経度）および方位情報が含まれているため、指定した輪郭線に対応するように、位置情報（緯度、経度）および方位情報を含む輪郭線データが生成される。生成された輪郭線データは記憶装置５９ｂに記憶されるとともに、操縦装置３０を介して無人航空機１０に送信される。

【0054】

工程Ｓ２において、操縦者は、屋根の高さを入力部５３に入力する。これにより、屋根よりも所定高さだけ高い位置に無人航空機１０の飛行高さが設定され、飛行高さデータが操縦装置３０を介して無人航空機１０に送信される。

【0055】

工程Ｓ３において、無人航空機１０は、離陸位置（ホームポイントともいう）から離陸する。無人航空機１０が離陸位置から上昇する際に、無人航空機１０の第１方位センサ１９は、無人航空機１０の前方の方位を検出し、検出結果（航空機方位データ）を操縦装置３０を介して携帯端末５０に送信する。携帯端末５０は、この検出結果を記憶装置５９ｂに記憶する。

【0056】

工程Ｓ４において、方位設定部５９ｃは、第１方位センサ１９が離陸した際に第１方位センサ１９が検出した検出方位を目標方位に設定する。方位設定部５９ｃは、設定した目標方位を旋回角度算出部５９ｄに出力する。

【0057】

工程Ｓ５において、無人航空機１０は、建物の上空の目標位置まで自律飛行する。また、無人航空機１０は、撮像装置１４により屋根の画像を撮像し、撮像データを記憶装置２１ｂに記憶するとともに操縦装置３０を介して携帯端末５０に送信する。携帯端末５０は、撮像データを記憶装置５９ｂに記憶するとともに、撮像画像を表示部５２に表示する。

【0058】

なお、無人航空機１０が建物の上空の目標位置に到達した際に、例えば、無人航空機１０が建物の上空に到達したことを知らせるためのメッセージ等が携帯端末５０の表示部５２に表示されてもよい。

【0059】

建物の屋根の検査においては、必要に応じて、操縦者は手動で無人航空機１０を操縦する。具体的には、本実施形態では、撮像装置１４の調整部１４ａによりパン角を０度とし、撮像装置１４のチルト角を－９０度（すなわち、撮像装置１４の光軸は鉛直方向）としているため、撮像画像は屋根の真上方向からの画像になる。しかしながら、例えば建物の側壁を点検したり、屋根を斜め上方から点検したりする場合がある。この場合、操縦者は、撮像装置１４のパン角およびチルト角を変更したり、無人航空機１０を前後左右に移動させたり旋回させたりする。又、無人航空機１０を障害物等から遠ざけたり、飛行禁止区域に侵入するのを防止したりすることを目的として、無人航空機１０を前後左右に移動させたりする。

【0060】

このとき、操縦者と無人航空機１０との距離が離れている場合、操縦者は無人航空機１０の向きを判別することが困難であるため、無人航空機１０を操縦者の意図する方向に操縦するのは困難である。

【0061】

そこで、本実施形態では、操縦者は、無人航空機１０を手動で操縦する場合、操縦装置３０の変更ボタン３４ｂ又は携帯端末５０の変更ボタン５３ｂを押す。これにより、無人航空機１０は、所定角度だけ旋回し、無人航空機１０の向き(方位)は、離陸位置での無人航空機１０の向き(方位)に変更される。

【0062】

具体的には、操縦者が操縦装置３０の変更ボタン３４ｂ又は携帯端末５０の変更ボタン５３ｂを押すと、工程Ｓ６において、変更ボタン３４ｂ又は５３ｂが入力されたと判断され、工程Ｓ７に進む。操縦者が無人航空機１０を手動で操縦しない場合は、工程Ｓ１０に進む。

【0063】

工程Ｓ７において、旋回角度算出部５９ｄは、目標方位と、変更ボタン３４ｂ又は５３ｂの入力時の第１方位センサ１９が検出した検出方位と、から旋回角度を算出する。旋回角度算出部５９ｄは、算出した旋回角度を方位制御部５９ｅに出力する。

【0064】

工程Ｓ８において、方位制御部５９ｅは、入力された旋回角度に基づいて無人航空機１０に制御信号を送信する。これにより、無人航空機１０は旋回角度算出部５９ｄにより算出された旋回角度だけ旋回する。このとき、無人航空機１０は、ジャイロセンサ２０を用いて正確に上記旋回角度だけ旋回する。これにより、無人航空機１０は、離陸位置における無人航空機１０の向き(方位)と同じ方向を向く。このため、操縦者は、離陸位置における無人航空機１０の向き(方位)を覚えておくだけで、意図する方向に無人航空機１０を容易に操縦することが可能となる。

【0065】

工程Ｓ９において、パン角制御部５９ｆは、撮像装置１４のパン角およびチルト角を初期設定値に変更するための初期設定信号を無人航空機１０に送信する。これにより、撮像装置１４の調整部１４ａによりパン角が０度、チルト角が－９０度に変更され、無人航空機１０の前後左右方向と撮像画像の上下左右方向とが一致する。このため、操縦者は表示部５２を見ながら無人航空機１０を意図する方向に容易に操縦することができる。

【0066】

無人航空機１０の手動での操縦が終了すると、工程Ｓ１０において、操縦者は操縦装置３０のリターンボタン（図示せず）を押す。これにより、操縦装置３０から無人航空機１０にリターン信号が送信され、無人航空機１０が離陸位置の上方まで自律飛行して戻ってくる。このとき、携帯端末５０の表示部５２には、図７に示すような画像が表示される。なお、図７の領域Ｒは、無人航空機１０の真下の位置（着陸予定位置）を示している。

【0067】

操縦者は、表示画像の領域Ｒがホームポイントにある場合、操縦装置３０の図示しない着陸ボタンを押す。これにより、無人航空機１０がホームポイントに着陸する。なお、無人航空機１０がホームポイントの上方まで自律飛行して戻って来た際に、表示部５２に、着陸の可否を操縦者に求めるメッセージ（例えば「着陸しますか？」）が表示されてもよい。そして、表示部５２に表示されている「ＯＫ」ボタンを操縦者が押すことによって無人航空機１０をホームポイントに着陸させてもよい。

【0068】

また、例えば、無人航空機１０の着陸できる範囲が狭い場合には、ＧＰＳ等の受信機１２を利用しても、画像の領域Ｒがホームポイントからずれる場合がある。この場合、操縦者は、無人航空機１０を操縦して表示画像の領域Ｒをホームポイントに移動させた後、手動または自律飛行により無人航空機１０を着陸させる。また、風が強い場合も、操縦者は無人航空機１０を徐々に降下させながら位置を修正し着陸させる。このように着陸時に操縦者による操縦が必要な場合にも、上述したように、操縦装置３０の変更ボタン３４ｂ又は携帯端末５０の変更ボタン５３ｂを用いて、無人航空機１０の向き(方位)をホームポイント（離陸位置）での無人航空機１０の向き(方位)に変更してもよい。

【0069】

また、図８に示すように、無人航空機１０（機体）の向きと撮像装置１４の向きとが異なっている場合もある。具体的には、図８では、無人航空機１０は図中、左上方向を向いており、撮像装置１４は無人航空機１０の前方方向に対して右方向にパン角（ここでは約４５度）が設定されている。この状態では、操縦者は意図する方向に無人航空機１０を操縦することが困難である。そこで、携帯端末５０の表示部５２に、無人航空機１０の向き（図中、左上の表示）や、操縦装置３０の操作方向（図中、右上の表示）および無人航空機１０の移動方向（図中、中央の表示）を表示してもよい。この場合、操縦装置３０の操作方向と無人航空機１０の移動方向との対応関係が容易に理解できるように、操縦装置３０の操作方向を示す矢印とこれに対応する無人航空機１０の移動方向を示す矢印とに同じ着色やハッチング等を施してもよい。この場合、操縦者は、表示部５２を見ながら、意図する方向に無人航空機１０を容易に操縦することが可能となる。

【0070】

本実施形態では、上記のように、操縦者と無人航空機１０との距離が離れており操縦者が無人航空機１０の向きを判別することができない場合であっても、操縦者が変更ボタン３４ｂ又は５３ｂを操作（入力）することにより、旋回角度算出部５９ｄが算出した旋回角度に基づいて方位制御部５９ｅは無人航空機１０を旋回させ無人航空機１０の前方の方位を目標方位に変更することができる。このため、無人航空機１０を操縦者の意図する方向に操縦することができる。その結果、無人航空機１０による障害物等への接近や飛行禁止区域への侵入を抑制することができる。このように、無人航空機１０の操縦性を向上させることができる。

【0071】

また、上記のように、方位設定部５９ｃは、無人航空機１０が離陸したタイミングで第１方位センサ１９が検出した検出方位を目標方位に設定する。これにより、操縦者が変更ボタン３４ｂ又は５３ｂを操作することにより、無人航空機１０の向き（前方の方位）を離陸位置での方位（離陸時の方位）に変更することができる。このため、操縦者は離陸位置での無人航空機１０の向き（方位）を覚えておくだけで、意図する方向に無人航空機１０を容易に操縦することができる。

【0072】

また、上記のように、制御部５９は、変更ボタン３４ｂ又は５３ｂの入力時にパン角を初期設定値に変更するパン角制御部５９ｆを有する。これにより、無人航空機１０の向きと撮像装置１４の光軸の向きとを容易に一致させることができる。このため、操縦者は携帯端末５０の表示部５２を見ながら無人航空機１０を操縦することができるので、無人航空機１０の操縦性をより向上させることができる。

【0073】

（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態に係る無人航空機制御システム１の操作装置２の操縦装置３０の構成を示すブロック図である。この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、無人航空機１０の向き（方位）を操縦装置３０の向き（方位）に変更する場合について説明する。

【0074】

操縦装置３０は、図９に示すように、送受信部３１、操作部３２、入力部３４および制御部３９に加え、第２方位センサ３７を備えている。

【0075】

第２方位センサ３７は、操縦装置３０の方位を検出する。ここで、操縦装置３０の方位とは、操縦装置３０を上方から見た際に、操縦装置３０の下部から上部に向かう方向の方位である。例えば、図１においては、上方向の方位である。

【0076】

制御部３９は、第２方位センサ３７の検出結果を操縦装置方位データとして記憶するとともに、携帯端末５０に送信する。

【0077】

図１０は、本発明の第２実施形態に係る無人航空機制御システム１の携帯端末５０の制御ブロック図である。次に、図１０を参照して、本実施形態の携帯端末５０の制御部５９について説明する。

【0078】

本実施形態では、方位設定部５９ｃには、第１方位センサ１９の検出信号は入力されず、第２方位センサ３７の検出信号が入力される。また、方位設定部５９ｃには、変更ボタン３４ｂおよび５３ｂの入力信号が入力される。

【0079】

本実施形態では、方位設定部５９ｃは、変更ボタン３４ｂ又は５３ｂの入力時の第２方位センサ３７が検出した検出方位を、目標方位に設定する。

【0080】

第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0081】

次に、本実施形態の屋根の点検方法について説明する。

【0082】

本実施形態の屋根の点検方法は図１１に示すように、上記第１実施形態と異なり、工程Ｓ４がなく、工程Ｓ６と工程Ｓ７との間に目標方位を設定する工程Ｓ１１が設けられている。

【0083】

本実施形態では、操縦者が操縦装置３０の変更ボタン３４ｂ又は携帯端末５０の変更ボタン５３ｂを押すと、工程Ｓ６において、変更ボタン３４ｂ又は５３ｂが入力されたと判断され、工程Ｓ１１に進む。

【0084】

工程Ｓ１１において、方位設定部５９ｃは、変更ボタン３４ｂ又は５３ｂの入力時の第２方位センサ３７が検出した検出方位を、目標方位に設定する。方位設定部５９ｃは、設定した目標方位を旋回角度算出部５９ｄに出力する。

【0085】

工程Ｓ８において、無人航空機１０は、所定の旋回角度だけ旋回し、操縦装置３０の向き(方位)と同じ方向を向く。

【0086】

第２実施形態のその他の点検方法は、上記第１実施形態と同様である。

【0087】

本実施形態では、上記のように、方位設定部５９ｃは、変更ボタン３４ｂ又は５３ｂの入力時の第２方位センサ３７が検出した検出方位を、目標方位に設定する。これにより、操縦者が変更ボタン３４ｂ又は５３ｂを操作することによって、無人航空機１０の向きを操縦装置３０の方位（向き）に変更することができる。このため、操縦者は無人航空機１０の方向に操縦装置３０を向けるだけで、すなわち操縦者は無人航空機１０の方向に体を向けるだけで、操縦装置３０の向きと無人航空機１０の向きとが一致するので、操縦者は意図する方向に無人航空機１０を容易に操縦することができる。

【0088】

第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0089】

（第３実施形態）
図１２は、本発明の第３実施形態の携帯端末５０の制御ブロック図である。この第３実施形態では、上記第１および第２実施形態と異なり、屋根７１（図１４参照）の長手方向となる直線部７１ａが撮像装置１４による撮像画像の横方向に沿って写るように、無人航空機１０の向き（方位）を変更する場合について説明する。また、点検する屋根７１が寄棟であり、平面視矩形状である場合について説明する。

【0090】

本実施形態では図１２に示すように、制御部５９は、ソフトウェアとして、地図画像データ記憶部５９ｇをさらに備えている。地図画像データ記憶部５９ｇには、位置情報（緯度、経度）および方位情報を含む上空からの地図画像のデータが記憶されている。

【0091】

本実施形態では、方位設定部５９ｃには、第１方位センサ１９の検出信号は入力されない。方位設定部５９ｃは、上空からの地図画像において建物７０の屋根７１の輪郭線を構成する複数の直線部のうち、所定の直線部（ここでは直線部７１ａ）と直交する方位を、目標方位に設定する。

【0092】

第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0093】

次に、本実施形態の屋根７１の点検方法について説明する。

【0094】

本実施形態の屋根７１の点検方法は図１３に示すように、上記第１実施形態と異なり、工程Ｓ４がなく、工程Ｓ１と工程Ｓ２との間に目標方位を設定する工程Ｓ２１が設けられている。

【0095】

本実施形態では、工程Ｓ２１において、方位設定部５９ｃは、工程Ｓ１で生成された輪郭線データに基づいて、屋根７１の長手方向となる直線部７１ａと短手方向となる直線部７１ｂとを決定する。そして、方位設定部５９ｃは、直線部７１ａと直交する方位を、目標方位に設定する。これにより、工程Ｓ８において無人航空機１０が所定の旋回角度だけ旋回すると、図１４に示すように、屋根７１の長手方向となる直線部７１ａが撮像装置１４による撮像画像の横方向に沿って写る。

【0096】

第３実施形態のその他の点検方法は、上記第１実施形態と同様である。

【0097】

本実施形態では、上記のように、方位設定部５９ｃは、建物７０の屋根７１の輪郭線を構成する複数の直線部のうち、所定の直線部７１ａと直交する方位を、目標方位に設定する。これにより、無人航空機１０の前後左右方向と屋根７１の輪郭線を構成する直線部７１ｂ、７１ａの方向とが平行になるので、無人航空機１０を屋根７１の輪郭線に沿って容易に移動させることができる。

【0098】

第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0099】

（第４実施形態）
図１５は、本発明の第４実施形態に係る無人航空機制御システム１の無人航空機１０の構成を示すブロック図である。この第４実施形態では、上記第３実施形態と異なり、変更ボタン３４ｂ又は５３ｂの入力時にパン角を初期設定値に変更しない場合について説明する。

【0100】

無人航空機１０では図１５に示すように、撮像装置１４は、調整部１４ａの動作からカメラ（撮像部）のパン角を検出するパン角検出センサ１４ｂを含んでいる。パン角検出センサ１４ｂは、検出したパン角を制御部２１に出力する。

【0101】

制御部２１は、入力されたパン角を記憶するとともに、操縦装置３０を介して携帯端末５０に送信する。

【0102】

図１６は、本発明の第４実施形態に係る無人航空機制御システム１の携帯端末５０の制御ブロック図である。次に、図１６を参照して、本実施形態の携帯端末５０の制御部５９について説明する。

【0103】

本実施形態では図１６に示すように、制御部５９には、パン角制御部５９ｆが設けられていない。このため、上記第３実施形態のように無人航空機１０の向きを変更したとしても、撮像装置１４のパン角が０度以外の場合には、直線部７１ｂ、７１ａは撮像画像の上下左右方向と平行にならない。すなわち、表示部５２に対して屋根７１が斜めに表示されてしまう。そこで、本実施形態では、制御部５９は、以下のように構成されている。

【0104】

本実施形態では、旋回角度算出部５９ｄには、パン角検出センサ１４ｂの検出信号が入力される。また、旋回角度算出部５９ｄは、入力されたパン角から、直線部７１ａが撮像装置１４の撮像画像の横方向に沿って写るように、目標方位を補正する。具体的には、例えば、パン角が右方向に４５度に設定されている場合には、目標方位を左方向に４５度補正する。また、旋回角度算出部５９ｄは、補正した目標方位と第１方位センサ１９が検出した検出方位とから旋回角度を算出する。

【0105】

これにより、無人航空機１０の方位を制御する工程Ｓ８において無人航空機１０が所定の旋回角度だけ旋回すると、上記第３実施形態と同様、屋根７１の長手方向となる直線部７１ａが撮像装置１４による撮像画像の横方向に沿って写る。なお、このとき、無人航空機１０は、直線部７１ａおよび７１ｂに対して例えば４５度傾斜した方向を向いている。

【0106】

第４実施形態のその他の構成および点検方法は、上記第３実施形態と同様である。

【0107】

本実施形態では、上記のように、旋回角度算出部５９ｄは、所定の直線部が撮像装置１４による撮像画像の横方向に沿って写るように、目標方位を補正し、補正した目標方位と検出方位とから旋回角度を算出する。これにより、撮像装置１４のパン角が０度以外の場合（撮像装置１４の光軸方向と無人航空機１０の前後方向とが一致していない場合）であっても、屋根７１の直線部７１ａを撮像画像の横方向に沿って写らせることができる。また、建物７０の紙図面に描かれている屋根７１の向きと画像の屋根７１の向きとを一致させることができるので、例えば屋根７１の点検作業性を向上させることができる。

【0108】

第４実施形態のその他の効果は、上記第３実施形態と同様である。

【0109】

（第５実施形態）
この第５実施形態では、上記第１～第４実施形態と異なり、例えば同一の構造物を繰り返し点検する場合に特に有効な構成について説明する。

【0110】

無人航空機１０（図１参照）による点検において、例えば補修が必要な懸念がある部分を一定期間経過後に再度点検することが想定される。補修が必要な懸念がある部分とは、例えば、住宅（構造物）の屋根材においてひび割れに進展する懸念のある変色部分や、橋梁等の構造物に発生したひび割れ部分等が挙げられる。又、構造物の施工状況の進捗を把握する際にも、ある範囲を一定期間経過後に再度点検することが想定される。このように同じ位置で繰り返し点検等を行う場合、撮像装置１４の向きを同じにすると、画像の確認を容易に行うことが可能となる。

【0111】

そこで、本実施形態では図３および図４に示すように、携帯端末５０の制御部５９は、撮像ボタン３４ａまたは５３ａの入力時に第１方位センサ１９が検出した検出方位を撮像画像データに関連付けて記憶装置５９ｂに記憶する。具体的には、撮像ボタン３４ａまたは５３ａが入力されると、第１方位センサ１９が無人航空機１０の方位を検出し、検出結果が携帯端末５０に送信される。また、撮像装置１４が撮像した撮像画像も携帯端末５０に送信される。そして、制御部５９は、無人航空機１０の方位を撮像画像データに関連付けて記憶する。これにより、例えば入力部５３を用いて撮像画像を選択することにより、構造物を撮像した時の無人航空機１０の方位を後から読み出すことが可能となる。

【0112】

本実施形態では、制御部５９は、撮像ボタン３４ａまたは５３ａの入力時における無人航空機１０の方位だけでなく、撮像位置（経度、緯度および飛行高さ）、撮像装置１４のパン角、チルト角、ズーム（焦点距離）も同様にして、撮像画像データに関連付けて記憶装置５９ｂに記憶する。無人航空機１０の位置（経度、緯度および飛行高さ）を検出する受信機１２および高さセンサ１３は、本発明の「位置検出装置」の一例である。

【0113】

変更ボタン３４ｂ又は５３ｂが操縦者によって入力される（押される）と、方位設定部５９ｃは、撮像画像データに関連付けて記憶された方位を目標方位に設定し、上記実施形態と同様、無人航空機１０の向き（方位）が目標方位に変更される。また、本実施形態では、制御部５９による目標方位の変更に伴って、無人航空機１０の撮像位置、撮像装置１４のパン角、チルト角、ズームも、この撮像画像データに関連付けて記憶された撮像位置、撮像装置１４のパン角、チルト角、ズームに制御される。

【0114】

本実施形態では、再度点検が必要な屋根を撮像する際に、操縦者によって撮像ボタン３４ａまたは５３ａが入力される。これにより、屋根を撮像した時の無人航空機１０の向き（方位）が記憶される。そして、一定期間経過後に、同じ屋根を再度撮像する際に、操縦者によって変更ボタン３４ｂ又は５３ｂが入力されることによって、記憶装置５９ｂに記憶された方位に目標方位が設定され、無人航空機１０の向きが以前同じ屋根を撮像した時の向きに変更される。また、本実施形態では、撮像位置、撮像装置１４のパン角、チルト角、ズームも、以前同じ屋根を撮像した時と同じ設定に変更される。このため、以前撮像した時と同じ条件で同じ屋根を撮像することができる。

【0115】

また、本実施形態では、撮像ボタン３４ａまたは５３ａが操縦者によって入力されると、無人航空機１０の方位だけでなく撮像位置も記憶されるため、操縦者が変更ボタン３４ｂ又は５３ｂを入力するだけで、無人航空機１０は離陸位置から目的の屋根上空まで自律飛行し、以前撮像した時と同じ向きで同じ位置に移動することが可能である。

【0116】

なお、繰り返し点検の必要な構造物が複数存在することが想定される。この場合、無人航空機１０の方位、撮像位置、撮像装置１４のパン角、チルト角、ズームに関するデータのセットが、記憶装置５９ｂに複数セット記憶される。操縦者が携帯端末５０を用いて目的の構造物の撮像画像を選択することによって、複数のデータセットの中から目的のデータセットが抽出される。操縦者が変更ボタン３４ｂ又は５３ｂを入力することによって、無人航空機１０の方位、撮像位置、撮像装置１４のパン角、チルト角、ズームが、目的の構造物の撮像画像データに関連付けて記憶された方位、撮像位置、撮像装置１４のパン角、チルト角、ズームに制御される。

【0117】

第５実施形態のその他の構造および点検方法は、上記第１実施形態と同様である。

【0118】

本実施形態では、上記のように、制御部５９は、撮像ボタン３４ａまたは５３ａの入力時の第１方位センサ１９が検出した検出方位を撮像画像データに関連付けて記憶装置５９ｂに記憶し、方位設定部５９ｃは、記憶された検出方位を目標方位に設定する。これにより、例えば、同じ構造物に対して繰り返し点検等を行う場合に、初回の検査時に無人航空機１０の方位を撮像画像データに関連付けて記憶し、２回目以降の検査時に無人航空機１０の方位を初回の検査時に記憶した方位に変更することができる。これにより、初回の検査時の撮像画像と２回目以降の検査時の撮像画像とを同じ向きにすることができるので、画像の確認を容易に行うことができる。

【0119】

また、上記のように、制御部５９は、撮像ボタン３４ａまたは５３ａの入力時の受信機１２および高さセンサ１３が検出した検出位置を撮像画像データに関連付けて記憶し、制御部５９による目標方位の変更に伴って、無人航空機１０の位置を撮像画像データに関連付けて記憶された検出位置に制御する。これにより、初回の検査時に無人航空機１０の位置を撮像画像データに関連付けて記憶し、２回目以降の検査時に無人航空機１０の位置を初回の検査時に記憶した位置に移動させることができる。このため、初回の検査時の撮像位置と２回目以降の検査時の撮像位置とを同じ位置にすることができるので、画像の確認をより容易に行うことができる。

【0120】

第５実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

【0121】

なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【0122】

例えば、上記実施形態では、操縦装置３０と携帯端末５０とによって操作装置２が構成される例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、操縦装置３０の機能も有する携帯端末５０のみ、又は、携帯端末５０の機能も有する操縦装置３０のみによって、操作装置２が構成されていてもよい。

【0123】

また、上記実施形態では、無人航空機１０にジャイロセンサ２０を設ける例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、ジャイロセンサ２０の替りに加速度センサを設けてもよい。

【0124】

また、上記実施形態では、着陸時に、表示画像の領域Ｒがホームポイントからずれている場合に無人航空機１０を手動で移動させる例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、ホームポイントであることを無人航空機制御システム１により識別可能なシートや板をホームポイントに配置しておき、表示画像の領域Ｒとシートや板の位置とが一致するように、無人航空機１０が自動で位置を調整しながら着陸するように構成してもよい。

【0125】

また、表示画像の領域Ｒの表示サイズが無人航空機１０の高さに応じて変化してもよい。例えば、無人航空機１０が高い位置にある場合は領域Ｒの表示サイズを小さくし、無人航空機１０が低くなるにつれて領域Ｒの表示サイズを大きくしてもよい。

【0126】

また、上記実施形態では、着陸時に撮像装置１４が真下を向いており（パン角が０度、チルト角が－９０度）、領域Ｒが表示画像の中心に配置されている例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、撮像装置１４が斜め下方向を向いていてもよく、この場合、撮像装置１４のパン角およびチルト角と無人航空機１０の高さとに基づいて、表示画像中の無人航空機１０の真下に該当する位置を算出して領域Ｒを表示してもよい。

【0127】

また、上記第２実施形態では、操作装置２の向き（方位）を検出するために操縦装置３０に第２方位センサ３７を設ける例について示したが、本発明はこれに限らず、携帯端末５０に設けられた方位センサを用いて操作装置２の向き（方位）を検出してもよい。

【0128】

また、強風の場合などに無人航空機１０の揺れや風による移動速度に応じて、着陸位置を予測して領域Ｒを表示してもよい。

【0129】

また、上記第５実施形態では、屋根を撮像した時の無人航空機１０の向き（方位）を撮像画像データに関連付けて記憶する例について示したが、本発明はこれに限らない。例えば、操縦装置３０の入力部３４および携帯端末５０の入力部５３の少なくとも一方に、無人航空機１０の向き（方位）を記憶するための方位記憶ボタン（図示せず）を撮像ボタン３４ａまたは５３ａとは別に設ける。そして、操縦者が方位記憶ボタンを入力することにより、無人航空機１０の方位を記憶装置５９ｂに記憶するように構成してもよい。

【0130】

また、上述した実施形態および変形例の構成を適宜組み合わせて得られる構成についても、本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、上記第１～第５実施形態の構成を組み合わせてもよい。この場合、上記第１～第５実施形態の変更ボタンのそれぞれに対応する複数の変更ボタンを設けてもよい。

【符号の説明】

【0131】

１：無人航空機制御システム、２：操作装置、１０：無人航空機、１４：撮像装置、１９：第１方位センサ、３４ｂ：変更ボタン、３７：第２方位センサ、３９：制御部、５３ｂ：変更ボタン、５９：制御部、５９ｃ：方位設定部、５９ｄ：旋回角度算出部、５９ｅ：方位制御部、５９ｆ：パン角制御部、７０：建物、７１：屋根、７１ａ、７１ｂ：直線部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】