JP6618024B2 - 飛行体 - Google Patents
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Description
また、本開示における飛行体は、プロペラ、及び、前記プロペラを駆動するモータをそれぞれが有する複数のロータユニットと、前記複数のロータユニットの側方を覆う緩衝体と、前記緩衝体から所定方向に突出して配置される搭載機器と、前記搭載機器を保持し、自身の全長を前記所定方向に沿って伸縮可能な保持部材と、所定のタイミングで、前記保持部材を駆動することにより前記保持部材の全長を伸縮させる制御器と、前記飛行体の下方にある物体との距離を計測する距離計測部と、を備え、前記所定のタイミングは、前記距離計測部が計測した前記距離が所定の距離未満になった時であり、前記制御器は、前記距離計測部が計測した前記距離が所定の距離未満になった時に、前記保持部材の全長を収縮させる。
[飛行体の概略構成]
実施の形態1の飛行体10について説明する。
次にバルーン20について説明する。
次に、ロータユニット30について説明する。
上述したように、飛行体10には、制御器41、バッテリ42、プロジェクタ43、及びカメラ44が、搭載機器として設けられている。また、飛行体10には、発光体46が設けられている。
固定部材50は、複数のロータユニット30を、上面視における所定の位置、かつ、複数のロータユニット30の回転軸が上下方向に略平行になる姿勢で固定する部材である。固定部材50は、具体的には、本体部51と、4本のアーム部52と、2本の保持部材54とを有する。
上述したように、飛行体10では、制御器41及びバッテリ42等の搭載機器が、連結部材25の内部空間の下端部に配置されている。つまり、比較的重量の大きな搭載機器が、飛行体10の下部に集中して設置されている。その結果、飛行体10全体の重心は、バルーン20に充填されたガスによって得られる浮力の作用点よりも下方に位置する。このため、ロータユニット30が停止した状態でも、飛行体10は、横転または上下反転等することなく、カメラ44が下方を向いた姿勢に維持される。
本実施の形態の飛行体10では、所定のタイミングで、排出部26の制御を行うことで、第1ガス空間21aに封入された第1ガスを排出するガス排出制御を行う。
本実施の形態における飛行体10は、プロペラ32、及び、プロペラ32を駆動するモータ33をそれぞれが有する複数のロータユニット30と、空気よりも密度が小さい第1ガスが封入されている第1ガス空間21aを形成している第1緩衝体20aと、第1緩衝体20aとは異なる第2緩衝体20bとを含むバルーン20と、第1緩衝体20aに配置され、所定のタイミングで第1ガス空間21aに封入された第1ガスを排出する排出部26と、を備える。
[変形例1]
上記実施の形態1に係る飛行体10では、排出部26は、弁により構成されるとしたが、これに限らない。例えば、図10に示すように、排出部26の代わりに、第1緩衝体20Aaの所定の部分に開口を形成する開口形成部26Aaを用いた構成のバルーン20Aを採用した飛行体10Aとしてもよい。図10は、実施の形態1の変形例1の飛行体10Aにおいて、ガス排出制御が行われた時の飛行体10Aの様子を説明するための図である。図10の(a)は、ガス排出制御が行われた後の飛行体10Aの全体の様子を示す図であり、図10の(b)は、ガス排出制御が行われる前後における飛行体10の排出部26Aの部分を拡大した図である。なお、図10は、図4に対応する断面を示す図である。
また、上記実施の形態1に係る飛行体10の構成に、さらに、ガス排出制御が行われているときに第1ガスの排出を早めるために圧縮部材71を配置した飛行体10Bとしてもよい。図11は、実施の形態1の変形例2の飛行体10Bにおいて、ガス排出制御が行われた時の飛行体10Bの様子を説明するための図である。図11の(a)は、ガス排出制御が行われる前の飛行体10Bの図4に対応する断面を示す図である。図11の(b)は、ガス排出制御が行われた後の飛行体10Bの全体の様子を示す図である。
また、上記実施の形態1に係る飛行体10では、第1緩衝体20a、20Aaは、第2緩衝体20bと同様の塩化ビニルにより構成されているが、塩化ビニルよりも脆弱な材料(例えばラテックス)により構成されていてもよい。
また、上記実施の形態1に係る飛行体10では、第2緩衝体20bは、第2ガス空間21bを形成しているバルーン20の一部であったが、この構成に限らない。例えば、第2緩衝体20bは、スポンジ、ゴムなどの中実の材料から構成されていてもよい。つまり、第2緩衝体20bは、物体に衝突したときに衝撃を吸収できる材料で構成されていれば、どのような材料を用いてもよい。
また、上記実施の形態1に係る飛行体10では、複数のロータユニット30が配置されている通気孔22は、第1緩衝体20a及び第2緩衝体20bにまたがって形成されているとしたが、これに限らない。例えば、通気孔は、第2緩衝体のみに形成されていてもよい。なお、この場合、第1緩衝体は、寸法が小さく、複数の通気孔よりも中央よりに配置されていてもよいし、複数の通気孔の上方および下方を避ける領域に、複数配置されていてもよい。
上記実施の形態1では、排出指示信号は、制御器41が有する受信機41aにより受信される構成としたが、これに限らずに、制御器41とは独立した別の制御器が有する受信機により受信される構成としてもよい。この場合、別の制御器は、バッテリ42とは別のバッテリにより電力が供給されるように構成されていることが好ましい。つまり、当該別の受信機は、制御器41とは制御系統が別の補助制御系統としての制御器に搭載されることで、主制御系統の制御器41、バッテリ42などに異常が発生した場合であっても、操作者が操作端末を操作することにより排出部26を制御することができる構成としてもよい。これにより、主制御系統に異常が生じて制御不能に陥った場合であっても、補助制御系統を利用することにより、排出部26を制御できるため、第1緩衝体20aに封入されている第1ガスを排出し、飛行体10を速やかに下降させることができる。
次に、実施の形態2について説明する。
実施の形態2の飛行体10は、実施の形態1の飛行体10と同様であるため、詳細な説明を省略する。ここでは、実施の形態1では、その機能について詳細に説明していなかった、固定部材50が有する2本の保持部材54について、図13を用いて詳細に説明する。
本実施の形態に係る飛行体10は、プロペラ32、及び、プロペラ32を駆動するモータ33をそれぞれが有する複数のロータユニット30と、複数のロータユニット30の上下方向の高さに亘って、複数のロータユニット30の側方を覆う緩衝体としてのバルーン20と、バルーン20から所定の方向としての下方に突出して配置されるカメラ44と、カメラ44を保持し、自身の全長を上下方向に沿って収縮可能な保持部材54と、を備える。
[変形例1]
上記実施の形態2では、保持部材54は、スライドレールにより構成されているとしたが、これに限らない。例えば、図14に示すように、蛇腹状の部材により構成されている保持部材54Aを採用してもよい。図14は、実施の形態2の変形例1の飛行体において、飛行体の保持部材54A及びカメラ44の部分を拡大した拡大図である。
上記実施の形態2では、保持部材54は、カメラ44が下方から押されたときに初めて収縮する受動的な構成であったが、これに限らずに、カメラ44が物体に接触しそうな状態を検出して、保持部材を能動的に収縮する構成としてもよい。
上記実施の形態2では、飛行体10は、実施の形態1と同様の構成とするとしたが、これに限らずに、飛行体10から排出部26を除いた構成としてもよい。また、バルーン20は、第1緩衝体20aと第2緩衝体20bとにガス空間21が分離している構成であったが、1つのガス空間を有する構成であってもよい。この場合、バルーン20には、第1ガスと同様のガスが封入されることが好ましい。また、実施の形態1では、少なくとも第1緩衝体がバルーンである必要があったが、これに限らずに、複数のロータユニット30の上下方向の高さに亘って、複数のロータユニット30の側方を覆う緩衝体であれば、どのような材料の緩衝体で構成されていてもよい。つまり、実施の形態2では、緩衝体は、スポンジ、ゴムなどの中実の材料から構成されていてもよい。
次に、実施の形態3について説明する。
本実施の形態の飛行体10Dでは、所定のタイミングで、バルーン20の外形を変更する変形制御を行う。
本実施の形態における飛行体10Dは、プロペラ32、及び、プロペラ32を駆動するモータ33をそれぞれが有する複数のロータユニット30と、複数のロータユニット30の上下方向の高さに亘って、複数のロータユニット30の側方を覆うバルーン20と、所定のタイミングで駆動部90によって駆動されることでバルーン20の外形を変更する複数のアーム部52Cと、を備える。
[変形例1]
上記実施の形態3の飛行体10Dでは、駆動部90が固定部材50Cの複数のアーム部52Cを収縮することによりバルーン20の外形を変更するとしたが、これに限らない。例えば、図22に示す形態としてもよい。
また、変形例1の構成とせずに、例えば、図23に示す形態としてもよい。
また、変形例2では、気体供給部73は、弁であるとしたが、図24に示すように、ガスが充填されたボンベにより構成される気体供給部73Aとしてもよい。
また、変形例1〜4の構成とせずに、例えば、図25に示す形態としてもよい。
また、上記実施の形態3では、複数のアーム部52Cを収縮させることで、バルーン20の外形を変更するとしたが、これに限らない。例えば、異なる2箇所の部分に紐状の部材を取り付けて、リールで紐状の部分を巻き上げることで異なる2箇所の部分を近づける構成を実現してもよい。これにより、簡単な構成で、バルーン20の外形を変更することができる。
また、上記実施の形態では、固定部材50、50Cを備える構成であったが、固定部材50、50Cを備えていない構成としてもよい。この場合、複数のロータユニット30は、通気孔22に直接固定される。また、バルーンには、複数の連通部28が形成されていない構成となる。
20、20A、20E、20F、20H バルーン
20a、20Aa 第1緩衝体
20b 第2緩衝体
21 ガス空間
21a、21Aa 第1ガス空間
21b 第2ガス空間
22 通気孔
23 基準曲線部
24 小曲率半径部
25 連結部材
26、26A 排出部
26Aa 開口形成部
26Ab 部分
26Ac 開口
27 隔壁
28 連通部
29、29E、29F 凹部
30 ロータユニット
32 プロペラ
33 モータ
40 円板部材
41 制御器
41a 受信機
42 バッテリ
43 プロジェクタ
44 カメラ
45 ジンバル
46 発光体
50、50C 固定部材
51 本体部
52、52C アーム部
52a 先端部
52b 可動部
52c 固定部
53 電圧調整部
54、54A、54B、54C 保持部材
55 収容部
62、63 保護ネット
71 圧縮部材
72、76 外形変更部
72a、76a 接続部
72b、76b 糸状部材
72c 凹部
73、73A 気体供給部
74 第2部分
74a 第2空間
75 第1部分
75a 第1空間
77 突出部
80、81 検出部
90 駆動部
L1 第1の長さ
L2 第2の長さ
H1、H2 高さ
W1、W2 幅
Claims (6)
- プロペラ、及び、前記プロペラを駆動するモータをそれぞれが有する複数のロータユニットと、
前記複数のロータユニットの側方を覆う緩衝体と、
前記緩衝体から所定方向に突出して配置される搭載機器と、
前記搭載機器を保持し、自身の全長を前記所定方向に沿って伸縮可能な保持部材と、を備え、
前記緩衝体は、前記搭載機器を収納可能な大きさの凹部を有し、
前記保持部材は、前記搭載機器を、前記凹部に収納される位置まで、前記全長を伸縮可能である
飛行体。 - 前記保持部材は、可撓性を有し、前記搭載機器が前記所定方向から押された場合に、収縮する
請求項1に記載の飛行体。 - さらに、
所定のタイミングで、前記保持部材を駆動することにより前記保持部材の全長を伸縮させる制御器を備える
請求項1に記載の飛行体。 - さらに、
信号を受信する受信機を備え、
前記所定のタイミングは、前記保持部材の全長を伸縮させることを示す伸縮指示信号を前記受信機が受信した時であり、
前記制御器は、前記伸縮指示信号を前記受信機が受信した時に、前記保持部材の全長を収縮させる
請求項3に記載の飛行体。 - 飛行体であって、
プロペラ、及び、前記プロペラを駆動するモータをそれぞれが有する複数のロータユニットと、
前記複数のロータユニットの側方を覆う緩衝体と、
前記緩衝体から所定方向に突出して配置される搭載機器と、
前記搭載機器を保持し、自身の全長を前記所定方向に沿って伸縮可能な保持部材と、
所定のタイミングで、前記保持部材を駆動することにより前記保持部材の全長を伸縮させる制御器と、
前記飛行体の下方にある物体との距離を計測する距離計測部と、を備え、
前記所定のタイミングは、前記距離計測部が計測した前記距離が所定の距離未満になった時であり、
前記制御器は、前記距離計測部が計測した前記距離が所定の距離未満になった時に、前記保持部材の全長を収縮させる
飛行体。 - 前記緩衝体は、前記複数のロータユニットの上下方向の高さに亘って、前記複数のロータユニットの側方を覆う
請求項1から5のいずれか1項に記載の飛行体。
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