CN111587209A - 飞行装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供飞行装置降落时的安全性。本发明的代表性实施方式涉及的飞行装置(1)包括:机身单元(2);升力产生部(3),其连接于所述机身单元,并产生升力;飞行控制部(14),其控制所述升力产生部;异常检测部(15),其检测飞行时的异常;降落伞装置(4),其具有降落伞(41、41A)及收纳所述降落伞的降落伞收纳部(42);以及降落控制部(16),其根据由所述异常检测部进行的异常检测,从所述降落伞收纳部射出所述降落伞。

Description

飞行装置
技术领域
本发明涉及一种飞行装置,例如,涉及一种能够远程操作及自主飞行的无人多转子旋翼式飞行装置。
背景技术
近年来,研究能够远程操作及自主飞行的无人多转子旋翼式飞行装置(以下,也简称为“旋翼机”)在工业领域的实际应用。例如,在运输业中,正在研究通过旋翼机(所谓的无人机)来运输货物。
运输用旋翼机具有通过GPS(Global Positioning System,全球定位系统)信号等确定自身位置而飞行的独立飞行功能。但是,在由于某些原因旋翼机发生异常时,有可能发生不能自主飞行,旋翼机掉落等事故。因此,期望提高旋翼机的安全性。
作为提高旋翼机安全性的现有技术,例如,专利文献1公开了一种技术,在旋翼机检测到飞行方向的异常时,停止自主飞行并切换为由用户操作的手动飞行。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1:JP2017-136879A号公报。
发明内容
(发明要解决的问题)
预想将来对运输用旋翼机的机身进行大型化,以便能够运输更大的货物。例如,目前正在研究的运输用旋翼机的最大负载量约为30kg,但是由于负载重量的增大等要求,有必要使旋翼机的机身重量达到150kg以上。
在这样的大型旋翼机由于某种原因失控而降落时,相比现有旋翼机,其对人和结构物造成巨大损害的可能性高。因此,本申请的发明人认为,在试图进行旋翼机的大型化时,有必要比以前更加重视安全性。
本发明是鉴于上述课题研究而完成,其目的在于提高飞行装置降落时的安全性。
(用于解决问题的方案)
本发明的代表性实施方式涉及的飞行装置包括:机身单元;升力产生部,其连接于所述机身单元,并产生升力;飞行控制部,其控制所述升力产生部;异常检测部,其检测飞行时的异常;降落伞装置,其具有降落伞、连结于所述降落伞的小型飞行体、及收纳所述降落伞与所述小型飞行体的降落伞收纳部;以及降落控制部,其根据所述异常检测部进行的异常检测,从所述降落伞收纳部射出所述小型飞行体。
(发明效果)
根据本发明的一方式,可提高飞行装置降落时的安全性。
附图说明
图1是示意性示出本发明的实施方式1涉及的飞行装置的外观的图。
图2A是表示实施方式1涉及的飞行装置包括的升力产生部的个数的一个例子的图。
图2B是表示实施方式1涉及的飞行装置包括的升力产生部的个数的一个例子的图。
图2C是表示实施方式1涉及的飞行装置包括的升力产生部的个数的一个例子的图。
图2D是表示实施方式1涉及的飞行装置包括的升力产生部的个数的一个例子的图。
图3是示意性示出实施方式1涉及的升力产生部的构成的图。
图4是示意性示出实施方式1涉及的降落伞装置的构成的图。
图5A是示意性示出实施方式1涉及的小型飞行体的构成的图。
图5B是示意性示出实施方式1涉及的小型飞行体的构成的图。
图6是示意性示出降落伞打开状态的实施方式1涉及的降落伞装置的图。
图7是实施方式1涉及的飞行装置的功能块图。
图8A是表示实施方式1涉及的飞行装置中的降落伞的开伞顺序的一个例子的图。
图8B是表示实施方式1涉及的飞行装置中的降落伞的开伞顺序的一个例子的图。
图8C是表示实施方式1涉及的飞行装置中的降落伞的开伞顺序的一个例子的图。
图8D是表示实施方式1涉及的飞行装置中的降落伞的开伞顺序的一个例子的图。
图9是表示实施方式1涉及的飞行装置的降落准备处理的流程的流程图。
图10是表示降落伞开伞控制(步骤S5)的流程的流程图。
图11是示意性示出在降落伞打开状态下的实施方式1涉及的飞行装置的图。
图12A是示意性示出小型飞行体射出时的机身单元的状态的图。
图12B是示意性示出小型飞行体射出时的机身单元的状态的图。
图13是示意性示出本发明的实施方式2涉及的飞行装置的外观的图。
图14A是示意性示出实施方式2涉及的飞行装置的阻力翼的构成的图。
图14B是示意性示出实施方式2涉及的飞行装置的阻力翼的构成的图。
图15是实施方式2涉及的飞行装置的功能块图。
图16是表示实施方式2涉及的飞行装置的降落准备处理的流程的流程图。
图17是示意性示出在降落伞及阻力翼打开状态下的实施方式2涉及的飞行装置的图。
图18A是示意性示出第1变形例涉及的降落伞装置的构成的图。
图18B是示意性示出在降落伞打开状态下的第1变形例涉及的降落伞装置的构成的图。
图19A是示意性示出第2变形例涉及的降落伞装置的构成的图。
图19B是示意性示出在降落伞打开状态下的第2变形例涉及的降落伞装置的构成的图。
图20A是用于说明第2变形例涉及的降落伞装置的开伞控制装置的开伞控制的图。
图20B是用于说明第2变形例涉及的降落伞装置的开伞控制装置的开伞控制的图。
具体实施方式
1.实施方式概要
首先,说明本申请发明的代表性实施方式的概要。另外,在以下说明中,作为一例,在括号中记载与本发明组成部分对应的附图中的参考标记。
(1)本发明的代表性实施方式涉及的飞行装置(1、1A)包括:机身单元(2、2A);升力产生部(3_1~3_n),其连接于所述机身单元,并产生升力;飞行控制部(14),其控制所述升力产生部;异常检测部(15),其检测飞行时的异常;降落伞装置(4、4_1~4_m、4A、4B),其具有降落伞(41、41A)及收纳所述降落伞的降落伞收纳部(42);以及降落控制部(16、16A),其根据所述异常检测部进行的异常检测,从所述降落伞收纳部射出所述降落伞。
(2)在上述飞行装置中,所述降落伞装置可以还具有与所述降落伞连结的小型飞行体(40),所述降落控制部从所述降落伞收纳部射出所述小型飞行体,再射出所述降落伞。
(3)在上述飞行装置中,可以包括多个所述降落伞收纳部,所述降落控制部错开时间地射出多个所述降落伞装置的各所述小型飞行体。
(4)在上述飞行装置中,所述降落控制部可以优先射出配置在所述机身单元的距地面最远位置处的所述降落伞装置的所述小型飞行体。
(5)在上述飞行装置中,可以还包括传感器部(12),其检测所述机身单元的倾斜,所述降落控制部基于所述传感器部的检测结果,从尚未射出所述小型飞行体的所述降落伞装置中,选择配置在所述机身单元的距地面最远位置处的所述降落伞装置,并最先射出选择的所述降落伞装置的所述小型飞行体。
(6)在上述飞行装置中,所述降落控制部可以在最先射出的所述小型飞行体之后射出与最先射出的所述小型飞行体的所述降落伞装置隔着所述机身单元的中心部对置配置的所述降落伞装置的所述小型飞行体。
(7)在上述飞行装置中,所述降落控制部可以从与最先射出所述小型飞行体的所述降落伞装置相邻的所述降落伞装置起,沿着一个方向依次射出所述小型飞行体。
(8)在上述飞行装置中,所述降落控制部可以从与第二个射出所述小型飞行体的所述降落伞装置相邻的所述降落伞装置起,沿着一个方向依次射出所述小型飞行体。
(9)在上述飞行装置(1A)中,可以还包括可开关的阻力翼(7),所述降落控制部根据所述异常检测部进行的异常检测打开所述阻力翼。
(10)在上述飞行装置中,所述阻力翼可以通过所述降落控制部的控制而可折叠。
(11)在上述飞行装置中,所述小型飞行体可以具有:气体产生装置(401),其产生气体;壳体(400),其收纳所述气体产生装置,并且在内部具有气体排出室(402),气体排出室(402)形成有排出所述气体产生装置产生的所述气体的多个气体排出孔(404);以及多个喷嘴(405),其分别与所述壳体的所述气体排出孔连结,且相对于所述壳体的轴线倾斜设置。
(12)在上述飞行装置中,所述降落伞(41A)可以包括:伞体(410);吊索(411),其连结所述伞体与所述机身单元;及棒状弹性部件(412),其在所述伞体中,于所述伞体的顶点部与所述伞体的边缘部之间延伸。
(13)在上述飞行装置中,所述降落伞装置(4B)可以还包括:线(43),其连结所述小型飞行体与所述伞体;及开伞控制装置(44),其控制所述伞体的展开,所述开伞控制装置在所述线的拉伸力低于规定水平的状态下向所述弹性部件施加压缩载荷而使其变形,并在所述线的拉伸力超过规定水平时,解除所述弹性部件的压缩载荷。
(14)在上述飞行装置中,可以还包括通知装置(5),所述降落控制部根据所述异常检测部进行的异常检测而控制所述通知装置向外部通知处于危险状态。
2.实施方式的具体例
以下,参考附图对本发明的实施方式的具体例进行说明。另外,在以下说明中,对在各实施方式中共同的组成部分附加相同参考标记,并省略重复的说明。此外,需要留意的是,附图是示意图,具有各部分的尺寸关系、各部分的比率等与实物不同的情况。即使在各附图之间有时包含彼此的尺寸关系、比率不同的部分。
《实施方式1》
图1是示意性示出本发明的实施方式1涉及的飞行装置的外观的图。
图1所示的飞行装置1例如是搭载了三个以上转子的多转子旋翼式飞行装置、即所谓的无人机。
如图1所示,飞行装置1包括机身单元2、升力产生部3_1~3_n(n是3以上的整数)、降落伞装置4_1~4_m(m是3以上的整数)、通知装置5、及臂部6。
机身单元2是飞行装置1的主体部分,如下所述,收纳用于控制飞行装置1的飞行的各种功能部。另外,在图1中,作为一个例子图示圆柱状的机身单元2,但机身单元2的形状不受特别限制。
升力产生部3_1~3_n是产生升力的转子。另外,在以下说明中,在无需特别区分各升力产生部3_1~3_n时,仅表述为“升力产生部3”。
飞行装置1包括的升力产生部3的个数不受特别限制,优选为三个以上。例如,如图2A~图2D所示,飞行装置1可以是包括三个升力产生部3的三旋翼飞行器、包括四个升力产生部3的四旋翼飞行器、包括六个升力产生部的六旋翼飞行器、或者包括八个升力产生部3的八旋翼飞行器的任一个。
另外,在图1中,作为一个例子,图示飞行装置1是搭载四个(n=4)升力产生部3_1~3_4的四旋翼飞行器。
图3是示意性示出升力产生部3的构成的图。
升力产生部3例如具有在筒状框体32内收纳螺旋桨35、以及使螺旋桨35旋转的电机31的结构。如图3所示,在筒状框体32的开口部320A、320B处,设置有保护网33,其用于防止与螺旋桨35的接触。保护网33例如由金属材料(不锈钢等)构成。
臂部6是用于连结机身单元2与各升力产生部3的结构体。臂部6从机身单元2突出形成。在各臂部6的前端分别设置有升力产生部3。
降落伞装置4_1~4_m是用于减缓飞行装置1降落时的降落速度的装置。在以下说明中,在不特别区分各降落伞装置4_1~4_m时,仅表述为“降落伞装置4”。
飞行装置1包括的降落伞装置4的个数不受特别限制,考虑到降落时的机身稳定性,优选为三个以上。例如,如图3所示,飞行装置1中可以设置与升力产生部3数量相同的降落伞装置4。
另外,在图1中,作为一个例子,图示飞行装置1搭载四个降落伞装置4_1~4_4(m=4)的情况。
降落伞装置4_1~4_m以包围机身单元2的中心部O的形态设置在机身单元2。在m是偶数时,各降落伞收纳部42优选与另一个降落伞收纳部42隔着中心部O相互对置配置。
例如,在飞行装置1包括四个降落伞装置4_1~4_4时,如图1及图2B所示,降落伞装置4_1与降落伞装置4_3隔着中心部O相互对置配置,降落伞装置4_2与降落伞装置4_4隔着中心部O相互对置配置。如图2C及图2D所示,m=6、8时也相同。
图4是示意性示出降落伞装置4的构成的图。
降落伞装置4包括降落伞收纳部42、降落伞41及小型飞行体40。
降落伞收纳部42例如由筒状金属材料(例如不锈钢)构成。如图4所示,在筒状降落伞收纳部42的内部收纳有降落伞41及小型飞行体40。
降落伞收纳部42设置在机身单元2。例如,各降落伞收纳部42以各降落伞收纳部42的轴线平行于竖直方向的方式,设置在机身单元2。机身单元2上设置降落伞收纳部42的位置可以是机身单元2的上表面(飞行装置1飞行时与地面相反一侧的面),也可以是机身单元2的侧面。另外,在图1中,作为一个例子,图示将降落伞收纳部42设置在机身单元2的侧面的情况。
降落伞41包括伞体(伞盖)410、及连结伞体410与机身单元2(降落伞收纳部42)的吊索411。伞体410通过线43与小型飞行体40连结。如图4所示,伞体410例如以折叠状态收纳在降落伞收纳部42。
用于使飞行装置1以低速降落所需的伞体410的直径D,例如可通过下式(1)算出。此处,m是飞行装置1的总重量、v是飞行装置1的降落速度、ρ是空气密度、Cd是阻力系数。
Figure BDA0002577875270000071
例如,在飞行装置1的总重量m=250(kg)、阻力系数Cd=0.9、空气密度ρ=1.3kg/m时,用于使飞行装置1的降落速度v为5(m/s)所需的伞体410的直径D根据式(1)算出为19.5(m)。
小型飞行体40是用于将降落伞41排出到降落伞收纳部42的外部的装置,其通过喷射气体而获得推力。
图5A及图5B是示意性示出小型飞行体40的构成的图。在图5A中示出表示小型飞行体40的外观的立体图,在图5B中示出小型飞行体40的截面形状。
如图5A、图5B所示,小型飞行体40具有壳体400、气体产生装置401、及喷嘴405。
气体产生装置401是产生成为用于将小型飞行体40射出到降落伞收纳部42的外部的推力的基础的气体。气体产生装置401是产生气体的装置,例如具有点火装料、气体发生剂、及点火控制部(未图示)。
点火控制部根据来自后述降落控制部16的点火信号,将点火装料点火并使气体发生剂化学反应,从而产生气体。
壳体400是收纳气体产生装置401的框体。例如,壳体400整体上具有圆顶形状。壳体400例如由纤维增强塑料(FRP:Fiber-Reinforced Plastics)或金属材料等构成。
如图5B所示,在壳体400的内部,形成有气体排出室402,其调整从气体产生装置401产生的气体的压力并排出。
在气体排出室402中形成有:气体导入孔403,其导入从气体产生装置401产生的气体;多个气体排出孔404,其排出导入的气体。在本实施方式中,作为一个例子,对在小型飞行体40的气体排出室402形成有三个气体排出孔404的情况进行说明,但在气体排出室402形成的气体排出孔404的个数不受特别限制。
喷嘴405是用于将气体排出室402内的气体喷射到外部的零件。喷嘴405例如具有圆筒形状,并分别与对应的气体排出孔404连通设置。
喷嘴405优选相对于壳体400的轴线P倾斜设置。即,优选将喷嘴405以各喷嘴405的喷射口的轴线Q与壳体400的轴线P不平行的方式,在壳体400的气体排出孔404中连通设置。
例如,三个喷嘴405以其喷射口的朝向相互错开60度的方式配置。
此处,喷嘴405只要是筒状即可,并不限定于图5A、图5B所示的形状。例如,各喷嘴405也可以具有将圆筒弯曲的形状,且能够以其喷射口的朝向相互错开60度的方式配置。
在小型飞行体40中,在点火控制部根据来自后述降落控制部16的点火信号而将气体发生剂点火时,从气体发生剂产生的气体通过气体导入孔403而充满气体排出室402。气体排出室402内的气体被压缩后通过气体排出孔404从喷嘴405排出到外部。据此,小型飞行体40获得推力,从降落伞收纳部42向外部射出。
此时,如上所述,在喷嘴405相对于壳体400的轴线P倾斜设置的情况下,由于气体相对于壳体400的轴线P倾斜喷射,因此小型飞行体40一边旋转一边飞翔。据此,可以将小型飞行体40沿着降落伞收纳部42的轴线方向直线射出。
图6是示意性示出降落伞41打开状态的降落伞装置4的图。
如图6所示,如果根据来自后述降落控制部16的控制,小型飞行体40从降落伞收纳部42射出,则降落伞41通过线43被小型飞行体40拉动而从降落伞收纳部42射出。然后,被小型飞行体40进一步拉动的降落伞41因空气进入折叠状态的伞体410内部,从而伞体410展开。据此,降落伞41进行开伞。
通知装置5是用于向飞行装置1的外部通知危险状态的装置。通知装置5例如包括由LED等形成的光源、声音产生装置(放大器及扬声器等)而构成。通知装置5根据异常检测部15进行的异常检测,利用光或声音向外部通知飞行装置1处于危险状态。
另外,通知装置5可以露在机身单元2的外部,也能够以可向外部输出光源发出的光或扬声器发出的声音的形态收纳在机身单元2的内部。
接下来,对收纳于机身单元2的各功能部进行说明。
图7是实施方式1涉及的飞行装置1的功能块图。
如图7所示,机身单元2包括电源部11、传感器部12、电机驱动部13_1~13_n(n是2以上的整数)、飞行控制部14、异常检测部15、降落控制部16、通信部17、及存储部18。
在这些功能部之中,飞行控制部14、异常检测部15、及降落控制部16例如通过由包括CPU(Central Processing Unit)及存储器等的微控制器等程序处理装置的程序处理与硬件的协同动作而实现。
电源部11包括电池22及电源电路23。电池22例如是二次电池(例如锂离子二次电池)。电源电路23基于电池22的输出电压而生成电源电压,并向实现上述功能部的各硬件供电。电源电路23例如包括多个调节器电路,生成每个上述硬件所需的电源电压。
传感器部12是检测飞行装置1的状态的功能部。传感器部12检测飞行装置1的机身的倾斜度。具体来说,传感器部12包括角速度传感器24、加速度传感器25、磁传感器26、角度计算部27。
角速度传感器24是检测角速度(旋转速度)的传感器,例如是基于x轴、y轴、及z轴这三个基准轴而检测角速度的三轴陀螺仪传感器。
加速度传感器25是检测加速度的传感器,例如是基于x轴、y轴、及z轴这三个基准轴而检测角速度的三轴加速度传感器。
磁传感器26是检测地磁的传感器,例如是基于x轴、y轴、及z轴这三个基准轴而检测方位(绝对方向)的三轴地磁传感器(电子罗盘)。
角度计算部27基于角速度传感器24及加速度传感器25至少一者的检测结果,计算出机身相对于地面(水平方向)的角度来作为飞行装置1的机身的倾斜度。
例如,角度计算部27可基于角速度传感器24的检测结果,计算出机身相对于地面的角度,也可以基于角速度传感器24及加速度传感器25的检测结果,计算出机身相对于地面的角度。另外,关于使用角速度传感器24或加速度传感器25的检测结果的角度的计算方法,可使用已知的计算公式。
此外,角度计算部27也可以基于磁传感器26的检测结果,来校正基于角速度传感器24及加速度传感器25至少一者的检测结果算出的角度。
另外,传感器部12除了上述角速度传感器24、加速度传感器25、及磁传感器26外,例如还可以包括气压传感器、超声波传感器、GPS接收器、及相机等。
通信部17是用于与发送器或服务器等外部装置9进行通信的功能部。通信部17与外部装置9的通信例如通过ISM频带(2.4GHz频带)的无线通信而实现。通信部17例如由天线及RF(Radio Frequency)电路等构成。
通信部17从外部装置9接收飞行装置1的操作信息并将其输出到飞行控制部14,并且将传感器部12测量的各种测量数据等发送给外部装置9。此外,通信部17在异常检测部15检测到异常的情况下,将表示飞行装置1产生异常的信息发送给外部装置9。进而,通信部17在通过后述降落控制处理而飞行装置1已降落到地面上的情况下,将表示飞行装置1已降落的信息发送给外部装置9。
电机驱动部13_1~13_n按升力产生部3而设置,并根据来自飞行控制部14的指示,来驱动电机31的功能部。
另外,在以下说明中,在不特别区分各电机驱动部13_1~13_n时,仅表述为“电机驱动部13”。
电机驱动部13以电机31按照飞行控制部14指示的转速旋转的方式驱动电机31。电机驱动部13例如是ESC(Electronic Speed Controller,电子调速器)。
飞行控制部14是以飞行装置1稳定飞行的方式控制升力产生部3的功能部。具体来说,飞行控制部14基于经通信部17接收的外部装置9的操作信息(上升或下降、前进或后退等指示)、以及传感器部12的检测结果,运算各升力产生部3的电机31的适当转速,并将算出的转速指示给各电机驱动部13,从而使机身以稳定状态朝期望的方向飞行。
例如,飞行控制部14基于角速度传感器24的检测结果,运算各升力产生部3的电机31的适当转速,并将算出的转速指示给各电机驱动部13,从而在因风等外部影响而突然扰乱机身的姿势时,使机身保持水平的方式。
此外,例如,飞行控制部14基于加速度传感器25的检测结果,运算各升力产生部3的电机31的适当转速,并将算出的转速指示给各电机驱动部13,从而防止在飞行装置1的悬停时出现飞行装置1的漂移。
此外,飞行控制部14经通信部17而与外部装置9之间收发数据。
存储部18是用于存储飞行装置1的各种动作控制用程序、参数等的功能部,包括闪速存储器及ROM等非易失性存储器、RAM等。
作为存储在存储部18的上述参数,可例示:表示各降落伞装置4(降落伞收纳部42)的机身单元2上的位置的坐标信息30、后述剩余电量阈值28及倾斜阈值29。
异常检测部15是检测飞行时的异常的功能部。具体来说,异常检测部15监视传感器部12的检测结果、电池22的状态、升力产生部3的动作状态,并判断飞行装置1是否处于异常状态。
在此,异常状态是指飞行装置1有可能无法自主飞行的状态。例如,是指出现如下至少一种情况的状态:升力产生部3发生故障、电池22的剩余电量低于规定阈值、及机身(机身单元2)异常倾斜。
异常检测部15在检测到升力产生部3出现故障、例如电机31未以飞行控制部14指示的转速旋转、螺旋桨35不旋转、及螺旋桨35损坏等时,判断飞行装置1处于异常状态。
此外,异常检测部15在检测到电池22的剩余电量低于规定阈值(以下也称为“剩余电量阈值”)28时,判断飞行装置1处于异常状态。
在此,剩余电量阈值28例如只要设为电机不能以飞行控制部14指示的转速旋转的程度的电量值即可。剩余电量阈值28例如预先存储在存储部18中。
此外,异常检测部15在检测到飞行装置1的机身异常倾斜时,判断飞行装置1处于异常。例如,异常检测部15在角度计算部27算出的角度超过规定阈值(以下也称为“倾斜阈值”)29的状态持续了规定期间时,判断飞行装置1处于异常状态。
在此,对于倾斜阈值29,例如只要预先通过实验取得飞行装置1前后方向移动时的角度(俯仰角)、飞行装置1左右方向移动时的角度(侧倾角),并设置成比这些角度大的值即可。倾斜阈值29例如预先存储在存储部18中。
降落控制部16是用于控制飞行装置1的降落的功能部。具体来说,当异常检测部15判断飞行装置1处于异常状态时,降落控制部16执行降落准备处理,以便使飞行装置1安全降落。
作为降落准备处理,降落控制部16执行以下操作:根据异常检测部15进行的异常检测控制通知装置5向外部通知处于危险状态。
此外,作为降落准备处理,降落控制部16执行以下操作:根据异常检测部15进行的异常检测,控制电机驱动部13停止电机31的旋转。
进而,作为降落准备处理,降落控制部16执行以下操作:根据异常检测部15进行的异常检测,通过将指示点火的点火信号输出给应该射出的小型飞行体40的点火控制部,从而将该小型飞行体40从降落伞收纳部42射出并打开降落伞41。
此时,降落控制部16执行降落伞打开控制,使多个降落伞装置4_1~4_m的各小型飞行体40错开时间地射出。具体来说,降落控制部16执行以下操作作为降落伞开伞控制:将配置在机身单元2的距地面最远位置处的降落伞装置4的小型飞行体40优先射出。
更具体来说,降落控制部16首先基于传感器部12的检测结果,从尚未射出小型飞行体40的降落伞装置4中,选择配置在机身单元2的距地面最远位置处的降落伞装置4,并最先射出选择的降落伞装置4的小型飞行体40。
即,降落控制部16基于存储部18内存储的各降落伞装置4_1~4_m的坐标信息30、角度计算部27算出的角度,从降落伞装置4_1~4_m中选择配置在机身单元2的距地面最远位置处的降落伞装置4,并向选择的降落伞装置4输出点火信号,由此从该降落伞装置4射出小型飞行体40。
接下来,降落控制部16将与最先射出的小型飞行体40的降落伞装置4隔着机身单元2的中心部O对置配置的降落伞装置4的小型飞行体40,在最先射出的小型飞行体40之后射出。
即,降落控制部16基于存储部18内存储的各降落伞装置4_1~4_m的坐标信息30,选择与最先射出小型飞行体40的降落伞装置4隔着机身单元2的中心部O对置配置的降落伞装置4,并向选择的降落伞装置4输出点火信号,从而从该降落伞装置4射出第二个小型飞行体40。
然后,降落控制部16将尚未射出的剩余的小型飞行体40依次射出。
例如,降落控制部16从与第二个射出小型飞行体40的降落伞装置4相邻的降落伞装置4起,沿着一个方向依次射出小型飞行体。
更具体来说,降落控制部16以第二个射出小型飞行体40的降落伞装置4为起点,从机身单元2的上表面侧观察时按顺时针或逆时针的顺序,选择第三个及之后要射出的小型飞行体40,并依次输出点火信号。
此外,在当射出第二个小型飞行体40时,并不存在与收纳最先射出的小型飞行体40的降落伞收纳部42隔着机身单元2的中心部O对置配置的降落伞收纳部42的情况下,与上述射出第三个及之后的小型飞行体40的情况类似地,从与前一个射出小型飞行体40的降落伞装置4相邻的降落伞装置4起,沿着一个方向依次射出小型飞行体40即可。
图8A~图8D是表示实施方式1涉及的飞行装置1的降落伞的开伞顺序的一个例子的图。
在图8A~图8D中,在各降落伞装置4旁圈出的数字表示降落伞装置4的小型飞行体40被射出的顺序。
首先,作为第一个例子,如图8A所示,考虑例如在设置有三个降落伞装置4_1~4_3的三旋翼飞行器中,最先射出降落伞装置4_2的小型飞行体40的情况。
这种情况下,由于并不存在与最先射出的小型飞行体40的降落伞装置4_2隔着机身单元2的中心部O对置配置的降落伞装置4,因此,降落控制部16从最先射出小型飞行体40的降落伞装置4_2起按顺时针依次射出小型飞行体40。即,在图8A所示的例子的情况下,降落控制部16按照降落伞装置4_2、降落伞装置4_3、降落伞装置4_1的顺序射出小型飞行体40。
作为第二个例子,如图8B所示,考虑例如在设置有四个降落伞装置4_1~4_4的四旋翼飞行器中,最先射出降落伞装置4_2的小型飞行体40的情况。
这种情况下,由于降落伞装置4_4与最先射出的小型飞行体40的降落伞装置4_2隔着机身单元2的中心部O对置配置,因此,降落控制部16将降落伞装置4_4的小型飞行体40第二个射出。然后,降落控制部16以第二个射出小型飞行体40的降落伞装置4_4为起点,按顺时针依次射出小型飞行体40。即,在图8B所示的例子的情况下,降落控制部16按照降落伞装置4_2、降落伞装置4_4、降落伞装置4_1、降落伞装置4_3的顺序射出小型飞行体40。
作为第三个例子,如图8C所示,考虑例如在设置有六个降落伞装置4_1~4_6的六旋翼飞行器中,最先射出降落伞装置4_3的小型飞行体40的情况。
这种情况下,由于降落伞装置4_6与最先射出的小型飞行体40的降落伞装置4_3隔着机身单元2的中心部O对置配置,因此,降落控制部16将降落伞装置4_6的小型飞行体40第二个射出。然后,降落控制部16以第二个射出小型飞行体40的降落伞装置4_6为起点,按顺时针依次射出小型飞行体40。即,在图8C所示的例子的情况下,降落控制部16按照降落伞装置4_3、降落伞装置4_6、降落伞装置4_1、降落伞装置4_2、降落伞装置4_4、降落伞装置4_5的顺序射出小型飞行体40。
作为第四个例子,如图8D所示,考虑例如在设置有八个降落伞装置4_1~4_8的八旋翼飞行器中,最先射出降落伞装置4_4的小型飞行体40的情况。
这种情况下,由于降落伞装置4_8与最先射出的小型飞行体40的降落伞装置4_4隔着机身单元2的中心部O对置配置,因此,降落控制部16将降落伞装置4_8的小型飞行体40第二个射出。然后,降落控制部16以第二个射出小型飞行体40的降落伞装置4_8为起点,按顺时针依次射出小型飞行体40。即,在图8D所示的例子的情况下,降落控制部16按照降落伞装置4_4、降落伞装置4_8、降落伞装置4_1、降落伞装置4_2、降落伞装置4_3、降落伞装置4_5、降落伞装置4_6、降落伞装置4_7的顺序射出小型飞行体40。
接下来,对降落控制部16的降落准备处理的流程进行详细说明。
图9是表示实施方式1涉及的飞行装置1的降落准备处理的流程的流程图。
在飞行装置1飞行的状态下,降落控制部16判断是否通过异常检测部15检测到异常状态(步骤S1)。在步骤S1中,在通过异常检测部15未检测到异常状态时,降落控制部16不开始降落准备处理,以继续使飞行装置1稳定飞行的方式进行控制,并监视异常检测部15是否检测到异常。
另一方面,在步骤S1中,在通过异常检测部15检测到异常状态时,降落控制部16开始降落控制处理(步骤S2)。例如,在因强风飞行装置1的机身(机身单元2)超过倾斜阈值29倾斜的状态持续了规定期间时,异常检测部15将表示检测到异常的信号通知给降落控制部16。降落控制部16在收到此信号时判断飞行装置1有可能坠落,并开始降落控制处理。
在降落控制处理中,首先,降落控制部16控制通知装置5向外部通知飞行装置1处于危险状态(步骤S3)。例如,降落控制部16驱动构成通知装置5的光源发出闪烁的光。此外,降落控制部16驱动构成通知装置5的声音产生装置输出警告音或提醒避让的通知。
接下来,降落控制部16将电机31停止(步骤S4)。具体来说,降落控制部16向各电机驱动部13_1~13_n指示停止电机31。据此,飞行装置1的电机31停止,螺旋桨35停止旋转。
另外,发送给电机驱动部13_1~13_n的指示可以直接从降落控制部16发送给电机驱动部13_1~13_n,也可以从降落控制部16经由飞行控制部14间接发送给电机驱动部13_1~13_n。
接下来,降落控制部16执行降落伞开伞控制(步骤S5)。
图10是表示降落伞开伞控制(步骤S5)的流程的流程图。在此,以图1的飞行装置1为例,对降落伞开伞控制(步骤S5)的处理流程进行说明。
在步骤S5中,首先,降落控制部16通过上述方法选择配置在机身单元2的距地面最远位置处的降落伞装置4,并从选择的降落伞装置4射出小型飞行体40(步骤S51)。在此,在图1中最先从降落伞装置4_1射出小型飞行体40。
然后,降落控制部16基于存储部18内存储的各降落伞装置4的坐标信息30,判断是否存在与在步骤S51中射出小型飞行体40的降落伞装置4隔着机身单元2的中心部O对置配置的降落伞装置4(步骤S52)。
在步骤S52中,在不存在与在步骤S51中射出小型飞行体40的降落伞装置4隔着机身单元2的中心部O对置配置的降落伞装置4时,进入后述步骤S54。
另一方面,在步骤S52中,在存在与在步骤S51中射出小型飞行体40的降落伞装置4隔着机身单元2的中心部O对置配置的降落伞装置4时,从该降落伞装置4射出小型飞行体40(步骤S53)。
在上述例子的情况下,由于降落伞装置4_3与在步骤S51中射出小型飞行体40的降落伞装置4_1隔着机身单元2的中心部O对置配置,因此从降落伞装置4_3射出第二个小型飞行体40。
接下来,降落控制部16从与前一个射出小型飞行体40的降落伞装置4相邻的降落伞装置4起,依次射出小型飞行体40(步骤S54)。
在上述例子的情况下,由于在之前的步骤S53中从降落伞装置4_3射出第二个小型飞行体40,因此从与降落伞装置4_3相邻的降落伞装置4_4起,沿着一个方向依次射出小型飞行体40。这种情况下,从降落伞装置4_4射出第三个小型飞行体40,从降落伞装置4_2射出第四个小型飞行体40。
通过以上的处理顺序,执行降落伞开伞控制(步骤S5)。
图11是示意性示出在降落伞41打开的状态下的飞行装置1的图。
例如,在以按照图10的流程说明的上述顺序射出小型飞行体40时,按照降落伞装置4_1、降落伞装置4_3、降落伞装置4_4、降落伞装置4_2的顺序射出小型飞行体40并打开降落伞41。据此,飞行装置1缓慢地向地上降落。
在图9中,在降落伞开伞控制(步骤S5)之后,降落控制部16经通信部17向外部装置9通知飞行装置1已降落(步骤S6)。
向外部装置9发出通知只要在降落控制处理开始(步骤S2)后即可,可以在任何时间发出通知。例如,可以在飞行装置1着陆后通知,也可以在降落控制处理(步骤S2)开始后立即通知。
此外,降落控制部16在向外部装置9通知飞行装置1已降落时,也可以与通过GPS接收器获取的降落场所的位置信息一起通知给外部装置9。
通过以上顺序,执行飞行装置1的降落控制处理。
以上,根据实施方式1涉及的飞行装置1,降落控制部16由于根据异常检测部15进行的飞行时的异常检测,将连结于降落伞41的小型飞行体40从降落伞收纳部42射出,因此即使在飞行装置1陷入不能自主飞行的状态的情况下,也能打开降落伞41使飞行装置1缓慢降落。据此,可以提高飞行装置1降落时的安全性。
此外,根据实施方式1涉及的飞行装置1,由于利用小型飞行体40来牵引降落伞41,因此可以使降落伞41可靠地从降落伞收纳部42射出。
此外,在实施方式1涉及的飞行装置1中,小型飞行体40具有分别连结于壳体400上形成的气体排出孔404,且相对于壳体400的轴线P倾斜设置的多个喷嘴405。
据此,如上所述,可以使小型飞行体40一边旋转一边沿着降落伞收纳部42的轴线方向直线射出。据此,能够以更大的力牵引降落伞41,从而能够使射出的降落伞41变成更容易打开的状态。
此外,根据实施方式1涉及的飞行装置1,由于降落控制部16将多个降落伞装置4的各小型飞行体40错开时间地射出,因此将飞行装置1的降落速度变得更缓慢的控制成为可能。
具体来说,降落控制部16将配置在机身单元2的距地面最远位置处的降落伞装置4的小型飞行体40优先射出。据此,由于可以在降落伞41打开之前使飞行装置1的机身接近水平状态,从而可稳定正在降落的飞行装置1的姿势,并将飞行装置1的降落速度变得更加缓慢。
更具体来说,降落控制部16基于传感器部12的检测结果,从尚未射出小型飞行体40的降落伞装置4中,选择配置在机身单元2的距地面最远位置处的降落伞装置4,并将选择的降落伞装置4的小型飞行体40最先射出。
据此,如图12A所示,由于第一个小型飞行体40发射时的反作用,与小型飞行体40的射出方向S相反方向上的力F作用于机身单元2的距地面最远一侧。结果,如图12B所示,可以使机身单元2更接近水平状态。在此状态下,射出第二个小型飞行体40时,由于可将通过该小型飞行体40牵引的降落伞41朝向相对于地面更垂直的方向发射,因此通过第二个小型飞行体40牵引的降落伞41容易充满空气,并能够使该降落伞41更早地打开。结果,由于可以减小施加于机身单元2的朝向地面方向上的力,并进一步延长飞行装置1的降落时间,因此可以进一步提高飞行装置1降落时的安全性。
此外,降落控制部16将与最先射出的小型飞行体40的降落伞装置4隔着机身单元2的中心部O对置配置的降落伞装置4的小型飞行体40,在最先射出的小型飞行体40之后射出。
据此,以包围机身单元2的中心部O的形态配置有偶数个降落伞收纳部42的飞行装置可以期待以下所示的效果。
首先,如上所述,在射出最先的小型飞行体40时,通过其反作用而在机身单元2上朝向机身单元2成为水平的方向施加有力。然而,当该力较大时,机身单元2有可能向相反侧倾斜。这种情况下,通过将与最先射出的小型飞行体40的降落伞装置4隔着机身单元2的中心部O对置配置的降落伞装置4的小型飞行体40第二个射出,从而通过第二个小型飞行体40射出时的反作用,能够向将机身单元2恢复为水平状态的方向施加力。据此,可以使降落中的飞行装置1的姿势进一步稳定,因此可进一步延长飞行装置1的降落时间。
像这样,在包括隔着机身单元2的中心部O对置配置的一组降落伞收纳部42的飞行装置1中,可以进一步提高降落时的安全性。
此外,在实施方式1涉及的飞行装置1中,在选择最先射出小型飞行体40的降落伞装置4时,使用通过传感器部12检测的机身单元2的倾斜信息进行选择配置在机身单元2的距地面最远位置处的降落伞装置4的运算,并基于与之前刚射出的降落伞装置4的位置关系,来确定第二个及之后射出小型飞行体40的降落伞装置4。
据此,通过降落控制部16(程序处理装置)执行的用于选择第二个及之后射出小型飞行体40的降落伞装置4的运算,由于与用于选择最先射出小型飞行体40的降落伞装置4的运算相比负荷变小,因此可以在更短时间内确定第二个及之后应该射出的降落伞装置4。据此,可以更快地射出第二个及之后的小型飞行体,并可缩短所有降落伞41全部打开所需的时间。
《实施方式2》
图13是示意性示出本发明的实施方式2涉及的飞行装置的外观的图。
图13所示的飞行装置1A与实施方式1涉及的飞行装置1的不同点在于,除了降落伞收纳部42之外还包括阻力翼7作为用于控制机身降落的功能部,其它部分与实施方式1涉及的飞行装置1相同。
如图13所示,飞行装置1A包括多个阻力翼7。阻力翼7例如分别设置在各臂部6的下表面(飞行装置1A飞行时朝地面一侧)或上表面(飞行装置1A飞行时与地面相反一侧)。
图14A、图14B是示意性示出阻力翼7的构成的图。
在图14A中示出阻力翼7关闭时的构成,在图14B中示出阻力翼7打开时的构成。
如图14A及图14B所示,阻力翼7包括翼部70、支撑骨部71、可动骨部72、开关控制部73、弹簧部件74、及支撑部件75。
支撑骨部71是用于支撑阻力翼7的各构成零件的零件,例如由金属材料构成。
翼部70是用于在飞行装置1A降落时承受空气的零件。翼部70构成为可折叠。翼部70例如由尼龙织物(例如Ultrasil(注册商标)尼龙)或纤维素纳米纤维等构成。
翼部70分别设置在夹有支撑骨部71的两侧。翼部70形状例如为三角形。另外,翼部70只要具有降落时能有效承受空气的形状即可,并不限于三角形。例如,翼部70的形状也可以是扇形。构成翼部70外周部分的一边固定在支撑骨部71上,另一边固定在可动骨部72上。
可动骨部72是用于打开和关闭翼部70的零件之一。支撑部件75是将可动骨部72相对于支撑骨部71可转动地进行支撑的零件。
弹簧部件74是用于打开和关闭翼部70的零件之一。弹簧部件74例如是压缩螺旋弹簧。弹簧部件74的延伸方向上的一端固定于支撑骨部71,弹簧部件74的延伸方向上的另一端固定在可动骨部72。弹簧部件74以在翼部70关闭时施加压缩载荷的方式配置。
开关控制部73是用于打开和关闭翼部70的零件之一。开关控制部73根据来自降落控制部16A的控制信号,而控制翼部70的开关。开关控制部73例如是螺线管。
开关控制部73在飞行装置1A正常飞行时将可动骨部72以靠近支撑骨部71的状态进行固定。据此,翼部70成为关闭状态的同时对弹簧部件74施加压缩载荷。
开关控制部73在飞行装置1A在飞行中出现异常状态,并从降落控制部16A输出指示阻力翼7打开的控制信号时,解除可动骨部72的固定。据此,弹簧部件74的压缩载荷被解除,可动骨部72通过弹簧部件74的弹力而转动,并可以打开翼部70。
图15是实施方式2涉及的飞行装置1A的功能块图。
降落控制部16A根据异常检测部15进行的异常检测,进行将阻力翼7打开的控制。具体来说,降落控制部16A在通过异常检测部15检测到异常时候,向阻力翼7的开关控制部73输出控制信号,指示将阻力翼7打开。
图16是表示实施方式2涉及的飞行装置1A的降落准备处理的流程的流程图。
在图16中,步骤S1~步骤S4的处理顺序由于与实施方式1涉及的飞行装置1的降落准备处理的流程相同,因此省略说明。另外,在降落准备处理开始前的阶段,阻力翼7的翼部70是通过开关控制部73关闭的状态。
在飞行装置1A的降落准备处理中,在步骤S4中停止电机31后,降落控制部16A执行降落伞开伞控制(步骤S5)。
进而,降落控制部16A将阻力翼7展开(步骤S5A)。具体来说,降落控制部16A向各阻力翼7的开关控制部73输出控制信号,指示将阻力翼7打开。据此,根据上述原理,各阻力翼7打开。
阻力翼7的展开可以与降落伞开伞控制(步骤S5)同时进行,也可以在降落伞开伞控制(步骤S5)执行前或执行后进行。
图17是示意性示出降落伞41及阻力翼7打开的状态下的实施方式2涉及的飞行装置1A的图。
如图17所示,通过在飞行装置1A的降落时打开降落伞41及阻力翼7,从而降落伞41及阻力翼7承受空气阻力,因此飞行装置1A向地面缓慢降落。
然后,与实施方式1涉及的飞行装置1类似地,降落控制部16A向外部装置9通知飞行装置1A已降落(步骤S6)。
以上,实施方式2涉及的飞行装置1A除了包括降落伞收纳部42之外还包括可开关的阻力翼7,并根据异常检测部15进行的异常检测而进行将阻力翼7展开的控制。据此,在飞行装置1A的降落途中不仅降落伞41而且阻力翼7也承受空气阻力,因此可进一步降低飞行装置1A的降落速度,并可提高飞行装置1A降落时的安全性。
《降落伞装置4的变形例》
将本发明的实施方式1、2涉及的飞行装置1、1A的降落伞装置4的变形例示于以下。
(1)第1变形例
图18A及图18B是示意性示出第1变形例涉及的降落伞装置4A的构成的图。在图18A中示出降落伞41A射出前的降落伞装置4A,在图18B中示出降落伞41A射出后的、降落伞打开状态的降落伞装置4A。
第1变形例涉及的降落伞装置4A的降落伞41A除了包括与实施方式1涉及的降落伞41相同的组成部分之外,还包括棒状弹性部件412。例如,弹性部件412由棒状金属材料构成,更优选由棒状形状记忆合金构成。
如图18B所示,弹性部件412从伞体410的顶点部414朝向伞体410的边缘部415设置。例如,弹性部件412在伞体410中沿着构成伞体410的单元彼此间的接头413延伸。
另外,弹性部件412只需要铺设在顶点部414与边缘部415之间即可,并不需要从顶点部414一直设置到边缘部415。例如,弹性部件412也可以从顶点部414延伸到顶点部414与边缘部415的中间。
设置在伞体410的弹性部件412的根数不受特别限制,优选为至少三根。在设置三根以上的弹性部件412时,各弹性部件412优选沿着伞体410的圆周方向等间隔地配置。
如图18A所示,在降落伞41A射出之前,弹性部件412以被施加压缩载荷的状态收纳在降落伞收纳部42内。
另一方面,如图18B所示,在降落伞41A从降落伞收纳部42射出时,施加于弹性部件412的压缩载荷被解除。据此,弹性部件412的弹力能辅助伞体410展开,并可快速打开伞体410。
以上,根据第1变形例涉及的降落伞装置4A的降落伞41A,通过在伞体410的顶点部414与伞体410的边缘部415之间延伸的棒状弹性部件412,可以更快地打开伞体410。据此,可以进一步降低飞行装置1A的降落速度,并可提高飞行装置1A降落时的安全性。
此外,通过在伞体410上设置至少三根弹性部件412,并将各弹性部件412沿着伞体10的边缘部415的圆周方向等间隔配置,可以使伞体410更均匀地展开,并可进一步降低飞行装置1的降落速度。
(2)第2变形例
图19A及图19B是示意性示出第2变形例涉及的降落伞装置4B的构成的图。在图19A中示出降落伞41B射出前的降落伞装置4B,在图19B中示出降落伞41B射出后的、降落伞打开状态的降落伞装置4B。
第2变形例涉及的降落伞装置4B的降落伞41B除了包括与上述第1变形例涉及的降落伞装置4A相同的组成部分外,还包括控制伞体的展开的开伞控制装置44。
开伞控制装置44在小型飞行体40射出前的状态下、即在降落伞41B收纳在降落伞收纳部42的状态下,对弹性部件412施加压缩载荷而使其变形。具体来说,开伞控制装置44在连结小型飞行体40与伞体410的线43的拉伸力低于规定水平时,对弹性部件412施加压缩载荷而使其变形。另一方面,在线43的拉伸力超过规定水平时,开伞控制装置44解除弹性部件412的压缩载荷。
图20A、图20B是用于说明开伞控制装置44的开伞控制的图。
如图20A所示,在小型飞行体40刚射出后,连结小型飞行体40与伞体410的线43未充分伸展,线43的拉伸力未超过规定水平。此时,由于开伞控制装置44对弹性部件412施加压缩载荷而使其变形,因此伞体410未充分打开。
然后,在连结小型飞行体40与伞体410的线43充分伸展,线43的拉伸力超过规定水平时,开伞控制装置44解除施加给弹性部件412的压缩载荷。据此,如图20B所示,弹性部件412的弹力辅助伞体410的展开,并可快速展开伞体410。
以上,根据第2变形例涉及的降落伞装置4B的降落伞41B,开伞控制装置44在连结小型飞行体40与伞体410的线43的拉伸力低于规定水平时,对弹性部件412施加压缩载荷而使其变形,在线43的拉伸力超过规定水平时解除施加于弹性部件412的压缩载荷。
据此,可以在降落伞41B从降落伞收纳部42完全射出的状态下打开伞体410,因此可防止例如降落伞41B的一部分留在降落伞收纳部42内之类的在射出途中的阶段伞体410展开的情况。据此,可更可靠地打开降落伞41B,并可提高飞行装置1A降落时的安全性。
《实施方式的扩展》
以上,基于实施方式具体说明了本发明人的发明,但本发明并不限定于此,在不脱离其主旨的范围内当然可以进行各种变更。
例如,在实施方式2中,阻力翼7也可以通过由降落控制部16的控制而够成为可开关。即,降落控制部16不仅进行阻力翼7的打开控制,还可进行阻力翼7的关闭控制。据此,除了正常飞行控制中的升力产生部3的螺旋桨35的旋转控制外,通过打开关闭阻力翼7,从而可以使飞行装置1的飞行状态更加稳定。
此外,在上述实施方式中,例示了降落控制部16、16A仅在射出最先的小型飞行体40时,基于传感器部12的检测结果执行处理以确定配置在机身单元2、2A的距地面最远位置处的降落伞收纳部42的情况,但并不限定于此。
例如,降落控制部16、16A也可以在小型飞行体40射出后每次都执行从尚未射出小型飞行体40的剩余的降落伞收纳部42中,确定配置在距地面最远位置处的降落伞收纳部42的处理。
此外,例如,降落控制部16、16A也可以通过与确定第一个及第二个小型飞行体40的方法相同的方法,来确定第三个及之后射出的小型飞行体40。
具体来说,降落控制部16、16A基于存储部18内存储的各降落伞收纳部42_1~42_n的坐标信息30、通过角度计算部27算出的角度,确定最远的降落伞收纳部42,并将该降落伞收纳部42的小型飞行体40第三个射出。然后,降落控制部16、16A基于坐标信息30,选择与第三个射出小型飞行体40的降落伞收纳部42隔着中心部O对置配置的降落伞收纳部42,并将该降落伞收纳部42的小型飞行体40第四个射出。
此外,在上述实施方式中,例示了作为用于控制正常状态下的飞行的功能部的飞行控制部14等、与作为用于进行产生异常时的降落控制的功能部的异常检测部15、降落控制部16、及存储部18通过由同一电池22供电而运作的情况,但并不限定于此。例如,也可以分别准备用于控制正常状态下的飞行的功能部用电池、及用于进行产生异常时的降落控制的功能部用电池。据此,即使在用于控制正常状态下的飞行的功能部用电池出现异常而无法供电时,也能执行降落控制处理。
此外,用于进行产生异常时的降落控制的功能部也能够以可从上述两个电池选择电源供给的方式构成。据此,即使一电池出现异常也能从另一电池接收供电,因此能够可靠地执行降落控制处理。
此外,在上述实施方式中,也可以在机身单元2、2A的下表面设置气囊等冲击缓冲部件。据此,可以进一步提高飞行装置1、1A降落时的安全性。
此外,在上述实施方式中,小型飞行体40也可以并非上述喷出气体的结构体,而是以射枪方式射出的球体。
此外,在上述实施方式中,例示了小型飞行体40包括三个喷嘴405的情况,但也可以包括四个以上的喷嘴。例如,小型飞行体40也可以包括四个喷嘴405,并以喷射口的方向彼此错开90度(N边形的内角和除以N所得的值)的方式配置,小型飞行体40还可以包括五个喷嘴405,并以喷射口的方向彼此错开108度的方式配置。
附图标记说明
1、1A飞行装置;2、2A机身单元;3升力产生部;4、4A、4B降落伞装置;5通知装置;6臂部;7阻力翼;9外部装置;10伞体;11电源部;12传感器部;13电机驱动部;14飞行控制部;15异常检测部;16、16A降落控制部;17通信部;18存储部;22电池;23电源电路;24角速度传感器;25加速度传感器;26磁传感器;27角度计算部;28剩余电量阈值;29倾斜阈值;30坐标信息;31电机;32框体;33保护网;35螺旋桨;40小型飞行体;41、41、41B降落伞;42降落伞收纳部;43线;44开伞控制装置;70翼部;71支撑骨部;72可动骨部;73开关控制部;74弹簧部件;75支撑部件;320A、320B开口部;400壳体;401气体产生装置;402气体排出室;403气体导入孔;404气体排出孔;405喷嘴;410伞体(伞盖);411吊索;412弹性部件;413接头;414顶点部;415边缘部;O中心部;P轴线;Q轴线。

Claims (14)

1.一种飞行装置,其特征在于,包括:
机身单元;
升力产生部,其连接于所述机身单元,并产生升力;
飞行控制部,其控制所述升力产生部;
异常检测部,其检测飞行时的异常;
降落伞装置,其具有降落伞及用于收纳所述降落伞的降落伞收纳部;以及
降落控制部,其根据由所述异常检测部进行的异常检测,从所述降落伞收纳部射出所述降落伞。
2.根据权利要求1所述的飞行装置,其特征在于,
所述降落伞装置还具有与所述降落伞连结的小型飞行体,
所述降落控制部从所述降落伞收纳部射出所述小型飞行体后射出所述降落伞。
3.根据权利要求2所述的飞行装置,其特征在于,
具有多个所述降落伞收纳部,
所述降落控制部错开时间地射出多个所述降落伞装置的各个所述小型飞行体。
4.根据权利要求3所述的飞行装置,其特征在于,
所述降落控制部优先射出配置在所述机身单元的距地面最远位置处的所述降落伞装置的所述小型飞行体。
5.根据权利要求3或4所述的飞行装置,其特征在于,
还包括传感器部,其检测所述机身单元的倾斜,
所述降落控制部基于所述传感器部的检测结果,从尚未射出所述小型飞行体的所述降落伞装置中,选择配置在所述机身单元的距地面最远位置处的所述降落伞装置,并最先射出选择的所述降落伞装置的所述小型飞行体。
6.根据权利要求5所述的飞行装置,其特征在于,
所述降落控制部在最先射出的所述小型飞行体之后,将与最先射出所述小型飞行体的所述降落伞装置隔着所述机身单元的中心部对置配置的所述降落伞装置的所述小型飞行体射出。
7.根据权利要求5所述的飞行装置,其特征在于,
所述降落控制部从与最先射出所述小型飞行体的所述降落伞装置相邻的所述降落伞装置起,沿着一个方向依次射出所述小型飞行体。
8.根据权利要求6所述的飞行装置,其特征在于,
所述降落控制部从与第二个射出所述小型飞行体的所述降落伞装置相邻的所述降落伞装置起,沿着一个方向依次射出所述小型飞行体。
9.根据权利要求2~8中任一项所述的飞行装置,其特征在于,
还包括可开关的阻力翼,
所述降落控制部根据由所述异常检测部进行的异常检测打开所述阻力翼。
10.根据权利要求9所述的飞行装置,其特征在于,
所述阻力翼通过所述降落控制部的控制可开闭。
11.根据权利要求2~10中任一项所述的飞行装置,其特征在于,
所述小型飞行体具有:
气体产生装置,其产生气体;
壳体,其收纳所述气体产生装置,并且在内部具有气体排出室,该气体排出室形成有排出所述气体产生装置产生的所述气体的多个气体排出孔;及
多个喷嘴,其分别与所述壳体的所述气体排出孔连结,且相对于所述壳体的轴线倾斜设置。
12.根据权利要求11所述的飞行装置,其特征在于,
所述降落伞包括:
伞体;
吊索,其连结所述伞体与所述机身单元;以及
棒状的弹性部件,其在所述伞体中,于所述伞体的顶点部与所述伞体的边缘部之间延伸。
13.根据权利要求12所述的飞行装置,其特征在于,
所述降落伞装置还包括:
线,其连结所述小型飞行体与所述伞体;及
开伞控制装置,其控制所述伞体的展开,
所述开伞控制装置在所述线的拉伸力低于规定水平的状态下向所述弹性部件施加压缩载荷而使其变形,并在所述线的拉伸力超过规定水平时,解除所述弹性部件的压缩载荷。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的飞行装置,其特征在于,
还包括通知装置,
所述降落控制部根据由所述异常检测部产生的异常检测而控制所述通知装置向外部通知处于危险状态。
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