JP2019209927A - 飛行装置、飛行方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】飛行のための制御が失われて落下する事態に陥った場合に、衝突速度を減少させることで他の物体との衝突により飛行装置が破壊されてしまうことを回避することができ、且つ、パラシュートよりも簡素な技術を提供する。【解決手段】飛行装置１００は、自装置１００を飛行させる推進手段１０２と、推進手段１０２の保護枠１０６の所定の部分１０６ｃに格納された空気抵抗手段１１０と、保護枠１０６に沿って保護枠面の少なくとも１部を塞ぐように空気抵抗手段１１０を展開する空気抵抗制御手段４０１と、を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、空中を飛行する飛行装置への衝撃を緩和する技術に関する。

現状では、ドローンと呼ばれる小型で無人飛行が可能な飛行装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７−０５６９２１号公報 国際公開第２０１７／０７３３１０号

しかしながら、前記特許文献１に開示されている飛行装置は、何らかの原因で飛行のための制御が失われて落下する事態に陥った場合に、自然落下速度で落下してしまうため、落下の衝撃により飛行装置が破壊されてしまうという問題があった。
また、前記特許文献２に開示されている画像撮影システム等では、飛行体が落下する速度を制御するパラシュートを備える飛行装置が開示されているが、パラシュートは大掛かりであり、小型の飛行装置に搭載するには、より簡素なものとする必要があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、飛行のための制御が失われて落下する事態に陥った場合に、衝突速度を減少させることで他の物体との衝突により飛行装置が破壊されてしまうことを回避することができ、且つ、パラシュートよりも簡素な技術を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明の飛行装置の一様態は、
自装置を飛行させる推進手段と、
前記推進手段の保護枠の所定の部分に格納された空気抵抗手段と、
前記保護枠に沿って保護枠面の少なくとも１部を塞ぐように前記空気抵抗手段を展開する空気抵抗制御手段と、
を備える、
ことを特徴とする。
また、前記目的を達成するため、本発明の飛行方法の一様態は、
飛行装置を飛行させる推進手段と、前記推進手段の保護枠の所定の部分に格納された空気抵抗手段と、を備える前記飛行装置の飛行方法であって、
前記保護枠に沿って保護枠面の少なくとも１部を塞ぐように前記空気抵抗手段を展開する空気抵抗制御工程、
を含む、
ことを特徴とする。
また、前記目的を達成するため、本発明のプログラムの一様態は、
飛行装置を飛行させる推進手段と、前記推進手段の保護枠の所定の部分に格納された空気抵抗手段と、を備える前記飛行装置のコンピュータを、
前記保護枠に沿って保護枠面の少なくとも１部を塞ぐように前記空気抵抗手段を展開する空気抵抗制御手段、
として機能させる、
ことを特徴とする。

本発明によれば、飛行のための制御が失われて落下する事態に陥った場合に、衝突速度を減少させることで他の物体との衝突により飛行装置が破壊されてしまうことを回避することができ、且つ、パラシュートよりも簡素な技術を提供することが可能となる。

本実施形態に係る飛行装置の外観を示す図であり、（ａ）は閉状態の、（ｂ）は開状態の飛行装置の外観を示す図である。 飛行装置のシステム構成の一例を示す図である。 飛行装置のローターの概略図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。 空気抵抗膜が保護枠の支柱部分に（ａ）折り畳まれた状態、（ｂ）巻き取られた状態で格納されている状態を表す断面図である。 （ａ）図３（ｂ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図であり、（ｂ）保護枠の周辺部に配設されたワイヤ等を表す平面図である。 保護枠に沿って空気抵抗膜を展開している状態を表す平面図である。 保護枠に沿って空気抵抗膜を展開させた状態を表す平面図である。 短冊状又は細長い三角形状の複数の板状部材で構成された空気抵抗手段の例を示す図である。 飛行装置が図中手前の方向に傾いて落下する状態等を表す図である。

以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

まず、本発明の一実施形態に係る飛行装置の概略的な構成等について説明する。図１は、本実施形態に係る飛行装置１００の外観を示す図である。具体的には、図１（ａ）は、ローター１０２を閉じた状態（以下、閉状態という。）の飛行装置１００の外観を示す図であり、図１（ｂ）は、ローター１０２を開いた状態（以下、開状態という。）の飛行装置１００の外観を示す図である。
図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、飛行装置１００は、メインフレーム１０１と、４つのローター１０２と、を備えて構成されている。

ローター１０２は、それぞれヒンジ１０３を介してメインフレーム１０１に取り付けられている。また、ローター１０２は、回転可能なブレード１０４や、ブレード１０４を回転させるためのモータ１０５や、ブレード１０４やモータ１０５を保護する保護枠１０６等を有している。
保護枠１０６は、ローター１０２ごとに設けられており、各ブレード１０４をそれぞれ１つの保護枠１０６が保護するようになっている。なお、保護枠１０６にはフィンガーガード１０７が設けられている。

また、ローター１０２は、モータ１０５を支持できるように構成されており、モータ１０５のモータ軸にブレード１０４が固定されている。本実施形態では、ローター１０２が自装置を飛行させる推進手段を構成している。
そして、本実施形態では、ローター１０２や保護枠１０６が複数（本実施形態では４つ）設けられている。なお、保護枠１０６や、保護枠１０６に格納された空気抵抗手段（後述）については、後で詳しく説明する。

メインフレーム１０１の中心部には、動画や静止画を撮影可能なカメラ２００が取り付けられている。
また、メインフレーム１０１の内部には、後述する各種制御機器（後述する図２参照）が収められている。

ヒンジ１０３は、図１（ａ）に示すように、飛行装置１００の投げ上げに適した閉状態と、図１（ｂ）に示すように、飛行装置１００の飛行に適した開状態と、に各ローター１０２を変形できるように、０度〜９０度の角度範囲で回動できるようになっている。すなわち、各ローター１０２は、閉状態と、閉状態から回動させた開状態と、の間で姿勢を変化させることができるように構成されている。
本実施形態では、図１（ａ）に示すように、各ローター１０２が閉状態である場合の自装置の形状は球状であり、飛行装置１００の投げ上げや持ち運びに適した形状になっている。そして、メインフレーム１０１には、各ローター１０２を閉状態から９０度だけ回動させた開状態の位置で、各ローター１０２が９０度を超えて回動しないように規制する図示しない規制部材が設けられている。

図２は、飛行装置１００のシステム構成の一例を示す図である。
図２に示すように、コントローラ４０１には、カメラ２００を含むカメラシステム４０２や、飛行装置１００と基準面との距離（高度）を測定するための超音波センサ４０３ａ、飛行装置１００の傾きを検出するためのジャイロセンサ４０３ｂや加速度センサ４０３ｃ、自装置の位置を測定するためのＧＰＳ（Global Positioning System）センサ４０３ｄ等から構成されるフライトセンサ４０３が接続されている。

また、コントローラ４０１には、前述した４つのローター１０２（＃１〜＃４）の各モータ１０５を駆動するモータドライバ４０４や、バッテリ４０６の電圧をモニタしながら各モータドライバ４０４に電力を供給するパワーセンサ４０５が接続されている。
なお、特には図示しないが、バッテリ４０６の電力は、４０１〜４０５の各制御ユニットにも供給される。

コントローラ４０１は、フライトセンサ４０３から、飛行装置１００の高度及び姿勢に関する情報をリアルタイムで取得する。また、コントローラ４０１は、パワーセンサ４０５を介して、バッテリ４０６の電圧をモニタしながら、４つのローター１０２（＃１〜＃４）の各モータドライバ４０４に、それぞれパルス幅変調に基づくデューティ比による電力指示信号を送信する。これにより、＃１から＃４のモータドライバ４０４はそれぞれ、４つのローター１０２（＃１〜＃４）の各モータ１０５の回転速度を制御するようになっている。
また、コントローラ４０１は、カメラシステム４０２を制御して、カメラ２００による撮像動作を制御するようになっている。

ここで、飛行装置１００の飛行開始から飛行終了までの動作について説明する。
飛行装置１００は、各ローター１０２を、閉状態（図１（ａ）参照）と開状態（図１（ｂ）参照）との間で姿勢を変化させることができるようになっている。
そして、ユーザは、閉状態の飛行装置１００をボールのように空中に投げ上げることができ、その後、図２に示すコントローラ４０１の制御により、落下状態に移るときに各モータ１０５を駆動させ、各ブレード１０４の回転により揚力を発生させることで、飛行装置１００が開状態に変化する。このように、各ローター１０２は、飛行時には開状態とされる。

そして、飛行装置１００は、例えば、予め定められている目的高度（例えば、地面（基準面）から２ｍの高さ位置）を飛行する飛行状態になって、カメラ２００による撮像を行うことができる。
また、コントローラ４０１の制御により、飛行を終えるときに各モータ１０５を停止させることで、飛行装置１００が閉状態に変化し、各ローター１０２がメインフレーム１０１に格納された状態になって、飛行を終了するようになっている。

次に、本実施形態に係る飛行装置１００において、飛行装置１００が飛行時に飛行のための制御が失われて落下する事態に陥ったと判定された場合に他の物体と衝突する際の自装置の衝突速度を自然落下速度よりも減少させるための構成等について説明する。
飛行装置１００が飛行時に飛行のための制御を失って落下する事態に陥ってしまう場合としては、例えば、バッテリ４０６の電池切れやモータ１０５の故障等の、飛行装置１００の様々な不具合が発生した場合が想定される。
本実施形態では、前述したように、ローター１０２の保護枠１０６に空気抵抗手段が格納されている。

空気抵抗手段は、例えばビニールや紙等からなる空気抵抗膜を有するように構成されており、自装置の飛行時には保護枠１０６の所定の部分に格納されている。
本実施形態では、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、ローター１０２の保護枠１０６には、ブレード１０４を回転させるためのモータ１０５が配置されている中央部１０６ａと、ブレード１０４等の周辺の周辺部１０６ｂと、を繋ぐ支柱部分１０６ｃが形成されている。なお、図３（ａ）、図３（ｂ）では、フィンガーガード１０７等の図示が省略されている。

そして、空気抵抗膜１１０は、保護枠１０６の支柱部分１０６ｃに、折り畳まれたり（図４（ａ）参照）巻き取られた状態で（図４（ｂ）参照）格納されている。
なお、図４（ａ）、図４（ｂ）は、図３（ｂ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。また、本実施形態では、図３（ａ）、図３（ｂ）に示したように、１つの保護枠１０６（すなわち１つのローター１０２）に、複数の支柱部分１０６ｃが設けられており、各支柱部分１０６ｃにそれぞれ空気抵抗膜１１０が格納されている。このように、本実施形態では、空気抵抗膜１１０は、保護枠１０６の複数の支柱部分１０６ｃに分割されて格納されているが、空気抵抗膜１１０を、保護枠１０６の複数の支柱部分１０６ｃのうちの１つの支柱部分１０６ｃのみに格納するように構成することも可能である。

そして、本実施形態では、空気抵抗膜１１０は、ローター１０２の保護枠１０６の周辺部１０６ｂに設けたレールに沿って展開されるようになっている。
以下、図５（ａ）、図５（ｂ）に基づいて具体的に説明する。なお、図５（ａ）は、図３（ｂ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。

本実施形態では、保護枠１０６の周辺部１０６ｂは円形に形成されており、周辺部１０６ｂの内部が空洞とされてカーテンレール構造のレールＬが形成されている。そして、レールＬ内には、レールＬすなわち周辺部１０６ｂの全域にわたってワイヤ１１１が配設されており、ワイヤ１１１に空気抵抗膜１１０の一端部が固定されている。
なお、本実施形態では、ワイヤ１１１に固定される空気抵抗膜１１０の部分に一体的にフランジ１１０ａが形成されており、フランジ１１０ａがワイヤ１１１に固定されている。そして、フランジ１１０ａがレールＬ（すなわち保護枠１０６の周辺部１０６ｂの内壁）と係合することで、ワイヤ１１１に固定された空気抵抗膜１１０の一端部がレールＬから外れないようになっている。

そして、本実施形態では、保護枠１０６の周辺部１０６ｂのレールＬ内に配設されたワイヤ１１１の両端がヒンジ１０３（図５（ｂ）では図示省略。図１（ａ）、図１（ｂ）参照）を介して飛行装置１００のメインフレーム１０１側に引き出されている。
そして、ワイヤ１１１の両端のうちの一方の端部を、メインフレーム１０１内に配置した図示しないモータを駆動させて引っ張ることができるようになっている。

ワイヤ１１１はモータにより引っ張られると、レールＬ（周辺部１０６ｂ）に沿ってレールＬ内を移動する（図５（ｂ）の矢印Ａ参照）。
そして、ワイヤ１１１がレールＬ内を移動すると、それに引っ張られて保護枠１０６の支柱部分１０６ｃに格納されていた空気抵抗膜１１０が引き出されていき、図６に示すように、保護枠１０６に沿って空気抵抗膜１１０を展開させることができるようになっている（図６の矢印Ａ参照）。

なお、図６や後述する図７、図９では、空気抵抗膜１１０（空気抵抗手段）を見やすくするためにドットを付して示している。
また、飛行装置１００のメインフレーム１０１側に引き出されたワイヤ１１１の両端のうちの一方の端部を、モータを駆動させて引っ張る代わりに、例えば、一方の端部にバネを付けておき、空気抵抗膜１１０を展開させる際に、バネの弾発力でワイヤ１１１を引っ張るように構成することも可能である。

一方、本実施形態に係る飛行装置１００のコントローラ４０１は判定手段及び空気抵抗制御手段として機能し、判定手段は、飛行装置１００が飛行時に飛行のための制御が失われて落下する事態に陥ったか否かを判定し、判定手段により飛行装置１００が落下する事態に陥ったと判定された場合に、空気抵抗制御手段は、他の物体と衝突する際の自装置の衝突速度を自然落下速度よりも減少させるために、保護枠１０６に沿って保護枠面（すなわち保護枠１０６の中央部１０６ａと周辺部１０６ｂと各支柱部分１０６ｃとを通る面）の少なくとも１部を塞ぐように空気抵抗手段を展開するようになっている。
以下、具体的に説明する。

本実施形態では、コントローラ４０１が判定手段及び空気抵抗制御手段として機能するように構成されており、以下、判定手段４０１及び空気抵抗制御手段４０１として説明するが、判定手段及び空気抵抗制御手段をコントローラ４０１とは別体に構成することも可能である。
また、判定手段４０１は、例えば、フライトセンサ４０３（加速度センサ４０３ｃ等）から取得した情報に基づいて、飛行時に自装置が降下していることを検出した際に、自装置が降下する制御を行った結果として降下しているかを判断する。そして、制御の結果として降下しているのではないと判断した場合に、飛行のための制御が失われて落下する事態に陥っていると判定する。

そして、空気抵抗制御手段４０１は、判定手段４０１により自装置が飛行時に飛行のための制御が失われて落下する事態に陥ったと判定されると、前記のようにメインフレーム１０１内のモータを駆動させて引っ張る等してワイヤ１１１をレールＬ内で移動させて、図６に示したように、空気抵抗膜１１０を保護枠１０６の支柱部分１０６ｃから引き出す。
そして、図７に示すように、保護枠１０６に沿って保護枠面を塞ぐように空気抵抗膜１１０（空気抵抗手段）を展開させる。

空気抵抗膜１１０（空気抵抗手段）が展開していないと（図５（ｂ）等参照）、飛行装置１００が落下する際、空気がローター１０２の保護枠１０６内を下から上に何ら抵抗を受けずに通過するため、飛行装置１００は自然落下速度で落下してしまう。
これに対し、本実施形態のように飛行装置１００が落下する際に空気抵抗膜１１０を展開すると（図７参照）、空気抵抗膜１１０により保護枠１０６に沿って保護枠面が塞がれているため、空気がローター１０２の保護枠１０６内を下から上に通過することができず、空気抵抗が発生する。

このように、本実施形態に係る飛行装置１００、飛行方法及びプログラムでは、飛行装置１００が飛行のための制御が失われて落下する事態に陥ったと判定された場合でも、展開した空気抵抗手段（空気抵抗膜１１０）により空気抵抗が発生するため、飛行装置１００の落下速度を自然落下速度よりも減少させることが可能となる。
このため、地面等の他の物体と衝突する際の自装置の衝突速度を自然落下速度よりも減少させることが可能となり、他の物体との衝突により飛行装置１００が破壊されてしまうことを回避することが可能となる。

また、前記特許文献２に開示されている画像撮影システム等のように、飛行装置１００がパラシュートを備えるように構成すると、飛行装置１００のメインフレーム１０１（図１（ａ）、図１（ｂ）参照）にパラシュートを収納するなどしなければならなくなり、その分、飛行装置１００が大型化してしまったり、パラシュートを展開させるための動作が大掛かりになってしまう可能性がある。
しかし、本実施形態では、前記のように、空気抵抗手段（空気抵抗膜１１０）をローター１０２の保護枠１０６の支柱部分１０６ｃ等の所定の部分に格納することができ、そこから保護枠１０６に沿って保護枠面を塞ぐように展開させることができるため、空気抵抗手段を展開させる構成や動作をパラシュートよりも簡素なものとすることが可能となる。そのため、飛行装置１００が大型化することなく小型のままで空気抵抗手段を搭載することが可能となり、且つ、空気抵抗手段を的確に作動させることが可能となる。

なお、前記の実施形態では、支柱部分１０６ｃ等の保護枠１０６の所定の部分から展開された空気抵抗膜１１０を、飛行装置１００が落下した後に支柱部分１０６ｃ等の所定の部分に自動的に回収する（格納し直す）ことは想定されていないが、落下後に空気抵抗膜１１０を自動的に回収するように構成することも可能である。
また、前記の実施形態では、前記のように空気抵抗膜１１０を保護枠１０６の支柱部分１０６ｃに格納する場合について説明したが、例えば、空気抵抗膜１１０を、保護枠１０６の中央部１０６ａ又は周辺部１０６ｂに格納しておき、そこから保護枠１０６の周辺部１０６ｂ又は中央部１０６ａに向けて展開するように構成することも可能である。

さらに、前記の実施形態では、空気抵抗手段が空気抵抗膜１１０である場合について説明したが、例えば、図８に例示するように、空気抵抗手段１１０^＊を、短冊状又は細長い三角形状の複数の板状部材１１０ａ^＊を互いに連結されて形成することも可能である。
この場合、例えば、板状部材１１０ａ^＊を重ねた状態で保護枠１０６の支柱部分１０６ｃ等の所定の部分に格納しておき、それらを１枚ずつ引き出すようにして空気抵抗手段１１０^＊を展開させるように構成される。

また、前記の実施形態では、保護枠１０６の各支柱部分１０６ｃからそれぞれ空気抵抗手段（空気抵抗膜１１０）を引き出して、保護枠１０６に沿って保護枠面の全面を塞ぐように空気抵抗手段を展開する場合について説明した。
しかし、飛行装置１００の落下速度や他の物体との衝突速度を十分に自然落下速度よりも減少させることが可能であれば、例えば、３つの支柱部分１０６ｃのうちの１つ又は２つの支柱部分１０６ｃのみから空気抵抗手段を引き出す等して、空気抵抗手段で保護枠１０６に沿って保護枠面の一部を塞ぐように空気抵抗手段を展開するように構成することも可能である。

また、前記の実施形態では、全てのローター１０２で、保護枠１０６に沿って保護枠面の全面を塞ぐように空気抵抗手段（空気抵抗膜１１０）を展開することを前提として説明した。
しかし、本発明では、必ずしも全てのローター１０２で空気抵抗手段を展開するように構成する必要はなく、飛行装置１００の落下速度や他の物体との衝突速度を十分に自然落下速度よりも減少させることが可能であれば、全てのローター１０２のうちの１部のローター１０２だけで空気抵抗手段を展開するように構成するように構成することも可能である。

さらに、本発明では、全てのローター１０２で同時に空気抵抗手段（空気抵抗膜１１０）の展開を開始することも必須の要件ではない。
飛行装置１００が落下する場合、図１（ｂ）に示したように飛行装置１００が傾かずに落下することは稀であり、通常は、図９に示すように前後左右のいずれかの方向に傾いて落下する。なお、図９では、飛行装置１００が図中手前の方向に傾いて（すなわち手前側が奥側よりも低くなるように傾いて）落下する状態が示されている。また、図９では、ブレード１０４等の記載が省略されている。

そして、このように飛行装置１００が傾いて落下する場合、傾きの方向にある一又は複数の特定の保護枠１０６Ａ（図９の場合は手前の方向にある保護枠１０６Ａ）に、他の保護枠１０６Ｂ〜１０６Ｄよりも早く空気抵抗膜１１０（空気抵抗手段）を展開すれば、飛行装置１００の傾きが是正され、図１（ｂ）に示したような傾きがない状態（又は傾きがない状態に近い状態）になる。
そして、他の保護枠１０６Ｂ〜１０６Ｄにも空気抵抗膜１１０を展開すれば、傾きがない状態（又は傾きがない状態に近い状態）で飛行装置１００を落下させることが可能となる。

そこで、判定手段４０１は、前記のようにして飛行のための制御が失われて落下する事態に陥っていると判定すると、前述したジャイロセンサ４０３ｂや加速度センサ４０３ｃ（図２参照）から取得した情報に基づいて一定の方向への傾き（図９の場合は手前の方向への傾き）があるか否かを判断する。
そして、所定時間の間に継続して一定の方向への傾きが検出された場合、空気抵抗制御手段４０１は、複数の保護枠１０６のうちの傾きの方向にある一又は複数の特定の保護枠１０６Ａ（図９の場合は手前の方向にある保護枠１０６Ａ）に、他の保護枠１０６Ｂ〜１０６Ｄよりも早く空気抵抗膜１１０（空気抵抗手段）を展開するように構成することが可能である。

このように構成すれば、飛行装置１００が地面Ｇ（図９参照）等と衝突する際に、飛行装置１００のメインフレーム１０１（図１（ｂ）参照）の下端部やそれに近い部分が衝突するようになる。
そのため、飛行装置１００が傾いたまま地面Ｇ等と衝突していずれかのローター１０２（特に傾きの方向にあるローター１０２（図９の場合は保護枠１０６Ａを有するローター１０２））が地面Ｇ等と衝突して損傷することを的確に回避することが可能となる。

また、ローラー１０２が地面Ｇ等と衝突して損傷することを回避するために、飛行装置１００が、落下の衝撃を受ける直前において、ローター１０２を閉状態に変化させる落下姿勢制御手段を更に備えるように構成することも可能である。
この場合も、コントローラ４０１（図２参照）が落下姿勢制御手段として機能するように構成することが可能であり、以下、落下姿勢制御手段４０１として説明するが、落下姿勢制御手段をコントローラ４０１とは別体に構成することも可能である。

前記のように、判定手段４０１により自装置の飛行のための制御が失われて落下する事態に陥っていると判定されると、空気抵抗制御手段４０１は、各ローター１０２の保護枠１０６に沿って空気抵抗手段（空気抵抗膜１１０等）を展開させる。
そして、落下姿勢制御手段４０１は、判定手段４０１により自装置の飛行のための制御が失われて落下する事態に陥っていると判定されると、超音波センサ４０３ａ（図２参照）から取得した情報に基づいて自装置の高度（自装置と地面との距離）を監視する。

そして、落下姿勢制御手段４０１は、例えば自装置の高度が１０ｃｍ等の所定の高度になり、落下の衝撃を受ける直前の状態になった時点で、各ローター１０２を開状態（図１（ｂ）参照）から閉状態（図１（ａ）参照）に変化させる。
なお、この場合も、各ローター１０２の保護枠１０６に沿って展開されている空気抵抗手段を保護枠１０６の支柱部分１０６ｃ等の所定の部分に自動的に回収する（格納し直す）ことは想定されていないが、閉状態に変化させる時点で空気抵抗手段を自動的に回収するように構成することも可能である。

飛行装置１００が地面等と衝突する際に、ローター１０２が開いた状態（開状態）で地面等と衝突すると、閉状態で地面等と衝突する場合よりもローター１０２の損傷が激しくなる可能性もある。
しかし、前記のように構成すれば、飛行装置１００が地面等と衝突する際にローター１０２が閉状態であるため、ローター１０２が地面等と衝突する場合でも、損傷を回避し、又は損傷を軽減することが可能となる。

また、本実施形態では、前記のように、飛行装置１００が飛行のための制御が失われて落下する際に各ローター１０２で空気抵抗手段が展開されるため、飛行装置１００の落下速度や地面等との衝突速度は十分に自然落下速度よりも減少されている。
このため、落下の衝撃を受ける直前に各ローター１０２を閉状態に変化させても、飛行装置１００は自然落下速度よりも十分に小さい衝突速度で地面等と衝突するため、ローター１０２が地面等と衝突する場合でも、損傷を回避し、又は少なくとも損傷を軽減することが可能となる。

なお、飛行装置１００が飛行のための制御が失われて落下する場合、地面ではなく、例えば建造物や樹木等と衝突する場合もあり得る。
しかし、そのような場合でも、本実施形態では、飛行装置１００が飛行のための制御が失われて落下する事態に陥ったと判定された場合には、ローター１０２の保護枠１０６に沿って空気抵抗手段が展開されるため、建造物や樹木等との衝突速度を十分に小さくすることができる。

また、本実施形態では、前記のように、飛行装置１００が飛行時に飛行のための制御が失われて落下する事態に陥ったと判定された場合に空気抵抗手段が展開されるものであるが、飛行装置１００の外部の外部機器からの通信による直接の制御信号を受信する通信手段を更に備えて、通信手段により受信された制御信号に応じて、空気抵抗手段が展開されてもよい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施形態等に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲とを含む。以下に、本出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、本出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
［付記］
＜請求項１＞
自装置を飛行させる推進手段と、
前記推進手段の保護枠の所定の部分に格納された空気抵抗手段と、
前記保護枠に沿って保護枠面の少なくとも１部を塞ぐように前記空気抵抗手段を展開する空気抵抗制御手段と、
を備える、
ことを特徴とする飛行装置。
＜請求項２＞
前記自装置が飛行時に飛行のための制御が失われて落下する事態に陥ったか否かを判定する判定手段を更に備え、
前記判定手段により前記自装置が前記落下する事態に陥ったと判定された場合に、前記空気抵抗制御手段は、他の物体と衝突する際の前記自装置の衝突速度を自然落下速度よりも減少させるために、前記空気抵抗手段を展開する、
ことを特徴とする請求項１に記載の飛行装置。
＜請求項３＞
前記推進手段は、回転可能なブレードを有するローターを含み、前記保護枠は前記ブレードを保護している、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の飛行装置。
＜請求項４＞
前記自装置には、複数の前記ローター及び複数の前記保護枠が設けられている、
ことを特徴とする請求項３に記載の飛行装置。
＜請求項５＞
前記自装置の傾きを検出するジャイロセンサ又は加速度センサを含み、
前記自装置が前記落下する事態に陥った場合に、前記ジャイロセンサ又は前記加速度センサにより所定時間の間に継続して一定の方向への前記傾きが検出された場合、前記空気抵抗制御手段は、前記複数の保護枠のうちの前記傾きの方向にある一又は複数の特定の保護枠に、前記特定の保護枠以外の他の保護枠よりも早く前記空気抵抗手段を展開する、
ことを特徴とする請求項４に記載の飛行装置。
＜請求項６＞
前記空気抵抗手段は、空気抵抗膜を含み、
前記空気抵抗膜は、前記自装置の前記飛行時には、折り畳まれて又は巻き取られて、前記保護枠の前記所定の部分に格納されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の飛行装置。
＜請求項７＞
前記所定の部分は、前記保護枠の中央部と周辺部とを繋ぐ支柱部分である、
ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の飛行装置。
＜請求項８＞
１つの前記保護枠には複数の前記支柱部分が設けられており、前記空気抵抗膜は、前記複数の支柱部分に分割されて格納されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の飛行装置。
＜請求項９＞
前記空気抵抗制御手段は、前記保護枠の前記周辺部のレールに沿って前記空気抵抗膜を展開する、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の飛行装置。
＜請求項１０＞
前記他の物体は、地面を含む、
ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の飛行装置。
＜請求項１１＞
前記推進手段は、閉状態と、前記閉状態から回動させた開状態と、の間で姿勢を変化させることができるように構成されており、且つ、前記飛行時には前記開状態とされ、
前記地面に落下する直前において、前記推進手段を前記閉状態に変化させる落下姿勢制御手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項１０に記載の飛行装置。
＜請求項１２＞
前記推進手段が前記閉状態である場合の前記自装置の形状は、球状である、
ことを特徴とする請求項１１に記載の飛行装置。
＜請求項１３＞
前記自装置の外部に存在する外部機器から制御信号を受信する通信手段を更に備え、
前記通信手段により受信された前記制御信号に応じて、空気抵抗制御手段は、前記空気抵抗手段を展開する、
ことを特徴とする請求項１に記載の飛行装置。
＜請求項１４＞
飛行装置を飛行させる推進手段と、前記推進手段の保護枠の所定の部分に格納された空気抵抗手段と、を備える前記飛行装置の飛行方法であって、
前記保護枠に沿って保護枠面の少なくとも１部を塞ぐように前記空気抵抗手段を展開する空気抵抗制御工程、
を含む、
ことを特徴とする飛行方法。
＜請求項１５＞
飛行装置を飛行させる推進手段と、前記推進手段の保護枠の所定の部分に格納された空気抵抗手段と、を備える前記飛行装置のコンピュータを、
前記保護枠に沿って保護枠面の少なくとも１部を塞ぐように前記空気抵抗手段を展開する空気抵抗制御手段、
として機能させる、
ことを特徴とするプログラム。

１００ 飛行装置（飛行装置、自装置）
１０２ ローター（推進手段）
１０４ ブレード
１０６ 保護枠
１０６ａ 中央部
１０６ｂ 周辺部
１０６ｃ 支柱部分（所定の部分）
１１０ 空気抵抗膜（空気抵抗手段、空気抵抗膜）
１１０^＊ 空気抵抗手段
４０１ コントローラ（空気抵抗制御手段、落下姿勢制御手段）
４０３ｂ ジャイロセンサ
４０３ｃ 加速度センサ
Ｇ 地面
Ｌ レール

Claims (15)

1. 自装置を飛行させる推進手段と、
   前記推進手段の保護枠の所定の部分に格納された空気抵抗手段と、
   前記保護枠に沿って保護枠面の少なくとも１部を塞ぐように前記空気抵抗手段を展開する空気抵抗制御手段と、
   を備える、
   ことを特徴とする飛行装置。
2. 前記自装置が飛行時に飛行のための制御が失われて落下する事態に陥ったか否かを判定する判定手段を更に備え、
   前記判定手段により前記自装置が前記落下する事態に陥ったと判定された場合に、前記空気抵抗制御手段は、他の物体と衝突する際の前記自装置の衝突速度を自然落下速度よりも減少させるために、前記空気抵抗手段を展開する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の飛行装置。
3. 前記推進手段は、回転可能なブレードを有するローターを含み、前記保護枠は前記ブレードを保護している、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の飛行装置。
4. 前記自装置には、複数の前記ローター及び複数の前記保護枠が設けられている、
   ことを特徴とする請求項３に記載の飛行装置。
5. 前記自装置の傾きを検出するジャイロセンサ又は加速度センサを含み、
   前記自装置が前記落下する事態に陥った場合に、前記ジャイロセンサ又は前記加速度センサにより所定時間の間に継続して一定の方向への前記傾きが検出された場合、前記空気抵抗制御手段は、前記複数の保護枠のうちの前記傾きの方向にある一又は複数の特定の保護枠に、前記特定の保護枠以外の他の保護枠よりも早く前記空気抵抗手段を展開する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の飛行装置。
6. 前記空気抵抗手段は、空気抵抗膜を含み、
   前記空気抵抗膜は、前記自装置の前記飛行時には、折り畳まれて又は巻き取られて、前記保護枠の前記所定の部分に格納されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の飛行装置。
7. 前記所定の部分は、前記保護枠の中央部と周辺部とを繋ぐ支柱部分である、
   ことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の飛行装置。
8. １つの前記保護枠には複数の前記支柱部分が設けられており、前記空気抵抗膜は、前記複数の支柱部分に分割されて格納されている、
   ことを特徴とする請求項７に記載の飛行装置。
9. 前記空気抵抗制御手段は、前記保護枠の前記周辺部のレールに沿って前記空気抵抗膜を展開する、
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の飛行装置。
10. 前記他の物体は、地面を含む、
    ことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の飛行装置。
11. 前記推進手段は、閉状態と、前記閉状態から回動させた開状態と、の間で姿勢を変化させることができるように構成されており、且つ、前記飛行時には前記開状態とされ、
    前記地面に落下する直前において、前記推進手段を前記閉状態に変化させる落下姿勢制御手段を更に備える、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の飛行装置。
12. 前記推進手段が前記閉状態である場合の前記自装置の形状は、球状である、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の飛行装置。
13. 前記自装置の外部に存在する外部機器から制御信号を受信する通信手段を更に備え、
    前記通信手段により受信された前記制御信号に応じて、空気抵抗制御手段は、前記空気抵抗手段を展開する、
    ことを特徴とする請求項１に記載の飛行装置。
14. 飛行装置を飛行させる推進手段と、前記推進手段の保護枠の所定の部分に格納された空気抵抗手段と、を備える前記飛行装置の飛行方法であって、
    前記保護枠に沿って保護枠面の少なくとも１部を塞ぐように前記空気抵抗手段を展開する空気抵抗制御工程、
    を含む、
    ことを特徴とする飛行方法。
15. 飛行装置を飛行させる推進手段と、前記推進手段の保護枠の所定の部分に格納された空気抵抗手段と、を備える前記飛行装置のコンピュータを、
    前記保護枠に沿って保護枠面の少なくとも１部を塞ぐように前記空気抵抗手段を展開する空気抵抗制御手段、
    として機能させる、
    ことを特徴とするプログラム。

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