JP2021066330A - ドローン、及び包囲体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電気ショックにより鳥を追い払うことができるドローン、及びドローン本体に装着する付属体の提供を目的とした。【解決手段】本発明のドローン１は、ドローン本体１０と、ドローン本体１０を覆うように設けられる包囲体２０とを有し、包囲体２０が、ドローン本体１０の側方を取り囲むように設けられ、ドローン本体１０に取り付けられる枠体２２と、導電可能な素材により構成される複数の導電体２４とを備え、複数の導電体２４には、極性がプラスとされたもの及び極性がマイナスとされたものの双方が含まれている。【選択図】図１

Description

本発明はドローン（無人航空機）に関する。

近年、ドローン（無人航空機）が、空撮、インフラ設備の点検や地形の測量、農薬の散布、不審車の追跡、荷物の搬送、徘廻者の捜索、各種情報の収集など、幅広く利用されつつある。

ところで、ドローンは空を飛ぶ鳥などと活動範囲を同一とするため、ドローンを利用して鳥を忌避する試みがある。例えば、特許文献１に記載の鳥獣類威嚇用ドローンは、指向性のある威嚇音を遠方まで到達させる特徴をもったスピーカーをドローンに搭載し、自然に近い猛禽類の威嚇音や爆発音などの効果音を発して、鳥類の飛来や動物の出没を防ぐための対策装置システムを提供するものである。

また、特許文献２のように、ドローン飛行時の鳥に対する問題に対応するための技術として、ドローン用鳥類防除プロペラが開示されている。特許文献１のドローン用鳥類防除プロペラは、ドローンを操作することで、閃光や眼状紋を鳥類への威嚇手段として用い、鳥類による攻撃を防除し、鳥類を駆除することが可能となるとされている。

特開２０１９−６２７４３号公報 実用新案登録第３２１８４８０号公報

しかしながら、音声による威嚇は、鳥類が音声に慣れてしまい、忌避効果を維持できないという問題があった。また、閃光や眼状紋を利用する威嚇では、ドローンの飛行は日中とは限らず、また、シールの乱反射により鳥類を威嚇して追い払うことには限界がある。そのため、特許文献１および特許文献２の技術では、鳥類の忌避効果が十分であるとは言えなかった。

そこで本発明は、鳥類に対する十分な忌避効果を有する電気ショックにより、鳥を追い払うことができるドローン、及びドローン本体に装着する付属体の提供を目的とした。

（１）上述の課題を解決するため提供される本発明のドローンは、ドローン本体と、ドローン本体に取り付けられる付属体とを有し、前記付属体が、導電可能な素材により構成される複数の導電体とを備え、複数の前記導電体には、極性がプラスとされたもの及び極性がマイナスとされたものの双方が含まれていることを特徴とする。

本発明のドローンによれば、飛行中にドローン本体が鳥と接触あるいは接近した場合に、鳥を追い払うことができる。具体的に説明すると、本発明のドローンでは、飛行中に鳥が接近して極性がプラスとされた導電体と極性がマイナスとされた導電体とに接触することで、鳥の体内に電流が流れて感電させる。これにより、本発明のドローンは、鳥を追い払うことができる。そして、強い電気ショックを受けた鳥は、導電体を有するドローンが危険なものであると認識し、以後、同様の外観を有するドローンに近づかなくなる。

（２）前記したドローンにおいて、前記付属体は、前記ドローン本体を覆うように設けられる包囲体を形成し、前記包囲体が、前記ドローン本体の側方を取り囲むように設けられ、前記導電体を取り付けられる前記ドローン本体に取り付けられる枠体とを備えていてもよい。

上述の構成によれば、包囲体がドローン本体を覆うため、飛行中に鳥がドローン接近した場合に導電体とに接触することで、鳥の体内に電流が流れて感電させるとともに、ドローン本体を保護することができる。

（３）本発明のドローンは、前記導電体が、棒状あるいは線状の部材とされており、複数の前記導電体が、枠体に対して、絶縁された状態で所定の間隔で柵状あるいは格子状に配列されているものであるとよい。

上述の構成によれば、包囲体を構成する部材が空気抵抗を受けにくくなるため、ドローン本体の揚力への影響を極力少なくすることができる。また、包囲体への風などによる影響を低減させ、ドローン本体の飛行に影響を及ぼすことを抑制することができる。

（４）本発明のドローンは、複数の前記導電体が、前記枠体に対して格子状に設けられており、前記導電体が交差する部分には、絶縁体が設けられていることが望ましい。

上述の構成によれば、導電体同士の接触を回避しつつ、導電体を格子状に配列させることができる。

（５）本発明のドローンは、前記導電体が、前記ドローン本体に設けられたバッテリから給電可能であるものであるとよい。

上述の構成によれば、導電体に給電する電源を別途設けることを要さず、導電体に通電させることができる。

（６）本発明の包囲体は、上述したいずれかのドローンに用いられるものである。

本発明の包囲体によれば、飛行中にドローン本体が鳥と接触あるいは接近した場合に、鳥を追い払うことができる。具体的に説明すると、本発明の包囲体では、ドローン本体の飛行中に鳥が接近して導電体と接触すると、鳥は強い電気ショックを受ける。これにより、本発明の包囲体を有するドローンは、鳥を追い払うことができる。

（７）本発明のドローンにおいて、前記複数の導電体は、少なくとも一対の導電体対を形成し 各対の前記導電体対の前記導電体は、それぞれ、極性がプラスとされたもの及び極性がマイナスとされたものから構成されてもよい。

上述の構成によれば、飛行中にドローン本体が鳥と接触あるいは接近した場合に、鳥を追い払うことができる。具体的に説明すると、本発明のドローンでは、一対の導電体が、極性がプラスとされた導電体と極性がマイナスとされた導電体とから構成されており、飛行中に鳥が接近した場合に、一対の導電体接触することで、鳥の体内に電流が流れて感電させる。これにより、本発明のドローンは、鳥を追い払うことができる。そして、強い電気ショックを受けた鳥は、導電体を有するドローンが危険なものであると認識し、以後、同様の外観を有するドローンに近づかなくなる。

（８）本発明のドローンにおいて、各導電体対は、概略直線状に延在し、かつ、延在方向に伸縮可能に形成されている

上述の構成によれば、ドローン本体に接近してきた鳥に対して、導電体対が伸長して接触し鳥の体内に電流が流れて感電させる。これにより、本発明のドローンは、鳥を追い払うことができる。そして、強い電気ショックを受けた鳥は、導電体を有するドローンが危険なものであると認識し、以後、同様の外観を有するドローンに近づかなくなる。

本発明によれば、飛行中の鳥との接触を抑制して、鳥を追い払うことができるドローン、及びドローン本体に装着する付属体を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るドローンを示す斜視図である。 図１のドローンのドローン本体及び包囲体を示す分解斜視図である。 図１のドローンを示す平面図である。 図１のドローンを示す正面図である。 図１のドローンの包囲体を示す平面図である。 図１のドローンの絶縁体を示す斜視図である。 図１のドローンの包囲体の他の例を示す平面図である。（ａ）は第２の例、（ｂ）は第３の例を示している。 図１のドローンの包囲体の他の例を示す平面図である。（ａ）は第４の例、（ｂ）は第５の例を示している。 本発明の第２の実施形態に係るドローンのドローン本体及び載置体を示す分解斜視図である。

先ず、本発明の第１の実施形態に係るドローン１について詳細に説明する。

図１は、ドローン１を示す斜視図である。図１に示すとおり、ドローン１は、ドローン本体１０と、ドローン１に取り付けられる付属体である包囲体２０とを備えている。ドローン１は、包囲体２０がドローン本体１０を上方から覆うように設けられた構成とされている。また、図１に示すとおり、包囲体２０は、ドローン本体１０の側方及び上方を取り囲むように設けられている。

なお、以下のドローン１の説明において、ドローン本体１０の前後方向（正面側と背面側とが向かい合う方向）を、単に「縦方向Ｘ」と記載して説明する場合がある。また、平面視において、縦方向Ｘと交差する方向（ドローン本体１０の横方向）を、単に「横方向Ｙ」と記載して説明する場合がある。

ドローン本体１０は、複数のプロペラ１６を回転させることで、揚力を発生させつつ飛行する無人航空機、いわゆるマルチコプターである。図２に示すとおり、ドローン本体１０は、機体１２、アーム１４、プロペラ１６、モータ（図示を省略）、スタンド部１８、及びバッテリ（図示を省略）を備えている。

図２に示すとおり、アーム１４は、機体１２から水平方向に放射状に張り出すように形成されている。また、ドローン本体１０には、複数（本実施形態では４つ）のアーム１４が設けられており、各アーム１４の先端にはプロペラ１６が取り付けられている。プロペラ１６は、アーム１４の先端に設けられたモータ（図示を省略）から回転動力が伝達されて旋回する。機体１２には、プロペラ１６等の駆動源であるバッテリ（図示を省略）が設けられている。なお、ドローン本体１０の機体１２には、カメラや通信部、ＬＥＤライト等の機器（図示を省略）が搭載されている。

スタンド部１８は、ドローン本体１０が接地する際の脚として設けられている。図２に示すとおり、ドローン本体１０には、２つの（一対の）スタンド部１８が設けられている。スタンド部１８は、機体１２から下方へ延びるように設けられている。

図２に示すとおり、本実施形態のドローン本体１０では、各プロペラ１６がアーム１４の上方側に設けられている。なお、本発明のドローンに係るドローン本体は、アームの下方側にプロペラが設けられたものであってもよい。

また、本発明のドローンに係るドローン本体は、プロペラが４つ設けられたものに限定されず、プロペラは２つ設けられたものであってもよいし、４以上のプロペラを備えるものであってもよい。

次いで、包囲体２０について説明する。図１に示すとおり、包囲体２０は、枠体２２と、複数（本実施形態では６本）の導電体２４と、複数（本実施形態では９つ）の絶縁体２８と、連結部３０とを備えている。

図２に示すとおり、包囲体２０は、ドローン本体１０を取り囲むようなフレームとして設けられた枠体２２に対して、複数の導電体２４が電気的に絶縁された状態で取付けられており、図２に示すような籠状の外観をなしている。また、枠体２２は、導電体２４と絶縁されていれば、導体であってもよいし、絶縁体であってもよい。

図３に示すとおり、枠体２２は、平面視において、略矩形の形状をなしている。また、枠体２２は、環状に形成されたフレーム部材とされている。図３に示すとおり、枠体２２は、ドローン本体１０の側方を取り囲む大きさを備えている。

図３に示すとおり、包囲体２０がドローン本体１０に取り付けられた状態では、ドローン本体１０は、プロペラ１６が旋回する領域（旋回領域Ｒ１）が包囲体２０の内側に収容された状態となる。

図１に示すとおり、連結部３０は、包囲体２０の横梁（横材）をなすように、枠体２２に取付けられている。図４に示すとおり、連結部３０は、ドローン本体１０の機体１２に対して取り付けられている。言い方を換えれば、包囲体２０は、連結部３０を介してドローン本体１０と連結されている。

なお、本発明のドローンは、包囲体が機体に対して連結されるものであってもよいし、アームやスタンド部など他の部分に連結されるものであってもよい。また、包囲体２０は、ドローン本体１０に対して着脱可能な構成としてもよい。

導電体２４は、鳥に電気ショックを与えて追い払うために設けられている。導電体２４には、図示を省略した高圧給電装置、いわゆる電気ショック電源が設けられている。高圧給電装置は、ドローン本体１０のバッテリに給電線を介して接続されており、バッテリから電気の供給を受け、導電体２４に高電圧の電気を給電する。

高圧給電装置は、導電体２４に高電圧の電気を給電できればどのような構成であってもよく、例えば、高圧給電装置の電極から延びる電線と、当該電線と導電体２４とを接続するためのクリップのような接続機構とを有していてもよい。各導電体２４は、高圧給電装置のプラス電極またはマイナス電極に接続されており、導電体２４間には、高圧給電装置から高圧の直流パルス電圧が印可される。

図２に示すとおり、本実施形態の導電体２４は、ステンレス製の棒状部材を屈曲させたものとされている。本実施形態のドローン１では、導電体２４としてステンレス製のものを採用することにより、導電性の確保や軽量性の実現等に加え、錆や腐食に対する耐性を向上させている。

なお、導電体２４は、本実施形態のように棒状部材を湾曲させて形成したものであってもよいし、ワイヤー状のものであってもよい。また、導電体２４は、ステンレス素線などの金属素線を編組加工したものであってもよい。さらに、導電体２４の素材は、ステンレスに限定されず、導電性を有するものであればよい。また、導電体２４は、断面視において円形の形状を備える丸棒状のものとしてもよいし、楕円形の断面形状を備えるもの、角棒状のもの、板状のもの等、種々選択することができる。

図３に示すとおり、本実施形態の包囲体２０には、６本の導電体２４が設けられている。より具体的に説明すると、図３に示すとおり、包囲体２０には、縦方向Ｘに延びるように設けられた３本の導電体２４として、導電体２５ａ，２５ｂ，２５ｃが並列に設けられている。また、包囲体２０には、横方向Ｙに延びるように設けられた３本の導電体２４として、導電体２６ａ，２６ｂ，２６ｃが並列に設けられている。包囲体２０は、縦方向Ｘに延びる導電体２４と、横方向Ｙに延びる導電体２４とが、交差して格子状に配列されている。

なお、以下の説明において、縦方向Ｘに延びるように設けられた導電体２４（導電体２５ａ，２５ｂ，２６ｂ）を総称して、「導電体２５」と記載して説明する場合がある。また、横方向Ｙに延びるように設けられた導電体２４（導電体２６ａ，２６ｂ，２６ｃ）を総称して、「導電体２６」と記載して説明する場合がある。

導電体２４に流される直流電流の電圧は、例えば、無負荷状態で８０００Ｖに設定されている。６本の導電体２４のうち、一部の導電体２４は高圧給電装置のマイナス電極に接続され、他の導電体２４は高圧給電装置のプラス電極に接続されている。

より詳細に説明すると、図６に示すとおり、導電体２４は、所定の間隔Ｐで略平行に配列されている。また、並列に配列された導電体２４のうち、隣り合う導電体２４は、プラス極とマイナス極とが交互となるように配置されている。

例えば、図６に示すとおり、導電体２５ａはプラス極、導電体２５ａと隣り合う導電体２５ｂはマイナス極、導電体２５ｂと隣り合う導電体２５ｃはプラス極とされている。このように、本実施形態の包囲体２０では、プラス極とマイナス極とが交互となるように、導電体２４を並列して設けられている。

図６に示すとおり、縦方向Ｘに延びる導電体２５と、横方向Ｙに延びる導電体２６とが交差する部分には、絶縁体２８が設けられている。絶縁体２８は、樹脂等の非導電性の素材により形成されている。図６に示すとおり、導電体２４は、他の導電体２４と交差する部分において絶縁体２８に挿通された状態となっている。そのため、ドローン１は、導電体２４を交差するように配列させつつ、導電体２４同士が接触することを回避することができる。

なお、本実施形態の包囲体２０では、無負荷状態で８０００Ｖのパルス電圧とした例を示したが、本発明のドローンはこれに限定されず、電圧は適宜選択可能である。

ドローン１の飛行中に、鳥が飛来して導電体２４と接触すると、導電体２４からの電流が鳥の身体に流れる。より具体的には、鳥が飛来して、プラス極の導電体２４とマイナス極の導電体２４とにまたがるように接触すると、導電体２４からパルス電流が鳥の身体に流れる。これにより、鳥が電気ショックを受けて飛び去る。このように、ドローン１は、飛行中に鳥が飛来してきた場合に、鳥を追い払うことができる。さらに、一度電気ショックを受けた鳥は、包囲体を有するドローンが危険な存在であると記憶し、それ以降は、包囲体を有するドローンに近づかなくなる。

また、ドローン１は、上述のとおり、導電体２４が格子状に配列されており、包囲体２０が空気抵抗の少ない籠状の形状とされている。そのため、包囲体２０は、ドローン本体１０の揚力などの妨げとなることを抑制することができる。これにより、ドローン本体１０は、包囲体２０に上方から覆われつつも安定して飛行することができる。また、包囲体２０への風などの影響を極力少なくすることができる。

なお、本発明のドローンの包囲体は、導電体２４が設けられる間隔Ｐを適宜調整することにより、様々な鳥に対応可能であることが望ましい。例えば、鳩など比較的小型の鳥に対応させようとする場合には、図７（ａ）に示す包囲体２０Ａのように、間隔Ｐが小さくなるように導電体２４が設けられることが望ましい。

また、本発明のドローンの包囲体は、縦方向Ｘに延びる導電体の本数と、横方向に延びる導電体の本数とが、異なるものであってもよい。例えば、図７（ｂ）に示す包囲体２０Ｂのように、縦方向Ｘに延びる導電体２４を５本設け、横方向に延びる導電体２４を２本設けてもよい。

さらに、上述の実施形態では、導電体２４が交差するように格子状に設けられた例を示したが、本発明のドローンの包囲体はこれに限定されない。例えば、図８（ａ）に示す包囲体２０Ｃのように、導電体２４を縦方向Ｘ又は横方向Ｙに並列に複数配置させ、柵状の外観をなすものであってもよい。

また、上述の実施形態では、並列して配置された導電体２４を、プラス極とマイナス極とが交互に配置される例を示したが、本発明のドローンはこれに限定されない。例えば、図８（ｂ）に示す包囲体２０Ｄのように、本発明のドローンは、縦方向Ｘに延びる導電体２４の全てを、プラス極とし、横方向Ｙに延びる導電体２４の全てをマイナス極としてもよい。

また、包囲体の枠体の形状は、包囲体を取り付けようとするドローン本体の形状に合わせて適宜選択可能である。例えば、枠体は、略矩形のほか、楕円形、円形等、適宜選択することができる。

さらに、上述の実施形態では、導電体２４を湾曲させて枠体２２に取り付けた例を示したが、本発明のドローンはこれに限定されない。例えば、本発明のドローンは、導電体の形状を支持可能な骨組み（フレーム）として枠体を設け、導電体を枠体に支持させてもよい。

次に、本発明の第２の実施形態に係るドローン２について詳細に説明する。第２の実施形態に係るドローン２は、付属体が包囲体２０と異なる点で相違するが、ドローン本体１０は同一の構成を有する。

図９に示すとおり、ドローン２は、ドローン本体１０と、ドローン本体１０に取り付けられる付属体としての載置体１２０とを備える。載置体１２０は、円筒状の円筒体１２２と、円筒体から径方向に延在する複数の導電体１２４とを備えている。載置体１２０はドローン本体１０のプロペラ１６に干渉しないようにドローン本体１０の中央に載置されて取り付けられる小円筒体１２２ａと、小円筒体１２２ａの上端に連結される大円筒体１２２ｂとを備える。大円筒体１２２ｂの側周には、複数の導電体１２４が径方向に伸縮可能に設けられている。

複数の導電体１２４は、上下に配置される一対の導電体対を形成する。各導電体対の一方の導電体は高圧給電装置（図示なし）のプラス電極に接続されており、他方の導電体は高圧給電装置のマイナス電極に接続されている。これによち、各導電体対間には、高圧給電装置から高圧の直流パルス電圧が印可される。なお、各導電体対において、両導電体１２４は、先端を相互に向かい合う状態に折り曲げられている。

また、各導電体対は、延在方向に伸縮可能とされている。図９では、８つの導電体対のうち、一対の導電体対が伸長した形態について図示しているが、伸長した導電体対は、他の導電体対と同等の長さまで収縮可能に構成されている。また、図９において伸長した導電体対以外の他の導電体対も同様の長さに伸長可能に構成されている。

各導電体対は、ドローン本体１０に設けられたセンサにより鳥の接近を感知し、鳥の接近してくる方向の導電体対を伸長し、接近してきた鳥に電気ショックを与えることができる。本実施形態のドローン１では、導電体１２４としてステンレス製のものを採用することにより、導電性の確保や軽量性の実現等に加え、錆や腐食に対する耐性を向上させている。

なお、導電体１２４は、ドローン１０のプロペラ１６の外側に先端が届くように伸長するように形成されている。導電体１２４の伸縮は、伸縮棒のようなスライド構造により形成されている。しかし、導電体１２４は、他の構造により伸縮可能であってもよい。また、導電体１２４は、導電体２４と同様に、ステンレスに限定されず、導電性を有するものであれば他の材料であってもよい。また、導電体２４は、断面視において円形の形状を備える丸棒状のものとしてもよいし、楕円形の断面形状を備えるもの、角棒状のもの、板状のもの等、種々選択することができる。

さらに、第１および第２の実施形態では、ドローン本体１０のバッテリから電気を高圧給電装置に供給する構成とした例を示したが、本発明のドローンはこれに限定されない。例えば、本発明のドローンでは、高圧給電装置に給電する電源として、ドローン本体１０のバッテリとは別の電力源を設けてもよい。さらに、ドローンは太陽光発電システムを備え、太陽光発電システムで蓄えた電力を高圧給電装置に供給するようにしてもよい。

本発明は、鳥害対策を講じたドローンとして、好適に採用することができる。

１ ドローン
１０ ドローン本体
２０ 包囲体
２０Ａ 包囲体
２０Ｂ 包囲体
２０Ｃ 包囲体
２０Ｄ 包囲体
２２ 枠体
２４ 導電体
２５ 導電体
２６ 導電体
２８ 絶縁体
１２０ 載置体
１２４ 導電体

Claims (8)

1. ドローン本体と、
   ドローン本体に取り付けられる付属体とを有し、
   前記付属体が、
   導電可能な素材により構成される複数の導電体とを備え、
   複数の前記導電体には、極性がプラスとされたもの及び極性がマイナスとされたものの双方が含まれている、ドローン。
   
2. 前記付属体は、前記ドローン本体を覆うように設けられる包囲体を形成し、
   前記包囲体が、
   前記ドローン本体の側方を取り囲むように設けられ、前記導電体を取り付けられる前記ドローン本体に取り付けられる枠体とを備える、請求項１に記載のドローン。
   
3. 前記導電体が、棒状あるいは線状の部材とされており、
   複数の前記導電体が、枠体に対して、絶縁された状態で所定の間隔で柵状あるいは格子状に配列されている、請求項２に記載のドローン。
   
4. 複数の前記導電体が、前記枠体に対して格子状に設けられており、
   前記導電体が交差する部分には、絶縁体が設けられている、請求項１〜３に記載のドローン。
   
5. 前記導電体が、前記ドローン本体に設けられたバッテリから給電可能である、請求項１〜３のいずれかに記載のドローン。
   
6. 請求項１〜５のいずれかのドローンに用いられる、包囲体。
   
7. 前記複数の導電体は、少なくとも一対の導電体対を形成し、
   各対の前記導電体対の前記導電体は、それぞれ、極性がプラスとされたもの及び極性がマイナスとされたものからなる、請求項１に記載のドローン。
   
8. 各前記導電体対は、概略直線状に延在し、かつ、延在方向に伸縮可能に形成されている、請求項７に記載のドローン。
   
   

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