JP2021066432A - 飛行体及び標識表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を抑えつつ、視認性の高い標識を表示可能な飛行体を提供すること。【解決手段】飛行体１は、飛行するための空気流を発生させる空気流発生装置１９と、空気が注入される注入口４１を有する膨張部材４０と、を備え、空気流発生装置１９は、飛行時と異なる方向の空気流を発生させることにより、注入口４１から空気を注入し、膨張部材４０を膨張させる。【選択図】図２

Description

本発明は、飛行体及び標識表示方法に関する。

従来、飛行体を利用して標識を表示する技術が知られている。この種の技術が記載されているものとして例えば特許文献１がある。特許文献１には、歩行者や車両の交通管制を行うために、ディスプレイに警告のメッセージを表示し、プロジェクタにより道路上に横断歩道や停止標識等を表示する無人航空機について記載されている。

特表２０１８−８４９５５号公報

ところで、土砂崩れや冠水等の災害が発生した場合、二次災害の発生を防止するために危険が想定される区間への通行を禁止する交通規制を迅速に行うことが必要となる。迅速に足場の悪い場所へも到達できるという点から、特許文献１のように、ディスプレイに警告のメッセージを表示したり、プロジェクタにより道路上に横断歩道や停止標識等を表示したりしてする飛行体を災害時の交通規制に用いることが考えられる。しかし、ディスプレイやプロジェクタの表示機能は、消費電力が大きく、飛行体の稼動時間の確保の点からも改善の余地があった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、消費電力を抑えつつ、視認性の高い標識を表示可能な飛行体を提供することを目的とする。

本発明の一態様の飛行体は、飛行するための空気流を発生させる空気流発生装置と、注入口を有する膨張部材と、を備え、前記空気流発生装置は、飛行時と異なる方向の空気流を発生させることにより、前記注入口から空気を注入し、前記膨張部材を膨張させることができる。

本発明によれば、消費電力を抑えつつ、視認性の高い標識を表示可能な飛行体を提供できる。

本発明の第１実施形態に係る飛行体の膨張部材が収縮した状態を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係る飛行体の膨張部材が膨張した状態を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係る飛行体の収縮状態の膨張部材の周辺を示す拡大斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る飛行体の膨張状態の膨張部材の周辺を示す拡大斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る飛行体の収縮状態の膨張部材の周辺を示す拡大平面図である。 本発明の第１実施形態に係る飛行体の膨張状態の膨張部材の周辺を示す拡大平面図である。 本発明の第１実施形態に係る飛行体の膨張部材の注入口が閉じた状態を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係る飛行体の膨張部材の注入口が開いた状態を示す模式図である。 本発明の第１実施形態に係る飛行体の制御装置に関する電気的な構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る飛行体による交通規制の標識表示方法を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る飛行体の膨張部材が膨張した状態を示す正面図である。

以下、本発明の限定的ではない例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明をする。

本実施形態に係る飛行体は、無人で飛行可能なドローンである。なお、「無人で飛行可能」とは、飛行体に人が搭乗しない状態で飛行できることを意味し、自律飛行可能である場合だけでなく、人によって飛行体が遠隔操縦される場合も含む。

本発明の第１実施形態に係る飛行体１について説明する。図１は膨張部材４０が収縮した状態の飛行体１の正面図、図２は膨張部材４０が膨張した状態の飛行体１の正面図である。

図１及び図２に示すように、飛行体１は、本体部１１と、本体部１１から延出するアーム部１２と、飛行体１を飛行させるための空気流を発生させる空気流発生装置１９と、標識を表示可能な膨張部材４０と、膨張部材４０を支持する膨張支持部材５０と、注入口４１を開く開駆動装置６０と、空気流発生装置１９の向きを変更する角度変更装置３０と、を備える。

本体部１１は、平面視において飛行体１の中心に位置する。本体部１１の下側には、着陸平面に接地する脚部１３が配置される。また、本体部１１は、後述する飛行体１の各種の制御を行う制御装置１００やカメラ１０２等を備える。

アーム部１２は、その一側の端部が本体部１１に接続され、他側の端部（以下、先端部）に空気流発生装置１９が配置される支持部である。本実施形態では、６本（複数）のアーム部１２のそれぞれが、平面視において本体部１１から放射状（径方向）に延びている。また、アーム部１２は略水平方向に延びている。６本のアーム部１２の間隔は、平面視における周方向で等間隔となっている。

空気流発生装置１９は、飛行体１が飛行するための空気流を発生させる装置である。空気流発生装置１９は、回転翼２０と、回転翼駆動部２１と、を備える。回転翼駆動部２１は、アーム部１２の先端部側に配置され、内蔵する正逆回転可能なモータによって回転翼２０を回転させる。回転翼２０の回転によって所定の方向に流れる空気流が発生する。

膨張部材４０は、災害時の交通規制等のために警告の文字や図形等からなるメッセージ等の標識を表示するためのものである。膨張部材４０は、平面視においてアーム部１２の先端部よりも更に径方向外側であり、かつ、回転翼２０が回転しても接触しない位置に配置される。なお、ここでいう「径方向外側」とは、平面視において、飛行体１の本体部１１の重心又は中心を起点としたときに本体部１１から離れた側である。本実施形態の飛行体１には、全部で２個の膨張部材４０が配置され、２個の膨張部材４０は本体部１１を挟んで互いに対向配置される。本体部１１を挟んで一側に配置される膨張部材４０は、６本のアーム部１２のうちの１本のアーム部１２の先端部に対向する位置関係となる。同様に、本体部１１を挟んで他側に配置される膨張部材４０も、６本のアーム部１２のうち、前述のアーム部１２とは相反する方向に延びる１本のアーム部１２の先端部に対向する位置関係となる。

次に、膨張部材４０の構成について説明する。図３は飛行体１の空気流発生装置１９及び収縮状態の膨張部材４０の周辺の拡大斜視図、図４は空気流発生装置１９及び膨張状態の膨張部材４０の周辺の拡大斜視図、図５は空気流発生装置１９及び収縮状態の膨張部材４０の周辺の拡大平面図、図６は空気流発生装置１９及び膨張状態の膨張部材４０の周辺の拡大平面図である。

本実施形態の膨張部材４０は、本体部１１側に蛇腹状に折り畳まれた収縮状態（図１に示す状態）と、上下方向及び径方向外側に膨張した膨張状態（図２に示す状態）とに変形可能な布状の部材によって構成される。飛行時には、膨張部材４０は、膨張部材４０に起因する空気抵抗の発生を抑えるために収縮状態で保持される。後述するように、交通規制が必要な危険エリアに飛行体１が着陸した後、膨張部材４０は交通規制の標識を表示するために収縮状態から膨張状態に遷移する。膨張部材４０には、膨張状態でメッセージを伝達する文字、図形、色又はこれらの組合せが表示されている。例えば、「通行止め」等の文字が記載される。

膨張部材４０は、一端に空気が注入される注入口４１を有し、他端（以下、先端部）が閉塞される袋状に構成される。膨張部材４０は、注入口４１が本体部１１側に位置し、先端部が注入口４１よりも径方向外側に位置する。図４に示すように、膨張部材４０は、膨張状態では、上下方向及び径方向外側に延び、先端部が閉塞した略円筒状に形成される。

注入口４１は、膨張状態では、略円形状であり、平面視においてアーム部１２の先端部に対向する位置に形成される。収縮状態では、注入口４１の縁が直線状に閉じた状態になる。

図７Ａ、図７Ｂを参照しながら、注入口４１の構成について説明する。図７Ａは閉じた状態の注入口４１を本体部１１側から見た図であり、図７Ｂは開いた状態の注入口４１を本体部１１側から見た図である。

注入口４１の縁には、注入口４１の中心を挟んで互いに対向する位置に一対の蝶番部４２，４３が取り付けられ、一対の蝶番部４２，４３の間に一対のワイヤ４４，４５が掛け渡される。

図７Ａ、７Ｂに示すように、蝶番部４２は、一対の蝶番片４２ａ，４２ｂと、その連結部に配置された付勢部材としてのねじりコイルばね４２ｃと、を含んで構成される。蝶番部４２は、ねじりコイルばね４２ｃの軸が膨張状態における膨張部材４０の長手方向に平行に配置される。ねじりコイルばね４２ｃは、注入口４１が開いた状態となるように一対の蝶番片４２ａ，４２ｂを付勢する。

図７Ａ、７Ｂに示すように、蝶番部４３は、一対の蝶番片４３ａ，４３ｂと、その連結部に配置された付勢部材としてのねじりコイルばね４３ｃと、を含んで構成される。蝶番部４３は、ねじりコイルばね４３ｃの軸が膨張状態における膨張部材４０の長手方向に平行に配置される。ねじりコイルばね４３ｃは、注入口４１が開いた状態となるように一対の蝶番片４３ａ，４３ｂを付勢する。

一対のワイヤ４４，４５は、注入口４１の縁に沿って取り付けられる。具体的には、ワイヤ４４は、一端が蝶番片４２ａに取り付けられ、他端が蝶番片４３ａに取り付けられる。ワイヤ４５は、一端が蝶番片４２ｂに取り付けられ、他端が蝶番片４３ｂに取り付けられる。図７Ａに示すように、注入口４１が閉じた状態では、蝶番部４２の蝶番片４２ａ，４２ｂと蝶番部４３の蝶番片４３ａ，４３ｂが閉じてワイヤ４４，４５が互いに近接し、平行に延びている。図７Ｂに示すように、注入口４１が開いた状態では、蝶番部４２，４３が開き、ワイヤ４４が上方に湾曲し、ワイヤ４５が下方に湾曲するとともに、蝶番部４２，４３の間の間隔が短くなる。

次に、膨張部材４０を支持する膨張支持部材５０について説明する。膨張支持部材５０は、平面視においてアーム部１２よりも径方向外側で膨張部材４０を支持するための一対の棒状部材である。本実施形態では、飛行体１に２個の膨張部材４０が配置されるため、全部で４本の膨張支持部材５０が配置される。

膨張支持部材５０は、平面視において本体部１１から径方向に延びている。膨張支持部材５０は、その長さがアーム部１２よりも長く形成される。膨張支持部材５０は、一端（以下、基端部）が本体部１１に内蔵された開駆動装置６０に接続され、他端（以下、先端部）が膨張部材４０の蝶番部４２，４３に接続される。

本実施形態では、膨張支持部材５０は、平面視においてその先端部が膨張部材４０に対向するアーム部１２の周方向両側に配置される。即ち、平面視において、各膨張支持部材５０は、周方向で隣り合うアーム部１２の間に位置することになる。

次に、開駆動装置６０について説明する。開駆動装置６０は、膨張支持部材５０を移動させることにより、収縮状態の膨張部材４０の注入口４１を開く装置である。開駆動装置６０は、先端部が膨張部材４０と対向するアーム部１２に対する一対の膨張支持部材５０の角度を変更するモータを備える。本実施形態では、開駆動装置６０は、本体部１１内部の２箇所に配置され、それぞれ一対の膨張支持部材５０の基端部と接続される。

図５及び図６に示すように、開駆動装置６０は、一対の膨張支持部材５０の先端部を互いに近づける動作を行う。これによって一対の蝶番部４２，４３が互いに近づけるように力を加える。換言すれば、開駆動装置６０は、平面視において一対の膨張支持部材５０のなす角度が小さくなるように、一対の膨張支持部材５０のそれぞれを駆動する。これによって、ワイヤ４４，４５がそれぞれ上方及び下方に湾曲して、注入口４１が開放される。

本実施形態では、ねじりコイルばね４２ｃの付勢力により、蝶番片４２ａ，４２ｂが互いに離れる方向に付勢されているとともに、ねじりコイルばね４３ｃによって蝶番片４３ａ，４３ｂが互いに離れる方向に付勢されているので、ワイヤ４４，４５が一側に偏る事態を確実に防止することができる。

次に、膨張部材４０を径方向で収縮するための構成について説明する。図３に示すように、膨張部材４０には、収縮状態を維持するための部材である線状部材４６と係合部材４７とが取り付けられる。線状部材４６は、一端が膨張部材４０の内側の径方向外側の端部に固定される。そして、線状部材４６の膨張部材４０に接続される側と反対側の端部には円盤状の係合部材４７が固定される。この線状部材４６の長さは、膨張部材４０の閉塞側の端部から注入口４１までの長さよりも短く構成される。

図３に示すように、収縮状態において、膨張部材４０の外側で注入口４１のワイヤ４４，４５の隙間に係合部材４７を係合させることにより、膨張部材４０の先端部が注入口４１側に引き寄せられた状態で保持される。即ち、膨張部材４０の径方向外側の長さは、線状部材４６の長さと略等しくなる。これにより、収縮状態での膨張部材４０の径方向外側への拡がりを抑制でき、飛行時における空気抵抗の増加を防止できる。

図４に示すように、注入口４１を開くと、ワイヤ４４，４５が互いに上下方向に離れるので、係合部材４７がワイヤ４４，４５の隙間から外れて膨張部材４０を径方向で注入口４１側に引っ張る力が解除される。なお、係合が外れた係合部材４７は膨張部材４０の内側にそのまま残った状態となる。

次に、角度変更装置３０について説明する。角度変更装置３０は、回転翼２０の回転軸Ａの角度を変更することにより、空気流発生装置１９から発生する空気流の方向を変更する装置である。本実施形態では、６個の空気流発生装置１９のうち平面視において膨張部材４０と対向する位置に配置された２個の空気流発生装置１９に接続される。即ち、飛行体１には、全部で２個の角度変更装置３０が配置される。

本実施形態の角度変更装置３０は、関節機構３１と、角度変更用モータ３２と、を含む。

関節機構３１は、アーム部１２の先端部に配置される。空気流発生装置１９は、関節機構３１を介してアーム部１２に対して角度変更可能に支持される。本実施形態の関節機構３１は、回転翼駆動部２１ごと回転翼２０を保持し、可動軸Ｂを回転中心として回転翼駆動部２１を回転させることにより、回転翼２０の角度を変更可能に構成される。可動軸Ｂは、平面視においてアーム部１２の延出方向に直交する方向に延びる軸である。

角度変更用モータ３２は、アーム部１２の先端部に内蔵される。角度変更用モータ３２が駆動されることにより、可動軸Ｂを支点として関節機構３１が回転し、回転翼２０の回転軸Ａの角度が変更される。

飛行体１を飛行させる場合や膨張部材４０を膨張させずに飛行体１を待機させる場合等は、アーム部１２に対する回転翼２０の回転軸Ａが、アーム部１２の延出方向に対して直交する方向であって上下方向に沿う状態で保持される。これに対して膨張部材４０を膨張させる場合は、アーム部１２の延出方向と略平行になるように回転軸Ａを径方向外側に倒すように角度変更用モータ３２を駆動する。即ち、膨張部材４０を膨張させる場合は、回転翼２０の回転軸Ａの向きが、鉛直方向から水平方向に変更される。回転翼２０の回転軸Ａが水平方向に沿う状態では、回転翼２０の回転軸Ａが膨張部材４０の注入口４１に対向する状態となる。

次に、回転翼２０の回転方向及び回転軸Ａの向きに対する空気流発生装置１９から発生する空気流の方向について説明する。図３及び図５に示すように、回転翼２０の回転軸Ａが鉛直方向に沿う状態では、回転翼駆動部２１のモータが正回転すると、回転翼２０から下方に向かって流れる空気流が発生する。

ここで、図４及び図６に示すように、角度変更装置３０により、回転翼２０の回転軸Ａを水平方向に傾けた状態における回転翼駆動部２１のモータの回転方向と空気流の発生方向との関係について説明する。回転翼駆動部２１のモータを正回転させた場合、回転翼２０から本体部１１側に向かって流れる空気流が発生する。一方、回転翼駆動部２１のモータが逆回転すると、図４及び図６の矢印Ｆに示すように、回転翼２０から径方向外側に向かって空気流が発生する。

本実施形態では、開駆動装置６０により収縮状態の膨張部材４０の注入口４１を開いた後に、角度変更装置３０により回転翼２０の回転軸Ａを水平方向に傾けて回転翼駆動部２１のモータを逆回転させることで、回転翼２０から径方向外側に向かって流れる空気流を発生させる。これによって膨張部材４０の内側に空気が流れ込み、膨張部材４０が径方向外側に向かって膨張して膨張状態となる。これにより、標識が描かれた膨張部材４０を収縮した状態で運び、飛行のために使用する空気流発生装置１９の空気流を利用して膨張部材４０を大きく拡げることができる。よって、消費電力を抑えつつ、視認性の高い標識を表示できる。

次に、制御装置１００について説明する。図８は、飛行体１の制御装置１００に関する電気的な構成を示すブロック図である。

制御装置１００は、例えばＣＰＵ、メモリ等を有し、制御プログラムを実行するコンピュータであり、飛行体１の飛行等の各種の制御処理を実行する。制御装置１００には、バッテリ１０１等の電源装置、カメラ１０２等の検出部、操作用コントローラやＧＰＳ等の外部装置と信号の送受信を行う通信装置１０３、ジャイロセンサ１０４、加速度センサ１０５、高度センサ１０６等の各種電子機器が電気的に接続される。

図８に示すように、制御装置１００は、飛行体１の飛行を制御する飛行制御部１１０と、開制御部１２０と、空気流制御部１３０と、を備える。飛行制御部１１０は、制御装置１００に記憶されるプログラムの一部によって構成される。

飛行制御部１１０は、カメラ１０２、通信装置１０３、ジャイロセンサ１０４、加速度センサ１０５、高度センサ１０６等からの各種情報に基づいて、飛行体１の飛行を制御する。飛行制御部１１０は、回転翼駆動部２１の駆動を制御することにより、回転翼２０の回転数等を調整する。

開制御部１２０は、回転翼駆動部２１、飛行制御部１１０等からの飛行体１が標識を表示すべき位置に着陸したことを示す情報に基づいて、膨張支持部材５０の角度を変更する開駆動装置６０を駆動して、膨張部材４０の注入口４１を開放する。

空気流制御部１３０は、開駆動装置６０、開制御部１２０等からの注入口４１が開放されたことを示す情報に基づいて、角度変更用モータ３２を駆動して、回転翼２０の回転軸Ａの角度を変更する。そして、回転翼駆動部２１のモータの回転方向を変更することにより、回転翼２０の回転方向を逆回転させる空気流を発生させる。

次に、図９を参照しながら、飛行体１を用いた標識表示方法について説明する。図９は、飛行体１を用いた標識表示方法を示すフローチャートである。本実施形態では、地震や暴雨等の災害時における飛行体１による交通規制のための標識表示方法を一例として説明する。

まず、制御装置１００がカメラ１０２や通信装置１０３等から冠水や土砂崩れ等が発生する可能性の高い危険エリアの座標を取得する（Ｓ１）。

飛行制御部１１０は、取得された座標情報に基づき、回転翼駆動部２１のモータの回転を制御して危険エリアまで飛行する（Ｓ２）。飛行時の飛行体１の膨張部材４０は収縮した状態であるため、飛行時に受ける空気抵抗が抑制される。

危険エリアに到着すると、飛行制御部１１０は、カメラ１０２等の情報に基づき平らで安定した着陸地点を探索し、回転翼駆動部２１のモータの回転を制御しながら探し出した着陸地点に着陸する（Ｓ３）。

飛行体１が着陸すると、開制御部１２０が開駆動装置６０を駆動して、膨張部材４０を支持する一対の膨張支持部材５０の先端部を互いに接近させる（Ｓ４）。具体的には、開駆動装置６０の駆動により、一対の膨張支持部材５０のそれぞれと膨張部材４０との接続部分同士が接近する。即ち、開駆動装置６０は、一対の膨張支持部材５０のそれぞれと膨張部材４０との各接続部分間の距離を短くするように一対の膨張支持部材５０を移動させる。これにより、ワイヤ４４，４５が湾曲して上下方向に離れて、注入口４１が開放される。また、ワイヤ４４，４５が互いに上下方向に離れると、ワイヤ４４，４５の隙間から係合部材４７が外れて膨張部材４０を径方向で注入口４１側に引っ張る力が解除される。

注入口４１が開放されると、空気流制御部１３０が角度変更用モータ３２を駆動して、回転翼２０の回転軸Ａを鉛直方向から水平方向に傾ける（Ｓ５）。

回転軸Ａが水平方向に傾けられた状態で、空気流制御部１３０が回転翼駆動部２１のモータを逆回転させて、回転翼２０から膨張部材４０の注入口４１に向かって空気流が発生させる。この空気流により、膨張部材４０の注入口４１へ空気が送り込まれる（Ｓ６）。

注入口４１に空気が流入することにより、蛇腹状に折り畳まれた膨張部材４０が径方向外側へ膨張する。膨張部材４０の膨張状態は交通規制が必要な所定の時間維持される（Ｓ７）。

本実施形態によれば、膨張部材４０の注入口４１が閉じられた状態で飛行し、飛行体１が着陸した状態で、注入口４１を開き、空気流発生装置１９の空気流により膨張部材４０を膨張できる。これにより、飛行時は膨張部材４０による飛行の妨げとなる空気抵抗の発生を低減でき、着陸後に飛行のために用いる空気流発生装置１９の空気流を利用して標識が描かれた膨張部材４０を大きく拡げることができる。また、空中で標識の表示を維持する必要がなく、飛行体１を空中で安定した状態に維持するために必要な電力の消費を避けることができる。よって、迅速に危険エリアに対する交通規制を行えるとともに、消費電力を抑えつつ、視認性の高い標識を表示できる。

次に、本発明の第２実施形態に係る飛行体１Ａについて、図１０を参照しながら説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については、同様の符号を付してその説明を省略する。

図１０は、飛行体１Ａの膨張部材４０Ａが膨張している状態を示す正面図である。図１０に示すように、飛行体１Ａは、本体部１１と、本体部１１から延出するアーム部１２と、飛行体１Ａを飛行させるための空気流を発生させる空気流発生装置１９と、標識を表示可能な膨張部材４０Ａと、膨張部材４０Ａを支持する膨張支持部材５０Ａと、注入口４１を開く開駆動装置６０と、を備える。

図１０に示すように、膨張部材４０Ａは、空気流発生装置１９の上方に配置される。本実施形態の飛行体１Ａには、全部で２個の膨張部材４０Ａが配置され、２個の膨張部材４０は平面視において本体部１１を挟んで互いに対向配置される。本体部１１を挟んで一側に配置される膨張部材４０は、６個の空気流発生装置１９の回転翼２０のうち１個の回転翼２０の回転軸Ａに対向する位置関係となる。同様に、本体部１１を挟んで他側に配置される膨張部材４０も、６個の空気流発生装置１９の回転翼２０のうち前述の回転翼２０とは本体部１１を挟んで対応配置される回転翼２０の回転軸Ａに対向する位置関係となる。

本実施形態の膨張部材４０Ａは、上下方向に蛇腹状に折り畳まれた収縮状態と、上下方向及び径方向に膨張した膨張状態とに変形可能な布状の部材によって構成される。第１実施形態の膨張部材４０と同様に、膨張部材４０Ａは、飛行時には、空気抵抗の発生を抑えるために収縮状態で保持され、交通規制が必要な危険エリアに飛行体１Ａが着陸した後、交通規制の標識を表示するために収縮状態から膨張状態に遷移する。

本実施形態の膨張部材４０Ａは、両端が開放され、下側の端部に空気が注入される注入口４１Ａを有する筒状に構成される。第１実施形態の膨張部材４０は、膨張状態で径方向外側に延び、先端部が閉塞されていたが、本実施形態の膨張部材４０Ａは、膨張状態で、上方に延び、両端が開放する円筒状に形成される。

注入口４１Ａは、膨張状態では、略円形状であり、回転翼２０の回転軸Ａと対向する位置に配置される。収縮状態では、注入口４１Ａの縁が直線状に閉じた状態になる。また、注入口４１Ａの縁には、第１実施形態の注入口４１と同様に注入口４１Ａの中心を挟んで互いに対向する位置に一対の蝶番部４２，４３が取り付けられ、一対の蝶番部４２，４３の間に一対のワイヤ４４，４５が掛け渡される。

膨張支持部材５０Ａは、膨張部材４０Ａを空気流発生装置１９の上方に支持するための一対の棒状部材である。本実施形態では、飛行体１Ａに２個の膨張部材４０Ａが配置されるため、全部で４本の膨張支持部材５０が配置される。

膨張支持部材５０Ａは、一側の端部（以下、基端部）が本体部１１に内蔵された開駆動装置６０に接続され、他側の端部（以下、先端部）が膨張部材の蝶番部４２，４３に接続される。膨張支持部材５０Ａの基端部は、アーム部１２よりも上方に配置される。また、膨張支持部材５０Ａは、回転翼２０が回転しても接触しない位置に配置される。

本実施形態では、交通規制が必要な危険エリアに飛行体１Ａが着陸した後に、開駆動装置６０は、一対の膨張支持部材５０Ａの先端部を互いに近づける動作を行う。これによって、一対の蝶番部４２，４３が互いに近づき、ワイヤ４４が径方向の本体部１１側に湾曲し、ワイヤ４５が径方向外側に湾曲して、注入口４１Ａが回転翼２０の上方で開放される。回転翼駆動部２１のモータを逆回転させることで、回転翼２０から上方に向かう空気流を発生させる。これによって、膨張部材４０Ａの内側に空気が流れ込み、膨張部材４０Ａが上方に向かって膨張して膨張状態となる。

本実施形態によれば、膨張した膨張部材４０Ａにより上方に延びるように標識が表示できるので、遠方からの視認性をより高めることができる。また、回転翼２０の上方で膨張部材４０Ａの注入口４１Ａが位置するので、回転翼２０の回転軸Ａの角度を変更せずに膨張部材４０Ａに空気を流入させることができる。また、膨張部材４０Ａが膨張している間、空気流発生装置１９が回転翼２０から上方に向かう空気流を発生させているので、飛行体１Ａを地面に押さえつける下方向の力が加わるため、飛行体１Ａをより安定した状態に維持できる。

以上の説明から明らかなように、本発明の各実施形態は、以下の各構成により、それぞれ有利な効果を奏する。

本発明の実施形態に係る飛行体（１，１Ａ）は、飛行するための空気流を発生させる空気流発生装置（１９）と、開閉可能な注入口（４１，４１Ａ）を有する膨張部材（４０，４０Ａ）と、膨張部材（４０，４０Ａ）の注入口（４１，４１Ａ）を開く開駆動装置（６０）と、を備え、開駆動装置（６０）によって注入口（４１，４１Ａ）を開いた後に、空気流発生装置（１９）によって注入口（４１，４１Ａ）から空気を注入して膨張部材（４０，４０Ａ）を膨張させることができる。これにより、膨張部材（４０，４０Ａ）に標識を記載することで、視認性の高い表示が可能となる。これにより、交通規制等が必要な危険エリアまで注入口（４１，４１Ａ）を開かずに、標識が描かれた膨張部材（４０，４０Ａ）をコンパクトな状態で運ぶことができる。また、飛行のために使用する空気流発生装置（１９）の空気流を利用して膨張部材（４０，４０Ａ）を大きく拡げることができる。よって、消費電力を抑えつつ、視認性の高い標識の表示が可能となる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１，１Ａ）において、空気流発生装置（１９）は、本体部（１１）から見て飛行時と異なる方向の空気流を発生させることにより、注入口（４１，４１Ａ）から空気を注入し、膨張部材（４０，４０Ａ）を膨張させる。これにより、飛行時と異なる方向の空気流によって膨張部材（４０，４０Ａ）膨張させることができるので、膨張部材（４０，４０Ａ）の配置を調整できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１，１Ａ）において、空気流発生装置（１９，１９Ａ）は、回転によって飛行するための空気流を発生させる回転翼（２０，２０Ａ）を有し、回転翼（２０，２０Ａ）の回転方向を飛行時の回転方向と異ならせることにより、飛行時と異なる方向の空気流を発生させて膨張部材（４０，４０Ａ）を膨張させる。これにより、飛行体１の外観を変更せずに空気流の方向を変更できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１）は、回転翼（２０）の回転軸（Ａ）の角度を飛行時の回転軸（Ａ）の角度と異ならせた状態で回転翼（２０）の回転方向を飛行時の回転方向と異ならせる。これにより、膨張部材（４０）の様々な配置パターンを実現できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１，１Ａ）は、飛行体（１，１Ａ）が着陸した状態で開駆動装置（６０）によって注入口（４１，４１Ａ）を開いた後に、空気流発生装置（１９）によって注入口（４１，４１Ａ）から空気を注入して膨張部材（４０，４０Ａ）を膨張させる制御を行う制御部（１００）を更に備える。これにより、自動で膨張部材（４０，４０Ａ）を膨張させることができるので、着陸後に飛行体（１，１Ａ）を操縦又は指示する必要がなくなる。また、着陸後に膨張部材（４０，４０Ａ）が膨張するように自動化されているので、飛行中に膨張部材（４０，４０Ａ）を膨張させることがなく、消費電力をより確実に低減できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１，１Ａ）は、本体部（１１）と、本体部（１１）から延出し、空気流発生装置（１９）を支持するアーム部（１２）と、本体部（１１）又はアーム部（１２）に複数配置され、膨張部材（４０，４０Ａ）に接続される膨張支持部材（５０，５０Ａ）を更に備え、開駆動装置（６０）は、膨張支持部材（５０，５０Ａ）を移動させることにより、注入口（４１，４１Ａ）を開く。これにより、膨張部材（４０，４０Ａ）を支持する部材を利用して注入口（４１，４１Ａ）を開くことができるので、部品点数の増加を避けることができる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１，１Ａ）において、膨張部材（４０）は、一対の膨張支持部材（５０，５０Ａ）に接続され、開駆動装置（６０）は、一対の膨張支持部材（５０，５０Ａ）のそれぞれと膨張部材（４０）との各接続部分間の距離を短くするように一対の膨張支持部材（５０，５０Ａ）を移動させることにより、注入口（４１，４１Ａ）を開く。これにより、膨張部材（４０）に対して２つの膨張支持部材（５０，５０Ａ）から力が加わるため、より確実に注入口（４１，４１Ａ）を開くことができる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１）において、膨張部材（４０）は、袋状であり、一端に注入口（４１）が形成され、他端が閉塞される。これにより、注入口（４１）から注入された空気が膨張部材（４０）の他端から外部に抜けずに該他端に衝突して膨張部材（４０）の内側で拡散されるので、より弱い空気流で効率的に膨張部材（４０）を膨張させることができる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１）において、膨張部材（４０）の内側に接続され、膨張部材（４０）の注入口（４１）から他端までよりも短い長さの線状部材（４６）と、線状部材（４６）に固定される係合部材（４７）と、を更に備え、係合部材（４７）が膨張部材（４０）の外側で注入口（４１）に係合されることにより、膨張部材（４０）の他端側が注入口（４１）側に引き寄せられた状態で保持される。これにより、膨張部材（４０）の他端側から注入口（４１）側の長さを短くでき、よりコンパクトな状態の膨張部材（４０）を運搬できる。よって、飛行時における膨張部材（４０）に作用する空気抵抗をより低減できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１Ａ）において、膨張部材（４０Ａ）は、筒状であり、両端が開放される。これにより、注入口（４０Ａ）から注入された空気の流れが妨げられずに膨張部材（４０Ａ）から抜けていくので、空気流が膨張部材（４０Ａ）に衝突することで生じる飛行体（１Ａ）に加わる力が抑制され、飛行体（１Ａ）に加わる負荷が低減できる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１）は、膨張部材（４０）は、平面視において飛行体（１）の中心から離れる方向に膨張する。これにより、左右方向に膨張部材（４０）を膨張させることができるので、道を遮るように標識を表示でき、より効果的に交通規制を行うことができる。

本発明の実施形態に係る飛行体（１Ａ）は、膨張部材（４０Ａ）は、空気流発生装置（１９）の上方に位置し、上方に向かって膨張する。これにより、遠方からの識別性の高い標識の表示が可能となる。

本発明の実施形態に係る標識表示方法は、飛行するための空気流を発生させる空気流発生装置（１９）及び空気の流入により膨張する膨張部材（４０，４０Ａ）を備える飛行体（１，１Ａ）を用いて標識を表示する標識表示方法であって、注入口（４１，４１Ａ）が閉じられた状態の膨張部材（４０，４０Ａ）を備える飛行体（１，１Ａ）を着陸させるステップと、飛行体（１，１Ａ）が着陸した状態で、注入口（４１，４１Ａ）を開く開駆動装置（６０）を駆動させるステップと、空気流発生装置（１９）によって開駆動装置（６０）により開いた注入口（４１，４１Ａ）から空気を注入して膨張部材（４０，４０Ａ）を膨張させるステップと、を含む。これにより、空中で注入口（４１，４１Ａ）を開かずに、標識が描かれた膨張部材（４０，４０Ａ）をコンパクトな状態で交通規制等が必要な危険エリアまで運ぶことができる。よって、飛行体（１）が受ける空気抵抗を抑制しながら、より少ない電力で迅速に危険エリアに到着できる。また、着陸後に飛行のために使用する空気流発生装置（１９）の空気流を利用して膨張部材４０を大きく拡げることができる。さらに、空中で標識の表示を維持する必要がないので、飛行体（１，１Ａ）を空中で安定した状態に維持するために必要な電力の消費を避けることができる。よって、迅速に危険エリアに対する交通規制を行えるとともに、消費電力を抑えつつ、視認性の高い標識を表示できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

上記実施形態では、膨張支持部材５０，５０Ａの基端部が本体部１１に接続されているが、膨張支持部材５０，５０Ａの基端部をアーム部１２に接続させてもよい。

上記実施形態では、飛行体１，１Ａには膨張部材４０，４０Ａが２個配置されているが、膨張部材４０，４０Ａを１個配置しても３個配置してもよく、その数は特に限定されない。

上記実施形態では、モータを駆動することで一対の膨張支持部材５０，５０Ａが互いに接近させて注入口４１，４１Ａを開くが、一対の膨張支持部材５０が互いに接近する動きを規制する留め具を設け、留め具を外すことにより注入口４１，４１Ａを開いてもよい。

第１実施形態では、線状部材４６及び係合部材４７を用いて膨張部材４０，４０Ａの両端部の長さを短い状態に保持しているが、膨張部材４０，４０Ａの両端部を把持するクリップ等を用いて膨張部材４０，４０Ａの両端部の長さを短く状態に保持してもよい。

第１実施形態の飛行体１は、一端に注入口４１を有し、先端部が閉塞される袋状の膨張部材４０を備えるが、膨張部材４０の代わりに両端が開放される筒状の膨張部材４０Ａを備える構成であってもよい。

第２実施形態の飛行体１Ａは、両端が開放される筒状の膨張部材４０Ａを備えるが、膨張部材４０の代わりに先端部が閉塞される袋状の膨張部材４０Ａを備える構成であってもよい。

また、各実施形態では、無人飛行体を飛行体の例として説明したが、無人飛行体に限定されるわけではない。例えば、無人操縦で人を目的地まで移送する飛行体に本発明を適用することもできる。

１，１Ａ・・・飛行体、１９・・・空気流発生装置、４０，４０Ａ・・・膨張部材、４１，４１Ａ・・・注入口、６０・・・開駆動装置

Claims (14)

1. 飛行するための空気流を発生させる空気流発生装置と、
   注入口を有する膨張部材と、を備え、
   前記空気流発生装置は、飛行時と異なる方向の空気流を発生させることにより、前記注入口から空気を注入し、前記膨張部材を膨張させる飛行体。
2. 前記空気流発生装置は、回転によって飛行するための空気流を発生させる回転翼を有し、
   前記回転翼の回転方向を飛行時の回転方向と異ならせることにより、飛行時と異なる方向の空気流を発生させて前記膨張部材を膨張させる請求項１に記載の飛行体。
3. 前記回転翼の回転軸の角度を飛行時の前記回転軸の角度と異ならせた状態で前記回転翼の回転方向を飛行時の回転方向と異ならせる請求項２に記載の飛行体。
4. 前記飛行体が着陸した状態で、前記空気流発生装置を制御して飛行時と異なる方向の空気流を発生させることにより、前記注入口から空気を注入し、前記膨張部材を膨張させる制御部を更に備える請求項１から３の何れかに記載の飛行体。
5. 前記空気流発生装置が発生させる空気流の方向を変更する駆動部を更に備える請求項１から３の何れかに記載の飛行体。
6. 前記飛行体が着陸した状態で、前記空気流発生装置が飛行時と異なる方向の空気流を発生させることができるように前記駆動部を駆動させる制御を行う制御部を備える請求項５に記載の飛行体。
7. 前記制御部は、前記飛行体が着陸した状態で、前記空気流発生装置が飛行時と異なる方向の空気流を発生させることができるように前記駆動部を駆動させる制御を行うとともに、前記空気流発生装置を制御して飛行時と異なる方向の空気流を発生させることにより、前記注入口から空気を注入し、前記膨張部材を膨張させる制御を行う請求項６に記載の飛行体。
8. 前記膨張部材は、袋状であり、一端に前記注入口が形成され、他端が閉塞される請求項１から７の何れかに記載の飛行体。
9. 前記膨張部材の内側に接続され、前記膨張部材の前記注入口から他端までよりも短い長さの線状部材と、
   前記線状部材に固定される係合部材と、を更に備え、
   前記係合部材が前記膨張部材の外側で前記注入口に係合されることにより、前記膨張部材の他端側が前記注入口側に引き寄せられた状態で保持される請求項８に記載の飛行体。
10. 前記膨張部材は、筒状であり、両端が開放される請求項１から７の何れかに記載の飛行体。
11. 前記膨張部材は、平面視において前記飛行体の中心から離れる方向に膨張する請求項１から１０の何れかに記載の飛行体。
12. 前記膨張部材は、前記空気流発生装置の上方に位置し、上方に向かって膨張する請求項１から１０の何れかに記載の飛行体。
13. 前記膨張部材は、前記飛行体の中心側に蛇腹状に折り畳まれた収縮状態と、前記飛行体の中心から離れる方向に膨張した膨張状態とに変形可能な布状の部材であり、前記注入口から空気を注入することにより、前記膨張状態に遷移する請求項１から１１の何れかに記載の飛行体。
14. 飛行するための空気流を発生させる空気流発生装置及び空気の流入により膨張する膨張部材を備える飛行体を用いて標識を表示する標識表示方法であって、
    注入口を有する前記膨張部材を備える前記飛行体を着陸させるステップと、
    前記飛行体が着陸した状態で、前記空気流発生装置によって飛行時と異なる方向の空気流を発生させることにより、前記注入口から空気を注入し、前記膨張部材を膨張させるステップと、を含む標識表示方法。

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