JP3208050U - バルーン吊下げ型小型ドローン - Google Patents

Abstract

【課題】バルーンにドローンを吊下げ一体化し、ドローンの重量とバルーンの浮力を平衡に保つことにより、運用の効率化と運転操作ミスの減少を図るバルーン吊下げ型小型ドローンを提供する。【解決手段】浮力付きバルーン１と小型ドローン２をワイヤーで連結して一体化させることを特徴とするバルーン吊下げ型小型ドローンであって、遡上装置は風向計５と風速計４を用いて、プロペラ駆動装置を起動し進行を妨げる風に対して進行を補助する。着陸用下降装置は浮力付きバルーン１とドローン２本体（補機を含む）及び運搬物の重量が平衡を保つとき、プロペラ駆動装置を起動して本体を下降させる。【選択図】図１

Description

本考案は、ヘリウムガスを注入した浮力付きバルーンにワイヤーでドローンを吊下げて、バルーンの浮力とドローン本体（補機も含む）の重力を平衡させたバルーン吊下げ型小型ドローンである。

ドローン単体の運転に際し、操作ミスが原因の衝突及び落下事故が多発している。又、川、池、山、他人の敷地に侵入又は落下し行方不明により回収不能も多い。

現状の単体ドローンはスピードオーバーによる障害物への衝突及び視界からの逸脱が多い。又、不安定な飛行から操作ミスによる落下も頻繁に起きている。バルーン吊下げ型小型ドローンにすることにより、速度は低下するが安全性は著しく向上する。操作の対応時間も余裕があり操作ミスが減少する。

本考案は、ドローン本体（補機も含む）の重量と同等の浮力を擁したバルーンと一体化することにより、落下による破損事故のリスクが大幅に解消する。また、操作ミスによる衝突、視界から消える逸脱が著しく減少する。速度が低下することによるデメリットも少なく、単体のドローンと住み分けができる。バルーンが受ける横風の影響も風向計及び風速計を用いたバルーン吊下げ型小型ドローン風向遡上装置によって進路の逸脱は減少する。着陸の操作もバルーン吊下げ型小型ドローン着陸用下降装置によりホバリング状態から逆推進により容易に着地が操作できる。又、荷物の運搬もバルーンの浮力調整個室化により独立した浮力ガス部屋を設け、バルーンのパンクなどがあっても最小限にとどめる事ができる。バルーン吊下げ型小型ドローン離発着台は天板上部でドローンの点検やバルーンの取り替え作業を行い、下部地上部では荷物の取り付け取り外しを行う。又バルーン吊下げ型小型ドローン離発着台は一辺が中央まで切れ込んでいて中央に円形の穴が開いておりドローンの円形ストッパーを操作することにより嵌め込み係留できる。バッテリーに関して、長距離飛行及び長時間飛行によりバッテリーの容量に限界が想定され、交換が容易でないとき、バッテリー専用の補助飛行バルーン吊下げ型小型ドローンが必要となる。本体のドローンと補助飛行ドローンは軽量ワイヤーと電力ケーブルで結合一体化され、補助飛行ドローンは電力供給の目的を果たした後は切り離して、ＧＰＳ及び目視により発着地点に帰還する。

上述の様に本考案のバルーン吊下げ型小型ドローンは着陸用下降装置・風向遡上装置・バルーン浮力用ガスの調整個室化等により安全かつ確実性の高い運転が図られる。ドローンの容量を上げプロペラの回転数を調整できるため低音効果が期待できる。長距離飛行及び長時間飛行によりバッテリーの容量に限界が想定され、交換が容易でないときバッテリーを搭載し電源供給専用の補助飛行ドローンが帯同する。又、バルーン吊下げ型小型ドローン離発着台によって機器の点検及び荷物の取り付け取り外し作業が容易に行われ円滑なバルーン吊下げ型小型ドローンの運営が遂行される。

本考案のバルーン吊下げ型小型ドローンの正面図である。 本ドローンの各部分の説明図である。

ドローン本体（補機も含む）の重量と平衡する浮力を擁したバルーンと一体化したもので殆ど落下事故が想定できない。故に様々なイベントに参加が可能である。プロペラの回転数の調整で消音化が期待できるのでスピーカーを搭載して音楽の提供も考えられる。また重量に左右されないので垂れ幕を下げることやカメラなどによる一方的な取材だけでなくスピーカーによるマイクパフォーマンスの効果も取り入れられる。又、小規模な荷物の運搬や飛行機・ヘリコプターに代わって安全で低コストによる取材や撮影などが実現する。

以下添付図面に従って実質例を説明する。１ａは五部屋に独立して仕切られたバルーンでそれぞれヘリウムガスが注入されている。２のドローン以下３下向装置、４風速計、５風向計、６風向遡上用プロペラ、７制御装置及びバッテリー、８円形ストッパーの補機が吊下がり、バルーン１と平衡を保っている。又バルーン１の容量を変えることにより運搬荷物やカメラ・スピーカーなども搭載ができ安定飛行が確保できる。バルーン１のヘリウムガスの注入部屋が五箇所に仕切られていることにより一箇所がパンクしても他のガス部屋１ａへの影響を最小限にとどめる。離発着台９はバルーンの交換やヘリウムガスの充填又はドローン２や補機の点検を行うと同時に運搬物や機材の取り付け取り外しを行う。発着台の溝１１に円形ストッパーの穴１０を設け本体のドローン２の円形止板８が穴に嵌まることにより係留する。

ドローンとバルーンの一体化によりスピードは減速するが今まで飛行機やヘリコプターを使って空撮を行って来た撮影が本考案のバルーン吊下げ型小型ドローンにカメラを搭載して、安全かつ手軽な撮影が可能である。山や海の遭難者の捜索や救助物資の投下、又、交通渋滞の中継や河川の氾濫の状況も取材ができ、テレビや映画の撮影やマラソンやボートの中継などのスポーツも撮影ができる。又、プロペラの回転数の調整により消音効果によってマイクやスピーカーも搭載可能で様々なパフォマンスの選択肢がある。そして草原など広大な地域で動物の生態もバッテリーを搭載した補助ドローンを使用すれば長時間の撮影も困難ではない。これらを飛行機やヘリコプターに代わって安全かつ円滑に取り組むことが可能である。

９の離発着台はバルーン１の交換やヘリウムガスの充填又はドローン３や補機の点検を行うと同時に運搬物の取り付け取り外しを行う。離発着台９にストッパー誘導用切り込み１１を設け円形ストッパーの溝１０を開け本体のドローンの円形止板８が溝に嵌まることにより係留する。

１ バルーン
２ ドローン
３ 下向装置
４ 風速計
５ 風向計
６ 風向遡上用プロペラ
７ 制御装置・バッテリー
８ 円形止板
９ 離発着台
１０ 円形ストッパーの溝
１１ ストッパー誘導用切り込み

Claims (6)

1. ヘリウムガスを注入した浮力付きバルーンと小型ドローンをワイヤーで吊るし一体化させ、バルーンの浮力と小型ドローン（補機も含む）の重量を平衡化し、バルーン吊下げ型小型ドローンとして運転する。
2. 横風対策として、風向計と風速計を用いたバルーン吊下げ型小型ドローン風向遡上装置を設置する。風向遡上装置は主にプロペラ駆動装置と風向計及び風速計を用いて構成する。風向計で方向を決め、風速計で速度を決め風の影響を緩和させる。風向計風速計が一定以上の風を感知した時起動し進行方向は助力、追い風は関知せずとしドローンを助力する。自動及び手動を選択できる。
3. ヘリウムガスを注入した浮力付きバルーンの浮力とドローン本体（補機も含む）の重量は平衡を保つため、着陸時にバルーン吊下げ型小型ドローン着陸用下降装置が必要となる。着陸用下降装置はホバリング状態からドローン本体を下降させる装置で下方向にプロペラ駆動装置を設置したものである。オペレーターが操作して発着台に係留させる。又、山の斜面などにおいて急激な上昇気流にも対応できる。
4. バルーンのパンクからドローン本体や運搬物を保護するため、バルーンを５部屋に分離独立し浮力ガスを注入する。独立した１箇所がパンクしても他への影響を最小限にとどめる。バルーンは荷物が１ｋｇ用・２ｋｇ用…５ｋｇ用と本体以外の荷物の重量別に選択できることで効率化が図られる。
5. 長距離飛行及び長時間飛行によりバッテリーの容量に限界が想定されるとき、バッテリー専用の補助飛行ドローンが必要となる。補助飛行ドローンは電力の供給が目的であり、本体のドローンと軽量ワイヤーと電力ケーブルで結合一体化される。補助飛行ドローンは目的を果たした後は切り離すが、そのまま搭載したカメラで監視用として帯同することも可能である。
6. 離発着台を設置する。幅奥行きは２ｍ以上で高さは２ｍ程度とする。これは荷物を運搬するにあたり天板上部でバルーンやドローンのセッティングをして、地上部で荷物の取り付け取り外しを行う。天板の一辺に中央まで切り込みがあり、中央にストッパー用の穴が開いている。ドローンに設置した円形ストッパーが嵌め込まれ、バルーン吊下げ型小型ドローンは自立係留する。

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