JP6373238B2 - 検出装置、飛行体、操縦装置、気流検出方法 - Google Patents

Description

本発明は飛行体、検出装置、操縦装置、気流検出方法に関する。例えば模型グライダー等の飛行体と、その飛行体の飛行動作を無線通信により制御する操縦装置における気流検出のための技術に関する。

実開昭６３−１８９８００号公報 特開２００５−８２０１８号公報

滑空時に動力を使用しないグライダー等の飛行体の場合、上昇気流（いわゆるサーマル）を発見することが重要である。
サーマルを発見するには、風や気温の変化、鳥や虫の動き、雲の形などに注意を払う必要があるが、これらを観察してサーマルを発見するには経験が必要で、誰もが直ぐにできることではない。

なお上記特許文献１では、左右の翼に設けた感温素子の検知した温度を比較して上昇気流を感知することが記載されている。
上記特許文献２では、気流等を計測し、その結果から上昇気流を推定することが記載されている。

ここで、例えば無線により操縦する操縦装置と模型グライダーの場合を考える。操縦者は上空の模型グライダーの機体の挙動からサーマルの有無を判断することになるが、これは熟練を要するとともに、機体にクセがないことが必要である。クセのない機体の組み立て、クセ取りの調整や送信機設定は、熟練者にとっても難しい。
また機体が高高度を飛行しているときは、機体の挙動を目視で判断することが難しく、機体の挙動からサーマルを判断することは非常に困難である。
これらのことから無線操縦する飛行体に搭載可能な小型簡易な構成で、しかも精度良く気流判定ができるようにすることが求められている。

本発明の検出装置は、操縦装置との間の無線通信により飛行動作が制御される飛行体への搭載用の検出装置であって、前記飛行体内に配置された温度センサから入力された温度情報を、前記飛行体内に配置された高度センサから入力された高度情報を用いて一定高度における温度情報に補正し、該補正後の温度情報から求められる一定高度における温度変化に基づいて上昇気流及び下降気流の判定を行い、判定結果の情報を含む送信情報を生成する演算部を備えたものである。
また、前記演算部が生成した送信情報を飛行体の操縦装置に送信する無線通信部をさらに備える場合もある。
また、前記演算部に対して温度情報を出力する温度センサをさらに備える場合もある。
また、前記演算部に対して高度情報を出力する高度センサをさらに備える場合もある。
このような検出装置としてのユニットにより、飛行体に気流検出機能搭載が容易化される。

本発明の飛行体は、操縦装置との間の無線通信により飛行動作が制御される飛行体である。そして、温度センサと、高度センサと、前記温度センサで検出された温度情報を、前記高度センサにより検出された高度情報を用いて一定高度における温度情報に補正し、該補正後の温度情報に基づく送信情報を生成する演算部と、前記演算部が生成した送信情報を前記操縦装置に送信する無線通信部とを備えたものである。
飛行体は、水平飛行中でも高度は逐次変化している。このことを考慮して本発明では、温度情報の補正により飛行体の高度変化に関わらず或る一定高度における温度情報を検出するようにしている。つまり高度による温度変化をキャンセルした温度情報を得る。そして一定高度における温度の情報により上昇気流、下降気流の判定を行うようにする。

上記した飛行体においては、前記演算部は、前記送信情報として一定高度における温度変化量の情報を生成する。
一定高度での温度変化量の情報は、上昇気流、下降気流の判定に適した情報である。従ってこの温度変化量を送信情報として操縦装置側に送信することで、操縦装置側で適切に上昇気流、下降気流の判定を行うことができる。

上記した飛行体においては、前記演算部は、前記補正後の温度情報から求められる一定高度における温度変化に基づいて上昇気流又は下降気流の判定を行い、判定結果の情報を前記送信情報とする。
即ち演算部が一定高度における温度変化量から上昇気流、下降気流の判定までも行うようにして、その判定結果を操縦装置側に送信する。

上記した飛行体においては、前記演算部は、前記高度情報により、高度変化が一定範囲内で略水平飛行状態と推定されている期間において、前記補正及び前記送信情報の生成を行う。
例えば所定高度への上昇時や、着陸のための下降時ではない、水平飛行の際に気流判定（サーマル検出等）を行うことができるようにする。

本発明の操縦装置は、無線通信により飛行体の飛行動作を制御する操縦装置である。そして、提示部と、飛行体に搭載された高度センサの高度情報及び前記飛行体に搭載された温度センサの温度情報を受信する無線通信部と、前記無線通信部で受信された温度情報を、前記無線通信部で受信された高度情報を用いて一定高度における温度情報に補正し、補正後の温度情報から求められる一定高度における温度変化に基づいて上昇気流又は下降気流の判定を行い、判定結果に基づいて前記提示部による提示出力を制御する制御部とを備える。
即ち飛行体から高度情報と温度情報を受信することに応じて、温度情報の補正を行い、気流判定を行うことを操縦装置側で実行する。

本発明の気流検出方法は、飛行体に搭載された高度センサの高度情報及び前記飛行体に搭載された温度センサの温度情報を取得し、取得した温度情報を、取得した高度情報を用いて一定高度における温度情報に補正し、補正後の温度情報から求められる一定高度における温度変化に基づいて、上昇気流又は下降気流の判定を行い、無線通信により前記飛行体の飛行動作を制御する操縦装置において、上昇気流又は下降気流の判定結果に応じた提示出力を行う。
即ち飛行体の高度変化に関わらず、或る一定高度における温度情報を得、これに基づいて上昇気流、下降気流の判定を行う。

本発明によれば、検出された温度情報を補正して或る一定高度における温度情報を得、これに基づいて上昇気流、下降気流の判定を行うことができるようにしたため、高度による温度差の影響を排除して精度良く気流判定を行うことができる。
また簡易な構成で精度良く気流判定を行うことができるため、無線操縦する飛行体と操縦装置のシステムに非常に好適である。ユーザ（操縦者）にとっては上空の飛行体がサーマルに乗っているか否か等が明確にわかるため、操縦をより的確に行うことができる。

本発明の第１の実施の形態の飛行体と操縦装置のブロック図である。 上昇気流、下降気流と温度状態の説明図である。 実施の形態の気流判定動作の説明図である。 第１の実施の形態の飛行体側の処理のフローチャートである。 第１の実施の形態の操縦装置側の処理のフローチャートである。 第２の実施の形態の飛行体側の処理のフローチャートである。 第２の実施の形態の操縦装置側の処理のフローチャートである。 第３，第４の実施の形態の飛行体のブロック図である。 第５の実施の形態の飛行体と操縦装置のブロック図である。 第５の実施の形態の操縦装置側の処理のフローチャートである。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態を図１〜図５を用いて説明する。
図１は実施の形態の飛行体１と操縦装置２のブロック図である。なお各実施の形態では、飛行体１は無線操縦される模型グライダーであるとし、操縦装置２は模型グライダーを無線操縦するためにユーザが使用する装置であるとする。

模型グライダーとしての飛行体１は、図示のように検出ユニット１１，無線通信部１２，アクチュエータ１３、及び無線通信のためのアンテナ１４を有する。検出ユニット１１は、温度センサ１５，高度センサ１６，演算部１７が一体化されたユニットであるとする。

無線通信部１２は操縦装置２との間で無線通信を行う。
アクチュエータ１３には図示しない各舵が接続されている。アクチュエータ１３は無線通信部１２により受信された操縦装置２からの操舵情報に応じて舵を駆動する。
演算部１７は例えばマイクロコンピュータにより形成され、各種演算処理を行う。演算部１７は、逐次、温度センサ１５により検出される温度情報を取得する。また演算部１７は、逐次、高度センサ１６により検出される高度情報を取得する。
温度センサは温度の値、又は温度変化量を検出できるものであればよい。
高度センサは高度の値、又は高度変化量を検出できるものであればよい。
演算部１７は温度情報、高度情報を用いて操縦装置２への送信情報を生成する。この送信情報は無線通信部１２により操縦装置２へ送信させる。送信情報は或る一定高度における温度情報、温度変化量の情報などである。送信情報の生成のための演算部１７の演算処理については後述する。

操縦装置２は、制御部２１，無線通信部２２，操作部２３，表示部２４，音声出力部２５，スピーカ２６、及び無線通信のためのアンテナ２７を有する。
無線通信部２２は、飛行体１の無線通信部１２との間で無線通信を行う。即ち操舵情報の送信や、上述の演算部１７による送信情報の受信を行う。
操作部２３は、操縦装置２に設けられている各種の操作子を包括的に示している。操作部２３を用いたユーザの操作による操作信号は制御部２１に供給される。
表示部２４はユーザに対して情報表示を行う。例えば液晶パネル、有機ＥＬ（Electroluminescence）表示パネル、ＬＥＤ発光部などで形成される。
音声出力部２５は、例えば電子音、或いはメッセージ音声などの音声信号を生成する。この音声信号はスピーカ２６から音声として出力され、ユーザに対して音声による情報提示を行う。
制御部２１は例えばマイクロコンピュータにより形成され、各種制御処理、演算処理を行う。例えば制御部２１は、操作部２３からの操作信号に応じて飛行体１に送信する操舵情報等を生成し、無線通信部２２により飛行体１に送信させる。
また制御部２１は操作状態や飛行体１から受信した情報などに基づいて、表示部２４の表示状態、表示内容を制御したり、音声出力部２５に音声信号出力を実行させる。

このような模型グライダーとしての飛行体１と操縦装置２を用いるユーザにとっては、飛行体１の操縦のために気流を検知することが必要である。本実施の形態では飛行体１と操縦装置２において、上昇気流（サーマル）と下降気流の一方又は両方を判定し、操縦装置２を操作しているユーザに表示や音声により提示するものである。

図２は上昇気流と下降気流と温度の関係の例を示している。例えば或る位置Ｐ１〜Ｐ２の間で、図２上段のように上昇気流と下降気流があったとする。この場合に、或る高度（ｘ［ｍ］）の温度を見ると、位置Ｐ１〜Ｐ２の間において図２下段のような温度変化が観測される。即ち上昇気流の生じているところでは温度が高く、下降気流の生じているところでは温度が低い。すると温度変化を観測することで上昇気流、下降気流の判定ができる。
しかし温度は、高度によっても変化する。一般的に、垂直方向の１００ｍ毎に０．６℃の温度変化がある。そしてグライダー等の飛行体１は、水平飛行中といわれる状態であっても、高度は各種要因で比較的大きく変動している。

例えば図３に、飛行体１の離陸から着陸までの高度変化の様子を示している。時点ｔ０に離陸して時点ｔ１の頃に水平飛行に移ったとする。その後時点ｔ２前後から下降をはじめ、時点ｔ３に着陸したとする。この場合、時点ｔ１〜ｔ２は水平飛行中であるが、実際には高度は比較的大きく変動している。
このような状況を考えると、単に機体に配置した温度センサ１５で検出された温度変化を観測していても、その温度変化は気流による変化だけでなく、高度による温度変化も含まれているため、気流判定を正確に行うことはできない。

そこで本実施の形態では、演算部１７は、温度センサ１５で検出された温度情報を、高度センサ１６により検出された高度情報を用いて一定高度における温度情報に補正し、該補正後の温度情報に基づく送信情報を生成する。具体的には送信情報とは、一定高度における温度変化量の情報である。そして無線通信部１２は、演算部１７が生成した送信情報を操縦装置２に送信するものとしている。
操縦装置２では、無線通信部２２で受信した送信情報（温度変化量の情報）に基づいて上昇・下降気流を判定し、判定結果をユーザに提示する。

このような動作は図４，図５の処理により実現される。
まず図４は飛行体１の演算部１７の処理例を示している。なお、この処理例は演算部１７が高度センサ１６から高度の値を逐次取得し、温度センサ１５から温度の値を逐次取得する場合の例としている。
なお、高度センサ１６から高度変化量、温度センサ１５から温度変化量が出力され、これらを高度情報、温度情報として取得される場合も想定されるが、その場合は、以下の処理において、変化量自体の算出が不要となることがあり、また高度情報、温度情報を或る値を基準とした相対値として把握すればよいと理解されたい。

演算部１７はステップＳ１０１で高度センサ１６から高度情報ｄＨを取得する。また演算部１７はステップＳ１０２で温度センサ１５から温度情報ｄＴを取得する。
演算部１７は、例えば常時、所定時間間隔で高度情報ｄＨと温度情報ｄＴを取得するようにし、そのたびに図４のステップＳ１０３以降の処理を実行する。

ステップＳ１０３で演算部１７は、現在水平飛行中か否かを判定する。つまり図３でいえば例えば時点ｔ１〜ｔ２で示したような飛行状態であるか否かの判定（離陸上昇時や着陸下降時ではない状態）である。
これは例えば、高度の上昇（又は下降）がある程度の時間以上継続しているか否かにより判定できる。また一旦水平飛行になった後は、後述の水平飛行判定範囲内であるか否かにより、水平飛行中であるか否かを判定できる。
このステップＳ１０３の処理で、「上昇中」「水平飛行中」「下降中」が判定される。

離陸後、ステップＳ１０３の水平飛行判定の結果が「上昇中」又は「下降中」であるときは、ステップＳ１０４→Ｓ１０５→ＲＥＴ（サブルーチンの終了）と進んで図４の処理を終え、例えば所定時間間隔を置いて再びステップＳ１０１からの処理をくりかえす。
ステップＳ１０３の判定結果が「上昇中」から「水平飛行中」に変化したときは、演算部１７は水平飛行が開始されたと判断し、ステップＳ１０４からＳ１０６に進んで基準高度Ｈｒｅｆを設定する。例えばその時点の高度情報ｄＨとして検出された高度を基準高度Ｈｒｅｆとする。
そして演算部１７はステップＳ１０７で水平飛行判定範囲としての高度Ｈ１，Ｈ２を設定する。例えば図３のように基準高度Ｈｒｅｆから±α［ｍ］の高度を高度Ｈ１，Ｈ２とする。
上述のように水平飛行中でも機体は上下に変動している。この高度Ｈ１，Ｈ２は、１つの基準として、水平飛行を継続していると判断する閾値とする。つまり、以降のステップＳ１０３では、検出される高度が高度Ｈ１〜Ｈ２の範囲内であれば、水平飛行中と判断すればよい。
以上の設定をおこなったらステップＳ１０８に進む。

またステップＳ１０３の判定結果が継続して「水平飛行中」となっている期間は、演算部１７はステップＳ１０３→Ｓ１０４→Ｓ１０５→Ｓ１０８と処理を進める。
つまり水平飛行に移ってから、水平飛行ではなくなったと判定されることになるまでの期間は、図４の処理が行われるたびに、演算部１７はステップＳ１０３→Ｓ１０４→Ｓ１０５→Ｓ１０８・・・Ｓ１１２と処理を進めることになる。

ステップＳ１０８で演算部１７は、今回取得した高度情報ｄＨの基準高度Ｈｒｅｆに対する高度差ΔＨを算出する。水平飛行開始時は高度情報ｄＨ＝基準高度ＨｒｅｆであるためΔＨ＝０となる。２回目以降は高度変化に応じて高度差ΔＨが得られる。
ステップＳ１０９で演算部１７は、今回取得した温度情報ｄＴを、高度差ΔＨ分だけ補正する。例えば０．６℃／１００ｍの割合で、温度情報ｄＴを補正して補正温度ｄＴｈを求める。
例えば今回の高度が基準高度Ｈｒｅｆより５０ｍ高い場合であれば、温度情報ｄＴから０．３℃を減算した温度を補正温度ｄＴｈとする。

ステップＳ１１０で演算部１７は、前回の補正温度ｄＴｐからの今回の補正温度ｄＴｈの温度変化量ΔＴを算出する（ΔＴ＝ｄＴｈ−ｄＴｐ）。
ステップＳ１１１で演算部１７は、今回の補正温度ｄＴｈを、次回の処理で用いる「前回の補正温度ｄＴｐ」に代入する。
そしてステップＳ１１２で演算部１７は、ステップＳ１１０で求めた温度変化量ΔＴを送信情報とし、無線通信部１２に転送して、操縦装置２に送信させる。

なおこの場合、温度変化量ΔＴとは、前回の補正温度との差分ではなく、基準高度Ｈｒｅｆにおける温度との差分としてもよい。
その場合、例えばステップＳ１０６での基準高度Ｈｒｅｆ設定時に、検出されている温度ｄＴを基準温度ｄＴｒと設定する。そしてステップＳ１１０でΔＴ＝ｄＴｈ−ｄＴｒとして温度変化量を算出する。この場合はステップＳ１１１は不要である。後述の図６、図１０でも同様に考えれば良い。

飛行体１が、着陸のために継続的な降下を開始すると、ある時点においてステップＳ１０３で水平飛行中と判定されなくなる。その場合は、演算部１７はステップＳ１０３→Ｓ１０４→Ｓ１０５→ＲＥＴと処理を進めて図４の１回の処理を終え、ステップＳ１０１に戻る。
また一旦水平飛行となったが、高度Ｈ１〜Ｈ２の範囲を脱した場合、例えば滑空高度を変更するために上昇又は下降を行っている場合なども、水平飛行中と判定されなくなり、演算部１７はステップＳ１０３→Ｓ１０４→Ｓ１０５→ＲＥＴと処理を進めて図４の１回の処理を終え、ステップＳ１０１に戻る。
従って、例えば図３の時点ｔ１〜ｔ２のように概ね水平飛行状態であることが水平飛行中と判定され、その期間に、ステップＳ１０８〜Ｓ１１２の処理で、温度変化量ΔＴが操縦装置２に繰り返し送信されていくことになる。
そして温度変化量ΔＴとは、ステップＳ１０９で補正処理された温度の変化量であるので、基準高度Ｈｒｅｆにおいて高度変化がなく水平に移動したときの温度変化量ΔＴとして把握されるものとなる。

このような飛行体１からの送信に対応して、操縦装置２の制御部２１は図５の処理を行う。
飛行体１からの送信情報として温度変化量ΔＴが受信される度に、制御部２１はステップＳ２０１からＳ２０２に進む。
ステップＳ２０２で制御部２１は、受信した温度変化量ΔＴに基づいて、温度変化量としての値を表示部２４に表示させる。受信した温度変化量ΔＴが例えば数値やグラフで表示されることで、ユーザは表示部２４を確認して気流を推定できる。

ステップＳ２０３で制御部２１は、上昇・下降気流判定を行う。例えば制御部２１は逐次受信する温度変化量ΔＴを記憶していき、時間的に連続したサンプル（温度変化量ΔＴ）がある程度の数、取得できた時点で、気流判定が可能となる。例えば温度変化量ΔＴが連続して受信されることで、図２下段のような温度変化を把握できるため、現在、機体が上昇気流の中にあるか、下降気流の中にあるかが推定できる。
もし、サンプル数の不足、或いは温度変化が観測できないなどにより、判定不能の場合は、制御部２１の処理はステップＳ２０３→Ｓ２０４→Ｓ２０５→ＲＥＴと進むことになり、図５の１回の処理を終える。
なお、上述のように温度変化量ΔＴが、前回の補正温度との差分（ΔＴ＝ｄＴｈ−ｄＴｐ）ではなく、基準高度Ｈｒｅｆにおける温度との差分（ΔＴ＝ｄＴｈ−ｄＴｒ）として計算されている場合は、１サンプルで上昇、下降気流判定が可能となる場合もある。１つの値自体が、基準高度Ｈｒｅｆでの温度との差分を示していることで、上昇気流、下降気流を表しているといえるためである。

現在、上昇気流の中に機体があると判定した場合は、制御部２１はステップＳ２０４→Ｓ２０６と進んで、音声出力部２５から上昇気流検出音（又はメッセージ）を出力させるように制御する。なお、このとき同時に、表示部２４において上昇気流検知表示を行うようにしてもよい。或いは、音声出力を行わずに、表示部２４での上昇気流検知表示のみを実行させてもよい。

また現在、下降気流の中に機体があると判定した場合は、制御部２１はステップＳ２０５→Ｓ２０７と進んで、音声出力部２５から下降気流検出音（又はメッセージ）を出力させるように制御する。このときも同時に、表示部２４において下降気流検知表示を行うようにしてもよいし、或いは、音声出力を行わずに、表示部２４での下降気流検知表示のみを実行させてもよい。

制御部２１が以上の図５の処理を、飛行体１からの温度変化量ΔＴを受信する度に行うことで、ユーザは、飛行体１が上昇気流に入ったり、下降気流に入ったりした際に、それらの状況を知ることができる。
なお操縦装置２では、上昇気流検知の提示、下降気流検知の提示は、いずれか一方のみ行うようにしてもよい。

＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態を図６、図７で説明する。第２の実施の形態は、構成は図１と同様であるが、飛行体１の演算部１７が上昇・下降気流判定までも行うようにした例である。
演算部１７の処理例を図６に示す。なお、ステップＳ１０１〜Ｓ１１１は図４と同一の処理であり、説明を省略する。

この図６の例では、ステップＳ１０８〜Ｓ１１１で高度差に応じた温度情報の補正を行い、温度変化量ΔＴを算出するための処理を行った後、演算部１７はステップＳ１２０で上昇・下降気流判定を行う。
例えば演算部１７は、逐次算出る温度変化量ΔＴを記憶していき、時間的に連続したサンプル（温度変化量ΔＴ）がある程度の数、取得できた時点で、気流判定が可能となる。例えば温度変化量ΔＴを連続して記憶していくことで、図２下段のような温度変化を把握できるため、現在、機体が上昇気流の中にあるか、下降気流の中にあるかが推定できる。
これにより、上昇気流中、下降気流中、或いは不明の判定を行う。
そして演算部１７はステップＳ１２１で、温度変化量ΔＴ及び気流の判定結果を送信情報として無線通信部１２に受け渡し、操縦装置２に送信させる。

操縦装置２の制御部２１は、これに対応して図７の処理を行う。
飛行体１からの送信情報として温度変化量ΔＴ及び判定結果の情報が受信される度に、制御部２１はステップＳ２０１ＡからＳ２０２に進む。
ステップＳ２０２で制御部２１は、受信した温度変化量ΔＴに基づいて、温度変化量としての値を表示部２４に表示させる。
また制御部２１は、受信した気流の判定情報を確認し、「上昇気流」であればステップＳ２０４→Ｓ２０６と進んで、音声出力部２５から上昇気流検出音（又はメッセージ）を出力させる。「下降気流」であれば制御部２１はステップＳ２０５→Ｓ２０７と進んで、音声出力部２５から下降気流検出音（又はメッセージ）を出力させるように制御する。
これらのステップＳ２０６、Ｓ２０７では、音声出力とともに、又は音声出力に代えて表示部２４において上昇気流や下降気流の検知表示を行うようにしてもよい。
受信した気流の判定情報が上昇気流を示す情報でも下降気流を示す情報でもなかった場合は、制御部２１はステップＳ２０４→Ｓ２０５→ＲＥＴと進んで、音声出力部２５から検出音等の出力は行わないで１回の図７の処理を終える。

これにより第１の実施の形態と同様に、ユーザは、飛行体１が上昇気流に入ったり、下降気流に入ったりした際に、それらの状況を知ることができる。その上で、操縦装置２の制御部２１は気流判定処理を行わないため、処理負担が軽くなる。

＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態を図８Ａに示す。
これは飛行体１の構成例として図１とは異なる例である。
図８Ａに示すように、飛行体１には検出ユニット１１が搭載されるが、この検出ユニット１１Ａは、温度センサ１５，高度センサ１６，演算部１７，無線通信部１２（及びアンテナ１４）が一体化されたユニットである。
検出ユニット１１Ａをこのようなユニットとすることで、飛行体１への装着が容易となる。即ち飛行体１のアクチュエータ１３と検出ユニット１１Ａを接続するのみで、上述の図４や図６処理を行う飛行体１を実現できる。例えばユーザが模型グライダーの組み立てを行う場合なども非常に便利となる。

＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態を図８Ｂに示す。
図８Ｂに示すように、飛行体１には検出ユニット１１Ｂが搭載されるが、この検出ユニット１１Ｂは、温度センサ１５，演算部１７が一体化されたユニットである。
検出ユニット１１Ｂをこのようなユニットとした場合、飛行体１への装着する際には、当該検出ユニット１１Ｂを無線通信部１２と接続する。
模型グライダーの愛好家は、高度センサやＧＰＳ（Global Positioning System）センサを所有していることが多い。従ってこのような検出ユニット１１Ｂを提供すれば、ユーザは所有している模型グライダーや高度センサ等を利用して、上述の図４や図６処理を行う飛行体１を実現できる。

＜第５の実施の形態＞
第５の実施の形態を図９，図１０を用いて説明する。
図９に飛行体１、操縦装置２のブロック図を示す。この例では、飛行体１は温度センサ１５，高度センサ１６、アクチュエータ１３、無線通信部１２及びアンテナ１４を有するのみとしている。
そして無線通信部１２は、温度センサ１５で検出される温度情報と、高度センサ１６で検出される高度情報を、逐次（例えば所定時間間隔感覚で）、操縦装置２に送信するものとしている。

一方、操縦装置２の構成は、図１の例と同様であるが、制御部２１は、温度情報と高度情報を受信することに応じて、温度情報の補正、温度変化量ΔＴの算出、気流判定を行うものとする。つまり、第１，第２の実施の形態において演算部１７が行う処理も含めて、制御部２１が実行するようにした例である。

図１０に制御部２１の処理例を示す。
飛行体１からの送信情報として温度情報ｄＴ及び高度情報ｄＨが受信される度に、制御部２１はステップＳ３００からＳ３０３に進む。
ステップＳ３０３〜Ｓ３０７は、図４のステップＳ１０３〜Ｓ１０７として演算部１７が行う処理と同様である。即ち制御部２１は、水平飛行判定を行い、水平飛行に入ったと判定したときに基準高度Ｈｒｅｆの設定及び水平飛行判定範囲（Ｈ１，Ｈ２）の設定を行う。そして、水平飛行とされている期間は、ステップＳ３０８以降に進むようにする。

ステップＳ３０８〜Ｓ３１１は、図４のステップＳ１０８〜Ｓ１１１として演算部１７が行う処理と同様である。即ち制御部２１は、高度差ΔＨを算出し、高度差ΔＨを用いて温度情報ｄＴを補正して補正温度ｄＴｈを求める。そして温度変化量ΔＴを算出する。

ステップＳ３３２〜Ｓ３３７は図５で説明したステップＳ２０２〜Ｓ２０７と同様の処理である。つまり制御部２１は、取得した温度変化量ΔＴの情報を用いて、温度変化を提示する表示制御を行うとともに、上昇・下降気流判定を行い、判定結果に応じた検出音出力等を行う。

このような第５の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、ユーザは、飛行体１が上昇気流に入ったり、下降気流に入ったりした際に、それらの状況を知ることができる。特にこの例の場合、飛行体１側は構成が簡易化されており、機体の軽量化にも適している。

＜まとめ及び変形例＞
第１〜第４の実施の形態における飛行体１は、操縦装置２との間の無線通信により飛行動作が制御される飛行体である。そして、温度センサ１５と、高度センサ１６を有する。また温度センサ１５で検出された温度情報ｄＴを、高度センサ１６により検出された高度情報ｄＨを用いて一定高度における温度情報（補正温度ｄＴｈ）に補正し、補正温度ｄＴｈに基づく送信情報を生成する演算部１７を有する。さらに演算部１７が生成した送信情報を操縦装置２に送信する無線通信部１２とを備える。
模型グライダー等の飛行体は、水平飛行中でも高度は逐次変化している。すると、単純に温度変化を計測しても、一定高度における温度変化とはならず、高度差の影響が生じるため、精度のよい気流検出はできない。そこで実施の形態では、温度情報の補正により飛行体の高度変化に関わらず或る一定高度における温度情報を検出するようにし、高度による温度変化の影響をキャンセルした温度情報が得られるようにしている。
従って、気流検出に適した温度検出を行うことができ、精度の高い気流検出を実現できる。

また第１の実施の形態の飛行体１においては、演算部１７は、送信情報として一定高度における温度変化量の情報（温度変化量ΔＴ）を生成し、これを操縦装置２に送信している。一定高度での温度変化量の情報は、上昇気流、下降気流の判定に適した情報である。従ってこの温度変化量ΔＴを送信情報として操縦装置２側に送信することで、操縦装置２側で適切に上昇気流、下降気流の判定を行うことができる。従ってユーザ（操縦者）に対して精度の高いサーマル検出提示等を実現できる。
なお温度変化量ΔＴとは、毎回の補正温度ｄＴｈについての前回の補正温度ｄＴｈの差分とされる場合（ΔＴ＝ｄＴｈ−ｄＴｐ）もあるし、毎回の補正温度ｄＴｈについての基準高度Ｈｒｅｆにおける検出温度との差分とされる場合（ΔＴ＝ｄＴｈ−ｄＴｒ）もある。
ΔＴ＝ｄＴｈ−ｄＴｐの場合、温度変化量ΔＴの各サンプルの推移を観測することで気流判定ができる。
ΔＴ＝ｄＴｈ−ｄＴｒの場合、１つの温度変化量ΔＴの値は、一定の高度において気流の影響による温度差を表すことになるため、その１つの値でも気流判定ができる。但しより正確な判定のためにある程度のサンプルの推移を確認することが望ましい。

また第２の実施の形態の飛行体１においては、演算部１７は、補正温度ｄＴｈから求められる一定高度における温度変化量ΔＴに基づいて上昇気流又は下降気流の判定を行い、判定結果の情報を送信情報として操縦装置２に送信するものとしている。
即ち演算部１７が一定高度における温度変化量ΔＴから上昇気流、下降気流の判定までも行うようにして、その判定結果を操縦装置２側に送信する。
従って操縦装置２側では、単に気流判定結果に応じた提示を行えばよく、簡易な処理で操縦者に対するサーマル検出提示等を実現できる。

また第１，第２の実施の形態で説明したように、演算部１７は、高度情報ｄＨにより、高度変化が一定範囲内（Ｈ１〜Ｈ２）で略水平飛行状態と推定されている期間（Ｓ１０３〜Ｓ１０７の判定期間）において、補正及び送信情報の生成を行う（図４のＳ１０８〜Ｓ１１２，又は図６のＳ１０８〜Ｓ１２１）。
つまり所定高度への上昇時や、着陸のための下降時ではない、略水平飛行の際に気流判定（サーマル検出等）を行うことができるようにしている。これは、ユーザにとって最もサーマル検出が必要なときであって、かつ水平飛行により精度の高いサーマル検知が可能な時にサーマル検知機能を実行させるものとなり、効率的な処理となる。また、上昇時や下降時にむやみに気流検知の提示を行わないことにもなり、ユーザを混乱させない。

第１〜第４の実施の形態では、本発明の検出装置として検出ユニット１１、１１Ａ、１１Ｂを例示した。検出ユニット１１、１１Ａ、１１Ｂは、飛行体搭載用の検出装置であって、入力された温度情報を、入力された高度情報を用いて一定高度における温度情報に補正し、該補正後の温度情報に基づく送信情報を生成する演算部１７を備えたものである。このような検出ユニット１１、１１Ａ、１１Ｂにより、検出された温度情報ｄＴを、検出された高度情報ｄＨを用いて一定高度における温度情報（補正温度ｄＴｈ）に補正し、補正温度ｄＴｈに基づく送信情報を生成する飛行体１を容易に実現できる。例えばこのような検出ユニット１１、１１Ａ、１１Ｂを模型グライダーの愛好家に提供することで、所有する模型グライダーを利用して本発明の効果を享受できる。

また、第３の実施の形態（図８Ａ）の検出ユニット１１Ａは、演算部１７が生成した送信情報を操縦装置２に送信する無線通信部１２や、温度センサ１５や、高度センサ１６をさらに備えている。これにより、本発明の機能を発揮させるための構成部品の組み込みがさらに容易化される。

第５の実施の形態の操縦装置２は、無線通信により飛行体１の飛行動作を制御する操縦装置である。そして、提示部（２５及び２６、２４）と、飛行体１に搭載された高度センサ１６の高度情報ｄＨ及び飛行体１に搭載された温度センサ１５の温度情報ｄＴを受信する無線通信部２２と、無線通信部２２で受信された温度情報ｄＴを、受信された高度情報ｄＨを用いて一定高度における温度情報（補正温度ｄＴｈ）に補正し、補正温度ｄＴｈから求められる一定高度における温度変化に基づいて上昇気流又は下降気流の判定を行い、判定結果に基づいて提示部による提示出力を制御する制御部２１とを備える。
即ち飛行体１から高度情報ｄＨと温度情報ｄＴを受信することに応じて、温度情報の補正を行い、気流判定を行うことを操縦装置側で実行する。この場合も、高度による温度変化の影響をキャンセルした温度情報が得ら、これにより気流判定を行うため、精度の高い気流検出を実現し、ユーザに提示できる。

以上の実施の形態では、飛行体１及び操縦装置２による動作として、次の手順（１）〜（４）で気流検出及びその提示が行われる。
（１）飛行体１に搭載された高度センサ１６の高度情報ｄＨ及び飛行体１に搭載された温度センサ１５の温度情報ｄＴを取得する。
（２）取得した温度情報ｄＴを、取得した高度情報ｄＨを用いて一定高度における温度情報（ｄＴｈ）に補正する。
（３）補正後の温度情報（ｄＴｈ）から求められる一定高度における温度変化ΔＴに基づいて、上昇気流又は下降気流の判定を行う。
（４）無線通信により飛行体１の飛行動作を制御する操縦装置２において、上昇気流又は下降気流の判定結果に応じた提示出力を行う。
このような手順によって、飛行体の高度変化に関わらず、或る一定高度における温度情報を得、上昇気流、下降気流の判定を行うことができるため、高度による温度差の影響を排除して精度良く気流判定を行うことができ、それをユーザに提示できる。

以上のことから本実施の形態では、精度の高い気流判定が可能となる。また簡易な構成であり、装置負担も小さい。
ユーザ（操縦者）にとっては上空の飛行体１がサーマルに載っているか否か等が明確にわかるため、操縦をより的確に行うことができる。
特に機体の挙動に頼らずに上昇気流、下降気流を発見できるため、上昇・下降気流による機体の挙動と、機体のクセなどによる挙動とを見間違えることがなくなり、適切に操縦を行うことができる。
また高高度を飛行中で、機体の挙動を目視で判断するのが難しい場合でも、サーマル有無を判断できる。

なお本発明は実施の形態の例に限られず、構成や処理において各種の変形例が想定される。
実施の形態では、略水平飛行時に温度補正や温度差の提示等を行うようにしたが、飛行中は離陸後から常時、温度補正や温度差の提示を行っても良い。その場合、最初に基準高度Ｈｒｅｆを固定的に決めてしまうことも想定される。

温度センサ１５と高度センサ１６は別体ではなく一体でもよい。
検出ユニット１１として一体的なデバイスを設けず、演算部１７、温度センサ１５、高度センサ１６が別体とされバス配線等で接続されてもよい。

飛行体１から操縦装置２に対しては、温度変化量ΔＴ、気流判定情報とともに、或いはそれらに代えて、補正後の温度情報ｄＴｈを送信してもよい。操縦装置２側では各時点での一定高度における温度情報（ｄＴｈ）を取得することでサーマル検出を行うことができる。

気流判定及び判定結果の提示は、上昇気流についてのみ行っても良いし、下降気流についてのみ行ってもよい良い
提示は表示や音声による例を述べたが、これらとともに、或いはこれらに代えて、操縦装置にバイブレータを搭載し、振動によりユーザに通知してもよい。例えばサーマル検知に応じて操縦装置を振動させるなどである。

１…飛行体、２…操縦装置、１１，１１Ａ，１１Ｂ…検出ユニット、１２…無線通信部、１３…アクチュエータ、１４…アンテナ、１５…温度センサ、１６…高度センサ、１７…演算部、２１…制御部、２２…無線通信部、２３…操作部、２４…表示部、２５…音声出力部、２６…スピーカ、２７…アンテナ

Claims (10)

1. 操縦装置との間の無線通信により飛行動作が制御される飛行体への搭載用の検出装置であって、
   前記飛行体内に配置された温度センサから入力された温度情報を、前記飛行体内に配置された高度センサから入力された高度情報を用いて一定高度における温度情報に補正し、該補正後の温度情報から求められる一定高度における温度変化に基づいて上昇気流及び下降気流の判定を行い、判定結果の情報を含む送信情報を生成する演算部を備えた
   検出装置。
2. 前記演算部が生成した送信情報を前記飛行体の操縦装置に送信する無線通信部をさらに備えた
   請求項１に記載の検出装置。
3. 前記温度センサをさらに備えた
   請求項１又は請求項２に記載の検出装置。
4. 前記高度センサをさらに備えた
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の検出装置。
5. 操縦装置との間の無線通信により飛行動作が制御される飛行体において、
   温度センサと、
   高度センサと、
   前記温度センサで検出された温度情報を、前記高度センサにより検出された高度情報を用いて一定高度における温度情報に補正し、該補正後の温度情報に基づく送信情報を生成する演算部と、
   前記演算部が生成した送信情報を前記操縦装置に送信する無線通信部と、
   を備えた飛行体。
6. 前記演算部は、前記送信情報として一定高度における温度変化量の情報を生成する
   請求項５に記載の飛行体。
7. 前記演算部は、前記補正後の温度情報から求められる一定高度における温度変化に基づいて上昇気流又は下降気流の判定を行い、判定結果の情報を前記送信情報とする
   請求項５又は請求項６に記載の飛行体。
8. 前記演算部は、前記高度情報により、高度変化が一定範囲内で略水平飛行状態と推定されている期間において、前記補正及び前記送信情報の生成を行う
   請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の飛行体。
9. 無線通信により飛行体の飛行動作を制御する操縦装置において、
   提示部と、
   飛行体に搭載された高度センサの高度情報及び前記飛行体に搭載された温度センサの温度情報を受信する無線通信部と、
   前記無線通信部で受信された温度情報を、前記無線通信部で受信された高度情報を用いて一定高度における温度情報に補正し、補正後の温度情報から求められる一定高度における温度変化に基づいて上昇気流又は下降気流の判定を行い、判定結果に基づいて前記提示部による提示出力を制御する制御部と、
   を備えた操縦装置。
10. 飛行体に搭載された高度センサの高度情報及び前記飛行体に搭載された温度センサの温度情報を取得し、
    取得した温度情報を、取得した高度情報を用いて一定高度における温度情報に補正し、
    補正後の温度情報から求められる一定高度における温度変化に基づいて、上昇気流又は下降気流の判定を行い、
    無線通信により前記飛行体の飛行動作を制御する操縦装置において、上昇気流又は下降気流の判定結果に応じた提示出力を行う
    気流検出方法。

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