JP6575834B1 - 飛行体および飛行体の無線コントロール方法 - Google Patents

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Abstract

従来のUAVを利用して、飛行距離および安全性などについて十分に信頼性の高い飛行を実現することは、困難であった。機体(11)と;プロペラー(120)を駆動する飛行用モーター(110)を有する、機体(11)へ取付けられた飛行用モーターユニット(100)と;飛行用モーターユニット(100)へ電力を供給する発電機(210)と、発電機(210)を駆動するエンジン(220)と、を有する発電ユニット(200)と;発電機(210)の電力が不足している場合に飛行用モーターユニット(100)へ電力を供給するLiPo電池(300)と;を有し、LiPo電池(300)は、発電機(210)の余剰電力を利用して充電されるマルチローターヘリコプター(10)である。

Description

本発明は、さまざまな民生分野における無人長距離飛行などを実用化するための飛行体および飛行体の無線コントロール方法に関する。
無人探査ヘリコプターなどのUAV(Unmanned Aerial Vehicle)は、米国などで軍事利用を目的として研究されてきた。
近年では、リチウムイオン電池技術が急速に発展してきており、LiPo(Lithium Polymer)電池などの電池を搭載するUAVが農薬散布作業などの農業利用を目的として実用化されている。
そこで、そのような電池を搭載するUAVが、知られている(たとえば、特許文献1参照)。
特開2014−76676号公報
ところで、本発明者は、電池を搭載するUAVが商品配送作業などの運輸業利用を目的としてより広く実用化されることが望ましいと考えている。
しかしながら、従来のUAVを利用して、飛行距離および安全性などについて十分に信頼性の高い飛行を実現することは、困難であった。
本発明は、上述された従来の課題を考慮し、より信頼性の高い飛行を実現することができる飛行体および飛行体の無線コントロール方法を提供することを目的とする。
の本発明は、機体と、
プロペラーを駆動する飛行用モーターを有する、前記機体へ取付けられた飛行用モーターユニットと、
前記飛行用モーターユニットへ電力を供給する発電機と、前記発電機を駆動するエンジンと、を有する発電ユニットと、
前記発電機の電力が不足している場合に前記飛行用モーターユニットへ電力を供給する電池と、
前記発電ユニットを前記機体の下方に吊下げる発電ユニット吊下げ機構と、
を備え、
前記電池は、前記発電機の余剰電力を利用して充電され、
前記発電ユニット吊下げ機構は、前記機体の上方に設けられた振れ止め部材と、前記発電ユニットが下方へ取付けられている、前記機体の下方に設けられたフレーム部材と、前記機体を上下方向に貫通する吊下げ部材と、を有し、
前記吊下げ部材の上端部は、前記振れ止め部材へ接続されており、
前記吊下げ部材の下端部は、前記フレーム部材へ接続されており、
前記機体と前記振れ止め部材との間、および前記機体と前記フレーム部材との間には、ダンパー部材が嵌込まれていることを特徴とする行体である。
の本発明は、前記フレーム部材は、上フレームと、下フレームと、を有し、
前記吊下げ部材は、前記上フレームを貫通しており、
前記吊下げ部材の前記下端部は、前記下フレームへ接続されており、
前記上フレームと前記下フレームとの間には、ダンパー部材が嵌込まれていることを特徴とする第の本発明の飛行体である。
の本発明は、機体と、
プロペラーを駆動する飛行用モーターを有する、前記機体へ取付けられた飛行用モーターユニットと、
前記飛行用モーターユニットへ電力を供給する発電機と、前記発電機を駆動するエンジンと、を有する発電ユニットと、
前記発電機の電力が不足している場合に前記飛行用モーターユニットへ電力を供給する電池と、
防炎素材で形成されたパラシュートと、
火災が発生した場合に、前記パラシュートを開かせた後、前記機体を開いている前記パラシュートの上方に位置するように移動させることにより、前記パラシュートで包まれた状態での前記機体の落下を実現するための制御を実行するコントロールユニットと、
を備え
前記電池は、前記発電機の余剰電力を利用して充電されることを特徴とする行体である。
の本発明は、前記電池は、前記発電機の異常が発生した場合に前記飛行用モーターユニットへ電力を自動で供給することを特徴とする第1から第3のいずれか一つの本発明の飛行体である。
の本発明は、機体と、
プロペラーを駆動する飛行用モーターを有する、前記機体へ取付けられた飛行用モーターユニットと、
前記飛行用モーターユニットへ電力を供給する発電機と、前記発電機を駆動するエンジンと、を有する発電ユニットと、
前記発電機の電力が不足している場合に前記飛行用モーターユニットへ電力を供給する電池と、
防炎素材で形成されたパラシュートと、
を備え
前記電池は、前記発電機の余剰電力を利用して充電され行体の無線コントロール方法であって、
火災が発生した場合に、前記パラシュートを開かせた後、前記機体を開いている前記パラシュートの上方に位置するように移動させることにより、前記パラシュートで包まれた状態での前記機体の落下を実現するための制御を、無線コントロール装置を利用して実行するコントロールステップを備えることを特徴とする飛行体の無線コントロール方法である。
本発明により、より信頼性の高い飛行を実現することが可能な飛行体および飛行体の無線コントロール方法を提供することができる。
本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプターおよび無線コントロール装置のブロック図 本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプターの模式的な正面図(その一) 本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプターの模式的な上面図 本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプターの発電ユニット吊下げ機構の模式的な分解部分斜視図 本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプターの発電ユニット吊下げ機構近傍の模式的な断面図 本発明における変形例(その一)の実施の形態のマルチローターヘリコプターの発電ユニット吊下げ機構近傍の模式的な断面図 本発明における変形例(その二)の実施の形態のマルチローターヘリコプターの発電ユニット吊下げ機構近傍の模式的な断面図 本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプターの模式的な正面図(その二) 本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプターの模式的な正面図(その三)
以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。
はじめに、図1〜3を参照しながら、本実施の形態のマルチローターヘリコプター10の構成および動作について具体的に説明する。
ここに、図1は本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプター10および無線コントロール装置20のブロック図であり、図2は本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプター10の模式的な正面図(その一)であり、図3は本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプター10の模式的な上面図である。
マルチローターヘリコプター10は本発明における飛行体の一例であり、LiPo電池300は本発明における電池の一例である。
飛行用モーターユニット100は、プロペラー120を駆動する飛行用モーター110を有する、機体11へ取付けられたユニットである。
放射状に延びているアーム部材を利用して機体11へ取付けられたプロペラー120の個数は、本実施の形態においては4であるが、4より小さくてもよいし4より大きくてもよい。
カメラユニットなどが、脚部12を利用して取付けられてもよい。
パラシュートユニット600は、パラシュート610を有するユニットである。
多くの産業用UAVにおいては、リチウムイオン充電池を利用する電池駆動型UAVシステムが採用されている。農薬散布用マルチローター型UAVの最大無着陸飛行時間は、カメラユニットのような3キログラムのペイロードでおよそ2時間であり、10キログラムのペイロードでおよそ20分である。10キログラムのペイロードで10時間の最大無着陸飛行時間を実現する電池技術が期待されるが、重量体積エネルギー密度の制約があるので、2時間を超える最大無着陸飛行時間を電池駆動型UAVシステムにより実現することは困難である。
一方、ガソリンのオクタン価は高いので、ガソリンエンジン発電機により代表される内燃機関の駆動装置を利用して大きなエネルギーを取出すことができる可能性はあるが、装置重量が大きくなりやすい。
本発明者は、エンジン、発電機および畜電池が組合わせられている、自動車のためのハイブリッドシステムのようなUAVのための超小型軽量ハイブリッドシステムの実用化が望ましいと考えている。
マルチローターヘリコプター10においては、エンジン220、発電機210およびLiPo電池300を利用するハイブリッド型UAVシステムが採用されている。
発電ユニット200は、飛行用モーターユニット100へ電力を供給する発電機210と、発電機210を駆動するエンジン220と、を有するユニットである。
単気筒または多気筒のガソリンエンジンのようなエンジン220、および発電機210は一体的に成形された筐体に収納されており、超小型化および軽量化が実現される。エンジン220の部品として、点火プラグ、エアクリーナー、放熱のための空冷式冷却フィン、および始動リコイルスターターなどが、効率的に収納されている。エンジン220のPTO(Power Take Off)軸は発電機210の発電コイル回転軸と一体的に成形されており、発電コイルの磁束発電回転運動への直接的な寄与が実現される。
LiPo電池300は、発電機210の電力が不足している場合に飛行用モーターユニット100へ電力を供給する電池である。
LiPo電池300は、発電機210の余剰電力を利用して充電される。
LiPo電池300は、離陸または着陸などのための最大負荷電流が要求されるときにおよそ1300ミリアンペアの電流を飛行用モーター110に供給するのみならず、発電機210の余剰電力を利用して予備的に充電されるので、100キログラムのペイロードで10時間の最大無着陸飛行時間さえも期待される。
LiPo電池300は、発電機210の異常が発生した場合に飛行用モーターユニット100へ電力を自動で供給する。
火災のような異常が温度センサーにより検知されて発電機210からの電力が停止したときに、ハイブリッド型UAVシステムの内蔵電池であるLiPo電池300が自動で起動し、信頼性の高い飛行を継続するためのフェイルセーフシステムが実現される。
つぎに、図4および5を主として参照しながら、本実施の形態のマルチローターヘリコプター10の構成および動作についてより具体的に説明する。
ここに、図4は本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプター10の発電ユニット吊下げ機構400の模式的な分解部分斜視図であり、図5は本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプター10の発電ユニット吊下げ機構400近傍の模式的なA−A´線(図2参照)断面図である。
図4においては、理解を容易にするために、機体底板11aが嵌込まれている機体11の外枠は示されていない。
発電ユニット吊下げ機構400は、発電ユニット200を機体11の下方に吊下げる機構である。
発電ユニット200においては、発電機210と一体的に構成されたエンジン220の回転数および負荷などに依存する周波数で、無視できない振動が発生しやすい。コントロールユニット700およびLiPo電池300が取付けられている、機体11への発電ユニット200における振動の悪影響を考慮して、本発明者は、3次元的な構造のダンパージンバル機構の採用が望ましいと考えている。
発電ユニット吊下げ機構400は、機体11の上方に設けられた振れ止め部材410と、発電ユニット200が下方へ取付けられている、機体11の下方に設けられたフレーム部材420と、機体11を上下方向に貫通する吊下げ部材430と、を有する。
発電ユニット吊下げ機構400は、軽量カーボンファイバー素材などを利用して構成されていることが望ましい。
吊下げ部材430の個数は、本実施の形態においては8であるが、8より小さくてもよいし8より大きくてもよい。
振れ止め部材410は、本実施の形態においては、吊下げ部材430が貫通する8個の孔が穿孔されている、矩形プレート部材であるが、吊下げ部材430が貫通する孔の穿孔が不要であるメッシュ素材を利用して構成されていてもよい。
機体11は、本実施の形態においては、吊下げ部材430が貫通する8個の孔が穿孔されている機体底板11aを有する、蓋の付いていない薄箱部材であるが、吊下げ部材430が貫通する孔の穿孔が不要であるメッシュ素材を利用して構成されていてもよい。
吊下げ部材430の上端部は、振れ止め部材410へ接続されている。
吊下げ部材430の下端部は、フレーム部材420へ接続されている。
吊下げ部材430は、長手部431、上側抜け止め部432、および下側抜け止め部433を有する。
長手部431は、本実施の形態においては、ナットのような上側抜け止め部432および下側抜け止め部433を締結するための上下端部ボルト溝の付いたシャフトであるが、図6に示されているように、ワイヤであってもよい。
ここに、図6は、本発明における変形例(その一)の実施の形態のマルチローターヘリコプター10の発電ユニット吊下げ機構400近傍の模式的なA−A´線(図2参照)断面図である。
機体11と振れ止め部材410との間、および機体11とフレーム部材420との間には、ダンパー部材500が嵌込まれている。
ダンパー部材500は、本実施の形態においては上下突出部の付いた球状ゴム部材であるが、スプリング部材であってもよい。
吊下げ部材430は、本実施の形態においてはダンパー部材500を貫通しているが、図7に示されているように、ダンパー部材500を貫通していなくてもよい。
ここに、図7は、本発明における変形例(その二)の実施の形態のマルチローターヘリコプター10の発電ユニット吊下げ機構400近傍の模式的なA−A´線(図2参照)断面図である。
フレーム部材420は、上フレーム421と、下フレーム422と、を有する。
吊下げ部材430は、上フレーム421を貫通している。
上フレーム421は、本実施の形態においては、吊下げ部材430が貫通する8個の孔が穿孔されている、矩形窓の打抜かれた矩形プレート部材であるが、丸パイプまたは角パイプを利用して構成されていてもよいし、吊下げ部材430が貫通する孔の穿孔が不要であるメッシュ素材を利用して構成されていてもよい。
下フレーム422は、本実施の形態においては、吊下げ部材430が貫通する8個の孔が穿孔されている、矩形窓の打抜かれた矩形プレート部材であるが、丸パイプまたは角パイプを利用して構成されていてもよいし、吊下げ部材430が貫通する孔の穿孔が不要であるメッシュ素材を利用して構成されていてもよい。
上フレーム421の取付け角度と下フレーム422の取付け角度との間の上面視における差異はおよそ90度であるので、振動吸収効果が発揮され、機体11への発電ユニット200における振動の悪影響が発生しにくい。
吊下げ部材430の下端部は、下フレーム422へ接続されている。
吊下げ部材430の下端部においては、長手部431の下端部に係止された下側抜け止め部433を利用して、吊下げ部材430の上抜けが防止されている。長手部431の下端部は、本実施の形態においては下フレーム422へ固定されていないが、下側抜け止め部433で下フレーム422へ固定されていてもよい。
吊下げ部材430の上端部においては、長手部431の上端部に係止された上側抜け止め部432を利用して、吊下げ部材430の下抜けが防止されている。長手部431の上端部は、本実施の形態においては振れ止め部材410へ固定されていないが、上側抜け止め部432で振れ止め部材410へ固定されていてもよい。
上フレーム421と下フレーム422との間には、ダンパー部材500が嵌込まれている。
上フレーム421と下フレーム422との間に嵌込まれた8個のダンパー部材500は、発電ユニット200における振動による押上げ力または押下げ力に起因する、下フレーム422から上フレーム421へのZ方向の振動の伝搬を抑制することができる。ダンパー部材500の上突出部が上フレーム421の孔に嵌込まれており、ダンパー部材500の下突出部が下フレーム422の孔に嵌込まれているので、上フレーム421と下フレーム422との間に嵌込まれたダンパー部材500は下フレーム422から上フレーム421へのX方向およびY方向の振動の伝搬を抑制することもできる。
機体底板11aと上フレーム421との間に嵌込まれた8個のダンパー部材500は、上フレーム421から機体底板11aへのZ方向の振動の伝搬を抑制することができる。ダンパー部材500の上突出部が機体底板11aの孔に嵌込まれており、ダンパー部材500の下突出部が上フレーム421の孔に嵌込まれているので、機体底板11aと上フレーム421との間に嵌込まれたダンパー部材500は上フレーム421から機体底板11aへのX方向およびY方向の振動の伝搬を抑制することもできる。
機体底板11aと振れ止め部材410との間に嵌込まれた8個のダンパー部材500は、振れ止め部材410から機体底板11aへのZ方向の振動の伝搬を抑制することができる。ダンパー部材500の上突出部が振れ止め部材410の孔に嵌込まれており、ダンパー部材500の下突出部が機体底板11aの孔に嵌込まれているので、機体底板11aと振れ止め部材410との間に嵌込まれたダンパー部材500は振れ止め部材410から機体底板11aへのX方向およびY方向の振動の伝搬を抑制することもできる。
ダンパー部材500の個数は、本実施の形態においては24(=8×3)であるが、24より小さくてもよいし24より大きくてもよい。
つぎに、図8および9を主として参照しながら、本実施の形態のマルチローターヘリコプター10の構成および動作についてさらにより具体的に説明する。
ここに、図8および9は、本発明における実施の形態のマルチローターヘリコプター10の模式的な正面図(その二および三)である。
本実施の形態のマルチローターヘリコプター10の動作について説明しながら、火災が発生した場合に、パラシュート610を開かせた後、機体11を開いているパラシュート610の上方に位置するように移動させることにより、パラシュート610で包まれた状態での機体11の落下を実現するための制御を、無線コントロール装置20を利用して実行するコントロールステップを有するマルチローターヘリコプター10の無線コントロール方法についても説明する。
パラシュート610は、防炎素材で形成されたパラシュートである。
コントロールユニット700は、火災が発生した場合に、パラシュート610を開かせた後、機体11を開いているパラシュート610の上方に位置するように移動させることにより、パラシュート610で包まれた状態での機体11の落下を実現するための制御を実行するユニットである。
火災発熱検知信号による自己診断機能として実現される、このような自動制御についてより具体的に説明すると、つぎの通りである。
コントロールユニット700は、温度センサーなどで機体11の火災を認識すると、パラシュート610を開かせるためのパラシュート開制御を自動で行う。
パラシュート610は、パラシュート開制御に応じて開き始める。
コントロールユニット700は、所定時間がパラシュート開制御実行の後に経過すると、矢印Tの向きに機体11を旋回させるための旋回制御を自動で行う。
機体11は、上下反転しながら、開いているパラシュート610の上方に位置するように移動する。
コントロールユニット700は、所定時間が旋回制御実行の後に経過すると、飛行用モーター110を駆動して矢印Fの向きに機体11を強制的に落下させるための、または飛行用モーター110を停止して矢印Fの向きに機体11を自然に落下させるための制御を自動で行う。
パラシュート610は矢印wの向きに機体11を包みながら閉じ始め、機体11はパラシュート610で包まれた状態で落下する。
火災が発生した場合に、パラシュート610を開かせた後、機体11を開いているパラシュート610の上方に位置するように移動させることにより、パラシュート610で包まれた状態での機体11の落下を実現するための制御は、無線コントロール装置20を利用して実行されてもよい。
遠隔信号による無線コントロール機能として実現される、このような手動制御についてより具体的に説明すると、つぎの通りである。
ユーザーは、目視確認などで機体11の火災を認識すると、パラシュート610を開かせるためのパラシュート開制御を、無線コントロール装置20を利用して、コントロールユニット700に手動で行わせる。
パラシュート610は、パラシュート開制御に応じて開き始める。
ユーザーは、パラシュート610が開き始めたことを認識すると、矢印Tの向きに機体11を旋回させるための旋回制御を、無線コントロール装置20を利用して、コントロールユニット700に手動で行わせる。
機体11は、上下反転しながら、開いているパラシュート610の上方に位置するように移動する。
ユーザーは、機体11が開いているパラシュート610の上方に位置するように移動したことを認識すると、飛行用モーター110を駆動して矢印Fの向きに機体11を強制的に落下させるための、または飛行用モーター110を停止して矢印Fの向きに機体11を自然に落下させるための制御を、無線コントロール装置20を利用して、コントロールユニット700に手動で行わせる。
パラシュート610は矢印wの向きに機体11を包みながら閉じ始め、機体11はパラシュート610で包まれた状態で落下する。
パラシュート610は、エンジン220およびLiPo電池300のパワーが喪失した場合における墜落衝撃を安全に吸収するのみならず、機体11の消火動作をも実行する多目的非常パラシュートとして機能し、UAV本体の火災が発生しても、パラシュート610で包まれた状態で機体11を落下させる防炎防火パラシュートシステムを実現することができる。
上述された自動制御および手動制御は、組合わせられてもよい。たとえば、変形例の実施の形態においては、パラシュート開制御は自動で行われるが旋回制御は手動で行われてもよいし、別の変形例の実施の形態においては、パラシュート開制御は手動で行われるが旋回制御は自動で行われてもよい。
なお、本発明に関連した発明のプログラムは、マルチローターヘリコプター10の無線コントロール方法の全部または一部のステップ(または工程、動作および作用など)の動作をコンピューターに実行させるためのプログラムであって、コンピューターと協働して動作するプログラムである。
また、本発明に関連した発明の記録媒体は、マルチローターヘリコプター10の無線コントロール方法の全部または一部のステップ(または工程、動作および作用など)の全部または一部の動作をコンピューターに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、読取られたプログラムがコンピューターと協働して利用されるコンピューター読取り可能な記録媒体である。
なお、上述された「一部のステップ(または工程、動作および作用など)」は、それらの複数のステップの内の一つまたはいくつかのステップを意味する。
また、上述された「ステップ(または工程、動作および作用など)の動作」は、上述されたステップの全部または一部の動作を意味する。
また、本発明に関連した発明のプログラムの一利用形態は、インターネット、光、電波または音波などのような伝送媒体の中を伝送され、コンピューターにより読取られ、コンピューターと協働して動作するという形態であってもよい。
また、記録媒体としては、ROM(Read Only Memory)などが含まれる。
また、コンピューターは、CPU(Central Processing Unit)などのような純然たるハードウェアに限らず、ファームウェア、OS(Operating System)、そしてさらに周辺機器を含んでもよい。
なお、上述されたように、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現されてもよいし、ハードウェア的に実現されてもよい。
本発明における飛行体および飛行体の無線コントロール方法は、より信頼性の高い飛行を実現することができ、さまざまな民生分野における無人長距離飛行などを実用化するための飛行体および飛行体の無線コントロール方法に利用する目的に有用である。
10 マルチローターヘリコプター
11 機体
11a 機体底板
12 脚部
20 無線コントロール装置
100 飛行用モーターユニット
110 飛行用モーター
120 プロペラー
200 発電ユニット
210 発電機
220 エンジン
300 LiPo電池
400 発電ユニット吊下げ機構
410 振れ止め部材
420 フレーム部材
421 上フレーム
422 下フレーム
430 吊下げ部材
431 長手部
432 上側抜け止め部
433 下側抜け止め部
500 ダンパー部材
600 パラシュートユニット
610 パラシュート
700 コントロールユニット

Claims (5)

  1. 機体と、
    プロペラーを駆動する飛行用モーターを有する、前記機体へ取付けられた飛行用モーターユニットと、
    前記飛行用モーターユニットへ電力を供給する発電機と、前記発電機を駆動するエンジンと、を有する発電ユニットと、
    前記発電機の電力が不足している場合に前記飛行用モーターユニットへ電力を供給する電池と、
    前記発電ユニットを前記機体の下方に吊下げる発電ユニット吊下げ機構と、
    を備え、
    前記電池は、前記発電機の余剰電力を利用して充電され、
    前記発電ユニット吊下げ機構は、前記機体の上方に設けられた振れ止め部材と、前記発電ユニットが下方へ取付けられている、前記機体の下方に設けられたフレーム部材と、前記機体を上下方向に貫通する吊下げ部材と、を有し、
    前記吊下げ部材の上端部は、前記振れ止め部材へ接続されており、
    前記吊下げ部材の下端部は、前記フレーム部材へ接続されており、
    前記機体と前記振れ止め部材との間、および前記機体と前記フレーム部材との間には、ダンパー部材が嵌込まれていることを特徴とする飛行体。
  2. 前記フレーム部材は、上フレームと、下フレームと、を有し、
    前記吊下げ部材は、前記上フレームを貫通しており、
    前記吊下げ部材の前記下端部は、前記下フレームへ接続されており、
    前記上フレームと前記下フレームとの間には、ダンパー部材が嵌込まれていることを特徴とする請求項1に記載の飛行体。
  3. 機体と、
    プロペラーを駆動する飛行用モーターを有する、前記機体へ取付けられた飛行用モーターユニットと、
    前記飛行用モーターユニットへ電力を供給する発電機と、前記発電機を駆動するエンジンと、を有する発電ユニットと、
    前記発電機の電力が不足している場合に前記飛行用モーターユニットへ電力を供給する電池と、
    防炎素材で形成されたパラシュートと、
    火災が発生した場合に、前記パラシュートを開かせた後、前記機体を開いている前記パラシュートの上方に位置するように移動させることにより、前記パラシュートで包まれた状態での前記機体の落下を実現するための制御を実行するコントロールユニットと、
    を備え、
    前記電池は、前記発電機の余剰電力を利用して充電されることを特徴とする飛行体。
  4. 前記電池は、前記発電機の異常が発生した場合に前記飛行用モーターユニットへ電力を自動で供給することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の飛行体。
  5. 機体と、
    プロペラーを駆動する飛行用モーターを有する、前記機体へ取付けられた飛行用モーターユニットと、
    前記飛行用モーターユニットへ電力を供給する発電機と、前記発電機を駆動するエンジンと、を有する発電ユニットと、
    前記発電機の電力が不足している場合に前記飛行用モーターユニットへ電力を供給する電池と、
    防炎素材で形成されたパラシュートと、
    を備え、
    前記電池は、前記発電機の余剰電力を利用して充電される飛行体の無線コントロール方法であって、
    火災が発生した場合に、前記パラシュートを開かせた後、前記機体を開いている前記パラシュートの上方に位置するように移動させることにより、前記パラシュートで包まれた状態での前記機体の落下を実現するための制御を、無線コントロール装置を利用して実行するコントロールステップを備えることを特徴とする飛行体の無線コントロール方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021210062A1 (ja) * 2020-04-14 2021-10-21 川崎重工業株式会社 マルチコプタおよびその駆動方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009248853A (ja) * 2008-04-09 2009-10-29 Tanaka Consultant:Kk ヘリコプター用防振懸架装置
WO2016067489A1 (ja) * 2014-10-29 2016-05-06 ヤンマー株式会社 ヘリコプター
WO2016067488A1 (ja) * 2014-10-29 2016-05-06 ヤンマー株式会社 ヘリコプター
US20160347462A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 Kespry, Inc. Unmanned aerial vehicle recovery system
WO2017030034A1 (ja) * 2015-08-14 2017-02-23 株式会社プロドローン 発電装置およびこれを備える無人航空機
US9613539B1 (en) * 2014-08-19 2017-04-04 Amazon Technologies, Inc. Damage avoidance system for unmanned aerial vehicle
JP2018020719A (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 八洲電業株式会社 飛行体

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009248853A (ja) * 2008-04-09 2009-10-29 Tanaka Consultant:Kk ヘリコプター用防振懸架装置
US9613539B1 (en) * 2014-08-19 2017-04-04 Amazon Technologies, Inc. Damage avoidance system for unmanned aerial vehicle
WO2016067489A1 (ja) * 2014-10-29 2016-05-06 ヤンマー株式会社 ヘリコプター
WO2016067488A1 (ja) * 2014-10-29 2016-05-06 ヤンマー株式会社 ヘリコプター
US20160347462A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 Kespry, Inc. Unmanned aerial vehicle recovery system
WO2017030034A1 (ja) * 2015-08-14 2017-02-23 株式会社プロドローン 発電装置およびこれを備える無人航空機
JP2018020719A (ja) * 2016-08-05 2018-02-08 八洲電業株式会社 飛行体

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