JP6670064B2

JP6670064B2 - 自律飛行移動体

Info

Publication number: JP6670064B2
Application number: JP2015185345A
Authority: JP
Inventors: 宏司山口
Original assignee: Hitachi Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Systems Ltd
Priority date: 2015-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2020-03-18
Anticipated expiration: 2035-09-18
Also published as: JP2017056898A

Description

本発明は、自律飛行移動体に関する。

従来から、ドローンに代表される小型の自律飛行ロボットが存在する。例えば、特許文献１では、侵入者を見失った場合でも、飛行高度を上げて周囲を俯瞰することにより、見失った侵入者の発見が可能な自律飛行ロボットが開示されている。

特開２０１４−１４９６２１号公報

上記特許文献１では、侵入者を見失った場合でも侵入者を追跡して監視することができる。

昨今、異常気象の影響等により、天候が突然変わることがある。例えば、上空の暖気と寒気とが交わって急激な上昇気流が発生したことにより、突然激しい雨が降り出すことがある。この場合、人々は手に持っている長傘や折り畳み傘を開くか、近くの建物の軒下に入る等して、降り出した雨を一時的にしのぐ。

しかし、傘を持っていない場合や近くに建物がない場合には雨をしのぐことができない。また、傘を持っていた場合であっても、例えば、折り畳み傘の場合には鞄から取り出さなければならず、両手に荷物を抱えている場合等は、その取出しが面倒であった。長傘を持っている場合も同様に、自らその長傘を開かなければならず、両手に荷物を抱えている場合等には上記同様面倒であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、自ら傘を開くことなく雨をしのぐことができる自律飛行移動体を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる自律飛行移動体は、自律飛行が可能な自律飛行移動体であって、ロータと、前記ロータを回転させる駆動部と、前記駆動部を制御して前記自律移動飛行体の飛行を制御する飛行制御部と、雨滴を検知するセンサと、開閉可能な傘部と、前記センサによる雨滴の検知に基づいて、前記傘部を開く開閉制御部と、を備えたことを特徴とする自律移動飛行体として構成される。

本発明によれば、自ら傘を開くことなく雨をしのぐことができる。

自律飛行ロボットの外観を示す上面図である。自律飛行ロボットの外観を示す側面図である。傘部が開いた状態の自律飛行ロボットの外観を示す上面図である。コントローラの機能的な構成を示す図である。傘部が開いた状態の自律飛行ロボットの外観を示す上面図である（変形例）。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる自律飛行移動体の実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明にかかる自律飛行移動体を適用した自律飛行ロボット１００の外観を示す上面図である。図２は、上記自律飛行ロボット１００の外観を示す側面図である。自律飛行ロボット１００は、例えば、ドローンのような、自律して飛行可能な小型の移動体である。

図１、２に示すように、自律飛行ロボット１００は、複数のロータ１０１と、複数のロータ１０１による飛行を制御したり、筐体１０３に装着された扇状の傘部１０４の開閉を制御するコントローラ１０２とを有している。図１では、自律飛行ロボット１００が４つのロータ１０１を備えている場合について示しているが、その数は任意である。

自律飛行ロボット１００は、４つのロータ１０１を取り囲むように、矩形の筐体１０３が設けられ、ロータ１０１を保護する円形枠１０１１に取り付けられている。また、筐体１０３を構成する各辺の外面には、各辺の端に設けられた回転軸Ｐを中心として、水平方向に開閉可能な可撓性を有する扇状のシート部材から構成された傘部１０４が設けられている。

ロータ１０１は、回転軸１０１２を中心として回転する複数の回転翼１０１３（図１では、２つ）を有している。ロータ１０１は、コントローラ１０２による制御にしたがって、不図示のモータからの駆動力を受けて回転する。コントローラ１０２の動作については後述する。

図３は、傘部１０４が開いた状態の上記自律飛行ロボット１００の外観を示す上面図である。図３に示すように、自律飛行機１００の傘部１０４は、上記シート部材１０４１と、上記回転軸Ｐを中心として上記シート部材１０４１を開閉する開閉骨子１０４２とを有している。図３では、上記シート部材１０４１は、複数の扇片が蛇腹状に開閉される扇面により形成されている。このような構成のほか、扇面を折りたたむことが可能な形状であればよい。コントローラ１０２からの制御にしたがって、上記シート部材１０４１につながっている上記開閉骨子１０４２が回動することにより、上記シート部材１０４１を開閉する。

また、自律飛行ロボット１００は、離着陸の際に自律飛行ロボット１００を支えるためのスキッド１０５を有している。

コントローラ１０２は、主として、自律飛行ロボット１００の飛行制御、傘部１０４の開閉制御等の各種制御を司る。図４は、コントローラ１０２の機能的な構成を示す図である。図４に示すように、コントローラ１０２は、加速度センサ１０２１と、レインセンサ１０２２と、飛行制御部１０２３と、開閉制御部１０２４と、送受信部１０２５と、制御部１０２６とを有して構成されている。

加速度センサ１０２１は、自律飛行ロボット１００の移動速度を認識し、自律飛行ロボット１００の飛行姿勢を制御するためのセンサである。レインセンサ１０２２は、雨滴を検知し、傘部１０４を開閉するためのセンサである。これらの各センサは、従来から知られている様々なセンサを用いることができる。また、これらのセンサ以外にも、例えば、飛行高度を認識するための超音波センサや気圧センサを備えていてもよい。

飛行制御部１０２３は、不図示のモータによるロータ１０１の回転を制御し、自律飛行ロボット１００の飛行姿勢や移動速度を制御する。飛行制御部１０２２は、例えば、送受信部１０２４が、自律飛行ロボット１００を遠隔操作するユーザが操作するリモートコントローラやスマートフォン等の携帯端末から飛行指示を受信すると、その飛行指示に従って、それぞれのロータ１０１の回転数を制御して離陸を開始したり、その後、進行方向に向かって飛行するために、加速度センサ１０２１等の各種センサが検知した値に応じて、ヨー方向、ピッチ方向、ロール方向に自律飛行ロボット１００の飛行姿勢を制御する。具体的な制御方法については、従来から知られている各種技術を適用することができる。

開閉制御部１０２４は、レインセンサ１０２２が雨滴を検知すると不図示のモータを駆動して傘部１０４を開き、レインセンサ１０２２が一定時間雨滴を検知しなくなると傘部１０４を閉じる制御をする。開閉制御部１０２３は、傘部１０４を構成する開閉骨子１０４２を、回転軸Ｐを中心として開閉方向に回動させる。

例えば、図３に示すように、筐体１０３を構成する各辺の外面に対して４５度まで開閉骨子１０４２を開いた状態とする（傘部１０４ａ）。また、開閉制御部１０２４は、レインセンサが雨滴を一定以上検知した場合には、さらに開閉骨子１０４２を開方向に回動させて、上記各辺の外面に対して９０度まで上記シート部材１０４１をさらに開いた状態とする（傘部１０４ｂ）。そして、さらに一定以上レインセンサが雨滴を検知した場合には、さらに開閉骨子１０４２を開方向に回動させて、各辺の外面に対して１８０度まで上記シート部材１０４１をさらに開いた状態とする（傘部１０４ｃ）。このように、開閉制御部１０２４は、レインセンサが検知した雨滴の量（すなわち、降雨量）が多いほど、傘部１０４を大きく開くように傘部１０４の開閉を制御する。

送受信部１０２５は、リモートコントローラやスマートフォン等の携帯端末との間で飛行制御や開閉制御に関する各種情報を送受信する。例えば、送受信部１０２５は、上記リモートコントローラ、携帯端末から上記飛行指示を受信し、その飛行指示に従って制御された飛行姿勢に関する情報を、そのリモートコントローラ、携帯端末に送信する。

制御部１０２６は、サーバ２００を構成する上記各部の動作を制御する。

このように、自律飛行ロボット１００は、上記構成をとることにより、ユーザが自ら傘を開くことなく雨をしのぐことができる。

上記例では、傘部１０４が扇状である構成について説明したが、例えば、図５に示すように伸縮可能な簾状の形状としてもよい。図５では、自律飛行ロボット１００の中心から外側の４方向に向かって、簾状の上記シート部材が伸びた状態を示している。簾状の上記シート部材の伸縮方法については、例えば、不図示のモータを駆動して、紐状あるいは棒状の部材を上記シート部材１０４１’の先端側でつながっている開閉骨子１０４’を外側に向かって動かすことにより、上記シート部材１０４１’を開き、上記開閉骨子１０４’を内側に向かって動かすことにより、上記シート部材１０４１’を閉じることができる。

また、上記例では、四方に備えられた傘部１０４のそれぞれを同じタイミングで開閉制御する前提で説明しているが、雨滴を受ける向きに応じて傘部１０４を開閉させてもよい。例えば、上記コントローラ１０２に設けられた風速センサが一定以上の風速を検知した場合、あるいは加速度センサが一定以上の加速度を検知した場合、飛行制御部１０２３が、進行方向の向きに設けられた傘部１０４の高さが、進行方向の後方に設けられた傘部１０４の高さよりも低くして傾斜するように飛行姿勢を制御する（すなわち、風上側の傘部１０４を風下側の傘部１０４の高さよりも低くする）等して、その風速や加速度に応じた飛行姿勢をとる。

このとき、開閉制御部１０２４が、進行方向およびその側面方向に設けられた傘部１０４（すなわち、風上側に設けられた傘部１０４および側面側に設けられた傘部１０４。風下側に設けられた傘部１０４以外の傘部１０４）のみ、あるいは進行方向の傘部１０４（すなわち、風上側に設けられた傘部１０４）のみを開くように制御してもよい。自律飛行ロボット１００の移動速度や風速が速くなるにつれて前方から雨滴を受けやすくなるため、雨滴を受けやすくなる側に設けられた傘部１０４のみを開くことにより、少ない数の傘部１０４で降雨をしのぐことができる。

１００自律飛行ロボット
１０１ロータ
１０１１円形枠
１０１２回転軸
１０１３回転翼
１０２コントローラ
１０３筐体
１０４傘部
１０４１シート部材
１０４２開閉骨子
１０５スキッド。

Claims

自律飛行が可能な自律移動飛行体であって、
ロータと、
前記ロータを回転させる駆動部と、
前記駆動部を制御して前記自律移動飛行体の飛行を制御する飛行制御部と、
雨滴を検知するセンサと、
開閉可能な傘部と、
前記センサによる雨滴の検知に基づいて、前記傘部を開く開閉制御部と、を備え、
前記開閉制御部は、前記センサが検知した雨滴の量が多いほど、前記傘部を大きく開く、
ことを特徴とする自律移動飛行体。
前記開閉制御部は、前記傘部を扇状または簾状に開閉する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自律移動飛行体。