JP6710372B2 - 制限範囲内飛行装置 - Google Patents
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Description
(1)制限範囲内飛行装置の構成
図1は本発明の第一の実施形態にかかる制限範囲内飛行装置1の外観を示す斜視図である。制限範囲内飛行装置1は、基準面としての天井Cに固定された軌道20と、軌道20に沿って天井Cの面上を移動可能な移動部材30と、無人航空機であるマルチコプター91と、を有している。移動部材30とマルチコプター91の間は、ワイヤ部材40によって連結されている。さらに、マルチコプター91に、ワイヤ部材40の長さを調整することができる調整部材45が固定されている。
上記のような構成を有する制限範囲内飛行装置1においては、軌道20から移動部材30および給電線を介して外部電源84bを供給しながら、操縦者が送受信器81を介して操縦を行うことで、マルチコプター91を飛行させることができる。マルチコプター91と移動部材30の間のワイヤ部材40の延出部が緊張した状態で、マルチコプター91が移動すると、その移動に伴う力がワイヤ部材40を介して移動部材30に伝達され、軌道20に沿った力の成分によって、移動部材30が軌道20に沿った方向に牽引される。その結果、移動部材30が、軌道20に沿ったマルチコプター91の運動に追随するように、軌道20上を摺動する。
本実施形態のように、マルチコプター91が牽引することで移動部材30が軌道20に沿って移動する場合に、移動部材30が軌道20の方向が変化する折れ曲がり部を適切に通過できることを担保する観点から、折れ曲がり部におけるマルチコプター91の飛行形態を規定しておくことが好ましい。ここで、図4に示したように、軌道20が、第一の部位20aと第二の部位20bを有している場合を考える。第二の部位20bは、第一の部位20aと異なる方向(ここでは90°の方向)に延びて天井Cに敷設されており、折れ曲がり部20cにおいて、第一の部位20aと連続している。
本実施形態にかかる制限範囲内飛行装置1においては、マルチコプター91が軌道20とワイヤ部材40に束縛された状態で飛行するので、束縛を受けずに飛行する場合と異なり、マルチコプター91が飛行可能な範囲が物理的に制限領域Rの内側に制限される。これにより、万一、操縦者による操縦の失敗や、マルチコプター91の構成部材の故障や無線通信の不具合等が発生することがあっても、マルチコプター91が意図しない遠方へ飛行してしまうことや、建物の壁W等、制限領域Rの外に存在する物体に接触することが避けられる。
(1)画像認識を利用する形態
上記第一の実施形態においては、移動部材が能動機構を有さず、マルチコプター91に牽引されて軌道上を従動的に移動したが、移動部材が能動的に軌道上を移動し、その運動にマルチコプターを追随させるように構成することもできる。そのような形態を、第二の実施形態として説明する。第一の実施形態と共通する部分については説明を省略し、差異点を中心に説明を行う。
上記では、撮影部51での画像撮影と画像認識部53での画像認識によって、移動部材30’の移動をマルチコプター91’の制御部831で認識したが、この形態に限られず、他の方法を採用して移動部材30’の移動を認識することもできる。マルチコプター91’の利用目的等に合わせて、適宜好ましい形態を選択すればよい。
20 軌道
20a 第一の部位
20b 第二の部位
20c 折れ曲がり部
30,30’ 移動部材
40 ワイヤ部材
91 マルチコプター(無人航空機)
911 回転翼
C 天井(基準面)
R 制限領域
r ワイヤ部材の延出部の長さ
Claims (9)
- 建物の天井面である基準面に設けられた軌道と、
前記軌道に沿って前記基準面上を移動可能な移動部材と、
複数の回転翼を有する無人航空機と、
可撓性および伸縮性の少なくとも一方を有する長尺状の部材よりなり、前記移動部材と前記無人航空機との間を連結するワイヤ部材と、
前記ワイヤ部材の長さを調整可能な調整機構と、を有することを特徴とする制限範囲内飛行装置。 - 前記ワイヤ部材には、給電線が重畳して設けられており、
前記軌道から前記移動部材および前記給電線を介して前記無人航空機に電源が供給されることを特徴とする請求項1に記載の制限範囲内飛行装置。 - 前記無人航空機は、電池をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の制限範囲内飛行装置。
- 前記無人航空機が前記ワイヤ部材を介して前記移動部材を牽引しながら飛行することで、前記移動部材が前記軌道に沿って移動されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の制限範囲内飛行装置。
- 前記軌道は、第一の部位と、前記第一の部位と異なる方向に延び、折れ曲がり部において前記第一の部位と連続した第二の部位と、を有し、
前記移動部材が前記第一の部位を前記折れ曲がり部に向かって移動している状態において、前記無人航空機は、前記移動部材を前記折れ曲がり部に到達させてから前記第二の部位に移動させるように飛行することを特徴とする請求項4に記載の制限範囲内飛行装置。 - 前記無人航空機は、前記軌道に沿った前記移動部材の移動に追随して飛行することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の制限範囲内飛行装置。
- 前記無人航空機は、撮影部と、画像認識を行う画像認識部と、を有し、前記撮影部で撮影した画像に対して前記画像認識部で画像認識を行うことで、前記移動部材の移動を認識し、前記移動部材に追随して移動することを特徴とする請求項6に記載の制限範囲内飛行装置。
- 前記ワイヤ部材は伸縮性を有さず、
前記無人航空機は、前記基準面までの距離を計測できる測距部を有し、
前記測距部で計測される前記基準面までの距離が短くなることで、前記移動部材の移動を認識することを特徴とする請求項6に記載の制限範囲内飛行装置。 - 前記無人航空機の飛行状態に異常が発生すると、前記調整機構によって、前記ワイヤ部材の長さを、前記無人航空機が正常な飛行状態にある際の長さ以下に保持するとともに、前記無人航空機の飛行および可動部の運動を停止することを特徴とする請求項1に記載の制限範囲内飛行装置。
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