WO2018043116A1 - エアバッグ装置を備えた小型飛行体 - Google Patents

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main body
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small
supply means
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若槻彰浩
秋葉友見
黒田隆雄
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株式会社ダイセル
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Definitions

  • the present invention relates to a small aircraft equipped with an airbag device.
  • Small aircraft that can fly by radio control or autonomous flight by automatic control are used in various fields, for example, disaster sites, volcanoes, mountains, forests, deserts, seas that are difficult for humans to enter It is used for shooting areas including lakes, rivers, and various buildings from low altitudes.
  • the object of the present invention is to provide a small flying body that can alleviate damage to the objects and people at the dropping point and the impact received by the drone itself when it falls and collides with the ground.
  • the present invention is a small flying object having an airbag device and having a maximum length of 2 m or less that can fly by radio control or autonomous flight by automatic control
  • the small aircraft has a main body including a controller and a battery, a frame, a propeller, a motor, and a transmission / reception antenna.
  • the airbag device has a gas supply means and an airbag, and is attached to the main body, Furthermore, either the main body or the airbag device has a sensor and a control device,
  • the gas supply means includes a gas cylinder that can release the pressurized gas inside by breaking and opening the closing member, a destruction means including an electric igniter that opens the closing member of the gas cylinder,
  • a small air vehicle including an introducing means for introducing a pressurized gas into an airbag and inflating the airbag.
  • the small aircraft of the present invention has an airbag device, when a drone crashes due to an accident from something and collides with the ground, trees, buildings, etc., the airbag is inflated and deployed to Can reduce the impact. For this reason, even when an expensive imaging device, a data transmission device, or the like is attached to the small flying object, they can be protected to prevent damage. In addition, even if there is an object at the fall point or if there is a person, the damage can be reduced.
  • FIG. Fig. 3 is a longitudinal sectional view of a gas supply means used in the airbag device.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view in the major axis direction of a gas supply means which is an embodiment different from FIG.
  • it is the top view seen from the lower side (from the airbag side) in the state which the airbag of another embodiment developed, and the part which cannot be seen with an airbag is also shown as the continuous line so that a positional relationship can be understood.
  • the small flying object of the present invention has a maximum length of 2 m or less that can fly by radio control or autonomous flight by automatic control, and is generally called a drone.
  • the maximum length is the length of the longest part of the small aircraft, for example, the length between the two propellers 6a and 6b in FIG.
  • a small flying object has a main body including a controller and a battery, a frame, a propeller, a motor, and a transmission / reception antenna, and other necessary parts that differ depending on the model.
  • the controller and the battery may be accommodated in the main body or exposed.
  • the frame may be directly or indirectly attached to the main body, and may be configured integrally with the main body.
  • the transmission / reception antenna may be an antenna having both transmission and reception functions, may be a reception antenna alone, or may be provided with both a reception antenna and a transmission antenna.
  • the controller can receive a signal from the antenna, control the rotation of the motor, etc., and can feed back the rotation speed of the motor and other conditions of the small aircraft.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment of a small air vehicle 1, a main body 2 including a controller and a battery, frames 4a and 4b extending symmetrically from the main body, and motors attached to the tips of these frames. 5a and 5b, and propellers 6a and 6b driven by these motors.
  • the antenna is not shown.
  • the number of frames is two, but the number may be within the range of 2 to 10 or more, and the number of motors and propellers is the same as the number of frames. You may have.
  • the frame can extend symmetrically in the radial direction about the main body 2 or from each of the four corners of the main body 2 in the illustrated example.
  • skid type landing gears (landing devices) 7a and 7b attached to the main body 2.
  • the landing gears 7a and 7b may be landing gears having other shapes such as wheels, or may be replaced with frames without landing gears.
  • a photographing device is attached to the main body or frame of the small aircraft of the present invention.
  • the small aircraft 1 is mounted with a video camera, a camera, or other imaging device using other attachment parts as needed across either one or both of the main body 2 and the frames 4a and 4b. It may be. However, these are not limited, and other objects may be attached to the small aircraft 1 or may be used for transportation.
  • the case 10 in which the airbag device is accommodated is attached to the bottom surface 2 a of the main body 2, but may be attached to any of the four side surfaces 3. In addition to these, it may be attached to the top surface 2b, or a combination thereof.
  • the case 10 may be attached to the landing gears 7a and 7b using other attachment parts.
  • the case 10 can be the same as the module case containing the airbag or inflator mounted on the automobile.
  • the airbag device includes a gas supply means, a sensor, a control device, and a folded airbag, and each of the gas supply means, the sensor, and the control device is electrically powered via a conductor. (Battery) connected.
  • the battery housed in the case 10 may be used, or the battery in the main body 2 of the small aircraft 1 may be used.
  • These batteries may be batteries or rechargeable batteries, and may be solar cells or the like, and may be configured to be detachable.
  • At least one of the sensor and the control device may be attached to the main body 2 of the small aircraft 1. Further, the function of the control device may be incorporated as a part of the function of the controller of the small aircraft 1.
  • the first gas supply means 35 includes a trifurcated tube 40 made of a material such as aluminum or stainless steel, which has a main tube 41 opened at both ends, and a direction perpendicular to the peripheral surface of the main tube 41, that is, a direction orthogonal to the main tube 41. It consists of one branched pipe 42.
  • an opening including the closing member 47 of the gas cylinder 45 is connected to the one end opening 41 a side of the main pipe 41.
  • the main pipe 41 and the gas cylinder 45 may be connected by welding, but may be connected by screwing the gas cylinder 45 into one end opening 41 a of the main pipe 41.
  • the inner space 46 of the gas cylinder 45 is pressurized and filled with an incombustible gas such as argon, helium, nitrogen, carbon dioxide.
  • the filling amount of the gas is an amount capable of inflating at least all the airbags to be used.
  • the opening of the gas cylinder 45 is closed with a circular closing member 47.
  • the closing member 47 is deformed into a bowl shape under the pressure of the internal space 46.
  • a breaking means is connected to the other end opening 41b of the main pipe 41.
  • the destruction means includes an electric igniter 50 provided with an igniting agent, and a flying object that travels straight in response to a flame or shock wave of a combustion product generated by the operation of the electric igniter 50 and breaks and opens the closing member 47. It may consist of 55.
  • the electric igniter 50 the same electric igniter used in a gas generator of a known airbag device can be used.
  • the igniting agent those using ZPP (a mixture containing zirconium and potassium perchlorate) and THPP (a mixture containing titanium hydride and potassium perchlorate) are preferable because of high sensitivity.
  • the electric igniter 50 may include an igniter holding portion 52 made of metal and resin, and an igniter main body 51 surrounded and held by the igniter holding portion 52.
  • the electric igniter 50 may be connected by caulking the other end opening 41b of the main pipe 41, or connected by means such as screwing the igniter holding part 52 into the other end opening 41b. Also good.
  • the flying body 55 includes a disk portion 56, a shaft portion 57 that is suspended from the center of the disk portion 56, and an arrowhead portion (acute angle portion) 58 formed at the tip of the shaft portion 57. It is.
  • the acute angle portion may have a shape in which the tip end portion of the rod is cut obliquely with respect to the axial direction (for example, a bamboo basket shape).
  • the flying body 55 is disposed in the main pipe 41 such that the disk portion 56 is positioned on the electric igniter 50 side and the arrowhead portion 58 is positioned on the closing member 47 side. It is arranged so as to be positioned closer to the closing member 47 than the opening 42 a of the branch pipe 42 connected to 41. That is, the arrowhead 58 is closer to the closing member 47 than the opening 42a.
  • the flying body 55 is disposed in the main pipe 41 so as to satisfy the relationship of L 1 ⁇ L 2 .
  • the tip of the arrowhead portion 58 collides with the distance L 1 by the movement to the closing member 47, since the disk portion 56 is moved by the same distance L 1, is a relationship of L 1 ⁇ L 2, the circular plate portion 56 Is located closer to the electric igniter 50 than the opening 42 a of the branch pipe 42. That is, the arrangement of the flying body 55 is adjusted so that the disk portion 56 does not reach the opening 42a during operation.
  • the tip of the arrowhead 58 may not collide with the center point of the closing member 47.
  • L 1 ⁇ L 2 there is no such fear. Further, there is no possibility that the opening 42 a is closed by the disk portion 56.
  • the flying body 55 can travel straight in the main pipe 41 by receiving a shock wave due to the operation of the electric igniter 50, and the arrowhead 58 It is desirable that the front end of the member can collide with the center point of the closing member 47, but if it can be destroyed, it may be able to collide with the vicinity of the center point.
  • the outer diameter of the disc portion 56 is adjusted to approximate the inner diameter of the main tube 41 (the outer diameter of the disc portion 56 ⁇ the inner diameter of the main tube 41 and so as to approximate it). It is preferable that the main pipe 41 has a function as a guide member.
  • the flying member 55 is arranged so as to satisfy the above-described relationship of L 1 ⁇ L 2 , so that the blocking member 47 can be easily destroyed by the flying member 55. .
  • two convex portions 43 and 44 are formed on the inner peripheral surface of the main pipe 41 with an interval in the axial direction. It can arrange
  • the flying object 55 is urged toward the igniter 50 before the operation, and the flying object is returned to the igniter 50 with the force of the spring even after the operation.
  • the gas generating agent may be accommodated in the space 71 inside the main pipe 41 without using the flying body 55 and used as a breaking means.
  • An introducing means 60 is connected to the branch pipe 42.
  • the introducing means 60 introduces pressurized gas from the gas cylinder into the airbag.
  • the introducing means 60 includes a flexible tube 62 and a base 61 provided at an end of the flexible tube 62.
  • the base 61 is connected to the main pipe 41 by being screwed into the branch pipe 42.
  • the flexible tube 62 is a tube made of a flexible material such as resin or rubber, and is connected to the airbag.
  • the small aircraft has a plurality of introduction means, and has the same number of airbags as the plurality of introduction means.
  • the second gas supply means 135 shown in FIG. 4 can be used instead of the first gas supply means 35 shown in FIG.
  • the second gas supply means 135 shown in FIG. 4 includes a three-way pipe 140 made of a material such as aluminum or stainless steel, which is perpendicular to the main pipe 141 and the peripheral surface of the main pipe 141, that is, orthogonal to the main pipe 141. It consists of two branch pipes, a first branch pipe 142 and a second branch pipe 143 that branch in the direction. In the example shown in the drawing, the first branch pipe 142 and the second branch pipe 143 are arranged at positions facing the diameter direction of the main pipe 141.
  • the first introduction pipe 60a is connected to the first branch pipe 142. As shown in FIG. 4, the first introduction means 60a is composed of a first flexible tube 62a and a first base 61a provided at an end of the first flexible tube 62a.
  • the first base 61 a is connected to the main pipe 141 by being screwed into the first branch pipe 142.
  • the first flexible tube 62a is a tube made of a flexible material such as resin or rubber, and is connected to the airbag.
  • the second introducing means 60b is connected to the second branch pipe 143. As shown in FIG. 4, the second introduction means 60b is composed of a second flexible tube 62b and a second base 61b provided at the end of the second flexible tube 62b.
  • the second base 61 b is connected to the main pipe 141 by being screwed into the second branch pipe 143.
  • the second flexible tube 62b is a tube made of a flexible material such as resin or rubber, and is connected to the airbag.
  • the remaining configuration is the same as that of the first gas supply means 35 of FIG.
  • the first gas supply means 35 shown in FIG. 3 inflates and deploys one airbag, whereas the second gas supply means 135 shown in FIG. 4 can inflate and deploy two airbags.
  • first gas supply means 35 and the second gas supply means 135 there are three branch pipes (first branch pipe, second branch pipe and third branch pipe) and a plurality of members related thereto.
  • a third gas supply means that can inflate and deploy three airbags can also be used.
  • the flexible tube 62 of the first gas supply means 35 is bifurcated or trifurcated to form two airbags or three airbags, respectively. You can also use a connected one.
  • the main body of the small aircraft or the airbag device of the present invention has a sensor (not shown).
  • This sensor is for operating the airbag device in conjunction with a control device (not shown) of the main body or the airbag device, and is dropped when the small flying object 1 falls in a state where it cannot fly normally.
  • Known sensors such as a speed sensor for detecting the speed and an angle sensor for detecting the angle of the small air vehicle 1 during flight can be used.
  • the airbag device may be activated by an instruction from the operator.
  • the control device CPU
  • a device used in a known airbag device mounted on an automobile or the like can be used.
  • the control device may be a part of the controller of the small aircraft 1.
  • an airbag used in a known airbag device mounted on an automobile or the like can be used.
  • gas is discharged. There is no vent port.
  • the shape of the airbag when inflated and deployed is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the structure and shape of the small aircraft 1.
  • the shape of the two or more airbags connected to each other at one place or two or more places can be used.
  • a parachute device can be attached to the main body or the frame as necessary.
  • the parachute device is used as an auxiliary device of the airbag device, and is for reducing the falling speed when the small flying object 1 falls.
  • the diameter of the parachute that is deployed during operation is preferably the same as that of the main body 2 or the length of the main body 2 and the length from the main body 2 to about 1/3 of the frames 4a and 4b.
  • the operation of the parachute device may be interlocked with the airbag device by the control device, for example, or may be separately instructed wirelessly.
  • FIG. 5 shows an embodiment in which an airbag apparatus having three airbags 51, 52, 53 is used.
  • the airbag may be only the airbag 51 or two airbags 52, 53.
  • FIG. 5 shows a state in which all three airbags 51, 52, 53 are deployed.
  • the airbag device in the case 10 is turned on so that the sensor, the control device, and the pressurized gas supply means (electric igniter) can be operated.
  • the gas supply means 35 shown in FIG. 3 is used, and when the airbag is two of the airbags 52 and 53, the gas supply means 135 shown in FIG.
  • the third gas supply means can be used.
  • the sensor detects an abnormality and sends a signal to the control device.
  • the electric igniter 50 of 35 (or the second gas supply means 135 or the third gas supply means) is activated.
  • a combustion product ignition flame, shock wave, etc.
  • the igniting agent is generated and collides with the disk portion 56 of the flying body 55. Colliding with the center of the member 47, the blocking member 47 is reliably destroyed.
  • the pressurized gas filled in the gas cylinder 45 is discharged and enters the trifurcated pipe 40 and flows into the airbag 51 from the branch pipe 42 to be inflated and deployed.
  • the airbags 52 and 53 are inflated and deployed, and when the third gas supply means is used, the airbags 51 to 53 are inflated and deployed.
  • the flying body 55 is used to destroy the closing member 47.
  • the gas generating agent is used, or destruction using only the electric igniter 50 (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2003-25951). It may be a gas supply means having a structure for performing (as shown in FIG. 1 of the publication).
  • the time from when the sensor detects an abnormality until the electric igniter 50 is activated and the airbag 51 is inflated can be several tens of milliseconds to several seconds.
  • the operation time is preferably 30 milliseconds or more, more preferably 50 milliseconds or more, further preferably 80 milliseconds or more, preferably 2 seconds or less, more preferably 1.5 seconds or less, and still more preferably 1. 2 seconds or less.
  • the small flying object 1 collides with the ground or the like
  • damage to the small flying object 1 itself can be reduced, and damage to the imaging device can be prevented.
  • the small air vehicle 1 itself can be held in a floating state.
  • the airbags 52 and 53 or the airbags 51 to 53 can be inflated and deployed, so that the impact mitigation effect and buoyancy can be further enhanced.
  • the total capacity of the airbag in the case of one airbag and in the case of a plurality of airbags may be the same or different.
  • an airbag 54 is used as the airbag so that the planar shape when inflated and deployed is a disk.
  • the embodiment shown in FIG. 8 uses an airbag in which airbags 55a and 55b having a planar shape when inflated and deployed are shaped like two trunks of a catamaran are connected by a connecting portion 55c. ing.
  • an airbag that inflates and deploys so as to wrap the main body 2 can also be used.
  • the small aircraft of the present invention can also be used for aerial photography at various locations, pesticide spraying, luggage transportation, and the like. Explanation of symbols

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Abstract

落下して地面などに衝突したときの衝撃が緩和できる小型飛行体の提供。　エアバッグ装置を有する、無線操縦により飛行するかまたは自動操縦により自律飛行できる最大長が２ｍ以下の小型飛行体であり、前記小型飛行体が、コントローラとバッテリを含む本体部と、フレーム、プロペラ、モーターおよび送受信アンテナを有しているものであり、前記エアバッグ装置が、ガス供給手段、センサー、制御装置およびエアバッグを有しており、前記本体部に取り付けられているものであり、前記ガス供給手段が、閉塞部材を破壊して開口することで内部のガスを放出できるガスボンベと、前記ガスボンベの閉塞部材を開口させる電気式点火器を含んだ破壊手段と、前記ガスボンベ内の加圧ガスをエアバッグに導入して膨張させるための導入手段を備えたものである、小型飛行体。

Description

エアバッグ装置を備えた小型飛行体
　本発明は、エアバッグ装置を備えた小型飛行体に関する。
背景技術
　無線操縦により飛行するかまたは自動操縦により自律飛行できる小型飛行体（いわゆるドローン）が様々な分野で使用されており、例えば、人が立ち入ることが難しい災害現場、火山、山、森林、砂漠、海、湖、河川、各種建造物などを含む領域を低空から撮影する用途などに使用されている。
　このような撮影用途に使用する場合、ドローンにビデオカメラなどの高価な撮影装置やデータの送信装置などを取り付けることになるが、何からのアクシデントによってドローンが墜落して地面、立木、建造物などに衝突した場合には、ドローン自体に加えて、前記撮影装置や記録された貴重なデータが損傷してしまうおそれがある。また、ドローンが墜落した地点の器物を損壊させたり、落下地点に人がいた場合には、怪我を負わせたりするおそれがある。さらに湖などに墜落したときは水没して撮影装置などが回収できなくなってしまうおそれもある。
　特開平８－１９２７９７号公報、特表２００９－５１４７４０号公報、および特開２００９－２０８６７４号公報などに記載のように、大型飛行体については、エアバッグ（バルーン）やパラシュートなどを備えた発明がある。
発明の概要
　本発明は、落下して地面などに衝突したときに、落下地点の器物や人へのダメージやドローン自体が受ける衝撃を緩和できる小型飛行体を提供することを課題とする。
　本発明は、エアバッグ装置を有する、無線操縦により飛行するかまたは自動操縦により自律飛行できる最大長が２ｍ以下の小型飛行体であり、
　前記小型飛行体が、コントローラとバッテリを含む本体部と、フレーム、プロペラ、モーターおよび送受信アンテナを有しているものであり、
　前記エアバッグ装置が、ガス供給手段およびエアバッグを有しており、前記本体部に取り付けられているものであり、
　さらに前記本体部と前記エアバッグ装置のいずれかがセンサーと制御装置を有しており、
　前記ガス供給手段が、閉塞部材を破壊して開口することで内部の加圧ガスを放出できるガスボンベと、前記ガスボンベの閉塞部材を開口させる電気式点火器を含んだ破壊手段と、前記ガスボンベ内の加圧ガスをエアバッグに導入して膨張させるための導入手段を備えたものである、小型飛行体を提供する。
　本発明の小型飛行体はエアバッグ装置を備えているため、何からのアクシデントによってドローンが墜落して地面、立木、建造物などに衝突した場合には、エアバッグを膨張展開させることで衝突時の衝撃を緩和することができる。このため、小型飛行体に高価な撮影装置やデータの送信装置などが取り付けられている場合でも、それらを保護して損傷を防止することができる。また、落下地点に器物があったり、万一、人がいた場合でも、被害を軽減することができる。
エアバッグ装置を取り付けた小型飛行体の正面図。 図１の一側面図。 エアバッグ装置で使用するガス供給手段の長軸方向断面図。 図３とは別実施形態であるガス供給手段の長軸方向断面図。 エアバッグが展開した状態の小型飛行体の平面図。 別実施形態のエアバッグが展開した状態の小型飛行体の正面図。 図６の下側から（エアバッグ側から）見た平面図であり、位置関係が分かるようにエアバッグで見えない部分も実線で示している。 さらに別実施形態のエアバッグが展開した状態の下側から（エアバッグ側から）見た平面図であり、位置関係が分かるようにエアバッグで見えない部分も実線で示している。
発明を実施するための形態
　本発明の小型飛行体は、無線操縦により飛行するかまたは自動操縦により自律飛行できる最大長が２ｍ以下のものであり、一般にドローンと称されているものである。最大長は、小型飛行体の最も長い部分の長さであり、例えば図１では二つのプロペラ６ａ、６ｂ間の長さである。
　小型飛行体は、コントローラとバッテリを含む本体部と、フレーム、プロペラ、モーターおよび送受信アンテナを有しているものであり、その他、機種によって異なる必要な部品を有しているものである。コントローラとバッテリは本体部内に収容されていても露出されていてもよい。フレームは本体に直接的または間接的に取り付けられてよく、また本体と一体に構成されていてもよい。
　送受信アンテナは、送信および受信の両方の機能を有するアンテナでもよいし、受信用のアンテナのみでもよいし、受信アンテナと送信アンテナの両方を別々に備えるものでもよい。コントローラはアンテナからの信号を受けて、モーターの回転等を制御することができ、またモーターの回転数その他の小型飛行体の状態をフィードバックすることができる。
　図１、図２に示すものは小型飛行体１の一実施形態であり、コントローラとバッテリを含む本体部２、本体部から対称に延びるフレーム４ａ、４ｂ、これらのフレームの先端に取り付けられたモーター５ａ、５ｂ、およびこれらのモーターにより駆動されるプロペラ６ａ、６ｂを有している。アンテナは図示していない。
　図１、図２に示す小型飛行体１では、フレームは２本であるが、２～１０本の範囲内、またはそれ以上の数を有していてもよいし、モーターやプロペラもフレームと同数を有していてもよい。フレームは、例えば本体部２を中心として、或いは図示の例では本体部２の四つの隅角のそれぞれから、放射方向に対称に延びることができる。
　さらに図１、図２に示す小型飛行体１は、本体部２に取り付けられたスキッド式のランディングギア（降着装置）７ａ、７ｂを有している。降着装置７ａ、７ｂは、車輪など他の形状のランディングギアでもよいし、ランディングギアがなくフレームで代替されているものでもよい。
　一つの実施形態では、本発明の小型飛行体の本体部またはフレームには撮影装置が取り付けられている。例えば小型飛行体１には、本体部２またはフレーム４ａ、４ｂのいずれか一方または両方にまたがって、必要に応じて他の取り付け部品を使用して、ビデオカメラ、カメラなどの撮影装置が取り付けられていてもよい。しかしながらこれらは限定的なものではなく、小型飛行体１には他の物品を装着してもよく、また運搬用として使用するものであってもよい。
　エアバッグ装置が収容されたケース１０は、本体部２の底面２ａに取り付けられているが、４つの側面３のいずれかに取り付けられていてもよい。さらにそれら以外に天面２ｂに取り付けられていてもよく、これらの組み合わせであってもよい。またケース１０は、７ａ、７ｂの降着装置に他の取り付け部品を使用して取り付けられてもよい。
　ケース１０としては、自動車に搭載されているエアバッグやインフレータが収容されたモジュールケースと同じものを使用することができる。一つの実施形態では、エアバッグ装置は、ガス供給手段、センサー、制御装置および折り畳まれたエアバッグを有しており、ガス供給手段、センサー、制御装置はそれぞれが導体を介して電気的に電源（バッテリ）に接続されている。
　バッテリは、ケース１０内に収容されたものを使用してもよいし、小型飛行体１の本体部２内のバッテリを使用してもよい。これらのバッテリは電池または充電池であってよく、また太陽電池などであってもよく、着脱可能に構成されていてもよい。
　なお、センサーと制御装置は、少なくとも一方が小型飛行体１の本体部２に取り付けられていてもよい。また制御装置の機能は、小型飛行体１のコントローラの機能の一部として組み込んでもよい。
　図３に示すガス供給手段としては、特開２０１５－６２５４５号公報の図３に示す加圧ガス供給手段と同じガス供給手段（第１ガス供給手段）３５を使用することができる。第１ガス供給手段３５は、アルミニウムやステンレス等の材料からなる三又管４０を含み、これは、両端が開口した主管４１と、主管４１の周面から垂直方向、すなわち主管４１と直交方向に分岐した１本の枝管４２からなる。
　一つの実施形態では、主管４１の一端開口部４１ａ側には、ガスボンベ４５の閉塞部材４７を含む開口部分が接続されている。主管４１とガスボンベ４５は、溶接することで接続されていてもよいが、主管４１の一端開口部４１ａにガスボンベ４５をねじ込むこと等で接続されていてもよい。
　ガスボンベ４５の内部空間４６には、アルゴン、ヘリウム、窒素、二酸化炭素などの不燃性ガスが加圧充填されている。ガスの充填量は、少なくとも使用するエアバッグを全て膨張できる量である。一つの実施形態では、ガスボンベ４５の開口部は円形の閉塞部材４７で閉塞されている。閉塞部材４７は、内部空間４６の圧力を受けて椀状に変形している。
　一つの実施形態では、主管４１の他端開口部４１ｂには破壊手段が接続されている。破壊手段は、点火薬を備えた電気式点火器５０と、電気式点火器５０の作動による燃焼生成物の火炎や衝撃波を受けて直進し、閉塞部材４７を破壊して開口するための飛翔体５５からなるものであってよい。
　電気式点火器５０としては、公知のエアバッグ装置のガス発生器で使用している電気式点火器と同じものを使用することができる。点火薬としては、感度が高いことから、ＺＰＰ（ジルコニウムと過塩素酸カリウムを含む混合物）、ＴＨＰＰ（水素化チタンと過塩素酸カリウムを含む混合物）を使用するものが好ましい。なお必要に応じて、電気式点火器５０と飛翔体５５の間の空間７０にガス発生剤を収容してもよい。
　電気式点火器５０は、金属および樹脂からなる点火器保持部５２と、点火器保持部５２で包囲されて保持された点火器本体５１からなるものであってよい。電気式点火器５０は、主管４１の他端開口部４１ｂをかしめることで接続されていてもよいし、他端開口部４１ｂ内に点火器保持部５２をねじ込む等の手段によって接続されていてもよい。
　一つの実施形態では、飛翔体５５は、円板部５６、円板部５６の中心から垂設された軸部５７、軸部５７の先端に形成された矢尻部（鋭角部）５８からなるものである。鋭角部は、矢尻部５８のほか、棒の先端部を軸方向に対して斜めに切断したようなもの（例えば、竹槍状のもの）でもよい。
　飛翔体５５は主管４１内において、円板部５６が電気式点火器５０側に位置し、矢尻部５８が閉塞部材４７側に位置するように配置されており、矢尻部５８の先端は、主管４１に接続する枝管４２の開口部４２ａよりも閉塞部材４７側に位置するように配置されている。すなわち矢尻部５８は開口部４２ａよりも閉塞部材４７に近い。
　矢尻部５８の先端と閉塞部材４７の間の距離をＬ１とし、円板部５６と開口部４２ａの間の距離をＬ２とする。一つの実施形態では、飛翔体５５は主管４１内において、Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たすように配置される。矢尻部５８の先端が距離Ｌ１だけ移動して閉塞部材４７に衝突したとき、円板部５６は同じ距離Ｌ１だけ移動するが、Ｌ１＜Ｌ２の関係であるため、円板部５６は枝管４２の開口部４２ａよりも電気式点火器５０側に位置する。即ち、飛翔体５５の配置は、作動時に円板部５６が開口部４２ａに到達しない位置になるように調整されている。
　矢尻部５８の先端が閉塞部材４７に衝突する前に円板部５６が枝管４２の開口部４２ａに到達し当接すると、矢尻部５８の先端部が閉塞部材４７の中心点に衝突しないおそれがあるが、Ｌ１＜Ｌ２の関係であることから、前記のようなおそれはない。また開口部４２ａが円板部５６によって閉鎖されるおそれもない。
　作動時において、閉塞部材４７を飛翔体５５で確実に破壊できるようにするためには、電気式点火器５０の作動による衝撃波を受けて飛翔体５５が主管４１内を直進でき、かつ矢尻部５８の先端が閉塞部材４７の中心点に衝突できるようにすることが望ましいが、破壊できるのであれば中心点近傍に衝突できるようにしてもよい。
　このような動作ができるようにするため、円板部５６の外径は主管４１の内径と近似するように（円板部５６の外径＜主管４１の内径で、かつ近似するように）調整されることが好ましく、これにより主管４１にはガイド部材としての機能が付与される。
　さらに円板部５６をガイドする機能に加えて、飛翔体５５を上記したＬ１＜Ｌ２の関係を満たすように配置することで、閉塞部材４７を飛翔体５５で破壊することが容易になる。
　なお、作動しないときに飛翔体５５が軸方向に移動しないようにするため、主管４１の内周面に軸方向に間隔をおいて２つの凸部４３、凸部４４を形成し、それらの間に円板部５６が位置するように配置することができる。凸部４３、凸部４４は、突き出し高さの小さなものであるから、組立時には他端開口部４１ｂ側から小さな力で圧入して飛翔体５５を主管４１に挿入することができ、作動時には飛翔体５５（円板部５６）の移動が妨げられることはない。
　その他、バネなどの弾性部材を用いて、作動前に飛翔体５５を点火器５０側に付勢しておき、作動後においてもバネの力で飛翔体を点火器５０側に戻すようにしてもよい。あるいは飛翔体５５を使用せずに、主管４１内部の空間７１にガス発生剤を収容して破壊手段として使用してもよい。
　枝管４２には導入手段６０が接続されている。導入手段６０は、ガスボンベからの加圧ガスをエアバッグに導入する。
　一つの実施形態では、図３に示すとおり、導入手段６０は、可撓性チューブ６２と、可撓性チューブ６２の端部に設けられた口金６１からなるものである。口金６１は、枝管４２にねじ込まれることで主管４１に接続されている。可撓性チューブ６２は、樹脂またはゴム等の可撓性材料からなるチューブであり、エアバッグに接続されている。
　本発明の別の実施形態では、小型飛行体は導入手段を複数有しており、これら複数の導入手段と同数のエアバッグを有している。一つの例では、図３に示す第１ガス供給手段３５に替えて、図４に示す第２ガス供給手段１３５を使用することもできる。
　図４に示す第２ガス供給手段１３５は、アルミニウムやステンレス等の材料からなる三又管１４０を含み、これは、主管１４１と、主管１４１の周面から垂直方向、すなわち主管１４１に対して直交方向に分岐した第１枝管１４２と第２枝管１４３の２本の枝管からなる。図示の例では、第１枝管１４２と第２枝管１４３は主管１４１の直径方向に対向する位置に配置されている。
　第１枝管１４２には第１導入手段６０ａが接続されている。図４に示すとおり、第１導入手段６０ａは、第１可撓性チューブ６２ａと、第１可撓性チューブ６２ａの端部に設けられた第１口金６１ａからなるものである。
　第１口金６１ａは、第１枝管１４２にねじ込まれることで主管１４１に接続されている。第１可撓性チューブ６２ａは、樹脂またはゴム等の可撓性材料からなるチューブであり、エアバッグに接続されている。
　第２枝管１４３には第２導入手段６０ｂが接続されている。図４に示すとおり、第２導入手段６０ｂは、第２可撓性チューブ６２ｂと、第２可撓性チューブ６２ｂの端部に設けられた第２口金６１ｂからなるものである。
　第２口金６１ｂは、第２枝管１４３にねじ込まれることで主管１４１に接続されている。第２可撓性チューブ６２ｂは、樹脂またはゴム等の可撓性材料からなるチューブであり、エアバッグに接続されている。残余の構成は図３の第１ガス供給手段３５と同様である。
　図３に示す第１ガス供給手段３５は、一つのエアバッグを膨張展開させるものであるが、図４に示す第２ガス供給手段１３５は、二つのエアバッグを膨張展開させることができる。
　また、第１ガス供給手段３５、第２ガス供給手段１３５に替えて、３本の枝管（第１枝管、第２枝管および第３枝管）およびこれらに関連する複数の部材を有する、３つのエアバッグを膨張展開させることができる第３ガス供給手段を使用することもできる。
　あるいは第２ガス供給手段１３５や第３ガス供給手段に替えて、第１ガス供給手段３５の可撓性チューブ６２を二叉または三つ叉にして、それぞれ二つのエアバッグまたは三つのエアバッグに接続したものを使用することもできる。
　本発明の小型飛行体の本体部またはエアバッグ装置は、図示していないセンサーを有する。このセンサーは、本体部またはエアバッグ装置が有する図示しない制御装置と連動して、エアバッグ装置を作動させるためのものであり、小型飛行体１が正常飛行できない状態になって落下するときの落下速度を検知する速度センサー、小型飛行体１の飛行時の角度を検知する角度センサーなどの、公知のセンサーを使用することができる。
　なお、センサーに加えて、操縦者の指示でエアバッグ装置を作動できるようにしてもよい。制御装置（ＣＰＵ）は、自動車などに搭載されている公知のエアバッグ装置で使用しているものを使用することができる。また上記のように、制御装置は、小型飛行体１のコントローラの一部としてもよい。
　エアバッグとしては、自動車などに搭載されている公知のエアバッグ装置で使用しているエアバッグを使用することができるが、これら公知のエアバッグ装置のエアバッグとは異なり、ガスを排出するためのベント口は有していない。
　エアバッグの膨張展開時の形状は特に制限されるものではなく、小型飛行体１の構造および形状に応じて適宜選択することができる。例えば、球状、円板状（平面形状が円形）、楕円板状（平面形状が楕円形）、多角板状態（平面形状が多角形）、なす形状、棒状、浮き輪状、舟形、前記した各形状の二つ以上のエアバッグが一箇所または２箇所以上で接続されている形状（例えば、ヨットの双胴艇や三胴艇のような形状）などにすることができる。
　本発明の小型飛行体１には、必要に応じて本体部またはフレームにパラシュート装置を取り付けることができる。前記パラシュート装置は、エアバッグ装置の補助的な装置として使用するものであり、小型飛行体１が落下するときの落下速度を減速するためのものである。このため、作動時に展開するパラシュートの直径は、本体部２と同程度の大きさか、または本体部２と、本体部２からにフレーム４ａ、４ｂの１／３程度の長さ範囲のものが好ましい。パラシュート装置の作動は例えば前記制御装置によってエアバッグ装置と連動させてよく、また別途無線で指示してもよい。
　次に図５～図８により小型飛行体１においてエアバッグ装置が作動したときの動作を説明する。
　図５は、３つのエアバッグ５１、５２、５３を有するエアバッグ装置を使用した実施形態であるが、エアバッグはエアバッグ５１のみでもよいし、エアバッグ５２、５３の二つでもよい。図５はエアバッグ５１、５２、５３が３つとも展開した状態を示している。
　ケース１０内のエアバッグ装置は電源のスイッチを入れ、センサー、制御装置、加圧ガス供給手段（電気式点火器）が作動可能な状態にする。エアバッグがエアバッグ５１のみであるときは図３に示すガス供給手段３５を使用し、エアバッグがエアバッグ５２、５３の二つであるときは図４に示すガス供給手段１３５を使用し、エアバッグがエアバッグ５１～５３の三つであるときは第３ガス供給手段を使用することができる。
　以下においては、エアバッグがエアバッグ５１のみであるときを中心にして説明する。
　小型飛行体１が故障などの理由で墜落して地面などに衝突するような状態になったとき、センサーが異常を検知して信号を制御装置に送り、制御装置の指令により第１ガス供給手段３５（または第２ガス供給手段１３５、第３ガス供給手段）の電気式点火器５０が作動する。
　電気式点火器５０の作動により点火薬の燃焼生成物（火炎や衝撃波など）が発生して、飛翔体５５の円板部５６に衝突するため、飛翔体５５は主管４１内を直進して閉塞部材４７の中心に衝突し、閉塞部材４７が確実に破壊される。閉塞部材４７が破壊されて開口されると、ガスボンベ４５内に充填されている加圧ガスが排出されて三又管４０に入り、枝管４２からエアバッグ５１内に流入して膨張展開させる。
　第２ガス供給手段１３５を使用したときはエアバッグ５２、５３を膨張展開させ、第３ガス供給手段を使用したときはエアバッグ５１～５３を膨張展開させる。
　なお、図３、図４では閉塞部材４７の破壊に飛翔体５５を用いているが、前述のようにガス発生剤を用いたり、電気式点火器５０のみでの破壊（例えば特開２００３－２５９５１公報の図１に示すような）を行う構造を有するガス供給手段であってもよい。
　センサーが異常を検知してから、電気式点火器５０が作動して、エアバッグ５１が膨張するまでの時間は、数十ミリ秒～数秒にすることができる。しかし、小型飛行体１の形状や大きさに応じて、さらには主に衝撃を緩和したい部位に応じてエアバッグ５１の膨張時間を調整することが好ましい。例えば、作動時間は好ましくは３０ミリ秒以上、より好ましくは５０ミリ秒以上、さらに好ましくは８０ミリ秒以上、また、好ましくは２秒以下、より好ましくは１．５秒以下、さらに好ましくは１．２秒以下である。
　よって、小型飛行体１が地面などに衝突したときの衝撃が緩和されるため、小型飛行体１自体の損傷を軽減できるほか、撮影装置などの損傷も防止できる。また、海、湖、河川などに墜落したときは、小型飛行体１自体を浮かせた状態で保持できる。
　第２ガス供給手段１３５や第３ガス供給手段を使用したときは、エアバッグ５２、５３またはエアバッグ５１～５３を膨張展開させることができるため、衝撃緩和効果や浮力がより高められる。なお、エアバッグが１つの場合と複数の場合におけるエアバッグの総容量は同じでもよいし、異ならせてもよい。
　図６、図７に示す実施形態は、エアバッグとして、膨張展開したときの平面形状が円板になるようにしたエアバッグ５４を使用している。図８に示す実施形態は、エアバッグとして、膨張展開したときの平面形状が双胴艇の二つの胴体のような形状になるエアバッグ５５ａ、５５ｂが接続部５５ｃで接続されたものを使用している。その他として、本体部２を包み込むように膨張展開するエアバッグも使用することもできる。
産業上の利用可能性
　本発明の小型飛行体は、様々な場所の空中撮影、農薬散布、荷物の運搬などにも利用することができる。
符号の説明
　１　小型飛行体
　２　本体部
　４ａ、４ｂ　フレーム
　５ａ、５ｂ　モーター
　６ａ、６ｂ　プロペラ
　３５、１３５　ガス供給手段
　４０、１４０　三又管
　４５　ガスボンベ
　５０　電気式点火器
　５１～５４、５５ａ、５５ｂ　エアバッグ

Claims (3)

  1. 　エアバッグ装置を有する、無線操縦により飛行するかまたは自動操縦により自律飛行できる最大長が２ｍ以下の小型飛行体であり、
    　前記小型飛行体が、コントローラとバッテリを含む本体部と、フレーム、プロペラ、モーターおよび送受信アンテナを有しているものであり、
    　前記エアバッグ装置が、ガス供給手段およびエアバッグを有しており、前記本体部に取り付けられているものであり、
    　さらに前記本体部と前記エアバッグ装置のいずれかがセンサーと制御装置を有しており、
    　前記ガス供給手段が、閉塞部材を破壊して開口することで内部の加圧ガスを放出できるガスボンベと、前記ガスボンベの閉塞部材を開口させる電気式点火器を含んだ破壊手段と、前記ガスボンベ内の加圧ガスをエアバッグに導入して膨張させるための導入手段を備えたものである、小型飛行体。
  2. 　前記導入手段を複数有しており、前記導入手段と同数のエアバッグを有している、請求項１記載の小型飛行体。
  3. 　前記本体部または前記フレームに撮影装置が取り付けられている、請求項１または２記載の小型飛行体。
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