特開 2022-128673 荷物締結装置、制御プログラム及び飛行体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022128673

(43)【公開日】2022-09-05

(54)【発明の名称】荷物締結装置、制御プログラム及び飛行体

(51)【国際特許分類】

   B66C 1/34 20060101AFI20220829BHJP

   B64C 27/04 20060101ALI20220829BHJP

   B64D 9/00 20060101ALI20220829BHJP

   B64C 39/02 20060101ALI20220829BHJP

【ＦＩ】

B66C1/34 M

B64C27/04

B64D9/00

B64C39/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021027025

(22)【出願日】2021-02-24

(71)【出願人】

【識別番号】519015117

【氏名又は名称】株式会社ＳｋｙＤｒｉｖｅ

(74)【代理人】

【識別番号】110002789

【氏名又は名称】弁理士法人ＩＰＸ

(72)【発明者】

【氏名】根本 拓弥

【テーマコード（参考）】

3F004

【Ｆターム（参考）】

3F004AA01

3F004CD02

(57)【要約】

【課題】部品への負担軽減が可能となり、従来よりも軽量な部品を採用することができ、ひいては装置全体を軽量化することができる荷物締結装置等を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様によれば、ワイヤの一端に荷物を締結可能な荷物締結装置が提供される。この荷物締結装置は、回転構造体と、動力伝達部とを備える。回転構造体は、第１の回転構造体と、第１の回転構造体とは異なる第２の回転構造体とである。動力伝達部は、回転構造体の一方が回転すると回転構造体の他方が回転するように、回転構造体どうしを力学的に接続させる。閾値以上の荷重がかかると、回転構造体どうしの力学的な接続を解除するように構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤの一端に荷物を締結可能な荷物締結装置であって、
回転構造体と、動力伝達部とを備え、
前記回転構造体は、第１の回転構造体と、前記第１の回転構造体とは異なる第２の回転構造体とであり、
前記動力伝達部は、
前記回転構造体の一方が回転すると前記回転構造体の他方が回転するように、前記回転構造体どうしを力学的に接続させ、
閾値以上の荷重がかかると、前記回転構造体どうしの力学的な接続を解除するように構成される、
もの。

【請求項2】

請求項１に記載の荷物締結装置において、
前記ワイヤを介して、前記荷物の重力を少なくとも含む力によって、前記第２の回転構造体を回転させようとする力が生じるように構成される、
もの。

【請求項3】

請求項２に記載の荷物締結装置において、
前記解除状態では、前記第２の回転構造体は、前記荷物の重力を少なくとも含む力によって空転可能となる、
もの。

【請求項4】

請求項１～請求項３の何れか１つに記載の荷物締結装置において、
前記動力伝達部は、ロック機構をさらに備え、
前記ロック機構は、前記回転構造体の少なくとも一方が回転しようとする力を係止して、前記回転構造体の回転を規制する、
もの。

【請求項5】

請求項１～請求項４の何れか１つに記載の荷物締結装置において、
前記第１の回転構造体は、モータであり、電力により回転駆動するように構成され、
前記第２の回転構造体は、ウィンチ機構であり、前記モータから動力を受けることで、前記ワイヤを巻上げ又は巻下げ可能に回転するように構成される、
もの。

【請求項6】

請求項５に記載の荷物締結装置において、
前記動力伝達部は、荷重逃し機構を備え、
前記荷重逃し機構は、
前記ワイヤが巻き上げられる方向への前記ウィンチ機構の回転力を、前記モータに伝達させ、
前記解除状態において、前記ワイヤが巻き下げられる方向への前記ウィンチ機構の回転力を、前記モータに伝達させない、
もの。

【請求項7】

請求項１～請求項６の何れか１つに記載の荷物締結装置において、
制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記閾値を設定可能に構成される、
もの。

【請求項8】

制御プログラムであって、
コンピュータを請求項１～請求項７の何れか１つに記載の荷物締結装置における制御部として機能させる、
もの。

【請求項9】

飛行体であって、
請求項１～請求項８の何れか１つに記載の荷物締結装置を備え、
前記荷物締結装置が有するワイヤの一端に荷物を締結し、これを運搬可能に構成される、
もの。

【請求項10】

請求項９に記載の飛行体において、
前記飛行体は、無人飛行体である、
もの。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷物締結装置、制御プログラム及び飛行体に関する。

【背景技術】

【0002】

ドローン等の飛行体が荷物の搬送に利用されつつある。一例として、ウィンチ機構等を含む装置を備える飛行体を用意し、荷物をワイヤで懸吊して飛行体で搬送する方法がある（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許６５５８７８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところが、上記のような搬送方法では、天候状態といった外部環境によって装置に過度な荷重がかかることがある。そのため、特許文献１に開示されるような装置を実施するにあたり、構成する部品の頑健性を担保する必要があり、部品の質量が大きくなりやすい。その結果、装置及びこれを含む飛行体の質量が大きくなってしまうという問題がある。

【0005】

本発明では上記事情に鑑み、部品への負担軽減が可能となり、従来よりも軽量な部品を採用することができ、ひいては装置全体を軽量化することができる荷物締結装置等を提供することとした。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様によれば、ワイヤの一端に荷物を締結可能な荷物締結装置が提供される。この荷物締結装置は、回転構造体と、動力伝達部とを備える。回転構造体は、第１の回転構造体と、第１の回転構造体とは異なる第２の回転構造体とである。動力伝達部は、回転構造体の一方が回転すると回転構造体の他方が回転するように、回転構造体どうしを力学的に接続させる。閾値以上の荷重がかかると、回転構造体どうしの力学的な接続を解除するように構成される。

【0007】

本開示によれば、部品への負担軽減が可能となり、従来よりも軽量な部品を採用することができ、ひいては装置全体を軽量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】飛行体１の構成を表す概念図である。

【図2】荷物締結装置３の外観を示す斜視図である。

【図3】図２の状態から、側面筐体３１と、ブリッジ３２とを取り外した態様を示す斜視図である。

【図4】マイコン８のハードウェア構成を示すブロック図である。

【図5】荷物Ｌの運搬開始時における荷重逃し機構７３の流れを示すフローチャートである。

【図6】荷物Ｌの運搬終了時における荷重逃し機構７３の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態中で示した各種特徴事項は、互いに組み合わせ可能である。

【0010】

ところで、本実施形態に登場するソフトウェアを実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な非一時的な記録媒体（Ｎｏｎ－Ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ｒｅａｄａｂｌｅ Ｍｅｄｉｕｍ）として提供されてもよいし、外部のサーバーからダウンロード可能に提供されてもよいし、外部のコンピュータで当該プログラムを起動させてクライアント端末でその機能を実現（いわゆるクラウドコンピューティング）するように提供されてもよい。

【0011】

また、本実施形態において「部」又は「手段」とは、例えば、広義の回路によって実施されるハードウェア資源と、これらのハードウェア資源によって具体的に実現されうるソフトウェアの情報処理とを合わせたものも含みうる。また、本実施形態においては様々な情報を取り扱うが、これら情報は、電圧・電流といった信号値の物理的な値、０又は１で構成される２進数のビット集合体としての信号値の高低、又は量子的な重ね合わせ（いわゆる量子ビット）によって表され、広義の回路上で通信・演算が実行されうる。

【0012】

また、広義の回路とは、回路（Ｃｉｒｃｕｉｔ）、回路類（Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）、プロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、及びメモリ（Ｍｅｍｏｒｙ）等を少なくとも適当に組み合わせることによって実現される回路である。すなわち、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ））等を含むものである。

【0013】

１．構造
本節では、本実施形態に係る飛行体１の構造について説明する。図１は、飛行体１の構成を表す概念図である。好ましくは、飛行体１は、無人飛行体である。より具体的には、飛行体１は、ドローン２であり、これが荷物締結装置３を備えることで、荷物Ｌを搬送するものとする。換言すると、飛行体１は、荷物締結装置３が有するワイヤＷの一端に荷物Ｌを締結し、これを搬送可能に構成されている。以下、各構成要素について詳述する。

【0014】

１．１ 荷物Ｌ
図１に示されるように、荷物Ｌは、飛行体１によって懸吊されて搬送される。搬送する荷物Ｌの数量、質量、大きさ、形状、荷姿、内容物等の仕様は、飛行体１の用途、大きさ、バッテリ容量、動作環境温度、ホバリング精度等の仕様によって決定される。飛行体１の質量が大きいと、荷物Ｌの質量も大きくなる。荷物Ｌの荷姿は、搬送形態、搬送地域、荷物Ｌの質量等の状態によって適宜選択される。

【0015】

ここで、飛行体１の質量に対する荷物Ｌの総質量の比率、すなわち（荷物Ｌの総質量／飛行体１の質量）は、好ましくは、（荷物Ｌの総質量／飛行体１の質量）は、０．５以下であり、より好ましくは、０．３以下であり、さらに好ましくは、０．１以下であるとよい。具体的には例えば、０．０１，０．０２，０．０３，０．０４，０．０５，０．０６，０．０７，０．０８，０．０９，０．１，０．１５，０．２，０．２５，０．３，０．３５，０．４，０．４５，０．５，０．５５，０．６，０．６５，０．７，０．７２，０．８，０．８５，０．９であり、ここで例示した数値の何れか２つの間の範囲内であってもよい。

【0016】

１．２ ドローン２
図１に示されるように、ドローン２は、機体２１と、プロペラ２２と、アーム２３とを備える。

【0017】

＜機体２１＞
機体２１は、ドローン２の略中央部に位置し、略柱体で中空な構造を有する。機体２１の下部には、後述する荷物締結装置３（図２及び図３参照）が設けられている。機体２１の内部には、不図示の電源ユニットと、後述のマイコン８（図５参照）とが設けられる。マイコン８は、ドローン２の飛行に関する制御を司るに限らず、荷物締結装置３に関する制御を司ることが好ましい。

【0018】

機体２１の形状は、円柱、又は三角柱、四角柱等の多角柱といった柱体が好ましいが、ドローン２が安定的に飛行できるような形態であれば特に限定されるものではない。機体２１の材質は、好ましくは、アルミニウム、マグネシウム合金等の金属であり、さらに好ましくは、プラスチック、炭素繊維強化プラスチック等の非鉄金属である。また、機体２１の材質は、軽量で高い強度と剛性を有するものが好ましい。機体２１の大きさは、ドローン２の飛行速度、搬送する荷物の数量、質量、大きさ、形状、荷姿、内容物等の仕様によって適宜選択可能である。

【0019】

＜プロペラ２２＞
プロペラ２２は、不図示のモータからの動力を受け、回転可能に構成される。プロペラ２２が回転することでドローン２が揚力を得て、飛行することができる。プロペラ２２のブレード数は、３つ以上であれば特に限定されるものではない。

【0020】

プロペラ２２は、すべて同一方向に回転可能であり、独立して回転することも可能である。後述するマイコン８の制御部８３によって、不図示のモータの回転方向及び回転数が制御されることで、プロペラ２２における回転方向及び回転数が制御されうる。これにより、ドローン２は、空中において上昇下降、前進後退又は旋回することができる。

【0021】

＜アーム２３＞
アーム２３は、プロペラ２２を回転可能に支持するように構成され、機体２１に直接接続されるように構成される。なお、機体２１とアーム２３は、一体的に成形されてよいし、各々別々の部品として接続されてもよい。

【0022】

具体的には、アーム２３の他端には、不図示の軸受が取り付けられ、プロペラ２２に嵌合された回転軸が当該軸受と回転可能となればよい。かかる回転軸の他端は、アーム２３内にある不図示のモータ又は減速機の回転軸が、不図示の軸継手を介して連結される。モータがダイレクトドライブモータであれば、モータの回転軸にプロペラ２２が直接嵌合されてもよい。

【0023】

好ましくは、アーム２３の内部に伝送ケーブルが配線され、不図示のバッテリから電力が供給されるとよい。また好ましくは、かかる伝送ケーブルを介して、後述のマイコン８から電気信号が伝送されるとよい。これにより、アーム２３の他端に係合されたプロペラ２２が駆動制御されうる。

【0024】

１．３ 荷物締結装置３
前述の通り、荷物締結装置３は、機体２１の下部に設けられている。荷物締結装置３は、ワイヤＷの一端に荷物Ｌを締結可能な荷物締結装置３である。図１においては、荷物締結装置３が不図示ではあるものの、機体２１の下部から荷物締結装置３が備えるワイヤＷが垂下し、その一端に締結された荷物Ｌが搬送される態様が示されている。

【0025】

図２は、荷物締結装置３の外観を示す斜視図である。図３は、図２の状態から、側面筐体３１と、ブリッジ３２とを取り外した態様を示す斜視図である。なお、説明にあたって、図２及び図３に示される座標系に基づいて、方向を定義することとする。具体的には、ｘ軸に沿う方向を前後方向と定義し、＋ｘ軸方向を後方向、－ｘ軸方向を前方向とする。ｙ軸に沿う方向を左右方向と定義し、＋ｙ軸方向を左方向、－ｙ軸方向を右方向とする。ｚ軸に沿う方向を上下方向と定義し、＋ｚ軸方向を上方向、－ｚ軸方向を下方向とする。

【0026】

荷物締結装置３は、側面筐体３１と、ブリッジ３２と、平板３３とを備えている。図２に示されるように、側面筐体３１は、左側側面筐体３１Ｌと、右側側面筐体３１Ｒとから構成される。それぞれの側面筐体３１は、中空構造を有し、その内部に、動力受けギヤ７１等を含む動力伝達部７が設けられる。

【0027】

ブリッジ３２は、荷物締結装置３の前側において、左側側面筐体３１Ｌと、右側側面筐体３１Ｒとを連結するように左右に延在して構成される。このように、左側側面筐体３１Ｌと、右側側面筐体３１Ｒとを接続することで、荷物締結装置３の強度を高めることができる。なお、軽量化を目的として、ブリッジ３２を小型してもよいし、ブリッジ３２に孔やヌスミを設けてもよいし、ブリッジ３２を省略してもよい。

【0028】

平板３３は、直方体形状を有し、荷物締結装置３の下側において、左側側面筐体３１Ｌと、右側側面筐体３１Ｒとを連結するように左右に延在して構成される。このように、左側側面筐体３１Ｌと、右側側面筐体３１Ｒとを接続することで、荷物締結装置３の強度を高めることができる。また、平板３３を設置面として、ドローン２における機体２１の下部に取り付けられるとよい。かかる場合は、図２及び図３に示される態様と上下方向が逆になるので留意されたい。

【0029】

また、図２及び図３に示されるように、荷物締結装置３は、回転構造体４と、動力伝達部７とを備える。回転構造体４は、自身の有する回転軸を中心に回転可能に構成される構造体である。本実施形態では、回転構造体４は、第１の回転構造体及び第１の回転構造体とは異なる第２の回転構造体から構成されるものとする。

【0030】

より具体的には、第１の回転構造体は、モータ５であり、不図示のバッテリから供給される電力により回転駆動するように構成される。換言すると、バッテリから供給された電気エネルギーが力学的エネルギーに変換されることで、モータ５の先端部が回転駆動する。モータ５の先端部には、ピニオンギヤ５１が設けられるとよい。ピニオンギヤ５１が後述する動力伝達部７の一部である動力受けギヤ７１と嵌合することによって、ピニオンギヤ５１の回転動力が動力伝達部７の一部である動力受けギヤ７１及び後続する各部材に伝達される。モータ５は、例えば直流電源によって回転駆動可能なＤＣモータである。また、ＤＣモータは、例えばブラシ付きモータであり、好ましくは、ブラシレスモータであるとよい。

【0031】

また、第２の回転構造体は、ウィンチ機構６であり、後述の動力伝達部７を介して、モータ５から動力を受けることで、ワイヤＷを巻上げ又は巻下げ可能に回転するように構成される。ウィンチ機構６は、ワイヤＷを巻き取る胴部６１と、胴部６１の両側に形成された一対のフランジ部６２，６３と、回転中心を含むシャフト６４とを備えている。

【0032】

シャフト６４は、左右に延在し、軸受６５によって回転可能に支持されている。また、シャフト６４の周りに胴部６１が設けられ、胴部６１の両側に一対のフランジ部６２，６３が形成されている。すなわち、シャフト６４が回転することで、これと接続された胴部６１及びフランジ部６２，６３がともに回転することとなる。胴部６１は、角のない円筒状に形成されているため、ワイヤＷの巻上げ又は巻下げに際して、ワイヤＷにかかる負荷を極力低いものとすることができる。また、フランジ部６２，６３が設けられることで、巻き付いているワイヤＷが胴部６１から外れてしまうことを防止している。

【0033】

動力伝達部７は、例えばシャフト７４やギヤ７５等の複数の部材が嵌合しあう構造体である。なお、図３に示される部材の配置は、あくまでも一例であってこの限りではない。動力伝達部７は、回転構造体４の一方が回転すると回転構造体４の他方が回転するように、回転構造体４どうしを力学的に接続させている。

【0034】

具体的には例えば、動力受けギヤ７１においてモータ５のピニオンギヤ５１から受け取った回転動力を、ギヤ７５３に伝達させる。同様に、動力受けギヤ７１においてモータ５のピニオンギヤ５１から受け取った回転動力を、シャフト７４を介してギヤ７５１に伝達させる。また、ギヤ７５３は、当該回転動力を、荷重逃し機構７３の一部であるギヤ７３２に伝達させる（詳細は後述）。ギヤ７３２は、当該回転動力を同軸に位置する胴部６１に伝達させる。同様に、ギヤ７５１は、当該回転動力をギヤ７５２に伝達させる。ギヤ７５２は、当該回転動力を胴部６１と同軸に位置する不図示のギヤを介して、胴部６１に伝達させる。このような態様により、モータ５の回転動力をウィンチ機構６に伝達させることができる。

【0035】

飛行体１の飛行中には、原則的にはウィンチ機構６によるワイヤＷの巻上げ又は巻下げが行われないため、好ましくは、巻上げ又は巻下げを引き起こす回転が規制されるとよい。一方で、荷物Ｌを懸吊して搬送するにあたっては、ワイヤＷを介して、荷物Ｌの重力を少なくとも含む力Ｆによって、ウィンチ機構６を回転させようとする力が生じるように構成されている。このような力Ｆによる回転を規制するように、動力伝達部７は、不図示のロック機構をさらに備えてもよい。ロック機構は、回転構造体４の少なくとも一方が回転しようとする力を係止して、回転構造体４の回転を規制する。具体的には、ウィンチ機構６が回転しようとする力（例えば力Ｆに起因）を、ギヤ７５の何れかに対するロック機構の物理的干渉により受け止め、ウィンチ機構６及びこれに力学的に接続されたモータ５の回転を規制することが好ましい。ロック機構の形態は特に限定されず、例えばメカロックや電子ロックが適宜採用されうる。

【0036】

しかしながら、天候や障害物への引っ掛かりといった外乱によっては、このロック機構やギヤ７５の何れかに過度な負荷がかかることになる。そこで本実施形態では、動力伝達部７は、自身の一部に閾値以上の荷重がかかると、回転構造体４どうしの力学的な接続を解除するように構成されている。この解除状態では、ウィンチ機構６が動力伝達部７を介してモータ５を回転させようとする力が回避される。つまり、解除状態では、ウィンチ機構６は、荷物Ｌの重力を少なくとも含む力Ｆによって空転可能となる。

【0037】

より具体的には、動力伝達部７は、荷重逃し機構７３を備えている。荷重逃し機構７３は、ワイヤＷが巻き上げられる方向へのウィンチ機構６の回転力を、モータ５に伝達させる。荷重逃し機構７３は、解除状態において、ワイヤＷが巻き下げられる方向へのウィンチ機構６の回転力を、モータ５に伝達させない。

【0038】

より具体的には、荷重逃し機構７３は、クラッチ７３１と、ギヤ７３２とを備えている。クラッチ７３１は、ウィンチ機構６の胴部６１と同軸に接続され、胴部６１が回転することで、回転動力が入力される。また、クラッチ７３１は、入力された回転動力の回転方向により、ギヤ７３２との嵌合の態様が変化するように構成される。すなわち、クラッチ７３１が、ワイヤＷが巻き上げられる方向への回転動力を受け付けた場合には、ギヤ７３２と嵌合して動力を伝達させる。一方、クラッチ７３１が、閾値以上の、ワイヤＷが巻き下げられる方向への回転動力を受け付けた場合には、ギヤ７３２に嵌合せず動力を伝達させない。なお、荷重逃し機構７３の態様は一例であり、この限りではない。

【0039】

クラッチ７３１という汎用的な部材を採用することにより、解除状態において、ウィンチ機構６の回転動力をモータ５に伝達させないため、ロック機構やロック機構と干渉するギヤ７５の何れかにかかる負荷を抑制することができる。なお、ウィンチ機構６が空転可能な状態となると、動力伝達部７、例えばロック機構やギヤ７５の何れかにおける荷重が緩和されるため、系の時定数を経ると、解除状態が終了する。したがって、ウィンチ機構６の空転が持続して、荷物Ｌが落下することが起きないように設計されている。

【0040】

２．電気的構成
本節では、飛行体１の電気的構成について説明する。図４は、マイコン８のハードウェア構成を示すブロック図である。マイコン８は、飛行体１の動作を制御するように構成される。マイコン８は、通信部８１と、記憶部８２と、制御部８３とを有し、これらの構成要素が通信バス８０を介して電気的に接続されている。各構成要素についてさらに説明する。

【0041】

通信部８１は、マイコン８から種々の電気信号を外部の構成要素に送信可能に構成される。また、通信部８１は、外部の構成要素からマイコン８への種々の電気信号を受信可能に構成される。さらに好ましくは、通信部８１がネットワーク通信機能を有し、これによりインターネット等のネットワークを介して、飛行体１と外部機器との間で種々の情報を通信可能に実施してもよい。

【0042】

記憶部８２は、前述の記載により定義される様々な情報を記憶する。これは、例えば、制御部８３によって実行される飛行体１に係る種々のプログラム等を記憶するソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ：ＳＳＤ）等のストレージデバイスとして、あるいは、プログラムの演算に係る一時的に必要な情報（引数、配列等）を記憶するランダムアクセスメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ：ＲＡＭ）等のメモリとして実施されうる。記憶部８２は、制御部８３によって実行される飛行体１に係る種々のプログラムや変数等を記憶している。

【0043】

制御部８３は、例えば不図示のＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｓｐｅｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）や中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）である。制御部８３は、記憶部８２に記憶された所定のプログラムを読み出すことによって、飛行体１に係る種々の機能を実現する。すなわち、記憶部８２に記憶されているソフトウェアによる情報処理が、ハードウェアの一例である制御部８３によって具体的に実現される。なお、制御部８３は単一であることに限定されず、機能ごとに複数の制御部８３を有するように実施してもよい。またそれらの組合せであってもよい。特に、ドローン２の飛行に関する制御部８３と別異に、荷物締結装置３の動作制御のための制御部８３が備えられるとよい。

【0044】

３．荷重逃し機構７３
本節では、荷重逃し機構７３について説明する。

【0045】

３．１ 荷物Ｌの運搬開始時における荷重逃し機構７３
図５は、荷物Ｌの運搬開始時における荷重逃し機構７３の流れを示すフローチャートである。

【0046】

まず、ある作業者によってワイヤＷの先端に、例えば不図示のフックを介して、所望の荷物Ｌが取り付けられる（ステップＳ００１）。

【0047】

続いて、荷物Ｌを目的地まで搬送するために、飛行体１が荷物Ｌを懸吊しながらワイヤＷの長さの調整を開始する（ステップＳ００２）。

【0048】

荷物Ｌの重力を少なくとも含む力Ｆに基づいて、動力伝達部７には少なくとも荷重がかかることとなるが、例えば突風や障害物に引っかかるといったことで、ワイヤＷが引っ張られて、閾値以上の荷重となることがある。

【0049】

ワイヤＷに閾値以上の荷重がかかると、荷重逃し機構７３におけるクラッチ７３１が後段のギヤ７３２と嵌合しなくなり、入力された回転動力がギヤ７３２に伝達されなくなる。すなわち、解除状態が開始する（ステップＳ００３）。したがって、荷物Ｌの重力を少なくとも含む力Ｆによって、ウィンチ機構６が空転可能な状態となる。

【0050】

系の時定数時間が経過すると、荷重逃し機構７３におけるクラッチ７３１が後段のギヤ７３２と嵌合し、入力された回転動力がギヤ７３２に伝達されるようになる。すなわち、解除状態が終了する（ステップＳ００４）。

【0051】

ワイヤＷの長さが、適宜ウィンチ機構６の巻取りによって、好ましい長さに調整されると、飛行体１は目的地への移動を開始する（ステップＳ００５）。

【0052】

以上のような態様及び方法によれば、動力伝達部７におけるギヤ７３２からモータ５までの全ての部品（ギヤ７５３、ギヤ７１、ピニオンギヤ５１等を含む）への負担軽減が可能となり、従来よりも軽量な部品を採用することができ、ひいては荷物締結装置３の全体を軽量化することができる。これにより、飛行体１を軽量化することができ、省エネルギー化を期待することができる。

【0053】

３．２ 荷物Ｌの運搬終了時における荷重逃し機構７３
続いて、荷物Ｌの運搬開始時における荷重逃し機構７３を説明する。図６は、荷物Ｌの運搬終了時における荷重逃し機構７３の流れを示すフローチャートである。

【0054】

飛行体１が目的地に到着すると、荷物Ｌを目的の場所に設置するために、飛行体１が荷物Ｌを懸吊しながらワイヤＷの長さの調整を開始する（ステップＳ１０１）。

【0055】

このとき、ワイヤＷに閾値以上の荷重がかかると、荷重逃し機構７３におけるクラッチ７３１が後段のギヤ７３２と嵌合しなくなり、入力された回転動力がギヤ７３２に伝達されなくなる。すなわち、解除状態が開始する（ステップＳ１０２）。したがって、荷物Ｌの重力を少なくとも含む力Ｆによって、ウィンチ機構６が空転可能な状態となる。

【0056】

系の時定数時間が経過すると、荷重逃し機構７３におけるクラッチ７３１が後段のギヤ７３２と嵌合し、入力された回転動力がギヤ７３２に伝達されるようになる。すなわち、解除状態が終了する（ステップＳ１０３）。

【0057】

ワイヤＷの長さが、適宜ウィンチ機構６の巻取りによって、好ましい長さに調整されると、ある作業者によってワイヤＷの先端から荷物Ｌが取り外される（ステップＳ１０４）。
４．その他
本実施形態に係る飛行体１に関して、以下のような態様を採用してもよい。

【0058】

（１）制御部８３が、記憶部８２に記憶されたプログラムを読み出すことで、解除状態を決定する荷重の閾値を設定可能に構成されてもよい。かかる閾値は、記憶部８２に適宜記憶されてもよい。具体的には例えば、荷重逃し機構７３に、電圧を付加することで力学的特性ができる部材を設け、制御部８３によってかかる部材に負荷する電圧を制御すればよい。このような部材の一例としては、バネ定数可変式磁気バネ装置等が挙げられる。これにより、力Ｆの大きさを調節し、荷重逃し機構７３にかかる負荷を変化させることで、閾値を設定することができる。

【0059】

（２）動力伝達部７におけるロック機構を設けずに、モータ５の制御によって回転構造体４の回転を規制するように実施してもよい。具体的には、ウィンチ機構６と動力伝達部７を介して力学的に接続されたモータ５の回転を規制するように、例えば荷物締結装置３における制御部８３によって制御がかけられてもよい。

【0060】

（３）上記の制御部８３による閾値の設定や電子ロックのオンオフ等に関連し、コンピュータを荷物締結装置３における制御部８３として機能させる制御プログラムが提供されてもよい。

【0061】

（４）回転構造体４に関して、第１の回転構造体をモータ５、第２の回転構造体をウィンチ機構６であるものとして説明したが、荷物Ｌを搬送に関する任意の回転機構が採用されてもよい。特にモータ５に代えて、電力以外の回転装置が用いられてもよい。また、電力に代えて手動で回転構造体４を回転させるように実施されてもよい。

【0062】

さらに、次に記載の各態様で提供されてもよい。
前記荷物締結装置において、前記ワイヤを介して、前記荷物の重力を少なくとも含む力によって、前記第２の回転構造体を回転させようとする力が生じるように構成される、もの。
前記荷物締結装置において、前記解除状態では、前記第２の回転構造体は、前記荷物の重力を少なくとも含む力によって空転可能となる、もの。
前記荷物締結装置において、前記動力伝達部は、ロック機構をさらに備え、前記ロック機構は、前記回転構造体の少なくとも一方が回転しようとする力を係止して、前記回転構造体の回転を規制する、もの。
前記荷物締結装置において、前記第１の回転構造体は、モータであり、電力により回転駆動するように構成され、前記第２の回転構造体は、ウィンチ機構であり、前記モータから動力を受けることで、前記ワイヤを巻上げ又は巻下げ可能に回転するように構成される、もの。
前記荷物締結装置において、前記動力伝達部は、荷重逃し機構を備え、前記荷重逃し機構は、前記ワイヤが巻き上げられる方向への前記ウィンチ機構の回転力を、前記モータに伝達させ、前記解除状態において、前記ワイヤが巻き下げられる方向への前記ウィンチ機構の回転力を、前記モータに伝達させない、もの。
前記荷物締結装置において、制御部をさらに備え、前記制御部は、前記閾値を設定可能に構成される、もの。
制御プログラムであって、コンピュータを前記荷物締結装置における制御部として機能させる、もの。
飛行体であって、前記荷物締結装置を備え、前記荷物締結装置が有するワイヤの一端に荷物を締結し、これを運搬可能に構成される、もの。
前記飛行体において、前記飛行体は、無人飛行体である、もの。
もちろん、この限りではない。

【0063】

最後に、本発明に係る種々の実施形態を説明したが、これらは、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。当該新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。当該実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0064】

１ ：飛行体
２ ：ドローン
２１ ：機体
２２ ：プロペラ
２３ ：アーム
３ ：荷物締結装置
３１ ：側面筐体
３１Ｌ ：左側側面筐体
３１Ｒ ：右側側面筐体
３２ ：ブリッジ
３３ ：平板
４ ：回転構造体
５ ：モータ
５１ ：ピニオンギヤ
６ ：ウィンチ機構
６１ ：胴部
６２ ：フランジ部
６３ ：フランジ部
６４ ：シャフト
６５ ：軸受
７ ：動力伝達部
７１ ：動力受けギヤ
７２ ：荷重受けギヤ
７３ ：荷重逃し機構
７３１ ：クラッチ
７３２ ：ギヤ
７４ ：シャフト
７５ ：ギヤ
７５１ ：ギヤ
７５２ ：ギヤ
７５３ ：ギヤ
８ ：マイコン
８０ ：通信バス
８１ ：通信部
８２ ：記憶部
８３ ：制御部
Ｆ ：力
Ｌ ：荷物
Ｗ ：ワイヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】