特開2023-87240無人飛行体、および、無人飛行体対、並びに、無人飛行体群
(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】P2023087240
(43)【公開日】2023-06-23
(54)【発明の名称】無人飛行体、および、無人飛行体対、並びに、無人飛行体群
(51)【国際特許分類】
B64D 5/00 20060101AFI20230616BHJP
B64C 27/00 20060101ALI20230616BHJP
B64C 39/02 20060101ALI20230616BHJP
B64D 1/10 20060101ALI20230616BHJP
B64D 47/06 20060101ALI20230616BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20230616BHJP
【ＦＩ】
B64D5/00
B64C27/00
B64C39/02
B64D1/10
B64D47/06
G09F9/00 351
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021201515
(22)【出願日】2021-12-13
(71)【出願人】
【識別番号】513005280
【氏名又は名称】株式会社ａｍｕｓｅ ｏｎｅｓｅｌｆ
(74)【代理人】
【識別番号】110000947
【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所
(72)【発明者】
【氏名】冨井 隆春
【テーマコード（参考）】
5G435
【Ｆターム（参考）】
5G435EE16
5G435LL17
(57)【要約】
【課題】複数の無人飛行体を駐機させる場合における必要な駐機スペースの縮小化を図る。
【解決手段】飛行体本体２１０に対して回動自在に取り付けられた画像表示装置２２０の外枠フレーム２２３に、着陸状態において他の無人飛行体の外枠フレーム２２３を載置可能とする受け台２２６を備えさせる。このため、無人飛行体２０，２０を上下に重ね合わせた状態で待機させることができ、複数の無人飛行体２０，２０，…を、１機分の駐機スペースに駐機させることが可能になる。その結果、複数の無人飛行体２０，２０，…を駐機させる場合に必要な駐機スペースの縮小化を図ることができる。
【選択図】図５
【解決手段】飛行体本体２１０に対して回動自在に取り付けられた画像表示装置２２０の外枠フレーム２２３に、着陸状態において他の無人飛行体の外枠フレーム２２３を載置可能とする受け台２２６を備えさせる。このため、無人飛行体２０，２０を上下に重ね合わせた状態で待機させることができ、複数の無人飛行体２０，２０，…を、１機分の駐機スペースに駐機させることが可能になる。その結果、複数の無人飛行体２０，２０，…を駐機させる場合に必要な駐機スペースの縮小化を図ることができる。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
飛行体本体および回転翼を備え、該回転翼の回転に伴って飛行する無人飛行体であって、
着陸状態において他の無人飛行体の載置を可能とする重ね支持手段を備えていることを特徴とする無人飛行体。
着陸状態において他の無人飛行体の載置を可能とする重ね支持手段を備えていることを特徴とする無人飛行体。
【請求項2】
請求項１記載の無人飛行体において、
前記重ね支持手段は、前記他の無人飛行体を載置した際に当該他の無人飛行体が当接する当接支持点が、前記飛行体本体の上端位置よりも上方に位置していることを特徴とする無人飛行体。
前記重ね支持手段は、前記他の無人飛行体を載置した際に当該他の無人飛行体が当接する当接支持点が、前記飛行体本体の上端位置よりも上方に位置していることを特徴とする無人飛行体。
【請求項3】
請求項１または２記載の無人飛行体において、
枠状のフレームを備え、
前記重ね支持手段は、前記フレームの外縁の延在方向に沿った複数箇所に配設されており、
前記各重ね支持手段は、前記他の無人飛行体に備えられた枠状のフレームが載置される構成となっていることを特徴とする無人飛行体。
枠状のフレームを備え、
前記重ね支持手段は、前記フレームの外縁の延在方向に沿った複数箇所に配設されており、
前記各重ね支持手段は、前記他の無人飛行体に備えられた枠状のフレームが載置される構成となっていることを特徴とする無人飛行体。
【請求項4】
請求項１、２または３記載の無人飛行体において、
飛行体着陸状態における前記重ね支持手段の上端部には、上方に向かって互いに反対方向に向けて傾斜する一対の線材で成るＶ字型の受け部が設けられていることを特徴とする無人飛行体。
飛行体着陸状態における前記重ね支持手段の上端部には、上方に向かって互いに反対方向に向けて傾斜する一対の線材で成るＶ字型の受け部が設けられていることを特徴とする無人飛行体。
【請求項5】
請求項１～４のうち何れか一つに記載の無人飛行体において、
前記飛行体本体に対して回動可能に取り付けられていると共に、画像を表示する表示面を有する画像表示装置と、
前記飛行体本体に対する前記画像表示装置の回動位置を調整することによって前記表示面の向きを変更可能とする回動位置調整アクチュエータとを備え、
前記重ね支持手段は前記画像表示装置の延在方向に対して直交する方向に延在するように設けられており、
飛行体着陸状態にあっては、前記回動位置調整アクチュエータの作動によって前記画像表示装置が前記飛行体本体に対して平行状態となって前記重ね支持手段が前記画像表示装置から上方に延在する構成となっていることを特徴とする無人飛行体。
前記飛行体本体に対して回動可能に取り付けられていると共に、画像を表示する表示面を有する画像表示装置と、
前記飛行体本体に対する前記画像表示装置の回動位置を調整することによって前記表示面の向きを変更可能とする回動位置調整アクチュエータとを備え、
前記重ね支持手段は前記画像表示装置の延在方向に対して直交する方向に延在するように設けられており、
飛行体着陸状態にあっては、前記回動位置調整アクチュエータの作動によって前記画像表示装置が前記飛行体本体に対して平行状態となって前記重ね支持手段が前記画像表示装置から上方に延在する構成となっていることを特徴とする無人飛行体。
【請求項6】
請求項１～５のうち何れか一つに記載の無人飛行体において、
前記重ね支持手段は、前記他の無人飛行体が載置された状態において、当該他の無人飛行体を把持する把持機構を備えていることを特徴とする無人飛行体。
前記重ね支持手段は、前記他の無人飛行体が載置された状態において、当該他の無人飛行体を把持する把持機構を備えていることを特徴とする無人飛行体。
【請求項7】
それぞれ飛行体本体および回転翼を備え、着陸状態において上下に重ね合わされる下側無人飛行体と上側無人飛行体とで構成される無人飛行体対であって、
前記下側無人飛行体には、着陸状態において上側無人飛行体の載置を可能とする重ね支持手段が設けられており、
前記上側無人飛行体には、前記重ね支持手段に載置可能な載置部が設けられていることを特徴とする無人飛行体対。
前記下側無人飛行体には、着陸状態において上側無人飛行体の載置を可能とする重ね支持手段が設けられており、
前記上側無人飛行体には、前記重ね支持手段に載置可能な載置部が設けられていることを特徴とする無人飛行体対。
【請求項8】
請求項７記載の無人飛行体対において、
前記下側無人飛行体における複数箇所には、着陸状態において鉛直上方に向けて光を照射する投光器が設けられており、
前記下側無人飛行体の上側に前記上側無人飛行体がズレ無く載置されたと仮定した場合における前記各投光器の配設位置に対向する前記上側無人飛行体の各位置には、前記投光器からの光を検知可能な光検知手段が設けられており、
前記上側無人飛行体には、前記各光検知手段が前記投光器からの光を検知した状態を維持しながら、前記下側無人飛行体に向けて降下されるように当該上側無人飛行体の前記回転翼の回転を制御するスタック制御部が設けられていることを特徴とする無人飛行体対。
前記下側無人飛行体における複数箇所には、着陸状態において鉛直上方に向けて光を照射する投光器が設けられており、
前記下側無人飛行体の上側に前記上側無人飛行体がズレ無く載置されたと仮定した場合における前記各投光器の配設位置に対向する前記上側無人飛行体の各位置には、前記投光器からの光を検知可能な光検知手段が設けられており、
前記上側無人飛行体には、前記各光検知手段が前記投光器からの光を検知した状態を維持しながら、前記下側無人飛行体に向けて降下されるように当該上側無人飛行体の前記回転翼の回転を制御するスタック制御部が設けられていることを特徴とする無人飛行体対。
【請求項9】
請求項１～６のうち何れか一つに記載の無人飛行体の複数の集合体で成る無人飛行体群であって、
前記各無人飛行体には、
前記重ね支持手段と、
下側に位置する無人飛行体の前記重ね支持手段に載置可能な載置部と、
複数箇所に設けられ、着陸状態において鉛直上方に向けて光を照射する投光器と、
前記各投光器の鉛直下方側に設けられ、下側に位置する無人飛行体の前記投光器から照射された光を検知可能な光検知手段と、
前記各光検知手段が前記下側に位置する無人飛行体の前記投光器からの光を検知した状態を維持しながら、前記下側に位置する無人飛行体に向けて降下されるように前記回転翼の回転を制御するスタック制御部と、が設けられていることを特徴とする無人飛行体群。
前記各無人飛行体には、
前記重ね支持手段と、
下側に位置する無人飛行体の前記重ね支持手段に載置可能な載置部と、
複数箇所に設けられ、着陸状態において鉛直上方に向けて光を照射する投光器と、
前記各投光器の鉛直下方側に設けられ、下側に位置する無人飛行体の前記投光器から照射された光を検知可能な光検知手段と、
前記各光検知手段が前記下側に位置する無人飛行体の前記投光器からの光を検知した状態を維持しながら、前記下側に位置する無人飛行体に向けて降下されるように前記回転翼の回転を制御するスタック制御部と、が設けられていることを特徴とする無人飛行体群。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無人飛行体、および、２機の無人飛行体で成る無人飛行体対、並びに、３機以上の無人飛行体で成る無人飛行体群に係る。特に、本発明は、複数の無人飛行体の駐機状態を改良するための当該無人飛行体の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、地上観測や貨物輸送等に供される無人飛行体（一般にドローンと呼ばれている）が知られている。また、無人飛行体の利用形態の一つとして複数の無人飛行体を協調制御することも知られている。
【0003】
特許文献１には、カメラを搭載した複数の無人飛行体を協調制御することにより、同一時刻の被写体を異なる視点で撮影した多視点映像を生成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－１４７１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、前述したような複数の無人飛行体を利用する場合、飛行開始前や飛行終了後に複数の無人飛行体を着陸（待機）させておくための駐機スペース（駐機のための敷地）が必要となる。従来技術にあっては、各無人飛行体それぞれを地上に着陸した状態で駐機させていた。このため、１機の無人飛行体に対して、当該無人飛行体の平面視の大きさに相当する分だけの駐機スペース（敷地面積）が必要であった。つまり、無人飛行体の数が増加するに従って駐機スペースとしては当該無人飛行体の機体数分の広いスペース（広い敷地面積）が必要となり、例えば数十機以上の無人飛行体を駐機させる場合には広大な駐機スペースが必要となってしまうため実用性の面で大きな課題があった。
【0006】
この課題は、協調制御される複数の無人飛行体を駐機スペースに駐機させる場合ばかりでなく、協調制御を前提としていない複数の無人飛行体（個別飛行を前提とした複数の無人飛行体）を駐機スペースに駐機させる場合においても同様に生じている。
【0007】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の無人飛行体を駐機させる場合における必要な駐機スペースの縮小化を図ることが可能な無人飛行体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、飛行体本体および回転翼を備え、該回転翼の回転に伴って飛行する無人飛行体を前提とする。そして、この無人飛行体は、着陸状態において他の無人飛行体の載置を可能とする重ね支持手段を備えていることを特徴とする。
【0009】
この特定事項により、着陸している無人飛行体の重ね支持手段の上側に他の無人飛行体を載置することができ、無人飛行体を上下に重ね合わせた状態で待機（駐機）させることができる。つまり、複数の無人飛行体を、１機分の駐機スペースに駐機させることが可能になる。このため、これら複数の無人飛行体を駐機させる場合に必要な駐機スペースの縮小化を図ることができる。
【0010】
また、前記重ね支持手段は、前記他の無人飛行体を載置した際に当該他の無人飛行体が当接する当接支持点が、前記飛行体本体の上端位置よりも上方に位置している。
【0011】
これにより、無人飛行体の重ね支持手段に他の無人飛行体を載置した状態にあっては、下側の無人飛行体の飛行体本体の上端位置よりも上方の位置において上側の無人飛行体（前記他の無人飛行体）を支持することになるため、各無人飛行体の飛行体本体同士の干渉を抑制することができ、各無人飛行体を安定的に上下に重ね合わせることが可能である。
【0012】
また、枠状のフレームを備え、前記重ね支持手段は、前記フレームの外縁の延在方向に沿った複数箇所に配設されており、前記各重ね支持手段は、前記他の無人飛行体に備えられた枠状のフレームが載置される構成となっている。
【0013】
これによれば、上側に重ね合わされる無人飛行体を複数箇所（複数の重ね支持手段）によって支持することができ、安定した支持状態を得ることができる。このため、重ね合わせることが可能な無人飛行体の台数を増加させることが可能になる。
【0014】
また、飛行体着陸状態における前記重ね支持手段の上端部には、上方に向かって互いに反対方向に向けて傾斜する一対の線材で成るＶ字型の受け部が設けられている。
【0015】
飛行状態にある無人飛行体（前記他の無人飛行体）を降下させて、既に着陸している無人飛行体の重ね支持手段に載置させるに当たっては、この無人飛行体（降下する無人飛行体）の位置精度（水平方向の位置精度）が十分に得られていない状態であったとしても、受け部の一対の線材の上端同士の間（Ｖ字の上端同士の間）に無人飛行体の一部（重ね支持手段に載置される部分）が入り込めば当該無人飛行体を重ね支持手段に載置することが可能である。このため、前記降下する無人飛行体の位置精度として高い精度は要求されず、降下の制御を行うに当たっての制御系における情報処理の負担の軽減を図ることができる。
【0016】
また、前記飛行体本体に対して回動可能に取り付けられていると共に、画像を表示する表示面を有する画像表示装置と、前記飛行体本体に対する前記画像表示装置の回動位置を調整することによって前記表示面の向きを変更可能とする回動位置調整アクチュエータとを備え、前記重ね支持手段は前記画像表示装置の延在方向に対して直交する方向に延在するように設けられており、飛行体着陸状態にあっては、前記回動位置調整アクチュエータの作動によって前記画像表示装置が前記飛行体本体に対して平行状態となって前記重ね支持手段が前記画像表示装置から上方に延在する構成となっている。
【0017】
これは、飛行状態にある無人飛行体の画像表示装置の表示面に画像を表示させることにより、空中での画像表示を行うことができるようにした当該無人飛行体に対して本発明における重ね支持手段を適用したものである。つまり、無人飛行体の着陸状態にあっては、回動位置調整アクチュエータの作動によって画像表示装置を飛行体本体に対して平行状態とし、重ね支持手段を画像表示装置から上方に延在させる。これにより、この重ね支持手段の上側に他の無人飛行体を載置して、無人飛行体を上下に重ね合わせた状態で待機させることができるようにしている。
【0018】
前記重ね支持手段は、前記他の無人飛行体が載置された状態において、当該他の無人飛行体を把持する把持機構を備えている。
【0019】
複数の無人飛行体を単に重ね合わせるのみでは、これら無人飛行体を同時に移送することが困難である。例えば、複数の無人飛行体を他の地点に運搬するためにトラックに同時に移送することが困難である。この点に鑑み、本解決手段では、重ね支持手段に把持機構を備えさせ、該把持機構によって、重ね合わされた複数の無人飛行体を一体的に連結できるようにしている。これにより、複数の無人飛行体を同時に移送することが容易になる。
【0020】
また、２機の無人飛行体で成る無人飛行体対も本発明の技術的思想の範疇である。つまり、それぞれ飛行体本体および回転翼を備え、着陸状態において上下に重ね合わされる下側無人飛行体と上側無人飛行体とで構成される無人飛行体対であって、前記下側無人飛行体には、着陸状態において上側無人飛行体の載置を可能とする重ね支持手段が設けられており、前記上側無人飛行体には、前記重ね支持手段に載置可能な載置部が設けられている無人飛行体対である。
【0021】
これによっても、下側無人飛行体（既に着陸している無人飛行体）の重ね支持手段の上側に上側無人飛行体を載置させて、これら無人飛行体を上下に重ね合わせた状態で待機させることができる。このため、これら無人飛行体を駐機させる場合に必要な駐機スペースの縮小化を図ることができる。
【0022】
また、前記下側無人飛行体における複数箇所には、着陸状態において鉛直上方に向けて光を照射する投光器が設けられており、前記下側無人飛行体の上側に前記上側無人飛行体がズレ無く載置されたと仮定した場合における前記各投光器の配設位置に対向する前記上側無人飛行体の各位置には、前記投光器からの光を検知可能な光検知手段が設けられており、前記上側無人飛行体には、前記各光検知手段が前記投光器からの光を検知した状態を維持しながら、前記下側無人飛行体に向けて降下されるように当該上側無人飛行体の前記回転翼の回転を制御するスタック制御部が設けられている。
【0023】
下側無人飛行体の上側に上側無人飛行体をズレ無く載置するためには、下側無人飛行体の位置を認識しながら上側無人飛行体を降下させていく必要がある。本解決手段では、それを実現するために複数の投光器および光検知手段を備えさせている。つまり、上側無人飛行体に設けられた各光検知手段が、下側無人飛行体の投光器からの光を検知した状態を維持しながら、スタック制御部によって上側無人飛行体の降下を制御する。各投光器は、下側無人飛行体の上側に上側無人飛行体がズレ無く載置されたと仮定した場合における各投光器の配設位置に対向する位置に配設されているので、前述の検知状態を維持したまま下側無人飛行体の上側に上側無人飛行体が載置された場合には、これら無人飛行体はズレ無く重ね合わされることになる。これにより、各無人飛行体を安定的に上下に重ね合わせることができる。
【0024】
また、３機以上の無人飛行体で成る無人飛行体群も本発明の技術的思想の範疇である。つまり、前記各無人飛行体に、前記重ね支持手段と、下側に位置する無人飛行体の前記重ね支持手段に載置可能な載置部と、複数箇所に設けられ、着陸状態において鉛直上方に向けて光を照射する投光器と、前記各投光器の鉛直下方側に設けられ、下側に位置する無人飛行体の前記投光器から照射された光を検知可能な光検知手段と、前記各光検知手段が前記下側に位置する無人飛行体の前記投光器からの光を検知した状態を維持しながら、前記下側に位置する無人飛行体に向けて降下されるように前記回転翼の回転を制御するスタック制御部とが設けられている無人飛行体群である。
【0025】
この特定事項によっても、前述した場合と同様に無人飛行体をズレ無く重ね合わせることが可能である。つまり、３機以上の無人飛行体で成る無人飛行体群に対しても各無人飛行体をズレ無く重ね合わせることが可能である。
【発明の効果】
【0026】
本発明では、無人飛行体に対し、着陸状態において他の無人飛行体の載置を可能とする重ね支持手段を備えさせている。このため、無人飛行体を上下に重ね合わせた状態で待機させることができ、複数の無人飛行体を、１機分の駐機スペースに駐機させることが可能になる。その結果、複数の無人飛行体を駐機させる場合に必要な駐機スペースの縮小化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】実施形態に係る複数の無人飛行体および管理サーバを含む空中画像表示システムの概略構成を示す図である。
【図2】無人飛行体の飛行状態の一例を示す斜視図である。
【図3】無人飛行体の画像表示装置が水平姿勢となっている状態を示す斜視図である。
【図4】無人飛行体の画像表示装置が鉛直姿勢となっている状態を示す斜視図である。
【図5】複数の無人飛行体のスタック状態を示す側面図である。
【図6】無人飛行体の制御系を示すブロック図である。
【図7】管理サーバの制御系を示すブロック図である。
【図8】無人飛行体群による空中画像表示状態の一例を示すイメージ図である。
【図9】無人飛行体のスタック動作の手順を示すフローチャート図である。
【図10】無人飛行体のスタック動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係る無人飛行体（他の無人飛行体の載置が可能な構成とされた無人飛行体）を、画像表示装置を備え、他の複数の無人飛行体とで成る無人飛行体群によって空中での画像表示を行うものとして使用した場合を例に挙げて説明する。
【0029】
先ず、無人飛行体群によって空中での画像表示を行うための空中画像表示システムの構成について説明する。
【0030】
＜システム構成＞
図１は、本実施形態に係る空中画像表示システム１０の概略構成を示す図である。
図１は、本実施形態に係る空中画像表示システム１０の概略構成を示す図である。
【0031】
空中画像表示システム１０は、複数の無人飛行体（ドローンや自律飛行ロボットとも呼ばれる）２０，２０，…、および、これら無人飛行体２０，２０，…を統括管理する管理サーバ３０を含んだシステムとして構成されている。
【0032】
これら各無人飛行体２０，２０，…と管理サーバ３０との間は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、４Ｇ（第４世代）、５Ｇ（第５世代）等のマルチキャリアの基地局を介した無線通信による通信が可能となっている。この通信により、各無人飛行体２０，２０，…の飛行状態の制御、後述する空中での画像表示の制御（各無人飛行体２０，２０，…に備えられた画像表示装置２２０の表示面での画像表示の制御）、各無人飛行体２０，２０，…に備えられた画像表示装置２２０の回動位置の制御等を行うための各情報の送受信が行われる。尚、本実施形態では、各情報が管理サーバ３０から各無人飛行体２０，２０，…に向けて送信されるものとしているが、本発明はこれに限らず、各情報を無人飛行体２０，２０，…それぞれが記憶したシステムとして構成されていてもよいし、これら情報のうち一部の情報が管理サーバ３０から各無人飛行体２０，２０，…に向けて送信され、他の情報が無人飛行体２０，２０，…それぞれに記憶されたシステムとして構成されていてもよい。
【0033】
－無人飛行体の構成－
各無人飛行体２０，２０，…それぞれの構成は互いに同一である。従って、ここでは１機（１台）の無人飛行体２０を代表して説明する。
各無人飛行体２０，２０，…それぞれの構成は互いに同一である。従って、ここでは１機（１台）の無人飛行体２０を代表して説明する。
【0034】
無人飛行体２０は、複数のロータ（回転翼）２１２，２１２，…が飛行体本体２１０の周りに均等に配設されたマルチコプタである。具体的には、４つのロータ２１２，２１２，…を有するクアッドコプタで構成されている。尚、６つのロータを有するヘキサコプタ、８つのロータを有するオプトコプタ等の無人飛行体であってもよい。また、ロータが１つのシングルロータ型の小型無人ヘリコプタであってもよい。以下、本実施形態に係る無人飛行体２０の構成について説明する。
【0035】
図２は、無人飛行体２０の飛行状態の一例を示す斜視図である。以下の説明では、図２におけるＸ方向を無人飛行体２０の左右方向と呼び、図中のＸ１方向側を左側、Ｘ２方向側を右側とそれぞれ呼ぶこととする。また、図２におけるＹ方向を無人飛行体２０の前後方向と呼び、図中のＹ１方向側を前側、Ｙ２方向側を後側とそれぞれ呼ぶこととする。また、図２におけるＺ方向を無人飛行体２０の上下方向と呼び、図中のＺ１方向側を上側、Ｚ２方向側を下側とそれぞれ呼ぶこととする。
【0036】
図２に示すように、無人飛行体２０は、飛行体本体２１０、画像表示装置２２０、回動機構２３０を備えている。
【0037】
飛行体本体２１０は、４本のフレーム材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄが平面視矩形状に連結された枠状に構成されている。４本のフレーム材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄのうち無人飛行体２０の前側（Ｙ１方向側）に位置して左右方向（Ｘ方向）に延在するものがフロントフレーム材２１０ａであり、無人飛行体２０の後側（Ｙ２方向側）に位置して左右方向（Ｘ方向）に延在するものがリヤフレーム材２１０ｂである。また、無人飛行体２０の左側（Ｘ１方向側）に位置して前後方向（Ｙ方向）に延在するものがレフトフレーム材２１０ｃであり、無人飛行体２０の右側（Ｘ２方向側）に位置して前後方向（Ｙ方向）に延在するものがライトフレーム材２１０ｄである。
【0038】
各フレーム材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄ同士の連結部分（飛行体本体２１０の各コーナ部分）には鉛直軸周りに回転可能な回転軸を有するモータ２１１，２１１，…が設けられており、これらモータ２１１，２１１，…の回転軸にロータ２１２，２１２，…が取り付けられている。フレーム材２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄを介して互いに隣り合うロータ２１２，２１２は互いに反対方向に回転可能となっている。これにより、モータ２１１，２１１，…の作動に伴ってロータ２１２，２１２，…が回転することにより揚力が発生して無人飛行体２０が飛行可能となっている。また、各モータ２１１，２１１，…の回転速度を個別に制御することによって、無人飛行体２０の水平方向の移動や姿勢変化が可能となっている。
【0039】
画像表示装置２２０は、回動機構２３０を介して飛行体本体２１０に対して回動可能に取り付けられている。以下の説明では、図２におけるＨ方向を画像表示装置２２０の第１方向と呼び、図中のＨ１方向側を左側、Ｈ２方向側を右側とそれぞれ呼ぶこととする。また、図２におけるＬ方向を画像表示装置２２０の第２方向と呼び、図中のＬ１方向側を基端側、Ｌ２方向側を先端側とそれぞれ呼ぶこととする。
【0040】
画像表示装置２２０は、装置フレーム２２１および複数の表示デバイス（自己発光型の表示デバイス）２２２，２２２，…（図２では一部の表示デバイス２２２，２２２，…のみを示している）を備えている。
【0041】
前記装置フレーム２２１は、外枠フレーム２２３、複数の縦フレーム２２４，２２４，…およびリンク用のフレーム２２５Ｌ，２２５Ｒを備えている。外枠フレーム２２３は、４本のフレーム材２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄが矩形状に連結された枠状に構成されている。４本のフレーム材２２３ａ，２２３ｂ，２２３ｃ，２２３ｄのうち画像表示装置２２０の基端側（Ｌ１方向側）に位置して第１方向（Ｈ方向）に延在するものが第１フレーム材２２３ａであり、画像表示装置２２０の先端側（Ｌ２方向側）に位置して第１方向（Ｈ方向）に延在するものが第２フレーム材２２３ｂである。また、画像表示装置２２０の左側（Ｈ１方向側）に位置して第２方向（Ｌ方向）に延在するものが第３フレーム材２２３ｃであり、画像表示装置２２０の右側（Ｈ２方向側）に位置して第２方向（Ｌ方向）に延在するものが第４フレーム材２２３ｄである。この外枠フレーム２２３における第１方向（Ｈ方向）の寸法と第２方向（Ｌ方向）の寸法とは略同一寸法に設定されている。例えば３０００ｍｍに設定されている。この値はこれに限定されるものではない。また、画像表示装置２２０の第１方向（Ｈ方向）の寸法は飛行体本体２１０の左右方向（Ｘ方向）の寸法よりも所定寸法だけ長く設定されており、画像表示装置２２０の第２方向（Ｌ方向）の寸法は飛行体本体２１０の前後方向（Ｙ方向）の寸法よりも所定寸法だけ長く設定されている。つまり、画像表示装置２２０の外形は飛行体本体２１０の外形よりも大きく設定されている。これにより、小型の飛行体本体２１０を有する無人飛行体２０であっても大型の画像表示装置２２０を搭載することを可能にする構成となっており、複数の無人飛行体２０，２０，…によって空中での画像表示を行うに当たり、各無人飛行体２０，２０，…の飛行体本体２１０，２１０，…同士の干渉（接触）を回避しながらも各画像表示装置２２０，２２０，…同士の間の隙間を小さくすることを可能にしている。尚、外枠フレーム２２３としては、第１方向（Ｈ方向）の寸法と第２方向（Ｌ方向）の寸法とが互いに異なるものであってもよい。
【0042】
各縦フレーム２２４，２２４，…は、第１方向（Ｈ方向）に所定間隔を存した７本が第１フレーム材２２３ａと第２フレーム材２２３ｂとの間に亘って架設されている。これら縦フレーム２２４，２２４，…は、後述する各表示デバイス２２２，２２２，…の固定部として機能する。縦フレーム２２４の本数としてはこれに限定されるものではなく、画像表示装置２２０に要求される強度や、取り付けられる表示デバイス２２２，２２２，…の個数に応じて適宜設定される。
【0043】
リンク用のフレーム２２５Ｌ，２２５Ｒは後述するリンク機構２３２Ｌ，２３２Ｒの連結部となる部分であって、左側（Ｈ１方向側）に位置する左側リンク用のフレーム２２５Ｌと右側（Ｈ２方向側）に位置する右側リンク用のフレーム２２５Ｒとを備えている。左側リンク用のフレーム２２５Ｌは、第２方向（Ｌ方向）に沿って延在する第１部２２５Ｌａと、該第１部２２５Ｌａの両端（Ｌ方向の両端）から左側（Ｈ１方向側）に延在して第３フレーム材２２３ｃに接続される第２部２２５Ｌｂ，２２５Ｌｂとを有している。同様に、右側リンク用のフレーム２２５Ｒは、第２方向（Ｌ方向）に沿って延在する第１部２２５Ｒａと、該第１部２２５Ｒａの両端（Ｌ方向の両端）から右側（Ｈ２方向側）に延在して第４フレーム材２２３ｄに接続される第２部２２５Ｒｂ，２２５Ｒｂとを有している。
【0044】
各表示デバイス２２２，２２２，…は、各縦フレーム２２４，２２４，…に取り付けられており、第１方向（Ｈ方向）および第２方向（Ｌ方向）のそれぞれに７個ずつ並べられたマトリックス配置とされている。つまり、画像表示装置２２０には、合計４９個の表示デバイス２２２，２２２，…が備えられている。表示デバイス２２２の個数はこれに限定されるものではなく任意に設定可能である。また、第１方向（Ｈ方向）の配設個数と第２方向（Ｌ方向）の配設個数とは互いに異なっていてもよい。
【0045】
また、各表示デバイス２２２，２２２，…は、互いに隣り合う表示デバイス２２２，２２２同士の間に所定の隙間が生じるように配置されている。これは、無人飛行体２０の飛行中において表示デバイス２２２，２２２同士の間での風（空気）の通過を可能にしたり、無人飛行体２０の上昇時（図３に示す状態での上昇時）にロータ２１２，２１２，…からの風（揚力を発生するための風）の通過を可能にするためである。
【0046】
各表示デバイス２２２は、図示しない複数のＬＥＤ素子（以下、単にＬＥＤという場合もある）を搭載した表示パネル、各ＬＥＤ素子の発光を制御する回路基板等を備えている。つまり、各表示デバイス２２２，２２２，…は、管理サーバ３０から送信されて無人飛行体２０が受信した画像情報（表示パネル上に表示すべき画像情報）に従って画像表示を行う構成となっている。本実施形態にあってはＬＥＤとしては高輝度ＬＥＤが採用されており、夜間ばかりでなく、日中においても表示画像の視認（例えば地上からの視認）が可能なものとなっている。また、周囲の明るさに応じて輝度変更できるものとしてもよい。また、ＬＥＤに代えて有機ＥＬ（organic electro-luminescence）を採用することも可能である。
【0047】
回動機構２３０は、画像表示装置２２０を飛行体本体２１０に対して回動可能に取り付けるものであって、画像表示装置２２０と飛行体本体２１０とを連結する２本の回動アーム２３１Ｌ，２３１Ｒおよび一対のリンク機構２３２Ｌ，２３２Ｒを備えている。
【0048】
各回動アーム２３１Ｌ，２３１Ｒは、画像表示装置２２０の第１フレーム材２２３ａと飛行体本体２１０のフロントフレーム材２１０ａとを連結している。これら回動アーム２３１Ｌ，２３１Ｒにおけるフロントフレーム材２１０ａとの連結部分にはサーボモータ（本発明でいう回動位置調整アクチュエータ）２３３Ｌ，２３３Ｒが内蔵されており、これらサーボモータ２３３Ｌ，２３３Ｒの作動によって回動アーム２３１Ｌ，２３１Ｒがフロントフレーム材２１０ａに対して相対的に回動することにより画像表示装置２２０が飛行体本体２１０に対して回動可能となっている。例えばサーボモータ２３３Ｌ，２３３Ｒののステータがフロントフレーム材２１０ａに、ロータが回動アーム２３１Ｌ，２３１Ｒにそれぞれ連結された構成となっている。また、このサーボモータ２３３Ｌ，２３３Ｒの回動位置を調整することにより、飛行体本体２１０に対する画像表示装置２２０の回動位置（飛行体本体２１０に対する画像表示装置２２０の回動姿勢）を任意の位置に設定することが可能となっている。
【0049】
各リンク機構２３２Ｌ，２３２Ｒは、左側リンク機構２３２Ｌと右側リンク機構２３２Ｒで成る。左側リンク機構２３２Ｌは、一端が飛行体本体２１０のレフトフレーム材２１０ｃに回動自在に連結された第１リンク２３２Ｌａ、および、一端が画像表示装置２２０の左側リンク用のフレーム２２５Ｌの第１部２２５Ｌａに回動自在に連結された第２リンク２３２Ｌｂそれぞれの他端同士が相対的に回動自在に連結されている。同様に、右側リンク機構２３２Ｒは、一端が飛行体本体２１０のライトフレーム材２１０ｄに回動自在に連結された第１リンク２３２Ｒａ、および、一端が画像表示装置２２０の右側リンク用のフレーム２２５Ｒの第１部２２５Ｒａに回動自在に連結された第２リンク２３２Ｒｂそれぞれの他端同士が相対的に回動自在に連結されている。前記サーボモータ２３３Ｌ，２３３Ｒの作動によって画像表示装置２２０が飛行体本体２１０に対して回動する際、各リンク機構２３２Ｌ，２３２Ｒの第１リンク２３２Ｌａ（２３２Ｒａ）と第２リンク２３２Ｌｂ（２３２Ｒｂ）とが相対的に回動することにより、画像表示装置２２０の回動動作の安定化が図れるようになっている。図３は、画像表示装置２２０が飛行体本体２１０に対して回動して水平姿勢となっている状態を示す斜視図である。この場合、画像表示装置２２０が飛行体本体２１０の下側に位置すると共に、画像表示装置２２０の延在方向と飛行体本体２１０の延在方向とは互いに平行となり、各リンク機構２３２Ｌ，２３２Ｒの第１リンク２３２Ｌａ（２３２Ｒａ）の延在方向と第２リンク２３２Ｌｂ（２３２Ｒｂ）の延在方向との成す角度が最も小さくなっている。また、図４は、画像表示装置２２０が飛行体本体２１０に対して回動して鉛直姿勢となっている状態を示す斜視図である。この場合、画像表示装置２２０の延在方向と飛行体本体２１０の延在方向とは互いに直交する状態となり、各リンク機構２３２Ｌ，２３２Ｒの第１リンク２３２Ｌａ（２３２Ｒａ）の延在方向と第２リンク２３２Ｌｂ（２３２Ｒｂ）の延在方向とは同一直線上となる。
【0050】
前述したように本実施形態に係る空中画像表示システム１０は、複数の無人飛行体２０，２０，…で成る無人飛行体群によって空中での画像表示を行うものである。このため、飛行開始前や飛行終了後に複数の無人飛行体２０，２０，…を着陸（待機）させておくための駐機スペースが必要となる。従来技術にあっては、各無人飛行体それぞれを地上に着陸した状態で駐機させていた。このため、１機の無人飛行体に対して、当該無人飛行体の平面視の大きさに相当する分だけの駐機スペースが必要であった。つまり、無人飛行体の数が増加するに従って駐機スペースとしては当該無人飛行体の機体数分の広いスペースが必要となり、例えば数十機以上の無人飛行体を駐機させる場合には広大な駐機スペースが必要となってしまうため実用性の面で大きな課題があった。
【0051】
本実施形態では、複数の無人飛行体２０，２０，…を駐機させる場合における必要な駐機スペースの縮小化を図ることを可能にするスタック構造が備えられている。
【0052】
このスタック構造は、複数の無人飛行体２０，２０，…を上下に重ね合わせて待機させるための構造である。図５は、複数の無人飛行体２０，２０，…のスタック状態を示す側面図である。この図５に示すようにスタック状態では、画像表示装置２２０が飛行体本体２１０に対して回動して水平姿勢となり（図３に示す姿勢となり）、この状態で無人飛行体２０，２０，…同士が上下に重ね合わされることになる。以下、このスタック構造について説明する。
【0053】
図３に示すように、スタック構造としては、画像表示装置２２０の外枠フレーム２２３に設けられた複数の受け台（重ね支持手段）２２６，２２６，…と近赤外線カメラ（光検知手段）２２７，２２７，…とを備えた構成となっている。
【0054】
受け台２２６，２２６，…は、外枠フレーム２２３の各フレーム材２２３ａ～２２３ｄにおける長手方向の中間部において、該長手方向に直交する方向（図３に示したように画像表示装置２２０が水平姿勢となった状態で上方：第１方向Ｈおよび第２方向Ｌそれぞれに対して直交する上方）に突出するように配設されている。各受け台２２６，２２６，…は、この図３に示す状態において鉛直方向に延在する柱部２２６ａと、該柱部２２６ａの上部に設けられた受け部２２６ｂとを備えている。
【0055】
柱部２２６ａの高さ寸法は、図３に示す状態（画像表示装置２２０が水平姿勢となった状態）において該柱部２２６ａの上端位置が飛行体本体２１０の上端位置よりも上方に位置する寸法に設定されている。
【0056】
受け部２２６ｂは、図３に示す状態において上方に向かって互いに反対方向に向けて傾斜する一対の線材２２６ｃ，２２６ｃによってＶ字型に構成されている。具体的には、第１フレーム材２２３ａおよび第２フレーム材２２３ｂに備えられた各受け台２２６，２２６の各線材２２６ｃ，２２６ｃは、上方に向かって第２方向（Ｌ方向）において互いに反対方向に向けて傾斜している。また、第３フレーム材２２３ｃおよび第４フレーム材２２３ｄに備えられた各受け台２２６，２２６の各線材２２６ｃ，２２６ｃは、上方に向かって第１方向（Ｈ方向）において互いに反対方向に向けて傾斜している。
【0057】
また、柱部２２６ａと受け部２２６ｂとの接続部分（受け部２２６ｂの底部）には上方に向けて近赤外線を放射するＬＥＤ（投光器）２２６ｄが設けられている。具体的に、受け部２２６ｂの中央部に設けられた凹部にＬＥＤ２２６ｄが収容されている。ＬＥＤ２２６ｄの配置形態としてはこれに限定されるものではなく、受け部２２６ｂの中央部から突出する状態で配置されていてもよい。
【0058】
一方、近赤外線カメラ２２７，２２７，…は、外枠フレーム２２３の各フレーム材２２３ａ～２２３ｄにおける長手方向の中間部において、該長手方向に直交する方向（図３に示したように画像表示装置２２０が水平姿勢となった状態で下方）に向けて配設されている。つまり、下方における近赤外線を検出するように配設されている。具体的には、各フレーム材２２３ａ～２２３ｄの下面に設けられた凹部に近赤外線カメラ２２７が収容されている。近赤外線カメラ２２７の配置形態としてはこれに限定されるものではなく、各フレーム材２２３ａ～２２３ｄの下面から突出する状態で配置されていてもよい。このように、各フレーム材２２３ａ～２２３ｄにおける受け台２２６の配設位置と近赤外線カメラ２２７の配設位置とは同じ位置であり、受け台２２６は上側から降下してくる他の無人飛行体２０の外枠フレーム２２３を受け止める機能と上方に向けて近赤外線を放射する機能とを有し、近赤外線カメラ２２７は下方における近赤外線を検出する機能を有している。これは、本発明でいう「下側無人飛行体の上側に上側無人飛行体がズレ無く載置されたと仮定した場合における各投光器の配設位置に対向する上側無人飛行体の各位置に、投光器からの光を検知可能な光検知手段が設けられている」構成に相当する。
【0059】
このため、既に駐機場に駐機している無人飛行体２０の上側に飛行中の無人飛行体２０を着陸させて無人飛行体２０，２０同士を重ね合わせる際には、飛行中の無人飛行体２０に搭載されている近赤外線カメラ２２７，２２７，…が、駐機している無人飛行体２０のＬＥＤ２２６ｄ，２２６ｄ，…から放射されている近赤外線を検出し、全ての近赤外線カメラ２２７，２２７，…が近赤外線を検出した状態を維持しながら無人飛行体２０を降下させることで、この降下する無人飛行体２０を、駐機している無人飛行体２０に重ね合わせる（平面視において位置ズレ無く重ね合わせる）ことが可能である。つまり、降下する無人飛行体２０の画像表示装置２２０の外枠フレーム２２３（本発明でいう載置部）を、駐機している無人飛行体２０の受け台２２６の受け部２２６ｂによって受けることで重ね合わせることが可能である。このようにして順次無人飛行体２０を重ね合わせるように降下させていくことで、図５に示すように複数の無人飛行体２０，２０，…同士を上下に重ね合わせたスタック状態とすることが可能になり、駐機場として必要な面積の縮小化を図ることが可能となっている。
【0060】
－無人飛行体の制御系－
次に、無人飛行体２０の制御系について説明する。以下で説明する無人飛行体２０の制御系は一例であって、本発明に係る無人飛行体２０の制御系は以下のものには限定されない。無人飛行体２０は、管理サーバ３０から、飛行経路に係る情報、画像表示のための情報、画像表示装置２２０の回動姿勢を制御するための情報を受信し、所定の飛行経路に沿って飛行するように制御されると共に、画像表示装置２２０での画像表示および画像表示装置２２０の回動姿勢が制御される。
次に、無人飛行体２０の制御系について説明する。以下で説明する無人飛行体２０の制御系は一例であって、本発明に係る無人飛行体２０の制御系は以下のものには限定されない。無人飛行体２０は、管理サーバ３０から、飛行経路に係る情報、画像表示のための情報、画像表示装置２２０の回動姿勢を制御するための情報を受信し、所定の飛行経路に沿って飛行するように制御されると共に、画像表示装置２２０での画像表示および画像表示装置２２０の回動姿勢が制御される。
【0061】
【0062】
（位置・姿勢センサ）
位置・姿勢センサ２１は、無人飛行体２０の現在位置および姿勢を取得するためのセンサである。位置・姿勢センサ２１は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）等の航法衛星（人工衛星）から送信される電波（航法信号）を受信する受信機、加速度を計測する加速度センサ、方位を計測する電子コンパス、および角速度を計測するジャイロセンサ等を備えている。具体的には、位置・姿勢センサ２１において、受信機が複数の航法衛星から送信される航法信号を受信して制御部２４に出力すると共に電子コンパスおよびジャイロセンサによる計測信号を制御部２４に出力する。これらの信号に基づいて制御部２４は、無人飛行体２０の現在位置および姿勢を算出する。特に、本実施形態では、無人飛行体２０の現在位置の検出精度を高めるためにＲＴＫ（Real Time Kinematic）による測位が行われるようになっている。尚、現在位置および姿勢を得るための情報を取得する手段としては、前記受信機に代えてレーザスキャナおよび気圧センサを用いるようにしてもよい。
位置・姿勢センサ２１は、無人飛行体２０の現在位置および姿勢を取得するためのセンサである。位置・姿勢センサ２１は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）等の航法衛星（人工衛星）から送信される電波（航法信号）を受信する受信機、加速度を計測する加速度センサ、方位を計測する電子コンパス、および角速度を計測するジャイロセンサ等を備えている。具体的には、位置・姿勢センサ２１において、受信機が複数の航法衛星から送信される航法信号を受信して制御部２４に出力すると共に電子コンパスおよびジャイロセンサによる計測信号を制御部２４に出力する。これらの信号に基づいて制御部２４は、無人飛行体２０の現在位置および姿勢を算出する。特に、本実施形態では、無人飛行体２０の現在位置の検出精度を高めるためにＲＴＫ（Real Time Kinematic）による測位が行われるようになっている。尚、現在位置および姿勢を得るための情報を取得する手段としては、前記受信機に代えてレーザスキャナおよび気圧センサを用いるようにしてもよい。
【0063】
（通信部）
通信部２２は、管理サーバ３０との間で通信するための通信モジュールである。前述したように、管理サーバ３０からは、飛行経路に係る情報、画像表示のための情報、画像表示装置２２０の回動姿勢を制御するための情報が送信されており、これら情報を通信部２２が受信して制御部２４に出力する。また、通信部２２は、前述の如く算出された無人飛行体２０の現在位置および姿勢の各情報を管理サーバ３０に出力する。
通信部２２は、管理サーバ３０との間で通信するための通信モジュールである。前述したように、管理サーバ３０からは、飛行経路に係る情報、画像表示のための情報、画像表示装置２２０の回動姿勢を制御するための情報が送信されており、これら情報を通信部２２が受信して制御部２４に出力する。また、通信部２２は、前述の如く算出された無人飛行体２０の現在位置および姿勢の各情報を管理サーバ３０に出力する。
【0064】
（記憶部）
記憶部２３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の情報記憶装置である。この記憶部２３は、各種プログラムや各種データを記憶し、制御部２４との間でこれらの情報を入出力する。各種データとしては、位置・姿勢情報、経路情報等といった制御部２４の各処理に用いられる情報が含まれる。
記憶部２３は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の情報記憶装置である。この記憶部２３は、各種プログラムや各種データを記憶し、制御部２４との間でこれらの情報を入出力する。各種データとしては、位置・姿勢情報、経路情報等といった制御部２４の各処理に用いられる情報が含まれる。
【0065】
位置・姿勢情報は、位置・姿勢センサ２１によって取得された、無人飛行体２０の現在位置および姿勢を予め定められた所定時間間隔で循環記憶した位置と姿勢の履歴である。経路情報は、管理サーバ３０から受信して記憶部２３に記憶される情報であって、無人飛行体２０が移動する予定である飛行経路に関する情報である。具体的には、飛行経路上における座標列（ｘ，ｙ，ｚ）と、各位置（座標）における時刻、速度、加速度とを対応付けた情報となっている。
【0066】
（制御部）
制御部２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたコンピュータであり、記憶部２３からプログラムやデータを読み出す。制御部２４は、このプログラムに従った機能部として、位置・姿勢算出部２４１、飛行制御部２４２、画像表示制御部２４３、回動位置制御部２４４、スタック制御部２４５を備えている。
制御部２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたコンピュータであり、記憶部２３からプログラムやデータを読み出す。制御部２４は、このプログラムに従った機能部として、位置・姿勢算出部２４１、飛行制御部２４２、画像表示制御部２４３、回動位置制御部２４４、スタック制御部２４５を備えている。
【0067】
位置・姿勢算出部２４１は、位置・姿勢センサ２１の出力から飛行空間における無人飛行体２０の現在位置および姿勢を算出し、位置・姿勢情報として記憶させる。また、この位置・姿勢算出部２４１は、例えば、位置・姿勢センサ２１から出力された航法信号から緯度・経度・高度を求め、予め記憶した変換規則を用いて飛行空間の座標系における位置に変換する。更に、この位置・姿勢算出部２４１は、位置・姿勢センサ２１から出力された加速度センサおよびジャイロセンサの計測信号から、飛行空間の座標系における現在姿勢を求める。尚、位置・姿勢センサ２１から出力された電子コンパスの計測信号から、飛行空間の座標系における方位を求め、他のセンサからの計測信号を更に用いて現在姿勢を算出するようになっていてもよい。尚、位置・姿勢算出部２４１は、現在位置を算出する都度、通信部２２を介して当該現在位置を管理サーバ３０に送信する。
【0068】
飛行制御部２４２は、経路情報（管理サーバ３０から受信した飛行経路に係る情報）、位置・姿勢情報を参照し、無人飛行体２０を経路情報に記された飛行経路に追従して移動するように各モータ２１１，２１１，…の回転速度を制御する。具体的には、飛行制御部２４２は、経路情報に記された現在時刻の位置（座標）と、位置・姿勢情報に記された現在位置との誤差が小さくなるように各モータ２１１，２１１，…の回転速度を制御する。また、飛行制御部２４２は、位置・姿勢情報に基づいて無人飛行体２０の現在の速度および加速度を算出し、これらの値が経路情報に記された現在時刻の速度および加速度との誤差が小さくなるように各モータ２１１，２１１，…の回転速度を制御する。
【0069】
画像表示制御部２４３は、管理サーバ３０から通信部２２が受信した画像情報に従って画像表示装置２２０の表示面における画像表示を制御する。つまり、管理サーバ３０は、複数の無人飛行体２０，２０，…それぞれの表示デバイス２２２，２２２，…に対応して、無人飛行体２０の位置および時刻に対応した画像を管理しており、この位置および時刻と画像の情報とを関連付けた情報を各無人飛行体２０，２０，…に送信するようになっている。そして、画像表示制御部２４３は、ＧＮＳＳの正確なＰＰＳ（Pulse Per Second）信号に基づいて同期させた画像が各無人飛行体２０，２０，…それぞれの表示デバイス２２２，２２２，…において表示されるように画像表示制御を行う。
【0070】
回動位置制御部２４４は、管理サーバ３０から通信部２２が受信した、飛行位置に応じた画像表示装置２２０の回動位置の情報に従ってサーボモータ２３３Ｌ，２３３Ｒを作動させて画像表示装置２２０の回動位置を制御する。つまり、管理サーバ３０は、飛行中における各無人飛行体２０，２０，…の飛行位置を把握しており、この飛行位置において地上からの視認性が最も高くなる画像表示装置２２０の回動位置を算出し、この回動位置の情報を通信部３１から各無人飛行体２０，２０，…に向けて送信するようになっている。例えば、あるイベントにおいて地上の人（観客）から見て仰角が４５°となる位置を各無人飛行体２０，２０，…が飛行している場合にあっては、図２に示すように画像表示装置２２０の表示面が水平方向に対して４５°下向きとなるように画像表示装置２２０の回動位置を制御するための情報（回動位置情報）が各無人飛行体２０，２０，…に送信され、各無人飛行体２０，２０，…における回動位置制御部２４４は、受信した回動位置情報に従ってサーボモータ２３３Ｌ，２３３Ｒを作動させて画像表示装置２２０の回動位置を制御することになる。また、地上の人から比較的離れた位置であって、比較的低い位置を各無人飛行体２０，２０，…が飛行している場合にあっては、図４に示すように画像表示装置２２０の表示面が鉛直方向となるように画像表示装置２２０の回動位置を制御するための情報が各無人飛行体２０，２０，…に送信され、各無人飛行体２０，２０，…における回動位置制御部２４４は、受信した回動位置情報に従ってサーボモータ２３３Ｌ，２３３Ｒを作動させて画像表示装置２２０の回動位置を制御することになる。
【0071】
スタック制御部２４５は、既に駐機場に駐機している無人飛行体２０の上側に飛行中の無人飛行体２０を着陸させて無人飛行体２０，２０同士を重ね合わせる際に当該飛行中の無人飛行体２０の飛行状態を制御するものである。このスタック制御部２４５には近赤外線カメラ２２７，２２７，…が信号線によって接続されており、各近赤外線カメラ２２７，２２７，…から下側の近赤外線（下側の無人飛行体２０のＬＥＤ２２６ｄから照射されている近赤外線）の検知信号が入力されるようになっている。そして、スタック制御部２４５は、全ての近赤外線カメラ２２７，２２７，…から近赤外線の検知信号を受信した状態を維持しながら無人飛行体２０を降下させるように各モータ２１１，２１１，…を制御することによって、飛行している無人飛行体２０を、駐機している無人飛行体２０に重ね合わせる（平面視において位置ズレ無く重ね合わせる）ことを可能にしている。
【0072】
－管理サーバの制御系－
次に、管理サーバ３０の制御系について説明する。以下で説明する管理サーバ３０の制御系は一例であって、本発明に係る管理サーバ３０の制御系は以下のものには限定されない。この管理サーバ３０は、各無人飛行体２０，２０，…それぞれの飛行先である目標位置を決定し、各無人飛行体２０，２０，…から受信した現在位置の情報に基づいて、現在位置から目標位置に至る飛行経路を求め、当該飛行経路の情報を各無人飛行体２０，２０，…に送信する。また、前述したように管理サーバ３０は、画像表示のための情報および画像表示装置２２０の回動姿勢を制御するための情報についても各無人飛行体２０，２０，…に送信する。図７は、管理サーバ３０の制御系を示すブロック図である。この図７に示すように、管理サーバ３０の制御系としては、通信部３１、記憶部３２、および、制御部３３を備えている。
次に、管理サーバ３０の制御系について説明する。以下で説明する管理サーバ３０の制御系は一例であって、本発明に係る管理サーバ３０の制御系は以下のものには限定されない。この管理サーバ３０は、各無人飛行体２０，２０，…それぞれの飛行先である目標位置を決定し、各無人飛行体２０，２０，…から受信した現在位置の情報に基づいて、現在位置から目標位置に至る飛行経路を求め、当該飛行経路の情報を各無人飛行体２０，２０，…に送信する。また、前述したように管理サーバ３０は、画像表示のための情報および画像表示装置２２０の回動姿勢を制御するための情報についても各無人飛行体２０，２０，…に送信する。図７は、管理サーバ３０の制御系を示すブロック図である。この図７に示すように、管理サーバ３０の制御系としては、通信部３１、記憶部３２、および、制御部３３を備えている。
【0073】
（通信部）
通信部３１は、無人飛行体２０との間で通信するための通信モジュールである。この通信部３１は、飛行経路に係る情報、画像表示のための情報、画像表示装置２２０の回動姿勢を制御するための情報を各無人飛行体２０，２０，…に送信する。
通信部３１は、無人飛行体２０との間で通信するための通信モジュールである。この通信部３１は、飛行経路に係る情報、画像表示のための情報、画像表示装置２２０の回動姿勢を制御するための情報を各無人飛行体２０，２０，…に送信する。
【0074】
（記憶部）
記憶部３２は、ＨＤＤ等の情報記憶装置である。この記憶部３２は、各種プログラムや各種データを記憶し、制御部３３との間でこれらの情報を入出力する。各種データには、位置情報、空間情報、機体情報、経路情報、画像情報、回動位置情報等の制御部３３の各処理に用いられる情報が含まれる。
記憶部３２は、ＨＤＤ等の情報記憶装置である。この記憶部３２は、各種プログラムや各種データを記憶し、制御部３３との間でこれらの情報を入出力する。各種データには、位置情報、空間情報、機体情報、経路情報、画像情報、回動位置情報等の制御部３３の各処理に用いられる情報が含まれる。
【0075】
位置情報は、無人飛行体２０の現在位置および目標位置を示した情報である。無人飛行体２０から現在位置の情報を受信すると、当該無人飛行体２０の識別子（機体ＩＤ）と対応付けて記憶する。また、ある無人飛行体２０の目標位置が設定されると、当該無人飛行体２０の機体ＩＤに対応付けて目標位置が記憶される。
【0076】
空間情報は、飛行空間の３次元構造等を表した情報である。本実施形態における空間情報は、飛行空間をボクセル空間として複数のボクセル（単位空間）に分割して飛行空間の障害物の構造等を表した情報である。空間情報は、システムの管理者によって予め設定され記憶される。
【0077】
機体情報は、各無人飛行体２０，２０，…の特性（性能）を示した情報である。機体情報は、システムの管理者によって予め設定され記憶される。具体的に、機体情報は、各無人飛行体２０，２０，…の機体ＩＤと、特性値（機体重量、大きさ、最大速度、最大加速度、および最大加加速度）とを対応付けた情報である。
【0078】
経路情報は、各無人飛行体２０，２０，…の飛行経路に関する情報である。具体的には、経路情報は、無人飛行体２０の機体ＩＤと、経路上の座標値（ｘ，ｙ，ｚ）、当該座標値における通過時間、速度、加速度、加加速度、加加速度の変化量の値とが対応付けて記憶される。
【0079】
画像情報は、各無人飛行体２０，２０，…それぞれに搭載された各表示デバイス２２２，２２２，…に表示させるべき画像の情報であって、各無人飛行体２０，２０，…の位置および時刻に関連付けられた情報である。
【0080】
回動位置情報は、各無人飛行体２０，２０，…それぞれにおける画像表示装置２２０の回動位置を制御するための情報であって、各無人飛行体２０，２０，…の位置および姿勢とサーボモータ２３３Ｌ，２３３Ｒの回動角度位置とが関連付けられた情報である。
【0081】
（制御部）
制御部３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、記憶部３２からプログラムやデータを読み出す。制御部３３は、このプログラムに従った機能部として、目標位置設定部３３１、経路算出部３３２、画像情報抽出部３３３、回動位置算出部３３４を備えている。
制御部３３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、記憶部３２からプログラムやデータを読み出す。制御部３３は、このプログラムに従った機能部として、目標位置設定部３３１、経路算出部３３２、画像情報抽出部３３３、回動位置算出部３３４を備えている。
【0082】
目標位置設定部３３１は、各無人飛行体２０，２０，…の目標位置を設定し、機体ＩＤに対応付けて位置情報として記憶部３２に記憶させる。目標位置は、例えば、空中を移動しながら画像表示を行っていく場合にあっては、予め定めた時刻になったときに飛行位置が所定の目標位置となるよう設定する。
【0083】
経路算出部３３２は、各無人飛行体２０，２０，…の現在位置から目標位置に至る飛行経路を算出し、算出した経路を経路情報として記憶部３２に記憶させる個別経路算出処理を行う。この記憶された経路情報は通信部３１から各無人飛行体２０，２０，…に送信され、この情報に従って各無人飛行体２０，２０，…の飛行が制御（前記飛行制御部２４２により制御）されることになる。
【0084】
画像情報抽出部３３３は、記憶部３２に記憶されている複数の画像情報のうち各無人飛行体２０，２０，…それぞれにおける画像表示装置２２０において表示させるべき画像の情報を記憶部３２から抽出して通信部３１に送信する。通信部３１は、この画像情報を各無人飛行体２０，２０，…に送信することになる。
【0085】
回動位置算出部３３４は、記憶部３２に記憶されている複数の回動位置情報（画像表示装置２２０の回動位置の情報）のうち各無人飛行体２０，２０，…それぞれの位置や姿勢に応じた回動位置情報を記憶部３２から抽出して通信部３１に送信する。通信部３１は、この回動位置情報を各無人飛行体２０，２０，…に送信することになる。
【0086】
＜空中画像表示動作＞
次に、前述の如く構成された無人飛行体２０の集合体である無人飛行体群および管理サーバ３０で構成される空中画像表示システム１０による空中画像表示動作について説明する。
次に、前述の如く構成された無人飛行体２０の集合体である無人飛行体群および管理サーバ３０で構成される空中画像表示システム１０による空中画像表示動作について説明する。
【0087】
先ず、複数の無人飛行体２０，２０，…が駐機場において待機（駐機）している状態では、前述したスタック構造が利用されて複数の無人飛行体２０，２０，…が鉛直方向で重ね合わされている。例えば６０機の無人飛行体２０，２０，…を待機させる場合において、６機を一組として重ね合わせた場合には、駐機場には、１０組のスタックされた無人飛行体２０，２０，…が存在することになる。
【0088】
そして、管理サーバ３０から飛行指示信号が送信されると、この信号を各無人飛行体２０，２０，…の通信部２２が受信する。この飛行指示信号を受信した各無人飛行体２０，２０，…は、モータ２１１の作動に伴ってロータ２１２が回転することにより揚力が発生し、スタックされている各無人飛行体２０，２０，…のうち上側に位置する無人飛行体２０から順に飛行（上昇）を開始することになる。
【0089】
飛行中の各無人飛行体２０，２０，…は、管理サーバ３０から送信される飛行経路に係る情報を受信する。そして、この飛行経路に係る情報に従って、飛行制御部２４２が各モータ２１１の回転速度を制御し、各無人飛行体２０，２０，…が所定の飛行位置において停止（ホバリング）することになる。そして、図８に示すように、各無人飛行体２０，２０，…が、互いの画像表示装置２２０，２２０，…同士が隣り合うように（各無人飛行体２０，２０，…が水平方向および鉛直方向に複数機（複数台）が並ぶように）飛行した状態で、管理サーバ３０から画像表示のための情報および画像表示装置２２０の回動姿勢を制御するための情報が各無人飛行体２０，２０，…それぞれに送信される。各無人飛行体２０，２０，…は、これら情報に従って各表示デバイス２２２，２２２，…に画像を表示させるための画像表示制御を行うと共に、サーボモータ２３３Ｌ，２３３Ｒを作動させて画像表示装置２２０の回動位置を制御する。これにより、協調制御されて飛行する各無人飛行体２０，２０，…それぞれにおける画像表示装置２２０，２２０，…の表示面同士が隣り合った状態で、各表示面に画像が表示されることにより、これら複数の表示面に亘って一連の画像が表示されることになる（図８を参照）。このため、大型の画像を空中に表示させることが可能になり、視認性の高い画像が空中に表示されることになる。
【0090】
＜スタック動作＞
次に前述したスタック構造を利用したスタック動作について図９のフローチャートおよび図１０のスタック動作説明図を用いて説明する。このスタック動作は、既に着陸している無人飛行体２０の各受け台２２６，２２６，…の上側に他の無人飛行体（飛行中の無人飛行体）２０の装置フレーム２２１（より具体的には外枠フレーム２２３）を載置するための動作である。
次に前述したスタック構造を利用したスタック動作について図９のフローチャートおよび図１０のスタック動作説明図を用いて説明する。このスタック動作は、既に着陸している無人飛行体２０の各受け台２２６，２２６，…の上側に他の無人飛行体（飛行中の無人飛行体）２０の装置フレーム２２１（より具体的には外枠フレーム２２３）を載置するための動作である。
【0091】
先ず、ステップＳＴ１において、空中画像表示動作が終了し、駐機スペースへの帰還経路情報が管理サーバ３０から入力されると、無人飛行体２０は、駐機スペースにおける所定の帰還位置（既に着陸している無人飛行体２０の上側の位置）に向けての飛行し、ステップＳＴ２において、この帰還位置上方で一旦ホバリングを行う。図１０（ａ）は、このホバリング状態にある飛行中の無人飛行体２０の外枠フレーム２２３および近赤外線カメラ２２７と、既に着陸している無人飛行体２０の受け台２２６との位置関係の一例を示している。この状態で、ステップＳＴ３において、全ての近赤外線カメラ２２７，２２７，…が近赤外線を検出した状態となっているか否かを判定する。この判定は、全ての近赤外線カメラ２２７，２２７，…からスタック制御部２４５に対して近赤外線の検知信号が送信されているか否かを判定することによって行われる。飛行中の無人飛行体２０が、既に着陸している無人飛行体２０の真上に位置し且つ鉛直軸周りの回転方向の位置が一致している場合には、全ての近赤外線カメラ２２７，２２７，…が近赤外線を検出した状態となる。
【0092】
全ての近赤外線カメラ２２７，２２７，…が近赤外線を検出した状態となっている場合には、飛行中の無人飛行体２０は下側の無人飛行体（既に着陸している無人飛行体）２０に重なり合うことが可能な位置にある（ズレ無く載置される位置にある）として、ステップＳＴ４で無人飛行体２０を降下させる降下制御を開始する。
【0093】
一方、少なくとも一部の近赤外線カメラ２２７，２２７，…が近赤外線を検出できていない状態となっている場合には、飛行中の無人飛行体２０は下側の無人飛行体２０に重なり合うことが可能な位置にはないとして、ステップＳＴ３でＮＯ判定されてステップＳＴ５に移る。図１０（ｂ）は、この場合における飛行中の無人飛行体２０の外枠フレーム２２３および近赤外線カメラ２２７と、既に着陸している無人飛行体２０の受け台２２６との位置関係の一例を示している。この図１０（ｂ）に示す状態にあっては、飛行中の無人飛行体２０の外枠フレーム２２３および近赤外線カメラ２２７の位置が左側にずれていることにより、近赤外線カメラ２２７が近赤外線を検出できていない状態にある。
【0094】
ステップＳＴ５では、無人飛行体２０の水平方向の位置を修正するように各モータ２１１，２１１，…の制御が行われ、無人飛行体２０の水平方向の移動や鉛直軸周りの自転が行われる。この動作がステップＳＴ３においてＹＥＳ判定されるまで（全ての近赤外線カメラ２２７，２２７，…が近赤外線を検出した状態となるまで；例えば図１０（ａ）に示す状態となるまで）継続される。
【0095】
全ての近赤外線カメラ２２７，２２７，…が近赤外線を検出した状態で降下制御（ＳＴ４）が開始されると、ステップＳＴ６において、飛行中の無人飛行体２０が下側の無人飛行体２０に載置された（外枠フレーム２２３が受け台２２６に載置された）か否かが判定される。この判定は、無人飛行体２０，２０同士の間の距離を計測する手段や、無人飛行体２０，２０同士が当接することで押し込まれるスイッチ等を利用して行うことが可能である。
【0096】
飛行中の無人飛行体２０が下側の無人飛行体２０に未だ載置されておらず、ステップＳＴ６でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ３に戻り、前述したステップＳＴ３～ＳＴ６の動作を繰り返す。
【0097】
そして、図１０（ｃ）に示すように、飛行中の無人飛行体２０が下側の無人飛行体２０に載置され、ステップＳＴ６でＹＥＳ判定されると、無人飛行体２０のスタック動作が完了する。その後、更に他の無人飛行体２０のスタック動作を行う場合には、この無人飛行体２０に対して前述した動作が繰り返されることになる。
【0098】
尚、前述したように受け部２２６ｂの線材２２６ｃ，２２６ｃは、上方に向かって互いに反対方向に向けて傾斜しているので、図１０（ｄ）に示すように降下する無人飛行体２０の位置精度（水平方向の位置精度）が十分に得られていない状態であったとしても、受け部２２６ｂの一対の線材２２６ｃ，２２６ｃの上端同士の間（Ｖ字の上端同士の間）に外枠フレーム２２３が入り込めば線材２２６ｃのガイド（傾斜面によるガイド）によって（図１０（ｄ）の矢印を参照）、無人飛行体２０，２０同士をズレ無く載置することが可能である。このため、降下する無人飛行体２０の位置精度として高い精度は要求されず、降下の制御を行うに当たっての制御系における情報処理の負担の軽減を図ることができる。
【0099】
尚、前述の記載では管理サーバ３０から画像表示のための情報を受信し、その画像を画像表示装置２２０において表示するようにしていたが、地上においてスマートフォンやタブレット端末等の画面上の画像（写真や手書きの絵等）を無人飛行体２０に送信し、その画像を画像表示装置２２０において表示するようにしてもよい。
【0100】
＜実施形態の効果＞
以上説明したように本実施形態では、着陸状態において他の無人飛行体（降下してくる無人飛行体）２０の載置を可能とする受け台２２６を備えさせている。このため、無人飛行体２０，２０を上下に重ね合わせた状態で待機させることができ、複数の無人飛行体２０，２０，…を、１機分の駐機スペースに駐機させることが可能になる。その結果、複数の無人飛行体２０，２０，…を駐機させる場合に必要な駐機スペースの縮小化を図ることができる。
以上説明したように本実施形態では、着陸状態において他の無人飛行体（降下してくる無人飛行体）２０の載置を可能とする受け台２２６を備えさせている。このため、無人飛行体２０，２０を上下に重ね合わせた状態で待機させることができ、複数の無人飛行体２０，２０，…を、１機分の駐機スペースに駐機させることが可能になる。その結果、複数の無人飛行体２０，２０，…を駐機させる場合に必要な駐機スペースの縮小化を図ることができる。
【0101】
また、本実施形態では、上側の（飛行中の）無人飛行体２０に設けられた各近赤外線カメラ２２７，２２７，…が、下側（既に着陸している）無人飛行体２０のＬＥＤ２２６ｄからの近赤外線を検知した状態を維持しながら、スタック制御部２４５によって無人飛行体２０の降下を制御するようにしている。このため、無人飛行体２０，２０をズレ無く重ね合わせることが可能であり、各無人飛行体２０，２０を安定的に上下に重ね合わせることができる。
【0102】
また、本実施形態では、受け台２２６の受け部２２６ｂは、上側の無人飛行体２０を載置した際に当該無人飛行体２０が当接する当接支持点が、飛行体本体（自身の飛行体本体）２１０の上端位置よりも上方に位置している。このため、各無人飛行体２０，２０の飛行体本体２１０，２１０同士の干渉を抑制することができ、各無人飛行体２０，２０を安定的に上下に重ね合わせることが可能である。
【0103】
＜変形例１＞
次に、変形例１について説明する。本変形例は、受け台２２６の構成が前述した実施形態のものと異なっている。従って、ここでは受け台２２６の構成について主に説明する。
次に、変形例１について説明する。本変形例は、受け台２２６の構成が前述した実施形態のものと異なっている。従って、ここでは受け台２２６の構成について主に説明する。
【0104】
図１１は本変形例における無人飛行体２０のスタック動作を説明するための図である。この図１１（ａ）に示すように、本例における受け台２２６は、柱部２２６ａに対して各線材２２６ｃ，２２６ｃが水平軸周りに回動自在となっている。また、本実施形態における各線材２２６ｃ，２２６ｃは、図１１（ａ）に示す状態において上方に向かって互いに反対方向に向けて傾斜する傾斜部２２６ｅ，２２６ｅと、該傾斜部２２６ｅ，２２６ｅの上端から鉛直方向に延在する鉛直部２２６ｆ，２２６ｆとを備えている。また、各線材２２６ｃ，２２６ｃの回動軸には図示しないモータの回転軸が連結されており、このモータの回転軸の回動に伴って各線材２２６ｃ，２２６ｃが互いに反対方向に回動することで開閉動作を行うようになっている（図１１（ａ）の矢印を参照）。これにより、本発明でいう把持機構（他の無人飛行体が載置された状態において、当該他の無人飛行体を把持する把持機構）が構成されている。
【0105】
そして、本例におけるスタック動作にあっては、図１１（ｂ）に示すように、飛行中の無人飛行体２０が下側の無人飛行体２０に載置された（外枠フレーム２２３が受け台２２６に載置された）際にモータが作動し、各線材２２６ｃ，２２６ｃ同士が互いに近接する方向に回動する。これにより、下側の無人飛行体２０の受け台２２６が上側の無人飛行体２０を把持した状態となる。
【0106】
本例における効果について述べる。複数の無人飛行体２０，２０，…を単に重ね合わせるのみでは、これら無人飛行体２０，２０，…を同時に移送することが困難である。例えば、複数の無人飛行体２０，２０，…を他の地点に運搬するためにトラックに同時に移送することが困難である。これに対し、本例の構成によれば、各線材２２６ｃ，２２６ｃの回動によって、重ね合わされた複数の無人飛行体２０，２０を一体的に連結することができ、複数の無人飛行体２０，２０を同時に移送することが容易になる。
【0107】
＜変形例２＞
次に、変形例２について説明する。本変形例は、画像表示装置２２０の構成が前述した実施形態のものと異なっている。従って、ここでは前述した実施形態との相違点について主に説明する。
次に、変形例２について説明する。本変形例は、画像表示装置２２０の構成が前述した実施形態のものと異なっている。従って、ここでは前述した実施形態との相違点について主に説明する。
【0108】
図１２は本変形例における図２相当図である。図１３は本変形例における図３相当図である。図１４は本変形例における図４相当図である。これらの図に示すように本変形例に係る無人飛行体２０における画像表示装置２２０は、透過型スクリーン２２８および画像投影装置（プロジェクタ）２２９を備えている。
【0109】
透過型スクリーン２２８は、複数の線材（樹脂製または金属製の線材）が格子状に配設された網材（網状スクリーン；所謂アミッドスクリーン）で成り、画像表示装置２２０の枠状の装置フレーム２２１に貼り付けられている。本例における装置フレーム２２１としては、前記縦フレーム２２４は備えていない。尚、透過型スクリーン２２８としては透明樹脂で成る透明スクリーンを採用してもよい。また、この透過型スクリーン２２８を備えた画像表示装置２２０は、前述した実施形態のものと同様に回動機構２３０を介して飛行体本体２１０に対して回動可能に取り付けられている。
【0110】
画像投影装置２２９は、透過型スクリーン２２８の背面側から画像を照射するためのものであって、画像表示装置２２０の装置フレーム２２１に支持された状態で、透過型スクリーン２２８の背面に向けて画像照射を行うようになっている。このため、回動機構２３０の作動（サーボモータ２３３Ｌ，２３３Ｒの作動）によって画像投影装置２２９が回動して透過型スクリーン２２８も飛行体本体２１０に対して回動した場合であっても、透過型スクリーン２２８と画像投影装置２２９との位置関係は不変であり、透過型スクリーン２２８の背面に向けて画像投影装置２２９からの画像の照射が可能な構成となっている。本実施形態にあっては、受け台２２６によって画像投影装置２２９を支持するようにしているが、この画像投影装置２２９の支持構造としてはこれに限定されるものではなく、複数のアーム（図示省略）によって画像表示装置２２０の装置フレーム２２１に支持された構成としてもよい。尚、透過型スクリーン２２８に画像を照射するデバイスとしては、画像投影装置２２９に代えて、ＲＧＢレーザビームを走査することで透過型スクリーン２２８上にカラー画像を表示するものとしてもよい。
【0111】
また、本例に係る無人飛行体２０にあっても、前述した実施形態のものと同様にスタック構造を備えている。つまり、画像表示装置２２０の外枠フレーム２２３に設けられた複数の受け台（重ね支持手段）２２６，２２６，…と近赤外線カメラ（光検知手段）２２７，２２７，…とを備えた構成となっている。これらの構成およびスタック動作は前述した実施形態の場合と同様であるのでここでの説明は省略する。また、受け台２２６の構成としては、前述した変形例１のものを採用することも可能である。
【0112】
その他の構成は、前述した実施形態のものと略同様である。
【0113】
本実施形態に係る無人飛行体２０における空中画像表示動作時における各無人飛行体２０，２０，…の制御動作は、前述した実施形態の場合と同様である。つまり、管理サーバ３０から、飛行経路に係る情報、画像表示のための情報、画像表示装置２２０の回動姿勢を制御するための情報を受信し、所定の飛行経路に沿って飛行するように制御されると共に、画像表示装置２２０での画像表示および画像表示装置２２０の回動姿勢が制御される。そして、画像表示に際しては、画像投影装置２２９から透過型スクリーン２２８の背面に向けて照射された画像が当該透過型スクリーン２２８の表示面に表示され、空中での画像表示が行われることになる。
【0114】
また、透過型スクリーン２２８は網状スクリーンであるため、風（空気）の通過が可能であり、飛行中の無人飛行体２０は風の影響を受けることが少なく、飛行の安定化に伴って空中に表示させる画像の安定化（空中での画像の揺れ等の抑制）を図ることができ、視認性の高い状態で画像を空中に表示させることができる。
【0115】
また、本例では、画像表示装置２２０の表示面の全体に対して画像投影装置２２９から投影された１つの画像を表示させることが可能である。このため、表示面を複数領域に分割して各領域に個別に表示させる画像同士を同期させるようにした場合に比べて、この画像同期のための処理負荷をなくすことができ、画像表示のための制御の簡素化を図ることができて、制御系における負荷の軽減を図ることができる。
【0116】
＜変形例３＞
次に、変形例３について説明する。本変形例は、無人飛行体２０の構成が前述した実施形態のものと異なっている。従って、ここでは前述した実施形態との相違点について主に説明する。
次に、変形例３について説明する。本変形例は、無人飛行体２０の構成が前述した実施形態のものと異なっている。従って、ここでは前述した実施形態との相違点について主に説明する。
【0117】
図１５は本変形例における図６相当図（無人飛行体２０の制御系を示すブロック図）である。本実施形態に係る無人飛行体２０は、記憶部２３に画像情報記憶部２３ａおよび回動位置情報記憶部２３ｂが備えられている。画像情報記憶部２３ａには、画像表示装置２２０に表示させるべき画像の情報が予め記憶されている。また、回動位置情報記憶部２３ｂには、無人飛行体２０の飛行位置や飛行姿勢に応じた画像表示装置２２０の回動位置の情報が予め記憶されている。
【0118】
そして、空中画像表示動作にあっては、画像表示制御部２４３が画像情報記憶部２３ａから画像情報を読み出して画像表示装置２２０の表示面における画像表示を制御する。この画像表示を行うための構成としては、前記実施形態のものであってもよいし、前記変形例２のものであってもよい。また、回動位置制御部２４４が回動位置情報記憶部２３ｂから現在の無人飛行体２０の飛行位置や飛行姿勢に応じた画像表示装置２２０の回動位置の情報を読み出してサーボモータ２３３Ｌ，２３３Ｒを作動させて画像表示装置２２０の回動位置を制御するようになっている。
【0119】
尚、このように各無人飛行体２０，２０，…それぞれが画像の情報を記憶し、それぞれの画像表示装置２２０，２２０，…の表示面における画像表示を制御する場合、画像表示制御部２４３は、ＧＮＳＳの正確なＰＰＳ信号に基づいて同期させた画像が各無人飛行体２０，２０，…それぞれの表示デバイス２２２，２２２，…において表示されるように画像表示制御を行うことになる。
【0120】
このため、本変形例にあっては、管理サーバ３０と無人飛行体２０との間での画像情報の送受信や回動位置情報の送受信は行われないものとなっている。従って、空中での画像表示を行うためのシステム全体の構成の簡素化を図ることができる。また、管理サーバ３０と無人飛行体２０との間での通信の情報量を削減することができるため、通信の安定化を図ることができる。つまり、管理サーバ３０と無人飛行体２０との間において例えば飛行経路に係る情報のみを通信する場合には、情報の通信の安定化を図ることができる。
【0121】
＜他の実施形態＞
尚、本発明は、前記実施形態および前記各変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
尚、本発明は、前記実施形態および前記各変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲および該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
【0122】
例えば、前記実施形態および前記各変形例では、受け台２２６の上端部にＶ字型の受け部２２６ｂを設けて上側の無人飛行体２０を載置可能な構成としていた。本発明はこれに限らず、Ｕ字型や上方が開放された円弧状の受け部を採用することも可能である。つまり、上側の無人飛行体２０を載置可能とする構成としては種々の構成を採用することが可能である。
【0123】
また、前記実施形態および前記各変形例では、無人飛行体対や無人飛行体群を構成する全ての無人飛行体２０，２０，…は同一構成のものとしていた。つまり、全ての無人飛行体２０，２０，…が受け台２２６および近赤外線カメラ２２７を備えたものとしていた。本発明はこれに限らず、互いに重ね合わされる一組の無人飛行体２０，２０，…を予め特定しておくと共に、この一組の無人飛行体２０，２０，…のうち、最も下側に位置される無人飛行体２０と最も上側に位置される無人飛行体２０とを予め特定しておき（機体ＩＤ等によって識別することで特定しておき）、最も下側に位置される無人飛行体２０には近赤外線カメラ２２７を備えさせず、最も上側に位置される無人飛行体２０には受け台２２６を備えさせない構成としてもよい。
【0124】
また、前記実施形態および前記各変形例では、画像表示装置２２０を備えて空中での画像表示を行う無人飛行体２０に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、その他の用途（例えば、地上観測、貨物輸送、農薬散布等）に使用される無人飛行体２０に対しても適用可能である。
【0125】
また、前記実施形態および前記各変形例では、複数の無人飛行体２０，２０，…で成る無人飛行体群によって一連の画像を空中に表示するようにしていた。本発明はこれに限らず１機の無人飛行体２０のみによって空中に画像を表示するようにしてもよい。
【0126】
また、前記実施形態では、複数の表示デバイス２２２，２２２，…を外枠フレーム２２３の内側に配置するようにしていたが、外枠フレーム２２３の外側にも表示デバイス２２２，２２２，…を配置するようにしてもよい。これにより、隣り合う無人飛行体２０，２０の表示デバイス２２２，２２２同士の間の隙間を小さくして、より鮮明な画像を空中に表示させることが可能になる。
【0127】
また、無人飛行体２０の画像表示装置２２０として、前述した実施形態における表示デバイス２２２や、前述した変形例における画像投影装置２２９は搭載しておらず、スクリーン（例えば反射型スクリーン等）のみを搭載した構成とし、地上に、走査型レーザ照射器（画像照射器）が設置され、この走査型レーザ照射器から各無人飛行体２０，２０，…の各画像表示装置２２０，２２０，…のスクリーンに向けて画像を照射することによって空中に画像を表示させるようにしてもよい。このような空中画像表示システム１０の利用形態の一例としては、地上においてスマートフォンやタブレット端末等の画面上の画像（写真や手書きの絵等）を走査型レーザ照射器から無人飛行体群に照射することで、拡大した画像を空中に表示させるといったこと等が挙げられる。
【産業上の利用可能性】
【0128】
本発明は、複数台を重ね合わせた状態で待機させることができる無人飛行体に適用可能である。
【符号の説明】
【0129】
２０ 無人飛行体
２１０ 飛行体本体
２１２ ロータ（回転翼）
２２０ 画像表示装置
２２１ 装置フレーム
２２３ 外枠フレーム（載置部）
２２６ 受け台（重ね支持手段）
２２６ｂ 受け部
２２６ｃ 線材
２２６ｄ ＬＥＤ（投光器）
２２７ 近赤外線カメラ（光検知手段）
２３３Ｌ，２３３Ｒ サーボモータ（回動位置調整アクチュエータ）
２４５ スタック制御部
２１０ 飛行体本体
２１２ ロータ（回転翼）
２２０ 画像表示装置
２２１ 装置フレーム
２２３ 外枠フレーム（載置部）
２２６ 受け台（重ね支持手段）
２２６ｂ 受け部
２２６ｃ 線材
２２６ｄ ＬＥＤ（投光器）
２２７ 近赤外線カメラ（光検知手段）
２３３Ｌ，２３３Ｒ サーボモータ（回動位置調整アクチュエータ）
２４５ スタック制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】