(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】P2024111157
(43)【公開日】2024-08-16
(54)【発明の名称】飛行体
(51)【国際特許分類】
B64U 50/18 20230101AFI20240808BHJP
B64U 10/17 20230101ALI20240808BHJP
B64U 20/87 20230101ALI20240808BHJP
G06F 3/01 20060101ALI20240808BHJP
B64U 101/30 20230101ALN20240808BHJP
B64U 101/24 20230101ALN20240808BHJP
【FI】
B64U50/18
B64U10/17
B64U20/87
G06F3/01 570
B64U101:30
B64U101:24
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024098736
(22)【出願日】2024-06-19
(62)【分割の表示】P 2023092330の分割
【原出願日】2018-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】717007295
【氏名又は名称】株式会社Liberaware
(74)【代理人】
【識別番号】110002790
【氏名又は名称】One ip弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】野平 幸佑
(57)【要約】
【課題】屋内でも、手軽に操作し飛ばすことができる飛行体を提供すること。
【解決手段】本発明による飛行体は、外周部及び内周部を有する円筒形状の本体部と、前
記本体部の内部に設けられ、少なくとも前記本体部の上方から下方に向かう気流を発生さ
せるための揚力発生部と、前記本体部の下部に変位可能に設けられたフラップ部と、前記
フラップ部を変位させて前記気流の向き変えることにより、移動方向を制御する制御部と
を備えている。前記本体部の少なくとも上部又は下部には、全天球カメラが設けられてい
る。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外周部及び内周部を有する円筒形状の本体部と、
前記本体部の内部に設けられ、少なくとも前記本体部の上方から下方に向かう気流を発
生させるための揚力発生部と、
前記本体部の下部に変位可能に設けられたフラップ部と、
前記フラップ部を変位させて前記気流の向き変えることにより、移動方向を制御する制
御部と、を備える
飛行体。
【請求項2】
請求項1に記載の飛行体であって、
前記本体部の少なくとも上部又は下部には、全天球カメラが設けられている、
飛行体。
【請求項3】
請求項2に記載の飛行体であって、
前記全天球カメラは、前記本体部の前記上部の中央又は略中央及び前記下部の中央又は
略中央に設けられている、
飛行体。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の飛行体であって、
前記本体部の前記外周部には、情報を提供するためのディスプレイ部が設けられている
、
飛行体。
【請求項5】
請求項4に記載の飛行体であって、
前記ディスプレイ部は、前記外周部の略全面に設けられている有機ELディスプレイで
ある、
飛行体。
【請求項6】
請求項4又は請求項5に記載の飛行体であって、
画像取得部を更に備えており、
前記制御部は、特定のジェスチャと特定の動作とを関連付けて管理しており、一のジェ
スチャに関する情報を前記ディスプレイ部に表示するとともに、前記画像取得部によって
取得したユーザの行動が前記一のジェスチャと同一と判断した場合、前記特定の動作を行
うように前記飛行体を制御する、
飛行体。
【請求項7】
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の飛行体であって、
前記外周部には、一以上の深度センサが設けられている、
飛行体。
【請求項8】
請求項7に記載の飛行体であって、
前記深度センサは、前記外周を情報から見た場合に120度間隔で設けられている、
飛行体。
【請求項9】
請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の飛行体であって、
前記本体部の上面及び下面はメッシュ状に形成されている、
飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、飛行体に関し、円筒状の本体部を有する飛行体に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ドローン(Drone)や無人航空機(UAV:Unmanned Aeria
l Vehicle)などの飛行体(以下、「飛行体」と総称する)を利用して荷物の配
達を行う試みがなされている。特許文献1には、飛行体による配達システムが開示されて
いる(例えば、特許文献1参照)。配達システムは、飛行体(ドローン)が自律して宅配
する荷物を宅配先に配達するための出荷目録を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許公開公報2015-0120094 A1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方、近年、屋内における飛行体のニーズが高まっている。しかしながら、特許文献1
の飛行体は、屋内で使用するには不向きである。加えて、このような飛行体を操作する場
合、コントローラ(プロポーショナル等)を利用することが多いが、屋内で利用する場合
には現実的ではないうえに、操作には経験と慣れが必要であり、直感的な操作を行うこと
は困難である。
【0005】
そこで、本発明は、屋内でも手軽に操作し飛ばすことができる飛行体を提供することを
目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明によれば、
外周部及び内周部を有する円筒形状の本体部と、
前記本体部の内部に設けられ、少なくとも前記本体部の上方から下方に向かう気流を発
生させるための揚力発生部と、
前記本体部の下部に変位可能に設けられたフラップ部と、
前記フラップ部を変位させて前記気流の向き変えることにより、移動方向を制御する制
御部と、を備える
飛行体が得られる。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、屋内でも手軽に操作し飛ばすことができる飛行体を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】本発明の実施の形態による飛行体を上面から見た斜視図である。
【
図2】本発明の実施の形態による飛行体を上面から見た斜視図である。
【
図3】本発明の実施の形態による飛行体の上面図である。
【
図4】本発明の実施の形態による飛行体の下面図である。
【
図5】本発明の実施の形態による飛行体の側面断面図である。
【
図6】本発明の実施の形態による飛行体の他の側面断面図である。
【
図7】本発明の実施の形態による飛行体の飛行状態を表す側面断面図である。
【
図8】本発明の実施の形態による飛行体の飛行状態を表す側面断面図である。
【
図9】本発明の他の実施の形態による飛行体の飛行状態を表す側面断面図である。
【
図10】本発明の他の実施の形態による飛行体の飛行状態を表す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の実施形態の内容を列記して説明する。本発明の実施の形態による飛行体は、以
下のような構成を備える。
[項目1]
外周部及び内周部を有する円筒形状の本体部と、
前記本体部の内部に設けられ、少なくとも前記本体部の上方から下方に向かう気流を発
生させるための揚力発生部と、
前記本体部の下部に変位可能に設けられたフラップ部と、
前記フラップ部を変位させて前記気流の向き変えることにより、移動方向を制御する制
御部と、を備える
飛行体。
[項目2]
請求項1に記載の飛行体であって、
前記本体部の少なくとも上部又は下部には、全天球カメラが設けられている、
飛行体。
[項目3]
請求項2に記載の飛行体であって、
前記全天球カメラは、前記本体部の前記上部の中央又は略中央及び前記下部の中央又は
略中央に設けられている、
飛行体。
[項目4]
請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の飛行体であって、
前記本体部の前記外周部には、情報を提供するためのディスプレイ部が設けられている
、
飛行体。
[項目5]
請求項4に記載の飛行体であって、
前記ディスプレイ部は、前記外周部の略全面に設けられている有機ELディスプレイで
ある、
飛行体。
[項目6]
請求項4又は請求項5に記載の飛行体であって、
画像取得部を更に備えており、
前記制御部は、特定のジェスチャと特定の動作とを関連付けて管理しており、一のジェ
スチャに関する情報を前記ディスプレイ部に表示するとともに、前記画像取得部によって
取得したユーザの行動が前記一のジェスチャと同一と判断した場合、前記特定の動作を行
うように前記飛行体を制御する、
飛行体。
[項目7]
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の飛行体であって、
前記外周部には、一以上の深度センサが設けられている、
飛行体。
[項目8]
請求項7に記載の飛行体であって、
前記深度センサは、前記外周を情報から見た場合に120度間隔で設けられている、
飛行体。
[項目9]
請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の飛行体であって、
前記本体部の上面及び下面はメッシュ状に形成されている、
飛行体。
【0010】
<実施の形態の詳細>
以下、本発明の実施の形態による飛行体について、図面を参照しながら説明する。
【0011】
<飛行体の構造>
図1は、本実施の形態による飛行体10の上面図である。図示されるように、飛行体1
0は、本体部100とフラップ110と全天球カメラ150T(150B)を有している
。
【0012】
なお、上述した飛行体は、ドローン(Drone)、マルチコプター(Multi C
opter)、無人飛行体(Unmanned aerial vehicle:UAV
)、RPAS(remote piloted aircraft systems)、
又はUAS(Unmanned Aircraft Systems)等と称呼されるこ
とがある。
【0013】
本体部100は、外周部及び内周部を有する円筒形状を有している。図示されるように
、飛行体10は、初期状態(初期位置:着陸状態)においては、上下方向(Z方向)に開
口するように構成されている。
【0014】
本実施の形態における外周部は、ディスプレイとして所定の上方を表示可能な側面部1
02となっている。側面部102は例えば有機ELディスプレイ等を利用することができ
るが、これに限られない。
【0015】
側面部102には、例えば、飛行体10の状態、動画等のコンテンツの表示、全天球カ
メラ150T、150Bによって撮像した静止画又は動画のリアルタイム表示をすること
ができる。また、特に、円筒形状であるために把握しにくい、上下・左右・前後等の飛行
体10の進行方向を表示することとしてもよい。この場合、例えば、進行方向を示す表示
(色、点滅表示等)、左右を示す表示をすることとしてもよい。
【0016】
図5によく示されるように、本実施の形態による飛行体10は、本体部100の内部に
設けられ、少なくとも本体部100の上方から下方に向かう気流を発生させるためのプロ
ペラ(揚力発生部)120を有している。本実施の形態においては、プロペラ120は反
転プロペラを用いることとしている。
【0017】
本実施の形態による飛行体10においては、プロペラ120の径を大きくすることによ
って回転数を下げることとし、その結果、プロペラ120の回転による音を低減すること
ができる。
【0018】
また、本体部100を円筒形の形状とすることにより、プロペラの先端部から発生する
気流をも下方(進行方向後方)に整流ことができ、エネルギー効率が上がると同時に騒音
も抑えることができる。
【0019】
図1乃至
図4に示されるように、本体部100の上部101及び下部103はメッシュ
構造となっており、プロペラ120による気流を効率よく排出する。
【0020】
図2及び
図4に示されるように、側面部102の下方の端部にはフラップ110が設け
られている。フラップ110は、120度間隔で設けられている。フラップ110は、内
側及び外側の方向に向けて(すなわち側面102の法線方向に)変位可能に設けられてい
る。飛行体10の制御部(図示せず)は、フラップ部110を変位させて気流の向き変え
ることにより、移動方向を制御する。移動の方向については後述する。
【0021】
図1及び
図2に示されるように、本体部100の上部101及び下部103の中心には
、全天球カメラ150T、150Bが設けられている。
【0022】
側面部102には、深度センサ(Depth sensor)130が設けられている
。深度センサ130は、側面102に関して120度間隔で設けられている。
【0023】
本実施の形態においては、全天球カメラ150T、150Bによって、ユーザのジェス
チャを取得し、当該ジェスチャに関連付けられた動作を行う。この時、ジェスチャを正し
く認識したか否か、正しく認識した場合に行われる動作に関する情報は側面102のディ
スプレイに表示される。
【0024】
続いて、
図6及び
図7を参照して、飛行状態を説明する。図示されるように、フラップ
部110を傾けると、飛行体10は、重心Gを中心にXZ平面において回転する。この際
、飛行体10が
図7に示される状態に傾いたときにフラップ部110を元の方向に戻する
ことにより、重力g及び揚力(推力)Pとの合力から水平方向に成分を有する力Fが飛行
体10に働くこととなる。
【0025】
なお、
図6及び
図7に示される構造では、フラップ部120のみによっては、ヨー方向
(Z軸を回転の軸とする回転方向)の力を生み出すことができない。この場合二重反転の
プロペラ120の上下の回転数を変えることによって(違いに異なるものにすることによ
って)、所望のヨー方向に回転させることができる。
【0026】
フラップ部110は、3つ設けることにより合力によって全方向に移動することが可能
となる。
【0027】
続いて、
図8及び
図9参照してフラップ部110の変形例を説明する。図示されるように
、本実施の形態による3つのフラップ部110(うち、2つのフラップ部110は図示を
省略)のうち、1つは、飛行体10の下部の中心に設けられている。この場合も、フラッ
プ部110を傾けると、飛行体10は、重心Gを中心にXZ平面において回転する。この
際、飛行体10が
図9に示される状態に傾いたときにフラップ部110を元の方向に戻す
ることにより、
図7と同様に、重力g及び揚力(推力)Pとの合力から水平方向に成分を
有する力Fが飛行体10に働くこととなる。
【0028】
更には、
図10に示されるように、本実施の形態による3つのフラップ部110(うち
、1つのフラップ部110は図示を省略)のうち、2つは、飛行体10の下部にy方向に
沿って隣接配置されている。y方向において図の手前側のフラップ部110fと、後ろ側
のフラップ部110bとを互い違いに傾けることによって飛行体10はXY平面において
(ヨー方向に)回転する。この場合、プロペラ120は、1つでもよい(すなわち二重反
転プロペラでなくてもよい)。
【0029】
上述したいずれの場合であっても、フラップ部110は、最低3つあれば飛行体10は
、全方向に移動することが可能となる。
【0030】
上述した回転翼機は、主として空中を移動するものを指すが、例えば、陸上用、水中用
などの用途を組み合わせた機能を有する回転翼機も含まれる。
【0031】
上述した回転翼機は、例えば、フライトコントローラ、メモリ、送受信部、モータ、E
SC、プロペラ、バッテリー、各種センサ類、といったハードウェアで構成することとし
てもよい。
【0032】
フライトコントローラは、プログラマブルプロセッサ(例えば、中央演算処理装置(C
PU))などの1つ以上のプロセッサを有することができる。
【0033】
フライトコントローラは、図示しないメモリを有しており、当該メモリにアクセス可能
である。メモリは、1つ以上のステップを行うためにフライトコントローラが実行可能で
あるロジック、コード、および/またはプログラム命令を記憶している。
【0034】
メモリは、例えば、SDカードやランダムアクセスメモリ(RAM)などの分離可能な
媒体または外部の記憶装置を含んでいてもよい。カメラやセンサ類から取得したデータは
、メモリに直接に伝達されかつ記憶されてもよい。例えば、カメラ等で撮影した静止画・
動画データが内蔵メモリ又は外部メモリに記録される。
【0035】
フライトコントローラは、回転翼機の状態を制御するように構成された制御モジュール
を含んでいる。例えば、制御モジュールは、6自由度(並進運動x、y及びz、並びに回
転運動θx、θy及びθz)を有する回転翼機の空間的配置、速度、および/または加速
度を調整するために回転翼機の推進機構(モータ等)を制御する。制御モジュールは、搭
載部、センサ類の状態のうちの1つ以上を制御することができる。
【0036】
フライトコントローラは、1つ以上の外部のデバイス(例えば、端末、表示装置、また
は他の遠隔の制御器)からのデータを送信および/または受け取るように構成された送受
信部と通信可能である。送受信機は、有線通信または無線通信などの任意の適当な通信手
段を使用することができる。
【0037】
例えば、送受信部は、ローカルエリアネットワーク(LAN)、ワイドエリアネットワ
ーク(WAN)、赤外線、無線、WiFi、ポイントツーポイント(P2P)ネットワー
ク、電気通信ネットワーク、クラウド通信などのうちの1つ以上を利用することができる
。
【0038】
送受信部は、センサ類で取得したデータ、フライトコントローラが生成した処理結果、
所定の制御データ、端末または遠隔の制御器からのユーザコマンドなどのうちの1つ以上
を送信および/または受け取ることができる。
【0039】
本実施の形態によるセンサ類は、その用途に応じて、慣性センサ(加速度センサ、ジャ
イロセンサ)、GPSセンサ、近接センサ(例えば、ライダー)、ビジョン/イメージセ
ンサ(例えば、カメラ)その他の物理センサを含み得る。更に、イオンセンサー、バイオ
アフィニティーセンサー、ガスセンサ、その他の電気化学センサー、オプティカルセンサ
ー等の化学センサを含んでいいてもよい。
【0040】
上述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、本発明を限定
して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良
することができると共に、本発明にはその均等物が含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0041】
10、10’、10’’ 飛行体
100 本体部
101 上部
102 側面部
103 下部
110 フラップ
120 プロペラ
150T、150B 全天球カメラ
【手続補正書】
【提出日】2024-06-19
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
本体部と、
少なくとも前記本体部の上方から下方に向かう気流を発生させる揚力発生部と、
制御部と、
前記本体部に変位可能に設けられ、前記揚力発生部により発生した気流の向きを制御するフラップ部と、を備え、
前記揚力発生部は、上下のプロペラの回転数を異ならせることで、飛行体にヨー方向の力を発生させる二重反転プロペラを備え、
前記制御部は、上下のプロペラの回転数と、前記フラップ部の傾きとを制御することにより、飛行体の向き及び移動方向を制御する、
飛行体。
【請求項2】
請求項1に記載の飛行体であって、
前記制御部は、前記フラップ部を傾けることにより飛行体が所定方向に所定角度まで傾いたときに前記フラップ部を元に戻すことにより、飛行体に水平方向の力を働かせて飛行体の移動方向を制御する、
飛行体。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の飛行体であって、
前記フラップ部は、前記本体部の側面の下端部に位置する、
飛行体。
【請求項4】
請求項3に記載の飛行体であって、
前記フラップ部は、前記側面の法線方向に変位可能に設けられる、
飛行体。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれかに記載の飛行体であって、
前記フラップ部は、前記本体部の周方向に均等に配置されている、
飛行体。
【請求項6】
請求項5に記載の飛行体であって、
前記フラップ部は、前記本体部の周方向に3つ設けられている、
飛行体。
【請求項7】
請求項1乃至6のいずれかに記載の飛行体であって、
前記本体部は円筒形状である、
飛行体。