特許 7128155 パラシュート装置および飛行装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-22

(45)【発行日】2022-08-30

(54)【発明の名称】パラシュート装置および飛行装置

(51)【国際特許分類】

   B64D 17/72 20060101AFI20220823BHJP

   B64D 17/80 20060101ALI20220823BHJP

   B64D 25/00 20060101ALI20220823BHJP

【ＦＩ】

B64D17/72

B64D17/80

B64D25/00

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019136094

(22)【出願日】2019-07-24

(65)【公開番号】P2021020477

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2021-06-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000114215

【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】酒本 譲

(72)【発明者】

【氏名】下久 昌司

(72)【発明者】

【氏名】持田 佳広

【審査官】長谷井 雅昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１９３０５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２５１０８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭５８－１１８４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１４３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第４７８５０８４（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６４Ｄ １７／７２

Ｂ６４Ｄ １７／８０

Ｂ６４Ｄ ２５／００

Ｂ６４Ｄ １７／５４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パラシュートと、
前記パラシュートを収容するパラシュート収容部と、
前記パラシュートに連結された少なくとも一つの飛翔体と、
前記飛翔体を保持し、保持した前記飛翔体を射出するための筒状の射出部と、
ガスを発生するガス発生装置と、
少なくとも一部が前記射出部内に挿通可能にされ、前記ガス発生装置から発生したガスの圧力を受けて前記飛翔体を前記射出部から押し出す押出部材と、
前記押出部材の移動範囲を制限する移動制限部と、を備え、
前記パラシュート収容部は、
周方向に連続した筒状の側壁部と、前記側壁部の一端側の開口を塞ぐように形成された底部とを有し、
前記パラシュートは、前記側壁部と前記底部とによって画成された収容空間に配置され、
前記射出部は、前記側壁部の外周面に配置されている
パラシュート装置。

【請求項2】

請求項１に記載のパラシュート装置において、
前記ガス発生装置から発生した前記ガスを前記射出部に導くガス導入路を更に備え、
前記ガス発生装置は、
前記ガスを発生するガス発生剤と、
前記ガス発生剤を収容し、前記ガス発生剤から発生した前記ガスが放出されるガス放出室を有するハウジングとを有し、
前記射出部は、一端側において前記飛翔体を保持し、他端側において前記ガス導入路を介して前記ガス放出室と連通され、
前記押出部材は、前記射出部内に収容され、
前記移動制限部は、前記射出部内における前記押出部材の移動範囲を制限する
ことを特徴とするパラシュート装置。

【請求項3】

請求項２に記載のパラシュート装置において、
前記射出部は、
第１筒状部材と、前記第１筒状部材と同軸となるように配置された第２筒状部材と、前記第１筒状部材と前記第２筒状部材との間に設けられ、前記第１筒状部材と前記第２筒状部材の互いに対面するそれぞれの端部を覆う、前記移動制限部としての仕切り部とを有し、
前記飛翔体は前記第１筒状部材に設けられ、
前記押出部材は、棒状部と、前記棒状部の一端に固定され、前記ガスの圧力を受ける受圧部とを有し、
前記仕切り部には、前記棒状部を挿通可能とし、前記受圧部を挿通不能とする貫通穴が形成されている
ことを特徴とするパラシュート装置。

【請求項4】

請求項１に記載のパラシュート装置において、
前記ガス発生装置は、
前記ガスを発生するガス発生剤と、
前記ガス発生剤を収容し、前記ガス発生剤から発生した前記ガスが放出されるガス放出室を有するハウジングとを有し、
前記押出部材は、前記ガス放出室と前記射出部との間に延在し、
前記押出部材は、一端側が前記射出部内に挿通可能にされ、柔軟性を有する棒状部と、前記棒状部の他端側に固定されるとともに前記ガス放出室内に配置され、前記ガスの圧力を受ける受圧部とを有し、
前記移動制限部は、前記ガス放出室内の前記押出部材の移動範囲を制限する
ことを特徴とするパラシュート装置。

【請求項5】

請求項４に記載のパラシュート装置において、
前記ハウジングは、前記ガス放出室を画成し、前記受圧部を移動可能に収容する筒状部を有し、
前記筒状部には、前記棒状部を挿通可能とし、前記受圧部を挿通不能とする貫通穴が形成されている
ことを特徴とするパラシュート装置。

【請求項6】

パラシュートと、
前記パラシュートを収容するパラシュート収容部と、
前記パラシュートに連結された複数の飛翔体と、
前記飛翔体毎に設けられ、対応する前記飛翔体を保持し、保持した前記飛翔体を射出するための筒状の射出部と、
ガスを発生する一つのガス発生装置と、
前記射出部毎に設けられ、少なくとも一部が対応する前記射出部内に挿通可能にされ、前記ガス発生装置から発生したガスの圧力を受けて前記飛翔体を前記射出部から押し出す押出部材と、
前記押出部材毎に設けられ、対応する前記押出部材の移動範囲を制限する移動制限部と、を備え、
前記パラシュート収容部は、
周方向に連続した筒状の側壁部と、前記側壁部の一端側の開口を塞ぐように形成された底部とを有し、
前記パラシュートは、前記側壁部と前記底部とによって画成された収容空間に配置され、
前記ガス発生装置は、
前記ガスを発生するガス発生剤と、
前記ガス発生剤を収容し、前記ガス発生剤から発生した前記ガスが放出されるガス放出室を有するハウジングとを有し、
前記押出部材は、前記ガス放出室と、対応する前記射出部との間に延在し、
前記押出部材は、一端側が対応する前記射出部内に挿通可能にされ、柔軟性を有する棒状部と、前記棒状部の他端側に固定されるとともに前記ガス放出室内に配置され、前記ガスの圧力を受ける受圧部とを夫々有し、
前記移動制限部は、対応する前記押出部材の前記ガス放出室内における移動範囲を制限する
パラシュート装置。

【請求項7】

請求項６に記載のパラシュート装置において、
前記ハウジングは、前記押出部材毎に設けられ、前記ガス放出室を画成し、前記受圧部を移動可能に収容する筒状部を有し、
前記筒状部には、対応する前記押出部材の前記棒状部を挿通可能とし、対応する前記押出部材の前記受圧部を挿通不能とする貫通穴が形成されている
ことを特徴とするパラシュート装置。

【請求項8】

機体ユニットと、
前記機体ユニットに接続され、推力を発生する推力発生部と、
前記推力発生部を制御する飛行制御部と、
飛行時の異常を検出する異常検出部と、
請求項１乃至７の何れか一項に記載のパラシュート装置と、
前記異常検出部による異常の検出に応じて、前記飛翔体を前記射出部から射出させる落下制御部と、を備える
ことを特徴とする飛行装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パラシュート装置、飛行装置、および飛翔体射出機構に関し、例えば、遠隔操作および自律飛行が可能な、マルチロータの回転翼機型の飛行装置に取り付けられるパラシュート装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、遠隔操作および自律飛行が可能な、マルチロータの回転翼機型の飛行装置（以下、単に「回転翼機」とも称する。）の産業分野への実用化が検討されている。例えば、運送業において、回転翼機（所謂ドローン）による荷物の輸送や旅客の輸送等が検討されている。

【0003】

輸送用の回転翼機は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号等によって自己の位置を特定しながら飛行する自立飛行機能を備えている。しかしながら、何らかの原因で回転翼機に異常が発生した場合、自立飛行ができなくなり、回転翼機の落下等の事故が発生するおそれがある。そのため、回転翼機の安全性の向上が望まれている。

【0004】

特に、輸送用の回転翼機は、今後、より大きな荷物や、旅客を輸送できるように機体の大型化が進むと予想される。このような大型の回転翼機が何らかの原因で制御不能に陥って落下した場合、これまでの回転翼機に比べて、人や構造物に甚大な被害を与えるおそれがある。そのため、回転翼機の大型化を図る場合には、これまで以上に安全性を重視する必要がある。

【0005】

そこで、本願発明者らは、回転翼機の安全性を向上させるために、パラシュート装置を回転翼機に取り付けることを検討した。

【0006】

例えば、特許文献１には、ガス発生器を内蔵した容器に連通する中空管に複数の発射体を挿通して配置し、各発射体とパラシュートをコードで連結した構造を有する、回転翼機用のパラシュート展開装置が開示されている。このパラシュート展開装置によれば、回転翼機の落下時に、ガス発生器からガスを発生させて発射体を射出台から射出することにより、パラシュートを強制的に開傘させることが可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２５１０８３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

特許文献１に開示されたパラシュート展開装置では、発射体の射出とともに高温のガスが中空管から放出される。パラシュート装置から放出されたパラシュートの傘体（キャノピー）や吊索がその高温のガスに触れると、パラシュートが破損し、飛行装置を安全に落下させることができなくなる虞がある。

【0009】

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、飛翔体を射出してパラシュートを強制的に開傘可能なパラシュート装置において、パラシュートの破損を防止することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の代表的な実施の形態に係るパラシュート装置は、パラシュートと、前記パラシュートを収容するパラシュート収容部と、前記パラシュートに連結された少なくとも一つの飛翔体と、前記飛翔体を保持し、保持した前記飛翔体を射出するための筒状の射出部と、ガスを発生するガス発生装置と、少なくとも一部が前記射出部内に挿通可能にされ、前記ガス発生装置から発生したガスの圧力を受けて前記飛翔体を前記射出部から押し出す押出部材と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一態様によれば、パラシュートの破損を防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態１に係るパラシュート装置を搭載した飛行装置の外観を模式的に示す図である。

【図2】実施の形態１に係るパラシュート装置を搭載した飛行装置の機能ブロック図である。

【図3A】実施の形態１に係るパラシュート装置の構成を模式的に示す図である。

【図3B】実施の形態１に係るパラシュート装置の構成を模式的に示す図である。

【図3C】実施の形態１に係るパラシュート装置の構成を模式的に示す図である。

【図4】パラシュートが開いた状態を模式的に示す図である。

【図5】実施の形態１に係るパラシュート装置の飛翔体の射出後の状態を模式的に示す図である。

【図6】実施の形態１に係る飛行装置のパラシュートが開いた状態を模式的に示す図である。

【図7A】実施の形態２に係るパラシュート装置の構成を模式的に示す図である。

【図7B】実施の形態２に係るパラシュート装置の構成を模式的に示す図である。

【図7C】実施の形態２に係るパラシュート装置の構成を模式的に示す図である。

【図8】実施の形態２に係るパラシュート装置の飛翔体の射出後の状態を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。

【0014】

〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係るパラシュート装置（４，４Ａ）は、パラシュート（４００）と、前記パラシュートを収容するパラシュート収容部（４０）と、前記パラシュートに連結された少なくとも一つの飛翔体（４３）と、前記飛翔体を保持し、保持した前記飛翔体を射出するための筒状の射出部（４１，４１Ａ）と、ガスを発生するガス発生装置（６０，６０Ａ）と、少なくとも一部が前記射出部内に挿通可能にされ、前記ガス発生装置から発生したガスの圧力を受けて前記飛翔体を前記射出部から押し出す押出部材（４２，４２Ａ）と、を備えることを特徴とする。

【0015】

〔２〕上記パラシュート装置（４，４Ａ）において、前記押出部材の移動範囲を制限する移動制限部（４１２，６１１）を更に備えていてもよい。

【0016】

〔３〕上記パラシュート装置（４）において、前記ガス発生装置から発生した前記ガスを前記射出部に導くガス導入路（４８）を更に備え、前記ガス発生装置は、前記ガスを発生するガス発生剤（６０１）と、前記ガス発生剤を収容し、前記ガス発生剤から発生した前記ガスが放出されるガス放出室（６０４）を有するハウジング（６００）とを有し、前記射出部は、一端側において前記飛翔体を保持し、他端側において前記ガス導入路を介して前記ガス放出室と連通され、前記押出部材は、前記射出部内に収容され、前記移動制限部は、前記射出部内における前記押出部材の移動範囲を制限してもよい。

【0017】

〔４〕上記パラシュート装置（４）において、前記射出部は、第１筒状部材（４１１）と、前記第１筒状部材と同軸となるように配置された第２筒状部材（４１３）と、前記第１筒状部材と前記第２筒状部材との間に設けられ、前記第１筒状部材と前記第２筒状部材の互いに対面するそれぞれの端部を覆う、前記移動制限部としての仕切り部（４１２）とを有し、前記飛翔体は前記第１筒状部材に設けられ、前記押出部材は、棒状部（４２１）と、前記棒状部の一端に固定され、前記ガスの圧力を受ける受圧部（４２２）とを有し、前記仕切り部には、前記棒状部が挿通可能にされ、且つ前記受圧部が挿通不能な貫通穴（４１２０）が形成されていてもよい。

【0018】

〔５〕上記パラシュート装置（４Ａ）において、前記ガス発生装置は、前記ガスを発生するガス発生剤（６０１）と、前記ガス発生剤を収容し、前記ガス発生剤から発生した前記ガスが放出されるガス放出室（６０４Ａ）を有するハウジング（６００Ａ）とを有し、前記押出部材は、前記ガス放出室と前記射出部との間に延在し、前記押出部材の一端側が前記ガス放出室内に収容され、前記押出部材の他端側が前記射出部内に挿通可能にされ、前記移動制限部は、前記ガス放出室内の前記押出部材の移動範囲を制限してもよい。

【0019】

〔６〕上記パラシュート装置において、前記押出部材は、一端側が前記射出部内に挿通可能にされた棒状部（４２１Ａ）と、前記棒状部の他端側に固定されるとともに前記ガス放出室内に配置され、前記ガスの圧力を受ける受圧部（４２２Ａ）とを有し、前記ハウジングは、前記ガス放出室を画成し、前記受圧部を移動可能に収容する筒状部（６１０）を有し、前記筒状部には、前記棒状部が挿通可能にされ且つ前記受圧部が挿通不能な貫通穴（６００１）が形成されていてもよい。

【0020】

〔７〕本発明の代表的な実施の形態に係る飛行装置（１）は、機体ユニット（２）と、前記機体ユニットに接続され、推力を発生する推力発生部（３，３＿１～３＿ｎ）と、前記推力発生部を制御する飛行制御部（１４）と、前記機体ユニットの飛行時の異常を検出する異常検出部（１５）と、上記パラシュート装置（４，４Ａ）と、前記異常検出部による異常の検出に応じて、前記飛翔体を前記射出部から射出させる落下制御部（１６）とを備えていてもよい。

【0021】

〔８〕本発明の代表的な実施の形態に係る飛翔体射出機構（５０，５０Ａ）は、パラシュート（４００）に連結可能な飛翔体（４３）と、前記飛翔体を保持し、保持した前記飛翔体を射出するための筒状の射出部（４１，４１Ａ）と、ガスを発生するガス発生装置（６０，６０Ａ）と、少なくとも一部が前記射出部内に挿通可能にされ、前記ガス発生装置から発生したガスの圧力を受けて前記飛翔体を前記射出部から押し出す押出部材（４２，４２Ａ）とを備えることを特徴とする。

【0022】

２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0023】

≪実施の形態１≫
図１は、実施の形態１に係るパラシュート装置を搭載した飛行装置の外観を模式的に示す図である。図１に示される飛行装置１は、例えば、３つ以上のロータを搭載したマルチロータの回転翼機型の飛行装置であり、所謂ドローンである。

【0024】

図１に示すように、飛行装置１は、機体ユニット２、推力発生部３＿１～３＿ｎ（ｎは３以上の整数）、パラシュート装置４、報知装置５、およびアーム部６を備えている。

【0025】

機体ユニット２は、飛行装置１の本体部分である。機体ユニット２は、後述のように、飛行装置１の飛行を制御するための各種機能部を収容している。なお、図１では、一例として円柱状の機体ユニット２を図示しているが、機体ユニット２の形状は特に制限されない。

【0026】

推力発生部３＿１～３＿ｎは、推力を発生するロータである。なお、以下の説明において、各推力発生部３＿１～３＿ｎを特に区別しない場合には、単に、「推力発生部３」と表記する。

【0027】

推力発生部３は、例えば、プロペラ３０と、プロペラ３０を回転させるモータ３１とを、筒状の筐体３２に収容した構造を有している。筒状の筐体３２の開口部には、プロペラ３０との接触を防止するための網（例えば、樹脂材料や金属材料（ステンレス鋼等）等）が設けられていてもよい。

【0028】

飛行装置１が備える推力発生部３の個数は特に制限されないが、３つ以上であることが好ましい。例えば、飛行装置１は、３つの推力発生部３を備えたトライコプター、４つの推力発生部３を備えたクワッドコプター、６つの推力発生部を備えたヘキサコプター、および８つの推力発生部３を備えたオクトコプターなどの何れであってもよい。

【0029】

なお、図１では、飛行装置１が４つ（ｎ＝４）の推力発生部３＿１～３＿４を搭載したクワッドコプターである場合を一例として図示している。

【0030】

アーム部６は、機体ユニット２と各推力発生部３とを連結するための構造体である。アーム部６は、機体ユニット２から、例えば、機体ユニット２の中央部Ｏから放射状に突出して形成されている。各アーム部６の先端には、推力発生部３がそれぞれ取り付けられている。

【0031】

報知装置５は、飛行装置１の外部に危険を知らせるための装置である。報知装置５は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等からなる光源や音声発生装置（アンプおよびスピーカ等）を含んで構成されている。報知装置５は、後述する異常検出部１５による異常の検出に応じて、飛行装置１が危険な状態であることを、光や音声によって外部に報知する。

【0032】

なお、報知装置５は、機体ユニット２の外部に露出していてもよいし、光源から発生した光やスピーカから発生した音声等を外部に出力可能な形態で機体ユニット２の内部に収容されていてもよい。

【0033】

パラシュート装置４は、飛行装置１に異常が発生し、落下のおそれがある場合に、飛行装置１の落下速度を緩やかにして、飛行装置１を安全に落下させるための装置である。パラシュート装置４は、例えば図１に示すように、機体ユニット２上に設置されている。なお、パラシュート装置４の具体的な構成については、後述する。

【0034】

図２は、実施の形態１に係るパラシュート装置４を搭載した飛行装置１の機能ブロック図である。

【0035】

図２に示すように、機体ユニット２は、電源部１１、センサ部１２、モータ駆動部１３＿１～１３＿ｎ（ｎは３以上の整数）、飛行制御部１４、異常検出部１５、落下制御部１６、通信部１７、および記憶部１８を含む。

【0036】

これらの機能部のうち、飛行制御部１４、異常検出部１５、および落下制御部１６は、例えば、プロセッサ（例えばＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）および各種メモリを含むマイクロコントローラ等によるプログラム処理によって実現される。

【0037】

電源部１１は、バッテリ２２と電源回路２３とを含む。バッテリ２２は、例えば二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）である。電源回路２３は、バッテリ２２の出力電圧に基づいて電源電圧を生成し、上記機能部を実現する各ハードウェアに供給する回路である。電源回路２３は、例えば複数のレギュレータ回路を含み、上記ハードウェア毎に適切な大きさの電源電圧を供給する。

【0038】

センサ部１２は、飛行装置１の状態を検知する機能部である。センサ部１２は、飛行装置１の機体の傾きを検出する。センサ部１２は、例えば、角速度センサ２４、加速度センサ２５、磁気センサ２６、および角度算出部２７含む。

【0039】

角速度センサ２４は、角速度（回転速度）を検出するセンサである。例えば、角速度センサ２４は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の３つの基準軸に基づいて角速度を検出する３軸ジャイロセンサである。

【0040】

加速度センサ２５は、加速度を検出するセンサである。例えば、加速度センサ２５は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の３つの基準軸に基づいて加速度を検出する３軸加速度センサである。

【0041】

磁気センサ２６は、地磁気を検出するセンサである。例えば、磁気センサ２６は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の３つの基準軸に基づいて方位（絶対方向）を検出する３軸地磁気センサ（電子コンパス）である。

【0042】

角度算出部２７は、角速度センサ２４および加速度センサ２５の少なくとも一方の検出結果に基づいて、飛行装置１の機体の傾きを算出する。ここで、飛行装置１の機体の傾きとは、地面（水平方向）に対する機体（機体ユニット２）の角度のことである。

【0043】

例えば、角度算出部２７は、角速度センサ２４の検出結果に基づいて、地面に対する機体の角度を算出してもよいし、角速度センサ２４および加速度センサ２５の検出結果に基づいて、地面に対する機体の角度を算出してもよい。なお、角速度センサ２４や加速度センサ２５の検出結果を用いた角度の算出方法は、公知の計算式を用いてもよい。

【0044】

また、角度算出部２７は、角速度センサ２４および加速度センサ２５の少なくとも一方の検出結果に基づいて算出した角度を、磁気センサ２６の検出結果に基づいて補正してもよい。

【0045】

なお、センサ部１２は、上述した角速度センサ２４、加速度センサ２５、および磁気センサ２６に加えて、例えば、気圧センサ、風量（風向き）センサ、超音波センサ、ＧＰＳ受信機、およびカメラ等を含んでもよい。

【0046】

通信部１７は、外部装置９と通信を行うための機能部である。ここで、外部装置９は、飛行装置１の動作を制御し、飛行装置１の状態を監視する送信機やサーバ等である。通信部１７は、例えば、アンテナおよびＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路等によって構成されている。通信部１７と外部装置９との間の通信は、例えば、ＩＳＭバンド（２．４ＧＨｚ帯）の無線通信によって実現される。

【0047】

通信部１７は、外部装置９から送信された飛行装置１の操作情報を受信して飛行制御部１４に出力するとともに、センサ部１２によって計測された各種計測データ等を外部装置９へ送信する。また、通信部１７は、異常検出部１５によって飛行装置１の異常が検出された場合に、飛行装置１に異常が発生したことを示す情報を外部装置９に送信する。更に、通信部１７は、飛行装置１が地上に落下した場合に、飛行装置１が落下したことを示す情報を外部装置９に送信する。

【0048】

モータ駆動部１３＿１～１３＿ｎは、推力発生部３＿ｎ毎に設けられ、飛行制御部１４からの指示に応じて、駆動対象のモータ３１を駆動する機能部である。

【0049】

なお、以下の説明において、各モータ駆動部１３＿１～１３＿ｎを特に区別しない場合には、単に、「モータ駆動部１３」と表記する。

【0050】

モータ駆動部１３は、飛行制御部１４から指示された回転数でモータ３１が回転するように、モータ３１を駆動する。例えば、モータ駆動部１３は、ＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｐｅｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）である。

【0051】

飛行制御部１４は、飛行装置１の各機能部を統括的に制御する機能部である。
飛行制御部１４は、飛行装置１が安定して飛行するように推力発生部３を制御する。具体的には、飛行制御部１４は、通信部１７によって受信した外部装置９からの操作情報（上昇や下降、前進や後退等の指示）と、センサ部１２の検出結果とに基づいて、機体が安定した状態で所望の方向に飛行するように、各推力発生部３のモータ３１の適切な回転数を算出し、算出した回転数を各モータ駆動部１３にそれぞれ指示する。

【0052】

飛行制御部１４は、例えば風等の外部からの影響によって機体の姿勢が乱れた場合に、角速度センサ２４の検出結果に基づいて、機体が水平になるように、各推力発生部３のモータ３１の適切な回転数をそれぞれ算出し、算出した回転数を各モータ駆動部１３にそれぞれ指示する。

【0053】

また、例えば、飛行制御部１４は、飛行装置１のホバリング時に飛行装置１のドリフトを防止するために、加速度センサ２５の検出結果に基づいて各推力発生部３のモータ３１の適切な回転数を算出し、算出した回転数を各モータ駆動部１３にそれぞれ指示する。

【0054】

また、飛行制御部１４は、通信部１７を制御して、外部装置９との間で上述した各種データの送受信を実現する。

【0055】

記憶部１８は、飛行装置１の動作を制御するための各種プログラムやパラメータ等を記憶するための機能部である。例えば、記憶部１８は、フラッシュメモリおよびＲＯＭ等の不揮発性メモリやＲＡＭ等から構成されている。

【0056】

記憶部１８に記憶される上記パラメータは、例えば、後述する残容量閾値２８および傾き閾値２９等である。

【0057】

異常検出部１５は、飛行時の異常を検出する機能部である。具体的には、異常検出部１５は、センサ部１２の検出結果と、バッテリ２２の状態と、推力発生部３の動作状態とを監視し、飛行装置１が異常状態であるか否かを判定する。

【0058】

ここで、異常状態とは、飛行装置１の自律飛行が不可能になるおそれがある状態を言う。例えば、推力発生部３が故障したこと、バッテリ２２の残容量が所定の閾値よりも低下したこと、および機体（機体ユニット２）が異常に傾いたこと、の少なくとも一つが発生した状態を異常状態と言う。

【0059】

異常検出部１５は、推力発生部３の故障を検出した場合に、飛行装置１が異常状態であると判定する。ここで、推力発生部３の故障とは、例えば、飛行制御部１４が指定した回転数でモータ３１が回転しないこと、プロペラ３０が回転しないこと、およびプロペラ３０の破損したこと等を言う。

【0060】

また、異常検出部１５は、バッテリ２２の残容量が所定の閾値（以下、「残容量閾値」とも称する。）２８よりも低下したことを検出した場合に、飛行装置１が異常状態であると判定する。

【0061】

ここで、残容量閾値２８は、例えば、飛行制御部１４が指示した回転数でモータが回転できなくなる程度の容量値とすればよい。残容量閾値２８は、例えば、予め記憶部１８に記憶されている。

【0062】

また、異常検出部１５は、飛行装置１（機体）の異常な傾きを検出した場合に、飛行装置１が異常であると判定する。例えば、異常検出部１５は、角度算出部２７によって算出した角度が所定の閾値（以下、「傾き閾値」とも称する。）２９を超えている状態が所定期間継続した場合に、飛行装置１が異常状態であると判定する。

【0063】

傾き閾値２９は、例えば、飛行装置１が前後方向に移動するときの角度（ピッチ角）や飛行装置１が左右方向に移動するときの角度（ロール角）を予め実験により取得し、それらの角度よりも大きい値に設定すればよい。傾き閾値２９は、例えば、予め記憶部１８に記憶されている。

【0064】

落下制御部１６は、飛行装置１の落下を制御するための機能部である。具体的には、落下制御部１６は、異常検出部１５によって飛行装置１が異常状態であることが検出された場合に、飛行装置１を安全に落下させるための落下準備処理を実行する。

【0065】

具体的には、落下制御部１６は、落下準備処理として以下に示す処理を実行する。すなわち、落下制御部１６は、異常検出部１５による異常の検出に応じて報知装置５を制御して、危険な状態であることを外部に報知する。また、落下制御部１６は、異常検出部１５による異常の検出に応じて各モータ駆動部１３を制御して、各モータ３１の回転を停止させる。更に、落下制御部１６は、異常検出部１５による異常の検出に応じて、パラシュートの開傘を指示する制御信号をパラシュート装置４に出力して、パラシュート４００を開傘させる。

【0066】

次に、実施の形態１に係るパラシュート装置４について、具体的に説明する。
図３Ａ～図３Ｃは、実施の形態１に係るパラシュート装置４の構成を模式的に示す図である。図３Ａには、パラシュート装置４の上面図（図３ＣにおけるＡ－Ａ面）が示され、図３Ｂには、パラシュート装置４の下面図が示され、図３Ｃには、飛翔体４３を射出する前のパラシュート装置４の側断面（図３ＢにおけるＢ－Ｂ部分断面）が示されている。

【0067】

図３Ａ～図３Ｃに示すように、パラシュート装置４は、パラシュート４００、パラシュート収容部４０、射出部４１、射出制御部４５、飛翔体４３、リード線４７、およびカバー部材４９を備えている。

【0068】

図４は、パラシュート４００が開いた状態を模式的に示す図である。
同図に示すように、パラシュート４００は、傘体（キャノピー）４０６、および吊索４０７を含む。

【0069】

吊索４０７は、傘体４０６とパラシュート収容部４０（パラシュート取り付け部４０４）とを連結する。傘体４０６は、連結索４６によって飛翔体４３と連結されている。例えば、図４に示すように、連結索４６は、傘体４０６の頂点よりもエッジ（周縁）側において、傘体４０６と接続されている。より具体的には、各連結索４６は、パラシュート４００の周縁部に、互いに離間して接続されている。例えば、図４に示すように、パラシュート４００が開いたときの頂点側から見たときのパラシュート４００の形状が円形状である場合には、各連結索４６は、パラシュート４００の周縁部の円周方向に沿って等間隔に接続されている。

【0070】

なお、飛翔体４３が１つだけ設けられる場合には、連結索４６は、パラシュート４００の周縁部に接続されていればよい。この場合、連結索４６が接続されるパラシュート４００の周縁部上の位置については、特に制限されない。

【0071】

連結索４６は、例えば、金属材料（例えばステンレス鋼）、または、繊維材料（例えば、ナイロン紐）から構成されている。

【0072】

ここで、飛行装置１を低速で落下させるために必要な傘体４０６の直径Ｄは、例えば、下記式（１）に基づいて算出することができる。式（１）において、ｍは飛行装置１の総重量、ｖは飛行装置１の落下速度、ρは空気密度、Ｃｄは抵抗係数である。

【0073】

【数1】

【0074】

例えば、飛行装置１の総重量ｍ＝２５０〔ｋｇ〕、抵抗係数Ｃｄ＝０．９、空気密度ρ＝１．３ｋｇ／ｍとしたとき、飛行装置１の落下速度ｖを５〔ｍ／ｓ〕とするために必要な傘体４０６の直径Ｄは、式（１）より１４．６〔ｍ〕と算出される。

【0075】

例えば図３Ａ～図３Ｃに示すように、パラシュート４００は、その使用前において、傘体４０６が折り畳まれた状態でパラシュート収容部４０に収容されている。

【0076】

パラシュート収容部４０は、パラシュート４００を収容する容器である。図３Ａ～図３Ｃに示すように、パラシュート収容部４０は、例えば、一端が開口し、他端が有底の円筒形状を有する。

【0077】

図１に示すように、パラシュート収容部４０は、機体ユニット２の上面、すなわち飛行装置１の飛行時において地面と反対側に面する面に設定されている。例えば、パラシュート収容部４０は、機体ユニットの上面において、機体ユニット２の中央部Ｏとパラシュート収容部４０の中心軸Ｐとが重なるように設置されていることが好ましい。

【0078】

パラシュート収容部４０は、筒状の側壁部４０１と、側壁部４０１の一端側の開口を塞ぐように形成された底部４０２とを有する。パラシュート収容部４０は、例えば、樹脂から構成されている。側壁部４０１および底部４０２は、例えば樹脂成形品として一体成形されていてもよいし、別個の部品として形成され、互いに接合されていてもよい。本実施の形態では、側壁部４０１と底部４０２とが一体成形された部品であるとして説明する。

【0079】

側壁部４０１は、例えば、テーパ状の筒形状を有する。より具体的には、側壁部４０１は、上面の面積と下面の面積が異なる円錐台状の外形を有している。

【0080】

パラシュート収容部４０において、パラシュート４００を収容するための収容空間４０３が側壁部４０１と底部４０２とによって画成されている。

【0081】

底部４０２には、パラシュート収容部４０とパラシュート４００とを連結するためのパラシュート取り付け部４０４が設けられている。例えば、図４に示したように、パラシュート４００の吊索４０７の一端がパラシュート取り付け部４０４に連結されることにより、パラシュート４００とパラシュート収容部４０とが連結される。

【0082】

パラシュート収容部４０には、側壁部４０１の開口部を覆うカバー部材４９が設けられていてもよい。カバー部材４９は、例えば、樹脂材料からなる蓋であってもよいし、薄膜部材であってもよい。図３Ｃに示すように、カバー部材４９は、側壁部４０１に設置された飛翔体４３および射出部４１を覆うように、パラシュート収容部４０の開口部を全体的に覆って配置されることが好ましい。カバー部材４９は、飛翔体４３の射出時にカバー部材４９がパラシュート収容部４０から容易に外れる程度の締結力よって、パラシュート収容部４０に固定されている。

【0083】

リード線４７は、ガス発生装置６０を点火するための電気配線である。リード線４７は、例えば、ビニール線、すずめっき線、またはエナメル線等から構成されている。リード線４７の一端は、ガス発生装置６０に接続され、リード線４７の他端は、射出制御部４５に接続されている。

【0084】

射出制御部４５がリード線４７を介してガス発生装置６０を点火することにより、ガス発生装置６０からガスが発生する。飛翔体４３は、ガス発生装置６０から発生したガスの圧力を押出部材４２を介して間接的に受けることによって推力を得て、射出部４１から射出される。

【0085】

パラシュート装置４は、少なくとも１つの飛翔体４３を備えている。例えば、パラシュート装置４は、３つ以上の飛翔体４３を備えていることが好ましい。本実施の形態では、一例として、図１に示すように、パラシュート装置４が３つの飛翔体を備えている場合を例にとり説明する。なお、飛翔体４３の具体的な構成については後述する。

【0086】

射出制御部４５は、飛翔体４３を射出部４１から射出するための制御を行う機能部である。射出制御部４５は、例えば、機体ユニット２内の落下制御部１６からパラシュート４００の開傘を指示する制御信号を受信した場合に、点火信号を出力する。点火信号がリード線４７を介してガス発生装置６０に入力されることにより、後述する点火薬６０２が点火して、ガス発生装置６０からガスが発生する。射出制御部４５は、例えば、パラシュート収容部４０内の底部４０２の内側の面上、あるいは底部４０２の外側の面上に固定されている。

【0087】

射出部４１、押出部材４２、飛翔体４３、ガス導入路４８、およびガス発生装置６０は、一つの飛翔体射出機構５０を構成している。

【0088】

射出部４１は、飛翔体４３を保持し、保持している飛翔体４３を射出するための装置である。射出部４１は、飛翔体４３毎に設けられている。図１に示すように、実施の形態１に係るパラシュート装置４は、３つの飛翔体４３を別々に収容するために、３つの射出部４１を備えている。

【0089】

図３Ｃに示すように、射出部４１は、筒状に形成されている。射出部４１は、一端側において飛翔体４３を保持し、他端側においてガス導入路４８と連通している。

【0090】

射出部４１は、パラシュート収容部４０に設けられている。具体的には、図３Ｃ等に示すように、各射出部４１は、側壁部４０１の外周面４０１０に配置されている。

【0091】

ここで、射出部４１は、パラシュート収容部４０の中心軸Ｐに対して、射出部４１の飛翔体４３の射出方向（射出部４１の軸線方向Ｑ）における端部がパラシュート収容部４０の中心軸Ｐから離れる方向に、傾斜している。

【0092】

具体的には、各射出部４１（飛翔体保持部４１１）の中心軸Ｑは、各飛翔体保持部４１１における仕切り部４１２と反対側の端部に形成された開口部である射出口４１５がパラシュート収容部４０の中心軸Ｐから離れる方向に、傾斜している。例えば、各射出部４１は、パラシュート収容部４０の中心軸Ｐに垂直な方向から見たときに、パラシュート収容部４０の中心軸Ｐと各射出部４１の中心軸Ｑとのなす角が鋭角となるように、配置されている。

【0093】

また、複数の射出部４１は、パラシュート収容部４０の中心軸Ｐを中心とした回転方向において等間隔に配置されている。例えば、パラシュート装置４が３つの射出部４１を有している場合には、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、各射出部４１は、パラシュート収容部４０の中心軸Ｐを中心とした回転方向に１２０°（＝３６０°／３）間隔で配置される。

【0094】

図３Ｃに示すように、射出部４１は、例えば円筒状に形成された第１筒状部材としての飛翔体保持部４１１と、例えば円筒状に形成された第２筒状部としての押出部材収容部４１３と、飛翔体保持部４１１と押出部材収容部４１３との間に設けられた仕切り部４１２とを有する。

【0095】

押出部材収容部４１３は、押出部材４２を移動可能に収容する。押出部材収容部４１３は、例えば、飛翔体保持部４１１と同一の外径寸法を有する円筒状に形成されている。押出部材収容部４１３は、飛翔体保持部４１１と同軸となるように配置されている。押出部材収容部４１３は、その一端において仕切り部４１２に固定され、その他端において、後述する連結部材４４を介してガス導入路４８と接続されている。

【0096】

仕切り部４１２は、飛翔体保持部４１１と押出部材収容部４１３との間に設けられ、飛翔体保持部４１１と押出部材収容部４１３の互いに対面するそれぞれの端部を覆っている。仕切り部４１２は、飛翔体保持部４１１とともに飛翔体４３を収容するための収容空間を画成している。また、仕切り部４１２は、押出部材収容部４１３とともに押出部材４２を収容するための収容空間を画成している。

【0097】

仕切り部４１２には、押出部材４２を挿通させるための貫通穴４１２０が形成されている。後述するように、仕切り部４１２は、押出部材４２の移動範囲を制限する移動制限部（ストッパ）として機能する。

【0098】

飛翔体保持部４１１、仕切り部４１２、および押出部材収容部４１３は、例えば樹脂から構成されている。飛翔体保持部４１１、仕切り部４１２、および押出部材収容部４１３は、例えば、樹脂成形品として一体成形されていてもよいし、別個の部品として形成され、互いに接合されていてもよい。本実施の形態では、飛翔体保持部４１１、仕切り部４１２、および押出部材収容部４１３が一体成形された部品であるとして説明する。

【0099】

飛翔体４３は、パラシュート４００をパラシュート収容部４０の外部に放出し、パラシュート４００の開傘（展開）を補助するための装置である。飛翔体４３は、例えば、樹脂から構成されている。飛翔体４３は、例えば、棒状に形成されている。より具体的には、図３Ｃに示すように、飛翔体４３は、例えば一部が中空の円柱状に形成されている。

【0100】

飛翔体４３は、パラシュート４００と連結された状態で射出部４１と係合されている。具体的には、飛翔体４３は、その一端部が連結索４６を介してパラシュート４００と接続され、その他端部が飛翔体保持部４１１の内側に挿入され且つ仕切り部４１２と対面した状態で、射出部４１（飛翔体保持部４１１）に保持されている。

【0101】

押出部材４２は、飛翔体４３を射出部４１から押し出して射出するための部品である。 押出部材４２は、少なくとも一部が射出部４１内に挿通可能にされ、押出部材収容部４１３内に導入されたガスの圧力を受けて押出部材収容部４１３内を移動し、飛翔体４３を射出部４１から押し出す。本実施の形態において、押出部材４２は、例えば、押出部材収容部４１３内に収容されている。

【0102】

押出部材４２は、例えば、樹脂や金属（ステンレス鋼等）等から構成されている。押出部材４２は、棒状に形成され、射出部４１（押出部材収容部４１３）内において射出部４１の軸線Ｑに沿って延在している。例えば、押出部材４２は、飛翔体４３に接触して飛翔体４３に射出部４１の軸線Ｑ方向の力を加える棒状部４２１と、棒状部４２１の一端に設けられ、ガス発生装置６０から発生したガスの圧力を受ける受圧部４２２とを含む。

【0103】

棒状部４２１は、例えば円柱状に形成され、押出部材収容部４１３の内径よりも小さい外径を有している。

【0104】

受圧部４２２は、例えば円柱状に形成され、棒状部４２１と同軸となるように互いに連結されている。受圧部４２２は、棒状部４２１の外径よりも大きい外径を有している。例えば、受圧部４２２は、押出部材収容部４１３の内壁面を摺動可能な外径を有している。

【0105】

なお、受圧部４２２の外周面には、ガス導入路４８から押出部材収容部４１３内に導入されたガスが飛翔体保持部４１１側に漏れないようにするための密封装置（パッキン）４２３が設けられていてもよい。

【0106】

押出部材４２は、受圧部４２２が連結部材４４側に配置され、棒状部４２１が飛翔体４３側に配置されるように、押出部材収容部４１３内に収容されている。図３Ｃに示すように、飛翔体４３の射出前の状態において、例えば、棒状部４２１の一部は、仕切り部４１２の貫通穴４１２０に挿通されている。

【0107】

ここで、貫通穴４１２０は、棒状部４２１を挿通可能とし、受圧部４２２を挿通不能とするように形成されている。例えば、貫通穴４１２０の径は、棒状部４２１の外径よりも大きく、且つ受圧部４２２の外径よりも小さい。これにより、射出部４１の仕切り部４１２は、射出部４１内における押出部材４２の移動範囲を制限する移動制限部（ストッパ）として機能する。

【0108】

ガス発生装置６０は、飛翔体４３を射出部４１の射出口４１５から射出するための推力の基になるガスを発生する装置である。ガス発生装置６０は、例えば、パラシュート収容部４０の底部４０２の外周面上に固定されている。例えば、図３Ｂおよび図３Ｃに示すように、パラシュート収容部４０の中心軸Ｐとガス発生装置６０の中心軸とが一致するように、パラシュート収容部４０の底部４０２の外周面上に固定されている。

【0109】

図３Ｃに示すように、ガス発生装置６０は、ハウジング６００、ガス発生剤６０１、点火薬６０２、および封止部材６０３を有する。

【0110】

ハウジング６００は、ガス発生剤６０１を保持するとともにガス発生剤６０１から発生したガスを放出するガス放出室６０４を有する筐体である。例えば、ハウジング６００は、ドーム形状を有している。ハウジング６００は、例えば、樹脂から構成されている。好ましくは、ハウジング６００は、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ－Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）等によって構成されている。なお、ハウジング６００は、樹脂に限らず金属によって構成されていてもよい。

【0111】

ガス発生剤６０１は、封止部材６０３によって表面の一部が覆われた状態で、ガス放出室６０４内に配置されている。封止部材６０３は、ガス発生剤６０１からガスが発生した場合に、発生したガスの圧力によって容易に破壊される材料によって構成されている。例えば、封止部材６０３は、ポリエステル等の薄膜である。

【0112】

点火薬６０２は、ガス発生剤６０１を点火するための薬剤である。点火薬６０２は、リード線４７の一端に形成されている。例えば、樹脂等を混ぜ込んだ液状の点火薬をリード線４７の先端に塗り固めることにより、リード線４７の一端に点火薬６０２を固定することができる。

【0113】

点火薬６０２は、例えば、ハウジング６００内において、点火薬６０２の一部がガス発生剤６０１と接触した状態（例えば、点火薬６０２の少なくとも一部がガス発生剤６０１に埋め込まれた状態）で固定されている。点火薬６０２の固定方法は、例えば以下の通りである。

【0114】

先ず、点火薬６０２が先端に形成されたリード線４７をハウジング６００のガス放出室６０４内に組み込む。その後、樹脂等を混ぜ込んだ粉状のガス発生剤６０１をハウジング６００のガス発生室６０４内に流し込み、圧填する。これにより、点火薬６０２が、ガス発生剤６０１の内部に固定される。

【0115】

点火薬６０２は、リード線４７を介して射出制御部４５と電気的に接続されている。点火薬６０２は、射出制御部４５から出力された点火信号に応じて点火し、ガス発生剤６０１を化学的に反応させることにより、ガスを発生させる。

【0116】

ハウジング６００には、ガス放出室６０４内に発生したガスを外部に放出するためのガス放出口６０５が形成されている。ガス放出口６０５は、射出部４１毎に対応して形成されている。本実施の形態では、３つの射出部４１が設けられているので、ハウジング６００には、３つのガス放出口６０５が形成されている。ガス放出口６０５は、連結部材４４を介してガス導入路４８と連通している。

【0117】

ガス導入路４８は、ガス発生装置６０から発生したガスを射出部４１に導くための管である。例えば、ガス導入路４８は、耐熱性の樹脂材料や金属材料（ステンレス鋼等）からなる管状部材である。ガス導入路４８は、ガス発生装置６０のガス放出口６０５から射出部４１の押出部材収容部４１３まで、パラシュート収容部４０の底部４０２および側壁部４０１の外周面に沿って延在している。

【0118】

連結部材４４は、ガス導入路４８とガス発生装置６０および押出部材収容部４１３とを密封した状態で連通させるための部品である。連結部材４４は、例えば耐熱性の樹脂材料や金属材料（ステンレス鋼等）から構成されている。例えば、ガス導入路４８の一方の端部は、一つの連結部材４４によって、押出部材収容部４１３の端部と密封された状態で連結される。また、ガス導入路４８の他方の端部は、もう一つの連結部材４４によって、ガス発生装置６０のガス放出口６０５と密封された状態で連結される。これにより、ガス発生装置６０のガス放出室６０４と射出部４１の押出部材収容部４１３の内部とはガス導入路４８を介して連通し、ガス発生装置６０から発生したガスは、漏れることなく押出部材収容部４１３の内部に導かれる。

【0119】

次に、実施の形態１に係るパラシュート装置４におけるパラシュート４００の開傘の流れについて説明する。

【0120】

図５は、実施の形態１に係るパラシュート装置４の飛翔体４３の射出後の状態を模式的に示す図である。同図には、図３Ｃと同様に、飛翔体４３の射出後のパラシュート装置４の側断面（部分断面）が示されている。

【0121】

例えば、パラシュート装置４を搭載した飛行装置１が飛行しているときに、強風によって飛行装置１の機体（機体ユニット２）の傾きが傾き閾値２９を超えた状態が所定期間継続し、異常検出部１５が異常状態であると判定した場合、飛行装置１側の落下制御部１６が、パラシュート４００の開傘を指示する制御信号をパラシュート装置４の射出制御部４５に対して送信する。

【0122】

射出制御部４５は、パラシュート４００の開傘を指示する制御信号を受信すると、リード線４７を介してガス発生装置６０に点火信号を出力する。具体的には、射出制御部４５はリード線４７に所定の電流を流して、リード線４７の一端に形成されている点火薬６０２を点火させる。

【0123】

点火薬６０２が点火することにより、点火薬６０２に接触しているガス発生剤６０１が化学的に反応し、ガスが発生する。ガスの圧力が高まると、ガスが封止部材６０３を破ってガス放出室６０４内に充満する。その後、ガス放出室６０４内のガスは、各ガス放出口６０５からガス導入路４８を通って、各射出部４１の押出部材収容部４１３内に放出される。押出部材４２の受圧部４２２がガスの圧力を受けると、押出部材４２が押出部材収容部４１３内を押出部材収容部４１３の軸線に沿って勢いよく移動して、棒状部４２１によって飛翔体４３を射出部４１の射出口４１５から押し出して射出する。

【0124】

射出口４１５に向かって移動した押出部材４２は、受圧部４２２が射出部４１内の仕切り部４１２と接触することにより、押出部材収容部４１３内における押出部材４２の移動が制限される。これにより、仕切り部４１２の貫通穴４１２０が受圧部４２２及び密封装置４２３によって塞がれるので、押出部材収容部４１３内に放出された高温のガスが飛翔体保持部４１１内に漏れることを防止することが可能となる。すなわち、飛翔体４３の射出時に、高温のガスが射出部４１の射出口４１５から勢いよく放出されることを防止することができる。

【0125】

なお、押出部材収容部４１３内に溜まったガスが外部に緩やかに放出されるように、押出部材収容部４１３に貫通穴を形成してもよい。この貫通穴は、押出部材４２によって飛翔体４３を射出するのに充分なガス圧の発生に影響を与えない程度に形成されていることを要する。

【0126】

図５に示すように、飛翔体４３が各射出部４１からそれぞれ射出されると、各飛翔体４３は、連結索４６を介してパラシュート４００を引っ張る。これにより、パラシュート４００がパラシュート収容部４０から放出される。その後、各飛翔体４３によって更に引っ張られたパラシュート４００は、畳まれた状態の傘体４０６の内部に空気が入り込むことによって、開傘する。

【0127】

図６は、実施の形態１に係る飛行装置１のパラシュート４００が開いた状態を模式的に示す図である。
例えば、上述した処理手順を経て各飛翔体４３が射出された場合、各飛翔体４３は、射出部４１の中心軸Ｑの軸線方向に飛び出す。すなわち、各飛翔体４３は、パラシュート収容部４０の中心軸Ｐから離れる方向に飛行する。これにより、各飛翔体４３は、真上に（パラシュート収容部４０の中心軸Ｐと平行な方向に）射出する場合に比べて、放出されたパラシュート４００の傘体４０６をその頂点部分からエッジ（周縁）側に効果的に引っ張ることができる。これにより、傘体４０６を速やかに広げて空気をはらみ易くすることができる。

【0128】

以上、実施の形態１に係るパラシュート装置４は、パラシュート４００を収容するパラシュート収容部４０と、パラシュート４００に連結された少なくとも一つの飛翔体４３と、飛翔体４３を保持し、保持した飛翔体４３を射出するための筒状の射出部４１と、ガスを発生するガス発生装置６０と、ガス発生装置６０から発生したガスの圧力を受けて飛翔体４３を射出部４１から押し出す押出部材４２とを備える。

【0129】

これによれば、飛翔体４３は、ガス発生装置６０から発生した高温のガスの圧力を直接受けるのではなく、高温のガスを受けた押出部材４２から圧力を受けて射出部４１から押し出されて射出されるので、高温のガスが飛翔体４３とともに射出部４１から勢いよく噴射することによるパラシュート４００の破損を防止することが可能となる。これにより、パラシュート装置４の信頼性を高めることができる。

【0130】

特に、パラシュート装置４に押出部材４２の移動範囲を制限する移動制限部（例えば、射出部４１の仕切り部４１２）を更に設けることにより、ガスの圧力によって移動した押出部材４２を移動制限部としての射出部４１の仕切り部４１２に接触させて停止させることができる。これによれば、飛翔体４３の射出時に、押出部材４２が射出口４１５から射出されることを確実に防止することができるので、高温のガスが射出口４１５から勢いよく放出されることを効果的に防止することが可能となる。

【0131】

また、実施の形態１に係るパラシュート装置４において、ガス発生装置６０は、ガス発生剤６０１を収容し、ガス発生剤６０１から発生したガスが放出されるガス放出室６０４を有するハウジング６００を有している。押出部材４２を収容した射出部４１は、一端側において飛翔体４３を保持し、他端側においてガス導入路４８を介してガス放出室６０４と連通されている。

【0132】

これによれば、射出部４１内に配置された押出部材４２をガス発生装置６０と飛翔体４３を保持する射出部４１とを離間して配置することができる。

【0133】

また、パラシュート装置４において、射出部４１は、第１筒状部材としての飛翔体４３を保持する飛翔体保持部４１１と、飛翔体保持部４１１と同軸となるように配置された第２筒状部としての押出部材収容部４１３と、飛翔体保持部４１１と押出部材収容部４１３との間に設けられ、飛翔体保持部４１１と押出部材収容部４１３の互いに対面するそれぞれの端部を覆い、貫通穴４１２０が形成された仕切り部４１２とを有する。押出部材４２は、棒状部４２１と、棒状部４２１の一端に固定され、ガスの圧力を受ける受圧部４２２とを有する。仕切り部４１２に設けられた貫通穴４１２０は、棒状部４２１が挿通可能にされ、且つ受圧部４２２が挿通不能に形成されている。

【0134】

これによれば、ガス発生装置６０から発生したガスが押出部材収容部４１３内に導入され、押出部材４２が押出部材収容部４１３内を移動した後、受圧部４２２が仕切り部４１２に接触することにより、押出部材４２の移動が停止する。このとき、仕切り部４１２の貫通穴４１２０は受圧部４２２及び密封装置４２３によって塞がれるため、ガスが押出部材収容部４１３内から飛翔体保持部４１１内に漏れることを防止することができる。これにより、高温のガスが射出部４１から放出されてパラシュート４００に直接触れることを、より効果的に防止することができる。

【0135】

≪実施の形態２≫
図７Ａ～図７Ｃは、実施の形態２に係るパラシュート装置４Ａの構成を模式的に示す図である。図７Ａには、パラシュート装置４Ａの上面図（図７ＣにおけるＡ－Ａ面）が示され、図７Ｂには、パラシュート装置４Ａの下面図が示され、図７Ｃには、飛翔体４３の射出前のパラシュート装置４Ａの側断面（図７ＢにおけるＢ－Ｂ部分断面）が示されている。

【0136】

図７Ａ～図７Ｃに示される実施の形態２に係るパラシュート装置４Ａは、ガス発生装置から発生したガスが射出部に送られない構造を有する点において、実施の形態１に係るパラシュート装置４と相違し、その他の点においては、実施の形態１に係るパラシュート装置４と同様である。

【0137】

具体的に、実施の形態２に係る飛翔体射出機構５０Ａは、飛翔体４３、射出部４１Ａ、押出部材４２Ａ、押出部材収容部４１３Ａ、およびガス発生装置６０Ａを有している。

【0138】

射出部４１Ａは、実施の形態１と同様に、飛翔体４３を保持し、保持している飛翔体４３を射出するため装置であり、飛翔体４３毎に設けられている。

【0139】

図７Ｃに示すように、射出部４１Ａは、一端が開口し、他端が有底の筒状に形成されている。射出部４１Ａは、飛翔体４３を保持するとともに、押出部材収容部４１３Ａと接続されている。

【0140】

図７Ｃに示すように、射出部４１Ａは、筒状（例えば円筒状）に形成された飛翔体保持部４１１Ａと、飛翔体保持部４１１Ａの一方の端部を覆う底部４１２Ａとを有する。飛翔体保持部４１１Ａおよび底部４１２Ａは、例えば樹脂から構成されている。飛翔体保持部４１１Ａおよび底部４１２Ａは例えば、樹脂成形品として一体成形されていてもよいし、別個の部品として形成され、互いに接合されていてもよい。本実施の形態では、飛翔体保持部４１１Ａおよび底部４１２Ａが一体成形された部品であるとして説明する。

【0141】

底部４１２Ａは、飛翔体保持部４１１Ａとともに飛翔体４３を収容するための収容空間を画成している。底部４１２Ａは、押出部材４２Ａが挿通可能に構成されている。具体的には、図７Ｃに示すように、底部４１２Ａには、押出部材収容部４１３Ａの一端を保持するとともに、押出部材収容部４１３Ａ内に収容された押出部材４２Ａの一端（後述する棒状部４２１Ａの一端）が挿通可能な貫通穴４１２２が形成されている。

【0142】

飛翔体４３は、その一端部が連結索４６を介してパラシュート４００と接続され、その他端部が、飛翔体保持部４１１Ａの内側に挿入され且つ底部４１２Ａと対面した状態で、射出部４１Ａに保持されている。

【0143】

ガス発生装置６０Ａは、飛翔体４３を射出部４１Ａの射出口４１５から射出するための推力の基になるガスを発生する装置である。ガス発生装置６０Ａは、例えば、実施の形態１に係るガス発生装置６０と同様に、パラシュート収容部４０の底部４０２の外周面上に固定されている。

【0144】

図７Ｃに示すように、ガス発生装置６０Ａは、ハウジング６００Ａ、ガス発生剤６０１、点火薬６０２、および封止部材６０３を有する。

【0145】

ハウジング６００Ａは、ガス発生剤６０１を保持するとともにガス発生剤６０１から発生したガスを放出するガス放出室６０４Ａを有する筐体である。ハウジング６００Ａは、例えば、実施の形態１にハウジング６００と同様に、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ－Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）等によって構成されている。

【0146】

図７Ｂに示すように、ハウジング６００Ａは、一端が有底の筒状部６１０を有する。筒状部６１０は、射出部４１Ａ毎に対応して設けられ、その内部空間によってガス放出室６０４Ａを画成している。筒状部６１０は、ハウジング６００Ａにおいて、ガス発生剤６０１が配置される中心部分から各射出部４１Ａに向かって放射状に突出するように配置されている。各筒状部６１０によって画成されるガス放出室６０４Ａには、押出部材４２Ａの一部が収容されている。

【0147】

各筒状部６１０の底部６１１（各筒状部６１０における上記中心部分と反対側の端部）には、押出部材４２Ａの一部が挿通可能な貫通穴６００１が形成されている。

【0148】

押出部材４２Ａは、飛翔体４３を射出部４１Ａから押し出して射出するための部品である。押出部材４２Ａは、少なくとも一部が射出部４１Ａ内に挿通可能にされ、ガス発生装置６０Ａから発生したガスの圧力を受けて飛翔体４３を射出部４１Ａから押し出す。

【0149】

押出部材４２Ａは、棒状に形成されている。押出部材４２Ａは、射出部４１Ａ（飛翔体４３）毎に設けられ、対応する筒状部６１０と射出部４１Ａとの間に延在している。

【0150】

押出部材４２Ａは、その一端側が射出部４１Ａ内に挿通可能にされ、その他端が対応する筒状部６１０内に収容されている。具体的に、押出部材４２Ａは、射出部４１Ａ内に挿通可能にされた棒状部４２１Ａと、棒状部４２１Ａの他端側に固定されるとともに筒状部６１０（ガス放出室６０４Ａ）内に配置され、ガスの圧力を受ける受圧部４２２Ａとを含む。

【0151】

棒状部４２１Ａは、例えば円柱状に形成されている。棒状部４２１Ａは、例えば柔軟性を有する材料（例えば樹脂、ばね鋼等）から構成されている。

【0152】

受圧部４２２Ａは、例えば円柱状に形成され、棒状部４２１Ａと同軸となるように互いに連結されている。受圧部４２２Ａは、例えば、棒状部４２１Ａと同一の材料によって一体に形成されている。

【0153】

受圧部４２２Ａは、棒状部４２１Ａの外径よりも大きい外径を有している。例えば、受圧部４２２Ａは、ハウジング６００Ａの筒状部６１０の内壁面を摺動可能な外径を有している。

【0154】

なお、受圧部４２２Ａの外周面には、ガス放出室６０４Ａに放出されたガスが後述する押出部材収容部４１３Ａ内に漏れないようにするための密封装置（パッキン）４２３Ａが設けられていてもよい。

【0155】

押出部材４２Ａは、受圧部４２２Ａが対応する筒状部６１０内に配置され、棒状部４２１Ａの一部が射出部４１Ａ内に配置されている。例えば、図７Ｃに示すように、飛翔体４３の射出前の状態において、棒状部４２１Ａの一端側が射出部４１Ａの底部４１２Ａの貫通穴４１２２に挿通され、棒状部４２１Ａの他端側が対応する筒状部６１０の底部６１１に形成された貫通穴６００１に挿通されている。

【0156】

ここで、貫通穴６００１は、棒状部４２１Ａが挿通可能にされ、且つ受圧部４２２Ａが挿通不能に形成されている。例えば、貫通穴６００１の径は、棒状部４２１Ａの外径よりも大きく、受圧部４２２Ａの外径よりも小さい。これにより、ハウジング６００Ａの底部６１１は、ハウジング６００Ａの筒状部６１０（ガス放出室６０４Ａ）内における押出部材４２Ａの移動範囲を制限する移動制限部（ストッパ）として機能する。

【0157】

押出部材収容部４１３Ａは、各射出部４１Ａとガス発生装置６０Ａとの間にそれぞれ配置され、棒状部４２１Ａを移動可能に収容する管状部材である。押出部材収容部４１３Ａは、例えば樹脂、金属等から構成されている。押出部材収容部４１３Ａは、その一端が射出部４１Ａの底部４１２Ａに接続され、その他端がハウジング６００Ａにおける筒状部６１０の底部６１１に接続されている。押出部材収容部４１３Ａは、押出部材４２Ａの棒状部４２１Ａを収容するとともに、棒状部４２１Ａの移動をガイドする。

【0158】

次に、実施の形態２に係るパラシュート装置４Ａにおけるパラシュート４００の開傘の流れについて説明する。

【0159】

図８は、実施の形態１に係るパラシュート装置４Ａの飛翔体４３の射出後の状態を模式的に示す図である。同図には、飛翔体４３の射出前のパラシュート装置４Ａの側断面（部分断面）が示されている。

【0160】

例えば、実施の形態１にパラシュート装置４と同様に、実施の形態２に係るパラシュート装置４Ａは、パラシュート４００の開傘を指示する制御信号を受信した場合、リード線４７を介してガス発生装置６０Ａに点火信号を出力して、ガス発生装置６０Ａのガス放出室６０４Ａ内にガスを発生させる。ガス放出室６０４Ａ内のガスの圧力が所定値を超えたとき、各押出部材４２Ａの受圧部４２２Ａがガスの圧力を受けて、ガス放出室６０４Ａ（筒状部６１０）内を勢いよく移動する。これにより、受圧部４２２Ａに連結された棒状部４２１Ａが押出部材収容部４１３Ａ内を移動し、棒状部４２１Ａの受圧部４２２Ａと反対側の先端部が飛翔体４３を射出口４１５から押し出して射出する。

【0161】

移動した押出部材４２Ａは、その受圧部４２２Ａがハウジング６００Ａの各筒状部６１０の底部６１１に接触することにより、停止する。このとき、ハウジング６００Ａの貫通穴６００１は、押出部材４２Ａの受圧部４２２Ａ及び密封装置４２３Ａによって塞がれるため、高温のガスが筒状部６１０の貫通穴６００１から押出部材収容部４１３Ａ内に漏れることを防止することが可能となる。すなわち、飛翔体４３の射出時に、高温のガスが押出部材収容部４１３Ａを通って射出口４１５から勢いよく放出されることを防止することができる。

【0162】

なお、各ガス放出室６０４Ａ内に溜まったガスが外部に緩やかに放出されるように、筒状部６１０に穴が形成されていてもよい。この穴は、押出部材４２Ａによって飛翔体４３を射出するのに充分なガス圧の発生に影響を与えない程度に形成されていることを要する。

【0163】

図８に示すように、飛翔体４３が各射出部４１Ａからそれぞれ射出されると、各飛翔体４３は、連結索４６を介してパラシュート４００を引っ張る。これにより、実施の形態１に係るパラシュート装置４と同様に、パラシュート４００がパラシュート収容部４０から放出され、開傘する。

【0164】

以上、実施の形態２に係るパラシュート装置４Ａにおいて、押出部材４２Ａは、ガス発生装置６０Ａにおける各ガス放出室６０４Ａと各射出部４１Ａとの間に延在している。押出部材４２Ａの一端側がガス放出室６０４Ａ内に収容され、押出部材４２Ａの他端側が射出部４１Ａ内に挿通可能にされている。
これによれば、ガス発生装置６０Ａにおいて発生したガスを各射出部４１Ａまで分岐させて放出することなく押出部材４２Ａを駆動することができる。すなわち、パラシュート装置４Ａによれば、高温のガスが各射出部４１Ａまで送られないので、飛翔体４３の射出時に高温のガスが射出部４１Ａの射出口４１５から放出されることを、より確実に防止することが可能となる。

【0165】

また、パラシュート装置４Ａおいて、押出部材４２Ａは、一端側が射出部内に挿通可能にされた棒状部４２１Ａと、棒状部４２１Ａの他端側に固定されるとともにガス放出室６０４Ａ内に配置され、ガスの圧力を受ける受圧部４２２Ａとを有する。ハウジング６００Ａは、ガス放出室６０４Ａを画成し、受圧部４２２Ａを移動可能に収容する筒状部６１０を有する。筒状部６１０には、棒状部４２１Ａが挿通可能にされ、且つ受圧部４２２Ａが挿通不能な貫通穴６００１が形成されている。

【0166】

これによれば、ガスの圧力を受けて移動した押出部材４２Ａは、受圧部４２２Ａがハウジング６００Ａの筒状部６１０（底部６１１）に接触することにより、停止する。これにより、押出部材４２Ａの受圧部４２２Ａ及び密封装置４２３Ａによって塞がれるため、上述したように、高温のガスがパラシュート４００に直接触れることを、より効果的に防止することができる。

【0167】

≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者らによってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

【0168】

例えば、上記実施の形態において、射出制御部４５がパラシュート装置４，４Ａに設けられる場合を例示したが、これに限られない。例えば、射出制御部４５は、機体ユニット２に設けられていてもよい。

【0169】

また、上記実施の形態では、パラシュート収容部４０が円筒状である場合を例示したが、これに限られない。すなわち、パラシュート収容部４０は、内部にパラシュート４００を収容するための空間を有していればよく、例えば、多角柱（例えば四角柱）状であってもよい。

【0170】

また、上記実施の形態において、射出部４１，４１Ａの外形が円筒状である場合を例示したが、これに限られない。すなわち、射出部４１，４１Ａは、内部に飛翔体４３を収容し、飛翔体４３を射出可能な構造であればよく、例えば、外形が多角柱（例えば四角柱）状で、飛翔体４３を収容する内部空間が円筒状であってもよい。

【符号の説明】

【0171】

１…飛行装置、２…機体ユニット、３，３＿１～３＿ｎ…推力発生部、４，４Ａ…パラシュート装置、５…報知装置、６…アーム部、９…外部装置、１１…電源部、１２…センサ部、１３，１３＿１～１３＿ｎ…モータ駆動部、１４…飛行制御部、１５…異常検出部、１６…落下制御部、１７…通信部、１８…記憶部、２２…バッテリ、２３…電源回路、２４…角速度センサ、２５…加速度センサ、２６…磁気センサ、２７…角度算出部、２８…残容量閾値、２９…傾き閾値、３０…プロペラ、３１…モータ、３２…筐体、４０…パラシュート収容部、４１，４１Ａ…射出部、４２，４２Ａ…押出部材、４３…飛翔体、４４…連結部材、４５…射出制御部、４６…連結索、４７…リード線（導線）、４８…ガス導入路、４９…カバー部材、５０，５０Ａ…飛翔体射出機構、６０，６０Ａ…ガス発生装置、４００…パラシュート、４０１…側壁部、４０２…底部、４０３…収容空間、４０４…パラシュート取り付け部、４０６…傘体（キャノピー）、４０７…吊索、４１１，４１１Ａ…飛翔体保持部、４１２…仕切り部、４１２Ａ…底部、４１３，４１３Ａ…押出部材収容部、４１５…射出口、４２１，４２１Ａ…棒状部、４２２，４２２Ａ…受圧部、４２３，４２３Ａ…密封装置（パッキン）、６００，６００Ａ…ハウジング、６０１…ガス発生剤、６０２…点火薬、６０３…封止部材、６０４，６０４Ａ…ガス放出室、６０５…ガス放出口、６１０…筒状部、６１１…底部、４０１０…外周面、４１２０，４１２２，６００１…貫通穴、Ｏ…中央部、Ｐ…中心軸、Ｑ…軸線。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】