JP2017186003A - 無人回転翼機、及び無人回転翼機に装着される気体収容体 - Google Patents

Abstract

【課題】不測の事態が生じて川や海上に落下してしまっても、沈没させないことにより回収可能にしながら、同時に、メンテナンス性も良好な無人回転翼機、及びこれに装着される気体収容袋を提供することを目的とする。【解決手段】本体部２に設けられ、回転によって前記本体部２に揚力を付与し該本体部２が浮揚する方向から見た時には並べられるように配置された複数の回転翼部３と、前記本体部２に設けられ、内部に気体を収容可能な気体収容体４と、を備え、前記気体収容体４は、前記気体収容体４に気体を収容させる際に気体が流入される気体流入口４２を有し、前記気体流入口４２は、前記気体収容体４が前記本体部２に取り付けられた状態で該本体部２とは非対面になる位置に配置する。【選択図】図２

Description

本発明は、上昇や下降、前方や後方へ移動することができる無人回転翼機に関する。

機体中心から四方の位置に、上向きの推力を発生する駆動部を配置した小型無人機であって、各駆動部は、回転駆動される内側のロータと、回転自在に保持された外側のリング体を同軸状に備えると共に、水平面に対してリング体の一部が接触するように回転中心線が傾斜しており、ロータの回転駆動軸とリング体との間に、回転駆動軸からリング体への動力伝達を断続させるためのクラッチ機構を備えているものがある。（例えば、特許文献１参照）

特開２０１３−１２９３０１号公報

近年、玩具としての無人回転翼機が急速に普及しており、この技術をもとに商業化の提案がなされている。これに対応して、特許文献１の構造では、小型無人機の所有者が複雑な地形の場所や高架電線が架設された土地の上を飛ばそうとしたとき、可動するロータやリング体が高所器物や建物に衝突することで器物を傷付けたり、損壊を招いたり、或いは自損してしまう場合を想定する。そのため、このような事態の招来を回避するために、飛行高度を高くしたり、無風な土地を選んで飛行させたりするなど、飛行空域の制約があったり、同時に所有者には複雑かつ高度な飛行制御が求められるという課題を有していた。

また、小型無人機を利用して撮影を目的とした飛行を行う場合、高い高度からでも高解像度な画質を得るために、レンズの大型化等を図って対応しなければならなかった。その結果、無人飛行体の重さが増してしまうため、限られた燃料や電池で動作する飛行体は、飛行時間が短くなるという課題を有していた。

また、不測の事態によりロータが故障してしまった場合、落下してしまう恐れがあるので、故障しにくくかつ劣化もしにくい材料で形成しなければならないなど、コストアップを招く要因でもあった。

また、沈没回避手段を有していないので、川や海面に落下してしまった場合には沈没してしまう場合が想定される。沈没してしまうと回収することが困難であり、回収費用やそれに要する時間が長くなってしまうという課題を有していた。

また、ロータやリング体の回転に伴って発生する風によって鳥などが吸い込まれる危険があるので、周囲に鳥が飛んでいないことを確認する必要がある。そのため、飛行ルートや飛行空域の制約が生じる場合があるという課題を有していた。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、故障や強い風に流されるといった事態が生じたときでも、高所器物や地表の建造物に与える損害を最小限にし、自損もしにくい無人航空機（無人回転翼機）を提供することを目的とする。

本発明の無人回転翼機は、本体部と、前記本体部に設けられ回転によって該本体部に揚力を付与し該本体部が浮揚する方向から見た時には並べられるように配置された複数の回転翼部と、前記本体部に設けられ内部に気体を収容可能な気体収容体と、を備え、前記気体収容体は該気体収容体に気体を収容させる際に気体が流入される気体流入口を有し、前記気体流入口は該気体収容体が前記本体部に取り付けられた状態で該本体部とは非対面になる位置に配置した、ことを特徴とする。

この構成によれば、第１に、水上に着水してしまっても、沈没を回避できる。第２に、高所器物や構造物、地面に衝突してしまっても、衝突相手へ与える損害の程度や自損の程度を低減させることができる。第３に、このような効果を有する無人回転翼機に設けられた気体収容体は、本体部に気体収容体を装着した状態で気体流入口が塞がれないので、無人回転翼機あるいは本体部に気体収容体を装着した状態で気体収容体に気体を充填することができ、気体補充に要する時間の短時間化させることで、メンテナンス性を向上させることができる。第４に、気体収容体にヘリウムガスなどの低密度ガスを充満させれば、気体収容体による浮揚力を無人回転翼機に付与させられるので、回転翼部に電力を供給する電源供給部の容量の消費量を低減させる。これにより、飛行時間の長時間化を図ることができる。第５に、複数の気体収容体を効率良く無人回転翼機の周りに配置できるとともに、全ての気体収容体を同時破損させてしまう確率を低減させられるので、前述の効果が全失してしまうことを回避できるとともに、同一部品を複数使用することにより、コストアップを回避できるようになっている。

本発明の実施の形態１における無人回転翼機の平面図 図１に示すシールド部を外した状態の平面図 図１のＡ−Ａ断面図 本発明の実施の形態１における無人回転翼機のブロック図 本発明の実施の形態１における気体収容体の平面図 図５のＢ−Ｂ断面図 本発明の実施の形態２における気体収容体の平面図

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態１における無人航空機（無人回転翼機あるいは無人飛行体）の平面図である。図２は、図１に示すシールド部を外した状態の平面図である。図３は、図１のＡ−Ａ断面図であり、中心線より右半分は回転図示してある。図４は、本発明の実施の形態１における無人回転翼機のブロック図である。図５は、本発明の実施の形態１における気体収容体の平面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ断面図である。なお、本発明の無人回転翼機は実際の大きさや肉厚とは異なり、全ての図において、構成を明瞭にするために、誇張して図示してある。

先に、図２から説明する。図２において、本発明の無人回転翼機１は、本体部２と、回転翼部３と、気体収容体４と、からなる。回転翼部３は、図中右上に配置された第１の回転翼部３ａ、図中左上に配置された第２の回転翼部３ｂ、図中左下に配置された第３の回転翼部３ｃ、図中右下に配置された第４の回転翼部３ｄ、とからなる。

本体部２は、ケース部７と、支持部８と、フレーム部９と、ガイド部１０と、シールド部１１（図１及び図３に図示）と、を有する。

ケース部７は、本体部２の中央に配置されている。

支持部８は、第１の支持部８ａと、第１の支持部８ｂと、第３の支持部８ｃと、第４の支持部８ｄと、からなる。第１の支持部８ａはケース部７から上側へ延設している。第２の支持部８ｂはケース部７から左側へ延設している。第３の支持部８ｃはケース部７から下側へ延設している。第４の支持部８ｄはケース部７から右側へ延設している。

フレーム部９は、第１のフレーム部９ａと、第２のフレーム部９ｂと、第３のフレーム部９ｃと、第４のフレーム部９ｄと、からなる。第１のフレーム部９ａはケース部７から右上側へ延設している。第２のフレーム部９ｂはケース部７から左上側へ延設している。第３のフレーム部９ｃはケース部７から左下側へ延設している。第４のフレーム部９ｄはケース部７から右下側へ延設している。

第１の回転翼部３ａは第１のフレーム部９ａの先端に配設され、内蔵されている第１モータ１３ａ（図３及び図４に図示）に接続されている。第２の回転翼部３ｂは第２のフレーム部９ｂの先端に配設され、内蔵されている第２モータ１３ｂ（図４に図示）に接続されている。第３の回転翼部３ｃは第３のフレーム部９ｃの先端に配設され、内蔵されている第３モータ１３ｃ（図４に図示）に接続されている。第４の回転翼部３ｄは第４のフレーム部９ｄの先端に配設され、内蔵されている第４モータ１３ｄ（図４に図示）に接続されている。第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｂ、第３の回転翼部３ｃ、第４の回転翼部３ｄが回転したときの最外形を２点鎖線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄで示している。これら２点鎖線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは同一直径であり、周囲の第１の支持部８ａ、第２の支持部８ｂ、第３の支持部８ｃ、第４の支持部８ｄ、ガイド部１０とは隙間Ｃを有している。

また、図示したように、第１の回転翼部３ａと第２の回転翼部３ｂと第３の回転翼部３ｃと第４の回転翼部３ｄは、略平面的（重ならないよう）に並べられて配置されている。

ガイド部１０は、第１の回転翼部３ａと第２の回転翼部３ｂと第３の回転翼部３ｃと第４の回転翼部３ｄの外側を囲むように配設され、第１の支持部８ａの先端と、第１の支持部８ｂと先端と、第３の支持部８ｃと先端と、第４の支持部８ｄの先端と、に接続されている。ガイド部１０は、第１の貫通孔１７（破線で図示）、第２の貫通孔１８（破線で図示）、第３の貫通孔１９（破線で図示）、第４の貫通孔２０（破線で図示）、第５の貫通孔（図示せず）、第６の貫通孔２２（図３に図示）、第７の貫通孔（図示せず）、第８の貫通孔（図示せず）、第９の貫通孔２３を有している。第５の貫通孔は第１の貫通孔１７の下方に位置する。第７の貫通孔はケース７を中心にして第５の貫通孔とは対称の位置にある。また、第８の貫通孔はケース７を中心にして第６の貫通孔２２とは対称の位置にある。

第１の回転翼部３ａと第３の回転翼部３ｃは時計方向周りに回転する。これに対して、第２の回転翼部３ｂと第４の回転翼部３ｄは反時計方向周りに回転するようになっている。これにより反トルクが打ち消しあって無人回転翼機１は回転しないで飛行できるようになっている。第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｂ、第３の回転翼部３ｃ、第４の回転翼部３ｄが回転することにより揚力（上昇する推力）を発生する。第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｂ、第３の回転翼部３ｃ、第４の回転翼部３ｄが回転すると、無人回転翼機１は空中に浮揚することができ、第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｂ、第３の回転翼部３ｃ、第４の回転翼部３ｄは回転数を変えることで、無人回転翼機１を上昇や下降、前方または後方へ移動、旋回することができる。

回転翼部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのうちいずれかの回転翼部の回転数を他の回転翼部の回転数に対して差を生じさせれば、無人回転翼機１に傾きが発生して略水平方向へ移動することができるようになっている。

気体収容体４は、同一形状をしたものが四つ（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）連結されており、ガイド部１０の外周の外側に沿って配置される。気体収容体４と回転翼部３の関係は、各々の回転翼部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが回転したときの最外形を２点鎖線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄがなす平面上に跨って配置されている。そして、２点鎖線１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの径方向において、気体収容体４の最外形が全ての回転翼部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの最外形よりも外側を囲むように配置されている。また、気体収容体４の最外形が全ての回転翼部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの最外形よりも外側に位置するようにも配置している。また気体収容体４は、気体が収容されているときに潰されるような外力が作用した場合には容易に変形可能なので、緩衝機能も有する。そのため、器物に衝突した時に、器物の損壊を招いたり、或いは自損を回避することができるようになっている。この気体収容体４の中には空気などの気体を収容すればよく、望ましくは、ヘリウムガスなどの低密度ガスが好ましい。ヘリウムガスなどの低密度ガスを充満させれば、緩衝機能に加えて浮揚力を本体部２に付与することができるので、不測の事態により落下し始めてしまっても、落下速度を低速化させることで地面などへの衝突加速度を小さくし、無人回転翼機１が受ける衝撃力が小さくさせることで、自損を回避しやすくなっている。

緩衝機能とは、気体が収容されている気体収容体４に押し潰されるような外力や衝撃力が働いたとき、気体収容体４は容易に押し潰された弾性変形をすることにより、この気体収容体４が取り付けられた本体部２へ伝達される外力や衝撃力を低減させることである。本体部２への外力や衝撃力の伝達を小さくすれば、自損の回避または自損の程度を小さくすることができる。

次に、図１と図３を用いて説明する。シールド部１１は開口部２５を有する。より詳しくは、第１の開口部２５ａを有する第１のシールド部１１ａと、第２の開口部２５ｂを有する第２のシールド部１１ｂと、第３の開口部２５ｃを有する第３のシールド部１１ｃと、第４の開口部２５ｄを有する第４のシールド部１１ｄと、第５の開口部２５ｅ（図３に図示）を有する第５のシールド部１１ｅ（図３に図示）と、第６の開口部２５ｆ（図３に図示）を有する第６のシールド部１１ｆ（図３に図示）と、第７の開口部（図示せず）を有する第７のシールド部（図示せず）と、第８の開口部（図示せず）を有する第８のシールド部（図示せず）と、からなる。開口部２５は、風が通り易すくかつ鳥の足や人の指が深く入れることができないようにするために、網目状に形成し、かつ網目の中を通ったとしても回転翼部３に触れることがないように、シールド部１１は回転翼部３から所定距離だけ離間させている。第１のシールド部１１ａは、第１の回転翼部３ａの上方（吸込み）側を覆うようにして、本体部２に取り付けられている。第２のシールド部１１ｂは、第２の回転翼部３ｂの上方（吸込み）側を覆うようにして、本体部２に取り付けられている。第３のシールド部１１ｃは、第３の回転翼部３ｃの上方（吸込み）側を覆うようにして、本体部２に取り付けられている。第４のシールド部１１ｄは、第４の回転翼部３ｄの吸込み側（図１では手前側であり、図３では上方側）を覆うようにして、本体部２に取り付けられている。第５のシールド部１１ｅは、第１の回転翼部３ａの吐出側を覆うようにして、本体部２に取り付けられている。第６のシールド部１１ｆは、第１の回転翼部３ｂの吐出側（図１では奥側であり、図３では下方側）を覆うようにして、本体部２に取り付けられている。第７のシールド部（図示せず）は、第３の回転翼部３ｃの下方（吐出）側を覆うようにして、本体部２に取り付けられている。第８のシールド部（図示せず）は、第１の回転翼部３ｄの下方（吐出）側を覆うようにして、本体部２に取り付けられている。

気体収容体４については、図３におけるケース部７の左側に配置した気体収容体４ｂについて説明する。気体収容体４ｂは、気体が収容される第１の気体収容袋４０と、第２の気体収容袋４１と、第１の気体流入口４２と、第２の気体流入口４３と、第１０の貫通孔４４と、第１１の貫通孔４５と、第１２の貫通孔４６と、を有する。上述したように、気体収容体４ｂはガイド部１０の外周側に配置されているので、第１０の貫通孔４４は第２の貫通孔１８と、第１１の貫通孔４５は第６の貫通孔２２と、第１２の貫通孔４６は第９の貫通孔２３と対向配置される。気体収容体４はバンド４７によって本体部２に固定される。具体的には、第１０の貫通孔４４と第２の貫通孔１８にはバンド４７ｂが通され、また第１１の貫通孔４５と第６の貫通孔２２にはバンド４７ｅが通されて、気体収容体４ａはガイド部１０に保持されて固定される。ここでは、気体収容体４ｂについてのみ説明したが、ガイド部１０は四辺あり、それぞれに配置された気体収容体４ａ、４ｃ、４ｄはバンド４７ａ、４７ｃ、４７ｄなどで保持固定されるなど、気体収容体４ｂの保持方法と同じなので、説明は省く。

第１の回転翼部３ａと第２の回転翼部３ｂと第３の回転翼部３ｃと第４の回転翼部３ｄとが所定方向に回転すると、各々の回転翼部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは矢印Ｄのように上方から風を吸い込み矢印Ｅのように下方に風を吐出することで、無人回転翼機１には矢印Ｆで示す揚力が付与される。

ここで、図２を用いて飛行方法について説明する。回転翼部３を作動させると、第１の回転翼部３ａと第３の回転翼部３ｃは時計方向へ回転する。これに対して、第２の回転翼部３ｂと第４の回転翼部３ｄは反時計方向へ回転する。反トルクが打ち消しあって無人回転翼機１は旋回しないようになっている。第１の回転翼部３ａと第２の回転翼部３ｃが時計方向へ回転し、第２の回転翼部３ｂと第４の回転翼部３ｄが反時計方向へ回転する状態を、通常回転状態ということにする。第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｂ、第３の回転翼部３ｃ、第４の回転翼部３ｄの全てが通常回転状態で、かつ第１の所定回転数で回転すると、第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｂ、第３の回転翼部３ｃ、第４の回転翼部３ｄは矢印Ｄ（図３に示す）のように上方から風を吸い込み、矢印Ｅ（図３に示す）のように下方に風を吐き出しすることで、無人回転翼機１には矢印Ｆ（図３に示す）で示す揚力が付与される。そして、無人回転翼機１は地上から垂直方向へ上昇（図１及び図２では図中手前側を指し、図３では図中矢印Ｆの方向を指す）する。この回転状態を、第１の回転状態と称することにする。無人回転翼機１が第１の回転状態から、第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｂ、第３の回転翼部３ｃ、第４の回転翼部３ｄの全てが通常回転状態で、かつ第１の所定回転数より小さい第２の所定回転数で回転すると、無人回転翼機１は空中で停止する。この回転状態を、第２の回転状態と称することにする。無人回転翼機１が第２の回転状態から、第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｂ、第３の回転翼部３ｃ、第４の回転翼部３ｄの全てが通常回転状態で、かつ第２の所定回転数より小さい第３の所定回転数で回転すると、降下し始める。この回転状態を、第３の回転状態と称することにする。第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｂ、第３の回転翼部３ｃ、第４の回転翼部３ｄの全てが停止しても、降下し始める。この状態を、停止状態と称することにする。無人飛行機１が空中に浮いている状態から、第１の回転翼部３ａの回転数と第２の回転翼部３ｂを通常回転状態で、かつ、それぞれの回転数を第４の所定回転数にし、第３の回転翼部３ｃの回転数と第４の回転翼部３ｄを通常回転状態で、かつ、それぞれの回転数を第５の所定回転数としたとき、第４の所定回転数より第５の所定回転数が大きければ前進し（図１及び図２では図中上側の方向を指す）、第４の所定回転数より第５の所定回転数が小さければ後進する（図１及び図２では図中下側の方向を指す）。第１の回転翼部３ａの回転数と第４の回転翼部３ｄを通常回転状態で、かつ、それぞれの回転数を第４の所定回転数にし、第２の回転翼部３ｂの回転数と第３の回転翼部３ｃを通常回転状態で、かつ、それぞれの回転数を第５の所定回転数としたとき、第４の所定回転数より第５の所定回転数が大きければ右進し（図１及び図２では図中右側の方向を指す）、第４の所定回転数より第５の所定回転数が小さければ左進する（図１及び図２では図中左側の方向を指す）。

無人回転翼機１が降下する第３の回転状態と停止状態では、気体収容体４による浮揚力が大きいため、気体収容体４を装着していない状態に比べて降下速度が遅くなる。このときの降下速度を速くするために、第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｂ、第３の回転翼部３ｃ、第４の回転翼部３ｄの回転方向の全てを逆回転させると、吸込み側と吐き出し側が逆転することにより、各回転翼部３による揚力は解消されるとともに降下する力が発生するので、早く降下させることができる。このように、第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｃ、第２の回転翼部３ｂ、第４の回転翼部３ｄが通常回転状態にある場合に対して、全てが逆回転している状態を逆回転状態ということにする。

なお、第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｃ、第２の回転翼部３ｂ、第４の回転翼部３ｄを逆回転させて下降速度を速くする構成として説明したが、これら第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｃ、第２の回転翼部３ｂ、第４の回転翼部３ｄとは別に、下降時に矢印Ｄとは反対方向へ空気を排出するような第５や第６の回転翼部を設けるなど、他の手段によって降下する力を発生させる手段でもよい。

図４について説明する。図１乃至図３で図示したケース部７は、制御部５０と、無線信号送受信部５１と、電池５２と、カメラ部５３と、点灯部５４と、記憶部５５と、装着状態検知部５６、を有する。

制御部５０は、無線信号送受信部５１と、電池５２と、カメラ部５３と、点灯部５４と、記憶部５５と、装着状態検知部５６、第１モータ１３ａと、第２モータ１３ｂと、第３モータ１３ｃと、第４モータ１３ｄと、に接続されている。

無線信号送受信部５１は、ＧＰＳ信号を受信したり、無線基地局から発信され自機を制御する制御信号などを受信したり、カメラ部５３が撮像した画像情報や電池残容量情報などを送信したりするものである。信号の送受信や信号処理は制御部５０が制御する。

電池５２は、制御部５０により無線信号送受信部５１やカメラ部５３、点灯部５４、第１モータ１３ａ、第２モータ１３ｂ、第３モータ１３ｃ、第４モータ１３ｄ、記憶部５５、装着状態検知部５６、に電源を供給する。

カメラ部５３は、制御部５０に制御されて動画像や静止画像を撮影する。一部がケース部７から露出し、シールド部１１とは重ならないように配置されている。また、自動車の大きさや、信号やガードレールなどの器物の大きさ、道路の幅あるいは道路上の横断歩道の大きさ、線路の幅、地図情報など、予め記憶された対照物の大きさや地形と画像とを比較して、無人回転翼機１の飛行高度を検出する。

点灯部５４は、ＬＥＤを光源とし、制御部５０の制御により点滅するものである。点滅点灯することで、地上にいる人に飛行していることを報知することができる。

記憶部５５は、受信した無線信号情報や画像情報などを記憶する。

装着状態検知部５６は、シールド部１１が所定位置に装着されていることを検知する。シールド部１１が装着されていることを装着状態検知部５６が検知すれば、モータ１３が動作可能になる。シールド部１１が装着されていなければ、モータ１３が動作不可能になる。

第１モータ１３ａ、第２モータ１３ｂ、第３モータ１３ｃ、第４モータ１３ｄは、それぞれ第１の回転翼部３ａ、第２の回転翼部３ｂ、第３の回転翼部３ｃ、第４の回転翼部３ｄに接続され、制御部５０により回転数が制御される。回転数を増減させるとそれぞれの回転翼部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが発生する揚力が変化する。例えば、受信或いは記憶した飛行ルート情報と実際に飛行している飛行情報（位置や高度）とを比較し、外れている場合は、予定の飛行ルートに戻るために、第１モータ１３ａ、第２モータ１３ｂ、第３モータ１３ｃ、第４モータ１３ｄの回転数が制御される。

図５について説明する。図５に示す気体収容体４は、ポリエチレンテレフタレートやポリエステル、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂などの材質からなるフィルム状のシート材である、第１のシート部材５８と第２のシート部材５９（図１乃至図３に図示）が重ねられている状態を図示してある。これら第１のシート部材５８と第２のシート部材５９は外形形状が同一な略長方形状をしている。第１のシート部材５８と第２のシート部材５９の材料は、厚みを薄く成形ができ、ガスバリア性を有する材質が好ましい。気体収容体４は、第１のシート部材５８と、第２のシート部材５９と、第１の気体流入口４２と、第２の気体流入口４３と、第１０の貫通孔４４と、第１１の貫通孔４５と、第１２の貫通孔４６（長孔）と、を有する。第１の気体流入口４２と第２の気体流入口４３は、第１のシート部材５８に設けられている。両シート部材５８、５９を一体にして気体を蓄えるための気室を形成するために、第１のシート部材５８と第２のシート部材５９は重ねられた状態で結合部６０が付与される。結合部６０は、第１の破線部６０ａ、第２の破線部６０ｂ、第３の破線部６０ｃ、第４の破線部６０ｄ、第５の破線部６０ｅ、第６の破線部６０ｆ、とからなる。これらの破線部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ、６０ｆに沿って超音波溶着を行うと、両シート部材５８、５９が一体となる。第１の破線部６０ａの内側の領域は密閉空間となっている。第１の気体流入口４２から気体を流入させると、第１の破線部６０ａの内側の領域における第１のシート部材５８と第２シート部材５９との間が離間して、第１シート部材５８と第２シート部材５９との間に気体が蓄えられて膨らみ、第１の気体収容袋４０を形成する。同様に、第２の破線部６０ｂの内側の領域も密閉空間となっている。第２の気体流入口４３から気体を流入させると、第２の破線部６０ｂの内側の領域における第１のシート部材５８と第２シート部材５９との間が離間して、第１シート部材５８と第２シート部材５９との間に気体が蓄えられて膨らみ、気体が収容される第２の気体収容袋４１を形成する。このような気体収容体４は１個目の左端側と２個目の右端側を超音波溶着などで接続することで連接でき、この方法を４回繰り返すことで、４個の気体収容袋４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを連結できる。連接された状態を図１乃至図３に図示してある。

なお、第１のシート部材５８と第２のシート部材５９を結合する際は、超音波溶着以外の手法として接着剤や粘着剤の使用など、他の方法を用いても構わない。

第１２の貫通孔４６は風を通す孔であり、前述したように第９の貫通孔２３と対向配置されている。飛行中、上空では強い風に当たる場合がある。この強い風に当たると、無人回転翼機１は流されて、予定されていた飛行ルートから外れてしまう場合がある。そこで、無人回転翼機１に風が当たっても流されにくいようにするために、無人回転翼機１に当たった風を第１２の貫通孔４６や第９の貫通孔２３と通過させて、風の影響を軽減させるようになっている。第９の貫通孔２３は図３に１箇所のみ図示しているが、ガイド１０に複数設けている。

なお、本実施の形態では、気体収容体４に複数の貫通孔、ガイド部１０にも複数の貫通孔を設け、両者を通るバンド４７によって、気体収容体４をガイド部１０に固定したが、ガイド部１０に保持部を設け、気体収容体４には係止部を設け、保持部と係止とを係合させるなど、気体収容体４をガイド部１０に保持させる方法は、適宜変えても構わない。

図６について説明する。第１の気体流入口４２と第２の気体流入口４３とは同一形状なので、一方の気体流入口４２について、詳述する。第１の気体流入口４２は、気体収容体４の表側を形成する第１のシート部材５８に設けたスリーブ６５と、チューブ６６と、蓋部６７と、からなる。

スリーブ６５は樹脂材料あるいは金属材料で形成されており、有底孔７０と、有底孔７０に直交しながら貫通する直交孔７１と、を有する。

蓋部６７は、スリーブ６５の有底孔７０の入り口を塞ぐものである。

筒状のチューブ６６は、ゴムなどの弾性材料からなり、直交孔７１を弾性的に塞ぐためにスリーブ６５の底側から差し込まれてスリーブ６５に取り付けられ、反対端は気体収容体４の裏側を形成する第２のシート部材５９を向いている。

チューブ６６を備えたスリーブ６５は、チューブ６６が第１の気体収容袋４０の中に埋没する程度に第１の気体収容袋４０に取り付けられる。その後、第１のシート部材５８とスリーブ６５との接触部は接着固定される。

第１の気体収容袋４０への気体封入のしかたについて説明する。第１の気体流入口４２は本体部２とは非対面状態なので、本体部２に装着或いは未装着状態の何れでも蓋部６７を外して、気体を流入させることができるようになっている。気体収容体４が本体部２に装着或いは未装着状態の何れかの状態で蓋部６７を外し、気体流入器（図示せず）を用いて気体を有底孔７０の入り口から気体を送り込むと、直交孔７１と対向するチューブ６６は部分的に膨らみ、スリーブ６５とチューブ６６との間に隙間が発生する。この隙間を通って第１の気体収容袋４０に気体が送り込まれ、このときの気体の流れを矢印Ｇで示す。気体流入器の動作を停止させると、チューブ６６の拡広が停止し、チューブ６６が直交孔７１を塞ぐように弾性復元する。直交孔７１が塞がれると気体が通過できないので、収容された気体が漏れないようになる。このような動作により、第１の気体収容袋４０内へ気体流入が行え、充填された気体は漏えいしないようになっている。第２の気体収容袋４１内へ気体を流入する場合も同様なので、説明は省く。

以上が無人回転翼機１の構成の説明である。

次に、動作について説明する。本発明の無人回転翼機１は、電源が投入されると、全てのシールド部が装着された状態であれば、装着状態検知部５６が全てのシールド部が正常に装着されていることを検知し、第１の回転翼部３ａや第２の回転翼部３ｂ、第３の回転翼部３ｃ、第４の回転翼部３ｄなどが動作可能になる。電源が投入された状態でシールド部１１が未装着状態であれば、装着状態検知部５６が少なくともいずれかのシールド部１１が正常に装着されていないことを検知し、全ての回転翼部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが動作不可能になる。また、電源が投入された状態では、外部からの無線接続や有線接続をすると、飛行ルートを入力することができるようになる。記憶部５５は飛行ルートを記憶することができる。

無線基地局から飛行動作を指示すると、制御部５０が各モータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの回転数を制御し、上昇や下降、前進や後進、旋回を行いながら、記憶した飛行ルートに基づいて飛行を行う。本発明の無人回転翼機１が予定された飛行ルートを飛行中か否かは、ＧＰＳ衛星から受信した受信信号や撮影した画像情報を基に自機の位置を把握できており、これと記憶された飛行ルートとを比較することで判断される。予定の飛行ルートから外れていれば、各モータ１３の回転数が増減して、予定の飛行ルートに戻るようになっている。飛行中に撮影した動画像や静止画像情報は、記憶部５５が記憶することができ、或いは記憶部５５が記憶せずとも無線信号送受信部５１から無線基地局へ送信することができる。

次に、本発明の効果について、説明する。飛行中に強い風に煽られた場合、気体収容体４に設けた第１２の貫通孔４６や第９の貫通孔２３を風が通ることにより、無人回転翼機１に当たった風の受ける影響を小さくすることができるようになっている。それでも飛行姿勢が乱れ、設定された飛行ルールから外れてしまった場合、近くの高架電線などの高所器物に当たってしまうことも想定される。高所器物に衝突してしまっても、先に気体収容体４が衝突する構成である。気体を収容している気体収容体４は、外力が加わると容易に変形するなど、気体収容体４が緩衝機能の役割を果たす。これにより、器物へ与える損傷を低減させたり最小限に抑えることができる。

また、回転翼部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの周りに不要な突出部が無い気体収容体４が囲むように取り付けられているので、高架電線や木などに引っ掛かりにくい構造でもある。

また、気体収容体４にヘリウムガスなどの低密度ガスを充満させることで浮揚力が付与させることができるので、モータを駆動する電力を小さくし消費電力を減少させることができる。この結果、飛行時間に有利になっている。

また、不測の事態により、いずれかのモータ１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄなどが故障したり、電池５２の残容量が不足して所定の回転数で回転できなくなってしまった場合は、各々の回転翼部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの動作による揚力が減少して、落下し始めてしまうが、気体収容体４が本体部２に浮揚力を付与しているので、地面や地表の建造物への衝突速度を小さくすることができる。これにより、衝突された器物への損傷を最小限にし、また自機への衝撃力も緩和されて自損回避を図ることができる。水上に落下した場合は、無人回転翼機１は水没せず水上に浮かすことができるので、容易に探索回収することができる。このように、衝突時に発生する損害を少なく済ませられるので、破損しにくいようにするためにコストアップを伴う剛性向上を最小限にすることができる。

また、各々の回転翼部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが回転することで生じる気流と気体収容体４との干渉を回避する構成なので、気体収容体４を有しない従来の無人回転翼機の構造と共通化、共用化ができる。その結果、本発明の実施の形態で述べた無人回転翼機１の構造の実現性は極めて容易であり、高度な技術開発が不要になり、コストアップを最小限で実現することができる。

また、電気部品を有する本体部２と気体収容体４とは、バンド４７による固定を解除させるだけで分離できるので、メンテナンスを行う際は分業によって作業効率を上げる（作業時間を短縮させる）ことができる。また、必要に応じて発生する部品交換も行いやすく、気体収容体４内への気体流入も簡単に行え、各回転翼部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが動作中に触れることができないよう安全性への配慮がなされているなど、メンテナンス性を向上させることができる。

例えば、気体収容体４ａの第１の気体収容袋４０が破損しても気体収容体４ａの第２の気体収容袋４１や他の気体収容体４ｂ、４ｃ、４ｄの第１の気体収容袋、第２の気体収容袋４１は気体を収容したまま残存しているので、急激な浮揚力の低下を回避ができ、急速な落下を防止できるので、前述した効果の低減を最小限にすることができる。

なお、本実施の形態では、回転翼部の数量は４個で構成する構造として述べたが、例えば、回転翼部を６個で構成した場合はガイド部の外形を略六角形にしたり、回転翼部を８個で構成した場合はガイド部の外形を略八角形にしたりするなど、回転翼部の数量は本実施形態で説明した数量に限定されるものではない。また、ガイド部を設けない場合は、代替手段によって、各々の回転翼部に気体収容体が干渉しないようにすればよいなど、本実施の形態１で述べた形状に限定されるものではない。

また、本実施形態では、気体収容体は１つの部品から複数の気体袋を形成した態様として述べたが、２枚のフィルムシートの両端に別部材を設けて両端を塞ぐ構造により収容気体の容積を大きくさせたり、或いは気体袋の数量を増減させたりしてもよいなど、本実施の形態で述べた形状に限定されるものではない。

なお、気体収容体は、鳥や風に飛ばされた障害物が当たることで損傷し、収容された気体が漏れて浮揚力が減少してしまうことを回避するために、容易に損傷しにくいフィルムシートを選択している。この代替として合成ゴムなどの弾性材料を用いた場合は、損傷してしまうと破裂し、収容された気体の全量を失ってしまう。そのため、弾性材料を用いる場合は、容易な外力で破裂しない材料や適正な厚みにする配慮をすればよい。

また、気体収容体を複数設けた態様として説明した。この目的は、一つの気体収容体が破損してしまっても残りの気体収容体が本体部に浮揚力を付与し続けることができるようにするものである。また、異なる形状の部品を複数設ける構成より同一の部品を同じ数だけ設けた構成のほうがコストが低減させやすいのは明らかである。

また、シールド部は回転翼部の吸込み側と吐出側の両方に設けたが、少なくとも、異物が吸い込まれるやすい吸込み側に設ければよい。

また、気体流入口は本体部に対向する側とは反対側である外側に配置したが、デザイン上の制約や設計的な制約などがあって、外側に露見させないようにする場合には、本体部側を向くように対向させつつ、本体部と対面して気体流入口が塞がれないように、本体部に設けた孔等と対面させたり、本体部を構成する部品が無い位置に配置するとよい。すなわち、気体流入口は、本体部と対面して塞がれないようにすればよい。

また、同一の気体収容袋を本体部の周囲に複数配置することができる構造として説明した。同一部品を複数設けることができる構成は、マスメリットによりコストダウンが図りやすくなる。気体収容袋の複数配置にあたっては、回転翼部が動作したときに回転翼部に吸込みされないように保持して、回転翼部による空気の吸込みが妨げられないようにすればよい。

なお、気体流入口は本体部に対向する側とは反対側である外側に配置したが、デザイン上の制約や設計的な制約などがあって、外側に露見させないようにする場合には、本体部側を向くように対向させつつ、本体部と対面して気体流入口が塞がれないように、本体部に設けた孔等と対面させたり、本体部を構成する部品が無い位置に配置して、気体流入口は本体部とは非対面にするとよい。すなわち、気体流入口は、本体部と対面して塞がれないようにすればよい。気体流入口が塞がれないようにすることで、気体収容袋を本体部から外さすとも気体を補充することができるので、作業時間が短縮でき、メンテナンス性を良好にする。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２の無人回転翼機について説明する。本実施の形態２は、実施の形態１で述べた気体収容袋を異なる形態で作成する構成について、図面を参照しながら説明する。図７は、本発明の実施の形態２における気体収容袋の平面図である。

図７において、気体収容体８０は、ポリエチレンテレフタレートやポリエステル、塩化ビニル樹脂などの材質からなるフィルム状の第５のシート部材８１が環状（または管状または筒状など）に形成されており、図７では平面的に置かれている状態で図示してある。また、管状なので図中上辺と下辺は接続され、右辺と左辺は開放している。この第５のシート部材８１の材質は、前述した第１のシート部材５８や第２のシート部材５９と同じくガスバリア性を有する材質が好ましい。気体収容体８０は、第５のシート部材８１と、第３の気体流入口８２と、第４の気体流入口８３と、第１５の貫通孔８４と、第１６の貫通孔８５と、第１７の貫通孔８６（長孔）と、を有する。第３の気体流入口８２と第４の気体流入口８３は、第５のシート部材８１の図中表側にのみ設けられており、第３の気体流入口８４と第４の気体流入口８３の構造は第１の気体流入口４２及び第２の気体流入口４３と同じ構造（断面が同じ）なので、説明は省く。第５のシート部材８１の中に気体を蓄えて気室を形成するための結合部８７が付与される。第５のシート部材８１の片端（図中右辺）を塞ぐ第１の閉鎖部８７ａと、第５のシート部材８１の他端（図中左辺）を塞ぐ第２の閉鎖部８７ｂと、を有し、第１の閉鎖部８７ａ、及び第２の閉鎖部８７ｂは破線で図示してある。また、第５のシート部材８１の中央付近に破線部８７ｃ、８７ｄ、第１５の貫通孔８４の周囲の８７ｅ、第１６の貫通孔８５の周囲の８７ｆに沿って超音波溶着を行うと、第１の閉鎖部８７ａ、第２の閉鎖部８７ｂ、及び破線部８７ｃ、８７ｄ、８７ｅ、８７ｆによって、第５のシート部材８１が各部位で一体となる。第５のシート部材８１の図中上辺と第１の閉鎖部８７ａと第２の閉鎖部８７ｂと破線部８７ｃと破線部８７ｅとで囲まれた領域の内側は密閉空間となっている。第３の気体流入口８２から気体を流入させると、第５のシート部材８１の内面側が離間して気体が蓄えられて膨らみ、気体が収容される第３の気体収容袋９０を形成する。同様に、第５のシート部材８１の図中下辺と第１の閉鎖部８７ａと第２の閉鎖部８７ｂと破線部８７ｄと破線部８７ｆで囲まれた領域の内側は密閉空間となっている。第４の気体流入口８３から気体を流入させると、第５のシート部材８１の内面側が離間して気体が蓄えられて膨らみ、気体が収容される第３の気体収容袋９１を形成する。

なお、結合の方法は、実施の形態１で述べたように、超音波溶着以外の手法として接着剤や粘着剤の使用など、他の方法を用いても構わない。

第１５の貫通孔８４は第１０の貫通孔４４と同じ形状で同じ機能を有している。第１６の貫通孔８５は第１１の貫通孔４５と同じ形状で同じ機能を有している。第１７の貫通孔８６は第１２の貫通孔４６と同じ形状で同じ機能を有している。このような気体収容体８０は１個目の左端側と２個目の右端側を超音波溶着などで接続することで連接できるなど、複数のシート部材で形成したか、または管状のシート部材で形成したかの違いのみであり、実施の形態１で述べた気体収容体４と同じ機能を有しながら代替できるようになっている。気体収容袋の製作方法は、大きさやコストなどにより、実施の形態１で述べた構成や、本実施の形態２で述べた構成を選択すればよい。

以下、実施の形態１と実施の形態２で述べた発明についてまとめる。

第１の発明は、無人回転翼機であって、回転すると浮揚力を発生する回転翼部と、気体収容体と、を備えたものである。

この構成によれば、不測の事態により回転翼部の回転数が低下すると落下し始めてしまうが、気体収容体にヘリウムガスなどの低密度ガスを充満させれば、無人飛行機に浮揚力を付与させられるので、地面に衝突するときの衝突速度を小さくすることができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、前記気体収容体は、前記気体収容体の最外形が前記回転翼部の最外形よりも外側に位置するように配置したものである。

第３の発明は、上記第１の発明において、前記気体収容体は、前記気体収容体の最外形が前記回転翼部の最外形よりも外側を囲むように配置したものである。

第４の発明は、無人回転翼機であって、本体部と、前記本体部に設けられ回転によって該本体部に揚力を付与し該本体部が浮揚する方向から見た時には並べられるように配置された複数の回転翼部と、前記本体部に設けられ内部に気体を収容可能な気体収容体と、を備え、前記回転翼部が回転して前記本体部が浮揚する方向から該本体部を見た時の前記気体収容袋の外形は、前記回転翼部が回転したときの最外形を形成する円より外側に位置するように複数配置した、または前記回転翼部が回転したときの最外形を形成する円の外側を囲むように複数配置したものである。

上記第２乃至第４の発明によれば、飛行中、風の影響等により予定の飛行コースから外れて高所器物に衝突してしまいそうな場合、回転している回転翼や回転翼を支持する本体部より先に気体収容体を器物に衝突させることができる。

また、気体を収容した気体収容袋は、外部から力が加われば、変形することで緩衝機能を果たすため、飛行中、風の影響等により予定の飛行コースから外れて高所器物や構造物、地面などに衝突してしまいそうな場合、回転している回転翼部より先に気体収容袋を高所器物や構造物、地面に衝突させることにより、自損や器物などへの損害の程度を軽減させることができる。

また、回転翼部の動作によって上昇させる場合に対して、気体収容体による浮揚力分だけ回転数を低下させられるので、消費電力を減少させることができる。すなわち、気体収容体にヘリウムガスなどの低密度ガスを充満させれば、気体収容体による浮揚力を無人回転翼機に付与させられるので、回転翼部に電力を供給する電源供給部の容量の消費量を低減させる。これにより、飛行時間の長時間化を図ることができる。

また、回転翼部が回転することで生じる気流と前記気体収容体との干渉を回避することもできる。

また、水上に着水してしまっても、沈没を回避できる。さらに、複数の気体収容袋を効率良く無人回転翼機の周りに配置できるとともに、全ての気体収容袋を同時破損させてしまう確率を低減させられるので、前述の効果が全失してしまうことを回避できるようになっている。

第５の発明は、上記第１乃至第４のいずれか一つの発明によれば、前記気体収容体は、気体袋部を有し、この気体袋部を複数に区分けする結合部を備えたものである。

この構成によれば、浮揚力を付与する気体収容袋の全てを破損させてしまう確率を低減するため、部品点数を増やさずに複数の気体収容袋を設けることができる。
また、複数の気体袋部を一体で形成したので、各々が散乱してしまうことを回避させることができる。

第６の発明は、上記第１乃至第５のいずれか一つの発明において、前記気体収容体は、第１のシート部材と、前記第１のシート部材に重ねられた第２のシート部材と、第１のシート部材と、前記第１のシート部材と前記第２のシート部材とを結合する結合部と、前記結合部の間に設けた第１の気体流入口と、を備え、前記第１の気体流入口は前記無人回転翼部に装着されたときに該無人回転翼機と非対向になる位置に配設したものである。

この構成によれば、気体流入口が塞がれないので、無人回転翼部あるいは本体部に気体収容部を装着した状態で気体収容部に気体を充填することができる。

第７の発明は、無人回転翼機であって、本体部と、前記本体部に設けられ回転によって該本体部に揚力を付与し該本体部が浮揚する方向から見た時には並べられるように配置された複数の回転翼部と、前記本体部に設けられ内部に気体を収容可能な気体収容体と、を備え、前記気体収容体は該気体収容体に気体を収容させる際に気体が流入される気体流入口を有し、前記気体流入口は、前記気体収容体が前記本体部に取り付けられた状態で該本体部とは非対面になる位置に配置したものである。

この構成によれば、第１に、水上に着水してしまっても、沈没を回避できる。第２に、高所器物や構造物、地面に衝突してしまっても、衝突相手へ与える損害の程度や自損の程度を低減させることができる。第３に、このような効果を有する無人回転翼機に設けられた気体収容体は、本体部に気体収容体を装着した状態で気体流入口が塞がれないので、無人回転翼機あるいは本体部に気体収容体を装着した状態で気体収容体に気体を充填することができ、気体補充に要する時間の短時間化させることで、メンテナンス性を向上させることができる。第４に、気体収容体にヘリウムガスなどの低密度ガスを充満させれば、気体収容体による浮揚力を無人回転翼機に付与させられるので、回転翼部に電力を供給する電源供給部の容量の消費量を低減させる。これにより、飛行時間の長時間化を図ることができる。第５に、複数の気体収容体を効率良く無人回転翼機の周りに配置できるとともに、全ての気体収容体を同時破損させてしまう確率を低減させられるので、前述の効果が全失してしまうことを回避できるとともに、同一部品を複数使用することにより、コストアップを回避できるようになっている。

第８の発明は、上記第１の発明において、風が通る開口部を有するシールド部を備え、前記シールド部は前記回転翼部を覆うように配置したものである。

この構成によれば、地上にて動作確認やメンテナンスを行う際、回転している回転翼部に誤って手を近付けて指を切傷するなどの怪我の発生を回避することができる。また、飛行中に鳥が回転翼部に衝突して鳥にダメージを与えたり、自損してしまうことを回避することができる。

第９の発明は、回転すると揚力を発生する回転翼部と、風が通る開口部を有するシールドと、を備え、前記シールド部は前記回転翼部を覆うように配置したものである。

この構成によれば、地上にて動作確認やメンテナンスを行う際、回転している回転翼部に誤って手を近付けて指を切傷するなどの怪我の発生を回避することができる。また、飛行中に鳥が回転翼部に衝突して鳥にダメージを与えたり、自損してしまうことを回避することができる。

第１０の発明は、上記第８または第９の発明において、前記シールド部が所定位置に取り付けられたときに前記回転翼部が動作可能になるように制御したものである。

この構成によれば、地上にて動作確認やメンテナンスを行う際、シールド部材が外れていれば回転翼部が動作することがないので、手を近付けて指を切傷するなどの怪我の発生を構造的に確実に回避することができる。

第１１の発明は、気体収容体であって、回転すると浮揚力を発生する回転翼部を有する無人回転翼機に装着される気体収容体であって、第１のシート部材と、前記第１のシート部材に重ねられた第２のシート部材と、前記第１のシート部材と前記第２のシート部材との間に形成された第１の気体袋部と、前記第１の気体袋部に設けた第１の気体流入口と、を備え、前記第１の気体流入口は前記無人回転翼機に装着されたときに該無人回転翼機とは非対面になる位置に配設したものである。

この構成によれば、第１の気体流入口は本体部とは非対面状態なので、本体部に装着或いは未装着状態の何れでも、気体を流入させることができる。

また、前記本体部は保持部を有し、前記保持部は、前記気体収容体の外面に設けられた係止部を着脱可能に保持したので、気体収容体が損傷して交換が必要になった際は、係止部の保持を解除するだけで交換できるようになっている。

また、前記気体収容体は気体流入口を有し、前記気体流入口に密着固定する弾性部材を設けたので、簡単な構成で気体収容体に気体を封入ができ、その後は気体流入口から逆流して漏れ出すことがないようにすることができる。

第１２の発明は、無人回転翼機であって、本体部と、前記本体部に設けられ、回転によって前記本体部に揚力を付与し該本体部が浮揚する方向から見た時には並べられるように配置された複数の回転翼部と、前記本体部に設けられ、内部に気体を収容可能な気体収容体と、を備え、前記回転翼部が回転して発生する揚力の向きとは反対方向へ力を発生する反対力発生手段を設けたものである。

この構成によれば、第１に、水上に着水してしまっても、沈没を回避できる。第２に、高所器物や構造物、地面に衝突してしまっても、衝突相手へ与える損害の程度や自損の程度を低減させることができる。第３に、気体収容袋にヘリウムガスなどの低密度ガスを充満させれば、気体収容袋による浮揚力を無人飛行機に付与させられるので、回転翼部に電力を供給する電源供給部の容量の消費量を低減させる。これにより、飛行時間の長時間化を図ることができる。第４に、気体収容袋にヘリウムガスなどの低密度ガスを充満させれば、気体収容袋による浮揚力を無人飛行機に付与させられるので、回転翼部に電力を供給する電源供給部の容量の消費量を低減させる。これにより、飛行時間の長時間化を図ることができる。第５に、無人回転翼機を下降させようとしたとき、スムーズにかつ迅速に下降させることができる。

第１３の発明は、上記第７の発明において、前記回転翼部が回転して前記本体部が浮揚する方向から該本体部を見た時の前記気体収容体の外形は、前記回転翼部が回転したときの最外形を形成する円より外側に位置するように複数配置した、または前記回転翼部が回転したときの最外形を形成する円より外側を囲むように複数配置したものである。

この構成によれば、飛行中、風の影響等により予定の飛行コースから外れて高所器物に衝突してしまいそうな場合、回転している回転翼や回転翼を支持する本体部より先に気体収容体を器物に衝突させることができる。

第１４の発明は、上記第４または第７の発明において、前記回転翼部が回転して発生する揚力の向きとは反対方向へ力を発生する反対力発生手段を設けたものである。

この構成によれば、無人回転翼機を下降させようとしたとき、スムーズにかつ迅速に下降させることができる。

第１５の発明は、上記第４または第７または第１２乃至第１４のいずれか一つの発明において、前記気体収容体は、前記気体収容体と前記回転翼部との間に設けた前記本体部の一部に装着される構成にしたものである。

この構成によれば、気体を収容した気体収容体に外力が加わることにより気体収容体が変形させられようとしても、本体部の一部がその変形を抑制するので、回転翼部が気体収容体に接触して気体収容体を損傷させてしまうことを回避することができる。

第１６の発明は、上記第４または第７または第１２乃至第１５のいずれか一つの発明において、前記気体収容体に風を通す孔が設けられているものである。

この構成によれば、風を受けても飛行ルールから外れにくく、流されにくくするなど、風の影響を軽減させることができる。

第１７の発明は、上記第４と第７と第１２乃至第１６のいずれか一つの発明において、前記気体収容体は、前記本体部に着脱可能に装着される装着部を備えたものである。

この構成によれば、本体部や気体収容体を修理する際は、簡単な構造で気体収容体を本体部から容易に着脱可能にすることができるので、修理や補修する作業時間の短時間化によってメンテナンス性の向上が図ることができる。

第１８の発明は、上記第４または第７または第１２乃至第１７のいずれか一つの発明において、前記気体収容体は、第１のシート部材と、第２のシート部材と、前記第１のシート部材と前記第２のシート部材とが重なった状態で該第１のシート部材と該第２のシート部材とを結合する結合部と、を有し、前記第１のシート部材と前記第２のシート部材との間が離間して該第１のシート部材と該第２のシート部材との間に形成された空間に気体が収容されるように構成したものである。

この構成によれば、簡単な工法で製作が可能であり、コストアップを最小限にすることができる。また、この気体収容袋は複数並べて製作が可能であるなど、部品点数を増やさずに複数の気体収容袋を一体で生成できるので、いずれか一つの気体収容袋が破損してしまっても、残りの気体収容袋が散乱してしまうことを回避させることもできる。

第１９の発明は、上記第４または第７または第１２乃至第１７のいずれか一つの発明において、前記気体収容体は、筒状の部材と、前記筒状の部材の片端を塞ぐ第１の閉鎖部と、前記筒状の部材の他端を塞ぐ第２の閉鎖部と、を有し、前記筒状の部材の内面側が離間して形成された空間に気体が収容されるように構成したものである。

この構成によれば、簡単な工法で製作が可能であり、コストアップを最小限にすることができる。

第２０の発明は、上記第４または第７または第１２乃至第１９のいずれか一つの発明において、前記本体部は前記回転翼部に電源を供給する電源供給部を有し、前記気体収容体にヘリウムガスが収容されているとき、前記気体収容体のみの場合には該気体収容体は浮き上がり、前記本体部に前記気体収容体を取り付けた時には該本体部は自重落下するように構成したものである。

この構成によれば、ヘリウムガスが充填された気体収容体を本体部に装着すれば、常に本体部には浮揚力を付与することができるので、回転翼部に電力を供給する電源供給元の容量の消費量を低減させる。これにより、飛行時間の長時間化を図ることができる。

第２１の発明は、上記第４または第７または第１２乃至第２０のいずれか一つの発明において、前記回転翼部が発生する風を通す開口部を有するシールド部を備え、前記シールド部は、前記回転翼部から離遠させながら該回転翼部を覆うように配置し、前記本体部に前記シールド部材が装着されていることを装着状態検知部が検知したとき、前記回転翼部が動作可能になるように制御したものである。

この構成によれば、地上にて動作確認やメンテナンスを行う際、シールド部材が外れていれば回転翼部が動作することがないので、手を近付けて指を切傷するなどの怪我の発生を構造的に確実に回避することができる。

第２２の発明は、回転して本体部に揚力を付与し該本体部が浮揚する方向から見た時には並べられるように配置された複数の回転翼部を有する無人回転翼機に装着される気体収容体であって、前記気体収容体は、第１のシート部材と、第２のシート部材と、前記第１のシート部材と前記第２のシート部材とが重なった状態で該第１のシート部材と該第２のシート部材とを結合する結合部と、を有し、前記第１のシート部材と前記第２のシート部材との間が離間して該第１のシート部材と該第２のシート部材との間に形成された空間に気体が収容されるように構成したものである。

第２３の発明は、回転して本体部に揚力を付与し該本体部が浮揚する方向から見た時には並べられるように配置された複数の回転翼部を有する無人回転翼機に装着される気体収容体であって、筒状の部材と、前記筒状の部材の片端を塞ぐ第１の閉鎖部と、前記筒状の部材の他端を塞ぐ第２の閉鎖部と、を有し、前記筒状の部材の内面側が離間して形成された空間に気体が収容されるように構成したものである。

上記第２２及び第２３の発明の構成によれば、簡単な工法で製作が可能であり、コストアップを最小限にすることができる。

本発明に係る無人回転翼機は、回転翼部の周囲に気体収容体を設けたので、器物や地面の構造物に衝突してしまった際、器物や構造物への危害を低減し、自損も回避できる構成を実現している。また、回転翼部を覆うようにシールド部を設けたので、鳥などが吸い込みによって怪我を負わせることを回避できる構成を実現している。回転翼部の配置が異なったり数量を増減させた構造であったりなど、他の手段、他の態様によって飛行することができる飛行体に適用することができる。

１ 無人航空機（無人回転翼機）
２ 本体部
３ 回転翼部
４、８０ 気体収容体
１０ ガイド部
１１ シールド部
４０ 第１の気体収容袋
４１ 第２の気体収容袋
４２、８３ 第１の気体流入口
４３、８４ 第２の気体流入口
５８ 第１のシート部材
５９ 第２のシート部材
６０、８７ 結合部

Claims (14)

1. 本体部と、前記本体部に設けられ回転によって該本体部に揚力を付与し該本体部が浮揚する方向から見た時には並べられるように配置された複数の回転翼部と、前記本体部に設けられ内部に気体を収容可能な気体収容体と、を備え、前記気体収容体は該気体収容体に気体を収容させる際に気体が流入される気体流入口を有し、前記気体流入口は該気体収容体が前記本体部に取り付けられた状態で該本体部とは非対面になる位置に配置した、ことを特徴とする無人回転翼機。
2. 本体部と、前記本体部に設けられ回転によって該本体部に揚力を付与し該本体部が浮揚する方向から見た時には並べられるように配置された複数の回転翼部と、前記本体部に設けられ内部に気体を収容可能な気体収容体と、を備え、前記回転翼部が回転して前記本体部が浮揚する方向から該本体部を見た時の前記気体収容体の外形は、前記回転翼部が回転したときの最外形を形成する円より外側に位置するように複数配置した、または前記回転翼部が回転したときの最外形を形成する円より外側を囲むように複数配置した、ことを特徴とする無人回転翼機。
3. 本体部と、前記本体部に設けられ回転によって該本体部に揚力を付与し該本体部が浮揚する方向から見た時には並べられるように配置された複数の回転翼部と、前記本体部に設けられ内部に気体を収容可能な気体収容体と、を備え、前記回転翼部が回転して発生する揚力の向きとは反対方向へ力を発生する反対力発生手段を設けた、ことを特徴とする無人回転翼機。
4. 前記回転翼部が回転して前記本体部が浮揚する方向から該本体部を見た時の前記気体収容体の外形は、前記回転翼部が回転したときの最外形を形成する円より外側に位置するように複数配置した、または前記回転翼部が回転したときの最外形を形成する円より外側を囲むように複数配置した、ことを特徴とする請求項１に記載の無人回転翼機。
5. 前記回転翼部が回転して発生する揚力の向きとは反対方向へ力を発生する反対力発生手段を設けた、ことを特徴とする請求項１または２に記載の無人回転翼機。
6. 前記気体収容体は、前記気体収容体と前記回転翼部との間に設けた前記本体部の一部に装着される構成にした、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無人回転翼機。
7. 気体が収容された前記気体収容体に風を通す孔が設けられている、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の無人回転翼機。
8. 前記気体収容体は、前記本体部に着脱可能に装着される装着部を備えた、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の無人回転翼機。
9. 前記気体収容体は、第１のシート部材と、第２のシート部材と、前記第１のシート部材と前記第２のシート部材とが重なった状態で該第１のシート部材と該第２のシート部材とを結合する結合部と、を有し、前記第１のシート部材と前記第２のシート部材との間が離間して該第１のシート部材と該第２のシート部材との間に形成された空間に気体が収容されるように構成した、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の無人回転翼機。
10. 前記気体収容体は、筒状の部材と、前記筒状の部材の片端を塞ぐ第１の閉鎖部と、前記筒状の部材の他端を塞ぐ第２の閉鎖部と、を有し、前記筒状の部材の内面側が離間して形成された空間に気体が収容されるように構成した、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の無人回転翼機。
11. 前記本体部は前記回転翼部に電源を供給する電源供給部を有し、前記気体収容体にヘリウムガスが収容されているとき、前記気体収容体のみの場合には該気体収容体は浮き上がり、前記本体部に前記気体収容体を取り付けた時には該本体部は自重落下するように構成した、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の無人回転翼機。
12. 前記回転翼部が発生する風を通す開口部を有するシールド部を備え、前記シールド部は、前記回転翼部から離遠させながら該回転翼部を覆うように配置し、前記本体部に前記シールド部材が装着されていることを装着状態検知部が検知したとき、前記回転翼部が動作可能になるように制御した、ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の無人回転翼機。
13. 回転して本体部に揚力を付与し該本体部が浮揚する方向から見た時には並べられるように配置された複数の回転翼部を有する無人回転翼機に装着される気体収容体であって、前記気体収容体は、第１のシート部材と、第２のシート部材と、前記第１のシート部材と前記第２のシート部材とが重なった状態で該第１のシート部材と該第２のシート部材とを結合する結合部と、を有し、前記第１のシート部材と前記第２のシート部材との間が離間して該第１のシート部材と該第２のシート部材との間に形成された空間に気体が収容されるように構成した、ことを特徴とする無人回転翼機に装着される気体収容体。
14. 回転して本体部に揚力を付与し該本体部が浮揚する方向から見た時には並べられるように配置された複数の回転翼部を有する無人回転翼機に装着される気体収容体であって、筒状の部材と、前記筒状の部材の片端を塞ぐ第１の閉鎖部と、前記筒状の部材の他端を塞ぐ第２の閉鎖部と、を有し、前記筒状の部材の内面側が離間して形成された空間に気体が収容されるように構成した、ことを特徴とする無人回転翼機に装着される気体収容体。