JP2020073385A

JP2020073385A - 飛行体

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Publication number: JP2020073385A
Application number: JP2020016804A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　陽一; Yoichi Suzuki; 陽一鈴木
Original assignee: Aeronext Inc
Current assignee: Aeronext Inc
Priority date: 2020-02-04
Filing date: 2020-02-04
Publication date: 2020-05-14
Anticipated expiration: 2038-03-27
Also published as: JP7019204B2

Abstract

【課題】、飛行体の飛行部、積載部及び接続部の位置関係を工夫したことにより、より安定した飛行性能を有す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、複数の回転翼及び前記回転翼を駆動させるモータを少なくとも備えた飛行部と、対象物を積載可能な積載部と、飛行部と積載部とを互いに変位可能に接続する接続部とを備えている。接続部の位置は、飛行部の重心又は中心よりも、上方、下方又は水平方向において異なる位置、並びに飛行部の重心又は中心と一致又は略一致している。かかる構成より、飛行体が激しく変位した場合であっても、積載部の姿勢は維持され、安定した飛行を実現することができる。【選択図】図６

Description

本発明は、飛行体に関する。

近年、小型、軽量で操縦が簡単であり、風の影響が少なく、安定した姿勢を維持することが可能な飛行体が提案されている（例えば、特許文献１）。

また、複数の回転翼を有する飛行体が水平方向を含む方向に進行する場合に、進行方向前方及び後方の各回転翼の回転数の差を小さくすることができる飛行体が提案されている（例えば、特許文献２）。

特開２０１３−７９０３４号公報ＷＯ２０１６／１８５５７２Ａ１

従来の飛行体は、タワーマンション間、高層ビル間において発生する横風等の気流を受けて、横揺れする。この横揺れによって、上記飛行体は、その飛行態勢を崩して傾斜する。そして、上記飛行体は、横揺れを原因として、タワーマンション、高層マンションの敷地内から大きく外れて、当該敷地の外側領域を飛行する。

通常、上記飛行体がタワーマンション、高層マンションの敷地の外側を飛行した場合には、当該飛行体に取り付けられている繋留ロープを引くことにより、その飛行態勢を元に戻すことを試みる。しかしながら、上記飛行体が備えている繋留ロープを引くことにより、上記飛行体の飛行態勢は、さらに悪化する。最終的には、上記飛行体は、飛行態勢を崩して、タワーマンション、高層マンションの敷地内から大きく外れて、当該敷地の外側領域を飛行した後、当該敷地の外側領域に墜落してしまう。また、飛行体に搭載されているＧＰＳ装置が飛行中に途絶となった場合には、制御不能となり、当該飛行体は、タワーマンション、高層マンションの敷地内から当該敷地外へと飛行してしまう。

さらに、従来の飛行体の着陸時において、当該飛行体が備えている回転翼を駆動するモータの回転を停止すると、当該回転翼を備えたフライト部は、水平を保持することができない。このため、上記飛行体のフライト部は、傾斜することになる。上記飛行体のフライト部が傾斜することによって、当該飛行体は、当該飛行体の姿勢を保つことができず、転倒してしまう。

また、従来の飛行体は、当該飛行体が備えている回転翼と対象物を撮影するために必要なカメラの位置が近接しているため、撮影時にカメラの画面に飛行体の回転翼等が映り込んでしまう事態が発生する。カメラの画面に飛行体の回転翼等が映り込んでしまうと、対象物を十分に撮影することができないばかりでなく、対象物を動画撮影する場合には、それまで撮影した画像の価値を無くしてしまう。

また、従来の飛行体は、タワーマンション間、高層ビル間において発生する横風等の気流を受けて、横揺れする。この場合には、上記飛行体は、その回転翼の一方を傾けた状態でホバリングをする。ホバリングをしている状態は、回転翼が傾いた状態であるので、飛行体が撮影を行うと、上記回転翼が撮影の障害物となり、カメラの画面に飛行体の回転翼が映り込んでしまうという問題点を有する。

そこで、本発明の目的は、より安定した飛行姿勢を保つ飛行体を提供することを目的とする。

本発明によれば、複数の回転翼及び前記回転翼を駆動させるモータを少なくとも備えた飛行部と、
対象物を積載可能な積載部と、
前記飛行部と前記積載部とを互いに変位可能に接続する接続部と、
を備えた飛行体が得られる。

本発明によれば、飛行体の飛行部、積載部及び接続部の位置関係を工夫したことにより、より安定した飛行性能を有する飛行体を提供することができる

本発明の飛行体の構成を示した概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。図１の飛行体の飛行部の構成を示した概念図である。図１の飛行体の積載部の構成を示した概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。本発明の飛行体の構成を示した他の概念図である。飛行体の構成を示した斜視図である。飛行体の真上から見た概略図である。飛行体の側面図である。飛行体の飛行態勢を示したモデル図である。他の飛行体の側面図である。他の飛行体の斜視図である。他の飛行体の他の斜視図である。

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］
複数の回転翼及び前記回転翼を駆動させるモータを少なくとも備えた飛行部と、
対象物を積載可能な積載部と、
前記飛行部と前記積載部とを互いに変位可能に接続する接続部と、
を備えた飛行体。
［項目２］
項目１に記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記飛行部の重心又は中心よりも上方にある、
飛行体。
［項目３］
項目２に記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記飛行部の重心又は中心よりも鉛直方向において真上又は略真上にある、
飛行体。
［項目４］
項目１に記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記飛行部の重心又は中心と一致又は略一致している、
飛行体。
［項目５］
項目１に記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記飛行部の重心又は中心よりも下方にある、
飛行体。
［項目６］
項目５に記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記飛行部の重心又は中心よりも鉛直方向において真下又は略真下にある、
飛行体。
［項目７］
項目１に記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記飛行体の重心又は中心よりも水平方向において異なる位置にある、
飛行体。
［項目８］
項目１乃至項目７のいずれかに記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記積載部の重心又は中心にある、
飛行体。
［項目９］
項目１に記載の飛行体であって、
前記接続部が二軸以上の回動軸を備えている、
飛行体。
［項目１０］
項目１又は項目２に記載の飛行体であって、
前記積載部がその長さを伸長させるための調節機構を備えていることを特徴とする飛行体。
［項目１１］
複数の回転翼と、
前記複数の回転翼を支持するアーム部と、
物体を搭載する搭載部と、
前記搭載部が所定の範囲で移動可能な状態で当該搭載部を前記アーム部に接続する接続部とを備え、
前記接続部の位置が、当該アーム部の重心よりも上にある、
飛行体。
［項目１２］
項目１１に記載の飛行体であって、
前記接続部が二軸ジンバル構造を備えている、
飛行体。
［項目１３］
項目１１又は項目１２に記載の飛行体であって、
前記搭載部がその長さを伸長させるための調節機構を備えていることを特徴とする飛行体。
［項目１４］
項目１乃至項目１３のいずれかに記載の飛行体であって、
前記搭載部にロープが取り付けられている、
飛行体。
［項目１５］
項目１乃至項目４のいずれかに記載の飛行体であって、
前記接続部の位置が、前記複数の回転翼が回転することによって機体に発生する揚力の当該飛行体に対する作用点よりも上にある、
飛行体。
［項目１６］
項目１乃至項目５のいずれかに記載の飛行体であって、
前記接続部の位置が、当該飛行体の重心よりも上にある、
飛行体。

＜実施形態１＞
以下、適宜図面を参酌しながら、本発明の飛行体１について説明する。

（飛行体の基本構造）
図１乃至図４に示されるように、本発明の実施の形態による飛行体は、プロペラと、当該プロペラを回転させるためのモータと、フレームとを備える飛行部と、支持部と当該支持部の両端に設けられた上側対象物及び下側対象物とを備える積載部とを備えている。

図２に示される飛行体において、本実施の形態によるジンバル（接続部）は、飛行部と積載部とが水平方向（Ｘ軸及びＹ軸）において変位可能に互いに接続するものである。

図３に示される飛行体において、ジンバルは、積載部の重心Ｇｒ又は中心Ｃｒと一致又は略一致している。なお、図示される図は、積載部の重心と中心が一致している場合を示しているが、上側対象物と下側対象物との重量や形状等が異なる場合には、重心Ｇｒと中心Ｃｒとは必ずしも一致するとは限らない。この場合でも、ジンバルは、重心Ｇｒと一致又は略一致する位置に設けられる。

図５に示される飛行体において、ジンバルは、飛行部の重心Ｇｆ又は中心Ｃｆよりも上方にある。

かかる構成によれば、図示されている例においては、例えば、ユーザが図の左方向から下側対象物をハンドキャッチによりつかんだ場合、飛行部がユーザがから離れる方向に傾くこととなり、プロペラによる回転からユーザを守ることができる。

図６に示される飛行体において、ジンバルは、飛行部の重心Ｇｆ又は中心Ｃｆよりも鉛直方向において真上又は略真上にある。

かかる構成によれば、停止時であっても、やじろべえと同様の原理によって、飛行部はセルフレベリングすることができる。

図７に示される飛行体において、ジンバルは、飛行部の重心Ｇｆ又は中心Ｃｆと一致又は略一致している。

かかる構成によれば、飛行部が風にあおられた場合や急旋回した場合であっても、飛行部は、重心を中心として回転することから、飛行部の変位は積載部の変位に影響しない。

図８に示される飛行体において、ジンバルは、飛行部の重心Ｇｆ又は中心Ｃｆよりも下方にある。

図９に示される飛行体において、ジンバルは、飛行部の重心Ｇｆ又は中心Ｃｆよりも鉛直方向において真下又は略真下にある。

図１０に示される飛行体は、ジンバルは、飛行体の重心Ｇｆ又は中心Ｃｆよりも水平方向において異なる位置にある。かかる構成によれば、例えば、給電ケーブル等を下側対象物に取り付けた場合、当該ケーブルを引っ張った場合に、飛行部は左に傾く（すなわち、左側のプロペラが右側のプロペラよりも下方に来るように傾く）。よって、ユーザの手元に戻るように誘導させることがでる。

図１１に示されるように、本実施の形態によるジンバルは、飛行部の重心Ｇｒ又は飛行部の中心Ｃｒから所定距離を半径とする仮想球Ｓの範囲内に位置している。

本実施の形態によるジンバルは、二軸の回動軸を備えるに軸ジンバルである。

なお、積載部の支持部は、その長さを伸長させるための調節機構を備えていることであってもいい。

図１２乃至図１７は、上述した図５乃至図１１に示した構造のうち、上側対象物と、当該上側対象物を支持するための支持部をなくした構造である。

図から理解されるように、図１２乃至図１７に示されるジンバルは、積載部の重心にはない。即ち、ジンバルは、積載部の重心とは異なる位置に設けられている。

図１８に示される飛行体において、ジンバルは、積載部の重心に設けられている。また、ジンバルは水平方向において飛行部の重心又は中心とは異なる位置に設けられている。

かかる構成によれば、上側対象物と下側対象物とをカメラ等とすることにより、橋梁検査に適した構成とすることができる。

図１９は、図１８におけるジンバル飛行部の重心Ｇｒ又は中心Ｃｒよりも情報に設けたものである。

以下、上述した実施の形態による構造のうち、一部の実施例について例示して説明する。

図２１０は、本発明の飛行体１の概要を示した斜視図である。図２１０に示されるように飛行体１は、複数の回転翼部１０Ａ〜１０Ｄを備えている。回転翼部１０Ａ〜１０Ｄは、回転翼１２Ａ〜１２Ｄと動力部１４Ａ〜１４Ｄからなる。回転翼１２Ａ〜１２Ｄは、動力部１４Ａ〜１４Ｄを駆動源として、所定方向に回転をする。動力部１４Ａ〜１４Ｄとしては、回転翼１２Ａ〜１２Ｄを駆動することができるものであれば、特に制限されるものではなく、例えば、電気モータ、小型エンジン等を挙げることができる。なお、本発明の飛行体が備えている回転翼部１０の個数は、特に制限されるものではなく、適宜設定することができる。実施形態１においては、４個の回転翼部を備えた飛行体１を一例として説明する。

飛行体１は、複数の回転翼部１０Ａ〜１０Ｄを支持する複数のアーム部１６Ａ〜１６Ｄと、フライト部１８のベースである円環形状のフライト部材１６２と、フライト部材１８の下方に設けられた撮影部２０と、フライト部材１８と撮影部２０とを連結するための支持部材３０を備えている。フライト部材１８と撮影部２０とは、支持部材３０の下端部３４を介して連結されている。撮影部２０は、収納ボックス２２と撮影用カメラ本体２６からなり、収納ボックス２２は、撮影用カメラ本体２６を収納するためにボックス形状を有している。

図２１０に示された飛行体１において、支持部材３０の下方端部３４は、ボックス形状を有する撮影部２０の上面に設置された収納ボックス取付け部２４と連結している。飛行体１は、上記撮影部２０の下面から連通し、ボックス形状を有する撮影部２０の内部において、撮影用カメラ本体２２を固定するための固定用支持部材２８を有している。支持部材３０と固定用支持部材２８は、同一の直線上に位置している。

固定用支持部材２８の端部２８２には、飛行体１の飛行位置及び飛行形態を制御するための繋留ロープ６０が取り付けられている。繋留ロープ６０は、いわゆる「凧の脚」と同様に、飛行体１の飛行状態を安定化させる。飛行体１が安定して飛行することによって、撮影部２０を水平に保持することができる。
飛行体１は、タワーマンション、高層マンション等の展望撮影に最も適しており、タワーマンション、高層マンション等の敷地内の上空において、飛行することが前提となっている。このため、繋留ロープ６０は、飛行体１がタワーマンション、高層マンション等の敷地外の上空へ飛行することを回避する観点から設けられている。なお、繋留ロープ６０を取り付ける形態は、撮影部２０の下方に取り付けられるものであれば、その形態は、特に制限されない。例えば、固定用支持部材２８の端部２８２を介することなく、撮影部２０の底面に直接取り付けてもよい。

飛行体１は、回転翼部１０Ａ〜１０Ｄを支持するアーム部１６Ａ〜１６Ｄを備えている。実施形態１において、フライト部１８を構成するアーム部１６は、アーム部１６Ａ〜１６Ｄの４本を備えているが、アーム部１６の本数はこれに限定されない。例えば、飛行体１のアーム部１６として、６本、８本、１０本、１２本等のアーム部を適宜設けてもよい。飛行体１が安定して飛行して、かつ重量が大きく、精度の高いカメラを搭載する場合には、回転翼部１０の個数に合せて、例えば、アーム部１６の数を６本以上としてもよい。

図２１０において、４本のアーム部１６Ａ〜１６Ｄは、円環形状において等間隔となるように４方向に設けられている。すなわち、４本のアーム部１６Ａ〜１６Ｄは、隣接するアーム部の間隔が、９０°となるように設けられている。なお、アーム部１６Ａ〜１６Ｄは、直線形状を有していても、設計上の観点から直線形状を基調として、折れ曲がった形状を有していてもよい。

アーム部１６Ａ〜１６Ｄは、支持部材３０の外周に設けられたリングＲを中心として外側に向かって、等間隔にて延伸している。支持部材３０は、リングＲを連通して、上方向に延伸している。支持部材３０の上方端部３２は、フライト部１８と支持部材３０とを接続するための接続部４０を有している。

図２１は、実施形態１の飛行体１を真上から見た概略図である。図２１に示されるように、飛行体１は、複数のアーム部１６Ａ〜１６Ｄの回転翼部１０Ａ〜１０Ｄ側の底面端部をフライト部材１６２によって連結させた構造を有していてもよい。複数のアーム部１６Ａ〜１６Ｄの端部に位置する回転翼部１０Ａ〜１０Ｄをフライト部材１６２によって連結すると、隣接する回転翼部１０Ａ〜１０Ｄが繋がって、飛行体１の真上から見たフライト部材１６２の外観形状は、円環形状となる。

フライト部材１６２の形状は、隣接する回転翼部１０を連結することができるものであれば、特に限定されるものではなく、円環形状、楕円形状、矩形状の枠体であってもよい。アーム部１６の端部に位置する回転翼部１０をフライト部材１６２により連結することによって、フライト部１８は、構造上より安定する。なお、フライト部材１６２の外側側面には、飛行体１が夜間飛行する際に目印となる発光ダイオード等の発光体１６４を設けていてもよい。

図２１に示された飛行体１は、飛行体１は、支持部材３０の上方端部３２に設置された接続部４０を通って、対向するフライト部材１６２上の部分を接続部４０と橋架けするための連結部材５０を備えている。連結部材５０は、支持部材３０の支持部材上端３２に設けられている接続部４０と同期して駆動する。接続部４０が駆動することによって、連結部材５０は傾斜又は回転する。連結部材５０は、フライト部１０と連結しているので、接続部４０が駆動することによってフライト部１０が傾斜又は回転する。フライト部１０は、接続部４０が駆動する方向、大きさに依拠して、傾斜又は回転をする。飛行体１は、支持部材３０を中心にフライト部１０を傾斜又は回転することができる。

具体的には、飛行体１は、回転翼部１０Ａと回転翼部１０Ｄとの中間に設定されたフライト部材１８の中間点１８１と、回転翼部Ｂと回転翼部Ｃとの中間に設定されたフライト部材１８の中間点１８２とを橋架けする連結部材５０を備えている。連結部材５０は、支持部材３０の上方端部３２に設けられた接続部４０を通過しているので、フライト部１８は、接続部４０が駆動することによって、接続部４０を頂点として傾斜することができる。同様に、フライト部１８は、接続部４０が駆動することによって、接続部４０を頂点として回転することもできる。

接続部４０は、フライト部１０を傾斜又は回転することができる機構であれば、特に制限されるものではない。飛行体の機能に応じて、適宜設定することができる。例えば、接続部４０として、一軸ジンバル構造、二軸ジンバル構造、三軸ジンバル構造を採用してもよい。なお、上記ジンバル構造には、モータ等の駆動装置を設けてもよいし、設けなくてもよい。

本発明の飛行体をタワーマンション、高層マンション等の眺望撮影を目的とする飛行体として採用する場合には、その飛行態様は、主に垂直上昇用であるので、接続部４０を二軸ジンバル構造とすればよい。接続部４０が駆動することによって、連結部材５０を傾斜させることができ、回転させることもできる。連結部材５０が傾斜又は回転することによって、連結部材５０と連結しているフライト部１８は、傾斜又は回転する。フレーム１８が傾斜又は回転することによって、フライト部１８に搭載されている回転翼１２Ａ〜１２Ｄは、傾斜又は回転することができる。

図２２は、飛行体１の側面図である。飛行体１の技術的特徴は、支持部材３０の上方端部３２に接続部４０を備えており、フライト部１８は、接続部４０を頂点として傾斜又は回転することができ、接続部４０が、複数の回転翼１２Ａ〜１２Ｄが回転することによって前記飛行体に発生する揚力の中心点Ｕよりも上方に位置することにある。図２２に示される飛行体１において、支持部材３０は、連結部材５０と重なっている。このため、図２２に示される飛行体１においては、連結部材５０と支持部材３０とが同一直線上に存在している。

図２２に示されるように、接続部４０（１）は、複数の回転翼１２Ａ〜１２Ｄが回転することによって飛行体に発生する揚力の中心点Ｕ（２）よりも上方に位置している。従来の飛行体は、フライト部と支持部材との接続部が、複数の回転翼が回転することによって飛行体に発生する揚力の中心点Ｕ（２）と一致しているか、又は、飛行体に発生する揚力の中心点Ｕ２）よりも低い位置に設定されている。

本発明の飛行体は、接続部４０の中心点Ｇと飛行体に発生する揚力の中心点Ｕとが上記位置関係を採用することによって、飛行体１が飛行時に横風等の強風を受けた場合であっても、上記飛行体１に取り付けられた繋留ロープ６０を引くことによって、飛行態勢を立て直して、元の飛行状態に戻すことができる。

一方、従来の飛行体は、フライト部１８と支持部材３０との接続部４０の重心点Ｇが飛行体１に発生する揚力の中心点Ｕよりも下方に位置している。このため、従来の飛行体は、横風等の強風を受けて飛行態勢を崩した態勢から、当該態勢を元に戻すために飛行体の繋留ロープを引いても、下向きの力がさらに加えられる。その結果、従来の飛行体は、横風等の強風を受けて飛行態勢を崩した態勢からさらに当該飛行体の飛行態勢を悪化させる。最終的には、従来の飛行体は、高層マンション等の敷地内の上空範囲を出て、当該敷地外の上空を飛行し、高層階から落下する場合もある。

（飛行体の飛行態様）
図２４は、飛行体１の飛行態様を示したモデル図である。図２４に基づいて、実施形態１の飛行体１の飛行態様について説明する。飛行体１の飛行態様を（ａ）タワーマンション、高層マンション等の敷地内の地上を出発地点とした離陸する工程、（ｂ）垂直に上昇して飛行を開始し、タワーマンション、高層マンション等の高層階を撮影する工程、（ｃ）高層階を撮影した後、着陸する工程とに分けて説明する。

（ａ）タワーマンション等の敷地内の地上を出発地点とした離陸する工程
図２４（ａ）に示されるように、タワーマンション、高層マンション等の敷地内の出発地において、飛行体１の撮影部２０を構成する収納ボックス２２には、撮影用カメラ本体２６が搭載されている。飛行体１の操縦者は、操作部を備えたラジオコントロール用の送信機を操作して、回転翼部１０Ａ〜１０Ｄの動力部１４Ａ〜１４Ｄの出力を上昇させて、回転翼１２Ａ〜１２Ｄの回転数を増加させる。回転翼１２Ａ〜１２Ｄが回転することによって、飛行体１を浮上させるために必要な揚力が鉛直上向きに発生する。当該揚力が、飛行体１に働く重力を超えると飛行体１は、地面を離れて出発地を離陸する。なお、フライト部１８において対向する回転翼は、同じ向きに回転している。具体的に飛行体１においては、回転翼１２Ａと回転翼１２Ｃは左向きに回転し、回転翼１２Ｂと回転翼１２Ｄは右向きに回転する。

（ｂ）垂直に上昇して飛行を開始し、タワーマンション、高層マンション等の高層階を撮影する工程
図２４（ｂ）に示されるように、飛行体１は、回転翼１２Ａ〜１２Ｄの回転数を増加させることによって、タワーマンション、高層マンション等の敷地内において、上空に向かって、垂直に上昇する。その後、飛行体１は、上昇を続けて、一定の高度に到達する。一定の高度に到達した飛行体１は、当該高度において、空中停止（ホバリング）を行う。当該高度は、飛行体１の飛行ルート、タワーマンション、高層マンション等の建築物の高さ、飛行体１に適用される航空法等によって、適宜決定される。操縦者は、種々の条件を勘案して、飛行体１が空中停止（ホバリング）を行う高度をあらかじめ設定しておいてもよい。

飛行体１にかかる重量と、回転翼１２Ａ〜１２Ｄの回転によって、飛行体１に発生している揚力とが力学的に釣り合っているため、当該飛行体は、空中停止（ホバリング）することができる。回転翼１２Ａ〜１２Ｄの回転数は、一定レベルに維持されている。空中停止（ホバリング）は、飛行体１が撮影用カメラ本体２６を用い、タワーマンション、高層マンション等の撮影を開始するために行われる。

図２４（ｂ）に示されるように、飛行体１が空中停止（ホバリング）している状態から当該高度において水平移動する場合には、フライト部１８を傾斜させる。飛行体１が水平移動する場合には、フライト部１８を構成する回転翼１２Ａ〜１２Ｄの回転数がほぼ同一となるように調整する。飛行体１は、当該高度を保持しながら、水平移動した位置において、撮影を開始することができる。飛行体１は、所定の高度において空中停止（ホバリング）をしながら、所定の位置において、タワーマンション、高層マンション等の高層階を撮影する。また、飛行体１は、必要に応じて、水平方向に飛行し、撮影位置を変えることができる。また、飛行体１は、垂直方向に飛行し、撮影位置を変えることができる。

（ｃ）高層階を撮影した後、着陸する工程
図２４（ｃ）に示されるように、飛行体１は、タワーマンション、高層マンション等の敷地内の目的地に着陸する。図２４（ｃ）において、目的地は地表であってもよいし、タワーマンション、高層マンション等に設けられた飛行体１専用のヘリポートであってもよい。飛行体１は、目的地上空において回転翼１２Ａ〜１２Ｄの回転数を減少させる。飛行体１は、高度を低下させて、着陸態勢に入る。飛行体１が着陸態勢に入る場合には、フライト部１８は地表に対して水平に維持される。フライト部１８が傾斜している場合には、当該フライト部１８が地表に対して水平となるように回転翼１２Ａ〜１２Ｄの回転数を調整する。

飛行体１は、着陸直前にフライト部１８の回転翼１２Ａ〜１２Ｄの回転を停止する。回転翼１２Ａ〜１２Ｄの回転を停止することによって、フライト部１８は、それ自身の自重によって、地表に対して水平となる。具体的には、図２４（ｃ）に示された飛行体１は、破線で示されたようにフライト部分１８が傾いた状態から、回転翼部１２Ａ〜１２Ｄが無通電状態となることにより、実線で示されたように実線で示されたようにフライト部分１８が水平な状態となる。回転翼１２Ａ〜１２Ｄは、重力の影響により、自然に水平となる。このように、本発明の飛行体１は、支持部材３０の上方端部３２にフライト部１８との接続部４０を設けているので、飛行体１が着陸直前に無通電状態となった場合にフライト部１８が水平となることにより、安定した着陸状態を確保することができる。

このように、実施形態１の飛行体１は、タワーマンション、高層マンション等の敷地内において安定した飛行を確保することができ、撮影用カメラ本体２６の撮影時のブレが少ないため、夜景撮影にも好適に用いることができる。実施形態１の飛行体１は、当該飛行体が空中停止（ホバリング）している限りは、撮影部２０を水平に保持することができ、撮影部２０は大きく揺れることがない。このため、飛行体１は、夜景撮影に必要なシャッター速度にも十分対応することができる。

＜実施形態２＞
実施形態２の飛行体２は、当該飛行体に発生する揚力の中心点Ｕと、支持部材３０と撮影部２０との重力の作用点Ｇが一致していることを特徴としている。飛行体２は、上記揚力の中心点Ｕと重力の作用点Ｇとが一致するように設計されているので、支持部材３０と撮影部２０による重力による回転モーメントが発生しない。このため、実施形態２の飛行体２においては、水平方向に進行する場合において、進行方向に対して前方の回転翼の回転数と後方の回転翼の回転数とをほぼ等しくすることができる。

飛行体２は、繋留ロープの係留地点からほぼ垂直に上昇し、狭い範囲でホバリングしながら長時間の撮影に適したものである。さらに、飛行体２は、タワーマンション、高層マンション等の敷地内を水平方向に移動する場合には、利便性がさらに向上する。すなわち、飛行体２は、タワーマンション、高層マンション等の眺望撮影に適したものであり、繋留ロープの係留地点から垂直（直上）に飛行することを基本動作とする。しかしながら、飛行体２がタワーマンション、高層マンション等の周囲を撮影する場合、外壁検査等を行う場合には、垂直（直上）に飛行することのみならず、水平方向に飛行することも必要となる。飛行体２が水平方向に飛行する場合には、フライト部１８を傾斜させなければならない。

実施形態２の飛行体２は、水平方向に進行するためにフライト部１８を傾斜しなければならない場合であっても、進行方向に対して前方の回転翼の回転数と後方の回転翼の回転数とをほぼ等しくできることによって、回転翼１２Ａ〜１２Ｄを駆動するための動力部１４Ａ〜１４Ｄの出力を抑制することができる。

＜実施形態３＞
実施形態３の飛行体３は、支持部材３０が当該支持部材３０の長さを伸長させるための調節機構を備えている。調節機構は、支持部材３０の外周に設けられたアーム部１６Ａ〜１６Ｄと係合するリングＲを基準として、上部に設けられていても、下部に設けられていてもよい。調節機構は、支持部材３０の長さを伸長する。

飛行体３がタワーマンション、高層ビル等の敷地内において、着陸する場合には、上記調節機構によって、鉛直下向きに支持部材３０を伸長する。鉛直下向きに支持部材３０を伸長することによって、飛行体３の重心が下方に移動し、安定した着陸状態を確保することができる。

本発明の飛行体は、タワーマンション、高層マンション等の敷地内において利用することを想定している。このため、飛行体３がタワーマンション・高層ビル等の付近に発生する上昇気流の影響を受けた場合であっても、着陸態勢に入ると同時に飛行体３の重心を調節機構により下方に移動することによって、適宜上昇気流に対抗して、安定した飛行状態を保持することができる。

調節機構は、支持部材３０の長さを伸長することができるものであれば、特に制限されるものではない。調節機構としては、例えば、光学機器等におけるピント合わせに用いられるラック・アンド・ピニオン機構、ステアリング・ギア機構を採用してもよい。また、調節機構は、伸縮性を備えた筒体構造を備えていてもよい。当該調節機構は、支持部材３０は、外筒となる支持部材と内筒となる支持部材とから構成されていてもよい。

実施形態３の飛行体３は、調節機構を備えているのでフライト部１８と撮影部２０との距離を可能な限り、大きくとることができる。このため、実施形態３の飛行体３は、撮影部２０に搭載された撮影用カメラ本体２６による撮影視野にフライト部１８が映り込むことがなく、上下の深い視野角を確保することができる。

さらに、実施形態３の飛行体３は、通常の飛行体よりもフライト部１８と撮影部２０との距離が離れており、下方に位置する撮影部２０からタワーマンション、高層マンション等の低層階を撮影することができると同時に、低層階からタワーマンション、高層マンション等の高層階を眺望した撮影をすることができる。

＜実施形４＞
実施形態５の飛行体５は、図２４〜図２６に示されるように、複数の回転翼１２Ａ〜１２Ｄと、当該回転翼１２Ａ〜１２Ｄを回転させる動力部（モータ）１４Ａ〜１４Ｄと、当該動力部（モータ）１４Ａ〜１４を支持するアーム部１６と、カメラ等の物体を搭載する搭載部２０’と、搭載部２０’が所定の範囲（例えば、Ｘ方向及びＹ方向の二軸）で移動（変位）可能な状態で搭載部２０’をアーム部１６に接続する接続部４０’とを備えている。回転翼１２Ａ〜１２Ｄと動力部（モータ）１４Ａ〜１４Ｄとアーム部１６とはフライト部１８を構成する。本実施形態の搭載部２０’は、接続部４０’から下方に延びるフレームとフレームの先端に取り付けられる搭載部位とを備えている。

図２４に示されるように、本実施形態の飛行体５は、下から順に停止時の飛行体５の全体に関する重心（機体重心）Ｇ_Ｂ、フライト部１８の重心（フライト重心）Ｇ_Ｆ、回転翼１２Ａ〜１２Ｄが回転することによって機体に発生する揚力の当該飛行体５に対する作用点（浮力重心）Ｇ_Ｌ、接続部４０’と並んでいる。即ち、本実施形態の接続部４０’は、機体重心Ｇ_Ｂ、フライト重心Ｇ_Ｆ、浮力重心Ｇ_Ｌよりも（Ｚ方向において）上に位置している。

図２５に示されるように、接続部４０’はフライト部１８を当該接続部４０’を中心としてｘ方向及びｙ方向の２軸において、図のθｘ及びθｙ方向に関し変位が可能に構成されている。

このように、実施形態４の飛行体５は、実施形態１乃至実施形態３の飛行体と同様に、タワーマンション、高層マンション等の敷地内において安定した飛行を確保することができ、搭載部２０’のブレが少ないため、例えば、カメラによる夜景撮影にも好適に用いることができる。また、実施形態４の飛行体５は、当該飛行体が空中停止（ホバリング）している限りは、搭載部２０’を水平に保持することができ、搭載部４０’は大きく揺れることがない。このため、夜景撮影に必要なシャッター速度にも十分対応することができる。

また、飛行体５がタワーマンション、高層ビル等の敷地内において、着陸する場合には、調節機構５０によって、鉛直下向きに搭載部２０’支持部材３０を伸長する。鉛直下向きに支持部材３０を伸長することによって、飛行体３の重心が下方に移動し、より安定した着陸状態を確保することができる。

図２５及び図２６に示されるように、調節機構５０は、支持部材３０の長さを伸長することができるものであれば、特に制限されるものではない。調節機構としては、例えば、光学機器等におけるピント合わせに用いられるラック・アンド・ピニオン機構、ステアリング・ギア機構を採用してもよい。また、調節機構は、伸縮性を備えた筒体構造を備えていてもよい。当該調節機構は、支持部材３０は、外筒となる支持部材と内筒となる支持部材とから構成されていてもよい。

実施形態３の飛行体３は、調節機構を備えているのでフライト部１８と搭載部２０’との距離を可能な限り、大きくとることができる。このため、実施形態３の飛行体３は、搭載部２０’に搭載された撮影用カメラ本体よる撮影視野にフライト部１８が映り込むことがなく、上下の深い視野角を確保することができる。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、無通電時（停止時）にフライト部がセルフレベリングが可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は、全て本発明の適用範囲である。

本発明の飛行体は、タワーマンション、高層マンション等の敷地内の上空の狭い範囲において、ホバリングしながら、長時間の撮影に好適に利用することができる。また、本発明の飛行体は、タワーマンション、高層ビル等の眺望撮影に低層マンションの現場、高層ビルの工事現場における測量現場における利用が期待できることから、マルチコプター・ドローン等の飛行機関連産業、住宅・建設・建築関連分野、セキュリティ分野、農業、インフラ監視等の様々な産業にも利用することができる。

１〜５飛行体

１０Ａ〜１０Ｄ回転翼部
１２Ａ〜１２Ｄ回転翼
１４Ａ〜１４Ｄ動力部
１６Ａ〜１６Ｄアーム部
１８指示アーム
１６２フライト部材
１６４発光体（発光ダイオード）
１８フライト部
１８１フライト部材中間点（ＡＤ間）
１８２フライト部材中間点（ＢＣ間）
２０撮影部
２０’ 搭載部
２２収納ボックス
２４収納ボックス取り付け部
２６撮影用カメラ本体
２８固定用支持部材
２８２固定用支持部材端部
３０支持部材
３２支持部材上方端部
３４支持部材下方端部
４０、４０’ 接続部
５０調節部
Ｕ揚力中心点
Ｇ重力中心点
７０Ａ〜Ｄ着陸用脚部（支持部材）
７２直交部材（脚部支持部材ＡＤ間）
７４直交部材（脚部支持部材ＢＣ間）

Claims

複数の回転翼及び前記回転翼を駆動させるモータを少なくとも備えた飛行部と、
対象物を積載可能な積載部と、
前記飛行部と前記積載部とを互いに変位可能に接続する接続部と、
を備えた飛行体。
請求項１に記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記飛行部の重心又は中心よりも上方にある、
飛行体。
請求項２に記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記飛行部の重心又は中心よりも鉛直方向において真上又は略真上にある、
飛行体。
請求項１に記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記飛行部の重心又は中心と一致又は略一致している、
飛行体。
請求項１に記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記飛行部の重心又は中心よりも下方にある、
飛行体。
請求項５に記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記飛行部の重心又は中心よりも鉛直方向において真下又は略真下にある、
飛行体。
請求項１に記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記飛行体の重心又は中心よりも水平方向において異なる位置にある、
飛行体。
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の飛行体であって、
前記接続部は、前記積載部の重心又は中心にある、
飛行体。
請求項１に記載の飛行体であって、
前記接続部が二軸以上の回動軸を備えている、
飛行体。
請求項１又は請求項２に記載の飛行体であって、
前記積載部がその長さを伸長させるための調節機構を備えていることを特徴とする飛行体。