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WO2017154421A1 - 飛行体 - Google Patents

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WO2017154421A1
WO2017154421A1 PCT/JP2017/003528 JP2017003528W WO2017154421A1 WO 2017154421 A1 WO2017154421 A1 WO 2017154421A1 JP 2017003528 W JP2017003528 W JP 2017003528W WO 2017154421 A1 WO2017154421 A1 WO 2017154421A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flying object
rotor
propeller
rotor units
detection unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2017/003528
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
外山　昌之
弓木　直人
敦宏 辻
宏之 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2018504051A priority Critical patent/JP6601701B2/ja
Publication of WO2017154421A1 publication Critical patent/WO2017154421A1/ja
Priority to US16/118,915 priority patent/US11124294B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/30—Lighter-than-air aircraft, e.g. aerostatic aircraft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/02—Non-rigid airships
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64B—LIGHTER-THAN AIR AIRCRAFT
    • B64B1/00—Lighter-than-air aircraft
    • B64B1/58—Arrangements or construction of gas-bags; Filling arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C13/00—Control systems or transmitting systems for actuating flying-control surfaces, lift-increasing flaps, air brakes, or spoilers
    • B64C13/02—Initiating means
    • B64C13/16—Initiating means actuated automatically, e.g. responsive to gust detectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
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    • B64C27/006—Safety devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D45/00—Aircraft indicators or protectors not otherwise provided for
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    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U10/00—Type of UAV
    • B64U10/10—Rotorcrafts
    • B64U10/13—Flying platforms
    • B64U10/14—Flying platforms with four distinct rotor axes, e.g. quadcopters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
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    • B64U30/20—Rotors; Rotor supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
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    • B64U20/80—Arrangement of on-board electronics, e.g. avionics systems or wiring
    • B64U20/87—Mounting of imaging devices, e.g. mounting of gimbals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B64U—UNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U50/00—Propulsion; Power supply
    • B64U50/30—Supply or distribution of electrical power

Definitions

  • the present disclosure relates to an aircraft including a plurality of rotor units.
  • Patent Document 1 discloses a flying object including a plurality of rotor units each having a propeller. This type of aircraft is called, for example, a multicopter or drone.
  • Patent Document 2 discloses a flying object including one rotor unit having a propeller and a buoyancy body filled with helium gas.
  • a buoyancy body formed in a donut shape is arranged so as to surround the periphery of one rotor unit.
  • JP 2011-046355 A Japanese Patent Laid-Open No. 04-022386
  • the flying object of Patent Document 1 a plurality of rotor units are exposed.
  • the flying body of Patent Document 2 is provided with one rotor unit having a large propeller at the center of the buoyancy body. For this reason, when these flying objects come into contact with an object during flight, the object may be damaged by the propeller that is rotationally driven to generate thrust in the rotor unit.
  • the present disclosure has been made in view of such a point, and provides a flying object that is flying by a plurality of rotor units and has improved safety.
  • the aircraft in the present disclosure includes a propeller and a motor that drives the propeller, each of which includes a plurality of rotor units that generate thrust for flying the aircraft, and a control that controls the rotation of the propellers of the plurality of rotor units. And a shock absorber disposed so as to cover the sides of the plurality of rotor units, and a detection unit that detects the state of the flying object, and the controller includes a plurality of rotors according to a detection result of the detection unit. The rotational speed of the propeller of at least one rotor unit of the units is reduced.
  • the flying object in the present disclosure it is possible to fly with a plurality of rotor units, and safety is improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a flying object according to an embodiment as viewed obliquely from below.
  • FIG. 2A is a plan view of the flying object of the embodiment.
  • FIG. 2B is a bottom view of the flying object of the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the flying object showing a cross section taken along line III-III in FIG. 2A.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the flying object showing a cross section taken along line IV-IV in FIG. 2A.
  • FIG. 5 is a plan view of the balloon of the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the balloon showing a VI-VI cross section in FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration outline of the flying object of the embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of a flying object according to an embodiment as viewed obliquely from below.
  • FIG. 2A is a plan view of the flying object of the embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a flow of basic operation control according to the state of the flying object in the flying object of the embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a first specific example of the operation control according to the state of the flying object in the flying object of the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a correspondence relationship between each of the plurality of rotor units and each sensor included in the detection unit.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating an example of the operation of the flying object corresponding to FIG. 9.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating another example of the operation of the flying object corresponding to FIG. 9.
  • FIG. 12A is a diagram illustrating a first example of operation control of the flying object in the first modification of the embodiment.
  • FIG. 12B is a diagram illustrating a second example of the operation control of the flying object in the first modification of the embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of operation control of the flying object in the second modification of the embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view of the flying object of the embodiment as seen from obliquely below.
  • FIG. 2A is a plan view of the flying object of the embodiment.
  • FIG. 2B is a bottom view of the flying object of the embodiment. In FIG. 2B, the illustration of the mounted device such as the camera 44 is omitted.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the flying object showing a cross section taken along line III-III in FIG. 2A.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the flying object showing a cross section taken along line IV-IV in FIG. 2A.
  • the flying object 10 of the present embodiment includes a balloon 20 and four rotor units 30.
  • the balloon 20 is an example of a shock absorber disposed so as to cover the side of a plurality (four in the present embodiment) of the rotor units 30.
  • the flying object 10 further includes a detection unit 80 that detects the state of the flying object 10.
  • Detection unit 80 in the present embodiment detects contact or approach of an object (such as an artificial or natural structure or a human body).
  • the flying object 10 can operate according to the detection result by the detection unit 80.
  • the flying object 10 is provided with a controller 41, a battery 42, a projector 43, and a camera 44 as mounted devices. Further, the flying object 10 is provided with a light emitter 46.
  • FIG. 5 is a plan view of the balloon of the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the balloon showing a VI-VI cross section in FIG.
  • the balloon 20 is made of a flexible sheet-like material (for example, vinyl chloride), and has a gas space 21 that is a closed space surrounded by the sheet-like material. .
  • the cross section of the sheet-like material constituting the balloon 20 is indicated by a bold line.
  • the sheet-like material constituting the outer surface of the balloon 20 is a translucent white that transmits light.
  • a gas space 21 formed of a sheet-like material is filled with a gas having a density lower than that of air. In the present embodiment, helium gas is sealed in the balloon 20.
  • the balloon 20 is formed in a shape having rotational symmetry with a straight line extending in the vertical direction (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 5) as the axis of symmetry.
  • This axis of symmetry is the central axis P of the balloon 20.
  • the shape of the balloon 20 shown in FIG. 5 has 90 ° rotational symmetry. That is, every time the balloon 20 rotates 90 ° around the central axis P, it has the same shape as before the rotation.
  • the balloon 20 has a flat shape in the vertical direction.
  • the balloon 20 has a streamline shape when viewed from the side.
  • the height of the balloon 20 gradually decreases from the center of the balloon 20 toward the peripheral edge.
  • the balloon 20 has a cross-sectional shape passing through the central axis P of the balloon 20 shown in FIG. 6 in an elliptical shape in which the major axis is the horizontal direction and the minor axis is the vertical direction. That is, the shape of the cross section of the balloon 20 is substantially vertically symmetric.
  • the cross-sectional shape of the balloon 20 does not have to be a strict ellipse, and may be a shape that can be recognized as an ellipse at first glance.
  • the balloon 20 is formed with the same number (four in this embodiment) of air holes 22 as the rotor unit 30. As shown in FIG. 6, each air hole 22 is a passage having a substantially circular cross section, and penetrates the balloon 20 in the vertical direction. The central axis Q of each ventilation hole 22 is substantially parallel to the central axis P of the balloon 20.
  • the central axis Q of each air hole 22 is arranged closer to the peripheral side of the balloon 20 than the intermediate position between the central axis P and the peripheral edge of the balloon 20. Specifically, the distance S from the central axis P of the balloon 20 to the central axis Q of the vent hole 22 is longer than half of the distance R from the central axis P of the balloon 20 to the peripheral edge of the balloon 20 (S> R / 2). As described above, the rotor unit 30 is disposed in a portion near the periphery of the balloon 20. The reason why the rotor unit 30 is arranged in this manner is to secure a sufficient interval between the rotor units 30 and stabilize the flight of the flying object 10.
  • the vent hole 22 has the smallest cross-sectional area (area of a cross section perpendicular to the central axis Q) at the center in the vertical direction.
  • the vent hole 22 has a shape in which the cross-sectional area gradually increases from the central part in the vertical direction toward the upper end part, and the cross-sectional area gradually increases from the central part in the vertical direction toward the lower end part. That is, the shape of the vent hole 22 is a columnar shape with the central portion in the height direction being constricted.
  • the balloon 20 has a shape in which the height gradually decreases from the central portion of the balloon 20 toward the peripheral portion. For this reason, each vent 22 has a height h near the peripheral edge of the balloon 20 lower than a height H near the center of the balloon 20.
  • the four vent holes 22 are arranged around the central axis P of the balloon 20 at 90 ° intervals. Further, the distance from the central axis P of the balloon 20 to the central axis Q of each ventilation hole 22 is constant. That is, the central axis Q of each vent hole 22 is substantially orthogonal to one pitch circle PC centered on the central axis P of the balloon 20.
  • the peripheral edge of the balloon 20 in a top view is constituted by the same number of reference curved portions 23 and small radius of curvature portions 24 as the number of the air holes 22 (four in this embodiment).
  • the reference curve portions 23 and the small curvature radius portions 24 are alternately arranged.
  • One small curvature radius portion 24 is arranged on the outside of each air hole 22 (that is, on the side opposite to the central axis P of the balloon 20).
  • the reference curve portion 23 is disposed between two adjacent small curvature radius portions 24.
  • Both the reference curve portion 23 and the small curvature radius portion 24 are formed in a curved shape.
  • the midpoint of each small curvature radius portion 24 in the length direction (circumferential direction) is a straight line L that is orthogonal to both the central axis Q of the vent hole 22 and the central axis P of the balloon 20 that are closest to the small curvature radius portion 24. Located on the top.
  • the curvature radius of the small curvature radius portion 24 is smaller than the curvature radius of the reference curve portion 23.
  • the curvature radius of the reference curve portion 23 does not need to be constant over the entire length of the reference curve portion 23.
  • the curvature radius of the small curvature radius portion 24 does not need to be constant over the entire length of the small curvature radius portion 24.
  • the maximum value of the curvature radius of the small curvature radius portion 24 only needs to be smaller than the minimum value of the curvature radius of the reference curve portion 23.
  • the balloon 20 includes a cylindrical connecting member 25.
  • the connecting member 25 is made of a transparent sheet-like material, and is formed in a cylindrical shape (or a circular tube shape) in which the diameters of the upper end portion and the lower end portion are slightly enlarged.
  • the connecting member 25 is arranged in a posture in which the central axis substantially coincides with the central axis P of the balloon 20.
  • the upper end of the connecting member 25 is joined to the upper part of the balloon 20 and the lower end of the connecting member 25 is joined to the lower part of the balloon 20.
  • the cylindrical connecting member 25 has its upper end face closed, while its lower end face opened. For this reason, the internal space of the connecting member 25 communicates with the external space of the balloon 20. Air exists in the internal space of the connecting member 25, and the pressure in the internal space is substantially equal to the atmospheric pressure.
  • the balloon 20 is formed in a shape having rotational symmetry with the central axis P extending in the vertical direction as the axis of symmetry. Further, the gas such as helium filled in the gas space 21 of the balloon 20 exists uniformly in the entire gas space 21. For this reason, the buoyancy action point (buoyancy center) obtained by the gas filled in the balloon 20 is substantially located on the central axis P of the balloon 20.
  • the inner volume of the balloon 20 (that is, the volume of the gas space 21) is such that the magnitude of buoyancy obtained by the gas filled in the balloon 20 is slightly smaller than the total weight of the flying object 10. Is set to For this reason, even if all of the plurality of rotor units 30 stop in the sky, the flying object 10 descends slowly. The slowness of the descending speed and the presence of the balloon 20 around each rotor unit 30 ensure the safety of the flying object 10 upon landing.
  • the rotor unit 30 includes a frame 31, a propeller 32, and a motor 33.
  • the frame 31 includes a ring-shaped portion and a spoke-shaped portion extending from the center toward the ring-shaped portion.
  • the motor 33 is attached to the center of the frame 31.
  • the propeller 32 is attached to the output shaft of the motor 33.
  • the rotation axis of the output shaft of the motor 33 (that is, the rotation axis of the propeller 32) substantially coincides with the center axis of the frame 31.
  • the rotor unit 30 may include two propellers 32 that rotate in the opposite directions on the same rotation axis. That is, the rotor unit 30 may have a counter rotating propeller.
  • the rotor unit 30 is disposed one by one in each vent hole 22.
  • the rotor unit 30 is installed in a posture in which the rotation axis of the propeller 32 is substantially in the vertical direction.
  • the rotation axis of the propeller 32 substantially coincides with the central axis Q of the vent hole 22.
  • the rotor unit 30 is disposed at the center of the vent hole 22 in the vertical direction. That is, as shown in FIG. 3, the rotor unit 30 is disposed so as to overlap with the central surface M in the vertical direction of the balloon 20.
  • the central plane M is a plane that is positioned at the center of the balloon 20 in the vertical direction and is orthogonal to the central axis P of the balloon 20.
  • the outer diameter of the frame 31 of the rotor unit 30 is substantially equal to the inner diameter of the central portion of the vent hole 22 in the vertical direction.
  • the rotor unit 30 is arranged so that the entire height of the rotor unit 30 is accommodated in the air hole 22. That is, each of the plurality of rotor units 30 is covered with the balloon 20 on the side of the rotor unit 30 over the height in the vertical direction.
  • the vertical direction is the vertical direction in a horizontal posture where the flying object 10 is not inclined. That is, the vertical direction is substantially parallel to the rotation axis direction of the rotor unit 30.
  • the vent hole 22 has a height equal to or larger than the radius of the rotor unit 30 in each of the vertical direction from the center position in the vertical direction of the rotor unit 30.
  • the flying object 10 is provided with the controller 41, the battery 42, the projector 43, and the camera 44 as installed devices.
  • the flying object 10 is provided with a light emitter 46.
  • the flying body 10 is provided with a disk member 40.
  • the disc member 40 is a disc-like member having a diameter substantially equal to that of the lower end of the connecting member 25, and is installed so as to close the lower end surface of the connecting member 25.
  • the disc member 40 may be made of, for example, a resin material such as polypropylene (PP), polycarbonate (PC), polybutylene terephthalate (PBT), or ABS resin, or made of metal such as aluminum, copper, or stainless steel. May be.
  • the camera 44 for photographing is attached to the lower surface of the disk member 40 through the gimbal 45.
  • the camera 44 is for taking an image from above, and is installed in a posture facing diagonally downward.
  • the gimbal 45 is a member for keeping the orientation of the camera 44 constant even when the attitude of the flying object 10 changes.
  • Controller 41, battery 42, and projector 43 are installed on disk member 40.
  • the controller 41 is a device that controls the operation of the plurality of rotor units 30.
  • the controller 41 receives an instruction signal transmitted from the wireless operation device, and controls the rotor unit 30, the camera 44, the projector 43, and the LED based on the received instruction signal.
  • the controller 41 also performs transmission of video captured by the camera 44.
  • controller 41 having the above functions is realized by a computer having a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a communication interface, an I / O port, and the like.
  • CPU Central Processing Unit
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • communication interface an I / O port, and the like.
  • the controller 41 may be composed of a plurality of control units having different functions.
  • the controller 41 may include a flight control unit that controls the plurality of rotor units 30 and a device control unit that controls other devices such as the camera 44.
  • Each of the plurality of control units may be realized by, for example, separate microcontrollers.
  • the battery 42 supplies power to the rotor unit 30, the controller 41, the projector 43, and the light emitter 46.
  • the projector 43 projects an image on the inner surface of the balloon 20 made of a translucent material.
  • the light emitter 46 is a tape LED configured by a long flexible printed circuit board and a large number of light emitting elements (for example, LED elements) mounted side by side in the longitudinal direction on the flexible printed circuit board.
  • the light-emitting body 46 is disposed in the center in the vertical direction of the connecting member 25 in a state where the LED element is formed in a cylindrical shape by being spirally wound so as to face outward. That is, the light emitter 46 is provided so as to cover the inner surface of the connecting member 25. For this reason, the light emitter 46 receives the pressure in the gas space 21 with respect to the connecting member 25, and the space inside the connecting member 25 maintains a predetermined cylindrical shape.
  • the light emitter 46 regulates the movement of the connecting member 25 from the inside of the connecting member 25 to the inside of the connecting member 25 so that the connecting member 25 is not narrower than a predetermined cylindrical space.
  • the connecting member 25 is made of a transparent material. For this reason, the light emitted from the light emitter 46 passes through the connecting member 25 and hits the inner surface of the balloon 20 made of a translucent material.
  • the light emitting body 46 is formed in a cylindrical shape by winding the tape LED in a spiral shape.
  • the light emitting body 46 is not limited to this, and the member that realizes the cylindrical shape and the light emitting element are separate members. It may be. That is, a cylindrical light emitter may be realized by a combination of a cylindrical member having a cylindrical shape and a substrate on which an LED element is mounted.
  • the flying object 10 may include only one of the projector 43, the camera 44, and the light emitter 46, or may not include all of them. Further, other types of equipment such as a speaker or a display panel may be provided in the flying object 10. In other words, the flying body 10 only needs to be equipped with a device for realizing a basic flight function, such as the rotor unit 30. For a device that is not substantially involved in flight, such as the projector 43 or the camera 44, For example, what is necessary is just to be suitably provided according to a user's request.
  • the flying object 10 includes a detection unit 80 that detects the state of the flying object 10.
  • the detection unit 80 includes sensors 80a to 80d arranged at positions corresponding to the plurality of rotor units 30, respectively.
  • FIG. 2B an example of the arrangement area of the sensors 80a to 80d is represented as an area with dots.
  • Each of the sensors 80a to 80d is, for example, a sensor that detects the approach or contact of an object.
  • each of the sensors 80a to 80d is composed of, for example, one or more sheet-like or tape-like pressure-sensitive sensors, and when a pressure higher than a predetermined value is applied by contact with an object. A predetermined signal indicating that the object has touched is output.
  • Each of these sensors 80a to 80d is arranged so as to surround any of the plurality of vent holes 22. Accordingly, the contact of the object with the region around the vent hole 22 in the balloon 20, that is, the region near the rotor unit 30 on the bottom surface of the balloon 20, is detected by any of the sensors 80a to 80d.
  • the controller 41 receives a predetermined signal output from one of the sensors 80a to 80d as a detection result by the detection unit 80, and based on the detection result indicated by the predetermined signal, the controller 41 Control the behavior.
  • a predetermined signal output from one of the sensors 80a to 80d as a detection result by the detection unit 80
  • the controller 41 Control the behavior.
  • An example of the control of one or more rotor units 30 by the controller 41 based on the detection result by the detection unit 80 will be described later with reference to FIGS. 7 to 11B.
  • the relatively heavy mounted device is disposed below the rotor unit 30.
  • the center of gravity of the entire flying object 10 is located below the point of action of buoyancy obtained by the operation of the rotor unit 30. Therefore, even when the rotor unit 30 is in operation, the flying object 10 is maintained in a posture in which the camera 44 faces downward.
  • the flying object 10 includes a plurality of rotor units 30. For this reason, when the flying object 10 is moved in a substantially horizontal direction, the rotational speed of the rotor unit 30 located on the opposite side of the moving direction is set higher than the rotational speed of the rotor unit 30 located in the moving direction. The driving force in the horizontal direction can be increased.
  • the “rotational speed of the rotor unit 30” means the rotational speed of the propeller 32 (rotational speed of the propeller 32 per unit time) of the rotor unit 30.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an outline of the configuration of the flying object 10 of the embodiment. In FIG. 7, other elements such as the battery 42 and the camera 44 are not shown.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a flow of basic operation control according to the state of the flying object 10 in the flying object 10 of the embodiment.
  • the flying object 10 includes a plurality of (four in the present embodiment) rotor units 30, a controller 41, and a detection unit 80.
  • the plurality of rotor units 30 generate thrust for the flight of the flying object 10.
  • the controller 41 controls the rotation of the propeller 32 of each of the plurality of rotor units 30.
  • the detection unit 80 transmits a predetermined signal indicating the detection result to the controller 41.
  • the detection unit 80 detects the state of the flying object 10 (S10).
  • the controller 41 reduces the rotational speed of the propeller 32 of at least one rotor unit 30 among the plurality of rotor units 30 according to the detection result by the detection unit 80 (S20).
  • the one or more rotor units 30 When an abnormality (contact with an object or control of the flying object 10 or the like) occurs in the state of the flying object 10 due to, for example, a gust of wind or an operation error, the one or more rotor units 30 The rotation of the propeller 32 can be slowed down. For example, the rotation of the propeller 32 in the one or more rotor units 30 can be stopped. Therefore, the possibility that an object that has contacted the flying object 10 is damaged by the rotating propeller 32 is reduced. Moreover, generation
  • FIG. 9 is a flowchart showing a first specific example of the operation control according to the state of the flying object 10 in the flying object 10 of the embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a correspondence relationship between each of the plurality of rotor units 30 and the sensors 80a to 80d included in the detection unit 80.
  • 11A is a diagram illustrating an example of the operation of the flying object 10 corresponding to FIG. 9, and
  • FIG. 11B is a diagram illustrating another example of the operation of the flying object 10 corresponding to FIG. 9.
  • the outline of the balloon 20 is simply illustrated with a dotted line, and other elements such as the camera 44 are not shown.
  • the respective symbols of the plurality of rotor units 30 are denoted as 30a, 30b, 30c, and 30d.
  • the rotor units 30a and 30c generate upward thrust by a clockwise propeller 32 in a plan view
  • the rotor units 30b and 30d generate upward thrust by a counterclockwise propeller 32 in a plan view.
  • the controller 41 reduces the rotation speed of the rotor unit 30 closest to the object. (S21). That is, the controller 41 reduces the rotational speed of the propeller 32 of at least one rotor unit 30 among the plurality of rotor units 30 according to the detection result by the detection unit 80. Specifically, the rotational speed is reduced to zero.
  • the detection unit 80 has a sensor for detecting contact of an object as described above as each of the sensors 80a to 80d, and the detection unit 80 includes any one of the sensors 80a to 80d.
  • a contact is detected, a predetermined signal indicating the detection result is output to the controller 41.
  • each of the sensors 80a to 80d is arranged corresponding to a different rotor unit 30 (see FIGS. 2B, 3 and 10). That is, as shown in FIG. 10, the sensor 80a is disposed at a position corresponding to the rotor unit 30a, and the sensor 80b is disposed at a position corresponding to the rotor unit 30b. A sensor 80c is disposed at a position corresponding to the rotor unit 30c, and a sensor 80d is disposed at a position corresponding to the rotor unit 30d.
  • the detection unit 80 when the detection unit 80 detects contact of an object, the detection unit 80 or the controller 41 can specify which rotor unit 30 of the plurality of rotor units 30 is closest. Thereby, the controller 41 can appropriately control each of the plurality of rotor units 30 according to the position of the object.
  • the detection unit 80 outputs a predetermined signal indicating that the sensor 80c has detected contact with an object.
  • the controller 41 receives the predetermined signal, the controller 41 stops the rotation of the propeller 32 of the rotor unit 30c disposed at the position corresponding to the sensor 80c. Thereby, the possibility that the object 200 is damaged by the propeller 32 of the rotor unit 30c is reduced.
  • the controller 41 may reduce the rotation speed of the propellers 32 of the plurality of rotor units 30 including the one rotor unit 30 closest to the object 200. For example, when the sensor 80c detects contact of an object, the controller 41 may decrease the rotational speed of the rotor unit 30c and the left and right rotor units 30b and 30d. Or you may reduce the rotational speed of all the propellers 32 of the several rotor unit 30 with which the flying body 10 is provided. Thereby, the possibility that the object 200 is damaged by the propeller 32 of any of the plurality of rotor units 30 is reduced.
  • the flying object 10 When the contact between the flying object 10 and the object is detected and the rotational speed of one or more rotor units 30 is reduced, the flying object 10 has at least the upward propulsion force by the plurality of rotor units 30. May fall due to losing some. However, in this case, since the flying object 10 includes the balloon 20 that functions as a buffer, it is possible to ensure the safety of the flying object 10 or the object that is present at the lowered position. Further, due to the buoyancy of the balloon 20, the flying object 10 slowly descends, which also contributes to ensuring safety.
  • each of the plurality of rotor units 30 included in the flying object 10 may be controlled as shown in FIG. 11B, for example.
  • the controller 41 rotates the propeller 32 of the rotor unit 30c disposed at a position corresponding to the sensor 80c. Stop. The controller 41 further increases the rotational speed of the propeller 32 of the rotor units 30a, 30b, and 30d.
  • the flying object 10 can be moved upward away from the object 200 by the thrust of the rotor units 30a, 30b, and 30d. As a result, the state in which the flying object 10 and the object 200 are in contact with each other is maintained. Is avoided. That is, the protection of the object 200 or the flying object 10 is further ensured.
  • FIG. 11B the rotation of the propeller 32 of the rotor unit 30c is stopped and the rotation speed of the propeller 32 of the rotor unit 30a is increased, so that the flying object 10 is tilted.
  • the propeller 32 of the rotor units 30a and 30c is stopped, the rotational speed of the propeller 32 of the rotor units 30b and 30d is increased, and the flying object 10 is raised while suppressing the inclination of the flying object 10. .
  • the object 200 is separated from the object 200 by a predetermined distance, all of the rotor units 30a to 30d are rotated.
  • the detection unit 80 and the controller 41 may specify the at least one rotor unit 30 closest to the object 200.
  • the controller 41 receives a predetermined signal (detection result) indicating the contact of the object, Which of the sensors 80a to 80d is transmitted can be specified. Further, the controller 41 specifies at least one rotor unit 30 corresponding to the sensor that is the transmission source of the detection result by referring to information indicating the association between the plurality of rotor units 30 and the sensors 80a to 80d. Can do.
  • the detection unit 80 includes a sensor control unit that controls the start of sensing of each of the sensors 80a to 80d.
  • the sensor control unit identifies the sensor that detected the contact of the object among the sensors 80a to 80d, and transmits a predetermined signal including information indicating the identified sensor to the controller 41.
  • the controller 41 can specify at least one rotor unit 30 that should reduce the rotational speed of the propeller 32.
  • the sensor control unit is realized by a computer including a CPU, a RAM, a ROM, a communication interface, an I / O port, and the like, like the controller 41.
  • the detection unit 80 detects the contact of the object, but the detection unit 80 may detect an object near the flying object 10 at a time before the contact. That is, the detection unit 80 may output a predetermined signal indicating the approach of the object as the detection result.
  • the detection unit 80 can be realized by, for example, a capacitance sensor that detects the presence of a nearby object based on a change in the capacitance of the electrode.
  • the detection unit 80 may be realized by a distance measuring device or the like that can detect the presence of an object within a predetermined distance using reflection of the emitted laser light or sound wave on the object.
  • the detection unit 80 may detect an object existing around the flying object 10 by analyzing imaging data of the camera 44 provided in the flying object 10, for example.
  • the detection unit 80 that uses laser light, sound waves, or imaging data, for example, an object that is present at a relatively distant position (eg, several tens of meters) from the flying object 10 can be recognized. Further, the detection unit 80 reduces the rotational speed of the propeller 32 of at least one rotor unit 30 to the controller 41, triggered by the object entering within a predetermined distance (for example, several meters) from the flying object 10. Can be made.
  • the camera 44 may have the function of the detection unit 80. That is, the camera 44 may function as the detection unit 80.
  • the flying object 10 can specify at least one rotor unit 30 closest to the object.
  • the rotational speed of the propeller 32 of the at least one rotor unit 30 can be reduced, thereby reducing the possibility of the object being damaged by the rotating propeller 32.
  • the controller 41 may further increase the rotation speed of the other one or more rotor units 30. Thereby, the flying object 10 can be kept away from the said object. That is, the possibility of contact between the object and the flying object 10 can be reduced.
  • the flying object 10 in the present embodiment is a plurality of rotor units 30 each having a propeller 32 and a motor 33 that drives the propeller 32, and a plurality of rotor units 30 that generate thrust for flying the flying object 10.
  • the controller 41 that controls the rotation of the propellers 32 of each of the plurality of rotor units 30, the balloon 20 disposed so as to cover the sides of the plurality of rotor units 30, and the flying object 10.
  • a detecting unit 80 for performing the above operation The controller 41 reduces the rotational speed of the propeller 32 of at least one rotor unit 30 among the plurality of rotor units 30 according to the detection result by the detection unit 80.
  • the detection unit 80 can detect the abnormality. Further, the controller 41 can reduce the rotation speed of the one or more rotor units 30 when an abnormality is detected by the detection unit 80. Therefore, the possibility that the object is damaged by the rotating propeller 32 is reduced. Further, in this case, even when the flying object 10 is lowered as the upward thrust is decreased, the flying object 10 or the tip of the lowered object is provided with the balloon 20 that functions as a buffer. It is possible to ensure the safety of objects existing in the.
  • the balloon 20 is disposed so as to cover the side of the plurality of rotor units 30 over the height in the vertical direction of the plurality of rotor units 30. Therefore, when the flying object 10 comes into contact with an object during flight, the balloon 20 comes into contact with the object instead of the rotor unit 30. That is, the flying object 10 can avoid contact between the rotor unit 30 and the object even when it contacts the object during the flight. Therefore, for example, even when the flying object 10 contacts an object during the flight, damage to the rotor unit 30 caused by the flying object 10 can be prevented in advance, and stable flying of the flying object 10 can be continued.
  • the balloon 20 hits the ground or the like, and the impact is mitigated by the deformation of the balloon 20. For this reason, according to the present embodiment, it is possible to prevent damage to the rotor unit 30 due to a crash. Further, even when the flying object 10 crashes, the balloon 20 comes into contact with the object, not the rotor unit 30 or the mounted equipment, so that the contacted object is damaged by the contact with the flying object 10. Can be reduced.
  • the balloon 20 is filled with a gas having a density lower than that of air.
  • helium gas is sealed in the balloon 20.
  • the flying object 10 flies using both the buoyancy obtained by the gas filled in the balloon 20 and the buoyancy (upward thrust) obtained by the airflow generated by the rotor unit 30. .
  • energy such as electric power required for the drive of the rotor unit 30, can be restrained low.
  • the flight time of the flying body 10 can be extended, for example.
  • the flying object 10 when the contact between the flying object 10 and the object is detected, and the rotation speed of one or more rotor units 30 is reduced, the flying object 10 has a propulsive force in the upward direction by the plurality of rotor units 30. May fall due to losing at least part.
  • the flying object 10 since the flying object 10 includes the balloon 20 that functions as a buffer, it is possible to ensure the safety of the flying object 10 or the object that is present at the lowered position. Further, due to the buoyancy of the balloon 20, the flying object 10 slowly descends, which also contributes to ensuring safety.
  • the balloon 20 is formed with a plurality of vent holes 22 penetrating the balloon 20 in the vertical direction, and the plurality of rotor units 30 are respectively disposed in different vent holes 22 of the plurality of vent holes 22. ing.
  • a space for filling a gas such as helium is formed not only in a region surrounding the entire plurality of rotor units 30 arranged at a predetermined position but also in a region between the plurality of rotor units 30. Is done. Therefore, according to the present embodiment, the internal volume of the balloon 20 can be secured, and the increase in size of the balloon 20 can be suppressed.
  • the flying object 10 including the plurality of rotor units 30 it is desirable to increase the interval between the plurality of rotor units 30 to some extent in order to make the flying object 10 fly stably.
  • the gas space 21 filled with a gas such as helium also exists in the region between the plurality of rotor units 30. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to secure a gas filling amount while suppressing an increase in size of the flying object 10 and to secure an interval between the plurality of rotor units 30. For this reason, the flight state of the flying body 10 can be stabilized.
  • the controller 41 included in the flying object 10 includes, among the plurality of rotor units 30, at least one of the rotor units 30 closest to the object. The rotational speed of the propeller 32 is reduced.
  • the flying object 10 has one or more rotor units 30 in a position close to the object so as to reduce the possibility that the object will be damaged when at least one of the flying object 10 and the object approaches or comes into contact with the other. Is identified.
  • the flying object 10 further reduces the rotational speed of the propeller 32 of the identified rotor unit 30. Thereby, the safety of the flying object 10 is further improved.
  • the controller 41 further determines the rotation speed of the propeller 32 of one or more other rotor units 30 among the plurality of rotor units 30. increase.
  • the thrust by the one or more other rotor units 30 is increased, and as a result, for example, the flying object 10 can be moved away from an object approaching or contacting the flying object 10.
  • the contact between the flying object 10 and the object or the maintenance of the contact state is avoided, and the protection of the object or the flying object 10 is further ensured.
  • controller 41 reduces the rotational speed of the propeller 32 of at least one rotor unit 30 to zero according to the detection result by the detection unit 80.
  • the detection unit 80 detects an abnormality such as contact between the flying object 10 and an object
  • the rotation of the propeller 32 of one or more rotor units 30 is stopped.
  • the protection of an object that is in contact with the flying object 10 or an object that is likely to come into contact with the flying object 10 is further ensured.
  • controller 41 can reduce the rotational speeds of the propellers 32 of all the plurality of rotor units 30 according to the detection result by the detection unit 80. In this way, for example, the protection of an object that is in contact with the flying object 10 or an object that is likely to be in contact with the flying object 10 is further ensured.
  • the sensors 80a to 80d are disposed on the lower surface of the balloon 20, they may be disposed on the upper surface of the balloon 20 or on both the upper and lower surfaces of the balloon 20. In that case, for example, this is a safety measure for the object 200 from above the flying object 10.
  • the detection unit 80 detects the contact between the flying object 10 and the object or the approach between the flying object 10 and the object.
  • the flying object 10 may detect an abnormality related to the state of the flying object 10 other than contact or approach with an object, and reduce the rotation speed of the propeller 32 of at least one rotor unit 30 according to the detection result. Good.
  • a flying body including a detection unit that detects a part other than the contact or approach of an object with the detection unit 80 will be described below as a modified example of the embodiment with a focus on differences from the above-described embodiment.
  • FIG. 12A is a diagram illustrating a first example of operation control of the flying object 10a according to the first modification of the embodiment.
  • FIG. 12B is a diagram illustrating a second example of operation control of the flying object 10a in the first modification of the embodiment.
  • 12A and 12B are side views of the flying object 10a, in which the rotor units 30a and 30c arranged opposite to each other in the balloon 20 are illustrated by dotted lines, and the rotor units 30b and 30d are illustrated. It is omitted.
  • the detection unit 81 and the controller 41 are schematically represented by dotted lines. These matters also apply to FIG. 13 described later.
  • the flying body 10a of this modification includes a detection unit 81 as shown in FIGS. 12A and 12B.
  • the detection unit 81 is an acceleration sensor, and more specifically, a triaxial acceleration sensor.
  • the detection unit 81 can detect the inclination and acceleration of the flying object 10a.
  • the detection unit 81 may detect, for example, tilt detection with a sensor other than the triaxial acceleration sensor.
  • the detection unit 81 may detect the tilt using a gyro sensor. That is, as long as the detection unit 81 can detect the acceleration and inclination of the flying object 10a, the type and number of sensors used for the detection are not particularly limited.
  • the detection unit 81 detects that the attitude of the flying object 10a is not normal, and transmits a predetermined signal indicating that to the controller 41.
  • the controller 41 reduces the rotational speed of the propeller 32 of at least one rotor unit 30 according to the detection result.
  • the detection unit 81 outputs a predetermined signal including information (tilt information) indicating the tilt direction of the flying object 10a.
  • the controller 41 specifies at least one rotor unit 30 positioned relatively above among the plurality of rotor units 30 using the inclination information indicated by the predetermined signal. In the example shown in FIG. 12A, the rotor unit 30c is specified. In this case, the controller 41 stops the rotation of the propeller 32 of the rotor unit 30c.
  • the thrust generated by the rotor unit 30a positioned relatively below acts in a direction to suppress the inclination of the flying object 10a, and as a result, the inclination amount of the flying object 10a is reduced. That is, the flying object 10a is corrected to a state of being largely inclined and is brought close to a normal posture.
  • the controller 41 may perform control so as to increase the rotational speed of the rotor unit 30a. This makes it possible to correct a greatly inclined state in a short time.
  • the detection unit 81 may detect only the tilt angle, for example.
  • the controller 41 determines whether the inclination of the flying object 10a is normal using the inclination angle indicated in the detection result, and the rotational speed of at least one rotor unit 30 is determined according to the determination result. May be reduced.
  • the case where the attitude is not normal is, for example, the difference between the detected inclination angle of the flying object 10a and the original inclination angle according to the instruction from the wireless operation device.
  • the detected value is greater than or equal to the threshold value, or when the detected tilt angle of the flying object 10a is outside a predetermined range. Therefore, either the detection unit 81 or the controller 41 may determine whether the attitude of the flying object 10a is normal.
  • the detection unit 81 that is a three-axis acceleration sensor can detect, for example, that the acceleration of the flying object 10a is not normal.
  • the detection unit 81 detects that the acceleration is not normal, and transmits a detection result indicating that to the controller 41.
  • the controller 41 reduces the rotational speed of the propeller 32 of at least one rotor unit 30 according to the detection result.
  • the controller 41 reduces, for example, the rotation speeds of the propellers 32 of all the rotor units 30 included in the flying object 10a to zero.
  • the flying object 10a loses its balance and its posture becomes unstable.
  • the thrust of the plurality of rotor units 30 acts in an unintended direction.
  • the rotation of the propellers 32 of all the plurality of rotor units 30 included in the flying object 10a is stopped. Thereby, for example, the possibility that the flying object 10a travels in an unexpected direction is reduced.
  • the detection unit 81 may detect only acceleration, for example.
  • the controller 41 determines whether the acceleration of the flying object 10a is normal or abnormal using the acceleration indicated in the detection result, and reduces the rotational speed of at least one rotor unit 30 according to the determination result. May be.
  • “when the acceleration is not normal” means, for example, when the difference between the detected acceleration of the flying object 10a and the original acceleration according to the instruction from the wireless operation device is equal to or greater than a threshold, or This is the case, for example, when the detected acceleration of the flying object 10a is outside a predetermined range. Therefore, either the detection unit 81 or the controller 41 may determine whether or not the acceleration of the flying object 10a is normal.
  • the case where the acceleration of the flying object 10a is almost zero is an example of “the case where the acceleration is not normal”. .
  • This state may occur, for example, due to the flying object 10a being caught by some obstacle or being pressed by a person.
  • the detection unit 81 may output a detection result indicating that the speed is not normal.
  • the speed of the flying object 10a can be calculated, for example, by the detection unit 81 or the controller 41 using the acceleration detected by the acceleration sensor included in the detection unit 81.
  • the controller 41 can reduce the speed of the flying object 10a by reducing the rotational speed of the at least one rotor unit 30.
  • “when the speed is not normal” means, for example, when the difference between the detected speed of the flying object 10a and the original speed according to the instruction from the wireless operation device is equal to or greater than a threshold value, or This is the case when the detected speed of the flying object 10a is out of a predetermined range. Therefore, either the detection unit 81 or the controller 41 may determine whether or not the speed of the flying object 10a is normal.
  • the controller 41 determines that the detection result by the detection unit 81 indicates that the attitude, speed, or acceleration of the flying object 10a is not normal.
  • the rotational speed of the 30 propellers 32 is reduced.
  • the controller 41 may further reverse the rotation direction of at least one rotor unit 30.
  • the propeller 32 of the rotor unit 30a is rotated in the ascending direction and the propeller 32 of the rotor unit 30c is moved in the descending direction in order to quickly level the flying object 10a. It may be rotated.
  • abnormal acceleration is detected in the upward direction of the flying object 10 as shown in FIG. 12B, the propeller 32 of the rotor units 30a to 30d is rotated in the downward direction in order to quickly reduce the acceleration of the flying object 10a. Also good.
  • the controller 41 when the controller 41 reduces the rotation speed of the propeller 32 of at least one rotor unit 30 among the plurality of rotor units 30 according to the detection result by the detection unit 81, the plurality of rotors
  • the propellers 32 of one or more other rotor units 30 of the units 30 may be rotated in reverse.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of operation control of the flying object 10b according to the second modification of the embodiment.
  • the controller 41 included in the flying object 10b receives the instruction signal transmitted from the wireless operation terminal 110, and controls the operation and the like of the plurality of rotor units 30 according to the received instruction signal.
  • the flying object 10b includes a detection unit 82 as shown in FIG.
  • the detection unit 82 has a function of monitoring communication.
  • the detection unit 82 detects the reception intensity of radio waves in the communication module provided in the controller 41, and outputs a detection result indicating that wireless communication has been interrupted when the detected reception intensity becomes a predetermined value or less. .
  • the detection unit 82 outputs a detection result indicating that wireless communication has been interrupted.
  • the controller 41 reduces the rotational speed of the propeller 32 of at least one rotor unit 30 when the detection result by the detection unit 82 indicates that wireless communication is interrupted.
  • the controller 41 performs control to reduce thrust by the plurality of rotor units 30. Do. Thereby, for example, the flying object 10b is prevented from flying far away in an uncontrollable state.
  • the controller 41 may further reverse the rotation direction of at least one rotor unit 30. For example, in order to prevent the flying object 10b from flying far away in an uncontrollable state when communication interruption is detected as shown in FIG. 13, the propeller 32 of the rotor units 30a to 30d is moved downward. It may be rotated.
  • the flying object 10b is lowered by losing at least a part of the buoyancy caused by the plurality of rotor units 30. As described above, the flying object 10b or the flying object 10b is lowered because the flying object 10b includes the balloon 20 functioning as a buffer. It is possible to ensure the safety of the previously existing object. Further, due to the buoyancy of the balloon 20, the flying object 10 slowly descends, which also contributes to ensuring safety.
  • the controller 41 may have a function as a detection unit 82 that monitors wireless communication.
  • the function of the detection unit 82 may be realized by a CPU, a program, and the like included in the controller 41.
  • the controller 41 included in the flying object 10 may increase the rotation speed after decreasing the rotation speed of the propeller 32 of at least one rotor unit 30 according to the detection result of the detection unit 80.
  • the controller 41 decreases the rotation speed of the propeller 32 of the rotor unit 30 and the detection result of the detection unit 80 acquired after that decreases the contact with the object. May not be returned, the rotational speed may be returned to the value before the decrease.
  • the controller 41 determines the rotation speed of the propeller 32 of the rotor unit 30. Reduce.
  • the controller 41 of the flying object 10a may further return the rotational speed to a value before the decrease when the detection result of the detection unit 81 acquired thereafter indicates that the attitude of the flying object 10a is normal. .
  • the controller 41 of the flying object 10 may recover the rotational speed of the rotor unit 30 once reduced according to the state of the flying object 10 according to the state of the flying object 10 thereafter. Further, as the recovery pattern, in addition to returning the rotational speed of the rotor unit 30 to the value before the decrease, the rotational speed is changed to a preset value, and the instruction signal received at that time is It can be considered to change to a value corresponding to this. The same applies to the flying bodies 10a and 10b in the first and second modifications.
  • the aircraft 10 (10a, 10b) with reduced buoyancy is automatically generated due to an unstable state caused by contact with an object or a gust of wind. Can return to normal.
  • the detection unit 80 that detects contact of an object may be configured by a sensor of a type other than the pressure sensor.
  • the detection unit 80 may include one or more strain gauges, and the contact of an object may be detected by detecting a change in electrical resistance in any strain gauge.
  • the position and shape of the arrangement area of the detection unit 80 are not limited to those shown in FIG. 2B.
  • a plurality of pressure sensors, strain gauges, or the like constituting the detection unit 80 are discretely arranged over the entire lower surface of the balloon 20 or the entire surface exposed to the outside of the balloon 20. Also good. Thereby, the contact detection of the object to the flying body 10 can be made more reliable.
  • the flying object 10 includes an illumination device such as an LED, and when the detection unit 80 detects an abnormality relating to the state of the flying object 10, the controller 41 turns on the illumination device to notify the operator. Also good. Thereby, the operator can visually confirm the state of the flying object 10.
  • an illumination device such as an LED
  • the detection unit 80 included in the flying object 10 may have a function of detecting both contact and approach of an object.
  • the detection unit 80 further includes at least one detection function of the acceleration, speed, and posture detection function and the wireless communication interruption detection function included in the detection units 81 and 82 in the first and second modifications. You may have. That is, the detection unit 80 may include a plurality of types of sensors or measuring instruments for detecting various abnormalities related to the state of the flying object 10. Accordingly, the controller 41 included in the flying object 10 can control one or more rotor units 30 in response to various abnormalities that may occur during the flight of the flying object 10, for example. This contributes to further improvement of the safety of the flying object 10.
  • the number of rotor units 30 included in the flying object 10 is four, but the number of rotor units 30 included in the flying object 10 is not limited to four.
  • the flying body may include a plurality of rotor units.
  • the balloon only needs to have a plurality of vent holes in which any of the plurality of rotor units is disposed. For example, when the flying object includes N (N is an integer of 2 or more) rotor units, the balloon may have N or more ventilation holes.
  • the upper end of the connecting member 25 of the flying object 10 is closed, but the upper end may be open to the outside.
  • the gas in the inner space of the connecting member 25 can easily flow.
  • positioned in the space inside the connection member 25 can be cooled efficiently.
  • the gas in the space inside the connecting member 25 can be more easily flown, which is more effective.
  • the installed equipment can be cooled.
  • each of the plurality of rotor units 30 may be detachable from the balloon 20.
  • the plurality of rotor units 30 can be removed from the balloon 20 and the balloon 20 can be folded small.
  • the package of the flying vehicle 10 being transported can be downsized.
  • the balloon 20 may have more air holes 22 than the number of the rotor units 30. In this case, there is a vent hole 22 where the rotor unit 30 is not provided.
  • the air hole 22 in which the rotor unit 30 is not disposed is provided in the balloon 20, it is possible to reduce the air resistance acting on the flying object 10 when the flying object 10 is raised and lowered.
  • a protective net that crosses the vent hole 22 may be provided in the vent hole 22 of the balloon 20.
  • a protective net is disposed above and below the rotor unit 30 in each vent hole 22.
  • the air holes provided in the flying object have such a height that the protective net does not contact the rotor unit even if the balloon and the protective net are deformed by contact with an object. It is good also as a structure. Thereby, even if it is a case where an object contacts a protection net, it can reduce that an object contacts a rotor unit.
  • a strain sensor constituting the detection unit 80 on the protection net, it is possible to detect the contact of the object with the protection net, that is, to detect an object that is located very close to the rotor unit 30. It is.
  • the present disclosure is useful for an aircraft including a plurality of rotor units and a buffer body.

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Abstract

飛行体（１０）であって、プロペラ（３２）及びプロペラ（３２）を駆動するモータ（３３）をそれぞれが有し、飛行体（１０）の飛行のための推力を発生する複数のロータユニット（３０）と、複数のロータユニット（３０）それぞれのプロペラ（３２）の回転を制御する制御器（４１）と、複数のロータユニット（３０）の側方を覆うように配置されたバルーン（２０）と、飛行体（１０）の状態を検出する検出部（８０）とを備え、制御器（４１）は、検出部（８０）による検出結果に応じて、複数のロータユニット（３０）のうちの少なくとも１つのロータユニット（３０）のプロペラ（３２）の回転速度を低下させる。

Description

飛行体
　本開示は、複数のロータユニットを備えた飛行体に関する。
　特許文献１には、それぞれがプロペラを有する複数のロータユニットを備えた飛行体が開示されている。この種の飛行体は、例えばマルチコプターまたはドローンと呼ばれている。
　特許文献２には、プロペラを有する１つのロータユニットと、ヘリウムガスが充填された浮力体とを備えた飛行体が開示されている。この文献の飛行体では、ドーナツ状に形成された浮力体が、１つのロータユニットの周囲を囲うように配置されている。
特開２０１１－０４６３５５号公報 特開平０４－０２２３８６号公報
　特許文献１の飛行体は、複数のロータユニットが露出している。また、特許文献２の飛行体は、大型のプロペラを有する１つのロータユニットが浮力体の中央部分に備えられている。そのため、これら飛行体が飛行中に物体に接触すると、ロータユニットにおいて推力発生のために回転駆動されているプロペラにより、当該物体が損傷するおそれがある。
　本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、複数のロータユニットによって飛行する飛行体であって、安全性が向上された飛行体を提供する。
　本開示における飛行体は、プロペラ及びプロペラを駆動するモータをそれぞれが有し、飛行体の飛行のための推力を発生する複数のロータユニットと、複数のロータユニットそれぞれのプロペラの回転を制御する制御器と、複数のロータユニットの側方を覆うように配置された緩衝体と、飛行体の状態を検出する検出部とを備え、制御器は、検出部による検出結果に応じて、複数のロータユニットのうちの少なくとも１つのロータユニットの前記プロペラの回転速度を低下させる。
　本開示における飛行体によれば、複数のロータユニットによって飛行することができ、かつ、安全性が向上される。
図１は、実施の形態の飛行体の斜め下方から見た斜視図である。 図２Ａは、実施の形態の飛行体の平面図である。 図２Ｂは、実施の形態の飛行体の底面図である。 図３は、図２ＡにおけるＩＩＩ－ＩＩＩ断面を示す飛行体の断面図である。 図４は、図２ＡにおけるＩＶ－ＩＶ断面を示す飛行体の断面図である。 図５は、実施の形態のバルーンの平面図である。 図６は、図５におけるＶＩ－ＶＩ断面を示すバルーンの断面図である。 図７は、実施の形態の飛行体の構成概要を示すブロック図である。 図８は、実施の形態の飛行体における、飛行体の状態に応じた基本的な動作制御の流れを示すフロー図である。 図９は、実施の形態の飛行体における、飛行体の状態に応じた動作制御の第１の具体例を示すフロー図である。 図１０は、複数のロータユニットのそれぞれと、検出部が有する各センサとの対応関係を示す図である。 図１１Ａは、図９に対応する、飛行体の動作の一例を示す図である。 図１１Ｂは、図９に対応する、飛行体の動作の別の一例を示す図である。 図１２Ａは、実施の形態の変形例１における飛行体の動作制御の第１の例を示す図である。 図１２Ｂは、実施の形態の変形例１における飛行体の動作制御の第２の例を示す図である。 図１３は、実施の形態の変形例２における飛行体の動作制御の例を示す図である。
　以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
　（実施の形態）
　［飛行体の概略構成］
　実施の形態の飛行体１０について説明する。
　図１は、実施の形態の飛行体の斜め下方から見た斜視図である。図２Ａは、実施の形態の飛行体の平面図である。図２Ｂは、実施の形態の飛行体の底面図である。なお、図２Ｂでは、カメラ４４等の搭載機器の図示は省略されている。図３は、図２ＡにおけるＩＩＩ－ＩＩＩ断面を示す飛行体の断面図である。図４は、図２ＡにおけるＩＶ－ＩＶ断面を示す飛行体の断面図である。
　図１、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、本実施の形態の飛行体１０は、バルーン２０と、４つのロータユニット３０とを備えている。バルーン２０は、複数（本実施の形態では４つ）のロータユニット３０の側方を覆うように配置された緩衝体の一例である。
　また、飛行体１０はさらに、飛行体１０の状態を検出する検出部８０を備えている。本実施の形態における検出部８０は、物体（人工もしくは自然の構造物、または人体など）の接触または接近を検出する。飛行体１０は、検出部８０による検出結果に応じて動作することができる。
　また、図３及び図４に示すように、飛行体１０には、制御器４１、バッテリ４２、プロジェクタ４３、及びカメラ４４が、搭載機器として設けられている。更に、飛行体１０には、発光体４６が設けられている。
　［バルーン］
　次にバルーン２０について説明する。
　図５は、実施の形態のバルーンの平面図である。図６は、図５におけるＶＩ－ＶＩ断面を示すバルーンの断面図である。
　図３、図４及び図６に示すように、バルーン２０は、柔軟なシート状の材料（例えば、塩化ビニル）によって構成され、このシート状材料によって囲まれた閉空間であるガス空間２１を有する。図３、図４及び図６では、バルーン２０を構成するシート状材料の断面を太線で示している。バルーン２０の外側面を構成するシート状材料は、光を透過させる半透明の白色である。シート状の材料によって形成されたガス空間２１には、空気よりも密度の小さいガスが封入されている。本実施の形態では、ヘリウムガスがバルーン２０封入されている。
　図５に示すように、バルーン２０は、上下方向（図５における紙面に垂直な方向）に延びる直線を対称軸とした回転対称性を有する形状に形成されている。この対称軸が、バルーン２０の中心軸Ｐとなる。図５に示すバルーン２０の形状は、９０°回転対称性を有している。つまり、バルーン２０は、中心軸Ｐまわりに９０°回転する毎に、回転する前と同じ形状となる。
　図６に示すように、バルーン２０は、上下に扁平な形状である。また、バルーン２０は、側方から見て流線形状である。バルーン２０の高さは、バルーン２０の中心部から周縁部へ向かって次第に低くなる。具体的には、バルーン２０は、図６に示すバルーン２０の中心軸Ｐを通る断面の形状が、長軸が水平方向となって短軸が鉛直方向となる楕円形状である。つまり、このバルーン２０の断面の形状は、実質的に上下対称である。なお、このバルーン２０の断面形状は、厳密な楕円である必要はなく、一見して楕円形と認識できる形状であればよい。
　バルーン２０には、ロータユニット３０と同数（本実施の形態では４つ）の通気孔２２が形成されている。図６に示すように、各通気孔２２は、断面が概ね円形の通路であって、バルーン２０を上下方向へ貫通している。各通気孔２２の中心軸Ｑは、バルーン２０の中心軸Ｐと実質的に平行である。
　また、図６に示すように、各通気孔２２の中心軸Ｑは、バルーン２０の中心軸Ｐと周縁の中間位置よりも、バルーン２０の周縁側に配置される。具体的には、バルーン２０の中心軸Ｐから通気孔２２の中心軸Ｑまでの距離Ｓが、バルーン２０の中心軸Ｐからバルーン２０の周縁までの距離Ｒの半分よりも長い（Ｓ＞Ｒ／２）。このように、ロータユニット３０は、バルーン２０の周縁寄りの部分に配置される。このようにロータユニット３０を配置するのは、ロータユニット３０同士の間隔を十分に確保し、飛行体１０の飛行を安定させるためである。
　通気孔２２は、上下方向の中央部において、その断面積（中心軸Ｑと直交する断面の面積）が最も小さい。また、通気孔２２は、上下方向の中央部から上端部へ向かって次第に断面積が拡大し、且つ上下方向の中央部から下端部へ向かって次第に断面積が拡大する形状を有する。つまり、通気孔２２の形状は、高さ方向の中央部が括れた柱状である。また、上述したように、バルーン２０は、バルーン２０の中心部から周縁部へ向かって高さが次第に低くなる形状を有する。このため、各通気孔２２は、バルーン２０の周縁部寄りの高さｈが、バルーン２０の中心部寄りの高さＨよりも低い。
　図５に示すように、４つの通気孔２２は、バルーン２０の中心軸Ｐまわりに９０°間隔で配置されている。また、バルーン２０の中心軸Ｐから各通気孔２２の中心軸Ｑまでの距離は、一定である。つまり、各通気孔２２の中心軸Ｑは、バルーン２０の中心軸Ｐを中心とする１つのピッチ円ＰＣと実質的に直交する。
　図５に示すように、バルーン２０の上面視における周縁は、通気孔２２と同数ずつ（本実施の形態では４つずつ）の基準曲線部２３と小曲率半径部２４とによって構成されている。バルーン２０の上面視における周縁では、基準曲線部２３と小曲率半径部２４とが交互に配置されている。小曲率半径部２４は、各通気孔２２の外側（即ち、バルーン２０の中心軸Ｐとは反対側）に１つずつ配置されている。基準曲線部２３は、隣り合う２つの小曲率半径部２４の間に配置されている。
　基準曲線部２３と小曲率半径部２４とは、共に湾曲した曲線状に形成されている。各小曲率半径部２４の長さ方向（周方向）の中点は、その小曲率半径部２４に最も近い通気孔２２の中心軸Ｑとバルーン２０の中心軸Ｐの両方と直交する直線Ｌの上に位置している。
　小曲率半径部２４の曲率半径は、基準曲線部２３の曲率半径よりも小さい。ただし、基準曲線部２３の曲率半径は、基準曲線部２３の全長に亘って一定である必要は無い。また、小曲率半径部２４の曲率半径は、小曲率半径部２４の全長に亘って一定である必要は無い。基準曲線部２３及び小曲率半径部２４の曲率半径が一定でない場合は、小曲率半径部２４の曲率半径の最大値が、基準曲線部２３の曲率半径の最小値よりも小さければよい。
　図６に示すように、バルーン２０は、筒状の連結部材２５を備えている。この連結部材２５は、透明なシート状の材料で構成されており、上端部と下端部の直径が若干拡大した円筒状（あるいは円管状）に形成されている。連結部材２５は、その中心軸がバルーン２０の中心軸Ｐと実質的に一致する姿勢で配置されている。この連結部材２５は、バルーン２０の内部において、その上端がバルーン２０の上部に接合され、その下端がバルーン２０の下部に接合されている。
　筒状の連結部材２５は、その上端面が塞がれる一方、その下端面が開口している。このため、連結部材２５の内部空間は、バルーン２０の外部空間と連通している。連結部材２５の内部空間には空気が存在し、この内部空間の圧力は大気圧と実質的に等しい。
　上述したように、バルーン２０は、上下方向に延びる中心軸Ｐを対称軸とした回転対称性を有する形状に形成されている。また、バルーン２０のガス空間２１に充填されたヘリウム等のガスは、ガス空間２１の全体に均一に存在する。このため、バルーン２０に充填されたガスによって得られる浮力の作用点（浮力中心）は、実質的にバルーン２０の中心軸Ｐ上に位置する。
　本実施の形態では、バルーン２０の内容積（即ち、ガス空間２１の容積）は、バルーン２０に充填されたガスによって得られる浮力の大きさが、飛行体１０の総重量よりも若干小さくなるように設定されている。このため、上空で複数のロータユニット３０の全てが停止した場合であっても、飛行体１０は、ゆっくりと下降する。この下降速度の遅さと、各ロータユニット３０の周囲のバルーン２０の存在により、飛行体１０の着陸時の安全性は確保される。
　なお、飛行体１０の形状としては、重力方向に空気抵抗を受けやすい形状であるほど、ゆっくりと下降することが可能となる。
　［ロータユニット］
　次に、ロータユニット３０について説明する。
　図２Ａ及び図３に示すように、ロータユニット３０は、フレーム３１と、プロペラ３２と、モータ３３とを備えている。
　フレーム３１は、リング状に形成された部分と、中心からリング状の部分へ向かって延びるスポーク状の部分とによって構成されている。モータ３３は、フレーム３１の中心部に取付けられている。プロペラ３２は、モータ３３の出力軸に取付けられている。モータ３３の出力軸の回転軸（即ち、プロペラ３２の回転軸）は、フレーム３１の中心軸と実質的に一致している。なお、ロータユニット３０は、同一の回転軸において互いに逆回転する２枚のプロペラ３２を有してもよい。つまり、ロータユニット３０は、二重反転プロペラを有してもよい。
　ロータユニット３０は、各通気孔２２に１つずつ配置されている。このロータユニット３０は、プロペラ３２の回転軸が実質的に鉛直方向となる姿勢で設置されている。プロペラ３２の回転軸は、通気孔２２の中心軸Ｑと実質的に一致している。ロータユニット３０は、通気孔２２の上下方向の中央部に配置されている。つまり、図３に示すように、ロータユニット３０は、バルーン２０の上下方向の中央面Ｍとオーバーラップするように配置される。この中央面Ｍは、バルーン２０の上下方向の中央に位置して、バルーン２０の中心軸Ｐと直交する平面である。ロータユニット３０のフレーム３１の外径は、通気孔２２の上下方向の中央部の内径と概ね等しい。
　ロータユニット３０は、通気孔２２の内部にロータユニット３０の全高さが収まるように配置されている。つまり、複数のロータユニット３０のそれぞれは、上下方向の高さに亘って、当該ロータユニット３０の側方がバルーン２０によって覆われている。なお、上下方向とは、飛行体１０が傾いていない水平な姿勢における上下方向である。つまり、上下方向は、ロータユニット３０の回転軸方向に略平行である。
　通気孔２２は、ロータユニット３０の上下方向の中心の位置から、上下方向のそれぞれにおいて、ロータユニット３０の半径以上の高さを有することがより好ましい。これにより、ロータユニット３０に対して衝撃が加えられたり、ロータユニット３０が故障したりすることで、ロータユニット３０のプロペラ３２の回転軸が飛行体１０に対して９０°回転した状態となったとしても、ロータユニット３０が通気孔２２の外に飛び出すことを低減できる。よって、バルーン２０は、ロータユニット３０の側方を、ロータユニット３０が物体に接触し難い程度に覆うことができる。
　［搭載機器、発光体など］
　上述したように、飛行体１０には、制御器４１、バッテリ４２、プロジェクタ４３、及びカメラ４４が、搭載機器として設けられている。また、飛行体１０には、発光体４６が設けられている。
　図３に示すように、飛行体１０には、円板部材４０が設けられている。この円板部材４０は、連結部材２５の下端と直径が概ね等しい円板状の部材であって、連結部材２５の下端面を塞ぐように設置されている。円板部材４０は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）又はＡＢＳ樹脂等の樹脂材料により構成されていてもよいし、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属により構成されていてもよい。
　撮影用のカメラ４４は、ジンバル４５を介して円板部材４０の下面に取付けられている。カメラ４４は、上空からの映像を撮影するためのものであって、斜め下方を向く姿勢で設置されている。ジンバル４５は、飛行体１０の姿勢が変化してもカメラ４４の向きを一定に保つための部材である。
　制御器４１、バッテリ４２、及びプロジェクタ４３は、円板部材４０の上に設置されている。制御器４１は、複数のロータユニット３０の動作を制御する装置である。本実施の形態では、制御器４１は、無線操作装置から発信された指示信号を受信し、受信した指示信号に基づいて、ロータユニット３０、カメラ４４、プロジェクタ４３、及びＬＥＤの制御を行う。また、制御器４１は、カメラ４４が撮影した映像の送信等も行う。
　なお、上記機能を有する制御器４１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、通信インタフェース、及び、Ｉ／Ｏポート等を備えるコンピュータによって実現される。
　また、制御器４１は、互いに機能が異なる複数の制御部で構成されていてもよい。例えば、制御器４１は、複数のロータユニット３０を制御する飛行制御部と、カメラ４４等の他の機器を制御する機器制御部とを有してもよい。また、これら複数の制御部のそれぞれが、例えば、互いに別体のマイクロコントローラによって実現されてもよい。
　バッテリ４２は、ロータユニット３０、制御器４１、プロジェクタ４３、及び発光体４６へ電力を供給する。プロジェクタ４３は、半透明の材料からなるバルーン２０の内面に映像を投影する。
　発光体４６は、長尺状のフレキシブルプリント基板と、当該フレキシブルプリント基板に長手方向に並んで実装された多数の発光素子（例えばＬＥＤ素子）とによって構成されているテープＬＥＤである。この発光体４６は、ＬＥＤ素子が外側に向くようにらせん状に巻回されることで筒形に形成された状態で、連結部材２５の上下方向の中央部に配置されている。つまり、発光体４６は、連結部材２５の内面を覆うように設けられている。このため、発光体４６は、連結部材２５に対してかかるガス空間２１内の圧力を受けており、連結部材２５内部の空間が所定の筒状の形状を維持している。つまり、発光体４６は、連結部材２５が所定の筒状の空間よりも狭くならないように、連結部材２５の内方から、連結部材２５の、連結部材２５内方への移動を規制している。上述したように、連結部材２５は、透明の材料で構成されている。このため、発光体４６から発せられた光は、連結部材２５透過し、半透明の材料からなるバルーン２０の内面に当たる。
　なお、発光体４６は、テープＬＥＤがらせん状に巻回されることで筒形に形成されているが、これに限らずに、筒形の形状を実現する部材と発光素子とが別々の部材であってもよい。つまり、筒形の形状を有する筒状部材と、ＬＥＤ素子が実装された基板との組み合わせにより、筒形の発光体を実現してもよい。
　また、飛行体１０は、プロジェクタ４３、カメラ４４及び発光体４６のいずれか１つのみを備えてもよく、また、これらの全てを備えていなくてもよい。また、スピーカ、またはディスプレイパネルなど、他の種類の機器が飛行体１０に備えられてもよい。つまり飛行体１０は、ロータユニット３０等の、基本的な飛行機能を実現するための機器を備えていればよく、プロジェクタ４３またはカメラ４４等の、実質的には飛行に関与しない機器については、例えばユーザの要望に応じて適宜備えられればよい。
　［検出部］
　図２Ｂ及び図３に示すように、飛行体１０は、飛行体１０の状態を検出する検出部８０を備えている。本実施の形態では、検出部８０は、複数のロータユニット３０のそれぞれに対応する位置に配置されたセンサ８０ａ～８０ｄによって構成されている。
　なお、図２Ｂでは、センサ８０ａ～８０ｄの配置領域の一例が、ドットを付した領域として表されている。
　センサ８０ａ～８０ｄのそれぞれは、例えば物体の接近または接触を検出するセンサである。本実施の形態では、センサ８０ａ～８０ｄのそれぞれは、例えば１以上のシート状またはテープ状の感圧センサにより構成されており、物体が接触することで所定の値以上の圧力がかけられた場合、物体が接触したことを示す所定の信号を出力する。
　これらセンサ８０ａ～８０ｄのそれぞれは、複数の通気孔２２のいずれかを囲むように配置されている。これにより、バルーン２０における通気孔２２の周囲の領域、つまり、バルーン２０の底面におけるロータユニット３０の近くの領域に対する物体の接触がセンサ８０ａ～８０ｄのいずれかにより検出される。
　制御器４１は、検出部８０による検出結果として、センサ８０ａ～８０ｄのいずれかが出力する所定の信号を受信し、当該所定の信号に示される検出結果に基づいて、１以上のロータユニット３０の動作を制御する。検出部８０による検出結果に基づく制御器４１による１以上のロータユニット３０の制御の例については、図７～図１１Ｂを用いて後述する。
　［飛行体の飛行姿勢］
　上述したように、飛行体１０では、制御器４１及びバッテリ４２等の搭載機器が、連結部材２５の内部空間の下端部に配置されている。つまり、比較的重量の大きな搭載機器が、飛行体１０の下部に集中して設置されている。その結果、飛行体１０全体の重心は、バルーン２０に充填されたガスによって得られる浮力の作用点よりも下方に位置する。このため、ロータユニット３０が停止した状態でも、飛行体１０は、横転または上下反転等することなく、カメラ４４が下方を向いた姿勢に維持される。
　また、比較的重量の大きな搭載機器は、ロータユニット３０よりも下方に配置されている。その結果、飛行体１０全体の重心は、ロータユニット３０の動作によって得られる浮力の作用点よりも下方に位置する。このため、ロータユニット３０の作動中においても、飛行体１０は、カメラ４４が下方を向いた姿勢に維持される。
　飛行体１０は、複数のロータユニット３０を備えている。このため、飛行体１０を概ね水平方向へ移動させる場合は、移動方向とは反対側に位置するロータユニット３０の回転速度を、移動方向に位置するロータユニット３０の回転速度よりも高くすることによって、水平方向への推進力を高めることができる。
　なお、「ロータユニット３０の回転速度」とは、ロータユニット３０が有するプロペラ３２の回転速度（単位時間当たりのプロペラ３２の回転数）のことを意味する。
　［飛行体の動作制御例］
　次に、飛行体１０の状態を示す検出結果に基づく飛行体１０の動作制御について、図７～図１１Ｂを用いて説明する。まず、図７及び図８を用いて、基本的な動作制御の例を説明する。
　図７は、実施の形態の飛行体１０の構成概要を示すブロック図である。なお、図７では、バッテリ４２及びカメラ４４等の他の要素の図示は省略されている。図８は、実施の形態の飛行体１０における、飛行体１０の状態に応じた基本的な動作制御の流れを示すフロー図である。
　飛行体１０は、図７に示すように、複数（本実施の形態では４つ）のロータユニット３０と、制御器４１と、検出部８０とを備えている。複数のロータユニット３０は、飛行体１０の飛行のための推力を発生する。制御器４１は、複数のロータユニット３０それぞれのプロペラ３２の回転を制御する。検出部８０は検出結果を示す所定の信号を制御器４１に送信する。
　上記構成を有する飛行体１０では、図８に示す情報処理及び動作が実行される。つまり、検出部８０は、飛行体１０の状態を検出する（Ｓ１０）。制御器４１は、検出部８０による検出結果に応じて、複数のロータユニット３０のうちの少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させる（Ｓ２０）。
　これにより、例えば突風または操作ミス等に起因して、飛行体１０の状態に異常（物体との接触、または、飛行体１０の制御不能など）が生じた場合に、１以上のロータユニット３０のプロペラ３２の回転を遅くすることができる。例えば、当該１以上のロータユニット３０におけるプロペラ３２の回転を停止することができる。そのため、飛行体１０に接触した物体が、回転するプロペラ３２によって損傷する可能性が低減される。また、複数のロータユニット３０による推力が抑制されることで、例えば飛行体１０が予期せぬ方向に進んでしまう等の事態の発生が抑制される。
　次に、飛行体１０の状態に応じた動作制御のより具体的な例を、図９～図１１Ｂを用いて説明する。
　図９は、実施の形態の飛行体１０における、飛行体１０の状態に応じた動作制御の第１の具体例を示すフロー図である。図１０は、複数のロータユニット３０のそれぞれと、検出部８０が有するセンサ８０ａ～８０ｄとの対応関係を示す図である。図１１Ａは、図９に対応する、飛行体１０の動作の一例を示す図であり、図１１Ｂは、図９に対応する、飛行体１０の動作の別の一例を示す図である。
　なお、図１０～図１１Ｂでは、バルーン２０の外形を点線で簡易的に図示し、カメラ４４等の他の要素の図示は省略されている。また、複数のロータユニット３０のそれぞれを区別するために、便宜上、複数のロータユニット３０のそれぞれの符号を、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、及び３０ｄと表記している。
　ここで、ロータユニット３０ａ及び３０ｃは、平面視において右回りのプロペラ３２によって上方向の推力を発生し、ロータユニット３０ｂ及び３０ｄは、平面視において左回りのプロペラ３２によって上方向の推力を発生する。これにより、バルーン２０の中心軸Ｐ周りのトルクはほぼ打ち消すことが可能であり、この場合、飛行体１０の、中心軸Ｐ周りの回転は抑制される。
　図９に示すように、飛行体１０において、検出部８０が、物体の接触または接近を検出した場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、制御器４１は、当該物体に最も近いロータユニット３０の回転速度を低下させる（Ｓ２１）。つまり、制御器４１は、検出部８０による検出結果に応じて、複数のロータユニット３０のうちの少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させる。具体的には、当該回転速度はゼロまで低下される。
　本実施の形態では、検出部８０は、センサ８０ａ～８０ｄのそれぞれとして、上述のように物体の接触を検出するセンサを有しており、検出部８０は、センサ８０ａ～８０ｄのいずれかが物体の接触を検出した場合、検出結果を示す所定の信号を制御器４１に出力する。
　また、センサ８０ａ～８０ｄのそれぞれは、互いに異なるロータユニット３０に対応して配置されている（図２Ｂ、図３、及び図１０参照）。つまり、図１０に示すように、ロータユニット３０ａに対応する位置にセンサ８０ａが配置され、ロータユニット３０ｂに対応する位置にセンサ８０ｂが配置されている。また、ロータユニット３０ｃに対応する位置にセンサ８０ｃが配置され、ロータユニット３０ｄに対応する位置にセンサ８０ｄが配置されている。
　そのため、検出部８０が物体の接触を検出した場合、検出部８０または制御器４１は、その物体が、複数のロータユニット３０のうちのどのロータユニット３０に最も近いかを特定することができる。これにより、制御器４１は、当該物体の位置に応じて、複数のロータユニット３０のそれぞれを適切に制御することができる。
　例えば、図１１Ａに示すように、物体２００が、飛行体１０の、センサ８０ｃが配置された領域と接触した場合を想定する。この場合、検出部８０は、例えば、センサ８０ｃが物体の接触を検出した旨を示す所定の信号を出力する。制御器４１は、当該所定の信号を受信した場合、センサ８０ｃに対応する位置に配置されたロータユニット３０ｃのプロペラ３２の回転を停止させる。これにより、物体２００が、ロータユニット３０ｃのプロペラ３２によって損傷する可能性が低減される。
　なお、制御器４１は、物体２００に最も近い１つのロータユニット３０を含む、複数のロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させてもよい。例えば、センサ８０ｃが物体の接触を検出した場合、制御器４１は、ロータユニット３０ｃ及びその左右の、ロータユニット３０ｂ及び３０ｄの回転速度を低下させてもよい。または、飛行体１０が備える複数のロータユニット３０の全てのプロペラ３２の回転速度を低下させてもよい。これにより、物体２００が、複数のロータユニット３０のいずれかのプロペラ３２によって損傷する可能性が低減される。
　なお、飛行体１０と物体との接触が検出されることで、１以上のロータユニット３０の回転速度が低下された場合、飛行体１０は、複数のロータユニット３０による上方向の推進力の少なくとも一部を失うことに起因して下降する可能性がある。しかし、この場合、飛行体１０が、緩衝体として機能するバルーン２０を備えているため、飛行体１０または下降した先に存在する物体についての安全性を確保することができる。また、バルーン２０が有する浮力により、飛行体１０は緩やかに下降し、このことも安全性の確保に寄与する。
　また、飛行体１０が備える複数のロータユニット３０のそれぞれは、例えば図１１Ｂに示すように制御されてもよい。
　つまり、検出部８０が、センサ８０ｃが物体の接触を検出した旨を示す所定の信号を出力した場合、制御器４１は、センサ８０ｃに対応する位置に配置されたロータユニット３０ｃのプロペラ３２の回転を停止させる。制御器４１はさらに、ロータユニット３０ａ、３０ｂ、及び３０ｄのプロペラ３２の回転速度を増加させる。
　この場合、ロータユニット３０ａ、３０ｂ、及び３０ｄによる推力によって、飛行体１０を、物体２００から遠ざけるように上方に移動させることができ、その結果、飛行体１０と物体２００とが接触した状態の維持が回避される。つまり、物体２００または飛行体１０ついての保護がより確実化される。
　具体的には、図１１Ｂにおいて、ロータユニット３０ｃのプロペラ３２の回転を停止させ、ロータユニット３０ａのプロペラ３２の回転速度を増加させることで、飛行体１０が傾き、その結果、センサ８０ｃが物体２００に、より長くまたは強く当接する可能性がある。これを回避するため、ロータユニット３０ａ、３０ｃのプロペラ３２を停止させ、ロータユニット３０ｂ、３０ｄのプロペラ３２の回転速度を増加させて、飛行体１０の傾きを抑制しながら、飛行体１０を上昇させる。そして、物体２００から所定の距離だけ離れると、ロータユニット３０ａ～３０ｄの全てを回転させる。
　なお、物体２００に最も近い少なくとも１つのロータユニット３０の特定は、検出部８０及び制御器４１のいずれが行ってもよい。
　例えば、検出部８０を構成するセンサ８０ａ～８０ｄのそれぞれが、制御器４１と個別に信号線で接続されている場合、制御器４１は、物体の接触を示す所定の信号（検出結果）が、センサ８０ａ～８０ｄのどれから送信されたかを特定することができる。また、制御器４１は、複数のロータユニット３０とセンサ８０ａ～８０ｄとの対応付けを示す情報を参照することで、検出結果の送信元のセンサに対応する少なくとも１つのロータユニット３０を特定することができる。
　また、例えば、検出部８０が、センサ８０ａ～８０ｄそれぞれのセンシングの開始等を制御するセンサ制御部を有する場合を想定する。この場合、センサ制御部が、センサ８０ａ～８０ｄの中から、物体の接触を検出したセンサを特定し、特定したセンサを示す情報を含む所定の信号を、制御器４１に送信する。これにより、制御器４１は、プロペラ３２の回転速度を低下させるべき少なくとも１つのロータユニット３０を特定することができる。なお、センサ制御部は、例えば、制御器４１と同じく、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、通信インタフェース、及び、Ｉ／Ｏポート等を備えるコンピュータによって実現される。
　また、本実施の形態では、検出部８０は、物体の接触を検出するとしたが、検出部８０は、飛行体１０の近くの物体を、接触する前の時点で検出してもよい。つまり、検出部８０は、検出結果として、物体の接近を示す所定の信号を出力してもよい。この場合、検出部８０は、例えば、電極の静電容量の変化により、近傍の物体の存在を検出する静電容量センサによって実現することができる。
　また、検出部８０は、発射したレーザー光または音波の物体での反射を利用して、所定距離内の物体の存在を検出することができる測距装置等によって実現されてもよい。また、検出部８０は、例えば、飛行体１０が備えるカメラ４４の撮像データを解析することで、飛行体１０の周囲に存在する物体を検出してもよい。
　このように、レーザー光、音波、または撮像データを利用する検出部８０を用いることで、例えば、飛行体１０から比較的に遠い位置（例えば数十ｍ）に存在する物体を認識することができる。また、検出部８０は、当該物体が飛行体１０から所定の距離（例えば数ｍ）内に入ったことをトリガとして、制御器４１に、少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させることができる。
　なお、検出部８０がカメラ４４の撮像データを利用する場合、カメラ４４が検出部８０の機能を備えてもよい。つまり、カメラ４４が検出部８０として機能してもよい。
　上記いずれの場合であっても、飛行体１０に比較的に近い位置に存在する物体の、飛行体１０に対するおおよその相対位置の特定は可能である。つまり、飛行体１０は、当該物体に最も近い少なくとも１つのロータユニット３０を特定することができる。その結果、例えば、当該少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させることができ、これにより、当該物体が、回転するプロペラ３２によって損傷する可能性が低減される。
　また、検出部８０が物体の接近を検出した場合、制御器４１はさらに、他の１以上のロータユニット３０の回転速度を増加させてもよい。これにより、当該物体から飛行体１０を遠ざけることができる。つまり、当該物体と飛行体１０との接触の可能性を低減することができる。
　［効果等］
　本実施の形態における飛行体１０は、プロペラ３２、及び、当該プロペラ３２を駆動するモータ３３をそれぞれが有する複数のロータユニット３０であって、飛行体１０の飛行のための推力を発生する複数のロータユニット３０と、複数のロータユニット３０それぞれのプロペラ３２の回転を制御する制御器４１と、複数のロータユニット３０の側方を覆うように配置されたバルーン２０と、飛行体１０の状態を検出する検出部８０とを備える。制御器４１は、検出部８０による検出結果に応じて、複数のロータユニット３０のうちの少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させる。
　この構成によれば、例えば、飛行体１０と物体との接触または接近等の、飛行体１０の状態に関する異常が発生した場合において、検出部８０は、その異常を検出することができる。また、制御器４１は、検出部８０により異常が検出された場合に、１以上のロータユニット３０の回転速度を低下させることができる。従って、当該物体が、回転するプロペラ３２によって損傷される可能性が低減される。また、この場合、上方向への推力の減少に伴って、飛行体１０が下降した場合であっても、緩衝体として機能するバルーン２０が備えられていることで、飛行体１０または下降した先に存在する物体についての安全性を確保することができる。
　また、本実施の形態において、バルーン２０は、複数のロータユニット３０の上下方向の高さに亘って、当該複数のロータユニット３０の側方を覆うよう配置されている。従って、飛行体１０が飛行中に物体と接触する場合は、ロータユニット３０ではなくバルーン２０が物体と接触する。つまり、飛行体１０は、飛行中に物体と接触する場合であっても、ロータユニット３０と物体との接触を回避できる。そのため、例えば、飛行体１０が飛行中に物体に接触した場合でも、それに起因するロータユニット３０の損傷を未然に防ぐことができ、飛行体１０の安定した飛行を継続させることができる。
　また、飛行体１０が墜落した場合は、バルーン２０が地面などに当たることになり、バルーン２０が変形することによって衝撃が緩和される。このため、本実施の形態によれば、墜落に起因するロータユニット３０の損傷を未然に防ぐことができる。また、飛行体１０が墜落した場合であっても、ロータユニット３０や搭載機器ではなくバルーン２０が物体に接触することになるため、飛行体１０との接触によって、接触した物体を損傷させることを低減できる。
　また、バルーン２０には、空気よりも密度の小さいガスが封入されている。本実施の形態では、バルーン２０には、ヘリウムガスが封入されている。
　この構成によれば、飛行体１０は、バルーン２０に充填されたガスによって得られる浮力と、ロータユニット３０が発生させる気流によって得られる浮力（上方向の推力）との両方を利用して飛行する。このため、ロータユニット３０の動作によって得られる浮力だけを利用して飛行する場合に比べ、ロータユニット３０の駆動に要する電力等のエネルギーを低く抑えることができる。これにより、例えば飛行体１０の飛行時間を延ばすことができる。
　また、飛行体１０と物体との接触が検出されることで、１以上のロータユニット３０の回転速度が低下された場合、飛行体１０は、複数のロータユニット３０による上方向への推進力の少なくとも一部を失うことに起因して下降する可能性がある。しかし、この場合、飛行体１０が、緩衝体として機能するバルーン２０を備えているため、飛行体１０または下降した先に存在する物体についての安全性を確保することができる。また、バルーン２０が有する浮力により、飛行体１０は緩やかに下降し、このことも安全性の確保に寄与する。
　また、バルーン２０には、バルーン２０を上下方向に貫通する複数の通気孔２２が形成され、複数のロータユニット３０は、それぞれ、複数の通気孔２２のうちの互いに異なる通気孔２２内に配置されている。
　これにより、例えば、各ロータユニット３０が吹き出す風が、他のロータユニット３０が吹き出す風に乱される可能性が低減される。また、例えば、障害物との衝突等に起因してバルーン２０の形状が歪んだ場合であっても、ロータユニット３０同士が干渉する可能性が低減される。
　より詳細には、バルーン２０では、所定位置に配置された複数のロータユニット３０全体を囲う領域だけでなく、複数のロータユニット３０の間の領域にも、ヘリウム等のガスを充填する空間が形成される。従って、本実施の形態によれば、バルーン２０の内容積を確保でき、バルーン２０の大型化を抑えることができる。
　また、複数のロータユニット３０を備えた飛行体１０では、飛行体１０を安定して飛行させるために、複数のロータユニット３０の間隔をある程度大きくすることが望ましい。一方、上述したように、本実施の形態のバルーン２０では、複数のロータユニット３０の間の領域にも、ヘリウム等のガスを充填するガス空間２１が存在する。従って、本実施の形態によれば、飛行体１０の大型化を抑えつつガスの充填量を確保でき、かつ、複数のロータユニット３０の間隔を確保できる。このため、飛行体１０の飛行状態を安定させることができる。
　また、飛行体１０が備える制御器４１は、検出部８０による検出結果が、物体の接近または接触を示す場合、複数のロータユニット３０のうちの、当該物体に最も近い少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させる。
　つまり、飛行体１０は、飛行体１０及び物体の少なくとも一方が他方に近づいたまたは接触した場合、その物体が損傷する可能性を低減するように、当該物体に近い位置の１以上のロータユニット３０を特定する。飛行体１０はさらに、特定したロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させる。これにより、飛行体１０の安全性がさらに向上される。
　また、制御器４１は、検出部８０による検出結果が、物体の接近または接触を示す場合、さらに、複数のロータユニット３０のうちの、他の１以上のロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を増加させる。
　これにより、当該他の１以上のロータユニット３０による推力は増加され、その結果、例えば、飛行体１０を、飛行体１０に接近または接触した物体から遠ざけることができる。これにより、飛行体１０と物体との接触、または、接触状態の維持が回避され、当該物体または飛行体１０ついての保護がより確実化される。
　また、制御器４１は、検出部８０による検出結果に応じて、少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度をゼロまで低下させる。
　つまり、検出部８０が、飛行体１０と物体の接触等の異常を検出した場合、１以上のロータユニット３０のプロペラ３２の回転が停止される。これにより、例えば、飛行体１０と接触した物体、または接触しそうな物体の保護がより確実化される。
　また、制御器４１は、検出部８０による検出結果に応じて、複数のロータユニット３０全てのプロペラ３２の回転速度を低下させることもできる。こうすることでも、例えば、飛行体１０と接触した物体、または接触しそうな物体の保護がより確実化される。
　なお、センサ８０ａ～８０ｄをバルーン２０の下面に配置するとしたが、バルーン２０の上面、或いは、バルーン２０の上面、下面の両方の面に配置するとしてもよい。その場合、例えば、飛行体１０の上側からの物体２００に対する安全対策となる。
　なお、本実施の形態では、検出部８０は、飛行体１０と物体の接触、または、飛行体１０と物体との接近を検出するとした。しかし、飛行体１０は、物体との接触または接近以外の、飛行体１０の状態に関する異常を検出し、その検出結果に応じて少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転数を低下させてもよい。
　そこで、検出部８０が、物体との接触または接近以外を検出する検出部を備える飛行体ついて、上記実施の形態との差分を中心に、実施の形態の変形例として以下に説明する。
　（変形例１）
　図１２Ａは、実施の形態の変形例１における飛行体１０ａの動作制御の第１の例を示す図である。図１２Ｂは、実施の形態の変形例１における飛行体１０ａの動作制御の第２の例を示す図である。なお、図１２Ａ及び図１２Ｂは、飛行体１０ａの側面図であり、バルーン２０において対向して配置されたロータユニット３０ａ及び３０ｃが点線で図示されており、かつ、ロータユニット３０ｂ及び３０ｄの図示は省略されている。また、検出部８１及び制御器４１については、点線で模式的に表されている。これらの事項は後述する図１３についても適用される。
　本変形例の飛行体１０ａは、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、検出部８１を備えている。検出部８１は加速度センサであり、より詳細には、３軸加速度センサである。検出部８１は、飛行体１０ａの傾き及び加速度を検出することができる。なお、検出部８１は、例えば傾きの検出を、３軸加速度センサ以外の種類のセンサで検出してもよい。例えば、検出部８１はジャイロセンサによって傾きを検出してもよい。つまり、検出部８１は、飛行体１０ａの加速度及び傾きを検出することができれば、その検出に用いられるセンサの種類及び個数に特に限定はない。
　例えば突風が発生したことにより、飛行体１０ａが、図１２Ａに示すように大きく傾いた場合を想定する。この場合、検出部８１は、飛行体１０ａの姿勢が正常ではないことを検出し、そのことを示す所定の信号を制御器４１に送信する。制御器４１は、その検出結果に応じて、少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させる。
　例えば、検出部８１は、飛行体１０ａの傾き方向を示す情報（傾き情報）を含む所定の信号を出力する。制御器４１は、当該所定の信号に示される傾き情報を用いて、複数のロータユニット３０のうちの相対的に上に位置する少なくとも１つのロータユニット３０を特定する。図１２Ａに示す例では、ロータユニット３０ｃが特定される。この場合、制御器４１は、ロータユニット３０ｃのプロペラ３２の回転を停止させる。
　これにより、相対的に下に位置するロータユニット３０ａにより発生する推力が、飛行体１０ａの傾きを抑制する方向に作用し、その結果、飛行体１０ａの傾き量が低減する。つまり、飛行体１０ａは、大きく傾いた状態が是正され、正常な姿勢に近付けられる。
　なお、このときに制御器４１はロータユニット３０ａの回転数を上げるように制御してもよい。これにより大きく傾いた状態を短時間で是正することが可能となる。
　なお、検出部８１は、例えば、傾き角度のみを検出してもよい。この場合、制御器４１は、検出結果に示される傾き角度を用いて、飛行体１０ａの傾きが正常であるか否か等を判断し、その判断結果に従って、少なくとも１つのロータユニット３０の回転速度を低下させてもよい。
　つまり、「姿勢が正常ではない場合」とは、本変形例の場合、例えば、検出された飛行体１０ａの傾き角度と、無線操作装置からの指示に応じた本来的な傾き角度との差分が閾値以上である場合、または、検出された飛行体１０ａの傾き角度が所定の範囲外である場合などである。従って、飛行体１０ａの姿勢が正常であるか否かは、検出部８１及び制御器４１のいずれが判断してもよい。
　また、３軸加速度センサである検出部８１は、例えば、飛行体１０ａの加速度が正常ではないことを検出することができる。
　例えば突風にあおられることにより、飛行体１０ａが、図１２Ｂに示すように、突然高速で移動した場合を想定する。この場合、検出部８１は、加速度が正常ではないことを検出し、そのことを示す検出結果を制御器４１に送信する。制御器４１は、その検出結果に応じて、少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させる。
　制御器４１は、例えば、飛行体１０ａが備える複数のロータユニット３０全てのプロペラ３２の回転速度をゼロまで低下させる。
　ここで、飛行体１０ａの加速度が非常に高い場合、飛行体１０ａはバランスを崩し、姿勢が不安定になることが考えられる。飛行体１０の姿勢が不安定な状態で、複数のロータユニット３０を駆動させたままである場合、意図せぬ方向に複数のロータユニット３０の推力が作用し、その結果、飛行体１０ａがより不安定な状態になる可能性もある。そこで、この場合、飛行体１０ａが備える複数のロータユニット３０全てのプロペラ３２の回転を停止する。これにより、例えば、飛行体１０ａが予期せぬ方向へ進んでいく可能性が低減される。
　なお、検出部８１は、例えば、加速度のみを検出してもよい。この場合、制御器４１は、検出結果に示される加速度を用いて、飛行体１０ａの加速度が正常か異常か等を判断し、その判断結果に従って、少なくとも１つのロータユニット３０の回転速度を低下させてもよい。
　つまり、「加速度が正常ではない場合」とは、例えば、検出された飛行体１０ａの加速度と、無線操作装置からの指示に応じた本来的な加速度との差分が閾値以上である場合、または、検出された飛行体１０ａの加速度が、所定の範囲外である場合などである。従って、飛行体１０ａの加速度が正常であるか否かは、検出部８１及び制御器４１のいずれが判断してもよい。
　また、例えば、本来的には無線操作装置からの指示により所定の加速度が生じているべき場合に、飛行体１０ａの加速度がほぼゼロである場合も「加速度が正常ではない場合」の一例である。この状態は、例えば、飛行体１０ａが何らかの障害物に引っ掛かること、または、飛行体１０ａが人に押さえられること等に起因して起こりうる。
　この場合、少なくとも１つのロータユニット３０の回転速度を低下させることで、例えば、無駄なエネルギー消費が抑制され、その結果、バッテリ４２の容量低下が抑制される。また、加速度がほぼゼロである要因となっている障害物または人と、回転するプロペラ３２との干渉の可能性が低減される。
　また、例えば飛行体１０ａが本来的ではない速度で移動している場合、検出部８１は、速度が正常ではないことを示す検出結果を出力してもよい。なお、飛行体１０ａの速度は、例えば、検出部８１または制御器４１が、検出部８１が有する加速度センサにより検出された加速度を用いて算出することができる。
　この場合、制御器４１は、少なくとも１つのロータユニット３０の回転速度を低下させることで、飛行体１０ａの速度を低下させることができる。
　また、「速度が正常ではない場合」とは、例えば、検出された飛行体１０ａの速度と、無線操作装置からの指示に応じた本来的な速度との差分が閾値以上である場合、または、検出された飛行体１０ａの速度が、所定の範囲外である場合などである。従って、飛行体１０ａの速度が正常であるか否かは、検出部８１及び制御器４１のいずれが判断してもよい。
　つまり、例えば、本来的には無線操作装置からの指示により所定の速度で移動しているべき場合に、飛行体１０ａの速度がほぼゼロである場合も「速度が正常ではない場合」の一例である。この状態は、「加速度が正常ではない場合」と同じく、例えば、飛行体１０ａが何らかの障害物に引っ掛かること、または、飛行体１０ａが人に押さえられること等に起因して起こりうる。従って、この場合に１以上のロータユニット３０の回転速度を低下させることで、バッテリ４２の容量低下の抑制、及び異常の要因である障害物または人と回転するプロペラ３２との干渉の可能性の低減等の効果が得られる。
　以上説明したように、本変形例の飛行体１０ａにおいて、制御器４１は、検出部８１による検出結果が、飛行体１０ａの姿勢、速度、または加速度が正常でないこと示す場合、少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させる。
　これにより、飛行体１０が正常に飛行していない場合における、エネルギー消費の抑制、及び、飛行体１０の安全性の向上等が図られる。
　なお、制御器４１はさらに、少なくとも１つのロータユニット３０の回転方向を反転させてもよい。例えば、図１２Ａのように異常な傾きを検出したとき、飛行体１０ａを早急に水平にするために、ロータユニット３０ａのプロペラ３２を上昇方向に回転させ、ロータユニット３０ｃのプロペラ３２を下降方向に回転させてもよい。また、図１２Ｂのように飛行体１０の上昇方向に異常な加速度を検出したとき、飛行体１０ａの加速度を早急に低下させるために、ロータユニット３０ａ～３０ｄのプロペラ３２を下降方向に回転させてもよい。
　つまり、飛行体１０ａにおいて、制御器４１は、検出部８１による検出結果に応じて、複数のロータユニット３０のうちの少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させる場合、複数のロータユニット３０のうちの他の１以上のロータユニット３０のプロペラ３２を逆回転させてもよい。
　これにより、例えば、本変形例のように飛行体１０ａの姿勢等に異常が生じた場合に、その異常を早急に解消させることが可能となる。
　（変形例２）
　図１３は、実施の形態の変形例２における飛行体１０ｂの動作制御の例を示す図である。
　本変形例において、飛行体１０ｂが備える制御器４１は、無線操作端末１１０から送信される指示信号を受信し、受信した指示信号に従って、複数のロータユニット３０の動作等を制御する。
　また、飛行体１０ｂは、図１３に示すように検出部８２を備えている。検出部８２は通信を監視する機能を有している。例えば、検出部８２は、制御器４１が備える通信モジュールにおける電波の受信強度を検出し、検出した受信強度が所定の値以下になった場合、無線通信が途絶したことを示す検出結果を出力する。または、検出部８２は、例えば、制御器４１が指示信号を受信しない状態が、所定の時間継続した場合、無線通信が途絶したことを示す検出結果を出力する。
　制御器４１は、検出部８２による検出結果が、無線通信が途絶したことを示す場合、少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させる。
　つまり、飛行体１０ｂが強風に流されることなどに起因して、飛行体１０ｂの遠隔操作が不可能な状態となった場合、制御器４１は、複数のロータユニット３０による推力を低下させる制御を行う。これにより、例えば、飛行体１０ｂが、制御不能な状態で遠方まで飛んでいってしまうことが防止される。
　なお、制御器４１はさらに、少なくとも１つのロータユニット３０の回転方向を反転させてもよい。例えば、図１３のように通信の途絶を検出したとき、飛行体１０ｂが、制御不能な状態で遠方まで飛んでいってしまうことを防止するために、ロータユニット３０ａ～３０ｄのプロペラ３２を下降方向に回転させてもよい。
　また、飛行体１０ｂは、複数のロータユニット３０による浮力の少なくとも一部を失うことで下降するが、上述のように、緩衝体として機能するバルーン２０を備えているため、飛行体１０ｂまたは下降した先に存在する物体についての安全性を確保することができる。また、バルーン２０が有する浮力により、飛行体１０は緩やかに下降し、このことも安全性の確保に寄与する。
　また、制御器４１が、無線通信を監視する検出部８２としての機能を有してもよい。この場合、例えば、制御器４１が有するＣＰＵ及びプログラム等によって検出部８２の機能が実現されてもよい。
　（他の実施の形態）
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、上記の実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置換、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
　例えば、飛行体１０が備える制御器４１は、検出部８０の検出結果に応じて、少なくとも１つのロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させた後に、当該回転速度を増加させてもよい。
　例えば、検出部８０の検出結果が物体との接触を示す場合、制御器４１は、ロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させ、その後に取得した検出部８０の検出結果が物体との接触を示さない場合、当該回転速度を、低下させる前の値まで戻してもよい。
　また、例えば、上記変形例１の飛行体１０ａにおいて、検出部８１の検出結果が、飛行体１０ａの姿勢が正常でないことを示す場合、制御器４１は、ロータユニット３０のプロペラ３２の回転速度を低下させる。飛行体１０ａの制御器４１はさらに、その後に取得した検出部８１の検出結果が飛行体１０ａの姿勢が正常であることを示す場合、当該回転速度を、低下させる前の値まで戻してもよい。
　つまり、飛行体１０の制御器４１は、飛行体１０の状態に応じて一旦低下させたロータユニット３０の回転速度を、その後の飛行体１０の状態に応じて回復させてもよい。また、この回復のパターンとしては、ロータユニット３０の回転速度を低下前の値に戻すこと以外に、当該回転速度を予め設定された値に変更すること、及び、その時点で受信した指示信号に応じた値に変更すること、などが考えられる。このことは、上記変形例１及び２における飛行体１０ａ及び１０ｂについても同じである。
　これにより、物体との接触または突風等に起因して不安定な状態となることで、浮力（複数のロータユニット３０による推力）が低下された飛行体１０（１０ａ、１０ｂ）を、自動的に正常な状態に戻すことができる。
　また、物体の接触を検出する検出部８０は、感圧センサ以外の種類のセンサによって構成されてもよい。例えば、検出部８０が１以上のひずみゲージを備え、いずれかのひずみゲージにおける電気抵抗の変化を検出することで、物体の接触を検出してもよい。
　また、検出部８０の配置領域（センサ８０ａ～８０ｄの配置領域）の位置および形状は、図２Ｂに示されるものに限定されない。例えば、バルーン２０の、下側の面の全域、または、バルーン２０の、外部に露出した面の全域に、検出部８０を構成する複数の感圧センサまたは歪みゲージ等が離散的に配置されてもよい。これにより、飛行体１０への物体の接触検出を、より確実化することができる。
　また、飛行体１０はＬＥＤなどの照明装置を備え、検出部８０が飛行体１０の状態に関する異常を検出した場合に、制御器４１は該照明装置を点灯して操縦者へ通知するようにしてもよい。これにより操縦者は飛行体１０の状態を視覚的に確認することができる。
　また、例えば飛行体１０が備える検出部８０は、物体の接触及び接近の両方を検出する機能を有してもよい。また、検出部８０はさらに、上記変形例１及び２における検出部８１及び８２が有する、加速度、速度、及び姿勢の検出機能、並びに、無線通信の途絶の検出機能のうちの少なくとも１つの検出機能を有してもよい。つまり、検出部８０は、飛行体１０の状態に関する様々な異常を検出するための、複数種類のセンサまたは計測器等を有してもよい。これにより、飛行体１０が備える制御器４１は、例えば飛行体１０の飛行中に発生し得る様々な異常に対応して、１以上のロータユニット３０を制御することができる。このことは、飛行体１０のさらなる安全性の向上に寄与する。
　また、上記実施の形態では、飛行体１０が備えるロータユニット３０の数は４であるが、飛行体１０が備えるロータユニット３０の数は４に限定されない。飛行体は、複数のロータユニットを備えればよい。また、バルーンは、複数のロータユニットのいずれかが内部に配置される通気孔を複数有すればよい。例えば、飛行体がＮ個（Ｎは２以上の整数）のロータユニットを備える場合、バルーンはＮ個以上の通気孔を有すればよい。
　また、上記実施の形態では、飛行体１０の連結部材２５の上端は、閉じられているが、当該上端が外部に開放されていてもよい。これにより、連結部材２５の内方の空間の上端及び下端が外部に開放されているため、連結部材２５の内方の空間の気体を流れやすくできる。このため、連結部材２５の内方の空間に配置される搭載機器を効率よく冷却することができる。なお、この場合、円板部材４０に複数の貫通孔や切り欠きを設けることでさらに気体が流れやすくする構成を取れば、連結部材２５の内方の空間の気体をさらに流れやすくできるためより効果的に搭載機器を冷却できる。
　また、例えば上記実施の形態の飛行体１０において、複数のロータユニット３０のそれぞれはバルーン２０に対して着脱可能であってもよい。これにより、例えば飛行体１０を搬送する際に、バルーン２０から複数のロータユニット３０を取り外し、バルーン２０を小さく折り畳むことが可能となる。その結果、搬送中の飛行体１０の荷姿を小型化できる。
　また、バルーン２０には、ロータユニット３０の数よりも多くの通気孔２２が形成されていてもよい。この場合は、ロータユニット３０が設けられない通気孔２２が存在することになる。このようなロータユニット３０が配置されない通気孔２２をバルーン２０に設けると、飛行体１０の上昇時と下降時に飛行体１０に作用する空気抵抗を低減することが可能となる。
　また、バルーン２０の通気孔２２に、通気孔２２を横断する保護ネットが設けられていてもよい。この場合、各通気孔２２では、ロータユニット３０の上方と下方のそれぞれに保護ネットが配置される。この保護ネットにより、例えば、通気孔２２内への異物の進入が抑制され、これにより、ロータユニット３０のプロペラ３２と異物との接触の可能性が低減される。
　なお、保護ネットが設けられた飛行体では、当該飛行体に設けられた通気孔は、物体の接触によりバルーン及び保護ネットが変形しても保護ネットがロータユニットに接しない程度の高さを有する構成としてもよい。これにより、物体が保護ネットに接触した場合であっても、物体がロータユニットに接触することを低減することができる。
　また、保護ネットに、例えば、検出部８０を構成する歪みセンサを配置することで、保護ネットへの物体の接触の検出、つまり、ロータユニット３０に非常に近い位置に存在する物体の検出も可能である。
　以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。
　したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
　また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
　本開示は、複数のロータユニットと緩衝体とを備えた飛行体について有用である。
　１０、１０ａ、１０ｂ　飛行体
　２０　バルーン
　２１　ガス空間
　２２　通気孔
　２３　基準曲線部
　２４　小曲率半径部
　２５　連結部材
　３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ　ロータユニット
　３１　フレーム
　３２　プロペラ
　３３　モータ
　４０　円板部材
　４１　制御器
　４２　バッテリ
　４３　プロジェクタ
　４４　カメラ
　４５　ジンバル
　４６　発光体
　８０、８１、８２　検出部
　８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ　センサ
　１１０　無線操作端末

Claims (11)

  1. 　飛行体であって、
    　プロペラ及び前記プロペラを駆動するモータをそれぞれが有し、前記飛行体の飛行のための推力を発生する複数のロータユニットと、
    　前記複数のロータユニットそれぞれの前記プロペラの回転を制御する制御器と、
    　前記複数のロータユニットの側方を覆うように配置された緩衝体と、
    　前記飛行体の状態を検出する検出部とを備え、
    　前記制御器は、前記検出部による検出結果に応じて、前記複数のロータユニットのうちの少なくとも１つのロータユニットの前記プロペラの回転速度を低下させる
    　飛行体。
  2. 　前記緩衝体は、前記複数のロータユニットの上下方向の高さに亘って、前記複数のロータユニットの側方を覆うよう配置されている
    　請求項１記載の飛行体。
  3. 　前記緩衝体は、空気よりも密度の小さいガスが封入されたバルーンである
    　請求項１または２に記載の飛行体。
  4. 　前記緩衝体には、当該緩衝体を上下方向に貫通する複数の通気孔が形成され、
    　前記複数のロータユニットは、それぞれ、前記複数の通気孔のうちの互いに異なる通気孔内に配置されている
    　請求項１～３のいずれか１項に記載の飛行体。
  5. 　前記制御器は、前記検出部による検出結果が、物体の接近または接触を示す場合、前記複数のロータユニットのうちの、前記物体に最も近い前記少なくとも１つのロータユニットの前記プロペラの回転速度を低下させる
    　請求項１～４のいずれか１項に記載の飛行体。
  6. 　前記制御器は、前記検出部による検出結果が、物体の接近または接触を示す場合、さらに、前記複数のロータユニットのうちの、他の１以上のロータユニットの前記プロペラの回転速度を増加させる
    　請求項５記載の飛行体。
  7. 　前記制御器は、前記検出部による検出結果が、前記飛行体の姿勢、速度、または加速度が正常でないこと示す場合、前記少なくとも１つのロータユニットの前記プロペラの回転速度を低下させる
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の飛行体。
  8. 　前記制御器は、
    　無線操作装置から無線通信を介して送信される指示信号に応じて、前記複数のロータユニットそれぞれの前記プロペラの回転を制御し、
    　前記検出部による検出結果が、前記無線通信の途絶を示す場合、前記少なくとも１つのロータユニットの前記プロペラの回転速度を低下させる
    　請求項１～７のいずれか１項に記載の飛行体。
  9. 　前記制御器は、前記検出部による検出結果に応じて、前記少なくとも１つのロータユニットの前記プロペラの回転速度をゼロまで低下させる
    　請求項１～８のいずれか１項に記載の飛行体。
  10. 　前記制御器は、前記検出部による検出結果に応じて、前記複数のロータユニット全ての前記プロペラの回転速度を低下させる
    　請求項１～９のいずれか１項に記載の飛行体。
  11. 　前記制御器は、前記検出部による検出結果に応じて、前記複数のロータユニットのうちの少なくとも１つのロータユニットの前記プロペラの回転速度を低下させる場合、前記複数のロータユニットのうちの他の１以上のロータユニットの前記プロペラを逆回転させる
    　請求項１～１０のいずれか１項に記載の飛行体。
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