(57)【要約】【課題】従来よりも、パラシュート等の射出および展開を容易かつ精度よくすることが可能な、パラシュート等の展開装置、および、この展開装置を備えた飛行体を提供する。【解決手段】展開装置９０は、アクチュエータ８８とパラシュートまたはパラグライダー８６とを備えている。アクチュエータ８８は、点火薬を収容するカップ状のケース８５を有するガス発生器８４と、凹部８２および当該凹部８２と一体的に形成されたピストンヘッド８３を有するピストン８１と、ピストン８１を収容し当該ピストン８１の推進方向を規制する有底筒状のハウジング８０とを備えている。パラシュートまたはパラグライダー８６は、ピストンヘッド８３上に配置された状態で飛行体１００または飛行体１００に付設された装置に紐状部材によって連結されかつ収納されている。ハウジング８０の内壁とピストンヘッド８３の外周部との間には、連通部５１が形成されている。【選択図】図２
2020049972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛行体本体と、
前記飛行体本体に設置されるパラシュートまたはパラグライダーの展開装置と、を備え、
前記展開装置は、
パラシュート傘部またはキャノピーと、
操舵部と、
前記パラシュート傘部または前記キャノピーと前記操舵部とを接続する連結部材と、
前記パラシュート傘部または前記キャノピーを閉傘した状態で保持する格納部と、
前記格納部内に設けられたガス発生器と、
前記ガス発生器によって発生したガスを用いて、前記格納部から前記パラシュート傘部または前記キャノピーを射出する射出部と、を含み、
前記射出部は、作動した際、前記パラシュート傘部または前記キャノピーの射出方向への射出力が１００Ｎ以上となるものであることを特徴とする飛行体。
【請求項２】
前記射出部は、作動した際、前記パラシュート傘部または前記キャノピーの射出方向への射出力が１０００Ｎ以上となるものであることを特徴とする請求項に記載の飛行体。
【請求項３】
前記射出部は、作動した際、前記パラシュート傘部または前記キャノピーの射出方向への射出力が１０ｋＮ以上となるものであることを特徴とする請求項に記載の飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パラシュートまたはパラグライダーの展開装置を備えた飛行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自律制御技術および飛行制御技術の発展に伴って、例えばドローンと呼ばれる複数の回転翼を備えた飛行体の産業上における利用が加速しつつある。ドローンは、例えば複数の回転翼を同時にバランスよく回転させることによって飛行し、上昇および下降は回転翼の回転数の増減によって行い、前進および後進は回転翼の回転数の増減を介して機体を傾けることによって成し得る。このような飛行体は今後世界的に拡大することが見込まれている。
【０００３】
一方で、上記のような飛行体の落下事故のリスクが危険視されており、飛行体の普及の妨げとなっている。こうした落下事故のリスクを低減するために、安全装置としてパラシュートまたはパラグライダーの展開装置およびエアバッグ装置などが製品化されつつある。例えば、特許文献１には、バネの反発力を利用して、筒内でピストン部を動作させ、このピストン部の動作によってキャノピー（パラグライダーの布部）を開口部から外部へ射出し、開傘させるパラグライダー展開装置と、この展開装置を備えた無人航空機（飛行体）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−４３４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献の技術においては、比較的大きい機体である場合、その機体に合わせた大きさのキャノピーが必要になる。すなわち、上記特許文献の飛行体において、キャノピーが大型化されればされるほど、キャノピーの外部への射出力がますます必要になり、この射出力を得るためのバネを大型化する必要がある。しかしながら、バネを大型化するということは、バネの重量がそれだけ重くなるとともに、バネを保持する部位なども大型化することになるので、飛行時間を長くするために全体的な軽量化が望まれる飛行体において、軽量化を図ることができない。
【０００６】
そこで、本発明は、バネを使用せずにキャノピー（パラグライダーの布部）などを含む射出物を容易に射出できるとともに、バネを使用する場合よりも軽量化が容易な展開装置を備えた飛行体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）  本発明の飛行体は、飛行体本体と、前記飛行体本体に設置されるパラシュートまたはパラグライダーの展開装置と、を備え、前記展開装置は、パラシュート傘部またはキャノピーと、操舵部と、前記パラシュート傘部または前記キャノピーと前記操舵部とを接続する連結部材と、前記パラシュート傘部または前記キャノピーを閉傘した状態で保持する格納部と、前記格納部内に設けられたガス発生器と、前記ガス発生器によって発生したガスを用いて、前記格納部から前記パラシュート傘部または前記キャノピーを射出する射出部と、を含み、前記射出部は、作動した際、前記パラシュート傘部または前記キャノピーの射出方向への射出力が１００Ｎ以上となるものであることを特徴とする。
【０００８】
（２）  上記（１）の飛行体における前記射出部は、作動した際、前記パラシュート傘部または前記キャノピーの射出方向への射出力が１０００Ｎ以上となるものであってもよい。
【０００９】
（３）  上記（１）または（２）の飛行体における前記射出部は、作動した際、前記パラシュート傘部または前記キャノピーの射出方向への射出力が１０ｋＮ以上となるものであってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、バネを使用せずにキャノピーなどの射出物（衝撃緩衝物）を容易に射出できるとともに、バネを使用する場合よりも軽量化が容易な衝撃緩衝装置を備えた飛行体を提供できる。特に、本発明は、比較的大型のドローンなどの飛行体において、好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るパラシュートまたはパラグライダーの展開装置が適用される飛行体の一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るパラシュートまたはパラグライダーの展開装置を示す断面図である。
【図３】図２の展開装置に設けられている展開装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るパラグライダーの展開装置が適用される飛行体の一例を示す図である。
【図５】図４の展開装置に設けられている展開装置の機能的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係るパラシュートまたはパラグライダーの展開装置が適用される飛行体について、図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、パラシュートまたはパラグライダーの展開装置９０が適用される飛行体の一例を示す図である。図１に示すように、飛行体１００は、機体１と、機体１に結合され、当該機体１を推進させる１つ以上の推進機構（例えばプロペラ等）２と、機体１の下部に設けられた複数の脚部３と、パラシュートまたはパラグライダーの展開装置９０と、を備えている。パラシュートまたはパラグライダーの展開装置９０は、機体１上に設けられている。
【００１４】
なお、パラシュートまたはパラグライダーの展開装置９０の一例を示す図２においては、パラシュートを展開させる展開装置を一例に挙げて説明する。
【００１５】
図２に示すように、パラシュートまたはパラグライダーの展開装置９０は、アクチュエータ８８とパラシュートまたはパラグライダー８６とを備えている。アクチュエータ８８は、点火薬（図示略）を収容するカップ状のケース８５を有するガス発生器８４と、凹部（凹状部材）８２および当該凹部８２と一体的に形成されたピストンヘッド８３（発射台）を有するピストン８１（移動部材）と、ピストン８１を収容し当該ピストン８１の推進方向を規制する有底筒状のハウジング８０（格納部）とを備えている。パラシュートまたはパラグライダー８６は、ピストンヘッド８３上に配置された状態で飛行体１００または飛行体１００に付設された装置に紐状部材などの連結部材（図示せず）によって連結されかつ収納されている。
【００１６】
また、図２に示したように、ハウジング８０の内壁とピストンヘッド８３の外周部との間には、隙間（クリアランス）である連通部５１が形成されている。ピストン８１が移動する（図２の矢印方向に射出される）場合には、ハウジング８０の内壁とピストンヘッド８３との間の空間Ｓが負圧になるが、空間Ｓに連通部５１から空気が流入するので、このときの負圧を低減し、ピストン８１の移動をスムーズにすることができる。
【００１７】
ガス発生器８４は、凹部８２内に設けられている。ガス発生器８４の先端部には、ガス噴出口が設けられており、電気信号による点火により、凹部８２内においてピストン８１を図２の矢印方向に射出する推進力となるガスを発生させることができる。また、凹部８２とガス発生器８４の外壁部との間には、Ｏ−リングなどのシール部材８９が設けられており、作動時においてガス漏れが発生しないようになっている。
【００１８】
このような構成において、ピストン８１の推進によりパラシュートまたはパラグライダー８６を直接押し出して展開させることができる。なお、ハウジング８０の開口端部は初期状態で蓋８７により閉じられており、パラシュートまたはパラグライダー８６の押し出しにより上記開口端部から外れるようになっている。
【００１９】
また、パラシュートまたはパラグライダーの展開装置９０は、飛行体の異常を検出する加速度センサ等を含む異常検出装置４０（図２では図示略）を備えている。
【００２０】
このような構成において、異常検出装置４０によって異常が検出された際に、ガス発生器８４の点火動作に基づき発生されたガス圧によってピストン８１を推進させる。これにより、ピストン８１の推進力によってパラシュートまたはパラグライダー８６を直接押し出して展開させることができる。
【００２１】
ここで、異常検出装置４０の機能的構成について説明する。異常検出装置４０は、図３に示すように、センサ（検知部）１１と、記憶部１２と、制御部（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータ）２０と、を備えており、展開装置９０のガス発生器８４内の点火器（図示せず）と電気的に接続されている。
【００２２】
センサ１１は、飛行体１００の位置を検出し、飛行体１００の位置情報（高度の情報を含む）を生成し、記憶部１２に送信するものである。具体的には、センサ１１は、たとえば、ＧＰＳ（全地球測位システム）、加速度センサ、ジャイロセンサ、気圧センサ、超音波センサなどから１以上選択されてなるセンサであり、飛行体１００の速度、加速度、傾き、高度、位置、方角、近傍の物体の有無など、飛行体１００の飛行状態のデータおよび外部環境のデータなどを取得することができる。
【００２３】
記憶部１２は、所定の領域において実在する地形および建物などの位置情報（地形および建物などの形状および高度（高さ）の情報を含む）に基づいて予め作成された３Ｄマップデータ１２ａを記憶している。また、記憶部１２は、センサ１１から送信された飛行体１００の位置情報を記憶する。なお、３Ｄマップデータは、一定時間ごとまたは一定距離移動したごとに、飛行体１００の現在位置から所定範囲内のみ受信して、適宜更新してもよい。これにより、記憶部１２の記憶容量を比較的少なくできるので、記憶部１２を軽量化できる。
【００２４】
制御部２０は、機能的構成として、異常検知部２１と、予測部２２と、作動タイミング部２３と、通知部２４と、を備えている。これらの異常検知部２１、予測部２２、作動タイミング部２３、および通知部２４は、制御部２０が所定のプログラムを実行することで機能的に実現されるものである。
【００２５】
異常検知部２１は、センサ１１の異常状態を検知するだけでなく、飛行体１００の飛行状態（飛行中に落下、衝突などの異常状態となっていないか）を検知するものである。つまり、異常検知部２１は、飛行体１００が動作異常となっているか否か（正常に動作可能であるか否か）を検知する。
【００２６】
予測部２２は、飛行体１００の飛行中に異常検知部２１が動作異常を検知した際、記憶部１２から読み出した３Ｄマップデータ１２ａにおける地形および建物の位置情報と、センサ１１によって得た飛行体１００の位置情報並びに移動方向および速度の情報に基づいて、衝突または着地までの距離、もしくは、衝突または着地までの時間を予測（演算）し、地形および建物と飛行体１００との衝突タイミング、または、飛行体１００の陸地への着地タイミングを予測（演算）するものである。なお、予測部２２は、上記衝突タイミングまたは上記着地タイミングを予測した後、作動タイミング部２３に予測タイミング信号を送信する。
【００２７】
また、予測部２２は、３Ｄマップデータにおける高度の情報と、センサ１１で得られる高度の情報とについて比較して、ゼロ点補正し、初期状態でデータのずれがないようにする。
【００２８】
作動タイミング部２３は、上記衝突タイミングまたは上記着地タイミングの所定時間前にパラシュートまたはパラグライダー８６が展開するように、パラシュートまたはパラグライダー８６の作動タイミング（展開タイミング）を制御する。すなわち、予測部２２から予測タイミング信号を受信した後から所定時間後に、展開装置９０のガス発生器８４内の点火器に作動信号を送信する。ここで、「所定時間後」とは、たとえば、上記衝突タイミングまたは上記着地タイミングの直前のこと（たとえば、１０秒前などのことで適宜設定変更可能）である。
【００２９】
なお、上記衝突タイミングまたは上記着地タイミングに時間が近づいた場合、作動タイミング部２３は、センサ１１から得た障害物、人などまたは陸地面との実際の距離の情報に基づいて、飛行体１００と、上記障害物、人などまたは陸地面との衝突までの距離（以下、衝突距離）が、所定距離内になっているかどうかを判定するものであってもよい。ここで、作動タイミング部２３は、衝突距離が所定距離内になっていると判定した場合、展開装置９０のガス発生器８４内の点火器に作動信号を送信する。なお、「所定距離内」とは、たとえば、上記衝突タイミングまたは上記着地タイミングに該当する位置までの距離のこと（たとえば、上記衝突距離が２０ｍ（好ましくは３ｍ〜１０ｍ程度）になった場合のことで、適宜設定変更可能）である。ここで、センサ１１として、超音波センサを用いた場合、「所定距離内」は６ｍ以内として設定することが可能である。
【００３０】
通知部２４は、異常検知部２１により異常が検知された場合、異常が検知された旨の通知を管理者などに対して行うものである。
【００３１】
ガス発生器８４は、図示しないが、小型軽量のものであり、ガス発生剤が充填されたカップ体と、ガス発生剤を着火させるための点火器と、点火器を保持するホルダとを備えるものである。また、ガス発生器８４は、たとえば、マイクロガスジェネレータなどが挙げられるが、０．１ＭＰａ（１ａｔｍ）以上の圧力のガスを発生させることができるのであれば、どのような装置であってもよい。また、ガス発生剤は、点火器が作動することによって生じた熱粒子によって着火され、燃焼することによってガスを発生させる薬剤（火薬または推進薬）である。ここで、０．１ＭＰａ（１ａｔｍ）以上の圧力のガスを発生させるガス発生器の大きさは、径が１０ｍｍ〜３００ｍｍ程度、高さが２ｃｍ〜２０ｃｍ程度のハウジングを有したものである。
【００３２】
なお、一般的にガス発生器は、非火薬式と火薬式とに大別できる。非火薬式の主流は、二酸化炭素または窒素等のガスを封入したガスボンベに、針等の鋭利部材と圧縮したバネとを連結して、バネ力を利用して鋭利部材を飛ばし、ボンベを封止している封板に衝突させてガスを放出させるものである。このとき、バネの圧縮力を解放するために、サーボモータ等の駆動源が通常使用される。次に、火薬式の場合であるが、点火器単体でもよいし、点火器とガス発生剤とを備えたものでもよい。また、火薬の力で小型のガスボンベにおける封板を開裂させ、内部のガスを外部へと排出するハイブリッド型、ストアード型のガス発生器を使用してもよい。この場合、ガスボンベ内の加圧ガスは、アルゴン、ヘリウム、窒素、二酸化炭素などの不燃性のガスから少なくとも一つ以上から選ばれる。また、加圧ガスが放出される際、確実に膨張させるために火薬式の発熱体をガス発生器に備えていてもよい。さらにガス発生器には、必要に応じてフィルタまたは／およびガス流量を調整するオリフィスを備えてもよい。
【００３３】
上記ガス発生剤としては、非アジド系ガス発生剤を用いることが好ましく、一般に燃料と酸化剤と添加剤とを含む成形体としてガス発生剤が形成される。燃料としては、たとえばトリアゾール誘導体、テトラゾール誘導体、グアニジン誘導体、アゾジカルボンアミド誘導体、ヒドラジン誘導体等又はこれらの組み合わせが利用される。具体的には、たとえばニトログアニジン、硝酸グアニジン、シアノグアニジン、５−アミノテトラゾール等が好適に利用される。また、酸化剤としては、たとえば塩基性硝酸銅等の塩基性硝酸塩、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸カリウム等の過塩素酸塩、又は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、アンモニアから選ばれたカチオンを含む硝酸塩等が利用される。硝酸塩としては、たとえば硝酸ナトリウム、硝酸カリウム等が好適に利用される。また、添加剤としては、バインダ、スラグ形成剤、燃焼調整剤等が挙げられる。バインダとしては、たとえばカルボキシメチルセルロースの金属塩、ステアリン酸塩等の有機バインダ、又は、合成ヒドロキシタルサイト、酸性白土等の無機バインダが好適に利用可能である。スラグ形成剤としては窒化珪素、シリカ、酸性白土等が好適に利用可能である。また、燃焼調整剤としては、金属酸化物、フェロシリコン、活性炭、グラファイト等が好適に利用可能である。また、ニトロセルロースを主成分としたシングルベース火薬、ダブルベース火薬、トリプルベース火薬を用いてもよい。
【００３４】
また、ガス発生剤の成形体の形状には、顆粒状、ペレット状、円柱状等の粒状のもの、ディスク状のものなど様々な形状のものがある。また、円柱状のものでは、成形体内部に貫通孔を有する有孔状（たとえば単孔筒形状又は多孔筒形状等）の成形体も利用される。また、ガス発生剤の形状の他にもガス発生剤の線燃焼速度、圧力指数などを考慮に入れて成形体のサイズおよび充填量を適宜選択することが好ましい。
【００３５】
上述のような構成を備えた展開装置９０は、パラシュートまたはパラグライダー８６の射出方向（図２の矢印方向）に、パラシュートまたはパラグライダー８６にガス発生器８４によるガス圧を利用して得た所定の射出力を伝達することができるようになっている。なお、この射出力は、たとえば、パラシュートまたはパラグライダー８６の質量が１ｋｇ〜２ｋｇ程度の場合、１００Ｎ以上の射出力となるように調整される。このときの展開装置９０の質量（パラシュートまたはパラグライダーの質量を除く）は、５０ｇ〜１０００ｇ程度である。
【００３６】
また、パラシュートまたはパラグライダー８６の質量が２ｋｇ超となると、上記射出力は１０００Ｎ以上であることが好ましい。このときの展開装置９０の質量（パラシュートまたはパラグライダーの質量を除く）は、５０ｇ〜１０００ｇ程度である。
【００３７】
また、パラシュートまたはパラグライダー８６の射出速度を高めるために、あるいは、パラシュートまたはパラグライダー８６の大きさおよび質量に合わせて、上記射出力を１０ｋＮ以上に設定してもよい。このときの展開装置９０の質量（パラシュートまたはパラグライダーの質量を除く）は、５０ｇ〜１０００ｇ程度である。
【００３８】
また、パラシュートまたはパラグライダー８６の射出速度をさらに高めるために、あるいは、パラシュートまたはパラグライダー８６の大きさに合わせて、上記射出力を適宜（たとえば１００ｋＮ以上または１５０ｋＮ以上に）設定してもよい。なお、上記射出力を１００ｋＮ以上とする場合の展開装置９０の質量（パラシュートまたはパラグライダーの質量を除く）は、５０ｇ〜１０００ｇ程度である。また、上記射出力を１５０ｋＮ以上とする場合の展開装置９０の質量（パラシュートまたはパラグライダーの質量を除く）は、５０ｇ〜１５００ｇ程度である。
【００３９】
続いて、本実施形態の異常検出装置４０の動作について説明する。
【００４０】
最初に異常検知部２１によるセンサ１１の異常検査が行われる。具体的には、飛行体の加速度を計測する加速度センサなどが、異常検知部２１によって正常に動作するかどうかの検査が実施される。
【００４１】
上記検査の結果、異常ありと判定した場合、異常検知部２１は管理者などに対してエラー通知を行って、終了する。一方、上記検査の結果、センサ１１について異常なしと判定した場合、予測部２２は、センサ１１で実測された各データおよび３Ｄマップデータ１２ａを読み込む。
【００４２】
そして、異常検知部２１は、飛行体１００の飛行中の異常状態が検知された場合、予測部に異常信号を送信する。この異常信号を受信した予測部２２は、記憶部１２から読み込んだ３Ｄマップデータ１２ａにおける地形および建物の位置情報と、センサ１１によって得た飛行体１００の位置情報とに基づいて、地形および建物と飛行体１００との衝突タイミング、または、飛行体１００の陸地への着地タイミングを予測する。
【００４３】
次に、予測部２２は、上記衝突タイミングまたは上記着地タイミングを予測した場合、予測タイミング信号を作動タイミング部に送信する。この予測タイミング信号を受信した作動タイミング部２３は、上記衝突タイミングまたは上記着地タイミングの所定時間前にパラシュートまたはパラグライダー８６が展開するように、パラシュートまたはパラグライダー８６の作動タイミング（展開タイミング）を制御する。すなわち、作動タイミング部２３は、予測部２２からタイミング信号を受信した後から所定時間後に、展開装置９０のガス発生器８４内の点火器に作動信号を送信する。
【００４４】
そして、作動信号を受信したパラシュートまたはパラグライダーの展開装置９０は起動し、所定の射出力でパラシュートまたはパラグライダー８６を射出して展開させ、終了する。このとき、展開装置９０が取り付けられた飛行体１００は、衝撃を緩衝された状態で、障害物などに衝突するか、または、陸地へ着地する。
【００４５】
本実施形態によれば、バネを用いる場合よりも射出部を含む展開装置９０を小型化およびコンパクト化できる。したがって、バネを使用せずとも、パラシュートまたはパラグライダー８６を容易に射出できるとともに、バネを使用する場合よりも軽量化が容易なパラシュートまたはパラグライダー８６の展開装置９０を備えた飛行体１００を提供できる。また、本実施形態によれば、飛行体が大型化して、より大きな射出力が必要になっても、ガス発生器を用いるので、それほど展開装置９０を重くすることなく、十分な射出力を得ることができる。特に、火薬式のガス発生器を用いた場合、展開装置９０が重くなってしまうことを抑制できる。
【００４６】
また、衝突タイミングまたは着地タイミングを予測して、衝突タイミングまたは着地タイミングの直前に、精度よくパラシュートまたはパラグライダーの展開装置９０を作動させることができる。たとえば、パラシュートまたはパラグライダーの展開装置９０が取り付けられた飛行体１００が、目的の場所の近傍にたどり着いたことを予測して、目的の場所の近傍においてパラシュートまたはパラグライダーの展開装置９０を作動させることができる。したがって、パラシュートまたはパラグライダーの展開装置９０は、従来よりも、飛行体１００に取り付ける装置が少ないにもかかわらず、有事に至るまで効率よく作動することができる。これによって、落下時において、適切なタイミングで障害物および搭載物、特に歩行者を保護することができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、３Ｄマップデータにおける地形および建物の位置情報と、現在の飛行体の位置情報並びに移動方向および速度の情報から、飛行体１００の衝突または着地までの距離、もしくは、衝突または着地までの時間を精度よく予測（演算）できる。その結果として、この予測がされるまで、作動タイミング部２３は作動しない。すなわち、適切なタイミングが予測された際に、展開装置９０を適切なタイミングで起動することができる。
【００４８】
また、電気信号により作動し、ガスを発生するガス発生器８４をパラシュートまたはパラグライダーの展開のための作動部として用いているので、作動タイミングを容易に制御できる。特に、ガス発生器８４は、火薬式のガス発生器であるため、ピストン８１を移動させる推進力を瞬時に得ることができる。
【００４９】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態に係るパラグライダー（衝撃緩衝部の一例）の展開装置（衝撃緩衝装置の一例）が適用される飛行体について、図面を参照しながら説明する。なお、第１実施形態と下二桁が同じ符号のものは、特に示すことがない限り、同じ部位であるので、説明を省略することがある。
【００５０】
図４に示したように、飛行体２００は、機体１０１と、機体１０１に結合され、当該機体１０１を推進させる１つ以上の推進機構（例えばプロペラ等）１０２と、機体１０１の下部に設けられた複数の脚部１０３と、パラグライダーの展開装置１９０と、を備えている。
【００５１】
パラグライダーの展開装置１９０は、ほぼ第１実施形態の展開装置９０と同様であるが、図４および図５に示したように、主に、パラグライダー１８６と、ブレークコード１３１（連結部材）と、ブレークコード引張装置１３２と、を備えている点で異なっている。なお、通常時（展開前）のパラグライダーの展開装置１９０のパラグライダー１８６とブレークコード１３１とは、円筒状のハウジング１８０内において折り畳まれて収納されており、緊急時において飛行体２００の制御部１２０から所定の信号を受信したガス発生器１８４（図５参照）の起動によりハウジング１８０内から外部に射出された後、図４に示したように展開され、使用されるものである。
【００５２】
図４において、パラグライダー１８６は、空気をはらむことにより全体で翼型を成すキャノピー１８６ａと、キャノピー１８６ａから下方に向かって延びて飛行体２００に連結される複数の吊下索１８６ｂとを備えている。
【００５３】
キャノピー１８６ａは、図４に示したように、パラグライダー１８６を前方から見た場合、飛行体２００の上方で左右方向に略円弧形状に広がるように形成されている。また、吊下索１８６ｂは、４本ずつ左右対称となるように、キャノピー１８６ａから飛行体２００へと延設されている。
【００５４】
左右一対のブレークコード１３１は、飛行体２００の操縦を行うものであり、一端部がキャノピー１８６ａの後端縁部分に４本ずつ対称的に途中から枝分かれして設けられ、他端部の１本ずつが後述する各ブレークコード引張装置１３２に接続されている。また、ブレークコード引張装置１３２は、左右のブレークコード１３１に対応するように、一対設けられている。
【００５５】
なお、緊急時にパラグライダーの展開装置１９０が展開した飛行体２００では、左右のブレークコード１３１の操作により、キャノピー１８６ａを変形させて受ける風圧抵抗を変えることで、旋回、上昇、または下降の操縦が行われるようになっている。例えば、飛行体２００を右旋回させる場合は、右側のブレークコード１３１を引いてキャノピー１８６ａ右側部の抵抗を増大させることにより、キャノピー１８６ａ右側速度を減速させて方向転換を行うようになる。また、飛行体２００を着陸させる場合は、左右のブレークコード１３１を引いてキャノピー１８６ａ全体の抵抗を増大させることにより、下降速度を減速させて着陸を行うようになる。なお、ブレークコード１３１の引張操作とは、ブレークコード引張装置１３２が、作動タイミング部１２３からブレークコード引張装置１３２に係る作動信号を受信した場合に、モータおよびリールなどを用いて、ブレークコード１３１を引っ張ったり、巻き取ったりする操作のことである。
【００５６】
続いて、本実施形態の異常検出装置１４０の動作について説明する。本実施形態の異常検出装置１４０の動作は、第１実施形態の異常検出装置４０とほぼ同様の動作をするが、以下の点で異なっている。
【００５７】
異常検知部１２１から異常信号を受信した予測部１２２が、上記衝突タイミングまたは上記着地タイミングを予測した場合、予測タイミング信号を作動タイミング部に送信する。この予測タイミング信号を受信した作動タイミング部１２３は、上記衝突タイミングまたは上記着地タイミングの所定時間前にパラグライダー１８６が展開するように、パラグライダー１８６の作動タイミング（展開タイミング）を制御するだけでなく、ブレークコード引張装置１３２の作動タイミングを制御する。すなわち、作動タイミング部１２３は、予測部１２２からタイミング信号を受信した後から所定時間後に、ブレークコード引張装置１３２のモータに作動信号を送信する。作動信号を受信したブレークコード引張装置１３２は、リールでブレークコード１３１を巻き取るなどの操作を行う。これにより、着陸の直前において、展開したパラグライダー１８６のキャノピー１８６ａ全体の風圧抵抗を増大させることによって、飛行体２００の下降速度を減速させて着陸を行う。
【００５８】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するだけでなく、さらに飛行体２００の落下速度を抑えるタイミングを制御することができる。たとえば、飛行体２００の衝突直前または着地直前のタイミングに合わせて、飛行体２００の落下速度を抑えることができる。特に、建物または地面まで近いところで各装置を作動させた場合において、３Ｄマップデータにない木々、自動車などの障害物、人などの動物、との衝突があってもその衝突をさらに緩衝することができる。
【００５９】
（実施例）
上記第１実施形態で用いたアクチュエータと同構成の本実施例に係るアクチュエータと、本実施例のアクチュエータにおけるガス発生器と出力がほぼ同等であるばねを用いた比較例に係るアクチュエータ（ばね以外の部位は本実施例に係るアクチュエータと同構成）とで、各アクチュエータにおける出力部位（ガス発生器とばね）の質量の比較を行った。
【００６０】
本実施例に係るアクチュエータの出力部位であるガス発生器（日本化薬株式会社製  スクイブ）は、ジルコニウム粉末、タングステン粉末、および過塩素酸カリウムの混合物（ＺＷＰＰ）１１０ｍｇを、出力用の点火薬として備えたものである。このガス発生器を用いたアクチュエータ（パラシュートまたはパラグライダーの搭載前）の質量は全体で９ｇであった。また、本実施例のアクチュエータの出力は、ロードセル（株式会社共和電業製  型番：LCX-A-20KN-ID-P）で測定したところ、７９７４Ｎであることがわかった。
【００６１】
比較例に係るアクチュエータの出力部位には、上記実施例に係るガス発生器の代わりに取付可能であって、上記ガス発生器とほぼ同様の出力となる最大荷重７１５９Ｎのばね（株式会社ミスミグループ本社製  型番：Ｆ７４１４）を選択した。なお、本比較例に係るアクチュエータに取付可能なばねのばね鋼は比重が７．９であり、当該ばねの線の半径は０．８ｃｍ、当該ばねの一巻きの直径は１１．２ｃｍ、当該ばねの有効巻数が１１．５であった。ここで、ばねの長さ＝π×ばね一巻きの直径×ばねの有効巻数、ばねの質量＝ばねの線の断面積×ばねの長さ×比重であることから、当該ばねの質量＝（π×０．８ｃｍ×０．８ｃｍ）×（π×１１．２ｃｍ×１１．５）×７．９ｇ／ｃｍ３≒６．４ｋｇ、と計算できた。
【００６２】
上述したとおり、本実施例に係るアクチュエータはガス発生器を備えていても質量は９ｇであるが、比較例に係るアクチュエータにおけるばねは、ばね自体だけで約６．４ｋｇあることが判明した。したがって、本実施例に係るアクチュエータは、比較例に係るアクチュエータと比較して、少なくとも６ｋｇ以上軽いことがわかる。すなわち、ばねを使用する場合に比べて、ガス発生器を用いる方が明らかにアクチュエータ（展開装置）の質量を軽くできることがわかった。
【００６３】
以上、本発明の実施形態および実施例について説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００６４】
また、上記実施形態などでは、異常検知部、予測部、作動タイミング部、および通知部をソフトウェアにより機能的に実現することとしたが、これに限定されるものではなく、ハードウェアにより構成してもよい。
【００６５】
また、上記ガス発生器においては主に火薬式のものを示したが、上述のボンベ式など他の様式のガス発生器を用いてもよい。
【００６６】
また、上記第２実施形態においては、ブレークコード引張装置１３２がハウジング１８０の内部に設けられているが、この代わりに、たとえば、ブレークコード引張装置１３２は、ハウジング１８０の外壁に設けられてもよいし、推進機構１０２にブレークコード１３１が引っかからないようにした上で機体１０１に設けられてもよい。
【００６７】
また、上記各実施形態においては、３Ｄマップデータを用いて衝突タイミングまたは着地タイミングを予測する機能を有した飛行体であるが、これに限られない。たとえば、上記各実施形態の飛行体の代わりに、上記予測する機能が付いていない、操作者が自身の目で確認しながら操縦する飛行体に、上記各実施形態における射出部を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１、１０１    機体
２、１０２    推進機構
３、２０３    脚部
２０、１２０    制御部
２１、１２１    異常検知部
２２、１２２    予測部
２３、１２３    作動タイミング部
２４、１２４    通知部
８０、１８０    ハウジング
８１    ピストン
８２    凹部
８３    ピストンヘッド
８４    ガス発生器
８５    ケース
８６    パラシュートまたはパラグライダー
８７    蓋
８８    アクチュエータ
８９    シール部材
９０、１９０    パラシュートまたはパラグライダーの展開装置
１００、２００    飛行体
１３１    ブレークコード
１３２    ブレークコード引張装置
１８６    パラグライダー
１８６ａ    キャノピー
１８６ｂ    吊下索
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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