(57)【要約】【課題】比較的大型な機体を持つ無人航空機であっても、機体の一部を分解することなく搬送することができ、かつ所望するタイミングで容易かつ素早く運用することを可能とする無人航空機待機ブースを提供する。【解決手段】ベース部１２ａとカバー部１２ｂから成り、ドローン５０の機体５２を飛行可能な状態で収容するケース１２と、ケース１２に配置され、機体５２の少なくとも一部を保持する機体保持手段１４と、ケース１２に配置され、機体５２に備えられた電源を入力可能とする電源入力手段１６と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部とカバー部から成り、無人航空機の機体を飛行可能な状態で収容するケースと、
前記ケースに配置され、前記機体の少なくとも一部を保持する機体保持手段と、
前記ケースに配置され、前記機体に備えられた電源を入力可能とする電源入力手段と、を備えたことを特徴とする無人航空機待機ブース。
【請求項２】
前記機体保持手段の保持および解除操作を行う第１アクチュエータと、
前記カバー部の開閉操作を行う第２アクチュエータと、
前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータ、および前記電源入力手段に対して動作信号を出力する制御部と、
前記制御部に対して指令信号を出力する通信部と、
前記通信部に対して操作信号を送信する基地局と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の無人航空機待機ブース。
【請求項３】
前記ケースに配置され、撮影機能、風速計測機能、降雨検出機能、温度計測機能、湿度計測機能、傾斜角度検出機能のうち、少なくとも１つの機能を有する環境情報取得手段を備え、
前記通信部を介して前記環境情報取得手段によって取得した情報を前記基地局に送信可能な構成としたことを特徴とする請求項１または２に記載の無人航空機待機ブース。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人航空機（Ｄｒｏｎｅ）に係り、特に、比較的大型な無人航空機の搬送、離陸等に好適な無人航空機待機ブースに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、制御機能が発達した無人航空機は、簡易的に空中撮影ができるアイテムとして、マスメディアなどで提供される画像や映像の取得を中心として、商業や災害支援など、その運用分野が拡大しつつある。こうした無人航空機の利便性は、有人の航空機に比べて運用が容易であるという点にある。
【０００３】
こうした利点のある無人航空機のうち、比較的小型の無人航空機は、扱いの手軽さから娯楽アイテムとしての特性が強く、携帯用の専用ケースが存在したり、コントローラと保管ケースが一体化されているなど、搬送状態から即時取り出し、運用することができるようにされていることが多い。
【０００４】
一方で、比較的大型な無人航空機の場合、機体自体が高価であったり、専門の知識を持った操作者が必要であったりすることより、専門的な機材として扱われる特性が強い。このため、その搬送は、破損や不具合を避け、かつできるだけコンパクトな形態とすることが主体とされており、運用の手軽さという点では、小型の無人航空機に比べて難があった。
【０００５】
その理由として、比較的大型な無人航空機を搬送する場合には、機体の一部を分解してケースに詰めて運用現場に搬送する。そして、運用現場で機体を取り出してから組立るという工程が必要となる。このため、搬送の前後に分解と組立という工程が必要となり、運用現場到着から、実際に運用が開始されるまでに相当な時間を要すると共に、分解、組立に伴う部品の損失等も問題とされてきている。
【０００６】
こうした実状の中、特許文献１に開示されている技術のように、搬送用の車両のルーフ上に機体を固定して搬送することで、運用現場、あるいは運用を所望するタイミングでいつでも、無人航空機を飛行させることができるようにするという提案が成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１７−２１７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
確かに、特許文献１に開示されているような手段であれば、比較的大型な無人航空機であっても、機体の一部を分解する事無く搬送することができ、かつ所望するタイミングで運用することが可能となると考えられる。
【０００９】
しかし、特許文献１に開示されているような手段を採用した場合、無人航空機の機体は、常に風雨に晒されることとなり、機体にダメージが蓄積される可能性がある。また、万が一、機体を搭載した車両が走行している最中に、機体の一部が脱落するような事態が生じた場合、大きな事故を招く虞もある。このため、特許文献１に開示されているような提案は、実用するにあたって大きな問題が残っている。
【００１０】
そこで本発明では、比較的大型な機体を持つ無人航空機であっても、機体の一部を分解することなく搬送することができ、かつ所望するタイミングで容易かつ素早く運用することを可能とする無人航空機待機ブース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】
【００１１】
上記目的を達成するための無人航空機待機ブースは、ベース部とカバー部から成り、無人航空機の機体を飛行可能な状態で収容するケースと、前記ケースに配置され、前記機体の少なくとも一部を保持する機体保持手段と、前記ケースに配置され、前記機体に備えられた電源を入力可能とする電源入力手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、上記のような特徴を有する無人航空機待機ブースには、前記機体保持手段の保持および解除操作を行う第１アクチュエータと、前記カバー部の開閉操作を行う第２アクチュエータと、前記第１アクチュエータと前記第２アクチュエータ、および前記電源入力手段に対して動作信号を出力する制御部と、前記制御部に対して指令信号を出力する通信部と、前記通信部に対して操作信号を送信する基地局と、を備える構成とすることができる。このような特徴を有することによれば、機体保持手段の解除操作や、カバー部の開閉操作、および機体の電源入力を遠隔操作で行うことが可能となる。よって、ケースに触れる事無く機体の運用スタンバイを完了させることができる。
【００１３】
さらに、上記のような特徴を有する無人航空機待機ブースは、前記ケースに配置され、撮影機能、風速計測機能、降雨検出機能、温度計測機能、湿度計測機能、傾斜角度検出機能のうち、少なくとも１つの機能を有する環境情報取得手段を備え、前記通信部を介して前記環境情報取得手段によって取得した情報を前記基地局に送信可能な構成とすることができる。このような特徴を有することによれば、運用現場の環境情報に基づいて、機体を安全に飛行させることができる環境であるか否かの判定を行うことができるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
上記のような特徴を有する無人航空機待機ブースによれば、比較的大型な機体を持つ無人航空機であっても、機体の一部を分解することなく搬送することができる。また、所望するタイミングで容易かつ素早く運用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態に係る無人航空機待機ブースの形態を示す正面構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る無人航空機待機ブースの形態を示す平面構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る無人航空機待機ブースの動作系統を示すブロック図である。
【図４】収容対象とする機体を有する無人航空機の概略構成を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る無人航空機待機ブースの動作系統を示すブロック図である。
【図６】車両の荷室に無人航空機待機ブースのケースを搭載する場合の運用例を示す図である。
【図７】車両のルーフに無人航空機待機ブースのケースを搭載する場合の運用例を示す図である。
【図８】第３実施形態に係る無人航空機待機ブースの形態を示す構成図である。
【図９】カバー部を片側開きとするケースの構成例を示す図である。
【図１０】カバー部をシャッター型とするケースの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の無人航空機待機ブースに係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明を実施する上での好適な形態の一部に過ぎない。よって、その効果を奏する範囲において、形態の変更を行ったとしても、本発明の一部とみなすことができる。
【００１７】
［無人航空機：Ｄｒｏｎｅ］
まず、図４を参照して、本発明に係る無人航空機待機ブース１０に収容する無人航空機（以下、ドローン５０と称す）について説明する。本実施形態で対象とするドローン５０は、比較的大型なもの、例えば詳細を後述する機体におけるプロペラ５８の軸間距離（最も遠い位置にあるプロペラ間）が、３００ｍｍを超える機体を対象とする。ドローン５０は、機体５２と、コントローラ６４とから構成される。
【００１８】
機体５２の基本的な構成は、本体５４と、アーム部５６、プロペラ５８、および脚部６０を備えるものとされている。本体５４は、図示しない通信部や制御部、および電源部等を備え、必要に応じてカメラ６２や、その他のアクチュエータが付帯される。アーム部５６は、本体５４を基点として放射状に延設されており、その先端にプロペラ５８を回転制御するためのモータを備えている。脚部６０は、本体５４の下部に備えられ、離着陸時における機体５２の安定化を図るための要素である。
【００１９】
コントローラ６４は、機体５２を遠隔操作するための要素である。必要に応じてモニタ６６が付帯され、機体５２にカメラ６２を搭載している場合には、機体５２のカメラ６２で撮影した映像をモニタ６６に映し出した状態で、機体５２を操作することも可能な構成とされている。
【００２０】
［第１実施形態］
以下、上記のような基本構成を有するドローンの機体を収容する無人航空機待機ブースについて説明する。まず、図１から図３を参照して、第１実施形態に係る無人航空機待機ブースについて説明する。なお、図面において、図１は、第１実施形態に係る無人航空機待機ブースの形態を示す正面構成を示す図であり、図２は、同平面構成を示す図である。また、図３は、第１実施形態に係る無人航空機待機ブースの動作系統を示すブロック図である。本実施形態に係る無人航空機待機ブース１０は、ケース１２と、このケース１２内に配置される機体保持手段１４、および電源入力手段１６を基本として構成される。
【００２１】
ケース１２は、ドローン５０の機体５２を収容するための要素であり、ベース部１２ａとカバー部１２ｂとから成る。ベース部１２ａは、機体５２を安定待機させるための要素である。その具体的形態は、問うものでは無いが、平面視した際に、少なくとも収容対象とする機体５２よりも大きな投影面積を有するものとする。また、平板状とすることも可能であるが、本実施形態では、機体５２の下半部を覆う容器の体を成す構成としている。
【００２２】
ここで、ベース部１２ａが機体５２の下半部を覆う容器の体を成す場合、その側壁の高さは、機体５２を収容した際に、プロペラ５８の高さよりも低くなるように構成することが望ましい。このような構成とすることで、プロペラ５８を回転させた際の気流を安定させることができると共に、プロペラ５８及びプロペラ５８周辺部とベース部１２ａとの接触を回避できる。
【００２３】
ベース部１２ａには、少なくとも機体保持手段１４と、電源入力手段１６が配置されている。機体保持手段１４は、機体５２の少なくとも一部を保持し、ケース１２内に収容された機体５２の動きを制約する役割を担う要素である。機体保持手段１４により機体５２の一部が保持されることで、搬送時の傾きや振動により、機体５２がケース１２の内部で移動したり、転倒したりすることに伴う破損や不具合の発生を避けることができるようになる。
【００２４】
本実施形態に係る機体保持手段１４では、機体５２の脚部６０を保持する構成としている。このため、機体保持手段１４は、開閉型のホルダとされている。機体保持手段１４による保持動作、あるいは解除動作は、手動で行うようにしても良いが、制御部２０からの動作信号により駆動するアクチュエータ２２（第１アクチュエータ）によるものであっても良い。
【００２５】
電源入力手段１６は、ケース１２に収容されている機体５２の電源スイッチをＯＮにする役割を担う要素である。電源入力手段１６は、ケース１２に収容する機体５２の電源形態に合わせた形態を持つ。例えば、機体５２の外部に配置されたスイッチの切り替え、あるいは押し込みを行う場合には、機械式の電源入力手段１６とすれば良い。一方、通電や、無線通信等により電源スイッチの入力を行う場合には、電気式の電源入力手段１６とすれば良い。電源入力手段１６は、いずれの形式のものであっても制御部２０からの動作信号により、機体５２の電源の入力を成すように構成されている。
【００２６】
ここで、制御部２０は、少なくともケース１２の外部（外表面を含む）に備えられ、動作信号を出力するための指令信号を出力する操作部に接続される構成とする。ケース外部から操作部２４を介して指令信号を制御部２０に与えることで、機体５２の電源の入力と、機体保持手段１４の解除が成され、機体５２が飛行するためのスタンバイが完了するからである。
【００２７】
カバー部１２ｂは、ベース部１２ａの上部に備えられ、機体５２を覆うと共に保護する役割を担う要素である。本実施形態では、ベース部１２ａを機体５２の下半部を覆う容器状としていることより、カバー部１２ｂは、機体５２の上半部を覆う形態としている。また、図２に示す形態では、平面視で中央部から観音開きとなるメインカバーと、メインカバーの両端に形成される隙間を封止すると共に、メインカバーの開閉と共に傾倒するサイドカバーにより構成されている。なお、カバー部１２ｂを分割型とすることで、大型のケース１２であっても、その開閉スペースを小さくすることができるようになる。
【００２８】
カバー部１２ｂは、手動による開閉が成されるものであっても良いが、開閉のためのアクチュエータ２６（第２アクチュエータ）を備える構成としても良い。また、アクチュエータ２６を備える構成とした場合には、制御部２０からの動作信号により開閉動作を成す構成とすると良い。なお、ケース１２には、制御部２０や各種アクチュエータ（電源入力手段１６を含む）に電力を供給するための電源２８が備えられている。
【００２９】
［作用効果］
このような構成の無人航空機待機ブース１０によれば、比較的大型なドローン５０の機体５２であっても、これをそのまま収容して搬送することができる。また、運用現場では、カバー部１２ｂを開いて電源入力手段１６により電源を入力し、機体保持手段１４を解除することで、ドローン５０の運用が可能となり、機体５２はケース１２の内部からそのまま飛行を開始することができる。
【００３０】
このため、従来、搬送のために機体の一部を分解してケースに収容し、運用現場で機体をケースから取り出した後に機体の組立を行っていた場合に比べ、搬送前後における分解と組立の工程が削減されることとなった。よって、搬送から、運用現場での運用までに要する時間を大幅に短縮することができると共に、分解、組立に伴う部品の紛失等の恐れも無くすことができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、機体保持手段１４は、ベース部１２ａに配置され、機体５２の脚部６０を保持する構成としているが、カバー部１２ｂに配置し、機体５２の本体５４を押さえつけるようなものであっても良い。このような構成とした場合、カバー部１２ｂを開くことで、機体保持手段１４の解除を同時に行うことが可能となる。
【００３２】
［第２実施形態］
次に、図５を参照して、第２実施形態に係る無人航空機待機ブース１０Ａについて説明する。本実施形態に係る無人航空機待機ブース１０Ａの基本構成は、上述した第１実施形態に係る無人航空機待機ブース１０と同様である。よって、その構成を同一とする部分には、図面に同一符号を附して詳細な説明を省略することとする。
【００３３】
本実施形態に係る無人航空機待機ブース１０Ａは、基地局４０を備え、この基地局４０を介してケース１２のカバー部１２ｂや、ケース１２に配置した機体保持手段１４、電源入力手段１６等を遠隔操作可能な構成としたことを特徴とする。具体的には、次のような構成とすれば良い。
【００３４】
本実施形態では、ケース１２に通信部３０を備えている。通信部３０は、詳細を後述する基地局４０からの操作信号を受け、制御部２０に対して指令信号を出力する役割を担う要素である。このような要素を備えることで、ケース１２の遠隔操作が可能となる。
【００３５】
基地局４０は、ケース１２の遠隔操作を行うための要素であり、少なくとも操作手段４２が備えられている。操作手段４２には、ケース１２の操作に応じた操作ボタン等が備えられ、当該操作ボタンの操作により、ケース１２に対して操作信号を出力する構成とすれば良い。本実施形態の場合、電源入力と、機体保持解除／締結、およびカバー開閉といった操作信号を送信するための操作ボタンが有れば足りる。
【００３６】
［作用効果］
このような特徴を有する無人航空機待機ブース１０Ａによれば、ケース１２に触れる事なく機体５２を飛行させるためのスタンバイを完了させることができる。また、本発明に係る無人航空機待機ブース１０，１０Ａを構成するケース１２は、図６や図７に示すように、車両７０の荷室や、ルーフに搭載することができる。よって、図６（Ａ）に示すように、ケース１２を荷室に搭載した場合には、図６（Ｂ）に示すように、ケース１２を荷室から搬出するだけで、図６（Ｃ）に示すように、カバー部１２ｂを開放し、機体５２のスタンバイを完了させることができる。
【００３７】
また、図７（Ａ）に示すように、ケース１２を車両７０のルーフに搭載した場合には、図７（Ｂ）に示すように、ケース１２を車両７０に搭載した状態で、車両７０の内部に配置した基地局４０を介して操作を行うことで、機体５２のスタンバイを完了させることができる。
【００３８】
［第３実施形態］
次に、図８を参照して、第３実施形態に係る無人航空機待機ブース１０Ｂについて説明する。本実施形態に係る無人航空機待機ブース１０Ｂの基本構成は、上述した第２実施形態に係る無人航空機待機ブース１０Ａと同様である。よって、その構成を同一とする部分には、図面に同一符号を附して詳細な説明を省略することとする。
【００３９】
本実施形態に係る無人航空機待機ブース１０Ｂは、ケース１２内に、環境情報取得手段１８を配置したことを特徴とする。環境情報取得手段１８は、撮影機能や、風速計測機能、降雨検出機能、温度計測機能、湿度計測機能、および傾斜角度検出機能のうちの、少なくとも１つを担う手段である。よって、環境情報取得手段１８には、撮影手段としてのカメラや、風速計、降雨センサ、温度計、湿度計、および加速度センサ等のうち、所望する機能を担うための要素が備えられている。
【００４０】
環境情報取得手段１８は、機体５２を飛行させる際の情報を取得することを目的とする。このため、環境情報取得手段１８により取得された情報は、通信部３０（図５を援用）を介して基地局４０へと送られる。本実施形態に係る基地局４０は、環境情報取得手段１８から送られた情報を視認可能な構成を有する。具体的には、操作手段４２の他に、モニタ等の表示手段４４を備えるようにすれば良い。表示手段４４を備えることにより、環境情報取得手段１８によって取得された情報を視認可能に表示することができるからである。
【００４１】
また、基地局４０には、各種判断を行う演算手段（不図示）を備えるようにしても良い。演算手段を備えることにより、環境情報取得手段１８によって取得された情報に基づいて、機体５２が飛行可能な状態であるか否か等の判断を行い、これを表示手段４４に表示することも可能となる。
【００４２】
また、表示手段４４には、ケース１２や、機体５２の状態をリアルタイムで表示させることもできる。すなわち、ケース１２のカバー部１２ｂが開放されているか、閉塞されているかという点や、機体５２の電源が入力されているかという点、および機体保持手段１４が解除されているか否かという点の他、機体５２がケース１２内に存在するか否か、すなわち飛行中であるか否かという点なども表示することができる。さらに、コントローラ６４のモニタ６６に送信される映像を直接、あるいは中継手段を得て受信する構成とすれば表示手段４４には、ドローン５０のコントローラ６４に付帯されているモニタ６６に映し出される映像と同じ映像を表示することもできるようになる。
【００４３】
［作用効果］
このような特徴を有する無人航空機待機ブース１０Ｂによれば、運用現場の環境情報に基づいて、機体５２を安全に飛行させることができるか否かの判断を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係る無人航空機待機ブースを構成するケース１２には、機体バッテリの充電ユニットや、機体５２の状態診断ユニット（いずれも不図示）を配置しても良い。充電ユニットを配置した場合、機体５２を搬送している最中に機体バッテリの充電を行うことが可能となり、運用現場でのバッテリ不足を生じさせる虞を低減することができる。また、状態診断ユニットを配置した場合、機体５２の外部カプラ等に診断ユニットを接続することで、無人航空機待機ブース内に収容されている機体５２の状態診断が可能となる。これにより、運用現場に到着してから機体５２の不具合が発見され、飛行させることができなくなるといった事態を避けることができるようになる。
【００４５】
また、上記実施形態では、ケース１２を構成するカバー部１２ｂについて、その形態を観音開きとする旨記載した。しかしながら、カバー部１２ｂの構成も、ベース部１２ａと同様に、その形態を限定されるものではない。すなわち、図９に示すように、片開きとする形態としても良い。
【００４６】
また、カバー部１２ｂの形態は、いわゆるヒンジを用いた蓋型に限定されるものでもない。例えば、図１０に示すように、シャッター型とする形態であっても良い。なお、図１０において図１０（Ａ）は、ケース１２を閉塞した状態を示す正面図であり、図１０（Ｂ）は、ケース１２を開放した状態の正面図である。さらに、図１０（Ｃ）は、ケース１２を開放した状態の平面図である。
【００４７】
このような構成のケース１２では、可倒式のサイドカバーにレールを配置し、このレールに巻き取り式のシャッターを添わせるように構成すれば良い。このような形態であっても、ベース部１２ａの上端が機体５２を構成するプロペラよりも下側となるように構成することができるからである。
【００４８】
また、上記実施形態では、ケース１２内に配置した制御部２０や、各種アクチュエータ（アクチュエータ２２、アクチュエータ２６の他、電源入力手段１６も含む）を動作させるための電源２８をケース１２に配置する旨記載した。しかしながら、ケース１２を車両７０のルーフに搭載する場合など、ケース１２が車両７０から離れる事が無い場合には、車両７０から電力が供給される構成としても良い。
【００４９】
また、上記実施形態では、無人航空機待機ブース１０，１０Ａ，１０Ｂについて、その適用対象の一例を、プロペラ５８の軸間距離が３００ｍｍを超える機体と説明しているが、これは、比較的大型な機体での適用が特に有用であるという趣旨である。よって、プロペラ５８の軸間距離が３００ｍｍ未満の機体についても適用することができることは、言うまでもない。
【００５０】
さらに、上記実施形態では、ケース１２と基地局４０は、無線通信するように記載した。しかしながら、ケース１２と基地局４０の通信は、有線で行う構成であっても良い。
【符号の説明】
【００５１】
１０，１０Ａ，１０Ｂ………無人航空機待機ブース、１２………ケース、１２ａ………ベース部、１２ｂ………カバー部、１４………機体保持手段、１６………電源入力手段、１８………環境情報取得手段、２０………制御部、２２………アクチュエータ、２４………操作部、２６………アクチュエータ、２８………電源、３０………通信部、４０………基地局、４２………操作手段、４４………表示手段、５０………ドローン、５２………機体、５４………本体、５６………アーム部、５８………プロペラ、６０………脚部、６２………カメラ、６４………コントローラ、６６………モニタ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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