(57)【要約】【課題】飛翔体２の物体Ｏへの衝突を防ぎつつ、適切に飛翔体２の操縦訓練を行える飛翔体操縦訓練装置１を提供する。【解決手段】飛翔体操縦訓練装置１は、回転翼により上昇する飛翔体２と、この飛翔体２を任意の方向に回動自在に保持する保持部材３と、この保持部材３を支持しつつ、飛翔体２の動きに追随して移動可能な支持部材４を備える。そして、この支持部材４は、その移動を規制することにより飛翔体２の物体Ｏへの衝突を防ぐ衝突防止手段６を有している。  これにより、飛翔体２の操作感覚を損なわず操縦訓練が適切に行える。また、衝突防止手段６の存在によって飛翔体２の物体への衝突を防ぐことができる。  このため、飛翔体２の物体Ｏへの衝突を防ぎつつ、適切に飛翔体２の操縦訓練を行える飛翔体操縦訓練装置１を提供することができる。【選択図】図１
2014238430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転翼により上昇する飛翔体（２）と、
この飛翔体（２）を任意の方向に回動自在に保持する保持部材（３）と、
この保持部材（３）の重量を差し引いて前記保持部材（３）を支持しつつ、前記飛翔体（２）の動きに追随して移動可能なものであって、その移動を規制することにより前記飛翔体（２）の物体（Ｏ）への衝突を防ぐ衝突防止手段（６）を有する支持部材（４）とを備える飛翔体操縦訓練装置（１）。
【請求項２】
請求項１に記載した飛翔体操縦訓練装置（１）において、
前記飛翔体（２）は、前記飛翔体（２）を保護する保護枠体（１３）により囲まれていることを特徴とする飛翔体操縦訓練装置（１）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載した何れか１つの飛翔体操縦訓練装置（１）において、
前記保持部材（３）は、前記飛翔体（２）を、互いに直行する３つの軸の周りに回動自在に保持していることを特徴とする飛翔体操縦訓練装置（１）。
【請求項４】
請求項３に記載した飛翔体操縦訓練装置（１）において、
前記３つの軸は、それぞれの軸線上に前記飛翔体（２）の重心（Ｇ）が存することを特徴とする飛翔体操縦訓練装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転翼により上昇する飛翔体の操縦訓練装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転翼により上昇する飛翔体、例えば、ラジコンのヘリコプター（以下、ＲＣヘリコプターと呼ぶ。）の操縦は複雑であり、相応時間の訓練を積まないと自在に操縦できるようにならなかった。このため、操縦の訓練を始めて間もない頃は、ＲＣヘリコプターが意図しない動作をして物体に衝突し、物体との衝突の衝撃により部品が破損してしまうことがあった。そして、修理期間中はＲＣヘリコプターの操縦訓練が行えないため自在に操縦できるまで時間がかかってしまうという問題があった。
【０００３】
また、ＲＣヘリコプターには、燃料タンクを搭載しているものや、リチウムイオンポリマー電池をバッテリーとして搭載しているものが存在するが、物体との衝突の衝撃によりこれら燃料タンクやリチウムイオンポリマー電池が破損し、爆発炎上してしまう虞もあった。
【０００４】
このため、ＲＣヘリコプターの周囲をＲＣヘリコプターを保護する保護枠体で囲み、物体への衝突の衝撃から保護する構成が公知となっている（例えば、引用文献１参照。）。しかし、この構成では保護枠体分の質量がＲＣヘリコプターに加わるため回転翼のモータ等が不可避的に大きくなり、保護枠体による衝突の衝撃緩衝効果を相殺してしまい、完全に部品の破損等を防ぐことができず上記問題を解決することはできなかった。
【０００５】
また、保護枠体の質量分の重量増加および、それに伴う回転翼のモータ等の肥大化のため、保護枠体がない場合の重量バランスと大きく異なってしまうとともに、慣性質量も大きくなり、保護枠体のない場合と操作感覚が大きく異なるため、操縦訓練を適切に行えないという問題もあった。この問題は、特に離陸時の操作に影響が大きく、保護枠体のある状態での操作感覚のまま離陸をしてしまうと急激にＲＣヘリコプターが上昇してしまい、天井等へ衝突して部品が破損してしまうこともあった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】京商株式会社、「京商製品情報」、[online]、[平成２５年５月１６日検索]、インターネット〈URL:http://www.kyosho.com/jpn/products/rc/detail.html?product_id=109262〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、飛翔体の物体への衝突を防ぎつつ、適切に飛翔体の操縦訓練を行える飛翔体操縦訓練装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明によれば、飛翔体操縦訓練装置は、回転翼により上昇する飛翔体と、この飛翔体を任意の方向に回動自在に保持する保持部材と、この保持部材の重量を差し引いて保持部材を支持しつつ、飛翔体の動きに追随して移動可能な支持部材とを備える。そして、この支持部材は、その移動を規制することにより飛翔体の物体への衝突を防ぐ衝突防止手段を有している。
【０００９】
これにより、飛翔体の重量のみを感じて操作をすることができるため、操作感覚を損なわず飛翔体の操縦訓練を行うことができる。また、衝突防止手段の存在によって飛翔体の物体への衝突を防ぐことができる。
このため、飛翔体の物体への衝突を防ぎつつ、適切に飛翔体の操縦訓練を行える飛翔体操縦訓練装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】飛翔体操縦訓練装置の全体図である。
【図２】衝突防止手段の動作説明図である。
【図３】飛翔体操縦訓練装置の保持部材の拡大図である。
【図４】飛翔体操縦訓練装置の保持部材の拡大図である（変形例）。
【図５】飛翔体操縦訓練装置の全体図である（変形例）。
【図６】飛翔体操縦訓練装置の全体図である（変形例）
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明する。
【００１２】
〔実施例の構成〕
実施例の飛翔体操縦訓練装置１（以下、操縦訓練装置１と呼ぶ。）の構成を、図面を用いて説明する。
操縦訓練装置１は、飛翔体２の操縦訓練を行うものである。ここで、飛翔体２は、例えば４チャンネルコントローラを用い空中での静止、回転等が行える通常のＲＣヘリコプターである（以下、飛翔体をＲＣヘリコプター２と呼ぶ。）。
ＲＣヘリコプター２は、保持部材３により任意の方向に回動自在に保持されている。そして、保持部材３は、以下に詳説する支持部材４により支持されている。
【００１３】
支持部材４は、ワイヤ５、ストッパ６およびバランスウェイト７を有する。
ワイヤ５は、天井等に固定された２か所のフック８に引掛けられ一端にＲＣヘリコプター２を保持する保持部材３を、他端にバランスウェイト７を接続している。ここで、バランスウェイト７の質量は、保持部材３の質量と等しくなっている。このため、保持部材３の重量分が差し引かれ、ＲＣヘリコプター２は、上昇下降に際し、ＲＣヘリコプター２だけの重量を感じ移動する。そして、支持部材４は、ＲＣヘリコプター２の上昇下降等の動きに追随して移動可能となっている。
【００１４】
ここで、ストッパ６は、支持部材４の移動を規制し、物体Ｏである床（以下、床Ｏと呼ぶ。）へＲＣヘリコプター２が衝突することを防ぐ衝突防止手段の一具体例であるが、図２を用いてその動作を説明する。
ストッパ６は、カーボンファイバー等の軽くて丈夫な材料から形成されており、ワイヤ５の途中に固定されている。
ワイヤ５は、壁等に固定された蓋付円筒体１１の蓋１１ａを貫き蓋付円筒体１１の内部に侵入している。
蓋１１ａは、ワイヤ５の挿通するスリット１１ｂを備え、開方向側へのわずかな押圧力で蓋１１ａが開く程度に緩く閉方向側に付勢されている。
【００１５】
先ず、ＲＣヘリコプター２の離陸時には、図２（ａ）に示すようにストッパ６は、蓋付円筒体１１の閉方向側に配されている。そして、ＲＣヘリコプター２が上昇した場合は、図２（ｂ）に示すように支持部材４は、飛翔体２の動きに追随して移動し、ストッパ６は蓋１１ａを付勢力に抗して開方向側に押圧する。そして、更にＲＣヘリコプター２が上昇した場合は、図２（ｃ）に示すように支持部材４は、ＲＣヘリコプター２の動きに追随して更に移動し、蓋１１ａはストッパ６との係合が解けて付勢力により閉方向側に閉じる。
【００１６】
ここで、ストッパ６は、スリット１１ｂより大きく形成されている。これにより、ＲＣヘリコプター２が床Ｏ側に落下したとしても、ストッパ６は、スリット１１ｂを通り抜けることができず、蓋１１ａに接触することにより、それ以上の支持部材４の移動を規制する。  
【００１７】
次いで、保持部材３について、図３を用いて説明する。保持部材３は、以下に説明する第一枠体３ａ、第二枠体３ｂおよび第三枠体３ｃを有し、これら３つの枠体は、ＲＣヘリコプター２を囲むようにＲＣヘリコプター２の周囲に配されている。
第一枠体３ａは、ＲＣヘリコプター２が固定され、円環状の第二枠体３ｂの直径方向の第一回動軸（以下、Ｘ軸と呼ぶ。）を回動中心として、第二枠体３ｂに回動自在に軸支されている。
第二枠体３ｂは、半円環状の第三枠体３ｃの直径方向であり、Ｘ軸と直交する第二回動軸（以下、Ｙ軸と呼ぶ。）を回動中心として、第三枠体３ｃに回動自在に軸支されている。
第三枠体３ｃは、周方向の中央部にＸ軸およびＹ軸と直交する第三回動軸（以下、Ｚ軸と呼ぶ。）を回動中心として、ワイヤ５に回動自在に支持されている。
なお、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、それぞれの軸線上にＲＣヘリコプター２の重心Ｇがある。
【００１８】
〔実施例の効果〕
実施例の操縦訓練装置１によれば、ＲＣヘリコプター２を任意の方向に回動自在に保持する保持部材３と、この保持部材３の重量を差し引くように保持部材３を支持しつつ、ＲＣヘリコプター２の動きに追随して移動可能な支持部材４とを備える。これにより、ＲＣヘリコプター２の重量のみを感じて操作をすることができるため、操作感覚を損なわずＲＣヘリコプター２の操縦訓練を行うことができる。また、支持部材４が有するストッパ６の存在によって、ストッパ６が蓋１１ａに接触し、支持部材４の移動を規制することによりＲＣヘリコプター２の床Ｏへの衝突を防ぐことができる。
【００１９】
このため、ＲＣヘリコプター２の床Ｏへの衝突を防ぎつつ、適切にＲＣヘリコプター２の操縦訓練を行える操縦訓練装置１を提供することができる。
なお、保持部材３を構成する第一枠体３ａ、第二枠体３ｂおよび第三枠体３ｃはＲＣヘリコプター２を保護するように囲んでいるため、保護枠体１３としても機能し、万一の落下の際においてもＲＣヘリコプター２の床Ｏとの衝突の衝撃を和らげることができる。
【００２０】
なお、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸がそれぞれ直交している場合、対称性が良くなるため保持部材３の設計が容易となる。
なお、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のそれぞれの軸線上にＲＣヘリコプター２の重心Ｇがある場合、ＲＣヘリコプター２の運動を、重心Ｇの並進運動と、重心Ｇの周りの回動運動に分けて考えることができる。換言すると、重心Ｇの並進運動を支持部材４に、重心Ｇの周りの回動運動を保持部材３に分けて担当させるよう設計することができるので、操縦訓練装置１の設計が容易となる。
また、第一枠体、第二枠体および第三枠体は、慣性質量を低減させて操作感覚を損なわないようにするため、カーボンファイバー等の軽くて丈夫な材質を用いることが望ましい。
【００２１】
［変形例］
本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例によれば、保持部材３は、３つの枠体３ａ、３ｂ、および３ｃによりＲＣヘリコプター２を任意の方向に回動自在に保持するものであったが、ボールジョイントを介しＲＣヘリコプター２を保持するように設けても良い。
また、実施例によれば、保持部材３は、３つの枠体により、互いに直交する３つの回動軸を実現していたが、図４に示すように２つの枠体３ａおよび３ｂにより、互いに直交する３つの回動軸を実現してもよい。ここで、軸受１５は、円環状の第二枠体３ｂを周方向に回動自在に支持するとともに、ワイヤ５を回動中心として第二枠体３ｂを回動自在に支持するものである。
【００２２】
また、実施例の２つのフック８は、ともに天井等に固定されるものであったが、少なくともいずれか片方のフック８を水平方向に移動できるように設けてもよい。
また、第一枠体３ａ、第二枠体３ｂおよび第三枠体３ｃは、その一部を切り欠いて設けてもよい。具体的には、例えば、第二枠体３ｂは円環状に設けられるものであったが、半円環状に設けてもよい。
【００２３】
また、実施例によれば、床Ｏが物体であったが、床Ｏ以外の物体、例えば壁、との衝突を防止するように衝突防止手段６を設けてもよい。
また、支持部材４は、センサを有し、ＲＣヘリコプター２の周辺に存する物体Ｏの位置を逐次把握することで、ＲＣヘリコプター２の移動を規制し、物体Ｏへの衝突を防止する衝突防止手段６を備えるものであってもよい。
また、実施例によれば、操縦訓練装置１は、ＲＣヘリコプター２を用いるものであったが、操縦者が搭乗できる通常のヘリコプターを用いてもよい。
【００２４】
また、実施例によれば、保持部材３は一本のワイヤ５で支持されていたが、図５に示すようにワイヤ５を複数用いてもよい。
さらに、図６に示すようにワイヤ５は閉じた環状体から構成されるものであってもよい。なお、この環状体は一つであっても、複数であってもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１  操縦訓練装置（飛翔体操縦訓練装置）  ２  ＲＣヘリコプター（飛翔体）
３  保持部材  ４  支持部材  ６ストッパ（衝突防止手段）  Ｏ  床（物体）
【図１】
2014238430.tif 000003
【図２】
2014238430.tif 000004
【図３】
2014238430.tif 000005
【図４】
2014238430.tif 000006
【図５】
2014238430.tif 000007
【図６】
2014238430.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月18日(2013.7.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載した何れか１つの飛翔体操縦訓練装置（１）において、
前記保持部材（３）は、前記飛翔体（２）を、互いに直交する３つの軸の周りに回動自在に保持していることを特徴とする飛翔体操縦訓練装置（１）。