(57)【要約】  飛行装置の落下時の安全性を向上させる。  本発明の代表的な実施の形態に係る飛行装置（１）は、機体ユニット（２）と、前記機体ユニットに接続され、揚力を発生する揚力発生部（３）と、前記揚力発生部を制御する飛行制御部（１４）と、飛行時の異常を検出する異常検出部（１５）と、パラシュート（４１，４１Ａ）と前記パラシュートを収容するパラシュート収容部（４２）とを有するパラシュート装置（４）と、前記異常検出部による異常の検出に応じて、前記パラシュートを前記パラシュート収容部から射出する落下制御部（１６）と、を備えることを特徴とする。
2019139073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体ユニットと、
前記機体ユニットに接続され、揚力を発生する揚力発生部と、
前記揚力発生部を制御する飛行制御部と、
飛行時の異常を検出する異常検出部と、
パラシュートと、前記パラシュートを収容するパラシュート収容部とを有するパラシュート装置と、
前記異常検出部による異常の検出に応じて、前記パラシュートを前記パラシュート収容部から射出する落下制御部と、を備える
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項２】
請求項１に記載の飛行装置において、
前記パラシュート装置は、前記パラシュートに連結された小型飛翔体を更に有し、
前記落下制御部は、前記小型飛翔体を前記パラシュート収容部から射出して、前記パラシュートを射出する
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項３】
請求項２に記載の飛行装置において、
前記パラシュート収容部を複数有し、
前記落下制御部は、複数の前記パラシュート装置のそれぞれの前記小型飛翔体を、時間をずらして射出する
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項４】
請求項３に記載の飛行装置において、
前記落下制御部は、前記機体ユニットの地上から最も遠い位置に配置された前記パラシュート装置の前記小型飛翔体を優先して射出する
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載の飛行装置において、
前記機体ユニットの傾きを検出するセンサ部を更に備え、
前記落下制御部は、前記センサ部の検出結果に基づいて、前記小型飛翔体が射出されていない前記パラシュート装置のうち前記機体ユニットの地上から最も遠い位置に配置された前記パラシュート装置を選択し、選択した前記パラシュート装置の前記小型飛翔体を最初に射出する
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項６】
請求項５に記載の飛行装置において、
前記落下制御部は、最初に前記小型飛翔体を射出した前記パラシュート装置と前記機体ユニットの中心部を挟んで対向して配置された前記パラシュート装置の前記小型飛翔体を、前記最初に射出した前記小型飛翔体の次に射出する
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項７】
請求項５に記載の飛行装置において、
前記落下制御部は、最初に前記小型飛翔体を射出した前記パラシュート装置と隣り合う前記パラシュート装置から一方向に順次、前記小型飛翔体を射出する
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項８】
請求項６に記載の飛行装置において、
前記落下制御部は、２番目に前記小型飛翔体を射出した前記パラシュート装置と隣り合う前記パラシュート装置から一方向に順次、前記小型飛翔体を射出する
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項９】
請求項２乃至８の何れか一項に記載の飛行装置において、
開閉自在な抵抗翼を更に備え、
前記落下制御部は、前記異常検出部による異常の検出に応じて前記抵抗翼を開く
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の飛行装置において、
前記抵抗翼は、前記落下制御部からの制御により開閉自在である
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項１１】
請求項２乃至１０の何れか一項に記載の飛行装置において、
前記小型飛翔体は、
ガスを発生させるガス発生装置と、
前記ガス発生装置を収容するとともに、前記ガス発生装置から発生した前記ガスを放出する複数のガス放出孔が形成されたガス放出室を内部に有するハウジングと、
前記ハウジングの前記ガス放出孔にそれぞれ連結され、前記ハウジングの軸線に対して傾斜して設けられた複数のノズルと、を有する
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の飛行装置において、
前記パラシュートは、
傘体と、
前記傘体と前記機体ユニットとを連結する吊索と、
前記傘体において、前記傘体の頂点部と前記傘体の縁部との間に延在する棒状の弾性部材と、を含む
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の飛行装置において、
前記パラシュート装置は、
前記小型飛翔体と前記傘体とを連結するワイヤと、
前記傘体の展開を制御する開傘制御装置と、を更に含み、
前記開傘制御装置は、前記ワイヤの引張力が所定レベルより低い状態において前記弾性部材に圧縮荷重を加えて変形させ、前記ワイヤの引張力が所定レベルを超えた場合に、前記弾性部材の圧縮荷重を取り除く
ことを特徴とする飛行装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れか一項に記載の飛行装置において、
報知装置を更に備え、
前記落下制御部は、前記異常検出部による異常の検出に応じて前記報知装置を制御して、危険な状態であることを外部に報知する
ことを特徴とする飛行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行装置に関し、例えば、遠隔操作および自律飛行が可能な、人が搭乗しないマルチロータの回転翼機型の飛行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、遠隔操作および自律飛行が可能な、人が搭乗しないマルチロータの回転翼機型の飛行装置（以下、単に「回転翼機」とも称する。）の産業分野への実用化が検討されている。例えば、運送業において、回転翼機（所謂ドローン）による荷物の輸送が検討されている。【０００３】
輸送用の回転翼機は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）信号等によって自己の位置を特定しながら飛行する自立飛行機能を備えている。しかしながら、何らかの原因で回転翼機に異常が発生した場合、自立飛行ができなくなり、回転翼機の落下等の事故が発生するおそれがある。そのため、回転翼機の安全性の向上が望まれている。【０００４】
回転翼機の安全性を向上させる従来技術として、例えば特許文献１に、回転翼機が飛行方向の異常を検出した場合に、自立飛行を停止してユーザの操作による手動飛行に切り替える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１３６８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、今後、輸送用の回転翼機は、より大きな荷物を輸送できるように機体の大型化が進むと予想される。例えば、現在検討されている輸送用の回転翼機の最大積載量は３０ｋｇ程度であるが、積載重量の増大化等の要求から、回転翼機の機体の重量を１５０ｋｇ以上にする必要がある。【０００７】
このような大型の回転翼機が何らかの原因で制御不能に陥って落下した場合、これまでの回転翼機に比べて、人や構造物に甚大な被害を与える虞が高い。そのため、回転翼機の大型化を図る場合には、これまで以上に安全性を重視する必要があると本願発明者は考えた。【０００８】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、飛行装置の落下時の安全性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の代表的な実施の形態に係る飛行装置は、機体ユニットと、前記機体ユニットに接続され、揚力を発生する揚力発生部と、前記揚力発生部を制御する飛行制御部と、飛行時の異常を検出する異常検出部と、パラシュートと、前記パラシュートに連結された小型飛翔体と、前記パラシュートと前記小型飛翔体とを収容するパラシュート収容部とを有するパラシュート装置と、前記異常検出部による異常の検出に応じて、前記小型飛翔体を前記パラシュート収容部から射出する落下制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、飛行装置の落下時の安全性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る飛行装置の外観を模式的に示す図である。
【図２Ａ】実施の形態１に係る飛行装置が備える揚力発生部の個数の一例を示す図である。
【図２Ｂ】実施の形態１に係る飛行装置が備える揚力発生部の個数の一例を示す図である。
【図２Ｃ】実施の形態１に係る飛行装置が備える揚力発生部の個数の一例を示す図である。
【図２Ｄ】実施の形態１に係る飛行装置が備える揚力発生部の個数の一例を示す図である。
【図３】実施の形態１に係る揚力発生部の構成を模式的に示す図である。
【図４】実施の形態１に係るパラシュート装置の構成を模式的に示す図である。
【図５Ａ】実施の形態１に係る小型飛翔体の構成を模式的に示す図である。
【図５Ｂ】実施の形態１に係る小型飛翔体の構成を模式的に示す図である。
【図６】パラシュートが開いた状態の実施の形態１に係るパラシュート装置を模式的に示す図である。
【図７】実施の形態１に係る飛行装置の機能ブロック図である。
【図８Ａ】実施の形態１に係る飛行装置におけるパラシュートの開傘順序の一例を示す図である。
【図８Ｂ】実施の形態１に係る飛行装置におけるパラシュートの開傘順序の一例を示す図である。
【図８Ｃ】実施の形態１に係る飛行装置におけるパラシュートの開傘順序の一例を示す図である。
【図８Ｄ】実施の形態１に係る飛行装置におけるパラシュートの開傘順序の一例を示す図である。
【図９】実施の形態１に係る飛行装置による落下準備処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】パラシュート開傘制御（ステップＳ５）の流れを示すフローチャートである。
【図１１】パラシュートが開いた状態の、実施の形態１に係る飛行装置を模式的に示す図である。
【図１２Ａ】小型飛翔体の射出時の機体ユニットの状態を模式的に示す図である。
【図１２Ｂ】小型飛翔体の射出時の機体ユニットの状態を模式的に示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る飛行装置の外観を模式的に示す図である。
【図１４Ａ】実施の形態２に係る飛行装置の抵抗翼の構成を模式的に示す図である。
【図１４Ｂ】実施の形態２に係る飛行装置の抵抗翼の構成を模式的に示す図である。
【図１５】実施の形態２に係る飛行装置の機能ブロック図である。
【図１６】実施の形態２に係る飛行装置による落下準備処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】パラシュートおよび抵抗翼が開いた状態の、実施の形態２に係る飛行装置を模式的に示す図である。
【図１８Ａ】第１の変形例に係るパラシュート装置の構成を模式的に示す図である。
【図１８Ｂ】パラシュートが開いた状態の、第１の変形例に係るパラシュート装置の構成を模式的に示す図である。
【図１９Ａ】第２の変形例に係るパラシュート装置の構成を模式的に示す図である。
【図１９Ｂ】パラシュートが開いた状態の、第２の変形例に係るパラシュート装置の構成を模式的に示す図である。
【図２０Ａ】第２の変形例に係るパラシュート装置の開傘制御装置による開傘制御を説明するための図である。
【図２０Ｂ】第２の変形例に係るパラシュート装置の開傘制御装置による開傘制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。なお、以下の説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の参照符号を、括弧を付して記載している。
【００１３】
〔１〕本発明の代表的な実施の形態に係る飛行装置（１，１Ａ）は、機体ユニット（２，２Ａ）と、前記機体ユニットに接続され、揚力を発生する揚力発生部（３＿１〜３＿ｎ）と、前記揚力発生部を制御する飛行制御部（１４）と、飛行時の異常を検出する異常検出部（１５）と、パラシュート（４１，４１Ａ）と前記パラシュートを収容するパラシュート収容部（４２）とを有するパラシュート装置（４，４＿１〜４＿ｍ，４Ａ，４Ｂ）と、前記異常検出部による異常の検出に応じて、前記パラシュートを前記パラシュート収容部から射出する落下制御部（１６，１６Ａ）と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
〔２〕上記飛行装置において、前記パラシュート装置は、前記パラシュートに連結された小型飛翔体（４０）を更に有し、前記落下制御部は、前記小型飛翔体を前記パラシュート収容部から射出して、前記パラシュートを射出してもよい。
【００１５】
〔３〕上記飛行装置において、前記パラシュート収容部を複数有し、前記落下制御部は、複数の前記パラシュート装置のそれぞれの前記小型飛翔体を、時間をずらして射出してもよい。
【００１６】
〔４〕上記飛行装置において、前記落下制御部は、前記機体ユニットの地上から最も遠い位置に配置された前記パラシュート装置の前記小型飛翔体を優先して射出してもよい。
【００１７】
〔５〕上記飛行装置において、前記機体ユニットの傾きを検出するセンサ部（１２）を更に備え、前記落下制御部は、前記センサ部の検出結果に基づいて、前記小型飛翔体が射出されていない前記パラシュート装置のうち前記機体ユニットの地上から最も遠い位置に配置された前記パラシュート装置を選択し、選択した前記パラシュート装置の前記小型飛翔体を最初に射出してもよい。
【００１８】
〔６〕上記飛行装置において、前記落下制御部は、最初に前記小型飛翔体を射出した前記パラシュート装置と前記機体ユニットの中心部を挟んで対向して配置された前記パラシュート装置の前記小型飛翔体を、前記最初に射出した前記小型飛翔体の次に射出してもよい。
【００１９】
〔７〕上記飛行装置において、前記落下制御部は、最初に前記小型飛翔体を射出した前記パラシュート装置と隣り合う前記パラシュート装置から一方向に順次、前記小型飛翔体を射出してもよい。
【００２０】
〔８〕上記飛行装置において、前記落下制御部は、２番目に前記小型飛翔体を射出した前記パラシュート装置と隣り合う前記パラシュート装置から一方向に順次、前記小型飛翔体を射出してもよい。
【００２１】
〔９〕上記飛行装置（１Ａ）において、開閉自在な抵抗翼（７）を更に備え、前記落下制御部は、前記異常検出部による異常の検出に応じて前記抵抗翼を開いてもよい。
【００２２】
〔１０〕上記飛行装置において、前記抵抗翼は、前記落下制御部からの制御により折り畳み可能であってもよい。
【００２３】
〔１１〕上記飛行装置において、前記小型飛翔体は、ガスを発生させるガス発生装置（４０１）と、前記ガス発生装置を収容するとともに、前記ガス発生装置から発生した前記ガスを放出する複数のガス放出孔（４０４）が形成されたガス放出室（４０２）を内部に有するハウジング（４００）と、前記ハウジングの前記ガス放出孔にそれぞれ連結され、前記ハウジングの軸線に対して傾斜して設けられた複数のノズル（４０５）とを有してもよい。
【００２４】
〔１２〕上記飛行装置において、前記パラシュート（４１Ａ）は、傘体（４１０）と、前記傘体と前記機体ユニットとを連結する吊索（４１１）と、前記傘体において、前記傘体の頂点部と前記傘体の縁部との間に延在する棒状の弾性部材（４１２）と、を含んでもよい。
【００２５】
〔１３〕上記飛行装置において、前記パラシュート装置（４Ｂ）は、前記小型飛翔体と前記傘体とを連結するワイヤ（４３）と、前記傘体の展開を制御する開傘制御装置（４４）と、を更に含み、前記開傘制御装置は、前記ワイヤの引張力が所定レベルより低い状態において前記弾性部材に圧縮荷重を加えて変形させ、前記ワイヤの引張力が所定レベルを超えた場合に、前記弾性部材の圧縮荷重を取り除いてもよい。
【００２６】
〔１４〕上記飛行装置において、報知装置（５）を更に備え、前記落下制御部は、前記異常検出部による異常の検出に応じて前記報知装置を制御して、危険な状態であることを外部に報知してもよい。
【００２７】
２．実施の形態の具体例
以下、本発明の実施の形態の具体例について図を参照して説明する。なお、以下の説明において、各実施の形態において共通する構成要素には同一の参照符号を付し、繰り返しの説明を省略する。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００２８】
≪実施の形態１≫
図１は、本発明の実施の形態１に係る飛行装置の外観を模式的に示す図である。
図１に示される飛行装置１は、例えば、３つ以上のロータを搭載したマルチロータの回転翼機型の飛行装置であり、所謂ドローンである。
【００２９】
図１に示すように、飛行装置１は、機体ユニット２、揚力発生部３＿１〜３＿ｎ（ｎは３以上の整数）、パラシュート装置４＿１〜４＿ｍ（ｍは３以上の整数）、報知装置５、およびアーム部６を備えている。
【００３０】
機体ユニット２は、飛行装置１の本体部分であり、後述するように、飛行装置１の飛行を制御するための各種機能部を収容している。なお、図１において、一例として円柱状の機体ユニット２を図示しているが、機体ユニット２の形状は特に制限されない。
【００３１】
揚力発生部３＿１〜３＿ｎは、揚力を発生するロータである。なお、以下の説明において、各揚力発生部３＿１〜３＿ｎを特に区別しない場合には、単に、「揚力発生部３」と表記する。
【００３２】
飛行装置１が備える揚力発生部３の個数は特に制限されないが、３つ以上であることが好ましい。例えば、図２Ａ〜図２Ｄに示すように、飛行装置１は、３つの揚力発生部３を備えるトライコプター、４つの揚力発生部３を備えるクワッドコプター、６つの揚力発生部を備えるヘキサコプター、および８つの揚力発生部３を有するオクトコプターの何れであってもよい。
【００３３】
なお、図１では、一例として、飛行装置１が４つ（ｎ＝４）の揚力発生部３＿１〜３＿４を搭載したクワッドコプターである場合を図示している。
【００３４】
図３は、揚力発生部３の構成を模式的に示す図である。
揚力発生部３は、例えば、プロペラ３５と、プロペラ３５を回転させるモータ３１とを筒状の筐体３２に収容した構造を有している。図３に示すように、筒状の筐体３２の開口部３２０Ａ，３２０Ｂには、プロペラ３５との接触を防止するための保護網３３が設けられている。保護網３３は、例えば金属材料（ステンレス鋼等）から構成されている。
【００３５】
アーム部６は、機体ユニット２と各揚力発生部３とを連結するための構造体である。アーム部６は、機体ユニット２から突出して形成されている。各アーム部６の先端には、揚力発生部３がそれぞれ取り付けられている。
【００３６】
パラシュート装置４＿１〜４＿ｍは、飛行装置１の落下時の落下速度を緩やかにするための装置である。以下の説明において、各パラシュート装置４＿１〜４＿ｍを特に区別しない場合には、単に、「パラシュート装置４」と表記する。
【００３７】
飛行装置１が備えるパラシュート装置４の個数は特に制限されないが、落下時の機体の安定性を考慮すると、３つ以上であることが好ましい。例えば、図３に示すように、揚力発生部３と同数のパラシュート装置４を飛行装置１に設けてもよい。
【００３８】
なお、図１では、一例として、飛行装置１が４つのパラシュート装置４＿１〜４＿４（ｍ＝４）を搭載した場合を図示している。
【００３９】
パラシュート装置４＿１〜４＿ｍは、機体ユニット２の中心部Ｏを囲む形態で機体ユニット２に設置されている。ｍが偶数の場合、各パラシュート収容部４２は、他の一つのパラシュート収容部４２と中心部Ｏを挟んで互いに対向して配置されていることが好ましい。
例えば、飛行装置１が４つのパラシュート装置４＿１〜４＿４を備えている場合、図１および図２Ｂに示すように、パラシュート装置４＿１とパラシュート装置４＿３とは、中心部Ｏを挟んで互いに対向して配置され、パラシュート装置４＿２とパラシュート装置４＿４とは、中心部Ｏを挟んで互いに対向して配置されている。図２Ｃおよび図２Ｄに示すように、ｍ＝６，８の場合も同様である。
【００４０】
図４は、パラシュート装置４の構成を模式的に示す図である。
パラシュート装置４は、パラシュート収容部４２、パラシュート４１、および小型飛翔体４０を有している。
【００４１】
パラシュート収容部４２は、例えば筒状の金属材料（例えばステンレス鋼）から構成されている。図４に示すように、筒状のパラシュート収容部４２の内部には、パラシュート４１および小型飛翔体４０が収容されている。
【００４２】
パラシュート収容部４２は、機体ユニット２に設けられている。例えば、各パラシュート収容部４２は、それぞれのパラシュート収容部４２の軸線が鉛直方向と平行になるように、機体ユニット２に設けられている。パラシュート収容部４２が設けられる機体ユニット２上の位置は、機体ユニット２の上面（飛行装置１の飛行時において地面と反対側の面）でもよいし、機体ユニット２の側面でもよい。なお、図１では、一例として、パラシュート収容部４２を機体ユニット２の側面に設ける場合を図示している。
【００４３】
パラシュート４１は、傘体（キャノピー）４１０と、傘体４１０と機体ユニット２（パラシュート収容部４２）とを連結する吊索４１１とを含む。傘体４１０は、ワイヤ４３によって小型飛翔体４０と連結されている。傘体４１０は、例えば図４に示すように、折り畳まれた状態でパラシュート収容部４２に収容されている。
【００４４】
飛行装置１を低速で落下させるために必要な傘体４１０の直径Ｄは、例えば下記式（１）によって算出することができる。ここで、ｍは飛行装置１の総重量、ｖは飛行装置１の落下速度、ρは空気密度、Ｃｄは抵抗係数である。
【００４５】
【数１】
2019139073.tif 000003
【００４６】
例えば、飛行装置１の総重量ｍ＝２５０〔ｋｇ〕、抵抗係数Ｃｄ＝０．９、空気密度ρ＝１．３ｋｇ／ｍとしたとき、飛行装置１の落下速度ｖを５〔ｍ／ｓ〕とするために必要な傘体４１０の直径Ｄは、式（１）より、１９．５〔ｍ〕と算出される。
【００４７】
小型飛翔体４０は、パラシュート４１をパラシュート収容部４２の外部に放出するための装置であり、ガスを噴射することによって推力を得る。
【００４８】
図５Ａおよび図５Ｂは、小型飛翔体４０の構成を模式的に示す図である。図５Ａには、小型飛翔体４０の外観を示す斜視図が示され、図５Ｂには、小型飛翔体４０の断面形状が示されている。
図５Ａ、図５Ｂに示すように、小型飛翔体４０は、ハウジング４００、ガス発生装置４０１、およびノズル４０５を有している。
【００４９】
ガス発生装置４０１は、小型飛翔体４０をパラシュート収容部４２の外部に射出するための推力の基になるガスを発生する装置である。ガス発生装置４０１は、ガスを発生させる装置であり、例えば、点火薬、ガス発生剤、および点火制御部（図示せず）を有する。
【００５０】
点火制御部は、後述する落下制御部１６からの点火信号に応じて、点火薬を点火してガス発生剤を化学的に反応させることにより、ガスを発生させる。
【００５１】
ハウジング４００は、ガス発生装置４０１を収容する筐体である。例えば、ハウジング４００は、全体視ドーム形状を有している。ハウジング４００は、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）や金属材料等によって構成されている。
【００５２】
図５Ｂに示すように、ハウジング４００の内部には、ガス発生装置４０１から発生したガスの圧力を調整して放出するガス放出室４０２が形成されている。
ガス放出室４０２には、ガス発生装置４０１から発生したガスを導入するガス導入孔４０３と、導入したガスを放出する複数のガス放出孔４０４とが形成されている。本実施の形態では、一例として、小型飛翔体４０のガス放出室４０２に３つのガス放出孔４０４が形成されているものとして説明するが、ガス放出室４０２に形成されるガス放出孔４０４の個数に特に制限はない。
【００５３】
ノズル４０５は、ガス放出室４０２内のガスを外部に噴射するための部品である。ノズル４０５は、例えば円筒形状を有し、対応するガス放出孔４０４とそれぞれ連通して設けられている。
【００５４】
ノズル４０５は、ハウジング４００の軸線Ｐに対して傾斜して設けられることが好ましい。すなわち、ノズル４０５を、各ノズル４０５の噴射口の軸線Ｑとハウジング４００の軸線Ｐとが非平行となるように、ハウジング４００のガス放出孔４０４に連通させて設けることが好ましい。
【００５５】
例えば、３つのノズル４０５は、その噴射口の向きが互いに６０度ずつずれるように配置されている。
ここで、ノズル４０５は筒状であればよく、図５Ａ、図５Ｂに示される形状に限定されない。例えば、各ノズル４０５は円筒を湾曲した形状を有し、その噴射口の向きが互いに６０度ずつずれるように配置されていてもよい。
【００５６】
小型飛翔体４０において、点火制御部が後述する落下制御部１６からの点火信号に応じてガス発生剤を点火した場合、ガス発生剤から発生したガスがガス導入孔４０３を介してガス放出室４０２に充満する。ガス放出室４０２内のガスは、圧縮されてガス放出孔４０４を通してノズル４０５から外部に放出される。これにより、小型飛翔体４０が推力を得て、パラシュート収容部４２から外部に射出する。
【００５７】
このとき、上述したようにノズル４０５がハウジング４００の軸線Ｐに対して傾斜して設けられている場合には、ガスがハウジング４００の軸線Ｐに対して斜めに噴射されるので、小型飛翔体４０は回転しながら飛翔する。これにより、小型飛翔体４０をパラシュート収容部４２の軸線方向に直線的に射出することが可能となる。
【００５８】
図６は、パラシュート４１が開いた状態のパラシュート装置４を模式的に示す図である。
図６に示すように、後述する落下制御部１６からの制御により小型飛翔体４０がパラシュート収容部４２から射出されると、パラシュート４１が、ワイヤ４３を介して小型飛翔体４０によって引っ張られてパラシュート収容部４２から射出される。その後、小型飛翔体４０によって更に引っ張られたパラシュート４１は、畳まれた状態の傘体４１０の内部に空気が入り込むことによって傘体４１０が広がる。これにより、パラシュート４１が開傘する。
【００５９】
報知装置５は、飛行装置１の外部に危険な状態を報知するための装置である。報知装置５は、例えば、ＬＥＤ等から成る光源や、音声発生装置（アンプおよびスピーカ等）を含んで構成されている。報知装置５は、異常検出部１５による異常の検出に応じて、飛行装置１が危険な状態であることを光や音声によって外部に報知する。
【００６０】
なお、報知装置５は、機体ユニット２の外部に露出していてもよいし、光源からの光やスピーカからの音声を外部に出力可能な形態で機体ユニット２の内部に収容されていてもよい。
【００６１】
次に、機体ユニット２に収容されている各機能部について説明する。
図７は、実施の形態１に係る飛行装置１の機能ブロック図である。
同図に示されるように、機体ユニット２は、電源部１１、センサ部１２、モータ駆動部１３＿１〜１３＿ｎ（ｎは２以上の整数）、飛行制御部１４、異常検出部１５、落下制御部１６、通信部１７、および記憶部１８を含む。
【００６２】
これらの機能部のうち、飛行制御部１４、異常検出部１５、および落下制御部１６は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）およびメモリ等を含むマイクロコントローラ等のプログラム処理装置によるプログラム処理とハードウェアとの協働によって実現される。
【００６３】
電源部１１は、バッテリ２２と電源回路２３とを含む。バッテリ２２は、例えば二次電池（例えばリチウムイオン二次電池）である。電源回路２３は、バッテリ２２の出力電圧に基づいて電源電圧を生成し、上記機能部を実現する各ハードウェアに供給する回路である。電源回路２３は、例えば、複数のレギュレータ回路を含み、上記ハードウェア毎に必要な電源電圧を生成する。
【００６４】
センサ部１２は、飛行装置１の状態を検知する機能部である。センサ部１２は、飛行装置１の機体の傾きを検出する。具体的には、センサ部１２は、角速度センサ２４と、加速度センサ２５と、磁気センサ２６と、角度算出部２７とを有している。
【００６５】
角速度センサ２４は、角速度（回転速度）を検出するセンサであり、例えば、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の３つの基準軸に基づいて角速度を検出する３軸ジャイロセンサである。
【００６６】
加速度センサ２５は、加速度を検出するセンサであり、例えば、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の３つの基準軸に基づいて角速度を検出する３軸加速度センサである。
【００６７】
磁気センサ２６は、地磁気を検出するセンサであり、例えば、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸の３つの基準軸に基づいて方位（絶対方向）を検出する３軸地磁気センサ（電子コンパス）である。
【００６８】
角度算出部２７は、角速度センサ２４および加速度センサ２５の少なくとも一方の検出結果に基づいて、飛行装置１の機体の傾きとして、地面（水平方向）に対する機体の角度を算出する。
【００６９】
例えば、角度算出部２７は、角速度センサ２４の検出結果に基づいて、地面に対する機体の角度を算出してもよいし、角速度センサ２４および加速度センサ２５の検出結果に基づいて、地面に対する機体の角度を算出してもよい。なお、角速度センサ２４や加速度センサ２５の検出結果を用いた角度の算出方法は、公知の計算式を用いればよい。
【００７０】
また、角度算出部２７は、角速度センサ２４および加速度センサ２５の少なくとも一方の検出結果に基づいて算出した角度を、磁気センサ２６の検出結果に基づいて補正してもよい。
【００７１】
なお、センサ部１２は、上述した角速度センサ２４、加速度センサ２５、および磁気センサ２６に加えて、例えば、気圧センサ、超音波センサ、ＧＰＳ受信機、およびカメラ等を含んでもよい。
【００７２】
通信部１７は、送信機やサーバ等の外部装置９と通信を行うための機能部である。通信部１７と外部装置９との通信は、例えば、ＩＳＭバンド（２．４ＧＨｚ帯）の無線通信によって実現される。通信部１７は、例えば、アンテナおよびＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路等によって構成されている。
【００７３】
通信部１７は、外部装置９から飛行装置１の操作情報を受信して飛行制御部１４に出力するとともに、センサ部１２によって計測された各種の計測データ等を外部装置９へ送信する。また、通信部１７は、異常検出部１５によって異常が検出された場合に、飛行装置１に異常が発生したことを示す情報を外部装置９に送信する。更に、通信部１７は、後述する落下制御処理によって飛行装置１が地上に落下した場合に、飛行装置１が落下したことを示す情報を外部装置９に送信する。
【００７４】
モータ駆動部１３＿１〜１３＿ｎは、揚力発生部３毎に設けられ、飛行制御部１４からの指示に応じて、モータ３１を駆動する機能部である。
【００７５】
なお、以下の説明において、各モータ駆動部１３＿１〜１３＿ｎを特に区別しない場合には、単に、「モータ駆動部１３」と表記する。
【００７６】
モータ駆動部１３は、飛行制御部１４から指示された回転数でモータ３１が回転するように、モータ３１を駆動する。モータ駆動部１３は、例えばＥＳＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｓｐｅｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）である。
【００７７】
飛行制御部１４は、飛行装置１が安定して飛行するように揚力発生部３を制御する機能部である。具体的に、飛行制御部１４は、通信部１７を介して受信した外部装置９からの操作情報（上昇や下降、前進や後退等の指示）と、センサ部１２の検出結果とに基づいて、機体が安定した状態で所望の方向に飛行するように、各揚力発生部３のモータ３１の適切な回転数を演算し、算出した回転数を各モータ駆動部１３に指示する。
【００７８】
例えば、飛行制御部１４は、風等の外部からの影響で急に機体の姿勢が乱された場合に機体が水平になるように、角速度センサ２４の検出結果に基づいて各揚力発生部３のモータ３１の適切な回転数を演算し、算出した回転数を各モータ駆動部１３に指示する。
【００７９】
また、例えば、飛行制御部１４は、飛行装置１のホバリング時に飛行装置１のドリフトを防止するように、加速度センサ２５の検出結果に基づいて各揚力発生部３のモータ３１の適切な回転数を演算し、算出した回転数を各モータ駆動部１３に指示する。
【００８０】
また、飛行制御部１４は、通信部１７を介して外部装置９との間でデータの送受信を行う。
【００８１】
記憶部１８は、飛行装置１の動作を制御するための各種プログラムやパラメータ等を記憶するための機能部であり、フラッシュメモリおよびＲＯＭ等の不揮発性メモリやＲＡＭ等から構成されている。
【００８２】
記憶部１８に記憶される上記パラメータとして、各パラシュート装置４（パラシュート収容部４２）の機体ユニット２上の位置を表す座標情報３０と、後述する残容量閾値２８および傾き閾値２９とを例示することができる。
【００８３】
異常検出部１５は、飛行時の異常を検出する機能部である。具体的に、異常検出部１５は、センサ部１２の検出結果と、バッテリ２２の状態と、揚力発生部３の動作状態とを監視し、飛行装置１が異常状態であるか否かを判定する。
【００８４】
ここで、異常状態とは、飛行装置１の自律飛行が不可能になるおそれのある状態を言う。例えば、揚力発生部３が故障したこと、バッテリ２２の残容量が所定の閾値よりも低下したこと、および機体（機体ユニット２）が異常に傾いたこと、の少なくとも一つが発生した状態を言う。
【００８５】
異常検出部１５は、揚力発生部３の故障、例えば、飛行制御部１４が指示した回転数でモータ３１が回転しないこと、プロペラ３５が回転しないこと、およびプロペラ３５の破損等を検出した場合に、飛行装置１が異常状態であると判定する。
【００８６】
また、異常検出部１５は、バッテリ２２の残容量が所定の閾値（以下、「残容量閾値」とも称する。）２８よりも低下したことを検出した場合に、飛行装置１が異常状態であると判定する。
ここで、残容量閾値２８は、例えば、飛行制御部１４が指示した回転数でモータが回転できなくなる程度の容量値とすればよい。残容量閾値２８は、例えば、予め記憶部１８に記憶されている。
【００８７】
また、異常検出部１５は、飛行装置１の機体の異常な傾きを検出した場合に、飛行装置１が異常であると判定する。例えば、異常検出部１５は、角度算出部２７によって算出した角度が所定の閾値（以下、「傾き閾値」とも称する。）２９を超えている状態が所定期間継続した場合に、飛行装置１が異常状態であると判定する。
【００８８】
ここで、傾き閾値２９は、例えば、飛行装置１が前後方向に移動するときの角度（ピッチ角）や飛行装置１が左右方向に移動するときの角度（ロール角）を予め実験により取得し、それらの角度よりも大きい値に設定すればよい。傾き閾値２９は、例えば、予め記憶部１８に記憶されている。
【００８９】
落下制御部１６は、飛行装置１の落下を制御するための機能部である。具体的に、落下制御部１６は、異常検出部１５によって飛行装置１が異常状態であると判定された場合に、飛行装置１を安全に落下させるための落下準備処理を実行する。
【００９０】
落下制御部１６は、落下準備処理として、異常検出部１５による異常の検出に応じて報知装置５を制御して、危険な状態であることを外部に報知する。
【００９１】
また、落下制御部１６は、落下準備処理として、異常検出部１５による異常の検出に応じて、モータ駆動部１３を制御してモータ３１の回転を停止させる。
【００９２】
更に、落下制御部１６は、落下準備処理として、異常検出部１５による異常の検出に応じて、点火を指示する点火信号を射出すべき小型飛翔体４０の点火制御部に出力することにより、その小型飛翔体４０をパラシュート収容部４２から射出してパラシュート４１を開く。
【００９３】
このとき、落下制御部１６は、複数のパラシュート装置４＿１〜４＿ｍのそれぞれの小型飛翔体４０を時間をずらして射出するパラシュート開傘制御を行う。具体的に、落下制御部１６は、パラシュート開傘制御として、機体ユニット２の地上から最も遠い位置に配置されたパラシュート装置４の小型飛翔体４０を優先して射出する。
【００９４】
より具体的には、落下制御部１６は、先ず、センサ部１２の検出結果に基づいて、小型飛翔体４０が射出されていないパラシュート装置４のうち機体ユニット２の地上から最も遠い位置に配置されたパラシュート装置４を選択し、選択したパラシュート装置４の小型飛翔体４０を最初に射出する。
【００９５】
すなわち、落下制御部１６は、記憶部１８に記憶された各パラシュート装置４＿１〜４＿ｍの座標情報３０と、角度算出部２７によって算出された角度とに基づいて、パラシュート装置４＿１〜４＿ｍの中から機体ユニット２の地上から最も遠い位置に配置されているパラシュート装置４を選択し、選択したパラシュート装置４に点火信号を出力することにより、そのパラシュート装置４から小型飛翔体４０を射出させる。
【００９６】
次に、落下制御部１６は、最初に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されたパラシュート装置４の小型飛翔体４０を、最初に射出した小型飛翔体４０の次に射出する。
【００９７】
すなわち、落下制御部１６は、記憶部１８に記憶された各パラシュート装置４＿１〜４＿ｍの座標情報３０に基づいて、最初に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されたパラシュート装置４を選択し、選択したパラシュート装置４に点火信号を出力することにより、そのパラシュート装置４から２番目の小型飛翔体４０を射出させる。
【００９８】
その後、落下制御部１６は、射出されていない残りの小型飛翔体４０を順次射出する。
例えば、落下制御部１６は、２番目に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４と隣り合うパラシュート装置４から一方向に順次、小型飛翔体を射出する。
【００９９】
より具体的には、落下制御部１６は、２番目に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４を起点として、機体ユニット２の上面側から見て右回りまたは左回りの順に、３番目以降に射出する小型飛翔体４０を選択して、点火信号を順次出力する。
【０１００】
また、２番目の小型飛翔体４０を射出する際に、最初に射出した小型飛翔体４０を収容するパラシュート収容部４２と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されたパラシュート収容部４２が存在しない場合には、上述した３番目以降の小型飛翔体４０を射出する場合と同様に、直前に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４と隣り合うパラシュート装置４から一方向に順次、小型飛翔体４０を射出すればよい。
【０１０１】
図８Ａ〜図８Ｄは、実施の形態１に係る飛行装置１におけるパラシュートの開傘順序の一例を示す図である。
同図において、各パラシュート装置４の横に付された丸で囲まれた数字は、そのパラシュート装置４の小型飛翔体４０が射出される順番を示している。
【０１０２】
先ず、第１の例として、図８Ａに示すように、例えば３つのパラシュート装置４＿１〜４＿３が設けられているトライコプターにおいて、最初にパラシュート装置４＿２の小型飛翔体４０が射出された場合を考える。
【０１０３】
この場合、最初に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４＿２と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されたパラシュート装置４が存在しないため、落下制御部１６は、最初に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４＿２から右回りに小型飛翔体４０を順次射出する。すなわち、図８Ａに示す例の場合、落下制御部１６は、パラシュート装置４＿２、パラシュート装置４＿３、パラシュート装置４＿１の順に小型飛翔体４０を射出する。
【０１０４】
第２の例として、図８Ｂに示すように、例えば４つのパラシュート装置４＿１〜４＿４が設けられているクワッドコプターにおいて、最初にパラシュート装置４＿２の小型飛翔体４０が射出された場合を考える。
【０１０５】
この場合、パラシュート装置４＿４が最初に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４＿２と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されているため、落下制御部１６は、パラシュート装置４＿４の小型飛翔体４０を２番目に射出する。その後、落下制御部１６は、２番目に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４＿４を起点として、右回りに小型飛翔体４０を順次射出する。すなわち、図８Ｂに示す例の場合、落下制御部１６は、パラシュート装置４＿２、パラシュート装置４＿４、パラシュート装置４＿１、パラシュート装置４＿３の順に小型飛翔体４０を射出する。
【０１０６】
第３の例として、図８Ｃに示すように、例えば６つのパラシュート装置４＿１〜４＿６が設けられているヘキサコプターにおいて、最初にパラシュート装置４＿３の小型飛翔体４０が射出された場合を考える。
【０１０７】
この場合、パラシュート装置４＿６が最初に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４＿３と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されているため、落下制御部１６は、パラシュート装置４＿６の小型飛翔体４０を２番目に射出する。その後、落下制御部１６は、２番目に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４＿６を起点として、右回りに小型飛翔体４０を順次射出する。すなわち、図８Ｃに示す例の場合、落下制御部１６は、パラシュート装置４＿３、パラシュート装置４＿６、パラシュート装置４＿１、パラシュート装置４＿２、パラシュート装置４＿４、パラシュート装置４＿５の順に小型飛翔体４０を射出する。
【０１０８】
第４の例として、図８Ｄに示すように、例えば８つのパラシュート装置４＿１〜４＿８が設けられているオクトコプターにおいて、最初にパラシュート装置４＿４の小型飛翔体４０が射出された場合を考える。
【０１０９】
この場合、パラシュート装置４＿８が最初に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４＿４と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されているため、落下制御部１６は、パラシュート装置４＿８の小型飛翔体４０を２番目に射出する。その後、落下制御部１６は、２番目に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４＿８を起点として、右回りに小型飛翔体４０を順次射出する。すなわち、図８Ｄに示す例の場合、落下制御部１６は、パラシュート装置４＿４、パラシュート装置４＿８、パラシュート装置４＿１、パラシュート装置４＿２、パラシュート装置４＿３、パラシュート装置４＿５、パラシュート装置４＿６、パラシュート装置４＿７の順に小型飛翔体４０を射出する。
【０１１０】
次に、落下制御部１６による落下準備処理の流れについて詳細に説明する。
図９は、実施の形態１に係る飛行装置１による落下準備処理の流れを示すフローチャートである。
【０１１１】
飛行装置１が飛行している状態において、落下制御部１６は、異常検出部１５によって異常状態が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１において、異常検出部１５によって異常状態が検出されていない場合には、落下制御部１６は、落下準備処理を開始せず、引き続き飛行装置１が安定して飛行するように制御を行いつつ、異常検出部１５による異常の検出の有無を監視する。
【０１１２】
一方、ステップＳ１において、異常検出部１５によって異常状態が検出された場合には、落下制御部１６は、落下制御処理を開始する（ステップＳ２）。例えば、強風によって飛行装置１の機体（機体ユニット２）が傾き閾値２９を超えて傾いた状態が所定期間継続した場合、異常検出部１５は異常を検出したことを示す信号を落下制御部１６に通知する。落下制御部１６は、その信号を受信した場合に飛行装置１が落下するおそれがあると判定し、落下制御処理を開始する。
【０１１３】
落下制御処理において、先ず、落下制御部１６は、報知装置５を制御して、飛行装置１が危険な状態であることを外部に報知する（ステップＳ３）。例えば、落下制御部１６は、報知装置５を構成する光源を駆動して点滅する光を発生させる。また、落下制御部１６は、報知装置５を構成する音声発生装置を駆動して警告音や退避を促すアナウンスを出力する。
【０１１４】
次に、落下制御部１６は、モータ３１を停止する（ステップＳ４）。具体的に、落下制御部１６は、各モータ駆動部１３＿１〜１３＿ｎに対してモータ３１の停止を指示する。これにより、飛行装置１のモータ３１が停止し、プロペラ３５の回転が停止する。
【０１１５】
なお、モータ駆動部１３＿１〜１３＿ｎへの指示は、落下制御部１６からモータ駆動部１３＿１〜１３＿ｎへ直接行ってもよいし、落下制御部１６から飛行制御部１４を介してモータ駆動部１３＿１〜１３＿ｎへ間接的に行ってもよい。
【０１１６】
次に、落下制御部１６は、パラシュート開傘制御を行う（ステップＳ５）。
図１０は、パラシュート開傘制御（ステップＳ５）の流れを示すフローチャートである。ここでは、図１の飛行装置１を例にとり、パラシュート開傘制御（ステップＳ５）の処理の流れについて説明する。
【０１１７】
ステップＳ５において、先ず、落下制御部１６は、上述した手法により、機体ユニット２の最も地面から遠い位置に配置されたパラシュート装置４を選択し、選択したパラシュート装置４から小型飛翔体４０を射出する（ステップＳ５１）。ここでは、図１において、最初にパラシュート装置４＿１から小型飛翔体４０が射出されたとする。
【０１１８】
次に、落下制御部１６は、記憶部１８に記憶された各パラシュート装置４の座標情報３０に基づいて、ステップＳ５２で小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されたパラシュート装置４が存在するか否かを判定する（ステップＳ５２）。
【０１１９】
ステップＳ５２において、ステップＳ５１で小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されたパラシュート装置４が存在しない場合には、後述するステップＳ５４に移る。
【０１２０】
一方、ステップＳ５２において、ステップＳ５１で小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されたパラシュート装置４が存在する場合には、そのパラシュート装置４から小型飛翔体４０を射出する（ステップＳ５３）。
上述の例の場合、パラシュート装置４＿３が、ステップＳ５１で小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４＿１と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されているので、パラシュート装置４＿３から２番目の小型飛翔体４０を射出する。
【０１２１】
次に、落下制御部１６は、直前に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４と隣り合うパラシュート装置４から順に小型飛翔体４０を射出する（ステップＳ５４）。
上述の例の場合、直前のステップＳ５３において、パラシュート装置４＿３から２番目の小型飛翔体４０を射出しているので、パラシュート装置４＿３と隣り合うパラシュート装置４＿４から一方向に順次、小型飛翔体４０を射出する。この場合、パラシュート装置４＿４から３番目の小型飛翔体４０を射出し、パラシュート装置４＿２から４番目の小型飛翔体４０を射出する。
以上の処理手順により、パラシュート開傘制御（ステップＳ５）が行われる。
【０１２２】
図１１は、パラシュート４１が開いた状態の飛行装置１を模式的に示す図である。
例えば、図１０のフローで説明した上述の順番で小型飛翔体４０が射出された場合、パラシュート装置４＿１、パラシュート装置４＿３、パラシュート装置４＿４、パラシュート装置４＿２の順に小型飛翔体４０が射出されてパラシュート４１が開く。これにより、飛行装置１が地上へ向かってゆっくりと落下する。
【０１２３】
図９において、パラシュート開傘制御（ステップＳ５）の後、落下制御部１６は、通信部１７を介して飛行装置１が落下したことを外部装置９に通知する（ステップＳ６）。
外部装置９への通知は、落下制御処理の開始（ステップＳ２）の後であれば、どのタイミングで行ってもよい。例えば、飛行装置１が着陸した後に行ってもよいし、落下制御処理（ステップＳ２）の開始直後であってもよい。
【０１２４】
また、落下制御部１６は、飛行装置１が落下したことを外部装置９に通知するとき、ＧＰＳ受信機によって取得した落下場所の位置情報も一緒に、外部装置９に通知してもよい。
以上の手順により、飛行装置１の落下制御処理が行われる。
【０１２５】
以上、実施の形態１に係る飛行装置１によれば、落下制御部１６が、異常検出部１５による飛行時の異常の検出に応じて、パラシュート４１に連結された小型飛翔体４０をパラシュート収容部４２から射出するので、飛行装置１の自律飛行が不可能な状態に陥った場合であっても、パラシュート４１を開いて飛行装置１をゆっくりと落下させることができる。これにより、飛行装置１の落下時の安全性を向上させることが可能となる。
【０１２６】
また、実施の形態１に係る飛行装置１によれば、小型飛翔体４０によってパラシュート４１を牽引するので、パラシュート４１を確実にパラシュート収容部４２から射出することができる。
【０１２７】
また、実施の形態１に係る飛行装置１において、小型飛翔体４０は、ハウジング４００に形成されたガス放出孔４０４にそれぞれ連結され、ハウジング４００の軸線Ｐに対して傾斜して設けられた複数のノズル４０５を有している。
【０１２８】
これによれば、上述したように、小型飛翔体４０を回転させながら、パラシュート収容部４２の軸線方向に直線的に射出することが可能となる。これにより、パラシュート４１をより強い力で牽引することができるので、射出されたパラシュート４１をより開き易い状態にすることが可能となる。
【０１２９】
また、実施の形態１に係る飛行装置１によれば、落下制御部１６が、複数のパラシュート装置４のそれぞれの小型飛翔体４０を時間をずらして射出するので、飛行装置１の落下速度をより緩やかにする制御が可能となる。
【０１３０】
具体的には、落下制御部１６は、機体ユニット２の地上から最も遠い位置に配置されたパラシュート装置４の小型飛翔体４０を優先して射出する。これによれば、パラシュート４１が開く前に飛行装置１の機体を水平な状態に近づけることが可能となるので、落下中の飛行装置１の姿勢が安定し、飛行装置１の落下速度をより緩やかにすることが可能となる。
【０１３１】
より具体的には、落下制御部１６は、センサ部１２の検出結果に基づいて、小型飛翔体４０が射出されていないパラシュート装置４のうち機体ユニット２の地上から最も遠い位置に配置されたパラシュート装置４を選択し、選択したパラシュート装置４の小型飛翔体４０を最初に射出する。
【０１３２】
これによれば、図１２Ａに示すように、一つ目の小型飛翔体４０を発射したときの反動により、小型飛翔体４０の射出方向Ｓと反対方向の力Ｆが機体ユニット２の地上から最も遠い側に加わる。その結果、図１２Ｂに示すように、機体ユニット２をより水平に近い状態にすることが可能となる。この状態において、二つ目の小型飛翔体４０を射出した場合、その小型飛翔体４０によって牽引されるパラシュート４１を地上に対してより垂直な方向に打ち上げることができるので、二つ目の小型飛翔体４０によって牽引されるパラシュート４１が空気を孕み易くなり、そのパラシュート４１をより早く開かせることが可能となる。その結果、機体ユニット２に加わっている地上に向かう方向の力を軽減し、飛行装置１の落下時間をより長くすることができるので、飛行装置１の落下時の安全性を更に向上させることが可能となる。
【０１３３】
また、落下制御部１６は、最初に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されたパラシュート装置４の小型飛翔体４０を、最初に射出した小型飛翔体４０の次に射出する。
【０１３４】
これによれば、偶数個のパラシュート収容部４２が機体ユニット２の中心部Ｏを囲む形態で配置されている飛行装置において、以下に示す効果が期待できる。
【０１３５】
先ず、上述したように、最初の小型飛翔体４０が射出されたとき、その反動によって機体ユニット２には機体ユニット２が水平になる方向に力が加わる。しかしながら、その力が大きい場合、機体ユニット２が反対側に傾くおそれがある。この場合に、最初に小型飛翔体４０を射出したパラシュート装置４と機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されたパラシュート装置４の小型飛翔体４０を２番目に射出することにより、２番目の小型飛翔体４０の射出の反動によって機体ユニット２を水平な状態に戻す方向に力を加えることができる。これにより、落下中の飛行装置１の姿勢をより安定させることができるので、飛行装置１の落下時間を更に長くすることが可能となる。
このように、機体ユニット２の中心部Ｏを挟んで対向して配置されている一組のパラシュート収容部４２を備えた飛行装置１において、落下時の安全性を更に向上させることが可能となる。
【０１３６】
また、実施の形態１に係る飛行装置１では、最初に小型飛翔体４０を射出するパラシュート装置４を選択する場合に、センサ部１２によって検出された機体ユニット２の傾きの情報を用いて機体ユニット２の地上から最も遠い位置に配置されたパラシュート装置４を選択する演算を行い、２番目以降に小型飛翔体４０を射出するパラシュート装置４を、直前に射出したパラシュート装置４との位置関係に基づいて決定する。
【０１３７】
これによれば、落下制御部１６（プログラム処理装置）によって実行される、２番目以降に小型飛翔体４０を射出するパラシュート装置４を選択するための演算は、最初に小型飛翔体４０を射出するパラシュート装置４を選択するための演算よりも負荷が小さくなるので、２番目以降に射出すべきパラシュート装置４をより短時間に決定することができる。これにより、２番目以降の小型飛翔体をより早く射出することが可能となり、全てのパラシュート４１が開傘するまでの時間を短縮することが可能となる。
【０１３８】
≪実施の形態２≫
図１３は、本発明の実施の形態２に係る飛行装置の外観を模式的に示す図である。
図１３に示される飛行装置１Ａは、機体の落下を制御するための機能部として、パラシュート収容部４２に加えて抵抗翼７を更に備える点において、実施の形態１に係る飛行装置１と相違し、その他の点においては、実施の形態２に係る飛行装置１と同様である。
【０１３９】
図１３に示すように、飛行装置１Ａは、複数の抵抗翼７を備えている。抵抗翼７は、例えば、各アーム部６の下面（飛行装置１Ａの飛行時における地面側）または上面（飛行装置１Ａの飛行時の地面と反対側）にそれぞれ設けられている。
【０１４０】
図１４Ａ、図１４Ｂは、抵抗翼７の構成を模式的に示す図である。
図１４Ａには、抵抗翼７が閉じているときの構成が示され、図１４Ｂには、抵抗翼７が開いているときの構成が示されている。
【０１４１】
図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、抵抗翼７は、翼部７０、支持骨部７１、可動骨部７２、開閉制御部７３、ばね部材７４、および支持部材７５を有する。
【０１４２】
支持骨部７１は、抵抗翼７の各構成部品を支持するための部品であり、例えば金属材料から構成されている。
【０１４３】
翼部７０は、飛行装置１Ａの落下時に空気を受けるための部品である。翼部７０は、折り畳み可能に構成されている。翼部７０は、例えば、ナイロン生地（例えば、ウルトラシル（登録商標）ナイロン）やセルロースナノファイバー等から構成されている。
【０１４４】
翼部７０は、支持骨部７１を挟んだ両側にそれぞれ設けられている。翼部７０の形状は例えば、三角形状を有している。なお、翼部７０は、落下時に効率よく空気を受けることができる形状を有していればよく、三角形状に限られない。例えば、翼部７０の形状は扇形状であってもよい。翼部７０の外周部分を構成する一つの辺は、支持骨部７１に固定され、もう一つの辺は可動骨部７２に固定されている。
【０１４５】
可動骨部７２は、翼部７０を開閉するための部品の一つである。支持部材７５は、可動骨部７２を支持骨部７１に対して回動可能に支持する部品である。
【０１４６】
ばね部材７４は、翼部７０を開閉するための部品の一つである。ばね部材７４は、例えば圧縮コイルばねである。ばね部材７４の延在方向の一端は、支持骨部７１に固定され、ばね部材７４の延在方向の他端は、可動骨部７２に固定されている。ばね部材７４は、翼部７０を閉じたときに圧縮荷重が加わるように配置されている。
【０１４７】
開閉制御部７３は、翼部７０を開閉するための部品の一つである。開閉制御部７３は、落下制御部１６Ａからの制御信号に応じて、翼部７０の開閉を制御する。開閉制御部７３は、例えばソレノイドである。
【０１４８】
開閉制御部７３は、飛行装置１Ａの通常飛行時において、可動骨部７２を支持骨部７１に近づけた状態で固定する。これにより、翼部７０が閉じた状態になるとともに、ばね部材７４に圧縮荷重が加わる。
【０１４９】
開閉制御部７３は、飛行装置１Ａが飛行中に異常状態となり、落下制御部１６Ａから抵抗翼７の開翼を指示する制御信号が出力された場合に、可動骨部７２の固定を解く。これにより、ばね部材７４に圧縮荷重が取り除かれ、ばね部材７４の弾性力によって可動骨部７２が回動し、翼部７０を開くことができる。
【０１５０】
図１５は、実施の形態２に係る飛行装置１Ａの機能ブロック図である。
落下制御部１６Ａは、異常検出部１５による異常の検出に応じて、抵抗翼７を開く制御を行う。具体的に、落下制御部１６Ａは、異常検出部１５によって異常が検出された場合に、抵抗翼７の開閉制御部７３に対して抵抗翼７の開翼を指示する制御信号を出力する。
【０１５１】
図１６は、実施の形態２に係る飛行装置１Ａによる落下準備処理の流れを示すフローチャートである。
同図において、ステップＳ１からステップＳ４までの処理手順は、実施の形態１に係る飛行装置１による落下準備処理の流れと同様であるため、説明を省略する。なお、落下準備処理が開始される前の段階では、抵抗翼７の翼部７０は、開閉制御部７３によって閉じられているものとする。
【０１５２】
飛行装置１Ａによる落下準備処理において、ステップＳ４でモータ３１が停止した後、落下制御部１６Ａは、パラシュート開傘制御（ステップＳ５）を実行する。
【０１５３】
更に、落下制御部１６Ａは、抵抗翼７を展開する（ステップＳ５Ａ）。具体的に、落下制御部１６Ａは、各抵抗翼７の開閉制御部７３に対して、抵抗翼７の開翼を指示する制御信号を出力する。これにより、上述の原理により、各抵抗翼７が開く。
【０１５４】
抵抗翼７の展開は、パラシュート開傘制御（ステップＳ５）と並行して行ってもよいし、パラシュート開傘制御（ステップＳ５）を実行する前または後のタイミングで行ってもよい。
【０１５５】
図１７は、パラシュート４１および抵抗翼７が開いた状態の、実施の形態２に係る飛行装置１Ａを模式的に示す図である。
図１７に示すように、飛行装置１Ａの落下する際にパラシュート４１および抵抗翼７を開くことにより、パラシュート４１および抵抗翼７が空気抵抗を受けるので、飛行装置１Ａが地上へ向かってゆっくりと落下する。
【０１５６】
その後、実施の形態１に係る飛行装置１と同様に、落下制御部１６Ａは、外部装置９に飛行装置１Ａが落下したことを通知する（ステップＳ６）。
【０１５７】
以上、実施の形態２に係る飛行装置１Ａは、パラシュート収容部４２に加えて開閉自在な抵抗翼７を更に備え、異常検出部１５による異常の検出に応じて抵抗翼７を展開する制御を行う。これによれば、飛行装置１Ａの落下中にパラシュート４１のみならず抵抗翼７が空気抵抗を受けるので、飛行装置１Ａの落下速度を更に遅くすることが可能となり、飛行装置１Ａの落下時の安全性を向上させることが可能となる。
【０１５８】
≪パラシュート装置４の変形例≫
本発明の実施の形態１，２に係る飛行装置１，１Ａのパラシュート装置４の変形例を以下に示す。
【０１５９】
（１）第１の変形例
図１８Ａおよび図１８Ｂは、第１の変形例に係るパラシュート装置４Ａの構成を模式的に示す図である。図１８Ａには、パラシュート４１Ａが射出される前のパラシュート装置４Ａが示され、図１８Ｂには、パラシュート４１Ａが射出された後の、パラシュートが開いた状態のパラシュート装置４Ａが示されている。
【０１６０】
第１の変形例に係るパラシュート装置４Ａのパラシュート４１Ａは、実施の形態１に係るパラシュート４１と同様の構成要素に加えて、棒状の弾性部材４１２を更に有している。例えば、弾性部材４１２は、棒状の金属材料から構成されており、より好ましくは、棒状の形状記憶合金で構成されている。
【０１６１】
図１８Ｂに示すように、弾性部材４１２は、傘体４１０の頂点部４１４から傘体４１０の縁部４１５に向かって設けられている。例えば、弾性部材４１２は、傘体４１０において、傘体４１０を構成するセル同士の継目４１３に沿って延在している。
【０１６２】
なお、弾性部材４１２は、頂点部４１４と縁部４１５との間に敷設されていればよく、頂点部４１４から縁部４１５までの全体に亘って設けなくてもよい。例えば、弾性部材４１２は、頂点部４１４から頂点部４１４と縁部４１５との中間点まで延在していてもよい。
【０１６３】
傘体４１０に設けられる弾性部材４１２の本数は、特に制限されないが、少なくとも３本であることが好ましい。３本以上の弾性部材４１２を設ける場合、各弾性部材４１２は、傘体１０の周方向に沿って等間隔で配置することが好ましい。
【０１６４】
図１８Ａに示すように、パラシュート４１Ａが射出される前は、弾性部材４１２は、圧縮荷重が加えられた状態でパラシュート収容部４２に収容されている。
一方、図１８Ｂに示すように、パラシュート４１Ａがパラシュート収容部４２から射出された場合、弾性部材４１２に加わっていた圧縮荷重が取り除かれる。これにより、弾性部材４１２の弾性力が傘体４１０の展開を補助し、傘体４１０を速やかに開かせることが可能となる。
【０１６５】
以上、第１の変形例に係るパラシュート装置４Ａのパラシュート４１Ａによれば、傘体４１０の頂点部４１４と傘体４１０の縁部４１５との間に延在する棒状の弾性部材４１２により、傘体４１０をより早く開くことができる。これにより、飛行装置１Ａの落下速度をより緩やかにすることが可能となり、飛行装置１Ａの落下時の安全性を向上させることが可能となる。
【０１６６】
また、傘体４１０に弾性部材４１２の少なくとも３本設け、各弾性部材４１２を傘体１０の縁部４１５の周方向に沿って等間隔で配置することにより、傘体４１０をより均等に広げることが可能となり、飛行装置１の落下速度を更に緩やかにすることが可能となる。
【０１６７】
（２）第２の変形例
図１９Ａおよび図１９Ｂは、第２の変形例に係るパラシュート装置４Ｂの構成を模式的に示す図である。図１９Ａには、パラシュート４１Ｂが射出される前のパラシュート装置４Ｂが示され、図１９Ｂには、パラシュート４１Ｂが射出された後の、パラシュートが開いた状態のパラシュート装置４Ｂが示されている。
【０１６８】
第２の変形例に係るパラシュート装置４Ｂのパラシュート４１Ｂは、上述の第２の変形例に係るパラシュート装置４Ａと同様の構成要素に加えて、傘体の展開を制御する開傘制御装置４４を更に有している。
【０１６９】
開傘制御装置４４は、小型飛翔体４０が射出される前の状態において、すなわちパラシュート４１Ｂがパラシュート収容部４２に収容されている状態において、弾性部材４１２に圧縮荷重を加えて変形させている。具体的には、開傘制御装置４４は、小型飛翔体４０と傘体４１０とを連結するワイヤ４３の引張力が所定レベルより低い場合には、弾性部材４１２に圧縮荷重を加えて変形させている。一方、ワイヤ４３の引張力が所定レベルを超えた場合には、開傘制御装置４４は、弾性部材４１２の圧縮荷重を取り除く。
【０１７０】
図２０Ａ、図２０Ｂは、開傘制御装置４４による開傘制御を説明するため図である。
図２０Ａに示すように、小型飛翔体４０の射出直後は、小型飛翔体４０と傘体４１０とを連結するワイヤ４３が十分に展張しておらず、ワイヤ４３の引張力が所定レベルを超えていない。このとき、開傘制御装置４４が弾性部材４１２に圧縮荷重を加えて変形させているため、傘体４１０は十分に開かない。
【０１７１】
その後、小型飛翔体４０と傘体４１０とを連結するワイヤ４３が十分に展張し、ワイヤ４３の引張力が所定レベルを超えたとき、開傘制御装置４４が弾性部材４１２に加えていた圧縮荷重を取り除く。これより、図２０Ｂに示すように、弾性部材４１２の弾性力が傘体４１０の展開を補助し、傘体４１０を速やかに展開させることが可能となる。
【０１７２】
以上、第２の変形例に係るパラシュート装置４Ｂのパラシュート４１Ｂによれば、開傘制御装置４４が、小型飛翔体４０と傘体４１０とを連結するワイヤ４３の引張力が所定レベルより低い場合に弾性部材４１２に圧縮荷重を加えて変形させ、ワイヤ４３の引張力が所定レベルを超えた場合に弾性部材４１２の圧縮荷重を取り除く。
【０１７３】
これによれば、パラシュート４１Ｂがパラシュート収容部４２から完全に射出された状態において傘体４１０を開くことができるので、例えばパラシュート４１Ｂの一部がパラシュート収容部４２内に残っているような射出途中の段階で傘体４１０が広がることを防止することができる。これにより、より確実にパラシュート４１Ｂを開くことが可能となり、飛行装置１Ａの落下時の安全性を向上させることが可能となる。
【０１７４】
≪実施の形態の拡張≫
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１７５】
例えば、実施の形態２において、抵抗翼７は、落下制御部１６による制御によって開閉自在に構成されていてもよい。すなわち、落下制御部１６は、抵抗翼７を開く制御だけでなく、抵抗翼７を閉じる制御も行ってもよい。これによれば、通常の飛行制御における揚力発生部３のプロペラ３５の回転制御に加えて、抵抗翼７を開閉させることにより、飛行装置１の飛行状態をより安定させることが可能となる。
【０１７６】
また、上記実施の形態において、落下制御部１６，１６Ａが、最初の小型飛翔体４０を射出する場合のみ、センサ部１２の検出結果に基づいて、機体ユニット２，２Ａの地上から最も遠い位置に配置されたパラシュート収容部４２を決定する処理を行う場合を例示したが、これに限られない。
例えば、落下制御部１６，１６Ａは、小型飛翔体４０の射出後に、小型飛翔体４０を射出していない残りのパラシュート収容部４２の中から地上から最も遠い位置に配置されたパラシュート収容部４２を決定する処理を毎回行ってもよい。
【０１７７】
また、例えば、落下制御部１６，１６Ａは、３番目以降に射出する小型飛翔体４０についても、１番目および２番目の小型飛翔体４０を決定する手法と同様の手法によって、決定してもよい。
具体的には、落下制御部１６，１６Ａは、記憶部１８に記憶された各パラシュート収容部４２＿１〜４＿ｎの座標情報３０と、角度算出部２７によって算出された角度とに基づいて、最も遠いパラシュート収容部４２を決定し、そのパラシュート収容部４２の小型飛翔体４０を３番目に射出する。次に、落下制御部１６，１６Ａは、座標情報３０に基づいて、３番目に小型飛翔体４０を射出したパラシュート収容部４２と中心部Ｏを挟んで対向して配置されたパラシュート収容部４２を選択し、そのパラシュート収容部４２の小型飛翔体４０を４番目に射出する。
【０１７８】
また、上記実施の形態において、通常状態での飛行を制御するための機能部としての飛行制御部１４等と、異常発生時の落下制御を行うための機能部としての異常検出部１５、落下制御部１６、および記憶部１８とが同一のバッテリ２２からの電源供給によって動作する場合を例示したが、これに限られない。例えば、通常状態での飛行を制御するための機能部用のバッテリと、異常発生時の落下制御を行うための機能部用のバッテリとをそれぞれ別個に用意してもよい。これによれば、通常状態での飛行を制御するための機能部用のバッテリに異常が発生して電源供給が行えなくなった場合であっても、落下制御処理を実行することが可能となる。
【０１７９】
また、異常発生時の落下制御を行うための機能部は、上述した２つのバッテリからの電源供給が選択できるように構成されていてもよい。これによれば、一方のバッテリに異常が発生した場合でも他方のバッテリから電源供給を受けることができるので、落下制御処理を確実に実行することが可能となる。
【０１８０】
また、上記実施の形態において、機体ユニット２，２Ａの下面にエアバッグなどの衝撃緩衝部材を設けてもよい。これによれば、飛行装置１，１Ａの落下時の安全性を更に向上させることができる。
【０１８１】
また、上記実施の形態において、小型飛翔体４０は、上述したガスを噴射する構造体ではなく、ドローグガン方式で射出される球体であってもよい。
【０１８２】
また、上記実施の形態では、小型飛翔体４０が３つのノズル４０５を有する場合を例示したが、４つ以上のノズルを有していてもよい。例えば、小型飛翔体４０が４つのノズル４０５を有し、その噴射口の向きが互いに９０度（Ｎ角形の内角の和をＮで除した値）ずつずれるように配置されていてもよいし、小型飛翔体４０が５つのノズル４０５を有し、その噴射口の向きが互いに１０８度ずつずれるように配置されていてもよい。
【符号の説明】
【０１８３】
１，１Ａ・・・飛行装置、２，２Ａ・・・機体ユニット、３・・・揚力発生部、４，４Ａ，４Ｂ・・・パラシュート装置、５・・・報知装置、６・・・アーム部、７・・・抵抗翼、９・・・外部装置、１０・・・傘体、１１・・・電源部、１２・・・センサ部、１３・・・モータ駆動部、１４・・・飛行制御部、１５・・・異常検出部、１６，１６Ａ・・・落下制御部、１７・・・通信部、１８・・・記憶部、２２・・・バッテリ、２３・・・電源回路、２４・・・角速度センサ、２５・・・加速度センサ、２６・・・磁気センサ、２７・・・角度算出部、２８・・・残容量閾値、２９・・・傾き閾値、３０・・・座標情報、３１・・・モータ、３２・・・筐体、３３・・・保護網、３５・・・プロペラ、４０・・・小型飛翔体、４１，４１，４１Ｂ・・・パラシュート、４２・・・パラシュート収容部、４３・・・ワイヤ、４４・・・開傘制御装置、７０・・・翼部、７１・・・支持骨部、７２・・・可動骨部、７３・・・開閉制御部、７４・・・ばね部材、７５・・・支持部材、３２０Ａ，３２０Ｂ・・・開口部、４００・・・ハウジング、４０１・・・ガス発生装置、４０２・・・ガス放出室、４０３・・・ガス導入孔、４０４・・・ガス放出孔、４０５・・・ノズル、４１０・・・傘体（キャノピー）、４１１・・・吊索、４１２・・・弾性部材、４１３・・・継目、４１４・・・頂点部、４１５・・・縁部、Ｏ・・・中心部、Ｐ・・・軸線、Ｑ・・・軸線。
【図１】
2019139073.tif 000004
【図２Ａ】
2019139073.tif 000005
【図２Ｂ】
2019139073.tif 000006
【図２Ｃ】
2019139073.tif 000007
【図２Ｄ】
2019139073.tif 000008
【図３】
2019139073.tif 000009
【図４】
2019139073.tif 000010
【図５Ａ】
2019139073.tif 000011
【図５Ｂ】
2019139073.tif 000012
【図６】
2019139073.tif 000013
【図７】
2019139073.tif 000014
【図８Ａ】
2019139073.tif 000015
【図８Ｂ】
2019139073.tif 000016
【図８Ｃ】
2019139073.tif 000017
【図８Ｄ】
2019139073.tif 000018
【図９】
2019139073.tif 000019
【図１０】
2019139073.tif 000020
【図１１】
2019139073.tif 000021
【図１２Ａ】
2019139073.tif 000022
【図１２Ｂ】
2019139073.tif 000023
【図１３】
2019139073.tif 000024
【図１４Ａ】
2019139073.tif 000025
【図１４Ｂ】
2019139073.tif 000026
【図１５】
2019139073.tif 000027
【図１６】
2019139073.tif 000028
【図１７】
2019139073.tif 000029
【図１８Ａ】
2019139073.tif 000030
【図１８Ｂ】
2019139073.tif 000031
【図１９Ａ】
2019139073.tif 000032
【図１９Ｂ】
2019139073.tif 000033
【図２０Ａ】
2019139073.tif 000034
【図２０Ｂ】
2019139073.tif 000035
【国際調査報告】
2019139073.tif 000036
2019139073.tif 000037
2019139073.tif 000038
2019139073.tif 000039