(57)【要約】【課題】大型化を招くことなく、簡単な構成で用途に応じてペイロードおよび飛行時間の調整が容易な飛行装置を提供する。【解決手段】飛行装置１０を構成する２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は接続機構部７１によって簡単な構成で互いに接続される。大きなペイロードが必要となるとき、接続機構部７１を用いて２つの飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを接続することにより、飛行装置１０は単一の飛行ユニット１１または飛行ユニット１２に比較して推進力を発生するスラスタの数が増加し、ペイロードが増加する。一方、大きなペイロードが必要でないとき、飛行ユニット１１または飛行ユニット１２の一方のみが用いられる。【選択図】図１
2018062198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体（１３）、前記基体（１３）から延びるアーム部（１４）、前記アーム部（１４）において前記基体（１３）と反対側の端部に設けられ推進力を発生する少なくとも２つ以上のスラスタ（２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４、９３）、前記スラスタ（２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４、９３）の出力を制御する制御部（５１、６１）を有する複数の飛行ユニット（１１、１２、８１、８２、８３）と、
前記基体（１３）、前記アーム部（１４）または前記スラスタ（２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４、９３）に設けられ、ヨー軸に垂直な方向において隣り合う前記飛行ユニット（１１、１２）同士を接続するための接続機構部（７１、８４、８５、９１、９２、９４）と、
を備える飛行装置。
【請求項２】
前記接続機構部（７１、８４、８５、９１、９２、９４）は、複数の前記飛行ユニット（１１、１２、８１、８２、８３）に設けられている前記制御部（５１、６１）の相互間で情報を共有するための信号伝達部（１０１）を有し、
複数の前記飛行ユニット（１１、１２、８１、８２、８３）に設けられている前記制御部（５１、６１）のいずれか一方または両方は、接続された複数の前記飛行ユニット（１１、１２、８１、８２、８３）の前記スラスタ（２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４、９３）の出力を制御する請求項１記載の飛行装置。
【請求項３】
前記制御部（５１、６１）の相互間で共有される情報は、複数の前記飛行ユニット（１１、１２、８１、８２、８３）における前記スラスタ（２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４、９３）の配置情報を含む請求項２記載の飛行装置。
【請求項４】
前記制御部（５１、６１）の相互間で共有される情報は、複数の前記飛行ユニット（１１、１２８１、８２、８３）における前記スラスタ（２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４、９３）の故障の有無を示す故障情報を含む請求項２記載の飛行装置。
【請求項５】
ヨー軸方向において前記基体（１３）または前記アーム部（１４）の少なくともいずれか一方の下方に、着脱可能な荷台（１１０）をさらに備える請求項１から４のいずれか一項記載の飛行装置。
【請求項６】
前記接続機構部（７１、８４、８５、９１、９２、９４）は、複数の前記飛行ユニット（１１、１２、８１、８２、８３）に設けられている蓄電部（５２、６２）に蓄えられている電力を前記飛行ユニット（１１、１２、８１、８２、８３）の相互間で融通するための電力経路部（１２０）を有する請求項１から５のいずれか一項記載の飛行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のスラスタを備える飛行装置が公知である。例えば特許文献１の場合、８つのスラスタを備える飛行装置を開示している。このように、飛行装置に複数のスラスタを設けることにより、飛行装置は、いずれか一つのスラスタに異常が生じても、他のスラスタを用いて飛行姿勢を維持し、安定した飛行の継続を図っている。また、スラスタの数が増えることにより、いわゆるペイロードが増加し、飛行装置はより重量の大きな物体の運搬が可能となる。
【０００３】
しかしながら、特許文献１のようにスラスタの数が増加すると、複数のスラスタは互いに干渉しないように配置する必要がある。そのため、飛行装置の大型化を招くという問題がある。一方、複数のスラスタを備える飛行装置の場合、飛行の際、ペイロードの大小にかかわらずすべてのスラスタを駆動して飛行することになる。すなわち、特許文献１のような飛行装置の場合、ペイロードに応じてスラスタの数を変更することは困難である。仮に一部のスラスタを停止したとしても、飛行装置は停止したスラスタを死重として運搬することとなり、効率の低下を招くことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２２７１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、大型化を招くことなく、簡単な構成で用途に応じてペイロードおよび飛行時間の調整が容易な飛行装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載では、複数の飛行ユニットを備えている。この飛行ユニットは、それぞれ基体、アーム部、スラスタおよび制御部を有している。この、飛行ユニットは、制御部でスラスタを制御することにより、単体で独立して飛行する。そして、複数の飛行ユニットは、基体、アーム部またはスラスタに設けられている接続機構部によって簡単な構成で互いに接続される。すなわち、飛行ユニットは、基体、アーム部またはスラスタに設けられている接続機構部によって、ヨー軸と垂直な方向で隣り合う別の飛行ユニットと接続される。例えば大きなペイロードが必要となるとき、接続機構部を用いて２つ以上の飛行ユニットが接続される。これにより、飛行装置は、単一の飛行ユニットに比較してスラスタの数が２倍以上となり、ペイロードが増加する。一方、大きなペイロードが必要でないとき、接続する飛行ユニットの数は低減される。そのため、ペイロードの維持に必要なスラスタの数が少ない場合、少ない飛行ユニットで必要なペイロードが確保される。その結果、推進力の発生に寄与しない無用な重量が低減され、飛行時間の延長が図られる。したがって、簡単な構成で用途に応じてペイロードおよび飛行時間を容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態による飛行装置の構成を示す模式図
【図２】図１のＩＩ―ＩＩ線において基体を切断した模式図
【図３】第２実施形態による飛行装置の構成を示す模式図
【図４】第３実施形態による飛行装置の構成を示す模式図
【図５】第４実施形態による飛行装置の構成を示す模式図
【図６】第５実施形態による飛行装置の構成を示す模式図
【図７】第６実施形態による飛行装置の構成を示す模式図
【図８】第７実施形態による飛行装置の基体を切断した模式図
【図９】第７実施形態による飛行装置の構成を示す模式図
【図１０】第７実施形態による飛行装置の構成を示す模式図
【図１１】第８実施形態による飛行装置の構成を示す模式図
【図１２】第９実施形態による飛行装置の構成を示す模式図
【図１３】第１０実施形態による飛行装置の構成を示す模式図
【図１４】第１０実施形態における飛行装置の電力経路部の電気的な構成を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、飛行装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
第１実施形態による飛行装置を図１および図２に示す。第１実施形態の場合、飛行装置１０は、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２を備えている。飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、同一の構成である。第１実施形態では、これら同一の構成の飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、飛行装置１０のヨー軸に対して垂直な方向に接続されている。
【０００９】
飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、それぞれ基体１３およびアーム部１４を備えている。基体１３は、飛行ユニット１１および飛行ユニット１２の重心に相当する位置に設けられている。アーム部１４は、この基体１３から放射状に径方向外側へ突出している。第１実施形態の場合、飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、それぞれ４本のアーム部１４を有している。
【００１０】
飛行ユニット１１は、この４本のアーム部１４の端部にそれぞれスラスタ２１、スラスタ２２、スラスタ２３およびスラスタ２４を有している。これらスラスタ２１〜スラスタ２４は、アーム部１４の基体１３と反対側の端部に設けられている。同様に、飛行ユニット１２は、４本のアーム部１４の先端にそれぞれスラスタ３１、スラスタ３２、スラスタ３３およびスラスタ３４を有している。これらスラスタ３１〜スラスタ３４は、アーム部１４の基体１３と反対側の端部に設けられている。スラスタ２１〜スラスタ２４、およびスラスタ３１〜スラスタ３４は、プロペラ４１と、このプロペラ４１を駆動するモータ４２をそれぞれ有している。これらスラスタ２１〜２４およびスラスタ３１〜３４は、プロペラ４１が回転することにより空気の流れを形成して推進力を発生する。
【００１１】
飛行ユニット１１は、図２に示すように制御部５１を備えている。制御部５１は、基体１３に収容されている。また、飛行ユニット１１は、スラスタ２１〜スラスタ２４の電源となる蓄電部５２を備えている。この蓄電部５２は、制御部５１と同様に基体１３に収容されている。制御部５１は、慣性計測部５３および演算部５４などを有している。慣性計測部５３は、例えば図示しない３軸の加速度センサ、３軸の角速度センサ、３軸の地磁気センサおよび高度センサなどを有しており、飛行ユニット１１を含む飛行装置１０の飛行姿勢や飛行位置を検出する。演算部５４は、例えばマイクロコンピュータなどを有しており、慣性計測部５３で計測した飛行姿勢や飛行位置に基づいて、４つのスラスタ２１〜スラスタ２４を制御する。蓄電部５２は、例えばリチウムイオン電池などで構成されており、制御部５１を通じてスラスタ２１〜スラスタ２４へ電力を供給する。
【００１２】
同様に、飛行ユニット１２は、制御部６１を備えている。制御部６１は、基体１３に収容されている。また、飛行ユニット１２は、スラスタ３１〜スラスタ３４の電源となる蓄電部６２を備えている。この蓄電部６２は、制御部６１と同様に基体１３に収容されている。制御部６１は、慣性計測部６３および演算部６４などを有している。慣性計測部６３は、例えば図示しない３軸の加速度センサ、３軸の角速度センサ、３軸の地磁気センサおよび高度センサなどを有しており、飛行ユニット１２を含む飛行装置１０の飛行姿勢や飛行位置を検出する。演算部６４は、例えばマイクロコンピュータなどを有しており、慣性計測部６３で計測した飛行姿勢や飛行位置に基づいて、４つのスラスタ３１〜スラスタ３４を制御する。蓄電部６２は、例えばリチウムイオン電池などで構成されており、制御部６１を通じてスラスタ３１〜スラスタ３４へ電力を供給する。
【００１３】
飛行装置１０は、接続機構部７１を備えている。第１実施形態の場合、接続機構部７１は、飛行ユニット１１のスラスタ２２、および飛行ユニット１２のスラスタ３４に設けられている。この接続機構部７１は、ヨー軸に垂直な方向において、隣り合う飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを接続する。第１実施形態の場合、接続機構部７１は、一方の端部が飛行ユニット１１のスラスタ２２に取り付けられる。そして、接続機構部７１の他方の端部は、飛行ユニット１２のスラスタ３４に取り付けられる。このように、接続機構部７１は、飛行ユニット１１のスラスタ２２と飛行ユニット１２のスラスタ３４とを接続することにより、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを一体の飛行装置１０とする。接続機構部７１は、例えばはめ込み、ねじ止め、穴部への挿入など、互いに接続可能な構成であれば任意の構成によって、スラスタ２２およびスラスタ３４に取り付けられる。すなわち、接続機構部７１は、２つの飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを互いに接続可能な構成であれば任意の構成を用いることができる。
【００１４】
以上説明した第１実施形態では、飛行装置１０は２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２を備えている。これら２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、制御部５１でスラスタ２１〜２４を制御、または制御部６１でスラスタ３１〜３４を制御することにより、単体で独立して飛行する。そして、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、飛行ユニット１１のスラスタ２２および飛行ユニット１２のスラスタ３４に設けられている接続機構部７１によって簡単な構成で互いに接続される。すなわち、飛行ユニット１１は、スラスタ２２に設けられている接続機構部７１によって隣り合う飛行ユニット１２のスラスタ３４と接続される。例えば大きなペイロードが必要となるとき、接続機構部７１を用いて２つの飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを接続する。これにより、接続された飛行装置１０は、単一の飛行ユニット１１または飛行ユニット１２に比較して推進力を発生するスラスタの数が２倍以上となり、ペイロードが増加する。一方、大きなペイロードが必要でないとき、飛行ユニット１１または飛行ユニット１２の一方のみが用いられる。そのため、ペイロードが大きくないとき、１つの飛行ユニット１１または飛行ユニット１２で必要なペイロードが確保される。その結果、推進力の発生に寄与しない無用な重量が低減される。無用な重量が軽減されることにより、同一の容量の蓄電部５２または蓄電部６２を用いる場合、飛行時間の延長が図られる。したがって、接続機構部７１で２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２を接続するという簡単な構成で用途に応じてペイロードおよび飛行時間を容易に調整することができる。
【００１５】
（第２実施形態）
図３に示すように、第２実施形態による飛行装置１０は、３つの同一構成の飛行ユニット８１、飛行ユニット８２および飛行ユニット８３を備えている。そして、飛行装置１０は、２つの接続機構部８４および接続機構部８５を備えている。このうち、接続機構部８４は、互いに隣り合う飛行ユニット８１の基体１３と飛行ユニット８２の基体１３とを接続している。また、接続機構部８５は、互いに隣り合う飛行ユニット８２の基体１３と飛行ユニット８３の基体１３とを接続している。このように、第２実施形態の飛行装置１０は、接続機構部８４および接続機構部８５によって、ヨー軸に垂直な方向で接続された３つの飛行ユニット８１、飛行ユニット８２および飛行ユニット８３を備えている。
【００１６】
なお、第２実施形態の場合、飛行装置１０は、３つの飛行ユニット８１〜８３に限らず、２つの飛行ユニットとしてもよい。このように２つの飛行ユニットを接続する場合、飛行装置１０は、飛行ユニット８１と飛行ユニット８２とを接続する接続機構部８４、または飛行ユニット８２と飛行ユニット８３とを接続する接続機構部８５のいずれか１つを備えることになる。また、飛行装置１０は、４つ以上の飛行ユニットを備えていてもよい。
このように、第２実施形態では、２つ以上の飛行ユニットの基体１３を、１つ以上の接続機構部を用いて接続している。したがって、簡単な構造で２つ以上の飛行ユニットを接続することができる。
【００１７】
（第３実施形態）
第３実施形態は、第１実施形態の変形例である。
図４に示すように、第３実施形態による飛行装置１０の場合、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とは、飛行ユニット１１のスラスタ２２を共有している。すなわち、接続機構部９１は、一方の端部が飛行ユニット１１のスラスタ２２に接続し、他方の端部が飛行ユニット１２の基体１３に接続している。このように、接続機構部９１は、飛行ユニット１２の基体１３から径方向外側へ延びており、アーム部１４としても機能する。
第３実施形態の飛行装置１０は、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２において一方の飛行ユニット１１のスラスタ２２を共有している。そして、接続機構部９１は、他方の飛行ユニット１２のアーム部１４を兼ねている。
【００１８】
（第４実施形態）
図５に示すように、第４実施形態による飛行装置１０の場合、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とは、アーム部１４同士が接続されている。すなわち、第４実施形態の場合、スラスタを挟むことなく、飛行ユニット１１のアーム部１４と飛行ユニット１２のアーム部１４とが接続機構部９２によって接続している。このように、第４実施形態の飛行装置１０は、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２がアーム部１４において接続機構部９２で接続している。
なお、第４実施形態の場合、飛行ユニット１１または飛行ユニット１２のいずれか一方のアーム部１４を延長し、延長したアーム部１４の端部を他方の基体１３に接続する構成としてもよい。
【００１９】
（第５実施形態）
第５実施形態は、第２実施形態の変形例である。
図６に示すように、第５実施形態による飛行装置１０は、３つの飛行ユニット８１がスラスタ９３を接続機構部として接続している。すなわち、３つの飛行ユニット８１、飛行ユニット８２および飛行ユニット８３は、これらの中心に位置する飛行ユニット８１のスラスタ９３を接続機構部として、互いに接続している。このように、第５実施形態による飛行装置１０は、１つのスラスタ９３を接続機構部として３つの飛行ユニット８１、飛行ユニット８２、飛行ユニット８３を接続している。
【００２０】
（第６実施形態）
第６実施形態は、第２実施形態の変形例である。
図７に示すように、第６実施形態による飛行装置１０は、接続機構部９４を通して３つの飛行ユニット８１、飛行ユニット８２および飛行ユニット８３が接続されている。この第６実施形態の場合、接続機構部９４は、３つの飛行ユニット８１、飛行ユニット８２および飛行ユニット８３の接続する機能のみを有する。すなわち、第６実施形態の接続機構部９４は、第５実施形態のようにスラスタとしての機能を生じない。
以上説明した第２実施形態〜第６実施形態のように、２つ以上の飛行ユニット１１、飛行ユニット１２、飛行ユニット８１、飛行ユニット８２および飛行ユニット８３を接続する接続機構部の配置や構成は、接続する飛行ユニットの数や配置に応じて設定することができる。
【００２１】
（第７実施形態）
第７実施形態による飛行装置を図８に示す。
第７実施形態は、飛行装置１０の全体的な構成が第４実施形態と共通する。第７実施形態の場合、飛行ユニット１１の制御部５１と飛行ユニット１２の制御部６１とは、接続機構部９２を通して信号伝達部１０１によって通信可能に接続されている。すなわち、飛行ユニット１１の制御部５１と飛行ユニット１２の制御部６１とは、信号伝達部１０１を通して互いに通信可能である。このように飛行ユニット１１の制御部５１と飛行ユニット１２の制御部６１との間を信号伝達部１０１で接続することにより、飛行ユニット１１の制御部５１と飛行ユニット１２の制御部６１との間では必要な情報が共有される。
【００２２】
飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを接続する場合、接続の形態によっては、スラスタの数が接続前と比較して１つまたは２つ減少する。飛行ユニット１１および飛行ユニット１２は、単独で飛行姿勢を維持するように構成されている。そのため、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを接続するために、スラスタの数が１つまたは２つ減少すると、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とが接続された飛行装置１０は飛行姿勢の不均衡を招くおそれがある。
【００２３】
そこで、第７実施形態では、飛行ユニット１１の制御部５１と飛行ユニット１２の制御部６１とが信号伝達部１０１で通信可能に接続されている。これにより、飛行ユニット１１の制御部５１および飛行ユニット１２の制御部６１は、数が減少したスラスタの数に応じて互いに通信しながら残る飛行ユニット１１のスラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４、および飛行ユニット１２のスラスタ３１、スラスタ３２、スラスタ３３の出力を制御する。すなわち、飛行ユニット１１の制御部５１と飛行ユニット１２の制御部６１との間を信号伝達部１０１で接続することにより、飛行ユニット１１のスラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４の配置情報と、飛行ユニット１２のスラスタ３１、スラスタ３２、スラスタ３３の配置情報とは制御部５１および制御部６１において共有される。飛行ユニット１１の制御部５１および飛行ユニット１２の制御部６１は、この配置情報を利用して、飛行ユニット１１のスラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４、および飛行ユニット１２のスラスタ３１、スラスタ３２、スラスタ３３を制御する。
【００２４】
具体的には、図９に示すように飛行ユニット１１の制御部５１は、飛行ユニット１１のスラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４の回転方向および出力を制御する。同様に、飛行ユニット１２の制御部６１は、飛行ユニット１２のスラスタ３１、スラスタ３２、スラスタ３３の回転方向および出力を制御する。例えばスラスタ２１のプロペラ４１の回転方向は、図９における矢印Ｒ２１で示す方向に制御される。同様に、スラスタ２３の回転方向は矢印Ｒ２３、スラスタ２４の回転方向は矢印Ｒ２４、スラスタ３１の回転方向は矢印Ｒ３１、スラスタ３２の回転方向は矢印Ｒ３２、およびスラスタ３３の回転方向は矢印Ｒ３３に示す方向に制御される。このとき、飛行ユニット１１の制御部５１と飛行ユニット１２の制御部６１とは、信号伝達部１０１を通して互いに通信することにより、スラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４、スラスタ３１、スラスタ３２およびスラスタ３３の出力を協調して制御する。
【００２５】
また、飛行ユニット１１の制御部５１と飛行ユニット１２の制御部６１との間を信号伝達部１０１で接続することにより、飛行ユニット１１のスラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４、および飛行ユニット１２のスラスタ３１、スラスタ３２、スラスタ３３の故障情報は制御部５１および制御部６１で共有される。つまり、飛行ユニット１１の制御部５１および飛行ユニット１２の制御部６１は、飛行ユニット１１のスラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４、または飛行ユニット１２のスラスタ３１、スラスタ３２、スラスタ３３のいずれかに故障が生じたとき、この故障情報を共有する。
【００２６】
例えば図１０に示すようにスラスタ３１に故障が生じているとする。このとき、制御部５１および制御部６１は、飛行装置１０におけるピッチ方向の飛行姿勢を維持するためにスラスタ３２およびスラスタ３３の出力を増加する。また、制御部５１および制御部６１は、飛行装置１０におけるヨー方向の飛行姿勢を維持するためにスラスタ２４およびスラスタ３３の出力を増加する。さらに、制御部５１および制御部６１は、飛行装置１０におけるロール方向の飛行姿勢を維持するためにスラスタ２１の出力を増加する。このように、制御部５１および制御部６１は、スラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４、スラスタ３１、スラスタ３２またはスラスタ３３のいずれかに故障が生じたとき、この故障情報を共有するとともに、共有した故障情報に基づいてスラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４、スラスタ３１、スラスタ３２およびスラスタ３３の出力を制御する。
【００２７】
以上説明したように、第７実施形態では、飛行ユニット１１の制御部５１と飛行ユニット１２の制御部６１とは信号伝達部１０１で通信可能に接続されている。そのため、制御部５１と制御部６１との間では、スラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４、スラスタ３１、スラスタ３２およびスラスタ３３の配置情報および故障情報が共有される。制御部５１および制御部６１は、これら共有している配置情報または故障情報を用いて、飛行ユニット１１のスラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４、および飛行ユニット１２のスラスタ３１、スラスタ３２、スラスタ３３の出力を制御する。したがって、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２の接続によってスラスタの数や配置が変化したとき、あるいはスラスタのいずれかに故障が生じたときでも、安定した飛行姿勢を維持することができる。
第７実施形態では、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２で飛行装置１０を構成する例を説明したが、飛行装置１０は３つ以上の飛行ユニットで構成してもよい。この場合も、３つ以上の飛行ユニットの制御部において、スラスタの配置情報および故障情報を共有することができる。
【００２８】
（第８実施形態）
第８実施形態は、その構成が上述の第７実施形態と共通する。
第８実施形態の飛行装置１０は、第７実施形態と同様に飛行ユニット１１の制御部５１と飛行ユニット１２の制御部６１とが信号伝達部１０１によって通信可能に接続されている。これにより、飛行装置１０は、制御部５１または制御部６１に故障が生じたときでも、安定した飛行を維持することができる。
【００２９】
例えば図１１に示すように飛行ユニット１１の制御部５１に故障が生じたと仮定する。このとき、飛行装置１０を構成する飛行ユニット１１の制御部５１と飛行ユニット１２の制御部６１とは、信号伝達部１０１によって接続されている。そこで、通常に作動している飛行ユニット１２の制御部６１は、飛行ユニット１２だけでなく、制御部５１に故障が生じた飛行ユニット１１についても制御する。すなわち、飛行ユニット１２の制御部６１は、飛行ユニット１１の制御部５１によって制御されるスラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４についても制御部５１に代わって制御する。
【００３０】
第８実施形態では、飛行ユニット１１の制御部５１と飛行ユニット１２の制御部６１とを信号伝達部１０１で接続することにより、制御部５１または制御部６１の一方に故障が生じたとき、制御部５１または制御部６１の残る他方によって飛行装置１０の全体の制御を継続する。これにより、制御部５１または制御部６１の故障によって飛行ユニット１１または飛行ユニット１２の制御が不能になることなく、安定した飛行が継続される。したがって、冗長性を高めることができ、安全性の向上を図ることができる。
【００３１】
上述した第７実施形態による配置情報および故障情報の共有と、第８実施形態による制御部５１および制御部６１の接続による冗長性の確保とは、組み合わせてもよい。例えば制御部５１または制御部６１のいずれかと、スラスタ２１、スラスタ２３、スラスタ２４、スラスタ３１、スラスタ３２またはスラスタ３３のいずれかとが同時に故障した場合、第７実施形態による故障情報を共有するとともに、正常な制御部５１または制御部６１による制御の継続を行なうことができる。
第８実施形態では、２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２で飛行装置１０を構成する例を説明したが、飛行装置１０は３つ以上の飛行ユニットで構成してもよい。この場合も、故障が生じていない１つ以上の制御部において、スラスタの制御を継続することができる。
【００３２】
（第９実施形態）
第９実施形態による飛行装置を図１２に示す。
第９実施形態では、飛行装置１０は荷台１１０を備えている。荷台１１０は、ヨー軸方向において基体１３またはアーム部１４の下方に設けられる。第９実施形態の場合、荷台１１０は、接続機構部９２で接続されている飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とのアーム部１４の下方に設けられている。飛行装置１０によって運搬される対象物１１１は、この荷台１１０に搭載される。飛行装置１０は、荷台１１０に搭載された対象物１１１とともに飛行する。また、荷台１１０は、アーム部１４から着脱可能である。そのため、飛行装置１０を対象物１１１の運搬に用いるとき、荷台１１０は飛行装置１０に取り付けられる。
【００３３】
第９実施形態では、アーム部１４の下方に荷台１１０を備えている。重量の大きな対象物１１１は、接続された２つの飛行ユニット１１および飛行ユニット１２のアーム部１４の下方に設けられる。そのため、重量の大きな対象物１１１は、飛行装置１０の重心に近い位置で吊り下げられる。したがって、飛行装置１０の飛行姿勢に与える影響を低減することができる。
【００３４】
（第１０実施形態）
第１０実施形態による飛行装置を図１３および図１４に示す。
第１０実施形態は、飛行装置１０の全体的な構成が第１実施形態と共通する。第１０実施形態の場合、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とは、接続機構部７１を通して電力経路部１２０によって接続されている。電力経路部１２０は、飛行ユニット１１の蓄電部５２に蓄えられている電力と飛行ユニット１２の蓄電部６２に蓄えられている電力との融通に用いられる。すなわち、飛行ユニット１１の蓄電部５２に蓄えられている電力と飛行ユニット１２の蓄電部６２に蓄えられている電力とは、電力経路部１２０を通して、他方の飛行ユニット１２または飛行ユニット１１へ融通される。
【００３５】
このように、第１０実施形態の場合、飛行ユニット１１の蓄電部５２と飛行ユニット１２の蓄電部６２とは、並列に接続されている。蓄電部５２と蓄電部６２とを電力経路部１２０で接続することにより、蓄電部５２と蓄電部６２とで電力の消費量にばらつきが生じる場合、残量に余力のある側から余力のない側へ電力が融通される。そのため、飛行装置１０の全体としての飛行時間の延長が図られる。
【００３６】
第１０実施形態の場合、接続機構部７１は、図１４に示すように電気接続部１２１を有している。電気接続部１２１は、電力経路部１２０に設けられ、並列に接続された切替スイッチ１２２および抵抗１２３を有している。切替スイッチ１２２は、スイッチング素子や機械的なスイッチで構成されている。飛行ユニット１１と飛行ユニット１２との間で電力を融通するとき、制御部５１または制御部６１は、まず抵抗１２３を通して蓄電部５２と蓄電部６２とを接続し、その後に切替スイッチ１２２を接続する。これにより、電力の融通時において飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とを接続する電力経路部１２０に大きな電流が流れることが回避される。
【００３７】
第１０実施形態では、飛行ユニット１１の蓄電部５２と飛行ユニット１２の蓄電部６２とは電力経路部１２０で接続している。これにより、飛行ユニット１１と飛行ユニット１２とは、それぞれ有している蓄電部５２および蓄電部６２を共有することができる。したがって、蓄電部５２および蓄電部６２の容量や残量に差がある場合でも、互いに電力を融通することができ、全体的な飛行時間を延長することができる。
【００３８】
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば複数の実施形態では、それぞれ個別に飛行装置１０に適用する例について説明した。しかし、複数の実施形態を組み合わせて飛行装置１０に適用してもよい。
【００３９】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００４０】
図面中、１０は飛行装置、１１、１２、８１、８２、８３は飛行ユニット、１３は基体、１４はアーム部、２１、２２、２３、２４、３１、３２、３３、３４、９３はスラスタ、５１、６１は制御部、５２、６２は蓄電部、７１、８４、８５、９１、９２、９４は接続機構部、１０１は信号伝達部、１１０は荷台、１２０は電力経路部を示す。
【図１】
2018062198.tif 000003
【図２】
2018062198.tif 000004
【図３】
2018062198.tif 000005
【図４】
2018062198.tif 000006
【図５】
2018062198.tif 000007
【図６】
2018062198.tif 000008
【図７】
2018062198.tif 000009
【図８】
2018062198.tif 000010
【図９】
2018062198.tif 000011
【図１０】
2018062198.tif 000012
【図１１】
2018062198.tif 000013
【図１２】
2018062198.tif 000014
【図１３】
2018062198.tif 000015
【図１４】
2018062198.tif 000016