(57)【要約】【課題】飛行玩具を操縦して希望の場所に容易に移動させることができる飛行玩具を提供すること。【解決手段】飛行玩具２は、機体５１と、機体５１の下側へ向かって空気を送り機体５１を移動させるとともにピッチ角が固定された複数の移動用プロペラ５３１、５３２と、機体５１に設けられ、複数の移動用プロペラ５３１、５３２のそれぞれを駆動させる複数の移動用駆動手段５２１、５２２と、複数の移動用駆動手段５２１、５２２のそれぞれの駆動出力を個別に制御する制御部と、機体５１に対して浮力を与える気球３と、機体５１と気球３とを接続し、機体５１と気球３との間の距離の変化を抑制するとともに機体５１の傾きが気球３に伝わることを抑制する連結部４と、を備える。【選択図】図１
2018050784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体と、
前記機体の下側へ向かって空気を送り前記機体を移動させるとともにピッチ角が固定された複数の移動用プロペラと、
前記機体に設けられ、前記複数の移動用プロペラのそれぞれを駆動させる複数の移動用駆動手段と、
前記複数の移動用駆動手段のそれぞれの駆動出力を個別に制御する制御部と、
前記機体に対して浮力を与える気球と、
前記機体と前記気球とを接続し、前記機体と前記気球との間の距離の変化を抑制するとともに前記機体の傾きが前記気球に伝わることを抑制する連結部と、
を備えたことを特徴とする飛行玩具。
【請求項２】
前記連結部は、ばね構造を有することを特徴とする請求項１記載の飛行玩具。
【請求項３】
前記連結部は、ボールジョイント構造を有することを特徴とする請求項１記載の飛行玩具。
【請求項４】
前記機体の下側に向かって空気を送り前記機体を浮上させる浮上用プロペラと、
前記機体に設けられ、前記浮上用プロペラを駆動させる浮上用駆動手段と、
をさらに備え、
前記制御部は、前記移動用駆動手段の駆動出力と、前記浮上用駆動手段の駆動出力と、を個別に制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の飛行玩具。
【請求項５】
前記機体に取り付けられ、前記制御部から送信される制御信号に基づいて映像を撮影する撮像機器をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の飛行玩具。
【請求項６】
前記機体に取り付けられ、前記機体の高度を計測する高度センサをさらに備え、
前記制御部は、前記高度センサから送信された前記高度に関する信号に基づいて、前記複数の移動用駆動手段のそれぞれの駆動出力を個別に制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の飛行玩具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロペラで空気を下側へ送り機体を浮上させて飛行する飛行玩具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばクワッドコプタなどの複数のプロペラを有するマルチコプタの飛行玩具が、一般的に知れられている。このような飛行玩具は、複数のプロペラのうちの所定のプロペラの回転速度を上昇あるいは下降させ、機体の所定の箇所における送風量を増加あるいは減少させることで、前進したり、後退したり、左右に進行したり、左右に旋回することができる。しかし、実際には、このような飛行玩具を操縦して希望の場所に移動させることは容易ではなく、熟練が必要であるという問題がある。また、飛行玩具が壁などの障害物に接触すると、落下するおそれがある。
【０００３】
これに対して、特許文献１には、気球と、気球に取り付けられたラジコンヘリコプターと、気球を地上に繋留する繋留索と、を備えた空中撮影装置が開示されている。特許文献１に記載された空中撮影装置の気球には、吊索の一端が取り付けられている。また、吊索の他端は、ラジコンヘリコプターに取り付けられている。特許文献１には、吊索はワイヤーをチューブで覆った構成とすることが好ましく、チューブはビニール製のものが好ましいことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−３７２４６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、特許文献１に記載された空中撮影装置では、吊索が気球とラジコンヘリコプターとを接続しているため、ラジコンヘリコプターに対する気球の追従性が悪いという問題がある。すなわち、ラジコンヘリコプターが下降するときには、吊索が張った状態になるため、気球は、ラジコンヘリコプターの下降動作に追従できる。これに対して、ラジコンヘリコプターが上昇するときには、吊索が撓んだ状態になるおそれがあり、気球は、ラジコンヘリコプターの上昇動作に追従できないおそれがある。また、ラジコンヘリコプターが左右に進行するときにも、気球は、ラジコンヘリコプターの動作に追従できないおそれがある。そのため、特許文献１に記載された空中撮影装置には、空中撮影装置を操縦して希望の場所に容易に移動させるという点において、改善の余地がある。
【０００６】
また、例えば棒状の剛体などが気球とラジコンヘリコプターとを接続している場合には、ラジコンヘリコプターに対する気球の追従性が向上する一方で、ラジコンヘリコプターが気球から大きな影響を受けるおそれがある。すなわち、例えば棒状の剛体などが気球とラジコンヘリコプターとを接続している場合には、ラジコンヘリコプターは、気球の動きとは独立した動きや姿勢をとることが困難である。そのため、例えば、ラジコンヘリコプターは、気球の中心部を略中心として振り子のような動きをとるおそれがある。そうすると、空中撮影装置を操縦して希望の場所に容易に移動させることは困難である。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、飛行玩具を操縦して希望の場所に容易に移動させることができる飛行玩具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】
【０００８】
前記課題は、本発明によれば、機体と、前記機体の下側へ向かって空気を送り前記機体を移動させるとともにピッチ角が固定された複数の移動用プロペラと、前記機体に設けられ、前記複数の移動用プロペラのそれぞれを駆動させる複数の移動用駆動手段と、前記複数の移動用駆動手段のそれぞれの駆動出力を個別に制御する制御部と、前記機体に対して浮力を与える気球と、前記機体と前記気球とを接続し、前記機体と前記気球との間の距離の変化を抑制するとともに前記機体の傾きが前記気球に伝わることを抑制する連結部と、を備えたことを特徴とする飛行玩具により解決される。
【０００９】
前記構成によれば、機体の下側へ向かって空気を送り機体を移動させる複数の移動用プロペラが設けられている。複数の移動用プロペラのピッチ角は、固定されている。そのため、本発明の飛行玩具は、複数の移動用駆動手段のそれぞれの駆動出力を制御部により制御することで、複数の移動用プロペラのうちの所定の移動用プロペラの回転速度を上昇させ、機体を傾けて上昇したり、下降したり、前後左右に移動したりする。ここで、機体と気球とを接続する連結部が設けられている。連結部は、機体と気球との間の距離の変化を抑制する。そのため、機体と気球との間の距離は、あまり大きく変化せず、略一定に保たれる。そのため、機体に対する気球の追従性を向上させることができる。例えば、飛行玩具は、移動用プロペラにより生ずる浮力と、気球により生ずる浮力と、の両方を利用して上昇することができる。また、連結部は、機体の傾きが気球に伝わることを抑制する。そのため、飛行玩具が機体を傾けて移動するときに、機体の傾きが気球に伝わることは抑制される。そのため、飛行玩具は、気球の浮力から受ける影響を抑えつつ、気球の動きとは独立して機体を傾けて移動することができる。これにより、操縦者は、飛行玩具を操縦して希望の場所に容易に移動させることができる。
【００１０】
また、気球の径が、機体の最外形あるいは複数の移動用プロペラの最外形よりも大きい場合には、気球が壁などの障害物に接触することで、機体あるいは移動用プロペラが障害物に接触することを抑えることができる。これにより、飛行玩具の落下を抑えることができる。
【００１１】
好ましくは、前記連結部は、ばね構造を有することを特徴とする。前記構成によれば、連結部は、ばね構造を有するため、比較的簡単な構成により、機体と気球との間の距離の変化を抑制するとともに、機体の傾きが気球に伝わることを抑制することができる。
【００１２】
好ましくは、前記連結部は、ボールジョイント構造を有することを特徴とする。前記構成によれば、連結部は、ボールジョイント構造を有するため、比較的簡単な構成により、機体と気球との間の距離の変化を抑制するとともに、機体の傾きが気球に伝わることを抑制することができる。
【００１３】
好ましくは、前記機体の下側に向かって空気を送り前記機体を浮上させる浮上用プロペラと、前記機体に設けられ、前記浮上用プロペラを駆動させる浮上用駆動手段と、をさらに備え、前記制御部は、前記移動用駆動手段の駆動出力と、前記浮上用駆動手段の駆動出力と、を個別に制御することを特徴とする。前記構成によれば、機体を浮上させる浮上用プロペラが、移動用プロペラとは別に設けられている。そして、制御部は、移動用駆動手段の駆動出力と、浮上用駆動手段の駆動出力と、を個別に制御する。これにより、機体が複数の移動用プロペラの回転による反作用を利用して左あるいは右に旋回する場合であっても、機体の高度が急激に変化することを抑え、機体の高度を維持することができる。
【００１４】
好ましくは、前記機体に取り付けられ、前記制御部から送信される制御信号に基づいて映像を撮影する撮像機器をさらに備えたことを特徴とする。前記構成によれば、操縦者は、撮像機器が撮影した映像を見ながら、飛行玩具を操縦して希望の場所に容易に移動させることができる。
【００１５】
好ましくは、前記機体に取り付けられ、前記機体の高度を計測する高度センサをさらに備え、前記制御部は、前記高度センサから送信された前記高度に関する信号に基づいて、前記複数の移動用駆動手段のそれぞれの駆動出力を個別に制御することを特徴とする。前記構成によれば、制御部は、機体を任意の高度に維持することができる。これにより、飛行玩具の操縦性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、飛行玩具を操縦して希望の場所に容易に移動させることができる飛行玩具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る飛行玩具を表す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る飛行玩具を表す断面図である。
【図３】本実施形態の機体およびプロペラを表す平面図である。
【図４】本実施形態の機体の変形例を表す平面図である。
【図５】本実施形態の制御部を表すブロック図である。
【図６】本実施形態の送信機を表すブロック図である。
【図７】本実施形態の変形例に係る飛行玩具を表す断面図である。
【図８】本実施形態の変形例に係る飛行玩具を表す断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る飛行玩具を表す断面図である。
【図１０】本実施形態の機体の第１変形例を表す平面図である。
【図１１】本実施形態の機体の第２変形例を表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１９】
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係る飛行玩具を表す断面図である。
図３は、本実施形態の機体およびプロペラを表す平面図である。
なお、図１は、本実施形態に係る飛行玩具が浮上し静止している状態を表す断面図である。図２は、本実施形態に係る飛行玩具が浮上し矢印Ａ１の方向に移動している状態を表す断面図である。
【００２０】
本発明の第１実施形態に係る飛行玩具２は、気球３と、連結部４と、機体５１と、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４と、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４と、制御部７（図５参照）と、を備え、複数のプロペラで空気を下側へ送り機体５１を浮上させて飛行する。
【００２１】
気球３は、略円形を呈し、連結部４を介して機体５１に接続されている。気球３の内部には、ヘリウムガスが充填されている。気球３は、ヘリウムガスの浮力を利用し、機体５１に対して浮力を与えることができる。
【００２２】
連結部４は、保持部４１と、緩衝部４２と、を有し、気球３と機体５１とを接続している。具体的には、保持部４１は、気球３の下部に接続され、気球３を保持している。緩衝部４２は、保持部４１に取り付けられ、機体５１の略中心部に接続されている。つまり、緩衝部４２の一方の端部は、保持部４１に接続されている。緩衝部４２の他方の端部は、機体５１に接続されている。緩衝部４２は、ばね構造やゴムなどの弾性を有する弾性体である。図１および図２に表した緩衝部４２は、ばね構造を有する弾性体である。あるいは、緩衝部４２は、必ずしも弾性体ではなくともよく、弾性体よりも硬い性質の樹脂あるいは金属などに形成され、継ぎ手の構造（ジョイント構造）を有していてもよい。緩衝部４２は、気球３と機体５１との間の距離の変化を抑制するとともに機体５１の傾きが気球３に伝わることを抑制する。この詳細については、後述する。
【００２３】
図３に表したように、機体５１は、全体として略矩形状に形成されているとともに、所定の厚さの板状に形成されている（図１および図２参照）。機体５１は、略矩形の四隅の位置に設けられた円形状の孔５４１、５４２、５４３、５４４を有する。孔５４１、５４２、５４３、５４４は、機体５１を厚さ方向に貫通している。
【００２４】
第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４のそれぞれは、孔５４１、５４２、５４３、５４４のそれぞれの中心位置に配置され、支持部材５５１、５５２、５５３、５５４を介して機体５１に固定されている。第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４は、例えば下側に向けて延びた回転軸を有するモータである。
【００２５】
第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４のそれぞれは、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４のそれぞれの回転軸に取り付けられ、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４のそれぞれの回転軸から伝達される駆動力により駆動する。言い換えれば、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４は、制御部７から送信された制御信号に基づいて第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４のそれぞれを駆動させる。つまり、制御部７は、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４のそれぞれの駆動出力を個別に制御することができる。
【００２６】
図３に表したように、一方の対角線上に配置された第１移動用プロペラ５３１および第４移動用プロペラ５３４は、互いに同じ右方向に回転する。一方で、他方の対角線上に配置された第２移動用プロペラ５３２および第３移動用プロペラ５３３は、互いに同じ左方向に回転する。第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４は、回転することにより、機体５１の下側へ向かって空気を送る。そのため、第１移動用プロペラ５３１および第４移動用プロペラ５３４のピッチ角の向きは、互いに同じである一方で、第２移動用プロペラ５３２および第３移動用プロペラ５３３のピッチ角の向きとは反対である。また、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４のピッチ角は、固定されている。
【００２７】
図１および図２に表したように、機体５１には、撮像機器６および高度センサ５１３が取り付けられている。撮像機器６は、例えばカメラやビデオなどであり、制御部７から送信された制御信号に基づいて、飛行玩具２からみた風景の映像を撮影する。高度センサ５１３は、例えば気圧センサや音波センサや赤外線センサなどであり、機体５１の高度を計測する。
【００２８】
図４は、本実施形態の機体の変形例を表す平面図である。
図４に表したように、本変形例の機体５１Ａは、全体として略三角形状に形成されているとともに、所定の厚さの板状に形成されている（図１および図２参照）。機体５１Ａは、各頂点の位置に設けられた円形状の孔５４１、５４２、５４３を有する。孔５４１、５４２、５４３は、機体５１Ａを厚さ方向に貫通している。
【００２９】
本変形例では、第１〜３移動用駆動手段５２１、５２２、５２３および第１〜３移動用プロペラ５３１、５３２、５３３が設けられている。第１〜３移動用駆動手段５２１、５２２、５２３および第１〜３移動用プロペラ５３１、５３２、５３３の設置態様は、図３に関して前述した第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４および第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４の設置態様と同様である。このように、本実施形態に係る飛行玩具２では、複数の移動用駆動手段および複数の移動用プロペラを有していればよい。移動用駆動手段および移動用プロペラの数は、複数であればよく、特には限定されない。
【００３０】
前側に配置された第１移動用プロペラ５３１および第２移動用プロペラ５３２は、互いに反対方向に回転する。一方で、前側に配置された第１移動用プロペラ５３１および後側に配置された第３移動用プロペラ５３３は、互いに同じ方向に回転する。なお、後側に配置された第３移動用プロペラ５３３の回転方向は、これだけには限定されず、前側に配置された第２移動用プロペラ５３２の回転方向と同じであってもよい。第１〜３移動用プロペラ５３１、５３２、５３３は、回転することにより、機体５１の下側へ向かって空気を送る。そのため、第１移動用プロペラ５３１のピッチ角の向きは、第２移動用プロペラ５３２のピッチ角の向きとは反対である。また、図４に表した例では、第３移動用プロペラ５３３のピッチ角の向きは、第１移動用プロペラ５３１のピッチ角の向きと同じである一方で、第２移動用プロペラ５３２のピッチ角の向きとは反対である。
【００３１】
図５は、本実施形態の制御部を表すブロック図である。
図６は、本実施形態の送信機を表すブロック図である。
図３および図４に関して前述したように、図４に表した例は、移動用駆動手段および移動用プロペラの数について図３に表した例とは異なる一方で、各部材の設置態様等については図３に表した例と同様である。そのため、以下では、図３に表した例を挙げて説明する。
【００３２】
制御部７は、機体５１に設けられ、飛行玩具２の移動（飛行）を制御する。制御部７は、制御回路７１と、駆動回路７２と、受信回路７３と、アンテナ７４と、電池７５と、電源スイッチ７６と、送信回路７７と、を有する。受信回路７３は、図６に表した送信機８から送信された制御信号をアンテナ７４を介して受信する。制御回路７１は、受信回路７３により受信された信号に基づいて制御信号を生成する。駆動回路７２は、制御回路７１により生成された制御信号に基づいて、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４の駆動出力を制御する。このようにして、制御部７は、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４を駆動させる第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４のそれぞれの駆動出力を個別に制御する。電源スイッチ７６がオンに設定されると、電池７５は、制御回路７１、駆動回路７２、受信回路７３および第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４に電圧を供給する。
【００３３】
また、制御回路７１は、受信回路７３により受信された信号に基づいて制御信号を生成し、撮像機器６による撮影を開始したり停止したりする。さらに、制御回路７１は、撮像機器６により撮影された映像に関する信号に基づいて情報信号を生成する。送信回路７７は、制御回路７１により生成された情報信号をアンテナ７４を介して電波等として送信機８へ送信する。
【００３４】
また、制御回路７１は、高度センサ５１３から送信された高度に関する信号に基づいて制御信号を生成する。駆動回路７２は、制御回路７１により生成された制御信号に基づいて、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４の駆動出力を制御する。
【００３５】
送信機８は、機体５１とは別体として設けられ、飛行玩具２の移動（飛行）を制御する信号を制御部７へ送信する。送信機８は、送信回路８１と、制御回路８２と、操作部８３と、アンテナ８４と、電池８５と、電源スイッチ８６と、受信回路８７と、表示部８８と、を有する。飛行玩具２の操縦者は、操作部８３を操作することにより飛行玩具２の移動（飛行）を制御することができる。操作部８３は、例えば指先などで操作可能とされた操作レバー（図示せず）を有する。制御回路８２は、操縦者による操作部８３の操作に基づいて制御信号を生成する。送信回路８１は、制御回路８２により生成された制御信号をアンテナ８４を介して電波等として制御部７へ送信する。電源スイッチ８６がオンに設定されると、電池８５は、送信回路８１および制御回路８２に電圧を供給する。
【００３６】
また、受信回路８７は、制御部７から送信された映像に関する情報信号をアンテナ８４を介して受信する。制御回路８２は、受信回路８７により受信された情報信号に基づいて制御信号を生成し、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示部８８に送信する。表示部８８は、制御回路８２から送信された情報信号に基づいて、撮像機器６により撮影された映像を表示する。
【００３７】
操縦者が電源スイッチ７６をオンに設定すると、制御部７の駆動回路７２は、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４を互いに同じ駆動出力で駆動させる。これにより、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４は、互いに同じ速度で回転し、機体５１の下側へ向かって空気を送る。そして、図１に表したように、飛行玩具２は、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４により生ずる浮力と、気球３により生ずる浮力と、の両方を利用し、機体５１が停止している位置において例えば地面などから浮上した状態になる。
【００３８】
このとき、一方の対角線上に配置された第１移動用プロペラ５３１および第４移動用プロペラ５３４と、他方の対角線上に配置された第２移動用プロペラ５３２および第３移動用プロペラ５３３と、は互いに反対方向に同一速度で回転する。そのため、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４の回転による反作用が互いに打ち消し合う。そのため、飛行玩具２の機体５１は、左右に旋回することなく、停止している位置において例えば地面などから浮上する。
【００３９】
次に、操縦者は、飛行玩具２を浮上させた状態から前進させる場合には、送信機８の操作部８３を適宜操作する。そうすると、第３移動用駆動手段５２３および第４移動用駆動手段５２４の駆動出力を上昇させる信号が、制御回路８２により生成される。そして、制御回路８２により生成された信号がアンテナ８４を介して制御部７へ送信される。アンテナ８４から送信された信号は、アンテナ７４を介して受信回路７３により受信される。制御回路７１は、受信回路７３により受信された信号に基づいて制御信号を生成し、駆動回路７２に送信する。駆動回路７２は、制御回路７１により生成された制御信号に基づいて、第３移動用駆動手段５２３および第４移動用駆動手段５２４の駆動出力を上昇させる。これにより、機体５１の後側に配置された第３移動用プロペラ５３３および第４移動用プロペラ５３４の回転速度が上昇する。そうすると、機体５１の後側における送風量が増加する。これにより、飛行玩具２は、機体５１を傾けて前進する。機体５１が前進すると、前進する力が機体５１から連結部４を介して気球３に伝達される。このようにして、飛行玩具２は、機体５１を浮上させた状態から前進することができる。
【００４０】
飛行玩具２が浮上した状態から後退する場合には、第１移動用駆動手段５２１および第２移動用駆動手段５２２の駆動出力を上昇させる信号が、制御回路８２により生成される。また、飛行玩具２が浮上した状態から左へ進行する場合には、第２移動用駆動手段５２２および第４移動用駆動手段５２４の駆動出力を上昇させる信号が、制御回路８２により生成される。また、飛行玩具２が浮上した状態から右へ進行する場合には、第１移動用駆動手段５２１および第３移動用駆動手段５２３の駆動出力を上昇させる信号が、制御回路８２により生成される。そして、飛行玩具２は、後退する場合、左へ進行する場合、および右へ進行する場合において、機体５１を傾けて移動する。その移動する力が機体５１から連結部４を介して気球３に伝達される。このようにして、飛行玩具２は、浮上した状態から後退したり、左へ進行したり、右へ進行したりする。なお、図２は、飛行玩具２が浮上した状態から矢印Ａ１の方向に移動する状態を表している。
【００４１】
ここで、機体が例えば吊索などを介して気球と接続されている場合には、機体に対する気球の追従性が悪いことがある。すなわち、機体が下降するときには、吊索が張った状態になるため、気球は、機体の下降動作に追従できる。一方で、機体が上昇するときには、吊索が撓んだ状態になるおそれがあり、気球は、機体の上昇動作に追従できないおそれがある。また、機体が左右に進行するときにも、気球は、機体の動作に追従できないおそれがある。そうすると、飛行玩具を操縦して希望の場所に容易に移動させることが困難である。
【００４２】
また、例えば棒状の剛体などが気球と機体とを接続している場合には、機体に対する気球の追従性が向上する一方で、機体が気球から大きな影響を受けるおそれがある。すなわち、例えば棒状の剛体などが気球と機体とを接続している場合には、機体は、気球の動きとは独立した動きや姿勢をとることが困難である。そのため、例えば、機体は、気球の中心部を略中心として振り子のような動きをとるおそれがある。そうすると、飛行玩具を操縦して希望の場所に容易に移動させることが困難である。
【００４３】
これに対して、本実施形態に係る飛行玩具２は、気球３と機体５１とを接続する連結部４を備える。連結部４は、ばね構造やゴムなどの弾性を有する弾性体の緩衝部４２を有する。そして、緩衝部４２は、気球３と機体５１との間の距離の変化を抑制する。そのため、機体５１と気球３との間の距離は、あまり大きく変化せず、略一定に保たれる。そのため、機体５１に対する気球３の追従性を向上させることができる。例えば、飛行玩具２は、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４により生ずる浮力と、気球３により生ずる浮力と、の両方を利用して上昇することができる。
【００４４】
また、緩衝部４２は、機体５１の傾きが気球３に伝わることを抑制する。そのため、飛行玩具２が機体５１を傾けて移動するときに、機体５１の傾きが気球３に伝わることは抑制される。そのため、飛行玩具２は、気球３の浮力から受ける影響を抑えつつ、気球３の動きとは独立して機体５１を傾けて移動することができる。これにより、操縦者は、飛行玩具２を操縦して希望の場所に容易に移動させることができる。
【００４５】
また、図１に表したように、本実施形態に係る飛行玩具２において、気球３の径Ｄ１は、撮像機器６を含む機体５１の最外形の寸法Ｄ２よりも大きい。そのため、気球３が壁などの障害物に接触することで、機体５１あるいは第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４が障害物に接触することを抑えることができる。これにより、飛行玩具２の落下を抑えることができる。
【００４６】
また、緩衝部４２は、ばね構造を有する場合には、比較的簡単な構成により、機体５１と気球３との間の距離の変化を抑制するとともに、機体５１の傾きが気球３に伝わることを抑制することができる。
【００４７】
さらに、撮像機器６により撮影された映像が表示部８８に表示されるため、操縦者は、撮像機器６が撮影した映像を見ながら、飛行玩具２を操縦して希望の場所に容易に移動させることができる。また、制御部７は、高度センサ５１３が計測した機体５１の高度に基づいて、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４のそれぞれの駆動出力を個別に制御することにより、機体５１を任意の高度に維持することができる。これにより、飛行玩具２の操縦性を向上させることができる。
【００４８】
図７および図８は、本実施形態の変形例に係る飛行玩具を表す断面図である。
なお、図７は、本変形例に係る飛行玩具が浮上し静止している状態を表す断面図である。図８は、本変形例に係る飛行玩具が浮上し矢印Ａ１の方向に移動している状態を表す断面図である。
【００４９】
本実施形態の変形例に係る飛行玩具２Ａは、気球３と、連結部４Ａと、機体５１Ａと、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４と、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４と、制御部７と、を備える。本変形例に係る飛行玩具２Ａは、連結部４Ａと、機体５１Ａと、を備える点において、図１および図２に関して前述した飛行玩具２とは異なる。すなわち、気球３と、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４と、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４と、制御部７と、は、図１〜図６に関して前述した通りである。
【００５０】
本変形例の連結部４Ａは、保持部４１Ａと、緩衝部４２Ａと、を有し、気球３と機体５１Ａとを接続している。保持部４１Ａは、気球３の下部に接続され、気球３を保持している。また、保持部４１Ａは、ソケット部４１１を有する。ソケット部４１１は、保持部４１Ａのうちで気球３に接続された端部とは反対側の端部に設けられている。緩衝部４２Ａは、スタッド部４２１と、第１ボール部４２２と、第２ボール部４２３と、を有する。つまり、緩衝部４２Ａは、いわゆるボールスタッドである。第１ボール部４２２は、スタッド部４２１の一方の端部に設けられ、保持部４１Ａのソケット部４１１に接続されている。第２ボール部４２３は、スタッド部４２１の他方の端部に設けられ、機体５１Ａのソケット部５１１に接続されている。このように、本変形例の連結部４は、ボールジョイント構造を有する。
【００５１】
なお、本変形例では、保持部４１Ａおよび機体５１Ａがボール部を有し、緩衝部４２Ａがソケット部を有していてもよい。つまり、本変形例では、連結部４Ａがボールジョイント構造を有し、機体５１Ａがボールジョイント構造を介して気球３に接続されていればよい。その他の構造は、図１〜図６に関して前述した飛行玩具２の構造と同じである。
【００５２】
本変形例によれば、連結部４Ａは、ボールジョイント構造を有するため、気球３と機体５１Ａとの間の距離の変化をスタッド部４２１により抑制する。そのため、機体５１Ａと気球３との間の距離は、あまり大きく変化せず、略一定に保たれる。そのため、機体５１Ａに対する気球３の追従性を向上させることができる。
【００５３】
また、連結部４Ａがボールジョイント構造を有するため、機体５１Ａおよび気球３は、連結部４Ａと接続された部分において傾斜したり回転したりする。そのため、飛行玩具２Ａが機体５１Ａを傾けて移動するときに、機体５１Ａの傾きが気球３に伝わることは抑制される。そのため、飛行玩具２Ａは、気球３の浮力から受ける影響を抑えつつ、気球３の動きとは独立して機体５１Ａを傾けて移動することができる。これにより、操縦者は、飛行玩具２Ａを操縦して希望の場所に容易に移動させることができる。
【００５４】
連結部４Ａは、ボールジョイント構造を有するため、比較的簡単な構成により、機体５１Ａと気球３との間の距離の変化を抑制するとともに、機体５１Ａの傾きが気球３に伝わることを抑制することができる。また、図１〜６に関して前述した効果と同様の効果が得られる。
【００５５】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
なお、第２実施形態に係る飛行玩具の構成要素が、図１〜図６に関して前述した第１実施形態に係る飛行玩具の構成要素と同様である場合には、重複する説明は適宜省略し、以下、相違点を中心に説明する。
図９は、本発明の第２実施形態に係る飛行玩具を表す断面図である。
【００５６】
本発明の第２実施形態に係る飛行玩具２Ｂは、気球３と、連結部４と、機体５１Ｂと、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４と、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４と、制御部７と、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６と、第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６と、を備え、複数のプロペラで空気を下側へ送り機体５１を浮上させて飛行する。つまり、図１〜図６に関して前述した第１実施形態に係る飛行玩具２と比較して、本実施形態に係る飛行玩具２Ｂは、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６と、第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６と、をさらに備える。
【００５７】
第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６は、支持部材５５５、５５６を介して機体５１Ｂに固定されている。第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６は、例えば上側に向けて延びた回転軸５６１、５６２を有するモータである。第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６のそれぞれは、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６のそれぞれの回転軸５６１、５６２に取り付けられ、回転軸５６１、５６２から伝達される駆動力により駆動する。言い換えれば、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６は、制御部７から送信された制御信号に基づいて第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６のそれぞれを駆動させる。つまり、制御部７は、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４のそれぞれの駆動出力と、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６のそれぞれの駆動出力と、を個別に制御することができる。
【００５８】
第２浮上用駆動手段５２６の回転軸５６２は、円筒状に形成され、機体５１Ｂに設けられた孔５１２を通して機体５１Ｂを貫通している。第１浮上用駆動手段５２５の回転軸５６１は、円筒状の回転軸５６２の内部を貫通し、回転軸５６２の軸と同じ軸上に設けられている。第１浮上用プロペラ５３５および第２浮上用プロペラ５３６は、互いに反対方向に回転し、機体５１Ｂの下側へ向かって空気を送る。そのため、第１浮上用プロペラ５３５および第２浮上用プロペラ５３６のピッチ角の向きは、互いに反対である。つまり、第１浮上用プロペラ５３５および第２浮上用プロペラ５３６は、二重反転式プロペラである。
【００５９】
その他の構造は、図１〜図６に関して前述した第１実施形態に係る飛行玩具２の構造と同じである。なお、本実施形態の連結部４は、図７および図８に関して前述した連結部４Ａに置換されてもよい。
【００６０】
本実施形態によれば、機体５１Ｂを浮上させる第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６が、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４とは別に設けられている。そして、制御部７は、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４の駆動出力と、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６の駆動出力と、を個別に制御する。これにより、機体５１Ｂが第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４の回転による反作用を利用して左あるいは右に旋回する場合であっても、機体５１Ｂの高度が急激に変化することを抑え、機体５１Ｂの高度を維持することができる。また、図１〜図８に関して前述した第１実施形態に係る飛行玩具２の効果と同じ効果が得られる。
【００６１】
図１０は、本実施形態の機体の第１変形例を表す平面図である。
第１変形例の機体５１Ｃは、全体として略六角形状に形成されているとともに、所定の厚さの板状に形成されている。機体５１Ｃは、各頂点の位置に設けられた円形状の孔５４１、５４２、５４３、５４４、５４５、５４６を有する。孔５４１、５４２、５４３、５４４、５４５、５４６は、機体５１Ｃを厚さ方向に貫通している。
【００６２】
第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４および第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４の設置態様は、図３に関して前述した第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４および第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４の設置態様と同様である。
【００６３】
第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６のそれぞれは、孔５４５、５４６のそれぞれの中心位置に配置され、支持部材５５５、５５６を介して機体５１Ｃに固定されている。第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６は、例えば下側に向けて延びた回転軸を有するモータである。
【００６４】
第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６のそれぞれは、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６のそれぞれの回転軸に取り付けられ、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６のそれぞれの回転軸から伝達される駆動力により駆動する。言い換えれば、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６は、制御部７から送信された制御信号に基づいて第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６のそれぞれを駆動させる。つまり、制御部７は、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６のそれぞれの駆動出力を個別に制御することができる。
【００６５】
図１０に表したように、互いに隣り合うプロペラは、反対方向に回転する。すなわち、第１移動用プロペラ５３１、第３移動用プロペラ５３３、および第２浮上用プロペラ５３６は、互いに同じ左方向に回転する。一方で、第２移動用プロペラ５３２、第４移動用プロペラ５３４、および第１浮上用プロペラ５３５は、互いに同じ右方向に回転する。第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４、および第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６は、回転することにより、機体５１Ｃの下側へ向かって空気を送る。そのため、第１移動用プロペラ５３１、第３移動用プロペラ５３３、および第２浮上用プロペラ５３６のピッチ角の向きは、互いに同じである一方で、第２移動用プロペラ５３２、第４移動用プロペラ５３４、および第１浮上用プロペラ５３５のピッチ角の向きとは反対である。また、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４、および第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６のピッチ角は、固定されている。
【００６６】
その他の構造は、図１〜図６に関して前述した第１実施形態に係る飛行玩具２の構造と同じである。なお、本変形例においても、連結部４は、図７および図８に関して前述した連結部４Ａに置換されてもよい。
【００６７】
本変形例によれば、機体５１Ｃを浮上させる第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６が、第１〜４移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、５３４とは別に設けられている。そして、制御部７は、第１〜４移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、５２４の駆動出力と、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６の駆動出力と、を個別に制御する。これにより、図９に関して効果と同じ効果が得られるとともに、図１〜図８に関して前述した第１実施形態に係る飛行玩具２の効果と同じ効果が得られる。
【００６８】
図１１は、本実施形態の機体の第２変形例を表す平面図である。
第２変形例の機体５１Ｄは、全体として略五角形状に形成されているとともに、所定の厚さの板状に形成されている。各頂点の位置に設けられた円形状の孔５４１、５４２、５４３、５４４、５４５を有する。孔５４１、５４２、５４３、５４４、５４５は、機体５１Ｄを厚さ方向に貫通している。
【００６９】
第１〜３移動用駆動手段５２１、５２２、５２３、第１〜３移動用プロペラ５３１、５３２、５３３、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６、および第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６の設置態様は、図１０に関して前述した第１変形例の設置形態と同様である。
【００７０】
図１１に表したように、第１移動用プロペラ５３１、第３移動用プロペラ５３３、および第１浮上用プロペラ５３５は、互いに同じ左方向に回転する。一方で、第２移動用プロペラ５３２および第２浮上用プロペラ５３６は、互いに同じ右方向に回転する。第１〜３移動用プロペラ５３１、５３２、５３３および第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６は、回転することにより、機体５１Ｄの下側へ向かって空気を送る。そのため、第１移動用プロペラ５３１、第３移動用プロペラ５３３、および第１浮上用プロペラ５３５のピッチ角の向きは、互いに同じである一方で、第２移動用プロペラ５３２および第２浮上用プロペラ５３６のピッチ角の向きとは反対である。
【００７１】
その他の構造は、図１〜図６に関して前述した第１実施形態に係る飛行玩具２の構造と同じである。なお、本変形例においても、連結部４は、図７および図８に関して前述した連結部４Ａに置換されてもよい。
【００７２】
本変形例によれば、機体５１Ｄを浮上させる第１、２浮上用プロペラ５３５、５３６が、第１〜３移動用プロペラ５３１、５３２、５３３とは別に設けられている。そして、制御部７は、第１〜３移動用駆動手段５２１、５２２、５２３の駆動出力と、第１、２浮上用駆動手段５２５、５２６の駆動出力と、を個別に制御する。これにより、図９に関して効果と同じ効果が得られるとともに、図１〜図８に関して前述した第１実施形態に係る飛行玩具２の効果と同じ効果が得られる。
【００７３】
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００７４】
２、２Ａ、２Ｂ・・・飛行玩具、  ３・・・気球、  ４、４Ａ・・・連結部、  ６・・・撮像機器、  ７・・・制御部、  ８・・・送信機、  ４１、４１Ａ・・・保持部、  ４２、４２Ａ・・・緩衝部、  ５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ・・・機体、  ７１・・・制御回路、  ７２・・・駆動回路、  ７３・・・受信回路、  ７４・・・アンテナ、  ７５・・・電池、  ７６・・・電源スイッチ、  ７７・・・送信回路、  ８１・・・送信回路、  ８２・・・制御回路、  ８３・・・操作部、  ８４・・・アンテナ、  ８５・・・電池、  ８６・・・電源スイッチ、  ８７・・・受信回路、  ８８・・・表示部、  ４１１・・・ソケット部、  ４２１・・・スタッド部、  ４２２・・・第１ボール部、  ４２３・・・第２ボール部、  ５１１・・・ソケット部、  ５１２・・・孔、  ５１３・・・高度センサ、  ５２１・・・第１移動用駆動手段、  ５２２・・・第２移動用駆動手段、  ５２３・・・第３移動用駆動手段、  ５２４・・・第４移動用駆動手段、  ５２５・・・第１浮上用駆動手段、  ５２６・・・第２浮上用駆動手段、  ５３１・・・第１移動用プロペラ、  ５３２・・・第２移動用プロペラ、  ５３３・・・第３移動用プロペラ、  ５３４・・・第４移動用プロペラ、  ５３５・・・第１浮上用プロペラ、  ５３６・・・第２浮上用プロペラ、  ５４１、５４２、５４３、５４４、５４５、５４６・・・孔、  ５５１、５５２、５５３、５５４、５５５、５５６・・・支持部材、  ５６１、５６２・・・回転軸
【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】
2018050784.tif 000009
【図８】
2018050784.tif 000010
【図９】
2018050784.tif 000011
【図１０】
2018050784.tif 000012
【図１１】
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