(57)【要約】【課題】投下投棄物の解析範囲を広範囲にすることができる投下投棄物の運動解析方法、投下投棄物及び投下投棄物の運動解析システムを提供すること。【解決手段】投下投棄物２０は、運動の解析の基準点に設けられた第１の３軸加速度センサ２２と、所定の第１の点に設けられた第２の３軸加速度センサ２４と、所定の第２の点に設けられた第３の３軸加速度センサ２６と、を含む。投下投棄物２０の運動解析方法は、これらの３軸加速度センサにより、投下投棄物２０の基準点、第１の点及び第２の点における加速度を検出する加速度検出ステップと、投下投棄物２０の基準点の加速度に基づいて、投下投棄物２０の軌跡及び速度を算出する軌跡及び速度算出ステップと、投下投棄物２０の第１の点または第２の点の加速度と基準点の加速度との差分に基づいて、投下投棄物２０の姿勢を算出する姿勢算出ステップと、を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機から投下または投棄される投下投棄物の運動を解析する方法であって、
前記投下投棄物は、
前記運動の解析の基準となる基準点に設けられた第１の３軸加速度センサと、
前記基準点から前記第１の３軸加速度センサのいずれか１つの軸方向にある第１の点に設けられた第２の３軸加速度センサと、
前記基準点から、前記第２の３軸加速度センサが設けられた第１の点とは異なる方向の、前記第１の３軸加速度センサのいずれか１つの軸方向にある第２の点に設けられた第３の３軸加速度センサと、
を含み、
前記第１の３軸加速度センサ、前記第２の３軸加速度センサ及び前記第３の３軸加速度センサにより、前記投下投棄物の基準点、第１の点及び第２の点における加速度を検出する加速度検出ステップと、
前記加速度検出ステップで検出した前記投下投棄物の基準点の加速度に基づいて、前記投下投棄物の軌跡及び速度を算出する軌跡及び速度算出ステップと、
前記加速度検出ステップで検出した前記投下投棄物の第１の点または第２の点の加速度と前記投下投棄物の基準点の加速度との差分に基づいて、前記投下投棄物の姿勢を算出する姿勢算出ステップと、
を含むことを特徴とする投下投棄物の運動解析方法。
【請求項２】
前記加速度検出ステップで検出した前記投下投棄物の各加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上であるか否かを判定する判定ステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の投下投棄物の運動解析方法。
【請求項３】
前記判定ステップは、前記加速度検出ステップで検出した前記投下投棄物のいずれか１つの加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上となっている場合、前記投下投棄物のいずれか１つの加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上である時に前記投下投棄物が衝突を受けたと判定することを特徴とする請求項２に記載の投下投棄物の運動解析方法。
【請求項４】
航空機から投下または投棄される投下投棄物であって、
運動の解析の基準となる基準点に設けられた第１の３軸加速度センサと、
前記基準点から前記第１の３軸加速度センサのいずれか１つの軸方向にある第１の点に設けられた第２の３軸加速度センサと、
前記基準点から、前記第２の３軸加速度センサが設けられた第１の点とは異なる方向の、前記第１の３軸加速度センサのいずれか１つの軸方向にある第２の点に設けられた第３の３軸加速度センサ
を含むことを特徴とする投下投棄物。
【請求項５】
無線で電力の供給を受け、前記第１の３軸加速度センサ、前記第２の３軸加速度センサ及び前記第３の３軸加速度センサに電力を供給する無線受電部と、
前記第１の３軸加速度センサ、前記第２の３軸加速度センサ及び前記第３の３軸加速度センサにより検出された前記投下投棄物の基準点、第１の点及び第２の点における加速度の情報を、無線で送信する無線情報送信部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の投下投棄物。
【請求項６】
前記第１の３軸加速度センサ、前記第２の３軸加速度センサ及び前記第３の３軸加速度センサに電力を供給するバッテリと、
前記第１の３軸加速度センサ、前記第２の３軸加速度センサ及び前記第３の３軸加速度センサにより検出された前記投下投棄物の基準点、第１の点及び第２の点における加速度の情報を記憶する記憶部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の投下投棄物。
【請求項７】
請求項５に記載の投下投棄物と、
前記無線受電部に前記電力を供給する無線送電装置と、
前記無線情報送信部から前記加速度の情報を受信する無線情報受信装置と、
前記無線情報受信装置が受信した前記加速度に基づいて、前記投下投棄物の運動を解析する運動解析装置と、
を含むことを特徴とする投下投棄物の運動解析システム。
【請求項８】
前記運動解析装置は、
前記無線情報受信装置が受信した前記投下投棄物の加速度の情報を取得し、
前記投下投棄物の基準点の加速度に基づいて、前記投下投棄物の軌跡及び速度を算出し、前記投下投棄物の第１の点または第２の点の加速度と前記投下投棄物の基準点の加速度との差分に基づいて、前記投下投棄物の姿勢を算出する算出部と、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の投下投棄物の運動解析システム。
【請求項９】
請求項６に記載の投下投棄物と、
前記記憶部に記憶された前記加速度の情報に基づいて、前記投下投棄物の運動を解析する運動解析装置と、
を含むことを特徴とする投下投棄物の運動解析システム。
【請求項１０】
前記運動解析装置は、
前記記憶部に記憶された前記加速度の情報を受け付けるデータ入力部と、
前記データ入力部から取得した前記投下投棄物の基準点の加速度に基づいて、前記投下投棄物の軌跡及び速度を算出し、前記データ入力部から取得した前記投下投棄物の第１の点または第２の点の加速度と前記投下投棄物の基準点の加速度との差分に基づいて、前記投下投棄物の姿勢を算出する算出部と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の投下投棄物の運動解析システム。
【請求項１１】
前記運動解析装置は、
検出した前記投下投棄物の各加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上であるか否かを判定する判定部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項８または請求項１０に記載の投下投棄物の運動解析システム。
【請求項１２】
前記判定部は、検出した前記投下投棄物のいずれか１つの加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上となっている場合、前記投下投棄物のいずれか１つの加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上である時に前記投下投棄物が衝突を受けたと判定することを特徴とする請求項１１に記載の投下投棄物の運動解析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投下投棄物の運動解析方法、投下投棄物及び投下投棄物の運動解析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
飛行中の航空機から投下または投棄される物体である投下投棄物の運動の解析方法には、投下投棄物の運動経路を取り囲んで複数箇所に設置されたカメラで、投下投棄物を連続撮影し、その連続撮影された画像を解析する方法が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−０３４４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に例示される従来の投下投棄物の運動解析方法では、投下投棄物の基準ポイント、例えば、投下投棄物に記されたマーカ及び投下投棄物における対象物輪郭等をカメラで追跡し、軌跡、速度、姿勢を算出する。この従来の投下投棄物の運動解析方法では、追跡する投下投棄物の計測範囲に応じて、カメラの撮影範囲及びズームを決定する。従来の投下投棄物の運動解析方法では、カメラの解像度に応じて、投下投棄物の追跡の精度が変化する。このため、従来の投下投棄物の運動解析方法では、カメラの解像度に応じて、投下投棄物の運動解析精度が決まる。
【０００５】
従来の投下投棄物の運動解析方法では、カメラの仕様に応じて、投下投棄物の撮影範囲が限定される。このため、従来の投下投棄物の運動解析方法では、投下投棄物の解析範囲が限定されてしまう可能性があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、投下投棄物の運動の解析範囲を広範囲にすることができる投下投棄物の運動解析方法、投下投棄物及び投下投棄物の運動解析システム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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、投下投棄物の運動解析方法は、航空機から投下または投棄される投下投棄物の運動を解析する方法であって、前記投下投棄物は、前記運動の解析の基準となる基準点に設けられた第１の３軸加速度センサと、前記基準点から前記第１の３軸加速度センサのいずれか１つの軸方向にある第１の点に設けられた第２の３軸加速度センサと、前記基準点から、前記第２の３軸加速度センサが設けられた第１の点とは異なる方向の、前記第１の３軸加速度センサのいずれか１つの軸方向にある第２の点に設けられた第３の３軸加速度センサと、を含み、前記第１の３軸加速度センサ、前記第２の３軸加速度センサ及び前記第３の３軸加速度センサにより、前記投下投棄物の基準点、第１の点及び第２の点における加速度を検出する加速度検出ステップと、前記加速度検出ステップで検出した前記投下投棄物の基準点の加速度に基づいて、前記投下投棄物の軌跡及び速度を算出する軌跡及び速度算出ステップと、前記加速度検出ステップで検出した前記投下投棄物の第１の点または第２の点の加速度と前記投下投棄物の基準点の加速度との差分に基づいて、前記投下投棄物の姿勢を算出する姿勢算出ステップと、を含むことを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、カメラを使用することなく、投下投棄物に含まれる第１の３軸加速度センサ、第２の３軸加速度センサ及び第３の３軸加速度センサで加速度を検出し、これらの加速度に基づいて軌跡及び速度と、姿勢とを算出するので、投下投棄物の運動の解析範囲を広範囲にすることができる。また、カメラでは撮影が難しい領域についても、投下投棄物の運動の解析範囲に含めることができる。また、第１の３軸加速度センサ、第２の３軸加速度センサ及び第３の３軸加速度センサが所定の点に設けられているので、検出した投下投棄物の加速度に基づいて、適切に、投下投棄物の軌跡及び速度と、姿勢との解析をすることができる。
【０００９】
この構成において、前記加速度検出ステップで検出した前記投下投棄物の各加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上であるか否かを判定する判定ステップと、をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、投下投棄物に起きている落下現象以外の動的変化に影響を及ぼす現象が起きた場合に、そのような現象を判定し、抽出することができる。
【００１０】
判定ステップを含む構成において、前記判定ステップは、前記加速度検出ステップで検出した前記投下投棄物のいずれか１つの加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上となっている場合、前記投下投棄物のいずれか１つの加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上である時に前記投下投棄物が衝突を受けたと判定することが好ましい。この構成によれば、さらに投下投棄物に衝突現象が起きているか否かを判定し、その衝突現象が起きた時間の情報を抽出することができる。
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、投下投棄物は、航空機から投下または投棄される投下投棄物であって、運動の解析の基準となる基準点に設けられた第１の３軸加速度センサと、前記基準点から前記第１の３軸加速度センサのいずれか１つの軸方向にある第１の点に設けられた第２の３軸加速度センサと、前記基準点から、前記第２の３軸加速度センサが設けられた第１の点とは異なる方向の、前記第１の３軸加速度センサのいずれか１つの軸方向にある第２の点に設けられた第３の３軸加速度センサと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、投下投棄物が、投下投棄物の加速度を検出する第１の３軸加速度センサ、第２の３軸加速度センサ及び第３の３軸加速度センサを含むので、カメラを使用することなく、これらの検出された加速度に基づいて軌跡及び速度と、姿勢とを算出することができる。このため、投下投棄物の運動の解析範囲を広範囲にすることができる。また、カメラでは撮影が難しい領域についても、投下投棄物の運動の解析範囲に含めることができる。また、第１の３軸加速度センサ、第２の３軸加速度センサ及び第３の３軸加速度センサが所定の点に設けられているので、投下投棄物の軌跡及び速度と、姿勢との解析に必要な投下投棄物の加速度の情報を適切に取得することができる。
【００１３】
この構成において、無線で電力の供給を受け、前記第１の３軸加速度センサ、前記第２の３軸加速度センサ及び前記第３の３軸加速度センサに電力を供給する無線受電部と、前記第１の３軸加速度センサ、前記第２の３軸加速度センサ及び前記第３の３軸加速度センサにより検出された前記投下投棄物の基準点、第１の点及び第２の点における加速度の情報を、無線で送信する無線情報送信部と、をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、投下投棄物から、電力を供給する配線及び情報送信する配線の影響を排除できるので、精度のよい広範囲の投下投棄物の運動の解析を可能にする。また、無線で、リアルタイムで情報送信することができるので、リアルタイムでの投下投棄物の運動の解析を可能にする。
【００１４】
あるいは、この構成において、前記第１の３軸加速度センサ、前記第２の３軸加速度センサ及び前記第３の３軸加速度センサに電力を供給するバッテリと、前記第１の３軸加速度センサ、前記第２の３軸加速度センサ及び前記第３の３軸加速度センサにより検出された前記投下投棄物の基準点、第１の点及び第２の点における加速度の情報を記憶する記憶部と、をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、投下投棄物から、電力を供給する配線及び情報送信する配線の影響を排除できるので、精度のよい広範囲の投下投棄物の運動の解析を可能にする。また、投下投棄物で検出した加速度の情報を記憶部に記憶するので、投下投棄物を後から回収して、投下投棄物で検出した加速度の情報を用いることで、無線での情報送信が不可能な領域で検出した加速度の情報も用いた投下投棄物の運動の解析を可能にする。
【００１５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、投下投棄物の運動解析システムは、上記の無線受電部及び無線情報送信部を含む投下投棄物と、前記無線受電部に前記電力を供給する無線送電装置と、前記無線情報送信部から前記加速度の情報を受信する無線情報受信装置と、前記無線情報受信装置が受信した前記加速度に基づいて、前記投下投棄物の運動を解析する運動解析装置と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、カメラを使用することなく、投下投棄物に含まれる第１の３軸加速度センサ、第２の３軸加速度センサ及び第３の３軸加速度センサで投下投棄物の加速度を検出し、これらの加速度に基づいて軌跡及び速度と、姿勢とを算出することができる。このため、投下投棄物の運動の解析範囲を広範囲にすることができる。また、カメラでは撮影が難しい領域についても、投下投棄物の運動の解析範囲に含めることができる。また、無線送電装置から投下投棄物に電力を供給でき、無線情報受信装置から投下投棄物で検出された加速度の情報を取得できるので、電力を供給する配線及び情報送信する配線の影響を排除できるため、精度のよい広範囲の投下投棄物の運動の解析を可能にする。また、無線で、リアルタイムで、投下投棄物の加速度の情報を取得できるので、リアルタイムでの投下投棄物の運動の解析を可能にする。
【００１７】
この無線受電部及び無線情報送信部を含む投下投棄物を含む構成において、前記運動解析装置は、前記無線情報受信装置が受信した前記投下投棄物の加速度の情報を取得し、前記投下投棄物の基準点の加速度に基づいて、前記投下投棄物の軌跡及び速度を算出し、前記投下投棄物の第１の点または第２の点の加速度と前記投下投棄物の基準点の加速度との差分に基づいて、前記投下投棄物の姿勢を算出する算出部と、を含むことが好ましい。この構成によれば、投下投棄物で検出された加速度に基づいて、投下投棄物の軌跡及び速度と、姿勢とを適切に解析をすることができる。
【００１８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、投下投棄物の運動解析システムは、上記のバッテリ及び記憶部を含む投下投棄物と、前記記憶部に記憶された前記加速度の情報に基づいて、前記投下投棄物の運動を解析する運動解析装置と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、カメラを使用することなく、投下投棄物に含まれる第１の３軸加速度センサ、第２の３軸加速度センサ及び第３の３軸加速度センサで投下投棄物の加速度を検出し、これらの加速度に基づいて軌跡及び速度と、姿勢とを算出することができる。このため、投下投棄物の運動の解析範囲を広範囲にすることができる。また、カメラでは撮影が難しい領域についても、投下投棄物の運動の解析範囲に含めることができる。また、バッテリから投下投棄物に電力を供給でき、記憶部に投下投棄物で検出した加速度の情報を記憶できるので、電力を供給する配線及び情報送信する配線の影響を排除できるため、精度のよい広範囲の投下投棄物の運動の解析を可能にする。また、投下投棄物で検出した加速度の情報が記憶部に記憶されるので、投下投棄物を後から回収して、投下投棄物の加速度の情報を用いることで、無線での情報送信が不可能な領域で検出した加速度の情報も用いた投下投棄物の運動の解析を可能にする。
【００２０】
このバッテリ及び記憶部を含む投下投棄物を含む構成において、前記運動解析装置は、前記記憶部に記憶された前記加速度の情報を受け付けるデータ入力部と、前記データ入力部から取得した前記投下投棄物の基準点の加速度に基づいて、前記投下投棄物の軌跡及び速度を算出し、前記データ入力部から取得した前記投下投棄物の第１の点または第２の点の加速度と前記投下投棄物の基準点の加速度との差分に基づいて、前記投下投棄物の姿勢を算出する算出部と、を含むことが好ましい。この構成によれば、投下投棄物で検出された加速度に基づいて、投下投棄物の軌跡及び速度と、姿勢とを適切に解析をすることができる。
【００２１】
これらの算出部を含む構成において、前記運動解析装置は、検出した前記投下投棄物の各加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上であるか否かを判定する判定部と、をさらに含むことが好ましい。この構成によれば、投下投棄物に起きている落下現象以外の動的変化に影響を及ぼす現象が起きた場合に、そのような現象を判定し、抽出することができる。
【００２２】
この判定部を含む構成において、前記判定部は、検出した前記投下投棄物のいずれか１つの加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上となっている場合、前記投下投棄物のいずれか１つの加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上である時に前記投下投棄物が衝突を受けたと判定することが好ましい。この構成によれば、さらに投下投棄物に衝突現象が起きているか否かを判定し、その衝突現象が起きた時間の情報を抽出することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、投下投棄物の解析範囲を広範囲にすることができる投下投棄物の運動解析方法、投下投棄物及び投下投棄物の運動解析システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、航空機から投下投棄物が投下または投棄される様子を示す概略構成図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る投下投棄物の運動解析システムの概略構成図である。
【図３】図３は、投下投棄物に設けられる第１の３軸加速度センサ、第２の３軸加速度センサ及び第３の３軸加速度センサの配置形態の一例を示す概略構成図である。
【図４】図４は、投下投棄物に設けられる第１の３軸加速度センサ、第２の３軸加速度センサ及び第３の３軸加速度センサの配置形態の別の一例を示す概略構成図である。
【図５】図５は、投下投棄物に設けられる第１の３軸加速度センサ、第２の３軸加速度センサ及び第３の３軸加速度センサの配置形態の別の一例を示す概略構成図である。
【図６】図６は、投下投棄物に設けられた３軸加速度センサで検出された加速度の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る投下投棄物の運動解析方法を示すフローチャートである。
【図８】図８は、第２の実施形態に係る投下投棄物の運動解析システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２６】
［第１の実施形態］
図１は、航空機１から投下投棄物２０が投下または投棄される様子を示す概略構成図である。航空機１は、図１に示すように、例えば下方に向けて、複数個の投下投棄物２０を投下または投棄する。航空機１は、これに限定されず、１個のみの投下投棄物２０を投下または投棄してもよい。航空機１は、投下投棄物２０を内蔵してもよいし、投下投棄物２０を外装してもよい。航空機１は、投下投棄物２０を内蔵する場合、投下投棄物２０を投下または投棄するための扉が設けられており、この扉を開くことで、投下投棄物２０を投下または投棄する。航空機１は、投下投棄物２０を外装する場合、投下投棄物２０を外装する外装部が設けられており、外装部を操作して投下投棄物２０を切り離すことで、投下投棄物２０を投下または投棄する。航空機１は、これらの形態に限定されず、投下投棄物２０を投下または投棄できるその他の形態であってもよい。また、航空機１は、実際の大きさのものに限定されず、試験用に設けられた大きさのものであってもよい。
【００２７】
投下投棄物２０は、図１に示すように、複数個が航空機１から投下または投棄され、航空機１の下方を含む領域を運動する。投下投棄物２０は、これに限定されず、１個のみが航空機１から投下または投棄され、航空機１の下方を含む領域を運動してもよい。投下投棄物２０は、航空機１から投下または投棄される方向によっては、航空機１の上方、側方または後方の領域を一時的に運動する場合もある。投下投棄物２０は、航空機１の飛行速度程度の流れにおいて、特別な場合を除いて、変形されることのない剛体であることが好ましい。また、航空機１の飛行領域において、特別な場合を除いて、化学的に反応しないものであることが好ましい。投下投棄物２０は、これらの形態に限定されず、航空機１から投下または投棄できるその他の形態であってもよい。また、投下投棄物２０は、航空機１と同様に、実際の大きさのものに限定されず、試験用に設けられた大きさのものであってもよい。
【００２８】
航空機１から投下投棄物２０が投下または投棄される領域は、実際の上空中であってもよいし、航空機１に関する試験をするための風洞が設置された風洞試験場であってもよい。
【００２９】
図２は、第１の実施形態に係る投下投棄物の運動解析システム１０の概略構成図である。投下投棄物の運動解析システム１０は、図２に示すように、投下投棄物２０と、無線送電装置３０と、無線情報受信装置４０と、運動解析装置５０と、を含む。投下投棄物２０は、１個でも複数個でもよいが、図２では、１個のみ示しており、複数個を含む場合の２個目以降を省略している。投下投棄物２０は、第１の３軸加速度センサ２２と、第２の３軸加速度センサ２４と、第３の３軸加速度センサ２６と、無線情報送信部２８と、無線受電部２９と、を含む。無線送電装置３０と、無線情報受信装置４０と、運動解析装置５０とは、いずれも、投下投棄物２０が運動している領域の下方における地上Ｇに設けられている。
【００３０】
第１の３軸加速度センサ２２と、第２の３軸加速度センサ２４と、第３の３軸加速度センサ２６とは、いずれも、同じ仕様の３軸加速度センサが用いられることが好ましい。第１の３軸加速度センサ２２と、第２の３軸加速度センサ２４と、第３の３軸加速度センサ２６とは、いずれも、第１の３軸加速度センサ２２と、第２の３軸加速度センサ２４と、第３の３軸加速度センサ２６とがそれぞれ配置された点における３次元の加速度を検出する。第１の３軸加速度センサ２２と、第２の３軸加速度センサ２４と、第３の３軸加速度センサ２６とは、いずれも、同じ方向を向けて配置されていることが好ましい。すなわち、第１の３軸加速度センサ２２と、第２の３軸加速度センサ２４と、第３の３軸加速度センサ２６とは、いずれも、共通する３次元座標におけるＸ軸方向の加速度と、Ｙ軸方向の加速度と、Ｚ軸方向の加速度と、を検出する方向に向けられていることが好ましい。Ｘ軸は、投下投棄物２０の運動の解析の基準となる基準点Ｏ（図３から図５参照）を通り、投下投棄物２０の長手方向に延びる軸とすることが好ましい。また、Ｙ軸及びＺ軸は、Ｘ軸に直交し基準点Ｏを通る２本の軸とすることが好ましい。なお、投下投棄物２０の運動の解析の基準となる基準点Ｏは、投下投棄物２０の重心であることが好ましい。
【００３１】
図３は、投下投棄物２０に設けられる第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６の配置形態の一例を示す概略構成図である。図４は、投下投棄物２０に設けられる第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６の配置形態の別の一例を示す概略構成図である。図５は、投下投棄物２０に設けられる第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６の配置形態の別の一例を示す概略構成図である。
【００３２】
第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６は、図３に示すように、第１の配置形態をとることができる。第１の配置形態では、第１の３軸加速度センサ２２は、運動の解析の基準となる基準点Ｏに設けられている。第２の３軸加速度センサ２４は、基準点Ｏから第１の３軸加速度センサ２２のいずれか１つの軸方向であるＸ軸方向に距離Ｌ２だけ離間した位置にある第１の点に設けられている。第３の３軸加速度センサ２６は、基準点Ｏから、第２の３軸加速度センサ２４が設けられた第１の点とは異なる方向の、第１の３軸加速度センサ２２のいずれか１つの軸方向であるＺ軸方向に距離Ｌ３だけ離間した位置にある第２の点に設けられている。
【００３３】
第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６は、図４に示すように、第２の配置形態をとることができる。第２の配置形態では、第１の配置形態と同様に、第１の３軸加速度センサ２２は、運動の解析の基準となる基準点Ｏに設けられている。第２の３軸加速度センサ２４は、第１の配置形態と同様に、基準点Ｏから第１の３軸加速度センサ２２のいずれか１つの軸方向であるＸ軸方向に距離Ｌ２だけ離間した位置にある第１の点に設けられている。第３の３軸加速度センサ２６は、基準点Ｏから、第２の３軸加速度センサ２４が設けられた第１の点とは異なる方向の、第１の３軸加速度センサ２２のいずれか１つの軸方向であるＹ軸方向に距離Ｌ３だけ離間した位置にある第２の点に設けられている。
【００３４】
第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６は、図５に示すように、第３の配置形態をとることができる。第３の配置形態では、第１の配置形態及び第２の配置形態と同様に、第１の３軸加速度センサ２２は、運動の解析の基準となる基準点Ｏに設けられている。第２の３軸加速度センサ２４は、基準点Ｏから第１の３軸加速度センサ２２のいずれか１つの軸方向であるＹ軸方向に距離Ｌ２だけ離間した位置にある第１の点に設けられている。第３の３軸加速度センサ２６は、基準点Ｏから、第２の３軸加速度センサ２４が設けられた第１の点とは異なる方向の、第１の３軸加速度センサ２２のいずれか１つの軸方向であるＺ軸方向に距離Ｌ３だけ離間した位置にある第２の点に設けられている。
【００３５】
なお、第２の３軸加速度センサ２４または第３の３軸加速度センサ２６は、投下投棄物２０の長手方向に延びる軸上、すなわちＸ軸上に設けられることが好ましい。この場合、投下投棄物２０の長手方向の軌跡及び速度と、姿勢との精度を向上させることができる。また、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６に代えて、第１の３軸加速度センサ２２、第１の３軸加速度センサ２２の各軸の方向に沿う方向、例えば平行な方向に、角速度センサを設けて、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６が検出する加速度と同様の物理量を検出してもよい。
【００３６】
第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６は、それぞれ、基準点Ｏ、第１の点及び第２の点における加速度を検出する。以下において、第１の３軸加速度センサ２２によって検出される基準点Ｏの加速度を、加速度ａ１とする。また、第２の３軸加速度センサ２４によって検出される第１の点の加速度を、加速度ａ２とする。また、第３の３軸加速度センサ２６によって検出される第２の点の加速度を、加速度ａ３とする。なお、加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３は、いずれもＸ軸方向成分、Ｙ軸方向成分、Ｚ軸方向成分を持つベクトル量である。
【００３７】
図６は、投下投棄物２０に設けられた３軸加速度センサで検出された加速度の一例を示すグラフである。第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６は、予め設定された微小時間ごとに加速度を検出することができる。このため、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６は、例えば、図６に示すように、時間経過に応じた加速度の推移の情報を取得することができる。図６に示すグラフにおいて、加速度が立ち上がっている領域ＳＴは、投下投棄物２０が投下または投棄された瞬間付近を示す領域である。図６に示すグラフにおいて、加速度が急激に変化している領域ＣＲは、投下投棄物２０が複数個投下または投棄された場合に、他の投下投棄物２０等の物体と衝突した瞬間付近を示す領域である。
【００３８】
投下投棄物２０の軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔは、加速度ａ１に基づいて、それぞれ、以下の式１及び式２を用いて算出される。なお、軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔは、いずれも、Ｘ軸方向成分、Ｙ軸方向成分、Ｚ軸方向成分を持つベクトル量である。また、軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔは、それぞれ、時刻ｔにおける投下投棄物２０の座標Ｘ及び速度Ｕを表す値である。
【００３９】
【数１】
2018091778.tif 000003
【００４０】
【数２】
2018091778.tif 000004
【００４１】
ここで、Δｔは、ｔに至る直前の微小時間を指す。Δｔを細かい値に設定すると、算出するために必要となる加速度ａ１の情報ＤＡの容量が増大し、投下投棄物２０の軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔの精度が向上する。Δｔを粗い値に設定すると、算出するために必要となる加速度ａ１の情報ＤＡの容量が低減し、投下投棄物２０の軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔの精度が低下する。
【００４２】
投下投棄物２０の姿勢θｔ及び姿勢の変化量ωｔは、投下投棄物２０の加速度ａ２または加速度ａ３と加速度ａ１との差分に基づいて、それぞれ、以下の式３及び式４を用いて算出される。なお、姿勢θｔ及び姿勢の変化量ωｔは、いずれも、Ｘ軸方向成分、Ｙ軸方向成分、Ｚ軸方向成分を持つベクトル量である。また、姿勢θｔ及び姿勢の変化量ωｔは、それぞれ、時刻ｔにおける投下投棄物２０の姿勢θ及び姿勢の変化量ωを表す値である。
【００４３】
【数３】
2018091778.tif 000005
【００４４】
【数４】
2018091778.tif 000006
【００４５】
ここで、式中においてａ２ｔ-Δｔを選択した場合にはＬ２を選択し、式中においてａ３ｔ-Δｔを選択した場合にはＬ３を選択して、式３及び式４を用いる。加速度ａ２と加速度ａ１との差分、及び、加速度ａ３と加速度ａ１との差分のうち、共通する部分は、基準点Ｏ、第１の点及び第２の点を含む面内の回転に基づく姿勢の変化として算出される。加速度ａ２と加速度ａ１との差分、及び、加速度ａ３と加速度ａ１との差分のうち、差異となる部分は、基準点Ｏと第１の点を含む軸または基準点Ｏと第２の点を含む軸周りの回転に基づく姿勢の変化として算出される。
【００４６】
なお、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６によって検出される加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３に基づいて算出される物理量は、投下投棄物２０の軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔと、姿勢θｔ及び姿勢の変化量ωｔとに限定されない。例えば、ニュートンの第２法則及び角運動量の保存則を用いることで、投下投棄物２０に働く力及びモーメントが算出される。
【００４７】
無線情報送信部２８は、図２に示すように、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６により検出された投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを、無線情報受信装置４０へ向けて送信する。無線情報受信装置４０は、無線情報送信部２８から送信される加速度の情報ＤＡを受信し、運動解析装置５０にこの加速度の情報ＤＡを取得可能にすること、例えば運動解析装置に送信することができる。無線情報送信部２８と無線情報受信装置４０との間の無線情報通信系は、周知の無線情報通信技術が好適に用いられる。
【００４８】
無線受電部２９は、図２に示すように、無線送電装置３０から無線で送電される電力ＥＰの供給を受け、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６に電力ＥＰを供給する。無線送電装置３０は、地上Ｇ付近に配された送電線から送られてくる電力ＥＰまたは発電した電力ＥＰを、無線で無線受電部２９に送電して供給する。無線受電部２９と無線送電装置３０との間の無線電力供給系は、マイクロ波を介した無線送電及び無線受電の系が例示される。
【００４９】
運動解析装置５０は、図２に示すように、算出部５２と、判定部５４と、を含む。また、運動解析装置５０は、無線情報受信装置４０と情報通信可能に接続されており、無線情報受信装置４０が受信した、投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを取得することができる。
【００５０】
算出部５２は、投下投棄物２０の基準点Ｏの加速度ａ１に基づいて、式１及び式２を用いて、投下投棄物２０の軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔを算出する。算出部５２は、投下投棄物２０の加速度ａ２または加速度ａ３と加速度ａ１との差分に基づいて、それぞれ、式３及び式４を用いて、投下投棄物２０の姿勢θｔ及び姿勢の変化量ωｔを算出する。算出部５２は、さらに、ニュートンの第２法則及び角運動量の保存則に基づく式を用いて、投下投棄物２０に働く力及びモーメントを算出してもよい。
【００５１】
判定部５４は、投下投棄物２０の各加速度、すなわち加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上であるか否かを判定する。判定部５４は、投下投棄物２０のいずれか１つの加速度、すなわち加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３のいずれか１つの加速度が、予め設定された時間内に閾値以上となっている場合、この投下投棄物２０のいずれか１つの加速度が予め設定された時間内に閾値以上である時に投下投棄物２０が動的変化に影響を及ぼされたと判定する。判定部５４は、例えば、この動的変化が別の投下投棄物２０等の物体からの衝突であると判定する。判定部５４は、例えば、図６に示す領域ＣＲを、この加速度が予め設定された時間内に閾値以上であると判定し、この閾値以上である時に投下投棄物２０が別の投下投棄物２０等の物体から衝突を受けたと判定する。
【００５２】
予め設定された時間は、衝突を受けた場合等の特別な理由が起きるのに十分な時間であることが好ましく、この場合、一般的な短い時間、例えば、１秒、０．１秒等が例示される。予め設定された閾値は、衝突を受けた場合等の特別な理由により加速度が変化したと認識できる値であることが好ましく、例えば、衝突を受けた場合等の特別な理由により加速度が変化したと認識できる最低値、空気抵抗や重力加速度等によって予測される予め設定された時間内における加速度の最大値を超える値、等が例示される。
【００５３】
運動解析装置５０は、記憶部と処理部とを含む。記憶部は、例えばＲＡＭ、ＲＯＭ及びフラッシュメモリー等の記憶装置を有し、処理部により処理されるソフトウェア・プログラム及びこのソフトウェア・プログラムにより参照されるデータ等を記憶する。具体的には、記憶部は、処理部に投下投棄物２０の運動解析方法を実行させるための、投下投棄物２０の運動解析プログラムを記憶する。また、記憶部は、処理部が処理結果等を一時的に記憶する記憶領域としても機能する。処理部は、記憶部からソフトウェア・プログラム等を読み出して処理することで、ソフトウェア・プログラムの内容に応じた機能を発揮する。具体的には、処理部は、記憶部に記憶された投下投棄物２０の運動解析プログラムを読み出して処理することで、算出部５２及び判定部５４として機能し、投下投棄物２０の運動解析方法を実行する。運動解析装置５０は、コンピュータが例示される。
【００５４】
運動解析装置５０は、算出部５２で算出した投下投棄物２０の軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔと、投下投棄物２０の姿勢θｔ及び姿勢の変化量ωｔとを、記憶部に記憶したり、運動解析装置５０に設けられた表示部に表示したりすることができる。また、運動解析装置５０は、判定部５４で判定した結果を、記憶部に記憶したり、運動解析装置５０に設けられた表示部に表示したりすることができる。
【００５５】
投下投棄物２０は、以上のような構成を有するので、投下投棄物２０の加速度を検出する第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６を含むので、カメラを使用することなく、検出された加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３に基づいて軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔと、姿勢θｔとを算出することができる。このため、投下投棄物２０は、投下投棄物２０の運動の解析範囲を広範囲にすることができる。また、投下投棄物２０は、カメラでは撮影が難しい領域についても、投下投棄物２０の運動の解析範囲に含めることができる。また、投下投棄物２０は、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６が所定の点、すなわち基準点Ｏ、第１の点及び第２の点にそれぞれ設けられているので、投下投棄物２０の軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔと、姿勢θｔとの解析に必要な投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを適切に取得することができる。
【００５６】
また、投下投棄物２０は、無線情報送信部２８から投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを無線情報受信装置４０に送信することができ、無線受電部２９で無線送電装置３０から無線で供給される電力ＥＰを受電することができるので、投下投棄物２０から、電力ＥＰを供給する配線及び情報送信する配線の影響を排除できる。このため、投下投棄物２０は、精度のよい広範囲の投下投棄物２０の運動の解析を可能にする。また、投下投棄物２０は、無線で、リアルタイムで情報送信することができるので、リアルタイムでの投下投棄物２０の運動の解析を可能にする。
【００５７】
投下投棄物の運動解析システム１０は、以上のような構成を有するので、カメラを使用することなく、投下投棄物２０に含まれる第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６で投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３を検出し、これらの加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３に基づいて軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔと、姿勢θｔとを算出することができる。このため、投下投棄物の運動解析システム１０は、投下投棄物２０の運動の解析範囲を広範囲にすることができる。また、投下投棄物の運動解析システム１０は、カメラでは撮影が難しい領域についても、投下投棄物２０の運動の解析範囲に含めることができる。
【００５８】
また、投下投棄物の運動解析システム１０は、無線送電装置３０から投下投棄物２０に電力ＥＰを供給でき、無線情報受信装置４０から投下投棄物２０で検出された加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを取得できるので、電力ＥＰを供給する配線及び情報送信する配線の影響を排除できるため、精度のよい広範囲の投下投棄物２０の運動の解析を可能にする。また、投下投棄物の運動解析システム１０は、無線で、リアルタイムで、投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを取得できるので、リアルタイムでの投下投棄物２０の運動の解析を可能にする。
【００５９】
また、投下投棄物の運動解析システム１０は、運動解析装置５０が、無線情報受信装置４０が受信した投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを取得し、投下投棄物２０の基準点Ｏの加速度ａ１に基づいて、式１及び式２を用いて投下投棄物２０の軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔを算出し、投下投棄物２０の第１の点の加速度ａ２または第２の点の加速度ａ３と投下投棄物２０の基準点Ｏの加速度ａ１との差分に基づいて、式３及び式４を用いて投下投棄物２０の姿勢θｔを算出する算出部５２を含む。このため、投下投棄物の運動解析システム１０は、投下投棄物２０で検出された加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３に基づいて、投下投棄物２０の軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔと、姿勢θｔとを適切に解析をすることができる。
【００６０】
また、投下投棄物の運動解析システム１０は、運動解析装置５０が、検出した投下投棄物２０の各加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上であるか否かを判定する判定部５４をさらに含む。このため、投下投棄物の運動解析システム１０は、投下投棄物２０に起きている落下現象以外の動的変化に影響を及ぼす現象が起きた場合に、そのような現象を判定し、抽出することができる。
【００６１】
また、投下投棄物の運動解析システム１０は、判定部５４が、検出した投下投棄物２０のいずれか１つの加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上となっている場合、投下投棄物２０のいずれか１つの加速度が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上である時に投下投棄物２０が衝突を受けたと判定する。このため、投下投棄物の運動解析システム１０は、さらに投下投棄物２０に衝突現象が起きているか否かを判定し、その衝突現象が起きた時間の情報を抽出することができる。
【００６２】
図７は、第１の実施形態に係る投下投棄物２０の運動解析方法を示すフローチャートである。図７を用いて、第１の実施形態に係る投下投棄物２０の運動解析方法を説明する。投下投棄物２０の運動解析方法は、図７に示すように、加速度検出ステップ（ステップＳ１２）と、軌跡及び速度算出ステップ（ステップＳ１４）と、姿勢算出ステップ（ステップＳ１６）と、を含む。投下投棄物２０の運動解析方法は、判定ステップ（ステップＳ１８）をさらに含むことが好ましい。
【００６３】
まず、投下投棄物２０の基準点Ｏに配置された第１の３軸加速度センサ２２は、投下投棄物２０の基準点Ｏの加速度ａ１を検出する。また、投下投棄物２０の第１の点に配置された第２の３軸加速度センサ２４は、投下投棄物２０の第１の点の加速度ａ２を検出する。また、投下投棄物２０の第２の点に配置された第３の３軸加速度センサ２６は、投下投棄物２０の第２の点の加速度ａ３を検出する（ステップＳ１２）。
【００６４】
無線情報送信部２８は、ステップＳ１２で検出された投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを、無線情報受信装置４０に送信する。無線情報受信装置４０は、無線情報送信部２８から受信した投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを、運動解析装置５０の算出部５２に送信する。運動解析装置５０の算出部５２は、投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを、無線情報受信装置４０から受信して取得する。
【００６５】
次に、算出部５２は、ステップＳ１２で検出された投下投棄物２０の基準点Ｏの加速度ａ１に基づいて、投下投棄物２０の軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔを算出する（ステップＳ１４）。具体的には、算出部５２は、ｔ＝０における軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔを、例えば共に０に決定し、これに基づいて、式１及び式２を用いて、ｔ＝Δｔにおける軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔを算出し、ｔが小さい場合からｔが大きい場合の順に逐次、軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔを算出する。
【００６６】
次に、算出部５２は、ステップＳ１２で検出された投下投棄物２０の第１の点の加速度ａ２または第２の点の加速度ａ３と、投下投棄物２０の基準点Ｏの加速度ａ１との差に基づいて、投下投棄物２０の姿勢θｔを算出する（ステップＳ１６）。具体的には、算出部５２は、ｔ＝０における姿勢θｔ及び姿勢の変化量ωｔを、例えば共に０に決定し、これに基づいて、式３及び式４を用いて、ｔ＝Δｔにおける姿勢θｔ及び姿勢の変化量ωｔを算出し、ｔが小さい場合からｔが大きい場合の順に逐次、姿勢θｔ及び姿勢の変化量ωｔを算出する。
【００６７】
さらに、判定部５４は、ステップＳ１２で検出された投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２または加速度ａ３が、予め設定された時間内に予め設定された閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。判定部５４は、投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２または加速度ａ３が予め設定された時間内に閾値となっている場合、投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２または加速度ａ３が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上である時に、空気抵抗や重力加速度等を除く動的変化に影響を及ぼす特別な理由により投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２または加速度ａ３が閾値以上となっていると判定する。例えば、判定部５４は、この時に、投下投棄物２０が別の投下投棄物２０から衝突を受けたことにより、投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２または加速度ａ３が予め設定された閾値以上となっていると判定する。
【００６８】
なお、軌跡及び速度算出ステップ（ステップＳ１４）、姿勢算出ステップ（ステップＳ１６）及び判定ステップ（ステップＳ１８）の各処理が施される順序は、この順序に限定されず、いかなる順序に行われてもよく、同時に行われてもよい。
【００６９】
投下投棄物２０の運動解析方法は、以上のような構成を有するので、カメラを使用することなく、投下投棄物２０に含まれる第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６で加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３を検出し、これらの加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３に基づいて軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔと、姿勢θｔとを算出することができる。このため、投下投棄物２０の運動解析方法は、投下投棄物２０の運動の解析範囲を広範囲にすることができる。また、投下投棄物２０の運動解析方法は、カメラでは撮影が難しい領域についても、投下投棄物２０の運動の解析範囲に含めることができる。また、投下投棄物２０の運動解析方法は、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６が所定の点、すなわち基準点Ｏ、第１の点及び第２の点にそれぞれ設けられているので、検出した投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３に基づいて、適切に、投下投棄物２０の軌跡Ｘｔ及び速度Ｕｔと、姿勢θｔとの解析をすることができる。
【００７０】
また、投下投棄物２０の運動解析方法は、ステップＳ１２で検出した投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２または加速度ａ３が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上であるか否かを判定するステップＳ１８をさらに含む。このため、投下投棄物２０の運動解析方法は、投下投棄物２０に起きている落下現象以外の動的変化に影響を及ぼす現象が起きた場合に、そのような現象を判定し、抽出することができる。
【００７１】
また、投下投棄物２０の運動解析方法は、ステップＳ１８が、ステップＳ１２で検出した投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２または加速度ａ３が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上となっている場合、投下投棄物２０の加速度ａ１、加速度ａ２または加速度ａ３が予め設定された時間内に予め設定された閾値以上である時に、投下投棄物２０が衝突を受けたと判定する。このため、投下投棄物２０の運動解析方法は、さらに投下投棄物２０に衝突現象が起きているか否かを判定し、その衝突現象が起きた時間の情報を抽出することができる。
【００７２】
［第２の実施形態］
図８は、第２の実施形態に係る投下投棄物の運動解析システム６０の概略構成図である。投下投棄物の運動解析システム６０は、投下投棄物の運動解析システム１０において、投下投棄物２０を投下投棄物７０に変更し、運動解析装置５０を運動解析装置８０に変更し、無線送電装置３０及び無線情報受信装置４０を除去したものである。第２の実施形態の説明では、第１の実施形態と同様の構成に第１の実施形態と同一の符号群を用い、その詳細な説明を省略する。
【００７３】
投下投棄物の運動解析システム６０は、図８に示すように、投下投棄物７０と、運動解析装置８０と、を含む。投下投棄物７０は、投下投棄物２０において、無線情報送信部２８及び無線受電部２９を記憶部７８及びバッテリ７９に変更したものである。すなわち、投下投棄物７０は、第１の３軸加速度センサ２２と、第２の３軸加速度センサ２４と、第３の３軸加速度センサ２６と、記憶部７８と、バッテリ７９と、を含む。第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６は、第１の実施形態と同様の仕様及び機能を有し、第１の実施形態と同様の配置形態で配置され、第１の実施形態と同様の作用を有する。
【００７４】
記憶部７８は、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６により検出された投下投棄物７０の基準点Ｏ、第１の点及び第２の点における加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを記憶する。記憶部７８は、例えばフラッシュメモリー等の不揮発の記憶装置を有する。
【００７５】
バッテリ７９は、電力を蓄えることができ、蓄えている電力を第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６に供給する。バッテリ７９は、周知の電池、乾電池、蓄電池等が例示される。
【００７６】
運動解析装置８０は、運動解析装置５０において、データ入力部８６を追加したものである。すなわち、運動解析装置８０は、算出部５２と、判定部５４と、データ入力部８６と、を含む。算出部５２及び判定部５４は、第１の実施形態と同様の仕様及び機能を有し、第１の実施形態と同様の作用を有する。
【００７７】
データ入力部８６は、記憶部７８に記憶された加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを受け付ける。データ入力部８６は、運動解析装置８０が投下投棄物７０の記憶部７８と情報通信可能に接続するための接続部が例示される。
【００７８】
投下投棄物７０は、以上のような構成を有するので、投下投棄物２０と同様に、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６を含むため、投下投棄物２０が第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６を含むことによってもたらされる作用効果と同様の作用効果をもたらす。
【００７９】
また、投下投棄物７０は、記憶部７８により投下投棄物７０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを記憶し、データ入力部８６から入力することができ、バッテリ７９で第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６に電力を供給することができるので、投下投棄物７０から、電力を供給する配線及び情報送信する配線の影響を排除できる。このため、投下投棄物７０は、精度のよい広範囲の投下投棄物７０の運動の解析を可能にする。また、投下投棄物７０は、投下投棄物７０で検出した加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを記憶部７８に記憶することができる。このため、投下投棄物７０は、投下投棄物７０を後から回収して、投下投棄物７０で検出した加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを用いることで、無線での情報送信が不可能な領域で検出した加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡも用いた投下投棄物７０の運動の解析を可能にする。
【００８０】
投下投棄物の運動解析システム６０は、以上のような構成を有するので、投下投棄物の運動解析システム１０と同様に、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６を含むため、投下投棄物の運動解析システム１０が第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６を含むことによってもたらされる作用効果と同様の作用効果をもたらす。
【００８１】
投下投棄物の運動解析システム６０は、また、バッテリ７９から投下投棄物７０に電力を供給でき、記憶部７８に投下投棄物７０で検出した加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを記憶できるので、電力を供給する配線及び情報送信する配線の影響を排除できるため、精度のよい広範囲の投下投棄物７０の運動の解析を可能にする。また、投下投棄物の運動解析システム６０は、投下投棄物７０で検出した加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡが記憶部７８に記憶されるので、投下投棄物７０を後から回収して、投下投棄物７０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを用いることで、無線での情報送信が不可能な領域で検出した加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡも用いた投下投棄物７０の運動の解析を可能にする。
【００８２】
投下投棄物の運動解析システム６０は、投下投棄物の運動解析システム１０と同様に、算出部５２及び判定部５４を含むので、投下投棄物の運動解析システム１０が算出部５２及び判定部５４を含むことによってもたらされる作用効果と同様の作用効果をもたらす。
【００８３】
第２の実施形態に係る投下投棄物７０の運動解析方法を説明する。第２の実施形態に係る投下投棄物７０の運動解析方法は、第１の実施形態に係る投下投棄物２０の運動解析方法において、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４及び第３の３軸加速度センサ２６で検出された加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを算出部５２に送信する方法を変更したものである。
【００８４】
第２の実施形態に係る投下投棄物７０の運動解析方法では、記憶部７８は、ステップＳ１２で検出された投下投棄物７０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを、記憶する。投下投棄物７０が回収された後、投下投棄物７０の記憶部７８は、データ入力部８６を介して、運動解析装置８０と情報通信可能に接続される。これにより、データ入力部８６は、記憶部７８に記憶された加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを受け付ける。運動解析装置８０の算出部５２は、データ入力部８６を介して、記憶部７８に記憶された投下投棄物７０の加速度ａ１、加速度ａ２及び加速度ａ３の情報ＤＡを、受信して取得する。
【００８５】
第２の実施形態に係る投下投棄物７０の運動解析方法のステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１６及びステップＳ１８は、いずれも、第１の実施形態に係る投下投棄物２０の運動解析方法と同様である。
【００８６】
投下投棄物７０の運動解析方法は、以上のような構成を有するので、投下投棄物２０の運動解析方法と同様に、第１の３軸加速度センサ２２、第２の３軸加速度センサ２４、第３の３軸加速度センサ２６、算出部５２及び判定部５４を用いてステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１６及びステップＳ１８の処理を施すので、投下投棄物２０の運動解析方法によってもたらされる作用効果と同様の作用効果をもたらす。
【符号の説明】
【００８７】
１  航空機
１０，６０  投下投棄物の運動解析システム
２０，７０  投下投棄物
２２  第１の３軸加速度センサ
２４  第２の３軸加速度センサ
２６  第３の３軸加速度センサ
２８  無線情報送信部
２９  無線受電部
３０  無線送電装置
４０  無線情報受信装置
５０，８０  運動解析装置
５２  算出部
５４  判定部
７８  記憶部
７９  バッテリ
８６  データ入力部
【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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