(57)【要約】      （修正有）【課題】飛行中に衝突または墜落等のトラブルが生じた場合でも、その搭載物の損傷を防ぐことができる無人航空機を提供する。【解決手段】複数の回転翼１４と、機体に搭載され機外に配置された外部機器または荷物である搭載物８ｆ，８ｒと、前記外部機器を保護するエアバッグ装置Ａと、を備える無人航空機１０であって、前記エアバッグ装置は、機体の衝突および／または落下を検知するセンサと、ガスの供給により展開されるエアバッグと、前記エアバッグにガスを供給するインフレータと、を有しており、前記エアバッグは、略円柱形状に膨脹する袋体である複数の緩衝部５１１〜５１６、５２１〜５２６を有しており、膨脹した前記複数の緩衝部は、前記搭載物の外面を覆うように径方向に並べて配置されることを特徴とする無人航空機。【選択図】図３
2018158631.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転翼と、
機体に搭載され機外に配置された外部機器または荷物である搭載物と、
前記搭載物を保護するエアバッグ装置と、を備える無人航空機であって、
前記エアバッグ装置は、
機体の衝突および／または落下を検知するセンサと、
ガスの供給により展開されるエアバッグと、
前記エアバッグにガスを供給するインフレータと、を有しており、
前記エアバッグは、略円柱形状に膨脹する袋体である複数の緩衝部を有しており、
膨脹した前記複数の緩衝部は、前記搭載物の外面を覆うように径方向に並べて配置されることを特徴とする無人航空機。
【請求項２】
前記緩衝部は、その少なくとも一方の端部が先細りに形成されており、該端部の近傍部は、前記搭載物側に湾曲または屈曲していることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項３】
前記緩衝部は、その両端が先細りに形成されており、該両端の近傍部は、前記搭載物側に湾曲または屈曲していることを特徴とする請求項２に記載の無人航空機。
【請求項４】
未膨脹時における前記複数の緩衝部は、折り畳まれて複数の収納部に収容されており、
前記複数の収納部は、前記搭載物を通る仮想線を基準として線対称となる位置に同じ向きで配置されていることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項５】
未膨脹時における前記複数の緩衝部は、折り畳まれて収納部に収容されており、
前記収納部は、一対のケース半体を留め具で留める構造のケース体であり、
前記留め具は、前記複数の緩衝部の膨脹圧力で外れる程度の結合力であることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項６】
前記エアバッグ装置は、前記各緩衝部の膨出方向を制限する硬質部材である仕切り部を有していることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項７】
前記仕切り部は、前記複数の緩衝部のいずれかと、その隣接する前記緩衝部との間に差し込まれていることを特徴とする請求項６に記載の無人航空機。
【請求項８】
前記インフレータは、
ガスが充填されたガスボンベと、
前記ガスボンベの密封口に向けて付勢された針部と、
前記針部の移動を係止する係止片と、
前記係止片を移動させるサーボモータと、を有しており、
前記エアバッグ装置は、前記センサが機体の衝突または落下を検知したときに、前記サーボモータを一方向へ駆動して前記針部の係止状態を解除することを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項９】
前記センサは、前記機体が備えるセンサとは異なる前記エアバッグ装置独自のセンサであり、
前記エアバッグ装置は、前記機体が備える動力源とは異なる独自の動力源を備えていることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【請求項１０】
前記搭載物は地形を測量するレーザスキャナであることを特徴とする請求項１に記載の無人航空機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人航空機に搭載された物品の保護技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、エアバッグ装置を備えた無人航空機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１２７４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
産業用無人ヘリコプターに代表される小型の無人航空機は、機体が高価で入手困難なうえ、安定して飛行させるためには操作に熟練が必要とされるものであった。しかし近年、無人航空機の姿勢制御や自律飛行に用いられるセンサ類およびソフトウェアの改良、低価格化が進み、これにより無人航空機の操作性が飛躍的に向上した。特に小型のマルチコプターについては、ヘリコプターに比べてローター構造が簡単であり、設計およびメンテナンスが容易であることから、趣味目的だけでなく、広範な産業分野における種々のミッションへの応用が試行されている。
【０００５】
無人航空機の産業分野における用途が広がるにつれ、例えばレーザスキャナ等の極めて高価な機材が無人航空機に搭載されるようになった。このような機材を搭載した無人航空機が突発的な外乱や操縦ミスにより墜落した場合、大きな経済的損失をまねくおそれがある。
【０００６】
上記問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、飛行中に衝突または墜落等のトラブルが生じた場合でも、その搭載物の損傷を防ぐことができる無人航空機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の無人航空機は、複数の回転翼と、機体に搭載され機外に配置された外部機器または荷物である搭載物と、前記搭載物を保護するエアバッグ装置と、を備え、前記エアバッグ装置は、機体の衝突および／または落下を検知するセンサと、ガスの供給により展開されるエアバッグと、前記エアバッグにガスを供給するインフレータと、を有しており、前記エアバッグは、略円柱形状に膨脹する袋体である複数の緩衝部を有しており、膨脹した前記複数の緩衝部は、前記搭載物の外面を覆うように径方向に並べて配置されることを特徴とする。
【０００８】
本発明のエアバッグ装置は、単一の袋体を大きく膨脹させるのではなく、より小さな単位の袋体（緩衝部）を複数並べることで搭載物を覆い、搭載物を地面などとの衝突の衝撃から保護する。エアバッグを複数の袋体で構成することにより、これらの袋体に同時並行的にガスを供給することができるとともに、単一の袋体を用いる場合に比べて、エアバッグの完全展開に要するガスの総量を少なく抑えることができる。これに加え、単一の袋体を幾重にも畳み込んで収納しておく場合に比べて、収納時の各袋体の折り畳み回数を少なくすることができる。すなわち、エアバッグの展開に要する膨脹圧力を小さくすることができる。これにより本発明のエアバッグ装置では、エアバッグの展開に要する時間が短縮され、搭載物の保護をより確実なものとすることができる。
【０００９】
また、前記緩衝部は、その少なくとも一方の端部が先細りに形成されており、該端部の近傍部は、前記搭載物側に湾曲または屈曲していることが好ましい。
【００１０】
各緩衝部の少なくとも一端が搭載物側に湾曲または屈曲していることにより、例えばこれら緩衝部が膨脹時に搭載物の側面に沿って上下方向に並べられる場合に、その搭載物の前面または背面側に緩衝部の端部を回り込ませ、これら前面または背面を直接的に保護することができる。そして、これら端部を先細りに形成することにより、緩衝部の端部同士の接触・干渉が抑えられ、緩衝部を整然と並べることが可能となる。
【００１１】
また、前記緩衝部は、その両端が先細りに形成されており、該両端の近傍部は、前記搭載物側に湾曲または屈曲していることがより好ましい。
【００１２】
各緩衝部の両端が搭載物側に湾曲または屈曲していることにより、例えばこれら緩衝部がその膨脹時に搭載物の側面に沿って上下方向に並べられる場合に、その搭載物の前面および背面側に緩衝部の端部を回り込ませ、これら前面および背面を直接的に保護することができる。そして、これら端部を先細りに形成することにより、緩衝部の端部同士の接触・干渉が抑えられ、緩衝部を整然と並べることが可能となる。
【００１３】
また、未膨脹時における前記複数の緩衝部は、折り畳まれて複数の収納部に収容されており、前記複数の収納部は、前記搭載物を通る仮想線を基準として線対称となる位置に同じ向きで配置されていることが好ましい。
【００１４】
緩衝部の収納部を搭載物の周囲に複数箇所設けることにより、エアバッグの展開時における各緩衝部の移動距離を短くすることができる。そして、これら収納部を、搭載物を中心として線対称となる位置に配置することにより、緩衝部や収納部の形状および構造の共通化を図ることができ、また、緩衝部に覆われた搭載物の外面を均等な緩衝力で保護することができる。
【００１５】
また、未膨脹時における前記複数の緩衝部は、折り畳まれて収納部に収容されており、前記収納部は、一対のケース半体を留め具で留める構造のケース体であり、前記留め具は、前記複数の緩衝部の膨脹圧力で外れる程度の結合力であることが好ましい。
【００１６】
収納部を構成するケース半体の結合手段として、緩衝部の膨脹圧力で外れるよう調節された留め具を用いることにより、簡易な構造で、未作動時の緩衝部の収納と緩衝部の速やかな展開との両立を図ることができる。
【００１７】
また、前記エアバッグ装置は、前記各緩衝部の膨出方向を制限する硬質部材である仕切り部を有していることが好ましい。
【００１８】
エアバッグが仕切り部を有することにより、各緩衝部の膨出方向を制御し、膨脹時における各緩衝部の配置を最適化することができる。これによりエアバッグの本来の保護性能を安定的に引き出すことが可能となる。
【００１９】
また、前記仕切り部は、前記複数の緩衝部のいずれかと、その隣接する前記緩衝部との間に差し込まれていてもよい。
【００２０】
緩衝部と緩衝部との間に仕切り部を差し込むことにより、その仕切り部の両側に配置された緩衝部を、仕切り部を中心としてその両側に向かって膨出させることができる。つまり、膨脹した各緩衝部を並べるときの基準位置を定めることができる。
【００２１】
また、前記インフレータは、ガスが充填されたガスボンベと、前記ガスボンベの密封口に向けて付勢された針部と、前記針部の移動を係止する係止片と、前記係止片を移動させるサーボモータと、を有しており、前記エアバッグ装置は、前記センサが機体の衝突または落下を検知したときに、前記サーボモータを一方向へ駆動して前記針部の係止状態を解除する構成とすることが好ましい。
【００２２】
エアバッグの展開時における制御動作をサーボモータの一方向への駆動のみとし、常時付勢されている針部でガスボンベの密封口を突き破ってエアバッグにガスを供給することにより、センサによる異常の検知後、直ちにエアバッグを展開させることができる。
【００２３】
また、前記センサは、前記機体が備えるセンサとは異なる前記エアバッグ装置独自のセンサであり、前記エアバッグ装置は、前記機体が備える動力源とは異なる独自の動力源を備えていることが好ましい。
【００２４】
無人航空機の機体に異常が生じたときには、機体に搭載された機器や動力源が正常に動作しないおそれがある。エアバッグ装置が独自の異常検知センサと動力源とを備えることにより、搭載物の保護をより確実なものとすることができる。
【００２５】
また、前記搭載物は地形を測量するレーザスキャナであることが好ましい。
【００２６】
本発明の無人航空機は、高価な機材を搭載するときにその技術的意義が特に顕著に発揮される。
【発明の効果】
【００２７】
以上のように、本発明の無人航空機によれば、飛行中に衝突または墜落等のトラブルが生じた場合でも、その搭載物の損傷を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態にかかるマルチコプターの外観を示す斜視図である。
【図２】マルチコプターを図１のＳ方向から見た側面図である。
【図３】エアバッグが展開した状態を示す斜視図である。
【図４】緩衝部の構造を示す模式図である。
【図５】エアバッグ装置の外観を示す平面図である。
【図６】インフレータの構造を示す模式断面図である。
【図７】マルチコプターの機構構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。以下に説明する実施形態は、無人航空機の一種であるマルチコプターの機体に、本発明のエアバッグ装置と、外部機器であるレーザスキャナとを搭載した例である。なお、以下の説明における「上」および「下」とは図１に描かれた座標軸表示のＺ軸方向における上下を意味している。同様に、「水平」とは、同座標軸表示に示されるＸＹ平面方向をいう。「前」および「後ろ」とは、同座標軸表示のＸ軸に平行な方向であり、本例ではＸ１側を「前」、Ｘ２側を「後ろ」とする。また、「左右」、「側方」とは、同座標軸表示のＹ軸に平行な方向を意味している。
【００３０】
［構成概要］
図１はマルチコプター１０の外観を示す斜視図である。図２は、マルチコプター１０を図１のＳ方向から見た側面図である。
【００３１】
本例のマルチコプター１０の機体Ｂは、主に、胴部である中央ハブ１１、中央ハブ１１から放射状に延びた４本のアーム１２、各アーム１２の先端に配置されたロータ１４、および、中央ハブ１１に装着されたコントロールボックス１３により構成されている。コントロールボックス１３は機体Ｂの飛行動作を制御する制御部である。
【００３２】
機体Ｂには外部機器であるレーザスキャナ８が取り付けられている。レーザスキャナ８は機体Ｂの機外に配置されており、本例では機体Ｂの下方に支持されている。レーザスキャナ８は測量用の一般的なレーザスキャナであり、照射したレーザ光の反射波から地物との距離を測定し、地形の三次元点群データを取得する。
【００３３】
マルチコプター１０はさらに、レーザスキャナ８を保護するエアバッグ装置Ａを備えている。エアバッグ装置Ａは、ストアードガス方式のインフレータ６００と、インフレータ６００からガスの供給をうけて膨脹し、展開されるエアバッグ５００と、これらインフレータ６００およびエアバッグ５００を支持する枠体であるフレーム７１と、を有している。未膨脹時のエアバッグ５００は、エアバッグ５００の収納部である収納ケース５５１，５５２内に、折り畳まれた状態で収容されている。
【００３４】
本例のエアバッグ装置Ａは、マルチコプター１０の機体Ｂとレーザスキャナ８との間に配置されている。エアバッグ装置Ａは、そのフレーム７１の上面が機体Ｂの下面に結合されており、フレーム７１の下面がレーザスキャナ８の上面と結合されている。つまり、本例のレーザスキャナ８は、エアバッグ装置Ａのフレーム７１を介して機体Ｂに取り付けられている。
【００３５】
図３は収納ケース５５１，５５２のエアバッグ５００が展開した状態を示す斜視図である。エアバッグ装置Ａは、機体Ｂの衝突または落下を検知したときにインフレータ６００を作動させ、エアバッグ５００を展開する。エアバッグ５００は、略円柱形状に膨脹する袋体である１２個の緩衝部５１１〜５１６，５２１〜５２６を有しており、これらは、レーザスキャナ８の外面を覆うように径方向に並べて配置される。
【００３６】
このように、本例のエアバッグ装置Ａは、単一の袋体を大きく膨脹させるのではなく、より小さな単位の袋体（緩衝部５１１〜５１６，５２１〜５２６）を複数並べることでレーザスキャナ８を覆い、レーザスキャナ８を地面などとの衝突の衝撃から保護する。本例のエアバッグ装置Ａは、エアバッグ５００を複数の袋体で構成することにより、これらの袋体に同時並行的にガスを供給することができるとともに、単一の袋体を用いる場合に比べて、エアバッグ５００の完全展開に要するガスの総量が少なく抑えられている。これによりエアバッグ５００の展開に要する時間が短縮され、レーザスキャナ８の保護がより確実なものとされている。
【００３７】
なお、マルチコプター１０に取り付けられる外部機器はレーザスキャナ８には限定されず、どのような外部機器であってもよい。さらには、マルチコプター１０の搭載物は外部機器にも限定されず、荷物であってもよい。
【００３８】
［エアバッグの構造］
以下、図４を参照してエアバッグ５００の構造について説明する。なお、図４では、緩衝部５１１〜５１６（以下、これらを総称して「緩衝部５１０」ともいう。）と、これらを収容する収納ケース５５１について説明されているが、その構造や特徴は、緩衝部５２１〜５２６および収納ケース５５２についても同様である。
【００３９】
図４（ａ）は、未膨張の緩衝部５１１の形状を示す平面図である。なお、緩衝部５１２〜５１６の形状も緩衝部５１１と同一である。
【００４０】
緩衝部５１１はナイロン（ポリアミド）繊維やポリエステル繊維などの織布が略円柱形状の袋体に溶着加工されたものである。緩衝部５１１の長手方向における全長はレーザスキャナ８の前後方向における長さよりも長く、緩衝部５１１の両方の端部ｅは、レーザスキャナ８の前面８ｆよりも前方に、背面８ｒよりも後方に延出している。
【００４１】
図４（ａ）に示されるように、緩衝部５１１は、その両方の端部５１１ｅが先細りに形成されており、これら端部５１１ｅの近傍部はレーザスキャナ８側にゆるやかに湾曲している。そのため、緩衝部５１１が展開されたときには、これら端部５１１ｅがレーザスキャナ８の前面８ｆおよび背面８ｒに回り込み、これら前面８ｆおよび背面８ｒが端部ｅにより直接的に保護される。また、これらの端部５１１ｅが先細りに形成されていることにより、緩衝部５１０の端部ｅ同士の接触・干渉が抑えられ、緩衝部５１０を隙間なく整然と並べることが可能とされている（図３参照）。
【００４２】
なお、本例では、緩衝部５１１の両方の端部５１１ｅが先細りに形成され、レーザスキャナ８側に湾曲しているが、いずれか一方の端部５１１ｅのみをこのように形成した場合でも、レーザスキャナ８の前面８ｆおよび背面８ｒのいずれか一方は保護することができる。また、例えば緩衝部５１０をその全長において同じ直径とし、湾曲や屈曲のない一直線の円柱形状に形成した場合でも、その長手方向の両端がレーザスキャナ８の前面８ｆよりも前方に、背面８ｒよりも後方に延出していれば、平面に対する衝突からはレーザスキャナ８の前面８ｆおよび背面８ｒを保護することができる。
【００４３】
図４（ｂ）は未膨張の緩衝部５１０の側面図である。図４（ｂ）に示されるように、緩衝部５１１〜５１６はその略中央に、これら緩衝部５１１〜５１６を連通する管である連通路５１７を有している。そして、緩衝部５１３および緩衝部５１４にはガスチューブ６５３が接続されており、インフレータ６００が放出したガスはガスチューブ６５３を通って緩衝部５１３および緩衝部５１４に充填される。緩衝部５１３および緩衝部５１４に充填されたガスは連通路５１７を経て緩衝部５１０の全体に行き渡る。
【００４４】
ここで、緩衝部５１２と、緩衝部５１２に隣接する緩衝部５１３との間には、各緩衝部５１１〜５１６の膨出方向を制限する硬質部材である一対の仕切り部５３０が配置されている。
【００４５】
本例の仕切り部５３０はフレーム７１と一体化されており、その位置はフレーム７１に対して移動不能に固定されている。そのため、緩衝部５１０が展開される時には、仕切り部５３０の位置を基準として、緩衝部５１１および緩衝部５１２は上方に、緩衝部５１３〜５１６は下方に膨出することとなる。すなわち、本例のエアバッグ５００は、仕切り部５３０により、展開時における各緩衝部５１１〜５１６が最適な位置に配置されるよう、これらの膨出方向を制御することができる。これにより、本例のエアバッグ５００は、その本来の保護性能を安定的に引き出すことが可能とされている。
【００４６】
なお、本例の仕切り部５３０は水平に並べられた二枚の平板部により構成されているが、本発明の仕切り部の形態はこれには限定されない。本発明の仕切り部は各緩衝部の膨出方向を制限可能な硬質部材であればよく、一枚の板状部材や、または複数本の丸棒部材などでもよい。また、仕切り部の位置についても、緩衝部の形状や数、性質に応じて、その保護性能を好適に引き出すことができる位置に配置すればよい。
【００４７】
図４（ｃ）は、緩衝部５１０が折り畳まれた状態を示す側面図である。図４（ｃ）に示されるように、緩衝部５１０の収納時には、これら緩衝部５１０の両端を内側に折り畳むだけでよい。すなわち、単一の袋体を幾重にも畳み込んで収納しておく場合に比べ、エアバッグ５００の展開に要する膨脹圧力が小さく抑えられている。このことによってもエアバッグ５００の展開に要する時間が短縮されている。
【００４８】
図４（ｄ）は、緩衝部５１０が収容された収納ケース５５１の側面図である。図４（ｄ）に示されるように、本例の収納ケース５５１は、布製の一対のケース半体である上ケース５５１ａと下ケース５５１ｂとを、留め具であるスナップボタン５５５で留める構造とされている。そして、スナップボタン５５５は、緩衝部５１０の膨脹圧力で外れる程度の結合力に調節されている。上ケース５５１ａおよび下ケース５５１ｂの結合手段としてスナップボタン５５５が用いられていることにより、緩衝部５１０の収納と、緩衝部５１０の速やかな展開との両立が簡易な構造で実現されている。
【００４９】
収納ケース５５１，５５２はレーザスキャナ８を正面から見たときに、レーザスキャナ８の中心を上下に通る仮想線を基準として左右に線対称となる位置に、同じ向きで配置されている（図１およ図２参照）。収納ケース５５１，５５２をレーザスキャナ８の周囲に複数箇所設けることにより、エアバッグ５００の展開時における各緩衝部５１１〜５１６，５２１〜５２６の移動距離が短く抑えられている。また、これにより収納ケース５５１，５５２や各緩衝部５１１〜５１６，５２１〜５２６の形状および構造が共通化され、レーザスキャナ８の外面を均等な緩衝力で保護することが可能とされている。
【００５０】
［インフレータの構造］
図５は、エアバッグ装置Ａの外観を示す平面図である。図６は、図５のＣ−Ｃ方向断面の模式図である。
【００５１】
以下、図６を参照してインフレータ６００の構造について説明する。本例のインフレータ６００は、主に、炭酸ガスが加圧充填されたガスボンベ６１０、ガスボンベ６１０の密封口６１１を突き破る針６２１を備える針部６２０、針部６２０をガスボンベ６１０の密封口６１１に向けて付勢するコイルバネ６２２、針部６２０の外面に嵌入し、針部６２０の移動を係止する係止片６３５、および、係止片６３５を針部６２０から引き抜くサーボモータ６３０により構成されている。
【００５２】
ガスボンベ６１０の密封口６１１、針部６２０、およびコイルバネ６２２は金属製の密閉ケース６５１に収容されている。密閉ケース６５１には、密閉ケース６５１内に放出されたガスの流路を複数に分岐させる分岐ソケット６５２が取り付けられている。本例の分岐ソケット６５２には、４本のガスチューブ６５３が接続されている。上でも述べたように、ガスチューブ６５３はエアバッグ５００に接続されている。
【００５３】
インフレータ６００の作動時には、サーボモータ６３０が一方向へ駆動され、サーボモータ６３０に連結されたワイヤ６３１が係止片６３５を針部６２０から引き抜く。係止状態が解除された針部６２０はコイルバネ６２２に押し動かされ、針６２１でガスボンベ６１０の密封口６１１を突き破る。これによりガスボンベ６１０の炭酸ガスが密閉ケース６５１内に放出され、放出された炭酸ガスは分岐ソケット６５２、ガスチューブ６５３を通ってエアバッグ５００に充填される。
【００５４】
本例のエアバッグ装置Ａでは、エアバッグ５００の展開時における制御動作をサーボモータ６３０の一方向への駆動のみとし、常時付勢されている針部６２０でガスボンベ６１０の密封口６１１を突き破ってエアバッグ５００にガスを供給する。これにより、最小の工程で速やかにエアバッグ５００を展開させることが可能とされている。
【００５５】
［機能構成］
（飛行機構）
図７は、マルチコプター１０の機構構成を示すブロック図である。マルチコプター１０の飛行機能は、主に、フライトコントローラＦＣ、受信器３２、４基の回転翼であるロータ１４、ロータ１４ごとに備えられたＥＳＣ２４（Electric Speed Controller）、およびこれらに電力を供給するバッテリー１９により構成されている。以下、マルチコプター１０の基本的な飛行機能について説明する。
【００５６】
各ロータ１４は、モータと、その出力軸に装着されたブレードとにより構成されている。ＥＳＣ２４は、ロータ１４のモータに接続されており、フライトコントローラＦＣから指示された速度でモータを回転させる。
【００５７】
フライトコントローラＦＣは、操縦者（オペレータ端末３１）からの操縦信号を受信する受信器３２と、受信器３２が接続されたマイクロコントローラである制御装置２０とを備えている。制御装置２０は、中央処理装置であるＣＰＵ２１、ＲＯＭやＲＡＭ、フラッシュメモリなどの記憶装置であるメモリ２２、および、ＥＳＣ２４を介して各ロータ１４の回転数を制御するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）コントローラ２３を有している。
【００５８】
フライトコントローラＦＣはさらに、飛行制御センサ群２６およびＧＰＳアンテナ２７（以下、これらを総称して「センサ等」ともいう。）を備えており、これらは制御装置２０に接続されている。ＧＰＳアンテナ２７は、正確には航法衛星システム（ＮＳＳ）の受信器である。ＧＰＳアンテナ２７は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）または地域航法衛星システム（ＲＮＳＳ）から現在の経緯度値および時刻情報を取得する。本例におけるマルチコプター１０の飛行制御センサ群２６には、３軸加速度センサおよび３軸角速度センサを有するＩＭＵ（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）、気圧センサ（高度センサ）、地磁気センサ（方位センサ）などが含まれている。制御装置２０は、これらセンサ等により、機体の傾きや回転のほか、飛行中の緯度経度、高度、および機首の方位角を含む自機の位置情報を取得することができる。
【００５９】
制御装置２０のメモリ２２には、マルチコプター１０の飛行時における姿勢や基本的な飛行動作を制御するアルゴリズムが実装されたプログラムである飛行制御プログラムＦＣＰが記憶されている。飛行制御プログラムＦＣＰは、操縦者からの指示に従い、センサ等から取得した情報を基に、個々のロータ１４の回転数を調節し、機体の姿勢や位置の乱れを補正しながらマルチコプター１０を飛行させる。
【００６０】
マルチコプター１０の操縦は、操縦者がオペレータ端末３１を用いて手動で行うほか、マルチコプター１０の飛行経路や速度、高度などのパラメータである飛行計画ＦＰを自律飛行プログラムＡＰＰに予め登録しておき、マルチコプター１０を目的地へ自律的に飛行させることも可能である（以下、このような自律飛行のことを「オートパイロット」という。）。
【００６１】
このように、本実施形態におけるマルチコプター１０は高度な飛行制御機能を備えている。ただし、本発明における無人航空機はマルチコプター１０の形態には限定されず、例えばセンサ等から一部のセンサが省略された機体や、オートパイロット機能を備えず手動操縦のみにより飛行可能な機体を用いることもできる。
【００６２】
（エアバッグ機能）
エアバッグ装置Ａは、フライトコンローラＦＣの飛行制御センサ群２６が有するＩＭＵとは異なる独自のＩＭＵ７３を備えている。すなわち、本例のエアバッグ装置Ａは、自らが備える異常検知センサによりマルチコプター１０の衝突および墜落を検出する。
【００６３】
ＩＭＵ７３の出力値はエアバッグ装置Ａが有する制御装置７２により監視されている。制御装置７２は、ＩＭＵ７３の出力値が予め定められた閾値を超える変化を示したときに、それをマルチコプター１０の衝突または墜落と判断し、インフレータ６００を作動させる。
【００６４】
なお、エアバッグ装置Ａの異常検知センサはＩＭＵ７３の形態には限定されず、マルチコプター１０の衝突または墜落を検出可能であれば、加速度センサのみや角速度センサのみの構成、または、高度センサなど他のセンサとＩＭＵ７３とを組合わせたものであってもよい。
【００６５】
また、エアバッグ装置Ａは、これらサーボモータ６３０や制御装置７２、ＩＭＵ７３の動力源として、フライトコンローラＦＣのバッテリー１９とは異なる独自のバッテリー７９を備えている。マルチコプター１０の機体Ｂに異常が生じたときには、機体Ｂに搭載された機器や動力源が正常に動作しないおそれがある。本例のエアバッグ装置Ａは、独自の異常検知センサであるＩＭＵ７３と独自の動力源であるバッテリー７９とを備えていることにより、レーザスキャナ８の保護がより確実なものとされている。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、展開された各緩衝部５１１〜５１６，５２１〜５２６が、レーザスキャナ８の上下左右の側面に沿って周方向に並べられているが、例えばこれら緩衝部上記実施形態よりも短く形成して、レーザスキャナ８の前後左右の側面に沿って並べる構成とすることも考えられる。
【符号の説明】
【００６７】
１０  マルチコプター（無人航空機）
Ｂ  マルチコプターの機体
ＦＣ  フライトコントローラ
２６  飛行制御センサ群（センサ）
１４  ロータ（回転翼）
１９  バッテリー（動力源）
Ａ  エアバッグ装置
５００  エアバッグ
５１１〜５１６，５２１〜５２６  緩衝部
５１１ｅ  緩衝部５１１の端部
５３０  仕切り部
５５１，５５２  収納ケース（収納部）
５５１ａ，５５１ｂ  収納ケース５５１のケース半体
５５５  スナップボタン（留め具）
６００  インフレータ
６１０  ガスボンベ
６１１  密封口
６２０  針部
６３０  サーボモータ
６３５  係止片
７３  ＩＭＵ（センサ）
７９  バッテリー（駆動源）
８  レーザスキャナ（外部機器（搭載物））
【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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