(57)【要約】      （修正有）【課題】ドローンを安定的に着陸させるための装置を提供する。【解決手段】装置の足２０、気流発生装置２１〜２３、メッシュ状ステージ面２４、から構成される。気流が通過できるメッシュ状ステージ面２４と、メッシュ状ステージ面２４の下部に設置された気流発生装置２１〜２３によって、下降方向と同じ下向きの気流を発生させ、その中での着陸を行わせることにより、高回転数のプロペラでの下降となり、高い制御力を維持した状態で着陸させることが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回転翼を有する電動式マルチコプター型無人飛行機において、
その無人飛行機が着陸する箇所としてのステージと、
そのステージは気流が通過できるメッシュ型であり、
そのメッシュ型ステージの下部は、
メッシュ型ステージの上部側に気流を人為的に発生させることが可能な装置を有するものであり、
そのメッシュ型ステージは、設置用の脚によって中空に水平に保たれるところの、
マルチコプター型無人飛行機用着陸ステージ装置。
【請求項２】
前記着陸メッシュ型ステージにおいて、
気流吸引装置によって構成される、
請求項１記載のマルチコプター型無人飛行機用着陸ステージ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本装置は、ドローンを安定的に着陸させるための装置である。
【背景技術】
【０００２】電動式マルチコプター型無人飛行機（以下、ドローン）は、業務用の機材として、多く分野で活用されている。有人飛行機であるヘリコプターやセスナ機とは異なり、無人機であること、小型であること、低空を飛行すること、目視で遠隔操縦を行うこと、などから、有人飛行機とは異なる安全設計、安全機構、安全操縦の技術が必要となる。【０００３】ドローンの利用には、離陸と着陸が必要である。離陸時の事故は比較的に少ないが、着陸時の事故は頻発している。着陸させる場所としては、一般の地表面や、地表面に敷いたマット上であることが多い。【０００４】ドローンは、機体の本体に複数のモーターを装備し、それらモーターの回転軸に連結したプロペラを高速に回転させ、無人飛行機の機体下方向に強力な風力を発生させて飛行するものであり、回転翼機の一種である。複数のモーターの回転数をそれぞれ個別に制御することにより、飛行制御を可能にしている。【０００５】ドローンの弱点の１つ目として、地面効果が挙げられる。ドローンは、着陸時に機体が地面へ近づくと、各プロペラが発生する下方向への強力な風力により、地面効果が発生する。地面効果とは、地表面にぶつかるドローンの風力による反作用が、ドローン機体へ影響を及ぼす現象である。地面効果により、着陸時のドローンは、想定外の挙動をすることがある。このため、着陸時の機体制御が困難になる場合がある。【０００６】ドローンの弱点の２つ目として、プロペラの低回転時における制御能力の低下がある。一般的なドローンは全て、プロペラのピッチは固定であり、飛行制御に用いる機構としては、各モーターの回転数制御のみである。このため、ドローンは、プロペラの回転数が高いほど、高い制御能力を得ることができる。逆に、回転数が低下すると、制御力が低下する。【０００７】通常、着陸時には、ドローンの各プロペラの回転数を減少させる。その結果、ドローン機体への揚力を減少させ、よってドローンを下降させるものである。そのため、着陸時においては、プロペラの回転数が低下している状態であるから、必然的に、制御能力が低下する状態となる。【０００８】特に、上昇気流の中で着陸を行う場合は、制御能力の低下が顕著となる。ドローン本体からみると、ドローンの下降速度は、相対的に上昇気流の風速分だけ加算されることになる。たとえば、無風時において毎秒１メートルのペースで下降させる際のプロペラの回転数を、毎秒９メートルの上昇気流の中で維持した場合、ドローン機体は毎秒８メートルの上昇となり、まったく下降できない。毎秒９メートルの上昇気流の中で毎秒１メートルの下降を行わせるためには、無風時での毎秒１０メートル下降に相当する回転数、つまり、プロペラの回転数を著しく低くしなければならない。このような問題を避けるため、下降の際に、あえて螺旋状の飛行経路をとるような下降制御する場合がある。【０００９】この困難な状況の発生は、飛行体としてのドローンの原理上の欠点である。なお、同じく回転翼機であるヘリコプターは、プロペラの回転数が一定であり、プロペラのピッチを可変することにより、飛行制御を行うものであり、ドローンとは飛行制御の原理が大きく異なる。ヘリコプターはプロペラの回転数で一定であり、プロペラのピッチを可変することにより制御力を得るものであるから、一定の制御力を常に維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１６−８８１１０
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】「飛躍するドローン」株式会社ＮＴＳ、２０１６年１月、１６１ページ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】飛行中のドローンは、地面効果により、着陸の際に機体が不安定になりやすい。また、着陸時のドローンは、プロペラ回転数を低下させるため、制御力が大きく低下する。本発明は、ドローン機体の安定的な着陸を目的とした装置である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】本装置はメッシュ状のステージを有する。
そのステージの下部に、単数、もしくは複数の気筒を有している。
それら気筒には、気流を発生することができるファン機構が内蔵されている。
この気筒を動作させることにより、ステージ上方から下部へ、さまざまな風向風力の気流を発生させることができる。
各種ドローンの着陸特性や、自然気流の状態に応じて、ステージ上部に下方気流を発生させることが可能である。
【発明の効果】
【００１４】本着陸装置を用いることにより、自然の気象状態における気流内でのドローンの下降とは異なり、制御された気流内での下降とさせることが可能となり、ドローンの着陸時における機体の安定性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、着陸ステージ装置における、メッシュ状ステージ面の例である。
【図２】図２は、本装置の側面図である。装置の足２０、気流発生装置２１〜２３、メッシュ状ステージ面２４、から構成される。
【図３】図３は、本装置によって発生される気流の例を示す側面図である。
【図４】図４は、本装置に着陸しようとするドローンの様子を示す側面図である。
【図５】図５は、本装置を上部から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】以下、本発明の装置の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】図１は、着陸ステージ装置における、メッシュ状ステージ面の例である。
ドローン本体に装着されている着陸用の足（以下、スキッド）の着地面の面積よりは網の目は細かいが、気流発生装置からの気流、および、ドローンが発生する風力は、十分に通過できる粗さのメッシュにより、構成されている。
【００１８】図２は、本装置の側面図である。装置の足２０、気流発生装置２１〜２３、メッシュ状ステージ面２４、から構成される。
【００１９】図３は、本装置によって発生される気流の例を示す側面図である。この場合、ステージ上部に、下向き気流３０が発生している。
【００２０】図４は、本装置に着陸しようとするドローンの様子を示す側面図である。ドローン４１は、下向き方向の気流４２の中を、ステージ面４３に向かって降下中である。
【００２１】図５は、本装置の平面図である。円状はメッシュ状ステージ面５０、太線丸５２は気流発生装置、一部が見えている四角部５１は装置の足である。
【００２２】下向き方向の気流の中を降下するため、無風状態の中で、もしくは上昇気流状態の中で降下する場合のプロペラ回転速度に比べ、より高回転での降下となり、高回転であるプロペラによる高い制御力を保持したままでの降下が可能となり、降下時の安定性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００２３】本装置は、自然状態の大気下での降下とは異なり、より安定的な降下状態を提供することが可能となる。そのため、中型ドローンや大型ドローンなど、着陸時の制御が難しいドローンや、高価な機器を搭載し、着陸時の事故ができるだけ避けたいドローンなどに対し、高い利用可能性を有する。
【符号の説明】１０  メッシュ状ステージ面の例である。
２０  本装置の足
２１〜２３  気流発生装置
２４  メッシュ状ステージ面
３０  本装置によって発生される気流の例
４０  本装置に着陸しようとするドローンの様子
４１  本装置によって発生される気流の例
４２  メッシュ状ステージ面
５０  メッシュ状ステージ面
５２  気流発生装置
５１  本装置の足
【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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