(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の情報に関するディジタル認識コードが付された認識マーカーであって、
前記認識マーカーは加温可能であり、
加温された前記認識マーカーは、赤外線カメラによってその存在が把握可能であり、
可視カメラによって前記認識マーカーの所定情報が読み取り可能であり、
前記認識マーカーは、内蔵または外付けの電池による加温可能であって、同時に暖房器具としても使用可能である、認識マーカー。
【請求項２】
請求項１記載の前記認識マーカーの使用方法であって、
最初に、飛行体に搭載された赤外線カメラによって、加温された前記認識マーカーを探索し、発見した前記認識マーカーに対して、前記飛行体に搭載されたライトで可視光を照射し、前記飛行体に搭載された可視カメラによって、前記認識マーカーに付されたディジタル認識コードを認識することで、前記所定情報を読み取ることを特徴とする、認識マーカーの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、遭難探索などの民生分野における無人飛行などを実用化するための認識マーカーおよび飛行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
無人探査ヘリコプターなどのＵＡＶ（Ｕｎｍａｎｎｅｄ  Ａｅｒｉａｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）は、米国などで軍事利用を目的として研究されてきた。【０００３】
近年では、リチウムイオン電池技術が急速に発展してきており、ＬｉＰｏ（Ｌｉｔｈｉｕｍ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）電池などの電池を搭載するＵＡＶ、ドローンが農薬散布作業や物資搬送などの分野で実用化されている。【０００４】
そこで、そのような電池を搭載するＵＡＶが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−７６６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、本発明者は、遭難救助などにふさわしい飛行体の実用化がが望ましいと考えている。【０００７】
しかしながら、従来の飛行体では、遭難救助の分野に十分対応しているものではなかった。【０００８】
本発明は、上述された従来の課題を考慮し、より遭難救助に適した認識マーカーを提供することを目的とする。【０００９】
また、本発明は、防水性能の高い飛行体を提供することを目的とする。【００１０】
また、本発明は、風圧に対してより強い飛行体を提供することを目的とする。【００１１】
また、本発明は、遠隔操作によってさまざまな多機能を実現できる飛行体を提供することを目的とする。【００１２】
また、本発明は、遭難者をいち早く探し出すことのできる飛行体を提供することを目的とする。【００１３】
また、本発明は、軽量な装置によってサーチライトを簡単に投下できる飛行体を提供することを目的とする。【００１４】
また、本発明は、軽量な飛行体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】
【００１５】
第1の本発明は、
所定の情報に関するディジタル認識コードが付された認識マーカーであって、
前記認識マーカーは加温可能であり、
加温された前記認識マーカーは、赤外線カメラによってその存在が把握可能であり、
可視カメラによって前記認識マーカーの所定情報が読み取り可能であり、
前記認識マーカーは、内蔵または外付けの電池による加温可能であって、同時に暖房器具としても使用可能である、認識マーカーである。
第２の本発明は、
第１の本発明の前記認識マーカーの使用方法であって、
最初に、飛行体に搭載された赤外線カメラによって、加温された前記認識マーカーを探索し、発見した前記認識マーカーに対して、前記飛行体に搭載されたライトで可視光を照射し、前記飛行体に搭載された可視カメラによって、前記認識マーカーに付されたディジタル認識コードを認識することで、前記所定情報を読み取ることを特徴とする、認識マーカーの使用方法である。これによって、夜中にでも素早くマーカーが見つかり、災難している人の要望を把握できる。  
以下は本発明に関連する発明である。
それは、気圧センサを備えたフライトコントローラを内部に有する本体と、前記本体から延びる複数の中空のアームと、それらのアームの先端にモーターとプロペラのついた飛行体であって、
前記本体にバッテリーが配置され、そのバッテリーから電源を前記モーターに供給するケーブルが、前記中空のアームの内部に通されており、
前記バッテリーのケース内部と前記本体の内部と前記アームの中空部とは、外部に対して防水性能を持たせるために、一つの空間としてシールされており、
前記本体には気圧調整弁又は防水通気性シート部が設けられ、前記気圧センサは外部の気圧を検知出来ることを特徴とする飛行体である。これによって、防水機能を持ちながら、フライトコントロールが可能である。
また、
前記アームは折り畳み式であり、その折り畳み部の接合面にはシール用の溝とシール材が設けられ、前記アームの展開時の防水性が保たれる飛行体である。これによって、収納の際アームを折り畳むことができ便利であるとともに、飛行時に防水性を保持できる。
また、前記飛行体のスキッドは取り外し可能となっている飛行体である。これによって、収納時、アームを折りたたむ際スキッドが邪魔にならず、コンパクトに収納できる。  
また、
プロペラと駆動源と電池と制御部とカメラとスキッドを備えた飛行体であって、
サーチライトと、
そのサーチライトを保持する保持手段とを備え、
前記保持手段は、外部又は内部に電熱ニクロム線を有する樹脂層によって前記サーチライトを保持する機構を有し、
前記サーチライトの投下指令を受けると、前記電池は前記電熱ニクロム線に電流を印加して発熱させることによって、前記樹脂層を溶融し、前記サーチライトは自重によって自然落下する、ことを特徴とする飛行体である。これによって、モータなどを用いることなくサーチライトを投下できるので、飛行体の軽量化につながる。
また、
プロペラと駆動源と電池と制御部とカメラとスキッドを備えた飛行体であって、
前記電池の収納ケースには、前記電池を加温するための化学反応式加温・保温器具が内蔵されている、ことを特徴とする飛行体である。これによって、電池の電力で加温・保温する場合に比べて、電池の消耗を防ぐことができる。落下時のクッション材ともなり高価な電池が守られる。
また、
所定の情報に関するディジタル認識コードが付された認識マーカーであって、
前記認識マーカーは加温可能であり、
加温された前記認識マーカーは、赤外線カメラによってその存在が把握可能であり、
可視カメラによって前記認識マーカーの所定情報が読み取れることを特徴とする認識マーカーである。
【００１６】
この本発明によって、災害時に素早く災難している人の情報を取得できる。
【００１７】
また、本発明は、前記認識マーカーは、内蔵または外付けの電池による加温可能であって、同時に暖房器具としても使用可能であり、夜中にでも素早くマーカーが見つかる。
【００１８】
また、本発明は、
本発明の前記認識マーカーの使用方法であって、
例えば、最初に、飛行体に搭載された赤外線カメラによって、加温された前記認識マーカーを探索し、発見した前記認識マーカーに対して、前記飛行体に搭載されたライトで可視光を照射し、前記飛行体に搭載された可視カメラによって、前記認識マーカーに付されたディジタル認識コードを認識することで、前記所定情報を読み取ることを特徴とする、認識マーカーの使用方法である。
【００１９】
これによって、夜中にでも素早くマーカーが見つかり、災難している人の要望を把握できる。
また、本発明に関連する発明は、
例えば、気圧センサを備えたフライトコントローラを内部に有する本体と、前記本体から延びる複数の中空のアームと、それらのアームの先端にモーターとプロペラのついた飛行体であって、
前記本体にバッテリーが配置され、そのバッテリーから電源を前記モーターに供給するケーブルが、前記中空のアームの内部に通されており、
前記バッテリーのケース内部と前記本体の内部と前記アームの中空部とは、外部に対して防水性能を持たせるために、一つの空間としてシールされており、
前記本体には気圧調整弁又は防水通気性シート部が設けられ、前記気圧センサは外部の気圧を検知出来ることを特徴とする飛行体である。
これによって、防水機能を持ちながら、フライトコントロールが可能である。
【００２０】
また、本発明に関連する発明は、
例えば、前記アームは折り畳み式であり、その折り畳み部の接合面にはシール用の溝とシール材が設けられ、前記アームの展開時の防水性が保たれる、本発明に関連する第４の発明の飛行体である。
これによって、収納の際アームを折り畳むことができ便利であるとともに、飛行時に防水性を保持できる。
【００２１】
また、本発明に関連する発明は、
例えば、前記飛行体のスキッドは取り外し可能となっている、本発明に関連する発明の飛行体である。
【００２２】
これによって、収納時、アームを折りたたむ際スキッドが邪魔にならず、コンパクトに収納できる。  
また、本発明に関連する発明は、
プロペラと駆動源と電池と制御部とスキッドを備えた飛行体であって、
前記スキッドは開閉式であり、飛行時には、前記プロペラと平行状態となるように閉じ、離陸時と着陸時には開くことで離着陸できるものであることを特徴とする飛行体である。
【００２３】
これによって、飛行時に風の抵抗を軽減できる。【００２４】
また、本発明に関連する発明は、
プロペラと駆動源と電池と制御部とカメラとスキッドを備えた飛行体であって、
前記電池のケースと前記カメラの収納ケースの形状は球形又は半球形であることを特徴とする飛行体である。
【００２５】
これによって、風圧に耐えやすい。【００２６】
また、本発明に関連する発明は、
プロペラと駆動源と電池と制御部とカメラとスキッドを備えた飛行体であって、
資材などの投下機能と、サーチライト探索機能と、複眼カメラ機能と、ジンバル機能と、拡声呼びかけ機能とを同時に機体に搭載し、遠隔操作にて動作可能な無線動作方式の飛行体である。
【００２７】
これによって、一台の飛行体で多機能を発揮できる。【００２８】
また、本発明に関連する発明は、
プロペラと駆動源と電池と制御部とカメラとスキッドを備えた飛行体であって、
赤外暗視カメラを有し、そのセンサ出力データから人体の体温を検知できる解析部を備え、遭難者を探索可能な飛行体である。
【００２９】
これによって、夜中でも遭難者をいち早く発見できる。【００３０】
また、本発明に関連する発明は、
例えば、プロペラと駆動源と電池と制御部とカメラとスキッドを備えた飛行体であって、
サーチライトと、
そのサーチライトを保持する保持手段とを備え、
前記保持手段は、外部又は内部に電熱ニクロム線を有する樹脂層によって前記サーチライトを保持する機構を有し、
前記サーチライトの投下指令を受けると、前記電池は前記電熱ニクロム線に電流を印加して発熱させることによって、前記樹脂層を溶融し、前記サーチライトは自重によって自然落下する、ことを特徴とする飛行体である。
【００３１】
これによって、モータなどを用いることなくサーチライトを投下できるので、飛行体の軽量化につながる。【００３２】
また、本発明に関連する発明は、
例えば、プロペラと駆動源と電池と制御部とカメラとスキッドを備えた飛行体であって、
前記電池の収納ケースには、前記電池を加温するための化学反応式加温・保温器具が内蔵されている、ことを特徴とする飛行体である。
【００３３】
これによって、電池の電力で加温・保温する場合に比べて、電池の消耗を防ぐことができる。  落下時のクッション材ともなり高価な電池が守られる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明により、より遭難救助に適した飛行体などに利用可能な認識マーカーを提供することができる。【００３５】
また、本発明に関連する発明により、防水性能の高い飛行体を提供することができる。
【００３６】
また、本発明に関連する発明により、風圧に対してより強い飛行体を提供することができる。
【００３７】
また、本発明に関連する発明により、遠隔操作によってさまざまな多機能を実現できる。
【００３８】
また、本発明に関連する発明により、遭難者をいち早く探し出すことのできる飛行体を提供することができる。
【００３９】
また、本発明に関連する発明により、軽量な装置によってサーチライトを簡単に投下できる飛行体を提供することができる。
【００４０】
また、本発明に関連する発明により、軽量な飛行体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明における実施の形態の認識マーカーの斜視図
【図２】本発明における実施の形態の認識マーカーの変形例の斜視図
【図３】本発明に関連する発明における実施の形態の飛行体の上から見下ろした斜視図
【図４】図３の飛行体を下から見上げた斜視図
【図５】図３の飛行体を下から見上げた別の斜視図
【図６】本発明に関連する発明における実施の形態の飛行体の略示正面図
【図７】（ａ）、（ｂ）本発明に関連する発明における実施の形態の飛行体の変形例の略示正面図
【図８】（ａ）、（ｂ）本発明に関連する発明における実施の形態の飛行体の収納時の様子を示す略示正面図
【図９】本発明に関連する発明における実施の形態の飛行体の別の変形例を示す略示正面図
【図１０】本発明に関連する発明における実施の形態の飛行隊の制御部を中心とするブロック図
【図１１】（ａ）、（ｂ）本発明に関連する発明における実施の形態の飛行隊のサーチライト中心とする図面
【図１２】本発明に関連する発明における実施の形態の飛行体の電池を示す略示断面図
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、図面を参照しながら、本発明における実施の形態について詳細に説明する。
【００４３】
図１を参照しながら、本実施の形態の飛行体に利用される認識マーカーについて説明する。
【００４４】
図１において、本発明における実施の形態の認識マーカー１は、中央に２次元コード２が印刷されたマーカーである。この２次元コード２に記載する情報としては、遭難者が何人いるか、水が必要か、食料が必要か、暖房が必要か、など遭難情報が書き込まれている。なお、２次元コード２自体は人は意味が分からないので、普通の文章で「水が必要とか、食料がいるとか、暖房器具が必要とか、大丈夫自力で下山できる」とか書かれた文章を裏面に付記してある。この認識マーカー１はそれらの情報に応じて何枚も作っておくことが必要である。
【００４５】
さらに、この認識マーカー１の内部にはヒータ４が配線されており、内蔵された電池３から電力が供給できるものである。なお、この電池３は外付けのものでもよい。このヒータ４に電力が供給されることにより、認識マーカー１の温度を上昇させることができる。
【００４６】
この温度上昇の程度は、少なくとも赤外線カメラで把握できる程度の温度である。なお、加温するためのヒータ４の配線は、必ずしも認識マーカー１の全体に及ぶ必要は無く、赤外線カメラで把握できさえすればよいので４隅だけでもよい。
【００４７】
さらには、人体を温めることのできる程度まで上昇させることができるようになっていてもよい。冬に遭難した場合など有効であるからである。
【００４８】
この認識マーカーの読み取りにより通信手段が途絶えた遭難者との連絡が可能となる。
【００４９】
図２は一枚の認識マーカー１の中に、２次元コード２が複数個印刷された変形例である。情報量がたくさん書きこめる長所がある。
【００５０】
次に、夜中に遭難者が出た時の認識マーカー１の使い方を説明する。
【００５１】
図３乃至図５は本実施の形態の飛行体５の斜視図である。上述した認識マーカー１を用いるドローンなどの飛行体５の一例である。まず、この飛行体５の概略を説明する。
【００５２】
図３乃至図５において、最上部には飛行制御部６が設けられ、その下に電池ケース１３が配置され、その下にジンバルケース７が設けられている。このジンバルケース７内のジンバル機構に赤外カメラ１０と可視カメラ１１が搭載され、所望の方向にカメラを向けることができるようになっている。また、ジンバルケース７の横にはサーチライト８が下方に向けて設置されている。
【００５３】
さらに、その横にはスピーカー１２が設けられ、また、資材投下用のロープ９が吊り下げられている。
【００５４】
他方、１４は、スキッドであって、本例ではＴ字型をしている。さらに、４本のアーム１５が設けられ、それぞれのアーム１５の先端にはモータ１６が搭載され、そのモータ１６によってプロペラ１７が駆動されるようになっている。
【００５５】
このように、４種類の機能（投下機能/サーチライト探索機能/複眼カメラ機能/ジンバル機能/拡声呼びかけ機能）を同時に機体に搭載して遠隔操作にて動作可能な無線動作方式を可能としている。
【００５６】
次に、使用方法を説明する。
【００５７】
今、登山者から遭難者が出たという知らせが消防署に届いたとする。そこで、飛行体５をその場所に飛ばす（遭難場所が分かっている場合）。その飛ばす場合、飛行体５のロープ９などを利用して、上記認識マーカー１を何種類か運ぶ。
【００５８】
現場に到着したら、その認識マーカー１を遭難者に向けて投下する。遭難者はその何種類の認識マーカー１の中から、遭難者が何人であるとか、水が必要とか、食料がいるとか、暖房器具が必要とか、大丈夫自力で下山できるとか書かれた認識マーカー１を選び、地面に置く。
【００５９】
そこで、飛行体５の可視カメラ１１を利用して、その認識マーカー１の２次元コード２を撮像し、飛行体５の内部に設けられている解析手段で日本文に変換し、通信機能を利用して、消防署に遭難者の情報を伝える。あるいは、可視カメラ１１で撮像した２次元コード２の画像データをそのまま消防署へ通信し、消防署側で、その２次元コード２を解読してもよい。
【００６０】
また、上述した場合は遭難者が認識マーカー１をもっていなかった場合について飛行体１が運ぶ場合について述べたが、もともと登山する時に、この認識マーカー１を持っていたとする。あるいは山小屋に備え付けてあったとする。なお、可視カメラ１１のズーム機能が６００倍など高精度なものだと、認識マーカー１はコンパクトなサイズでも十分２次元コード２が読み取れるので荷物にはならず、手軽に持ち運べる。
【００６１】
そのような場合は、遭難者の遭難場所がわからない場合でも次に述べるように有効に遭難者を探索することができる。
【００６２】
すなわち、夜中に遭難連絡が入ると遭難した山へ飛行体１を飛ばす。他方、遭難者側は手元にある認識マーカー１を適宜選択して取り出し、電池３のスイッチをいれて加温した状態で地面に置く。例えば３８度以上に加温しておく。
【００６３】
一方、飛行体５は遭難した場所らしいところへ到達したら、上記赤外線カメラ１０を駆動させ探索する。認識マーカー１は赤外線カメラ１０で認識できる程度に加温されているので、その認識マーカー１を見つけることができる。
【００６４】
赤外線カメラ１０で認識マーカー１を発見すると、今度は上記サーチライト８で認識マーカー１を照らす。その上で、今度は可視カメラ１１で認識マーカー１の２次元コード２を上述のようにして読み取る。
【００６５】
このようにして夜中でも容易に遭難者を発見し、遭難状況を把握できる。
【００６６】
なお、冬の遭難の場合は、上記電池３によって人体を温めることのできる程度に温度上昇させ、認識マーカー１を暖房器具代わりにすることが出来便利である。
次に、図６は本発明の別の実施の形態の飛行体１の正面図である。この飛行体１は、本体６０から延びる複数のアーム１５の先端にモーター１６とプロペラ１７が取り付けられており、本体６０の上部、もしくは下部にバッテリー１３０を配置し、そのバッテリー１３０から電源をモーター１６に供給するケーブル１８を中空のアーム１５の内部を通している。
防水性能を持たせるためにはバッテリーケース１３と本体６０、アーム１５の中空部を一つの空間としてシールする必要がある。
しかしながら、機体を安定して制御するためのフライトコントローラー（FC）６は本体６０の内部に配置されて、FC６内部には機体の高度を気圧から測定するために気圧センサー（図示省略）が内蔵されている。
FC６は電子機器のため、水が掛かるような環境では用いることが出来ないが、気圧センサーは適切に外気と同じ気圧を測定できなければならない。完全にシールされた機体では内部の気圧と外部の気圧には差異が発生する。
そこで、この差異を解消するために、図６のように本体６０に気圧調整弁６１か、防水通気性シートを設けることで内部と外部の気圧を等しく保つことが出来る。
【００６７】
なお、図６に示すように、カメラ収納ケース１０１も360度の方向からの風圧に耐えるように球形、あるいは半球形をしている。なお、電池ケース１３も球状であることが望ましい。
図７（ａ）は本発明の実施の形態の飛行体１の別の例を示す。すなわち、可搬性を高めるためにアーム１５を折りたたみ機構を有するものとする。その場合、折り畳み部分の隙間から水が浸透しないように、図７（ｂ）に示すとおり、接合面にシール用の溝１５１とシール材１５２をいれることでアーム１５の展開時に防水性が保たれる。
【００６８】
図８（ｂ）は本発明の実施の形態の飛行体１の別の例を示す。すなわち、上記のようなアーム１５の折りたたみ機構を有するものにおいては、脚にあたるスキッド１４がアーム１５を下部に折りたたんだものより長くなり、さらにアーム１５を折りたたむ角度も制限してしまうため（図（ａ）参照）、運搬時のサイズが大きくなってしまう問題がある。
図（ｂ）に示すように、これを解決するために、スキッド１４を取り外し可能として、運搬時のみ外してキャリーバック２０等にいれることで可搬性を高めることができる。
【００６９】
図９は本発明の実施の形態の飛行体１の別の例を示す。図において、スキッド１４は、強風下での安定的な飛行の実現を図り、風の抵抗を受けないようにするためスキッド１４開閉式として、飛行時はプロペラ１７とほぼ水平にすることにより風力の影響を軽減できる。
離着陸のときは開いて離着陸できるようにする。
【００７０】
図１０は、本発明の実施の形態の飛行体１の別の例を示す。本例では制御部に演算解析部３０を設け、遭難者を夜間捜索する場合、赤外線センサでもある赤外線カメラ１１からの信号を体温データと比較して、生存者を探すことができる。人は生存している場合体温が３８度程度であり製外線を放射しているので探索しやすい。３１は人の体温データである。
【００７１】
図１１は、本発明の実施の形態の飛行体１の別の例を示す。本例では、サーチライト８を飛行体１から切り離し投下することができる。図（ａ）はその斜視図、図（ｂ）はその略示断面図である。図（ａ）、図（ｂ）において、８１はサーチライト８を保持する保持手段であり、その保持手段８１とサーチライト８とは樹脂層８２が設けられている。その樹脂層８２内にはニクロム線８３が内蔵されている。このニクロム線８３には電池１３０から電源が供給できるようになっている。
【００７２】
そこで、遭難者発見の際、サーチライト８を投下したい場合には、電源をニクロム線８３へ流し、樹脂層８２を溶解させる。その結果、サーチライト８は自重で自然落下していく。
【００７３】
このような構造を採用しているので、例えばモーター駆動などの方策を用いないため軽量化に寄与し機体の耐風性能の強化に寄与する。
【００７４】
図１１は、本発明の実施の形態の飛行体１の別の例を示す。飛行体１の動力源には広くリチウムイオン2次電池が用いられているが、低温環境下での動作保証をするために従来は蓄電池そのものに加温/保温用のヒーターを内蔵していた。
【００７５】
しかし、そのため重量が大きくなる問題があった。そこで、電池１３０を収納する電池ケース１３の内側には寒気を遮断する断熱材例えば発砲ウレタンなどの断熱材をケース素材として用いる。そのさらに内側に化学反応で加温される使い捨て人体用加温手段などのいわゆる使い捨てカイロ１３１を断熱材の内側に貼り付ける。この加温システムにより軽量で安全な電池加温電池ケース１３で最適な内部温度で電池１３０が動作することが可能となる。
【００７６】
さらに、この機体の落下時はクッション材の代わりとなり高価な電池の損傷を防ぎ電池破壊による火災のリスクも軽減する。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明における飛行体は、遭難者との連絡がよりスムーズにできる認識マーカや飛行体を実現することができ、遭難救助などの分野に有用である。
【符号の説明】
【００７８】
１  認識マーカー
２  ２次元コード
３  電池
４  ヒータ
【要約】
遭難者の遭難状況に関する情報を本部などへ連絡しやすくすること。
所定の情報に関するディジタル認識コード（２）が付された認識マーカー（１）であって、
前記認識マーカー（１）は加温可能であり、
加温された前記認識マーカー（１）は、赤外線カメラによってその存在が把握可能であり、
可視カメラによって前記認識マーカー（１）の所定情報が読み取れることを特徴とする認識マーカー。【図１】
0006735424.tif 000002
【図２】
0006735424.tif 000003
【図３】
0006735424.tif 000004
【図４】
0006735424.tif 000005
【図５】
0006735424.tif 000006
【図６】
0006735424.tif 000007
【図７】
0006735424.tif 000008
【図８】
0006735424.tif 000009
【図９】
0006735424.tif 000010
【図１０】
0006735424.tif 000011
【図１１】
0006735424.tif 000012
【図１２】
0006735424.tif 000013