(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプロペラと、
前記複数のプロペラをそれぞれ駆動する複数のモータと、
前記複数のモータを制御する制御装置と、信号の送信と受信の少なくとも一方を行う無線装置とを含んでいる装置本体と、
荷物を収容するための荷物容器と、
フロートと、を有する無人飛行体であって、
前記荷物が前記荷物容器に搭載されていない状態で前記無人飛行体を水上に置いたときに、前記フロートの浮力と前記荷物容器の容積に応じた浮力とにより、少なくとも前記無線装置の高さに水面が達しない
無人飛行体。
【請求項２】
前記複数のモータに供給する電力を蓄えるバッテリをさらに有し、
前記フロートの浮力が作用し、前記荷物容器の容積に応じた浮力が作用しない状態で前記無人飛行体を水上に置いたときに、前記バッテリと、前記モータと、前記装置本体の少なくとも１つの部品の高さに水面が達する
請求項１に記載の無人飛行体。
【請求項３】
前記荷物容器は、前記荷物容器の底面を構成する底壁部と、底面以外の複数の面を構成する複数の壁部とを有し、
少なくとも前記複数の壁部は液密に構成されている
請求項１又は２に記載される無人飛行体。
【請求項４】
前記フロートの少なくとも一部の位置は前記荷物容器の底面を含む水平面よりも高い
請求項１乃至３のいずれかに記載される無人飛行体。
【請求項５】
前記フロートは前記無人飛行体の重心を含む水平面と交差する
請求項１乃至４のいずれかに記載される無人飛行体。
【請求項６】
前記装置本体は、前記無人飛行体の平面視において、前記複数のプロペラによって取り囲まれており、
前記フロートの位置は、前記無人飛行体の平面視において、前記装置本体から水平方向に離れている
請求項１乃至５のいずれかに記載される無人飛行体。
【請求項７】
平面視における前記無人飛行体の中心から前記フロートまでの距離は、平面視における前記無人飛行体の中心から前記複数のプロペラの中心までの距離よりも小さい
請求項１乃至５のいずれかに記載される無人飛行体。
【請求項８】
前記無人飛行体の着陸時に、地面に接し、前記無人飛行体を支持する支持フレームをさらに有し、
前記フロートは前記支持フレームに取り付けられている
請求項１乃至７のいずれかに記載される無人飛行体。
【請求項９】
前記フロートは前記支持フレームの下端に位置している
請求項８に記載される無人飛行体。
【請求項１０】
前記フロートは、前記支持フレームの下端よりも高い位置に、位置している
請求項８に記載される無人飛行体。
【請求項１１】
前記複数のフロートのそれぞれの上下方向でのサイズは、前記複数のフロートのそれぞれの前後方向でのサイズ及び左右方向でのサイズよりも小さい
請求項１乃至１０のいずれかに記載される無人飛行体。
【請求項１２】
展開可能なパラシュートをさらに有している
請求項１乃至１１のいずれかに記載される無人飛行体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、荷物を輸送するための無人飛行体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ドローンと称される垂直方向で離着陸が可能な無人飛行体の利用が活発になってきている。無人飛行体の利用分野の一つに、荷物の輸送がある。例えば、離島への荷物の輸送に無人飛行体を用いることが検討されている。このような輸送に無人飛行体を利用する場合、無人飛行体が飛行中に海上で着水する可能性がある。着水時に無人飛行体の水没を防ぐためには、無人飛行体にフロートを設けることが有効である。下記特許文献１及び２には、荷物の輸送用ではないものの、フロートを有する無人飛行体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開２０１８／０４２６１０号
【特許文献２】特開２０１５−１１７００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
荷物を輸送する無人飛行体は比較的大きな重量を有するので、飛行体の水没を避けるためには、フロートのサイズを大きくする必要が生じる。ところが、十分な浮力を得るためにフロートのサイズを大きくすると、フロートに起因する飛行中の空気抵抗が大きくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）本開示で提案する無人飛行体は、複数のプロペラと、前記複数のプロペラをそれぞれ駆動する複数のモータと、前記複数のモータを制御する制御装置と、信号の送信と受信の少なくとも一方を行う無線装置とを含んでいる装置本体と、荷物を収容するための荷物容器と、フロートと、を有している。前記無人飛行体を水上に置いたときに、前記フロートの浮力と前記荷物容器の容積に応じた浮力とにより、少なくとも前記無線装置の高さに水面が達しない。【０００６】
この構造によると、フロートの浮力だけでなく、荷物容器の浮力が利用されるので、フロートの小型化が可能となる。その結果、フロートに起因する飛行中の空気抵抗を低減できる。また、無人飛行体が水面に落下した場合でも無線装置が動作し得るので、使用者が無人飛行体を失うリスクを軽減できる。【０００７】
（２）（１）の無人飛行体において、前記フロートの浮力が作用し、前記荷物容器の容積に応じた浮力が作用しない状態で前記無人飛行体を水上に置いたときに、バッテリと、前記モータと、前記装置本体の少なくとも１つの部品の高さに水面が達してよい。言い換えれば、この少なくとも１つの部品の高さに水面が達するように、小さなサイズのフロートが利用されてよい。こうすれば、フロートに起因する飛行に対する抵抗を、さらに低減できる。【０００８】
（３）（１）又は（２）の無人飛行体において、前記荷物容器は、前記荷物容器の底面を構成する底壁部と、前記底面以外の複数の面を構成する複数の壁部とを有している。少なくとも前記複数の壁部は液密に構成されてよい。これによると、無人飛行体が水面に落下した場合に、荷物容器の容積に応じた浮力を得ることができる。【０００９】
（４）（１）乃至（３）のいずれかの無人飛行体において、前記フロートの少なくとも一部の位置は前記荷物容器の底面を含む水平面よりも高くてもよい。これによると、フロートの高さが飛行体１００の重心の高さに近くなるので、無人飛行体の姿勢安定性を向上できる。【００１０】
（５）（１）乃至（４）のいずれかの無人飛行体において、前記フロートは前記無人飛行体の重心を含む水平面と交差してもよい。これによると、フロートの高さが飛行体１００の重心の高さに近くなるので、無人飛行体の姿勢安定性を向上できる。【００１１】
（６）（１）乃至（５）のいずれかの無人飛行体において、前記装置本体は、前記無人飛行体の平面視において、前記複数のプロペラによって取り囲まれており、前記フロートの位置は、前記無人飛行体の平面視において、前記装置本体から水平方向に離れていてもよい。これによると、無人飛行体の姿勢安定性を向上できる。【００１２】
（７）（１）乃至（５）のいずれかの無人飛行体において、平面視における前記無人飛行体の中心から前記フロートまでの距離は、平面視における前記無人飛行体の中心から前記複数のプロペラの中心までの距離よりも小さくてもよい。これによると、プロペラの回転により形成される空気流に、フロートが影響することを防ぐことができる。【００１３】
（８）（１）乃至（７）のいずれかの無人飛行体は、前記無人飛行体の着陸時に、地面に接し、前記無人飛行体を支持する支持フレームをさらに有してもよい。前記フロートは前記支持フレームに取り付けられてよい。これによると、フロートの取付構造を簡単化できる。【００１４】
（９）（８）の無人飛行体において、前記フロートは前記支持フレームの下端に位置してよい。これによると、無人飛行体の着陸時に、フロートが地面にあたり、緩衝材として機能し得る。【００１５】
（１０）（８）の無人飛行体において、前記フロートは、前記支持フレームの下端よりも高い位置に、位置してよい。これによると、無人飛行体の着陸時に地面と荷物容器との間に十分な距離を確保できる。また、無人飛行体の重心の高さにフロートの位置を近づけることができる。その結果、水上での無人飛行体の姿勢安定性を向上できる。【００１６】
（１１）（１）乃至（１０）のいずれかの無人飛行体において、前記複数のフロートのそれぞれの上下方向でのサイズは、前記複数のフロートのそれぞれの前後方向でのサイズ及び左右方向でのサイズよりも小さくてもよい。これによると、フロートに起因する飛行時の空気抵抗を低減できる。【００１７】
（１２）（１）乃至（１１）のいずれかの無人飛行体は、展開可能なパラシュートをさらに有してもよい。これによれば、無人飛行体が下降するときに、無人飛行体の姿勢を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示で提案する無人飛行体の一例を示す平面図である。
【図２】図１に示す無人飛行体の側面図である。
【図３】無人飛行体の構成を示すブロック図である。
【図４】荷物容器の底壁部を構成する扉が開いた様子を示す側面図である。
【図５】無人飛行体が海上の波を受けて傾斜した様子を示す模式図である。
【図６】フロートの位置の変形例を示す側面図である。
【図７】フロートの位置のさらに別の変形例を示す図である。
【図８】フロートの位置と荷物容器の形状の変形例を示す図である。
【図９】パラシュートを有している無人飛行体の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下において、本開示で提案する無人飛行体の実施形態について説明する。本明細書では、一例として、図１等に示す無人飛行体１００について説明する。
【００２０】
以下では、図２に示すＺ１方向及びＺ２方向をそれぞれ上方及び下方と称し、図２に示すＹ１方向及びＹ２方向をそれぞれ前方及び後方と称する。また、図１に示すＸ１方向及びＸ２方向をそれぞれ右方及び左方と称する。Ｘ１−Ｘ２及びＹ１−Ｙ２がつくる平面に沿った方向を水平方向と称する。
【００２１】
［全体概要］
無人飛行体１００は、荷物の輸送に使用される飛行体である（以下では、無人飛行体１００を単に飛行体と称する。）。例えば、飛行体１００は、生活用品や、食材、電子機器、書籍など種々の商品を輸送する。飛行体１００は、例えば、海を越えた離島への輸送に使用される。飛行体１００は、無線方式で遠隔操縦される装置であってもよいし、目標位置（着陸位置）が指定された後は自律飛行する装置であってもよい。
【００２２】
飛行体１００は、垂直方向で離着陸が可能なマルチコプタである。飛行体１００は、図１に示すように、複数のプロペラ２と、プロペラ２をそれぞれ回転させる複数のモータ３（図２参照）とを有している。飛行体１００は６つのプロペラ２を有しているが、プロペラ２の数は６つに限られず、例えば、３〜５つでもよいし、７つ以上でもよい。また、飛行体１００では、モータ３はプロペラ２の中心の直下に配置されているが、モータ３の位置はプロペラ２の直下でなくてもよい。飛行体１００は、その中心部に装置本体２０を有している。プロペラ２及びモータ３は、装置本体２０を中心とする周方向に等間隔で配置されている。
【００２３】
飛行体１００は１又は複数のバッテリ９を有している。図１において、飛行体１００は２つのバッテリ９を有している。飛行体１００とは異なり、バッテリ９の数は１つでもよいし、３つ以上でもよい。モータ３はバッテリ９から供給される電力によって駆動する。バッテリ９は、飛行体１００の中心部に配置されている。バッテリ９は、飛行体１００の中心部に配置される支持フレーム３０によって支持されている。
【００２４】
図１に示すように、飛行体１００は、装置本体２０から水平方向に伸びている複数の支持アーム７を有している。各支持アーム７は、装置本体２０から離れた位置で、モータ３を支持している。各支持アーム７は、モータ３の位置からさらに伸びている延長部７ａを有してもよい。そして、延長部７ａは、その端部で、複数のプロペラ２の全体を取り囲むガードケーブル８を支持してもよい。
【００２５】
［装置本体］
図３に示すように、装置本体２０は、制御装置２１と、モータ駆動装置２２と、無線装置２３と、センサ群２４とを有している。装置本体２０は、これら制御装置２１や、無線装置２３などを収容するハウジング２０ａ（図２参照）を有している。また、装置本体２０は、モータ３を駆動するためのバッテリ９とは別に、制御装置２１に供給する電力を蓄えるバッテリを含んでいてもよい。
【００２６】
センサ群２４は、例えば、３軸ジャイロセンサや、３軸加速度センサなどを含む。３軸ジャイロセンサは、例えば、飛行体１００のピッチ角や、ロール角、ヨー角に応じた信号を出力する。３軸加速度センサは、飛行体１００の前後方向での加速度、左右方向での加速度、及び上下方向での加速度に応じた信号を出力する。センサ群２４が有しているセンサの種類は、これに限られない。例えば、センサ群２４は、さらに、飛行体１００の向きに応じた信号を出力する地磁気センサを有してもよい。
【００２７】
無線装置２３は、信号の送信又は受信の少なくとも一方を担う装置である。本明細書において、無線装置２３とは、受信機と送信機のそれぞれを意味する。無線装置２３は、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）受信機を含む。また、無線装置２３は、例えば自身の位置情報を含む信号であるビーコンを発するビーコン発信機を含む。また、無線装置２３は、外部の操作入力装置（不図示）からの指令を受信する受信機や、外部の操作入力装置に飛行体１００の状態を送信する送信機を含んでもよい。外部の操作入力装置は、例えば、飛行体１００の使用者（飛行を監視するオペレータ）が操作するパーソナルコンピュータや専用の入力装置である。無線装置２３は、受信した信号の内容を制御装置２１に向けて出力したり、制御装置２１から取得した信号を送信する。飛行体１００は、無線装置２３が接続されるアンテナ２３ａを有してもよい。アンテナ２３ａは、例えば、装置本体２０の上部に取り付けられる（図２参照）。
【００２８】
モータ駆動装置２２はバッテリ９から電力を受けて、制御装置２１から受ける指令値に応じた電力をモータ３に供給する。モータ３は、モータ駆動装置２２から供給される電力（電圧）に応じた速度で回転する。なお、飛行体１００は、複数のモータ３のそれぞれについてモータ駆動装置２２を有している。図３では、２つのモータ駆動装置２２が例として示されている。
【００２９】
制御装置２１は、記憶装置と、記憶装置に格納されているプログラムを実行するマイクロプロセッサとを含んでいる。制御装置２１は、センサ群２４から入力される信号（情報）と無線装置２３から入力される信号（情報）とに基づいてモータ３を制御する。制御装置２１は、センサ群２４から入力される信号に基づき、複数のモータ３のそれぞれの回転速度を制御することにより、飛行体１００の姿勢（ピッチ角、ロール角、ヨー角）と、移動（前進、後退、上昇、下降、左方移動、右方移動）とを制御する。また、制御装置２１は、飛行体１００が着水或いは着陸したか否かを判断してもよい。そして、制御装置２１は、飛行体１００が着水或いは着陸したと判断した場合に、無線装置２３を通して、そのことを送信してもよい。
【００３０】
［支持フレーム］
図２に示すように、飛行体１００は支持フレーム３０を有している。支持フレーム３０は、例えば、装置本体２０やバッテリ９を支持するフレーム上部３０Ｕと、フレーム上部３０Ｕから下方に伸びているフレーム下部３０Ｌとを有している。フレーム上部３０Ｕは、左右方向で離れており且つ水平方向に伸びている２本の水平バー３１（図１）を有している。２本の水平バー３１の間に複数のクロスバーが掛け渡されており、これら複数のバーに装置本体２０とバッテリ９とが取り付けられている。
【００３１】
図２に示すように、フレーム下部３０Ｌは、水平バー３１から下方に伸びている複数の脚部３２を有している。フレーム下部３０Ｌは、例えば４本の脚部３２を有する（図１参照）。フレーム下部３０Ｌは、水平方向で伸びており且つ複数の脚部３２の下端に接続されている複数の下端バー３３を有している。フレーム下部３０Ｌの下端（すなわち、下端バー３３）は、後述する荷物容器４０の下端よりも下方に位置しており、飛行体１００の着陸時に飛行体１００を地面の上で支持するとともに、荷物容器４０と地面との接触を防ぐ。
【００３２】
支持フレーム３０の構造は、飛行体１００の例に限られない。例えば、支持フレーム３０は、バッテリ９や装置本体２０が取り付けられる板状の支持台を有し、その支持台から下方に脚部３２が伸びていてもよい。
【００３３】
［荷物容器］
飛行体１００は、荷物Ｇを収容するための荷物容器４０（図２参照）を有している。荷物容器４０は、例えば直方体であり、図４に示すように、底壁部４１と、前壁部４０ａ、後壁部４０ｂ、右側壁部４０ｃ、左側壁部、及び上壁部４０ｅを有している。図４に示すように、例えば底壁部４１が、開閉可能な扉４１ａ、４１ｂで構成される。この構造によると、飛行体１００が着陸したときに、扉４１ａ、４１ｂを下側に開くことで、荷物Ｇを落下させることができる。支持フレーム３０の下端（詳細には、下端バー３３）は、荷物容器４０の扉４１ａ、４１ｂを下側に開いた状態で、扉４１ａ、４１ｂの下端よりも下方に位置しているのが望ましい。
【００３４】
飛行体１００は、扉４１ａ、４１ｂを開閉するアクチュエータを有してもよい。そして、制御装置２１は、飛行体１００が着陸したときに、アクチュエータを駆動して、扉４１ａ、４１ｂを開いてもよい。扉４１ａ、４１ｂの位置は底壁部４１に限られない。例えば、扉４１ａ、４１ｂは前壁部４０ａや、側壁部４０ｃ、後壁部４０ｂに設けられてもよい。
【００３５】
荷物容器４０は支持フレーム３０に取り付けられている。例えば、荷物容器４０はフレーム上部３０Ｕの下側に取り付けられている。そして、荷物容器４０は、複数の脚部３２の内側に位置している。装置本体２０は、荷物容器４０の上側に位置している。
【００３６】
荷物容器４０は液密に構成されている。すなわち、荷物容器４０は、外部の水分が荷物容器４０の内部に浸入しないように構成されている。扉４１ａ、４１ｂが閉じられている状態では、荷物容器４０の全体が液密に構成されているのが望ましい。例えば、前壁部４０ａ、後壁部４０ｂ、右側壁部４０ｃ、左側壁部、及び上壁部４０ｅは樹脂によって一体的に成形される。他の例として、前壁部４０ａ、後壁部４０ｂ、右側壁部４０ｃ、左側壁部４０ｄ、及び上壁部４０ｅが、金属や樹脂、カーボンなどの板材である場合、隣り合う２枚の壁部が、水分の浸入を生じないように、相互に接続される。また、２枚の扉４１ａ、４１ｂの縁に、２枚の扉４１ａ、４１ｂの間の隙間からの水分の浸入を防止するために、パッキン（シール部材）が設けられる。さらに、扉４１ａ、４１ｂの縁と、その周りの壁部４０ａ、４０ｂ、４０ｃとの縁にも、それらの縁の隙間からの水分の浸入を防止するために、パッキン（シール部材）が設けられる。
【００３７】
荷物容器４０が液密であることによって、後述するように、飛行体１００が着水したときに、荷物容器４０の浮力を得ることができる。なお、荷物容器４０の底壁部４１は、必ずしもシールされていなくてもよい。この場合でも、荷物容器４０が水平姿勢で着水すれば、荷物容器４０の内部の空気は荷物容器４０の内部に留まるので、荷物容器４０内に水が浸入することを抑えることができる。その結果、荷物容器４０の浮力を得ることができる。
【００３８】
［フロート］
飛行体１００は、飛行体１００が着水したときに浮力を生じるためのフロート１１を有している。フロート１１は、例えば、樹脂の発砲体や、気体が充填された袋又は箱である。樹脂の発砲体としては、発泡ポリスチレンや、ポリ塩化ビニルフォーム（ＰＶＣフォーム）などがある。
【００３９】
飛行体１００は、互いに離れて配置されている複数のフロート１１を有している。飛行体１００は、図１に示すように、４つのフロート１１を有している。４つのフロート１１は、飛行体１００の平面視において装置本体２０を取り囲むように、配置されている。なお、フロート１１の数は１つでもよい。この場合、フロート１１は、飛行体１００の平面視において装置本体２０を取り囲む環状に形成されてよい。また、フロート１１の数は５つ以上であってもよい。
【００４０】
各フロート１１は薄型であるのが望ましい。すなわち、フロート１１の上下方向でのサイズＦｗ１は、図４に示すように、前後方向でのサイズＦｗ２及び左右方向でのサイズＦｗ３（図１参照）よりも小さいのが望ましい。こうすることによって、フロート１１に起因する飛行時の空気抵抗を低減できる。
【００４１】
フロート１１の形状は飛行体１００の例に限られない。例えば、フロート１１は円柱形状であってもよい。さらに他の例では、フロート１１は、エアバッグであってもよい。すなわち、制御装置２１が飛行体１００の着水を検知したときに、ガス発生装置（インフレータ）が点火し、ガス発生装置が発生するガスによってフロート１１である袋が膨張してもよい。
【００４２】
［フロートの浮力、及び荷物容器の浮力］
上述したように、荷物容器４０は液密に構成されている。そのため、荷物容器４０は水上及び水中で浮力を生じる。飛行体１００を水上に置いたときに、フロート１１の浮力と荷物容器４０の容積に応じた浮力とにより、装置本体２０が内蔵する無線装置２３の高さに水面Ｈ１（図２参照）が達しない。言い換えれば、無線装置２３の高さに水面Ｈ１が達しないように、フロート１１のサイズや数、荷物容器４０の容積、飛行体１００の重量が設定されている。望ましくは、装置本体２０の高さに水面Ｈ１が達しないように、フロート１１のサイズや数、荷物容器４０の容積、飛行体１００の重量が設定される。なお、この説明にある「飛行体１００を水上に置いたとき」とは、「荷物容器４０に荷物が搭載されていない状態の飛行体１００を、波浪の存在しない真水に置いたとき」を意味する。
【００４３】
こうすることで、飛行体１００が水面に落下した場合でも、無線装置２３が動作し得るので、使用者が飛行体１００を失うリスクを軽減できる。例えば、無線装置２３を構成するＧＰＳ受信機を通して受信するＧＰＳ信号に基づいて飛行体１００の位置を算出できる。そして、この位置情報を含むビーコンが無線装置２３を構成するビーコン発信機によって送信できる。使用者（飛行体１００の飛行を監視するオペレータ）は、そのビーコンを頼りにして飛行体１００の位置を特定し、飛行体１００を回収できる。
【００４４】
また、フロート１１の浮力だけでなく、荷物容器４０の浮力が利用されるので、フロート１１の小型化が可能となる。その結果、フロート１１に起因する飛行時の空気抵抗を、低減できる。
【００４５】
飛行体１００を水上に置いたときに、フロート１１の浮力と且つ荷物容器４０の容積に応じた浮力とにより、装置本体２０のハウジング２０ａの下面２０ｂ（図２参照）の高さに水面Ｈ１が達しないのが望ましい。こうすれば、使用者による飛行体１００の回収がより確実となる。なお、装置本体２０のハウジング２０ａ、或いは、ハウジング２０ａ内の電気部品には防水機能が施されてもよい。
【００４６】
装置本体２０を構成する部品は、必ずしも共通のハウジング２０ａに収容されていなくてもよい。例えば、モータ駆動装置２２を収容するハウジングと、制御装置２１及び無線装置２３を収容するハウジングは分かれていてもよい。また、制御装置２１を収容するハウジングと、無線装置２３を収容するハウジングも分かれていてもよい。この場合、使用者による飛行体１００の回収に必要な電気部品、すなわち飛行体１００の位置を特定するのに必要な電気部品を収容しているハウジングの下面に水面Ｈ１が達しないのが望ましい。例えば、無線装置２３を収容しているハウジング、又は、無線装置２３及び制御装置２１を収容しているハウジングに水面が達しないのが望ましい。
【００４７】
飛行体１００を水上に置いたときに、複数のフロート１１の浮力と且つ荷物容器４０の容積に応じた浮力とにより、装置本体２０と、モータ３と、バッテリ９のいずれの部品の高さにも水面Ｈ１が達しなくてもよい。言い換えれば、装置本体２０と、モータ３と、バッテリ９のいずれの部品の高さにも水面Ｈ１が達しないように、フロート１１のサイズや数、荷物容器４０の容積、飛行体１００の重量が設定されてもよい。こうすれば、使用者は、飛行体１００を水上から回収した後に、飛行体１００を再度使用することが可能となる。
【００４８】
荷物容器４０には最大積載重量が規定されてもよい。この場合、最大積載重量の荷物が荷物容器４０に収容されている状態の飛行体１００を真水に置いたときに、複数のフロート１１の浮力と、荷物容器４０の容積に応じた浮力とにより、無線装置２３の高さに水面Ｈ１が達しなくてもよい。こうすれば、飛行体１００の回収がより確実となる。最大積載重量の荷物が荷物容器４０に収容されている状態の飛行体１００を真水に置いたときに、複数のフロート１１の浮力と、荷物容器４０の容積に応じた浮力とにより、装置本体２０の高さに水面Ｈ１が達しないのが、さらに望ましい。
【００４９】
フロート１１の浮力が作用するものの、荷物容器４０の容積に応じた浮力が作用しない状態で飛行体１００を水上に置いたときには、バッテリ９と、モータ３と、装置本体２０の少なくとも１つの部品の高さに水面Ｈ１が達してもよい。言い換えれば、この少なくとも１つの部品の高さに水面Ｈ１が達する程度に、小さなサイズのフロート１１が利用され、或いは、フロート１１の数が制限されてよい。こうすれば、フロート１１に起因する飛行中の空気抵抗を低減できる。なお、この説明にある「荷物容器４０の容積に応じた浮力が作用しない状態」とは、例えば扉４１ａ、４１ｂが開いているために、荷物容器４０の内部に水が浸入する状態である。
【００５０】
図２に示すように、飛行体１００では、バッテリ９と、モータ３と、装置本体２０のなかでは、バッテリ９の位置が最も低い。したがって、荷物容器４０の容積に応じた浮力が作用しない状態で飛行体１００を水上に置いたときには、例えば、バッテリ９の高さに水面Ｈ１が達する。モータ３は装置本体２０に対して水平方向に位置し、装置本体２０の下面（ハウジング２０ａの下面２０ｂ）の位置は、モータ３の下端よりも低い。荷物容器４０の容積に応じた浮力が作用しない状態で飛行体１００を水上に置いたとき、装置本体２０の下面（ハウジング２０ａの下面２０ｂ）の高さに水面Ｈ１が達してもよい。なお、バッテリ９、モータ３、及び装置本体２０の高さの関係は、飛行体１００の例に限られない。例えば、装置本体２０の位置は、モータ３よりも高くてもよい。
【００５１】
［フロートの位置］
図５は、飛行体１００が海上の波を受けて傾斜した様子を示す模式図であり、アンテナ２３ａは省略されている。飛行体１００は鉛直方向に沿った直線Ｖ１に対して角度θだけ傾いている。また、この図において、点Ｐ１は飛行体１００の重心であり、点Ｐ２は複数のフロート１１の中心を通る平面Ｈ２と飛行体１００の中心線Ｃ１との交点である。
【００５２】
飛行体１００が波を受けて傾いたとき、次の関係式（１）が満たされれば、飛行体１００は水平姿勢に戻ることができる。
Ｘ×Ｍｇ×ｔａｎθ＜Ｙ×Ｆ        ・・・（１）
関係式（１）の各文字は次のとおりである。
Ｘ：重心Ｐ１から交点Ｐ２までの距離
Ｍ：無人飛行体の重量
ｇ：重力加速度
θ：鉛直方向に対する飛行体１００の傾斜度
Ｙ：交点Ｐ２からフロート１１までの距離
Ｆ：フロート１１の浮力
つまり、飛行体１００の重量Ｍに起因するモーメントよりも、フロート１１による浮力Ｆに起因するモーメントが大きければ、飛行体１００は転覆すること無く、水平姿勢に戻ることができる。関係式（１）が成立するために、重心Ｐ１から交点Ｐ２までの距離Ｘが小さく、交点Ｐ２からフロート１１までの距離Ｙが大きいことが望ましい。すなわち、フロート１１の高さが重心Ｐ１の高さに近く、且つ、中心線Ｃ１からフロート１１までの水平方向での距離Ｙが大きいのが望ましい。
【００５３】
［上下方向でのフロートの位置］
フロート１１の位置は、装置本体２０の高さよりも低い。図２で示す例では、フロート１１の全体が、荷物容器４０の底面（底壁部４１）よりも低い。図２の例とは異なり、フロート１１の一部の位置は、荷物容器４０の底面（底壁部４１）よりも高くてもよい。例えば、図６に示すように、荷物容器４０の底面を含む水平面Ｈ３とフロート１１とが交差するように、フロート１１の位置が定められてもよい。言い換えれば、フロート１１の上部の位置は水平面Ｈ３よりも高い一方で、フロート１１の下部の位置は水平面Ｈ３よりも低くてもよい。フロート１１のこの配置によると、例えば、図２の例に比して、フロート１１の位置が重心Ｐ１の高さに近くなる。その結果、着水した飛行体１００の姿勢安定性を向上できる。
【００５４】
図２及び図６に示すように、フロート１１は、例えば支持フレーム３０に取り付けられている。これらの図の例では、フロート１１は下端バー３３に取り付けられ、支持フレーム３０の下端に位置している。フロート１１のこの配置によると、飛行体１００の着陸時に、フロート１１が地面にあたる。その結果、飛行体１００と地面との衝突を緩衝する緩衝材として、フロート１１が機能し得る。このようにフロート１１を緩衝材としても用いる場合、地面との衝突に対するフロート１１の強度を確保するために、フロート１１の素材は樹脂の発砲体であることが好ましい。
【００５５】
フロート１１の位置は、図２及び図６の例に限られない。例えば、図７に示す飛行体１００Ａでは、フロート１１の全体が荷物容器４０の底壁部４１の高さ（水平面Ｈ３）よりも高い。複数のフロート１１が荷物容器４０に対して水平方向に位置している。フロート１１のこの配置によると、フロート１１の高さが飛行体１００の重心Ｐ１の高さにさらに近くなる。その結果、飛行体１００の姿勢の安定性をさらに向上できる。他の例として、フロート１１は、装置本体２０の上端と荷物容器４０の下端（底壁部４１）との中間位置を通る水平面Ｈ４（図７参照）と交差してもよい。さらに他の例として、フロート１１は、飛行体１００の重心Ｐ１を通る水平面Ｈ５（図７参照）と交差してもよい。
【００５６】
図７に示す飛行体１００Ａでは、フロート１１は、支持フレーム３０の下端（下端バー３３）よりも高い位置に取り付けられている。例えば、フロート１１は、支持フレーム３０の脚部３２の中途部に取り付けられる。その一方で、支持フレーム３０の下端（下端バー３３）は、荷物容器４０の底面（底壁部４１）を含む水平面Ｈ３よりも下方に位置してよい。これによると、飛行体１００Ａの重心Ｐ１の高さにフロート１１の位置を近づけることが容易となる。また、飛行体１００Ａの着陸時に、地面と荷物容器４０との間に十分な距離を確保できる。
【００５７】
［水平方向でのフロートの位置］
図１に示すように、フロート１１は、飛行体１００の平面視において、装置本体２０から水平方向に離れている。すなわち、フロート１１は、飛行体１００の平面視において、装置本体２０と重なる部分を有していない。また、平面視における飛行体１００の中心線Ｃ１からフロート１１の中心までの距離Ｌ１は、平面視における飛行体１００の中心線Ｃ１からプロペラ２の中心までの距離Ｌ２よりも小さい。フロート１１のこの配置によると、プロペラ２の回転により形成される空気流にフロート１１が影響することを防ぐことができる。
【００５８】
図１で示す例では、フロート１１は、飛行体１００の平面視においては、回転しているプロペラ２の軌跡と部分的に重なっている。図１で示す例とは異なり、フロート１１は、飛行体１００の平面視においては、回転しているプロペラ２の軌跡と重ならなくてもよい。
【００５９】
さらに他の例では、フロート１１はプロペラ２の回転中心及びモータ３の直下に位置してもよい。つまり、飛行体１００の平面視において、フロート１１とモータ３とが重なってもよい。この場合、フロート１１は、プロペラ２の駆動により形成される空気流の障害となりにくい形状であることが望ましい。例えば、フロート１１は上下方向で細長い形状であるのが望ましい。また、フロート１１の径は下方に向かって漸進的に小さくなってもよい。他の例として、平面視における飛行体１００の中心線Ｃ１からフロート１１までの距離Ｌ１（図１参照）は、中心線Ｃ１からモータ３の中心までの距離Ｌ２よりも大きくてもよい。この場合、フロート１１は、支持フレーム３０とは異なる部材に取り付けられてもよい。
【００６０】
複数のフロート１１は、上下方向に沿った中心線Ｃ１周りに配置されている。複数のフロート１１は、例えば、隣り合う２つのフロート１１の距離が同じになるように配置される。図１では、複数のフロート１１に符号１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄが並記されている。この図に示すように、フロート１１Ａとフロート１１Ｂとの距離は、フロート１１Ａとフロート１１Ｄとの距離や、フロート１１Ｃとフロート１１Ｄとの距離と同じであってよい。
【００６１】
これに対して、フロート１１の位置は、荷物容器４０の形状を考慮して決められてもよい。例えば、図８に示す飛行体１００Ｂにおいては、前後方向での荷物容器４０のサイズＷ１は、左右方向でのサイズＷ２よりも大きい。この場合、飛行体１００が着水したとき、左右方向に沿った中心線Ｃ２周りでの荷物容器４０の浮力に起因するモーメントは、前後方向に沿った中心線Ｃ３周りでの荷物容器４０の浮力に起因するモーメントよりも大きくなる。したがって、前後方向に沿った中心線Ｃ３からフロート１１までの距離Ｌ５は、左右方向に沿った中心線Ｃ２からフロート１１までの距離Ｌ６よりも大きくてもよい。
【００６２】
［パラシュート］
図９に示すように、飛行体１００Ｃは、展開可能なパラシュート１４をさらに有してもよい。パラシュート１４を利用すると、例えば、飛行体１００が地面或いは水面に衝突するときの衝撃を緩衝できる。また、落下時の飛行体１００の姿勢を水平に近づけることができる。その結果、例えば荷物容器４０の底壁部４１と、その周りの板材（前壁部４０ａ、後壁部４０ｂ、右側壁部４０ｃ、左側壁部）との間がシールされていない場合でも、荷物容器４０の内部の空気は荷物容器４０の内部に留まるので、荷物容器４０をフロートとして機能させることができる。例えば、荷物の配送を完了した飛行体１００Ｃが帰還する際、荷物容器４０が開放されていると、底壁部４１と、その周りの板材との間がシールされていないこととなる。このような場合でも、パラシュート１４を利用することによって飛行体１００を水平な姿勢で着陸又は着水させることができる。
【００６３】
［まとめ］
以上説明したように、飛行体１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃは、複数のプロペラ２と、複数のプロペラ２をそれぞれ駆動する複数のモータ３と、複数のモータ３を制御する制御装置２１と、信号の送信と受信の少なくとも一方を行う無線装置２３とを含んでいる装置本体２０と、荷物を収容するための荷物容器４０と、フロート１１と、を有している。飛行体１００を水上に置いたときに、フロート１１の浮力と荷物容器４０の容積に応じた浮力とにより、少なくとも無線装置２３の高さに水面が達しない。この構造によると、フロート１１の浮力だけでなく、荷物容器４０の浮力が利用されるので、フロート１１の小型化が可能となる。その結果、フロート１１に起因する飛行中の空気抵抗を低減できる。また、飛行体１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃが水面に落下した場合でも無線装置２３が動作し得るので、使用者が飛行体を失うリスクを軽減できる。
【００６４】
なお、本開示で提案する飛行体は、上述した飛行体１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃの例に限られず、適宜変更されてよい。例えば、荷物容器４０の形状やサイズ、プロペラ２の数、及びフロート１１の形状や数は適宜変更されてよい。
【符号の説明】
【００６５】
２  プロペラ、３  モータ、７  支持アーム、７ａ  延長部、８  ガードケーブル、９  バッテリ、１１  フロート、１４  パラシュート、２０  装置本体、２０ａ  ハウジング、２０ｂ  下面、２１  制御装置、２２  モータ駆動装置、２３  無線装置、２３ａ  アンテナ、２４  センサ群、３０  支持フレーム、３０Ｌ  フレーム下部、３０Ｕ  フレーム上部、３１  水平バー、３２  脚部、３３  下端バー、４０  荷物容器、４０ａ  前壁部、４０ｂ  後壁部、４０ｃ  右側壁部、４０ｅ  上壁部、４１  底壁部、４１ａ・４１ｂ  扉、１００・１００Ａ・１００Ｂ・１００Ｃ  無人飛行体。
【要約】
飛行体（１００）は、複数のプロペラ（２）と、複数のプロペラ（２）をそれぞれ駆動する複数のモータ（３）と、複数のモータ（３）を制御する制御装置（２１）と、信号の送信と受信の少なくとも一方を行う無線装置（２３）とを含んでいる装置本体（２０）と、荷物を収容するための荷物容器（４０）と、フロート（１１）と、を有している。飛行体（１００）を水上に置いたときに、フロート（１１）の浮力と荷物容器（４０）の容積に応じた浮力とにより、少なくとも無線装置（２３）の高さに水面が達しない。【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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【図９】
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