(57)【要約】      （修正有）【課題】適切なタイミングでエアバッグ装置を作動させることができる無線操縦マルチコプターを提供する。【解決手段】無線操縦マルチコプターは、エアバッグ本体５５及び膨張装置５３を含むエアバッグ装置５１と、マルチコプターの高度を検知する高度検知装置３１と、エアバッグ装置５１の作動を指示する指示装置４１とを備える。このうち指示装置４１は、エアバッグ装置５１の作動の要否を判定する判定部４３と、エアバッグ装置５１の作動が必要と判定された場合に、高度検知装置３１で検知した高度に応じたタイミングで、膨張装置５３にエアバッグ本体５５の膨張を指示する膨張指示部４５とを有する。【選択図】図３
2017056822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機体と、
複数のプロペラと、
上記機体に取り付けられ、上記プロペラをそれぞれ回転させる複数の駆動装置と、
上記機体に保持され、上記駆動装置を制御して飛行を制御する飛行制御装置と、を備える
無線操縦マルチコプターであって、
折り畳まれたエアバッグ本体、及び、上記エアバッグ本体を膨張させる膨張装置を含むエアバッグ装置と、
上記無線操縦マルチコプターの高度を検知する高度検知装置と、
上記エアバッグ装置の作動を指示する指示装置であって、
上記エアバッグ装置の作動の要否を判定する判定部、及び、
上記エアバッグ装置の作動が必要と判定された場合に、上記高度検知装置で検知した上記高度に応じたタイミングで、上記エアバッグ本体を膨張装置により膨張させる膨張指示部、を有する
指示装置と、を備える
無線操縦マルチコプター。
【請求項２】
請求項１に記載の無線操縦マルチコプターであって、
前記指示装置は、
前記飛行制御装置とは独立して作動し、
前記判定部は、
上記飛行制御装置による前記駆動装置の制御が不能となっている否かを監視し、当該制御が不能となっている場合に、前記エアバッグ装置の作動が必要と判定する監視判定部である
無線操縦マルチコプター。
【請求項３】
請求項２に記載の無線操縦マルチコプターであって、
前記指示装置は、
前記飛行制御装置による前記駆動装置の制御が不能となっている場合で、前記高度が第１高度以上である場合に、上記飛行制御装置のリセットを指示するリセット指示部を有し、
前記膨張指示部は、
上記リセット後も上記飛行制御装置による上記駆動装置の制御が不能となっている場合に、前記エアバッグ装置に前記エアバッグ本体の膨張を指示する
無線操縦マルチコプター。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の無線操縦マルチコプターであって、
前記指示装置は、
前記高度を前記高度検知装置で検知する毎に更新して記憶する高度記憶部を有し、
前記膨張指示部は、
上記高度記憶部に記憶されている上記高度に基づいて、前記エアバッグ装置に前記エアバッグ本体の膨張を指示する
無線操縦マルチコプター。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の無線操縦マルチコプターであって、
前記膨張指示部は、
前記高度が高いほど、前記エアバッグ装置に前記エアバッグ本体の膨張を指示するタイミングを遅くする
無線操縦マルチコプター。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の無線操縦マルチコプターであって、
前記膨張指示部は、
前記高度が第２高度未満のときは、前記エアバッグ装置に前記エアバッグ本体の膨張を指示しない
無線操縦マルチコプター。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の無線操縦マルチコプターであって、
前記高度検知装置は、
衛星測位システムセンサ及び地上までの距離を測る高さセンサの少なくともいずれかを含む
無線操縦マルチコプター。
【請求項８】
請求項７に記載の無線操縦マルチコプターであって、
地図情報を記憶する地図記憶装置を備え、
前記高度検知装置は、少なくとも前記衛星測位システムセンサを含み、
前記膨張指示部は、
上記衛星測位システムセンサで検知した上記無線操縦マルチコプターの高さ情報、及び、上記地図記憶装置に記憶されている上記地図情報のうち、地上の標高情報を用いて、前記エアバッグ本体の膨張の指示のタイミングを決定する
無線操縦マルチコプター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機体と、プロペラと、このプロペラを回転させる駆動装置と、この駆動装置を制御して飛行を制御する飛行制御装置とを備える無線操縦マルチコプター（マルチローターヘリコプター）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、機体と、プロペラと、プロペラを回転させるモータ等の駆動装置と、駆動装置を制御して飛行を制御する飛行制御装置とを備え、プロポなどと呼ばれる無線操縦装置によって無線で遠隔操縦される無線操縦マルチコプター（以下、単に「マルチコプター」ともいう）が知られている。
なお、特許文献１には、無線操縦ヘリコプターにエアバッグ装置を配設することが開示されている（特許文献１の請求項２，５等を参照）。この無線操縦ヘリコプターでは、エアバッグ装置の膨出機構が機体操縦用の制御装置に接続されており、オペレータが、発信器に設けられたエアバッグ作動ボタンを押したとき、制御装置がエアバッグ装置を作動させる構成とされている（特許文献１の段落（００１６），（００１９）及び図３等を参照）。つまり、オペレータが遠隔操作でエアバッグを作動させる構成となっている。また、ヘリコプターの機体の適宜位置に衝撃センサを配設しておき、衝撃センサが衝撃を感知したときにエアバッグ装置を作動させる形態も記載されている（特許文献１の段落（００２１）及び図５等を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−００６８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、マルチコプターにおいても、特許文献１のヘリコプターに倣って、エアバッグ装置を装備しておくことが考えられる。マルチコプターの墜落時にエアバッグを膨張させることで、墜落してきたマルチコプターから建築物等の物や人を守り、また、マルチコプター自体が破損するのを低減できると考えられる。
しかしながら、マルチコプターの飛行は様々な高度で行われる。マルチコプターが高高度にいる場合において、エアバッグを膨張させるタイミングが早すぎると、膨張したエアバッグによりマルチコプターが風に流され易くなり、予測し難い場所に墜落するおそれがある。一方、マルチコプターが低高度にいる場合は、直ちにエアバッグを膨張させないと、物や人への衝突にエアバッグの膨張が間に合わなくなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、適切なタイミングでエアバッグ装置を作動させることができる無線操縦マルチコプター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】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明の一態様は、機体と、複数のプロペラと、上記機体に取り付けられ、上記プロペラをそれぞれ回転させる複数の駆動装置と、上記機体に保持され、上記駆動装置を制御して飛行を制御する飛行制御装置と、を備える無線操縦マルチコプターであって、折り畳まれたエアバッグ本体、及び、上記エアバッグ本体を膨張させる膨張装置を含むエアバッグ装置と、上記無線操縦マルチコプターの高度を検知する高度検知装置と、上記エアバッグ装置の作動を指示する指示装置であって、上記エアバッグ装置の作動の要否を判定する判定部、及び、上記エアバッグ装置の作動が必要と判定された場合に、上記高度検知装置で検知した上記高度に応じたタイミングで、上記エアバッグ本体を膨張装置により膨張させる膨張指示部、を有する指示装置と、を備える無線操縦マルチコプターである。
【０００７】
この無線操縦マルチコプターによれば、エアバッグ装置と、高度検知装置と、判定部及び膨張指示部を有する指示装置とを備える。そして、指示装置は、上述のように、エアバッグ装置の作動が必要と判定された場合に、高度検知装置で検知したマルチコプターの高度に応じたタイミングで、膨張装置によりエアバッグ本体を膨張させる。即ち、このマルチコプターでは、マルチコプターの高度に応じた適切なタイミングで、エアバッグ装置を作動させることができる。
【０００８】
なお、マルチコプターの「高度」としては、例えば、出発地点を基準とした、飛行しているマルチコプターの高度が挙げられる。或いは、各飛行地点における地面の高さ（建物等の高さも含む）が判る場合において、各飛行地点における地上高を挙げることもできる。
「高度に応じたタイミングで、上記エアバッグ本体を膨張装置により膨張させる」例としては、例えば、マルチコプターの高度が予め定めた高度未満（例えば、２０ｍ未満）であるときには、直ちにエアバッグ装置に膨張の指示をして、直ちにエアバッグ本体を膨張させる。一方、予め定めた高度以上（例えば、２０ｍ以上）であるときには、高度に応じて予め定めた時間後（例えば、２０ｍ以上３０ｍ未満では０．５秒後、３０ｍ以上５０ｍ未満では１秒後、５０ｍ以上１００ｍ未満では２秒後、１００ｍ以上１５０ｍ未満では３秒後、１５０ｍ以上２００ｍ未満では４秒後、２００ｍ以上では５秒後）にエアバッグ本体を膨張させるように指示するなどが挙げられる。一方、マルチコプターの高度が極端に低いとき（例えば、３ｍ未満）には、安全のため、逆にエアバッグ装置に膨張の指示をしない（エアバッグ装置を作動させない）場合もあり得る。
「飛行制御装置」と「指示装置」とは、例えば、各々を別々のマイクロコンピュータで構成するなど、「飛行制御装置」と「指示装置」とが互いに独立して作動する形態とするのが好ましい。
【０００９】
更に、上記の無線操縦マルチコプターであって、前記指示装置は、前記飛行制御装置とは独立して作動し、前記判定部は、上記飛行制御装置による前記駆動装置の制御が不能となっている否かを監視し、当該制御が不能となっている場合に、前記エアバッグ装置の作動が必要と判定する監視判定部である無線操縦マルチコプターとすると良い。
【００１０】
この無線操縦マルチコプターでは、指示装置は飛行制御装置とは別に作動する。また、指示装置（監視判定部）は、飛行制御装置による駆動装置の制御が不能となっている否かを監視し、当該制御が不能となっている場合に、エアバッグ装置の作動が必要と判定する。これにより、このマルチコプターでは、飛行制御装置による駆動装置の制御が不能となってマルチコプターが墜落したときに、適切にエアバッグ装置を作動させることができる。
【００１１】
なお、「飛行制御装置による駆動装置の制御が不能となっている場合」としては、例えば、飛行制御装置で作動している制御プログラムが、ノイズやバグによりロックした状態、或いは暴走した状態、プロペラの破損や駆動装置の故障など物理的な故障に起因するものが挙げられる。
【００１２】
更に、上記の無線操縦マルチコプターであって、前記指示装置は、前記飛行制御装置による前記駆動装置の制御が不能となっている場合で、前記高度が第１高度以上である場合に、上記飛行制御装置のリセットを指示するリセット指示部を有し、前記膨張指示部は、上記リセット後も上記飛行制御装置による上記駆動装置の制御が不能となっている場合に、前記エアバッグ装置に前記エアバッグ本体の膨張を指示する無線操縦マルチコプターとすると良い。
【００１３】
この無線操縦マルチコプターは、飛行制御装置による駆動装置の制御が不能となっている場合で、マルチコプターの高度が第１高度以上（例えば、２０ｍ以上）である場合には、エアバッグ装置を作動させるのに先立ち、飛行制御装置の制御をリセットする。もし、リセットにより飛行制御装置による駆動装置の制御が行われるようになった場合には、エアバッグ装置を作動させなくて済む。一方、リセットを試みてもなお、飛行制御装置による駆動装置の制御が不能となっている場合には、エアバッグ装置を作動させてエアバッグ本体を膨張させることができる。
【００１４】
更に、上記のいずれかに記載の無線操縦マルチコプターであって、前記指示装置は、前記高度を前記高度検知装置で検知する毎に更新して記憶する高度記憶部を有し、前記膨張指示部は、上記高度記憶部に記憶されている上記高度に基づいて、前記エアバッグ装置に前記エアバッグ本体の膨張を指示する無線操縦マルチコプターとすると良い。
【００１５】
この無線操縦マルチコプターは、マルチコプターの高度を高度検知装置で検知する毎に更新して記憶する高度記憶部を有する。そして、この高度記憶部に記憶されている高度に基づいて、エアバッグ装置にエアバッグ本体の膨張を指示する。このようにすることで、マルチコプターの墜落により高度検知装置で高度を検知できない状態になったとしても、高度記憶部に記憶されている高度に基づいてエアバッグ本体の膨張を指示できるので、適切なタイミングでエアバッグ装置を作動させることができる。
【００１６】
更に、上記のいずれかに記載の無線操縦マルチコプターであって、前記膨張指示部は、前記高度が高いほど、前記エアバッグ装置に前記エアバッグ本体の膨張を指示するタイミングを遅くする無線操縦マルチコプターとすると良い。
【００１７】
この無線操縦マルチコプターでは、マルチコプターの高度が高いほど、エアバッグ装置にエアバッグ本体の膨張を指示するタイミングを遅くするので、マルチコプターの高度に応じた、より適切なタイミングで、エアバッグ装置を作動させることができる。
【００１８】
更に、上記のいずれかに記載の無線操縦マルチコプターであって、前記膨張指示部は、前記高度が第２高度未満のときは、前記エアバッグ装置に前記エアバッグ本体の膨張を指示しない無線操縦マルチコプターとすると良い。
【００１９】
この無線操縦マルチコプターでは、マルチコプターの高度が第２高度（例えば、３ｍ未満）のときは、エアバッグ装置にエアバッグ本体の膨張を指示しないので、マルチコプターが地上等に衝突する直前或いは直後にエアバッグ本体が膨張するのを防止できる。
【００２０】
更に、上記のいずれかに記載の無線操縦マルチコプターであって、前記高度検知装置は、衛星測位システムセンサ及び地上までの距離を測る高さセンサの少なくともいずれかを含む無線操縦マルチコプターとすると良い。
【００２１】
この無線操縦マルチコプターは、高度検知装置として、衛星測位システムセンサ及び高さセンサの少なくともいずれかを備えるので、マルチコプターの高度を容易かつ正確に検知できる。
なお、「衛星測位システムセンサ」としては、全地球を利用可能範囲とする「全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）」や特定地域を対象とする「地域航法衛星システム（ＲＮＳＳ）」を構成する複数の航法衛星からの電波を受信して、自らの位置を測位する衛星測位システムセンサが挙げられる。
「全地球航法衛星システム」としては、例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ガリレオ、Ｃｏｍｐａｓｓが挙げられる。また、「地域航法衛星システム」としては、例えば、準天頂衛星システム、北斗１、ＤＯＲＩＳ、ＩＲＮＳＳ、ＱＺＳＳが挙げられる。衛星測位システムセンサは、これらのうち１又は複数の衛星システムの航法衛星を利用して、自らの位置を測位する。
また、「地上までの距離を測る高さセンサ」としては、例えば、地上に向けて超音波を送信し、反射波を受信するまでの時間から地上までの距離を測定するセンサや、２つのカメラで地上を撮影し、三角測量に基づいて地上までの距離を測定するセンサなどが挙げられる。
【００２２】
更に、上記の無線操縦マルチコプターであって、地図情報を記憶する地図記憶装置を備え、前記高度検知装置は、少なくとも前記衛星測位システムセンサを含み、前記膨張指示部は、上記衛星測位システムセンサで検知した上記無線操縦マルチコプターの高さ情報、及び、上記地図記憶装置に記憶されている上記地図情報のうち、地上の標高情報を用いて、前記エアバッグ本体の膨張の指示のタイミングを決定する無線操縦マルチコプターとすると良い。
【００２３】
この無線操縦マルチコプターでは、上述のように、衛星測位システムセンサで検知したマルチコプターの高さ情報、及び、地図記憶装置に記憶されている地図情報のうち、地上の標高情報を用いて、エアバッグ本体の膨張の指示のタイミングを決定する。このように、高さ情報及び地図情報（標高情報）を考慮することで、その地形に合わせて、より適切なタイミングでエアバッグ装置を作動させることができる。
【００２４】
なお、「飛行制御装置」と「指示装置」と「地図記憶装置」とは、例えば、各々を別々のマイクロコンピュータで構成するなど、「飛行制御装置」と「指示装置」と「地図記憶装置」とが互いに独立して作動する形態とするのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係る無線操縦マルチコプターの上方から見た平面図である。
【図２】実施形態に係る無線操縦マルチコプターの側面図である。
【図３】実施形態に係る無線操縦マルチコプターの制御構成を示す制御ブロック図である。
【図４】実施形態に係り、指示装置による制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施形態）
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１及び図２に、本実施形態に係る無線操縦マルチコプター（以下、単に「マルチコプター」ともいう）１を示す。また、図３に、このマルチコプター１の制御ブロック図を示す。
本実施形態のマルチコプター１は、４つのプロペラ１７を有するクアッドコプターである。このマルチコプター１は、無線操縦装置（いわゆるプロポ：プロポ−ショナル・システム）７０（図３参照）を用いて、オペレータにより無線で遠隔操作される。無線操縦装置７０は、マルチコプター１の飛行方向や速度を指示操作するためのレバーを有し、オペレータのレバー操作を制御信号に変換して、これを無線送信するよう構成されている。
【００２７】
このマルチコプター１は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）からなる構成部材により構成された機体３を有する。この機体３は、本体部５と胴体部７と４本のアーム部９と一対のランディングスキッド部１１とから構成される。このうち本体部５は、機体３の平面視中央に位置し、水平方向に延びる円板状をなす。この本体部５の下側には、筒状の胴体部７が固設されている。この胴体部７内には、後述するように、受信装置２３、飛行制御装置２５、各種センサ２７，２９，３１、指示装置４１、エアバッグ装置５１、地図記憶装置６１、バッテリ６５等が保持されている。
【００２８】
また、本体部５には、棒状をなす４本のアーム部９の一端が固定され、各アーム部９は、それぞれ水平方向に、かつ９０度の等間隔で径方向外側に突出している。また、本体部５の下側には、一対のランディングスキッド部１１が固定されている。このランディングスキッド部１１は、本体部５から斜め下方に延びる棒状の２本の脚部１１ａと、各脚部１１ａの先端にそれぞれ設けられて水平方向に延びる棒状の２本のスキッド部１１ｂとからなる。
【００２９】
機体３の各アーム部９の先端には、それぞれモータ（駆動装置）１５が固定されている。更に、これら４つのモータ１５には、それぞれプロペラ１７が回転可能に取り付けられている。また、モータ１５は、機体３の胴体部７内に保持されたバッテリ６５に接続されている。また、モータ１５は、後述する飛行制御装置２５に接続されており、この飛行制御装置２５の制御を受けて駆動する。
【００３０】
また、マルチコプター１は、アンテナ２１と受信装置２３と飛行制御装置２５とを備える。アンテナ２１は、機体３の胴体部７内に保持された受信装置２３に接続されており、無線操縦装置７０から無線送信された制御信号は、このアンテナ２１及び受信装置２３を通じて飛行制御装置２５に入力される。
飛行制御装置２５は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含み、ＲＯＭ等に記憶された所定の制御プログラムによって作動するマイクロコンピュータを有する。この飛行制御装置２５は、受信装置２３から入力された制御信号を解析してオペレータの指示操作の内容を判断し、これに基づいてモータ１５を制御してマルチコプター１の飛行を制御する。
また、飛行制御装置２５には、各種センサ、具体的には、３軸の加速度センサ２７、３軸のジャイロセンサ２９、衛星測位システムセンサ（高度検知装置）３１が接続されており、これらのセンサ２７，２９，３１の検知信号に基づいて、マルチコプター１の高度、方位、姿勢等を算出する。なお、衛星測位システムセンサ３１は、本実施形態では、ＧＰＳ受信センサである。
【００３１】
また、マルチコプター１は、指示装置４１と地図記憶装置６１とエアバッグ装置５１とを備える。
このうち指示装置４１は、前述の飛行制御装置２５とは独立して作動するように構成されている。具体的には、指示装置４１は、飛行制御装置２５とは独立して作動する、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含み、所定のプログラムによって作動するマイクロコンピュータを有する。
【００３２】
この指示装置４１は、前述の監視判定部（判定部）４３、高度記憶部４９、リセット指示部４７及び及び膨張指示部４５として機能する。
指示装置４１が監視判定部４３として機能する際には、指示装置４１は、エアバッグ装置５１の作動の要否を判定する。具体的には、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっている否かを監視し、当該制御が不能となっているか否かでエアバッグ装置５１の作動の要否を判定する。本実施形態では、飛行制御装置２５からモータ１５に向けて出力される制御信号を監視して、モータ１５の制御がされているか否かを判断する。そして、当該制御が不能となっている場合に、エアバッグ装置５１の作動が必要と判定する。一方、当該制御が不能となっていない場合（飛行制御装置２５によりモータ１５が制御されている場合）に、エアバッグ装置５１の作動が不要と判定する。
【００３３】
なお、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっている場合としては、本実施形態では、飛行制御装置２５で作動している制御プログラムが、ノイズやバグによりロックした状態、或いは暴走した状態にあるために、モータ１５の制御信号が出力されていない、或いは同じ制御信号が出力され続けるなどにより、モータ１５のフィードバック制御が不能となっている場合が挙げられる。また、プロペラ１７が破損したり、モータ１５が故障したことにより、飛行制御装置２５としては制御を行っているが、モータ１５によるマルチコプター１の飛行制御が不能となっている場合も含む。この場合にも、飛行制御装置２５からモータ１５に向けて同じ制御信号が出力され続けるなどの状態が生じる。
【００３４】
また、指示装置４１が高度記憶部４９として機能する際には、指示装置４１は、マルチコプター１の高度を衛星測位システムセンサ３１で検知する度に更新してＲＡＭに記憶する。本実施形態では、衛星測位システムセンサ３１で検知されたマルチコプター１の高さ情報（高さＨｂ）と、後述する地図記憶装置６１に記憶されている地図情報のうち、地上の標高情報（高さＨｃ）との差分から、マルチコプター１の現地点での高度（地上高）Ｈａ（＝Ｈｂ−Ｈｃ）を算出する。そして、この高度ＨａをＲＡＭに更新して記憶する。
【００３５】
飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっていると判断した場合、指示装置４１はリセット指示部４７として機能し、飛行制御装置２５のリセットを指示する。具体的には、指示装置４１から飛行制御装置２５に、ＣＰＵをリセットするための信号を出力する。
【００３６】
また、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能で、エアバッグ装置５１の作動が必要と判定した場合、指示装置４１は膨張指示部４５として機能し、マルチコプター１の高度に応じたタイミングで、エアバッグ本体５５を膨張装置５３により膨張させる。なお、本実施形態では、マルチコプター１の高度として、指示装置４１のＲＡＭに記憶されている前述の高度Ｈａを用いる。
【００３７】
具体的には、後述するように、マルチコプター１の高度Ｈａが２０ｍ未満である場合には、直ちに、指示装置４１から膨張装置５３に膨張を指示する信号を出力する。但し、マルチコプター１の高度Ｈａが３ｍ未満である場合には、安全のため、指示装置４１から膨張装置５３に膨張を指示する信号を出力しない。
一方、マルチコプター１の高度Ｈａが２０ｍを越える場合には、後述するように、高度Ｈａが高いほど時間を遅らせて、指示装置４１から膨張装置５３に膨張を指示する信号を出力する。
なお、この指示装置４１における制御については、後に詳述する。
【００３８】
次に、地図記憶装置６１について説明する。この地図記憶装置６１は、前述の飛行制御装置２５及び指示装置４１とは独立して作動するように構成されている。具体的には、地図記憶装置６１は、飛行制御装置２５及び指示装置４１とは独立して作動する、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭを含み、所定のプログラムによって作動するマイクロコンピュータを有する。この地図記憶装置６１は、ＲＡＭに、地上の標高情報（建築物の高さ情報も含む）を含む地図情報を記憶する。また、この地図記憶装置６１は、記憶した地図情報を指示装置４１に送信できるように構成されている。
【００３９】
次に、エアバッグ装置５１について説明する。本実施形態のマルチコプター１は、２つのエアバッグ装置５１を備える。これらのエアバッグ装置５１は、機体３の胴体部７内の上方及び下方にそれぞれ保持されている。各々のエアバッグ装置５１は、エアバッグ本体５５と膨張装置５３とを有する。エアバッグ本体５５は、折り畳まれた状態で機体３の胴体部７内に保持されている。一方、膨張装置５３は、エアバッグ本体５５の基部開口部に配置されており、点火器及び火薬により構成される。この膨張装置５３では、指示装置４１（膨張指示部４５）から膨張を指示する信号が入力されると、点火器によって火薬に点火してガスを発生させる。これにより、エアバッグ本体５５を瞬間的に膨張させる。
【００４０】
具体的には、機体３の胴体部７の上方に保持されていた一方のエアバッグ本体５５は、図２中に二点鎖線で示すように、機体３の本体部５から上方に向けて、かつ、径方向外側に向けて膨張する。一方、機体３の胴体部７の下方に保持されていた他方のエアバッグ本体５５は、図２中に二点鎖線で示すように、機体３の胴体部７から下方に上方に向けて、かつ、径方向外側に向けて膨張する。かくして、これらのエアバッグ本体５５によってマルチコプター１の全体が包囲されるので、墜落してきたマルチコプター１から建築物等の物や人を守り、また、マルチコプター１自体が破損する危険性を低減できる。
【００４１】
次に、前述の指示装置４１における制御について、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。まず、ステップＳ１において、指示装置４１は、監視判定部４３として、エアバッグ装置５１の作動の要否を判定する。具体的には、飛行制御装置２５からモータ１５に向けて出力される制御信号を監視することで、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっている否かを監視する。そして、当該制御が不能となっている場合に、エアバッグ装置５１の作動が必要と判定する。一方、当該制御が不能となっていない場合に、エアバッグ装置５１の作動は不要と判定する。
【００４２】
ここで、ＮＯ、即ち、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっておらず（飛行制御装置２５によりモータ１５が制御されており）、エアバッグ装置５１の作動は不要と判定した場合には、再びこのステップＳ１を繰り返す。一方、ＹＥＳ、即ち、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっており、エアバッグ装置５１の作動が必要と判定した場合には、ステップＳ２に進む。なお、このステップＳ１を実行している指示装置４１が、前述の監視判定部（判定部）４３に相当する。
【００４３】
なお、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっている場合としては、前述のように、飛行制御装置２５で作動している制御プログラムが、ノイズやバグによりロックした状態、或いは暴走した状態にあるために、モータ１５の制御信号が出力されていない、或いは同じ信号が出力され続けるなどにより、モータ１５のフィードバック制御が不能となっている場合が挙げられる。また、プロペラ１７が破損したり、モータ１５が故障したことにより、飛行制御装置２５としては制御を行っているが、モータ１５によるマルチコプター１の飛行制御が不能となっている場合も含む。この場合にも、飛行制御装置２５からモータ１５に向けて同じ制御信号が出力され続けるなどの状態が生じる。
【００４４】
次に、ステップＳ２に進むと、指示装置４１のＲＡＭに更新され記憶されているマルチコプター１の高度Ｈａが３ｍ未満か否かを判断する。なお、この高度（地上高）Ｈａは、前述のように、衛星測位システムセンサ３１で検知されたマルチコプター１の高さ情報（高さＨｂ）と、地図記憶装置６１に記憶されている地図情報のうち、地上の標高情報（高さＨｃ）との差分から求めておく（高度Ｈａ＝Ｈｂ−Ｈｃ）。
ここで、ＹＥＳ、即ち、マルチコプター１の高度Ｈａが３ｍ未満である場合には、安全のため、後述するステップＳ２２を実行することなく（エアバッグ装置５１を作動させることなく）、この制御を終了する。一方、ＮＯ、即ち、マルチコプター１の高度Ｈａが３ｍ以上である場合には、ステップＳ３に進む。なお、この高度Ｈａ＝３ｍが、前述の第２高度に相当する。
【００４５】
ステップＳ３に進むと、指示装置４１のＲＡＭに更新され記憶されているマルチコプター１の高度Ｈａが２０ｍ未満か否かを判断する。なお、この高度Ｈａ＝２０ｍが、前述の第１高度に相当する。
ここで、ＹＥＳ、即ち、高度Ｈａが２０ｍ未満である場合には、ステップＳ２２に進み、エアバッグ装置５１を作動させる。具体的には、指示装置４１は、２つの膨張装置５３それぞれにエアバッグ本体５５の膨張を指示する。本実施形態では、指示装置４１から膨張装置５３に膨張を指示する信号を出力する。この信号が膨張装置５３に入力されると、膨張装置５３は、前述のように、点火器によって火薬に点火してガスを発生させ、エアバッグ本体５５を膨張させる。かくして、これらのエアバッグ本体５５によって、図２に二点鎖線で示すようにマルチコプター１の全体が包囲される。
【００４６】
一方、ＮＯ、即ち、高度Ｈａが２０ｍ以上である場合には、ステップＳ４に進み、飛行制御装置２５の制御をリセットする。具体的には、指示装置４１は、リセット指示部４７として、飛行制御装置２５のＣＰＵのリセットを指示する。本実施形態では、指示装置４１から飛行制御装置２５に、リセットするための信号を出力する。この信号が飛行制御装置２５に入力されると、飛行制御装置２５はＣＰＵをリセットする。なお、このステップＳ４を実行している指示装置４１が、前述のリセット指示部４７に相当する。その後、ステップＳ５に進む。
【００４７】
ステップＳ５に進むと、マルチコプター１の高度Ｈａが３０ｍ未満か否かを判断する。ここで、ＹＥＳ、即ち、高度Ｈａが３０ｍ未満である場合には、０．５秒後にエアバッグ装置５１を作動させる。
具体的には、ステップＳ６に進み、０．５秒経過したか否かを判断し、ＮＯ、即ち、０．５秒経過していない場合には、ステップＳ７に進んで、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっているか否かを再度判断する。ここで、ＮＯ、即ち、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっていない（モータ１５の制御が行われている）と判断された場合には、ステップＳ１に戻る。この場合、前述のステップＳ４におけるリセットにより飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が行われるようになったので、エアバッグ装置５１は作動させる必要がないからである。一方、ステップＳ７で、ＹＥＳ、即ち、リセットした後も引き続き飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっていると判断された場合には、ステップＳ６に戻る。
一方、ステップＳ６で、ＹＥＳ、即ち、０．５秒経過した場合には、ステップＳ２２に進み、前述のように、エアバッグ装置５１を作動させる。
【００４８】
ステップＳ５で、ＮＯ、即ち、マルチコプター１の高度Ｈａが３０ｍ以上である場合には、ステップＳ８に進む。ステップＳ８に進むと、高度Ｈａが５０ｍ未満か否かを判断する。ここで、ＹＥＳ、即ち、高度Ｈａが５０ｍ未満である場合には、１秒後にエアバッグ装置５１を作動させる。
具体的には、ステップＳ９に進み、１秒経過したか否かを判断し、ＮＯ、即ち、１秒経過していない場合には、ステップＳ１０に進んで、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっているか否かを再度判断する。ここで、ＮＯ、即ち、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が行われていると判断された場合には、ステップＳ１に戻る。一方、ＹＥＳ、即ち、リセットした後も引き続き飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっていると判断された場合には、ステップＳ９に戻る。
一方、ステップＳ９で、ＹＥＳ、即ち、１秒経過した場合には、ステップＳ２２に進み、前述のように、エアバッグ装置５１を作動させる。
【００４９】
ステップＳ８で、ＮＯ、即ち、マルチコプター１の高度Ｈａが５０ｍ以上である場合には、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１に進むと、高度Ｈａが１００ｍ未満か否かを判断する。ここで、ＹＥＳ、即ち、高度Ｈａが１００ｍ未満である場合には、２秒後にエアバッグ装置５１を作動させる。
具体的には、ステップＳ１２に進み、２秒経過したか否かを判断し、ＮＯ、即ち、２秒経過していない場合には、ステップＳ１３に進んで、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっているか否かを再度判断する。ここで、ＮＯ、即ち、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が行われていると判断された場合には、ステップＳ１に戻る。一方、ＹＥＳ、即ち、リセットした後も引き続き飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっていると判断された場合には、ステップＳ１２に戻る。
一方、ステップＳ１２で、ＹＥＳ、即ち、２秒経過した場合には、ステップＳ２２に進み、前述のように、エアバッグ装置５１を作動させる。
【００５０】
ステップＳ１１で、ＮＯ、即ち、マルチコプター１の高度Ｈａが１００ｍ以上である場合には、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４に進むと、高度Ｈａが１５０ｍ未満か否かを判断する。ここで、ＹＥＳ、即ち、高度Ｈａが１５０ｍ未満である場合には、３秒後にエアバッグ装置５１を作動させる。
具体的には、ステップＳ１５に進み、３秒経過したか否かを判断し、ＮＯ、即ち、３秒経過していない場合には、ステップＳ１６に進んで、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっているか否かを再度判断する。ここで、ＮＯ、即ち、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が行われていると判断された場合には、ステップＳ１に戻る。一方、ＹＥＳ、即ち、リセットした後も引き続き飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっていると判断された場合には、ステップＳ１５に戻る。
一方、ステップＳ１５で、ＹＥＳ、即ち、３秒経過した場合には、ステップＳ２２に進み、前述のように、エアバッグ装置５１を作動させる。
【００５１】
ステップＳ１４で、ＮＯ、即ち、マルチコプター１の高度Ｈａが１５０ｍ以上である場合には、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７に進むと、高度Ｈａが２００ｍ未満か否かを判断する。ここで、ＹＥＳ、即ち、高度Ｈａが２００ｍ未満である場合には、４秒後にエアバッグ装置５１を作動させる。
具体的には、ステップＳ１８に進み、４秒経過したか否かを判断し、ＮＯ、即ち、４秒経過していない場合には、ステップＳ１９に進んで、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっているか否かを再度判断する。ここで、ＮＯ、即ち、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が行われていると判断された場合には、ステップＳ１に戻る。一方、ＹＥＳ、即ち、リセットした後も引き続き飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっていると判断された場合には、ステップＳ１８に戻る。
一方、ステップＳ１８で、ＹＥＳ、即ち、４秒経過した場合には、ステップＳ２２に進み、前述のように、エアバッグ装置５１を作動させる。
【００５２】
ステップＳ１７で、ＮＯ、即ち、マルチコプター１の高度Ｈａが２００ｍ以上である場合には、ステップＳ２０に進み、５秒後にエアバッグ装置５１を作動させる。
具体的には、ステップＳ２０で５秒経過したか否かを判断し、ＮＯ、即ち、５秒経過していない場合には、ステップＳ２１に進んで、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっているか否かを再度判断する。ここで、ＮＯ、即ち、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が行われていると判断された場合には、ステップＳ１に戻る。一方、ＹＥＳ、即ち、リセットした後も引き続き飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっていると判断された場合には、ステップＳ２０に戻る。
一方、ステップＳ２０で、ＹＥＳ、即ち、５秒経過した場合には、ステップＳ２２に進み、前述のように、エアバッグ装置５１を作動させる。
なお、ステップＳ２，Ｓ３，Ｓ５〜Ｓ２２を実行している指示装置４１が、前述の膨張指示部４５に相当する。
【００５３】
以上で説明したように、上述のマルチコプター１によれば、エアバッグ装置５１と、衛星測位システムセンサ３１と、監視判定部４３及び膨張指示部４５を有する指示装置４１とを備える。そして、指示装置４１は、前述のように、エアバッグ装置５１の作動が必要と判定された場合に、衛星測位システムセンサ３１で検知したマルチコプター１の高度に応じたタイミングで、エアバッグ本体５５を膨張装置５３により膨張させる。即ち、このマルチコプター１では、マルチコプター１の高度に応じた適切なタイミングで、エアバッグ装置５１を作動させることができる。
【００５４】
更に本実施形態では、指示装置４１は飛行制御装置２５とは別に作動する。また、指示装置４１（監視判定部４３）は、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっている否かを監視し、当該制御が不能となっている場合に、エアバッグ装置５１の作動が必要と判定する。これにより、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となってマルチコプター１が墜落したときに、適切にエアバッグ装置５１を作動させることができる。
【００５５】
また本実施形態では、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっている場合で、マルチコプター１の高度が第１高度以上（具体的には２０ｍ以上）である場合には、に、エアバッグ装置５１を作動させるのに先立ち、飛行制御装置２５の制御をリセットする。このため、リセットにより飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が行われるようになった場合には、エアバッグ装置５１を作動させなくて済む。一方、リセットを試みてもなお、飛行制御装置２５によるモータ１５の制御が不能となっている場合には、エアバッグ装置５１を作動させてエアバッグ本体５５を膨張させることができる。
【００５６】
また本実施形態では、マルチコプター１の高度Ｈａを衛星測位システムセンサ３１で検知する毎に更新して記憶する高度記憶部４９を有する。そして、この高度記憶部４９に記憶されている高度Ｈａに基づいて、エアバッグ装置５１にエアバッグ本体５５の膨張を指示する。このようにすることで、マルチコプター１の墜落により衛星測位システムセンサ３１で高度を検知できない状態になったとしても、高度記憶部４９に記憶されている高度Ｈａに基づいて、エアバッグ本体５５の膨張を指示できるので、適切なタイミングでエアバッグ装置５１を作動させることができる。
【００５７】
また本実施形態では、マルチコプター１の高度Ｈａが高いほど、エアバッグ装置５１にエアバッグ本体５５の膨張を指示するタイミングを遅くするので、マルチコプター１の高度Ｈａに応じた、より適切なタイミングで、エアバッグ装置５１を作動させることができる。
また本実施形態では、マルチコプター１の高度Ｈａが第２高度未満（具体的には３ｍ未満）のときは、エアバッグ装置５１にエアバッグ本体５５の膨張を指示しないので、マルチコプター１が物や人に衝突する直前にエアバッグ本体５５が膨張するのを防止できる。
【００５８】
また本実施形態では、マルチコプター１は、高度検知装置３１として、衛星測位システムセンサ３１を備えるので、マルチコプター１の高度を容易かつ正確に検知できる。
更に、マルチコプター１では、前述のように、衛星測位システムセンサ３１で検知したマルチコプター１の高さ情報Ｈｂ、及び、地図記憶装置６１に記憶されている地図情報のうち、地上の標高情報Ｈｃを用いて、エアバッグ本体５５の膨張の指示のタイミングを決定する。このように、高さ情報Ｈｂ及び地図情報（標高情報Ｈｃ）を考慮することで、その地形に合わせて、より適切なタイミングでエアバッグ装置５１を作動させることができる。
【００５９】
（変形形態）
次いで、上述した実施形態の変形形態に係る無線操縦マルチコプター１００について説明する。このマルチコプター１００は、高度検知装置１３１が、実施形態の高度検知装置３１と異なるが、それ以外は実施形態と同様である。
具体的には、実施形態の高度検知装置３１が、衛星測位システムセンサ３１であったのに対し、本変形形態の高度検知装置１３１は、地上に向けて超音波を送信し、反射波を受信するまでの時間から地上までの距離を測定する高さセンサ１３１である（図３参照）。このように高度検知装置１３１として、超音波を利用した高さセンサ１３１を用いても、マルチコプター１００の高度を容易かつ正確に検知できる。その他、実施形態と同様な部分は、実施形態と同様な作用効果を有する。
【００６０】
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、実施形態では、マルチコプター１として、４つのプロペラを有するクアッドコプターを例示したが、これに限られない。例えば、６つのプロペラを有するヘキサコプターや、８つのプロペラを有するオプトコプターとすることもできる。
【００６１】
また、実施形態では、マルチコプター１の高度として、各飛行地点における地面（建物等を含む）からの高さ（地上高Ｈａ）を用いたが、これに限られない。高度として、例えば、出発地点を基準とした、飛行しているマルチコプターの高度を用いることもできる。
また、高度検知装置として、実施形態では衛星測位システムセンサ３１を例示し、変形形態では超音波を利用した高さセンサ１３１を例示したが、これらに限られない。高度検知装置として、例えば、２つのカメラで地上を撮影し、三角測量に基づいて地上までの距離を測定する高さセンサなどを用いることもできる。
【符号の説明】
【００６２】
１，１００  無線操縦マルチコプター
３  機体
１５  モータ（駆動装置）
１７  プロペラ
２５  飛行制御装置
３１  衛星測位システムセンサ（高度検知装置）
１３１  高さセンサ（高度検知装置）
４１  指示装置
４３  監視判定部（判定部）
４５  膨張指示部
４７  リセット指示部
４９  高度記憶部
５１  エアバッグ装置
５３  膨張装置
５５  エアバッグ本体
６１  地図記憶装置
７０  無線操縦装置
【図１】
2017056822.tif 000003
【図２】
2017056822.tif 000004
【図３】
2017056822.tif 000005
【図４】
2017056822.tif 000006