(57)【要約】【課題】操縦者が位置や障害物までの距離が視覚的に容易に把握される飛行装置を提供する。【解決手段】飛行装置１０は、機体ユニット１１から外部に向けて光２６を照射する照射部２５を備えている。照射部２５は、光２６を照射することにより、機体ユニット１１の周辺に存在する障害物に映像を投影する。この投影される映像は、機体ユニット１１に近いときは明るく小さく、機体ユニット１１から遠いときは暗く大きくなる。機体ユニット１１を操縦する操縦者は、この照射部２５から投影される映像を見ながら、機体ユニット１１と障害物との間の距離を把握する。そのため、操縦者は、機体ユニット１１と障害物との間の距離感を、自らの感覚と一致させやすく、距離の把握が容易になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進力を発生するスラスタ（１４）を有する機体ユニット（１１）と、
前記機体ユニット（１１）に設けられ、外部から送信される飛行指示を受信する通信手段（２３）と、
前記機体ユニット（１１）に設けられ、前記通信手段（２３）で受信した前記飛行指示に基づいて前記機体ユニット（１１）の飛行を制御する飛行制御手段（２２）と、
前記機体ユニット（１１）に設けられ、前記機体ユニット（１１）の外側に向けて光を照射し、前記機体ユニット（１１）からその周辺に存在する障害物（２８）までの距離に応じて明るさまたは大きさの少なくともいずれか一方が変化する映像（２７、３４、４２）を投影する照射手段（２５、３１、３２、４１）と、
を備える飛行装置。
【請求項２】
前記照射手段（３１）は、前記機体ユニット（１１）のヨー軸を中心に回転しながら光を照射する請求項１記載の飛行装置。
【請求項３】
前記照射手段（３２）は、前記機体ユニット（１１）のヨー軸の方向へ光を照射する請求項１または２記載の飛行装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛行装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、いわゆるドローンと称される飛行装置の普及が進んでいる。このような飛行装置は、主に外部からの無線などを用いた誘導によって飛行する。この場合、飛行装置を操縦する操縦者は、視覚的に飛行装置を認識し、その認識にしたがって飛行装置を誘導する。ところが、視覚的に誘導する場合、操縦者と飛行装置の距離が大きくなると、操縦者は飛行装置と周囲の障害物との間の距離の認識が困難になる。そのため、飛行装置と障害物との不意な衝突を招くおそれがある。
【０００３】
そこで、飛行装置に各種のセンサやカメラなどを設け、このセンサやカメラで取得した情報をもとに飛行装置の操縦することが提案されている。例えば、特許文献１の場合、飛行装置とその周囲の障害物との距離を検出するセンサを設けている。そして、特許文献1の場合、飛行装置に設けられているカメラで撮影した画像に、センサで検出した数値などの情報を加えている。すなわち、飛行装置を操縦する操縦者は、センサで検出した数値などの情報が加えられた画像をモニタで見ながら飛行装置を操縦することができる。
【０００４】
しかしながら、操縦者の手元のモニタで画像や数値を確認できても、実際の飛行装置と障害物との距離感の把握は困難である。すなわち、画像や数値で表される距離と、操縦者が認識する距離感とはずれが生じやすく、このずれが飛行装置と障害物との不意な衝突を招くおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−５０８７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、操縦者が位置や障害物までの距離が視覚的に容易に把握される飛行装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明では、照射手段を備えている。照射手段は、機体ユニットから外部に向けて光を照射する。そして、照射手段は、光を照射することにより、機体ユニットの周辺に存在する障害物に映像を投影する。この照射手段によって障害物に投影される映像は、機体ユニットからの距離に応じて明るさまたは大きさの少なくともいずれか一方が変化する。例えば画像を投影するプロジェクタのように、光は、一般的な性質として距離とともに四方へ拡散する。そのため、照射手段から投影される映像は、照射手段から近い対象物には明るく小さく、照射手段から遠い対象物には暗く大きく表示される。すなわち、機体ユニットに照射手段を設けることにより、機体ユニットの周囲の障害物には映像が投影される。そして、この投影される映像は、機体ユニットに近いときは明るく小さく、機体ユニットから遠いときは暗く大きくなる。機体ユニットを操縦する操縦者は、この照射手段から投影される映像を見ながら、機体ユニットと障害物との間の距離を把握する。そのため、操縦者は、機体ユニットと障害物との間の距離感を、自らの感覚と一致させやすく、距離の把握が容易になる。したがって、機体ユニットを操縦する操縦者は、機体ユニットの位置や障害物までの距離を視覚的に容易に把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態による飛行装置を示す模式図
【図２】第１実施形態による飛行装置と障害物との関係を示す模式図
【図３】第１実施形態による飛行装置の構成を示すブロック図
【図４】第２実施形態による飛行装置と障害物との関係を示す模式図
【図５】第３実施形態による飛行装置と障害物との関係を示す模式図
【図６】第４実施形態による飛行装置と障害物との関係を示す模式図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、飛行装置の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
図１および図２に示すように、第１実施形態の飛行装置１０は、機体ユニット１１を備えている。機体ユニット１１は、本体１２および腕部１３を備えている。本体１２は、機体ユニット１１の重心位置に設けられている。腕部１３は、この本体１２から外側へ突出している。本実施形態の場合、機体ユニット１１は、本体１２の周方向へ等間隔に４本の腕部１３を備えている。腕部１３の本数は、２本以上であれば、４本に限らず任意に設定することができる。
【００１０】
機体ユニット１１は、スラスタ１４を備えている。スラスタ１４は、腕部１３の本体１２と反対側の端部に設けられている。このスラスタ１４は、いずれもプロペラ１５と、このプロペラ１５を回転駆動するモータ１６とを有している。スラスタ１４は、モータ１６の駆動力によってプロペラ１５が回転することにより推進力を発生する。機体ユニット１１は、機体ユニット１１から分離した外部の指示装置１７から送信される信号によって操縦される。指示装置１７は、機体ユニット１１を操縦する図示しない操縦者によって操作される。
【００１１】
飛行装置１０は、制御ユニット２０を備えている。制御ユニット２０は、本体１２に収容されている。図３に示すように制御ユニット２０は、演算部２１を有している。演算部２１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成されている。制御ユニット２０は、演算部２１のＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、飛行制御部２２をソフトウェア的に実現している。飛行制御部２２は、ソフトウェア的に限らず、ハードウェア的またはソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現してもよい。
【００１２】
飛行装置１０は、通信部２３を備えている。制御ユニット２０は、通信部２３と接続している。通信部２３は、図１に示すように本体１２にアンテナ２４を有しており、外部の指示装置１７から送信される信号を受信する。また、制御ユニット２０は、機体ユニット１１に備えられている図示しないカメラなどで撮影した画像を、図示しない外部の表示装置へ送信する。飛行制御部２２は、指示装置１７から送信された信号に応じてスラスタ１４をはじめとする機体ユニット１１の全体を制御する。これにより、機体ユニット１１は、飛行制御部２２の制御によって指示装置１７から送信された信号に応じて飛行する。
【００１３】
飛行装置１０は、照射部２５を備えている。第１実施形態の場合、図１に示すように照射部２５は、ヨー軸方向において本体１２の上側に設けられている。照射部２５は、制御ユニット２０と接続されている。第１実施形態の場合、照射部２５は、出力の低いレーザ光などの光２６を照射する。これにより、図２に示すように照射部２５から照射された光２６によって生成される映像２７は、照射部２５から近い位置では明るく小さく表示され、照射部２５から遠ざかるにつれて暗く大きくなる。なお、照射部２５の光源は、レーザに限らず、機体ユニット１１から障害物へ到達可能であれば任意の光源を用いることができる。
【００１４】
図２に示すように機体ユニット１１が飛行しているとき、照射部２５は、周囲の障害物２８に向けて光２６を照射する。障害物２８は、例えば建造物の壁面２８１や床面２８２などである。また、障害物２８は、これらの例示に限らず、構造物の各面、あるいは構造物からの突出部など、機体ユニット１１が飛行する際に衝突の危険があるものが含まれる。照射部２５から照射された光２６は、障害物２８において映像２７を生成する。すなわち、照射部２５から照射された光２６は、障害物２８で反射して映像２７を生成する。この映像２７は、上述のように照射部２５からの距離が小さい、すなわち機体ユニット１１と障害物２８との距離が小さいとき、明るく小さく表示される。一方、生成される映像２７は、照射部２５から距離が大きい、すなわち機体ユニット１１と障害物２８との距離が大きいとき、暗く大きく表示される。そして、この生成される映像２７の明るさおよび大きさは、機体ユニット１１と障害物２８との間の距離に相関する。
【００１５】
図１に示すように機体ユニット１１と分離された指示装置１７を用いて機体ユニット１１を操縦する操縦者は、この照射部２５によって生成した映像２７から機体ユニット１１と障害物２８との間の距離を視覚的に把握する。すなわち、操縦者は、生成された映像２７の明るさや大きさから、機体ユニット１１と障害物２８との間の距離を把握する。これにより、操縦者は、把握した距離感を頼りに、指示装置１７を操作して、機体ユニット１１を操縦する。
【００１６】
以上説明した第１実施形態では、飛行装置１０は照射部２５を備えている。照射部２５は、機体ユニット１１から外部に向けて光２６を照射する。そして、照射部２５は、光２６を照射することにより、機体ユニット１１の周辺に存在する障害物２８に映像２７を投影する。この投影される映像２７は、機体ユニット１１に近いときは明るく小さく、機体ユニット１１から遠いときは暗く大きくなる。機体ユニット１１を操縦する操縦者は、この照射部２５から投影される映像２７を見ながら、機体ユニット１１と障害物２８との間の距離を把握する。そのため、操縦者は、機体ユニット１１と障害物２８との間の距離感を、自らの感覚と一致させやすく、距離の把握が容易になる。したがって、機体ユニット１１を操縦する操縦者は、機体ユニット１１の位置や障害物２８までの距離を視覚的に容易に把握することができ、機体ユニット１１と障害物２８の衝突を未然に回避することができる。
【００１７】
（第２実施形態）
図４に示す第２実施形態による飛行装置１０は、照射部３１の構成が第１実施形態と異なっている。第２実施形態では、照射部３１は、ヨー軸Ａｙを中心に回転可能である。すなわち、照射部３１は、ヨー軸Ａｙを中心として３６０°回転する。これにより、照射部３１は、ヨー軸Ａｙを中心として、機体ユニット１１の周囲に光２６を照射する。そのため、照射部３１から照射される光２６によって生成される映像２７は、機体ユニット１１の特定の方向だけでなく、ヨー軸Ａｙを中心とした周囲全体へ表示される。その結果、機体ユニット１１を操縦する操縦者は、機体ユニット１１と障害物２８との間の距離を、ヨー軸Ａｙを中心に機体ユニット１１の周囲の全体で把握する。
【００１８】
第２実施形態では、照射部３１はヨー軸Ａｙを中心に回転する。そのため、照射部３１から照射される光２６によって生成する映像２７は、ヨー軸Ａｙを中心として機体ユニット１１の周囲の障害物２８に表示される。したがって、操縦者は、機体ユニット１１と障害物２８との距離だけでなく、機体ユニット１１の飛行姿勢や周囲の障害物２８の形状も容易に把握することができ、機体ユニット１１と障害物２８の衝突を未然に回避することができる。
【００１９】
（第３実施形態）
図５に示す第３実施形態による飛行装置１０は、照射部３２の構成が第１実施形態と異なっている。第３実施形態では、照射部３２は、ヨー軸Ａｙ方向にも光を照射する。すなわち、照射部３２は、ヨー軸Ａｙを中心に周囲に向けた光２６だけでなく、ヨー軸Ａｙに沿って機体ユニット１１の下方にも光３３を照射する。図５に示す例の場合、照射部３２は、機体ユニット１１の下方へ光３３を照射しているが、ヨー軸Ａｙに沿って機体ユニット１１の上方に光を照射してもよい。これにより、照射部３２は、ヨー軸Ａｙの周囲へ向けた光２６による映像２７だけでなく、ヨー軸Ａｙに沿って機体ユニット１１の下方にも映像３４を生成する。例えば建造物の内側を機体ユニット１１が飛行するとき、照射部３２は、建造物の壁面２８１に映像２７を生成するだけでなく、床面２８２にも映像３４を生成する。
【００２０】
第３実施形態では、照射部３２は、ヨー軸Ａｙに沿って光３３を照射する。そのため、照射部３２は、ヨー軸Ａｙを中心に機体ユニット１１の周囲に映像２７を生成するだけでなく、ヨー軸Ａｙに沿って機体ユニット１１の下方にも映像３４を生成する。したがって、操縦者は、機体ユニット１１と障害物２８との間の距離だけでなく、機体ユニット１１の飛行高度、および機体ユニット１１のヨー軸Ａｙ方向に存在する障害物２８までの距離も容易に把握することができ、機体ユニット１１と障害物２８との衝突を未然に回避することができる。
第３実施形態では、照射部３２は、ヨー軸Ａｙに沿って機体ユニット１１の下方へ光３３を照射する構成について説明した。しかし、照射部３２は、ヨー軸Ａｙに沿って機体ユニット１１の両方の側、つまり上方および下方の双方に光を照射する構成としてもよい。
【００２１】
（第４実施形態）
第４実施形態では、照射部４１は、図６に示すようにマトリクス状の映像４２を障害物２８へ投影する。すなわち、照射部４１が生成する画像は、マトリクス状の映像４２となる。機体ユニット１１から障害物２８までの距離が小さいとき、障害物２８に表示されるマトリクス状の映像４２は格子の間隔が小さくなる。一方、機体ユニット１１から障害物２８までの距離が大きくなるにしたがって、障害物２８に表示されるマトリクス状の映像４２は格子の間隔が大きくなる。
【００２２】
第４実施形態では、照射部４１は、マトリクス状の映像４２を生成する。そのため、機体ユニット１１を操縦する操縦者は、マトリクス状の映像４２の格子の間隔から機体ユニット１１と障害物２８との間の距離を視覚的に認識する。また、このマトリクス状の映像４２の格子の間隔から、操縦者は障害物２８の大きさも把握する。したがって、操縦者は障害物２８までの距離に加え、障害物２８の大きさも感覚的に認識することができ、機体ユニット１１と障害物２８の衝突を未然に回避することができる。
【００２３】
以上説明した本発明は、上記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種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００２４】
図面中、１０は飛行装置、１１は機体ユニット、１４はスラスタ、２２は飛行制御部（飛行制御手段）、２３は通信部（通信手段）、２５、３１、３２、４１は照射部、２７、３４、４２は映像、２８は障害物を示す。
【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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