(57)【要約】      （修正有）【課題】静かで天候に左右されることなく長時間の浮遊が可能で、且つ電子機器を動作させることができる空中浮遊装置を提供する。【解決手段】空中浮遊装置１００は、電子機器１５０と、この電子機器１５０に電力を供給する熱光起電力発電部１３０とを具備して構成される。エネルギ源をプロパン等としているため、天候に左右されない。また、熱光起電力発電部１３０の方が電池よりも軽量であるため、長時間の浮遊を可能としている。【選択図】図１
2017039370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器と、
前記電子機器に電力を供給する熱光起電力発電部と
を具備することを特徴とする空中浮遊装置。
【請求項２】
前記熱光起電力発電部から排出される排ガスを気球部の球皮部の内部に導入する導入部
を具備することを特徴とする請求項１記載の空中浮遊装置。
【請求項３】
前記熱光起電力発電部から出力される電力を充電する充電部
を具備することを特徴とする請求項１又は２記載の空中浮遊装置。
【請求項４】
前記充電部は、前記電子機器に電力を供給する、
ことを特徴とする請求項３記載の空中浮遊装置。
【請求項５】
前記電子機器は、進行方向を調整する方向制御部、推力を調整する推力制御部、地上の観測所と通信する通信部、上空から地上を観測する撮像部のうち、少なくとも何れか一つを有する、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の空中浮遊装置。
【請求項６】
前記熱光起電力発電部に供給する燃料の供給量を調整する調整部を具備し、
前記通信部は、前記調整部の開度を調整する、
ことを特徴とする請求項５記載の空中浮遊装置。
【請求項７】
前記撮像部は、
前記通信部を介して地上から遠隔装置により制御される、
ことを特徴とする請求項５又は６記載の空中浮遊装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空中浮遊装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震等の自然災害が発生した際に、早急に被災地の状況調査等を行えることが求められる。しかしながら、地震の規模が大きいと状況調査のための通信量が増大し、通信機能が働かなくなるという事象が発生する。このため、被災地の状況調査を無人で行うことが可能な無人探索器が開発されている。この無人探索器は、被災地の状況調査のみならず、野生動物の分布調査、火山活動監視、森林火災気候環境調査、沿岸警備等に利用できる等、今後、幅広い活用が期待できる。
【０００３】
このような無人探索器として、ドローン、ＵＡＳ等と称呼される遠隔操作が可能な小型の空中浮遊装置が知られている。「ＵＡＳ」とは「Ｕｎｍａｎｎｅｄ  Ａｉｒｃｒａｆｔ  Ｓｙｓｔｅｍ」の略である。しかしながら、小型の空中浮遊装置の連続浮遊時間は、概ね３０分程度であり、長時間にわたって被災地の状況調査を行うことができない。
【０００４】
ここで、連続浮遊時間が長い空中浮遊装置として、一般的に熱気球が知られている。しかしながら、熱気球は、ドローン等に比べて、長時間浮遊できるが、無人探索器として用いる場合、上空から地上を観測するための観測カメラ等の電子機器を搭載する必要があり、これに伴い、この電子機器に電力を供給するための電力源を搭載する必要がある。
【０００５】
このような電子機器に電力を供給するための電力源を搭載する技術の一例として、二次電池を搭載した空中浮遊装置が知られている。また、電力源を搭載する技術の他例として、特許文献１には、内燃機関エンジンを搭載した熱飛行船に関する技術が開示されている。この特許文献１記載の技術は、内燃機関エンジンを用いてプロペラを駆動させている。
【０００６】
また、特許文献２には、太陽電池発電利用の推進式気球に関する技術が開示されている。この特許文献２記載の技術は、アモルファス・シリコン太陽電池で電動モータを駆動させることで、プロペラを回転させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−１９７２９８号公報
【特許文献２】特開昭５９−２２７５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、関連する技術は、二次電池のみで電子機器に電力を供給しているため、電子機器に必要な電力を供給するためには、大型の二次電池を搭載しなければならず、重量を増大させてしまう。
【０００９】
また、上記特許文献１記載の技術は、内燃機関エンジンを利用しているため、騒音を大きくしてしまう。このため、上記特許文献１記載の技術は、エンジンの騒音によって、搭乗者に不快感を与えるばかりではなく、例えば、警戒心の強い野生動物を観察、監視することが困難であった。また、特許文献２記載の技術は、上述のような、重量の増加、騒音の増加等の懸念はないが、天候が曇りの場合、電子機器を動作させるための電力量を得ることができない。
【００１０】
本発明の目的は、電子機器を搭載する場合であっても、静音性があり、天候に左右されることなく長時間の浮遊を可能とする空中浮遊装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る空中浮遊装置は、電子機器と、上記電子機器に電力を供給する熱光起電力発電部とを具備して構成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、静かで天候に左右されることなく長時間、浮遊することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態（第１の実施形態）に係る空中浮遊装置の斜視図である。
【図２】本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る空中浮遊装置の斜視図である。
【図３】本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る空中浮遊装置の熱光起電力発電部の断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る空中浮遊装置の連続浮遊時間を示すグラフである。
【図５】本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る空中浮遊装置の利用形態を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態（第３の実施形態）に係る空中浮遊装置の斜視図である。
【図７】図６におけるＡ部を拡大して示す断面図である。
【図８】図７におけるＢ部を拡大して示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態（第４の実施形態）に係る空中浮遊装置の斜視図である。
【図１０】本発明の他の実施形態（第５の実施形態）に係る空中浮遊装置の斜視図である。
【図１１】本発明の他の実施形態（第６の実施形態）に係る空中浮遊装置の利用形態を示す図である。
【図１２】本発明の他の実施形態（第７の実施形態）に係る空中浮遊装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１を用いて、本発明の一実施形態（第１の実施形態）について説明する。図１は、本実施形態（第１の実施形態）に係る空中浮遊装置１００の斜視図である。本実施形態の空中浮遊装置１００は、電子機器１５０及び熱光起電力発電部１３０を具備している。熱光起電力発電部１３０は、発熱部により発熱した熱で発電している。なお、熱光起電力発電部１３０は、既知の技術であるＴＰＶ発電装置であり、例えば、ＵＳ６０３７５３６Ａに開示されている技術を採用することができる。また、「ＴＰＶ」とは、「Ｔｈｅｒｍｏｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ」の略である。そして、熱光起電力発電部１３０は、電子機器１５０に電力を供給する。
【００１６】
ここで、熱光起電力発電部１３０は、例えば、内燃機関等のように騒音を発する駆動機構（例えば、ピストン等）を用いておらず、バーナ等の炎の熱を利用して発電しており、殆ど騒音を発生することはない。また、熱光起電力発電部１３０は、エネルギ源を太陽光ではなく、プロパン等としているため、天候に左右されない。また、単位電力量当たりの重量を熱光起電力発電部１３０と電池とで比べると、熱光起電力発電部２３０の方が電池よりも軽量であるため、長時間の浮遊を可能としている。よって、本実施形態によれば、電子機器を搭載した空中浮遊装置１００が、静かで天候に左右されることなく長時間、浮遊することができる。
【００１７】
（第２の実施形態）
図２乃至図５を用いて、本発明の他の実施形態（第２の実施形態）について説明する。まず、図２及び図３を用いて、本実施形態（第２の実施形態）の空中浮遊装置２００の構成について説明する。図２は、本実施形態（第２の実施形態）に係る空中浮遊装置２００の斜視図である。図３は、本実施形態（第２の実施形態）に係る空中浮遊装置２００の熱光起電力発電部２３０の断面図である。
【００１８】
図２に例示されるように、本実施形態の空中浮遊装置２００は、熱気球であり、気球部２１０及び駆動源２２０を具備している。空中浮遊装置２００は、駆動源２２０のバーナの火力により球皮部２１１の内部の温度を上昇させ、浮力を得ている。なお、これら気球部２１０及び駆動源２２０は、既知の技術であるため、具体的な説明を省略する。
【００１９】
また、空中浮遊装置２００は、これら気球部２１０及び駆動源２２０に加え、熱光起電力発電部２３０、及び導入部２４７を具備している。ここで、図３に例示されるように、熱光起電力発電部２３０は、発熱部により発熱した熱で発電している。なお、熱光起電力発電部２３０は、上述の第１の実施形態と同様に、既知の技術であるＴＰＶ発電装置であり、ＵＳ６０３７５３６Ａに開示されている技術を採用することができる。
【００２０】
この熱光起電力発電部２３０は、燃料シリンダ２３１から燃料供給管２３２を介して燃焼器に燃料を供給している。燃料にはプロパン等が用いられる。燃料供給管２３２には、燃料供給電磁弁２３３が配設される。これにより、燃料シリンダ２３１から燃焼器に供給される燃料の供給量を調整している。そして、熱光起電力発電部２３０は、ミキサ２３６内に送られた燃料と空気吸入口２３５から吸入された空気とをミキサ２３６内で混合させ、ノズル２３７により吐出口２３８から吐出させる。これにより、熱光起電力発電部２３０は、点火プラグ２３９により火炎を燃焼室内に送り込み、この火炎によりエミッタ２４１を加熱する。そして、熱光起電力発電部２３０は、加熱されたエミッタ２４１の放射光をＰＶ素子２４４で直流電流に変換する。なお「ＰＶ」とは、「Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ」の略である。このように、熱光起電力発電部２３０は、熱を用いて発電している。そして、熱光起電力発電部２３０は、通信制御器２６０等の電子機器に電力を供給している。また、熱光起電力発電部２３０は、球皮部２１１の外部に設置されている構造により、この熱光起電力発電部２３０のＰＶ素子２４４の放熱フィン板２４５が低温の外気に触れて冷却される。このため、熱光起電力発電部２３０の発電効率を高く維持する効果があることである。
【００２１】
導入部２４７は、熱光起電力発電部２３０に接続され、熱光起電力発電部２３０から排出される排ガスを気球部２１０の球皮部２１１の内部に導入する。これにより、空中浮遊装置２００は、上述の駆動源２２０とともに、熱光起電力発電部２３０から排出される排ガスにより気球部２１０の球皮部２１１の内部の温度を上昇させ、浮力を得ている。
【００２２】
導入部２４７は、排ガス供給管２４８及び蛇腹管２４９からなる。排ガス供給管２４８は、耐熱性を有するアルミ、チタン、マグネシウム等の元素を含む軽量な合金を用いて構成される。排ガス供給管２４８は、直状ではなく、屈折形状をなして形成されている。ここで、排ガス供給管２４８が直状をなして形成されると、駆動源２２０のバーナと干渉してしまう可能性がある。これに対し、本実施形態では、排ガス供給管２４８の形状を屈折形状にし、排ガス供給管２４８とバーナとを干渉させないようにしている。そして、排ガス供給管２４８の一端は、熱光起電力発電部２３０の図示しない排気口に接続されている。また、排ガス供給管２４８の他端には、蛇腹管２４９が接続されている。
【００２３】
この蛇腹管２４９は、排ガス供給管２４８と同様に、耐熱性を有するアルミ、チタン、マグネシウム等の元素を含む軽量な合金を用いて構成される。蛇腹管２４９の一端は、上述したように、排ガス供給管２４８に接続されている。また、蛇腹管２４９の他端は、気球部２１０の球皮部２１１の開口に近接されている。これにより、熱光起電力発電部２３０から排出された排ガスが、球皮部２１１の開口から球皮部２１１の内部に供給される。蛇腹管２４９は、その軸方向において伸縮自在である特性を有している。このため、空中浮遊装置２００は、蛇腹管２４９の開口と球皮部２１１の開口との距離を適宜設定することが可能である。これにより、熱光起電力発電部２３０から排出される排ガスを漏れなく球皮部２１１の内部に導入することが可能となる。
【００２４】
また、空中浮遊装置２００は、電子機器２５０として、観測用カメラ２５１、この観測カメラ２５１を無線通信で制御する通信制御器２５２を具備している。これら観測用カメラ２５１及び通信制御器２５２は既知の技術であるため、具体的な説明を省略するが、地上から無線通信で通信制御器２５２を介して、観測用カメラ２５１を制御することが可能となる。また、地上からの無線通信で通信制御器２５２を介して燃料供給用電磁弁２３３の開度を制御し、空中浮遊装置２００の高度を制御することが可能となる。これにより、本実施形態の空中浮遊装置２００は、無人で浮遊しながら、上空から地上を観測することが可能となる。このため、本実施形態によれば、人の体重分の重量を軽減させることで、軽量化を図ることが可能となり、上昇に必要なエネルギを低減できる。また、本実施形態によれば、無人化により、例えば、気温の低い地域等、悪環境での観測を行えるため、人身事故等の危険性を軽減することができる。
【００２５】
また、空中浮遊装置２００は、二次電池２５３を具備している。この二次電池２５３は、熱光起電力発電部２３０から発電された電力を充電している。これにより、熱光起電力発電部２３０により発電された電気を蓄えておくことが可能となる。なお、観察用カメラ２５１及び燃料供給用電磁弁２２３は、熱光起電力発電部２３０により発電された電力で直接駆動させることが可能であるが、二次電池２５３に充電して二次電池２５３から出力される電力で駆動させるようにすることも可能である。
【００２６】
次に、図４を用いて、本実施形態の空中浮遊装置２００の浮遊時間について説明する。図４は、本実施形態（第２の実施形態）に係る空中浮遊装置２００の連続浮遊時間を示すグラフである。
【００２７】
ここで、長時間の浮遊を可能とするための要因は、軽量化を図ることである。そこで、まず、熱光起電力発電部２３０の単位電力量当たりの重量は、リチウムイオン二次電池の単位電力量当たりの重量よりも軽いことを説明する。
【００２８】
本実施形態の熱光起電力発電部２３０の重量は、０．６ｋｇであり、燃料シリンダのみの重量は０．２ｋｇである。この燃料シリンダにプロパンを１ｋｇ充填すれば、１００Ｗで２４時間の電力が得られることが分かっている。すなわち、プロパン１．０ｋｇの場合、電力は２．４ｋＷｈとなる。
【００２９】
この条件に基づいて、プロパン１．５ｋｇを充填した場合、熱光起電力発電部２３０の総重量は２．３ｋｇ（＝０．６ｋｇ＋０．２ｋｇ＋１．５ｋｇ）となる。そして、プロパン１．５ｋｇの場合、電力は３．６ｋＷｈとなるので、熱光起電力発電部２３０の単位電力量当たりの重量は、０．６４ｋｇ／ｋＷｈ（＝２．３ｋｇ／３．６ｋＷｈ）となる。
【００３０】
これに対し、標準的なリチウムイオン二次電池のエネルギ密度は０．１５ｋＷｈ／ｋｇであることが分かっているため、上述の電力３．６ｋＷｈを得るためには、リチウムイオン二次電池の重量は２４ｋｇ（＝３．６ｋＷｈ／（０．１５ｋＷｈ／ｋｇ））となる。そして、リチウムイオン二次電池の単位電力量当たりの重量は、６．６７ｋｇ／ｋＷｈ（＝２４ｋｇ／３．６ｋＷｈ）となる。つまり、単位電力量当たりの重量を熱光起電力発電部１３０とリチウムイオン二次電池とで比べると、熱光起電力発電部２３０の方が、リチウムイオン二次電池よりも軽いことがいえる。このように、本実施形態の空中浮遊装置２００は、リチウムイオン二次電池よりも軽量化を図ることが可能となるため、長時間の連続浮遊が可能となる。
【００３１】
図４に例示されるように、本実施形態の空中浮遊装置２００の連続浮遊時間が５時間であるのに対し、リチウムイオン二次電池の連続浮遊時間は、２．５時間となった。
【００３２】
以上のように、単位電力量当たりの重量を熱光起電力発電部２３０とリチウムイオン二次電池とで比べると、熱光起電力発電部２３０の方が、リチウムイオン二次電池よりも軽量であるため、長時間の連続浮遊が可能となる。
【００３３】
さらに、本実施形態の空中浮遊装置２００は、軽量化を可能にしたため、リチウムイオン二次電池のみを搭載した空中浮遊装置は、球皮部の内部の温度が７２℃で浮上を開始するのに対し、球皮部２１１の内部の温度が４６℃で浮上を開始することがわかった。ここで、球皮部２１１の内部の温度が低い方が、外気温（一年の平均的な外気温「１７℃」）との温度差が小さいため、球皮部２１１の外部への熱損失が少ないことが一般的に知られている。このことから、上述のように球皮部２１１の内部の温度を低くすることが可能になると、本実施形態の空中浮遊装置２００は、球皮部２１１の外部への熱損失が少ないことがいえる。なお、熱損失とは、室内（球皮部２１１）の熱が熱伝導等によって外部に流出することをいう。このように、本実施形態の空中浮遊装置２００は、熱損失を少なくすることで、燃費を向上させることが可能となり、長時間の連続浮遊を可能としている。
【００３４】
これにより、本実施形態の空中浮遊装置２００は、電子機器２５０に電力を供給する供給源としてリチウムイオン二次電池のみを用いた場合よりも軽量化を図ることで、上述したように、外部への熱損失を低減させることが可能となり、長時間の浮遊が可能となる。
【００３５】
さらに、本実施形態の空中浮遊装置２００は、熱光起電力発電部２３０から排出される排ガスを球皮部２１１の内部に導入している。これにより、空中浮遊装置２００は、より長時間の連続浮遊が可能となる。
【００３６】
次に、図５を用いて、本実施形態の空中浮遊装置２００の利用形態について簡単に説明する。図５は、本実施形態（第２の実施形態）の空中浮遊装置２００の利用形態を示す図である。本実施形態の空中浮遊装置２００の利用形態の一態様として、高度調整用ワイヤ２９１、Ｕ字柱２９２、ワイヤ巻き取り機２９３、観測所２９４、通信アンテナ２９５を用いて、無人で上空から地上を観察している。
【００３７】
高度調整用ワイヤ２９１は、空中浮遊装置２００とワイヤ巻き取り機２９３とをＵ字柱２９２を介して結び付けている。Ｕ字柱２９２は、地上に固定されている。ワイヤ巻き取り機２９３は、空中浮遊装置２００の下降にあわせて高度調整用ワイヤ２９１を巻き取り、この高度調整用ワイヤ２９１の余分なたるみをなくしている。
【００３８】
また、ワイヤ巻き取り機２９３は、空中浮遊装置２００の上昇に際し、空中浮遊装置２００が所望の高度に達したら、ブレーキをかけ、空中浮遊装置２００を一定の高度に維持して係留させることが可能となる。このワイヤ巻き取り機２９３は、観測所２９４に接続されている。
【００３９】
これにより、ワイヤ巻き取り機２９３は、観測所２９４からの指令をうけて空中浮遊装置２００の昇降を制御している。なお、ワイヤ巻き取り機２９３は、観測所２９４により制御されているが、これに限定されず、例えば、観測者が図示しない電動モータを作動させて制御しても良い。
【００４０】
（第３の実施形態）
図６乃至図８を用いて、本発明の他の実施形態（第３の実施形態）について説明する。図６は、本実施形態（第３の実施形態）に係る空中浮遊装置３００の斜視図である。図７は、図６におけるＡ部を拡大して示す図である。図８は、図７におけるＢ部を拡大して示す図である。
【００４１】
なお、本実施形態の空中浮遊装置３００は、上述の第２の実施形態の空中浮遊装置２００が熱気球であるのに対し、熱飛行船である点が異なる。すなわち、本実施形態の空中浮遊装置３００は、上述の第２の実施形態の空中浮遊装置２００に対し、気球部３１０の球皮部３１１の形状が異なる。また、空中浮遊装置３００は、方向制御装置３６０及び推進装置３７０を具備する点が異なる。
【００４２】
これに対し、本実施形態の空中浮遊装置３００と上述の第２の実施形態の空中浮遊装置２００とは、熱光起電力発電部３３０から発電された電力を利用して電子機器を駆動させる点は同様である。また、熱光起電力発電部３３０から排出される排ガスにより球皮部３１１の内部の温度を上昇させ、浮力を得ている点も同様である。したがって、以下では、上述の第２の実施形態の空中浮遊装置２００と異なる球皮部３１１、方向制御装置３６０及び推進装置３７０について説明し、他の部分についてその説明を省略する。
【００４３】
本実施形態の空中浮遊装置３００の気球部３１０は、球皮部３１１及び方向性制御装置３６０を具備している。球皮部３１１は、楕円形状をなして形成される。このように、球皮部３１１が楕円形状をなして形成されることで、移動時の空気抵抗を小さくしている。
【００４４】
方向制御装置３６０は、垂直尾翼３６１、水平尾翼３６２からなる。垂直尾翼３６１は、空中浮遊装置３００の左右方向を調整している。水平尾翼３６２は、空中浮遊装置３００の昇降方向を調整している。なお、これら垂直尾翼３６１及び水平尾翼３６２には、図示しないワイヤが接続されており、このワイヤの張力を調整することで、空中浮遊装置３００の推進方向を調整している。
【００４５】
推進装置３７０は、モータ３７１及びプロペラ３７２を有している。プロペラ３７２は、後方に向いて配設されている。このため、空中浮遊装置３００は、プロペラをまわして風を後方に送風することで、進行方向への推力を得ている。
【００４６】
このように、本実施形態の空中浮遊装置３００は、電子機器３５０及び推力装置３７０に供給する電力を熱光起電力発電部２３０により発電している。このため、空中浮遊装置３００は、電子機器３５０等に電力を供給することが可能であって、軽量化を図ることが可能となる。よって、空中浮遊装置３００は、電子機器を搭載した場合であっても、長時間、浮遊することができる。
【００４７】
さらに、本実施形態の空中浮遊装置３００は、熱光起電力発電部２３０により排出された排ガスを球皮部３１１の内部に導入し、球皮部３１１の内部の温度を上昇させ、浮力を得ているため、長時間、浮遊することができる。
【００４８】
（第４の実施形態）
図９を用いて、本発明の他の実施形態（第４の実施形態）について説明する。図９は、本実施形態（第４の実施形態）に係る空中浮遊装置４００の斜視図である。なお、本実施形態の空中浮遊装置４００は、上述の第２及び第３の実施形態に対し、搭乗者が乗るための座席を有する点が異なり、他の点は同様である。したがって、同様の部分については、その説明を省略する。
【００４９】
本実施形態の空中浮遊装置４００の本体フレームは、座面フレーム４０１、背フレーム４０２、及び台座フレーム４０３からなる。座面フレーム４０１は、四本のパイプを用いて矩形状をなして形成される。座面フレーム４０１は、水平方向に沿って延設される。この座面フレーム４０１には、二次電池４５３及び推進装置４７０が載置される。また、座面フレーム４０１の下部には、方向制御装置４６１が設けられている。また、この座面フレーム４０１には、背フレーム４０２が立設されている。
【００５０】
背フレーム４０２は、外周が四本のパイプを用いて矩形状をなして形成されている。また、背フレーム４０２は、対となる長手方向のパイプの間に二本のパイプを掛け渡している。この背フレーム４０２は、搭乗者の背もたれとして機能している。背フレーム４０２の上部には、台座フレーム４０３が配設されている。
【００５１】
台座フレーム４０３は、四本のパイプを用いて矩形状をなして形成されている。この台座フレーム４０３は、座面フレーム４０１と同様に水平方向に沿って延設される。台座フレーム４０３には、熱光起電力発電部４３０が載置される。このように、本実施形態の空中浮遊装置４００は、本体フレームを組み替えることで、座席を構成し、例えば、レジャー用として使用することが可能となる。
【００５２】
（第５の実施形態）
図１０を用いて、本発明の他の実施形態（第５の実施形態）について説明する。図１０は、本実施形態（第５の実施形態）に係る空中浮遊装置５００の斜視図である。なお、本実施形態の空中浮遊装置５００は、上述の第４の実施形態の空中浮遊装置４００が一人乗りであるのに対し、二人乗りである点が異なり、他の点は同様である。したがって、上述の第４の実施形態と同様の部分については、その説明を省略する。
【００５３】
図１０に例示されるように、本実施形態の空中浮遊装置５００の座面フレーム５０１は、二つの座席を構成している。これらの座席には、例えば、救助者と被救助者が搭乗する。同様に、背フレーム５０２は、二つの背もたれを構成している。また、同様に、台座フレーム５０３は、二つの熱光起電力発電部５３０を載置可能な載置スペースを構成している。また、同様に、足場フレーム５０４は、二つの足場を構成している。このように、本実施形態の空中浮遊装置５００は、フレームを組み替えることで、搭乗人数を拡張させることが可能となる。
【００５４】
なお、本実施形態の空中浮遊装置５００は、二台の熱光起電力発電部５３０からなるが、この熱光起電力発電部５３０の数は、少なくとも一台あれば良く、また、三台以上あっても良い。また、本実施形態では、二台の熱光起電力発電部５３０が同じ構造で構成されているが、これに限定されず、異なる構造で構成しても良い。
【００５５】
また、本実施形態の空中浮遊装置５００は、車輪５０５を備えている。これにより、空中浮遊装置５００は、着陸時の衝撃を和らげ、平地を移動しやすくしている。なお、空中浮遊装置５００は、座席の下に救急用品を格納する箱を取り付けることも可能である。自律飛行機能を設置すれば、遠隔地から本実施形態の空中浮遊装置５００を無人の状態で事故現場に呼び出すことも可能である。あるいは本実施形態の空中浮遊装置５００を遠隔の事故現場に無人で送ることもできる。
【００５６】
（第６の実施形態）
次に、図１１を用いて、本実施形態の空中浮遊装置６００について説明する。図１１は、本実施形態（第６の実施形態）に係る空中浮遊装置６００の使用状態を示す図である。なお、本実施形態の空中浮遊装置６００は、上述の第３の実施形態に対し、情報通知部６８０を有し、上空から地上にいる人々に情報を通知する点が異なり、他の点は同様である。したがって、同様の部分については説明を省略する。
【００５７】
図１１に例示されるように、本実施形態の空中浮遊装置６００は、上述したように、情報通知部６８０を有している。この情報通知部６８０の一態様として、図示しないレーザプロジェクタを用いて構成される。球皮部６１１の材料は、可視光に対して透明な高分子材料を用いている。これにより、球皮部６１１の内部からレーザプロジェクタで表示情報を投影している。表示情報は、例えば、有害物質の漏洩情報、津波の到着時刻、避難場所など、災害の種類と程度に関する情報である。なお、情報通知部６８０は、表示部として球皮部６１１を用いたが、これに限定されず、例えば、フレキシブル・ディスプレイを用いることも可能である。また、情報通知部６８０の他の態様として、スピーカを用いることも可能である。スピーカは、低空飛行時に地上にいる人に災害を知らせ、避難を呼びかけることができる。
【００５８】
このように、本実施形態に空中浮遊装置６００によれば、上空から監視カメラを用いて被災状況を視察し、孤立被災地や被災者を発見することが可能となる。これにより、例えば、孤立した被災地を早期に発見することが可能となる。そして、球皮部６１１にプロジェクタを用いて災害情報や避難指示を表示する。また、スピーカから避難指示をアナウンスする。
【００５９】
そして、本実施形態の空中浮遊装置６００によれば、上空から地上にいる多くの人々の目に触れさせ、迅速に情報を伝達することが可能となり、被災地に対し、早急な復興支援を行うことが可能となる。
【００６０】
（第７の実施形態）
図１２を用いて、本発明の他の実施形態（第７の実施形態）について説明する。図１２は、本実施形態（第７の実施形態）に係る空中浮遊装置７００の斜視図である。
【００６１】
なお、本実施形態の空中浮遊装置７００は、上述の第２の実施形態乃至第６の実施形態に対し、小型飛行体７０５を搭載した点が異なり、他の点は同様である。したがって、同様の部分については、その説明を省略する。
【００６２】
図１２に例示されるように、本実施形態の空中浮遊装置７００は、運搬台７０１、配達物搭載ロボット７０２、ロボットアーム７０３、図示しない充電装置、小型飛行体７０５を具備している。
【００６３】
運搬台７０１は、本体フレームの下部から水平方向に延設されている。この運搬台７０１には、配達物搭載ロボット７０２、ロボットアーム７０３、充電装置、小型飛行体７０５が載置されている。
【００６４】
配達物搭載ロボット７０２は、ロボットアーム７０３を有している。そして、配達物搭載ロボット７０２は、ロボットアーム７０３の向き、伸縮、握持を制御して、このロボットアーム７０３を所望する位置に向かわせ、配達物を握る制御を行う。このように、配達物搭載ロボット７０２は、ロボットアーム７０３を制御して小型飛行体７０５に配達物を搭載している。
【００６５】
充電装置は、熱光起電力発電部２３０にて得られた電気を充電している。また、充電装置は、充電した電気を小型飛行体７０５に供給している。これにより、小型飛行体７０５は、何往復することが可能となる。
【００６６】
小型飛行体７０５は、例えば、ドローン、ＵＡＳ等と称呼される小型の飛行体である。この小型飛行体７０５は、通常、小型飛行体運搬台７０１に載置され、充電装置に接続される。これにより、小型飛行体７０５は、飛行していないときには、この小型飛行体７０５の駆動源である電池が充電される。なお、この小型飛行体７０５は、既知の技術であるため、その説明を省略する。
【００６７】
（使用例）
本実施形態の空中浮遊装置７００は、配達物を運搬台７０１に載せて所定の目的地の上空まで移動する。空中浮遊装置７００は、所定の目的地の上空に到着すると、配達物搭載ロボット７０２のロボットアーム７０３にて小型飛行体７０５に配達物を搭載する。
【００６８】
配達物が搭載された小型飛行体７０５は、所定の目的地まで飛行し、配達物を所定の目的地まで配達する。なお、本実施形態では、小型飛行体７０５は、所定の目的地まで飛行しているが、所定の目的地の近い場所まで飛行し、そこからワイヤ等で配達物を下すことも可能である。これにより、小型飛行体７０５は、出発地と目的地との間の長い距離を往復することなく、目的地の上空と目的地との間を往復することで、配達物を目的地まで配達することが可能となる。すなわち、小型飛行体７０５は、短い距離での往復で済む。
【００６９】
空中浮遊装置７００は、充電装置にて小型飛行体７０５を充電する。これにより、小型飛行体７０５は、目的地の上空と目的地との間を複数回にあわって往復することが可能となる。
【００７０】
また、空中浮遊装置７００は、小型飛行体７０５に無線通信システムを用いて自装置の居場所を知らせる。これにより、小型飛行体７０５は、空中浮遊装置７００の場所を認識し、帰還可能となる。
【００７１】
このように、本実施形態の空中浮遊装置７００は、目的地に着陸しなくても、小型飛行体７０５にて配達物を目的地まで配達することが可能となり、例えば、目的地への着陸が困難な場合であっても、迅速に目的地に配達物を配達することができる。
【００７２】
また、本実施形態の空中浮遊装置７００は、小型飛行体７０５の充電を可能としているため、小型飛行体を目的地の上空と目的地との間で複数回にあわって往復させることが可能となり、多量の配達物を目的地に配達することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１００    空中浮遊装置
１３０    熱光起電力発電部
１５０    電子機器
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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