JP7012403B1

JP7012403B1 - Low altitude & underwater cabin drone

Info

Publication number: JP7012403B1
Application number: JP2021169226A
Authority: JP
Inventors: 祐次廣田
Original assignee: 祐次廣田
Priority date: 2021-10-15
Filing date: 2021-10-15
Publication date: 2022-01-28
Anticipated expiration: 2041-10-15
Also published as: JP2023059310A

Abstract

【課題】ドローンが故障して落下しても、人体へのダメージがほとんどないようにする。また、水上で故障し、落下しても沈没することなく浮いた状態を保つ。さらに長距離を移動できるようにする。【解決手段】地上や水上では、超低空で飛行し、また水上では風船を船のように浮かせて、ドローンの自重を含めての浮力維持のエネルギーを０にすることで、水平移動のためのエネルギーのみにし、長時間の航行を可能とし、すなわち長距離の移動を可能とする。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent damage to a human body even if a drone breaks down and falls. In addition, even if it breaks down on the water and falls, it will not sink and will remain floating. Allows you to travel longer distances. SOLUTION: The energy for maintaining buoyancy including the weight of the drone is set to 0 by flying at an ultra-low altitude on the ground or on the water and floating a balloon on the water like a ship for horizontal movement. Only energy is used to enable long-term navigation, that is, long-distance travel. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、運転手は置かず、クラウドＡＩ制御での自動飛行を行い、バリアフリーで乗降を可能とし、一人以上の乗客を乗せる低空＆水中客室のドローン技術に関するものである。 The present invention relates to a low-altitude & underwater cabin drone technology that allows automatic flight under cloud AI control without a driver, enables barrier-free boarding and alighting, and can carry one or more passengers.

一般的に人を乗せるドローンは故障による落下の危険性（ほとんどの場合死亡する。）が高く、また一般住民の頭上に落下する可能性を考慮し、通常は市街地などでは飛行できず、特に無人運転での人を乗せる空飛ぶ車や空飛ぶタクシーなどは、実現性に乏しいものになっている。また、バッテリー容量を大きくすると重くなり、その分大容量の電力が必要となり、結局飛行時間が短く、長距離飛行ができないという欠点を有している。 In general, drones carrying people have a high risk of falling due to breakdown (in most cases, they die), and considering the possibility of falling over the heads of ordinary residents, they cannot usually fly in urban areas, especially unmanned. Flying cars and flying taxis that carry people while driving are not feasible. Further, when the battery capacity is increased, the weight becomes heavier, and a large amount of electric power is required for that amount, which has the disadvantage that the flight time is short and long-distance flight cannot be performed.

特許第６１６８２４８号Patent No. 6168248

ドローンが故障して落下しても、人体へのダメージがほとんどないようにする。また、水上で故障し、落下しても沈没することなく浮いた状態を保ち、さらに長距離を移動できるようにする。
Even if the drone breaks down and falls, there is almost no damage to the human body. In addition, even if it breaks down on the water and falls, it will remain floating without sinking, allowing it to travel longer distances.

地上や水上では、超低空で飛行し、また水上では風船を船のように浮かせて、ドローンの自重を含めての浮力維持のエネルギーを０にすることで、水平移動のためのエネルーのみにし、長時間の航行を可能とし、すなわち長距離の移動を可能とする。
また、事故のリスクや事故時のリスク低減するために、以下の条件下でのクラウドAIの制御による自動飛行を行う。

・低空飛行に限定する。陸上では1m以内、水上では3m以内を飛行する。
・客室を二重構造とし、地上での落下時には外側が破壊し、衝撃を吸収する。
・風船のエアーが抜けてしまった場合は、エアバックを発射できるようにする。
・水中・水上でドローンの継続航行（飛行）ができなくなり、同時に風船のエアー
が抜けた場合には、ドローン部を切り離すことができる構造とする。
・４項のシステムが故障した場合にも、バックアップとして別の箇所での切り離しを可能とする。

また、故障をしづらくする施策として以下を考慮する。
・プロペラモーターへの供給電源を二系統にし、片方が故障しても継続飛行を可能とする。
・風船を二重構造にし、外側が破れても、あるいは内側が破れても、風船としての機能を保てるようにする。
・客室に水素タンク＆空調のシステムをそれぞれ別電源で二系統設定する。 Flying at ultra-low altitudes on the ground and water, and floating balloons like a ship on the water, the energy for maintaining buoyancy including the drone's own weight is set to 0, making it only an energy for horizontal movement. It enables long-term navigation, that is, long-distance travel.
In addition, in order to reduce the risk of accidents and the risk of accidents, we will carry out automatic flight under the control of cloud AI under the following conditions.

・ Limited to low-altitude flight. Fly within 1m on land and within 3m on water.
・ The guest room has a double structure, and when it falls on the ground, the outside is destroyed and absorbs the impact.
・ If the balloon is out of air, make it possible to fire an airbag.
-The structure will allow the drone to be separated if the drone cannot continue to navigate (fly) underwater or on the water and at the same time the air from the balloon is released.
-Even if the system in item 4 fails, it can be disconnected at another location as a backup.

In addition, consider the following as measures to make it difficult to break down.
・ Two systems are used to supply power to the propeller motor, enabling continuous flight even if one fails.
-The balloon has a double structure so that it can maintain its function as a balloon even if the outside is torn or the inside is torn.
・ Set up two hydrogen tank and air conditioning systems in the guest room with separate power supplies.

水上では、風船が浮かんだ状態でドローンの飛行が可能なため、ドローンは自重を含めて浮力を必要としないため、省エネでの移動が可能となり、すなわち長時間・長距離の移動が可能になる。無人運転なのでコストが安く、スマートホンで24時間いつでも呼び出すことができ、道路がなくとも陸上や水上を移動できるので、離島などでの暮らしが楽になる。安心・安全な飛行と運航ができ、万が一事故が起こったとしても、人体のへのダメージがほとんどなく、また水没することもなく、通信機能によって、救援を呼ぶことが可能である。 Since the drone can fly on the water with the balloon floating, the drone does not need buoyancy including its own weight, so it is possible to move with energy saving, that is, it is possible to move for a long time and a long distance. .. Since it is unmanned driving, the cost is low, you can call it 24 hours a day with a smartphone, and you can move on land or on the water without a road, so it will be easier to live on remote islands. It is possible to fly and operate safely and securely, and even if an accident should occur, there is almost no damage to the human body and it is not submerged, and it is possible to call for help by the communication function.

本発明の概要を示す。The outline of the present invention is shown.

地上や水上では、超低空で飛行し、また水上では風船を船のように浮かせて、ドローンの自重を含めての浮力維持のエネルギーを０にし、航行のためのエネルーのみにすることで、長時間の移動を可能とし、すなわち長距離の移動を可能とする。
また、事故のリスクや事故時のリスク低減をするために、以下の条件下でのクラウドAIの制御による自動飛行を行う。

・低空飛行に限定する。陸上では1m以内、水上では3m以内を飛行する。
・客室を二重構造とし、地上での落下時には外側が破壊し、衝撃を吸収する。
・風船のエアーが抜けてしまった場合は、エアバックを発射できるようにする。
・水中・水上でドローンの継続航行（飛行）ができなくなり、同時に風船のエアー
が抜けた場合には、ドローン部を切り離すことができる構造とする。
・４項のシステムが故障した場合に、別の箇所での切り離しを可能とする。

また、故障をしづらくする施策として以下を考慮する。
・モーター供給電源を二系統にし、片方が故障しても継続飛行を可能とする。
・風船を二重構造にし、外側が破れても、あるいは内側が破れても、風船の機能するようにする。
・客室に水素タンク＆空調のシステムをそれぞれ別電源で二系統設定する。
By flying at ultra-low altitude on the ground and water, and floating balloons like a ship on the water, the energy for maintaining buoyancy including the drone's own weight is set to 0, and only energy for navigation is used. It enables time travel, that is, long-distance travel.
In addition, in order to reduce the risk of accidents and the risk in the event of an accident, automatic flight will be performed under the control of cloud AI under the following conditions.

・ Limited to low-altitude flight. Fly within 1m on land and within 3m on water.
・ The guest room has a double structure, and when it falls on the ground, the outside is destroyed and absorbs the impact.
・ If the balloon is out of air, make it possible to fire an airbag.
-The structure will allow the drone to be separated if the drone cannot continue to navigate (fly) underwater or on the water and at the same time the air from the balloon is released.
-If the system in item 4 fails, it can be disconnected at another location.

In addition, consider the following as measures to make it difficult to break down.
・ Two motor power supplies will be used to enable continuous flight even if one of them fails.
-Make the balloon a double structure so that it will function even if the outside is torn or the inside is torn.
・ Set up two hydrogen tank and air conditioning systems in the guest room with separate power supplies.

図1において、上部が複数のプロペラ１、該プロペラ１を駆動する複数のモーター２、ドローンフレーム３、及び二系統のバッテリーや通信機能付帯のCPUを搭載したドローン本体４より構成され、また図１の中間部では、切り離し機構部５を設定し、さらに図１の下部には、二重風船６と二重構造客室１３とを設定する。陸上及び水上では、すべての該プロペラ１が回転するが、該二重風船６が水に浮かび、該二重構造客室１３が水中に位置するときは、水平方向の該プロペラ１のみが作動し、垂直方向の該プロペラ１は停止する。水上で万が一ドローンが故障し、該プロペラ１が作動できなくなった場合、同時に該二重風船６も銃撃等で破裂してしまった場合には、重量のある該ドローン本体４によって、二重構造客室１３が引きずり込まれて沈まないよう、該ドローン本体４と該二重構造客室１３とを分離できるようにする。尚、分離の仕方は、該ドローン本体４が水没するとセンサーが働き、分離指示が出されるが、システムが故障している場合には、該二重構造客室１３内の固定テーブル２１の下側に、キャップ付き（子供のいたずら等で作動をしないようにプロテクトしている。）分離スイッチを押せるようにして、該ドローン本体４と該二重構造客室１３及び二重風船６とを分離をする。

該二重構造客室１３には、一方が故障しても支障ないように、二系統のバッテリー：第一バッテリー１５と第二バッテリー1６にそれぞれに連動した、酸素タンク＆空調システム12を設定し、臭いのしない水洗トイレ：マイラクリーントイレ10を設定し、48時間以上の長時間滞在を可能とする。窓は二重構造客室１３に倣い、二重窓１１にしているが、銃撃を受けた場合等では、客室も浸水の可能性があり、その場合は該固定テーブル２１の下側の作動スイッチを押して、第一エアバッグ７と必要に応じ、あるいは該第一エアバック７が故障している場合は、第二エアバッグ１４を作動させ、浮き輪の役割を担い、通風口２２を確保・維持する。尚、銃撃を受けても、該固定テーブル２１の下に隠れていれば、球は貫通しないので、安全である。

該二重構造客室１３の外側には、カメラ１８、水中カメラ19、通信機20を設定し、常時動画像をインターネット上に送信できるようにする。また、緊急時にはGPSの位置情報とともにSOSを発信することが可能である。さらに、該二重構造客室１３の外側には平円錐型水切り９を設定し、空気抵抗や水の抵抗を減らし、安全ダンパー８によって、モノや人に当たったときのダメージを減らす役割を担う。

該ドローン本体４がクラウドAIの制御による自動飛行を行い、該ドローンポート１７にドローンフレーム３が乗る形で停車し、そのときの該二重構造客室１３の二重扉の外側扉は外に開き、内側扉は内側に開く構造で、該二重構造客室１３の床とドローンポートの床とはバリアフリーになるよう、同一高さに設定する。これによって、車いすのままの搭乗や、各種自動荷物搬送ロボット等も移動が可能になる。

軍事・防衛システムで運用する場合には、二重構造客室１３を大口径機関銃、小型ミサイル、魚雷などの各種の武器に変え、有事には、垂直方向のプロペラ１を作動させ、二重風船６を切り離し、機敏な飛行を可能とし、各種の武器で攻撃をしかける。
In FIG. 1, the upper part is composed of a plurality of propellers 1, a plurality of motors 2 for driving the propellers 1, a drone frame 3, and a drone main body 4 equipped with two batteries and a CPU with a communication function. In the middle part of the above, a disconnection mechanism part 5 is set, and further, in the lower part of FIG. 1, a double balloon 6 and a double structure cabin 13 are set. On land and on the water, all the propellers 1 rotate, but when the double balloon 6 floats on the water and the double-structured cabin 13 is located underwater, only the horizontal propeller 1 operates. The propeller 1 in the vertical direction stops. In the unlikely event that the drone breaks down on the water and the propeller 1 becomes inoperable, or if the double balloon 6 also bursts due to shooting or the like, the heavy drone body 4 causes a double-structured cabin. The drone body 4 and the double-structured cabin 13 can be separated from each other so that the 13 is not dragged and sunk. As for the method of separation, when the drone body 4 is submerged, the sensor works and a separation instruction is issued, but if the system is out of order, it is placed under the fixed table 21 in the double-structured cabin 13. , With a cap (protected so that it does not operate due to mischief of children, etc.) The drone main body 4, the double-structured cabin 13, and the double balloon 6 are separated by pressing the separation switch.

In the double-structured guest room 13, an oxygen tank & air conditioning system 12 linked to each of two batteries: the first battery 15 and the second battery 16 is set so that even if one of them fails, there is no problem. Smell-free flush toilet: Myra Clean Toilet 10 is set to enable a long stay of 48 hours or more. The windows are double-glazed windows 11 following the double-structured cabin 13, but in the event of a shooting, the cabin may also be flooded. In that case, the operation switch on the lower side of the fixed table 21 should be turned on. Push to activate the first airbag 7 and, if necessary, or if the first airbag 7 is out of order, act as a floating ring to secure and maintain the ventilation port 22. do. Even if it is shot, if it is hidden under the fixed table 21, the ball will not penetrate, so it is safe.

A camera 18, an underwater camera 19, and a communication device 20 are set on the outside of the double-structured guest room 13 so that moving images can be constantly transmitted on the Internet. Also, in an emergency, it is possible to send SOS together with GPS location information. Further, a flat conical drainer 9 is set on the outside of the double-structured cabin 13, to reduce air resistance and water resistance, and a safety damper 8 plays a role of reducing damage when hitting an object or a person.

The drone body 4 automatically flies under the control of cloud AI, stops with the drone frame 3 riding on the drone port 17, and the outer door of the double door of the double-structured cabin 13 at that time opens to the outside. The inner door has a structure that opens inward, and the floor of the double-structured guest room 13 and the floor of the drone port are set at the same height so as to be barrier-free. This makes it possible to board in a wheelchair and to move various automatic cargo transport robots.

When operating in a military / defense system, the double-structured cabin 13 is changed to various weapons such as large-caliber machine guns, small missiles, and torpedoes. Separate 6 to enable agile flight and attack with various weapons.

水上では、風船が浮かんだ状態でドローンの飛行が可能なため、ドローンは自重を含めて浮力を必要としないので、省エネ移動が可能となり、すなわち長時間・長距離の移動が可能になる。無人運転なのでコストが安く、スマートホンで24時間いつでも呼び出すことができ、道路がなくとも陸上や水上を移動できるので、離島などでの暮らしが楽になる。安心・安全な飛行と運航ができ、万が一事故が起こったとしても、人体のへのダメージがほとんどなく、また水没することもなく、通信機能によって、救援を呼ぶことが可能である。
Since the drone can fly on the water with the balloon floating, the drone does not need buoyancy including its own weight, so energy-saving movement is possible, that is, it is possible to move for a long time and a long distance. Since it is unmanned driving, the cost is low, you can call it 24 hours a day with a smartphone, and you can move on land or on the water without a road, so it will be easier to live on remote islands. It is possible to fly and operate safely and securely, and even if an accident should occur, there is almost no damage to the human body and it is not submerged, and it is possible to call for help by the communication function.

1.プロペラ
2.モーター
3. ドローンフレーム
4. ドローン本体
5. 切り離し機構部
6. 二重風船
７．第一エアバッグ
8. 安全ダンパー
9. 平円錐型水切り
10.マイラクリーントイレ
1１.二重窓
1２.酸素タンク＆空調
13.二重構造客室
14.第二エアバッグ
15．第一バッテリー
16．第二バッテリー
１７．ドローンポート
18．カメラ
19．水中カメラ
20．通信機
２１．固定テーブル
22. 通風口
1. Propeller
2. Motor
3. Drone frame
4. Drone body
5. Detachment mechanism
6. Double balloon 7. First airbag
8. Safety damper
9. Flat cone drainer
10. Myra Clean Toilet
11. Double-glazed windows
12. Oxygen tank & air conditioning
13. Double-structured guest room
14. Second airbag
15. 15. First battery
16. Second battery 17. Drone port
18. camera
19. Underwater camera
20. Communication device 21. Fixed table
22. Ventilation port

Claims

運転手を設定しない、クラウドAIによる運行制御を行う自動運転の水素エネルギーまたは電気エネルギーで飛行する風船付帯及び客室付帯のドローンであって、陸上及び水上を低空で飛行し、かつ客室が水中に沈み風船が水面に浮いた状態で、垂直方向のプロペラを停止、水平方向のプロペラのみで航行をすることが可能なドローンであって、水上でドローンが故障し継続飛行あるいは継続航行が不可能になった場合に、ドローン本体部と客室とを切り離すことが可能なドローンであって、風船のエアーが抜けてしまった場合は、エアバッグを発射できるようにし、水中・水上でドローンの継続航行（飛行）ができなくなり、同時に風船のエアーが抜けた場合には、ドローン部を切り離し、GPSの位置情報とともにSOSを発信することが可能であり、スマートホンで運行予約が可能で、予約リクエストによって、該クラウドAIが運行を設定する低空＆水中客室ドローン。
It is a drone with balloons and cabins that fly with hydrogen energy or electric energy of automatic operation that controls operation by cloud AI without setting a driver, and it flies at low altitude on land and water, and the cabin sinks in water. It is a drone that can stop the vertical propeller while the balloon is floating on the surface of the water and can navigate only with the horizontal propeller, and the drone breaks down on the water and continuous flight or continuous navigation becomes impossible. In that case, it is a drone that can separate the drone body and the cabin, and if the air of the balloon is released, the air bag can be fired and the drone will continue to sail underwater and on the water (flying). ) Is not possible, and at the same time the air of the balloon is released, the drone part can be disconnected and SOS can be transmitted together with the GPS position information , the operation reservation can be made with a smartphone, and the operation reservation can be made by the reservation request. Low-altitude & underwater guest room drone set by cloud AI.