CN109803887A - 多轴飞行器的控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明例示的控制***为多轴飞行器的控制***,其具有:多个马达,它们使螺旋桨旋转;以及控制部,其读取所述马达的驱动信息,所述控制部具有:计算部,其根据所述马达的驱动时间而计算所述马达的累积负载量;以及信号输出部,其在计算出的所述累积负载量为第1设定负载量以上时,输出警报信号。
Description
技术领域
本发明涉及多轴飞行器的控制***。
背景技术
近来盛行被称为多轴飞行器(无人机)的飞行体的开发、普及。多轴飞行器具有借助马达而进行旋转的多个螺旋桨,从而能够在空中进行上升、下降、横向移动、旋转等动作。例如,在日本公开公报特开2016-88121号公报中公开了具有四个螺旋桨的现有的多轴飞行器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-88121号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上所述,多轴飞行器具有使螺旋桨旋转的马达,但马达存在寿限。马达的寿命根据使用状况而变化。例如,如果以高转速连续时间驱动马达,则对马达施加的负载增加,寿命会变短。
以往,存在以下问题:如果在用户不知道的情况下多轴飞行器的马达接近寿限,则马达的输出降低、多轴飞行器无法得到充分的升力。
鉴于上述状况,本发明的目的在于,提供能够充分地维持多轴飞行器的飞行功能的多轴飞行器的控制***。
用于解决课题的手段
本发明例示的多轴飞行器的控制***构成为具有:多个马达,它们使螺旋桨旋转;以及控制部,其读取所述马达的驱动信息,所述控制部具有:计算部,其根据所述马达的驱动时间而计算所述马达的累积负载量;以及信号输出部,其在计算出的所述累积负载量为第1设定负载量以上时,输出警报信号。
另外,本发明的另一方式的例示的多轴飞行器的控制***构成为具有:多轴飞行器主体,其具有使螺旋桨旋转的多个马达;控制部,其读取所述马达的驱动信息;测位***,其测定所述多轴飞行器主体的当前位置;目的地设定部,其设定所述多轴飞行器主体的目的地;以及累积负载量推断部,其计算被推断为所述多轴飞行器主体从所述当前位置飞行到所述目的地时会受到的推断累积负载量,所述控制部具有:计算部,其根据所述马达的驱动时间而计算所述马达的累积负载量;以及信号输出部,其在计算出的所述累积负载量为第1设定负载量以上时,输出警报信号,在所述累积负载量比所述第1设定负载量低而所述累积负载量与所述推断累积负载量之和为所述第1设定负载量以上时,所述信号输出部输出警报信号。
发明效果
根据本发明的例示的多轴飞行器的控制***,能够充分地维持多轴飞行器的飞行功能。
附图说明
图1是示出第1实施方式的多轴飞行器主体的外观的概略立体图。
图2是第1实施方式的多轴飞行器的控制***的结构框图。
图3是关于第1实施方式的启动时的处理的流程图。
图4是关于第1实施方式的启动后的处理的流程图。
图5是示出累积负载量与驱动时间的关系的一例的曲线图。
图6是第1实施方式的第1变形例的多轴飞行器的控制***中的多轴飞行器主体的结构框图。
图7是第1实施方式的第2变形例的多轴飞行器的控制***的结构框图。
图8是第2实施方式的多轴飞行器的控制***的结构框图。
图9是关于第2实施方式的启动时的处理的流程图。
图10是关于第2实施方式的启动后的处理的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明例示的实施方式进行说明。
<1.第1实施方式>
这里,对本发明的第1实施方式的多轴飞行器的控制***进行说明。
<1-1.多轴飞行器的控制***的结构>
图1是示出第1实施方式的多轴飞行器主体10的外观的概略立体图。多轴飞行器主体10具有主体部100、第1马达101A、第2马达101B、第3马达101C、第4马达101D、第1螺旋桨102A、第2螺旋桨102B、第3螺旋桨102C以及第4螺旋桨102D。
主体部100具有从中央向四个方向分支的形状,具有臂100A~100D。在臂100A~100D各自的前端部分别支承有第1马达101A、第2马达101B、第3马达101C以及第4马达101D。在第1马达101A~第4马达101D的各转子上固定有第1螺旋桨102A~第4螺旋桨102D。即,在多轴飞行器10中,借助四个马达而使四个螺旋桨旋转。另外,马达和螺旋桨的个数不限于四个,只要是至少两个即可。
图2是第1实施方式的多轴飞行器的控制***30的结构框图。如图2所示,多轴飞行器的控制***30具有多轴飞行器主体10和控制器20。
多轴飞行器主体10具有第1马达101A~第4马达101D、驱动电路103A~103D、控制部104、传感器组105、操作部106、通信部107、电源电路108、电池109以及显示部110。
第1马达101A~第4马达101D由DC无刷马达或DC有刷马达等构成,分别具有绕组L1~L4。另外,第1马达101A~第4马达101D分别具有温度传感器T1~T4。温度传感器T1~T4分别检测绕组L1~L4的温度。作为绕组温度的检测方法,例如采用基于电阻法的温度测定方法。
分别对第1马达101A~第4马达101D进行驱动的驱动电路103A~103D具有未图示的微型计算机和PWM(Pulse Width Modulation:脉冲宽度调制)输出电路等。
控制部104是对多轴飞行器主体10进行统一控制的单元,例如由微型计算机构成。控制部104具有后述的计算部104A、信号输出部104B、指令部104C以及存储部104D。
在传感器组105中例如包含有三轴陀螺仪传感器、三轴加速度传感器、气压传感器、磁传感器、超声波传感器等。
三轴陀螺仪传感器检测多轴飞行器主体10的前后的倾斜、左右的倾斜、旋转的角速度,从而检测机体的姿态和动作。三轴加速度传感器检测多轴飞行器主体10的前后方向、左右方向、上下方向的加速度。气压传感器用于掌握机体的高度。磁传感器检测方位。超声波传感器通过对地面发送超声波并检测反射信号而检测相对于地面的距离。
操作部106例如具有用于操作多轴飞行器主体10的硬键(电源按钮等)。通信部107进行与后述的控制器20之间的无线通信。无线通信例如使用Wi-Fi标准的通信。
电源电路108是根据从电池109提供的电力而向多轴飞行器主体10的各部分提供电力的电路。电池109例如使用锂聚合物二次电池。显示部110例如由液晶显示部或LED显示部等构成。
用于操作多轴飞行器主体10的控制器20具有控制部201、通信部202、显示部203以及操作部204。
控制部201是对控制器20的各部分进行统一控制的单元,例如由微型计算机构成。通信部202在与多轴飞行器主体10的通信部107之间进行无线通信。显示部203例如由液晶显示部或LED显示部等构成。操作部204例如具有用于操作多轴飞行器主体10的摇杆等。
在这样的结构的多轴飞行器的控制***30中,用户用手来把持控制器30,通过操作部204而对多轴飞行器主体10进行操作。在该机体的操作中例如包含有升降、旋转、前后移动、左右移动。根据用户对操作部204的操作,控制部201将操作信号经由通信部202而以无线的方式发送给多轴飞行器主体10的通信部107。
由通信部107接收到的操作信号发送给控制部104。控制部104根据所接收到的操作信号而向驱动电路103A~103D输出马达控制信号。驱动电路103A~103D分别根据所接收到的马达控制信号而向第1马达101A~第4马达101D输出驱动电流,以对各马达进行驱动控制。具体而言,通过控制马达的转速(旋转速度)而对多轴飞行器主体10的机体进行操作。另外,驱动电路103A~103D能够根据在第1马达101A~第4马达101D中产生的电流信号或电压信号来检测马达的转速。
另外,始终对控制部104输入来自传感器组105的检测信号,控制部104根据所取得的检测信号而向驱动电路103A~103D输出适当的马达控制信号。
<1-2.关于寿命警报功能>
本实施方式的多轴飞行器的控制***30具有检测马达接近寿限的情况并向用户通知警报的功能,以下使用图3和图4所示的流程图而对该功能进行说明。
这里,控制部104中包含的计算部104A针对第1马达101A~第4马达101D而分别计算累积负载量,该累积负载量表示对马达施加的负载随着时间而累积的量。将计算出的累积负载量存储于控制部104所包含的存储部104D中。
控制部104通过随着时间推移累积由驱动电路103A~103D分别检测到的马达的转速和由温度传感器T1~T4分别检测到的绕组L1~L4的各绕组温度的乘积值而计算累积负载量。或者,也可以通过随着时间推移累积马达的转速、温度传感器的检测值中的任意一方而计算累积负载量。
例如,马达的寿命是由包含于马达的轴承中的润滑脂的寿命而决定的。润滑脂的寿命依赖于轴承的转速和轴承的温度。因此,通过像上述那样根据马达的转速和绕组温度来计算累积负载量,能够掌握马达的寿命。
由于维持多轴飞行器的升力、方向展开以及姿态等而对搭载于多轴飞行器的马达施加较大的负载。例如,作为推断使用球轴承的马达的寿命的一个要素,一般情况下,能够使用下述的数学式。下述的数学式表示润滑脂的寿命。
log t=f1-f2(n/Nmax)-(f3-f4(n/Nmax))T
t:润滑脂的平均寿命
f1、f2、f3、f4:由润滑脂决定的常数
n:轴承的转速
Nmax:润滑脂润滑的允许转速
T:轴承的温度
如上述数学式,主要由于轴承的转速和温度而导致润滑脂的平均寿命发生变化。润滑脂的寿命尤其是由温度决定的,能够通过计算伴随着温度变化的累积负载量而推断马达的寿命。
在本实施方式中,能够通过计算出经时的累积负载量来掌握马达的寿命。即,能够通过计算与用户的使用条件对应的累积负载量来掌握马达的寿命。
这里,图5示出累积负载量的两个图案(实线和单点划线)的一例。在实线和单点划线的图案中,基于马达转速和绕组温度的负载状况不同,与单点划线的图案相比,实线的负载较大,因此累积负载量的上升较快,累积负载量比单点划线的图案先到达第1设定负载量和第2设定负载量。
第2设定负载量是与马达的寿限附近对应的规定的负载量,第1设定负载量是设定得比第2设定负载量低的规定的负载量。即,第1设定负载量是表示马达接近寿限的指标。因此,在图5中,根据负载状况的不同,与单点划线的图案相比,实线的寿命变短。
例如,当通过多轴飞行器主体10的操作部106的操作(电源按钮的接通等)而存在启动指示时,图3所示的流程图开始。首先,在图3的步骤S1中,控制部104确认在存储部104D中存储的第1马达101A~第4马达101D的累积负载量中的对象马达的累积负载量,判定累积负载量是否为第1设定负载量以上。如果不在第1设定负载量以上(步骤S1的否),则前进到步骤S11。
在步骤S11中,由控制部104判定是否对所有马达完成了累积负载量的确认,如果未完成(步骤S11的否),则控制部104变更对象马达(步骤S12),返回到步骤S1。
在步骤S1中,当累积负载量为第1设定负载量以上的情况下(步骤S1的是),前进到步骤2,控制部104判定累积负载量是否为第2设定负载量以上。如果是不在第2设定负载量以上的情况(步骤S2的否),则看作对象马达正接近寿限,前进到步骤S7。
在步骤S7中,控制部104判定对象马达是否更换成了新的马达。马达更换的判定例如通过读出马达中保存的ID等并确认ID等是否改变而进行的。
如果未更换马达(步骤S7的否),则前进到步骤S9,控制部104中包含的信号输出部104B将作为警报信号的显示控制信号输出给显示部110。由此,显示部110进行催促用户更换对象马达的显示。在显示部110为例如液晶显示部的情况下,可以通过文字等的显示而催促用户更换马达,在显示部110为例如LED显示部的情况下,可以通过将对应的LED点亮,从而根据点亮颜色来催促用户更换对象马达。另外,也可以是,信号输出部104B使用通信部107向控制器20侧发送显示控制信号,使控制器20的显示部203进行警报显示。
在步骤S9之后,前进到步骤S10,控制部104进行使第1马达101A~第4马达101D以低速旋转的低速旋转模式的设定,前进到步骤S11。
另一方面,在步骤S7中,当判定为对象马达已更换成了新的马达的情况下(步骤S7的是),前进到步骤S8,控制部104将对象的累积负载量重置为零负载量。在步骤S8之后,前进到步骤S11。
另外,在步骤S2中,当累积负载量为第2设定负载量以上的情况下(步骤S2的是),看作对象马达到达了寿限或非常接近寿限,前进到步骤S3。在步骤S3中,控制部104判定是否对象马达更换成了新的马达。如果是未更换的情况(步骤S3的否),则信号输出部104B将作为警报信号的显示控制信号输出给显示部110。由此,显示部110进行催促用户更换对象马达的显示。与步骤S9中的显示相比,这里的显示可以采用用于向用户传达需要更换的紧急性的显示。
然后,前进到步骤S6,控制部104对电源电路108进行控制,使得至少不对驱动电路103A~103D提供电源。即,停止对第1马达101A~第4马达101D的通电,多轴飞行器主体10不启动。
另一方面,在步骤S3中,当更换了马达的情况下(步骤S3的是),前进到步骤S4,控制部104将对象的累积负载量重置为零负载量。在步骤S4之后,前进到步骤S11。
在步骤S11中,在对所有的第1马达101A~第4马达101D完成了累积负载量的确认的情况下(步骤S11的是),前进到步骤S13。在步骤S13中,控制部104对电源电路108进行控制,使得对包含驱动电路103A~103D在内的各部分提供电源,从而能够对第1马达101A~第4马达101D通电。即,多轴飞行器主体10启动。之后,能够通过控制器20的操作而对多轴飞行器主体10的飞行进行控制。
另外,这里,在已经通过步骤S10而设定了低速旋转模式的情况下,这之后,控制部104中所包含的指令部104C向驱动电路103A~103D发送限制第1马达101A~第4马达101D的转速以进行驱动的马达控制信号。即,指令部104C进行按照低速旋转模式来驱动马达的指令。
当在步骤S13中多轴飞行器主体10启动时,前进到图4所示的流程图。在图4中,首先在步骤S21中,控制部104中所包含的计算部104A针对第1马达101A~第4马达101D中的对象马达而计算累积负载量。
然后,前进到步骤S22,控制部104判定计算出的累积负载量是否为第1设定负载量以上。如果不在第1设定负载量以上(步骤S22的否),则前进到步骤S28,变更对象马达,返回到步骤S21。
另一方面,在累积负载量为第1设定负载量以上的情况下(步骤S22的是),前进到步骤S23,控制部104判定累积负载量是否为第2设定负载量以上。如果不在第2设定负载量以上(步骤S23的否),则前进到步骤S25。
在步骤S25中,控制部104中所包含的信号输出部104B将作为警报信号的显示控制信号输出给通信部107。由此,显示控制信号从通信部107被发送到控制器20侧,控制器20中的显示部203根据显示控制信号而进行催促用户更换对象马达的显示。由此,在多轴飞行器主体10的飞行中,用户能够利用在手边的控制器20来确认警报。
然后,前进到步骤S26,控制部104判定是否已经设定了低速旋转模式,如果是已设定的情况(步骤S26的是),则前进到步骤S28。另一方面,在未设定低速旋转模式的情况下(步骤S26的否),前进到步骤S27,控制部104设定低速旋转模式。这之后,指令部104C进行按照低速旋转模式驱动马达的指令。在步骤27之后,前进到步骤S28。
另外,在步骤S23中,在累积负载量为第2设定负载量以上的情况下(步骤SS23的是),前进到步骤S24,控制部104中所包含的信号输出部104B将作为警报信号的显示控制信号输出给通信部107。由此,显示控制信号从通信部107被发送至控制器20侧,控制器20中的显示部203根据显示控制信号而进行催促用户更换对象马达的显示。与步骤S25的显示相比,此时的显示可以采用表示马达更换的紧急性高这一内容的显示。然后,前进到步骤S28。
图4所示的处理在重复进行步骤S28中的对象马达的变更的同时在多轴飞行器主体10启动的期间持续进行。这里,计算出并存储于存储部104D中的累积负载量用于图3所示的启动时的处理中的判定。
这样,进行图3和图4所示的处理的本实施方式的多轴飞行器的控制***具有:多个马达(101A~101D),它们使螺旋桨(102A~102D)旋转;以及控制部(104),其读取上述马达的驱动信息,
上述控制部具有:计算部(104A),其根据上述马达的驱动时间而计算上述马达的累积负载量;以及信号输出部(104B),其在计算出的上述累积负载量为第1设定负载量以上时,输出警报信号。
根据这样的结构,能够在马达接近寿限的情况下催促用户更换马达,能够通过更换马达而使多轴飞行器得到充分的升力。即,能够充分地维持多轴飞行器的飞行功能。
另外,在本实施方式中,在更换成了与上述马达不同的其他马达的情况下,上述计算部将上述累积负载量重置为零负载量。由此,在更换了马达的情况下,能够从重置后的值开始计算新的累积负载量。
另外,在本实施方式中,上述控制部还具有指令部(104C),该指令部(104C)在上述累积负载量为上述第1设定负载量以上时,进行按照低速旋转模式来驱动上述马达的指令,在该低速旋转模式下,限制上述马达的转速而进行驱动。由此,能够在马达接近寿限的情况下延长寿命。
另外,在本实施方式中,在更换成了与上述马达不同的其他马达的情况下,上述指令部解除上述低速旋转模式。由此,只要更换马达就能够在通常状态下驱动马达。
另外,在本实施方式中,上述控制部在上述累积负载量为比上述第1设定负载量大的第2设定负载量以上时,停止对上述马达通电。由此,能够在马达到达了寿限或更接近寿限的情况下禁止多轴飞行器主体飞行。
另外,在本实施方式中,在更换成了与上述马达不同的其他马达的情况下,上述控制部解除对上述马达的通电的停止。由此,能够在更换了马达的情况下进行多轴飞行器主体的飞行。
另外,本实施方式的多轴飞行器的控制***30具有:多轴飞行器主体(10);以及控制器(20),其对上述多轴飞行器主体进行操作,
上述多轴飞行器主体具有将上述警报信号发送给上述控制器的通信部(107)。由此,在多轴飞行器主体的飞行中,用户能够利用在手边的控制器来确认警报。
另外,在本实施方式中,上述计算部通过上述马达的转速信息和上述马达的温度信息中的至少一方与上述驱动时间的乘积来计算上述累积负载量。由此,能够考虑与马达的寿命相关的转速和温度来计算累积负载量。
另外,多轴飞行器的控制***30还具有检测上述马达的绕组温度的温度传感器(T1~T4),上述马达的温度信息是由上述温度传感器检测的温度。由此,能够根据尤其是与马达的寿命相关的绕组温度来计算累积负载量。
另外,在本实施方式中,针对多个上述马达而分别计算上述累积负载量,判定计算出的各个上述累积负载量是否为上述第1设定负载量以上。由此,用户能够根据警报信号而确认是否应该更换任意的马达。
<1-3.第1实施方式的第1变形例>
图6是上述实施方式的第1变形例的多轴飞行器的控制***中的多轴飞行器主体10a的结构框图。
作为与上述的第1实施方式的结构上的不同点,图6所示的多轴飞行器主体10a具有温度传感器T1a~T4a。温度传感器T1a~T4a固定于第1马达101A~第4马达101D各自的壳体的外壁面。控制部104根据温度传感器T1a~T4a的检测信号而计算累积负载量。根据这样的实施方式,也能够考虑与寿命相关的马达温度来计算累积负载量。
<1-4.第1实施方式的第2变形例>
图7是上述实施方式的第2变形例的多轴飞行器的控制***的结构框图。图7所示的多轴飞行器的控制***具有多轴飞行器主体10b和控制器20a。
在本变形例中,控制器20a中所包含的控制部1201具有计算部1201A、信号输出部1201B、指令部1201C以及存储部1201D。即,控制部只要配置于多轴飞行器主体(第1实施方式)或控制器(本变形例)中的任意一方即可。
在本变形例的多轴飞行器的控制***中,也进行上述的图3和图4的处理,但存在下述的不同点。
在图4的步骤S21中,计算部1201A计算累积负载量。此时,计算部1201A通过使用通信部202的通信而向多轴飞行器主体的控制部104a请求以取得马达的转速和绕组温度的信息。将计算出的累积负载量存储于存储部1201D中。
步骤S22、S23的判定处理由控制部1201进行。控制部1201的信号输出部1201B使显示部203进行步骤S24、S25的警报显示。步骤S26的判定处理由控制部1201进行,在步骤S27中,控制部1201的指令部1201C通过使用通信部202的通信而使控制部104a进行低速旋转模式的设定。
另外,在图3的步骤S1、S2中,控制部1201根据存储于存储部1201D中的累积负载量而进行判定。在步骤S3、S7中,控制部1201判定是否完成了马达更换。此时,控制部1201例如向控制部104a请求马达的ID等。
另外,在步骤S4、S8中,控制部1201将累积负载量重置为零负载量。在步骤S5、S9中,控制部1201的信号输出部1201B使显示部203或显示部110进行警报显示。在步骤S6中,控制部1201使控制部104a停止马达的通电。另外,在步骤S10中,控制部1201的指令部1201C通过使用通信部202的通信而使控制部104a进行低速旋转模式的设定。然后,在步骤S13中,控制部1201命令控制部104a启动。
<1-5.第1实施方式的其他变形例>
另外,作为上述第1实施方式的其他变形例,也可以是,多轴飞行器主体10的控制部104使用通信部107的通信而将由计算部104A计算出的累积负载量的数据发送给控制器20的控制部201。即,也可以是,多轴飞行器主体(10)具有将计算出的上述累积负载量的数据发送给控制器(20)的通信部(107)。
由此,在多轴飞行器主体的飞行中,向在用户手边的控制器发送累积负载量的数据,能够利用控制器来掌握累积负载量。
另外,在上述第1实施方式中,针对第1马达101A~第4马达101D而分别计算累积负载量,但也可以作为针对各马达计算出的累积负载量的平均值而计算。即,累积负载量也可以作为多个马达的平均值而计算。
由此,能够简化累积负载量与第1设定负载量的比较判定处理。
<2.第2实施方式>
接下来,对本发明的第2实施方式进行说明。图8是本发明的第2实施方式的多轴飞行器的控制***60的结构框图。
本实施方式的多轴飞行器的控制***60具有多轴飞行器主体40和控制器50。多轴飞行器主体40与上述第1实施方式的不同点在于具有控制部1041和测位***111。测位***111测定多轴飞行器主体40的当前位置。
控制器50与上述第1实施方式的不同点在于具有控制部2011。控制部2011具有计算部2011A、累积负载量推断部2011B、指令部2011C、存储部2011D、信号输出部2011E以及目的地设定部2011F。
使用图9和图10的流程图对这样的结构的多轴飞行器的控制***60中的寿命警报功能进行说明。
当通过操作部204的操作而由目的地设定部2011F设定多轴飞行器主体40的目的地并进行启动指示时,图9所示的流程图开始。首先,在图9的步骤S31中,累积负载量推断部2011B针对第1马达101A~第4马达101D中的对象马达而计算被推断为多轴飞行器主体40从当前位置飞行至目的地时会受到的推断累积负载量。
例如,累积负载量推断部2011B根据飞行预定路径、在上次的多轴飞行器主体40启动的期间所累积的量的累积负载量以及上次的多轴飞行器主体40的实际的飞行路径而计算推断累积负载量,其中,该飞行预定路径是由测位***111所测定的当前位置和目的地设定部2011F所设定的目的地而决定的。另外,在上次的启动的期间所累积的量的累积负载量的数据能够存储于存储部2011D中。另外,上次的多轴飞行器主体40的实际的飞行路径能够通过将在上次的启动的期间由测位***111测定的当前位置的数据逐次存储于存储部2011D而掌握。
接着,在步骤S32中,控制部2011判定存储于存储部2011D中的累积负载量与上述计算出的推断累积负载量之和是否为第1设定负载量以上。如果是不在第1设定负载量以上的情况(步骤S32的否),则前进到步骤S37。在步骤S37中,控制部2011确认是否对所有马达进行了判定,在没有对所有马达进行判定的情况下(步骤S37的否),则前进到步骤S38,变更对象马达,返回到步骤S31。
另一方面,在步骤S32中,当为第1设定负载量以上的情况下(步骤S32的是),前进到步骤S33,控制部2011判定对象马达是否已经更换成了新的马达。在未更换的情况下(步骤S33的否),前进到步骤S34,信号输出部2011E将作为警报信号的显示控制信号输出给显示部203。由此,显示部203根据显示控制信号而进行催促用户更换对象马达的显示。
在该情况下,前进到步骤S35,控制部2011不对多轴飞行器主体40的控制部1041进行启动指示,因此多轴飞行器主体40不启动。
当在步骤S33中已经更换了马达的情况下(步骤S33的是),前进到步骤S36,控制部2011将存储于存储部2011D中的累积负载量重置为零负载量。然后,前进到步骤S37。
在步骤S37中,当对所有马达完成了判定的情况下(步骤S37的是),前进到步骤S39,控制部2011通过通信部202的通信而对多轴飞行器主体40的控制部1041指示多轴飞行器主体40的启动。由此,控制部1041对电源电路108进行控制,使得向包含驱动电路103A~103D在内的各部分提供电源,从而能够对第1马达101A~第4马达101D通电。即,多轴飞行器主体40启动。
这之后,例如,基于由控制部2011根据当前位置和目的地而决定并且发送给控制部1041的飞行预定路径的数据,控制部1041经由驱动电路103A~103D而对第1马达101A~第4马达101D进行驱动控制,以将多轴飞行器主体40向目的地引导的方式进行控制。
当多轴飞行器主体40启动时,图10所示的流程图开始。首先,在图10的步骤S41中,计算部2011A针对对象马达而计算累积负载量。根据从控制部1041通过通信部107的通信而发送的马达的转速数据以及绕组温度数据来计算累积负载量。
然后,在步骤S42中,控制部2011判定计算出的累积负载量是否为第1设定负载量以上,如果是不在第1设定负载量以上的情况(步骤S42的否),则前进到步骤S46,变更对象马达,返回到步骤S41。
如果在步骤S42中是累积负载量为第1设定负载量以上的情况(步骤S42的时),则前进到步骤S43,信号输出部2011E将作为警报信号的显示控制信号输出给显示部203。由此,显示部203根据显示控制信号而进行催促用户更换对象马达的显示。
接着,在步骤S44中,控制部2011判定是否在多轴飞行器主体40中设定了低速旋转模式,在没有设定的情况下(步骤S44的否),前进到步骤S45。在步骤S45中,指令部2011C通过通信部202的通信而使控制部1041设定低速旋转模式。由此,多轴飞行器主体40转移到低速旋转模式下的动作。然后,前进到步骤S46。
另一方面,在步骤S44中,当设定成了低速旋转模式的情况下(步骤S44的是),前进到步骤S46。
图10所示的处理在重复进行步骤S46中的对象马达的变更的同时在多轴飞行器主体40启动的期间持续进行。这里,计算出并存储于存储部104D中的累积负载量用于图9所示的启动时的处理中的判定。
这样,进行图9和图10所示的处理的本实施方式的多轴飞行器的控制***构成为具有:
多轴飞行器主体(40),其具有使螺旋桨旋转的多个马达(101A~101D);
控制部(2011),其读取上述马达的驱动信息;
测位***(111),其测定上述多轴飞行器主体的当前位置;
目的地设定部(2011F),其设定上述多轴飞行器主体的目的地;以及
累积负载量推断部(2011B),其计算被推断为上述多轴飞行器主体从上述当前位置飞行至上述目的地时会受到的推断累积负载量,
上述控制部具有:
计算部(2011A),其根据上述马达的驱动时间而计算上述马达的累积负载量;以及
信号输出部(2011E),其在计算出的上述累积负载量为第1设定负载量以上时,输出警报信号,
在上述累积负载量比上述第1设定负载量低而上述累积负载量与上述推断累积负载量之和为上述第1设定负载量以上时,上述信号输出部输出警报信号。
根据这样的结构,能够享受与第1实施方式相同的效果,并且即使当前的累积负载量比第1设定负载量低,如果根据从当前位置向目的地的飞行的负载所预想到的累积负载量为第1设定负载量以上,则也能够在飞行前预先将警报通知给用户。
另外,在本实施方式中,在更换成了与上述马达不同的其他马达的情况下,上述计算部将上述累积负载量重置为零负载量。由此,只要通过上述警报而被催促更换马达的用户对马达进行了更换,则能够从重置的值开始计算新的累积负载量。
另外,在本实施方式中,针对多个上述马达而分别计算上述累积负载量和上述推断累积负载量,判定计算出的各个马达的上述累积负载量与上述推断累积负载量之和是否为上述第1设定负载量以上。由此,能够对多个马达分别输出警报,能够向用户传递应该更换哪个马达这一信息。
另外,累积负载量和推断累积负载量也可以作为针对第1马达101A~第4马达101D分别计算出的值的平均值而计算。即,上述累积负载量和上述推断累积负载量也可以作为多个上述马达的平均值而计算。由此,简化了针对累积负载量与推断累积负载量之和的判定处理。
<3.其他>
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但只要在本发明的主旨的范围内,实施方式就能够进行各种变更。
例如,上述信号输出部也可以输出声音信号作为警报信号。即,也可以通过声音来催促用户更换马达。
产业上的可利用性
本发明能够优选用于爱好用途、商业用途等的多轴飞行器。
标号说明
10、10a、10b:多轴飞行器主体;100:主体部;100A~100D:臂;101A:第1马达;101B:第2马达;101C:第3马达;101D:第4马达;102A:第1螺旋桨;102B:第2螺旋桨;102C:第3螺旋桨;102D:第4螺旋桨;103A~103D:驱动电路;104、104a:控制部;104A:计算部;104B:信号输出部;104C:指令部;104D:存储部;105:传感器组;106:操作部;107:通信部;108:电源电路;109:电池;110:显示部;111:测位***;L1~L4:绕组;T1~T4、T1a~T4a:温度传感器;20、20a:控制器;201、1201:控制部;202:通信部;203:显示部;204:操作部;1201A:计算部;1201B:信号输出部;1201C:指令部;1201D:存储部;30:多轴飞行器主体的控制***;40:多轴飞行器主体;1041:控制部;50:控制器;2011:控制部;2011A:计算部;2011B:累积负载量推断部;2011C:指令部;2011D:存储部;2011E:信号输出部;2011F:目的地设定部;60:多轴飞行器的控制***。
Claims (17)
1.一种多轴飞行器的控制***,其具有:
多个马达,它们使螺旋桨旋转;以及
控制部,其读取所述马达的驱动信息,
所述控制部具有:
计算部,其根据所述马达的驱动时间而计算所述马达的累积负载量;以及
信号输出部,其在计算出的所述累积负载量为第1设定负载量以上时,输出警报信号。
2.根据权利要求1所述的多轴飞行器的控制***,其中,
在更换成了与所述马达不同的其他马达的情况下,所述计算部将所述累积负载量重置为零负载量。
3.根据权利要求1或2所述的多轴飞行器的控制***,其中,
所述控制部还具有指令部,该指令部在所述累积负载量为所述第1设定负载量以上时,进行按照低速旋转模式来驱动所述马达的指令,在该低速旋转模式下,限制所述马达的转速而进行驱动。
4.根据权利要求3所述的多轴飞行器的控制***,其中,
在更换成了与所述马达不同的其他马达的情况下,所述指令部解除所述低速旋转模式。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的多轴飞行器的控制***,其中,
所述控制部在所述累积负载量为比所述第1设定负载量大的第2设定负载量以上时,停止对所述马达通电。
6.根据权利要求5所述的多轴飞行器的控制***,其中,
在更换成了与所述马达不同的其他马达的情况下,所述控制部解除对所述马达的通电的停止。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的多轴飞行器的控制***,其中,
所述多轴飞行器的控制***具有:
多轴飞行器主体;以及
控制器,其对所述多轴飞行器主体进行操作,
所述多轴飞行器主体具有将所述警报信号发送给所述控制器的通信部。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的多轴飞行器的控制***,其中,
所述多轴飞行器的控制***具有:
多轴飞行器主体;以及
控制器,其对所述多轴飞行器主体进行操作,
所述多轴飞行器主体具有将计算出的所述累积负载量的数据发送给所述控制器的通信部。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的多轴飞行器的控制***,其特征在于,
所述计算部通过所述马达的转速信息和所述马达的温度信息中的至少一方与所述驱动时间的乘积来计算所述累积负载量。
10.根据权利要求9所述的多轴飞行器的控制***,其中,
所述多轴飞行器的控制***还具有检测所述马达的绕组温度的温度传感器,
所述马达的温度信息是由所述温度传感器检测的温度。
11.根据权利要求1至10中的任意一项所述的多轴飞行器的控制***,其中,
针对多个所述马达而分别计算所述累积负载量,
判定计算出的各个所述累积负载量是否为所述第1设定负载量以上。
12.根据权利要求1至10中的任意一项所述的多轴飞行器的控制***,其中,
所述累积负载量是作为多个所述马达的平均值而计算的。
13.根据权利要求1至12中的任意一项所述的多轴飞行器的控制***,其中,
所述多轴飞行器的控制***具有:
多轴飞行器主体;以及
控制器,其对所述多轴飞行器主体进行操作,
所述控制部配置于所述多轴飞行器主体或所述控制器中的任意一方。
14.一种多轴飞行器的控制***,其具有:
多轴飞行器主体,其具有使螺旋桨旋转的多个马达;
控制部,其读取所述马达的驱动信息;
测位***,其测定所述多轴飞行器主体的当前位置;
目的地设定部,其设定所述多轴飞行器主体的目的地;以及
累积负载量推断部,其计算被推断为所述多轴飞行器主体从所述当前位置飞行到所述目的地时会受到的推断累积负载量,
所述控制部具有:
计算部,其根据所述马达的驱动时间而计算所述马达的累积负载量;以及
信号输出部,其在计算出的所述累积负载量为第1设定负载量以上时,输出警报信号,
在所述累积负载量比所述第1设定负载量低而所述累积负载量与所述推断累积负载量之和为所述第1设定负载量以上时,所述信号输出部输出警报信号。
15.根据权利要求14所述的多轴飞行器的控制***,其中,
在更换成了与所述马达不同的其他马达的情况下,所述计算部将所述累积负载量重置为零负载量。
16.根据权利要求14或15所述的多轴飞行器的控制***,其中,
针对多个所述马达而分别计算所述累积负载量和所述推断累积负载量,
判定计算出的各个所述累积负载量与所述推断累积负载量之和是否为所述第1设定负载量以上。
17.根据权利要求14或15所述的多轴飞行器的控制***,其中,
所述累积负载量和所述推断累积负载量是作为多个所述马达的平均值而计算的。
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