JP2005271831A - Unmanned flying object using floating gas - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空中撮影（空撮）を安全かつ簡単に行うことができる浮揚ガスを用いた無人飛行体に関し、特に、架空線を撮影してその点検を行うのに好適な浮揚ガスを用いた無人飛行体に関するものである。 The present invention relates to an unmanned aerial vehicle using a levitating gas capable of performing aerial photography (aerial photography) safely and easily, and in particular, using a levitating gas suitable for photographing an overhead line and inspecting it. It relates to unmanned air vehicles.
従来、架空線、たとえば、鉄塔の高圧送電線の点検は、巡査員が有人ヘリコプターに同乗して送電線に沿って飛行して双眼鏡で送電線を見ながら異常箇所の有無を確認していた。しかしながら、双眼鏡を持っての点検は、巡査員（特に、乗り物に苦手な人）に負担となっており、また、異常箇所を見過ごすおそれがあった。
そこで、有人ヘリコプターから送電線を画像撮影（ハイビジョン撮影など）を行って、撮影した画像を巡視員が見て送電線の雷撃などに伴う素線切れなどの損傷状況やアーク痕の有無などの点検をすることも為されている。
Conventionally, inspecting overhead lines, for example, high-voltage power transmission lines on steel towers, a policeman boarded a manned helicopter, flew along the power transmission lines, and confirmed the presence or absence of abnormalities while looking at the power transmission lines with binoculars. However, inspection with binoculars is a burden on the patrolmen (especially those who are not good at vehicles), and there is a risk of overlooking the abnormal part.
Therefore, we took a picture of the transmission line from a manned helicopter (high-definition photography, etc.), and a patrolman looked at the photographed image to check for damage such as wire breakage due to lightning strikes on the transmission line and the presence or absence of arc marks. It is also done to do.
しかしながら、有人ヘリコプターを使用した送電線の点検は、その費用が高いという問題のほかに、急に点検が必要になった場合に簡易かつ迅速に対応することができないという問題があった。
また、画像撮影による送電線の点検作業も、最終的な異常箇所の発見は巡視員が画像を見ながら行っているため、迅速かつ正確な点検が行えないという問題があった。
However, the inspection of transmission lines using manned helicopters has a problem that it cannot be easily and quickly dealt with when the inspection is suddenly required, in addition to the high cost.
In addition, the inspection work of the power transmission line by taking an image also has a problem that the inspection of the final abnormal part is performed while the patrolman looks at the image, so that a quick and accurate inspection cannot be performed.
そこで近年、カメラを搭載した無人ヘリコプターを使用して送電線やダム湖の取水口などの保守及び監視を行う方法に関する技術が開発され、以下に示す特許文献にもその技術が開示されている。
上記特許文献１（特開２００３−１２７９９４号公報）は、ラジコンヘリコプター及び地上局にＧＰＳ信号受信装置及び衛星通信装置を設けることにより、ラジコンヘリコプターを地形の影響を受けることなく無視界操縦を可能にするとともに、鉄塔や送電線の障害物の座標をあらかじめ飛行ルートと共に入力しておいてラジコンヘリコプターが障害物に接近しすぎると自動的に回避させることで障害物への衝突事故を防止する技術を開示する。 The above-mentioned Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-127994) allows a radio controlled helicopter to be ignored without being affected by topography by providing a radio signal helicopter and a ground station with a GPS signal receiving device and a satellite communication device. In addition, the technology that prevents the collision accident to the obstacle by automatically entering the coordinates of the obstacles of the steel tower and the transmission line together with the flight route and automatically avoiding when the radio controlled helicopter gets too close to the obstacle. Disclose.
上記特許文献２（特開２００３−１２７９９７号公報）は、ラジコンヘリコプター及び地上局にＧＰＳ信号受信装置及び衛星通信装置を設けることにより、ラジコンヘリコプターを地形の影響を受けることなく無視界操縦を可能にするとともに、鉄塔や送電線の障害物の座標をあらかじめ入力しておいて、ラジコンヘリコプターが障害物に接近しすぎると警報を発生させたり自動操縦により回避させたりすることで障害物への衝突事故を防止する技術を開示する。 The above-mentioned Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-127997) makes it possible to control a radio controlled helicopter without being affected by topography by providing a radio signal helicopter and a ground station with a GPS signal receiving device and a satellite communication device. At the same time, the coordinates of obstacles on the towers and transmission lines are entered in advance, and if the radio controlled helicopter gets too close to the obstacles, an alarm will be generated or an accident will be avoided by autopilot. Disclosed is a technique for preventing this.
しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に記載された発明は、カメラを搭載したラジコンヘリコプターを用いるものであり、以下の問題があった。
すなわち、ラジコンヘリコプターを送電線に近づけることは危険であるため、送電線からかなり離れた位置からしか撮影することはできない。そのため、精細な点検及び監視を行おうとする場合には、高精度なカメラなどを使用しなければならない。また、ラジコンヘリコプターが墜落してしまったとき、送電線に接触して短絡すると送電不能になるなどの危険性が考えられる。
However, the invention described in Patent Document 1 and Patent Document 2 uses a radio control helicopter equipped with a camera, and has the following problems.
That is, since it is dangerous to bring the radio control helicopter close to the power transmission line, it can only be taken from a position far away from the power transmission line. For this reason, a high-precision camera or the like must be used when performing detailed inspection and monitoring. In addition, when a radio control helicopter crashes, there is a risk that power transmission becomes impossible if it short-circuits the power transmission line.
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、送電線などの架空線を被写体としてこれに近接させて安全にかつ確実に撮影することができる浮揚ガスを用いた無人飛行体を提供することにある。 The present invention has been developed to solve such problems. That is, an object of the present invention is to provide an unmanned air vehicle using a levitated gas capable of safely and reliably photographing an overhead line such as a power transmission line as a subject close to the object.
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、浮揚ガスが封入されたエンベロープ（２）と、該エンベロープ（２）に吊り下げられたゴンドラ（３）と、該ゴンドラ（３）及び前記エンベロープ（２）を昇降させる昇降機構（５）と、前記ゴンドラ（３）及び前記エンベロープ（２）を推進させる推進機構（６）と、対象物を撮影するためのカメラ（８）とを備えた浮揚ガスを用いた無人飛行体（１）であって、前記昇降機構（５）及び推進機構（６）は遠隔又は自律により制御され、該推進機構（６）は、主に前後方向への大きな推進力を発生する主推進機構（２２）と水平方向への微細な推進力を発生する副推進機構（２３）とから成り、該副推進機構（２３）は、前記エンベロープ（２）又はゴンドラ（３）の周囲に複数設けられ、圧縮ガスを調整自在に噴射する噴射ノズル（２６）であり、前記主推進機構（２２）及び／又は副推進機構（２３）により推進しながら前記カメラ（８）で対象物を撮影した、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 includes an envelope (2) in which levitation gas is sealed, a gondola (3) suspended from the envelope (2), the gondola (3), and A lifting mechanism (5) for lifting and lowering the envelope (2), a propulsion mechanism (6) for propelling the gondola (3) and the envelope (2), and a camera (8) for photographing an object. The unmanned air vehicle (1) using the levitated gas, wherein the elevating mechanism (5) and the propulsion mechanism (6) are controlled remotely or autonomously, and the propulsion mechanism (6) mainly moves in the front-rear direction. The main propulsion mechanism (22) that generates a large propulsive force and the sub-propulsion mechanism (23) that generates a fine propulsive force in the horizontal direction include the envelope (2) or gondola. (3) multiple around An injection nozzle (26) for jetting the compressed gas in an adjustable manner, and photographing the object with the camera (8) while propelling by the main propulsion mechanism (22) and / or the sub propulsion mechanism (23). It is characterized by.
請求項２に記載の発明は、前記ゴンドラ（３）には架空線（７）を捕捉する捕捉手段（１０）が設けられている、ことを特徴とする。 The invention described in claim 2 is characterized in that the gondola (3) is provided with a capturing means (10) for capturing the overhead wire (7).
請求項３に記載の発明は、前記捕捉手段（１０）は、ゴンドラ（３）から下方に伸びる捕捉アーム（３１）の先端に回転自在に支持され、かつ、前記架空線（７）にその下方から引っかかるようにされたコロ（３３）である、ことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, the capturing means (10) is rotatably supported at the tip of a capturing arm (31) extending downward from the gondola (3), and the overhead wire (7) has a lower portion thereof. A roller (33) adapted to be caught from
請求項４に記載の発明は、前記捕捉手段（１０）が架空線を捕捉した状態で、捕捉手段（１０）が架空線からの脱落を防止する脱落防止手段をさらに備えた、ことを特徴とする。 The invention described in claim 4 is characterized in that the capture means (10) further includes a drop prevention means for preventing the drop from the overhead wire in a state where the capture means (10) has caught the overhead wire. To do.
請求項５に記載の発明は、前記カメラ（８）は、その撮影方向が変更可能になるように前記ゴンドラ（３）又は前記捕捉アーム（３１）に取り付けられている、ことを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that the camera (8) is attached to the gondola (3) or the capture arm (31) so that the photographing direction can be changed.
請求項６に記載の発明は、前記カメラ（８）は、前記捕捉アーム（３１）の下端であって、前記捕捉手段（１０）が設けられた側と反対側の側面に取着された回動手段（６０）に取り付けられ、該回動手段（６０）は、駆動モータ（６１）と、該駆動モータ（６１）にその一端（６２ａ）が接続されたクランク部材（６２）とからなり、クランク部材（６２）の他端（６２ｂ）に前記カメラ（８）が取着された、ことを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the camera (8) is mounted at a lower end of the capturing arm (31) and attached to a side surface opposite to the side on which the capturing means (10) is provided. The rotating means (60) is attached to the moving means (60), and is composed of a drive motor (61) and a crank member (62) having one end (62a) connected to the drive motor (61). The camera (8) is attached to the other end (62b) of the crank member (62).
請求項７に記載の発明は、前記クランク部材（６２）の駆動モータ（６１）に接続された一端（６２ａ）が捕捉手段（１０）の近傍に設けられた、ことを特徴とする。 The invention described in claim 7 is characterized in that one end (62a) connected to the drive motor (61) of the crank member (62) is provided in the vicinity of the capturing means (10).
請求項８に記載の発明は、前記エンベロープ（２）には風などの外力のより飛行制御が不能になったときに浮揚ガスを排出するための緊急用バルブ（１２）が設けられている、ことを特徴とする。 In the invention according to claim 8, the envelope (2) is provided with an emergency valve (12) for discharging levitation gas when flight control becomes impossible due to an external force such as wind. It is characterized by that.
請求項１に記載の発明によれば、副推進機構（２３）として前記エンベロープ（２）又はゴンドラ（３）の周囲に圧縮ガスを調整自在に噴射する噴射ノズル（２６）を複数設けたので、水平方向に微細な移動を行うことができ、被写体に対して近接して撮影することができるし、捕捉手段（１０）により架空線（７）を捕捉する際の微調整が容易となる。
請求項２に記載の発明によれば、架空線（７）を捕捉する捕捉手段（１０）を設けたので、架空線を捕捉し、架空線に沿って無人飛行体を安定に移動させることを容易にし、これにより、架空線の撮影も安定して精度良い点検を行うことができる。
請求項３に記載の発明によれば、捕捉手段（１０）をコロ（３３）にしたので、該コロ（３３）が無人飛行体（１）の推進に伴い回転し、無人飛行体（１）のスムーズな飛行に貢献する。
請求項４に記載の発明によれば、架空線（７）から捕捉手段（１０）が脱落することを防止する脱落防止手段（５１）を設けたので、多少の風などがあっても、捕捉手段（１０）が架空線（７）から外れることがなく、安定した無人飛行体（１）の飛行の貢献することができる。
請求項５に記載の発明によれば、カメラ（８）をその撮影方向を変更可能に支持したので、被写体に対してあらゆる角度での撮影が可能となり、画像による点検を精度良く行うことができる。
請求項６に記載の発明によれば、カメラ（８）を、一端（６２ａ）が駆動モータ（６１）に接続されたクランク部材（６２）の他端（６２ｂ）に取着したので、簡単な構造にて、被写体をあらゆる角度から撮影することができる。
請求項７に記載の発明によれば、カメラ（８）が他端（６２ｂ）に取着されたクランク部材（６２）の一端（６２ａ）を捕捉手段（１０）の近傍に設けたので、クランク部材（６２）を回動させたときに、カメラ（８）と被写体との間隔が大きく変化することはなく、撮影状況をほぼ一定にすることができ、画像による点検をより精度良く行うことができる。
請求項８に記載の発明によれば、突風などにより無人飛行体の飛行が制御不能になったときなどに緊急に着陸させることができ、安全性を高めることができる。
According to the invention described in claim 1, since the auxiliary propulsion mechanism (23) is provided with a plurality of injection nozzles (26) for injecting the compressed gas in an adjustable manner around the envelope (2) or the gondola (3), Fine movement in the horizontal direction can be performed, photographing can be performed close to the subject, and fine adjustment when capturing the overhead line (7) by the capturing means (10) is facilitated.
According to the second aspect of the present invention, since the capturing means (10) for capturing the overhead line (7) is provided, the overhead line is captured, and the unmanned air vehicle can be stably moved along the overhead line. This makes it possible to carry out overhead line shooting stably and accurately.
According to the invention described in claim 3, since the capturing means (10) is the roller (33), the roller (33) rotates with the propulsion of the unmanned air vehicle (1), and the unmanned air vehicle (1) Contribute to a smooth flight.
According to the fourth aspect of the present invention, since the fall prevention means (51) for preventing the catch means (10) from falling off from the overhead wire (7) is provided, even if there is some wind, the catch. The means (10) does not deviate from the overhead line (7), and can contribute to the stable flight of the unmanned air vehicle (1).
According to the fifth aspect of the present invention, since the camera (8) is supported so that the photographing direction can be changed, it is possible to photograph the subject at any angle, and the inspection by the image can be performed with high accuracy. .
According to the invention described in claim 6, since the camera (8) is attached to the other end (62b) of the crank member (62) whose one end (62a) is connected to the drive motor (61), the camera (8) is simplified. The structure allows the subject to be photographed from all angles.
According to the seventh aspect of the present invention, since the camera (8) is provided with one end (62a) of the crank member (62) attached to the other end (62b) in the vicinity of the capturing means (10), When the member (62) is rotated, the distance between the camera (8) and the subject does not change greatly, the shooting situation can be made almost constant, and inspection with images can be performed with higher accuracy. it can.
According to the invention described in claim 8, it is possible to make an emergency landing when the flight of the unmanned air vehicle becomes uncontrollable due to a gust of wind or the like, and the safety can be improved.
安全かつ簡単に空中撮影を行うという目的を、小型撮像装置を搭載し、浮揚ガスをエンベロープに封入した無人飛行体を用い、副推進機構を設けることで実現した。 The objective of performing aerial photography safely and easily was realized by installing a sub-propulsion mechanism using an unmanned aerial vehicle equipped with a small imaging device and encapsulating levitation gas in an envelope.
以下、本発明の好ましい実施例１を図１乃至図４を参照して説明する。本発明の実施例１は、送電線を撮影する無人気球に適用したものである。図１は実施例１を説明するための無人気球全体の概略側面図、図２は無人気球全体を後方から見た概略背面図、図３は無人気球の平面図、図４は捕捉手段が送電線を捕捉している状態を拡大して示す平面図、図５は送電線の点検に使用している状態を概略的に示す斜視図である。 A preferred embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. The first embodiment of the present invention is applied to an unpopular sphere for photographing a power transmission line. 1 is a schematic side view of an entire unpopular sphere for explaining the first embodiment, FIG. 2 is a schematic rear view of the entire unpopular sphere as viewed from the rear, FIG. 3 is a plan view of the unpopular sphere, and FIG. FIG. 5 is a perspective view schematically showing a state in which the means is capturing the power transmission line, and FIG.
無人気球１は、浮揚ガス（空気よりも軽い気体）が封入されたエンベロープ２と、各種装置が搭載されたゴンドラ３と、該ゴンドラ３を前記エンベロープ２から吊り下げるための複数のワイヤー４、４、…と、無人気球１を空中において昇降させるための昇降機構５と、無人気球１を空中において水平方向に移動させるための推進機構６と、送電線７を撮影するための小型カメラ８と、該小型カメラ８により撮影した画像を画像信号に変換した後該画像信号を送信する送信手段９と、送電線７を捕捉しこれに沿って無人気球１が移動するようにした捕捉手段１０などを備える。 The unpopular sphere 1 includes an envelope 2 in which a levitation gas (a gas lighter than air) is enclosed, a gondola 3 on which various devices are mounted, and a plurality of wires 4 for suspending the gondola 3 from the envelope 2; 4..., An elevating mechanism 5 for raising and lowering the unpopular sphere 1 in the air, a propulsion mechanism 6 for moving the unpopular sphere 1 in the horizontal direction in the air, and a small camera for photographing the power transmission line 7 8, a transmission means 9 for transmitting an image signal obtained by converting an image photographed by the small camera 8 into an image signal, and capture for capturing the power transmission line 7 and moving the unpopular sphere 1 along the transmission line 7. Means 10 and the like are provided.
なお、本発明浮揚ガスを用いた無人飛行体はラジコン操縦であっても良いし、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用い、自律飛行可能な自律制御装置を搭載するものであっても良い。この実施例１の無人気球１はラジコン操縦により飛行するものとするが、その操縦のための機構（昇降機構５、推進機構６、操舵機構１３など）、装置或いは小型カメラ８の撮影方向の変更手段などについては既知の遠隔操作装置１１を用いて遠隔にて操縦、操作するものとし、その説明は省略する。 The unmanned aerial vehicle using the levitation gas of the present invention may be radio controlled, or may be equipped with an autonomous control device capable of autonomous flight using GPS (Global Positioning System). The unpopular sphere 1 of the first embodiment is assumed to fly by radio-controlled operation, but the operation mechanism (elevating mechanism 5, propulsion mechanism 6, steering mechanism 13, etc.), device, or small camera 8 in the shooting direction. About a change means etc., it shall steer and operate remotely using the known remote operation apparatus 11, and the description is abbreviate | omitted.
エンベロープ２は、直径が１．５ｍ位のもので、その内部にはヘリウムガスなどの浮揚ガスが封入されている。浮揚ガスとしてはヘリウムガスのほか水素などもあるが安全性の観点からヘリウムガスが好ましい。浮揚ガスの封入量は、当該無人気球１が、大気中においてわずかずつ上昇するように、無人気球１の全重量よりと同じか又はやや大きな浮力が生じるような量となっている。なお、エンベロープ２の直径を１．５ｍ位としたのは、このくらいの大きさであれば、送電線７の点検用として使用可能と考えられるからである。また、この無人気球１は、エンベロープ２、ゴンドラ３及びゴンドラ３に搭載される各部品などを合計した総重量が、ほぼ２ｋｇ以下になるようにされている。これにより、送電線７の点検に最適な無人気球１にすることができる。 The envelope 2 has a diameter of about 1.5 m, and levitation gas such as helium gas is sealed in the inside thereof. The levitation gas includes helium gas and hydrogen, but helium gas is preferable from the viewpoint of safety. The entrapment amount of the levitation gas is an amount such that buoyancy equal to or slightly larger than the total weight of the unpopular sphere 1 is generated so that the unpopular sphere 1 rises little by little in the atmosphere. The reason why the diameter of the envelope 2 is set to about 1.5 m is that it can be used for the inspection of the transmission line 7 if it is about this size. In addition, the unpopular sphere 1 is configured such that the total weight of the envelope 2, the gondola 3, and the components mounted on the gondola 3 is approximately 2 kg or less. Thereby, it can be set as the unpopular sphere 1 optimal for the inspection of the power transmission line 7.
また、エンベロープ２の材質としてはゴム、ナイロンなどが用いられるが、できるだけ軽量でかつ強靱なものが好ましい。さらに、本実施例１のように送電線７の点検に用いるものとしては、エンベロープ２の材質は絶縁体であることが好ましく、エンベロープ２を絶縁体で構成することにより、万が一、エンベロープ２が送電線７に接触してしまっても、それにより、送電線７における短絡事故を防止することができる。
エンベロープ２の下端部には緊急用バルブ１２が設けられており、緊急時に緊急用バルブ１２を開放することで内部の浮揚ガスを排出し、無人気球１を下降させることができる。
The envelope 2 is made of rubber, nylon or the like, but is preferably as light and strong as possible. Further, as used in the inspection of the power transmission line 7 as in the first embodiment, it is preferable that the material of the envelope 2 is an insulator, and by configuring the envelope 2 with an insulator, the envelope 2 should be transmitted. Even if it contacts the electric wire 7, it can prevent the short circuit accident in the power transmission line 7.
An emergency valve 12 is provided at the lower end portion of the envelope 2. By opening the emergency valve 12 in an emergency, the internal floating gas can be discharged and the unpopular sphere 1 can be lowered.
ゴンドラ３は、一般に有人気球で多く用いられている籐製のものでよいが、これに限られることなく絶縁性のプラスチックなどであっても良い。また、この実施例１にかかる無人気球１にあっては送電線７の点検用に用いられるため、そのゴンドラ３は前記エンベロープ２と同様に絶縁体からなるものが好ましいが、本発明浮揚ガスを用いた無人飛行体にあっては、ゴンドラは絶縁体に限ることはなく、金属製のものであっても良い。 The gondola 3 may be made of rattan that is generally used in popular spheres, but is not limited to this and may be an insulating plastic. In addition, since the unpopular sphere 1 according to the first embodiment is used for checking the power transmission line 7, the gondola 3 is preferably made of an insulator like the envelope 2, but the levitation gas of the present invention. In the unmanned aerial vehicle using the Gondola, the gondola is not limited to an insulator and may be made of metal.
ワイヤー４は、送電線７の点検などを行う当該無人気球１にあっては絶縁体の合成繊維のものを用いる。送電線７の点検には用いない無人気球１にあっては、有人気球のようにスチール製のワイヤーであっても良い。 The wire 4 is made of an insulating synthetic fiber in the unpopular sphere 1 for inspecting the power transmission line 7 or the like. In the unpopular sphere 1 that is not used for the inspection of the power transmission line 7, a steel wire may be used like a popular sphere.
昇降機構５はゴンドラ３の下部に設けられたプロペラ２０と、ゴンドラ３内に設けられ上記プロペラ２０を回転させるための駆動モータ２１とから成る。駆動モータ２１は可逆回転可能なものを用い、たとえば正回転時は無人気球１が上昇し、逆回転時は無人気球１が下降するようになっている。 The elevating mechanism 5 includes a propeller 20 provided in the lower part of the gondola 3 and a drive motor 21 provided in the gondola 3 for rotating the propeller 20. The drive motor 21 uses a reversible rotating motor. For example, the unpopular sphere 1 rises during forward rotation, and the unpopular sphere 1 descends during reverse rotation.
推進機構６は、主たる前進に貢献するための主推進機構２２と水平方向の微細な移動に貢献するための副推進機構２３とを有する。
主推進機構２２は、上記昇降機構５と同様にプロペラ２４と該プロペラ２４を回転させるための駆動モータ２５とから成り、プロペラ２４はゴンドラ３の後部側面に設けられ、駆動モータ２５はゴンドラ３内に設けられている。駆動モータ２５は可逆回転可能なものを用い、たとえば正回転時は無人気球１が前進し、逆回転時は無人気球１が後退するようになっている。
The propulsion mechanism 6 includes a main propulsion mechanism 22 that contributes to main advancement and a sub-propulsion mechanism 23 that contributes to fine movement in the horizontal direction.
The main propulsion mechanism 22 includes a propeller 24 and a drive motor 25 for rotating the propeller 24 in the same manner as the elevating mechanism 5, and the propeller 24 is provided on the rear side surface of the gondola 3. Is provided. The drive motor 25 uses a reversible rotating motor. For example, the unpopular sphere 1 moves forward during forward rotation, and the unpopular sphere 1 moves backward during reverse rotation.
また、主推進機構２２のプロペラ２４の後方には、操舵機構１３が設けられており、該操舵機構１３はプロペラ２４の回転による送風の向きを変更するものであり、操舵機構１３の向きにより主推進機構２２の推進力の方向が変更される。
副推進機構２３は、エンベロープ２の周囲に設けられた複数の噴射ノズル２６、２６、…と該噴射ノズル２６から噴射される圧縮空気が充填された圧縮ボンベ２７と該圧縮ボンベ２７と上記各噴射ノズル２６、２６、…との間に配置された噴射用電磁弁２８とを有する。
Further, a steering mechanism 13 is provided behind the propeller 24 of the main propulsion mechanism 22, and the steering mechanism 13 changes the direction of the air blown by the rotation of the propeller 24. The direction of the propulsive force of the propulsion mechanism 22 is changed.
The auxiliary propulsion mechanism 23 includes a plurality of injection nozzles 26, 26,... Provided around the envelope 2, a compression cylinder 27 filled with compressed air injected from the injection nozzle 26, the compression cylinder 27, and each of the injections. It has the electromagnetic valve 28 for injection arrange | positioned between the nozzles 26,26, ....
噴射ノズル２６は、エンベロープ２の水平方向における外周部に等間隔に配置されており、その噴射方向は平面から見てエンベロープ２の放射方向になっている。
圧縮ボンベ２７は、たとえば、圧縮空気が充填されており噴射用電磁弁２８を介して上記噴射ノズル２６、２６、…に接続ホース２９、２９、…によって接続されている。
噴射用電磁弁２８は圧縮ボンベ２７からの圧縮空気をいずれの噴射ノズル２６から噴射させるかを制御するものである。
これにより、噴射用電磁弁２８を適宜選択して所望の噴射ノズル２６から圧縮空気を噴射することによりその噴射方向と反対方向へ当該無人気球１を推進させることができる。また、この推進は噴射量、噴射時間を適宜制御することにより推進量を微細に制御することが可能である。
The injection nozzles 26 are arranged at equal intervals on the outer periphery of the envelope 2 in the horizontal direction, and the injection direction is the radial direction of the envelope 2 when viewed from the plane.
The compression cylinder 27 is filled with, for example, compressed air, and is connected to the injection nozzles 26, 26,... By connection hoses 29, 29,.
The injection solenoid valve 28 controls from which injection nozzle 26 the compressed air from the compression cylinder 27 is injected.
Accordingly, the unpopular sphere 1 can be propelled in the direction opposite to the injection direction by appropriately selecting the injection electromagnetic valve 28 and injecting the compressed air from the desired injection nozzle 26. Further, this propulsion can be finely controlled by appropriately controlling the injection amount and the injection time.
小型カメラ８は、たとえばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであり、適宜フォーカス機能、ズーム機能などを備える。また、小型カメラ８はゴンドラ３に設けられ下方に伸びる取付アーム３０の先端部に取着されている。この取付アーム３０は既知の手段により伸縮又は昇降するようになっており、その先端部に取り付けられた上記小型カメラ８が昇降するようになっている。なお、この取付アーム３０の伸縮又は昇降も前記遠隔操作装置１１により操作される。
また、小型カメラ８は上記ズーム機能を用いることにより、広角時には無人気球１の飛行を確認しながら操縦を可能にし、また、望遠時には送電線７の点検に用いる。このためには、小型カメラ８の撮影向きを遠隔操作によりコントロールできるようにしておくと良い。
なお小型カメラ８はＣＣＤカメラに限らず、ＣＯＭＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）センサーなどの個体撮像素子を用いたカメラであっても良い。ＣＯＭＳセンサーを用いたカメラにあってはＣＣＤカメラに比較して画質はやや劣るが、小電力である点で優れている。また、小型カメラ８は静止画、動画のいずれを撮影するものであっても良い。
The small camera 8 is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) camera, and appropriately includes a focus function, a zoom function, and the like. The small camera 8 is attached to the tip of an attachment arm 30 provided on the gondola 3 and extending downward. The mounting arm 30 is adapted to expand and contract or move up and down by known means, and the small camera 8 attached to the tip of the mounting arm 30 moves up and down. The telescopic operation of the mounting arm 30 is also operated by the remote operation device 11.
Further, the small camera 8 uses the zoom function so that it can be operated while confirming the flight of the unpopular sphere 1 at a wide angle, and is used for checking the power transmission line 7 at the telephoto. For this purpose, it is preferable that the photographing direction of the small camera 8 can be controlled by remote control.
The small camera 8 is not limited to a CCD camera, and may be a camera using an individual image sensor such as a complementary metal-oxide semiconductor (COMS) sensor. A camera using a COMS sensor is slightly inferior in image quality as compared with a CCD camera, but is superior in terms of low power. Further, the small camera 8 may capture either a still image or a moving image.
送信手段９は、上記小型カメラ８により撮影した画像を地上局３２において目視可能にするために画像信号を送信するためのものである。地上局３２はたとえばラジコン操縦用の遠隔操作装置１１に受信部３２ａを設けたもので、該受信部３２ａにモニタ３２ｂを設けものである。
そして、小型カメラ８で撮影した画像は画像信号として遠隔操作装置１１の受信部３２ａに送信され、そのモニタ３２ｂに表示される。これにより、操縦者（巡視員）はモニタ３２ｂを目視して点検を行うことができる。
The transmission means 9 is for transmitting an image signal so that an image taken by the small camera 8 can be viewed at the ground station 32. The ground station 32 is, for example, provided with a receiving unit 32a in the remote control device 11 for radio control, and provided with a monitor 32b in the receiving unit 32a.
And the image image | photographed with the small camera 8 is transmitted to the receiving part 32a of the remote control apparatus 11 as an image signal, and is displayed on the monitor 32b. As a result, the operator (patroller) can check the monitor 32b by visual inspection.
捕捉手段１０は、ゴンドラ３の下方に伸びる捕捉アーム３１の先端部に回転自在に支持されたコロ３３から成る。
捕捉アーム３１は、その上端がゴンドラ３の側面に取着され、下端部がゴンドラ３の左右方向におけるほぼ中心に位置するように中間部が内側に変位されている。
コロ３３は平面で見てゴンドラ３のほぼ中心に位置され、左右方向に伸びる軸に支持されている。また、コロ３３はその外周面が周方向に見て半円形状の凹溝３３ａに形成されており、後述するように送電線７を捕捉するようになっている。
The capturing means 10 includes a roller 33 that is rotatably supported at the tip of a capturing arm 31 that extends below the gondola 3.
The catch arm 31 has its upper end attached to the side surface of the gondola 3, and its intermediate portion is displaced inward so that its lower end is located at the approximate center in the left-right direction of the gondola 3.
The roller 33 is positioned substantially at the center of the gondola 3 when viewed in plan, and is supported by a shaft extending in the left-right direction. The outer surface of the roller 33 is formed in a semicircular groove 33a as seen in the circumferential direction, and the power transmission line 7 is captured as will be described later.
次に、当該無人気球１で送電線７の点検を行う場合について説明する。
先ず、地上に固定した無人気球１を離し上昇させる。これには、無人気球１を固定した状態から切り離すだけで、浮揚ガスの浮力により無人気球１は上昇するが、上記昇降機構５のプロペラ２０を正回転させて無人気球１を上昇させる。これにより、無人気球１は離陸する。
Next, a case where the transmission line 7 is inspected with the unpopular sphere 1 will be described.
First, the unpopular sphere 1 fixed on the ground is released and raised. For this purpose, the unpopular sphere 1 is lifted by the buoyancy of the buoyant gas only by separating the unpopular sphere 1 from the fixed state, but the unpopular sphere 1 is lifted by rotating the propeller 20 of the lifting mechanism 5 forward. . Thereby, the unpopular sphere 1 takes off.
離陸した無人気球１を撮影の対象物である送電線７に近接させる。このとき、上記昇降機構５及び推進機構６（主推進機構２２と副推進機構２３）を遠隔操作装置１１によりコントロールしながら、無人気球１の飛行させることができる。また、このとき、小型カメラ８のズーム機能を広角にしておくと、遠隔操作装置１１のモニタ３２ｂで飛行方向、飛行状態などを確認しながら、遠隔操作を行うことができる。 The unpopular sphere 1 that has taken off is brought close to the power transmission line 7 that is an object to be photographed. At this time, the unpopular sphere 1 can be caused to fly while the lifting mechanism 5 and the propulsion mechanism 6 (the main propulsion mechanism 22 and the sub-propulsion mechanism 23) are controlled by the remote operation device 11. At this time, if the zoom function of the small camera 8 is set to a wide angle, the remote operation can be performed while confirming the flight direction, the flight state, and the like on the monitor 32b of the remote operation device 11.
次に送電線７に無人気球１を接近させ、コロ３３で送電線７を捕捉する。これには、先ず、無人気球１のゴンドラ３と捕捉手段１０のコロ３３との間に送電線１が位置するように無人気球１を操縦し、ゴンドラ３の左右方向の中心が送電線７に重なった状態で、無人気球１を上昇させる。これにより、コロ３３の上側の凹溝３３ａ内に送電線７が位置し捕捉される。このとき、無人気球１の操縦には、上記昇降機構５及び推進機構６（主推進機構２２、副推進機構２３）を用い、特に左右方向への移動は副推進機構２３の噴射ノズル２６から圧縮空気を噴射して行う。その圧縮空気の噴射量、噴射時間を適宜調整することにより微細な動きが可能で、容易にコロ３３を送電線７に引っかけることができる。なお、無人気球１のこのような微細な移動は上記小型カメラ８により撮影された送電線７を遠隔操作装置１１のモニタ３２ｂに映し出してその映像を確認しながら行うことができる。 Next, the unpopular sphere 1 is brought close to the power transmission line 7, and the power transmission line 7 is captured by the roller 33. For this, first, the unpopular sphere 1 is operated so that the power transmission line 1 is positioned between the gondola 3 of the unpopular sphere 1 and the roller 33 of the capturing means 10, and the center of the gondola 3 in the left-right direction is the power transmission line. In the state where it overlaps with 7, the unpopular sphere 1 is raised. As a result, the power transmission line 7 is positioned and captured in the concave groove 33 a on the upper side of the roller 33. At this time, the lifting mechanism 5 and the propulsion mechanism 6 (the main propulsion mechanism 22 and the subpropulsion mechanism 23) are used for maneuvering the unpopular sphere 1, and the movement in the left-right direction is particularly from the injection nozzle 26 of the subpropulsion mechanism 23. This is done by injecting compressed air. Fine adjustment is possible by appropriately adjusting the injection amount and the injection time of the compressed air, and the roller 33 can be easily hooked on the power transmission line 7. The minute movement of the unpopular sphere 1 can be performed while the power transmission line 7 photographed by the small camera 8 is displayed on the monitor 32b of the remote control device 11 and the image is confirmed.
なお、小型カメラ８を支持する取付アーム３０を適宜伸縮又は昇降させることにより、小型カメラ８を送電線７に離接することができ、点検により的確な位置で送電線７を撮影（接写）することができる。また、小型カメラ８の取付アーム３０をその上下方向を軸として回転させることにより、小型カメラ８は３６０度方向で撮影可能となる。そして、取付アーム３０の伸縮又は昇降及び回転により、送電線７をあらゆる角度から撮影することができ、画像による点検の精度を向上させることができる。 Note that the small camera 8 can be moved away from or connected to the power transmission line 7 by appropriately extending or lowering the mounting arm 30 that supports the small camera 8, and the power transmission line 7 is photographed (close-up shot) at an accurate position by inspection. Can do. Further, by rotating the mounting arm 30 of the small camera 8 with the vertical direction as an axis, the small camera 8 can shoot in a 360 degree direction. The power transmission line 7 can be photographed from any angle by extending / contracting or raising / lowering and rotating the mounting arm 30, and the accuracy of inspection by the image can be improved.
次に、主推進機構２２の駆動モータ２５を正回転させて無人気球１を前進させる。このときの無人気球１の速度は、小型カメラ８に映し出される送電線７の点検をモニタ３２ｂにて行うのに適したものとする。なお、送電線７をコロ３３により捕捉した状態では、無人気球１自身の浮力により送電線７からコロ３３が外れることは少ない。なお、コロ３３が送電線７から脱落しにくくするために、昇降機構５のプロペラ２０を低速で正回転させておくと良い。
これにより、無人気球１は送電線７に沿って安定した飛行を続けることができ、そのため、小型カメラ８による送電線７の撮影も安定させることができる。したがって、モニタ３２ｂに映し出される送電線７の映像も安定しており、送電線７の点検をスムーズに行うことができる。
Next, the drive motor 25 of the main propulsion mechanism 22 is rotated forward to advance the unpopular sphere 1. The speed of the unpopular sphere 1 at this time is suitable for checking the power transmission line 7 displayed on the small camera 8 on the monitor 32b. In the state where the power transmission line 7 is captured by the roller 33, the roller 33 is rarely detached from the power transmission line 7 due to the buoyancy of the unpopular sphere 1 itself. In addition, in order to make it difficult for the roller 33 to fall off the power transmission line 7, the propeller 20 of the elevating mechanism 5 may be normally rotated at a low speed.
As a result, the unpopular sphere 1 can continue to fly stably along the power transmission line 7, and thus the photographing of the power transmission line 7 by the small camera 8 can also be stabilized. Therefore, the image of the power transmission line 7 displayed on the monitor 32b is also stable, and the power transmission line 7 can be inspected smoothly.
鉄塔４０から鉄塔４０までの１経間の送電線７の点検が終了したところで、無人気球１のコロ３３による送電線７の捕捉を解除するには、先ず、昇降機構５のプロペラ２０を逆回転させて無人気球１を下降させる。次に、コロ３３による送電線７の捕捉が解除されたところで、副推進機構２３の噴射ノズル２６による圧縮空気の噴射により無人気球１を左右方向に移動させ、コロ３３が送電線７に干渉しなくなった所で、昇降機構のプロペラ２０を正回転させて無人気球１を上昇させる。これにより、無人気球１を送電線７から離間した位置に移動させることができる。 When the inspection of the power transmission line 7 from the tower 40 to the steel tower 40 has been completed for one time, in order to cancel the capture of the power transmission line 7 by the roller 33 of the unpopular sphere 1, first, the propeller 20 of the lifting mechanism 5 is reversed. Rotate to move the unpopular sphere 1 down. Next, when the capture of the power transmission line 7 by the roller 33 is released, the unpopular sphere 1 is moved in the left-right direction by the injection of compressed air by the injection nozzle 26 of the sub-propulsion mechanism 23, and the roller 33 interferes with the power transmission line 7. At the place where it does not, the propeller 20 of the lifting mechanism is rotated forward to raise the unpopular sphere 1. Thereby, the unpopular sphere 1 can be moved to a position separated from the power transmission line 7.
次に、無人気球１にて別の送電線７の点検を行う場合には、上記した要領で無人気球１を目的の送電線７近傍まで移動させた後、コロ３３により送電線７を捕捉し、小型カメラ８で送電線７を撮影しつつ、無人気球１を送電線７に沿って移動させる。
また、無人気球１を着陸させるには、障害物がないところまで推進機構６を駆動させて移動し、次に昇降機構５のプロペラ２０を逆回転させることにより、無人気球１を下降させる。また、無人気球１を早急に着陸させたい場合にはエンベロープ２に設けられた緊急用バルブ１２からわずかに浮揚ガスを排出することにより行うこともできる。
Next, when checking another power transmission line 7 with the unpopular sphere 1, the unpopular sphere 1 is moved to the vicinity of the target power transmission line 7 in the manner described above, and then the power transmission line 7 is moved by the roller 33. The non-popular sphere 1 is moved along the power transmission line 7 while capturing the power transmission line 7 with the small camera 8.
In order to land the unpopular sphere 1, the propulsion mechanism 6 is driven to move to a place where there is no obstacle, and then the propeller 20 of the lifting mechanism 5 is reversely rotated to lower the unpopular sphere 1. . Further, when it is desired to land the unpopular sphere 1 immediately, it can be performed by slightly discharging the floating gas from the emergency valve 12 provided in the envelope 2.
さらに、無人気球１の飛行中、風などの影響により飛行を続けると送電線７との接触事故の危険性がある場合や遠くに流されてしまう危険がある場合には、緊急用バルブ１２を開放してエンベロープ２内の浮揚ガスを抜き、緊急着陸を行う。緊急用バルブ１２を開放する場合にその緊急用バルブ１２の開放の度合いを調整することにより、浮揚ガスの排出量を調整することができ、落下速度をある程度調整することができる。これにより、無人気球１が地上に落下するときの衝撃を緩和することができる。このことは、万が一無人気球１が他のものに衝突してしまっても、互いの損傷を少なくすることができることでもあり、ラジコン飛行機、ラジコンヘリコプターなどの墜落と比較すると、安全性が高いと言える。 Further, when the flight of the unpopular sphere 1 is continued due to the influence of wind or the like, if there is a risk of a contact accident with the power transmission line 7 or a risk of being swept away, the emergency valve 12 To release the floating gas in the envelope 2 and perform an emergency landing. By adjusting the degree of opening of the emergency valve 12 when the emergency valve 12 is opened, the discharge amount of the levitation gas can be adjusted, and the falling speed can be adjusted to some extent. Thereby, the impact when the unpopular sphere 1 falls on the ground can be reduced. This means that even if the unpopular sphere 1 collides with other things, it is also possible to reduce each other's damage, and it is safer compared to the crash of radio control airplanes, radio control helicopters, etc. I can say that.
なお、上記実施例１においては、浮揚ガス用いた無人飛行体として無人気球１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、無人飛行船にも適用することができる。 In addition, in the said Example 1, although the unpopular sphere 1 was mentioned as an example as an unmanned flying body using levitation gas, this invention is not limited to this, It can be applied also to an unmanned airship.
次に、本発明の実施例２について図６及び図７を参考にして説明する。この実施例２は上記実施例１と相違する点は、捕捉手段１０を捕捉アーム３１の先端部を折り曲げて形成したフック部にした点と、捕捉手段１０が送電線７から脱落するのを防止した脱落防止手段を設けた点である。
図６及び図７は、捕捉手段及び脱落防止手段を後方から見て示す拡大背面図であり、図６は脱落防止手段を作動させる前を、図７は脱落防止手段を作動させた後の状態をそれぞれ示すものである。
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is different from the first embodiment in that the capturing means 10 is a hook portion formed by bending the distal end portion of the capturing arm 31 and the capturing means 10 is prevented from falling off the power transmission line 7. It is the point which provided the fall-off prevention means.
6 and 7 are enlarged rear views showing the capturing means and the drop-off preventing means as viewed from the rear, FIG. 6 is a state before operating the drop-off preventing means, and FIG. 7 is a state after operating the drop-off preventing means. Respectively.
捕捉手段１０は、捕捉アーム３１の先端部をほぼＵ字状に折り曲げて形成したフック部５０であり、該フック部５０の上部開口の間隔を送電線７の外径よりやや大きく形成しており、これにより、フック部５０内に送電線７が嵌合可能となっている。
捕捉アーム１０の先端部であって、上記フック部５０が形成された側と反対側の側面であって、フック部５０よりやや上方によって位置に脱落防止手段５１が設けられており、該脱落防止手段５１は、電磁コイル５２と該電磁コイル５２内に挿脱自在に支持されたプランジャー５３とから成る。
The capturing means 10 is a hook portion 50 formed by bending the tip end portion of the capturing arm 31 into a substantially U shape, and the interval between the upper openings of the hook portions 50 is formed to be slightly larger than the outer diameter of the power transmission line 7. Thereby, the power transmission line 7 can be fitted into the hook portion 50.
An anti-drop-off means 51 is provided at the tip of the catching arm 10 on the side opposite to the side where the hook 50 is formed, slightly above the hook 50. The means 51 includes an electromagnetic coil 52 and a plunger 53 that is detachably supported in the electromagnetic coil 52.
電磁コイル５２は捕捉アーム３１のフック部５０が形成された側と反対側の側面に設けられ、プランジャー５３は捕捉アーム３１に形成された小孔（図示は省略する。）を貫通するように配置され、プランジャー５３が突出した状態でフック部５０の上部開口を覆うようになっている。 The electromagnetic coil 52 is provided on the side of the capture arm 31 opposite to the side where the hook portion 50 is formed, and the plunger 53 passes through a small hole (not shown) formed in the capture arm 31. It arrange | positions and it covers the upper opening of the hook part 50 in the state which the plunger 53 protruded.
次にこのような捕捉手段１０により送電線７を捕捉する動作について説明する。
まず、脱落防止手段５１のプランジャー５３が電磁コイル５２内に引っ込んだ状態（断電状態）で送電線７をフック部５０で捕捉する（図６参照）。なお、送電線７をフック部５０で捕捉するまでの動作は上記実施例１と同様である。
フック部５０で送電線７を捕捉後、脱落防止手段５１の電磁コイル５２に通電する。すると、プランジャー５３が突出してフック部５０の上部開口を覆い、これにより、フック部５０に捕捉された送電線７はフック部５０とプランジャー５３との間に挟持され、フック部５０は送電線７から脱落しないようになっている（図７参照）。なお、電磁コイル５２への通電指令は上記遠隔操作装置１１により行う。
Next, the operation of capturing the power transmission line 7 with such a capturing means 10 will be described.
First, the power transmission line 7 is captured by the hook portion 50 in a state where the plunger 53 of the dropout prevention means 51 is retracted into the electromagnetic coil 52 (disconnection state) (see FIG. 6). The operation until the power transmission line 7 is captured by the hook portion 50 is the same as that in the first embodiment.
After the power transmission line 7 is captured by the hook portion 50, the electromagnetic coil 52 of the drop prevention means 51 is energized. Then, the plunger 53 protrudes and covers the upper opening of the hook portion 50, whereby the power transmission line 7 captured by the hook portion 50 is sandwiched between the hook portion 50 and the plunger 53, and the hook portion 50 is transmitted. It does not fall off from the electric wire 7 (see FIG. 7). The energization command to the electromagnetic coil 52 is made by the remote operation device 11.
このように、この実施例２にあっては、送電線７からフック部５０（捕捉手段１０）が脱落することを確実に防止することができるため、多少風があっても、当該無人気球１を送電線７に沿って安定した状態で飛行させることができ、よって、送電線７の撮影を安定した状態で行うことができる。
なお、上記フック部５０及びプランジャー５３の送電線７と接触する部分にフッ素加工を施すなどして滑り性を良好にしておくと無人気球１の飛行を更に良好とする。
As described above, in this second embodiment, it is possible to reliably prevent the hook portion 50 (capturing means 10) from dropping from the power transmission line 7, so that the unpopular sphere even if there is some wind. 1 can be made to fly along the power transmission line 7 in a stable state, and thus the power transmission line 7 can be imaged in a stable state.
It should be noted that the flight of the unpopular sphere 1 is further improved by making the slipping property good by, for example, subjecting the hook portion 50 and the portion of the plunger 53 contacting the power transmission line 7 to fluorine processing.
次に、本発明の実施例３について図８及び図９を参考にして説明する。この実施例３は上記実施例１と相違する点は、捕捉手段１０を捕捉アーム３１の先端部を折り曲げて形成したフック部にした点と、カメラ８による送電線７の撮影をあらゆる方向から可能とする回動手段を設けた点である。
図８は回動手段を拡大して示す側面図であり、図９は回動手段を後方から見て示す拡大背面図である。なお、捕捉手段１０は上記実施例２のものと同様の構成をしているのでその説明は省略する。
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. The third embodiment is different from the first embodiment in that the capturing means 10 is a hook portion formed by bending the distal end portion of the capturing arm 31 and that the camera 8 can shoot the power transmission line 7 from any direction. It is the point which provided the rotation means.
FIG. 8 is an enlarged side view showing the turning means, and FIG. 9 is an enlarged rear view showing the turning means as seen from the rear. Since the capturing means 10 has the same configuration as that of the second embodiment, the description thereof is omitted.
捕捉アーム１０の先端部であって、上記フック部５０が形成された側と反対側の側面に回動手段６０が設けられており、該回動手段６０は、駆動モータ６１と、該駆動モータ６１の駆動軸に一体に又は一体的に接続されたクランク部材６２とから成る。 Rotating means 60 is provided at the front end of the capture arm 10 on the side opposite to the side where the hook 50 is formed. The rotating means 60 includes a drive motor 61 and the drive motor. The crank member 62 is integrally or integrally connected to the drive shaft 61.
クランク部材６２の一端６２ａは駆動モータ６１の駆動軸と一体に形成されており、フック部５０が捕捉した送電線７とほぼ平行になるように配置されている。また、クランク部材６２の一端６２ａは、フック部５０に捕捉された送電線７と捕捉アーム３１を挟んでほぼ同じ高さに配置され、これにより、捕捉した送電線７の近傍にクランク部材（６２）一端（６２ａ）が配置されている。
駆動モータ６１は、その駆動軸（クランク部材６２の一端６２ａ）がほぼ２７０度の角度だけ回動するようになっていて、クランク部材６２が送電線７に干渉しないようなっている。
カメラ８はその撮影方向がほぼ回動中心を向く向きでクランク部材６２の他端６２ｂに取着されており、これにより、カメラ８の向きは送電線７を向いており、この向きはクランク部材６２が回動した場合にも余り変化がなく、よって、クランク部材６２の回動により、送電線７を直径方向から中心角でほぼ２７０度範囲で撮影することができる。
One end 62a of the crank member 62 is formed integrally with the drive shaft of the drive motor 61, and is disposed so as to be substantially parallel to the power transmission line 7 captured by the hook portion 50. In addition, one end 62a of the crank member 62 is disposed at substantially the same height with the power transmission line 7 captured by the hook portion 50 and the capture arm 31 interposed therebetween, so that the crank member (62 ) One end (62a) is arranged.
The drive motor 61 has a drive shaft (one end 62 a of the crank member 62) that is rotated by an angle of about 270 degrees so that the crank member 62 does not interfere with the power transmission line 7.
The camera 8 is attached to the other end 62b of the crank member 62 in such a direction that the photographing direction is substantially directed to the center of rotation, whereby the direction of the camera 8 is directed to the power transmission line 7, and this direction is the crank member. There is not much change even when 62 is rotated. Therefore, by rotating the crank member 62, the power transmission line 7 can be imaged in a range of approximately 270 degrees from the diameter direction to the central angle.
このように、この実施例３にあっては、フック部５０で送電線７を捕捉した後、駆動モータ６１を回動させることにより、送電線７をその周方向においてほぼ２７０度の範囲でカメラ８による撮影が可能となり、無人気球１を送電線７に沿って飛行させながら、回動手段６０を適宜動作させることにより、送電線７をほぼあらゆる角度から撮影することができ、送電線７の点検を確実に行うことができる。 As described above, in the third embodiment, the power transmission line 7 is captured by the hook portion 50, and then the drive motor 61 is rotated, so that the power transmission line 7 is set to a camera in a range of approximately 270 degrees in the circumferential direction. 8 can be taken, and the power transmission line 7 can be taken from almost any angle by appropriately operating the rotation means 60 while flying the unpopular sphere 1 along the power transmission line 7. Can be reliably checked.
上記各実施例においてカメラ８で撮影した画像を送信手段９で地上局３２の遠隔操作装置１１に送信するようにしたが、このようにすると、遠隔操作装置１１のモニタ３３ｂを見ながら無人気球１の操縦及び送電線７の点検を行うことができるが、本発明はこれに限らず、カメラ８で撮影した画像を、たとえば記憶装置に記録させ、無人飛行体を回収した後、その記憶装置に記録された画像をモニタなどで確認して点検することもできる。このようにすると、撮影した被写体の画像をゆっくりと精査しながら点検を行うことができる。勿論、送信手段と記憶装置との両方を備えることもできる。 In each of the above embodiments, the image taken by the camera 8 is transmitted to the remote control device 11 of the ground station 32 by the transmission means 9, but in this way, the unpopular sphere is viewed while watching the monitor 33b of the remote control device 11. However, the present invention is not limited to this, and the image captured by the camera 8 is recorded in, for example, a storage device, and after the unmanned aerial vehicle is collected, the storage device It is also possible to check and check the image recorded on the monitor. In this way, inspection can be performed while slowly examining the photographed subject image. Of course, both the transmission means and the storage device can be provided.
また、捕捉手段１０は１つのみ設けたものを説明したが、本発明はこれに限らず、２つの捕捉手段１０を設けても良い。この場合、２つの捕捉手段をゴンドラ３の互いに対向する側面から下方にそれぞれ伸ばし、その先端部が前後方向で適宜離間するようする。また、送電線７を引っ掛ける部分（上記実施例１にあってはコロ３３、実施例２にあってはフック部５０）がゴンドラ３の左右方向の中心線と平行な線上に並ぶように位置させる。これにより、２つの捕捉アームの先端部と先端部との間の空隙から送電線７を捕捉アーム間に相対的に挿入することにより、送電線７を２つの捕捉手段で捕捉することができ、無人飛行体を送電線７に対して安定した状態で飛行させることができ、送電線７の撮影をより安定させることができる。なお、この場合、２つの捕捉手段で送電線７捕捉するときに、２つの捕捉アームの先端間に送電線７が挿入できるような向きに無人飛行体を位置させ、無人飛行体を下降させて２つの捕捉アーム間に送電線７が位置したところで、無人飛行体を平面方向で回転させ、上昇させることにより、捕捉手段で送電線７を捕捉することができる。 In addition, although only one capturing means 10 has been described, the present invention is not limited to this, and two capturing means 10 may be provided. In this case, the two capturing means are extended downward from the opposite side surfaces of the gondola 3 so that the front ends thereof are appropriately separated in the front-rear direction. Further, the portion (the roller 33 in the first embodiment and the hook portion 50 in the second embodiment) where the power transmission line 7 is hooked is positioned so as to be aligned on a line parallel to the center line in the left-right direction of the gondola 3. . Thereby, the power transmission line 7 can be captured by the two capturing means by relatively inserting the power transmission line 7 between the capture arms from the gap between the distal end portions of the two capture arms, The unmanned air vehicle can be made to fly with respect to the power transmission line 7 in a stable state, and photographing of the power transmission line 7 can be made more stable. In this case, when the power transmission line 7 is captured by the two capturing means, the unmanned air vehicle is positioned so that the power transmission line 7 can be inserted between the tips of the two capturing arms, and the unmanned air vehicle is lowered. When the power transmission line 7 is positioned between the two capture arms, the power transmission line 7 can be captured by the capture means by rotating and lifting the unmanned air vehicle in the plane direction.
上記各実施例において昇降機構５は、ゴンドラ３の下部に１つのみ設けたが、本発明はこれに限らず複数設けても良いし、また、上記副推進機構２３のような噴射ノズルを用いるようにしても良い。 In each of the above embodiments, only one lifting mechanism 5 is provided at the bottom of the gondola 3, but the present invention is not limited to this, and a plurality of lifting mechanisms 5 may be provided, and an injection nozzle such as the auxiliary propulsion mechanism 23 is used. You may do it.
上記各実施例においてカメラ８は、１つのみ設けたもので説明したが、本発明はこれに限らず複数設けても良い。
さらに、送電線を点検するための無人飛行体としては、上述のように送電線との接触による短絡事故を防止するために、少なくとも、エンベロープ２、ゴンドラ３、ワイヤー４昇降機構５、推進機構６、小型カメラ８、捕捉手段１０、操舵機構１３、脱落防止手段５１、回動手段６０など外側に位置する部材は絶縁体で構成することが好ましい。
In each of the above embodiments, only one camera 8 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of cameras 8 may be provided.
Furthermore, as an unmanned air vehicle for inspecting the transmission line, at least the envelope 2, the gondola 3, the wire 4 lifting mechanism 5, the propulsion mechanism 6 in order to prevent a short circuit accident due to contact with the transmission line as described above. The members located outside such as the small camera 8, the capturing unit 10, the steering mechanism 13, the drop-off preventing unit 51, and the rotating unit 60 are preferably made of an insulator.
本発明浮揚ガスを用いた無人飛行体は各実施例で示したような操縦性能を有することから架空線のみならず、鉄塔本体、碍子装置、電力線の点検や樹木の接近状況、離隔距離の測定にも使用可能であり、また、ビル火災などの場合の火災現場の状況、人命救助のための音声や画像の情報授受、高層建築物の外装の保全状況などの情報収集はもちろん、上空からの地上部の航空写真の撮影にも利用することができる。 Since the unmanned air vehicle using the levitation gas of the present invention has the maneuverability as shown in each embodiment, not only the overhead wire but also the tower body, the insulator device, the power line, the approaching state of the tree, the measurement of the separation distance In addition to collecting information such as the status of fire sites in the event of a building fire, voice and image information for lifesaving, and the preservation status of the exterior of high-rise buildings, It can also be used to take aerial photographs of the ground.
１ 無人気球（無人飛行体）
２ エンベロープ
３ ゴンドラ
４ ワイヤー
５ 昇降機構
６ 推進機構
７ 送電線
８ 小型カメラ
９ 送信装置
１０ 捕捉手段
１１ 遠隔操作装置
１２ 緊急用バルブ
１３ 操舵機構
２０ プロペラ
２１ 駆動モータ
２２ 主推進機構
２３ 副推進機構
２４ プロペラ
２５ 駆動モータ
２６ 噴射ノズル
２７ 圧縮ボンベ
２８ 噴射用電磁弁
２９ 接続ホース
３０ 取付アーム
３１ 捕捉アーム
３２ 地上局
３２ａ 受信部
３２ｂ モニタ
３３ コロ
３３ａ 凹溝
４０ 鉄塔
５０ フック部
５１ 脱落防止手段
５２ 電磁コイル
５３ プランジャー
６０ 回転手段
６１ 駆動モータ
６２ クランク部材
６２ａ 一端
６２ｂ 他端
1 Unpopular sphere (unmanned flying vehicle)
2 Envelope 3 Gondola 4 Wire 5 Lifting mechanism 6 Propulsion mechanism 7 Transmission line 8 Small camera 9 Transmission device 10 Capture means 11 Remote control device 12 Emergency valve 13 Steering mechanism 20 Propeller 21 Drive motor 22 Main propulsion mechanism 23 Subpropulsion mechanism 24 Propeller 25 drive motor 26 injection nozzle 27 compression cylinder 28 injection electromagnetic valve 29 connection hose 30 mounting arm 31 catching arm 32 ground station 32a reception unit 32b monitor 33 roller 33a groove 40 steel tower 50 hook part 51 drop prevention means 52 electromagnetic coil 53 plan Jar 60 Rotating means 61 Drive motor 62 Crank member 62a One end 62b The other end
Claims (8)
前記昇降機構（５）及び推進機構（６）は遠隔又は自律により制御され、該推進機構（６）は、主に前後方向への大きな推進力を発生する主推進機構（２２）と水平方向への微細な推進力を発生する副推進機構（２３）とから成り、
該副推進機構（２３）は、前記エンベロープ（２）又はゴンドラ（３）の周囲に複数設けられ、圧縮ガスを調整自在に噴射する噴射ノズル（２６）であり、
前記主推進機構（２２）及び／又は副推進機構（２３）により推進しながら前記カメラ（８）で対象物を撮影した、
ことを特徴とする浮揚ガスを用いた無人飛行体。 An envelope (2) enclosing levitation gas, a gondola (3) suspended from the envelope (2), an elevating mechanism (5) for raising and lowering the gondola (3) and the envelope (2), An unmanned aerial vehicle (1) using levitated gas comprising a gondola (3) and a propulsion mechanism (6) for propelling the envelope (2) and a camera (8) for photographing an object,
The elevating mechanism (5) and the propulsion mechanism (6) are controlled remotely or autonomously, and the propulsion mechanism (6) is in the horizontal direction with the main propulsion mechanism (22) that mainly generates a large propulsive force in the front-rear direction. Consisting of a sub-propulsion mechanism (23) that generates a fine thrust of
A plurality of the auxiliary propulsion mechanisms (23) are provided around the envelope (2) or the gondola (3), and are injection nozzles (26) that jet the compressed gas in an adjustable manner.
The object was photographed with the camera (8) while being propelled by the main propulsion mechanism (22) and / or the sub propulsion mechanism (23).
An unmanned aerial vehicle using levitation gas.
ことを特徴とする請求項１に記載の浮揚ガスを用いた無人飛行体。 The gondola (3) is provided with a capturing means (10) for capturing the overhead wire (7).
The unmanned aerial vehicle using the levitated gas according to claim 1.
ことを特徴とする請求項２に記載の浮揚ガスを用いた無人飛行体。 The catching means (10) is rotatably supported at the tip of a catching arm (31) extending downward from the gondola (3) and hooked onto the overhead wire (7) from below (33). )
An unmanned aerial vehicle using the levitating gas according to claim 2.
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の浮揚ガスを用いた無人飛行体。 In the state where the capturing means (10) captures the overhead wire, the capturing means (10) further includes a drop prevention means for preventing the overhead wire from dropping off.
An unmanned aerial vehicle using the levitating gas according to claim 2 or 3.
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の浮揚ガスを用いた無人飛行体。 The camera (8) is attached to the gondola (3) or the capture arm (31) so that its photographing direction can be changed.
An unmanned aerial vehicle using the levitated gas according to any one of claims 1 to 4.
該回動手段（６０）は、駆動モータ（６１）と、該駆動モータ（６１）にその一端（６２ａ）が接続されたクランク部材（６２）とからなり、クランク部材（６２）の他端（６２ｂ）に前記カメラ（８）が取着された、
ことを特徴とする請求項５に記載の浮揚ガスを用いた無人飛行体。 The camera (8) is attached to a rotating means (60) attached to a lower surface of the capturing arm (31) opposite to the side on which the capturing means (10) is provided,
The rotating means (60) includes a drive motor (61) and a crank member (62) having one end (62a) connected to the drive motor (61), and the other end of the crank member (62) ( 62b) the camera (8) was attached,
An unmanned aerial vehicle using the levitated gas according to claim 5.
ことを特徴とする請求項６に記載の浮揚ガスを用いた無人飛行体。 One end (62a) connected to the drive motor (61) of the crank member (62) is provided in the vicinity of the capturing means (10).
An unmanned aerial vehicle using the levitating gas according to claim 6.
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７に記載の浮揚ガスを用いた無人飛行体。
The envelope (2) is provided with an emergency valve (12) for discharging levitation gas when flight control becomes impossible due to an external force such as wind.
An unmanned aerial vehicle using the levitated gas according to any one of claims 1 to 7.
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