JP6501909B2 - スライドドアアセンブリ及びそれが用いられる地上ドック - Google Patents

Description

本発明は、無人機の地上補助着陸を行うドック設備に関し、特にスライドドアアセンブリ及びそれが用いられる地上ドックに関する。

無人機産業の発展に伴って、地上補助着陸を行う従来のドック設備の一部は、無人機のハードウエアと交互にドアを開閉し、主に、回転ドアを大きい面取りで位置決めし、スイングさせる方式などで実現されている。従来の下から上に向かって押圧されるスイングドアの設計では、スイングドアが、押し開けられスイングされた後に、弾性構造によって復帰されている。

従来のスライドドア式の設計には、その開放方式の制限により、動力源が必要とされないが、ドックと無人機の中間スペースとが一定のスイング距離を保持する必要があり、つまり、無人機の下部がスライドドアを避けるように一定のスペースを保持する必要がある。同時に、下から上への押し出し機能を有する機構も必要とされる。これによって、全体のドア部位の空間要求、及び他の部分の設計負担を高める。

これに鑑み、本発明は、無人機との間の必要な距離を少なくするスライドドアアセンブリ、及びそれが用いる地上ドックを提供する。

スライドドアアセンブリは、着陸プラットホームと、着陸プラットホームに合わせて開放又は閉鎖されるスライドドアと、スライドドアを駆動して移動させる駆動アセンブリとを備え、前記着陸プラットホーム及び前記スライドドアは、２つの互いに平行する平面に位置し、前記駆動アセンブリは、前記スライドドアを開放又は閉鎖するように、前記スライドドアを駆動して前記スライドドアの位置している平面に平行移動させる。

スライドドアアセンブリは、着陸プラットホームと、着陸プラットホームに合わせて開放又は閉鎖されるスライドドアと、スライドドアを駆動して移動させる駆動アセンブリとを備え、前記駆動アセンブリは、動力源と、歯車と、ラックとを備え、前記動力源及び前記歯車は、前記着陸プラットホームに装着され、前記ラックは、前記スライドドアに装着され、前記動力源は、前記歯車を駆動して回転させ、前記歯車は、前記ラックとの噛合伝動により前記スライドドアを前記ラックの延伸方向に沿って平行移動させるよう駆動することで、前記スライドドアを開放又は閉鎖する。

地上ドックは、無人機のために着陸を提供し、前記地上ドックは、それに取り付けられたスライドドアアセンブリを備え、前記スライドドアアセンブリは、着陸プラットホームと、着陸プラットホームに合わせて開放又は閉鎖されるスライドドアと、スライドドアを駆動して移動させる駆動アセンブリとを備え、前記着陸プラットホーム及び前記スライドドアは、２つの互いにほぼ平行する平面に位置し、前記駆動アセンブリは、前記スライドドアを開放又は閉鎖するように、前記スライドドアを駆動して前記スライドドアの位置している平面に平行移動させる。

地上ドックは、無人機のために着陸を提供し、前記地上ドックは、それに取り付けられたスライドドアアセンブリを備え、前記スライドドアアセンブリは、着陸プラットホームと、着陸プラットホームに合わせて開放又は閉鎖されるスライドドアと、スライドドアを駆動して移動させる駆動アセンブリとを備え、前記駆動アセンブリは、動力源と、歯車と、ラックとを備え、前記動力源及び前記歯車は、前記着陸プラットホームに装着され、前記ラックは、前記スライドドアに装着され、前記動力源は、前記歯車を駆動して回転させ、前記歯車は、前記ラックとの噛合伝動により前記スライドドアを前記ラックの延伸方向に沿って平行移動させることで、前記スライドドアを開放又は閉鎖する。

本発明の実施形態において、前記着陸プラットホーム及び前記スライドドアが２つの互いに平行する平面に位置し、前記スライドドアがその位置する平面に平行移動し、スライドドアの方式が用いられることで、無人機がドックに着陸して前記スライドドアが開放される必要の場合、前記スライドドアと無人機との間の距離を少なくし、且つ前記スライドドアは平面における平行移動の開放方式を利用して使用が容易にする。これによって、前記スライドドアアセンブリの占用するスペースをできるだけ小さくして、着陸プラットホームのより多くのスペースを占用しておらず、ドックの他の付属設備のためにより多くの設計スペースが予め残され、ドックのスライドドアの上部及び下部の設備に与える空間的な影響を避け、無人機の下部の積載能力がより高くなり、地上ドックの厚み寸法を小さくする。

さらに、１つの実施例において、前記駆動アセンブリは、動力源と、歯車と、ラックとを備え、前記動力源は、前記歯車と接続され、前記歯車は、前記ラックと噛合され、前記着陸プラットホーム及び前記スライドドアの一方には、前記動力源及び前記歯車が装着され、前記着陸プラットホーム及び前記スライドドアの他方には、前記ラックが装着される。

１つの実施例において、前記動力源は、前記着陸プラットホームに装着され、前記ラックは、前記スライドドアの片側に装着される。

１つの実施例において、前記歯車は、前記動力源に装着され、且つ前記動力源と前記着陸プラットホームとの間に位置する。

１つの実施例において、前記スライドドアは、対向する第１側及び第２側を備え、前記動力源は、前記スライドドアの前記第１側の上端に装着され、前記ラックは、前記スライドドアの前記第１側に装着される。

１つの実施例において、前記スライドドアアセンブリは、前記スライドドアの平行移動を補助するスライドアセンブリをさらに備える。

１つの実施例において、前記スライドアセンブリは、幾つかの軸受を備え、前記軸受は、前記スライドドアの側部に装着される。

１つの実施例において、前記スライドドアアセンブリの前記着陸プラットホームには、第１スライド溝が設けられ、前記第１スライド溝は、前記軸受を収容すると共に、前記第１スライド溝における前記軸受のスライドに対して位置規制及び案内を行う。

１つの実施例において、前記スライドドアアセンブリは、前記スライドドアの側部に被せられる２つの蓋板をさらに備える。

１つの実施例において、前記軸受は、前記スライドドアの第１側の両端及び／又は前記スライドドアの前記第２側の両端に装着される。

１つの実施例において、前記スライドドアアセンブリの前記着陸プラットホームには、第１スライド溝が設けられ、前記第１スライド溝は、前記軸受を収容すると共に、前記第１スライド溝における前記軸受のスライドに対して位置規制及び案内を行う。

１つの実施例において、前記スライドドアアセンブリは、前記スライドドアの前記第１側及び前記第２側にそれぞれ被せられる２つの蓋板をさらに備える。

１つの実施例において、前記地上ドックは、マニピュレーターと、電池又は燃料を収容するための収容室とを備える。

１つの実施例において、前記マニピュレーターには、距離センサがさらに装着され、前記距離センサは、前記スライドドアアセンブリの前記スライドドアが開放されているか否かを感知することで、前記スライドドアアセンブリが正常状態であるか否かを判断することに用いられる。

本発明の実施形態によるスライドドアアセンブリが地上ドックから分離した状態で正面に対する傾斜角度を沿う斜視模式図である。 図１のスライドドアアセンブリの裏面の平面模式図である。 上端蓋板を取り外した図２のスライドドアアセンブリの平面模式図である。

以下の具体的な実施形態において、図面を参照して、本発明についてさらに説明する。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態による地上ドック１は、無人機が前記地上ドックに着陸した場合に、前記無人機のエネルギー源又は積載物を交換することに用いられる。前記エネルギー源は電池や燃料などであってもよく、積載物は画像形成装置であってもよい。前記地上ドック１は、スライドドアアセンブリ１００と、電池又は燃料を収容するための収容室２００と、マニピュレーター３００とを備える。

前記スライドドアアセンブリ１００は、着陸プラットホーム１０と、着陸プラットホーム１０に合わせて開閉されるスライドドア２０と、スライドドア２０を駆動して移動させる駆動アセンブリ３０とを備える。

前記着陸プラットホーム１０及び前記スライドドア２０は、いずれも平板状であってもよい。前記着陸プラットホーム１０は、地上ドックに取り付けられ、無人機の地上補助着陸を提供すると共に、地上ドック１に貯蔵された無人機の電池又は燃料のために遮蔽を提供する。前記着陸プラットホーム１０には、開口１２が設けられている。

前記スライドドア２０は、対向する第１側２２及び第２側２４を備える。本実施形態において、前記スライドドア２０は、ほぼ矩形状であり、その形状及び寸法がそれぞれ前記着陸プラットホーム１０の開口１２の形状及び寸法にほぼ相当する。前記第１側２２及び第２側２４は、矩形における２つの対向する幅方向の辺である。本実施形態において、前記着陸プラットホーム１０及び前記スライドドア２０は、２つの互いにほぼ平行する平面に位置する。図２に示す方向において、前記第１側２２を上端と、前記第２側２４を下端と定義することができる。前記スライドドア２０は、前記駆動アセンブリ３０により駆動されることによって、開放又は閉鎖するように、スライドドア２０をその位置している平面に平行移動させる。前記スライドドア２０が開放されている場合、前記着陸プラットホーム１０の開口１２が前記スライドドア２０で遮蔽されていないため、前記マニピュレーター３００は、収容室２００の中に電池などの補給を掴み上げて前記開口１２を通して地上ドック１から伸出し、地上ドック１に着陸した無人機に対してエネルギー又は積載物を補給するように電池などの交換を行うことができ、前記スライドドア２０が閉鎖されている場合、前記着陸プラットホーム１０の開口１２が前記スライドドア２０で遮蔽されているため、前記マニピュレーター３００は、収容室２００の中に収容されているので、伸出することができない。

図３を同時に参照し、前記駆動アセンブリ３０は、前記スライドドア２０の開放又は閉鎖を駆動することができる。前記駆動アセンブリ３０は、動力源３２と、動力源３２より駆動される歯車３４と、歯車３４と係合するラック３６とを備える。本実施形態において、前記動力源３２は、前記着陸プラットホーム１０に装着される。さらに、前記動力源３２は、前記着陸プラットホーム１０の開口１２の上端（図２に示す方向）に装着され、つまり、前記スライドドア２０の第１側２２に近接する箇所に装着される。本実施形態において、前記動力源３２は、サーボモータであってもよい。前記歯車３４は、前記動力源３２に接続され、前記動力源３２は、直接的に前記歯車３４を駆動して回転させる。前記ラック３６は、前記スライドドア２０の第１側２２に装着されると共に、前記歯車３４と噛合することができる。他の実施形態において、前記動力源３２を、それに装着された歯車３４とともに、前記スライドドア２０に装着し、前記ラック３６を前記着陸プラットホーム１０に装着することができる。これによって、同様に、動力源３２により歯車３４及びラック３６を駆動して互いに伝動させ、さらに前記スライドドア２０を駆動して平行移動させる。

前記動力源３２が前記歯車３４を駆動して回転させるとき、前記歯車３４は、前記ラック３６をラック３６の延伸方向に平行移動させるように駆動することで、ラック３６が装着されたスライドドア２０を駆動してスライドドア２０の第１側２２の延伸方向に平行移動させる。前記歯車３４が時計回り方向（図２にす示す方向）に回転する場合、前記歯車３４は、前記ラック３６を左方に向かって移動させるように駆動する。このとき、前記スライドドア２０を閉鎖するように、前記スライドドア２０が、開口１２を遮蔽するまで前記着陸プラットホーム１０の開口１２に近づく方向へ移動する。前記歯車３４が反時計回り方向（図２に示す方向）に回転する場合、前記歯車３４は、前記ラック３６を右方に向かって移動させるように駆動する。このとき、前記スライドドア２０を開放するように、前記スライドドア２０が、開口１２を完全に露出するまで前記着陸プラットホーム１０の開口１２から遠ざかる方向へ移動する。

本実施形態において、前記着陸プラットホーム１０及び前記スライドドア２０が２つの互いに平行な平面に位置するので、前記駆動アセンブリ３０により駆動されるスライドドア２０及び前記着陸プラットホーム１０の位置している２つの平面の間の距離をできるだけ小さくするために、前記歯車３４はサーボモータと前記着陸プラットホーム１０との間に装着される。これによって、前記ラック３６が装着されたスライドドア２０と前記着陸プラットホーム１０との間の距離をできるだけ小さくすることができる。このようにして、前記スライドドア２０を前記着陸プラットホーム１０にできるだけ近い平面に平行移動で摺動させる。これによって、前記スライドドアアセンブリ１００の占用するスペースをできるだけ小さくして、着陸プラットホーム１０のより多くのスペースを占用しておらず、ドックの他の付属設備及び無人機の設計のためにより多くの設計スペースが予め残される。

前記スライドドアアセンブリ１００は、前記スライドドア２０の平行移動を補助するスライドアセンブリ４０をさらに備えてもよい。前記スライドアセンブリ４０は、プーリーや、ローラ、軸受などの複数の選択肢を有することができる。本実施形態において、前記スライドアセンブリ４０は、幾つかの軸受４２を備える。前記軸受４２の数は、４つである。前記軸受４２は、前記スライドドア２０の第１側２２の両端及び第２側２４の両端に装着される。前記スライドドアアセンブリ１００の着陸プラットホーム１０には、前記軸受４２に対して２本の第１スライド溝４４が設けられてもよい。１本の第１スライド溝４４は、前記スライドドア２０の第１側２２の上部に設けられ、もう１本の第１スライド溝４４は、前記スライドドア２０の第２側２４の下部に設けられ、前記第１側２２の両端に装着された軸受４２は、上端の第１スライド溝４４に収容されることができ、前記第２側２４の両端に装着された軸受４２は、下端の第１スライド溝４４に収容されることができる。前記スライドドア２０がその第１側２２の延伸方向に沿って平行移動するとき、前記軸受４２は、前記第１スライド溝４４にスライドすることができ、スライドドア２０の平行移動に対して案内の役割を果たす。

前記スライドドアアセンブリ１００は、蓋板５０を含んでもよい。前記蓋板５０は、数が２つであり、前記スライドドア２０の第１側２２及び第２側２４に被せられる。各蓋板５０には、第２スライド溝（図示せず）が設けられてもよい。前記軸受４２の装着位置は、前記蓋板５０の第２スライド溝に正対することができる。前記第１スライド溝４４及びそれに対向する第２スライド溝は共に、前記軸受４２を収容し、軸受４２のスライドに対して案内及び位置規制を行う。

前記地上ドック１には、スライドドアアセンブリ１００のスライドドア２０が開放されているか否かを検出するための距離センサ（図示せず）がさらに装着されている。前記距離センサは、前記マニピュレーター３００に装着されてもよい。前記距離センサには、１つの初期距離の値が予め設定される。前記距離センサは、赤外線距離センサであってもよく、垂直に上向きに信号を送信することができる。頂部に遮蔽物があれば、当該距離センサは、遮蔽物により戻された信号を受信することで、スライドドア２０が正常に開放されているか否かを判断する。戻される信号がなければ、当該距離センサの上方に遮蔽物がないことを意味し、スライドドア２０が開放状態であることを示す。

無人機が既に地上ドック１の着陸プラットホーム１０に着陸した場合、無人機に対して電池を交換するように、スライドドアアセンブリ１００のスライドドア２０が開放され、且つマニピュレーター３００がスライドドア２０を通して地上ドック１から伸出する必要がある。このとき、マニピュレーター３００の上方への移動中に、前記距離センサはスライドドアアセンブリ１００との距離が予め設定された値に達することを検出すると、距離センサはスライドドア２０が開かれない結果を返信し、さらに、スライドドアアセンブリ１００のスライドドア２０が異常工作状態であることを判断することができる。このとき、距離センサは通信システムに信号を送信し、マニピュレーター３００の上方への移動を停止させて初期位置に戻るよう制御し、さらに、無人機へ信号を送信し、当該地上ドック１が異常工作状態であるため無人機の充電を提供できなく、充電が必要の場合に次の地上ドックに赴かなければならないことを無人機に通知する。前記距離センサはスライドドアアセンブリ１００との距離値を感知しないと、距離センサはスライドドア２０が正常に開放されている結果を返信し、さらに、スライドドアアセンブリ１００のスライドドア２０が正常工作状態であることを判断することができ、マニピュレーター３０は、上方への移動を無人機の位置に達するまで続け、さらに無人機に対して電池を交換する。

本発明の実施形態によるスライドドアアセンブリは、歯車及びラックの方式を利用して動力伝達を行い、同時に軸受を用いて側面転動を行い、スライドドアの方式を利用し、前記スライドドア及び無人機の間の距離は小さくなり、且つ前記スライドドアは平面における平行移動の開放方式を利用して使用が容易にする。これによって、前記スライドドアアセンブリの占用するスペースをできるだけ小さくして、着陸プラットホームのより多くのスペースを占用しておらず、ドックの他の付属設備のためにより多くの設計スペースが予め残され、ドックのスライドドアの上部及び下部の設備に与える空間的な影響を避け、無人機の下部の積載能力がより高くなり、地上ドックの厚み寸法を小さくする。

本発明の実施形態によるスライドドアアセンブリは、歯車及びラックの方式を利用して動力伝達を行うことに限定されない。前記歯車及びラックの伝動方式は、同等機能を有する他の伝動方式を使用して代替されてもよく、例えば、ベルト伝動や、チェーン伝動、リンク伝動などの機械伝動方式、又は液圧伝動や、気圧伝動などの非機械的伝動方式を使用することができる。

当業者は、以上の実施形態は、本発明を説明するに過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、以上の実施例の適切な変更および変形がいずれも本発明の特許請求の範囲に属すことを理解すべきである。

１ 地上ドック
１００ スライドドアアセンブリ
２００ 収容室
３００ マニピュレーター
１０ 着陸プラットホーム
１２ 開口
２０ スライドドア
２２ 第１側
２４ 第２側
３０ 駆動アセンブリ
３２ 動力源
３４ 歯車
３６ ラック
４０ スライドアセンブリ
４２ 軸受
４４ 第１スライド溝
５０ 蓋板

Claims (16)

1. 無人機のために着陸を提供する地上ドックに取り付けられ、着陸プラットホームと、着陸プラットホームに合わせて開放又は閉鎖されるスライドドアと、スライドドアを駆動して移動させる駆動アセンブリとを備えるスライドドアアセンブリであって、
   前記着陸プラットホーム及び前記スライドドアは、２つの互いにほぼ平行する平面に位置し、
   前記駆動アセンブリは、前記スライドドアを開放又は閉鎖するように、前記スライドドアを駆動して前記スライドドアの位置している平面に平行移動させ、
   前記スライドドアアセンブリは、前記スライドドアの平行移動を補助するスライドアセンブリをさらに備える、ことを特徴とするスライドドアアセンブリ。
2. 前記駆動アセンブリは、動力源と、歯車と、ラックとを備え、
   前記動力源は、前記歯車と接続され、
   前記歯車は、前記ラックと噛合され、
   前記着陸プラットホーム及び前記スライドドアの一方には、前記動力源及び前記歯車が装着され、前記着陸プラットホーム及び前記スライドドアの他方には、前記ラックが装着される、ことを特徴とする請求項１に記載のスライドドアアセンブリ。
3. 前記動力源は、前記着陸プラットホームに装着され、
   前記ラックは、前記スライドドアの片側に装着される、ことを特徴とする請求項２に記載のスライドドアアセンブリ。
4. 前記歯車は、前記動力源に装着されると共に、前記動力源と前記着陸プラットホームとの間に位置する、ことを特徴とする請求項３に記載のスライドドアアセンブリ。
5. 前記スライドドアは、対向する第１側及び第２側を備え、
   前記動力源は、前記スライドドアの前記第１側の上端に装着され、
   前記ラックは、前記スライドドアの前記第１側に装着される、ことを特徴とする請求項３に記載のスライドドアアセンブリ。
6. 前記スライドアセンブリは、幾つかの軸受を備え、
   前記軸受は、前記スライドドアの側部に装着される、ことを特徴とする請求項１に記載のスライドドアアセンブリ。
7. 前記スライドドアアセンブリの前記着陸プラットホームには、第１スライド溝が設けられており、
   前記第１スライド溝は、前記軸受を収容すると共に、前記第１スライド溝における前記軸受のスライドに対して位置規制及び案内を行う、ことを特徴とする請求項６に記載のスライドドアアセンブリ。
8. 前記スライドドアアセンブリは、前記スライドドアの側部に被せられる２つの蓋板をさらに備える、ことを特徴とする請求項１に記載のスライドドアアセンブリ。
9. 無人機のために着陸を提供する地上ドックに取り付けられ、着陸プラットホームと、着陸プラットホームに合わせて開放又は閉鎖されるスライドドアと、スライドドアを駆動して移動させる駆動アセンブリとを備えるスライドドアアセンブリであって、
   前記駆動アセンブリは、動力源と、歯車と、ラックとを備え、
   前記動力源及び前記歯車は、前記着陸プラットホームに装着され、
   前記ラックは、前記スライドドアに装着され、
   前記動力源は、前記歯車を駆動して回転させ、
   前記歯車は、前記ラックとの噛合伝動により前記スライドドアを前記ラックの延伸方向に沿って平行移動させるよう駆動することで、前記スライドドアを開放又は閉鎖する、ことを特徴とするスライドドアアセンブリ。
10. 前記歯車は、前記動力源に装着されると共に、前記動力源と前記着陸プラットホームとの間に位置する、ことを特徴とする請求項９に記載のスライドドアアセンブリ。
11. 前記スライドドアは、対向する第１側及び第２側を備え、
    前記動力源は、前記スライドドアの前記第１側の上端に装着され、
    前記ラックは、前記スライドドアの前記第１側に装着される、ことを特徴とする請求項９に記載のスライドドアアセンブリ。
12. 前記スライドドアアセンブリは、軸受をさらに備え、前記軸受の転動により前記スライドドアの平行移動を補助する、ことを特徴とする請求項１１に記載のスライドドアアセンブリ。
13. 前記軸受は、前記スライドドアの第１側の両端及び／又は前記スライドドアの前記第２側の両端に装着される、ことを特徴とする請求項１２に記載のスライドドアアセンブリ。
14. 前記スライドドアアセンブリの前記着陸プラットホームには、第１スライド溝が設けられており、
    前記第１スライド溝は、前記軸受を収容すると共に、前記第１スライド溝における前記軸受のスライドに対して位置規制及び案内を行う、ことを特徴とする請求項１２に記載のスライドドアアセンブリ。
15. 前記スライドドアアセンブリは、前記スライドドアの前記第１側及び前記第２側にそれぞれ被せられる２つの蓋板をさらに備える、ことを特徴とする請求項１１に記載のスライドドアアセンブリ。
16. 無人機のために着陸を提供する地上ドックであって、
    前記地上ドックに取り付けられた、請求項１〜１５のいずれか一項に記載のスライドドアアセンブリを備える、ことを特徴とする地上ドック。

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