JP7052299B2 - How to control unmanned aircraft and unmanned aircraft - Google Patents
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Description
本発明は、無人飛行体の制御方法、及び無人飛行体に関する。 The present invention relates to a method for controlling an unmanned vehicle and an unmanned vehicle.
特許文献1には、「ヘリコプタなどの飛行物体の障害物などへの衝突事故を防止する。」、「ヘリコプタ及び地上局にそれぞれGPS信号受信装置を設け、GPS衛星からのGPS信号を用いてヘリコプタの位置を正確に検出する。またヘリコプタ及び地上局にそれぞれデータ通信用衛星との間で制御データなどを送受信するための衛星通信装置を設ける。さらに、鉄塔や送電線などの障害物の座標をあらかじめ入力しておき、ヘリコプタが障害物に接近しすぎると警報を発生したり、自動操縦により回避させる。」と記載されている。
特許文献2には、「無人飛行体は、無人飛行体の鉛直方向の画像を撮影するカメラと、画像に、無人飛行体の墜落する可能性のある領域を重畳し、重畳した領域内に存在する回避対象物を検出する画像処理部と、回避対象物を検出した場合、領域内から回避対象物が検出されなくなるように無人飛行体の飛行を制御する墜落回避飛行制御部と、墜落回避飛行制御部の制御結果に応じて領域を変更する墜落可能性領域決定部とを備える。」と記載されている。
特許文献3には、「架空電線のグランドワイヤに流れる架空電線からの誘導電流をとり出し、直流変換して蓄電池を充電し、蓄電池を電源として利用する。」、「架空電線のグランドワイヤには電流とり出し用としてグランドワイヤを1次巻線とする電流変成器を設け、電流変成器はグランドワイヤに沿って長形状に設け、グランドワイヤに流れる架空電線の誘導電流をとり出す」と記載されている。
特許文献4には、配電線を内挿するコアと、このコアに巻回された二次巻線(一次巻線は、測定対象の配電線が相当)を備えて構成された電源用CTについて記載されている。
非特許文献1には、架空地線に流れる誘導電流を活用した航空障害灯用電源装置について記載されている。
Non-Patent
従来より、電力インフラ事業における送配電設備の巡視や点検においては、作業員による目視点検が主流となっている。しかし山間部のようなアクセスしにくい場所を点検する場合、現場までの移動に時間を要するだけでなく、昇塔に大きな労力が必要となることも多い。昨今、作業員の負荷軽減や安全性向上、人材不足の解決などを目的として、ドローン等の無人飛行体を活用して送電設備の管理や監視を行う取り組みが始まっている。 Conventionally, visual inspection by workers has been the mainstream in patrols and inspections of power transmission and distribution equipment in the electric power infrastructure business. However, when inspecting difficult-to-access places such as mountainous areas, not only does it take time to move to the site, but it often requires a great deal of labor to ascend the tower. Recently, efforts have begun to manage and monitor power transmission equipment using unmanned aerial vehicles such as drones for the purpose of reducing the load on workers, improving safety, and solving the shortage of human resources.
ここで送配電設備の点検業務に無人飛行体(ドローン等)を利用する場合、蓄電装置(バッテリ)の容量と重量により飛行距離や飛行時間が制限されてしまうことが課題である。また無人飛行体は送配電設備の随所に設けられている障害物を回避しつつ効率よく安全に飛行させる必要もある。 Here, when an unmanned aerial vehicle (drone or the like) is used for inspection work of power transmission and distribution equipment, the problem is that the flight distance and flight time are limited by the capacity and weight of the power storage device (battery). It is also necessary for unmanned aircraft to fly efficiently and safely while avoiding obstacles provided throughout the power transmission and distribution equipment.
本発明はこうした背景に鑑みてなされたものであり、飛行距離や飛行時間を確保しつつ無人飛行体を効率よく安全に飛行させることが可能な、無人飛行体の制御方法、及び無人飛行体を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such a background, and a method for controlling an unmanned aircraft and an unmanned aircraft capable of efficiently and safely flying an unmanned aircraft while ensuring a flight distance and a flight time are provided. The purpose is to provide.
上記目的を達成するための本発明のうちの一つは、推力発生装置と、前記推力発生装置を制御する飛行制御装置と、環の下端部を開閉可能な環状のリング体、及び前記リング体に沿って巻回された導電コイルを有する電流発生装置と、前記リング体の前記環の下端部を開閉するリング開閉装置と、前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する電力供給装置と、周囲に存在する物体との間の距離を示す情報を出力するセンサと、を備えたマルチコプタ方式の無人飛行体の制御方法であって、前記無人飛行体が、下降飛行して架空電線に当該架空電線の上方から接近するステップ、前記リング体の前記環の下端部を前記架空電線の径よりも大きく開いた状態で下降飛行することにより前記環の内側に架空電線を収容するステップ、飛行しつつ前記環の下端部を閉じるステップ、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行しつつ、前記架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給するステップ、前記架空電線に沿って飛行しているときに前記架空電線に設けられている障害物から所定距離範囲内になったことを検知すると、前記リング体の前記環の下端部を、前記架空電線の径よりも大きく開いて上昇飛行することにより前記架空電線から離脱し、前記架空電線に沿って前記障害物を回避する飛行を行うステップ、及び、前記障害物が所定距離範囲外になったことを検知すると、前記リング体の前記環の下端部を、前記架空電線の径よりも大きく開いて下降飛行することにより前記環の内側に前記架空電線を収容し、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行しつつ前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する飛行を再開するステップ、を実行する。
One of the present inventions for achieving the above object is a thrust generator, a flight control device for controlling the thrust generator, an annular ring body capable of opening and closing the lower end of the ring, and the ring body. A current generator having a conductive coil wound along the wire, a ring switchgear that opens and closes the lower end of the ring of the ring body, and a power generated by the conductive coil to generate electric power based on the thrust generator or the flight. A method for controlling an unmanned aviator of a multicopter type, which comprises a power supply device for supplying a control device and a sensor for outputting information indicating a distance between an object existing in the surroundings, wherein the unmanned aviation body is a control method. , A step of descending and approaching the overhead electric current from above the overhead electric current, and by descending with the lower end of the ring of the ring body open larger than the diameter of the overhead electric current, the inside of the ring A step of accommodating an overhead electric wire, a step of closing the lower end of the ring while flying, and an electromagnetic current flowing through the overhead electric wire while flying along the overhead electric wire while accommodating the overhead electric wire inside the ring. A step of supplying the electric power based on the current generated in the conductive coil by the inductive action to the thrust generator or the flight control device, an obstacle provided in the overhead electric wire when flying along the overhead electric wire. When it is detected that the ring body is within a predetermined distance range, the lower end of the ring of the ring body is opened larger than the diameter of the overhead electric current and ascends to separate from the overhead electric current and becomes the overhead electric current. When it is detected that the step of flying to avoid the obstacle along the obstacle and the obstacle is out of the predetermined distance range , the lower end portion of the ring of the ring body is made larger than the diameter of the overhead electric current. By opening and flying down , the overhead electric wire is housed inside the ring, and the current generated in the conductive coil while flying along the overhead wire with the overhead wire housed inside the ring. The step of resuming flight, which supplies the electric power based on the electric current to the thrust generator or the flight control device, is executed.
本発明によれば、架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により導電コイルに生じる電流に基づく電力を推力発生装置又は飛行制御装置に供給するので、無人飛行体は飛行しながら架空電線から電力供給を受けることができ、飛行距離や飛行時間を延ばすことができる。そのため、例えば、充電ステーション等にアクセスすることなく、無人飛行体を長距離又は長時間にわたって飛行させることができ、送配電設備の点検等の作業を効率よく行うことができる。また蓄電装置(バッテリ)の残量不足や故障により浮力を失った場合や突風が発生した場合にはリング体が架空電線に掛かるため、無人飛行体が落下したり飛行ルートを逸脱してしまうのを防ぐことができ、無人飛行体を安全に飛行させることができる。また架空電線に設けられている障害物に接近するとこれを回避する飛行を行い、回避した後は電力供給を受けながらの架空電線に沿った飛行を再開するので、無人飛行体を効率よく安全に飛行させることができる。このように本発明によれば、飛行距離や飛行時間を確保しつつ効率よく安全に無人飛行体を飛行させることができる。 According to the present invention, since the electric power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire is supplied to the thrust generator or the flight control device, the unmanned aircraft supplies electric power from the overhead electric wire while flying. You can receive it, and you can extend the flight distance and flight time. Therefore, for example, an unmanned vehicle can be flown over a long distance or for a long time without accessing a charging station or the like, and work such as inspection of power transmission and distribution equipment can be efficiently performed. In addition, if the buoyancy is lost due to insufficient remaining capacity of the power storage device (battery) or a failure, or if a gust of wind occurs, the ring body will hang on the overhead wire, causing the unmanned flight object to fall or deviate from the flight route. Can be prevented and unmanned aircraft can be flown safely. In addition, when approaching an obstacle provided on the overhead power line, it will fly to avoid it, and after avoiding it, it will resume flight along the overhead power line while receiving power, making unmanned aircraft efficient and safe. Can be flown. As described above, according to the present invention, it is possible to fly an unmanned vehicle efficiently and safely while ensuring a flight distance and a flight time.
本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記リング体は、前記無人飛行体の下方に設けられ、前記無人飛行体は、前記障害物の上方側を飛行することにより前記障害物を回避する。 Another method of the present invention is a method for controlling the unmanned vehicle, wherein the ring body is provided below the unmanned vehicle, and the unmanned vehicle flies above the obstacle. By doing so, the obstacle is avoided.
本発明によれば、障害物を回避する際に無人飛行体は障害物の上方側を飛行するので、例えば、送配電設備の点検等の作業に際し、架空電線の上方側の情報(撮影映像等)を取得することができる。 According to the present invention, the unmanned vehicle flies above the obstacle when avoiding the obstacle. Therefore, for example, when inspecting the power transmission and distribution equipment, information on the upper side of the overhead electric wire (photographed image, etc.) ) Can be obtained.
本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記リング体は、前記無人飛行体の上方に設けられ、前記無人飛行体は、前記障害物の下方側を飛行することにより前記障害物を回避する。 Another method of the present invention is a method for controlling the unmanned vehicle, wherein the ring body is provided above the unmanned vehicle, and the unmanned vehicle flies below the obstacle. By doing so, the obstacle is avoided.
本発明によれば、障害物を回避する際に無人飛行体は障害物の下方側を飛行するので、例えば、送配電設備の点検等の作業に際し、架空電線の下方側の情報(撮影映像等)を取得することができる。 According to the present invention, the unmanned vehicle flies below the obstacle when avoiding the obstacle. Therefore, for example, when inspecting the power transmission and distribution equipment, information on the lower side of the overhead electric wire (photographed image, etc.) ) Can be obtained.
本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記無人飛行体は、周囲を撮影する撮影装置を備え、前記無人飛行体が、前記環の内側に架空電線を収容した状態で飛行しつつ前記架空電線を撮影するステップを更に実行する。 Another method of the present invention is the control method of the unmanned air vehicle, wherein the unmanned air vehicle is provided with a photographing device for photographing the surroundings, and the unmanned air vehicle accommodates an overhead electric wire inside the ring. The step of photographing the overhead electric wire is further executed while flying in the state of being in the above position.
本発明によれば、送配電設備の点検等の作業に際し、架空電線からの電力供給を受けて飛行距離や飛行時間を確保しつつ、架空電線等の送配電設備の撮影映像を効率よく取得することができる。 According to the present invention, when inspecting a power transmission / distribution facility or the like, the photographed image of the power transmission / distribution equipment such as the overhead power line is efficiently acquired while securing the flight distance and the flight time by receiving the power supply from the overhead power supply. be able to.
本発明の他の一つは、上記無人飛行体の制御方法であって、前記電流発生装置は、貫通型の変流器を用いて構成される。 The other one of the present invention is the control method of the unmanned vehicle, and the current generator is configured by using a through-type current transformer.
このように本発明の電流発生装置は、貫通型の変流器を用いて容易に実現することができる。 As described above, the current generator of the present invention can be easily realized by using a through-type current transformer.
本発明の他の一つは、推力発生装置と、前記推力発生装置を制御する飛行制御装置と、環の一部を開閉可能な環状のリング体、及び前記リング体に巻回された導電コイルを有する電流発生装置と、前記リング体の前記環の一部を開閉するリング開閉装置と、前記環の内側に収容された架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する電力供給装置と、周囲に存在する物体との間の距離を示す情報を出力するセンサと、を備える無人飛行体であって、飛行して架空電線に接近する制御、飛行しつつ前記リング体の前記環の一部を開いて前記環の内側に架空電線を収容する制御、飛行しつつ前記環の一部を閉じる制御、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行しつつ、前記架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する制御、前記架空電線に沿って飛行しているときに前記架空電線に設けられている障害物から所定距離範囲内になったことを検知すると、前記リング体を前記架空電線から離脱し、前記架空電線に沿って前記障害物を回避するように飛行する制御、及び、前記障害物が所定距離範囲外になったことを検知すると、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行しつつ、前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する飛行を再開する制御、を行う。 The other one of the present invention is a thrust generator, a flight control device that controls the thrust generator, an annular ring body that can open and close a part of the ring, and a conductive coil wound around the ring body. Based on a current generator having a current generator, a ring switchgear that opens and closes a part of the ring of the ring body, and a current generated in the conductive coil by an electromagnetic induction action of a current flowing through an overhead electric wire housed inside the ring. An unmanned vehicle equipped with a power supply device that supplies electric power to the thrust generator or the flight control device and a sensor that outputs information indicating a distance between an object existing in the surroundings, and is in flight. Control to approach the overhead electric current, control to open a part of the ring of the ring body while flying to accommodate the overhead electric current inside the ring, control to close a part of the ring while flying, inside the ring. While flying along the overhead electric wire while accommodating the overhead electric wire, the electric power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire is used as the thrust generator or the flight control device. When it is detected that the ring body is within a predetermined distance range from an obstacle provided in the overhead electric current while flying along the overhead electric current, the ring body is separated from the overhead electric current. , Control to fly along the overhead wire so as to avoid the obstacle, and when it is detected that the obstacle is out of the predetermined distance range, the overhead wire is housed inside the ring. Control is performed to resume flight by supplying the electric power based on the current generated in the conductive coil to the thrust generator or the flight control device while flying along the overhead electric wire.
本発明の他の一つは、上記無人飛行体であって、前記リング体は、前記無人飛行体の下方に設けられ、前記障害物の上方側を飛行することにより前記障害物を回避する制御を行う。 Another one of the present invention is the unmanned vehicle, in which the ring body is provided below the unmanned vehicle and controls to avoid the obstacle by flying above the obstacle. I do.
本発明の他の一つは、上記無人飛行体であって、前記リング体は、前記無人飛行体の上方に設けられ、前記障害物の下方側を飛行することにより前記障害物を回避する制御を行う。 Another one of the present invention is the unmanned vehicle, in which the ring body is provided above the unmanned vehicle and controls to avoid the obstacle by flying below the obstacle. I do.
本発明の他の一つは、上記無人飛行体であって、周囲を撮影する撮影装置を備え、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で飛行しつつ前記架空電線を撮影する制御を行う。 Another aspect of the present invention is the unmanned flying object, which is provided with a photographing device for photographing the surroundings, and controls to photograph the overhead electric wire while flying with the overhead electric wire housed inside the ring. conduct.
本発明の他の一つは、上記無人飛行体であって、前記電流発生装置は、貫通型の変流器を用いて構成される。 The other one of the present invention is the unmanned flying object, and the current generator is configured by using a through-type current transformer.
本発明の他の一つは、上記無人飛行体であって、前記電力供給装置は、前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に電力を供給する蓄電装置と、前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記蓄電装置に供給する充電制御装置と、を更に備える。 Another one of the present invention is the unmanned vehicle, wherein the power supply device is a power storage device that supplies power to the thrust generator or the flight control device, and power based on a current generated in the conductive coil. Is further provided with a charge control device for supplying the power storage device.
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。 In addition, the problems disclosed in the present application and the solutions thereof will be clarified by the column of the form for carrying out the invention and the drawings.
本発明によれば、飛行距離や飛行時間を確保しつつ無人飛行体を効率よく安全に飛行させることができる。 According to the present invention, an unmanned vehicle can be efficiently and safely flown while ensuring a flight distance and a flight time.
以下、発明を実施するための形態について説明する。尚、以下の説明において、同一の又は類似する構成について共通の符号を付して説明を省略することがある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described. In the following description, the same or similar configurations may be designated by a common reference numeral and the description thereof may be omitted.
図1及び図2に本発明の一実施形態として説明する無人飛行体3の外観を示している。図1は無人飛行体3の正面図、図2は無人飛行体3を正面斜め上方から眺めた斜視図である。無人飛行体3は、送配電設備の点検(例えば、架空電線、送電鉄塔、電柱等の状態診断(傷の有無、アーク痕の有無、鳥害の有無、接近樹木の有無等の確認))を行う。
1 and 2 show the appearance of the
無人飛行体3は、例えば、マルチコプタ(バイコプタ(bicopter)トリコプタ(tricopter)、クアッドコプタ(quadcopter)、ヘキサコプタ(hexacopter)、オクトコプタ(octocopter)等)、ヘリコプタ、飛行機、飛行ロボット等である。尚、以下の説明において、無人飛行体3は、遠隔制御による飛行が可能であり、かつ、自律制御機構を備えて自律飛行が可能なクアッドコプタであるものとする。
The
無人飛行体3は、その基本骨格(フレーム)として、台座部31と、台座部31から+y方向を基準として、夫々、45°、135°、225°、315°の角度で水平方向に延出する4つのアーム32と、台座部31の下方(-z方向)に延出して設けられる脚部33(後述の脚支柱331,水平脚332を含む。スキッドとも称される。)と、を備える。アーム32や脚部33は、例えば、筒状(円筒状、角筒状等)やトラス状の部材を用いて構成される。これらは例えば樹脂や金属等を素材として構成される。
As its basic skeleton (frame), the
台座部31は、上下方向(z軸方向)に複数段の板材を有する構造(本例では上下2段)になっている。脚部33は、台座部31から夫々左右方向(±x軸方向)に開脚しつつ下方に所定長さで延出する2本の脚支柱331と、脚支柱331の下端に固定され水平(y軸方向)に所定長さ(例えば、無人飛行体3の前後方向(y軸方向)の長さ)で延出する水平脚332とを有する。
The
台座部31の上段には、飛行制御装置250や撮影装置282が設けられている。また台座部31の下段には、バッテリ260(蓄電装置)や後述の充電制御装置82等が設けられている。これらは例えば、両面テープ、面ファスナ、ネジ等を用いて台座部31に固定される。
A
4つのアーム32の夫々の端部近傍には、その回転軸の方向を上下方向(z軸方向)に向けて動力モータ255(推力発生装置)が設けられている。各動力モータ255の回転軸にはプロペラ271(回転翼)が取り付けられている。各動力モータ255にはモータ制御装置254が接続されている。
A power motor 255 (thrust generator) is provided in the vicinity of each end of each of the four
台座部31の下方には、台座部31の下段と2本の脚支柱331とで囲まれる空間Sが形成されており、この空間Sに電流発生装置41とリング開閉装置42とが設けられている。
Below the
図3は電流発生装置41の構造及び原理を説明する図である。電流発生装置41は、充電制御装置82及びバッテリ260とともに、無人飛行体3の各構成に駆動電力を供給する電力供給装置240を構成する。
FIG. 3 is a diagram illustrating the structure and principle of the
同図に示すように、電流発生装置41は、磁性材料からなる環状(リング状)のリング体411と、リング体411に沿って巻回された導電コイル412とを含む。導電コイル412の両端部は充電制御装置82の入力端子に接続される。
As shown in the figure, the
リング体411は、その環の内側の孔415に架空電線2を貫通させて収容するように架空電線2に結合する。リング体411が架空電線2に結合した状態では、架空電線2を流れる電流による電磁誘導作用により導電コイル412に電流(誘導電流)が生じ、この電流は充電制御装置82に入力される。
The
充電制御装置82は、導電コイル412を通じて入力される交流を直流に変換してバッテリ260の充電電流として利用する。尚、このような電流発生装置41の構成は、例えば、既存の貫通型の電源用CT(変流器(Current Transformer))を用いて実現することもできる(例えば、特許文献3,4、非特許文献1を参照)。
The
リング体411の内側表面は、架空電線2との間の摩擦係数が小さな素材からなる。そのため、無人飛行体3は、リング体411を架空電線2と結合した状態のまま、架空電線2に沿って飛行(移動)することができる。リング体411の形状は必ずしも限定されないが、例えば、環内に収容される架空電線2との間で摩擦が生じにくい形状(例えば、円環状や楕円環状等)とすることが好ましい。
The inner surface of the
図4に、無人飛行体3のハードウェア構成(ブロック図)並びにユーザが利用する送信機6を示している。同図に示すように、無人飛行体3は、飛行制御装置250、推力発生装置270、電力供給装置240(電流発生装置41、充電制御装置82、バッテリ260)、リング開閉装置42、及び撮影装置282を備える。尚、無人飛行体3の各構成(推力発生装置270、飛行制御装置250、リング開閉装置42、及び撮影装置282)は、電力供給装置240から供給される電力によって動作する。上記各構成への駆動電力の供給は、バッテリ260から行ってもよいし、充電制御装置82から直接行ってもよい。
FIG. 4 shows the hardware configuration (block diagram) of the
推力発生装置270は、モータ制御装置254及び動力モータ255を備える。モータ制御装置254(ESC(Electronic Speed Controller)、アンプ等とも称される。)は、例えば、電気抵抗値の大きさの制御やPWM(Pulse Width Modulation)制御によって動力モータ255の回転を制御する。モータ制御装置254は、飛行のための推力を発生する。制御回路251は、各種センサ253から入力される情報に基づき複数の動力モータ255の夫々の回転数を制御することにより、無人飛行体3の動作(姿勢(ピッチ、ロール、ヨー)、移動(前進、後退、左右移動、上昇、下降)等)を制御する。動力モータ255は、電動モータであり、例えば、ブラシレスモータである。尚、推力発生装置270は、エンジン(内燃機関)によるものであってもよい。
The
飛行制御装置250は、制御回路251、無線通信装置252、各種センサ253、各種インタフェース(以下、各種I/F258と称する。)、及び通信回路259を含む。
The
制御回路251は、プロセッサ(CPU、MPU等)や記憶装置(RAM、ROM、NVRAM、外部記憶装置等)を含んで構成され、情報処理装置として機能する。制御回路251は、例えば、プロセッサ及び記憶素子が一体的にパッケージングされたマイクロコンピュータ(マイコン)として実現されるものであってもよい。 The control circuit 251 includes a processor (CPU, MPU, etc.) and a storage device (RAM, ROM, NVRAM, external storage device, etc.) and functions as an information processing device. The control circuit 251 may be realized as, for example, a microcomputer in which a processor and a storage element are integrally packaged.
各種センサ253は、例えば、ジャイロセンサ(角速度センサ)、3軸加速度センサ、気圧センサ、磁気センサ、超音波センサ、測距センサ、深度カメラ(タイムオブフライト(TOF: Time Of Flight)カメラ、ステレオカメラ、レーザレーダ(LiDAR: Laser imaging Detection and Ranging)、赤外線深度センサ、超音波センサ等)、GPS信号(GPS:Grobal Positioning System)の受信装置(以下、GPSとも称する。)、感圧センサ、赤外線センサ等である。
The
ジャイロセンサは、例えば、無人飛行体3の前後左右の傾きや回転の角速度を示す信号を出力する。3軸加速度センサは、例えば、無人飛行体3の加速度(前後左右上下の各方向の加速度)を検出する。気圧センサは、気圧を示す信号を出力する。気圧センサの情報は、例えば、無人飛行体3の高度や昇降速度等を求める際に用いられる。磁気センサは、例えば、無人飛行体3の機軸が現在向いている方位を示す信号を出力する。
The gyro sensor outputs, for example, a signal indicating the forward / backward / left / right tilt and the angular velocity of rotation of the
超音波センサは、例えば、無人飛行体3と周囲の物体(送配電設備、障害物、地面等)との間の距離を示す信号を出力する。
The ultrasonic sensor outputs, for example, a signal indicating the distance between the
深度カメラは、無人飛行体3の周囲に存在する障害物等の物体までの距離を示す情報を出力する。
The depth camera outputs information indicating the distance to an object such as an obstacle existing around the
GPS信号の受信装置(GPS)は、無人飛行体3の現在位置を示す情報を出力する。例えば、GPS信号の受信装置(GPS)が受信した、準天頂衛星から送られてくるGPS信号を用いることで、数cm程度の誤差で無人飛行体3の現在位置をリアルタイムに特定することができる。
The GPS signal receiver (GPS) outputs information indicating the current position of the
感圧センサは、例えば、無人飛行体3の脚部33の所定位置に設けられ、無人飛行体3の所定部位が他の物体に接触したことを示す信号を出力する。無人飛行体3は、例えば、感圧センサの信号に基づき自身が送電設備等の外部の物体に接触したことを検知し、物体を回避したり物体から離脱するための飛行制御を行う。
The pressure sensor is provided, for example, at a predetermined position on the
無線通信装置252は、遠隔地に存在する送信機6と直接的又は間接的に無線通信する。無線通信装置252は、送信機6から送られてくる無線信号を受信し、受信した無線信号の内容を制御回路251に入力する。送信機6は、無人飛行体3から送られてくる映像をリアルタイムに表示する映像受信表示装置(FPV(First Persons View)装置等)を備えていてもよい。
The
各種I/F258は、ユーザからの情報の受け付けやユーザへの情報提供を行うためのインタフェースであり、例えば、プッシュボタン、スイッチ、タッチパネル、LED、スピーカ等を含む。 Various I / F 258s are interfaces for receiving information from users and providing information to users, and include, for example, push buttons, switches, touch panels, LEDs, speakers, and the like.
通信回路259は、無人飛行体3の他の構成(モータ制御装置254、充電制御装置82、リング開閉装置42、撮影装置282等)と通信するための通信回路(SPI(Serial Peripheral Interface)、I2C(Inter-Integrated Circuit),RS-232CやUSB(Universal Serial Bus)等)により通信する回路等)を含む。
The
バッテリ260は、例えば、リチウムポリマー二次電池、電気二重層キャパシタ(電気二重層コンデンサ)、リチウムイオン二次電池等である。バッテリ260の端子間電圧は充電制御装置82から制御回路251に通知され、制御回路251は上記端子間電圧に基づきバッテリ260の残量を把握する。
The
リング開閉装置42は、リング体411を架空電線2に装着する際にリング体411の開閉制御(リング体411の環の孔415に架空電線2を出し入れするための、リング体411の環の一部に設けられる導入口416の開閉制御)を行うための機構(制御回路251によって制御されるサーボモータ、機械式開閉機構等)を含む。本例ではリング体411は半円状の左右一対の部材からなり、リング開閉装置42は、リング体411を二つ割れさせることによりリング体411の下方側に架空電線2の導入口416を形成する構造である。
The ring opening /
撮影装置282は、例えば、カメラ(ビデオカメラやデジタルカメラ)、カメラ制御機構、カメラの撮影方向を一定に保つためのジンバル(Gimbal)(2軸ジンバル、3軸ジンバル等)、地上局と通信するための通信装置等を含む。撮影装置282は、点検対象(架空電線2や送電鉄塔等)である物体の映像を撮影し、撮影した映像(映像データ)を地上局に無線伝送する。尚、地上局では、例えば、無人飛行体3から受信した映像について、画像処理やAI(Artificial Intelligence)による解析等を行って点検対象の状態を把握する。撮影装置282は、撮影した映像(映像データ)を記録媒体に記録(録画)する機能を備えていてもよい。
The photographing
図5に、制御回路251が備える機能(ソフトウェア構成)を示している。同図に示すように、制御回路251は、姿勢制御部511、操舵制御部512、飛行制御部513、リング開閉装置制御部515、及び撮影装置制御部516を備える。これらの機能は、例えば、制御回路251のプロセッサが、制御回路251の記憶装置に格納されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。 FIG. 5 shows a function (software configuration) included in the control circuit 251. As shown in the figure, the control circuit 251 includes an attitude control unit 511, a steering control unit 512, a flight control unit 513, a ring switchgear control unit 515, and a photographing device control unit 516. These functions are realized, for example, by the processor of the control circuit 251 reading and executing the program stored in the storage device of the control circuit 251.
また同図に示すように、制御回路251は、地図情報531及び飛行経路532を記憶する。地図情報531は3次元の地図情報を含む。飛行経路532は、出発地点から最終の着陸地点までを結ぶ経路(点検ルートを含む経路)を示す情報を含む。
Further, as shown in the figure, the control circuit 251 stores the map information 531 and the
姿勢制御部511は、各種センサ253から入力される信号に応じてモータ制御装置254(動力モータ255)を制御して無人飛行体3の姿勢制御を行う。
The attitude control unit 511 controls the motor control device 254 (power motor 255) in response to signals input from
操舵制御部512は、無線通信装置252から入力される信号に応じてモータ制御装置254(動力モータ255)を制御し、無人飛行体3の動作(移動、回転、上昇、下降等)を制御する。
The steering control unit 512 controls the motor control device 254 (power motor 255) according to the signal input from the
飛行制御部513は、各種センサ253から取得される情報に基づき推力発生装置270を制御して無人飛行体3の自律的な飛行制御を行う。この自律的な飛行制御は、例えば、AI技術を利用して自動又は半自動で行われるものであってもよい。手動制御等の受動的な制御時、飛行制御部513は、無線通信装置252が受信した送信機6からの指示に応じて推力発生装置270を制御することにより無人飛行体3の飛行姿勢や動作を制御する。
The flight control unit 513 controls the
飛行制御部513は、各種センサ253から入力される信号(例えば、GPS信号)に基づき、予め設定された飛行経路(出発地点、点検ルート、及び各着陸地点を結ぶ飛行経路)に沿って無人飛行体3を飛行させる。飛行経路は、手動設定されたものでもよいしAI技術等を用いて自動設定されたものでもよい。
The flight control unit 513 flies unmanned along a preset flight path (starting point, inspection route, and flight path connecting each landing point) based on signals (for example, GPS signals) input from
また飛行制御部513は、各種センサ253から入力される信号に基づき、架空電線2との間の距離や障害物の接近(障害物が自身の現在位置から所定範囲内に存在するか否か)を高精度かつリアルタイムに把握する。尚、障害物は、例えば、送配電設備(送電鉄塔、電柱、架空電線2、架空電線2に設けられる各種設備)である。架空電線2に設けられる各種設備は、例えば、風による電線の振動を抑制するダンパ(トーショナルダンパ、パイプレスダンパ、ベートダンパ、ストックブリッジダンパ、アーマーロッド等)、難着雪リング、着氷防止器、捻れ防止用のカウンターウェイト、各種スペーサ、偏心重量錘、スリーブ、各種クランプ、碍子等である。
Further, the flight control unit 513 is based on the signals input from
リング開閉装置制御部515は、リング開閉装置42の開閉を制御(例えば、リング開閉装置42のサーボモータを制御)する。 The ring switchgear control unit 515 controls the opening and closing of the ring switchgear 42 (for example, controls the servomotor of the ring switchgear 42).
撮影装置制御部516は、撮影装置282の動作(撮影の開始や停止、撮影方向、ズーム倍率制御等)を制御する。 The photographing device control unit 516 controls the operation of the photographing device 282 (starting and stopping of photographing, shooting direction, zoom magnification control, etc.).
図6は、図4に示した充電制御装置82の構成(ハードウェア構成)である。同図に示すように、充電制御装置82は、充電制御回路811及び通信回路812を備える。充電制御回路811は、バッテリ260の充電を効率よく行うための回路、バッテリ260の端子間電圧の監視回路、各種保護回路等を備える。充電制御回路811は、バッテリ260の端子間電圧を監視しつつ受電電力をバッテリ260に効率よく供給してバッテリ260の充電を行う。充電制御回路811は、例えば、CVCC(Constant Voltage. Constant Current)方式の制御を行いつつバッテリ260を充電する。
FIG. 6 is a configuration (hardware configuration) of the
通信回路812は、飛行制御装置250の通信回路259と通信する。充電制御回路811は、通信回路812を介してバッテリ260の情報を制御回路251に伝える。
The communication circuit 812 communicates with the
前述したように、無人飛行体3は、架空電線2を流れる電流の電磁誘導作用により導電コイル412に誘起される電流を利用してバッテリ260を充電する。無人飛行体3は、飛行しつつ架空電線2の上方から架空電線2に近づきリング体411の環の孔415に架空電線2を収容することにより架空電線2と結合する。
As described above, the
図7は、無人飛行体3が飛行しながらリング体411の内側に架空電線2を収容する手順を説明する図である。無人飛行体3は、まず(a)に示すように架空電線2に上方から近づく。続いて(b)に示すように、無人飛行体3は、リング体411の環の一部を開いて下降し、リング体411の孔415に架空電線2を収容する。そして無人飛行体3は(c)に示すようにリング体411を閉じて架空電線2と結合する。
FIG. 7 is a diagram illustrating a procedure for accommodating an overhead
図8に示すように、架空電線2に結合した後、無人飛行体3は架空電線2を流れる電流による電磁誘導作用により生じる電流によりバッテリ260を充電しつつ架空電線2が延出する方向に沿って飛行し、架空電線2等の点検(例えば、点検対象である送配電設備や周辺状況の撮影)を行う。前述したように、リング体411の内側表面は、架空電線2との間の摩擦係数が小さな素材からなるので、無人飛行体3は架空電線2に沿ってスムーズに移動することができる。尚、このように無人飛行体3が架空電線2に結合した状態において、例えば、バッテリ260の残量不足や故障により浮力が失われたり突風が吹いた場合でも、リング体411が架空電線2に掛かっているので無人飛行体3は落下したり飛行ルートを逸脱してしまうようなことはない。
As shown in FIG. 8, after being coupled to the overhead
無人飛行体3は、送電鉄塔等の飛行の妨げとなる物体が接近すると、図7に示した手順を逆に辿ることによりリング体411と架空電線2の結合を解いて架空電線2から離脱する。
When an object that hinders flight, such as a power transmission tower, approaches, the
図9は、無人飛行体3が、送電設備の点検のための飛行に際して行う処理(以下、飛行制御処理S900と称する。)を説明するフローチャートである。以下、同図とともに飛行制御処理S900について説明する。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a process (hereinafter, referred to as flight control process S900) performed by the
同図に示すように、まず出発地において、無人飛行体3はユーザの登録操作等により飛行経路532を記憶し(S911)、地上に設けられている充電設備を利用してバッテリ260の充電(飛行前充電)を行う(S912)。
As shown in the figure, first, at the departure point, the
続いて、無人飛行体3は、出発地を離陸し、飛行経路532に沿って飛行を開始する(S913)。飛行中、無人飛行体3は、GPS等の各種センサ253の情報に基づきリアルタイムに自身の現在位置を把握し、目的とする架空電線2に接近したか否かを判定する(S914)。無人飛行体3は、例えば、自身の現在位置と架空電線2までの距離が予め設定された距離以下となった場合に架空電線2に接近したと判定する。
Subsequently, the
無人飛行体3は、目的とする架空電線2に接近したと判定すると(S914:YES)、架空電線2からの受電処理及び点検処理(以下、受電/点検処理S915と称する。)を開始する。
When the
図10は、受電/点検処理S915の詳細を説明するフローチャートである。以下、同図とともに受電/点検処理S915について説明する。 FIG. 10 is a flowchart illustrating the details of the power receiving / inspection process S915. Hereinafter, the power receiving / inspection process S915 will be described together with the figure.
同図に示すように、まず無人飛行体3は、図7に示した前述した手順によりリング体411を架空電線2に結合する(S1011)。
As shown in the figure, first, the
続いて、無人飛行体3は、各種センサ253から取得される情報に基づき飛行制御を行いつつ架空電線2に沿った飛行(以下、受電/点検飛行と称する。)を開始し、送配電設備の点検のための処理(例えば、架空電線2、送電鉄塔、及び周辺状況の撮影、撮影した映像(映像データ)の地上局への送信等)を開始する(S1012)。尚、受電/点検飛行に際し、無人飛行体3は、各種センサ253から取得される情報に基づき、架空電線2からの離隔距離が適正位置になるように制御する。
Subsequently, the
無人飛行体3は、受電/点検飛行を行っている間、点検が終了したか否かをリアルタイムに判定する(S1013)。無人飛行体3が点検が終了していないと判定した場合(S1013:NO)、処理はS1014に進む。一方、無人飛行体3が点検が終了したと判定した場合(S1013:YES)、処理はS1017に進む。
The
S1014では、無人飛行体3は、障害物に接近したか否か(障害物が自身の現在位置から所定の距離内に存在するか否か)を判定する。無人飛行体3が障害物に接近していると判定した場合(S1014:YES)、無人飛行体3はリング体411を開いて架空電線2から離脱して受電/点検飛行を中断し(S1015)、架空電線2に沿って障害物を回避するための飛行(以下、回避飛行とも称する。)を行う(S1016)。その後、処理はS1011に戻り、無人飛行体3は再びリング体411を架空電線2に結合し(S1011)、受電/点検飛行を再開する(S1012)。
In S1014, the
図11は、無人飛行体3が、架空電線2に設けられている障害物Bに接近し、架空電線2から離脱して受電/点検飛行を中断し、回避飛行を行い、再び架空電線2に結合して受電/点検飛行を再開するまでの一連の様子を説明する図である。
In FIG. 11, the
同図に示すように、無人飛行体3は、受電/点検飛行中、(a)障害物Bに接近すると、(b)リング体411を開いて架空電線2から離脱して受電/点検飛行を中断し、接近中の障害物Bを回避可能な高さまで上昇する。尚、このときに無人飛行体3がどの程度上昇するかは、例えば、無人飛行体3が各種センサ253から入力される値に基づき自動的に決定する。また例えば、現場の状況等に応じて、予めユーザが無人飛行体3がどの程度上昇するかを無人飛行体3や送信機6に設定できるようにしてもよい。
As shown in the figure, when the
続いて無人飛行体3は、(c)障害物の上空を架空電線2に沿って飛行し、(d)障害物Bから十分に離間したところで下降して架空電線2に接近する。尚、このときに無人飛行体3がどの程度、障害物Bから離間したことをもって下降を開始するかは、例えば、無人飛行体3が各種センサ253から入力される値に基づき自動的に決定する。また例えば、現場の状況等に応じて、予めユーザが、無人飛行体3がどの程度、障害物Bから離間したことをもって下降を開始するか(例えば、どの程度の時間が経過した後に下降を開始するか)を、無人飛行体3や送信機6に設定できるようにしてもよい。
Subsequently, the unmanned flying object 3 (c) flies over the obstacle along the
その後、(e)無人飛行体3は、再びリング体411を架空電線2に結合し、受電/点検飛行を再開する。
After that, (e) the
図10に戻り、S1017では、無人飛行体3は、前述した手順によりリング体411を開いて架空電線2から離脱し、当該架空電線2に沿った受電/点検飛行を終了する(S1014)。
Returning to FIG. 10, in S1017, the
図9に戻り、S918では、無人飛行体3は、帰投のタイミングが到来したか否かを判定する。尚、帰投のタイミングは、例えば、予定されていた全ての点検作業(予定していた全ての架空電線2に沿った受電/点検飛行)が終了した場合や何らかの障害が発生した場合、地上局から帰投指示を受信した場合等に到来する。
Returning to FIG. 9, in S918, the
帰投のタイミングが到来していなければ(S918:NO)、処理はS914に戻る。帰投のタイミングが到来していれば(S918:YES)、処理はS919に進み、無人飛行体3は帰投のための飛行を開始し、着陸地の上空に到達すると着陸のための制御を行って着陸地に着陸する(S920)。
If the timing of return is not reached (S918: NO), the process returns to S914. If the timing of return is reached (S918: YES), the process proceeds to S919, the
以上詳細に説明したように、本実施形態の構成及び方法によれば、無人飛行体3は、飛行しながら架空電線2から電力供給を受けることができ、無人飛行体3の飛行距離(飛行時間)を延ばすことができる。そのため、例えば、充電ステーション等にアクセスすることなく、無人飛行体3を長距離又は長時間にわたって飛行させることができ、送配電設備の点検等の作業を効率よく行うことができる。またバッテリ260の残量不足や故障により浮力を失った場合や突風が発生した場合にはリング体411が架空電線2に掛かるので無人飛行体3が落下したり飛行ルートを逸脱してしまうのを防ぐことができ、無人飛行体3を安全に飛行させることができる。このように本実施形態の構成及び方法によれば、飛行距離や飛行時間を確保しつつ安全に無人飛行体3を飛行させることができる。
As described in detail above, according to the configuration and method of the present embodiment, the
また本実施形態の構成及び方法によれば、無人飛行体3は、架空電線2に沿って受電/点検飛行を行っている際、架空電線2に設けられている障害物Bに接近すると、自動的に架空電線2から離脱し、架空電線2に沿って回避飛行を行い、障害物Bを回避した後、再び受電/点検飛行を行う。そのため、無人飛行体3は、架空電線2に障害物Bが設けられている場合でも、障害物Bを回避して効率よく点検作業を進めることができる。
Further, according to the configuration and method of the present embodiment, when the
ところで、以上の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上記の実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 By the way, the above description is for facilitating the understanding of the present invention, and does not limit the present invention. The present invention can be modified and improved without departing from the spirit thereof, and it goes without saying that the present invention includes an equivalent thereof. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of the above embodiment with another configuration.
上記の各構成、機能部、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば、集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、またはICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。 Each of the above configurations, functional units, processing units, processing means, and the like may be realized by hardware, for example, by designing a part or all of them with an integrated circuit. Each of the above configurations, functions, and the like may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information such as programs, tables, and files that realize each function can be placed in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
上記の各図において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、必ずしも実装上の全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。例えば、実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 In each of the above figures, the control lines and information lines are shown as necessary for explanation, and do not necessarily show all the control lines and information lines in the implementation. For example, in practice almost all configurations may be considered interconnected.
以上に説明した実施形態における各種機能部の配置形態は一例に過ぎない。各種機能部の配置形態は、ハードウェアやソフトウェアの性能、処理効率、通信効率等の観点から最適な配置形態に変更し得る。 The arrangement of various functional units in the embodiment described above is only an example. The layout of various functional units can be changed to the optimum layout from the viewpoints of hardware and software performance, processing efficiency, communication efficiency, and the like.
また以上の実施形態では、無人飛行体3は架空電線2の上方から近づいてリング体411を架空電線2に結合する構成であったが、例えば、図12に示すように電流発生装置41を無人飛行体3の上部に設けてもよい。この場合、無人飛行体3は、飛行しつつ架空電線2の下方から架空電線2に近づいてリング体411を架空電線2に結合する。このようにすれば、例えば、架空電線2の下方側から撮影を行うことができる。
Further, in the above embodiment, the
尚、この場合、例えば、図13に示すようにして障害物Bを回避することができる。即ち、受電/点検飛行中、(a)障害物Bに接近すると、(b)リング体411を開いて架空電線2から離脱して受電/点検飛行を中断し、接近中の障害物Bを回避可能な高さまで下降する。尚、このときに無人飛行体3がどの程度下降するかは、例えば、無人飛行体3が各種センサ253から入力される値に基づき自動的に決定する。また例えば、現場の状況等に応じて、予めユーザが無人飛行体3がどの程度上昇するかを無人飛行体3や送信機6に設定できるようにしてもよい。
In this case, for example, the obstacle B can be avoided as shown in FIG. That is, during the power receiving / inspection flight, when (a) approaching the obstacle B, (b) the
続いて、無人飛行体3は、(c)障害物の下方を架空電線2に沿って飛行し、(d)障害物Bから十分に離間したところで上昇して架空電線2に接近する(回避飛行)。尚、このときに無人飛行体3がどの程度、障害物Bから離間したことをもって上昇を開始するかは、例えば、無人飛行体3が各種センサ253から入力される値に基づき自動的に決定する。また例えば、現場の状況等に応じて、予めユーザが、無人飛行体3がどの程度、障害物Bから離間したことをもって上昇を開始するか(例えば、どの程度の時間が経過した後に上昇を開始するか)を、無人飛行体3や送信機6に設定できるようにしてもよい。
Subsequently, the unmanned flying object 3 (c) flies under the obstacle along the
その後、(e)無人飛行体3は、再びリング体411を架空電線2に結合し、受電/点検飛行を再開する。
After that, (e) the
2 架空電線、3 無人飛行体、31 台座部、41 電流発生装置、42 リング開閉装置、82 充電制御装置、240 電力供給装置、250 飛行制御装置、251 制御回路、260 バッテリ、270 推力発生装置、282 撮影装置、411 リング体、412 導電コイル、415 孔、416 導入口、513 飛行制御部、515 リング開閉装置制御部、532 飛行経路、811 充電制御回路、S900 飛行制御処理、S915 受電/点検処理、B 障害物 2 Overhead wire, 3 unmanned aircraft, 31 pedestal, 41 current generator, 42 ring switchgear, 82 charge control device, 240 power supply device, 250 flight control device, 251 control circuit, 260 battery, 270 thrust generator, 282 Imaging device, 411 ring body, 412 conductive coil, 415 hole, 416 inlet, 513 flight control unit, 515 ring switchgear control unit, 532 flight path, 811 charge control circuit, S900 flight control process, S915 power reception / inspection process. , B Obstacle
Claims (11)
前記推力発生装置を制御する飛行制御装置と、
環の下端部を開閉可能な環状のリング体、及び前記リング体に沿って巻回された導電コイルを有する電流発生装置と、
前記リング体の前記環の下端部を開閉するリング開閉装置と、
前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する電力供給装置と、
周囲に存在する物体との間の距離を示す情報を出力するセンサと、
を備えたマルチコプタ方式の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体が、
下降飛行して架空電線に当該架空電線の上方から接近するステップ、
前記リング体の前記環の下端部を前記架空電線の径よりも大きく開いた状態で下降飛行することにより前記環の内側に架空電線を収容するステップ、
飛行しつつ前記環の下端部を閉じるステップ、
前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行しつつ、前記架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給するステップ、
前記架空電線に沿って飛行しているときに前記架空電線に設けられている障害物から所定距離範囲内になったことを検知すると、前記リング体の前記環の下端部を、前記架空電線の径よりも大きく開いて上昇飛行することにより前記架空電線から離脱し、前記架空電線に沿って前記障害物を回避する飛行を行うステップ、
及び、
前記障害物が所定距離範囲外になったことを検知すると、前記リング体の前記環の下端部を、前記架空電線の径よりも大きく開いて下降飛行することにより前記環の内側に前記架空電線を収容し、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行しつつ前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する飛行を再開するステップ、
を実行する、無人飛行体の制御方法。 Thrust generator and
A flight control device that controls the thrust generator,
An annular ring body that can open and close the lower end of the ring, and a current generator having a conductive coil wound along the ring body.
A ring opening / closing device that opens / closes the lower end of the ring of the ring body,
A power supply device that supplies electric power based on the current generated in the conductive coil to the thrust generator or the flight control device.
A sensor that outputs information indicating the distance to surrounding objects,
It is a control method of a multicopter type unmanned aircraft equipped with
The unmanned aircraft
Steps to fly down and approach the overhead power line from above the overhead power line ,
A step of accommodating an overhead electric wire inside the ring by flying down with the lower end of the ring of the ring body opened larger than the diameter of the overhead electric wire.
A step to close the lower end of the ring while flying,
While flying along the overhead wire with the overhead wire housed inside the ring, the thrust generator or the thrust generator or the electric power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead wire. Steps to supply the flight control device,
When it is detected that the distance is within a predetermined distance from an obstacle provided on the overhead electric wire while flying along the overhead electric wire , the lower end of the ring of the ring body is set to the lower end of the ring of the overhead electric wire. A step of separating from the overhead electric wire by opening larger than the diameter and flying ascending, and flying along the overhead electric wire to avoid the obstacle.
as well as,
When it is detected that the obstacle is out of the predetermined distance range , the lower end of the ring of the ring body is opened larger than the diameter of the overhead electric wire and the overhead electric wire is made to fly down to the inside of the overhead electric wire. And supplies the electric power based on the current generated in the conductive coil to the thrust generator or the flight control device while flying along the overhead electric wire in a state where the overhead electric wire is accommodated inside the ring. Steps to resume flight,
How to control an unmanned aircraft to perform.
前記推力発生装置を制御する飛行制御装置と、
環の上端部を開閉可能な環状のリング体、及び前記リング体に沿って巻回された導電コイルを有する電流発生装置と、
前記リング体の前記環の上端部を開閉するリング開閉装置と、
前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する電力供給装置と、
周囲に存在する物体との間の距離を示す情報を出力するセンサと、
を備えたマルチコプタ方式の無人飛行体の制御方法であって、
前記無人飛行体が、
上昇飛行して架空電線に当該架空電線の下方から接近するステップ、
前記リング体の前記環の上端部を前記架空電線の径よりも大きく開いた状態で上昇飛行することにより前記環の内側に架空電線を収容するステップ、
飛行しつつ前記環の上端部を閉じるステップ、
前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行しつつ、前記架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給するステップ、
前記架空電線に沿って飛行しているときに前記架空電線に設けられている障害物から所定距離範囲内になったことを検知すると、前記リング体の前記環の上端部を、前記架空電線の径よりも大きく開いて下降飛行することにより前記架空電線から離脱し、前記架空電線に沿って前記障害物を回避する飛行を行うステップ、
及び、
前記障害物が所定距離範囲外になったことを検知すると、前記リング体の前記環の上端部を、前記架空電線の径よりも大きく開いて上昇飛行することにより前記環の内側に前記架空電線を収容し、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行しつつ前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する飛行を再開するステップ、
を実行する、無人飛行体の制御方法。 Thrust generator and
A flight control device that controls the thrust generator,
An annular ring body that can open and close the upper end of the ring, and a current generator having a conductive coil wound along the ring body.
A ring opening / closing device that opens / closes the upper end of the ring of the ring body,
A power supply device that supplies electric power based on the current generated in the conductive coil to the thrust generator or the flight control device.
A sensor that outputs information indicating the distance to surrounding objects,
It is a control method of a multicopter type unmanned aircraft equipped with
The unmanned aircraft
Steps to fly up and approach the overhead power line from below the overhead power line ,
A step of accommodating an overhead electric wire inside the ring by ascending and flying with the upper end of the ring of the ring body opened larger than the diameter of the overhead electric wire.
Steps to close the top of the ring while flying,
While flying along the overhead electric wire with the overhead electric wire housed inside the ring, the thrust generator or the thrust generator or the electric power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire Steps to supply the flight control device,
When it is detected that the distance is within a predetermined distance from an obstacle provided on the overhead electric wire while flying along the overhead electric wire , the upper end portion of the ring of the ring body is set on the overhead electric wire. A step of separating from the overhead electric wire by opening larger than the diameter and flying down, and flying along the overhead electric wire to avoid the obstacle.
as well as,
When it is detected that the obstacle is out of the predetermined distance range , the upper end of the ring of the ring body is opened larger than the diameter of the overhead electric wire and ascends to fly inside the overhead electric wire. And supplies the electric power based on the current generated in the conductive coil to the thrust generator or the flight control device while flying along the overhead electric wire in a state where the overhead electric wire is accommodated inside the ring. Steps to resume flight,
How to control an unmanned aircraft to perform.
前記無人飛行体は、周囲を撮影する撮影装置を備え、
前記無人飛行体が、前記環の内側に架空電線を収容した状態で飛行しつつ前記架空電線を撮影するステップを更に実行する、
無人飛行体の制御方法。 The method for controlling an unmanned aircraft according to claim 1 or 2 .
The unmanned aircraft is equipped with a photographing device for photographing the surroundings.
Further executing the step of photographing the overhead electric wire while the unmanned vehicle flies with the overhead electric wire housed inside the ring.
How to control an unmanned aircraft.
前記電流発生装置は、貫通型の変流器を用いて構成される、
無人飛行体の制御方法。 The method for controlling an unmanned aircraft according to claim 1 or 2 .
The current generator is configured using a through-type current transformer.
How to control an unmanned aircraft.
前記推力発生装置を制御する飛行制御装置と、
環の下端部を開閉可能な環状のリング体、及び前記リング体に沿って巻回された導電コイルを有する電流発生装置と、
前記リング体の前記環の下端部を開閉するリング開閉装置と、
前記環の内側に収容された架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する電力供給装置と、
周囲に存在する物体との間の距離を示す情報を出力するセンサと、
を備えるマルチコプタ方式の無人飛行体であって、
下降飛行して架空電線に当該架空電線の上方から接近する制御、
前記リング体の前記環の下端部を前記架空電線の径よりも大きく開いた状態で下降飛行することにより前記環の内側に架空電線を収容する制御、
飛行しつつ前記環の下端部を閉じる制御、
前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行しつつ、前記架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する制御、
前記架空電線に沿って飛行しているときに前記架空電線に設けられている障害物から所定距離範囲内になったことを検知すると、前記リング体の前記環の下端部を、前記架空電線の径よりも大きく開いて上昇飛行することにより前記架空電線から離脱し、前記架空電線に沿って前記障害物を回避する飛行を行う制御、
及び、
前記障害物が所定距離範囲外になったことを検知すると、前記リング体の前記環の下端部を、前記架空電線の径よりも大きく開いて下降飛行することにより前記環の内側に前記架空電線を収容し、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行しつつ前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する飛行を再開する制御、
を行う、無人飛行体。 Thrust generator and
A flight control device that controls the thrust generator,
An annular ring body that can open and close the lower end of the ring, and a current generator having a conductive coil wound along the ring body.
A ring opening / closing device that opens / closes the lower end of the ring of the ring body,
A power supply device that supplies electric power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire housed inside the ring to the thrust generator or the flight control device.
A sensor that outputs information indicating the distance to surrounding objects,
It is a multicopter type unmanned aircraft equipped with
Control to fly down and approach the overhead power line from above the overhead power line ,
Control to accommodate the overhead wire inside the ring by flying down with the lower end of the ring of the ring body open larger than the diameter of the overhead wire.
Control to close the lower end of the ring while flying,
While flying along the overhead electric wire with the overhead electric wire housed inside the ring, the thrust generator or the thrust generator or the electric power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire Control to supply to the flight control device,
When it is detected that the distance is within a predetermined distance from an obstacle provided in the overhead electric wire while flying along the overhead electric wire , the lower end of the ring of the ring body is set to the lower end of the ring of the overhead electric wire. A control that separates from the overhead power line by opening larger than the diameter and flying ascending, and flies along the overhead power line to avoid the obstacle.
as well as,
When it is detected that the obstacle is out of the predetermined distance range , the lower end of the ring of the ring body is opened larger than the diameter of the overhead electric wire and the overhead electric wire is made to fly down to the inside of the overhead electric wire. And supplies the electric power based on the current generated in the conductive coil to the thrust generator or the flight control device while flying along the overhead electric wire in a state where the overhead electric wire is accommodated inside the ring. Control to resume flight,
An unmanned aircraft that does.
前記推力発生装置を制御する飛行制御装置と、
環の下端部を開閉可能な環状のリング体、及び前記リング体に沿って巻回された導電コイルを有する電流発生装置と、
前記リング体の前記環の上端部を開閉するリング開閉装置と、
前記環の内側に収容された架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する電力供給装置と、
周囲に存在する物体との間の距離を示す情報を出力するセンサと、
を備えるマルチコプタ方式の無人飛行体であって、
上昇飛行して架空電線に当該架空電線の下方から接近する制御、
前記リング体の前記環の上端部を前記架空電線の径よりも大きく開いた状態で上昇飛行することにより前記環の内側に架空電線を収容する制御、
飛行しつつ前記環の上端部を閉じる制御、
前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行しつつ、前記架空電線を流れる電流の電磁誘導作用により前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する制御、
前記架空電線に沿って飛行しているときに前記架空電線に設けられている障害物から所定距離範囲内になったことを検知すると、前記リング体の前記環の上端部を、前記架空電線の径よりも大きく開いて下降飛行することにより前記架空電線から離脱し、前記架空電線に沿って前記障害物を回避する飛行を行う制御、
及び、
前記障害物が所定距離範囲外になったことを検知すると、前記リング体の前記環の上端部を、前記架空電線の径よりも大きく開いて上昇飛行することにより前記環の内側に前記架空電線を収容し、前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で前記架空電線に沿って飛行しつつ前記導電コイルに生じる電流に基づく前記電力を前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に供給する飛行を再開する制御、
を行う、無人飛行体。 Thrust generator and
A flight control device that controls the thrust generator,
An annular ring body that can open and close the lower end of the ring, and a current generator having a conductive coil wound along the ring body.
A ring opening / closing device that opens / closes the upper end of the ring of the ring body,
A power supply device that supplies electric power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire housed inside the ring to the thrust generator or the flight control device.
A sensor that outputs information indicating the distance to surrounding objects,
It is a multicopter type unmanned aircraft equipped with
Control to fly up and approach the overhead power line from below the overhead power line ,
Control to accommodate the overhead power line inside the ring by flying ascending with the upper end of the ring of the ring body opened larger than the diameter of the overhead power line.
Control to close the upper end of the ring while flying,
While flying along the overhead electric wire with the overhead electric wire housed inside the ring, the thrust generator or the thrust generator or the electric power based on the current generated in the conductive coil by the electromagnetic induction action of the current flowing through the overhead electric wire Control to supply to the flight control device,
When it is detected that the distance is within a predetermined distance from an obstacle provided on the overhead electric wire while flying along the overhead electric wire , the upper end portion of the ring of the ring body is set on the overhead electric wire. Control to separate from the overhead power line by opening wider than the diameter and flying down , and to fly along the overhead power line to avoid the obstacle.
as well as,
When it is detected that the obstacle is out of the predetermined distance range , the upper end of the ring of the ring body is opened larger than the diameter of the overhead electric wire and ascends to fly inside the overhead electric wire. And supplies the electric power based on the current generated in the conductive coil to the thrust generator or the flight control device while flying along the overhead electric wire in a state where the overhead electric wire is accommodated inside the ring. Control to resume flight,
An unmanned aircraft that does.
周囲を撮影する撮影装置を備え、
前記環の内側に前記架空電線を収容した状態で飛行しつつ前記架空電線を撮影する制御を行う、
無人飛行体。 The unmanned aircraft according to claim 5 or 6 .
Equipped with a shooting device to shoot the surroundings
Control is performed to photograph the overhead electric wire while flying with the overhead electric wire housed inside the ring.
Unmanned flying object.
前記電流発生装置は、貫通型の変流器を用いて構成される、
無人飛行体。 The unmanned aircraft according to claim 5 or 6 .
The current generator is configured using a through-type current transformer.
Unmanned flying object.
前記電力供給装置は、
前記推力発生装置又は前記飛行制御装置に電力を供給する蓄電装置と、
前記導電コイルに生じる電流に基づく電力を前記蓄電装置に供給する充電制御装置と、
を更に備える、
無人飛行体。 The unmanned aircraft according to any one of claims 5 to 8 .
The power supply device is
A power storage device that supplies electric power to the thrust generator or the flight control device,
A charge control device that supplies electric power based on the current generated in the conductive coil to the power storage device, and
Further prepare,
Unmanned flying object.
前記障害物を回避する飛行を行う際の上昇量を指定する情報の設定を受け付けるユーザインタフェースを供える、
無人飛行体。 The unmanned aircraft according to any one of claims 5 to 8 .
Provided is a user interface that accepts the setting of information that specifies the amount of climb when flying to avoid the obstacle.
Unmanned flying object.
前記障害物を回避する飛行から、前記架空電線からの電力の供給を受けつつ前記架空電線に沿った飛行に移行するタイミングを指定する情報の設定を受け付けるユーザインタフェースを供える、
無人飛行体。 The unmanned aircraft according to any one of claims 5 to 8 .
Provided is a user interface that accepts the setting of information that specifies the timing of shifting from the flight avoiding the obstacle to the flight along the overhead electric wire while receiving the power supply from the overhead electric wire.
Unmanned flying object.
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