JPH0285097A - Remote control for helicopter and device therefor - Google Patents
Remote control for helicopter and device thereforInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ラジオコントロール等によって遠隔操縦され
る、例えば農薬散布用ヘリコプタに関し、特にその飛行
領域を容易に、かつ精度良くコントロールできる遠隔操
縦方法及び遠隔操縦装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to, for example, a pesticide spraying helicopter that is remotely controlled by radio control or the like, and in particular to a remote control method that allows easy and accurate control of its flight area. and related to remote control devices.
例えば無人ヘリコプタをａ薬敗布等に使用する場合は、
ラジオコントロール等によってヘリコプタの飛行領域を
コントロールすることとなる。この場合、操縦者が発信
器の操縦稈を操作することによって位置指示信号をヘリ
コプタ上の受信器に送信すると、該信号を制御装置が制
？１１信号に変換し、アンプを介してサーボ機構に出力
し、該機構がメインロータのピッチ角、前（噴角等ある
いはエンジン回転速度を変化させ、これによってヘリコ
プタの前後、左右、及び上下方向の位置がコントロール
される。For example, when using an unmanned helicopter for a-drug destruction, etc.
The flight area of the helicopter will be controlled by radio control or the like. In this case, when the pilot transmits a position indication signal to the receiver on the helicopter by operating the control culm of the transmitter, the control device controls the signal? 11 signal and outputs it to the servo mechanism via an amplifier, which changes the main rotor's pitch angle, front (spray angle, etc.) or engine rotational speed, thereby controlling the helicopter's longitudinal, horizontal, and vertical directions. position is controlled.
ところで、上述のヘリコプタを使用する農薬散布におい
ては、飛行領域が相当に広くなり、ヘリコプタが操縦者
からはるかに離れた位置まで飛行することから、遠隔操
縦によってヘリコプタの飛行位置を精度良くコントロー
ルするのは非常に困難である。By the way, when spraying pesticides using a helicopter as described above, the flight area is quite wide and the helicopter flies to a position far away from the operator, so it is difficult to precisely control the flight position of the helicopter by remote control. is extremely difficult.
そこで本発明者等は、上述の遠隔操縦を容易化できるヘ
リコプタとして、機体の後部を、飛行領域を規制するワ
イヤで地上と連結したヘリコプタを開発している。Therefore, the present inventors have developed a helicopter in which the rear part of the aircraft body is connected to the ground via a wire that regulates the flight area, as a helicopter that can facilitate the above-mentioned remote control.
本発明は、上記開発に係るヘリコプタのより容易で、か
つ精度のよい遠隔操縦方法及び遠隔操縦装置を提供する
ことを目的としている。An object of the present invention is to provide an easier and more accurate remote control method and device for the helicopter developed above.
本願第１項の発明は、機体後部が規制ワイヤによって地
上に連結されたヘリコプタの遠隔操縦方法であって、操
縦位置を中心とし、該位置からヘリコプタまでの距離を
半径とする円弧と飛行領域の両開縁との一対の交点に対
応する一対の目盛を有し、かつ飛行領域と相位形のガイ
ド図形を用いる点を特徴としている。そして、操縦にあ
たっては、操縦位置からヘリコプタまでのワイヤ長さを
検出し、該検出ワイヤ長さを半径とした場合の上記図形
上の一対の目盛間を上記規制ワイヤが揺動するように遠
隔操縦することを特徴としている。The invention of item 1 of the present application is a remote control method for a helicopter in which the rear part of the aircraft is connected to the ground by a regulation wire, which consists of a circular arc centered on a control position and a radius of the distance from the position to the helicopter, and a flight area. It is characterized by having a pair of scales corresponding to a pair of intersections with both open edges and using a guide figure in phase with the flight area. During operation, the length of the wire from the control position to the helicopter is detected, and remote control is performed so that the regulation wire swings between the pair of scales on the figure, where the length of the detected wire is taken as the radius. It is characterized by
ここで上記ガイド図形をより具体的に説明すれば、この
ガイド図形は、例えば第２図に符号１３で示すように、
第１図に示す飛行領域２７と相位形であり、操縦位置か
らヘリコプタ１までの距離Ｒを半径とする円弧と飛行領
域の周縁との一対の交点ｒに相当する位置に一対の目盛
「。が設けられている。なお、本発明における飛行領域
は、矩形状のものに限らず、いかなる形状であってもよ
い。Here, to explain the guide figure more specifically, this guide figure is, for example, as shown by the reference numeral 13 in FIG.
It is in phase with the flight area 27 shown in FIG. 1, and has a pair of scale marks "." at the position corresponding to the pair of intersections r between the circumference of the flight area and a circular arc whose radius is the distance R from the control position to the helicopter 1. Note that the flight area in the present invention is not limited to a rectangular shape, and may have any shape.
また、本発明においてはガイド図形を飛行領域と所定の
関連性をもって配置する。即ち、例えば第１図に示すよ
うに、両図形の対角線が一直線をなすように、かつその
手前側の角部が重なるように配置する。Further, in the present invention, the guide figures are arranged in a predetermined relationship with the flight area. That is, as shown in FIG. 1, for example, both figures are arranged so that their diagonal lines form a straight line and their front corners overlap.
また、本願第２項の発明は、機体後部がワイヤによって
地上に連結されたヘリコプタの遠隔操縦装置であって、
操縦位置からヘリコプタまでのワイヤ長さを検出するワ
イヤ長さ検出手段と、操縦位置を中心とし、上記検出ワ
イヤ長さを半径とする円弧と飛行領域の両開縁との一対
の交点のそれぞれと上記操縦位置とを結ぶ［線と、操縦
位置からヘリコプタ方向に伸びる基準線とのなす許容水
平飛行角度を求める許容水平飛行角度演算手段と、上記
基準線と上記ワイヤとのなす水平ワイヤ角度を検出する
水平ワイヤ角度検出手段とを備えたことを特（衣として
いる。In addition, the invention of item 2 of the present application is a remote control device for a helicopter in which the rear part of the fuselage is connected to the ground by a wire,
Wire length detection means for detecting the length of the wire from the control position to the helicopter; and each of a pair of intersections between an arc centered at the control position and having a radius equal to the detection wire length and both open edges of the flight area; permissible horizontal flight angle calculating means for calculating the permissible horizontal flight angle formed by the [line connecting the above control position and a reference line extending in the direction of the helicopter from the control position; and detecting the horizontal wire angle formed between the above reference line and the above wire. The invention is particularly characterized in that it is equipped with horizontal wire angle detection means.
また、第３項の発明は、許容水平飛行角度演算手段だけ
でなく、許容垂直飛行角度演算手段をも設けるとともに
、水平ワイヤ角度検出手段及び垂直ワイヤ角度検出手段
を設け、両ネ食出ワイヤ角度が両許容飛行角度内になる
ように遠隔操縦することを特徴としている。In addition, the invention of item 3 provides not only the permissible horizontal flight angle calculating means but also the permissible vertical flight angle calculating means, as well as the horizontal wire angle detecting means and the vertical wire angle detecting means. It is characterized by remote control so that the plane is within both allowable flight angles.
ここで本願の第２項、第３項の発明における許容飛行角
度演算手段は、具体的数値として許容角度を表示する場
合だけでなく、検出角度が許容角度を越えた場合に警報
信号（ブザー音、ランプ表示等）を発生する場合、ある
いはさらにサーボ機構に飛行方向等を切り換えるための
制御信号を発生するなど、要は制御の一過程で上記許容
飛行角度を演算する場合の全てを含むものである。Here, the allowable flight angle calculation means in the inventions of Items 2 and 3 of the present application not only displays the allowable angle as a specific numerical value, but also sends an alarm signal (buzzer sound) when the detected angle exceeds the allowable angle. , lamp display, etc.), or further generate a control signal to the servo mechanism to switch the flight direction, etc. In short, it includes all the calculations of the above-mentioned allowable flight angle as part of the control process.
（作用〕
ヘリコプタの遠隔操縦では、上述のように、ヘリコプタ
の実際の位置を把握しにくいことがら畏縮が困難となる
が、本発明方法では、飛行領域と相領形で、ワイヤ長さ
毎の許容飛行角度を示す目盛を有するガイド図形を用い
るとともに、ワイヤ長さを検出するようにしたので、こ
のガイド図形上において、ヘリコプタ位置を容易に把握
できる。(Function) In remote control of a helicopter, as mentioned above, it is difficult to grasp the actual position of the helicopter, making it difficult to control the helicopter. Since a guide figure having a scale indicating the allowable flight angle is used and the wire length is detected, the position of the helicopter can be easily determined on this guide figure.
即ち、ヘリコプタはガイド図形上の、検出ワイヤ長さに
対応する円弧上に位置しており、この円弧上で、かつ上
記目盛間にワイヤが位置するように遠隔操縦することに
より、ヘリコプタを容易に飛行領域内に位置させること
ができ、操縦が容易であり、かつ制御精度が大幅に向上
する。That is, the helicopter is located on the arc corresponding to the length of the detection wire on the guide figure, and by remotely controlling the wire so that it is located on this arc and between the scales, the helicopter can be easily moved. It can be located within the flight area, is easy to maneuver, and the control accuracy is greatly improved.
また、本願の第２項の発明装置を使用した遠隔操縦にお
いては、検出水平ワイヤ角度が、検出ワイヤ長さに対応
して求められた許容水平飛行角度以下になるように遠隔
操縦すればよい、従って従来の、ヘリコプタの現在位置
を目視で確認しながら操縦する場合に比較して、操縦が
非常に容易であり、かつ制御精度が大幅に向上する。In addition, in remote control using the inventive device of item 2 of the present application, the remote control may be performed so that the detected horizontal wire angle is equal to or less than the allowable horizontal flight angle determined corresponding to the detected wire length. Therefore, compared to the conventional case where the helicopter is operated while visually confirming its current position, the operation is much easier and the control accuracy is greatly improved.
さらに第３項の発明装置では、許容水平飛行角度に加え
て許容垂直飛行角度も求めるとともに、水平、垂直ワイ
ヤ角度を検出し、雨検出ワイヤ角度が両許容飛行角度内
になるように制御するので、さらに制御精度が向上する
。Furthermore, in the device according to the third aspect of the invention, in addition to the permissible horizontal flight angle, the permissible vertical flight angle is also determined, the horizontal and vertical wire angles are detected, and the rain detection wire angle is controlled to be within both permissible flight angles. , control accuracy is further improved.
以下、本発明の実施例を図について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図及び第２図は第１項の発明の一実施例を説明する
ための農薬散布領域及び操縦装置を示す図である。FIGS. 1 and 2 are diagrams showing an agricultural chemical spraying area and a control device for explaining one embodiment of the invention of item 1.
図において、１はＪ！薬散布用遠隔操縦式無人ヘリコプ
タであり、これは機体２の前部下方に脚部３を設け、上
方にメインロータ４を、後端にテールロータ５をそれぞ
れ設けて構成されている。また上記脚部３部分には農薬
散布装置６が取り付けられている。In the figure, 1 is J! This is a remotely controlled unmanned helicopter for spraying medicine, and is constructed by providing a leg section 3 at the lower front of a body 2, a main rotor 4 at the upper end, and a tail rotor 5 at the rear end. Further, a pesticide spraying device 6 is attached to the leg portion 3 portion.
また、上記機体２の後部には、上記テールロータ５の後
方に延びる支持ブラケット７が固着されており、これの
後端はワイヤ８によって地上のワイヤ駆動装置９に連結
されている。この駆動装置９は、主として上記ワイヤ８
を巻き取り、又は送り出すためのリール１０と、これを
正、逆に回転駆動するモータ１１と、上記ワイヤ８のヘ
リコプタｌまでの長さを検出指示するワイヤ長さ検出器
としてのエンコーダ１２と、ガイド板１３と、これらを
搭載する基板１４とから構成されている。Further, a support bracket 7 extending behind the tail rotor 5 is fixed to the rear part of the fuselage 2, and the rear end of the support bracket 7 is connected to a wire drive device 9 on the ground by a wire 8. This drive device 9 mainly consists of the wire 8
a reel 10 for winding up or feeding out, a motor 11 for driving the reel to rotate in forward and reverse directions, and an encoder 12 as a wire length detector for detecting and instructing the length of the wire 8 to the helicopter l; It is composed of a guide plate 13 and a substrate 14 on which these are mounted.
なお、１５は上記モータ１１を正、逆回転させるスイッ
チ、１６は上記ワイヤ８の動きをガイドする門型ガイド
、１６ａはリング状で上記ワイヤ８の回動中心となるリ
ングガイドである。Note that 15 is a switch for rotating the motor 11 in the forward and reverse directions, 16 is a gate-shaped guide that guides the movement of the wire 8, and 16a is a ring-shaped ring guide that is the center of rotation of the wire 8.
上記ガイド板１３は、遠隔操縦におけるヘリコプタｌの
位置を表すことにより該操縦の基準となるものであり、
ＩＪ薬の散布領域２７と相似の図形の各辺上に、ワイヤ
長さごとの許容飛行角度範囲を示す目盛を刻印したもの
である。例えば第１図に示すように、操縦位置からヘリ
コプタ１までの距離Ｒを半径とする円弧と散布領域２７
の周縁との交点ｒ、ｒと、操縦位置とを結ぶ直線とのな
す角θが許容飛行角度であり、この場合ガイド板１３に
は、上記ｒ、ｒに対応する位置に目盛「。。The guide plate 13 serves as a reference for remote control by indicating the position of the helicopter l,
A scale indicating the permissible flight angle range for each wire length is engraved on each side of a figure similar to the IJ drug dispersion area 27. For example, as shown in FIG. 1, a circular arc whose radius is the distance R from the control position to the helicopter 1 and a dispersion area 27
The angle θ formed by the straight line connecting the control position and the intersection points r and r with the periphery of the plane is the allowable flight angle, and in this case, the guide plate 13 has a scale “.
「。が刻印されている。". is engraved on it.
そして上記ワイヤ駆動装置９は、上記ガイド板１３の対
角線が散布領域２７の対角線と一直線をなし、かつリー
ル１０側のコーナが該領域２７のコーナと重なるように
、つまり一定の関連性をもつように配置されている。The wire driving device 9 is arranged so that the diagonal line of the guide plate 13 is in line with the diagonal line of the scattering area 27, and the corner on the reel 10 side overlaps the corner of the area 27, that is, there is a certain relationship. It is located in
この状態で、上記ワイヤ８はリール１０からリングガイ
ド１６ａ内、ガイド板１３上を通り、門型ガイド１６内
を通って上記ヘリコプタｌに接続されており、従って該
ヘリコプタ１はこのワイヤ８の長さを半径とする円弧上
を揺動することとなる。In this state, the wire 8 passes from the reel 10 through the ring guide 16a, over the guide plate 13, and through the gate-shaped guide 16 to be connected to the helicopter l. It will swing on an arc whose radius is .
次に上記ワイヤ駆動装置９を使用して本実施例方法によ
り！！薬散散布行う場合について説明する。Next, use the wire driving device 9 and follow the method of this embodiment! ! We will explain the case of chemical spraying.
本実施例方法では、ヘリコプタｌを前方に若干推進力が
発生する状態で飛行させることが必要である。これによ
りヘリコプタ１はワイヤ８を半径とする円弧上において
、操縦者が発信器、を介して送信する指示信号に応じて
上下、及び左右位置が制御される。この場合、操縦者が
スイッチ１５を押すと、モータ１１が正転、又は逆転し
てワイヤ８の長さが変化し、これに応じてヘリコプタｌ
は前、後に移動する。そしてこのときワイヤ８の長さが
エンコーダ１２に表示される。従って操縦者は、上記ガ
イド板１３上の、検出ワイヤ長さに対応した目盛間にお
いてワイヤ８が左右に揺動するように遠隔操縦する０例
えば、検出ワイヤ長さがＲの場合は、ガイド板１３上の
目盛１０〜１０間にワイヤ８が位置するように操縦すれ
ば、ヘリコプタ１は散布領域２７の半径Ｒの円弧上にお
いてｒ ”−ｒ間を飛行することとなる。In the method of this embodiment, it is necessary to fly the helicopter 1 in a state where a slight propulsive force is generated in the forward direction. As a result, the vertical and horizontal positions of the helicopter 1 are controlled on a circular arc having a radius of the wire 8 according to an instruction signal transmitted by the operator via the transmitter. In this case, when the operator presses the switch 15, the motor 11 rotates forward or backward, changing the length of the wire 8, and the helicopter l.
moves forward and backward. At this time, the length of the wire 8 is displayed on the encoder 12. Therefore, the operator remotely controls the wire 8 so that it swings left and right between the scales corresponding to the detected wire length on the guide plate 13. For example, when the detected wire length is R, the guide plate If the helicopter 1 is operated so that the wire 8 is positioned between the scales 10 and 10 on the scale 13, the helicopter 1 will fly between r'' and r'' on the arc of the radius R of the spraying area 27.
このように、本実施例方法によれば、ワイヤ８がガイド
板１３上の、検出ワイヤ長さに対応した目盛間を揺動す
るように操縦するだけでよく、従来のヘリコプタ位置を
目視で確認しながら行う方法に比較して操縦が非常に容
易であり、また農薬散布領域２７上を確実に飛行させる
ことができ、農薬の散布残し、あるいは領域外への散布
等を防止できる。As described above, according to the method of this embodiment, it is only necessary to operate the wire 8 so that it swings between the scales corresponding to the length of the detection wire on the guide plate 13, and the position of the helicopter can be visually confirmed as in the conventional method. It is much easier to maneuver than the method in which the agricultural chemical is sprayed while flying, and it is possible to reliably fly over the agricultural chemical spraying area 27, and it is possible to prevent agricultural chemical from being left unsprayed or from being sprayed outside the area.
第３図ないし第６図は第２項の発明の第１実施例による
遠隔操縦装置を説明するための図であり、図中第１図及
び第２図と同一符号は同−又は相当部分を示す０本実施
例は、上記第１項の発明の実施例における農薬散布を、
操縦者による手動の遠隔操縦を全く不要にした、つまり
完全自動化した例である。Figures 3 to 6 are diagrams for explaining the remote control device according to the first embodiment of the invention in item 2, and the same reference numerals as in Figures 1 and 2 indicate the same or corresponding parts. This example shows that the pesticide spraying in the example of the invention of item 1 above is
This is an example of complete automation, which eliminates the need for manual remote control by an operator.
１７は水平ワイヤ角度構出器としてのポテンシヨメータ
であり、これはリングガイド１６ａからヘリコプタ１方
向に伸びる基準線りと、ワイヤ８とのなす水平ワイヤ角
度θｈＯを検出するように構成されている。Reference numeral 17 denotes a potentiometer as a horizontal wire angle configurator, which is configured to detect the horizontal wire angle θhO formed between the wire 8 and a reference line extending from the ring guide 16a in one direction of the helicopter. .
また、１８は制ｍ装置であり、これはエンコーダ１２か
らのリール回転数を計数することによって、ワイヤ長さ
を演算するカウンタ２１と、ポテンシヨメータ１７から
の電圧をＡ／Ｄｉ換するＡ／Ｄ変換ｔ？１１９と、散布
領域の大きさを辺長さｌを人力することによって設定す
る領域設定スイッチ２２と、ＣＰＵ２０とから構成れれ
ている。このＣＰＵ２０は、上記検出ワイヤ長さＲＯと
、設定された辺長さｌとから許容水平飛行角度θｈを演
算し、上記検出水平ワイヤ角度θｈＯをこの許容水平飛
行角度θｈ内に保持するためのヘリコプタ１の飛行方向
を示すエルロン信号２３を求め、該信号２３を発信器２
４に出力するように構成されている。なお、このエルロ
ン信号２３に応した指示信号が発信器２４からヘリコプ
タｌ上の受信器２５に送信され、これによりヘリコプタ
１の飛行位置が制御される。Further, 18 is a control device, which includes a counter 21 that calculates the wire length by counting the number of reel rotations from the encoder 12, and an A/D converter that converts the voltage from the potentiometer 17 into A/Di. D conversion t? 119, an area setting switch 22 that sets the size of the spray area by manually inputting the side length l, and a CPU 20. This CPU 20 calculates an allowable horizontal flight angle θh from the above-mentioned detection wire length RO and the set side length l, and controls the helicopter for maintaining the above-mentioned detection horizontal wire angle θhO within this allowable horizontal flight angle θh. The aileron signal 23 indicating the flight direction of the aircraft 1 is determined, and the signal 23 is sent to the transmitter 2.
It is configured to output to 4. Note that an instruction signal corresponding to this aileron signal 23 is transmitted from a transmitter 24 to a receiver 25 on the helicopter 1, thereby controlling the flight position of the helicopter 1.
次に、本実施例における！Ｍ薬散散布ついて第５図及び
第６図を参照しながら説明する。なお、散布領域２７は
辺長さａの正方形とし、基ｔｉＥ＆ｉＬは該領域２７の
対角線とする。Next, in this example! M chemical spraying will be explained with reference to FIGS. 5 and 6. Note that the scattering area 27 is a square with side length a, and the base tiE&iL is a diagonal line of the area 27.
■ 先ず、手動によって辺長さＥを設定スイッチ２２で
設定するとともに、ワイヤ８を初期長さ分送り出し、ヘ
リコプタ１を該ワイヤ長さにおける一〇位置の地上に置
き、エンジンを始動させる。(1) First, the side length E is manually set using the setting switch 22, the wire 8 is fed out by the initial length, the helicopter 1 is placed on the ground at position 10 of the wire length, and the engine is started.
この状態で装置をスタートさせると、ＣＰＵ２０が、ヘ
リコプタ１を散布高度にてホバリング（待機）さセると
ともに、検出ワイヤ長さＲｏ、及び設定辺長さ２に基づ
いて許容水平飛行角度±θｈを演算する（ステップ５ｌ
−８２）。When the apparatus is started in this state, the CPU 20 causes the helicopter 1 to hover (standby) at the spraying altitude, and calculates the allowable horizontal flight angle ±θh based on the detection wire length Ro and the set side length 2. Calculate (step 5l)
-82).
ここで上記許容水平飛行角度θｈは、下記の弐で容易に
演算できる。Here, the allowable horizontal flight angle θh can be easily calculated using the following formula.
θｈ−４５＠ｃｏｓ −’（ｊｌ／Ｒｏ） （’） （
Ｒｏ ＞ｊりθ１１ な４５”
（Ｒｏ≦ρ）■ そして、ＣＰＵ２０が散布装置６
をオンさせるとともに、まず右移動のエルロン信号を出
力し、ヘリコプタ１を右方に飛行させ、検出水平ワイヤ
角度θｈＯを許容水平飛行角度θｈと比較する。θh-45@cos-'(jl/Ro) (') (
Ro > jri θ11 na 45”
(Ro≦ρ)■ Then, the CPU 20
is turned on, and first an aileron signal for right movement is output, the helicopter 1 flies to the right, and the detected horizontal wire angle θhO is compared with the allowable horizontal flight angle θh.
そしてθｈｏ≧＋θｈとなったとき、ヘリコプタ１が散
布領域２７の図示右側に出たとして散布装置６を停止さ
せるとともに、ヘリコプタ１をその位置でホバリングさ
せる（ステップ３３〜Ｓ７）。When θho≧+θh, it is assumed that the helicopter 1 has come out to the right side of the spraying area 27 in the figure, and the spraying device 6 is stopped, and the helicopter 1 is caused to hover at that position (steps 33 to S7).
■ この状態で検出ワイヤ長さＲｏと領域２７の対角線
長さＲ′とを比較し、Ｒｏ≧Ｒ′でない場合は、まだ散
布し終わっていないとして、ワイヤを一定ピッチ送り出
し、検出ワイヤ長Ｒｏ、辺長さｌから±θｈを計算し、
左移動エルロン信号に切り替える（ステップ３８〜５１
１）、これにより、ヘリコプタ１は散布領域２７側に戻
るよう左方に飛行する。■ In this state, the detection wire length Ro is compared with the diagonal line length R' of the area 27, and if Ro≧R', it is assumed that the scattering has not yet been completed, and the wire is sent out at a constant pitch, and the detection wire length Ro is Calculate ±θh from the side length l,
Switch to left movement aileron signal (steps 38 to 51)
1) As a result, the helicopter 1 flies to the left so as to return to the spraying area 27 side.
■ 検出水平ワイヤ角度θｈａを許容水平飛行角度θｈ
と比較し、θｈｏ≦＋θｈとなったとき、ヘリコプタ１
が散布領域２７内に戻ったとして散布装置６を再び起動
させ、さらにθｈＯ≦−θｈとなったとき、ヘリコプタ
１が散布領域２７の左側に出たとして散布装置６を停止
させるとともに、ヘリコプタｌをその位置でホバリング
させる（ステ、プ５１２ 〜５１６）。■ Detection horizontal wire angle θha to allowable horizontal flight angle θh
When θho≦+θh, helicopter 1
The spraying device 6 is started again assuming that the helicopter 1 has returned to the spraying area 27, and when θhO≦−θh, the spraying device 6 is stopped as the helicopter 1 has moved to the left side of the spraying area 27, and the helicopter 1 is restarted. It is made to hover at that position (steps 512 to 516).
■ そして検出ワイヤ長さＲｏと領域２７の対角線長さ
Ｒ′とを比較し、ＲＯ≧Ｒ′でない場合は、まだ散布し
終わっていないとして、再びワイヤ８を一定ピンチ送り
出し、±θｈを計算するとともに、右移動エルロン信号
を出力し、θｈＯ≧−θｈとなったとき再び散布装置６
を起動させる（ステップ５１７〜５２２）、そしてスノ
テプＳ５に戻り、上述と同様にして散布を続け、ＲＯ≧
Ｒ′になったとき、全領域の散布が終了したとして作業
を終了する。■ Then, the detection wire length Ro is compared with the diagonal length R' of the area 27, and if RO≧R', it is assumed that the spraying has not finished yet, and the wire 8 is sent out again by a fixed pinch, and ±θh is calculated. At the same time, a right movement aileron signal is output, and when θhO≧−θh, the spraying device 6 is activated again.
(steps 517 to 522), then return to Sunotep S5 and continue spraying in the same manner as above, until RO≧
When reaching R', it is assumed that the entire area has been sprayed and the work is terminated.
このように、本実施例では、散布領域２７の大きさを辺
長さ！で設定するだけでよく、ワイヤ長さＲｏ及びワイ
ヤ角度θｈｏを検出し、ワイヤ長さＲｏに対応する許容
飛行角度θｈを求め、該θｈと上記θｈＯとを比較して
ヘリコプタ１の位置制御を行うようにしたので、遠隔操
縦の自動化を実現でき、農薬散布を容易に、かつ散布残
し、域外散布等を生しさせることなく正確に行うことが
できる。In this way, in this embodiment, the size of the scattering area 27 is equal to the side length! The wire length Ro and the wire angle θho are detected, the allowable flight angle θh corresponding to the wire length Ro is determined, and the position of the helicopter 1 is controlled by comparing the θh and the above θhO. As a result, automation of remote control can be realized, and pesticide spraying can be easily and accurately performed without leaving any residue behind or causing out-of-area spraying.
ところで、上記第１実施例では、遠隔操縦を完全自動化
したが、本発明の遠隔操縦装置は必ずしも完全自動化す
る必要はなく、例えば第７図、第８図に示すように、そ
の一部を手動によって操縦するようにしても勿論良い０
図中第４図と同一符号は同−又は相当部分を示す。By the way, in the first embodiment, the remote control is fully automated, but the remote control device of the present invention does not necessarily need to be fully automated. For example, as shown in FIGS. Of course, it is also possible to control it by 0
In the figure, the same reference numerals as in FIG. 4 indicate the same or corresponding parts.
第７図は、領域２７の設定及び左右方向のコントロール
は手動で行うようにした例である。FIG. 7 shows an example in which setting of the area 27 and control in the left and right directions are performed manually.
本実施例では、ＣＰＵ２０が、検出ワイヤ長さＲｏに対
応した許容水平飛行角度θｈを演算し、該演算角度θｈ
と、検出ワイヤ角度θｈｏとを比較し、θｈｏ≧＋θｈ
又はθｈｏ≦−θｈとなると、警報ランプ２６が点灯す
るように構成されている。In this embodiment, the CPU 20 calculates the allowable horizontal flight angle θh corresponding to the detected wire length Ro, and calculates the calculated angle θh.
and the detection wire angle θho, and θho≧+θh
Or, when θho≦−θh, the alarm lamp 26 is configured to light up.
従って、本実施例装置を使用して遠隔操縦する場合は、
上記警報ランプ２６が点灯した時点でエルロン信号を切
り替えればよく、この場合にも遠隔操縦を非常に容易に
行うことができる。Therefore, when performing remote control using the device of this embodiment,
It is only necessary to switch the aileron signal when the above-mentioned warning lamp 26 lights up, and in this case as well, remote control can be performed very easily.
第８図は、エンコーダ１２による検出ワイヤ長さを手動
により設定スイッチ１５ａで設定するとともに、左右方
向のコントロールを手動で行うようにした例である。こ
の例では、ワイヤ長さを設定すると、ＣＰ ｔＪ ２０
が上記第７図の場合と同様に、該長さに対応した許容水
平飛行角度θｈを演算し、該演算値θｈを、ボテンシグ
メータからの検出ワイヤ角度θｌ＋ｏと比較し、・θｈ
ａ≧＋θｈ又はθｈｏ≦−θｂとなると、警報ランプ２
６が点灯するように構成されている。FIG. 8 shows an example in which the length of the wire detected by the encoder 12 is manually set using the setting switch 15a, and the left-right direction is manually controlled. In this example, setting the wire length results in CP tJ 20
As in the case of FIG. 7 above, calculate the allowable horizontal flight angle θh corresponding to the length, compare the calculated value θh with the detected wire angle θl+o from the botensigmeter, and obtain ・θh
When a≧+θh or θho≦-θb, alarm lamp 2
6 is configured so that it lights up.
なお、上記実施例では、検出ワイヤ長さＲＯに対応する
許容水平飛行角度θｈを数式に基づいてその都度演算し
たが、予めこのＲｏとθｈとのマツプを作成し、これを
ＣＰＬＩ内に記憶しておき、検出Ｒｏに応じたθｈをこ
のマツプから読み出すようにしても勿論良い。In the above embodiment, the allowable horizontal flight angle θh corresponding to the detection wire length RO was calculated each time based on a mathematical formula, but a map of this Ro and θh was created in advance and stored in the CPLI. Of course, it is also possible to read out θh corresponding to the detected Ro from this map.
第９図ないし第１１図は第３項の発明の一実施例を説明
するための図であり、図中第３図、第４図と同一符号は
同−又は相当部分を示す。9 to 11 are diagrams for explaining an embodiment of the invention of item 3, and the same reference numerals as in FIGS. 3 and 4 indicate the same or corresponding parts.
本実施例では、ワイヤ８の基準線りに対する水平方向の
角度θｈＯを検出する水平ボテンシ５メータ３２と、垂
直方向のワイヤ角度θ替。、つまり仰角を検出する垂直
ポテンショメータ３１が設けられている。上記水平ポテ
ンショメータ３２は、垂直方向のスリットを有するガイ
ドプレート３２ａの下端を支持アーム３２ｂで支持し、
これを検出器３２Ｃに接続して構成されている。また、
上記垂直ポテンショメータ３１は、水平方向のスリット
を有するガイドプレート３１ａの一端を支持アーム３１
ｂで支持し、これを検出器３１Ｃに接続して構成されて
いる。In this embodiment, a horizontal potentiometer 32 detects the horizontal angle θhO of the wire 8 with respect to the reference line, and a vertical wire angle θ change. In other words, a vertical potentiometer 31 for detecting the elevation angle is provided. The horizontal potentiometer 32 supports the lower end of a guide plate 32a having a vertical slit with a support arm 32b,
This is connected to a detector 32C. Also,
The vertical potentiometer 31 connects one end of a guide plate 31a having a horizontal slit to a support arm 31.
b and is connected to the detector 31C.
また、ＣＰＵ２０は、散布傾城設定スイッチ２２で設定
された辺長さ！と、検出ワイヤ長さＲ。Further, the CPU 20 determines the side length set by the scattering slope setting switch 22! and the detection wire length R.
とから許容水平飛行角度θｈを演算し、検出水平ワイヤ
角度θｈｏを上記θｈ内に保持するためのエルロン信号
２３ａを出力するとともに、検出ワイヤ長さＲｏと基準
高度Ｈとから許容垂直飛行角度θＶを演算し、検出垂直
ワイヤ角度θｖｏをこのθν内に保持するためのコレク
ティブピッチ信号２３ｂを出力するように構成されてい
る。It calculates the allowable horizontal flight angle θh from the above, and outputs the aileron signal 23a to maintain the detected horizontal wire angle θho within the above θh, and also calculates the allowable vertical flight angle θV from the detected wire length Ro and the reference altitude H. It is configured to calculate and output a collective pitch signal 23b for maintaining the detected vertical wire angle θvo within this θν.
本実施例では、ヘリコプタｌの飛行に伴って、水平ポテ
ンショメータ３２のガイドプレート３２ａがワイヤ８に
よって水平方向に揺動し、検出器３２ｃが水平方向のワ
イヤ角度に応じた電圧を発生するとともに、垂直ポテン
シヨメータ３１のガイドプレート３１ａが垂直方向に揺
動し、検出器３１ｃが垂直方向のワイヤ角度に応じた電
圧を発生し、これらの電圧がＡ／Ｄ変換器１９を介して
ＣＰＵ２０に人力される。また、このＣＰＵ２０は、基
準高度Ｈ１散布領域の辺長さｌ、検出ワイヤ長さＲｏも
入力されており、これにより許容水平、垂直飛行角度θ
ｈ、θＶを演算し、該許容角度内に上記検出水平、垂直
ワイヤ角度θｈｏ、 θνＯを保持するためのエルロ
ン信号２３ａ、コレクティブピッチ信号２３ｂを発信器
２４に出力し、これが送信器２５から機体の制御装置に
伝達され、その左右方向及び上下方向の位置制御が行わ
れる。In this embodiment, as the helicopter l flies, the guide plate 32a of the horizontal potentiometer 32 swings horizontally by the wire 8, and the detector 32c generates a voltage according to the wire angle in the horizontal direction, and also generates a voltage in the vertical direction. The guide plate 31a of the potentiometer 31 swings in the vertical direction, and the detector 31c generates a voltage according to the vertical wire angle, and these voltages are manually input to the CPU 20 via the A/D converter 19. Ru. In addition, this CPU 20 is also inputted with the side length l of the reference altitude H1 scattering area and the detection wire length Ro, which allows for the permissible horizontal and vertical flight angles θ.
h and θV are calculated, and an aileron signal 23a and a collective pitch signal 23b for keeping the detected horizontal and vertical wire angles θho and θνO within the permissible angles are output to the transmitter 24, and these are transmitted from the transmitter 25 to the aircraft. The information is transmitted to the control device, and its position is controlled in the horizontal and vertical directions.
このように本実施例では、水平方向の位ｉｌ！ＩＪ御の
みでなく、高さ方向の位置制御についても自動制御でき
、制御精度がより向上し、散布残しをなくすことができ
るとともに、散布域外への薬剤の流出をより確実に防止
できる。In this way, in this embodiment, the horizontal position il! Not only IJ control but also positional control in the height direction can be automatically controlled, improving control accuracy, eliminating unsprayed areas, and more reliably preventing chemicals from flowing out of the sprayed area.
上記実施例では、遠隔操縦を完全自動化したが、第３項
の発明でも勿論その一部を手動で操縦することもできる
０例えば第１２図に示すように、検出水平、垂直ワイヤ
角度θｈｏ、 θｖｏが許容水平垂直飛行角度θｈ、
θシ外にはみ出した場合は、ランプ２６ａ、２６ｂを点
灯させることによって、操縦者に知らせるようにしても
良い。In the above embodiment, the remote control is fully automated, but in the invention of Section 3, it is of course possible to manually control a part of it. For example, as shown in FIG. 12, the detected horizontal and vertical wire angles θho, θvo is the allowable horizontal and vertical flight angle θh,
If it protrudes outside the θ range, the operator may be notified by lighting the lamps 26a and 26b.
上記各実施例では農薬散布領域が正方形の場合について
説明したが、本発明は該領域の形状の如何にかかわず適
用できるものであり、例えば第１３図に示すような規則
性のない形状の場合にも勿論適用でき、このような場合
は上述のマツプからの読み出し方式によって許容飛行角
度を求める方がより簡単である。In each of the above embodiments, the case where the pesticide spraying area is square has been described, but the present invention can be applied regardless of the shape of the area. For example, in the case of an irregular shape as shown in FIG. Of course, this can also be applied to other cases, and in such cases, it is easier to find the allowable flight angle using the above-mentioned method of reading from the map.
さらにまた、本願発明方法及び装置は、上記農薬散布に
限定されるものでなく、要は所定領域上を容易に、かつ
精度よく無人ヘリコプタを遠隔操縦で飛行させる場合で
あればいずれにも適用できる。また、本発明はを人ヘリ
コプタにも勿論適用できる。Furthermore, the method and apparatus of the present invention are not limited to the above-mentioned pesticide spraying, but can be applied to any case where an unmanned helicopter is remotely controlled to fly easily and accurately over a predetermined area. . Furthermore, the present invention can of course be applied to a human helicopter.
（発明の効果〕
以上のように零発方法では、飛行領域と相似形のガイド
図形を用いて遠隔操縦するようにしたので、また本発明
装置では、ワイヤ長さ及びワイヤ角度を検出し、該検出
ワイヤ長さに対応した許容飛行角度を求め、該許容飛行
角度、検出ワイヤ角度を比較しながら遠隔操縦するよう
にしたので、操縦が非常に容易であり、また飛行領域上
を確実に飛行させることができ、操縦精度を向上できる
効果がある。(Effects of the Invention) As described above, in the zero launch method, remote control is performed using a guide figure similar to the flight area, and in the device of the present invention, the wire length and wire angle are detected, and the The permissible flight angle corresponding to the length of the detection wire is determined, and remote control is performed while comparing the permissible flight angle and the detection wire angle, making it very easy to operate and ensuring flight over the flight area. This has the effect of improving maneuvering accuracy.
第１図及び第２図は第１項の発明の一実施例方法を説明
するための図であり、第り図は飛行領域の平面図、第２
図はワイヤ駆動装置の概略構成図、第３図ないし第６図
は第２項の発明の一実施例装置を説明するための図であ
り、第３図はその概略構成図、第４図はブロック構成図
、第５図はフローチャート図、第６図は飛行領域の平面
図、第７図、第８図は上記第２項の発明の実施例の変形
例を示すブロック構成図、第９図ないし第１１９．よ第
３項の発明の一実施例を説明するための図、あり、第９
図はその斜視図、第１０図はその側面図、第１１図はそ
のブロック図、第１２図は第３項。
発明の実施例の変形例を示すブロック図、第１３図は飛
行領域の変形例を示す平面図である。
図において、１はヘリコプタ、２は機体、７は支持ブラ
ケット、８はワイヤ、１３はガイド図形、１２はエンコ
ーダ（ワイヤ長さ検出手段）、１７はポテンショメータ
（水平ワイヤ角度検出手段）、２０はＣＰＵ （許容水
平５垂直飛行角度演算手段）、２７は農薬散布領域（飛
行領域）、３１．。
３２は垂直、水平ポテンショメータ（垂直、水平ワイヤ
角度検出手段）、Ｌは基準線、ｒは交点、ｒｏは目盛、
Ｒｏは検出ワイヤ長さ、θｈｏ、 θνＯは検出水平
、垂直ワイヤ角度、θｈ、θＶは許容水平。
垂直飛行角度である。
特許出願人 ヤマハ発動機株式会社
代理人 弁理士 下車 努
第３図
第５図
第６
図
第１０図
ｍ
Ｊ〕Figures 1 and 2 are diagrams for explaining a method according to an embodiment of the invention of item 1, and Figure 1 is a plan view of the flight area;
The figure is a schematic configuration diagram of a wire driving device, FIGS. 3 to 6 are diagrams for explaining an embodiment of the device according to the invention of item 2, FIG. 3 is a schematic configuration diagram thereof, and FIG. 5 is a flowchart diagram, FIG. 6 is a plan view of the flight area, FIGS. 7 and 8 are block diagrams showing a modification of the embodiment of the invention in item 2 above, and FIG. or the 119th. Figure 9 for explaining an embodiment of the invention of Item 3.
The figure is a perspective view, FIG. 10 is a side view, FIG. 11 is a block diagram, and FIG. 12 is Section 3. FIG. 13 is a block diagram showing a modification of the embodiment of the invention, and FIG. 13 is a plan view showing a modification of the flight area. In the figure, 1 is a helicopter, 2 is a fuselage, 7 is a support bracket, 8 is a wire, 13 is a guide figure, 12 is an encoder (wire length detection means), 17 is a potentiometer (horizontal wire angle detection means), and 20 is a CPU. (allowable horizontal 5 vertical flight angle calculation means), 27 is pesticide spraying area (flight area), 31. . 32 are vertical and horizontal potentiometers (vertical and horizontal wire angle detection means), L is a reference line, r is an intersection point, ro is a scale,
Ro is the length of the detection wire, θho, θνO are the detection horizontal and vertical wire angles, θh, θV are the permissible horizontality. is the vertical flight angle. Patent Applicant Yamaha Motor Co., Ltd. Agent Patent Attorney Tsutomu Tsutomu Figure 3 Figure 5 Figure 6 Figure 10 m J]
Claims (3)
上に連結されたヘリコプタの遠隔操縦方法であって、操
縦位置からヘリコプタまでの距離を半径とする円弧と飛
行領域の両周縁との一対の交点に対応する一対の目盛を
有し、かつ飛行領域と相似形のガイド図形を用いるとと
もに、操縦位置からヘリコプタまでのワイヤ長さを検出
し、該検出長さを半径とした場合の上記ガイド図形上の
一対の目盛間を上記ワイヤが揺動するように遠隔操縦す
ることを特徴とするヘリコプタの遠隔操縦方法。(1) A remote control method for a helicopter in which the rear part of the aircraft is connected to the ground by a wire that regulates the flight area, in which a pair of intersections between an arc whose radius is the distance from the control position to the helicopter and both edges of the flight area In addition to using a guide figure that has a pair of scales corresponding to the flight area and has a similar shape to the flight area, the length of the wire from the control position to the helicopter is detected, and the detected length is set as the radius on the above guide figure. A method for remotely controlling a helicopter, characterized in that the wire is remotely controlled so as to swing between a pair of scales.
上に連結されたヘリコプタの遠隔操縦装置であって、操
縦位置からヘリコプタまでの上記ワイヤ長さを検出する
ワイヤ長さ検出手段と、操縦位置を中心とし、上記検出
ワイヤ長さを半径とする円弧と飛行領域の両周縁との一
対の交点のそれぞれと上記操縦位置とを結ぶ直線と、操
縦位置からヘリコプタ方向に伸びる基準線とのなす許容
水平飛行角度を求める許容水平飛行角度演算手段と、上
記基準線と上記ワイヤとのなす水平ワイヤ角度を検出す
る水平ワイヤ角度検出手段とを備え、上記検出水平ワイ
ヤ角度が上記許容水平飛行角度以下となるように遠隔操
縦するようにしたことを特徴とするヘリコプタの遠隔操
縦装置。(2) A remote control device for a helicopter in which the rear part of the aircraft body is connected to the ground by a wire regulating the flight area, which includes a wire length detection means for detecting the length of the wire from the control position to the helicopter; The permissible horizontal line formed by a straight line connecting each of the pair of intersections between a circular arc whose radius is the length of the detection wire and both peripheral edges of the flight area and the control position, and a reference line extending from the control position in the direction of the helicopter. A permissible horizontal flight angle calculating means for calculating a flight angle, and a horizontal wire angle detecting means for detecting a horizontal wire angle formed by the reference line and the wire, the detected horizontal wire angle being equal to or less than the permissible horizontal flight angle. A remote control device for a helicopter, characterized in that it is remotely controlled.
上に連結されたヘリコプタの遠隔操縦装置であって、操
縦位置からヘリコプタまでの上記ワイヤ長さを検出する
ワイヤ長さ検出手段と、操縦位置を中心とし、上記検出
ワイヤ長さを半径とする円弧と飛行領域の両周縁との一
対の交点のそれぞれと上記操縦位置とを結ぶ直線と、操
縦位置からヘリコプタ方向に伸びる基準線とのなす許容
水平飛行角度を求める許容水平飛行角度演算手段と、上
記検出ワイヤ長さと基準高度とから許容垂直飛行角度を
求める許容垂直飛行角度演算手段と、上記基準線と上記
ワイヤとのなす水平ワイヤ角度を検出する水平ワイヤ角
度検出手段と、地上と上記ワイヤとのなす垂直ワイヤ角
度を検出する垂直ワイヤ角度検出手段とを備え、上記検
出水平、垂直ワイヤ角度が上記許容水平、垂直飛行角度
以下となるように遠隔操縦するようにしたことを特徴と
するヘリコプタの遠隔操縦装置。(3) A remote control device for a helicopter in which the rear part of the aircraft body is connected to the ground by a wire regulating the flight area, which includes wire length detection means for detecting the length of the wire from the control position to the helicopter; The permissible horizontal line formed by a straight line connecting each of the pair of intersections between a circular arc whose radius is the length of the detection wire and both peripheral edges of the flight area and the control position, and a reference line extending from the control position in the direction of the helicopter. permissible horizontal flight angle calculation means for calculating a flight angle; permissible vertical flight angle calculation means for calculating a permissible vertical flight angle from the detection wire length and reference altitude; and detecting a horizontal wire angle formed by the reference line and the wire. A horizontal wire angle detection means and a vertical wire angle detection means for detecting the vertical wire angle between the ground and the wire are provided, and a remote controller is provided so that the detected horizontal and vertical wire angles are below the permissible horizontal and vertical flight angles. A remote control device for a helicopter, characterized in that it is configured to operate a helicopter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17143388A JP2694245B2 (en) | 1988-06-20 | 1988-07-08 | Remote control method and remote control device for helicopter |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-152614 | 1988-06-20 | ||
| JP15261488 | 1988-06-20 | ||
| JP17143388A JP2694245B2 (en) | 1988-06-20 | 1988-07-08 | Remote control method and remote control device for helicopter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0285097A true JPH0285097A (en) | 1990-03-26 |
| JP2694245B2 JP2694245B2 (en) | 1997-12-24 |
Family
ID=26481474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17143388A Expired - Fee Related JP2694245B2 (en) | 1988-06-20 | 1988-07-08 | Remote control method and remote control device for helicopter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2694245B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105292474A (en) * | 2015-11-06 | 2016-02-03 | 中国航空工业经济技术研究院 | Aerial queue type agricultural unmanned aerial vehicle system |
| JP2017165363A (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | Landing assist device and method |
| JP2020531835A (en) * | 2017-08-24 | 2020-11-05 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | High-precision remote coordinate device |
-
1988
- 1988-07-08 JP JP17143388A patent/JP2694245B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| CN105292474A (en) * | 2015-11-06 | 2016-02-03 | 中国航空工业经济技术研究院 | Aerial queue type agricultural unmanned aerial vehicle system |
| JP2017165363A (en) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 株式会社Ｉｈｉエアロスペース | Landing assist device and method |
| JP2020531835A (en) * | 2017-08-24 | 2020-11-05 | サウジ アラビアン オイル カンパニー | High-precision remote coordinate device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2694245B2 (en) | 1997-12-24 |
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