DE112018002937T5

DE112018002937T5 - Unbemanntes Luftfahrzeug, Unbemanntes-Luftfahrzeug-System und Batteriesystem

Info

Publication number: DE112018002937T5
Application number: DE112018002937.9T
Authority: DE
Inventors: Yasumasa Kodaira; Masaki Kato
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2017-06-07
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2020-02-20
Also published as: WO2018225769A1; CN110678391A; JPWO2018225769A1; US20200055599A1

Abstract

Ein Aspekt eines unbemannten Luftfahrzeugs der vorliegenden Erfindung stellt bereit: einen Hauptkörper, eine Antriebseinheit, die ein Rotorblatt und einen Motor zum Drehen des Rotorblattes um eine Drehachse aufweist, wobei die Antriebseinheit an dem Hauptkörper angebracht ist, eine wiederaufladbare Batterie zum Zuführen von elektrischer Leistung zu der Antriebseinheit, ein Rahmenteil in einer Rahmenform, das eine Außenseite des Rotorblattes in einer radialen Richtung der Drehachse umgibt, und eine Leistungsempfangsspule für eine kontaktlose Leistungszufuhr, wobei die Leistungsempfangsspule mit der wiederaufladbaren Batterie elektrisch zu verbinden ist. Die Leistungsempfangsspule weist eine Rahmengestalt entlang des Rahmenteils auf und ist an dem Rahmenteil bereitgestellt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein unbemanntes Luftfahrzeug, ein Unbemanntes-Luftfahrzeug-System und ein Batteriesystem.
Hintergrundtechnik
Ein Multikopter, welcher durch elektrische Leistung fliegt, die von einer Leistungszufuhrleitung zugeführt wird, ist bekannt geworden. Beispielsweise beschreibt Patentliteratur 1 einen Multikopter, welcher in einem Beleuchtungssystem bereitgestellt ist.
Literaturstellenliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2016-210229 A
Inhalt der Erfindung
Technische Aufgaben
Mit der vorangehend beschriebenen Leistungszufuhr, die eine Leistungszufuhrleitung verwendet, kann ein Multikopter lediglich innerhalb des Bereichs der Länge der Leistungszufuhrleitung fliegen. Daher besteht ein Problem darin, dass der Bewegungsbereich eingeschränkt ist. Demgegenüber ist es möglich, durch Anwenden eines Verfahrens zum Fliegen mit elektrischer Leistung, die von einer an dem Multikopter montierten Batterie zugeführt wird, den Bewegungsbereich des Multikopters zu erweitern. In diesem Fall ist es notwendig, wenn die verbleibende Lademenge der Batterie abnimmt oder wenn die Batterie leer wird, die Batterie aufzuladen oder die Batterie auszutauschen.
Da ein Aufladen oder ein Austauschen der Batterie viel Zeit benötigt, wenn es von einem Menschen durchgeführt wird, ist es wünschenswert, das Aufladen oder das Austauschen zu automatisieren. Jedoch ist es notwendig, beispielsweise in dem Fall eines Aufladens der Batterie durch Verbinden einer externen Leistungszufuhr mit der Batterie, den Multikopter mit der externen Leistungszufuhr automatisch zu verbinden. Daher neigt eine Steuerung des Multikopters dazu, kompliziert zu sein. Demgegenüber ist, wenn die Batterie automatisch ausgetauscht wird, eine Vorrichtung zum Austauschen der Batterie wahrscheinlich kompliziert und groß. Aus dem Vorangehenden besteht in dem Fall eines Automatisierens des Aufladens oder des Austauschens der Batterie ein Problem darin, dass die Herstellungskosten des Multikopters oder der Aufladeeinrichtung zunehmen.
Angesichts der vorangehenden Umstände ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein unbemanntes Luftfahrzeug, in welchem ein Austausch einer Batterie mit einer simplen Struktur und Steuerung automatisiert werden kann, ein Unbemanntes-Luftfahrzeug-System, welches das unbemannte Luftfahrzeug aufweist, und ein Batteriesystem, welches an dem unbemannten Luftfahrzeug bereitgestellt ist, bereitzustellen.
Lösungen der Aufgaben
Ein Aspekt eines unbemannten Luftfahrzeugs der vorliegenden Erfindung stellt bereit: einen Hauptkörper, eine Antriebseinheit, die ein Rotorblatt und einen Motor zum Drehen des Rotorblattes um eine Drehachse aufweist, wobei die Antriebseinheit an dem Hauptkörper anzubringen ist, eine wiederaufladbare Batterie zum Zuführen von elektrischer Leistung zu der Antriebseinheit, ein Rahmenteil in einer Rahmengestalt, welches ein Äußeres des Rotorblattes in einer radialen Richtung der Drehachse umgibt, und eine Leistungsempfangsspule für eine kontaktlose Leistungszufuhr, wobei die Leistungsempfangsspule mit der Batterie elektrisch zu verbinden ist, wobei die Leistungsempfangsspule eine Rahmengestalt entlang des Rahmenteils aufweist und an dem Rahmenteil bereitgestellt ist.
Ein Aspekt eines Unbemanntes-Luftfahrzeug-Systems der vorliegenden Erfindung stellt bereit: das vorangehend beschriebene unbemannte Luftfahrzeug und eine Leistungsübertragungsvorrichtung, welche eine Leistungsübertragungsspule für eine kontaktlose Leistungszufuhr aufweist, wobei die Leistungsübertragungsspule in der Lage ist, elektrische Leistung zu der Leistungsempfangsspule zu übertragen.
Ein Aspekt eines Batteriesystems der vorliegenden Erfindung stellt ein Batteriesystem eines unbemannten Luftfahrzeugs bereit, wobei das unbemannte Luftfahrzeug aufweist: einen Hauptkörper, eine Antriebseinheit, die ein Rotorblatt und einen Motor zum Drehen des Rotorblattes um eine Drehachse aufweist, wobei die Antriebseinheit an dem Hauptkörper anzubringen ist, und ein Rahmenteil in einer Rahmengestalt, welches ein Äußeres des Rotorblattes in einer radialen Richtung der Drehachse umgibt, wobei das Batteriesystem eine wiederaufladbare Batterie zum Zuführen von elektrischer Leistung zu der Antriebseinheit aufweist, und eine Leistungsempfangsspule für eine kontaktlose Leistungszufuhr, wobei die Leistungsempfangsspule mit der Batterie elektrisch zu verbinden ist, wobei die Leistungsempfangsspule eine Rahmengestalt entlang des Rahmenteils aufweist und an dem Rahmenteil bereitgestellt ist.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind bereitgestellt: ein unbemanntes Luftfahrzeug, in welchem ein Austausch einer Batterie mit einer einfachen Struktur und Steuerung automatisiert werden kann, ein Unbemanntes-Luftfahrzeug-System, welches das unbemannte Luftfahrzeug aufweist, und ein Batteriesystem, welches an dem unbemannten Luftfahrzeug bereitgestellt ist.
Figurenliste

1 ist eine Perspektivansicht, die ein Unbemanntes-Luftfahrzeug-System der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
2 ist eine schematische Darstellung, die das Unbemanntes-Luftfahrzeug-System der vorliegenden Ausführungsform schematisch zeigt.
3 ist eine Darstellung, die ein Beispiel einer funktionalen Konfiguration des Unbemanntes-Luftfahrzeug-Systems der vorliegenden Ausführungsform veranschau licht.
4 ist eine Darstellung des Unbemanntes-Luftfahrzeug-Systems der vorliegenden Ausführungsform bei Betrachtung von oben.
5 ist eine Perspektivansicht, die ein unbemanntes Luftfahrzeug der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
6 ist eine Darstellung des unbemannten Luftfahrzeugs der vorliegenden Ausführungsform bei Betrachtung entlang einer Tiefenrichtung.
7 ist eine Darstellung, die die Verbindung zwischen einem Motor und einer Batterie der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
8 ist eine Perspektivansicht, die ein Unbemanntes-Luftfahrzeug-System als ein anderes Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
9 ist eine Perspektivansicht, die ein Unbemanntes-Luftfahrzeug-System als ein anderes Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Darstellung eines Unbemanntes-Luftfahrzeug-Systems als ein anderes Beispiel der vorliegenden Ausführungsform bei Betrachtung von oben.
11 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Rahmenteil als ein anderes Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
12 ist eine Querschnittsansicht, die ein Rahmenteil als ein anderes Beispiel der vorliegenden Ausführungsform zeigt.

Beschreibung einer Ausführungsform
Eine Z-Achsenrichtung, die angemessen in jeder Zeichnung gezeigt ist, ist eine Richtung, die parallel zu einer vertikalen Richtung ist. Die Z-Achsenrichtung wird einfach als eine „vertikale Richtung Z“ bezeichnet. Die positive Seite in der Z-Achsenrichtung, d.h. die obere Seite in der vertikalen Richtung wird einfach als „obere Seite“ bezeichnet und die negative Seite in der Z-Achsenrichtung, d.h. die untere Seite in der vertikalen Richtung wird einfach als „untere Seite“ bezeichnet. Darüber hinaus sind eine X-Achsenrichtung und eine Y-Achsenrichtung, die angemessen in jeder Zeichnung gezeigt sind, orthogonal zu der Z-Achsenrichtung und orthogonal zueinander. Die X-Achsenrichtung wird als eine „Tiefenrichtung X“ bezeichnet und die Y-Achsenrichtung wird als eine „Breitenrichtung Y“ bezeichnet. Die Tiefenrichtung X korrespondiert zu einer ersten Richtung und die Breitenrichtung Y korrespondiert zu einer zweiten Richtung. Die Tiefenrichtung und die Breitenrichtung sind lediglich Bezeichnungen zum Beschreiben einer relativen Positionsbeziehung jeweiliger Teile und die tatsächliche Anordnungsbeziehung oder dergleichen kann eine Anordnungsbeziehung oder dergleichen sein, die verschieden von der Anordnungsbeziehung oder dergleichen, die durch diese Bezeichnungen angegeben ist, ist.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt weist ein Unbemanntes-Luftfahrzeug-System 10 der vorliegenden Ausführungsform eine Leistungsübertragungsvorrichtung 30 und ein unbemanntes Luftfahrzeug 20 auf. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Leistungsübertragungsvorrichtung 30 beispielsweise an einer oberen Fläche eines Verkaufsautomaten M montiert. Die Leistungsübertragungsvorrichtung 30 weist einen Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörper 31 und eine Leistungsübertragungsspule 70 auf. Der Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörper 31 weist beispielsweise eine rechtwinklige Parallelepiped-Gestalt auf, die in der vertikalen Richtung Z flach ist.
Wie in 1 gezeigt weist die Leistungsübertragungsspule 70 eine ringförmige Gestalt auf, die an einer zweiten Mittelachse J21 zentriert ist, die parallel zu der vertikalen Richtung Z ist. Die Leistungsübertragungsspule 70 ist in dem Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörper 31 eingebettet. Die Leistungsübertragungsspule 70 ist eine Kontaktlose-Leistungszufuhr-Spule, die in der Lage ist, Leistung zu einer Leistungsempfangsspule 60 zu übertragen, die später beschrieben wird. In der vorliegenden Ausführungsform beträgt in der Leistungsübertragungsspule 70 eine Abmessung D in der Tiefenrichtung X, die orthogonal zu der zweiten Mittelachse J21 der Leistungsübertragungsspule 70 ist, 648 mm oder weniger und eine Abmessung W in der Breitenrichtung Y, die orthogonal zu sowohl der zweiten Mittelachse J21 als auch zu der Tiefenrichtung X der Leistungsübertragungsspule 70 ist, beträgt 870 mm oder weniger.
Hier beträgt in einem typischen Standardverkaufsautomaten M beispielsweise die Abmessung in der Tiefenrichtung X des Verkaufsautomaten M 648 mm oder mehr und 819 mm oder weniger und die Abmessung in der Breitenrichtung Y des Verkaufsautomaten M beträgt 870 mm oder mehr und 1378 mm oder weniger. Daher ist durch Einstellen der Abmessung D und der Abmessung W der Leistungsübertragungsspule 70 innerhalb des vorangehenden numerischen Bereichs die Leistungsübertragungsspule 70 an der oberen Fläche des Verkaufsautomaten M in jedem Verkaufsautomaten M installierbar, solange er dem typischen Standard entspricht. Anzumerken ist, dass die Abmessung D der Leistungsübertragungsspule 70 größer als 648 mm sein kann und dass die Abmessung W der Leistungsübertragungsspule 70 größer als 870 mm sein kann, solange sie innerhalb des vorangehend beschriebenen Abmessungsbereichs des typischen Standardverkaufsautomaten M liegt.
Wie in 4 gezeigt ist in der vorliegenden Ausführungsform der Außendurchmesser der Leistungsübertragungsspule 70 gleich der maximalen Abmessung des unbemannten Luftfahrzeugs 20 oder größer als die maximale Abmessung des unbemannten Luftfahrzeugs 20. Daher kann, wenn das unbemannte Luftfahrzeug 20 auf der oberen Fläche des Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörpers 31 landet, das gesamte unbemannte Luftfahrzeug 20 innerhalb des äußeren Randes der Leistungsübertragungsspule 70 bei Betrachtung von oben angeordnet sein. In der vorliegenden Beschreibung schließt „maximale Abmessung des unbemannten Luftfahrzeugs“ die Länge eines längsten virtuellen Liniensegments unter den virtuellen Liniensegmenten, die zwei beliebige Punkte in dem unbemannten Luftfahrzeug verbinden, ein. In der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise in dem Fall, in welchem das unbemannte Luftfahrzeug 20 sich in der in 4 gezeigten Orientierung befindet, eine Abmessung des unbemannten Luftfahrzeugs 20 in der Richtung, die orthogonal zu der vertikalen Richtung Z ist und sowohl die Tiefenrichtung X als auch die Breitenrichtung Y unter einem Winkel von 45° schneidet, die maximale Abmessung des unbemannten Luftfahrzeugs 20.
Wie in 3 veranschaulicht weist die Leistungsübertragungsvorrichtung 30 ferner eine Leistungsübertragungseinheit 32 auf. Elektrische Leistung wird von einer externen Leistungszufuhr 36 zu der Leistungsübertragungseinheit 32 zugeführt. Die Leistungszufuhr 36 kann eine Gleichstromleistungszufuhr oder eine Wechselstromleistungszufuhr, wie etwa eine kommerzielle Leistungszufuhr, sein. Die Leistungsübertragungseinheit 32 weist eine Leistungsübertragungsleistungszufuhreinheit 33, eine Leistungsübertragungskommunikationseinheit 35 und eine Leistungsübertragungssteuerungseinheit 34 auf.
Die Leistungsübertragungsleistungszufuhreinheit 33 gibt von der Leistungszufuhr 36 zugeführte elektrische Leistung an die Leistungsübertragungsspule 70 basierend auf der Steuerung durch die Leistungsübertragungssteuerungseinheit 34 aus. Die Leistungsübertragungskommunikationseinheit 35 weist beispielsweise einen Infrarotsensor oder dergleichen auf und empfängt infrarotes Licht für eine Kommunikation, welches von einer später beschriebenen Leistungsempfangskommunikationseinheit 65 emittiert wird, die an dem unbemannten Luftfahrzeug 20 bereitgestellt ist. Die Leistungsübertragungskommunikationseinheit 35 kann infrarotes Licht für eine Kommunikation zu der Leistungsempfangskommunikationseinheit 65 des unbemannten Luftfahrzeugs 20 emittieren. Die Leistungsübertragungssteuerungseinheit 34 steuert eine Leistungszufuhr durch die Leistungsübertragungsspule 70 basierend auf dem infraroten Licht, welches von der Leistungsübertragungskommunikationseinheit 35 empfangen wird.
Wie in den 2 bis 5 gezeigt weist das unbemannte Luftfahrzeug 20 auf: einen Hauptkörper 21, eine Antriebseinheit 40, eine Batterie 50, ein Rahmenteil 22 und eine Leistungsempfangsspule 60. Der Hauptkörper 21 erstreckt sich in einer vorgegebenen Richtung. In der nachfolgenden Beschreibung wird die relative Positionsbeziehung der jeweiligen Teile des unbemannten Luftfahrzeugs 20 für den Fall beschrieben, in welchem die vorgegebene Richtung, in welcher sich der Hauptkörper 21 erstreckt, sich parallel zu der Tiefenrichtung X, wie in den 4 und 5 gezeigt, erstreckt, sofern nichts Abweichendes angegeben ist.
Die Antriebseinheit 40 ist an dem Hauptkörper 21 angebracht. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vielzahl der Antriebseinheiten 40 bereitgestellt. Beispielsweise sind insgesamt vier Antriebseinheiten 40 Seite an Seite in der Tiefenrichtung X bereitgestellt, wobei zwei auf jeder Seite des Hauptkörpers 21 in der Breitenrichtung Y bereitgestellt sind. Die Antriebseinheit 40 weist einen Motor 41 und Rotorblätter 42 auf. Der Motor 41 ist an der Spitze eines Armabschnitts angeordnet, welcher sich von dem Hauptkörper 21 erstreckt. Das Rotorblatt 42 ist an der Welle des Motors 41 befestigt. Der Motor 41 dreht die Welle, um dadurch die Rotorblätter 42 um eine Drehachse R zu drehen. In der vorliegenden Ausführungsform erstreckt sich die Drehachse R in der vertikalen Richtung Z. Wenn sich die Rotorblätter 42 drehen, erhält das unbemannte Luftfahrzeug 20 einen Auftrieb von der Antriebseinheit 40 und erhält ebenso einen Antrieb in einer Richtung orthogonal zu der vertikalen Richtung Z. Wie in 3 gezeigt, weist die Antriebseinheit 40 ferner eine Motorsteuerungseinheit 44 auf. Die Motorsteuerungseinheit 44 gibt die elektrische Leistung, die von der Batterie 50 zugeführt wird, an den Motor 41 basierend auf einer Information von einer nicht gezeigten Flugsteuerungseinheit aus.
Wie in 2 gezeigt, ist die Batterie 50 eine wiederaufladbare Batterie, die in dem Hauptkörper 21 angeordnet ist. Die Batterie 50 ist elektrisch mit der Antriebseinheit 40 verbunden und führt elektrische Leistung der Antriebseinheit 40 zu. In der vorliegenden Ausführungsform ist beispielsweise eine Batterie 50 bereitgestellt. Die eine Batterie 50 ist elektrisch mit der Vielzahl von Antriebseinheiten 40 verbunden und führt elektrische Leistung der Vielzahl von Antriebseinheiten 40 zu. Der Typ der Batterie 50 ist nicht speziell eingeschränkt, solange sie eine wiederaufladbare Batterie ist.
Das Rahmenteil 22 weist eine Rahmengestalt auf, die das Äußere des Rotorblattes 42 in der radialen Richtung der Drehachse R umgibt. Genauer gesagt weist das Rahmenteil 22 eine ringförmige Gestalt auf, die an einer ersten Mittelachse J1 zentriert ist. Wie in den 5 und 6 gezeigt, ist die erste Mittelachse J1 in Bezug auf die vertikale Richtung Z geneigt. Das heißt, dass die erste Mittelachse J1 in Bezug auf die Drehachse R geneigt ist. Wie in 6 gezeigt, ist die erste Mittelachse J1 in Bezug auf die vertikale Richtung Z in Richtung der Seite weg von dem Hauptkörper 21 in der Breitenrichtung Y beim Übergang von der unteren Seite zu der oberen Seite geneigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Rahmenteil 22 für jede aus der Vielzahl von Antriebseinheiten 40 bereitgestellt. Das heißt, dass, wie in den 4 und 5 gezeigt, beispielsweise insgesamt vier Rahmenteile 22 Seite an Seite in der Tiefenrichtung X bereitgestellt sind, wobei zwei auf jeder Seite in der Breitenrichtung Y des Hauptkörpers 21 angeordnet sind. Das Rahmenteil 22 ist an dem Hauptkörper 21 befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Rahmenteil 22 beispielsweise ein mit dem Hauptkörper 21 einstückiges Element. Der Hauptkörper 21 und das Rahmenteil 22 sind beispielsweise aus einem Harz, etwa einem Polystyrol-Schaum, gebildet.
Das Rahmenteil 22 ist bereitgestellt, um beispielsweise die Rotorblätter 42 zu schützen und die von den Rotorblättern 42 erzeugte Luftströmung angemessen entlang der Innenumfangsfläche des Rahmenteils 22 zu führen. In der vorliegenden Ausführungsform ist es einfach, diese Funktionen angemessener zu erhalten, da das Rahmenteil 22 eine ringförmige Gestalt aufweist.
Die Leistungsempfangsspule 60 ist eine Spule für eine kontaktlose Leistungszufuhr. Wie in 2 gezeigt ist die Leistungsempfangsspule 60 elektrisch mit der Batterie 50 verbunden. Wenn ein magnetisches Feld, welches durch den elektrischen Strom erzeugt wird, der durch die Leistungsübertragungsspule 70 fließt, auf die Leistungsempfangsspule 60 wirkt, fließt der elektrische Strom durch die Leistungsempfangsspule 60. Daher kann Leistung von der Leistungsempfangsspule 60 der Batterie 50 zugeführt werden und die Batterie 50 kann geladen werden. Daher kann, indem das unbemannte Luftfahrzeug 20 näher an die Leistungsübertragungsvorrichtung 30 gebracht wird, eine kontaktlose Leistungszufuhr durch die Leistungsempfangsspule 60 und die Leistungsübertragungsspule 70 durchgeführt werden, ohne die Batterie 50 mit einer externen Leistungszufuhr zu verbinden. Darüber hinaus können, da die kontaktlose Leistungszufuhr durch die Leistungsempfangsspule 60 und die Leistungsübertragungsspule 70 durchgeführt werden kann, die Struktur des unbemannten Luftfahrzeugs 20 und die Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung 30 vereinfacht sein. Wie vorangehend beschrieben kann ein Aufladen der Batterie 50 mit einer einfachen Struktur und Steuerung automatisiert werden.
Darüber hinaus kann beispielsweise, wenn das unbemannte Luftfahrzeug automatisch bewegt wird, um die Batterie mit einer externen Leistungszufuhr zu verbinden, ein Anschluss zum Verbinden der Batterie und der externen Leistungszufuhr nach außen freigelegt werden. Aus diesem Grund kann, wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung im Freien montiert ist, der Anschluss durch Regen feucht werden, was zu einem Problem beim Aufladen der Batterie führen kann. Demgegenüber ist es gemäß der vorliegenden Ausführungsform nicht erforderlich, den Anschluss nach außen freizulegen, da es nicht notwendig ist, die Batterie 50 mit einer externen Leistungszufuhr zu verbinden. Daher kann die Batterie 50, selbst wenn die Leistungsübertragungsvorrichtung 30 im Freien montiert ist, angemessen aufgeladen werden. Darüber hinaus kann, da das Aufladen der Batterie 50 automatisiert werden kann, die Batterie 50 selbst an einem Ort aufgeladen werden, der für eine Person schwer zugänglich ist, wenn das unbemannte Luftfahrzeug 20 bewegbar ist.
Die Leistungsempfangsspule 60 weist eine Rahmengestalt entlang des Rahmenteils 22 auf und ist an dem Rahmenteil 22 bereitgestellt. Daher ist es nicht notwendig, ein Teil gesondert bereitzustellen, an welchem die Leistungsempfangsspule 60 bereitgestellt ist, so dass eine Größe und ein Gewicht des unbemannten Luftfahrzeugs 20 verringert werden können. Darüber hinaus ist es nicht notwendig, die Form des unbemannten Luftfahrzeugs 20 zu ändern. In der vorliegenden Ausführungsform ist, da sich die Drehachse R in der vertikalen Richtung Z erstreckt, das Rahmenteil 22, welches das Äußere des Rotorblattes 42 in der radialen Richtung der Drehachse R umgibt, im Wesentlichen entlang einer Ebene bereitgestellt, die orthogonal zu der vertikalen Richtung Z ist. Dadurch kann die Leistungsempfangsspule 60, die an dem Rahmenteil 22 bereitgestellt ist, im Wesentlichen entlang einer Ebene bereitgestellt werden, die orthogonal zu der vertikalen Richtung Z ist. Daher kann, wenn das unbemannte Luftfahrzeug 20 landet, die gesamte Leistungsempfangsspule 60 einfach nahe an die Fläche gebracht werden, auf welcher das unbemannte Luftfahrzeug 20 gelandet ist. Daher können durch Anordnen der Leistungsübertragungsspule 70 an der unteren Seite der Fläche, auf welcher das unbemannte Luftfahrzeug 20 gelandet ist, die Leistungsempfangsspule 60 und die Leistungsübertragungsspule 70 einfach einander angenähert werden und elektrischer Strom kann leicht in der Leistungsempfangsspule 60 erzeugt werden. Daher ist es leicht, elektrische Leistung der Batterie 50 zuzuführen und es ist leicht, die Batterie 50 aufzuladen.
Insbesondere kann in dem Fall der in 1 gezeigten Leistungsübertragungsvorrichtung 30 die gesamte Leistungsempfangsspule 60 näher an die obere Fläche des Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörpers 31 gebracht werden, wenn das unbemannte Luftfahrzeug 20 dazu veranlasst wird, auf der oberen Fläche des Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörpers 31 zu landen. Dadurch kann die gesamte Leistungsempfangsspule 60 nahe an die Leistungsübertragungsspule 70 gebracht werden, die in dem Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörper 31 eingebettet ist. Daher ist es leichter, die Batterie 50 aufzuladen.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Leistungsempfangsspule 60 und die Leistungsübertragungsspule 70 Spulen für eine kontaktlose Leistungszufuhr durch ein Magnetfeldresonanzsystem. Im Falle einer Verwendung einer kontaktlosen Leistungszufuhr durch das Magnetfeldresonanzsystem kann, wenn die Leistungsempfangsspule 60 nahe an die Leistungsübertragungsspule 70 gebracht wird, ein elektrischer Strom in der Leistungsempfangsspule 60 unabhängig von der relativen Orientierung zwischen der Leistungsempfangsspule 60 und der Leistungsübertragungsspule 70 erzeugt werden. Daher ist es leicht, die Batterie 50 unabhängig von der Orientierung des unbemannten Luftfahrzeugs 20 in Bezug auf die Leistungsübertragungsvorrichtung 30 und die Orientierung der Leistungsempfangsspule 60 in Bezug auf das unbemannte Luftfahrzeug 20 aufzuladen. Daher ist es möglich, selbst wenn die Positionssteuerungsgenauigkeit des unbemannten Luftfahrzeugs 20 relativ gering ist, die Batterie 50 leicht aufzuladen, indem das unbemannte Luftfahrzeug 20 näher an die Leistungsübertragungsvorrichtung 30 gebracht wird. Daher kann die Batterie 50 durch eine einfachere Steuerung des unbemannten Luftfahrzeugs 20 automatisch aufgeladen werden.
Wie in 5 gezeigt weist in der vorliegenden Ausführungsform die Leistungsempfangsspule 60 eine ringförmige Gestalt auf, die an der ersten Mittelachse J1 zentriert ist. Das heißt, dass die erste Mittelachse J1 der Leistungsempfangsspule 60 in Bezug auf die vertikale Richtung Z geneigt ist. Daher ist, wenn das unbemannte Luftfahrzeug 20 auf der oberen Fläche des Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörpers 31 landet, die erste Mittelachse J1 der Leistungsempfangsspule 60 in Bezug auf die zweite Mittelachse J21 der Leistungsübertragungsspule 70 geneigt. In der vorliegenden Ausführungsform kann, da eine kontaktlose Leistungszufuhr durch das Magnetfeldresonanzsystem verwendet wird, die Batterie 50 selbst dann aufgeladen werden, wenn die Leistungsempfangsspule 60 und die Leistungsübertragungsspule 70 in Bezug aufeinander geneigt sind.
Darüber hinaus ist es möglich, selbst wenn das Rahmenteil 22 derart bereitgestellt ist, dass es wie in der vorliegenden Ausführungsform geneigt ist, die Batterie 50, wie vorangehend beschrieben, leicht aufzuladen, indem einfach die Leistungsempfangsspule 60 entlang des Rahmenteils 22 bereitgestellt wird. Das heißt, dass es möglich ist, die Batterie 50 mit der Leistungsempfangsspule 60, die an dem Rahmenteil 22 bereitgestellt ist, einfach aufzuladen, ohne die Neigung des Rahmenteils 22 in Bezug auf den Hauptkörper 21 zu ändern. Dementsprechend kann ein Aufladen der Batterie 50 mit einer einfachen Struktur und Steuerung automatisiert werden, ohne die Funktion des Rahmenteils 22 zu beeinträchtigen. Insbesondere kann die Leistungsempfangsspule 60 an dem unbemannten Luftfahrzeug 20 montiert sein, während die von den Rotorblättern 42 erzeugte Luftströmung, die von der Innenumfangsfläche des Rahmenteils 22 geführt wird, angemessen aufrechterhalten wird. Daher kann die Flugleistung des unbemannten Luftfahrzeugs 20 angemessen aufrechterhalten werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Leistungsempfangsspule 60 in dem Rahmenteil 22 eingebettet. Daher kann das Rahmenteil 22 durch Umspritzen hergestellt werden, wobei ein Harz in einem Zustand gegossen wird, in welchem die Leistungsempfangsspule 60 in die Form eingeführt ist. Dementsprechend kann das unbemannte Luftfahrzeug 20 leicht hergestellt werden.
Die Leistungsempfangsspule 60 ist an jedem der Vielzahl von Rahmenteilen 22 bereitgestellt. Daher kann die Batterie 50 durch den elektrischen Strom aufgeladen werden, der in der Vielzahl von Leistungsempfangsspulen 60 erzeugt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Vielzahl von Leistungsempfangsspulen 60, wie in 2 gezeigt, elektrisch mit einer Batterie 50 verbunden, so dass eine Batterie 50 durch den elektrischen Strom aufgeladen werden kann, der in der Vielzahl von Leistungsempfangsspulen 60 erzeugt wird. Daher kann die Batterie 50 schneller aufgeladen werden.
Wie in 4 gezeigt, ist der Außendurchmesser der Leistungsempfangsspule 60 kleiner als der Außendurchmesser der Leistungsübertragungsspule 70. Daher wird, wenn das unbemannte Luftfahrzeug 20 nahe der Leistungsübertragungsvorrichtung 30 gebracht wird, die Leistungsempfangsspule 60 leicht in dem Magnetfeld angeordnet, welches von der Leistungsübertragungsspule 70 erzeugt wird, und elektrischer Strom wird leicht in der Leistungsempfangsspule 60 erzeugt. Darüber hinaus kann, wie vorangehend beschrieben, da der Außendurchmesser der Leistungsübertragungsspule 70 gleich der maximalen Abmessung des unbemannten Luftfahrzeugs 20 oder größer als diese ist, das gesamte unbemannte Luftfahrzeug 20 innerhalb des äußeren Randes der Leistungsübertragungsspule 70 bei Betrachtung von oben angeordnet werden. Daher können alle aus der Vielzahl von Leistungsempfangsspulen 60 innerhalb des äußeren Randes einer Leistungsübertragungsspule 70 angeordnet werden und elektrischer Strom kann in allen aus der Vielzahl von Leistungsempfangsspulen 60 durch eine Leistungsübertragungsspule 70 erzeugt werden. Daher ist es nicht erforderlich, eine Vielzahl von Leistungsübertragungsspulen 70 bereitzustellen und die Struktur der Leistungsübertragungsvorrichtung 30 kann vereinfacht werden. Darüber hinaus kann, da elektrischer Strom in allen von den Leistungsempfangsspulen 60 gleichzeitig erzeugt werden kann, die Batterie 50 schneller aufgeladen werden.
Wie in 7 gezeigt weist das unbemannte Luftfahrzeug 20 ferner eine Umschaltschaltung 43 auf. Die Umschaltschaltung 43 ist zwischen zwei Leitungen bereitgestellt, die die beiden Anschlüsse der Batterie 50 und die beiden Anschlüsse des Motors 41 jeweils verbinden. Die Umschaltschaltung 43 verbindet die beiden Leitungen in dem AN-Zustand. Als Ergebnis davon verbindet die Umschaltschaltung 43 die Anschlüsse des Motors 41 und schließt diese kurz in dem AN-Zustand. Daher kann ein Einschalten der Umschaltschaltung 43 verhindern, dass sich der Motor 41 dreht. Dadurch ist es möglich, wenn der Motor 41 angehalten ist und die Batterie 50 aufgeladen wird, eine Fehlfunktion des Motors 41 aufgrund des Magnetfeldes zu unterdrücken, welches von der Leistungsübertragungsspule 70 erzeugt wird.
Wie in 3 gezeigt, weist das unbemannte Luftfahrzeug 20 ferner eine Leistungsempfangseinheit 62 und eine Batteriesteuerungseinheit 51 auf. Die Leistungsempfangseinheit 62 weist auf: eine Leistungsempfangsleistungszufuhreinheit 63, eine Leistungsempfangskommunikationseinheit 65 und eine Leistungsempfangssteuerungseinheit 64 auf. Die Leistungsempfangsleistungszufuhreinheit 63 gibt elektrische Leistung, die von der Leistungsempfangsspule 60 zugeführt wird, an die Batteriesteuerungseinheit 51 basierend auf der Steuerung durch die Leistungsempfangssteuerungseinheit 64 aus. Die Leistungsempfangskommunikationseinheit 65 weist beispielsweise eine Lichtquelle auf, welche infrarotes Licht oder dergleichen für eine Kommunikation emittiert, und emittiert infrarotes Licht basierend auf der Steuerung durch die Leistungsempfangssteuerungseinheit 64. Die Leistungsempfangskommunikationseinheit 65 empfängt infrarotes Licht, welches von der Leistungsübertragungskommunikationseinheit 35 emittiert wird.
Die Leistungsempfangssteuerungseinheit 64 steuert die Leistungsempfangskommunikationseinheit 65. Insbesondere gibt die Leistungsempfangssteuerungseinheit 64 ein Leistungszufuhrstartanfragesignal und ein Leistungszufuhrstoppanfragesignal an die Leistungsempfangskommunikationseinheit 65 aus. Die Leistungsempfangskommunikationseinheit 65 überträgt das Leistungszufuhrstartanfragesignal und das Leistungszufuhrstoppanfragesignal, welche von der Leistungsempfangssteuerungseinheit 64 ausgegeben werden, an die Leistungsübertragungsvorrichtung 30.
Die Batteriesteuerungseinheit 51 weist eine Ladeleistung-Zufuhreinheit 53 und eine Ladesteuerungseinheit 52 auf. Die Ladeleistung-Zufuhreinheit 53 gibt die von der Leistungsempfangseinheit 62 zugeführte elektrische Leistung an die Batterie 50 basierend auf der Steuerung durch die Ladesteuerungseinheit 52 aus. Die Ladesteuerungseinheit 52 steuert den Beginn und das Ende eines Aufladens der Batterie 50.
In der vorliegenden Ausführungsform bilden die Batterie 50, die Leistungsempfangsspule 60, die Leistungsempfangseinheit 62 und die Batteriesteuerungseinheit 51 ein Batteriesystem 80. Das heißt, dass das Batteriesystem 80 aufweist: die Batterie 50, die Leistungsempfangsspule 60, die Leistungsempfangseinheit 62 und die Batteriesteuerungseinheit 51.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorangehend beschriebene Ausführungsform beschränkt und andere Konfigurationen, die nachfolgend beschrieben werden, können ebenso angewendet werden. Die Drehachse R, an welcher das Rotorblatt 42 rotiert, kann sich in einer Richtung erstrecken, die verschieden von der vertikalen Richtung Z ist. Beispielsweise kann sich die Drehachse R in einer Richtung erstrecken, die orthogonal zu der vertikalen Richtung Z ist. Darüber hinaus können die Erstreckungsrichtungen der Drehachsen R in der Vielzahl von Rotorblättern 42 verschieden voneinander sein. Darüber hinaus ist die Anzahl der Antriebseinheiten 40 nicht speziell eingeschränkt. Zusätzlich zu der Antriebseinheit 40, in welcher die Rotorblätter 42 von dem Rahmenteil 22 umgeben sind, kann beispielsweise eine andere Antriebseinheit bereitgestellt sein, in welcher die Rotorblätter nicht von dem Rahmenteil umgeben sind.
Darüber hinaus kann die Leistungsempfangsspule 60 lediglich an einigen Rahmenteilen 22 der Vielzahl von Rahmenteilen 22 bereitgestellt sein. Die Form des Rahmenteils 22, die Form der Leistungsempfangsspule 60 und die Form der Leistungsübertragungsspule 70 sind nicht speziell eingeschränkt und können eine rechtwinklige Form, eine polygonale Form oder eine elliptische Form sein. Die Form der Leistungsempfangsspule 60 und die Form der Leistungsübertragungsspule 70 können verschieden voneinander sein. Die erste Mittelachse J1 der Leistungsempfangsspule 60 kann parallel zu der vertikalen Richtung Z sein. Darüber hinaus ist die Anzahl von Leistungsempfangsspulen 60, die an dem unbemannten Luftfahrzeug 20 montiert sind, nicht speziell eingeschränkt.
Darüber hinaus kann eine Vielzahl von Batterien 50 bereitgestellt sein. In diesem Fall kann die Leistungsempfangsspule 60 mit jeder von der Vielzahl von Batterien 50 eins zu eins verbunden sein oder mehrere Leistungsempfangsspulen 60 können miteinander verbunden sein. Die Batterie 50 kann für jede Antriebseinheit 40 bereitgestellt sein. Darüber hinaus kann die Umschaltschaltung 43 auch nicht bereitgestellt sein.
Darüber hinaus können die Leistungsempfangsspule 60 und die Leistungsübertragungsspule 70 Kontaktlose-Leistungszufuhr-Spulen eines Systems sein, welches von dem Magnetfeldresonanzsystem verschieden ist. Die Leistungsempfangsspule 60 und die Leistungsübertragungsspule 70 können beispielsweise Kontaktlose-Leistungszufuhr-Spulen von einem Elektromagnetische-Induktion-Typ sein oder Kontaktlose-Leistungszufuhr-Spulen von einem Radiowellen-Empfang-Typ sein. Anzumerken ist, dass die äußere Gestalt der Leistungsempfangsspule 60 und der Leistungsübertragungsspule 70 nicht auf eine kreisförmige Gestalt beschränkt ist. Beispielsweise kann die äußere Gestalt der Leistungsempfangsspule 60 und der Leistungsübertragungsspule 70 elliptisch, rechtwinklig oder dergleichen sein oder kann zylinderspulenartig sein.
In dem Magnetfeldresonanzsystem kann Leistung selbst dann zugeführt werden, wenn die Leistungsempfangsspule 60 und die Leistungsübertragungsspule 70 fehlausgerichtet sind. Daher kann Leistung selbst dann übertragen werden, wenn die Leistungsempfangsspule 60 außerhalb des äußeren Randes der Leistungsübertragungsspule 70 positioniert ist. Das unbemannte Luftfahrzeug muss nicht unbedingt innerhalb des äußeren Randes der Leistungsübertragungsspule 70 landen.
Darüber hinaus kann die Leistungsübertragungsvorrichtung 30 eine Konfiguration aufweisen, die ähnlich derjenigen einer in 8 gezeigten Leistungsübertragungsvorrichtung 130 ist. Wie in 8 gezeigt weist in einem Unbemanntes-Luftfahrzeug-System 110 ein Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörper 131 der Leistungsübertragungsvorrichtung 130 beispielsweise eine rechtwinkelige Parallelepiped-Gestalt auf, die flach in der Breitenrichtung Y ist. Der Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörper 131 ist an dem Ende auf einer Seite in der Breitenrichtung an der oberen Fläche eines Verkaufsautomaten M angeordnet. Eine Leistungsübertragungsspule 170 weist eine ringförmige Gestalt auf, die an einer zweiten Mittelachse J22 zentriert ist, die parallel zu der Breitenrichtung Y ist. In dieser Konfiguration sind die erste Mittelachse J1 der Leistungsempfangsspule 60 des unbemannten Luftfahrzeugs 20 und die zweite Mittelachse J22 der Leistungsübertragungsspule 170 im Wesentlichen orthogonal. Selbst in diesem Fall ist es möglich, indem eine kontaktlose Leistungszufuhr des Magnetfeldresonanzsystems verwendet wird, die Batterie 50 durch Erzeugen eines elektrischen Stroms in der Leistungsempfangsspule 60 aufzuladen. In der Leistungsübertragungsvorrichtung 130 wird beispielsweise die in 1 gezeigte Leistungsübertragungsvorrichtung 30 um 90° um eine Achse gedreht, die parallel zu der Tiefenrichtung X ist.
Darüber hinaus kann die Leistungsübertragungsvorrichtung 30 als eine in 9 gezeigte Leistungsübertragungsvorrichtung 230 konfiguriert sein. Wie in 9 gezeigt ist in einem Unbemanntes-Luftfahrzeug-System 210 ein Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörper 231 der Leistungsübertragungsvorrichtung 230 beispielsweise ein Teil der Decke. Das heißt, dass eine Leistungsübertragungsspule 270 in der Decke eingebettet ist. Die Leistungsübertragungsspule 270 weist eine ringförmige Gestalt auf, die an einer zweiten Mittelachse J23 zentriert ist, die parallel zu der vertikalen Richtung Z ist. Das unbemannte Luftfahrzeug 20 nähert sich der Leistungsübertragungsspule 270 von unten und lädt die Batterie 50 auf. In dieser Konfiguration dreht das unbemannte Luftfahrzeug 20 die Rotorblätter 42 durch den Motor 41 und lädt die Batterie 50 in einem Flugzustand auf. Daher lädt in dieser Konfiguration das unbemannte Luftfahrzeug 20 die Batterie 50 mit der Umschaltschaltung 43 in dem AUS-Zustand auf. Anzumerken ist, dass der Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörper 231 ein Element sein kann, welches an der Decke anstatt eines Teils der Decke befestigt ist.
Darüber hinaus weist die Leistungsübertragungsvorrichtung 30 eine Konfiguration auf, die ähnlich derjenigen einer in 10 gezeigten Leistungsübertragungsvorrichtung 330 ist. Wie in 10 gezeigt ist in einem Unbemanntes-Luftfahrzeug-System 310 der Außendurchmesser einer Leistungsübertragungsspule 370 der Leistungsübertragungsvorrichtung 330 wenigstens doppelt so groß wie die maximale Abmessung des unbemannten Luftfahrzeugs 20. Daher ist es einfach, eine Vielzahl von unbemannten Luftfahrzeugen 20 gleichzeitig innerhalb des äußeren Randes der Leistungsübertragungsspule 370 anzuordnen und Leistung kann der Vielzahl von unbemannten Luftfahrzeugen 20 gleichzeitig zugeführt werden. In 10 ist es wünschenswert, wenn zwei unbemannte Luftfahrzeuge 20 auf der oberen Fläche des Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörpers 331 landen, dass die beiden unbemannten Luftfahrzeuge 20 als Ganzes innerhalb des äußeren Randes der Leistungsübertragungsspule 370 bei Betrachtung von oben angeordnet sind.
Darüber hinaus kann der Außendurchmesser der Leistungsübertragungsspule 70 der Leistungsübertragungsvorrichtung 30 kleiner als die maximale Abmessung des unbemannten Luftfahrzeugs 20 sein. Selbst in diesem Fall können die Batterien 50, beispielsweise wenn die Vielzahl von Leistungsempfangsspulen 60 der Leistungsübertragungsspule 70 gegenüberliegend angeordnet werden können, durch simultanes Erzeugen von elektrischen Strömen für die Vielzahl von Leistungsempfangsspulen 60 aufgeladen werden. Darüber hinaus ist die Installationsposition der Leistungsübertragungsvorrichtung 30 nicht speziell eingeschränkt. Die Abmessungen der Leistungsübertragungsspule 70 können angemessen gemäß der Installationsposition der Leistungsübertragungsvorrichtung 30 bestimmt werden. Ein Teil der Leistungsübertragungsspule 70 oder die ganze Leistungsübertragungsspule 70 kann aus dem Leistungsübertragungsvorrichtungshauptkörper 31 freigelegt sein.
Darüber hinaus kann das Rahmenteil 22 eine Konfiguration aufweisen, die ähnlich einem in den 11 und 12 gezeigten Rahmenteil ist. Ein in 11 gezeigtes Rahmenteil 422 weist einen Rahmenhauptkörper 422a und ein Deckelteil 422b auf. Der Rahmenhauptkörper 422a weist eine ringförmige Gestalt auf, die an der ersten Mittelachse J1 zentriert ist. Der Rahmenhauptkörper 422a weist eine Nut 422c auf, die in einer Richtung offen ist und die Leistungsempfangsspule 60 aufnimmt. Eine Richtung, in welcher die Nut 422c offen ist, ist eine Richtung, die parallel zu der axialen Richtung der ersten Mittelachse J1 ist. In 11 ist die Nut 422c nach oben offen. Das Deckelteil 422b weist eine ringförmige Gestalt auf, die an der ersten Mittelachse J1 zentriert ist. Das Deckelteil 422b ist in die Öffnung der Nut 422c eingepasst und an dieser befestigt. Dadurch ist das Deckelteil 422b an dem Rahmenhauptkörper 422a befestigt und verschließt die Öffnung der Nut 422c. Gemäß dieser Konfiguration kann die Leistungsempfangsspule 60 leicht ersetzt werden, indem das Deckelteil 422b abnehmbar ausgebildet ist.
Ein Rahmenhauptkörper 522a eines in 12 gezeigten Rahmenteils 522 unterscheidet sich von dem in 11 gezeigten Rahmenteil 422 in der Richtung, in welcher eine Nut 522c offen ist. Eine Richtung, in welcher sich die Nut 522c öffnet, ist die radiale Richtung der ersten Mittelachse J1. In 12 ist die Nut 522c nach außen in der radialen Richtung der ersten Mittelachse J1 offen. Das Deckelteil 522b ist in die Nut 522c von der radialen Außenseite eingepasst und an dem Rahmenhauptkörper 522a befestigt. Gemäß dieser Konfiguration kann ähnlich dem in 11 gezeigten Rahmenteil 422 die Leistungsempfangsspule 60 leicht ausgetauscht werden, indem das Deckelteil 522b abnehmbar ausgebildet wird. Darüber hinaus ist es in dem Fall der in den 11 und 12 gezeigten Konfiguration leicht, das Batteriesystem 80, welches die Batterie 50 und die Leistungsempfangsspule 60 aufweist, auszutauschen.
Darüber hinaus können die Leistungsübertragungskommunikationseinheit 35 und die Leistungsempfangskommunikationseinheit 65 eine Kommunikation zu allen Zeiten oder in vorgegebenen Intervallen durchführen. Die Leistungsempfangseinheit 62 kann Leistungsempfangszustandsinformationen, die einen Zustand eines Leistungsempfangs durch die Leistungsempfangsspule 60 anzeigen, von der Leistungsübertragungskommunikationseinheit 35 empfangen. Anzumerken ist, dass die Leistungsübertragungskommunikationseinheit 35 und die Leistungsempfangskommunikationseinheit 65 nicht darauf beschränkt sind, das System, welches infrarotes Licht verwendet, einzusetzen und andere Systeme, wie etwa eine drahtlose Kommunikation, können eingesetzt werden. Das unbemannte Luftfahrzeug 20 führt eine horizontale Bewegung oder eine Drehbewegung basierend auf den Leistungsempfangszustandsinformationen, die von der Leistungsempfangskommunikationseinheit 65 empfangen werden, durch. Das heißt, dass die Motorsteuerungseinheit 44 den Motor 41 basierend auf den Leistungsempfangszustandsinformationen, die den Zustand eines Leistungsempfangs durch die Leistungsempfangsspule 60 anzeigen, steuert, wodurch sich das unbemannte Luftfahrzeug 20 bewegt.
Darüber hinaus kann, wie durch eine Zwei-Punkt-Kettenlinie in 3 angezeigt, die Leistungsempfangseinheit 62 direkt mit der Motorsteuerungseinheit 44 verbunden sein. In dieser Konfiguration wird elektrische Leistung direkt von der Leistungsempfangseinheit 62 an die Motorsteuerungseinheit 44 zugeführt. In dieser Konfiguration kann die Leistungsempfangssteuerungseinheit 64 beispielsweise bestimmen, ob sie elektrische Leistung von der Batterie 50 zu der Motorsteuerungseinheit 44 zuführt oder elektrische Leistung von der Leistungsempfangseinheit 62 an die Motorsteuerungseinheit 44 zuführt.
Darüber hinaus ist der Einsatz des unbemannten Luftfahrzeugs und des Unbemanntes-Luftfahrzeug-Systems der vorangehend beschriebenen Ausführungsform nicht speziell eingeschränkt. Die jeweiligen Konfigurationen können angemessen innerhalb eines Bereiches kombiniert werden, in welchem sie nicht inkonsistent miteinander sind.
Bezugszeichenliste

10, 110, 210, 310: Unbemanntes-Luftfahrzeug-System
20: unbemanntes Luftfahrzeug
21: Hauptkörper
22, 422, 522: Rahmenteil
30, 130, 230, 330: Leistungsübertragungsvorrichtung
40: Antriebseinheit
41: Motor
42: Rotorblatt
43: Umschaltschaltung
50: Batterie
60: Leistungsempfangsspule
70, 170, 270, 370: Leistungsübertragungsspule
80: Batteriesystem
422a, 522a: Rahmenhauptkörper
422b, 522b: Deckelteil
422c, 522c: Nut
J1: erste Mittelachse
J21, J22, J23: zweite Mittelachse
R: Drehachse
X: Tiefenrichtung (erste Richtung)
Y: Breitenrichtung (zweite Richtung)
Z: vertikale Richtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016210229 A [0003]

Claims

Unbemanntes Luftfahrzeug, aufweisend: einen Hauptkörper; eine Antriebseinheit, die ein Rotorblatt und einen Motor zum Drehen des Rotorblattes um eine Drehachse aufweist, wobei die Antriebseinheit an dem Hauptkörper anzubringen ist; eine wiederaufladbare Batterie zum Zuführen von elektrischer Leistung zu der Antriebseinheit; ein Rahmenteil in einer Rahmenform, welches ein Äußeres des Rotorblattes in einer radialen Richtung der Drehachse umgibt; und eine Leistungsempfangsspule für eine kontaktlose Leistungszufuhr, wobei die Leistungsempfangsspule elektrisch mit der Batterie zu verbinden ist, wobei die Leistungsempfangsspule eine Rahmengestalt entlang des Rahmenteils aufweist und an dem Rahmenteil bereitgestellt ist.
Unbemanntes Luftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei sich die Drehachse in einer vertikalen Richtung erstreckt.
Unbemanntes Luftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Leistungsempfangsspule eine Spule für eine kontaktlose Leistungszufuhr durch ein Magnetfeldresonanzsystem ist.
Unbemanntes Luftfahrzeug nach Anspruch 3, wobei eine erste Mittelachse der Leistungsempfangsspule in Bezug auf die vertikale Richtung geneigt ist.
Unbemanntes Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Vielzahl der Rahmenteile bereitgestellt ist und die Leistungsempfangsspule an jedem von der Vielzahl der Rahmenteile bereitgestellt ist.
Unbemanntes Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner aufweisend eine Umschaltschaltung, welche Anschlüsse des Motors in einem AN-Zustand verbindet und kurzschließt.
Unbemanntes Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Rahmenteil eine ringförmige Gestalt aufweist.
Unbemanntes Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Rahmenteil aus Harz hergestellt ist und die Leistungsempfangsspule in dem Rahmenteil eingebettet ist.
Unbemanntes Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Rahmenteil aufweist: einen Rahmenhauptkörper, welcher eine Nut aufweist, wobei die Nut sich in eine Richtung öffnet und die Leistungsempfangsspule aufnimmt; und ein Deckelteil, welches an dem Rahmenhauptkörper befestigt ist und eine Öffnung der Nut verschließt.
Unbemanntes-Luftfahrzeug-System, aufweisend: das unbemannte Luftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und eine Leistungsübertragungsvorrichtung, welche eine Leistungsübertragungsspule für eine kontaktlose Leistungszufuhr aufweist, wobei die Leistungsübertragungsspule in der Lage ist, elektrische Leistung zu der Leistungsempfangsspule zu übertragen.
Unbemanntes-Luftfahrzeug-System nach Anspruch 10, wobei ein Außendurchmesser der Leistungsübertragungsspule gleich einer maximalen Abmessung des unbemannten Luftfahrzeugs oder größer als eine maximale Abmessung des unbemannten Luftfahrzeugs ist.
Unbemanntes-Luftfahrzeug-System nach Anspruch 11, wobei der Außendurchmesser der Leistungsübertragungsspule wenigstens doppelt so groß wie die maximale Abmessung des unbemannten Luftfahrzeugs ist.
Unbemanntes-Luftfahrzeug-System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei in der Leistungsübertragungsspule eine Abmessung in einer ersten Richtung, die orthogonal zu einer zweiten Mittelachse der Leistungsübertragungsspule ist, 648 mm oder weniger beträgt und eine Abmessung in einer zweiten Richtung, die orthogonal zu sowohl der zweiten Mittelachse der Leistungsübertragungsspule als auch zu der ersten Richtung ist, 870 mm oder weniger beträgt.
Batteriesystem eines unbemannten Luftfahrzeugs, wobei das unbemannte Luftfahrzeug aufweist: einen Hauptkörper; eine Antriebseinheit, die ein Rotorblatt und einen Motor zum Drehen des Rotorblattes um eine Drehachse aufweist, wobei die Antriebseinheit an dem Hauptkörper angebracht ist; und ein Rahmenteil in einer Rahmenform, welches eine Außenseite des Rotorblattes in einer radialen Richtung der Drehachse umgibt, wobei das Batteriesystem aufweist: eine wiederaufladbare Batterie zum Zuführen von elektrischer Leistung zu der Antriebseinheit und eine Leistungsempfangsspule für eine kontaktlose Leistungszufuhr, wobei die Leistungsempfangsspule mit der wiederaufladbaren Batterie elektrisch zu verbinden ist, wobei die Leistungsempfangsspule eine Rahmengestalt entlang des Rahmenteils aufweist und an dem Rahmenteil bereitgestellt ist.